|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2017-799 |
Soluţii de modelare perceptuală aplicabile în evaluarea calităţii video
Oprea, Claudia-Cristina
2011-09-29
Abstract: Soluții de modelare perceptuală aplicabile în evaluarea calității video – ABSTRACT – Lucrarea abordează tematica evaluării calității semnalelor video din punct de vedere perceptual. În acest scop sunt identificate modele ale mecanismelor specifice sistemului vizual uman menite a fi integrate în metricile de evaluare obiectivă a calității. Teza este structurată în 6 capitole, pe parcursul cărora sunt tratate aspecte teoretice legate de funcționarea sistemului vizual, dar și aplicative - aferente implementării și testării unor metrici obiective. Primul capitol conține o introducere în domeniul vast al calității video, fiind accentuate dificultățile ridicate de cuantificarea unei noțiuni abstracte, necesitatea dezvoltării de modele corecte ale sistemului vizual, artefactele tipice secvențelor video distorsionate, precum și eforturile depuse de VQEG pentru introducerea unor standarde în acest domeniu. Capitolul 2 constituie o sinteză a celor mai semnificative elemente și mecanisme specifice sistemului vizual uman. După evidențierea principalelor etape de prelucrare a informației vizuale, sunt tratate subiecte precum percepția luminanței și a culorilor, vizibilitatea stimulilor vizuali etc. Capitolul 3 analizează sistemul atenției vizuale și soluțiile de modelare perceptuală ale acestuia. Extragerea hărților caracteristice dintr-o imagine se poate realiza prin mai multe metode studiate în cadrul acestui capitol, cu accent asupra funcțiilor Gabor și diferență de gaussiene. Este introdus un algoritm care modelează atenția vizuală, bazat pe segmentarea imaginii, iar rezultatele simulărilor pentru o bază de date cu imagini supuse experimentelor de urmărire a privirii au indicat un grad ridicat de corelație între hărțile subiective și obiective. În Capitolul 4 sunt analizate o serie de metrici de evaluare a calității imaginilor și a secvențelor video. Studiul metricilor clasice MSE, PSNR și SNR demonstrează că nu reușesc să evalueze corect calitatea din punct de vedere perceptual. Cercetările s-au axat astfel mai departe asupra metricilor SSIM, SSIM multi-scală, UQI, IFC, VIF, NQM și VSNR. Rezultatele simulărilor și valorile coeficienților de corelație au evidențiat în cadrul analizei comparative metricile cu cele mai bune performanțe de predicție. Trecerea de la evaluarea calității imaginilor la secvențele video este prezentată în Capitolul 5. Acest capitol conține o analiză a unui set de metrici utilizate pentru evaluarea perceptuală a calității video, fiind evidențiate performanțelor acestora pentru o bază de date cu secvențe distorsionate prin transmisia prin sisteme supuse erorilor sau prin diferite scheme de compresie. S-a demonstrat că metricile VQM, de tip referință redusă, și PDM au cele mai bune performanțe de predicție, fiind analizate modelele perceptuale utilizate în cadrul fiecărei metode. Ultimul capitol este dedicat concluziilor, contribuțiilor personale și perspectivelor de dezvoltare ulterioară. Perceptual modelling solutions with applications in video quality assessment – ABSTRACT – This thesis approaches the theme of perceptual video quality assessment. Several numerical models for specific mechanisms from the human visual system have been identified in order to be included in objective quality evaluation metrics. The paper is organized in 6 chapters and deals with theoretical aspects of human vision, as well as with their applicability in the objective metrics implementation and testing point of view. First chapter contains a video quality introduction. It deals with the difficulties rising from the attempt to measure an abstract notion, the necessity to developp true models of human vision, the artefacts of usual distorted videos and the efforts of VQEG to introduce new recommendations in this area. Second chapter synthesizes most significant elements and mechanisms present in the visual system. A presentation of the most important visual processing steps is fallowed by luminance sensitivity, color perception, masking effects descriptions. Third chapter performs an analysis of the visual attention system and its perceptual modelling solutions. Extracting image characteristic maps methods are studied here, including Gabor functions and difference of gaussians functions. There is also proposed a visual attention modelling algorithm based on image segmentation and simulation results indicate high correlations between subjective and objective saliency maps. In chapter 4 there are analysed several image and video quality evaluation metrics. Pixel based metrics as MSE, PSNR and SNR fail to properly assess the perceptual quality level. More research was conducted towards SSIM, multi-scale SSIM, UQI, IFC, VIF, NQM and VSNR metrics. Simulation results and correlation coefficients showed wich metrics have the highest prediction performance. Chapter 5 approaches video quality assessment metrics. Several metrics have been analysed, comparing their objective estimates achieved for a video database containing distorted videos against the subjective scores. There were four different types of distortions obtained through coding schemes or error prone transmission systems. It has been shown that the reduced reference VQM metric and the PDM metric conduct to the best estimations for the subjective scores. The perceptual models used by those metrics have been discribed. Last chapter is dedicated to conclusions, personal contributions and further perspectives of development in this research area.
Keyword(s): Semnal video digital -- Teză de doctorat ; Prelucrarea imaginii -- Tehnici digitale -- Teză de doctorat ; Prelucrarea semnalului -- Tehnici numerice
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2017-01-13, last modified 2017-01-13
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::