¿Qué son los cuadros MPEG I, P y B?

Recientemente estuve revisando artículos y videos de MPEG para entender cómo funciona. Entiendo lo que hacen los cuadros I, P y B, pero no entiendo cómo se calcula la predicción.
Suponga que quiero grabar un video de una pelota que cae del cielo al suelo y luego rebota un par de veces antes de finalmente detenerse.
Además, no estoy claro con el concepto del macrobloque de 16x16. Por favor dime:

Respuesta corta : los
bloques son unidades para la comparación entre cuadros;
La predicción se basa en la cantidad de bloques que se presentan en imágenes anteriores y siguientes;

Respuesta más larga :
como entrada, un codificador de video no recibe nada más que una secuencia de cuadros .
En la mayoría de los casos, los cuadros adyacentes son muy similares entre sí, y el codificador intenta determinar si estos cuadros son realmente similares.

¿Cómo se dice si dos imágenes son similares?

• Ambas imágenes están divididas en macrobloques (no puedes comparar imágenes enteras, ¡ciertamente diferirán!)
• El algoritmo intenta encontrar si existe un bloque de la imagen anterior en la siguiente imagen (dentro de una cierta proximidad a su posición original)
• Si, hasta cierto umbral, la mayoría de los bloques están presentes en la siguiente imagen, la siguiente imagen se calcula como una diferencia con la anterior ( P-frame);
  • Por supuesto, los diferentes bloques se codifican tal cual;
• Si no, se considera que la siguiente imagen pertenece a otra escena, y no hay otra forma en lugar de mantenerla por completo ( I-frame).

Para entender cómo funciona la predicción, eche un vistazo a esta imagen. Es creado por un deshakercomplemento para VirtualDuby utilizado para un propósito diferente (detectar sacudidas de la cámara), pero parece muy representativo:

Las flechas indican cómo la imagen actual difiere de la anterior;
Todo el marco se divide en macrobloques (sin embargo, mayores de 16x16);
La diferencia para cada bloque, en comparación con la imagen anterior, es un vector de movimiento ;
Como puede ver, la mayoría de los macrobloques (flechas blancas) siguen el patrón común y, por lo tanto, pueden codificarse aplicando solo una matriz de transposición a un cuadro anterior .
Sin embargo, hay algunos bloques (flechas rojas) que no cumplen con el patrón común y, por lo tanto , deben codificarse tal cual .
Por supuesto, si todo es rojo, no hay otra opción que codificar el fotograma completo tal como está.