(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu các phương pháp đánh giá chất lượng video trong các ứng dụng đa phương tiện luận văn ths kỹ thuật điện tử viễn thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI THỊ CẨM TÚ NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VIDEO TRONG CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Hà Nội - 2013 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI THỊ CẨM TÚ NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VIDEO TRONG CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Ngành: Chuyên ngành: Mã số: Công nghệ Điện tử - Viễn thông Kỹ thuật Điện tử 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TIẾN SĨ LÊ VŨ HÀ Hà Nội - 2013 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ .9 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN VÀ CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 14 1.1 Công nghệ đa phương tiện 14 1.2 Một số ứng dụng đa phương tiện điển hình 14 1.2.1 1.2.2 1.2.2.1 1.2.2.2 1.2.2.3 1.2.2.4 1.2.2.5 Video call 14 Một số ứng dụng điển hình dựa IPTV 15 Dịch vụ hội nghị truyền hình 16 Video on Demand (VOD) 18 Truyền hình thời gian thực (Live TV), MobileTV .19 Dịch vụ hình ảnh nhạc chờ đa phương tiện (MediaRingBackTone) 20 Truyền hình giám sát (Video Surveillance) 20 1.3 Mã hóa video ứng dụng đa phương tiện 21 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT LƯỢNG VIDEO CỦA CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 23 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng video 23 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7 Ảnh hưởng hệ thống mã hóa/giải mã 23 Giới hạn băng thông 24 Mất gói tin 24 Nghẽn máy chủ 24 Jitter Timing drift 25 Ảnh hưởng nhiễu 25 Suy hao đường truyền fadding thông tin di động 25 2.2 Vấn đề đánh giá chất lượng video ứng dụng đa phương tiện 25 2.3 Thực trạng đo đánh giá chất lượng video ứng dụng đa phương tiện Việt Nam 26 2.3.1 Thực trạng triển khai dịch vụ đa phương tiện số nhà cung cấp dịch vụ Việt Nam 26 2.3.1.1 Tập đoàn VNPT 26 2.3.1.2 Tập đoàn Viettel 26 2.3.1.3 FPT Telecom 26 2.3.1.4 VTC 26 2.3.2 Vấn đề đo đánh giá chất lượng video ứng dụng đa phương tiện 27 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH CHUẨN HĨA PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HÌNH ẢNH 28 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.1 Tình hình tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá chủ quan 28 3.2 Tình hình tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá khách quan 30 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHỦ QUAN CHẤT LƯỢNG VIDEO TRONG CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 32 4.1 Các điều kiện phương pháp đánh giá chủ quan 32 4.2 Một số phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện 36 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối (ACR) 36 Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt tham chiếu ẩn (ACR-HR) 38 Phương pháp đánh giá phân loại suy giảm (DCR) 38 Phương pháp so sánh theo cặp (PC) 40 Phương pháp thang đo chất lượng liên tục tác nhân kích thích kép (DSCQS) 41 Phương pháp đánh giá chất lượng liên tục tác nhân kích thích đơn (SSCQE) 42 Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh (SAMVIQ) 43 4.3 Tổng kết 44 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHÁCH QUAN CHẤT LƯỢNG VIDEO TRONG CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN 47 5.1 Các mơ hình tham chiếu phương pháp đánh giá khách quan 47 5.1.1 Mơ hình tham chiếu đầy đủ ( Full _reference) 47 5.1.2 Mơ hình tham chiếu rút gọn ( Reduce – Reference) 48 5.1.3 Mơ hình khơng tham chiếu ( Non(Zero) _ reference) 49 5.2 Một số phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh ứng dụng đa phương tiện 49 5.2.1 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo giải thuật FR-NTT 50 5.2.2 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo giải thuật FR-PEVQ 51 5.2.3 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo FR-SwissQual 53 5.2.4 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo FR-Tektronix 54 5.2.5 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo Yonsei 54 5.2.6 Phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo giải thuật NR-BLINDSII 54 5.2.7 Phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh video ứng dụng đa phương tiện theo giải thuật NR- NIQE 55 5.3 Hiệu phương pháp đo đánh giá chất lượng hình ảnh ứng dụng đa phương tiện 58 5.3.1 Hiệu phương pháp theo mơ hình tham chiếu đầy đủ (FR) 59 5.3.2 Hiệu phương pháp theo mơ hình tham chiếu rút gọn (RR) 59 5.3.3 Hiệu phương pháp theo mô hình khơng tham chiếu (NR) 60 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 5.4 Mô phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh theo giải thuật NRNIQE 60 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 Môi trường cài đặt 61 Dữ liệu hình ảnh thử nghiệm 61 Đánh giá PSNR liệu hình ảnh thử nghiệm 68 Kết đánh giá liệu hình ảnh thử nghiệm theo giải thuật NR-NIQE 68 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 70 6.1 Kết luận 70 6.2 Khuyến nghị 71 PHỤ LỤC A 74 HƯỚNG DẪN CHO NGƯỜI QUAN SÁT (ACR, ACR-HR, DCR, PC) .74 PHỤ LỤC B 76 CÁC HÀM MÔ PHỎNG PHƯƠNG PHÁP NIQE TRONG MATLAB 76 PHỤ LỤC C 80 CÁC THAM SỐ CHẤT LƯỢNG VIDEO ĐA PHƯƠNG TIỆN 80 C.1 Các tham số chất lượng Video 80 C.1.1 Các lớp Video 80 C.1.2 Yêu cầu tốc độ khung hình (FR) ứng dụng 80 C.2 Các tham số chất lượng khách quan 83 C.2.1 Các tham số luồng Video đa phương tiện 83 C.2.2 Đánh giá chất lượng Video qua tỉ lệ khung I, P, B luồng Video 83 C.2.3 Các tham số chất lượng truyền tải Video (Transport Metrics) 84 C.2.4 Các tham số sửa lỗi 85 C.2.5 Các tham số gói tin UDP tin cậy 85 C.2.6 Các tham trễ biến động trễ 85 C.2.7 Các tham số đánh giá theo TR 101 290 MPEG 86 C.3 Chuyển đổi kết đánh giá khách quan PSNR sang MOS 87 C.4 Các tham số MobileTV 87 C.5 Đánh giá độ lệch hình tiếng 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Các tiêu chuẩn kỹ thuật đặc trưng hình ảnh hội nghị truyền hình 18 Bảng Các chuẩn phổ dụng tiêu kỹ thuật tương ứng 19 Bảng Định dạng độ phân giải 19 Bảng Tiêu chuẩn ITU phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh 28 Bảng Các điều kiện quan sát 33 Bảng Các chuỗi kiểm tra áp dụng đánh giá chất lượng video ứng dụng đa phương tiện 35 Bảng Thang đo chất lượng mức theo phương pháp ACR 37 Bảng Thang đo chất lượng mức theo phương pháp DCR 39 Bảng Thang so sánh mức theo phương pháp PC 40 Bảng 10 Hiệu phương pháp theo mơ hình tham chiếu đầy đủ (FR)[6] 59 Bảng 11 Hiệu phương pháp theo mơ hình tham chiếu rút gọn (RR)[6] 59 Bảng 12 Hiệu phương pháp theo mơ hình khơng tham chiếu (NR) [7] 60 Bảng 13 PSNR hình ảnh thử nghiệm 68 Bảng 14 Chỉ số NIQE chuỗi hình ảnh thử nghiệm (1) 68 Bảng 15 Chỉ số NIQE chuỗi hình ảnh thử nghiệm (2) 68 Bảng 16 Khuyến nghị áp dụng phương pháp đánh giá 71 Bảng 17 Định nghĩa lớp video 80 Bảng 18 Chuyển đổi giá trị PSNR sang MOS 87 (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Sơ đồ kết nối thiết bị điển hình cho Video conference 17 Hình Quá trình phát triển tiêu chuẩn mã hóa 22 Hình Tổ chức tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá khách quan 31 Hình Đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh 33 Hình Trình chiếu phương pháp ACR 37 Hình Ví dụ đặc tính MOS phương pháp ACR 38 Hình Trình chiếu phương pháp DCR 39 Hình Trình chiếu phương pháp PC 40 Hình Trình chiếu phương pháp DSCQS 41 Hình 10 Phân loại đánh giá DSCQS 42 Hình 11 Trình chiếu phương pháp SSCQE 43 Hình 12 Ví dụ bố trí hình đánh giá SAMVIQ 44 Hình 13 Mơ hình triển khai tham chiếu đầy đủ 48 Hình 14 Mơ hình tham chiếu rút gọn 49 Hình 15 Mơ hình khơng tham chiếu 49 Hình 16 Giải thuật NTT đánh giá khách quan chất lượng video ứng dụng đa phương tiện 50 Hình 17 Nguyên tắc hoạt động thiết bị đo chất lượng video theo giải thuật PEVQ 52 Hình 18 Cấu hình đo theo giải thuật PEVQ 53 Hình 19 MOS tương ứng với độ lệch hình tiếng 88 (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt AAC AC-3 ACR ACR-HR AVI CIF D1 DCR DMOS DSCQS DSCS DSIS FR FRTV HDTV HE-AAC HRC ILG IPTV IPv4, IPv6 Chú giải tiếng anh Advanced Audio Codec Audio Compress -3 Absolute Category Rating Absolute Category Rating with Hidden Reference Audio Video Interleave Common Intermediate Format Chú giải tiếng Việt Giải mã âm tiên tiến Chuẩn nén âm Phân loại tuyệt đối Đánh giá phân loại tuyệt tham chiếu ẩn Định dạng AVI Định dạng trung gian phổ thơng Độ phân giải tồn hình Phân loại theo mức suy giảm Điểm đánh giá sai khác chất lượng trung bình Dgradation Category Rating Difference Mean Opinion Score Double Stimulus Continuous Quality Scale Double Stimulus Comparison Scale Double Stimulus Impairment Scale Full Reference Full Reference TeleVision High Definition TV High Eficiency ACC Hypothetical Reference Circuit VQEG’s Independent Laboratory Group Thang đo chất lượng kích thích kép liên tục Thang so sánh kích thích kép Internet Protocol on TV Truyền hình IP Internet Protocol version / Giao thức IP version / MAC MOS International Telecommunication Union Medium Access Control Mean Opinion Score MOSp Mean Opinion Score, predicted MP3 MPEG MS MSAN NR PC PDU PDV Moving Picture Moving Picture Expert Group Multiplex Section MultiService Access Node No (or Zero) Reference Pair Comparison Protocol Data Unit Packet Delay Variation ITU Tham chiếu đầy đủ Truyền hình tham chiếu đầy đủ Truyền hình độ nét cao Chuẩn âm ACC hiệu Mạch tham khảo giả thiết Nhóm phịng thí nghiệm độc lập VQEG Hiệp hội Viễn thông giới Điều khiển truy cập phương tiện Điểm đánh giá trung bình Điểm đánh giá trung bình dự báo Chuẩn nến âm MPEG Nhóm chun gia hình ảnh động Phần ghép kênh Thiết bị truy cập đa dịch vụ Không tham chiếu So sánh theo cặp Đơn vị liệu giao thức Biến động trễ gói (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong PEVQ PHY PON PS PSNR PVR PVS QCIF QoE RMSE RR SAMVIQ SC SFR SRC SS SSCQE Perceptual Evaluation of Video Quality Physical (layer) Passive Optical Network Program Segment Peak Signal-to-Noise Ratio Personal Video Recorder Processed Video Sequence Đánh giá trực giác chất lượng Video Lớp vật lý Mạng quang thụ động Đoạn chương trình Tỷ số tín hiệu cực đại tạp nhiễu Thiết bị ghi Video cá nhân Trình tự xử lý Video Quarter Common Intermediate Format Quallity of Exprerience Root Mean Square Error Reduced Reference Subjective Asseccment Methodology for Video Quality Stimulus-Comparison Source Frame Rate Source Reference Channel or Circuit Single Stimulus Single Stimulus Continuous Quality Evaluation Định dạng phần tư hình Chất lượng dịch vụ Sai số bình phương trung bình gốc Tham chiếu rút gọn Phương pháp đánh giá chất lượng Video chủ quan So sánh kích thích Tốc độ khung gốc Kênh mạch tham chiếu gốc Kích thích đơn Phương pháp đánh giá chất lượng liên tục kích thích đơn SSMR Single Stimulus with Multiple Repetition Kích thích đơn với nhiều lần lặp lại UDP/IP User Datagram Protocol/Internet Protocol Giao thức UDP (xem IETF RFC 768 [B5]) / IP (see IETF RFC 791 [B6]) VOD Video On Demand VQEG Video Quality Experts Group Truyền hình theo u cầu Nhóm chun gia nghiên cứu chất lượng Video VQEG YUV Video Quality Experts Group Colour Space and file format Nhóm chun gia chất lượng Video Khơng gian màu định dạng tệp (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ, ứng dụng đa phương tiện phát triển nơi Các hãng cung cấp thiết bị nhà cung cấp dịch vụ hướng tới việc cung cấp ứng dụng đa phương tiện Thực tiễn cho thấy dịch vụ thông tin ngày không đơn cung cấp liệu, số liệu mà đòi hỏi trực quan tương tác cao Dữ liệu đa phương tiện bao gồm text, đồ họa đặc biệt ảnh video… Do đó, hình thức, loại hình, yêu cầu chất lượng dịch vụ truyền thông đa phương tiện ngày phong phú, đa dạng Việc đánh giá chất lượng ảnh, video góp phần quan trọng chất lượng ứng dụng đa phương tiện cung cấp Cùng với phát triển mạnh mẽ ứng dụng đa phương tiện thực tế việc nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng ứng dụng này, cụ thể đánh giá chất lượng video, hình ảnh liệu đa phương tiện quan trọng cần thiết Do mục tiêu luận văn nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng video cho ứng dụng đa phương tiện Đối tượng nghiên cứu luận văn nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng Video cho ứng dụng đa phương tiện, nghiên cứu loại hình dịch vụ đa phương tiện, chuẩn liên quan đến lớp Video chất lượng video tổ chức quốc tế Ngoài ra, đối tượng nghiên cứu luận văn bao gồm tài liệu kỹ thuật, kết nghiên cứu có liên quan đến lĩnh vực truyền thông đa phương tiện loại máy đo liên quan đến chất lượng Video âm Nhằm mục đích nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng video ứng dụng đa phương tiện, luận văn xây dựng theo nội dung sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN VÀ CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT LƯỢNG VIDEO CỦA CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH CHUẨN HĨA PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HÌNH ẢNH CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHỦ QUAN CHẤT LƯỢNG VIDEO TRONG CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN CHƯƠNG 5: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHÁCH QUAN CHẤT LƯỢNG VIDEO (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong alpha = gam(array_position); betal = leftstd *sqrt(gamma(1/alpha)/gamma(3/alpha)); betar = rightstd*sqrt(gamma(1/alpha)/gamma(3/alpha)); d) Hàm ước lượng mơ hình thơng số function [mu_prisparam cov_prisparam] = estimatemodelparam(folderpath, blocksizerow,blocksizecol,blockrowoverlap,blockcoloverlap,sh_th) % Find the names of images in the folder current = pwd; cd(sprintf('%s',folderpath)) names = ls; names = names(3:end,:); cd(current) % %Number of features % 18 features at each scale featnum = 18; % % Make the directory for storing the features mkdir(sprintf('local_risquee_prisfeatures')) % % Compute pristine image features for itr = 1:size(names,1) itr im = imread(sprintf('%s\\%s',folderpath,names(itr,:))); if(size(im,3)==3) im = rgb2gray(im); end im [row col] = double(im); = size(im); block_rownum = floor(row/blocksizerow); (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 77 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong block_colnum im = floor(col/blocksizecol); = im(1:block_rownum*blocksizerow, 1:block_colnum*blocksizecol); window = fspecial('gaussian',7,7/6); window = window/sum(sum(window)); scalenum = 2; warning('off') feat = []; e) Hàm tính tốn chất lượng function quality = computequality(im,blocksizerow,blocksizecol, blockrowoverlap,blockcoloverlap,mu_prisparam,cov_prisparam) featnum = 18; if(size(im,3)==3) im = rgb2gray(im); end im = double(im); [row col] = size(im); block_rownum block_colnum im = floor(col/blocksizecol); = im(1:block_rownum*blocksizerow,1:block_colnum*blocksizecol); [row col] = size(im); block_rownum block_colnum im = floor(row/blocksizerow); = floor(row/blocksizerow); = floor(col/blocksizecol); = im(1:block_rownum*blocksizerow, 1:block_colnum*blocksizecol); window = fspecial('gaussian',7,7/6); window = window/sum(sum(window)); scalenum = 2; warning('off') feat = []; (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 78 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong for itr_scale = 1:scalenum u = imfilter(im,window,'replicate'); mu_sq = mu.*mu; sigma = sqrt(abs(imfilter(im.*im,window,'replicate') - mu_sq)); structdis = (im-mu)./(sigma+1); feat_scale = blkproc(structdis,[blocksizerow/itr_scale blocksizecol/itr_scale], [blockrowoverlap/itr_scale blockcoloverlap/itr_scale], @computefeature); feat_scale = reshape(feat_scale,[featnum size(feat_scale,1)*size(feat_scale,2)/featnum]); feat_scale = feat_scale'; if(itr_scale == 1) sharpness = blkproc(sigma,[blocksizerow blocksizecol], [blockrowoverlap blockcoloverlap],@computemean); sharpness = sharpness(:); end feat = [feat feat_scale]; im =imresize(im,0.5); end distparam mu_distparam = feat; = nanmean(distparam); cov_distparam = nancov(distparam); % Compute quality invcov_param = pinv((cov_prisparam+cov_distparam)/2); quality = sqrt((mu_prisparam-mu_distparam)* invcov_param*(mu_prisparam-mu_distparam)'); (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 79 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong PHỤ LỤC C CÁC THAM SỐ CHẤT LƯỢNG VIDEO ĐA PHƯƠNG TIỆN C.1 Các tham số chất lượng Video C.1.1 Các lớp Video Chất lượng video cao xem xét [ITU-R BT.601], video mã hóa PCM tuyến tính bit/pixel định dạng Y,CR,CB - 4:2:2 Các lớp video thuộc tính tương ứng lớp mơ tả Bảng 17 Bảng 17 Định nghĩa lớp video TV TV Không tổn hao nén: [ITU-R BT.601], 8-bit/pixel, video sử dụng cho ứng dụng không cần nén Chỉ dùng giai đoạn sau sản xuất nội dung, nhiều lớp xử lý, biên tập truyền thông tin nội nhà sản xuất chương trình Có thể sử dụng để truyền nội dung cho điểm xa Trực giác mà nói nguyên so với TV0 TV TV Được sử dụng cho điều chỉnh đơn giản, phiên chỉnh sửa, điều chỉnh khuân chữ ký tự/logo, chèn chương trình Cảm nhận gần suốt so với TV0 Được sử dụng truyền phát đến nhà/khách hàng Ví dụ hệ thống cáp từ điểm đầu cuối địa phương đến nhà khách hàng với chất lượng hội nghị truyền hình từ mức trung bình cao MM Tất khung mã hóa Ví dụ: Hội nghị truyền hình chất lượng trung bình Thơng thường ≥ 30fps MM Các khung hình bị rớt giải mã MM Một loạt ảnh tĩnh Không cung cấp chuyển động đầy đủ (Ví dụ: giám sát, đồ họa) C.1.2 Yêu cầu tốc độ khung hình (FR) ứng dụng Yêu cầu tốc độ khung hình (Frame rate) lớp video TV3, MM4, MM5 MM6 lớp video mã hóa ứng dụng đa phương tiện điện thoại truyền hình, hội nghị truyền hình, Video theo yêu cầu ứng dụng phục hồi lưu trữ khác (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong 80 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong(LUAN.van.THAC.si).nghien.cuu.cac.phuong.phap.danh.gia.chat.luong.video.trong.cac.ung.dung.da.phuong.tien.luan.van.ths.ky.thuat.dien.tu.vien.thong Lớp Video Các khuyến nghị áp dụng Tốc độ khung hình Yêu cầu trễ khung hình Tốc độ bit video TV [ITU-R BT.601] Tối đa FR (Note 2) 1.5 to Độ trễ