[发明专利]一种通过网络损伤度检测网络视频质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种通过网络损伤度检测网络视频质量的方法。

背景技术

为了使得IPTV(网络电视)等流媒体业务得到良好运行，必须确保网络视频质量满足服务质量(QoS)要求，为用户提供高质量的视频质量体验。所以，必须提供有效的网络视频质量评估方法，以便在系统运营前分析数字视频采用哪种编/解码算法/格式，又可在系统运行时对网络视频质量进行监控。传统的视频质量评估方法是基于视频编/解码算法的，通过它来评价由该算法产生的视频质量的优劣，而没有考虑用于传送视频的网络性能。但是，IPTV等流媒体业务采用了数字视频压缩与网络传输技术，由于丢包等网络损伤而引起的很小错误可能导致视频质量的急剧下降，因此传统的视频质量评估方法已无法适应网络视频质量应用要求，需要针对数字视频与网络传输的特点，设计新型的视频质量评估方法。

传统的视频质量评估方法主要分为两类：主观评价与客观评价。主观评价方法是人为地评价总体的视频质量，但其实时性不好，通常不能用于实时视频通信中视频质量的评估。目前的客观评价方法一般通过比较原始图像序列与经编/解码后的图像序列来评价视频质量，常用的是峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio-PSNR)和均方误差(Mean Square Error-MSE)，由于它们是在像素级上进行操作，因而对视频时域和空域上的失真非常敏感，而人类视觉系统对某些类型失真的敏感程度就没有这么高，所以得到的结果不一定与视频的主观质量完全一致，而且该方法需要原始参考视频，这在实时视频监控中较难以做到。还有一种客观方法是MPQM(Moving Picture Quality Metric)模型，它是基于人类视觉系统来评价网络视频质量，但是由于引入了频率分解，需要对每个视频包的视频内容进行解析，因此算法复杂，运算量过大，计算时间长，而且通过MPQM模型得出的视频质量不能反映出网络视频质量的劣化是视频压缩造成的还是网络损伤而造成的，因此不利于网络服务提供商或运营商评价网络视频质量。

此外，目前网络视频质量评估方面比较常用的网络视频质量评价指标有MDI(Media Delivery Index)。MDI是被RFC采纳的提供一个判断流媒体传输质量的指标。它提供了两个参数：延迟因子(DF)与媒体丢包率(MLR)。其中，DF用于表示在某一检测点解码器需要多少缓存来避免由于网络抖动产生的媒体包丢失，MLR是指一秒内流媒体包丢失数量。MDI只是试图基于丢包与抖动情况这两个网络性能记录来反映网络视频质量，而不考虑网络视频流的视频内容，但是对数字视频压缩算法而言，属于不同帧类型的包的丢失对网络视频质量的影响效果是不同的，所以它对网络视频质量评估存在较大的偏差。而且MDI没有提供量化的评分来评估网络视频质量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通过网络损伤度检测网络视频质量的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种通过网络损伤度检测网络视频质量的方法，其特征在于，该方法对于特定的帧序列类型、帧频、封装情况，根据网络视频丢包率得到帧丢包率(即单帧丢特定数量包的比率)，以帧丢包率及相应的帧丢包劣化度来反应视频质量受网络损伤的影响度，根据视频原始质量(Q₀)、视频质量受网络损伤的影响度与网络视频质量(Q)之间的关系，得到网络视频质量；所述的视频原始质量、网络视频质量均采用同一个量化的评分标准来衡量。

所述的帧包括帧内编码帧(I帧)、前向预测编码帧(P帧)、双向预测编码(B帧)；所述的帧在视频的组层(GOP)中的序列类型相同。

所述的帧丢包率包括帧零丢包率P(F₀)、帧一丢包率P(F₁)、帧二丢包率P(F₂)，其中F₀为帧零丢包的事件，F₁为帧丢一个包的事件，F₂为帧丢二个包以上的事件。

所述的帧零丢包率采用公式P(F₀)＝P(I)P(F₀|I)+P(P)P(F₀|P)+P(B)P(F₀|B)得到，其中