论文部分内容阅读
人类对信息化技术发展的要求推动了数字图像和数字视频应用系统的发展,衡量系统重建图像质量的优劣是评价这些应用系统性能的重要指标。在数字图像质量评价方法中,直接用人眼来进行观测评估的主观评价方法过于繁琐、耗时和昂贵,因此很多学者和研究机构都致力于图像质量客观评价方法的研究。根据评价过程中是否需要原始图像信息可以把图像质量客观评价方法分为:全参考(FR)方法,部分参考(RR)方法和无参考(NR)方法。其中部分参考方法和无参考方法在图像质量评价过程中仅需部分原始图像信息或者完全无需原始图像信息。在很多场合,如无线/有线传输网络中,往往无法获得发送端的原始图像信息,所以研究部分参考或无参考的图像质量评价方法是很有意义的。本文研究的基于数字水印技术的图像质量评价模型(WIQM)正是一种无参考的图像质量评价模型或者说是一种非传统意义上的部分参考图像质量评价模型,它通过评价嵌入图像中的水印信号质量的变化来反映图像质量的变化。本文的研究内容和成果主要包括:
第一,回顾总结了现有的图像质量评价方法。首先介绍了主观评价方法的基本知识和常用方案。然后将客观评价方法分为三类来介绍,对于其中的每一类都给出了方法的一般思路以及相应典型模型的介绍和分析。
第二,介绍了数字水印技术的相关知识,以及将该技术应用于图像质量评价的基本思想,并就应用于图像质量评价模型的数字水印算法所需满足的不可见性和盲检测性等要求展开讨论和分析。
第三,提出了两种具体的基于数字水印算法的图像质量评价方案,分别是基于改进的Piva全局DCT域水印算法的评价方案GLB_D_WIQM 和基于改进的分块DCT域水印算法的评价方案BLK_D_WIQM。前者采用水印检测中的响应值即统计量 作为水印评价指标;后者利用提取出来水印的正确率和错误率设计了两个水印评价指标:即水印正确率指标(单一评价指标)与基于水印正确率和错误率的综合指标(联合评价指标)。用这些水印评价指标来间接地来评估图像的质量状况。
最后,在JPEG和白噪声图片库上进行的实验表明,BLK_D_WIQM方案的评价性能要优于GLB_D_WIQM方案;相比目前最常用的全参考图像质量评价方法——均方误差MSE,BLK_D_WIQM方案给出的预测结果与主观质量评分结果MOS具有更好的相关性。