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动态图像清晰度测量方法研究的背景
在阴极射线管(CRT)电视时代，由于CRT荧光粉的响应时间通常在1ms以内，对CRT电视而言，基本不存在响应时间的问题。用CRT电视观看节目时，观众欣赏运动图像时可以得到与静止图像类似的清晰效果，也就是静态清晰度和动态清晰度基本相同。
随着数字电视平板显示时代的到来，作为两大最成熟的平板显示技术，等离子(PDP)和液晶(LCD)电视由于工作原理造成在观看运动图像时，清晰度会比静止图像清晰度下降，运动图像清晰度话题也引起多方关注。一般来讲，由于技术原理的差异，PDP显示技术比LCD显示技术具有更好的运动图像清晰度，但如何确定一种标准的测试方法以判断运动图像清晰度的优劣，成为业界的研究热点。
2006年以来，中国电子视像行业协会组织企业开展了此方面的研究工作，并委托国家音视频及多媒体产品质量监督检验中心(信息产业部数字电视标准符合性检测中心)，开展相关摸底测试以及协会标准的制定等工作，2008年4月，先期完成了《等离子数字电视动态图像清晰度测量方法》(以下简称“测量方法”)，以指导企业采用统一的测量方法及测量结果进行宣传。本文将有关内容进行说明、讨论，不妥之处请共同商榷。
平板电视动态图像清晰度下降原因及改进方法
平板电视在显示运动图像时图像质量下降，最早是在研究PDP电视时发现的，因为PDP比LCD更早进入视频领域，但PDP和LCD电视都存在此现象。造成运动图像模糊现象的原因主要有三方面：第一，响应时间不够短；第二，人眼本身的视觉停留；第三，视频优化技术的问题。
通过大量的深入研究及原因分析，目前LCD电视的动态图像清晰度质量改进方法主要有：1)降低液晶本身的响应时间，包括采用新的液晶材料、液晶盒的设计、像素设计等；2)改进TFT-LCD的保持特性，有提高帧频和脉冲驱动两种方式。其中，120Hz就是提高帧频的方法，即采用120Hz的屏幕刷新频率，可大幅改善图像抖动程度，提高图像稳定性，它在提升液晶电视的动态显示效果方面确实能起到一定的作用。但除了电路的改善，120Hz技术必须建立在专用的屏幕(120Hz专用屏)基础上才能发挥作用。
此外，针对LCD的运动图像提升，还可采用背光源闪烁法、背光源扫描法、插入黑场法等脉冲驱动以及图像优化等，在一定程度上都提升了LCD的运动图像质量。
对于PDP而言，由于其为自发光，不存在响应时间，运动图像效果整体具有一定的优势。但根据研究发现，PDP存在着彩色拖尾现象。当前。PDP也在电路处理中采用快速运动补偿技术和高清图像处理等技术，进一步提高图像动态效果。测量方法标准的地位和意义
按照目前《中华人民共和国标准化法》的分类原则，我国标准由四层架构组成，即国家标准(GB)、行业标准(电子行业为SJ)、地方标准(DB)和企业标准(QB)。
此次颁布的测量方法为协会标准，目前从法律地位上来讲，协会标准没有一个明确的定位，但个人认为：协会是由一个行业的多个企业组成的民间社团组织，对整个行业发展具有一定的指导作用。为此，个人认为“协会标准”可看作是“多个企业共同遵守的统一企业标准”，对行业发展具有积极的指导意义。待条件成熟后，可通过标准化程序转化为国家或行业标准。
测量方法的主要内容
1、适用范围
此测量方法适用于PDP数字电视产品(包含一体机和显示器)的动态清晰度测量，其他成像技术的平板产品也可参照适用。
可见，测量方法主要是针对PDP产品，对其他类型产品只具有指导意义。
2、定义
在测量方法中明确规定了静态图像清晰度和动态图像清晰度的概念。
静态图像清晰度(static picturedefinition)：显示静态图像时，人眼能察觉到的电视图像细节清晰程度，用电视线表示。
动态图像清晰度(moving picturedefinition)：以一定速度显示动态图像时，人眼能察觉到的电视图像细节清晰程度，用电视线表示。
3、测量方法
读数原理
测量方法采用了专业测试人员人眼直观观看的通用读数原则，其原理为：眼科学的研究表明，人眼观察到运动物体时，眼球会追踪这个运动物体，并不断聚焦以观察清楚，人眼直观观察读数法正是利用人眼的这个生理特性，是最接近并符合实际观看图像现实的。
测试信号的选择
测试信号的格式采用同我国广播高清信号一致的1920×1080i／50Hz。在动态清晰度测试卡选择时主要考虑了以下原则：
(1)易于测试人员直观读数，不能太复杂；
(2)可以考核灰阶响应时间对运动清晰度的影响。
根据以上原则，推荐使用的动态清晰度测试卡应至少包括以下内容：
a)用于检查清晰度的垂直条形线簇，要求至少为4根黑线3根白线，灰度电平以8比特格式描述；
b)图形的内容分成9部分，分别用来测试不同情况的清晰度；
c)第1～3部分的背景灰度为255，目标线的灰度级依次为0，128，192；
d)第4～6部分的背景灰度为192，目标线的灰度级依次为0，96，144；
e)第7-9部分的背景灰度为128，目标线的灰度级依次为0，64，96。
动态清晰度测试卡图例见图1。
测试信号运动速度的选择
根据国外大量的统计分析，发现：不同电视节目的运动速度是不同的，风景画面的运动速度：2.5～4.5PPF(每场像素数—Pixel PerField)；电视剧画面的运动速度：5.0～9.5PPF；体育节目画面的运动速度：10.0～19.0PPF。
PPF的概念可理解为一幅画面从电视屏幕左边移动到右边，所需要的时间。对于50Hz系统，4.5PPF相当于画面从左边移动到右边需要的时间为8.5秒。
在测量方法中，主要考核4.5PPF和5，0PPF的动态清晰度，之所以考核这两个速度的原因为：
(1)这两个速度适合于大多数电视节目的运动速度； (2)根据科学研究，人眼存在着视觉惰性，超过6.5PPF后，人眼对运动效果的敏感性急剧下降；
(3)同时考核4.5PPF和5.0PPF，兼顾了电视对半个像素和整数像素的动态提升，更具有全面性。
测试步骤
(1)按照SJff 11348-2006《数字电视平板显示器测量方法》的要求，调节被测样品到标准测试状态； (2)调整视频测试信号发生器图像运动设置，让测试图像以4.5PPF速度水平运动；
(3)观察动态图像清晰度测试卡的9个灰度级别的清晰度并分别记录；
(4)将不同灰度级别的清晰度值求算术平均，记录该结果为R1；
(5)调整视频测试信号发生器图像运动设置，让测试图像以5.0PPF速度水平运动；
(6)观察动态图像清晰度测试卡的9个灰度级别的清晰度并记录；
(7)将不同灰度级别的清晰度值求算术平均，记录该结果为R2；
(8)最终动态清晰度为(R1+R2)/2，对结果进行“四舍五入”取整运算。
读数原则
测量方法是由测试人员来直观判断，必然存在着一定的主观性，为进一步消除主观性，保证测试结果尽可能一致，给出如下的读数原则供测试人员参考。
(1)采用直观法由专业人员观测，且不受观测方法和观测距离的限制；
(2)推荐由多位专业人员观测，取各自的平均值作为最终结果；
(3)按尚可清晰分辨全部线条(4黑、3白)对应的清晰度上限读数；
(4)不把黑／白线条可能出现的不处处等宽、等间距误判为不清晰；
(5)不把黑／白线条不连续但数量不减少误判为不清晰。
摸底测试结果分析
2008年1月底开始，国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心对20多个型号的电视机样品进行了摸底测试，通过测试，掌握了第一手的试验数据，验证了测量方法的可行性、可操作性。
从图2可看出，随着运动速度的加快，LCD动态清晰度会下降，采用运动补偿技术的产品，动态清晰度会显著提升。
从图3可看出，随着运动速度的加快，PDP动态清晰度会上下波动，下降幅度不明显。
总结
随着平板时代和高清时代的来临，动态图像清晰度成为一个热门话题，其测试方法也成为国际上的研究热点。此次提出的等离子动态清晰度测试方法只是一个初步的衡量准则，对市场宣传可起到一定的规范作用。但平板电视动态图像清晰度的测试是非常复杂的课题，需要进一步的深入研究。最终形成一种人眼直观测试和仪器客观测试配合的完整测试方法是我们的目标，但需要相关企业、研究机构共同开展此方面的技术研究、摸底测试等工作。
我们相信，随着技术的进步，平板数字电视的动态图像清晰度会不断取得提升，最终会解决此问题。
在阴极射线管(CRT)电视时代，由于CRT荧光粉的响应时间通常在1ms以内，对CRT电视而言，基本不存在响应时间的问题。用CRT电视观看节目时，观众欣赏运动图像时可以得到与静止图像类似的清晰效果，也就是静态清晰度和动态清晰度基本相同。
随着数字电视平板显示时代的到来，作为两大最成熟的平板显示技术，等离子(PDP)和液晶(LCD)电视由于工作原理造成在观看运动图像时，清晰度会比静止图像清晰度下降，运动图像清晰度话题也引起多方关注。一般来讲，由于技术原理的差异，PDP显示技术比LCD显示技术具有更好的运动图像清晰度，但如何确定一种标准的测试方法以判断运动图像清晰度的优劣，成为业界的研究热点。
2006年以来，中国电子视像行业协会组织企业开展了此方面的研究工作，并委托国家音视频及多媒体产品质量监督检验中心(信息产业部数字电视标准符合性检测中心)，开展相关摸底测试以及协会标准的制定等工作，2008年4月，先期完成了《等离子数字电视动态图像清晰度测量方法》(以下简称“测量方法”)，以指导企业采用统一的测量方法及测量结果进行宣传。本文将有关内容进行说明、讨论，不妥之处请共同商榷。
平板电视动态图像清晰度下降原因及改进方法
平板电视在显示运动图像时图像质量下降，最早是在研究PDP电视时发现的，因为PDP比LCD更早进入视频领域，但PDP和LCD电视都存在此现象。造成运动图像模糊现象的原因主要有三方面：第一，响应时间不够短；第二，人眼本身的视觉停留；第三，视频优化技术的问题。
通过大量的深入研究及原因分析，目前LCD电视的动态图像清晰度质量改进方法主要有：1)降低液晶本身的响应时间，包括采用新的液晶材料、液晶盒的设计、像素设计等；2)改进TFT-LCD的保持特性，有提高帧频和脉冲驱动两种方式。其中，120Hz就是提高帧频的方法，即采用120Hz的屏幕刷新频率，可大幅改善图像抖动程度，提高图像稳定性，它在提升液晶电视的动态显示效果方面确实能起到一定的作用。但除了电路的改善，120Hz技术必须建立在专用的屏幕(120Hz专用屏)基础上才能发挥作用。
此外，针对LCD的运动图像提升，还可采用背光源闪烁法、背光源扫描法、插入黑场法等脉冲驱动以及图像优化等，在一定程度上都提升了LCD的运动图像质量。
对于PDP而言，由于其为自发光，不存在响应时间，运动图像效果整体具有一定的优势。但根据研究发现，PDP存在着彩色拖尾现象。当前。PDP也在电路处理中采用快速运动补偿技术和高清图像处理等技术，进一步提高图像动态效果。测量方法标准的地位和意义
按照目前《中华人民共和国标准化法》的分类原则，我国标准由四层架构组成，即国家标准(GB)、行业标准(电子行业为SJ)、地方标准(DB)和企业标准(QB)。
此次颁布的测量方法为协会标准，目前从法律地位上来讲，协会标准没有一个明确的定位，但个人认为：协会是由一个行业的多个企业组成的民间社团组织，对整个行业发展具有一定的指导作用。为此，个人认为“协会标准”可看作是“多个企业共同遵守的统一企业标准”，对行业发展具有积极的指导意义。待条件成熟后，可通过标准化程序转化为国家或行业标准。
测量方法的主要内容
1、适用范围
此测量方法适用于PDP数字电视产品(包含一体机和显示器)的动态清晰度测量，其他成像技术的平板产品也可参照适用。
可见，测量方法主要是针对PDP产品，对其他类型产品只具有指导意义。
2、定义
在测量方法中明确规定了静态图像清晰度和动态图像清晰度的概念。
静态图像清晰度(static picturedefinition)：显示静态图像时，人眼能察觉到的电视图像细节清晰程度，用电视线表示。
动态图像清晰度(moving picturedefinition)：以一定速度显示动态图像时，人眼能察觉到的电视图像细节清晰程度，用电视线表示。
3、测量方法
读数原理
测量方法采用了专业测试人员人眼直观观看的通用读数原则，其原理为：眼科学的研究表明，人眼观察到运动物体时，眼球会追踪这个运动物体，并不断聚焦以观察清楚，人眼直观观察读数法正是利用人眼的这个生理特性，是最接近并符合实际观看图像现实的。
测试信号的选择
测试信号的格式采用同我国广播高清信号一致的1920×1080i／50Hz。在动态清晰度测试卡选择时主要考虑了以下原则：
(1)易于测试人员直观读数，不能太复杂；
(2)可以考核灰阶响应时间对运动清晰度的影响。
根据以上原则，推荐使用的动态清晰度测试卡应至少包括以下内容：
a)用于检查清晰度的垂直条形线簇，要求至少为4根黑线3根白线，灰度电平以8比特格式描述；
b)图形的内容分成9部分，分别用来测试不同情况的清晰度；
c)第1～3部分的背景灰度为255，目标线的灰度级依次为0，128，192；
d)第4～6部分的背景灰度为192，目标线的灰度级依次为0，96，144；
e)第7-9部分的背景灰度为128，目标线的灰度级依次为0，64，96。
动态清晰度测试卡图例见图1。
测试信号运动速度的选择
根据国外大量的统计分析，发现：不同电视节目的运动速度是不同的，风景画面的运动速度：2.5～4.5PPF(每场像素数—Pixel PerField)；电视剧画面的运动速度：5.0～9.5PPF；体育节目画面的运动速度：10.0～19.0PPF。
PPF的概念可理解为一幅画面从电视屏幕左边移动到右边，所需要的时间。对于50Hz系统，4.5PPF相当于画面从左边移动到右边需要的时间为8.5秒。
在测量方法中，主要考核4.5PPF和5，0PPF的动态清晰度，之所以考核这两个速度的原因为：
(1)这两个速度适合于大多数电视节目的运动速度； (2)根据科学研究，人眼存在着视觉惰性，超过6.5PPF后，人眼对运动效果的敏感性急剧下降；
(3)同时考核4.5PPF和5.0PPF，兼顾了电视对半个像素和整数像素的动态提升，更具有全面性。
测试步骤
(1)按照SJff 11348-2006《数字电视平板显示器测量方法》的要求，调节被测样品到标准测试状态； (2)调整视频测试信号发生器图像运动设置，让测试图像以4.5PPF速度水平运动；
(3)观察动态图像清晰度测试卡的9个灰度级别的清晰度并分别记录；
(4)将不同灰度级别的清晰度值求算术平均，记录该结果为R1；
(5)调整视频测试信号发生器图像运动设置，让测试图像以5.0PPF速度水平运动；
(6)观察动态图像清晰度测试卡的9个灰度级别的清晰度并记录；
(7)将不同灰度级别的清晰度值求算术平均，记录该结果为R2；
(8)最终动态清晰度为(R1+R2)/2，对结果进行“四舍五入”取整运算。
读数原则
测量方法是由测试人员来直观判断，必然存在着一定的主观性，为进一步消除主观性，保证测试结果尽可能一致，给出如下的读数原则供测试人员参考。
(1)采用直观法由专业人员观测，且不受观测方法和观测距离的限制；
(2)推荐由多位专业人员观测，取各自的平均值作为最终结果；
(3)按尚可清晰分辨全部线条(4黑、3白)对应的清晰度上限读数；
(4)不把黑／白线条可能出现的不处处等宽、等间距误判为不清晰；
(5)不把黑／白线条不连续但数量不减少误判为不清晰。
摸底测试结果分析
2008年1月底开始，国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心对20多个型号的电视机样品进行了摸底测试，通过测试，掌握了第一手的试验数据，验证了测量方法的可行性、可操作性。
从图2可看出，随着运动速度的加快，LCD动态清晰度会下降，采用运动补偿技术的产品，动态清晰度会显著提升。
从图3可看出，随着运动速度的加快，PDP动态清晰度会上下波动，下降幅度不明显。
总结
随着平板时代和高清时代的来临，动态图像清晰度成为一个热门话题，其测试方法也成为国际上的研究热点。此次提出的等离子动态清晰度测试方法只是一个初步的衡量准则，对市场宣传可起到一定的规范作用。但平板电视动态图像清晰度的测试是非常复杂的课题，需要进一步的深入研究。最终形成一种人眼直观测试和仪器客观测试配合的完整测试方法是我们的目标，但需要相关企业、研究机构共同开展此方面的技术研究、摸底测试等工作。
我们相信，随着技术的进步，平板数字电视的动态图像清晰度会不断取得提升，最终会解决此问题。