[发明专利]视频质量估计设备、视频质量估计方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频质量估计设备、视频质量估计方法以及程序，更具体地涉及用于在经由诸如互联网等IP网络提供的IPTV服务、视频分发服务、视频电话服务中估计编码视频的视频质量的视频质量估计设备、视频质量估计方法以及程序。

背景技术

由于互联网接入线路速度和频带的增长，期望经由互联网在终端之间或者在服务器与终端之间传送包括视频和音频的视频媒体的视频通信服务更加普遍。

互联网是不必保证通信质量的网络。当执行使用音频和视频媒体的通信时，如果用户终端之间网络线路频带较窄，则比特率下降，或者如果出现连续拥塞则出现分组丢失或分组传送延迟。这导致用户感觉到不良的音频和视频媒体质量(QoE：体验质量)。

更具体地，当对视频进行编码时，帧内视频信号块会劣化，或者视频信号的高频分量丢失，影响整个视频的分辨率。当编码视频内容被分组化，并且从供应商提供时，在网络或终端设备中内出现分组丢失或分组传延迟，并且视频经历非预期的劣化。

因此，用户感知模糊、拖尾、马赛克形状的失真，或者视频帧的冻结(视频帧停止的状态)或跳过(从视频帧丢失若干视频帧的状态)。

为了确认以高质量提供上述通信服务，重要的是测量视频的QoE，并且在提供服务的同时管理要提供给用户的视频的质量。

因此，需要一种能够适当表示视频的QoE的视频质量评估技术。

作为用于评估视频和音频的质量的传统方法，存在主观质量评估方法(非专利文献1)和客观质量评估方法(非专利文献2)。

在主观质量评估方法中，多个用户实际上观看视频并收听音频，并且使用5个等级的质量标度(优秀、良好、一般、差或很差)(9或11个等级也是可用的)或减损标度(不可感知、可感知但是不恼人、略微恼人、恼人和非常恼人)来评估QoE。每个条件下视频或音频质量评估值(例如，0％的分组丢失率和20Mbps的比特率)会被用户总数平均。将平均值限定为MOS(平均意见得分)值或DMOS(劣化平均意见得分)值。

然而，主观质量评估方法需要特殊的专用设备(例如，监视器)和能够调整评估环境(例如，室内照明或室内噪声)的评估基础设施。此外，许多用户需要实际评估视频或音频。由于在用户完成实际评估之前会花费时间，因此主观质量评估方法不足以实时地评估质量。

这促进了开发客观质量评估方法的要求，客观质量评估方法输出使用特征量(例如，比特率、比特量每帧、或分组丢失信息)的视频质量评估值，特征量会影响视频质量。

一个传统客观质量评估方法检测视频编码所引起的质量劣化，并且估计视频的单独视频质量值或平均视频质量值(非专利文献2)。

单独视频质量值是要估计的每个视频内容的质量评估值，并且由值1至5来限定(在一些情况下，由例如1至9或0至100的另一范围来限定)。平均视频质量值是通过对相应视频内容的各个单独视频质量值的和进行划分而获得的值，并且由值1至5来限定(在一些情况下，由例如1至9或0至100的另一范围来限定)，相应视频内容要由要估计的视频内容总数来估计。

例如，当任一视频内容(视频集合)中相同条件(0％分组丢失率和20Mbps比特率)下传输的视频数目(多个传输的视频被称作“视频子集”)是8时，视频子集中包含的8个相应视频的质量评估值是单独的视频质量值，以及视频子集的各个单独视频质量值的和除以8所获得的值是平均视频质量值，8是视频子集中包含的视频数目。

图8是说明视频集合与视频子集之间关系的视图。如图8所示，视频子集意味着视频集合中用于视频质量评估的特定视频集合，视频集合用作包含有限数目的视频的集合，即，任意视频的集合。

还已知一种传统的客观质量评估方法(非专利文献3和专利文献1)，该方法检测视频编码或分组丢失劣化所引起的质量劣化，并且估计视频的视频质量评估值。视频质量评估值指示要估计的每个视频内容的质量评估值，并且由值1至5来限定(如主观质量评估方法的说明书中所描述的，可以采用9或11等级评估，并且质量评估值可以由例如1至9或0至100的另一范围来指定)。

如上所述，大多数传统主观质量评估方法使用分组或视频信号(像素值)来估计视频质量评估值。非专利文献2和专利文献1描述了用于仅根据分组的报头信息来估计视频质量评估值的技术。非专利文献3描述了一种用于根据视频信号来估计视频质量评估值的技术。

将对传输压缩视频帧时编码视频的视频帧类型与GoP(画面组)结构之间的关系以及编码视频的视频帧类型与质量评估值之间的关系进行说明。

<视频帧类型>