ITU-R BT 1129-2 SPANISH-1998 SUBJECTIVE ASSESSMENT OF STANDARD DEFINITION DIGITAL TELEVISION (SDTV) SYSTEMS《标清数字电视(SDTV)系统的主观评估》.pdf

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1、Rec. UIT-R BT.1129-2 1RECOMENDACIN UIT-R BT.1129-2EVALUACIN SUBJETIVA DE SISTEMAS DE TELEVISIN DIGITALCON DEFINICIN NORMALIZADA (SDTV)(Cuestin UIT-R 211/11)(1994-1995-1998)Rec. UIT-R BT.1129-2La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que varias administraciones y organizaciones en

2、el mundo estn evaluando actualmente los sistemas digitales yque es probable que en muchas partes del mundo la radiodifusin digital se convierta en el medio principal de difusindel siglo prximo;b) que las evaluaciones subjetivas son un elemento vital en el diseo y la comparacin de los sistemas digita

3、les;c) que en la Recomendacin UIT-R BT.500 se describen algunos mtodos preferidos para las evaluacionessubjetivas, muchos de cuyos detalles son apropiados en el contexto de la televisin digital;d) que implcitamente, y en virtud de las tcnicas de transporte de datos utilizadas, los sistemas digitales

4、 ofrecenla oportunidad de introducir en el canal de radiodifusin trenes de bits correspondientes a varios programas o mtodos decodificacin jerrquica o ajustable por escaln;e) que en los sistemas de televisin digitales el contenido del programa puede tener considerable influencia en lacalidad de imag

5、en,recomienda1 que los mtodos generales para la evaluacin subjetiva de los sistemas digitales de definicin normalizada,incluidos los que ofrecen mltiples trenes de bits de programa o mtodos de codificacin jerrquica o ajustable porescaln, sean los descritos en la Recomendacin UIT-R BT.500;2 que los p

6、rocedimientos especficos para la evaluacin subjetiva de los sistemas digitales, incluidos los queofrecen mltiples trenes de bits de programa o mtodos de codificacin jerrquica o ajustable por escaln, sean los quese indican en el Anexo 1.ANEXO 11 IntroduccinEn este Anexo, que se utilizar conjuntamente

7、 con la Recomendacin UIT-R BT.500, se proporcionan detalles sobre laaplicacin de los mtodos generales indicados en la Recomendacin a las evaluaciones subjetivas de los sistemasdigitales cuyo nivel de calidad es el de los sistemas de televisin convencional o aproximado; los detalles deprocedimiento q

8、ue se ofrece en esta Recomendacin, junto con la informacin general, tratan de las pruebas de cdecs (osistemas) utilizados para cursar material elaborado segn la Recomendacin UIT-R BT.601 por aplicaciones decontribucin y distribucin, as como los utilizados en las aplicaciones de emisin.Las especifica

9、ciones de calidad en el caso de aplicaciones de distribucin pueden expresarse en trminos de laapreciacin subjetiva de los observadores. En teora, por tanto, esos cdecs pueden evaluarse subjetivamente,contrastndolos con estas especificaciones. Sin embargo, la calidad de un cdec diseado para aplicacio

10、nes decontribucin no podra especificarse tericamente en trminos de parmetros subjetivos de calidad de funcionamiento,porque su salida no est destinada a una visualizacin inmediata sino a tratamiento posterior en estudio, almacenamientoy/o codificacin para transmisin ulterior. Dada la dificultad de d

11、efinir esa calidad de funcionamiento para unadiversidad de operaciones de tratamiento posterior, el enfoque preferido ha sido especificar la calidad de funcionamientode una cadena de equipo, incluyendo una funcin de tratamiento posterior, a la que se considera representativa de una2 Rec. UIT-R BT.11

12、29-2aplicacin prctica de contribucin. Esta cadena podra constar tpicamente de un cdec, seguido por una funcin detratamiento posterior de estudio (o de otro cdec en el caso de evaluacin de calidad de contribucin bsica) seguidotodava por otro cdec antes de que la seal alcance al observador. La adopcin

13、 de esta estrategia para lasespecificaciones de cdecs destinados a aplicaciones de contribucin significa que los procedimientos de medicin quese dan en la presente Recomendacin pueden tambin utilizarse para su evaluacin.Aunque se est progresando al respecto, en la actualidad no se dispone de suficie

14、nte experiencia para dar detalles sobremtodos de evaluacin objetiva de la calidad de imagen de los cdecs. En materia de evaluacin subjetiva, de la queexiste mucha experiencia, se pueden hacer recomendaciones sobre condiciones de prueba y metodologas. Deberecordarse no obstante, al especificar objeti

15、vos de calidad o degradacin, que los mtodos existentes no pueden darvaloraciones subjetivas absolutas sino ms bien resultados que estn influidos en cierta medida por la eleccin de lascondiciones de referencia y/o fijacin. Pueden adoptarse las mismas metodologas para cdecs de longitud de palabrafija

16、y variable y para cdecs de intratrama e intercuadro, aunque la eleccin de las secuencias de imgenes de pruebapuede verse influenciada.El mtodo de evaluacin ms fiable para establecer un orden de jerarqua para los cdecs de gran calidad consiste, en laactualidad, en evaluar todos los sistemas presentad

17、os al mismo tiempo y en condiciones idnticas. Las pruebas hechasindependientemente, en las que se evalan diferencias de calidad muy pequeas, deben servir de gua ms bien que deevidencia incuestionable de superioridad.Una medida subjetiva til puede ser la degradacin determinada como una funcin de la v

18、elocidad a la que se producenlos bits errneos de transmisin en el enlace entre el codificador y el decodificador. En la actualidad no se tieneconocimiento experimental suficiente de estadsticas ciertas de errores de transmisin, que permitan recomendarparmetros para un modelo que tenga en cuenta las

19、agrupaciones o rfagas de errores. En tanto no se disponga de estainformacin, pueden utilizarse los errores con la distribucin de Poisson.2 Condiciones de observacinLas condiciones de observacin generales para las evaluaciones subjetivas son las que se indican en el 2.1 de laRecomendacin UIT-R BT.500

20、. Las condiciones de observacin especficas para la evaluacin subjetiva de los sistemasdigitales se indican en los apartados que figuran a continuacin.2.1 Entorno del laboratorioEl entorno del laboratorio crea las condiciones crticas para la prueba de sistemas. Las condiciones de observacinespecficas

21、 para la evaluacin subjetica en laboratorio se indican en el Cuadro 1.CUADRO 1Condiciones de observacin especficas para la evaluacinsubjetiva de sistemas digitales en laboratorioCondicin Descripcin Valoresa Relacin entre la distancia de observacin y la altura dela imagen4 H y 6 H1)b Luminancia de cr

22、esta 70 cd/m2c ngulo de observacin subtendido por la parte del fondoque satisface las especificaciones 43 de altura 57 de anchurad Imagen Pantalla de alta calidad. Tamao 20 pulgadas(50 cm)2)1)6 H es la distancia de observacin nominal (DVD, design viewing distance) para evaluar sistemas digitales de

23、definicinnormalizada, pero tambin es aceptable utilizar evaluadores con 4 H, siempre y cuando los resultados se indiquen por separado.2)Como hay ciertas indicaciones de que el tamao de la imagen puede influir en los resultados de la evaluacin subjetiva, se pide aquienes realizan los experimentos que

24、 comuniquen el tamao de la pantalla y la marca y el modelo del aparato utilizado en losmismos.Rec. UIT-R BT.1129-2 32.2 Entorno domsticoEste entorno ofrece los medios necesarios para evaluar la calidad de la cadena de televisin digital desde el punto devista del consumidor. Las condiciones de observ

25、acin especficas para la evaluacin subjetiva de la televisin digital dedefinicin convencional (SDTV) e el entorno domstico se indican en el Cuadro 2.CUADRO 2Condiciones de observacin especficas para la evaluacin subjetivade sistemas digitales en el entorno domstico3 Mtodos de evaluacin3.1 Evaluacin d

26、e la calidad de imagen bsicaCuando se evala un cdec para aplicaciones de distribucin, esta calidad se refiere a las imgenes decodificadasdespus de un paso nico a travs de un par de cdecs. En el caso de cdecs de contribucin, puede evaluarse la calidadbsica despus de varios cdecs en serie, con el fin

27、de simular as una aplicacin tpica de contribucin.Cuando la gama de calidades por evaluar es pequea, lo que ocurrir normalmente en el caso de cdecs de televisin, lametodologa de prueba a utilizar es la variante II del mtodo de doble estmulo con escala de calidad continua que sedescribe en la Recomend

28、acin UIT-R BT.500. La secuencia fuente original se utilizar como condicin de referencia. Sesigue debatiendo a propsito de la duracin de la secuencia de presentacin. En pruebas recientes efectuadas en cdecspara vdeo en componentes con relacin 4:2:2, se consider ventajoso modificar la presentacin con

29、respecto a la que seda en la Recomendacin UIT-R BT.500. Se utilizaron imgenes compuestas como referencia adicional para proporcionarun nivel de calidad inferior contra el cual juzgar el comportamiento del cdec.Se recomienda que en la evaluacin se utilicen secuencias de al menos seis imgenes, ms una

30、adicional destinada a lacapacitacin antes del comienzo de la prueba. Las secuencias deben variar entre moderadamente crticas y crticas en elcontexto de la aplicacin de reduccin de velocidad binaria que est en consideracin.Para las evaluaciones subjetivas se puede seleccionar las imgenes y las secuen

31、cias de movimiento entre las enumeradasen la Recomendacin UIT-R BT.1210, Anexo 1. A este respecto, cabe sealar que las imgenes y secuenciasalmacenadas digitalmente son las fuentes preferidas para las evaluaciones, puesto que son las seales de origen msreproducibles. Los materiales descritos en la Re

32、comendacin UIT-R BT.1210 pueden intercambiarse entre laboratoriospara que las comparaciones de sistemas sean ms significativas. El formato de cinta D-1 4:2:2 descrito en laRecomendacin UIT-R BT.657 proporcionar una base para ese intercambio cuando se disponga de esas mquinasampliamente y a costo red

33、ucido. Tambin es posible efectuar el intercambio mediante formatos de cinta de computador.A lo largo de este Anexo se hace nfasis en la importancia de comprobar los cdecs digitales con secuencias deimgenes que sean crticas en el contexto de la reduccin de la velocidad binaria en televisin. Parece po

34、r ello razonablepreguntarse en qu medida es crtica una secuencia de imgenes particular para un objetivo determinado de reduccin dela velocidad binaria, o si una secuencia es ms crtica que otra. Una respuesta sencilla, aunque no especialmente til,Condicin Descripcin Valoresa Relacin entre la distanci

35、a de observacin y la altura de la imagen 6 Hb Tamao de la pantalla para una relacin de formato de 4/3 De 25 a 29 pulgadas(1)c Tamao de pantalla para una relacin de formato de 16/9 De 32 a 36 pulgadas(1)d Norma del monitor SDTVe Luminancia de cresta 200 cd/m2f Iluminacin ambiental sobre la pantalla(L

36、a luz ambiental que incide sobre la pantalla debe medirseperpendicularmente a sta)200 Lux(1)Este tamao de pantalla cumple las normas en materia de distancia de observacin preferida (PVD, preferred viewingdistance) para una PVD = 6 H.4 Rec. UIT-R BT.1129-2sera decir que “criticidad” significa cosas m

37、uy distintas para diferentes cdecs. Por ejemplo, podra ocurrir que unaimagen fija que contuviera muchos detalles resultase crtica para un cdec intratrama mientras que para un cdecintercuadro, que es capaz de aprovechar similitudes de cuadro a cuadro, esa misma escena no representara ningunadificulta

38、d. Algunas secuencias que emplean textura mvil y movimiento complejo resultan crticas para toda clase decdecs, por lo que estos tipos de secuencias son los que ms interesa generar o identificar. El movimiento complejopuede tomar la forma de movimientos que son predecibles para un observador pero no

39、para los algoritmos decodificacin, como por ejemplo un movimiento peridico tortuoso.Un examen de posibles medidas estadsticas de criticidad de imagen, por ejemplo mediante mtodos correlativos,mtodos espectrales, mtodos de entropa condicional, etc., ha puesto de manifiesto una medida sencilla pero ti

40、l basadaen una medicin de entropa autoadaptable intratrama/intercuadro. Este mtodo se emple en la “calibracin” desecuencias de imgenes propuestas para utilizacin en las pruebas de cdecs para 34, 45 y 140 Mbit/s en el UIT-R ydemostr su utilidad para la seleccin de secuencias empleadas. La manera ms s

41、encilla de efectuar tales mediciones ensecuencias de imgenes consiste en transferirlas a computadores de procesamiento de imgenes y someterlas a anlisispor soporte lgico.A continuacin se dan algunas directrices de carcter general sobre cmo elegir material crtico, para el caso en que nose pueda acced

42、er a las tcnicas anteriores.a) Cdecs intracampo de longitud de palabra fijaAunque es posible y vlido evaluar estos cdecs con imgenes fijas, se recomienda el empleo de secuencias mvilespuesto que con ellas resulta ms fcil observar los tratamientos del ruido de codificacin y son ms representativasde l

43、as aplicaciones de televisin. Si se emplean imgenes fijas en simulaciones de cdecs por computador, se debeefectuar el tratamiento en toda la secuencia de evaluacin, para preservar aspectos temporales de cualquier ruido deorigen, por ejemplo. Las escenas elegidas deben contener el mayor nmero posible

44、 de los siguientes detalles: zonasestticas con ciertas texturas y en movimiento (algunas con textura coloreada), objetos estticos y en movimientocon bordes ntidos de alto contraste de diversas orientaciones (algunos de color); zonas estticas uniformessemigrises. Del conjunto de secuencias, al menos

45、una debe presentar ruido de origen justamente perceptible y por lomenos una debe ser sinttica (es decir, generada por computador) de modo que est libre de imperfecciones decmara, tales como la abertura de exploracin y persistencia de imagen.b) Cdecs intercuadro de longitud de palabra fijaTodas las e

46、scenas de prueba elegidas deben contener movimiento y el mayor nmero posible de los siguientesdetalles: zonas con ciertas texturas y en movimiento (algunas coloreadas), objetos con bordes ntidos de altocontraste movindose en direccin perpendicular a esos bordes y con diversas orientaciones (algunos

47、coloreados).Del conjunto de secuencias, al menos una debe tener ruido de origen justamente perceptible y por lo menos unadebe ser sinttica.c) Cdecs intracampo de longitud de palabra variableSe recomienda que estos cdecs se prueben con material de secuencias de imgenes en movimiento, por las mismasra

48、zones que los cdecs de longitud de palabra fija. Hay que tener en cuenta que debido a su codificacin delongitud de palabra variable y su memoria intermedia asociada, estos cdecs pueden distribuir dinmicamente lacapacidad de bits de codificacin a travs de la imagen. As por ejemplo, si en la mitad de una imagen se presentaun cielo sin rasgos especiales que no necesita muchos bits para su codificacin, se ahorra capacidad para otraspartes de la imagen que pueden as reproducirse con calidad elevada, incluso si son crticas. La conclusinimportante de t