視頻品質評估設備、方法和程序的制作方法

專利名稱：視頻品質評估設備、方法和程序的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種視聽通信技術，更具體地，涉及一種視頻品質評 估技術，用于評估在終端接收并再現編碼為多個幀的視聽媒體時觀眾 實際感受的主觀視頻品質。10背景技術高速寬帶互聯網接入技術的進步產生了對經由互聯網在終端或 服務器終端之間傳送包含視頻和音頻數據的視聽媒體的視聽通信服務 的期望。15 這種視聽通信服務使用編碼通信來改善視聽媒體傳送效率，其中，使用視聽媒體或人類視覺特性的圖像間或圖像內的自相關，將視 聽媒體編碼為多個幀并傳送。另一方面，用于視聽通信服務的諸如互聯網之類的盡力網絡并不 總是確保通信質量。為此，在通過互聯網傳送具有時間連續性的諸如20 視聽媒體的流內容時，由于品質劣化，可感受到通信線路上的窄帶或 擁塞，所述品質即觀眾從經由通信線路接收并再現的視聽媒體所實際 感受到的主觀視頻品質。此外，應用所進行的編碼在視頻圖像上添加 了編碼失真，這由于主觀視頻品質的劣化而可感受到。更具體地，觀 眾感受到視聽媒體品質的劣化，例如散焦、模糊、馬賽克式的失真以25 及視頻圖像中的不均勻效果。在傳送視聽媒體的視聽通信服務中，很容易感受到品質劣化。為 了提供高品質的視聽通信服務，在提供服務之前的應用和網絡的品質 設計以及服務開始之后的品質管理是重要的。這需要簡單且有效的能 夠適當地表示觀眾所感知的視頻品質的視頻品質評估技術。30 對于評估作為一種流內容的音頻媒體的品質的傳統技術，ITU-T
推薦P.862 (國際電信聯盟-電信標準部分)定義了輸入談話信號的客 觀談話品質評估方法PESQ (語音質量感知評估)。ITU-T推薦G.107 描述了輸入視頻品質參數并用于VoIP (IP電話)中的品質設計的音 頻品質評估方法。5 另一方面，作為評估視頻媒體品質的一種技術，作為推薦提出了一種輸入視頻信號的客觀視頻圖像評估方法(例如ITU-T推薦丄144: 下面將其稱為參考文獻1)。還提出了一種輸入視頻品質參數的視頻品 質評估方法(例如Yamagishi & Hayashi， "Video Quality Estimation Model based on Display size and Resolution for Audiovisual10 Communication Services", IEEE Technical Report CQ2005國90， 2005/09， pp.61-64:下面將其稱為參考文獻2)。該技術根據視頻品質 與每個視頻品質參數之間的關系來使視頻品質形式化，并通過對乘積 的線性求和來使視頻品質形式化。還提出了一種考慮編碼參數和分組 丟失的品質評估模型(例如Arayama， Kitawaki， & Yamada, "opinion15 model for audio-visual communication quality for quality parameters by coding and packet loss", IEICE Technical Report CQ2005-77' 2005/11, pp.57-60:下面將其稱為參考文獻3)。
發明內容
20 本發明要解決的問題在應用和網絡的品質設計和品質管理中，與同視聽通信服務有關 的各種條件相對應的品質設計/管理的具體且有用的準則是必要的。尤 其是是因為存在多種因素，即影響視聽通信服務的視頻品質的視頻品 質參數，所以獲得品質設計/管理的準則是重要的，以便知道視頻品質25 參數對視頻品質的影響，或應該改善的具體視頻品質參數以及其改善 對視頻品質的影響。極大影響視頻品質的因素是表示視聽媒體的編碼內容的編碼比 特率和幀速率。編碼比特率是表示視聽媒體的每個單位時間內的編碼 比特數的值。幀速率是表示視聽媒體的每個單位時間內的幀數的值。30 在提供以特定編碼比特率編碼的視頻圖像的情況下，在以高的幀
速率編碼視頻圖像時，由于獲得了平滑的視頻圖像，所以可改善時間 視頻品質。另一方面，由于每個單位幀內編碼比特數下降，所以空間 圖像劣化變得明顯，產生了較差的視頻品質。在通過使用大的每個單 位幀內的編碼比特數來對視頻圖像進行編碼時，空間圖像劣化獲得了 5 改善，所以可獲得更高的視頻品質。然而，由于每個單位時間內的幀 數減少，所以會出現具有不均勻效果的時間幀下降，產生較差的視頻 品質。極大地影響視頻品質的另一個因素是分組丟失率。分組丟失率表 示在通信網絡或終端處發生的用于傳送視聽媒體的分組丟失發生概10 率。通常，高分組丟失率使得不能夠對編碼的視聽媒體進行正常解 碼，從而導致較差的視頻品質。如果編碼比特率較低，則分組丟失率 對視頻品質的影響較小。然而，如果編碼比特率較高，即使在分組丟 失率并不改變的情況下，它也極大地影響視頻品質。分組丟失率具有 15與結合幀速率所述的特性曲線特征相同的特性曲線特征。因此，在考慮分組丟失率對基于編碼比特率和幀速率而改變的視 頻品質的影響的情況下，品質設計/管理的具體且有用的準則是重要 的，以便知道編碼比特率、幀速率和分組丟失率的設置值以及與之相 對應的視頻品質。20 然而，上述參考文獻1中描述的使用視頻信號作為輸入的客觀品質評估方法在考慮視頻圖像的特征(即根據空間和時間失真而計算的 特征)的情況下評估視頻品質。因此，諸如視頻品質參數等的多種因 素對視聽通信服務的視頻品質的影響是不確定的。因此，不可能獲得 品質設計/管理的準則以便知道應該改善的視頻品質參數及其改善對25 視頻品質的影響。上述參考文獻2和3描述了使用視頻品質參數作為輸入的視頻品 質評估方法。然而，在這些方法中，并未考慮分組丟失率對基于編碼 比特率和幀速率的集合而改變的視頻品質的影響。因此，不可能獲得 在應用和網絡的品質設計和品質管理中具體且有用的品質設計/管理30 的準則。
本發明是為了解決上述問題，并且本發明的目的是提供一種視頻 品質評估設備、方法和程序，能夠在考慮分組丟失率對基于編碼比特 率和幀速率而改變的視頻品質的影響的情況下，獲得品質設計/管理的 具體且有用的準則。解決上述問題的技術手段為了解決上述問題，根據本發明的視頻品質評估設備包括參數 提取單元，其提取編碼為多個幀的視聽媒體的表示每個單位時間內的編碼比特數的輸入編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的輸入幀10 速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率，作為主要參數；第 一存儲單元，其存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編碼比特率 和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品質； 劣化模型指定單元，其根據輸入編碼比特率和輸入幀速率來指定表示 輸入分組丟失率和基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的劣化模型；15以及視頻品質校正單元，其根據使用所指定的劣化模型而計算的與輸 入分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品質， 從而計算出觀眾從經由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視聽媒 體所實際感受到的主觀視頻品質的評估值。根據本發明的視頻品質評估方法包括以下步驟使參數提取單元20 提取編碼為多個幀的視聽媒體的表示每個單位時間內的編碼比特數的 輸入編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的輸入幀速率和表示分 組丟失發生概率的輸入分組丟失率，作為主要參數；使第一存儲單元， 存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編碼比特率和輸入幀速率編 碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品質；使劣化模型指定25 單元根據輸入編碼比特率和輸入幀速率來指定表示輸入分組丟失率和 基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的劣化模型；以及使視頻品質校 正單元根據使用所指定的劣化模型而計算的與輸入分組丟失率相對應 的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品質，從而計算出觀眾從經 由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視聽媒體所實際感受到的主30 觀視頻品質的評估值。
根據本發明的程序使視頻評估設備的計算機針對經由通信網絡 向任意終端發送編碼為多個幀的視聽媒體的視聽通信執行以下步驟， 計算觀眾從在任意終端上再現的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品 質的評估值使參數提取單元提取編碼為多個幀的視聽媒體的表示每 5 個單位時間內的編碼比特數的輸入編碼比特率、表示每個單位時間內 的幀數的輸入幀速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率，作 為主要參數；使存儲單元存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編 碼比特率和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視 頻品質；使劣化模型指定單元根據輸入編碼比特率和輸入幀速率來指 10 定表示輸入分組丟失率和基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的劣化 模型；以及使視頻品質校正單元根據使用所指定的劣化模型而計算的 與輸入分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品 質，從而計算出觀眾從經由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視 聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質的評估值。15本發明的效果根據本發明，在評估與作為視聽媒體的表示每個單位時間內的編 碼比特率數的輸入編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的輸入幀 速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率而輸入的主要參數相 20 對應的主觀視頻品質中，劣化模型指定單元根據輸入幀速率和輸入編 碼比特率，來指定表示分組丟失率與基準主觀視頻品質的劣化之間的 關系的劣化模型。根據使用該劣化模型而計算的與輸入分組丟失率相 對應的視頻品質劣化比例，來校正基準主觀視頻品質。因此，可以通過參考與作為評估條件輸入的輸入編碼比特率和幀 25速率相對應的劣化模型，計算與作為評估條件輸入的分組丟失率相對 應的視頻品質劣化比例，并且根據視頻品質劣化比例來校正基準主觀 視頻品質，以獲得所希望的視頻品質評估值。這可以獲得品質設計/管理的具體且有用的準則，以便在考慮分組 丟失率對基于編碼比特率和幀速率而改變的視頻品質的影響的情況 30下，知道編碼比特率、幀速率和分組丟失率的設置值以及與之相對應
的視頻品質。所述準則非常適用于提供服務之前的應用和網絡的品質 設計和服務開始之后的品質管理。


5 圖1是示出了根據本發明第一實施例的視頻品質評估設備的布置的框圖；圖2是示出了根據本發明第一實施例的視頻品質評估設備的劣化 模型指定單元的布置的框圖；圖3是示出了 (關于幀速率的)分組丟失率對比主觀視頻品質的 10 特性曲線圖；圖4是示出了 (關于編碼比特率的)分組丟失率對比主觀視頻品 質的特性曲線圖；圖5是示出了幀速率對比劣化指標的特性曲線圖；圖6是示出了編碼比特率對比劣化指標的特性曲線圖；15 圖7是示出了劣化指數的三維圖；圖8是示出了 (關于幀速率的)分組丟失率對比視頻品質劣化比 例的特性曲線圖；圖9是示出了根據本發明第一實施例的視頻品質評估設備的視頻 品質評估過程的流程圖； 20 圖10是示出了劣化指標信息的結構示例的圖；圖11是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估設備的布 置的框圖；圖12是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估設備的劣 化模型指定單元的布置的框圖； 25 圖13是示出了劣化指標系數DB的布置的解釋性圖；圖14是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估設備的視 頻品質評估過程的流程圖；圖15是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評估設備的布 置的框圖；30 圖16是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評估設備的視
頻品質評估單元的布置的框圖17是示出了幀速率對比主觀視頻品質的特性曲線圖； 圖18是示出了編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線圖； 圖19是示出了編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線圖； 5 圖20是示出了高斯函數的解釋性圖21是示出了按照高斯函數建模的幀速率對比主觀視頻品質的
特性曲線解釋性圖22是示出了編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線圖； 圖23是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評估設備的基 10準主觀視頻品質評估過程的流程圖24是示出了評估模型指定參數信息的結構示例的圖25是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質評估設備的布
置的框圖26是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質評估設備的視 15 頻品質評估單元的布置的框圖27是示出了特性曲線系數DB的布置的解釋性圖； 圖28是示出了邏輯函數的解釋性圖29是示出了按照邏輯函數建模的編碼比特率對比最佳視頻品 質的特性曲線解釋性圖； 20 圖30是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質評估設備的基
準主觀視頻品質評估過程的流程圖31是示出了使用該實施例的視頻品質評估設備的評估精度的
圖32是示出了傳統視頻品質評估設備的評估精度的圖； 25 圖33是示出了根據本發明第五實施例的視頻品質評估設備的評
估模型指定單元的布置的框圖34是示出了視聽通信服務中的視聽媒體的編碼比特率對比主 觀視頻品質的特性曲線圖35是示出了按照邏輯函數建模的編碼比特率對比主觀視頻品 30 質的特性曲線解釋性圖36是示出了幀速率對比最佳視頻品質的特性曲線圖； 圖37是示出了幀速率對比視頻品質第一變化指標的特性曲線圖； 圖38是示出了幀速率對比視頻品質第二變化指標的特性曲線圖； 圖39是示出了根據本發明第五實施例的視頻品質評估設備的視 5 頻品質評估過程的流程圖40是示出了評估模型指定參數信息的結構示例的圖41是示出了根據本發明第六實施例的視頻品質評估設備的評
估模型指定單元的布置的框圖42是示出了系數DB的布置的解釋性圖； 10 圖43是示出了根據本發明第六實施例的視頻品質評估設備的視
頻品質評估過程的流程圖；以及
圖44是示出了使用該實施例的視頻品質評估設備的評估精度的圖。
15
具體實施例方式
接下來，參考附圖來描述本發明的實施例。
首先參考圖1來描述根據本發明第一實施例的視頻品質評估設 20備。圖1是示出了根據本發明第一實施例的視頻品質評估設備的布置 的框圖。
視頻品質評估設備1由計算輸入信息的諸如計算機之類的信息處 理設備構成。在用于經由通信網絡向任意終端發送編碼為多個幀的視 聽媒體的視聽通信中，視頻品質評估設備1輸入與視聽媒體和通信網 25絡有關的評估條件，并通過使用預定評估模型，計算觀眾從再現在終 端上的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質的評估值。
在本實施例中，輸入了視聽媒體的表示每個單位時間內的編碼比 特數的輸入編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的輸入幀速率和 表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率。對于指示以輸入編碼比特 30 率和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品
質，根據輸入編碼比特率和輸入幀速率來指定表示分組丟失率與基準 主觀視頻品質的劣化之間的關系的劣化模型。根據按照指定的劣化模 型所計算的與分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀 視頻品質，從而計算出評估值。 5 [視頻品質評估設備]
接下來，參考圖1和2來詳細描述根據本發明第一實施例的視頻 品質評估設備的布置。圖2是示出了根據本發明第一實施例的視頻品 質評估設備的劣化模型指定單元的布置的框圖。
視頻品質評估設備1包括參數提取單元11、劣化模型指定單元
10 12和視頻品質校正單元13，作為主要的功能單元。這些功能單元可 通過專用計算電路來實現，或通過提供例如CPU的微處理器及其外 圍電路，并使微處理器讀取并執行預先準備的程序，以使硬件和程序 彼此協作。包括例如存儲器和硬盤的存儲設備的存儲單元(稍后進行 描述)存儲在這些功能單元中使用的處理信息。經由包括存儲設備的
15存儲單元(未示出)來在功能單元之間交換處理信息。所述程序可存 儲在存儲單元中。與常用的信息處理設備一樣，視頻品質評估設備1 還包括各種基本組件，例如存儲設備、操作輸入設備和屏幕顯示設備。 參數提取單元11具有提取與作為評估目標的視聽通信服務有關 的各種評估條件10的功能、從評估條件10中提取與視聽媒體的編碼
20 有關的幀速率和編碼比特率的功能、從評估條件10中提取與傳送視 聽媒體的終端和通信網絡的性能有關的分組丟失率的功能、以及作為 包括輸入幀速率fr (21A)、輸入編碼比特率br (21B)和輸入分組丟 失率pi (21C)的主要參數21來輸出所提取的編碼比特率、幀速率和 分組丟失率的功能。
25 操作者可通過使用例如鍵盤的操作輸入設備來輸入評估條件10。
可選地，評估條件10可通過使用用于輸入/輸出數據的數據輸入/輸出 設備，從外部設備、記錄介質或通信網絡獲得，或者從實際視聽通信 服務中測量到。取決于視聽通信服務的特征或所希望的主觀視頻品質， 輸入分組丟失率pi (21C)可包括通信網絡的分組丟失率和終端的分
30 組丟失率中的一個或兩者。
劣化模型指定單元12具有如下功能根據參數提取單元11所輸出的主要參數21的輸入幀速率21A和輸入編碼比特率21B，來指定 表示分組丟失率與基準主觀視頻品質23的劣化之間的關系的劣化模 型22。基準主觀視頻品質23是在沒有分組丟失的情況下以輸入幀速 5 率21A和輸入編碼比特率21B編碼的視聽媒體的主觀視頻品質。基 準主觀視頻品質23可預先存儲在存儲單元23M (第一存儲單元)中。 可選地，參數提取單元22可從評估條件10中提取基準主觀視頻品質 23以及主要參數21 ，并將其存儲在存儲單元23M中。視頻品質校正單元13具有以下功能通過參考劣化模型指定單 10 元12所指定的劣化模型22，計算與主要參數21的輸入分組丟失率 21C相對應的視頻品質劣化比例；以及根據視頻品質劣化比例，通過 校正基準主觀視頻品質23，來計算所希望的主觀視頻品質評估值24。 如圖2所示，劣化模型指定單元12還包括多個功能單元。這些 主要功能單元包括幀速率劣化指標計算單元12A、編碼比特率劣化指 15標計算單元12B以及劣化指標計算單元12C。幀速率劣化指標計算單元12A具有如下功能通過參考存儲單元 31M (第二存儲單元)中的幀速率對比劣化指標的特性曲線31A，計 算幀速率劣化指標^(fr)(第一劣化指標32A)，幀速率劣化指標T"fr) 表示分組丟失率對以輸入幀速率fr (21A)發送的視聽媒體的主觀視 20 頻品質特性曲線的劣化的影響程度。編碼比特率劣化指標計算單元12B具有如下功能通過參考存儲 單元31M中的編碼比特率對比劣化指標的特性曲線31B，來計算編碼 比特率劣化指標T2(br)(第二劣化指標32B)，編碼比特率劣化指標i2(br) 表示分組丟失率對以輸入編碼比特率br (21B)發送的視聽媒體的主 25觀視頻品質特性曲線的劣化的影響程度。劣化指標計算單元12C具有如下功能根據作為指定劣化模型 22的參數的幀速率劣化指標T"fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)，計算 劣化指標T(fr,br) (33)，劣化指標T(fr,br) (33)表示分組丟失率對以輸 入幀速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)發送的視聽媒體的基 30準主觀視頻品質23的劣化的影響程度。
作為劣化指標推導特性曲線31，來預先準備幀速率對比劣化指標的特性曲線31A以及編碼比特率對比劣化指標的特性曲線31B，并存 儲在存儲單元31M (第二存儲單元)中。 [主觀視頻品質的特性曲線] 5 接下來，參考圖3和4來描述視聽通信服務中視聽通信媒體的分組丟失率對主觀視頻品質的劣化的影響。圖3是示出了視聽通信服務 中視聽通信媒體的(關于幀速率的)分組丟失率對比主觀視頻品質的 特性曲線圖。圖3示出了與各個幀速率fr相對應的特性曲線。圖4是 示出了視聽通信服務中視聽通信媒體的(關于編碼比特率的)分組丟 10 失率對比主觀視頻品質的特性曲線圖。圖4示出了與各個編碼比特率 br相對應的特性曲線。參考圖3和4，橫坐標表示分組丟失率pl(%)， 縱坐標表示主觀視頻品質值MOS(fr,br，pl) (MOS值)。通常，當在通信網絡或終端處丟失了編碼的視聽媒體的幀時，有 時不能夠正常地對編碼的視聽媒體進行解碼。在這種情況下，作為視 15聽媒體的空間和時間體系的劣化而出現失真。如圖3和4所示，視頻 品質隨分組丟失率的增加而單調下降。如果視聽媒體的編碼比特率較低，而分組丟失率對視頻品質的影 響較小。然而，如果視聽媒體的編碼比特率較高，則即使在分組丟失 率不改變時，它也極大地影響視頻品質。分組丟失率具有與結合幀速 20 率所述的特性曲線特征相同的特性曲線特征。例如，在視聽媒體的幀速率較高時(fr=30fps)，如圖3所示，視 頻品質隨分組丟失率的改變而急劇劣化。在幀速率較低時(fFl0fps)， 視頻品質隨分組丟失率的改變而緩慢劣化。此外，在視聽媒體的編碼 比特率較高時(br=3Mbps)，如圖4所示，視頻品質隨分組丟失率的 25 變化而急劇劣化。在編碼比特率較低時(br=1Mbps)，視頻品質隨分 組丟失率的改變而緩慢劣化。即，在出現分組丟失時，視聽媒體的幀 速率與編碼比特率之間的相互作用影響視頻品質的劣化。因此，品質設計/管理的具體且有用的準則是重要的，以便在考慮 分組丟失率對基于編碼比特率和幀速率而改變的視頻品質的影響的情 30 況下，知道編碼比特率、幀速率和分組丟失率的設置值以及與之對應 的視頻品質。本實施例關注于主觀視頻品質特性曲線的這種屬性。劣化模型指定單元12根據輸入幀速率21A和輸入編碼比特率21B,指定表示視 聽媒體的輸入分組丟失率pi 21C與基準主觀視頻品質23的劣化之間 5 的關系的劣化模型22。視頻品質校正單元13通過使用劣化模型指定 單元12所指定的劣化模型22，評估與輸入分組丟失率pi 21C相對應 的主觀視頻品質評估值24。 [劣化模型]接下來，詳細描述劣化模型指定單元12所使用的劣化模型和指 10定劣化模型的方法。 -將在沒有丟失的情況下(pl=0)以主要參數21中的輸入幀速率 fr和輸入編碼比特率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質定義為基準主觀 視頻品質G(fr，br)。將輸入幀速率fr和輸入編碼比特率br處分組丟失 率pl關于基準主觀視頻品質G(fr,br)所引起的劣化程度定義為視頻品 15 質劣化比例P(fr，br，pl)。在這種情況下，任意輸入分組丟失率pl處的 主觀視頻品質MOS(什,br，pl)由下式給出MOS(fr,br,pl) = 1 + G(什，br)'P(fr，br,pl) …(1)在如圖3和4所示的由劣化模型22表示關于分組丟失率pl的主 觀視頻品質劣化特性曲線時，可使用指數函數。該指數函數使用主要 20 參數21中的輸入幀速率fr、輸入編碼比特率br和輸入分組丟失率pl 作為變量，并且主觀視頻品質隨分組丟失率pl的增加而單調下降。將幀速率fr和編碼比特率br下分組丟失率對劣化模型22的影響 程度定義為劣化指標T(fr，br)。可按照下式來建模視頻品質劣化指標 P(fr,br，pl):如上述圖3和4所示，幀速率fr和編碼比特率br下分組丟失率 對主觀視頻品質劣化的影響獨立存在。當幀速率fr對主觀視頻品質的 影響分量是幀速率劣化指標T"fr)，編碼比特率br對主觀視頻品質的影 響分量是編碼比特率劣化指標T2(br)，并且a、 b和c是系數時，可按…(2)
照下式來建模劣化指標T(fr，br):T(fr，br) = a + b T,(fr) + c T2(br) …(3)該公式是由幀速率劣化指標^(fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)的 線性和形成的。5 圖5是示出了表示幀速率fr對主觀視頻品質的影響分量的幀速率 對比劣化指標的特性曲線圖。橫坐標表示幀速率fr (fps)，縱坐標表 示幀速率劣化指標a(fr)。隨著幀速率增加，幀速率劣化指標q(fr)單調 下降。圖6是示出了表示編碼比特率br對主觀視頻品質的影響分量的 編碼比特率對比劣化指標的特性曲線圖。橫坐標表示編碼比特率 10 br(bps)，縱坐標表示編碼比特率劣化指標T2(br)。隨著編碼比特率增力口， 編碼比特率劣化指標T2(br)單調下降。在根據幀速率劣化指標^(fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)來計算 劣化指標i(fr，br)時，可確定與評估條件10相對應的劣化模型22，即 分組丟失率對比視頻品質劣化指標的特性曲線。 15 圖7是示出了劣化指標的三維圖。第一橫坐標表示幀速率fr，第二橫坐標表示編碼比特率br，縱坐標表示劣化指標T(fr，br)。圖8是示 出了 (關于幀速率的)分組丟失率對比視頻品質劣化指標的特性曲線 圖。橫坐標表示分組丟失率pl (%)，縱坐標表示視頻品質劣化比例P (fr，br,pl)。圖8示出了在固定編碼比特率br=2Mbps時與幀速率fr=2、 2010和30相對應的特性曲線。 [第一實施例的操作]接下來，參考圖9來描述根據本發明第一實施例的視頻品質評估 設備的操作。圖9是示出了根據本發明第一實施例的視頻品質評估設 備的視頻品質評估過程的流程圖。25 視頻品質評估設備1根據來自操作員的指示操作或評估條件10的輸入而開始圖9中的視頻品質評估過程。評估條件10指定了基準 主觀視頻品質23以及主要參數21。在視頻品質評估設備1中，預先 準備上述的幀速率對比劣化指標特性曲線31A (圖5)和編碼比特率 對比劣化指標特性曲線31B (圖6)，并存儲在存儲單元31M中，作30 為函數表達式。
首先，參數提取單元11提取與作為評估目標的視聽通信服務有關的各種評估條件10，從評估條件10中提取與視聽媒體的編碼有關的幀速率和編碼比特率，提取通信網絡或終端處視聽媒體的分組丟失率，并輸出輸入幀速率fr (21A)、輸入編碼比特率br (21B)和輸入 5 分組丟失率pl (21C)，作為主要參數21 (步驟S100)。此時，參數 提取單元11從評估條件10中提取在沒有分組丟失(pl=0)的情況下 輸入幀速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)處的主觀視頻品 質值，并將其作為基準主觀視頻品質23輸出。劣化模型指定單元12根據參數提取單元11所輸出的主要參數 10 21中的輸入幀速率21A和輸入編碼比特率21B，指定表示視聽媒體 的分組丟失率與主觀視頻品質之間的關系的劣化模型22。更具體地，幀速率劣化指標計算單元12A通過參考存儲單元31M 中如圖5所示的幀速率對比劣化指標的特性曲線31A，計算與輸入幀 速率fr (21A)相對應的幀速率劣化指標^(fr) (32A)。 15 接下來，劣化模型指定單元12使編碼比特率劣化指標計算單元12B具有如下功能通過參考存儲單元31M中如圖6所示的編碼比 特率對比劣化指標的特性曲線31B，來計算與輸入編碼比特率br (21B)相對應的編碼比特率劣化指標T2(br) (32B)。劣化模型指定單元12使劣化指標計算單元12C將幀速率劣化指 20標q(fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)的實際值代入上述方程式(3)，從 而計算劣化指標T(什,br) (33)(步驟S103)。通過該過程，指定了圖8 所示的劣化模型22，即由上述方程式(2)表示的分組丟失率對比視 頻品質劣化比例特性曲線。然后，視頻品質評估設備1使視頻品質校正單元13通過參考劣 25 化模型指定單元12所指定的劣化模型22，將劣化指標T(fr，br)和從參 數提取單元11輸出的主要參數21中的輸入分組丟失率pl (21C)代 入上述方程式(2)，從而計算出相應的視頻品質劣化比例P(fr，br，pl) (步驟S104)。之后，視頻品質校正單元13將視頻品質劣化比例P(fr，br,pl)的30 實際值和基準主觀視頻品質33代入上述方程式(1)，從而計算出視
頻品質MOS(fr，br，pl)。視頻品質校正單元13輸出該視頻品質，作為 觀眾從通過使用作為評估目標的視聽通信服務而在終端上再現的視聽 媒體所實際感受到的主觀視頻品質評估值24 (步驟S105)，并結束視 頻品質評估過程序列。 5 如上所述，在本實施例中，在評估與作為視聽媒體的表示每個單位時間內的幀數的輸入幀速率21A、表示每個單位時間內的編碼比特 數的輸入編碼比特率21B和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失 率21C而輸入的主要參數21相對應的主觀視頻品質中，劣化模型指 定單元12根據輸入幀速率21A和輸入編碼比特率21B來指定表示分 10 組丟失率與基準主觀視頻品質23的劣化之間的關系的劣化模型22。 根據使用劣化模型22所計算的與輸入分組丟失率21C相對應的視頻 品質劣化比例，通過校正基準主觀視頻品質來計算所希望的主觀視頻 品質評估值24。因此，可以通過參考與作為評估條件10輸入的輸入幀速率21A 15和輸入編碼比特率21B相對應的劣化模型22，獲得與作為評估條件 10輸入的輸入分組丟失率21C相對應的主觀視頻品質評估值24。這可以獲得品質設計/管理的具體且有用的準則，以便在考慮分組 丟失率對基于編碼比特率和幀速率而改變的視頻品質的影響的情況 下，知道編碼比特率、幀速率和分組丟失率的設定值以及與之相對應 20的視頻品質。所述準則非常適用于提供服務之前的應用和網絡的品質 設計和服務開始之后的品質管理。例如，假定應該以所希望的視頻品質來分發視聽媒體。使用本實 施例的視頻品質評估設備1使得能夠知道傳送以編碼比特率和幀速率 編碼的視聽媒體同時滿足所希望的視頻品質所允許的特定分組丟失 25 率。特別地，編碼比特率通常受限于網絡限制。在這種情況下，編碼 比特率固定，并應用本實施例的視頻品質評估設備1。這使得可以容 易且具體地知道幀速率、分組丟失率與視頻品質之間的關系。在本實施例所述的示例中，預先以函數表達式的形式準備用于計 算劣化指標33的幀速率對比劣化指標的特性曲線31A和編碼比特率 30 對比劣化指標的特性曲線31B。然而，用于推導劣化指標33的劣化指標推導特性曲線31并不局限于函數表達式。它們可作為與輸入幀速率和輸入編碼比特率相對應的值而存儲在存儲單元31M中。圖10是示出了表示輸入幀速率、輸入編碼比特率與劣化指標之間的相關的劣化指標信息的結構示例的圖。每個劣化指標信息包含一 5 組輸入幀速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)以及對應的劣化指標T(fr,br) (33)。預先根據劣化指標推導特性曲線31來計算劣化指標信息，并存儲在存儲單元31M中。劣化模型指定單元12可通過參考劣化指標信息來推導出與輸入幀速率21A以及輸入編碼比特率21B相對應的劣化指標T(fr,br)。 10 在本實施例中，通過使用上述方程式(2)來計算出與劣化指標T(fr，br灘對應的視頻品質劣化比例P(fr,br，pl)。然而，可通過使用任意其它計算方程式來計算視頻品質劣化比例P(fr,br，pl)。例如，可通過使用超指數函數(4)來建模視頻品質劣化比例P(fr,br，pl)，超指數函數(4)是通過對由輸入幀速率fr和輸入編碼比 15 特率br確定的多組系數與使用劣化指標T(fr，br)的指數函數的乘積求和運算獲得的，例如由下式給出P( /,K> = a( )eXpj-~7^rT} + >5( )exp -~;^TT十……(4)例如，當視頻品質劣化比例P(fr，br，pl)隨分組丟失率pl的增加而急劇下降時，這種計算是適用的。 20 視頻品質劣化比例P(fr，br，pl)可按照僅使用分組丟失率pl以及系數a和b的線性函數來建模，并由下式給出P(fr，br,pl) = a + b pl …(5)該方程在具有較小的變化幅度的有限評估條件下可用，并極大地縮短了計算時間。25[第二實施例]接下來，參考圖11和12來描述根據本發明第二實施例的視頻品 質評估設備。圖11是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估 設備的布置的框圖。在圖11中用與上述圖1相同的附圖標記表示相
同或類似的部件。圖12是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估設備的評估模型指定單元的布置的框圖。在圖12中用與上述圖2 相同的附圖標記表示相同或類似的部件。第一實施例以通過參考預先準備的劣化指標推導特性曲線31來 5 推導出與輸入幀速率21A以及輸入編碼比特率21B相對應的劣化指 標33的情況為例。在第二實施例中，描述根據視聽通信服務的通信 類型、再現視聽媒體的再現性能或者再現視聽媒體的終端的再現環境 來依次指定評估條件10中與作為評估目標的視聽通信服務有關的各 種評估條件10相對應的劣化指標推導特性曲線31的情況。 10 與第一實施例(圖1)不同，根據第二實施例的視頻品質評估設備1還包括劣化指標系數提取單元14和劣化指標系數數據庫(下面 稱為劣化指標系數DB) 26。劣化指標系數提取單元14具有如下功能通過參考存儲單元 26M (第三存儲單元)中的劣化指標系數DB26來提取與參數提取單 15元11從評估條件10中提取的子參數25相對應的劣化指標系數27。 圖13是示出了劣化指標系數DB的布置的解釋性圖。劣化指標 系數DB 26是示出了各種子參數25和相應特性曲線系數a、 b、 c、 (27)集合的數據庫。子參數25包括指示視聽通信服務的通信類型 的通信類型參數25A、指示再現視聽媒體的終端的再現性能的再現性 20能參數25B以及指示再現視聽媒體的終端的再現環境的再現環境參 數25C。通信類型參數25A的詳細示例是指示作為評估目標的視聽通信 服務所執行的通信類型的"任務"。再現性能參數25B的詳細示例是與視聽媒體有關的"編碼方法"、 25 "視頻格式"和"關鍵幀"以及與終端的媒體再現性能有關的"監視 器大小"和"監視器分辨率"。再現環境參數25C的詳細示例是在終端上再現媒體的"室內亮度"。子參數25并不局限于這些示例。可根據作為評估目標的視聽通 30信服務或視聽媒體的內容而任意選擇子參數，子參數僅需要包括通信
類型參數25A、再現性能參數25B和再現環境參數25C中的至少一 個。劣化指標系數提取單元14通過參考預先準備的存儲單元26M中 的劣化指標系數DB，來提取與子參數25相對應的劣化指標參數27。 5劣化指標系數27是指定要用于推導出劣化指標33的劣化指標推導特 性曲線31的系數。劣化模型指定單元12指定由劣化指標系數提取單元14所提取的 劣化指標系數27所指定的劣化指標推導特性曲線31，即幀速率對比 劣化指標特性曲線31A和編碼比特率對比劣化指標特性曲線31B。 10 [劣化指標推導特性曲線]接下來，詳細描述劣化模型指定單元12所用的劣化指標推導特 性曲線31。劣化指標推導特性曲線31可通過使用劣化指標系數提取單元14 從劣化指標系數DB 26中提取的劣化指標系數27，按照下面的方式 15 來建模。劣化指標推導特性曲線31的幀速率對比劣化指標特性曲線31A 的幀速率劣化指標隨幀速率的增加而單調下降，然后收斂于特定的最 小值，如上述圖5所示。幀速率對比劣化指標特性曲線31A可按照一 般的線性函數來建模。假定fr是幀速率，a(fr)是相應幀速率劣化指標， 20 d、 e和f是系數。在這種情況下，幀速率對比劣化指標特性曲線31A 由下式給出T(fr) = d + e exp(-fr/f) …(6)如上述圖6所示，劣化指標推導特性曲線31的編碼比特率對比 劣化指標特性曲線31B的編碼比特率劣化指標隨著編碼比特率增加 25 而下降，然后收斂于特定最小值。例如，編碼比特率對比劣化指標特 性曲線31B可按照一般的指數函數來建模。假定br是編碼比特率， T2(br)是相應的編碼比特率劣化指標，g、 h和i是系數。在這種情況下， 編碼比特率對比劣化指標特性曲線31B由下式給出T(br) = g + h exp(-br/i) …(7) 30 劣化指標推導特性曲線31的建模并不總是通過使用上述指數函
數進行的。可使用任意其它函數。例如，取決于作為評估目標的視聽 通信服務或視聽媒體的內容、網絡性能或評估條件10的內容，在相 對有限的范圍內基于輸入編碼比特率或輸入幀速率的視頻品質評估過 程就足夠了。如果這種局部評估是可以的，則劣化指標推導特性曲線531可通過諸如上述線性函數之類的簡單函數來建模。當將上述分別表示幀速率劣化指標"(fr)和編碼比特率劣化指標 "(br)的方程式(6)和(7)代入表示劣化指標T(fr，br)的上述方程式(3) 時，獲得了T(fr，br) :a + b""fr) + c"2(br) 10 = a + b{d + eexp(-fr/f)} + c{g + h-exp(-br/j)}=(a + bd + eg) + be.exp(國fr/f) + ch-exp(國br/j)…(8) 方程式(8)的所有系數a至i是常數。這使得可以將系數a + bd + cg、 be、 ch、 f和i重新定義為新系數a'、 b'、 c'、 d'和e'，并且將 指數函數項重新定義為新的劣化指標T"fr)和T2'(br)，表示如下 15 a + bd + eg o a'be g b' ch 。 c'exp(-fr/f) <=> T,'(fr) exp(-br/i) o i2'(br) 20 f <=> d'i o e' …(9)結果，可按照下式對劣化指標T(fr，br)進行建模 T(fr,br) = a' + b' ii'(fr) + c T2'(br)=a' + b' exp(-fr/d') + c'exp(-br/e') ... (10)25 因此，可以通過使用新的幀速率劣化指標V(fr)和編碼比特率劣化指標T2'(br)作為幀速率劣化指標^(fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)，來 執行評估。這使得可以減少評估劣化指標T(fr，br)所需的系數個數，并 極大地減少了指定劣化模型22所需的計算量。 [第二實施例的操作] 30 接下來，參考圖14來描述根據本發明第二實施例的視頻品質評
估設備的操作。圖14是示出了根據本發明第二實施例的視頻品質評估設備的視頻品質評估過程的流程圖。在圖14中用與上述圖9相同的步驟標號表示相同或類似的步驟。視頻品質評估設備1根據來自操作員的指示操作或評估條件105的輸入而開始圖9的視頻品質評估過程。將通信類型參數25A、再現性能參數25B和再現環境參數25C用作子參數25。存儲單元26M中的劣化指標系數DB 26預先存儲子參數25和劣化指標系數27的集 合。首先，參數提取單元11提取與作為評估目標的視聽通信服務有 10關的各種評估條件10，從評估條件10中提取與視聽媒體的編碼有關的幀速率和編碼比特率，提取通信網絡或終端中視聽媒體的分組丟失率，并輸出輸入幀速率fr (21A)、輸入編碼比特率br (21B)和輸入 分組丟失率pl (21C)，作為主要參數21 (步驟S100)。此時，參數 提取單元11從評估條件10中提取在沒有任何分組丟失(pl=0)的情 15 況下在輸入幀速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)處的主觀 視頻品質值，并將其作為基準主觀視頻品質23輸出。參數提取單元11還從評估條件10中提取通信類型參數25A、再 現性能參數25B和再現環境參數25C，并將其作為子參數25輸出(步 驟S200)。20 劣化指標系數提取單元14通過參考存儲單元26M中的劣化指標系數DB 26，提取并輸出與子參數25的值相對應的劣化指標特性曲 線a、 b、…、i (27)(步驟S201)。因此，劣化模型指定單元12使幀速率劣化指標計算單元12A通 過參考由劣化指標系數27中的系數d、 e和f指定的幀速率對比劣化25指標的特性曲線31A，計算與輸入幀速率fr (21 A)相對應的幀速率 劣化指標H(什)(32A)(步驟S101)。接下來，劣化模型指定單元12使編碼比特率劣化指標計算單元 12B通過參考由劣化指標系數27中的系數g、 h和i指定的編碼比特 率對比劣化指標的特性曲線31B來計算與輸入編碼比特率br (21B)30 相對應的編碼比特率劣化指標T2(br) (32B)(步驟S102)。
在計算了幀速率劣化指標a(fr)和編碼比特率劣化指標T2(br)之 后，劣化模型指定單元12使用幀速率劣化指標^(fr)、編碼比特率劣 化指標T2(br)和劣化指標系數27中的系數a、 b和c，按照上述方程式 (3)來計算劣化指標T(fr，br)(33)，從而指定劣化模型22(步驟S103)。 5 然后，視頻品質評估設備1使視頻品質校正單元13按照與上述方式相同的方式，通過參考劣化模型指定單元12所指定的劣化模型 22，來計算與劣化指標T(fr，br)和輸入分組丟失率pi (21C)相對應的 視頻品質劣化比例P(fr,br,pl)(步驟S104)。之后，按照與上述方式相同的方式，視頻品質校正單元13根據 10 視頻品質劣化比例P(fr，br，pl)和基準主觀視頻品質23，來計算視頻品 質MOS(fr，br，pl)，并輸出該視頻品質，作為觀眾從通過使用作為評估 目標的視聽通信服務而再現在終端上的視聽媒體所實際感受到的主觀 視頻品質評估值24 (步驟S105)，并結束視頻品質評估過程序列。 如上所述，在本實施例中，劣化指標系數提取單元14從存儲單 15元26M中的劣化指標系數DB 26中提取與參數提取單元11所提取并 包括通信類型參數25A、再現性能參數25B以及再現環境參數25C 中的至少一個的子參數25相對應的劣化指標系數27。劣化模型指定 單元12根據劣化指標系數27所指定的劣化指標推導特性曲線31， 來計算與輸入幀速率21以及輸入編碼比特率21B相對應的劣化指標 20 33。因此，可以根據作為評估目標的視聽通信服務或終端的特定屬性， 推導出劣化指標33。這改善了視頻品質評估精度。特別地，在現有技術的評估視頻品質的情況下，需要針對在作為 評估目標的視聽通信服務中使用的每個編碼方法、通信網絡或終端， 準備劣化模型。然而，根據本發明，劣化并不取決于編碼方法、通信 25 網絡或終端。僅根據編碼方法、通信網絡或終端，通過參考要用在劣 化模型中的系數，就可使用相同的劣化模型。因此，可以靈活地處理 不同環境下的視聽通信服務。[第三實施例]30 首先參考圖15和16來描述根據本發明第三實施例的視頻品質評
估設備。圖15是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評估設備 的布置的框圖。在圖15中用與上述圖1相同的附圖標記來表示相同 或類似的部件。圖16是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評 估設備的評估模型指定單元的布置的框圖。在圖16中用與上述圖2 5 相同的附圖標記來表示相同或類似的部件。第一和第二實施例以預先由評估條件10指定基準主觀視頻品質 23并將其存儲在存儲單元23M中的情況為例。在第三實施例中，描 述以下情況視頻品質評估設備1并入了包括視頻品質評估單元15， 并且基于由評估條件10指定的主要參數21中的輸入幀速率21A和輸 10 入編碼比特率21B來評估基準主觀視頻品質23。在本實施例中，在評估與作為視聽媒體的表示每個單位時間內的 編碼比特數的輸入編碼比特率和表示每個單位時間內的幀數的輸入幀 速率而輸入的主要參數相對應的基準主觀視頻品質中，根據輸入編碼 比特率來指定表示視聽媒體的幀速率和基準主觀視頻品質之間的關系 15 的評估模型。通過使用所指定的評估模型來評估與輸入幀速率相對應 的基準主觀視頻品質，并將其輸出。使視頻品質校正單元13通過基于劣化模型22來校正基準主觀視 頻品質23而獲得主觀視頻品質評估值24的布置與上述第一實施例相 同，并且不再重復詳細描述。可代替第一實施例而使用第二實施例。 20 [視頻品質評估單元]與第一實施例(圖1)不同，根據第三實施例的視頻品質評估設 備1還包括視頻品質評估單元15。如圖16所示，視頻品質評估單元15還包括多個功能單元。主要 的功能單元包括評估模型指定單元15A和視頻品質計算單元15B。 25 評估模型指定單元15A具有如下功能根據參數提取單元11所輸出的主要參數21中的輸入編碼比特率21B，來指定表示視聽媒體 的幀速率與主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。視頻品質計算單元15B具有以下功能通過參考評估模型指定單 元15A所指定的評估模型36，評估與主要參數21的輸入幀速率21A 30 相對應的主觀視頻品質，并作為所希望的基準主觀視頻品質評估值 23，輸出該主觀視頻品質。如圖16所示，評估模型指定單元15A還包括多個功能單元。用 于計算評估模型指定參數35的主要功能單元包括最佳幀速率計算單 元16A、最佳視頻品質計算單元16B、視頻品質劣化指標計算單元16C 5以及評估模型產生單元16D。評估模型指定參數35是指定要用作評估模型36的函數形狀的 值。在本實施例中，至少將下面要描述的最佳幀速率和最佳視頻品質 用作評估模型指定參數35。可將視頻品質劣化指標所表示的另一個參 數添加到評估模型指定參數35中。 10 最佳幀速率計算單元16A具有如下功能通過參考存儲單元34M中的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線35A，計算表示與以輸入 編碼比特率br (21B)發送的視聽媒體的最佳主觀視頻品質相對應的 幀速率的最佳幀速率ofr(br) (35A)，作為評估模型指定參數35之一。 最佳視頻品質計算單元16B具有如下功能通過參考存儲單元 15 34M中的編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B，來計算表示 以輸入編碼比特率21B發送的視聽媒體的主觀視頻品質的最佳值的 最佳視頻品質a(br) (35B)，作為評估模型指定參數35之一。視頻品質劣化指標計算單元16C具有如下功能通過參考存儲單 元34M中的編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C，計 20 算表示從表示以輸入編碼比特率21B發送的視聽媒體的主觀視頻品 質的最佳值的最佳視頻品質35B劣化的劣化程度的視頻品質劣化指 標w(br) (35C)，作為評估模型指定參數35之一。作為評估模型指定參數推導特性曲線34，來預先準備編碼比特率 對比最佳幀速率的特性曲線34A、編碼比特率對比最佳視頻品質的特 25性曲線34B以及編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C， 并存儲在存儲單元34M中。評估模型產生單元16D具有如下功能通過將包括最佳幀速率計 算單元16A所計算的最佳幀速率ofr(br)、最佳視頻品質計算單元16B 所計算的最佳視頻品質a(br)、以及視頻品質劣化指標計算單元16C 30 所計算的視頻品質劣化指標a)(br)的評估模型指定參數35的值代入預
定函數表達式，來產生評估模型3，以便評估與主要參數21的輸入幀 速率21A相對應的主觀視頻品質。 [主觀視頻品質的特性曲線]接下來，參考圖17來描述視聽通信服務中視聽媒體的主觀視頻 5品質特性曲線。圖17是示出了視聽通信服務中視聽媒體的幀速率對 比主觀視頻品質的特性曲線圖。參考圖17，橫坐標表示幀速率fr(fps)， 縱坐標表示主觀視頻品質值MOS(fr，br) (MOS值)。圖17示出了與 各個編碼比特率br相對應的特性曲線。每個單位幀內的編碼比特數和幀速率相對于視聽媒體的主觀視 10 頻品質具有權衡關系。更具體地，在提供以特定編碼比特率編碼的視頻圖像的情況下， 在以高的幀速率編碼視頻圖像時，由于獲得了平滑的視頻圖像，所以 可改善時間視頻品質。另一方面，由于每個單位幀內編碼比特數減少， 所以空間圖像劣化變得明顯，這導致較差的視頻品質。在使用大的每 15 個單位幀內的編碼比特數對視頻圖像進行編碼時，空間圖像劣化得以 改善，因此可獲得更好的視頻品質。然而，由于每個單位時間內的幀 數減少，所以會出現具有不均勻效果的時間幀下降，而這導致較差的 視頻品質。從圖17可見，存在與每個編碼比特率對應的最佳幀速率，即獲 20 得最大視頻品質(即最佳視頻品質)處的最佳幀速率。即使在幀速率 增加超過最佳幀速率的情況下，視頻品質也不會改善。例如，在編碼 比特率br-256[kbbs]時，主觀視頻品質特性曲線展現為具有與幀速率 fFlO[fps灘對應的最佳視頻品質-3[MOS]的頂點的凸形。即使在編碼比特率改變時，主觀視頻品質特性曲線也展現出相似 25的形狀。可通過其凸形，即包括最佳幀速率和最佳視頻品質的評估模 型指定參數，來指定每個主觀視頻品質特性曲線的坐標位置。本實施例關注于主觀視頻品質特性曲線的這種屬性。評估模型指 定單元15A根據輸入編碼比特率21B，指定表示視聽媒體的幀速率與 主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。視頻品質計算單元15B通 30 過使用評估模型指定單元15A所指定的評估模型36，評估與輸入幀 速率21A相對應的主觀視頻品質評估值23。 [評估模型指定參數的推導]接下來，詳細描述視頻品質評估單元15的評估模型指定單元15A的評估模型指定參數的推導。 5 為了使評估模型指定單元15A根據輸入編碼比特率21B來指定表示視聽媒體的幀速率與主觀視頻品質之間的關系的評估模型36，必 須推導出最佳幀速率35A和最佳視頻品質35B，作為與輸入編碼比特 率21B相對應的評估模型指定參數。在本實施例中，作為評估模型指定參數推導特性曲線34，預先準 10 備下面將描述的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A和編碼 比特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B。通過參考這些特性曲線來 推導出與輸入編碼比特率21B相對應的評估模型指定參數35。對于圖17所示的特性曲線，在以最佳視頻品質再現視聽媒體時 的編碼比特率與此時的幀速率(即最佳幀速率)具有如下關系最佳 15幀速率隨編碼比特率的增加而單調增加，然后收斂于最佳幀速率。圖18是示出了編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線圖。參考 圖18，橫坐標表示編碼比特率br(kbps)，縱坐標表示最佳幀速率ofr(br) (fps)。對于圖17所示的特性曲線，在以最佳幀速率發送視聽媒體時的20 編碼比特率和視頻品質(即最佳視頻品質)具有如下趨勢關系視頻品質隨著編碼比特率的增加而變高，隨后收斂于最大值(最大主觀視 頻品質值)，或者隨著編碼比特率的降低而變小，然后收斂于最小值。圖19是示出了編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線圖。參 考圖19，橫坐標表示編碼比特率br (kbps)，縱坐標表示最佳視頻品 25 質a(br)。視頻品質由MOS值表示，MOS值使用"1"作為基準值，并 且最大可取"5"。評估模型36的最佳視頻品質a(br)使用"0"作為基準 值，并最大可取"4"。盡管基準值是不同的，但是這些值使用幾乎相同 的尺度，因此下面并不特別進行區分。根據該編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線，即使在設置高 30 的編碼比特率時，視頻品質也在特定編碼比特率處達到飽和。這與人
類視覺特性相匹配，更具體地，即使在編碼比特率增加超過需要時， 觀眾也不會在視覺上覺察到視頻品質的改善。如果編碼比特率太低， 則視頻品質顯著劣化，因而收斂于最小視頻品質。這與實際現象相匹 配，更具體地，在屏幕上有運動的人臉的視頻圖像中，眼睛鼻子的輪 5 廓變得模糊并扁平，因此觀眾不能夠識別出自己的臉。 [評估模型]接下來，詳細描述視頻品質評估單元15的評估模型指定單元15A所用的評估模型和指定評估模型的方法。可通過使用如圖20所示的高斯函數來表示具有與作為評估模型 10 指定參數35的最佳幀速率35A和最佳視頻品質35B相對應的頂點的 凸函數特性曲線。圖20是示出了高斯函數的解釋性圖。高斯函數展現出具有與最佳值相對應的頂點P并且從該頂點向兩 側衰減的凸形。函數表達式由頂點P的坐標和最大幅值給出。假定Xc 是頂點P的x坐標，A是最大幅值，ycj是Y軸的基準值(最小值)， 15并且cj是表示凸特性曲線的展開寬度的系數。由下式給出相對于任意 變量x的函數值y:假定變量x是視聽媒體的幀速率的對數值，函數y是主觀視頻品 質，頂點P的變量x是與編碼比特率相對應的最佳幀速率的對數值， 20 并且最大幅值A是與編碼比特率相對應的最佳視頻品質a(br)。在這 種情況下，由下式給出與任意幀速率相對應的主觀視頻品質mos( ) = 1 + g( )因此可以指定與輸入編碼比特率相對應的評估模型，即幀速率對 比主觀視頻品質的特性曲線。圖21是示出了按照高斯函數建模的幀 25 速率對比主觀視頻品質的特性曲線解釋性圖。此時，方程式(12)中使用的a(br)和G(fr，br)使用"O"作為基準值，...(11)
并最大可取"4"。在G(fr，br)加T時，可獲得由MOS值(1至5)表示的實際視頻品質值。在高斯函數中，使用系數U)來指定凸特性曲線的展開寬度。如果 需要對應于與編碼比特率相對應的每個幀速率對比主觀視頻品質的特 5 性曲線而改變展開寬度，則使用與編碼比特率相對應的視頻品質劣化 指標w(br) (35C)。視頻品質劣化指標co(br)指示出從表示以輸入編碼比特率21B發 送的視聽媒體的主觀視頻品質的最佳值的最佳視頻品質35B劣化的 劣化程度。視頻品質劣化指標w(br)與高斯函數的系數co相對應。 10 對于圖17所示的特性曲線，編碼比特率與主觀視頻品質的劣化程度具有如下關系隨著編碼比特率增加，劣化程度變緩和，而隨著 編碼比特率降低，劣化程度變大。因此，編碼比特率與視頻品質劣化 指標具有如下趨勢關系隨著編碼比特率變大，幀速率對比主觀視頻 品質的特性曲線的凸形的展開寬度變大，并且視頻品質劣化指標也變 15 大。隨著編碼比特率變小，幀速率對比主觀視頻品質的特性曲線的凸 形的展開寬度變小，并且視頻品質劣化指標也變小。圖22是示出了編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線圖。 參考圖22，橫坐標表示編碼比特率br (kbps)，縱坐標表示視頻品質 劣化指標co(br)。圖22示出了由高斯函數表達的評估模型中的編碼比 20 特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線。如果使用另一種評估模型， 則使用表示與該評估模型相對應的系數的編碼比特率對比視頻品質劣 化指標的特性曲線。不必基于作為評估目標的視聽通信服務而使用與各個編碼比特 率相對應的幀速率對比主觀視頻品質特性曲線的各種展開寬度。在這 25種情況下，可將常數用作視頻品質劣化指標co(br)。[第三實施例的操作]接下來，參考圖23來描述根據本發明第三實施例的視頻品質評 估設備的操作。圖23是示出了根據本發明第三實施例的視頻品質評 估設備的視頻品質評估過程的流程圖。 30 視頻品質評估設備1根據來自操作員的指示操作或評估條件10
的輸入而開始圖23中的視頻品質評估過程。這里將描述除了最佳幀速率35A和最佳視頻品質35B之外還將視頻品質劣化指標35C用作 評估模型指定參數的示例。在視頻品質評估設備1中，預先準備上述 的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A (圖18)、編碼比特率 5 對比最佳視頻品質的特性曲線34B (圖19)以及編碼比特率對比視頻 品質劣化指標的特性曲線34C (圖22)，并作為函數表達式存儲在存 儲單元34M中。首先，視頻品質評估單元15的評估模型指定單元15A從存儲單 元(未示出)中獲取參數提取單元11從評估條件10中提取的輸入幀 10 速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)(步驟S300)。評估模型 指定單元15A根據輸入編碼比特率br (21B)，指定表示視聽媒體的 幀速率和主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。更具體地，最佳幀速率計算單元16A通過參考存儲單元34M中 的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A,計算與輸入編碼比特 15 率br (21B)相對應的最佳幀速率ofr(br) (35A)(步驟S301)。接下來，評估模型指定單元15A使最佳視頻品質計算單元16B 通過參考存儲單元34M中的編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲 線34B來計算與輸入編碼比特率br(21B)相對應的最佳視頻品質a(br) (35B)(步驟S302)。 20 類似地，評估模型指定單元15A使視頻品質劣化指標計算單元16C通過參考存儲單元34M中的編碼比特率對比視頻品質劣化指標 的特性曲線34C來計算與輸入編碼比特率br (21B)相對應的視頻品 質劣化指標w(br) (35C)(步驟S303)。在計算了評估模型指定參數35之后，評估模型指定單元15A使 25 評估模型產生單元16D將包括最佳幀速率ofr(br)、最佳視頻品質a(br) 和視頻品質劣化指標w(br)的評估模型指定參數35的實際值代入上述 方程式(12)，從而指定評估模型MOS(fr，br)，即幀速率對比主觀視 頻品質的特性曲線(步驟S304)。然后，視頻品質評估設備1使視頻品質評估單元15的視頻品質 30計算單元15B通過參考評估模型指定單元15A所指定的評估模型36
來計算與參數提取單元11所輸出的主要參數21中的輸入幀速率21A 相對應的視頻品質，并作為基準主觀視頻品質23而輸出該視頻品質， 該視頻品質表示觀眾從通過使用作為評估目標的視聽通信服務而再現 在終端上的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質(步驟S305)，并 5 結束基準視頻品質評估過程序列。如上所述，在本實施例中，在評估與作為視聽媒體的表示每個單 位時間內的編碼比特數的輸入編碼比特率21B和表示每個單位時間 內的幀數的輸入幀速率21A而輸入的主要參數21相對應的主觀視頻 品質中，評估模型指定單元15A根據輸入編碼比特率21B來指定表10 示視聽媒體的幀速率與主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。通過 使用所指定的評估模型36來評估與輸入幀速率21A相對應的主觀視 頻品質，并作為基準主觀視頻品質23將其輸出。因此，可以通過參考與作為評估條件10輸入的輸入編碼比特率 21B相對應的評估模型36，獲得與作為評估條件10輸入的輸入幀速15率21A相對應的基準主觀視頻品質23。這使得可以在視頻品質評估設備1中評估以輸入幀速率21A和輸 入編碼比特率21B編碼的視聽媒體的基準主觀視頻品質23，因此不 再需要從外部作為評估條件10而指定基準主觀視頻品質23。因此， 在第一或第二實施例中描述的視頻品質校正單元13可評估與任意評20 估條件10相對應的主觀視頻評估值24，而不需要準備基準主觀視頻 品質23。在本實施例所述的示例中，預先以函數表達式的形式準備用于計 算評估模型指定參數35的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線 34A、編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B以及編碼比特率 25 對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C，并將其存儲在存儲單元34M 中。然而，用于計算評估模型指定參數的評估模型指定參數推導特性 曲線34并不局限于函數表達式。它們可作為與輸入編碼比特率相對 應的值而存儲在存儲單元34M中。圖24是示出了表示輸入編碼比特率與評估模型指定參數之間的 30相關的評估模型指定參數信息的結構示例的圖。每個評估模型指定參數信息包括一組輸入編碼比特率br(21B)和對應的最佳幀速率ofr(br) (35A)、最佳視頻品質a(br)(35B)和視頻品質劣化指標co(br)(35C)。預先根據評估模型指定參數推導特性曲線34來計算評估模型指定參 數信息，并存儲在存儲單元34M中。 5 可通過參考評估模型指定參數信息來推導出與輸入編碼比特率 21B相對應的評估模型指定參數35。[第四實施例]接下來，參考圖25和26來描述根據本發明第四實施例的視頻品10 質評估設備。圖25是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質評估 設備的布置的框圖。在圖25中用與上述圖15相同的附圖標記表示相 同或類似的部件。圖26是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質 評估設備的評估模型指定單元的布置的框圖。在圖26中用與上述圖 16相同的附圖標記表示相同或類似的部件。15 第三實施例以通過參考預先準備的評估模型指定參數推導特性 曲線34來推導出與輸入編碼比特率相對應的評估模型指定參數35的 情況為例。在第四實施例中，描述以下情況假定第三實施例根據視 聽通信服務的通信類型、再現視聽媒體的再現性能或者再現視聽媒體 的終端的再現環境，來依次指定評估條件10中與作為評估目標的視20 聽通信服務有關的務種評估條件10相對應的評估模型指定參數推導 特性曲線34，而不是預先準備評估模型指定參數推導特性曲線34。與第三實施例(圖15)不同，根據第四實施例的視頻品質評估設 備1還包括特性曲線系數提取單元17和特性曲線系數數據庫(下面 稱為特性曲線系數DB) 28。25 特性曲線系數提取單元17具有如下功能通過參考存儲單元28M (第四存儲單元)中的特性曲線系數DB28來提取與參數提取單 元11從評估條件10中提取的子參數25相對應的特性曲線系數29。 本實施例中使用的子參數25與第二實施例中描述的相同，并且不再 重復對其的詳細描述。30 圖27是示出了特性曲線系數DB的布置的解釋性圖。特性曲線
系數DB28是示出了各種子參數25和相應特性曲線系數j、 k、 ...、 p (29)集合的數據庫。如上所述，子參數25包括指示視聽通信服務 的通信類型的通信類型參數25A、指示再現視聽媒體的終端的再現性 能的再現性能參數25B以及指示再現視聽媒體的終端的再現環境的 5 再現環境^數25C。子參數25并不局限于這些示例。可根據作為評估目標的視聽通 信服務或視聽媒體的內容而選擇子參數，子參數僅需要包括通信類型 參數25A、再現性能參數25B和再現環境參數25C中的至少一個。 特性曲線系數提取單元17通過參考預先準備的特性曲線系數DB 10 28，來提取與子參數25相對應的特性曲線參數29。特性曲線系數29 是指定要用于推導出評估模型指定參數35的評估模型指定參數推導 特性曲線的系數。評估模型指定單元15A指定由特性曲線系數提取單元17所提取 的特性曲線系數29所指定的評估模型指定參數推導特性曲線34，即 15編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A、編碼比特率對比最佳視 頻品質特性曲線34B、以及編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性 曲線34C。[評估模型指定參數推導特性曲線]接下來，詳細描述評估模型指定單元15A所用的評估模型指定參 20 數推導特性曲線34。評估模型指定參數推導特性曲線34可通過使用特性曲線系數提 取單元17從特性曲線系數DB 28中提取的特性曲線系數29，按照下 面的方式來建模。評估模型指定參數推導特性曲線34的編碼比特率對比最佳幀速 25 率特性曲線34A的最佳幀速率隨編碼比特率的增加而單調增加，然后 收斂于特定的最大幀速率，如上述圖18所示。編碼比特率對比最佳 幀速率特性曲線34A可按照一般的線性函數來建模。假定br是編碼 比特率，ofr(br)是相應最佳幀速率，j和k是系數。在這種情況下，編 碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A由下式給出 30 ofr(br) = j + k br …(13) 10152025如上述圖19所示，評估模型指定參數推導特性曲線34的編碼比 特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B的視頻品質隨著編碼比特率 增加而增加，然后收斂于特定最大值，并隨編碼比特率降低而降低， 然后收斂于特定最小值。例如，編碼比特率對比最佳視頻品質特性曲 線34B可按照一般的邏輯函數來建模。圖28是示出了邏輯函數的解釋性圖。在系數p〉1時，邏輯函數 的函數值y隨變量x增加而增加。隨著變量x下降，函數值y收斂于 最小值。隨著變量x增加，函數值y收斂于最大值。假定A，是最小值， A2是最大值，p和x。是系數。在這種情況下，相對于任意變量x的函 數值y由方程式(14)給出，.方程式(14)包括最大值A2的項和表示從最大值A2減少的分數項。"4+ 4、 …(14)在將編碼比特率br代入變量x、將最佳視頻品質a (br)代入相應 函數值y、將特性曲線系數1代入最大值A2、將"0"代入最小值 、 將特性曲線系數m代入變量xo、并將特性曲線系數n代入系數p時， 編碼比特率對比最佳視頻品質特性曲線34B由下式給出<formula>formula see original document page 38</formula>(15)
圖29是示出了按照邏輯函數建模的編碼比特率對比最佳視頻P 叩質特性曲線的解釋性圖。如上述圖22所示，評估模型指定參數推導特性曲線34的編碼比 特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C的視頻品質劣化指標隨 編碼比特率增加而增加，并隨編碼比特率降低而降低。例如，編碼比 特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C可按照一般的線性函數 來建模。假定br是編碼比特率，w(br)是相應視頻品質劣化指標，o 和p是系數。在這種情況下，編碼比特率對比視頻品質劣化指標特性 曲線34C由下式給出w(br) = o + p br ... (16)評估模型指定參數推導特性曲線34的建模并不總是通過使用上
述線性函數或邏輯函數進行的。可使用任意其它函數。例如，取決于 作為評估目標的視聽通信服務或視聽媒體的內容、網絡性能或評估條 件10的內容，在相對有限的范圍內基于輸入編碼比特率或輸入幀速 率的視頻品質評估過程就足夠了。如果這種局部評估是可以的，則評5估模型指定參數推導特性曲線34可通過諸如上述線性函數之類的簡單函數來建模。如果評估模型指定參數關于輸入編碼比特率或輸入幀速率而極 大地變化，則可通過使用諸如指數函數之類的其它函數來表達編碼比特率對比最佳視頻品質特性曲線34A。在使用指數函數來建模的情況 10 下，最佳幀速率ofr(br)和視頻品質劣化指標co(br)由下式給出 ofr(br) = q + r exp(br/s)co(br) = t + u-exp(br/v) ... (17)其中q、 r、 s、 t、 u和v是系數。 [第四實施例的操作] 15 接下來，參考圖30來描述根據本發明第四實施例的視頻品質評估設備的操作。圖30是示出了根據本發明第四實施例的視頻品質評 估設備的視頻品質評估過程的流程圖。在圖30中用與上述圖23相同 的步驟標號表示相同或類似的步驟。視頻品質評估設備1根據來自操作員的指示操作或評估條件10 20 的輸入而開始圖30的視頻品質評估過程。這里描述除了最佳幀速率 35A和最佳視頻品質35B之外還將視頻品質劣化指標35C用作評估 模型指定參數的示例。此外，將通信類型參數25A、再現性能參數25B 和再現環境參數25C用作子參數25。特性曲線系數DB 28預先存儲 子參數25和特性曲線系數29的集合。 25 首先，評估模型指定單元15A從存儲單元(未示出)中獲取參數提取單元11從評估條件10中提取的主要參數21中的輸入幀速率fr (21A)和輸入編碼比特率br (21B)(步驟S300)。特性曲線系數提取單元17從存儲單元(未示出)中提取參數提 取單元11從評估條件10中提取的子參數25中的通信類型參數25A、 30再現性能參數25B、再現環境參數25C (步驟S400)。 特性曲線系數提取單元17通過參考存儲單元28M中的特性曲線 系數DB 28來提取并輸出與子參數25的值相對應的特性曲線系數j、 k、 I、…、p (29)(步驟S401)。因此，評估模型指定單元15A使最佳幀速率計算單元16A通過 5 參考存儲單元34M中的由特性曲線系數29中的特性曲線系數j和k 指定的編碼比特率對比最佳幀速率的特性曲線34A，計算與輸入編碼 比特率br (21 B)相對應的最佳幀速率ofr(br) (35A)(步驟S301)。接下來，評估模型指定單元15A使最佳視頻品質計算單元16B 通過參考存儲單元34M中的由特性曲線系數29中的特性曲線系數I、 10 m和n指定的編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B來計算與 輸入編碼比特率br (21B)相對應的最佳視頻品質a(br) (35B)(步 驟S302)。類似地，評估模型指定單元15A使視頻品質劣化指標計算單元 16C通過參考存儲單元34M中的由特性曲線系數126中的特性曲線 15系數o和p指定的編碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34C 來計算與輸入編碼比特率br (21B)相對應的視頻品質劣化指標w(br) (35C)(步驟S303)。在計算了評估模型指定參數35之后，評估模型指定單元15A使 評估模型產生單元16D將包括最佳幀速率ofr(br)、最佳視頻品質a(br) 20 和視頻品質劣化指標w(br)的評估模型指定參數35的實際值代入上述 方程式(12)，從而指定評估模型MOS(fr，br)，即幀速率對比主觀視 頻品質的特性曲線(步驟S304)。然后，視頻品質評估設備1使視頻品質計算單元15B通過參考評 估模型指定單元15A所指定的評估模型36來計算與參數提取單元11 25 所輸出的主要參數21中的輸入幀速率21A相對應的視頻品質，并作 為輸出該視頻品質，作為觀眾從通過使用作為評估目標的視聽通信服 務而再現在終端上的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質評估值 24 (步驟S305)，并結束基準視頻品質評估過程序列。如上所述，在本實施例中，特性曲線系數提取單元17從存儲單 30元28M中的特性曲線系數DB 28中提取與參數提取單元11所提取并
包括通信類型參數25A、再現性能參數25B以及再現環境參數25C 中的至少一個的子參數25相對應的特性曲線系數29。評估模型指定 單元15A根據特性曲線系數29所指定的評估模型指定參數推導特性 曲線34，來計算與輸入編碼比特率21B相對應的評估模型指定參數 5 35。因此，可以根據作為評估目標的視聽通信服務或終端的特定屬性， 推導出評估模型指定參數35。這改善了視頻品質評估精度。特別地，在現有技術的評估視頻品質的情況下，需要針對在作為 評估目標的視聽通信服務中使用的每個編碼方法或終端，準備視頻品 質評估模型。然而，根據本發明，視頻品質評估模型并不取決于編碼10 方法或終端。僅根據編碼方法或終端，通過參考要用在視頻品質評估 模型中的系數，就可使用相同的視頻品質評估模型。因此，可以靈活 地處理不同環境下的視聽通信服務。因此，第一或第二實施例中描述 的視頻品質校正單元13可以評估與任意評估條件10相對應的主觀視 頻品質評估值24，而不需要準備基準主觀視頻品質23。15 圖31是示出了使用本實施例的視頻品質評估設備的評估精度的圖。圖32是示出了根據參考文獻2的傳統視頻品質評估設備的評估 精度的圖。參考圖31和32，橫坐標表示使用視頻品質評估設備所評 估的主觀視頻品質的評估值(MOS值)，縱坐標表示觀眾實際意見所 評價的主觀視頻品質的評價值(MOS值)。評價值和評估值之間的誤20差較小，并且圖31中的評估精度比圖32中的高。這是特定評估條件 下的比較結果。已經確認了即使在使用另一種編碼方法或終端時也會 獲得類似的比較結果。[第五實施例]25 首先，參考圖33來描述根據本發明第五實施例的視頻品質評估設備。圖33是示出了根據本發明第五實施例的視頻品質評估設備的 布置的框圖。在圖33中使用與上述圖16相同的附圖標記來表示相同 或類似的部件。在第三實施例描述的示例中，視頻品質評估單元15根據輸入編 30 碼比特率21B來指定表示視聽媒體的幀速率與基準主觀視頻品質之
間的關系的評估模型36,通過使用所指定的評估模型36來評估與輸 入幀速率21A相對應的基準主觀視頻品質23，并輸出該基準主觀視 頻品質。在第五實施例中，將描述以下示例視頻品質評估單元15根據 5輸入幀速率21A來指定表示視聽媒體的編碼比特率與基準主觀視頻 品質之間的關系的評估模型36，通過使用所指定的評估模型36來評 估與輸入編碼比特率21B相對應的基準主觀視頻品質23，并輸出該 基準主觀視頻品質。使視頻品質校正單元通過根據劣化模型23來校正基準主觀視頻 10品質23而獲得主觀視頻品質校正值24的布置與上述第一實施例相 同，并且在此不再重復詳細描述。可代替第一實施例而使用第二實施 例。[視頻品質評估單元]與第三實施例(圖16)不同，在根據本實施例的視頻品質評估設 15 備1中，代替最佳幀速率計算單元16A、最佳視頻品質計算單元16B 和視頻品質劣化指標計算單元16C，評估模型指定單元15A包括最佳 視頻品質計算單元16E、視頻品質第一變化指標計算單元16F和視頻 品質第二變化指標計算單元16G。代替編碼比特率對比最佳幀速率的 特性曲線34A、編碼比特率對比最佳視頻品質的特性曲線34B以及編 20 碼比特率對比視頻品質劣化指標的特性曲線34G,存儲單元34M存 儲幀速率堆積最佳視頻品質的特性曲線34E、幀速率對比視頻品質第 一變化指標的特性曲線34F以及幀速率對比視頻品質第二變化指標的 特性曲線34G。最佳視頻品質計算單元16E具有如下功能通過參考存儲單元 2534M中的幀速率對比最佳視頻品質的特性曲線34E,計算表示以輸入 幀速率21A發送的視聽媒體的主觀視頻品質的最佳值的最佳視頻品 質P(fr) (35E)，作為評估模型指定參數35之一。視頻品質第一變化指標計算單元16F具有如下功能通過參考存 儲單元34M中的幀速率對比視頻品質第一變化指標的特性曲線34F， 30來計算表示從表示以輸入幀速率21A發送的視聽媒體的主觀視頻品
質的最佳值的最佳視頻品質35E變化的變化(劣化)程度的視頻品質 第一變化指標5(fr) (35F)，作為評估模型指定參數35之一。視頻品質第二變化指標計算單元16G具有如下功能通過參考存 儲單元34M中的幀速率對比視頻品質第二變化指標的特性曲線34G， 5 計算表示從表示以輸入幀速率21A發送的視聽媒體的主觀視頻品質 的最佳值的最佳視頻品質35E變化的變化(劣化)程度的視頻品質第 二變化指標E(fr) (35G)，作為評估模型指定參數35之一。作為評估模型指定參數推導特性曲線34，來預先準備幀速率對比 最佳視頻品質的特性曲線34E、幀速率對比視頻品質第一變化指標的 10 特性曲線34F以及幀速率對比視頻品質第二變化指標的特性曲線 34G，并存儲在存儲單元34M中。評估模型產生單元16D具有如下功能通過將包括最佳視頻品質 計算單元16E所計算的最佳視頻品質(3(fr)、視頻品質第一變化指標計 算單元16F所計算的視頻品質第一變化指標5(fr)、以及視頻品質第二 15 變化指標計算單元16G所計算的視頻品質第二變化指標E(fr)的評估模 型指定參數35的值代入預定函數表達式，來產生評估模型36，以便 評估與主要參數21的輸入幀速率21A相對應的主觀視頻品質。[主觀視頻品質的特性曲線]接下來，參考圖34來描述視聽通信服務中視聽媒體的主觀視頻 20品質特性曲線。圖34是示出了視聽通信服務中視聽媒體的編碼比特 率對比主觀視頻品質的特性曲線圖。參考圖34，橫坐標表示編碼比特 率br (kbps)，縱坐標表示主觀視頻品質值MOS(fr,br) (MOS值)。 圖34示出了與各個幀速率fr相對應的特性曲線。每個單位幀內的編碼比特數和幀速率相對于視聽媒體的主觀視 25 頻品質具有權衡關系。更具體地，在提供以特定編碼比特率編碼的視頻圖像的情況下， 在以高的幀速率編碼視頻圖像時，由于獲得了平滑的視頻圖像，所以 可改善時間視頻品質。另一方面，由于每個單位幀內編碼比特數減少， 所以空間圖像劣化變得明顯，這導致較差的視頻品質。在使用大的每 30 個單位幀內的編碼比特數對視頻圖像進行編碼時，空間圖像劣化得以
改善，因此可獲得更好的視頻品質。然而，由于每個單位時間內的幀 數減少，所以會出現具有不均勻效果的時間幀下降，而這導致較差的 視頻品質。如圖34所示，當幀速率不改變時，視頻品質隨編碼比特率的增 5 加而單調增加，并收斂于以該幀速率發送的視聽媒體的最佳視頻品質。 例如，當幀速率=10 [fps時，主觀視頻品質的特性曲線隨編碼比特率 的增加而單調增加，并收斂于編碼比特率br"OOO [kbps]附近的最佳 視頻品質-3.8[MOS]。即使在幀速率改變時，主觀視頻品質特性曲線也展現出相似的形 10 狀。可通過包括最佳視頻品質和與最佳視頻品質相對應的變化程度的 評估模型指定參數，來指定每個主觀視頻品質特性曲線的坐標位置。本實施例關注于主觀視頻品質特性曲線的這種屬性。評估模型指 定單元15A根據輸入幀速率21A，指定表示視聽媒體的編碼比特率與 主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。視頻品質評估單元15通過 15使用評估模型指定單元15A所指定的評估模型36，評估與輸入編碼 比特率21B相對應的基準主觀視頻品質23。 [評估模型]接下來，詳細描述評估模型指定單元15A所使用的評估模型和評估模型指定參數的推導。 20 圖34所示的編碼比特率對比主觀視頻品質特性曲線隨編碼比特率的增加而單調增加，并收斂于以幀速率發送的視聽媒體的最佳視頻品質。例如，該編碼比特率對比主觀視頻品質特性曲線可按照圖28所示的一般邏輯函數來建模。在將編碼比特率br代入變量x、將主觀視頻品質MOS(fr,br)代入 25 相應函數值y、將最佳視頻品質p(fr)代入最大值A2、將"1"代入最小值A"將視頻品質第一變化指標5(fr)代入系數xo、并將視頻品質第二變化指標e(什)代入系數p時，由下式給出了與任意編碼比特率br相對應的主觀視頻品質MOS:<formula>formula see original document page 44</formula>
結果，可指定與輸入幀速率21A相對應的評估模型，即編碼比特 率對比主觀視頻品質特性曲線。圖35是示出了按照邏輯函數建模的 編碼比特率對比主觀視頻品質特性曲線。
因此，在評估模型指定單元15A要根據輸入幀速率21A來指定 5 表示視聽媒體的編碼比特率與主觀視頻品質之間的關系的評估模型 36時，必須推導出最佳視頻品質35E、視頻品質第一變化指標35F 以及視頻品質第二變化指標35G，作為與輸入幀速率21A相對應的評 估模型指定參數。具體地，視頻品質第一變化指標5(fr)和視頻品質第 二變化指標E(fr)被用于計算以邏輯函數的分數項表示的從最大值A4 10 的下降，即從最佳視頻品質f3(fr)的變化(劣化)，并且是指定評估模 型36所必需的，作為表示與幀速率fr處的主觀視頻品質有關的變化 程度的變化指標。
在本實施例中，預先準備下面將描述的幀速率對比最佳視頻品質 特性曲線34E、幀速率對比視頻品質第一變化指標特性曲線34F以及 15幀速率對比視頻品質第二變化指標特性曲線34G，作為評估模型指定 參數推導特性曲線34。通過參考這些特性曲線來推導出與輸入幀速率 21A相對應的評估模型指定參數35。
在圖34所示的特性曲線中，所發送的視聽媒體的幀速率與對應 的最佳視頻品質具有如下趨勢關系最佳視頻品質p(fr)隨著幀速率fr 20 增加而增加，并收斂于特定的最大值(最大主觀視頻品質值)。
圖36是示出了幀速率對比最佳視頻品質的特性曲線圖。參考圖 36，橫坐標表示幀速率fr(fps)，縱坐標表示最佳視頻品質(3(fr)(MOS 值)。
發送的視聽媒體的幀速率與相應的視頻品質第一變化指標具有 25如下趨勢關系視頻品質第一變化指標隨著幀速率的增加而單調增加。
圖37是示出了幀速率對比視頻品質第一變化指標的特性曲線圖。 參考圖37，橫坐標表示幀速率fr (fps)，縱坐標表示視頻品質第一變 化指標5(fr)。
發送的視聽媒體的幀速率與相應的視頻品質第二變化指標具有 30 圖下趨勢關系視頻品質第二變化指標隨著幀速率的增加而單調降低。
圖38是示出了幀速率對比視頻品質第二變化指標的特性曲線圖。 參考圖38，橫坐標表示幀速率fr (fps)，縱坐標表示視頻品質第二變 化指標e(fr)。 5 接下來，參考圖39來描述根據本發明第五實施例的視頻品質評
估設備的操作。圖39是示出了根據本發明第五實施例的視頻品質評 估設備的視頻品質評估過程的流程圖。
視頻品質評估設備1根據來自操作員的指示操作或評估條件10 的輸入而開始圖39中的視頻品質評估過程。在視頻品質評估設備1 10 中，預先準備上述幀速率對比最佳視頻品質特性曲線34E (圖36)、 幀速率對比視頻品質第一變化指標特性曲線34F (圖37)以及幀速率 對比視頻品質第二變化指標特性曲線34G (圖38)，并作為函數表達 式存儲在存儲單元34M中。
首先，參數提取單元11提取與作為評估目標的視聽通信服務有 15關的各種評估條件10，并從評估條件10中提取與視聽媒體的編碼有 關的編碼比特率和幀速率，并作為主要參數21而輸出輸入編碼比特 率br (21B)和輸入幀速率fr (21A)(步驟S310)。
評估模型指定單元15A根據參數提取單元11所輸出的主要參數 21中的輸入幀速率21A，來指定表示視聽媒體的編碼比特率與主觀視 20頻品質之間的關系的評估模型36。
更具體地，最佳視頻品質計算單元16E通過參考存儲單元34M 中的幀速率對比最佳視頻品質特性曲線34E,來計算與輸入幀速率fr (21A)相對應的最佳視頻品質P(fr) (35E)(步驟S311)。
接下來，評估模型指定單元15A使視頻品質第一變化指標計算單 25元16F通過參考存儲單元34M中的幀速率對比視頻品質第一變化指 標特性曲線34F，來計算與輸入幀速率fr (21A)相對應的視頻品質 第一變化指標5(fr) (35F)(步驟S312)。
類似地，評估模型指定單元15A使視頻品質第二變化指標計算單 元16G通過參考存儲單元34M中的幀速率對比視頻品質第二變化指 30 標特性曲線34G，來計算與輸入幀速率fr (21A)相對應的視頻品質
第二變化指標E(fr) (35G)(步驟S313)。
在計算了評估模型指定參數35之后，評估模型指定單元15A使 評估模型產生單元16D將包括最佳視頻品質p(fr)、視頻品質第一變化 指標5(fr)和視頻品質第二變化指標E(fr)的評估模型指定參數35的實 5際值代入上述方程式(18)，從而指定評估模型36，即編碼比特率對 比主觀視頻品質的特性曲線(步驟S314)。
然后，視頻品質評估設備1使視頻品質評估單元15通過參考評 估模型指定單元15A所指定的評估模型36，計算與參數提取單元11 所輸出的主要參數21中的輸入編碼比特率21B相對應的視頻品質， 10 輸出該視頻品質，作為觀眾從通過使用作為評估目標的視聽通信服務 而再現在終端上的視聽媒體所實際感受到的基準主觀視頻品質23(步
驟S315)，并結束基準視頻品質評估過程序列。
如上所述，在本實施例中，在評估與輸入作為表示每個單位時間
內的編碼比特數的輸入編碼比特率21B和表示視聽媒體的每個單位 15時間內的幀數的輸入幀速率21A的主要參數21相對應的主觀視頻品
質中，評估模型指定單元15A根據輸入編碼幀速率21A來指定表示
視聽媒體的編碼比特率與主觀視頻品質之間的關系的評估模型36。通
過使用所指定的評估模型36來評估與輸入編碼比特率21B相對應的主觀視頻品質，并作為基準主觀視頻品質23輸出。 20 因此，可以通過參考與作為評估條件10輸入的輸入幀速率21A
相對應的評估模型36，獲得與作為評估條件10輸入的輸入編碼比特
率21B相對應的基準主觀視頻品質評估值23。
這可以獲得品質設計/管理的具體且有用的準則，以便在相對于視
頻品質來考慮每個單位幀內編碼比特數和幀速率之間的權衡的情況下 25知道編碼比特率和幀速率的值以及與之相對應的視頻品質。所述準則
非常適用于提供服務之前的應用和網絡的品質設計和服務開始之后的
品質管理。
例如，假定應該以所希望的視頻品質來分發視聽媒體。使用本實 施例的視頻品質評估設備1使得能夠具體知道應該使用何種編碼比特 30 率和幀速率來編碼由攝像機捕獲的視頻圖像以便滿足所希望的視頻品
質。特別地，編碼比特率通常受限于網絡限制。在這種情況下，編碼 比特率固定，并應用本實施例的視頻品質評估設備1。這使得可以容 易且具體地知道幀速率與視頻品質之間的關系。
在本實施例所述的示例中，預先以函數表達式的形式準備用于計
5 算評估模型指定參數35的幀速率對比最佳幀速率的特性曲線34E、 幀速率對比視頻品質第一變化指標的特性曲線34F以及幀速率對比視 頻品質第二變化指標的特性曲線34G，并將其存儲在存儲單元34M 中。然而，用于計算評估模型指定參數的評估模型指定參數推導特性 曲線34并不局限于函數表達式。它們可作為與輸入幀速率相對應的 10 值而存儲在存儲單元34M中。
圖40是示出了表示輸入幀速率與評估模型指定參數之間的相關 的評估模型指定參數信息的結構示例的圖。每個評估模型指定參數信 息包括一組輸入幀速率fr (21A)和對應的最佳視頻品質P(fr) (35E)、 視頻品質第一變化指標5(fr) (35F)和視頻品質第二變化指標e(fr) 15 (35G)。預先根據評估模型指定參數推導特性曲線34來計算評估模 型指定參數信息，并存儲在存儲單元34M中。
可通過參考評估模型指定參數信息來推導出與輸入幀速率21A 相對應的評估模型指定參數35。
20 [第六實施例]
接下來，參考圖41來描述根據本發明第六實施例的視頻品質評 估設備。圖41是示出了根據本發明第六實施例的視頻品質評估設備 的評估模型指定單元的布置的框圖。在圖41中用與上述圖33中相同 的附圖標記表示相同或類似的部件。
25 第四實施例以以下情況為例作為評估模型指定參數推導特性曲
線34，指定第三實施例中使用的編碼比特率對比最佳幀速率特性曲線 34A、編碼比特率對比最佳視頻品質特性曲線34B以及編碼比特率對 比視頻品質劣化指標特性曲線34C。
在第六實施例中，描述如下情況作為評估模型指定參數推導特
30性曲線34，指定第五實施例中使用的幀速率對比最佳視頻品質特性曲
線34E、幀速率對比視頻品質第一變化指標特性曲線34F以及幀速率 對比視頻品質第二變化指標特性曲線34G。
根據子參數25來依次指定與評估條件10相對應的評估模型指定 參數推導特性曲線34的視頻品質評估設備的布置與上述第四實施例 5 (圖25)相同，在此不再重復其詳細描述。
圖42是示出了特性曲線系數DB的布置的解釋性圖。特性曲線 系數DB 28是示出了各種子參數25和相應特性曲線系數j'、 k'、l'、...、 q' (29)集合的數據庫。子參數25包括指示視聽通信服務的通信類 型的通信類型參數25A、指示再現視聽媒體的終端的再現性能的再現 10 性能參數25B以及指示再現視聽媒體的終端的再現環境的再現環境 參數25C。
通信類型參數25A的詳細示例是指示作為評估目標的視聽通信 服務所執行的通信類型的"任務"。
再現性能參數25B的詳細示例是與視聽媒體有關的"編碼方法"、 15 "視頻格式"和"關鍵幀"以及與終端的媒體再現性能有關的"監視 器大小"和"監視器分辨率"。
再現環境參數25C的詳細示例是在終端上再現媒體的"室內亮度"。
子參數25并不局限于這些示例。可根據作為評估目標的視聽通 20 信服務或視聽媒體的內容而任意選擇子參數，子參數僅需要包括通信 類型參數25A、再現性能參數25B和再現環境參數25C中的至少一 個。
特性曲線系數提取單元17通過參考預先準備的存儲單元28M中 的特性曲線系數DB 28，來提取與子參數25相對應的特性曲線參數 2529。特性曲線系數29是指定要用于推導出評估模型指定參數35的評 估模型指定參數推導特性曲線的系數。
評估模型指定單元15A指定由特性曲線系數提取單元17所提取 的特性曲線系數29所指定的評估模型指定參數推導特性曲線34，即 幀速率對比最佳視頻品質的特性曲線34E、幀速率對比視頻品質第一 30 變化指標的特性曲線34F、以及幀速率對比視頻品質第二變化指標的
特性曲線34G。
接下來，詳細描述評估模型指定單元15A所用的評估模型指定參 數推導特性曲線34。 5 評估模型指定參數推導特性曲線34可通過使用特性曲線系數提
取單元17從特性曲線系數DB 28中提取的特性曲線系數29，按照下 面的方式來建模。
評估模型指定參數推導特性曲線34的幀速率對比最佳視頻品質 特性曲線34E的最佳視頻品質隨幀速率的增加而單調增加，然后收斂 10 于特定的最大主觀視頻品質，如上述圖36所示。例如，幀速率對比 最佳視頻品質特性曲線34E可按照一般的指數函數來建模。假定fr 是幀速率，P(fr)是相應最佳視頻品質，j'、 k'和卩是系數。在這種情況 下，幀速率對比最佳視頻品質的特性曲線34E由下式給出
<formula>formula see original document page 50</formula>
15 如上述圖37所示，評估模型指定參數推導特性曲線34的幀速率
對比視頻品質第一變化指標的特性曲線34F的視頻品質第一變化指標 隨著幀速率增加而單調增加。例如，幀速率對比視頻品質第一變化指 標的特性曲線34F可按照一般的指數函數來建模。假定fr是幀速率， 5(fr)是相應的視頻品質第一變化指標，m'、 n'和o'是系數。在這種情 20 況下，幀速率對比視頻品質第一變化指標特性曲線34F由下式給出
<formula>formula see original document page 50</formula>
如上述圖38所示，評估模型指定參數推導特性曲線34的幀速率 對比視頻品質第二變化指標的特性曲線34G的視頻品質第二變化指 標隨著幀速率增加而單調降低。例如，幀速率對比視頻品質第二變化 25 指標的特性曲線34G可按照一般的線性函數來建模。假定fr是幀速 率，e(什)是相應的視頻品質第二變化指標，p'和q'是系數。在這種情 況下，幀速率對比視頻品質第二變化指標特性曲線34G由下式給出
<formula>formula see original document page 50</formula>
并不需要總是使用上述指數函數或線性函數來進行評估模型指 30定參數推導特性曲線34的建模。可使用任意其它的函數。例如，取決于作為評估的視聽通信服務或視聽媒體的內容、網絡性能或評估條 件10的內容，在相對有限范圍內的基于輸入編碼比特率或輸入幀速 率的視頻品質評估過程是足夠的。如果這種局部評估是可以的，則幀
速率對比最佳視頻品質特性曲線34E或幀速率對比視頻品質第一變 5化指標特性曲線34F可按照例如上述線性函數的簡單函數來建模。
如果評估模型指定參數相對于輸入編碼比特率或輸入幀速率而 極大地變化，則可通過使用諸如指數函數或邏輯函數之類的其它函數， 對幀速率對比視頻品質第二變化指標特性曲線34G和幀速率對比最 佳視頻品質特性曲線34E或幀速率對比視頻品質第一變化指標特性 10 曲線34F建模。在上述實施例中，使用指數函數對劣化模型22進行建模，并使 用高斯函數或邏輯函數對評估模型36進行建模。然而，本發明并不 局限于此。也可使用諸如線性函數、二次函數或更高階函數之類的任 意其它函數。在上述示例中，通過函數對劣化模型22或評估模型3625 進行建模。可以使用除了函數之外的任意模型，例如黑盒子模型，例 如神經網絡或僅指定輸入/輸出特性的基于情況推理。對于第二實施例中使用的子參數25與劣化指標系數DB 26中的 特性曲線系數27之間的關聯或第四和第六實施例中使用的子參數25 與特性曲線系數DB 28中的特性曲線系數29之間的關聯，可通過針30 對各種子參數的每種組合來實際測量劣化指標推導特性曲線31或評
估模型指定參數推導特性曲線34，并針對所獲得的測量數據通過最小 平方方法來執行收斂運算，來計算劣化指標系數27或特性曲線系數 29。視頻品質評估設備1可包括針對這種系數計算的裝置。在實施例中，例如存儲單元23M、 28M、 31M和34M的存儲單 5元由獨立的存儲設備形成。然而，本發明并不局限于此。存儲單元中 的一些或所有可由單個存儲設備形成。
權利要求
1.一種視頻品質評估設備，包括參數提取單元，其提取視聽媒體參數，作為分別包括輸入編碼比特率和輸入幀速率的主要參數，視聽媒體參數包括編碼為多個幀的視聽媒體的表示每個單位時間內的編碼比特數的編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的幀速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率；第一存儲單元，其存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編碼比特率和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品質；劣化模型指定單元，其根據輸入編碼比特率和輸入幀速率，來指定表示輸入分組丟失率和基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的惡劣化模型；以及視頻品質校正單元，其根據使用指定的劣化模型而計算的與輸入分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品質，從而計算觀眾從經由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質的評估值。
2.根據權利要求1所述的視頻品質評估設備，其特征在于，還包括第二存儲單元，其存儲第一列表指標特性曲線，表示視聽媒體 的幀速率與在該幀速率下分組丟失率對主觀視頻品質的劣化的影響程 度之間的關系；以及第二劣化指標特性曲線，表示視聽媒體的編碼比 特率與在該編碼比特率下分組丟失率對主觀視頻品質的劣化的影響程 度之間的關系，其中，所述劣化模型指定單元包括第一劣化指標計算單元，其 通過參考第一劣化指標特性曲線來計算與輸入幀速率相對應的第一劣 化指標；第二劣化指標計算單元，其通過參考第二劣化指標特性曲線 來計算與輸入編碼比特率相對應的第二劣化指標；以及劣化指標計算 單元，其通過組合第一劣化指標和第二劣化指標來計算劣化指標，以便指定與輸入幀速率和輸入編碼比特率相對應的劣化模型。
3. 根據權利要求1所述的視頻品質評估設備，其特征在于還包括第三存儲單元，其存儲劣化指標系數之間的關聯以便指定劣化指 5 標特性曲線，并存儲包括指示視聽通信類型的通信類型參數、指示終 端上視聽媒體的再現性能的再現性能參數和指示在終端上再現視聽媒體的周圍環境的再現環境參數中的至少一個的子參數；以及劣化指標系數提取單元，其通過參考所述關聯來提取與所述參數提取單元所提取的子參數相對應的劣化指標系數； 10 其中，所述劣化模型指定單元通過參考劣化指標系數所指定的劣化指標特性曲線來計算第一劣化指標和第二劣化指標。
4. 根據權利要求1所述的視頻品質評估設備，其特征在于還包括評估模型指定單元，其根據輸入編碼比特率來指定表示視聽媒體 15 的主觀視頻品質與幀速率之間的關系的評估模型；以及視頻品質評估單元，其通過使用所指定的評估模型來評估與輸入 幀速率相對應的主觀視頻品質，并作為基準主觀視頻品質來輸出該主 觀視頻品質。
5. 根據權利要求4所述的視頻品質評估設備，其特征在于，所 20 述評估模型指定單元根據包括表示與以輸入編碼比特率發送的視聽媒體的最佳主觀視頻品質相對應的幀速率的最佳幀速率和表示此時的視 頻品質的最佳視頻品質的評估模型指定參數，來指定評估模型。
6. 根據權利要求4所述的視頻品質評估設備，其特征在于還包括25 第四存儲單元，其存儲特性曲線系數之間的關聯，以便指定評估模型和子參數，子參數包括指示視聽通信類型的通信類型參數、指示 終端上的視聽媒體的再現性能的再現性能參數和指示在終端上再現視 聽媒體的周圍環境的再現環境參數中的至少一個；以及特性曲線系數提取單元，其通過參考所述關聯來提取與所述參數 提取單元所提取的子參數相對應的特性曲線系數，其中，所述評估模型指定單元指定特性曲線系數和輸入編碼比特 率所指定的評估模型。
7. —種視頻評估方法，其特征在于包括以下步驟 使參數提取單元提取視聽媒體參數，作為分別包括輸入編碼比特5 率和輸入幀速率的主要參數，視聽媒體參數包括編碼為多個幀的視聽媒體的表示每個單位時間內的編碼比特數的編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數的幀速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失 率；使第一存儲單元存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編碼 10 比特率和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品質；使劣化模型指定單元根據輸入編碼比特率和輸入幀速率，來指定 表示輸入分組丟失率和基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的惡劣化 模型；以及15 使視頻品質校正單元根據使用指定的劣化模型而計算的與輸入 分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品質，從 而計算觀眾從經由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視聽媒體所 實際感受到的主觀視頻品質的評估值。
8. 根據權利要求7所述的視頻品質評估方法，其特征在于，還 20 包括以下步驟使第二存儲單元存儲第一列表指標特性曲線，表示視聽媒體的幀速率與在該幀速率下分組丟失率對主觀視頻品質的劣化的影響程度之間的關系；以及第二劣化指標特性曲線，表示視聽媒體 的編碼比特率與在該編碼比特率下分組丟失率對主觀視頻品質的劣化 的影響程度之間的關系，25 其中，所述劣化模型指定步驟包括以下步驟通過參考第一劣化指標特性曲線來計算與輸入幀速率相對應的第一劣化指標；通過參考 第二劣化指標特性曲線來計算與輸入編碼比特率相對應的第二劣化指 標；以及通過組合第一劣化指標和第二劣化指標來計算劣化指標，以 便指定與輸入幀速率和輸入編碼比特率相對應的劣化模型。
9.根據權利要求7所述的視頻品質評估方法，其特征在于還包括使第三存儲單元存儲劣化指標系數之間的關聯以便指定劣化指 標特性曲線，并存儲包括指示視聽通信類型的通信類型參數、指示終 端上視聽媒體的再現性能的再現性能參數和指示在終端上再現視聽媒5體的周圍環境的再現環境參數中的至少一個的子參數；以及使劣化指標系數提取單元通過參考所述關聯來提取與所述參數提取單元所提取的子參數相對應的劣化指標系數；其中，在所述劣化模型指定步驟中，通過參考劣化指標系數所指 定的劣化指標特性曲線來計算第一劣化指標和第二劣化指標。
10.根據權利要求7所述的視頻品質評估方法，其特征在于還包括使評估模型指定單元根據輸入編碼比特率來指定表示視聽媒體的主觀視頻品質與幀速率之間的關系的評估模型；以及使視頻品質評估單元通過使用所指定的評估模型來評估與輸入 15幀速率相對應的主觀視頻品質，并作為基準主觀視頻品質來輸出該主 觀視頻品質。
11. 根據權利要求10所述的視頻品質評估方法，其特征在于， 在所述評估模型指定步驟中，根據包括表示與以輸入編碼比特率發送 的視聽媒體的最佳主觀視頻品質相對應的幀速率的最佳幀速率和表示 此時的視頻品質的最佳視頻品質的評估模型指定參數，來指定評估模 型。
12. 根據權利要求10所述的視頻品質評估方法，其特征在于還 包括使第四存儲單元存儲特性曲線系數之間的關聯，以便指定評估模 25型和子參數，子參數包括指示視聽通信類型的通信類型參數、指示終 端上的視聽媒體的再現性能的再現性能參數和指示在終端上再現視聽 媒體的周圍環境的再現環境參數中的至少一個；以及使特性曲線系數提取單元通過參考所述關聯來提取與所述參數 提取單元所提取的子參數相對應的特性曲線系數， 30 其中，在所述評估模型指定步驟中，指定由特性曲線系數和輸入編碼比特率所指定的評估模型。
13. —種程序，使視頻評估設備的計算機針對經由通信網絡向任意終端發送編碼為多個幀的視聽媒體的視聽通信執行以下步驟，計算 觀眾從在任意終端上再現的視聽媒體所實際感受到的主觀視頻品質的 評估值使參數提取單元提取編碼為多個幀的視聽媒體的表示每個單位 時間內的編碼比特數的輸入編碼比特率、表示每個單位時間內的幀數 的輸入幀速率和表示分組丟失發生概率的輸入分組丟失率，作為主要參數； 使存儲單元存儲表示在沒有分組丟失的情況下以輸入編碼比特 率和輸入幀速率編碼的視聽媒體的主觀視頻品質的基準主觀視頻品 質；使劣化模型指定單元根據輸入編碼比特率和輸入幀速率來指定 表示輸入分組丟失率和基準主觀視頻品質的劣化之間的關系的劣化模 15型；以及使視頻品質校正單元根據使用所指定的劣化模型而計算的與輸 入分組丟失率相對應的視頻品質劣化比例來校正基準主觀視頻品質， 從而計算出觀眾從經由通信網絡接收到并在任意終端上再現的視聽媒 體所實際感受到的主觀視頻品質的評估值。
全文摘要
在評估與作為表示視聽媒體的每個單位時間內的編碼比特數的輸入編碼比特率(21B)、表示每個單位時間內的幀數的輸入幀速率(21A)和表示分組丟失發生概率的分組丟失率(21C)而輸入的主要參數(21)相對應的主觀視頻品質中，評估模型指定單元(12)根據輸入幀速率(21A)和輸入編碼比特率(21B)來指定表示分組丟失率和基準主觀視頻品質(23)的劣化之間的關系的劣化模型(22)。通過根據與使用劣化模型(22)所計算的輸入分組丟失率(21C)相對應的視頻品質劣化比例，校正基準主觀視頻品質，而計算所希望的主觀視頻品質評估值(24)。
文檔編號H04N7/26GK101151903SQ200680009878
公開日2008年3月26日 申請日期2006年11月28日 優先權日2006年5月9日
發明者山岸和久, 林孝典 申請人:日本電信電話株式會社