第三章 可適性提早終止演算法
3.2 門 檻值訂定之討論
要進行門檻值的變動前，我 們需要先選擇適合的門檻值。吾人對十個 我們常用的國際標準測試視訊影像進行分析，在七種不同模式下，當該 區 塊為 ZMB 時，其平均代價值，如表 3-1 所示。在表 3-2 列出了各測試影 像之最大代價值、最小代價值與各模 式代價值之標準差。
表 3-1 測試影像中 ZMB 的平均代價值 (QP = 32)
Sequence Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 4 Mode 5 Mode 6 Mode 7 Akiyo 929 459 436 244 150 142 104 Mother_daughter 1023 531 506 282 169 161 109 Container 1445 758 679 392 238 202 129 News 1233 636 596 339 209 185 121 Salesman 1428 716 677 374 221 205 129 Silent 1531 749 690 387 226 202 130 CarPhone 1399 704 638 367 267 201 133 Table 1298 673 643 352 214 192 123 Foreman 1555 762 722 399 248 225 147 Coastguard 2151 1070 923 569 366 307 194 平 均 值 1316 679 686 349 190 187 111 標 準 差 363 186 190 93 49 48 28
從表 3-1 我們可看到，代價值的大小可反應出測試影像的類型是屬於 低動態影像或高動態影像。當 ZMB 的平均代價值愈大時，此測試影像的 內容變動的越劇烈，屬於高動態影像；而平均代價值愈小，畫面間的變動 就愈小，屬於低動態影像。
接著我們對於七個模式得到的代價值進行探討。首先，在這十個常用 的國際標準測試影像中，能 夠很清楚的看出從低動態影像到高動態影像其 ZMB 的平均代價值差異度是很大的。ZMB 代價值最低的測試影像：Akiyo
（ 929,459,436,244,150,142,104 ）， 與 ZMB 代 價 值 最 高 的 測 試 影 像 ： coastguard（ 2151,1070,923,569,366,307,194），模式一到模式七的代價值至 少 都 差 了 兩 倍 。 與 十 個 測 試 影 像 ZMB 的 平 均 代 價 值
（ 1316,679,686,349,190,187,111） 相較， 亦 相 差甚 遠 。足 以 印 證 吾人 在 前 述章節所提到的論點：Yang 等人[9]所提出的固定門檻值的觀念，不適用 於各種不同內容的影像。
在表 3-1 中，在這十個測試影像的模式一到模式三，這三組區塊大小 較大的模式，其代價值差異度較大。特別是模式一，十 個測試影像間的代 價值標準差高達 351；模式四到模式七這四組區塊大小較小的模式，其 代 價值差異度較小。將表 3-1 與 Yang 等人[9]所提出的數據表 2-2 相比較，
Foreman 測 試 影 像 所 得 到 的 ZMB 平 均 代 價 值 ：
（1555,762,722,399,248,225,147）與 Yang 等人[9]在 表 2-2 所列出的正確 率百分之七十這組門檻值較為接近：（1650,920,890,600,410,400,300），絕 大 多 數 的 測 試 影 像 其 七 個 模 式 的 代 價 值 皆 小 於 Foreman 的 數 據 。 同 時 ， Yang 等 人 [9]亦有提出一論點，Yang 等人 [9]認為可將使用在高動態影像之 較大門檻值套用至低動態之測試影像中，故吾人將引用 Yang 等人[9]所 提 之（1650,920,890,600,410,400,300）這組門檻值，作為在本文後續實驗中 的初始門檻值。
表 3-2 測試影像中最大、最小代價值與標準差(QP = 32)
Sequence Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 4 Mode 5 Mode 6 Mode 7 最 大 值 4516 3508 2401 999 998 956 877 平 均 值 929 459 436 244 150 142 104
最 小 值 186 85 95 80 60 60 60
Akiyo
標 準 差 504 263 245 160 105 85 49 最 大 值 4606 2992 2772 1850 1238 1019 700 平 均 值 1428 716 677 374 221 205 129
最 小 值 363 139 147 80 80 80 60
Salesman
標 準 差 435 234 206 140 106 83 50 最 大 值 4848 2258 2193 1242 1160 792 648 平 均 值 1023 531 506 282 169 161 109
最 小 值 111 80 80 62 60 60 60
Mother_daughter
標 準 差 504 315 248 172 110 88 44 最 大 值 3272 2498 1859 1447 1684 891 974 平 均 值 1135 550 531 295 181 168 115
最 小 值 139 80 80 80 80 80 60
News
標 準 差 619 300 276 172 117 88 50 最 大 值 7839 4481 4632 4259 1592 1471 1272 平 均 值 1445 758 679 392 238 202 129
最 小 值 233 80 86 80 80 80 60
Container
標 準 差 732 492 344 262 205 129 78
最 大 值 6485 3851 3440 1794 1836 1182 824 平 均 值 1531 749 690 387 226 202 130
最 小 值 408 136 193 80 60 80 60
Silent
標 準 差 556 273 212 150 120 82 50 最 大 值 7476 5249 4343 2736 1887 1668 1198 平 均 值 1399 704 638 367 267 201 133
最 小 值 128 80 80 74 60 60 60
CarPhone
標 準 差 800 454 378 259 201 134 81 最 大 值 7153 7793 8377 4838 2923 2550 1656 平 均 值 1298 673 643 352 214 192 123
最 小 值 305 130 122 80 80 80 60
Table
標 準 差 718 406 353 227 171 125 78 最 大 值 7945 3879 3782 2104 1716 1047 817 平 均 值 1555 762 722 399 248 225 147
最 小 值 125 80 80 68 60 60 60
Foreman
標 準 差 682 396 318 222 180 125 79 最 大 值 6376 4150 3128 2468 2064 1256 1226 平 均 值 2151 1070 923 569 366 307 194 最 小 值 448 233 195 101 80 80 60 Coastguard
標 準 差 794 521 412 279 256 155 122
表 3-2 列出了各測試影像從模式一到模式七的最大代價值、最小代價 值、平均代價值與標準差。無論是低動態影像或高動態影像，各 測試影像 模式一的標準差都相當大，至少在 435 以上，最高甚至於高達 800，平均
也高達 634。可見對於模式一門檻值的訂定，必須要有另一機制以減少誤 判 的 情 況 發 生 。 因 此 Yang 等 人 [9]對 於 模 式 一 另 外 設 置 一 較 小 的 門 檻 值 THS，用 來降低模式一產生的誤判情形。這樣的作法，是相當合理的。Yang 等人 [9]根據不同的正確率將 THS 定義了兩個數值 720 或 800。從表 3-2 可 得 ， 十 個 測 試 影 像 中 模 式 一 最 小 的 平 均 代 價 值 為 Akiyo： 929。 Yang 等人 [9]為模式一所額外訂定的 THS 值皆小於最小的平均代價值，且 720 和 800 的差值，對於多數影像的代價值而言影響比例不高，為了加快影像 壓縮過程，吾人認為採用較大的值 800 是較為適當的。
接著我們觀察模式二與模式三，對於絕大多數影像來說兩者間的代價 值很相近，多數影像的差值都在 50 以內。因此，這組代價值相近的模式 在門檻值的訂定上，Yang 等人[9]所提出的數據模式二與模式三：920 與 890，與實驗所得到的代價值很接近，僅有些微的差異。
模式四到模式七，這四個區塊大小較 小的模式，其平均代價值較 小，
所訂定的門檻值應該也較低，但 Yang 等人[9]所提出的數據卻比平均值高 出 許 多 。 就 Foreman 測 試 影 像 而 言 ， 模 式 四 到 模 式 七 平 均 代 價 值 是
（399,248,225,147），Yang 等人[9] 所提出的是（600,410,400,300）。模式 四到模式六至少都高出了百分之五十以上，模 式七的值甚至比平均代價值 高出兩倍以上。 Yang 等人[9]之所以會套用較大的門檻值，吾人認為可以 從各測試影像的平均代價值與標準差來推斷。各測試影像四個模式的標準 差都很大，至少是平均代價值的百分之五十。僅僅使用平均代價值作為門 檻值，則 能省略的區塊數目將會下降，使得編碼速度變慢。若將四個模式 的平均代價值加上正一個標準差，則 能夠提高可省略的計算數目，此時 的 門檻值便與 Yang 等人[9]所提出的門檻值相近。故吾人認為 Yang 等人[9]
為了降低編碼的計算量、提升編碼速 度而採用較大的門檻值。
從表 3-2 我們可以清楚的得知，在這十個測試影像中，平均代價值，
與最大代價值、最 小代價值相差甚遠，使得吾人在訂定門檻值變動的上限
w 是權重值(Weighting Factor)，di是各模式增加的步階值 (Step Size)。門檻 值的變動是根據零移動區塊變動數目的百分比 PNZ。其計算方式為：