Data-driven estimation and neurophysiological assessment of perceived visual quality

Sebastian Bosse, Thomas Wiegand, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin
2018
Wahrgenommene Qualität ist ein Schlüsselaspekt moderner Multimediakommunikationssysteme. Jedoch sind die Fragen, wie man zu verlässlichen Qualitätsurteilen kommt, wie man Qualität der menschlichen Wahrnehmung entsprechend computergestützt schätzen kann, und wie man computergestützte Modelle für Qualität in Multimediasystemen verwenden kann trotz langjähriger Forschung nicht zufriedenstellen geklärt. Die genannten Fragestellungen sind eng miteinander verknüpft, denn typischerweise werden
more » ... eise werden Multimediasysteme auf der Basis von Qualitätsbewertungen durch Menschen evaluiert, die Ergebnisse solcher Qualitätsuntersuchungen werden für den Entwurf rechnergestützter Qualitätsmodelle genutzt und diese rechnergestützten Qualitätsmodelle dienen schließlich wiederum der Optimierung von Multimediasystemen. Diese Dissertation trägt in mehrfacher Hinsicht zur aktuellen Forschung bei. Der erste Beitrag dieser Arbeit ist der Entwurf eines neuen, auf einem neuronalen Netz basierenden und Ende- zu-Ende optimierten rechnergestützten Models zur Bildqualitätsschätzung. Die Vorhersagegenauigkeit der vorgeschlagenen Methode übertrifft die anderer, dem Stand der Technik entsprechender Methoden, dies sowohl in Kenntnis als auch in Unkenntnis des Referenzbildes. Der zweite Beitrag der Arbeit ist die formale Definition von Störungsempfindlichkeit, die zur Herleitung eines rechnerisch vorteilhaften Qualitätsmodells führt. Der vorgeschlagene konzeptionelle Rahmen verknüpft die funktional-psychometrische Beschreibung von Qualitätswahrnehmung mit einer lokalen Gewichtung zur perzeptuellen Anpassung von gegebenen Qualitätsmodellen. Zur Schätzung lokaler Gewichte für die Qualitätsvorhersage wird eine auf einem neuronalen Netz basierende Methode vorgestellt und untersucht. In einem dritten Beitrag wird das Konzept der Störungssensitivität auf die Rate-Verzerrungs-Theorie der verlustbehafteten Kompression übertragen. Ein Schema zur perzeptuellen Bitallokation in blockbasierter Videokompression wird hergeleitet und [...]
doi:10.14279/depositonce-7233 fatcat:jnsewueysnbbnex3e2kp4qdan4