ITU-R BT 1298 FRENCH-1997 Enhanced Wide-Screen NTSC TV Transmission System《增强型宽屏幕全国电视系统委员会(NTSC)电视传输系统》.pdf

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1、 Rec. UIT-R BT.1298 1 RECOMMANDATION UIT-R BT.1298*Systme NTSC de transmission de tlvision amliore cran large (Question UIT-R 10/6) (1997) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que le format dimage 16:9 procure une vision amliore des images, en particulier sur les rcepteurs grand

2、cran, et que ce format sera probablement adopt pour les nouveaux services numriques; b) que lon est en droit destimer quil existe un intrt croissant du public pour le nouveau format dimage 16:9; c) que, pour le moment, lexploitation du systme NTSC est appele se poursuivre, quels que soient les nouve

3、aux services introduits; d) que le systme de tlvision dfinition amliore (TVDA-II) peut fournir des images de haute qualit en format 16:9 sur des rcepteurs amliors cran large, tout en maintenant la compatibilit avec les actuels rcepteurs au format 4:3 (utilisant le format 16:9 rduit, dit en bote lett

4、res); e) que le systme de signalisation requis pour la commande des rcepteurs TVDA-II a t indiqu dans la Recommandation UIT-R BT.1119; f) que la Recommandation UIT-R BT.1118 indique que, pour lapport damliorations aux systmes de tlvision existants, il convient de recourir quelques-unes ou la totalit

5、 des mthodes modulaires damlioration et des caractristiques numres dans lAnnexe 1 cette Recommandation; g) que par ailleurs trois de ces modules et caractristiques sont les suivants: les exigences imposes au codeur pour quil accepte les signaux au format largi, les exigences imposes au codeur en vue

6、 dune meilleure rsolution, les mthodes permettant de rduire les dgradations que les signaux damlioration risquent doccasionner sur les rcepteurs 4:3 classiques; h) que le systme TVDA-II assure les trois modules et caractristiques numrs au g), recommande 1 que, lorsque les administrations ou les radi

7、odiffuseurs souhaiteront amliorer la trans-mission de tlvision NTSC (dans le cas du systme NTSC M) classique avec cran large compatible, il conviendra dutiliser le systme TVDA-II spcifi dans lAnnexe 1. _ *La Commission dtudes 6 des radiocommunications a apport des modifications rdactionnelles cette

8、Recommandation en 2002 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R BT.1298 ANNEXE 1 Spcification du systme TVDA-II SOMMAIRE 1 Introduction 2 Caractristiques du systme de transmission TVDA-II 2.1 Conversion verticale en image bote aux lettres de 360 lignes 2.2 Amlioration par

9、signaux dassistance verticale (VH, VT) 2.3 Amlioration par signal dassistance horizontale (HH) 2.4 Systme de signalisation dcran large 2.5 Signal de chrominance, signal audio 3 Formats du signal dentre pour le systme de transmission TVDA-II 4 Technique dcran large du systme TVDA-II 5 Techniques TVDA

10、-II pour lamlioration de la qualit dimage 5.1 Technique damlioration pour la rsolution verticale 5.1.1 Signal dassistance de haute rsolution verticale (VH) 5.1.2 Signal dassistance verticalo-temporelle (VT) 5.1.3 Multiplexage des donnes VH et VT 5.2 Technique damlioration pour la rsolution horizonta

11、le 5.3 Techniques de rduction de la visibilit des brouillages dus au multiplexage des signaux dassistance verticale 5.3.1 Commande de gain par corrlation dans la zone de limage active 5.3.2 Commande du niveau de rglage adaptatif 6 Signalisation Appendice 1 de lAnnexe 1 Pratiques recommandes 1 Introd

12、uction La deuxime gnration de la TVDA (TVDA-II) est un systme amlior de transmission NTSC sur cran large, qui apporte aux radiodiffuseurs NTSC daujourdhui un cran large (format dimage 16:9) et une image de haute qualit sans remise en cause de la compatibilit avec le systme actuel de transmission NTS

13、C et avec les rcepteurs NTSC existants. La TVDA de premire gnration (CLEARVISION) a t recommande dans la Recommandation UIT-R BT.797. Les modules damlioration contenus dans le systme CLEARVISION sont facultatifs pour le systme TVDA-II et sont autant applicables lun que lautre aux deux signaux: celui

14、 du systme NTSC classique et celui du systme TVDA-II. Rec. UIT-R BT.1298 3 2 Caractristiques du systme de transmission TVDA-II Un signal TVDA-II est construit au moyen dune partie ou de la totalit des processus numrs dans le Tableau 1 et illustrs dans la Fig. 1. Le signal dimage doit tre dcrit comme

15、 tant un signal TVDA-II, aussi bien lorsquun ou plusieurs signaux dassistance sont utiliss (VH, VT et HH) que lorsque la signalisation dcran large (voir lAnnexe 2 la Recommandation UIT-R BT.1119) est utilise. TABLEAU 1 Caractristiques damlioration implantes dans la transmission TVDA-II 2.1 Conversio

16、n verticale en image bote lettres de 360 lignes Il sagit de la conversion de limage source, 480 lignes actives au format 16:9, en une image bote lettres de 360 lignes actives au format 16:9. 2.2 Amlioration par signaux dassistance verticale (VH, VT) On transmet les signaux dassistance verticale en t

17、irant parti des bandes noires situes au-dessus et au-dessous de la zone de limage active. Le signal VH achemine la composante verticale de luminance suprieure 360 lignes par hauteur dimage dans la partie fixe de limage. Le signal VT achemine la composante verticalo-temporelle afin de raliser un bala

18、yage progressif dans le rcepteur. Les deux signaux VH et VT modulent la sous-porteuse chrominance puis sont transmis dans les bandes noires situes au-dessus et au-dessous de la zone de limage active. Dans une transmission TVDA-II, des techniques sont employes pour minimiser la visibilit des signaux

19、dassistance verticale sur les rcepteurs au format 4:3. Caractristique damlioration Obligatoire ou facultative dans la transmission TVDA-II Format en bote lettres Obligatoire Signal dassistance de haute rsolution verticale (VH) Facultative (1)Signal dassistance verticalo-temporelle (VT) Facultative (

20、1)Signal dassistance horizontale (HH) Facultative (1)Signalisation pour cran large Obligatoire Signal de rfrence de suppression des chos Facultative (1)Au moins un des signaux dassistance VH, VT ou HH doit tre utilis. 4 Rec. UIT-R BT.1298 1298-01FIGURE 1Exempledeschmafonctionneldun codeurTVDA-IIDtec

21、tiondemouvementEntre525/1:1Compressiontemporelle1/3Compressiontemporelle1/3Inversion depolaritligne/imageMultiplexagedusignalHHCorrlationModulationdamplitude parfscCommandeduniveau derglageadaptatifSignalTVDA-IIVHImageactiveVHImage activeTraitementnon linaireConversiondubalayageprogressif enbalayage

22、entrelacH-HPF:filtrepasse-hauthorizontalH-LPF :filtrepasse-bashorizontalV-HPF:filtrepasse-hautverticalV-LPF:filtrepasse-bas verticalV-LPF(360 lph)4-3V-HPF(360 lph)VHH-HPF(1MHz)H-LPF(1MHz)SSKF(180 lph)SSKF(180 lph)HHV SHIFT4-3VTSSKF:filtrelmentairesymtriquecourt termeVSHIFT:conversion verticaleffrque

23、ncedesous-porteuselph :lignespar hauteurdimagesc:Rec. UIT-R BT.1298 5 La composante achemine par les signaux VH ou VT est reprsente sur la Fig. 2. 1298-024803601800107448640VHVTHHRsolution horizontale(lignes par largeur dimage)Rsolutionverticale(lignes par hauteurdimage)FIGURE 2Rsolution (pour image

24、s fixes et mobiles) et composantesachemines par les signaux VH, VT et HHImage fixeImage mobile2.3 Amlioration par signal dassistance horizontale (HH) Le signal dassistance horizontale est transmis par le trou de Fukinuki. La composante horizontale de luminance, dune frquence comprise entre 4,2 MHz e

25、t environ 6 MHz, est transmise sous la forme du signal HH par multiplexage en frquence dans la zone active du signal de bote lettres. La composante achemine par le signal HH est reprsente sur la Fig. 2. 2.4 Systme de signalisation dcran large Le systme de signalisation dcran large permet lidentifica

26、tion dun signal TVDA-II et indique le type des signaux dassistance effectivement transmis. La forme donde du signal et laffectation des bits sont dcrits dans lAnnexe 2 la Recommandation UIT-R BT.1119. 2.5 Signal de chrominance, signal audio Le signal de chrominance est transmis dans la zone active d

27、e la bote lettres, aprs conversion de limage source de 480 lignes actives 360 lignes actives. Le signal audio est exactement le mme que celui dun systme NTSC. Le Tableau 1 rsume les caractristiques de transmission TVDA-II. 3 Formats du signal dentre pour le systme de transmission TVDA-II Les valeurs

28、 suivantes sont considres comme tant celles des formats de signal dentre de base: 525/59,94/2:1, 525/59,94/1:1 et 1125/60/2:1. Dautres formats peuvent tre utiliss pour le codage aprs conversion dans ces formats de signal dentre de base. 6 Rec. UIT-R BT.1298 Du ct rcepteur, les programmes transmis en

29、 TVDA-II peuvent tre affichs par des rcep-teurs NTSC 4:3 en format bote lettres sans dcodage et tre affichs par des rcepteurs cran large 16:9 en balayage progressif ou entrelac. 4 Technique dcran large du systme TVDA-II Les images au format 16:9 peuvent aussi tre affiches en format bote lettres sur

30、les rcep-teurs 4:3 existants, comme sur les rcepteurs 16:9. Dans le codeur, 480 lignes actives de balayage sont converties en 360 lignes actives de balayage au moyen dun convertisseur (4-3) de 480 360 lignes. Plus prcisment, 180 lignes de balayage par trame sont affectes la partie centrale du format

31、 en bote lettres afin de former la zone de limage active et 30 lignes de balayage par trame sont affectes aux bandes noires situes au-dessus et au-dessous de la zone de limage active (voir la Fig. 8). Dans le rcepteur cran large, les images au format 16:9 sont reproduites au moyen dun convertisseur

32、(3-4) de 360 480 lignes. Comme dcrit au 5.1.1, le convertisseur 4-3 fonctionne par abaissement de la frquence dchantillonnage vertical la sortie dun filtre passe-bas vertical danticrnelage. Lorsque le signal VH est multiplex, il faut utiliser le filtre passe-bas vertical reprsent sur la Fig. 3. Le m

33、me filtre peut tre utilis pour lanticrnelage lorsque le signal VH nest pas multiplex. 1298-03010203040120 240 360 4800111802020360360180FIGURE 3Caractristiques en frquence des filtres passe-bas etpasse-haut concernant la zone de limage active etla composante VH du signal bote lettresAffaiblissement(

34、dB)Frquence verticale (lignes par hauteur dimage)Zone de limage activeSignal VHRec. UIT-R BT.1298 7 5 Techniques TVDA-II pour lamlioration de la qualit dimage Le systme TVDA-II utilise les techniques damlioration pour la rsolution verticale et pour la rsolution horizontale des signaux de luminance d

35、crits ci-dessous afin de transmettre des images de haute qualit sur cran large en format bote lettres. On minimise par ailleurs la visibilit des signaux dassistance verticale sur les rcepteurs 4:3 en mettant en uvre des techniques de rduction du brouillage par multiplexage des signaux dassistance ve

36、rticale dans les zones noires. 5.1 Technique damlioration pour la rsolution verticale Le signal dassistance verticale qui est transmis se compose la fois dun signal dassistance de haute rsolution verticale (VH) et/ou dun signal dassistance verticalo-temporelle (VT). Le signal dassistance verticale e

37、st multiplex dans les zones noires suprieure et infrieure reprsentes sur la Fig. 8 et son niveau dans ces zones avant multiplexage est rgl 0 unit IRE. Lors du multiplexage du signal dassistance verticale, la portion de zone de limage active du signal en bote lettres est obtenue par conversion de 480

38、 360 du nombre de lignes actives de balayage, aprs conversion du balayage progressif en balayage entrelac. 5.1.1 Signal dassistance de haute rsolution verticale (VH) Un filtre passe-haut limite dabord la rsolution 480 lignes actives dans le domaine des frquences verticales. Puis les polarits de ces

39、signaux sont inverses une ligne sur deux partir du dbut de chaque ligne de balayage. Ensuite, le signal VH est obtenu par conversion de 480 360 du nombre de lignes actives de balayage, aprs conversion du balayage progressif en balayage entrelac. Le signal VH nest multiplex que pour les images fixes.

40、 Le filtre passe-haut possde les caractristiques suivantes: affaiblissement infrieur 1 dB (chelle dcroissante) 360 lignes par hauteur dimage, affaiblissement suprieur ou gal 20 dB (chelle dcroissante) 180 lignes par hauteur dimage. Lors du multiplexage du signal VH, la portion de zone de limage acti

41、ve du signal en bote lettres est obtenue par conversion de 480 360 du nombre de lignes actives de balayage aprs limitation de la largeur de bande verticale au moyen dun filtre passe-bas ayant les caractristiques suivantes: affaiblissement infrieur 1 dB (chelle dcroissante) 180 lignes par hauteur dim

42、age, affaiblissement suprieur ou gal 20 dB (chelle dcroissante) 360 lignes par hauteur dimage. La Fig. 3 montre les caractristiques en frquence des filtres passe-haut et passe-bas mentionns ci-dessus. Le numro de ligne (ou la position) du signal qui est sous-chantillonn avant conversion du balayage

43、progressif en balayage entrelac est le mme pour le signal VH et pour le signal de zone de limage active. 5.1.2 Signal dassistance verticalo-temporelle (VT) On obtient le signal VT en limitant la largeur de bande de la frquence verticale des 360 lignes actives de balayage au moyen dun filtre passe-ha

44、ut (H1(Z) puis en convertissant le balayage du mode progressif au mode entrelac. Les coefficients du filtre passe-haut sont indiqus dans le Tableau 2. 8 Rec. UIT-R BT.1298 TABLEAU 2 Coefficients du filtre H1(Z) Lors du multiplexage du signal VT, la composante de zone de limage active dans le signal

45、bote lettres est obtenue par conversion du mode progressif au mode entrelac du balayage des 360 lignes, aprs limitation de la largeur de bande de la frquence verticale au moyen dun filtre passe-bas (H0(Z ) ayant les coefficients indiqus dans le Tableau 3. TABLEAU 3 Coefficients du filtre H0 (Z) Les

46、filtres H1(Z) et H0 (Z) doivent tre utiliss en mme temps que les filtres G1(Z) et G0 (Z) du ct rception, comme reprsent sur la Fig. 4. Cela forme un filtre lmentaire symtrique court terme ayant une caractristique de reconstitution parfaite. La Fig. 5 montre les caractristiques en frquence de ces fil

47、tres. 1298-04p 1FIGURE 4Composition du filtre lmentaire symtrique court termeH1(Z)Filtre passe-hautH0(Z)Filtre passe-basG1(Z)Filtre passe-hautG0(Z)Filtre passe-basInsertion de zro360 iZone de limage activeBande noireDcodeurCodeur360 p 360 pNumro de ligne Coefficient n 1 1/4 n 2/4 n + 1 1/4 (1 n 360) Numro de ligne Coefficient n 2 1/8 n 1 2/8 n 1/8 n + 1 2/8 n + 2 1/8 (1 n 360) Rec. UIT-R BT.1298 9 Concernant les numros des lignes sous-chantillonner pour la conversion du balayage progressif en balayage entrelac de la zone de limage active et d