Профессиональное решение
для инженеров-конструкторов и проектировщиков

     
     ГОСТ Р 53556.7-2013

     

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 звуковых сигналов (HILN)

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). Parametric audio coding (HILN)

     

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 22 ноября 2013 г. ТК* 1704-ст

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

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", NEQ)

________________

* 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 действия


Параметрическое аудиокодирование обеспечивает инструменты HILN, которые дополняют другие инструменты кодирования естественного аудио в области уровней очень низких битовых скоростей. Их внимание сосредоточено на представлении монофонических музыкальных сигналов с низкой и промежуточной сложностью контента в диапазоне 4-16 Кбит/с. HILN задействует высокую степень интерактивности путем неявной поддержки изменения скорости и шага во время воспроизведения с возможностью масштабируемости скорости передачи. Кроме того возможная комбинация с инструментами параметрического кодирования речи HVXC допускает очень эффективные схемы кодирования речи и музыкальных сигналов.

     1.1 Технический обзор


Параметрическое аудиокодирование MPEG-4 использует метод HILN (Гармонические и отдельные линии плюс шум), чтобы кодировать такие аудиосигналы, как музыка на скоростях передачи 4 Кбит/с и выше, используя масштабируемое параметрическое представление аудиосигнала. HILN позволяет независимо изменять скорости и шаг во время декодирования. Кроме того HILN может быть объединено с параметрическим кодированием речи MPEG-4 (HVXC), чтобы сформировать интегрированный параметрический кодер, охватывающий более широкий диапазон сигналов и скоростей передачи.

Интегрированный параметрический кодер может работать в следующих режимах:

Таблица 1 - Режимы работы параметрического кодера

PARAmode

Описание

0

только HVXC

1

только HILN

2

переключение HVXC/HILN

3

смешанный HVXC/HILN

          

PARAmodes 0 и 1 представляют режимы фиксированных HVXC и HILN. PARAmode 2 разрешает автоматическое переключение между HVXC и HILN в зависимости от типа текущего входного сигнала. В PARAmode 3 декодеры HVXC и HILN могут использоваться одновременно, и их выходные сигналы добавляются (смешиваются) в параметрическом декодере.

В режимах "коммутируемые HVXC/HILN" и "смешанные HVXC/HILN" инструменты декодера HVXC и HILN работают альтернативно или одновременно согласно PARAswitchMode или PARAmixMode текущего фрейма. Чтобы получить надлежащее временное выравнивание выходных сигналов декодера HVXC и HILN прежде, чем они будут добавлены, буфер FIFO компенсирует разницу во времени между задержкой декодера HVXC и HILN.

Чтобы избежать трудных переходов на границах фрейма, когда декодеры HVXC или HILN включаются или выключаются, соответствующие выходные сигналы декодера появляются и спадают постепенно. Для декодера HVXC применяется линейное изменение 20 мс, когда он включается или выключается. Декодер HILN не требует дополнительного замирания из-за гладких окон синтеза, используемых в синтезаторе HILN. Необходимо только сбросить декодер HILN (numLine = 0), если текущий фрейм потока битов не содержит HILNframe ().

     2 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины и сокращения с соответствующими определениями, используемые в ГОСТ Р 53556.0-2009.

     3 Синтаксис потока битов


Естественный объект аудио MPEG-4, использующий параметрическое кодирование, передается в одном или нескольких элементарных потоках: поток базового уровня, поток дополнительного уровня улучшения и один или более дополнительных потоков уровня расширения.

Синтаксис потока битов описывается в коде pseudo-C.

Мнемоники LARH1, LARH2, LARH3, LARN1, LARN2, DIA, DIF, DHF, DFS указывают, что используется кодовая комбинация "vlclbf".

Мнемонический SDC указывает, что используется кодовая комбинация "vlclbf", которая декодируется HILN SubDivisionCode, используя параметры для SDCdecode (), как дано в описании синтаксиса потока битов.

     3.1 Конфигурация декодера (ParametricSpecificConfig)


Информация о конфигурации декодера для параметрического кодирования передается в ParametricSpecificConfig () базового уровня и элементарном потоке уровня улучшения или расширения.

Параметрический базовый уровень - конфигурация

Параметрический кодер в немасштабируемом режиме или базовом уровне в масштабируемом режиме HILN используют ParametricSpecificConfig () с isBaseLayer == 1.

Параметрический уровень улучшения/расширения HILN - конфигурация

Чтобы использовать HILN в качестве ядра в режиме "масштабируемый T/F с ядром", в дополнение к базовому уровню HILN требуется уровень улучшения HILN. При работе с масштабируемой скоростью передачи HILN в дополнение к базовому уровню HILN разрешаются один или более уровней расширения HILN. Уровень улучшения и уровень расширения используют ParametricSpecificConfig () с isBaseLayer == 0.

Таблица 2 - Синтаксис ParametricSpecificConfig ()

Синтаксис

Количество битов

Мнемоника

ParametricSpecificConfig ()

{

isBaseLayer;

1

uimsbf

if (isBaseLayer) {

PARAconfig ();

}

else {

HILNenexConfig ();

}

}

3.1.1 Конфигурация параметрического декодера аудио

Таблица 3 - Синтаксис PARAconfig ()

Синтаксис

Количество битов

Мнемоника

PARAconfig ()

{

PARAmode;

2

uimsbf

if (PARAmode! = 1) {

ErHVXCconfig ();

}

if (PARAmode! = 0) {

HILNconfig ();

}

PARAextensionFlag;

1

uimsbf

if (PARAextensionFlag) {

/* to be defined in MPEG 4 Phase 3 */

}

}

     

Таблица 4 - PARAmode

PARAmode

Длина фрейма

Описание

0

20 мс (160 выборок)

только HVXC

1

см. 3.1.2 и 5.1.4.3.3

только HILN

2

40 мс (320 выборок)

переключение HVXC/HILN

3

40 мс (320 выборок)

смешивание HVXC/HILN

3.1.2 Конфигурация декодера HILN

Таблица 5 - Синтаксис HILNconfig

Синтаксис

Количество битов

Мнемоника

HILNconfig ()

{

HILNquantMode;

1

uimsbf

HILNmaxNumLine;

8

uimsbf

HILNsampleRateCode;

4

uimsbf

HILNframeLength;

12

uimsbf

HILNcontMode;

2

uimsbf

}