Spatial resolution as an aspect of video quality
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2011
Department
Major/Subject
Viestintätekniikka
Mcode
T-75
Degree programme
Language
en
Pages
viii + 105 s. + liitt. 9
Series
Abstract
In this thesis, the dependence of the role of spatial resolution in overall video quality on the video's spatial and temporal information was studied. Also, the dependence of the effect of spatial resolution enhancement by super-resolution processing on these measures and on the number of high-resolution reference frames used was investigated. Lastly, the performance of state-of-the-art objective video quality metrics on super-resolution videos was evaluated. In the theoretical part of the thesis, video quality was covered from the standpoint of perception, video characterization, and quality attributes and metrics. Subjective video quality assessment by psychometric methods was also discussed. The steps of optical flow -based super-resolution processing were also covered. In the experimental part, four test videos with varying spatial and temporal information were chosen. Six test samples at various spatial resolutions were constructed and their perceived quality assessed using pairwise comparison. A super resolution algorithm was implemented and used on the test videos with three different reference frame intervals. The algorithm's performance was evaluated with a subjective quality assessment and with the V-SSIM and MOVIE metrics. The role of spatial resolution in overall quality and the effect of super-resolution processing were found to depend on the difference between the video's spatial and temporal information. A trend between the performance of the super-resolution algorithm and the number of reference frames was shown. The MOVIE metric was found to accurately estimate the perceived quality of super-resolution videos.Tässä diplomityössä tutkittiin videon spatiaalisen resoluution laatumerkityksen riippuvuutta videon spatiaalisesta ja temporaalisesta informaatiosta. Myös spatiaalista resoluutiota ehostavan super-resoluutioprosessin suorituskyvyn riippuvuutta näista mitoista ja korkearesoluutioisten referenssikuvien määrästä tutkittiin. Lisäksi arvioitiin johtavien objektiivisten videonlaatumittojen suorituskykyä super-resoluutiovideoiden laadun arvioinnissa. Työn teoriaosuudessa käsiteltiin videon laatua havainnoinnin, videon luokittelun sekä laatuattribuuttien että -mittojen kannalta. Lisäksi käsiteltiin subjektiivisen videon laadun arviointia psykometristen menetelmien avulla. Myös optisen vuon laskentaan perustuvan super-resoluutioprosessin vaiheet käytiin läpi. Kokeellisessa osuudessa valittiin neljä testivideota niiden spatiaalisen ja temporaalisen informaation perusteella. Näistä muodostettiin kuusi eriresoluutioista näytevideota joiden havaittua laatua arvioitiin parivertailumenetelmällä. Lisäksi toteutettiin super-resoluutioalgoritmi ja käytettiin sitä testivideoihin kolmella eri referenssikuvien välimatkalla. Algoritmin suorituskykyä arvioitiin sekä subjektiivisella laatuarvioinnilla että V-SSIM-ja MOVIE-laatumittojen avulla. Sekä Spatiaalisen resoluution laatumerkityksen että super-resoluutioprosessin suorituskyvyn todettiin riippuvan videon spatiaalisen ja temporaalisen informaation erotuksesta. Lisäksi osoitettiin trendi super-resoluutioalgoritmin suorituskyvyn ja referenssikuvien määrän välillä. MOVIE-laatumitan todettiin arvioivan tarkasti super-resoluutiovideoiden havaittua laatua.Description
Supervisor
Oittinen, PirkkoThesis advisor
Nuutinen, MikkoKeywords
video, video, video quality, videon laatu, resolution, resoluutio, super-resolution, super-resoluutio, optical flow, optinen vuo
