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【标准】混淆的概念:SIF与CIF、4CIF与D1 - CIF系列标准简介

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【标准】混淆的概念:SIF与CIF、4CIF与D1
CIF系列标准简介
SIF系列标准简介
D1系列标准简介
CIF、SIF、D1三种系列标准对比
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一、CIF

  CIF(Common Intermediate Format,通用媒介格式)也称为FCIF(Full CIF),是一种用于规范YCbCr色差分量视频信号的像素分辨率的标准格式,常用于电信领域的视频会议系统。

  CIF格式是国际电信联盟(ITU)在1990年推出的的H.261视频编码标准(ITU-T H.261)中首次被定义的一种格式标准(后续H.263对CIF系列标准进一步完善),其设计目的是为了便于与电视行业的NTSC和PAL两种视频制式标准对接(【注】SECAM制式与PAL制式差异很小),推动电信领域和电视领域之间的互联互通。

  为了便于和PAL和NTSC两种制式进行转换,由于视频尺寸变换时“缩小”要比“放大”处理起来简单,因此CIF格式定义时采用了最大兼容原则(二者相比取较大者),在分辨率上采用与PAL制的SIF(Source Input Format)格式相同的352×288,在帧率上则采用与NTSC制相同的29.97 fps(30000帧/1001秒),色彩空间编码则采用YCbCr 4:2:0标准。

  QCIF含义为"Quarter CIF",即四分之一CIF的意思,其分辨率的宽和高都是CIF格式的一半;SQCIF含义为"Sub Quarter CIF",其分辨率的宽为CIF的4/11,高为CIF的1/3,像素数为CIF的4/33;类似的格式定义还有4CIF(4×CIF)和16CIF(16×CIF),都是以CIF格式做为基准进行定义。

  CIF格式图像尺寸大小之所以确定为352×288,是因为在H.261定义的视频压缩/解压的算法中,采用了基于宏块(大小为16×16像素)的DCT变换(Discrete Cosine Transform,离散余弦变换),实际上CIF格式视频的帧是由22×18个宏块组成,因此每一帧图像的像素数为352×288。

  需要注意的是,国际电信联盟(ITU)定义的xCIF系列标准中的所采用的像素都是非正方形像素(像素显示时横纵比为12:11),像素数量横纵比(即存储横纵比)为352:288(即11:9)。因此,当xCIF系列标准视频在正方形像素显示设备(计算器显示器、大部分HDTV高清数字电视)中显示时,需要将画面横向拉长为原来的12/11倍(约为109.1%),分辨率变为384×288(正方形像素),像素数量的横纵比从原来的11:9变为4:3。

  【注】“正方形像素”是一个相当重要的概念,涉及到视频的采集、编码/解码、传输、存储、显示整个过程,关于此概念的详细讲解可参见《关于“正方形像素”》一文。

格式标准分辨率(非正方形像素)分辨率(正方形像素)标准帧率(帧/秒)
QCIF176 × 144192 × 14429.97 fps
CIF(FCIF)352 × 288384 × 28829.97 fps
4CIF704 × 576768 × 57629.97 fps
16CIF1408 × 11521536 × 115229.97 fps