【轉載】GD/J 057-2014《AVS+衛星專業綜合接收解碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法》解讀
2014年11月,GD/J 057-2014《AVS+衛(wèi)星專業綜合接收解碼器技術要求和測量方(fāng)法》通過總局科(kē)技司組織的廣播電影電視行(háng)業暫行技(jì)術文件(jiàn)審查。獵酷網第一(yī)時間邀請到該官方技術文件的主要起草人(rén)董文(wén)輝博士(總局規劃院中心所副所長)就該文件進行解(jiě)讀。
獵小(xiǎo)酷:董所(suǒ)長,很高(gāo)興又和您(nín)見麵了。在正(zhèng)式解讀之前,能否先給大家講一下這個技術文件出台的(de)背景嗎?
董文輝:
好的。廣電總局(jú)、工信部在聯合發布(bù)的《廣(guǎng)播電視先進性視頻編解碼(AVS+)技術應(yīng)用實施(shī)指南》中指出:自2014年1月1日起,各電視(shì)台新上星的高清(qīng)數字電視頻道,視頻應采用AVS+編碼;在(zài)2014年12月31日前,對於已上星的高清數字電視頻道,視頻應轉換為采用AVS+編碼。為支持上星高清節目(mù)的接收問題,亟需AVS+衛星專(zhuān)業綜合(hé)接收解碼器標準。
另外,GY/T 257.1-2012發布時,業界對AVS+的多數看法是用於高清節目傳輸,兩部委發布的實施指南也主要針對高清節目。之後(hòu),國家新聞出版廣電總局啟動中央廣播電視節(jiē)目無線數字化全國覆蓋工程,計劃在全國各地通過地麵數字電視轉(zhuǎn)播12套央視標清節目(mù),視頻采用(yòng)AVS+標清編碼,因此(cǐ),需要有AVS+標清(qīng)衛星(xīng)專業綜合接收解碼器配合AVS+標清(qīng)節(jiē)目的(de)接收。起草小組對有(yǒu)關AVS+解碼設備廠家進行調研發現:目前,AVS+解碼芯片(piàn)基本都是高標清兼容的,現有的專業解碼器(qì)大多數都兼容高標清解碼;廠家紛紛表示開(kāi)發高標清兼容解碼器與開(kāi)發純標(biāo)清解碼器在成本上差別不大,不會為此生產純標清解(jiě)碼(mǎ)器。
因此,在(zài)目前形勢(shì)下,製定標準的目標對象是高標清兼(jiān)容的AVS+衛星專業綜合接收解碼器。起草小組在編製技術文件時,也是從高標清兼容的角度考慮(lǜ),對有關技術指標進行(háng)規定。
獵小酷:為(wéi)了方便業界了解文件內容,請您介紹下整個技術文件的(de)內容構成(chéng)是怎樣的?
董文輝:
好的。GD/J 057-2014暫行技術文件共(gòng)分五章。
第一(yī)章概括了該技術文件的適(shì)用範圍;
第二章列出了該技術文件的規範性(xìng)引用文件,包括相關(guān)視音頻編碼標準及相關測量標準;
第三章給(gěi)出了ASI、AVS+、ETSI、SDI、TS等縮略語;第四章和第五章是(shì)該技術文件的核心章節,分別規定了AVS+衛星專業綜合接收解碼器的(de)技(jì)術要求和測量方法。
第四(sì)章(zhāng)技術要求從以下(xià)九個方麵進行了規定:功能和物理接口要求、衛星信道(dào)射頻技術要求、標準符合性技術要求、ASI輸入接口技術要求、SDI輸出接(jiē)口技術要(yào)求、ASI輸出接口要求、IP輸出傳輸層性能、視(shì)頻技術要求和音頻(pín)技術要求。
第五章(zhāng)測量方法首先規定了測量的環境條件、測量用參考編碼器要求以及測量用TS流的要求,進而(ér)根據不(bú)同的測量項目,描述了相應的測(cè)量框圖和測量步驟。
獵小酷:技術文件對解碼(mǎ)器功能(néng)和物(wù)理接口有什麽具體要求嗎?
董文輝:
經起草小組的(de)討論以及對電視台、有線運營商等(děng)相關單位的調研,明確該技(jì)術文件的目(mù)標對象,規定出相應的功(gōng)能和物理接口。
由於目標對象為AVS+衛星(xīng)專業(yè)綜合接收解碼器,主要用於衛星信號接收解碼,因此衛星信道射頻輸入接口為必備(bèi)項,而ASI和IP輸入接口為可選項。
(1)ASI輸(shū)入最大碼率
考慮到一個36MHz的衛星(xīng)轉發器采用DVB-S2、8PSK方式調(diào)製,支(zhī)持的碼率可以達到66Mbps,因此,AVS+衛(wèi)星(xīng)專業綜合接(jiē)收解碼器支持的ASI輸入最大碼率應大於66Mbps,經實(shí)際調研,最終定為(wéi)“至少支持到70Mbps(不包含空包)”。
(2)音視(shì)頻相對延時調整
起(qǐ)草小組經實測和(hé)調研,目前AVS+解碼器所用(yòng)的幾(jǐ)家芯片,解碼輸(shū)出的音視頻相對延時在斷(duàn)開信號(hào)重連後均有正負幾十毫(háo)秒之內的無規律改變。即便是國際主流解碼(mǎ)器所用芯片(piàn)也有類似現象(但可通過手動方式逐毫秒地(dì)調整音視頻相對延時(shí))。因此直接規定音視頻相對延時指標不符合實際(jì),經討論,不做音視頻相對延時指標規定,但在表1“功能和物理接口要求”中,增加音視頻相對延時調整的功能要求。
(3)“高清視頻解碼支持”中的(de)類和級
GY/T 271-2013 中規定了AVS+高清編碼器必備的(de)類和級為:廣播類(lèi),6.0.1.08.60級。《廣播電視(shì)先進性視頻編解碼(AVS+)技術應用實施指(zhǐ)南》中也提出:上星的高清數字電視頻道,視頻應采用AVS+標準中的廣播類(broadcast profile)、級6.0.1.08.60壓縮編碼方式(shì)。基於這些因素,GD/J 057-2014對類和級的解碼支(zhī)持要求“廣播類,6.0.1.08.60級”為必備項。
(4)“高清視頻解碼支持”中的最大碼率
根據GY/T 257.1的規(guī)定,采用AVS+廣播類,6.0.1.08.60級編碼,視頻最大碼率可到(dào)50Mbps。但是《廣播電視(shì)先進性視頻編解碼(AVS+)技術應用實施指南》建議(yì)的AVS+編碼(mǎ)碼率為至少12Mbps。經起草小組討論(lùn)認為上星高清節目(mù)的AVS+編(biān)碼碼率通常不會超過15Mbps,因(yīn)此,GD/J 057-2014規定視頻解碼支持的最大(dà)碼率應不低於15Mbps。
(5)“高清視頻解碼支持”中的(de)場順序
在GY/T 257.1中,規定了AVS+編碼場順序可以為頂場在先和底場在先,考慮到我國高清電視采用的製式為頂場在先,結(jié)合當前設備的實現情況(kuàng),GD/J 057-2014最終確定技術(shù)要求為“支持(chí)頂(dǐng)場在先”。
(6)“標(biāo)清(qīng)視頻解碼支持”中(zhōng)的(de)類和(hé)級
根據GY/T 271-2013的規定,對於廣播類,4.0.2.08.60級編碼,支持的最大幀率為60,支持的最大碼率為20Mbps,支持(chí)的BBV緩衝區大小為10485760bit。起草小組討論(lùn)認為該編碼級已可滿足(zú)當期的標清應用需求。
獵小酷(kù):對(duì)衛星(xīng)信道射(shè)頻技術有要求嗎?
董文輝:
GD/J057-2014的4.2規定了被測設備衛星信道的射頻技術(shù)指(zhǐ)標要求(qiú),該指標要求引用了GY/T148-2000的相應技術要求。測量方法按照GY/T 150-2000規定的測試方法進行測量。
獵小(xiǎo)酷:我們知道標準符合(hé)性(xìng)測試非常重要啊。您能否具體介紹下相關的(de)技術要求?
董文輝:
GD/J 057-2014的4.3規定了被測設備視頻解碼環節的標準(zhǔn)符合性技術要求為:
4.3 標準符合性技術要(yào)求(qiú)應能通過GY/T 257.2-2014的5.4.2中不超出本技(jì)術文件表1“高清視頻解碼支持”和“標清視頻解碼支持”技術要求的符合性測試。
GD/J 057-2014的5.4規定了相應的測量方法:
5.4 功能和符(fú)合性測量
5.4.1測量框圖
[碼流發(fā)生器]-->[調製(zhì)器]-->[被測解碼器]-->[監視器(qì)]
圖1功能和符合性測量框圖(tú)
5.4.2測量步驟
測(cè)量步驟如下:
a) 如圖1連接測量(liàng)儀(yí)器和被測設備;
b) 播放測試用TS流,由被測解碼器解碼輸出至監視(shì)器;
c) 通過監視器觀(guān)察測試過程中解碼(mǎ)輸出的音視頻是否(fǒu)出現不應有的異常情況。
將上述技術(shù)要求和測量方法結合起來,可以理解為:采用GY/T 257.2-2014的5.4.2中不超出GD/J 057-2014表1“高清視頻(pín)解碼支持”和“標清視頻解碼支持”技術要(yào)求的測試位流進行測試,通過監視器觀察,測試過程中解碼輸出的(de)音視頻不應出現不應有的異常情況。
對此,用戶可能會有兩個疑問:測試用TS流(liú)是什麽碼流?通過監視器觀察時如何判定音視頻是否出現不應有的異常情況?
(1)測試用TS流
GY/T257.2-2014的5.4.2中規定了解碼器(qì)的符合性測(cè)試所用(yòng)的15類共55個測試位(wèi)流,基本涵蓋了GY/T257.1中對解碼(mǎ)器(qì)的各項規定,這些測(cè)試位流對各項碼流參數(幀率、色度格式(shì)、場順序、碼率等)進行了精心設計(jì),力(lì)圖使得各項參數能遍曆其可能的取值(zhí),以便對解碼器的標準(zhǔn)符合性進行全麵考察。
而GD/J 057-2014從(cóng)實際應用的角度出發,對AVS+衛星(xīng)專業綜合接收解碼器“高清視(shì)頻(pín)解碼支持”和“標(biāo)清視頻(pín)解碼支持”的規定為最基本要求,針(zhēn)對性較強。例(lì)如:“高清視頻解碼支持(chí)”要求中,支持的色度格式規定“4:2:0”為必備項;支持的最大碼率規(guī)定“不小於15Mbps”。
因此,GY/T257.2-2014中的某些測試位流可不用來測試AVS+衛星專業綜合接收解碼器,如測試位流#26:
5.4.2.11.2 測試位流#26
說明(míng):測試位流中level_id的值為‘0x22’或‘0x42’,chroma_format的值為2,intra_chroma_pred_mode和intra_chroma_pred_mode_422遍曆所有可(kě)能的取值。
對象(xiàng):4:2:2格式的解碼。
目的:測(cè)試(shì)解碼器能否支持4:2:2格(gé)式(shì)的正確解碼。
從描述中可見(jiàn),測試位流#26的色度格式為4:2:2,而GD/J 057-2014“高清視頻解(jiě)碼支(zhī)持”中隻要(yào)求4:2:0,沒要求4:2:2。因此,測試位流#26不(bú)應用於AVS+衛星專業(yè)綜合接收解碼(mǎ)器的測試。
所以,AVS+衛星專業綜合接收解碼器的所用的測(cè)試碼流,應是257.2-2014的5.4.2的(de)55個測試位流所對應的測試碼流集中,參數取值不(bú)超出GD/J 057-2014“高清視頻解碼支持”和“標清視頻解碼支持”的那(nà)一部分。
(2)符合性(xìng)測試(shì)結果的判定
在進行標準符合性測試時,測試人員需(xū)通過監視器觀(guān)察(chá)解碼輸出的音(yīn)視頻是否出現不應有的異常情況。此處之所(suǒ)以強調“不(bú)應有(yǒu)的異常情況”,是因為在測試過程中,測試人員觀察到的畫麵異常可能包含兩種情況。一種是測試碼流壓縮(suō)製作過程中產生的一(yī)些異常,與解(jiě)碼(mǎ)器無關;另一種是被測(cè)解碼器可能引入的異常(cháng),這後一(yī)種異常才是“不應有的異常”。
有必要強調的是,由於標準符合(hé)性測試的特殊(shū)性,有些測試碼流本身(shēn)可能會存在馬賽克(kè)、靜幀等異常(cháng),測試人員應該正確識別(bié)這些情況。
獵小酷:文件對(duì)ASI、SDI、IP接口(kǒu)是否有具體的技術要求?
董文輝:
GD/J 057-2014的4.4和4.6規定了被(bèi)測設(shè)備ASI輸(shū)入輸(shū)出(chū)接口的電氣特性技術要求,該要(yào)求引用的是GY/T 170-2001《有線數字電(diàn)視(shì)廣播信道編碼與(yǔ)調製(zhì)規範》中的ASI鏈路電氣特性指標規(guī)定。
GD/J 057-2014的(de)4.5規定了被測設備SDI輸出接(jiē)口的電氣特性技術要求。其中SDI高清輸出(chū)接口要求引用的是GY/T 157-2000《演播室高清(qīng)晰(xī)度(dù)電視數字視頻信號接口》的相關規定;SDI標清輸出接口要求引用的是GB/T 17953-2012《標準清晰度電視4:2:2數字分量視頻信號接口》的相關規定。
GD/J 057-2014的4.7規定(dìng)了被測設備IP輸出傳輸層的(de)技術要求,該技術要求(qiú)及相應測量方法參(cān)考GY/T 271-2013《AVS+高清(qīng)編(biān)碼器技術要求和測量方法》進行規定。
獵(liè)小酷:文件對視頻、音頻的技術要(yào)求是怎樣的?
董文輝:
GD/J 057-2014的4.8規定了被測設(shè)備的高(gāo)清數字視頻通道和標清數字視頻通道(dào)指(zhǐ)標要求。其中,高清視頻技術要求及相應的測量方法參照GY/T 271-2013 《AVS+高清編碼器技術要求和測量方法》進(jìn)行規定。標清視頻技術要求及相應測量方法參照GY/T243-2010《標準清晰度電視(shì)數字視頻通道技術要求(qiú)和測量方法》進行(háng)規定(dìng)。
GD/J 057-2014的4.9規定了被(bèi)測(cè)設(shè)備的數字音頻通道技術指標要求,該技術(shù)要(yào)求(qiú)主要參考了GY/T 271-2013《AVS+高清編碼器技術要求和測量方(fāng)法》的規定,並根據實際測試情況,增加了音頻通道“介入增益”測試項,主要考(kǎo)察解碼器對音頻信號電平的保真程度。介入增益的測量(liàng)結果以輸出信號電平與輸入信號電平的差值表示。
獵小酷:技術文(wén)件對測量(liàng)用TS流的規定和考量是什麽?
董文輝:
GD/J 057-2014的5.3規定(dìng)了測量用(yòng)TS流的要求為:
5.3 測(cè)量用TS流
5.3.1 高清測試流
除5.5中對碼率有特殊規定以及符(fú)合(hé)性的檢測項目之外,在測量過程中,TS輸出(chū)碼率設置為(wéi)14Mbps;視頻壓縮碼率設置為(wéi)12Mbps;雙聲道和2.0立體聲音頻壓(yā)縮碼率設置為(wéi)256kbps,取樣頻率48kHz;5.1環繞聲音頻壓縮碼率設置為(wéi)384kbps,取樣頻率48kHz。無ETSITR 101 290 V1.2.1中規定的一級、二(èr)級錯(cuò)誤。
5.3.2 標清(qīng)測試流
除5.5中對碼率有特殊規定以及符合性的檢測項目之外,在測量過程中,TS輸出碼率設置為4Mbps;視頻壓縮碼率設置(zhì)為3Mbps;雙聲道和2.0立體聲(shēng)音頻壓縮碼率設置為256kbps,取樣頻率48kHz。無ETSI TR 101 290 V1.2.1中規定的一級、二級錯誤。
之(zhī)所以(yǐ)要對測試用的TS流做(zuò)出上述規定,主要考慮到兩個因素:
(1)TS流碼率、視(shì)音頻壓縮碼率,與IP輸出傳輸層性能(néng)、視頻指標、音頻指標等息息相關。為保證測量結果的準確性和(hé)一致性,有必要統一碼率設置(zhì)。
(2)測量用的TS流本身(shēn)不應出現ETSI TR 101 290 V1.2.1中規定的一級、二級錯誤,否則可(kě)能引起解碼器的解碼異常,影響測量結果。
獵小酷:感謝董所長對GD/J 057-2014技(jì)術文件的重要解讀。我們下次再見。
董文輝:再見!
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