H.261

H.261
H.261
64kbit/s의 시청각 서비스용 비디오코덱
상황출판된
시작한 해1988
최신 버전(03/93)
조직ITU-T, Hitachi, 사진Tel, NTT, BT, 도시바 등
위원회.ITU-T 연구 그룹 16 VCEG (당시: 비주얼 텔레포니 코딩 전문가 그룹)
관련 기준H.262, H.263, H.264, H.265, H.266, H.320
도메인비디오 압축
웹 사이트https://www.itu.int/rec/T-REC-H.261

H.261은 ITU-T 비디오 압축 규격으로 1988년 [1][2]11월에 처음 승인되었습니다.ITU-T Study Group 16 Video Coding Experts Group(VCEG, 그 후 Visual Telephony 코딩에 관한 Specialists Group) 영역에서 H.26x 비디오 코딩 표준의 첫 번째 멤버입니다.그것은 실질적인 측면에서 유용한 최초의 비디오 부호화 표준이었다.

H.261은 원래 데이터 레이트가 64kbit/s의 배수인 ISDN 회선을 통한 전송을 위해 설계되었습니다.부호화 알고리즘은 40kbit/s에서2 Mbit/s 사이의 비디오비트 레이트로 동작할 수 있도록 설계되어 있습니다.이 표준은 4:2:0 샘플링 방식을 사용하여 CIF(352×288 luma 176×144 채도)와 QCIF(176×144 채도 88×72 채도)의 두 가지 비디오 프레임 크기를 지원합니다.또, 704×576 루마 해상도와 352×288 크로마 해상도(1993년에 개정으로 추가)의 정지 화상을 송신하기 위한 역호환 트릭도 있습니다.

역사

최초의 디지털 비디오 코딩 표준은 1984년에 [3]CCITT(현 ITU-T)에 의해 만들어진 H.120이었습니다.H.120은 성능이 너무 [3]낮아서 실제로 사용할 수 없었습니다.H.120은 비효율적인 압축을 가진 Differential Pulse-Code Modulation(DPCM; 차분 펄스 코드 변조)을 기반으로 했습니다.1980년대 후반, 많은 기업들이 비디오 코딩에 훨씬 더 효율적인 DCT 압축을 실험하기 시작했습니다. CCITT는 벡터 양자화(VQ) 압축에 기초한 단일 제안과는 대조적으로 DCT 기반 비디오 압축 형식에 대한 14개의 제안을 받았습니다.H.261 표준은 이후 DCT [4]압축을 기반으로 개발되었습니다.

H.261은 NTT의 [5]사카에 오쿠보가 의장으로 있는 CCITT Study XV Specialists Group on Coding for Visual Telephony (이후 ITU-T SG16의 일부가 됨)에 의해 개발되었다.H.261 이후 DCT 압축은 이후의 [4]모든 주요 비디오 코딩 표준에서 채택되었습니다.

H.261이 디지털 비디오 코딩 표준으로 1984년에 H.120에 의해 선행된 반면, H.261은 진정한 의미의 최초의 디지털 비디오 코딩 표준이었다(대량 제품 지원 측면에서).실제로 이후의 모든 국제 비디오 코딩 표준(MPEG-1 Part 2, H.262/MPEG-2 Part 2, H.263, MPEG-4 Part 2, H.264/MPEG-4 Part 10 및 HEVC)은 H.261 설계에 근거하고 있습니다.또한 H.261 개발위원회가 공동으로 표준을 개발하기 위해 사용한 방법은 현장에서 [5]후속 표준화 작업을 위한 기본 운영 프로세스로 남아 있다.

H.261은 1988년에 표준으로 처음 승인되었지만, 첫 번째 버전에는 완전한 상호 운용성 사양에 필요한 몇 가지 중요한 요소가 누락되어 있었습니다.그것의 여러 부분은 "Under Study"[2]로 표시되었다.이후 1990년에 개정되어 필요한 부분을 [6]추가하였고,[7] 1993년에 다시 개정되었다.1993년 개정판에서는 "Still image transmission"이라는 제목의 부록 D가 추가되었으며, 이 부록 D는 수평과 수직으로 엇갈린 2:1 서브샘플링을 사용하여 704×576 루마 해상도와 352×288 크로마 해상도의 정지화면을 순차적으로 [7]전송한 4개의 서브샘플링으로 전송하여 역호환성을 제공합니다.

H.261 설계

설계의 기본 처리 단위는 매크로 블록이라고 불리며, H.261은 매크로 블록 개념이 등장한 최초의 표준이었다.각 매크로 블록은 4:2:0 샘플링과 YCbCr 색 공간을 사용하여 16×16 배열의 루마 샘플과 2개의 대응하는 8×8 배열의 채도 샘플로 구성됩니다.부호화 알고리즘은 스칼라 양자화, 지그재그 스캔 및 엔트로피 부호화와 함께 움직임 보상된 픽처 간 예측과 공간 변환 부호화를 혼합하여 사용합니다.

화면 간 예측은 움직임을 보정하기 위해 움직임 벡터를 사용하여 시간적 중복성을 줄입니다.H.261에서는 정수값 움직임 벡터만 지원되지만 예측 신호에 블러링 필터를 적용할 수 있어 부분 샘플 움직임 벡터 정밀도의 부족을 일부 완화합니다.8×8 이산 코사인 변환(DCT)을 사용한 변환 부호화는 공간 용장성을 줄입니다.이와 관련하여 널리 사용되는 DCT는 N에 의해 도입되었습니다. 1974년 [8]아흐메드, T. 나타라잔, K. R. 라오.다음으로 스칼라 양자화를 적용하여 스텝사이즈 제어 파라미터에 의해 결정된 적절한 정밀도로 변환계수를 반올림하고 양자화된 변환계수를 지그재그로 스캔하여 ('런 레벨' 가변길이 코드를 사용하여) 엔트로피 부호화함으로써 통계적 용장성을 제거한다.

H.261 규격에서는 실제로 비디오 디코딩 방법만 규정되어 있습니다.인코더 설계자는 표준에 따라 만들어진 디코더에 의해 디코딩될 수 있도록 출력이 적절히 제한되는 한, 독자적인 인코딩 알고리즘(예를 들어 동작 추정 알고리즘)을 자유롭게 설계할 수 있었습니다.인코더는 입력 비디오에 대해 원하는 전처리를 수행할 수 있으며 디코더에서는 표시 전에 디코딩된 비디오에 대해 원하는 후처리를 수행할 수 있습니다.최고의 H.261 기반 시스템의 핵심 요소가 된 효과적인 후처리 기법 중 하나는 디블로킹필터링입니다이렇게 하면 설계의 블록 기반 움직임 보정 및 공간 변환 부품으로 인해 발생하는 블록 모양 아티팩트의 모양이 줄어듭니다.실제로, 디지털 비디오를 본 적이 있는 거의 모든 사람들에게 차단 아티팩트는 아마도 친숙한 현상일 것입니다.이후 디블로킹필터링은 최신 표준 H.264 및 HEVC의 일부가 되었습니다(이러한 새로운 표준을 사용하는 경우에도 추가적인 후처리가 허용되며 잘 수행되면 시각적 품질을 향상시킬 수 있습니다).

이후 표준화 작업에서 도입된 설계 개선으로 H.261 설계에 비해 압축 능력이 크게 향상되었습니다.H.261은 일부 화상회의 시스템(H.323 등) 및 일부 유형의 인터넷비디오에서는 하위 호환성 모드로 사용되고 있지만, 그 결과 기본적으로 사용되지 않게 되었습니다.그러나 H.261은 비디오 코딩 개발 분야에서 중요한 역사적 이정표로 남아 있습니다.

소프트웨어 구현

LGPL 라이선스의 libavcodec에는 H.261 인코더와 디코더가 포함되어 있습니다.무료 VLC 미디어 플레이어 및 MPlayer 멀티미디어 플레이어, ffdshow 및 Ffmpeg 디코더 프로젝트에서 지원됩니다.

특허권자

H.261 [9]포맷 개발에 특허 출원한 기업은 다음과 같습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "(Nokia position paper) Web Architecture and Codec Considerations for Audio-Visual Services" (PDF). H.261, which (in its first version) was ratified in November 1988.
  2. ^ a b ITU-T (1988). "H.261 : Video codec for audiovisual services at p x 384 kbit/s - Recommendation H.261 (11/88)". Retrieved 2010-10-21.
  3. ^ a b "The History of Video File Formats Infographic". RealNetworks. 22 April 2012. Retrieved 5 August 2019.
  4. ^ a b Ghanbari, Mohammed (2003). Standard Codecs: Image Compression to Advanced Video Coding. Institution of Engineering and Technology. pp. 1–2. ISBN 9780852967102.
  5. ^ a b S. Okubo, "참조 모델 방법론 – 비디오 부호화 표준의 공동 작성을 위한 도구", IEEE 제83, 제2권, 1995년 2월, 139-150페이지
  6. ^ ITU-T (1990). "H.261 : Video codec for audiovisual services at p x 64 kbit/s - Recommendation H.261 (12/90)". Retrieved 2015-12-10.
  7. ^ a b ITU-T (1993). "H.261 : Video codec for audiovisual services at p x 64 kbit/s - Recommendation H.261 (03/93)". Retrieved 2015-12-10.
  8. ^ N. Ahmed, T. Natarajan 및 K. Rao, "Discrete Cosine Transform", IEEE Transactions on Computers, 1974년 1월, 페이지 90-93; PDF 파일.
  9. ^ "ITU-T Recommendation declared patent(s)". ITU. Retrieved 12 July 2019.
  10. ^ "Patent statement declaration registered as H261-07". ITU. Retrieved 11 July 2019.

외부 링크