[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

本發明公開一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法，是分析H264/AVC視頻編碼特征而提出的參數估計方法，屬于多媒體質量評價領域。本發明主要針對不同視頻內容及H264/AVC視頻的編碼方式，分析了幀內預測與幀間預測對視頻編碼質量的影響，通過DCT系數分布特性計算PSNR值的算法，能夠得到更加精確的PSNR估計值。本發明方法包括如下步驟：1)提取每一幀的DCT系數；2)提取每一幀的宏塊信息；3)根據宏塊信息對宏塊進行分類；4)對分類后的宏塊分別計算噪聲并進一步得到PSNR估計值。本發明方法能大幅度提高H264/AVC視頻的PSNR估計準確值，尤其在P幀與B幀方面。

技術領域

本發明涉及多媒體質量評價領域，具體涉及一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法。

背景技術

隨著數字信息處理技術的發展以及各種視頻攝像設備的普及，數字視頻越來越多地出現在我們的生活里，逐步成為人們獲取信息的重要途徑。這給人們帶來方便與娛樂的同時，也帶來了其他的一些問題。比如視頻質量問題逐漸引起人們的注意。很多時候人們是在線觀看視頻，因此很注重視頻的質量與播放的流暢性。視頻質量的評估可以監控視頻系統性能，同時實時進行反饋使系統調整參數達到視頻質量與播放流暢程度之間的平衡。PSNR是質量評價的重要參數，然而其計算需要原始視頻與編解碼之后的視頻，因此對其進行盲估計顯得很有必要。由于視頻DCT系數滿足一定特性，因此通過利用該特性以及相應的編碼技術特性進行比較精確的PSNR盲估計成為可能。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法，通過該方法可以較準確的估計視頻每幀的PSNR值。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于H264/AVC視頻的PSNR盲估計方法，具體步驟如下：

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。

具體的各步驟的實現方式為：

步驟1)的實現方式為：利用H264/AVC的解碼器JM對H264/AVC視頻碼流進行解碼，以宏塊為單位提取DCT系數以及每個宏塊的預測信息。

所述步驟2)根據宏塊信息對宏塊進行分類的實現方式為：根據宏塊預測信息對每一幀進行區域的劃分，若該幀為I幀，則分為平坦區域與非平坦區域，若該幀為P幀或者B幀，則分為幀內預測區域，SKIP區域，以及普通幀間預測區域。

具體是：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，對幀內的不同區域分別進行噪聲的估計，將每個區域的相加得到的總和作為該幀的總的噪聲，并進一步得到估計的PSNR。

具體是：

若該幀為I幀，則對于非平坦區域的DCT系數使用PSNR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PSNR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；