超高清晰度显示uhdtv复合测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及新型数字显示技术，显示设备测量技术。具体讲，涉及超高清晰度显 示（UHDTV)复合测试方法。
【背景技术】
[0002] 高清晰度显示（HD)已在许多国家得到实际应用。国际上，显示领域、数字电视 领域研发热点已转移至超高清晰度显示（UHDTV)。UHD显示能提供更高分辨率图像，如 4K(3840X2160)和8K(7680x4320)，更大的可视角度，具有更大色域覆盖率，能给用户带来 更具临场感、逼近真实场景的感官体验。因此被认为是HD之后最有希望的下一代显示技 术。
[0003] 目前，主流电视企业均已推出具有超高清显示效果的产品，如海信、TCL、创维、康 佳、三星、LG、索尼（SONY)、夏普（Sharp)等。可以预见在不久的将来，UHD显示产品将成为 显示器、电视市场的主流，迫切需要对UHDTV产品的性能指标进行规范化的测试与标定。
[0004] 数字电视复合测试图已被证明是一种综合、便捷、快速的直观观测手段，在数字标 准清晰度电视（SDTV)、数字高清晰度电视（HDTV)测试中得到广泛应用。因此，本发明根据 UHDTV的特点与性能指标要求，设计并生成了UHDTV复合测试图，并给出对应测试方法。
【发明内容】
[0005] 为克服技术的不足，填补现有UHDTV复合测试方法的空白，本发明的目的是提供 一种可以对UHDTV综合、便捷、快速进行评价的复合测试图以及测试方法。为此，本发明采 取的技术方案是，超高清晰度显示UHDTV复合测试方法，包括如下步骤：利用设置有重显 率、水平清晰度、垂直清晰度、斜向清晰度、21灰阶、色度可视角测试单元、色域测试单元、线 性扫频波、多波群等多种测试单元，并叠加动态随机运动单元的复合测试图，测试UHDTV。
[0006] 复合测试图设置有灰底白格背景：背景为50%白电平；背景格尺寸为112X112像 素；背景格线宽、高均为2像素，整幅图中背景水平方向有32个背景格，垂直方向有18个背 景格，用来检查几何失真、非线性失真及会聚、色纯性能。
[0007] 重显率测试单元：在复合测试图的上下、左右均设有白色边框，上下边框高度为 55像素，左右边框宽度为97像素；且分别在上下边框处各给出2处99%、97%、95%、91 % 重显率标志，在左右边框处各给出1处99%、97 %、95%、91 %重显率标志。
[0008] 连续清晰度测试单元：本单元为复合测试图中央大圆内6组楔形线簇，用来测试 700-2160电视线范围内的任何水平、垂直清晰度值，以及800-3055电视线范围内的任何斜 向清晰度值；
[0009] 其中，连续水平清晰度测试单元为大圆内上下2簇楔形线。上方楔形线簇的清晰 度从700到1300连续变化，下方楔形线簇的清晰度从1200到2160连续变化；在700-2160 电视线范围内连续测量水平清晰度；
[0010] 连续垂直清晰度测试单元为大圆内左右2簇楔形线，左侧楔形线簇的清晰度从 700到1300连续变化，右侧楔形线簇的清晰度从1200到2160连续变化，可在700-2160电 视线范围内连续测量垂直清晰度。
[0011] 连续斜向清晰度测试单元为大圆内45°和135°楔形线簇，45°楔形线簇的清晰 度从800到1270连续变化，135°楔形线簇的清晰度从1270到3055连续变化，在800-3055 电视线范围内连续测量斜向清晰度。
[0012] 清晰度典型值测试单元。本单元为中央大圆外左上、右上、左下、右下共20个方 格；
[0013] 其中，中央大圆外左上的5个方格内分别为2160和1440线水平、垂直清晰度测试 单元，以及3055线斜向清晰度测试单元。
[0014] 中央大圆外右上的5个方格内分别为1080和720线水平、垂直清晰度测试单元， 以及2040线斜向清晰度测试单元；
[0015] 中央大圆外左下的5个方格内分别为865和620线水平、垂直清晰度测试单元，以 及1530线斜向清晰度测试单元；
[0016] 中央大圆外右下的5个方格内分别为2160和540先水平、垂直清晰度测试单元， 以及1220线斜向清晰度测试单元。
[0017] 色度可视角与肤色测试单元，为中央大圆左右两侧对称、垂直分布的彩色块；
[0018] 其中，色度可视角测试单元为从上至下的8个彩色块，它们的红R、绿G、蓝B色度 值依
[0019] 次为：
[0020]
[0021] 肤色测试单元为此单元内下方、左右两侧各3个肤色块，它们的色空间坐标xyY值 依次为：
[0022]
[0023] 21灰阶单元位于中央大圆正下方，为灰度从0% -100%、按5%等间隔变化的21 个灰度块，根据相邻灰度块是否有可分辨灰度变化，测试显示器的灰度分辨力。
[0024] 多波群单元位于复合测试图左上角，由叠加在50%灰度电平、峰-峰幅度为40% 的7个分立波群组成，7个波群的频率分别为30MHz、60MHz、90MHz、120MHz、150MHz、180MHz、240MHz〇
[0025] 线性扫频波单元由叠加在50%灰度电平，峰-峰值幅度40%，频率自左到右线性 提高的正弦波组成。频率变化范围为100kHz-240MHz。
[0026] 色域测试单元由位于测试图四角的4组彩色块组成；
[0027] 其中，左上角单元由分别在三维设备无关均匀色空间Luv空间的饱和紫-饱和红、 饱和红-饱和黄、饱和黄-白、白-饱和紫、白-饱和红5条色域边界线上均匀取样的彩色 块组成；
[0028] 左下角单元由分别在三维设备无关均匀色空间Luv空间的黑-饱和绿、饱和 绿-饱和黄、饱和黄-饱和红、饱和红-黑、黑-饱和黄5条色域边界线上均匀取样的彩色 块组成；
[0029] 右上角单元由分别在三维设备无关均匀色空间Luv空间的饱和绿-白，白-饱和 蓝、饱和蓝-饱和青、饱和青-饱和绿、饱和青-白5条色域边界线上均匀取样的彩色块组 成；
[0030] 右下角单元由分别在三维设备无关均匀色空间Luv空间的饱和蓝-饱和青、饱和 青-黑、黑-饱和紫、饱和紫-饱和蓝、饱和蓝-黑5条色域边界线上均匀取样的彩色块组 成；
[0031] 该色域测试单元在三维设备无关均匀色空间Luv空间的18条色域边界线上分别 均匀取6点；
[0032] 彩色块用来进行显示设备彩色分辨力主观评价与三维色域客观测试，在进行显示 设备彩色分辨力主观评价时，观察相邻色块之间的色彩差异程度；由于相邻色块是在均匀 色空间上均匀取点得到的，因此相邻色块之间色彩差异越大表示该显示设备色域越宽，在 进行三维色域客观测试时，用此测试数据在三维设备无关均匀色空间画出散点图，构建三 维色域立体，计算色域体积，比较色域大小。
[0033] 叠加动态随机运动单元为运动位置、速度、方向完全随机的彩色小球，其运动属性 不能预测，因此可以最大限度地测量待测显示设备的运动处理能力；
[0034] 运动单元设计2个半径为40像素的实心圆，且只在大圆外出现；
[0035] 2个运动小球的初始位置分别在静态复合测试图的左右两部分、大圆外，随机产 生;左右
[0036] 两个小球的初始位置互相独立，互不相关；
[0037] 在小球开始运动后，每个小球的运动方向分别由程序在0° -360°范围内随机选 择，左右
[0038] 两个小球的运动方向互相独立，互不相关；
[0039] 小球按照直线路径、以用户输入的运动速度运动；在小球运动期间，遇到测试图边 缘、以
[0040] 及中央大圆边缘，将会按照镜面反射规律改变路径；
[0041] 根据随机产生的初始位置和运动方向，初始位置在左侧的小球有进入右侧运动的 可能，初
[0042]始位置在右侧的小球也有进入左侧运动的可能。
[0043] 与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：
[0044] 本发明是面向下一代数字电视UHDTV的复合测试图，根据4K格式UHDTV标准计算 了各种测试指标要求，将多种测试内容有序整合进一张测试图，不但能够测试某些典型的 水平、垂直、斜向清晰度值，还能测试700-2160电视线范围内任何水平、垂直清晰度值，以 及800-3055电视线范围内任何斜向清晰度值。能够测试显示设备的5%灰度分辨力、可视 角以及肤色显示是否正常。还能够测试得到显示设备的三维设备无关均匀色空间Luv空间 的18条色域边界样点数据，这些数据可用来进行显示设备彩色分辨力主观评价与三维色 域客观测试。
[0045] 此外，能够在进行常规UHDTV静态性能指标测试的基础上，提供一种评价显示设 备任意位置随机运动处理能力的方法。序列中的运动单元的初始位置、运动方向均为程序 随机产生，运动速度由用户输入确定，对于显示设备来说也是随机的。因此可