POPPUR爱换

标题: ITU601视频工业标准基础导读，视频和显示技术入门讲解 [打印本页]

作者: D65 时间: 2010-11-8 14:32
标题: ITU601视频工业标准基础导读，视频和显示技术入门讲解
本帖最后由 D65 于 2010-11-8 17:17 编辑

翻查了大量标准和资料，留下作个参考吧。GZ如果还停留在这个基础阶段，喋喋不休，实在是遗憾。。。

为什么会是256个色阶？8-bit采样正好256。

为什么视频电视工业不用RGB色彩，而使用YV12？数据量太大，工业技术发展到今天仍然不堪重负，即便是8bit标清视频的YV12都仍然是216Mb/s的实时数据量，这是什么概念，发
展了30年，整整快30多年了，你家里的高清蓝光也不是随随便便就敢上20Mb/s码率的。因此色差分量仍然是视频工业的最佳选择。标清数据量尚且如此，高清就更不用说了。

给你一个数据量的直观认知。不压缩的结果就是全世界没有几个人能用得起。一张2TB的硬盘，存二部高清电影，谁用得起？大概也就比尔盖茨了。
http://web.forret.com/tools/bandwidth.asp?speed=216&unit=Mbps&title=ITU-R+BT+601+4%3A2%3A2+D1-DTR+(8-bit+sample)+%5BVideo%5D

什么是YV12？ 人眼对亮度敏感，对色度不敏感，而视频数据中，最多的又是色度信息。因此每4个像素中只保留一组色度信号就足够了。这样带宽将大大减低。

什么时候视频工业会放弃YV12而全面RGB？大概几十年甚至上百年后吧。因为分辨率的不断提升，同样会造成数据量的疯狂增长，舍弃不敏感的色度信息，优先提升分辨率，是明智
的。否则工业基础无法承受这个数据量。

明明是8-bit 256，YV12怎么又成了只有220个色阶？视频工业基础标准CCIR(已更名ITU)601，默认16-235，220个亮度色阶，225个色度色阶，又叫Studio Level，演播室，工作室标准。16-235之外的其中0，255用于同步信号，其他用于编码。定于16，235提供缓冲于信号过冲，有效防止超越效应。也就是并非16-235是严格的界线，有时候视频信号会突破这个界线。因此你的视频中还包含了BTB, WTW，比白更白，比黑更黑的信息。实际这些年中，人们往往喜欢把电视机调节到更大范围，以便更加清楚的观看，因此这部分信号实际上是一同被保留的。如果要裁掉这部分信号，可能会引起争议。

为什么会有PC Level？ PC时代来了，它是RGB，它有理由要充分利用8bit显示更丰富的色彩，所以0-255是个合理的选择。
为什么视频在电视上播放正常，在PC上会显得有些发灰？为完整保留视频信息，PC工业选择了完整将16-235+BTB+WTW一一对应至PC的0-255之上。因此黑色在PC上显示成16灰，白色显示成235白。视频也就会看起来有些灰暗。

Y/C压缩是怎么回事？Y/C压缩公式是601标准的一部分，摄像机的原始RGB信号压缩成YUV需要使用Y/C公式。
Y/C伸张是怎么回事？也就是Studio Level扩展成0-255，它不存在标准中，标准建议书中只记载了5种公式。
1. 模拟 RGB 讯号转为模拟 Y, (B-Y), (R-Y)
2. 模拟 (B-Y), (R-Y) 转为模拟 Cb, Cr
3. 模拟 YCbCr 数字化（取样、量化）成为数字 YCbCr
4. 模拟 RGB 数字化（取样、量化）成为数字 RGB
5. 数字 RGB 转为数字 YCbCr
那么为什么会有Y/C伸张？这个公式最先用于方便用户在PC上的编辑，部分摄像机的编码软件会使用这个非标准公式，以便你在PC上直观的看到他想让你看到的黑色。
为什么是仅仅是部分摄像机？前面已经说过，16-235是标准而非限制，实际讯号可能超出16-235，替用户主动选择伸张，也就意味着主动砍掉了用户不想放弃的高光，暗调信息。比如你黑暗中捕捉到的犯罪细节，等等。
视频编码该怎么处理Y/C伸张压缩？ 有伸张就必须要有压缩，二者必须一一对应，否则视频将会在电视上造成细节丢失和颜色错误。
PC播放视频是个什么流程，显卡影响大吗？还原RGB数据量太大，GDI无法承受，所以一般走DirectShow。软件通常把YV12丢包给显卡，由显卡完成YUV 4:2:0 展开-> YUV 4:2:2 -> YUV 4:4:4 -> RGB32的过程。这个还原过程是否精确，当然对色彩质量影响很大。有些高级播放软件如PowerDVD会选择完成YUY2 4：2：2后才交由显卡处理，以便克服一些bug和更精确控制画面。
PC播放视频是否需要调节动态范围？连接于电视或者投影机，当然是No，16-235对应16-235在视频领域属于忠实还原。为什么要让彩色细节白白丢失呢？
连接于显示器上是否需要Y/C伸张，也就是16-235扩展成0-255，避免直觉上的灰暗？这部分存在争议，一来没有任何标准支持你进行Y/C伸张，它不存在于标准的色彩转换流程中。这不是一个任何权威组织推荐的标准公式。二来Y/C伸张，会主动的替你舍弃16以下，235以上的信息，也就是主动裁掉了视频中还可能存在的BTB，WTW讯号。另外还要说明的是视频中并非只有16-235一个标准，如果遇到8-235的视频会怎样？还有浏览DVD图片的时候，又回到了RGB通道，你还要进行伸张吗？难道不觉得电视上看照片往往会肤色艳得过头吗？第三则是220个色阶不存在完美装入256色阶的可能。另一个备选方案是您可以选择把显示器调节成220，否则色阶的跳跃不可避免。伸张的反向操作和倍线类似，不可能由此凭空还原出原有信息。转码的话YUV<->RGB转换能免则免，作多错多，否则也不会有Avisynth。

因此16-235到0-255的变换，永远只能作为一个选项。如果你默认了极有可能换来用户的质疑，就像XMBC这样。http://forum.xbmc.org/showthread.php?p=584182那么16-235变换如果真要去作应该由谁去作？首先微软的他一定不参合，没有标准的事情，他不会给你在操作系统中预设选项。系统的工作就是忠实还原数据，因此16-235+BTW+WTW就是他想让看到的完整视频信息。那么事情只能落到了播放器和显卡中间。到底谁该接棒？从我个人角度而言，播放器应该提供选项，完成这个工作。就好比如PowerDVD直接把任务带到了YUY2一样，一则更精确，二则容易控制。

作者: Cherbim 时间: 2010-11-8 14:42
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: hjdl60 时间: 2010-11-8 14:45
复制黏贴收藏，又学到新东西了，顶楼主

作者: mayday1234 时间: 2010-11-8 14:48
虽然工作中对601,656,1120等规范都有接触，但还没有太深入

作者: clawhammer 时间: 2010-11-8 14:51
本帖最后由 clawhammer 于 2010-11-8 17:15 编辑

小白是看不懂的谢谢

163那篇谈PC leve/TV level的都没人回帖

作者: Orient_Ea 时间: 2010-11-8 15:05

Cherbim 发表于 2010-11-8 14:42
放弃吧，你就是写本书出来，有些人还是觉得A卡画质好
不过还是感谢整理，收藏了

回Cherbim兄弟，色彩≠画质，画质那是另一个命题了。感谢楼主，以后还是用虽然看起来比较灰暗但却是无比正确的选择把伸张工作交给播放器的N卡了，还好我AN都有。

作者: heavenboy 时间: 2010-11-8 15:21
我a n 卡都有,看了前面一个帖子,自己在驱动控制面板尝试了下
a n 通过设置更改都能放出一样颜色的画面
不过,个人更喜欢a卡,或许0-255 是无必要的失真的,
但是绝对更加迎合人眼的需求,这点上是毋庸置疑的,各种投票,各种只会看片,不懂电脑为何物的**大伯都论证了这点
不过色彩这个东西,显卡倒不是最重要的控制部件
各种电视,显示器才是
我用电脑的aoc tn屏和三星 32b6000wf 还有三星55b7000wf看同样的片子,那个差距是一目了然了

所以结论就是,你想视频看得爽,花2w去买个好一点的电视机吧

作者: Edison 时间: 2010-11-8 15:22
如果视频源内含了相应的色度、亮度定义，就应该按照视频源的定义进行调整，绝大多数的 DVD、蓝光视频都已经有相应的定义在其中。

作者: Cherbim 时间: 2010-11-8 15:40
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: D65 时间: 2010-11-8 16:54

Edison 发表于 2010-11-8 15:22
如果视频源内含了相应的色度、亮度定义，就应该按照视频源的定义进行调整，绝大多数的 DVD、蓝光视频都已经 ...

如果规范不被严格遵循的话，带来的又是新的混乱。就个709，601很多视频都能标错。再被转码就真是无可挽回了。
碰到实在猪肝色发红发紫得厉害的，只能挂个白平衡插件，凑合看了。

作者: potomac 时间: 2010-11-8 16:56
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: fatdolphin 时间: 2010-11-8 17:09
顶技术贴加教学贴

作者: erhang 时间: 2010-11-8 18:52
本帖最后由 erhang 于 2010-11-9 01:23 编辑

为什么视频在电视上播放正常，在PC上会显得有些发灰？为完整保留视频信息，PC工业选择了完整将16-235+BTB+WTW一一对应至PC的0-255之上。因此黑色在PC上显示成16灰，白色显示成235白。视频也就会看起来有些灰暗。
----------------------------------------------------
这句话明显不适用于现在了，现在看视频，电视对比好的话，显示器一样对比好，并没丢失暗部细节（0-255色阶），
如果显示器灰蒙蒙的16-235色阶，我在42的电视上看，一样也是灰蒙蒙的。

等于现在的LCD电视的显示其实和显示器已经是差不多的了，不存在以前CRT那种看16-235还对比很强现象了。

作者: lanyan3232 时间: 2010-11-9 00:51
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: Heitai 时间: 2010-11-9 01:24
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: erhang 时间: 2010-11-9 01:26
回复 Heitai 的帖子

那这么说，我的创维本身就是0-255，而他们的电视和我的不同造成说法不一？

作者: erhang 时间: 2010-11-9 01:28
回复 Heitai 的帖子

使用PC输入模式下，电视和显示器一样，不会伸拉灰度

我的电视就是这样，而且没有剧院模式什么的。

作者: Heitai 时间: 2010-11-9 01:30
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: erhang 时间: 2010-11-9 01:38
回复 Heitai 的帖子

非PC输入模式？

没这个模式，

就是两个HDMI口，选全景模式、4:3、16:9、字幕模式、电影模式（这个是把画面放大，四周裁掉，就等于是中间局部放大，但颜色没变化），拉伸模式（中间不拉伸，两边拉伸，为看电视人脸不变形，但其实两边的人脸，变形更大）。
就这些了。

不论哪个模式，16-235的视频肯定特别灰，除非加大对比度，但那样PS看图没法看了，细节都没了。

作者: erhang 时间: 2010-11-9 01:47
回复 Heitai 的帖子

还有一个现象，

无声的HDMI接我的创维42L03RF，刚接入时，电视右上角显示“DVI设备”，字体非常清晰，点对点了。
（NV的260驱动，能选无声或者有声的HDMI，选无声就可以了，ATI是靠索泰DVI-hdmi，它转出的HDMI是不带音频的，ATI原装DVI-HDMI接头不行，转的照样有声）

要是有声的HDMI接我的创维，刚接入时，电视右上角显示“HDMI设备”，字体不清晰，虽然也是1080P的分辨率，但肯定没完全点对点，字体明显能看出模糊。

但不论有声HDMI（HDMI设备）还是无声HDMI（DVI设备）接电视，只是清晰度上的区别，颜色并没有不同。

作者: Heitai 时间: 2010-11-9 12:04
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: erhang 时间: 2010-11-9 12:11
回复 Heitai 的帖子

有声的HDMI模式自动设置为AV mode

为何就模糊，不是点兑点了呢？很奇怪

作者: Heitai 时间: 2010-11-9 12:22
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: erhang 时间: 2010-11-9 13:02
但我叔叔的ＳＯＮＹ电视，就算带声音的ＨＤＭＩ，也能点对点，我的创维就不行，
我只能屏蔽ＨＤＭＩ音频，再接电视才能点兑点。

作者: heavenboy 时间: 2010-11-9 16:12

erhang 发表于 2010-11-9 13:02
但我叔叔的ＳＯＮＹ电视，就算带声音的ＨＤＭＩ，也能点对点，我的创维就不行，
我只能屏蔽ＨＤＭＩ音频， ...

国产电视机偷工减料吧..
我的三星有4个hdmi口第一个标注hdmi(DVI)的也不能点对点
后面的HDMi 2 3 4 都可以点对点

作者: erhang 时间: 2010-11-9 16:25
回复 heavenboy 的帖子

你三星那个不能点兑点的，用无声的HDMI试试，也许就可以了。

作者: heavenboy 时间: 2010-11-9 16:27

erhang 发表于 2010-11-9 16:25
回复 heavenboy 的帖子

你三星那个不能点兑点的，用无声的HDMI试试，也许就可以了。

hdmi 就算dvi转接的也是有声音的啊,怎么无声法?

作者: heavenboy 时间: 2010-11-9 16:35
标题: 其实CoreAVC就建议了视频播放的输出色阶

接电视机 16-235
接PC 显示器 0-255

作者: Edison 时间: 2010-11-9 16:43
它们就是 NVIDIA EVR 的默认设置，不需要改动。

作者: iKURAK_YJ 时间: 2010-11-9 16:47
可惜这里有人喜欢拿 16-235的TV制式套用在PC上，换来一片灰白的桌面美其名曰"真实"。

作者: erhang 时间: 2010-11-9 16:47
本帖最后由 erhang 于 2010-11-9 16:48 编辑

回复 heavenboy 的帖子

我前面不是说了， ATI靠索泰的DVI-HDMI转接头就能转出无声的HDMI，CCC里面会显示成显示器的图标，而不是电视的图标。
NV的260版本驱动，面板能选择有声HDMI和无声HDMI，更方便些。

我的创维就是靠无声HDMI才做到点对点的。

作者: heavenboy 时间: 2010-11-9 16:51

erhang 发表于 2010-11-9 16:47
回复 heavenboy 的帖子

我前面不是说了， ATI靠索泰的DVI-HDMI转接头就能转出无声的HDMI，CCC里面会显示 ...

我的dvi-hdmi 转接头转出来的也是有声音的
显卡5770
而且不管是dvi转接hdmi 还是hdmi直连电视机,ccc里面都是显示器的状态

我现在就是dvi转接hdmi 接电视机, 还有一根hdmi接功放,再接电视机
有一点不好,不能切换声音,默认输出功放这条路径
想要电视机发声,只能关了功放,重启电脑

作者: Edison 时间: 2010-11-9 16:59
D65 的帖子是指 0-255 应该只是选项之一，在实际中有部分视频没有使用 16-235，这时候就需要使用 EVR CP 设置为 16-235 或者其他对应的亮度范围输出，否则就变成错误的亮度范围，iKURAK_YJ 的看法是以偏概全。

作者: Edison 时间: 2010-11-9 17:01
楼上几位跑题的请停手。

作者: Edison 时间: 2010-11-9 17:13

Racca 发表于 2010-11-9 17:02
部分? 我好像没见过720P以上的视频还用16-235的. ts和切黑边的"720P"除外.

我记得当初讨论这个问题的时候曾经有人 post 过几段这样的视频，那都是两年前的事情了，你让我找倒真得不见得还能找到。

对于大多数的视频，直接使用 EVR，无论 AN 都不需要设置，你记住这点就是了。

作者: heavenboy 时间: 2010-11-9 17:44
我发现kmp 用vrm9 渲染播放会比较黑
而用madshi 就没问题 pot 默认也不会黑

这是怎么回事。。

作者: erhang 时间: 2010-11-9 18:11
回复 heavenboy 的帖子

那你的转接头是ATI原装的，你换NV送的那种就能转出没声音的HDMI，
还有就是，你的CCC里面显示的是显示器图标，而不是电视图标，电视怎么还有声音呢？

作者: erhang 时间: 2010-11-9 18:14
回复 heavenboy 的帖子

madshi画质损失严重，放大看特别明显，他自己加了锐化，但是锐化的并不好，有些本来圆滑的边缘，反而参差不齐了。

作者: wuhao911 时间: 2010-11-9 20:15
回复 iKURAK_YJ 的帖子

大哥，16-235仅仅是播放视频的时候，跟您的灰白桌面一点关系都没有，您的桌面壁纸不是视频。您别立错了靶子

作者: greedningg 时间: 2010-11-9 20:52
工业关我们卵事啊！

欢迎光临 POPPUR爱换 (https://we.poppur.com/)