共通中間形式

Standard format for digital video in teleconferencing

CIF共通中間フォーマットまたは共通交換フォーマット)は、FCIF完全共通中間フォーマット)とも呼ばれ、ビデオ会議システムで使用されるデジタルビデオシーケンスの画像解像度フレームレート色空間、および色サブサンプリングのための標準化されたフォーマットです。 1988年に H.261規格で初めて定義されました。

CIFフォーマットとD-1の比較

「共通」という言葉が示すように、CIFはPALまたはNTSC規格のディスプレイやカメラのどちらでも比較的簡単に変換できる共通の妥協フォーマットとして設計されました。CIFは352×288の解像度を持つビデオシーケンスを定義します。これはPALの画像サイズと単純な関係ですが、フレームレートはNTSCと同様に30000/1001(約29.97)フレーム/秒で、色は4:2:0カラーサンプリングのYCbCr表現を使用してエンコードされます。PALに最も簡単に対応する画像サイズを使用しながら、NTSCのフレームレートを使用するため、PALとNTSC方式の妥協案として設計されました。この妥協案は、受信したビデオを表示するために2つの異なるモードを必要とせずに、異なる国のビデオ会議システムが相互に通信できるように、国際的な合意に達する方法として確立されました。

技術詳細

NTSCビデオをCIFに変換する簡単な方法は、インターレースビデオのフィールドを1つおきに(例えば、最上位フィールド)キャプチャし、水平方向に2:1でダウンサンプリングして704サンプル/ラインを352サンプル/ラインに変換し、垂直方向に6:5の比率でアップサンプリングして240ラインを288ラインに変換することです。PALビデオをCIFに変換する簡単な方法は、同様に1つおきにフィールドをキャプチャし、水平方向に2:1でダウンサンプリングし、必要に応じてフレームをスキップまたは繰り返すことでフレームレートにジッターを導入することです。H.261システムは通常、低ビットレートで動作するため、カメラのソースフレームの多くをスキップすることで低フレームレートで動作し、フレームレートにジッターを導入しても目立たない傾向がありました。より高度な変換方式(例えば、デインターレースを使用してNTSCカメラの垂直解像度を向上させるなど)も、高品質システムで使用できます

H.261規格で生まれたCIFとは対照的に、MPEG-1規格で最初に定義されたSIF(ソース入力フォーマット)には2つのバリエーションがあります。SIFはそれ以外はCIFと非常によく似ています。525ライン(NTSC)ベースのシステムでは、SIFは352×240で、フレームレートは30000/1001フレーム/秒です。625ライン(PAL)ベースのシステムでは、CIFと同じ画像サイズ(352×288)ですが、フレームレートは25フレーム/秒です。

CIFに関する記述の中には、解像度(352×288)のみを指し、フレームレートについては言及していないもの があります

YCbCrカラー表現は、1982年に最初の標準デジタルビデオソースフォーマットであるCCIR 601で定義されていました。しかし、CCIR 601は4:2:2カラーサンプリングを使用しており、CbとCrの成分を水平方向にのみサブサンプリングします。H.261ではさらに垂直方向のカラーサブサンプリングが使用され、4:2:0と呼ばれるものになりました。

QCIFは「Quarter CIF」の略です。「Quarter」が示すように、面積を4分の1にするために、フレームの高さと幅は半分になります。

また、 SQCIF(Sub Quarter CIF、Sub-QCIFと呼ばれることもあります)、SCIFSub-CIFと呼ばれることもあります)、4CIF(4×CIF)、9CIF(9×CIF) 、 16CIF(16×CIF)という用語も使用されます。これらのすべてのフォーマットの解像度は、以下の表にまとめられています。

フォーマット ビデオ解像度 ストレージアスペクト比(SAR)
SQCIF 128 × 96 4:3
QCIF 176 × 144 11:9
SCIF 256 × 192 4:3
SIF (525) 352 × 160 11:5 (≈13:6)
CIF/SIF(625) 352 × 288 11:9
4SIF(525) 704 × 320 11:5 (≈13:6)
4CIF/4SIF(625) 704 × 576 11:9
9CIF 1056 × 864 11:9
16CIF 1408 × 1152 11:9

xCIFピクセルは正方形ではなく、「ネイティブ」アスペクト比(ピクセルアスペクト比(PAR))は12:11です(PAR = DAR  :  SAR  = 4/3: 11/9 =  / 11 625ラインシステムの標準と同様に(CCIR 601を参照)、正方形ピクセルディスプレイ(例:コンピュータ画面や多くの最新のテレビ)では、xCIFラスターは画像が4:3の領域をカバーするように再スケーリングする必要があります。これは、「引き伸ばされた」外観を避けるためです。CIFコンテンツを水平方向に12:11に拡大すると、384×288正方形ピクセル(384 = 352 * 12/11)の4:3ラスターになります。(これは、384×288正方形ピクセルのウィンドウ内の任意のアスペクト比の大型グラフィックディスプレイ、または任意の大型4:3グラフィックディスプレイで全画面に拡大された場合に発生する可能性があります。)[要出典]

CIFとQCIFの画像寸法は、H.261で離散コサイン変換に基づくビデオ圧縮/伸張が16×16マクロブロックと8×8変換ブロックを使用して処理される方法のため、16の倍数になるように特別に選択されました。したがって、CIFサイズの画像(352×288)には22×18マクロブロックが含まれ、QCIF画像(176×144)には11×9マクロブロックが含まれます。16×16マクロブロックの概念は、後にMPEG-1MPEG-2MPEG-4 Part 2H.263H.264/MPEG-4 AVCなどの他の圧縮規格でも使用されました。

参照

参考文献

  • ITU-T H.261規格
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