比特流级别的视频质量评估制造技术

因为对应的压缩数据丢失或者语法失去同步，所以视频序列中的宏块可能是不可解码的。可以使用错误隐藏技术来隐藏不可解码的宏块。可以将由不可解码的宏块造成的初始可视伪像的级别估计为运动幅度、错误隐藏距离和/或残差能量的函数。初始可视伪像可以通过预测，在空间上或时间上传播到其它宏块。考虑初始可视伪像和传播伪像这两者，可以对个体宏块估计总体伪像的级别。然后，可以通过汇聚宏块级别的伪像级别来估计视频序列的视觉质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及视频质量测量，并且更具体地，涉及用于确定客观视频质量度量的方法和设备。
技术介绍
随着IP网络的发展，通过有线和无线IP网络(例如因特网IPTV服务)的视频通信已变得普及。与通过电缆网络的传统视频传送不同，通过IP网络的视频传送不太可靠。因此，除了来自视频压缩的质量损失之外，在通过IP网络传送视频时，视频质量进一步降低。除了对由视频压缩造成的质量降低之外，成功的视频质量建模工具还需要对由网络传送损伤(例如包括丢失、传送延迟和传送抖动)造成的质量降低进行评级。
技术实现思路
本原理提供一种用于估计用比特流表示的视频序列的视觉质量的方法，其中使用切片(slicing)模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块，所述方法包括以下步骤：估计所述视频序列的帧中的不可解码的块的运动幅度；确定所述帧与用于隐藏所述块的另一帧之间的距离；以及，如下文所述的那样，响应于所述运动幅度和所述距离来估计所述视频序列的视觉质量。本原理还提供了用于执行这些步骤的设备。本原理还提供了一种用于估计用比特流表示的视频序列的视觉质量的方法，其中使用切片模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块，所述方法包括以下步骤：估计所述视频序列的帧中的不可解码的块的运动幅度；确定所述帧与用于隐藏所述块的另一帧之间的距离；响应于所述运动幅度和所述距离来确定初始可视伪像级别；响应于用作所述块的参考块的另一块中的像素的伪像级别来确定所述块中的像素的传播传播可视伪像级别；响应于所述块的初始伪像级别和所述块中的像素的传播传播可视伪像级别来确定所述块中的像素的伪像级别；以及响应于所述块中的像素的伪像级别来估计所述块的总体可视伪像级别，其中，如下文所述的那样，响应于所述块的总体可视伪像级别来估计所述视频序列的视觉质量。本原理还提供了用于执行这些步骤的设备。本原理还提供了一种计算机可读存储介质，在其上存储有用于根据上述的方法来估计用比特流表示的视频序列的视觉质量的指令，其中使用切片模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块。附图说明图1是图示根据本原理的实施例的视频质量建模的示例的流程图。图2是图示根据本原理的实施例的估计初始可视伪像级别的示例的流程图。图3A、3B和3C是图示帧n-1、n和n+1中的宏块(MB)的图示示例。图4是图示根据本原理的实施例的视频质量监视器的示例的框图。图5是图示可以与一种或多种实现方式使用的视频处理系统的示例的框图。具体实施方式视频质量测量工具可以在不同的级别操作。例如，该工具可以取得接收到的比特流，并且在不重构视频的情况下测量视频质量。这种方法通常被称为比特流级别视频质量测量。当允许额外的计算复杂度时，视频质量测量可以从比特流重构一些或全部的图像，并且使用重构的图像来更精确地估计视频质量。本原理涉及在不重构视频的情况下在比特流级别评估视频质量的客观视频质量模型。例如H.264和MPEG-2的大多数现有视频压缩标准使用宏块作为基本编码单位。因此，下面的实施例使用宏块作为基本处理单位。然而，所述原理适用于使用不同尺寸的块，例如8×8的块、16×8的块、32×32的块或64×64的块。当视频的一些部分未被正确地解码时，可以使用例如切片模式错误隐藏和冻结(freezing)模式错误隐藏的错误隐藏技术来隐藏被解码的视频。在切片模式错误隐藏技术中，当与帧相对应的一些数据丢失时，解码器尝试使用已经被重构的像素来修复丢失的宏块。在修复之后，可视伪像可能保留在画面中，并且它们可能传播到使用被隐藏的宏块作为参考的后续画面。在冻结模式错误隐藏技术中，当与例如I帧、P帧或参考B帧的参考帧相对应的一些数据丢失时，解码器冻结解码，并且重复先前被正确解码的帧，直到正确地接收到不(直接地或间接地)参考丢失的帧的帧为止。当例如非参考B帧的非参考帧具有数据丢失时，解码器仅对丢失的帧冻结解码，因为可以在不参考非参考帧的情况下对后续帧进行解码。冻结模式错误隐藏可以反映能够通过任何错误隐藏策略获得的最差感知质量。当被编码的视频比特流的一些部分在网络传送期间丢失时，与丢失的部分相对应的宏块被记为丢失的宏块，并且它们是不可解码的。一些宏块即使被正确地接收到也可能变得不可解码，例如由于该宏块的语法失去同步。由于对应的压缩数据丢失或者由于语法失去同步而不可解码的宏块被记为EC MB。可解码的宏块被记为非EC MB。在切片模式错误隐藏技术中，非EC MB可以被解码，并且可以例如使用来自先前被解码的帧的同位(collocated)宏块的像素来隐藏EC MB。被记为ED的错误隐藏距离被定义为以显示顺序的要被隐藏的帧与隐藏帧(即，用于错误隐藏的帧)之间的距离。注意，两个帧之间的距离可以被计算为两个帧之间的时间间隔或时间差、或者两个帧之间的帧的数量。错误隐藏距离参数取决于使用哪种错误隐藏技术。如果错误隐藏技术是未知的，则错误隐藏距离可以被设置为要被隐藏的帧与紧接的先前被解码的帧之间的距离。一般地，错误隐藏的目标是估计EC MB，以便最小化感知质量降低。由传送错误产生的伪像的感知强度严重地取决于所采用的错误隐藏技术。例如，如果使用远离当前帧的帧来隐藏当前宏块，则被隐藏的宏块很可能具有可视伪像。此外，伪像强度还与视频内容有关。例如，缓慢移动视频更容易被隐藏。因此，诸如运动矢量和错误隐藏距离这样的参数可以用于在比特流级别评估错误隐藏效率和经隐藏的视频的质量。对于给定的运动矢量(MVx，MVy)，使用其运动幅度(MV)来测量该运动有多大。在一个示例中，可以将其计算为： MV = M V X 2 + M V Y 2 . - - - ( 1 ) ]]>其还可以以其它形式来计算，例如，计算为：MV＝|MVX|+|MVY|.             (2)由经运动补偿的预测产生残差信息。观察到，宏块的残差信息的能量(也被称为残差能量，RSD)反映该宏块的纹理复杂度和运动复杂度。在一些视频序列的平滑区域中，例如在通常容易被隐藏的天空和草地中，即使画面之间的运动很小，所估计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计由比特流表示的视频序列的视觉质量的方法，其中使用切片模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块，所述方法包括以下步骤：估计(122)所述视频序列的帧中的不可解码的块的运动幅度；确定(124)所述帧与用于隐藏所述块的另一帧之间的距离；以及响应于所述运动幅度和所述距离来估计(130，140)所述视频序列的视觉质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于估计由比特流表示的视频序列的视觉质量的方法，其中使用
切片模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块，所述方法包括以
下步骤：
估计(122)所述视频序列的帧中的不可解码的块的运动幅度；
确定(124)所述帧与用于隐藏所述块的另一帧之间的距离；以及
响应于所述运动幅度和所述距离来估计(130，140)所述视频序列的视
觉质量。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
响应于所述运动幅度和所述距离来确定(125)初始可视伪像级别，其
中响应于所述初始可视伪像级别来估计所述视频序列的视觉质量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述初始可视伪像级别响应于所述
运动幅度和所述距离的乘积。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：
估计(123)所述块的残差能量，其中还响应于所述残差能量来确定所
述初始可视伪像级别。
5.根据权利要求4所述的方法，其中响应于所述运动幅度和所述距离的
函数与所述残差能量的另一函数中的较小的一个来确定所述初始可视伪像
级别。
6.根据权利要求4所述的方法，其中确定步骤对于高比特率应用，仅响
应于所述运动幅度和所述距离的函数，对于低比特率应用，响应于所述运动
幅度和所述距离的函数以及所述残差能量的另一函数这两者。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
响应于被用作所述块的参考块的另一块中的像素的伪像级别来确定所
述块中的像素的传播可视伪像级别；
响应于所述块中的像素的传播可视伪像级别来确定(130)所述块中的
像素的伪像级别；以及
响应于所述块中的像素伪像级别来估计(13)所述块的总体可视伪像级
别，其中响应于所述块的总体可视伪像级别来估计所述视频序列的视觉质
量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中响应于所述块中的像素的伪像级别
的平均来估计所述块的总体可视伪像级别。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
响应于所述运动幅度和所述距离来确定(125)初始可视伪像级别，其
中确定所述块中的像素的伪像级别的步骤还响应于所述块的初始可视伪像
级别。
10.根据权利要求9所述的方法，其中响应于所述初始可视伪像级别和
所述传播可视伪像级别中的较大的一个来确定所述块中的像素的伪像级别
11.根据权利要求1所述的方法，其中在比特流级别估计所述视觉质量。
12.一种用于估计由比特流表示的视频序列的视觉质量的设备，其中使
用切片模式错误隐藏来隐藏所述视频序列中的不可解码的块，所述设备包
括：
参数估计器(430)，估计所述视频序列的帧中的不可解码的块的运动幅
度，并且估计所述帧与用于隐藏所述不可解码的块的另一帧之间的距离；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖宁，陈志波，谢凯，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR