ITU-R INFORME BT 2005 SPANISH-1995 Bit-Rate Reduction for Digital TV Signals《数码电视信号的位速率的减少》.pdf

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1、- 1 -I. UIT-R BT.2005INFORME UIT-R BT.2005REDUCCIN DE LA VELOCIDAD BINARIA PARA SEALES DETELEVISIN DIGITAL(1995)1 INTRODUCCINEl rpido desarrollo de las tcnicas de codificacin en la fuente y su realizacin con la ayuda decircuitos integrados lleva a la conclusin en que en el futuro cercano se crearn m

2、uchos servicios nuevosbasados en tcnicas de codificacin de imagen. Habr aplicaciones no slo en el campo de la radiodifusin,sino tambin en el de las comunicaciones audiovisuales interactivas. Con las tcnicas disponibles hoy en da,puede lograrse un alto factor de reduccin de la velocidad de datos, jun

3、to con una alta calidad de la imagendecodificada. Por consiguiente, es posible utilizar eficientemente las redes existentes y reducir de manerasignificativa los costos de la transmisin de imgenes.Este Informe tiene la forma de una bibliografa, con un breve resumen del contenido de cada tem.Contiene

4、libros, artculos y documentos relativos a la codificacin con reduccin de la velocidad binaria y ala correccin de errores que dan informacin bsica y suministran muchas referencias, gracias a las cuales ellector interesado en obtener informacin ms detallada podr realizar investigaciones ulteriores.Dur

5、ante la compilacin de este informe se tuvo mucho cuidado para asegurarse de que los librosmencionados estn disponibles en el comercio y los artculos mencionados pueden hallarse en bibliotecastcnicas.2 INTRODUCCIN A LAS TCNICAS DE REDUCCIN DE LA VELOCIDADBINARIA2.1 Tcnicas de codificacin predictivas,

6、 por transformacin y de sub-bandaJayant, N. y Noll, P.: Digital Coding of Waveforms. Prentice Hall 1984: Introduccin a losprincipios de la codificacin digital para vdeo y audio: muestreo, cuantificacin, MIC, MICD, modulacindelta, codificacin de decisin diferida, codificacin de gama, codificacin de s

7、ub-banda, codificacin portransformacin. Panorama de las tcnicas de base, con muchas referencias.Netravali, A. y Haskell, B.: Digital Pictures. Representation and Compression. Plenum Press 1988:Descripcin de las bases tericas y prcticas para la codificacin de imgenes: representacin numrica deinformac

8、in visual, sistemas comunes de comunicacin de imgenes (PAL, NTSC, SECAM, etc.), modelosestadsticos redundantes, sicofsica visual, tcnicas de compresin bsicas (MIC, MICD, codificacin portransformacin, codificacin por transformacin mixta), ejemplos de diseos de cdecs.Rosenfeld, A. y Kak, A.: Digital P

9、icture Processing Vol. 1 Academic Press 1982: Descripcinmatemtica de varias partes de un esquema de codificacin que utiliza procesos de entrada estocsticos:percepcin visual, digitalizacin, compresin, mejora, restablecimiento, reconstruccin. El Vol. 2 trata de losproblemas del anlisis de imgenes.- 2

10、-I. UIT-R BT.2005Clarke, R.: Transform Coding of Images. Academic Press 1985: Aspectos tericos y prcticos de lossistemas de codificacin por transformacin: propiedades estadsticas de las imgenes, transformacionesortogonales, cuantificacin y asignacin de bits, tcnicas prcticas de codificacin, respuest

11、a visual humana,transformaciones rpidas e implementacin de sistemas, efectos de los errores y del ruido, teora de ladistorsin de la velocidad y codificacin de imgenes.Rao, K. y Yip, P.: Discrete Cosine Transform Algorithms, Advantages, Applications. AcademicPress 1990: Tratado introductorio sobre lo

12、s algoritmos DCT, incluida la DCT bidimensional con basestericas y prcticas para la codificacin de sonidos e imgenes. Este libro presenta tambin variasaplicaciones al filtrado para diezmado e interpolacin, codificacin de sonido, codificacin de vdeo conesquemas de combinacin con cuantificacin vectori

13、al, combinacin con compensacin de movimiento ycodificacin estratificada jerrquica.Woods, J. (Editor): Subband Image Coding. Kluwer Academic Publisher 1991: Este libro describe laseparacin de la seal de entrada para varios nmeros de sub-bandas, la disposicin de las caractersticas delfiltro para difer

14、entes tipos de filtros y las posibilidades de codificacin para las sub -bandas resultantes.Pratt, W.: Image Transmission Techniques. Academic Press 1979: Visin general de diferentesesquemas de codificacin: Aplicaciones a la codificacin de imgenes de modelos de la visin, codificacinpredictiva, codifi

15、cacin por transformacin, codificacin mixta, codificacin de televisin por relleno decuadro, compresin de imagen binaria.Netravali, A. y Limb, J.: Picture Coding: A Review. Proc. of the IEEE 68 (1980), pgs. 366-407:Panorama de las tcnicas utilizadas para la codificacin digital de material de imgenes.

16、Se examinanprimero los modelos estadsticos de las seales de imagen, despus de lo cual se da una descripcin de lastcnicas de codificacin.Kunt, M., Ikonomopoulos, A. y Kocher, M.: Second Generation Image-Coding Techniques. Proc. ofthe IEEE 73 (1985), pgs. 549-574: Se da primero un breve panorama de la

17、s tcnicas de codificacin de laprimera generacin (MICD, codificacin por transformacin). Despus se describen tcnicas basadas enoperadores locales y tcnicas orientadas hacia el contorno y la textura, teniendo en cuenta el sistema visualhumano.Musmann, H., Pirsch, P. y Grallert, H.: Advances in Picture

18、Coding. Proc. of the IEEE 73 (1985),pgs. 523-548: Se describen tcnicas de codificacin predictiva y tcnicas de codificacin portransformacin, en combinacin con la prediccin con compensacin del movimiento. Se comparandiferentes tcnicas de estimacin del desplazamiento con relacin a la exactitud de la es

19、timacin.2.2 Otras tcnicasMallat, S.: A Theory for Multiresolution Signal Decomposition: The Wavelet Representation. IEEETrans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence 11 (1989), pgs. 674-693: Descripcin matemtica de latransformacin de ondas pequeas y de la construccin de un conjunto ortonormal

20、de funciones de base parauna representacin de ondas pequeas aplicada a la compresin de datos en la codificacin de imgenes.Chui, C.: An Introduction to Wavelets. Academic Press 1992: Tratado introductorio sobre el anlisisde ondas pequeas con nfasis en las ondas pequeas en las ranuras y el anlisis de

21、tiempo-frecuencia. Sepresenta la clasificacin de las ondas pequeas, las transformaciones de ondas pequeas, el anlisis demultirresolucin y los algoritmos de ondas pequeas para la descomposicin y la reconstruccin. Este libro esadecuado para un curso sobre codificacin de ondas pequeas destinado a princ

22、ipiantes.Antoine, J.: Wavelet Analysis in Image Processing; in Vandewalle, Boite, Moonen, Oosterlinck(editors) Signal Processing VI: Theories and Applications, Elsevier Science Publishers 1992, pgs. 23-30:Presentacin de las propiedades generales de la transformacin de ondas pequeas bidimensional, ta

23、nto en laversin continua como discreta. Se dan tambin aplicaciones en el rea del procesamiento de imgenes.- 3 -I. UIT-R BT.2005Daubechies, I.: Orthonormal Bases of Compactly Supported Wavelets. Commun. of Pure andApplied Math. Vol. XLI (1988), pgs. 909-996: Este artculo describe las condiciones de u

24、na onda pequeaortonormal y los mtodos para construir bases de ondas pequeas ortonormales de soporte compacto.Malvar, H. y Staelin, D.: The LOT: Transform coding without Blocking Effects. IEEE Trans. onAcoustics, Speech and Signal Processing 37 (1989), pgs. 553-559: Se presenta una teora de latransfo

25、rmacin ortogonal con superposicin y su optimizacin, un algoritmo LOT rpido derivado de laDCT, efectos de bloque y eficacia de codificacin en comparacin con la DCT, as como un ejemplo decodificacin de imagen fija.Lu, G.: Fractal image compression. Image Communication 5 (1993), pgs. 327-343: Este artc

26、ulodescribe el principio y las tcnicas comunes de la compresin de imagen fractal y da una introduccin a lastres tcnicas principales, a saber los sistemas de funcin iterada, la codificacin basada en segmentos y lacodificacin basada en un patrn, aplicadas todas a la codificacin intratrama.Jacquin, A.:

27、 Image Coding Based on a Fractal Theory of Iterated Contractive ImageTransformations. IEEE Trans. on Image Processing 1 (1992), pgs. 18-30: Se muestra el diseo del sistemapara la codificacin de imgenes en blanco y negro, utilizando transformaciones contractivas iteradas.Gracias a esto, el proceso de

28、 decodificacin puede iniciarse con una imagen arbitraria que converge hacia unaaproximacin fractal de la imagen original.Stackhouse, W. (Chairman): Report of the Task Force on Digital Image Architecture. SMPTEJournal 101 (1992), pgs. 855-891: Este informe describe las caractersticas que deberan cump

29、lirse dentrode un sistema de codificacin genrico utilizable en una red de comunicacin mundial. Se examinan losasuntos fundamentales necesarios para lograr un conjunto de normas compatibles.2.3 Correccin de erroresChapter 13 “Information Theory and Coding“ in Taub, H. and Schilling, D.: Principles of

30、Communication Systems, McGraw-Hill 1986, pgs. 511-609: Introduccin a los mtodos de deteccin ycorreccin de errores utilizando cdigos de bloque y codificacin convolucional. Se comparan las tasas deerrores en los sistemas de transmisin con codificacin y sin codificacin.Viterbi, A. y Omura, J.: Principl

31、es of Digital Communication and Coding. McGraw-Hill 1979:Descripcin matemtica de los fundamentos de las comunicaciones digitales y la codificacin de bloques, elanlisis de las caractersticas de los cdigos de bloque, la codificacin convolucional y el anlisis de lascaractersticas de dichos cdigos. El l

32、ibro contiene tambin una caracterizacin de varios modelos de canal yda una introduccin a la teora de la distorsin de la velocidad.Blahut, R.: Theory and Practice of Error Control Codes. Addison-Wesley 1984: Este libro estescrito para el ingeniero interesado en las aplicaciones de los cdigos de contr

33、ol de error. Despus de unaintroduccin al lgebra, se explican diferentes cdigos (cdigos de bloque, cdigos cclicos, cdigos RS,cdigos BCH, cdigos convolucionales, etc.), y se dan ejemplos de su realizacin.Peterson, W. y Weldon, E.: Error-Correcting Codes. MIT Press 1972: Este libro abarcaprcticamente t

34、odos los fundamentos de los cdigos de correccin de errores y trata cada tema de maneraestricta. Por consiguiente, el libro es una “biblia“ para los investigadores e ingenieros que desean estudiar endetalle la teora de los cdigos de correccin de errores.Clark, C. y Cain, J.: Error-Correction Coding f

35、or Digital Communications. Plenum Press 1981: Ellibro presenta las tcnicas de decodificacin para varios cdigos, el concepto fundamental de la codificacin,la introduccin a la decodificacin por decisin programable y algunas aplicaciones del sistema.Imai, H.: Essentials of Error Control Coding Techniqu

36、es. Academic Press 1990: Se describe lateora y las aplicaciones de la codificacin de control de errores. Se examinan en detalle las aplicaciones a lossistemas de comunicacin, los sistemas informticos y los sistemas de audio/vdeo. Por lo tanto, el libro estil para los ingenieros interesados en las ap

37、licaciones de la codificacin de control de errores.- 4 -I. UIT-R BT.2005Pietrborn, S.: Trellis-Coded Multidimensional Phase Modulation. IEEE Trans. on InformationTheory 36 (1990), pgs .: Se presenta un mtodo eficiente de particin de conjuntos de seales MDP-4multidimensionales. Este mtodo proporciona

38、 flexibilidad para lograr varias velocidades de informacin convarias ganancias de codificacin.3 NORMAS PARA DIFERENTES APLICACIONESWallace, G.: The JPEG Still Picture Compression Standard. Commun. of the ACM Vol. 34, No. 4(1991), pgs. 31- 44: Descripcin del algoritmo utilizado para la codificacin de

39、 imgenes fijas. Se explicanlas distintas etapas de procesamiento que se requieren para la realizacin del algoritmo.Digital Compression and Coding of Continuous-Tone Still Images, Part 1, Requirements andGuidelines.Proyecto 10198-1 del Comit JTC 1 de la ISO/CEI (marzo de 1991): Publicacin oficial del

40、a ISO/CEI para la norma de compresin de imgenes fijas del JPEG. Disponible a travs de los organismosnacionales de normalizacin.Le Gall, D.: MPEG: A Video Compression Standard for Multimedia Applications. Commun. of theACM Vol. 34, No. 4 (1991), pgs. 47-58: Descripcin del algoritmo MPEG-1 utilizado p

41、ara la codificacin deseales vdeo aproximadamente a 1,5 Mbit/s. El algoritmo est optimizado para el tratamiento de cuadrosvdeo destinados a medios de almacenamiento digitales.Information technology - Coding of moving pictures and associated audio for digital storage mediaup to about 1.5 Mbit/s. Proye

42、cto de Norma Internacional DIS 11172 (1992) del JTC 1 de la ISO/CEI:Publicacin oficial de la ISO/CEI de la norma de codificacin MPEG-1. Disponible a travs de losorganismos nacionales de normalizacin.Okubo, S., McCann, K. y Lippman, A.: MPEG-2 Requirements, Profiles and PerformanceVerification in Int

43、ernational Workshop on HDTV93, Proceedings Vol. 1: Este artculo describe lasactividades del MPEG para formular el marco de una norma de codificacin de vdeo genrica utilizable paravarias aplicaciones, tpicamente la distribucin, el almacenamiento y los servicios de recuperacin ycomunicacin. Puede soli

44、citarse al Dr. L. Chiariglioni, CSELT, via G. Reiss Romoli, 274, I-10148 Turn.Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio. RecommendationH.262. Proyecto 13818-2 del Comit JTC 1 de la ISO/CEI (noviembre de 1993): Documento oficial de laISO/CEI sobre la norma de cod

45、ificacin MPEG-2 para seales vdeo. Puede obtenerse a travs de losorganismos nacionales de normalizacin.Liou, M.: Overview of the p x 64 kbit/s Video Coding Standard. Commun. of the ACM Vol. 34, No. 4(1991), pgs. 60-63: Descripcin de la norma de codificacin de vdeo para videotelefona al utilizar la re

46、ddigital de servicios integrados (RDSI) conforme a la Recomendacin UIT-T H.261. Se explican los posiblesformatos de la entrada vdeo, el procesamiento de la seal y la estructura de los datos.Cdec vdeo para servicios audiovisuales a p x 64 kbit/s. Recomendacin UIT-T (CCITT) H.261:Descripcin de la norm

47、a de codificacin de vdeo para videotelefona a velocidades binarias de salidacomprendidas entre 64 kbit/s y 1 920 kbit/s. La Recomendacin puede solicitarse a la UIT, Secretara General- Servicio de Ventas, Place des Nations, CH-1211 Genve 20.Transmisin de seales de televisin digitales con codificacin

48、de componentes para lasaplicaciones con calidad de contribucin a las velocidades binarias prximas a 140 Mbit/s.Recomendacin UIT-R CMTT.721-2. Esta Recomendacin describe el esquema de codificacin utilizado paraseales de entrada de televisin de conformidad con la Recomendacin UIT-R BT.601 si se desea una altacalidad de imagen. Se utiliza un esquema de codificacin MIC/MICD mixto intracampo para la reduccin delos datos. La Recomendacin puede solicitarse a la UIT, Secretara General - Servicio de Ventas, Place desNations,