Общий промежуточный формат
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения )
|
CIF ( Common Intermediate Format или Common Interchange Format ), также известный как FCIF ( Full Common Intermediate Format ), представляет собой стандартизированный формат разрешения изображения , частоты кадров , цветового пространства и цветовой субдискретизации цифровых видеопоследовательностей , используемых в видеотелеконференций системах . Впервые он был определен в стандарте H.261 в 1988 году.
Как следует из слова «общий» в названии, CIF был разработан как общий компромиссный формат, который можно относительно легко преобразовать для использования со PAL или NTSC стандартными дисплеями и камерами . CIF определяет видеопоследовательность с разрешением 352 × 288, которая имеет простую связь с размером изображения PAL, но с частотой кадров 30 000/1 001 (примерно 29,97) кадров в секунду, как NTSC, с цветом, закодированным с использованием YCbCr представления . с 4:2:0 выборкой цвета . Он был разработан как компромисс между схемами PAL и NTSC, поскольку в нем используется размер изображения, который наиболее легко соответствует PAL, но используется частота кадров NTSC. Компромисс был установлен как способ достичь международного соглашения, чтобы системы видеоконференцсвязи в разных странах могли общаться друг с другом без необходимости использования двух отдельных режимов отображения полученного видео.
Технические детали
[ редактировать ]Простой способ конвертировать видео NTSC в CIF — это захватить все остальные поля (например, верхние поля) чересстрочного видео , понизить его разрешение 2:1 по горизонтали, чтобы преобразовать 704 сэмпла в строку в 352 семпла на строку, и повысить его вертикальное разрешение на соотношение 6:5 по вертикали для преобразования 240 строк в 288 строк. Простой способ конвертировать видео PAL в CIF — аналогичным образом захватить все остальные поля, понизить их разрешение по горизонтали до 2:1 и внести некоторое дрожание в частоту кадров, пропуская или повторяя кадры по мере необходимости. Поскольку системы H.261 обычно работали с низкой скоростью передачи данных , они также обычно работали с низкой частотой кадров, пропуская многие исходные кадры камеры, поэтому некоторое дрожание частоты кадров обычно не было заметным. Более сложные схемы преобразования (например, использование деинтерлейсинга для улучшения вертикального разрешения камеры NTSC) также могут использоваться в системах более высокого качества.
В отличие от компромисса CIF, который возник в стандарте H.261, существует два варианта SIF ( формат исходного ввода ), который был впервые определен в стандарте MPEG-1 . В остальном SIF очень похож на CIF. SIF в системах на базе 525 строк («NTSC») имеет разрешение 352 × 240 с частотой кадров 30000/1001 кадров в секунду, а в системах на базе 625 строк («PAL») он имеет тот же размер изображения, что и CIF ( 352×288), но с частотой кадров 25 кадров в секунду.
Некоторые ссылки на CIF предназначены только для обозначения его разрешения (352 × 288), без указания на частоту кадров.
Представление цвета YCbCr было ранее определено в первом стандартном формате источника цифрового видео, CCIR 601 , в 1982 году. Однако CCIR 601 использует цветовую выборку 4:2:2 , которая субдискретизирует компоненты Cb и Cr только по горизонтали. H.261 дополнительно использовал вертикальную субдискретизацию цвета, что приводило к так называемому соотношению 4:2:0.
QCIF означает «Квартал CIF». Чтобы получить одну четверть площади, как подразумевает слово «четверть», высота и ширина кадра уменьшаются вдвое.
Также используются следующие термины: SQCIF (Sub Quarter CIF, иногда Sub-QCIF ), 4CIF (4 × CIF), 9CIF (9 × CIF) и 16CIF (16 × CIF). Разрешения для всех этих форматов приведены в таблице ниже.
| Формат | Разрешение видео | Соотношение сторон хранилища (SAR) |
|---|---|---|
| SQCIF | 128 × 96 | 4:3 |
| QCIF | 176 × 144 | 11:9 |
| СИФ (525) | 352 х 240 | 22:15 (≈13:9) |
| СИФ/СИФ(625) | 352 × 288 | 11:9 |
| 4SIF(525) | 704 х 480 | 22:15 (≈13:9) |
| 4КИФ/4СИФ(625) | 704 × 576 | 11:9 |
| 9КИФ | 1056 × 864 | 11:9 |
| 16КИФ | 1408 × 1152 | 11:9 |
xCIF Пиксели не являются квадратными, а имеют «родное» соотношение сторон ( соотношение сторон пикселя (PAR) ) 12:11 (PAR = DAR : SAR = 4 / 3 : 11 / 9 = 12 / 11 ), как и стандарт для 625-строчных систем (см. CCIR 601 ). На дисплеях с квадратными пикселями (например, компьютерных экранах и многих современных телевизорах) растры xCIF следует масштабировать так, чтобы изображение покрывало область 4:3, чтобы избежать «растянутого» вида: содержимое CIF расширяется по горизонтали на 12:11. в растре 4:3 размером 384 × 288 квадратных пикселей (384 = 352 * 12/11). (Это может произойти на больших графических дисплеях с любым соотношением сторон в окне размером 384 × 288 квадратных пикселей или увеличенном до полноэкранного режима на любом большем графическом дисплее с соотношением сторон 4:3.) [ нужна ссылка ]
Размеры изображения CIF и QCIF были специально выбраны кратными 16 из-за того, как сжатие/декомпрессия видео на основе дискретного косинусного преобразования обрабатывалось в H.261 с использованием макроблоков 16 × 16 и блоков преобразования 8 × 8. Таким образом, изображение размера CIF (352 × 288) содержит 22 × 18 макроблоков, а изображение QCIF (176 × 144) содержит 11 × 9 макроблоков. Концепция макроблоков 16×16 позже также использовалась в других стандартах сжатия, таких как MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-4 Part 2 , H.263 и H.264/MPEG-4 AVC .