本發(fā)明涉及視頻傳輸
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種視頻質(zhì)量評價(jià)裝置。
背景技術(shù)：
：近些年來，隨著移動網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l流媒體應(yīng)用逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。雖然有很多學(xué)者投入研究視頻質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但在公共安全領(lǐng)域的智能手機(jī)終端視頻傳輸，作為典型的一種端到端視頻業(yè)務(wù)，其視頻流媒體業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量尚未引起人們的關(guān)注。由于公共安全領(lǐng)域的特殊性，常常處于十分糟糕的無線信道環(huán)境中，導(dǎo)致傳輸?shù)囊曨l極不穩(wěn)定性，很大程度上影響了用戶對視頻流媒體業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量qoe。視頻質(zhì)量評價(jià)從方法上可以分為主觀質(zhì)量評價(jià)和客觀質(zhì)量評價(jià)。其中，主觀質(zhì)量評價(jià)是通過觀察者觀測一系列的失真視頻和參考視頻，然后按照失真視頻損傷的視覺效果給出評分。該方法勞動強(qiáng)度大、費(fèi)時，且受到觀察者背景知識，環(huán)境等因素影響，結(jié)果穩(wěn)定性差，可移植性也差。實(shí)際使用時受到的限制較多?？陀^評價(jià)就是利用一定的數(shù)學(xué)模型對影響視頻的質(zhì)量各種因素進(jìn)行建模，最終由計(jì)算機(jī)根據(jù)該模型客觀的給出評分?？陀^視頻質(zhì)量評價(jià)是模擬人的主觀視頻質(zhì)量評價(jià)過程，對視頻的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，有利于對采用編碼效率或優(yōu)化策略好壞做出判斷。由于主觀視頻質(zhì)量評價(jià)的過程消耗的時間、人力資源較大，使用范圍非常有限。相比之下，客觀視頻質(zhì)量評估由計(jì)算機(jī)完成，在效率和使用范圍具有明顯的優(yōu)越性。目前，對視頻傳輸質(zhì)量的研究局限于對人眼觀測圖像的模型分析上，且在對視頻傳輸質(zhì)量的評判時僅考慮圖像的清晰度，即傳輸過程中的保真度，但是，在公共安全領(lǐng)域中，實(shí)時視頻的傳輸有著全天候、全地形的要求，高清晰、低延時的視頻傳輸有利于現(xiàn)場情況的及時決策，延時過長的視頻幀圖像對現(xiàn)場情況的幫助非常小，可見，現(xiàn)有的視頻傳輸評價(jià)方法并不適用于公共安全領(lǐng)域中傳輸視頻質(zhì)量的評價(jià)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種視頻質(zhì)量評價(jià)裝置，有效解決了現(xiàn)有視頻質(zhì)量評估方法不適用于公共安全領(lǐng)域中對傳輸視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種視頻質(zhì)量評價(jià)裝置，包括：處理器，用于實(shí)現(xiàn)各指令；及存儲器，用于存儲多條指令，所述指令適用于處理器加載并執(zhí)行；所述多條指令包括：接收視頻碼流；根據(jù)發(fā)送和接收視頻碼流的時間得到視頻碼流中各幀圖像的幀延時信息；根據(jù)各幀圖像的幀延時信息得到幀間相對延時信息；根據(jù)所述幀間相對延時信息得到各幀圖像的延時間隔；根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。在本技術(shù)方案中，在評價(jià)公共安全領(lǐng)域的視頻傳輸質(zhì)量的過程中，不僅考慮到傳輸?shù)膱D像質(zhì)量，同時把幀圖像延時因素加入評價(jià)方法內(nèi)容中，以此有利于對視頻發(fā)送端采用的發(fā)送協(xié)議和發(fā)送策略做出全面的評價(jià)分析。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令根據(jù)發(fā)送和接收視頻碼流的時間得到視頻碼流中各幀圖像的幀延時信息中，包括：解析視頻碼流得到接收各幀圖像的時間戳信息；根據(jù)發(fā)送各幀圖像的時間戳信息和接收各幀圖像的時間戳信息計(jì)算得各幀圖像得到幀延時信息并存入數(shù)組arr[n+1]，其中，n為圖像的幀數(shù)。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令根據(jù)各幀圖像的幀延時信息得到幀間相對延時信息中，所述幀間相對時延ifd[n]為：ifd[n]＝arr[n+1]-arr[n]其中，n為圖像的幀數(shù)。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令根據(jù)所述幀間相對延時信息得到各幀圖像的延時間隔中包括：獲取預(yù)存的幀間相對延時信息與延時間隔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)所述幀間相對延時信息和關(guān)聯(lián)關(guān)系得到各幀圖像的延時間隔。在本技術(shù)方案中，在使用各幀圖像的延時間隔對視頻傳輸質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)之前，對各幀圖像的幀圖像延時信息進(jìn)行處理得到各幀圖像的延時間隔，便于后續(xù)的評價(jià)。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)中包括：對發(fā)送和接收視頻碼流的ssim結(jié)構(gòu)相似性進(jìn)行評估；結(jié)合ssim結(jié)構(gòu)相似性評估結(jié)果和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)。ssim(structuralsimilarity)結(jié)構(gòu)相似性是一種全參考的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)，它分別從亮度、對比度、結(jié)構(gòu)三方面度量圖像相似性。di是根據(jù)幀間間隔的延遲對圖像信息的影響做的衰減因子，便于在最后的評價(jià)結(jié)果中增加整體的圖像評價(jià)信息。在本技術(shù)方案中，di與ssim融合在一起對視頻傳輸質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，不僅僅從圖像的保真度方面描述了視頻傳輸質(zhì)量，進(jìn)一步從圖像的延時對用戶的影響考慮，以此在公共安全領(lǐng)域更加全面準(zhǔn)確的評判視頻編碼器和碼流發(fā)送策略的優(yōu)劣。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令結(jié)合ssim結(jié)構(gòu)相似性評估結(jié)果和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)中，所述綜合評價(jià)sddim為：sddim＝ssim×(1-di)其中，ssim為結(jié)構(gòu)相似性評估結(jié)果，di為各幀圖像的延時間隔。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)中包括：根據(jù)發(fā)送和接收視頻碼流計(jì)算得到峰值信噪比；結(jié)合所述峰值信噪比和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)。進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述指令結(jié)合所述峰值信噪比和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)中，所述綜合評價(jià)dpsnr為：dpsnr＝psnr×(1-di)其中，psnr為峰值信噪比，di為各幀圖像的延時間隔。在本技術(shù)方案中，psnr和di的融合，能夠從時效性和計(jì)算量方面極大地縮短對視頻傳輸質(zhì)量的評價(jià)，psnr作為一種客觀視頻質(zhì)量傳輸評價(jià)方法，在計(jì)算量方面具有極大的優(yōu)勢，盡管會出現(xiàn)在視頻圖像的描述與人眼觀測的不一致情況，作為一個定性判斷，與di進(jìn)行融合后，得到的關(guān)于圖像延時的特征，有利于實(shí)時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)發(fā)送策略。附圖說明下面將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說明優(yōu)選實(shí)施方式，對倒置定量氣霧劑閥門的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明存儲器中存儲指令一種實(shí)施方式示意圖；圖2為本發(fā)明存儲器中存儲指令一實(shí)例流程示意圖；圖3為本發(fā)明中如圖2所示實(shí)例中對幀圖像進(jìn)行sddim質(zhì)量評價(jià)的流程圖；圖4為本發(fā)明存儲器中存儲指令另一實(shí)例流程示意圖；圖5為本發(fā)明中如圖4所示實(shí)例中psnr與di融合評價(jià)流程圖；附圖標(biāo)號說明：100-視頻數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，200-視頻服務(wù)器，300-網(wǎng)關(guān)，400-視頻接收端。具體實(shí)施方式為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。本發(fā)明了一種視頻質(zhì)量評價(jià)裝置，包括：相互連接的處理器和存儲器，其中，處理器用于實(shí)現(xiàn)各指令；存儲器用于存儲多條指令，指令適用于處理器加載并執(zhí)行。如圖1所示，在一種實(shí)施方式中，該多條指令中包括：s10接收視頻碼流；s20根據(jù)發(fā)送和接收視頻碼流的時間得到視頻碼流中各幀圖像的幀延時信息；s30根據(jù)各幀圖像的幀延時信息得到幀間相對延時信息；s40根據(jù)幀間相對延時信息得到各幀圖像的延時間隔；s50根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。在本實(shí)施方式中，視頻發(fā)送端在發(fā)送視頻碼流的過程中，在每幀視頻圖像中加入發(fā)送該幀圖像的時間戳信息si，以此，視頻接收端在接收視頻發(fā)送端發(fā)送的視頻碼流的過程中，解析出得到各幀圖像，存儲接收到的視頻文件，并記錄下接收各幀圖像的時間戳信息ri。之后，計(jì)算得到各幀圖像的幀延時信息并存入數(shù)組arr[n+1]，其中，n為圖像的幀數(shù)，具體幀延時信息具體為接收該幀圖像的時間戳信息ri減去發(fā)送該幀圖像的時間戳信息si，更具體來說，這里時間戳信息以第三時間為參考基準(zhǔn)，如網(wǎng)絡(luò)時間。之后，根據(jù)數(shù)組arr[n+1]計(jì)算得到幀間相對延時信息，具體，該幀間相對時延ifd[n]為：ifd[n]＝arr[n+1]-arr[n](即后一幀圖像的幀延時信息減去前一幀圖像的幀延時信息)，其中，n為圖像的幀數(shù)。得到幀間相對延時信息之后，進(jìn)一步根據(jù)幀間相對延時信息與延時間隔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系得到各幀圖像的延時間隔，具體，在該過程中，首先獲取預(yù)存的幀間相對延時信息與延時間隔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)幀間相對延時信息和關(guān)聯(lián)關(guān)系得到各幀圖像的延時間隔。具體，這里的視頻發(fā)送端和視頻接收端可以為任意能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的電子設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦、智能攝像頭等，在此不做具體限定。在一實(shí)例中，幀間相對延時信息與延時間隔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系如表1所示，其中，ifd為幀間相對時延，di為各幀圖像的延時間隔。表1：ifd(秒)<23-56-89-1213-15>15di00.10.20.40.81基于此，在一實(shí)例中，如圖2所示，在根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)的過程中包括：s51對發(fā)送和接收視頻碼流的ssim結(jié)構(gòu)相似性進(jìn)行評估；s52結(jié)合ssim結(jié)構(gòu)相似性評估結(jié)果和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)。我們知道，ssim(structuralsimilarity)結(jié)構(gòu)相似性是一種全參考的圖像質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)，它分別從亮度、對比度、結(jié)構(gòu)三方面度量圖像相似性?；谏鲜雒枋?，延時間隔di是根據(jù)幀間間隔的延遲對圖像信息的影響做的衰減因子，便于在最后的評價(jià)結(jié)果中增加整體的圖像評價(jià)信息。基于此，在本實(shí)施方式中，將di與ssim融合在一起對視頻傳輸質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)：在ssim結(jié)構(gòu)相似性評估中，首先根據(jù)以下公式分別計(jì)算評估因子l(x,y)、c(x,y)以及s(x,y)：其中，μx、μy分別表示圖像x和圖像y的均值(具體這里的圖像x為接收端接收到視頻碼流中的視頻圖像，y為發(fā)送端發(fā)送的視頻碼流中的視頻圖像)，σx、σy分別表示圖像x和圖像y的方差，σxy表示圖像x和y的協(xié)方差，即：其中，x(i.j)表示圖線x中某一點(diǎn)的像素值，y(i.j)表示圖線y中某一點(diǎn)的像素值，h和w分別為相應(yīng)圖像的高度和寬度，c1、c2、c3為常數(shù)，為了避免分母為0的情況，取c1＝(k1*l)^2，c2＝(k2*l)^2，c3＝c2/2。另外，考慮到公共安全領(lǐng)域的實(shí)際情況，在一實(shí)例中，設(shè)置k1＝0.01，k2＝0.03，l＝255。以此，得到結(jié)構(gòu)相似性ssim：ssim(x，y)＝l(x，y)·c(x，y)·s(x，y)進(jìn)一步得到綜合評價(jià)sddim為：sddim＝ssim×(1-di)其中，ssim為結(jié)構(gòu)相似性評估結(jié)果，di為各幀圖像的延時間隔。具體，在[0,1]內(nèi)，sddim越大說明視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量越好。如圖3所示為該實(shí)例中對幀圖像進(jìn)行sddim質(zhì)量評價(jià)的流程圖，從圖中可以看出，在整個評價(jià)過程中，依次對源視頻幀圖像(發(fā)送端發(fā)送的視頻碼流中的視頻圖像)進(jìn)行亮度和對比度觀測，對失真視頻幀圖像(接收端接收到的視頻碼流中的視頻圖像)進(jìn)行亮度和對比度觀測，同時對視頻傳輸過程中幀間延時信息進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行ifd(幀間相對延時)觀測；之后，進(jìn)行源視頻幀圖像和失真視頻幀圖像之間的亮度比較、對比度比較以及結(jié)構(gòu)比較，并將其結(jié)果與ifd觀測得到的di(幀間延遲)信息衰減值進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對視頻傳輸質(zhì)量的綜合評價(jià)。在該綜合評價(jià)過程中，不僅僅從圖像的保真度方面描述了視頻傳輸質(zhì)量(從亮度、對比度、結(jié)構(gòu)三方面度量圖像相似性)，還從圖像的延時對用戶的影響考慮，以此在公共安全領(lǐng)域更加全面準(zhǔn)確的評判視頻編碼器和碼流發(fā)送策略的優(yōu)劣。在另一實(shí)例中，如圖4所示，在根據(jù)各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)的過程中包括：s53根據(jù)發(fā)送和接收視頻碼流計(jì)算得到峰值信噪比；s54結(jié)合峰值信噪比和各幀圖像的延時間隔對視頻質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)。與全參考方法ssim相類似，峰值信噪比(psnr)是一種圖像客觀評價(jià)指標(biāo)，然而它是基于對應(yīng)像素點(diǎn)間的誤差，即基于誤差敏感的圖像質(zhì)量評價(jià)?；诖?，在本實(shí)施方式中，將di與psnr融合在一起對視頻傳輸質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)：在psnr算法中，首先計(jì)算接收端接收到視頻碼流中的視頻圖像x和發(fā)送端發(fā)送的視頻碼流中的視頻圖像y的均方誤差mse，之后進(jìn)一步計(jì)算得到psnr，具體：其中，mse表示圖像x和圖像y的均方誤差(meansquareerror)；h和w分別為相應(yīng)圖像的高度和寬度；n為每像素的比特?cái)?shù)，一般取8，即像素灰階數(shù)為256；峰值信噪比psnr的單位是db，數(shù)值越大表示失真越小?；诖耍M(jìn)一步得到綜合評價(jià)dpsnr：dpsnr＝psnr×(1-di)其中，psnr為峰值信噪比，di為各幀圖像的延時間隔。如圖5所示為psnr與di融合評價(jià)流程圖，從圖中可以看出，在整個評價(jià)過程中，首先基于源視頻幀圖像(發(fā)送端發(fā)送的視頻碼流中的視頻圖像)和失真視頻幀圖像(接收端接收到的視頻碼流中的視頻圖像)計(jì)算均方誤差mse，之后進(jìn)一步計(jì)算峰值信噪比psnr，于此同時對視頻傳輸過程中幀間延時信息進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行ifd(幀間相對延時)觀測；之后，將峰值信噪比psnr與ifd觀測得到的di(幀間延遲)信息衰減值進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對視頻傳輸質(zhì)量的綜合評價(jià)。在該評價(jià)過程中，psnr和di的融合，從時效性和計(jì)算量方面極大地縮短對視頻傳輸質(zhì)量的評價(jià)，psnr作為一種客觀視頻質(zhì)量傳輸評價(jià)方法，在計(jì)算量方面具有極大的優(yōu)勢，作為一個定性判斷，與di進(jìn)行融合后，得到的關(guān)于圖像延時的特征，有利于實(shí)時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)發(fā)送策略。應(yīng)當(dāng)說明的是，上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12