Simulateur d'estimation de mouvement
Simule l'estimation de mouvement inter-images, la mise en correspondance de blocs, les motifs de recherche et les résidus de compression.
SAD et inefficacités de la recherche 🖖
L'estimation de mouvement est le goulot d'étranglement de la compression vidéo. Un macrobloc de taille 16x16 est comparé à l'image de référence dans une fenêtre de recherche afin de trouver le candidat avec la plus faible somme des différences absolues (SAD). La recherche exhaustive complète évalue les (2r+1)² positions, ce qui est lent. Des algorithmes rapides comme la recherche en diamant et hexagonale n'évaluent qu'une fraction des points en déplaçant le centre de recherche de façon itérative, en s'arrêtant lorsque le minimum se trouve au centre du motif. Survole n'importe quel bloc pour voir sa fenêtre de recherche et les évaluations des candidats en temps réel.
Pourquoi transmettre le mouvement, pas les pixels 🖖
Les images vidéo successives sont presque identiques ; plutôt que de stocker chaque image en entier, un codec décrit l'image courante comme des morceaux de la précédente qui se sont déplacés. Chaque bloc de 16×16 reçoit un vecteur de mouvement pointant vers sa meilleure correspondance, plus un petit résidu contenant ce que le déplacement n'a pas su expliquer. À retenir : les panoramiques fluides se compressent à merveille, car un seul vecteur remplace des milliers de pixels.
Les vecteurs de mouvement ne sont pas le mouvement 🖖
L'encodeur ne demande jamais ce qui a réellement bougé : il ne cherche que le bloc à la SAD minimale. Sur les zones plates ou bruitées, le vecteur gagnant peut donc pointer n'importe où, très loin du déplacement réel. Montez le curseur de bruit et regardez le champ de vecteurs se disperser dans le chaos. Voilà pourquoi les vecteurs de mouvement font un piètre flux optique mais une excellente compression : ils servent le débit, pas la physique.
Exemples de problèmes
- Panoramique lent - Panoramique horizontal lent : résidu quasi nul, les vecteurs de mouvement pointent uniformément vers la droite
- Panoramique rapide - Panoramique rapide : SAD plus élevée en bordure de la zone de recherche, résidus de forte énergie sur les bords
- Zoom divergent - Mouvement de zoom avant : vecteurs divergeant depuis le centre, aucun vecteur de translation unique ne convient
- Caméra portée bruitée - Caméra bruitée : SAD élevée malgré des vecteurs corrects — l'énergie du bruit domine le résidu