视频质量客观评价方法的研究.pdf

摘要人类社会已步入信息时代,作为信息社会基础设施的计算、通信和网络技术得到了迅猛的发展,随着这些科技的不断发展和日益普及,它们正极大的影响着人们的生活方式乃至整个社会的生产方式,交换与传递这些信息的主要是视觉信息,即图像信息。人类对图像信息的需求带动了其相关技术的发展,图像的质量评价就是其中比较重要的技术之一。传统的客观图像质量评价方法虽然精确严格,简单易行,能较好地统计图像之间灰度差别,却没有考虑图像观测者的视觉心理因素,因而客观评价方法的评价结果有时并不能与观察者的主观视觉评价结果相吻合。因此,人们希望从图像自身和人类视觉系统两个方面来研究图像质量,力图在图像内容和视觉质量之间寻找一种最有效的评价方法,并取得了一定的效果。当今,使图像质量评价即客观又符合人眼实际观测质量,同时使评价过程简单易行已成为图像评价的重要课题和研究方向。本文首先介绍了三种典型的客观图像质量评价模型,其中重点介绍了基于人眼视觉系统���哪P汀H缓蠓治隽巳搜凼泳跸低车氖泳踅峁埂⒊上裢揪叮�渲�重点分析了其视觉基本特性,包括视觉的亮度、空间频率、时间频率及色彩空间特性。介绍了小波分析的基本理论,并分析了图像��際�之间的相互关系。本文利用��際�相结合的良好特性,建立了一种新的基于��虳�的图像质量评价模型。模型将原始图像和降质图像分别经过预处理、小波变换和��对比敏感度函数�尤ù�恚�缓蠼�形蟛罘治觥U庵炙惴ǖ挠诺阍谟诮虾玫慕岷狭�人眼的视觉特性,兼顾了计算的复杂性。实验结果表明,这种算法与主观评价有很好的一致性。本文最后给出了一种基于单帧图像的视频质量评价方法,提出了“切换点丢弃’’的方案,使之能适用于有场景切换的视频质量评价,并把��匦砸�入到了这种评价方法中。关键词:图像质量评价人眼视觉系统离散小波变换切换点重庆邮电大学硕士论文
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研究背景第一章绪论��视频质量评价方法的分类��.�悠抵柿恐鞴燮兰�随着人类社会向高度数字化方向的发展,数字图像、数字视频、数字电视的飞速发展和普及也将成为必然。在可视信息的采集、显示、存储、传输等方面开发和优化数字图像、数字视频系统己经成为当今非常重要而且富有挑战性的工作领域。同时,随着数字通信技术和无线通信技术的发展,数字图像技术在通信领域中得到飞速发展。由于图像通信的最终信宿是入,而且图像系统输出的图像一般是给人观察和评价的,因而图像评价的研究是图像信息工程中的重要技术之一,图像质量评价也成为图像通信过程中的一个重要环节。而随着数字视频压缩技术的引入,传统的视频质量评估方法已无法适应新的应用要求。一方面,数字视频压缩算法的设计目标与模拟算法不同,它不是尽可能地复制原始信号波形,而是在视觉效果上逼近原始图像,因而无法用波形的相似程度来衡量质量的好坏;另一方面,由于带宽和速率上的限制,压缩后的视频在处理针对人眼的冗余信息时,其质量很大程度上依赖于视频本身的内容,也就是说,由于信道误码等原因引起的很小的错误可能导致视频质量的急剧下降,另外,诸如方块效应、跳跃闪烁现象、冻结现象、边缘模糊现象等影响,使得对数字系统的视频质量评估更加困难,因而需要针对数字视频系统的特点,设计新型的质量评估方法。视频质量评价从方法上可以分为主观评价方法和客观评价方法。前者凭感知者主观感受评价对象的质量;后者依据模型给出的量化指标衡量视频图像质量。目前,国际公认的评价一个图像或视频质量最可靠的方法是主观评价方法,因为在大多数图像应用中,人是最终的接受者。所谓主观评价方法,就是由观察者依据自己的感觉对图像质量进行评价。视频质量主观评价凭感知者主观感受评价视频对象的质量,包括视觉信息的录入系统,即人眼成像系统;视频信息处理系统,即人脑对视觉信息的加工。成像系统与信息处理系统两部分互相结合,对视频评价的结果产生显著的影响,目前尚没有合适的数学模型对其进行精确的刻画。目前,视频主观评价法已制定了标准,它是指在受控的测试环境下,将待评价的图像序列播放给评价者观看,并记录他们的打分,然后对所有的打