Vytvorenie aplikácie určenejna
subjektívne hodnotenie kvality videa
Autor: Michal Mančík
Vedúci: Ing. Miroslav Uhrina, PhD.
Odbor: Multimediálne inžinierstvo
Katedra telekomunikácií a multimédií
2014
Obhajoba diplomovej práce
Žilinská univerzita v Žiline
Elektrotechnická 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.
2
ITU-R BT(broadcast service).500-13 (01/2012)
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
3.
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 Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014 3
4.
pred po
Kompresiavideí
• Doba digitalizácie – DVB systémy
• Nárast (lacných) videokamier =kvantum videí
• Prenos cez paketové siete
• Vznik kompresných štandardov
Štandardy MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 (Visual) H.264/AVC H.265/HEVC
4
Vlastnosti
Iba I snímok
Bez oprav.
mechanizmov
Podpora GOP
Programový/tran
sportný 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, HDTV
2k,4K,8K UHD
½ šírky pásma
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
5.
Artefakty spojené sdigitalizáciou
• Kockovanie - DCT
5
• Rozmazanie (strata detailov)
• Nesprávna rekonštrukcia hrany
• Splývanie farieb
• ...
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
6.
Metódy hodnotenia kvalityvidea
• Objektívne: meranie prístrojmi (MSE,PSNR,VQM...)
• Subjektívne: meranie ľudským faktorom
• Prostredie: laboratórne, domáce
6
Jednopodnetové
metódy (iba testovacia)
Dvojpodnetové
metódy ( testovacia a referenčná)
Súvislé hodnotenie počas
premietania
SSCQE SDSCE
Hodnotenie po
premietnutí sekvencie
ACR, SS, SSMR SC, DSIS, DSCQS
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
7.
Metódy hodnotenia kvalityvidea
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 Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
8.
Metódy hodnotenia kvalityvidea
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 Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
9.
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
Priemerná hodnota sekvencie: 푢푗푘푟 =
푢푖푗푘푟
1
푁
푁
푖=1
N – počet pozorovateľov,
uijkr – hodnota hlasu
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
10.
Praktický výstup práce
• Testovací užívateľský program na základe
ITU-R BT.500-13, ITU-T P.910
• Jazyk vyhotovenia: SK, EN
10
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
15
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
16.
Ďakujem za pozornosť!
Vypracoval: Michal Mančík
Subjektívne metódy
hodnotenia kvality videa
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
17.
17
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF 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.
18
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF 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.
19
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014
20.
20
Vstupný obraz(výrez 8x8) Xij (frekvenčné spektrum)
Qij Kvantizačná tabuľka
DCT
Xqij = round(Xij/Qij)
Xq(0,0)=13 – DC – stredný jas
Vysokofrekvenčné koeficienty - vynulované
Michal Mančík
Katedra telekomunikácií a multimédií
EF ŽU Žilina, 2014