一种视频数据质量评估方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其是一种视频数据质量评估方法和装置。
【背景技术】
[0002] 随着网络技术的发展，影视点播、网络电视、可视电话等已成为宽带网络的主要业 务，并且这些业务也将成为第三代（3G，the 3rd Generation)无线网络的主要业务。为了 降低视频信号存储或者传输过程中占用的资源，视频信号在发送端进行压缩处理后传输到 接收端，接收端通过解压缩处理恢复视频信号并进行播放。
[0003] 网络视频质量受到许多复杂因素的影响，例如：传输信道的服务质量、视频编解码 端参数与传输信道的适配情况，信道丢包、时延等引起视频数据丢失的位置不同，对于视频 主观质量的影响也大不相同；信道时延、抖动等引起视频停顿或抖动。为了保证网络视频的 服务质量，必须对网络视频业务的质量进行监控，以便及时采取相应的措施进行调节和保 持，以保证视频业务的正常运行。
[0004] 网络视频质量评估是网络视频应用中必不可少的一项重要技术。然而，利用人眼 进行亲自观测的主观质量评估耗时耗力，对网络视频应用来说显然是不可行的。甚至大部 分通用的、客观的视频质量评估方法，对于网络视频的应用环境也并不适用。根据对原始参 考视频需要的程度，现有技术中视频客观质量评估方法通常可以分成三大类：全参考、部分 参考和无参考视频客观质量评估。
[0005] 在实际广品应用中，算法复杂度是其中一个需要考虑的问题。需要能够支持在运 算能力较低的终端设备（网络设备，测试设备）上进行实时监控和评分。由于信道带宽的 限制，视频接收端通常无法获得所需的参考视频序列，一般需要利用无参考视频质量评估 方法来对网络中传输的视频流进行评价。
[0006] 无参考视频质量评估模型可以利用网络信息、网络数据包及视频流本身的信息来 评价视频流的质量，如果能够将视频流完全解析，评估会较为准确，但是由于解析视频流复 杂度太高，使得视频质量评估不能实时进行或不适用于运算能力较低的终端设备（网络设 备，测试设备）。
[0007] -种视频质量评估方法中，视频质量T0T_M0SpMd考虑了编码质量Qual mrading，视频 停顿Qualbuff和网络丢包Qual pl的影响：
[0008] T0T_M0Spred= func (Qual encoding, Qualbuff, Qualpl)
[0009] 编码质量考虑了码流x和编码格式的影响：
[0010] Qualencoding= c〇-Cl ? 'x
[0011] ~cdP A为常量，不同编码格式可以有不同的值。
[0012] 网络丢包质量利用丢包率进行计算，首先计算滑动窗内的平均丢包率
[0013]
[0014] 预设最大丢包率PLRU和PLR i，如果滑动窗内的丢包率大于PLRU，则认为是最差质 量，如果丢包率小于PLU』认为此次丢包对视频质量没有影响：
[0015] PLRi= min(PLR』，PLRU)，andPLRi= max(PLR』，PLR)
[0016] 在一段时间内丢包的质量为：
[0017]
[0018]
[0019] 视频停顿的影响质量考虑了一段时间内视频停顿的次数、re-buffering时长和初 始buffer时长的影响，模型如下：
[0020] Qualbuff = Cq+Q? INIT_PERC+C2 ? BUF_PERC+C3 ? BUF_FRQ
[0021] 最终视频质量为：
[0022] T0T_M0Spred= Qual pl_Qualbuff
[0023] 上述视频质量评估方法利用RTP包的包头信息计算丢包率，并利用丢报率计算视 频质量，减小了复杂度；由于其只考虑丢包率，计算简单但准确性较低。
【发明内容】
[0024] 本发明实施例的目的在于提供一种数据处理方法，减少音视频编码过程中时域频 域变换处理的存储量。
[0025] 根据本发明的一实施例，一种视频数据质量评估方法，包括：
[0026] 获得视频数据的压缩失真参数；
[0027] 获得帧损伤失真参数；
[0028] 根据压缩失真参数和帧损伤失真参数计算视频质量参数，视频质量参数为压缩失 真参数和帧损伤失真参数的差值。
[0029] 根据本发明的另一实施例，一种视频数据质量评估方法，包括：
[0030] 获得视频数据的压缩失真参数；
[0031] 获得视频数据停顿影响参数；
[0032] 根据压缩失真参数和视频数据停顿影响参数计算视频质量参数，视频质量参数为 压缩失真参数和视频数据停顿影响参数的差值。
[0033] 根据本发明的另一实施例，一种视频数据质量评估装置，包括：
[0034] 压缩失真计算单元，用于获得视频数据的压缩失真参数；
[0035] 帧损伤失真计算单元，获得帧损伤失真参数；
[0036] 组合单元，用于根据压缩失真参数和帧损伤失真参数计算视频质量参数，视频质 量参数为压缩失真参数和帧损伤失真参数的差值。
[0037] 本方案提出的视频质量评估模型不需解析视频码流净载，而只利用数据包包头信 息，来对视频流进行评价，计算复杂度低，能够实时进行评估。同时，还考虑了视频不同于普 通传输数据包的特性，在计算丢包影响时比直接利用数据包的丢包率会更加准确。
【附图说明】
[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0039] 图1 (a)至1 (e)为本发明实施例的几个主要应用场景；
[0040] 图2为本发明视频数据质量评估方法一个计算模型示意图；
[0041] 图3为本发明提供的视频数据质量评估方法的一个实施例；
[0042] 图4为本发明提供的获得视频数据的压缩失真参数的一个实施例的流程示意图；
[0043] 图5为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0044] 图6为本发明提供的获得视频数据的压缩失真参数的另一个实施例的流程示意 图；
[0045] 图7为编码码率Br与I帧编码比特数馬的比值R之间的关系示意图；
[0046] 图8为视频段平均P帧编码比特数RP与I帧编码比特数的比值T之间的关系 示意图；
[0047] 图9为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0048] 图10为本发明提供的视频数据质量评估方法的另一个实施例的流程示意图； [0049] 图11为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0050] 图12为本发明提供的视频数据质量评估方法的另一个实施例的流程示意图；
[0051] 图13为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0052] 图14为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0053] 图15为本发明提供的视频数据质量评估方法的另一个实施例的流程示意图；
[0054] 图16为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0055] 图17为本发明视频数据质量评估方法另一个计算模型示意图；
[0056] 图18为本发明提供的获得停顿影响参数的的一个实施例的流程示意图；
[0057] 图19为本发明提供的视频数据质量评估装置一个实施例的结构示意图；
[0058] 图20为本发明提供的视频数据质量评估装置另一个实施例的结构示意图；
[0059] 图21为本发明提供的帧损伤失真计算单元一个实施例的结构示意图；
[0060] 图22为本发明提供的压缩失真计算单元一个实施例的结构示意图；
[0061]图23为本发明提供的帧损伤失真计算单元另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0062] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0063] 无参考视频质量评估模型可以利用网络信息、网络数据包及视频流本身的信息来 评价视频流的质量，如果能够将视频流完全解析，评估会较为准确，但是由于解析视频流复 杂度太高，使得视频质量评估不能实时进行或不适用于运算能力较低的终端设备（网络设 备，测试设备）。
[0064] 本方案提出的视频质量评估模型不需解析视频码流净载，而只利用数据包包头信 息，来对视频流进行评价，大大减小了复杂度，能够实时进行评估。同时，还考虑了视频不同 于普通传输数据包的特性，在计算丢包影响时比直接利用数据包的丢包率会更加准确。 [0065] 参考图1，本发明方案的几个主要应用场景。发送端发送的视频RTP流经过传输 网络，可在网络中间节点以及接收端处进行视频质量监控。其中，图1(a)的视频质量监控 部署在网络中，输入为网络传输层信息、预知的编码和终端信息。图1(b)的视频质量监控 部署在终端，输入为网络传输层信息、预知的编码和终端信息。图1(c)的视频质量监控部 署在网络中，输入为网络传输层信息、编码预知信息和通过协议反馈的终端统计的信息。图 1(d)的视频质量监控部署在网络中，但是，输入的是通过协议反馈的在终端统计的网络传 输层信息和终端统计的信息，预知的编码信息。图1(e)的视频质量监控部署在终端，输入 的是网络传输层信息、终端信息和预知的编码信息。
[0066] 本方案提出的视频评估模型包括压缩失真模型、丢包失真模型和停顿影响模型三 个部分。其中压缩失真是由于视频编码压缩造成的失真，是在不同的编码类型下不同视频 流编码为不同码率的基础质量；丢包失真是在网络信道中传输的视频流数据包由于丢失 或抖动造成的时延丢包而引起视频帧的损伤，由于帧的损伤造成的误码失真和误码传播失 真。失真的程度和失真值大小依赖于编码的基础质量；停顿影响是由于播放终端缓冲区内 的视频帧数量小于下溢门限造成的，具体表现为一帧图像的显示时间过长。停顿影响模型 与丢包失真模型是两个独立的部分，可单独进行计算。
[0067] 其中，视频数据质量M0S_V可与压缩失真参数Q_ding，帧损伤失真参数Qframedistortion?停顿失真参数QMbuff"有关。》5^可表示为：
[0068] M0S-V fUIlC (Qenc〇ding，Qframedist〇rtion，Qrebuffer) 公式（1)
[0069] 具体的视频数据质量可能根据