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Formatos televisión resumen

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INTRODUCCIÓN A LOS FORMATOS DE TV

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Formatos televisión resumen

  1. 1. • 4:2:2 4:4:4 4:2:2 4:2:2 Color calidad trasmisión (YCrCb) EntrelazadoUsoFrec. Campo /cuadro [Hz] Asp ect Lineas Filas Norm ativa 24/ 24 60/ 30 50/ 25 60/30 noTelevisión Alta res. DVD 16:9720x 1280 HDT ATSC 720p siTelevisan Alta res. 16:91080x 1920 HDT ATSC 1080i siTelevisión Europa 4:3625PAL siTelevisión EE:UU4:3525NTSC
  2. 2. • La codificacion de color se hace en sitstema YCrCb. • Bitrate de codificación de color sin comprimir (bpp – bits por pixel): Cada muestra (rectangulo) es de 8 bits Hay tantas pixeles como comp. Y. 4:4:4 – 24 bpp (12 rect. 4 pixeles) 4:2:2 – 16 bpp (8 rect. 4 pixeles) 4:1:1 – 12 bpp (12 rect. 8 pixeles) 4:2:0 – 12 bpp ! " !# $ % & $ '(# $ ) ) * " * "
  3. 3. • Especificación de Líneas/”frame rate” NTSC 525/60 PAL 625/50 • ATSC (Advanced TV Standard Committee) 1080i 1920x1080 escaneado entrelazado 720p 1280x720 escaneado progresivo • Razón de aspecto TV convencional is 4:3 (1.33) HDTV 16:9 (2.11) Cine 1.85:1 o 2.35:1 • Razón de refresco NTSC 60Hz (59.94Hz) PAL 50Hz Cine 48Hz (todavía 24 fps)
  4. 4. ) • 525 líneas repetidas 29.97 veces por segundo (33.37 mseg/frame) • Las líneas escaneadas entrelazadas dividen los frames en 2 campos cada uno de 262.5 líneas (16.68 mseg./campo) • 20 líneas se reservan para controlar información al comienzo de cada campo (525-lineas, 60-frames/seg.) ! " • 625 líneas de escaneado repetidas 25 veces por segundo (i.e. 40 mseg/frame) • Las líneas de escaneado entrelazadas dividen al frame en 2 campos de 312.5 líneas cada uno (i.e. 20 mseg/campo) • Aproximadamente un 20% mas de líneas que NTSC • NTSC vs. PAL aproximadamente el mismo ancho de banda (625-líneas, 60-frames/seg.)
  5. 5. " " • La luminancia (Y) es la cantidad lineal de luz, directamente proporcional a la intensidad física y ponderada por la sensibilidad al espectro de la percepción humana a la sensibilidad. • La luminancia puede ser calculada como la suma ponderada de los componentes lineales: Rojo, Verde y Azul. " # ! • El cálculo de la luminancia Y a partir de los tres componentes espectrales de la luz es el siguiente: Y = 0.125 R + 0.7514 G + 0.0721 B
  6. 6. " $ %& • La CIE (Comisión Internacional sobre Iluminación) define la brillantez como: El atributo de una sensación visual de acuerdo con el cual un área aparece mostrar mas o menos luz. • La brillantez es una cantidad subjetiva. • La CIE considera a la luminancia como la forma objetiva de medir la cantidad relacionada con el brillo. ' • En un estado particular de adaptación, la visión humana puede distinguir diferentes niveles de luminancia. • La razón entre la luminancia de la zona mas luminosa de una escena y la mas oscura se llama razón de contraste. • Recordar sensibilidad al contraste y resolución espacial.
  7. 7. * " ( ) • Es una señal no lineal denominada Y’, representativa del brillo y que se forma por combinación mediante suma ponderada de los componentes no lineales R’, G’ y B’. • R’, G’ y B’ se obtienen a partir de R, G y B mediante una función de transferencia no-lineal denominada corrección gamma. Y’ = 0.299 R’ + 0.587 G’ + 0.114 B’ * • En fotografía, vídeo y gráficos por ordenador, Gamma significa un parámetro numérico que describe la no linealidad de la reproducción de la intensidad. • Un TRC es no-lineal debido a que la intensidad de la luz reproducida en la pantalla es una función no-lineal de su voltaje de entrada. • La corrección Gamma puede ser considerada como el proceso de compensar dicha no-linealidad.
  8. 8. * • La visión humana también es no lineal La sensación de luminosidad es una potencia de la función de intensidad (y=xw) • Los CRT no lineales son cercanos a la inversa de la percepción humana de la luminosidad. • La codificación de la intensidad mediante una señal corregida a Gamma maximiza la imagen perceptual. • Y -versus- Y’ * $ + , - , $ + ,-
  9. 9. * + , . / 0 + ,. / $ - + ,- + ' •En el caso del CRT Intensidad = Voltaje γ Intensidad = (Voltaje + ε) 2.5 Señal = Intensidad (1/γ)
  10. 10. •Estándar Rec. 709 para HDTV R’ = 4.5 R si R=< 0.018 R’ = 1.099 R 0.45 – 0.099 si R > 0.018 •Estándar 240M para la HDTV R’ = 4.0 si R =< 0.0228 R’ = 1.115 R 0.45 – 0.115 si R > 0.0228 # • Modelan la percepción del color mediante la relación entre el espectro físico y el color percibido.
  11. 11. * , -. • Tri-estímulo CIE XYZ La luminancia Y de una fuente es obtenida por la integración de la Distribución del Espectro de Potencia (DSP) ponderada por la función de ajuste del color y. Cuando la luminancia se aumenta con otros dos componentes X, Z, ponderados por sus funciones de ajuste del color x, z, pasamos a los valores tri-estímulo XYZ. %& ( / ) • Significa la representación de color puro en ausencia de brillo. x = X / (X + Y + Z) y = Y / (X + Y + Z) Z = Z / (X + Y + Z)
  12. 12. + * %& , -. 1 2 3 4 5) )" 5"*" 5 ) 5 * 5* " 5* 5 ) 5 5" * 6 7* * 8*
  13. 13. * 7* * 8* 4 5 """ 5" * 5 * 5 ***" 5 "* " 5 ) 9 5 9 5 ) * 5 " 6 7 )" )" 8 )" • Puede utilizar codificación no lineal RGB R’G’B’ (RGB con corrección gamma) • Puede utilizar la codificación luminancia / crominancia R’G’B’ Y’CBCR Y es la luminancia (Y’ es luma) Las crominancias son CBCR
  14. 14. ) - (-0 ) : .8 .7 4 5 5" * 5 ) 9 5 9 5 5" 5" 9 5) 9 5 6 7 8
  15. 15. " -%1
  16. 16. - • Desarrollado para el sistema americano de televisión de alta definición. : ;8 ;7 4 5 5* 5 * 9 5 9 5 ) 5" 5" 9 5))" 9 5"" 6 7 8 • Partiendo de CB = B’ – Y’ y CR = R’ – Y’ • Los componentes del video digital son: Y’ CBCR • Otras codificaciones pueden incluir submuestreo del color: 4:4:4 La luminancia y las crominancias son muestreadas a la misma frecuencia. No existe ahorro de ancho de banda. 4:2:2 Las señales de crominancia son muestreadas a la mitad de la frecuencia que las de luminancia en la dirección horizontal. 4:1:1 Las señales de crominancia son muestreadas a un cuarto de frecuencia que las de luminancia en la dirección horizontal. 4:2:0 Las señales de crominancia son muestreadas a la mitad de frecuencia que las de luminancia, tanto en la dirección vertical como en la horizontal.
  17. 17. * 2 : : : : : )<)<) : : : : : )<< : : : : : )<< )<< 0 0 / )<< 0 0 /
  18. 18. • Compuesto NTSC - 6MHz (4.2MHz video), 29.97 frames/seg. PAL - 6-8MHz (4.2-6MHz video), 50 frames/seg. • Componente Vídeo separado (luma, chroma) - svhs, Hi8mm RGB, YUV, YIQ, … YCBCR – utilizado para los sistemas con compresión • Vídeo separado se llama “s-video” • NTSC Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B I = 0.596R - 0.275G - 0.321B Q = 0.212R - 0.523G + 0.311B compuesto = Y + I cos(Fsc t) + Q sen(Fsc t) • PAL Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = 0.492(B-Y) V = 0.877(R-Y) compuesto = Y + U sen (Fsc t) + V cos(Fsc t) /4 / / = 0 0 /
  19. 19. + + • La TV analógica es una señal continua. • La TV Digital utiliza valores numéricos discretos La señal es muestreada Las muestras son cuantizadas • La imagen se representa por una matriz de píxeles.
  20. 20. 3 ! " !# $ % & $ '(# $ ) ) * " * " 4 • En los sistemas de 525 y 625 líneas la frecuencia de muestreo estándar para los componentes del vídeo digital es de 13.5 MHz. • Esta razón produce un número entero de muestras por línea en ambos sistemas. • En los sistemas de HDTV se muestrea a un múltiplo de la anterior.
  21. 21. 4 • La utilización de 13.5 MHz produce: 858 muestras en el sistema 525/60 5">" "6 864 muestras en el sistemas 625/50 5"> "6 " • Para anchos de banda inferiores se puede bajar la Frecuencia de muestreo hasta 3.375 MHz por tanto una relación 4:1 • Para RGB máxima calidad 4:4:4 • Para YUV máxima calidad 4:2:2 • Sistema PAL 4:1:1 + • Vídeo Compuesto Digital Frecuencia de datos142 Mb/s Submuestreo de color 4:2:2 • Vídeo Digital de componentes Mantiene señales separadas para luma y crominancia Frecuencia de datos 270 Mb/s Submuestreo de color 4:2:2 • Vídeo Digital comprimido MPEG, MJPEG, H.26x, DV, …
  22. 22. & ' 5 • 4:2:2 YCBCR 16x16 macrobloque 8x8 pixel bloque 8 bits/muestra = 16 bits/pixel = 4Kbits/macrobloque • 4:1:1 YCBCR 3Kbits/macrobloque 12 bits/pixel : .8 .8 .7 .7: : :) : .8 .7 : : :) • Digital 720x483 = 347,760 píxeles/frame Muestreo 4:2:2 da 695,520 bytes/frame 21 MB/sec (167 Mbs) Muestreo 4:4:4 da 250 Mbs • ATV 1280x720 = 921,600 píxeles/frame Muestreo 4:2:0 da 1,382,400 bytes/frame 41 MB/sec (328 Mbs)
  23. 23. • ATSC (720P) 720x1280 = 921,600 píxeles/frame Muestreo 4:2:2 = 1,843,200 bytes/frame 24 fps = 44,236,800 bytes/seg. 44 MB/s = 354 Mbs • ATSC (studio 1080I) 1080x1920 = 2,073,600 píxeles/frame Muestreo 4:4:4 = 6,220,800 bytes/frame 30 fps = 186,624,000 bytes/seg. 187MB/s = 1.5 Gbs

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