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文档简介
现代电视中心技术测试与测量邓向冬2009年7月目录电视中心系统质量测试的标准框架电视图像质量的主观评价、客观测试标准和方法高清摄像机的测试项目和方法高清监视器的测试项目和方法电视节目各流程的压缩编码参数选择国家标准《演播室串行数字信号抖动技术参数与测量方法》国家标准《电视广播声音和图像的相对定时》电视台制播网络质量测试项目和方法前言实践认识论方法论做do怎么做Howdo为什么这样做Whydo方法与目标一、电视中心系统质量测试的标准框架技术背景长期以来,业内对数字视频的讨论大多数集中在眼图、抖动等接口指标上业内广泛流传“数字视频出了眼图还能测什么”等大家关注而又长期没有得到正确回答的问题仍然困扰着视频工作者电视中心系统质量测试的标准框架一、数字视频的层次模型和标准体系/框架二、物理层和传输层三、数据链路层和协议层四、表示层五、应用层六、小结请参考《数字视频的全面认识和分层测试》模拟视频:模拟视频信号通过行、场结构的设计和通过色度副载波的幅度和相位,采用一个波形传递所有信息,在层次结构上耦合紧密,很难在层次接口上进行分割。
数字视频系统: 更本质的变化在于原本相对封闭的视频开始融入到数字信息技术领域,视频系统开始借鉴并遵从数字信息系统的结构、层次、流程、规律,以及其他特性数字视频融入到数字信息系统数字视频的层次模型和标准框架物理层和传输层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准物理层和传输层线缆特性11项指标GY/T224-2007《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》SDI(无压缩标清)接口10项指标GB/T17953-2000《4:2:2数字分量图像信号的接口》等效于ITU-RBT.656GY/T159-2000《4:4:4数字分量视频信号接口》等效于ITU-RBT.799HD-SDI(无压缩高清)接口10项指标GY/T157-2000《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》修改于ITU-RBT.1120ASI(压缩视频)接口8项指标GY/T170-2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》的附录A等效于IEC60728-9数据链路层和协议层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准数据链路层和协议层SDI信号格式所有要求GB/T14857-1993《演播室数字电视编码参数规范》(语法部分)等效于ITU-RBT.601GB/T17953-2000《4:2:2数字分量图像信号的接口》等效于ITU-RBT.656HD-SDI信号格式所有要求GY/T155-2000《高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值》(语法部分)修改于ITU-RBT.709GY/T157-2000《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》修改于ITU-RBT.1120数据据链链路路层层和和协协议议层层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准数据链路层和协议层附属数据格式所有要求GY/T160-2000《数字分量演播室接口中的附属数据信号格式》等效于ITU-RBT.1364GY/T161-2000《数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范》等效于ITU-RBT.1305GY/T162-2000《高清晰度电视串行接口中作为附属数据信号的24比特数字音频格式》等效于ITU-RBT.1365GY/T163-2000《数字电视附属数据空间内时间码和控制码的传输格式》等效于ITU-RBT.1366数据据链链路路层层和和协协议议层层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准数据链路层和协议层同步要求GY/T167-2000《数字分量演播室的同步基准信号》等效于ITU-RBT.711ASI信号格式和协议的所有要求(TS层)GB/T17975.1-2000《信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第1部分系统》等效于ISO/IEC13818-1GY/T221-2006《有线数字电视系统技术要求和测量方法》ITU-TJ.133TransportofMPEG-2signalsonpacketisednetworks-MeasurementofMPEG-2transportstreamsinnetworks表示示层层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准表示层无压缩视频相关参数GB/T14857-1993《演播室数字电视编码参数规范》(语义部分)等效于ITU-RBT.601GY/T155-2000《高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值》(语义部分)修改于ITU-RBT.709表示示层层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准表示层压缩视频相关参数(ES层)GB/T17975.2-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频》(MPEG-2)等效于ISO/IEC13818-2GB/T20090.2-2006《信息技术先进音视频编码第2部分:视频》(AVS)ITU-TH.264Advancedvideocodingforgenericaudiovisualservices应用用层层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准应用层客观指标经过数字通道以后的以下模拟指标暂归入此:视频幅度、幅频特性、非线性失真、信杂比、K系数、时延、矢量幅度/相位误差GY/Txxx-xxxx《标准清晰度串行数字视频通道技术要求和测量方法》,正在制定中GY/Txxx-xxxx《标准清晰度电视广播测试图》,正在制定中应用层层次应关注的测量参数和指标对其进行规范的标准标准代号名称国际标准应用层图像质量主观评价的客观化测试PQR指标泰克公司的PQA仪器,PQR是PictureQualityRating的缩写PDMOS指标ITU-RBT.1683“Objectiveperceptualvideoqualitymeasurementtechniquesforstandarddefinitiondigitalbroadcasttelevisioninthepresenceofafullreference”的模型1(英国)VQM(EPSNR)指标ITU-RBT.1683的模型2(韩国)VQR指标ITU-RBT.1683的模型3(巴西)VQM指标ITU-RBT.1683的模型4(美国NTIA),VQM是Videoqualitymetric的缩写应用层应用层主观评价测试方法GY/T134-1998《数字电视图象质量主观评价方法》修改于ITU-RBT.500测试素材GY/Txxx-xxxx《标准清晰度数字电视主观评价用测试图像》,正在制定中质量要求端到端ITU-RBT.1203Userrequirementsforgenericvideobit-ratereductioncodingofdigitalTVsignals
foranend-to-endtelevisionsystem标清(传送)ITU-RBT.800Userrequirementsforthetransmissionthroughcontributionandprimarydistributionnetworksofdigitaltelevisionsignalsdefinedaccordingtothe4:2:2standardofRecommendationITU-RBT.601高清(传送)ITU-RBT.1121UserrequirementsforthetransmissionthroughcontributionandprimarydistributionnetworksofdigitalHDTVsignals应用层应用层特定应用GY/T165-2000《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》GY/T222-2006《数字电视转播车技术要求和测量方法》GY/T212-2005《标准清晰度数字编码器、解码器技术要求和测量方法》GY/Txxx-xxxx《非线性编辑系统技术要求和测量方法》,GY/Txxx-xxxx《虚拟演播室系统技术要求和测量方法》,GY/Txxx-xxxx《高清编码器技术要求和测量方法》GY/Txxx-xxxx《数字切换矩阵技术要求和测量方法》二、电视图像像质量的主观观评价、客观观测试标准和和方法主观评价标准准和方法主观评价和客客观测试的关关系高标清主观评评价GY/T134-1998数字电视图像像质量主观评评价方法ITU-RBT.500-11Methodologyforthesubjectiveassessmentofthequalityoftelevisionpictures标清观观看条条件序号项目SDTV参数值1观看距离4倍到6倍图像高度2显示屏幕的峰值亮度70cd/m23束流截止时,屏幕亮度与峰值亮度之比≤0.024暗室中,黑电平亮度与峰值亮度之比约0.015显示器背景亮度与峰值亮度之比约0.15序号项目SDTV参数值6室内环境光照明低7背景光和照明光光源色温D658背景光部分对观看员的角度高≥43°,宽≥57°9观看员的座位布局水平方向在中垂线±30°内10显示图像(对角线)尺寸至少50厘米标清观观看条条件序号项目HDTV参数值1观看距离约3倍图像高度2显示屏幕的峰值亮度150~250cd/m23束流截止时,屏幕亮度与峰值亮度之比≤0.024暗室中,黑电平亮度与峰值亮度之比约0.015显示器背景亮度与峰值亮度之比约0.15高清观观看条条件序号项目HDTV参数值6室内环境光照明低7背景光和照明光光源色温D658背景光部分对观看员的角度高≥53°,宽≥83°9观看员的座位布局水平方向在中垂线±30°内10显示图像(对角线)尺寸大于32英寸高清观观看条条件评价系系统测试序序列::GY/T228-2007标准清清晰度度数字字电视视主观观评价价用测测试图图像评价人人员专业非专业业显示设设备CRT平板几个要要素评分方方法和和评分分标度度双刺激激连续续质量量标度度法双刺激激损伤伤标度度法双刺激激连续续质量量标度度法方法双刺激激连续续质量量标度度法评分双刺激激损伤伤标度度法方法双刺激激损伤伤标度度法评分测试图像GY/T228-2007标准清晰度度数字电视视主观评价价用测试图图像承担单位::中央电视视台、广播播电视规划划院国外的主观观评价用测测试素材,,由于画面面内容、节节目种类、、敏感色彩彩、发行格格式等与我我国情况均均有所不同同,并有版版权等限制制国内一直未未能拥有一一套自己的的测试素材材制作考虑坚持科学严严谨的编制制原则坚持高起点点,确保制制定的标准准具有先进进性充分考虑我我国的应用用需求和特特点,包含含中国文化化元素自主选材、、自主拍摄摄制作充分考虑标标准的适用用性,易于于推广使用用低成本制作作原则制作过程本标准历时时三年,已已召开全体体会议45次组织了8批的外景拍拍摄组织了6批的演播室室拍摄项目组拍摄摄完成的素素材2220余分钟挑选现有节节目素材3940余分钟最终确定图图像1144秒,入选率率约1/3300我国第一套套自行研制制的数字电电视测试图图像库主要内容本标准包括括测试图像像47条其中静止图图像5条、演播室室图像13条、外景图图像13条,后期合合成制作图图像9条,现有日日常节目图图像6条,计算机机生成图像像1条并且描述了了测试图像像的主要内内容、代表表性、运动动特性、主主要考察属属性等同时为了便便于查询和和使用,还还给出了每每条图像的的示意截图图、10秒图像的起起止帧、测测试图像的的选用建议议以及测试试编解码系系统时推荐荐的图像组组合实例附录中给出出了图像的的数学统计计特性主要内容PCM数据熵PCM(脉冲编码码调制)数数据熵(E)代表一幅幅图像的平平均信息量量,代表了了样值的分分布性,由由式(B.1)给出。(B.1)其中:Imin——图像信号的的最小电平平;Imax——图像信号的的最大电平平;P(i)——图像信号电电平i发生的概率率。图像的数学学统计特性性AC能量AC(任一在一一维或二维维上频率不不为零的DCT系数)能量量代表图像像空间活动动性程度。。AC能量被定义义为除DC(在二维中中频率为零零的DCT系数)系数数之外的DCT系数的平方方和,如式式(B.2)所示。(B.2)式中:C(m,n)—DCT系数;N—在一场(或或一帧)中中的DCT变换块的数数目;ACmax—归一化因子子,它是理理论上的AC能量最大值值,当变换换块中一半半区域为黑黑,另一半半区域为白白时可得到到AC能量最大值值。图像的数学学统计特性性频谱熵频谱熵代表表了DCT系数的随机机程度,用用于评估基基于DCT的降比特系系统所需的的比特率运动矢量运动矢量用用一个二维维参数来逐逐块表示对对象的运动动情况运动补偿预预测误差功功率运动补偿后后的帧/场差分信号号(即预测测误差)可可被用来评评估所选的的序列是否否能够严格格检查采用用运动补偿偿技术的降降比特系统统图像的数学学统计特性性在重大质量量评价中的的应用已在我国一一些重大质质量评价中中应用,效效果明显中国直播卫卫星图像码码率的确定定中国AVS视频编码的的图像质量量优化调试试全国各地的的有线数字字电视整体体转换数字电视编编码器和编编码参数的的选择中央电视台台节目传送送到播出的的码率选择择编解码设备备入网测试试存储格式与与发行存储格式为为DVD-ROM上的无压缩缩AVI文件和无压压缩的数字字录像带。。发行载体为为硬磁盘、、DVD-ROM、数字录像像带。授权政策联系方式::张乾,010-86062720,国家广电电总局广播播电视规划划院客观评价方方法ITU-RBT.1683“Objectiveperceptualvideoqualitymeasurementtechniquesforstandarddefinitiondigitalbroadcasttelevisioninthepresenceofafullreference”PQA图像质量分分析仪:对对测试图像像素材进行行图像质量量客观评价价。PQA为模仿人眼眼视觉特性性、采用JND视觉模型的的双端图像像质量客观观测试设备备。PQA的测量指标标PQA将被处理过过的图像素素材与源图图像素材进进行逐像素素比较,找找出其中的的差别,即即图像质量量损伤,经经过JND视觉模型的的计算,得得出测试结结果:亮度的PQR(PictureQualityRating)亮度和色度度的PQR亮度的峰值值信噪比PSNRDMOSPQA的型号和区区别PQA200PQA300PQA500三、高清摄摄像机的测测试项目和和方法数字摄像机机原理和框框图主要分类高清ENG摄像机高清演播室室摄像机特殊摄像机机(针孔、、微波摄像像机、高速速摄像机等等)测试项目客观性能指指标图像质量主主观评价自拍图像的的主观评价价(拍摄能能力)ENG多代复制的的主观评价价(记录录部分的压压缩效果))摄像机功能能使用者主观观体验后期流程测测试客观性能指指标-电性性能灵敏度定义:在照照度为2000±±20lx,色温3100±±100K的照明条件件下,摄像像机增益置置0dB,拍摄反射射率89.9%灰度卡。当当视频信号号峰峰值达达到0.7V时,镜头的的相对孔径径数(或光光圈指数))定义为灵灵敏度,以以“F数”表示。。测量方法::设定摄像机机的工作状状态滤色片:3200K;增益:0dB;开关:ON(0.45);轮廓校正正DTL:ON拍摄灰度卡卡,调节白白平衡;再调光圈,,使信号电电平在校正正过的波形形监视器上上峰峰值达达到0.7V,然后读取取“F数”,即为为灵敏度。。客观性能指指标-电性性能注意:显示示的数值与与实际光圈圈的差异,,以从镜头头上直接读读到的光圈圈值为准在多家产品品比较选型型测试中,,可以考虑虑:固定光圈和和幅度比较较照度;固定光圈、、固定照度度比较信号号幅度;((更易操作作)推荐:数字视频测测量应用技技术(应用用编)第一一章客观性能指指标-电性性能最低照度定义:摄像像机增益置置最大值((目前没有有技术要求求标准,可可按最大电电子增益条条件进行测测试),光光圈开至最最大,拍摄摄反射率为为89.9%的灰度卡卡,使视视频信号号电平达达到100%(峰峰值值0.7V)时所需需的照度度值为最最低照度度。测量方法法:设定摄像像机工作作状态滤色片::3200K;增益::最大电电子增益益;开关:ON(0.45);DTL:ON光圈开至至最大档档;客观性能能指标--电性能能先以低照照度拍摄摄灰度卡卡,然后后慢慢增增加照度度,直到到波形监监视器上上的信号号电平峰峰峰值达达到0.7V;测量此时时灰度卡卡上的照照度值,,并记下下最大光光圈数和和最大增增益数;;建议测试试该状态态下的信信噪比,,作为参参考;若摄像机机(尤其其是ENG摄像机))的电子子增益很很大(可可达42dB以上),,很低的的照度即即可使信信号电平平峰峰值值达到700mV,导致照照度计测测不准此此时的照照度值,,可采用用加灰片片的方式式(如1/64),先测测试照度度后,再再计算最最低照度度客观性能指标标-电性能有些厂家说明明书给出的最最低照度是理理论计算出来来的。例如:客观性能指标标-电性能调制度定义:以1MHz(2MHz)的调制度为为100%,读取27.5MHz(26MHz、28MHz)的调制度。。测量方法:设定摄像机工工作状态滤色片:3200K;增益:0dB;开关:OFF;DTL:OFFChroma:OFF镜头光圈置4和5.6之间(镜头成像较好好的位置);拍摄高清多波波群卡;客观性能指标标-电性能镜头调到最佳佳聚焦状态((用波形监视视器配合调整整);若信号幅度过过大,可配合合灰片或快门门;在波形监视器器上,读取参参考频率(1MHz、2MHz)的幅度A和测试频率((27.5MHz、26MHz、28MHz)的幅度B;按下式计算调调制度:客观性能指标标-电性能调制度的测试试结果受镜头头的影响,测测试报告中应应该处测试中中采用的镜头头;若对比选选型测试,应应该选用相同同镜头测试存在镜头与摄摄像机配合的的问题(分光光棱镜与CCD的配合),某某镜头适合一一种型号摄像像机,缺未必必特别适合另另一种型号摄摄像机,在对对比选型测试试中,应该考考虑选用几个个镜头进行测测试;调制度受测试试卡的影响很很大,用不同同厂家、不同同种类的测试试卡测试得到到的结果相差差很大(发现现会达到20%),透射卡卡的测试结果果好于反射卡卡;客观性能指标标-电性能测试调制度时时,除按正常常的状态设置置摄像机外,,要留意摄像像机拐点的设设置(应关闭闭);测试调制度时时,反射测试试卡上的照度度应该尽量均均匀,采用透透射卡时,灯灯箱表面的亮亮度应该均匀匀;注意低频处的的信号切割,,尤其是用灯灯箱配合透射射卡测试时,,灯箱可能很很亮,又不能能调节亮度;;注意拍摄多波波群测试卡时时的构图,测测试卡有效区区应该刚好充充满图像;高清摄像机的的聚焦较难控控制,测试中中的调节对测测试结果有影影响。客观性能指标标-电性能信噪比(S/N)定义:取亮度度通道为标准准增益时的不不加权信噪比比为S/N。测量方法:设定摄像机工工作状态;滤色片:3200K;增益:0dB;开关:OFF(1);DTL:OFFChroma:OFF客观性能指标标-电性能拍摄灰度卡,,调好黑白平平衡;将光圈调至使使亮度信号幅幅度达到峰峰峰值0.7V;盖上镜头盖((或置于关闭闭状态),使使视频信号中中黑电平保持持在5%(35mV)处;用测试级的D/A转换器将HDSDI信号转成模拟拟分量信号,,送视频杂波波仪测量不加加权S/N。滤波器条件件:应接入100kHz高通、30MHz低通。建议数字域测测量客观性能指标标-电性能建议采用在数数字域下直接接测试信噪比比,用无压缩缩的设备记录录摄像机HDSDI输出信号,再再用软件计算算。(我单位位已开发了测测试软件)测试开关:ON(0.45)的状态(更接接近实际工作作状态)下的的信噪比作为为参考,打开后,会会提高噪声电电平(小信号号),降低信信噪比。摄像机的信噪噪比测试一般般要开机半小小时后进行测测试,预热与与否会查0.5~1dB。注意有些摄像像机有降噪开开关客观性能指标标-电性能动态范围定义:当入射射光远远超过过白电平限幅幅值时,摄像像机能够适应应外界光线变变化的能力,,称为动态范范围。通过DCC(动态对比度度控制)电路测量方法:设定摄像机的工作状态滤色片:3200K;增益:0dB;开关:ON(0.45);DTL:ON拍摄灰度卡,调节白平衡;客观性能指标标-电性能再调光圈,使使信号电平在在校正过的波波形监视器上上峰峰值达到到0.7V,然后读取““F数”,即为灵灵敏度。增大光圈两档档半(相当于于增加600%进光量);当将DCC开关置ON后,调节拐点点的位置,在在波形监视器器上尽可能多多地显现不同同的灰度电平平,记录能分分清的灰度级级数。也可采用减小小光圈的方式式,使波形监监视器能显现现全部的灰度度级,记录此此时的光圈;;通过光圈值值计算动态范范围。客观性能指标标-电性能疵点定义:CCD上失去感光作作用的像素传传感器,在画画面上形成斑斑点,称为疵疵点。测量方法:设定摄像机的的工作状态滤色片:3200K;增益:0dB;开关:ON(0.45);DTL:ON拍摄灰度卡,,调节白平衡衡;客观性能指标标-电性能盖上镜头盖((或关闭镜头头),从小到到大调整电子子增益,在监监视器上观看看图像;仔细检查图像像上的黑点、、白点、红点点、绿点、蓝蓝点,记录其其数量和位置置。厂家一般可以以通过相关技技术(相邻像像素计算)处处理疵点,测测试中应该注注意处理前后后的变化情况况。客观性能指标标分类测试项目电性能灵敏度信噪比最低照度调制度疵点动态范围
HDSDI接口和信号格式信号幅度上升时间下降时间上下时差上冲下冲直流电平偏移抖动100KHz高通滤波抖动10Hz高通滤波SDI接口和信号格式信号幅度上升时间下降时间上下时差上冲下冲直流电平偏移抖动100KHz高通滤波抖动10Hz高通滤波MIC输入记录性能话筒输入增益幅频特性信噪比谐波失真+噪声串扰动态范围
线路音频记录性能输出电平幅频特性信噪比谐波失真+噪声串扰动态范围
MIC输入本机输出话筒输入增益幅频特性信噪比谐波失真+噪声串扰动态范围线路音频本机输出输出电平幅频特性信噪比谐波失真+噪声串扰动态范围案例A高清摄录一体体机.docB高清摄录一体体机.docC高清摄录一体体机.doc图像质量主观自拍图像的主主观评价(拍拍摄能力)ENG多代复制的主主观评价((记录部分的的压缩效果))摄像机功能分类测试项目基本功能重量系统稳定性数据可恢复性报警功能快捷键设置标准菜单复位拍摄性能开机启动时间连续工作功耗(记录/待机)预记录时间连续不间断记录音频信号分配音频信号调节色温调整方式编辑性能素材命名预命名场记功能缩略图的操作素材标记设定
菜单调整用户自定义场景调用镜头文件功能伽玛曲线调整拐点调整黑电平调整色彩矩阵调整多色域色彩矩阵细节电平调整增益设定电子快门设定辅助聚焦间隔记录功能使用者主观分类评估内容人机工程重心、肩托调整、提把设计、菜单操作性、连接线设计、散热性能、使用亲和力等菜单调整介绍功能是否满足使用、操作便捷性、菜单调整能力等后期流流程测测试新闻类类后期期流程程分类测试项目便携编辑机应用专业编辑机组合编辑多盘/卡编辑视音频插入视频插入音频插入CH1+CH2插入CH1(比例可调)配音功能MIC+CH2插入CH1(比例可调)HD-SDI输出SDI输出便携非编应用低码批量上载效率EDL高码上载效率高码成片回写介质效率
系统上载应用是否提供代理码率是否按使用者要求提供低码高码上载效率
后期流流程专题类类后期期流程程分类测试项目后期非编厂家支持度索贝、新奥特、捷成、大洋、苹果、AVID、厂家自支持(Canopus、华傲)接入性能原码导入或转码导入上载效率元数据支持程度低码性能能否按使用者要求提供低码低码可否精确编辑
四、高高清监监视器器的测测试项项目和和方法法1高高清清与平平板显显示平板显显示器器正在在展示示出与与CRT相似的的显示示性能能,随随着时时间推推移和和工艺艺水平平的发发展,,其性性能将将继续续得到到改善善,并并且作作为主主监视视器在在电视视节目目制作作的监监测中中,平平板显显示器器将可可能逐逐步取取代CRT显示器器。2依依据据标准准GY/T155-2000《高清晰晰度电电视节节目制制作及及交换换用视视频参参数值值》SJ/T11348-2006《《数字电电视平平板显显示器器测量量方法法》ITU-RBT.2129UserrequirementsforaFlatPanelDisplay(FPD)asaMastermonitorinanHDTVprogrammeproductionenvironmentEBU––TECH3320UserrequirementsforVideoMonitorsinTelevisionProductionEBU––TECH3325MethodsfortheMeasurementoftheperformanceofStudioMonitorsGY3客客观测测试参参数和和测量量方法法本部分分介绍绍重要要的20项指标标和测测试方方法(1)亮度表示显显示器器(在在标准准工作作状态态下))的白白场亮亮度和和峰值值亮度度;技术要要求::100~250cd/m2;测试信信号::电平平为100%的平场场信号号和109%白窗窗信号号;测量方方法::给显显示器器分别别输入入全白白场信信号和和109%的白白窗信信号,,用亮亮度计计测量量画面面中心心P0点的亮亮度((关闭闭ABL自动亮亮度限限幅功功能));结果果分分别别以以显显示示器器的的白白场场亮亮度度和和峰峰值值亮亮度度给给出出,,单单位位为为cd/m2。(2)对对比比度度表示示显显示示器器的的对对比比度度((在在标标准准工工作作状状态态下下));;技术术要要求求::对对比比测试信号:黑白窗口信号;测试环境:黑!测量方法:显示器输入黑白窗口信号,用亮度计分别测量白窗口的亮度L0,黑窗口的亮度L1、L2、L3和L4,计算对比度:对比度=4L0/(L1+L2+L3+L4);结果对比度以计算值比1来表示。(3)亮度度不不均均匀匀性性表示示显显示示器器全全屏屏亮亮度度的的不均均匀匀程程度度技术术要要求求::≤≤0.10测试试信信号号::50%和100%电测量方法:显示器分别输入50%和100%
电平的平场信号,并测量图像中P0~P8各点的亮度值;亮度不均匀性=(测量最大值-测量最小值)/平均值;结果以亮度不均匀性的计算值的百分比给出。(4)白白色色色色度度误误差差表示示显显示示器器白白色色色色度技术要求:Δu',=±0.0010,Δv'=±0.0015(CIE1976色度误差值);测试信号:100%平场信号;测量方法:测量图像中心P0点的色度坐标(u',v');色度误差:Δu'=u'-u'0,Δv'=v'-v'0
其中:u'0,v'0为参考白色温D65的色坐标;结果以白色色度误差计算值给出。(5))基基色色色色度度坐坐标标表示示显显示示器器R、G、B基色色度度坐标;;技术要求求:Δu',=±0.0010,Δv'=±0.0015Δv'(CIE1976色度差值值);测试信号号:0%~100%的全场R、G、B信号;测量方法法:显示示器分色度误差:Δu'=u'-u'0,Δv'=v'-v'0,其中:u'0,v'0分别为R、G、B基色的标称色度坐标;结果分别以R、G、B基色色度误差值表格的形式给出。(6)色色温表示显示示器白色色色温((或色度度坐标));技术要求
Δu'=±0.0010,Δv'=±0.0015(CIE1976色度差值);测试信号:平场信号(亮度电平分别为25%、50%、75%和100%);测量方法:显示器分别输入25%、50%、75%和100%电平的平场信号,测量图像中心P0点的色坐标(u',v');色度误差=Δu'=u'-u'0,Δv'=v'-v'0,其中:(u'0,v'0)为参考白色温D65的色坐标;结果以白色色度(坐标)误差表示。(7)色色域覆盖盖率表示显示示器的均均匀色度度空间坐坐标中基基色(R、技术要求:按照行标(GY/T155-2000)要求;测试信号:100%R、G、B基色信号;测量方法:显示器分别输入电平为100%的R、G、B基色信号,并测量R、G、B基色图像中心P0点的色度坐标(u'r,v'r)、(u'g,v'g)和u'b,v'b);色域面积=1/2[(ur-ub)(vg-vb)-(ug-ub)(vr-vb)],色域覆盖率=色域面积/0.1972x100%;结果以色域覆盖率计算值的百分比表示。(8)白白色色度度不均匀匀性表示显示示器全屏屏白色色色度不均均匀的程程度;技术要求求:≤0.10;测试信号号:100%和50%平场信号号;测量方法法:显示示器分别别输入100%和50%平场信号号,并分分别测量P0~P8点的白色色色度坐坐标;色度不均均匀性==(测量量最大值值-测量最小小值)/平均值结果以色色度不均均匀性的的计算值值来表示示。(9)重重显率表示显示示器显示示图像的的完整程技术要求:默认模式下为100%的图像重显率,还应具有5%以内的过扫描和欠扫描模式供选择;
测试信号:HDTV图像重显率测试信号;测量方法:用主观方法读取图像重显率的数值;结果以图像重显率的百分比表示。(10))清晰度度(静态态)表示显示示器静态态图像的的清晰程程度;技术要求求:1080TVL;测试信号号:含高高清清晰晰度楔形条的图图像信号号;测量方法法:显示示器输入入含高清清清晰度度楔形条条的图像结果以电视线数(TVL)为单位表示显示器的垂直和水平清晰度。(11))可视角角表示显示示器的亮亮度和色色度随着着观看角角改变而而变化的的程度;;技术要求求:1)水平和和垂直的的观看角角小于±45°°时,屏幕幕重现颜颜色的偏偏差应不不可察觉觉;2)水平、、垂直和和对角观观看角在在±30°°以内时,,亮度值值的下降降小于10%;3)水平、、垂直和和对角观观看角度度在±30°°和±45°°之间时,,亮度值值的下降降小于20%;4)当观看看角度在在±20°°~±45°°之内时,,水平和和垂直方方向的色色度误差差Δu‘,Δv’=<0.02;5)对于黑黑电平,,当观看看角小于于±20°°时,无论论水平和和垂直方方向的色色度误差差Δu',Δv'=<0.01。(11))可视角角测试信号号:100%和0%电平的的全白场场和全黑黑场信号号;测量方法法:监视视器输入入全白场场信号,,当将亮亮度计的的位置分分别水平平和垂直直移动((保持测测试距离离不变)),与屏屏幕中心心垂直轴轴夹角到到达指定定范围时时,测量量P0点的亮亮度L或色度度坐标标(u‘‘,v’);监视视器输输入全全黑场场信号号,当当亮度度计的的位置置与屏屏幕中中心垂垂直轴轴夹角角到达达指定定范围围时并并保持持测试试距离亮度下降百分比=L/L0
色度误差:Δu'=u'-u'0,Δv'=v'-v'0,
其中:L0、(u'0,v'0)是与屏幕中心垂直轴夹角为零的P0点亮度和色度坐标测量值;
L、(u',v')是与屏幕中心垂直轴夹角为指定范围的亮度和色度坐标测量值。结果以指定视角的亮度下降百分比和色度误差值给出。(12)像像素缺缺陷表示显显示器器像素素不能能正常常工作作的状技术要求:主观不可察觉;测试信号:100%平场信号、0%黑场信号和100%红、绿、兰基色信号。测量方法:分别用放大镜观察和记录输入全白场、红、绿、兰基色场信号图像中不正常发光的像素数;用放大镜观察和记录全黑场图像中不熄灭点的像素数。结果以上述五种情况下像素缺陷点数来表示。(13)残残留影影像表示显显示器器在长长时间间显示示静止止画面面时,,画面面消失失后显显示器器残留留影像像的程程度;;技术要要求::不可可察觉觉;测试信信号::棋盘盘格信信号、、100%白场信号和0%黑场信号号;测量方法::连续显示示棋盘格信信号6(或3)个小时后后,换成100%白场信号号和0%黑场信号号,观察和和记录棋盘盘格影像消消失所需的的时间(或或者测量棋棋盘格中间间三格的亮亮度);结果以棋盘盘格残留(14)固固有分辨率率表示显示器器的水平及及垂直的物物理像素的的个数;技术要求::1920x1080像素;测试信号::HDTV单像素信号号;测量方法::用主观方方法观察显显示器所显显示的HDTV单像素图是是否与其源源信号图完完全一致。。(15)白白平衡误差差表示显示器器的白色色色度坐标随随图像亮度度的变化而而改变的程程度;技术要求::Δu‘=±±0.0010,ΔΔv’=±±0.00(CIE1976色度差值);测试信号::电平分别别为25%、50%、75%和100%的平场信信号;测量方法::分别测量量上述四种种电平下图图像中心结果以与参考白D65标称坐标(u'0,v'0)值之差△u',△v'的最大值来表示;
(16)响响应时间表示显示器器从暗到亮亮和从亮到到暗的响应应过程;测试信号::全黑场信信号和全白白场信号;;测量方法::显示器依依次输入全全黑场信号号-全白场信号号-全黑场信响应时间=上升时间+下降时间;结果以响应时间的计算值来表示。(16)响响应时间(17)运运动图像拖拖尾时间表示显示器器显示运动动图像时在在屏幕上产产生短暂残残留影像技术要求:与CRT显示器相当;测试信号:亮拖尾信号和暗拖尾信号;
测量方法:用主观方法观察显示器屏幕上的拖尾图像,找到图中出现临界点的图形单元,计算拖尾时间:拖尾时间=场周期x临界点图形单元数值;结果以计算值(单位为ms)来表示运动图像拖尾时间。(18)亮亮度非线性性表示显示技术要求:显示器的伽玛特性(电-光转换特性)与参考CRT显示器的特性相当;测试信号:5%~100%电平的平场信号(或白窗信号);测量方法:显示器输入平场信号或白窗信号,分别测量各电平(步进为5%)平场信号或白窗信号图像中心P0点的亮度;结果以亮度-电平的关系曲线(即电-光转换特性)来表示(19)漏漏光表示显示器器在全黑场场信号下屏屏幕的亮度度;技术要求::<=0.01cd/m2;测试信号::0%全黑场信号号;测量方法::测量全黑黑场最亮点点的亮度;;结果以亮度度测量值((cd/m2)来表示。。(20)黑黑电平稳定定性表示显示器器黑电平的的亮度随着着图像平均均电平变化化的稳定程程度;测试信号::黑窗信号
0%全黑场信号;测量方法:分别测量黑窗和全黑场信号图像中心P0点的亮度Lw和Lb,计算黑电平稳定性:黑电平稳定性=Lw/Lbx100%
结果以黑电平稳定性计算值的百分比来表示。4显示示器图像质质量的主观观评价在相同条件件下评价主观评价用测试图像包含对各种质量要素比较敏感的图像素材,如:(1)不同精细程度的细节图像;(2)色彩丰富(如肤色、国旗红、草绿和天蓝等色彩)的图像;(3)不同质地物体的场景;(4)对比度高、层次丰富的场景;(5)同速度、不同方式运动的场景等。如“少女肖像”、“食品和器皿”、“故宫”、“中速转盘”、“马拉松”、“篮球”和“片尾字幕”。主观评价观看条件和观看员(参照GY/T134-1998《数字电视图像质量的主观评价方法》主观评价方法:单刺激连续质量评分方法五、电视节节目各流程程的压缩编编码参数选选择1、几个基本本理念2、常见编解解码环节3、编码参数数选择和建建议4、规划设计计原则主要内容1、要考虑到到级联编码码的影响2、级联编码码中的I帧对齐4、要满足ITU的质量要求传送研究的案例
(从第118页开始介绍)几个基本理理念常见编解码码环节传送台外信号采采集后向台台内的信号号传递。传输台内信号收收录后,在在台内以及及由台向用用户的信号号传递。收录编辑制作媒资存储播出上载新媒体分发发4:2:2和4:2:0ITU-RBT.1203建议书对节节目传送要要求使用4:2:2;仅在一次次分配、二二次分配及及地面、卫卫星(到用用户)中使使用4:2:0;考虑到目前的的应用状况,,对于低码率率的高清和标标清均增加了了4:2:0方式。新闻类节目回回传可采用4:2:0方式,体育比比赛采用4:2:2方式。视频编码标准准:MPEG-2ISO/IEC13818,对应GB/T17975.2-2000H.264ITU-T相关编码标准准AVSGB/T20090JPEG2000ISO/IEC15444,JPEG组织负责制定MPEG-4ISO/IEC14496的第2部分VC-1SMPTE标准相关编码标准准音频编码标准准:GB/T17191.3-1997信息技术具具有1.5Mbit/s数据传输率的的数字存储媒媒体运动图像像及其伴音的的编码第3部分:音频((简称MPEG-1音频)GB/T17975.3-2002信息技术-运动图像及其其声音信号的的通用编码第第3部分:音频((简称MPEG-2音频)GB/T17975.7-2002信息技术运运动图像及其其伴音信息的的通用编码第第7部分:先进音频编码码(简称AAC音频)GB/T22726-2008多声道数字音音频编解码技技术规范(简简称DRA音频)相关编码标准准MPEG-2高清编码器产产品较多、较较成熟当前在有线、、地面、卫星星高清数字电电视系统中仍仍然应用广泛泛H.264当前已有多家家推出H.264高清编码器,,如日本NTT公司和富士通通公司H.264高清硬件编码码器已达到相相当性能,但但仍有优化空空间,未来用用途将很大高清节目信源源编码产品AVS本月已推出AVS高清实时编码码器JPEG2000我院测试过EvertzAsiaLtd.的JPEG2000高清编码器采用小波变换换和帧内压缩缩方式,压缩缩图像质量高高,码率较大大,可用于高高清节目回传传、非线性编编辑等环节高清节目信源源编码产品除采用更先进进的编码方式式之外,可考考虑采用统计计复用方式可采用一般的的统计复用和和统计再复用用等方式可采用客观测测试和主观评评价等进行评评估测试统计复用问题题不同压缩算法法的比较MPEG-2H.264AVSVC-1、3JPEG20002006年的例子(从第69页开始)规划院视音频频主观评价室室规划院视音频频主观评价室室专利使用费((1)MPEG-2H.264视频AVS解码器2.5美元/台0.45美元/台(最低10万台),其中向MPEGLA公司付0.2美元/台,向Via公司付0.25美元/台;若每年超过500万台时,为0.35美元/台,其中向MPEGLA公司付0.1美元/台,向Via公司付0.25美元/台。1元人民币/台
编码器2.5美元/台使用费2500美元/台(对免费频道)1元人民币/台H.264报价有效期限限2010年12月31日。H.264、AVS还需支付MPEG-2系统层的费用用0.5美元/台专利使用费((2)MPEG-2H.264视频AVS广播者无分两部分支付:1、Via公司收250万美元/年(无论用户数)2、MPEGLA公司收取:
10万~50万户:2500美元
50万~100万户:5000美元超过100万户:1万美元无H.264报价有效期限限2010年12月31日专利使用费((3)杜比AC-3中国DRA解码器双声道:最高5美元/台,对季度产量10万台以上1~1.5美元/台5.1声道:最高12.5美元/台,对季度产量10万台以上2.5~3.75美元/台双声道:2元人民币/台5.1声道:6元人民币/台编码器免费免费SDTV码率建议SDTV传送码率为20~25Mbps;收录、编辑制制作、媒资为为50Mbps;播出上载为15~25Mbps;传输为3.2~8Mbps,建议4~5Mbps为保证广播级级质量的码率率:HDTV码率ITU-RBO.788建议议书书中中对对HDTV““透明明传传输输””的的压压缩缩码码率率进进行行测测试试的的结结果果((1994年))::在在105Mbps码率率下下可可察察觉觉损损伤伤,,但但程程度度很很轻轻微微;;在在140Mbps码率率下下损损伤伤不不可可见见,,达达到到““透透明明””;;在在60Mbps码率率下下,,单单次次压压缩缩满满足足图图像像质质量量下下降降小小于于12%。该该建建议议书书推推荐荐使使用用的的码码率率为为110Mbps。澳大大利利亚亚使使用用的的HDTV传送送码码率率为为90Mbps;日本本NHK使用用的的HDTV传送送码码率率为为80Mbps;HDTV码率率HDTV传送送码码率率为为80~90Mbps;收录录、、编编辑辑制制作作、、媒媒资资为为110~120Mbps;高端端185Mbps播出出上上载载为为100~120Mbps;传输输为为16~20MbpsHDTV合理理码码率率为为SDTV的大大约约4倍。。为保保证证广广播播级级质质量量的的码码率率::规划划设设计计原原则则为减减少少重重复复编编解解码码和和转转码码造造成成的的节节目目质质量量损损伤伤,,在在系系统统业业务务流流程程设设计计中中应应当当考考虑虑以以下下几几个个方方面面::(1)在在系系统统链链路路中中,,尽尽量量避避免免A/D、D/A转换换和和YUV<->RGB色域域转转换换。。(2)尽尽量量采采用用文文件件传传输输,,避避免免往往复复使使用用磁磁带带进进行行上上下下载载。。(3)合合理理规规划划各各个个环环节节的的视视音音频频文文件件编编码码格格式式和和码码流流,,,,尽尽量量减减少少系系统统链链路路中中编编解解码码、、转转码码的的次次数数,,除除特特殊殊情情况况外外,,最最多多不不应应超超过过4次。。规划划设设计计原原则则(4)对对于于级级联联编编解解码码,,尽尽量量采采用用相相同同的的编编码码算算法法和和GOP结构构、、采采样样方方式式。。建建议议选选用用具具备备GOP结构构重重用用功功能能的的高高质质量量编编解解码码设设备备,,减减少少质质量量的的劣劣化化。。(5)提提倡倡原原码码上上载载、、原原码码编编辑辑;;板板块块之之间间相相互互调调用用素素材材文文件件时时,,尽尽量量直直接接迁迁移移源源格格式式文文件件,,减减少少反反复复转转码码造造成成的的质质量量损损伤伤。。规划划设设计计原原则则(6)由由于于最最终终到到户户的的图图像像会会经经过过多多次次的的编编解解码码,,在在台台内内各各环环节节应应使使用用尽尽可可能能高高的的码码率率,,或或采采用用主主流流码码率率。。(7)根根据据ITU-RBT.1203,节节目目制制播播环环节节对对图图像像质质量量的的损损伤伤必必须须控控制制在在12%之内内。。六、、国国家家标标准准《演播播室室串串行行数数字字信信号号抖抖动动技技术术参参数数与与测测量量方方法法》采标标来来源源《演播播室室串串行行数数字字信信号号抖抖动动技技术术参参数数与与测测量量方方法法》采用用ITU-RBT.1363-1(1998)建议书《符合ITU-RBT.656、ITU-RBT.799和ITU-RBT.1120建议书书的串串行数数字信信号抖抖动技技术要要求和和测量量方法法》定义抖动jitter数字信信号跳跳变沿沿在时时间上上相对对理想想位置置的变变动。。定时抖抖动timingjitter高于规规定频频率((规定定频率率一般般为10Hz或以下下)的的数字字信号号跳变变沿位位置变变动。。校准抖抖动alignmentjitter信号跳跳变沿沿相对对于从从该信信号中中所提提取时时钟跳跳变沿沿在位位置上上的变变动。。时钟钟提取取处理理带宽宽决定定了校校准抖抖动中中的低低频极极限值值。定义固有抖抖动intrinsicjitter不存在在输入入抖动动时设设备输输出端端口上上的抖抖动输入抖抖动容容限inputjittertolerance外加在在设备备输入入端口口上使使设备备差错错性能能发生生规定定程度度劣化化的正正弦抖抖动的的峰-峰幅度度。抖动传传递jittertransfer外加在在设备备输入入端口口上的的抖动动经设设备后后在输输出端端口产产生的的抖动动。定义抖动传传递函函数jittertransferfunction输出抖抖动与与所加加输入入抖动动之比比的频频率函函数。。输出抖抖动outputjitter系统或或网络络中设设备输输出端端口上上的抖抖动,,包括括固有有抖动动和设设备输输入抖抖动的的抖动动传递递。单位时时间间间隔unitinterval一个时时钟的的周期期,相相应于于串行行信号号跳变变之间间最小小的标标称时时间。。固有抖抖动和和输出出抖动动固有抖抖动和和输出出抖动动用抖抖动峰峰-峰峰值来来表示示,并并且在在规定定的抖抖动频频带上上进行行测量量。本本标准准规定定了两两个测测量频频带::定时时抖动动测量量通频频带和和校准准抖动动测量量通频频带。。其中中校准准抖动动测量量通频频带是是定时时抖动动测量量通频频带的的子频频带输入抖抖动容容限用抖动动容限限模板板来规规定输输入抖抖动容容限。。该抖抖动容容限模模板表表示输输入抖抖动容容限的的下限限。满满足输输入抖抖动容容限要要求的的设备备应具具有大大于该该要求求的实实际抖抖动容容限A1A2实际抖动容限输入抖动容限模板抖动裕量f1f2f3f4抖动频率正弦输入抖动幅度抖动传递用抖动传递递模板来规规定抖动传传递。抖动动传递模板板是最大抖抖动传递增增益的频率率函数,见见图4。满足抖动动传递要求求的设备应应具有小于于该抖动传传递模板规规定增益值值的抖动传传递函数。。七、国家标标准《电视广播声声音和图像像的相对定定时》标准的引入入GB/T22150-2008《电视广播声声音和图像像的相对定定时》1.总容限电视广播声声音和图像像相对定时时的总容限限,应不超超过+90ms和-185ms,可察觉门门限大约为为+45ms和-125ms(不对称))1.总容限2.总误差容限限分配定时参考点点:定时参参考点位于于最后节目目源选择点点,它作为为以后声音音和图像相相对定时测测量的参考考点。2.总误差容限限分配总容限电视节目采采集源端((图1中的点1)和定时参参考点间的的相对定时时误差应不不超过+25ms和-100ms。从定时参考考点至传输输分配的输输入(图1中点4’)端之间引引入的相对对定时误差差应不超过过+22.5ms和-30ms,如果其中中包含一个个或多个数数字编解码码器,则由由单个编解解码器引入入的相对定定时误差应应在±2ms以内。如果无法对对声音和图图像的相对对定时进行行校正,则则每一个下下行设备引引入的相对对定时误差差应在±2ms以内。3.相对延时的的测量测量框图八、电视台台制播网络络质量测试试项目和方方法制播网络定定义《电视台数字字化网络化化建设白皮皮书2006版》的定义:电视台网是是指以现代代信息技术术和数字电电视技术为为基础,以以计算机网网络为核心心,实现电电视节目的的采集、编编辑、存储储、播出交交换以及相相关管理等等辅助功能能的网络化化系统。广播台网的的定义与此此相当。制播网络总总体架构制播网络总总体架构及及其分层结结构(以电
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