PQA500圖像質(zhì)量分析儀特點 快速、準(zhǔn)確、可重復(fù)的客觀圖像質(zhì)量測量基于人類視覺模型的DMOS(差異平均主觀評分)測量能夠在各種HD視頻(1080i、720p)和SD視頻格式(525行或625行）下進行的圖像質(zhì)量測量可用于不同分辨率(從HD到SD，或從HD/SD到CIF)下的圖像質(zhì)量比較用戶可配置的的觀看條件和顯示模式(用于基準(zhǔn)測試和比較測試)提示/失真(Attention/Artifact)加權(quán)測量時間域和空間域的自動校準(zhǔn)簡便的回歸測試和XML腳本的自動測試提供多個測試結(jié)果觀看選項可選購的SD/HDSDI接口預(yù)先安裝的樣本參考和測試序列應(yīng)用 CODEC設(shè)計、優(yōu)化和驗證性能測試，傳輸設(shè)備和系統(tǒng)評測數(shù)字電視質(zhì)量驗證視頻壓縮業(yè)務(wù)開發(fā)和生產(chǎn)數(shù)字消費產(chǎn)品圖像質(zhì)量分析系統(tǒng)PQA500是最新一代的圖像質(zhì)量分析儀，它是泰克公司在榮獲艾美獎的PQA200/300的基礎(chǔ)上研發(fā)的新產(chǎn)品。PQA500采用了基于人類視覺系統(tǒng)的概念，提供了一整套可重復(fù)的、并與主觀人眼視覺評估十分接近的客觀圖像質(zhì)量測量。PQA500的客觀圖像質(zhì)量測量為工程技術(shù)人員優(yōu)化視頻壓縮和圖像重現(xiàn)提供了寶貴的信息，使工程技術(shù)人員能夠為用戶和觀看者提供高質(zhì)量的用載體和分配傳輸業(yè)務(wù)。壓縮視頻需要新的測試方法對電視系統(tǒng)而言，最真實的測量應(yīng)當(dāng)是觀察者的滿意程度。我們可以通過測量靜態(tài)測試信號的失真的方法以間接地表征模擬視頻和全帶寬數(shù)字視頻的圖像質(zhì)量特性。但是，表征壓縮電視系統(tǒng)的圖像特性則要困難得多。壓縮系統(tǒng)中的圖像質(zhì)量是隨著數(shù)據(jù)率、圖像的復(fù)雜度以及所采用的編碼算法等的變化而動態(tài)地改變。鑒于靜態(tài)測試信號的性質(zhì)，它不能提供壓縮視頻系統(tǒng)中圖像質(zhì)量的真實特性。對于壓縮視頻系統(tǒng)圖像質(zhì)量的測試，雖然可以使用具有自然內(nèi)容和運動的測試場景，通過人眼觀察場景以報告圖像質(zhì)量評估結(jié)果。然而，這種評估壓縮視頻系統(tǒng)的方法效率低，也非常不客觀。對于CODEC設(shè)計和運行質(zhì)量的評估而言，憑借人眼觀察的主觀測試方法是不實用的。在這種情況下，能夠替代圖像質(zhì)量主觀評估的方法，就是PQA500提供的一種快速的、實用的、可重復(fù)的客觀測量。在傳統(tǒng)上，人眼觀察測試是按照TU-RRec.BT.500-11所描述的方法進行的。在一密閉的受控環(huán)境中播放含有自然內(nèi)容和自然運動的測試場景，觀察者根據(jù)自已對圖像質(zhì)量的感受給出一差值平均主觀計分或DMOS。使用這種方法的擴展測試，經(jīng)整理后可以產(chǎn)生一致的主觀評分。不過，這種評估壓縮視頻系統(tǒng)的方法效率低，進行這樣的測試往往需要幾個星期甚至幾個月的時間。進行這樣的測試，費用也可能是非常高昂的，而且所得到的結(jié)果是不可重復(fù)的。因此，利用人眼觀察的主觀的DMOS測試對于CODEC設(shè)計是不實用的，對于運行中的質(zhì)量評估而言，效率也是很低的。而PQA500提供了一種快速的、實用的、可重復(fù)的客觀測量，用它來代替圖像質(zhì)量的主觀DMOS評估。UITopImageofPQA500系統(tǒng)評測PQA500可用于視頻系統(tǒng)中每一部件的安裝、驗證和故障查找，因為視頻技術(shù)是不可知的：既然系統(tǒng)鏈路中視頻輸入和輸出之間的可見差異是可以量化的，那么就可以把它用于視頻質(zhì)量劣化的評定。不僅可以評測系統(tǒng)中的CODEC技術(shù)，而且可以評測具有潛在可見差異的任何過程。例如，可以用來評定數(shù)字傳輸錯誤、格式轉(zhuǎn)換(機頂盒中的1080i至480p的轉(zhuǎn)換)、3-2下拉變換、模擬傳輸劣化、數(shù)字錯誤、慢顯示響應(yīng)時間(slowdisplayresponsetimes)、幀頻降低(用于移動傳輸和視頻電話、電視會議)等，總之，可以評定所有的圖像轉(zhuǎn)換過程，無論是對它們分別進行評定還是任意的組合評定。PQA500是如何工作的PQA500采用兩個視頻文件作為它的輸入：一個文件是原始的參考視頻序列，另一個文件是該參考視頻序列經(jīng)過壓縮、損傷后或經(jīng)處理過的序列版本。首先，PQA500對這兩個視頻序列在空間域和時間域中進行校準(zhǔn)，在這一過程中無需使用嵌入在視頻序列中的校正條紋(stripe)。而后儀器對基于人類視覺系統(tǒng)和提示模型(attentionmodels)的測試視頻的質(zhì)量進行分析，輸出與主觀評測高度相關(guān)的質(zhì)量測量結(jié)果。這個測量結(jié)果包括總的圖像質(zhì)量累計度量值、逐幀的測量度量值以及每幀的損傷映射圖示。PQA500也可以提供傳統(tǒng)的圖像質(zhì)量測量結(jié)果，例如PSNR(峰值信雜比)，以此作為測量典型視頻損傷和失真檢測的基準(zhǔn)損傷診斷工具。每一參考視頻序列和測試片斷可以有不同的分辨率和不同的幀頻，PQA500可以提供HD與SD之間、SD與CIF之間或其它組合之間的圖像質(zhì)量測量結(jié)果。有了這一功能，就可以為諸如格式轉(zhuǎn)換之類的各種視頻再應(yīng)用(repurposingapplications)的評測提供支持。例如，DVD創(chuàng)作、IP廣播和半導(dǎo)體器件設(shè)計等。PQA500也能為時間長度不受限制的視頻序列片斷測試提供支持，此外還可以通過各種轉(zhuǎn)換處理的方式，對長度完整的整部電影的圖像質(zhì)量作出定量分析。預(yù)測人類視覺感受PQA500測量系統(tǒng)的開發(fā)是基于人類視覺系統(tǒng)模型，并且增加了新的算法規(guī)則，從而對PQA200/300的使用模型作了進一步的改進。利用這種新的擴展技術(shù)，就能夠在預(yù)測各種視頻格式(HD、SD、CIF等)的主觀視頻質(zhì)量等級時進行傳統(tǒng)的PQR測量。在測量時計入了用于觀看視頻的不同顯示類型(例如隔行掃描或逐行掃描，CRT顯示器或LCD顯示器)以及不同的觀看條件(例如房間的亮度和觀看距離)。為了預(yù)測在以下各種變化參數(shù)的亮度刺激下的宏觀行為響應(yīng)，已開發(fā)了人類視覺系統(tǒng)模型:包括超閾值的(supra-threshold)的對比平均亮度空間頻率時域頻率角度范圍時域范圍環(huán)繞偏心率(Eccentricity)方向自適應(yīng)效應(yīng)(Adaptationeffects)利用視覺科學(xué)文獻中的參考刺激響應(yīng)數(shù)據(jù)，在上述參數(shù)的適當(dāng)組合范圍內(nèi)已對PQA500采用的人類視覺模型進行了校正。經(jīng)過這樣的校正后，該模型就能提供高度準(zhǔn)確的預(yù)測。在下面幾個圖形中，提供了與人類視覺特性相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)示例，它們是用來校正PQA500人類視覺系統(tǒng)模型的。其中圖(A)給出了調(diào)制靈敏度與時域頻率的關(guān)系曲線，圖(B)是調(diào)制靈敏度與空間域頻率的關(guān)系曲線。有1400多個校正點支持高度準(zhǔn)確的測量結(jié)果。圖：調(diào)制靈敏度與時域頻率的關(guān)系曲線(A)圖：調(diào)制靈敏度與空間域頻率的關(guān)系曲線(B)下圖(C)為一含有運動場景的參考序列的單幀畫面，圖(D)是PQA500從這個參考序列的原始幀中計算得出的感知對比圖。由感知對比圖可以看出，觀察者是如何感知這個參考序列的。感知對比圖背景的模糊是因為攝像機搖鏡頭時的時域掩蔽所引起，而跑步者周圍的黑色則顯示出他與背景之間的強對比度所產(chǎn)生的掩蔽效應(yīng)。PQA500創(chuàng)建參考序列和測試序列的感知圖，而后由這兩個感知圖生成DMOS圖。參考圖像(C)感知模型(D)用PSNR比較預(yù)測DMOS在以下的例子中，參考(E)是來自Vclips庫文件中的一個場景，(F)則是通過壓縮系統(tǒng)后的測試圖像，其圖像質(zhì)量有所降低。與參考圖像(E)相比較，測試圖像(F)中跑步者周圍的背景有些模糊。用PQA500對參考與測試視頻片斷之間的差異進行測量，其結(jié)果為PSNR。在PSNR圖(G)中，白色加亮區(qū)域給出原始圖像與劣化圖像之間的最大差異。PQA500進行的另一種測量是使用預(yù)測DMOS算法，它生成的DMOS感知差分圖由(H)表示。利用PQA500的人類視覺模型，您可以觀察到圖像的劣化區(qū)。在這種情況下，圖像中的跑步者的劣化程序不如PSNR指示的那樣明顯。參考圖像(E)測試圖像(F)PSNR圖(G)DMOS感知差分圖(H)提示模式(AttentionModel)在PQA500中，融合了一種新的提示模式，為預(yù)測人眼關(guān)注點(focusofattention)提供支持。該模式包:目標(biāo)的運動人的膚色檢測識別位置對比度形狀尺寸的考慮明顯失真的影響其它錯誤(編碼參數(shù)/內(nèi)容的輔助優(yōu)化)用戶可以定制這些提示參數(shù)，以強化或忽略某項功能。每項測量均可使用提示模式，可由用戶配置。在評估一些特定應(yīng)用時，提示模式是特別有用的。例如，如果被評測內(nèi)容是運動節(jié)目，要求觀察者高度關(guān)注該場景的一些局部區(qū)域。人眼敏感的區(qū)域即為提示模式圖示中的加亮區(qū)域。提示模式圖的例子：跑步者被加亮失真檢測在失真檢測(ArtifactDetection)報告中給出圖像邊緣處多種不同的變化:邊緣損失或邊緣模糊邊緣增加或振鈴/雜波相對垂直或水平方向的旋轉(zhuǎn)或邊緣塊效應(yīng)圖像塊中的邊緣損失或DC塊效應(yīng)失真檢測能以任意組合方式如同主觀和客觀測量的加權(quán)參數(shù)那樣工作。利用這些不同的測量組合，有助于進行深入的研究以改善系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。例如，它有助于回答這樣的問題： 較多地使用去塊效應(yīng)濾波(de-blockingfiltering)能夠改善DMOS嗎? 或者， 應(yīng)當(dāng)較少地使用前置濾波處理(pre-filtering)嗎? 如果邊緣塊加權(quán)的DMOS大于模糊加權(quán)的DMOS，那么邊緣塊則是主要的失真，這時也許應(yīng)當(dāng)考慮較多地使用去塊效應(yīng)濾波。在某些應(yīng)用中，當(dāng)邊緣增多時，例如出現(xiàn)振鈴和雜波，它們比其它失真更令人討厭。針對這樣的應(yīng)用，用戶可以定制加權(quán)并進行配置，以反映觀察者的感受，從而改善DMOS的預(yù)測。同樣地，也可以使用這些失真加權(quán)測量PSNR，以確定每一失真對PSNR測量有多大的影響。上述的提示模式和失真檢測均可以與知測量或主觀測量結(jié)合使用。舉例來說，這樣我們就可以在最有可能出現(xiàn)特別明顯失真的地方去測量其失真程度到底如何。失真檢測菜單全面的圖像質(zhì)量分析PQA500提供了測試序列和參考序列的質(zhì)量之間的全參考(full-reference，F(xiàn)R)測量比較和亮度信號的無參考(no-reference，NR)測量。由無參考測量中的差值，則可以手動進行縮減參考(Reducedreference，RR)測量。這組測量包括:CriticalViewing(臨界觀察，基于人類視覺系統(tǒng)模型，全參考)圖像質(zhì)量CasualViewing(隨機觀察，提示加權(quán)，全參考或無參考)圖像質(zhì)量峰值信雜比(PSNR，全參考)FocusofAttention(關(guān)注點，可運用全參考和無參考測量)失真檢測(全參考，但不包括DC塊效應(yīng))DC塊效應(yīng)(全參考和無參考)除了按照默認的ITUBT-500條件進行測之外，用戶還可以通過預(yù)置和用戶定義的組合方式，例如顯示類型、觀看條件、人類視覺響應(yīng)(統(tǒng)計上的)、關(guān)注點(focusofattention)和失真檢測等，使PQA500能夠支持上述測量。利用用戶可配置的條件特性，有助于優(yōu)化CODEC參數(shù)，使之適合于特定的應(yīng)用，通過在幾種不同的測量條件下的測量結(jié)果，以進一步研究什么樣的條件會影響圖像質(zhì)量測量結(jié)果。也可以修改預(yù)配置的測量組來設(shè)置用戶定義的測量條件，然后在配置測量對話菜單中作為一種附加的測量組保存并調(diào)用。