評價、測試一直是廣播電視工程中一項非常重要的工作，而可視化的測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《彩色電視廣播測試圖》是目前廣泛用于模擬彩色電視廣播工程中的國家標準，無論是在電視節(jié)目制作、播出中心，還是電視發(fā)射臺、有線傳輸臺，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。事實上每天早上，在大多數(shù)的電視臺、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試圖，其目的在于用這種測試圖來觀察評價整個電視系統(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，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，為正式節(jié)目播出做好準備。因為這種測試圖綜合了彩色電視測量中使用的主要測試信號，包括格子信號、圓信號、亮度多波群信號或掃頻信號、階梯波信號、彩條信號、膚色及各種特殊的色塊信號等等，這正是該測試圖應(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試圖卻不能滿足數(shù)字電視系統(tǒng)有效測試的要求，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、場消隱脈沖寬度、基色或彩色信號電平、色差信號的壓縮系數(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)，它對圖像引人失真的機理和失真的表現(xiàn)與常規(guī)模擬電視也有很大差別。因此，傳統(tǒng)模擬電視評價測量方法及測試圖像和信號已經(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，同時還與源圖像素材信息的復(fù)雜程度緊密相關(guān)。所以測試圖像素材對于壓縮圖像質(zhì)量主觀評價結(jié)果具有重大影響。因此，研究制作適合于數(shù)字電視的綜合測試圖像，除了考慮包含一般彩色電視測試所需要的測試信號以外，還需要包含視頻壓縮編、解碼系統(tǒng)質(zhì)量評價的測試圖像序列，因為采用具有某些特點的運動圖像序列來測試視頻壓縮編、解碼系統(tǒng)質(zhì)量，已經(jīng)成為當(dāng)前視頻壓縮系統(tǒng)測試領(lǐng)域的共識。這也是我們研究制作數(shù)字電視綜合測試圖的重要意義之所在。 2 數(shù)字電視綜合測試圖的研究及制作方法 l) 數(shù)字電視綜合測試圖的方案設(shè)計 (1) 研究制作的數(shù)字電視綜合測試圖的視頻參數(shù)應(yīng)滿足ITU-R BT.601建議和國家標準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(Y)13.SMHz色差信號(CB/CR)6.75MHz ③每行總?cè)酉袼財?shù)：亮度信號(Y)864個，色差信號(CB/CR)432個，總?cè)訑?shù)1728個。 ④每行有效圖像取樣數(shù)：亮度信號720個，色差信號360個，總?cè)訑?shù)1440個。 ⑤取樣結(jié)構(gòu)：正交取樣，CB/CR與Y隔點重合。 ⑥編碼方式：亮度和色差信號都采用線性量化的PCM。 ⑦量化分辨率：對每個信號取樣值都以8或10比特量化。 ⑧模擬視頻帶寬：亮度信號(Y)5.75MHz 色差信號(CB/CR)2.75MHz。 (2) 數(shù)字電視綜合測試圖的組成內(nèi)容
數(shù)字電視也是彩色電視（只是信號的表示形式及信號的處理方法與模擬電視有所不同），因此在考慮數(shù)字電視測試圖包含哪些（測試信號）內(nèi)容時，我們根據(jù)彩色電視的基本特點，首先應(yīng)考慮包含一般彩色電視廣播測試圖的基本內(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和圓信號，觀察圖像清晰度和分辨率的多波群或掃頻信號，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（或階梯波）信號，觀察彩色重現(xiàn)是否正確的彩條信號及各種特殊色塊（包括膚色）信號等等；另外我們還考慮增加了在視頻測量中最常用的2T脈沖信號、彩色多波群信號和彩色階梯波信號，以及更為直觀的清晰度楔形條信號、斜波信號等，以便全面地觀察和評價彩色電視系統(tǒng)或設(shè)備的基本質(zhì)量。同時，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，同時還與源圖像素材信息的復(fù)雜程度密切相關(guān)的特點，數(shù)字電視綜合測試圖還應(yīng)包含一定長度和具有某些特點，對視頻壓縮編碼系統(tǒng)比較嚴格的運動測試圖形和圖像序列，這對于數(shù)字視頻壓縮系統(tǒng)主觀圖像質(zhì)量的有效評價是極其重要的。 (3) 測試圖中各種信號的技術(shù)要求及主要功能 數(shù) 字 電 視 綜 合 測 試 圖 數(shù)字電視綜合測試圖各種測試信號和圖像序列的技術(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,即2行/幀）和11條等距離的垂直白線或黑線（線寬約為2個像素）把整個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：主要用以評價電視顯示器和接收機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聚和色純是否良好。 ◆圓信號 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，其圓心位于有效圖像的垂直第288行、水平第360像素點的位置，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個像素寬。