1988 - H.261 視訊壓縮#

案件摘要#

1988 年，CCITT（之後的 ITU-T）制定 H.261——第一個國際視訊壓縮標準，用於 ISDN 視訊會議。現代影片壓縮的「幀間預測 + 運動補償 + DCT」架構就此定型。

把每幀切成 16×16 巨集區塊（macroblock）。對每個區塊，在前一幀中搜尋最相似的位置，記錄「位移向量」而不是區塊本身：

\[ \hat B(x,y) = B_{ref}(x + d_x,\ y + d_y) \]

殘差（預測與實際的差）才做 DCT 編碼。影片壓縮的架構就此定型：

\[ \text{I 幀（獨立）} \to \text{P 幀（前向預測）} \to \text{B 幀（雙向預測，H.261 之後）} \]

運動估計是全系統最耗算的步驟。全搜尋（在 ±16 範圍逐一比對）需 \((33)^2\) 次 SAD 計算：

\[ SAD = \sum_{x,y} |B(x,y) - B_{ref}(x+d_x, y+d_y)| \]

工程上發展出三步搜尋、菱形搜尋等快速演算法——「精度 vs 計算量」的取捨至今仍是視訊編碼的核心課題。

視訊會議要求固定位元率（CBR）。編碼器需動態調整量化參數（QP）：

\[ \text{位元率超標} \Rightarrow QP \uparrow \Rightarrow \text{畫質下降、碼率下降} \]

這是「在有限通道上維持品質」的即時控制問題，之後所有串流系統都繼承。