无线视频质量的评测理论及方法研究

论文摘要

无线视频质量的检测和评价技术是保障新一代网络服务质量的关键技术之一,可应用在无线视频系统的方案设计、产品对比以及业务监控等诸多领域,一直备受业界关注。然而,目前视频质量的自动评测是一个还没得到满意解决、且富有挑战性的课题。尤其在面向无线应用的视频质量客观评测中,由于无线传输的诸多特点,使得传统评测技术更加捉襟见肘。本论文以视频质量评价技术的无线应用为背景,旨在探索适合无线应用特点,且具有较好评测性能的视频质量自动评测方法。论文首先系统整理了人眼视觉系统（HVS）的生理机制及其在视频质量感知和评价中的作用。其次,论文全面研究和总结了当前视频质量评测的技术现状和理论方法。从“离线”和“在线”两大应用角度对现有理论和方法进行细化分类,重点探讨了评测模型在无线应用中的优缺点及其前景和趋势。接着,作者构建了无线视频质量综合仿真及分析平台,通过不同类型的视频及图像的质量仿真及分析,积累了无线视频的劣化特点和主要影响规律。然后,在上述研究的基础上,结合无线视频的活动性规律和视频质量的空.时域分析模型,创新性地提出了基于“内容预检测”和“活动性分区”的无线视频质量评测机制。通过“活动性分区”,可实现“因材施教”的评测机制,即根据各活动区的自身特点,有差别的配置合适的检测参数和评价机制;通过“内容预检测”,可实现真正意义的空.时域联合检测,即充分利用预检测获得的空-时域信息,指导和调控相应特征的检测精度和评价策略。最后,针对无线视频“离线”和“在线”两大应用背景,探讨评测模型的无线应用策略,并实现模型检测参数与主观质量间的相似性映射。在上述理论和方法研究的基础上,论文基于“视频质量专家组”（VOEG）对评测模型性能的四项测度,对本评测模型的性能进行测试及验证。通过与其他相关模型的性能对比,证明本模型具有较好的主观相似性,且在无线视频质量的评测应用中具有一定的优势,达到了本研究的预期目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义和选题背景
• 1.1.1 无线视频业务的发展趋势
• 1.1.2 无线视频质量的评测需求
• 1.2 研究现状及标准化进展
• 1.2.1 研究现状概要
• 1.2.2 标准化工作进展
• 1.3 论文的研究内容和结构
• 1.4 论文的主要贡献及创新
• 第2章 视觉系统的理论及模型
• 2.1 视觉系统的生理结构
• 2.1.1 视觉光学系统
• 2.1.2 视觉神经系统
• 2.2 视觉系统的功能机制
• 2.2.1 亮度灵敏度特性
• 2.2.2 对比灵敏度特性
• 2.2.3 视觉掩蔽效应
• 2.3 视觉系统的构造模型
• 2.3.1 视觉敏感性模型
• 2.3.2 视觉掩盖效应模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 无线视频质量的客观评测理论
• 3.1 客观评测的理论体系
• 3.1.1 离线模式体系
• 3.1.2 在线模式体系
• 3.2 基于离线模式的视频质量评测理论
• 3.2.1 全象素统计理论
• 3.2.2 HVS特性仿生理论
• 3.2.3 HVS特征参数检测理论
• 3.2.4 理论及方法总结
• 3.3 基于在线模式的视频质量评测理论
• 3.3.1 非盲参考的评测理论
• 3.3.2 盲参考的评测理论
• 3.3.3 理论及方法总结
• 3.4 本章小结
• 第4章 无线视频的质量仿真及分析
• 4.1 信源编码及信道传输理论
• 4.1.1 无线视频的技术概要
• 4.1.2 信道模型及失真度量
• 4.2 无线视频的质量分析模型
• 4.2.1 质量影响因素分析
• 4.2.2 视频质量分析模型
• 4.3 无线视频的劣化仿真设计
• 4.3.1 信源端视频劣化模拟
• 4.3.2 信道端视频劣化仿真
• 4.4 本章小结
• 第5章 无线视频的内容活动性分析
• 5.1 无线视频的活动性定义
• 5.1.1 空域活动性定义
• 5.1.2 时域活动性定义
• 5.2 无线视频的活动性规律
• 5.2.1 活动性与掩盖效应
• 5.2.2 活动性与视频质量
• 5.3 活动性分区原理及应用
• 5.3.1 活动性分区的原理
• 5.3.2 活动性分区的策略
• 5.4 无线视频的活动性检测
• 5.4.1 空域活动性的检测
• 5.4.2 时域活动性的检测
• 5.4.3 场景突变点的检测
• 5.5 本章小结
• 第6章 面向无线应用的视频质量评测模型
• 6.1 评测模型原理及理论基础
• 6.1.1 评测模型的选型依据
• 6.1.2 评测机制及功能划分
• 6.1.3 预检测的意义及内容
• 6.2 无线视频质量的检测机制
• 6.2.1 特征检测的机制概述
• 6.2.2 时域特征的检测机制
• 6.2.3 空域特征的检测机制
• 6.3 无线视频质量的评价机制
• 6.3.1 视频特征及其参数化
• 6.3.2 参数的结构及其配置
• 6.3.3 评测结果的表达形式
• 6.4 本章小结
• 第7章 无线应用研究及模型性能测试
• 7.1 评测模型的性能指标
• 7.1.1 基本性能指标期望
• 7.1.2 主要性能指标测度
• 7.2 评测模型的无线应用研究
• 7.2.1 离线模式的参数配置
• 7.2.2 在线模式的参数配置
• 7.3 评测模型的测试及讨论
• 7.3.1 空域参数的评测分析
• 7.3.2 时域参数的评测分析
• 7.3.3 综合质量的评测分析
• 7.4 本章小结
• 第8章 工作总结及展望
• 8.1 研究工作总结
• 8.2 研究工作展望
• 参考文献
• 附录A 术语及缩略语
• 附录B 无线视频质量评测集成平台
• 攻读博士学位期间的研究工作及成果
• 致谢