YD T 822-1996 p×64kbits会议电视编码方式.pdf
《YD T 822-1996 p×64kbits会议电视编码方式.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《YD T 822-1996 p×64kbits会议电视编码方式.pdf(22页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、YD/T 822一1996前言本标准参照采用国际电信联盟ITU-T的建议H.261编制而成。本标准与ITU-T的H.200系列其他建议,或与这些建议对应的国标或行标配合使用,为会议电视的研制和生产,设备选型与设备进网检测等提供技术依据。本标准除范围和引用标准外,主要包含总技术要求、源编码器、视频复用编码器以及传输编码器等4章。本标准的附录A、附录B、附录C和附录D均为标准的附录。本标准由邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标准由邮电部第五研究所负责起草。本标准主要起草人:张汲和。中华人民共和国通信行业标准YD/T 822一1996p x 64kbit/s会议电视编码方式1范围本标准规定了64
2、kbit/s-1 920kbit/s会议电视的一种视频编解码方式。本标准适用于速率为p X 64kbit/s (p =1- 30 )的国际国内会议电视等声象业务,也叮通过2 C-18kbit/s系列数字电路开放会议电视业务。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方面应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 7610-87音频脉冲编码调制(PCM)ITU-T H.261(1993) PX64kbit/,声象业务的视频编解码器ITU-T H.221(1990)声象业务中64kbit/s-1920kbit
3、/s信道的帧结构ITU-T H.230(1990)声象业务中帧同步的控制与指示信号ITU-T H. 231(1993) 2Mbit/s以内声象系统的多点控制设备ITU-T H.243(1995)用最高为2Mbit/s的数字通道在3个或多个声象终端之间建立通信的方法1TU-T G.722(1989) 64kbit/s的7kH音频编码ITU-T G.728(1992)使用低时移码激励的线性预测算法的16kbit/s语声编码方法ITU-T 1. 4200993)基本用户一网络接C13总技术要求音频编码应符合GB 761。或ITU-T建议G.728和G.722的规定。视频编解码器的方框图示于图1中。中
4、华人民共和国邮电部1996一03一12批准1996一08一01实施YD/T 822一1996二.-.-一Hh61i1_I发送缓存传输编码1XV ii号土_L一a)视频编码器门II于今编码比特、71x1解码器视撷复用解码器接收缓存传输解码h、视频解码器图I视频编解码器3门视频输入和输出源编码器的输入是公共中问格式(CIF)的图像信号。输入和输出电视信号可以是复合的或分量的,模拟的或数字的。本标准不规定输入输出信号与中间格式间的转换方法。3-2数字输入与输出视频编码器输出数字比特流,可以与多种辅助信号(例如ITU-T建议H.221中规定的帧定位信号和比特率分配信号等)相结合;视频解码器则接收数字比
5、特流。3.3抽样频率图像抽样频率为视频行频的整数倍,与数字网络的时钟异步。3.4信源编码算法采用帧间预测和对预测结果变换编码两者混合的方法。使用帧间预测是为了压缩其时域冗余量,使用变换编码是为r压缩图像的空域冗余量。解码器具有运补偿的能力,编码器中可以选用这种技术。3.5比特速率本标准使用的视频比特速率可在4okbit/;和2Mbit/,之间选择。3-6传输的对称性本编码器可以用于双向或单向的可视通信3.了误码处理方式发送比特流中包含BCH(511,493)前向纠错码。解码器是否使用这一纠错码是可选的3.8线路时钟可以接收外部时钟。3-9多点应用本标准的编码器包含支持ITU-T的H. 231,
6、H243等建议规定的交换型多点应用所需要的各种性能4源编码器4.1信源格式信源编码器工作于每秒30 000/1 001(大约28-97)帧的非隔行图像。图像帧频的容差为士50ppmvniT 822一1996图像按一个亮度分量(Y)和二个色差分量(Cr,(.b)进行编码黑电平一16白电平=235零色差二128峰值色差=16和240这些数值都是标准值,编码劝法将对1到254的输入值进行运算规定两种图像格式。在第一种格式CIF中,亮度分量抽样结构按正交排列.侮行352个象素,桩个画面288行,两个色旅分星中可个分里的抽样结构也是正交排列.每行176个象素、锤个画面1.14行色差位仪的安排方法是使色差
7、象索块的边缘与亮度象素块的边缘一致,如图2所示上述象素所覆盖的画而具有,3的宽尚比相当于本地标准电视输入的有效部分注:对信源的亮度信号和色差信号分别以6- 75MHz和3. 375MH,进行抽样,具有效部分与卜述侮行象东敬致第二种格式.四分之CIF(Q(,IF),尽行象素和每帧行数为上述(IF的半编解码器必须能以QCIF格式工作有些编解码器也能作于CIF格式编解码器应有办法限制其最大画面速率全少使几发送画面间有0,1,2或3个作发i勤ti d:l这个从小数日以及CIF和QCIF的选择应通过外部的办法(例如FCV- C建议H.221)进行KKOXKX义OXKXXOO义义XX X vtq*0色度样
8、本!|一!|KX一义X0一0XX-只X。X“。X义。XXx I X X X X,钦块边界图2亮度与色度的位7a关系4.2视频信源编码算法图3是视频编码器的一般形式其主要环节是预测.块变换和量化帧问模式(INTER)的预测误差或帧内模式(ONTRA)的输入画而被划分成8象素乘8行的象块这些象块再分成发送和不发送两类。四个亮度块和相应空间的两个色差块形成一个宏块如5. Z. 3 日10所示选择模式的准则和判断发送与不发送的准则,本标准不作规定,作为部分编码控制方案可以动态变化。对发送块作变换,并对产生的系数进行量化和变字民编码。4.2.1预测在厕面间进行.并可加入运动补偿(见4. 2. 2 )和空
9、域滤波(见4. 2. 3)4.2.2运动补偿编码器中运动估值是供用户选用的.解码器中每个宏块接收一个矢址运动矢It的水了分I, t_和垂直分里都是不超过士15的整数值,宏块中的全部四个亮度块都用该宏块的矢ffr.将宏块矢1-4t的各分It断i分别除以2,并去掉小数部分,就得到二色差块的运动矢量Yo/e 822一1996运动矢量的水平分量或垂直分量为正值时,表明预测是以空间位置在被预测象素的右边或边的前帧图像的象素为依据的。运动矢量的限制条件是它们所指向的全部象素都在编码的画面区域之内。去汉獭复川编码器T-变换;Q-量化;F一环路滤波器;P-图像存储器.带运动补偿的可变时延:C(!编码控制;P帧
10、内/帧间标志;卜一发送/不发送标志;qz一量化器指示;q一变换系数的量化下标;v运动矢量汗环路滤波器的通/断标志图3视频编码器4. 2. 3环路滤波器预测过程可以使用二维空间滤波器(FIL)予以修正,该滤波器作用于被预测的8X8象块内的各个象素这个滤波器可以分解成一维的水平滤波器和垂直滤波器。这两个一维滤波器都是系数为1/4,1/2,1/4的非递归结构,在象块边缘,可能会有一个抽头落在象块之外,这时一维滤波器的系数改变成(),I,。,在二维滤波器输出端用四舍五入法取得8比特整数值。滤波器按宏块类型(见5.2.3的MTYPE)对宏块中的全部六个象块接人或断开4.2.4变换器发送象块首先经过可分解
11、的8x8二维离散余弦变换处理。反变换输出经限幅后以9比特表示,范围从一256到+255,反变换的变换函数如下式,即f(x, y)=专蕙暮C(u)C一)F一)cosa(2.i+1)u/16cos,c(2y+1)v/16其中u.二,二,y=0,1,2,.E.二,v=象素域的空间坐标u,z,-变换域中的坐标C,一:/汀,t=0u?LQYD/r 822一1996C(v,一:/厅v二=0v半0本标准对计算变换的运算方法不作规定,但反变换应符合附录AI卜规定的容差要求卜注:在作变换的象块中,x.-。和Y-0分别代表块中最左边和最上边的象素4.2.5量化帧内模式(INTRA)的直流系数只用一个量化器,其他系
12、数的量化器数目为31。在同一宏块内,除IN丁RA直流系数外,所有系数都用同一个量化器。对判决电平不作规定。INTRA直流系数是线性峨化的变换值,量化的步长的8,无死区。其余31个量化器也都是线性的,但围绕零有中心死区,而步长是2到62的偶数值。重建电平在5.2.4中规定注:量化步长较小时,不能代表变换系数的全动态范围。4.2.6重建图象的限幅为防止变换系数幅度的量化失真,引起编码器环路和解码器环路中的算术溢出,特地安排限幅功能。重建图像是由预测值和经编码过程改动了的预测误差之和形成的。限幅功能加于重建图像。将小于。和大于255的合成象素值分别限定为。和25504. 3编码控制视频编码数据的产生
13、速率可以通过改变若干参数来予以控制。例如源编码器之前的处理,丝化器,象块重要性判决,以及时域子抽样等,这些措施在整个控制对策中所占比重,本标准不作规定采用时域子抽样时,就丢掉整帧图像。4.4强制更新这个功能是以强制使用INTRA模式的编码算法来实现的。更新图案不作规定,为厂控制反变换失配误差的积累,一宏块最多发送132次就应强制更新5视频复用编码器5.1数据结构除非另有规定,总是首先发送最高有效位,在本标准的码表中,这就是比特1,即最左边的比特。除非另有规定,所有未用和备用的比特都置Ia5.2视频复用方式视频复用为一个四层的系列结构,从顶层到底层,这四层是:一一图像;一一块组(GOB) ;宏块
14、(MB) ;一一象块。视频复用编码器的数据结构示于图4中,其中的缩语在后面各节中给出。5.2.1图像层每帧图像的数据由帧头和随后的GOB数据构成,其结构如图5所示。丢掉的帧,其帧头也不发一一帧开始码(PSC) 20比特这是一个20比特的字,其值为0000 0000 0000 0001 0000时域参考(TR) 5比特一个能有32种可能的5比特数,当前发送帧的TR值是前一发送帧的TR值加1,再加r.当前帧与前一发送帧间的非发送帧的帧数,运算结果只取五个最低位。YU/T 8 2 2一1996图像层图像IrPTVPIPSPARF块组f-I块组层宏块层七1kIMVUMB人MTY PL卜“叫GQUANT
15、卜气叫MYU象块层MBA STUFFING象块埃限块定长仁变长图4视频复用编码数据结构YD/T 822一1996数型信息(PTYPE)6比特GOB数据图5图像层帧结构这是关于整帧图像的信息:比特1分屏指示,“。”断,.1;通;比特2文件摄像机指示,“。”断,1”通;比特3冻结图像的释放,“。”断,.I通;比特4信源格式,0QCIF,1CIF;比特5附录D中规定的可选静像方式HI-RES, O通,1断;比特6备用。-一额外插入信息(PEI) 1比特这个比特为“1时表示后面跟有下款的备用数据。备用信息(PSPARE) 0/8/16二比特如将PEI置Ill,,则其后跟有9比特,其中前8比特为数据(P
16、SPARE)比特,第9比特为另一个PEI比特,它指示其后是否还跟有9比特,如此继续下去。在相关标准作出规定之前,编码器不得插入PSPARE,5.2.2块组层每帧图像划分成若干个块组(GOB),一个块组包含一帧CIF图像的1/12,或一帧QCIF图像的13(见图6),与一块组相关的Y分量有176象素X48行,还有对应空间的Cb和Cr分量各88象素X 24行123dS67吕910II12以IF图6图像中GOB的安排每个块组的数据由GOB头与随后的宏块数据组成,这一结构示于图7中,在两个帧开始码间,将每个GOB头,包括无宏块数据的GOB头,按图6的CIF或QCIF编号顺序,发送一次。GBSCONGQ
17、UANT I GEIGSPARE I GEIMB数扣图7块组开始码(GBSC) 16比特为16比特字,其值为0000 0000块组层结构0000 0001YD/T 822一1996块组号(GN) 4比特是一个指示块组位置的4比特数,这几个比特是图6中编号的二进制表示,块组号13,14和15留待将来使用。-一量化器信息(GQUANT) 5比特为一个5比特定长码字,它指示本块组即将使用的量化器,直到由随后的MQUANT所指示的量化器取代为止。这个码字QUANT值(5. 2.4节)的白然吮进制表示,为量化步长的半从1到31,额外插入信息(GEI) 1比特这个比特置1”时表示有下款备用数据存在。备用信
18、息(GSPARE) 0/8/16二比特若GEI置1,则随后的9比特中前8比特为数据(GSPARE),最后1比特为另个GEI比特,指示后面是否还跟有另外9比特,等等。除非有新的规定,编码器不得插入GSPARE数据若GEI为“I,解码器必须丢掉备用信息GSPARE.5.2.3宏块层每个GOB分成33个宏块,如图8所示,一个宏块相关的Y分量有16象素X16行,以及对应空间的Cb和Cr各自的8象素X8行。1z3a6了891011IZ1314I516I了1819202I22232425262728293臼3I3233图8 GOB中宏块的排列宏块的数据由MB头和随后的象块数据构成(见图9),由MTYTE指
19、示MQUANfI,MVD及CBP是否存在。图9宏块层数结构宏块地址(MBA)变字长这是一个字长可变的码字,用以指示宏块在块组中的位置.发送顺序示于图8中,对GOB中第个发送宏块,MBA取图8中的绝对地址,对于随后的宏块,MBA是本宏块与前一个发送宏块两个绝对地址之差,MBA的码表由表1给出。该表中还有一个额外的码字,用作比特填充,它紧跟在GOB头之后或编码的宏块之后(MBA填充、。解码器应丢掉这个码字。作开始码的V LC(变字长码)也列于这个表中。MBA总是包含在发送的宏块中。当宏块不包含图象相应部分的信息时,就不发送。类型信息(MTYPE)变字长这是一个变字长码字,用以给出关于本宏块的信息以
20、及出现的是哪些数据元素宏块类型,包括数据元素与VI,C码字,也列于表2中。MTYTE总是包含在发的宏块中YD/T 822一1996量化器(MQUANT) 5比特仅当MBYTE指明时,才有MQUANT项这是一个5比特码字,指示当前宏块和本块组中后面的宏块要使用的量化器,直到被后面的MQUANT所指示的量化器取代为止。表1宏块地址的变字长码表MBA码字一MBA码字123456789101112131415161011010001100100001 10001 00000 1110000 1100000 10110000 10100000 10010000 10000000 01110000 011
21、00000 0101 111718192(21222324252627282930313233MBA填充开始码0000 0101 100000 0101 M0000 01o1 000000 0100 110000 oloo 100000 0100 0110000 otoo 01010000 oloo 0010000 0100 0000000 0011 1110000 0011 1100000 0011 1010000 0011 1000000 0011 0110000 0011 0100000 0011 0010000 0011 0000000 0001 1110000 0000 0000 0
22、001表2 MTYTE的变字长码表预测MQUANTMVDCBPTCOEFFVLC帧内帧内帧间帧间巾贞间+MC帧间十MC帧间一EMC帧旬+MC-F FII帧间+MC+FIl,帧间I-MC+Fil_XXXXXXXXXXXXxxxxxxxxxxxx0001000000110000 10000 0000 10000 00010000 0000 01001010000 01注1x”表示宏块中有该项目。2可以对非运动补偿宏块滤波,方法是声明其类型为MC+FIL,但矢量为零。这里MC.为运动补偿Fit,为二维空间滤波。YD/T 822一1996表3 MVD的VLC码表表4 CBP的VLC码表MVi)码字一1
23、6乙16一15尽_17一14拉18一13各_19一12匕20一11巳21一10乙22一9邑23一8衣24一7乙25一6&265&27一1乙28一3氏29一2农30一1012&303&一294&285&一276&.一267水一25a乙.一249水2310乙一2211衣一2112农一2013农一1914邑一1815衣一170000 0011 0010000 0011 0110000 0011 1010000 0011 1110000 0100 0010000 0100 0110000 0100 110000 0101 of0000 0101 110000 01110000 lool0000 101
24、10000 1110001 10011oil101000100001 00000 1100000 10100000 10000000 01100000 0101 100000 0101 000000 0100 100000 0100 0100000 0100 0000000 0011 1100000 0011 1000000 0011 010注:MQUAN丁的码字与GQUANT的一样。C13F码字CBP码字604816321248204028445256161262243636359173361018347111911111011100101110101001 11001 01000 1100
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- YD 822 1996 215 64 kbits 会议 电视 编码 方式
