ГОСТ Р 53556.3-2012

ФЕДЕРАЛЬНО Е АГЕНТСТВО

                            ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ




                                       НАЦИОНАЛЬНЫЙ                      ГОСТР
                                          СТАНДАРТ
                                        РОССИЙСКОЙ
                                                                         53556.3—
                                         ФЕДЕРАЦИИ                       2012




                             Звуковое вещание цифровое

                           КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ
                     ЗВУКОВОГО ВЕЩАНИЯ С СОКРАЩЕНИЕМ
                        ИЗБЫТОЧНОСТИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
                        ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ СВЯЗИ
                                             Часть 3

                                      (MPEG-4 AUDIO)
                            Кодирование речевых сигналов
                   с использованием линейного предсказания — CELP
                                    (ISO/IEC 14496-3:2009, NEQ)


                                        И здание оф и ц иа л ьн о е




                                                      Москва
                                                  Стандартинформ
                                                        2020




нужен сертификат

ГОСТ Р 53556.3—2012


                                           Предисловие
     1 РАЗРАБОТАН Санкт-Петербургским филиалом Центрального научно-исследовательского ин­
ститута связи «Ленинградское отделение» (ФГУП ЛО ЦНИИС)

     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 20 ноября 2012 г. No 942-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 o f audio-visual objects —
Part 3: Audio». NEQ)

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

     6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 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 официалы<ый 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 официальном сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)




                                                          © Стандартинформ. оформление. 2014. 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 53556.3—2012


                                                                            Содержание
1 Область прим енения..................................................................................................................................................... 1
  1.1 Общее описание декодера CELP ........................................................................................................................1
  1.2 Функциональные возможности MPEG-4 CELP ................................................................................................ 1
2 Термины и определения............................................................................................................................................... 4
3 Синтаксис потока б и т ....................................................................................................................................................4
  3.1 Тип объекта CELP ....................................................................................................................................................4
  3.2 Тип объекта ER-CELP ................................................                                                                                                          8
4 С ем антики......................................................................................................................................................................20
  4.1 Семантики за го л о в ка ...........................................................................................................................................20
  4.2 Семантика ф рейма............................................................................................................................................... 22
5 Инструменты декодера MPEG-4 CELP ............................................................................................................... 27
  5.1 Введение в набор инструментов декодера CELP MPEG-4 ....................................................................... 27
  5.2 Конфигурация масштабируемого AAC/CELP................................................................................................28
  5.3 Переменные п о м о щ и ...........................................................................................................................................28
  5.4 Элементы потока бит для набора инструментов MPEG-4 CELP .............................................................29
  5.5 Демультиплексор потока бит CELP ..................................................................................................................29
  5.6 Декодер CELPLPC и интерполятор................................................................................................................29
  5.7 Генератор возбуждения CELP ........................................................................................................................... 44
  5.8 Фильтр синтеза CELP LPC ..................................................................................................................................61
  5.9 Инструмент сжатия тишины CELP ................................................................................................................... 61
Приложение А (справочное) Инструменты декодера MPEG-4 CELP ..............................................................68
Приложение В (справочное) Инструменты кодера MPEG-4 CELP ................................................................... 70
Библиограф ия.................................................................................................................................................................. 94

ГОСТ Р 53556.3—2012


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



                                          З вуко в о е вещ ание ци ф р овое

     КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛО В ЗВУКО ВО ГО ВЕЩ АНИ Я С СОКРАЩ ЕНИЕМ ИЗБЫ ТОЧНОСТИ
                   Д ЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ЦИФРО ВЫ М КАН АЛАМ СВЯЗИ

                                                       Часть 3
                                                   (MPEG-4 AUDIO)

       Ко д и р ован и е р е че в ы х с и гн а л о в с и спол ьзов ан и ем л и н е й н о го пр ед ска за н ия — CELP
 Sound broadcasting digital. Coding of signals of sound broadcasting with reduction of redundancy for transfer on digital
                  communication channels. Part 3 (MPEG-4 audio). Code excited linear prediction


                                                                                        Дата введения — 2013—09—01


      1 Область применения
      1.1 Общее о п и са н и е декод ера CELP

      Здесь дается краткий обзор декодера CELP (Code Excited Linear Prediction (Линейное предсказа­
ние с кодированием)).
     Декодер CELP прежде всего состоит из генератора возбуждения и фильтра синтеза. Дополнитель­
но декодеры CELP часто включают в свой состав постфильтр. У генератора возбуждения имеется адап­
тивная книга шифров для моделирования периодических компонент, фиксированные книги шифров
для моделирования случайных компонент и декодер усиления, чтобы представлять уровень речевого
сигнала. Индексы для книг шифров и коэффициентов усиления предоставляются кодером. Индексы
книги шифров (индекс задержки шага для адаптивной книги шифров и индекс формы для фиксиро­
ванной книги шиф ров) и индексы усиления (коэффициенты усиления адаптивной и фиксированной
книг шифров) используются, чтобы генерировать сигнал возбуждения. Затем он фильтруется фильтром
линейного прогнозирующего синтеза (фильтр синтеза LP). Коэффициенты фильтра реконструируются,
используя индексы LPC. затем интерполируются коэффициентами фильтра последовательных фрей­
мов анализа. И наконец, опционно может быть применен постфильтр, чтобы улучшить качество речи.

      1.2 Ф у н кц и о н а л ь н ы е в озм ож н ости MPEG-4 CELP

      MPEG-4 CELP представляет собой универсальный алгоритм кодирования с новыми функцио­
нальными возможностями. Обычные кодеры CELP предлагают сжатие при одной битовой скорости и
оптимизированы для определенных приложений. Сжатие является одной из функций, предоставленных CELP
MPEG-4, позволяющей использовать один базовый кодер для различных приложений. Это обеспечива­
ет масштабируемость по битовой скорости и полосе пропускания, а также возможность генерировать
потоки бит с произвольной битовой скоростью. Кодер CELP MPEG-4 поддерживает две частоты дискре­
тизации, а именно 8 и 16 кГц. Соответствующие полосы пропускания равны 100— 3400 Гц для частоты
дискретизации 8 кГц и 50—7000 Гц для частоты дискретизации 16 кГц. Кроме того, заново приняты
сжатие молчание и переупорядочение эластичного потока бит ошибок.
      1.2.1 К о н ф и гурац и я кодера CELP MPEG-4
      Чтобы генерировать сигнал возбуждения, могут использоваться два различных инструмента. Это
инструмент Multi-Pulse Excitation (Мультиимпульсное возбуждение) (МРЕ ) или инструмент Regular-Pulse
Excitation (Возбуждение регулярным импульсом) (RPE ). МРЕ используется для дискретизации речи на
частотах 8 кГц или 16 кГц. RPE используется только для дискретизации на частоте 16 кГц. Два возмож­
ных режима кодирования сведены в таблице 1.



Издание официальное
                                                                                                                            1