[發(fā)明專利]一種視頻圖像質(zhì)量主觀評價方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310396076.6
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103458267A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟放;鄭郁劼;高攀;李俊玲;李原;劉維明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國傳媒大學(xué)
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N21/472
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種視頻圖像質(zhì)量主觀評價方法，其特征在于將多刺激評價方式、類雙刺激連續(xù)質(zhì)量評價方式和雙屏顯示三種評價方式有效地結(jié)合在一起對視頻圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評價，包括以下步驟：

步驟一，確定評價人員、評分標(biāo)準(zhǔn)和觀看條件，選擇符合要求的測試序列；

（1）確定評價人員

評價人員應(yīng)具有正常的視力和色覺，可以不是從事圖形圖像學(xué)的專家；一般要求在15人以上，具體人數(shù)根據(jù)測試過程所采用的具體方法來確定，這個數(shù)目依賴于測試過程的敏感性和可靠性；

（2）確定評分標(biāo)準(zhǔn)

評分為百分制，基本評價標(biāo)準(zhǔn)仍來自五級標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)、良、中、差、劣；

（3）確定觀看條件

觀看條件主要包括觀看距離、背景房間亮度和顯示器技術(shù)參數(shù)；

（4）選擇測試序列

測試序列應(yīng)涵蓋待測應(yīng)用環(huán)境中可能出現(xiàn)的視頻圖像內(nèi)容；所選視頻圖像應(yīng)包含水平或垂直方向上的運(yùn)動畫面、包含人臉的畫面、包含鏡頭拉伸搖移的畫面，并且細(xì)節(jié)豐富、能被有效檢測到應(yīng)用環(huán)境中參數(shù)變化對其畫面質(zhì)量較明顯的影響；

步驟二，對于選定的測試序列組，利用主觀評價系統(tǒng)進(jìn)行測試；

步驟三，保存評價人員的個人信息和測試結(jié)果數(shù)據(jù)，計算每位測試者與測試平均值之間的Pearson相關(guān)系數(shù)與Spearman等級相關(guān)系數(shù)，計算拒絕閾值，并對測試者的測試結(jié)果進(jìn)行判斷，最后計算每個待測視頻圖像的平均分、標(biāo)準(zhǔn)偏差和95%置信度區(qū)間；計算方法如下：

（1）計算Pearson相關(guān)系數(shù)

Pearson相關(guān)系數(shù)是描述圖像質(zhì)量與評價人員評分之間的線性關(guān)系的，計算該系數(shù)的主要目的是為了驗(yàn)證評價人員在整個評價過程中評分的一致性；Pearson相關(guān)系數(shù)r_p(x,y)的計算公式為：

rp(x,y)=Σi=1nxiyi-(Σi=1nxi)(Σi=1nyi)n(Σi=1nxi2-(Σi=1nxi)2n)(Σi=1nyi2-(Σi=1nyi)2n)]]>

式中，x_i為所有觀測者對待測的第i個視頻圖像打分的平均分；y_i為某個觀測者對第i個視頻圖像打分的單個分值；i=1,2,…,n，n為待測視頻圖像的總數(shù)目；

（2）計算Spearman等級相關(guān)系數(shù)

Spearman相關(guān)系數(shù)是描述圖像質(zhì)量與評價人員評分之間的非線性關(guān)系的，Spearman等級相關(guān)系數(shù)r_s(x,y)的計算公式為：

rs(x,y)=1-6×Σi=1n[R(xi)-R(yi)]2n3-n]]>

式中，x_i為所有觀測者對待測的第i個視頻圖像打分的平均分；y_i為某個觀測者對第i個視頻圖像打分的單個分值；i=1,2,…,n，n為待測視頻圖像的總數(shù)目；R(x_i)、R(y_i)為排列次序，即x_i或y_i從大到小順序排列的位次，取值范圍為R(x_i)∈[1,n],R(y_i)∈[1,n]，若x_i數(shù)值最大，則R(x_i)=1；同理定義R(y_i)；

（3）篩選觀察者

判斷某個評價人員的打分是否可以被統(tǒng)計結(jié)果拒絕，判斷方法如下：

如果[均值（r）－標(biāo)準(zhǔn)差（r）]>最大相關(guān)門限，舍棄門限＝最大相關(guān)門限；否則，舍棄門限＝[均值（r）－標(biāo)準(zhǔn)差（r）]；

如果[r（觀測者i）]>舍棄門限，不放棄測試的觀測者“i”；否則，放棄測試的觀測者“i”；

在以上原則中，r＝min(r_p(x,y),r_s(x,y))；均值（r）為測試的所有觀測者相關(guān)的平均值；標(biāo)準(zhǔn)差（r）為測試的所有觀測者相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)差；本發(fā)明的最大相關(guān)門限取0.85；

（4）計算出每個測試圖像每種狀態(tài)的平均分、標(biāo)準(zhǔn)偏差和95%置信度區(qū)間

平均分公式為：

U=1NΣi=1Nui]]>

式中，U為平均分；u_i為評價人員i的得分；N為評價人員的數(shù)目；

標(biāo)準(zhǔn)偏差公式：

S=Σi=1N(U-ui)2(N-1)]]>

式中，S為標(biāo)準(zhǔn)差；

95%置信度區(qū)間為：[U-δ,U+δ]，其中，δ=1.96SN.]]>