1、H. 261建議簡(jiǎn)介

拿起電話機(jī)，不僅能聽到對(duì)方的聲音，而且可以看到活動(dòng)的圖像，這種理想的通信手段就是電視電話（Video Phone）。而會(huì)議電視是指利用電視技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行開會(huì)的另一種通信方式。ITU-T的第15研究組于1990年提出了用于電視電話和會(huì)議電話的H. 261標(biāo)準(zhǔn)。

H.261簡(jiǎn)稱p x 64標(biāo)準(zhǔn)，全稱為《p x 64kbit/s視聽業(yè)務(wù)的視頻編碼解碼器》。當(dāng)p=1或2時(shí)，碼率最大為128kbit/s，由于該碼率太低，只能傳輸清晰度不太高的圖像，所以只能適用于面對(duì)面的電視電話。當(dāng)p大于或等于6時(shí)，碼率大于或者等于384kbit/s，可傳輸清晰度尚好的圖像，所以適用于會(huì)議電話。

2、圖像格式

圖像格式是指圖像寬高比和每幀圖像的大小。為了使現(xiàn)行的各種電視制式（PAL、NTSC和SECAM）比較容易轉(zhuǎn)換為電視電話的圖像格式，便于相互交換，且碼率又較低，H. 261采用通用中間格式CIF，CIF規(guī)定圖像亮度分量Y的水平像素為352個(gè)，垂直像素為288個(gè)。圖像色差分量C_B和C_R的水平與垂直分辨率均為亮度分量的一半。另外，圖像尺寸的寬高比為4∶3，與常規(guī)電視一致。

當(dāng)電視電話在ISDN網(wǎng)中傳輸時(shí)，若p取1或2時(shí)，最高信道速率為128kbit/s，上述的CIF規(guī)定的圖像尺寸太大，為此專門定義了QCIF格式（其中Q為Quarter，即1/4)，此時(shí)亮度圖像的水平像素為176，垂直像素為144，色度C_B和C_R的水平像素為88，垂直像素為72。

QCIF為最低要求，所有的電視電話系統(tǒng)都必須達(dá)到此要求。而CIF為任選。下圖1為H.261的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 

圖1：H.261的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 

CIF和QCIF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為圖像層（P）、塊組層（GOB）、宏塊層（MB）和塊層（B）。以CIF為例，每個(gè)一幀圖像層P包括12個(gè)GOB（QCIF為三個(gè)塊組），每個(gè)GOB為3 x 11個(gè)MB，每個(gè)MB由4個(gè)8 x 8的色差塊（C_B和C_R）組成。它們的格式見圖2。

圖2：CIF格式

H.261規(guī)定最大幀速率為29.97幀/秒。CIF每秒傳輸?shù)南袼攸c(diǎn)數(shù)為352 x 288 x 29.97，再進(jìn)行量化編碼后達(dá)到36.45Mbit/s的速率。QCIF因每行的點(diǎn)數(shù)和行數(shù)均為CIF的一半（即176 x 144 x 29. 97），因而數(shù)據(jù)率為9.15Mbit/s。

3、視頻編解碼

視聽業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一是視頻信號(hào)的編解碼。圖3中上方為視頻編碼器，下方為視頻解碼器，左側(cè)為視頻信號(hào)的輸入和輸出端。如果輸入信號(hào)是NTSC、PAL、SECAM制模擬復(fù)合視頻信號(hào)，則應(yīng)先解碼成紅、綠、藍(lán)（R，G，B）三基色信號(hào)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，再變?yōu)榱炼取⑸刃盘?hào)Y、C_B和C_R，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成幀頻為30 Hz的CIF或QCIF格式，經(jīng)過幀存儲(chǔ)器緩沖及壓縮編碼后，送入信道。收端經(jīng)過相反的過程，還原成復(fù)合視頻信號(hào)。

圖3：圖像壓縮傳輸系統(tǒng)框圖 

實(shí)際的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)中，為了得到較高的壓縮比，往往采用多種混合的壓縮編碼方案及技術(shù)手段。H.261建議采用混合壓縮編碼方式，即幀內(nèi)變換編碼，幀間預(yù)測(cè)。前后兩幀相似，則應(yīng)用幀間預(yù)測(cè)，對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行DCT處理。若兩幀差異較大，則進(jìn)行幀內(nèi)DCT處理。第一幀肯定是幀內(nèi)變換。每一個(gè)DCT均是對(duì)一個(gè)8 x 8的塊進(jìn)行處理。

DCT處理后，再對(duì)其系數(shù)進(jìn)行量化。直流系數(shù)采用步長(zhǎng)為8的均勻量化，交流系數(shù)則用變步長(zhǎng)的均勻量化。然后進(jìn)行“Z”字型掃描獲得連零的游程、幅值數(shù)據(jù)，再對(duì)其進(jìn)行二維變字長(zhǎng)編碼。幀間預(yù)測(cè)采用運(yùn)動(dòng)估值（發(fā)端）和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償（收端）的辦法。在采用上述措施后，圖像的數(shù)碼率可以壓縮到1%~10%左右。圖4為H. 261壓縮編碼原理框圖。 

圖4：H. 261壓縮編碼原理框圖 

在H. 261的基礎(chǔ)上又提出了甚低比特速率視聽會(huì)議壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)H.263，通過改進(jìn)的壓縮方案，可提供小于64kbit/s的、可接受的視頻信號(hào)質(zhì)量的壓縮編碼圖像信號(hào)。