视频质量测量制造技术

本发明专利技术涉及视频质量测量方法，尤其所述视频信号具有：原始形式；编码形式，在编码形式中已经使用压缩算法对视频信号进行了编码，该压缩算法利用可变量化器步长使得编码后的信号包括量化器步长参数；以及解码形式，在解码形式中编码后的视频信号已经至少部分地被再转换成原始形式。该方法包括下列步骤：ａ）生成作为所述量化器步长参数的函数的第一质量测度；ｂ）生成掩蔽测度；以及ｃ）混合所述第一和第二测度。所述掩蔽测度是由解码形式的视频信号所表示的帧的一些部分的空间复杂度的函数，通过生成作为预测残差的函数的第二测度以及识别图像中第二测度超过阈值的一个或更多个区域来选择这些部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 涉及视频质量测度，尤其是在已经使用压缩算法进行编码的视频信号的情 况下。
技术介绍
当要从一个位置向另一个位置传输视频信号时，已知使用编码算法来编码或压缩 信号，使得可以使用比未编码情况下将需要的带宽更低的带宽来传输编码后的信号。一旦 接收到该信号，就对该编码后的信号进行解码以取回原始信号。在很多编码技术中，执行二 维余弦变换，产生大小被量化的一系列变换系数。所以可以有效地分配带宽，允许改变量化 间隔尺寸，即，步长。编码和解码视频序列的过程可能引入失真或以其他方式降低信号质量。测量失真 横向的一种方法涉及记录观看者对于失真视频序列中可觉察失真的横向的意见，并且对结 果进行求平均，以获得平均意见分数(M0S:Mean Opinion Score) 0但是，这可能是耗时的 过程。因此，可以期望的是，预测观看者会在视频序列中觉察到的质量损失。尽管通过参照 原始序列可以获得由于编码/解码和传输过程而引起的视频质量的下降，但是这样的方法 常常是不方便的。在预测编码中，可以传输实际信号和预测信号之间的差，该差被称为“预测残 差”(prediction residual) 0更通常地，传输其量化后的版本。根据我们共同未决的国际专利申请W02007/066066，提供了一种生成代表多个帧的视频信号的质量测度的方法，该视频信号具有原始形式；编码形式，在编码形式中使用 压缩算法已经对视频信号进行编码，该压缩算法利用可变量化器步长使得编码后的信号具 有相关联的量化器步长参数；以及解码形式，在解码形式中编码后的视频信号已经至少部 分地被再转换成原始形式，该方法包括以下步骤a)生成作为所述量化器步长参数的函数 的第一质量测度；b)生成第二质量测度，该第二质量测度是由解码形式的视频信号所表示 的帧的至少一部分的空间复杂度的函数；以及c)组合第一测度和第二测度。在预测编码中，可以传输实际信号与预测信号之间的差，该差被称为“预测残差”。 更通常地，传输其量化后的版本。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种生成表示多个帧的视频信号的质量测度的方法，该视频 信号具有原始形式；编码形式，在编码形式中已经使用压缩算法对视频信号进行了编码， 该压缩算法利用可变量化器步长使得编码后的信号具有与该可变量化器步长相关联的量 化器步长参数，并且利用差分编码使得编码后的信号含有信号的预测残差的表示；以及解 码形式，在解码形式中编码后的视频信号已经至少部分地被再转换成原始形式，该方法包 括以下步骤a)生成根据预定关系取决于所述量化器步长参数的第一质量测度；b)生成掩蔽测度，该掩蔽测度根据预定关系取决于由所述解码形式的所述视频信号所表示的帧的至少一部分的所述空间复杂度；以及c)生成混合测度，该混合测度根据预定关系取决于所述第一测度和所述掩蔽测 度；其中，所述方法还包括生成根据预定关系取决于所述信号的预测残差的第二测度；识别所述图像中所述第二测度超过阈值的一个或更多个区域；并且其中所述掩蔽测度根据预定关系取决于识别出的区域的所述空间复杂度。在权利要求书中指明了本专利技术的其他方面。附图说明现在将参照附图以示例的方式进一步描述本专利技术的一些实施方式，其中图1是以功能术语示出了用于估计视频序列的质量的装置的框图；图Ia示出了如何计算图像中的像素的横向对比度测度；图Ib示出了如何计算图Ia的图像中的像素纵向对比度测度；以及图2至图11是示出了图1的系统的测试结果的图。具体实施例方式下面描述的实施方式涉及基于解码器的无参考的视频质量评价工具。用于该工具 的算法可以在视频解码器内部工作，使用各解码后的宏块的量化器步长参数(通常是输入 的编码后的视频流中所包括的变量)和来自各解码后图像的像素强度值，以估计解码后视 频的主观质量。对各帧的解码像素执行滑动窗口平均像素强度差(像素对比度测度)计算， 并且所得到的平均值(CWS)用作视频的噪声掩蔽特征的测度。然后，使质量估计作为步长 参数的平均值和CWS参数二者的函数。函数通过对之前获得的关于序列的主观分数以及特 征解码序列的训练数据库的多个回归分析来预先确定。使用一方面步长并且另一方面估计 复杂度的滑动窗口平均像素强度差测度的组合，提供了良好的主观质量估计。原则上，所使用的测量过程通常可以应用到已经使用利用变换编码并且具有可 变量化器步长的压缩技术编码的视频信号。但是，要描述的版本被设计为与根据H. 262 和H. 264标准编码的信号一起使用。(尽管其也应用到其他基于DCT的标准编解码器，如 H. 26I、H. 263、MPEG-2 (基于帧)等。)测量方法是非侵入式或“无参考”式，S卩，其不需要使用原始信号的副本。该方法 被设计为在适合的解码器中使用，由于其要求使用来自编码后的比特流和解码后的视频图 像二者的参数。作为第一步，应当解释的是，用于训练和测试技术的视频数据库由十八个不同的 8-秒序列构成，所有序列都具有625-行广播格式。六个序列来自VQEG阶段I的数据库7，而剩余的源自其他地方。由于质量参数基于各序列的持续时间期间的平均值，因此重 要的是，选择具有运动和细节的一致特征的内容。表1中示出序列的细节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成表示多个帧的视频信号的质量测度的方法，所述视频信号具有：原始形式；　　编码形式，在该编码形式中已经使用压缩算法对所述视频信号进行了编码，该压缩算法利用可变量化器步长使得编码后的信号具有与该可变量化器步长相关联的量化器步长参数，并且利用了差分编码使得编码后的信号含有所述信号的预测残差的表示；　　以及解码形式，在该解码形式中编码后的视频信号已经至少部分地被再转换成所述原始形式，所述方法包括以下步骤：　　ａ）生成根据预定关系取决于所述量化器步长参数的第一质量测度；　　ｂ）生成掩蔽测度，该掩蔽测度根据预定关系取决于由所述解码形式的所述视频信号所表示的帧的至少一部分的空间复杂度；以及　　ｃ）生成混合测度，该混合测度根据预定关系取决于所述第一测度和所述掩蔽测度；　　其中所述方法还包括以下步骤：　　生成根据预定关系取决于所述信号的所述预测残差的第二测度；　　识别图像中所述第二测度超过阈值的一个或更多个区域；　　并且其中所述掩蔽测度根据预定关系取决于识别出的区域的所述空间复杂度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP08252312.72008年7月7日1.一种生成表示多个帧的视频信号的质量测度的方法，所述视频信号具有原始形 式；编码形式，在该编码形式中已经使用压缩算法对所述视频信号进行了编码，该压缩算法 利用可变量化器步长使得编码后的信号具有与该可变量化器步长相关联的量化器步长参 数，并且利用了差分编码使得编码后的信号含有所述信号的预测残差的表示；以及解码形 式，在该解码形式中编码后的视频信号已经至少部分地被再转换成所述原始形式，所述方 法包括以下步骤a)生成根据预定关系取决于所述量化器步长参数的第一质量测度；b)生成掩蔽测度，该掩蔽测度根据预定关系取决于由所述解码形式的所述视频信号所 表示的帧的至少一部分的空间复杂度；以及c)生成混合测度，该混合测度根据预定关系取决于所述第一测度和所述掩蔽测度；其中所述方法还包括以下步骤生成根据预定关系取决于所述信号的所述预测残差的第二测度；识别图像中所述第二测度超过阈值的一个或更多个区域；并且其中所述掩蔽测度根据预定关系取决于识别出的区域的所述空间复杂度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预测残差的表示是像素域预测残差的二维 变换的系数，并且根据所述系数来计算所述第二测度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述变换是离散余弦变换。4.根据权利要求2或权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·戈登·戴维斯，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB