(高清版)GBT 41808-2022 高动态范围电视节目制作和交换图像参数值

高动态范围电视节目制作和交换图像参数值国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会 I 1 1 1 1 5.1图像空间和时间特性 25.3高动态范围节目及素材参考观看环境 5.4PQ和HLG系统参考非线性转换函数 35.5信号格式 7 7 85.816bit浮点信号表示 9附录A(资料性)本文件与ITU-RBT.2100-2:2018的结构编号对照情况 附录B(资料性)OETF、EOTF和00TF的关系 附录C(资料性)EOTF和OETF的参数化表示 I 1高动态范围电视节目制作和交换GY/T326—2019监视器亮度和对比度校准用PLUGE测试信号规范及校准步骤(ITU-RBT.21幅型比“2(水平×垂直)3取样结构41:1(方形)5从左到右、从上到下6帧率120Hz、120/1.001Hz、100Hz、60Hz、60/1.001Hz、7制作时宜采用最高分辨率的图像格式。多数情况下高分辨率制作的图像会被下采样至发。普遍认为采用更高分辨率制作并下采样分发的图像比直接按照分发所需分辨率制作的图像质量要高。系统彩色体系应符合表2的规定。表2系统彩色体系(资料性)xy1基色红(R)2基色绿(G)3基色蓝(B)4基准白5注：CIE1931XYZ色彩空间(简称“CIE1931”)由国际照明委员会(CIE)于1931年创立的高动态范围节目及素材参考观看环境应符合表3的规定。312背景亮度34室内环境光照明56显示峰值亮度7显示的最低亮度(黑电平)背景之外的区域。当图像评估涉及清晰度时，宜采用较小的观看距离值；当图像评估不涉及清晰度时，可采用规定范围内的任意观看距离。并非全屏白达到该亮度值，小范围高亮区域达到该值也可。4对于非参考观看环境下的PQ信号或者任意环境下的HLG信号，宜使用GY/T326—2019规定的“PLUGE”测试信号和测试步骤来调整黑电平。表3规定了观看高动态范围节目及素材的参考观看环境参数，这些参数能够保证使用不同设备对PQ系统参考非线性转换函数应符合表4的规定，HLG系统参考非线性转换函数应符合表5的高动态范围电视制作和显示宜使用一致的PQ或HLG转换函数，不宜混合使用。附录B阐述了PQ和HLG的各转换函数含义及其在信号链路中的应用。附录C给出了不同转换函数的参数化表示41(EOTF)的输入信号2参考PQEOTFFo——所显示的线性分量{Rp,Gp,Bp}或Yp或Ip的亮度德拉每平方米(cd/m²);E'——表示PQ空间[0,1]范围中的(R',G',B')或{L',M性彩色值；当R′=G′=B′时，所显示的像素是非彩色的；Y——表示归一化的线性彩色值，在[0,1]范围内；m₁=2610/16384=0.1593017578m₂=2523/4096×128=78.843(00TF)的输入信号4参考PQ00TFFo——所显示的线性分量(Rp,Gp,Bp;Yp或Ip)的亮度值；E={Rs,Gs,Bs,Ys或Is}由场景光确定，并根据摄E,Rs,Gs,Bs,Ys,Is的值均在[0,1]范围内Fo=G1ss[G7o9[E]]=G1E'=G₇0[E]=1.099×(59.5208E)⁰.45—0.099,05(OETF)的输入信号56参考PQOETF(当在使用参考PQEOTF函数的参考监视器上显将产生参考PQ00TF函数)E′=OETF[E]=EOTF-¹[00TF[E]]=EOTE'——在[0,1]范围内的非线性信号(R',G',B')的值；Fo,E见PQ00TF函数中的规定；m₁、m₂、C₁、C₂、c₃见PQEOTF函数中的规定在需要进行非线性和线性转换时，宜使用相同的非线·可以选择摄像机传感器信号输出到E的映射来达到期望的场景亮度12E'—[0,1]范围内的非线性信号(R',G',B')的值；E——与场景线性光成比例的彩色分量信号{Rs,Gs,Bs},归一化到[0,1]范围内b;a=0.17883277,b=1-4a,c=0.34Ys=0.2627Rs+0.6780Gs+0.059Fp——所显示的线性分量{Rp,Gp,Bp}亮度值，单位为坎E——与场景线性光成比例的彩色分量信号{Rs,Gs,Bs》,归一化到[0,1]范围内；Ys——归一化的线性场景光；德拉每平方米(cd/m²);y——系统伽马，当显示标称峰值亮度为1000cd/m²时，y=1.2·f.g6表5HLG系统参考非线性转换函数(续)56HLG参考EOTFFo=EOTF[max(0,(1-β)=00TF[OETF-¹[max(0,(1-β)Fo——所显示的线性分量{Rp,Gp,Bp}的亮度值，单位为坎β——用户黑电平提升变量；E'—-用于定义HLGOETF的非线性信号(R',G'0OTF[]用于定义HLG参考00TFLB——黑电平的显示亮度，单位为坎德拉每平方米(cd/m²)“当场景光的非线性表示和线性表示需要转化时，宜采用此非线性值的逆值。可以选择摄像机传感器信号输出到E的映射来达到期望的场景亮度。b和c的值为：b=0.28466892,c=0.55991073。马值宜根据以下公式调整，并将结果四舍五入保留三对于Lw不在400cd/m²~2000cd/m²之间的应用，y=1.2×xog₂4w/1000),其中x=1.111。代表“亮度值小于0”的光),以便能通过“PLUGHLG的00TF逆变换导出公式为：Yp=0.2627Rp+0.6780Gp+0.059在处理过程中，如果实际显示亮度未知，α设置为1.0cd/m²。7HLG值1其中Fp={Rp,Gp,Bp}其中E={Rs,Gs,Bs}2Y'=0.2627R′+0.6780G'+0.3用Y'、CB和Ck符号表示其来自Y、B和R的非线性信序号1L,M,S彩色空间M=(683R+2951G+462B)/42其中Fp={Lp,Mp,So}其中E={Ls,Ms,Ss}3I的导出式4Cr=(6601L'-13613M′+700Cp=(17933L'-17390M-543Cr=(3625L′-7465M′+3840Cp=(9500L'-9212M′-288新引入的I,Cr和Cp符号不采用“‘”彩色宜被限制在由表2中RGB彩色基色所定义的812取样结构3取样结构4:4:4系统4:2:2系统4:2:0系统I分量的数量相同I分量的一半10bit和12bit数字整数表示应符合表9的规定。作为本文件的默认选项。全范围信号表示是本文件新引入的信号表示，参与节表910bit和12bit数字整数表示值1编码信号2每个分量10bit或12bit3(超出视频数据范围的结果应被削剪)窄范围全范围D=Round[(219×E'+16)×24(超出视频数据范围的结果应被削剪)D=Round[(224×E'+128)×56黑电平0078消色电平9表910bit和12bit数字整数表示(续)值94标称峰值电平11视频数据范围"Round(x)=Sign(r)×Floor(|x|+0.5),Floor(x)是小于或等于r的最大整数值，Sign(x)定义如下：信号可能延伸到黑色以下(超黑),以及超过标称峰值(超白),但不应超过视频数据范·因为窄范围数字图像接口保留了一些数值，用于围数字图像向窄范围数字图像接口的映射方式与具体16bit浮点信号表示应符合表10的规定。目前不存在用于这种格式的实时接口，此格式预计将在表1016bit浮点信号表示1216bit浮点3显示参考信号归一化R=G=B=1.0表示参考显示的1.0cd/m²4(资料性)ITU-RBT.2100-2:2018结构编号范围关键词 1234表1附录A附录B附录1附录C附录2(资料性)本文件使用下列函数：a)OETF:通常是在摄像机内部，将线性场景光信号转化为视频信号；b)EOTF:将视频信号转化为输出显示用的线性光信号；这些函数是相互关联的，三者中每两个是独立的。给定任意两个函数值则可以计算出第三个函数的值。本附录解释这些函数如何在电视系统中产生作用，并介绍它们是怎样相互关联的。在电视系统中，显示器的光与摄像机捕捉的光不是线性相关的。相反，电视系统使用了整体非线性函数00TF,见图B.1。“参考”OOTF函数补偿了摄像机拍摄环境和显示环境之间的色调感知差异。“参考00TF”的规定和使用使得端到端的影像再现具有一致性，这在电视制作中很重要。参考00TF可以对电视图像进行艺术调整，以增强画质。这些被修改的00TF函数被称为“艺术调整00TF”。艺术调整可以在参考00TF函数之前或之后使用，见图B.2。艺术00TF图B.2艺术调整00TF总体来说，00TF函数是OETF函数、艺术调整过程和EOTF函数的级联，见图B.3。艺术00TFPQ系统采用图B.4的模型设计，其中00TF函数可在摄像机中完成(或在制作过程中完成)。图B.4PQ系统模型HLG系统采用图B.5的模型设计，其中00TF函数可在显示器中完成。图B.5HLG系统模型(下标表示彩色分量)。00TF₆(R,G,B)=EOTF₆(OETF₆(R,G,B))……00TF₈(R,G,B)=EOTF₈(如果公式(B.1)中的关系用符号⊗表示，则整体函数的关系会更清楚。通过⊗符号，可得出这三种非线性函数的公式(B.2)。PQ曲线由其EOTF函数定义。对于PQ系统，OETF函数可以通过00TF函数，使用公式(B.2)中第三行等式计算得出；而HLG曲线由其OETF函数定义。对于HLG系统，EOTF函数可以通过00TF函数，使用公式(B.2)中第二行等式计算得出。(资料性)EOTF和OETF的参数化表示本附录内容结合适当的参数集有助于促进OETF和EOTF的实际应用。EOTF可以使用公式(C.1)进行表示。式中：L——线性彩色值；V——非线性彩色值；s,t,c,n,m——参数，根据实际应用需求进行设定。OETF可使用公式(C.2)进行表示。如果公式(C.1)和公式(C.2)中的s,t,c,n,m对于某些应用，将公式(C.1)和公式(C.2)中的V按照公式(C.3)进行归一化是有益的。式中：V——非线性彩色值；k,p——参数，根据实际应用需求进行设定。对于某些应用，将公式(C.1)和公式(C.2)中的L按照公式(C.4)进行归一化是有益的。