Пространственная избыточность

Spatial redundancy (пространственная избыточность) – простой факт: соседние пиксели обычно похожи друг на друга. Кусок синего неба – это в основном тот же синий; кирпичная стена – в основном тот же коричневый; на лице есть гладкие области, где соседние пиксели почти не отличаются. Хранить каждый пиксель по отдельности было бы расточительно – это значит писать одно и то же число снова и снова.

Видеокодеки используют это двумя главными способами внутри каждого кадра. Первый – `intra-prediction`: энкодер предсказывает каждый блок пикселей, считая, что он похож на уже закодированные блоки сверху и слева, и затем хранит только маленькую разницу между предсказанием и реальным содержимым. Второй – преобразование `dct`: вместо самих значений пикселей хранятся изменения яркости внутри блока – плоская область превращается в одно сильное число и много почти-нулевых, и сжимается почти до нуля.

Это половина причины, по которой видеофайлы могут быть такими маленькими. Вторая половина – `temporal-redundancy`, факт, что соседние кадры тоже похожи. Spatial redundancy сжимает одно неподвижное изображение (JPEG работает на этом же принципе); temporal redundancy позволяет видео сжиматься намного сильнее, чем последовательность JPEG. Для бизнес-читателя: это не магия – это просто энкодер замечает закономерности, которые человеческий глаз и мозг считают сами собой разумеющимися.