GB/T 35321-2017 多声道数字音频编解码技术一致性测试方法

　　ICS 35 . 040 L 7 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 35321—2017

　　多声道数字音频编解码技术-致性测试方法Conformancetestingmethodformultichanneldigitalaudiocodingtechnology

　　2017-12-29 发布 2018-07-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 35321—20 17

　　GB/T 35321—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。

　　本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(SAC/TC 242)归口 。

　　本标准起草单位：广州广晟数码技术有限公司、深圳广晟信源技术有限公司、数维科技(北京)有限公司、中国电子技术标准化研究院。

　　本标准主要起草 人：袁 明山、乔 黎 黎、许 晶 晶、徐 茂、梁 飞 宇、林 斯 铭、张 尉 雄、伦 继 好、闫 建 新、张景平、郑楚升、杨震、曾庆煜、张硕、黄海平、刘丹丽、周宇建、彭灼娜、陈秋蕊。

　　GB/T 35321—20 17

　　引 言

　　本标准旨在便于编码器制造商与用户验证编码器输出的码流是否符合 GB/T 22726—2008《多声道数字音 频 编 解 码 技 术 规 范》中 的 码 流 格 式，以 及 解 码 器 制 造 商 与 用 户验 证 解 码 器 是 否 符 合GB/T 22726—2008《多声道数字音频编解码技术规范》中的解码器技术要求。

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　　多声道数字音频编解码技术-致性测试方法

　　1 范围

　　本标准规定了按照 GB/T 22726—2008 编码的数字音频码流及解码过程的一致性测试方法。

　　本标准适用于按照 GB/T 22726—2008 设计、生产、制造的编码器和解码器的一致性测试。

　　2 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/T 22726—2008 多声道数字音频编解码技术规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 22726—2008 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　-致性测试序列 conformancetestsequence

　　用于测试被测解码器是否符合 GB/T 22726—2008 的特定音频码流。

　　3.2

　　参考解码器 referencedecoder

　　符合 GB/T 22726—2008 的解码器。

　　3.3

　　参考输出序列 referencedecodedsequence

　　参考解码器对一致性测试序列解码的输出结果。

　　4 编码器-致性测试

　　4 . 1 码流限制

　　编码器在产生码流时对直接或间接编码至码流中的某些参数的值或范围可以采取一定的限制，可包括：

　　a) 帧头类型 nFrmHeaderType;

　　b) 音频数据帧长 nNumWord;

　　c) 短窗 MDCT块数 nNumBlocksPerFrm ;

　　d) 采样频率指数 nSampleRateIndex;

　　e) 正常声道数 nNumNormalCh;

　　f) 低频增强声道数 nNumLfeCh;

　　g) 附加信息决定 bAuxData;

　　h) 和差编码决定 bUseSumDiff;

　　i) 联合强度编码决定 bUseJic;

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　　j) 联合强度编码的起始临界频带 nJicCb;

　　k) 窗口序列 UnpackWinSequence() ;

　　l) 码书选择及应用范围 UnpackCodeBooks() ;

　　m) 辅助数据 AuxiliaryData()。

　　4 . 2 码流一致性测试

　　4 . 2 . 1 概述

　　本章列出的码流参数的测试要求应被全部满足。 测试过程中需要注意排除由于传送或其他原因所导致的码流错误。

　　4 .2 .2 帧头 FrameHeader()

　　帧头 FrameHeader()应符合下列要求 ：

　　a) 同步字 nSyncWord应为 0x7fff。

　　b) 音频数据帧长 nNumWord

　　应等于包含帧头在内的帧长度，以 32 比特为单位。

　　c) 采样频率指数 nSampleRateIndex应在 0~12 范围内。

　　d) 联合强度编码的起始临界频带 nJicCb

　　应小于由当前帧的采样频率和帧类型(稳态帧或瞬态帧)所共同决定的临界频带个数。

　　4.2.3 窗口序列 unpackwinsequence()

　　窗口序列 UnpackWinSequence()应符合下列要求：

　　a) 窗口函数指数 nWinTypeCurrent应在 0~12 范围内。

　　b) 瞬态段个数 nNumCluster应在 0~2 范围内。

　　c) 瞬态段长度 anNumBlocksPerFrmPerCluster[nCluster]

　　瞬时段长度的编码值应在 GB/T 22726—2008 表 B. 28 所列码字的范围内。

　　4.2.4 码书选择及应用范围 unpackcodeBookS()

　　码书选择及应用范围 UnpackCodeBooks()应符合下列要求：

　　a) 码书段个数 anHSNumBands[nCluster]应在 0~26 范围内。

　　b) 码书应用范围 mnHSBandEdge[nCluster][nBand]

　　码书应用范围的编码值应在 GB/T 22726—2008 表 B. 29(稳态帧)和表 B. 30(瞬态帧)所列码字的范围内。

　　c) 码书指数 mnHS[nCluster][nBand]

　　码书指数的编码值应在 GB/T 22726—2008 表 B. 31(稳态帧)和表 B. 32(瞬态帧)所列码字的范围内。

　　4.2.5 子带样本的量化指数 unpackQIndex()量化指数 anQIndex[nBin]

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　　量化指数 的 编 码 值 应 在 表 1 中 的 Huffman 码 书 所 列 码 字 的 范 围 内，其 中 HuffDec8_ 16x1 和HuffDec9_16x1 用来解码打包量化指数的商数所需的比特数。

　　表 1 量化指数对应的 Huffman码表

　　4.2.6 量化步长指数 unpackQstepIndex()

　　量化步长指数 mnQStepIndex[nCluster][nBand]

　　量化步长指数的编码值应在 GB/T 22726—2008 表 B. 33(稳态帧)和 GB/T 22726—2008 表 B. 34 (瞬态帧)所列码字的范围内。

　　4.2.7 联合强度编码比例因子 unpackJicscale()

　　联合强度编码比例因子指数 mnJicStepIndex[nCluster][nBand]

　　联合强度编码比例因子指数的编码值应在 GB/T 22726—2008 表 B. 33(稳态帧)和 GB/T 22726 — 2008 表 B. 34(瞬态帧)所列码字的范围内。

　　4.2.8 比特填充 unpackBitpad()

　　码流中当前帧除音频数据外的所有未用比特应全为 1 。

　　5 解码器一致性测试

　　5 . 1 能力限制

　　解码器对输入码流中某些参数的值或范围可以采取一定的限制，可包括：

　　a) 码率范围。 码率范围应符合 GB/T 22726—2008 的要求。

　　b) 采样率范围。 采样率范围应符合 GB/T 22726—2008 的要求。

　　c) 声道模式。 解码器应至少支持 1 . 0(仅 1 个正常声道)声道模式的码流解码。 如果解码器可以支持 5 . 1 以上的声道模式解码，则应支持 5 . 1 声道模式以下的码流解码，包括 1 . 0、1 . 1 、2 . 0、2 . 1 、 3 . 0、3 . 1 、4 . 0 和 4 . 1 。

　　d) 帧头类型。 解码器应至少支持 GB/T 22726—2008 规定的常规帧头。

　　e) 典型帧。 解码器应支持典型帧，即采样点为 1024、帧头中的短窗 MDCT 块数 nNumBlock-

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　　sPerFrm值为 8 的帧。

　　f) 辅助数据。 解码器可以不支持解码码流中的辅助数据。

　　5 . 2 解码一致性测试

　　解码器应能正确解码其声称支持的码流特性集合内的所有一致性测试序列。

　　解码器应能正确解码表 2 中正常声道数为 1 的一致性测试序列，对于支持 2 . 0 及以上声道解码的解码器还应能正确解码表 2 中正常声道数为 2 的一致性测试序列。

　　图 1 解码器一致性测试流程

　　如图 1 所示，进行解码器一致性测试时，应将表 2 的一致性测试序列输入给被测解码器进行解码，然后将输出结果与对应的参考输出序列进行比较，并计算结果的差异。 测试时对于被测解码器的输出和参考输出序列的每个采样点的音频数据，以- 1 到 +1 的范围作为满幅度进行归一化。

　　表 2 测试序列

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　　表 2(续)

　　表 2 规定的一致性测试序列的命名格式为“fs_a.b_XX”,其中“fs”域为采样率，“a.b”域为声道数， “XX”域为测试序列所针对的具体技术模块。

　　参考输出序列的命名格式为“fs_a. b_XX_ref”,其中“fs”“a.b”及 “XX”域的意义与测试序列相同， “ref”为固定的标示符，代表参考输出。

　　表 2 同时给出了一致性测试序列的描述，说明了各序列的声道数和针对的测试编码技术模块。

　　与 GB/T 22726—2008 一致的被测解码器应该满足：对于一致性测试序列被测解码器解码输出结果与对应的参考输出序列之间差异的均方根(r.m.s.) 值应该小于 2 - 15 ,并且被测解码器解码输出结果与对应的参考输出序列之间差异绝对值的最大值[diff(max)]应该小于 2 - 14 。计算均方根(r.m.s.) 的方法见附录 A。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　均方根(r.m.s.)计算方法

　　测试序列的参考输出序列对每个采样点的量化精度均为 24 比特，被测试解码器提供的输出精度也应为 24 比特。 在解码器的解码精度小于 24 比特的情况下，需要将被测试解码器的输出数据扩展到 24比特，具体方法是在被测解码器的输出数据最低比特位后扩展若干个值为 0 的比特，并且被测解码器的输出数据最高比特位同参考输出序列高位对齐。 例如，假设被测解码器的输出精度为 16 比特，在扩展时应该将每个采样点数据的最低比特位后加上 24- 16 = 8 个值为 0 的比特。

　　比特扩展后根据式(A. 1)计算每个采样点数据的差异值：

　　diff(n)=decode_out(n)- reference(n)，n= 1 , 2 , … , N ………………( A.1 )

　　式中：

　　decode_out(n)—被测解码器的第 n 个输出数据;

　　reference(n)—参考输出序列的第 n 个输出数据;

　　N — 使用的测试序列中每个声道里采样点的个数;

　　diff(n) —第 n 个采样点的差异值。

　　得到所有采样点的差异值之后，统计其中的最大值 diff(max),并根据式(A. 2)计算误差均方根：

　　r.m.s. =槡 …………………………( A.2 )

　　式中：

　　r.m.s. —最终得到的均方根值。

　　计算 diff(max)和 r.m.s.时，音频采样点以- 1 到 +1 的范围作为满幅度进行归一化。

　　如果对于所有约束集合内的测试序列，被测解码器都满足 diff(max)小于 2-14 和 r.m.s.小于 2 - 15 ,则说明被测解码器是与 GB/T 22726—2008 一致的解码器。

　　如果测试序列包含多个声道，则每个声道都要单独进行以上测试。