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DB11／T 384.5-2018.pdf

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 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 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、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 3.1 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dB 为单 位。)/(10 log 20)(Ni Si dB SNR 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 384.52018 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 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(Serial 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 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 80010%1500PS 5%0.2 100KHz 0.2 10Hz 500 ps HD-SDI 80010%270ps 10%0.2 100KHz 1 10Hz 100 ps 3G-SDI 80010%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，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 384.52018 4 表2 五级 损伤 制评 分（续）图像质量损伤的主观评价 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。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 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 384.52018 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()/Ji 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）：1niiiNN.（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 384.52018 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T1T2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 _