ITU-T H 272 FRENCH-2007 Procedures and values for video gamma compensation in multimedia systems《多媒体系统中视频伽马补偿的程序和标准 16号研究组》.pdf

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1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T H.272SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (01/2007) SRIE H: SYSTMES AUDIOVISUELS ET MULTIMDIAS Infrastructure des services audiovisuels Codage des images vido animes Procdures et valeurs applicables la compensation gamma en vido dan

2、s les systmes multimdias Recommandation UIT-T H.272 RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE H SYSTMES AUDIOVISUELS ET MULTIMDIAS CARACTRISTIQUES DES SYSTMES VISIOPHONIQUES H.100H.199 INFRASTRUCTURE DES SERVICES AUDIOVISUELS Gnralits H.200H.219 Multiplexage et synchronisation en transmission H.220H.229 Aspe

3、cts systme H.230H.239 Procdures de communication H.240H.259 Codage des images vido animes H.260H.279 Aspects lis aux systmes H.280H.299 Systmes et quipements terminaux pour les services audiovisuels H.300H.349 Architecture des services dannuaire pour les services audiovisuels et multimdias H.350H.35

4、9 Architecture de la qualit de service pour les services audiovisuels et multimdias H.360H.369 Services complmentaires en multimdia H.450H.499 PROCDURES DE MOBILIT ET DE COLLABORATION Aperu gnral de la mobilit et de la collaboration, dfinitions, protocoles et procdures H.500H.509 Mobilit pour les sy

5、stmes et services multimdias de la srie H H.510H.519 Applications et services de collaboration multimdia mobile H.520H.529 Scurit pour les systmes et services multimdias mobiles H.530H.539 Scurit pour les applications et services de collaboration multimdia mobile H.540H.549 Procdures dinterfonctionn

6、ement de la mobilit H.550H.559 Procdures dinterfonctionnement de collaboration multimdia mobile H.560H.569 SERVICES LARGE BANDE ET MULTIMDIAS TRI-SERVICES Services multimdias large bande sur VDSL H.610H.619 Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. Rec. UIT-T H.272 (01/2007)

7、i Recommandation UIT-T H.272 Procdures et valeurs applicables la compensation gamma en vido dans les systmes multimdias Rsum La prsente Recommandation donne des indications sur les valeurs de correction gamma par dfaut et les procdures de compensation gamma utiliser dans les systmes multimdias (tels

8、 que les systmes de visioconfrence et de visiophonie) dans lesquels le traitement gamma en vido nest pas spcifi par ailleurs. Les valeurs et procdures recommandes sont conformes celles de UIT-R BT.709-5. Source La Recommandation UIT-T H.272 a t approuve le 13 janvier 2007 par la Commission dtudes 16

9、 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T H.272 (01/2007) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des

10、tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT),

11、qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans c

12、ertains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une adminis

13、tration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandat

14、ion est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter

15、la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou l

16、applicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge

17、 par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux dveloppeurs de consulter la base de donnes des brevets du TSB sous http:/www.itu.int/ITU-T/ipr/. UIT 2007 Tous droits rse

18、rvs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T H.272 (01/2007) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 1 4 Abrviations et acronymes . 1 5 Conventions 2 6 In

19、troduction 2 7 Gamma pour systmes multimdias . 2 7.1 Composition des signaux vido de plusieurs sources vido. 4 Bibliographie 5 Rec. UIT-T H.272 (01/2007) 1 Recommandation UIT-T H.272 Procdures et valeurs applicables la compensation gamma en vido dans les systmes multimdias 1 Domaine dapplication La

20、prsente Recommandation traite des procdures et valeurs applicables la compensation gamma en vido dans les systmes multimdias (tels que les systmes de visioconfrence et de visiophonie) dans les cas o une fonction de correction gamma nest pas spcifie par ailleurs. 2 Rfrences normatives La prsente Reco

21、mmandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs

22、de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en ta

23、nt que tel, le statut dune Recommandation. UIT-R BT.709-5 Recommandation UIT-R BT.709-5 (2002), Valeurs des paramtres des normes de TVHD pour la production et lchange international de programmes. 3 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit le terme suivant: 3.1 gamma: exposant utilis dans une quat

24、ion des caractristiques de transfert opto-lectronique dune relation entre-sortie entre un niveau de signal vido utilis pour stimuler un lment dimage visualis et lintensit lumineuse obtenue, gnralement base sur les composantes rouge, vert et bleu de llment dimage. Gamma peut aussi tre utilis pour dcr

25、ire la relation entre-sortie entre lintensit dune composante couleur de source et le niveau du signal vido correspondant produit par un capteur de camra. La relation est en gnral approximativement exponentielle, la luminance dun lment dimage dans une fourchette de valeurs nominales schelonnant de 0

26、1 tant approximativement proportionnelle au niveau du signal lentre de lcran de visualisation dans une fourchette de valeurs nominales schelonnant de 0 1, lev la puissance gamma. Les caractristiques effectives idales du transfert opto-lectronique, dsignes de faon informelle par le terme “exposant ga

27、mma“, peuvent diffrer quelque peu dune relation entre-sortie exponentielle, en particulier au voisinage de zro. Il nen reste pas moins quune telle relation fonctionnelle est souvent dsigne par le terme “gamma“. 4 Abrviations et acronymes La prsente Recommandation utilise les abrviations et acronymes

28、 suivants: CRT tube rayons cathodiques (cathode ray tube) MCU pont de confrence, unit de commande multipoint (multipoint control unit) NTSC National Television Standards Committee PAL ligne dalternance de phase (phase alternating line) 2 Rec. UIT-T H.272 (01/2007) 5 Conventions Le futur est utilis d

29、ans la prsente Recommandation pour spcifier une prescription obligatoire. Le terme “devrait“ est utilis dans la prsente Recommandation pour spcifier une action suggre mais non obligatoire. Le terme “peut“ est utilis dans la prsente Recommandation pour spcifier une action optionnelle, mais sans expri

30、mer de prfrence. 6 Introduction Linterprtation et la visualisation appropries des donnes vido codes passent par la connaissance des caractristiques de lespace chromatique des images vido dcodes. Une dfinition complte de lespace chromatique pour la reprsentation dimages vido numrique, peut inclure la

31、 spcification des aspects suivants: la chromaticit coordonne les couleurs primaires de source (communment appeles rouge, vert et bleu ou R, G et B) et le point blanc de rfrence; les caractristiques de transfert opto-lectronique (cest-dire, gamma) des composantes de source (par exemple, dfinition de

32、ER, EG, et EB en fonction de R, G et B); les coefficients de la matrice utiliss pour transformer les composantes RGB en composantes de luminance et de chrominance (par exemple, dfinition des composantes EY, EPBet EPR en fonction de ER, EGet EB); la dfinition de la mise lchelle, des dcalages et de la

33、 quantification pour la reprsentation numrique; la dfinition des limites de palette spcifiant la gamme de valeurs pour lesquelles les couleurs peuvent tre efficacement reprsentes. 7 Gamma pour systmes multimdias Un lment fondamental du systme de reprsentation des couleurs rside dans les caractristiq

34、ues de transfert opto-lectronique, appeles de manire informelle gamma. Gamma peut tre utilis pour dcrire la relation entre-sortie entre le niveau de signal vido utilis pour stimuler un lment dimage et lintensit lumineuse obtenue. Gamma peut aussi tre utilis pour dcrire la relation entre-sortie entre

35、 lintensit dune composante de couleur de source et le niveau du signal vido correspondant produit par un capteur de camra. La relation est en gnral non linaire, la luminance dun lment dimage dans une fourchette de valeurs nominales schelonnant de 0 1 tant approximativement proportionnelle au niveau

36、du signal lentre de lcran de visualisation dans une fourchette de valeurs nominales schelonnant de 0 1, lev la puissance gamma. Les crans usuels, par exemple ceux destins reproduire le format de signal UIT-R BT.709-5 recommand par lUIT-R, utilisent un exposant gamma denviron 1/0,45 (soit 2,2 environ

37、). Pour compenser cette non-linarit, les camras vido usuelles appliquent une prcorrection gamma leur signal de sortie, en fixant la valeur de gamma environ 0,45. Les caractristiques idales du transfert opto-lectronique, dsignes de faon informelle par le terme “exposant gamma“, peuvent diffrer quelqu

38、e peu de cette relation entre-sortie exponentielle, en particulier au voisinage de zro. Lquation exacte des caractristiques de transfert opto-lectronique spcifie pour une telle utilisation est gnralement celle qui est reproduite dans le 1.2 de UIT-R BT.709-5. Afin de faire en sorte que les intensits

39、 de couleur soient systmatiquement signales au dcodeur, les signaux vido cods transmis par un terminal devraient utiliser un exposant gamma de 0,45. Une valeur diffrente peut tre utilise si elle est expressment spcifie, titre de valeur par dfaut Rec. UIT-T H.272 (01/2007) 3 ngocie ou dans le cas o l

40、e systme de dcodage a signal la capacit de visualiser pour gamma une valeur indique indique. Si la source dentre vido (camra, lecteur, etc.) produit un signal vido avec une valeur diffrente pour gamma, un module fonctionnel de correction gamma devrait tre insr entre la source vido et le codeur vido

41、pour ramener lexposant gamma de la sortie de la source vido une valeur de 0,45 avant codage, comme indiqu sur la Figure 1 ci-dessous. Une valeur diffrente peut tre utilise si elle est expressment spcifie, titre de valeur par dfaut ngocie ou dans le cas o le systme de dcodage a signal la capacit de v

42、isualiser pour gamma une valeur indique indique. Les signaux vido dcods devraient tre supposs avoir un exposant gamma de 0,45 sauf si une valeur diffrente est expressment spcifie, titre de valeur par dfaut ngocie ou indique. Dans la prsente Recommandation, le membre de phrase “exposant gamma de 0,45

43、“ est cens se rapporter lquation des caractristiques de transfert opto-lectronique reproduite dans le 1.2 de UIT-R BT.709-5. Si lcran vido du terminal a un exposant gamma autre que 1/0,45 (soit 2,2 environ), un module fonctionnel de correction gamma peut tre insr entre le dcodeur vido et lcran pour

44、ramener lexposant gamma du signal vido une valeur de 1/(valeur de lexposant gamma affich sur lcran) avant visualisation, comme indiqu sur la Figure 1. NOTE 1 Dans certains cas, par exemple pour compenser le niveau dillumination ambiant autour de lcran, il peut tre souhaitable dutiliser une valeur di

45、ffrente pour lexposant gamma affich sur lcran. Dans le cas dimages vido enregistres localement, lexposant gamma du signal de sortie de la camra et du signal dentre de lcran devrait aussi tre corrig comme indiqu ci-dessus. NOTE 2 La mthode utilise pour la prcorrection gamma par la fonction de correct

46、ion gamma est laisse lapprciation des implmenteurs, mais dans de nombreux cas le recours une table de consultation comportant 256 ou 1 024 valeurs pour chacun des canaux vido R, G et B suffira. NOTE 3 Si les deux terminaux reprsents sur la Figure 1 appliquent la correction gamma dcrite dans la prsen

47、te Recommandation, la luminance des lments dimage sera proportionnelle la luminance de la source vido. Dans la pratique, certains terminaux nappliqueront pas intgralement la correction gamma. Si un seul terminal applique la correction gamma, lexposant gamma ne sera que partiellement corrig. NOTE 4 Les signaux vido produits conformment aux spcifications NTSC (voir la Partie A de b-UIT-R BT.1700) sont spcifis comme utilis