Rec. 709

La recommandation ITU-R BT 709 ou plus communément Rec. 709 est un standard de l'industrie audiovisuelle pour la Haute définition. La première révision de la recommandation a été publiée par la SMPTE en 1990.

Détails techniques

Nombre de pixels

La Rec. 709 se réfère aux systèmes HDTV qui ont approximativement deux millions d'échantillons de luminance par image. La Rec. 709 a deux parties :

• la première partie codifie ce qui est désormais le système HDTV 1035i30 et 1152i25. Le système 1035i30 est désormais obsolète, dépassé par le standard 1080i et 1080p pixel carré. Le 1152i25 était utilisé dans des équipements expérimentaux en Europe et n'a jamais connu de développement commercial.
• la seconde partie codifie l'actuel et le prospectif système 1080i et 1080p avec pixels carrés. En tentant d'unifier tous les standards HDTV 1080 lignes, la partie 2 définit un format d'image commun (CIF, Common Image Format) avec des paramètres d'image différents de la fréquence image.

Fréquence image

Le Rec. 709 précise les fréquences image suivantes : 60Hz, 50Hz, 30Hz, 25Hz et 24Hz. Les fréquences fractionnaires ayant les valeurs précédentes divisées par 1,001 sont aussi permises : 59,94Hz, 29,97Hz ou 23,97Hz par exemple.

L'acquisition initiale est possible en entrelacé ou progressif. La vidéo enregistrée en progressif par le capteur peut être transmise en images progressives ou images PsF (Progressive segmented Frame). L'acquisition en entrelacé peut être transmise en entrelacé. Dans le cas où une image progressive est transmise en PsF, la fréquence trame doit être le double de la fréquence image.

En pratique, les conditions précédentes ont pour résultat les fréquences image suivantes : 25i, 25PsF, 25p, 50p for 50 Hz systems; 23.976p, 23.976PsF, 24p, 24PsF, 29.97i, 29.97p, 29.97PsF, 30PsF, 30p, 59.94p, 60p pour les systèmes 60Hz.

Représentation numérique

Le codage Rec. 709 utilise un encodage partiel avec comme niveaux de référence le code 16 pour le noir et le code 235 pour le blanc dans un système de codage 8 bits (256 valeurs de 0 à 255). Les codes 0 et 255 sont utilisés pour la synchronisation, et sont prohibés des données vidéo. Les codes 8 bits entre 1 et 15 ainsi que de 236 à 254 fournissent des détails éphémères concernant l'image (footroom et headroom) comme les infranoirs, les hautes lumières spéculaires, etc. La profondeur de quantification est augmentée en ajoutant un bit de moindre signification (least-significant bit).

Les systèmes 10 bits sont communs dans les studios. Les ordinateurs utilisent d'ordinaire un encodage complet qui place le noir à 0 et le blanc à 255, sans informations ... Les limites 16/235 pour la luminance (16/240 pour la chrominance) existaient déjà dans la recommandation ITU Rec. 601^[1].

Les primaires de couleur

CIE 1931 xy diagramme de chromaticité montrant le gamut de l'espace couleur Rec. 709 et position des primaires. Le point blanc est au milieu.

Notez que le rouge et le bleu sont les mêmes primaires que dans l'EBU Tech 3213 tandis que le vert est entre l'EBU Tech 3213 et le SMPTE C.

Standards de conversion

Pendant la conversion entre les divers formats SD et HD, il faut compenser les différences entre les primaires (entre les primaires Rec. 709, EBU Tech 3213, et SMPTE C). En pratique, cette conversion est rarement effectuée et une telle conversion pourrait créer un handicap pour les installations de postproduction qui seraient obligées de vérifier les mires de barre sur chaque nouveau master. La correction des différences de primaires causerait une imprécision des couleurs de la mire sur la nouvelle bande vidéo. Des couleurs incorrectes peuvent causer le rejet du master ou du Prêt à diffuser par les contrôles de qualité^[3].

Coefficients de luminance

La HDTV conformément à la Rec. 709 reconstitue la luminance en utilisant les coefficients R'V'B' 0,2126, 0,7152 et 0,0722.
Y = 0,2126 * R + 0,7152 * V + 0,0722 * B
Cela signifie que contrairement au Rec. 601, les coefficients font correspondre les primaires et le point blanc, la luminance correspond mieux à la luminance. De nombreux experts estiment que les avantages de meilleurs coefficients matriciels ne justifient pas le changement comparé aux coefficients Rec. 601^[4]. Bien qu'un accord mondial sur une unique structure R'V'B' s'est achevé avec l'adoption du Rec. 709, l'utilisation de nouveaux coefficients de luminance a créé de nouvelles valeurs de Y’C_BC_R. Chaque fois que la SDTV est upconvertie en HDTV, ou que l'HDTV est downconvertie en SDTV, dans un studio ou chez l'utilisateur, un matriçage luma-chroma est requis.

Caractéristiques de transfert

La Rec. 709 est écrite pour spécifier la capture et les caractéristiques de transfert de l'encodage HDTV - en se référant à la scène capturée. Cependant, en pratique on prend comme référence l'affichage avec une fonction de transfert de 2,40 (fonction de transfert 2,35 dans les recommandations EBU). Rec. 709 et sRGB partagent les mêmes primaires de chromaticité et le point neutre; seulement, sRGB est explicitement en référence à l'affichage avec une correction de gamma moyenne de 2,2^[5].

Voir aussi

• Rec. 601, un standard équivalent pour la définition standard
• sRGB, un espace couleur standard pour les images web/informatiques, basé sur le REC. 709 et le point blanc.

Références

• ITU-R BT.709-5: Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange. April, 2002.
• [3]: Poynton, Charles, Perceptual uniformity, picture rendering, image state, and Rec. 709.

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