DIN EN 62356-2-2005 Video recording - 12 65 mm type D-11 format - Part 2 Picture compression and data stream (IEC 62356-2 2003) German version EN 62356-2 2004《视频记录 12 65mm型D-11格式 第.pdf

1、M rz 2005DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 22DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 3

2、3.160.40BO 9608773www.din.deXDIN EN 62356-2Videoaufzeichnung D11Format mit 12,65 mm Teil 2: Bildkompression und Datenstrom (IEC 623562:2003);Deutsche Fassung EN 623562:2004Video recording 12,65 mm type D11 format Part 2: Picture compression and data stream (IEC 623562:2003);German version EN 623562:

3、2004Enregistrement Vido Format 12,65 mm de type D11 Partie 2: Flux de donnes et compression d image (CEI 623562:2003);Version allemande EN 623562:2004Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 56 SeitenDIN EN 62356-2:2005-032Beginn der GltigkeitDie von CE

4、NELEC am 2004-09-01 angenommene EN 62356-2 gilt als DIN-Norm ab 2005-03-01.Nationales VorwortVorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62356-2:2003-02.Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium 742 Audio-, Video- und Multimediasysteme,-gerte und -komponenten der DKE Deutsche Kommission

5、Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik imDIN und VDE zustndig.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 100 Audio, video and multimedia systems and equipmenterarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2008-11 unverndertbleiben soll. Zu diesem

6、Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer

7、, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen m

8、it den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.EUROPISCHE NORME

9、UROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 62356-2Oktober 2004ICS 33.160.40Deutsche FassungVideoaufzeichnungD-11-Format mit 12,65 mmTeil 2: Bildkompression und Datenstrom(IEC 62356-2:2003)Video recording12,65 mm type D-11 formatPart 2: Picture compression and datastream(IEC 62356-2:2003)Enregistrement VidoFo

10、rmat 12,65 mm de type D11Partie 2: Flux de donnes et compressiondimage(CEI 62356-2:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2004-09-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser Europis

11、chen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu gebenist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiz

12、iellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchbersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELE

13、C-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz,der Slowakei, Sloweni

14、en, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreichund Zypern.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2004

15、 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 62356-2:2004 DEN 62356-2:20042VorwortDer Text der Internationalen Norm IEC 62356-2:2003, ausgearbeitet von dem IEC TC 100 Audio, video andmultimedia

16、systems and equipment, wurde der formellen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am2004-09-01 ohne irgendeine Abnderung als EN 62356-2 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch

17、 Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2005-09-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2007-09-01Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 62356-2:2003 wurde von CENELEC ohne irgen

18、deine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.EN 62356-2:20043InhaltSeiteVorwort. 21 Anwendungsbereich 52 Normative Verweisungen 53 Kurzbeschreibung 54 Codierung 64.1 berblick 64.2 Vorcodierung . 84.3 Verschachtelung 114.4 Entscheidung Halbbild/Vollbild 134.5 Diskrete Kosinustransformation (DCT) 154

19、.6 Ratensteuerung . 164.7 Quantisierung 164.8 Entropiecodierung . 174.9 Bilddatenpackung 204.10 Hilfsdaten. 255 Decodierung 295.1 berblick 295.2 Entpacken 295.3 Entropiedecodierung . 295.4 Inverse Quantisierung . 295.5 Inverse DCT. 305.6 Entschachtelung 305.7 Nachverarbeitung 30Anhang A (normativ) U

20、nterabtastfilter 31Anhang B (normativ) Kanalverschachtelung 33Anhang C (normativ) Diskrete Kosinustransformation und Zickzackabtastung . 36Anhang D (normativ) VLC-Tabellen 39Literaturhinweise 53Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europ

21、ischen Publikationen . 54BilderBild 1 Blockschaltbild Codierung 7Bild 2 Beziehungen der Abtastung fr 1080/I- und 1080/PsF-Quelle und unterabgetastetenSystemen. 9Bild 3 Kanalteilung von unterabgetasteten 1080/I- und 1080/PsF-Signalen 10Bild 4 Kanalverteilung . 11Bild 5 Codeblocks und Basisblocks im K

22、anal. 12Bild 6 Verschachtelungsblockformat. 12EN 62356-2:20044SeiteBild 7 Beschreibungen des Byte fr den Verschachtelungsblock-Vorspann 13Bild 8 Vollbildmodus, Umformatierung Chrominanz-DCT-Block. 14Bild 9 Halbbildmodus, Umformatierung DCT-Block 15Bild 10 Beispiel DCT-Koeffizientencodierung . 20Bild

23、 11 Basisblockformat. 21Bild 12 Vollbildmodus Luminanz- und Chrominanzzellen. 21Bild 13 Halbbildmodus Luminanz- und Chrominanzzellen . 22Bild 14 Platzierung Vollbildmodus fr Offsetmodus- und Offsetindexbits. 23Bild 15 Platzierung Halbbildmodus fr Offsetmodus- und Offsetindexbits . 23Bild 16 Packung,

24、 wenn die Quantisierbasis = 61 oder weniger ist .24Bild 17 Packung, wenn die Quantisierbasis = 63 ist. 25Bild 18 Hilfsbasisblockformat 26Bild 19 Hilfsdatenworte . 28Bild 20 Blockschaltbild Decodierung. 29Bild A.1 Toleranzschema fr den Frequenzgang der Einfgungsdmpfung (Y) 31Bild A.2 Toleranz der Dur

25、chlasswelligkeit (Y). 31Bild A.3 Toleranzschema fr den Frequenzgang der Einfgungsdmpfung (CB,CR) . 32Bild A.4 Toleranz der Durchlasswelligkeit (CB,CR) 32Bild B.1 88-Blocksegmentierung in jedem Kanal 33Bild B.2 Blockanordnung innerhalb eines Segments 34TabellenTabelle 1 Bildfrequenzen und zugehrige D

26、atenraten . 6Tabelle 2 Definition der Signal-Abtastparameter 10Tabelle 3 Datendarstellung . 15Tabelle 4 DC-Quantisierungsteiler 17Tabelle 5 AC-Quantisierungsteiler 17Tabelle 6 Offsetmodus und Offsetindex 18Tabelle 7 Feste Genauigkeit der DC-Koeffizienten 18Tabelle 8 Beispiel AC-Koeffizientencodierun

27、g fr Luminanz 19Tabelle 9 Hilfsbasisblockdaten 26Tabelle 10 MSB-Inversion. 30Tabelle B.1 Gleichung fr TMP1. 34Tabelle B.2 Werte von START_OFFSET fr Luminanzebenen . 35Tabelle B.3 Werte von START_OFFSET fr Chrominanzebenen 35Tabelle C.1 Dynamischer Bereich der Koeffizienten 37Tabelle C.2 Koeffiziente

28、n fr nur DC-Transformation. 37Tabelle C.3 Zickzackabtastung 8H8V38Tabelle C.4 Zickzackabtastung 4H8V38Tabelle C.5 Zickzackabtastung 8H4V38EN 62356-2:200451 AnwendungsbereichDiese Internationale Norm legt die Kompression eines hochauflsenden Quellformats fr ein zweikanaligespaketiertes Datenstromform

29、at fest, das fr die Aufzeichnung auf Platten- und Bandaufzeichnungsgerteneinschlielich dem Typ-D-11-Bandaufzeichnungsgert geeignet ist. In den Festlegungen sind eine Anzahlgrundlegender Paketierungsverknpfungen enthalten, einschlielich Verschachtelung der Quelldaten vor derKompression zur Verbesseru

30、ng der Kompressionsqualitt und Ermglichung einesFehlerverdeckungsverfahrens im Decoder. Diese Norm schliet auch das Decodier-Verfahren fr daspaketierte und komprimierte Typ-D-11-Datenformat in ein hochauflsendes Ausgangssignal ein.Diese Norm untersttzt hochauflsende Quellformate mit 1920 1080 Pixel

31、und die Abtaststrukturen, die inSMPTE 274M und SMPTE RP 211 bei folgenden Bildfrequenzen definiert sind: 24/1,001/PsF; 24/PsF; 25/PsF; 30/1,001/PsF; 50/I; 60/1,001/I;dabei steht PsF fr progressiv segmentiertes Vollbild (en: Progressive segmented Frame) und I frZeilensprungverfahren (en: Interlaced).

32、Das in dieser Norm festgelegte Datenpaketformat wird als Quelldatenstrom fr das zugehrige Dokumentgenutzt, das dieses paketierte Typ-D-11-Datenstromformat zusammen mit AES3-Daten ber SDTI abbildet.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erford

33、erlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Aus-gabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).SMPTE 292M:1998, Television Bit-Serial Digital Interface for High-Definition Television Systems.SMPTE 274

34、M:1998, Television 1920 Gb4 1080 Scanning and Analog and Parallel Digital Interfaces forMultiple Picture Rates.SMPTE RP 211:2000, Implementation of 24P, 25P and 30P Segmented Frames for 1920 Gb4 1080 ProductionFormat.SMPTE 12M:1999, Television Audio and Film Time and Control Code.SMPTE RP 188:1999,

35、Transmission of Time Code and Control Code in the Ancillary Data Space of a DigitalTelevision Data Stream3 KurzbeschreibungFr die Aufzeichnung auf ein Typ-D-11-Bandaufzeichnungsgert legt diese Norm die Codierung undDecodierung hochauflsender Quellformate mittels Kompression in eine Bitrate im Bereic

36、h von 112 bis140 Mbit/s fest. Die aufgezeichnete Bitrate steht zur Quell-Bildfrequenz in Relation, wie Tabelle 1 zeigt:EN 62356-2:20046Tabelle 1 Bildfrequenzen und zugehrige DatenratenBildfrequenz Basisdatenrate (Mbit/s)24/1,001/PsF 111,86324/PsF 111,97525/PsF 116,64030/1,001/PsF 139,82850/I 116,640

37、60/1,001/I 139,828Genauso wie andere Kompressionssysteme nutzt das Typ-D-11-Codierverfahren die Intra-frame-Codierung(d. h. die Codierung ist innerhalb der Vollbildperiode abgeschlossen) mit diskreter Cosinus-Transformation(DCT), um eine Daten-Dekorrelation zu erreichen, die fr eine effektive Kompre

38、ssion erforderlich ist. DieKoeffizienten werden quantisiert und mit variabler Lnge codiert (VLC), um das Basisausgangsformat zu er-zeugen.Die Quellbilder werden vor der Komprimierungscodierung unterabgetastet. Dies reduziert die Anzahl codier-ter Pixel und erlaubt die Anzahl des Bit/Pixel-Wertes im

39、Verhltnis ansteigen zu lassen. Das Luminanz-Quellabtastgitter von 1920 1080 Pixel wird auf 1 440 1080 Pixel reduziert. Fr jeden Chrominanzkanalwird das Quellabtastgitter von 960 1080 Pixel auf 480 1080 Pixel reduziert. Im Decoder wird das Aus-gangs-Abtastgitter auf das Quellformat von 1920 1080 Pixe

40、l durch Interpolation wiederhergestellt, ent-sprechend dem Decodierverfahren.Das komprimierte Datenformat, festgelegt durch den Ausgang des Kompressionscodierers, ist eine Form diedirektes Abbilden in die Basisblockstruktur erlaubt, die in dem Typ-D-11-Digitalrecorder-Dokument definiertist.4 Codieru

41、ng4.1 berblickDie Typ-D-11-Quelldaten fr die Kompression mssen nur den Produktbereich nach SMPTE 274Mumfassen.ANMERKUNG Die DCT-Codierung nutzt eine Datenblockgre, die erlaubt genau 1080 Zeilen zu codieren.Das Quellformat besteht aus Luminanz-(Y) und Chrominanz-(CB, CR)Komponentensignalen, die inSMP

42、TE 274M und SMPTE RP 211 definiert sind.Die Typ-D-11-Quellbildfrequenzen fr die Kompression mssen auf folgende Werte beschrnkt sein:Gb7 24/1,001 Vollbilder pro Sekunde im segmentierten Format nach SMPTE RP 211.Gb7 24 Vollbilder pro Sekunde im segmentierten Format nach SMPTE RP 211.Gb7 25 Vollbilder

43、pro Sekunde im segmentierten Format nach SMPTE RP 211.Gb7 30/1,001 Vollbilder pro Sekunde im segmentierten Format nach SMPTE RP 211.Gb7 50 Halbbilder pro Sekunde im Zwischenzeilen-Format (50/I) nach SMPTE 274M.Gb7 60/1,001 Halbbilder pro Sekunde im Zwischenzeilen-Format (60/I) nach SMPTE 274M.Die ak

44、tiven Bilddaten fr die Kompression mssen vorgefiltert und dann von einer Quelldarstellung zu einerunterabgetasteten Darstellung unterabgetastet werden.Die reduzierten aktiven Daten mssen dann in zwei identischen Kanlen fr die Verarbeitung aufgeteilt wer-den, wie in Bild 1 und Tabelle 2 gezeigt.EN 62

45、356-2:20047Die gesamten Bilddaten in jedem Kanal mssen in 20 250 Blocks zu 88 aufgeteilt werden, jeder geformt ausAbtastwerten von 8 aufeinander folgenden Zeilen in einem Vollbild.Die 88-Blocks fr jeden Kanal mssen dann innerhalb der Vollbildgrenzen verschachtelt werden, um 270Codeblocks, jeder best

46、ehend aus 45 Luminanz-(Y)-88-Blocks und 30 Chrominanz-88-Blocks (15 CBund15 CR).Die Bilddaten in jedem Codeblock mssen durch Anwendung der diskreten Kosinustransformation, Quanti-sierung und VLC-Codierung komprimiert werden. Jeder Codeblock muss getrennt codiert werden und es darfkeine gemeinsame Da

47、tennutzung unter den Codeblocks geben. Die Daten vom Kompressionsausgangmssen in den Codeblockraum von 1080 Bytes gepackt werden.Jeder Codeblock muss in fnf Basisblocks segmentiert werden, jeder bestehend aus 216 Datenbytes. Nomi-nell besteht jeder Datenblock aus komprimierten Daten fr 9 Luminanz 88

48、-Blocks und 6 Chrominanz 88-Blocks (3 CBund 3 CR). Datenberlauf von einem Basisblock kann mit einem anderen Basisblock im selbenCodeblock gemeinsam genutzt werden.ANMERKUNG Die 88-Blocks drfen als einzelner 88-DCT-Block, als zwei 84-DCT-Blocks oder als zwei 48-DCT-Blocks codiert werden, abhngig vom

49、Verknpfungsmodus (siehe 4.4).Die 270 Codeblocks fr jeden Kanal mssen in sechs gleiche Segmente von 45 Codeblocks pro Segmentaufgeteilt werden. Jedes Segment muss einen Hilfsbasisblock vor dem Basisdatenblock enthalten. Alle Hilfs-basisblocks in einem Kanal mssen bis auf die Segment-Identifikationsnummer identi