DVR-數(shù)字視頻圖像評價方法及測評

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近幾年來，數(shù)字化圖像監(jiān)控技術和設備發(fā)展迅猛，新技術不斷地涌現(xiàn)，設備性能不斷地提高。DVR產(chǎn)品飛速發(fā)展的速度令人矚目，目前已經(jīng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心產(chǎn)品，完全取代了統(tǒng)治這個市場多年的模擬設備。從2000年開始DVR產(chǎn)品進入規(guī)模應用到今天技術上已經(jīng)有了翻天覆地的變化，壓縮標準歷經(jīng)JPEG、MPEG-1、MPEG-4到今天的H.264算法，產(chǎn)品的集成度以及功能都有了巨大變化，產(chǎn)品的價格飛速降低。可以這樣說，數(shù)字視頻技術給安全監(jiān)控市場帶來了新的生機，使得安防產(chǎn)品的市場得到了迅速擴大。

然而由于相關的行業(yè)法規(guī)和標準的制定工作相對滯后，對這些數(shù)字監(jiān)控設備圖像質量的評估測試一直沒有一套客觀、通用的技術和方法，目前人們都是單純采用主觀方法對設備的主要技術指標進行評估，既不準確，也不客觀，不同的人評估的結果有很大差異，再加上有些廠商在宣傳上的誤導，使得客戶在選擇產(chǎn)品時無所適從，人云亦云，有很大的盲目性，沒有一個自己的客觀、可信的判斷。目前的問題是，大多數(shù)人們還是借用了模擬視頻系統(tǒng)的圖像質量評價方法來評價數(shù)字視頻圖像，這樣很難對數(shù)字圖像得出一個客觀的評價結論。本文重點介紹數(shù)字圖像的評價方法，供大家參考使用。一、DVR產(chǎn)品評估簡單來說，產(chǎn)品的評估主要從以下幾個方面進行：1．產(chǎn)品的可靠性：主要評估產(chǎn)品2．產(chǎn)品的穩(wěn)定性：主要評估產(chǎn)品長時間工作的能力3．產(chǎn)品的功能：主要評估產(chǎn)品的功能對比4．產(chǎn)品的性能：主要評估產(chǎn)品的性能指標除了數(shù)字圖像評估方法之外，其他項目的評估方法相對比較成熟，可以沿用相近電子產(chǎn)品的評估方法。值得注意的是在各個項目的評估中，應該是設備處于滿負荷運行下，即：1．每一路都應該接入音視頻輸入源2．同時開啟產(chǎn)品的附加功能，比如疊字、移動偵測等等3．視頻應該是符合應用環(huán)境特征產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性是最重要的，同時應該重點測試應用中需要的功能和相關的性能指標，不要落入誤區(qū)來考察與應用無關的項目。二、圖像質量評估方法圖像質量的評估包括主觀評價和客觀評價兩個部分，這兩項指標同等重要，考察項目主要是以下幾個項目：1．圖像分辨率數(shù)字圖像的分辨率要考察水平和垂直兩個方面，水平和垂直分辨率對評價數(shù)字圖像質量同等重要，這是與模擬視頻不同的地方2．圖像幀率數(shù)字圖像的幀率測試不能夠簡單采用數(shù)幀的方法，這樣的方法有很大的片面性，應該采用每幀都有標記的測試信號3．圖像壓縮比由于通常的產(chǎn)品壓縮比是可以調節(jié)的，因此科學的方法是基于固定的壓縮參數(shù)下進行測試，防止在低壓縮比下測試，而在實際應用中設置為高壓縮比4．圖像質量評價主要評價圖像還原質量的真實程度和等級三、圖像質量主觀評價方法主觀評價方面數(shù)字與模擬系統(tǒng)的評價重點不同：馬賽克效應：還原圖像中對于單色區(qū)域畫面還原存在的色塊邊緣處理：對于圖像中的物體邊界還原的真實程度和線條（橫、豎、斜方向）還原的真實程度，主要考察邊界的對比度和變形情況顏色平滑度：還原圖像中對于單色區(qū)域畫面還原后的顏色層次豐富程度畫面的還原性：指畫面還原的真實性，包括畫面的完整性、是否存在色差、對還原圖像的整體接受程度以上四項在對參考視頻的全部內容評測后作出綜合評價結果?？焖龠\動圖像處理：考察快速運動參考源下圖像還原的連續(xù)性低照度環(huán)境圖像處理：考察低照度環(huán)境圖像還原的清晰度要求在測試時所有路必須同時接入視頻信號壓縮，同時要打開回放、圖標疊加、圖像運動偵測等功能。（不在滿負荷的狀態(tài)下不能測試出真實的數(shù)據(jù)）評價應該采用專業(yè)人士和非專業(yè)人士共同組成的專家組來評價，對每個項目按照5分制打分。四、圖像質量客觀評價方法圖像質量的客觀評價方法主要是考察圖像還的分辨率和信噪比，就目前DVR產(chǎn)品而言由于國家沒有相應的標準，所以從技術上現(xiàn)在沒有一個有效的方法來測試準確的數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)在的條件切實可行的方法就是制作參考視頻源。參考視頻源的制作主要考慮數(shù)字圖像壓縮的特點和安防實際現(xiàn)場圖像特征，在制作的時候可以選擇不同應用領域的特征，這樣的檢測結果對于用戶選擇具有非常大的指導意義。對于視頻源的制作主要考慮監(jiān)控環(huán)境的特征，應該覆蓋固定鏡頭、慢速搖動鏡頭、快速搖動鏡頭、變焦等方面，參考視頻源應該包括以下內容，用于不同目的的測試：測試幀率視頻段：選取兩段錄像，分別為簡單圖像和快速運動圖像，圖像上每一幀上做好幀數(shù)標記音視頻同步測試視頻段：采用普通攝像頭錄制錄像，錄像中包括聲音和圖像可以識別出音視頻同步差異分辨率測試視頻段：主要采用分辨率標準側視圖來測試視頻質量檢測視頻段：無運動：固定鏡頭，畫面中應具有單色塊（如墻壁），具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條，沒有運動物體簡單運動：固定鏡頭，畫面中應具有單色塊（如墻壁），具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條，有人在里面移動，人在畫面中所占的比例應在1/4到1/5快速運動：固定鏡頭中目標快速移動（比如道路中的車輛），移動目標在畫面中所占的比例應在1/4到1/5，畫面中應具有單色塊，具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條低照度：夜間只能夠辨清物體形狀，有明顯的噪點對于不同的產(chǎn)品按照實際使用的參數(shù)設置對標準視頻源壓縮，然后可以直接對比壓縮比，同時對每個特征可以進行相應比對。五、客觀評價測試參考源這里介紹一個參考測試源，這些內容制成了高清晰地DVD光盤，下面我們利用參考測試源進行測試。

1．灰度等級測試

這些圖片主要用來測試灰度等級的還原情況。2．彩色顏色等級測試

這些圖片主要用來測試彩色還原以及彩色灰度等級的還原情況。3．彩色圖像測試

這些圖片主要用來測試彩色圖像的還原情況，這些圖片是專門測試視頻壓縮的標準圖像，可以測試顏色層次、復雜圖像、人臉以及細節(jié)丟失等各方面的還原指標。4.黑白圖像測試

這些圖片主要用來測試黑白圖像的還原情況，這些圖片是專門測試視頻壓縮的標準圖像，可以測試顏色層次、復雜圖像、人臉、條紋以及細節(jié)丟失等各方面的還原指標。5.分辨率測試

這些圖片主要用來測試圖像還原的分辨率，這些圖片是專門測試視頻壓縮的標準圖像，可以測試圖像的完整性、水平和垂直分辨率、各種情況下的變形等各方面的還原指標。6.幀率和同步測試

這些錄像主要用來測試幀率和音視頻同步情況，每幀圖片上標有秒數(shù)及幀號，同時每秒有聲音同步標示?？梢栽诨胤诺臅r候來查看同步情況以及是否存在丟幀。通常應該在系統(tǒng)長時間運行后測試，可以使用其他視頻信號來工作，在長時間運行后接入本信號。7.錄像測試這些錄像主要用來測試錄像壓縮情況，這六段錄像