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2013-04-07 10:26:47

源博客地址:


0.
编者前言

从技术标准的等级来看,国际标准化组织ITU(国际电讯联盟)的技术标准等级最高,涵盖的范围最大,各国家和地区的技术标准如SMPTEEBU以及GY/T(中国国家**总局)均需符合ITU标准,但涵盖的范围比ITU小。ITU等国际标准一般叫做建议书而不称为标准,名义上只是建议但具有事实上的强制性。与LED显示相关的标准是ITU-R

 

由于内容太多,这里仅仅摘出与LED显示屏可能相关的部分作为参考。

 

1.       数字标清SDTV

ITU-R BT.601-6建议书(2007用于4:316:9宽屏宽高比的演播室数字电视编码参数

ITU-R BT.601的第1稿发布于1982年,至今最新的601-6是第7稿,发布于2007年,这实际上就是标清数字电视编码标准,但是由于各国已经不致力于发展标清电视,对于具体内容中的不太严格的一些参数也不再作具体的修改,本文中也不再做过多的表述。

 

下面是ITU-R BT.601-6建议书中的主要参数摘要

参数

525-, 60/ 制式

625-, 50/ 制式

1. 编码信号: Y, CR, CB

这些信号由Gamma预校正信号得来, 分别为:

,    ,    (参见 § 3.5)

2. 每完整行的取样数:

亮度信号 (Y)

每色度信号

(CR, CB )

 

858

429

 

864

432

 

3. 取样结构

正交,逐行,逐场,逐帧重复. CR CB 取样点在单数(1, 3, 5)重合

Y每行取样

4. 取样频率:

亮度信号

每色差信号

 

13.5 MHz

6.75 MHz

取样频率的容差应与相应电视标准的行频容差相一致

5. 编码格式

均一量化PCM, 每取样8 (优选10)比特, 亮度信号与各色差信号相同

6. 每数字有效行的取样数:    

亮度信号

每色差信号

 

720

360

 

2.       数字高清HDTV

ITU-R BT.709-5建议书(2002)和ITU-R BT.1120-7建议书(2007

2.1  ITU-R BT.709-5建议书(2002高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值

709号建议书初次发布于1990年,709-5是第6稿,发布于2002

2.2  ITU-R BT.1120-7建议书(2007演播室高清晰度电视数字视频信号接口

1120建议书是与709号建议书相配套的接口特性规定,初次发布于1994年,1120-7是其第7稿,发布于2007年。

709号建议书和1120号建议书结合起来,对于HDTV的数字与特性给予的充分的规范。

 

709-5建议书中的图像特性规定

项目

参数

制式

60/P

30/P

30/PsF

60/I

50/P

25/P

25/PsF

50/I

24/P

24/PsF

2.1

宽高比

16:9

2.2

每有效行取样数

1920

2.3

取样网格

正交

2.4

每幅图像有效行数

1080

2.5

像素宽高比

1:1 (方形像素)

709-5建议书中的图像特性数字表示

项目

参数

制式参数

60/P

30/P

30/PsF

60/I

50/P

25/P

25/PsF

50/I

24/P

24/PsF

5.1

编码信号

R, G, B or Y, CB, CR

5.2

取样结构

  R, G, B, Y

正交取样位置逐行逐帧重复

 

5.3

取样结构

  CB, CR

正交取样位置逐行逐帧重复

取样点相互重合与亮度取样点隔点重合(1)

5.4

每行有效取样点数

  R, G, B, Y

  CB, CR

 

1 920

? 960

5.5

编码格式

线性,810 bits/每分量

5.6

量化电平

 

 

 

 

8-bit 编码

10-bit 编码

 

  黑电平
R, G, B, Y

  消色电平
CB, CR

  标称峰值电平
    R, G, B, Y
   
C
B, CR


16


128


235
16
240


64


512


940
64
960

5.7

量化电平分配

8-bit 编码

10-bit 编码

 

  视频数据

  同步基准

1 254

0 255

4 1 019

0-3 1 020-1 023

5.8

滤波特性(2)

  R, G, B, Y

  CB, CR

 

参见图14A

参见图14B

(1)    每行每帧第一个有效色差样点与第一个有效亮度样点重合

(2)    滤波器模板作为指导

 ITU 1120 建议书行周期定时规范

符号

参数

取值

60/P

30/P

30/PsF

60/I

50/P

25/P

25/PsF

50/I

24/P

24/PsF

 

每行Y信号取样数

1920

 

取样频率(MHz

148.5

(148.5/

1.001)

74.25

(74.25/1.001)

 

148.5

74.25

74.25

(74.25/1.001)

 

a

模拟行消隐期(T)

   +12

280

  –0

   +12

280

  –0

 +12

280

 –0

b

模拟行正程期(T)

 +0

1920

  –12

c

模拟全行(T)

2200

2640

2750

d

模拟行正程终点与EVA始点的间隔(T)

0-6

e

SAV终点与模拟行正程始点的间隔(T)

0-6

f

EAV始点与模拟同步基准点OH的间隔(T)

88

528

638

g

模拟同步基准点OHSAV终点的间隔(T)

192

h

视频数据块(T)

1928

i

EAV持续期(T)

4

j

SAV持续期(T)

4

k

数字行消隐(T)

280

720

830

l

数字有效行(T)

1920

m

数字全行(T)

2200

2640

2750

 

3.       数字超高清UHDTV

ITU-R BT.1769-0建议书(2006

超高清晰度电视的主要发展者是日本NHKNHK将此类系统称为Super Hi-Vision (SHV)2006年通过的ITU 1769号建议书中对于超高清的使用名称是“LSDI (Large Screen Digital Imagery)”,并且从建议书中可以看到全文没有强调这是电视,而强调的却是在需要比HDTV清晰度更高的各种特殊场合的显示;在后来通过的SMPTE 2036 (2007)号标准中,明确为超高清晰度电视UHDTV(Ultra High Definition Television),以上三个名称说的都是一回事。1769号建议书对于超高清晰度电视的主要技术参数给予了规范,1769号建议书初次发布于2006年,至今尚没有第二稿出台。

UHDTV主要技术参数

项目

参数

参数值

3 840 ? 2 160 LSDI system

7 680 ? 4 320 LSDI system

1.1

宽高比

16:9

1.2

每行取样点数

3 840

7 680

1.3

图像有效行

2 160

4 320

1.4

取样格式

正交

1.5

取样顺序

从左到右,从上到下

1.6

像素宽高比

1:1 (方形像素)

1.7

取样结构

4:2:0, 4:2:2, 4:4:4

1.8

帧频 (Hz)

24(1), 25, 30(1), 50, 60(1)

1.9

图像结构

顺序扫描

1.10

每像素比特

10, 12

1.11

色度标准

ITU-R BT.1361

1)      对于24, 3060 Hz系统, 含帧频除以1.001的数值

 

4.       数字电视色度标准

ITU-R BT.1361-0建议书(1998

1361号建议书的中文名称为“未来电视与图像系统的世界统一色度及相应特性”,是针对于历史上曾经出现过的标准混乱现象而及时作出的规定,对于HDTVUHDTV的色度标准的统一了规范,1361号建议书初次发布于1998年,至今尚没有第二稿出台。

 

色度参数及其相应特性

参数

数值

1

基色

 

色度坐标 (CIE, 1931)

x

y

0.640

0.330

绿

0.300

0.600

0.150

0.060

2

标准白

(三基色信号相等)

D65

色度坐标 (CIE, 1931)

x

y

0.3127

0.3290

3

光电转移特性(1)


 

 

L是使用标准摄像机彩色通道采集到的与光强度成比例的标准白电平; E'是非线性基色信号的导出值

(1)  非线性预矫正值低于L = 0和高于L = 1仅适用于使用拓展色域的系统,而使用传统色域的系统矫正范围在L = 0L = 1之间. 拓展色域系统的详细解释参见附录Annex 1.

 

5.       世界四大高清晰度电视制式的特点

编者注:大家对于现存标清模拟SDTV的三大彩色电视编码制式都十分熟悉,一个重大区别是,SDTV的三大编码制式是指的视频范围内,而HDTV的视频全部都是使用709号和1120号建议书规范,没有例外,HDTV的四大制式的区别在于其射频传输方式的不同。

HDTV制式基本特点

 

ATSC

DVB-T

ISDB

DTMB

视频编码方式

MPEG2

MPEG2

MPEG2

MPEG2

音频编码方式

AC-3

MPEG2

MPEG2

MPEG2

复用方式

MPEG2

MPEG2

MPEG2

MPEG2

调制方式

8VSB

COFDM

COFDMQPSK

TDS-OFDM

载波

单载波

多载波

多载波

多载波

载波调制

8VSB

QPSK16QAM64QAM

DQPSK16QAM64QAM

QPSK16QAM64QAM

带宽(Hz

6M

8M

6-8M

8M

移动接收

困难

有条件的可以

可以

可以

 

6.       常用标准的对应关系

国际标准/各国国家标准与其HDTV相关行标的对应关系

 

国家标准(国际标准)

行标(相当行标)

国际

ISO/IEC

ITU

美国

ANSI

ATSC

欧洲

ETSI/EN(欧洲标准)

EBU(欧广联)

日本

JIS

ARIB

中国

GB

GY

 

7.       中国HDTV广播电视**总局行标与ITU规范的对应关系

我国HDTV的视频参数标准执行的是**行标GY155 GY157,分别对应于ITU7091120.

 

中国行标GYITU相关标准的对应关系

ITU

709

1384

1120

647

799

1364

1305

1365

1366

1367

GY

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

 

8.       MPEG压缩标准与国际标准的对应关系

目前各国的HDTV以及新的UHDTV都采用MPEG标准进行数据压缩,MPEG早期已经看到了巨大的经济利益,因此申请到了国际标准,下面列出了MPEG标准与国际标准的对应关系。另外,对应于MPEG标准,ITU也有其对应标准,但是MPEG标准是包含一切内容的,而ITU则是将视频、音频、附属数据等分开的,比如,著名的H.264ITU-T H.264对应于MPEG 4也即国际标准ISO/IEC 14496中的第15部分。

 

MPEG压缩标准与ISO/IEC国际标准关系

MPEG

MPEG 1

MPEG 2

MPEG 4

MPEG 7

MPEG 21

ISO/IEC

11172

13818

14496

15938

18034

 

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