宽色域HDTV数字电视系统测试方法

摘要

本发明涉及数字电视技术、高清晰度电视技术，具体讲是涉及宽色域HDTV数字电视系统测试方法。为宽色域HDTV系统算法性能评价、宽色域HDTV数字电视产品及系统质量测量提供实用化测试手段，本发明采用的技术方案是，根据亮度、色差信号信号的量化方程，确定信号取值范围，确定可传输范围与量化级值间的关系表，利用彩条信号中白条和黑条的亮度信号分别等于亮度信号最大值和最小值、色差信号等于零以及相加混色原理，并根据HDTV的编码方程计算得到传输信号取值得到数据文件，将数据文件写入存储器，再按电视系统的扫描标准将它们读出，并转换成物理信号，对宽色域HDTV系统进行测试。本发明主要应用于HDTV数字电视系统测试。

主权项

1.一种宽色域HDTV数字电视系统测试方法，其特征是，依据IEC 61966-2-4许用的8bit量化范围[1，254]，在线性量化情况下，根据亮度信号的量化方程$D_Y^{\prime }=\mathrm{INT}[219\times E_Y^{\prime }+16],$确定亮度信号取值范围可扩至[-0.0685，1.0868]；根据色差信号的量化方程$\left\{\begin{array}{c}{D}_{\mathrm{CB}}^{\prime }=\mathrm{INT}[224\times E_{\mathrm{CB}}^{\prime }+128]\\ D_{\mathrm{CR}}^{\prime }=\mathrm{INT}[224\times E_{\mathrm{CR}}^{\prime }+128]\end{array}\right.,$确定传输范围为[-0.5625，0.5625]；前式中，分别表示亮度传输信号、蓝色差传输信号和红色差传输信号，分别表示经量化后的信号，INT为四舍五入取整数函数；再根据$D_Y^{\prime }=\mathrm{INT}[219\times E_Y^{\prime }+16]$得到亮度信号Y、根据$\left\{\begin{array}{c}{D}_{\mathrm{CB}}^{\prime }=\mathrm{INT}[224\times E_{\mathrm{CB}}^{\prime }+128]\\ D_{\mathrm{CR}}^{\prime }=\mathrm{INT}[224\times E_{\mathrm{CR}}^{\prime }+128]\end{array}\right.$得到色差信号Cb、Cr可传输范围与量化级值间的关系分别见表1和表2，对现行常规色域HDTV系统，亮度信号可传输范围为表1中的0～1，对应量化值16～235；色差信号可传输范围为表2中的-0.5～0～0.5，对应量化值16～128～240：表1 IEC 61966-2-4宽色域HDTV系统8比特线性量化线性延拓后亮度信号传输范围与量化值间的关系表2 IEC 61966-2-4宽色域HDTV系统8比特线性量化线性延拓后色差信号传输范围与量化值间的关系；利用彩条信号中白条和黑条的亮度信号分别等于亮度信号最大值和最小值、而色差信号等于零以及相加混色原理，用表1和表2得到彩条信号中各颜色的混色比例，即各颜色的取值，并根据HDTV的编码方程$\left[\begin{array}{c}{E}_Y^{\prime }\\ E_{\mathrm{CB}}^{\prime }\\ E_{\mathrm{CR}}^{\prime }\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0.2126& 0.7152& 0.0722\\ -0.1146& -0.3854& 0.5000\\ 0.5000& -0.4542& -0.0458\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{E}_R^{\prime }\\ E_G^{\prime }\\ E_B^{\prime }\end{array}\right]$计算得到传输信号的取值，见表3：表3 IEC 61966-2-4宽色域HDTV系统8比特线性量化彩条测试信号分别为非线性光电特性校正后的红、绿、蓝基色信号；亮度信号的量化范围取表1中的[2，248]，即取值范围为[-0.0639，1.0594]；利用彩条信号中白条和黑条的亮度信号分别等于亮度信号最大值和最小值、而色差信号等于零以及相加混色原理，用表1、表2和表3得到彩条信号中各颜色的混色比例，即各颜色的取值，并根据HDTV的编码方程$\left[\begin{array}{c}{E}_Y^{\prime }\\ E_{\mathrm{CB}}^{\prime }\\ E_{\mathrm{CR}}^{\prime }\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0.2126& 0.7152& 0.0722\\ -0.1146& -0.3854& 0.5000\\ 0.5000& -0.4542& -0.0458\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{E}_R^{\prime }\\ E_G^{\prime }\\ E_B^{\prime }\end{array}\right]$计算得到传输信号的取值，见表4，宽色域电视国际标准ITU-R BT.1361和IEC 61966-2-4对HDTV电视信号的处理除非线性校正方法不同外、编码方程和量化方程均相同，因此表4中数据即为ITU-RBT.1361和IEC 61966-2-4标准宽色域HDTV系统8比特线性量化彩条测试信号各色条基色信号以及亮度和色差分量信号的取值：表4 ITU-R BT.1361和IEC61966-2-4宽色域HDTV系统8比特线性量化彩条测试信号；根据表4生成数据文件；将数据文件写入存储器，再按电视系统的扫描标准将它们读出，并转换成物理信号；输入到宽色域HDTV系统各组成设备，进行测试。