WO2018006701A1 - 复合视频信号质量指标确定方法及装置、计算机存储介质 - Google Patents
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Definitions
- CVBS interface that is, yellow is a video signal, white is a left channel audio signal, and red is a right channel audio signal.
- Most cable TV set-top boxes and network set-top boxes also have a CVBS interface, which converts digital signals into analog signals, CVBS signals, and plays them through the TV.
- embodiments of the present invention are expected to provide a composite video signal quality indicator determining method and apparatus, and a computer storage medium, which can more accurately determine the color luminance gain difference of the CVBS signal converted by the CVBS decoding chip.
- the color delay time difference is more accurate, and the quality of the CVBS decoding chip is judged more accurately.
- the third determining module is further configured to:
- FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for determining a quality index of a composite video signal according to an embodiment of the present invention
- FIG. 6 is a schematic diagram 4 of a composite video signal having a positive frequency infinity according to an embodiment of the present invention
- CVBS_t for the upper envelope
- CVBS_b of the lower envelope
- a C A Y respectively
- amplitude of the luminance component and chrominance components The delay for the relative brightness of the chrominance.
- Ac is a sinusoidal square, greater than or equal to zero, so A Y is not greater than M, so the value of A Y can be 0 to M, that is, the range of the amplitude of the luminance component in the composite video signal is zero. To the first amplitude value;
- the magnitude of the degree component and the assignment of the chrominance relative luminance delay determine a color luminance gain difference and a color luminance delay difference of the composite video signal.
- Equation (16) is the color delay delay difference, the unit is ns; if the calculation result is negative, the chromaticity lag is indicated, and if the calculation result is positive, the chromaticity is advanced;
- the first color bright gain difference and the first color bright delay difference are calculated:
- FIG. 9 is a schematic diagram of a composite video signal quality indicator determining apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 9, the apparatus includes: an obtaining module 31, a first determining module 32, a second determining module 33, and a third determining module 34. And a fourth determining module 35; wherein
- the obtaining of the upper envelope is obtained by connecting peak points of the waveform of the composite video signal, specifically, by an application, and the application is provided with a specific algorithm, which can be automatically captured.
- the peak point of the composite video signal is further drawn with a tangent tangent to the peak point, and finally the tangent is smoothly connected.
- the application is generally a video signal processing application installed on the test host.
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Abstract
本发明实施例公开了一种复合视频信号质量指标确定方法及装置、计算机存储介质，其中，所述方法包括：获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值；根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于申请号为201610528550.X、申请日为2016年07月06日的中国专利申请提出，并要求该中国专利申请的优先权，该中国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
本发明涉及视频测试技术，具体涉及一种复合视频信号质量指标确定方法及装置、计算机存储介质。
复合视频信号(CVBS，Composite Video Broadcast Signal)是被广泛使用的标准，也叫做基带视频或RCA(Radio Corporation of American)视频，其以模拟波形来传输数据。复合视频包含色差(色调和饱和度)和亮度(光亮)信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输。实际使用中，具体还包括帕尔制(PAL，Phase Alteration Line)和美国国家电视标准委员会制(NTSC，National Television Standards Committee)两种制式，它们与CVBS使用相同的接口，是更具体的合视频信号制式。
目前很多电视机都设有CVBS接口，即黄色的为视频信号，白色的为左声道音频信号，红色的为右声道音频信号。大多数有线电视的机顶盒和网络机顶盒也都设有CVBS接口，这样可以将数字信号转换成模拟信号，即CVBS信号，并通过电视机播放。
将数字信号转换成CVBS信号的方法非常多，一般是通过CVBS解码芯片转换，但是CVBS信号是较复杂的复合视频信号，含有多种模拟电压
电平、时间间隔等指标，并且所有视频信息只使用一条传输线传输，将亮度信息、色彩信息和同步信号组合在一个信号中，不同的CVBS解码芯片转换出来的视频信号质量的差异很大，因此需要在CVBS解码芯片投入市场前作严格的测试，以验证CVBS解码芯片的质量。
测试的方法可以是测试CVBS解码芯片转换出来的视频信号，也可以在CVBS解码芯片还未制造出之前，通过CVBS解码芯片的寄存器转换级(RTL，Register Transfer Level)代码，通过模拟装置模拟出CVBS信号，对模拟后的CVBS信号进行测试。
上述测试方法都会影响视频质量的色亮增益差和色亮延时差等指标的确定，误差非常大，这直接影响了对CVBS信号的质量判断。
还有测试方法是将CVBS信号送入解码器，一路进入亮度通道，经过色负载波陷波器(4.43mhz陷波器)吸收掉色度信号，而取出亮度信号，而另一路通过带通滤波器取出4.43mhz的色度信号，分别测量这两个信号的幅度并观测包络线在时域的延时。这种测试方法由于在分布取出信号时，会引入额外的幅度失真和时序失真，导致误差非常大。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种复合视频信号质量指标确定方法及装置、计算机存储介质，能更准确地确定CVBS解码芯片转换后的CVBS信号的色亮增益差和色亮延时差，进而更准确地判断CVBS解码芯片的质量。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种复合视频信号质量指标确定方法，所述方法包括：
获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值；
根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值
范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；
在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
在一实施例中，所述获取复合视频信号的上包络线，包括：
获取所述复合视频信号每个周期内的峰值点，连接所述峰值点，形成上包络线。
在一实施例中，所述确定所述上包络线波峰的第一幅度值，包括：
获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值。
在一实施例中，所述确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，包括：
根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；
所述确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围，包括：
所述复合视频信号中色度相对亮度延时的范围为大于或等于-π，且小于或等于π。
在一实施例中，所述确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值，包括：
基于所述代入赋值的上包络线的函数，计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，将所计算的最大值确定为所述第二幅度值。
在一实施例中，所述方法还包括：
基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信号各自的色亮增益差和色亮延时差；
分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；
将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
第二方面，本发明实施例还提供了一种复合视频信号质量指标确定装置，所述装置包括获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和第四确定模块；其中，
所述获取模块，配置为获取复合视频信号的上包络线；
所述第一确定模块，配置为确定所述上包络线波峰的第一幅度值；
所述第二确定模块，配置为根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；
所述第三确定模块，配置为在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
所述第四确定模块，配置为当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
在一实施例中，所述获取模块还配置为：
获取所述复合视频信号每个周期内的峰值点，连接所述峰值点，形成上包络线。
在一实施例中，所述第一确定模块还配置为：
获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值。
在一实施例中，所述第二确定模块还配置为：
根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；
所述第二确定模块还配置为确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围：所述复合视频信号中色度相对亮度延时的范围为大于或等于-π，且小于或等于π。
在一实施例中，所述第三确定模块还配置为：
基于所述代入赋值的上包络线的函数，计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，将所计算的最大值确定为所述第二幅度值。
在一实施例中，所述第四确定模块还配置为：
基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信号各自的色亮增益差和色亮延时差；
分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；
将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
第三方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述任意一个复合视频信号质量指标确定方法。
本发明实施例提供一种复合视频信号质量指标确定方法及装置、计算机存储介质，获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值；根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，
将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差；可见，本发明实施例通过对CVBS信号的近似计算，能更准确地确定色亮增益差及色亮延时差的质量指标，更准确地判断CVBS解码芯片的质量。
图1为本发明实施例一复合视频信号质量指标确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一复合视频信号的20T脉冲波形示意图；
图3为本发明实施例一复合视频信号的频率趋向正无穷的示意图一；
图4为本发明实施例一复合视频信号的频率趋向正无穷的示意图二；
图5为本发明实施例一复合视频信号的频率趋向正无穷的示意图三；
图6为本发明实施例一复合视频信号的频率趋向正无穷的示意图四；
图7为将图3的包络单独取出形成的波形图；
图8为本发明实施例二复合视频信号质量指标确定方法的流程示意图；
图9为本发明实施例三复合视频信号质量指标确定装置的示意图。
本发明实施例的基本原理为：计算色亮增益差和色亮延时差所需要的色度分量幅度AC、亮度分量幅度AY和色度相对亮度延时
无法从复合视频信号中直接测得，但是可以先测量出复合视频信号的包络线波峰、波谷的实测幅度值；建立以所述色度分量幅度、亮度分量幅度和色度相对亮度延时为变量的包络线函数，然后根据此函数，在AY和
的理论取值范围内，对AY和
的多次赋值试算，获得包络线波峰、波谷的理论幅度值，逐步逼
近实测幅度值，最终得到设定精度的AC、AY和
本发明实施例的原理是通过一种近似计算方法来获得复合视频信号的质量指标，这种近似计算方法很适合于通过计算机计算。
下面将结合附图及具体实施例对本发明再做进一步地说明。
实施例一
图1为本发明实施例一复合视频信号质量指标确定方法的流程示意图，所述方法的执行主体可以是测试主机，更具体地可以是一台计算机，如图1所示，所述方法包括：
步骤101：获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值。
这里，通过测试主机获取复合视频信号的上包络线，所述复合视频信号是待测试的标准信号，一般是根据复合视频解码芯片，也就是CVBS解码芯片的RTL代码，通过模拟装置模拟出的复合视频信号，是数字信号，可以直接被测试主机获取；也可以是从复合视频解码芯片直接输出的，也就是能被普通模拟电视机接收的CVBS信号，需要通过模数转换装置才能被测试主机获取；
所述上包络线的获取是通过将所述复合视频信号的峰值点连接起来而获得，作为一种实施方式，是通过应用程序处理的，所述应用程序设有特定的算法，可以自动捕捉到所述复合视频信号的峰值点，再画出与所述峰值点相切的切线，最后将切线光滑连接即可，所述应用程序一般是安装在测试主机的视频信号处理应用程序。
具体地，所述测试主机的视频处理应用程序可以是矩阵实验室(MATLAB，Matrix Laboratory)。
测试复合视频信号中色亮增益差和色亮延时差的具体信号为20T脉冲波形，其中，20T脉冲的定义为：20T脉冲的波形中，当幅度达到最大值的
一半时，所对应的两个时间点之间的距离为20T，T为时间周期；具体到制式，对于PAL，T为100ns；对于NTSC，T为125ns。
在20T脉冲中，色度和亮度信号均是正弦平方波，且色度信号叠加在亮度信号中。
图2为本实施例中的20T脉冲波形，ω＝2πf，f为复合视频信号的载波频率。
为了更好地观察20T脉冲波形，假设所述复合视频信号的频率趋向正无穷，这样，复合视频信号的包络线更清楚，具体见图3至图6，图3至图6为色度分量和亮度分量不同特征的四种类型，其中：
AC和AY分别为色度分量和亮度分量的幅度，
为色度相对亮度的延时。
图3的特征是：AC>AY，
即色度分量的幅度大于亮度分量的幅度，色度超前亮度；
图4的特征是：AC>AY，
即色度分量的幅度大于亮度分量的幅度，色度滞后亮度；
图5的特征是：AC<AY，
即色度分量的幅度小于亮度分量的幅度，色度超前亮度；
图6的特征是：AC<AY，
即色度分量的幅度小于亮度分量的幅度，色度滞后亮度；
上述图形的特征是根据包络线的形状定性分析得到的。
进一步地，将图3中包络线单独展示，获得图7所示的包络线。
所述上包络线波峰的第一幅度值即为图7所示的M的值，确定所述第一幅度值是为了在后续步骤中确定复合视频信号中亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围；
确定所述第一幅度值的方法可以包括：获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值，即图7所示的M的值。
步骤102：根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围。
获得所述第一幅度值后需要建立一个所述复合视频信号中亮度分量幅度、色度分量幅度、色度相对亮度延时和M的关系表达式，然后据此确定亮度分量幅度、色度相对亮度延时的取值范围，具体如下：
根据复合视频信号的原理，可知复合视频信号的色度和亮度波形分别为正弦平方波，因此可用AC、AY和
作为变量表示成复合视频信号的包络线的标准函数，具体地，图7中的上包络线和下包络线分别用下述的式(1)、(2)表示。
上述两式中，CVBS_t为上包络线，CVBS_b为下包络线，AC和AY分别为色度分量和亮度分量的幅度，
为色度相对亮度的延时。
根据式(1)，假设色度相对亮度的延时为零，即
则可得：M＝AY+AC；
而Ac是正弦平方，大于或等于零，所以AY是不会大于M的，因此可得AY的取值范围为0到M，即所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；
由正弦函数的特点可知，式(1)中
周期为2π，而
为色度相对亮度的延时，有可能超前，也可能滞后，因此可设置
的取值范围为大于或等于-π，且小于或等于π，
的取值范围可以表示为[-π，π]。
步骤103：在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮
度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
作为一种实施方式，为了在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值后，能确定所述上包络线的函数的波峰的第二幅度值，需要对所述包络线标准函数进行变换，获得亮度分量幅度和色度相对亮度延时与所述包络线波峰的第二幅度值的关系式。
当然，在赋值试算的过程中，还需要其它一些公式，为了描述清楚，先将计算过程中用到的所有公式先一一推导出：
注意到当ωt∈[0,π]时，式(1)存在一个极大值，式(2)存在一个极大值和极小值。因此分别对式(1)和式(2)对t求导，得到式(3)和式(4)。
当式(1)和式(2)达到极大值或极小值时，式(3)和式(4)分别等于0，得到(5)和式(6)。
设满足式(5)的t为tt，满足式(6)的t为tb1和tb2；根据tb1和tb2的关系可得式(7)：
结合图7，将tt、tb1、tb2和式(7)代入式(1)和式(2)，获得式(8)、(9)、(10)：
式(9)和式(10)相加得到式(11)：
AY-AC＝Y1+Y2 (11)
接着由式(5)推导得到式(12)：
最终得到式(13)：
同理，由式(6)可以推导得到式(14)：
推导出上述公式后，对AY和
在取值范围内分别赋值，根据赋值用式(11)求出相应的AC；求得AC后，将AC、AY和
代入式(13)求出ωtt；
将求得的ωtt代入式(8)，确定所述上包络线的第二幅度值，也就是计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，即M’的值，
对AY和
在设定的取值范围继续赋值，得到多个上包络线的第二幅度值；
当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差；
具体地，通过如下公式计算：
式(15)求得的结果为色亮增益差，单位为％；
式(16)求得的结果为色亮延时差，单位为ns；如果计算结果为负，说明色度滞后，如果计算结果为正，说明色度超前；
其中，N为常数，因为是20T脉冲，所以取20，T是时间周期；具体到制式，对于PAL，T为100ns；对于NTSC，T为125ns；
预设差异值为根据复合视频解码芯片，即CVBS解码芯片的要求确定，不作赘述。
进一步地，为了使计算结果更准确，可以从复合视频信号中提取多个波形，分别计算出色亮增益差和色亮延时差。
作为一种实施方式，基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信号各自的色亮增益差和色亮延时差；
分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；
将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差
更具体地，根据复合视频信号原理，可知20T脉冲的波形是初相位为零度、90度、180度、270度的四种波形循环，其中零度、180度和90度、270度的形状完全一样，只是波峰波谷方向相反，因此只要计算零度和90度这两种波形的指标，并取平均值，即：
根据初相位为零的复合视频信号，计算出第一色亮增益差和第一色亮延时差：
根据初相位为90度的复合视频信号，计算出第二色亮增益差和第二色亮延时差；
根据第一色亮增益差和第二色亮增益差的平均值获得色亮增益差，根据第一色亮延时差和第二色亮延时差的平均值获得色亮延时差。
实施例二
图8为本发明实施例二复合视频信号质量指标确定方法的流程示意图，所述方法的执行主体可以是测试主机，更具体地可以是一台计算机，如图8所示，所述方法包括：
步骤201：确定复合视频信号的上包络线、下包络线的波峰、波谷的实测幅度值。
由于实施例一确定的亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围是比较大的，计算的工作量比较大，本步骤在实施例一的基础上，设法减小亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围；
具体地，在实施例一步骤101的基础上，除了获取所述复合视频信号的上包络线外，还获取了所述复合视频信号的下包络线，确定了上包络线、下包络线的波峰、波谷的实测幅度值，图7中分别对应M、Y1和Y2；
这样，在后续的步骤中，可以更精确地确定亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围。
步骤202：确定所述复合视频信号中亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围。
在实施例一步骤102的基础上，本步骤进一步确定亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围，具体如下：
1)确定亮度分量幅度的取值范围：
将前述式(11)代入式(8)，可得AY的取值范围为：
2)确定色度相对亮度延时的取值范围：
实施例一中步骤102中确定色度相对亮度延时的取值范围为[-π，π]；
但
为正弦函数的平方，根据正弦函数的特点可知，平方后的周期缩小一半，所以可将色度相对亮度延时的取值范围设置为[-π/2，π/2]；
进一步地，式(13)是用于计算ωt的，和确定所述第二幅度值有直接的关系，之前的一些公式只是为了推导出式(13)，式(13)中
的取值范围就决定了色度相对亮度延时的取值范围，因此对式(13)作进一步的定
性分析，从(13)可以看出，tg(2ωt)为正切函数，正切函数的周期为π，而tg(2ωt)中为2倍的ωt，周期缩小一半，周期为π/2，所以色度相对亮度延时的取值范围也可以是π/2，因此色度相对亮度延时的取值范围可以设置为[-π/4，π/4]。
步骤203：在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线、下包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线、下包络线的函数的波峰、波谷的理论幅度值；
当所述理论幅度值与所述实测幅度值的差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
在实施例一步骤103的基础上，本步骤还需要计算所述下包络线函数的波峰、波谷的理论幅度值。
具体地，对AY和
在取值范围内分别赋值，根据赋值用式(11)求出相应的AC；求得AC后，将AC、AY和
代入式(13)、式(14)和式(7)求出ωtt、ωtb1和ωtb2，注意若ωtb1小于0，则将ωtb1加上π/2作为下面计算的ωtb1，即
将求得的ωtt、ωtb1和ωtb2代入式(8)(9)(10)，确定上包络线、下包络线函数的波峰、波谷的理论幅度值，即M’、Y1’和Y2’的值，分别与上包络线、下包络线的波峰、波谷的实测幅度值M、Y1和Y2相减，将三个差值的绝对值相加，三个差值之和设为S。
对AY和
在设定的取值范围继续赋值，得到多个所述上包络线、下包络线函数的波峰、波谷的理论幅度值；
计算出多个上包络线、下包络线函数的波峰、波谷的理论幅度值，分别与上包络线、下包络线的波峰、波谷的实测幅度值计算，得到多个S，当
S小于预设差异值时，通过所述亮度分量幅度、色度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差，计算公式见式(15)、(16)。
实施例三
图9为本发明实施例三复合视频信号质量指标确定装置的示意图，如图9所示，所述装置包括：获取模块31、第一确定模块32、第二确定模块33、第三确定模块34和第四确定模块35；其中，
所述获取模块31，配置为获取复合视频信号的上包络线；
所述第一确定模块32，配置为确定所述上包络线波峰的第一幅度值；
所述第二确定模块33，配置为根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；
所述第三确定模块34，配置为在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
所述第四确定模块35，配置为当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
为了说明的更清楚，下面将分别对各个模块作详细说明：
所述获取模块31，配置为获取复合视频信号的上包络线；
所述复合视频信号是待测试的标准信号，一般是根据复合视频解码芯片的RTL代码，通过模拟装置模拟出的复合视频信号，是数字信号，可以直接被获取模块31获取；也可以是从复合视频解码芯片直接输出的，也就是能被普通模拟电视机接收的CVBS信号，需要通过模数转换装置才能被
获取模块31获取；
所述上包络线的获取是通过将所述复合视频信号的波形的峰值点连接起来而获得，具体地，是通过应用程序处理的，所述应用程序设有特定的算法，可以自动捕捉到所述复合视频信号的峰值点，再画出与所述峰值点相切的切线，最后将切线光滑连接即可，所述应用程序一般是安装在测试主机的视频信号处理应用程序。
具体地，所述视频处理应用程序可以是MATLAB。
所述第一确定模块32，配置为确定所述上包络线波峰的第一幅度值；
根据相关标准，测试复合视频信号中色亮增益差和色亮延时差的具体信号为20T脉冲波形，其中，20T脉冲的定义为：20T脉冲的波形中，当幅度达到最大值的一半时，所对应的两个时间点之间的距离为20T，T为时间周期；具体到制式，对于PAL，T为100ns；对于NTSC，T为125ns。
在20T脉冲中，色度和亮度信号均是正弦平方波，且色度信号叠加在亮度信号中。
图2为本实施例中的20T脉冲波形，ω＝2πf，f为复合视频信号的载波频率。
为了更好地观察20T脉冲波形，假设所述复合视频信号的频率趋向正无穷，这样，复合视频信号的包络线更清楚，具体见图3至图6，图3至图6为色度分量和亮度分量不同特征的四种类型，其中：
AC和AY分别为色度分量和亮度分量的幅度，
为色度相对亮度的延时。
图3的特征是：AC>AY，
即色度分量的幅度大于亮度分量的幅度，色度超前亮度；
图4的特征是：AC>AY，
即色度分量的幅度大于亮度分量的幅度，色度滞后亮度；
图5的特征是：AC<AY，
即色度分量的幅度小于亮度分量的幅
度，色度超前亮度；
图6的特征是：AC<AY，
即色度分量的幅度小于亮度分量的幅度，色度滞后亮度；
上述图形的特征是根据包络线的形状定性分析得到的，分析方法是本领域技术人员都了解的，不作赘述。
进一步地，将图3中包络线单独展示，获得图7所示的包络线。
所述上包络线波峰的第一幅度值即为图7所示的M的值，确定所述第一幅度值是为了在后续步骤中确定复合视频信号中亮度分量幅度和色度相对亮度延时的取值范围；
确定所述第一幅度值的方法可以包括：获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值，即图7所示的M的值。
所述第二确定模块33，配置为根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；
获得所述第一幅度值后，需要建立一个所述复合视频信号中亮度分量幅度、色度分量幅度、色度相对亮度延时和M的关系表达式，然后据此确定亮度分量幅度、色度相对亮度延时的取值范围，具体地如下：
根据复合视频信号的原理，可知复合视频信号的色度和亮度波形分别为正弦平方波，因此可用AC、AY和
作为变量表示成复合视频信号的包络线的标准函数，具体地，图7中上包络线和下包络线分别用下述的式(1)、(2)表示。
上述两式中，CVBS_t为上包络线，CVBS_b为下包络线，AC和AY分别为色度分量和亮度分量的幅度，
为色度相对亮度的延时。
根据式(1)，假设色度相对亮度的延时为零，即
则可得：M＝AY+AC；
而Ac是正弦平方，大于或等于零，所以AY是不会大于M的，因此可
得AY的取值范围为0到M，即所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；
由正弦函数的特点可知，式(1)中
周期为2π，而
为色度相对亮度的延时，有可能超前，也可能滞后，因此可设置
的取值范围为大于或等于-π，且小于或等于π，
的取值范围可以表示为[-π，π]。
所述第三确定模块34，配置为在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
具体地，为了在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值后，能确定所述上包络线的函数的波峰的第二幅度值，需要对所述包络线标准函数进行变换，获得亮度分量幅度和色度相对亮度延时与所述包络线波峰的第二幅度值的关系式；
当然，在赋值试算的过程中，还需要其它的一些公式，为了描述清楚，先将计算过程中用到的所有公式先一一推导出：
注意到当ωt∈[0,π]时，式(1)存在一个极大值，式(2)存在一个极大值和极小值。因此分别对式(1)和式(2)对t求导，得到式(3)和式(4)。
当式(1)和式(2)达到极大值或极小值时，式(3)和式(4)分别等于0，得到(5)和式(6)。
设满足式(5)的t为tt，满足式(6)的t为tb1和tb2；根据tb1和tb2的关系可得式(7)：
结合图7，将tt、tb1、tb2和式(7)代入式(1)和式(2)，获得式(8)、(9)、(10)：
式(9)和式(10)相加得到式(11)：
接着由式(5)推导得到式(12)：
最终得到式(13)：
同理，由式(6)可以推导得到式(14)：
推导出上述公式后，对AY和
在取值范围内分别赋值，根据赋值用式(11)求出相应的AC；求得AC后，将AC、AY和
代入式(13)求出ωtt；
将求得的ωtt代入式(8)，确定所述上包络线的第二幅度值，也就是计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，即M’的值，
对AY和
在设定的取值范围继续赋值，得到多个上包络线的第二幅度值；
所述第四确定模块35，配置为当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差；
具体地，通过公式(15)、(16)计算：
式(15)求得的结果为色亮增益差，单位为％；
式(16)求得的结果为色亮延时差，单位为ns；如果计算结果为负，说明色度滞后，如果计算结果为正，说明色度超前；
其中，N为常数，因为是20T脉冲，所以取20，T是时间周期；具体到制式，对于PAL，T为100ns；对于NTSC，T为125ns；
预设差异值为根据复合视频解码芯片的要求确定，不作赘述。
进一步地，为了使计算结果更准确，可以从复合视频信号中提取多个波形，分别计算出色亮增益差和色亮延时差；
作为一种实施方式，基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信
号各自的色亮增益差和色亮延时差；
分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；
将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差
更具体地，根据复合视频信号原理，可知20T脉冲的波形是初相位为零度、90度、180度、270度的四种波形循环，其中零度、180度和90度、270度的形状完全一样，只是波峰波谷方向相反，因此只要计算零度和90度这两种波形的指标，并取平均值，即：
根据初相位为零的复合视频信号，计算出第一色亮增益差和第一色亮延时差：
根据初相位为90度的复合视频信号，计算出第二色亮增益差和第二色亮延时差；
根据第一色亮增益差和第二色亮增益差的平均值获得色亮增益差，根据第一色亮延时差和第二色亮延时差的平均值获得色亮延时差。
在实际应用中，所述获取模块31、第一确定模块32、第二确定模块33、第三确定模块34和第四确定模块35均可由位于测试主机的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、微处理器(MPU，Microprocessor Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、或现场可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)等实现。
本发明实施例还记载了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述实施例一或实施例二所述的复合视频信号质量指标确定方法。
本发明实施例还记载了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现以下步骤：
获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值；
根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；
在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；
当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
本领域技术人员应当理解，本实施例的计算机存储介质中各程序的功能，可参照实施例一或实施例二所述的复合视频信号质量指标确定方法的相关描述而理解。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明实施例的技术方案，获取复合视频信号的上包络线，确定上包络线波峰的第一幅度值；根据所述第一幅度值，确定复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；在对应的取值范围内对亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将赋值代入以亮度分量幅度、色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；当第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过亮度分量幅度和色度相对亮度延时的各赋值确定复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差；可见，本发明实施例所述技术方案通过对CVBS信号的近似计算，能更准确地确定色亮增益差和色亮延时差的质量指标，更准确地判断CVBS解码芯片的质量。
Claims (13)
- 一种复合视频信号质量指标确定方法，所述方法包括：获取复合视频信号的上包络线，确定所述上包络线波峰的第一幅度值；根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
- 根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取复合视频信号的上包络线，包括：获取所述复合视频信号每个周期内的峰值点，连接所述峰值点，形成上包络线。
- 根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定所述上包络线波峰的第一幅度值，包括：获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值。
- 根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，包括：根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；所述确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围，包括：所述复合视频信号中色度相对亮度延时的范围为大于或等于-π，且小于或等于π。
- 根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值，包括：基于所述代入赋值的上包络线的函数，计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，将所计算的最大值确定为所述第二幅度值。
- 根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信号各自的色亮增益差和色亮延时差；分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
- 一种复合视频信号质量指标确定装置，所述装置包括获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和第四确定模块；其中，所述获取模块，配置为获取复合视频信号的上包络线；所述第一确定模块，配置为确定所述上包络线波峰的第一幅度值；所述第二确定模块，配置为根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围，并确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围；所述第三确定模块，配置为在对应的取值范围内对所述亮度分量幅度和色度相对亮度延时分别赋值，将所述赋值代入以所述亮度分量幅度、所述色度相对亮度延时为变量的上包络线函数中，并确定代入赋值的上包络线的函数的波峰的第二幅度值；所述第四确定模块，配置为当所述第二幅度值与所述第一幅度值差值小于预设值时，通过所述亮度分量幅度和所述色度相对亮度延时的各赋值 确定所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
- 根据权利要求7所述的装置，其中，所述获取模块还配置为：获取所述复合视频信号每个周期内的峰值点，连接所述峰值点，形成上包络线。
- 根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一确定模块还配置为：获取所述上包络线的峰值点，测量所述峰值点的幅度，获得所述第一幅度值。
- 根据权利要求7所述的装置，其中，所述第二确定模块还配置为：根据所述第一幅度值，确定所述复合视频信号中亮度分量幅度的取值范围为零到所述第一幅度值；所述第二确定模块还用于确定所述复合视频信号中色度相对亮度延时的取值范围：所述复合视频信号中色度相对亮度延时的范围为大于或等于-π，且小于或等于π。
- 根据权利要求7所述的装置，其中，所述第三确定模块还配置为：基于所述代入赋值的上包络线的函数，计算所述代入赋值的上包络线的函数的最大值，将所计算的最大值确定为所述第二幅度值。
- 根据权利要求7所述的装置，其中，所述第四确定模块还配置为：基于多个复合视频信号分别获取的所述多个复合视频信号各自的上包络线，基于各上包络线分别确定所述多个复合视频信号各自的色亮增益差和色亮延时差；分别对多个色亮增益差和色亮延时差分别取平均值；将所述平均值作为所述复合视频信号的色亮增益差和色亮延时差。
- 一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至6任一项所述的方法。
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