[發(fā)明專利]用于視頻流服務的內(nèi)容相關的視頻質(zhì)量模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038171.7
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN104488265B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 瑪麗-內(nèi)日·加西亞;亞歷山大·拉克;薩瓦斯·阿伊羅普洛斯;伯恩哈德·費坦恩;彼得·利斯特
• 申請（專利權）人: 德國電信股份有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N19/154;H04N19/177;H04N19/48;H04N19/89
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發(fā)明涉及一種方法和設備，用于評估數(shù)字視頻信號的感知質(zhì)量，優(yōu)選地在視頻流服務(例如，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視(IPTV)或視頻點播(VoD))的背景下，并且尤其用于通過提供內(nèi)容復雜度參數(shù)并且通過由所提供的內(nèi)容復雜度參數(shù)控制基于現(xiàn)有或未來的參數(shù)的視頻質(zhì)量評估方法，來進行數(shù)字視頻信號的感知質(zhì)量的內(nèi)容相關的評估。本發(fā)明設計為用于加密視頻流，但是也對未加密的視頻流起作用。

背景技術

為了確保高度滿足視頻服務(例如，非互動流視頻(IPTV、VoD))的用戶，需要評估那些服務的感知視頻質(zhì)量。內(nèi)容提供商和客戶的廣播提供商的主要責任在于保持其服務的質(zhì)量。在大型IPTV網(wǎng)絡中，僅完全自動的質(zhì)量監(jiān)控探頭可滿足該要求。

為此，開發(fā)提供由用戶感知的視頻質(zhì)量的評估的視頻質(zhì)量模型。例如，那些模型可輸出在用戶端接收的視頻與原始的未降質(zhì)視頻之間的相似度。此外，并且通過更復雜的方式，可對人類視覺系統(tǒng)(HVS)建模。最后，可將模型輸出映射到大量主觀質(zhì)量測試的結果中，以便最后提供感知質(zhì)量的評估。

視頻質(zhì)量模型以及測量系統(tǒng)通常可如下分類：

質(zhì)量模型類型

·全參考(FR)：需要參考信號。

·部分參考(RR)：需要從源信號中提取的部分信息。

·無參考(NR)：不需要參考信號。

輸入?yún)?shù)類型

·基于信號/媒體：需要解碼圖像(像素信息)。

·基于參數(shù)：需要比特流水平的信息。信息的范圍可以是數(shù)據(jù)包報頭信息，需要解析數(shù)據(jù)包報頭，解析包括有效載荷的比特流(即，編碼信息)，并且部分或完全解碼比特流。

應用類型

·網(wǎng)絡規(guī)劃：在實現(xiàn)網(wǎng)絡之前，使用模型或測量系統(tǒng)，以便規(guī)劃可能最好的實現(xiàn)方式。

·服務監(jiān)控：在服務操作期間，使用模型。

在參考文獻【1-3】中，可找出視頻質(zhì)量模型的類型的相關信息。

在文獻【4-6】中描述了幾種基于數(shù)據(jù)包的參數(shù)視頻質(zhì)量模型。然而，這些模型的主要缺點在于，它們未考慮內(nèi)容的質(zhì)量影響。換言之，并且根據(jù)先前研究【7-12】的報告，感知視頻質(zhì)量取決于視頻的空間-時間特征。例如，眾所周知，在視頻中(例如，在廣播新聞中)沒有復雜運動時，丟包通常被更好地掩蓋。在沒有丟包時，并且對于中低比特率，具有低空間-時間復雜度的內(nèi)容比空間-時間復雜內(nèi)容實現(xiàn)更好的質(zhì)量。

與參考文獻【13a、13b、14、15、16】相比，對于丟包和非丟包情況，進一步的先有技術的目的還在于，在基于參數(shù)的參數(shù)視頻質(zhì)量模型內(nèi)包括內(nèi)容的質(zhì)量影響。

例如，在參考文獻【13a、13b、14】中，通過比較當前幀尺寸和自適應閾值，確定每個視頻幀的內(nèi)容的復雜度。當前幀尺寸是高于、等于還是低于該閾值，都會造成增大或減小與當前幀相關的評估質(zhì)量。然而，由于使用閾值并且產(chǎn)生了大于、等于或小于該閾值這三種可能性，所以在這些參考文獻中公開的方法僅僅提供了視頻內(nèi)容的比較粗略的考慮。換言之，沒有在規(guī)定的測量窗口內(nèi)順利或連續(xù)地測量幀的復雜度。而且，由于在整個或部分測量窗口上計算自適應閾值，所以相對于在相同視頻序列中的其它幀的復雜度，而非相對于其它內(nèi)容的復雜度，確定每個幀的復雜度。

在參考文獻【15】中，提出了一種解決方法，用于將內(nèi)容相關的參數(shù)(即，反應內(nèi)容的空間-時間復雜度的參數(shù)，例如，量化參數(shù)和運動向量)插入基于參數(shù)的視頻質(zhì)量模型內(nèi)。然而，不能從加密的比特流中提取這些內(nèi)容相關的參數(shù)，所以不能通過與本發(fā)明相同的方式使用參考文獻【15】。

參考文獻【16】提出了一種解決方法，用于在具有單個參數(shù)的丟包情況下，評估感知的視頻質(zhì)量，單個參數(shù)表示由丟包造成的信號降質(zhì)的幅度。該解決方法預期包括校正系數(shù)，用于根據(jù)內(nèi)容的時間或空間-時間復雜度調(diào)整信號降質(zhì)的評估幅度。然而例如，未提出用于在加密視頻的情況下計算該校正系數(shù)的解決方法。

因此，依然需要一種方法，來評估數(shù)字視頻信號的感知質(zhì)量。一方面，這種方法應允許相當精細地考慮視頻信號的內(nèi)容的質(zhì)量影響，另一方面，還應適用于加密視頻，包括具有和沒有丟包的編碼降質(zhì)的情況。同樣需要一種被配置為用于執(zhí)行具有這些特征的方法的設備。

發(fā)明內(nèi)容

通過具有由在本文檔中提出的權利要求所公開的特征的方法和設備，實現(xiàn)這些目標。