Маъруза. Видео маълумотларга ишлов бериш тизимлари. Аудио сигналларнинг турлари ва алгоритми. Аудио сигналларнинг амалий дастурлари
Видео сифатининг сонли баҳолари
Download 393.42 Kb. Pdf ko'rish
|
18-маруза
|
3.
Видео сифатининг сонли баҳолари Видео сифатининг сонли ўлчамлари шунингдек, субективлар каби, икки гуруҳга бўлиш мумкин: абсолют ва таққосланадиган. Абсолют ўлчов видео таҳлили асосида ҳар қандай видео билан таққосланадиган сонни ўзида намоён етади. Таққосланадиган ўлчам икки ёки ундан кўп видеоларнинг таққосланиши сонли натижаси ҳисобланади [3]. Таққослаш учун шунингдек ҳар бир видео учун алоҳида ҳисобланган абсолют ўлчовлардан фойдаланиш мумкин. 4. Видео тиниқлигини баҳолаш Видео тиниқлиги – бу видеонинг кўп жиҳатдан кейинги қайта ишлашга беришга лойиқлигини аниқловчи, унинг муҳим кўрсаткичларидан бири. Видео тиниқлиги – бу турли оптик зичликка (ёрқлинлик) ега видеонинг икки қўшни қисмлари орасидаги хиралик даражаси. 2 а) расмда хира видео, 2 б) расмда – тиниқ видео келтирилган. Муаллифлар [8] S видео тиниқлигини ўлчашни тушиш чегарасида видео ёрқинлиги профил қиялик бурчагини топиш йўли билан аниқлашни таклиф қилинди (2д расм). =tg (1) Бу ерда i – видеодаги четки пикселлар сони, w – бу тушиш кенглиги, G – бу а ва b билан белгиланган пикселлар ёрқинлик қийматлари орасидаги фарқ (2д расм). =tg (2) а) б) 2- расм. а) дастлабки видео; б) хира видео; в), г) а) ва б) видеолар ёрқинлик профиллари; д) қиялик бурчагини ҳисоблаш схемаси Таклиф қилинган алгоритм қуйидаги қадамларни ўз ичига олади. 1. Четлар детекторидан фойдаланиб, четки пикселларни ажратиш. 2. Ҳар бир четки пиксел учун сиклда градиент йўналишини аниқлаш. 3. Градиент йўналиши бўйлаб ҳар бир четки пиксел учун сиклда ёрқинликларнинг минимал а ва максимал б қийматлари билан енг яқин пикселларни ва улар орасидаги w масофани топиш (2д расм). 4. (2) да w, а ва б ни қўйган ҳолда S i ҳар бир четки пиксел учун тиниқлик ўлчамини ҳисоблаш. 5. Барча олинганлар ичида максимал қиймат видео тиниқлиги ўлчами ҳисобланади S: S = мах {Si}. 3- расм. R радиус ўрталаштирувчи филтр билан хиралашган видео ва уларнинг тиниқлиги сон баҳоси S Видеоларнинг тиниқлигини таклиф қилинган аниқланишини ҳисоблашга мисоллар 3-4 расмларда келтирилган. Дастлабки видеоларни тиниқлаштиришнинг 2 типидан фойдаланилган: ўрталаштириш (R радиус доираси бўйлаб) ва горизонтал йўналишда D пикселга хиралаштириш. Тажрибаларда ярим тонли видеолардан фойдаланилган. Рангли видеоларнинг тиниқлигини баҳолаш учун улар YCbCr, HSV, HSLранг соҳаларидан бирига ўзгартирилади ва S ўлчам фақат ёрқинлик компоненти учун ҳисобаланади. R = 1 S = 43,00 R = 3 S = 24,00 R = 4 S = 18,57 R = 5 S = 1437 R = 6 S = 13 83 R = 7 S = 8,45 R = 8 S = 5,36 R = 2 S = 31,00 4- расм. D пикселларга турли даражада горизонтал хиралашишга ега видеолар ва улар тиниқлигининг сонли баҳоси S Видеолар сифатини аниқлайдиган яна бир параметр контраст ҳисобланади. Контраст – бу видеонинг енг ёрқин ва енг қоронғу қисмлари ёрқинлиги бўйича (ранг тўйинганлиги) оқ-қора ёки рангли видеонинг градацион характериси. Видео мураккаб сюкет характерига ега екан, демак, бу унинг контрастлилигини аниқлашда видео алоҳида елементлар комбинациясида контрастдан чиқиш заруриятини туғдиради [9]. Бунда барча елементлар тенг аҳамиятли ҳисобланади ва уларнинг ҳар бир жуфтлиги контрасти (3) формула бўйича ҳисобланади. Таққослаш учун пикселларни турли усуллар билан танлаш мумкин. Енг оддий усули – горизонтал ва вертикал йўналишда қўшни пикселларни таққослаш. (3) Бу ерда L i , L j – видео елементларининг ёрқинлиги. Кейинчалик, контрастларни суммалаштириш қоидасини қўллаган ҳолда, видео елементларининг ҳар бир жуфтини қабул қилинишини аниқлайдиган катталиклар тўплами ҳисобланади. Локал контрастларнинг матрицаларини ўрталаштирилишини ўтказган ҳолда суммалаштирилган контрастни олишади. D = 3 S = 48,00 D = 6 S = 34,60 R = 9 S = 27,79 D = 12 S = 21,00 D = 15 S = 16 ,04 D = 18 S = 14,43 D = 24 S = 6,96 D = 21 S = 9,73 Олинган натижа видеонинг визуал сифат баҳосининг параметрларидан бири сифатида ишлатилиши мумкин. Видео сифатини баҳолашнинг яна бир методи мавжуд. Унинг мақсади қуйидагидан иборат. Тажрибавий йўл билан, субектив қабул қилиш нуқтаи назардан оптимал видео елементлар ёрқинлигининг нормал тақсимланишига ега бўлади деб ўрнатилган. Кейинги ҳисоб-китобларнинг қулай бўлиши учун нормал тақсимлаш шарти қўлланилди. Ёрқинликларнинг реал тақсимланишининг нормал тақсимланишидан четлашиш даражаси бўйича видео сифатини баҳоланиши ўтказилган. Видео сифатини сонли баҳолашдан ташқари, ушбу метод видеонинг ёрқинлик градацияси борлиги ва вазн муносабати ҳақида маълумот олиш имконини беради. Ушбу метод билан олинган видео сифати баҳолар натижаси видеонинг висуал сифат субектив баҳоси билан яхши корреляцияланади [9]. Агар (1) да G ўрнига (3) қўйилса, видео тиниқлик ва ёрқинлигининг комбинацияланган баҳоси ҳосил бўлади. Видео сифатининг абсолют сонли баҳосини аниқлаш – бу жуда мураккаб, куп меҳнат талаб килади ва ҳозиргача охиригача ечилмаган масала ҳисобланади. Амалиётда кўпинча видео сифатининг таққосланадиган сонли ўлчамидан фойдаланилади. Енг кўп қўлланиладиган икки видео сифатини таққослаш баҳолари – бу ўрта квадратик хато (ОКХ) ва сигнал-шовқиннинг пик муносабати (ССҲПМ). Бу баҳоларга асосланган методлар оқ шовқинга ега видеолар учун яхши. Лекин бу ўлчамлар видеони кодлашда (сиқишда) тузулишли хатолликларни ноаниқ акс еттиради, шунингдек сифатнинг визуал баҳоси билан ёмон корреляцияланади [10]. 5-расмда видеоларга мисол ва уларнинг ўрта квадратик хато ва сигнал/шовқиннинг пик муносабатлари қиймати келтирилган. 5- расм. шовқиннинг турли типлари бўлган “Енштейн” видеоининг сифат баҳоси. а) дастлабки видео; б) хатоликли видео: ЎКХ = 14,5, ССҲПМ = 24,9 дБ; в) хатоликли видео: ЎКХ = 15,5, ССҲПМ = 24,3 дБ. Иккала хатоликли видеолар бир-бирига яқин ўрта квадратик хатолик ва сигнал/шовқин пик муносабатининг қийматига ега. Уайлдер [11] даражали, логарифмик ва градиент ўзгартишлар, шунингдек Лаплас ўзгаришига қўлланиладиган дискрет шаклдаги абсолют ва ўрта квадратик хатоликлар хусусиятларининг чуқур тадқиқотини ўтказди. Елементлар бўйича ўзгартириш абсолют ва ўрта квадрат хатоликлар шарти билан биргаликда субектив баҳолар билан келишадиган видео сифат ўлчамини олиш имконини бермаслиги аниқланди. Видео сифатининг сонли таққослаш баҳоларидан бири сифатида тиниқлик хизмат қилиши мумкин. Таклиф қилинган алгоритмда тиниқлик Фуренинг икки ўлчамли спектрида ўлчамни ҳисоблаш йўли билан ўлчанган. Видео тиниқлигини аниқлаш алгоритми 1. Видеода тўғри бурчакли соҳани ажратиш. 2. Қизиқишнинг ажратилган соҳасини частота соҳасига ўзгартириш. 3. Олинган соҳанинг Фуре икки ўлчамли спектри ексесси ўлчамини ҳисоблаш. Ексесс тўртинчи марказий момент ва иккинчи марказий момент квадратининг нисбати сифатида аниқланади (тўртинчи даражадаги стандарт четлашиш) (4). (4) Бу ерда - иккинчи марказий момент, - тўртинчи марказий момент, - стандарт четлашиш. 4. Алгоритм якуни. 6- расм. а, д, и – РОГ соҳаларнинг дастлабки видеолари (100х100 пикселлар); б, е, к – дастлабки видеоларнинг Фуре спектрлари; в, ж, л – хира видео (ф. Гаусс R = 10, = 25); г, з, м – хира видеонинг Фуре спектри Тажрибаларда кўз камалак қобиғи видеоларидан фойдаланилган (ККҚ). Тўртбурчак соҳалар кесилган (100х100 пиксел). Дастлабки видео Фуре спектрининг ексесс ўлчами ва Гаусс филтри билан қайта ишланган видео Фуре спектрининг ексесс ўлчамлари таққосланган. ККҚ видеолар тиниқлик баҳоси натижалари 6-расмда келтирилган. Юқори соҳа частоталари тиниқ видеода хира видеоникидан кўпроқ екан, демак, тиниқ видео учун Фуре спектрининг икки ўлчамли тақсимланиши кенгроқ бўлади. Камалакнинг анча тиниқ видеоига ексесснинг катта ўлчами мос келади. Download 393.42 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|