参照フレーム（ビデオ）

参照フレームは、将来のフレームを定義するために使用される圧縮ビデオのフレームです。したがって、フレーム間圧縮技術でのみ使用されます。MPEG -2などの古いビデオ エンコーディング標準では、 P フレームには 1 つの参照フレーム (前のフレーム) のみが使用されていました。 B フレームには 2 つの参照フレーム (過去と未来の 1 つずつ) が使用されていました。

H.264/AVCなどの一部の最新のビデオ エンコーディング規格では、複数の参照フレームを使用できます。これにより、ビデオ エンコーダーは、次のフレームの各マクロブロックのベースとして、以前にデコードされた複数のフレームの中から選択できます。この目的に最適なフレームは通常、前のフレームですが、追加の参照フレームにより、圧縮効率やビデオ品質が向上します。同じフレーム内の異なるマクロブロックには、異なる参照フレームを選択できることに注意してください。H.264 でサポートされる同時参照フレームの最大数は 16 です。マクロブロックの 8x8 パーティションごとに、異なる参照フレームを選択できます。複数の参照フレームをサポートする別のビデオ形式はSnowで、最大 8 つを処理できます。Theoraコーデックは、制限付きの複数の参照フレームを提供し、前のフレームと最新のイントラ フレームの両方を参照できます。

参照フレームが複数あると、通常は 1 つの参照フレームでのみ実行される動き予測などの多くの決定をすべての参照フレームで繰り返す必要があるため、エンコード時間が大幅に長くなる可能性があります。ヒューリスティックを使用すると、品質を犠牲にしてこの速度コストを削減できます。実写素材の場合、参照フレームの数が非常に多いと、品質の面でほとんど役に立ちません。これは、時間の経過に伴うフレームの相関が、現在のフレームと次第に低くなるためです。アニメーションソースの場合は、反復的な動きによって参照フレームの数が多い方が役立つ場合があります。

デコード時に、参照フレームは、それ以上のデコードに必要でなくなるまでメモリに保存する必要があります。これにより、多数の参照フレームを含むビデオではデコーダーのメモリ使用量が大幅に増加する可能性があります。また、複数の参照フレームを使用すると参照の局所性が低下し、速度に影響が出る可能性があります。録画された DVD または USB スティックから AVC/MKV ファイルを再生できるスタンドアロン プレーヤーは、最大 16 個の参照フレームを処理できない可能性があります。

• H.264/AVC
• インターフレーム
• ビデオ圧縮
• ビデオ圧縮画像タイプ

• EG Richardson, Iain (2003)。『H.264 および MPEG-4 ビデオ圧縮: 次世代マルチメディア向けビデオコーディング』。チチェスター: John Wiley & Sons Ltd.