WVR611检验标清及高清节目技术质量.docx

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WVR611检验标清及高清节目技术质量

检验标清及高清节目技术质量

　　概述

　　问题：

在基本完成从模拟到数字技术的转变后，电影频道节目中心需要新的监测方法和监测仪器、按照新的技术标准对数字标清和高清节目图像质量进行客观监测,从而综合评价节目技术质量。

其中，防止非法彩色是关键问题。

　　解决方案：

电影频道节目中心采用带有菱形显示和箭头显示功能的泰克WVR610A/611A\WFM700波形多功能监测仪以及带有环绕立体声监测功能的泰克WVR7100多功能监测仪来分别满足标清和高清节目制作及技术质量检验的要求。

　　优点：

带有菱形和箭头显示功能的监测仪能够十分方便地判断RGB信号是否合法或有效，同时显示超标信号的信号分量、所在图像部位、起始时间等重要信息。

　　背景：

　　从模拟转为数字后的电视图像监测新需求

　　电影频道节目中心在中国广播电影电视数字化进程中率先完成了由模拟向数字技术的转变，并在2006年7月开播高清电影频道，开始了从标清向高清过渡的征程。

　　由于数字信号的特性，数字节目的亮度信号和色差信号在传输过程中的最高限量值都不同于模拟信号，所以对于数字节目的监测不能采用传统的模拟信号标　准和监测方法。

此外，由于用户端显示图像的RGB信号是由中间环节的变换信号YPbPr转换而成的，各种格式变换都会限制色域的范围，从而导致合法的YPbPr信号在转换后因色域越限而成为非法的无效信号。

而这也是数字节目图像质量监测的重要问题之一。

　　为此，新的标清和高清数字电视节目录像磁带的录制规范中就规定了RGB信号电平幅度为-35mv~735mv，亮度信号（Y）电平幅度为-7mv~721mv，复合信号电平最大800mv（主要是为模拟信号发射要求而规定的标准），底电平仍为0~50mv。

而采用新的监测方法和检测仪器，按照新规定的标准来监测图像质量，就成了现今数字节目技术质量评估的新课题。

　　挑战：

　　如何发现非法、无效信号

　　在数字域里，除了主观评价之外，使用监测仪监测信号色域不越限来评价数字节目图RGB像质量是不可忽视的有效方法，而监测仪就是全面检验节目技术质量的另一只标准的眼睛。

　　为了监测RGB信号是否超出所在通道的动态范围而产生信号限幅、压缩、串扰或其他形式的失真，就必须选择能够正确监测和判断图像信号是合法还是非法、是有效还是无效信号的监测设备。

　　经过比较后，电影频道节目中心认为带有菱形和箭头显示功能的监测仪能十分方便地判断RGB信号是否合法或有效，其中菱形显示是监视SDI信号是否超过RGB≤735mv的规定，而箭头显示则是监视SDI信号转换为模拟复合信号时，复合全电视信号是否超过800mv的规定。

　　菱形显示不仅可以随意设置色域容限告警值（即信号电平标准值），从而显示图像信号是否超标，还具有其它多项功能：

　　·菱形图的RGB信号座标和状态条的告警显示信息能够清楚地显示出哪些分量信号超标；

　　·超标图像突显功能能够突出显示画面中哪些部位的图像信号超标；

　　·通过状态显示菜单可以具体查看超标信号产生的起始时间；

　　·为了使那些少量、短暂的信号越限不判定为超标信号，菱形显示还可以通过面积百分比的门限值设置来辅助判定图像信号是否超标的界限。

　　在这样的考量下，电影频道节目中心选择了具有菱形显示和箭头显示的泰克监测仪解决方案。

　　菱形显示：

　　一目了然的超标信号信息显示

　　信号超标的图像信号

　　当“录制规范”中的RGB信号幅度-35mv~735mv标准值设定后，菱形显示图中里圈的黄色菱形线框是0~700mv迹线，而外圈的蓝色线框是-35mv~735mv迹线（图

（1）示）。

图1

　　凡是在蓝色线框以内显示的信号光迹都是未超标的图像信号（图

（2）示）；凡是在蓝色线框以外显示的信号光迹都是超标的图像信号（图（3）示），这样就可以通过目视菱形显示图、告警图标、状态菜单记录以及耳听声音告警提示综合监视图像信号超标状况。

图2

图3

　　判定哪些分量信号超标

　　菱形显示的三个分量信号座标图能够直观地显示出在蓝色线框以外的超标信号究竟是哪些分量信号超标。

图（4）是菱形显示中几种不同颜色的分量信号超出标准值的光迹显示状态。

图4

　　图中超标信号的绿色光迹显示在“B”方向的蓝色线框以外，是图像信号中的蓝色分量信号超标，造成蓝色信号非法（图（5）示）；同理，显示在“R”方向蓝色线框以外，则是红色分量信号超标，造成红色信号非法（图（6）示）；显示在“G”方向蓝色线框以外，是绿色分量信号超标，造成绿色信号非法（图（7）示）。

在上下菱形图中间垂直线上显示的信号光迹如果超过两个菱形蓝色线框的两个顶点，说明白电平过高，造成亮度信号（Y）超标（图（8）示）。

图5

图6

图7

图8

　　判定画面中哪些部位的信号超标

　　当“超标图像突显”功能设置后，图像中超标部分的信号像素显示为马赛克，这样就可以清楚地辩别出画面中哪些部位的图像信号超标，图（9）中显示为马赛克状态的部位就是亮度信号超标的图像信号。

图9

　　判定超标信号的开始时间和结束时间

　　状态显示菜单不仅可以记录超标信号的类别（例如R-r-G-g-B-b等，其中大写的R-G-B是分量信号正向超标，小写的r-g-b是分量信号负向超标），而且还能详细记录超标信号产生的确切开始时间和结束时间（如图（10）示）。

图10

　　设定告警信息何时启动？

　　在菱形显示中，可以设定画面中超标部分的图像像素占画面总像素的百分比门限值来判定图像信号超标或未超标的界限，百分比门限值设置后（例如1%），当画面中超标部分的图像像素占画面总像素的百分比达到或超过1%时，告警信息启动，提示相关信号已经超标；如果百分比未达到1%时，既使是有超标信号存在，告警信息不启动，因为这些都是少量、瞬间或短暂的信号色域越限，所以不判定信号超标。

　　箭头显示：

　　一目了然的图像质量监测

　　箭头显示实际上是绘出了亮度信号（Y）随色度信号（C）变化的轨迹图，它不仅可以在复合环境中进行色域监测，而且还可以在分量环境中不必使用编码器就能直接观察到图像信号复合后的色域越限状况，因此，在监测数字节目图像质量时，用箭头显示来监测实际视频信号在复合格式中的色域越限状况是确保节目图像质重的有效方法。

　　当复合信号幅度800mv和亮度信号幅度-7mv~721mv标准值设定后（如图（11）示），图中的800mv斜线就是代表亮度信号（Y）与色度信号（C）相加之和（Y+C）的刻度线，称为“上等幅度线”，在这条线上各点的（Y+C）总幅度值是800mv，但各点的亮度信号（Y）或色度信号（C）电平是各不相同的，斜线上的图像信号颜色自上而下分别是白、黄、青、绿、品红、红、蓝、黑各种颜色的显示区域。

凡是在800mv“上等幅度线”以内显示的信号光迹都是复合色域未超标的图像信号（如图（11）示），凡是在800mv“上等幅度线”以外显示的信号光迹都是复合色域超标的图像信号（如图（12）示）。

　　图中左侧的垂直线就是亮度信号（Y）的显示区域，如果图像信号显示的光迹只有左侧的垂直白线而没有其他光迹，那么这时的图像信号就是没有其他色彩的黑白片（如图（13）示）。

图（11）（12）（13）中左上角的103%就是亮度信号（Y）的最大值721mv电平值，而左下角的-1%就是亮度信号（Y）的最小值-7mv电平。

凡是在103%上限以下显示的信号光迹都是亮度信号未超标的图像信号（如图（11）示），凡是在103%以上显示的信号光迹都是亮度信号超标的图像信号（如图（12）示）。

　　根据以上菱形和箭头显示的监测方法及相关显示信息并与主观评价相结合，就可以综合评价数字节目图像质量。

图11

 图12

图13

　　总结：

　　泰克WVR600系列及WFM700/WVR7100——支持SD/HD、简便易学、显示灵活、功能丰富的波形监测仪

　　泰克WVR610A/611A波形多功能检测仪及WFM700/WVR7100多功能检测仪所具有的菱形显示和箭头显示功能能够非常方便、直观地显示对数字电视信号的监测和分析结果，使得电视台能够非常有效地对数字标清和高清电视节目技术质量进行客观的监测。

　　在电视节目由模拟向数字的转换过程中，我们希望能够在对节目进行主观评价的同时，还要重视采用全新的监测方法和监测仪器、按照新的技术标准对数字节目图像质量进行便捷、有效、全方位的技术质量客观监测,尤其是前期拍摄时的技术质量监测,从而确保数字节目技术质量。

　　在我们所作的数字节目客观监测中，泰克的监测产品表现出全新的功能、出众的质量和显示的灵活性，能够非常方便地在屏幕上显示图像信号及其各种非法、无效信号的详细细节，而且容易掌握、使用简便，是保证我们数字节目信号质量的最佳解决方案。