4K視頻質量測試/4K質量評價

ClearView 視頻質量分析系統是專業的音視頻測試方案提供商

視頻測試方案、視頻質量測試知識、更多信息諮詢3040963362

ClearView 測試指標：  

1）全參考測試 (Full Reference) ：  

測試時需要提供“源”視頻與“被處理的”視頻。   

2）PSNR( Peak Signal to Noise Ratio ) ：  分值範圍： 0~100 分， 100 最好。   

3）JND(Just Noticeable Differences) ：  分值範圍： 0~100 分， 0 分最好。   

JND （ Just Noticeable Difference ）指的是剛剛能察覺到的誤差， JND 值是以圖像畫面上的 32X32 像素塊爲計算單位。業界推薦的分析結果是：   

1). JND 值接近 0 ，同等於原始圖像；  

2). JND 值小於 1 時，一般觀察者察覺不出圖像的損傷；  

3). JND 值小於 3 時，一般觀察者在專家的幫助下找出圖像的損傷；  4). JND 值小於 10 時，一般觀察者感到圖像損傷；  

5). JND 值在 10 以上的視頻壓縮設備不能用於廣播系統 ( 建議不將這樣設備用做視頻通信系統的信源設備 )   

4）無參考測試 (No Reference) ：  測試時僅需要提供“被處理的”視頻。   

5）Temporal(ITU-P.910):  

視頻質量測試: 

全參考度量：

·DMOS：美國著名德克薩斯大學MS-SSIM算法，與人眼主觀評分近似度高達94%

·JND(PQR)：美國著名音視頻研究實驗室Sarnoff，與人眼主觀評分近似度達92%

·PSNR：峯值信噪比，視頻質量測試常規算法

無參考度量：

·Spatial： ITU-T P.910空間域測試

·Temporal：ITU-T P.910時間域測試

音頻質量測試:

主觀質量度量：

·PEAQ：遵循ITU-R BS.1387和BS.1116，客觀度量音頻感知質量客觀質量度量

·aFREQ：音頻頻率一致性測試，度量音頻中的誤差，毫秒級脣音同步測試

無參考度量：

·APEAK：基於通道True-Peak音頻測量，遵循ITU-R BS.1770-3標準

·LKFS：節目音頻響度測量，遵循ITU-R BS.1770-3標準

如果分值高，表示場景發生改變，如果是 0 表示測試序列是靜止的。 

      Temporal 指標是通過計算相鄰幀或時間軸上相隔比較近的幀之間的差異得到的數值，當幀間差異比較大時說明圖像變化劇烈，此時 Temporal 指標就會比較大，而如果圖像變化很小或靜止時則 Temporal 指標則會很小。

     由於編碼器在壓縮過程中對於活動圖像會進行運動預測和補償的運算，所以當圖像運動劇烈變化很快時（如體育節目），對編碼器的運算負擔就會加 重，碼流中的大部分數據用來表示圖像的運動部分信息，此時如果碼率偏低則圖像中的運動部分會很容易出現模糊或塊效應的現象。

    而當圖像變化很緩慢時，編碼器 的負擔很小，碼流中主要都是表示圖像細節紋理的信息，這樣即使在碼率偏低的情況下，圖像質量仍能夠得到很好的保證。通常認爲當 Temporal 指標比較高時說明圖像中更容易出現可感知的損傷。   

 6）Spatial(ITU-P.910):  如果分值高，表示在一幀內有大量的移動，如果是該序列是黑屏或者當圖像完全沒有輪廓時 Spatial 的指標會是 0 。  

Spatial 指標是通過對圖像進行 Sobel 濾波後進行統計得到的圖像信息。由於 Sobel 濾波矩陣是一個高通 3*3 濾波器，經過濾波後圖像中的高頻成分會集中體現，而低頻成分會被過濾掉，所謂圖像中的高頻成分主要指邊緣輪廓的部分（類似信號中越是陡峭的波形其中高頻成 分越多），而低頻成分指大面積的平坦區域。由於人眼視覺對於邊緣輪廓部分出現的損傷（如塊效應導致的邊緣丟失，振鈴，模糊）相對敏感，所以當圖像中本來的 高頻成分很多輪廓很清晰，但壓縮後的圖像 Spatial 指標偏低時說明很多的輪廓信息已經丟失了，此時從側面可以說明圖像損傷較大。但如果沒有對比則 Spatial 指標高低很難表示圖像損傷的嚴重程度，因爲圖像本身有時含有的高頻成分就不多，但是有一點可以肯定，現在主流的壓縮算法的基礎都是通過壓縮圖像中的高頻成 分實現的，當壓縮並不厲害時，高頻信息的損傷作爲冗餘數據並不會影響圖像質量，但是當壓縮的碼率過低時高頻信息的嚴重損傷會明顯影響圖像質量， Spatial 指標是比較容易計算的反映圖像中高頻成分大小的指標。   

7）弱參考測試 (Reduced Reference):  

測試時需要提供“源”視頻和“被處理”的視頻，但是不是真實的測試序列。例如，把兩個視頻進行 Temporal 比較就屬於減參考測試，用來比較兩個測試序列   

二、視頻質量分析指標參考：   

主觀視頻質量分析指標。 

主觀視頻評估值有專家成員組成 ( 由經過訓練專家進行觀察 ) ，對一個視頻進行一個判斷打分，分值在 0~5 或者 0~9 之間。主要參考標準有：   

(1) ITU-R BT.500.10 “Methodology for Subjective Assessment of the quality of Television Pictures”  

(2) ITU-T P.9210 “Subjective Video Quality Assessment methods for Multimedia Applications”   

ITU-T J.144 , Video Clarity 視頻質量評估方法 基於 ITU-T J.144, 採用的算法來自 Sarnoff JND客觀視頻質量分析指標。一般，客觀視頻質量分析試着模擬人眼系統對視頻給出 MOS 分值。目前 ITU 在 ITU COM 9-80-E 中 推薦的研究組織是 VQEG – Video Quality Experts Group ，其中包括以下幾個指標：   

>> PSNR  >> JND  >> SSIM  >> VQM  >> Video Clarity 已經可以提供 SSIM 的測試，將於近期正式公佈，關於 SSIM 請參考