[發(fā)明專利]部分參考視頻質(zhì)量客觀評價(jià)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210371445.1
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102868907A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張兆林;王伶;姚如貴
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線視頻通信客觀質(zhì)量評價(jià)的方法，屬于視頻通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著無線和IP視頻服務(wù)的廣泛應(yīng)用，為給用戶提供較高的服務(wù)質(zhì)量（QoS）或感官質(zhì)量（QoE），在用戶終端對接收到的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)的質(zhì)量評價(jià)就顯得尤為重要。全參考視頻質(zhì)量評價(jià)方法雖然在評價(jià)性能和評價(jià)結(jié)果與主觀評價(jià)一致性方面要優(yōu)于部分參考和無參考視頻質(zhì)量評價(jià)方法，但這類方法應(yīng)用時(shí)需要原始參考視頻，這在實(shí)時(shí)多媒體傳輸系統(tǒng)中往往無法得到滿足；而無參考視頻質(zhì)量評價(jià)方法不需要任何參考視頻的信息，但這類方法由于缺乏原始視頻的信息，因此評價(jià)的性能一般。部分參考的視頻質(zhì)量評估方法是將前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，只需獲得原始視頻的部分信息，即可對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。一方面，這種方法不需要完整的原始視頻信息，有可能以最小的傳輸代價(jià)提供盡可能多的參考信息，能適用于多數(shù)實(shí)際視頻處理及傳輸系統(tǒng)；另一方面，由于具備原始視頻中與表征質(zhì)量相關(guān)的部分信息，可以更準(zhǔn)確地評價(jià)視頻質(zhì)量。

目前主要的部分參考的圖像/視頻質(zhì)量評估方法主要可分為以下幾類：

1、基于圖像特征提取的方法，提取圖像的線性結(jié)構(gòu)（如：方向、長度、寬度、梯度）、局部對比度均值等特征，并結(jié)合HVS特性和評價(jià)模型，得到關(guān)于圖像的部分特征描述，并利用這些描述來評價(jià)圖像質(zhì)量。

2、基于諧波強(qiáng)度的方法，通過在頻域中對編碼受損圖像進(jìn)行諧波強(qiáng)度分析，利用諧波強(qiáng)度的增加和降低與最顯著的壓縮失真效應(yīng)方塊效應(yīng)和模糊失真的相關(guān)性進(jìn)行失真圖像質(zhì)量的評價(jià)。

3、基于Wavelet域統(tǒng)計(jì)模型的方法，這種方法具有很好的通用性，適用于空域和時(shí)域多種失真類型，如：噪聲污染、模糊、線或幀的抖動，以及幀丟失，并且參考數(shù)據(jù)的碼率低，但是小波變換僅具有良好的圖像局部空間方向選擇性，而對幾何方向的規(guī)律性并不敏感。

4、基于多尺度幾何分析（MultiScale?Geometric?Analysis,MGA）的方法，小波變換對于點(diǎn)奇異性信息具有比較好的分析能力，但是對于線奇異性及面奇異性等高維信息的分析則并不是最優(yōu)的或者說“最稀疏”的函數(shù)表示方法，因此利用多尺度幾何分析的特性，對幾何學(xué)圖像的各向異性的規(guī)律進(jìn)行分析，提取圖像分解后各子帶的特征，并且加入了對HVS模型的考慮，有效地提升了RR評價(jià)算法的性能，這類方法目前多用于圖像質(zhì)量評估。

5、添加輔助參考信息方法，該方法可分成無意義信息添加和有意義信息添加兩類算法模型。無意義信息添加算法主要通過偽隨機(jī)數(shù)等數(shù)據(jù)作為添加物,并不反映具體內(nèi)容和意義；有意義信息添加算法主要通過數(shù)字水印技術(shù),將含有具體內(nèi)容的水印圖案添加到視頻序列中,通過檢測水印圖案的劣化程度,了解信道對視頻數(shù)據(jù)的損傷情況。

目前對視頻通信的部分參考客觀質(zhì)量評估方法已有了大量研究，并取得了一定的成果，但大多數(shù)方法是針對圖像的，針對視頻的并不多。雖然有些針對視頻的部分參考客觀質(zhì)量評估方法也取得了較好的評估效果，但在部分參考信息的生成、提取、以及分析方面較為復(fù)雜，編/解碼端或發(fā)/收端的相互協(xié)調(diào)工作要求較高，在編碼和解碼端都需要對傳輸視頻展開逐幀的特征信息的提取與分析，然后再通過對每一幀評價(jià)結(jié)果的綜合來得到一段視頻的質(zhì)量。為滿足無線視頻傳輸中的帶寬限制和高誤碼率，以及無線終端處理能力的限制，需要在視頻通信的部分參考客觀質(zhì)量評估方法中盡可能簡化特征信息的提取，同時(shí)盡可能減少特征信息的數(shù)據(jù)量。雖然有專利（公開號：CN102186098A）簡化了參考信息的提取，并采用一元線性回歸的統(tǒng)計(jì)原理來評估一段視頻序列的質(zhì)量，但存在回歸分析計(jì)算復(fù)雜度仍然較高，分析結(jié)果受樣本數(shù)影響較大的問題,而且無法應(yīng)用在場景變換較頻繁的視頻序列。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)復(fù)雜度較高，應(yīng)用靈活性較差的不足，本發(fā)明提供一種部分參考的視頻序列質(zhì)量客觀評價(jià)方法，該方法以原始視頻的連續(xù)幀的亮度分量時(shí)域差異作為參考信息，通過分析接收視頻的相應(yīng)連續(xù)幀的亮度分量時(shí)域差異平均值的變化和接受視頻相對于原始視頻的單幀亮度分量平均比特?cái)?shù)的變化關(guān)系來客觀評價(jià)視頻序列的質(zhì)量。本發(fā)明評估接收視頻質(zhì)量的方法簡單，不但可以評價(jià)視頻的編碼質(zhì)量，也可以評價(jià)視頻的傳輸質(zhì)量，評價(jià)靈敏度和應(yīng)用靈活度高。