DB11-T 384.5-2018 圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第5部分：圖像質(zhì)量要求與評價方法

1、ICS 35.240.01M 63DB11北京市地方標準DB 11/T 384.52018代替 DB11/T 384.52009圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第 5 部分：圖像質(zhì)量要求與評價方法Technical specification for image information management systemPart 5：Quality requirement and evaluation method of image2018- 12 - 17 發(fā)布2019 - 04 - 01 實施北京市市場監(jiān)督管理局發(fā) 布DB11/T 384.52018目 次 HYPERLINK l _bookmar

2、k0 前 言II HYPERLINK l _bookmark1 范圍1 HYPERLINK l _bookmark2 規(guī)范性引用文件1 HYPERLINK l _bookmark3 術(shù)語、定義和縮略語1 HYPERLINK l _bookmark4 技術(shù)要求2 HYPERLINK l _bookmark5 評價方法3I前 言DB11/T 384圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范分為以下18個部分：第 1 部分：總體平臺結(jié)構(gòu)；第 2 部分：視音頻格式與編碼；第 3 部分：通信控制協(xié)議；第 4 部分：傳輸網(wǎng)絡；第 5 部分：圖像質(zhì)量要求與評價方法；第 6 部分：圖像存儲與回放要求；第 7 部分：工程要求與驗

3、收；第 8 部分：危險場所的設計、施工與驗收；第 9 部分：圖像資源及系統(tǒng)設備編碼與管理；第 10 部分：圖像采集點設置要求；第 11 部分：控制權(quán)限分類與管理；第 12 部分：圖像采集區(qū)域標志的設計與設置；第 13 部分：圖像信息存儲系統(tǒng)；第 14 部分：移動終端聯(lián)接技術(shù)要求；第 15 部分：軟件質(zhì)量評價方法；第 16 部分：視頻圖像字符疊加要求；第 17 部分：運行維護要求；第 18 部分：系統(tǒng)平臺技術(shù)要求。本部分為DB11/T 3842018的第5部分。本部分按照GB/T 1.12009給出的規(guī)則起草。本部分代替DB11/T 3842009圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第5部分：圖像質(zhì)量要求

4、與評價方法。本部分與DB11/T 384.52009相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：修改了術(shù)語“分辨力”、 “信噪比”（見 3.1.2，3.1.3，2009 年版 3.2，3.3）；增加了術(shù)語“抖動”、“上升時間”、“過沖”（見 3.1.5、3.1.6、3.1.7）增加了縮略語（見 3.2）修改了數(shù)字視頻圖像編碼格式要求（見 4.1）；增加了對高清圖像的支持，并規(guī)定了相應的要求（見 4.2、4.3、4.4、4.5）；增加了 SDI 信號質(zhì)量要求（見 4.6）；增加了水平分辨力評價方法（見 5.1）；增加了最大亮度鑒別等級評價方法（見 5.2）；增加了信噪比的評價方法（見 5.3）修改了模

5、擬系統(tǒng)圖像質(zhì)量主觀評價（見 5.3，2009 年版 5）；修改了數(shù)字系統(tǒng)圖像質(zhì)量主觀評價（見 5.4，2009 年版 6）；增加了 SDI 信號質(zhì)量客觀評價（見 5.5）；刪除了附錄 A (見 2009 年版附錄 A) 。本部分由北京市公安局、北京市經(jīng)濟和信息化委員會提出。IIDB11/T 384.52018本部分由北京市公安局歸口。本部分由北京市公安局組織實施。本部分主要起草單位：北京市公安局、公安部第一研究所、AVS聯(lián)盟、大連科迪視頻技術(shù)有限公司、北京聯(lián)合視訊技術(shù)有限公司、深圳市艾力克電子有限公司。本部分主要起草人：盧玉華、張偉民、郭超、周春雷、陳偉、任兆爭、陳燕、張英杰、韓冬。本部分歷次

6、版本發(fā)布情況為：DB11/Z 384.52006；DB11/T 384.52009。IIIDB11/T 384.52018圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第 5 部分：圖像質(zhì)量要求與評價方法范圍本標準規(guī)定了圖像信息管理系統(tǒng)圖像質(zhì)量的技術(shù)要求與評價方法。本標準適用于對城市圖像信息管理系統(tǒng)中的模擬和數(shù)字圖像質(zhì)量的評價。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。術(shù)語、定義和縮略語術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1分辨率 resolution衡量數(shù)字圖像內(nèi)所包含數(shù)據(jù)量

7、多少的技術(shù)參數(shù)。這里指一幀圖像在水平和垂直方向的有效像素數(shù)。3.1.2水平分辨力 horizontal resolution在圖像高度相等的水平尺寸內(nèi)可分辨的垂直黑白條數(shù)（TV線）。GA/T 11272013，3.1.143.1.3信噪比 Signal to Noise Ratio模擬圖像信噪比：標準視頻信號輸出電平和視頻信號中的噪音電平之比值，一般以dB為單位。數(shù)字圖像信噪比：圖像平均像素亮度值與噪聲值（像素亮度值的標準差）之比，一般以dB為單位。SNR(dB ) 20 log 10(Si / Ni)式中：Si ：色塊i的信號（平均像素亮度值），Ni ：色塊i的噪聲值（像素亮度值的標準差）3

8、.1.41DB11/T 384.52018主觀評價 subjective assessment特定人員群組在設定的條件下，按判別項目和分級要求，以個體視覺感觀對圖像質(zhì)量進行主觀的定性評價。3.1.5客觀評價objective assessment專業(yè)檢測單位遵循規(guī)定的檢測程序，按照規(guī)定的檢測條件、項目和指標，使用專用測試設備，對圖像質(zhì)量進行物理的定量評價。3.1.6抖動 jitter指數(shù)字信號跳變沿在時間上對其理想位置的隨機事件偏離。用ps或UI的百分數(shù)標記。3.1.7上升時間 rise time指數(shù)字信號標稱幅度的20%-80%所經(jīng)歷的時間。3.1.8過沖 overshoot以數(shù)字信號標稱幅

9、度的百分數(shù)標記?？s略語AVS：數(shù)字音視頻編碼標準（Audio and Video Coding Standard） CIF：通用圖像格式（Common Image Format）MPEG：運動圖像專家組（Moving Picture Experts Group） PAL：逐行倒相（Phase Alternate Line）SDI：數(shù)字分量串行接口(Serial Digital Interface)SVAC：安全防范監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼（Surveillance Video and Audio Coding）技術(shù)要求模擬圖像傳輸格式采用復合視頻信號 PAL 制、S-Video。數(shù)字圖像傳輸?shù)膲嚎s

10、編碼格式應采用 SVAC、MPEG-4、H.264、H.265、AVS 或 AVS2。采用數(shù)字圖像傳輸，標清圖像分辨率宜為 CIF4CIF，高清圖像分辨率宜為 1920*1080，超高清圖像分辨率宜為 3840*2160。標清分辨率圖像的水平分辨力在環(huán)境光照不低于 300lx 時，黑白電視系統(tǒng)不應低于 500 線，彩色電視系統(tǒng)不應低于 420 線，環(huán)境光照在 1lx 時，黑白電視系統(tǒng)不應低于 350 線，彩色電視系統(tǒng)不應低于300 線；最大亮度鑒別等級按 10 級劃分不應低于 8 級，信噪比不應低于 32dB。高清分辨率圖像的水平分辨力在環(huán)境光照不低于 300lx 時，不應低于 800 線，環(huán)

11、境光照在 1lx 時， 不應低于 550 線；最大亮度鑒別等級按 10 級劃分不應低于 10 級，信噪比不應低于 35dB。2DB11/T 384.52018超高清分辨率圖像的水平分辨力在環(huán)境光照不低于 300lx 時，不應低于 1600 線，環(huán)境光照在 1lx 時，不應低于 1100 線；最大亮度鑒別等級按 10 級劃分不應低于 10 級，信噪比不應低于 38dB。圖像質(zhì)量主觀評價按 5 分制要求應至少達到 4 分。SDI 信號質(zhì)量，系統(tǒng)及設備在查檢場（Check-Field）信號測試下應滿足表 1 指標的要求。表1 SDI 信號質(zhì)量要求項目幅度（mV）上升時間下降時間過沖校準抖動（UI）定

12、時抖動（UI）上升和下降時間的偏差SD-SDI80010%1500PS5%0.2100KHz0.210Hz500 psHD-SDI80010%270ps10%0.2100KHz110Hz100 ps3G-SDI80010%135ps10%0.3100KHz210Hz50 ps評價方法水平分辨力攝像機攝取綜合測試卡，現(xiàn)場隨機抽取監(jiān)視器或顯示器，使測試卡畫面充滿屏幕。用目測法觀察監(jiān)視器或顯示器上圖像中心楔上能分辨的最大水平電視線數(shù)。攝像機攝取灰度測試卡，現(xiàn)場隨機抽取監(jiān)視器或顯示器，使測試卡畫面充滿屏幕。用目測法觀察監(jiān)視器或顯示器上圖像可分辨的最大灰階數(shù)。信噪比攝像機攝取白平衡測試卡，模擬圖像和SD

13、I信號傳輸?shù)膱D像，通過波形監(jiān)測儀和視頻測量儀，讀取系統(tǒng)輸出亮度信號信噪比數(shù)值；IP網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)字圖像，通過圖形工作站軟件獲取系統(tǒng)輸出的一幀圖像，用信噪比測試軟件計算亮度信號信噪比。模擬系統(tǒng)圖像質(zhì)量主觀評價評價指標體系五級損傷制評分圖像質(zhì)量的主觀評價可采用五級損傷制評定；五級損傷制評分應符合表2的規(guī)定。表2 五級損傷制評分3最大亮度鑒別等級圖像質(zhì)量損傷的主觀評價評分圖像上不覺察有損傷或干擾存在5圖像上有可覺察的損傷或干擾，但并不令人討厭4圖像上有明顯的損傷或干擾，令人感到討厭3DB11/T 384.52018表 2 五級損傷制評分（續(xù)）圖像質(zhì)量損傷的主觀評價評分圖像上損傷或干擾較嚴重，令人相當討

14、厭2圖像上損傷或干擾極嚴重，不能觀看15.4.1.2 主觀評價項目說明模擬圖像主觀評價項目見表3。表3 模擬圖像主觀評價項目項目損傷的主觀評價現(xiàn)象隨機信噪比噪波，即“雪花干擾”單頻干擾圖像中縱、斜、人字形或波浪狀的條紋，即“網(wǎng)紋”電源干擾圖像中上下移動的黑白間置的水平橫條，即“黑白滾道”脈沖干擾圖像中不規(guī)則的閃爍，黑白麻點或“跳動”評價方法應在第 4 章規(guī)定的環(huán)境光照條件下進行?，F(xiàn)場隨機抽取監(jiān)視器或顯示器。應在光線柔和，觀看距離為熒光屏面對角線長度的 4-6 倍條件下進行。圖像質(zhì)量的評價位置應選擇在系統(tǒng)的顯示終端，且圖像輸出控制設備應處于全負荷工作狀態(tài)。評價時要求評價人員不少于五名，并應包括專

15、業(yè)人員和非專業(yè)人員。評價人員應分別對圖像質(zhì)量進行評估，取各評分之和的算術(shù)平均值為評價結(jié)果。5.4.3 評價用圖像選取原則評價用圖像應盡可能選取走廊監(jiān)控圖像、人臉監(jiān)控圖像、街頭監(jiān)控圖像、地鐵監(jiān)控圖像、低照度監(jiān)控圖像（照度小于1lx）、車流量較大的監(jiān)控圖像等作為評價用圖像。數(shù)字系統(tǒng)圖像質(zhì)量主觀評價評價指標體系主觀評價指標評分數(shù)字圖像質(zhì)量的主觀評價指標評分按表4執(zhí)行。4DB11/T 384.52018表4 數(shù)字圖像質(zhì)量的主觀評價指標評分編號項目評分5 分4 分3 分2 分1 分加權(quán)值1馬賽克效應無有，不嚴重較嚴重嚴重極嚴重0.32邊緣處理優(yōu)良中差極差0.053顏色平滑度優(yōu)良中差極差0.054畫面還原

16、清晰度優(yōu)良中差極差0.255快速運動圖像處理優(yōu)良中差極差0.106復雜運動圖像處理優(yōu)良中差極差0.107低照度環(huán)境圖像處理優(yōu)良中差極差0.058畫面連續(xù)性優(yōu)良中差極差0.10主觀評價項目說明馬賽克效應采用數(shù)字編碼技術(shù)進行數(shù)字圖像編碼，由于視頻編碼過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)流丟失，特別是某些關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)的丟失，造成視頻解碼信息不全而導致畫面中出現(xiàn)的方塊，或是清晰度不夠造成的方塊現(xiàn)象。邊緣處理為避免視頻處理時物體邊緣出現(xiàn)抖動、云霧、模糊等情況，造成圖像輪廓的不清晰而進行的編碼處理方法。邊緣處理的優(yōu)劣主要體現(xiàn)為物體輪廓的清晰和逼真。顏色平滑度圖像經(jīng)過壓縮再還原后，顏色過渡處理的優(yōu)劣程度。畫面還原清晰度圖像經(jīng)過壓縮

17、再還原后，畫面還原質(zhì)量的優(yōu)劣程度?？焖龠\動圖像處理針對快速運動圖像編碼時，為提高每幀圖像的壓縮效率，保證解碼端圖像質(zhì)量的處理方法。通常可以采用錄制快速運動圖像，在實時顯示和錄像回放時，不出現(xiàn)丟幀及圖像清晰作為衡量標準?？焖龠\動可選取干線或高速道路交通環(huán)境。復雜運動圖像處理針對復雜運動(指在同一畫面中存在多個運動方向、多種運動速度、多個運動對象的情況)對象進行圖像處理時，提取物體形狀信息的算法和過程。一般地，復雜運動圖像處理是以能否有效識別、區(qū)分物體的特征及運動形態(tài)來衡量。低照度環(huán)境圖像處理對低照度環(huán)境條件下圖像產(chǎn)生的噪聲進行最低化抑制處理。視頻信號噪聲在顯示屏幕上主要表現(xiàn)為雪花或亮點；因而，主

18、觀評價可以通過雪花或亮點的多少來衡量低照度處理的效果。5DB11/T 384.52018畫面連續(xù)性視頻信號在顯示屏幕上出現(xiàn)黑屏、閃屏、卡頓等現(xiàn)象的程度。評價方法應在第 4 章規(guī)定的環(huán)境光照條件下進行?，F(xiàn)場隨機抽取監(jiān)視器或顯示器。應在光線柔和，觀看距離為熒光屏面對角線長度的 4-6 倍條件下進行。圖像質(zhì)量的評價位置應選擇在系統(tǒng)的顯示終端，且圖像輸出設備應處于全負荷工作狀態(tài)。評價人員不應少于五名，并應包括專業(yè)人員和非專業(yè)人員。評價用圖像選取原則評價用圖像應盡可能選取走廊監(jiān)控圖像、人臉監(jiān)控圖像、街頭監(jiān)控圖像、地鐵監(jiān)控圖像、低照度監(jiān)控圖像（照度小于1lx）、車流量較大的監(jiān)控圖像等作為評價用圖像。評價合

19、格判據(jù)單項合格判據(jù)N i 3者，判為該項合格； N i 3者，判為該項不合格。Ni 的計算公式為式（1）：Ni ( nij ) / J（1）j 1J式中：i 為第i 項評價指標的代號（從1-n），j 為第j 號觀看員的代號（從1- J），J 為觀看員的總數(shù)，nij 為第j 個觀察員對第i 項評價指標的評分。5.5.4.2 全項合格判據(jù)對所有單項評價指標的平均得分Ni ，根據(jù)安防視頻監(jiān)控的特點，進行加權(quán)平均，結(jié)果即為全項評價的平均得分N 。N 3者，判為全項合格； N 3者，判為全項不合格。N 的計算公式為式（2）：N i Ni（2）i 1n6對所有參加主觀評價的評價員對某項評價指標的評分進行算術(shù)平均，不考慮離散情況；結(jié)果即為該項評價指標的平均得分Ni 。DB11/T 384.52018串行數(shù)字信號發(fā)生器被測設備數(shù)字波形監(jiān)視器或視頻分析儀式中： N i 為第i 項評價指標的平均得分， i 為第i 項評價指標所對應的加權(quán)因子。各單項評價指標對應的加權(quán)因子，見