[發(fā)明專利]寬色域數(shù)字電視信號(hào)的兼容傳輸方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910068759.2
• 申請(qǐng)日: 2009-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN101547362A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李桂苓;李彥;徐巖;李奕;潘榕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/30;H04N9/69
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 劉國(guó)威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字電視技術(shù)、寬色域技術(shù)，尤其涉及寬色域數(shù)字電視信號(hào)的兼容傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代色度學(xué)研究和數(shù)字電視(DTV)的發(fā)展，一方面深化了對(duì)自然界顏色以及視覺生理和心理對(duì)色刺激感受的認(rèn)知，另一方面攝錄設(shè)備、傳輸系統(tǒng)和顯示設(shè)備也已能采集、記錄、處理和重現(xiàn)寬色域靜止圖像和視頻運(yùn)動(dòng)圖像，寬色域高清晰度電視(HDTV)節(jié)目的制作、傳輸和重顯也已成為可能。

鑒于此，1998年，國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)制定了《未來(lái)電視和圖像系統(tǒng)的國(guó)際統(tǒng)一色度和相關(guān)特性》建議書ITU-R?BT.1361。ITU-R?BT.1361將Pointer先生根據(jù)眾多實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)提出的Pointer物體表面色色域作為寬色域視頻的目標(biāo)色域，近似認(rèn)為該色域囊括了自然界存在、人眼可感知的絕大部分色彩。

Pointer色域由大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中篩選出的576種不同亮度(明度)、不同色調(diào)(色相)和相應(yīng)最大飽和度(彩度)的真實(shí)物體表面色界定，是“最大的”“真實(shí)表面色色域”。Pointer色域可用多種方式描述，其中包括電視系統(tǒng)常用的CIE1976L*u*v*三維色空間表征。Pointer色域?qū)⑦@些顏色的亮度均勻分為16個(gè)亮度級(jí)，每個(gè)亮度平面又按等色相角間隔劃分為36種色調(diào)，共576個(gè)顏色。

2006年，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)又制訂了《彩色管理——面向視頻應(yīng)用的擴(kuò)展色域YCC彩色空間——xvYCC》建議書CIE?61966-2-4(xvYCC)。CIE?61966-2-4不再限定基色信號(hào)幅度范圍，采用中心對(duì)稱的γ校正特性，量化級(jí)可用范圍放寬到1～254。滿足此建議的顯示器能顯示的色彩約是目前sRGB色域的1.8倍。

然而寬色域HDTV信號(hào)難以在ITU-R?BT.709建議書規(guī)范的現(xiàn)行常規(guī)色域HDTV傳輸系統(tǒng)傳送。基于ITU-R?BT.709三基色和標(biāo)準(zhǔn)白構(gòu)建的常規(guī)色域HDTV系統(tǒng)，色域只約達(dá)視覺可感知色域的33.3％。

由于一定歷史時(shí)期內(nèi)，將DTV系統(tǒng)更換成寬色域HDTV系統(tǒng)并不現(xiàn)實(shí)，使得在ITU-RBT.709現(xiàn)行常規(guī)色域HDTV傳輸系統(tǒng)內(nèi)，尋求傳輸寬色域HDTV信號(hào)的原理和方法，成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種寬色域電視信號(hào)的導(dǎo)出、編碼、傳輸和重建方法。采用該方法可在不改變現(xiàn)有常規(guī)色域數(shù)字電視傳輸設(shè)備前提下，傳輸自然界存在、視覺可感知的寬色域圖像和視頻信號(hào)，供各種終端顯示設(shè)備重顯更加豐富，更加飽和的顏色。并且拓寬常規(guī)色域數(shù)字電視系統(tǒng)兼容傳輸和重顯圖像和視頻的色域，同時(shí)增強(qiáng)抗干擾能力。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是寬色域數(shù)字電視信號(hào)的兼容傳輸方法，包括下列步驟：

依次按光電轉(zhuǎn)換特性、模擬亮度和色差信號(hào)編碼方程、數(shù)字亮度和色差信號(hào)編碼方程中的公式，對(duì)歸一化基色信號(hào)進(jìn)行γ校正、編碼和量化，得到兼容傳輸?shù)膶捝驍?shù)字電視信號(hào)。

光電轉(zhuǎn)換特性：

本發(fā)明在發(fā)端，采用下式所示光電轉(zhuǎn)換特性，式中，E_R、E_G和E_B為數(shù)字電視系統(tǒng)由紅、綠、藍(lán)三基色，按相加混色原理，配比各種顏色所需三基色信號(hào)電壓值，仍采用ITU-RBT.709三基色坐標(biāo)和基準(zhǔn)白，為擴(kuò)大色域并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)兼容，采用的光電轉(zhuǎn)換特性為CIE61966-2-4規(guī)范的γ校正函數(shù)，來(lái)對(duì)顯示器件的非線性電光轉(zhuǎn)換特性預(yù)校正，校正后的基色信號(hào)為式下式中的E′_R、E′_G和E′_B：