中华人民共和国通信行业标准数字移动终端图像及视频传输-Read.pdf
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1、1 前 言 ICS 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD YD/T 数字移动终端图像及视频传输特性 技术要求和测试方法 Technical requirements and test specification for visual transmission characteristics of mobile station (征求意见稿) (本稿完成日期: 2006.11) - -发布 - -实施 中华人民共和国信息产业部 发 布 YD/T 1 目 录 目录 1 前言 3 数字移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法1 1 范围 1 2 规范性引用文件1 3 定义及缩
2、略语1 3.1 定义 .1 3.2 缩略语 .3 4 图像及视频传输特性3 4.1 移动终端图像及视频发送特性.3 4.2 移动终端图像及视频接收特性.3 5 摄像设备技术要求3 5.1 摄像设备概述.3 5.2 电子影像传感器的缺陷.4 5.3 光学有效像素总数.4 5.4 视觉分辨率 .4 5.5 白平衡 .4 5.6 动态范围 .4 5.7 色差 .4 5.8 像面亮度均匀度.4 5.9 几何失真 .4 6 平板显示设备技术要求4 6.1 坏点 .4 6.2 物理尺寸 .4 6.3 分辨率 .4 6.4 亮度 .4 6.5 对比度 .4 6.6 色度 .5 6.7 可视角度 .5 6.8
3、 响应时间 .5 7 测试设置及测试安排5 7.1 测试环境 .5 7.2 测试设备 .5 7.3 测试图卡 .5 7.4 测试信号源 10 8 摄像设备测试.12 8.1 摄像设备功能测试12 8.2 缺陷测试 12 8.3 光学有效像素总数测试12 YD/T 2 8.4 视觉分辨率测试12 8.5 调制传递函数(MTF50 )测试 13 8.6 白平衡测试 .13 8.7 动态范围测试13 8.8 色差测试13 8.9 像面亮度均匀度测试13 8.10 几何失真测试1 8.11 对角线视场角测试1 8.12 帧频测试 1 9 平板显示设备测试1 9.1 物理测试 .1 9.2 色阶测试 1
4、4 9.3 亮度测试 14 9.4 对比度测试 14 9.5 色度测试 14 9.6 可视角度测试14 9.7 响应时间测试14 附 录 A SFR (MTF )测定与尼奎斯特频率极限计算程序(规范性附录).15 附 录 B 白平衡测试色彩空间转换(规范性附录).17 附 录 C 灰阶测试图卡(规范性附录).18 附 录 D 色差测试计算程序(规范性附录).20 YD/T 3 前 言 本标准主要依据 ISO等国际标准化组织相关技术规定,结合国内相关工业标准,针对我国具体要求 编制而成。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 本标准起草单位:信息产业部电信研究院,沈阳敏像科技有限公司 本标准起
5、草人: YD/T 1 数字移动终端图像及视频传输特性技术要求和测试方法 1 范围 本标准规定了数字移动终端图像及视频传输特性的技术要求,规定了移动终端摄像设备和彩色平板 显示设备的性能要求,并给出了相应的测试环境、测试方法和测试要求。本标准适用于具有摄像设备或 彩色平板显示设备的移动终端,不适用于移动终端的相关硬件模块。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准
6、。 ISO7589 摄影 感光测定光源 ISO12231-1997 摄影 电子照相机 术语 ISO12233-2000 摄影 电子照相机 分辨率测量 ISO21550-2004 摄影 摄影图片用电子扫描器 动态范围测量 JB/T10302-2002 数码照相机 3 定义及缩略语 3.1 定义 3.1.1 电子影像传感器 (Electronic Image Sensor): 电子影像传感器是一种可将光学影像转化为电子信号的电子器件。 3.1.2 数码摄像模组 (Camera module) 由镜头、影像传感器和信号处理单元构成的可以输出影像信号的组件。 3.1.3坏点( defect ) 在均匀
7、照明条件下(亮度差10% ),对摄像设备拍摄画面中的每一个像素的光电转换能力进行分 析,在白场条件下, 当某一像素的亮度值低于其所在32*32个像素的亮度平均值的 20% 时,认作该像素为 坏点;在暗场条件下,定义坏点为亮度高于所在32*32个像素亮度平均值 20% 的像素。 3.1.4缺陷( Cluster defect) 在像素区域内,有两个或两个以上相邻坏点,被认作为缺陷。 3.1.5 像素 (Pixel) 像素就是电子影像传感器上能单独感光的物理单元。 3.1.6有效像素 (Effective Pixel) 电子影像传感器中,能进行有效光电转换,并输出影像信号的像素为有效像素。有效像素
8、大小和数 量决定了电子影像传感器的影像分辨能力。 3.1.7摄像设备光学有效像素 摄像设备内置的电子影像传感器将从镜头接收来的光信息转换成电子影像信号的有效像素总数。 3.1.8 分辨率 (Resolution) 表征摄像设备对被摄景物细节的分辨能力。分辨率的量度可用视觉分辨率、空间频率感应灵敏度 (SFR )和调制传递函数( MTF50 )等指标表达。 3.1.9 视觉分辨率 (View Resolution) YD/T 2 用摄像设备对 ISO12233 中规定的双曲检验测试图形进行拍照,人眼观察再现影像中,在双曲线条数 目发生变化处(如由 5条4条)的空间频率即为视觉分辨率。单位:Lw/
9、PH 。 3.1.10尼奎斯特频率极限( Ngquist Limit) 当空间输入频率等于数码摄像设备采样频率的1/2 倍时,输入信号将开始出现混叠,此时的空间频 率即为尼奎斯特频率。单位:Lw/PH 。 3.1.11 空间频率 (Spatial Frequency) 空间频率是描述波动过程在空间重复性的物理量。在干涉场中, 空间频率就是单位长度内干涉条纹 的数目。单位: Lp/mm 。 3.1.12 空间感应灵敏度SFR (Spatial freguency recperve) 输入信号空间频率在成像系统内感应输出函数的幅度特性。通常利用Imatest软件读取ISO12233 图卡中黑色色条
10、边缘区域输出影像幅度的对比曲线来确定。 3.1.13 调制传递函数 MTF(Modulation transfer function) 是像面光强度分布函数与物面光强度分布函数的傅立叶函数变换之比,这个比值函数的模量即为 MTF ,它综合反映了镜头的反差和分辨率的特性。通常用测SFR曲线来推算MTF 。 3.1.14光源 (Lamp-house) 一切能辐射可见光波长范围内电磁波的物体都可能成为光源。摄像标准光源有日光光源和室内钨丝 灯光光源。 3.1.15 白平衡 (White Balance) 摄像设备所具有的一种调节功能。通过白平衡调节,使在不同的光源(晴天、阴天、白炽灯、荧光 灯、闪光
11、灯等)条件下能获得与人眼观察相符的彩色再现。 3.1.16 光反射密度( Density ) 光反射密度是对所给介质的反射光强度和入射光强度的比倒数的以10为底的对数。即: 反射光强度和入射光强度比 T=反射光强度 / 入射光强度 光反射密度 D= lg(1/T) 3.1.17灰阶 (Gray Scale) 摄像设备对不同光谱特性或等效光谱特性的灰度的分辨能力,通常用拍摄灰阶图卡来测试。 3.1.18 动态范围 (Dynamic Range) 摄像设备能够记录的从最黑到最白之间的最大的影调范围。动态范围越大, 说明能被捕捉下来的层 次越丰富。 所有超出动态范围之外的曝光值都只能记录为黑或白。它
12、实际上描述了摄像设备记录影像灰 阶等级的能力。可用灰阶测试图卡的灰阶级数表达。 3.1.19 色差 (Chromatic aberration ) 色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。 对数字移动终端图像的色差测试是按ISO17321 中规定,采用马克贝斯色彩检验图(Macbeth color checker) 来测定。将测试图卡和所拍摄图像的色彩空间转换成CIE1976 L*a*b* 色彩空间,用 Photoshop 软件测定色差。 3.1.20像面亮度均匀度 (Imaging Uniformity) 用摄像设备拍摄亮度均匀的画面,画面中心和画面边缘的亮度差异程度。常用所拍
13、摄的画面周边亮 度相对于中心亮度之比来表述。 3.1.21 几何失真 (Geometrical Distortion) 摄像设备拍摄的画面相对于被拍摄图案的几何变形,也称为畸变。 如所摄画面大于被摄图案时为正畸变,亦称枕形畸变,如图1所示。反之,为负畸变,亦称桶形畸 变,如图 2所示。其几何失真 q按下式计算: q=(y -y)/y*100% 其中: y 正畸变像面最小畸变尺寸,负畸变像面的最大畸变尺寸 y与 y 对应的被摄图案的尺寸 YD/T 3 3.1.22 对角线视场角 (Maximum Angle of Field of View) 在画面充满视场条件下,被摄画面对角线两端与摄像设备镜
14、头中心连线的夹角为对角线视场角。 3.1.23 帧频 (Frame Rate) 帧频是单位时间产生完整图像的画面数。即单位时间对视频信号空间的行的全部扫描数。单位是帧 / 秒。 3.1.24 混叠 (Aliasing) 输出影像中的假信号。系因输入信号的空间频率高于采样周期倒数的1/2 倍时,且有足够能量进入 采样系统内而发生的现象。 3.2 缩略语 FPD 平板显示器( Flat Panel Display) LCD 液晶显示器( Liquid Crystal Display) STN 超扭曲向列( Super Twisted Nematic) TFT 薄膜晶体管( Thin Film Tr
15、ansistor) OLED 有机发光显示屏( Organic Light Emitting Display) 4 图像及视频传输特性 4.1 移动终端图像及视频发送特性 移动终端使用多媒体数据类电信业务时,除传输传统的语音数据、文本数据外, 还可能需要传输视 觉信息数据, 这些数据主要包括图像及视频。考虑到图像及视频的信源质量对整个多媒体业务端到端传 输质量的影响, 定义用于视觉信号信源获取的移动终端摄像设备的相关性能为移动终端图像及视频发送 特性。 4.2 移动终端图像及视频接收特性 移动终端在进行除话音业务外的各种数据业务时,特别是在一些多媒体业务中,需要使用显示设备 作为视觉信号的输出
16、,特别的, 大部分移动终端的显示设备是彩色平板显示器。考虑到多媒体业务的终 端接收质量和移动终端人机接口的重要性,定义用于显示包括图像及视频在内的各种业务信息的移动终 端彩色平板显示设备的相关性能为移动终端图像及视频接收特性。 5 摄像设备技术要求 5.1 摄像设备概述 移动终端摄像设备可包括一个或多个数字照相、摄像头, 其中有效像素总数最大的摄像头为主摄像 头,另外还可以专门设计用于可视电话等业务或其他用途的摄像头。 YD/T 4 移动终端摄像头按其调焦方式可分为以下几种:定焦摄像头, 是指焦距确定不可变的摄像头;两级 可调焦距摄像头,是指焦距可调为远景模式和微距模式两种景深范围的摄像头;自
17、动调焦摄像头,是指 能够自动调节焦距使被拍物体清晰的摄像头;光学变焦摄像头,是指能够通过光学变焦调节使被拍物体 清晰。在本规范中,如果没有特殊说明,技术要求和测试方法都是针对定焦摄像头。 5.2 电子影像传感器的缺陷 电子影像传感器不得有明显缺陷,拍摄的影像中, 缺陷点不得有两点相邻,影像面上缺陷点数目总 和不得超过总像素数的 0.002。 5.3 光学有效像素总数 移动终端摄像设备的主摄像模组光学有效像素总数应不小于30万像素。光学有效像素总数检测值不 应低于厂家标称值的 90% 。 5.4 视觉分辨率 中心视场的水平、垂直分辨率都不得低于1.5p/mm,右上 45、右下 45、左上 45、
18、左下 45不 应低于中心视场分辨率的80% 。 5.5 白平衡 在晴天、阴天、白炽灯、荧光灯、闪光灯等光源条件下,应能保证获得合适的色彩。在各种色温条 件下,颜色饱和度 S应小于 0.1 。 5.6 动态范围 应能区分灰阶测试图卡上从黑到白10级不同灰度。 5.7 色差 摄像设备对彩色图卡中的色块平均还原误差不得超过20% 。 5.8 像面亮度均匀度 像面周边亮度平均值相对于中心亮度平均值之比应大于50。 5.9 几何失真 摄像设备所摄图像周边的枕形或桶形畸变均应不大于2% 。 5.9 对角线视场角 对于用于可视电话业务的摄像头,其对角线视场角不应小于60。 5.10 帧频率 摄像设备的帧频率
19、在标准照明条件下不应低于15帧/ 秒。 6 平板显示设备技术要求 6.1 坏点 移动终端彩色平板显示设备应无坏点,坏点包括黑色测试信号输入时的亮点和白色测试信号输入时 的暗点。 6.2 物理尺寸 移动终端彩色平板显示设备的物理尺寸定义为,除用于屏幕固定的少量遮挡外,用户可以直接观察 到的彩色平板显示屏的对角线长度,单位为英寸。与标称或声明值的偏差应小于10% 。 6.3 分辨率 移动终端彩色平板显示设备的分辨率,测试值与标称或声明值的偏差应小于10% 。 6.4 亮度 移动终端彩色平板显示设备的最大亮度,定义为屏幕显示白色RGB (255,255,255)时的亮度值, 单位为 cd/m2,堪德
20、拉每平米。对于普通彩色平板显示设备,要求亮度大于50cd/m2,对于标称“高亮” 的彩色平板显示设备,要求亮度大于200cd/m2。 6.5 对比度 YD/T 5 移动终端彩色平板显示设备的对比度定义为最大亮度和屏幕显示黑色RGB (0,0,0)时的亮度值的 比值,表示为“整数: 1”。 6.6 色度 CIE1976色度坐标 (u,v) 中,以红色( 255,0,0)、绿色( 0,255,0)、蓝色( 0,0,255)三种 颜色色度坐标的测试值为顶点,在CIE1976色度坐标中得到一个三角形,该三角形覆盖区域为显示屏的 色域空间,该三角形面积和整个CIE1976色度空间总面积的比值称为色域覆盖
21、率。要求该彩色平板显示 设备对于蓝绿 Cyan (0,255,255)、紫红 Magenta(255,0,255)、黄色 Yellow (255,255,0)三种 颜色的色度坐标分别落在三角形RGB 的三边上,并要求其色域覆盖率 = 15%。 6.7 可视角度 移动终端彩色平板显示设备可视角度定义为,屏幕对比度至少能达到10:1的可观测范围角度。 对于STN 材质的彩色显示器,可视角度要求大于以垂直屏幕方向为参考的35度;对于其他材质的 彩色平板显示器,可视角度应大于以垂直方向为参考的45度。 6.8 响应时间 移动终端彩色平板显示设备响应时间定义为,平板显示屏显示全白(90% ),切换到全黑
22、( 90), 再切换回全白( 90)所经历的时间。 对于STN 材质的彩色显示器,响应时间应低于 100ms ; 对于其他材质的彩色平板显示器,响应时间应 低于30ms 。 7 测试设置及测试安排 7.1 测试环境 摄像设备测试应在如下的测试环境中进行: 7.1.1 暗室:平均照度应小于0.1 lux 。 7.1.2为保证摄像设备拍摄测试图卡时能够输出足够的信号,拍摄时测试图卡表面照度应在700lux 50 lux范围内。 7.1.3测试图卡上任何一点的照度与测试图卡中心照度差不大于10% 。 7.1.4光源应采取必要的遮光措施,防止光源直射镜头。测试图卡周围(包括放置测试图卡的置具)应 是低
23、照度,以减少弦光。测试图卡背景采用黑或中灰。 7.1.5测试中可使用下列标准色温:D65光源色温6500K 、标准日光色温5500K 、标准钨丝灯色温3050K 、 泛光灯色温3400K 。实际测试环境的色温标准偏差应不大于100K 。 7.1.6 温度 202,相对湿度50% 20% 。 7.2 测试设备 标准光源灯 反射式灯光箱 照度计 色温计 分光式色度计 帧频测试仪 7.3 测试图卡 7.3.1 概述 在移动终端摄像设备测试中,需要使用一些测试图卡作为摄像设备的拍摄像源。 7.3.2 分辨率测试图卡 摄像设备的分辨率测试图卡使用ISO 12233测试图卡,参见 ISO12233-200
24、0。 YD/T 6 图卡的具体要求应符合 ISO 12233标准, ISO 12233定义了标准的分辨率测试图卡的内容、式样及其 实现方法。在实际测试中,对于固定焦距的摄像设备,在景深(成像最佳像距)范围内按照分辨率测试 图卡使用方法选择合适尺寸的分辨率测试图卡满幅拍摄。对于具有自动调焦功能或者光学变焦功能的摄 像设备,也可根据上述原则选定合适尺寸的分辨率测试图卡,通常,推荐使用物理尺寸为20cm 35cm 的标准测试图卡,如图 1所示 图1 7.3.3 色彩测试图卡 色彩测试图卡使用 GretagMacbeth ColorChecker 图卡。 测试图卡如图 2所示,测试图卡中的各个色块的标
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