Профессиональное решение
для инженеров-конструкторов и проектировщиков


ГОСТ Р 53556.8-2013

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Звуковое вещание цифровое

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

ЧАСТЬ III (MPEG-4 AUDIO)

Параметрическое кодирование высококачественных звуковых сигналов (SSC)

Sound broadcasting digital. Coding of signals of sound broadcasting with reduction of redundancy for transfer on digital communication channels. A part III (MPEG-4 audio). Technical description of parametric coding for high quality audio



ОКС 33.170

Дата введения 2014-09-01

     

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 25 октября 2013 г. N 1212-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО/МЭК 14496-3:2009* "Информационные технологии. Кодирование аудиовизуальных объектов. Часть 3. Аудио" (ISO/IEC 14496-3:2009 "Information technology - Coding of audio-visual objects - 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

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2020 г.


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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 ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения


Стандарт описывает схему параметрического кодирования для сжатия высококачественного аудио MPEG-4 audio. Краткое наименование - SSC (SinuSoidal Coding). При скоростях передачи приблизительно 24 Кбит/с стерео и на частоте дискретизации 44,1 кГц схема кодирования SSC предлагает качество, которое необходимо для многих приложений.

SSC использует четыре различных инструмента, которые вместе параметризуют аудиосигнал. Эти инструменты состоят из моделирования переходного процесса, моделирования синусоид, моделирования шума и моделирования образа стерео. Одна из отличительных особенностей SSC состоит в том, что оно оказывает поддержку декодера для независимого темпа и масштабирования шага при почти любой дополнительной сложности.

Инструмент переходного процесса

Инструмент переходного процесса захватывает чрезвычайно динамичные события входного аудиосигнала. Эти события эффективно моделируются посредством ограниченного количества синусоид, которые формируются посредством огибающей.

Инструмент синусоид речевого выхода для инструментов FA и для дублирования МР с информацией о форме губ.

Инструмент синусоид захватывает детерминированные события входного аудиосигнала. Природа медленного изменения синусоидальных компонентов для типичных аудиосигналов используется, соединяя синусоиды по последовательным фреймам. Посредством дифференциального кодирования могут быть эффективно представлены параметры частоты, амплитуды и фазы.

Шумовой инструмент

Шумовой инструмент захватывает стохастические или недетерминированные события входного аудиосигнала. В декодере в качестве возбуждения используется генератор белого шума. Чтобы управлять временными и спектральными свойствами шума в аудиосигнале, применяется временная и спектральная огибающая.

Инструмент параметрического кодирования стерео

Инструмент параметрического кодирования стерео в состоянии захватывать стереообраз входного аудиосигнала в ограниченном количестве параметров, требуя только небольшого служебного сигнала в пределах от нескольких Кбит/с для среднего качества до приблизительно 9 Кбит/с для более высокого качества. Вместе с монофоническим смешиванием входного сигнала стерео, сгенерированного параметрическим инструментом кодирования стерео, инструмент параметрического декодирования стерео в состоянии регенерировать стереосигнал. Это - универсальный инструмент, который может работать в комбинации с любым монофоническим кодером. В Приложении А настоящего стандарта приводится нормативное описание комбинации НЕ-ААС с инструментом параметрического кодирования стерео. SSC также может работать в двойном режиме моно. В этом случае инструмент параметрического кодирования стерео не используется. Инструмент параметрического стерео предназначается для низких скоростей передачи.

     2 Термины и определения

2.1 фрейм: Основная единица, которая может декодироваться сама по себе (требуется информация заголовка файла для общих настроек декодера).

2.2 фильтр Лагерра: Структура фильтра, используемого в анализе шумов и синтезе.

2.3 аудио фрейм: Содержит все данные, чтобы декодировать SSC-кодированный фрейм как автономный модуль (требуется информация заголовка файла для общих настроек декодера). Для аудио фреймов с refresh_sinusoids = = %1 и refresh_noise = = %1 полный фрейм всегда может быть восстанавлен, иначе в случае произвольного доступа возможно, что части сигнала не могут быть восстановлены (например, синусоидальные продолжения, шум).

2.4 подфрейм: Мелкоструктурированность в пределах фрейма.

2.5 : Частота дискретизации в герцах.

2.6 сегмент: Интервал выборок, которые могут быть синтезированы на основе параметров, которые соответствуют подфрейму. Размер сегмента .

2.7 окно: Функция, которая используется, чтобы взвешивать синтезируемые выборки в пределах сегмента так, чтобы получить достоверный синтез.

2.8 LSF: Спектральная частота линии.

2.9 наложение и дробление: Аддитивный метод объединения перекрывающихся интервалов во время синтеза сигнала.

2.10 процесс связывания: Метод отслеживания синусоидальных компонент в течение продолжительного времени.

2.11 рождение: Первый компонент синусоидальной дорожки.

2.12 продолжение: Компонент синусоидальной дорожки, который находится не в начале или конце дорожки.

2.13 смерть: Последний компонент синусоидальной дорожки.

2.14 SMR: Отношение сигнала к маскировке.

2.15 частичный: Синусоида ограниченной продолжительности.

2.16 IID: Межканальные различия в интенсивности.

2.17 IPD: Межканальная разность фаз.

2.18 OPD: Полная разность фаз.

2.19 ICC: Межканальная когерентность.

     3 Символы и сокращения     

     3.1 Арифметические операторы


Округление к минус бесконечность

Округление к плюс бесконечность.

mod Оператор модуля: mod. Определенный только для положительных значений и .

Гамма функция распределения, определенная как .

     3.2 Операторы отношения


Если является истиной, тогда , иначе .

     3.3 Мнемоники


Чтобы описать различные типы данных, используемые в кодированном потоке битов, определяются следующие мнемоники.

uimsbf

Целое число без знака, старший значащий бит в начале.

simsbf

Целое число со знаком, старший значащий бит в начале.

bslbf

Левый бит потока битов в начале.

     

     3.4 Диапазоны

[0, 10]

Число в диапазоне от 0 до, и включая 10.

[0, 10>

Число в диапазоне от 0 до, но исключая 10.

     

     3.5 Численное представление



Представление двоичного числа (например, %01111100).



Представление шестнадцатеричного числа (например, 7$С).

X

Числа без префикса используют представление десятичного числа (например, 124).

     

     3.6 Определения

S

Число выборок в подфрейме.

L

Число выборок в сегменте; L=2*S.

numQMFSIots

Число выборок поддиапазона QMF на элемент ps_data (). Для SSC этот параметр фиксируется в 24.

     

     4 Полезные нагрузки для SSC аудио объектного типа

     4.1 Конфигурация декодера (SSCSpecificConfig)

Синтаксис SSCSpecificConfig (), см. таблицу 1.


Таблица 1 - Синтаксис SSCSpecificConfig ()