CN1980405A - 一种测试图像时延的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试图像时延的系统和方法，时钟图像生成装置生成带有源时钟图像的源信号，并输出到时钟图像处理装置和时钟图像显示装置；时钟图像处理装置对源信号进行编码和解码，输出带有目标时钟图像的时延信号到时钟图像显示装置；时钟图像显示装置接收源信号和时延信号，同时显示源时钟图像和目标时钟图像；最后根据源时钟和目标时钟显示时间的差值，计算得到时延数据。采用本发明所描述的系统和方法，克服了人为因素，可以客观精确的测量图像时延，并且采用了高精度的动态时钟源，保证了测评数据的客观精确，并且实施成本低。

Description

一种测试图像时延的系统和方法
技术领域
本发明涉及图像测试领域，尤其涉及一种测试图像时延的系统。本发明还涉及一种图像时延的测试方法。
背景技术
测试图像时延或图像延时，传统的测试方法就是凭借主观测试方法，一般有以下两种测试方法：
1)纯粹主观的评测方法
2)使用秒表相对主观的评测方法
第一种方法在测试图像延迟时，由于最容易实现，所以在一些精度要求不高或者是不具备一些条件时，被广泛应用，但这种方法完全是依靠人的眼睛和反应进行主观判断，就存在不够客观精确的缺点；第二种方法是在第一种方法的基础上借助了秒表来克服没有准确计时的缺陷，但由于秒表的控制仍然需要人为参与，同样存在不够客观精确的缺点。综上所述，以上两种传统的测试方法都存在人为反应的差异，导致测评结果不够客观精确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种客观量化图像时延的系统和测试方法，用于实时、精确的评估图像时延的效果及优劣。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种测试图像时延的系统，包括时钟图像生成装置、时钟图像处理装置和时钟图像显示装置，其中：
所述时钟图像生成装置，用于生成带有源时钟图像的源信号，并输出到所述时钟图像处理装置和时钟图像显示装置；
所述时钟图像处理装置，用于对所述源信号进行编码和解码，输出带有目标时钟图像的时延信号到所述时钟图像显示装置；
所述时钟图像显示装置，用于接收所述源信号和时延信号，同时显示源时钟图像和目标时钟图像。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述系统还包括时钟图像捕捉装置，用于记录同时带有源时钟和目标时钟的图像。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述时钟图像生成装置包括一个动态时钟生成单元和一个图像生成单元，所述动态时钟生成单元产生动态时钟信号并输入所述图像生成单元，所述图像生成单元接收该动态时钟信号后生成带有源时钟图像的源信号。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述动态时钟生成单元通过直接获取计算机的时钟数据或者通过计时器定时计数来生成所述动态时钟信号。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述时钟图像处理装置包括装置A和装置B，所述源信号输入到所述装置A，所述装置A编码后经传输线路输出到所述装置B，所述装置B解码、输出环回、再编码后经传输线路送回装置A，装置A解码后再输出到所述时钟图像显示装置。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述时钟图像显示装置包括用于合成所述源信号和时延信号的画面分割设备以及用于显示该合成信号图像的显示设备，或者，包括两个分别用于显示源信号和时延信号图像的显示设备。
进一步地，上述系统还可具有以下特点：所述时钟图像捕捉装置为安装有具有视频捕捉和显示功能的设备，或者为数码拍录设备。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种测试图像时延的方法，包括以下步骤：
(a)生成带有源时钟图像的源信号；
(b)对源信号进行编码和解码，得到带有目标时钟图像的时延信号；
(c)同时显示源时钟图像和目标时钟图像；
(d)根据源时钟和目标时钟显示时间的差值，计算得到时延数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(c)之后还包括步骤：记录带有源时钟图像和目标时钟图像的图片，所述步骤(d)中，是根据该图片上的源时钟和目标时钟显示时间的差值来计算所述时延数据的。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述源时钟是从计算机直接获取的时钟数据或是计时器的计时数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(b)中所述源时钟信号经过两次的编解码，且还经过两次线路传输；所述步骤(d)中是将源时钟和目标时钟显示时间的差值除以2，计算得到所述时延数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(d)中是计算出多个时延数据，将其平均值作为最终的时延结果数据。
采用本发明所描述的系统和方法，完全克服了人为因素，可以客观精确的测量图像时延，整个测试过程中所需要的数据全部来自于仪器设备，并且采用了高精度的动态时钟源，保证了测评数据的客观精确。并且实施成本低，测试方法和测试结果不会有歧义，令人信服。
附图说明
图1是本发明第一实施例系统的结构图，通过PC机采样测试未经过传输或交换设备的图像时延；
图2是本发明第二实施例系统的结构图，通过数码设备采样测试未经过传输或交换设备的图像时延；
图3是本发明第三实施例系统的结构图，PC机采样测试经过传输或交换设备的图像时延；
图4是本发明第四实施例系统的结构图，通过数码设备采样测试经传输或交换设备的图像时延。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
第一实施例
本实施例使用PC机来采样测试未经过传输或交换设备的图像时延数据，图1给出了本实施例系统的结构图。
该系统用一台PC机作为时钟图像生成装置，该装置中进一步包括一个动态时钟生成单元和一个图像生成单元。动态时钟生成单元由软件实现，该单元直接获取PC机的时钟，将包含分、秒与毫秒的动态时钟数据(可以是绝对时间或者相对时间)输出至PC机的图像生成单元，得到带有源时钟图像的源信号，文中将该没有经过编解码的动态时钟称为源时钟。
将一路带有源时钟图像的源信号输出到画面分割设备的一个输入端。另一路输出到图像处理设备A，作为该装置A的图像输入，然后，经过图像处理设备A的传输口环回后，将带有经过编解码后的动态时钟(文中也称之为目标时钟)图像的时延信号输出到画面分割设备的另一输入端。画面分割设备相当于一个时钟图像合成单元，将输入的带有动态时钟图像的信号和带有目标时钟图像的信号合成一个同时带有源时钟和目标时钟图像的合成信号，将其输出到一台具有视频捕捉卡的PC机，该PC机相当于一个时钟图像捕捉单元，其捕捉到的图像中有源时钟和目标时钟的图像，将源时钟的显示时间减去目标时钟的显示时间，就是该图像处理设备A的编解码图像处理的时延，可以重复该捕捉动作多次，然后取多次结果的平均值。
相应地，本实施例方法包括以下步骤：
步骤101，生成带有源时钟图像的源信号；
步骤102，对源信号进行编码和解码，生成带有目标时钟图像的时延信号；
步骤103，将源信号和时延信号合成为同时带有源时钟图像和目标时钟图像的合成信号；
步骤104，捕捉所述合成信号的图像，根据图像中源时钟和目标时钟显示时间的差值得到时延数据，可以对多个时延数据求平均值，作为时延结果数据。
第二实施例
本实施例使用数码设备来采样测试未经过传输或交换设备的图像时延数据，图2给出了本实施例系统的结构图。
本系统中也是用一台PC机来充当时钟图像生成装置，其中的动态时钟生成单元通过计时器生成动态时钟，该计时器从0开始计时，每隔1ms数据加1，达到3.6×107后再从0开始循环计时，将该计时数据输出到图像生成单元生成带有动态时钟(源时钟)的源信号。该实例的计时器共有10小时，也可以根据实际测试需要自行确定。与这种生成动态时钟的方式相比，第一实施例采用的方式无计算量、程序简单，可靠性与精度更高。动态时钟还可以用其它方式实现，只要能够得到时钟信号即可。
将一路带有源时钟图像的源信号输出到一台电视或监视设备TV1上，另一路输出到图像处理设备A，作为该装置A的图像输入，然后，经过图像处理设备A的传输口环回后，将带有经过编解码后的目标时钟图像的时延信号输出到另一台TV2。将两套TV摆放在一起，一并通过数码拍录设备进行多次拍摄，其拍下的TV1上显示图像为源时钟图像，TV2上显示图像为目标时钟图像，用源时钟的显示时间减去目标时钟的显示时间，就是该图像处理设备A的编解码图像处理的时延，可以拍摄多次，然后取多次得到的时延数据的均值作为时延结果数据。
相应地，本实施例方法包括以下步骤：
步骤201，生成带有源时钟图像的源信号；
步骤202，对源信号进行编码和解码，生成带有目标时钟图像的时延信号；
步骤203，同时显示源时钟图像和目标时钟图像；
步骤204，拍摄多张带有源时钟图像和目标时钟图像的图片；
步骤205，计算多幅图片中源时钟显示时间和目标时钟显示时间的差值，求其平均值，得到时延结果数据。
第三实施例
本实施例使用PC机来采样测试经过传输或交换设备的图像时延数据，图3给出了本实施例系统的结构图。
本系统中生成动态时钟图像的PC机、图像处理设备A、画面分割设备、具有视频捕捉卡的PC机的功能均与第一实施例相同，相互间的信号传输关系和处理方式也相同。不同之处仅在于图像处理设备A对信号编码后，并不直接环回，而是通过传输线路(可能有交换设备)将信号传送到图像处理设备B，图像处理设备B对信号解码后，经传输口环回，再对信号编码，然后通过传输线路将信号送回图像处理设备A。
还有一点与第一实施例不同的是，由于在传输过程中经过了两次编解码和两次传输时延，所以在得到源时钟和目标时钟显示时间的差值后，应该将该时间差除以2作为时延数据。
相应地，本实施例方法包括以下步骤：
步骤301，生成带有源时钟图像的源信号，输入到图像处理设备A；
步骤302，图像处理设备A对源信号进行编码后输出，通过传输线路(可能经过交换设备)后输入到图像处理设备B；
步骤303，图像处理设备B对输入信号进行解码，经传输口环回后，再对该信号进行编码，然后传输到图像处理设备A；
步骤304，图像处理设备A对该输入信号进行解码，得到带有目标时钟图像的时延信号；
步骤305，将源信号和时延信号合成为同时带有源时钟图像和目标时钟图像的合成信号；
步骤306，捕捉所述合成信号的图像，将图像中源时钟和目标时钟显示时间的差值除以2，得到时延数据，可以对多个时延数据求平均值，作为时延结果数据。
第四实施例
本实施例使用数码设备来采样测试经过传输或交换设备的图像时延数据，图4给出了本实施例系统的结构图。
本系统中生成动态时钟图像的PC机、图像处理设备A、电视或监视设备TV1和TV2、数码拍录设备的功能均与第二实施例相同，相互间的信号传输关系和处理方式也相同。不同之处在于系统还包括通过传输线路(可能有交换设备)与图像处理设备A相连的图像处理设备B，此处传输线路(可能有交换设备)和图像处理设备B的功能均与第三实施例相同，相互间的信号传输关系和处理方式也相同。另外，由于在传输过程中经过了两次编解码和传输时延，所以在得到源时钟和目标时钟显示时间的差值后，也应该将该时间差除以2作为时延数据。
相应地，本实施例方法包括以下步骤：
步骤401，生成带有源时钟图像的源信号，输入到图像处理设备A；
步骤402，图像处理设备A对源信号进行编码后输出，经过传输线路(可能经过交换设备)后输入到图像处理设备B；
步骤403，图像处理设备B对输入信号进行解码，经传输口环回后，再对该信号进行编码，然后传输到图像处理设备A；
步骤404，图像处理设备A对该输入信号进行解码，得到带有目标时钟图像的延时信号；
步骤405，同时显示源时钟图像和目标时钟图像；
步骤406，拍摄多张带有源时钟图像和目标时钟图像的图片；
步骤407，将图片中源时钟显示时间和目标时钟显示时间的差值除以2，得到时延数据，求多幅图片时延数据的平均值，作为时延结果数据。
本发明在上述实施例的基础上还可以做各种变换。
例如，在另一实施例中，也可以将第一和第三实施例中具有视频捕捉卡的PC机换成一个TV机，不进行视频捕捉，通过观察TV屏幕上的源时钟和目标时钟的显示时间，就可以记录下两者的差值，然后对多次得到的差值取均值，作为时延结果数据。这种方式在两个时钟数据之间的差值比较稳定时，其精度也可以满足要求。同样，第二和第四实施例中的数码拍录设备在这种情况下也不是必须的。

Claims (12)

1、一种测试图像时延的系统，其特征在于，包括时钟图像生成装置、时钟图像处理装置和时钟图像显示装置，其中：
所述时钟图像生成装置，用于生成带有源时钟图像的源信号，并输出到所述时钟图像处理装置和时钟图像显示装置；
所述时钟图像处理装置，用于对所述源信号进行编码和解码，输出带有目标时钟图像的时延信号到所述时钟图像显示装置；
所述时钟图像显示装置，用于接收所述源信号和时延信号，同时显示源时钟图像和目标时钟图像。
2、如权利要求1所述的测试图像时延的系统，其特征在于，还包括时钟图像捕捉装置，用于记录同时带有源时钟和目标时钟的图像。
3、如权利要求1所述的测试图像时延的系统，其特征在于，所述时钟图像生成装置包括一个动态时钟生成单元和一个图像生成单元，所述动态时钟生成单元产生动态时钟信号并输入所述图像生成单元，所述图像生成单元接收该动态时钟信号后生成带有源时钟图像的源信号。
4、如权利要求3所述的测试图像时延的系统，其特征在于，所述动态时钟生成单元通过直接获取计算机的时钟数据或者通过计时器定时计数来生成所述动态时钟信号。
5、如权利要求1所述的测试图像时延的系统，其特征在于，所述时钟图像处理装置包括装置A和装置B，所述源信号输入到所述装置A，所述装置A编码后经传输线路输出到所述装置B，所述装置B解码、输出环回、再编码后经传输线路送回装置A，装置A解码后再输出到所述时钟图像显示装置。
6、如权利要求1所述的测试图像时延的系统，其特征在于，所述时钟图像显示装置包括用于合成所述源信号和时延信号的画面分割设备以及用于显示该合成信号图像的显示设备，或者，包括两个分别用于显示源信号和时延信号图像的显示设备。
7、如权利要求2所述的测试图像时延的系统，其特征在于，所述时钟图像捕捉装置为安装有具有视频捕捉和显示功能的设备，或者为数码拍录设备。
8、一种测试图像时延的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)生成带有源时钟图像的源信号；
(b)对源信号进行编码和解码，得到带有目标时钟图像的时延信号；
(c)同时显示源时钟图像和目标时钟图像；
(d)根据源时钟和目标时钟显示时间的差值，计算得到时延数据。
9、如权利要求8所述的测试图像时延的方法，其特征在于，所述步骤(c)之后还包括步骤：记录带有源时钟图像和目标时钟图像的图片，所述步骤(d)中，是根据该图片上的源时钟和目标时钟显示时间的差值来计算所述时延数据的。
10、如权利要求8所述的测试图像时延的方法，其特征在于，所述源时钟是从计算机直接获取的时钟数据或是计时器的计时数据。
11、如权利要求8所述的测试图像时延的方法，其特征在于，所述步骤(b)中所述源时钟信号经过两次的编解码，且还经过两次线路传输；所述步骤(d)中是将源时钟和目标时钟显示时间的差值除以2，计算得到所述时延数据。
12、如权利要求8或11所述的测试图像时延的方法，其特征在于，所述步骤(d)中是计算出多个时延数据，将其平均值作为最终的时延结果数据。
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