ITU-R BR 1376 FRENCH-1998 Compression Families to be Used in Networked Television Production《用于网络电视产品的压缩族》.pdf

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1、 Rec. UIT-R BR.1376 1 RECOMMANDATION UIT-R BR.1376*Familles de systmes de compression pour lenregistrement et la production de tlvision dfinition conventionnelle en rseau*(Question UIT-R 238/11) (1998) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que la Recommandation UIT-R BR.1356, Appl

2、ication de la compression en production de base et en archivage de tlvision dfinition conventionnelle en fonction de lutilisateur existe dj; b) que le maintien des signaux vido sous forme compresse, aussi loin que possible dans lensemble du processus de production et de postproduction, est un moyen

3、damliorer lefficacit dexploitation; c) que lutilisation de plusieurs familles de systmes de production incompatibles dans un tablissement de production annulera les gains attendus en matire de productivit et de production de programmes; d) que les forces qui sexercent sur le march empchent ladoption

4、 dune famille unique de systmes de compression1; e) que le choix judicieux dun nombre limit de systmes de compression compatibles sera dimportance capitale si lon veut pouvoir tirer parti efficacement, dans lavenir, des possibilits offertes par les environnements dexploitation en rseau; f) que, comp

5、te tenu de la diversit des exigences de qualit et contraintes conomiques acquisition, production, postproduction, jusqu la contribution laffectation des diffrents membres dune famille devra varier selon les applications; g) que ceux qui prconisent les familles de systmes de compression analyss dans

6、la prsente Recommandation ont accept de soumettre la spcification du train de donnes compress et de mettre en correspondance les signaux audio, vido et de donnes avec diffrents mcanismes de transport aux fins de la normalisation, _ *La Commission dtudes 6 des radiocommunications a apport des modific

7、ations rdactionnelles cette Recommandation en 2001 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. *Cette Recommandation devra tre porte lattention de la Commission lectrotechnique internationale (CEI). 1Une famille de systmes de protection est dfinie par son degr de facilit de transcodage du

8、 train binaire en intra et par lexistence dun dcodeur agile intgr. 2 Rec. UIT-R BR.1376 recommande 1 dadopter, pour les applications centrales en production et postproduction de tlvision dfinition conventionnelle, une des deux familles de systmes de compression prconises actuellement sur le march, c

9、omme candidats pour la production tlvisuelle en rseau de lavenir: Systme codage DV 25 Mbit/s avec structure dchantillonnage 4:2:0, systme codage DV 25 Mbit/s avec structure dchantillonnage 4:1:1 et systme codage DV 50 Mbit/s avec structure dchantillonnage 4:2:2, avec utilisation exclusive de dbits b

10、inaires fixes et de techniques de codage des images en intra2; Systme MPEG-2 profil 4:2:2PML avec diffrentes structures de groupes dimages (GI) et dbits de donnes pouvant atteindre 50 Mbit/s; 2 dadopter, pour les applications de production de tlvision classique ncessitant une plus grande marge de qu

11、alit pour la postproduction, le membre dune seule famille de systmes de compression qui fonctionne avec codage des images en intra, un dbit de donnes proche de 50 Mbit/s. Cette Recommandation est complte par les Appendices suivants, o lon trouvera des renseignements de base sur la Recommandation: Ap

12、pendice 1: Problmes de compression (Compression issues): expos des conditions pralables devant tre satisfaites pour ladoption dune famille de systmes de compression aux fins des oprations de production tlvisuelle. Appendice 2: Dclaration D 79 de lUER Normes ouvertes pour les interfaces de signaux de

13、 tlvision compresss: dclaration de principes gnraux prsente par un large groupe dutilisateurs, en vue de mettre en place une plate-forme ouverte pour le dveloppement de matriels conformes la norme. Appendice 3: Dclaration D 80 de lUER La compression en production de programme de tlvision: dans cette

14、 dclaration, lUER reconnat la ncessit de mettre en uvre des normes de compression prvoyant des dbits de donnes plus levs, afin de faire face des exigences de postproduction plus contraignantes. Appendice 4: Dclaration D 82 de lUER Le M-JPEG dans la production tlvisuelle en rseau de demain: il est pr

15、is acte du fait quil existe un parc important de matriels installs qui fonctionnent selon le systme M-JPEG. Toutefois, la plupart des quipements appliquent des versions M-JPEG incompatibles les unes avec les autres, avec une faible probabilit dharmonisation des diffrents paramtres appliqus. Cela cre

16、 des obstacles, plutt quune incitation, linteroprabilit des futures oprations en rseau. _ 2Le dispositif puce DV, dvelopp pour les applications grand public, offre une large base dapplication, avec cots de production industrielle adapts. Ce dispositif peut tre configur pour le traitement soit dune g

17、rille dchantillonnage 4:1:1 (pays 525), soit dune grille dchantillonnage 4:2:0 (pays 625). Il fonctionne dans des camscopes usage priv ou industriel, produits par diffrents fabricants mais de plus en plus utiliss dans des applications professionnelles (journalisme lectronique et travaux en studio).

18、Avec la grille dchantillonnage 4:2:0, il faut appliquer en plus un filtrage pralable vertical des canaux de diffrence de couleur, pour empcher le phnomne de repliement du spectre. Rec. UIT-R BR.1376 3 APPENDICE 1 Problmes de compression3Introduction Le prsent Appendice est un extrait des conclusions

19、 formules par le Groupe daction mixte UER/SMPTE, concernant les critres prendre en compte pour ladoption dune famille de normes de compression aux fins des oprations de production et de postproduction tlvisuelles. Compression Depuis la publication du dernier rapport du Rapporteur spcial, le Sous-Gro

20、upe Compression du Groupe daction mixte UER/SMPTE a eu des discussions approfondies sur les systmes de compression disponibles actuellement et qui le seront dans lavenir prvisible, et sur les compromis raliss dans les domaines suivants: qualit technique finale des programmes en fonction du dbit de d

21、onnes; granularit du montage en fonction de la complexit du contrle de montage en rseau; interoprabilit de systmes de compression mettant en uvre des paramtres de codage diffrents. Le Sous-Groupe est conscient du fait que lintgration des nouveaux formats de donnes vido numriques, fonde sur la compre

22、ssion dans des environnements existants de production numrique, seffectue dores et dj un rythme rapide, avec des consquences spectaculaires en ce qui concerne le cot des moyens de stockage et la fonctionnalit de la postproduction. Le format denregistrement trs rpandu Betacam Numrique fournit un exem

23、ple loquent du succs de lutilisation de la compression dans les oprations de production et de postproduction en tlvision numrique; cependant, le fabricant a inform le Groupe que le Betacam Numrique continuera assurer linterfaage numrique exclusivement au niveau de la bande de base de linterface numr

24、ique srie (SDI, serial digital interface). Il nest pas recommand de raliser linterfaage dans la forme compresse originelle. On peut citer galement la compression base sur la norme M-JPEG, comme facteur dhabilitation fondamental pour louverture de la technologie du disque dur aux applications du mont

25、age non linaire (NLE, non-linear editing) en radiodiffusion. On prvoit que lacheminement des donnes de programme sous forme compresse dans la zone locale comme aussi sur les circuits Telco nationaux et internationaux deviendra terme, la modalit prdominante de la production de programmes rpartie. La

26、compression peut tre applique tous les lments de donnes intressant la production des programmes: vido, audio et mtadonnes; nanmoins, le prsent rapport traite exclusivement des consquences de la compression applique au signal vido. On estime actuellement que les signaux audio numriques doivent tre co

27、nservs sous la forme non compresse dans les oprations de production et de postproduction, sans toutefois exclure compltement lide que les contributions externes pourraient ncessiter le traitement de laudio sous forme compresse galement. En pareil _ 3Extrait du Document 10-11R/11, fevrier 1998 Deuxim

28、e rapport du Groupe du Rapporteur spcial charg des formats de fichiers, des interfaces et des protocoles de rseau utiliser dans lenregistrement de la tlvision numrique aux fins de la production des programmes. 4 Rec. UIT-R BR.1376 cas, les considrations dveloppes dans le prsent rapport resteraient v

29、alables. Par ailleurs, il est bien entendu que la compression applique aux mtadonnes devrait tre une opration rigoureusement sans pertes et rversible. Linterfaage entre quipements mettant en uvre des formats de compression identiques ou diffrents seffectue galement par lintermdiaire du format Interf

30、ace numrique srie, exclusivement dans la bande de base. Moyennant cette condition, lexistence de formats de compression diffrents et incompatibles entre les formes de ralisation des divers fabricants a des incidences uniquement sur la qualit dimage ralisable et sur lefficacit du stockage. On prvoit

31、que cette situation voluera jusquau stade o des donnes de programme se prsentant sous la forme de mtadonnes compresses de vido, daudio et autres seront traites et achemines directement sous leur forme originelle. Cela se fera laide de mthodes et de protocoles emprunts la communaut IT et adapts pour

32、satisfaire aux exigences de qualit de service dans la production tlvisuelle professionnelle. Des tudes ont lieu actuellement sur des techniques qui permettraient de rduire un minimum la perte de qualit dans les oprations de production et de postproduction, en manipulant directement le train binaire

33、compress ou en utilisant des donnes auxiliaires spciales. Nonobstant ces tudes, le Sous-Groupe a dclar quil nest pas encore possible deffectuer la plupart des oprations de production et de postproduction par manipulation directe du train de donnes compresses, mme lintrieur dun seul systme de compres

34、sion. Cela entrane la mise en cascade de processus de dcodage et de recodage dans la chane de production ainsi que des pertes de qualit; il est donc ncessaire dadopter des systmes de compression et des dbits binaires rpondant aux exigences de qualit pour le produit final. Cette approche offre dautre

35、s avantages encore: amlioration de lefficacit dexploitation grce laccs dutilisateurs multiples des segments de programme identiques; diminution des temps de transfert pour le doublage, et transfert entre diffrentes plates-formes de stockage et de traitement. Les formats denregistrement utiliss dans

36、la production et pour lchange des programmes continueront dvoluer sans relche, en raison de la diminution incessante des cycles de dveloppement des supports de stockage; nanmoins, la ncessit de garantir la lecture future des preuves des signaux de tlvision numriques compresss provenant dun support d

37、enregistrement donn sera supplante progressivement par la ncessit davoir des protocoles normaliss pour le transfert des donnes travers des plates-formes denregistrement diffrentes et en volution. Dans ces conditions, le systme de compression choisi cette fin ne sera plus une caractristique centrale

38、dune forme de mise en uvre particulire, mais aura vocation devenir llment cl dune chane totale de production de tlvision, y compris une hirarchie de dispositifs de stockage sur bande et sur disques (dispositifs proposs par diffrentes alliances de fabricants). Cela tant, on peut prvoir quen intgrant

39、la technologie de la compression et le rseautage dans les oprations de radiodiffusion, on amliorera la souplesse dexploitation ainsi que laccs universel aux archives de tlvision. LUER a reconnu lexistence de diffrents niveaux de qualit dans les domaines de la production et de la postproduction de tl

40、vision. Dautres adaptations pourraient se rvler ncessaires pour pallier les goulets dtranglement dus des contraintes particulires, par exemple la largeur de bande, les tarifs et le cot des supports. Le Sous-Groupe a dfini lappartenance une famille de systmes de compression en considrant deux critres

41、: facilit du transcodage du train binaire lintrieur de la famille et prsence dun dcodeur souple intgr. Rec. UIT-R BR.1376 5 La mise en uvre de dcodeurs souples bass sur le matriel est ncessaire pour assurer la coexistence de diffrentes familles de systmes de compression dans leur forme originelle, d

42、ans les environnements de production locale et de production loigne en rseau. A lheure actuelle, on considre que le dcodage souple base de logiciel ne fournit pas une solution pratique. On ignore encore de quelle faon un dcodeur souple dlivrera la partie audio et la partie mtadonnes du train binaire

43、. Dans de nombreux cas, ces dcodeurs doivent permettre une commutation sans perturbations perceptibles, do il rsulte quils peuvent tre mis en uvre, de faon raliste, dans une seule famille de systmes de compression. Le Sous-Groupe Compression est parvenu la conclusion suivante: dans lavenir prvisible

44、, la coexistence et linterfonctionnement de diffrentes familles de systmes de compression dans une installation de tlvision en rseau poseront un certain nombre de problmes dexploitation. Ce sera par consquent lexception et non la rgle. Le choix judicieux dun systme de compression unique ou dun nombr

45、e limit de systmes de compression lintrieur dune seule famille, complt par les spcifications publiquement disponibles des flux et interfaces de transport sera de la plus haute importance pour une exploitation efficace des possibilits offertes par les environnements de fonctionnement en rseau. Pour l

46、es applications centrales en production et postproduction de tlvision dfinition normalise, deux familles diffrentes de systmes de compression sont prconises actuellement sur le march, comme candidats pour la production tlvisuelle en rseau de lavenir: Systme codage DV 25 Mbit/s avec structure dchanti

47、llonnage 4:2:0, systme codage DV 25 Mbit/s avec structure dchantillonnage 4:1:1 et systme codage DV 50 Mbit/s avec structure dchantillonnage 4:2:2, avec utilisation exclusive de dbits binaires fixes et de techniques de codage des images en intra. Systme MPEG-2 profil 4:2:2PML avec diffrentes structures de groupes dimages (GI) et dbits de donnes pouvant atteindre 50 Mbit/s. (Pour des applications particulires, cett