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1.YCbCr
正如几何上用坐标空间来描述坐标集合, 色彩空间用数学方式来描述颜色集合。常见的3 个基本色彩模型是
RGB , CMYK和YUV。
YCbCr 则是在世界数字组织视频标准研制过程中作为ITU - R BT1601 建议的一部分, 其实是YUV经过缩放和偏移的翻版。其中Y与YUV 中的Y含义一致, Cb , Cr 同样都指色彩, 只是在表示方法上不同而已。在YUV 家族中, YCbCr 是在计算机系统中应用最多的成员, 其应用领域很广泛,JPEG、MPEG均采用此格式。一般人们所讲的YUV大多是指YCbCr。YCbCr 有许多取样格式, 如4∶4∶4 , 4∶2∶2 , 4∶1∶1 和4∶2∶0。
在DVD、摄像机、数字电视等消费类视频产品中,常用的色彩编码方案是YCbCr,其中Y是指亮度分量,Cb指蓝色色度分量,而Cr指红色色度分量。人的肉眼对视频的Y分量更敏感,因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后,肉眼将察觉不到的图像质量的变化。主要的子采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4。
4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量,2个色度分量(YYYYCbCr),仅采样奇数扫描线,是便携式视频设备(MPEG-4)以及电视会议(H.263)最常用格式;4:2:2表示每4个像素有4个亮度分量,4个色度分量(YYYYCbCrCbCr),是DVD、数字电视、HDTV 以及其它消费类视频设备的最常用格式;4:4:4表示全像素点阵(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr),用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。
2.为了节省带宽并与黑白电视兼容,彩色信号还可以表示成亮度和两个色差信号的形式。色差信号有多种表示方式,用于不同的场合,最基本的是Y、R-Y、B-Y
Y=0.299R+0.587G+0.114B
R-Y=0.7R-0.59G-0.11B
B-Y=-0.3R-0.59G+0.89B
但在这样的情况下,色差信号与原R、G、B信号的幅度不同,为了使亮度和色差信号的幅度与原R、G、B信号幅度,也即在75欧负载上峰峰幅度都是700mV,R-Y、B-Y的幅度要进行修正,修正后的色差信号就是Pr、Pb。
Pr=0.71327(R-Y)
Pb=0.56433(B-Y)
为了在与黑白电视相同的带宽内传送彩色电视信号,要用正交调制的方法把色差信号调制到副载波上再与亮度信号一起在6Mhz的带宽内传送。这时,又会带来新的幅度问题,亮度信号电平加上色度信号电平有可能大大超过黑电平或白电平,为了使其限制在一定的范围内,就用另外一组U、V信号,来表示幅度经压缩的色差信号,对于100/0/100/0的彩条来说,若降峰白电平与黑电平之差为1伏,最大摆动范围应不得超过黑白电平以外33%,这时:
U=0.493(B-Y)
V=0.877(R-Y)
因此分量信号又有Y、U、V的表示方法。
应当注意的是Y本身也有不同的含义,有可能是无同步的Y,也可能是有同步的Y,有同步的Y也可以用Ys来表示,但通常不加区分都用Y表示。
对于Y、Pr、Pb来说,Pr、Pb的幅度为-350mV到350mV,亮度幅度为700mV加上300mV的同步脉冲,峰峰为1000mV。
压缩色差信号U、V经正交调制后就形成了PAL制彩色信号C:
C=U sin (2πfsct+SCHo)±V cos(2πfsct+SCHo)
这里V逐行倒相。PAL制彩色副载波步率fsc=4.43361875Mhz,行频fh=15625Hz,因此彩色副载波相位和行同步定时相位SCH或SC/H每行都不一样。由于fsc/fh=283.7516,只有在经过2500行后283.7516X2500才是整数,才回到原始副载波相位和行同步相位和场同步相位对齐的状态。2500行正好是8场,PAL制SCH的这种关系也称为8场序列。对于NTSC制来说,fsc=3.5795455Mhz,fh=15734.26573Hz,fsc/fh=227.5,尽管每两行副载波相位和行同步相位就重合一次,但一帧525行却不能对准,只有经过2帧或4场才能回到行场色完全一致的状态,因此称为4场序列。
[ 本帖最后由 agun672 于 2007-6-4 16:56 编辑 ] |
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