ITU-R BT 601-7 SPANISH-2011 Studio encoding parameters of digital television for standard 4 3 and wide-screen 16 9 aspect ratios《标准4 3和宽屏幕16 9数字电视的演播编码参数》.pdf

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1、 Recomendacin UIT-R BT.601-7(03/2011)Parmetros de codificacin de televisindigital para estudios con formatosde imagen normal 4:3 yde pantalla ancha 16:9Serie BTServicio de radiodifusin (televisin)ii Rec. UIT-R BT.601-7 Prlogo El Sector de Radiocomunicaciones tiene como cometido garantizar la utiliza

2、cin racional, equitativa, eficaz y econmica del espectro de frecuencias radioelctricas por todos los servicios de radiocomunicaciones, incluidos los servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. Las

3、 Conferencias Mundiales y Regionales de Radiocomunicaciones y las Asambleas de Radiocomunicaciones, con la colaboracin de las Comisiones de Estudio, cumplen las funciones reglamentarias y polticas del Sector de Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) La poltica del

4、 UIT-R sobre Derechos de Propiedad Intelectual se describe en la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las misma

5、s figuran en la direccin web http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/es, donde tambin aparecen las Directrices para la implementacin de la Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y la base de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R (Tambin

6、disponible en lnea en http:/www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BO Distribucin por satlite BR Registro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BS Servicio de radiodifusin sonora BT Servicio de radiodifusin (televisin) F Servicio fijo M Servicios mviles, de radiodeterminacin,

7、 de aficionados y otros servicios por satlite conexos P Propagacin de las ondas radioelctricas RA Radioastronoma RS Sistemas de deteccin a distancia S Servicio fijo por satlite SA Aplicaciones espaciales y meteorologa SF Comparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo p

8、or satlite y del servicio fijo SM Gestin del espectro SNG Periodismo electrnico por satlite TF Emisiones de frecuencias patrn y seales horarias V Vocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en la Resolucin UIT-R 1. Publicaci

9、n electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-R BT.601-7 1 RECOMENDACIN UIT-R BT.601-7 Parmetros de codificacin de televisin digital para estu

10、dios con formatos de imagen normal 4:3 y de pantalla ancha 16:9 (Cuestin UIT-R 1/6) (1982-1986-1990-1992-1994-1995-2007-2011) Cometido En esta Recomendacin tambin se consideran las caractersticas de estructuras de elementos (pxel) que constituyen una imagen de televisin digital entrelazada de 525 56

11、5 lneas. Esta Recomendacin especifica los mtodos de codificacin digital de seales vdeo. Se utiliza una misma velocidad de muestreo de 13,5 MHz para los formatos de imagen de 4:3 y de 16:9, con funcionamiento adecuado en los actuales sistemas de transmisin. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UI

12、T, considerando a) que las normas de televisin digital para estudios que cuentan con el mayor nmero de valores de parmetros significativos comunes a los sistemas de 525 y 625 lneas presentan claras ventajas para los organismos de radiodifusin y los productores de programas de televisin; b) que un mt

13、odo digital compatible en todo el mundo posibilitar el desarrollo de equipos con muchas caractersticas comunes, permitir economas de explotacin y facilitar el intercambio internacional de programas; c) que conviene disponer de una familia ampliable de normas compatibles de codificacin digital; los n

14、iveles de dicha familia podran corresponder a diferentes niveles de calidad y formatos, facilitar el tratamiento adicional requerido por las actuales tcnicas de produccin y tener en cuenta las necesidades futuras; d) que un sistema basado en la codificacin de las componentes puede satisfacer estos o

15、bjetivos deseables; e) que la coincidencia en el espacio de las muestras que representan las seales de luminancia y de diferencia de color (o, en su caso, las seales de rojo, verde y azul) facilita el tratamiento de las seales componentes digitales que requieren las actuales tcnicas de produccin, re

16、comienda que se empleen los siguientes parmetros como base para las normas de codificacin digital para estudios de televisin en aquellas zonas del mundo que utilizan tanto sistemas de 525 lneas como de 625 lneas. 2 Rec. UIT-R BT.601-7 1 Familia ampliable de normas compatibles de codificacin digital

17、1.1 La codificacin digital debe permitir el establecimiento y la evolucin de una familia ampliable de normas compatibles de codificacin digital. Debera ser posible la comunicacin entre las normas de esta familia. 1.2 La codificacin digital debe basarse en el empleo de una seal de luminancia y de dos

18、 seales de diferencia de color (o, en su caso, seales de rojo, verde y azul). 1.3 Deben controlarse las caractersticas espectrales de las seales para evitar el solape de los diferentes espectros, conservando al mismo tiempo la respuesta en la banda de paso. Las caractersticas de los filtros se muest

19、ran en el Apndice 2. 2 Especificaciones aplicables a cualquier norma de esta familia 2.1 Las estructuras de muestreo deben ser estticas en el espacio. Este es el caso, por ejemplo, de la estructura de muestreo ortogonal especificada en la presente Recomendacin. 2.2 Si las muestras representan la sea

20、l de luminancia y dos seales simultneas de diferencia de color, cada par de muestras de diferencia de color deben tener igual ubicacin en el espacio. Si se utilizan muestras que representan las seales de rojo, verde y azul, deben tener igual ubicacin en el espacio. 2.3 La norma digital adoptada para

21、 cada norma de esta familia debe hacer posible la aceptacin y aplicacin a nivel mundial en la explotacin; una condicin para lograr este objetivo es que, en cada norma de esta familia, el nmero especificado de muestras por lnea para los sistemas de 525 y 625 lneas sea compatible. (De ser posible, con

22、viene que haya un nmero igual de muestras por lnea.) 2.4 En las aplicaciones de estas especificaciones, el contenido de las palabras digitales se expresa tanto en forma decimal como hexadecimal, designadas respectivamente por los sufijos d y h. Para evitar confusiones entre las representaciones de 8

23、 bits y 10 bits, los ocho bits ms significativos se consideran parte entera, mientras que los dos bits adicionales, de existir, se consideran partes fraccionarias. Por ejemplo, la configuracin de bits 10010001 se expresara mediante 145d 91h, y la configuracin 1001000101, mediante 145,25d 91,4h. Cuan

24、do no aparece ninguna parte fraccionaria, debe suponerse que el valor binario es 00. 2.5 Definicin de las seales digitales Y, CR, CB, partiendo de las seales (analgicas) primarias ER , EG y EB Para definir las seales Y, CR, CB, se describen aqu las reglas de construccin de esas seales partiendo de l

25、as seales analgicas primarias con precorreccin gamma ER , EG , EB . Esta construccin encadena las tres etapas descritas ms adelante en los 2.5.1, 2.5.2 y 2.5.3, y se da a ttulo de ejemplo. En la realizacin prctica hay otros mtodos de construccin que, aplicados a esas seales primarias o a otras seale

26、s analgicas o digitales, pueden conducir a resultados idnticos. En el 2.5.4 se da un ejemplo. Rec. UIT-R BT.601-7 3 2.5.1 Construccin de las seales de luminancia (EY ) y de diferencia de color (ER EY ) y (EB EY ) La construccin de las seales de luminancia y de diferencia de color es la siguiente: BG

27、RYEEEE += 114,0587,0299,0 por lo tanto: BGRBGRRYREEEEEEEEE = 114.0587.0701.0114.0587.0299.0)( y BGRBGRBYBEEEEEEEEE += 886,0587,0299,0114,0587,0299,0)( Suponiendo que los valores de las seales estn normalizados a la unidad (por ejemplo, niveles mximos de 1,0 V), los valores que se obtienen para los c

28、olores blanco, negro, los colores primarios saturados y sus complementarios se muestran en el Cuadro 1. CUADRO 1 Valores de las seales normalizados Condicin EREG EB EY ER EY EB EY Blanco Negro 1,0 0 1,0 0 1,0 0 1,0 0 0 0 0 0 Rojo Verde Azul 1,0 0 0 0 1,0 0 0 0 1,0 0,299 0,587 0,114 0,701 0,587 0,114

29、 0,299 0,587 0,886 Amarillo Cian Magenta 1,0 0 1,0 1,0 1,0 0 0 1,0 1,0 0,886 0,701 0,413 0,114 0,701 0,587 0,886 0,299 0,587 2.5.2 Construccin de las seales de diferencia de color renormalizadas (ECR y ECB ) Aunque los valores de EY estn ya comprendidos en la gama de 1,0 a 0, los de (ER EY ) se sita

30、n en la gama de + 0,701 a 0,701, y los de (EB EY ) en la gama de + 0,886 a 0,886. Para renormalizar respecto a la unidad la gama de las seales de diferencia de color (es decir, de + 0,5 a 0,5), se pueden calcular las seales renormalizadas de diferencia de color rojo y azul de la siguiente manera: 40

31、2,1114,0587,0701,0402,1BGRYRCEEEEEER=y 772,1886,0587,0299,0772,1BGRYBCEEEEEEB+=4 Rec. UIT-R BT.601-7 Los smbolos RCE and BCE se utilizarn nicamente para denominar las seales de diferencia de color renormalizadas, es decir, las seales que poseen la misma amplitud nominal cresta a cresta que la seal d

32、e luminancia EY que de esta forma se designa seal de referencia. 2.5.3 Cuantificacin En el caso de una codificacin binaria de 8 bits o de 10 bits con cuantificacin uniforme, se especifican 28 210, es decir, 256 1 024 niveles de cuantificacin equidistantes, con lo que la gama de nmeros binarios dispo

33、nibles va de 0000 0000 a 1111 1111 (00 a FF en la notacin hexadecimal) o de 0000 0000 00 a 1111 1111 11 (00,0ha FF,Chen notacin hexadecimal) siendo los nmeros decimales equivalentes 0,00da 255,75d. En esta Recomendacin, los niveles 0,00dy 255,75dse reservan para datos de sincronizacin, en tanto que

34、los niveles 1,00da 254,75dse utilizan para vdeo. Dado que la seal de luminancia slo va a ocupar 220 (8 bits) u 877 (10 bits) niveles, para proporcionar mrgenes de trabajo y que el negro se encuentre en el nivel 16,00d, el valor decimal de la seal de luminancia cuantificada, Y es: =Y int ()DDEY/16219

35、 + donde D puede valer 1 4, dependiendo de si se trata de cuantificacin de 8 o de 10 bits, respectivamente. El operador int( ) devuelve el valor 0 para las fracciones de 0 a 0,4999 y el valor +1 para las fracciones de 0,5 a 0,999, es decir, redondea al entero superior las fracciones mayores que 0,5.

36、 Anlogamente, como las seales de diferencias de color van a ocupar 225 (8 bits) o 897 (10 bits) niveles y como el nivel 0 va a ser el nivel 128,00d, los valores decimales de las seales cuantificadas de diferencia de color, CRy CB, son: =RC int ( ) DDERC/128224 + y =BC int ( ) DDEBC/128224 + Los equi

37、valentes digitales se denominan Y, CRy CB. 2.5.4 Construccin de Y, CR , CBmediante la cuantificacin de ER , EG , EB Cuando las componentes se obtienen directamente de las seales componentes con correccin gamma ER , EG y EB o se generan directamente en forma digital, la cuantificacin y la codificacin

38、 sern equivalentes a: BRE (en forma digital) = int ()DDER/16219 + DGE (en forma digital) = int ()DDEG/16219 + DBE (en forma digital) = int ()DDEB/16219 + Rec. UIT-R BT.601-7 5 Por consiguiente: =Y int ( ) DDEEEDDDBGR/114,0587,0299,0 + int DDEkEkEkDDDBmYGmYRmY/222321+=RC int DDEEEDDDBGR/128219224402,

39、1114,0587,0701,0+ int DDEkEkEkDDDBmCRGmCRRmCR/128222321+=BC int DDEEEDDDBGR/128219224772,1886,0587,0299,0+ int DDEkEkEkDDDBmCBGmCBRmCB/128222321+donde k y m son los coeficientes enteros y las longitudes en bits de los coeficientes enteros, respectivamente. Los coeficientes enteros de las ecuaciones

40、de luminancia de diferencia de color deberan calcularse de conformidad con el Anexo 2. CUADRO 2 Coeficientes enteros de las ecuaciones de luminancia y de diferencia de color Bits del coeficiente Denominador Luminancia Y Diferencia de color CRDiferencia de color CBm 2mkY1kY2kY3 kCR1kCR2kCR3kCB1kCB2kC

41、B38 256 77 150 29 131 110 21 44 87 131 9 512 153 301 58 262 219 43 88 174 262 10 1 024 306 601 117 524 439 85 177 347 524 11 2 048 612 1 202 234 1 047 877 170 353 694 1 047 12 4 096 1 225 2 404 467 2 095 1754 341 707 1 388 2 095 13 8 192 2 449 4 809 934 4 189 3 508 681 1 414 2 776 4 190 14 16 384 4

42、899 9 617 1 868 8 379 7 016 1 363 2 828 5 551 8 379 15 32 768 9 798 19 235 3 735 16 758 14 033 2 725 5 655 11 103 16 758 16 65 536 19 595 38 470 7 471 33 516 28 066 5 450 11 311 22 205 33 516 NOTA 1 Los nmeros en negritas indican que el valor se cambi del entero ms cercano, mediante optimizacin. Par

43、a obtener las componentes 4:2:2 Y, CR, CB, debe efectuarse el filtrado de paso bajo y el submuestreo en las seales 4:4:4 CR, CBanteriormente descritas. Conviene tomar nota de que podra haber ligeras diferencias entre las componentes CR, CB, obtenidas de este modo y las obtenidas por filtrado analgic

44、o antes del muestreo. 6 Rec. UIT-R BT.601-7 2.5.5 Limitacin de las seales Y, CR , CBLa codificacin digital en forma de seales Y, CR, CBpermite representar una gama notablemente mayor de valores de seal, que pueden sustentarse por las gamas correspondientes de las seales R, G, B. Debido a ello y como

45、 resultado de la generacin electrnica de la imagen o el tratamiento electrnico de la seal, se pueden producir seales Y, CR, CBque, aunque individualmente sean vlidas, daran lugar a valores fuera de gama al convertirlas en seales R, G, B. Es a la vez ms conveniente y ms eficaz evitar esta circunstanc

46、ia aplicando una limitacin a las seales Y, CR, CBen lugar de esperar a que las seales se encuentren en la forma R, G, B. Adems, la limitacin puede aplicarse de manera que se mantengan los valores de luminancia y tonalidad, reduciendo al mnimo la degradacin subjetiva, a costa nicamente de la saturaci

47、n. 2.6 Caracterstica de color y transferencia optoelectrnica1Punto Caractersticas Parmetro 625 525 2.6.1 Coordenadas de cromaticidad, CIE 1931(1)x y x y Rojo 0,640 0,330 0,630 0,340 Verde 0,290 0,600 0,310 0,595 Azul primarios 0,150 0,060 0,155 0,070 2.6.2 Cromaticidad supuesta para seales primarias iguales Referencia: blanco D65x y ER= EG= EB0,3127 0,3290 2.6.3 Caractersticas de transferencia optoelectrnica antes de la precorreccin no lineal Se supone lineal 2.6.4 Caracterstica global de transferencia optoelectrnica en la fuente E = (1,099 L0,45 0,099) para 1,0