[发明专利]待测系统的视频质量评价方法及系统

说明书

本发明提供一种待测系统的视频质量评价方法及系统，包括：从待测系统获取待测视频信号；获取待测视频信号对应的参考信号，参考信号为依据源视频信号生成的具有时间标记的时间标记视频信号，时间标记为由时间关联信息编码而成的几何标记；从待测视频信号中识读时间标记，获得时间关联信息和几何标记信息；按时间关联信息和几何标记信息把待测视频信号向参考信号进行对准，使得具有相同的时间关联信息的待测视频信号的图像及参考信号的图像逐点对准；以及依据对准后的待测视频信号计算待测视频信号的视频质量。本发明提供的待测系统的视频质量评价方法及系统能够对待测系统的待测视频信号的视频质量进行实时评价。

技术领域

本发明涉及视频质量评价，尤其涉及一种待测系统的视频质量评价方法及系统。

背景技术

随着信息技术基础设施的不断完善和芯片的图像处理能力的不断提高，人们对视频业务的需求也在不断增长，对更好的视频质量的期待也在逐步提高。视频信号是在视频所述时段内持续变化的二维图像在时间、空间和亮度、色度等维度离散并量化后以特定数据结构组织表达后的数字信号。无损的视频信号需要占用大量的存储空间和传输带宽，但按符合人类视觉感受特性设计的视频信号的有损压缩可以达到很高的数据压缩比，使得视频信号的存储和网络传输成为可能。所以在各类视频处理与传输系统中一般以有损压缩的视频格式作为视频信号的中间形式来存储和传输视频数据。视频信号的有损压缩处理使得视频信号在处理和传输过程中不可避免地在视频接收端表现出相对于视频输入端的视频质量下降。

主观视频质量评价是由一组评价人员主观地对视频质量进行评价的，可以在有参考或无参考视频的情况下进行。在有参考视频的主观评价中，评价人员同时看到并对比参考(源)和处理后两个视频，通过对比对处理后视频进行主观评分。主观评价直接反映了人的感受，常被认为是最准确的，但其局限明显。首先主观评价需要一组评价人员参与，成本高时间长；其次主观评价无法做实时评价。再次主观评价不够精细，并且分值不够稳定(参见ITU-T建议书BT.500、BT.1788)。而客观视频质量评价则能克服主观视频质量评价的这些不足。

与主观评价方法不同，客观评价是基于预想的评价模型通过数据采集和计算得出结果的。部分参考评价方法中送入评价模块参与计算的是从源信号中抽取出与评价相关的部分信息而非完整的源信号，适合传输码率受限情况下的视频应用端或者应用节点处的视频质量监测(参见ITU-T规范J.249)。全参考评价方法要求在评价点可以获得无损的参考视频信号，可以用来评价单个系统或者串在一起的媒体链路。在全参考评价模型中比较输入的参考信号和输出的质量下降的信号要求对输入和输出信号进行时间对准和空间对准操作，然后再按人类视觉感受模型(例如，边缘检测模型EPSNR)来计算出目标图像的质量评分(参见:ITU-T建议书J.144、J.244、J.247、J.341)。

ITU-T的J.144、J.247、J.341等建议书中都有描述客观全参考视频质量评价的方法和相关技术。J.144描述了数字有线电视在全参考客观感知视频质量评价中的技术，J.247描述了全参考的客观感知多媒体视频质量评价，J.341描述了数字有线电视HDTV的全参考的客观感知多媒体视频质量评价中的时间对准方法和空间对准方法。在这些ITU-T的建议书中所述以及当前业界常见应用的视频质量评价技术中在视频的对准策略上全都采用依赖视频配准算法的方法来实现对准，即从图像中按某种独特的算法提取特征数据，针对参考图像和待测图像分别在空间、时间的一个小范围内对特征数据的差异进行最小化计算来实现空间和时间配准。

在不同的应用场景中，视频处理系统可能会从时间、空间角度对原始的输入视频信号进行相应的编辑。在全参考评价方法中对输入信号和输入信号进行空间对准相对来说是比较容易的。一般情况下，输出信号与输入信号在空间上的差异是相对固定的，常常相差恒定位移或者伴随纵横比变化不大的图像拉伸或图像缩小，有可能在边缘存在少量的裁剪或补缀等。一旦在空间上对准了输入和输出的一张图像，多半可以把这种对准结果直接应用到随后的信号中的图像序列。