評(píng)價(jià)、測(cè)試一直是廣播電視工程中一項(xiàng)非常重要的工作，而可視化的測(cè)試圖由于提供了更為直觀、快捷的方法，方便了電視工作者了解系統(tǒng)或設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量狀況得到了廣泛的應(yīng)用。 GB2097-1997《彩色電視廣播測(cè)試圖》是目前廣泛用于模擬彩色電視廣播工程中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，無論是在電視節(jié)目制作、播出中心，還是電視發(fā)射臺(tái)、有線傳輸臺(tái)，甚至在電視設(shè)備的生產(chǎn)或維修部門，都用得非常之廣泛。事實(shí)上每天早上，在大多數(shù)的電視臺(tái)、大多數(shù)的電視節(jié)目頻道，在正式節(jié)目播出之前，都在播放這種類似功能的測(cè)試圖，其目的在于用這種測(cè)試圖來觀察評(píng)價(jià)整個(gè)電視系統(tǒng)（包括播出系統(tǒng)、發(fā)送/傳輸系統(tǒng)和接收顯示系統(tǒng)）的質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，為正式節(jié)目播出做好準(zhǔn)備。因?yàn)檫@種測(cè)試圖綜合了彩色電視測(cè)量中使用的主要測(cè)試信號(hào)，包括格子信號(hào)、圓信號(hào)、亮度多波群信號(hào)或掃頻信號(hào)、階梯波信號(hào)、彩條信號(hào)、膚色及各種特殊的色塊信號(hào)等等，這正是該測(cè)試圖應(yīng)用得如此廣泛的主要原因。
然而，這種模擬彩色電視環(huán)境中十分通用的綜合測(cè)試圖卻不能滿足數(shù)字電視系統(tǒng)有效測(cè)試的要求，其原因除了在某些基本參數(shù)上（例如在有效圖像尺寸或行、場(chǎng)消隱脈沖寬度、基色或彩色信號(hào)電平、色差信號(hào)的壓縮系數(shù)及視頻帶寬等方面）數(shù)字電視與模擬電視有所差別以外，更重要的還由于數(shù)字電視系統(tǒng)主要技術(shù)環(huán)節(jié)采用了與常規(guī)模擬電視完全不同的電路技術(shù)，其中特別是對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量有決定性影響的高效視頻壓縮的信源編、解碼技術(shù)環(huán)節(jié)，它對(duì)圖像引人失真的機(jī)理和失真的表現(xiàn)與常規(guī)模擬電視也有很大差別。因此，傳統(tǒng)模擬電視評(píng)價(jià)測(cè)量方法及測(cè)試圖像和信號(hào)已經(jīng)不能完全或正確反映壓縮圖像主觀質(zhì)量的變化。鑒于視頻壓縮圖像質(zhì)量除了與視頻壓縮編、解碼的算法及視頻信息的壓縮程度有關(guān)以外，同時(shí)還與源圖像素材信息的復(fù)雜程度緊密相關(guān)。所以測(cè)試圖像素材對(duì)于壓縮圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)結(jié)果具有重大影響。因此，研究制作適合于數(shù)字電視的綜合測(cè)試圖像，除了考慮包含一般彩色電視測(cè)試所需要的測(cè)試信號(hào)以外，還需要包含視頻壓縮編、解碼系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)價(jià)的測(cè)試圖像序列，因?yàn)椴捎镁哂心承┨攸c(diǎn)的運(yùn)動(dòng)圖像序列來測(cè)試視頻壓縮編、解碼系統(tǒng)質(zhì)量，已經(jīng)成為當(dāng)前視頻壓縮系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域的共識(shí)。這也是我們研究制作數(shù)字電視綜合測(cè)試圖的重要意義之所在。 2 數(shù)字電視綜合測(cè)試圖的研究及制作方法 l) 數(shù)字電視綜合測(cè)試圖的方案設(shè)計(jì) (1) 研究制作的數(shù)字電視綜合測(cè)試圖的視頻參數(shù)應(yīng)滿足ITU-R BT.601建議和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14857-93《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù) 規(guī)范》 625/50/2:1 4：2 SDTV系統(tǒng)基本參數(shù)主要包括： ①編碼信號(hào)形成式：EY'＝0.299ER'＋0.587EG'＋0.114EB' ECB'＝0.564(EB'－EY') ECB'＝0.713(ER'－EY') ②取樣頻率：亮度信號(hào)(Y)13.SMHz色差信號(hào)(CB/CR)6.75MHz ③每行總?cè)酉袼財(cái)?shù)：亮度信號(hào)(Y)864個(gè)，色差信號(hào)(CB/CR)432個(gè)，總?cè)訑?shù)1728個(gè)。 ④每行有效圖像取樣數(shù)：亮度信號(hào)720個(gè)，色差信號(hào)360個(gè)，總?cè)訑?shù)1440個(gè)。 ⑤取樣結(jié)構(gòu)：正交取樣，CB/CR與Y隔點(diǎn)重合。 ⑥編碼方式：亮度和色差信號(hào)都采用線性量化的PCM。 ⑦量化分辨率：對(duì)每個(gè)信號(hào)取樣值都以8或10比特量化。 ⑧模擬視頻帶寬：亮度信號(hào)(Y)5.75MHz 色差信號(hào)(CB/CR)2.75MHz。 (2) 數(shù)字電視綜合測(cè)試圖的組成內(nèi)容
數(shù)字電視也是彩色電視（只是信號(hào)的表示形式及信號(hào)的處理方法與模擬電視有所不同），因此在考慮數(shù)字電視測(cè)試圖包含哪些（測(cè)試信號(hào)）內(nèi)容時(shí)，我們根據(jù)彩色電視的基本特點(diǎn)，首先應(yīng)考慮包含一般彩色電視廣播測(cè)試圖的基本內(nèi)容，例如觀察顯示設(shè)備掃描非線性失真和幾何失真的格子信號(hào)和圓信號(hào)，觀察圖像清晰度和分辨率的多波群或掃頻信號(hào)，觀察亮度非線性失真情況以及顯示器白平衡調(diào)整是否正確的灰度級(jí)（或階梯波）信號(hào)，觀察彩色重現(xiàn)是否正確的彩條信號(hào)及各種特殊色塊（包括膚色）信號(hào)等等；另外我們還考慮增加了在視頻測(cè)量中最常用的2T脈沖信號(hào)、彩色多波群信號(hào)和彩色階梯波信號(hào)，以及更為直觀的清晰度楔形條信號(hào)、斜波信號(hào)等，以便全面地觀察和評(píng)價(jià)彩色電視系統(tǒng)或設(shè)備的基本質(zhì)量。同時(shí)，還根據(jù)數(shù)字電視系統(tǒng)采用了MPEG2視頻壓縮的信源編、解碼技術(shù),其系統(tǒng)圖像質(zhì)量除與壓縮編碼算法及視頻信息壓縮程度有關(guān)之外，同時(shí)還與源圖像素材信息的復(fù)雜程度密切相關(guān)的特點(diǎn)，數(shù)字電視綜合測(cè)試圖還應(yīng)包含一定長(zhǎng)度和具有某些特點(diǎn)，對(duì)視頻壓縮編碼系統(tǒng)比較嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)測(cè)試圖形和圖像序列，這對(duì)于數(shù)字視頻壓縮系統(tǒng)主觀圖像質(zhì)量的有效評(píng)價(jià)是極其重要的。 (3) 測(cè)試圖中各種信號(hào)的技術(shù)要求及主要功能 數(shù) 字 電 視 綜 合 測(cè) 試 圖 數(shù)字電視綜合測(cè)試圖各種測(cè)試信號(hào)和圖像序列的技術(shù)要求及主要功能分述如下： ◆灰底白格或黑格背景圖案 A、 要求：灰底白格或灰底黑格背景圖案是由8條等距離的水平白線或黑線（線寬為1行/場(chǎng),即2行/幀）和11條等距離的垂直白線或黑線（線寬約為2個(gè)像素）把整個(gè)電視有效圖像劃分成水平12格和垂直9格的方格背景，其白線或黑線的亮度電平為100%或0%視頻幅度，灰底的亮度電平為50%視頻幅度。 B、 主要用途：主要用以評(píng)價(jià)電視顯示器和接收機(jī)圖像的幾何失真和掃描非線性失真，白格線和灰底還可分別檢查顯示器的會(huì)聚和色純是否良好。 ◆圓信號(hào) A、 要求：在灰底白格或黑格的背景圖案的中央疊加了圓信號(hào)，其圓心位于有效圖像的垂直第288行、水平第360像素點(diǎn)的位置，垂直方向圓的幅度約為圖像的高度（即575行），水平方向圓的幅度為539個(gè)像素寬。