Modellierung der Bildqualität datenkomprimierter stereoskopischer Fernsehbilder:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
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| adam_text | Titel: Modellierung der Bildqualität datenkomprimierter stereoskopischer Fernsehbilder
Autor: Kayser, Andreas
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Andreas Kayser, München Modellierung der Bildqualität datenkomprimierter stereoskopischer Fernsehbilder Reihe 10 : Informatik/ Kommunikationstech nik Nr. 447 VW VERLAS
V Inhaltsverzeichnis Vorwort in Zusammenfassung IX 1 Einleitung 1 1.1 Problemstellung ........................................................................................... 1 1.2 Perspektiven von 3D-TV ............................................................................ 3 2 Binokulare Wahrnehmung und dreidimensionale Bildwiedergabe 5 2.1 Das visuelle System .................................................................................... 6 2.2 Wahrnehmung von Tiefe durch das visuelle System ................................ 8 2.2.1 Informationsquellen der Tiefenwahmehmung .............................. 8 2.2.2 Zusammenwirken der Tiefenfaktoren ......................................... 10 2.3 Die stereoskopische Tiefenwahmehmung .............................................. 11 2.4 Unterschiede zwischen binokularer und monokularer Wahrnehmung 15 2.5 Modellvorstellungen der stereoskopischen Tiefenwahmehmung ......... 17 2.6 Dreidimensionales Fernsehen .................................................................. 20 3 Codierung dreidimensionaler Fernsehbilder 24 3.1 Codierverfahren für das Standardfemsehen ............................................ 24 3.1.1 Prädiktive Codierung ............................ 27 3.1.2 Transformationscodierung ........................................................... 28 3.1.3 Vektorquantisierung ..................................................................... 30 3.1.4 Teilbandcodierung ........................................................................ 30 3.1.5 Standardisierte/hybride Codierverfahren .................................... 30 3.2 3D-TV-Codierung .................................................................................... 32 3.2.1 Getrennte Codierung .................................................................... 33 3.2.2 Kompatible 3D-TV-Codierung ................................................... 34 3.2.2.1 2D-TV-kompatible
Übertragung des linken oder rechten Bildes ........................................................ 34 3.2.2.2 Übertragung eines 2D-kompatiblen „Zentralbildes“ 36 3.2.3 Andere Codieransätze .................................................................. 36 3.2.4 Ausblick 36
VI 4 Verfahren zur objektiven Beurteilung der Qualität digitalisierter Fernsehbilder 37 4.1 Einparametrige Qualitätsmaße 39 4.2 Mehrparametrige Beurteilungsverfahren 42 4.3 Grundlagen subjektiver Bildqualitätsbeurteilungen 47 5 Dimensionen der subjektiven Qualitätsbeurteilung 49 5.1 Welche Codierfehler sind bei der Quellencodierung von 3D-TV zu erwarten? 50 5.2 Frühere Untersuchungen zur Wahrnehmung von 3D-TV-Codierfehlem .............................................. 53 5.2.1 Rauschen ....................................................................................... 53 5.2.2 Unschärfe ...................................................................................... 54 5.2.3 Blockstörungen ............................................................................. 56 5.2.4 Stereoskopischer Glanz ................................................................ 58 5.2.5 Betrachtungsanstrengung bei 3D-TV .......................................... 59 5.3 Beurteilungsdimensionen gestörter 3D-TV-Bilder ................................ 60 5.3.1 Gestaltung der Untersuchung ...................................................... 6° 5.3.1.1 Zusammenstellung einer Bilddatenbasis ...................... 60 5.3.1.2 Zusammenstellung der Beurteilungsaspekte ................ 69 5.3.1.3 Verfahren zur Auswertung der Testdaten .................... 71 5.3.1.3.1 Die Faktorenanalyse ..................................... 73 5.3.1.3.2 Die Clusteranalyse ........................................ 78 5.3.2 Ergebnisse ..................................................................................... 79 5.3.2.1 Überprüfung und Auswertung der gewonnenen Daten ........................................................ 79 5.3.2.1.1 Urteilssicherheit der Versuchspersonen ...... 79 5.3.2.1.2 Beurteilungsunterschiede zwischen den Betrachtern .................................................... 79 5.3.2.1.3 Tauglichkeit der
Beurteilungsaspkete ......... 81 5.3.2.1.4 Einfluß der Testmotive auf die Beurteilung ............................................. ^2 5.3.2.2 Ermittelte Faktoren ........................................................ ^ 7 5.3.2.2.1 Abhängigkeit der 2-Faktoren-Lösung vom Motiv .................................................... 9 ^ 5.3.2.2.2 3D-TV-Bilder aus dem Computer ............ 98 5.3.3 Interpretation der Faktoren ........................................................ 5.3.3.1 Den Faktoren zugrunde liegende Störungskategorien ...................................................... 1®4 5.3.4 Einordnung der Ergebnisse in einen allgemeinen psychologischen Zusammenhang ............................................. 105 5.3.4.1 Komponenten der Bildqualität ................................... 105
Vil 53.4.2 Erklärung der Unterschiede anhand der Modellvorstellungen zur stereoskopischen Wahrnehmung 108 5.4 Folgerungen für die 3D-TV-Codierung 110 6 Ein Verfahren zur objektiven Beurteilung der Bildqualität 112 6.1 Relevante Aspekte der 3D-TV-Bildqualität 113 6.2 Modellierung der Dimensionen der subjektiven Qualitätsbeurteilung 116 6.2.1 Unschärfe .................................................................................... 116 6.2.2 Rauschen ..................................................................................... 122 6.2.3 Blockausfälle .............................................................................. 124 6.2.4 Simulation der binokularen Störungswahmehmungen 129 6.2.5 Normierung der objektiven Beurteilungen ............................... 130 6.3 Objektive Beurteilung der 3D-TV-Bildqualität ................................... 130 6.4 Überprüfung der Qualitätsbeurteilung .................................................. 132 6.5 Beurteilung der Bildqualität von 2D-TV-Bildem ................................ 135 7 Schlußbetrachtung 139 Anhang Beispiele für das verwendete Bildmaterial .................................................. 141 Verzeichnis der Abkürzungen 150 Literaturverzeichnis 155
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