基于压缩效应检测的视频质量评价研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongxuanshiye
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视频压缩技术已显著节约了视频的存储空间和传输带宽,但过度压缩会不可避免地导致压缩效应的出现。实验表明,相关压缩效应的存在显著降低了视频的画质,并严重影响了终端用户的观看体验。为解决此问题,需探讨压缩效应与视频质量之间的相关性,并以此为基础,构建压缩视频质量的客观评价指标。其中,无参考的质量评价方法更加切合于用户端的观看环境,也因此成为当前研究的重点与难点。就此,本文定性研究了压缩效应与视频质量之间的关联特性,提出了基于集成学习的压缩效应检测方法,并结合压缩效应检测与视频的视觉显著性分布特性,构建了无参考的压缩视频质量评价模型。本文的具体贡献如下:(1)定性研究视频压缩效应对视频主观质量评分的影响,提出基于集成学习的压缩效应检测方法,并探讨压缩效应与视觉质量的基本映射关系。本文实验表明,压缩视频的质量变化受限于块效应和模糊效应的强度。然后创新性地提出一种压缩效应检测方法,以实现对块效应和模糊效应的度量。最后通过三个图像数据库和四个视频数据库分析压缩效应强度与图像/视频质量的映射关系。(2)基于(1)提出的压缩效应检测方法,并结合图像的视觉显著性度量,提出无参考的压缩图像质量评价模型。本文首先利用针对图像的视觉显著性检测模型获取压缩图像的显著性图。其次通过图像灰度变换技术增强图像显著性区域的对比度,以更准确地从显著性图中提取显著性区域。最后利用上述提出的检测方法测量显著性区域的压缩效应,以实现压缩效应的强度值到图像质量的映射。实验表明,所提出的模型能准确评估压缩图像的质量,也可作为对压缩视频帧的质量评价的参考。(3)基于(1)提出的压缩效应检测方法,参照(2)提出模型的设计思路,并结合视频的视觉显著性时空分布,提出无参考的压缩视频质量评价模型。本文实验表明,由于视频和图像的视觉显著性不同,上述(2)中所提算法在压缩视频质量评估上的性能尚有提升空间。因此,考虑视频的视觉显著性时空特性,本文基于上述提出的压缩效应检测方法,构建压缩视频质量评价模型,最后通过实验验证了所提出模型在评估压缩视频质量上性能的优越性。本文提出的模型可用于对压缩视频质量进行更精准的评估,并且对相关算法的性能评估和优化具有指导作用。
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