4분의 1픽셀의 움직임

Quarter-pixel motion

1/4 픽셀 모션(Q-pel 모션 또는 Qpel 모션이라고도 함)은 비디오 압축 방식에서 움직임 추정 및 움직임 보정을 위해 픽셀 간 거리(또는 Luma 샘플 위치)의 1/4을 움직임 벡터 정밀도로 사용하는 것을 말합니다.MPEG-4 ASP, H.264/AVC, HEVC 등 많은 최신 비디오 코딩 형식으로 사용됩니다.정밀도가 높은 모션 벡터는 인코딩에 더 많은 비트가 걸리지만 예측 신호의 품질을 높임으로써 전체적으로 압축이 더 효율적으로 수행될 수 있습니다.

작동

MPEG-4 사양을 기반으로 한 Xvid, 3ivx 및 DivX Pro Codec 등의 비디오 부호화 소프트웨어 제품에서는 모션 추정 알고리즘을 사용하여 비디오 압축을 대폭 개선합니다.대부분의 MPEG-4 ASP 구현에서 동작 추정의 기본 해상도 수준은 1/2 픽셀이지만 표준에서는 1/4 픽셀이 지정되어 있습니다.H.264 디코더는 항상 1/4 픽셀 모션을 지원합니다.4분의 1 픽셀 해상도는 비디오 예측 신호의 품질을 반 픽셀 해상도에 비해 향상시킬 수 있습니다.다만, 4분의 1 픽셀 정밀도 모션 벡터의 비트 코스트 증가를 상쇄하기에는 항상 충분한 것은 아닙니다.품질과 비트 코스트를 모두 필요로 하는 레이트 왜곡 최적화 등의 추가 기술도 있습니다.o 계정은 쿼터펠 모션 추정의 효과를 크게 개선하는 데 사용된다.

보간법

하프픽셀과 마찬가지로 1/4픽셀 움직임 보정은 보간을 통해 이루어집니다.설계에 따라 다른 특정 방식이 사용됩니다.

  • VC-1은 바이큐빅 보간을 사용합니다.
  • H.264/AVC는 6탭 필터를 사용하여 하프픽셀 보간한 다음 간단한 선형 보간하여 하프픽셀 데이터에서 1/4픽셀의 정밀도를 달성합니다.
  • HEVC는 분리 가능한 7탭 또는 8탭 필터링을 사용합니다.

MPEG-4 ASP 하드웨어 호환성

4분의 1픽셀의 정밀 모션 벡터로 인코딩된 비디오는 인코딩 처리 능력이 최대 2배 향상되고 디코딩 처리 능력이 30~60% 향상됩니다.그 결과 폭넓은 하드웨어 호환성을 실현하기 위해 Qpel은 기본 DivX 인코딩 프로파일로 비활성화됩니다.그러나 VC-1이나 H.264와 같은 보다 복잡한 포맷을 지원하는 새로운 스탠드아론 플레이어가 등장함에 따라 MPEG-4 ASP에서의 Qpel 지원은 더욱 보편화되었습니다.

4분의 1픽셀의 움직임 보정을 지원하는 비디오 형식