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Les Téléviseurs CRT, les Rétro-Projecteurs et autres TV

Un tout petit éclaircissement sur le YUV 4:2:0 SVP !!!

Message » 08 Nov 2002 18:10

Bon après mon douloureux épisode "Résolution du DVD" (Avec notamment 3 posts qui ont du en faire sourire plus d'un ici : http://www.homecinema-fr.com/forum/view ... sc&start=0 :oops: (J'hésite même à les effacés :lol: )) j'espère obtenir encore quelques éclaircissements de votre part mais sur la couleur cette fois !!!
(Noter comme je rajoute subtilement un S à "éclaircissements" / au titre du post 8))

Remarque : Si je "baratine un peu" entre les questions c'est pour que vous m'indiquiez si y'a quelque chose que j'ai mal interprété !

Donc :

# Après avoir compris l'idée du codage YUV à savoir qu'il est moins gourmand en place (parce qu'on va pouvoir diminuer la quantité des informations couleur puisque notre oeil et assez mauvais pour les discernées) et assuré la compatibilité avec les postes Noir et Blanc (en effet les postes N&B utilise que le Y tandis que les postes couleurs utilise le signal YUV en intégralité).


# Après avoir compris le principe de base du codage YUV :
Pour Y on à fait cette addition : 0.299 Rouge + 0.587 Vert + 0.114 Bleu = Notre signal Y (Ces proportions ont été trouvé expérimentalement et elles découlent directement des caractéristiques de notre vue)

Comme on transmet avec Y un peu des trois couleurs il ne reste plus qu'à transmettre deux signaux dits de "différence de couleurs".
On à choisit (R-Y) et (B-Y), QUESTION : C'est justement les 2 couleurs présentant les + petits coefficients dans la formule de Y, Est ce que c'est la raison de ce choix ???

Pour U : C'est un abus de langage !!! On devrait normalement dire (R-Y)
C'est ce (R-Y) correspondant à la "différence de Rouge" qui est gravé sur le DVD. (?)
U est en faite un signal issu d'un calcul simple faisant intervenir (R-Y) et (B-Y). Ce calcul diffère suivant le Standard Pal ou NTSC, il ne sert que lors d'émission de type télé ??? (Bon là je suis pas sur du tout !!!)

Pour V : C'est aussi un abus de langage !!! On devrait normalement dire (B-Y)
C'est ce (B-Y) correspondant à la "différence de bleu" qui est gravé sur le DVD. (?)
V est également calculé avec (R-Y) et (B-Y). Le calcul diffère également suivant le standard, il ne sert que lors d'émission de type télé ??? (Bon là je suis pas sur du tout non plus!!!).


# Après avoir compris les différents codage YUV existant, du moins comprimé le 4:4:4 au plus comprimé le 4:1:0 (c'est assez bien expliqué ici : http://membres.lycos.fr/videogarage/spec/YUV.html).

En passant j'ai pas bien saisi l'histoire du Packed YUV et du planar YUV !


# Après avoir "compris" que le codage YUV était réalisé en 4:2:0 sur les DVD (Merci à MLill + Explications issues d'une grosse FAQ sur le DVD (ici : http://dartagnan.free.fr/FAQ.htm ) dont voici l'extrait qui nous intèresse : L'image est échantillonnée à partir de source 4:2:2 ITU-R 601 en 4:2:0").


# Après avoir compris que la quantification des signaux de Luminance (Y), de différence de rouge (R-Y) et de différence de bleu (R-B) étaient réalisés en 8bits (toujours la grosse FAQ "Extrait : la couleur étant toujours codée sur 24 bits" Conclusion : 8bits pour chaque composantes (8x3=24bits)).

Je me demande maintenant POURQUOI on profite seulement de 220 Niveaux et non de 256 niveaux (2^8 = 256) ??? comme il est dit ici : http://corsaire.org/consulting/422.html; Très bonne explication du YUV4:2:2 je trouve)

Voilà l'extrait :
La quantification du signal vidéo est uniforme, linéaire et s'effectue de façon séparée sur Cr et Cb. Initialement fixé sur 8 bits, la quantification du signal vidéo de la norme 4:2:2 a été passée à 10 bits. En effet, une quantification sur 8 bits permet de disposer de 28 = 256 niveaux numériques (dont 220 utiles pour représenter les niveaux de gris) ce qui n'est parfois pas suffisant. Pour un dégradé de gris du blanc au noir, par exemple, un " effet d'escalier " apparaît après numérisation. De plus, le rapport S/B d'une quantification sur 8 bits est de 56 dB alors que les caméras d'aujourd'hui atteignent les 60 dB. Le C.C.I.R. a donc choisi de quantifier le signal vidéo sur 10 bits, ce qui autorise une échelle de 210 valeurs c'est à dire 1024 niveaux (dont 880 utiles) soit 4 fois plus qu'une quantification sur 8 bits avec pour rapport S/B = 68 dB.
Ca vient d'ou cette perte ??? :o


Merci encore de vous prendre un peu de temps pour répondre à mes questions et corriger mes erreurs !!! (Ca pourra même peut-être servir à d'autres personnes qui souhaiteraient comme moi comprendre un peu plus le principe du DVD :wink: ).
Michel1664
 
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Message » 08 Nov 2002 18:45

le perte vient du fait que sur le 256 niveaux de noir le noir n'est pas à 0 et le blanc a 255 mais plus haut que 0 pour le noir (je ne sais plus la valeur exact, mais je recherche ...) et plus bas pour le blanc.
Tchao :wink:
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Message » 08 Nov 2002 19:56

Sur le site ou il dise qu'on utilise que 220 niveaux il y à aussi ce petit graphique présentant les valeurs possibles pour la luminance et la chrominance (quand on encode en 10 bits par contre):
Le signal de luminance est toujours positif et ne pose pas de problèmes à numériser, en revanche les signaux de chrominance sont bipolaires. On a donc du fixer une valeur pour le signal nul : les valeurs au dessus correspondant à un signal positif et celles au dessous à un signal négatif. Cette " valeur zéro " a été fixée par le C.C.I.R. à 512.
Image

Par contre pas de trace des valeurs min et max :evil: .

Est ce que l'explication proviendrait du fait qu'on ne désire pas avoir du noir "super" noir :-? ou du blanc "super" blanc :-? (pour la Luminance) et des couleurs pas super extrême :oops: (pour la Chrominance) ???????????
Michel1664
 
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Message » 08 Nov 2002 20:01

Ouch ! J'suis pas très rapide parfois :D
Pour la Chrominance (quand on est en 10 bits) c'est [72;952] puisqu'on à que 880 niveaux utiles est que le "0" est à 512 !

Mais bon c'est pas tant les chiffres qui m'interesse mais le pourquoi ?
Michel1664
 
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Message » 08 Nov 2002 20:12

http://www.cdaniel.de/download/is138182.pdf
page 55 : Y varie de 16 a 235, soit un niveau de gris de 220 valeur
Tchao :wink:
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Message » 08 Nov 2002 20:15

Je pense que tu as pigé l'essentiel et n'est pas parti sur une fausse piste.

Y est codé de 16 à 235, Cr et Cb de 16 à 240. Je ne me souviens plus des raisons.

Mais ... si on s'amuse à tester les formules on s'aperçoit que bien des triplets YCbCr correspondent à des triplets RGB invalides.

C'est là que se trouve le plus gros de la "perte".


Les formules ne différent pas seulement en fonction de PAL et de NTSC mais sont encore différentes pour la HD, entre autres.
L'on raisonne toujours sur le triplet de formules donnant Y, Cb et Cr.

C'est tout le monde de la vidéo qui utilise ce type de codage.
Au début, le RGB a surtout été utilisé par les applications informatiques.

Michel
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Message » 08 Nov 2002 21:30

Merci les gars :D
Ca serait super cool si vous pouviez encore me confirmer la justesse de mon blabla.
Y'à encore quelques zones d'ombres (Zone d'ombre en couleur ( :oops: ) Rouge et Orange dans mon premier Post).

Dites y'à pas un site en francais qui explique tout çà de manière simple tout en entrant assez dans le détail (comme disais Motörhead dans une de leurs chansons "The Chase is better than the Catch" mais bon y'à des limites !)

Whyhey j'ai téléchargé ton lien ! Ca à l'air de vraiment faire le tour de la question !!! C'est tout de même con que je soit tellement nul en anglais :cry: .

Bon je vais tout de même continuer d'approfondir la résolution et la couleur. Puis je passerais à l'encodage MPEG2 (ca promait :roll: ).

Tiens y'à aussi l'interrogation à RNO (sont problème de 3:2 Pulldown) qui me laisse encore sacrément perplexe !!!
Michel1664
 
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Message » 11 Nov 2002 18:03

L'on raisonne toujours sur le triplet de formules donnant Y, Cr et Cb.


Ah oui grâce à Blade Runner j'ai appris l'existence des 2 formules pour Cr et Cb !!! (Bon ca paraissait évident qu'il fallait aussi des formules pour ces deux là :wink: )
Je suppose que ces formules ont également été trouvées "expérimentalement" (Ces coefs tenant compte des caractéristiques de notre vue ?????????)

Donc BladeRunner nous dit ici : http://www.homecinema-fr.com/forum/view ... 0&start=30 - Extrait :

Les formules sont tirées du CCIR 601 relatif aux formats JPEG et TIFF et à l'encodage YUV/YCbCr/RGB:
Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B
Cr = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128
Cb = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128


(Formule valable pour un encodage en 8bits (puisque le nombre à ajouter pour les Chrominances Cb et Cr et de 128))

Mais bon ces coefficients me chiffone un peu !!!
Je m'explique, j'ai trouvé ce petit graphique ici : http://www.supelec-rennes.fr/ren/perso/ ... _opt3.html

Image

Alors pour comprendre j'ai essayé de mettre des valeurs dans ces formules mais malheureusement çà marche pas :cry: :cry: :cry:
(pour le calcul on ne tient biensur pas compte du "facteur" +128.)
Ex : Je suis partit avec une image 100% ROUGE (donc R=1, G=0, B=0)
on obtient alors : Y = 0.299 (idem petit graphique :D )
Cr = 0.5 (ca colle pas, le graphique donne 0.35 :cry: :cry: )
Cb = -0.1687 (ca colle :D )

Voili Voilou pour Cr ca ne marche pas :cry:
Alors je me demandais qu'est ce qui colle pas :
1. Mon petit graphique
2. La formule
3. Mon calcul
4. Autre chose encore.

A vot' bon coeur ...
Michel1664
 
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