|
Базовые стандарты
|
Рек.709, BT.709, МСЭ-709
|
Рекомендация
ITU-R
BT.709
, более известная как
Rec. 709
или
BT. 709
? это стандарт, разработанный для кодирования изображения и характеристик сигнала
телевидения высокой четкости
.
Последняя версия рекомендации ? BT.709-6, выпущенная в 2015 году. BT.709-6 определяет характеристики изображения как
соотношение сторон
(
широкоэкранное
) 16:9, 1080 активных строк на изображение, 1920 выборок на строку и соотношение сторон квадратных пикселей.
Стандарт находится в свободном доступе на
веб-сайте МСЭ
, и этот документ следует использовать в качестве авторитетного справочного материала. Основное изложено ниже.
Рекомендация МСЭ-R BT.709-6 определяет общий формат изображения, в котором характеристики изображения не зависят от частоты кадров. Размер изображения составляет 1920x1080 пикселей, общее количество пикселей ? 2 073 600.
[1]
BT.709 предлагает различные частоты кадров и схемы сканирования, что, наряду с разделением размера изображения и частоты кадров, обеспечило BT.709 гибкость, позволяющую стать мировым стандартом для HDTV. Это позволяет производителям создавать единые модели дисплеев для всех рынков по всему миру.
BT.709-6 определяет следующие частоты кадров, где
P
указывает на
кадр с прогрессивной разверткой
,
PsF
указывает на кадры с прогрессивной сегментацией, а
I
указывает на
чересстрочную развертку
:
- 24/P, 24/PsF, 23,976/P, 23,976/PsF
- соответствует частоте кадров, используемой для фильмов, показываемых в кинотеатрах. Дробные скорости включены для совместимости с ≪понижающими≫ скоростями, используемыми в
NTSC
.
- 50/P, 25/P, 25/PsF, 50/I (25 кадров в секунду)
- регионы, которые раньше использовали 50-герцевые системы, такие как
PAL
или
SECAM
. Дробных скоростей нет, поскольку в PAL и SECAM не было проблемы с понижением уровня NTSC.
- 60/P, 59,94/P, 30/P, 30/PsF, 29,97/P, 29,97/PsF, 60/I (30 кадров в секунду), 59,94/I (29,97 кадров в секунду)
- регионы, которые раньше использовали 60-герцевые системы, такие как NTSC. Здесь снова дробные скорости предназначены для совместимости с устаревшими скоростями понижения NTSC.
Захват, кодирование и распространение изображений
[
править
|
править код
]
Согласно BT.709, камеры могут снимать как в прогрессивной, так и в чересстрочной форме. Видео, снятое в прогрессивном формате, можно записывать, транслировать или передавать в потоковом режиме как прогрессивное или как сегментированный кадр с прогрессивной разверткой (PsF). Видео, снятое в чересстрочном режиме, должно распространяться в чересстрочном режиме, если при постобработке не применяется процесс деинтерлейсинга.
В случаях, когда захваченное изображение с прогрессивной разверткой распространяется в режиме сегментированных кадров, частота сегмента/поля должна быть в два раза больше частоты кадров. Таким образом, 30/PsF имеет ту же частоту поля, что и 60/I.
Красный, синий и y
G
такие же, как основные цвета
PAL
, в то время как x
G
находится посередине между x
G
EBU Tech 3213 и x
G
SMPTE C
(PAL и NTSC ? это два типа BT.601-6). 6). По охвату цветового пространства CIE 1931 цветовое пространство Rec. 709 (и производное от него цветовое пространство sRGB) практически идентично Rec. 601 и охватывает 35,9%.
[3]
Оно также охватывает 33,24% CIE 1976 u'v'
[4]
[5]
и 33,5% CIE 1931 xy.
[5]
Точка белого равна
D
65
.
Rec. 709 определяет
нелинейную
оптоэлектрическую передаточную функцию
, которая известна как ≪
гамма
камеры≫ и описывает, как
HDTV
-камера кодирует
линейный
свет сцены в значение нелинейного электрического сигнала. Rec. 709 не определяет EOTF дисплея (
электронно-оптическую передаточную функция
), которая описывает, как дисплеи
HDTV
должны преобразовывать нелинейный электрический сигнал в линейный отображаемый свет, что было сделано в ITU-R BT.1886.
OETF-функция по Rec. 709
выглядит следующим образом:
[2]
где
- ? значение нелинейного электрического сигнала в диапазоне
.
- - линейная яркость сцены в диапазоне
.
- 1,099 называется α и является приближением α = 1 + 5,5 * β = 1,099296826809442. . .
- 0,018 называется β и является приблизительным значением 0,018053968510807. . .
- 0,099 это α - 1
[6]
- Эти значения берутся из этих одновременных уравнений
[7]
, которые необходимы для плавного соединения двух сегментов кривой:
OETF-функция по Rec. 709 является
кусочно-заданной функцией
:
линейной
в нижней части, а затем представляет собой
степенную функцию
с показателем степени 0,45 для остальной части диапазона. В целом, эта OETF приближается к чистой степенной функции с показателем степени 0,50?0,53. Однако использование только степенной функции без линейной части в качестве OETF невозможно, поскольку сжатие в нелинейные значения удалит тени, близкие по значению к черному цвету. Таким образом, был введен линейный сегмент, а для сегмента степенной функции был использован показатель степени 0,45.
Обратная OETF по Rec. 709
описывает преобразование значения нелинейного электрического сигнала в линейную яркость сцены. Это происходит следующим образом:
Rec. 709 и
sRGB
имеют одинаковую систему колометрии основных цветов и точки белого; однако sRGB явно привязан к дисплею и имеет эквивалентный показатель степени 2,2 (фактическая функция также является кусочно-заданной, чтобы избежать проблем с близким к черному цветом).
[8]
Rec. 709 определяет кодировку
R'G'B'
и кодировку
Y'C
B
C
R
, каждая из которых имеет либо 8 бит, либо 10 бит на выборку в каждом цветовом канале. При 8-битном кодировании каналы
R'
,
B'
,
G'
и
Y'
имеют номинальный диапазон [16..235], а каналы
C
B
и
C
R
имеют номинальный диапазон [16..240] с нейтральным значением 128. Таким образом, в ограниченном диапазоне эталонный черный цвет
R'G'B'
равен (16, 16, 16), а эталонный белый цвет - (235, 235, 235), а в
Y’C
B
C
R
эталонный черный цвет равен (16, 128, 128) и эталонный белый цвет (235, 128, 128). Допускаются значения, выходящие за пределы номинального диапазона, но обычно они ограничиваются для трансляции или отображения. Значения 0 и 255 зарезервированы как эталоны синхронизации и не могут содержать данные о цвете. В 10-битной кодировке номинальные значения в четыре раза больше, чем в 8-битной кодировке. Для облегчения преобразования используется простое дополнение для эталонных значений, например, 240 просто дополняется двумя конечными нулями и дает 960 для максимальной 10-битной цветности.
[9]
Рек. Номинальные диапазоны Rec. 709 такие же, как те, которые определены в
Rec.
601
.
[2]
Преобразование между различными стандартами частоты кадров видео и кодирования цвета всегда было проблемой для производителей контента, распространяющих контент в регионах с разными стандартами и требованиями. Хотя BT.709 облегчил проблему совместимости с точки зрения потребителей и производителей телевизоров, средства вещания по-прежнему используют определенную частоту кадров в зависимости от региона, например 29,97 в Северной Америке или 25 в Европе, что означает, что для вещательного контента по-прежнему требуется как минимум преобразование частоты кадров.
sRGB
был создан после ранней разработки Rec.709. Создатели sRGB решили использовать те же основные цвета и точку белого, что и Rec. 709, но изменили кривую тонального отклика (иногда называемую
гаммой
), чтобы лучше соответствовать предполагаемому использованию в офисах и в более ярких условиях, чем просмотр телевизора в темной гостиной.
|
---|
|
CAM
| | |
---|
CIE
| |
---|
RGB
| |
---|
YUV
| |
---|
Другие
| |
---|
Цветовые системы и стандарты
| |
---|
Цветовые каталоги
| |
---|
См. также
| |
---|
|