YIQ - YIQ

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Der YIQ-Farbraum bei Y = 0,5. Beachten Sie, dass die I- und Q-Chroma-Koordinaten auf 1,0 skaliert sind. Beachten Sie die folgenden Formeln im Artikel, um die richtigen Grenzen zu ermitteln.
Ein Bild mit seinen Y-, I- und Q-Komponenten.

YIQ ist der Farbraum, der vom NTSC- Farbfernsehsystem verwendet wird, das hauptsächlich in Nord- und Mittelamerika sowie in Japan verwendet wird . I steht für In-Phase , während Q für Quadratur steht und sich auf die Komponenten bezieht, die bei der Quadraturamplitudenmodulation verwendet werden . Einige Formen von NTSC verwenden jetzt den YUV- Farbraum, der auch von anderen Systemen wie PAL verwendet wird .

Die Y-Komponente stellt die Luma- Informationen dar und ist die einzige Komponente, die von Schwarzweiß-Fernsehempfängern verwendet wird. I und Q repräsentieren die Chrominanzinformationen . In YUV können die U- und V-Komponenten als X- und Y-Koordinaten innerhalb des Farbraums betrachtet werden. I und Q können als ein zweites Achsenpaar in demselben Diagramm betrachtet werden, das um 33 ° gedreht ist. Daher repräsentieren IQ und UV unterschiedliche Koordinatensysteme auf derselben Ebene.

Das YIQ-System soll die menschlichen Farbreaktionseigenschaften nutzen. Das Auge reagiert empfindlicher auf Änderungen im orange-blauen (I) Bereich als im lila-grünen Bereich (Q). Daher ist für Q weniger Bandbreite erforderlich als für I. Broadcast NTSC begrenzt I auf 1,3 MHz und Q auf 0,4 MHz . I und Q sind frequenzverschachtelt in das 4-MHz-Y-Signal, wodurch die Bandbreite des Gesamtsignals auf 4,2 MHz niedrig gehalten wird. In YUV-Systemen müssen beide Komponenten die gleiche Bandbreite wie I erhalten, da U und V Informationen im orange-blauen Bereich enthalten, um eine ähnliche Farbtreue zu erzielen.

Aufgrund der hohen Kosten einer solchen Implementierung führen nur sehr wenige Fernsehgeräte eine echte I- und Q-Decodierung durch. Im Vergleich zur billigeren RY- und BY-Decodierung, für die nur ein Filter erforderlich ist, benötigen I und Q jeweils einen anderen Filter, um die Bandbreitendifferenzen zwischen I und Q zu erfüllen längere Verzögerung des 'Q'-Filters. Das Rockwell Modular Digital Radio (MDR) war ein I- und Q-Decodierungssatz, der 1997 im Frame-at-A-Time-Modus mit einem PC oder in Echtzeit mit dem Fast IQ Processor (FIQP) betrieben werden konnte. Einige RCA- Heimfernsehempfänger " Colortrak ", die um 1985 hergestellt wurden, verwendeten nicht nur die I / Q-Decodierung, sondern bewarben auch ihre Vorteile zusammen mit ihren Kammfilterungsvorteilen als vollständige "100-prozentige Verarbeitung", um mehr vom ursprünglichen Farbbildinhalt zu liefern. Früher verwendeten mehr als eine Marke von Farbfernsehern (RCA, Arvin) im Modelljahr 1954 oder 1955 die I / Q-Decodierung für Modelle mit Bildschirmen von etwa 13 Zoll (diagonal gemessen). Das ursprüngliche Advent- Projektionsfernsehen verwendete I / Q-Decodierung. Um 1990 bewarb mindestens ein Hersteller (Ikegami) professioneller Studiobildmonitore die I / Q-Dekodierung.

Bildverarbeitung

Die YIQ-Darstellung wird manchmal bei Farbbildverarbeitungstransformationen verwendet . Wenn Sie beispielsweise eine Histogramm-Entzerrung direkt auf die Kanäle in einem RGB-Bild anwenden, ändert sich die Farbbalance des Bildes. Stattdessen wird der Histogrammausgleich auf den Y-Kanal der YIQ- oder YUV-Darstellung des Bildes angewendet, wodurch nur die Helligkeitsstufen des Bildes normalisiert werden.

Formeln

Diese Formeln nähern sich der Konvertierung zwischen dem RGB-Farbraum von NTSC (1953) und YIQ für eine Nicht-FCC-Version von NTSC an.

Voraussetzungen

Folgende Formeln setzen voraus:

Von RGB zu YIQ

Von YIQ zu RGB

Beachten Sie, dass die obere Reihe mit der des YUV- Farbraums identisch ist

FCC NTSC Standard

Der in den FCC-Regeln für analoge Farbfernsehübertragungen über Funk enthaltene NTSC-Standard verwendet eine etwas andere Matrix:

In der Matrixnotation wird dieses Gleichungssystem wie folgt geschrieben:

Wo:

  • ist die gammakorrigierte Spannung von Luma.
  • , Und sind die gamma-korrigierten Spannungen an Rot, Grün und Blau - Signale entsprechen.
  • und sind die Amplituden der orthogonalen Komponenten des Chrominanzsignals.

So konvertieren Sie von FCC YIQ nach RGB:

Ausstieg

Für den Rundfunk in den USA wird es derzeit nur für Fernsehsender mit geringem Stromverbrauch verwendet , da die analoge Übertragung mit voller Leistung am 12. Juni 2009 von der Federal Communications Commission (FCC) beendet wurde in diesem Auszug der aktuellen FCC-Regeln und -Vorschriften Teil 73 "TV-Übertragungsstandard" gezeigt:

Die äquivalente Bandbreite, die vor der Modulation den Farbdifferenzsignalen EQ 'und EI ' zugewiesen wurde , ist wie folgt:

Q-Kanal-Bandbreite: Bei 400 kHz weniger als 2 dB nach unten. Bei 500 kHz weniger als 6 dB nach unten. Bei 600 kHz mindestens 6 dB nach unten.

I-Kanal-Bandbreite: Bei 1,3 MHz weniger als 2 dB nach unten.

Bei 3,6 MHz mindestens 20 dB nach unten.

Verweise

Weiterführende Literatur

  • Buchsbaum, Walter H. Wartung von Farbfernsehern, dritte Auflage . Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1975. ISBN   0-13-152397-X