Objective image fidelity criteria

Abstract

VI ÖZET Bozulmuş bir imgenin kalitesini ölçmekte kullanılan sinyal gürültü oranının, öznel değerlendirmelerle benzeşmesi bakımından her zaman başarılı olmadığı bilinen bir gerçektir. Bu nedenle öznel kararlarla sinyal gürültü oranından daha iyi benzeşen nesnel imge doğruluk ölçütlerinin geliştirilmesi için araştırma gerekmektedir. İnsan görme sistemi özelliklerini kullanan yeni bir nesnel kalite ölçütü bu tezde önerilmiştir. Yeni ölçüt ve diğer nesnel kalite ölçütierinin performansları öznel değerlendirmelerle benzeşmeleri göz önüne alınarak değerlendirilmiştir. Nesnel ölçütlerin performans değerlendirmelerinde varyans analizi tekniği de kullamlmıştır. Üç değişik sıkıştırma tekniği öznel testler yapılarak karşılaştınlmıştır. Bu sıkıştırma teknikleri vektör basamaklandırma, alt bant kodlama ve JPEG kodlamadır. Öznel deneylerde, değişik cinsten bozulmaların karşılaştırılmasında daha uygun olan karşılaştırmalı değerlendirme tekniği kullamlmıştır. öznel test sonuçlan değişik nesnel kalite ölçütlerinin performanslarını değerlendirmek ve karşılaştırmak için kullamlmıştır. Ortalama karesel hata (MSE), sinyal gürültü oram (SNR), türevsel SNR, çok çözünürlüklü uzaklık ölçütü, blok spectral bozulma ve kontrast ağırlıklı kalite ölçütü gibi değişik nesnel imge doğruluk ölçütlerinin performansları, bunların öznel verilerle benzeşmeleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu ölçülerin ayırdedici

ABSTRACT It is a known fact that signal to noise ratio, which is used to measure the quality of a distorted image, is not always successful in matching with subjective evaluations. Therefore research is needed to develop objective image fidelity criteria, which match with subjective decisions better than signal to noise ratio. A new objective quality measure, that use human visual system properties, is proposed in this thesis. The performances of the new measure and other objective quality measures are evaluated considering the matches with subjective evaluations. Analysis of variance technique is also used in performance evaluations of objective measures. Three different compression techniques are compared by performing subjective tests. These compression techniques are vector quantization, subband coding and JPEG coding. Comparative evaluation technique, which is more suitable in comparing different types of distortions, is used in the subjective tests. Subjective test results are used in order to evaluate and compare the performances of different objective quality measures. The performances of different objective image fidelity criteria, that are mean square error (MSE), signal to noise ratio (SNR), derivative SNR, multiresolution distance measure, block spectral distortion and contrast weighted quality metric, are evaluated by using their matches with subjective data. The discriminative powers of these measures for different compression ratios and coding algorithms are examined by using analysis of variance (ANOVA) technique.