高清晰度数字电视主观评价用测试图像

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国家标准 GB/T31001一2014 高清晰度数字电视主观评价用测试图像 Testmaterialstobeusedinsuhjectiveassessmentforhighdefinitionteleyision 2014-09-03发布 2015-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31001一2014 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 测试图像 存储与发行 提供者与商业限制 附录A(资料性附录)测试图像的选用 测试图像的统计特性 附录B资料性附录 附录c资料性附录)测试图像的苛刻度 2: 参考文献
GB/T31001一2014 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由国家新闻出版广电总局提出 本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会(SAC/Tc239)归口 本标准起草单位中央电视台、国家新闻出版广电总局广播电视规划院、国家新闻出版广电总局数 字电视标准工作组 本标准主要起草人:何宗就、陈默、崔建伟、邓向冬、高少君、李若霜、刘新、路晓俐、宁金辉,史萍、 王惠明、王珊、张宝安、张乾、朱军 m
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GB/I31001一2014 存储与发行 本标准规定的测试图像以10比特量化和无压缩方式进行存储与发行 提供者与商业限制 以上测试图像由中央电视台和国家新闻出版广电总局广播电视规划院提供 以上测试图像经使用授权后可用于技术评估、测试和演示使用,若用于商业目的使用,需另外授权 10o
GB/T31001一2014 附录A 资料性附录 测试图像的选用 A.1选用建议 在图像质量的主观评价中,可根据不同的评价目的、不同的应用类别选用一定数量的测试图像 因 为这些测试图像具有一定的代表性,可涵盖与被评价系统和设备性能相关的图像特性 对于基本图像质量评价,建议采用一般严格的测试图像;对于高要求的图像质量评价(如演插室质 量或后期处理等),建议采用严格的测试图像;对自适应处理系统性能的评价,建议采用很严格的测试 图像 测试图像的主要考察属性见表A.1和表A.2 表A.1序号1~25测试图像的主要考察项目 主要考察项目 运动 色键 图像序号 色度 色彩 彩色 亮度亮度 预测 制式 肤色 清晰度 块效应处理 纹理真实感 质感 细节还原 饱和度 细节层次与补偿 转换 效果 效果 l0 12 13 l4 15 l6
GB/I31001一2014 表A.1续 主要考察项目 运动 色键 图像序号 色度色彩 彩色 亮度亮度预测 制式 质感 肤色 块效应处理 清晰度 纹理真实感 细节 还原 饱和度 细节层次与补偿 转换 效果 效果 18 19 20 21 22 23 24 25 表A.2序号2647测试图像的主要考察项目 主要考察项目 处理 处理 处理处理 运动 处理处理处理信息量处理处理带有带有带有 l图像 叠加 色度 色彩 亮度预测与 斜飞快速特技 动画较少 较多大量 横飞上滚 序号 清晰度 字幕 补偿 字幕字幕字幕变化的图像图像噪声噪声嗓声 细节 还原 细节 的图像 效果 的能力的能力的能力图像的的能力的能力图像图像图像 能力 的能力的能力的能力 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 12
GB/T31001一2014 表A.2(续) 主要考察项目 处理 处理 处理处理 处理处理 带有带有 运动 处理信息量处理 处理带有 图像 叠加 色彩 色度 亮度预测与 横飞上滚斜飞快速特技动画较少较多大量 序号 清晰度 字幕 细节 还原 细节 补偿 字幕字幕 字幕变化的图像 图像噪声 噪声噪声 的图像 效果 的能力的能力的能力图像的的能力的能力图像图像图像 能力 的能力的能力的能力 36 37 3 39 40 4 42 43 44 4 46 47 13
GB/I31001一2014 附 录 B 资料性附录 测试图像的统计特性 B.1CM数据嫡 PCM(脉冲编码调制数据嫡E代表一幅图像的平均信息量,由式(B.1)给出 E=-r()xlgr( B.1 式中 图像信号的最小电平; Iwm 图像信号的最大电平; Imt P( -图像信号电平i发生的概率 本标准中各个测试图像的PCM数据嫡平均值(单位;比特每像素)见图B.1 12 10 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 测试图像Y分量的CM数据嫡平均值 2 图B.1测试图像的PCM数据嫡平均值 14
GB/T31001一2014 9101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 b 测试图像U分量的PCM数据嫡平均值 910l1121314151617181920212223242526272829303132333M3536373839404142 N 图像素材序号 e)测试图像V分量的CM数据嫡平均值 图B.1(续 B.2Ac能量 Ac(任一在一维或二维上频率不为零的DCT系数)能量代表图像空间活动性程度 AC能量被定 义为除Dc(在二维中频率为零的CT系数)系数之外的DCT系数的平方和,如式(B.2)所示 [>》 B.2 /AC AC 15
GB/I31001一2014 式中: c(m,n)'-c0,0)?; 习习 ac c(m,n) -DCT系数; N -在一场或一帧)中的DCT变换块的数目; AC -归一化因子,它是理论上的AC能量最大值,当变换块中一半区域为黑,另一半区域为 白时可得到AC能量最大值 本标准中各个测试图像的AC能量平均值见图B.2 1.2 0.6 0.2 12131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像索材序号 测试图像Y分量的AC能量平均值 0.5 0.45 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 .nlHl 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 测试图像U分量的AC能量平均值 图B.2测试图像的AC能量平均值 16
GB/T31001一2014 0.6 0.5 0.4 0.3 0." 0.1 .nl mm.ml 89101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 c)测试图像V分量的AC能量平均值 图B.2(续) B.3频谱嫡 频谐嫡代表了DCT系数的随机程度,用于评估基于DcT的降比特系统所需的比特率 频谱嫡由 式(B.3)定义 SE一 se B.3 N 式中: C(n1,n 习习Lc"" se log? c(" D\ 7n7n A-当 频谱嫡可分别在以下几种条件下计算,即帧内、帧间、帧、场 本标准中各个测试图像的帧内频谱嫡平均值见图B.3 17
GB/I31001?2014 10 9101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 ?? ?Y???? a 1516171819221222242526228293031323334353633839404142 1213 ?? b)?U???? ?B.3????? 18
GB/T31001一2014 12 10 9101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 c)测试图像V分量的频谱平均值 图B.3(续) B.4运动矢量 运动矢量用一个二维参数来逐块表示对象的运动情况 块匹配是一种常用的运动估计方法 为了表示图像的运动程度,需要使用两种统计特性,即一或 -场的平均矢量幅度,以及帆内或场内的标准差 这两种统计特性可在水平和垂直方向分别计算,如式 (B.4)和式(B.5)所示 -x.I和相所 -x B.4 /"x -习]-成和;-[对]- B.5 式中 X、Y -块矢量的水平和垂直分量; -X,Y在一场中的平均幅度; 'xAy -X、,Y，的标准差 ox、Gy 平均幅度代表了整体运动程度,而标准差代表了非均匀运动程度 本标准中使用块匹配法计算各测试图像帧内的水平运动矢量平均值见图B.4;水平运动矢量方差 平均值见图B.5;垂直运动矢量平均值见图B.6;垂直运动矢量方差平均值见图B.7 19
GB/I31001?2014 25 20 15 10 9101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 ?? ?B.4??????? 120 100 80 60 40 20 1516171819221222242526228293031323334353633839404142 1213 ?? ?B.5??????? 20
GB/T31001一2014 12 10 O l11213141516171819202122232425262728293031323334353637383940412 图像素材序号 图B.6测试图像垂直运动矢量平均值 120 100 80 60 40 20 121314151617181920212223242站2627282930313233343536373839404142 图像素材序号 图B.7测试图像垂直运动矢量方差平均值 B.5运动补偿预测误差功率 运动补偿后的/场差分信号即预测误差)由式(B.6)表示 (B.6 e(r,y)=f.(r 一f(r一uly一叭 y r 式中: 图像块中某一点像索的水平位置 21
GB/T31001一2014 -图像块中某一点像素的垂直位置 -第个块中的运动补偿帧/场差分信号; e 当前帧/场信号; f 前一个帧/场信号 -块运动矢量的水平分量 心 块运动矢量的垂直分量 EP预测误差能量)定义为差分信号的均方值,如式(B.7)所示 EP B.7 ep 式中 点高cGr. ep=！ 块的水平大小 -块的垂直大小 该统计特性值可被用来评估所选的序列是否能够严格检查采用运动补偿技术的降比特系统 本标准中各个测试图像帧的运动补偿预测误差功率(相对于基准白电平)见图B.8 -40 35 -30 -25 -20 -15 -10 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142 图像素材序号 图B.8测试图像的运动补偿预测误差功率平均值 22
GB/T31001一2014 附 录 c 资料性附录 测试图像的苛刻度 图像的苛刻度是指对图像进行压缩编码时,图像被压缩的难易程度,通常以每像素所需的平均比特 数表示 按照ITU-RBT.1210-3中2.7的规定,采用固定量化器的MPEG-2编码参考软件对测试图 像素材进行压缩,输出数据的总比特数与图像素材的总像素数之比,单位为比特每像素 每个像素所需 要的平均比特数越多,说明图像素材对压缩系统来说越严格 采用MPEG-2编码参考软件(版本;TM5.0),设定量化器尺度quantizer_scale一12(量化器尺度 码_scale_code=6,量化器尺度类型q_scale_type=0) 测试图像的苛刻度见图c.1,测试图像序列 苛刻度在ITU-RBT.1210-3电视节目苛刻度分布曲线及累积概率曲线中的位置分别见图c.2和图 C.3 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 张 " 维盔醉 菜鼻鼻翼蠢 m " 煎曾 技" 岩爱 金 声 图c.1测试图像的苛刻度 23
GB/I31001一2014 1.8 鞋 "器" 九龙 玫瑰 .6 三维动画 本标准各图像序列苛刻度 l.4 城广场 l.2 篮球 丰收麦田 美 0.8 街头- 片头特技 是球 0.6 你熟 演播室访谈 以鲜起润 0.4 /"物款 服鼓中出叠加 戏曲 整 /叠噗 水球 0.2 戏曲叠加噪声3 京剧青衣与嗓声 0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.52.6 谐刻度(比特每像素 图C.2测试图像序列苛刻度在ITU-RBT.1210-3电视节目苛刻度分布曲线中的位置 100 京剧青衣与噪声 戏曲叠加噪声3 90 戏曲叠加噪声2 水球 80 西北腰鼓 哀跳表孩只 70 o秋叶 60 花样游泳 戏曲叠加嘴声 民都 50 -URBT.1210中的电视 游冰 节目苛刻度累积概率曲线 近似值; 0 绸舞方阵 大地花海 飞蚁战队 本标准各图像序列苛刻度 30 也 蟋 马术、旋转的鸟笼2 20 花坛 九龙章 戏曲、自行车赛 演播室访谈、旋转的鸟笼1、滑雪 10 篮球、丰收麦田、街头、片头特技、足球 三维动间 l.5 2.5 背刻度(比特每像索 图c.3测试图像苛刻度在ITU-RBT.1210-3电视节目苛刻度累积概率曲线中的位置 24
GB/T31001一2014 参 考 文 献 [1]GY/T2282007标准清晰度数字电视主观评价用测试图像 [2]ITU-RBT500-11 Methodologyforthesubjeetive veassessmentofthequalityof televisionpictures forsubjeetive ofdigitalcodees ITU-RBT.802-1Testpiett eassessments uresandsequences cordin sgnalprodueedae ingtorecommendationITU-RBT.601 conveying [4]ITU-RBT.1210-3Testmaterialstobeusedinsubjeetiveassessment

高清晰度数字电视主观评价用测试图像GB/T31001-2014

随着科技的不断进步和人们对娱乐体验的追求，高清晰度数字电视已经成为现代家庭中不可或缺的一部分。然而，由于数字电视信号的复杂性和传输中可能存在的失真等问题，数字电视的画面质量很难通过客观参数来准确评价。因此，针对数字电视的主观评价尤为重要。而实现准确的主观评价则需要使用特定的测试图像。

《高清晰度数字电视主观评价用测试图像GB/T31001-2014》标准规定了数字电视画面质量主观评价所需的测试图像内容、制作方法和质量要求等方面的内容。这些测试图像可以用于高清数字电视的主观评价，以确保数字电视的画面质量达到一定的标准。

测试图像包括单色图像、多色彩条图像、灰阶图像等。这些图像可以模拟数字电视信号中的不同情况，如颜色失真、边缘模糊、运动模糊等问题。通过使用这些测试图像，评价人员可以准确地判断数字电视画面的质量，并给出相应的评价结果。

同时，《高清晰度数字电视主观评价用测试图像GB/T31001-2014》标准还规定了测试图像的制作方法和质量要求。测试图像必须制作精细，保证各个区域的亮度和颜色的一致性，以及图像的稳定性和可读性。这样才能有效地提高数字电视画面质量的评价准确性。

总之，《高清晰度数字电视主观评价用测试图像GB/T31001-2014》标准的发布，为数字电视画面质量的主观评价提供了可靠的依据。在数字电视行业相关工作者的努力下，我们相信数字电视画面质量的主观评价水平将会得到进一步提升。

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