Movimiento de un cuarto de píxel

El movimiento de un cuarto de píxel (también conocido como movimiento Q-pel o movimiento Qpel ) se refiere al uso de un cuarto de la distancia entre píxeles (o posiciones de muestra de luminancia) como precisión del vector de movimiento para la estimación y compensación de movimiento en esquemas de compresión de video . Se utiliza en muchos formatos de codificación de video modernos, como MPEG-4 ASP y H.264/AVC . ^{[ 1 ]} Si bien los vectores de movimiento de mayor precisión requieren más bits para codificar, a veces pueden resultar en una compresión general más eficiente, al aumentar la calidad de la señal de predicción.

Los programas de codificación de vídeo como Xvid , 3ivx y DivX Pro Codec , basados ​​en la especificación MPEG-4 , utilizan algoritmos de estimación de movimiento para mejorar significativamente la compresión de vídeo. El nivel de resolución predeterminado para la estimación de movimiento en la mayoría de las implementaciones de MPEG-4 ASP es de medio píxel, aunque el estándar especifica un cuarto de píxel. Los decodificadores H.264 siempre admiten movimiento de un cuarto de píxel. La resolución de un cuarto de píxel puede mejorar la calidad de la señal de predicción de vídeo en comparación con la resolución de medio píxel, aunque la mejora no siempre es suficiente para compensar el mayor coste de bits del vector de movimiento con precisión de un cuarto de píxel; se utilizan técnicas adicionales, como la optimización de tasa-distorsión , que tiene en cuenta tanto la calidad como el coste de bits, para mejorar significativamente la eficacia de la estimación de movimiento de un cuarto de píxel.

La compensación de movimiento de un cuarto de píxel , al igual que la de medio píxel, se logra mediante interpolación . En diferentes diseños se utilizan distintos esquemas específicos:

• VC-1 utiliza interpolación bicúbica .
• H.264/AVC utiliza un filtro de 6 coeficientes para la interpolación de medio píxel y, a continuación, una interpolación lineal simple para lograr una precisión de un cuarto de píxel a partir de los datos de medio píxel.
• HEVC utiliza filtrado separable de 7 u 8 pasos.

Los vídeos codificados con vectores de movimiento de precisión de un cuarto de píxel requieren hasta el doble de potencia de procesamiento para su codificación y entre un 30 % y un 60 % más para su decodificación. Por ello, para lograr una mayor compatibilidad de hardware, Qpel está desactivado en los perfiles de codificación DivX predeterminados. Sin embargo, gracias a que los reproductores independientes más recientes admiten formatos más complejos como VC-1 y H.264 , la compatibilidad con Qpel en MPEG-4 ASP se ha vuelto más común.

• HEVC
• H.264/AVC
• MPEG-4 ASP
• VC-1
• VP7