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.pdf

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1、 ICS 35.240.01 M 63 备案号：24604-2009 北京市地方标准DB DB11/T 384.52009 代替 DB11/Z 384.5 2006 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 2009-02-06发布 北京市质量技术监督局 发 布2009-05-01实施DB11/T 384.5 2009 I 目 次

2、前言 II 引言 III 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语与定义 1 4 一般要求 2 5 模拟系统图像质量要求与主观评价 2 5.1 评价方法 . 2 5.2 评价要求 . 2 5.3 主观评价项目 . 2 6 数字系统图像质量要求与主观评价 3 6.1 评价方法 . 3 6.2 评价要求 . 3 6.3 评价指标体系 . 3 6.4 主观评价指标说明 . 3 6.5 评价合格判据 . 4 附录 A 6 DB11/T 384.5 2009 II 前 言 DB11/T 384图像信息管理系统技术规范分为以下几个部分： 第 1部分：总体平台结构； 第 2部分：视频格式与编码； 第

3、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； 第 7部分：工程要求与验收； 第 8部分：危 险场所的施工与验收； 第 9部分：图像资源及 系统设备 编码与管理； 第 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： 手持移动终端联接 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

4、/T 384的第 5部分 。 其他图像信息管理系统技术要求 将 结合 实际需要 适时 制定，作为 本规范的 分部。 本部分的附录 A为 资料 性附录 。 本部分由北京市质量技术监督局、北京市 信息化 工作办公室、北京市公安局提出。 本部分由北京市质量技术监督 信息研究所归口。 本 部分主要 起草单位 ：北京市 质量技术 监督局、北京市 信息化工 作办公室、北京市公安局、 东城区政府、北京声迅电子有限公司、机械科学研究 总院、富盛星、海康威 视、浙江 大华、北京 市质量技术 监督信息 研究所、北京清华力 合 电子有限公司。 本部分主要 起草人： 王小 平 、 宋国建、 吕元元 、 杜振洲 、 姚

5、世全、 聂蓉、 李峥 、 王海虹、 欧阳云、 李晓林、刘雪涛、洪旗 、 李 文峰 、 宋银芳 、 蒋玉峰 、冯 江。 DB11/T 384.5 2009 III 引 言 根 据北京市人民 政府关于 加 强图像信息管理系统 建 设工 作的 意见（ 京政发 200617号） 文件精神，以 本市应急 指挥部门 目前使用的 图像信息管理系统为基础 ， 并考虑 数字图像信息系统 建设的实际需 求。由北京市质量技术监督局、北京市公安局、北京市 信息办 牵头组织开展了图像 信息管理系统技术规范 的编写工 作。编写组 由北京市 质量技术监督局、北京市公安局、北京市信 息办等政府 管理部门 、技术研究机构与图像

6、信息系统 相关企业组成 。 图像信息管理系统技术规范由 系列标准组成。为 积极推 动本市图像信息管理系统建 设，加 强 标准化技术服务 ，本着 总体规划 ，急用先编 的原则， 完成了总体平台结构、 视频格式与编码、通 信控制协议 、传输网络 、图像质量要求与评价方法 、 图像存储与回放要求 、工程要求与验收共7大 部分系列标准 的编制。 总体上， 该套系列标 准为本市 和区县级模拟 、数字图像信息管理平台的建 设和系统验收 提 供了基 本的技术 依 据 。 DB11/T 384.5 2009 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

7、系统图像质量 的 一般要求 、 模拟图像的 质量要求与评价方法 ， 以 及 数 字图像的质量要求与评价方法 等。 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 下列文件中 的条款通 过本标准 的引用而 成为本标 准的 条款。 凡是注日期的引用文件，其 随后所有 的修改单 （不包括勘误 的内容） 或修订版均不适用 于 本标准； 然而， 鼓励根据 本标准 达成协议 的各方， 研究是否可 使用这些 文件的最新版本。 凡是不注日期 的引用文件 ，其最新版 本适用 于本标准 。 GB 50198 民用闭路 监视电视系统工程技术规范 GY/T 134 数字

8、电 视图像质量主观评价方法 3 术语与定义 下列术语和 定义适用 于本部分 。 3.1 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。 3.2 分辨力 resolving power 衡 量模拟图像 被 人 眼通 过测试卡 ，所能够 分 辨 出的电 视水平线数 （TVL）的 技术指标 。 3.3 信噪比 signal to noise ratio 信 噪比是指 在视频信 号处理、 传输过程 中，某一 测量 点的亮度信 号幅度的 标称值与 随机杂波幅度 的有效值之比 ， 用分 贝（dB） 数表示。计

9、 算 方法 详见 附录 A。 3.4 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。 3.5 客观评价 objective assessment DB11/T 384.5 2009 2 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。 4 一般要求 4.1 模拟图像传输格式采 用复合视频信号 PAL 制 。 数字图像传输的压缩 编码格式 应 采 用 MPEG2或 M

10、PEG4；鼓励 采用 AVS。 4.2 采用有线网络传输数字图像，其 传输格式 宜 为 CIF 4CIF。 4.3 模拟图像的 水平分辨 力黑白电 视系统不 应低于 500线， 彩色电 视系统不 应低于 420线 ， 图像画 面的灰度等级 按 10级划 分 不 应低 于 8级。 5 模拟系统图像质量要求与主观评价 图像质量的主观评价可采用 五级损伤 制评定；五 级损伤 制评分分级应 符合表5-1 的规定。图像质量 应达到4级（ 含）以上 ，并满足 本部分中 4.3的要求 。 表 5-1 五级损伤制评分分级 图像质量损伤 的 主观评价 评分分级 图像上不觉 察有损伤 或干扰存 在 5 图像上有可

11、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 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 5.1 评价方法 5.1.1应在摄 像机的 标准照度条 件下进 行。 5.1.2应采用 符合国 家标准的监 视 器 。黑白电视 监视 器的水平分 辨力应600 线， 彩色电视 监视器的 水 平分辨力应 450 线 ，VGA 信号 显示器的 分辨率 应为 1024768/32 位真彩色 ， 屏幕 峰值亮度 150cd/m ；液晶显示 器屏幕响 应速度 12ms，对比度优 于 150:1。 5.1.3应在光

12、 线柔和 ，观看距离 为 荧光屏面对角 线长 度的 4倍6 倍条件下 进 行。 5.1.4 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。 5.2 评价要求 5.2.1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。 5.2.2主观评价项目 各项的得 分要求分 值不低于 4分 。 5.3 主观评价项目 模拟图像主观评价项目 见 表 5-2。 DB11/T 384.5 2009 3 表5-2 模拟图像主观评价项

13、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” 6 数字系统图像质量要求与主观评价 6.1 评价要求 以4CIF格式实时 显示和存储回放图像 的质量，加权 后的 体系评价分值不 应 低 于 4分 。 以 低 于 4CIF但 不低于CIF格式 实时显 示和存储回放图像 的质量 ，加权 后 的 体系评价分值不 应 低 于 3分 。 6.2 评价方法 6.2.1应在摄 像机标 准照度

14、下 进行。 6.2.2应采用 符合国 家标准的监 视 器。 黑白电 视监视 器的水平分 辨力应高 于等于 600线； 彩色电 视监视 器的水平分 辨力应高 于等于 450线 。 VGA信 号 显示 器的 分 辨 率 应不 低 于 1024768/32 位真彩色 ， 屏幕 峰 值亮度150cd/m ；液晶显 示器屏幕响 应 速 度 12ms，对比度 优于 150:1。 6.2.3观看距离 应 为单 台 显 示器 对 角 线长 度 的 4倍 6倍，光线柔 和。 6.2.4 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 。 6.2.5评价人 员

15、不应 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 。 6.3 评价指标体系 数字图像质量 的 主观评价指标体系按表5-3执行。 表 5-3 主观评价指标体系 6.4 主观评价指标说明 DB11/T 384.5 2009 4 单路监视、回放图像画面信息不应有明显的缺损，物体移动时图像边缘不应有明显的锯齿状、 拉毛、断裂 等现象。 6.4.1马赛克效应 采用MPEG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

16、现的方块， 或是 清 晰 度不够造成 的方块现象 。 6.4.2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。 6.4.3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。 6.4.4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。 6.4.5快速运动 图像处理 针对快速运动图像编码时，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

17、 作为衡量标 准 。 快 速 运动可 选取干线或 高速道 路交通环境 。 6.4.6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。 6.4.7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。 6.5 评价合格判据 6.5.1单项

18、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 N i。 N i3 者，判为 该 项合格； N i 3者，判为 该 项 不合格 。 N i的计算公 式为： N i=( = J j 1 nij) / J 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 的总数， nij 为第 j个观 察 员对 第 i项评价指标的 评分 。 6.5.2全项合格判据 对所有单项评价指标的平均 得分 N i，根据安防视频 监控 的 特 点，进行加权平均， 结果即为

19、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： N = = n i 1 i N i DB11/T 384.5 2009 5 式中： N i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 3。 DB11/T 384.5 2009 6 附 录 A 信噪比的计算 方法 （资料性附录） A.1 信噪比的计算 方法 本部分所称的图像信号的综合信噪比是指参考视频的数字信号在压缩前的信号能量（通常取最 大灰度级） 与对其进 行压缩 解压后失 真视频的 数字信 号 的 能 量之比。 信 噪比的计 算公式如 下： ) 255 ( log 20 10 RMSE PSNR = 其 中 ， 255是最 大 灰 度级 , RMSE就是图像 的平均 平方( 根)误差，即 MSE的平方 根 。 N M j i F j i f MSE - = 2 ) , ( ) , ( 其 中 ) , ( j i f 和 ) , ( j i F 分 别 为 解 码图像 和原始 图像； f 和 F为图像 大小， i和j 为像素在 图像 中的坐标。