ITU-T J 188 SPANISH-2002 A framework for an efficient parallel video transmission system including codecs with functions of failure detection and picture quality evaluation《包括故障检测功.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T J.188SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (07/2002) SERIE J: REDES DE CABLE Y TRANSMISIN DE PROGRAMAS RADIOFNICOS Y TELEVISIVOS, Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIOS Varios Marco para un sistema eficaz de transmisin de vdeo en paralelo q

2、ue incluye cdecs con funciones de deteccin de fallos y evaluacin de la calidad de imagen Recomendacin UIT-T J.188 RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE J REDES DE CABLE Y TRANSMISIN DE PROGRAMAS RADIOFNICOS Y TELEVISIVOS, Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIOS Recomendaciones generales J.1J.9 Especificaciones ge

3、nerales para transmisiones radiofnicas analgicas J.10J.19 Caractersticas de funcionamiento de los circuitos radiofnicos J.20J.29 Equipos y lneas utilizados para circuitos radiofnicos analgicos J.30J.39 Codificadores digitales para seales radiofnicas analgicas J.40J.49 Transmisin digital de seales ra

4、diofnicas J.50J.59 Circuitos para transmisiones de televisin analgica J.60J.69 Transmisiones de televisin analgica por lneas metlicas e interconexin con radioenlaces J.70J.79 Transmisin digital de seales de televisin J.80J.89 Servicios digitales auxiliares para transmisiones de televisin J.90J.99 Re

5、quisitos operacionales y mtodos para transmisiones de televisin J.100J.109 Sistemas interactivos para distribucin de televisin digital J.110J.129 Transporte de seales MPEG-2 por redes de transmisin de paquetes J.130J.139 Mediciones de la calidad de servicio J.140J.149 Distribucin de televisin digita

6、l por redes locales de abonados J.150J.159 IPCablecom J.160J.179 Varios J.180J.199 Aplicacin para televisin digital interactiva J.200J.209 Para ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Rec. UIT-T J.188 (07/2002) i Recomendacin UIT-T J.188 Marco para un sistema eficaz de transmisin

7、de vdeo en paralelo que incluye cdecs con funciones de deteccin de fallos y evaluacin de la calidad de imagen Resumen Con frecuencia se establecen enlaces de transmisin en paralelo que incluyen cdecs para realizar con gran fiabilidad la contribucin y la distribucin primaria de programas de televisin

8、, en particular de eventos importantes, tales como los Juegos Olmpicos y la Copa Mundial de Ftbol. Sin embargo, esta configuracin plantea las siguientes cuestiones: 1) El enlace de reserva se desperdicia totalmente durante los periodos normales. 2) La conmutacin al enlace de reserva debera ser perfe

9、cta para evitar una interrupcin del programa de televisin cuando se produce un fallo en un enlace de transmisin. 3) Adems, se ha solicitado insistentemente la evaluacin objetiva de la calidad vdeo recibida en una operacin real de transmisin de programas de televisin digital. Por consiguiente, esta R

10、ecomendacin recomienda un marco para los mtodos que aportan soluciones a estas cuestiones, y cuyas tres caractersticas principales son: 1) Reduccin del ruido de codificacin y mejora de la calidad de imagen en comparacin con un solo enlace produciendo la seal media de dos enlaces, cuando ambos enlace

11、s son normales (eficacia). 2) Deteccin de un fallo que se produce en uno de los dos enlaces gracias a la supervisin de los dos enlaces comparndolos (sustentacin de deteccin de fallos). 3) Evaluacin de la calidad de las dos imgenes decodificadas comparndolas (evaluacin automtica de la calidad de imag

12、en.) En los apndices se dan ejemplos de mtodos desarrollados segn este marco, que mejoran la eficacia operativa y la fiabilidad de los enlaces de transmisin de vdeo en paralelo. Orgenes La Recomendacin UIT-T J.188, preparada por la Comisin de Estudio 9 (2001-2004) del UIT-T, fue aprobada por el proc

13、edimiento de la Resolucin 1 de la AMNT el 29 de julio de 2002. ii Rec. UIT-T J.188 (07/2002) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicacion

14、es de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (A

15、MNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la A

16、MNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una admini

17、stracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no

18、adopta ninguna posicin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT ha reci

19、bido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la

20、 base de datos sobre patentes de la TSB. UIT 2002 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T J.188 (07/2002) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 2.1 Referencias

21、normativas 1 2.2 Referencias informativas 1 3 Trminos, definiciones y acrnimos. 2 4 Requisitos de usuario 2 4.1 Utilizacin ms eficaz de los enlaces de transmisin. 2 4.2 Mejora de la fiabilidad por la deteccin de fallos en tiempo real 2 4.3 Mejora del funcionamiento y mantenimiento mediante la evalua

22、cin objetiva de la calidad de la imagen gracias al uso de imgenes recibidas solamente 2 5 Marco del esquema recomendado . 2 5.1 Configuracin general 2 5.2 Descripcin de cada elemento 3 5.2.1 Ajuste de la diferencia de retardo. 3 5.2.2 Promediacin 3 5.2.3 Deteccin de fallos . 3 5.2.4 Evaluacin objeti

23、va de la calidad de la imagen 3 Apndice I Promediacin 4 I.1 Antecedente terico 4 I.2 Mtodo de desplazamiento de imgenes 4 I.2.1 Mtodo de desplazamiento espacial . 4 I.2.2 Mtodo de desplazamiento temporal 5 Apndice II Deteccin e identificacin de fallos 6 II.1 Deteccin de fallos . 6 II.2 Identificacin

24、 de enlace interrumpido 7 Apndice III Evaluacin del ruido de codificacin 8 III.1 Antecedente terico 8 III.2 Mtodo para la estimacin de SNR 9 Rec. UIT-T J.188 (07/2002) 1 Recomendacin UIT-T J.188 Marco para un sistema eficaz de transmisin de vdeo en paralelo que incluye cdecs con funciones de detecci

25、n de fallos y evaluacin de la calidad de imagen 1 Alcance La presente Recomendacin considera el enlace de transmisin en paralelo que se usa frecuentemente para la contribucin y distribucin primaria de televisin. En particular, examina el caso cuando el enlace en paralelo incluye codificadores y deco

26、dificadores de compresin, tales como MPEG-2. La relacin seal/ruido se mejora reduciendo el ruido de codificacin de compresin mediante la promediacin de los dos enlaces, es decir, se utilizan ms eficazmente los enlaces. Adems, se sustenta la deteccin automtica de fallos de transmisin gracias a la sup

27、ervisin basada en una comparacin de vdeos por los dos enlaces. Asimismo, es posible evaluar la calidad de la imagen, por ejemplo, con la estimacin de la relacin seal/ruido, utilizando la diferencia de ruido de codificacin en dos enlaces. Por consiguiente, esta Recomendacin recomienda los esquemas co

28、nformes a este marco. Los apndices describen ejemplos de mtodos especficos. Estos sistemas estn diseados para uso por organizaciones tales como las empresas de telecomunicaciones o los operadores de sistemas en cable. 2 Referencias Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contien

29、en disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Todas las Recomendaciones y otras referencias son objeto de revisiones por lo que se preconiza que los usuarios de

30、 esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de las Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. En esta Recomendacin, la referencia a un documento, en tanto que

31、 autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. 2.1 Referencias normativas Recomendacin UIT-T J.143 (2000), Requisitos de usuario para mediciones objetivas de la percepcin de la calidad vdeo en televisin digital por cable. 2.2 Referencias informativas Recomendacin UIT-T J.144 (2001), Tcnicas de

32、 medicin objetiva de la percepcin de la calidad vdeo en televisin por cable en presencia de una referencia completa. Recomendacin UIT-T H.262 (2000), Tecnologa de la informacin Codificacin genrica de imgenes en movimiento e informacin de audio asociada: Vdeo. Recomendacin UIT-R BT.800-2 (1995), Requ

33、isitos de usuario para la transmisin por redes de contribucin y de distribucin primaria de seales digitales de televisin definidas conforme a la norma 4:2:2 de la Recomendacin UIT-R BT.601 (Parte A). 2 Rec. UIT-T J.188 (07/2002) 3 Trminos, definiciones y acrnimos En la presente Recomendacin se utili

34、zan los trminos y abreviaturas usuales. 4 Requisitos de usuario Los requisitos de usuario para los enlaces de transmisin en paralelo que deben satisfacer los mtodos descrito en la presente Recomendacin son los siguientes. 4.1 Utilizacin ms eficaz de los enlaces de transmisin El enlace de reserva se

35、desperdicia totalmente en los enlaces de transmisin en paralelo durante los periodos normales, que ocupan la mayor parte del tiempo. Se debe hacer un uso ms eficaz del enlace de transmisin utilizando tambin de alguna manera el enlace de reserva durante los periodos normales. 4.2 Mejora de la fiabili

36、dad por la deteccin de fallos en tiempo real Es importante, cuando se produce un fallo, conmutar cuanto antes al enlace de reserva con el fin de reducir el tiempo durante el cual las imgenes estn interrumpidas. Normalmente, los operadores supervisan el enlace y conmutan al enlace de reserva cuando s

37、e produce un fallo. Es necesario reducir la carga impuesta a los operadores y el tiempo durante el cual el vdeo est interrumpido, automatizando esta supervisin. 4.3 Mejora del funcionamiento y mantenimiento mediante la evaluacin objetiva de la calidad de la imagen gracias al uso de imgenes recibidas

38、 solamente La degradacin debida a la codificacin de compresin cambia de acuerdo con el contenido de la imagen, incluso cuando no hay errores de transmisin. La calidad de las imgenes recibidas debe ser supervisada automticamente. Vase la Rec. UIT-T J.143. 5 Marco del esquema recomendado Esta Recomend

39、acin recomienda un esquema para la transmisin eficaz de televisin en paralelo. 5.1 Configuracin general La figura 1 muestra el esquema recomendado en esta Recomendacin para satisfacer los requisitos. J.188F01CodificadorCodificadorVdeo deentradaDecodi-ficadorVdeo desalidaTransmisinPromediacinCalidadC

40、onmu-tacinAjuste deretardoDeteccinde fallosEvaluacin dela calidadDecodi-ficadorFigura 1/H.188 Esquema recomendado Rec. UIT-T J.188 (07/2002) 3 Esta Recomendacin supone que se incluyen cdecs en cada uno de los dos enlaces. En primer lugar, uno de los dos vdeos recibidos es retardado segn proceda, si

41、es necesario, de modo que los retardos de transmisin en ambos enlaces sean iguales. A continuacin se efecta la promediacin de dos imgenes decodificadas para reducir el ruido, lo que resulta en el uso eficaz de los enlaces, a la vez que se detectan los fallos comparando las dos imgenes decodificadas.

42、 La conmutacin apropiada se efecta de acuerdo con esta informacin de deteccin de fallos. Adems, cuando no hay errores de transmisin, la calidad de las imgenes decodificadas se evala objetivamente comparando las imgenes decodificadas en los dos enlaces. 5.2 Descripcin de cada elemento 5.2.1 Ajuste de

43、 la diferencia de retardo Este esquema requiere que el retardo de los dos vdeos sean iguales para la siguiente promediacin y procesamiento de evaluacin de la calidad. Por consiguiente, se recomienda la insercin de unidad de ajuste de retardo (figura 1). Los mtodos especficos pueden ser la lectura de

44、 cdigos de tiempo o la concordancia de imgenes. 5.2.2 Promediacin La utilizacin ms eficaz de los enlaces en paralelo supone que cada enlace incluya un codificador y un decodificador de compresin (figura 2). Se recomienda que las dos seales vdeo decodificadas sean promediadas para compensar el ruido

45、de codificacin, de modo que se pueda mejorar la relacin seal/ruido. Para esto, es importante reducir la correlacin entre las dos seales de ruido debido a la codificacin de compresin. Estos mtodos incluyen el cambio de seales vdeo espacial y/o temporalmente, lo que se describe en el apndice I. J.188F

46、02CodificadorCodificadorVdeo deentradaDecodi-ficadorVdeo desalidaTransmisinConmutacinEnlacenormalEnlacereservadoDecodi-ficadorFigura 2/J.188 Mtodo para mejorar la eficacia de la transmisin 5.2.3 Deteccin de fallos Los enlaces en paralelo considerados en esta Recomendacin proporcionan dos imgenes rec

47、ibidas. El esquema recomendado aprovecha esta caracterstica para efectuar una deteccin de fallos precisa comparando el caso cuando slo se dispone de una seal recibida, es decir, la ocurrencia de fallos es detectada por la comparacin de dos imgenes recibidas. En el apndice II se describen los mtodos

48、especficos. 5.2.4 Evaluacin objetiva de la calidad de la imagen Como se indica en 5.2.2, la evaluacin de la calidad de la imagen supone un codificador y un decodificador de compresin en cada uno de los dos enlaces de un sistema en paralelo. Se recomienda estimar la degradacin de la calidad de imagen debida a la codificacin de compresin utilizando la diferencia de dos seales de ruido de codificacin. En el apndice III se describe el antecedente terico y un mtodo de estimacin especfico. 4 Rec. UIT-T J