[發明專利]一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法

有效

• 申請號: 201610037960.4
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105681784B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 劉紅梅;胡安強;陳一宇;黃繼武
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法，其特征在于，包括：

1)提取每一幀的DCT系數以及宏塊信息；

2)根據宏塊信息對宏塊進行分類；

3)對分類后的宏塊分別計算噪聲，并進一步得到PSNR估計值；

根據宏塊信息對宏塊進行分類的實現方式為：

若該幀為I幀，則將每個宏塊通過濾波器，識別出每個宏塊是否屬于平坦區域；濾波器是根據每個宏塊及其相鄰宏塊的預測方式進行設計的，若該宏塊以及相鄰的宏塊中至少有一個宏塊是采用幀內16×16預測方式，則該宏塊屬于平坦區域；由此將該幀分成平坦區域與非平坦區域；

若該幀為P幀或者B幀，則根據宏塊信息將所有宏塊分為3類，第一類為幀內預測宏塊，即采用幀內預測方式的宏塊，第二類為SKIP宏塊，即采用SKIP預測方式的宏塊，剩下的為第三類，即普通的幀間預測宏塊；

所述步驟3)對分類后的宏塊分別計算噪聲，并進一步得到PSNR估計值，其實現方式為：

若該幀為I幀，則對于非平坦區域的DCT系數使用噪聲計算方法計算非平坦區域的噪聲，若量化因子小于20，則對平坦區域使用噪聲計算方法計算平坦區域的噪聲，并與非平坦區域的噪聲相加作為總的噪聲，否則僅使用非平坦區域的噪聲作為總的噪聲；

若該幀為P幀或者B幀，則對于幀內預測宏塊以及普通幀間預測宏塊分別使用噪聲計算方法進行計算，得到幀內預測宏塊的噪聲以及普通幀間預測宏塊的噪聲，而對于SKIP預測宏塊，如果SKIP預測宏塊所占本幀總宏塊的比例小于10％，則使用SKIP預測宏塊左邊、上邊或者右上邊的宏塊的噪聲作為SKIP預測宏塊的噪聲，其中優先級順序為左邊好于上邊，上邊好于右上邊，否則，使用參考幀平均像素噪聲作為SKIP宏塊每個像素點的噪聲，并計算得到SKIP預測宏塊的噪聲，將三者相加得到該幀總的噪聲；

由于原始視頻每個頻點處的DCT系數集合滿足拉普拉斯分布，因此對于每個頻點，所述噪聲計算方法通過量化后的零值DCT系數來估計該頻點處DCT系數所滿足的拉普拉斯分布的參數，進而得到該拉普拉斯分布的概率密度函數，并利用信息論知識估算噪聲；

得到總的噪聲后根據PSNR計算方法得到估計的PSNR值；

PSNR的計算方法采用如下公式：

其中，(2ⁿ-1)²表示圖像可能的最大的亮度值的平方，n表示每個亮度值所占的比特數，MSE表示原始圖像與編解碼之后的圖像之間的均方誤差；

MSE的計算公式如下：

其中，Y_ori表示原始圖像，Y_dec表示經過編碼和解碼后圖像，a*b表示原始圖像的大小,s_zong表示原始圖像與編解碼之后圖像之間的總誤差。