Цветовая субдискретизация (Color Sampling), форматы Y’CbCr, YUV

В статье использован материал за авторством Graeme Nattress.

Компонентное цифровое видео часто обозначают аббревиатурой «YUV», что не совсем верно, так как YUV относится к аналоговому сигналу. Правильное название компонентов цифрового видео – Y’ Cb Cr.

Y’ представляет сигнал яркостности (знак апострофа означает, что интенсивность света кодируется нелинейно с помощью гамма-коррекции). Cb и Cr – компоненты цветовой составляющей («цветоразностность»), которые часто ошибочно обозначают буквами U и V. Яркостная компонента сигнала Y’ позволяет отобразить полноценное черно-белое изображение, цветоразностные компоненты Cb и Cr  содержат информацию, необходимую для восстановления исходного цвета на базе яркости.

Светочувствительные элементы камеры воспринимают свет с помощью красных, зеленых и синих фильтров. Внутри наших телевизоров и проекторов также используют красный, синий и зелёный компоненты. Почему же в таком случае цифровое видео хранится и преобразуется в виде раздельных компонентов цветности и яркости?

Это связано с тем, что человек различает освещенность лучше, чем цвета, что и породило идею передавать информацию по яркости в полном, максимальном разрешении, а цветовую составляющую – в уменьшенном разрешении. Зритель не заметит подвоха, а трафик экономится. Другими словами, Y’CbCr – своего рода формат компрессии данных. Другая причина принятия данного стандарта: когда-то он обеспечивал совместимость цветных и черно-белых телевизоров (ч/б телевизору достаточно сигнала яркости).

Существует несколько методов цветовой субдискретизации, у каждой свое цифровое наименование, описывающее разрешение цветности (второй и третий номера) по отношению к разрешению яркости (первый номер).

Формат 4:4:4 (YUV)

Разрешение яркости по горизонтали представлено числом 4 и, так как компоненты Cb и Cr тоже представлены четверкой: снижения разрешения по цветности не происходит. Цветовая субдискретизация 4:4:4 чаще используется в изображениях RGB, но может использоваться в Y’CbCr, хотя ни одна камера не производит запись в этом формате.

Формат 4:2:2 (YUY2)

В данном случае на 4 единицы яркости приходится только две единицы цветности. Горизонтальное разрешение цветовых компонентов компонента уменьшено в два раза. Это и есть традиционный стандарт вещания, используемый DigiBeta, DVCpro50 и т.д.

Полное разрешение по яркости и в 4 раза меньшее разрешение цветовых компонентов. Эта система используется в NTSC DV и PAL DVCPro.

Формат 4:2:0 (YV12)

Полное разрешение компонента яркости и половинчатое разрешение компонента цветности как по горизонтали, так и по вертикали. 4:2:0 – очень сложный метод со множеством вариантов, зависящих от того, используется ли чересстрочная или покадровая развертка, PAL DV или MPEG2. Изображение выше иллюстрирует дискретизацию цветности PAL DV 4:2:0.

1 комментарий

Want poznakomitsa closer come to the site bestrealgirl.com/?u=6ex8kwf&o=uz5kxp7 [url=http://bestrealgirl.com/?u=6ex8kwf&o=uz5kxp7 ][img]https://photographers.ua/thumbnails/pictures/41412/800xeas_2753_novyy_razmer.jpg[/img][/url]
avatar
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.