H.261

H.261
Создатель ITU-T, Hitachi, NTT, Toshiba, PictureTel, BT Group и другие
Опубликован 1988
Тип сжатие видео
Официальный сайт itu.int/rec/T-REC-H.261

H.261 — стандарт сжатия видео, утвержденный в 1988 году международной организацией ITU.[1][2] Первоначально он был разработан для передачи по каналам ISDN, на которых ширина потоков данных кратна 64 Кб/с. Это был первый стандарт сжатия видео, который был полезен с практической точки зрения.

Алгоритм стандарта был предназначен для работы с потоками от 40 Кб/с до 2 Мб/с. Стандарт поддерживал CIF и QCIF с размерами кадров 352×288 и 176×144, соответственно (и субдискретизацией 4:2:0). Стандарт был изменён (с поддержкой обратной совместимости) для передачи изображений с яркостным разрешением 704×576 (это расширение было добавлено примерно в 1994 году).

История

[править | править код]

Первым стандартом сжатия цифрового видео был H.120, созданный CCITT (ныне ITU-T) в 1984 году. H.120 не использовался на практике, так как качество видео после такого сжатия было слишком низким.[3] Стандарт H.120 был основан на дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, которая имела неэффективное сжатие.

В конце 1980-х годов ряд компаний начали экспериментировать с гораздо более эффективным сжатием на основе ДКП (по англ. DCT), и CCITT получил 14 предложений по форматам сжатия видео на основе ДКП, в отличие от единственного предложения, основанного на сжатии с векторным квантованием. Впоследствии на основе ДКП был разработан стандарт H.261.

Стандарт сжатия H.261 был разработан "CCITT Study Group XV Specialists Group on Coding for Visual Telephony" под председательством Сакае Окубо из NTT.[4] После H.261, сжатие на основе ДКП было принято всеми основными последующими стандартами кодирования видео.[5] H.261 стал первым по-настоящему применимым стандартом кодирования видео. Фактически, все последующие международные стандарты кодирования видео (MPEG-1 Part 2, H.262, H.263, MPEG-4 Part 2, H.264 и HEVC) основаны на дизайне H.261.

Принцип работы

[править | править код]
Сравнение качества после сжатия H.264 и H.261. Обратите внимание на правую картинку: на ней заметно использование макроблоков

Базовый блок обработки в стандарте называется макроблоком, и H.261 был первым стандартом, в котором появилась концепция макроблоков. Каждый макроблок состоит из массива выборок яркости 16×16 пикселей (Y) и двух массивов выборок цветности 8×8 пикселей (Cb и Cr). Таким образом, макроблоки хранят части кадра с субдискетизацией 4:2:0 в цветовом пространстве YCbCr. Алгоритм кодирования использует гибрид межкадрового предсказания с компенсацией движения и кодирования с пространственным преобразованием со скалярным квантованием, зигзагообразным сканированием и энтропийным кодированием.

Стандарт H.261 фактически определяет только способ декодирования видео. Разработчикам кодировщиков было предоставлено право разрабатывать свои собственные алгоритмы кодирования (например, свои собственные алгоритмы оценки движения), при условии, что выходные данные соответствуют стандарту, чтобы конечное видео можно было декодировать любым декодером, созданным в соответствии со стандартом. Декодерам разрешается выполнять любую постобработку видео перед отображением. Одним из эффективных методов постобработки является деблокирующяя фильтрация (по англ. deblocking filter). Она уменьшает появление артефактов в виде блоков, вызванных блоковой компенсацией движения. С тех пор деблокирующяя фильтрация стала частью более поздних стандартов H.264 и HEVC (хотя даже этими стандартами по-прежнему разрешена дополнительная постобработка).

Программные реализации

[править | править код]

Библиотека libavcodec, выпущенная под лицензией LGPL, включает в себя кодек H.261. Он поддерживается бесплатными мультимедийными проигрывателями VLC и MPlayer, а также декодерами ffdshow и FFmpeg.

Например, для перекодирования input.avi в H.261 с помощью FFmpeg можно воспользоваться подобной командой: 

    ffmpeg -i input.avi -vcodec h261 -b:v 256k -s 352x288 output.avi

Патентообладатели

[править | править код]

Следующие компании имеют патенты на H.261:[6]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ (Nokia position paper) Web Architecture and Codec Considerations for Audio-Visual Services. — «H.261, which (in its first version) was ratified in November 1988.» Дата обращения: 7 января 2024. Архивировано 7 декабря 2008 года.
  2. ↑ ITU-T. H.261 : Video codec for audiovisual services at p x 384 kbit/s - Recommendation H.261 (11/88) (1988). Дата обращения: 21 октября 2010. Архивировано 6 ноября 2012 года.
  3. ↑ The History of Video File Formats Infographic. RealNetworks (22 апреля 2012). Дата обращения: 5 августа 2019. Архивировано 29 июня 2018 года.
  4. ↑ S. Okubo, "Reference model methodology – A tool for the collaborative creation of video coding standards", Proceedings of the IEEE, vol. 83, no. 2, Feb. 1995, pp. 139–150
  5. ↑ Ghanbari, Mohammed. Standard Codecs: Image Compression to Advanced Video Coding. — Institution of Engineering and Technology, 2003. — P. 1–2. — ISBN 9780852967102.
  6. ↑ ITU-T Recommendation declared patent(s). ITU. Дата обращения: 12 июля 2019. Архивировано 5 октября 2023 года.
  7. ↑ Patent statement declaration registered as H261-07. ITU. Дата обращения: 11 июля 2019. Архивировано 14 октября 2023 года.

Ссылки

[править | править код]

См. также

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=H.261&oldid=140891786