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专利号: 2016107345257
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种降参考三维视频质量评价方法,其特征在于包括以下步骤:

①令Sorg表示原始的无失真的三维视频,令Sdis表示Sorg经失真后得到的三维视频,将Sdis作为待评价的失真的三维视频;将Sorg的左视点视频和右视点视频对应记为Lorg和Rorg,将Sdis的左视点视频和右视点视频对应记为Ldis和Rdis;将Lorg中t时刻的左视点图像记为{Lorg,t(x,y)},将Rorg中t时刻的右视点图像记为{Rorg,t(x,y)},将Ldis中t时刻的左视点图像记为{Ldis,t(x,y)},将Rdis中t时刻的右视点图像记为{Rdis,t(x,y)};其中,1≤t≤T,1≤x≤W,1≤y≤H,T表示Lorg中包含的左视点图像的总帧数,也即Rorg中包含的右视点图像的总帧数,也即Ldis中包含的左视点图像的总帧数,也即Rdis中包含的右视点图像的总帧数,W表示Lorg中的左视点图像、Rorg中的右视点图像、Ldis中的左视点图像、Rdis中的右视点图像的宽度,H表示Lorg中的左视点图像、Rorg中的右视点图像、Ldis中的左视点图像、Rdis中的右视点图像的高度,Lorg,t(x,y)表示{Lorg,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值,Rorg,t(x,y)表示{Rorg,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值,Ldis,t(x,y)表示{Ldis,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值,Rdis,t(x,y)表示{Rdis,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值;

②采用基于深度图像绘制的方法,并选取6个介于左视点和右视点之间且视点间距相同的虚拟视点,根据Lorg中每个时刻的左视点图像和Rorg中对应时刻的右视点图像绘制得到对应时刻的6幅虚拟视点图像,将根据{Lorg,t(x,y)}和{Rorg,t(x,y)}绘制得到的t时刻的6幅虚拟视点图像对应记为和 然后将绘制得到的第1个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第1个虚拟视点绘制视频,记为 并将绘制得到的第2个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第2个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第3个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第3个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第4个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第4个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第5个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第5个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第6个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sorg对应的第6个虚拟视点绘制视频,记为 其中,表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示 中坐标位置为

(x,y)的像素点的像素值, 表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素

值, 表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示

中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值;

同样,采用基于深度图像绘制的方法,并选取介于左视点和右视点之间且视点间距相同的虚拟视点,根据Ldis中每个时刻的左视点图像和Rdis中对应时刻的右视点图像绘制得到对应时刻的6幅虚拟视点图像,将根据{Ldis,t(x,y)}和{Rdis,t(x,y)}绘制得到的t时刻的6幅虚拟视点图像对应记为和 然后将绘制得到的第1个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第1个虚拟视点绘制视频,记为 并将绘制得到的第2个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第2个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第3个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第3个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第4个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第4个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第5个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第5个虚拟视点绘制视频,记为 将绘制得到的第6个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成Sdis对应的第6个虚拟视点绘制视频,记为 其中,表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示 中坐标位置为(x,y)的像

素点的像素值, 表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值,

表示 中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值, 表示 中坐标位

置为(x,y)的像素点的像素值;

③将Lorg、 和Rorg按各自所在的视差平面的坐标位置

从小到大的顺序排列,构成Sorg的四维空间图,记为{DSIorg(x,y,t,d)};其中,dmax表示左视点和右视点的视差平面的最大坐标位置,d=0代表左视点的视差平面的坐标位置, 代表第1个虚拟视点的视差平面的坐标位置, 代表第2个虚拟视点的视差平面的坐标位置, 代表第

3个虚拟视点的视差平面的坐标位置, 代表第4个虚拟视点的视差平面的坐标位置,代表第5个虚拟视点的视差平面的坐标位置, 代表第6个虚拟视点的视差平面的坐标位置,d=dmax代表右视点的视差平面的坐标位置,当d=0时DSIorg(x,y,t,d)=Lorg,t(x,y),当 时 当 时当 时 当 时 当

时 当 时 当d=

dmax时DSIorg(x,y,t,d)=Rorg,t(x,y);

同样,将Ldis、 和Rdis按各自所在的视差平面的坐标位置

从小到大的顺序排列,构成Sdis的四维空间图,记为{DSIdis(x,y,t,d)};其中,当d=0时DSIdis(x,y,t,d)=Ldis,t(x,y),当 时 当 时当 时 当 时

当 时 当 时

当d=dmax时DSIdis(x,y,t,d)=Rdis,t(x,y);

④将{DSIorg(x,y,t,d)}划分成 个互不重叠的尺寸大小为8×8×8×8的四维

空间体;然后对{DSIorg(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点进行离散余弦变换,得到{DSIorg(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点的DCT系数;

同样,将{DSIdis(x,y,t,d)}划分成 个互不重叠的尺寸大小为8×8×8×8的四维空间体;然后对{DSIdis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点进行离散余弦变换,得到{DSIdis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点的DCT系数;

⑤计算{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的系数距离,记为Q1;

⑥计算{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的频率比距离,记为Q2;

⑦计算Sdis的客观质量评价预测值,记为Q,Q=λ×Q1+(1-λ)×Q2;其中,λ为加权参数。

2.根据权利要求1所述的一种降参考三维视频质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑤的具体过程为:⑤_1、将{DSIorg(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成10个不同的子带;然后将{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于相同子带的所有DCT系数构成一个DCT系数子带集合,将{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的所有DCT系数构成的DCT系数子带集合记为 其中,1≤i≤10, 表示 中的第j个DCT系数,即为{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的第j个DCT系数,Ni表示{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的DCT系数的总个数;

同样,将{DSIdis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成10个不同的子带;然后将{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于相同子带的所有DCT系数构成一个DCT系数子带集合,将{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的所有DCT系数构成的DCT系数子带集合记为 其中, 表示 中的第j个DCT系数,即为{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的第j个DCT系数,Ni亦表示{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的DCT系数的总个数;

⑤_2、获取{DSIorg(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布,将 中的DCT系数的直方图分布记为 其中, 表示 中在第k个直方图节点处的DCT系数的总个数;

同样,获取{DSIdis(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布,将 中的DCT系数的直方图分布记为 其中, 表示中在第k个直方图节点处的DCT系数的总个数;

⑤_3、采用广义高斯分布模型对{DSIorg(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布进行拟合,拟合得到{DSIorg(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布的拟合曲线,将 的拟合曲线记为 将中与 对应的点值记为 其中,

1≤k≤150, 表示拟合曲线 的尺度参数, 表示拟合曲线

的形状参数,exp()表示以自然基数e为底的指数函数,符号“| |”为取绝对值符号,t为积分变量;

⑤_4、计算{DSIorg(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布与其拟合曲线之间的距离,将 与 之间的距离记为然后计算{DSIorg(x,y,t,d)}对应的所有DCT系数子带集合中的

DCT系数的直方图分布所对应的距离之和,记为dorg,

并计算{DSIdis(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布与{DSIorg(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布的拟合曲线之间的距离,将 与 之间的距离记为 然后计算{DSIdis(x,y,t,d)}对应的所有DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布所对应的距离之和,记为ddis,⑤_5、计算{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的系数距离Q1,Q1=|dorg-ddis|。

3.根据权利要求1或2所述的一种降参考三维视频质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑥的具体过程为:⑥_1、将{DSIorg(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成3个不同的频带,分别为低频频带、中频频带和高频频带;

同样,将{DSIdis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成3个不同的频带,分别为低频频带、中频频带和高频频带;

⑥_2、计算{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数的频率比系数,记为γorg, 其中,μorg,Mid表示{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于中频频带的所有DCT系数的均值,μorg,High表示{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于高频频带的所有DCT系数的均值,μorg,Low表示{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于低频频带的所有DCT系数的均值;

同样,计算{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数的频率比系数,记为γdis, 其中,μdis,Mid表示{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于中频频带的所有DCT系数的均值,μdis,High表示{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于高频频带的所有DCT系数的均值,μdis,Low表示{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于低频频带的所有DCT系数的均值;

⑥_3、计算{DSIorg(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSIdis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的频率比距离Q2,其中,符号“| |”为取绝对值符号。

4.根据权利要求3所述的一种降参考三维视频质量评价方法,其特征在于所述的步骤⑦中取λ=0.8。