彩色数字电视系统的颜色空间.

Presentation on theme: "彩色数字电视系统的颜色空间."— Presentation transcript:

1 彩色数字电视系统的颜色空间

2 1.颜色空间变换 混合型：按3种基色的比例合成颜色 非线性亮度/色度：亮度+两个颜色分量 强度/饱和度/色调：HSI RGB, CMY
YUV, YIQ 强度/饱和度/色调：HSI

3 2.电视系统制式 制式 颜色空间 NTSC彩电 YIQ PAL、SECAM彩电 YUV 数字电视 YCrCb/YPbPr 计算机图形
RBG, HIS,HSB,HSV等 National Television Systems Committee, 1952年美国，北美、日本、韩国、台湾 Phase-Alternative Line, 1962年德国，英国、西欧、中国 Sequential Cloeur Avec Memoire, 法国，前苏联、东欧

4 3.电视系统颜色空间 白光的亮度Y和红、绿、蓝三色光的关系方程： YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系：
Y＝0.3 R G B YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系：

5 目的：Y、U、V互相独立，可以分别编码，达到数据压缩目的。

6 4、 数字视频基础 采样格式与数字化标准 模拟视频的数字化方法一般有两种： 复合数字化 这种方式是先用一个高速的模／数（A／D）转换器对全彩色电视信号进行数字化，然后在数字域中分离亮度和色度，以获得YUV（PAL，SECAM制）分量或YIQ（NTSC制）分量，最后再转换成RGB分量。 参见书9.2.1 上海、青岛首先试运行。2008年奥运会承诺使用。与韩国SKT合作建设传输电缆。IPTV

7 分量数字化 这种方式是先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到YUV或YIQ分量，然后用三个模／数转换器对三个分量分别进行数字化，最后再转换成RGB空间。这种方式使用较多，因为复合视频信号和分量信号之间的转换比较容易。 参见书9.2.1 下面就用这种方法来说明视频信号的数字化过程。

8 数字视频的采样格式 4：1：1,每四个连续的采样点，取四个亮度Y样本、一个红色差Cr样本、一个蓝色差Cb样本
数字视频的采样格式有如下三种： 4：1：1,每四个连续的采样点，取四个亮度Y样本、一个红色差Cr样本、一个蓝色差Cb样本 4：2：2,每四个连续的采样点，取四个亮度Y样本、2个红色差Cr样本、2个蓝色差Cb样本. Y：U：V＝4：1：1 Y：U：V＝4：2：2 Y：U：V＝4：4：4 参见书9.2.1

9 数字视频的子采样subsampling 原理： 人眼对色度信号的敏感度低：去掉一些颜色信号
人眼对图像细节的分辨能力有一定的限制：去掉图像中的高频信号 举例 4：1：1,每四个连续的采样点，取四个亮度Y样本、一个红色差Cr样本、一个蓝色差Cb样本 4：2：2,每四个连续的采样点，取四个亮度Y样本、2个红色差Cr样本、2个蓝色差Cb样本. 参见书9.2.1

10 4:1:1子采样格式 Y, Cr, Cb样本 Y样本 4:2:0子采样格式（MPEG-1） 水平方向2个，垂直方向2个样本，取4个Y样本，1个Cb样本，1个Cr样本（Cb, Cr计算出来）

11 图象数字化标准 彩色空间之间的转换 80年代， CCIR 601标准ITU-R BT.601 规定采样频率
RGB 与 YCbCr之间的转换

12 3) 数字视频标准 采样频率 分辨率 数据量 4) 数字视频分辨率 电视制式 分辨率 帧率 NTSC 640×480 30
PAL 、SECAM 768×576 25

13 PAL, SECAM NTSC N为每行上的采样数目 各份量都要采样并量化Y,Cr, Cb 采样频率 f=625*25*N=13.5MH
625为每帧扫描行数 NTSC f=525*30*N=13.5MH N=858 N为每行上的采样数目 各份量都要采样并量化Y,Cr, Cb 参见书9.3.2

14 5. 视频压缩编码的基本概念 有损和无损压缩 帧内和帧间压缩 对称和不对称编码 参见书9.3.2