Лекция 15. Методики тестирования изображений
Содержание: Тестовые изображения для оценки качества изображения . Локус основных цветов с идеальным и реальным цветовыми треугольниками
Испытания включают объективные измерения: яркости и контрастности изображения, яркостной и цветовой четкости, цветового охвата, линейности яркостной характеристики и сохранения баланса цветов при изменении яркости изображения, однородности яркости и цвета по площади экрана и чувствительности телевизионного тюнера. Измерения яркости и контрастности проводятся по методике, основанной на принципах стандарта ANSI. Яркость ЖК-телевизоров измеряется при воспроизведении шахматного поля, состоящего из равного количества черных и белых квадратов. Для плазменных ТВ измерение яркости проводится по двум сигналам: шахматному полю и изображению белых прямоугольников на черном фоне с 15-процентным заполнением белым цветом (см. рисунок 15.1), т.к. яркость излучения в PDP зависит от коэффициента заполнения экрана (соотношения площадей светлых к темным). Контраст определяется отношением усредненной яркости по белым полям к средней яркости темных полей. Для определения четкости изображения используется цифровая запись испытательных таблиц.
Результаты измерений цветового охвата представляются в виде графиков, на которых изображено цветовое пространство в координатах (x, у), представляющее собой весь спектр света, видимый человеческим глазом. Количество цветов, которые может воспроизвести телевизор, существенно меньше и определяется цветовым диапазоном. Белый треугольник на всех графиках представляет границу такого цветового диапазона, который должен воспроизводиться телевизором при подаче на него контрольного сигнала. Черные треугольники построены на основе проведенных измерений хроматических координат каждого аппарата из тестируемой группы. В зоне, находящейся в центре белых треугольников, указана точка белого с температурой цвета 6500 К.
Рисунок 15.1 – Тестовые изображения для оценки качества изображения на плазменных экранах
Анализ графиков позволяет судить не только о количестве воспроизводимых цветов (площадь черных треугольников) и насыщенности каждого цвета (расстояние от точки белого), но также дает представление о хроматической правильности основных цветов. Так, график (см. рисунок 15.2 a) характеризует телевизор с близким к идеальному воспроизведением практически всех цветов. Цветовая температура насыщенного белого в точности соответствует значению 6500 К.
Рисунок 15.2 - Локус основных цветов с идеальным и реальным цветовыми треугольниками
На другом графике (см. рисунок 15.2 б) видно существенное неравномерное ограничение диапазона воспроизводимых цветов со стороны практически всех контрольных оттенков, что приводит не только к снижению цветовой насыщенности изображения, но и преобладанию в нем красных и синих оттенков. Для оценки линейности яркостной характеристики и сохранения баланса цветов при изменении яркости изображения последовательно подаются на вход телевизоров тестовые изображения, содержащие участки серого с насыщенностью от 0 до 100 процентов. Однородность яркости и цвета по экрану оценивается путем измерения значений яркости и цветовой температуры в девяти контрольных точках таблицы. Чувствительность телевизионных тюнеров измеряется с помощью аттенюатора генератора ТВ сигналов по факту появления цвета на сигнале вертикальных цветовых полос для пятого и тридцатого эфирных каналов (МВ и ДМВ диапазоны).
Контрольные вопросы для самопроверки
1. Объясните назначение всех составляющих ПТВС.
2. Поясните, почему параметры разложения изображения определяют полосу пропускания тракта передачи ТВ сигнала.
3. Какие искажения формы ТВ сигнала будут иметь место при спаде (подъеме) амплитудно-частотной характеристики в области нижних (верхних) частот полосы пропускания и как они проявятся на ТВ изображении?
4. Перечислите параметры ТВ системы и их влияние на качество изображения.
5. Перечислите искажения ТВ изображения и основные причины, их вызывающие.
6. Почему применение чересстрочного растра позволяет снизить требование к полосе частот ТВ тракта?
7. Назовите два основных условия, необходимых для построения чересстрочного растра?
8. Объясните различие в структурах синхрогенератора при формировании чересстрочного и построчного растров.
9. Что произойдет с чересстрочным растром , если делитель частоты на z заменить делителем на (z+1)?
10. Каков диапазон частот наземного ТВ вещания?
11. Характеристика какого узла радиотракта приемника определяет избирательность по зеркальному и дополнительному каналам приема?
12. Характеристика какого узла радиотракта приемника определяет избирательность по соседнему каналу?
13. Почему АЧХ радиотракта приемника имеет явно выраженную несимметричную форму?
14. Каковы преимущества одноканальной схемы супергетеродинного приема изображения и звука сравнительно с двухканальной?
15. Каковы принципы приема звукового сопровождения в одноканальном ТВ приемнике?
16. В каком амплитудном диапазоне передаются сигналы синхронизации приемника (ССП)?
17. Какова форма ССП?
18. С какой целью уравнивающие импульсы и врезки имеют двойную строчную частоту?
19. Каким образом ССП выделяется из полного ТВ видеосигнала?
20. Какие цепи и почему используются для выделения кадровых синхроимпульсов?
21. Назовите достоинства и недостатки методов строчной синхронизации.
22. За счет чего повышается помехоустойчивость системы АПЧ и Ф?
23. Какие элементы ТВ тракта вносят нелинейные искажения?
24. Какие характеристики ТВ канала определяют нелинейные искажения?
25. Как определить результирующий коэффициент нелинейности ТВ тракта?
26. Как работает гамма-корректор с амплитудно-зависимой отрицательной обратной связью?
27. Что такое чистота цвета применительно к характеристикам цветного телевидения?
28. Чем объясняется необходимость формирования яркостного сигнала?
29. Чем определяются коэффициенты уравнения яркостного сигнала?
30. Каковы преимущества цветоразностных сигналов по сравнению с сигналами ER и EB?
31. Какие сигналы передаются в цветной совместимой системе телевидения и почему?
32. Почему в системе СЕКАМ используется узкополосная ЧМ?
33. Какие сигналы и каким способом уплотняются в цветной телевизионной системе СЕКАМ?
34. Какие коррекции сигналов и для чего осуществляются в системе СЕКАМ на передаче и приеме?
35. Каково назначение и принцип действия сигнала опознавания в системе СЕКАМ?
36. В чем достоинство ЦТ камер на матрицах ПЗС?
37. Каковы преимущества призменного цветоделительного блока?
38. Перечислите виды коррекции видеосигнала в камерном канале.
39. Назовите функции цветокорректора.
40. Нелинейность какого узла телевизионного тракта корректирует гамма-корректор?
| 41. Объясните назначение всех составляющих ПТВС. 42. Поясните, почему параметры разложения изображения определяют полосу пропускания тракта передачи ТВ сигнала. 43. Какие искажения формы ТВ сигнала будут иметь место при спаде (подъеме) амплитудно-частотной характеристики в области нижних (верхних) частот полосы пропускания и как они проявятся на ТВ изображении? 44. Перечислите параметры ТВ системы и их влияние на качество изображения. 45. Перечислите искажения ТВ изображения и основные причины, их вызывающие. 46. Почему применение чересстрочного растра позволяет снизить требование к полосе частот ТВ тракта? 47. Назовите два основных условия, необходимых для построения чересстрочного растра? Список условных обозначений, сокращений и терминов AESC - Automatic Electronic Shutter Control – автоматическое управление электронным затвором. AGC - Automatic Gain Control – автоматическая регулировка усиления. ATSC- Американский стандарт цифрового телевизионного вещания. СКТП - система коллективного приема эфирного телевещания. CAT - conditional access table - таблица условного доступа CCIR - International Radio Consultative Committee – Международный Консультативный Комитет по Радиовещанию (МККР). COFDM - Coded Orthogonal Division Multiplexing - кодированное ортогональное частотное уплотнение. DAB- Digital Audio Broadcasting - европейский стандарт цифрового радиовещания.DMIF- Delivery Multimedia Integration Framework – интегрированная система доставки мультимедиа. DRM -Digital Radio Mondiale – европейский стандарт цифрового радиовещания. DVB - Digital Video Broadcasting - европейский стандарт цифрового телевизионного вещания.DVB-T -Digital Video Broadcasting - Terrestrial - европейский стандарт цифрового наземного телевизионного вещания.DigiCipher-II – вариант американского стандарта цифрового спутникового телевещания. DWDM– плотное спектральное мультиплексирование. ДЦВ – дециметровые волны. EIA - Electrical Industry Association – Электрическая Промышленная Ассоциация США. EER - Equal Error Rate - уровень вероятности ошибок. FCC - Federal Communications Commission – Федеральная Комиссия Связи, надзорный орган в США, контролирующий вещание и связь. Frame – кадр телевизионного изображения. FOV - Field Оf View – поле зрения телевизионной камеры. FAR – False Acceptance Rate - вероятность ложной идентификации. FRR – False Rejection Rate - вероятность ложного отказа. GOP - group of pictures - группе изображений. HDTV - High Definition Television - телевидение высокого разрешения ICCD - Intensified CCD – интенсифицированная ПЗС матрица для телевизионных камер. ICI- Intercarrier interference - межнесущая интерференция. ISDN - Integrated Services Digital Network - Цифровые линии передачи данных. IP/MPLS – современный интернет протокол для сетей NGN. ISO- International Standart Organization (Международная организация по стандартизации. ITU - International Telecommunication Union - Международный Союз Электросвязи. НИСМ - Национальная Информационная Супермагистраль Республики Казахстан. HDTV-High Definition TeleVision – телевидение высокой четкости. JPEG – Joint Photographic Experts Group – алгоритм для сжатия видеосигналов, базирующийся на дискретных косинусных преобразованиях. MPEG – Moving Pictures Experts Group – развитие алгоритма JPEG, обеспечивающее более качественное сжатие применительно к изображениям движущихся объектов. NGN- New Generation Network - телекоммуникационная сеть нового поколения, основанная на протоколе IP (интернет протокол). NTSC - National Television Systems Committee – национальный американский комитет по телевидению, который создает телевизионные стандарты для США. NTSC standard – стандарт цветного телевизионного вещания, характеризуется следующими показателями: формат 4:3, 525 линий строчной развертки, частота полей - 60 полей в секунду, частота кадров – 30 кадров в секунду, частота строк 15,75КГц, частота поднесущей цвета (colour subcarrier frequency) - 3.58 МГц. PAL - Phase Аlternating Line system –телевизионный стандарт, характеризуется следующими показателями: формат 4:3, 625 линий строчной развертки, частота полей - 50 полей в секунду, частота кадров – 25 кадров в секунду. PAT - programme allocation table - таблица размещения программ. PES- programmer elementary stream - элементарныйпрограммный поток. РМТ - programme map table –т аблица карты программ. Pixel – пиксель, базовый дискретный элемент рисунка (изображения). QoS -Quality of Service – качество услуги. RS-232 – интерфейс передачи данных, рассчитан на одного абонента (“point to point”) и небольшую скорость передачи данных, на относительно небольшой дистанции. RS-422A – интерфейс последовательной передачи данных в территориально распределенных системах управления и обработки данных. RS-485 – интерфейс последовательной передачи данных двунаправленным многоабонентским каналом передачи данных. Максимальная длина кабеля до ~1км (4000 feet). Максимальная скорость передачи данных до 10 Мб/сек. SDTV - Standard Definition Television – телевидение стандартной четкости. SFN- single frequency network - одночастотная сеть. SECAM - Sequental Couleur A’Memorie –телевизионный стандарт, характеризуются форматом 4:3, 625 линиями строчной развертки, частотой полей 50 полей в секунду и частотой кадров 25 кадров в секунду, отличается от PAL методом обработки цветных сигналов. TPS – Transmission Parameter Signalling - транспортная сигнализация. Wavelet - технология сжатия видеосигналов, быстро распространяющаяся в настоящее время в системах безопасности. Обладает существенными преимуществами по отношению к другим методам сжатия сигналов - прогрессивное сжатие вначале преобразует рисунок в целом, с небольшим разрешением, а затем преобразует тончайшие детали в соответствии с необходимым разрешением. Математика алгоритма Wavelet особенно отчетливо передает формы и края, что очень важно для последующей обработки изображений алгоритмами распознавания, а сжатые рисунки выглядят гармонично и не содержат неприятных геометрических «дефектов», т.е. связь между количеством бит в рисунке и его качеством – линейная. Литература 1. Телевидение. Под ред. В.Е.Джакония – М.: Радио и связь, 2004. 2.Основы цифрового телевидения: А.В. Смирнов – М.: «Горячая линия –Телеком», 2001.- 224с: ил. 3.Современные телекоммуникации. Под общей редакцией С.А. Довгого – М.: Эко- Трендз, 2003 4.Айтмагамбетов А.З., Сабдыкеева Г.Г. Цифровое телерадиовещание: Учебное пособие.- АИЭиС, 2003. 5. Системы цифрового телевидения: Мамаев Н.С.– М.: «Горячая линия – Телеком», 2007. 6.Основы радиосвязи и телевидения. Мамчев Г.В.– М.: «Горячая линия – Телеком», 2007 |
Содержание
Дата добавления: 2015-09-14; просмотров: 2088;