[發明專利]基于EEG對不同速度滾動字幕引起觀看舒適度的評價方法

在審

• 申請號: 201610946775.7
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106713787A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 沈麗麗;彭科
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N5/278
• 分類號: H04N5/278;H04N13/00;H04N17/00;G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 程毓英

技術領域：

本發明涉及對在立體視頻中的滾動字幕質量評價領域。

背景技術：

隨著立體技術的快速發展，立體視頻及產品在我們的生活中將越來越普及，而滾動字幕作為視頻播放過程中插播信息的重要手段之一，可以使人們獲取觀看內容以外的信息，使得我們在觀看視頻的過程中可以及時的獲取動態消息，如天氣預報、體育賽事、重大事故等信息。目前，立體字幕主要是靜態字幕，國內外對滾動字幕的研究較少，因此對滾動字幕的研究有利于在立體視頻中增添舒適的滾動字幕。滾動字幕在滾動時會引起視差的變化，滾動字幕的播放速度是觀看舒適度的關鍵因素，良好的滾動速度會引起觀看者非常舒適的視覺效果，而不合理的滾動速度會妨礙觀看者獲取視頻信息及字幕信息，立體內容觀看體驗下降，甚至引發眼干、頭暈、嘔吐等立體視覺不舒適等問題。由于立體視頻字幕的制作原理與傳統的二維字幕制作不同，針對立體視頻的字幕制作還沒有統一的標準及規范。因而舒適速度的滾動立體字幕是3D產品制作的一個研究熱點及難題。

EEG(electroencephalograph)信號是人們大腦皮層中全部神經元對各種信號進行加工時產生的有節律并且持續緩慢變化的電位信號。其主要受主神經系統與內分泌系統的調控，不受人們的主觀感受制約。EEG的主要特征表現為信號微弱，大約為50微伏，最大為100微伏；具有非線性；頻域特征比較突出等，是一種隨機性很強的非平穩信號。選用合適的實驗材料作為刺激，并對EEG信號采集與分析，可以客觀的反映出我們在觀看立體產品的舒適度情況。EEG技術作為一種衡量人體腦活動的技術已成熟，使其成為立體客觀評價的有效方法。基于EEG的滾動字幕的研究，提取出舒適滾動字幕時的腦電特征，可以豐富神經信息學與人腦認知科學的內容，也推動腦機接口產業的發展。

國內外對立體視頻質量的評價方法主要分為主觀評價和客觀評價兩種。這兩種評價方法各有自己的優點和缺點，相互補充。基于EEG的不同速度立體視頻滾動字幕舒適度的評價，將主觀行為實驗與以EEG頻域特征提取為基礎的客觀評價實驗結合起來，將得到更加合理的實驗結果。

發明內容：

本發明解決的技術問題：提出一種運用腦電技術對不同速度立體滾動字幕質量評價的分析方法，設計EEG實驗采集不同速度滾動字幕下觀看者的腦電信號，并提取EEG信號的頻域特征用于分類舒適與不舒適滾動字幕下的腦電信號，最后建立和訓練SVM分類器，得到用EEG信號預測滾動字幕舒適性的模型。本發明技術方案如下：

一種基于EEG對不同速度滾動字幕引起觀看舒適度的評價方法，包括以下步驟：

1)制作立體素材，使滾動字幕分別以不同的角速度自屏幕一側向屏幕另一側滾動。

2)對于不同滾動字幕角速度，讓被試做觀看舒適度的主觀評價。

3)對被試者的主觀實驗結果進行分析，即對滾動字幕不同角速度下的舒適度分析，得到能夠引起觀看不舒適的角速度的范圍；

4)選取不同角速度的滾動字幕素材用于測量被試者的腦電波，并對EEG信號做預處理。

5)對預處理后的EEG信號提取頻域特征；

6)根據2)和3)的實驗結果將得到的數據樣本標記為舒適和不舒適兩類；

7)用Fisher比率法進行數據降維，建立和訓練SVM分類器，得到得到用EEG信號預測滾動字幕舒適性的模型。

附圖說明：

通過附圖，可以使本發明的實施步驟及優點更加凸顯，也更容易地理解本發明的流程與操作。

圖1a實驗素材第一幀圖像，圖1b運動中的實驗素材；

圖2主觀實驗流程圖；

圖3滾動字幕主觀評分表格

圖4腦電采集示意圖；

圖5基于EEG的單試次流程示意圖；

圖6原始EEG信號圖；

圖7最優超平面示意圖；

圖8 SVM不同核函數的結果；

具體實施方式：

為使本發明的方案更加清楚明了，便于實施，以便于更加凸顯本發明的優點及目的，下面結合附圖對本發明實施方案作進一步地詳細闡述與說明。

101：立體素材的制作