影像工程是一個復(fù)雜的領(lǐng)域，其主要來自于它的多樣性及深度性。這個領(lǐng)域涵蓋了影像和圖像在后端應(yīng)用中的多個面項(xiàng)，包括編譯碼技術(shù)、色彩處理、數(shù)據(jù)壓縮和質(zhì)量評估等。隨著影像技術(shù)不斷進(jìn)步，影像工程不僅涉及到如何高效地儲存和傳輸影像數(shù)據(jù)，還需在處理過程中保持高質(zhì)量的圖像效果。

從色彩空間的選擇到壓縮算法的應(yīng)用，每一個環(huán)節(jié)都可能影響最終的影像質(zhì)量。因此，了解影像工程的各個技術(shù)細(xì)節(jié)和挑戰(zhàn)，是確保影像系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到良好效果的關(guān)鍵。

影像好不好，透過數(shù)據(jù)量化告訴你

在影像質(zhì)量的評估過程中，客觀數(shù)據(jù)是我們做出明智決策的基礎(chǔ)。常用的影像質(zhì)量評估指針包括峰值信噪比（Peak signal-to-noise ratio , PSNR）、影片多方法評分（Video Multimethod Assessment Fusion, VMAF）和結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（Structural Similarity Index, SSIM）：

峰值信噪比（PSNR）：衡量原始影像與壓縮后影像之間的差異，值越高表示質(zhì)量越好。

影片多方法評分（VMAF）：由Netflix開發(fā)，綜合多種方法來評估影像質(zhì)量，能更準(zhǔn)確地反映人眼觀感。

結(jié)構(gòu)相似性指數(shù)（SSIM）：專注于影像的結(jié)構(gòu)信息，相比PSNR更能反映視覺質(zhì)量。

綜合這些數(shù)據(jù)，我們能夠更準(zhǔn)確地評估影像質(zhì)量，并選擇更適合特定應(yīng)用需求的方案。無論是追求極致的畫質(zhì)還是追求資源效率，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)都為我們提供了科學(xué)依據(jù)，確保每一個選擇都經(jīng)得起考驗(yàn)！

案例分享：用客觀指針揭開影像質(zhì)量的真相

我們挑選了市面上的影像擷取卡來進(jìn)行測試與分析，影像在經(jīng)過擷取卡處理之后，是否能夠保持影像質(zhì)量呢？

我們先用主觀的角度來看看這四張圖片，你覺得哪一張的質(zhì)量更好呢？

透過分析之后得到的結(jié)果如下：

PSNR

• Sample 1和Sample 3 & 4的PSNR都高于30dB，達(dá)到我們設(shè)定的基線。
• Sample 2的PSNR則低于基線，顯示出其影像質(zhì)量不佳。

VMAF

• Sample 1和Sample 3 & 4的VMAF分?jǐn)?shù)均高于80，顯示出高質(zhì)量的視覺效果。
• Sample 2的VMAF分?jǐn)?shù)明顯低于基線，進(jìn)一步驗(yàn)證了其質(zhì)量問題。

SSIM

• Sample 1和Sample 3 & 4的SSIM分?jǐn)?shù)均接近或高于9，顯示出良好的結(jié)構(gòu)相似性。
• Sample 2的SSIM分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)低于基線，表明其結(jié)構(gòu)相似性不佳。

總結(jié)與分析

Sample 1：雖然這款樣本的PSNR、VMAF和SSIM三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了基準(zhǔn)要求，但由于動態(tài)畫面處理能力較差，部分畫面的評分較低，從而影響了整體數(shù)據(jù)的表現(xiàn)。

Sample 2：這款樣本由于使用了不同的接口，并串接了一個接口轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換接口。因?yàn)槭?bit訊號來源，輸入到10bit的接口，這也導(dǎo)致影像在轉(zhuǎn)換后的畫質(zhì)明顯變差，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)也反映出這一點(diǎn)，其評估后的數(shù)據(jù)明顯低于其他樣本，不建議使用這樣的串接方法。

Sample 3 & 4：這兩款樣本的表現(xiàn)非常優(yōu)秀，這得益于其高階圖像處理器，在動態(tài)畫面的處理速度和質(zhì)量上均表現(xiàn)出色，其數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超我們設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。

綜合結(jié)果表明，高階圖像處理器在保持影像質(zhì)量方面具有明顯優(yōu)勢，而接口轉(zhuǎn)換和訊號處理的不足會顯著影響影像質(zhì)量。

影像質(zhì)量評估指針–多元應(yīng)用場域及使用時機(jī)

現(xiàn)代的3C產(chǎn)品越來越多樣化，PSNR、VMAF 和 SSIM 等影像質(zhì)量評估工具可以廣泛應(yīng)用在多個領(lǐng)域，例如：

1. 視頻會議系統(tǒng)
2. 視訊監(jiān)控設(shè)備
3. 影音串流媒體服務(wù)
4. 顯示設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)證測試
5. 內(nèi)容創(chuàng)作與編輯軟件
6. 視訊編譯碼器開發(fā)

這些指標(biāo)透過定量分析，可以協(xié)助制造商和服務(wù)供貨商提升產(chǎn)品競爭力，確保用戶獲得理想的視覺體驗(yàn)。

為何影像質(zhì)量不如預(yù)期？

影像質(zhì)量下降的因素通常與圖像處理、壓縮和顯示技術(shù)息息相關(guān)。以下為一些常見造成影像質(zhì)量的下降因素：

1. 壓縮損失：壓縮過程中可能引入塊狀效應(yīng)、模糊和顏色失真
2. 色彩處理：色彩轉(zhuǎn)換可能導(dǎo)致顏色偏差或細(xì)節(jié)損失。
3. 分辨率降低：減少分辨率會使影像變模糊和失去細(xì)節(jié)。
4. 噪聲：噪聲會使影像看起來雜亂或模糊。
5. 運(yùn)算精度：計算過程中的量化誤差會影響影像質(zhì)量。
6. 顯示器問題：顯示器的色彩準(zhǔn)確性和設(shè)定會影響影像顯示效果。
7. 視覺效果：運(yùn)動模糊和邊緣效應(yīng)可能會損害影像清晰度。
8. 數(shù)據(jù)傳輸問題：傳輸過程中的丟包或錯誤會損害影像質(zhì)量。

了解這些影像質(zhì)量下降的因素可以幫助在圖像處理和傳輸過程中做出更好的選擇，以保持高質(zhì)量的視覺效果。

Time to Market with Quality!?百佳泰影像測試與顧問服務(wù)

百佳泰針對通路商、供貨商及制造商等不同的上下游需求，提供量身訂做的顧問服務(wù)。透過Allion的驗(yàn)證與咨詢服務(wù)，能更有效的得到測試數(shù)據(jù)分析及建議，從而加速產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)及生產(chǎn)投入時程。

百佳顧問服務(wù)團(tuán)隊(duì)為您提供：

• 結(jié)果分析：分析說明驗(yàn)證結(jié)果，幫助理解數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中的各個面向，并提醒您可能的潛在風(fēng)險與問題。
• Bug和Issue討論：共同討論研究測試中發(fā)現(xiàn)的問題，并提供建議修改方向或解決方案
• 效能改善建議：根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果提供改善建議，以優(yōu)化產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能、安全性和可靠性。
• 技術(shù)支持：提供技術(shù)支持，協(xié)助客戶解決測試中遇到的問題。

在透過提供以上驗(yàn)證與咨詢服務(wù)后，百佳泰可以根據(jù)測試結(jié)果和產(chǎn)業(yè)趨勢，進(jìn)一步客戶產(chǎn)品開發(fā)規(guī)畫的建議以及幫助制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略。

Faster

• 利用我們專業(yè)的測試技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，百佳泰能夠顯著縮短應(yīng)用生態(tài)圈檢驗(yàn)的測試時間。
• 無論您的產(chǎn)品處于開發(fā)的哪個階段，我們都能迅速且準(zhǔn)確地提供驗(yàn)證服務(wù)。

Easier

通過AI技術(shù)和自動化的測試方案，我們保證每次測試都具有「可靠性、準(zhǔn)確性、可重復(fù)性」的特點(diǎn)。我們的服務(wù)旨在簡化測試流程，幫助您提升產(chǎn)品性能，同時節(jié)省時間和資源。

Better

憑借超過30年的業(yè)界經(jīng)驗(yàn)以及擁有完善的測試環(huán)境、設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。百佳泰能夠融合真實(shí)世界的應(yīng)用場景，確保您的產(chǎn)品在市場上能夠達(dá)到理想表現(xiàn)。

我們致力于為客戶提供高水準(zhǔn)服務(wù)，協(xié)助您的產(chǎn)品技術(shù)升級，達(dá)到行業(yè)標(biāo)竿水平。