流媒体视频质量评价(单刺激连续质量评价方法)
2013-12-11 00:05
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Stefan Winkler等人在论文《Video Quality Evaluation for Internet Streaming Applications》中,介绍了流媒体视频质量评价的方法,以及他们的研究结果,在此记录一下。
注:本文中使用了单刺激连续质量评价方法(SSCQE),很有参考价值。
参与测试的序列如下表所示。注:这些序列可真是够长的!
表1是流媒体(Streaming)格式(360x288)
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140116734?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
表2是电影(film)格式(844x360)
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140122156?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
本实验考虑2种损伤:
1.视频压缩损伤
2.网络传输损伤
模型如下图所示。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140126234?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
本实验考虑了以下编码方式:
• Windows Media Video 8
• Real Video 8
• ISO MPEG-42 (Microsoft implementation)
实验序列的设置如下表所示。注:PLR,Packet Loss Rate,丢包率。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140130781?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
主观质量评价
本实验考虑以下2种主观质量评价方法:
1.单刺激连续质量评价方法(SSCQE,这个方法比较不常见,但是还是挺重要的)
2.双刺激损伤标度法(DSIS)
质量评价软件打分模块如下图所示。一个是单刺激的,一个是双刺激的。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140134359?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
实验安排如下图所示。可见实验量还是挺大的。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140137906?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
显示其使用15” Sony SDM-S51。其属性如下表所示。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140141015?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
校准和黑电平调整后,测得如下屏幕属性:
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140144406?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
实验室设置如下图所示:
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140147640?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
一共20个非专家人员(绝大部分是大学生)参加了实验。
实验数据分析
几种方法的测试区间如下所示:
SSCQE streaming(0-100):8.5
SSCQE film(0-100):9.5
DSIS(0-5):0.33
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140151843?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
SSCQE和DSIS之间的关系如下图所示。
该图可以拟合出一个关系式:SSCQE = 18.9×DSIS − 0.9
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140156140?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
SSCQE实验结果如下图所示。横坐标是时间,纵坐标是MOS。灰线外面有一个矩形代表该处有95%的置信区间。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140200093?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
下面两张图显示了编码器比较的结果。横坐标是一种编码器的SSCQE的分数,纵坐标则是另一种编码器的SSCQE的分数。
图7是流媒体内容的对比,字母和表1中的序列的字母是相对应的。小的斜体字母代表256kbps码率的结果。大的粗体字代表512kbps码率的结果。
图8中电影内容的对比,点代表512kbps码率的结果,叉代表1Mbps码率的结果。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140203171?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
将本次试验的数据用于Genista’s Stream PQoS 软件。得到一个无参考视频质量评价方法。该方法主观和客观之间的关系如下图所示。
![](http://img.blog.csdn.net/20131108140205953?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpeGlhb2h1YTEwMjA=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
该方法的性能如下所示。
注:本文中使用了单刺激连续质量评价方法(SSCQE),很有参考价值。
参与测试的序列如下表所示。注:这些序列可真是够长的!
表1是流媒体(Streaming)格式(360x288)
表2是电影(film)格式(844x360)
本实验考虑2种损伤:
1.视频压缩损伤
2.网络传输损伤
模型如下图所示。
本实验考虑了以下编码方式:
• Windows Media Video 8
• Real Video 8
• ISO MPEG-42 (Microsoft implementation)
实验序列的设置如下表所示。注:PLR,Packet Loss Rate,丢包率。
主观质量评价
本实验考虑以下2种主观质量评价方法:
1.单刺激连续质量评价方法(SSCQE,这个方法比较不常见,但是还是挺重要的)
2.双刺激损伤标度法(DSIS)
质量评价软件打分模块如下图所示。一个是单刺激的,一个是双刺激的。
实验安排如下图所示。可见实验量还是挺大的。
显示其使用15” Sony SDM-S51。其属性如下表所示。
校准和黑电平调整后,测得如下屏幕属性:
实验室设置如下图所示:
一共20个非专家人员(绝大部分是大学生)参加了实验。
实验数据分析
几种方法的测试区间如下所示:
SSCQE streaming(0-100):8.5
SSCQE film(0-100):9.5
DSIS(0-5):0.33
SSCQE和DSIS之间的关系如下图所示。
该图可以拟合出一个关系式:SSCQE = 18.9×DSIS − 0.9
SSCQE实验结果如下图所示。横坐标是时间,纵坐标是MOS。灰线外面有一个矩形代表该处有95%的置信区间。
下面两张图显示了编码器比较的结果。横坐标是一种编码器的SSCQE的分数,纵坐标则是另一种编码器的SSCQE的分数。
图7是流媒体内容的对比,字母和表1中的序列的字母是相对应的。小的斜体字母代表256kbps码率的结果。大的粗体字代表512kbps码率的结果。
图8中电影内容的对比,点代表512kbps码率的结果,叉代表1Mbps码率的结果。
将本次试验的数据用于Genista’s Stream PQoS 软件。得到一个无参考视频质量评价方法。该方法主观和客观之间的关系如下图所示。
该方法的性能如下所示。
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