基于hevc的4k超高清视频质量主观评价实验设计
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本文根据国际电联标准设计搭建了一套软硬件测试系统， 通过 HEVC 视频编码将 4K 超高清视频进行压缩损伤处理，并 剪辑生成 4K 测试序列，然后通过一组没有相关专业经验的测 试者，在一定的时间段内连续观看 4K 测试序列，采用双激励 连续质量分级法对视频序列的质量进行评分，最后求得平均意 见分 (MOS，Mean Opinion Score)。通过这一实验，使学生掌 握了视频质量主观评价的测试标准及流程。
Xu Yao, Shi Hui (College of Media Engineering, Communication University of Zhejiang, Zhejiang 310000, China)
Abstract Aiming at the subjective evaluation test of 4K ultra-high definition video quality, the subjective evaluation testing environment that meets ITU-R requirements was built, and the testing flow was designed. It was generated by HEVC video coding and fast editing software. The subjective evaluation of video quality of 4K video testing sequence was carried out by DSCQS. Finally, the experimental data was processed and analyzed. The experimental results show that HEVC video coding can achieve good coding efficiency at a compression rate of 15 Mbps. Keywords 4K ultra high definition, HEVC, Video quality evaluation, Subjective evaluation
1 实验环境搭建和系统设计
对于 4K 超高清视频质量主观评价测试实验环境搭建和系 57
内容制播 ︳Content Production & Broadcasting
统设计可以参考以下几个国际电联标准 ：ITU-R BT-2020 建 议书描述了 UHDTV 的参数值 ；ITU-R BT.500[1] 建议书描述 了用于数字系统主观评价的一般方法，定义了一般实验室和家 庭观察条件，包括观看距离、房间亮度、测试时间、测试素 材选择以及观测者的选择等 ；ITU-R BT.710 建议书提出了涉 及高清晰度电视图像质量的主观评价方法，但是也应按照上 述 ITU-R BT.500 中给出的一般方法进行 ；ITU-R BT.2245 建 议书叙述了用于评价图像质量的 HDTV 和 UHDTV 测试材料， 简单列出用于主观测试的视频片段，以及分辨率，图像大小， 宽高比和采样率方面的格式规范，位深度，量化，系统色度和 文件格式，也适用于 4K 和 8K[2]。 1.1 主观评价室的设计要求
15Mbps 的情况下，HEVC 视频编码已经能够达到良好的编码效率。
【关键词】4K 超高清，HEVC，视频质量评价，主观评价
【中图分类号】TN949.6+1
【文献标识码】B
【DOI 编码】10.16171/ki.rtbe.201900012005
Design of 4K UHD Video Quality Subjective Evaluation Experiment Based on HEVC
Content Production & Broadcasting ︳内容制播
【本文献信息】徐垚，史惠 . 基于 HEVC 的 4K 超高清视频质量主观评价实验设计 [J]. 广播与电视技术，2019,Vol.46(12).
基于 HEVC 的 4K 超高清视频质量主观评价实验设计
徐 ，史惠
（浙江传媒学院媒体工程学院，浙江 310000）
国际电联标准 ITU-R BT.500 建议书中对主观评价所用的 特定观看条件提出了严格的要求，包括房间亮度、显示器亮度 和对比度、观测距离等参数。具体如表 1 所示。
表1 视频主观质量评价建议的观测条件
观测条件
参数建议
观测距离
限制的 ：1 〜 8H ；非限制 的 ：取决于观测者的喜好
【摘 要】针对 4K 超高清视频质量主观评价测试这一实验，搭建了满足国际电联 ITU-R 要求的主观评价测试环境，设计
了测试流程，通过 HEVC 视频编码，快编软件等拼接生成了 4K 视频测试序列，并采用双激励连续质量分级法（DSCQS）
对 4K 视频测试序列进行视频质量主观评价测试，最后对实验数据进行了处理和分析。实验结果表明，在压缩码率为
近年来，针对超高清视频质量提出的评估方法主要分为两 类 ：主观评价和客观评价。主观评价主要是通过人眼观察得出 的视频质量评价，客观评价主要是通过算法和视觉模型推算出 的视频质量评价。视频质量的主观评价需要制定详细统一的标 广播与电视技术〔2019 年·第 46 卷·第 12 期〕
准，依靠大量的人力，成本较高，但因为人是视频系统的接受 者，也是视频应用的最终消费者，因此，评价视频质量最准确 的办法是主观质量评价 [1]。
0 引言
目前，随着社会的不断发展，科学技术的快速提高，电视 技术行业从标清、高清时代迈入了超高清时代。同时，随着视 频编码技术、视频显示技术和 5G 传输技术的不断发展，超高 清视频的需求在广播电视、互联网以及家庭电视娱乐等领域变 得越来越大，人们对视频的要求也越来越高，不仅仅满足于能 听能看，对视频的清晰度和质量的追求也越来越高。可以预见， 4K 乃至 8K 超高清视频将会成为未来视频领域的主流需求。
Xu Yao, Shi Hui (College of Media Engineering, Communication University of Zhejiang, Zhejiang 310000, China)
Abstract Aiming at the subjective evaluation test of 4K ultra-high definition video quality, the subjective evaluation testing environment that meets ITU-R requirements was built, and the testing flow was designed. It was generated by HEVC video coding and fast editing software. The subjective evaluation of video quality of 4K video testing sequence was carried out by DSCQS. Finally, the experimental data was processed and analyzed. The experimental results show that HEVC video coding can achieve good coding efficiency at a compression rate of 15 Mbps. Keywords 4K ultra high definition, HEVC, Video quality evaluation, Subjective evaluation
1 实验环境搭建和系统设计
对于 4K 超高清视频质量主观评价测试实验环境搭建和系 57
内容制播 ︳Content Production & Broadcasting
统设计可以参考以下几个国际电联标准 ：ITU-R BT-2020 建 议书描述了 UHDTV 的参数值 ；ITU-R BT.500[1] 建议书描述 了用于数字系统主观评价的一般方法，定义了一般实验室和家 庭观察条件，包括观看距离、房间亮度、测试时间、测试素 材选择以及观测者的选择等 ；ITU-R BT.710 建议书提出了涉 及高清晰度电视图像质量的主观评价方法，但是也应按照上 述 ITU-R BT.500 中给出的一般方法进行 ；ITU-R BT.2245 建 议书叙述了用于评价图像质量的 HDTV 和 UHDTV 测试材料， 简单列出用于主观测试的视频片段，以及分辨率，图像大小， 宽高比和采样率方面的格式规范，位深度，量化，系统色度和 文件格式，也适用于 4K 和 8K[2]。 1.1 主观评价室的设计要求
15Mbps 的情况下，HEVC 视频编码已经能够达到良好的编码效率。
【关键词】4K 超高清，HEVC，视频质量评价，主观评价
【中图分类号】TN949.6+1
【文献标识码】B
【DOI 编码】10.16171/ki.rtbe.201900012005
Design of 4K UHD Video Quality Subjective Evaluation Experiment Based on HEVC
Content Production & Broadcasting ︳内容制播
【本文献信息】徐垚，史惠 . 基于 HEVC 的 4K 超高清视频质量主观评价实验设计 [J]. 广播与电视技术，2019,Vol.46(12).
基于 HEVC 的 4K 超高清视频质量主观评价实验设计
徐 ，史惠
（浙江传媒学院媒体工程学院，浙江 310000）
国际电联标准 ITU-R BT.500 建议书中对主观评价所用的 特定观看条件提出了严格的要求，包括房间亮度、显示器亮度 和对比度、观测距离等参数。具体如表 1 所示。
表1 视频主观质量评价建议的观测条件
观测条件
参数建议
观测距离
限制的 ：1 〜 8H ；非限制 的 ：取决于观测者的喜好
【摘 要】针对 4K 超高清视频质量主观评价测试这一实验，搭建了满足国际电联 ITU-R 要求的主观评价测试环境，设计
了测试流程，通过 HEVC 视频编码，快编软件等拼接生成了 4K 视频测试序列，并采用双激励连续质量分级法（DSCQS）
对 4K 视频测试序列进行视频质量主观评价测试，最后对实验数据进行了处理和分析。实验结果表明，在压缩码率为
近年来，针对超高清视频质量提出的评估方法主要分为两 类 ：主观评价和客观评价。主观评价主要是通过人眼观察得出 的视频质量评价，客观评价主要是通过算法和视觉模型推算出 的视频质量评价。视频质量的主观评价需要制定详细统一的标 广播与电视技术〔2019 年·第 46 卷·第 12 期〕
准，依靠大量的人力，成本较高，但因为人是视频系统的接受 者，也是视频应用的最终消费者，因此，评价视频质量最准确 的办法是主观质量评价 [1]。
0 引言
目前，随着社会的不断发展，科学技术的快速提高，电视 技术行业从标清、高清时代迈入了超高清时代。同时，随着视 频编码技术、视频显示技术和 5G 传输技术的不断发展，超高 清视频的需求在广播电视、互联网以及家庭电视娱乐等领域变 得越来越大，人们对视频的要求也越来越高，不仅仅满足于能 听能看，对视频的清晰度和质量的追求也越来越高。可以预见， 4K 乃至 8K 超高清视频将会成为未来视频领域的主流需求。