基於碼流的網路視頻無參考質量評估方法研究

《基於碼流的網路視頻無參考質量評估方法研究》是依託西安電子科技大學，由楊付正擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於碼流的網路視頻無參考質量評估方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊付正
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

視頻已逐漸成為寬頻及無線網路的主要業務，對網路視頻進行便捷有效的質量評估，是開展網路視頻套用的基本保障，同時具有重要的理論意義。本項目將研究在沒有參考視頻的情況下，僅利用碼流信息對網路視頻進行符合人眼主觀感受的客觀質量評估。主要創新性研究包括：考慮人眼時、空域掩蓋效應，研究基於量化因子的視頻幀壓縮失真模型；根據率失真特性分析，研究根據壓縮速率和量化因子預測視頻時、空域複雜度的方法；結合視頻的時、空域複雜度，預測數據丟失對視頻幀主觀質量的影響，建立出錯視頻幀質量評估模型；考慮幀率變化、停頓、連續低質量等因素，建立符合人眼視覺特性的視頻幀質量時域聯合模型。結合上述研究，形成系統的基於碼流的網路視頻無參考質量評估方法。相關成果亦可間接用於失真度量，是最佳化視頻編碼技術、視頻通信機制的重要理論基礎。

結題摘要

在網路視頻迅速發展的背景下，如何對網路視頻的質量進行便捷、有效的評估，是網路視頻套用中一個迫切需要解決的重要問題。本課題針對網路視頻套用對視頻質量進行監控的需求，提出“基於簡單的碼流分析”對網路視頻的感知質量進行無參考評估。與傳統基於像素的視頻質量評估方法相比，基於碼流的方法不必進行解碼重建，複雜度很低，且可利用碼流中包含的編碼和網路狀態信息，可取得較高的評估精度。該類方法適用於在網路節點對大量視頻流業務質量進行監測，是視頻通信質量控制系統的關鍵模組。在本課題的開展過程中，基於碼流分析的視頻質量評估逐漸發展成為國際國內的研究熱點，課題組全程參與了相關國際標準的標準化工作。課題按照研究計畫順利開展。經過3年多的研究，取得了豐碩的研究成果：共發表期刊論文22篇（SCI檢索11篇，EI檢索18篇），國際會議論文8篇（EI檢索8篇），其中在IEEE會刊（即Transactions）上發表論文８篇，授權及申請專利６項。在基於視頻流或數據包的無參考視頻質量評估方面取得了多項突破。特別是在網路視頻流的無參考質量評估領域取得了世界領先地位，在IEEE Communications Magazine上發表了網路視頻質量評估的綜述性論文，前瞻性地綜述了該領域的關鍵技術及未來發展方向。代表性成果有：（1）首次提出了基於碼流分析的網路視頻質量評估框架，並分別針對壓縮失真評估、丟包對視頻質量影響、時域聯合模組進行了研究，提出了相應的模型，發表了多篇高水平論文，相關論文已經成為國內外同行研究網路視頻質量評估的重要參考。（2）首次實現了一套完整的基於碼流的無參考視頻質量評估方法。相關成果發表在視頻領域最權威的期刊“IEEE Trans. on CSVT”上，且該評估方法已經成功套用到了華為公司的IPTV產品中。據我們所知，該項研究成果是最早公開的可以實際套用的基於碼流的無參考視頻質量評估方法，該研究成果已作為核心技術被ITU-T的視頻質量評估標準P.NBAMS接收。（3）針對實時視頻質量評估的需求，提出了一套完整的包層網路視頻質量評估方法，相關成果發表在IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing上，其核心技術被ITU-T的視頻質量評估標準P.NAMS接收。