[发明专利]一种基于运动特性的视频流编码质量评价方法

摘要

本发明公开一种基于运动特性的视频流编码质量评价方法，将视频的运动特征与由码率决定的视频集的平均感知质量相结合，利用运动特征去调节视频平均质量曲线的斜率，实现对视频流编码质量评价。包括步骤1，建立视频集平均质量评价模型，其包含步骤1.1，获取各视频序列的主观感知质量评分，步骤1.2，建立基于码率的视频集平均感知质量评价模型；步骤2，建立基于运动特性的视频流编码质量评价模型，其包含步骤2.1，定义视频序列运动特征，对视频序列从3个角度定义运动特征，分别是运动矢量大小、运动矢量方向及运动块占比，步骤2.2，得到运动特征与视频时间复杂度特性的关系，步骤2.3，建立基于视频运动特性的视频流编码质量评价模型。

主权项

一种基于运动特性的视频流编码质量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立视频集平均质量评价模型步骤1.1，获取各视频序列的主观感知质量评分；步骤1.2，建立基于码率的视频集平均感知质量评价模型；采用最小平方曲线拟合得到码率与感知DMOS的关系，即，PDMOSBR=a1*BRa2---(1)]]>其中，a1和a2为视频集平均感知质量评价模型的拟合常数，BR为码率，PDMOSBR为预测的DMOS值，步骤2，建立基于运动特性的视频流编码质量评价模型步骤2.1，定义视频序列运动特征；对视频序列从3个角度定义运动特征，分别是运动矢量大小、运动矢量方向及运动块占比，对运动矢量大小，按如下步骤计算：(1)首先对每个4*4的块，运动矢量大小|MV|的计算公式如(2)所示：|MV|=MVx2+MVy2---(2)]]>其中，MVx代表运动矢量的水平分量，MVy代表运动矢量的垂直分量。(2)然后对每帧图像，统计了一帧中所有|MV|≠0的块的|MV|的均值MVa，(3)最后对所有帧，计算了MVa的均值A_MVa，对运动块占比，按如下步骤计算：(1)统计一帧中运动矢量非0的4*4块占全部4*4块的比例NonZeroMV，(2)然后计算了所有帧的NonZeroMV的均值A_NonZeroMV，对于运动矢量的方向，按如下步骤计算：(1)对每个4*4的块，首先计算运动矢量的方向θMV：θMV=arctan(MVyMVx)---(3)]]>(2)对一帧中所有的运动矢量非0的块，以10度为单位统计运动矢量方向的直方图，考虑到大部分的运动为水平方向，第一个统计区间取[355°,360°)+[0°,5°)第二个区间为[5°,15°)，以此类推，(3)对运动矢量方向的统计直方图进行归一化处理，然后求标准差MVDirStd，(4)对序列的所有帧求MVDirStd的均值A_MVDirStd，步骤2.2，得到运动特征与视频时间复杂度特性的关系；对所有序列的所有压缩样本，分别从码流中提取P帧的运动矢量，按步骤2.1计算三个运动特征，将所有序列样本的运动矢量大小A_MVa、运动块占比A_NonZeroMV及运动矢量方向A_MVDirStd三个特征与码率的关系按序列分别画成折线图，与主观实验结果的折线图和在像素域计算的序列特性信息进行比对，可以得出如下结论：A_MVa和A_NonZeroMV两个特征不足以反应序列的时间复杂度特性，运动矢量方向A_MVDirStd的杂乱程度可以较好地表征视频序列的时间复杂度特性，步骤2.3，建立基于视频运动特性的视频流编码质量评价模型。将视频的运动特征与由码率决定的视频集的平均感知质量相结合，利用运动特征去调节视频平均质量曲线，得到基于视频运动特性的视频流编码质量评价模型，即PDMOS=f1A_MVDirStd-f2*BRf3+f4---(4)]]>其中，f1、f2、f3和f4为基于视频运动特性的质量评价模型的拟合常数，BR为码率，PDMOS为质量评价模型最终预测的DMOS值。