3.3.2 Контроль качества изображений в аналоговых телевизионных

системах

3.3.2.1. Субъективный контроль качества изображений

При оценке изменения качества ТВ изображения в зависимости от уровней искажений или помех в ТВ сигнале применяют мето­ды субъективно-статистических экспертиз. Поскольку основой та­ких экспертиз является использование специальных и универсаль­ных испытательных изображений, им должно быть уделено особое внимание. В качестве испытательных выбирают изображения, близ­кие по характеру к наиболее часто встречающимся в практике

297

ТВ вещания. Это изображения человеческого лица (крупный и сред­ний план), групп людей, пейзажей и архитектурных композиций с большим числом деталей разного размера. Эти изображения долж­ны иметь достаточную гамму полутонов и содержать контрастные переходы (яркостные и цветовые). С учетом требований учебного ТВ этот перечень можно дополнить изображениями, содержащими над­писи, формулы, графический материал и т.д. Для оценки систем цифрового телевидения требуются подвижные изображения.

При рассмотрении различных видов искажений, как правило, приводятся зависимости ухудшения качества ТВ изображения от ис­кажений, возникающих в ТВ тракте. Это важно при установлении норм, а также при разработке измерителей, в том числе для автома­тической оценки качества ТВ изображений.

Субъективные экспертизы проводят в соответствии с определен­ной методикой, которая регламентирует испытательные изображе­ния, выбор наблюдателей, шкалы оценок, условия наблюдения, по­рядок проведения измерений и обработку их результатов. В ряде случаев такие экспертизы могут быть дополнены инструментальны­ми измерениями, сущность которых заключается в применении спе­циальным образом сформированных полей сравнения, яркостных и цветовых отметок.

При выборе наблюдателей предпочтение обычно отдают неспе­циалистам, особенно, если в результате измерений необходимо опре­делять допуски на искажение. Следует только избегать участия на­блюдателей, имеющих значительные пороки зрения. При субъектив­ных экспертизах наблюдатели должны знать методику проведения эксперимента, шкалы оценок в диапазоне ухудшений изображений, используемых в ходе эксперимента. Наблюдателей должно быть, по крайней мере, десять.

При установлении зависимости качества изображения от иска­жения МККР рекомендует применять пятиградационные шкалы ка­чества и ухудшений.

Шкала качества Шкала ухудшений

5 — «отлично» 5 — «незаметно»

4 — «хорошо» 4 — «заметно», но не мешает

3 — «удовлетворительно» 3 — «немного мешает»

2 — «плохо» 2 — «мешает, раздражает»

1 — «очень плохо» 1 — «сильно мешает»

При эксперименте для сравнения изображений рекомендуется следующая шкала:

Шкала сравнения

+3 — «намного лучше» —1 — «немного хуже»

+2 — «лучше» —2 — «хуже»

+1 — «немного лучше» —3 — «намного хуже»

О — «одинаково»

Если не требуется определять зависимость качества изображе­ния от разных уровней помехи (или искажения), а необходимо лишь установить предельно допустимое значение помехи, например для выработки допуска, часто применяют двухградационную шкалу оце­нок. Такая шкала устанавливает соответствие качества изображения, предъявляемого наблюдателю, заданному критерию. Критерий качества изображения в денном случае — это средняя оценка, дан­ная

298

группой наблюдателей.

В практике проведения субъективных экспертиз наряду с пяти­балльной шкалой существуют и другие шкалы (шести- и семибалль­ные). Для сопоставления результатов, полученных с применением шкал, имеющих разное число баллов, используют нормализованную шкалу оценок, основанную на преобразовании интервала их измене­ния в единичный. Оценки нормализованной шкалы связаны с оцен­ками пятибалльной шкалы:

М

u = (U- 1) / 4 ; U = 4u + 1 ; U = ∑ i p_i ; p_i = n_i /N ,

i=1

М

где n_i — число оценок; М — общее число оценок; N =∑ n_i ;

i =1

U - средняя экспериментальная оценка.