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近年来,随着计算机的普及和网络技术的发展,人们生活中需要存储、传输和处理的视频信息数量越来越多,许多针对信息压缩、信息传输的数字视频压缩技术也随之应运而生。目前国际上比较主流的视频编码技术有MPEG2、MPEG4和H.264,我国拥有自主知识产权的AVS(音视频编解码标准)也逐渐成熟并走向市场。
AVS视频标准采用了与H.264类似的技术框架,包括DcT变换、系数量化、熵编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等。虽说二者的技术框架在总体上是类似的,但在具体的技术实现上存在差别,这就造成二者在编解码上的性能存在差异。本论文分别从主观和客观两个方面对两个标准进行比较,其中客观实验是采用PSNR(峰值信号比)法计算编码前后的视频图像质量的损伤度,而主观实验是采用DSCQs(双刺激连续质量分级法)对编码前后的视频图像进行评分。实验证明在PSNR客观方法上,H.264的编码性能优于AVS标准,但是这并不能代表人眼的主观感受,主观方法的结论表明两个标准各自有其特点,对于不同特点的视频序列,二者的性能各有优劣。在主客观方法的实验基础上,本文深入比较两个标准的主要技术特点,并对每个技术特点造成的图像质量差异进行了研究。
目前,在数字视频质量的客观测试仍然没有公认的标准,本论文从视频图像的特性出发,考虑三个参量对视频压缩前后图像质量的影响:亮度表现度、空间细节度和时间细节度,并在其中引入人眼视觉系统(HVS),建立了一个新型的评价数字视频图像质量的客观模型:TSOAM(Three stimulus QualityAssement Method)。从客观和主观实验上对这个模型进行分析,实验证明三个参量能分别反映视频图象的某个压缩特性,最后采用SPSS统计分析软件对三个分量进行线性回归分析,得到回归关系式:TSQAM=2.9-5.2<*>空间细节度-5.8<*>时间细节度+1.8<*>亮度表现度。验证结果表明相比于现在流行的PSNR法,它同主观实验的相关性达到了0.8以上,而PSNR法只有0.6左右,所以TSOAM模型更能符合人眼的主观感受,对视频压缩技术具有更好的指导作用。