船舶数字视频系统视频质量测量方法研究

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1、分类号学号M201372785学校代码10487密级硕士学位论文船舶数字视频系统视频质量测量方法研究学位申请人：鲍晓峰学科专业：计算机技术指导教师：郭红星副教授答辩日期：2015年5月27日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringVideoQualityEvaluationforDigitalVideoSystemsonShipsCandidate:BaoXiaofengMajor:Comput

2、erTechnologySupervisor:AssociateProf.GuoHongxingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：

3、日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要目前，数字视频系统已经开始在现代船舶上得到部署和

4、应用。这对于提升船舶管理的信息化程度，促进运营效率的提高具有重要意义。在数字视频系统中，视频码率越大，传输的视频信息越多，视频图像的质量越好，相应的硬件成本传输带宽要求也就越高。然而，由于船舶上传输带宽和硬件设备的限制，需要在确保视频质量的前提之下尽量减少码率。因此必须实时的对所传输的视频数据进行质量评估，来调整码流，从而满足新一代船舶数字视频系统的特殊应用需求。在对数字视频质量评估方法进行深入分析的基础上，设计并实现了船舶数字视频系统的视频质量测量方案。首先，分析船舶数字视频系统传输体制及视频质量评估指标。根据数字视频的特

5、性，对视频传输时延、图像质量、系统稳定性等3大类关键指标提出实际可行的测量方法。其次，设计船舶数字视频技术评价标准与策略，并分析数字视频质量的影响因素，对目前学术研究领域的数字视频质量测试方法进行较为系统的分析，给出适合船舶数字视频质量测试的评价标准，设计并且实现了全参考的视频质量评估系统。由于船舶上特殊硬件和传输带宽的限制，全参考的视频评估算法虽然评估结果较准确，但是开销代价太大。因此，还提出了一种无参考视频客观质量评算法。主要是利用码率与视频编码帧的峰值信噪比（PSNR）值之间存在的正相关依赖关系，根据实验数据建立经验线

6、性预测模型，实现通过码率来估计所传输视频帧的PSNR值。最后，在数字视频质量测试原型系统上，对视频质量指标进行了实际测试，结果表明所设计的视频质量性能测试方案可行、具有一定的实用性。关键词：视频质量评估，全参考，部分参考，无参考，峰值信噪比，人类视觉系统本文研究工作得到国家自然科学基金项目（编号：61173044）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（编号：2015QN066）的支持。I华中科技大学硕士学位论文AbstractAtpresent,thedigitalvideosystemhasbeguntogetdep

7、loymentandapplicationinmodernships.Thedegreeofinformationizationtoimproveshipmanagementandoperationalefficiencyisofgreatsignificance.Inthedigitalvideosystem,thevideobitrate,thegreaterthetransmissionofvideoinformation,themore,thebetterthequalityofthevideoimage,theco

8、rrespondinghardwarecosttransmissionbandwidthrequirementishigheralso.However,duetothelimitedtransmissionbandwidthandhardwareequipmentonboardships,