專利名稱：一種基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，特別涉及一種基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)為代表的分組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得分組網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、接入方便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，其提供的應(yīng)用不簡單地局限于網(wǎng)頁瀏覽、電子郵件、搜索引擎等信息工具類應(yīng)用，而是擴(kuò)展到IPTV等流媒體服務(wù)。然而，流媒體視頻業(yè)務(wù)具有高寬帶、 實(shí)時(shí)性要求高，對(duì)分組丟失、亂序、傳輸延遲、時(shí)延抖動(dòng)等網(wǎng)絡(luò)損傷非常敏感的特性；而且， 作為分組網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議的傳統(tǒng)IP協(xié)議只有一種服務(wù)類型，即盡力而為(best effort)的服務(wù)模型，它不提供任何服務(wù)質(zhì)量保證，只是盡網(wǎng)絡(luò)的最大能力傳送分組，分組丟失、傳輸延遲及時(shí)延抖動(dòng)是不可避免的，這就意味了在分組網(wǎng)絡(luò)中潛在著損傷流媒體服務(wù)中視頻質(zhì)量的可能性。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商希望擁有在線性能監(jiān)控工具能對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)中的視頻質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此要實(shí)現(xiàn)分組網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)的良好發(fā)展與運(yùn)營，就有必要建立有效的網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)估方法，在系統(tǒng)運(yùn)營前分析數(shù)字視頻采用哪種編/解碼算法、格式及參數(shù)，又可在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，真實(shí)反映用戶享受到的視頻質(zhì)量體驗(yàn)，以便對(duì)突發(fā)情況及時(shí)做出決策。目前網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)估方面比較常用的網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)有MDI與基于 MPQM模型的指標(biāo)。MDI是被RFC采納的提供一個(gè)判斷流媒體傳輸質(zhì)量的指標(biāo)。它提供了兩個(gè)參數(shù)延遲因子(DF)與媒體丟包率(MLR)。其中，DF用于指示在某一檢測點(diǎn)解碼器需要多少緩存來避免由于網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)產(chǎn)生的封包丟失，MLR是指一秒內(nèi)媒體封包丟失數(shù)量。MDI只是試圖基于丟包與抖動(dòng)情況這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能記錄來反映網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量，而不考慮網(wǎng)絡(luò)視頻流的視頻內(nèi)容，但是對(duì)數(shù)字視頻壓縮算法而言，屬于不同幀類型的包的丟失對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量的影響效果是不同的，所以它對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)估存在較大的偏差。而且MDI沒有提供量化的評(píng)分來評(píng)估網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量。MPQM模型基于人類視覺系統(tǒng)來評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量，它采用了一個(gè)三維濾波器組來模擬HVS的多通道特性，但是由于引入了頻率分解，需要對(duì)每個(gè)視頻包的視頻內(nèi)容進(jìn)行解析，因此算法復(fù)雜，運(yùn)算量過大，計(jì)算時(shí)間長，而且通過MPQM模型得出的視頻質(zhì)量不能反映出網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量的劣化是視頻壓縮造成的還是網(wǎng)絡(luò)損傷而造成的，因此不利于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商或運(yùn)營商來評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量。因此，急需要為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商或運(yùn)營商提供一種評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，以 實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)牧髅襟w的視頻質(zhì)量的實(shí)時(shí)、精確評(píng)估。為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，包括步驟1)根據(jù)待進(jìn)行評(píng)估的流媒體中的MPEG TS包中節(jié)目識(shí)別號(hào)PID =O的節(jié)目關(guān)聯(lián)表以及節(jié)目映射表得到相應(yīng)視頻的PID ；2)在所述流媒體中提取具有相同視頻PID且有連續(xù)的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段的MPEG TS包進(jìn)行分析，以得到所述視頻的視頻圖像組結(jié)構(gòu)，并分析在預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間段內(nèi)所提取出的MPEG TS包的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段中是否存在中斷；3)如果存在中斷，則根據(jù)所在中斷的位置和所得到的視頻圖像組結(jié)構(gòu)確定受到影響的幀的數(shù)目；4)根據(jù)所確定的受到影響的幀的數(shù)目、及國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組建議標(biāo)準(zhǔn)P. 910 (ITU-TRecommendation P. 910)的公式計(jì)算視頻內(nèi)容時(shí)間變化度TI與空間復(fù)雜度SI ；以及5)根據(jù)所計(jì)算出的視頻內(nèi)容時(shí)間變化度TI與空間復(fù)雜度SI進(jìn)一步計(jì)算出視頻質(zhì)量評(píng)分，以便獲得待評(píng)估的流媒體的視頻質(zhì)量，其中，計(jì)算視頻質(zhì)量評(píng)分的方法為當(dāng)O彡TI彡40且O彡SI彡125時(shí)，
權(quán)利要求
1.一種基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于包括步驟1)根據(jù)待進(jìn)行評(píng)估的流媒體中的MPEGTS包中節(jié)目識(shí)別號(hào)PID = O的節(jié)目關(guān)聯(lián)表以及節(jié)目映射表得到相應(yīng)視頻的PID ；2)在所述流媒體中提取具有相同視頻PID且有連續(xù)的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段的MPEGTS包進(jìn)行分析，以得到所述視頻的視頻圖像組結(jié)構(gòu)，并分析在預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間段內(nèi)所提取出的 MPEG TS包的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段中是否存在中斷；3)如果存在中斷，則根據(jù)所在中斷的位置和所得到的視頻圖像組結(jié)構(gòu)確定受到影響的幀的數(shù)目；4)根據(jù)所確定的受到影響的幀的數(shù)目、及國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組建議標(biāo)準(zhǔn) P. 910的公式計(jì)算視頻內(nèi)容時(shí)間變化度TI與空間復(fù)雜度SI ；5)根據(jù)所計(jì)算出的視頻內(nèi)容時(shí)間變化度TI與空間復(fù)雜度SI進(jìn)一步計(jì)算出視頻質(zhì)量評(píng)分，以便獲得待評(píng)估的流媒體的視頻質(zhì)量，其中，計(jì)算視頻質(zhì)量評(píng)分的方法為當(dāng) 0彡TI彡40且0彡SI彡125時(shí)， β = 2.683InFps +9.74/Fps -4.2552Α, 5<Fps <25 [0 = 0.402^<5 .當(dāng)0彡TI彡40且125 < SI彡250時(shí)，{Q = 2.307 In Fps + 0.268 / Fps 一 IHX2 5 < Fps < 25|e = 0.213FpsOlFps <5 . 當(dāng) 40 < TI 彡 80 且 125 < SI 彡 250 時(shí)， ρ = 3.194InFp5 +8.921/Fps -5.955Λ, 5<Fps <25{β = 0.194/;sOSFps <5 .ι當(dāng)40 < TI彡80且0彡SI彡125時(shí)，[Q = 2.573 In Fps + 6.65 /Fps 一 4.0U4 5 < Fps < 25(e = 0.292FpsQ<Fps<5其中，F(xiàn)ps為除去受影響的幀后每秒所播放的幀數(shù)，Q為視頻質(zhì)量評(píng)分，λ” λ2、λ3、及 λ 4為修正系數(shù)，由評(píng)估人員根據(jù)畫面的分辨率、清晰度以及源畫面質(zhì)量情況預(yù)先設(shè)定。
2.如權(quán)利要求1所述的基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于 λ i的取值范圍為0. 95彡λ i彡1. 06、λ 2的取值范圍為0. 9彡λ 2彡1. 08、λ 3的取值范圍為0. 95彡A3^ 1. 03、λ 4的取值范圍為0. 88彡A4^ 1. 01。
3.如權(quán)利要求1所述的基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于 如果中斷處的MPEG TS包是I幀的包，則該幀以后的幀到下一個(gè)I幀開始之間的幀都被視為受影響的幀；如果中斷處的MPEG TS包是P幀的包，則該幀以及在它以后的屬于它所在視頻圖象組的幀到下一個(gè)I幀開始之間的幀都被視為受影響幀；如果中斷處的MPEG TS包是 B幀的包，僅把該幀視為受影響的幀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于視頻內(nèi)容特征的流媒體視頻質(zhì)量評(píng)估方法，其先根據(jù)待進(jìn)行評(píng)估的流媒體中的MPEG TS包中PID＝0的節(jié)目關(guān)聯(lián)表以及節(jié)目映射表得到相應(yīng)視頻的PID，然后在流媒體中提取具有相同視頻PID且有連續(xù)的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段的MPEG TS包進(jìn)行分析，以得到所述視頻的視頻圖像組結(jié)構(gòu)，并分析在預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間段內(nèi)所提取出的MPEG TS包的連續(xù)計(jì)數(shù)器字段中是否存在中斷，如果存在中斷，則根據(jù)所在中斷的位置和所得到的視頻圖像組結(jié)構(gòu)確定受到影響的幀的數(shù)目，再根據(jù)所確定的受到影響的幀的數(shù)目、及ITU-T RecommendationP.910的公式計(jì)算視頻內(nèi)容時(shí)間變化度與空間復(fù)雜度，進(jìn)而計(jì)算出視頻質(zhì)量評(píng)分，由此實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻質(zhì)量評(píng)估。
文檔編號(hào)H04N7/24GK102223565SQ20101014844
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者盧劉明 申請(qǐng)人:上海未來寬帶技術(shù)及應(yīng)用工程研究中心有限公司