GB/T 14857-1993
标准分类号
标准ICS号:电信、音频和视频技术>>33.160音频、视频和视听工程
中标分类号:通信、广播>>广播、电视网>>M61广播、电视系统
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:平装16开, 页数:11, 字数:18千字
标准价格:10.0 元
相关单位信息
首发日期:1993-12-30
复审日期:2004-10-14
起草单位:广电部科技司
归口单位:全国广播电视标准化技术委员会
发布部门:国家技术监督局
主管部门:国家广播电影电视总局
标准简介
本标准规定了625行/50场演播室彩色电视分量信号(Y、R-Y、B-Y信号或者R、G、B信号)的数字编码方式及其参数。本标准适用于625行/50场数字电视演播室,并可作为设计、生产、维护数字彩色电视系统及其设备的技术依据。 GB/T 14857-1993 演播室数字电视编码参数规范 GB/T14857-1993 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
中华人民共和国国家标准
GB/T 14857—1993
演播室数字电视编码参数规范
The specifications ofencodingparameters of digital television for studio1993-12-30发布
1994-09-01实施
国家技术监督局发布
中华人民共和国国家标准
演播室数字电视编码参数规范
The specifications of encodingparameters of digital television for studioGB/T14857—1993
本标准等效采用国际电联(ITU)无线电咨询委员会(CCIR)第601一3号建议书(1992年版)。1主题内容与适用范围
本标准规定了625行/50场演播室彩色电视分量信号(Y、R-Y、B-Y信号或者R、G、B信号)的数字编码方式及其参数。
本标准适用于625行/50场数字电视演播室,并可作为设计、生产、维护数字彩色电视系统及其设备的技术依据。
2引用标准
GB3174彩色电视广播
2术语
3.1编码信号coded signals
进行数字编码的彩色电视分量信号3.2取样频率samplingfrequency获取视频信号瞬间值的频率。
3.3整行取样数numberof samplespertotalline在一个行周期内的取样次数。
3.4取样结构samplingstructure取样点在一顿图像内的位置。
3.5编码方式formofcodingwww.bzxz.net
所采用的数字编码方法。
3.6数字有效行digitalactiveline数字行正程期间。
4技术参数
本规范包含有两组参数,它们之间能容易地相互转换。适用于数字演播室设备间数字信号连接和国际节目交换的基本参数,其亮度和色差信号的取样频率的比例应当是4:2:2模式。另一组参数,适用于数字电视信号源设备和高质量视频处理。其亮度和色差信号(或者R、G、B)的取样频率的比例为4:4:4模式。4:2:2模式的编码参数如表1所示。国家技术监督局1993-12-30批准1994-09-01实施
1.编码信号
Y、CR、CB
2.整行取样数
亮度信号(Y)
每个色差信号(CR,CB)
3.取样结构
4.取样频率
亮度信号
每个色差信号
5.编码方式
6.每个数字有效行的取样数
亮度信号
每个色差信号
7.模拟信号——数字信号行内时间关系:自数字有效行末尾至0m
8.视频信号电平与量化级之间的对应量化级范围
亮度信号
每个色差信号
9.码字用法
GB/T14857—1993
由y预校正的BY、—BY、B—E形成(见附录A2)864
正交结构,即取样点按行、场和顿重复,每行中的C和C取样点与Y的奇次(1,3,5)取样点同位置
取样频率的容差应与GB3174的2.5条(行频容差)相一致亮度信号和每个色差信号都采用线性量化的PCM,每个取样值被8(可选用10)比特量化
12个亮度时钟周期
共220个量化级,黑电平对应于量化级16,峰值白电平对应于量化级235。信号电平有时可能超过量化级235占用量化级范围中间部分的225个量化级,零信号电平对应于量化级1280和255两个量化级的码字专用于同步。量化级1~254用于视频信号4:4:4模式的编码参数如表2所示。表2
1.编码信号
Y、CR、CB或R、G、B
2.每种信号的整行取样数
3.取样结构
4.每种信号的取样频率
5.编码方式
6.用取样数表示的数字有效行的长度7.视频信号电平与量化级的8个最高位(MSB)之间的对应
量化级范围
R、G、B或亮度信号Y
每个色差信号
由预校正的BY、BR-BY、BB-BY或BR、Ea、B形成864
正交结构,即取样点按行、场、顿重复,三种信号取样点结构相互重合,也与4·212模式的亮度信号的取样点相重合13.5MHz
线性量化的PCM,
每个取样值被8(可选用10)比特量化720
共220个量化级,黑电平对应于量化级16,峰值白电平对应于量化级235,信号电平有时可能超过235
占用量化级范围中间部分的225个量化级,零信号对应于量化级128GB/T14857—1993
附录A
数字编码中所用信号的定义
(补充件)
A1数字有效行与模拟同步基准的关系数字有效行亮度信号的720个取样值与625行系统模拟同步基准的关系示于表A1和图A1。亮度信号的取样与模拟行基准点O同位。表A1
行同步前沿半幅
值基准
数字有效行期间
个亮度取样时钟周期(额定值为74ns)相应的色差信号取样数可以把亮度信号取样数被2除而得到。12T
由原始(模拟)信号Er、E、和E得到的数字信号Y、Ca、C的定义A2
Y、C、C信号是按A2.1、A2.2、A2.3构成的。A2.4给出了实例。数fr i
充店托门
定职并
生控最
向娠样标以!
图A1图像信号取样和模拟行同步之间的关系On下一行
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A2.1亮度信号(E')和色差信号(Er一EY)及(EEY)的结构亮度信号和色差信号按以下公式构成:Ex-0.299ER+0.587E+0.114E
(Er-E)=0.701Er-0.587E—0.114E(E-E)=—0.299Er-0.587Ec+0.886EB将信号值归一化(取1.0V为最高电平)后,黑、白及饱和基色和其补色值列于表A2。表A2
A2.2再归一化后的色差信号(Ec和Ec)的结构政
由表A2可见:Ey的值的范围是1.0~0,而色差信号E-E和E-Ey的值的范围分别是+0.701~0.701和十0.886~0.886,为将色差信号的偏移值恢复到1(即十0.5~—0.5),引入了系数:0.5
得:Ec-0.713(ER-E)-0.500ER—0.419E—-0.081Eg
Ec=-0.564(E-E)=
-0.169ER-0.331EG+0.500EB
Ec与Ec相应为再归一化的红与蓝色差信号,即具有与Ey一样峰-峰值。在分量信号未被额定到1~0范围情况下,例如当转换不一样亮度和色差信号幅度的模拟分量信号时,需要有附加增益系数,相应的增益系数K与K应改变。
A2.3量化
在线性量化8比特二进制编码情况下,规定了28即256个等间隔量化级,因此二进制数的范围是从00000000~11111111,其等效的十进制数是从0~255。为了避免8比特和10比特表示之间的混淆,将8个最高位看作是整数部分,其他两位看作分数部分。例如,10010001的比特形式表示为145a或91,而1001000101表示为145.25a或91.4。在没有示出分数部分时,应看作有00的二进制值。在4:2:2模式中,0与255级用于同步数据,而1~254级用于视频信号。已知亮度信号占用220级,黑电平在量化级16,亮度信号量化的十进制数为:=219(Ey)+16
同理已知色差信号占有量化级范围中间的225级,而且零电平相当于第128级。所以色差信号量化的十进制数CR和C为:
CR=224[0.713(ER—EY)]+128
C=224[0.564(E—E)+128
得:CR=160(ER—Ey)+128
CB=126(E-EY)+128
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量化后取Y和CR、CB的最近的整数值,分别表示为Y、CR和CB。A2.4通过Er、EG、E的量化构成Y、CR、CB在Y、C,CB直接由y预校正的分量信号E、E、E产生或直接以数字形式产生的情况下,量化和编码等效于:
Er(数字形式)int(219Er)+16E(数字形式)=int(219E。)+16E(数字形式)=int(219EB)十16得:
256BR+
以上三式均取其最接近的整数值。21E+128
En'+128
为得到4:2:2的分量信号Y、CR、CB,必须要对4:4:4的上述CR,CB信号进行低通滤波和次取样处理。应当指出按此方法得到的CR、C和直接由模拟滤波得到的CR、C分量信号可能稍有差别。A2.5对Y、Ce、C信号的限制
Y、CR、CB形式的数字编码可能提供比由相应的R、G、B所能支持的信号范围更大的信号值。因此,当由电子图像发生或信号处理产生Y、CR、CB信号时,虽然每个值都是确凿的,但当转换成R、G、B时,可能会超出这些信号值范围。为防止发生这种情况,比较方便而有效的方法是对Y、C、C信号值加以限制。也可以用保持亮度和色调值,只牺牲饱和度的方法将主观损伤减到最小。5
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附录B
滤波特性
(补充件)
a插入损耗/频率特性模板
b·通带内波动容限
c通带内群时延容限
新率:MHa!
图B1用于取样频率为13.5MHz时的亮度或R、G、B信号滤波器的特性0
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a插入损耗/频率特性模板
b通带内波动容限
c通带内群时延容限
Ss2024m
图B2用于取样频率为6.75MHz时色差信号滤波器特性注:在b和c中标出的最低值是在1kHz(而不是在OMHz)处。dB
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a插入损耗/频率特性模板
率hiIri
b通带内波动容限
n.2, 6.ns
图B3色差信号的取样速率由4:4:4变换为4:2:2的数字滤波器的特性注:①波动与群时延的特性值是相对于其在1kHz的值,实线表示实际的极限,虚线给出理论设计所建议的极限。②在数字滤波器中,实际的与设计的极限相同。按设计,延时失真为0。③在数字滤波器中(图B3),幅频特性(在线性标度上)应在该半幅度点处(如图所示)斜对称。④在用于编解码过程中的滤波器的建议中,已设想在数模转换后的后置滤波器中,对取样和保持电路的sinx/a特性进行校正。
附录C
对实施附件B所建议的滤波器的一些指导(参考件)
对用于编解码过程的滤波器的建议中已设想,在数字-模拟转换之后的后置滤波器中,对sina/a特性提供校正。滤波器加sina/a校正器再加理论sina/α特性三者合成的带通容限应与单独给予滤波器8
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的容限一样。假如在设计过程中把滤波器、(sn/3)校正器和延时均衡器看成一个独立单元,上述要求就容易做到。
由亮度和色差分量的滤波和编码造成的总时延应该是一样的。色差滤波器(附录B,图B2)中的时延是亮度滤波器(附录B,图B1)时延的两倍。因为采用模拟延时网络,并在带通容限内均衡这些时延有困难,建议时延差的大部分(取样周期的整倍数)应该在数字域中均衡。在校正其剩余时,应该注意,解码器中的取样和保持电路会引起半个取样周期的平坦时延。幅度波动和群时延的带通容限是很紧的。目前的研究表明:必须保证能进行级联的大量编解码器操作而不使4:2:2编码标准所具有的高质量有损害。由于目前存在的测试设备的性能所限,工厂可能在生产中满足每个滤波器的容限在经济上有困难。但是,还是有可能设计能满足规定特性的滤波器。要求工厂在生产中做出努力,把每个滤波器都按规定的特性模板调整好。附录B给出的规范是想尽可能在整个分量信号链中保持Y、Cr、Cs信号的频谱含量。然而,很明显:在图像监视器中或在分量信号链的末端色差信号频谱特性必然会受到所插入的慢滚降滤波器的影响。附加说明:
本标准由广播电影电视部提出。本标准由广播电影电视部标准化规划研究所负责技术归口。本标准由广播电影电视部科技司负责起草。本标准起草人康诵诗。
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