[發明專利]基于內容的HEVC碼流質量預測模型

有效

• 申請號: 201610928733.0
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN107046639B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 王永芳;朱康華;吳健;朱蕓
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N19/154;H04N19/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種基于內容的HEVC碼流質量預測模型系統，其特征在于：包括視頻特征提取模塊(1)，內容類型分類矩陣計算模塊(2)和質量預測模型模塊(3)，所述視頻特征提取模塊(1)利用碼流中提取的視頻特征信息，在所述內容類型分類矩陣計算模塊(2)中建立內容相關矩陣，然后利用內容相關矩陣通過所述質量預測模型模塊(3)建立視頻質量預測模型，從而預測視頻質量，具體為：

所述視頻特征提取模塊(1)能從已編碼的碼流中提取能影響視頻質量或者與視頻質量相關的基本特征參數數據，包括運動矢量、碼率、變換系數和其他量化參數；

所述內容類型分類矩陣計算模塊(2)包括時域復雜度子模塊(4)、空域復雜度子模塊(5)、碼率標準差子模塊(6)和非零變換系數百分比子模塊(7)，所述時域復雜度子模塊(4)利用時域信息計算時域因子數據，所述空域復雜度子模塊(5)利用空域信息計算空域因子數據，所述碼率標準差子模塊(6)利用平均碼率信息計算碼率調制因子數據，所述非零變換系數百分比子模塊(7)利用非零變換系數權重計算變換系數調制因子數據；

所述質量預測模型模塊(3)利用所述內容類型分類矩陣計算模塊(2)計算所得內容信息和量化參數信息，通過計算建立視頻質量預測模型。

2.根據權利要求1所述基于內容的HEVC碼流質量預測模型系統，其特征在于，在所述內容類型分類矩陣計算模塊(2)中建立內容相關矩陣，內容相關矩陣的計算公式如下：

CTC＝a+b*T_{inf o}+c*S_{inf o}+d*B_dev+e*ρ (ⅰ)

其中，CTC表示內容相關矩陣，T_{inf o}表示序列時域復雜度因子，S_{inf o}表示空域復雜度因子，B_dev表示碼率的標準差因子，ρ表示經過量化的變換系數中非零系數的百分比因子，a＝19865.338，b＝21668.041，c＝-43044.104，d＝0.563，e＝-1207737.87。

3.根據權利要求2所述基于內容的HEVC碼流質量預測模型系統，其特征在于：對于所述序列時域復雜度因子T_{inf o}，在所述時域復雜度子模塊(4)中通過如下公式計算處理得到：

其中，B_ave表示平均碼率，表示運動區域的比重，M_arg表示對應運動區域的平均幅度，表示序列的運動量；

在所述時域復雜度子模塊(4)中，在(ⅱ)式中的平均碼率B_ave通過如下公式計算處理得到：

其中，Bits_i表示第i幀的輸出碼率，N代表編碼的幀數。

在所述時域復雜度子模塊(4)中，在(ⅱ)式中的對應運動區域的平均幅度M_arg通過如下公式計算處理得到：

在公式(iv)和公式(v)中，K_i表示第i幀中非零運動矢量的數目，w和h分別代表視頻幀的寬度和高度，M_i表示第i幀中非零運動矢量的平均幅值，N代表編碼的幀數，對應運動區域的平均幅度M_arg通過對每一幀的M_i求均而得到，所述M_arg也作為表示時域復雜度特征的一種參數；

在所述時域復雜度子模塊(4)中，在(ⅱ)式中的運動區域的比重通過如下公式計算處理得到：

在公式(vi)和公式(ⅶ)中，count_i(MV_non-zero)表示第i幀中非零運動矢量的數目，count_i(MV)表示第i幀中總的運動矢量數目，N表示編碼的幀數，C_i表示第i幀視頻中非零運動矢量的比例，所述C_i也作為表示時域復雜度特征的一種參數，表示檢測視頻中的運動區域所占比例，越大表示靜止區域所占比重越大。