H.261
H.261是业界采用的第一个重要且实用的数字视频编码标准。它是p×64kbps视听服务的视频编码标准(其中p = 1,...,30),旨在通过ISDN提供视频电话和视频会议服务,并将此类应用视频传输的各个方面统一到同一标准上。目标包括以最小的延迟实时传输视频(通常是15-30fps,延迟小于150ms)。尽管作为一个成功的数字视频编码标准,其提供了全行业的互操作性、通用格式和压缩技术,但是H.261已过时,且如今已经很少使用了。
在H.261标准中,所有编解码器必须以四分之一公共中间格式(Quarter Common Intermediate Format,QCIF)的视频格式进行操作,而CIF的使用是可选的。由于CIF和QCIF在29.97fps下的未压缩视频比特率分别为26.45 Mbps和9.12 Mbps,因此在提供正常的视频质量的同时,使用ISDN通道传输这些视频信号非常困难。为了实现此目标,H.261将视频划分为分层的块结构,该结构包括图片,块组(GOB),宏块(MB)和块。一个宏块由四个8×8亮度块和两个8×8色度块组成;3×11的宏块阵列又构成一个块组。一个QCIF图片具有三个块组,而一个CIF图片则有12个。分层数据结构如图3-2所示。
图3-2.H.261视频多路复用编码器数据结构
H.261源编码算法是帧内和帧间编码的混合,利用了空间和时间上的冗余。帧内编码类似于基线JPEG,其执行基于块的8×8 DCT变换,并对DCT系数进行量化。量化系数经过可变长度霍夫曼编码的熵编码,利用信号的统计特性实现了比特率的降低。
帧间编码涉及运动补偿帧间预测,并消除图片之间的时间冗余。帧间预测仅在正向执行,没有双向预测的概念。在以整数像素精度执行运动补偿的同时,可以将环路滤波器切换到编码器中,以在必要时通过消除编码后的高频噪声来改善图像质量。 图3-3给出了H.261源编码器的框图。
图3-3.ITU-T H.261源编码器框图
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