一种降参考三维视频质量评价方法与流程

技术特征：

1.一种降参考三维视频质量评价方法，其特征在于包括以下步骤：

①令S_org表示原始的无失真的三维视频，令S_dis表示S_org经失真后得到的三维视频，将S_dis作为待评价的失真的三维视频；将S_org的左视点视频和右视点视频对应记为L_org和R_org，将S_dis的左视点视频和右视点视频对应记为L_dis和R_dis；将L_org中t时刻的左视点图像记为{L_org,t(x,y)}，将R_org中t时刻的右视点图像记为{R_org,t(x,y)}，将L_dis中t时刻的左视点图像记为{L_dis,t(x,y)}，将R_dis中t时刻的右视点图像记为{R_dis,t(x,y)}；其中，1≤t≤T，1≤x≤W，1≤y≤H，T表示L_org中包含的左视点图像的总帧数，也即R_org中包含的右视点图像的总帧数，也即L_dis中包含的左视点图像的总帧数，也即R_dis中包含的右视点图像的总帧数，W表示L_org中的左视点图像、R_org中的右视点图像、L_dis中的左视点图像、R_dis中的右视点图像的宽度，H表示L_org中的左视点图像、R_org中的右视点图像、L_dis中的左视点图像、R_dis中的右视点图像的高度，L_org,t(x,y)表示{L_org,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，R_org,t(x,y)表示{R_org,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，L_dis,t(x,y)表示{L_dis,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，R_dis,t(x,y)表示{R_dis,t(x,y)}中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值；

②采用基于深度图像绘制的方法，并选取6个介于左视点和右视点之间且视点间距相同的虚拟视点，根据L_org中每个时刻的左视点图像和R_org中对应时刻的右视点图像绘制得到对应时刻的6幅虚拟视点图像，将根据{L_org,t(x,y)}和{R_org,t(x,y)}绘制得到的t时刻的6幅虚拟视点图像对应记为和然后将绘制得到的第1个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第1个虚拟视点绘制视频，记为并将绘制得到的第2个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第2个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第3个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第3个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第4个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第4个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第5个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第5个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第6个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_org对应的第6个虚拟视点绘制视频，记为其中，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值；

同样，采用基于深度图像绘制的方法，并选取与上述相同的6个虚拟视点，根据L_dis中每个时刻的左视点图像和R_dis中对应时刻的右视点图像绘制得到对应时刻的6幅虚拟视点图像，将根据{L_dis,t(x,y)}和{R_dis,t(x,y)}绘制得到的t时刻的6幅虚拟视点图像对应记为和然后将绘制得到的第1个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第1个虚拟视点绘制视频，记为并将绘制得到的第2个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第2个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第3个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第3个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第4个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第4个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第5个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第5个虚拟视点绘制视频，记为将绘制得到的第6个虚拟视点的T幅虚拟视点图像构成S_dis对应的第6个虚拟视点绘制视频，记为其中，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值，表示中坐标位置为(x,y)的像素点的像素值；

③将L_org、和R_org按各自所在的视差平面的坐标位置从小到大的顺序排列，构成S_org的四维空间图，记为{DSI_org(x,y,t,d)}；其中，d_max表示左视点和右视点的视差平面的最大坐标位置，d＝0代表左视点的视差平面的坐标位置，代表第1个虚拟视点的视差平面的坐标位置，代表第2个虚拟视点的视差平面的坐标位置，代表第3个虚拟视点的视差平面的坐标位置，代表第4个虚拟视点的视差平面的坐标位置，代表第5个虚拟视点的视差平面的坐标位置，代表第6个虚拟视点的视差平面的坐标位置，d＝d_max代表右视点的视差平面的坐标位置，当d＝0时DSI_org(x,y,t,d)＝L_org,t(x,y)，当时当时当时当时当时当时当d＝d_max时DSI_org(x,y,t,d)＝R_org,t(x,y)；

同样，将L_dis、和R_dis按各自所在的视差平面的坐标位置从小到大的顺序排列，构成S_dis的四维空间图，记为{DSI_dis(x,y,t,d)}；其中，当d＝0时DSI_dis(x,y,t,d)＝L_dis,t(x,y)，当时当时当时当时当时当时当d＝d_max时DSI_dis(x,y,t,d)＝R_dis,t(x,y)；

④将{DSI_org(x,y,t,d)}划分成个互不重叠的尺寸大小为8×8×8×8的四维空间体；然后对{DSI_org(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点进行离散余弦变换，得到{DSI_org(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点的DCT系数；

同样，将{DSI_dis(x,y,t,d)}划分成个互不重叠的尺寸大小为8×8×8×8的四维空间体；然后对{DSI_dis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点进行离散余弦变换，得到{DSI_dis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的每个像素点的DCT系数；

⑤计算{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的系数距离，记为Q₁；

⑥计算{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的频率比距离，记为Q₂；

⑦计算S_dis的客观质量评价预测值，记为Q，Q＝λ×Q₁+(1-λ)×Q₂；其中，λ为加权参数。

2.根据权利要求1所述的一种降参考三维视频质量评价方法，其特征在于所述的步骤⑤的具体过程为：

⑤_1、将{DSI_org(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成10个不同的子带；然后将{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于相同子带的所有DCT系数构成一个DCT系数子带集合，将{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的所有DCT系数构成的DCT系数子带集合记为其中，1≤i≤10，表示中的第j个DCT系数，即为{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的第j个DCT系数，N_i表示{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的DCT系数的总个数；

同样，将{DSI_dis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成10个不同的子带；然后将{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于相同子带的所有DCT系数构成一个DCT系数子带集合，将{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的所有DCT系数构成的DCT系数子带集合记为其中，表示中的第j个DCT系数，即为{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的第j个DCT系数，N_i亦表示{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于第i个子带的DCT系数的总个数；

⑤_2、获取{DSI_org(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布，将中的DCT系数的直方图分布记为其中，表示中在第k个直方图节点处的DCT系数的总个数；

同样，获取{DSI_dis(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布，将中的DCT系数的直方图分布记为其中，表示中在第k个直方图节点处的DCT系数的总个数；

⑤_3、采用广义高斯分布模型对{DSI_org(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布进行拟合，拟合得到{DSI_org(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布的拟合曲线，将的拟合曲线记为将中与对应的点值记为其中，1≤k≤150，表示拟合曲线的尺度参数，表示拟合曲线的形状参数，exp()表示以自然基数e为底的指数函数，符号“||”为取绝对值符号，t为积分变量；

⑤_4、计算{DSI_org(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布与其拟合曲线之间的距离，将与之间的距离记为然后计算{DSI_org(x,y,t,d)}对应的所有DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布所对应的距离之和，记为d_org，

并计算{DSI_dis(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布与{DSI_org(x,y,t,d)}对应的每个DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布的拟合曲线之间的距离，将与之间的距离记为然后计算{DSI_dis(x,y,t,d)}对应的所有DCT系数子带集合中的DCT系数的直方图分布所对应的距离之和，记为d_dis，

⑤_5、计算{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的系数距离Q₁，Q₁＝|d_org-d_dis|。

3.根据权利要求1或2所述的一种降参考三维视频质量评价方法，其特征在于所述的步骤⑥的具体过程为：

⑥_1、将{DSI_org(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成3个不同的频带，分别为低频频带、中频频带和高频频带；

同样，将{DSI_dis(x,y,t,d)}中的每个四维空间体中的所有像素点的DCT系数分解成3个不同的频带，分别为低频频带、中频频带和高频频带；

⑥_2、计算{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数的频率比系数，记为γ_org，其中，μ_org,Mid表示{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于中频频带的所有DCT系数的均值，μ_org,High表示{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于高频频带的所有DCT系数的均值，μ_org,Low表示{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于低频频带的所有DCT系数的均值；

同样，计算{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数的频率比系数，记为γ_dis，其中，μ_dis,Mid表示{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于中频频带的所有DCT系数的均值，μ_dis,High表示{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于高频频带的所有DCT系数的均值，μ_dis,Low表示{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数中属于低频频带的所有DCT系数的均值；

⑥_3、计算{DSI_org(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数与{DSI_dis(x,y,t,d)}中的所有四维空间体中的所有像素点的DCT系数之间的频率比距离Q₂，其中，符号“||”为取绝对值符号。

4.根据权利要求3所述的一种降参考三维视频质量评价方法，其特征在于所述的步骤⑦中取λ＝0.8。