Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 30 июня 2014 г. N 677-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ОХРАННЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ
КОМПРЕССИЯ ОЦИФРОВАННЫХ АУДИОДАННЫХ
КЛАССИФИКАЦИЯ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ АЛГОРИТМОВ
Video surveillance systems. Digital audio data compression.
Classification. General requirements and evaluation
algorithm methods
ГОСТ Р 56047-2014
Группа П77
ОКС 13.320
ОКП 43 7200
Дата введения
1 сентября 2015 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Нордавинд" и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 234 "Системы тревожной сигнализации и противокриминальной защиты"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июня 2014 г. N 677-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в годовом (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемом 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 информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (gost.ru)
Введение
Активное применение в системах охранных телевизионных (СОТ) методов компрессии оцифрованных аудиоданных, заимствованных из мультимедийных применений телевидения, из-за низкого качества восстановленных после компрессии оцифрованных аудиоданных привело к невозможности осуществления следственных мероприятий, а также оперативных функций, с использованием отдельных СОТ.
Важной отличительной особенностью методов компрессии оцифрованных аудиоданных для СОТ является необходимость обеспечения высокого качества звука в восстановленных аудиоданных. Настоящий стандарт позволяет упорядочить существующие и разрабатываемые методы компрессии оцифрованных аудиоданных, предназначенные для применения в составе систем противокриминальной защиты.
В качестве критерия для классификации алгоритмов компрессии оцифрованных аудиоданных в настоящем стандарте установлены значения метрик качества, характеризующих степень отклонения восстановленных оцифрованных данных от соответствующих им исходных аудиоданных.
Методика классификации алгоритмов компрессии оцифрованных аудиоданных, приведенная в настоящем стандарте, основана на оценке качества восстановленных аудиоданных, с учетом психоакустических особенностей человеческого слуха. Этот подход к оценке качества восстановленных аудиоданных рекомендован Сектором радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ-Р), членом которого является Российская Федерация.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на цифровые системы охранные телевизионные (далее - ЦСОТ) и устанавливает классификацию, общие требования и методы оценки алгоритмов компрессии оцифрованных аудиоданных.
Настоящий стандарт устанавливает методику сравнения различных алгоритмов компрессии и декомпрессии оцифрованных аудиоданных.
Настоящий стандарт применяют к алгоритмам компрессии и декомпрессии аудиоданных независимо от их реализации на аппаратном уровне.
Настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ Р 51558.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 15971 Системы обработки информации. Термины и определения
ГОСТ Р 51558 Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15971 и следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ) (fast Fourier transform, FFT): Набор алгоритмов, реализация которых приводит к существенному уменьшению вычислительной сложности дискретного преобразования Фурье (ДПФ).
Примечание - Смысл быстрого преобразования Фурье состоит в том, чтобы разбить исходный N-отсчетный сигнал x(n) на два более коротких сигнала, дискретные преобразования Фурье которых могут быть скомбинированы таким образом, чтобы получить дискретное преобразования Фурье исходного N-отсчетного сигнала.
3.2 алгоритм декомпрессии (decompression algorithm): Точный набор инструкций и правил, описывающий последовательность действий, согласно которым сжатые аудиоданные преобразуются в восстановленные, реализуемый при помощи аудио декодера.
3.3 алгоритм компрессии (compression algorithm): Точный набор инструкций и правил, описывающий последовательность действий, согласно которым исходные аудиоданные преобразуются в сжатые, реализуемый при помощи аудио кодера.
3.4 амплитудно-временная метрика (time-amplitude metric): Метрика качества, основанная на сравнении оцифрованных и восстановленных аудиоданных по форме волны.
3.5 аналого-цифровой преобразователь, АЦП (analog-to-digital converter, ADC): Устройство, преобразующее входной аналоговый аудиосигнал в оцифрованные аудиоданные.
3.6 аудио декодер (audio decoder): Программные, аппаратные или аппаратно-программные средства, с помощью которых осуществляется декомпрессия сжатых аудиоданных.
3.7 аудио кодер (audio encoder): Программные, аппаратные или аппаратно-программные средства, с помощью которых осуществляется компрессия оцифрованных аудиоданных.
3.8 аудиоданные (audio data), аудиосигнал (audio signal), моноканальный аудиосигнал (mono channel audio): Аналоговый сигнал, несущий информацию об изменении во времени амплитуды звука.
3.9 битрейт (bitrate): Выраженная в битах оценка количества сжатых аудиоданных, определенная для некоторого временного интервала и отнесенная к длительности выбранного временного интервала в секундах.
3.10 восстановленные аудиоданные (recovered audio data): Данные, полученные из сжатых аудиоданных после их декомпрессии.
3.11 декомпрессия сжатых аудиоданных (decompression of compressed digitized audio data): Восстановление оцифрованных данных из сжатых аудиоданных.
3.12 дискретное преобразование Фурье, ДПФ (discrete Fourier transform, DFT): Преобразование, ставящее в соответствие N отсчетам дискретного сигнала N отсчетов дискретного спектра сигнала.
3.13 дифференциация (differentia): Выделение частного из общей совокупности по некоторым признакам.
3.14 искаженный фрейм (distorted frame): Фрейм, для которого максимальное отношение шума к порогу маскирования превышает 1,5 дБ.
3.15 искусственная нейронная сеть (artificial neural network, ANN): Модель биологической нейронной сети, которая представляет собой сеть элементов - искусственных нейронов - связанных между собой синаптическими соединениями.
Примечание - Нейронная сеть предназначена для обработки входной информации и в процессе изменения своего состояния во времени формирует совокупность выходных сигналов.
3.16 качество восстановленных аудиоданных (decoded audio data quality): Объективная оценка соответствия восстановленных аудиоданных исходным оцифрованным аудиоданным на основе рассчитанных метрик качества.
3.17 кодек аудиоданных (audio codec): Программный, аппаратный или аппаратно-программный модуль, способный выполнять как компрессию, так и декомпрессию аудиоданных.
3.18 компрессия (сжатие) оцифрованных аудиоданных (digitzed audio data compression): Обработка оцифрованных аудиоданных с целью уменьшения их объема.
3.19 компрессия оцифрованных аудиоданных без потерь (lossless digitized audio compression): Обработка оцифрованных аудиоданных, при которой не происходит потери информации, вследствие чего восстановленные (в результате выполнения декомпрессии) оцифрованные аудиоданные не отличаются от исходных оцифрованных аудиоданных.
3.20 компрессия оцифрованных аудиоданных с потерями (lossy compression of digitized audio data): Обработка оцифрованных аудиоданных, при которой происходит потеря информации, и вследствие этого восстановленные (в результате выполнения декомпрессии) оцифрованные аудиоданные отличаются от исходных оцифрованных аудиоданных.
3.21 метод оценки алгоритма компрессии (evaluation method of compression algorithm): Метод аналитического определения значений метрик качества на соответствие требованиям, предъявляемым к алгоритмам компрессии аудиоданных.
3.22 метрика качества (quality metric): Аналитически определяемые параметры, характеризующие степень отклонения восстановленных аудиоданных от исходных оцифрованных аудиоданных.
3.23 многоканальный аудиосигнал (multi-channel audio): Аудиосигнал, состоящий из объединения определенного количества аудиосигналов (каналов), которые несут информацию об одном и том же звуке.
Примечание - Предназначен для более качественной передачи звука с учетом пространственной ориентации.
3.24 окно (window): Весовая функция, которая используется для управления эффектами, обусловленными наличием боковых лепестков в спектральных оценках (растеканием спектра).
Примечание - Имеющуюся конечную запись данных или имеющуюся конечную корреляционную последовательность удобно рассматривать как некоторую часть соответствующей бесконечной последовательности, видимую через применяемое окно.
3.25 оконное преобразование Ханна (short-time Fourier transform with Hann window): Дискретное преобразование Фурье с весовой функцией - окном Ханна.
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
