ITU-T J 88 SPANISH-1999 Transmission of enhanced definition television signals over digital links《在数字链路中高清电视信号的传输 系列J 电视声音节目及其它多媒体信号的传输 电视信号的数字传输 9号研究组 53pp》.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES J.88SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (09/99) SERIE J: TRANSMISIONES DE SEALES RADIOFNICAS, DE TELEVISIN Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIOS Transmisin digital de seales de televisin Transmisin de seales de televisin con definicin mejorada

2、 por enlaces digitales Recomendacin UIT-T J.88 (Anteriormente Recomendacin del CCITT) RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE J TRANSMISIONES DE SEALES RADIOFNICAS, DE TELEVISIN Y DE OTRAS SEALES MULTIMEDIOS Para ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Recomendaciones generales J.1J.9 E

3、specificaciones generales 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 di

4、gital de seales radiofnicas 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 tel

5、evisin J.90J.99 Requisitos 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 d

6、e televisin digital por redes locales de abonados J.150J.159 Recomendacin J.88 (09/99) i RECOMENDACIN UIT-T J.88 TRANSMISIN DE SEALES DE TELEVISIN CON DEFINICIN MEJORADA POR ENLACES DIGITALES Resumen La presente Recomendacin examina un procedimiento con reduccin de la velocidad binaria que se ha de

7、aplicar en la transmisin digital de seales compuestas EDTV-II compatible con seales de televisin NTSC 1. La transmisin digital de las mismas implica la codificacin directa de las seales compuestas. Orgenes La Recomendacin UIT-T J.88 ha sido preparada por la Comisin de Estudio 9 (1997-2000) del UIT-T

8、 y fue aprobada por el procedimiento de la Resolucin N. 1 de la CMNT el 16 de septiembre de 1999. ii Recomendacin J.88 (09/99) 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 No

9、rmalizacin de las Telecomunicaciones 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 telecomunicaciones en el plano mundial. La Conferencia Mundial de Norma

10、lizacin de las Telecomunicaciones (CMNT), 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 e

11、stablecido en la Resolucin N. 1 de la CMNT. 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 designa

12、r, en forma abreviada, tanto una administracin 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 propied

13、ad intelectual reivindicado. La UIT no 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 l

14、a presente Recomendacin, la UIT ha recibido 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 l

15、es insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre patentes de la TSB. Ge3 UIT 2000 Es propiedad. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse o utilizarse, de ninguna forma o por ningn medio, sea ste electrnico o mecnico, de fotocopia o de microfilm, sin previa autorizacin escrita p

16、or parte de la UIT. Recomendacin J.88 (09/99) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 3 Definiciones 1 4 Abreviaturas 2 5 Transmisin de seales de televisin con definicin mejorada por enlaces digitales. 3 5.1 Introduccin 3 5.2 Descripcin del sistema. 3 Anexo 1 Especificacin tcnica de la codif

17、icacin compuesta directa de seales EDTV-II y NTSC 3 A.1 Estructura del tren de bits de codificacin 3 A.2 Proceso de codificacin. 10 A.3 Proceso de decodificacin. 25 Apndice I Ejemplos de esquemas por barrido adaptable. 29 Apndice II Ejemplos para VLC de vectores de movimiento. 31 Apndice III Ejemplo

18、s de diseo de parmetros de modo mixto y cuantificador. 33 Apndice IV Transformada rpida de Hadamard . 41 Apndice V Diagramas VLC para coeficientes WHT 44 Recomendacin J.88 (09/99) 1 Recomendacin J.88 Recomendacin J.88 (09/99) TRANSMISIN DE SEALES DE TELEVISIN CON DEFINICIN MEJORADA POR ENLACES DIGIT

19、ALES (Ginebra, 1999) 1 Alcance La introduccin de un sistema de televisin con definicin mejorada denominado EDTV-II (compatible con el sistema NTSC) ha planteado la necesidad de transportar esta seal por enlaces digitales. Debido al alto costo previsto para los codificadores de televisin con definici

20、n mejorada, se ha desarrollado un sistema de codificacin especfico que permite la transmisin de las seales EDTV-II previstas para distribucin primaria y tambin para contribucin en que no es necesario ningn procesamiento posterior. 2 Referencias Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras refere

21、ncias contienen 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 lo

22、s usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomen-daciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de las Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. 1 UIT-R BT.1298 (1997), Sistema de transmisin de t

23、elevisin NTSC mejorada de pantalla ancha. 2 Recomendacin UIT-T H.222.0 (1995) | ISO/CEI 13818-1:1996, Tecnologa de la informacin Codificacin genrica de imgenes en movimiento e informacin de audio asociada: Sistemas. 3 Definiciones En esta Recomendacin se definen los trminos siguientes. 3.1 cuantific

24、ador adaptable: El tamao de pasos del cuantificador est controlado por un tipo de rebanada, la ocupacin de la memoria tampn y el HVS (sistema visual humano). 3.2 barrido adaptable: rdenes de transmisin de coeficientes WHT (transformada de Walsh-Hadamard). Se utilizan cuatro tipos de barrido para tra

25、nsmitir con eficacia la seal de televisin por un nmero de bits limitado. 3.3 velocidad binaria: Velocidad a la cual el tren de bits comprimido pasa del canal a la entrada de un decodificador. 3.4 bloque: Unidad para la ejecucin directa de WHT por la seal EDTV-II compuesta en tamao de 8 pxels 8 lneas

26、. 3.5 modo codificacin: Combinacin A, combinacin B y modo restauracin (todos intra). 3.6 desplazamiento de fase de la subportadora color: Desplazamiento de fase de la subportadora de color de 3,58 MHz del bloque de codificacin a partir del bloque de movimiento de referencia compensada en la trama an

27、terior. 3.7 compensacin de movimiento compuesto: La compensacin de movimiento (MC) se efecta en el dominio WHT y no en el dominio pxel para resolver el desplazamiento de fase de la subportadora de color. 3.8 criticidad: Referencia para la dificultad de la imagen considerada en la unidad de macrobloq

28、ue. 3.9 muestreo EDTV-II: 14,3 MHz con precisin de 8 bits. 3.10 seales EDTV-II: Componentes compatibles NTSC transmitidos en la parte central de la imagen y componentes de ayuda localizados en las partes superior e inferior de la imagen. 3.11 hueco de Fukinuki: Regiones de frecuencias alrededor de l

29、a subportadora de color de la parte central compatible donde las seales NTSC normales tienen menos densidad espectral. 2 Recomendacin J.88 (09/99) 3.12 seales de ayuda: Tres tipos de seales espaciales y temporales mejoradas: seal de ayuda de frecuencia horizontal elevada (HH), seal de ayuda de frecu

30、encia vertical elevada (VH) y seal de ayuda temporal vertical (VT). 3.13 macrobloque: Bloque con un tamao de 16 pxels 16 lneas, compuesto por cuatro transformadas de Walsh Hadamard (WHT) de 8 8. 3.14 modo combinacin: Combinacin del modo inter e intra en el mismo bloque macro para aumentar la eficaci

31、a de la codificacin. 3.15 paquete PES: Estructura de datos utilizada para transportar datos de trenes elementales. Un paquete PES (packetized elementary stream) est formado por un encabezamiento de paquete PES seguido por un cierto nmero de bytes continuos desde un tren de datos elemental. Este paqu

32、ete es una capa en la sintaxis de la codificacin del sistema descrita en 2.4.3.6 de la Rec. UIT-T H.222.0 | ISO/CEI 13818-1 2. 3.16 capa de imagen: Estructura repetida compuesta por una imagen de encabezamiento I y una pluralidad de imgenes p subsiguientes. 3.17 capa de secuencia: Capa ms alta de un

33、 tren de bits de codificacin por la cual se coordinan los parmetros de codificacin y decodificacin. 3.18 capa de rebanada: Capa formada por 768 pxels 16 lneas activas, y abarca una configuracin horizontal de macrobloques. La rebanada est subdividida en cuatro tipos: ID y zona de seal de control, zon

34、a lmite, zona de bloque y zona de imagen activa. 3.19 VLC bidimensional: Cdigo de Huffman que tiene como smbolo la combinacin de longitud de recorridos iguales a cero y nivel de resultados de la cuantificacin. 4 Abreviaturas En esta Recomendacin se utilizan las siguientes siglas: Bp Capacidad mxima

35、de memoria tampn (maximum buffer capacity) BUFP Puntero de memoria tampn (buffer pointer) CF Trama de color (colour frame) EDTV Televisin con definicin mejorada (enhanced definition television) FSW Palabra de sincronizacin de trama vdeo (video frame synchronizing word) GOP Grupo de imgenes (group of

36、 pictures) HH Componente de frecuencia horizontal elevada (horizontal high frequency component) NTSC National Television System Committee PC Compensacin de fase (phase compensation) SSW Palabra de sincronizacin de secuencia (sequence synchronizing word) VH Componente de frecuencia vertical elevada (

37、vertical high frequency component) VITS Seal de prueba en el intervalo vertical (vertical interval test signal) VLC Codificacin de longitud variable (variable length coding) VLD Decodificacin de longitud variable (variable length decoding) VT Componente de frecuencia temporal vertical (vertical temp

38、oral frequency component) WHT Transformada de Walsh-Hadamard (Walsh-Hadamard transform) Recomendacin J.88 (09/99) 3 5 Transmisin de seales de televisin con definicin mejorada por enlaces digitales 5.1 Introduccin La presente Recomendacin examina un procedimiento de codificacin con reduccin de la vel

39、ocidad binaria que se aplica a la transmisin digital de seales compuestas EDTV-II definidas para televisin con definicin mejorada compatible NTSC. El sistema de codificacin con reduccin de la velocidad binaria descrito a continuacin es un sistema de codificacin compuesto que no necesita ningn proces

40、o de decodificacin/recodificacin para seales mejoradas y seales con componente de color. Por consiguiente, el sistema no ocasiona la prdida de calidad de la imagen provocada por la conversin de seales compuestas en seales componentes necesaria en los procedimientos de codificacin de componentes. La

41、velocidad binaria requerida a efectos de contribucin y distribucin es de aproximadamente 20 Mbit/s. 5.2 Descripcin del sistema Las seales EDTV-II consisten en componentes compatibles NTSC transmitidos en la parte central de la imagen y componentes de ayuda localizados en las partes superior e inferi

42、or de la imagen. Se utilizan tres tipos de seales de ayuda: un componente de frecuencia horizontal elevada (HH, horizontal high frequency component) multiplexado en regiones de frecuencias alrededor de la subportadora de color (llamada hueco de Fukinuki) de la parte central compatible donde las seal

43、es NTSC normales tienen menos densidad espectral, el componente de frecuencia vertical elevada (VH, vertical high frequency component) y la seal de ayuda temporal vertical (VT, vertical temporal frequency component) comprimida en el dominio espacial y multiplexada en las partes superior e inferior d

44、e la imagen. Por consiguiente, las seales compuestas EDTV-II tienen una estructura compleja. Si bien la codificacin de componentes con reduccin binaria puede aplicarse a las seales EDTV-II, esto requiere un proceso de decodificacin/recodificacin para los componentes de color y HH as como para los co

45、mponentes VH/VT en cada etapa de la cadena de transmisin. Este proceso de decodificacin/recodificacin ocasiona inevitablemente severas perturbaciones en la calidad de la imagen, en especial en el caso de conexiones en tndem. Esta degradacin est causada por el carcter irreversible del proceso de deco

46、dificacin/recodificacin. El equipo informtico necesario para el procedimiento de codificacin compuesta se realiz sobre la base de un procedimiento de codificacin con transformada de Walsh-Hadamard y compensacin de movimiento entre tramas. Con dicho equipo se llev a cabo una prueba preliminar de eval

47、uacin de la calidad de la imagen que demostr que el sistema ofrece una calidad de imagen adecuada para la contribucin y distribucin primaria de los programas de EDTV-II a una velocidad binaria de transmisin de aproximadamente 20 Mbit/s. Esta prueba de evaluacin tambin demostr que con el sistema se o

48、btiene un nivel de codificacin equivalente o superior al cdec MPEG-2 para seales compuestas NTSC a una velocidad binaria de transmisin por encima de 15 Mbit/s. Las consideraciones citadas y los resultados de las pruebas mencionados demuestran que el sistema de codificacin compuesto est en condiciones de transmitir seales tales como EDTV-II y NTSC cuando se requiere una calidad relativamente alta. En el anexo A figura la especificacin detallada para un sistema de codificacin compuesto adecuado a la transmisin digi