Diplomová práca
-
Upload
michal-mancik -
Category
Education
-
view
158 -
download
1
Transcript of Diplomová práca
Vytvorenie aplikácie určenej na subjektívne hodnotenie kvality videa
Autor: Michal MančíkVedúci: Ing. Miroslav Uhrina, PhD.Odbor: Multimediálne inžinierstvo
Katedra telekomunikácií a multimédií2014
Obhajoba diplomovej práce
Žilinská univerzita v ŽilineElektrotechnická fakulta
2
Zadanie diplomovej práce
• Teoretický úvod problematiky hodnotenia kvality videa.
• Analýza subjektívnych metód používaných na hodnotenie kvality videa.
• Analýza kompresných štandardov pre obrazový signál a kompresných artefaktov.
• Vytvorenie aplikácie určenej na subjektívne hodnotenie kvality videa.
ITU-R BT(broadcast service).500-13 (01/2012)
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Kvalita videa
• Televízne štandardy: PAL, NTSC, SECAM• Počet obrazov za sekundu (25)• Rozlíšenie: (SDTV/HDTV)• Pomer strán: (4:3,16:9)
• Vizuálna stránka:• Pozerateľnosť – celkový dojem• Potreba hodnotiť (subjektívne/objektívne)
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014 3
pred po
Kompresia videí
• Doba digitalizácie – DVB systémy
• Nárast (lacných) videokamier =kvantum videí
• Prenos cez paketové siete
• Vznik kompresných štandardov
4
Štandardy MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 (Visual) H.264/AVC H.265/HEVC
VlastnostiIba I snímokBez oprav.
mechanizmov
Podpora GOPProgramový/transportný
stream
Delenie video scény na objekty
Adaptácia kódovania v
priestore a čase
Rovnaké plochy – úspora. Rozdielne
plochy – presnejšia predikcia
Schopnosť vysielať Nie SDTV,HDTV SDTV,HDTV SDTV, HDTV2k,4K,8K UHD
½ šírky pásma
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Artefakty spojené s digitalizáciou
• Kockovanie - DCT
5
• Rozmazanie (strata detailov) • Nesprávna rekonštrukcia hrany • Splývanie farieb• ...
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Metódy hodnotenia kvality videa
• Objektívne: meranie prístrojmi (MSE,PSNR,VQM...)• Subjektívne: meranie ľudským faktorom
• Prostredie: laboratórne, domáce
6
Jednopodnetovémetódy (iba testovacia)
Dvojpodnetovémetódy ( testovacia a referenčná)
Súvislé hodnotenie počas premietania
SSCQE SDSCE
Hodnotenie po premietnutí sekvencie
ACR, SS, SSMR SC, DSIS, DSCQS
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Metódy hodnotenia kvality videa
7
• SSCQE: Metóda priebežného hodnotenia kvality jedného stimulu (Single Stimulus Continuous Quality Evaluation) – hlasovanie počas premietania
• ACR: Metóda absolútneho kategorického hodnotenia (Absolute Category Rating) – jeden podnet, po premietnutí
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Metódy hodnotenia kvality videa
8
• DSIS I. II.: Metóda hodnotenia na základe dvoch stimulov so stupnicou degradácie (Double Stimulus Impairment Scale) – po hodnotení
• SDSCE: Dvojpodnetová metóda pre priebežné hodnotenie kvality (Simultaneous Double Stimulus for Continuous Evaluation)
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Výsledky testovania
• Detaily z konfigurácie testu• Detaily o testovanom materiáli• Informácia o type použitých snímok a type monitora• Počet pozorovateľov• Informácia o pozorovateľoch (vek, pohlavie, ...)• Typ použitej metódy testovania• Hlavný dôvod experimentu• Výsledná priemerná hodnota a 95 percentný interval spoľahlivosti
9
𝑢 𝑗𝑘𝑟=1𝑁 ∑
𝑖=1
𝑁
𝑢𝑖𝑗𝑘𝑟Priemerná hodnota sekvencie:
N – počet pozorovateľov, uijkr – hodnota hlasu
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Praktický výstup práce
• Testovací užívateľský program na základe ITU-R BT.500-13, ITU-T P.910
• Jazyk vyhotovenia: SK, EN
10
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
11
12
13
14
Prehrávané video
Skóre
Stupnica hodnotenia
Načítanie sekvencií
Spustenieprehrávania
Zatvorenie testovacieho
okna
Zatvorenie okien - otvorenie xls -spriemerovanie
15
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
Ďakujem za pozornosť!
Vypracoval: Michal Mančík
Subjektívne metódyhodnotenia kvality videa
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
17
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
18
Otázky od oponenta
• Na základe čoho bola zvolená farba pozadia pri prehrávaní videa? Spĺňa toto riešenie technickú normu?
– Riešenie spĺňa ITU-R BT.500-13• farba pozadia prehrávača – nešpecifikovaná v norme• Norma špecifikuje pozadie monitora na D65 – teplota farby
denného osvetlenia podľa CIE chrominančného diagramu – laboratórne podmienky.
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
19
Otázky od oponenta
• Objasnenie tvrdenia: „Rozmazanie v obraze môžeme chápať ako stratu detailov v okolí hrán objektov na scéne. Je spôsobené kvantovaním DCT koeficientov, kedy pri veľkej kvantizácii prevažujú vysokofrekvenčné koeficienty.“
Kvantovaním sa vysokofrekvenčné koeficienty nulujú, čím sa z obrazu strácajú detaily. Vynulované koeficienty sa nedajú inverznou kvantizáciou získať.
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014
20
Vstupný obraz (výrez 8x8) Xij (frekvenčné spektrum)
Qij Kvantizačná tabuľka
Xqij = round(Xij/Qij)
DCT
Vysokofrekvenčné koeficienty - vynulované
Xq(0,0)=13 – DC – stredný jas
Michal MančíkKatedra telekomunikácií a multimédiíEF ŽU Žilina, 2014