[發明專利]待測系統的視頻質量評價方法及系統

有效

• 申請號: 201710764891.1
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107454389B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 謝志鋼;胡小鵬;陳衛東
• 申請（專利權）人: 蘇州科達科技股份有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 上海隆天律師事務所 31282
• 代理人: 臧云霄;潘一諾

本發明提供一種待測系統的視頻質量評價方法及系統，包括：從待測系統獲取待測視頻信號；獲取待測視頻信號對應的參考信號，參考信號為依據源視頻信號生成的具有時間標記的時間標記視頻信號，時間標記為由時間關聯信息編碼而成的幾何標記；從待測視頻信號中識讀時間標記，獲得時間關聯信息和幾何標記信息；按時間關聯信息和幾何標記信息把待測視頻信號向參考信號進行對準，使得具有相同的時間關聯信息的待測視頻信號的圖像及參考信號的圖像逐點對準；以及依據對準后的待測視頻信號計算待測視頻信號的視頻質量。本發明提供的待測系統的視頻質量評價方法及系統能夠對待測系統的待測視頻信號的視頻質量進行實時評價。

技術領域

本發明涉及視頻質量評價，尤其涉及一種待測系統的視頻質量評價方法及系統。

背景技術

隨著信息技術基礎設施的不斷完善和芯片的圖像處理能力的不斷提高，人們對視頻業務的需求也在不斷增長，對更好的視頻質量的期待也在逐步提高。視頻信號是在視頻所述時段內持續變化的二維圖像在時間、空間和亮度、色度等維度離散并量化后以特定數據結構組織表達后的數字信號。無損的視頻信號需要占用大量的存儲空間和傳輸帶寬，但按符合人類視覺感受特性設計的視頻信號的有損壓縮可以達到很高的數據壓縮比，使得視頻信號的存儲和網絡傳輸成為可能。所以在各類視頻處理與傳輸系統中一般以有損壓縮的視頻格式作為視頻信號的中間形式來存儲和傳輸視頻數據。視頻信號的有損壓縮處理使得視頻信號在處理和傳輸過程中不可避免地在視頻接收端表現出相對于視頻輸入端的視頻質量下降。

主觀視頻質量評價是由一組評價人員主觀地對視頻質量進行評價的，可以在有參考或無參考視頻的情況下進行。在有參考視頻的主觀評價中，評價人員同時看到并對比參考(源)和處理后兩個視頻，通過對比對處理后視頻進行主觀評分。主觀評價直接反映了人的感受，常被認為是最準確的，但其局限明顯。首先主觀評價需要一組評價人員參與，成本高時間長；其次主觀評價無法做實時評價。再次主觀評價不夠精細，并且分值不夠穩定(參見ITU-T建議書BT.500、BT.1788)。而客觀視頻質量評價則能克服主觀視頻質量評價的這些不足。

與主觀評價方法不同，客觀評價是基于預想的評價模型通過數據采集和計算得出結果的。部分參考評價方法中送入評價模塊參與計算的是從源信號中抽取出與評價相關的部分信息而非完整的源信號，適合傳輸碼率受限情況下的視頻應用端或者應用節點處的視頻質量監測(參見ITU-T規范J.249)。全參考評價方法要求在評價點可以獲得無損的參考視頻信號，可以用來評價單個系統或者串在一起的媒體鏈路。在全參考評價模型中比較輸入的參考信號和輸出的質量下降的信號要求對輸入和輸出信號進行時間對準和空間對準操作，然后再按人類視覺感受模型(例如，邊緣檢測模型EPSNR)來計算出目標圖像的質量評分(參見:ITU-T建議書J.144、J.244、J.247、J.341)。

ITU-T的J.144、J.247、J.341等建議書中都有描述客觀全參考視頻質量評價的方法和相關技術。J.144描述了數字有線電視在全參考客觀感知視頻質量評價中的技術，J.247描述了全參考的客觀感知多媒體視頻質量評價，J.341描述了數字有線電視HDTV的全參考的客觀感知多媒體視頻質量評價中的時間對準方法和空間對準方法。在這些ITU-T的建議書中所述以及當前業界常見應用的視頻質量評價技術中在視頻的對準策略上全都采用依賴視頻配準算法的方法來實現對準，即從圖像中按某種獨特的算法提取特征數據，針對參考圖像和待測圖像分別在空間、時間的一個小范圍內對特征數據的差異進行最小化計算來實現空間和時間配準。

在不同的應用場景中，視頻處理系統可能會從時間、空間角度對原始的輸入視頻信號進行相應的編輯。在全參考評價方法中對輸入信號和輸入信號進行空間對準相對來說是比較容易的。一般情況下，輸出信號與輸入信號在空間上的差異是相對固定的，常常相差恒定位移或者伴隨縱橫比變化不大的圖像拉伸或圖像縮小，有可能在邊緣存在少量的裁剪或補綴等。一旦在空間上對準了輸入和輸出的一張圖像，多半可以把這種對準結果直接應用到隨后的信號中的圖像序列。