专利名称：测试数字解码设备的相符性的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于解码已编码的视频信号的数字设备的相符性测试。
背景技术：
数字电视广播必须符合标准，诸如MPEG-2(用于“运动图像专家组)标准和DVB(用于“数字视频广播”)标准。在视频序列的初始编码和在屏幕上显示在配备有被称为IRD(“综合接收机解码器”)的解码器的接收机中重构的该视频序列之间所需要的各种步骤期间，必须符合DVB标准。IRD尤其包括安装有综合解码器的电视机、以及单独的接收和解码盒(被称为“机顶盒”)。具体地，确保所使用的数字解码设备能够满足与上述标准相关的要求是值得的。
为了这样做，必须根据预先确定的规范来测试解码设备的相符性，从而能够确定这些设备是令人满意的还是不令人满意的。仔细选择规范不仅能够验证符合现行的标准，而且能够考虑能够提高用户的视觉舒适度和在屏幕上重构的图像的可靠性的更多的要求。
因而，已经开发了IRD相符性测试。通常，所述测试在于将已编码的测试视频抽样同时施加到要测试的MPEG-2视频解码芯片和参考解码器。按照这种方式，分别生成了4:2:0型的测试和参考解码文件，并且执行两个文件的逐点和逐个图像的减法。所获得的差值文件给出了所期望的结果(参考解码器)和实际产生的结果(要测试的解码器)之间的差值。通过仔细选择视频抽样和最大容许差值，确定要测试的解码器的符合或不符合。
然而，该方法在计算和时间上花费非常高，并且要求集中于少量的图像。此外，整个的逐个像素的差值不允许使诸如宏块之间的跳跃或不良过渡的数字视频之间的跃变恶化被有效地限制。
专利US-6 137 904提出了一种能够评定两个输入信号序列之间的差值的可视化的方法。该方法在于利用诸如亮度和色度分量的量值，执行在要测试的信号和参考信号之间的逐个像素的差值，然后，按照JND(针对“刚好值得注意的差值”)的形式来产生与用户的感觉关联的这些差值的测量。特别地，该方法适用于解码器(Col.4，I.13)。该方法提供了非常有趣的可能性评定利用要测试的解码器所获得的序列的主观质量，并且最终能够设计用于验证其相符性。
与涉及差值文件的单独的统一标准相比，这样的应用将会具有实现更好地适合于视觉感知的特定特征的规范的优点。然而，该方法也将需要相当大的计算和存储资源，从而使测试的可能性不利-限制了图像的数量、过去的时间等。
其他文件公开了能够通过比较从要测试的流和参考流中分别提取的参数来产生图像质量分级的技术。因此，文件EP-A-O 986 269涉及实时的图像质量的分析，根据该分析，相对于参考信号来确定视频测试信号的恶化。为了这样做，产生诸如空间或时间能量的两个信号的相应参数，并且在时间上对其进行比较，从而提供代表视频测试信号的恶化的图像质量分级。
而且，这里US 6 285 797描述了一种不需要参考来估计数字视频质量的方法(“单一结束过程”)，该方法基于从要测试的视频流中产生虚拟参考。更具体地，同时针对从要测试的信号中提取的虚信号以及针对该信号和估计的失真的组合，产生能量图。由这两个图的比较给出质量分级。
这些原来的技术适合于产生质量分级，提供与需要测试的设备的能力有关的各种信息。然而，这些方法未设计用于相符性测试，其中，该测试能够确定设备的有效性。具体地，根据质量分级将所获得的结果改变为相符性的判决表现为需要可能证明是在计算上较为复杂和花费较大的步骤的先验条件，甚至在一些情况下似乎是不可能的，在这个程度上，质量分级对相符性测试不一定重要的。
发明内容
本发明涉及一种测试用于解码已编码的视频信号的数字设备的相符性的系统，能够获得针对用户的主观感觉相关的信息，该系统在计算和存储上花费较低的成本，从而能够使这些成本比在本领域中公知方法所要求的成本少得多。
本发明的系统不仅能够针对相符性测试产生可靠的二进制结果，而且还能够针对解码器的可能故障或弱点提供清楚的诊断。
本发明的主体还是一种测试数字解码设备的相符性的方法，具有与本发明的系统相同的优点。
具体地，本发明适用于解码器的生产线，从而确保产品的相符性。因此，本发明的系统可以按照能够在工厂中使用的专用测试装置的形式来实现。本发明还可以利用其相当低的计算和存储能力的要求，以减小的布置规模(专用于测试的解码器)或较大的规模(集成到大规模生产的产品)，直接在解码单元内部实现。本发明提供了在解码器自身处的本地化检查的可能性，从而证明对售后服务(初始故障、磨损、技术事故、缺陷组件等)特别有用。大规模实现还允许由用户进行测试，可以用于远程诊断。本发明甚至能够实现在交互系统情况下的远程测试，由配备在专用处所内的技术人员对适当地位于用户处所的解码器直接执行这些远程测试。
为了实现该目的，本发明的主题是一种测试用于解码已编码的视频信号的数字设备的相符性的系统。该系统包括-比较单元，用于在时间上比较利用要测试的数字解码设备从视频测试序列中获得的结果和与所述视频测试序列有关的参考结果，-计算单元，用于计算与这些结果有关的、并且作为所述结果的非线性函数的至少一个质量参数，根据本发明-设置了计算单元，以便根据利用要测试的数字解码设备所获得的结果，单独地计算所述质量参数，-以及设置了比较单元，以便比较与要测试的数字解码设备有关的所述质量参数和与参考结果有关的所述质量参数。
更具体地，比较单元设计用于利用分别与质量参数相对应的预定公差余量，产生分别与质量参数相对应的二进制结果，从而向与所述质量参数之一相对应的每一个所述二进制结果分配以下值，-当与要测试的解码设备关联的所述质量参数在时间上保持在与参考结果关联的所述质量参数周围的公差余量内时，分配第一值，-否则，分配第二值。
因此，本发明基于系统地应用于相符性测试领域的存在问题的方法。具体地，替代如在现有技术US 6 137 904中所述的，找到利用要测试的解码设备所获得的图像(之后，称之为“测试图像”)和参考图像之间的逐个像素的差值，然后计算有效参数的方式，初始地计算质量参数，并且只找到根据利用要测试的解码设备获得的结果计算得到的参数(之后，称之为“测试参数”)和作为参考的结果之间的差值。此外，利用分别与质量参数相对应的二进制结果，通过使其在所有参数之间按比例缩小，使相符性或不相符性的二进制判断无关。
对于取决于结果的线性参数的可能看似逻辑的该方法与非线性参数的所有期望相反。这是由于通常，在计算这些参数之前，根据最初是否找到在测试和参考图像之间的逐个像素的差值，获得非常不同的值。现在，通常认为只有利用参考图像的逐个像素的差值能够产生与解码器的相符性有关的可靠信息。由于这些解码器被当作有用的信息源，当然知道如何独立地计算解码器的质量参数。然而，作为证实相符性的规范，将其仅设计在找到与参考图像的逐个像素的差值的步骤之后。
因此，针对在该领域中接受的思想，出现了本发明的系统，通过满足对预先选择的参数的基本相符性测试，直接地比较利用要测试的解码设备所获得的结果(此后被称为“测试结果”)和参考结果。这涉及令人惊奇的简化，因而按需要和慎重地忽略了一些问题，其中，这些问题无法由一组给定的参数来检测。
因此，通过放弃精确的特征，关注于真正重要的方面，即，能够识别预定义的异常，特别是局部恶化，并且检测超出限制的行为。而且，选择参数和关联的公差的范围提供了能够根据所涉及的标准和辅助分析要求(诊断)选择的可能性的较宽的范围。可以适配这些可能性(标准的变化、新的解码器模型、识别特定的问题等)，并且在使用中非常灵活。优选地，利用能够检测异常行为并因而检测处于标准之外的一组解码器的冗长测试来实现这些可能性。
相对于基于在参数计算之前事先逐个像素地找到测试和参考图像之间的差值的技术，本发明的系统的优点基于独立地确定两种类型图像的质量参数。具体地，在预先的步骤中，能够只此一次地获得与参考结果关联的质量参数的全部变化，并且将其记录在存储空间中(存储器、盘、盒式磁带等)中，然后，计算仅针对测试结果的质量参数就足够了，然后找到该质量参数和已记录参数在时间上的差值。
因此，替换了找到逐个像素的差值的整个步骤。优选地，假定参数的数量(例如十个)比像素的数量少得多，找到参数之间的差值的步骤在计算上会花费相当低的成本，从而真正重要的运算量在于计算测试结果的质量参数。因此，可以看到，对于每一个相符性测试所产生的计算上的节省大致由计算分别针对测试和参考图像所利用的结果之间的逐个像素的差值所需要的所有操作来得出。此外，不需要存储在存在大量图像(或重新计算每一个测试的结果)时要求相当大的存储空间的针对所有像素的参考结果的集合，但是要充分保留参数变化。因此，在存储器中的节省也是相当大的。
针对如在文档EP-A-0 986 269中所公开的方法那样，能够根据作为结果的函数的非线性参数之间的差值来产生质量分级的现有技术，本发明的系统根据引入的公差余量和二进制结果，采用完全不同的方法。由于以上所提到的原因，本领域的技术人员已经考虑到不适合相符性测试的这些公知技术，因为这些公知技术未基于找到由要测试的解码器产生的图像和参考图像之间的逐个像素的差值。
在本发明的系统的各种另外的可能的优点中，可以提到的是-开发了利用黑盒验证大规模生产的产品的整体工具；-在工厂中执行测试；-能够直接地比较两个大规模生产的产品；-选择要达到的质量等级；
-利用参考解码器，相对于MPEG视频编码之前的4:2:0视频抽样的质量独立性；-同一生产线上模数转换的相对独立性；-改变测试装置的外观；-能够测试除了针对视频相符性之外的MPEG/DVB语法的其他参数的测试；通过选择视频测试序列，从而使解码差错(例如在传输语法级)涉及视频恶化，事实上，将测试可能性扩展到任一个语法级；以及-考虑在广播信道的任一级出现的差错。
优选地，将所获得的二进制值自身压缩为整体的二进制值。根据第一合成方法，针对每一个质量参数，第一和第二值分别等于1和0。然后，将针对各个参数分别获得的所有的值相乘，以便确定整体值因此，只有当针对所有参数确保了相符性时，所述整体值为1，否则为0。在该方法中，任一个参数的失败造成了整个解码器的失败。
根据第二合成方法，针对每一个质量参数，第一和第二值也分别等于1和0。然而，将分别针对各个参数获得的所有值相加，以获得累积值。然后，采用累积值与该累积值的最大可能值即考虑的总的参数数量的比值。将作为百分比表达的累积值的该比值与公差阈值(例如85％)进行比较然后，仅当累积值大于阈值时，认为解码器是符合的。在该方法中，针对一个参数的失败是不可克服的，而必须相对于其他参数由较好的性能对其进行补偿。在更为先进的此第二方法中，累积值是针对不同参数所获得的基本值的加权和。
在第三合成方法中，将两个第一方法进行组合，以便例如，针对特定参数或特定参数的组合，确保解码器的系统相符性。
可以按照不同的方式来获得参考参数。因此，在第一实施例中，设置了计算单元，以便根据利用参考解码器解码的视频测试序列来计算参考参数。在第二实施例中，直接从视频测试序列中提取这些参考参数，而不通过编码然后解码的步骤。在第三实施例中，由计算机仿真来确定参考参数，而无需使用实际测量。然后，所使用的模型人为地产生来自虚视频测试序列的已编码视频信号。
设计来应用于二维图像的本发明的系统甚为明显的优点在于存在三维图像的数字传输(例如，针对全息电视)。
有利地，计算参数适用于利用人眼的感觉模型。
优选地，由于在空间中定义了这些结果，设置了计算单元，以便计算作为从这些值中提取的至少一个测量变量的至少一个谱分布的函数的至少一个质量参数。该谱分布由在谱空间中划定的至少一个积分区域中的测量变量的加权强度积分构成。该谱空间从至少一部分的空间的频率变换中产生。所述谱空间与半径和角度值关联。
有利地，从亮度和色度值、或这两种类型的值的组合中选择所述测量变量。
这样的谱分布证明为特别适合于相符性测试。该分布可以直接构成特定的质量参数、或者组合在一起、或者受到各种线性或非线性运算，以提供这些参数。该谱分布特别适合于突出图像中的“平铺效果”。
将谱空间设计为二维的，与视频图像的二维空间有关(这些，这些区域是表面区域)。然而，在适合于三维传送的一个实施例中，谱空间是三维的(因此，这些区域是体积)。
优选地，由半径值对积分进行加权。
而且，有利地，至少一个质量参数是与积分区域关联的谱分布与在谱空间中与该积分区域的另外区域关联的谱分布的比值的函数。
因此，测量所述谱的惯性矩。
有利地，至少一个积分区域位于谱空间的角扇形中、和/或两个半径值之间。该技术简化了计算方法。术语“角扇形”在二维中是指由在原点处的相同顶点的两条射线限定的部分平面，而在三维中是指具有作为顶点的原点的旋转锥体的内部体积。
谱空间的特定区域能够获得特别有用的信息。
因此，根据用于选择区域的第一优选方式，至少一个这些区域位于谱空间的至少一条频率轴处。注意，这样的区域适合于表示跟随解码差错的宏块的出现。
根据用于选择区域的第二优选方式，至少一个这样的区域位于较大半径值的间隔内的半径值处，该间隔对应于测量变量的半径强度分布的上三分之一(an upper third)。注意，这样的区域适合于识别YUV分量的跳跃。这是由于所述YUV分量从具有大量高频率的谱中产生，因此，具有较大的惯性矩。
优选地，所述系统还包括同步单元，用于针对从要测试的解码设备的上游的每一个测试视频序列，添加已编码的同步序列，所述已编码同步序列包括质量较好部分和与质量较好部分相邻的存在恶化的部分。所述参考结果包括相应的同步序列。因此，能够确保测试参数的变化和参考的变化之间的较好同步。
本发明还适合于一种测试用于解码视频信号的数字设备的相符性的方法。根据此方法-在时间上将利用要测试的数字解码设备从视频测试序列(VTi)获得的结果与和所述视频测试序列有关的参考结果进行比较，-以及，计算与所述结果相关的、并且作为所述结果的非线性函数的至少一个质量参数。
根据本发明-事先单独地确定与参考结果关联的所述质量参数，并且记录所述参数，-根据利用要测试的数字解码设备所获得的结果，单独地计算所述质量参数，-以及，将与要测试的数字解码设备关联的所述质量参数和与参考结果关联的所述质量参数进行比较。
对于比较步骤，利用分别与质量参数相对应的预定公差余量，产生分别与质量参数相对应的二进制结果，从而向与所述质量参数之一相对应的所述二进制结果中的每一个分配以下值当与要测试的解码设备关联的所述质量参数在时间上保持在与参考结果关联的所述质量参数周围的公差余量内时，分配第一值，-否则，分配第二值，优选地，所述方法由本发明的系统的任一个实施例来实现。
本发明还涉及一种包括数字解码设备的数字解码单元。根据本发明，所述数字解码单元包括根据本发明的系统的任一个实施例的、用于测试所述解码设备的相符性的系统。所述解码单元最好由具有解码器的接收机(IRD)构成。
根据特定的实施例，本发明的测试系统可以通过分配在给定信道上的测试应用程序例如通过在卫星的特定信道下载到接收机，因而能够从诊断中心执行解码器状态的远程自诊断。
参考附图，通过以下绝非限定性的典型实施例和实现实例，本发明将得到更好地理解和说明，图1是在测试要测试的解码设备的操作期间所实现的根据本发明的测试系统的概况图；图2示出了在利用参考解码设备确定和存储所获得的参数的初步操作期间的图1所示的测试系统；图3示意地示出了在实现图1和图2所示的测试系统时所涉及的一组元件；图4示出了为了计算一些质量参数，计算由图1和2所示的测试系统的计算单元使用的二维谱空间中的谱分布的区域；图5示出了在可选的实施例中，为了计算一些质量参数，计算由图1和2所示的测试系统的计算单元使用的三维谱空间中的谱分布的区域；图6示出了表示利用图1和2所示的测试系统所获得的测试参数之一的初始同步序列；图7示出了利用图1和2所示的测试系统所获得的参考参数之一的时间变化，以及根据针对该参数的公差余量在该时间变化周围形成的有效性通带；图8示出了利用图1和2所示的测试系统所获得的测试参数的时间变化，以及按照与图7相同的方式确定的相应的有效性通带；以及图9示意地示出了具有解码器的接收机，包括要测试的解码设备和根据本发明的测试系统，其中包括图1和2所示的测试系统的计算和比较单元。
具体实施例方式
测试系统1(图1和2)用于验证解码器3的相符性。所述系统包括计算单元12，设计用于根据已解码的视频序列来计算质量参数在时间上的变化；以及比较单元13，设计用于将计算得到的质量参数与存储器中所存储的参数进行比较。测试系统1还包括同步单元11，能够将同步序列添加到已编码的视频序列的开始处。该同步序列能够使分别地计算得到和存储在存储器中的质量参数在时间上的变化精确地一致。
在操作期间，使用一组基本视频测试序列VT1、VT2、……VTn，针对其能力选择了这些基本视频测试序列，以使解码器的操作质量以区别的方式出现。编码单元2能够根据基本视频测试序列VT1、VT2、……VTn分别地产生已编码的视频测试序列VTC1、VTC2、……VTCn。接下来，利用同步单元11，将初始同步序列插入在这些序列的开始处。因此，获得了已编码和同步的视频测试序列VTS1、VTS2、……VTSn。将该序列连续地提供给要测试的解码器3，解码器3将其分别地变换为已解码的视频测试序列VTD1、VTD2、……VDTn。在基本视频测试序列VTi的编码和解码之后，利用增加的初始同步部分，重构所述的已解码的视频测试序列。
将已解码的序列VTDi连续地插入到计算单元12中，该计算单元针对这些序列VTDi中的每一个并且在每一个时间t，产生参数Mi1、Mi2、……、Mik的整个集合。然后，将这些参数Mij的时变曲线Mij(t)分别与在存储空间5中可用的参考时变曲线Pij(t)进行比较。只有当针对也保存在存储空间5中的各个公差余量Tij，所计算得到的时变曲线Mij(t)处于与参考时变曲线Pij(t)有关的可接受限制之内时，认为该比较对于解码器3的相符性而言是令人满意的。因此，获得了相符性测试结果20，该结果包含二进制信息(解码器3的相符性/不相符性)，并且可能包含涉及针对由参考Mij表示的若干规范的解码器3的性能的更为详细的信息。
更具体地，将二进制标记Bij分配给每一个质量参数Mij，如果该参数是可接受的，则将值为1的标记赋予质量参数，否则，将值为0的参数赋予质量参数。因此，二进制相符性信息可以通过由以下等式计算得到的整体标记B来表达B=Πi=1...nj=1...kBij,]]>如果解码器符合要求(所有参数是可接受的)，则该标记的值为1，否则，该标记的值为0。
在另一确定方法中，该整体标记取决于满意百分比p，并且具有值B=1if(Πi=1...nj=1...kBij)×100/(n/k)>p,]]>否则为0。
按照各种方式来产生参考质量参数Pij。一种简单且可靠的方式在于利用与用于测试解码器3相同的方式(图2)，但是作为解码器3的替代，利用其解码质量已经证实的参考解码器4。因此，利用该解码器4，分别根据基本视频测试序列VTi来产生允许提取参考参数Pij的已解码的参考序列VRDi。
在计算这些参数Pij的另一方法中，将计算单元12直接用在由适当的初始同步序列完成的基本视频测试序列VTi上。根据另一技术，通过仿真人为地逼近这些参数Pij的理想变化。
相似地，在可选的实现中，存储了包含已编码和同步的视频序列VTSi的文件，该文件直接用来测试解码器3。
而且，有利地，测试系统1包括允许用户修改用于选择所需的参数Pij的公差余量Tij、和/或选择确定已测试解码器3的相符性的方法的装置。
现在将在自动地确认MPEG/DVB相符性的特定实例中，详细描述产生和实现测试系统1的方法。因此，在测试过程中所涉及的一组元件需要包括(图3)三个模块第一解码模块31、第二质量估计模块32和第三自动确认模块33。
解码模块31包括要测试的解码器3，该解码器3包括在IRD中并且与电视机6相连，而且包括在其上记录了编码为MPEG-2格式并已同步的视频测试序列VTSi的盘21。盘21允许在已记录的视频测试序列VTSi的基础上的任何所期望的修改或添加。已记录的视频测试序列VTSi以在根据DVB标准的传输流中包括的具有适当的PSI/SI(“节目特定信息/服务信息”)型的适当信令的基本视频流的形式出现。已记录的视频测试序列VTSi中的每一个包括初始同步序列，所述初始同步序列包括第一高质量部分和具有已经恶化(按照典型的方式)的4:2:0型抽样的第二部分，并且像MPEG-2基本视频序列那样已编码。由于第二部分的MPEG-2的语法是无错误的，在开始测试序列VTSi的有效部分之前，同步序列未将干扰引入到IRD中。因此，在这种情况下未使用同步单元11，或者在上游处使用该同步单元11，以便确定这些序列VTSi(因此，在图3中未示出)。
而且，特别地，通过适当地选择在时间上测量得到的质量参数Mij，针对其能力来选择测试序列VTSi，以便考虑局部恶化。有利地，进行设置以测试几个量的语法，例如-传输分组的语法分析(“解析”)(传输差错、净荷单元的启动标记、传输优先级、加扰、自适应字段、不连续、随机访问标记等)；-解析分组化的流元或PES(音频/视频、音频/视频同步、电文广播和子标题PES、其他VBI数据-用于“垂直消隐信息”的语法分析)；-解析部分(语法、长度、分级等)。
-数字视频流的语法·视频序列(对于报头序列分辨率、图像分级、数字分级等；扩展和用户数据；对于序列扩展配置和等级、前进序列、色度和短延迟格式；对于序列显示的扩展视频格式、显示颜色和尺寸描述；对于图像组时间码、断开链路和报头结构)；·图像报头(时间参考、图像编码类型、其他语法元素、图像码的扩展、量化矩阵的扩展、图像显示的扩展、时间/可缩放空间图像的扩展、版权的扩展、图像数据)；·宏块系列；·宏块；·块。
所述模块31还顺序地包括MPEG流的驱动器14或假脱机器(spooler)、射频调制器15和升频转换器16。该信道所发射的传输流由要测试的解码器3接收，该要测试的解码器3产生已解码(并已同步)的视频测试序列VTDi。
质量估计模块32包括计算单元12和加法单元18，设置用于找到由计算单元12计算得到的质量参数Mij和参考质量参数Pij之间的时间上的差值。质量估计模块32还包括单元17，用于通过利用应用于涉及与减法单元18的分离的信息的预定感觉模型，分配QoS(服务质量)质量记录。使这些质量记录QoS对用户可用。
根据由计算单元12对质量参数Mij进行计算的特别有用的方法(图4)，考虑由参考垂直轴和水平轴的二维与空间有关的空间的频率变换产生的二维(频率轴F1和F2)谱空间ES2。由半径R和角度A来定位谱空间ES2中的每一个点。在该谱空间ES2中定义每一个都从属于连续的已解码序列VTDi的图像中提取的一个或多个测量变量的强度值-例如平均亮度和色度。
此外，在该空间中具有额外区域Z2的谱空间ES2的特定区域Z1是所关心的区域。在所述的优选实例中，区域Z1是夹角等于2×dA和半径宽度等于2×dR的以坐标点(R0，A0)为中心的环形部分。通过用“系数(coef)”(针对第i序列和第j参数)表示所讨论的测量变量的值，由以下公式来计算质量参数MijMij=[∫∫Z1(R×coef)]/[∫∫Z2(R×coef)]]]>有利地，所使用的至少一个区域Z1的中心位于频率轴F1或F2的之一和/或半径R的较大值处，即，在与测量变量的强度分布的上三分之一相对应的间隔内。
在可选的实施例中，如以上所示，从计算得到的参数中得到至少一些测试参数Mij、和/或这些参数的组合。
在改进的实施例(图5)中，计算模块12还能够处理三维中的图像。因此，该计算模块按照与二维处理相似的方式进行，但位于三维谱空间ES3中(频率轴F1、F2和F3)，通过从用于定义图像的与空间有关的空间中的频率变换来获得。在该空间ES3中，每一个点由两个角度A1和A2以及半径R来定义。然后，利用根据体积形成的积分区域Z3和谱空间ES3中的互补区域Z4，建立与二维相同类型的公式Mij=[∫∫∫z3(R×coef)]/[∫∫∫Z4(R×coef)]]]>优选地，每一个积分区域Z3是以具有坐标(R0；A1，A2)的点为中心的、具有等于2×dA的夹角和具有等于2×dR的半径的方式的球体部分。
每一个测试参数Mij具有时变曲线Mij(t)，所述时变曲线具有初始同步部分41(图6)。该部分41包括在时间间隔IS1上的第一部分，其对应于质量较好的视频序列；以及在时间间隔IS2上的第二部分，其对应于存在恶化(例如，块之间的异质性)的序列。
自动确认模块33包括在其上记录了参考时变曲线Pij(t)和公差余量Tij的盘24，以及比较单元13，用于产生相符性测试的结果20。参考参数Pij由减法单元18和比较单元13结合计算得到的测试参数Mij一起使用。
比较单元13使用从盘24中提取的信息，以便定义在每一个参考时变Pij(t)曲线43(图7)周围的有效范围。因此，在同步间隔IS之外，从时间测量间隔IM上的曲线43中推出上限曲线44(时变曲线Pmaxij(t))和下限曲线45(时变曲线Pminij(t))。
为了确定上限45和下限44曲线，根据优选实施例，使用表达公差余量Tij的质量百分比QPij。由于参数Pij在PMINij和PMAXij的范围内随时间t变化，因此，可以具有Pmaxij(t)＝Pij(t)+(1-QPij/100)×1/2×(PMAXij-PMINij)，Pminij(t)＝Pij(t)-(1-QPij/100)×1/2×(PMAXij-PMINij).
比较单元13具有验证针对在同步部分46之外的质量参数Mij之一所获得的时变Mij(t)曲线47(图8)，曲线47保持在与该质量参数Mij关联的下限48(Pminij(t))和上限49(Pmaxij(t))之间的功能。根据是否证实了该限制，比较单元13向相应的结果分配成功或失败值(例如，通过向二进制标识Bij分配值1或0)。
当选择参数Mij以使其具有随视频质量增加的值时，只需要使用下限曲线Pminij(t)。
计算与每一个测试序列VTSi有关的结果20，并且返回给外部系统。此外，与假脱机器14相连的反馈线35允许对发送测试序列VTSi+1的自动触发，所述序列跟随在刚处理的序列之后。因此，准许对不同的视频测试序列的一系列测试步骤而无需人为干预。此外，在针对每一个视频测试序列VTSi其验证必须成功的实施例中，一旦针对测试序列VTSi的结果20之一不令人满意，则中断操作。然后，禁用反馈线35，从而能够省去无用的处理。
在可选的实施例中，通过可视地控制在由分别与参数Mij关联的下限48(Pminij(t))和上限49(Pmaxij(t))曲线所限定的通带中包括的时变Mij(t)曲线47，对每一个参数Mij进行确认。
权利要求
1.一种测试用于解码已编码的视频信号(VTSi)的数字设备(3)的相符性的系统(1)，包括-单元(13)，用于在时间上比较利用要测试的数字解码设备(3)从视频测试序列(VTi)中获得的结果(VTDi)和与所述视频测试序列(VTi)有关的参考结果(VRDi)，-单元(12)，用于计算与所述结果(VTDi，VRDi)有关的、并且作为所述结果的非线性函数的至少一个质量参数(Pij，Mij)，其特征在于-设置了计算单元(12)，以便根据利用要测试的数字解码设备(3)所获得的结果(VTDi)，单独地计算所述质量参数(Mij)，-以及设置了比较单元(13)，以便比较与要测试的数字解码设备(3)有关的所述质量参数(Mij)和与参考结果(VRDi)有关的所述质量参数(Pij)，并且利用分别与质量参数(Pij，Mij)相对应的预定公差余量(Tij)，产生分别与质量参数(Pij，Mij)相对应的二进制结果(Bij)，从而向与所述质量参数之一相对应的每一个所述二进制结果分配以下值，-当与要测试的解码设备(3)关联的所述质量参数(Mij)在时间上保持在与参考结果(VRDi)关联的所述质量参数(Pij)周围的公差余量(Tij)内时，分配第一值，-否则，分配第二值。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于由于在与空间有关的空间中定义了所述结果(VTDi，VRDi)，因此，设置计算单元(12)，以便计算至少一个质量参数(Pij，Mij)，所述质量参数作为从所述结果(VTDi，VRDi)中提取的至少一个测量变量的至少一个谱分布的函数，所述谱分布由所述测量变量在谱空间(ES2，ES3)中划定的至少一个积分区域(Z1，Z3)中的加权强度积分构成，所述谱空间由所述空间的至少一部分的频率变换来产生，并且与半径(R)和角度(A)的值关联。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述积分由所述半径值(R)加权。
4.根据权利要求2和3中任一个所述的系统，其特征在于至少一个质量参数(Pij，Mij)是与所述积分区域(Z1，Z3)关联的谱分布和与谱空间(ES2，ES3)中的所述积分区域(Z1，Z3)的额外区域(Z2，Z4)关联的谱分布的比值的函数。
5.根据权利要求2到4的任一个所述的系统，其特征在于至少一个所述积分区域(Z1，Z3)位于所述谱空间(ES2，ES3)的角扇形(AO-dA，AO+dA)中、和/或两个半径值(RO-dR，RO+dR)之间。
6.根据权利要求2到5的任一个所述的系统，其特征在于至少一个所述区域位于所述谱空间(ES2，ES3)的至少一个频率轴(F1，F2，F3)处。
7.根据权利要求2到6的任一个所述的系统，其特征在于至少一个所述区域位于较大半径值的间隔内的半径值(R)处，所述间隔对应于所述测量变量的半径强度分布的上三分之一。
8.根据前述权利要求的任一个所述的系统，其特征在于所述系统还包括同步单元(11)，用于针对从要测试的解码设备(3)的上游的每一个测试视频序列(VTi)，添加已编码的同步序列(41，46)，所述已编码同步序列(41，46)包括质量较好部分和与质量较好部分相邻的存在恶化的部分，所述参考结果(VRDi)包括相应的同步序列(42)。
9.一种测试用于解码已编码视频信号(VTSi)的数字设备(3)的相符性的方法，其中-在时间上将利用要测试的数字解码设备(3)从视频测试序列(VTi)获得的结果(VTDi)与和所述视频测试序列(VTi)有关的参考结果(VRDi)进行比较，-计算与所述结果(VTDi，VRDi)相关的、并且作为所述结果的非线性函数的至少一个质量参数(Pij，Mij)，其特征在于-事先单独地确定与参考结果(VRDi)关联的所述质量参数(Pij)，并且记录所述参数Pij，-根据利用要测试的数字解码设备(3)所获得的结果(VTDi)，单独地计算所述质量参数(Mij)，-以及，将与要测试的数字解码设备(3)关联的所述质量参数(Mij)和与参考结果(VRDi)关联的所述质量参数(Pij)进行比较，从而利用分别与质量参数(Pij，Mij)相对应的预定公差余量(Tij)，产生分别与质量参数(Pij，Mij)相对应的二进制结果(Bij)，从而向与所述质量参数之一相对应的所述二进制结果中的每一个分配以下值当与要测试的解码设备(3)关联的所述质量参数(Mij)在时间上保持在与参考结果(VRDi)关联的所述质量参数(Pij)周围的公差余量(Tij)内时，分配第一值，-否则，分配第二值，优选地，所述方法由根据权利要求1到8的任一个所述的系统(1)来实现。
10.一种包括数字解码设备的数字解码单元(10)，其特征在于所述数字解码单元(10)包括根据权利要求1到8的任一个所述的、用于测试所述解码设备(10)的相符性的系统，所述解码单元最好由具有解码器的接收机构成。
全文摘要
本发明涉及一种用于测试数字解码设备(3)的相符性的系统和方法，以及涉及一种相应的数字解码单元。系统(1)包括单独的单元(12)，用于计算与利用要测试的设备从视频测试序列(VT
文档编号H04N17/00GK1565134SQ02819639
公开日2005年1月12日 申请日期2002年10月2日 优先权日2001年10月2日
发明者斯特凡·阿利, 安德烈·马拉格斯, 洛朗·奥雷亚尔 申请人:汤姆森许可贸易公司