弘度小課堂第二期—視頻質(zhì)量診斷技術(shù)

? ? ?視頻圖像作為打擊違法犯罪、解決治安糾紛、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的重要抓手和引擎,隨著平安城市應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴(kuò)展,相關(guān)視頻圖像信息不僅可滿足社會(huì)治安防控的需求,同時(shí)根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求,融合與整合視頻圖像信息,形成“平安城市”、“數(shù)字城市”、“智慧城市”融合體,加快城市的可視化與智能化的發(fā)展速度。
? ? ?視頻圖像質(zhì)量與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果息息相關(guān),是直接反應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維效果的關(guān)鍵指標(biāo)之一。近幾年,全國(guó)公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)發(fā)生質(zhì)的飛躍:從“建設(shè)-運(yùn)營(yíng)”到“建設(shè)-考核-運(yùn)維”并重。特別是2015年3月公安部發(fā)文《全國(guó)公安圖像信息部級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)維管理模塊使用說(shuō)明》,將通過(guò)全國(guó)公安圖像信息部級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的運(yùn)維管理模塊對(duì)各省平安城市運(yùn)維情況進(jìn)行考核,聯(lián)網(wǎng)指標(biāo)、在線率、完好率和圖像質(zhì)量成為公安、司法、教育等行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維情況考核標(biāo)準(zhǔn)之一。
? ? ?視頻圖像容易受產(chǎn)品質(zhì)量、應(yīng)用場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、人為干擾、光照和天氣變化的影響導(dǎo)致圖像質(zhì)量達(dá)不到正常水平,影響后續(xù)的應(yīng)用。
本期弘度小課堂與您分享視頻質(zhì)量診斷技術(shù)
運(yùn)維管理平臺(tái)用于對(duì)視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和視頻圖像信息應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備與軟件狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)故障、跟蹤處理情況,展現(xiàn)運(yùn)維結(jié)果和視頻圖像質(zhì)量的軟件。視頻質(zhì)量診斷是其非常重要的功能模塊,核心是視頻質(zhì)量診斷技術(shù)。而視頻質(zhì)量診斷技術(shù)是采用先進(jìn)的視頻圖像分析算法,通過(guò)對(duì)前端設(shè)備傳回的視頻流進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估,對(duì)視頻圖像中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行智能分析、判斷和預(yù)警的技術(shù)。該技術(shù)可檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中存在的各種視頻常見(jiàn)的故障。
從概念上來(lái)看,視頻質(zhì)量診斷是將采集到的圖像進(jìn)行智能分析,抽取出“對(duì)象”、“事件”、“條件”,來(lái)判斷目標(biāo)形態(tài)的變化,并通過(guò)設(shè)置一定的條件和規(guī)則來(lái)判斷畫(huà)面是否異常。新視頻質(zhì)量診斷技術(shù)糅合了圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、圖像分析等多項(xiàng)技術(shù),是智能化的重要標(biāo)志。
常見(jiàn)的視頻圖像質(zhì)量有:
視頻丟失video loss
由于視頻前端設(shè)備被破壞、電源故障、傳輸故障等原因所引起的無(wú)視頻畫(huà)面現(xiàn)象。
應(yīng)支持通過(guò)分析視頻流的內(nèi)容,判斷有無(wú)視頻信號(hào),具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表1。

視頻遮擋video occlusion
由于攝像機(jī)鏡頭被遮擋所引起的視頻畫(huà)面不完整現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷有無(wú)視頻遮擋現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法給出的視頻遮擋面積占完整視頻面積的百分比。

視頻卡頓video jitter
由于網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬不足等原因所引起的視頻畫(huà)面不連貫現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷有無(wú)視頻卡頓現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表3。
閾值是指單位時(shí)間內(nèi)丟失的視頻幀數(shù)。

視頻干擾video interference
由于傳輸故障、接觸不良、電磁干擾等原因所引起的視頻畫(huà)面中混有呈帶狀、聲波、網(wǎng)狀、雪花等現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷有無(wú)視頻干擾現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表4。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法對(duì)視頻干擾程度給出的數(shù)值。

亮度異常abnormal brightness
由于增益控制故障、設(shè)備故障、人為遮擋等原因所引起的視頻畫(huà)面過(guò)亮或者過(guò)暗現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷有無(wú)視頻亮度異?,F(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表5。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法對(duì)視頻亮度異常程度給出的數(shù)值。

色彩失真color distortion
由于攝像機(jī)故障、傳輸故障等原因所引起的視頻畫(huà)面顏色異?,F(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷視頻畫(huà)面有色彩失真現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表6。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法對(duì)視頻色彩失真程度給出的數(shù)值。

視頻模糊video fuzzy or loss focus
由于前端設(shè)備蒙塵、聚焦不準(zhǔn)等原因所引起的視頻畫(huà)面不清晰現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷視頻畫(huà)面有無(wú)視頻模糊現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表7。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法對(duì)視頻模糊程度給出的數(shù)值。

場(chǎng)景變更scene change
由于人為、外界環(huán)境等原因所引起的攝像機(jī)所拍攝場(chǎng)景發(fā)生變化的現(xiàn)象。
應(yīng)支持根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和視頻流的內(nèi)容分析,判斷當(dāng)前視頻監(jiān)視場(chǎng)景與預(yù)設(shè)場(chǎng)景有無(wú)變更現(xiàn)象,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表8。
閾值是指通過(guò)視頻質(zhì)量檢測(cè)算法給出的當(dāng)前視頻監(jiān)視場(chǎng)景與預(yù)設(shè)場(chǎng)景變化的百分比。

除以上8個(gè)方面的視頻圖像質(zhì)量診斷項(xiàng),有些還會(huì)要求對(duì)圖像偏色、畫(huà)面凍結(jié)、黑白圖像、視頻抖動(dòng)、對(duì)比度異常、視頻劇變、信令時(shí)延、視頻流時(shí)延、關(guān)鍵幀時(shí)延和字符及時(shí)鐘錯(cuò)等視頻質(zhì)量進(jìn)行診斷。
弘度科技自研的有源視頻質(zhì)量診斷技術(shù)較一般的單一模式診斷技術(shù)有所不同,它可以對(duì)每個(gè)攝像機(jī)設(shè)置不同的分析模型,可謂是千機(jī)千面(模),并支持對(duì)用戶認(rèn)為存在診斷偏差的圖片進(jìn)行標(biāo)記,標(biāo)記后的圖片后續(xù)會(huì)加入到該攝像機(jī)的分析模型,通過(guò)這種系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力,不斷提高系統(tǒng)的檢測(cè)能力,診斷準(zhǔn)確率高達(dá)99%。
該診斷技術(shù)支持對(duì)視頻黑屏、視頻干擾、視頻卡頓、視頻遮擋、亮度異常、圖像偏色、視頻模糊、視頻凍結(jié)、視頻抖動(dòng)、場(chǎng)景變更、無(wú)字符疊加等20種視頻圖像質(zhì)量異常進(jìn)行診斷,保障監(jiān)控系統(tǒng)持續(xù)正常工作。
