H.263

H.263 هو معيار لضغط الفيديو، صُمم في الأصل كصيغة مضغوطة منخفضة معدل البتات للاتصالات المرئية . وقد تم توحيده من قبل مجموعة خبراء ترميز الفيديو التابعة لقطاع تقييس الاتصالات ( ITU-T ) في مشروع انتهى في عامي 1995/1996. وهو أحد معايير ترميز الفيديو H.26x التابعة لقطاع تقييس الاتصالات (ITU-T).

على غرار معايير H.26x السابقة، يُعدّ H.263 نظام ترميز فيديو هجين قائم على الكتل، يستخدم كتلًا كبيرة بحجم 16×16 من مصفوفات عينات ألوان YCbCr ، وتوقعًا مُعوضًا للحركة ، وتحويل جيب تمام منفصل بحجم 8×8 لفروق التوقع، ومسحًا متعرجًا لمعاملات التحويل، وتكميمًا قياسيًا ، ورموز معاملات تحويل بطول التشغيل ، وترميزًا متغير الطول (يشبه إلى حد كبير ترميز هوفمان ولكن بجداول ترميز مُهيكلة). [ 3 ] تضمنت النسخة الأولى (1995) من H.263 بعض الميزات الاختيارية، بما في ذلك تعويض حركة الكتل المتداخلة وتعويض حركة حجم الكتلة المتغير، وتم توسيع المواصفات لاحقًا لإضافة العديد من الميزات المُحسّنة الإضافية في عامي 1998 و2000. كما أُجريت إضافات أصغر في عامي 1997 و2001، وصدرت نسخة موحدة في عام 2005.

التاريخ والخلفية

تم تصميم معيار H.263 في البداية ليتم استخدامه في الأنظمة القائمة على H.324 ( PSTN وغيرها من مؤتمرات الفيديو عبر الشبكة ذات الدوائر المحولة وهاتف الفيديو )، ولكنه وجد أيضًا استخدامًا في H.323 ( مؤتمرات الفيديو القائمة على RTP / IP)، و H.320 ( مؤتمرات الفيديو القائمة على ISDN ، حيث أصبح معيار ضغط الفيديو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع)، [ 4 ] وحلول RTSP ( الوسائط المتدفقة ) و SIP (مؤتمرات الفيديو القائمة على IP).

يُعدّ ترميز الفيديو H.263 تنسيقًا إلزاميًا في المواصفات الفنية لـ ETSI 3GPP لنظام الوسائط المتعددة عبر بروتوكول الإنترنت (IMS) وخدمة رسائل الوسائط المتعددة (MMS) وخدمة البث المباشر الشفاف من طرف إلى طرف بتقنية تبديل الحزم (PSS). [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] في مواصفات 3GPP، يُستخدم فيديو H.263 عادةً بتنسيق حاوية 3GP .

وجدت تقنية H.263 أيضًا العديد من التطبيقات على الإنترنت: فقد كان الكثير من محتوى فيديو فلاش (كما هو مستخدم في مواقع مثل يوتيوب ، وجوجل فيديو ، وماي سبيس ) يُشفّر بصيغة سورنسون سبارك (وهي تطبيق غير مكتمل لتقنية H.263 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ). واعتمد الإصدار الأصلي من برنامج ترميز RealVideo على تقنية H.263 حتى إصدار RealVideo 8. [ 11 ]

طُوِّر معيار H.263 كتحسين تدريجي استنادًا إلى الخبرة المكتسبة من معياري H.261 و H.262 (المعروف أيضًا باسم فيديو MPEG-2 )، وهما المعياران السابقان لضغط الفيديو الصادران عن الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T)، بالإضافة إلى معيار MPEG-1 الذي طُوِّر في المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). أُنجز الإصدار الأول من H.263 في عام 1995، وشكّل بديلًا مناسبًا لمعيار H.261 في جميع معدلات البت. ثم جرى تحسينه لاحقًا في مشاريع عُرفت باسم H.263v2 (المعروف أيضًا باسم H.263+ أو H.263 1998) وH.263v3 (المعروف أيضًا باسم H.263++ أو H.263 2000). كما استُخدم كأساس لتطوير الجزء الثاني من معيار MPEG-4 . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] يُعدّ الجزء الثاني من معيار MPEG-4 متوافقًا مع معيار H.263، بمعنى أن مُفكِّك ترميز فيديو MPEG-4 يقوم بفك تشفير تدفقات بت H.263 الأساسية بشكل صحيح. [ 12 ] [ 15 ]

بعد معيار H.263، طوّرت ITU-T VCEG (بالشراكة مع MPEG ) معيار H.264 ، المعروف أيضًا باسم AVC و MPEG-4 الجزء 10. ونظرًا لما يوفره H.264 من تحسينات كبيرة في الأداء مقارنةً بـ H.263، يُعتبر معيار H.263 الآن تصميمًا قديمًا يُستخدم فقط للتوافق مع المنتجات القديمة. وتتضمن منتجات مؤتمرات الفيديو الحديثة الآن معيار H.264 بالإضافة إلى، أو بدلاً من، معياري H.263 و H.261 . كما طوّرت VCEG وMPEG معايير أحدث، مثل HEVC و VVC ، والتي بدأت تحل محل H.264 في بعض التطبيقات.

الإصدارات

منذ التصديق الأصلي على H.263 في مارس 1996 [ 16 ] (الموافقة على وثيقة تم إنتاجها في نوفمبر 1995)، كانت هناك إضافتان لاحقتان حسّنتا المعيار الأصلي من خلال امتدادات اختيارية إضافية (على سبيل المثال، أضاف مشروع H.263v2 مرشح إزالة التشويش في الملحق J الخاص به).

الإصدار 1 والملحق الأول

حددت النسخة الأصلية من H.263 الملاحق التالية:

  • الملحق أ – مواصفات دقة التحويل العكسي
  • الملحق ب – وحدة فك التشفير المرجعية الافتراضية
  • الملحق ج – اعتبارات النقاط المتعددة
  • الملحق د - وضع متجه الحركة غير المقيد
  • الملحق هـ – نمط الترميز الحسابي القائم على بناء الجملة
  • الملحق F – وضع التنبؤ المتقدم
  • الملحق ج – وضع إطارات PB
  • الملحق ح – تصحيح الخطأ الأمامي لإشارة الفيديو المشفرة

كان الإصدار الأول من H.263 يدعم مجموعة محدودة من أحجام الصور:

  • 128×96 (المعروف أيضًا باسم Sub-QCIF)
  • 176×144 (المعروف أيضًا باسم QCIF)
  • 352×288 (المعروف أيضًا باسم CIF )
  • 704×576 (المعروف أيضًا باسم 4CIF)
  • 1408×1152 (المعروف أيضًا باسم 16CIF)

في مارس 1997، تمت الموافقة على ملحق إعلامي يصف تتبع الأخطاء - وهي تقنية ترميز لتوفير قدرة محسنة على مواجهة فقدان البيانات والأخطاء - لتوفير معلومات لمساعدة المنفذين المهتمين بهذه التقنيات.

H.263v2 (H.263+)

H.263v2 (المعروف أيضًا باسم H.263+ ، أو إصدار 1998 من H.263 ) هو الاسم غير الرسمي للإصدار الثاني من معيار ترميز الفيديو الدولي H.263 الصادر عن قطاع تقييس الاتصالات (ITU-T). احتفظ هذا الإصدار بالمحتوى التقني الكامل للإصدار الأصلي من المعيار، ولكنه عزز إمكانيات H.263 بإضافة عدة ملاحق تُحسّن بشكل كبير كفاءة الترميز وتوفر إمكانيات أخرى (مثل تعزيز مقاومة فقدان البيانات في قناة الإرسال). صادق الاتحاد الدولي للاتصالات على مشروع H.263+ في فبراير 1998، وأضاف الملاحق التالية:

  • الملحق الأول - وضع الترميز الداخلي المتقدم
  • الملحق J - وضع مرشح إزالة التشويش
  • الملحق ك – وضع هيكلة الشريحة
  • الملحق ل – مواصفات معلومات التحسين التكميلية
  • الملحق م – وضع إطارات PB المحسّن
  • الملحق ن – وضع اختيار الصورة المرجعية
  • الملحق O – وضع قابلية التوسع الزمني، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء، والمكاني
  • الملحق P – إعادة تشكيل الصورة المرجعية
  • الملحق Q – وضع التحديث بدقة منخفضة (انظر تصحيح دليل المنفذين كما هو مذكور أدناه)
  • الملحق R – وضع فك تشفير القطاعات المستقلة
  • الملحق S - وضع الاتصال المرئي عبر الإنترنت البديل
  • الملحق ت – وضع التكميم المعدل

أضافت النسخة الثانية من معيار H.263 دعمًا لتنسيقات صور مرنة ومخصصة، بالإضافة إلى ترددات ساعة مخصصة للصور. وكما ذُكر سابقًا، كانت تنسيقات الصور الوحيدة المدعومة في معيار H.263 هي Sub-QCIF وQCIF و CIF و4CIF و16CIF، وكان تردد ساعة الصورة الوحيد هو 30000/1001 (حوالي 29.97) نبضة ساعة في الثانية.

حدد معيار H.263v2 مجموعة من الأوضاع الموصى بها في ملحق إعلامي (الملحق الثاني، الذي تم إيقاف استخدامه منذ ذلك الحين):

المستوى 1المستوى 2المستوى 3
ترميز داخلي متقدمنعمنعمنعم
فلتر إزالة الحجبنعمنعمنعم
معلومات إضافية لتحسين الصورة (تجميد الإطار الكامل فقط)نعمنعمنعم
التكميم المعدلنعمنعمنعم
متجهات الحركة غير المقيدةلانعمنعم
وضع الشرائح المهيكلةلانعمنعم
إعادة تشكيل الصورة المرجعية (وضع عامل الـ 4 الضمني فقط)لانعمنعم
التنبؤ المتقدملالانعم
إطارات PB محسّنةلالانعم
فك تشفير القطاعات المستقلةلالانعم
بديل INTER VLCلالانعم
المستوى 1المستوى 2المستوى 3

H.263v3 (H.263++) والملحق X

أضاف تعريف معيار H.263v3 (المعروف أيضًا باسم H.263++ أو إصدار 2000 من H.263) ثلاثة ملاحق. نُشرت هذه الملاحق، بالإضافة إلى ملحق إضافي يحدد الملفات التعريفية (تمت الموافقة عليه في العام التالي)، في الأصل كوثائق منفصلة عن متن المعيار الرئيسي. الملاحق الإضافية المحددة هي:

  • الملحق يو – وضع اختيار الصورة المرجعية المحسّن
  • الملحق الخامس - وضع تقسيم البيانات إلى شرائح
  • الملحق W – مواصفات معلومات التحسين التكميلية الإضافية
  • الملحق العاشر (المحدد أصلاً في عام 2001) – تعريف الملفات الشخصية والمستويات

تم إلغاء الملحق الثاني المعلوماتي السابق (التحسين الاختياري الموصى به) من خلال إنشاء الملحق العاشر المعياري.

في يونيو 2001، تمت الموافقة على ملحق إعلامي آخر (الملحق الثالث، أمثلة لتطبيقات التشفير/فك التشفير H.263). يصف هذا الملحق تقنيات التشفير وإخفاء الأخطاء/الفقد بواسطة أجهزة فك التشفير.

في يناير 2005، تم إصدار وثيقة مواصفات H.263 موحدة (باستثناء الملحق الثالث، الذي لا يزال وثيقة منشورة بشكل منفصل).

في أغسطس 2005، تمت الموافقة على دليل للمنفذين لتصحيح خطأ صغير في وضع التحديث ذي الدقة المنخفضة في الملحق Q الذي نادراً ما يستخدم.

حقوق براءات الاختراع والتنفيذ مفتوح المصدر

طُوِّر معيار H.263 وفقًا لسياسة ترخيص براءات الاختراع " المعقولة وغير التمييزية " التي يتبناها قطاع تقييس الاتصالات التابع للاتحاد الدولي للاتصالات، مع أن ترخيص حقوق براءات الاختراع المتعلقة بهذا المعيار لم يُصبح عمليًا موضوعًا لدعاوى قضائية جوهرية. ونظرًا لقدم المعيار، فإن معظم براءات الاختراع ذات الصلة، إن لم تكن جميعها، قد انتهت صلاحيتها حاليًا ، على الأقل بالنسبة لبراءات الاختراع التي تنطبق على الإصدارات الأولى من المعيار. 

تتضمن التطبيقات مفتوحة المصدر مكتبة libavcodec المرخصة بموجب رخصة LGPL (جزء من مشروع FFmpeg ) والتي تستخدمها برامج مثل ffdshow و VLC media player و MPlayer . [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. «إعلان براءة اختراع بموجب التوصية H.263 الصادرة عن قطاع تقييس الاتصالات التابع للاتحاد الدولي للاتصالات» . الاتحاد الدولي للاتصالات. مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 مايو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2022 .
  2. "دليل ترميز الفيديو على الويب" . وثائق MDN على الويب . مؤسسة موزيلا. H.263. مؤرشف من الأصل في 3 مايو 2022. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2022 .
  3. ديفيس، أندرو (13 يونيو 1997). "نظرة عامة على توصية H.320" . إي إي تايمز . تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2019 .
  4. وقائع مؤتمر IEEE WESCANEX 97: الاتصالات والطاقة والحوسبة . جامعة مانيتوبا، وينيبيغ، مانيتوبا، كندا: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 22-23 مايو 1997. ص 30. ISBN   9780780341470. H.263 مشابه لـ H.261 ولكنه أكثر تعقيدًا. وهو حاليًا المعيار الدولي الأكثر استخدامًا لضغط الفيديو في الاتصالات الهاتفية المرئية على خطوط الهاتف ISDN (شبكة الخدمات الرقمية المتكاملة).
  5. ETSI (2009-04) ETSI TS 126 234 V8.2.0 (2009-04)؛ 3GPP TS 26.234؛ خدمة البث الشفافة من طرف إلى طرف بتقنية تبديل الحزم (PSS)؛ البروتوكولات وبرامج الترميز. تم الاطلاع عليها في 2009-06-02.
  6. ETSI (2009-01) ETSI TS 126 140 V8.0.0 (2009-01)؛ 3GPP TS 26.140؛ خدمة الرسائل متعددة الوسائط (MMS)؛ تنسيقات الوسائط ورموزها. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-02.
  7. ETSI (2009-01) ETSI TS 126 141 V8.0.0 (2009-01)؛ 3GPP TS 26.141؛ نظام الوسائط المتعددة عبر بروتوكول الإنترنت (IMS) المراسلة والحضور؛ تنسيقات الوسائط وبرامج الترميز. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-02.
  8. Kaourantin.net (13 أغسطس 2005). " البحث عن برنامج ترميز فيديو جديد في فلاش 8" . مؤرشف من الأصل في 6 فبراير 2009. تم الاطلاع عليه في 10 أغسطس 2009. لقد سلكنا هذا المسار سابقًا مع Sorenson Spark، وهو تطبيق غير مكتمل لـ H.263، وقد تسبب لنا بمشاكل كبيرة عند محاولة تطبيق بعض الحلول.
  9. بنيامين لارسون (17 مارس 2009). "تحسينات h263-svq3" . قائمة بريدية FFmpeg-devel . مؤرشفة من الأصل في 17 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليها في 9 أغسطس 2009. في الواقع، تتشابه خوارزمية Sorenson Spark وH.263 إلى حد كبير. ويكمن الاختلاف الرئيسي بينهما في بنية الترويسة ونطاقات المعاملات.
  10. "سورنسون سبارك" . ويكي الوسائط المتعددة . تم الاسترجاع في 3 نوفمبر 2009. برنامج ترميز الفيديو المستخدم في ملفات فيديو فلاش، والمبني على H.263.
  11. MultimediaWiki. "RealVideo G2" . تم الاسترجاع في 2009-11-02 .
  12. 1 2 chiariglione.org (2006-08-10). "ركوب جذوع الإعلام، نهاية الرحلة؟" . مؤرشف من الأصل في 2011-01-22 . تم الاسترجاع في 2010-03-10 .
  13. فرناندو بيريرا. "MPEG-4: لماذا، وماذا، وكيف، ومتى؟" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-10-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2010 .
  14. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (مارس 2000). "فيديو MPEG-4 - الأسئلة الشائعة" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-03-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2010 .{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  15. chiariglione.org (25-10-2003). "ركوب بتات الوسائط، داخل MPEG-4 - الجزء ب" . مؤرشف من الأصل في 22-01-2011 . تم الاسترجاع في 10-03-2010 .
  16. الاتحاد الدولي للاتصالات - تقييس الاتصالات. "H.263 : ترميز الفيديو للاتصالات ذات معدل البت المنخفض" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-11-02 . 
  17. "7.3. التشفير باستخدام عائلة برامج الترميز libavcodec" . www.mplayerhq.hu . تاريخ الاسترجاع: 2021-05-08 .