H.264/AVC网络视频编码失真评估的比特流层模型

为了实现对采用H.264/AVC标准编码的网络视频质量的实时监测,提出一种评估视频编码质量的比特流层模型.该模型无需完全解码,只通过简单解析视频的量化参数、编码比特率以及运动矢量等信息评估视频流质量.首先,通过主观评估实验分析确定量化参数与视频编码失真的基本关系模型,然后利用量化参数和编码比特率预测视频的空间复杂度,利用运动矢量信息预测视频的时间复杂度,并结合空域掩盖效应和时域掩盖效应建立起一个能够反映人视觉特性的视频质量评估模型.实验结果表明,与解析码流的无参考网络视频质量评估模型相比,利用该模型得到的客观质量分数与主观质量分数的皮尔森相关系数提高了0.0160,均方根误差下降了0.0797.     

网络视频质量包层评估模型研究

为了实现对网络视频质量的实时监测,提出一种包层视频质量评估模型.该模型无需对视频载荷信息进行解码,只通过分析视频包头信息评估网络视频的质量.首先,分析包头信息获取压缩码率、帧率、每帧编码比特数、丢包数目和丢包位置等信息,利用压缩码率和Ⅰ帧的平均编码比特数预测视频内容的运动特性,在此基础上结合视频帧编码类型及视频内容运动特性预测视频流的编码失真和丢包失真并最终建立包层质量评估模型.实验结果表明,相比国际标准G.1070模型和G.1070增强模型中的视频质量评价方法,通过该模型得到的视频质量与视频主观质量的皮尔森相关系数分别平均提高了0.087和0.065,同时均方根误差降低了0.219和0.164.该模型具有良好的性能,可以准确地评价网络视频质量.     

时空域结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案

为提高视频压缩码流在Internet网络丢包信道中传输的抗误码性能,提出了一种在解码端基于场景判断时域空域相结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案。采用了H.264中灵活宏块顺序模式组织宏块打包数据,在场景判断的基础上利用了帧间信息对Ⅰ帧进行时域差错隐藏,并通过对匹配块的可靠性检测抑制了误码扩散效应;同时改进了传统Ⅰ帧空域隐藏算法,根据丢失块边缘上的梯度预测丢失块的纹理状况,分为平滑、单纹理和多纹理区域进行掩盖。仿真结果表明,对于一般性运动视频,时域空域结合的隐藏算法比空域算法掩盖质量提高2 dB以上。     

引入包分析的E-Model语音质量评价模型改进

为了能够更加准确地评价语音包丢失对基于IP的语音传输(voice over internet protocol,VoIP)的语音质量的损伤,对ITU-T G.107建议书提出的语音质量预测模型E-Model中计算丢包与编码造成的损伤Ie-eff的方法作出改进,在综合考虑语音包的内部特性和存在突发连续丢包情况后,提出利用在固定语音长度下,语音实际损失时间Tloss来衡量语音包丢失造成的语音损伤.仿真结果表明,相比原有模型,改进后的模型得到的语音质量评分同主观语音质量评估方法(perceptual evaluation of speech quality,PESQ)评分相比,皮尔森相关系数平均提高了0.045 8,均方根误差平均降低了0.053 4,改进后的E-Model模型在评价语音质量时与PESQ更具有一致性,可以更为准确地预测VoIP通信的语音质量.     

双域无参考视频质量评价算法

为了提高视频质量评价的精确度,降低计算复杂度,提出了一种双域无参考视频质量评价算法.在压缩域,利用从码流中提取的编码信息,结合视频内容复杂度来计算视频相似度;在像素域,结合人类视觉系统的特性,通过块效应和模糊效应评估来计算视频失真度;最后,综合视频相似度和失真度得出视频客观质量.文中选用LIVE Video QualityDatabase对算法效果进行了评估,结果表明:该算法的预测精确性和单调性分别达到0.801 3和0.786 1,优于全部10种对比的视频客观质量评价方法;同时,该算法具有较低的计算复杂度,可以满足实时应用要求.     

基于时域处理的视频质量评价方法

目的利用人眼视觉系统时域处理机制开发视频质量评价算法。方法利用人眼视觉系统的饱和与不对称感应原理,对连续帧质量变化进行限制,然后对单帧质量进行时域处理产生视频质量指标。结果提出84个视频质量评价指标(包括12种单帧估计和7种时域处理方法)。结论单帧质量评估方式的优劣对于视频质量评价算法的整体性能至关重要,所有性能良好的视频质量评价算法均基于与主观质量高度吻合的图像质量评价方法;表现最好的视频质量评价模型分别是利用百分位数、明可夫斯基求和,加权明可夫斯基求和与本地L帧的最大值作为时域处理方法。     

面向网络传输的立体视频QoE评价模型

面向立体视频网络传输业务,分析影响用户感知质量的关键因素,提出了一种网络立体视频用户感知质量的多指标评价模型.该模型融合了网络服务质量因素、立体视频内容质量因素、用户互动质量因素及终端设备质量因素,利用模糊层次分析法对立体视频感知质量影响因素进行层次分析,建立评估指标体系.计算得到各指标权重,并建立最终的评价模型.通过网络仿真实验,并利用主观评测值,验证各个指标对网络传输中立体视频用户感知质量的影响.实验结果表明,此方法与用户主观评价值相关性较高,能够更全面地反映网络传输中立体视频的用户感知质量.     

基于离散小波变换的可伸缩多描述视频编码

提出一种基于离散小波变换的可伸缩多描述视频编码方法,以降低视频在网络传输中由于丢包而导致视频质量严重下降的风险,提高了视频在网络传输过程中的鲁棒性.将小波变换后的小波系数按照奇偶行构造成两个描述,当解码端收到任何一个描述时,通过加权对丢失信号进行估计.实验表明,该方法比通过平均值估计丢失信号的方法的平均PSNR提高约0.6 dB.     

基于H.264/AVC改进的时空域错误掩藏算法

对H.264编码的视频流解码出现宏块丢失进行错误掩藏时,使用传统的时空域错误掩藏算法,并不能很好地恢复出原始视频帧,影响了主观观赏效果和客观视频质量.因此,分别对时空域提出了相应的改进算法.时域通过增加参考帧、运动矢量,改进匹配算法等,提高了运动矢量的搜索精确度和运动剧烈视频帧的错误恢复质量.空域通过自适应的选择加权像素平均插值和方向插值,并改进了方向插值算法,明显提高了视频帧的恢复质量,避免了错误边缘的产生.实验结果表明,改进的时空域错误掩藏算法,不仅提高了方向插值的准确性和宏块匹配的精确度,而且可以减少块效应的出现,从而有效地提高了丢失宏块的恢复质量.     

基于无迹Kalman滤波的高误码掩盖技术

在H.264/AVC标准中,当出现数据包丢失或缺损时,在解码端进行误码掩盖是一种经济而有效的保证视频质量的方法,因而广受关注。常见的做法是利用正确接收的时域或空域信息对误码区域进行掩盖。然而,对于误码率很高的视频,目前尚无令人满意的技术。该文中提出一种基于无迹Kalman滤波,并辅以改进的双线性插值的新型误码掩盖架构。对若干典型视频的高误码掩盖实验表明,其峰值信噪比高于边界匹配算法和传统双线性插值算法达4dB。     

Attention-Based Adaptive Intra Refresh Method for Robust Video Coding

Intra refresh is an efficient and simple technique for suppressing temporal error propagation in video transmission over error-prone networks. However, most existing intra refresh algorithms do not make good use of the visual perceptual mechanism of the Human Visual System (HVS). This paper presents an intra refresh algorithm based on an attention model and a loss impact model. Intra refresh rates are allowed to vary for different image regions according to the HVS characteristic and the channel conditions to protect the most important macro-blocks against packet loss. A joint source-channel rate-distortion model was de-veloped taking into account the HVS characteristic to achieve an optimal end-to-end distortion for a better subjective quality. Tests demonstrate that, for the same bit rate and packet loss rate, this method provides a much better subjective feeling than existing intra refresh methods.     

一种新的Wyner-Ziv视频编码关键帧抗误码方案研究

在Wyner-Ziv视频编码传输系统中,关键帧的正确传输和准确解码对于整个系统的编解码性能有着重要影响.然而在无线通信系统中,由于网络故障、网络拥塞等会造成关键帧数据丢包的问题,这严重影响了接收端的解码质量.本文针对关键帧丢包问题提出一种新的解决方案,即在有反馈信道的条件下,通过对丢包帧增加部分额外Wyner-Ziv码流进行纠错并恢复解码端的受损图像,从而有效地提升视频质量.实验测试结果表明:当关键帧丢包率为1%~20%时,相比于典型的帧内错误隐藏算法,本文方案对重建图像纠错后的PSNR最大可提高20dB,且即便是丢包率很高的情况下,也能够较好地提升关键帧的R-D性能.     

一种CVSD丢包隐藏方法

CVSD语音编码算法具有抗比特错误能力强的优点,但对于无线分组网络环境下出现的丢包,算法性能急剧下降.为了提高CVSD编码器的抗丢包能力,在解码端嵌入丢包隐藏算法,采用自适应线性预测恢复CVSD解码器的状态,应用同步叠加时长调整技术重建当前丢失的语音包,提出了一种适用于CVSD的丢包隐藏算法.语音测试结果表明,与现有的...     

一种有线-无线异构网络的媒体感知ARQ控制方案

在基于IEEE802.11b协议的无线局域网(WLAN)中,针对MPEG4视频数据在有线-无线异构网络中最后一跳的传输,当无线网络出现较严重的拥塞和干扰情况下,会导致视频播放的图像质量下降。提出了一种基于路由代理的媒体感知ARQ(automatic repeat request)机制,该机制通过利用路由代理接收视频信息并将该信息反馈给无线接入点(AP)以实现选择性的视频数据包的重传,并根据时延要求进行优先数据包重传以保障时延的要求,提高异构IP网络的视频播放质量和用户感受质量。仿真结果表明,本算法对无线链路的丢包和队列拥塞丢包进行了保护,可以提高视频的播放质量。     

适用于不等保护的自适应视频编码方法

为了提高视频编码效率,同时便于设计有效的不等保护方法,提出一种同时考虑视频内容空间特性和时间特性的视频编码方法.首先确定可表征宏块内容空间特性和时间特性的参数,然后确定反映宏块与空间邻近及时间邻近宏块之间相关性强弱的加权因子,最后将宏块划归到对恢复视频质量影响较大的重要slice组或一般slice组进行编码.与不考虑视频内容特性的编码方法相比,该方法不但可以进一步提高编码效率,而且更有利于识别对恢复视频质量影响较大的宏块,以便利用不等保护方法对这些重要宏块提供较多的保护.实验结果表明,在编码比特率相近的条件下,该方法对恢复视频质量平均提高了0.22 dB和0.46 dB,且在slice组具有相同大小的前提下,该方法定义的重要slice组对恢复视频质量平均提高了1.52 dB和1.20 dB.     

基于注意力选择与感觉容量的图像质量评价算法

图像质量评价是用可计算的模型模拟人的主观判断。根据人眼对图像高低频失真的感觉容量不同及注意力选择特性,本文提出一种新的图像质量评价算法。首先,将图像的高低频信号分别选用视觉显著图的系数和小波变换的近似系数表示;然后,采用不同方法分别计算图像高频和低频失真量,两种失真量的乘积就代表图像质量评价。这种客观评价算法与LIVE图库中DMOS的线性相关性达到0.906 4以上,明显优于PSNR和SSIM等算法。