ГОСТ Р 53556.11-2014

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

                           ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                      НАЦИОНАЛЬНЫЙ                      ГОСТР
                                         СТАНДАРТ
                                       РОССИЙСКОЙ
                                                                        53556.11—
                                        ФЕДЕРАЦИ И                      2014



                            Звуковое вещание цифровое

                       КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОГО
                     ВЕЩАНИЯ С СОКРАЩЕНИЕМ ИЗБЫТОЧНОСТИ
                      ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ
                                    СВЯЗИ
                                          Ч а с т ь     III


                                     (MPEG-4 AUDIO)
                           Аудиокодирование без потерь
                                   (ISO/IEC 14496-3:2009, NEQ)




                                       Издание официальное




                                                   М осква
                                              С тандартииф орм
                                                      2020




центр сертификатов

ГОСТ Р 53556.11—2014


                                          Предисловие
     1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 «Связь»

     2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 480 «Связь»

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­
гулированию и метрологии от 17 марта 2014 г. No 148-ст

      4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного
стандарта ИСО/МЭК 14496-3:2009 «Информационные технологии. Кодирование аудиовизуальных объ­
ектов. Часть 3. Аудио» (ISO/IEC 14496-3:2009 «Information technology — Coding of audio-visual objects —
Part 3: Audio». NEQ) (1)

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2020 г.




     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона
от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об из­
менениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего
года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений
и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае
пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин­
формационной системе общего пользования — на оф ициалы ю м сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)




                                                         © Стандартинформ. оформление. 2015. 2020

     Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­
му регулированию и метрологии
II

ГОСТ Р 53556.11—2014


                                                                             Содержание
1 Область применения..................................................................................................................................................... 1
2 Технический обзор..........................................................................................................................................................1
    2.1 Структура кодера и д екод ер а............................................................................................................................ 1
    2.2 Расширения с плавающей точкой......................................................................................................................1
3 Термины и определения.............................................................................................................................................. 2
    3.1 Определения............................................................................................................................................................2
    3.2 М нем оника.............................................................................................................................................................. 2
    3.3 Типы данных............................................................................................................................................................2
    3.4 Замечания по реализации...................................................................................................................................3
4 Синтаксис...................................................................................................................................................................... 3
    4.1 Конфигурация декодера....................................................................................................................................... 3
    4.2 Полезные нагрузки потока битов....................................................................................................................... 4
    4.3 Полезные нагрузки для данных с плавающей точкой................................................................................. 8
5 С ем антика..................................................................................................................................................................... 10
    5.1 Общая семантика.................................................................................................................................................10
    5.2 Семантика для данных с плавающей точкой............................................................................................... 15
6 Инструменты A L S ....................................................................................................................................................... 16
    6.1 Краткий обзор....................................................................................................................................................... 16
    6.2 Переключение блоков........................................................................................................................................19
    6.3 Прогноз............................................................................                                                                                      20
    6.4 Долгосрочный прогноз (LTP) ............................................................................................................................ 26
    6.5 Прогнозирующее устройство R L S -L M S ........................................................................................................28
    6.6 Кодированный остаток........................................................................................................................................39
    6.7 Объединенное кодирование пар кан а л о в ................................................................................................... 56
    6.8 Многоканальное кодирование (М С С ).............................................................................................................56
    6.9 Расширение для данных с плавающей то ч ко й .......................................................................................... 59
Библиография................................................................................................................................................................ 65




                                                                                                                                                                                  III

ГОСТ Р 53556.11—2014

Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й                С Т А Н Д А Р Т         Р О С С И Й С К О Й             Ф Е Д Е Р А Ц И И


                                          Звуковое вещание цифровое

       КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОГО ВЕЩ АНИЯ С СОКРАЩЕНИЕМ ИЗБЫТОЧНОСТИ
                     ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ СВЯЗИ

                                                      Часть     III

                                                  (MPEG-4 AUDIO)

                                         Аудиокодирование без потерь

      Digital sound broadcasting. Coding of signals of sound broadcasting with reduction of redundancy for transfer
                    on digital communication channels. Part III (MPEG-4 audio). Audio lossless coding


                                                                                      Д а т а в в е д е н и я - 2015— 01— 01




        1 Область применения
     Этот стандарт описывает алгоритм кодирования аудиосигналов без потерь: аудиокодирование
без потерь MPEG-4 (A LS ).
     MPEG-4 A LS являются схемой сжатия данных цифрового аудио без потерь, то есть декодируемые
данные являются разрядно-идентичной реконструкцией исходных входных данных. Входные сигналы
могут быть целочисленными данными РС М от 8 до 32-разрядной длины слова или 32-раэрядными дан­
ными IEEE с плавающей точкой. MPEG-A A LS обеспечивает широкий диапазон гибкости с точки зрения
компромисса сжатия — сложности, поскольку комбинация нескольких инструментов позволяет опреде­
лить уровень компрессии с различными степенями сложности.

        2 Технический обзор
        2.1 Структура кодера и декодера
     Входные аудиоданные делятся на фреймы (кадры). В пределах фрейма каждый канал может
быть дополнительно разделен на блоки аудиосэмплов (выборок аудио) для дальнейшей обработки.
Для каждого блока вычисляется ошибка прогноза, используя краткосрочный прогноз и дополнительно
долгосрочный прогноз (LTP). Межканальная избыточность может быть удалена объединенным кодиро­
ванием каналов, используя либо дифференциальное кодирование пар каналов, либо многоканальное
кодирование (МСС). Остающаяся ошибка прогноза является в итоге кодированной энтропией.
     Кодер генерирует информацию о потоке битов, позволяющую произвольный доступ с промежутками в
несколько фреймов. Кодер может также обеспечить контрольную сумму CRC, которую может использовать
декодер, чтобы проверить декодируемые данные. Декодер применяет инверсные операции кодера в обрат­
ном порядке. Его вывод является разрядно-идентичной версией исходных входных аудиоданных.

        2.2 Расширения с плавающей точкой

      В дополнение к целочисленным аудиосигналам MPEG-A ALS также поддерживает сжатие аудио­
сигналов без потерь в 32-разрядном формате с плавающей точкой IEEE. Последовательность с пла­
вающей точкой моделируется суммой целочисленной последовательности, умноженной на константу
(AC F: Approximate Common Factor). и остаточной последовательностью. Целочисленная последова­
тельность сжимается, используя основные инструменты ALS для целочисленных данных, в то время
как остаточная последовательность отдельно сжимается замаскированным инструментом Lompel-Ziv.


И зд а н и е о ф и ц и а л ь н о е

                                                                                                                          1