ITU-T J 180 FRENCH-2000 User requirements for statistical multiplexing of several programmes on a transmission channel《在传输信道上的若干节目的统计复用的用户需求 9号研究组》.pdf

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1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS J.180SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (05/2000) SRIE J: TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Prescriptions dutilisateur relatives au multiplexage statistique de plusieurs programmes sur un c

2、anal de transmission Recommandation UIT-T J.180 (Antrieurement Recommandation du CCITT) RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE J TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Recommandations gnrales J.1J.9 Spcifications gnrales des transmissions radiophoniques analogiques

3、 J.10J.19 Caractristiques de fonctionnement des circuits radiophoniques analogiques J.20J.29 Equipements et lignes utiliss pour les circuits radiophoniques analogiques J.30J.39 Codeurs numriques pour les signaux radiophoniques analogiques J.40J.49 Transmission numrique de signaux radiophoniques J.50

4、J.59 Circuits de transmission tlvisuelle analogique J.60J.69 Transmission tlvisuelle analogique sur lignes mtalliques et interconnexion avec les faisceaux hertziens J.70J.79 Transmission numrique des signaux de tlvision J.80J.89 Services numriques auxiliaires propres aux transmissions tlvisuelles J.

5、90J.99 Prescriptions et mthodes oprationnelles de transmission tlvisuelle J.100J.109 Services interactifs pour la distribution de tlvision numrique J.110J.129 Transport des signaux MPEG-2 sur les rseaux par paquets J.130J.139 Mesure de la qualit de service J.140J.149 Distribution de la tlvision numr

6、ique sur les rseaux locaux dabonns J.150J.159 Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. UIT-T J.180 (05/2000) i Recommandation UIT-T J.180 Prescriptions dutilisateur relatives au multiplexage statistique de plusieurs programmes sur un canal de transmission Rsum La prsente Rec

7、ommandation spcifie les prescriptions dutilisateur quil convient de prendre en considration pour le multiplexage statistique de programmes de tlvision ou de son ainsi que de programmes de donnes, en vue daccrotre lefficacit dans le cas dutilisation dun canal de transmission numrique dbit constant. I

8、l rsume galement de manire succincte les procds de multiplexage statistique. Source La Recommandation J.180 de lUIT-T, labore par la Commission dtudes 9 (1997-2000) de lUIT-T, a t approuve le 18 mai 2000 selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de la CMNT. ii UIT-T J.180 (05/2000) AVANT-PROPOS L

9、UIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarific

10、ation, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laboren

11、t en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de la CMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaire

12、s se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la p

13、ossibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un M

14、embre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois,

15、comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. Ge3 UIT 2001 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous que

16、lque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lUIT. UIT-T J.180 (05/2000) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences (informatives). 1 3 Termes et dfinitions 1 4 Abrviations 1 5 Besoins de lutil

17、isateur concernant le multiplexage statistique. 1 5.1 Besoins fonctionnels et oprationnels. 2 5.1.1 Nombre de programmes 2 5.1.2 Domaine de dbit binaire variable. 2 5.1.3 Compatibilit . 2 5.1.4 Possibilit dinterfonctionnement 2 5.1.5 Souplesse . 2 5.1.6 Possibilit dextension . 2 5.1.7 Implmentation

18、2 5.2 Besoins portant sur les performances . 2 5.2.1 Qualit de limage 2 5.2.2 Dure de rtablissement. 2 5.2.3 Dure dacquisition 3 5.2.4 Retard relatif entre le son et la vido. 3 5.2.5 Dlai. 3 5.2.6 Caractristiques derreur 3 Appendice I Procds de multiplexage statistique 3 I.1 Introduction. 3 I.2 Proc

19、d de commande de codage conjoint . 3 I.3 Qualit de limage . 4 iv UIT-T J.180 (05/2000) Introduction Le multiplexage statistique est un procd pouvant sappliquer au multiplexage de programmes de tlvision ou de son, afin de tirer un bnfice maximal, du point de vue de lamlioration subjective moyenne des

20、 programmes multiplexs, tout en minimisant le risque dune rduction excessive du dbit instantan allou chaque programme, cette rduction pouvant provoquer des perturbations momentanes dsagrables dans le programme (ou mme dans dautres programmes vhiculs au sein du multiplex) si le contenu du programme p

21、rovoque un pic soudain de dbit binaire. Il est ncessaire de faire le point sur les besoins de lutilisateur lors de lintroduction de tels procds de transmission numrique. UIT-T J.180 (05/2000) 1 Recommandation UIT-T J.180 Prescriptions dutilisateur relatives au multiplexage statistique de plusieurs p

22、rogrammes sur un canal de transmission 1 Domaine dapplication La prsente Recommandation se concentre sur les prescriptions dutilisateur pour les nouveaux procds de multiplexage qui font appel au multiplexage statistique en vue damliorer lefficacit de lutilisation dun canal de transmission numrique d

23、bit constant utilis pour vhiculer des signaux de programme de tlvision ou de son. Elle fournit galement un rsum succinct des procds de multiplexage statistique. Ces procds mesurent les besoins de dbit quasi instantan de chaque composante du programme appartenant au multiplex transmis et allouent, de

24、 manire dynamique entres ces diverses composantes, le dbit total disponible dans le canal. Cette dmarche permet dexploiter la redondance statistique globale des informations du multiplex au bnfice de tous les canaux vhiculs, puisquelle permet dallouer un dbit moyen plus lev chaque composante du mult

25、iplex par rapport celui qui serait possible si chacune des composantes tait traite sparment. 2 Rfrences informatives 1 UIT-T H.222.0 (2000) | ISO/CEI 13818-1:2000, Technologies de linformation Codage gnrique des images animes et du son associ: systmes. 2 UIT-T H.262 (2000) | ISO/CEI 13818-2:2000, Te

26、chnologies de linformation Codage gnrique des images animes et du son associ: donnes vido. 3 Projet de nouvelle Recommandation UIT-R Doc.11/106, Besoins de lutilisateur pour le codage de transmission multiprogramme. 3 Termes et dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.1 bou

27、quet: ensemble de services multiplexs sous forme dun flux de donnes unique. 3.2 MPEG-2: rfrence lISO/CEI 13818, qui dfinit le systme dans 1, le codage vido dans 2 et le codage audio dans 13818-3. 4 Abrviations La prsente Recommandation utilise labrviation suivante: MPEG groupe dexperts pour les imag

28、es animes (moving picture experts group) 5 Prescriptions dutilisateur concernant le multiplexage statistique Les besoins de lutilisateur qui suivent doivent rgir la spcification, la conception et les essais de systmes de multiplexage statistique pour la transmission numrique. 2 UIT-T J.180 (05/2000)

29、 5.1 Besoins fonctionnels et oprationnels 5.1.1 Nombre de programmes Le nombre de programmes devant tre multiplexs doit tre suprieur un. Aucun maximum nest spcifi. 5.1.2 Domaine de dbit variable Il est ncessaire de limiter le domaine des dbits une valeur permettant un dcodage par des dcodeurs confor

30、mes la Norme MPEG-2, du fait quun dbit variable peut affecter la taille du tampon, le dlai de dcodage et la synchronisation. 5.1.3 Compatibilit Les procds doivent permettre le dcodage par un dcodeur conforme la Norme MPEG-2. Il est ncessaire de prendre en compte la structure du flux de donnes MPEG a

31、fin de dfinir un systme de commande convenant une transmission avec programmes multiples. 5.1.4 Possibilit dinterfonctionnement Les procds doivent tre indpendants du mdia de transmission et permettre une combinaison souple des programmes au sein dun bouquet. 5.1.5 Souplesse Les diffuseurs ou les opr

32、ateurs du systme doivent tre en mesure de rassigner de manire dynamique la configuration de chaque service, par exemple le nombre de programmes multiplexs, les objectifs de qualit de chaque programme et le format dimage, en fonction de leurs besoins instantans. Le procd utilis doit permettre aux dco

33、deurs de ragir aux modifications sans intervention manuelle de lutilisateur. Il est ncessaire de conserver la capacit de fournir des services de donnes supplmentaires. 5.1.6 Possibilit dextension Toute volution du procd de codage densemble doit tre compatible en amont avec les procds existants. Lint

34、roduction des procds ne doit pas faire obstacle lutilisation de systmes de transmission pouvant tre mis lchelle de manire assurer une dgradation progressive et permettre lintroduction de services compatibles. 5.1.7 Implmentation Il est ncessaire de prendre en considration lexploitation dun systme de

35、 codage conjoint lorsque les codeurs et les multiplexeurs sont situs des emplacements diffrents. Il est galement ncessaire de prendre en considration un nouveau multiplexage de la distribution primaire avec une distribution secondaire dans une chane de transmission. 5.2 Besoins portant sur les perfo

36、rmances 5.2.1 Qualit de limage La qualit globale de limage obtenue par lutilisation des procds doit tre suprieure celle obtenue par un codage habituel dbit fixe constant. Comme la qualit rsultante de limage dun programme est influence, non seulement par sa complexit propre, mais galement par celle d

37、es autres programmes, il est ncessaire de limiter cette influence un niveau convenable. 5.2.2 Dure de rtablissement Lintroduction des procds ne doit pas augmenter la dure de rtablissement. UIT-T J.180 (05/2000) 3 5.2.3 Dure dacquisition Lintroduction des procds ne doit pas augmenter la dure dacquisi

38、tion. 5.2.4 Retard relatif entre le son et la vido Le retard relatif entre le son et la vido doit rester infrieur au niveau perceptible. 5.2.5 Dlai Le dlai de codage doit tre voisin de celui dun codeur classique. 5.2.6 Caractristiques derreur Lintroduction de procds ne doit pas dgrader le comporteme

39、nt en prsence derreurs. APPENDICE I Procds de multiplexage statistique I.1 Introduction Il est trs souhaitable dutiliser de manire efficace la capacit de canal disponible pour la diffusion numrique. Un certain nombre de programmes sont comprims, multiplexs et transmis sur un canal unique pour attein

40、dre cet objectif. La capacit du canal est en gnral rpartie dune manire prdfinie entre les programmes, ce qui signifie que chaque canal se voit allouer un dbit fixe. Comme le dbit ncessaire pour obtenir une qualit dimage donne varie en fonction du contenu de cette image, un dbit constant induit des v

41、ariations importantes de la qualit de limage et une utilisation inefficace de la capacit du canal. Ceci suggre quun procd de compression avec dbit variable permettant dallouer de manire dynamique la capacit du canal aux divers programmes peut conduire une amlioration globale de la qualit de limage o

42、u des conomies de largeur de bande. Un mcanisme de commande appel “commande de codage conjoint“ a t introduit afin deffectuer lallocation des bits entre les programmes. Ce procd est parfois appel “multiplexage statistique“, bien que le multiplexage statistique classique ne fasse pas appel un mcanism

43、e de commande global. Les codeurs MPEG-2 disponibles lheure actuelle sur le march sont conus pour prendre en charge un dbit variable en sortie, par exemple pour des flux SDTV dans le domaine de 2 Mbit/s 15 Mbit/s. Les dbits de donnes dun certain nombre de programmes dans un environnement avec progra

44、mmes multiples peuvent tre commands de manire conjointe pour atteindre la qualit dimage souhaite pour chaque programme en utilisant un systme de codage dbit variable, tout en conservant un dbit binaire global constant gal celui du canal. I.2 Procd de commande de codage conjoint Si lon part de lhypot

45、hse que les programmes sont cods au moyen du systme de codage MPEG-2, les codeurs gnrent dj un dbit de sortie variable qui est liss en partie par le tampon de sortie du systme si la transmission doit tre faite sur un canal dbit fixe. Un procd de commande de codage conjoint neffectue pas la commande

46、du dbit de chaque programme individuel, mais fournit un dbit variable pour chaque programme en faisant lhypothse que le dbit total du systme est constant et gal, dans le cas optimal, la capacit du canal. Le mcanisme de commande de codage conjoint ajuste les paramtres de codage pertinents de manire c

47、e que les programmes les plus complexes se voient attribuer plus de bits que les programmes moins complexes, ce qui permet la commande du dbit total. Ce procd rduit les fluctuations de qualit de limage au sein des programmes et entre les programmes transmis sur le mme canal. Dun autre point de vue, la mme qualit dimage peut tre atteinte avec un dbit moyen plus faible sur le canal. 4 UIT-T J.180 (05/2000) Le systme de codage ncessite une liaison bidirectionnelle entre les codeurs et le multiplexeur d