ITU-R BR 1575 FRENCH-2002 Guide to the selection of digital video tape recording formats for studio production in the standard definition television (SDTV) environment based on pro.pdf

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1、 Rec. UIT-R BR.1575 1 RECOMMANDATION UIT-R BR.1575 Guide pour le choix de formats denregistrement sur magntoscope numrique pour la production en studio dans lenvironnement de tlvision dfinition normale (TVDN) compte tenu des besoins de la production (Question UIT-R 239/11) (2002) LAssemble des radio

2、communications de lUIT, considrant a) que les formats de magntoscope numrique pour la production de programmes sont choisis en fonction des besoins de lutilisateur comme la qualit de fonctionnement et les caractristiques dexploitation; b) que la Recommandation UIT-R BR.657 Enregistrement sur bande m

3、agntique de la tlvision numrique. Normes pour lchange international de programmes de tlvision sur bande magntique, dcrit les besoins des utilisateurs en matire de magntoscope numrique, base pour la normalisation du format D-1; c) que la Recommandation UIT-R BR.1292 Directives techniques pour lenregi

4、strement vido dans les chanes de production et de post-production TVDN, recommande des directives techniques pour la postproduction de tlvision; d) que la Recommandation UIT-R BR.1356 Application de la compression en production tlvisuelle en fonction de lutilisateur, numre les besoins des utilisateu

5、rs concernant lapplication de la compression en production tlvisuelle, notamment pour des dbits binaires allant jusqu 50 Mbit/s; e) que la Recommandation UIT-R BR.1376 Familles de systmes de compression pour lenregistrement et la production TVDN en rseau, recommande lutilisation dune famille de comp

6、ression fonde sur la technique de codage des images en intra un dbit binaire proche de 50 Mbit/s pour les applications de tlvision classique qui ncessitent une grande marge de qualit pour la postproduction; f) que la Recommandation UIT-R BR.1376 spcifie les deux familles de compression qui rpondent

7、aux besoins noncs au considrant e) ci-dessus: systme codage DV 50 Mbit/s; structure 4:2:2; codage des images en intra; systme MPEG-2; profil 4:2:2PML 50 Mbit/s; codage des images en intra; g) que les deux catgories de production de programmes dans un environnement de tlvision dfinition normale (TVDN

8、), savoir: les programmes de qualit et les programmes de tlvision classique, sont identifies en fonction des besoins des utilisateurs noncs dans lAppendice 3 de la Recommandation UIT-R BR.1376, 2 Rec. UIT-R BR.1575 recommande 1 dutiliser de prfrence, pour les magntoscopes numriques destins la produc

9、tion et postproduction en studio dans le cas de la TVDN, lune des catgories denregistreurs indiqus ci-aprs, en fonction de la marge de qualit requise: des enregistreurs sans compression ou des enregistreurs sans perte compression qui se prtent la production de programmes de qualit exigeant la marge

10、de qualit la plus haute pour une postproduction intensive; des enregistreurs lgre compression pour les programmes de qualit qui exigent une grande marge de qualit pour la postproduction; des enregistreurs dbit proche de 50 Mbit/s employant le codage des images en intra comme le systme codage DV de s

11、tructure 4:2:2 ou le systme MPEG-2 de profil 4:2:2PML, qui se prtent la production de tlvision classique pour lequel il suffit dune faible marge de qualit en postproduction. NOTE 1 Les magntoscopes numriques pour la production de programmes TVDN qui utilisent une compression infrieure 50 Mbit/s fero

12、nt lobjet dune autre Recommandation. APPENDICE 1 Caractristiques et spcifications des formats denregistrement sur magntoscope numrique pour la production de TVDN (Informatif) On trouvera dans les Tableaux 1 (Magntoscope numrique TVDN la norme 525/59,94) et 2 (Magntoscope numrique TVDN la norme 625/5

13、0) les principales caractristiques et spcifications des dispositifs denregistrement sur cassette disponibles dans le commerce pour la production de programmes de qualit et de tlvision classique en TVDN. Rec. UIT-R BR.1575 3 TABLEAU 1 Magntoscope numrique TVDN la norme 525/59,94 Catgorie Programmes d

14、e qualit Tlvision classique Spcification du fabricant D1 D5 BETACAMnumrique DVCPRO 50 D-9 (Numrique-S) D10 (MPEG IMX)Vido (MHz) 13,5 13,5/18 13,5 Frquence dchantil- lonnage Audio (kHz) 48 Vido (bits) 8 10/8 10 8 Quantification Audio (bits) 20 16 24/16 Nombre de canaux AES 3(1)2 2/4 Nombre dchantillo

15、ns Y 720 720/960 720 Lignes enregistres 500 510 512 480 512 Estructura de la trama Echantillonnage Y/C 4:2:2 DCT intra-image DCT intra-image Compression (vido) Schma de codage Sans compression DCT intratrame DV MPEG-2(2)4:2:2PML Dbit vido (Mbit/s) 173 235 90 50 Interne 64, 60 95, 87 178, 164 85, 77

16、162, 150 Externe 32, 30 128, 120 106, 96 149, 138 60, 46 CCE Vido Redondance (%) 14 16 20 19 41 Interne 64, 60 95, 87 178, 164 85, 77 117, 105 Externe 10, 7 16, 8 10, 5 14, 9 18, 8 CCE Audio Redondance (%) 105 118 117 72 152 Codage de canal S-NRZ 8-14 S-NRZI 24-25 I-NRZI S-NRZI Dbit total (Mbit/s) 2

17、25,3 300,6 128 84 99 97 Nombre de canaux RF denregistrement 4 2 Diamtre tambour (mm) 75,0 76,0 81,4 21,7 62,0 81,4 Rotation tambour (t/s) 150 90 89,91 149,85 75 59,94 Nombre de pistes (/trame) 10 12 6 20/Image 10/Image 8/Image Vitesse bande (mm/s) 286,6 167,228 96,7 67,640 57,737 64,5 Pas de piste (

18、m) 45,0 20,0 21,7 18 20 21,7 Longueur donde min. (m) 0,9 0,64 0,69 0,49 0,587 0,56 Largeur de la bande (mm) 19,01 12,65 6,35 12,65 Matriau Oxyde Particules mtalliques Hc Bande (kA/m) 68 143 125 184 143 120 Taille cassette (mm) P: 172 109 M: 254 150 G: 366 206 P: 161 98 M: 212 124G: 296 167P: 156 96

19、G: 254 145 M: 97,5 64,5 G: 125 78 188 104 P: 156 96 G: 254 145Temps enregistr (min) 13/41/94 23/63/124 40/124 33/92 124 60/184 (1)Un canal AES 3 peut comporter deux voies audio de modulation par impulsion et codage linaires ou acheminer des donnes comme indiqu dans le bit 1 du canal. (2)Voir lAppend

20、ice 2. P: petit, M: moyen, G: grand 4 Rec. UIT-R BR.1575 TABLEAU 2 Magntoscope numrique TVDN la norme 625/50 Catgorie Programmes de qualit Tlvision classique Spcification du fabricant D1 D5 BETACAMnumrique DVCPRO 50 D-9 (Numrique-S) D10 (MPEG IMX)Vido (MHz) 13,5 13,5/18 13,5 Frquence dchantil-lonnag

21、e Audio (kHz) 48 Vido (bits) 8 10/8 10 8 Quantifi-cation Audio (bits) 20 16 24/16 Nombre de canaux AES 3 2 2/4 Nombre dchantillons Y 720 720/960 720 Lignes enregistres 600 608 608 576 608 Structure de trame Echantillonnage Y/C 4:2:2 DCT intra-image DCT intra-image Compression (vido) Schma de codage

22、Sans compression DCT intratrame DV MPEG-2(1)4:2:2PML Dbit vido (Mbit/s) 173 233 89 50 Interne 64, 60 86, 78 178, 164 85, 77 162, 150 Externe 32, 30 128, 120 126, 114 149, 138 64, 54 Vido CCE Redondance (%) 14 18 20 19 28 Interne 64, 60 86, 78 178, 164 85, 77 137, 125 Externe 10, 7 16, 8 18, 9 14, 9

23、18, 8 Audio CCE Redondance (%) 105 118 117 72 147 Codage de canal S-NRZ 8-14 S-NRZI 24-25 I-NRZI S-NRZI Dbit total (Mbit/s) 225,3 303 126 84 99 88 Nombre de canaux RF denregistrement 4 2 Diamtre tambour (mm) 75,0 76,0 81,4 21,7 62,0 81,4 Rotation tambour (t/s) 150 100 75 150 75 50 Nombre de pistes (

24、/trame) 12 16 6 24/cuadro 12/Image 8/Image Vitesse bande (mm/s) 286,9 167,228 96,7 67,708 57,795 53,8 Pas de piste (m) 45,0 18,0 26 18 20 21,7 Longueur donde min. (m) 0,9 0,70 0,59 0,49 0,587 0,56 Largeur de la bande (mm) 19,01 12,65 6,35 12,65 Matriau Oxyde Particules mtalliques Hc Bande (kA/m) 68

25、143 125 184 143 120 Taille cassette (mm) P: 172 109 M: 254 150 G: 366 206 P: 161 98 M: 212 124G: 296 167P: 156 96 G: 254 145 M: 97,5 64,5 G: 125 78 188 104 P: 156 96 G: 254 145Temps enregistr (min) 13/34/94 23/63/124 40/124 33/92 124 60/184 (1)Voir lAppendice 2. Rec. UIT-R BR.1575 5 APPENDICE 2 Spci

26、fications de compression du format D10 MPEG IMX (Informatif) Introduction Le magntoscope IMX-MPEG utilise comme source de donnes compresses un flux lmentaire rpondant la norme MPEG. La norme MPEG-2 4:2:2PML est une norme trs souple. Un magntoscope a, au contraire, des besoins bien spcifiques. Pour p

27、ermettre un montage prcis, le ralenti et une lecture vitesse variable, mais aussi produire des images en mode dfilement rapide, il faut disposer dun flux binaire contraint. Les paramtres de codage qui se prtent un format denregistrement de type D10-IMX sont dfinis dans les paragraphes qui suivent. L

28、e flux binaire MPEG-2 4:2:2PML Video-ES contraint par ces paramtres peut tre dcod avec succs par un dcodeur rpondant la norme MPEG-2 4:2:2PML ProfileMain level. Dfinition du flux binaire D-10 Le prsent Appendice a pour objet de spcifier les contraintes de compression ainsi que les caractristiques de

29、 flux binaire dun flux lmentaire vido MPEG-2 4:2:2PML fonctionnant des dbits binaires allant jusqu 50 Mbit/s. Le format de compression vido est entirement conforme la norme vido MPEG-2 (ISO/CEI 13818-2: 2000) 4:2:2PML. Le flux binaire Video-ES doit tre conforme la syntaxe de la norme SMPTE 328M MPEG

30、-2 Video Elementary Stream Editing Information. Lobjectif vis tant dassurer un montage prcis, une lecture au ralenti et vitesse variable mais aussi de produire des images en mode dfilement rapide, on trouvera dans le prsent paragraphe les spcifications des paramtres de codage applicables au format d

31、enregistrement de type D10 qui permet denregistrer des flux MPEG-2 4:2:2PML Video-ES des dbits atteignant jusqu 50 Mbit/s. Le flux binaire MPEG-2 4:2:2PML Video-ES contraint par les spcifications susmentionnes est entirement conforme la syntaxe MPEG-2 4:2:2PML Video-ES; il peut tre dcod avec succs p

32、ar un dcodeur rpondant la norme MPEG-2 4:2:2 ProfileMain level. Caractristiques gnrales du flux binaire TABLEAU 3 Contraintes fondamentales du flux binaire Format de la source TVDN 525/60/1,001 et 625/50 Dbit binaire Jusqu 50 Mbit/s, octets contraints par GI (CBG) Structure du groupe dimages (GI) Co

33、dage de type I des images Jusqu 208 541 octets net (30/1,001 images I/s) Taille maximale dimages codes Jusqu 250 000 octets net (25 images I/s) 6 Rec. UIT-R BR.1575 On trouvera dans le Tableau 4 les points de fonctionnement recommands qui visent simplifier lexploitation en studio et fournir aux util

34、isateurs un moyen utiliser pour la conception des systmes. TABLEAU 4 Points dexploitation facultatifs (dbits binaires) Contraintes imposes aux paramtres de compression MPEG Les contraintes dfinies ci-aprs sont applicables. La valeur bit_rate_value dans sequence_header doit tre dfinie par une valeur

35、pouvant atteindre 50 Mbit/s. Le paramtre sequence_extension doit tre dfini par la valeur suivante: - sequence_extension: bit_rate_extension = 0h Contrainte impose au dlai du vrificateur VBV (video buffering verifier) Le paramtre dlai du vrificateur VBV doit tre limit un dlai dune image pour chaque G

36、I, avec les valeurs suivantes: Systmes 525/60 - picture_header: vbv_delay = 0BBBh Systmes 625/50 - picture_header: vbv_delay = 0E10h MPEG-2 4:2:2 ProfileMain Level Les paramtres sequence_extension doivent tre limits aux valeurs suivantes: - sequence_extension: profile_and_level_indication = 85h (MPE

37、G-2 4:2:2PML) - sequence_extension: chroma_format = 2h (MPEG-2 4:2:2PML) Codage de toutes les images en I Le paramtre picture_header doit tre limit aux valeurs suivantes: - picture_header: temporal_reference = 0h (images I seulement) - picture_header: picture_coding_type = 1h (images I seulement) Pr

38、ofil D-10 Dbit binaire (Mbit/s) Valeur du dbit binaire (bit_rate_value) dans len-tte de squence (sequence_header) Commentaires Point de fonctionnement E 50 1E848h A utiliser en cas de conformit avec la dclaration UER D84/85 1999 Point de fonctionnement F 40 186A0h Peut tre utilis pour des interfaces

39、 avec des circuits telco E3 et la production dautres contenus Point de fonctionnement G 30 124F8h Peut tre utilis pour des interfaces telco E3 et du contenu non critique Rec. UIT-R BR.1575 7 La structure dimage est limage bitrame seulement Le paramtre picture_coding_extension doit tre dfini de telle

40、 faon que le codage dimage soit limit aux images bitrame seulement avec la valeur suivante: - picture_coding_extension: picture_structure = 3h (image bitrame) Frquence dimage Les paramtres sequence_header doivent tre limits aux valeurs suivantes: Systmes 525/60 - sequence_header: frame_rate_code = 4

41、h (30/1,001 Hz) Systmes 625/50 - sequence_header: frame_rate_code = 3h (25 Hz) Contraintes imposes au paramtre de codage dimage Les contraintes imposes au codage dimage seront dfinies comme suit: - picture_coding_extension(): intra_dc_precision = 2h (DC sur10 bits) - picture_coding_extension(): fram

42、e_pred_frame_dct = 0h (adaptatif/trame/image) - picture_coding_extension(): q_scale_type = 1h (quantificateur non linaire) - picture_coding_extension(): intra_vlc_format = 1h (utilisation de la table VLC intra) - picture_coding_extension(): alternate_scan = 0h (balayage en zig-zag) - picture_coding_

43、extension(): top_field_first = 1h (trame suprieure en premier seulement) - picture_coding_extension(): repeat_first_field = 0h (pas de rptition de la premire trame) - picture_coding_extension(): progressive_frame = 0h (balayage entrelac seulement) - sequence_extension(): progressive_sequence = 0h (b

44、alayage entrelac seulement) Structure des tranches Toutes les tranches doivent contenir un seul macrobloc. Chaque macrobloc doit avoir un en-tte de tranche comme code de synchronisation. Si des erreurs se produisent pendant la trans-mission/lenregistrement, lerreur de propagation sera infrieure un m

45、acrobloc. La syntaxe de la structure des tranches doit tre la suivante: slice() Nombre de bits Valeur mnmonique slice_start_code 32 bslbf if (vertical_size 2800) slice_vertical_position_extension 3 uimsbf if () if (scalable_mode = “data partitioning“) priority_breakpoint 7 uimsbf 8 Rec. UIT-R BR.157

46、5 quantiser_scale_code 5 uimsbf if (nextbits() = 1) intra_slice_flag 1 bslbf intra_slice 1 uimsbf reserved_bits 7 uimsbf while (nextbits() = 1) extra_bit_slice ( with the value 1 ) 1 uimsbf extra_information_slice 8 uimsbf extra_bit_slice ( with the value 0 ) 1 uimsbf macroblock() next_start_code()

47、Sequence_header et sequence_extension Les paramtres sequence_header et sequence_extension doivent tre prsents pour chaque image conformment la norme SMPTE 328M, comme cela est spcifi ci-aprs. video_sequence() Nombre de bits Valeur mnmonique next_start_code() sequence_header() if (nextbits() = extension_start_code) sequence_extension() do extension_and_user_data(0) if (nextbits() = group_start_code) group_of_picture_header() extension_and_user_data(1) picture_header() pi