GB∕T 39274-2020 公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范

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ICS13.310A91远国中华人民共和国国家标准GB/T39274--2020公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范Testspecificationsforvideoandaudioencodinganddecodinginvideosurveillancesystemforpublicsecurity2020-11-19发布2021-06-01实施国家市场监督管理总局华专国家标准化管理委员会00<.."IIJ GB/T39274-2020目次前言…………………………………………………………………………………………………………皿1范围…2规范性引用文件………………..3术语、定义和l缩略i吾………………………………………………………………………………………13.1术语和l定义3.2缩略i吾………………………………………………………………………………………………14总则………………………………………………………………………………………………………21.1受测产品比特流封装格式…………………………………………………………………………24.2测试工具……………………………………………………………………………………………25视频编码器………………………………………………………………………………………………25.1测试项………………………………………………………………………………………………25.2测试师、………………………………………………………………………………………………25.:-;测试流程……………………………………………………………………………………………25.4测试准则……………………………………………………………………………………………35.5测试报告……………………………………………………………………………………………46视频解码器………………………………………………………………………………………………46.1测试功1………………………………………………………………………………………………46.2测试流程……………………………………………………………………………………………56.3测试准则6.4测试比特流…………………………………………………………………………………………76.5测试报告……………………………………………………………………………………………107音频编码器………………………………………………………………………………………………107.1测试项………………………………………………………………………………………………107.2测试师、………………………………………………………………………………………………17.3测试流程……………………………………………………………………………………………17.4测试准则……………………………………………………………………………………………127.5测试报告……………………………………………………………………………………………138音频解码器………………………………………………………………………………………………u8.1测试项………………………………………………………………………………………………138.2测试师、………………………………………………………………………………………………148.3测试流程……………………………………………………………………………………………148.4测试准则……………………………………………………………………………………………148.5测试报告……………………………………………………………………………………………M附录A(资料性附录)编码芯片的测试…………………………………………………………………17A.1视频编码芯片测试准则…………………………………………………………………………17 GB/T39274-2020A.2视频编码芯片测试流程…………………………………………………………………………17A.:-l编码图像质量测试………………………………………………………………………………u附录B(资料性附录)基于SSIM算法的视频评价检测方法…………………………………………19B.lSSIM算法基本原理………………………………………………………………………………uB.2系统测试流程………………………………………………………………………………………19E GB/T39274-2020目IJ1==1本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容口J能涉及专利。本文件的发布机构不承扣识别这些专利的责任o本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全同安全防范报警系统标准化技术委员会CSAC/TC100)归口。本标准起草单位:视频图像信息智能分析与共享应用技术国家工程实验室、公安部第一研究所、国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心(北京人北京中盾安全技术开发公司、北京中星微电子有限公司、杭州恒生数字设备科技有限公司、北京欣博电子科技有限公司、苏州科达科技股份有限公司、浙江大华技术股份有限公司、晰江于视科技有限公司、杭州海康戚视数宁技术股份有限公司。本标准主要起草人:陈朝武、同~、王磊、施巨岭、卢玉华、邱吉、余子龙、卢京辉、梁敏学、柳娜、林冬、部晨、焦J'J)'J、吕扬、刘琦、尹萍、黄职麟、鲁娟、吴参毅、武晓阳。E GB/T39274-2020公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范1范围本标准规定了公共安全视频监控数字视音频编解码技术中视频编码器、视频解码器、音频编码器、音频解码器的测试项、测试源、测试流程、测试准则、测试报告。本标准适用于公共安全视频罔像信息联网共享应用中平台、设备或软件符合GB/T2572/1-2017要求的技术测试及质量评价。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不口J少的。凡是注日期的寻|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/T2828.1-2012计数抽样检盼程序第1部分:按J麦收质量限(八QL)检索的逐批检盼抽样计划GB/T25724-2017公共安伞视频监控数字视音频编解码技术要求GB/T28181-2016公共安伞视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求3术语、定义和缩回各i吾3.1术语和定义GB/T25721-2017界定的以及下列术语和|定义适用于本文件。3.1.1视音频i原数据videoandaudiosourcedata输入编码器的视音频原始流数据。3.1.2编码比特流encodedbitstream经过编码器编码的视频流数据或音频流数据。3.1.3测试比特流testbitstream将符合GB/T25724-2017的编码比特流，依照GB/T28181-2016附录C规定的封装格式封装，形成的PS流。3.1.4BD-Rate曲线BD-Ratecurve一种图像质量客观评价指标。3.2缩略语GB/T25724-2017界定的以及下列缩略话适用于本文件。 GB/T39274-2020PEAQ:主观音频质量i评平估(σPe创rce叩pll川ua且alE丁VE乱山tluaPESQ:主观话音质量评估(叩Pe臼rc臼e叩pt礼tual巳飞Ev飞咀吐f且川tl山归lua川tio∞I口1ofSpeechQuality)PSNR孔:峰值{信言噪比CPeak日S19伊naι1川toNoi让lS附eRa川川tl川0)SSIM:结构相似度指标测量(StructuralSimilarityIndexMeasurement)4总则4.1受测产品比特流封装格式受测产品输入/输出的视音频数据封装格式应符合GB/T28181-2016附录C的要求。4.2测试工具用于测试符合GB/T25724-2017的软件、硬件及系统产品的综合检测程序，应附有用户指导书。测试工具由编码器测试工具和解码器测试工具组成。编码器测试工具应能J麦收并提取编码比特流、对编码比特流中的语法兀素进行分析。解码器测试工具包括档次、级别测试比特流，并能发送测试比特流到受测解码器。5视频编码器5.1测试项参考GB/T25724-2017中附录C的规定，视频编码器测试项见表L表1视频编码器测试项编号测试项必测项选测项1监朽?扩展信息编码J2ROI编码J。η时域svc编码J4空域svc编码J54:22编码J6rgJ比特编码、/)受i则视频编码器的每个测试项是否通过。6视频解码器6.1测试项6.1.1各档次视频解码器测试项参考GB/T25724-2017中附录C的规定，各档次视频解码器测试项见表204 GB/T39274-2020表2各档次视频解码器测试项编号测试顷基准档次高级档次1NAL单元解析JJ2帧内解码JJ3帧间解码JJ4反量化JJ5反变换14重建JJG去块滤波处理JJ7恼解码JJ8支持的层大参考I[吭个数.Jc层大参号I[吭个数为3).J(最大参考l帧个数为5)9参考1[-吭缓冲仄个数.J(参~帧缓冲仄个数为4).Jc参~帧缓冲厌个数;为的10监有1扩展信息解析JJ118-bit格式解码JJ12ROI解码JJ1312Ü格式解码JJ14层大树形编码单元解码.J(层大树形编码单元解码为64).Jc最大树形编码单元解码为128)1J时域svc解码JJ16SAO解码JJ17多编码片(Tile)解码JJ1RALF解码。J19空域SVC解码。J2022格式解码。J21高比特格式解码。J22双向预测解码。J洼..、/"标记项日为必测项户。"标记项日为选测项D6.1.2各级别视频解码器测试项图像分辨率(每行最大样点数×每帧最大行数人帧率、最大比特率应符合GB/T25724-2017附录C中巳3级别的规定。6.2测试流程6.2.1备档次视频解码器测试流程通过测试工具将测试比特流输入至受测硬件视频解码器后解码并思示，输出解码图像o通过比对解码输出罔像与参考解码器解码输出罔像，得到测试结果。测试流程见罔3。通过测试工具将测试比特流输入至受测软件视频解码器后解码输出解码视频罔像文件O通过比对解码输出解码视频罔像文件与参考解码器解码输出解码视频图像文件，得到测试结果。其中，参考解码器应采用GB/T257242017编制组依据GB/T25724-2017公开发布的软件解码器。测试流程见罔403 GB/T39274-2020受测硬件视频解码输出图像解码器符合性测试工具测试结果参考解码器解码输出图像图3硬件视频解码器档次测试流程受测软件视频解码视频图像文件解码器符合性测试工具测试结果参考解码器解码视频图像文件图4软件视频解码器档次测试流程6.2.2各级别视频解码器测试流程通过测试工具将测试比特流输入至受测视频解码器后解码并思示，输出解码图像O通过比对解码输出罔像与参考解码器解码输出解码罔像、分辨率、帧率，得到测试结果。级别测试流程见罔3、罔60受测硬件视频解码显示图像，解码器查看帧率、分辨率符舍性测试工具参考解码器解码视频图像图5硬件视频解码器级别测试流程受测软件视频解码输出视频图像，解码器查看帧率、分辨率符合性测试工具测试结果参考解码椿解码视频图像图6软件视频解码器级别测试流程6.3测试准则6.3.1视频解码器档次测试准则受测视频解码器应符合表2中基准档次或高级档次的测试项要求。对于软件视频解码器，解码罔像序列应与参考解码器对该测试比特流解码产生的解码罔像序列中的所有样点取值完全一致。对于硬件视频解码器，解码罔像序列应与参考解码器输出罔像相同(方法参见附录B)。测试比特流如含有监控扩展信息-受测视频解码器应能解析并输出.并与参考解码器解码输出的监控扩展信息内容一致。6 GB/T39274-20206.3.2视频解码器级别测试准则通过测试工具将测试比特流并发输入至受测视频解码器的每一个解码通道，且受测视频解码器应满足6.1.2中级别的测试项要求。对于软件视频解码器，每个解码通道的解码罔像序列应与参考解码器对该测试比特流解码产生的解码图像序列中的所有样点取值完全一致，且分辨率、帧率与测试比特流一致则判定通过该级别测试o对于硬件视频解码器，每个解码通道的解码罔像序列应与参考解码器输出罔像相同(方法参见附录刊，且罔像分辨率、帧率与测试比特流一致则判定通过该级别测试。6.3.3工程现场检测/复检中视频解码器测试准则对所有受测视频解码器根据GB/T2828.1-2012进行抽样，通过测试工具将测试比特流并发输入至受测视频解码器的每一个解码通道后解码并显示，输出解码罔像。针对每一个解码通道，根据6.3.1、6.:-3.2进行判定。6.4测试比特流6.4.1档次测试比特流6.4.1.1NAL单元解析测试比特流中应包括符合GB/T25724-2017中定义~AL单元的各种类型的~AL单元及NAL单元头语法元素取值，且包含防伪起始码捕入(尽可能在所有语法层级中出现)。测试受测解码器对NAL单元的解析能力.包括随机访问点验证、NAL单元检测与提取、辨识及去除防1JJ起始码检测等。6.4.1.2帧内角车码测试比特流中应包括符合GB/T25724-2017中定义的I罔像中的各项语法元素、各种帧内预测块划分(从32X32到4X4)、37种亮度帧内预测模式及5种色度帧内预测模式。测试受测解码器的帧内预测语法元素解析及预测块计算的正确d性。6.4.1.3帧间解码测试比特流中应包括符合GB/T25724-2017中定义的LD模式下的各项语法兀素，各种帧问预测模式、预测块划分与运动矢量取值，包括所有可能的各种运功矢量精度及取值范罔(如运功矢量指向参考帧外)。测试受测解码器在LD模式下对帧roJ编码语法元素的解析能力、运功矢量计算的正确性及实现今:精度的运功补偿能力。6.4.1.4反量化测试比特流中应包括GB/T25724-2017中定义量化参数相关语法兀素的各种取值，并使变换系数经反量化后可达到极限值或饱和。测试受测解码器是否口J以正确解析及计算帧级、Tile级及CTU的量化参数，以及在GB/T257242017中规定量化参数范罔内进行反量化处理的正确'1牛O6.4.1.5反变换与重建测试比特流中应包括GB/T25721-2017中规定的各种逆扫描形式与变换单元尺寸(从32X32到 GB/T39274-20204X抖。反变换中产生的残差系数应达到极限值，重建过程应出现饱和。测试受测解码器是否口J实现各种情况下的逆扫描、反变换与重建。6.4.1.6去块滤波处理测试比特流中应包括GB/T25724-2017中规定的88去块滤波处理。测试受i则解码器去块洁、波的顺序是否正确、滤波阔值及滤波过程的计算是否正确。6.4.1.7摘解码测试比特流中应包括GB/T25724-2017中规定的所有概率更新与图像解码的语法兀素。检测受测解码器的概率更新与计算过程是再正确，语法元素的恼解码过程是再正确。6.4.1.8支持的最大参考帧个数测试比特流中应包括(沮/T25724-2017中规定的LD模式下不同的参考帧个数(l~5)及各种参考帧选择的方案。测试受i则解码器支持的参考帧个数、参考帧缓冲区个数。6.4.1.9参考帧缓冲区个数测试比特流中应包括GB/T25724-2017中规定的LD模式下不同的参考帧个数(l~日，支持的参考帧缓冲区个数应为4~8c测试受测解码器支持的参考帧缓冲区个数。6.4.1.10监控扩展信息解析测试比特流中应包括GB/T25724-2017中规定的所有监控扩展信息NAL单元类型。检测受测解码器能否正确提取及解析监控扩展信息单元的数据。6.4.1.118bit格式解码测试比特流中罔像样点的比特精度为8bito检测受测解码器能否正确解码8bit精度的图像。6.4.1.1210bit格式解码测试比特流中的罔像样点的比特精度为10bit0检测受测解码器能否正确解码10bit精度的图像。6.4.1.1312bit格式解码测试比特流中的图像样点的比特精度为12bito检测受测解码器是否可以正确解码12bit精度的罔像。6.4.1.14最大树形编码单元解码测试比特流中的树形编码单兀最大尺寸为64X64或128X128o用于检测受测解码器对树形编码单元为6464或128X128编码罔像的支持O6.4.1.15双向预测解码测试比特流中应包含双向预测模式编码，且后向参考帧的思示顺序位于当前解码图像之后。8 GB/T39274-2020用于检测受测解码器能再正确解码包含后向预测的编码比特流，并调整解码顺序和l显示顺序。6.4.1.16SAOC样本偏移补偿)解码测试比特流中应包含GB/T25724-2017中规定的S八()的各种模式。用于检测受测解码器能再正确解析SAO相关的语法元素及各种SAO模式的实现过程是否正确。6.4.1.17ALF(样本滤波补偿)解码测试比特流中应包含GB/T2572/1-2017中规定的ALF的各种模式。用于检测受测解码器能再正确解析ALF相关的语法元素及各种ALF模式的实现过程是再正确。6.4.1.18多Tile解码测试比特流中的图像应被分割为多个Tile进行编码。用于检测受测解码器能再正确解析出多个Tile的划分。6.4.1.19ROI解码测试比特流中应包含GB/T25724-2017中规定的ROI数量及位置划分，每个ROI区域应使用不同的QP。用于检测受测解码器能否正确解码包含ROI的图像。6.4.1.20空域svc角车码测试比特流中应包含基本层图像和增强层图像的NAL单兀，增强层宜包括ROI，空域svc增强层与基本层的比例宜包括GB/T2572/1-2017中规定的多个比例。检测受测解码器能否正确解析空域svc码流的语法元素.正确解码空域svc基本层图像和增强层罔像。6.4.1.21时域svc解码测试比特流中应包含GB/T25724-2017中规定的多层级图像。用于检测受测解码器能否正确解析时域SVC码流的语法兀素『正确解码多层级图像。6.4.1.224:2:0格式解码测试比特流中的编码罔像格式应为4:2:0。用于检测受测解码器能再正确解码4:2:0格式的罔像。6.4.1.234:2:2格式解码测试比特流中的编码图像格式应为4:2:20用于检测受测解码器能再正确解码4:2:2格式的罔像。6.4.2级别测试比特流级别测试比特流应符合表1和表4的规定O9 GB/T39274-2020表3级别测试比特流功能项编号功能项基准档次级别测试码流高级档次级别测试码流监控扩展信息JJ28比特JJ3最大参考|帧个数;~(最大参考|帧个数为3)~(最大参苟|帧个数为;i)4参J号帧缓冲厌个数;-J(参号1[.吭缓冲厌个数为4)-J(参~帧缓冲仄个数为8)「υ最大编码单元/(最大树形编码单元解码头'16斗)-J(最大树形编码单元解码为128)64:20JJROT/J8SAO、/J94:22。J10I臼lt特。-J(10bit、12bit)11双向预测。J12ALF。J13空域SVC。J注飞/"标记项日为必测项;'''0''标记项日为选测项。表4级别测试比特流参数项编号参数项级别自.U/飞2级别7υ/7.2级别R.ojR.2l帧率/1帧!s25、3U2S、3U2S、302最大比特率/Mbil!s2、4、6、8、10、1S4、6、8、10、1S、206、自、12、16、20、:.，06.5测试报告测试报告应说明受测视频解码器是再符合6.1、6.3的要求。测试报告应至少包括以下信息:a)受测视频解码器所符合的档次;b)受测视频编码器所符合的级别。7音频编码器7.1测i式项7.1.1各档次音频编码器测试项根据GB/T2S724-2017中附录G的规定，各档次音频编码器测试项见表S010 GB/T39274-2020表5各档次音频编码器测试项编号测试项简单档次主要档次高级档次测试工具正常解码JJ、/2NAL格式、、、、~3ACELP//、/fTVC。O、/3监控专用信息^"/^"/^"/6识别特征参数直拨编码。、/、/7识别特征参数预测编码。。。8异常声音事件检测。。。9卢源方位检测。。。注"~"标记项目为必测项;"(Çd)"标记项目为选测顷。7.1.2各级别音频编码器测试项根据GB/T2572/1-2017中附录G的规定，各级别音频编码器测试项见表6。表6各级别音频编码器测试测试项级别1.0级别1.1级别1.2内部采样频率1kHz12.8/1621/2S.632/38./)7.2测试源音频编码器测试源应至少包括安静、哺杂等环境下的男卢、女声寺内容。7.3测试流程7.3.1档次测试流程音频编码器根据测试项设置编码参数，产生并输出音频编码比特流文件。通过测试工具对该文件进行处理、解码分析并获得测试结果。各档次音频编码器测试流程见回70受测音频编码器编码比特流文件符合性测试工具图7各档次音频编码器测试流程7.3.2级别测试流程音频编码器按照对应级别的要求设置编码参数，并对指定场景的测试源以音频帧类型7模式进行11 GB/T39274-2020指定时间长度(60吕或5min)的编码，产生并输出编码比特流文件。通过测试工具对该文件进行解码分析并获得测试结果。各级别音频编码器测试流程见回1)0判断语法元素测试结果受测音频编码器编码比特流文件符合性测试工具主观试昕得到内部采样频率图8各级别音频编码器测试流程7.4测i式准则7.4.1基本要求应至少对3个以卜的测试源、进行编码测试，得到的音频比特流格式及其中的语法兀素符合GB/T25724-2017中的规定，输出解码音频主观试昕同测试源内容相同，按照该测试项判定方法得到内部采样频率，应满足7.1.2中对应级别编码器测试项要求。7.4.2判定方法7.4.2.1测试工具正常解码通过测试工具对编码比特流进行解码，输出解码音频主观试昕应同测试源内容相同。7.4.2.2支持NAL格式通过测试工具对编码比特流进行解码，解码过程中应无比特流解析错误。7.4.2.3支持ACELP编码比特流中应存在模式位语法元素取值等于O的音频帧。7.4.2.4支持TVC编码比特流中应存在音频帧的模式位语法元素取值等于1的音频帧。7.4.2.5支持监控专用信息编码比特流中应存在naLunit_type取值等于13的NAL单元，且该:'JAL单元包含extensionid取值等于5的监控扩展信息。7.4.2.6支持识别特征参数直接编码编码比特流中应存在这样的音频数据单元-该音频数据单元的audioframeheader语法元素中bitstrcam_typc和cxtcnsion_[]ag取值等于1.且audio_[r且mccxtcnsionhcadcr语法兀素中[c且turcmode垠值等于0。12 GB/T39274-20207.4.2.7支持识别特征参数预测编码编码比特流中应存在这样的音频数据单兀.该音频数据单兀的且udiüframchcadcr语法元素中bitstrcam_typc和cxtcnsiün_nag取值等于1，且audiüframcc文tcnsiünhcadcr语法元素中fcaturcmodc取值等于L7.4.2.8支持异常声音事件检测编码比特流中应存在这样的音频数据单兀，该音频数据单兀的audioframeheader语法元素中cxtcnsion_flag取值等于1，且audio_framc_cxtcnsion_hcadcr语法元素中cvcnt_flag取值等于L7.4.2.9支持声源方位检测编码比特流中应存在这样的音频数据单兀，该音频数据单兀的audioframeheader语法元素中已xtension_flag取值等于1，且audio_frame_extension_h巳ader语法元素中山ection_flag取值等于L7.4.2.10编码内部采样频率根据编码比特流中的音频数据单元audio_frame_header语法元素中1吕Cindex的取值得到内部采样频率的编码索引，依据编码索引查GB/T25724-2017中表171得到编码内部采样频率。7.5测试报告测试报告应说明受测音频编码器是否符合7.1、7.4的要求。测试报告应至少包括以下信息:a)受测音频编码器所符合的档次;b)受测音频编码器所符合的级别。8音频解码器8.1测试项8.1.1各档次音频解码器测试项根据GB/T25724-2017中附录G的规定，各档次音频解码器测试项见表70表7各档次音频解码器测试项编号测试项简单档次主要档次高级档次N八L十各式JJ、/2JCELPJJ、/3TVC。。、!4ACELP十TVC。。^"/J监控专用信息、、、、~6识别特征参数直拨编码。J、/