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专利号: 2020107785268
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于张量分解的屏幕内容视频质量分析方法,其特征在于,步骤如下:输入参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd;

对参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd进行张量分解,得到三方向参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t和三方向失真主成分切片Md,x、Md,y、Md,t;

分别提取三方向参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t的Gabor特征图Fr,x(x,y)、Fr,y(x,y)、Fr,t(x,y)和三方向失真主成分切片Md,x、Md,y、Md,t的Gabor特征图Fd,x(x,y)、Fd,y(x,y)、Fd,t(x,y);

计算三方向参考Gabor特征图Fr,x(x,y)、Fr,y(x,y)、Fr,t(x,y)和三方向失真Gabor特征图Fd,x(x,y)、Fd,y(x,y)、Fd,t(x,y)的特征相似度图Sx(x,y)、Sy(x,y)、St(x,y);

基于三方向特征相似度图Sx(x,y)、Sy(x,y)、St(x,y)获得最终失真屏幕内容视频质量分析值;

对参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd进行张量分解,得到三方向参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t和三方向失真主成分切片Md,x、Md,y、Md,t,具体如下:步骤2.1:将参考屏幕内容视频序列Vr看作一个三阶张量,对其通过张量分解转换为一个核心张量 和三个因子矩阵Ar,Br,Cr的组合,具体如下:其中,×n表示n模乘运算,n=1,2,3,三个因子矩阵Ar,Br,Cr分别表示原始视频序列Vr在x,y,t三方向的主分量,且三者彼此互为正交,而核心张量 表示如下:将失真屏幕内容视频序列Vd看作一个三阶张量,对其通过张量分解转换为一个核心张量 和三个因子矩阵Ad,Bd,Cd的组合,具体如下:其中,×n表示n模乘运算,n=1,2,3,三个因子矩阵Ad,Bd,Cd分别表示原始视频序列Vd在x,y,t三方向的主分量,且三者彼此互为正交,而核心张量 表示如下:步骤2.2:分别设定参考因子矩阵Ar和失真因子矩阵Ad为单位矩阵,得到参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd沿x轴方向切割的垂直时空切片集合,如下:分别设定参考因子矩阵Br和失真因子矩阵Bd为单位矩阵,得到参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd沿y轴方向切割的水平时空切片集合,如下:分别设定参考因子矩阵Cr和失真因子矩阵Cd为单位矩阵,得到参考屏幕内容视频序列Vr和失真屏幕内容视频序列Vd沿t轴方向切割的空间切片集合,如下:步骤2.3:提取参考屏幕内容视频序列Vr的三方向切片集合中能量最大的切片作为参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t,具体如下:提取失真屏幕内容视频序列Vd的三方向切片集合中能量最大的切片作为参考主成分切片Md,x、Md,y、Md,t,具体如下:其中w=1,2,...,W,h=1,2,...,H,l=1,2,...,L,W,H,L分别表示三方向切片集合的切片数目。

2.根据权利要求1所述的基于张量分解的屏幕内容视频质量分析方法,其特征在于,分别提取三方向参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t的Gabor特征图Fr,x(x,y)、Fr,y(x,y)、Fr,t(x,y)和三方向失真主成分切片Md,x、Md,y、Md,t的Gabor特征图Fd,x(x,y)、Fd,y(x,y)、Fd,t(x,y),具体如下:分别提取三方向参考主成分切片Mr,x、Mr,y、Mr,t的Gabor特征图Fr,x(x,y)、Fr,y(x,y)、Fr,t(x,y),如下:其中,Gi(x,y)为Gabor滤波器,如下:

x′=xcosθ+ysinθ

y′=ycosθ‑xsinθ

其中,(x,y)表示输入主成分切片中每个像素的坐标,i表示Gabor滤波器的方向索引,f和θ为正弦平面波(x′,y′)的频率幅值和方向信息,σx和σy分别是沿x轴方向和y轴方向的高斯核的标准差,此处取f=0.2,σx=2.15,σy=0.15;n为方向总数,此处一共考虑了12个方向,分别对应θ=i×π/12,i∈{0,...11}的Gabor滤波器;

分别提取三方向失真主成分切片Md,x、Md,y、Md,t的Gabor特征图Fd,x(x,y)、Fd,y(x,y)、Fd,t(x,y),如下:

3.根据权利要求1所述的基于张量分解的屏幕内容视频质量分析方法,其特征在于:计算三方向参考Gabor特征图Fr,x(x,y)、Fr,y(x,y)、Fr,t(x,y)和三方向失真Gabor特征图Fd,x(x,y)、Fd,y(x,y)、Fd,t(x,y)的特征相似度图Sx(x,y)、Sy(x,y)、St(x,y),具体如下:其中,c是一个用于保证数值稳定性的常数,c=1000。

4.根据权利要求1所述的基于张量分解的屏幕内容视频质量分析方法,其特征在于:基于三方向特征相似度图Sx(x,y)、Sy(x,y)、St(x,y)获得最终失真屏幕内容视频质量分析值,具体如下:通过池化x方向特征相似度图Sx(x,y)得到x方向失真屏幕内容视频质量分数:ωx(x,y)=max{Fr,x(x,y),Fd,x(x,y)}

通过池化y方向特征相似度图Sy(x,y)得到y方向失真屏幕内容视频质量分数:ωy(x,y)=max{Fr,y(x,y),Fd,y(x,y)}

通过池化t方向特征相似度图Sx(x,y)得到t方向失真屏幕内容视频质量分数:ωt(x,y)=max{Fr,t(x,y),Fd,t(x,y)}

将各方向失真屏幕内容质量分数结合得到最终失真屏幕内容视频质量分析值:Score=scorex·scorey·scoret。