Сайт о сжатии >> Раздел по видео

WIN | KOI | LAT

Метрика Brightness Independent PSNR (BI-PSNR)

Проект, идеи: Дмитрий Ватолин
Реализация: Алексей Носков

Общая идея

Метрика BI-PSNR предназначена для сравнения фильмов с учетом смещения яркости в кадре.

Использование

Использование метрики необходимо в тех случаях, когда одна из сравниваемых последовательностей содержит в себе какое-либо преобразование яркости, не зависящее от положения точки в кадре. Примером таких преобразований может быть равномерное повышение яркости или контрастности на каждом отдельном кадре или всей последовательности. Такие преобразования делают невозможным использование стандратных метрик сравнения последовательностей в силу значительной разницы между сравниваемыми кадрами. Алгоритм BI-PSNR вычисляет преобразование яркости, которое максимально сближает сравниваемые кадры, и выдает на выход значение стандартных PSNR и MSE с учетом найденного преобразования.

Визуализация

Визуализация метрики состоит из двух частей:

• Попиксельные значения MSE на кадре, выделенные цветами, соответствующим используемым для визуализации стандартной MSE. То есть: (от меньшего к большему) черный-синий-зеленый-красный.
• График соответствия значений яркости на последовательностях. По горизонтали отложены значения яркости на первой последовательности, по вертикали - на второй. Зеленые точки - значения, соответствующие друг другу. Красная диагональ - равные по обеим осям значения яркости.

Пример визуализации:

Визуализация того же кадра обычным PSNR:

Графики

По результатам работы метрики также выводятся графики покадрового значения PSNR с учетом преобразования яркости. Графики полностью аналогичны графикам стандартного покадрового PSNR.

Пример графика:

Ниже приведен график стандартного PSNR на той же последовательности:

Алгоритм

Для каждого кадра заполняется таблица C[i,j] = { количество точек на кадре, имеющих яркость i на кадре первой последовательности и j на кадре второй }

Далее, для каждого значения i - значению яркости из кадра первой последовательности, находится максимально соответствующее ему значение яркости из кадра второй последовательности. Для оценки расстояния между двумя произольными значениями i и j используется следующая функция:

Как можно заметить, вышеприведенная формула есть ни что иное, как сумма квадратичных разностей на всех пикселях с исходной яркостью i на кадре первой последовательности, и пикселях, соответствующих им на кадрах второй последовательности с учетом тго, что значение яркости в каждом из них сдвинуто на j-i

Найдя значения всех значений яркости, в которые преобразуются исходные значения мы можем легко определить значение MSE на кадре с учетом найденного преобразования:

Download

• Плагин метрики для MSU VQM Tool (ZIP, 54 КБ)
• Исходники плагина под VC7 и VC8 (ZIP, 16 КБ)
• MSU Video Quality Measurement Tool
• Лизенция на исходный код и бинарные файлы (LGPL)

Другие ресурсы

Материалы по видео

Общедоступные видеофильтры Доступные фильтры для VirtualDub и AviSynth. Обычно мы разрабатываем семейства фильтров. Свяжитесь с нами для получения версий, оптимизированных под ASIC/FPGA/DSP. MSU Cartoon Restore (New!) MSU Noise Estimation MSU Frame Rate Conversion MSU Image Restoration MSU Denoising (Top!) (New!) MSU Old Cinema MSU Deblocking (Top!) MSU Smart Brightness and Contrast (Top!) MSU Smart Sharpen (Top!) MSU Noise generation MSU Noise estimation MSU Motion Estimation Information MSU Subtitles removal MSU Logo removal (Top!) MSU Deflicker (Top!) MSU Field Shift Fixer AviSynth plug-in MSU StegoVideo MSU Cartoonizer (Top!) MSU SmartDeblocking (Top!) MSU Color Enhancement MSU Old Color Restoration Частые вопросы (Прочти меня!) Статистика фильтров (New!)	Коммерческие видеофильтры Мы работаем с Intel, Samsung, Real Networks и другими компаниями над адаптацией наших фильтров для специфических видеопотоков и аппаратного обеспечения, такого как телевизоры, видеокарты и т.д. Свяжитесь с нами, если Вам нужна лицензия на такие фильтры. Automatic Objects Segmentation Semiautomatic Objects Segmentation New Frame Rate Conversion New Deinterlacer MSU-Samsung Deinterlacing Project Digital TV Signal Enhancement Old Film Recovery Tuner TV Restore Panorama Video2Photo SuperResolution SuperPrecision High quality image and video resampling Frame Rate Conversion Motion Phase filter Deshaker (video stabilization) Film Grain/Degrain filter Deblurring filter Fast/Hi-Fi Face Detection
Сравнения кодеков Объективные и субъективные сравнения качества видеокодеков и кодеков изображений. Анализ опций видеокодека x264 стандарта MPEG-4 AVC/H.264 (New!) 4-е ежегодное сравнение видеокодеков MPEG4-AVC/H.264 (Top!) Сравнение кодеков без потерь 2007 3-е ежегодное сравнение видеокодеков MPEG4-AVC/H.264 Windows Meda Photo vs JPEG-2000 Сравнение декодеров стандарта MPEG-2 на потоках с ошибками (Top!) Субъективное сравнение современных видеокодеков (Top!) Второе ежегодное сравнение видеокодеков стандарта MPEG-4 AVC/H.264 (Top!) FAQ 2-го сравнения H.264-x Первое ежегодное сравнение видеокодеков стандарта MPEG-4 AVC/H.264 FAQ 1-го сравнения H.264-x Сравнение 9 кодеров JPEG 2000 (Top!) Сравнение видеокодеков без потерь 2004 Сравнение кодеков MPEG-4 SP/ASP (Top!) Сравнение видеокодеков (старое) См. также (старые) сравнения аудиокодеков: Сравнение аудиокодеков на 32 kbps Сводное тестирование 10 кодеков по разным метрикам ("тест метрик")	Метрики качества видео Различные реализации объективных и субъективных метрик качества видео. MSU Video Quality Measure - объективные метрики для сравнения кодеков и видеофильтров. (Top!) Краткая информация по реализованным метрикам: PSNR, Delta, MSAD, MSE, SSIM, VQM, MSU Blurring, MSU Blocking MSU Brightness Flicking Metric MSU Brightness Independent PSNR MSU Drop Frame Metric MSU Noise Estimation Metric MSU VQM Metric Tool FAQ MSU Perceptual Quality Metric - несколько метрик для измерения субъективного качества видео (Top!) Краткая информация по реализованным метрикам: ITU-R BT.500-11: DSIS, DSCQS I & II, SCACJ; EBU: SAMVIQ; MSUCQE MSU PVQ Metric Tool FAQ
Проекты по видеокодекам Проекты по исследованию и разработке видеокодеков. MSU Lossless Video Codec (Top!) MSU Screen Capture Lossless Codec (Top!) MSU MPEG-2 Video Codec Улучшение кодека x264 FAQ по кодеку x264	Разное Другая информация. Crazy gallery (приколы с фильтрами :-) Лицензия на ПО Видеогруппы Около 1000 слайдов лекций курса "Методы сжатия и обработки медиаданных" (Top!) Страница курса на ВМиК МГУ "Методы сжатия данных"
Статьи по темам Фильтрация: Deinterlacing Фильтрация: Шумоподавление Фильтрация: Предобработка видеопотока Фильтрация: Постобработка видеопотока Фильтрация: Преобразование частоты кадров Фильтрация: Масштабирование видео Преобразования: Использование DCT и альтернативных преобразований Преобразования: Квантование Преобразования: Wavelet для видео Bitrate: Управление битрейтом Bitrate: Сильное сжатие (Low Bitrate) Метрики: Общие сведения и метрики для изображений Метрики: Измерение качества видео	Hardware: Аппаратное ускорение видео Hardware: Особенности работы на разных дисплеях Энтропийное сжатие и видео Компенсация движения Преобразование форматов видео Сегментация и индексирование видео Потоковая передача видео Стереоскопичеcкое и 3D видео "Объектный" подход к видео Разное

Смотрите также материалы:
- По цветовым пространствам
- По JPEG
- По JPEG-2000

Последнее обновление: 12-October-2007