GY/T 270-2013
基本信息
标准号:
GY/T 270-2013
中文名称:数字电视隐藏字幕系统规范
标准类别:广播电影电视行业标准(GY)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
数字电视
系统
规范
标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
GY/T 270-2013.Specification of closed caption sy stem for digital television.
GY/T 270规定了数字电视隐藏字幕的数据传输方式、传输分组结构、信息处理规范以及接收机制造商实施建议。
GY/T 270适用于数字电视隐藏字幕业务制作,也适用于数字电视隐藏字幕编/解码器、数字电视接收机和数字电视信号处理设备的开发与生产,同时为听力障碍人士收看电视以及为节目携带多语种隐藏字幕提供技术保障。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注8期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB 2312-1980信息交换用汉字编码字符集 基本集
GB/T 4880. 2-2000语种名称代码第2部分:3字母代码
GB 13000-2010 信息技术通 用多八位编码字符集(UCS)
GB/T 17975. 1-2010信息技术运动图像 及其伴音信息的通用编码第1部分:系统
GB/T 17975. 2-2000信息技术运动图像 及其伴音信息的通用编码第2部分:视频
GB 18030-2005 信息技术中 文编码字符集
SMPTE 33M-1999数 字电视隐藏字幕服务器至编码器接口(DTV closed-caption server to encoder interface )
SMPTE 334-1-2007字幕 数据以及其他相关数据至场逆程附属数据的映射(Vertical ancillary data mapping of caption data and other related data)
SMPTE 334-2-2007字幕分配数据包定义(Caption distribution packet (CDP) definition)
SMPTE 436M-2006 VBI行 数据与附属数据包在MXF中的映射(MXF mappings for VBI lines and ancillary data packets)
3术语、 定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1隐藏字幕closed caption 为保障听力障碍人士收看电视的权力及不同语种地区人士收看电视节目,专门用来辅助理解电视节目内容的字幕,去除后不影响节目的完整性。该类字幕内容主要包括唱词、同期声、画外音、电视剧对白等。
标准内容
中华人民共和国广播电影电视行业标准GY/T270—2013
数字电视隐藏字幕系统规范
Specification of closed caption systemfor digital televisior2013-08-14发布
国家新闻出版广电总局
2013-08-14实施
1范围
2引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
5字幕通道分层协议
6字幕传输层
6.1概述
6.2传输域中字幕数据在专用PES中传输目
6.3传输域中字幕数据在编码视频流的用户数据或增补信息中传输6.4字幕业务元数据
6.5字幕数据在HD-SDI/SDI中传输7链路层
7.1概述
7.2cc_data语法
7.3 cc data语义
7.4ccdata()中的字幕通道包
7.5在cc_data(结构中的填充
7.6cc data0结构的解析
8字幕通道打包层
9字幕业务复用层
9.1概述,
9.2业务
9.3字幕通道业务块
9.4字幕数据的封装限制
10字幕信令协议与编码层
10.1概述
10.2编码空间组织
11字幕呈现层
11.1数字电视隐藏字幕元素
11.2屏幕坐标,
11.3用户选项,
11.4字幕窗口,
11.5字幕画笔,
11.6字幕文本
11.7字符定位
GY/T270—2013
GY/T270—2013
11.8颜色表示,
11.9业务同步.
11.10字幕命令集.
附录A(资料性附录)字幕解码器最小功能建议.附录B(资料性附录)应用示例
参考文献.
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。会(SAC/TC239)归口。
本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会GY/T270—2013
本标准起草单位:湖南广播电视台、国家新闻出版广电总局广播电视规划院、中国传媒大学、北京安达斯视频技术有限公司。
本标准主要起草人:黄伟、周建威、邓向冬、柴剑平、崔俊生、张蓉晖、江维、杨平、徐品、谢长青、吴建国。
1范围
数字电视隐藏字幕系统规范
GY/T270—2013
本标准规定了数字电视隐藏字幕的数据传输方式、传输分组结构、信息处理规范以及接收机制造商实施建议。
本标准适用于数字电视隐藏字幕业务制作,也适用于数字电视隐藏字幕编/解码器、数字电视接收机和数字电视信号处理设备的开发与生产,同时为听力障碍人士收看电视以及为节目携带多语种隐藏字幕提供技术保障。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB2312-1980信息交换用汉字编码字符集基本集GB/T4880.2-2000语种名称代码第2部分:3字母代码GB13000-2010信息技术通用多八位编码字符集(UCS)GB/T17975.1-2010信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分:系统GB/T17975.2-2000信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第2部分:视频GB18030-2005信息技术中文编码字符集SMPTE333M-1999数字电视隐藏字幕服务器至编码器接口(DTVclosed-captionservertoencoderinterface)
SMPTE334-1-2007
7字幕数据以及其他相关数据至场逆程附属数据的映射(Verticalancillarydatamapping of caption data and otherrelated data)SMPTE334-2-2007字幕分配数据包定义(Captiondistributionpacket(CDP)definition)SMPTE436M-2006VBI行数据与附属数据包在MXF中的映射(MXFmappingsforVBI1inesandancillarydatapackets)
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用手本标准。3.1.1
隐藏字幕closedcaption
为保障听力障碍人士收看电视的权力及不同语种地区人士收看电视节目,专门用来辅助理解电视节目内容的字幕,去除后不影响节目的完整性。该类字幕内容主要包括唱词、同期声、画外音、电视剧对白等。在电视接收终端,用户可打开或关闭字幕。3.1.2
保留值reserved
GY/T2702013
保留扩展用,保留值不做特别说明,保留值的所有比特值为1。3.1.3
captionprovider
字幕提供者
负责字幕制作并发送字幕数据流的制作者:3.1.4
接收终端
receiver
将字幕流接收、解码并显示的设备。3.1.5
字幕业务
captionservice
是用于一种应用的字幕,按照应用、属性、语言进行区分。3.1.6
字幕通道包
caption channel packet
是字幕通道中按字幕业务组织的字幕数据。3.1.7
字幕文本
captiontext
指终端屏幕上显示的文字。
captioncommand
字幕命令
指示字幕文本的显示方式的指令。3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准。
bslbf比特串,左位在先(bit stringleftbitfirst)DTVCC数字电视隐藏字幕(DigitalTeleVisionClosedCaptions)SEI增补信息(SupplementalEnhancementInformation)uimsbf无符号整数,最高位在先(unsignedintegermostsignificantbitfirst)VANC场逆程附属数据区(VerticalANCillarydatapacketslocatedintheverticalblankingintervaloftheSDIinterface
4概述
本标准定义了一种分离传输的字幕编码及其传输协议:在制作域中,字幕编码数据可被放置在HD-SDI/SDI中的VANC数据区;字幕编码数据封装在基于顿打包的MXF的文件中。在传送流中,字幕编码数据被放置在视频流的基本流中或被放置在一个专用的PES中。在接收端,通过字幕解码器解出字幕编码,观众可根据需要选择是否显示字幕。字幕数据在数字电视的数字比特流中传送。针对每一个数字电视节目,可以同时传输多个语种的幕。字幕可以支持多种分辨率(如720×576、1920×1080)。2
GY/T270—2013
本标准以字幕窗口为基础定义隐藏字幕编码、传输协议,字幕窗口放置在数字电视屏幕中,字幕文本放置在字幕窗口中。字幕窗口和字幕文本可有颜色、大小等属性。本标准中字幕系统包含了6个协议层:传输层、链路层、分组层、业务复用层、信令协议与编码层、呈现层。传输层、链路层、分组层、业务复用层定义了字幕数据组织与传输,编码层和呈现层定义了字幕的展示特性。
本标准的接收终端最小功能实现建议参见附录A。基于本标准的典型应用场景,参见附录B。5字幕通道分层协议
本标准对字幕的结构、概念和特性进行了分层描述,分层如下:传输层、链路层、分组层、业务复用层、信令协议与编码层、呈现层,见表1。表1字幕通道分层协议描述
字幕分层协议
皇现层
信令协议与编码层
业务复用层
打包层
链路层
传输层
处理字幕信令协议与编码层提交的字幕元素和命令的层
把不同业务的字幕命令和字幕文本分别从不同业务块里分离出来的层
开始处理字幕通道包数据的层
字幕协议数据重组层
字幕分组数据进入字幕解码器的层介于数字电视传输系统与字幕解码器之间的层,字幕数据从数字电视的传送流中分离,进入接收设备的字幕解码器的层
协议层功能要求
定义字幕命令的数据编码格式,以及字幕业务数据处理和展现的要求定义字幕的字符、符号和字幕命令的编码
定义字幕业务的业务复用块格式、业务的时分复用机制
定义业务复用块的分组传输格式定义传输分组数据包的数据封装结构定义链路层封装结构存储、传输协议对应的章
传输层一介于数字电视视频子系统与字幕解码器之间,在此层字幕数据从数字电视的传送流中分离,进入接收设备的字幕解码器。字幕解码器负责对字幕数据其它协议层进行处理。注:字幕的传输层不同于数字电视系统的传输层,数字电视系统的传输层在GB/T17975.1-2010中定义,数字电视系统的传输层承载着视频流、音频流、数据以及相关控制信息。链路层一一字幕数据输入字幕解码器的标志,打包层的数据包在链路层数据流中传输,链路层提供数据包的头的标识;链路层同时提供了填充机制,使字幕数据可以以恒定速率传输。打包层
一个协议数据重组层,它使用缓冲区缓冲字幕的比特流数据,并将其转成字节对齐的多字节数据包。打包层为字幕的解码提供重新同步。业务复用层一一处理字幕通道数据包。把字幕通道数据解析为多个业务块,不同业务的业务块被转发给相应的业务处理模块进行处理。通过字幕业务目录,电视观众可以选择查看一个或多个字幕业务。例如,一个字幕通道可能包含英语和汉语的字幕业务。信令与协议编码层一一把不同业务的字幕命令和字幕文本序列分别从不同业务块里分离出来。处理字幕编码层提交的字幕命令和字幕文本。呈现层
6字幕传输层
GY/T270—2013
6.1概述
本章定义了字幕数据在数字电视系统中传输的要求,以及字幕业务目录信息传输的要求制作域中,字幕数据在HD-SDI/SDI中传输的要求见SMPTE334-1-2007与SMPTE334-2-2007,字幕数据在奇数场的VANC中传输,建议在切换行后的前几行内传输;字幕数据在文件中存储要求见SMPTE436M-2006中定义的MXF映射要求。
传输域中,字幕数据在传送流的一个专用的PES中传输,该传输方式为必选,传输要求见6.2:字幕数据也可在传送流的视频基本流中传输,该传输方式为可选,传输要求见6.3。传输域中,在专用的PES中传输的字幕数据为ccdata,ccdataO应封装在GB/T17975.1-2010定义的PES中,PES中的PTS字段的值应该与对应的视频帧的显示时间对应。cc_dataO结构的定义见第7章。为了实现端到端的传输,字幕可在数字电视比特流中占用9600bps的传输码率。6.2传输域中字幕数据在专用PES中传输字幕数据在专用PES中传输时,字幕的cc_data(结构封装在PES的PESpacket_databyte字段中,见表2。
表2PEs_packetdatabyte字段
PES_packet_data_byteO
ccdatao
比特数
语法结构(具体定义见第7章)
字幕数据在专用PES中传输时,有一部分PES字段的使用进行了限制,具体见表3。表3用专用PES传输cc_data)字段时的使用规定字段
stream_id
PES_packet_length
data alignment_indicator
PES_packet_data_byte
streamtype
应该设置为‘10111101b
使用规定
表示此字段之后该PES包的字节个数,此字段不能为0。该值应为1,表示在PESpacketdatabyte字段中,传输的是ccdata字段,每一个图像顿所对应的字幕数据封装为一个PES包,PES包中应包含PTS字段,该字段的值应与所对应的视频帧的显示时间对应。此字段中传输cc_dataO结构。
设置为0x80。
6.3传输域中字幕数据在编码视频流的用户数据或增补信息中传输6.3.1基本传输结构
字幕数据封装在一个通用的数据结构DVB1data()中,DVB1data()结构可以在GB/T17975.2-2000、GB/T20090.2-2006、GY/T257.1-2012和ITU-TH.264-2012编码视频流的用户数据中传输,DVB1data()的语法结构见表4。
DVBIdataO
user_data_type_code
user_data_type_structureO
表4DVB1_data()语法
比特数
uimsbf
GY/T270—2013
语法结构(具体定义见第7章定义的cc_data0)user_data_type_code:用户数据类型,传输字幕数据时,此字段的值为Oxo3。userdata_typestructure(:变长的用户数据结构,当传输字幕数据时,此字段为7.2定义的ccdataO结构
6.3.2GB/T17975.2-2000、GB/T20090.2-2006、GY/T257.1-2012视频用户数据中传输字幕数据字幕数据在GB/T17975.2-2000、GB/T20090.2-2006、GY/T257.1-2012视频编码图像层的extensionand_user_data()中传输,在extensionanduser_data()中传输的数据结构为user_data(),user_data的语法结构见表5。
5user_dataO语法
user_dataOf
user data_start code
user_identifier
user_structure
比特数
user_data_start_code:用户数据开始码,设置为0x000001B2,见GB/T17975.2-2000。useridentifier:用户数据标识,当传输DVB1dataO结构的数据时,此值为0x47413934(“GA94”),user_structure(:用户数据结构,在传输字幕数据时,此结构为封装了字幕的DvBl_dataO结构。6.3.3ITU-TH.264-2012增补信息中传输字幕数据字幕数据在ITU-TH.264-2012视频编码图像序列前一个SEI的user_data_registered_itu_t_t35()中传输,user_data_registered_itu_t_t35O的语法结构见表6。表6user dataregistered itut t35语法句法
user_data_registered_itu_t_t35(payloadsize)itu_t_t35_conntry_code
itutt35providercode此内容来自标准下载网
user_identifier
user_structureO
itu_t_t35_conntry_code:国家码字段,固定值为ox26。比特数
itut_t35_provider_code:提供者代码字段,固定值为0xo031。类型
uimsbf
uimsbf
user_identifier:用户数据标识,当传输DVBl_dataO结构的数据时,此值为0x47413934(“GA94”)。5
GY/T2702013
user_structureO:用户数据结构,在传输字幕数据时,此结构为封装了字幕的DVB1_dataO结构,6.3.4在编码视频流的用户数据或增补信息中传输字幕的字幕顿率cc_data()顿率每一秒的传输次数与每一秒编码的图像的个数相对应,cc_count的值也应根据帧率与编码结构(场编码和顿编码)进行调整,这样可以保持9600bps恒定码率(带宽计算时只统计cc_data_1和cc_data2)。具体见表7。
字幕传输通道传输参数
字幕业务元数据
顿编码/场编码
顿编码
场编码
cccount值
ccdatabytes值
字幕业务元数据封装为PSI/SI描述符caption_service_descriptor,在PSI/SI表的PMT和EIT表(具体见GB/T28161-2011)中传输。captionservicedescriptor在PMT表的第一个描述符循环中传输,在PMT中最多可以同时传输16个captionservice_descriptor。每一个具有字幕业务的节目应至少有一个
caption_service_descriptor用来描述该节目的字幕业务,caption_service_descriptor语法见表8。3caption_service_descriptor语法表8
caption_service_descriptorO
descriptor_tag
descriptor_length
reserved
number_of_services
for (i=0;ireserved
caption_service_number
reserved
wideaspect ratio
char_set
reserved
reserved
caption_service_pid
caption_service_descriptor语义如下:descriptor_tag:描述符标签,固定值为0x86。比特数
descriptor_length:描述符长度,表示从该字段开始后数据的字节个数。类型
uimsbf
uimsbf
uimsbf
uimsbf
uimsbf
“1111111”
uimsbf
language:24位字段,指明该描述符包含的字幕业务的语言。该字段包含一个由GB/T4880.2-2000定义的3字节代码。
caption_service_number:字幕业务的编号。6
GY/T270—2013
wide_aspect_ratio:幅型比指示,当此字段值为0时幅型比为4:3,当该字段为1时幅型比为16:9。char_set:字符集编码具体见表9。字符集
char_set值
caption_service_pid:传输字幕业务的PES流PID。字幕数据在HD-SDI/SDI中传输
字符集
GB2312-1980
GB13000.1-2010
GB18030-2005
字幕数据可在RS232或者HD-SDI/SDI接口进行传输,具体见SMPTE333M-1999、SMPTE334-1-2007、SMPTE334-2-2007。
链路层
7.1概述
本章对链路层ccdata结构的语法和语义进行了定义。7.2
cc data语法
本条定义了cc_data(结构,以及字幕数据在cc_data(结构中封装的语法,语法定义见表10。字幕数据在传送流中的数据传输速率可变,但是本标准建议在传送流中分配9600bps的恒定码率,每秒传送1200字节的数据,这个数据通道码率将被平均分配到每一个编码图像。如果字幕数据在视频基本流中传输时,即使没有字幕数据的情况下也固定预分配9600bps的恒定码率,通过cc_data()结构的填充机制实现预分配9600bps的恒定码率。这种恒定的预分配带宽允许字幕编码器在源头和多个下游的隐藏字幕编码点中,无须执行复杂的视频流数据处理和带宽的重分配就可以简单地将字幕数据插入视频数据比特流中。表10
ce_datao
reserved
process_cc_data flag
zero_bit
cc_count
reserved
for(i=o;icc_count;i++)(
onebit
reserved
cc_valid
cc_type
cc_data结构语法
比特数
uimsbf
11111111
GY/T270—2013
cc_data1
cc_data_2
marker_bits
7.3cc_data语义
本条定义了cc_data结构的语义。比特数
process_cc_data_flag:为1比特的标志位,此标志位指示是否需要处理本cc_data()中剩余的字段,如果值为1,表示本cc_data(中剩余字段需要继续处理;如果值为0,表示本cc_data(中的剩余字段不需处理。
zero_bit:该字段应为o。
cc_count:该字段为5个比特的无符号整数,表示cc_data0结构中循环的次数。取值范围为0~31。cc_count的值要根据顿率和图像编码结构(场编码或者顿编码)确定,即要维持960obps固定带宽。cc_data_1和cc_data_2传输字幕数据。one_bit:该字段应为1。
ccvalid:为l比特的标志位,指示ccdata1和ccdata2的数据是否有效。如果ccvalid的值为l则cc_data_1和cc_data_2中的数据为有效字幕数据。如果cc_valid的值为0,则cc_data_1和cc_data_2中的数据是无效数据,无需处理,但是cc_type中的数据需要处理,用以判断是否一个字幕通道包的结束。cc_type:该字段为2比特字段,见表11。表11cc_type编码
ce_type
当cc_type值为oo或者o1时,ccdata1、cc_data2无需处理。7.4cc_data中的字幕通道包
字幕通道包数据
字幕通道包开始
字幕数据以可变长的包、可变传输速率进行编码传输,为了简化字幕数据的插入和提取,每一个字幕通道包第一个“字节对”的cc_type应该标记为11,字幕通道包其他“字节对”的cc_type应该标记为10。字幕通道包可在多个连续的cc_data中传输,如果遇到下列条件,则表示字幕通道包结束:(1)收到cc_valid-1,且cc_type=11的“字节对”(表示新的字幕通道包已经开始):(2)收到cc_valid=0,但是cc_type=10或者cc_type=11的“字节对”。注意:在多数的数字电视视频编码标准中,编码图像的传输顺序和显示顺序不同。由于编码的视频流在解码、显示时要经过图像的重排过程,因此,ccdata()结构传输的顺序很可能与字幕编码器处理顺序是不同的。字幕解码器在提取字幕通道包前需根据对应的编码图像重排cc_data()结构。7.5在cc_data(结构中的填充
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