ГОСТ Р 54711-2011

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Звуковое вещание цифровое

КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОГО ВЕЩАНИЯ С СОКРАЩЕНИЕМ ИЗБЫТОЧНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ СВЯЗИ

MPEG-1 ЧАСТЬ III (MPEG-1 AUDIO)

Digital sound broadcasting. Coding of sound broadcasting signals with redundancy reduction for transfer on digital communication channels. MPEG-1 part III (MPEG-1 audio)

ОКС 33.170

Дата введения 2013-07-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Санкт-Петербургским филиалом Центрального научно-исследовательского института связи "Ленинградское отделение" (ФГУП ЛО ЦНИИС)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 "Связь"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 872-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО/МЭК 11172-3:1993* "Информационные технологии. Кодирование движущихся изображений и сопутствующего звука для цифровых носителей при скоростях до 1,5 Мбит/с. Часть 3. Аудио" (ISO/IEC 11172-3:1993 "Information technology - Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s - Part 3: Audio") [1]

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет (gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет кодированное представление высококачественного звукового сигнала на цифровых носителях и метод его восстановления и относится к сигналам с частотами дискретизации 32; 44,1 и 48 кГц.

Вход кодера и выход декодера совместимы с существующими стандартами ИКМ, такими как ГОСТ 28376-89, ГОСТ Р 50712-94.

Стандарт предназначен для регулирования отношений между оператором и пользователем в процессе установления соединения, в части выполнения технических требований к электрическим параметрам, определяющим качество каналов и трактов звукового вещания с полосой передаваемых частот до 20000 Гц.

Настоящий стандарт используется при проектировании, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании каналов и трактов звукового вещания, организуемых в наземных и спутниковых линиях связи (ГОСТ Р 52742-2007 и ГОСТ Р 53537-2009).

Действие настоящего стандарта распространяется на услуги местной, внутризоновой, междугородной и международной сети звукового вещания, независимо от используемой сетевой технологии, что способствует обеспечению целостности сетей звукового вещания, устойчивости работы сети, выполнению норм на основные электрические параметры при разработке и проектировании каналообразующей аппаратуры звукового вещания.

Показатели, определенные настоящим стандартом, являются базовыми для профессиональной и бытовой аппаратуры - проигрывателей компакт-дисков, усилителей сигналов звуковой частоты и другого оборудования с высоким качеством звука.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52742-2007 Каналы и тракты звукового вещания. Типовые структуры. Основные параметры качества. Методы измерений

ГОСТ Р 53537-2009 Звуковое вещание. Основные электрические параметры каналов и трактов студийного качества (с полосой частот 20...20000 Гц)

ГОСТ Р 28376-89* Компакт-диск. Параметры и размеры

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 28376-89. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ Р 50712-94 Соединительные линии и аппаратные звукового вещания. Технические характеристики. Методы измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения, символы и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и сокращения с соответствующими определениями:

3.1.1 аудиобуфер: Буфер в декодере, предназначенный для хранения сжатых аудиоданных.

3.1.2 аудиопоследовательность: Непрерывная последовательность аудио фреймов, в которых следующие параметры не меняются:

- ID;

- Уровень;

- частота дискретизации;

- для уровней I и II индекс скорости передачи.

3.1.3 барк: Единица измерения ширины критических полос. Переход к шкале барков от шкалы звуковых частот.

3.1.4 блок доступа к аудиоданным: Для Уровней I и II блок доступа к аудиоданным определяется как самая меньшая часть кодированного потока битов, которая может декодироваться отдельно, в ней под результатом декодирования понимается полностью восстановленный звук. Для Уровня III блок доступа к аудиоданным является частью потока битов, который декодируется с использованием ранее полученной основной информации.

3.1.5 блочное компандирование: Нормирование цифрового представления звукового сигнала в пределах определенного периода времени.

3.1.6 быстрое преобразование Фурье (БПФ): Быстрый алгоритм расчета коэффициентов преобразования Фурье.

3.1.7 гибридный набор фильтров: Последовательная комбинация набора полосовых фильтров и МДКП.

3.1.8 гранула, Уровень II: Набор из трех последовательных отсчетов каждой из 32 субполос, которые объединяются перед квантованием, что соответствует 96 отсчетам ИКМ.

3.1.9 гранула, Уровень III: 576 частотных линий.

3.1.10 декодер: Устройство, в котором реализуется процесс декодирования.

3.1.11 декодирование: Процесс, выполняемый в соответствии с настоящим стандартом, при котором считываемые кодированные данные преобразуются в отсчеты звукового сигнала.

3.1.12 дополнение бит (байт): Биты стаффинга, кодовые комбинации, которые могут быть добавлены в поток сжатых данных и затем отброшены в процессе декодирования. Их назначение в согласовании потока со скоростью передачи.

3.1.13 дискретизация: Дискретизация, выполняемая в соответствии с теоремой Котельникова - Найквиста.

3.1.14 заполнение нулями: Способ скорректировать среднюю длину звукового фрейма в соответствии с продолжительностью выборки ИКМ-отсчетов за счет дополнения нулями.

3.1.15 запрещенный: Термин "запрещенный" относится к символам кодовой последовательности, которые никогда не должны использоваться во избежание совпадения с синхрословами.

3.1.16 зарезервированный: Термин "зарезервированный" указывает на то, что значение может использоваться в будущем для определенных расширений.

3.1.17 звуковое вещание (ЗВ): Передача звуковой информации общего назначения широкому кругу территориально рассредоточенных слушателей.

3.1.18 зеркальная составляющая: Зеркально отраженная составляющая спектра, возникающая в результате элайзинга.

3.1.19 индекс масштабного коэффициента: Числовой код для масштабного коэффициента.

3.1.20 канал: Цифровая среда, которая хранит или транспортирует поток данного стандарта.

3.1.21 канал звукового вещания (КЗВ): Канал, образованный в цифровых или аналоговых системах передачи.

3.1.22 код Хаффмана: Вид энтропийного кодирования.

3.1.23 кодер: Устройство, в котором реализуется процесс кодирования.

3.1.24 кодирование: Процесс, не определенный в данном стандарте, при котором звуковые отсчеты считываются и преобразуются в кодированный поток битов, как определено в стандарте.

3.1.25 кодирование с переменной длиной слова (VLC): Обратимая процедура кодирования, в результате которой более короткие кодовые комбинации присваиваются наиболее частым событиям и более длительные кодовые комбинации - менее частым событиям.

3.1.26 кодирование Joint Stereo: Метод устранения стереофонической избыточности.

3.1.27 кодированный звуковой поток: Кодированное представление звукового сигнала согласно настоящему стандарту.

3.1.28 коэффициент МДКП: Амплитуда определенной косинусной базисной функции.

3.1.29 критическая полоса: Психоакустическая величина в частотной области, которая соответствует частотной избирательности человеческого уха. Эта избирательность выражается в Барках.

3.1.30 маскирование: Свойство слуховой системы человека, исключающее прием звукового сигнала в присутствии другого звукового сигнала.

3.1.31 масштабный коэффициент: Величина, на которую делится набор значений перед квантованием.

3.1.32 модифицированное дискретное косинусное преобразование (МДКП): Преобразование Фурье, основанное на IV типе косинусного преобразования (ДКП-IV) с дополнительным свойством наложения.

3.1.33 набор фильтров: Набор полосовых фильтров, перекрывающих весь диапазон звуковых частот.

3.1.34 набор фильтров анализа: Набор фильтров в кодере, с помощью которого ИКМ-отсчеты широкополосного звукового сигнала преобразуются в ряд прореженных отсчетов на выходе каждого фильтра.

3.1.35 набор фильтров синтеза: Набор фильтров в декодере, который восстанавливает ИКМ-отсчеты звукового сигнала из субполосных отсчетов.

3.1.36 нетональный компонент: Шумоподобный компонент звукового сигнала.

3.1.37 нижний предел: Самая низкая субполоса, в которой используется кодирование стерео.

3.1.38 обратное модифицированное дискретное косинусное преобразование (ОМДКП): Преобразование, обратное МДКП.

3.1.39 окно Ханна: Оконная функция, которая применяется к выборке отсчетов звукового сигнала перед преобразованием Фурье.

3.1.40 переквантование: Декодирование кодированных субполосных отсчетов для восстановления исходных квантованных значений.

3.1.41 побайтное выравнивание: Бит потока данных обладает побайтным выравниванием, если его позиция кратна 8 с начала потока.

3.1.42 полифазный набор фильтров: Набор фильтров с равной шириной полос пропускания.

3.1.43 полоса масштабного коэффициента: Ряд частотных линий в Уровне III, для которых используется один масштабный коэффициент.

3.1.44 порог маскирования: Функция частоты и времени, определяющая порог, ниже которого звуковой сигнал не может быть воспринят слуховой системой человека.

3.1.45 пост-коррекция: Фильтрация, применяемая к звуковому сигналу после хранения или передачи для предотвращения линейных искажений, вызванных пред-коррекцией.

3.1.46 пред-коррекция: Фильтрация, применяемая к звуковому сигналу перед хранением или передачей для улучшения отношения сигнал-шум на высоких частотах.

3.1.47 преобразование: Преобразование звукового сигнала из временной области в частотную путем субполосной фильтрации и/или МДКП.

3.1.48 программа: Совокупность передач, составленных по определенному плану.

3.1.49 психоакустическая модель: Математическая модель маскирующих свойств слуховой системы человека.

3.1.50 распределение битов: Распределение битов между полосами в соответствии с результатами психоакустического расчета.