数字硬盘录像机图像质量评测软件的设计与实现

论文摘要

数字硬盘录像机是一个集多种功能且具有很强适应性的一个设备,它不仅仅是一个录像、回放设备,通过数字硬盘录像机提供的不同类型的通信接口及模块化的软件设计,可以提供适应不同行业监控要求的功能。所以,专用化是数字硬盘录像机的一个重要的发展方向,我们已经看到了像ATM监控、自助银行监控、车载监控、审讯监控等领域的专用数字硬盘录像机。回放是数字硬盘录像机的一个重要功能。如何提高录像的清晰度,是DVR的一个重要发展方向。通过提高分辨率和减少图像压缩损失两种方式都可以提高画质。目前DVR所采用的最高压缩分辨率是720*576,最常用的压缩分辨率是352*288或704*576。最常用的压缩算法是H.264。我们收看法制类节目的时候经常会看到犯罪分子或者犯罪嫌疑人被数字硬盘录像机记录下做案过程,但是由于画面中人物的特征无法准确清晰的捕捉。画面不清晰的原因就是采用了过低的分辨率进行录像或采用了压缩损失较大的算法,导致很多图像细节的丢失。如何评价视频压缩算法的好坏呢?一种方式是主观的评价方式,通过人眼去观察图像的好坏,看看是否有颜色是否失真,图像是否具有马赛克、图像边缘不清晰、色彩不够鲜艳情况等。但是这些都是人的主观感觉,不同的观察者会有不同的感觉,具有一定的局限性。另一种客观的评价方法是通过引入“信噪比”来评价图像压缩质量。信噪比是一个客观的数值,可直观的反映出经DVR压缩后相对于压缩前图像损失的大小。本文通过对数字硬盘录像机的视频压缩编码方式进行分析,在了解了视频压缩算法的工作原理基础上,对如何计算视频的“帧率”、“分辨率”和“信噪比”进行了详细的设计,并对程序源代码进行编写,最后对程序进行了测试。本文主要进行了如下几个方面的工作：1.对数字硬盘录像机的视频压缩编码方式进行了分析。2.制作了测试专用的各类参考视频源。3.详细介绍了如何对数字硬盘录像机回放的视频进行采集。4.详细说明了“帧率”、“分辨率”和“信噪比”测试过程。5.对评测软件的测试过程及结果进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字硬盘录像机简介
• 1.2 数字硬盘录像机的现状
• 1.3 论文的背景和主要工作
• 1.3.1 课题研究背景
• 1.3.2 主要工作
• 1.4 本章小结
• 第二章 视频编码标准
• 2.1 MPEG系列标准及其应用
• 2.1.1 MPEG-1标准及其应用
• 2.1.2 MPEG-2标准及其应用
• 2.1.3 MPEG-4标准及其应用
• 2.2 H.264标准及其先进性
• 2.3 H.264标准在数字硬盘录像机中的应用
• 2.4 本章小结
• 第三章 标准视频源的制作
• 3.1 主观评价视频源的选择
• 3.2 客观评价视频源的选择
• 3.3 本章小结
• 第四章 采集过程的设计
• 4.1 硬盘录像机视频输出接口描述
• 4.1.1 BNC接口
• 4.1.2 VGA接口
• 4.2 BNC输出接口的视频采集
• 4.3 VGA接口的视频采集
• 4.4 视频采集过程
• 4.5 本章小结
• 第五章 视频处理软件的算法
• 5.1 测试方案
• 5.1.1 信噪比测试
• 5.1.2 分辨率测试
• 5.1.3 帧率测试
• 5.2 软件关键技术
• 5.2.1 如何确保帧的一致
• 5.2.2 如何确保像素一致
• 5.3 本章小结
• 第六章 视频处理软件的实现
• 6.1 常量、函数和类的定义
• 6.2 视频处理软件的实现
• 6.2.1 视频预处理
• 6.2.2 帧率的测试
• 6.2.3 分辨率的测试
• 6.2.4 信噪比的测试
• 6.3 本章小结
• 第七章 测试与结果分析
• 7.1 模拟环境测试
• 7.2 测试结果分析
• 7.3 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献