[發明專利]一種基于雙目最小可辨失真模型的立體視頻質量評價方法

有效

• 申請號: 201110391478.8
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102523477A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張艷;安平;張兆楊;張秋聞;鄭專
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04N17/02
• 分類號: H04N17/02;H04N13/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種立體視頻質量評價方法，特別是一種基于雙目最小可辨失真（Just?Noticeable?Distortion）模型的立體視頻質量評價方法。

背景技術

目前，為了滿足人們對場景真實和自然再現的需求，一種能顯示立體視頻的三維電視（3DTV），采用雙攝像機拍攝的雙路視頻與基于雙路視頻用以作為顯示終端的3DTV系統，當人們在觀看立體視頻時，立體視頻的左右兩路視頻質量的變化，對合成的立體視頻質量是有影響的。對于兩路視頻或其中一路視頻失真到什么程度，立體視頻質量的變化才為人們所感知，視頻失真程度是立體視頻質量評價的指標。對于單路視頻質量評價的指標，最普遍、最廣泛的評價指標是基于視頻獨立像素差值的峰值信噪比（Peak?Signal?to?Noise?Ratio,?PSNR），該峰值信噪比計算表達式為：

但是，由于峰值信噪比是基于獨立的像素差值的，忽略了圖像內容和觀測條件對失真可見度的影響，因此上述感知峰值信噪比往往和人眼主觀感知的視頻質量不相一致。有時甚至會出現峰值信噪比PSNR較高的視頻質量反而比峰值信噪比較低的視頻質量差。導致上述感知峰值信噪比與頻質量評價不一致原因是人眼的視覺對于誤差的敏感度常常會受到多種因素的影響會發生變化，例如：人眼對空間頻率較低的區域圖像，其對比差異敏感度較高，人眼對亮度對比差異的敏感度比色度的敏感度要高，人眼對一個區域的感知結果還會受到其周圍鄰近區域的影響。為了使視頻質量的評價與人眼的視覺的主觀感知的視頻質量相一致，在上述峰值信噪比與頻質量評價上增加基于背景亮度、紋理掩蓋等感知的JND?(Just?Noticeable?Distortion)模型，由此得到感知峰值信噪比（Peak?Signal?to?Perceptible?Noise?Ratio,?PSPNR），該感知峰值信噪比計算表達式為：

然而，上述基于視頻獨立像素差值的峰值信噪比和基于背景亮度及紋理掩蓋的感知峰值信噪比PSPNR僅適用于單路視頻評價，由于立體視頻不同于單路視頻，立體視頻采用的雙路視頻的融合不是簡單的疊加，因此單路視頻的JND模型并不適用于雙路視頻的立體視頻質量評價。

目前，立體視頻質量評價分為立體視頻質量主觀和立體視頻質量客觀評價方法，立體視頻質量主觀評價方法需要測試者對測試立體視頻進行打分，再統計，費時，不能馬上給出評價結果。立體視頻質量客觀評價方法主要分為兩種，一種是對每路視頻用單路視頻評價方法進行評價，最后通過平均每路視頻質量評價得到立體視頻質量評價，由于立體視頻是雙路視頻的融合而不是簡單的疊加，不能反映人眼的視覺感知。另一種是通過量化左右兩視點的邊緣區域和平滑區域的失真，然后利用logistic函數擬合來預測立體圖像的質量，該客觀評價方法是基于統計特征的，其評價易受視頻內容的影響，加之沒有考慮真實場景的深度感知對立體視頻質量產生的影響，其評價結果不能完全反映人眼視覺的主觀感知。迄今，對立體視頻的質量評價方法研究較少，還沒有普遍使用的方法。

發明內容?????????????

本發明的目的是提供一種基于雙目最小可辨失真模型的立體視頻質量評價方法，該方法基于雙目的JND模型，使立體視頻質量的評價與人眼的視覺的主觀感知的視頻質量相一致，正確反映人眼視覺的主觀立體視頻感知質量。

為達到上述目的，本發明的構思是：

一種基于雙目最小可辨失真模型的立體視頻質量評價方法，首先建立雙目立體亮度關系模型，研究左右視點視頻各自的像素亮度與融合為立體視頻時的亮度關系，以改善后續JND模型中的像素亮度；根據背景亮度和紋理掩蓋建立立體圖像JND模型，根據視頻的幀間掩蓋可視閾值建立立體視頻的JND模型；并由基于空間-時間對比靈敏度函數和顯示設備的相關參數獲得基于空間-時間對比靈敏度函數的可視閾值；然后由立體視頻的JND模型和基于于空間-時間對比靈敏度函數的可視閾值組合得到雙目的JND模型；最后建立基于雙眼的JND的雙目感知峰值信噪比立體視頻質量評價方法。

為達到上述構思，本發明的技術方案是：

一種基于雙目最小可辨失真模型的立體視頻質量評價方法，其特征在于分別建立雙目立體亮度關系模型、立體圖像的JND模型、立體視頻的JND模型，提取紋理掩蓋、背景亮度、幀間掩蓋的可視閾值，設置基于空間-時間對比靈敏度函數的可視閾值T，對立體視頻進行質量評價，建立雙目的JND模型，計算用于立體視頻質量評價的雙目感知峰值信噪比。雙目感知峰值信噪比越高，立體視頻質量越好，其具體步驟是：