Recomendaci nUI T-RBT.601-7( 03/ 2011)Par met r os de codi f i caci n de t el evi si ndi gi t alpar a est udi os con f or mat osde i magen nor mal4: 3 yde pant al l a ancha 16: 9 Ser i e BTSer vi ci o de r adi odi f usi n ( t el evi si n) iiRec.UIT-RBT.601-7 Prlogo ElSectordeRadiocomunicacionestienecomocometidogarantizarlautilizacinracional,equitativa,eficazy econmicadelespectrodefrecuenciasradioelctricasportodoslosserviciosderadiocomunicaciones,incluidoslos servicios por satlite, y realizar, sin limitacin de gamas de frecuencias, estudios que sirvan de base para la adopcin de las Recomendaciones UIT-R. LasConferenciasMundialesyRegionalesdeRadiocomunicacionesylasAsambleasdeRadiocomunicaciones,conla colaboracindelasComisionesdeEstudio,cumplenlasfuncionesreglamentariasypolticasdelSectorde Radiocomunicaciones. Poltica sobre Derechos de Propiedad Intelectual (IPR) LapolticadelUIT-RsobreDerechosdePropiedadIntelectualsedescribeenlaPolticaComndePatentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI a la que se hace referencia en el Anexo 1 a la Resolucin UIT-R 1. Los formularios que deben utilizarse en la declaracin sobre patentes y utilizacin de patentes por los titulares de las mismas figuran en la direccin webhttp://www.itu.int/ITU-R/go/patents/es,dondetambinaparecenlasDirectricesparalaimplementacindela Poltica Comn de Patentes UIT-T/UIT-R/ISO/CEI y labase de datos sobre informacin de patentes del UIT-R sobre este asunto. Series de las Recomendaciones UIT-R(Tambin disponible en lnea enhttp://www.itu.int/publ/R-REC/es) Series Ttulo BODistribucin por satlite BRRegistro para produccin, archivo y reproduccin; pelculas en televisin BSServicio de radiodifusin sonora BTServicio de radiodifusin (televisin) FServicio fijo MServicios mviles, de radiodeterminacin, de aficionados y otros servicios por satlite conexos PPropagacin de las ondas radioelctricas RARadioastronoma RSSistemas de deteccin a distancia SServicio fijo por satlite SAAplicaciones espaciales y meteorologa SFComparticin de frecuencias y coordinacin entre los sistemas del servicio fijo por satlite y del servicio fijo SMGestin del espectro SNGPeriodismo electrnico por satlite TFEmisiones de frecuencias patrn y seales horarias VVocabulario y cuestiones afines Nota: Esta Recomendacin UIT-R fue aprobada en ingls conforme al procedimiento detallado en laResolucin UIT-R 1. Publicacin electrnica Ginebra, 2011 UIT 2011 Reservadostodoslosderechos.Ningunapartedeestapublicacinpuedereproducirseporningnprocedimientosinprevia autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec.UIT-RBT.601-71 RECOMENDACINUIT-RBT.601-7 Parmetros de codificacin de televisin digital para estudios con formatos de imagen normal 4:3 y de pantalla ancha 16:9 (Cuestin UIT-R 1/6) (1982-1986-1990-1992-1994-1995-2007-2011) Cometido EnestaRecomendacintambinseconsideranlascaractersticasdeestructurasdeelementos(pxel)que constituyen una imagen de televisin digital entrelazada de 525 565 lneas. EstaRecomendacinespecificalosmtodosdecodificacindigitaldesealesvdeo.Seutilizaunamisma velocidaddemuestreode13,5 MHzparalosformatosdeimagende4:3yde16:9,confuncionamiento adecuado en los actuales sistemas de transmisin. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a)quelasnormasdetelevisindigitalparaestudiosquecuentanconelmayornmerode valoresdeparmetrossignificativoscomunesalossistemasde525y625lneaspresentanclaras ventajas para los organismos de radiodifusin y los productores de programas de televisin; b)queunmtododigitalcompatibleentodoelmundoposibilitareldesarrollodeequipos con muchas caractersticas comunes, permitir economas de explotacin y facilitar el intercambio internacional de programas; c)queconvienedisponerdeunafamiliaampliabledenormascompatiblesdecodificacin digital; los niveles de dicha familia podran corresponder a diferentes niveles de calidad y formatos, facilitar el tratamiento adicional requerido por las actuales tcnicas de produccin y tener en cuenta las necesidades futuras; d)queunsistemabasadoenlacodificacindelascomponentespuedesatisfacerestos objetivos deseables; e)que la coincidencia en el espacio de las muestras que representan las seales de luminancia y de diferencia de color (o, en su caso, las seales de rojo, verde y azul) facilita el tratamiento de las seales componentes digitales que requieren las actuales tcnicas de produccin, recomienda queseempleenlossiguientesparmetroscomobaseparalasnormasdecodificacindigitalpara estudios de televisin en aquellas zonas del mundo que utilizan tanto sistemas de 525 lneas como de 625 lneas. 2Rec.UIT-RBT.601-7 1Familia ampliable de normas compatibles de codificacin digital 1.1Lacodificacindigitaldebepermitirelestablecimientoylaevolucindeunafamilia ampliable de normas compatibles de codificacin digital. Debera ser posible la comunicacin entre las normas de esta familia. 1.2Lacodificacindigitaldebebasarseenelempleodeunasealdeluminanciaydedos seales de diferencia de color (o, en su caso, seales de rojo, verde y azul). 1.3Debencontrolarselascaractersticasespectralesdelassealesparaevitarelsolapedelos diferentesespectros,conservandoalmismotiempolarespuestaenlabandadepaso.Las caractersticas de los filtros se muestran en el Apndice 2. 2Especificaciones aplicables a cualquier norma de esta familia 2.1Las estructuras de muestreo deben ser estticas en el espacio. Este es el caso, por ejemplo, de la estructura de muestreo ortogonal especificada en la presente Recomendacin. 2.2Si las muestras representan la seal de luminancia y dos seales simultneas de diferencia de color, cada par de muestras de diferencia de color deben tener igual ubicacin en el espacio. Si se utilizan muestras que representan las seales de rojo, verde y azul, deben tener igual ubicacin en el espacio. 2.3La norma digital adoptada para cada norma de esta familia debe hacer posible la aceptacin yaplicacinanivelmundialenlaexplotacin;unacondicinparalograresteobjetivoesque,en cada norma de esta familia, el nmero especificado de muestras por lnea para los sistemas de 525 y 625lneasseacompatible.(Deserposible,convienequehayaunnmeroigualdemuestraspor lnea.) 2.4Enlasaplicacionesdeestasespecificaciones,elcontenidodelaspalabrasdigitalesse expresa tanto en forma decimal como hexadecimal, designadas respectivamente por los sufijos d y h. Paraevitarconfusionesentrelasrepresentacionesde8bitsy10bits,losochobitsms significativosseconsideranparteentera,mientrasquelosdosbitsadicionales,deexistir,se consideran partes fraccionarias. Porejemplo,laconfiguracindebits10010001seexpresaramediante145d91h,yla configuracin 1001000101, mediante 145,25d 91,4h. Cuando no aparece ninguna parte fraccionaria, debe suponerse que el valor binario es 00. 2.5DefinicindelassealesdigitalesY,CR,CB,partiendodelasseales(analgicas) primarias ER , EGy EBParadefinirlassealesY,CR,CB,sedescribenaqulasreglasdeconstruccindeesasseales partiendodelassealesanalgicasprimariasconprecorreccingammaER ,EG ,EB .Esta construccin encadena las tres etapas descritas ms adelante en los 2.5.1, 2.5.2 y 2.5.3, y se da a ttulo de ejemplo. En la realizacin prctica hay otros mtodos de construccin que, aplicados a esas seales primarias o a otras seales analgicas o digitales, pueden conducir a resultados idnticos. En el 2.5.4 se da un ejemplo. Rec.UIT-RBT.601-73 2.5.1Construccin de las seales de luminancia(EY ) y de diferencia de color (EREY ) y (EBEY ) La construccin de las seales de luminancia y de diferencia de color es la siguiente: B G R YE E E E + + = 114 , 0 587 , 0 299 , 0por lo tanto: B G R B G R R Y RE E E E E E E E E = = 114 . 0 587 . 0 701 . 0 114 . 0 587 . 0 299 . 0 ) (y B G R B G R B Y BE E E E E E E E E + = = 886 , 0 587 , 0 299 , 0 114 , 0 587 , 0 299 , 0 ) ( Suponiendoquelosvaloresdelassealesestnnormalizadosalaunidad(porejemplo,niveles mximos de 1,0 V), los valores que se obtienen para los colores blanco, negro, los colores primarios saturados y sus complementarios se muestran en el Cuadro 1. CUADRO1 Valores de las seales normalizados CondicinER EGEBEYER EYEB EY Blanco Negro 1,0 0 1,0 0 1,0 0 1,0 0 0 0 0 0 Rojo Verde Azul 1,0 0 0 0 1,0 0 0 0 1,0 0,299 0,587 0,114 0,701 0,587 0,114 0,299 0,587 0,886 Amarillo Cian Magenta 1,0 0 1,0 1,0 1,0 0 0 1,0 1,0 0,886 0,701 0,413 0,114 0,701 0,587 0,886 0,299 0,587 2.5.2Construccin de las seales de diferencia de color renormalizadas (ECR y ECB ) Aunque los valores de EYestn ya comprendidos en la gama de 1,0 a 0, los de (ER EY ) se sitan enlagamade+ 0,701a 0,701,ylosde(EBEY )enlagamade+ 0,886a 0,886.Para renormalizarrespectoalaunidadlagamadelassealesdediferenciadecolor(esdecir,de + 0,5 a 0,5),sepuedencalcularlassealesrenormalizadasdediferenciadecolorrojoyazuldela siguiente manera: 402 , 1114 , 0 587 , 0 701 , 0402 , 1B G RY RCE E EE EER = = y 772 , 1886 , 0 587 , 0 299 , 0772 , 1B G RY BCE E EE EEB + = = 4Rec.UIT-RBT.601-7 Lossmbolos RCE and BCE seutilizarnnicamenteparadenominarlassealesdediferenciade colorrenormalizadas,esdecir,lassealesqueposeenlamismaamplitudnominalcrestaacresta que la seal de luminancia EYque de esta forma se designa seal de referencia. 2.5.3Cuantificacin Enelcasodeunacodificacinbinariade8 bitsode10 bitsconcuantificacinuniforme,se especifican28 210,esdecir,2561 024nivelesdecuantificacinequidistantes,conloquela gamadenmerosbinariosdisponiblesvade0000 0000a1111 1111(00aFFenlanotacin hexadecimal) o de 0000 0000 00 a 1111 1111 11 (00,0h a FF,Ch en notacin hexadecimal) siendo los nmeros decimales equivalentes 0,00d a 255,75d. EnestaRecomendacin,losniveles0,00dy255,75dsereservanparadatosdesincronizacin,en tanto que los niveles 1,00d a 254,75d se utilizan para vdeo. Dadoquelasealdeluminanciaslovaaocupar220 (8bits)u877(10 bits)niveles,para proporcionar mrgenes de trabajo y que el negro se encuentre en el nivel 16,00d, el valor decimal de la seal de luminancia cuantificada, Y es: = Y int ( ) { } D D EY/ 16 219 + dondeDpuedevaler14,dependiendodesisetratadecuantificacinde8ode10bits, respectivamente.Eloperadorint()devuelveelvalor0paralasfraccionesde0a0,4999yel valor +1paralasfraccionesde0,5a0,999,esdecir,redondeaalenterosuperiorlasfracciones mayores que 0,5. Anlogamente,comolassealesdediferenciasdecolorvanaocupar225 (8bits)o897 (10bits) nivelesycomoelnivel0vaaserelnivel128,00d,losvaloresdecimalesdelasseales cuantificadas de diferencia de color, CR y CB, son: =RC int ( ) { } D D ERC/ 128 224 + y =BC int ( ) { } D D EBC/ 128 224 + Los equivalentes digitales se denominan Y, CR y CB. 2.5.4Construccin de Y, CR , CB mediante la cuantificacin de ER, EG, EB Cuandolascomponentesseobtienendirectamentedelassealescomponentesconcorreccin gamma ER , EGy EBo se generan directamente en forma digital, la cuantificacin y la codificacin sern equivalentes a: BRE (en forma digital) = int ( ) { } D D ER/ 16 219 + DGE (en forma digital) = int ( ) { } D D EG/ 16 219 + DBE (en forma digital) = int ( ) { } D D EB/ 16 219 + Rec.UIT-RBT.601-75 Por consiguiente: = Y int ( ) { } D D E E ED D DB G R/ 114 , 0 587 , 0 299 , 0 + + int D D EkEkEkD D DBmYGmYRmY/2 2 23 2 1)`|.|

\|+ + =RC int D DE E ED D DB G R/ 128219224402 , 1114 , 0 587 , 0 701 , 0(((

)`+||.|

\| int D D EkEkEkD D DBmCRGmCRRmCR/ 1282 2 23 2 1((

)`+|.|

\|+ + =BC int D DE E ED D DB G R/ 128219224772 , 1886 , 0 587 , 0 299 , 0(((

)`+||.|

\| + int D D EkEkEkD D DBmCBGmCBRmCB/ 1282 2 23 2 1((

)`+|.|

\|+ + dondekymsonloscoeficientesenterosylaslongitudesenbitsdeloscoeficientesenteros, respectivamente.Loscoeficientesenterosdelasecuacionesdeluminanciadediferenciadecolor deberan calcularse de conformidad con el Anexo 2. CUADRO2 Coeficientes enteros de las ecuaciones de luminancia y de diferencia de color Bits del coeficiente DenominadorLuminancia YDiferencia de color CRDiferencia de color CB m2mkY1kY2kY3 kCR1kCR2kCR3kCB1kCB2kCB3 82567715029131110214487131 9512153301582622194388174262 101 02430660111752443985177347524 112 0486121 2022341 0478771703536941 047 124 0961 2252 4044672 09517543417071 3882 095 138 1922 4494 8099344 1893 5086811 4142 7764 190 1416 3844 8999 6171 8688 3797 0161 3632 8285 5518 379 1532 7689 79819 2353 73516 75814 0332 7255 65511 10316 758 1665 53619 59538 4707 47133 51628 0665 45011 31122 20533 516 NOTA 1 Los nmeros en negritas indican que el valor se cambi del entero ms cercano, mediante optimizacin. Paraobtenerlascomponentes4:2:2Y,CR,CB,debeefectuarseelfiltradodepasobajoyel submuestreo en las seales 4:4:4 CR, CB anteriormente descritas. Conviene tomar nota de que podra haber ligeras diferencias entre las componentes CR, CB, obtenidas de este modo y las obtenidas por filtrado analgico antes del muestreo. 6Rec.UIT-RBT.601-7 2.5.5Limitacin de las seales Y, CR , CB LacodificacindigitalenformadesealesY,CR,CB permiterepresentarunagamanotablemente mayor de valores de seal, que pueden sustentarse por las gamas correspondientes de las seales R, G,B.Debidoaelloycomoresultadodelageneracinelectrnicadelaimagenoeltratamiento electrnicodelaseal,sepuedenproducirsealesY,CR,CBque,aunqueindividualmentesean vlidas,daranlugaravaloresfueradegamaalconvertirlasensealesR,G,B.Esalavezms conveniente y ms eficaz evitar esta circunstancia aplicando una limitacin a las seales Y, CR, CB en lugar de esperar a que las seales se encuentren en la forma R, G, B. Adems, la limitacin puede aplicarse de manera que se mantengan los valores de luminancia y tonalidad, reduciendo al mnimo la degradacin subjetiva, a costa nicamente de la saturacin. 2.6Caracterstica de color y transferencia optoelectrnica1 Punto Caractersticas Parmetro625525 2.6.1Coordenadas de cromaticidad, CIE 1931(1)xyxy Rojo0,6400,3300,6300,340 Verde0,2900,6000,3100,595 Azulprimarios0,1500,0600,1550,070 2.6.2Cromaticidad supuesta para seales primarias iguales Referencia: blanco D65 xy ER = EG = EB0,31270,3290 2.6.3Caractersticas de transferencia optoelectrnica antes de la precorreccin no lineal Se supone lineal 2.6.4Caracterstica global de transferencia optoelectrnica en la fuente E = (1,099 L0,45 0,099)para 1,00 L 0,018 E = 4,500 L para 0,018 > L 0 donde: L:luminancia de la imagen 0 L 1 en colorimetraconvencional E:seal elctrica correspondiente (1)Las coordenadas de cromaticidad especificadas son las que actualmente utilizan los sistemas convencionales de 625 y 525 lneas. 3Miembros de la familiaSe definen los siguientes miembros de la familia de normas: 4:2:2parasistemasconformato4:3,yconformatodepantallaancha16:9cuandoes necesariomantenerlamismaanchuradebandadelasealanlogaylamismavelocidad digital para ambos formatos. 4:4:42 para sistemas con formato 4:3 y 16:9 con resolucin de color ms alta. 1Actualmente,enalgunoscasoscuandolosprogramasproducidosenTVADsedifundenenTVde definicinconvencional,sumapadepixelesTVADsereorganizaenunmapadepixelesdeTVde definicin convencional sin cambiar la colorimetra del programa original. 2Enelcasodelasnormas 4:4:4deestafamilia,lassealesmuestreadaspuedenserlassealesde luminancia y de diferencia de color (o las seales rojo, verde y azul cuando se utilizan). Rec.UIT-RBT.601-77 Anexo 1 Parmetros de codificacin para esta familia de normas 1Valores de los parmetros de codificacin para la norma 4:2:2La especificacin (vase el Cuadro 3) es aplicable a la norma de relacin 4:2:2, que ha de utilizarse paralainterfazdigitalnormalizadaentrelosequiposdigitalesprincipalesdeestudioyparael intercambiointernacionaldeprogramasdetelevisindigitalconformato 4:3odepantalla ancha 16:9 cuando es necesario mantener la misma anchura de banda y la misma velocidad digital. CUADRO3 ParmetrosSistemas de 525 lneas 60 tramas/s Sistemas de 625 lneas 50 tramas/s 1.Seales codificadas: Y, CR, CBEstas seales se obtienen a partir de seales con precorreccin gamma es decir: EY , ER EY , EB EY (vase el 2.5) 2.Nmero de muestras porlnea completa:seal de luminancia (Y) cada seal de diferencia de color (CR, CB) 858 429 864 432 3.Estructura de muestreoOrtogonal, repetitiva en cada lnea, en cada trama y en cada imagen. Las muestras de las seales CR y CB coinciden en el espacio con las muestras impares (1a, 3a, 5a, etc.) de la seal Y en cada lnea 4.Frecuencia de muestreo: seal de luminancia cada seal de diferencia de color 13,5 MHz 16,75 MHz La tolerancia para las frecuencias de muestreo debe coincidir con la tolerancia para las frecuencias de lnea de la norma de televisin en color que corresponda 5.Forma de codificacinMIC con cuantificacin uniforme, 8 10 bits por muestra para la seal de luminancia y para cada seal de diferencia de color 6.Nmero de muestras por lnea activa digital: seal de luminancia cada seal de diferencia de color 720 360 7.Relacin de temporizacin horizontal analgico-digital: desde el final de la lnea activa digital hasta OH 16 periodos del reloj de luminancia12 periodos del reloj de luminancia 8.Correspondencia entre los niveles de la seal de vdeo ylos niveles de las seales de cuantificacin: escala seal de luminancia cada seal de diferencia de color (Vase el 2.4) (los valores se encuentran en forma decimal) 0,00d a 255,75d 220 (8 bits) o 877 (10 bits) niveles de cuantificacin; el nivel de negro corresponde al nivel 16,00d y el nivel de blanco de cresta corresponde al nivel 235,00d. El nivel de la seal puede ocasionalmente sobrepasar el nivel 235,00d o estar por debajo del nivel 16,00d 225 (8 bits) o 897 (10 bits) niveles de cuantificacin en la parte central de la escala de cuantificacin: la seal cero corresponde al nivel 128,00d. El nivel de la seal puede ocasionalmente sobrepasar el nivel 240,00d o estar por debajo del nivel 16,00d 9.Uso de palabras de cdigoLas palabras de cdigo que corresponden a los niveles de cuantificacin 0,00d y 255,75d se utilizan exclusivamente para sincronizacin. Los niveles 1,00d a 254,75d estn disponibles para vdeo. Cuando se trabaja con palabras de 8 bits en sistemas de 10 bits, se agregan dos bits menos significativos (ceros) al final de las palabras de 8 bits 8Rec.UIT-RBT.601-7 2Valores de los parmetros de codificacin para la norma 4:4:4Lasiguienteespecificacin,indicadaenelCuadro4,esaplicablealanormaderelacin4:4:4 adecuada para equipos de fuente de seales de televisin y aplicaciones de tratamiento de seales de vdeo de alta calidad. CUADRO4 ParmetrosSistemas de 525 lneas 60 tramas/s Sistemas de 625 lneas 50 tramas/s 1.Seales codificadas: Y, CR, CB o R, G, B Estas seales se obtienen a partir de seales con precorreccin gamma, es decir: EY , ER EY , EB EYor ER , EG , EB 2.Nmero de muestras por lnea completa para cada seal 858864 3.Estructura de muestreoOrtogonal, repetitiva en cada lnea, en cada trama y en cada imagen. Las tres estructuras de muestreo deben ser coincidentes tanto entre s como con la estructura de muestreo de luminancia del nivel de relacin 4:2:2 4.Frecuencia de muestreo paracada seal 13,5 MHz 5.Forma de codificacinMIC con cuantificacin uniforme, 8 10 bits por muestra 6.Duracin de la lnea activa digital expresada en nmero de muestras 720 7.Relacin de sincronizacin horizontal analgica a digital:desde el final de la lnea activa hasta OH 16 periodos de reloj12 periodos de reloj 8.Correspondencia entre los niveles de la seal de vdeo y el nivel de cuantificacin de cada muestra: escala seales R, G, B o seal de luminancia(1) cada seal de diferencia de color(1) (Vase el 3.4) (los valores se encuentran en forma decimal) 0,00d a 255,75d 220 (8 bits) u 877 (10 bits) niveles de cuantificacin; el nivel de negro corresponde al nivel 16,00d y el nivel de blanco de cresta corresponde al nivel 235,00d. El nivel de la seal puede ocasionalmente sobrepasar el nivel 235,00d o estar por debajo del nivel 16,00d 225 (8 bits) u 897 (10 bits) niveles de cuantificacin en la parte central de la escala de cuantificacin: la seal cero corresponde al nivel 128,00d. El nivel de la seal puede ocasionalmente sobrepasar el nivel 240,00d o estar por debajo del nivel 16,00d 9.Uso de palabras de cdigo Las palabras de cdigo que corresponden a los niveles de cuantificacin 0,00d y 255,75d se utilizan exclusivamente para sincronizacin. Los niveles 1,00d a 254,75d estn disponibles para vdeo Cuando se trabaja con palabras de 8 bits en sistemas de 10 bits, se agregan dos bits menos significativos (ceros) al final de las palabras de 8 bits (1)Si se utiliza. Rec.UIT-RBT.601-79 Apndice 1 Definicin de las seales utilizadas en las normas de codificacin digital 1Relacin entre la lnea activa digital y la referencia analgica de sincronismo Larelacinentrelasmuestrasdeluminanciadelalneaactivadigitalylareferenciaanalgicade sincronismo se indica en las siguientes figuras: Fig. 1 para sistemas de 625 lneas. Fig. 2 para sistemas de 525 lneas. En esas Figuras, el punto de muestreo aparece al comienzo de cada bloque. Losnmerosrespectivosdemuestrasdediferenciadecolorenlanorma4:2:2sepuedenobtener dividiendoelnmerodemuestrasdeluminanciapor2.Losnmeros(12,132)y(16,122)se escogieronparadisponersimtricamentelalneaactivadigitalconrespectoalasvariaciones permitidas.Noformanpartedelaespecificacindelalneadigitalysloserefierenainterfaces analgicos. FIGURA 1 BT.601-0116:9 4:3 a 13,5 MHzLnea analgica 1 n Lnea analgica nOH625Supresin digital12 T 132 TT : periodo de muestreo de luminanciaMuestras de luminancia4:2:2, crominanciaMuestras de CRB4:2:2, Muestras deCcrominanciaLnea digital n 1Lnea digital n717 718 719 720 721 730 731 732 733 862 863 0 1 2359 360 365 366 431 0 10 1 359 360 365 366 491 10Rec.UIT-RBT.601-7 FIGURA 2 BT.601-0216:9 4:3 a 13,5 MHzLnea analgica 1 n Lnea analgicanOH525Lnea digital 1 n Lnea digital nSupresin digital16 T 122 TT : periodo de muestreo de luminanciaMuestras de luminancia4:2:2, Muestras de crominancia CRB4:2:2, Muestras de crominancia C717 718 719 720 721 734 735 736 737 856 857 0 1 2359 360 367 368 428 0 10 1 359 360 367 368 428 Rec.UIT-RBT.601-711 Apndice 2 al Anexo 1 Caractersticas de filtrado 1Indicaciones para la realizacin prctica de los filtros En las propuestas para los filtros utilizados en los procesos de codificacin y decodificacin, se ha supuestoqueseintroducelacorreccindelacaracterstica(senx / x)enlosfiltrosquevana continuacin de la conversin digital-analgica. Las tolerancias en la banda de paso del filtro, ms el corrector de (sen x / x), ms la caracterstica terica (sen x / x) deben ser las mismas que las que se aplican nicamente a los filtros. Esto se logra ms fcilmente si, en el proceso de diseo, el filtro, el corrector de (sen x / x) y el ecualizador de retardo se consideran una sola unidad. Losretardostotalesdebidosal filtradoyalacodificacindelascomponentesdeluminanciayde diferenciadecolordebenserlosmismos.Elretardoenelfiltrodediferenciadecolor(vanselas Fig. 4a)yFig.4b))eseldobledelcorrespondientealfiltrodeluminancia(vanselasFig. 3a)y Fig. 3b)).Comoresultadifciligualarestosretardosutilizandoredesanalgicasderetardosin exceder las tolerancias de la banda de paso, se recomienda igualar el conjunto de las diferencias de retardo (en mltiplos enteros del periodo de muestreo) en el dominio digital. Al corregir cualquier resto, debe observarse que el circuito de muestreo y mantenimiento del decodificador introduce un retardo uniforme igual a la mitad del periodo de muestreo. Se reconoce que las tolerancias en la banda de paso para el rizado de amplitud y el retardo de grupo sonmuyestrictas.Elestadoactualdelosestudiosindicaqueesnecesarioquesepuedallevara cabounnmerosignificativodeoperacionesdecodificacinydecodificacinencascadasin sacrificarlacalidadpotencialmenteelevadadelanormadecodificacin4:2:2.Debidoalas limitacionesdelascaractersticasdelosequiposdemedicinactualmentedisponibles,puedeque losfabricantestengandificultadesparaverificardeformaeconmicaelcumplimientodelas tolerancias de cada uno de los filtros durante la produccin. No obstante, es posible disear filtros de forma que se cumplan las caractersticas especificadas en la prctica, y se pide a los fabricantes que hagan todos los esfuerzos posibles, durante el proceso de fabricacin, para que el ajuste de cada filtro cumpla las mscaras correspondientes. LasespecificacionesindicadasenesteApndice 2seelaboraronconlaideademantenerenla medida de lo posible el contenido espectral de las seales Y, CR, CB a travs de la cadena de seales componentes. Sin embargo, se reconoce que la caracterstica espectral de la diferencia de color debe conformarse mediante un filtro de corte progresivo lento insertado en los monitores de imagen o al final de la cadena de seales componentes. 12Rec.UIT-RBT.601-7 FIGURA 3 Plantilla del filtro para la seal de luminancia, RGB o de diferencia de color 4:4:4 BT.601-03Frecuencia(MHz)a) Mscara de la caracterstica de prdida de insercin en funcin de la frecuenciaFrecuencia (MHz)Frecuencia (MHz)b) Tolerancia para el rizado en la banda de paso5,7513,5 6,75 5,755,755,50,01 0,05 0,1 dB0,05 0,05c) Tolerancia para el retardo de grupo en la banda de pasoNota 1 Los valores ms bajos de la escala de ordenadas en b) y c) corresponden a 1 kHz (en vez de 0 MHz).504030201000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1512 dB40 dB0 1 2 3 4 5 60 1 2 3 4 5 6005 5(dB)(dB)2 ns(ns)4 ns 6 ns Rec.UIT-RBT.601-713 FIGURA 4 Plantilla del filtro para la seal de diferencia de color 4:2:2 BT.601-046,75 3,375 2,752,752,750,10,05 0,05 0,1Frecuencia(MHz)a) Mscara de la caracterstica de prdida de insercin en funcin de la frecuenciaFrecuencia (MHz)Frecuencia (MHz)b) Tolerancia para el rizado en la banda de paso0,02c) Tolerancia para el retardo de grupo en la banda de pasoNota 1 Los valores ms bajos de la escala de ordenadas en b) y c) corresponden a 1 kHz (en vez de 0 MHz).0,1 dB8 ns 12 ns 24 nsFrecuencia correspondientea una prdida de 3 dB1 2 300 1 2 302010 10 20504030201006 dB40 dB0 1 2 3 4 5 6 7(dB)(dB)4 ns(ns) 14Rec.UIT-RBT.601-7 FIGURA 5 Plantilla del filtro digital para la conversin de frecuencia de muestreo de seales de diferencia de color de relacin 4:4:4: a seales de relacin 4.2:2 BT.601-052,750,10,5 0,5 0,1Frecuencia (MHz)a) Mscara de caracterstica de prdida de insercin en funcin de la frecuenciaFrecuencia (MHz)b) Tolerancia para el rizado en la banda de paso0,1 dB2,75 3,375 6,25 6,75 Vase Nota 30 1 2 3 4 5 6 7055 dB6 dB0 1 2 35040302010060(dB)(dB)Notas relativas a las Figs. 3, 4 y 5:Nota 1 El rizado y el retardo de grupo se especifican respecto de sus valores a 1 kHz. Las lneas continuas representanlos lmites prcticos y las lneas de trazo discontinuo indican los lmites sugeridos para el diseo terico.Nota 2 En el filtro digital, los lmites prcticos y de diseo son los mismos. La distorsin de retardo es cero, pordiseo.Nota 3 En el filtro digital (Fig. 5), la caracterstica de amplitud en funcin de la frecuencia (en escalas lineales) debeser asimtrica respecto del punto de amplitud mitad, como se indica en la Figura.Nota 4 En las propuestas para los filtros utilizados en los procesos de codificacin y decodificacin, se ha supuestoque se introduce la correccin de la caracterstica (sen x/x) del circuito de muestreo y retencin en los filtros que van acontinuacin de la conversin digital-analgica. Rec.UIT-RBT.601-715 Anexo 2 Obtencin de los coeficientes enteros de las ecuaciones de la luminancia y la diferencia de color para el sistema de gama de color convencional Lossistemasdigitalespuedenintroducirerroresdeclculoenlassealesdeluminanciayde diferencia de color debido al nmero finito de bits de los coeficientes de la ecuacin. Adems, las sealesdeluminanciaydediferenciadecolorpuedenadoptarvaloresligeramentedistintos, dependiendodelasecuenciadeprocesamientodelaseal,esdecir,deladiscrepanciaentrelas sealescuantificadasdespusdelprocesomatricialanalgicoylassealesconprocesomatricial digitaldespusdelacuantificacindelassealesRGB.Paraminimizardichoserroresylas discrepanciasexistentes,debenoptimizarseloscoeficientesenterosdelasecuacionesdigitales. A continuacinseindicaelprocedimientodeoptimizacinyloscoeficientesenterosresultantes para diversas longitudes binarias. 1Ecuaciones digitales Enloquesigue,mynindicanlaslongitudesbinariasdeloscoeficientesenterosydelasseales digitales, respectivamente. Acontinuacinseindicalaecuacindigitaldelaluminanciaparaelsistemadegamadecolor convencional: [ ]B G R YD D D D + + = 114 , 0 587 , 0 299 , 0 INT (1) ((

+ + =BmYGmYRmYDrDrDr2 2 2INT3 2 1(2) ((

+ + BmYGmYRmYDkDkDk2 2 2INT3 2 1(3) siendor'yk'losvaloresrealesdeloscoeficientesydeloscoeficientesenteros,respectivamente, indicados a continuacin: mYr 2 299 , 01 = [ ]1 1INTY Yr k = mYr 2 587 , 02 = [ ]2 2INTY Yr k = mYr 2 114 , 03 = [ ]3 3INTY Yr k = Acontinuacinsedescribenlasecuacionesdigitalesdeladiferenciadecolorparaelsistemade gama de color convencional: ((

+ + = 12219224772 , 1886 , 0 587 , 0 299 , 0INTn B G RCBD D DD (4) ((

+ + + =13 2 122 2 2INTnBmCBGmCBRmCBDrDrDr(5) ((

+ + + 13 2 122 2 2INTnBmCBGmCBRmCBDkDkDk(6) 16Rec.UIT-RBT.601-7 ((

+ = 12219224402 , 1114 , 0 587 , 0 701 , 0INTn B G RCRD D DD (7) ((

+ + + =13 2 122 2 2INTnBmCRGmCRRmCRDrDrDr(8) ((

+ + + 13 2 122 2 2INTnBmCRGmCRRmCRDkDkDk(9) siendo: mCBr 2219224772 , 1299 , 01 = [ ]1 1INTCB CBr k = mCBr 2219224772 , 1587 , 02 = [ ]2 2INTCB CBr k = mCBr 2219224772 , 1886 , 03 = [ ]3 3INTCB CBr k = mCRr 2219224402 , 1701 , 01 = [ ]1 1INTCR CRr k = mCRr 2219224402 , 1587 , 02 = [ ]2 2INTCR CRr k = mCRr 2219224402 , 1114 , 03 = [ ]3 3INTCR CRr k = 2Procedimiento de optimizacinLaecuacin(3)muestralaexpresinmatricialdigitaldelasealdeluminanciaqueincluyelos errores de clculo debidos a la longitud binaria finita de los coeficientes enteros. Cuando aumenta la longitud binaria de los coeficientes, el argumento (el valor entre [ ]) de la ecuacin (3) se aproxima aldelaecuacin(2),loquesetraduceenunareduccindeloserroresolasdiscrepanciasentre ecuaciones.Portanto,ladiferenciaentrelosargumentosdelasecuaciones(2)y(3)puede considerarse como una medida de la optimizacin de los coeficientes enteros. Como la diferencia de losargumentosdependedelassealesRGBdeentrada,laoptimizacindeerrormnimo cuadrtico se define como aquella en que los coeficientes enteros se ajustan de forma que la suma delasdiferenciascuadrticasdetodaslasentradasadquiereelvalormnimo,esdecir,laque minimiza el valor de la ecuacin (10). 2los todos para3 2 1 3 2 12 2 2 2 2 2)`|.|

\|+ + |.|

\|+ + = RGBBmYGmYRmYBmYGmYRmYYDrDrDrDkDkDk(10) Ademsdedarelerrorcuadrticomnimo,estaoptimizacindemnimoscuadradosminimiza automticamenteelerrormximoqueseproduceenuncolordeentradaparticular(combinacin particulardesealesRGBdeentrada)ascomoladiscrepanciaentrelasdiferentessecuenciasde procesamiento de la seal (formacin matricial analgica y matricial digital). Rec.UIT-RBT.601-717 El procedimiento de optimizacin es el siguiente: Paso 1: Se toma como valor inicial de cada coeficiente entero Yjr(j = 1, 2, 3) el entero ms prximo al valor real del coeficiente Yjr ; Paso 2: Conloscoeficientesenterosinicialessecalculanloserrorescuadrticososumade diferencias cuadrticas (ecuacin (10)) con la gama de seales RGB de entrada, por ejemplo, de 16 a235paraunsistemade8 bits(enel 3sedescribeunmtodosencillodeclculosinutilizarel sumatorio); Paso 3: Se examinan los errores cuadrticos al aumentar/disminuir en uno cada coeficiente entero. Esprecisoevaluareltotalde27 (=33)combinaciones,porquecadacoeficientepuedeadoptartres valores, es decir, el valor aumentado, el disminuido y el idntico al valor inicial. Paso 4: Seseleccionalacombinacindecoeficientesquedaelerrorcuadrticomnimo.Esta combinacin es la resultante optimizada. Seaplicaelmismoprocedimientoalasecuacionesdediferenciadecolor,utilizandolas frmulas (11) y (12). |.|

\|+ + + = RGBnBmCBGmCBRmCBCBDkDkDklos todos para13 2 122 2 2 213 2 122 2 2)`|.|

\|+ + + nBmCBGmCBRmCBDrDrDr(11) |.|

\|+ + + = RGBnBmCRGmCRRmCRCRDkDkDklos todos para13 2 122 2 2 213 2 122 2 2)`|.|

\|+ + + nBmCRGmCRRmCRDrDrDr(12) 3Mtodo de clculo simple para la suma de las diferencias cuadrticas Expresandoladiferenciaentreloscoeficientesenterosyrealescomoij = k'ij r'ij,ylas seales RGBdigitalescomoXj,lasumadelasdiferenciascuadrticasdelasecuaciones(10)-(12) puede escribirse de la siguiente manera: ( )23 3 2 2 1 11 2 321 = = = + + = HL XHL XHL Xi i imiX X X (13) enlaqueLyHindicanloslmitesinferiorysuperiordelagamadesealesdeentrada, respectivamente, para la que hay que optimizar los coeficientes enteros. ComoLyHsonconstantesenelsistemadigitalconsiderado,lossumatoriosdeXjsontambin constantes. La ecuacin (13) puede expresarse en funcin nicamente de ij. ( ) ( ) { }1 3 3 2 2 1 2232221 1221i i i i i i i i imi N N + + + + + = (14) 18Rec.UIT-RBT.601-7 siendo: = = = = = = = = =||.|

\|=||.|

\|=||.|

\|=HL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XX X X N1 2 3 1 3 2 2 3 1212121 1 } 6 / ) 1 2 ( ) 1 ( 6 / ) 1 2 ( ) 1 ( { ) 1 (2 + + + = L L L H H H L H = = = = = = = = =||.|

\|=||.|

\|=||.|

\|=HL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XHL XX X X X X X N2 3 1 1 2 3 3 1 21 3 3 2 2 1 2 2} 2 / ) 1 ( 2 / ) 1 ( { ) 1 ( L L H H L H + + = Aspues,elclculodeloserrorescuadrticosdelasecuaciones(10)-(12)puedeefectuarse sencillamente mediante la ecuacin (14).