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JP4611938B2 - Subjective quality estimation formula deriving method, subjective quality estimation formula deriving apparatus and processing program therefor - Google Patents
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Description

本発明は、画像符号化/復号の技術に関し、特に、画像に対してのユーザの主観品質を推定する式を導出し、符号化パラメータや復号パラメータの決定に利用可能にする技術に関する。 The present invention relates to an image encoding / decoding technique, in particular, derive an expression for estimating the subjective quality of the user of the image relates to a technology that is available to determine the encoding parameters and the decoding parameters.

映像メディアを用いた通信サービスの品質を高めていくためには、画像に対してのユーザの主観品質を推定する技術を構築していく必要がある。   In order to improve the quality of communication services using video media, it is necessary to construct a technique for estimating the subjective quality of a user for an image.

このようなことを背景にして、従来技術では、ビットレートと画像特徴量とを用いて「主観値の平均(MOS:Mean Opinion Score)」を推定する方法が検討されている(例えば、非特許文献1,2参照)。   Against this background, in the prior art, a method for estimating the “Mean Opinion Score (MOS)” using the bit rate and the image feature amount has been studied (for example, non-patent) References 1 and 2).

この非特許文献1,2には、多くの主観評価実験による平均オピニオン評点(MOS)を少数のパラメータを含む関数で近似して、原画像から得られる特徴量を用いて関数のパラメータを推定し、この推定した関数に対して指定されたビットレートを与えて、その最大点を求めることによって最適フレームレートを得るようにするという発明が記載されている。   In Non-Patent Documents 1 and 2, the average opinion score (MOS) obtained by many subjective evaluation experiments is approximated by a function including a small number of parameters, and the parameters of the function are estimated using the feature values obtained from the original image. The invention describes that an optimum frame rate is obtained by giving a specified bit rate to the estimated function and obtaining its maximum point.

また、他の従来技術として、下記の特許文献1には、端末間の双方向通信サービスに際する品質劣化の要因として、映像ビットレート、フレームレート、映像無効パケット率、音声無効パケット率、遅延時間を監視して、これらの品質劣化の要因に基づいて、ユーザが受ける品質に対する心理要因として美的感の因子得点S1と躍動感の因子得点S2とを推定して、この推定した因子得点S1,S2に基づいて総合的な品質の評価値MOSを算出するという発明が記載されており、この発明では、この実現にあたって、主観評価実験に基づいて、これらの因子得点S1,S2を求める算出式を導出するようにしている。
稲積, 吉田, 酒井, 堀田, 「ビットレート制限下における動画像通信のための最適フレームレート推定」, 信学論(B), vol.J85-B, no.7, pp.1130-1142, Jul.2002 宮田, 吉田, 「SNRに基づく動画像の主観画質推定」, 信学論(A), vol.J88-A, no.11, pp.1292-1296, Nov.2005 特開2006−74333号公報
As another conventional technique, the following Patent Document 1 describes video bit rate, frame rate, video invalid packet rate, audio invalid packet rate, delay as factors of quality degradation in the bidirectional communication service between terminals. The time is monitored, and based on these quality deterioration factors, an aesthetic factor score S1 and a dynamic factor score S2 are estimated as psychological factors for the quality received by the user, and the estimated factor scores S1, The invention of calculating an overall quality evaluation value MOS based on S2 is described. In this invention, a calculation formula for obtaining these factor scores S1 and S2 is obtained based on a subjective evaluation experiment. I try to derive.
Inazumi, Yoshida, Sakai, Hotta, "Optimal Frame Rate Estimation for Video Communication under Bitrate Restriction", IEICE Theory (B), vol.J85-B, no.7, pp.1130-1142, Jul .2002 Miyata, Yoshida, "Subjective image quality estimation based on SNR", IEICE theory (A), vol.J88-A, no.11, pp.1292-1296, Nov.2005 JP 2006-74333 A

しかしながら、従来技術では、各ユーザの好みの違いに応じた画像の主観品質を推定することができないという問題があった。   However, the conventional technique has a problem in that it cannot estimate the subjective quality of the image according to the difference in preference of each user.

前述した非特許文献1でも、その最終頁の「むすび」の欄で、今後の課題として、各ユーザごとの好みに応じて係数を調節するシステムを構築することが必要であると記載しているように、従来技術では、各ユーザの好みの違いに応じた画像の主観品質を推定することができないのである。   In the above-mentioned Non-Patent Document 1, it is described in the “Musubi” column on the last page that it is necessary to construct a system for adjusting the coefficient according to the preference of each user as a future problem. As described above, the conventional technology cannot estimate the subjective quality of the image according to the difference in the preference of each user.

画像品質の良し悪しを判断するのは各ユーザであり、画像通信サービスを利用する実際のユーザは、必ずしも平均的なユーザとは限らないことから、「主観値の平均(MOS)」の推定では主観品質の推定が十分に当たらないのである。   It is each user who determines whether the image quality is good or bad, and the actual user who uses the image communication service is not necessarily an average user. Therefore, in the estimation of “average subjective value (MOS)” Subjective quality is not estimated enough.

例えば、TV電話などの利用でみるならば、送受信される画像は人物画像が大部分となり、画像内容の違いによる主観値の差より、むしろユーザの違いによる主観値の差の方が大きい。つまり、ユーザの違いを考慮した主観値の推定が必要となる。   For example, in the case of use of a TV phone or the like, a person image is mostly transmitted and received, and a subjective value difference due to a user difference is larger than a subjective value difference due to a difference in image content. That is, it is necessary to estimate the subjective value in consideration of user differences.

しかしながら、従来技術に従っていると、各ユーザの好みの違いに応じた画像の主観品質を推定することができないのである。   However, according to the prior art, it is impossible to estimate the subjective quality of the image according to the difference in preference of each user.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、画像に対してのユーザの主観品質を推定するときに、各ユーザの好みの違いに応じた主観品質を推定できるようにする新たな画像主観品質推定技術の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when estimating the subjective quality of a user for an image, a new image that enables estimation of the subjective quality according to the difference in preference of each user The purpose is to provide subjective quality estimation technology.

この目的を達成するために、本発明は、画像に対してのユーザの主観品質を推定し、またそれを符号化/復号パラメータの決定に利用することを実現するために、(1)複数の原画像を処理対象として、符号化及び/又は復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成する生成手段と、(2)生成手段の生成した復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、それらの復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力して記憶手段に保持する実行手段と、(3)復号画像に対しての主観品質値(記憶手段から読み出す)に基づいて、それらの復号画像の中からユーザの主観品質の推定に用いる複数の基準画像を選択する選択手段と、(4)選択手段の選択した基準画像に対しての主観品質値(記憶手段から読み出す)をクラスタ分析することにより、被験者を複数のグループに分類する分類手段と、(5)基準画像に対しての主観品質値を目的変数とし、被験者に提示した復号画像の生成の際に用いた符号化及び/又は復号のパラメータと、分類手段の分類したグループの識別子とを説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式(ユーザの主観品質評価特性を示すもの)を導出する導出手段と、(6)被験者以外のユーザが分類手段の分類したグループのいずれに属するのかを判断する判断手段を備え、さらに、(7)判断手段の判断したグループの識別子と、システムで使用されているパラメータと、導出手段の導出した関係式とに基づいて、そのグループに属すると判断したユーザの示す主観品質値を算出する算出手段、又は(8)判断手段の判断したグループの識別子と、そのグループに属すると判断したユーザの要求する主観品質値と、導出手段の導出した関係式とに基づいて、そのユーザの要求する主観品質値を実現するパラメータを決定する決定手段を備えるように構成する。 To this end, the onset Ming, to realize that to estimate the subjective quality of the user of the image, also use it to determine the encoding / decoding parameters, (1) a plurality Generating means for generating a decoded image by encoding and decoding the original image to be processed by changing the encoding and / or decoding parameters, and (2) the decoded image generated by the generating means Execution means for inputting the subjective quality value of the subject to the decoded image and holding it in the storage means by inputting the subjective quality value shown to the subject and (3) decoding Selection means for selecting a plurality of reference images used for estimating the subjective quality of the user from among the decoded images based on the subjective quality value (read from the storage means) for the image; Selected reference image By subjective quality value (from the storage means) for cluster analysis for the classifying means for classifying the subject into a plurality of groups, (5) the subjective quality value of the reference image and the target variable, the subject Subjective quality values are obtained by performing linear or nonlinear multiple regression analysis using the encoding and / or decoding parameters used when generating the presented decoded images and the identifiers of the groups classified by the classification means as explanatory variables. Derivation means for deriving a relational expression (indicating the subjective quality evaluation characteristics of the user) between the parameter and the identifier of the group and the group, and (6) which of the groups classified by the classification means a user other than the subject belongs to comprising a determining means for determining further (7) the identifier of the determined group of the determination means, and the parameter used in the system, the derived relationship deriving means Based on the bets, calculating means for calculating the subjective quality value indicated by the user it is determined to belong to the group, or (8) the identifier of the determined group of the determination means, subjective requested by the user is determined to belong to the group and quality values, based on the derived relationship equation derivation means, configured with a decision means to determine the parameters for implementing the subjective quality value required of the user.

この構成を採るときに、選択手段については備えないようにする構成を採ることがあり、この場合には、分類手段は、復号画像に対しての主観品質値に基づいて、被験者を複数のグループに分類するように処理し、導出手段は、復号画像に対しての主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式を導出するように処理することになる。   When adopting this configuration, there may be a configuration in which the selection unit is not provided. In this case, the classification unit is configured to classify subjects into a plurality of groups based on the subjective quality value for the decoded image. The derivation means performs processing so as to derive a relational expression between the subjective quality value for the decoded image and the parameter and group identifier.

以上の各処理手段はコンピュータプログラムでも実現できるものであり、このコンピュータプログラムは、適当なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供されたり、ネットワークを介して提供され、本発明を実施する際にインストールされてCPUなどの制御手段上で動作することにより本発明を実現することになる。   Each of the above processing means can also be realized by a computer program. This computer program is provided by being recorded on an appropriate computer-readable recording medium or provided via a network, and is used when implementing the present invention. The present invention is realized by being installed and operating on a control means such as a CPU.

このように構成される本発明では、複数の原画像を処理対象として、符号化のパラメータや復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成して、それらの復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、それらの復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力する。 In thus configured present onset bright, for processing a plurality of original images, the original image of the encoding parameters and by changing the parameters of the decoding processing target to generate a decoded image by encoding decoding Then, by presenting the decoded images to the subject and inputting the subjective quality value indicated thereto, the subject's subjective quality value for the decoded images is input.

例えば、MPEG4のFGSのような階層符号化方式を用いる場合には、画像品質を大きく変えることができることから、ベース量子化パラメータ値を変えて処理対象の原画像を符号化し、プレーン数を変えて復号することで復号画像を生成して、それらの復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、それらの復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力するのである。   For example, when using a hierarchical coding method such as MPEG4 FGS, the image quality can be changed greatly. Therefore, the base quantization parameter value is changed, the original image to be processed is encoded, and the number of planes is changed. Generate decoded images by decoding, present the decoded images to the subject, and input the subjective quality values shown for them, and input the subject's subjective quality values for those decoded images To do.

続いて、入力した復号画像に対しての主観品質値に基づいて、それらの復号画像の中からユーザの主観品質の推定に用いる複数の基準画像を選択する。   Subsequently, based on the subjective quality value for the input decoded image, a plurality of reference images used for estimating the subjective quality of the user are selected from the decoded images.

このとき、復号画像毎に主観品質値のばらつきの大きさ(標準偏差など)を求めて、それに基づいて、復号画像の中から被験者の主観品質の評価が割れているものを選択することで基準画像を選択することがある。   At this time, the degree of variation of the subjective quality value (standard deviation, etc.) is obtained for each decoded image, and based on this, the subject whose subjective quality evaluation is broken is selected from the decoded images. You may select an image.

また、各原画像についての復号画像の中から同一の数の復号画像を選択することで基準画像を選択することがあり、さらに、この選択にあたって、復号画像毎に主観品質値のばらつきの大きさ(標準偏差など)を求めて、それに基づいて、被験者の主観品質の評価が割れているものを選択することで基準画像を選択することがある。   Further, the reference image may be selected by selecting the same number of decoded images from among the decoded images for each original image. Further, in this selection, the magnitude of the variation in subjective quality value for each decoded image may be selected. A reference image may be selected by obtaining (standard deviation or the like) and selecting a subject whose subjective quality evaluation is broken.

続いて、選択した基準画像に対しての主観品質値に基づいて、被験者を複数のグループに分類する。   Subsequently, the subjects are classified into a plurality of groups based on the subjective quality value for the selected reference image.

例えば、選択した基準画像に対しての主観品質値をクラスタ分析することで、被験者を複数のグループに分類するのである。   For example, the subject is classified into a plurality of groups by performing a cluster analysis on the subjective quality value for the selected reference image.

続いて、基準画像に対しての主観品質値と、基準画像の生成に用いた符号化及び/又は復号のパラメータと、分類したグループの識別子とに基づいて、主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式を導出する。   Subsequently, based on the subjective quality value for the reference image, the encoding and / or decoding parameters used to generate the reference image, and the classified group identifier, the subjective quality value, the parameter, and the group identifier Is derived.

例えば、主観品質値を目的変数とし、パラメータ及びグループの識別子を説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式を導出するのである。   For example, a linear or nonlinear multiple regression analysis with the subjective quality value as the objective variable and the parameter and group identifier as the explanatory variable is performed to derive a relational expression between the subjective quality value and the parameter and group identifier. It is.

このとき、グループの識別子として、N個のグループを1又は0で表現される(N−1)個のダミー変数で表したものを用いることがある。   At this time, as the group identifier, N groups represented by (N−1) dummy variables expressed by 1 or 0 may be used.

このようにして、本発明では、符号化や復号のパラメータを変えて複数の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成して、それらの復号画像に対しての被験者の主観品質値を取得すると、それらの主観品質値に基づいて、それらの復号画像の中から複数の基準画像を選択して、それらの基準画像に対しての主観品質値に基づいて、被験者を複数のグループに分類して、主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式を導出するのである。 In this manner, in this onset bright, by changing the parameters of the encoding or decoding a plurality of original images and generates a decoded image by encoding decoding, subjective quality of the subject with respect to those of the decoded image Once the values are obtained, a plurality of reference images are selected from the decoded images based on the subjective quality values, and the subjects are grouped into a plurality of groups based on the subjective quality values for the reference images. In other words, a relational expression between the subjective quality value and the parameter and group identifier is derived.

このようにして関係式を導出した後に、被験者以外のユーザの示す主観品質値の推定要求があると、そのユーザがどのグループに属するのかを判断する。   After deriving the relational expression in this way, when there is a request for estimation of the subjective quality value indicated by a user other than the subject, it is determined to which group the user belongs.

例えば、ユーザに対して、各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指すグループを特定することで、ユーザがどのグループに属するのかを判断したり、この判断方法では客観性に欠けることがあるので、それを避けるために、ユーザから基準画像に対しての主観品質値を得て、そのユーザの示した主観品質値と、各グループ毎に求められるそのグループに属する被験者の示した基準画像に対しての主観品質値の重心との間の距離を求めて、それに基づいてユーザがどのグループに属するのかを判断する。   For example, the list of subjective quality levels indicated by each group is presented to the user, and the group indicated by the subjective quality level selected from the list is identified to determine which group the user belongs to. In order to avoid this problem, the subjective quality value for the reference image is obtained from the user, and the subjective quality value indicated by the user is determined for each group. The distance from the center of gravity of the subjective quality value with respect to the reference image indicated by the subject belonging to the group to be obtained is obtained, and based on the distance, the group to which the user belongs is determined.

続いて、ユーザの属するグループの識別子と、システムで使用されている符号化や復号のパラメータと、先の処理で求めた関係式とに基づいて、ユーザの示す主観品質値を算出する。   Subsequently, the subjective quality value indicated by the user is calculated based on the identifier of the group to which the user belongs, the encoding and decoding parameters used in the system, and the relational expression obtained in the previous processing.

また、このようにして関係式を導出した後に、被験者以外のユーザの要求する主観品質値を実現するパラメータの決定要求があると、そのユーザがどのグループに属するのかを判断する。   In addition, after deriving the relational expression in this way, if there is a request for determining a parameter that realizes the subjective quality value requested by a user other than the subject, it is determined to which group the user belongs.

例えば、ユーザに対して、各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指すグループを特定することで、ユーザがどのグループに属するのかを判断したり、この判断方法では客観性に欠けることがあるので、それを避けるために、ユーザから基準画像に対しての主観品質値を得て、そのユーザの示した主観品質値と、各グループ毎に求められるそのグループに属する被験者の示した基準画像に対しての主観品質値の重心との間の距離を求めて、それに基づいてユーザがどのグループに属するのかを判断する。   For example, the list of subjective quality levels indicated by each group is presented to the user, and the group indicated by the subjective quality level selected from the list is identified to determine which group the user belongs to. In order to avoid this problem, the subjective quality value for the reference image is obtained from the user, and the subjective quality value indicated by the user is determined for each group. The distance from the center of gravity of the subjective quality value with respect to the reference image indicated by the subject belonging to the group to be obtained is obtained, and based on the distance, the group to which the user belongs is determined.

続いて、ユーザの属するグループの識別子と、ユーザの要求する主観品質値と、先の処理で求めた関係式とに基づいて、ユーザの要求する主観品質値を実現するパラメータを決定する。   Subsequently, a parameter for realizing the subjective quality value requested by the user is determined based on the identifier of the group to which the user belongs, the subjective quality value requested by the user, and the relational expression obtained in the previous processing.

このようにして、本発明では、被験者の示した基準画像に対しての主観品質値に基づいて、主観品質値とパラメータ及びグループの識別子との間の関係式を導出した後に、被験者以外のユーザの示す主観品質値の推定要求があると、そのユーザがどのグループに属するのかを判断して、そのグループの識別子とシステムで使用されている符号化や復号のパラメータとをその関係式に代入することで、ユーザの示す主観品質値を算出するのである。 In this manner, in this onset bright, after on the basis of the subjective quality value of the reference image shown in the subject to derive the relationship between the identifier of the subjective quality values and parameters and group, other than the subject If there is a request to estimate the subjective quality value indicated by the user, it is determined which group the user belongs to, and the relationship between the group identifier and the encoding and decoding parameters used in the system By substituting, the subjective quality value indicated by the user is calculated.

そして、被験者以外のユーザの要求する主観品質値を実現するパラメータの決定要求があると、そのユーザがどのグループに属するのかを判断して、そのグループの識別子とユーザの要求する主観品質値とをその関係式に代入することで、ユーザの要求する主観品質値を実現するパラメータを決定するのである。   Then, when there is a request for determining a parameter that realizes the subjective quality value requested by the user other than the subject, the group to which the user belongs is determined, and the identifier of the group and the subjective quality value requested by the user are determined. By substituting into the relational expression, a parameter for realizing the subjective quality value requested by the user is determined.

例えば、画像符号化方式としてMPEG4のFGSのような階層符号化方式を用いる場合には、その関係式に従って、画像通信サービスの最低主観品質からベース量子化パラメータ値を決定したり、ユーザの属するグループ属性により復号対象のFGSプレーン数を決定することで、ユーザの要求する主観品質を実現する符号化パラメータや復号パラメータを決定するのである。   For example, when a hierarchical encoding method such as MPEG4 FGS is used as the image encoding method, the base quantization parameter value is determined from the lowest subjective quality of the image communication service according to the relational expression, or the group to which the user belongs By determining the number of FGS planes to be decoded based on the attribute, the encoding parameters and decoding parameters that realize the subjective quality requested by the user are determined.

この構成に従って、本発明によれば、画像に対してのユーザの主観品質を推定するときに、各ユーザの好みの違いに応じた主観品質を推定することができるようになるとともに、ユーザの要求する主観品質を実現する符号化パラメータや復号パラメータを決定することができるようになる。
In accordance with this arrangement, according to this onset bright, when estimating the subjective quality of the user of the image, along with it it is possible to estimate the subjective quality according to a difference in taste of each user, the user It becomes possible to determine an encoding parameter and a decoding parameter that realize the required subjective quality.

ここで、多数の復号画像の中から基準画像を選択するようにしているのは、被験者以外のユーザがどのグループに属するのかを判断する場合に、そのユーザに対して、少ない数の基準画像を提示して主観品質値を入力させるようにすればよいからである。また、基準画像の選択にあたって、復号画像の中から被験者の主観品質の評価が割れているものを選択するようにしているのは、ユーザの好みを精度よく分類できるようにするためである。   Here, the reference image is selected from a large number of decoded images because when a user other than the subject belongs to which group, a small number of reference images are selected for the user. This is because the subjective quality value may be input by presenting it. In addition, the selection of the reference image is performed so that the subject whose subjective quality evaluation is broken is selected from the decoded images so that the user's preferences can be classified with high accuracy.

本発明によれば、画像通信サービスで用いられる画像を主観評価してもらうことで、各ユーザの違いを考慮した画像の主観品質を推定することができるようになる。   According to the present invention, subjective evaluation of an image used in an image communication service enables estimation of subjective quality of an image taking into account differences among users.

このとき、画像通信サービスを代表する基準画像を主観評価してもらうようにすることで、ユーザの負担を軽くすることを実現しつつ、各ユーザの違いを考慮した画像の主観品質を推定することができるようになる。   At this time, the subjective image of the image communication service is subject to subjective evaluation, thereby reducing the burden on the user and estimating the subjective quality of the image considering the difference of each user Will be able to.

そして、本発明によれば、ユーザの要求する主観品質を実現する画像の符号化パラメータや復号パラメータを決定することができるようになる。   And according to this invention, the encoding parameter and decoding parameter of the image which implement | achieve the subjective quality which a user requests | requires can be determined.

以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments.

以下では、MPEG4のFGS符号化・復号器を具体例にしてデータ及び図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。ここで、MPEG4のFGS符号化・復号器については、下記の文献で紹介されている。また、以下では、全ユーザの主観品質値の平均を示すMOSとの違いを明らかにするために、各ユーザにおける画像に対しての主観品質値をユーザ主観品質値と表現する。   In the following, an embodiment of the present invention will be described with reference to data and drawings, taking an MPEG4 FGS encoder / decoder as a specific example. The MPEG4 FGS encoder / decoder is introduced in the following document. In the following, in order to clarify the difference from the MOS indicating the average of the subjective quality values of all users, the subjective quality value for the image for each user is expressed as a user subjective quality value.

文献:W. Li, "Overview of Fine Granularity Scalability in MPEG-4 Video Stand ard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol.11, no.3, pp.301- 317, Mar.2001.
図1に、画像に対してのユーザの主観品質の推定に用いられる主観品質推定式を導出する処理を行う本発明の主観品質推定式導出装置1の装置構成の一例を図示する。
Literature: W. Li, "Overview of Fine Granularity Scalability in MPEG-4 Video Standard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., Vol.11, no.3, pp.301-317, Mar.2001.
FIG. 1 illustrates an example of a device configuration of a subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention that performs a process of deriving a subjective quality estimation formula used for estimating a user's subjective quality for an image.

この図に示すように、本発明の主観品質推定式導出装置1は、オペレータとの間のインタフェースとなる入出力装置2を備えるとともに、原画像データベース10と、復号画像生成部11と、パラメータ変更情報記憶部12と、復号画像データベース13と、主観品質評価実験実行部14と、評価実験結果データベース15と、主観品質推定式導出部16と、基準画像ID記憶部17と、クラスタ重心記憶部18と、主観品質推定式記憶部19と、パラメータ決定部20と、ユーザ主観品質値算出部21とを備える。   As shown in this figure, the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention includes an input / output device 2 serving as an interface with an operator, an original image database 10, a decoded image generating unit 11, a parameter change Information storage unit 12, decoded image database 13, subjective quality evaluation experiment execution unit 14, evaluation experiment result database 15, subjective quality estimation formula derivation unit 16, reference image ID storage unit 17, and cluster centroid storage unit 18 A subjective quality estimation formula storage unit 19, a parameter determination unit 20, and a user subjective quality value calculation unit 21.

ここで、図中に示す3-i(i=1〜n)は被験者の操作する端末装置で、4-i(i=1〜m)は被験者以外のユーザの操作する端末装置であり、ネットワークなどを介して本発明の主観品質推定式導出装置1に接続されることになる。   Here, 3-i (i = 1 to n) shown in the figure is a terminal device operated by the subject, and 4-i (i = 1 to m) is a terminal device operated by a user other than the subject, and the network The subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention is connected via the above.

この原画像データベース10は、処理対象となる複数の原画像を格納する。この実施形態例では、A、B、Cという3枚の原画像を格納していることを想定している。   The original image database 10 stores a plurality of original images to be processed. In this embodiment, it is assumed that three original images A, B, and C are stored.

復号画像生成部11は、MPEG4のFGSの画像符号化方式で規定されるベース量子化パラメータ値とFGSプレーン数とを変えて、原画像データベース10に格納される原画像を符号化し復号することで復号画像を生成して、復号画像データベース13に格納する。   The decoded image generation unit 11 changes the base quantization parameter value and the number of FGS planes defined by the MPEG4 FGS image encoding method, and encodes and decodes the original image stored in the original image database 10. A decoded image is generated and stored in the decoded image database 13.

ここで、FGSプレーン数とは、動画像の各フレームにおけるFGSレイヤ符号化対象のDCT係数を2進数で表現したときの最上位プレーンから数えた復号対象のプレーン数である。例えば、1というFGSプレーン数は動画像の各フレームの最上位プレーンのみを復号することを意味する。また、FGSプレーン数が4と設定された場合に、該当の復号対象フレームにおいて復号対象プレーンが3プレーンまでしか存在しない場合には3プレーンまでが復号対象となる。   Here, the number of FGS planes is the number of planes to be decoded counted from the most significant plane when the DCT coefficients to be FGS layer encoding in each frame of the moving image are expressed in binary numbers. For example, an FGS plane number of 1 means that only the most significant plane of each frame of a moving image is decoded. In addition, when the number of FGS planes is set to 4, if there are only three decoding target planes in the corresponding decoding target frame, up to three planes become decoding targets.

パラメータ変更情報記憶部12は、復号画像生成部11で変更することになるベース量子化パラメータ値及びFGSプレーン数がどのような値であるのかということについて記憶する。復号画像生成部11は、このパラメータ変更情報記憶部12の記憶する値に従って、ベース量子化パラメータ値とFGSプレーン数とを変えて、原画像データベース10に格納される原画像を符号化し復号することで復号画像を生成することになる。   The parameter change information storage unit 12 stores the values of the base quantization parameter value and the number of FGS planes to be changed by the decoded image generation unit 11. The decoded image generation unit 11 changes the base quantization parameter value and the number of FGS planes according to the value stored in the parameter change information storage unit 12 to encode and decode the original image stored in the original image database 10. Thus, a decoded image is generated.

主観品質評価実験実行部14は、復号画像データベース13に格納される復号画像を被験者に提示し、それに対して示されるユーザ主観品質値を入力することで、それらの復号画像に対しての被験者のユーザ主観品質値を入力して、評価実験結果データベース15に格納する。   The subjective quality evaluation experiment execution unit 14 presents the decoded images stored in the decoded image database 13 to the subject, and inputs the user subjective quality value indicated for the decoded images. The user subjective quality value is input and stored in the evaluation experiment result database 15.

主観品質推定式導出部16は、評価実験結果データベース15に格納されるユーザ主観品質値に基づいて、主観品質評価実験実行部14の実験対象となった復号画像の中から複数の基準画像を選択して、そのID情報を基準画像ID記憶部17に記憶してから、それらの基準画像に対してのユーザ主観品質値に基づいて、被験者を複数のクラスタに分類し、各クラスタ毎にユーザ主観品質値の重心を求めて、その重心情報をクラスタ重心記憶部18に格納するとともに、ユーザ主観品質値と復号画像生成部11の変更した符号化・復号パラメータと分類したクラスタの識別子との間の関係式として定義される主観品質推定式(ユーザの主観品質評価特性を示すもの)を導出して、その主観品質推定式の情報を主観品質推定式記憶部19に格納する。   The subjective quality estimation formula deriving unit 16 selects a plurality of reference images from among the decoded images that are subject of the subjective quality evaluation experiment execution unit 14 based on the user subjective quality values stored in the evaluation experiment result database 15. Then, after storing the ID information in the reference image ID storage unit 17, the subjects are classified into a plurality of clusters based on the user subjective quality values for the reference images, and the user subjectivity is determined for each cluster. The centroid of the quality value is obtained, and the centroid information is stored in the cluster centroid storage unit 18, and between the user subjective quality value, the changed encoding / decoding parameter of the decoded image generation unit 11 and the identifier of the classified cluster. A subjective quality estimation formula (indicating the subjective quality evaluation characteristic of the user) defined as a relational expression is derived, and information on the subjective quality estimation formula is stored in the subjective quality estimation formula storage unit 19 That.

パラメータ決定部20は、被験者以外のユーザの要求するユーザ主観品質値を実現するパラメータの決定要求があると、そのユーザから基準画像に対してのユーザ主観品質値を得て、そのユーザの示したユーザ主観品質値とクラスタの重心情報とに基づいて、そのユーザがどのクラスタに属するのかを特定して、その特定したクラスタの識別子とユーザの要求するユーザ主観品質値と主観品質推定式とに基づいて、そのユーザの要求するユーザ主観品質値を実現する符号化・復号パラメータを決定する。   When there is a parameter determination request for realizing a user subjective quality value requested by a user other than the subject, the parameter determination unit 20 obtains the user subjective quality value for the reference image from the user, and indicates the user Based on the user subjective quality value and the center of gravity information of the cluster, the cluster to which the user belongs is specified, and based on the identifier of the specified cluster, the user subjective quality value requested by the user, and the subjective quality estimation formula Thus, the encoding / decoding parameters for realizing the user subjective quality value requested by the user are determined.

ユーザ主観品質値算出部21は、被験者以外のユーザの示すユーザ主観品質値の推定要求があると、そのユーザから基準画像に対してのユーザ主観品質値を得て、そのユーザの示したユーザ主観品質値とクラスタの重心情報とに基づいて、そのユーザがどのクラスタに属するのかを特定して、その特定したクラスタの識別子とシステムで使用されている符号化・復号パラメータと主観品質推定式とに基づいて、そのユーザの示すユーザ主観品質値を算出する。   When there is a user subjective quality value estimation request indicated by a user other than the subject, the user subjective quality value calculation unit 21 obtains the user subjective quality value for the reference image from the user, and the user subjectivity indicated by the user Based on the quality value and the centroid information of the cluster, the cluster to which the user belongs is specified, and the identifier of the specified cluster, the encoding / decoding parameters used in the system, and the subjective quality estimation formula are used. Based on this, the user subjective quality value indicated by the user is calculated.

図2に、復号画像生成部11の実行する処理フローの一例を図示し、図3に、主観品質評価実験実行部14の実行する処理フローの一例を図示し、図4に、主観品質推定式導出部16の実行する処理フローの一例を図示し、図5に、パラメータ決定部20の実行する処理フローの一例を図示する。   FIG. 2 illustrates an example of a processing flow executed by the decoded image generation unit 11, FIG. 3 illustrates an example of a processing flow executed by the subjective quality evaluation experiment execution unit 14, and FIG. 4 illustrates a subjective quality estimation formula. An example of a processing flow executed by the derivation unit 16 is illustrated, and FIG. 5 illustrates an example of a processing flow executed by the parameter determination unit 20.

次に、これらの処理フローに従って、このように構成される本発明の主観品質推定式導出装置1の実行する処理について説明する。先ず最初に、図2の処理フローに従って、復号画像生成部11の実行する処理について説明する。   Next, processing executed by the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention configured as described above will be described according to these processing flows. First, processing executed by the decoded image generation unit 11 will be described according to the processing flow of FIG.

復号画像生成部11は、復号画像の生成要求に応答して起動されると、図2の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS10で、原画像データベース10に格納されている原画像の中から、未処理の原画像を1つ選択して読み込む。   When the decoded image generation unit 11 is activated in response to the generation request of the decoded image, first, as shown in the processing flow of FIG. 2, first, in step S10, the original image stored in the original image database 10 is stored. One unprocessed original image is selected and read.

続いて、ステップS11で、パラメータ変更情報記憶部12の記憶情報に従って定義されている符号化・復号パラメータ値(ベース量子化パラメータ値,FGSプレーン数)の中から未処理のものを1つ選択することで、使用する符号化・復号パラメータ値を設定する。   Subsequently, in step S11, one unprocessed parameter is selected from the encoding / decoding parameter values (base quantization parameter value, number of FGS planes) defined according to the storage information of the parameter change information storage unit 12. Thus, the encoding / decoding parameter value to be used is set.

続いて、ステップS12で、選択した原画像を設定した符号化・復号パラメータ値に従って符号化し復号することで復号画像を生成して、復号画像データベース13に格納し、続くステップS13で、全ての符号化・復号パラメータ値を設定したのか否かを判断する。   Subsequently, in step S12, a decoded image is generated by encoding and decoding the selected original image according to the set encoding / decoding parameter value, and is stored in the decoded image database 13. In step S13, all the codes are encoded. It is determined whether or not the normalization / decoding parameter value is set.

このステップS13の判断処理に従って、全ての符号化・復号パラメータ値を設定していないことを判断するときには、ステップS11の処理に戻り、一方、全ての符号化・復号パラメータ値を設定したことを判断するときには、ステップS14に進んで、全ての原画像を選択したのか否かを判断する。   When it is determined that all the encoding / decoding parameter values are not set according to the determination process in step S13, the process returns to step S11, and on the other hand, it is determined that all the encoding / decoding parameter values are set. If so, the process proceeds to step S14 to determine whether or not all original images have been selected.

そして、このステップS14の判断処理に従って、全ての原画像を選択していないことを判断するときには、ステップS10の処理に戻り、一方、全ての原画像を選択したことを判断するときには、処理を終了する。   Then, according to the determination process of step S14, when it is determined that all original images have not been selected, the process returns to step S10. On the other hand, when it is determined that all original images have been selected, the process ends. To do.

このようにして、復号画像生成部11の処理に従って、復号画像データベース13には、図6に示すように、原画像Aについてベース量子化パラメータ値とFGSプレーン数とを変えることで生成された複数の復号画像と、原画像Bについてベース量子化パラメータ値とFGSプレーン数とを変えることで生成された複数の復号画像と、原画像Cについてベース量子化パラメータ値とFGSプレーン数とを変えることで生成された複数の復号画像とが格納されることになる。   In this way, according to the process of the decoded image generating unit 11, the decoded image database 13 includes a plurality of images generated by changing the base quantization parameter value and the number of FGS planes for the original image A as shown in FIG. A plurality of decoded images generated by changing the base quantization parameter value and the number of FGS planes for the original image B, and changing the base quantization parameter value and the number of FGS planes for the original image C. A plurality of generated decoded images are stored.

次に、図3の処理フローに従って、主観品質評価実験実行部14の実行する処理について説明する。   Next, processing executed by the subjective quality evaluation experiment execution unit 14 will be described according to the processing flow of FIG.

主観品質評価実験実行部14は、主観品質評価実験の実行要求に応答して起動されると、図3の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS20で、予め選ばれている被験者の中から、主観品質評価実験を行っていない被験者を一人選択する。   When the subjective quality evaluation experiment execution unit 14 is activated in response to the execution request of the subjective quality evaluation experiment, first, as shown in the processing flow of FIG. One subject is selected from subjects who have not conducted subjective quality assessment experiments.

続いて、ステップS21で、復号画像データベース13に格納されている復号画像の中から、未処理の復号画像を1つ選択して読み込む。続いて、ステップS22で、選択した復号画像を端末装置3-iを介して選択した被験者に提示して、その復号画像に対してのユーザ主観品質値を取得する。例えば5段階評価の値で示されるユーザ主観品質値を取得するのである。   Subsequently, in step S21, one unprocessed decoded image is selected from the decoded images stored in the decoded image database 13 and read. Subsequently, in step S22, the selected decoded image is presented to the selected subject via the terminal device 3-i, and the user subjective quality value for the decoded image is acquired. For example, the user subjective quality value indicated by the value of the five-level evaluation is acquired.

続いて、ステップS23で、取得したユーザ主観品質値を評価実験結果データベース15に格納し、続くステップS24で、全ての復号画像を選択したのか否かを判断する。   Subsequently, in step S23, the acquired user subjective quality value is stored in the evaluation experiment result database 15, and in the subsequent step S24, it is determined whether or not all decoded images have been selected.

このステップS24の判断処理に従って、全ての復号画像を選択していないことを判断するときには、ステップS21の処理に戻り、一方、全ての復号画像を選択したことを判断するときには、ステップS25に進んで、全ての被験者を選択したのか否かを判断する。   When it is determined that all the decoded images are not selected according to the determination process in step S24, the process returns to step S21. On the other hand, when it is determined that all the decoded images are selected, the process proceeds to step S25. It is determined whether or not all subjects have been selected.

そして、このステップS25の判断処理に従って、全ての被験者を選択していないことを判断するときには、ステップS20の処理に戻り、一方、全ての被験者を選択したことを判断するときには、処理を終了する。   Then, when it is determined that all the subjects have not been selected according to the determination processing of step S25, the processing returns to step S20, and when it is determined that all the subjects have been selected, the processing is terminated.

このようにして、主観品質評価実験実行部14の処理に従って、評価実験結果データベース15には、図7に示すように、各被験者が各復号画像に対してどのようなユーザ主観品質値を示したのかという情報が格納されることになる。   In this way, according to the process of the subjective quality evaluation experiment execution unit 14, the evaluation experiment result database 15 indicates what user subjective quality value each subject has for each decoded image as shown in FIG. Is stored.

次に、図4の処理フローに従って、主観品質推定式導出部16の実行する処理について説明する。   Next, processing executed by the subjective quality estimation formula deriving unit 16 will be described according to the processing flow of FIG.

主観品質推定式導出部16は、主観品質推定式の導出要求に応答して起動されると、図4の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS30で、未処理の復号画像を1つ選択して、評価実験結果データベース15から、その選択した復号画像に対しての各被験者のユーザ主観品質値を読み込む。   When the subjective quality estimation formula deriving unit 16 is activated in response to the subjective quality estimation formula deriving request, first, as shown in the processing flow of FIG. The user subjective quality value of each subject with respect to the selected decoded image is read from the evaluation experiment result database 15.

続いて、ステップS31で、読み込んだユーザ主観品質値の標準偏差を算出し、続くステップS32で、全ての復号画像を選択したのか否かを判断して、全ての復号画像を選択していないことを判断するときには、ステップS30の処理に戻る。   Subsequently, in step S31, the standard deviation of the read user subjective quality value is calculated. In subsequent step S32, it is determined whether or not all the decoded images are selected, and all the decoded images are not selected. Is determined, the process returns to step S30.

このようにして、ステップS30〜ステップS32の処理を繰り返していくことで、図8に示すように、各復号画像について標準偏差を算出することになる。   In this way, by repeating the processing of step S30 to step S32, as shown in FIG. 8, the standard deviation is calculated for each decoded image.

続いて、ステップS33で、各原画像毎に、標準偏差の大きさの順番に従って所定の個数の復号画像を選択することで基準画像を設定して、その設定した基準画像のID情報を基準画像ID記憶部17に格納する。   Subsequently, in step S33, for each original image, a reference image is set by selecting a predetermined number of decoded images according to the order of the standard deviation, and the ID information of the set reference image is used as the reference image. Store in the ID storage unit 17.

例えば、各原画像毎に1個の復号画像を選択する場合には、図8に示す標準偏差に従って、image1という原画像Aについての復号画像と、image2という原画像Bについての復号画像と、image3という原画像Cについての復号画像とを基準画像として設定して、そのID情報を基準画像ID記憶部17に格納するのである。   For example, when one decoded image is selected for each original image, according to the standard deviation shown in FIG. 8, the decoded image for the original image A named image1, the decoded image for the original image B named image2, and the image3 The decoded image of the original image C is set as a reference image, and the ID information is stored in the reference image ID storage unit 17.

ここで、標準偏差の大きな復号画像を選択して基準画像とするのは、それらの復号画像に対してユーザの主観品質評価が分かれているからであり、これから、そのような復号画像を基準画像として選択すると、ユーザの主観品質評価特性を明瞭な形で導出することができるようになるからである。また、各原画像についての復号画像の中から基準画像を選択するのは、原画像毎にユーザの主観品質評価特性が異なるものとなることを考慮するからである。   Here, the reason why a decoded image having a large standard deviation is selected as a reference image is that the user's subjective quality evaluation is divided with respect to those decoded images. This is because the user's subjective quality evaluation characteristic can be derived in a clear form. In addition, the reason why the reference image is selected from the decoded images for each original image is that the user's subjective quality evaluation characteristics are different for each original image.

続いて、ステップS34で、評価実験結果データベース15から、各被験者の基準画像に対してのユーザ主観品質値を読み込む。   Subsequently, in step S34, the user subjective quality value for the reference image of each subject is read from the evaluation experiment result database 15.

例えば、image1、image2と、image3という復号画像を基準画像として設定した場合には、図9に示すように、評価実験結果データベース15から、これらの基準画像に対してのユーザ主観品質値を読み込むのである。   For example, when the decoded images of image1, image2, and image3 are set as reference images, user subjective quality values for these reference images are read from the evaluation experiment result database 15 as shown in FIG. is there.

続いて、ステップS35で、読み込んだユーザ主観品質値を使ってクラスタ分析を行うことで、被験者を所定の個数のクラスタに分類する。   Subsequently, in step S35, the subject is classified into a predetermined number of clusters by performing cluster analysis using the read user subjective quality value.

被験者のユーザ主観品質値を使うと、被験者と被験者との間のユークリッド距離を定義できる。これから、複数の個体がある場合に、個体間のユークリッド距離に基づいてそれらの個体をクラスタに分類するクラスタ分析の手法を用いることができるので、このステップS35では、読み込んだユーザ主観品質値を使ってクラスタ分析を行うことで、被験者を所定の個数のクラスタに分類するのである。   Using the subject's user subjective quality value, the Euclidean distance between the subject and the subject can be defined. From now on, when there are a plurality of individuals, it is possible to use a cluster analysis method for classifying those individuals into clusters based on the Euclidean distance between the individuals. In this step S35, the read user subjective quality value is used. By performing cluster analysis, subjects are classified into a predetermined number of clusters.

このステップS35の処理に従って、図10に示すように、被験者を例えば3個のクラスタに分類することができる。   According to the processing of step S35, the subject can be classified into, for example, three clusters as shown in FIG.

続いて、ステップS36で、N個のクラスタに対して、1又は0で表現される(N−1)個のダミー変数を割り当てて、分類した各クラスタの番号をこのダミー変数に変換する。   Subsequently, in step S36, (N-1) dummy variables expressed by 1 or 0 are assigned to N clusters, and the numbers of the classified clusters are converted into the dummy variables.

例えば、図11に示すように、クラスタ番号の1に対して、(C1=0,C2=0)というダミー変数を割り当て、クラスタ番号の2に対して、(C1=0,C2=1)というダミー変数を割り当て、クラスタ番号の3に対して、(C1=1,C2=0)というダミー変数を割り当て、分類した各クラスタの番号をこのダミー変数に変換するのである。   For example, as shown in FIG. 11, a dummy variable (C1 = 0, C2 = 0) is assigned to cluster number 1 and (C1 = 0, C2 = 1) is assigned to cluster number 2. A dummy variable is assigned, a dummy variable (C1 = 1, C2 = 0) is assigned to the cluster number 3, and the number of each classified cluster is converted to this dummy variable.

続いて、ステップS37で、各クラスタ毎に、基準画像に対しての主観品質値の重心を算出して、その算出した重心情報をクラスタ重心記憶部18に格納する。   Subsequently, in step S37, the center of gravity of the subjective quality value with respect to the reference image is calculated for each cluster, and the calculated center of gravity information is stored in the cluster center of gravity storage unit 18.

例えば、図12に示すように、クラスタ番号1のクラスタについては、image1という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image2という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image3という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値とを算出することで(2.666667,2,2.666667)という重心を算出し、クラスタ番号2のクラスタについては、image1という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image2という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image3という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値とを算出することで(3.7,2.8,3.5)という重心を算出し、クラスタ番号3のクラスタについては、image1という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image2という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値と、image3という基準画像に対してのユーザ主観品質値の平均値とを算出することで(4.5,4,4.375)という重心を算出して、その算出した重心情報をクラスタ重心記憶部18に格納するのである。   For example, as shown in FIG. 12, for the cluster with cluster number 1, an average value of user subjective quality values for the reference image image1 and an average value of user subjective quality values for the reference image image2 The center of gravity (2.666667, 2,2.666667) is calculated by calculating the average value of the user subjective quality values for the reference image image3, and the cluster of cluster number 2 is compared to the reference image image1. By calculating the average value of the user subjective quality values, the average value of the user subjective quality values for the reference image image2, and the average value of the user subjective quality values for the reference image image3 (3.7). , 2.8, 3.5), and for the cluster with cluster number 3, the average value of the user subjective quality value for the reference image image1 and the user subjective quality value for the reference image image2 By calculating the average value and the average value of the user subjective quality values with respect to the reference image image3, a centroid of (4.5, 4, 4.375) is calculated, and the calculated centroid information is used as the cluster centroid storage unit 18. It is stored in.

ここで、図12に示すように、この重心の大きさから、クラスタ番号1のクラスタに属する被験者は画像品質に対して厳しいとか、クラスタ番号2のクラスタに属する被験者は画像品質に対して普通であるとか、クラスタ番号3のクラスタに属する被験者は画像品質に対して甘いというような画像品質に対してのレベルを特定することができる。   Here, as shown in FIG. 12, from the size of the center of gravity, subjects belonging to the cluster with cluster number 1 are strict with respect to image quality, or subjects belonging to the cluster with cluster number 2 are normal with respect to image quality. In other words, subjects belonging to the cluster of cluster number 3 can specify a level for image quality that is unsatisfactory for image quality.

続いて、ステップS38で、ステップS36で得たダミー変数と復号画像作成時の符号化・復号パラメータ(ベース量子化パラメータ値,FGSプレーン数)とを説明変数とし、基準画像に対してのユーザ主観品質値を目的変数とした線形または非線形の多重回帰分析を行うことで主観品質推定式を導出して、その主観品質推定式の情報を主観品質推定式記憶部19に格納して、処理を終了する。   Subsequently, in step S38, the dummy variable obtained in step S36 and the encoding / decoding parameters (base quantization parameter value, number of FGS planes) at the time of creation of the decoded image are used as explanatory variables, and the user subjectivity with respect to the reference image is determined. A subjective quality estimation formula is derived by performing linear or non-linear multiple regression analysis using the quality value as an objective variable, the subjective quality estimation formula information is stored in the subjective quality estimation formula storage unit 19, and the processing ends. To do.

このステップS38の処理に従って、GPをユーザ主観品質値、QPをベース量子化パラメータ値、FPを復号対象のFGSプレーン数、C1,C2をダミー変数と表すならば、例えば、
GP=3.5−0.1×QP+0.5×FP+0.5×C1+0.2×C2
というような主観品質推定式を導出することになる。
According to the processing of step S38, if GP is a user subjective quality value, QP is a base quantization parameter value, FP is the number of FGS planes to be decoded, and C1 and C2 are dummy variables, for example,
GP = 3.5−0.1 × QP + 0.5 × FP + 0.5 × C1 + 0.2 × C2
That is, the subjective quality estimation formula is derived.

主観品質推定式導出部16は、このようにして導出した主観品質推定式をそのまま主観品質推定式記憶部19に格納することもあるが、最低画像品質BGPを定義して、
GP=BGP+FGP ・・・式(1)
BGP=3.5−0.1×QP ・・・式(2)
FGP=0.5×FP+0.5×C1+0.2×C2 ・・・式(3)
というように変形して主観品質推定式記憶部19に格納することもある。
The subjective quality estimation formula deriving unit 16 may store the subjective quality estimation formula derived in this way in the subjective quality estimation formula storage unit 19 as it is, but by defining the minimum image quality BGP,
GP = BGP + FGP Formula (1)
BGP = 3.5−0.1 × QP (2)
FGP = 0.5 × FP + 0.5 × C1 + 0.2 × C2 Formula (3)
It may be modified as described above and stored in the subjective quality estimation formula storage unit 19.

このようなクラスタ分類を行う場合、従来技術では、クラスタ毎に主観品質推定式などのような式を導出するようにしている。例えば、クラスタが3つある場合には3つの主観品質推定式などのような式を導出するようにしている。   In the case of performing such cluster classification, in the prior art, an expression such as a subjective quality estimation expression is derived for each cluster. For example, when there are three clusters, expressions such as three subjective quality estimation expressions are derived.

しかしながら、このような方法を用いていると、ユーザの主観品質評価を推定する場合に、ユーザを統一的に取り扱えないことになる。   However, when such a method is used, the user cannot be handled uniformly when estimating the subjective quality evaluation of the user.

そこで、主観品質推定式導出部16は、クラスタをダミー変数化することで、各クラスタに属するユーザを統一的に扱える主観品質推定式を多重回帰分析により導出するようにしている。   Therefore, the subjective quality estimation formula deriving unit 16 derives a subjective quality estimation formula that can handle users belonging to each cluster in a unified manner by multiple regression analysis by making the clusters dummy variables.

この構成に従って、本発明によれば、例えば、クラスタが3つある場合に、これまでのクラスタ分類の技術からすると主観品質推定式が3つ必要となるのに、それを1つにすることができるようになるのである。   In accordance with this configuration, according to the present invention, for example, when there are three clusters, three subjective quality estimation formulas are required according to the conventional cluster classification technique. It will be possible.

また、クラスタ分類を行う場合、一般的に、分類指標をどうするかが問題である。性別、年齢などのユーザ属性を用いたクラスタ分類では、必ずしも、各ユーザの画像品質の評価傾向を反映していないという問題がある。   Further, when performing cluster classification, it is generally a problem how to use classification indices. Cluster classification using user attributes such as gender and age does not necessarily reflect the evaluation tendency of the image quality of each user.

そこで、主観品質推定式導出部16は、ユーザの画像品質評価傾向を反映した主観品質推定式を導出するために、標準偏差の大きな復号画像を基準画像として選択することで、より画像品質評価に影響のある基準画像を用いたクラスタ分類を行うようにしている。   Therefore, the subjective quality estimation formula deriving unit 16 selects a decoded image having a large standard deviation as a reference image in order to derive a subjective quality estimation formula reflecting the image quality evaluation tendency of the user, thereby further improving the image quality evaluation. Cluster classification is performed using an affected reference image.

この構成に従って、本発明によれば、ユーザの評価傾向に応じた主観品質推定式を導出することができるようになるのである。   According to this configuration, according to the present invention, it is possible to derive a subjective quality estimation formula corresponding to the user's evaluation tendency.

次に、図5の処理フローに従って、パラメータ決定部20の実行する処理について説明する。   Next, processing executed by the parameter determination unit 20 will be described according to the processing flow of FIG.

パラメータ決定部20は、被験者以外のユーザの操作する端末4-iを介して、ユーザの要求するユーザ主観品質値を実現するパラメータの決定要求があると、図5の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS40で、基準画像ID記憶部17を参照することで基準画像がどれであるのかを取得し、復号画像データベース13からそれらの基準画像を読み込んで、それらの基準画像を端末装置4-iを介してユーザに提示して、その基準画像に対してのユーザ主観品質値を取得する。主観品質評価実験実行部14の取得した例えば5段階評価の値で示されるユーザ主観品質値を取得するのである。   When there is a parameter determination request for realizing the user subjective quality value requested by the user via the terminal 4-i operated by a user other than the subject, the parameter determination unit 20 as shown in the processing flow of FIG. First, in step S40, the reference image ID storage unit 17 is referred to obtain which is the reference image, the reference image is read from the decoded image database 13, and the reference image is stored in the terminal device. The user subjective quality value for the reference image is obtained by presenting to the user via 4-i. For example, a user subjective quality value indicated by, for example, a five-level evaluation value acquired by the subjective quality evaluation experiment execution unit 14 is acquired.

続いて、ステップS41で、取得したユーザ主観品質値とクラスタ重心記憶部18に記憶される各クラスタの重心との間のユークリッド距離を算出して、そのユークリッド距離が最小となるクラスタを特定することで、ユーザの属するクラスタを特定する。   Subsequently, in step S41, the Euclidean distance between the acquired user subjective quality value and the centroid of each cluster stored in the cluster centroid storage unit 18 is calculated, and the cluster having the minimum Euclidean distance is specified. The cluster to which the user belongs is specified.

続いて、ステップS42で、特定したクラスタの番号をダミー変数に変換する。前述したように、クラスタ番号が1である場合には、(C1=0,C2=0)というダミー変数に変換し、クラスタ番号が2である場合には、(C1=0,C2=1)というダミー変数に変換し、クラスタ番号が3である場合には、(C1=1,C2=0)というダミー変数に変換するのである。   Subsequently, in step S42, the identified cluster number is converted into a dummy variable. As described above, when the cluster number is 1, it is converted into a dummy variable (C1 = 0, C2 = 0), and when the cluster number is 2, (C1 = 0, C2 = 1). If the cluster number is 3, it is converted to a dummy variable (C1 = 1, C2 = 0).

続いて、ステップS43で、ユーザの要求するユーザ主観品質値を取得する。端末4-iを介して、ユーザの要求するユーザ主観品質値を取得するのである。   Subsequently, in step S43, the user subjective quality value requested by the user is acquired. The user subjective quality value requested by the user is acquired via the terminal 4-i.

続いて、ステップS44で、主観品質推定式記憶部19から主観品質推定式を得て、その主観品質推定式に対して、変換したダミー変数と取得したユーザの要求するユーザ主観品質値とを代入することで、ユーザの要求するユーザ主観品質値を実現する符号化・復号パラメータを決定して、処理を終了する。   Subsequently, in step S44, the subjective quality estimation formula is obtained from the subjective quality estimation formula storage unit 19, and the converted dummy variable and the acquired user subjective quality value requested by the user are substituted for the subjective quality estimation formula. As a result, the encoding / decoding parameter that realizes the user subjective quality value requested by the user is determined, and the process ends.

例えば、
GP=BGP+FGP ・・・式(1)
BGP=3.5−0.1×QP ・・・式(2)
FGP=0.5×FP+0.5×C1+0.2×C2 ・・・式(3)
という主観品質推定式が決定されている場合に、最低画像品質をBGP=3とした場合には、式(2)に従ってQP=5を得る。この場合に、画像品質評価に対して「厳しい」クラスタ(C1=0,C2=0)に属するユーザがGP=4を要求した場合には、式(1)に従ってFP=2を決定する。すなわち、画像品質評価に対して「厳しい」クラスタに属するユーザの要求するユーザ主観品質値を実現するために、FGSプレーン数として2を決定するのである。
For example,
GP = BGP + FGP Formula (1)
BGP = 3.5−0.1 × QP (2)
FGP = 0.5 × FP + 0.5 × C1 + 0.2 × C2 Formula (3)
If the minimum image quality is set to BGP = 3 when the subjective quality estimation formula is determined, QP = 5 is obtained according to formula (2). In this case, if a user belonging to a cluster that is “strict” for image quality evaluation (C1 = 0, C2 = 0) requests GP = 4, FP = 2 is determined according to equation (1). That is, 2 is determined as the number of FGS planes in order to realize the user subjective quality value requested by the user belonging to the “strict” cluster for the image quality evaluation.

また、画像品質評価に対して「甘い」クラスタ(C1=1,C2=0)に属するユーザがGP=4を要求した場合には、式(1)に従ってFP=1を決定する。すなわち、画像品質評価に対して「甘い」クラスタに属するユーザの要求するユーザ主観品質値を実現するために、FGSプレーン数として1を決定するのである。   When a user belonging to a “sweet” cluster (C1 = 1, C2 = 0) for image quality evaluation requests GP = 4, FP = 1 is determined according to equation (1). That is, 1 is determined as the number of FGS planes in order to realize the user subjective quality value requested by the user belonging to the “sweet” cluster for the image quality evaluation.

このことから分かるように、本発明の主観品質推定式導出装置1によれば、サービス提供可能な最低画像品質と各ユーザが要求するユーザ主観品質値とを指定するだけで、ベース量子化パラメータQPとユーザの違いを考慮したFGSプレーン数FPとを決定することができるようになる。   As can be seen from the above, according to the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention, the base quantization parameter QP can be determined only by specifying the minimum image quality that can be provided and the user subjective quality value required by each user. And the number of FGS planes FP in consideration of the difference between users can be determined.

図13に、以上に説明した本発明の主観品質推定式導出装置1の実行する処理についての処理フローを図示する。   FIG. 13 shows a processing flow of processing executed by the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention described above.

すなわち、本発明の主観品質推定式導出装置1は、図13の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS50で、符号化・復号パラメータを変更しながら原画像を符号化し復号することで、主観品質評価実験に用いる復号画像を生成する。   That is, as shown in the processing flow of FIG. 13, the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention first encodes and decodes an original image while changing encoding / decoding parameters in step S50. Then, a decoded image used for the subjective quality evaluation experiment is generated.

続いて、ステップS51で、被験者に対して、生成した復号画像を用いて主観品質評価実験を行い、復号画像に対してのユーザ主観品質値を取得する。   Subsequently, in step S51, a subjective quality evaluation experiment is performed on the subject using the generated decoded image, and a user subjective quality value for the decoded image is acquired.

続いて、ステップS52で、各復号画像毎にユーザ主観品質値の標準偏差を算出し、それに基づいて、各原画像毎に標準偏差の大きさの順番に従って所定個数の復号画像を選択することで基準画像を設定する。   Subsequently, in step S52, the standard deviation of the user subjective quality value is calculated for each decoded image, and based on the standard deviation, a predetermined number of decoded images are selected according to the order of the standard deviation for each original image. Set the reference image.

続いて、ステップS53で、各被験者の示した基準画像に対してのユーザ主観品質値に基づいてクラスタ分析を行うことで、被験者を複数のクラスタに分類する。   Subsequently, in step S53, the subject is classified into a plurality of clusters by performing cluster analysis based on the user subjective quality value with respect to the reference image indicated by each subject.

続いて、ステップS54で、各クラスタ毎に、基準画像に対してのユーザ主観品質値の重心を算出する。   Subsequently, in step S54, the center of gravity of the user subjective quality value with respect to the reference image is calculated for each cluster.

続いて、ステップS55で、分類した各クラスタの番号を1と0で表現されるダミー変数に変換する。   Subsequently, in step S55, the numbers of the classified clusters are converted into dummy variables expressed by 1 and 0.

続いて、ステップS56で、ダミー変数と符号化・復号パラメータとを説明変数とし、基準画像に対してのユーザ主観品質値を目的変数とした多重回帰分析を行うことで主観品質推定式を導出する。   Subsequently, in step S56, a subjective quality estimation formula is derived by performing multiple regression analysis using dummy variables and encoding / decoding parameters as explanatory variables and user subjective quality values for reference images as objective variables. .

続いて、ステップS57で、ユーザの要求するユーザ主観品質値を実現する符号化・復号パラメータを決定処理に入って、被験者以外のユーザに対して、基準画像を用いて主観品質評価実験を行い、基準画像に対してのユーザ主観品質値を取得する。   Subsequently, in step S57, an encoding / decoding parameter for realizing a user subjective quality value requested by the user is entered, and a subjective quality evaluation experiment is performed using a reference image for a user other than the subject. The user subjective quality value for the reference image is acquired.

続いて、ステップS58で、ユーザの示した基準画像に対してのユーザ主観品質値とクラスタ重心との間のユークリッド距離に基づいて、ユーザの属するクラスタを特定して、そのクラスタの番号をダミー変数に変換する。   Subsequently, in step S58, the cluster to which the user belongs is specified based on the Euclidean distance between the user subjective quality value with respect to the reference image indicated by the user and the cluster centroid, and the number of the cluster is set as a dummy variable. Convert to

続いて、ステップS59で、端末装置4-iを介して、ユーザの要求するユーザ主観品質値を取得する。   Subsequently, in step S59, the user subjective quality value requested by the user is acquired via the terminal device 4-i.

最後に、ステップS60で、導出した主観品質推定式と、ユーザの属するクラスタの番号についてのダミー変数と、ユーザの要求するユーザ主観品質値とに基づいて、ユーザの要求するユーザ主観品質値を実現する符号化・復号パラメータを決定して、処理を終了する。   Finally, in step S60, the user subjective quality value requested by the user is realized based on the derived subjective quality estimation formula, the dummy variable for the cluster number to which the user belongs, and the user subjective quality value requested by the user. The encoding / decoding parameters to be determined are determined, and the process is terminated.

このようにして、本発明の主観品質推定式導出装置1によれば、被験者以外のユーザに対して、予め設定した基準画像に対してユーザ主観品質値を入力してもらうことで、そのユーザの要求する主観品質を実現する画像の符号化パラメータや復号パラメータを決定することができるようになる。   In this way, according to the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention, a user other than the subject can input the user subjective quality value with respect to the preset reference image, and the user's It becomes possible to determine an encoding parameter and a decoding parameter of an image that realizes the required subjective quality.

図13の処理フローでは、ステップS57〜ステップS60で、パラメータ決定部20が動作することで説明したが、パラメータ決定部20の代わりにユーザ主観品質値算出部21が動作することもある。   In the processing flow of FIG. 13, it has been described that the parameter determination unit 20 operates in steps S57 to S60. However, the user subjective quality value calculation unit 21 may operate instead of the parameter determination unit 20.

次に、図14の処理フローに従って、ユーザ主観品質値算出部21の実行する処理について説明する。   Next, processing executed by the user subjective quality value calculation unit 21 will be described according to the processing flow of FIG.

ユーザ主観品質値算出部21は、被験者以外のユーザの操作する端末4-iを介して、ユーザの示すユーザ主観品質値の推定要求があると、図14の処理フローに示すように、先ず最初に、ステップS70で、基準画像ID記憶部17を参照することで基準画像がどれであるのかを取得し、復号画像データベース13からそれらの基準画像を読み込んで、それらの基準画像を端末装置4-iを介してユーザに提示して、その基準画像に対してのユーザ主観品質値を取得する。主観品質評価実験実行部14の取得した例えば5段階評価の値で示されるユーザ主観品質値を取得するのである。   When there is a user subjective quality value estimation request indicated by the user via the terminal 4-i operated by a user other than the subject, the user subjective quality value calculation unit 21 first starts as shown in the processing flow of FIG. In step S70, the reference image ID storage unit 17 is referred to obtain which one of the reference images, the reference images are read from the decoded image database 13, and the reference images are read from the terminal device 4- The user subjective quality value for the reference image is obtained by presenting to the user via i. For example, a user subjective quality value indicated by, for example, a five-level evaluation value acquired by the subjective quality evaluation experiment execution unit 14 is acquired.

続いて、ステップS71で、取得したユーザ主観品質値とクラスタ重心記憶部18に記憶される各クラスタの重心との間のユークリッド距離を算出して、そのユークリッド距離が最小となるクラスタを特定することで、ユーザの属するクラスタを特定する。   Subsequently, in step S71, the Euclidean distance between the acquired user subjective quality value and the centroid of each cluster stored in the cluster centroid storage unit 18 is calculated, and the cluster having the minimum Euclidean distance is specified. The cluster to which the user belongs is specified.

続いて、ステップS72で、特定したクラスタの番号をダミー変数に変換する。前述したように、クラスタ番号が1である場合には、(C1=0,C2=0)というダミー変数に変換し、クラスタ番号が2である場合には、(C1=0,C2=1)というダミー変数に変換し、クラスタ番号が3である場合には、(C1=1,C2=0)というダミー変数に変換するのである。   In step S72, the identified cluster number is converted into a dummy variable. As described above, when the cluster number is 1, it is converted into a dummy variable (C1 = 0, C2 = 0), and when the cluster number is 2, (C1 = 0, C2 = 1). If the cluster number is 3, it is converted to a dummy variable (C1 = 1, C2 = 0).

続いて、ステップS73で、入出力装置2を介して、画像通信サービスが現在用いている符号化・復号パラメータを取得する。   Subsequently, in step S73, the encoding / decoding parameters currently used by the image communication service are acquired via the input / output device 2.

続いて、ステップS74で、主観品質推定式記憶部19から主観品質推定式を得て、その主観品質推定式に対して、変換したダミー変数と取得した符号化・復号パラメータとを代入することで、ユーザの示すユーザ主観品質値を算出して、処理を終了する。   Subsequently, in step S74, a subjective quality estimation formula is obtained from the subjective quality estimation formula storage unit 19, and the converted dummy variable and the obtained encoding / decoding parameters are substituted into the subjective quality estimation formula. The user subjective quality value indicated by the user is calculated, and the process ends.

例えば、
GP=3.5−0.1×QP+0.5×FP+0.5×C1+0.2×C2
というような主観品質推定式が得られている場合には、この主観品質推定式に対して、変換したダミー変数C1,C2と、取得した符号化・復号パラメータQP,FPとを代入することで、ユーザの示すユーザ主観品質値GPを算出するのである。
For example,
GP = 3.5−0.1 × QP + 0.5 × FP + 0.5 × C1 + 0.2 × C2
Is obtained by substituting the converted dummy variables C1 and C2 and the obtained encoding / decoding parameters QP and FP into the subjective quality estimation formula. The user subjective quality value GP indicated by the user is calculated.

このようにして、本発明の主観品質推定式導出装置1によれば、被験者以外のユーザに対して、予め設定した基準画像に対してユーザ主観品質値を入力してもらうことで、そのユーザの示すユーザ主観品質値を算出することができるようになる。   In this way, according to the subjective quality estimation formula deriving device 1 of the present invention, a user other than the subject can input the user subjective quality value with respect to the preset reference image, and the user's The user subjective quality value shown can be calculated.

図示実施形態例に従って本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態例では、生成した復号画像の中から基準画像を選択して、被験者以外のユーザから主観品質値を得る画像としてこの選択した基準画像を用いるという構成を採ることで、ユーザの負担を軽減するという構成を採ったが、基準画像を選択しないようにするという構成を採ることも可能である。   Although the present invention has been described according to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this. For example, in the embodiment, the burden on the user is obtained by selecting a reference image from the generated decoded images and using the selected reference image as an image for obtaining a subjective quality value from a user other than the subject. However, it is also possible to adopt a configuration in which the reference image is not selected.

また、実施形態例では、被験者以外のユーザから基準画像に対しての主観品質値を得て、それに基づいてユーザの属するクラスタを自動的に特定するという構成を採ったが、ユーザに対してどのようなクラスタに分類したのかということを示す情報(図12に示すような特徴情報や重心情報)を提示するようにして、その中から自分が属すると考えるクラスタを選択させるようにするという構成を採ることも可能である。   In the embodiment, the subjective quality value for the reference image is obtained from a user other than the subject, and the cluster to which the user belongs is automatically specified based on the subjective quality value. A configuration in which information (characteristic information and centroid information as shown in FIG. 12) indicating whether or not a cluster is classified is presented, and a cluster to which the user belongs is selected from the information. It is also possible to take.

本発明の主観品質推定式導出装置の装置構成図である。It is a device block diagram of the subjective quality estimation formula deriving device of the present invention. 復号画像生成部の実行する処理フローである。It is a processing flow which a decoded image generation part performs. 主観品質評価実験実行部の実行する処理フローである。It is a processing flow which a subjective quality evaluation experiment execution part performs. 主観品質推定式導出部の実行する処理フローである。It is the processing flow which a subjective quality estimation formula derivation part performs. パラメータ決定部の実行する処理フローである。It is a processing flow which a parameter determination part performs. 復号画像データベースに格納される復号画像の説明図である。It is explanatory drawing of the decoded image stored in a decoded image database. 評価実験結果データベースに格納される実験結果データの説明図である。It is explanatory drawing of the experimental result data stored in an evaluation experimental result database. 主観品質推定式導出部の算出する標準偏差の説明図である。It is explanatory drawing of the standard deviation which a subjective quality estimation formula derivation | leading-out part calculates. 基準画像に対してのユーザ主観品質値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the user subjective quality value with respect to a reference | standard image. クラスタ分析による分類結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the classification result by cluster analysis. ダミー変数の説明図である。It is explanatory drawing of a dummy variable. クラスタの重心情報の説明図である。It is explanatory drawing of the gravity center information of a cluster. 本発明の主観品質推定式導出装置の実行する処理フローである。It is a processing flow which the subjective quality estimation type | formula derivation | leading-out apparatus of this invention performs. ユーザ主観品質値算出部の実行する処理フローである。It is a processing flow which a user subjective quality value calculation part performs.

符号の説明Explanation of symbols

1 主観品質推定式導出装置
2 入出力装置
3 端末装置
4 端末装置
10 原画像データベース
11 復号画像生成部
12 パラメータ変更情報記憶部
13 復号画像データベース
14 主観品質評価実験実行部
15 評価実験結果データベース
16 主観品質推定式導出部
17 基準画像ID記憶部
18 クラスタ重心記憶部
19 主観品質推定式記憶部
20 パラメータ決定部
21 ユーザ主観品質値算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Subjective quality estimation formula derivation device 2 Input / output device 3 Terminal device 4 Terminal device 10 Original image database 11 Decoded image generation unit 12 Parameter change information storage unit 13 Decoded image database 14 Subjective quality evaluation experiment execution unit 15 Evaluation experiment result database 16 Subjective Quality estimation formula derivation unit 17 Reference image ID storage unit 18 Cluster centroid storage unit 19 Subjective quality estimation formula storage unit 20 Parameter determination unit 21 User subjective quality value calculation unit

Claims (9)

画像に対してのユーザの主観品質を推定する式を導出して利用する主観品質推定式導出装置が実行する主観品質推定式導出方法であって、
複数の原画像を処理対象として、符号化及び/又は復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成する過程と、
前記復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、前記復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力して記憶手段に保持する過程と、
前記主観品質値をクラスタ分析することにより、前記被験者を複数のグループに分類する過程と、
前記主観品質値を目的変数とし、前記被験者に提示した復号画像の生成に用いた前記パラメータ及び前記グループの識別子を説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、前記主観品質値と前記パラメータ及び前記グループの識別子との間の関係式を導出する過程と
前記被験者以外のユーザに対して前記復号画像を提示し、それに対して示される主観品質値を入力し、前記被験者のグループにおける主観品質値の重心との距離により、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断するか、または、前記被験者以外のユーザに対して、前記各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指す前記グループを特定することで、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断する過程と、
前記判断したグループの識別子と、システムで使用されている前記パラメータとから、前記関係式を用いて、前記ユーザの示す主観品質値を算出する過程とを備えることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法
A subjective quality estimation formula derivation method executed by a subjective quality estimation formula derivation device that derives and uses a formula for estimating the subjective quality of a user for an image,
A process of generating a decoded image by encoding and decoding an original image to be processed with a plurality of original images as processing targets and changing encoding and / or decoding parameters;
Presenting the decoded image to the subject and inputting the subjective quality value indicated thereto, and inputting the subject's subjective quality value for the decoded image and holding it in the storage means;
Classifying the subjects into a plurality of groups by clustering the subjective quality values; and
By performing linear or non-linear multiple regression analysis with the subjective quality value as an objective variable and the parameters used for generating the decoded image presented to the subject and the identifier of the group as explanatory variables, the subjective quality value and Deriving a relation between the parameter and the identifier of the group ;
The decoded image is presented to a user other than the subject, and the subjective quality value indicated for the decoded image is input, and the user other than the subject is in the group according to the distance from the center of gravity of the subjective quality value in the subject group. The group to which the subjective quality level selected from the list is presented, and a list of subjective quality levels indicated by each group is presented to a user other than the subject. A process of determining which of the groups a user other than the subject belongs,
A step of calculating a subjective quality value indicated by the user using the relational expression from the determined group identifier and the parameter used in the system,
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula .
画像に対してのユーザの主観品質を推定する式を導出して利用する主観品質推定式導出装置が実行する主観品質推定式導出方法であって、
複数の原画像を処理対象として、符号化及び/又は復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成する過程と、
前記復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、前記復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力して記憶手段に保持する過程と、
前記主観品質値をクラスタ分析することにより、前記被験者を複数のグループに分類する過程と、
前記主観品質値を目的変数とし、前記被験者に提示した復号画像の生成に用いた前記パラメータ及び前記グループの識別子を説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、前記主観品質値と前記パラメータ及び前記グループの識別子との間の関係式を導出する過程と、
前記被験者以外のユーザに対して前記復号画像を提示し、それに対して示される主観品質値を入力し、前記被験者のグループにおける主観品質値の重心との距離により、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断するか、または、前記被験者以外のユーザに対して、前記各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指す前記グループを特定することで、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断する過程と、
前記被験者以外のユーザの要求する主観品質値を取得する過程と、
前記判断したグループの識別子と、前記取得した主観品質値とから、前記関係式を用いて前記被験者以外のユーザの要求する主観品質値を実現する符号化及び/又は復号のパラメータを決定する過程とを備えることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法。
A subjective quality estimation formula derivation method executed by a subjective quality estimation formula derivation device that derives and uses a formula for estimating the subjective quality of a user for an image ,
A process of generating a decoded image by encoding and decoding an original image to be processed with a plurality of original images as processing targets and changing encoding and / or decoding parameters;
Presenting the decoded image to the subject and inputting the subjective quality value indicated thereto, and inputting the subject's subjective quality value for the decoded image and holding it in the storage means;
Classifying the subjects into a plurality of groups by clustering the subjective quality values; and
By performing linear or non-linear multiple regression analysis with the subjective quality value as an objective variable and the parameters used for generating the decoded image presented to the subject and the identifier of the group as explanatory variables, the subjective quality value and Deriving a relation between the parameter and the identifier of the group;
The decoded image is presented to a user other than the subject, and the subjective quality value indicated for the decoded image is input, and the user other than the subject is in the group according to the distance from the center of gravity of the subjective quality value in the subject group. The group to which the subjective quality level selected from the list is presented, and a list of subjective quality levels indicated by each group is presented to a user other than the subject. A process of determining which of the groups a user other than the subject belongs,
Acquiring a subjective quality value required by a user other than the subject; and
A step of determining encoding and / or decoding parameters for realizing a subjective quality value requested by a user other than the subject using the relational expression from the determined group identifier and the acquired subjective quality value; Having
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula.
請求項1又は2に記載の主観品質推定式導出方法において、
前記被験者を複数のグループに分類する過程では、前記復号画像毎に前記主観品質値のばらつきの大きさを求めて、前記復号画像の中からばらつきの大きい順に所定の個数の復号画像を基準画像として選択し、選択した基準画像に対する前記主観品質値をクラスタ分析することにより、前記被験者を複数のグループに分類し、
前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断する過程では、前記被験者以外のユーザに対して提示する復号画像を前記基準画像とすることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法
In the subjective quality estimation formula deriving method according to claim 1 or 2,
In the process of classifying the subjects into a plurality of groups, the degree of variation in the subjective quality value is obtained for each decoded image, and a predetermined number of decoded images are used as a reference image in descending order of variation from the decoded images. Selecting and classifying the subjects into a plurality of groups by clustering the subjective quality values for the selected reference image;
In the process of determining which of the groups a user other than the subject belongs, a decoded image presented to a user other than the subject is used as the reference image .
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula .
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の主観品質推定式導出方法において、
前記関係式を導出する過程では、前記グループの識別子として、N個の前記グループを1又は0で表現される(N−1)個のダミー変数で表したものを用いることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法
In the subjective quality estimation formula derivation method according to any one of claims 1 to 3 ,
In the process of deriving the relational expression, as the identifier of the group, N groups represented by (N−1) dummy variables expressed by 1 or 0 can be used.
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula .
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の主観品質推定式導出方法において、
前記符号化のパラメータとして、階層符号化方式を用いる場合には基本レイヤの量子化パラメータ値を用いることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法
In the subjective quality estimation formula deriving method according to any one of claims 1 to 4 ,
When using a hierarchical coding method as the coding parameter, using a quantization parameter value of a base layer ,
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula .
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の主観品質推定式導出方法において、
前記復号のパラメータとして、階層符号化方式を用いる場合には拡張レイヤのプレーン数を用いることを、
特徴とする主観品質推定式導出方法
In the subjective quality estimation formula deriving method according to any one of claims 1 to 5 ,
As the decoding parameter, when using a hierarchical coding scheme, using the number of planes of the enhancement layer ,
A method for deriving a characteristic subjective quality estimation formula .
画像に対してのユーザの主観品質を推定する式を導出して利用する主観品質推定式導出装置であって、
複数の原画像を処理対象として、符号化及び/又は復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成する手段と、
前記復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、前記復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力して記憶手段に保持する手段と、
前記主観品質値をクラスタ分析することにより、前記被験者を複数のグループに分類する手段と、
前記主観品質値を目的変数とし、前記被験者に提示した復号画像の生成に用いた前記パラメータ及び前記グループの識別子を説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、前記主観品質値と前記パラメータ及び前記グループの識別子との間の関係式を導出する手段と
前記被験者以外のユーザに対して前記復号画像を提示し、それに対して示される主観品質値を入力し、前記被験者のグループにおける主観品質値の重心との距離により、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断するか、または、前記被験者以外のユーザに対して、前記各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指す前記グループを特定することで、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断する手段と、
前記判断したグループの識別子と、システムで使用されている前記パラメータとから、前記関係式を用いて、前記ユーザの示す主観品質値を算出する手段とを備えることを、
特徴とする主観品質推定式導出装置
A subjective quality estimation formula derivation device that derives and uses a formula for estimating the subjective quality of a user for an image,
Means for generating a decoded image by encoding and decoding the original image to be processed with a plurality of original images as processing targets, changing the encoding and / or decoding parameters;
Means for presenting the decoded image to the subject and inputting the subjective quality value indicated for the subject to input the subject's subjective quality value for the decoded image and holding it in the storage means;
Means for classifying the subjects into a plurality of groups by clustering the subjective quality values;
By performing linear or non-linear multiple regression analysis with the subjective quality value as an objective variable and the parameters used for generating the decoded image presented to the subject and the identifier of the group as explanatory variables, the subjective quality value and Means for deriving a relational expression between the parameter and the identifier of the group ;
The decoded image is presented to a user other than the subject, and the subjective quality value indicated for the decoded image is input, and the user other than the subject is in the group according to the distance from the center of gravity of the subjective quality value in the subject group. The group to which the subjective quality level selected from the list is presented, and a list of subjective quality levels indicated by each group is presented to a user other than the subject. Means for determining which of the groups a user other than the subject belongs,
Means for calculating a subjective quality value indicated by the user using the relational expression from the determined group identifier and the parameter used in the system,
Subjective quality estimation formula derivation device .
画像に対してのユーザの主観品質を推定する式を導出して利用する主観品質推定式導出装置であって、
複数の原画像を処理対象として、符号化及び/又は復号のパラメータを変えて処理対象の原画像を符号化し復号することで復号画像を生成する手段と、
前記復号画像を被験者に提示し、それに対して示される主観品質値を入力することで、前記復号画像に対しての被験者の主観品質値を入力して記憶手段に保持する手段と、
前記主観品質値をクラスタ分析することにより、前記被験者を複数のグループに分類する手段と、
前記主観品質値を目的変数とし、前記被験者に提示した復号画像の生成に用いた前記パラメータ及び前記グループの識別子を説明変数とする線形又は非線形の多重回帰分析を行うことで、前記主観品質値と前記パラメータ及び前記グループの識別子との間の関係式を導出する手段と、
前記被験者以外のユーザに対して前記復号画像を提示し、それに対して示される主観品質値を入力し、前記被験者のグループにおける主観品質値の重心との距離により、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断するか、または、前記被験者以外のユーザに対して、前記各グループの示す主観品質レベルの一覧を提示し、その一覧の中から選択される主観品質レベルの指す前記グループを特定することで、前記被験者以外のユーザが前記グループのいずれに属するのかを判断する手段と、
前記被験者以外のユーザの要求する主観品質値を取得する手段と、
前記判断したグループの識別子と、前記取得した主観品質値とから、前記関係式を用いて前記被験者以外のユーザの要求する主観品質値を実現する符号化及び/又は復号のパラメータを決定する手段とを備えることを、
特徴とする主観品質推定式導出装置。
A subjective quality estimation formula derivation device that derives and uses a formula for estimating the subjective quality of a user for an image ,
Means for generating a decoded image by encoding and decoding the original image to be processed with a plurality of original images as processing targets, changing the encoding and / or decoding parameters;
Means for presenting the decoded image to the subject and inputting the subjective quality value indicated for the subject to input the subject's subjective quality value for the decoded image and holding it in the storage means;
Means for classifying the subjects into a plurality of groups by clustering the subjective quality values;
By performing linear or non-linear multiple regression analysis with the subjective quality value as an objective variable and the parameters used for generating the decoded image presented to the subject and the identifier of the group as explanatory variables, the subjective quality value and Means for deriving a relational expression between the parameter and the identifier of the group;
The decoded image is presented to a user other than the subject, and the subjective quality value indicated for the decoded image is input, and the user other than the subject is in the group according to the distance from the center of gravity of the subjective quality value in the subject group. The group to which the subjective quality level selected from the list is presented, and a list of subjective quality levels indicated by each group is presented to a user other than the subject. Means for determining which of the groups a user other than the subject belongs,
Means for obtaining a subjective quality value requested by a user other than the subject;
Means for determining encoding and / or decoding parameters for realizing a subjective quality value requested by a user other than the subject using the relational expression from the determined group identifier and the acquired subjective quality value; Having
Subjective quality estimation formula derivation device.
請求項1ないしのいずれか1項に記載の主観品質推定式導出方法をコンピュータに実行させるための主観品質推定式導出処理用プログラム。 It claims 1 to subjective quality estimation equation derivation processing program for executing the subjective quality estimation equation derivation method according to computer in any one of 6.
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