GB T 17975.1-2010 信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第1部分：系统.pdf

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1、,.-ICS 35.040 L 71 GE 中华人民主t/、和国国家标准GB/T 17975.1-2010 代替GBjT17975. 1一2000信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统Information technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information-Part 1 : Systems CISO/IEC 13818-1: 2007 , MOD) 2011-01-14发布2011-05-01实施(10q1ihO; o x= =0; 一1x: 带符号扩展的右移。O) ( 一一

2、-二二一一一一disconnuity Indicator 1 bslbf 一random_act、ess_indicator1 bslbf elementarystream_priority_indicator l bslbf 一一一，PCJ_flag l bslbf OPCR_flag 1 bslbf splicing_pointer_flag 1 bslbf tran$ port_p ri va te_da ta_f1 ag 1 bslbf adapta tion_fild_extension一flagl bslbf ifCPCR_flag=口1)( program_c!,?:k_refe

3、rence_base 33 uimsbf reserved 6 bslbf program_cl(ck_referen飞extenslOn9 uimsbf ifCOPCR_flag= = 1) ( original_program_ clock_reference_ base 33 uimsbf reserved 6 bslbf original_program_clock_reference_extension 9 uimsbf ifCsplicing_point_flag= = 1 ) ( splice_countdown 8 tcimsbf ifC trasnsport_private_

4、data_flag= = 1 ) transport_private_data_length 8 uimsbf 21 GB/T 17975.1-2010 表9(续)l吾法位数助记符for(i=O; incyXt(i)DIV 300)% 233 ( 9 ) OPCR_ext(j)手(system_clock_frequencyXtG) DIV 1) % 300 ( 10 ) OPCR宇段被解码器忽略。任何多路复合器都不应该修改OPCR宇段。1) 拼接倒计数字段splice_countdown 8位宇段。表示一个可以是正数或负数的值。正值指出了跟在相关传输流分组后直到个拼接点处且具有相同PID的传

5、输流分组的剩余数目。重复传输流分组和仅包含适应宇段的传输流分组排除在外。拼接点位于相关splice_countdown宇段为0的传输流分组的最后一个字节之后。在splice_countdown为0的传输流分组中，传输流分组有效截荷数据的最后一个数据字节应该是编码音频帧或编码图像的最后一个字节。对视频而言，相应的出问单元可能会也可能不会被sequence_end_code所终止。后面所跟的具有相同PID的传输流分组可能包含来源于具有相同类型的另一个不同的基本流的数据。具有相同PlD的下一个传输流分组(重复分组和无有敬载荷的分组不包括在内)中的有效载荷数据应以PES分割的第一个字节为开始。对音频而

6、言，PES分组有效载荷应以一个存取点为开始。对视频而言，PES分组有效载荷应以-个存取点或后面眼有存取点的sequence_end_cocle为开始。因此，前一个编码音频帧或编码图像与分组边界对齐.或被填充后与分组边界对齐。在拼接点之后，倒数计数字段可能也会出现。当spliccountdown是一个负数值(n)时，它表示相关传输流分组是跟在拼接点之后的第n个分组(重复分组和无有效截荷的分组不包括在内)。对本条而言，存取点定义如下:1) 视频.video_sequence_header的首字节;2) 音频:音频帧的首字节。m) 传输专用数据长度宇段transport_pri va te_da t

7、a_length 8位宇段，指出其后的专用数据字节数。该数目不应使专用数据超出适应宇段。n) 专用数据字节字段private_data_byt巳8位的专用数据宇段。在国际标准中未对其作出规定。0)适应字段扩展长度宇段adaption_field_extension_length 8位字段，指出紧跟其后的扩展的适应宇段数据的字节数。如果有保留字节的话，也包括在内。合法时间窗口标志宇段ltw_flag l位宇段，置1时表示存在ltw_offset字段。p) 分片速率标志字段piecewise_rate_flag 1位宇段，置1时表示存在piecewise_rate宇段。q) 元缝拼接标志宇段sea

8、mless_splice_flag 1位标志，置1时表示存在splice_type和DTS_next_AU宇段。值为0时表示这两个字段都不存在。在splicing_ point _ flag不为，l的传输流分组中，该宇段不应该设置为，l 0一且在splice_countdown为正值的传输流分组中将该字段设定为1，在具有相同PID且将splicing_point_flag设定GB/T 17975. 1-2010 为1的后续传输流分组中也应将它设定为1，直到某分组中的splice_countdown为O(包括该分组)。在设置该标志时，若该PID中承载的基本流为音频流，则sp lice_ type

9、宇段应设置为0000。若该PID中承载的基本流为视频流，它应当满足splice_type值所指出的约束。r) 合法时间窗口有效标志宇段ltw _ valid_flag 1位标志。置1时表示ltw_offset值有效。值为0表示ltw_offset宇段未定义。s) 合法时间窗口偏移宇段ltw_offset 15位宇段。只有在1tw _ valid_flag的值为1时，其值才有定义。在有定义时，合法时间窗口偏移以(300/fs)秒(s)为单位。其中，fs为该PID所属节目的系统时钟频率，且满足:oHset=t1 (i)一t(i); ltw_oHset=offset / / 1。其中，t是该传输流分

10、组的首字节的索引，偏移量是编码在该字段中的值，t(i)是T-STD中的字节i的到达时间，t1(i)是与传输流相关的称为合法时间窗口的时间间隔的上界。合法时间窗口具有一种特性，即若传输流在时间t1(仆，即它的合法时间窗口的末尾，被传送到在时间t(i)开始的T-STD，且同一个节目的所有其他传输流分组在它们的合法时间窗口的末尾被传送，那么1) 对于视频:在该传输流分组的首字节进入T-STD中该PID的MBn缓冲区时，MBn缓冲区将包含少于184字节的基本流数据，且T-STD中不会发生缓冲区冲突。2) 对于音频:在该传输流分组的首字节进入T-STD中该PID的Bn缓冲区时.Bn缓冲区将包含少于BSd

11、ec+1字节的基本流数据，且T-STD中不会发生缓冲区冲突。根据缓冲区Bn的大小以及MBn与EBn之间的时间传送速率等因素，有可能确定另一个时间to(i) ，使得在间隔to(i), t1 (i) 中的任何时刻传送该分组时，不会出现T-STD缓冲区冲突。该时间间隔称为合法时间窗口。在本标准中未定义to(i)的值。本宇段中的信息用于诸如再复合器之类的设备。这些设备可能需要该信息来重构缓冲区MBn的状态。t) 分片速率字段piecewise_rate 22位宇段，其含义只有在ltw_flag和1tw _ valid_flag均被设定为1时才定义。当有定义时，它是一个指定假想位速率R的正整数，以用于定

12、义跟在该分组后面且有相同PID的传输流分组中的合法时间窗口(但不包括legal_time_ window _oHset字段)的结束次数。假定该传输流分组的首字节和具有相同PID的后续N个传输流分组的索引分别为儿，A旧，., A川，且后N个传输流分组在legal_time_ window _offset宇段中没有编码值，那么值t1(A什)应决定于t1 (Ai+i) =t1 (A;) +j X 188 X 8(位/字节)/R其中，j从1到N。在该分组和要包括legal_time_window _offset字段的下一个分组之间的所有分组应该被看作legal_time_window_offset宇段

13、具有编码值:offset=t1 (A;) -t(A;) 其中，值t1(. )按上面的公式计算，t(j)是T-STD中的字节j的到达时间。当该宇段出现在没有legal_time_ window _offset宇段的传输流分组中时，它的意义没有定义。u) 拼接类型宇段splice_type 4位字段。该宇段第一次出现以后，在它出现的后续的具有相同PID的传输流分组中应该有相同的值，直到splice_countdown计数为0的那个分组为止(包括该分组)。若承载在该PID中的基本流是音频流，该字段值应为0000。若承载在该PID中的基本流是视频流，该宇段指出了基本流为了拼接的目的而要遵循的条件。在表

14、10表23中，这些条件被定义为profile，level和splice_type的功能。在表10表23中splice_decoding_delay和，max_splice_rate的值表示视频基本流应满足下列26 .-GB/T 17975.1-2010 条件:1) splice_countdown为0的传输流分组中所结束的编码图像的最后一个字节将在VBV模型的缓冲区中停留一段时间，时间长度为(splice_decoding_delaytn+1 -tn).其中，在本条中: n是splice_countdown为0的传输流分组中所结束的编码图像的索引，即上面提到的编码图像。o tn在GB/T179

15、75. 2-2000的C.3.1中定义。 (tn+1一tn)在GB/T17975.2-2000的C.9到C.12定义。注:tn是编码图像从VBV缓冲区中移走的时间，(tn+l-tn)是图像播放时间。2) 若VBV模型的输入在拼接点处切换到一个速率恒定为，max_splice_rate的流并延续一段长度为，splice_decodi吨_delay的时间，则VBV缓冲区不会溢出。简单档次主要级别主要档次主要级别SNR档次主要级别(两层)空间档次高-1440级别(基本层)高档次主要级别(中间层+基本层)多视档次主要级别(基本层)视频splice_type 表10拼接参数表1条件0000 splice

16、_decoding_delay= 120 ms; max_splice_rate= 15.0 X 106 bit/s 0001 splice_decoding_delay= 150 ms; max_splice_rate= 12.0 X 106 bit/ s 0010 splice_decoding_delay= 225 ms; max_splice_rate= 8. 0 X 106 bit/ s 0011 splice_decoding_delay= 250 ms; max_splice_rate= 7. 2 X 106 bit/ s 01001011 保留11001111 用户定义主要档次

17、低级别SNR档次低级别(两层)高档次主要级别(基本层)视频多视档次低级别(基本层)视频splice_type 表门拼接参数表2条件0000 splice_decoding一delay=115ms;max_splice_rate=4.OX 106 bit/s 0001 splice_decoding_delay= 155ms; max_splice_rate= 3. 0 X 106 bit/ s 0010 splice_decoding_delay= 230ms; max_splice_rate= 2.0 X 1Q6 bit/ s 0011 splice_decoding_delay= 250m

18、s; max_splice_rate= 1. 8 X 106 bit/ s 01001011 保留11001111 用户定义主要档次高-1440级别空间档次高-1440级别(所有层)高档次高-1440级别(中间层+基本层)视频多视档次高1440级别(基本层)视频视频27 G/T 17975.1-2010 表12拼接参数表3splice_type 条牛0000 splice_decoding_delay= 120ms; max_splice_rate= 60.0 X 10 bit/ s 0001 splice_decoding_delay= 160ms; max_splice_rate= 45.

19、 0 X 10 bit/ s 0010 splice_decoding_delay= 240ms; max_splice_rate= 30. 0 X 10 bit/ s 0011 splice_decoding_delay= 250ms; max_splice_rate= 28. 5 X 10 bit/ s 01001011 保留11001111 用户定义主要档次高级别高档次高-1440级别(所有层7高档次高级别(中间层斗基本层)视频多视档次高级别(基本层)视F频表13拼接参数表4splice_type 条件0000 splie_decorling_delay 120m,; max_splic

20、e_rate= 80.0 X 10; bit/ s 二一0001 Sl)lice_decoding_delay 160ms; max_splice_rat=GO.OXI0怆bil/，;0010 plice_decoding_delay= 240ms; max_splictl_rate= 40. 0 X 100 hit! s 0011 splice_decoding_delay= 250ms I max_叩lice叫rate=38.OX l() bit、01001011 i保留11001111 用户定义SNR档次低级别(基本层)视频表14拼接参数表5splice_type 司念之=飞件0000

21、splice_decoding二delay=115ms; max_splice_rate= 3.0 X 10 bit/s 0001 sptice_decoding_delay= 17 5ms; max_splice_rate工2.0XI0bit/s 0010 splice_decoding_delay= 250ms; max_splice_rate= 1. 4 X 10 hit! s 0011 1011 保留1100 1111 用户定义SNR档次主要级别(基本层)视频表15拼接参数表6splice_type 条件0000 splice_decoding_delay= 115ms; max_sp

22、lice_rate= 10.0 X 10 bit/ s 0001 splice_decoding_delay= 145ms; max_splice_rate= 8.0 X 10 bit/s 0010 splice_decoding_delay= 235ms; max_splice_rate= 5.0 X 10 bit/ s 0011 splice_decoding_delay= 250ms; max_splice_rate= 4. 7 X 10 bit/ s 01001011 保留11001111 用户定义空间档次高-1440级别(中间层+基本层)视频28 表16拼接参数表7splice_ty

23、pe 条件0000 splice_decoding_delay= 120ms; max_splice_rate= 40.0 X 106 bit/ s 0001 splice_decoding_delay= 160ms; max_splice_rate= 30. 0 X 106 bit/ s 0010 splice_decoding_delay= 240ms; max_splice_rate= 20. 0 X 106 bit/ s 0011 splice_decoding_delay= 250ms; max_splice_rate= 19.0 X 106 bit/s 01001011 保留1l0

24、01l1l 用户定义高档次主要级别(所有层)高档次高1440级别(基本层)现频表17拼接参数表8J splice_type 条件0000 splicdecoding_delay= 120ms; max_splice_rate= 20. 0 X 106 bit/ s 0001 plice_decoding_delay= 160ms; max_splice_rate= 15.0 X 106 ht/ s 0010 splice_decoding_delay= 240ms; max_splice_rate= 10.0 X 106 bitj。0011 spli(p _decoding_dday= 250

25、m向maxsplin:_JalC=9.马2宇段CRC_32 32位宇段，它包含CRC值以在处理完整个专用段后在附录A中定义的解码器寄存器产生0输出值。2.4.5.12 传输流部分语法符合(冶/丁17975.1的比特流可以传输表39所足义的信息。符合GB/T17975. lcompliant的解码器可以解码此表中所定义的信息。定义传输i斤1描述表以支持雇主8节目和节目元素描述符中所述整个传输流的描述符。此描述符应该作用于整个f专输流。此表使用。x03作为表34中定义的tahleid值，并且为表6所定义PID值为Ox0002的传输流分组所承载。表39传输流描述符表语法位数助记符TS_descrip

26、tion_s!:;tion (川table id 8 uimsbf section_syntax_indicatr 1 bslbf 0 1 bslbf Reserved 2 bslbf section_length 12 uimsbf Reserved 18 bslbf version number 5 uuimsbf current_next_indica tor 1 bslbf section unmber 8 uimsbf last_section_number 8 uimsbf for Ci=O;ix profile.level，其中VBV叫profile，level和Rmaxprof

27、ile, levelJ分别是ISO/IEC 13818. 2的表忌14和8-13中定义的每种档次、级别和层次的最大VBV大小和比特率或GB/T 20090. 2的表B.4、B.5和B.6中定义的档次、级别和层次的最大bbv大小和比特率。BSoh被分配用作PES分组头的耗用。b) 对于GB/T17191. 2视频:BSn=VBVrnax十R.ohBSoh = (1/750)s X Rm, ，其中VBVmx和Rn11:1x分别代表GB/T17191. 2中受限参数比特流的最大比特率和最大vbv_buffer_size。c) 对于GB/T17191. 3或GB/T17975.3或GB/T20090.

28、 3音频:BSn =2 848字节2.5.2.5 解码和播脏节目流系统目标解码器的解码和播放分别与2.4.2. 4及2.4.2.5中定义的传输流系统目标解码器相同。2.5.3 节目流语法语义规定以下语法描述了一个字节流。2.5.3.1 节目流见表40。语MPEG2_program_streamO do pack() 法while (nextbits() = = pack_start_code) MPEG_program_end_code 表40节目流位数助记符32 bslbf 57 GB/T 17975.1-2010 2.5.3.2 节目流中各字段的语义定义a) MPEG节目终止码MPEG_p

29、rogram_end_code一个值为00000000 0000 0000 0000 0001 1011 1001 (Ox000001B9)的位串，用来终止节目流。2.5.3.3 节目流包层见表41和表42。packO ( pack_header( ) 表41节目流包l吾法while (nextbits() = = packet_start_code_prefix) ( PES_packetO , 表42节目流包头语法pack_header() pack_start_code 01 system_clock_reference_base32. . 30 J marker_bit system_

30、clock_reference_base29. . 15J marker_bit system_clock_reference_ base14. . 0 J marker bit system_ clock_reference_extension marker_bit program_mux_rate marker_bit marker bit reserved pack_stuffing_length for (i = 0; ii流的第一个接入单元的解码时间与拼楼前旧流的访问单元的解码时间一致，即若旧流继续的话，它等于旧流的下一个访问单元的解码时间。以下，这一解码时间被称为元缝解码时间。b)

31、 一个非元缝拼接将导致解码的不庄续怜咱也就是说新流的第一个访问单元的解码时间大于无缝解码时间。注:不允许解码时间小于元绽解向时IAl，只要所产生的流是合法的.拼接口J在任何传输流分组边界处过行。但在一般阳况下，如果不知道PES分组和访问学元的起始位置.过一限制将导致传输)互相PESf.二段基本流层均被分析，在有些情况下，甚至需要对传输流分织的有效载荷数据科牟些处理。?f.想避免这些复杂的操作，拼接础应在传输流具有良好特性的报位进行，这盹特性由拼接点的出现所指出。拼接的存在山splice_flag和spliCl_C.ountdown字段指示(这咆字段的语义见2.4.4)。在下文中，splice_

32、countdown宇段值为们的传输流汁tll莉:为拼接分组。拼接点紧跟在拼接分组的末字节之后。K. 2 拼接点的不同类型一个拼接点可以是芹通的或元缝的。K. 2.1 普通拼接点如果没有seamless_splice_flag字段或其值为0，则该拼接点为普通的。一个普通拼接点仅标志基本流的对齐特性:拼接分组在访问单元的末字节处结束，具有相同PID的下一个传输分组的有效载荷以一个PES分组的头开始，该PES分组的有效载荷数据以基本流接入点开始(对视频而言，也可以紧跟在一个基本流接入点之后的sequence_end_code()为开始)。这一特性允许对传输层方便地进行剪贴操作，同时遵守句法限制并确保

33、流的一致性。但它并不提供有关定时和缓冲区特性的任何信息。这样，对这类拼接点，无缝拼接只能在专用安排的帮助下或通过分析传输流分组的有效载荷数据并跟踪缓冲区状态及时间戳的值才能实现。K. 2. 2 无缝拼接点若seamless_splice_flag字段存在井置1，则该拼接点给出了旧流的一些特性的有关信息。这一信息不是针对解码器的。它的目的在于方便元缝拼接。这一拼接点称为元缝拼接点。有用的信息包括:a) 无缝解码时间，即DTS，该值被编码在DTS_next_AU宇段内的DTS值。该DTS值以拼接分组中有效的时间基准来表示。b) 对视频基本流，为便于元缝拼接，在旧流产生时加上一些限制。这些条件在与视

34、频流的档次和等级相对应的表中由splice_type宇段给出。121 GB/T 17975.1-2010 注意，通过丢弃附加信息，一个无缝拼接点就可被用作普通拼接点。如果认为这一信息有助于进行非元缝拼接或除拼接以外的其他目的，则也可使用该信息。K. 3 拼接中解码器的行为K. 3.1 非无缝拼接如上所述，一个非元缝拼接将导致解码不连续。值得注意的是，对于这种拼接，必须满足与解码不连续性(2.7.6)相关的限制。特别地:a) 在新流的首访问单元中，应对PTS编码(除非在特技模式操作中或low_delay=时hb) 从该PTS(或相关的DTS)导出的解码时间不应早于无缝解码时间;c) 对视频基本流

35、，若拼接包不以sequence_end_code()结束，则新流应以其后紧跟sequence_header()的sequence_end_code()为开始。理论上，因为它们引入了解码的不连续性，这些拼接将导致播放单元播放的不连续(即两幅连续图像或音频帧之间的一段可变长度的静止时间)。实际上，结果取决于解码器的实现方式，特别是视频。对某些视频解码器，冻结若干图像可能是一种较受欢迎的解决方法。见ISO/IEC13818-4。K. 3. 2 无缝拼接解码连续性是为了保证播放连续性。对音频而言，它总是能得到保证。但要注意的是，对视频而言，播放的连续性在以下两种情况时理论上是不可能的:a) 旧流以一个

36、低延迟序列的末尾为结束，而新流以一个非低延迟序列的起始为开始。b) 新流以一个低延迟序列的末尾为结束，新流以一个非低延迟序列的起始为开始。以上情形造成的影响取决于实现方法。例如，对情形a)一幅图像可能持续显示两个帧周期，对情形b)可能要跳过一幅图像。然而，在技术上无副作用地实现对以上情形的支持是可能的。此外，见GB/T17975.2的6.1. 1.6，sequence_end_code()应在新流的第一个sequence_header()之前出现，如果在两个流中至少有一个参数(即定义在序列头或序列头扩展中的参数)的值不同。唯一的例外是那些定义在量化矩阵中的参数。例如，如果旧流和新流的比特率字段

37、值相异，则sequence_end_code()就应出现。于是，如果拼接包不以sequence_end_code结束，拼接流就应以一个眼有sequence_header的sequence_end_code为开始。根据以上各段，在大多数拼接中，sequence_end_code宇段是强制的，即使在元缝连接中。必须注意到ISO/IEC13818-2规定了视频序列(即sequence_header和sequence_end_code之间的数据)解码过程，而未规定如何处理一个序列变化。因此，对于该情况下解码器的行为见ISO/IEC13818-40 K. 3. 3 缓冲区溢出即使两个基本流在拼接前均符合

38、T-STD模型，也不能保证在这两个流的比特均位于这些缓冲区中的时间段内，STD缓冲区不发生拼接流溢出。对恒定速率视频，如果对旧流没有特殊条件，在拼接中也未采取特殊预防措施，则在新流视频比特率大于旧流时可能溢出。实际上，若数据以旧流速率被传给T-STD则MBn和EBn一定不会溢出。但如果在旧流被完全移出T-STD之前，TBn输入端的移入速率加快，STD缓冲区的占用度将会比旧流继续而不进行拼接时提高，且可能导致EBn或MBn溢出。对可变速率比特流，若新流的传送速率高于创建旧流时所作的限制，也存在类似问题。这种情形是不允许的。然而，生成旧流的编码器可以在拼接点附近添加VBV缓冲区管理的条件以限制新视

39、频流的比特率小于某个选定值。例如，对元缝拼接点，这些对splice_decoding_ delay和max_splice_rate的附加条件可由在表10表23中与之相对应的splice_type值指出。此时若新流比特率小于max_splice_rate，则可确保在两个流的比特均位于T-STD缓冲区期间拼接流不会导致溢出。在没有以上限制的场合，可通过在旧流和新流之间的比特流传输中引入一个静止时间来避免122 GB/T 17975.1-2010 这问题，使T-STD缓冲区在传送新流的之前足够空。设tin为旧流的最后一个访问单元的末字节进入STD的时间，tout为它离开STD的时间，可以确保在tin

40、，toutJ时间间隔内进入T-TD的拼接流的比特数和旧流继续而不拼接时一样。例如，若旧流有恒定比特率Rold，新有恒定比特率Rn川则引入满足下式的静止时间Td足以避免溢出:Td二三0且Td二三(tout一tin) X (1 - ROld / Rnew ) EON-气mh白hFH国U华人民共国家标准信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统GB/T 17975.1二2010国和中. * 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销关印张8.5 字数257千字2011年6月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年6月第一版定价102.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533泱书号:155066 1-42900 GB/T 17975.1-2010