2023年12月30日发(作者：)

腾讯摄像头认证测试说明文档适用于所有网络摄像头————适用于所有网络摄像头Beta版本

1说明...............................................................................................................................................32认证测试基本要求.......................................................................................................................42.1驱动相关要求....................................................................................................................42.2图像分辨率、帧率和色彩空间相关要求........................................................................43视频质量相关测试.......................................................................................................................53.1清晰度——空域频率（MTF50P）和过度锐化..............................................................63.2景深..................................................................................................................................103.3噪点——空域噪点和时域噪点......................................................................................113.4镜头失真——SMIA失真................................................................................................143.5色彩准确性——饱和度，平均色彩偏移......................................................................163.6提取的193.7曝光准确性......................................................................................................................203.8动态范围..........................................................................................................................213.9暗角..................................................................................................................................233.10视角................................................................................................................................253.11帧率，抖动和本地预览时延........................................................................................263.12cpu使用率——28

1说明V该文档定义了在Windows平台下，腾讯对摄像头认证的测试方法及其认证等级：HQHQV等级和HD等级。通过HQV等级认证的摄像头可启动VGA的QQ视频通话，并标识通过QQ品牌HQV等级认证；没有通过HQV等级认证的摄像头不标识QQ品牌认证。通过HD等级认证的摄像头可启动720P的QQ视频通话，并标识QQ品牌HD等级认证；没有通过HD等级认证的摄像头不能启动720P的QQ视频通话。摄像头认证的目的是确保用户对QQ视频通话的最终体验质量，因此需要在采集端对影响视频质量的各参数进行测试，具体参数有：清晰度，景深，视角，时延、帧率等等。腾讯保留随时更新认证说明文档内容的权利，且无需提前通知。更新内容包括：QQ视频通话平台上的新功能，通过认证的新设备列表及硬件性能的提升等。其目的是确保更新内容可以应用于认证设备。

2认证测试基本要求提测的摄像头必须满足规定的基本要求后，才可进行认证测试。测试项目中任何一项未达到指标要求，测试方有权停止进一步测试，测试结束（测试费用不予以退还）。2.1驱动相关要求在默认的Windows驱动下，提测摄像头可完成其所有功能。如果提测摄像头具有OEM驱动，需通过微软的数字签名程序，以确保摄像头在Windows操作系统下的兼容性，并且也必须全部通过认证。2.2图像分辨率、帧率和色彩空间相关要求确保摄像头支持QQ推荐的图像分辨率（VGA或720P）、帧率和色彩空间。各摄像头必须可以正常采集视频，且PC端可以预览采集画面，即必须具备视频采集和显示功能。HQV等级对设备的要求如下所述：支持帧率为30fps时，分辨率为640x480，色彩空间为YUY2或MJPG的视频数据；HD等级对设备的要求如下所述：支持帧率为30fps时，分辨率为640x480或支持采集24fps及更大帧率时，分辨率为1280x720，色彩空间为MJPG的视频数据。

3视频质量相关测试本章定义影响视频质量的参数指标，确保用户摄像头可以采集高质量的视频。所有测试必须使用Windows默认驱动或OEM提供的视频驱动。本章所有卡片进行拍摄时需满足的拍摄环境如下：�����摄像头与目标卡片的距离为0.75m；光源与被拍摄卡片的角度保持在45o度，以确保卡片表面不会有阴影产生；使用荧光灯（D65/CWF/SP35）进行测试前，至少预热光源15分钟；测量照度、色温以确保合适的灯光条件；测量反射性卡片表面的的9个点以确保灯光一致性，如图1所示；图1.测量反射性卡片的灯光一致性��至少保证卡片表面90%的区域照度一致；透射性卡片的灯箱至少预热15至20分钟，并保证灯光一致性；注：以下所有测试参数的灯光环境必须保证测试卡片表面的灯光均匀性，以防止测试结果出现偏差。

3.1清晰度——空域频率（MTF50P）和过度锐化目的：确保采集画面能够提供基本的图像清晰度，即在确定的分辨率下，确保图像清晰，可重现被拍摄物体的大部分细节。清晰度，是图像系统渲染细节能力的衡量指标。如图2所示，黑线右边图像是清晰度下降后的效果图。所有镜头，都会降低被拍摄物体的清晰度，即使是最好的镜头也会产生模糊效应。只是差的镜头会更严重。清晰度是摄像头用户主观感受最重要的参数指标。图2.清晰度测试卡片：SFRplus图3.测试卡片SFRplus

测试参数：P1.空域频率MTF50MTF50P应用空域频率，MTF50P，测量摄像头的清晰度。常用的空域频率单位有：圈/像素（cycles/pixel,C/P），线宽/图像高度（linewidth/pictureheight,LW/PH）。空域频率响应（SpatialFrequencyResponse,SFR），也称作调制传递函数（ModulationTransferFunction,MTF），MTF是摄像头对拍摄物体对比度的忠实再现的度量参数。本说明P，作为指示图像清晰度的参文档使用MTF等于MTF峰值一半时的空域频率，即MTF50MTF50P数。MTF50P是比较不同摄像头和镜头清晰度的一个好的指标参数，原因是：1.图像的对比度是峰值处的一半，因此细节仍清晰可见。相对来说，对于MTF低（小于等于10%）时的空域频率，人眼对细节不敏感；2.大部分摄像头的清晰度在MTF50P处快速下降。MTF50P对于衡量过度锐化摄像头的清晰度会较其他指标准确，因为摄像头通过软件对图像进行锐化的程度过大，会使图像中的边缘模糊，相对应的MTFnn（如，MTF30，MTF50）值会较大幅度提升，致使MTFnn很高，但图像的体验质量并没有提升，甚至下降。而MTF50P不会提升太多，且与主观感受质量相一致。应用软件Imatest的模块SFRplus或SFR计算拍摄图像（如图2）中各ROI（RegionofP的加权平均值。根据距离卡片中心的远近，将拍摄图片分为三Interest）空域频率MTF50MTF50P部分：30%，30-75%和75-100%，分别对应使用加权系数：1，0.75，0.5。该加权系数是图片拍摄的经验值。进而对各ROI加权平均得到指示图像清晰度的指标——MTF50P。注：ROI选择不同方块的水平或竖直斜边，本文档的清晰度指标采用竖直斜边。2.过度锐化Oversharpening锐化是数码图片处理的重要环节之一。因为锐化可以恢复镜头、图像感光器丢失的部分清晰度。当MTF值非常低（约为10%）时，锐化不能恢复。几乎所有的数码摄像头都会某种程度的锐化采集的视频帧。锐化程度深的摄像头会使展现给用户的图片过度不自然，使用户的体验质量下降。如图4所示，过度锐化（Oversharpening）在对比度边缘产生的亮斑会降低图像的质量，尤其是在放大图片时，很容易察觉。

图4.过度锐化应用Imatest的模块SFRplus或SFR计算图3各ROI的Oversharpening值，将各ROI加权平均得到的Oversharpening值作为该图片的过度锐化指标。外置摄像头要求：HQV等级：MTF50P（单位：c/p）200lux4000K>=0.4过度锐化oversharpening200luxHD等级：MTF50P（单位：c/p）200lux4000K<=40%4000K>=0.35过度锐化oversharpening200lux4000K<=20%

笔记本摄像头要求：HQV等级：MTF50P（单位：c/p）200lux4000K>=0.35过度锐化oversharpening4000KHD等级：200lux<=40%MTF50P（单位：c/p）4000K200lux>=0.3过度锐化oversharpening4000K200lux<=20%

3.2景深目的：确保摄像头的使用距离改变时，画面仍清晰可见。测试卡片：SFRplus，如图3所示。测试参数：1.景深��调节拍摄距离至1.3m，按照卡片拍摄环境对SFRplus卡片进行拍摄；应用Imatest的模块SFRplus或SFR计算清晰度指标MTF50P，详见清晰度测试方法。网络摄像头要求：HQV等级：Depthoffield(MTF50P)200luxHD等级：Depthoffield(MTF50P)200lux笔记本摄像头要求：HQV等级：Depthoffield(MTF50P)200luxHD等级：Depthoffield(MTF50P)200lux4000K>=0.3（c/p）4000K>=0.3（c/p）4000K>=0.35（c/p）4000K>=0.35（c/p）

3.3噪点——空域噪点和时域噪点目的：确保图像中的噪点足够少，因为噪点会增加用户的厌恶感，如图5所示。图5.噪点噪点是图像亮度的随机变化，表现在数字图像中是像素值的变化，看起来像谷粒状的点，这些谷粒状的点会影响图像的体验质量。噪点的比例与感光像素的元器件的大小强相关，即感光的元器件越小，噪点越易产生。此外，高感光度（ISOspeed）或灯光较暗的情况下，噪点明显，即噪点受感光技术和生产质量影响。噪点分为两种类型：空域噪点和时域噪点。注：摄像头内部感光器和放大器的基本物理效应——光效应和热效应是产生噪点的另一主要原因。因此在测量噪点时，有必要在摄像头启动2min后，对测试卡片进行拍摄。目的是使摄像头内部物理效应稳定后，对不同摄像头的噪点进行测量，以屏蔽物理效应造成的测量误差。

测试卡片：ISO-15739standard80:1图-15739standard80:1测试参数：1.空域噪点——SNR空域噪点是通过在视频帧上评价像素值的偏差进行衡量，但如果存在不均匀的灯光，需要对灯光进行补偿。应用Imatest的模块Stepchart计算像素亮度值接近中性灰的方块的信噪比SNR，即Imatest计算的Y信号的SNRDnom=0.7。2.时域信噪比——SNRTemp信噪比和人眼视觉系统相关性好，噪声会影响视频的编码效率；带噪的视频会分散用户的注意力，而且会掩盖重要的空域细节内容，从而降低了用户的体验质量。时域噪声是通过评价两帧内容相同的视频帧像素值的偏差进行衡量。应用Imatest的模块Stepchart（注：勾选测量时域噪声复选框）计算像素亮度值接近中性灰的方块的时域信噪比SNRTemp，即Imatest计算的时域噪点中Y信号的SNRDnom=0.7。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：空域噪声—SNR200lux4000K>=40dB时域信噪比—SNRTemp200lux4000K>=40dB

HD等级：空域噪声—SNR200lux4000K>=40dB时域信噪比—SNRTemp200lux4000K>=40dB

3.4镜头失真——SMIA失真目的：确保视频中物体的固有形状、大小不会产生过大失真，以确保摄像头可较准确的重现真实场景，如图7所示。镜头失真是导致直线弯曲的根本原因。镜头失真分为两种形式：桶状失真和针垫形失真。桶状失真是由镜头引起的画面向两边“扩大”的现象；针垫失真是由镜头引起的画面向中间“收缩”的现象。镜头失真越小，摄像头越好。图7.镜头失真测试卡片：Checkerboard图rboard

测试参数：失真——DSMIASMIA失真DSMIA是测试图像边缘的切向失真，即导致直线弯曲的偏差，DSMIA>0表示摄像头会产生针垫式失真，DSMIA<0表示摄像头会水桶式失真。应用Imatest的模块Distortion计算DSMIA。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：HD等级：D_SMIA4000K200lux<=3%D_SMIA4000K200lux<=3%

3.5色彩准确性——饱和度，平均色彩偏移目的：确保摄像头采集画面色彩的准确性。图9.色彩偏移色彩准确性是一个重要的但又具有争议性的影响图像质量的因素。用途不同，对其要求也会有相应的调整。如医学或工程上要求严格，但日常使用于聊天的视频对色彩准确性要求并没有那么严格，反而用户更倾向于色彩饱和度增强的画面，尤其是一些记忆色：树叶，天空和肤色。简单说，用户不一定是喜欢准确的色彩。尽管如此，过度增强物体的饱和度会使部分细节丢失，因此测量摄像头的色彩响应也是非常重要的，色彩响应包括色彩饱和度，色彩偏移和白平衡算法的有效性。

测试卡片：Colorchecker，如图10所示。图heck测试参数：1.色彩饱和度——Cr色彩饱和度是参考标准卡片ColorChecker的像素值计算摄像头采集画面的色饱和度。应用Imatest的模块Colorcheck计算色彩饱和度Cr。2.平均色彩偏移——∆C00应用Imatest的模块Colorcheck计算平均色彩偏移∆C00。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：饱和度—Cr200lux4000K[80,120]平均色彩偏移—∆C00200luxHD等级：饱和度—Cr200lux4000K[0,10]4000K[80,120]

平均色彩偏移—∆C00200lux4000K[0,10]

3.6提取的gamma目的：确保各灰度块的对比度分布正常。Gamma，等价于对比度，是色调响应的斜率，即把图像中像素等级与显示器亮度联系起来的指数。Luminance=pixelgamma。摄像头对图像进行编码后，pixel=brightnessCameragamma。测试卡片：ColorChecker，如图9所示。测试参数：1.提取的gamma——γ应用Imatest的模块Colorcheck计算gamma。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：γ200lux4000K[0.4,1.0]HD等级：γ200lux4000K[0.4,1.0]

3.7曝光准确性目的：确保摄像头采集画面的亮度不会产生过大偏差，如图11所示。曝光准确性对摄像头影响较大，因为采集视频后很少提供后曝光调节功能。图11.过度曝光测试卡片：ColorChecker，如图10所示。测试参数：1.曝光误差——Errexp应用Imatest的模块Colorcheck计算曝光误差Errexp。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：Err_exp200luxHD等级：4000K[-1.0,1.0]Err_exp200lux4000K[-1.0,1.0]

3.8动态范围目的：确保摄像头可采集的亮度范围。动态范围，也称作曝光范围，是摄像头可捕捉的亮度范围。动态范围与噪声强相关：高噪声导致低动态范围。动态范围与gamma相关：高对比度经常会致使聚光、阴影区域的动态范围丢失，即画面细节内容丢失，如图12所示。图像文件的动态范围往往比屏幕显示画面的动态范围大，这就致使人眼可察觉的动态范围小。动态范围，是噪声保持在最大值时色调的范围。噪声的最大值越低（即信噪比的最小值越大），图像的质量越好，但此时图像的动态范围较低。因此使用噪声最低时（即信噪比最大时）动态范围作为参数指标。图12.动态范围丢失

测试卡片：36-PatchLVTDynamicRangeChart图-36测试参数：1.动态范围DR应用Imatest的模块Stepchart计算动态范围DR。使用信噪比最大时（SNR10）对应的动态范围作为参数指标（单位：dB）。外置摄像头要求：HQV等级：动态范围—DR200luxHD等级：动态范围—DR200lux笔记本摄像头要求：HQV等级：动态范围—DR200luxHD等级：4000K30dB4000K35dB4000K35dB

动态范围—DR200lux4000K30dB

3.9暗角目的：确保图像边缘和中心的亮度的一致性。图14.暗角测试卡片：灰板图15.灰板测试参数：1.光强百分比Irel应用Imatest的模块Uniformity计算曝光强百分比Irel。即Imatest中计算的WorstCorners

的百分比作为参数指标。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：暗角—Irel200luxHD等级：暗角—Irel200lux4000K>=70%4000K>=70%

3.10视角目的：确保摄像头在使用距离内可以将用户较完整成像。视角是特定位置、特定方向的摄像头可展现物体的范围。用户不能看到视角以外的物体。视角大的摄像头可将用户的肢体语言传递给视频通话对象，因此可以提升视频通话的整体体验质量。视角应用竖直和水平方向的角度进行衡量，单位为：度。测试卡片：SFRplus，如图2所示。测试参数：1.视角应用Imatest的模块SFRplussetup计算摄像头的水平视角h_FOV和竖直视角v_FOV。注：计算视角时，拍摄的视频帧需包含SFRplus图片的上下两条黑边，且需要输入摄像头至目标卡片的距离。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：FOVh_FOV>=40oHD等级：FOVh_FOV>=53oV_FOV>=30ov_FOV>=30o

3.11帧率，抖动和本地预览时延目的：确保摄像头采集视频的流畅性，防止影响视频通话的整体体验质量。测试目标：计时器（精度：10ms）测试参数：1.帧率——fr���使用摄像头拍摄PC上运行的计时器，采集视频时长5min；回放采集视频，记录每帧中计时器的时刻；计算瞬时帧率fri，求其均值，记为fr；注：默认摄像头使用USB2.0接口，帧率表示USB2.0接口的摄像头采集视频的帧率指标。2.抖动——J计算标准偏差帧时间J：3.本地预览时延���使用待测摄像头拍摄测试PC上运行的计时器，预览视频画面；测试PC上拍照或截屏以记录PC上计时器运行时刻ti2和采集画面中显示时刻ti1；计算时延di：di=ti2−ti1.�多次测量取均值得时延d：d=average(di).注：测试帧率、抖动和本地预览时延时，光源使用较高的照度，以确保测试在摄像头使用最大帧率状态下进行，减小帧率对测试抖动和时延的影响。外置摄像头和笔记本摄像头要求：HQV等级：帧率（单位：fps）200lux4000K>=30抖动（单位：ms）4000K

200lux<=7ms时延（单位：ms）200luxHD等级：帧率（单位：fps）200lux（YUY2）200lux（MJPG）4000Kd<=120ms4000K>=10>=30抖动（单位：ms）200lux4000K<=7ms时延（单位：ms）200lux（YUY2）200lux（MJPG）4000Kd<=150msd<=120ms

3.12cpu使用率——cpuusage目的：确保任何具有视频采集功能的摄像头驱动不会占用过多的CPU使用率。测试目标：任何场景。测试参数：使用率——cpuusage���启动摄像头进行采集；应用“任务管理器TaskManager”测量摄像头驱动的cpu使用率——cpuusage_i。多次测量取均值得CPU使用率为：cpuusage=average(cpuusage_i).要求：HQV等级：分辨率和帧率VGA(640x480),30fpsHD等级：分辨率和帧率720P(1280x720),30fpsCPU使用率2GHz双核时，cpuusage<20%CPU使用率2GHz双核时，cpuusage<10%