基于运动和视差信息的立体视频质量评价

摘要

立体视觉能让人感受到身临其境的真实感，比如旅游景观的虚拟呈现、文物的3D立体展示等。立体视频的超强视觉震撼，使得人们已不满足于数字高清视频，并且促使了平板电视到立体电视的变革。为了抢占未来数字电视制高点，立体视频关键技术的研究成为国内外相关领域追捧的研究热点。经过传输处理之后能够得到高质量的立体视频是立体成像技术能够走向市场的关键因素，那么如何判定所得到的立体视频具有更好的质量(即对所得立体视频质量进行评价)，是目前该领域的一种挑战。目前还没有关于立体视频客观质量评价体系的相关标准。
　　 基于以上原因，本文在对人眼视觉特性进行深入分析的基础上，首先对单视点视频质量评价方法进行研究，提出一种称为GMES方法对其进行评价，且实验结果表明GMES能够得到与主观评价较一致的结果。由于立体视频在单视点视频的基础上增加了视差信息，因此本文主要从质量和立体感两方面对所测双目立体视频进行研究。在双目立体视频的质量评价方面，采用本文所提单视点视频质量的评价方法，得出所测试视频的左右通道的质量评价结果，然后根据人脑对立体视频质量的感知特性，对左右通道的客观质量评价结果进行分段加权，最终得到被测视频序列的质量指标；在立体感方面，提出采用基于图像分割的视差估计算法对双目立体视频进行体现立体感指标的提取，首先分别得到参考视频序列每一帧以及失真视频序列每一帧的视差图，然后采用SSIM的方法对每一帧的参考视差图和失真视差图进行相似度比较，最后，对视频序列中每一帧所得到的视差图相似度比较结果(SSIM)加权平均，给出所测视频序列的立体感评价指标。
　　 为了验证所提方法的有效性，论文采用Pearson相关系数方法分别对所得到的质量指标和立体感指标与主观评价的结果进行相关度测量。实验结果表明，本文所提方法与主观评价的相关度达到80％以上，对立体信息质量提供了一种技术方案。