1、中华人民共和国国家标准信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第 部分系统解码器的实时接口扩展发布 实施国家质量技术监督局 发布前言本标准等同采用国际标准 信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第 部分 系统解码器的实时接口扩展在信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码的总标题下 目前包括 部分第 部分 系统第 部分 视频第 部分 音频第 部分 系统解码器的实时接口扩展本标准由中华人民共和国信息产业部提出本标准由中国电子技术标准化研究所归口本标准起草单位中国电子技术标准化研究所本标准主要起草人王宝艾 罗森林前言国际标准化组织和 国际电工委员会 是世界性的标准化专门机构 国家成员体 它们都是 或 的
2、成员国通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标准 和 的各技术委员会在共同感兴趣的领域内进行合作 与 和 有联系的其他官方和非官方国际组织也可参与国际标准的制定工作对于信息技术 和 建立了一个联合技术委员会即 由联合技术委员会提出的国际标准草案需分发给国家成员体进行表决 发布一项国际标准至少需要 的参与表决的国家成员体投票赞成国际标准 是 信息技术联合技术委员会 音频 图片 多媒体和超媒体信息的编码制定的在信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码 的总标题下 由下列 部分组成第 部分 系统第 部分 视频第 部分 音频第 部分 一致性测试第 部分 扩展第 部分 系统解码器的
3、实时接口扩展引言通过其中定义的标准规范规定了其传输流的一致性 这些规范中包括一个传输流系统目标解码器 它规定了当流输入到这样一个解码器时一个理想解码器的应有的行为 此外这些规范还包括了其他的要求 模型和相关的验证并未包括有关实时流的信息本标准规定了在实时接口 上实时传送传输流包字节的时序 包括某些类型接口即用于传输流数据 而其时序特点被认为符合 规范的接口的设备对于符合 规范的任一输入必须能正常工作 但是在任何情况下也不是一台要求实现 接口的设备中华人民共和国国家标准信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第 部分 系统解码器的实时接口扩展国家质量技术监督局 批准 实施范围本标准并没有改变或取代
4、 中的任何要求 所有传输流无论是否在 上传送均应符合 特别是 中关于传输流的 的精度要求并未因本标准的要求而改变 对于符合 的并不一定要求符合本标准本标准并未阐述与时钟获取和变化速率限制相关的解码器要求 例如 假设一系统利用 系统时钟派生出一个 的 色度时钟并且有 变化速率限制 对于精度的源时钟 精度的解码器时钟及直接式锁相环时钟恢复电路解码器要求缓冲容量约比特以防止在频率获取期间缓冲区下溢上溢 即使在低抖动传输时也是如此 解码器要求的实际比特数可能高于或低于 这依赖于实现图 为本标准范围的简单视图 该图示出了数据链路接口适配器实时接口解码器 和符合规范的传输流的位置 应注意的是为了产生符合
5、的传输流 数据链路接口适配器负责取消所有的数据链路协议或数据结构以及时序的变化即抖动图 的范围实时接口要求实时接口解码器模型实时接口解码器模型是一个概念化模型称为 用来规定 的规范要求 仅为此目的而定义其体系结构和所描述的时序都不能防碍具有不同体系结构或时序表的各种解码器不间断的同步的回放除下述内容外 与 中定义的 完全一样中定义的字节传送表由 中的实际字节到达时间代替对 中相对于到达时间的 的值施加实时限制中定义的缓冲区大小与 中的不同对传输缓冲区的占用有额外要求见 末尾时钟频率要求的 中给出的对于系统时钟的频率和频率变化要求也是实时接口所必须的精度要求本条定义了一个节目传输流中所有字节 包
6、括 字段的最后一位的到达时间与在相应的节目时钟基准中携带的值之间关系的限制特别是令 为计数器对系统时钟周期进行计数该系统时钟满足上述 规定的频率要求其中 表示时间令 为包括 字段最后一位在内的字节的指针令 为字节 到达 的时刻令 与字节 相关的节目时钟参考的值因此 应存在这样一个 时间序列 常数 见附录 它们满足缓冲区要求中的缓冲区有和 中一样的名字但是用后缀 来标记 它们的大小为字节字节字节应注意如 中一样 本标准中平滑缓冲区见 的使用是可选的中的多路复用缓冲区对视频 和解码缓冲区 对音频和系统数据 的大小分别为注意在所有这些等式中 与 中相同的变量在定义上是等同的 为了方便起见以字节秒表示
7、给出如上面所定义的 缓冲区以及满足上述要求的系统时钟 对于缓冲区的要求与的 相兼容另外在任何传输流包的第 个字节到达时 中的缓冲区 的缓冲应不大于其缓冲区容量减去 字节后的大小低抖动应用的实时接口本条规定了低抖动应用的实时接口 符合 的比特流及其字节传送表必须符合下面第 章中 等于 的所有一致性测试 而对于符合 的解码器 当这样的比特流和字节传送表输入时应能正确地工作其他应用除 中描述的那些应用外 其他应用也可以使用本标准来规定对比特流传输和比特流解码器的互操作性限制 在这种应用中 声明与本标准的一致应该是相对于 的规定值而言的 例如可称解码器在 等于 时符合的一致性测试目的本标准测试规程的目
8、的如下测试与系统时钟频率精度规范的一致性测试与系统时钟转换速率规范的一致性测试与 抖动规范的一致性测试与本标准对缓冲区要求的一致性对于某些传输流 例如非常短的流或者经常发生 间断的流可能不能验证全部的要求 在具有很小间距的 间断的流中无法区分系统时钟不准确度和抖动 传输流必须有一个准确确定系统时钟频率误差的连续 的最小持续时间 连续 的持续时间必须足够长以使得由抖动引起的到达时间不准确性的随机成分远小于由系统时钟频率误差引起的不断增长的到达时间不准确性系统时钟频率精度 系统时钟变化速率和 抖动的测试一次只对一个节目流进行一致性测试 本规程使用了如图 所示的相对于 到达时间的值曲线它表示传送数据
9、的系统时间 到达时间为 轴表示接收端的准确时间 值为 轴图 值与到达时间的关系曲线如果将 值转换为系统时钟时间值该关系曲线具有下列特性如果不存在系统时钟频率误差和抖动该曲线是一条具有单一斜率的直线如果在到达时间中有抖动仍然能用一条斜线逼近但是点将分布在紧挨着单一斜率直线的左边和右边 每一到达时间的抖动是中间直线和所画的点之间的水平距离如果系统时钟中有频率误差所画点的斜率不再唯一 从直线的斜率 一阶导数可以决定频率误差如果系统时钟频率是变化的该关系曲线不再是一条直线 系统时钟频率的变化速率可以由斜率的变化速率 二阶导数决定一般情况除抖动之外还有系统时钟频率误差和变化误差如上所述根据精度要求不总是
10、能区分三种情况这取决于到达时间的抖动量和出现 间断的平凡程度对于称为 的某一节目流基本规程描述如下对于节目 中携带 字段的最后一个比特的每一个字节应记下字节的到达时间和相应的本身的值 这些值相应地称为 和 转换为系统时钟时间值 下文中忽略寄存器的更新当记录了被测试流字段中的全部 值时 画出它们的值与其到达时间的关系曲线如果画出的曲线上每一处的斜率都符合系统时钟频率精度要求 任一处的二阶导数不超过最大的系统时钟频率变化速率且到任一点 的水平距离在任何情况下不大于 则该传输流是一致的如果能画出这样的曲线则该流是一致的在证实不存在这样的曲线以前不能证明流是不一致的在某些情况下可以证实一个流不一致例如
11、取可疑点 并且画一个包括比特流中所有其他允许点的区域 如果另一个点落在了该区域外该流是不一致的 除非证实流是不一致的否则应假设流是一致的系统时钟频率精度和 抖动的近似测试在接近一致的情况下 找出如上所讨论的曲线有时比较困难下面所述的两种测试提供了这一问题的近似解决方案由于允许的系统时钟变化很小 实际上系统时钟变化未必是问题可通过忽略系统时钟变化来测试一小段传输流数据 即假设在这一小段内系统时钟频率是恒定的发散线测试正如在 末尾描述的那样 允许点的测试可在频率不变的情况下画两条直线近似进行第一条线始于起始点的左边 其斜率对应于系统时钟增加第二条线始于起始点的右边 其斜率对应于系统时钟减少这些线到起始点右上方所围成的增长的区域应包含来自于被测流所有后续画出的点 直到下一个间断对每个曲线上的点做该测试 这些测试的全部集合可近似地测试系统时钟频率精度和 的流的一致性并行线测试对一段连续 和无系统时钟变化的传输流的测试也是以 描述的 和 关系曲线为基础的如果能找到两条平行的直线它们具有 的水平间隔 且对应频率误差小于 的斜率而这两条直线间包含了所画出的全部点则该流是一致的缓冲区一致性测试除了由于不同的到达时间和缓冲区大小有明显的变化 以及在传输流包的第一个字节到达时有占用的额外要求以外 缓冲区一致性测试与 的测试 要求完全相同
