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ITU-R BT.709

Die Empfehlung BT.709 der ITU-R (Radiocommunication Sector der International Telecommunication Union) definiert die Parameter der HDTV-Standards für Produktion und den internationalen Austausch von Programmen. Die Empfehlung besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil wird die historische Entwicklung der Empfehlung beschrieben und die Wurzeln im analogen Standard Definition (SD-) TV aufgezeigt. Die Entwicklung des HDTV von national oder kommerziell gestützten Normen zum international verwendeten Common Image Format (CIF) mit 1920 x 1080 Pixel lässt sich hierdurch sehr gut nachvollziehen.
Im zweiten Teil der Empfehlung werden die Parameter der aktuellen Standards aufgelistet, an die sich die Hersteller und Anwender von HDTV-Hardware und Programmen bzw. Inhalte halten sollten.

Common Image Format (CIF)

Das Common Image Format wurde definiert, um gleiche Bildparameter unabhängig der Bildwechselfrequenz zu erhalten. Dabei ist die physische Bildauflösung, also die Anzahl der horizontalen und vertikalen Pixel, bei allen Bildwechselfrequenzen gleich. Es werden zwei Standardauflösungen definiert:

  • 1920 sichtbare Pixel x 1080 sichtbare Zeilen
  • 1280 sichtbare Pixel x 720 sichtbare Zeilen

Dem sichtbaren Bild werden nicht sichtbare Pixel, die sogenannten Austastlücken ("Blanking Intervalls", in denen der Ton und Zusatzdaten übertragen werden), vorangestellt. Die Anzahl der nicht sichtbaren Pixel ist so gewählt, dass bei der digitalen Abtastung trotz unterschiedlicher Bildwechselfrequenzen (24, 25, 30, 50, 60 Hz)  immer die gleiche Datenrate (von 1,485 GBit/s) erzeugt wird.

Tabelle 1: Sichtbares Bild und Austastzeiten
Tabelle 1: Sichtbares Bild und Austastzeiten

Bildfrequenzen

Tabelle 2 zeigt die vorgebenen Bildwiederholfrequenzen, das Abtastformat und das Transportformat.

Tabelle 2: Unterstützte Bildwechselfrequenzen und Transportformate
Tabelle 2: Unterstützte Bildwechselfrequenzen und Transportformate [1]

 

 

Die24PsF/25PsF/30PsF Transportformate sind Bildwechselfrequenzen, die eine flimmerfreie Wiedergabe von Videosignalen mit ihren originalen Bildwechselfrequenzen erlauben. Die Quellen sind immer abgetastete Filme. Die Ziele sind immer Displays in der 60Hz-Welt.

Farbtiefe

BT.709 definiert Farbtiefen von 8 Bit und 10 Bit pro Komponente.
Bei der 8 Bit-Auflösung ist der Schwarzpegel für RGB und Y bei Code 16 (entsprechen 0V analog) definiert. Der Nominalspitzenpegel mit 235 (entsprechen 0,7V analog).
Schwarzwert für die Farbdifferenzsignale ist 129 (entsprechen 0V analog), der negative Nominalspitzenpegel ist 16 (entsprechen -0,35V analog), positiver Nominalspitzenpegel 240 (entsprechen +0,35V analog).
Die Zeitreferenzen bilden Code 0 und Code 255.

Bei der 10 Bit-Auflösung liegt der Schwarzpegel bei 64 (entsprechen 0V analog). Der Nominalspitzenpegel ist mit 940 (entsprechen 0,7V analog) definiert. Schwarzwert für die Farbdifferenzsignale ist 512(entsprechen 0V analog) , negativer Nominalspitzenpegel 64 (entsprechen -0,35V analog), positiver Nominalspitzenpegel 960 (entsprechen +0,35V analog). Die Zeitreferenzen bilden die Codes 0 - 3 und 1020 - 1023.

Voraussetzung für eine konstante Datenrate des Videosignales im Rahmen des CIF ist dabei natürlich eine einheitliche Abtastfrequenz bei der Erzeugung eines digitalen HDTV-Signales oder bei der Umwandlung eines analogen HD-Signales in ein digitales. Diese beträgt für das Luminanzsignal 74,25 MHz und für die Farbdifferenzsignale 31,125 MHz. Um den Unterschied der anfallenden Datenmenge zwischen 8-Bit Abtastung und 10-Bit-Abtastung auszugleichen, werden bei 8-Bit Abtastung jedem Samplewert zwei Nullen als Füllbits angehängt.

 

BT.709-Farbraum

Der BT.709 Farbraum entspricht exakt dem sRGB-Farbraum. Die Deckung gegenüber dem CIE1931-Farbraum beträgt ca. 35%.

Tabelle 3: Definition des Weißpunkts D65 (6500K) und der Farbkoordinaten
Tabelle 3: Definition des Weißpunkts D65 (6500K) und der Farbkoordinaten
Abb. 1: Der BT.709/sRGB-Farbraum im CIE1931-Farbraum
Abb. 1: Der BT.709/sRGB-Farbraum im CIE1931-Farbraum [2]

Zusammenfassung der wichtigsten Parameter, die im Standard BT.709 spezifiziert sind:

Tabelle 4: Die wichtigsten Parameter des Standards BT.709
Tabelle 4: Die wichtigsten Parameter des Standards BT.709 (Quelle: [1])

 

 

REFERENZEN

Zuletzt geändert am 28. Febr. 2018