ITU-R RAPPORT BT 2005 FRENCH-1995 Bit-Rate Reduction for Digital TV Signals《数字电视信号的比特率降低》.pdf

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1、- 1 -Rap. UIT-R BT.2005RAPPORT UIT-R BT.2005RDUCTION DU DBIT BINAIRE POUR SIGNAUXDE TLVISION NUMRIQUE(1995)1 IntroductionLe dveloppement rapide des techniques de codage de source, mises en oeuvre au moyen de circuits intgrs,permet de conclure que de nouveaux services bass sur des techniques de codag

2、e de limage verront le jour dans unavenir proche. Ces nouveaux services trouveront des applications non seulement dans le domaine de la radiodiffusionmais aussi dans le domaine des communications audiovisuelles interactives. On peut obtenir avec les techniques dont ondispose aujourdhui un facteur de

3、 rduction du dbit de donnes lev et une trs bonne qualit de limage dcode. Il estdonc possible dutiliser efficacement les rseaux existants et de rduire de faon importante le cot de transmission desimages.Le prsent Rapport se prsente sous la forme dune bibliographie avec un bref rsum du contenu de chaq

4、uearticle. Il regroupe des livres, des articles et des documents sur le codage avec rduction du dbit binaire et la correctionderreur et donne des informations de base et de nombreuses rfrences que le lecteur intress, la recherchedinformations plus prcises, pourra consulter.Lorsque le prsent Rapport

5、a t labor, les auteurs ont pris bien soin de vrifier que les livres cits taientdisponibles en librairie et que les articles pouvaient tre trouvs dans des bibliothques vocation technique.2 Introduction aux techniques de rduction avec dbit binaire2.1 Techniques de codage prdictif, par transforme et en

6、 sous-bandesJayant, N. et Noll, P.: Codage numrique des signaux. Prentice Hall 1984. Introduction aux principes ducodage numrique de signaux vido et de signaux de parole: Echantillonnage, Quantification, MIC, MICD, ModulationDelta, Codage avec dcision diffre, Codage par plage-valeur, Codage en sous-

7、bandes, Codage par transforme.Examen des techniques de base et nombreuses rfrences.Netravali, A. et Haskell, B.: Images numriques. Reprsentation et compression. Plenum Press 1988.Description des principes thoriques et pratiques de codage des images: Reprsentation numrique dinformationsvisuelles, Sys

8、tmes de communication dimages communs (PAL, NTSC, SECAM, etc.), Modles statistiques redondants,Psychophysique visuelle, Techniques de compression de base (MIC, MICD, Codage par transforme, Codage partransforme hybride), Exemples de conception de codecs.Rosenfeld, A. et Kak, A.: Traitement dimages nu

9、mriques, Volume 1, Academic Press 1982. Descriptionmathmatique des diffrentes parties dune mthode de codage utilisant des processus dentre stochastiques: Perceptionvisuelle, Numrisation, Compression, Rehaussement, Restauration, Reconstruction. Le Volume 2 traite des problmesdanalyse des images.Clark

10、e, R.: Codage par transforme des images. Academic Press 1985. Aspects thoriques et pratiques dessystmes de codage par transforme: Proprits statistiques des images, Transformes orthogonales, Quantification etattribution binaire, Techniques de codage concrtes, Raction du systme visuel humain, Transfor

11、mes rapides et mise enoeuvre des systmes, Erreurs et effets du bruit, Thorie de la distorsion du dbit et codage des images.Rao, K. et Yip, P.: Algorithmes de transformation discrte en cosinus (DCT), Avantages, Applications.Academic Press 1990. Trait dintroduction sur les algorithmes DCT, y compris l

12、es algorithmes DCT deux dimensionsavec bases thoriques et pratiques pour le codage des sons et des images. Ce livre prsente par ailleurs plusieursapplications au filtrage pour la dcimation et linterpolation, le codage des sons, le codage vido avec des mthodes decombinaison avec quantification vector

13、ielle, combinaison avec compensation du mouvement et codage hirarchique encouches.- 2 -Rap. UIT-R BT.2005Woods, J. (Editeur): Codage des images en sous-bandes. Kluwer Academic Publisher 1991. Ce livre dcrit lasubdivision du signal dentre entre plusieurs sous-bandes, prsente les caractristiques de di

14、ffrents types de filtres et lespossibilits de codage pour les sous-bandes correspondantes.Pratt, W.: Techniques de transmission dimage. Academic Press 1979. Aperu des diffrentes mthodes decodage: Application au codage des images des modles visuels, Codage prdictif, Codage par transforme, Codagehybri

15、de, Codage de signaux de tlvision avec remplissage de trame, Compression dimages binaires.Netravali, A. et Limb, J.: Codage des images: A Review. Proc. of the IEEE 68 (1980), pages 366 407.Rcapitulation des techniques utilises pour le codage numrique des images. Sont dabord examins les modlesstatist

16、iques de signaux dimage puis les techniques de codage.Kunt, M., Ikonomopoulos, A. et Kocher, M.: Technique de codage des images de la seconde gnration. Proc.of the IEEE 73 (1985), pages 549 574. Un bref aperu des techniques de codage de la premire gnration (MICD,codage par transforme) est donn. On d

17、crit ensuite les techniques faisant appel un oprateur local et les techniques decodage du contour de texture qui tiennent compte du systme visuel humain.Musmann, H., Pirsch, P. et Grallert, H.: Progrs enregistrs dans le codage des images. Proc. of the IEEE 73(1985), pages 523 548. Les techniques de

18、codage prdictif et de codage par transforme sont dcrites paralllement laprdiction avec compensation du mouvement. Diffrentes techniques dvaluation du dplacement sont compares entermes de prcision de lestimation.2.2 Autres techniquesMallat, S.: Thorie de la dcomposition de signaux multirsolution: La

19、reprsentation en ondelettes. IEEETrans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence 11 (1989), pages 674 693. Description mathmatique de latransforme en ondelettes et de la construction dun ensemble orthonorm de fonctions de base pour une reprsentation enondelettes applique la compression de donnes

20、 dans le codage des images.Chui, C.: Introduction aux ondelettes: Academic Press 1992. Trait dintroduction sur lanalyse des ondelettesavec accent sur les ondelettes bases sur les fonctions “sphino“ et lanalyse temps-frquence. Classification desondelettes, des transformes en ondelettes, analyse des s

21、ignaux multirsolution et algorithmes-ondelettes pour ladcomposition et la reconstruction. Ce livre convient pour un cours de dbutants sur le codage par ondelettes.Antoine, J.: Analyse des ondelettes dans le traitement des images, Vandewalle, Boite, Moonen, Oosterlinck(diteurs) Signal Processing VI:

22、Theories and Applications, Elsevier Science Publishers 1992, pages 23 30. Examendes proprits gnrales de la transforme en ondelettes deux dimensions, dans sa version continue et sa versiondiscrte. Les applications pour le traitement des images sont par ailleurs prsentes.Daubechies, I.: Bases orthonor

23、mes dondelettes compactes. Commun of Pure and Applied Math. Volume XLI(1988), pages 909 996. Cet article dcrit les conditions dune ondelette orthonorme et les mthodes de construction desbases orthonormes dondelettes compactes.Malvar, H. et Staelin, D.: LOT: Codage par transforme sans effet de bloc (

24、LOT). IEEE Trans. on Acoustics,Speech and Signal Processing 37 (1989), pages 553 559. Ce livre prsente une thorie de la transforme orthogonalerecouvrante et de son optimisation, un algorithme LOT rapide dcoulant de lalgorithme, les effets de bloc et lefficacitdu codage par rapport un algorithme DCT

25、et donne un exemple de codage dimages fixes.Lu, G.: Compression fractale dimages. Image Communication 5 (1993) pages 327 343. Cet article dcrit leprincipe et les techniques communes de compression fractale dimages et donne une introduction aux trois principalestechniques. Il sagit de systmes par itr

26、ation, de codage par segmentation et de codage “yardstick“ qui sappliquent toutesau codage intratrame.Jacquin, A.: Codage des images bas sur une thorie fractale des transformations dimages contractives paritration IEEE Trans. on Image Processing 1 (1992) pages 18 30. Les principes thoriques du codag

27、e dimagesmonochromes avec transformations contractives par itration sont prsents. Ce procd permet de dmarrer le processusde dcodage avec une image arbitraire qui converge vers une approximation fractale de limage dorigine.Stackhouse, W. (Prsident): Rapport du Groupe spcial sur larchitecture des imag

28、es numriques. SMPTEJournal 101 (1992), pages 855 891. Ce rapport dcrit les caractristiques respecter dans un systme de codagegnrique utilisable dans un rseau de communication mondial. Les conditions runir pour laborer un ensemblecompatible de normes sont examines.- 3 -Rap. UIT-R BT.20052.3 Correctio

29、n des erreursChapitre 13 “Thorie de linformation et Codage“ dans Taub, H. et Schilling, D.: Principes des systmes decommunication, McGraw-Hill 1986, pages 511 609. Introduction aux mthodes de dtection et de correction deserreurs utilisant des codes de bloc et des codes convolutifs. On compare les ta

30、ux derreur observs dans des systmes detransmission cods et non cods.Viterbi, A. et Omura, J.: Principes des communications numriques et codage McGraw-Hill 1979. Descriptionmathmatique des principes fondamentaux des communications numriques et du codage par bloc, analyse desperformances des codes de

31、bloc, codage convolutif et analyse des performances de ces codes. Le livre contient parailleurs une description de plusieurs modles de canaux et donne une introduction la thorie de la distorsion du dbit.Blahut, R.: Thorie et pratique des codes de contrle derreurs. Addison-Wesley 1984. Ce livre est d

32、estin auxingnieurs qui sintressent aux applications des codes de contrle derreurs. Aprs une introduction lalgbre, diffrentscodes (codes de bloc, codes cycliques, codes de Reed Solomon, codes BCH, codes convolutifs, etc.) sont prsents et desexemples dapplication sont donns.Peterson, W. et Weldon, E.:

33、 Codes correcteurs derreurs. MIT Press 1972. Ce livre couvre la quasi-totalit desprincipes fondamentaux des codes correcteurs derreurs et examine en dtail chaque sujet. Il sagit donc dune bible pourles chercheurs et les ingnieurs qui veulent tudier en dtail la thorie des codes correcteurs derreurs.C

34、lark, C. et Cain, J.: Codage avec correction des erreurs pour communications numriques. Plenum Press1981. Ce livre dcrit les techniques de dcodage pour divers codes. Le principe fondamental du codage, lintroduction audcodage avec dcision douce et les applications des systmes sont prsents.Imai, H.: P

35、rincipes essentiels des techniques de codage avec contrle des erreurs. Academic Press 1990. Lesprincipes thoriques et les applications du codage avec contrle des erreurs sont dcrits. Les applications aux systmes decommunication, aux systmes informatiques et aux systmes audio-vido sont examines en dt

36、ail. Le livre est donc utilepour les ingnieurs qui sintressent aux applications du codage avec contrle des erreurs.Pietrborn, S.: Modulation de phase multidimensionnelle avec code en treillis. IEEE Trans. on InformationTheory 36 (1990). Une mthode efficace de segmentation densembles de signaux MDPM

37、multidimensionnels estprsente. Cette mthode, qui offre une certaine souplesse, permet dobtenir divers dbits dinformation avec un gain decodage variable.3 Normes pour diffrentes applicationsWallace, G.: Norme JPEG de compression dimages fixes. Commun of the ACM Vol. 34, N 4 (1991), pages 31 44. Descr

38、iption de lalgorithme utilis pour le codage dimages fixes. Les diffrentes tapes de traitement ncessairespour la mise en oeuvre de lalgorithme sont expliques.Compression numrique et codage dimages fixes tonalit continue. Partie I, Spcifications et directivesISO/CEI JTC 1 Committee Draft CD 10198-1 (m

39、ars 1991). Document officiel de lISO/CEI pour la norme JPEG decompression dimages fixes. Disponible dans les organismes nationaux de normalisation.Le Gall, D.: MPEG: Norme de compression vido pour applications multimdias. Commun of the ACM Vol.34, N 4 (1991), pages 47 58. Description de lalgorithme

40、MPEG-1 utilis pour le codage de signaux vido 1,5 Mbit/senviron. Lalgorithme est optimis pour le traitement de trames vido sur des supports de stockage numriques.Technologies de linformation - Codage de limage anime et du son associ pour les supports de stockagenumrique jusqu environ 1,5 Mbit/s. ISO/

41、CEI JTC 1 Draft International Standard DIS 11172 (1992). Documentofficiel de lISO/CEI pour la Norme de codage MPEG-1. Disponible dans les organismes nationaux de normalisation.Okubo, S., McCann, K. et Lippman, A.: Spcifications de la Norme MPEG-2, Profils et vrification deperformance dans Internatio

42、nal Workshop on HDTV93, Proceedings Vol. 1. Ce document dcrit les activits que leMPEG a consacres la dfinition du cadre dune norme de codage vido gnrique susceptible dtre utilise pour uncertain nombre dapplications, en particulier la distribution, le stockage et linterrogation ainsi que les services

43、 decommunication. Disponible auprs de M. L. Chiariglioni, CSELT, via G. Reiss Romoli, 274, I-10148 Turin.Technologie de linformation - Codage gnrique des images cinmatographiques animes et des informationsaudio associes. Recommandation H.262. ISO/CEI JTC 1 Committee Draft CD 13818-2 (novembre 1993).

44、 Documentofficiel de lISO/CEI pour la Norme MPEG-2 de codage de signaux vido. Disponible dans les organismes nationaux denormalisation.- 4 -Rap. UIT-R BT.2005Liou, M.: Examen de la norme de codage vido p x 64 kbit/s. Commun. of the ACM Vol. 34, N 4 (1991)pages 60 63. Description de la norme de codag

45、e vido pour la tlphonie vido utilisant le rseau numrique intgration de services (RNIS) conformment la Recommandation H.261 du CCITT. Les formats dentre vidopossibles, le traitement des signaux et la structure des donnes sont expliqus.Codec vido pour services audiovisuels p x 64 kbit/s. Recommandatio

46、n UIT-T (CCITT) H.261. Descriptionde la norme de codage vido pour la tlphonie vido des dbits binaires de sortie compris entre 64 kbit/s et1 920 kbit/s. On peut se procurer la Recommandation auprs de lUIT, Secrtariat gnral, Service des ventes, Place desNations, CH-1211 Genve 20.Transmission de signau

47、x de tlvision numriques cods en composantes pour des applications de qualitcontribution des dbits binaires voisins de 140 Mbit/s. Recommandation UIT-R CMTT.721-2. Cette Recommandationdcrit la mthode de codage utilise pour les signaux dentre de tlvision conformment la Recommandation 601 silon veut ob

48、tenir une image de haute qualit. Pour la rduction des donnes on utilise un systme de codage MIC/MICDhybride intratrame. On peut se procurer la Recommandation auprs de lUIT, Secrtariat gnral, Service des ventes,Place des Nations, CH-1211 Genve 20.Transmission de signaux vido numriques codage en composantes pour les applications de qualitcontribution au troisime niveau de la hirarchie numrique