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《吉林大学》 2012年
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基于人类视觉系统的视频质量评价模型研究

闵光星  
【摘要】:伴随着计算机软硬件及相应的编解通信技术的迅猛发展,我国提出三网融合的战略性决策,并在今年的世界移动通信大会上宣布率先步入4G时代,表明越来越多的通信数据依赖视频图像的形式出现,这一趋势必然导致人们将大大提高对于视频图像的处理和传输性能的要求。然而,众所周知视频图像在从采集到最终呈现在观测者面前要经过大量的数据采集、处理、传送和恢复,在这个繁琐的过程中难免会引入许多种不同的失真。这些失真在人类的视觉系统感知上就是图像质量的变化。由于图像信息的接收者是真实的人,所以各种图像处理技术及相应的系统最终的目标都是期望能获得最好的人眼视觉效果。视频图像质量就是用来评价被测图像经过处理系统处理后得到的图像是否能够达到符合预期效果的技术指标。因此显然需要我们经常在采集、处理和传输视频图像数据信息过程中通过建立的视频质量评价模型进行视频质量评价,从而优化系统,达到能够用最少的资源提供最好的高质量视频图像。 现阶段的视频图像质量评价方法主要有两大类即客观评价和主观评价。传统的客观质量评价方法,如峰值信噪比法和均方误差法虽比较成熟,但是在很多情况下这些方法由于没有考虑到人眼的视觉特性,其评价往往不能够符合人的主观感受。我们都知道人们从自然界获取的信息中,百分之八十来自于视觉,视觉使人类得以感知和理解周边的世界,它是人类最重要的感觉。正因如此就十分有必要研究更接近于人眼主观感受的客观评价方法。另一方面,主观质量评价方法虽能够很好的符合人类主观感受,但这种评价费时、费力,更重要的是其无法嵌入到实际应用的系统之中,我们已经从过去的研究中明确地认识到客观两种图像质量评价法都有自身的的优劣,这就要求我们在今后的研究工作中对它们进行合理的优化。那么,我们研究的目的和重点就是,要找到一种可以有效地将主客观评价方法的优势最大地发挥出来的图像质量评价方法,同时人们开始思考如果能够将两种评价方法合理的整合在一个评价体系中,将会得到更加符合人类主观感受的评价模型。 基于人类视觉系统特性的方法给我们带来新的启示,本文从影响图像质量的参数着手,通过模拟人眼的一些特性,提出的视频质量评价模型研究了视频中噪声情况的评价方法。同时针对人类视觉系统的生理学和心理学特性,提出了一种可用于视频质量评价的视觉模型。该模型利用图像帧的梯度来提取图像的内部信息,并参考人类视觉系统对于视觉场景中的几个运动矢量的感知进行建模,有效地模拟了人类视觉系统运动物体的观察特性。最后通过主客观评价实验最终得到了能够较好的符合人类主观感受的视频图像质量评价方法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄德天;基于图像技术的自动调焦方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李永强;沈庆国;朱江;汪莉;;数字视频质量评价方法综述[J];电视技术;2006年06期
2 李成文;宋建新;;一种基于结构相似性的空时视频质量评价方法[J];电视技术;2011年07期
3 魏耀都;谢湘;匡镜明;黄丽;;移动视频质量评价方法及发展趋势[J];电信科学;2010年03期
4 黄大江;郁梅;杨铀;蒋刚毅;;基于相似度的立体图像对中右视点图像质量评价方法[J];光子学报;2008年08期
5 卢国庆;李均利;陈刚;章颖;满家巨;;对视觉敏感区域进行加权的视频质量评价方法[J];计算机工程与应用;2009年15期
6 佟雨兵;胡薇薇;杨东凯;张其善;;视频质量评价方法综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年05期
7 李航;崔慧娟;唐昆;;基于频域的结构相似度的视频质量评价[J];清华大学学报(自然科学版);2010年01期
8 杨嘉琛;侯春萍;沈丽丽;张卓筠;;基于PSNR立体图像质量客观评价方法[J];天津大学学报;2008年12期
9 汪志兵;廖煜鹏;汪博;秦明海;林行刚;;基于HVS的结构相似性的视频质量评价[J];通信技术;2010年02期
10 田魁;刘奕彤;常永宇;杨大成;;一种新型的基于全参考的视频质量评价方法[J];现代电信科技;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 庞建新;图像质量客观评价的研究[D];中国科学技术大学;2008年
2 楼斌;基于NSS与HVS的图像质量评价方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘勇;基于人类视觉系统的主客观统一的图像质量评价模型[D];吉林大学;2011年
2 李成文;基于结构相似性的视频质量评价方法及其在视频通信中的应用[D];南京邮电大学;2011年
3 魏崇奎;基于HVS图像质量评价模型的方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
4 肖文;空域无参考的图像质量评价[D];江西财经大学;2006年
5 陈天;基于特征提取与结构性失真的视频客观质量评估[D];西安电子科技大学;2007年
6 叶盛楠;基于结构相似性的视频/图像质量客观评价[D];北京工业大学;2008年
7 李健;视频质量的主客观评估方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 钱小军;图像质量评价的算法研究与工程应用[D];西安电子科技大学;2009年
9 房辉;基于人类视觉特性的视频质量评价模型[D];北京邮电大学;2009年
10 黄轩;符合人眼视觉特性的视频质量评价模型[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚军财;;图像压缩技术在秦巴山区油菜作物监控系统中的应用研究[J];安徽农业科学;2012年06期
2 黄新民;姚军财;何军锋;申静;黄晓洲;;基于离散傅立叶变换的水稻作物数字图像压缩技术研究[J];安徽农业科学;2012年10期
3 沈冰;张海波;郎方年;朱兴华;杨定宇;;基于视觉系统模型的SAR图像压缩方法[J];半导体光电;2010年04期
4 佟雨兵;张其善;常青;祁云平;;基于NN与SVM的图像质量评价模型[J];北京航空航天大学学报;2006年09期
5 常青;佟雨兵;张其善;吴今培;;基于单帧图像质量加权的视频质量评价模型[J];北京航空航天大学学报;2007年03期
6 朱爱红;张玉叶;李连;;小波模拟CSF加权的失真图像质量评价[J];北京理工大学学报;2010年06期
7 任选良;;视频网格点播系统模型研究[J];辽宁科技学院学报;2010年04期
8 熊兴华;数字影像质量评价方法评述[J];测绘科学;2004年01期
9 陈晓梅;李朝锋;杨蒙召;;基于HVS和模糊隶属度函数的卫星图像融合算法[J];测绘信息与工程;2011年01期
10 张卫华;李睿;何坤;周激流;;3DDCT变换下的图像去噪与增强方法[J];电子科技大学学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 ;An Improved PSNR Algorithm for Objective Video Quality Evaluation[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 何凯;晏磊;赵红颖;;基于人眼视觉分辨力的数字影像质量评价方法研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
3 刘晓文;尤新刚;;基于视觉冗余和误差分布的信息隐藏不可见性评价方法[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
4 刘江;苏未曰;;基于人眼视觉特性的图像质量评价方法研究[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
5 陈睿;甘志华;;基于反馈的多媒体信息监管方法[A];2011年全国电子信息技术与应用学术会议论文集[C];2011年
6 侯艳红;苗丹民;刘庆峰;;不同色彩背景下对选择反应和运算能力的影响研究[A];第一届全国脑与认知科学学术研讨会论文集[C];2005年
7 王正友;黄隆华;叶小琴;樊冰玉;;基于对比敏感度的图像结构失真测量[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
8 李治江;谢云;张宏伟;;彩色遥感影像的色调质量评价[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
9 东野升云;王世刚;韦健;陈丽伟;吕源治;;基于人类深度感知的立体图像质量评价方法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王保云;图像质量客观评价技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 赵晓霞;基于RETINEX理论的视频图像增强系统研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 沈丽丽;立体视觉信息客观质量评价算法研究[D];天津大学;2010年
4 胡媛媛;基于视觉模型的图像感知哈希算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 邹刚;鼻咽癌细胞协同模式分类识别方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 孙文邦;基于三维SDCT的视频压缩方法研究[D];吉林大学;2011年
7 刘源泂;基于图像处理的钢板表面缺陷成像优化与深度信息提取方法研究[D];武汉科技大学;2011年
8 张晴;基于样本的数字图像修复技术研究[D];华东理工大学;2012年
9 石蕴玉;自然图像的客观质量评价研究[D];上海大学;2012年
10 朱晓冬;数字水印技术的研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖飞;基于频域变换的多光谱现场指纹增强算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 荣宪伟;立体图像序列编码的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁霞;基于GPU的H.264并行解码器设计[D];大连理工大学;2010年
4 叶金财;数字图像质量的多源特征分析与提取[D];江西财经大学;2010年
5 伍双;结合多元回归与结构相似算法的图像质量评价[D];江西财经大学;2010年
6 范少芬;基于网络损伤和流媒体特征的IPTV视频QoE评估方法的研究和应用[D];华东师范大学;2011年
7 胡志定;面向数字摄影测量的遥感影像压缩技术的研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 林杨;基于混合图的图像结构描述与匹配[D];福建师范大学;2010年
9 解志卿;网络视频流的无参考评估方法[D];西安电子科技大学;2011年
10 葛川;基于自适应运动滤波的电子稳像技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡涛;陈世哲;刘国栋;浦昭邦;;显微视觉系统中自动调焦评价函数的选取[J];半导体光电;2006年02期
2 王欣;安志勇;杨瑞宁;;基于图像清晰度评价函数的CCD摄像机自动调焦技术研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2008年01期
3 刘焕雨;熊文卓;万秋华;赵长海;慕志国;;基于图像处理方法的自动调焦系统的研制[J];测试技术学报;2007年01期
4 梁翠萍;李清安;乔彦峰;朱玮;;简析光学系统自动调焦的方法[J];电光与控制;2006年06期
5 郏东耀;陈曦;;基于小波神经网络的自动调焦方法研究[J];电子测量与仪器学报;2012年05期
6 蔡昌金;朱明;;基于DSP的自动调焦系统[J];电子器件;2007年01期
7 王昕;王海霞;徐抒岩;王永成;;基于功率谱的遥感相机自动调焦算法研究与实现[J];电子器件;2007年03期
8 裴锡宇,冯华君,李奇,徐之海;一种基于频谱分析的离焦深度自动对焦法[J];光电工程;2003年05期
9 梁翠萍;张涛;高岩;乔彦峰;;一种用于经纬仪的实时检焦系统[J];光电工程;2007年12期
10 盛云;秦亚杰;洪志良;;一种用于数码视频相机的实时自动聚焦算法[J];光电工程;2008年08期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 李奇;数字自动对焦技术的理论及实现方法研究[D];浙江大学;2004年
2 修吉宏;基于图像功率谱的航空图像质量判别技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 胡涛;机器视觉中的自动调焦及形貌恢复技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 陈国金;数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D];西安电子科技大学;2007年
5 林兆华;基于图像处理自动调焦技术在经纬仪中应用的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
6 卢振华;推扫式遥感相机基于图像的实时自动调焦研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐博泓;基于图像的自动调焦方法研究及系统实现[D];国防科学技术大学;2010年
2 赵志彬;机载光电平台可见光摄像机自动调焦技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 金雪;基于图像分析的光学参数测试技术研究[D];西安工业大学;2012年
4 史萌;基于刀具检测仪的数字图像自动聚焦技术研究[D];西安工业大学;2012年
5 田宜彬;数字成像系统的自动对焦算法研究[D];浙江大学;2002年
6 张洪文;空间相机调焦技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
7 惠守文;长焦距斜视实时航空相机自动调焦技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
8 钟孟儿;基于离焦深度的光学投影系统调整方法和实验研究[D];浙江大学;2005年
9 陈宏;一种数字式自动调焦方法的研究[D];浙江大学;2007年
10 李媛媛;数字CMOS自动对焦系统研究[D];浙江大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张一;块效应的产生、度量和消除[J];北京广播学院学报(自然科学版);2001年04期
2 詹双环;张鸿宾;;基于图像质量评价量的信息隐藏盲检测[J];北京工业大学学报;2006年05期
3 常青;佟雨兵;张其善;吴今培;;基于单帧图像质量加权的视频质量评价模型[J];北京航空航天大学学报;2007年03期
4 张玉泉;钟秋海;王林;;具有时滞和丢包的网络化控制系统稳定性分析[J];北京理工大学学报;2008年04期
5 王新岱,杨付正;视频质量的主客观评估方法研究[J];电视技术;2003年08期
6 李永强;沈庆国;朱江;汪莉;;数字视频质量评价方法综述[J];电视技术;2006年06期
7 袁飞;黄联芬;姚彦;;视频质量客观评价技术研究[J];电视技术;2007年03期
8 史惠;孟放;姜秀华;;基于H.264码流的高清视频质量评价算法[J];电视技术;2009年11期
9 胡良梅 ,高隽 ,何柯峰;图像融合质量评价方法的研究[J];电子学报;2004年S1期
10 杨春玲;陈冠豪;谢胜利;;基于梯度信息的图像质量评判方法的研究[J];电子学报;2007年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨付正;数字视频客观质量评估方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
2 庞建新;图像质量客观评价的研究[D];中国科学技术大学;2008年
3 楼斌;基于NSS与HVS的图像质量评价方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 魏崇奎;基于HVS图像质量评价模型的方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 肖文;空域无参考的图像质量评价[D];江西财经大学;2006年
3 陈天;基于特征提取与结构性失真的视频客观质量评估[D];西安电子科技大学;2007年
4 钱小军;图像质量评价的算法研究与工程应用[D];西安电子科技大学;2009年
5 黄轩;符合人眼视觉特性的视频质量评价模型[D];中国科学技术大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彦丽,金东瀚,焦秉立;几种典型的感知视频质量评价模型[J];计算机工程与应用;2002年13期
2 汪志兵;廖煜鹏;汪博;秦明海;林行刚;;基于HVS的结构相似性的视频质量评价[J];通信技术;2010年02期
3 佟雨兵;胡薇薇;杨东凯;张其善;;视频质量评价方法综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年05期
4 文竹;彭志良;赵泽英;;农村信息化建设中流媒体视频质量评价方法综述[J];安徽农业科学;2010年16期
5 王海峰;;变权无参考视频质量评价模型[J];计算机应用;2011年08期
6 卢国庆;李均利;陈刚;满家巨;;基于运动信息和结构信息的视频质量评价方法[J];计算机仿真;2010年06期
7 陈伟宏,肖卫初;有小凹的视频质量评价模型[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2004年01期
8 卢国庆;李均利;陈刚;章颖;满家巨;;对视觉敏感区域进行加权的视频质量评价方法[J];计算机工程与应用;2009年15期
9 田魁;刘奕彤;常永宇;杨大成;;一种新型的基于全参考的视频质量评价方法[J];现代电信科技;2011年06期
10 徐瑞芬;张明伟;贾林;李永利;;视频质量动态性指标评价及应用[J];北京邮电大学学报;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史惠;孟放;姜秀华;;一种基于H.264码流的高清视频质量评价算法[A];2011中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2011年
2 卢国庆;李均利;陈刚;章颖;满家巨;;一种基于运动信息和结构信息的视频质量评价方法[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
3 章颖;李均利;陈刚;卢国庆;满家巨;;基于结构信息和空域信息的视频质量评价方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
4 卢国庆;李均利;陈刚;章颖;满家巨;;基于场景信息和结构信息的视频质量评价方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
5 王义;唐乐;程建平;李元景;张斌全;;一种基于计算机并行口的视频图像采集电路[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
6 魏晓娟;陈庆奎;王海峰;;采用CUDA技术的视频图像块效应评价算法[A];2010年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集[C];2010年
7 纪强;;视频图像高速大容量固态存储技术[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集(下)[C];2003年
8 张杰;;城市快速道路通信组网方式的设计与应用[A];第九次全国城市道路与交通工程学术会议论文集[C];2007年
9 贾锋;张志琳;韩铁庄;;彩色微循环双目视频仿立体显微系统[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
10 郭炜强;燕飞;黄儒乐;韩宁;;基于视频图像的森林火灾烟雾识别方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 湖南 双龙一剑;截取视频图像两法[N];电脑报;2002年
2 山东省安丘市景艺耀华中学 裴玉兰;“空手巧抓视频图像”更通用的技巧[N];中国电脑教育报;2005年
3 记者 毛黎;美开发基于人类视觉系统的超级计算机[N];科技日报;2010年
4 张钊;美研制出“电脑读心术”,能看穿别人心思[N];新华每日电讯;2009年
5 本报实习记者 胡珉琦;山东省科学院自动化研究所 首台井下救援机器人诞生[N];北京科技报;2009年
6 肖国亮 本报记者 赛宗宝;千里考场一线牵[N];解放军报;2008年
7 本报记者 王静琳 见习记者 吕亚鹏;运筹帷幄之“千里之外”[N];黄河报;2009年
8 刘玉莲;活用:用Print Screen键截取视频图像[N];电脑报;2003年
9 记者 洪奕宜 通讯员 粤公宣 麦媛玲;12种场所强制安装监控视频[N];南方日报;2009年
10 本报记者 刘新晖 特约记者 应春明 通讯员 钟水容 石振军;打造“天眼”工程 构建平安韶关[N];韶关日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林翔宇;无参考视频质量评价方法研究[D];浙江大学;2012年
2 杜海清;无线传输中的视频质量评价及控制研究[D];北京邮电大学;2010年
3 张艳;立体视频质量评价关键技术研究[D];上海大学;2013年
4 杨艳;基于多特征类型的无线视频质量用户体验(QoE)方法研究[D];北京邮电大学;2012年
5 石蕴玉;自然图像的客观质量评价研究[D];上海大学;2012年
6 周同;H.264及3D网格图形压缩算法研究[D];北京邮电大学;2011年
7 韦学辉;图像及视频质量的若干研究[D];浙江大学;2008年
8 柳伟;易错信道下基于内容的差错控制方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 翟广涛;基于人眼视觉系统特性的数字图像处理技术的研究[D];上海交通大学;2009年
10 张桦;基于视觉感知的图像质量评价方法研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闵光星;基于人类视觉系统的视频质量评价模型研究[D];吉林大学;2012年
2 赵婷;基于空域和时域的视频质量评价模型[D];北京邮电大学;2011年
3 李器宇;视频质量评价系统及其关键技术的研究[D];天津大学;2012年
4 林洁;低码率视频质量评价与检测[D];华北电力大学;2013年
5 刘元凯;基于模糊和噪声度量的视频质量评价模型及应用[D];北京邮电大学;2010年
6 刘妮;基于视觉感知的视频质量评价方法[D];西安电子科技大学;2011年
7 余良强;视频会议系统中的无参考视频质量评价方法[D];华中科技大学;2013年
8 陈朝娟;图像模糊度检测在客观视频质量评价中的研究与应用[D];电子科技大学;2013年
9 叶艳珂;基于图像结构和像素信息的视频质量评价方法研究[D];北京邮电大学;2013年
10 李祥菊;基于运动掩蔽的视频质量综合评价方法[D];安徽大学;2012年
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