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基于运动掩蔽的视频质量综合评价方法

作　者: 李祥菊
导　师: 明军
学　校: 安徽大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 运动掩蔽视频质量评价空间相似性
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

由于视频中不仅包含图像信息本身,还包括了丰富的运动信息,因此视频质量评价方法的研究更加具有理论探讨和应用价值。随着科技的发展,视频的种类越来越多,应用也越来越广泛,传统的评价方法已经无法承担对各式各样视频的质量评价工作,因此,大量的国内外学者着手于对视频中的运动信息和基于运动的视频质量评价方法进行研究,也取得了许多很好的成果。这些评价方法的基本思路都是对损伤视频中的运动进行度量和估计,得出一个运动模型,再考虑人眼视觉系统(HVS)特性并将这个模型与其他的方法相结合。但是如果视频中前景和背景都进行复杂的运动,此时对运动的分析往往就不会那么准确,这样评价模型的最终结果也就不会很理想。除此之外,HVS是一个相当复杂的且非线性的系统,要对它进行良好的模拟也不是一件易事。因此,视频质量评价的研究还需要不断的进行完善。总体来说,由于主观方法在实际操作中具有一定的难度,所以目前的视频质量评价方法还是以客观评价方法为主的,最终的目标都是想要建立一个与主观结果相吻合的客观质量评价模型。本文主要研究的是基于运动掩蔽的视频质量评价方法,首先对前人在这一方面取得的成果进行了借鉴,其次把运动掩蔽与空间相似性模型结合了起来。主要研究内容有：1.为了分析运动参数对视觉感受的掩蔽特性,依据信号幅度、频率和运动参数,设计了一种视频测试信号。该方法可以避免多种参数对视觉感受的影响,有利于获得单项参数变化对视频质量评价的考察。2.基于视频中运动信息的度量方法,依据视觉感知与运动参数的关系,分析了运动掩蔽特性的基本模型,给出了相关框图和实验方法,获取了与视觉感知相吻合的运动掩蔽评价结果。3.将运动掩蔽与空间相似性评价方法相结合,建立一个新的模型和平台。实验结果表明,新的评价算法明显优于传统客观评价方法和基于运动掩蔽的评价方法,与人眼的主观感受进一步吻合。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 国外研究现状  10-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 拟解决的问题  13
  1.4 论文结构  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章视频质量评价的理论基础  15-31
  2.1 HVS模型  15-18
    2.1.1 人眼的结构  16
    2.1.2 视觉亮度特性  16-18
    2.1.3 多通道分解  18
    2.1.4 掩蔽效应  18
  2.2 视频图像  18-25
    2.2.1 视频图像的定义  19-20
    2.2.2 运动矢量的度量方法  20-22
      2.2.2.1 运动矢量的定义  20-21
      2.2.2.2 物理度量方法  21
      2.2.2.3 基于两帧误差的度量方法  21-22
    2.2.3 贝叶斯运动估计算法  22-25
      2.2.3.1 先验分布  23-24
      2.2.3.2 似然模型  24-25
  2.3 视频质量评价方法  25-30
    2.3.1 主观评价方法  26-28
      2.3.1.1 双激励损伤度分级法(DSIS)  26
      2.3.1.2 双激励连续质量分级法(DSCQS)  26-27
      2.3.1.3 单激励连续质量分级法(SSCQE)  27
      2.3.1.4 成对比较法(PC)  27-28
    2.3.2 客观评价方法  28-30
      2.3.2.1 全参考评价方法  28-29
      2.3.2.2 部分参考评价方法  29
      2.3.2.3 无参考评价方法  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章标准视频信号的设计  31-40
  3.1 目的  31
  3.2 思路  31-32
  3.3 数学模型  32-35
  3.4 设计实例1  35-38
    3.4.1 编程步骤  35-36
    3.4.2 实验结果  36-38
  3.5 设计实例2  38-39
    3.5.1 编程步骤  38-39
    3.5.2 实验结果  39
  3.6 本章小结  39-40
第四章基于运动掩蔽的视频质量评价方法  40-51
  4.1 目的  40
  4.2 思路  40-41
  4.3 数学模型  41-47
    4.3.1 基于运动程度的数学模型  41-42
    4.3.2 基于运动分段的数学模型  42-45
    4.3.3 基于运动感知的数学模型  45-47
  4.4 编程步骤  47-48
  4.5 实验结果  48-50
  4.6 本章小结  50-51
第五章基于运动掩蔽空间相似性的视频质量评价方法  51-68
  5.1 目的  51
  5.2 思路  51-52
  5.3 基于空间相似分解的视频质量评价方法  52-55
    5.3.1 空间向量的分解和合成  52
    5.3.2 基于空间相似分解的质量数学模型  52-55
      5.3.2.1 基于两个误差分量的  52-53
      5.3.2.2 基于三个误差分量的  53-55
  5.4 空间两个分量相似分解运动掩蔽评价方法  55-61
    5.4.1 基于运动掩蔽结合无关分量的评价方法  55-58
      5.4.1.1 数学模型  55-56
      5.4.1.2 实验结果  56-58
    5.4.2 基于运动掩蔽结合相关分量的评价方法  58-61
      5.4.2.1 数学模型  58-59
      5.4.2.2 实验结果  59-61
  5.5 空间三个分量相似分解运动掩蔽评价方法  61-66
    5.5.1 基于运动掩蔽结合无关分量的评价方法  61-64
      5.5.1.1 数学模型  61-63
      5.5.1.2 实验结果  63-64
    5.5.2 基于运动掩蔽结合相关分量的评价方法  64-66
      5.5.2.1 数学模型  64-65
      5.5.2.2 实验结果  65-66
  5.6 本章小结  66-68
第六章结束语  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
攻读硕士学位期间发表的论文  74

基于运动掩蔽的视频质量综合评价方法

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