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H.261

 

ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG)のドメインにあるビデオコーデック標準のH.26xのメンバーとして、H.261は1988年11月に批准され、実用的な面で有用であった最初のビデオコーデックスだった。

 

H.261の本来の目的はデータ•レートが64キロビット/秒の倍数であるISDNラインで伝送のためのものである。コーディングアルゴリズムが40 kbit/sと2 kbit/sの間のビデオビットレートで動作することができるように設計された。この標準は2つのビデオフレーム•サイズをサポートしている: 4:2:0のサンプリングスキームを使用するCIF (352x288 luma with 176x144 chroma)とQCIF (176x144 with 88x72 chroma)。また、704×576輝度解像度と352×288クロマ解像度(1993年後の改正で追加された)で静止画グラフィックを送信するための下位互換性のトリックを持っている。


 

H.261 デザイン

設計の基本処理ユニットは、マクロブロックと呼ばれ、それに、H.261はマクロブロックの概念が現れた最初の標準だった。各マクロブロックは16×16の輝度サンプルと8x8のクロマサンプルで構成され、4:2:0サンプリングとYCbCr色空間を使用している。

画面間予測はコーデックが動きを補償するために使用される動きベクトルの時間的冗長性を低減する。一方で整数値の動きベクトルのみはH.261でサポートされている。8×8の離散コサイン変換(DCT)を用いて、変換コーディングは空間的冗長性を低減する。この点でよく使用されているDCTは1974年にN. Ahmed、T. NatarajanとK. R. Raoによって導入された。スカラー量子化は、次いで、ステップサイズ制御パラメータによって決定される適切な精度で変換係数を丸めるために適用され、それに、量子化変換係数は統計的冗長性を除去するためにジグザグスキャンする符号化されたエントロピーである。

H.261規格では実際にはビデオをデコードする方法のみを指定する。エンコーダの設計者は、独自の符号化アルゴリズムを設計することがフリーに残り、それに、その出力は、どのデコーダでデコードされるように適切に拘束されたものであれば標準に従って作られた。エンコーダはまた入力ビデオに望む通りに任意の前処理を実行するために無料に残り、また、デコーダはそれらを表示する前に、デコードされたビデオにしたい任意の後処理を行うことが許可されている。最高のH.261ベースのシステムの重要な要素となった効果的な後処理技術はデブロッキングフィルタと呼ばれている。そうすれば、ブロックベースの動き補償とデザインの空間変換部分に起因するブロック状のアーチファクトの出現を減らすことができる。確かに、ブロッキングアーティファクトはおそらく、デジタルビデオを見ているほとんどの人にはおなじみの現象である。デブロッキングフィルタは最新の規格、H.264の不可欠な一部となっている。

後で標準化活動に導入された設計の改良により、H.261の設計に比べて圧縮機能の大幅な改善をもたらした。まだいくつかのビデオ会議システムで下位互換性モードとして、インターネットビデオの種類により使用されているが、本質的にH.261の廃止をもたらした。しかし、H.261はビデオコーディングの領域で開発の主要なフォーマットである。


 

ソフトウェア実装

LGPLライセンスのlibavcodecはH.261エンコーダとデコーダを含んでいる。また、LGPLライセンスのlibavcodecは無料のVLCメディアプレーヤーやMPlayerのマルチメディアプレーヤーでサポートされ、ffdshowのとFFmpegのデコーダプロジェクトに内蔵される。

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