GY∕T 330-2020 超高清高动态范围视频系统彩条测试图(广播电影电视).pdf

I GY 中华人民共和国广播电视和网络视听行业标准 GY/T 3302020 超高清高动态范围视频系统彩条测试图 Colour bar test pattern for urtra high definition and high dynamic range video systems （ITU-R BT.2111-1:2019,Specification of colour bar test pattern for high dynamic range television systems,MOD） 2020 - 09 - 04 发布 2020 - 09 - 04 实施 国家广播电视总局 发 布 GY/T 3302020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 缩略语 . 1 4 用途 . 1 5 系统类型 . 1 6 测试图组成 . 1 附录 A（资料性附录） 本标准与 ITU-R BT.2111-1:2019 相比的结构变化情况 . 11 附录 B（资料性附录） HLG 彩条测试图示例 . 12 附录 C（资料性附录） 波形监视器上的 HLG 彩条信号测试波形 . 13 参考文献 . 14 GY/T 3302020 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ITU-R BT.2111-1:2019高动态范围电视系统彩条测试图规范。 本标准与ITU-R BT.2111-1:2019相比，在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ITU-R BT.2111-1:2019章条编号变化对照一览表。 本标准与ITU-R BT.2111-1:2019的技术性差异是删除了关于2K分辨率彩条测试图的描述，其原因主要是考虑到本标准为超高清彩条测试图标准，仅包含4K和8K分辨率。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国广播电影电视标准化技术委员会（SAC/TC 239）归口。 本标准起草单位：国家广播电视总局广播电视科学研究院、国家广播电视总局广播电视规划院、江苏省广播电视总台（集团）、广东广播电视台、广州广播电视台。 本标准主要起草人：郭晓强、周芸、王惠明、李世萍、林小海、滕建新、李小雨、胡潇。 GY/T 3302020 1 超高清高动态范围视频系统彩条测试图 1 范围 本标准规定了超高清高动态范围（HDR）视频系统彩条测试图，包括混合对数伽马（HLG）窄范围彩条测试图、感知量化（PQ）窄范围彩条测试图、PQ全范围彩条测试图。 本标准适用于超高清HDR视频系统及设备的设计、生产、验收、运行和维护。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GY/T 3152018 高动态范围电视节目制作和交换图像参数值 ITU-R BT.709-6 高清电视节目制作和国际交换参数值（Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange） 3 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 HDR 高动态范围（High Dynamic Range） HLG 混合对数伽马（Hybrid Log-Gamma） PQ 感知量化（Perceptual Quantization） 4 用途 本标准规定的参考彩条测试图主要包括但不限于以下用途： 制作链路中色度和亮度的质量控制； 广播设备特别是视频监视器设备色度和亮度的校准和调整； 视频制作、传输和呈现设备的通用测试； 确认视频链路工作正常。 5 系统类型 本标准中所描述的彩条测试图应与 GY/T 3152018 描述的系统配合使用。这些系统间的差异在于彩色编码（或“彩色体系” ）分辨率不同。 6 测试图组成 GY/T 3302020 2 HLG窄范围测试图组成见图1，PQ窄范围测试图组成见图2，PQ全范围测试图组成见图3。彩条测试图示例见图4，HLG彩条测试图示例参见附录B，波形监视器上的HLG彩条信号测试波形参见附录C。 acdddedddd/2d/2d/2d/2e/2e/2d/2d/2d/2d/2d/2d/2cbb/12b/2b/12b/12b/4c/3 c/3 c/3fghghgijkc/3 c/3 c/3100%白色100%黄色100%青色100%绿色100%品红色100%红色100%蓝色75%白色75%黄色75%青色75%绿色75%品红色75%红色75%蓝色40%灰色40%灰色75%白色-7%阶0%阶10%阶20%阶30%阶40%阶50%阶60%阶70%阶80%阶90%阶100%阶109%阶75%白色0%黑色0%-7%100% 109%0%黑色0%黑色75%白色0%黑色75%BT.709黄色75%BT.709青色75%BT.709绿色75%BT.709品红色75%BT.709红色75%BT.709蓝色斜坡-2%黑色0%黑色+2%黑色0%黑色+4%黑色 图 1 HLG 窄范围测试图组成 GY/T 3302020 3 acdddedddd/2d/2d/2d/2e/2e/2d/2d/2d/2d/2d/2d/2cbb/12b/2b/12b/12b/4c/3 c/3 c/3fghghgijkc/3 c/3 c/3100%白色100%黄色100%青色100%绿色100%品红色100%红色100%蓝色58%白色58%黄色58%青色58%绿色58%品红色58%红色58%蓝色40%灰色40%灰色58%白色-7%阶0%阶10%阶20%阶30%阶40%阶50%阶60%阶70%阶80%阶90%阶100%阶109%阶58%白色0%黑色0%-7%100% 109%0%黑色0%黑色58%白色0%黑色58%BT.709黄色58%BT.709青色58%BT.709绿色58%BT.709品红色58%BT.709红色58%BT.709蓝色斜坡-2%黑色0%黑色+2%黑色0%黑色+4%黑色 图 2 PQ 窄范围测试图组成 GY/T 3302020 4 acdddedddd/2d/2d/2d/2e/2e/2d/2d/2d/2d/2d/2d/2cbb/12b/2b/12b/12b/4c/3 c/3 c/3fghghgijkc/3 c/3 c/3100%白色100%黄色100%青色100%绿色100%品红色100%红色100%蓝色58%白色58%黄色58%青色58%绿色58%品红色58%红色58%蓝色40%灰色40%灰色58%白色0%阶0%阶10%阶20%阶30%阶40%阶50%阶60%阶70%阶80%阶90%阶100%阶100%阶58%白色0%黑色0%100%0%黑色0%黑色58%白色0%黑色58%BT.709黄色58%BT.709青色58%BT.709绿色58%BT.709品红色58%BT.709红色58%BT.709蓝色斜坡0%黑色0%黑色+2%黑色0%黑色+4%黑色 图 3 PQ 全范围测试图组成 4K、8K格式彩条尺寸见表1。 表 1 4K、8K 格式彩条各部分尺寸 单位为像素 彩条各部分尺寸代号 4K 8K a 3840 7680 b 2160 4320 c 480 960 d 412 824 e 408 816 f 272 544 g 140 280 h 136 272 i 476 952 j 876 1752 k 564 1128 GY/T 3302020 5 图 4 彩条测试图示例 HLG窄范围彩条信号电平见表2。 表 2 HLG 窄范围彩条信号电平 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 100%白色 940 940 940 3760 3760 3760 100%黄色 940 940 64 3760 3760 256 100%青色 64 940 940 256 3760 3760 100%绿色 64 940 64 256 3760 256 100%品红色 940 64 940 3760 256 3760 100%红色 940 64 64 3760 256 256 100%蓝色 64 64 940 256 256 3760 75%白色 721 721 721 2884 2884 2884 75%黄色 721 721 64 2884 2884 256 75%青色 64 721 721 256 2884 2884 75%绿色 64 721 64 256 2884 256 75%品红色 721 64 721 2884 256 2884 75%红色 721 64 64 2884 256 256 75%蓝色 64 64 721 256 256 2884 40%灰色 414 414 414 1656 1656 1656 7%阶 4 4 4 16 16 16 0%阶 64 64 64 256 256 256 10%阶 152 152 152 608 608 608 GY/T 3302020 6 表 2（续） 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 20%阶 239 239 239 956 956 956 30%阶 327 327 327 1308 1308 1308 40%阶 414 414 414 1656 1656 1656 50%阶 502 502 502 2008 2008 2008 60%阶 590 590 590 2360 2360 2360 70%阶 677 677 677 2708 2708 2708 80%阶 765 765 765 3060 3060 3060 90%阶 852 852 852 3408 3408 3408 100%阶 940 940 940 3760 3760 3760 109%阶 1019 1019 1019 4076 4076 4076 斜坡信号 见图5、表5 75% BT.709 黄色 713 719 316 2852 2876 1264 75% BT.709 青色 538 709 718 2152 2836 2872 75% BT.709 绿色 512 706 296 2048 2824 1184 75% BT.709 品红色 651 286 705 2604 1144 2820 75% BT.709 红色 639 269 164 2556 1076 656 75% BT.709 蓝色 227 147 702 908 588 2808 0% 黑色 64 64 64 256 256 256 2% 黑色 48 48 48 192 192 192 2% 黑色 80 80 80 320 320 320 4% 黑色 99 99 99 396 396 396 PQ窄范围彩条信号电平见表3。 表 3 PQ 窄范围彩条信号电平 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 100%白色 940 940 940 3760 3760 3760 100%黄色 940 940 64 3760 3760 256 100%青色 64 940 940 256 3760 3760 100%绿色 64 940 64 256 3760 256 100%品红色 940 64 940 3760 256 3760 100%红色 940 64 64 3760 256 256 100%蓝色 64 64 940 256 256 3760 58%白色 572 572 572 2288 2288 2288 58%黄色 572 572 64 2288 2288 256 58%青色 64 572 572 256 2288 2288 GY/T 3302020 7 表 3（续） 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 58%绿色 64 572 64 256 2288 256 58%品红色 572 64 572 2288 256 2288 58%红色 572 64 64 2288 256 256 58%蓝色 64 64 572 256 256 2288 40%灰色 414 414 414 1656 1656 1656 7%阶 4 4 4 16 16 16 0%阶 64 64 64 256 256 256 10%阶 152 152 152 608 608 608 20%阶 239 239 239 956 956 956 30%阶 327 327 327 1308 1308 1308 40%阶 414 414 414 1656 1656 1656 50%阶 502 502 502 2008 2008 2008 60%阶 590 590 590 2360 2360 2360 70%阶 677 677 677 2708 2708 2708 80%阶 765 765 765 3060 3060 3060 90%阶 852 852 852 3408 3408 3408 100%阶 940 940 940 3760 3760 3760 109%阶 1019 1019 1019 4076 4076 4076 斜坡信号 见图5、表5 58% BT.709 黄色 568 571 381 2272 2284 1524 58% BT.709 青色 484 566 571 1936 2264 2284 58% BT.709 绿色 474 564 368 1896 2256 1472 58% BT.709 品红色 536 361 564 2144 1444 2256 58% BT.709 红色 530 350 256 2120 1400 1024 58% BT.709 蓝色 317 236 562 1268 944 2248 0% 黑色 64 64 64 256 256 256 2%黑色 48 48 48 192 192 192 2%黑色 80 80 80 320 320 320 4%黑色 99 99 99 396 396 396 PQ全范围彩条信号电平见表4。 表 4 PQ 全范围彩条信号电平 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 100%白色 1023 1023 1023 4095 4095 4095 100%黄色 1023 1023 0 4095 4095 0 100%青色 0 1023 1023 0 4095 4095 GY/T 3302020 8 表 4（续） 图像区域 10bit 12bit R G B R G B 100%绿色 0 1023 0 0 4095 0 100%品红色 1023 0 1023 4095 0 4095 100%红色 1023 0 0 4095 0 0 100%蓝色 0 0 1023 0 0 4095 58%白色 593 593 593 2375 2375 2375 58%黄色 593 593 0 2375 2375 0 58%青色 0 593 593 0 2375 2375 58%绿色 0 593 0 0 2375 0 58%品红色 593 0 593 2375 0 2375 58%红色 593 0 0 2375 0 0 58%蓝色 0 0 593 0 0 2375 40%灰色 409 409 409 1638 1638 1638 0%阶 0 0 0 0 0 0 10%阶 102 102 102 410 410 410 20%阶 205 205 205 819 819 819 30%阶 307 307 307 1229 1229 1229 40%阶 409 409 409 1638 1638 1638 50%阶 512 512 512 2048 2048 2048 60%阶 614 614 614 2457 2457 2457 70%阶 716 716 716 2867 2867 2867 80%阶 818 818 818 3276 3276 3276 90%阶 921 921 921 3686 3686 3686 100%阶 1023 1023 1023 4095 4095 4095 斜坡信号 见图6、表6 58% BT.709 黄色 589 592 370 2356 2370 1480 58% BT.709 青色 491 586 592 1964 2345 2368 58% BT.709 绿色 478 584 355 1915 2339 1420 58% BT.709 品红色 551 347 584 2206 1389 2336 58% BT.709 红色 544 334 225 2178 1337 900 58% BT.709 蓝色 296 201 582 1184 805 2328 0%黑色 0 0 0 0 0 0 2%黑色 20 20 20 82 82 82 4%黑色 41 41 41 164 164 164 PQ/HLG窄范围彩条中的斜坡信号电平见图5。 GY/T 3302020 9 1019（4079）940（3760）64（256）4（16）ACBEDF水平像素10bit信号电平R、G和B（括号中为12bit） 图 5 PQ/HLG 窄范围彩条中的斜坡信号电平 PQ/HLG窄范围彩条中的4K和8K格式斜坡宽度见表5。 表 5 PQ/HLG 窄范围彩条中的 4K 和 8K 格式斜坡宽度 单位为像素 宽度 4K 8K 10bit 12bit 10bit 12bit A 3360 3360 6720 6720 B 1118 1117 2236 2233 C a 2028 2031 4056 4062 D 214 212 428 425 E b 118 119 236 239 F c 1870 1871 3740 3743 a C 对应的 10bit 信号电平范围为 51018， 8K 12bit 信号电平范围为 174078， 4K 12bit 信号电平范围为 184078。 b E 对应的 10bit 信号电平范围为 563，8K 12bit 信号电平范围为 17255，4K 12bit 信号电平范围为 18254。 c F 对应的 10bit 信号电平范围为 5939，8K 12bit 信号电平范围为 173759，4K 12bit 信号电平范围为 183758。 PQ 全范围彩条中的斜坡信号电平见图 6。 GY/T 3302020 10 1023（4075）0（0）ACBD水平像素10bit信号电平R、G和B（括号中为12bit） 图 6 PQ 全范围彩条中的斜坡信号电平 PQ 全范围彩条中的 4K 和 8K 格式斜坡宽度见表 6。 表 6 PQ 全范围彩条中的 4K 和 8K 格式斜坡宽度 单位为像素 宽度 4K 8K 10bit 12bit 10bit 12bit A 3360 3360 6720 6720 B 1102 1101 2204 2201 C a 2044 2047 4088 4094 D 214 212 428 425 a C 对应的 10bit 信号电平范围为 11022，8K 12bit 信号电平范围为 14094，4K 12bit 信号电平范围为 24094。 GY/T 3302020 11 附 录 A （资料性附录） 本标准与 ITU-R BT.2111-1:2019 相比的结构变化情况 本标准与ITU-R BT.2111-1:2019相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A.1。 表A.1 本标准与 ITU-R BT.2111-1:2019 的章条编号对照情况 本标准章条编号 对应 ITU 标准章条编号 1 范围 关键词 考虑 注意 建议 2 附录 1 第 1 节 3 4 附录 1 第 2 节 5 附录 1 第 3 节 6 附录 1 第 4 节 附录 A 附录 B 附录 1 附件 1 附录 C 附录 1 附件 2 参考文献 附录 1 第 1 节 GY/T 3302020 12 附 录 B （资料性附录） HLG 彩条测试图示例 彩条：主彩条为 75%HLG，顶部为 100%HLG 彩条。 BT.709 彩条：一般通过 HLG OETF 和线性转换矩阵转换得到，位于左下角和右下角，避免在波形监视器上监看时与主彩条发生重叠。 斜坡信号：电平从-7%HLG 至 109%HLG，0%视频电平位于绿色彩条信号最左侧。 阶梯信号：电平从-7%HLG 至 109%HLG，0%阶梯信号最左侧位于黄色彩条信号的最左侧。0%HLG和 100%HLG 之间以 10%的间隔分开，每阶宽度是彩条宽度的一半。阶梯信号和斜坡信号所处的位置确保在波监上监看时不会重叠。 黑色信号：由 0%、2%、0%、2%、0%、4%和 0%的视频电平组成，放置在远离亮部区域的左下方，以提高可见度。 灰色条（右和左） ：可选，可用于放置满足特定需求的其他测试图。 HLG 彩条测试图结构见图 B.1。 （100%彩条）（75%彩条）（40%）（40%）（75%）（75%）（0%）（0%）（0%）（75%）（+4%）（+2%）（-2%）BT.709彩条阶梯（-7%，0%，10%，20%，90%，100%，109%HLG）斜坡（-7% - 109%） 图 B.1 HLG 彩条测试图结构 GY/T 3302020 13 附 录 C （资料性附录） 波形监视器上的 HLG 彩条信号测试波形 波形监视器上的HLG彩条测试图的波形显示见图C.1。 图 C.1 波形监视器上的 HLG 彩条测试图的波形显示（分别为红、绿、蓝分量） GY/T 3302020 14 参 考 文 献 1 ITU-R BT.471-1:1986 Nomenclature and description of colour bar signals _