一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字視頻在處理（例如壓縮解壓縮等）過程中，可能會(huì)帶來信號(hào)的損失。不同的 處理算法帶來的損失往往不同。人們需要比較各種處理方法，從而找到效果最好的處理方 法。處理算法帶來的損失是衡量處理算法的一個(gè)重要方面，準(zhǔn)確的描述視頻在處理過程中 帶來的損失對(duì)于比較各種處理算法非常重要。
[0003] 衡量視頻質(zhì)量的方法分為主觀方法和客觀方法兩種。所述主觀方法是請(qǐng)多人觀看 被測視頻以及原始視頻，并進(jìn)行打分。這種方法所得的結(jié)果最為準(zhǔn)確，但是效率太低，成本 太高。在視頻處理算法的開發(fā)、調(diào)試的過程中無法實(shí)施。所述客觀方法是計(jì)算一些客觀指 標(biāo)來反映視頻經(jīng)過處理以后的變化。常用的客觀指標(biāo)是峰值信噪比（PSNR)，通過以下公式
其中R是峰值信噪比，單位dB，N是樣本數(shù)，M是樣本峰值（最大 值），所有樣本的峰值相同，Cl1是第i個(gè)樣本處的噪聲，即重建樣本與原始樣本的差。PSNR越大，表不彳目號(hào)損失越小。
[0004] 由于彩色視頻一般有三個(gè)分量，在視頻編解碼中常用的是YCbCr。傳統(tǒng)的方法是分 別計(jì)算三個(gè)分量的PSNR。這就帶來一個(gè)問題，即當(dāng)分別用兩種處理算法處理視頻，所得三個(gè) 分量的PSNR的大小關(guān)系不一致時(shí)，該如何判斷兩種處理算法的優(yōu)劣。由于人眼對(duì)亮度比較 敏感，所以通常以亮度的峰值信噪比Y-psnr為主。當(dāng)然這會(huì)帶來一定的誤差。
[0005] 為了更準(zhǔn)確的反映視頻的質(zhì)量損失，在HEVC的開發(fā)過程中，使用了一種計(jì)算綜合 PSNR的方法，即把三個(gè)分量的所有采樣點(diǎn)的值放到一起計(jì)算PSNR。這種方法沒有考慮人眼 的視覺特征，不能很準(zhǔn)確的反映視頻的質(zhì)量損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，其可以更準(zhǔn)確地反映視頻 的質(zhì)量損失，幫助研究人員找到更好的視頻處理算法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法，包括：
[0008] 獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0009] 獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0010] 獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0011] 根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比 和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪比。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法中，通過以下公式得出綜合峰值信噪比：
其中，Cpsnr表示所得的綜合峰 值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單獨(dú)計(jì)算得 到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Ky、Kcr和Kcb分別是 根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)，Ig表示取常用對(duì)數(shù)。
[0013] 進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法中，所述Ky+Kcr+Kcb= 1。
[0014] 進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法中，所述Ky= 0? 535,所述Kcr= 0? 326,所 述Kcb= 0? 159。
[0015] 相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括：
[0016]Y分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0017]Cr分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0018]Cb分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0019] 綜合峰值信噪比獲得模塊，用于根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr 分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪 比。
[0020] 進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，在綜合峰值信噪比獲得模塊中，通過以 下公式得出綜合峰值信噪比：
其中，Cpsnr表示所得的綜合峰值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值 信噪比，Ky、Kcr和Kcb分別是根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)，Ig表 示取常用對(duì)數(shù)。
[0021] 進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，所述Ky+Kcr+Kcb= 1。
[0022] 進(jìn)一步的，在所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，所述Ky= 0? 535,所述Kcr= 0? 326,所 述Kcb= 0? 159。
[0023] 本發(fā)明提供的視頻客觀評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：本發(fā)明經(jīng)過測試確 定人眼對(duì)視頻三個(gè)分量的相對(duì)空間分辨力，并依據(jù)測試結(jié)果確定了視頻三個(gè)分量的加權(quán)系 數(shù)，所得綜合峰值信噪比能夠更準(zhǔn)確反映視頻質(zhì)量的損失。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的視頻客觀評(píng)價(jià)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的視頻客觀評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)作進(jìn)一步 詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖 均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施 例的目的。
[0026] 請(qǐng)參考圖1，其是本發(fā)明實(shí)施例的視頻客觀評(píng)價(jià)方法的流程圖。如圖1所示，本 發(fā)明提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其先根據(jù)原始視頻和處理后的視頻獲得Y分量單獨(dú)計(jì) 算得到的峰值信噪比、Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比以及獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得 到的峰值信噪比；再根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到 的峰值信噪比和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比通過以下公式得出綜合峰值信噪比：
其中，Cpsnr表示所得的綜合峰 值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單獨(dú)計(jì)算得 到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Ig表示取常用對(duì)數(shù)，Ky、 Kcr和Kcb分別是根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)。在本實(shí)施例中， 所述Ky+Kcr+Kcb= 1。當(dāng)視頻的三個(gè)分量符合CCIRBT. 601標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，Ky= 0. 535,Kcr= 0? 326,Kcb= 0? 159〇
[0027] 相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括：
[0028] Y分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0029] Cr分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0030] Cb分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；
[0031] 綜合峰值信噪比獲得模塊，用于根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr 分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪 比。
[0032] 具體來說，在綜合峰值信噪比獲得模塊中，通過以下公式得出綜合峰值信噪比：
其中，Cpsnr表示所得的綜合峰 值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單獨(dú)計(jì)算得 到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Ig表示取常用對(duì)數(shù)，Ky、 Kcr和Kcb分別是根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)。在本實(shí)施例中， 所述Ky+Kcr+Kcb= 1。當(dāng)視頻的三個(gè)分量符合CCIRBT. 601標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，Ky= 0. 535,Kcr= 0? 326,Kcb= 0? 159〇
[0033] 上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā) 明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù) 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括： 獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； 獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； 獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； 根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比和Cb 分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪比。2. 如權(quán)利要求1所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其特征在于，通過以下公式得出綜合峰值 信噪比：，其中，Cpsnr表示所得 的綜合峰值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單 獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Ky、Kcr和Kcb 分別是根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)，Ig表示取常用對(duì)數(shù)。3. 如權(quán)利要求2所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述Ky+Kcr+Kcb = 1。4. 如權(quán)利要求3所述的視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述Ky = 0. 535,所述Kcr = 0· 326,所述 Kcb = 0· 159。5. -種視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括： Y分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； Cr分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； Cb分量峰值信噪比獲得模塊，用于獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比； 綜合峰值信噪比獲得模塊，用于根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr分量 單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪比。6. 如權(quán)利要求5所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，在綜合峰值信噪比獲得模塊 中，通過以下公式得出綜合峰值信噪比：，.其中，Cpsnr表示所得的綜 合峰值信噪比，Ypsnr表示Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Crpsnr表示Cr分量單獨(dú)計(jì) 算得到的峰值信噪比，Cbpsnr表示Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比，Ky、Kcr和Kcb分 別是根據(jù)人眼空間分辨力特性得到的三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)，Ig表示取常用對(duì)數(shù)。7. 如權(quán)利要求6所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述Ky+Kcr+Kcb = 1。8. 如權(quán)利要求7所述的視頻客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述Ky = 0. 535,所述Kcr = 0· 326,所述 Kcb = 0· 159。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種視頻客觀評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括：獲得Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；獲得Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；獲得Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比；根據(jù)所述Y分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比、Cr分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比和Cb分量單獨(dú)計(jì)算得到的峰值信噪比得出綜合峰值信噪比。本發(fā)明經(jīng)過測試確定人眼對(duì)視頻三個(gè)分量的相對(duì)空間分辨力，并依據(jù)測試結(jié)果確定了視頻三個(gè)分量的加權(quán)系數(shù)，所得綜合峰值信噪比能夠更準(zhǔn)確反映視頻質(zhì)量的損失。
【IPC分類】H04N17/00
【公開號(hào)】CN105163109
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510532699
【發(fā)明人】趙海武, 滕國偉, 李國平, 王國中, 仲登祥
【申請(qǐng)人】上海國茂數(shù)字技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日