浅析硬盘录像机的标准和呈现图像质量

使用统一的视频标准信号源测试

秦始皇统一天下后，统一六国的文字和度量衡，极大地促进了生产的发展。今天，硬盘录像机也进入春秋战国时代，不断出现的各种压缩方式，让人眼花瞭乱，图像质量的好坏更是各执一词，大话连篇;其中最大的问题是没有统一的视频测试信号源，大家没有在同一起跑线上比赛，硬盘录像机是记录处理摄像机输出的视频信号，最后也是输出视频信号在监视器上显示，视频标准测试信号源应该是不同压缩方式的硬盘录像机同一信号源。这样，问题就简单了。

测试系统框架图

电脑显示器基于电脑的视频分析软件VGA显示器去对比静止标准视频信号待测DVR硬盘录像机(多台)待测视频信号目测对比视频综合分析仪监视器A监视器B标准视频信号音频信号运动图像电脑电脑显示器主观评价图像测试信号DVD光碟视频信号发生器标准测试图摄像机拍摄电脑显示器类似标准视频信号活动标准视频信号去对比

活动图像压缩效率的评测

由于硬盘录像机记录的是各种各样的活动图像，测量经过压缩的视频活动图像要困难很多，这是因为压缩视频系统的图象质量，随着数据率，图像的复杂程度和采用的编码算法而动态变化，静态的测试信号不能全面反映图象质量的真实特性，应当使用比静止测试信号远为复杂的实际场景以突出压缩视频系统的这种特性。活动的视频信号数字化转换后，通过各种压缩方式记录和传输，容易出现失真和损伤，首先选择哪些活动视频信号是非常重要的，但选取的活动图像不能采用有故事情节的图像，以免分散观察者的注意力。画面应具有不同的亮度、对比度和较多的饱和度层次不同的细节丰富程度。

选取的活动图像应具有以下特点运动主体在背景画面所占不同比例的大小;运动主体的不同运动方向，直线运动还是曲线运动，或无规律运动;运动主体必须具有红、绿、蓝、黄、品、青、白、黑这八种基本颜色;运动主体的运动速度快慢;在背景移动状态下，摄像机跟拍运动物而运动;固定摄像机拍摄运动物而运动，镜头左右移动和变焦;运动主体各种色彩旋转运动;背景复杂还是简单，主体是多调节，中等调节还是少细节。

以上8种类型也是我们对所有视频活动图像的典型分类，涵盖了活动图像的基本特征。根据视频活动图像的这些特点，基于视频对象面的视频编码由两个主要部分组成，传统的纹理，运动信息编码(运动补测和运动补偿)和MPEC-4特有的形状编码。

各种压缩方式和压缩比对这8种活动图像处理后的码流大小不同，压缩后出现的失真和损伤也不同，据此来评价编码器/解码器的功效。

活动图像的评估方式

测试压缩视频的最佳方法是观察者对硬盘录像机处理过图像的满意程度，可以是专业人员，也可以是非专业人员作观看员。由于观察者主观感受不同，可以根据需要选择下列几种评估方式。

对比法

播放活动图像，一路接硬盘录像机，一路接其它品牌的硬盘录像机，一路直接监视器进行对比打分，仔细观察活动图像的损伤。

仪器法

除了在监视器上直接观察外，另接视频综合分析仪，观察分析显示的波形。并自动测试出视频技术指标;使用高质量的信号转换卡，在电脑上用视频分析软件进行测试。

以上两种方式可以观察发现与MPEG压缩相关的一些使人厌烦的图像损伤，例如马赛克效应、锯齿状、拉毛和不相关的高斯噪声，有助于检查冻结帧和丢帧。

自动测试法;图像质量分析仪

直接取代主观的人眼视频评估，提供可靠、快速、准确、重复一致的图像质量测量，将硬盘录像机的图像输入到该仪器中。

图象质量的测量结果用单个数值来表示，该仪器对复杂的活动测试图像序列进行三维测评，即空间分析、时序分析和全彩色分析。

图像质量分析仪将自动提交下列测试结果：

图像质量率分值;

观察每帧的计分值分布状况;

图解的形式显示出原始视频图象和测试视频图像之间的差异，并在差异处加亮显。