Métrica de avaliação objetiva de vídeo usando a informação espacial, a temporal e a disparidade.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8616 |
Resumo: | Vídeos digitais estão propensos a vários tipos de distorções que podem ocorrer durante os processos de aquisição, processamento, compressão, armazenamento e transmissão, resultando em perda da qualidade visual. A avaliação da qualidade de vídeo é importante para definir parâmetros em sistemas e propor a redução da degradação. A maneira mais apropriada para verificar a qualidade visual de uma sequência de vídeo é a avaliação subjetiva, porém a avaliação objetiva é mais rápida e tem menor custo em relação às soluções subjetivas. O desenvolvimento de métricas objetivas tem crescido significativamente, e isso se deve à necessidade de quantificar, de forma adequada e rápida, a qualidade visual percebida pelo sistema visual humano. A produção de vídeos em três dimensões vem crescendo, assim como a necessidade de avaliá-los. Um problema encontrado para a avaliação é que os métodos usados para os vídeos em 2D não são adequados para medir a qualidade de vídeos em 3D, porque a profundidade e as distorções típicas da estereoscopia não são consideradas. Esta tese propõe novas métricas de avaliação de vídeo em duas e três dimensões. Essa métrica usa a informação espacial e temporal e a disparidade para avaliar os vídeos de forma mais próxima das avaliações subjetivas. Para obter a métrica para vídeos em três dimensões, foram propostas medidas para vídeos em duas dimensões que utilizam a informação espacial (PW-SSIM – Perceptual Weighted Video Quality Approach) e temporal (TPW-SSIM – Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach). A partir dessas métricas foram propostas as métricas DPW-SSIM (Disparity Perceptual Weighted Video Quality Approach) e DTPWSSIM (Disparity Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach) para avaliar os vídeos 3D. Na avaliação de vídeos em duas dimensões a métrica B-SSIM obteve o melhor resultado para imagens borradas. Para vídeos codificados com MPEG-2, e transmitidos por sistemas sem fio e IP, a métrica com o melhor resultado foi a TPW-SSIM. Em relação aos vídeos em três dimensões, as métricas que incluem disparidade superaram as métricas que não a contém, e as com melhores resultados foram a DPW-SSIM e a PW-SSIM. |
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Métrica de avaliação objetiva de vídeo usando a informação espacial, a temporal e a disparidade.Objective video evaluation metric using spatial, temporal and disparity information.Vídeos DigitaisMétricas ObjetivasInformação EspacialQualidade VisualInformação TemporalDigital VideosObjective MetricsSpatial InformationVisual QualityTemporal InformationEngenharia ElétricaVídeos digitais estão propensos a vários tipos de distorções que podem ocorrer durante os processos de aquisição, processamento, compressão, armazenamento e transmissão, resultando em perda da qualidade visual. A avaliação da qualidade de vídeo é importante para definir parâmetros em sistemas e propor a redução da degradação. A maneira mais apropriada para verificar a qualidade visual de uma sequência de vídeo é a avaliação subjetiva, porém a avaliação objetiva é mais rápida e tem menor custo em relação às soluções subjetivas. O desenvolvimento de métricas objetivas tem crescido significativamente, e isso se deve à necessidade de quantificar, de forma adequada e rápida, a qualidade visual percebida pelo sistema visual humano. A produção de vídeos em três dimensões vem crescendo, assim como a necessidade de avaliá-los. Um problema encontrado para a avaliação é que os métodos usados para os vídeos em 2D não são adequados para medir a qualidade de vídeos em 3D, porque a profundidade e as distorções típicas da estereoscopia não são consideradas. Esta tese propõe novas métricas de avaliação de vídeo em duas e três dimensões. Essa métrica usa a informação espacial e temporal e a disparidade para avaliar os vídeos de forma mais próxima das avaliações subjetivas. Para obter a métrica para vídeos em três dimensões, foram propostas medidas para vídeos em duas dimensões que utilizam a informação espacial (PW-SSIM – Perceptual Weighted Video Quality Approach) e temporal (TPW-SSIM – Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach). A partir dessas métricas foram propostas as métricas DPW-SSIM (Disparity Perceptual Weighted Video Quality Approach) e DTPWSSIM (Disparity Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach) para avaliar os vídeos 3D. Na avaliação de vídeos em duas dimensões a métrica B-SSIM obteve o melhor resultado para imagens borradas. Para vídeos codificados com MPEG-2, e transmitidos por sistemas sem fio e IP, a métrica com o melhor resultado foi a TPW-SSIM. Em relação aos vídeos em três dimensões, as métricas que incluem disparidade superaram as métricas que não a contém, e as com melhores resultados foram a DPW-SSIM e a PW-SSIM.Digital videos are subject to several types of distortions, which may occur during the processes of acquisition, processing, compression, storage and transmission of videos, resulting in loss of visual quality. Video quality assessment is important to set system parameters and propose the reduction of degradation, to improve the systems quality. The most appropriate way to assess the visual quality of a video sequence is subjective assessment. However, objective assessment is quicker and cheaper in comparison with the subjective solutions. The development of objective metrics has increased significantly, because of the need to quantify appropriately the visual quality perceived by the Human Visual System (HVS). The production of 3D videos is increasing, as well as the need to evaluate them. A problem identified in the evaluation process is related to the methods used for 2D videos, which are not suitable for measuring the quality of 3D videos, since typical depth and distortions of the stereoscopy are not considered. This study proposes new metrics for assessment of 2D and 3D videos. The proposed metric uses spatial and temporal information and disparity to evaluate videos more closely to the subjective assessment. In order to obtain the metric for 3D videos, measurements have been proposed for 2D videos, which uses spatial information (PW-SSIM – Perceptual Weighted Video Quality Approach) and temporal information (TPW-SSIM – Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach). Based on these metrics, the DPW–SSIM (Disparity Perceptual Weighted Video Quality Approach) and the DTPW-SSIM metrics (Disparity Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach metrics) have been proposed to assess 3D videos. For the evaluation of two dimensional videos the B-SSIM metric obtained the best result for blurry images. For MPEG-2 encoded videos, transmitted by wireless and IP systems, the metric with the best result was the TPW-SSIM. Regarding the three dimensional videos, the metrics that included disparity exceeded the metrics that did not include it, and the best results were obtained for the DPW-SSIM and PW-SSIM metrics.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGALENCAR, Marcelo Sampaio de.ALENCAR, M. 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Vídeos digitais estão propensos a vários tipos de distorções que podem ocorrer durante os processos de aquisição, processamento, compressão, armazenamento e transmissão, resultando em perda da qualidade visual. A avaliação da qualidade de vídeo é importante para definir parâmetros em sistemas e propor a redução da degradação. A maneira mais apropriada para verificar a qualidade visual de uma sequência de vídeo é a avaliação subjetiva, porém a avaliação objetiva é mais rápida e tem menor custo em relação às soluções subjetivas. O desenvolvimento de métricas objetivas tem crescido significativamente, e isso se deve à necessidade de quantificar, de forma adequada e rápida, a qualidade visual percebida pelo sistema visual humano. A produção de vídeos em três dimensões vem crescendo, assim como a necessidade de avaliá-los. Um problema encontrado para a avaliação é que os métodos usados para os vídeos em 2D não são adequados para medir a qualidade de vídeos em 3D, porque a profundidade e as distorções típicas da estereoscopia não são consideradas. Esta tese propõe novas métricas de avaliação de vídeo em duas e três dimensões. Essa métrica usa a informação espacial e temporal e a disparidade para avaliar os vídeos de forma mais próxima das avaliações subjetivas. Para obter a métrica para vídeos em três dimensões, foram propostas medidas para vídeos em duas dimensões que utilizam a informação espacial (PW-SSIM – Perceptual Weighted Video Quality Approach) e temporal (TPW-SSIM – Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach). A partir dessas métricas foram propostas as métricas DPW-SSIM (Disparity Perceptual Weighted Video Quality Approach) e DTPWSSIM (Disparity Temporal Perceptual Weighted Video Quality Approach) para avaliar os vídeos 3D. Na avaliação de vídeos em duas dimensões a métrica B-SSIM obteve o melhor resultado para imagens borradas. Para vídeos codificados com MPEG-2, e transmitidos por sistemas sem fio e IP, a métrica com o melhor resultado foi a TPW-SSIM. Em relação aos vídeos em três dimensões, as métricas que incluem disparidade superaram as métricas que não a contém, e as com melhores resultados foram a DPW-SSIM e a PW-SSIM. |
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