基于视觉特性的视频质量评估系统

摘要

近年来随着计算机技术的飞速发展，使得之前很多不可能的想法变成了现实。尤其人们获取信息方式的改变最为迅速且巨大，最开始人们利用语音进行交流，从而获取信息。之后发展为利用图像来传递信息，而网络技术的巨大进步使得视频业务开始发展。由于视频是交流与信息传递的最直观、最有效的方式，因此视频业务的需求量与日俱增。大量视频的产生必定有巨量的信息要处理，为了减少信息量的传递，需要对视频进行压缩编码，而压缩编码会使视频丢失部分信息造成视频质量变差。同时网络环境下对视频进行传输时，由于网络的不稳定性，也会对视频质量产生影响。面对大量视频，需要评估视频质量从而筛选质量良好的视频。因此视频质量评估方法的研究变的尤其重要。现有的视频质量评估方法有两种，主观评估法是人的主观感受，但实现较为困难。客观评估方法实现较为简单，但评价结果与人主观感受不相符。
　　本文的目的是研究出一套准确有效的客观视频质量评估方法，并在此基础上开发一个能对视频进行质量评估的软件系统，且最终得到的评估分数能与主观分数相吻合。本文首先介绍了课题的来源以及研究视频质量评估方法的重要意义。之后本文对已有的视频质量评估方法进行了深入的研究分析，并分析总结了各方法的优缺点。由于人眼的视觉特性在视频质量评估中有重要作用，本文研究了人类的视觉系统，并总结出了人眼的“亮度对比掩蔽”、“运动掩蔽”以及“场景切换掩蔽”等特性，本文的视频质量评估方法中都充分考虑了这些特性。随后对本系统的整体结构以及各模块结构进行了设计描述，本系统共有三部分组成，分别为视频解码模块、视频变换处理模块以及视频质量评估模块，其中视频质量评估模块是本系统的核心模块。最后对本系统的视频质量模块进行详细阐述。本系统最终得出的视频质量分数由三部分决定，其中包括图像的基于视觉特性的块效应，块效应的计算充分考虑了人眼的“亮度对比”特性，其次还包括图像纹理特征。得到图像纹理特征后，将块效应及纹理特征作为训练好的SVM中得出每一帧图像质量分数。之后根据“运动掩蔽”特性得到每帧图像的运动权值，根据“场景切换掩蔽”特性得到每帧图像的切换权值，最终的视频质量分数由每帧图像经过加权运算得到。根据此方法开了本文介绍的基于视觉特性的视频质量评估系统。
　　最后，对本系统进行验证。经过分析大量视频文件，并对评价结果进行分析，证明了本系统的质量评估方法较为准确，其评价结果与人主观评价结果有很好的吻合性。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景与意义

1.2 本系统的意义与目标

1.3 论文组织结构

第二章 视频质量评估相关技术研究

2.1 主观视频质量评价方法

2.2 客观视频质量评估方法

2.3 人类视觉系统研究

2.4 本章小结

第三章 基于视觉特性视频质量评估系统的功能设计

3.1 系统设计需求

3.2 系统整体框架设计

3.3 系统各模块设计

3.4 本章小结

第四章 视频质量评估系统核心模块设计实现

4.1 基于视觉特性的块效应检测模块设计实现

4.2 纹理特征提取模块设计实现

4.3 基于视觉特性的视频质量评估模块设计实现

4.4 本章小结

第五章 系统测试与结果分析

5.1 系统测试环境

5.2 系统各功能演示

5.3 结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

作者简介

1.基本情况

2.教育背景

3.攻读硕士学位期间的研究成果