GY T 326-2019 监视器亮度和对比度校准用PLUGE测试信号规范及校准步骤.pdf

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1、 GY 中 华 人 民 共 和 国 广 播 电 视 行 业 标 准 GY/T 326 2019 监视器亮度和对比度校准用 PLUGE 测试 信号规范及校准步骤 Specifications of PLUGE test signals and alignment procedures for setting of brightness and contrast of monitors （ ITU-R BT.814-4:2018,Specifications of PLUGE test signals and alignment procedures for setting of brightne

2、ss and contrast of displays,MOD） 2019 - 10 - 11 发布 2019 - 10 - 11 实施 国家广播电视总局 发布 GY/T 326 2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 缩略语 . 1 4 PLUGE测试信号 规范 . 1 4.1 概述 . 1 4.2 超高清及高清 PLUGE测试信号 . 2 4.3 标清 PLUGE测试信号 . 4 5 监视器亮度和对比度校准步骤 . 6 5.1 HDR监视器 . 6 5.2 SDR监视器 . 7 附录 A（资料性附录） 本标准与 ITU-R BT.814-4:

3、2018相比的结构变化情况 . 8 附录 B（资料性附录） 非参考观看环境下 HLG 监视器的伽马调整 . 9 附录 C（资料性附录） 非参考观看环境下 PQ 监视器的黑电平控制 . 10 GY/T 326 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用 ITU-R BT.814-4:2018 显示器亮度和对比度校准用 PLUGE测试信号 规范及校准步骤 。 本标准与 ITU-R BT.814-4:2018相比，在结构上有较多调整，附录 A中列出了本标准与 ITU-R BT.814-4:2018章条编号变化对照一览表。 本标准与 I

4、TU-R BT.814-4:2018的技术性差异及其原因如下： 根据我国的电视制式，删除了与 525行电视系统相关 的 内容 ； 为增强本标准的可操作性，在监视器亮度和对比度校准步骤中增加第一个步骤，明确了应 根据 监视器的监看图像格式，输入并显示相应格式的 PLUGE测试信号 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会（ SAC/TC 239）归口。 本 标准 起草单位：国家 广播电视 总局广播电视规划院。 本 标准主要起草人：王惠明、宁金辉、邓向冬、张乾、欧臻彦。 GY/T 326 2019 1 监视器亮度和对

5、比度 校准 用 PLUGE 测试 信号规范及校准 步骤 1 范围 本标准规定了广播电视行业用监视器亮度和对比度校准用 PLUGE测试信号 及 校准步骤 。 本标准适用于广播电视行业用超高清晰度、高清晰度和标准清晰度监视器的研发、生产、测试和运 行维护。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本 文件 。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3174 1995 PAL-D制电视广播技术规范 GB/T 14857 1993 演播室数字电视编码参数规范 GY/T 155 2000 高清晰度电视节目制

6、作及交换用视频参数值 GY/T 307 2017 超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值 GY/T 315 2018 高动态范围电视节目制作和交换图像参数值 ITU-R BT.2022 采用平板显示器进行标清电视和高清电视图像主观评价的通用观看条件 （ General viewing conditions for subjective assessment of quality of SDTV and HDTV television pictures on flat panel displays） ITU-R BT.2035 高清 电视 节目素材和成品节目评价的参考观看环境 （ A refer

7、ence viewing environment for evaluation of HDTV program material or completed programmes） 3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 EOTF 电光转换函数（ Electro-optical Transfer Function） HDR 高动态范围（ High Dynamic Range） HLG 混合对数伽马（ Hybrid Log-Gamma） PLUGE 图像校准信号发生器（ Picture Line Up Generating Equipment） PQ 感知量化（ Perceptual Quantiz

8、ation） SDR 标准动态范围（ Standard Dynamic Range） 4 PLUGE 测试信号 规范 4.1 概述 监视器亮度和对比度 校准应采用 PLUGE测试信号 。 PLUGE测试信号 的分类、图像格式及信号结构见 表 1。 GY/T 326 2019 2 表 1 PLUGE 测试信号 分类、图像格式及信号结构 序号 PLUGE 测试 信号分类 图像格式 信号结构 1 超高清 HDR PLUGE 符合 GY/T 315 2018 见 4.2 2 超高清 SDR PLUGE 符合 GY/T 307 2017 3 高清 HDR PLUGE 符合 GY/T 315 2018 4

9、 高清 SDR PLUGE 符合 GY/T 155 2000 5 标清 SDR PLUGE 符合 GB/T 14857 1993 见 4.3 4.2 超高清及 高清 PLUGE 测试信号 超高清及 高清 PLUGE测试信号 的 有效区域图 、波形图见图 1和 图 2。 图 1和图 2中 的 采 样点序号 （水平） 规定见表2 ，行序号（垂直）规定见表 3和表 4。 信号电平样值 规定 见表 5和表 6。 超高清及 高清 PLUGE 测试信号的图像左侧信号由两组水平窄条组成，每组包含 10个窄条，每个窄 条 的宽度为 若干扫描行（ 高清为 10行， 4K 超高清为 20行， 8K 超高清为 40

10、行 ） 。位于上部的窄条 电平 高于黑电平 约 2%，位于下部的窄条 电平 低于黑电平 约 2%。图像右侧的信号由两个矩形组成 。 位于上部 的矩形电平高于黑电平 约 2%， 位于下部的 矩形电平低于黑电平 约 2%。 中间为 较高电平的 窗 口信号。 水平正程采样点 行序号 垂直正程采样点 黑电平 微亮电平 微暗电平 较高电平 微亮电平 微暗电平 采样点序号 图 1 超高清及高清 PLUGE 测试信号有效区域 图 GY/T 326 2019 3 较高电平 微亮电平 微亮电平 微暗电平 微暗电平 黑电平 图 2 超高清及高清 PLUGE 测试信号波形图 表 2 超高清及高清 PLUGE 测试信

11、号 对应 的 采 样点序号（水平） 采 样 点 序号 （水平） 高清 4K超 高清 8K超 高清 Sa 0 0 0 Sb 312 624 1248 Sc 599 1199 2399 Sd 888 1776 3552 Se 1031 2063 4127 Sf 1320 2640 5280 Sg 1607 3215 6431 Sh 1919 3839 7679 表 3 高清 PLUGE 测试信号 对应的行序号（垂直） GY/T 155 2000中的行序号 高清（隔行） 高清（逐行） La 21, 584 42 Lb 183, 746 366 Lc 194, 756 387 Ld 254, 817

12、509 Le 255, 818 510 Lf 326, 889 653 Lg 327, 890 654 Lh 388, 950 776 Li 398, 961 797 Lj 560, 1123 1121 GY/T 326 2019 4 表 4 超高清 PLUGE 测试信号 对应 的行序号（垂直） GY/T 307 2017和 GY/T 315 2018中的行序号 4K超高清 8K超 高清 La 0 0 Lb 648 1296 Lc 690 1380 Ld 935 1871 Le 936 1872 Lf 1223 2447 Lg 1224 2448 Lh 1469 2939 Li 1511 30

13、23 Lj 2159 4319 表 5 超 高清 SDR 和高清 SDR PLUGE 对应的 信号电平 样值 图 1 和图 2 的参数 信号电平样值（ 8bit） 信号电平样值（ 10bit） 信号电平样值（ 12bit） 较高 电平 235 940 3760 黑电平 16 64 256 微亮 电平 20 80 320 微暗 电平 12 48 192 表 6 超高清 HDR 和高清 HDR PLUGE 对应的 信号电平 样值（窄范围） 图 1 和图 2 的参数 信号电平样值（ 10bit） 信号电平样值（ 12bit） 较高 电平 399 1596 黑电平 64 256 微亮 电平 80 32

14、0 微暗 电平 48 192 注 1： “ 较高 电平 ” 对于 PQ和 HLG信号 均为 38.2%电平 ，当采用 峰值亮度 为 1000cd/m2的 PQ或 HLG监视器显示该 信号 电平 时 ， PQ和 HLG的 显示亮度均 近似为 27cd/m2。 注 2： 当采用 峰值亮度为 Lw的 HLG监视器显示 “ 较高 电平 ” 时，对应的显示亮度值 LH的计算 见式 (1)。 )1000/lg( 0.42 (1.20.048748 wwH LLL . (1) 4.3 标 清 PLUGE 测试信号 标 清 PLUGE测试信号 的应用场合分为 运行监看和 主观 评价两种，在 这两种场合下，信号

15、 结构 相同， 但 波形 幅度稍有差异。 该 信号的 有效区域图 和 波形图见图 3， 信号电平见表 7。 该 信号的图像左侧由三个相邻窄竖条组成 。中间 竖条 A为 黑电平 ， 左侧竖条 G比中 间 竖条 更暗一些， 右侧竖条H比中间竖条更亮一些。 考虑到人眼的特性，在不同的应用场合下，竖条的亮度略有不同，具 体电平值见表 7。 GY/T 326 2019 5 图像右侧为宽条状信号。该信号分为四个区域，最上方的区域 B为 白电平， 该区域足够大，可以 满 足 测量仪器 的取样要求 。 另外三个区域为递减的灰电平 。 上述 窄 竖条和宽条 的 周围 为 均匀背景, 该背景 具有两种不同的电平：

16、 对于运行监看场合，该背景电平设定为黑电平； 对于主观评价场合，该背景电平设定为表 7所示的灰电平 。 灰电平 的优化设计 是为了让监视器 显示该信号时的 主观质量 接近 于 显示 主观评价 图像 序列 时 的质量 。 a） 有效区域图 b） 波形图 图 3 标清 PLUGE 测试信号 有效区域图 和波形图 图3 中， 标清 PLUGE测试信号 的 水平 采 样点数量少于 GB/T 14857 1993中 规定的 720个 采 样点 ， 图像 应位于数字有效行的中央，误差 应在 2个 采 样点 内 。 GY/T 326 2019 6 表 7 标清 PLUGE 测试信号 电平 图 3中的参数 亮

17、度信号 电平 区域编号 电平名称 对于运行监看 场合 对于主观评价 场合 A 黑电平 0% 0mV (16)64 B 白电平 100% 700mV (235)940 C 灰电平 3 63.0% 441mV (154)616 D 灰电平 2 35.2% 246mV (93)372 E 灰电平 1 15.1% 105mV (49)196 F 背景电平 0% 0mV (16)64 70.3% 492mV (170)680 G 黑条电平 -1.8% -13mV (12)48 -2.7% -19mV (10)40 G 黑条 电平 与 背景 电平 之间的中间电平 0% 0mV (16)64 33.8% 2

18、37mV (90)360 H 灰 条 电平 1.8% 13mV (20)80 2.7% 19mV (22)88 H 灰 条 电平 与 背景 电平 之间的中间电平 0% 0mV (16)64 36.5% 256mV (96)384 注 1： 以 10bit数字电平值为基准值，其他值可以通过推导得出。括号中为 8bit数字电平值。 注 2： 数字电平 的表示方式同 GB/T 14857 1993。 模拟电平 的表示方式同 GB 3174 1995。 注 3： 对于 主观 评价场合， G和 H是为避免波形跃变引起振铃现象而设计的。 5 监视器亮度和对比度校准步骤 5.1 HDR 监视器 HDR监视器

19、亮度和对比度的 校准 对观看条件有较强的依赖性，观看距离和环境照明条件宜符合 GY/T 315 2018的规定。 HDR监视器亮度和对比度校准步骤如下： a) 根据监视器 的监看图像格式， 输入 并显示相应格式的 PLUGE测试信号 ，包括超高清 HDR或高清 HDR； GY/T 326 2019 7 b) 仅 对于 HLG，应按照 GY/T 315 2018 表 5 中脚注 e 的规定，根据目标峰值亮度来调整监视器 的系统伽马值，使显示亮度与观看环境相适应； c) 仅 对于 HLG1)，用户黑电平提升控制应首先设置为 0，然后再调整用户增益控制，使得屏幕中心 的较高电平区域拥有表 6所规定的

20、标称亮度值； d) 仅 对于 HLG，在非参考观看环境下，可参照 GY/T 315 2018 表 5 中脚注 f 和本 标准附录 B 进 一步调整系统伽马值进行补偿； e) 对于 PQ 和 HLG，应调整用户黑电平提升控制， 使得屏幕上低于黑电平 约 2%的水平条刚好消失， 而高于黑电平 约 2%的水平条仍然可见 。在非参考观看环境下，对于 PQ 监视器，可参 照 附录 C 进行用户黑电平控制。 5.2 SDR 监视器 SDR监视器亮度和对比度的 校准 对观看条件有较强的依赖性，观看距离和环境照明条件宜符合 ITU-R BT.2022和 ITU-R BT.2035的 规定 。 SDR监视器 亮

21、度和对比度 校准 步骤如下： a) 根据 监视器 的监看图像格式， 输入 并显示相应格式的 PLUGE测试信号 ，包括超高清 SDR PLUGE、 高清 SDR PLUGE或 标清 PLUGE； b) 调节 监视器的用户增益控制（传统的 “对比度” 控制） ，使得屏幕 上的 峰值白电平对应的亮度 达到期望的亮度； c) 调节 监视器的用户黑电平提升控制（传统的 “ 亮度”控制） ，使得屏幕上低于黑电平 约 2%的 水平条刚好消失，而高于黑电平 约 2%的水平条仍然可见 。 1) 对于 PQ 图像，用户增益控制不需要调整，因为监视 器的亮度由 PQ EOTF 曲线决定（ 可显示的最高峰值亮度仍

22、取决于 监视 器的显示能力 （额定最大亮度） ）。 GY/T 326 2019 8 附 录 A （资料性附录） 本标准与 ITU-R BT.814-4:2018 相比 的结构 变化情况 本标准与 ITU-R BT.814-4:2018相比在 结构 上有较多调整，具体 章 条 编号对照情况 见表 A.1。 表 A.1 本标准与 ITU-R BT.814-4:2018 的 章 条 编号 对照情况 本标准 章条编号 对应 ITU 标准 章条编号 1 范围 关键词 考虑 点 建议 进一步建议 2 3 4 4.1 4.2 附件 2 4.3 附件 1 5 5.1 附件 3 第 2 条 5.2 附件 3 第

23、 1 条 附录 A 附录 B 附件 5 附录 C 附件 4 GY/T 326 2019 9 附 录 B （资料性附录） 非参考观看环境下 HLG 监视器的伽马调整 GY/T 315 2018中表 5的 脚 注 f指出，如果 周边 光和环境光更亮，应降低系统伽马值， 以补偿眼睛适 应状态的差异。在非参考环境下，显示伽马的调整方法见 式 （ B.1） 。 . (B.1) 式中： bright 环境 亮度超过 5cd/m2时的 监视器 系统伽马 ； ref 根据 GY/T 315 2018中表5的 脚 注 e计算的系统伽马； Lamb 环境 亮度 ， 单位 为 坎德拉每平方米 （ cd/m2） 。

24、通过调整显示器伽马以补偿非参考观看环境的方式，可以在广泛的生产环境中获得更一致的结果。 GY/T 326 2019 10 附 录 C （资料性附录） 非参考观看环境下 PQ 监视器的黑电平控制 在非参考环境下，为了进行 PQ PLUGE调整， PQ EOTF2)中 的 E可 用 ),0max( bEa 替代。 因此 ， EOTF 的计算见式 （ C.1） 。 ),0m ax(EO T F bEaF D . (C.1) 式中： FD 调整后所显示的线性分量 RD,GD或 BD的亮度值 3)， 单位为坎德拉每平方米 （ cd/m2）； E表示一个非线性 PQ颜色值 R,G或 B； b 用户黑电平提

25、升控制的变量 ； a 衰减 因子 4)。 应用该因子，在 b被调整后， 仍 可使得当 E= Em时 ， FD保持恒定的亮度 Lm。 a 的计算 见 式 （ C.2） 。 mLba 1/EOTF1 . (C.2) 式中： Lm 显示器额定最大亮度 。 注 ： Em是指 使显示器达到额定最大亮度 所 对应的 E值 。 Em计算见式 （ C.3） 。 mm LE 1EOT F . (C.3) 2) PQ EOTF 已在 GY/T 315 2018中规定。 3) 在本标准中，单个彩色 分量（ RD,GD或 BD）的亮度， 等效于三个彩色分量等于该值时的黑白信号亮度值。 4) 如果没有衰减因子补 偿， b 的增加将导致所有 E值对应的 FD增加。这种亮度的整体提升可导致 PQ 监视器的亮 度范围内的像素超过其亮度范围。 Lm是显示器的最大额定亮度，如果应用衰减因子 a，即使 b 被调整了，当 E = Em时， FD仍能保持在恒定的 Lm值。 _