全參考視頻質量評估方法、裝置及視頻質量測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全參考視頻質量評估方法、裝置及視頻質量測試儀，該方法包括：對參考視頻和測試視頻各自的ROI的YUV的每一視頻分量分別提取六個不同的空域參數(shù)，獲得差異矩陣對，利用差異矩陣對，對參考視頻和測試視頻進行時間和亮度的粗對齊，獲得粗對齊結果；根據(jù)粗對齊結果，對參考視頻和測試視頻進行時間、空間、亮度以及色度的精對齊，獲得精對齊結果的視頻序列對；根據(jù)精對齊結果的視頻序列對，對參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，獲得四個空間指標和一個時間指標，根據(jù)四個空間指標和一個時間指標，獲得質量評估結果。通過上述方式，本發(fā)明能夠獲得更好的粗對齊效果，提高視頻質量評估結果的準確性。
【專利說明】全參考視頻質量評估方法、裝置及視頻質量測試儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻【技術領域】，特別是涉及一種全參考視頻質量評估方法、裝置及視頻質量測試儀。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信和多媒體通信的發(fā)展，圖像業(yè)務和視頻業(yè)務被越來越廣泛和頻繁的使用。視頻通信過程中，無損視頻(即源視頻、參考視頻)經(jīng)過編碼器、通信信道、解碼器等處理后，必然造成視頻質量的損傷，對用戶體驗質量(Quality of Experience,QoE)產(chǎn)生負面影響，因此，對視頻圖像質量的評估一直是通信系統(tǒng)中一個重要的組成部分。
[0003]視頻質量評估方法分為主觀質量評估(Subjective Quality Assessment, SQA)和客觀質量評估(Objective Quality Assessment, 0QA)。主觀質量評估雖然最為準確和可信，但是不利于實時視頻通信的質量評估?？陀^質量評估按照是否需要源視頻文件又分為三大類,分別為全參考(Full_Reference，F(xiàn)R)度量、部分參考(Reduce-Reference，RR)度量和無參考(No-Reference，NR)度量，其中，F(xiàn)R主要用于實驗室的視頻質量評估，NR, RR則用于系統(tǒng)終端或中間點視頻質量監(jiān)控。
[0004]目前,被廣泛使用的全參考視頻質量評估方法是峰值信噪比(PeakSignal NoiseRatio, PSNR)，其計算公式為: [0005]
【權利要求】
1.一種全參考視頻質量評估方法，其特征在于，包括: 對參考視頻和測試視頻各自的空間感興趣區(qū)域ROI的Y、U、V的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取六個不同的空域參數(shù)，獲得所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[Ds，Dp]，利用所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[Ds，Dp]，對所述參考視頻和測試視頻進行時間和亮度的粗對齊，獲得所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果，其中，所述Ds是所述參考視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述Dp是所述測試視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述六個不同的空域參數(shù)分別是:參考視頻和測試視頻各自ROI的對應視頻分量的均值和標準差、參考視頻信號和測試視頻信號分別在水平垂直方向平移三個像素后的對應視頻分量之差的均值和標準差、參考視頻和測試視頻各自對應視頻分量的邊緣信號的均值和標準差； 對所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果進行時間、空間、亮度以及色度的精對齊，根據(jù)所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果，對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，并獲得所述測試視頻的質量評估結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果，對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析的步驟包括:根據(jù)所述參考視頻和測試 視頻的精對齊結果，利用多線程技術對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，以并行獲得四個空間指標和一個時間指標，其中所述四個空間指標分別是:亮度指標、色度指標以及兩個時間變異性指標。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:當所述參考視頻和測試視頻是兩路或兩路以上視頻時，利用多線程技術使所述每路視頻對應的參考視頻和測試視頻并行處理，以實時獲得每路測試視頻的質量評估結果。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述當參考視頻和測試視頻是兩路或兩路以上視頻時，利用多線程技術使所述每路視頻對應的參考視頻和測試視頻并行處理，以實時獲得每路測試視頻的質量評估結果的步驟包括: 當所述參考視頻和測試視頻是兩路或兩路以上視頻時，利用多線程技術使所述每路參考視頻和測試視頻的粗對齊、精對齊以及獲得所述測試視頻的質量評估結果的步驟獨立并行處理，以實時獲得每路測試視頻的質量評估結果。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述對參考視頻和測試視頻各自的空間感興趣區(qū)域ROI的Y、U、V的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取六個不同的空域參數(shù)之前，包括: 提取所述參考視頻和測試視頻的ROI區(qū)域； 刪除所述參考視頻和測試視頻提取的ROI區(qū)域邊緣的十個像素。
6.一種全參考視頻質量評估裝置，其特征在于，所述裝置包括:粗對齊模塊、精對齊模塊以及結果輸出1旲塊； 所述粗對齊模塊用于對參考視頻和測試視頻各自的空間感興趣區(qū)域ROI的Y、U、V的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取六個不同的空域參數(shù)，獲得所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對？?Ds，Dp--，利用所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對？?Ds，Dp--,對所述參考視頻和測試視頻進行時間和亮度的粗對齊，獲得所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果，其中，所述Ds是所述參考視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述Dp是所述測試視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述六個不同的空域參數(shù)分別是:參考視頻和測試視頻各自ROI的對應視頻分量的均值和標準差、參考視頻信號和測試視頻信號分別在水平垂直方向平移三個像素后的對應視頻分量之差的均值和標準差、參考視頻和測試視頻各自對應視頻分量的邊緣信號的均值和標準差； 所述精對齊模塊用于對所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果進行時間、空間、亮度以及色度的精對齊； 所述結果輸出模塊用于根據(jù)所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果，對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，并獲得所述測試視頻的質量評估結果。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述結果輸出模塊還用于根據(jù)所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果，利用多線程技術對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，以并行獲得四個空間指標和一個時間指標，其中所述四個空間指標分別是:亮度指標、色度指標以及兩個時間變異性指標。
8.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，當所述參考視頻和測試視頻是兩路或兩路以上視頻時，所述粗對齊模塊、精對齊模塊以及結果輸出模塊分別獨立并行處理所述每路視頻對應的參考視頻和測試視頻，以實時獲得每路測試視頻的質量評估結果。
9.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，當所述參考視頻和測試視頻是兩路或兩路以上視頻時，對應于每一路視頻，所述裝置包括一個粗對齊模塊、一個精對齊模塊以及一個結果輸出模塊，其中每路參考視頻和測試視頻對應的粗對齊模塊、精對齊模塊以及結果輸出模塊獨立并行處 理，以實時獲得每路測試視頻的質量評估結果。
10.根據(jù)權利要求6至9任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括預處理模塊，所述預處理模塊用于提取所述參考視頻和測試視頻的ROI區(qū)域，刪除所述參考視頻和測試視頻提取的ROI區(qū)域邊緣的十個像素。
11.一種視頻質量測試儀，其特征在于，所述測試儀包括:處理器、與處理器偶聯(lián)的存儲器以及輸出裝置； 所述處理器用于對參考視頻和測試視頻各自的空間感興趣區(qū)域ROI的Y、U、V的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取六個不同的空域參數(shù)，獲得所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[Ds，Dp]，并將所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[DS，DP]存儲在存儲器中，利用所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[Ds，Dp]，對所述參考視頻和測試視頻進行時間和亮度的粗對齊，獲得所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果，并將所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果存儲在存儲器中，其中，所述Ds是所述參考視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述Dp是所述測試視頻的三個視頻分量中的每一視頻分量分別提取的六個不同的空域參數(shù)所形成的矩陣，所述六個不同的空域參數(shù)分別是:參考視頻和測試視頻各自ROI的對應視頻分量的均值和標準差、參考視頻信號和測試視頻信號分別在水平垂直方向平移三個像素后的對應視頻分量之差的均值和標準差、參考視頻和測試視頻各自對應視頻分量的邊緣信號的均值和標準差；對所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果進行時間、空間、亮度以及色度的精對齊；根據(jù)所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果，對所述參考視頻和測試視頻進行空間扭曲分析和時間扭曲分析，并獲得所述測試視頻的質量評估結果； 所述存儲器用于存儲所述參考視頻和測試視頻的之間的差異矩陣對[Ds，Dp]，所述參考視頻和測試視頻的粗對齊結果，以及所述參考視頻和測試視頻的精對齊結果； 所述輸出裝置用于輸出所述測試`視頻的質量評估結果。
【文檔編號】H04N17/00GK103731664SQ201310729475
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權日:2013年12月25日
【發(fā)明者】劉坤模, 謝永明, 傅峻 申請人:華為技術有限公司