共通中間フォーマット

CIF ( Common Intermediate FormatまたはCommon Interchange Format ) は、 FCIF ( Full Common Intermediate Format )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標準化された形式です。1988年に H.261標準で初めて定義されました。

名前の「共通」という言葉が示すように、CIF はPALまたはNTSC標準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形式として設計されました。CIF は、PAL 画像サイズと単純な関係にある 352 × 288 の解像度のビデオシーケンスを定義しますが、フレームレートは NTSC のように 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、フレームレートは NTSC 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 つの別々の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、国際合意に達する方法として確立されました。

技術的な詳細

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(たとえば、最上位のフィールド)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、同様にフィールドを 1 つおきにキャプチャし、水平方向に 2:1 でダウンサンプリングして、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、カメラソースフレームの多くをスキップすることでフレームレートも低くなります。そのため、フレームレートにジッターが導入されても目立たない傾向があります。より高度な変換方式 (たとえば、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) を、より高品質のシステムで使用することもできます。

H.261 標準で生まれた CIF の妥協案とは対照的に、MPEG-1標準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、その他の点では 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 (352 × 288) と同じ画像サイズですが、フレームレートは 25 フレーム/秒です。

CIF に関する一部の言及は、フレームレートを参照せず、 解像度(352 × 288)のみを参照することを意図しています。

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形式であるCCIR 601で定義されていました。ただし、CCIR 601 では4:2:2カラーサンプリングが使用され、Cb および Cr コンポーネントが水平方向にのみサブサンプリングされます。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 と呼ばれる結果になりました。

QCIF は「Quarter CIF」の略です。「Quarter」が示すように、面積を 4 分の 1 にするには、フレームの高さと幅を半分にします。

また、SQCIF (Sub Quarter CIF、Sub-QCIF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。これらすべての形式の解像度は、以下の表にまとめられています。

xCIFピクセルは正方形ではなく、代わりに「ネイティブ」アスペクト比（ピクセルアスペクト比（PAR））12:11（PAR = DAR ： SAR = ⁠）を持ちます。4/3⁠ : ⁠11/9⁠ = ⁠12/11⁠）、625 ラインシステムの標準と同様です（CCIR 601を参照）。正方形ピクセルディスプレイ（コンピューター画面や多くの最新のテレビなど）では、xCIF ラスターは、画像が 4:3 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。そうしないと、「引き伸ばされた」外観になるのを避けることができます。CIF コンテンツを水平方向に 12:11 拡大すると、4:3 ラスターの 384 × 288 正方形ピクセルになります（384 = 352 * 12/11）。（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フルスクリーンに拡大した場合に発生する可能性があります。）^[^要出典^]

CIF および QCIF の画像寸法は、H.261 で 16 × 16マクロブロックと 8 × 8 変換ブロックを使用して離散コサイン変換ベースのビデオ圧縮/解凍が処理された方法に基づいて、特に 16 の倍数になるように選択されました。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-1、MPEG-2、MPEG-4 Part 2、H.263、H.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