[发明专利]基于脑电信号和时空失真的视频质量评价方法

权利要求书

1.一种基于脑电信号和时空失真的视频质量评价方法，其特征在于，采集被试人在观看时空失真视频时产生的脑电信号和主观评价，将脑电信号的分类准确率与主观评价的检测率映射成一一对应的曲线；该方法的具体步骤包括如下：

(1)生成模拟水面波动视频：

(1a)选取一幅带有水波波纹的自然图像，将其嵌入纯白色方格相间的棋盘格中，作为模拟水面波动视频的第一帧图像，该第一帧图像的大小为830像素×480像素；

(1b)利用像素值更新公式，根据模拟水面波动视频的当前帧图像中每个像素点的像素值计算该像素点在下一帧图像中的像素值，生成下一帧图像，将依次生成的n帧图像合成一个时长至少为5秒，帧率为30帧/秒的模拟水面波动视频，n≥150；

(2)生成时空失真视频：

(2a)利用5个表示不同失真程度的失真参数，分别对模拟水面波动视频中第帧至第帧和第帧至第帧的图像进行失真处理，得到10个时空失真视频；

(2b)为每个时空失真视频设置与其唯一对应的标签，每个标签包含用于表示每个时空失真视频失真参数和失真帧数的符号；

(3)采集连续脑电信号和主观评价：

(3a)选取至少10位被试者，将每个时空失真视频对每位被试者重复播放m次，m≥40；利用脑电信号采集器，采集每位被试者在观看每个时空失真视频的过程中产生连续的脑电信号；

(3b)被试者每观看一个时空失真视频后，记录该被试者是否观察到失真的主观评价；

(4)利用检测率公式，计算每个时空失真视频所有播放次数的主观评价的检测率；

(5)对脑电信号进行分段：

(5a)对每个时空失真视频的脑电信号进行基线校正；

(5b)使用巴特沃兹三阶滤波器，对每个基线校正后的脑电信号进行滤波；

(5c)以每个时空失真视频开始播放后5秒的时长为间隔，对每个滤波后的脑电信号进行分段，得到分段后的脑电信号；

(6)对分段后的脑电信号进行分类：

(6a)将每段脑电信号转化为由64个通道、每个通道有1000个采样点组成的矩阵，通过降维处理将矩阵转换成由64个通道、每个通道有10个采样点组成的特征矩阵；

(6b)将所有的特征矩阵输入到支持向量机分类器中，训练支持向量机分类器的模型，利用训练好的支持向量机分类器的模型，对所有的分段后脑电信号进行分类；

(7)利用准确率公式，计算每个时空失真视频对应的所有脑电信号的分类准确率；

(8)评价时空失真视频质量：

(8a)将每个时空失真视频的检测率与分类准确率映射成一一对应的曲线；

(8b)在曲线上找到每个时空失真视频对应的点，得到表示每个时空失真视频质量分值的检测率值和准确率值。

2.根据权利要求1所述的基于脑电信号和时空失真的视频质量评价方法，其特征在于，步骤(2a)中所述的失真处理是指，利用VideoWriter函数，对指定帧图像进行图像压缩，分别设置10、26、30、40、100共五个失真参数，将指定帧图像中用于显示每个像素点的比特数降为每个像素点原比特数的10％、26％、30％、40％、100％，依此，利用5个失真参数对第帧至第帧的图像进行失真处理，再用五个失真参数对第帧至第帧的图像进行失真处理。

3.根据权利要求1所述的基于脑电信号和时空失真的视频质量评价方法，其特征在于，步骤(4)中所述的检测率公式如下：

其中，N_{有明显失真}表示每个时空失真视频所有播放次数记录的有明显失真的时空失真视频的总数，N_{无明显失真}表示每个时空失真视频所有播放次数记录的无明显失真的时空失真视频的总数。

4.根据权利要求1所述的基于脑电信号和时空失真的视频质量评价方法，其特征在于，步骤(7)中所述的准确率公式如下：

其中，N_正确表示每个时空失真视频对应的所有脑电信号被正确分类的总数，N_错误表示每个时空失真视频对应的所有脑电信号被错误分类的总数。