[發明專利]一種超高清視頻質量評價方法及裝置

有效

• 申請號: 202010172376.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111385567B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 翟廣濤;楊小康;朱文瀚;閔雄闊;朱煜程;朱丹丹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N21/234;H04N21/44
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種超高清視頻質量評價方法，其特征在于，包括：

對超高清視頻進行逐幀提取，形成對應的圖像序列，將圖像從彩色圖轉變成灰度圖；

對轉變后的每一幀灰度圖進行分塊，并計算每一分塊的局部方差，選取每一幀灰度圖中局部方差最大的一個分塊作為后續處理的子圖，并記錄每一分塊的局部方差為圖像復雜度特征；

對所述子圖進行離散余弦變換，計算所述離散余弦變換下的頻域能量特征；

計算所述子圖的自然統計學特征；

將上述圖像復雜度特征、頻域能量特征、自然統計學特征采用支持向量機方法融合，得到最終的視頻質量評價分數；

對所述子圖進行離散余弦變換，包括：

對子圖I_(X,Y)進行離散余弦變換，

F＝AI_(X,Y)A^T

其中，F表示子圖I_(X,Y)的離散余弦變換系數矩陣；A是轉換矩陣，A^T表示為A的轉置矩陣；子圖的大小為L*L；子圖I_(X,Y)為灰度圖I的第X行第Y列的分塊；A(i,j)表示的是矩陣A中的第i行第j列的元素，i和j取值范圍都是0至(L-1)；

計算所述離散余弦變換下的頻域能量特征，包括：

計算所述離散余弦變換下的頻域能量P_(X,Y)：

P_(X,Y)＝log₁₀(F×F)

F表示子圖I_(X,Y)的離散余弦變換系數矩陣；

在計算所述離散余弦變換下的頻域能量之后，將頻域能量歸一化，得到能量譜直方圖，將直方圖的a個特征作為頻域能量的部分特征；

將頻域能量歸一化得到累積能量譜，將b個總能量的截止頻率特征，作為頻域能量的部分特征；

上述總共a+b個特征作為頻域能量特征；

計算所述子圖的自然統計學特征，包括：

首先對子圖I_(X,Y)進行標準化處理得到然后擬合廣義高斯分布得到的方差特征；

對子圖I_(X,Y)進行偏移操作，得到4個偏移后的子圖，分別用非對稱高斯分布擬合偏移后的子圖得到每個所述偏移后的子圖對應的左方差和右方差；

上述的廣義高斯分布得到的方差特征以及4個偏移后的子圖對應的4個左方差和4個右方差，總共9個參數作為自然統計學特征；

所述標準化處理為：

μ_(u,v)＝W*I_(u,v)

其中為灰度圖I中第u行第v列的分塊I_(u,v)標準化后的值，u∈1,2,...,M_X,v∈1,2,...,N_Y，M_X和N_Y為子圖I_(u,v)的長和寬；μ_(u,v)和σ(u,v)表示子圖I_(u,v)的局部平均值和局部標準差；C為一個常數，用于防止所述標準化處理的公式的分母為0；W為高斯模糊滑窗；*表示卷積操作。

2.根據權利要求1所述的超高清視頻質量評價方法，其特征在于：所述得到4個偏移后的子圖，是指：

其中，H_(p,q)為垂直偏移子圖，V_(p,q)為水平偏移子圖，D1_(p,q)為對角偏移子圖一，D2_(p,q)為對角偏移子圖二。

3.根據權利要求1所述的超高清視頻質量評價方法，其特征在于，所述對轉變后的每一幀灰度圖進行分塊，并計算每一分塊的局部方差，包括：

按照圖像尺寸將灰度圖I分割成多個M*N大小的塊I_(x,y)，并計算每一分塊的局部方差其中使用下式計算局部方差

其中，M、N為分塊的長、寬，其中M＝N，μ(x,y)表示分塊I_(x,y)的灰度平均值，I_(x,y)(k,l)表示灰度圖I的分塊I_(x,y)中第k行、第l列的像素的像素值；x和y均為取值1到20之間的整數。