GB/T20090.4-2012
信息技术先进音视频编码第4部分：符合性测试
Informationtechnology-Advancedcodingofaudioandvideo-Part4:Conformancetesting
- 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21页
- 文件大小486.21KB
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信息技术先进音视频编码第4部分：符合性测试
国家标准 GB/T20090.4一2012 信息技术先进音视频编码 第4部分;符合性测试 Informationteehnology一Advancedcodingofaudioandvideo Part4:Conformancetesting 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/T20090.4一2012 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 视频 参考文献
GB/T20090.4一2012 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GByT20的第4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
本部分由科学院计算技术研究所、电子技术标准化研究院,天津大学、上海龙晶微电子有 限公司、清华大学,浙江大学、上海广电(集团)有限公司中央研究院、成都康特电子高新科技公司、宏景 微电子有限公司,美国博通,海思半导体有限公司、松下电器研究开发()有限公司,北京三星通信技 术研究院、上海大学,展讯通信(上海)有限公司、香港应用科技研究院有限公司负责起草
本部分主要起草人;娄东升、高麟鹏、李华、张淑芳,王智鸣、韩军、赵海武、陈建文、张吉、杨志杰、 郑俊浩、邹强、郑萧桢、刘达、易峰、熊君君、林宗顺、郑嘉雯
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GB/T20090.4一2012 引 言 GB/T20090的第1、第2,第3等部分定义了多路复用结构和音视频信息的编码表示,而且这几个 部分具有很大的灵活性,可应用于不同的应用环境
这种灵活性可以通过编码比特流中各种特性参数 的定义获得,如音频采样率,图像大小、帧频、比特率等参数
本部分作为GB/T20090.4的第一版本,仅针对已经发布的GB/T20090.2,定义了如何测试验证 编码比特流和解码器是否满足GB/T20090.2一2006所规定的要求
测试可用于多种目的,例如: -编码器的生产者和用户可以用来验证编码器是否编码出符合标准的编码比特流
解码猎的生产者和用户可以用来验证解码器是否满足GB/T30.2一23等部分所规定的 要求,是否具有所声称的性能
GB/T20090.4一2012 信息技术先进音视频编码 第4部分:符合性测试 范围 GB/T20090的本部分给出了应用系统符合GB:/T20090.2一2006的测试过程和测试要求
本部分适用于应用系统的符合性测试
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
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T20090.22006信息技术先进音视频编码第2部分;视懒 术语和定义 GB/T20090.22006界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3 eteting 符合性测试conformanee 用于判断编码器输出的编码比特流以及解码器是否符合GB/T20090.2一2006的测试
3.2 conformancecodedbitstream 符合性编码比特流 用于测试解码器是否符合GB/T20090.2一2006的编码比特流,该编码比特流应完全符合 GB/T20090.22006语法规则
本部分中的测试比特流即为符合性编码比特流
3.3 参考解码器referencedecoder 已知的符合GB/T20090.2-2006的解码器,用来和被测解码器做比较
可以使用GB/T20090.5 给出的参考软件作为参考解码器 measureddecoder 被测解码器 个解码器,要通过符合性测试来判断其是否符合GB/T20090.2一2006
3.5 合法解码器eoinecidentdecder 通过符合性测试后,被判断为符合GB/T20090.2一2006的解码器 3.6 兼容解码器compatibledeeder 分为后向兼容解码器和前向兼容解码器,后向兼容解码器指按旧的编码标准所设计的解码器,其可 以对新的编码标准的全部或部分编码比特流进行解码;前向兼容解码器指按新的编码标准所设计的解
GB/T20090.4一2012 码器,其可以对旧的编码标准的全部或部分编码比特流进行解码
3.7 后向兼容baekwardcompatibilty 如果按旧的编码标准所设计的解码器可以对新的编码标准的全部或部分编码比特流进行解码,则 新的编码标准后向兼容旧的编码标准
3.8 前向兼容forwardlcompatibility 如果按新的编码标准所设计的解码器可以对旧的编码标准的全部或部分编码比特流进行解码,则 新的编码标准前向兼容旧的编码标准
3.9 色度格式chrominanceformat 宏块中色度块数目的定义
GB/T20090.2一2006目前仅支持4:2:0和4:2:2色度格式
3.10 编码比特流eodedbitstream 本部分第一版本中编码比特流即指视频编码比特流,是符合GB/T20090,22006中所定义的语 法规则的比特流序列
3.11 编码)参数eoding》)parameters 在本部分中参数即指编码参数,其是GB/T20090.2一2006的语法内可以在一个数值范围内取值 的变量
注:本部分中的(编码参数也包括只能在两个值中取一个值的标志位或指示符
3.12 比特流验证器btstreamverifier 测试和验证编码比特流是否满足GB/T20090.2一2006中规定的全部要求的程序和过程 缩略语 下列缩略语适用于本文件
BBv，比特流缓冲验证器 BitstreamBufferVerifier) CBR:恒定比特率 (ConstantBitRate MB;宏块 Macroblock VBR:可变比特率 VariableBitRate VLC;变长编码 VariableLengthCoding VLD;变长解码 VariableLengthDecoding MCP;运动补偿预测器 MotionCompensatedPredictor) 视频 5.1概述 在本章中,除了特别的声明,以下各项用于实用目的 “编码比特流”和“比特流”都指GB/T20090.2一2006视频编码比特流
“解码器”指GB/T20090.2一2006视频解码器,即GB/T20090.2一2006中解码过程的具体实现
视频解码器并不包括显示处理,其不在本部分规范范围之内
GB/T20090.4一2012 5.2编码比特流和解码器符合性的定义 5.2.1编码比特流符合性定义 个声称符合GB/T20090.2一2006的编码比特流就是实现了GB/T20090.2一2006规定的编码 比特流
即实现并符合GB/T20090.2一2006所定义的通用语法的所有要求和限制，同时包括 GB/T20090.2一2006的附录B中为编码比特流所规定的档次和级别(profile/level)所确定的限制
5.3定义了编码比特流符合性的标准测试过程,只有成功通过该标准测试过程的编码比特流,才可 以说其是符合GB/T20090.2一2006的比特流
5.2.2解码器符合性定义 声称符合GB/T2000.2一2008的视频解码器就是能够解析GB/T20090.2-2006编码比特流的 解码器
即对GB/T20090.2一2006语法规则能唯- 一正确解释的解到器,应能实现G8T3.” 2006中规定的解码处理,并能够满足GB/T20090.2一2006定义的档次和级别组合的一般要求,能够 解码档次和级别组合中允许的各种选项和参数的编码比特流,这些选项和参数范围在GB/T20090.2 2006的附录B中定义
5.4定义了解码器的符合性测试,5,4.2定义了部分符合性编码比特流;至少能够成功解码这些符 合性编码比特流的解码器,才可以说其是GB/T20090.22006的合法解码器
与档次和级别相关的要求和限制 5.2.3 由于GB/T20090.2-2006只有基准档次gizhunprofile)一个档次,因此GB/T20090.2一2006合 法解码器应能解码GB/T20090.2一2006的附录B中的所有档次和级别组合要求的符合性编码比 特流
5.2.4编码器的要求与介绍 本部分不专门讨论编码器
如果一个编码器所产生的编码比特流的语法和语义符合 GB/T20090.22006视频部分所规定的要求,就称此编码器为符合GB/T20090.2一2006的编码器
其 应符合如下要求 a)所产生的编码比特流符合GB/T20090.22006所规定的语法规范; b) 所产生的编码比特流符合GB/T20090.2一2006所规定的数值精度要求; c 所产生的编码比特流符合GB/T20090.2一2006的附录B所规定的档次和级别要求
5.2.5兼容性及保留扩展的相关要求 在GB/T20090.2一2006中规定了一些“保留”语法元素值和“保留位”,“保留”语法元素值不应出 现在符合GB/T20090.2一2006的编码比特流中,而“保留位”应被解码处理忽略
因此GB/T20090.2一2006的合法解码器应能处理即忽略)“保留位”,而对于“保留”语法元素则 可以不处理,但GB/T20090的本部分推荐被测解码器能够处理“保留”语法元素值
即被测解码器若 不能处理“保留”语法元素值,则只能说明其兼容性较差,而并不能说明其不符合GB/T20090.2一2006
3 55 编码比特流的符合性测试 5.3.1 概述 GB/T20090.2一2006规定了大量的参数，一些参数被规定为特定的值,另一些参数只规定了一个 范围,这些参数被直接或者间接地编码到了编码比特流中
GB/T20090.4一2012 为了检查编码比特流的正确性,有必要分析整个比特流,并抽取出全部语法参数并分析这些参数值 是否符合GB/T20090.2一2006中的规定
这就要求使用比特流验证器,GB/T20090.5中的参考解码 器即可以作为一个比特流验证器
比特流验证器可以检查比特流是否满足GB/20090.22006中所规定的要求,符合GB/T 20090.2一2006的编码比特流应通过以下标准测试;当经过比特流验证器处理后,比特流不应引起比特 流验证器的任何错误或非一致性消息
这些测试应该仅仅用于在传送过程中没有错误的比特流 成功通过比特流验证器测试的编码比特流,可以说是符合GB/T20090.2一2006规定的所有要求
有必要进行附加测试来更全面地检查编码比特流是否符合GB/T20090.22006中规定的所有要 求
这些补充测试可以使用GB/T20090.5参考解码器之外的其他比特流验证器来验证,以便实现更 全面的测试
另外,GB/T20090.2一2000视频解码器对编码比特流也有一定的限制 序列的1PB结构,解码器只支持一部分IPB结构,例如,其最多只能处理连续的两个B赖 a b 支持比特率是固定(CBR)或者可变(VBR)的编码比特流; c 在编码比特流中不应出现BlockDistance为零的情况 5.3.2起始码的测试 起始码是一组特定的比特串
在编码比特流中,除起始码外的任何情况下都不应出现这些比特串
起始码由起始码前缀和起始码值构成
起始码前缀是比特串‘000000000000000000000001" (0x000001)
所有的起始码都应字节对齐
起始码值是一个8比特整数,用来表示起始码的类型
对编码比特流中起始码的要求如表1所示
表1编码比特流中起始码测试要求 起始码类型参数 测试要求 slice_start_code 条带起始码取值范围为;0x00000100~0x000001AF,标记一幅图像中条带的序号 视频序列起始码为:0x000001B0; video_sequence_start_code 2.在序列起始码之后出现的第一个图像起始码应是I图像起始码，即起始码 值0x00000lB3 1.视频序列结束码为;0x000001B1; video_sequence_end_code 2.视频序列结束码标志着图像序列的结束,其应出现在序列的结尾 用户数据起始码为:0x0000012 userdatastartcode 图像起始码为;0x000001B3 ipicturestart_code 视频扩展起始码为:0x000001B5 extension_start_code PB图像起始码为;0x00000IB6 pb_piecture_start_code 1,视频编辑码为;0x000001B7; video_edit_code 2. .在视频序列的第1个Lileture-uar.codle之前应有video.edL_.code 3.除L_picture_start_code外,vidco_editcode不应出现在其他起始码之前 1.系统起始码取值范围为;0x000001B90x000001FF; 系统起始码 2.系统起始码留给系统层使用 其他保留值 0x000001B和0x000001B8为保留值,不应出现在编码比特流中
GB/T20090.4一2012 5.3.3序列头的测试 对编码比特流中序列头中的参数的要求如表2所示
表2编码比特流中序列头中的参数测试要求 序列头参数名称 测试要求 1.该值不能等于0x00: profile_id 2.该值目前只能等于0x20表示为基准档次 !.该值不能等于0x00; levelid 2.该值目前只能等于0xl0,0x20,0x22,0x40,0x42中的- 该值只能等于‘1'或'0';该值等于1'时,表示该序列只包含逐行扫描的赖图像,该值等 progressive_sequence 于*0'时,表示该序列可以包含逐行扫描图像,也可包含隔行扫描的图像 1.该值应大于或等于1 当图像格式为4:2:0和4:22时,该值应为2的倍数,因为目前GB/T20090.2一2006 一的档次只支持4:2:0或4:2:2图像格式,因此,目前该值应为2的倍数 唯 horizontalsize 3.在同一个视频序列中,该值应保持一致; !.该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即当le evel _d为0xl0时,该值应小于或等于352;leveid为0x20或0x22时该值应小于或等 于720;当leve_id为0x40或0x42时,该值应小于或等于1920 !.该值应大于或等于1; . 当图像格式为4;2:0,且progressive_sequence等于1时,该值应为2的倍数; 3.当图像格式为4120,且progressive-seuenee 等于0时,该值应为4的倍数 veitieal_size 4.在同一个视频序列中,该值应保持一致; 5.该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即:当level id为0xl0时,该值应小于或等于288;当leveLd为0x20或0x22时,该值应小于或 等于576;当level_id为0x40或0x42时;该值应小于或等于1152 1.该值目前只能为'01'或者'10',即图像格式只能为4:2:0或4;2;2; 该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即;当le 2
level chromaformat _id为0x10或0x20或0x40时,该值只能为*01';当level_id为0x22或0x42时,该值 可以等于^01'或*10’ !.该值不能等于'000' sampleprecision 2.该值目前只能等于*001',表示亮度和色度均为8bit精度 !.该值不能等于"0000' aspectratio 2.该值目前只能等于*0001',"0010',*0011'或者*o100'中的一 1.该值不能等于*0000' 该值目前只能等于" '0001','0010','0011','o100',"o1o1',"o110','o111'或者 1000'中的一个; 3.在同一个视频序列中,该值应保持一致 frameratecode 4.该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即:当level id为0xl0或0x20或0x22时,该值只能为'0001'、'0010'"0o1l''01o0'或者 o1o1'中的一个;当leveLd为0x40或0x42时,该值可以为'00o1',"0010','0011' 尺 *0100',*0101','0110','0111'或者*1000'中的一
GB/T20090.4一2012 表2(续 序列头参数名称 测试要求 1.该值不能等于0s 2.在同一个视频序列中,该值应保持一致; 3.该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即当levelL_d为 bitrate 0xl0时,该值小于或等于100000obit/s;当level_id为0x20时,该值小于或等于10000000 hit/s;当leveLd为0x22时,该值小于或等于15 ilevelL_d为0x40时,该值 000000bit/s;当ley 小于或等于20000000bit/s;当leveL_id为0x42时,该值小于或等于30000000bit/s 1.该值应与pieture_coding_ype保持一致(即low_dehay 1“0 '时,PB图像头中的 picture 多 coding_type为'10';low_delay为'1'时,PB图像头中的pieture_coding_type为*01'); low_delay vcheck_times大于0); 2.该值为1'说明视频序列中不包含B赖,可能包含“大图像”(bbv 3.该值为'0'说明视频序列中包含B帆 1.在同一个视频序列中,该值应保持一致 2.该值应满足GB/T20090.2一2006的附录B中的档次和级别的参数限制,即:B3BS16× 1024×bbv_bufler_size,当levelL_d为0x10时,BBS应大于或等于122880 it;当levelid为 bbv_buffersize 0x20时,BBS应大于或等于1228800bit;当leve_id为0x22时,BBS应大于或等于1851 92bit;当leveLid为0x40时,BBS应大于或等于2457600bit;当leveL_id为0x12时,BBS 应大于或等于368640obit 5.3.4用户和扩展数据的测试 对编码比特流中用户和扩展数据的参数的要求如表3所示 表3编码比特流中用户和扩展数据的参数测试要求 用户数据参数名称 测试要求 该数据中不应出现21个以上连续的‘0 userdata 该值目前只能等于*000'’,'001',‘010','011','100'或者‘101'中的 ideoformat 1.该值为1'时,比特流中存在colour_primmaries,transfer_characteristics,matrix_coefficients; colour_description 2.该值为*0'时,不存在colour_primaries,transfer_characteristics,matrix_coefeients 该值不能等于0x00; colour_primaries 于0xo1.0x02.0x04.0x05.0x06.0x07.0x08中的 该值目前只能等 该值不能等于0x00; transfer_characteris 该值目前只能等于0xo1.0x02.0xo4.0x05.d 0x06.0x07.0x08.0x09、 tic ,0x0A中的 1.该值不能等于0x00:; matrix_coefieients 2.该值目前只能等于0x1.0x2.0sx4.0x05.0xo6.0x07中的一个 display horizonta 该值为14位无符号整数,应大于或等于1 size 该值为14位无符号整数,应大于或等于1 display_vertical_size 1.该值为'1',说明有版权信息 copyright_lag 2.该值为^0',说明无版权信息
GB/T20090.4一2012 表3(续 用户数据参数名称 测试要求 1copyright_lag等于*0'时,该值应等于0x0o copyright_id 1.该值为1',说明为原创 eriginal_or_copy 2.该值为'0',说明为拷贝 当copyrighL_id等于0x00时,该值应等于0(64位无符号整数 copyright_number 5.3.5 I图像头的测试 对编码比特流中I图像头中的参数的要求如表4所示
表4编码比特流中I图像头中的参数测试要求 参数名称 测试要求 如果视频序列中的某一帧图像的bbvdelay等于0xFFFF,那么整个视频序列中的所有图像的 bbv_delay bbv_delay都应等于0xFFFF 1.DropFrameFlag;只有当sequenceheader中的fra anme_rate_code等于"0100'时,该值等于1; ,且小于或等于'1o111'(23)1 TimeCodeTours;该值应大于或等于'00000" TimeCodeMinutes;该值应大于或等于'000000',且小于或等于‘111011'(59); timecode ,且小于或等于‘1l1011'(59) TimeCodeSeconds;该值应大于或等于*000000’' TimmeCodePietures;该值应大于或等于'000000'且小于或等于111011'59) 1.在sequence distance应等于0: -header后的第一赖(编码顺序或显示顺序)的pieture pieture_distanee 当 个帧按两场编码时,两场共用一个图像头信息,其pieture_distance的值应该一致 33.该值取值范围为*00000000'(0)到‘11111111’(255 当low_delay等于0’时,编码比特流中不应该出现bbv_ehek times; bbveheck_times 2.该值应小于216-1 当progressive-sequenee等于*1'时,该值应等于1" progressive_frame 当 picturestructure 等于'1'时,该值应等于‘1 progressive_frame 当 progressive_sequence和picture_strueture都等于*0'时,该值应等于1'; top_field_first 当 progressivesequence等于1'并且" Lrepeat_firsEfeld等于"0'时,该值应等于"0 repeat_first_fied progressive_frame等于'0'时(场图像),该值应等于'0 picture_qp 该值应该大于或等于*000000'且小于或等于1llll1” 该值应该等于"000o reserved_bits 该值应大于或等于一8且小于或等于8 alpha_e_ofset 该值应大于或等于一8且小于或等于8 betaoffset 5.3.6PB图像头的测试 对编码比特流中PB图像头中的参数的要求如表5所示
GB/T20090.4一2012 表5码比特流中PB图像头中的参数测试要求 测试要求 参数名称 如果视频序列中的某一赖图像的bbv_delay等于0xFFFF,那么整个视频序列中的所有图像的 bbv_delay bbv_delay都应等于0xFFFF 1.该值不能等于'00' .该值只能等于"o1'或者"10',并且low_delay为*0'时,该值应为'10';low_delay为'1'时,该 pieture_coding_type 值应为*o1” advanced_pred_mode 该值目前只能等于1 disable 1.在sequene_header后的第一帆(编码顺序或显示顺序)的picturedistanee应等于0, picturedistance 2. 当一个按两场编码时,两场共用一个图像头信息,其picture_distance的值应保持一致 Iow_dey等于O时,编码比特流中不应该出现b_hekmes 当 bbvchecktimes 2.该值应小于216-1 当progressive_sequence等于1'时,该值应等于1 progressivetrame 当progressive_frame等于1'时,该值应等于*1” pIcture_structure 当 progressive_sequence和picture_structure都等于^0'时,该值应等于1' ieldfirst top 当 progressive_sequence等于1'并且
repeat_first_field等于'0'时,该值应等于'0” '0" roegresive_fame等于0"时(场图像),该值应等于" repeat_first_field 该值应该大于或等于 '且小于或等于‘1l1l11 *000000” pieture_qp 该值应该等于*0000 reservedits apha_coffset 该值应大于或等于一8且小于或等于8 betaofset 该值应大于或等于一8且小于或等于8 5.3.7 条带的测试 对编码比特流中条带的参数的要求如表6所示
表6编码比特流中条带的参数测试要求 参数名称 测试要求 slice_verticalposition 8位无符号整数,取值范围为:0x000xAF slice_qp 该值取值范围为:‘000000'~111111” !.该值应大于或等于0且小于或等于序列头中的horizontaLsize的1/16; 2.该值应满足GB/T20090.2一2006附录B中的档次和级别的参数限制,即:当leve_id为 mb_skip_run 0xl0时,该值小于或等于22;当levelid为0x20或0x22时,该值小于或等于45;当leve id为0x40时或0x42时,该值小于或等于120 标志位,值为‘1'表示宏块的运动补偿可使用加权预测;值为'0'表示宏块的运动补偿不应 slice_weighting_flag 使用加权预测 标志位,值为*0'表示所有非内预测宏块都应采用加权运动补偿;值为‘1'表示每个非 mb_weighting_Ilag 内预渊宏块由waehtinPradition决定是否采用加权预波
GB/T20090.4一2012 5.3.8宏块的测试 对编码比特流中宏块的参数的要求如表7所示,另外,宏块编码后的比特数应满足GB/T20090.2 2006的附录B中表B3的要求,即,对于4:2:0图像格式,宏块编码后最大比特数为3200;对于4:2:2 图像格式,宏块编码后最大比特数为4224. 表7编码比特流中宏块的参数测试要求 参数名称 测试要求 该值应与当前图像的Pe ictureStructure 以及图像类型保持一致 mb_type 该值只能为'00'、"01’、'10’、'11'中的一个 mb_part_type 该值只能为*00'、‘o1’、'10','11'中的一个 intralumapredmode intra_chroma_pred_mode 该值应大于或等于0且小于或等于3 intra_chroma_pred_mode 该值应大于或等于0且小于或等于3 422
当PietureStructure等于1或者PictureType等于2时,该值应等于*0'或者1' 等于1时,该值应为*00','01'、'10','l1 mbreferenceindex 当Peturestrueture等于0且PetureType" 中的 !.运动矢量差值,其单位精度为1/4样本,取值范围为 -4095(单位为1/4样 一4096一 本),即[一10241023.75]单位为样本); 2.该值应满足GB/T20090.2一2006附录B中的档次和级别的参数限制,即该值与运 mv_dif_x 动矢量MVEpred的和应该满足级别的参数限制中的最大水平运动矢量范围(即该 值与当前块运动矢量预测值MVEpred的和的取值范围应是[一2048,2047.75 单位为样本 1.运动矢量差值,其单位精度为1/4样本,取值范围为一4096一4095(单位为1/4样 本),即[一10241023.75](单位为样本); 的档次和级剔的参数眼制,即该值与运 该值应满足GB/T20090.2一2006附录B中 2
动矢量MVEpred的和应该满足级别的参数限制中的最大垂直运动矢量范围即该 值与当前块运动矢量预测值MVEpred的和,当leveid为0xl0时,该和的取值范围 应是 128,+127.75](单位为样本);当level_id为0x20或0x22且progressive mv_dify 当le level_id为0x20或0x22且 ae 场编码时,该和的取值范 progressIve 围应是[一128,+127.75]单位为样本);当leve_id为0x40时或0x42且progressive frame等于‘1'(咖编码)时,该和的取 值范围应是[ .75](单位为样本) 一512，十5ll， 当leve_id为0x40时或0x42且progressive_frame等于'o'场编码)时,该和的取值 范围应是[一256,十255.75]单位为样本) 该值应大于或等于0且小于或等于6o cbp _422 该值应大于或等于0且小于或等于3 cbp mb_qp_delta 该值应大于或等于一31且小于或等于32 5.3.9块的测试 对编码比特流中块的参数的要求如表8所示
GB/T20090.4一2012 表8编码比特流中块的参数测试要求 测试要求 参数名称 该值应大于或等于0且小于或等于186 trans_coeffieient l.该值应大于或等于0且小于或等于2'-1; 2.根据trans_coeffeent和escape_levelLdif计算得到的level值应大于或等于一2!且 escape_leveLdif 小于或等于2一1 5.4解码器的符合性测试 5.4.1概述 一G解码器符合性离试就 GB/T20090.2一 解码器的能力规定了解码器所能解码的编码比特流
是测试解码器能否正确解码符合GB/T20090.2一2006语法规范的编码比特流
有两种解码器测试类型;静态测试和动态测试
静态测试要求测试重建样本,目的在于测试解码处理的算术精度
本部分说明当解码输出重建样 本时,如何完成这种测试
由于GB/T20090.2一2006中的IDCT变换为整数变换,因此,当两个解码 器从编码比特流中解码出一幅编码图像时,且所用参考帧相同,被测解码器与参考解码器产生的重建样 本应完全相同
如果被测解码器重建的样本与参考解码器重建的样本不同,则该被测解码器不是合法 解码器 动态测试通过检查 a)所有的重建样本都输出给显示处理; b 被测解码器重建样本输出给显示处理的定时与GB/T20090.2一2006的规定一致
从而验证解码器缓冲区在使用合适的比特传送速率时不会发生上溢或下溢
被测解码器应将所有 编码帧的重建样本输出给显示处理
例如,如果被测解码器不能输出一些重建的B或不能输出一个 整帧给显示处理,则该被测解码器不是合法解码器
本标准没有规定显示处理的实际输出
这些测试是解码器符合GB/T20090.22006符合性的必要条件但不是充分条件
因此,鼓励产 生更多符合GB/T20090.2一2006规范的编码比特流使通过符合性测试的合法解码器能得到更充分 的公认
另外,本部分推荐被测解码器能够处理含有“保留”语法元素值等的非法编码比特流
5.4.2符合性编码比特流的描述 本部分描述了一组编码比特流,以用于解码器的符合性测试
这些测试并不能包含所有的解码器 符合性要求,但可以通过这些编码比特流测试大多数基本解码器要求
这些编码比特流主要从以下几个方面来测试解码器是否符合GB/T20090.2一2006的规定 -般性静态测试 编码比特流中包含GB/T20090.22006规范中所有可能的参数
存储带寞的动态测试 b 编码比特流中包括的所有宏块是单向或双向预测
对亮度块有1/4的插补精度
VLC解码的静态测试 编码比特流中包含VILC码表中所有可能的情况 位和符号分布的动态测试(含兼容性测试 编码比特流中包含位或符号的很不规则的分布
10o
GB/T20090.4一2012 跳过宏块的测试 编码比特流中包含各种情形的跳过宏块 加权预测的测试 编码比特流中使用了加权预测
最大跳帧数目的测试 中 编码比特流中包含至少126个跳倾
视频编辑码和随机访问的测试 编码比特流中包含视频编辑码(VEC)及随机访问点
填充比特的测试 编码比特流中包含stuffing_bit和stuffing_byte emulation_bit的测试 编码比特流中包含enmulation_bit
k其他常规测试 其他一些常规性的测试
5.4.2.1 般性静态测试 5.4.2.1.1测试比特流#井1 说明:一种具有在场和帧图中出现所有宏块类型和子块类型的编码比特流
对象:宏块及子块类型的解码
目的:检查解码器对语法分析树中的所有宏块类型和子块类型的处理情况
5.4.2.1.2测试比特流#2 说明:一种编码比特流,其每个条带只包含一行宏块,而且不包含跳过宏块
亮度采样率和比特率 使用档次和级别组合所允许的最大值
对象;变长码解码(VLD)和语法解析器
目的;检查解码器对具有非常短的条带的编码比特流的处理
对于面向微处理器的设计,当处理条 带和宏块头时会有很大的系统开销
5.4.2.1.3测试比特流#3 说明;一种编码比特流,其具有下面参数值的不同组合,连续的编码B帧,P、！帧的可变数目
理想的情况是该编码比特流包含所有可能的合法组合方式,从画面到画面对应有下面不同的参数值
time_code_flag low_delay loopfilterdisable oop_filter_parameter_lag picture_coding_type top_fieldfirst repeat_irst_field Dicturestructure progressIve_trame 对象:解码与控制 目的检查解码器对各种编码模式如:输人序列是逐行或隔行的,编码是或场模式,使用去块效 11
GB/T20090.4一2012 应滤波等上述参数值的组合)的处理能力
5.4.2.1.4测试比特流#4 说明:编码比特流中所有帧间编码宏块都没有非零变换系数
用于亮度和色度预测的重建运动矢 量,在水平和垂直方向都采用所有可能的1/4像素,半像素和全像素组合方式,这些组合用于帧、场和帧 场自适应的预测模式
对象:运动补偿预测器(MCP). 目的:检查解码器在所有间编码模式下实现全精度的运动补偿
本测试不涉及解码器的其他功 能如逆变换,逆量化和不匹配控制
对于所有预测宏块,被测解码器的重建样本应与参考解码器的重建 样本相同
5.4.2.1.5测试比特流#5 说明.具有跳过图像的低延迟序列
亮度采样率和比特率是档次和级别组合所允许的最大值
对象;控制器
目的;检测解码器对低延迟解码的能力,使解码器能识别和处理跳过图像和BBV模型的缓冲下溢
5.4.2.1.6测试比特流#6 说明;该测试比特流已从测试规范中删除
5.4.2.1.7测试比特流#7 说明:编码比特流中宏块的变换系数经反量化后最大(一8192和8191),最大幅值组合使反量化引 起最大饱和的编码比特流
对象:逆量化
目的测试解码器能正确实现逆量化饱和的处理
5.4.2.1.8测试比特流#8 说明;产生大的正采样域系数[y[x](如255)加上大的预测值p[y][x]如255),或大的负采样域 系数[y][x灯]如一255)加上小的预测值p[y][x](如0)的编码比特流
对象;逆变换的输出[y][x]与预测值p[y][划]之和,结果饱和值范围[O,255]
目的;测试解码器正确实现逆变换的输出[y][x]与预测值p[y][x]之和,结果饱和值范围[0， 255]
5.4.2.1.9测试比特流#g 说明;具有零字节填充的编码比特流 在编码比特流的前半部分:在合法的位置上,至少有0.9关BBS的零位填充
在编码比特流的后半部分每幅图像的合法位置有R/P到0.9关R/P的零位填充(R=编码比特流 的最大比特率,1/P=连续图象时间间隔) 对象;解析器丢弃填充数据
目的:测试解码器最坏情况下(几乎是BBV全部填充)丢弃填充数据的能力
5.4.2.1.10测试比特流#10 说明:具有档次和级别组合中所允许的最大运动矢量和运动矢量差值的帧的编码比特流
对于场 编码图像,其最大的运动矢量为帧编码最大运动矢量的1/21
12
GB/T20090.4一2012 对象;运动矢量的重建,补偿,控制
目的当运动矢量非常大时,检测解码器能够合理实现运动补偿
5.4.2.1.11测试比特流#11 说明;所有间编码图像只包含间预测模式，且保证所有运动矢量使得插值计算最复杂，见 GB/T20090.2一2006图19中点i、f.q、k,亮度采样率和比特率取档次和级别组合中所允许的最大值
对象;各种精度插值的计算
目的;检测解码器处理最复杂插值计算的能力
5.4.2.1.12测试比特流#12 说明;包含多个这样的宏块的编码比特流,该宏块编码后的比特数达到或者接近GB/T20090." 2 2006的表B.3中所限定的宏块编码后最大比特数
对象;大宏块的重建
目的测试解码器处理编码数据特别大的宏块的能力
5.4.2.1.13测试比特流井13 说明;该编码比特流包含Isliee,Pslie,Bsliee
每个sliee的所有宏块应遍历所有可能的非零值 deta(-32-31),或遍历所有可能的非零值量化参数,并保证所有的量化参数在正确范围内
mb4pd 对象;检查当mb_qp_delta为非零时,各种sliee的重建 目的测试解码器处理非零的mb_qp_delta的能力
5.4.2.2存储器带宽动态测试 5.4.2.2.1测试比特流#14 说明:在IBBP序列中,其中B帖宏块类型均为双向预测的B_8X8,P宏块类型均为P_8×8,其 水平方向的运动补偿块地址应跨越burstborder
burstborder是指两个16bytes之间的边界)
同时 要求亮度采样率和比特率是档次和级别组合中所允许的最大值
对所有亮度和色度块,垂直和水平方 向上采用1/！像素插值
该编码比特流应覆盖帧编码和场编码的所有组合(如前倾后场、前场后帧,前 帧后帧,前场后场)
对象存储带宽测试(memorybandwidth).
目的:检查解码器对预测带宽最大情况的正确处理能力
5.4.2.2.2测试比特流#15 说明:一个编码比特流其某些B帧编码的图像大小为在框架与级别所允许的最大bbv_buffer size,VILC尽可能地使用长码字(通过escape),亮度采样率和比特率使用档次和级别组合所允许的最 大值
对象:BBV_bufer
目的:检查解码器在这种情况下的工作状态
在几个小的编码图象后一个大的B帧编码图象可能 使解码器失去控制
5.4.2.2.3测试比特流#16 说明;一个编码比特流中其连续的编码图像序列的比特率变化很大变大或者变小). 对象:BBV_buffer 13
GB/T20090.4一2012 目的;检查解码器对比特率大幅变化时的处理能力
5.4.2.2.4测试比特流#17 说明:该测试比特流已从测试规范中删除
5.4.2.3VI.C解码静态测试 测试比特流#18 说明:编码比特流中包含所有符合标准规范的VLC符号
对象:语法解析器
测试解码器能否正确处理所有可能的VLc符号及表 目的 5.4.2.4位和符号分布的动态测试 测试比特流井19 说明.编码比特流中包含有" “保留”语法元素值和“保留位”的编码比特流至少应包含类型为“保留” 的起始码值、含义为“保留”的视频扩展标号,及某些合法的“保留位”)
对象;解析器(解码器处理某些“保留”语法元素值和“保留位”的能力. 目的;测试解码器实现正确分析和处理某些"保留"语法元素值和“保留位”的能力保证未来扩展前 向兼容的数据),如解码器能够丢弃“保留”的起始码值或视频扩展标号及其后续所有数据直到下一个起 始码,解码器能够丢弃视频扩展数据保留字节(reserved_extensiondata_byte)等
5.4.2.5跳过宏块的测试 测试比特流#20 说明;编码比特流中包含有P帧和B跳过宏块类型的编码比特流
对象;解析器(skip模式). 目的;测试解码器能正确处理GB/T20090.2一2006所规定的跳过宏块语法及数据,在产生的编码 比特流中应该包括多个slice中各种跳过宏块的位置排列关系,例如在一个slice中可包含不连续的多 个跳过宏块，或连续多个跳过宏块,或整个slice全部由跳过宏块组成
5.4.2.6加权预测的测试 测试比特流#21 说明包含有加权预测的编码比特流
对象;加权预测的解码
目的;分析解码器能否正确处理GB/T20090.2一2006中所规定的加权预测,在产生的编码比特流 中有多个P,B帧的slice内有weighting_predietionMB,在一个slice中可包含不连续的多个weighting _predictionMB,或连续多个weighting_predietionMB,或整个slice全部由weighting_predietionMB 组成
同时包含加权预测参数设置为最大或最小的情况
5.4.2.7跳帧数目测试 测试比特流#22 说明一个编码比特流,其连续两个解码帧之间被跳过的帧数、相邻的两个非双向帧间解码图像间 被跳过的帧数和B数之和应遍历GB/T20090.22006中允许的所有值 对象;解码器(跳的实现 目的:分析解码器是否可以正确处理GB/T20090.2一2006所规定的跳帧数目
14
GB/T20090.4一2012 5.4.2.8视频编辑码的测试 测试比特流井23 说明包含视频编辑码(VEC)和随机访问点的编码比特流
对象;解码器(视频编辑和随机访问. 目的:分析解码器是否可以正确处理GB/T20090.22006所规定的视频编辑和随机访问功能,在 产生的编码比特流中含有视频编辑码、随机访问点,解码器应该根据视频编辑码做出相应的操作
5.4.2.9 填充比特的测试 测试比特流#24 说明包含stuffng_bi和stufing-_byte的编码比特流
对象:解析器
目的.测试解码器能正确处理stufng数据，准确判断sliee的起始
要求suflng_bi组成的 stuffingpattern应当至少覆盖0b1000_0000,obxxxx_xxxl.obxxxx_1000三种情况,即stuffing_bit出 现在不同的比特位置
5.4.2.10emulationbit的测试 测试比特流#25 说明;包含emulation_bit的编码比特流 对象;解析器 目的测试解码器能正确进行de-emulation处理,避免伪起始码仿真
要求emulation_bit尽可能 出现在不同语法层次,即图像头,条带头,宏块、子块级
5.4.2.11其他常规测试 测试比特流井26 说明;在B和P图中,VIC事件的平坦分布(固定符号率VILD的最坏情况),亮度采样率和比特率 使用档次和级别组合所允许的最大值
功能VLD. 目的;检查解码器不依赖统计上的少量符号而满足实时性要求的能力
5.4.3解码器符合性测试的过程 5. .4.3.1解码器的静态测试 视频解码器的静态测试需要测试重构的样本的正确性和精确性
根据GB/T20090.2一2006的附录B中的表B.4,表B.5和表B.6各个级别下图像格式的限制,在 基准档次下,对2.0或4.0或6.0级别以4:2:0格式对解码器进行测试(如图1),而对4.2或6.2级 别以4:2:2格式进行测试(如图2)
图1和图2如下所示 15
GB/T20090.4一2012 4:2:0 bitstream1 reference decoder 1csting bitstream2 cn analysis and bitstram3 eValuation decoder undcrtcst 4:2:0 bitstreamN 图12.0或4.0或6.0级别下解码器测试方案 4:2:2 bitstrcam eference decoder fcsting bitstream2 rcsult analysis and bitstream3 evaluation decoder undertest 4:2:2 bitstrcamN 图24.2或6.2级别下解码器测试方案 因为GB/T20090.22006采用精确的整数变换,故被测解码器解码输出的数据应和参考解码器 解码输出的数据完全一致
5.4.3.2动态测试的实现 对于完整的解码系统,包括一个系统解码器，一个视频解码器和一个显示处理,动态测试一般来说 较容易
它可能记录显示处理的输出、检查场和帧的显示顺序和定时的正确性
但是由于显示处理不 包括在GB/T20090.2一2006标准范围内,有时尽管视频解码器是合法的但显示输出却发生了错误,此 时视频解码器应存储其输出,以便执行动态测试
特别是场和帧的顺序和定时应该正确,场的奇偶应精确,如果场和帧重复编码,也要求解码处理的 输出是重复的
注;首先输出的隔行扫描的第一场,如果top_fieldfirst等于0则说明是底场
16
GB/T20090.4一2012 参 考 文 献 [1]GB/T20090.5一2012信息技术先进音视频编码第5部分;参考软件 tehnology C of [2]ISO/IEC13818-4:2004Information coding" eneric movingpicturesandl associatedaudioinformation一Part4:Conformancetesting 1SO/1EC14496-4:2004Informationtech hnology-codingfaudio-wisualobjgects一Part4 Conformance testing
信息技术先进音视频编码第4部分：符合性测试GB/T20090.4-2012
符合性测试是一种用于验证先进音视频编码系统是否符合标准规范要求的测试方法。GB/T20090.4-2012是中国国家标准化管理委员会制定的信息技术先进音视频编码第4部分：符合性测试标准。该标准主要规定了先进音视频编码系统的测试方法、测试环境及测试流程等方面的内容。
该标准主要包括以下几个方面：
- 测试方法：对先进音视频编码系统的测试方法进行了详细的说明，包括测试环境、测试数据和测试流程等。
- 测试环境：对先进音视频编码系统的测试环境进行了描述，包括测试平台、测试设备和测试软件等。
- 测试流程：对先进音视频编码系统的测试流程进行了说明，包括测试准备、测试执行和测试结果分析等方面。
- 测试数据：对先进音视频编码系统的测试数据进行了介绍，包括测试数据的来源、格式和质量等方面。
- 测试报告：对符合性测试的测试报告进行了说明，包括测试报告的内容和格式等方面。
通过符合性测试，可以有效地验证先进音视频编码系统是否符合标准规范要求。同时，也可以为企业开展先进音视频编码技术研究和应用提供重要的参考和借鉴。
总的来说，GB/T20090.4-2012是一项非常重要的标准，它为我国信息技术领域的发展做出了重要的贡献，同时也为全球先进音视频编码技术的研究和发展提供了重要的参考。
