JP4527699B2 - 映像品質客観評価装置、方法およびプログラム - Google Patents
映像品質客観評価装置、方法およびプログラム Download PDFInfo
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Description
さらに、発明者は、非特許文献1の概念の元、映像に発生する劣化をフリーズ劣化に限定した場合に、映像の主観品質を客観的に測定する方法として、評価対象とするシーンを限定して、かつ評価対象とするシーン中に発生したフリーズの長さが全て等しい場合において、評価対象シーンに発生した全てのフリーズの影響を、一括して等価フリーズ長というパラメータに統合して、等価フリーズ長から主観品質を客観的に測定する方法を提案した(非特許文献2参照)。
また、本発明の映像品質客観評価装置の1構成例において、前記フリーズ長カウント手段は、前記劣化映像の連続する2つの映像フレームが同一か否かを判断する処理を、時系列に1フレームずつずらしながら実行して、連続して同一と判断した回数を前記フリーズの長さとして決定するものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の1構成例は、さらに、前記劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量を導出するシーン特徴量導出手段を備え、前記客観評価値導出手段は、予め設定された等価フリーズ長と客観品質との対応関係と、前記シーン特徴量に基づいて、前記等価フリーズ長から前記劣化映像の客観品質を導出するものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の1構成例において、前記シーン特徴量導出手段は、前記シーン特徴量として前記劣化映像のフレーム毎あるいはフレーム間の空間的な特徴量と時間的な特徴量を用いるものである。
また、本発明は、フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置としてコンピュータを動作させる映像品質客観評価プログラムであって、前記フリーズ長カウントステップと、前記等価フリーズ長導出ステップと、前記客観評価値導出ステップとをコンピュータに実行させ、前記等価フリーズ長導出ステップは、前記劣化映像中の連続する2つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合するステップであり、前記2つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記2つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出することを特徴とするものである。
従来技術では一定の評価対象シーン時間単位で等価フリーズ長を計算していたのに対して、本発明では、新たなフリーズが発生する度に、新たなフリーズの長さと新たなフリーズが発生したときのシーン特性を考慮して等価フリーズ長を逐次計算するようにしたところに特徴がある。
映像品質客観評価装置は、劣化映像のフリーズの長さFLkを検出するフリーズ長カウント部11と、劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量SVを導出するシーン特徴量導出部12と、シーン特徴量SVに基づいて、後述する等価フリーズ長導出部14と客観評価値導出部15においてシーン依存性の補正を行う係数を導出するシーン補正係数導出部13と、フリーズ長カウント部11で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長EFLを導出する等価フリーズ長導出部14と、等価フリーズ長EFLから劣化映像の客観品質を導出する客観評価値導出部15とを有する。
フリーズ長カウント部11は、劣化映像信号IS中のフリーズ長FLk(1≦k≦n、nは劣化映像信号IS中のフリーズ発生数)を導出して、等価フリーズ長導出部14に出力する。
シーン補正係数導出部13は、等価フリーズ長導出部14が等価フリーズ長EFLの導出式の係数として用いるシーン特徴量SCC1を、シーン特徴量SVから導出して等価フリーズ長導出部14に出力すると共に、客観評価値導出部15が客観評価値EVの導出式の係数として用いるシーン特徴量SCC2を、シーン特徴量SVから導出して客観評価値導出部15に出力する。
客観評価値導出部15は、入力された等価フリーズ長EFLとシーン特徴量SSC2から客観評価値EVを導出する。なお、上記の動作のために各部においては、必要となるメモリを保有するものとする。
/映像フレームの全画素数]<α ・・・(1)
[連続する2フレーム間で変化した画素の変化量の総和]<β ・・・(2)
定数α,βは主観評価試験により予め決定される定数である。
具体的なシーン補正係数SCC1は、単位評価区間毎に導出する以下のa,b,pi,qi,riであり、シーン補正係数SCC2は、単位評価区間毎に導出する以下のa,bである。
b=α2[SI]+β2[TI]+γ2[MV] ・・・(4)
pi=α3i[SI]+β3i[TI]+γ3i[MV](2≦i≦ε) ・・・(5)
qi=α4i[SI]+β4i[TI]+γ4i[MV](2≦i≦ε) ・・・(6)
ri=α5i[SI]+β5i[TI]+γ5i[MV](2≦i≦ε) ・・・(7)
EFL=pi(FLsum)+qilog(FLsum)+ri ・・・(8)
また、係数pi,qi,riは、シーン補正係数導出部13の動作説明で示したように、シーン変化により変動するため、シーン補正係数導出部13から出力されるシーン補正係数SCC1の値に応じて、等価フリーズ導出用データベースは適宜更新される。更新周期はフレーム単位もしくは時間単位で自然数であればどのような値でも更新周期とすることが可能である。
EFL=power(10,(SEV−b)/a) ・・・(9)
ただし、power(s,t)=st
EV=alog(EFL)+b ・・・(10)
Claims (6)
- フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置であって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウント手段と、
このフリーズ長カウント手段で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出手段と、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出手段とを備え、
前記等価フリーズ長導出手段は、前記劣化映像中の連続する2つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合するものであり、前記2つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記2つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出することを特徴とする映像品質客観評価装置。 - 請求項1記載の映像品質客観評価装置において、
前記フリーズ長カウント手段は、前記劣化映像の連続する2つの映像フレームが同一か否かを判断する処理を、時系列に1フレームずつずらしながら実行して、連続して同一と判断した回数を前記フリーズの長さとして決定することを特徴とする映像品質客観評価装置。 - 請求項1記載の映像品質客観評価装置において、
さらに、前記劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量を導出するシーン特徴量導出手段を備え、
前記客観評価値導出手段は、予め設定された等価フリーズ長と客観品質との対応関係と、前記シーン特徴量に基づいて、前記等価フリーズ長から前記劣化映像の客観品質を導出することを特徴とする映像品質客観評価装置。 - 請求項3記載の映像品質客観評価装置において、
前記シーン特徴量導出手段は、前記シーン特徴量として前記劣化映像のフレーム毎あるいはフレーム間の空間的な特徴量と時間的な特徴量を用いることを特徴とする映像品質客観評価装置。 - フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価方法であって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウントステップと、
このフリーズ長カウントステップで検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出ステップと、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出ステップとを備え、
前記等価フリーズ長導出ステップは、前記劣化映像中の連続する2つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合するステップであり、前記2つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記2つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出することを特徴とする映像品質客観評価方法。 - フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置としてコンピュータを動作させる映像品質客観評価プログラムであって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウントステップと、
このフリーズ長カウントステップで検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出ステップと、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出ステップとをコンピュータに実行させ、
前記等価フリーズ長導出ステップは、前記劣化映像中の連続する2つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合するステップであり、前記2つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記2つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出することを特徴とする映像品質客観評価プログラム。
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