寬色域視頻圖像技術(shù)研究與發(fā)展

宇 欣，雷志春

(天津大學(xué) 微電子學(xué)院，天津 300072)

1 引 言

視頻圖像的色彩是衡量圖像質(zhì)量的重要指標(biāo)，彩色信號(hào)的色域決定了視頻圖像色彩的豐富度。如果成像、傳輸與顯示技術(shù)不能充分覆蓋圖像的色域，就會(huì)導(dǎo)致圖像的色度失真、色飽和度下降，從而導(dǎo)致重現(xiàn)圖像質(zhì)量變差、真實(shí)感降低，大大降低用戶的收視體驗(yàn)。隨著人們生活、工作、娛樂(lè)和消費(fèi)方式的改變，寬色域圖像的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。不僅視頻廣播領(lǐng)域需要寬色域圖像源和寬色域顯示設(shè)備，在諸如電子商務(wù)等新興行業(yè)中更加亟需色彩高保真圖像。例如，圖像的色度和色飽和度直接關(guān)系到消費(fèi)者能否真實(shí)地了解商品的顏色信息。歐洲網(wǎng)購(gòu)服裝的退貨原因中，服裝色差問(wèn)題占第三位[1]，僅次于尺寸錯(cuò)誤和面料手感。因?yàn)楫?dāng)前的顯示技術(shù)尚不能對(duì)所有顏色無(wú)失真地顯示，所以目前尚無(wú)法解決由于服裝色差造成的退貨問(wèn)題。IHS Technology的市場(chǎng)調(diào)查顯示，近年來(lái)，寬色域顯示器市場(chǎng)占有率逐年上升，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到27.1%[2]。因此，寬色域視頻圖像仍有很大研究與發(fā)展空間。

1931年，國(guó)際照明委員會(huì)CIE制定了CIE 1931 RGB色彩空間和CIE 1931 XYZ色彩空間，并由CIE 1931 XYZ色彩空間導(dǎo)出CIE 1931 xyY色彩空間，做出CIE 1931 xy色度圖。為了提高色彩空間感知均勻性，CIE創(chuàng)建了CIE LUV色彩空間，作出CIE 1976 u′v′色度圖。人眼視覺(jué)系統(tǒng)可感知的最大色域范圍為可視色域，由色度圖中舌形曲線表示。

目前高清晰度電視(HDTV)廣播系統(tǒng)，其演播室執(zhí)行國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)Rec.ITU-R BT.709[3](Rec.709)建議書(shū)，我國(guó)廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 155-2000[4]參照該建議書(shū)制訂。……