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基于HVS特性的视频质量评估方法

作　者: 安宁
导　师: 孙知信
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 人眼视觉系统无参考视频质量评估感兴趣区域纹理分析运动加权
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 73次
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内容摘要

数字视频压缩和传输技术会对图像造成不同程度的失真,因此视频质量评估在视频压缩、处理以及视频通信领域都具有非常重要的意义,尤其是自动化质量评价技术在各个应用场合扮演着十分重要的角色。现有视频质量评估技术主要有主观视频质量评估和客观视频质量评估两大类。视频主观质量评估是人对视频质量主观感受的直观反映,是评价一种质量评估技术好坏的标准,但过程繁琐、耗时,无法用于实时自动化评估。而已有的客观质量评估技术简单快速易于实现,但由于没有考虑或很少考虑到人类视觉(Human Visual System,HVS)特性,所以评估结果与主观感受并不一致,同时也存在很多局限性。本文深入研究并分析了国内外现有视频质量评估技术,在充分考虑到人眼视觉特性的基础上提出自己的无参考视频质量评价模型并进行了原型系统的开发。本模型首先从图像中提取出人眼最感兴趣区域,作为评价模型重点考虑区域;为提高模型的效率,本模型只对重点区域的块效应程度进行检测,作为评估的一个重要依据;针对图像本身纹理细节,提取能量、熵、相关性等图像特性,将这几步获得的信息作为本模型的影响因子,然后输入经过样本图像训练过的SVM(Support Vector Machine),得到本模型对单帧图像的质量评估结果。针对已有技术从图像到视频的评估相对粗糙的缺点,本模型进一步基于单帧评估结果采用基于运动加权的方法完成对整体视频的质量评估。最后本文对模型进行了原型系统的设计和开发,并且对结果进行了展示和分析。本文系统可以对视频进行自动化的实时评估,并且从与客观质量评价的结果一致性和CPU占用率及内存占用率三个方面验证了本文模型的有效性和先进性。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 研究背景及意义  9-11
  1.2 课题来源及研究目标  11-12
  1.3 论文组织结构  12-13
第二章相关研究  13-23
  2.1 主观视频质量评估方法  13-14
  2.2 客观视频质量评估方法  14-17
  2.3 HVS（Human Visual System）特性研究  17-19
    2.3.1 人眼视觉系统（HVS）生理构造  17-18
    2.3.2 人眼视觉系统（HVS）心理分析  18
    2.3.3 视频处理中用到的HVS 特性  18-19
  2.4 基于HVS 特性的质量评估模型分析  19-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章基于感兴趣区域的运动加权H264视频质量评估方法  23-36
  3.1 模型总述  23-24
  3.2 人眼感兴趣区域的提取算法  24-28
  3.3 图像纹理分析  28-29
  3.4 块效应检测  29-31
  3.5 基于SVM 的单帧图像质量评价  31-33
  3.6 基于运动加权的视频质量评价  33-35
    3.6.1 帧间差分法计算图像运动程度  33-34
    3.6.2 运动加权视频质量评估  34-35
  3.7 本章小结  35-36
第四章系统设计与实现  36-48
  4.1 系统目标及规格  36
  4.2 系统逻辑架构  36-38
  4.3 系统设计  38-42
    4.3.1 总体设计流程图  38-39
    4.3.2 核心模块设计  39-42
  4.4 核心模块实现  42-47
    4.4.1 关键数据结构  42-45
    4.4.2 关键模块实现  45-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章系统测试及结果分析  48-55
  5.1 测试环境  48
  5.2 系统演示  48-50
  5.3 结果分析  50-54
  5.4 本章小结  54-55
第六章总结与展望  55-57
  6.1 本文总结  55
  6.2 展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

基于HVS特性的视频质量评估方法

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