本标准规定了以P×64kbit/s速率工作的视听业务中，活动图像的视频编码和解码的技术要求，其中P为1～30。本标准规定适用于使用P×64kbit/s信道的，多种视听业务中的活动图像编码和解码。 GB/T 15845.5-1995 视听用户终端技术要求p×64kbit/s视听业务的视频编解码器 GB/T15845.5-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS.33.140
中华人民共和国国家标准
GB/T15845.5—1995
视听用户终端技术要求
PX64kbit/s视听业务的视频编解码器Performance reguirements of audiovisual terminalsVideo codefor audiovisual services at PX64kbit/s1995-12-13发布
国家技术监督局
1996-06-01实施
中华人民共和国国家标准
视听用户终端技术要求
PX64kbit/s视听业务的视频编解码器Performancerequirements of audiovisual terminalsVideocodeforaudiovisual services atPX64kbit/sKAONiKAca-
GB/T15845.5—1995
本标准等效采用国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议H.261《PX64kbit/s视听业务的视频编解码器》(1992年版）门
1主题内容与适用范围
本标准规定了以P×64kbit/s速率工作的视听业务中，活动图像的视频编码和解码的技术要求，其中P为1～30。
本标准规定适用于使用P×64kbit/s信道的，多种视听业务中的活动图像编码和解码。2引用标准
GB/T15845.1视听用户终端技术要求视听用户终端业务中64～1920kbit/s信道的顿结构CCITTI.420基本用户bzxz.net
-网络接口
CCIR601演播室数字电视编码参数3技术要求
3.1概述
编解码器的方框图示于图1。
采用说明：
1J本标准除编排格式按GB1.1外，其第3章技术内容与CCITTH.261建议完全等同。国家技术监督局1995-12-13批准1996-06-01实施
源验香器
潮摘醇器
3.1.1视频输入和输出
GB/T15845.5—1995
外部控制
被频复接颈钙器
)视蝠码鼎
碘显复按编码器
L 视频无码异
数事器
烧神器
视频编解码器的方框图
经码据
释矽靠
本标准规定的源编码器适用于公共中间格式（CIF）（见3.2.1条）图像上的编码。输入和输出电视信号可以是复合信号或分量信号，模拟信号或数字信号。这些信号的标准以及公共中间格式的互相转换方法不在本标准中规定。
3.1.2数字输入和输出
视频编码器提供自行产生的数字比特流，该比特流将与其他可能的信号组合（按GB/T15845.1规定)。视频解码器完成反过程的工作。3.1.3取样频率
图像以电视行速率整倍取样，该取样时钟与数字网络的时钟是异步的。3.1.4源编码算法
采用减少时间多余度的帧间预测和减少剩余信号的空间多余度的变换编码相结合的方法。解码器具有运动补偿能力，容许在编码器中选用运动补偿技术。3.1.5比特率
本标准规定主要使用的视频比特率在40kbit/s～2Mbit/s之间。3.1.6传输的对称性
编解码器可用于双向或单向的视觉通信。3.1.7误差控制
发送的比特流包含一个BCH(511，493)的前向纠错码，解码器中的这部分是选用的。3.1.8多点工作
含支持交换的多点工作所需要的特性。3.2源编码器
3.2.1源格式
对于非隔行（扫描）的图像，源编码器每秒工作30000/1001（近似帧频为29.97Hz)，图像频率的容差为士50ppm。
GB/T15845.5—1995
iKAONiKAca
图像按亮度和色差分量（Y、CB和C）进行编码，这些分量和表征它们样值的码都遵循CCIR601建议的规定。
黑=16
零色差=128
白=235
峰值色差=16和240
这些值是标称值，编码算法对1～254的输入起作用。两种图像扫描格式规定如下：
第一种格式（CIF），亮度取样结构为正交排列的每行352个像素，垂直方向每幅图像为288行，两个色差分量中的每一个的取样结构是正交的每行176个像素。垂直方向每幅图像为144行。色差样点的配置应按图2所示，使该块的边界与亮度块边界一致。这些像素和行所覆盖的图像区域的宽高比为4：3，并与本地标准的电视输入的有效部分相对应。注：每行的像素数目，对于分别以6.75MHz和3.375MHz取样525或625行视频信源的亮度和色差信号，都是兼容的。这些频率与CCITT601建议的频率有一简单关系。××-××××
××××××
图2亮度和色度样点的配置
亮度样点：
色度样点：
块边沿。
第二种格式，即四分之一CIF（QCIF），其像素数和行数都是第一种格式的一半。所有的编解码器都必须能用QCIF工作，某些编解码器也能以CIF工作。编解码器要提供一种在传送的图像之间有至少0，1，2或3幅不传送图像而限制编码器的最大图像速率的方法。它应以外部方法来选择这一最小图像间隔和CIF或QCIF格式（例如，见GB/T15845.1）。3.2.2视频源编码算法
图3是源编码器的一般形式，主要单元为预测，块变换和量化。预测误差（顿间模式）或输入图像（顿内模式）被划分成8个像素乘8行的块，这些块再被划分成发送的或不发送的两种，接着再将4个亮度块与2个空间上与其相应的色块差组合形成一个如3.3.2.4条中图10所示的宏块(macroblock）。模式与是否发送某块的选择准则不在本标准中规定，它们作为编码控制策略的一部分可以动态变化。发送块被变换，对得到的变换)系数进行量化，再实施变长编码。3
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T一变换，Q一量化，P一具有运动补偿可变时延的图像存储器，CC一编码控制，F一环路滤波器，t—发送与否标志；p—内/顿间标志；q-变换系数的量化下标；qz一量化器指示；f—环路滤波器的通/断；V—运动失量图3源编码器
3.2.2.1预测
预测是在图像间进行的，可增添运动补偿（3.2.2.2条）和空间滤波（见3.2.2.3条）。3.2.2.2运动补偿
接流品
运动补偿(MC)是编码器中的一个选件。解码器对每个宏块接收一个矢量，这些运动量的水平和垂直分量都有不超过士15的整数值，该矢量用于此宏块中的四个亮度块。将宏块的运动矢量各分量值除以2，并舍去小数部分就得到两个色差分量的运动失量。运动矢量的水平或垂直分量的正值表明预测是由前面图像的像素形成，这些前面图像的像素在空间上是相对于要预测的像素右边或下边。运动矢量的限制条件是：运动矢量所参考的所有那些像素都在编码的图像区域中。3.2.2.3环路滤波器
二维空间滤波器可以修正预测处理，该滤波器（FL），只对要预测的8X8方块中的像素起作用。该滤波器可分离成一维的水平函数和一维的垂直函数，两个一维滤波器都是非递归的，其系数为0.25、0.50、0.25，在块的边沿处抽头中有一个会落到块的外面，此时一维滤波器的系数应改为0、1、0。二维滤波器输出的全部计算结果四舍五入保持为8比特的整数值。在一个宏块中的全部6个块都应根据宏块的类型（见3.3.2.3条MTYPE）将该滤波器以通/断(on/off)进行切换。
3.2.2.4变换
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IKAONiKAca
用一个可分离的8X8的二维离散余弦变换首先对要发送的块进行处理，反变换的输出限幅之后在一256～255间变化，用9比特表示。反变换的转移函数为：f(a,9) = 1/42c(u)C(0)F(u,0)cos[p(2a + 1)u/16Jcos[p(2g + 1)0/16]（1）
式中,,ay=0,1,2....7,
一像素域的空间坐标；
-变换域坐标，
c(u）=1/V2当u=0,否则c(u）=1
C(）=1/~2当v=0否则C()=1。
注：在要交换的块中，=0和3=0分别是指像块的最左边和最上边的像素。本标准不规定计算变换的计算方法，但反变换应满足附录A（补充件）中规定的容差要求。3.2.2.5量化
内部直流系数的量化器是一个，而其他系数的量化器共有31个。在一个宏块中，除内部直流系数外，全部其他系数都用同一个量化器。判断电平未作规定。内部直流系数是步长为8、无死区的线性量化的变换值，其他31个量化器中的每一个通常也都是线性的，但其环绕零（点）有一中心死区，步长为2～62间的偶数值。
重构电平在3.3.2.4条中确定。
注：若量化步长过小，则变换系数的整个动态范围不能体现。3.2.2.6重构图像的限幅
为了防止变换系数幅度的量化失真在编码器和解码器环路内引起计算溢出，必须插入限幅。应对重构图像实施限幅，这里指的重构图像是将预测值和编码处理中不断修正的预测误差相加得到的。该限幅器将使小于0或大于255的像素值分别定为0和255。3.2.3编码控制
可以改变几种参数来控制编码视频数据的产生速率，包括源编码器前处理，量化器、方块的有效块准则和时间亚取样。在整个控制策略中，这些量的比例关系应如何确定，不属于本标准的范围。若需要，时间亚取样将以丢弃整顿图像来实现。3.2.4强制刷新
由强制使用编码算法的顿内模式来实现本功能。没有定义刷新图案。为了控制反变换失配误差的积累，每个宏块最多发出132次应至少强制刷新一次。3.3视频复接编码器
3.3.1数据结构
除非特别指明，都是首先发送最高有效位，即发送本标准的码表中的比特1(Bit1)或最左边的比特。除非特别指明，所有未用的或空余的比特都置为“1”。空余的比特有待于CCITT规定其功能后方可使用。
3.3.2视频复接安排
视频复接是按分层结构，以4层安排的，由顶层到底层为：图像，
块组（GOB）
宏块(MB)；
像块。
视频复接编码器的体系如图4所示。5
图商限
块组层
3.3.2.1图像层
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MRA STUFFING
TOCEFF
表示厨定长
PSPARE
GSPARE
图4视频复接编码器的体系图
表示变长
GOB LATER
MBLAYE
每幅图像的数据由顿头和跟随其后的GOB数据构成。图像层结构示于图5。丢弃图像的头不发送。
图像起始码(PSC)
PSPARE
图5图像层结构
20bit码字，其值为00000000
时间参考(TR)
GOE Drta
5bit数，有32种可能值，其形成方法是将前面发送的顿头的值增加1再加上自最近一次发送后而未发送的图像（在29.97Hz）数目，仅用5位最低有效位完成计算。类型信息PTYPE
有关整个图像的信息为：
分裂屏幕指示，“0”非，“1”是。bit2:
bit3：
bit5和6：
额外插入信息(PEI)
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文件摄像机指示，“0”非，“1”是。凝固图像释放，“0”非，“1”是。源格式，“0”为QCIF，“1”为CIF。备用。
当置1时，该比特即告知后面还有可选用的数据段存在。图像层备用信息（PSPARE）
0/8/16.-bit
KAIKAca
若PEI置成“1”，则其后跟9比特，其中8比特是数据比特（PSPARE），第9比特是PEI比特，它指示后面是否还有9比特结构，如此继续下去。PSPARE的使用有待进一步研究。3.3.2.2块组层
每一顿图像都被划分成若干块组（GOB）。一个块组由1/12CIF或1/3QCIF的图像区组成（见图6)。一个GOB与Y的176像素乘48行以及空间上相应的C和C中每一个的88像素乘24行的区域有关。
每个GOB的数据由GOB头和后跟的宏块数据组成，其结构示于图7。在图像起始码之间，顺序传送每个块组编号一次，即使在某块组中无宏块数据，该块组编号也要传送，块组编号如图6所示。
块组起始码(GBSC)
GQUANI
幅图像中GOB的安排
GSTARE
图7块组层结构
0000000000001
16bit码字，其值为0000
块组编号(GN)
指示块组位置的4比特由图6中块组编号数的二进制码表示，块组编号13、14和15留在以后使用，块组编号0用于PSC。
量化器信息（GQUANT）
5bit固定长码字，它在任何后续的MQUANT取代前都指示本块组所用的量化器。码字是QUANT值的自然二进制码（见3.3.2.4条），为量化步长的一半，范围从1～31。额外插入信息（GEI)
该比特置“1”时，即告知后面还有可选用的数据段。块组层备用信息（GSPARE）
0/8/16..bit
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若GEI置“1”，那么其后的9比特由8比特数据（GSPARE)和另一GEI比特组成，该GEI比特指示后面是否还有9比特组，这样继续下去。GSPARE的使用待进一步研究。注：若GSPARE将来的规范没有限制最后的GSPARE数据比特，便可能发生与起始码的混淆。3.3.2.3宏块层
每一GOB都被划分成33个宏块，如图8所示。一个宏块与Y的16个像素乘16行有关，空间上相应于Cs和CR中每一个8像素乘8行的区域。1
图8GOB中宏块的安排
宏块的数据由MB头和后跟的像块数据组成，如图9所示。MOUANTMVD和CBP的存在与否由MTYPE指示。
宏块地址(MBA)
MQUANT
宏块层的结构
可变长
Block Data
用变长码字指示某一宏块在块组中的位置，传送次序如图8所示。在一个GOB中传送的第一个宏块，其MBA是绝对地址，对后续的宏块，其MBA是此宏块和前一个传送宏块的绝对地址差。MBA的码表由表1给出。
在该表中含有紧跟在GOB头后面或已编码的宏块后面用作比特填充的码字(MBAstuffing），该码字在译码器中应被丢弃。
起始码（startcode）的VLC也示于表1。表1宏块编址的可变长码表
0000111
0000110
00001011
000010110
010101
010010
0100011
0100001
00000111
00000110
010111
MBA总是含在发送的宏块中。
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续表1
MBAStuffing
Start code
若宏块所在图像的那部分没有信息，则该宏块不发送。类型信息（MTYPE）
可变长
0011011
KAONTKAca-
可变长码字给出了该宏块的有关信息及宏块中那些数据单元存在的信息。宏块类型、所含的单元及VLC码字均列于表2。
顿间+MC
顿间+MC
顿间+MC
顿间+MC+FIL
顿间+MC十FIⅡ
帧间+MC+FIL
MQUANT
注：①“X”指该项在本宏块中存在。MTYPE的VLC表
TCOEFF
0000000001
②将滤波器用于非运动补偿的宏块是可能的，只要说明其类型是MC十FIL，但为零失量。③MC表示运动补偿预测,FIL表示环路滤波。MTYPE总是包含在发送的宏块中。量化器（MQUANT）
只由MTYPE指出MQUANT是否存在。5比特的码字指明本宏块和本块组中的后续宏块在任何后续MQUANT代替前所用的量化器。MQUANT码字与GQUANT相同。
运动矢量数据(MVD)
可变长
运动矢量数据在所有的运动补偿(MC)宏块中都有。MVD是由本宏块矢量减去前宏块矢量得到的，用这种方法计算时，前面宏块矢量在下述三种情况下被认为是零：a.
对宏块1、12和23计算MVD；
对MBA所表示差值不为1的宏块计算MVD；b.
前面宏块的MTYPE不是运动补偿的。9
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MVD由两个可变长码字组成，前面一个是水平分量，后面一个是垂直分量。可变长码字列于表3。表3中的每个VLC码字都代表两个差值，只有其中一个差值才会产生一个落入允许范围的宏块矢MVD的VLC表
-16&16
-15&17
-14&18
-13&19
-11&21
-10&22
10&—22
11&-21
12&-20
13&-19
001111
001110
001101
001100
编码像块图案（CBP）
15845.51995
CBP自
的VLC表
可变长
TiiKAoNiKAca
由MTYPE指示CBP是否存在。该码字给出一图案号，该图案号指示该宏块中那些至少有一个变换系数要发送的块，图案号由式(2)给出：11
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