(Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Viễn Thông) Nghiên Cứu Phát Triển Các Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng Mã Hoá Video Cho Chuẩn H.266 VVC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nguyễn Quang Sang

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIÊN CÁC GIẢI PHÁP

NÂNG CAO HIỆU NĂNG MÃ HÓA VIDEO CHO

CHUẨN H.266/VVC

NGÀNH LUẬN VĂN THẠC SĨ THONG
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIÊN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông

HÀ NỘI - 2022

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nguyễn Quang Sang

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIÊN CÁC GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HIỆU NĂNG MÃ HÓA VIDEO CHO

CHUẨN H.266/VVC

NGÀNH LUẬN VĂN THẠC SĨ THÔNG

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thơng

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Hồng Văn Xiêm

HÀ NỘI - 2022

LỜI CAM ĐOAN

Toi xin cam đoan đề tài “NGHIÊN CỨU PHÁT TRIÊN CÁC GIẢI
PHÁP NÂNG CAO HIỆU NĂNG MÃ HĨA VIDEO CHO CHUẨN

H.266/VVC” do PGS.TS. Hồng Văn Xiêm hướng dẫn là cơng trình nghiên
cứu của tơi. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong luận văn này đều
trung thực và không sao chép từ công trình của người khác.

Tất cả các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn đều được ghi rõ
nguồn gốc và tên tác giả. Nếu có sai sót, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, ngày tháng năm 2022
Tác giả

Nguyễn Quang Sang

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tổ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS. Hồng Văn Xiêm
đã ln tận tình hỗ trợ em về kiến thức, phương pháp học tập, nghiên cứu

để hoàn thành Luận văn này.

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô Khoa Điện tử Viễn thông, Trường
Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã giảng dạy cho em những
kiến thức quý giá, dành cho em những điều kiện tốt nhất trong suốt quá

trình học tập cũng như thực hiện Luận văn.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ

Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 102.01-20201ã..

Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã
ln bên cạnh động viên và giúp đỡ con trong suốt thời gian qua. Tình cảm
của mọi người là niềm khích lệ to lớn giúp con có được thành quả như ngày
hơm nay.

Trong quá trình thực hiện Luận văn, do thời gian, kiến thức và điều
nên không tránh khỏi thiếu sót, rất
kiện nghiên cứu cịn một số hạn chế người đọc để tác giả có thể tiếp tục
mong nhận được ý kiến đóng góp từ
phát triển đề tài này.

Hà Nội, tháng 8 năm 2022

Nguyễn Quang Sang

Mục lục

Danh sách hình vẽ i

Danh sách bảng ili

Danh mục thuật ngữ viết tắt iv

Mở đầu vi

Chương 1ˆ Giới thiệu chung 1

11 Datvandé.. 2... 00. 1

12 Nhiệm vụ nghiên cỨUu...................... 2

1.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu.................. 2

14 Đóng gốp của luận văn..................... 3

15 Cấu trúc của luận văn ...............c.u.. 3

16 Kétluanchuong........... 0.000000. een 4

Chương 2 Tổng quan về mã hóa video và chuẩn

H.266/VVC 5

2.1 Maéhoavideo .........0.0.0.0. 0.000000 00088 o

2.1.1 Tổng quan vềmãhóavideo .............. 5

2.1.2 Cấu trúc chung của một bộ mã hóa video....... 7

2.2 Chuan ma hda video H.266/VVC............... 8

2.2.1 Kiến trúc bộ mã hóa VVC............... 8

2.2.2 Phân vùng trong VVC.................... 8
2.2.3 Phân mảnh trong VVC..................... 9

2.2.4 Đơn vị mã hóa, đơn vị dự đốn, đơn vị biến đổi (CU,

PU,TU).....................c 10
2.2.0 Dự đoán nội khung (Intra Predicion)......... 12
2.2.6 Dự doán liên khung (Inter Prediction)......... 15
2.2.7 Biến đổi và lượngtửhóa................ 19
228 MahoaEntropy..................08. 20
23. Kết luận chương......................... 20

Chương 3 Các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa video

H.266/VVC 22

3.1 Các nghiên cứu liên quan.................... 23

3.2 Cái thiện mơ hình phân vùng hình ảnh ............. 24

3.2.1 Quy trình phân chia đơn vị mã hóa (CU) trong
H.26/VVC..................... 24

3.2.2 Đề xuất phương pháp giảm thời gian giảm thời gian
phân vùng hình ảnh trong chuẩn H.266/VVC..... 26

323. Kiểm thử và đánh giá.................. 30

3.3 Cai thiện mơ hình dự đốn nội khung ............. 32

3.3.1 Quan sát và nhận xết.................. 32

3.3.2 Dề xuất phương pháp giảm thời gian dự đoán nội
khung cho chuẩn H.266/VVC_............. 35

3.3.3. Kiểm thử và đánhgiá.................. 36

3.4 Cái thiện mơ hình dự đốn liên khung............. 40

3.41 Thuật tốn tìm kiếm nhanh TZ-Search trong chuẩn
H.266/VVC .. 0. ee 40

3.4.2 Đề xuất phương pháp giảm thời gian dự đoán liên
khung cho chuẩn H.266/VVC.............

3.4.3 Kiểm thử và đánh giá..................

3.0 Cải thiện mơ hình dự đốn liên khung trong mã hóa video
li@n 0... aa

3.5.1 Mã hóa video lên lốp..................

3.5.2 Kỹ thuật nội suy hình ảnh...............

3.5.3. Dề xuất phương pháp nâng cao hiệu năng mã hóa

video liên lớp chuẩn H.266/VVC sử dụng kỹ thuật
nội suy hình ảnh ....................

3.5.4 Kiểm thử và đánh giá..................

36 Kết luận chương................Ặ..

Kêt luận 56

Danh mục các công bõ liên quan đền Luận văn 58

Tài liệu tham khảo 59

Danh sách hình vẽ

1.1 Lịch sử phát triển của các chuẩn mã hóa video [30] ............. 2

2.1 Mơ hình chung của bộ mã hóa và giải mã hóa video (CODEC). ........ 6

2.2 Tính tương quan về khơng gian và thời gian trong một video. ........ 6

2.3 Cấu trúc chung của một bộ mã hóa video. ..................- 7

2.4 Kiến trúc bộ mã hóa video H.266/VVC [13| ................. 8

2.9 Phan chia CTU trong VVC. ........0.020.020 0002022 eee 9

2.6 Phan manh trong VVC [13] ... 2... ee 10

2.7 Cấu trúc cay chia tu (quad-tree), 2... 2. ee ee 11

2.8 Các kiểu phân chia khối hình mới trong VVC................. 11

2.9 Ví dụ về phân chia khối hình trong VVC và HEVC............. 12

2.10 Các chế độ dự đoán nội khung trong VVC [13] ............... 13

2.11 Ước lượng chuyển động trong dự đoán liên khung...............- 16

2.12 Ứng viên không gian, thời gian của tập AMVP................. 17

2.13 Cơ chế cập nhật bảng các ứng viên HMVP................... 17

2.14 Ví dụ về sự sai khác của khung hình...................... 18

3.1 Các chế độ phân chia theo cấu trúc cây đa loại.................. 25
3.2 Ví dụ về một trường hợp đặc biệt của cấu trúc cây đa loại.......... 25
3.3 Mơ hình mạng nơ-ron tích chập EEH-CNN [33]................. 26
3.4 Thuật tốn giảm thời gian phân vùng hình ảnh sử dụng mạng nơ-ron tích

3.9 Khung hình đầu tiên của các chuỗi video kiểm thử thuật toán giảm thời
gian phân vùng hình ảnh [8Ì...............SỐ...SỐ.. . 30

3.6 Các chuỗi video sử dụng trong thí nghiệm thống kê tần suất lựa chọn hướng
dự đoán nội khung tối ưu |8|.......................-..- 33

3.7 Các chế độ dự đốn sử dụng cho CU có kích thước nhỏ hơn 8 x8....... 35
3.8 Thuật toán giảm thời gian dự đoán nội khung cho chuẩn H.266/VVC.... 36
3.9 Khung hình đầu tiên của các chuỗi video kiểm thử thuật toán giảm thời

gian dự đoán nội khung |8]. .....................Ặ.Ặ Ặ 38
3.10 Lưới tìm kiếm trong thuật tốn TZ-Search |3l]................ 41
3.11 Tìm kiếm Raster trong thuật tốn TZ-Search................. 41
3.12 Đề xuất thay đổi vùng tìm kiếm cho thuật tốn TZ-Search.......... 43
3.13 Khung hình đầu tiên của các chuỗi video kiểm thử thuật toán giảm thời

gian dự đoán liên khung [2]. ............Ặ..Ặ.QẶ Q.QẶSẶo 45
3.14 Mã hóa / Giải mã hóa video khả chuyển cho các thiết bị khác nhau..... 47
3.15 Hệ thống mã hóa video liên lớp......................... 48
3.16 Kỹ thuật nội suy hình ảnh. .................Ặ ẶQ .Ặ ẶẶVỤ 49

il

Danh sách bảng

2-1 Các phép biến đổi được sử dụng trong VVC..................

3-1 Đặc tính các chuỗi video kiểm thử thuật toán giảm thời gian dự đoán nội
khung ..............Ặ ee

Kết quả kiểm thử thuật tốn giảm thời gian phân vùng hình ảnh .....

Tần suất được chọn của các chế độ dự đoán nội khung ...........

Đặc tính các chuỗi video kiểm thử thuật tốn giảm thời gian dự đoán nội

khung 2... QC Q Q LH ng kg TT TY va

Kết quả kiểm thử thuật toán giảm thời gian dự đoán nội khung ......

Kết quả kiểm thử thuật toán giảm thời gian dự đoán liên khung ........

Đặc tính các chuỗi video kiếm thử thuật tốn cải thiện hiệu năng mã hóa

video lên lốp 2... L Q LH HQ HQ TT sa

3-6 Hiệu năng mã hóa và thời gian xử lý của các bộ mã hóa video liên lớp. . .

11

Danh mục thuật ngữ viết tắt

Từ viết tắt Từ đầy đủ Y nghia
AMVP
AR Advanced Motion Vector Prediction Tập các vector dự đoán nâng cao
AVC
BT Augmented Reality Thực tại ảo tăng cường
CABAC
Advanced Video Coding Mã hóa video cao cấp
CODEC
CTU Binary Tree Phân chia theo cây nhị phân
CU
Context Adaptive Binary Arithmetic | Mã hóa nhị phân văn bản thích ứng
DCT
DST Coding Mã hóa/Giải mã hóa
FGS enCOde/DECode
HEVC
HMVP Coding Tree Unit Đơn vị mã hóa cây

JVET Coding Unit Đơn vị mã hóa

MC
MCTI Discrete Cosine Transform Biến đổi cosin rời rạc

ME Discrete Sine Transform Biến đối sin rời rac

Fine Granularity Scalablity Mã hóa video kha chuyển độ chỉ tiết cao

High Efficiency Video Coding Mã hóa video hiệu quả cao

History - based Motion Vector Predic- | Tập các vector dự đoán dựa trên lịch sử

tion

Join Video Experts Team Nhóm các chuyên gia về video

Motion Compensation Bu chuyén dong

Motion Compensation and Temporal | Ước lượng và bù chuyển động

Interpolation Ước lượng chuyển động
Motion Estimation

iv

MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm các chun gia hình ảnh động
MPM Most Probable Mode Tập các hướng có xác suất cao nhất
MTT
MV Multi Type Tree Phân chia theo cây đa loại
MVD
MVP Motion Vector Vector chuyển động

PU
QP Motion Vector Differences Vector chuyển động sai khác
QT
QTMT Motion Vector Prediction Vector chuyển động dự đoán

SATD Prediction Unit Đơn vi dự đoán
SHVC
Quantization Parameter Hệ số lượng tử
SSD
SVVC Quad Tree Phân chia theo cây tứ phân

TT Quad Tree nested Multi Type Tree Phân chia cây tứ phân kết hợp cây da
TU
VR loại

VTM Sum of Absolute Transform Differences | Tổng sai khác sau biến đổi

VVC Scalabilty extension of HEVC Mã hóa video khả chuyển chuẩn

H.265/HEVC

Sum of Square Differences Tổng bình phương sai khác

Scalabilty Versatile Video Coding Mã hóa video khả chuyển chuẩn

H.266/VVC

Ternary Tree Phân chia theo cây tam phân

Transform Unit Đơn vị biến đổi

Virtual Reality Thực tại ảo

VVC Test Model Phan mềm tham chiếu chuẩn
H.266/VVC

Versatile Video Coding Ma hoa video da nang

Mã hóa video đã và đang là chủ đề được quan tâm trên thế giới. Với số lượng
thiết bị di động, truyền hình ngày càng gia tăng, cùng với đó là sự phát triển của
nội dung số, thông tin video trở thành nguyên nhân gây ra khoảng 85% lượng tắc
nghẽn trên mạng Internet. Bên cạnh đó, những loại hình video mới cũng được ra
đời như video độ phân giải siêu cao (2K, 4K, 8K), video 3D, video 360°,... Cac
chuẩn mã hóa video thế hệ trước như H.264/AVC, H.265/HEVC chỉ được thiết kế
để tối ưu hiệu năng nén cho những video độ phân giải từ Full-HD trở xuống, đồng
thời lại không có khả năng linh hoạt để thích ứng với những loại hình video mới.
Năm 2020, chuẩn mã hóa video thế hệ mới H.266/Versatile Video Coding (VVC)
đã được chuẩn hóa nhằm đáp ứng những nhu cầu đó. Chuẩn mã hóa này có khả
năng nén hiệu quả cao với những video độ phân giải siêu cao, đồng thời có thể áp
dụng được trong những hệ thống truyền thông đa phương tiện hiện đại nhờ khả
năng mã hóa video 360°, mã hóa video liên lớp,... uy nhiên, việc ứng dụng những
kỹ thuật mới làm tăng độ phức tạp của chuẩn mã hóa video H.266/VVC. Đồng
thời, hiệu năng nén của chuẩn mã hóa này vẫn có thể được cải thiện bằng cách áp
dụng một số kỹ thuật xử lý hình ảnh.

Từ thực tế và những phân tích nêu trên, luận văn tập trung nghiên cứu chuẩn
mã hóa video H.266/VVC và đề xuất các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa video
nay, bao gom:

e Cai thién mé hinh phan ving hành ảnh

e Cai thién mé hinh dự đoán nội khung

e Cai thién mé hinh dự đoán liên khung

vì

e Cải thiện mô hành dự đoán liên khung trong mé héa video lién lớp
Các kết quả kiểm thử cho thấy khi sử dụng các phương pháp đề xuất trong

Luận văn, bộ mã hóa được cải thiện cả về mặt hiệu năng và độ phức tạp thuật
toán.

Kết quả nghiên cứu của luận văn đã được cơng bố tại 01 Tạp chí quốc tế, 01
Hội nghị quốc tế, 02 Hội nghị trong nước uy tín có phản biện.

vn

Chương Ì

Giới thiệu chung

1.1 Đặt van dé

Video là dạng thơng tin được ưa chuộng bởi nó mang một lượng thơng tin lớn, bao
gồm cả văn bản, hình ảnh, âm thanh. Ước tính, có đến 87% dịch vụ quảng cáo sử
dụng các đoạn video, và khoảng 80% lượng tắc nghẽn trên internet nằm ở các luồng

di liéu video [1]. Cùng với đó là sự gia tăng khơng ngừng về độ phân giải và kích
thước màn hình của các thiết bị truyền thơng đa phương tiện. Do đó, các chuẩn

mã hóa video thế hệ cũ như MPEG-2/Video [16], H.264/AVC [32], H.265/HEVC
[29| (Hình 1.1) khơng cịn phù hợp với nhu cầu ngày một cao của người dùng.

Ngay sau khi cơng bố chuẩn mã hóa video H.265/HEVC, các tổ chức, cơng ty
đã thành lập Nhóm các chuyên gia vé video (Join Video Experts Team — JVET)
và tiến hành nghiên cứu, xây dựng một chuẩn mã hóa video mới với tên gọi
H.266/Versatile Video Coding (VVC) [10], với mục tiêu chính là áp dung cho
các video độ phân giải cao (UHD, 4K, 8K... ) và video 360°.

Mặc dù đã được thông qua vào giữa năm 2020, cùng với hiệu năng mã hóa

vượt trội so với các chuẩn mã hóa video trước đó nhưng H.266/VVC vẫn gặp
rất nhiều khó khăn khi ứng dụng trong các hệ thống thực tế. Ngun nhân bởi

mơ hình mã hóa video này có độ phức tạp thuật tốn cao (thời gian mã hóa khi

dùng chuẩn H.266/VVC cao hơn từ 5 đến 30 lần thời gian mã hóa khi dùng chuẩn
H.265/HEVC [20]), yéu cau các thiết bị phải có cầu hình phần cứng mạnh mẽ nên

chưa phù hợp với đa số người dùng. Do đó việc nghiên cứu các giải pháp cải thiện
chuẩn mã hóa video H.266/VVC là rất quan trọng và cấp thiết.

Computer MPEG-4

MPEG-1 Visual
(1993)
(1998-2001+)

SD 8K, 360, ...
H.26x / 23090-3

H.262 / 13818-2 H.264 / 14496-10 H.265 / 23008-2
AVC HEVC VVC
H.261 (1994/95-1998+) (2003-2018+)
(2013-2018+) (2020-...)
& 990+) (MPEG-2) (Advanced Video Coding
(High Efficiency Video (Versatile Video Coding
Videotelephony developed by JVT) Coding developed by to be developed
ae Al
H.263/+/++ JCT-VC) by JVET)

Hình 1.1: Lịch sử phát triển của các chuẩn mã hóa video [30]

1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu chuẩn mã hóa video H.266/Versatile Video Coding (VVC)
Đánh giá ưu, nhược điểm của các mô-đun, kỹ thuật được sử dụng trong
H.266/VVC
Đề xuất các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa video H.266/VVC
Áp dụng các thuật toán đề xuất vào phần mềm tham chiếu và kiểm thử, đánh
giá thuật toán

1.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa video H.266/VVC về
mặt hiệu năng và thời gian xử lý. Các thuật tốn giúp giảm thời gian xử lý khơng
gây ảnh hưởng nhiều về mặt hiệu năng nén, và ngược lại, các thuật tốn nâng cao
hiệu năng nén khơng làm tăng nhiều thời gian xử lý của bộ mã hóa.

1.4 Đóng góp của luận văn

Luận văn nghiên cứu, đề xuất các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa video
H.266/VVC. Kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ Luận văn đã được cơng bố
trên 04 bài báo Tạp chí và Hội nghị Quốc tế, Quốc gia uy tín bao gồm:

Journal(s):

1. Xiem HoangVan, Sang NguyenQuang, Fernando Pereira. Versatile Video
Coding based Quality Scalability with Joint Layer Reference. [EEE Signal Process-
ing Letters, 27:2079-2083, 2020.

Conference(s):

1. Bùi Thanh Huong, Nguyén Quang Sang, Dinh Triéu Duong, Chit Ditc
Trình, Hồng Văn Xiêm. Cải tiến thuật tốn TZ Search cho tăng tốc mơ hình
mã hóa H.266/Versatile Video Coding. Hội nghị Quốc gia lần thú 29 uề Điện tủ,
Truyén thông uà Công nghệ thông tin (REV-ECTT), Hà Nội, 2020.

2. Xiem HoangVan, Sang NguyenQuang, Minh DinhBao, Minh DoNgoc,
Duong DinhTrieu. Fast QTMT for H.266/VVC Intra Prediction using Early-
Terminated Hierarchical CNN model. 2021 International Conference On Advanced
Technologies For Communications (ATC), HoChiMinh, 2021.

3. Nguyễn Quang Sang, Bùi Thanh Hương, Đinh Triều Dương, Hoàng Văn
Xiêm. Phương Pháp Giảm Thời Gian Dự Đốn Nội Khung Trong Chuẩn Mã Hóa
Video H.266/Versatile Video Coding. Hội nghị Quốc gia lần thứ 24 uê Điện tủ,
Truyền thông uà Công nghệ thông tin (REV-ECTT), Hà Nội, 2021.

1.5 Câu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày theo thứ tự sau:

e Chương 1: Giới thiệu chưng.
Chương này trình bày về vấn đề nghiên cứu và cấu trúc tổng thể của Luận

văn

e Chương 2: Tổng quan vé ma héa video va chudn H.266/VVC.
Chương này trình bày sơ lược cấu trúc của một bộ mã hóa video và chuẩn

mã hóa video H.266/VVC.

e Chương 3: Các giải pháp cải thiện chuẩn mã hóa uideo H.266/VVC.
Chương này đề xuất và kiểm thử một số phương pháp nâng cao hiệu năng
cho bộ mã hóa video H.266/VVC.

1.6 Kết luận chương

Trong chương này, Luận văn đã trình bày các vẫn đề, động lực nghiên cứu và tính
cấp thiết của đề tài, đồng thời giới thiệu tổng quan về cấu trúc và đóng góp của

Luận văn.

Chương 2

Tổng quan về mã hóa video

và chuẩn H.266/VVC

2.1 Ma hoa video

Như đã đề cập, cùng với sự bùng nổ của Khoa học công nghệ và sự phát triển
của các hệ thống truyền thông đa phương tiện, lượng video truyền tải và lưu trữ
ngày càng gia tăng. Để đáp ứng nhu cầu đó, các bộ mã hóa/giải mã hóa video
(enCOde/DECode - CODEC) liên tục được nghiên cứu với hiệu năng ngày càng
cao, góp phần quan trọng vào sự phát triển của các ứng dụng truyền hình số,
truyền hình thời gian thực (streaming), thực tại ảo (VR), thực tại ảo tăng cường

(AR), 3D-TV...

2.1.1 Tong quan về mã hóa video

Một tập hợp hình ảnh với mỗi hình ảnh là một tập các điểm ảnh, mỗi điểm ảnh
bao gồm thành phần độ sáng và thành phần màu sẽ tạo thành một video. Ở dạng
dữ liệu thô, mỗi thành phần của một điểm ảnh cần 8 hoặc 10 bit để biểu diễn. Có
thể thấy, việc lưu trữ các video ở dạng dữ liệu gốc là bất khả thi bởi chúng yêu
cầu một lượng băng thơng và bộ nhớ vơ cùng lớn. Vì vậy, cần có một cơ chế nén
sao cho giảm thiểu được dung lượng video mà vẫn đảm bảo được chất lượng hình

ảnh, đáp ứng trải nghiệm người dùng. Hình 2.1 biểu diễn q trình từ thu thơng

tin đến hiển thị thơng tin trong nén video.

Te

f Mãhóa ————> HH — Giảimãhóa ————>

Video nguồn Truyên/Lưu trữ Hiển thị

Hình 2.1: Mơ hình chung của bộ mã hóa và giải mã hóa video (CODCO).

Nén dữ liệu là q trình tìm và loại bỏ thơng tin dư thừa nhưng vẫn có thể
tái hiện lại thơng tin một cách đúng nhất. Rất nhiều dữ liệu có chứa dư thừa tĩnh
và có thể nén bằng phương pháp nén khơng tổn thất. Phương pháp này giúp cho

dữ liệu ở phía giải mã là một bản sao hoàn hảo của dữ liệu gốc, nhưng tồn tại

nhược điểm là hiệu quả nén khơng cao.

Để có được hiệu năng cao, các bộ mã hóa video khai thác tương quan về

không gian, thời gian, thống kê và đặc tính mắt người. Về mặt thời gian, do các
khung hình (frame) trong một video được ghi lại trong cùng một khoảng thời gian
nên có sự tương đồng cao, đặc biệt khi tốc do lay mau (frame rate) cao. Về mặt

khơng gian, thương có sự tương quan giữa các điểm ảnh lân cận nhau trong cùng

một khung hình, cả về độ sáng và màu sắc. Bên cạnh đó, mã hóa video khai thác
tính tương quan về thống kê, đặc tính mắt người thơng qua phép biến đổi hình
ảnh sang miền tần số, các kỹ thuật mã hóa Entropy..... Hình 2.2 minh họa tính

tương quan về khơng gian và thời gian được khai thác trong mã hóa video.

Tương quan khơng gian

Hình 2.2: Tính tương quan về khơng gian và thời gian trong một video.