DB11 T 384.5-2018 图像信息管理系统技术规范 第5部分：图像质量要求与评价方法.pdf

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1、ICS 35.240.01 M 63 DB11 北京市 地 方 标 准 DB 11/T 384.5 2018 代替 DB11/T 384.5 2009 图像信息管理系统技术规范 第 5 部分：图像质量要求与评价方法 Technical specification for image information management system Part 5： Quality requirement and evaluation method of image 2018- 12 - 17 发布 2019 - 04 - 01 实施 北京市市场监督管理局 发 布 DB11/T 384.5 2018 I

2、 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义和缩略语 . 1 4 技术要求 . 2 5 评价方法 . 3 DB11/T 384.5 2018 II 前 言 DB11/T 384图像信息管理系统技术规范分为以下 18个 部分： 第 1 部分：总体平台结构； 第 2 部分：视 音 频格式与编码； 第 3 部分：通信控制协议； 第 4 部分：传输网络； 第 5 部分：图像质量要求与评价方法； 第 6 部分：图像存储与回放要求； 第 7 部分：工程要求与验收； 第 8 部分：危险场所的 设计、 施工与验收； 第 9 部分：图像资源及系统设备编码与管理； 第

3、10 部分：图像采集点设置要求； 第 11 部分：控制权限分类与管理； 第 12 部分：图像采集区域标志的设计与设置； 第 13 部分：图像信息存储系统； 第 14 部分：移动终 端联接技术要求； 第 15 部分：软件质量评价方法； 第 16 部分：视频图像字符叠加要求； 第 17 部分：运行维护要求； 第 18 部分：系统平台技术要求。 本部分为 DB11/T 384 2018的第 5部分。 本部分按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草 。 本部分代替 DB11/T 384 2009图像信息管理系统技术规范 第 5部分：图像质量要求与评价方法 。 本部分与 DB11/T 384.5

4、2009相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 修改了术语“分辨力” 、 “信噪比” （见 3.1.2， 3.1.3， 2009 年 版 3.2， 3.3）； 增加了术语“抖动”、“上升时间”、“过冲”（见 3.1.5、 3.1.6、 3.1.7） 增加了缩略语 （见 3.2） 修改了数字视频图像编码格式要求（见 4.1）； 增加了对高清图像的支持，并规定了相应的要求（见 4.2、 4.3、 4.4、 4.5）； 增加了 SDI 信号质量要求（见 4.6）； 增加了水平分辨力评价方法（见 5.1）； 增加了最大亮度鉴别等级评价方法（见 5.2）； 增加了信噪比的评价方法（见 5.3） 修改了模

5、拟系统图像质量主观评价（见 5.3， 2009 年版 5）； 修改了数字系统图像质量主观评 价（见 5.4， 2009 年版 6）； 增加了 SDI 信号质量客观评价（见 5.5）； 删除了附录 A (见 2009 年版附录 A) 。 本部分由北京市公安局、北京市 经济和信息化委员会 提出 。 DB11/T 384.5 2018 III 本部分由北京市公安局归口。 本部分由北京市公安局组织实施。 本部分主要 起草 单位： 北京市公安局、 公安部第一研究所、 AVS联盟、大连科迪视频技术有限公司、 北京联合视讯技术有限公司、深圳市艾力克电子有限公司。 本部分主要 起草 人： 卢玉华、张伟民、郭超

6、、周春雷、陈伟、任兆争、陈燕、张英杰、韩冬 。 本部分历次版本发布情况为： DB11/Z 384.5 2006； DB11/T 384.5 2009。 DB11/T 384.5 2018 1 图像信息管理系统技术规范 第 5 部分：图像质量要求与评价方法 1 范围 本标准规定了图像信息管理系统图像质量的技术要求与评价方法。 本标准适用于对城市图像信息管理系统中的模拟和数字图像质量的评价。 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，仅所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。 3 术语、定义和缩略语 3

7、.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本 文件 。 3.1.1 分辨率 resolution 衡量数字图像内所包含数据量多少的技术参数。这里指一帧图像在水平和垂直方向的有效像素数。 3.1.2 水平分辨力 horizontal resolution 在图像高度相等的水平尺寸内可分辨的垂直黑白条数（ TV线）。 GA/T 1127 2013， 3.1.14 3.1.3 信噪比 Signal to Noise Ratio 模拟图像信噪比： 标准视 频 信号输出电平和视 频信号中的噪音电平之比值，一般以 dB为单位。 数字 图像信噪比： 图像 平均像素亮度值与噪声值（像素亮度值的标准差）之比，一般以

8、 dB为单位。 )/(10log20)( NiSidBSNR 式中： Si ：色块 i的信号（平均像素亮度值）， Ni ：色块 i的噪声值（像素亮度值的标准差） 3.1.4 DB11/T 384.5 2018 2 主观评价 subjective assessment 特定人员群组在设定的条件下，按判别项目和分级要求，以个体视觉感观对图像质量进行主观的定 性评价。 3.1.5 客观评价 objective assessment 专业检测单位遵循规定的检测程序，按照规定的检测条件、项目和指标，使用专用测试设备，对图 像质量进行物理的定量评价。 3.1.6 抖动 jitter 指数字信号跳变沿在时间

9、上对其理想位置的随机事件偏离。用 ps或 UI的百分数标记。 3.1.7 上升时间 rise time 指数字信号标称幅度的 20%-80%所经历的时间。 3.1.8 过冲 overshoot 以数字信号标称幅度的百分数标记。 3.2 缩略语 AVS： 数字音视频编码标准（ Audio and Video Coding Standard） CIF： 通用图像格式（ Common Image Format） MPEG： 运动图像专家组（ Moving Picture Experts Group） PAL： 逐行倒相（ Phase Alternate Line） SDI： 数字分量串行接口 (Se

10、rial Digital Interface) SVAC： 安全防范监控数字视音频编解码（ Surveillance Video and Audio Coding） 4 技术要求 4.1 模拟图像传输格式采用复合视频信号 PAL制、 S-Video。数字图像传输的压缩编码格式应采用 SVAC、 MPEG-4、 H.264、 H.265、 AVS 或 AVS2。 4.2 采用数字图像传输，标清图像分辨率宜为 CIF 4CIF，高清图像分辨率宜为 1920*1080，超高清图 像分辨率宜为 3840*2160。 4.3 标清分辨率图像的水平分辨力在环境光照不低于 300lx 时，黑白电视系统不应低

11、于 500 线，彩色 电视系统不应低于 420 线，环境光照在 1lx 时，黑白电视系统不应低于 350 线，彩色电视系统不应低于 300 线；最大亮度鉴别等级按 10 级划分不应低于 8 级 ，信噪比不应低于 32dB。 4.4 高清分辨率图像的水平分辨力在环境光照不低于 300lx 时，不应低于 800 线，环境光照在 1lx 时， 不应低于 550 线；最大亮度鉴别等级按 10 级划分不应低于 10 级 ，信噪比不应低于 35dB。 DB11/T 384.5 2018 3 4.5 超高清分 辨率图像的水平分辨力在环境光照不低于 300lx 时，不应低于 1600 线，环境光照在 1lx

12、时，不应低于 1100 线；最大亮度鉴别等级按 10 级划分不应低于 10 级 ，信噪比不应低于 38dB。 4.6 图像质量主观评价按 5 分制要求应 至少 达到 4 分。 4.7 SDI 信号质量，系统及设备在查检场（ Check-Field）信号测试下应满足表 1 指标的要求。 表 1 SDI 信号质量要求 项目 幅度（ mV） 上升时间 下降时间 过冲 校准抖动（ UI） 定时抖动（ UI） 上升和下降时间的偏差 SD-SDI 800 10% 1500PS 5% 0.2 100KHz 0.2 10Hz 500 ps HD-SDI 800 10% 270ps 10% 0.2 100KHz

13、 1 10Hz 100 ps 3G-SDI 800 10% 135ps 10% 0.3 100KHz 2 10Hz 50 ps 5 评价方法 5.1 水平分辨力 摄像机摄取综合测试 卡 ， 现场随机抽取监视器或显示器，使测试卡画面充满屏幕。 用目测法观察监 视器 或显示器 上图像中心楔上能分辨的最大水平 电视 线数。 5.2 最大亮度鉴别等级 摄像机摄取灰度测试 卡 ， 现场随机抽取监视器或显示器，使测试卡画 面充满屏幕。 用目测法观察监 视器 或显示器 上图像 可分辨的最大灰阶数 。 5.3 信噪比 摄像机摄取 白平衡测试卡，模拟图像和 SDI信号传输的图像， 通过波形监 测仪 和视频测量仪

14、，读取 系统输出亮度信号 信噪比 数值 ； IP网络传输的数字图像， 通过图形工作站软件 获取系统输出的一帧图像， 用信噪比测试软件计算亮度信号信噪比 。 5.4 模拟系统图像质量主观评价 5.4.1 评价指标体系 5.4.1.1 五级损伤制评分 图像质量的主观评价可采用五级损伤制评定；五级损伤制评分应符合表 2的规定。 表 2 五级损伤制评分 图像质量损伤的主观评价 评分 图像上不觉察有损伤或干扰存在 5 图像上有可觉察的损伤或干扰，但并不令人讨厌 4 图像上有明显的损伤或干扰，令人感到讨厌 3 DB11/T 384.5 2018 4 表 2 五级损伤制评分 （续） 图像质量损伤的主观评价

15、评分 图像上损伤或干扰较严重，令人相当讨厌 2 图像上损伤或干扰极严重，不能观看 1 5.4.1.2 主观评价项目说明 模拟图像主观评价项目见表 3。 表 3 模拟图像主观评价项目 项目 损伤的主观评价现象 随机信噪比 噪波，即“雪花干扰” 单频干扰 图像中纵、斜、人字形或波浪状的条纹，即“网纹” 电源干扰 图像中上下移动的黑白间置的水平横条，即“黑白滚道” 脉冲干扰 图像中不规则的闪烁，黑白麻点或“跳动” 5.4.2 评价方法 5.4.2.1 应在第 4 章规定的环境光照条件下进行。 5.4.2.2 现场随机抽取监视器或显示器。 5.4.2.3 应在光线柔和，观看距离为荧光屏面对角线长度的

16、4-6 倍条件下进行。 5.4.2.4 图像质量的评价位置应选择在系统的显示终端，且图像输出控制设备应处于全负荷工作状态。 5.4.2.5 评价时要求评价人员不少于五名，并应包括专业人员和非专业人员。评价人员应分别对图像 质量进行评估，取各评分之和的算术平均值为评价结果。 5.4.3 评价用图像选取原则 评价用图像应尽可能选取走廊监控图像、人脸监控图像、街头监控图像、地铁监控图像、低照度监 控图像（照度小于 1lx）、车流量较大的监控图像等作为评价用图像。 5.5 数字系统图像质量主观评价 5.5.1 评价指标体系 5.5.1.1 主观评价指标评分 数字图像质量的主观评价指标评分按表 4执行。

17、 DB11/T 384.5 2018 5 表 4 数字图像质量的主观评价指标评分 编号 项目 评分 5 分 4 分 3 分 2 分 1 分 加权值 1 马赛克效应 无 有 ， 不严重 较严重 严重 极严重 0.3 2 边缘处理 优 良 中 差 极差 0.05 3 颜色平滑度 优 良 中 差 极差 0.05 4 画面还原清晰度 优 良 中 差 极差 0.25 5 快速运动图像处理 优 良 中 差 极差 0.10 6 复杂运动图像处理 优 良 中 差 极差 0.10 7 低照度环境图像处 理 优 良 中 差 极差 0.05 8 画面连续性 优 良 中 差 极差 0.10 5.5.1.2 主观评价项

18、目说明 5.5.1.2.1 马赛克效应 采用数字编码技术进行数字图像编码，由于视频编码过程中出现数据流丢失，特别是某些关键帧数 据的丢失，造成视频解码信息不全而导致画面中出现的方块，或是清晰度不够造成的方块现象。 5.5.1.2.2 边缘处理 为避免视频处理时物体边缘出现抖动、云雾、模糊等情况，造成图像轮廓的不清晰而进行的编码处 理方法。边缘处 理的优劣主要体现为物体轮廓的清晰和逼真。 5.5.1.2.3 颜色平滑度 图像经过压缩再还原后，颜色过渡处理的优劣程度。 5.5.1.2.4 画面还原清晰度 图像经过压缩再还原后，画面还原质量的优劣程度。 5.5.1.2.5 快速运动图像处理 针对快速

19、运动图像编码时，为提高每帧图像的压缩效率，保证解码端图像质量的处理方法。通常可 以采用录制快速运动图像，在实时显示和录像回放时，不出现丢帧及图像清晰作为衡量标准。 快速运动可选取干线或高速道路交通环境。 5.5.1.2.6 复杂运动图像处理 针对复杂运动 (指在同一画面中存在多个运动方向、多种运动速度、多个运动对象的情况 )对象进行 图像处理时， 提取物体形状信息的算法和过程。一般地，复杂运动图像处理是以能否有效识别、区分物 体的特征及运动形态来衡量。 5.5.1.2.7 低照度环境图像处理 对低照度环境条件下图像产生的噪声进行最低化抑制处理。视频信号噪声在显示屏幕上主要表现为 雪花或亮点；因

20、而，主观评价可以通过雪花或亮点的多少来衡量低照度处理的效果。 DB11/T 384.5 2018 6 5.5.1.2.8 画面连续性 视频信号在显示屏幕上出现 黑屏、闪屏、卡顿等现象的程度。 5.5.2 评价方法 5.5.2.1 应在第 4 章规定的环境光照条件下进行。 5.5.2.2 现场随机抽取监视器或显示器。 5.5.2.3 应在光线柔和，观看距离为荧光屏面对角线长度的 4-6 倍条件下进行。 5.5.2.4 图像质量的 评价位置应选择在系统的显示终端，且图像输出设备应处于全负荷工作状态。 5.5.2.5 评价人员不应少于五名，并应包括专业人员和非专业人员。 5.5.3 评价用图像选取原

21、则 评价用图像应尽可能选取走廊监控图像、人脸监控图像、街头监控图像、地铁监控图像、低照度监 控图像（照度小于 1lx）、车流量较大的监控图像等作为评价用图像。 5.5.4 评价合格判据 5.5.4.1 单项合格判据 对所有参加主观评价的评价员对某项评价指标的评分进行算术平均，不考虑离散情况；结果即为该 项评价指标的平均得分 iN 。 iN 3者，判为该项合格； iN 3者，判为该项不合格。 iN 的计算公式为 式 （ 1） ： 1( ) / J i ijjN n J （ 1） 式中： i 为第 i 项评价指标的代号（从 1-n）， j 为第 j 号观看员的代号（从 1- J）， J 为观看员的

22、总数， ijn 为第 j 个观察员对第 i 项评价指标的评分。 5.5.4.2 全项合格判据 对所有单项评价指标的平均得分 iN ，根据安防视频监控的特点，进行加权平均，结果即为全项评 价的平均得分 N 。 N 3者，判为全项合格； N 3者，判为全项不合格。 N 的计算公式为 式（ 2） ： 1 n iiiNN .（ 2） DB11/T 384.5 2018 7 式中： iN 为第 i 项评价指标的平均得分， i 为第 i 项评价指标所对应的加权因子。各单项评价指 标对应的加权因子，见表 4。 5.6 SDI 信号质量客观评价 5.6.1 客观评价指标说明 串行数字视频信号的眼图见图 1 图

23、 1 串行数字视频信号的眼图 5.6.2 测量方法 5.6.2.1 抖动的测量 图 2 系统 SDI 信号质量客观评价测试图 图 3 系统中 SDI 设备信号质量客观评价测试图 方法一：连接如图 2或图 3，观察眼图波形，通过跳变沿交叉点的偏离量读值。根据仪器功能不同可 在眼图波形交叉点上用游标定位在偏离量左右，直接读取游标 T1、 T2间所显示的抖动值。 方法二：连接如图 2或图 3，利用具有直读功能的仪器直读。 5.6.2.2 上升时间、下降时间、上升和下降时间的偏差的测量 数字波形监视器 或视频分析仪 被测系统 串行数字信号发生器 数字波形监视器 或视频分析仪 被测设备 DB11/T 3

24、84.5 2018 8 连接如图 2或图 3，用仪器的游标功能将游标 T1分别置于上升沿上幅度 20%处和下降沿上幅度 80%处， 游标 T2分别置于上升沿上幅度 80%处和下降沿上幅度 20%处，读取 T1 T2之间的时间间隔，并计算上升 和下降时间的偏差。 5.6.2.3 幅度的测量 连接如图 2或图 3，观察眼图波形，读取眼图底线与平顶部分之间的值（ L ）。 5.6.2.4 过冲的测量 连接如图 2或图 3，观察眼图波形，读取眼图平顶部分与上冲最高点之间的值（ L ）。根据式 （ 3） 计算过冲值： %100 LL .（ 3） DB11/T 384.5 2018 9 参 考 文 献 1 GB/T 17953-2012 标准清晰度电视 4.2.2数字分量视频信号接口 2 GY/T 159-2000 4： 4： 4数字分量视频信号接口 3 GY/T 157-2000 演播室高清晰度电视数字视频信号接口 4 GY/T 164-2000 演播室串行数字光缆传输系统 _