Главная страница 1
скачать файл


Рек. МСЭ-R BT.1737

Рекомендация МСЭ-R BT.1737

Использование метода кодирования источника видеосигнала из
Рекомендации МСЭ-Т H.264 (MPEG-4/AVC) для транспортирования программного материала ТВЧ

(Вопрос МСЭ-R 12/6)

(2005)

Сфера применения

В настоящей Рекомендации описывается применение метода кодирования источника видеосигнала, в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т H.264 (стандарт ИСО/МЭК 14496-10), известного также как MPEG-4/AVC, для транспортирования программного материала ТВЧ для разнообразных радиовещательных приложений.

Ассамблея радиосвязи МСЭ,

учитывая,

a) что существуют приложения, в которых желательно транспортировать программный материал фактически прозрачным способом, т. е. внося минимально заметные искажения, используя пониженную битовую скорость;

b) что в Рекомендации МСЭ-R BT.709 (Часть 2) определяются параметры для семейства видеосистем ТВЧ, основанных на применении общего формата изображения, состоящего из 1080 активных строк (с чересстрочной или прогрессивной разверткой) и 1920 пикселей на активную строку;

c) что в Рекомендации МСЭ-Т H.2641 определяются алгоритмы для улучшенного метода кодирования с пониженной битовой скоростью;

d) что спецификации Рекомендации МСЭ-T H.264 применимы для разнообразных видеосистем и они все чаще используются для самых разных приложений,

рекомендует,

1 чтобы, когда требуется транспортировать программный материал ТВЧ фактически прозрачным способом, используя пониженную битовую скорость, ТВЧ сигнал 1080 × 1920 из Рекомендации МСЭ-R BT.709 (Часть 2) (с чересстрочной или прогрессивной разверткой) кодировался по методу кодирования источника, описанному в Рекомендации МСЭ T H.264 с уменьшением битовой скорости до величины, доступной в канале, с параметрами, соответствующими уровням 4 и 4,2 (информативное Приложение 1 содержит данные о параметрах кодирования источника и минимальных средствах для различных элементов видеосистем из Рекомендации МСЭ-R BT.709 (Часть 2); оно также содержит данные о битовой скорости транспортировки программного материала, кодированного таким образом);

2 чтобы, если доступная битовая скорость особенно мала, то до кодирования источника сигнал ТВЧ мог быть горизонтально передискретизирован до 1440 отсчетов на активную строку.

ПРИМЕЧАНИЕ. – Рекомендация МСЭ-T Н.264 существует в электронной форме и доступна по адресу: http://www.itu.int/md/R03-SG06-C-0211/en.



Приложение 1

Примерные параметры и минимальные средства для кодирования источника различных элементов видеосистем из Рекомендации МСЭ-R BT.709
со ссылками на Рекомендацию МСЭ-T Н.264

В настоящем Приложении представлены примерные параметры и минимальные средства метода кодирования источника, описанного в Рекомендации МСЭ T H.264, которые могли бы быть использованы для сжатия различных элементов видеосистем, описанных в Рекомендации


МСЭ-R BT.709 (Часть 2). В нем также приведены значения скорости по битам для транспортировки этих сигналов, когда источник закодирован подобным методом.

ТАБЛИЦА 1



Примерные параметры кодирования источника для ТВЧ по Рекомендации МСЭ-T H.264

Член семейства по
Рек. МСЭ-R BT.709


Уровень

Профиль

Приложение

Битовая скорость
(Мбит/с)


1 920 × 1 080 × 60/50i

1 920 × 1 080 × 24/25/30p



4

Высокий 4:2:2

Запись

20–30(1)

4

Высокий 4:2:2

Распространение

16–20

4

Высокий 10

Спутниковый сбор новостей

10–15(1)

4

Высокий

Передача

8–12

1 920 × 1 080 × 60/50p

4,2

Высокий 4:2:2

Запись

30–40(1)

4,2

Высокий 4:2:2

Распространение

25–30 М(1)

4,2

Высокий 10

Спутниковый сбор новостей

Подлежит уточнению

4,2

Высокий

Передача

Подлежит уточнению

(1) Указанная скорость является ориентировочной.

ТАБЛИЦА 2

Профили и предлагаемые средства кодирования

Средства кодирования

Высокий

Высокий 10

Высокий 4:2:2

Высокий 4:4:4

Средства основного профиля

X

X

X

X

Формат кодирования цвета 4:2:0

X

X

X

X

Глубина 8-битового отсчета

X

X

X

X

Адаптивность преобразования 8 × 8 относительно 4 × 4

X

X

X

X

Матрицы округления квантования

X

X

X

X

Раздельное управление QP в Cb и Cr

X

X

X

X

Формат монохромного видеосигнала

X

X

X

X

Глубина 9- и 10-битового отсчета




X

X

X

Формат кодирования цвета 4:2:2







X

X

Глубина 11- и 12-битового отсчета










X

Формат кодирования цвета 4:4:4










X

Преобразование остаточного цвета










Подлежит уточнению

Предиктивное кодирование без потерь










Подлежит уточнению

Приложение 2
[Sullivan 2004]

Рекомендация МСЭ-T H.264/MPEG-4 (Часть 10) Улучшенное видеокодирование (обычно называемое H.264/AVC) – это последний стандарт из серии международных стандартов кодирования изображений. В настоящее время это – наиболее эффективный и соответствующий последним достижениям стандарт, он был разработан объединенной группой видеоинженеров (JVT), состоящей из группы экспертов МСЭ-Т по видеокодированию (VCEG) и группы экспертов ИСО/МЭК по вопросам кинотехники (MPEG).

Как и в предыдущих стандартах, его техническое решение обеспечивает актуальный баланс между эффективностью кодирования, сложностью реализации и затратами, который базируется на технологии СБИС (центральные процессоры, цифровые процессоры, прикладные интегральные схемы, перепрограммируемые микросхемы и т. д.) современного уровня.

При этом, был создан стандарт, который улучшил эффективность кодирования как минимум вдвое


(в среднем) относительно MPEG-2, сохранив затраты в допустимых пределах.

В июле 2004 года к этому стандарту была добавлена новая поправка, получившая название Расширения диапазона достоверности (FRExt, поправка 1), которая показывает еще более высокую эффективность кодирования относительно MPEG-2 и для некоторых ключевых приложений, в потенциале достигая показателя не менее 3:1.

Имея широкий спектр приложений, исходный стандарт H.264/AVC (разработка которого была завершена в мае 2003 г.) был, главным образом, нацелен на изображение "развлекательного качества" с 8-битовым квантованием и форматом цветовых отсчетов 4:2:0. Из-за ограничения во времени он не включал в себя поддержку использования в жестких условиях профессионального телевидения, его техническое решение не было нацелено на самое высокое разрешение. Для таких приложений, как доставка программ по каналам связи, распространение программ и студийные монтаж и постобработка, может потребоваться:

– использовать источники с разрешающей способностью более 8 битов на отсчет;

– использовать более высокую разрешающую способность для воспроизведения цвета, чем применяется в потребительских приложениях (т. е. использовать форматы квантования цвета 4:2:2 или 4:4:4, в отличие от формата квантования цвета 4:2:0);

– выполнять монтаж исходного материала, например смешивание по альфа-каналу (процесс смешивания нескольких видеосцен, более известный при передаче прогноза погоды, где он используется для наложения изображения диктора на изображение карты или метеосводки);

– использовать очень высокие битовые скорости;

– использовать очень высокое разрешение;

– достигать очень высокой достоверности – даже воспроизводить некоторые части изображения без потерь;

– избегать ошибок трансформации цветового пространства из-за ошибок округления;

– использовать цветовое представление RGB.

Проект FRExt создал комплект, состоящий из четырех новых профилей, которые все вместе называются высокими профилями:

1) высокий профиль (HP), поддерживающий 8-битовое квантование видеосигнала с форматом отсчетов 4:2:0, предназначенный для потребительского использования с качеством high-end и для других приложений, использующих видео высокой точности без необходимости расширения цветовых форматов или увеличения точности квантования;

2) высокий профиль 10 (Hi10P), поддерживающий квантование видеосигнала с форматом 4:2:0 и точностью представления до 10 битов на отсчет;

3) высокий профиль 4:2:2 (H422P), поддерживающий квантование цветового сигнала с форматом 4:2:2 и точностью представления до 10 битов на отсчет;

4) высокий профиль 4:4:4 (H444P), поддерживающий квантование цветового сигнала с форматом до 4:4:4, точностью представления до 12 битов на отсчет и дополнительно поддерживающий эффективное безошибочное кодирование и целочисленное преобразование остаточного цвета для кодирования RGB видеосигнала и при этом избегающий ошибок трансформации цветового пространства.

Поскольку стандарт FRExt еще довольно молод и некоторые из его преимуществ являются скорее субъективными, чем объективными, измерить его возможности довольно затруднительно. Одним существенным параметром является результат субъективной оценки качества, выполненный Ассоциацией "Blu-ray Disc" (BDA). Итоговые результаты отчета об испытаниях, информация о котором дана в [Wedi and Kashiwagi, 2004], показаны на рис. 1.

Эти испытания, выполненные на кинопрограмме со скоростью 24 кадра в секунду с прогрессивной разверткой и растром 1 920 × 1 080, показывают следующие номинальные результаты (которые не следует считать точно статистически доказанными):

– Высокий профиль стандарта FRExt, как правило, показывает лучшее качество изображения, чем MPEG-2, используя при этом не более одной трети битов (8 Мбит/с против 24 Мбит/с).

– Высокий профиль стандарта FRExt, как правило, показывает прозрачное (т. е. трудно отличимое от оригинального видеоматериала без компрессии) качество изображения при скорости только 16 Мбит/с.

Оценка качества (3,0), считающаяся приемлемой в этой организации для использования в целом ряде носителей информации высокой точности, была существенно превышена при использовании скорости не более 8 Мбит/с. Кроме того, наблюдались наилучшие показатели качества для метода кодирования H.264/AVC, использованного в данных испытаниях. Таким образом, вполне вероятно, что может использоваться скорость по битам много ниже 8 Мбит/с и при этом будет сохраняться оценка качества 3,0, которая определена как показатель достаточного качества и названа "приемлемая точность" в таких приложениях с высокими требованиями.

РИСУНОК 1



Сравнение MPEG-2 и H.264

Результат примера испытания объективного сравнения (PSNR), выполненного компанией FastVDO2, показан на рис. 2. Эти объективные результаты подтверждают высокое качество высокого профиля. (Опять-таки, субоптимальное использование В-кадров делает показанное на рисунке качество более низким для FRExt.)

РИСУНОК 2

Сравнение PSNR



Справочные документы

SULLIVAN, G.J., TOPIWALA, P. and LUTHRA, A. [August, 2004] The H.264/AVC Advanced Video Coding Standard: Overview and Introduction to the Fidelity Range Extensions. Presented at the SPIE Conference on Applications of Digital Image Processing XXVII, Special Session on Advances in the New Emerging Standard: H.264/AVC.



WEDI, T. and KASHIWAGI, Y. [July 2004] Subjective quality evaluation of H.264/AVC FRExt for HD movie content. Joint Video Team document JVT-L033.
_________________

1Стандарт ИСО/МЭК 14496-10, обычно называемый MPEG-4/AVC.

2 FastVDO – это компания, которая специализируется на технологиях для сред передачи и программном обеспечении инфраструктуры. Находится в Колумбии, Мэриленд, США.

скачать файл



Смотрите также:
Рек. Мсэ-r bt. 1737 Рекомендация Мсэ-r bt. 1737 Использование метода кодирования источника видеосигнала из Рекомендации мсэ-т h. 264 (mpeg-4/avc) для транспортирования программного материала твч
112.03kb.
Рекомендация мсэ-r m. 493-13 (10/2009)
1827.46kb.
Рекомендация мсэ-r rs. 2017 (08/2012)
167.23kb.
Рекомендация мсэ-r sm. 854-3 (09/2011)
85.76kb.
Г. В. Гринь Результаты испытания метода долгосрочного прогноза сроков вскрытия рек бассейна Дона, Нижней Волги
105.42kb.
3 годовое планирование программного материала с
1043.34kb.
Показать учащимся значение химических открытий в науке, технике, различных сферах жизни
45.67kb.
Конспект Развивающего занятия на тему: «Веселая грамматика».
103.46kb.
Совершенствование амбулаторной травматологической помощи в городах методические рекомендации
460.2kb.
Образовательные технологии на основе интеграции метода проектов и икт
51.79kb.
Методические рекомендации / Сост проф. В. В. Деларю. Волгоград: Волггаса, 2004. 48 с
707.54kb.
Методические рекомендации по работе с экзаменационными заданиями. Пособие помогает всесторонне и детально подготовиться к вступительному экзамену по иностранному языку
642.41kb.