GB/T20090.5-2012
信息技术先进音视频编码第5部分：参考软件
Informationtechnology-Advancedcodingofaudioandvideo-Part5:Referencesoftware
- 中国标准分类号（CCS）L71
- 国际标准分类号（ICS）35.040
- 实施日期2013-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数16页
- 文件大小362.80KB
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信息技术先进音视频编码第5部分：参考软件
国家标准 GB/T20090.5一2012 信息技术先进音视频编码 第5部分:参考软件 Informationteehnology一Advancedcodingofaudioandvideo Part5:Refereneesoftware 2012-12-31发布 2013-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T20090.5一2012 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 缩略语 视频参考软件 附录A资料性附录)编码软件 附录B(资料性附录)视频参考软件使用详细说明
GB/T20090.5一2012 前 言 GB/T20090(信息技术先进音视频编码》分为以下9个部分 -第1部分:系统; 第2部分;视频; 第3部分:音频; 第4部分;符合性测试 第部分:参考软件 第6部分:数字媒体版权管理; 第7部分移动视频; 第8部分在IP网络上传输AVS: 第9部分;.AVs文件格式
本部分为GB/T2w90的第5部分 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本部分由工业和信息化部提出
本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/Tc28)归口
本部分起草单位;科学院计算技术研究所、清华大学,浙江大学、华中科技大学,北京工业大学、 中山大学,华为技术有限公司、上海广电(集团)有限公司中央研究院,上海龙晶微电子有限公司,北京长 信嘉信息技术有限公司、电子技术标准化研究所
本部分主要起草人;高文、黄铁军、吴枫,何芸,虞露、梁凡、赵海武、马思伟、吕岩、李国平、张志明、 沈燕飞、周敏华,贾云卫,郭红星,熊联欢,王强、王智鸣、陈建文,娄剑、张凯,张莉,赵德斌,娄东升
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GB/T20090.5一2012 引 言 GB/T20090的第1、第2,第3等部分定义了系统和音视频信息的编码表示,而本部分包含了 GB/T20090第2、第3等部分所定义的工具集的模拟软件
该软件由在标准的制定过程中的一系列验 证模型演变而来
因为一个工具的接受与加人到参考软件中会存在一个延迟,因此GB/T20090的其 他部分所定义的工具可能没有包含在该参考软件中
当编码软件存在时,需要注意的是这些编码器仅仅支持规定性语法元素所产生的码流
这些编码 器的性能并不能作为衡量质量和计算复杂度优化程度的标准
同时,编码端的工具并没有在本部分给 出定义
本部分目前仅针对GB/T20090.2一2006,定义了满足GB/T20090.2一2006规定要求的参考 软件
本部分给出的内容包括以下3个类别 基本流解码软件在第4章中给出定义
本软件接收符合《 GB/T20090.22006的编码基本 流,然后解刚这些码流而产生相该基本关联的嫩体格式,即视频
虽然本参考软件是 GB/T20090的规定性部分,但值得注意的是本软件中所采用的实现技术并不认为是规定性 因为不同的实现方式也可以产生同样的结果 整个参考软件之所以被认为是规定性 的 的,是因为它可以正确地实现GB/T20090.22006中所描述的解码过程
基本流编码软件在附录A中给出定义
该软件根据相应的媒体格式(视频)产生基本流,即视 频基本流
该软件编码器提供了一种方法,用以获得符合GB/T20090.2一2006规定语法的 基本流
本部分没有规定编码技术,同时本部分提供的这些编码软件的质量和复杂度也是未 经优化的
参考软件的详细使用说明在附录B中给出定义
软件可以根据附录指明的配置方式产生符 合不同编码条件的码流
GB/T20090.5一2012 信息技术先进音视频编码 第5部分:参考软件 范围 GB/T20090的本部分规定了满足GB/T20090.2规定要求的参考软件
这是因为任何符合标准 的软件的实现,包括采用同一符合标准的编码比特流以及相同的文件输出格式,都会输出相同的文件
符合GB/T20090.2的实现不一定严格遵循参考软件的算法或者编程技术
解码软件不能超出 GB/T20090.2的技术描述文本
本部分适用于数字电视广播、交互式存储媒体、直播卫星视频业务、多媒体邮件、分组网络的多媒体 业务,实时通信业务,远程视频监控等应用系统的参考软件实现
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注目期的引用文件,仅注目期的版本适用于本文 件
凡是不注目期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T20090.22006信息技术先进音视频编码第2部分;视频 缩略语 下列缩略语适用于本文件
CBR:恒定比特率(ConstantBitRate VBR;可变比特率(VariableBitRatey 视频参考软件 本部分给出的参考软件是按照GB/T20090.22006的要求而编制的
本部分所给出的文件位置是相对于参考软件根目录而言
位置 说明 本软件使用c语言 ldecod\src
GB/T20090.5一2012 附 录A 资料性附录 编码软件 A.1视频编码器 位置 说明 本软件使用c语言 encodl\sre
GB/T20090.5一2012 附 录 B 资料性附录 视频参考软件使用详细说明 B.1软件的编译 B.1.1在Windows环境下使用VisualStudio6.0编译 软件包中提供VC6.0工作区文件:rm.dsw,其中包含如下两个工程: encod参考软件编码器
decod参考软件解码器
可以选择所需要的工程在Debug或Release模式下进行编译,生成的二进制执行文件位于“Bin”目 录下
B.1.2在Unix环境下使用gcc编译 编译编码器时,进人lencod目录,输人 make
编译解码器时,进人ldecod目录,输人nmake 生成的二进制执行文件位于“Bin”目录下
B.2编码器使用说明 本章对RM参考软件提供一个详细的使用说明
编码器语法格式 B.2.1 encod[-fconfig.cfg][pEncPa ArI一EVA卫EPM一EnVN [-fconfig.efg 使用config.cg作为配置参数输人文件
[pEncParaml=EnecValuel]...[pEncPa 'aramM=EneValueM] 重新设定配置参数EncParamN的值为EncValueN,该值将取代配置参数输人文件中的原有置
N E1M)
在B.2.3中将给出配置参数的详细说明
B.2.2编码器的输出信息 编码器运行时,会向标准输出流(默认为屏幕)上打印已经完成编码各的统计信息;编码全部完成 后,还会打印总结信息
一个典型的编码器输出结果如下
GB/T20090.5?2012 ParsingConfigflebin\encoder clg D:\video\ YUVile es\footballL_cif_30.yuv lnput \sequences Ou AVSbitstream test.avs utput O)utputYUJVile :test_rec.yuv Outputlogfle log.dat Outputstatisticsile stat.dat FrameBit/picQP SnrV SnrY SnrU Time(msFRM/FLDlIntraMBs SequenceHeader 0(1I) 2010962839.042342.704743.1665 610 FRM 3(P 1119682838.212542.495243.2607 938 FRM 113 1(B) 588482837.655242.730843.28481421 FRM FRM 650802837.622942.596643.2803 2(B) 1422 6(P) 1262802838.258442.479943,2244 1266 FRM 140 FRM 4(B) 735922837.657142.571843.3330 1422 FRM 5(B) 762802837.572742.405643.36061438 Freq.forencodedbitstream 10 Used Hadamardtransform lmageformat :352x288 Of Errorrobustness 32 Searchrange 2 Noofref.framesusedinPpred ;2 Noofref.framesusedinBpred 8.517sce Totalencodingtimefortheseq IBBPBBP(QP:I28,P28,B28) Sequencetype VIC Entropycodingmethod RD -optimizedmmodedecision used -Averagedataalframes SNRYdB) 38.00 SNRUdB 42. 57 SNRVdB 43.27 Totalbits 713144I201096,P238248,B273800) Bitratekbit/s) @30.00Hz 3056.33 BitstoavoidStartcodeEmulation Bitsforparametersets ExitRM5encoderver5. 2]
GB/T20090.5一2012 各帧统计信息说明如表B.1 表B.1各帧统计信息说明 名称 格式 说明 Frame %3dTy 该在输人视频序列中的序号及编码类型 ype %8d 该赖分配的比特数 Bt/pie %4dl QP 该帧的QP值 SnrY %7.4 亮度的PSNR值 %7.4 SnrU 色度U分量的PsNR值 %7.4 色度V分量的PsNR值 SnrV Time(ms) %5d 该顿总的编码时间 Frm/Fd FLDFRM 图像编码方式顿或场 lntraMBs %3d 按Intra方式编码的宏块个数 B.2.3编码器配置参数 配置参数可以在配置参数输人文件中给定,也可以由-p命令指定,参见B.2.1
B.2.3.1文件输入输出参数 B.2.3.1.1lnputFile 类别;文本
描述;输人的视频序列文件名
说明:目前软件只支持单一格式的视频序列文件,也就是说,所有帧和YUV分量必须位于同一个 文件
示例: lencod.exe-plnpulFile="d\se\ooltbal_176xl44_15.yu" B.2.3.1.2InputHeaderLength 类别;正整数
描述;以字节为单位表明输人视频序列文件的文件头长度
说明;对大多数视频序列文件来说此值为0. B.2.3.1.3FramesToBeEncoded 类别:正整数
描述;定义需要编码的I顿与P帧总数
说明;如果使用了B帧,则FrameToBeEncoded的计算公式如下 FramesToBeEncoded=int((总的编码帧数一1/NumberBFrames十1))十1
示例1;IPPP编码模式,总共编10帆. lencod.exe-pFramesToBeEncoded=10-pNumberBFrames=0
GB/T20090.5一2012 示例2:IBBP编码模式,总共编10赖
lencod.exe-pFramesToBeEncoded=4-pFrameSkip=2-pNumberBFrames=2 B.2.3.1.4sSoureewidth,SoureelHeight 类别:正整数
描述:定义了视频序列一图像亮度以像素为单位的宽度与高度
B.2.3.1.5IraceFile 类别;文本
描述;指定Trace文件的文件名
说明:Trace文件记录编码过程中的信息,用于调试
B.2.3.1.6ReconFile 类别;文本
描述:制定重建图像视频序列文件的文件名
B.2.3.1.7outputEile 类别;文本
描述;指定输出的AVs码流文件的文件名
示例: encod.cexe-plpuFile=”d\se\ootal_176xl44_15.yuv" -p OutputFile=”football.avs” B.2.3.1.8FrammeRate 类别;正整数 描述;指定输人视频序列的帧率
参考软件支持8种帧率,它们与FrameRate的对应关系见 表B.2 表B.2 FrameRate与帧率的对应关系 FrameRate 赖率(帧/) 24000/1001 24 25 30000/1001 30 50 60000/1001 60
GB/T20090.5一2012 B.2.3.1.9Chromarormat 类别整数
hromaFormat- 描述;指定输人视频序列的亮度色度格式
ChromaFormat- t=1为4;2;0模式;Chn 2为4:2:2模式
说明:参考软件目前仅支持4:2:0模式
B.2.3.2编码器控制参数 B.2.3.2.1ProfileID 类别整数
描述;定义编码器所使用档次,32为基准档次
说明:目前参考软件仅支持基准档次
B.2.3.2.2LevelD 类别整数
描述:定义编码器所使用级别,LevelD与级别的对应关系见表B3
表 B 3 L.evel与级别的对应关系 L.evelD 档次 l6 2.0 32 4.0 34 4.2 64 6.0 66 6." B.2.3.2.3IntraPeriod 类别:整数 描述:定义I帧出现的周期,B帧不计
若其值为0,则除第一帧外不出现I帧 示例:编码此结构的码流:IBBPBBIBBPBB
Aod.eDFmeToABnodd=5pFm.sSki=2pNumbrFms=2卫laPrd=3 B.2.3.2.4VECPeriod 类别:整数
描述:定义videoeditcode出现的周期,以IntraPeriod为单位,也就是说,videoeditcode只在I 前面出现
如果VECPeriod=0,则videoeditcode不出现
参见B.2.3.2.5
B.2.3.2.5SeqHeaderPeriod 类别:整数 描述:定义序列头出现的周期,以IntraPeriod为单位
也就是说,序列头只在I帧前面出现
如果
GB/T20090.5一2012 SeqHeaderPeriod=0,则序列头只在第一个I帧前面出现 说明:lntraPeriod=0时SeqHeaderPeriod必须为0. 示例:编码此结构的码流(h)IBBPBBIBBPBBh)I.(h)为序列头
lencod.exe-pFramesToBeEncoded=5pFrameSkip=2-pNumberBFrames=2-pIntraPeriod=2-pSegHeaderPeriod=2 B.2.3.2.6QPFirstFrae 类别:整数
描述;指定所有1条带中所用QP值
说明:此值范围为[O,63]
B.2.3.2.7QPRemainingk rame 类别:整数
描述;指定所有P条带中所用QP值
说明:此值范围为[O0,63]
B.2.3.2.8OPBPicture 类别:整数 描述:指定所有B条带中所用QP值
说明;此值范围为[o,63]
B.2.3.2.9UseHadamard 类别;整数 描述;指定在运动估计中亚像素搜索时是否使用Hadmard变换
UseHadamard=0则不使用,否 则使用
B.2.3.2.10SearchRange 类别整数
描述;指定运动估计中的搜索范围
B.2.3.2.11 NumberReferenceFrames 类别;正整数
描述;参考帧的个数,用于B条带和P条带
说明;此值的范围为[1,2]
B.2.3.2.12InterSeareh16×16,InterSeareh16×8InterSeareh8×16,InterSeareh8×8 类别;整数
描述;是否使用16×16,16X8,8×16,8×8的宏块划分模式
为1则使用,为0则不使用
B.2.3.2.13FrameSkip 类别整数
描述;指定相邻两个1帆或P之间从输人视频序列中跳过的数
此值为0则输人视频序列的 各帧顺序被编码为I帧或P帧
参见B.2.3.1.3及B.2.3.2.14
GB/T20090.5一2012 说明:此值不小于NumberBFrames
示例:每隔一赖编码一顿
encod.exe-pFramesToBaeEncoded=5pFrameSkip=1 B.2.3.2.14NumberBFrames 类别;整数
描述;指定相邻两个I帧或P帧之间插人B帧的个数
参见B.2.3.1.3及B.2.3.2.13
此值为0 则不存在B
说明,此值不大于Fn meSkip
B.2.3.2.15RDOptimization 类别;整数 描述;指定是否采用RD0编码优化
此值不为0采用RDO,否则不采用
B.2.3.2.16LopFiterDisable 类别:整数
描述:指定是否关闭环路滤波
此值为0使用环路滤波,否则关闭环路滤波 B.2.3.2.17LoopFilterParameter 类别;整数 描述;指定是否使用默认环路滤波参数
此值为0使用默认环路滤波参数,否则应明确给定环路滤 波参数,参见B.2.3.2.18
B.2.3.2.18LapFiterAphaoffset,L0pFierBetaorlset 类别:整数
描述:给定环路滤波参数,即标准中的alpha_e_oflset和beta_offset语法元素
说明:要求LoopFilterParameter不为0.
B.2.3.2.19NumberOrRowslnSlice 类别整数
描述;指定每个条带包含的宏块行数
为0则一个条带就是一帧
说明;此值不能超过一个编码图像的最大宏块行数
B.2.3.2.20weightEnable 类别:整数
描述;指定是否使用加权预测
此值为1使用加权预测,否则不用
B.2.3.3隔行逐行扫描处理参数 B.2.3.3.1Progresive_frame 类别;整数
描述;此值指定标准中的picture_structure语法元素
说明:如果此值为1,则InterlaceCodingOption必须为0.
GB/T20090.5一2012 B.2.3.3.2InterlaceCodingOption 类别整数
描述;指定编码方式
此值为0采用逐行编码;为1采用隔行编码;为2采用逐行隔行自适应 PAFF)编码
B.2.3.3.3repeat_firsL_rield 类别:整数
描述;此值指定标准中的repeatfirst_fied语法元素
B.2.3.3.4top_field_first 类别整数
描述;此值指定标准中的top_fieldLfirst语法元素
B.2.3.4码率控制参数 B.2.3.4.1RateControlEnable 类别;整数 描述;指定是否使用码率控制
此值为1使用码率控制,否则不用
B.2.3.4.2Bitrate 类别:整数 描述:指定码率控制的目标码率,以比特每秒(it/s)为单位
B.2.3.4.3InitiaQP 类别:整数
描述:指定码率控制中的初始QP值
B.2.3.4.4BasieUnit 类别整数
描述;指定码率控制中基本单元的大小,以宏块为单位
说明;此值不应超过一帧中总的宏块数
此值不能为0 B.2.3.4.5ChannelType 类别整数
描述;指定传输信道的类别
此值为0为恒定比特率(CBR)信道,否则为可变比特率(VBR)信道
B.3解码器使用说明 B.3.1解码器语法格式 ldecod.exedecoder.cfg 1o
GB/T20090.5一2012 oder.cfg作为配置参数输人文件
deco B.3.2解码器的输出信息 解码器运行时,会向标准输出流(默认为屏幕)上打印已经完成解码各帧的统计信息;解码全部完成 后,还会打印总结信息
一个典型的解码器输出结果如下 Decoderconffigfile bin\decoder.cfg InputAVSbitstream test.avs OutputdecodedYUV4;2:0 test_dec.yuv Outputstatusfile log.dec Inputreferencefle test_rec.yuv FrameTR QPSnrY SnrU SnrVTime(ms) 0000 0000 .000o 0(I 28 16 0. 0. 0. 1(B) 280.00000.00000.0000 46 .000o 0.0000 .0000 2(B 280. 4 0. .0000 0.0000 0000 3(P 280. 94 0. 0.0000 0.0000 0.0000 4(B 28 31 .0000 .0000 .0000 5(B) 280. 32 0. 0. 78 n 6(P 6 28 0.0000 0.0000 0.0000 SNRalframes Average SNRYdB 0.00 SNRU(dB 0.00 SNRVdB 0.00 Totaldecodi :0.344sec lngtime ExitRM5decoder,ver5.2i 各帧统计信息说明如表B.4
表B.4帧统计信息说明 说 明 格式 名称 Frame %3dType 该顿的播放序号及编码类型 %3d TR 该顿在输人视频序列中的序号 QP %5d 该赖的QP值 SnrY %7,4f 亮度的PSNR值
为0.0000则说明重建帧与解码赖一致 %7.f 色度U分量的PsNR值
为0.0000则说明重建帧与解码帧一致 SnrU SnrV %7.4 色度V分量的PsNR值
为0. 则说明重建赖与解码赖一致 ,0000 Tinme(ms) %5d 该赖总的解码时间
GB/T20090.5一2012 B.3.3解码器配置参数 在解码器配置参数文件中,应按顺序给定如下配置参数,每个参数占一行
AvC码流文件名
解码后输出的视频序列文件名 参考视频序列(编码器端重建视频序列文件名 参考帧缓冲区个数 是否使用环路滤波,0为使用,1为不使用
示例: AVScodedbitstream test，aVS file,YU4;2;0format test_dec.yuv Output .RefsequenceforSNR testreC,yuV Numberofreferenceframebuffers,formemorymanagemntonly Loopfilterdisable(0:ilter,l:;noloopfilter 12
信息技术先进音视频编码第5部分：参考软件GB/T20090.5-2012
随着互联网技术的不断发展，音视频编码在网络传输和储存方面扮演着越来越重要的角色。而作为音视频编码领域的标准化组织，ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11制定的信息技术先进音视频编码标准也不断推陈出新，其中第5部分就是介绍了参考软件GB/T20090.5-2012。
GB/T20090.5-2012是一种用于实施H.265/HEVC（High Efficiency Video Coding）标准的参考软件。它由国家标准化管理委员会发布，同时也是中国国内H.265/HEVC的实施工具之一。该参考软件主要由两个部分组成，一个是编码器（Encoder），另一个是解码器（Decoder）。
在音视频编码领域，编码器和解码器是两个非常重要的概念。编码器将原始的音视频数据进行编码压缩，以减小数据量和提高传输效率，而解码器则是将压缩后的数据进行还原，使其可以被播放或者存储。
GB/T20090.5-2012参考软件的编码器和解码器都采用了H.265/HEVC标准中定义的算法，在性能方面得到了较大的提升。同时，该参考软件还具有良好的可移植性和兼容性，可以运行在多种不同的操作系统平台上。
除了作为实施H.265/HEVC标准的参考软件之外，GB/T20090.5-2012还可以作为研究和开发新的音视频编码算法的工具。在使用过程中，用户可以根据自己的需要进行修改和优化，并通过编码器和解码器的输出结果来评估算法的性能。
总之，GB/T20090.5-2012参考软件作为实施H.265/HEVC标准的工具以及研究和开发新的音视频编码算法的工具，具有较强的实用性和广泛的应用前景。
