ITU-T H 262 FRENCH-2000 Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information Video《信息技术 移动图象和相关音频信息的通用编码 视频 系列H 视听和多媒体系统 视听业务的基础设施 移动视频的编码》.pdf

1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS H.262SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (02/2000) SRIE H: SYSTMES AUDIOVISUELS ET MULTIMDIAS Infrastructure des services audiovisuels Codage des images vido animes Technologies de linformation Codage gnrique des images animes et du son

2、 associ: donnes vido Recommandation UIT-T H.262 (Antrieurement Recommandation du CCITT) RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE H SYSTMES AUDIOVISUELS ET MULTIMDIAS Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. Caractristiques des canaux de transmission pour des usages autres que tlphon

3、iques H.10H.19 Emploi de circuits de type tlphonique pour la tlgraphie frquence vocale H.20H.29 Circuits et cbles tlphoniques utiliss pour les divers types de transmission tlgraphique et de transmissions simultanes H.30H.39 Circuits de type tlphonique utiliss en blinographie H.40H.49 Caractristiques

4、 des signaux de donnes H.50H.99 CARACTRISTIQUES DES SYSTMES VISIOPHONIQUES H.100H.199 INFRASTRUCTURE DES SERVICES AUDIOVISUELS Gnralits H.200H.219 Multiplexage et synchronisation en transmission H.220H.229 Aspects systme H.230H.239 Procdures de communication H.240H.259 Codage des images vido animes

5、H.260H.279 Aspects lis aux systmes H.280H.299 Systmes et quipements terminaux pour les services audiovisuels H.300H.399 Services complmentaires en multimdia H.450H.499 Rec. UIT-T H.262 (2000 F) i NORME INTERNATIONALE 13812-2 RECOMMANDATION UIT-T H.262 TECHNOLOGIES DE LINFORMATION CODAGE GNRIQUE DES

6、IMAGES ANIMES ET DU SON ASSOCI: DONNES VIDO Rsum La prsente Recommandation | Norme internationale spcifie la reprsentation code des donnes vido et du processus de dcodage ncessaire pour reconstruire des images. Elle dcrit un systme de codage gnrique des informations vido, servant une large gamme dap

7、plications, de dbits, de rsolutions et de qualits dimage. Son algorithme de codage hybride est bas sur la compensation de mouvement et sur la transforme discrte en cosinus (DCT). Les images coder peuvent tre issues dun balayage entrelac ou progressif. Les lments algorithmiques ncessaires sont intgrs

8、 dans une syntaxe unique et un nombre limit de sous-ensembles est difini en termes de profils (caractristiques fonctionnelles) et de niveaux (paramtres), afin de faciliter lapplication pratique de la prsente norme relative au codage gnrique des donnes vido. Cette seconde version de la prsente Recomm

9、andation | Norme internationale se compose du texte dorigine approuv en 1995 et des deux corrigenda et six amendements qui lui ont t apports par la suite: 1. Le premier corrigendum introduit un identificateur de tranche dimage permettant ainsi aux applications de dfinir des paramtres de description

10、de couleurs par dfaut, levant ainsi linterdiction du codage DCT structure champ dans les images progressives, clarifiant une ambigut relative la restriction de domaine pour la reconstitution des vecteurs de mouvement, ainsi quune ambigut relative du vrificateur VBV aux limites de squences, et apport

11、ant enfin diverses corrections mineures. 2. Le deuxime corrigendum modifie des prescriptions de transforme DCT inverse, modifie la rfrence temporelle pour les faibles retards et apporte dautres corrections mineures. 3. Le premier amendement dcrit une mthode dobtention et denregistrement didentificat

12、eurs de droits dauteur. 4. Le deuxime amendement dfinit un profil 4:2:2. 5. Le troisime amendement introduit une extension aux paramtres de camra et un profil multivues. 6. Le quatrime amendement introduit une extension UIT-T. 7. Le cinquime amendement introduit un niveau suprieur pour le profil 4:2

13、:2. 8. Le sixime amendement rduit de 1088 1088 la limite suprieure du nombre de lignes par image pour le niveau suprieur de tous les profils. Source La Recommandation H.262 de lUIT-T a t approuve le 17 fvrier 2000. Un texte identique est publi comme Norme internationale ISO/CEI 13818-2. La prsente v

14、ersion de la Recommandation UIT-T H.262 regroupe la H.262 (07/1995) et ses Amendements 1 et 2 (11/1996), 3 et 4 (02/1998), 5 (05/1999), 6 (02/2000) et les Corrigenda 1 et 2 (11/1996). ii Rec. UIT-T H.262 (2000 F) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcia

15、lise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des

16、 tlcommunications lchelle mondiale. La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtudes traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recomman

17、dations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsen

18、te Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommanda

19、tion puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration

20、 des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il e

21、st vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. Ge3 UIT 2000 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y

22、compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lUIT. Rec. UIT-T H.262 (2000 F) iii TABLE DES MATIRES Page Intro. 1 Objet v Intro. 2 Application v Intro. 3 Profils et niveaux. v Intro. 4 Syntaxe chelonnable et syntaxe non chelonnable vi 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1

23、3 Dfinitions 2 4 Abrviations et symboles 9 4.1 Oprateurs arithmtiques. 9 4.2 Oprateurs logiques. 9 4.3 Oprateurs relationnels 10 4.4 Oprateurs binaires 10 4.5 Affectation. 10 4.6 Mnmoniques 10 4.7 Constantes . 11 5 Conventions 11 5.1 Mthode de description de la syntaxe du flux binaire . 11 5.2 Dfini

24、tion des fonctions 12 5.3 Valeur rserve, valeur interdite et bit marqueur 12 5.4 Prcision arithmtique . 12 6 Syntaxe et smantique du flux binaire de donnes vido . 13 6.1 Structure des donnes vido codes 13 6.2 Syntaxe du flux binaire de donnes vido codes . 24 6.3 Smantique du flux binaire de donnes v

25、ido codes . 39 7 Processus de dcodage des donnes vido 67 7.1 Structures syntaxiques suprieures 68 7.2 Dcodage longueur variable . 68 7.3 Balayage inverse des coefficients 71 7.4 Quantification inverse . 72 7.5 Transformation DCT inverse. 77 7.6 Compensation de mouvement . 77 7.7 Echelonnabilit spati

26、ale. 92 7.8 Echelonnabilit SNR . 105 7.9 Echelonnabilit temporelle 111 7.10 Subdivision des donnes 114 7.11 Echelonnabilit hybride. 115 7.12 Sortie du processus de dcodage . 116 8 Profils et niveaux 120 8.1 Compatibilit avec lISO/CEI 11172-2 122 8.2 Relation entre profils dfinis . 122 8.3 Relation e

27、ntre niveaux dfinis . 124 8.4 Couches chelonnables 124 8.5 Valeurs paramtriques pour profils, niveaux et couches dfinis . 127 8.6 Prescriptions de compatibilit pour les dcodeurs. 131 9 Enregistrement des identificateurs de droits dauteur . 132 9.1 Gnralits. 132 9.2 Implmentation dun organisme denreg

28、istrement . 132 iv Rec. UIT-T H.262 (2000 F) Page Annexe A Transformation discrte en cosinus inverse . 133 Annexe B Tables des codes longueur variable. 135 B.1 Adressage des macroblocs. 135 B.2 Type de macrobloc 136 B.3 Structure des macroblocs. 141 B.4 Vecteurs de mouvement 142 B.5 Coefficients DCT

29、 143 Annexe C Vrificateur de mmoire vido. 152 Annexe D Caractristiques supportes par lalgorithme 157 D.1 Aperu gnral 157 D.2 Formats vido 157 D.3 Qualit dimage 158 D.4 Contrle du dbit . 158 D.5 Mode faible dlai 159 D.6 Accs alatoire/interconnexion des canaux . 159 D.7 Echelonnabilit 159 D.8 Compatib

30、ilit . 167 D.9 Diffrences entre la prsente Spcification et lISO/CEI 11172-2. 168 D.10 Complexit 170 D.11 Edition des flux binaires cods 170 D.12 Modes denrichissement. 171 D.13 Robustesse aux erreurs 172 D.14 Squences concatnes 180 Annexe E Restrictions de profil et de niveau 182 E.1 Restrictions ap

31、plicables aux lments syntaxiques dans les profils 182 E.2 Combinaisons de couches autorises. 196 Annexe F Bibliographie 219 Annexe G Procdure denregistrement 220 G.1 Procdure de demande dun identificateur enregistr (RID) 220 G.2 Responsabilits de lorganisme denregistrement. 220 G.3 Responsabilits de

32、s parties demandant un identificateur RID. 220 G.4 Procdure dappel en cas de refus de demande 221 Annexe H Formulaire de demande denregistrement 222 H.1 Renseignements de contact sur lorganisation demandant un identificateur enregistr (RID). 222 H.2 Dclaration dintention dappliquer lidentificateur R

33、ID assign . 222 H.3 Date dimplmentation prvue de lidentificateur RID 222 H.4 Reprsentant autoris. 222 H.5 Cadre rserv lusage officiel de lorganisme denregistrement 222 Annexe I. 223 Annexe J Rsultats dessais avec le profil 4:2:2 224 J.1 Introduction . 224 Rec. UIT-T H.262 (2000 F) v Introduction Int

34、ro. 1 Objet La prsente Partie de cette Recommandation | Norme internationale a t labore en rponse au besoin croissant dune mthode de codage gnrique des images animes et du son associ, pour diverses applications telles que les supports numriques denregistrement, la tldiffusion et la communication. Lu

35、tilisation de la prsente Spcification implique que les donnes vido dimages animes peuvent tre manipules sous forme de donnes informatiques, stockes sur divers supports denregistrement, tre mises et reues au moyen des rseaux existants et futurs, puis distribues sur les canaux de tldiffusion existants

36、 et futurs. Intro. 2 Application Les applications de la prsente Spcification couvrent diffrents domaines tels que: BSS Service de radiodiffusion par satellite ( domicile) (broadcasting satellite service) CATV Tlvision par cble, distribue par cbles fibres optiques, conducteurs mtalliques, etc. (cable

37、 TV) CDAD Distribution audionumrique par cble (cable digital audio distribution) DSB Diffusion audionumrique (de Terre et par satellite) (digital sound broadcasting) DTTB Tldiffusion numrique par voie hertzienne de Terre (digital terrestrial television broadcasting) EC Cinma lectronique (electronic

38、cinema) ENG Journalisme lectronique tlvisuel (y compris le reportage dactualits par satellite) (RAS) (electronic news gathering) FSS Service fixe par satellite (par exemple, vers des ttes de rseau) (fixed satellite service) HTT Spectacle tldiffus domicile (home television theatre) IPC Communications

39、 interpersonnelles (interpersonal communications) (visioconfrence, visio-phone, etc.) ISM Supports denregistrements interactifs (interactive storage media) (disques optiques, etc.) MMM Messagerie multimdia NCA Nouvelles et actualits (news and current affairs) NDB Base de donnes sur rseau (via ATM, e

40、tc.) (networked database) RVS Tlvidosurveillance (remote video surveillance) SSM Support denregistrement squentiel (magntoscopes numriques, etc.) (serial storage media) Intro. 3 Profils et niveaux La prsente Spcification a une vocation gnrique, en ce sens quelle vise une large gamme dapplications, d

41、e dbits, de rsolutions, de qualits et de services. Les applications devraient couvrir entre autres les supports denregistrement numrique, la tldiffusion et les communications. Au cours de llaboration de la prsente Spcification, diverses exigences ont t prises en considration sur la base dapplication

42、s typiques. Les lments algorithmiques ncessaires ont t mis au point et ont t intgrs dans une syntaxe unique. Cest pourquoi la prsente Spcification facilitera lchange de flux binaires entre applications diffrentes. Compte tenu cependant des impratifs dimplmentation pratique de la syntaxe gnrale dcrit

43、e dans la prsente Spcification, un nombre limit de modules de cette syntaxe sont galement stipuls en tant que “profils“ et “niveaux“. Ces termes, et leurs analogues, sont dfinis formellement larticle 3. Un “profil“ est un sous-ensemble dfini de la syntaxe gnrale du flux binaire, elle-mme dfinie par

44、la prsente Spcification. Dans le cadre des limites imposes par la syntaxe dun profil donn, il est toujours possible de prescrire une trs grande tendue de variation de performance pour les codeurs et les dcodeurs, en fonction des valeurs attribues aux paramtres du flux binaire. Il est par exemple pos

45、sible de spcifier des images de dimensions allant jusqu environ 214 pels en largeur par 214lignes en hauteur. Pour le moment, il nest ni pratique ni conomique dimplmenter un dcodeur capable de traiter toutes les tailles dimage possibles. vi Rec. UIT-T H.262 (2000 F) Pour rsoudre ce problme, des “niv

46、eaux“ sont dfinis dans chaque profil. Un niveau est dfini comme tant un ensemble de contraintes imposes sur des paramtres dans le flux binaire. Ces contraintes peuvent tre de simples limites numriques. Elles peuvent galement prendre la forme de limites imposes des combinaisons arithmtiques des param

47、tres (par exemple, largeur dimage fois la hauteur dimage fois la frquence image). Les flux binaires conformes la prsente Spcification font appel une syntaxe commune. Afin dobtenir un sous-ensemble de la syntaxe complte, on inclut dans le flux binaire des fanions et des paramtres qui signalent la prsence ou labsence dlments syntaxiques devant apparatre ultrieurement dans le flux binaire. Pour spcifier des contraintes syntaxiques (et donc dfinir un profil), il suffit donc de dlimiter les valeurs de ces fanions et paramtres, spcifia