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  一个帧内(两场)DPCM像素位置排列示意图
   4 .4-5 DPCM像素位置示意图
  

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  绿色虚线--上一场的扫描线
  黑色实线--当前场的扫描线
  X--前场中被预测像素
  其余各点--与X像素帧内相关性大的像素
  X像素的预测值,可写成
   --同一场内 像素A和像素D进行预测;
   --上一场内 像素F和像素I进行预测;

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  当不等式为真,取
  当不等式为假,取

  2.电视信号的帧间DPCM编码
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  (1) 帧间预测
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  4.4-6是帧间预测像素位置示意图

  Z像素--当前被预测的像素
  计算: 的值,选取这三个差值最小的进行预测
  若(前一像素与再前一个像素差)最小,则用同一场同一扫描行上的前一个像素H
  (同一场前一扫描行像素差)最小, 则用同一场上一扫描行上的像素B
  (帧间像素差)最小, 则上一帧对应位置像素M
  (2) 条件传送和内插
  ·条件传送:设置一个阈值"T",对于帧间对应位置像素的亮度或色差信号值,大于T值传送,小于T值者不传送。一帧电视画面,只传送其中一部分活动比较明显像素的帧间差值信号,可以有效降低传输比特率。这种传送方式,称为条件传送。
  ·内插方法:当帧内像素的空间分辨率降低时,如果采样频率降低一倍,那么对于未采样像素的亮度或色差信号值,可用内插(插补)方法补充。
  内插方法举例:
  用同一扫描行上前后相邻两像素的采样值,对未采样像素值插补如图4.-7,即
   4-7 同一扫描行上像素插补
  
  
  用上一场内四个相邻像素的平均值插补(如图4.4-8),即
   4.4-8 上一场4邻像素插补
  
  

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  ①块匹配算法
  块匹配算法是把图像分成若干子块图像,设子图像是M×N的矩形块。设当前帧图像亮度信号为fk(m,n),前一次传送的图像为fk-Ns(m,n),这里Ns为帧差数目。通常帧差Ns可能是1,3或7。我们假定当前帧中的一个M×N子块是从第k-Ns帧平行移动而来,并设M×N子块内所有像素都具有同一个位移值(i,j)。假定运动物体在Ns帧差时间内水平和垂直最大位移均为L,这样我们可以在第k-Ns帧搜索区SR内进行搜索,这里SR搜索区为(M+2L,N+2L),见图4.4-9。
   4.4-9 块匹配位移估计算法
  

  可以计算两帧中子块的相关函数
  (4.15)
  当相关函数NCCF(i,j)达到最小值时,它的i和j值就被认定为子块的水平和垂直位移值。式(4.15)计算工作量很大,实际应用中常用式(4.16)或式(4.17)代替。
 (i,j)∈SR (4.16)
(i,j)∈SR (4.17)
  MSE是均方误差,MAD是帧间绝对差,取MSE或MAD最小时的i,j值就是水平和垂直的偏移量。

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  ②搜索算法
  ·穷尽搜索法:对每一点,沿如图所示的路径,计算MAD(帧间绝对差)。取MAD最小值,所得到的i和j就是水平和垂直的偏移量。
   4.4-10 穷尽搜索法
  
  ·二维对数法:此算法用MSE均方差作为匹配准则,并在搜索容口中,用沿着最小误差方向执行对数二维搜索过程。其过程如图4.4-11所示。
  第一步:5个初始点,如图所示为"G",取MSE为最小的点如"m"
  第二步:搜索三个新位置,如图所示为"s",取MSE为最小的点如"m"
  第三步:步长除以2,并搜索围绕此最小的误差9个点"H"。
   4.4-11 二维对数法
  
  ·三步搜索法:每步搜索9个点,用MSE度量,找到最小的,搜索步长减半,再搜索,共25个点。
   4.4-12 三步搜索法
  
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