網絡丟包的無參考視頻質量評估方法研究.pdf

1、IP(Internet Protocol)網絡和移動通信的迅猛發(fā)展,使得視頻信息在IP網絡和移動通信網絡中的處理和傳輸受到越來越多的關注。如何對視頻質量進行準確有效的評估,已成為在視頻壓縮、處理以及傳輸等研究領域迫切需要解決的問題之一。網絡丟包是導致視頻質量下降的主要原因之一,論文針對網絡丟包的無參考視頻質量評估進行了深入的研究,主要研究工作著眼于提高客觀頻質量評估的實時性和有效性。分別從 H.264/AVC編碼新特性、丟幀類型、丟包率

2、、包丟失集中度和人眼視覺容忍特性對視頻質量的影響等方面進行了深入的研究。主要研究內容包括:
　　1. H.264/AVC網絡視頻的丟包失真評估。針對由H.264/AVC所使用的新編解碼技術引起信道誤碼、空時域誤碼傳播、空時域誤碼掩蓋及去方塊濾波對視頻質量的影響,給出了一種計算網絡視頻丟包失真MSE(Mean Square Error)的無參考視頻質量評估算法,該算法充分考慮了空時域誤碼傳播、誤碼掩蓋算法和編碼器特性對視頻質量的影響

3、,并且計算復雜度低,可以進行實時網絡視頻質量監(jiān)控。實驗結果表明,使用該算法能夠較準確地反映視頻質量 MSE。并結合視頻內容空時域特性,對全參考視頻質量評估方法SSIM(Structural Similarity Metric)進行改進,給出一種基于SSIM的半參考視頻質量評估算法。實驗結果表明,使用該算法得到的客觀視頻質量能夠較準確地反映視頻的主觀質量。
　　2.考慮丟幀類型的無參考視頻質量評估模型。針對網絡視頻質量評估需要滿足實

4、時性和低資源開銷等要求,給出一種無參考網絡視頻質量評估模型。該模型考慮了丟失不同幀類型、視頻內容和丟包影響單幀時人眼視覺容忍特性對視頻質量的影響,且不需要對視頻完全解碼,具有資源開銷小、實時性好的特點,適合對實時傳輸的視頻流進行質量評估。實驗結果表明,使用該視頻質量評估模型測得的視頻丟包失真質量評分與其主觀質量評分具有很好的一致性,相比于國際標準G.1070中的丟包視頻質量評價模型,該模型與主觀質量評價的相關性平均提高了6.96％。

5、r>　　3.考慮包丟失特性的無參考網絡視頻質量評估模型。針對相同包丟失率不同包丟失集中度對視頻質量影響不同的問題,提出一種考慮包丟失特性的無參考網絡視頻質量評估模型。該模型依據碼流信息在壓縮域計算視頻的時域復雜度,以及包丟失率對視頻質量的影響因子;為了解決包丟失集中度對視頻質量的影響,提出在壓縮域計算包丟失集中度的方法,進而提出由于丟包引起的視頻質量下降的視頻質量評估模型,因此適用于具有版權保護的視頻序列質量評估,并且資源開銷小。實驗結

6、果表明,使用該模型測得的視頻包丟失質量評分與其主觀質量評分有很好的一致性,相比于國際標準G.1070中的丟包視頻質量評價模型,該模型與主觀質量評價的相關性平均提高了6.18%。
　　4.考慮人眼視覺容忍特性的無參考網絡視頻質量評估模型。視頻通信的最終信宿是人,對視頻質量的評價取決于人眼的主觀感受,因此合理的視頻質量評估方法必須符合人眼的視覺特性,給出一種考慮人眼視覺特性的無參考視頻質量評估模型。首先對網絡丟包、誤碼傳播以及包丟失在

7、視頻幀內的位置對視頻幀質量的影響進行了詳細的研究;然后分析了網絡丟包影響多幀時的人眼視覺容忍性對視頻序列質量的影響;最后通過對視頻序列時域失真的研究進而得到整個視頻序列的客觀質量。該模型充分考慮人眼視覺系統(tǒng)的空時域掩蓋效應及容忍性、視頻內容、包丟失位置、視頻序列的時域失真對視頻質量的影響,并且該模型只對接收的碼流進行簡單的包頭分析即可得到所需信息,因此具有資源開銷小、實時性好的特點,適合對實時傳輸的視頻流進行質量監(jiān)控。實驗結果表明,使用