[发明专利]一种超高清视频质量评价方法及装置

说明书

本发明公开一种超高清视频质量评价方法及装置，方法包括：将超高清视频序列逐帧提取出图像序列，将图像从彩色图转变成灰度图；对转变后的每一帧灰度图进行分块，并计算每一分块的局部方差，选取局部方差最大的一个分块作为后续处理的子图，并记录该局部方差为图像复杂度特征；对所述子图进行离散余弦变换，计算所述离散余弦变换下的频域能量特征；计算所述子图的自然统计学特征；将上述图像复杂度特征、频域能量特征、自然统计学特征采用支持向量机方法融合，得到最终的视频质量评价质量分数。本发明可以有效地用于辨别真伪4K超高清图像视频序列，评价超高清图像的质量。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地，涉及一种超高清视频质量评价方法及装置。

背景技术

近些年，数字电视行业在高速发展，其中4K超高清节目是时下最火热的话题。从2012年，国际电信联盟(ITU)发布了超高清电视(Ultra HDTV)的国际标准：ITU-RRecommendation BT.2020。标准对超高清电视的分辨率、色彩空间、帧率、色彩编码等进行了规范。其中分辨率为3840*2160，宽高比为16:9。2017年，中国广电总局规划院也制定了相应的超高清标准体系。随着现在越来越多的显示设备支持播放超高清内容，很多的网络视频运营商也推出了超高清片源或者节目。例如优酷，乐视TV，爱奇艺等。

但是与此同时，也催生了一些问题。为了制造4K的卖点，很多视频内容标榜自己是4K清晰度的，但其实是通过插值方法将低分辨率视频图像插值成高分辨率的伪4K视频图像。虽然这些视频图像是超高清分辨率的，但是通常会在细节部分产生模糊，缺少一些很好的细节特征，这对于消费者来说是一种欺骗。与此同时，由于超高清视频的超高分辨率，所需要的传输码率也要高达50M。而伪超高清视频会对带宽资源造成严重浪费，确不能给用户应有的质量感受。因此，如何判别一段超高清视频是否为原始的超高清视频显得非常重要。

图像，视频客观质量评价方法是一个广泛研究的领域。研究人员在过去的二十多年里提出了很多模型，根据可以得到参考信息的多少分为全参考质量评价，半参考质量评价和无参考质量评价。这些模型通过结合图像的特征分析，自动的评估出图像的失真程度。质量评价在图像处理系统中，对于系统性能分析，方法分析比较有着相当重要的作用。但是，经过对现有技术的调研发现，例如R.A.Manap等人在《Information Sciences》(信息科学)第301卷第141页至第160页发表的“Non-distortion-specific no-reference imagequality assessment:A survey”，表明目前这些质量评价方法大多针对的是普通低分辨率图像，或者人为制造的失真图像，但并没有考虑适用于评判超高清图像或视频的质量评价方法。现有的无参考质量评价方法在超分辨率方法插值后图像评价上效果比较糟糕，因此设计出针对4K超高清视频图片的无参考质量评价方法非常重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于频域能量特征，自然统计学特征以及图像复杂度特征融合的超高清视频质量评价方法，可以有效地用于辨别真伪4K超高清图像视频序列，评价超高清图像的质量，对于超高清视频的发展有着重要的意义。

为实现上述的目的，本发明提供一种超高清视频质量评价方法，包括：

将超高清视频序列逐帧提取出图像序列，将图像从彩色图转变成灰度图；

对转变后的每一帧灰度图进行分块，并计算每一分块的局部方差，选取局部方差最大的一个分块作为后续处理的子图，并记录该局部方差为图像复杂度特征；

对所述子图进行离散余弦变换，计算所述离散余弦变换下的频域能量特征；

计算所述子图的自然统计学特征；

将上述图像复杂度特征、频域能量特征、自然统计学特征采用支持向量机方法融合，得到最终的视频质量评价质量分数。