Grupo de expertos en codificación de vídeo

El Grupo de Expertos en Codificación de Vídeo o Grupo de Expertos en Codificación Visual ( VCEG , también conocido como Pregunta 6 ) es un grupo de trabajo del Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) que se ocupa de las normas para la codificación por compresión de vídeo, imágenes, señales de audio, formas de onda biomédicas y otras señales. Es responsable de la normalización de la línea de normas de codificación de vídeo "H.26x", la línea de normas de codificación de imágenes "T.8xx" y tecnologías relacionadas.

Administrativamente, VCEG es la denominación informal de la Pregunta 6 (Codificación visual, de audio y de señales) del Grupo de Trabajo 3 (Tecnologías audiovisuales y aplicaciones inmersivas inteligentes) del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T (Multimedia y tecnologías digitales conexas). Su título abreviado es UIT-T Q.6/SG16 o, simplemente, UIT-T Q6/16.

El objetivo de VCEG es elaborar recomendaciones de la UIT-T ( normas internacionales ) para métodos de codificación de vídeo e imagen adecuados para servicios audiovisuales conversacionales (por ejemplo, videoconferencias y videotelefonía ) y no conversacionales (por ejemplo, transmisión en directo , difusión, descarga de archivos, almacenamiento/reproducción de medios o cine digital ). Este mandato abarca el mantenimiento y la ampliación de las recomendaciones de codificación de vídeo existentes, así como el desarrollo de nuevas recomendaciones mediante técnicas avanzadas que mejoren significativamente el equilibrio entre la tasa de bits, la calidad, la latencia y la complejidad del algoritmo. Se buscan normas de codificación de vídeo con la flexibilidad suficiente para adaptarse a diversos tipos de transporte (Internet, LAN , móvil, ISDN , GSTN , H.222.0, NGN , etc.).

En 2023, VCEG comenzó a trabajar en la estandarización de la tecnología de codificación para señales biomédicas y otras señales de forma de onda.

La pregunta 6 forma parte del Grupo de Estudio 16, responsable de las normas relativas a las capacidades de los servicios multimedia y las capacidades de las aplicaciones (incluidas las compatibles con las redes de próxima generación). Esto abarca terminales multimedia, sistemas (por ejemplo, equipos de procesamiento de señales de red, unidades de conferencia multipunto, pasarelas, controladores de acceso, módems y fax), protocolos y procesamiento de señales (codificación de medios).

El VCEG fue precedido en la UIT-T (que entonces se llamaba CCITT ) por el "Grupo de Especialistas en Codificación para Telefonía Visual", presidido por Sakae Okubo ( NTT ), que desarrolló el H.261 . La primera reunión de este grupo se celebró del 11 al 14 de diciembre de 1984 en Tokio, Japón . Okubo también fue el coordinador de la UIT-T para el desarrollo del estándar de codificación de vídeo H.262/MPEG-2 Parte 2 y el presidente del comité de requisitos de MPEG para el conjunto de estándares MPEG-2 . ^{[ 1 ]}

El primer estándar de codificación de vídeo digital fue H.120 , creado por el CCITT (ahora ITU-T) en 1984. ^{[ 2 ]} H.120 no era utilizable en la práctica, ya que su rendimiento era demasiado deficiente. ^{[ 2 ]} H.120 se basaba en la modulación por impulsos codificados diferencial (DPCM), que tenía una compresión relativamente ineficiente. A finales de la década de 1980, varias empresas comenzaron a experimentar con el modelo de compresión híbrida de transformación de bloques con compensación de movimiento, mucho más eficiente , para la codificación de vídeo. ^{[ 3 ]}

En 1994, Richard Shaphorst (Delta Information Systems) asumió el desarrollo de la codificación de vídeo en la UIT-T con el lanzamiento del proyecto para el desarrollo de H.324 . Shaphorst designó a Karel Rijkse (KPN Research) para presidir el desarrollo del estándar de codificación de vídeo H.263 como parte de dicho proyecto. En 1996, Shaphorst designó a Gary Sullivan ( PictureTel , Microsoft de 1999 a 2022, Dolby desde 2023 ) para lanzar el proyecto de mejora "H.263+", que se completó en 1998. Ese mismo año, Sullivan fue nombrado relator (presidente) del grupo de trabajo sobre codificación de vídeo en la UIT-T, ahora conocido como VCEG. Tras el proyecto H.263+, el grupo completó el proyecto "H.263++", elaboró ​​el Apéndice III y el Anexo X de H.263, y puso en marcha el proyecto "H.26L" con una convocatoria de propuestas publicada en enero de 1998 y un primer borrador de diseño adoptado en agosto de 1999. En 2000, Thomas Wiegand ( Fraunhofer HHI ) fue nombrado relator asociado (vicepresidente) del VCEG. Sullivan y Wiegand lideraron el proyecto H.26L hasta convertirse finalmente en el estándar H.264 tras la formación de un Equipo Conjunto de Vídeo (JVT) con MPEG en 2001, completando la primera versión del estándar en 2003. (En MPEG, el estándar H.264 se conoce como MPEG-4 parte 10). Después de 2003, VCEG y el JVT desarrollaron varias extensiones sustanciales de H.264, produjeron H.271 ^{[ 4 ]} y llevaron a cabo trabajos de exploración para la creación de un nuevo estándar futuro con mejor capacidad de compresión. Wiegand ha permanecido como relator asociado de VCEG desde entonces.

En julio de 2006, el trabajo de codificación de vídeo de la UIT-T, liderado por el VCEG, fue elegido como el área más influyente del trabajo de normalización del CCITT y la UIT-T en sus 50 años de historia. ^{[ 5 ]} El trabajo de codificación de imágenes, que ahora está en manos del VCEG, también obtuvo una alta clasificación en la votación, quedando en tercer lugar en la general. ^{[ 6 ]}

En enero de 2010, se creó el Equipo Colaborativo Conjunto sobre Codificación de Vídeo (JCT-VC) como un grupo de expertos en codificación de vídeo del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T (VCEG) y del ISO / IEC JTC 1 / SC 29 /WG  11 ( MPEG ) para desarrollar un estándar de codificación de vídeo de nueva generación, ahora conocido como Codificación de Vídeo de Alta Eficiencia (HEVC, H.265, ISO/IEC 23008-2 y MPEG-H Parte 2). ^{[ 7 ]}

En julio de 2014, Jill Boyce (entonces de Vidyo , posteriormente de Intel ) fue nombrada relatora asociada adicional del VCEG. Boyce permaneció en ese cargo durante siete años y renunció como relatora asociada en junio de 2021.

En mayo de 2015, la UIT celebró su 150 aniversario, y el trabajo del VCEG fue una de las cinco áreas de normalización reconocidas con el "Premio UIT 150" como uno de los temas más influyentes del trabajo de la UIT. ^{[ 8 ]}

VCEG y MPEG crearon otra alianza denominada Joint Video Exploration Team (JVET) en octubre de 2015, que posteriormente pasó a llamarse Joint Video Experts Team, la cual desarrolló el estándar Versatile Video Coding (VVC, H.266, ISO/IEC 23090-3 y MPEG-I Parte 3), completando la primera versión del estándar en julio de 2020.

En enero de 2022, Yan Ye (de Alibaba ) fue nombrada relatora asociada del VCEG.

En 2023, VCEG comenzó a considerar la estandarización de la tecnología de codificación para señales biomédicas y otras señales de forma de onda en colaboración con el Grupo de Trabajo DICOM 32 (datos de neurofisiología). ^{[ 9 ]}

La organización ahora conocida como VCEG ha estandarizado (y es responsable del mantenimiento de) los siguientes formatos de compresión de vídeo:

• H.120 : el primer estándar de codificación de vídeo digital. La versión 1 (1984) incluía reposición condicional, cuantización escalar , PCM diferencial ( DPCM ), codificación de longitud variable y un interruptor para el muestreo en quincunx . La versión 2 (1988) añadió compensación de movimiento y predicción de fondo. Este estándar tuvo poco uso y no existen códecs operativos que lo utilicen.
• H.261 : fue el primer estándar práctico de codificación de vídeo digital (finales de 1990). Este diseño fue un esfuerzo pionero, basado en la codificación de transformada discreta del coseno (DCT) con compensación de movimiento. Todos los estándares internacionales de codificación de vídeo posteriores se han basado en gran medida en su diseño. MPEG-1 Parte 2 se vio fuertemente influenciado por este.
• H.262 : Su contenido es idéntico al de la sección de vídeo de la norma ISO / IEC MPEG-2 Parte 2 (ISO/IEC 13818-2). Esta norma se desarrolló en colaboración entre VCEG y MPEG, y por lo tanto se publicó como norma conjunta de ambas organizaciones. La Recomendación H.262 de la UIT-T y la norma ISO/IEC 13818-2 se desarrollaron y publicaron como normas internacionales de "texto común". En consecuencia, ambos documentos son completamente idénticos en todos los aspectos.
• H.263 se desarrolló como una mejora evolutiva basada en la experiencia con H.261 y los estándares MPEG-1 y MPEG-2. Su primera versión se completó en 1995 y proporcionó un reemplazo adecuado para H.261 en todas las tasas de bits. MPEG-4 Parte 2 es sustancialmente similar.
• H.263v2 , también conocido como H.263+ o la versión de 1998 de H.263, es el nombre informal de la segunda edición del estándar internacional de codificación de vídeo H.263. Conserva todo el contenido técnico de la versión original del estándar, pero mejora las capacidades de H.263 mediante la adición de varios anexos que optimizan sustancialmente la eficiencia de la codificación y proporcionan otras funcionalidades (como una mayor resistencia a la pérdida de datos en el canal de transmisión). El proyecto H.263+ se completó a finales de 1997 o principios de 1998, y posteriormente se desarrolló el proyecto "H.263++", que incorporó algunas mejoras adicionales a finales del año 2000.
• H.264 : Advanced Video Coding ( AVC ) es el estándar más utilizado en la serie de estándares internacionales de codificación de vídeo. Fue desarrollado por un Equipo Conjunto de Vídeo (JVT) integrado por expertos del Grupo de Expertos en Codificación de Vídeo (VCEG) de la UIT-T y del Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento ( MPEG ) de la ISO/IEC, creado en 2001. El estándar H.264 de la UIT-T y el estándar MPEG-4 Parte 10 de la ISO/IEC (formalmente, ISO/IEC 14496-10) son técnicamente idénticos. La redacción final de la primera versión del estándar se completó en mayo de 2003. Como ha ocurrido con estándares anteriores, su diseño proporciona un equilibrio entre la eficiencia de codificación, la complejidad de implementación y el coste, en función del estado de la tecnología de diseño VLSI ( CPU , DSP , ASIC , FPGA , etc.).
  • H.264.1: Pruebas de conformidad para H.264
  • H.264.2: Software de referencia para H.264
• H.265 : Codificación de vídeo de alta eficiencia (HEVC), también conocido como ISO/IEC 23008-2 y MPEG-H Parte  2, se completó en enero de 2013 para su primera edición. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} HEVC tiene aproximadamente el doble de capacidad de compresión que su predecesor H.264/MPEG-4 AVC y fue desarrollado de manera similar con MPEG en un equipo conjunto conocido como el Equipo Colaborativo Conjunto sobre Codificación de Vídeo (JCT-VC).
  • H.265.1: Pruebas de conformidad para H.265
  • H.265.2: Software de referencia para H.265
• H.266 : Versatile Video Coding (VVC), también conocido como ISO/IEC 23090-3 y MPEG-I Parte 3, es un estándar de compresión de vídeo finalizado el 6 de julio de 2020 por el Joint Video Experts Team (JVET), un equipo conjunto de expertos en vídeo del grupo de trabajo VCEG del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T y el grupo de trabajo MPEG del ISO/IEC JTC 1. Es el sucesor de High Efficiency Video Coding (HEVC, también conocido como ITU-T H.265 y MPEG-H Parte 2).
  • H.266.1: Pruebas de conformidad para H.266
  • H.266.2: Software de referencia para H.266

Desde finales de 2006, VCEG también ha sido responsable del trabajo de la UIT-T sobre estándares de codificación de imágenes fijas, incluyendo lo siguiente:

• JPEG (ITU-T T.80, T.81, T.83, T.84, T.86, T.871, T.872 y T.873) y el formato ITU-T T.851 similar a JPEG
• JBIG-1 (ITU-T T.80, T.82 y T.85)
• JBIG-2 (ITU-T T.88 y T.89)
• JPEG-LS (ITU-T T.87 y T.870)
• JPEG 2000 (ITU-T T.800 a T.815)
• JPEG XR (ITU-T T.832, T.833, T.834, T.835 y T.Sup2)
• MRC (ITU-T T.44)

VCEG trabaja en la mayoría de estos estándares de codificación de imágenes conjuntamente con ISO/IEC JTC  1/SC  29/WG  1 (el Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía / Grupo Conjunto de Expertos en Imágenes de Dos Niveles ).

• H.271: Mensajes de canal de retorno de vídeo para la transmisión de información de estado y solicitudes de un receptor de vídeo a un emisor de vídeo.
• H.272: Procedimientos y valores para la compensación gamma de vídeo en sistemas multimedia.
• H.273 : Puntos de código independientes de la codificación (CICP) para la identificación del tipo de señal de vídeo, también ISO/IEC 23091-2
• H.274: Mensajes de información de mejora suplementaria versátil (VSEI) para flujos de bits de vídeo codificados, también ISO/IEC 23002-7

• UIT-T
• Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía (JPEG)
• Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG)
• Gary Sullivan (ingeniero)
• códec de vídeo
• Compresión de vídeo
• Calidad de vídeo

• Sitio web del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T
  • Estructura del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T
• Sitio web de la pregunta 6 del Grupo de Estudio 16 de la UIT-T
• Sitio web oficial de JPEG y JBIG
• "Sitio de archivo de documentos de VCEG" . Consultado el 30 de marzo de 2009 .