認(rèn)清視頻圖像模糊產(chǎn)生的緣由

　　在圖像偵查的實(shí)際工作中，我們下載/ 提取的視頻圖像畫質(zhì)有的不高，經(jīng)常出現(xiàn)無法清晰辨認(rèn)圖像中的人、車牌或無法看清視頻錄下的事件過程。其實(shí)，畫面質(zhì)量不佳的原因很多，作為圖偵工作者來說，不管視頻系統(tǒng)的工程和設(shè)備質(zhì)量如何，在圖像獲取、轉(zhuǎn)換和處理的圖像增強(qiáng)環(huán)節(jié)上，自己不能再次人為造成視頻圖像質(zhì)量的下降和畫質(zhì)損失。

　　筆者經(jīng)過一段時(shí)間的摸索和研究，總結(jié)出在圖偵工作中需要把握和解決以下幾個(gè)問題：

　　一、增強(qiáng)處理圖像之前要認(rèn)清視頻圖像模糊產(chǎn)生的緣由

　　影響監(jiān)控圖像畫質(zhì)的技術(shù)因素有很多，本文主要從圖偵應(yīng)用的角度加以分析和研究。

　　1、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不一：由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，各單位、部門所安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，國家的相關(guān)規(guī)定也不是很健全，導(dǎo)致上述單位、部門所應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也存在著較大的質(zhì)量差異。

　　2、視頻用途不一：建設(shè)單位及主管人員對監(jiān)控視頻的需求和使用目的不一致，導(dǎo)致了畫面質(zhì)量因側(cè)重點(diǎn)不同而參差不齊。因此，在使用監(jiān)控視頻圖像作為證據(jù)或線索時(shí)也就出現(xiàn)了一系列的問題。

　　3、視頻圖像壓縮/傳輸/存儲(chǔ)/解壓縮的質(zhì)量不一：雖然目前的監(jiān)控技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備在我國已得到普及應(yīng)用，但是，由于各生產(chǎn)廠商為了壓縮存儲(chǔ)空間、降低成本而不斷提高壓縮比例。模擬的視頻圖像信號輸入到轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)壓縮、傳輸、存儲(chǔ)、再經(jīng)解壓縮的幾個(gè)環(huán)節(jié)上，圖像質(zhì)量已經(jīng)或多或少受到影響，圖像的清晰度、灰度、色彩還原、實(shí)時(shí)性能都會(huì)不同程度地衰減。

　　4、視頻采集受到外界環(huán)境和設(shè)備內(nèi)在噪聲的影響：影響圖像清晰程度的因素很多，例如室外光照度不夠均勻就會(huì)造成視頻圖像灰度過于集中;由CCD(攝像頭)獲得的圖像經(jīng)過A/D(數(shù)/模轉(zhuǎn)換，該功能在圖像系統(tǒng)中由數(shù)字采集卡來實(shí)現(xiàn))轉(zhuǎn)換、線路傳送都會(huì)產(chǎn)生噪聲污染等等。因此圖像質(zhì)量不可避免的降低了，輕者表現(xiàn)為圖像不干凈，難于看清細(xì)節(jié);重者表現(xiàn)為圖像模糊不清，連概貌也看不出來。

　　5、人為造成視頻圖像質(zhì)量的二次損失：很多廠商為了商業(yè)目的而人為造成各自的視頻圖像需要使用獨(dú)家的瀏覽器才可以播放，而圖偵工作中使用的所有圖像處理軟件尚沒有條件完全兼容市場上所有的視頻格式，這就造成下載/提取的視頻在后期處理上需要轉(zhuǎn)換格式或者直接采取錄屏下載模式，而轉(zhuǎn)換格式或者錄屏下載本身就是一個(gè)損失的過程。

　　二、選擇正確的下載方法和視頻轉(zhuǎn)換格式

　　圖像格式是影響畫質(zhì)的根本原因。因受到網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)成本的影響，所有設(shè)備廠商生產(chǎn)的視頻監(jiān)控設(shè)備都會(huì)采取視頻壓縮編碼技術(shù)，雖然可以保證大多數(shù)用戶的應(yīng)用需求，但是對于偵查辦案者來說，絕大多數(shù)的視頻畫面質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。因此，圖偵工作的第一關(guān)就是要最大限度地避免監(jiān)控圖像資源質(zhì)量受到二次損失，也就是在拷貝、下載或者提取等環(huán)節(jié)盡量減少損失。在實(shí)際工作中，圖偵人員要掌握以下幾個(gè)方面的常識(shí)和技術(shù)以減少此環(huán)節(jié)的畫質(zhì)損失：

　　1、熟悉圖像資源的種類

　　視頻圖像資源大致分為三類：一是本市技防網(wǎng)系統(tǒng)圖像資源，二是各單位基于DVR存儲(chǔ)的視頻系統(tǒng)圖像資源，三是各類較為落后的基于計(jì)算機(jī)+板卡的監(jiān)控系統(tǒng)硬盤存儲(chǔ)的圖像資源。

　　2、掌握最實(shí)用的下載方法

　　第一類屬于城域網(wǎng)型系統(tǒng)，可以很方便的采取網(wǎng)內(nèi)客戶端按照IP地址進(jìn)行下載的方法獲取視頻資料;第二類系統(tǒng)經(jīng)過測試，采用IE瀏覽器下載方式更為快捷和可靠;第三類由于沒有RJ45接口，只能采用硬盤對拷或者錄屏的方法解決。

　　3、轉(zhuǎn)換視頻圖像格式是圖像增強(qiáng)的重要環(huán)節(jié)

　　經(jīng)過我們實(shí)際工作中摸索的經(jīng)驗(yàn)，表1內(nèi)的設(shè)備存儲(chǔ)的格式基本都被各種軟件所兼容。如果遇見與各種軟件系統(tǒng)不兼容的視頻格式，一般使用fomatfactory、貍窩或者萬能格式轉(zhuǎn)換器基本也可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不管是用什么軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，都必須采用基于H.264的AVI格式封裝的視頻文件。至于上述軟件均不兼容的格式，要么向設(shè)備商索要轉(zhuǎn)換工具，要么只好使用錄屏的方式，錄制時(shí)盡量使用專業(yè)的采集設(shè)備，即使這樣，錄制的視頻畫質(zhì)也不好。

　　三、了解圖像增強(qiáng)技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)及其內(nèi)在聯(lián)系

　　圖偵工作中，視頻圖像截取后的圖像處理是一項(xiàng)很重要的工作，圖像處理中的增強(qiáng)環(huán)節(jié)更是圖偵工作人員必須掌握的基本功。圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等設(shè)備經(jīng)過采樣和數(shù)字化得到的一個(gè)大的二維數(shù)組，該數(shù)組的元素稱為像素，其值為一整數(shù)，稱為灰度值。圖像處理主要內(nèi)容包括圖像壓縮、增強(qiáng)和復(fù)原以及匹配、描述和識(shí)別三個(gè)部分。

　　1、圖像增強(qiáng)的內(nèi)容

　　圖像增強(qiáng)的內(nèi)容則包括亮度、色度、飽和度的調(diào)節(jié)和使用直方圖或者曲線調(diào)整色階以及圖像的銳化、降噪、無損放大等處理。

　　2、圖像增鮮要處理的參數(shù)

　　盡管人眼的鑒別力很高，可以識(shí)別上千種顏色，但很多情況下，圖像對于人眼來說是模糊的甚至是不可見的，通過圖象增強(qiáng)技術(shù)，可以使模糊甚至不可見的圖像變得清晰明亮。對圖像質(zhì)量進(jìn)行改善也成圖像增強(qiáng)。圖像增強(qiáng)不考慮圖像質(zhì)量下降的原因，只將圖像中感興趣的特征有選擇地進(jìn)行強(qiáng)化，而弱化不需要的特征，此項(xiàng)工作的目的就是提高圖像的可懂度及提高觀者的有益信息量。在實(shí)際應(yīng)用中，我們主要利用各種圖像處理軟件進(jìn)行圖像參數(shù)的調(diào)整，最大限度地獲得他有用信息。圖像增強(qiáng)要處理的參數(shù)主要包括：色階、曲線、色彩、亮度、對比度、飽和度等。這些參數(shù)我們可以使用市場上多見的光影魔術(shù)手、photoshop等軟件就可以輕松處理。

　　3、靈活運(yùn)用軟件處理圖像色階參數(shù)，避免像素?fù)p失

　　雖然市場上有很多的軟件可以對圖像的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但是處理后的結(jié)果因人而異。究其原因，還是沒有找準(zhǔn)圖像參數(shù)缺失的原因。一旦正確找到原因后就可以輕松利用軟件工具進(jìn)行增強(qiáng)處理，還原圖像的本來面目。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，用色階來調(diào)節(jié)明度，圖像的對比度、飽和度損失較小，很直觀地減少像素的損失而盡量保留原始色彩細(xì)節(jié)，而直接調(diào)節(jié)亮度和對比度對圖像質(zhì)量較為嚴(yán)重，像素丟失嚴(yán)重。調(diào)整色階的方法我們總結(jié)為“圖像增強(qiáng)色階調(diào)整工作法”。