[發(fā)明專利]超高清視頻的無參考質量評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710094776.8
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108462870A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 許穎浩;袁政;褚靈偉
• 申請（專利權）人: 上海文廣互動電視有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 上海集信知識產(chǎn)權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發(fā)明公開了一種超高清視頻的無參考質量評價方法，包括以下步驟：步驟1，對視頻數(shù)據(jù)塊進行模版平滑濾波；步驟2，對視頻數(shù)據(jù)塊進行特征提取，得到對應的低質量視頻及其失真測度；步驟3，計算低質量視頻的掩模因子；步驟4，利用偏移校準評價視頻數(shù)據(jù)塊的質量。本發(fā)明的超高清視頻的無參考質量評價方法無參考型質量評估算法不需要任何原始圖像信息作為參考，因此其實用價值最大。

技術領域

本發(fā)明涉及視頻質量評價方法，更具體地說，涉及一種超高清視頻的無參考質量評價方法。

背景技術

如今超高清視頻的視頻編碼還是普遍采用H.264標準，新出爐的H.265標準還未普及，因此超高清視頻的體積非常巨大，在傳輸、存儲過程中都需要對其進行一定的壓縮，而在壓縮和傳輸?shù)倪^程中會對視頻質量產(chǎn)生影響，而影響最大的就是塊效應和模糊。

視頻序列的相關性以及人眼的視覺特性，使得視頻信息存在大量冗余，如空間冗余、時間冗余、視覺冗余等。由于人眼對冗余的敏感性有限，因此可以通過壓縮編碼去除部分冗余信息來減少表示視頻的數(shù)據(jù)量。一般視頻系統(tǒng)通常采用有損壓縮算法來提高壓縮效率。但是，有損壓縮算法會產(chǎn)生編碼失真，影響解碼后視頻的主客觀質量。同時，在超高清視頻通信中，由于傳輸量大以及信道噪聲的存在使得傳輸中會出現(xiàn)信道誤碼等，從而導致接收端視頻質量的下降。因此，這也是目前引起超高清視頻質量下降的主要原因。

由于人眼對視頻幀中、低頻信號的誤差更為敏感，而時域或空域中高頻信號的細節(jié)通常不易被察覺，因此大部分視頻壓縮系統(tǒng)通常首先對視頻序列進行某種正交變換，然后對變換系數(shù)中的高頻信息進行粗量化，在保證一定恢復圖像質量的條件下盡量減少非零系數(shù)的個數(shù)，以達到壓縮視頻的目的。由此可知，視頻壓縮的過程中導致視頻質量下降的根本原因是量化。

由壓縮算法引起的塊效應(Blocking Artifacts)是指經(jīng)過基于塊的壓縮編碼后，重構視頻幀相鄰塊邊界出現(xiàn)的不連續(xù)性，這種不連續(xù)性是由相鄰塊在編碼中相互獨立的系數(shù)量化過程造成的。塊邊界不連續(xù)程度反映了塊效應失真程度。

由于人們目前對人類視覺系統(tǒng)和相應的大腦認知過程的認識不足，無參考型視頻質量客觀評價的研究遇到極大的挑戰(zhàn)。這些難點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)視頻圖像特征難以定義和提取：由于對視頻圖像視覺特征與人眼視覺感受之間的關系認識不足，人們尚不清楚哪些特征影響人眼對視頻質量的評價。因此視頻圖像特征的合理定義和有效提取是質量評價的難點。

(2)視覺特性難以建模和描述：由于對人眼視覺感知機理認識不足，難以利用合理的模型和知識來描述視頻圖像特征與視覺質量之間的作用關系，從而制約了視頻客觀質量評價方法的研究。

(3)人眼感知難以形式化表示：由于人類感性認識的能力很難通過具體的模型來描述，比如，審美觀、認知關聯(lián)等因素都會導致人類觀察者的感知變化，使得無參考型客觀質量評價的問題變得更加復雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超高清視頻的無參考質量評價方法，解決現(xiàn)有技術中無參考視頻質量評價的難點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種超高清視頻的無參考質量評價方法，包括以下步驟：步驟1，對視頻數(shù)據(jù)塊進行模版平滑濾波；步驟2，對視頻數(shù)據(jù)塊進行特征提取，得到對應的低質量視頻及其失真測度；步驟3，計算低質量視頻的掩模因子；步驟4，利用偏移校準評價視頻數(shù)據(jù)塊的質量。

進一步地，步驟2的計算方法為：步驟2.1，通過塊邊緣的平均差異來估計塊失真；步驟2.2，接著計算塊內(nèi)的絕對平均差異；步驟2.3，過零點特征計算；步驟2.4，利用特征綜合的方法得到最終的塊失真測度。