视频质量评估方法及规范

提供多元化的业务。伴随３ Ｇ业务的深入，绘声绘色、
图文并茂 的移动音视频业务无疑将成 为 ３ Ｇ业务模式 中 核心的业务。在视频业务应用范围扩展 的同时 ，人们也 对 该业务 的质量 提 出了更高 的要 求。Ｉ — ＴＵ Ｔ认为从 网 络和终端 的端到端传送性能 的角度 ，研究性能 ，业务 的 质量 （ ｏ ）和体验质量 （ｏ ） ＱＳ Ｑ Ｅ 非常重要 ，专 门成立 了
量； 监控是系统运营 时评估系统感知业务质量 。按照不 同的评估模 型输入信息区分 ，客观评估方法可分为以
下 ５类。
２ ２ １媒体层模型 （ｅａｌ ｅ ｍｄ） ．． ｍｄ ｙ ｏ １ ｉ ａ ｒ ｅ
和 载 息） ＿ 模 ｒ － 量 负 信 ｌ ’ 型 Ｉ １质 分 １ Ｉ Ｉ —＿
无参考 （ Ｒ 、部分参考 （ Ｒ Ｎ ） Ｒ ）模型之分，其应用范
围也有些稍微的不同，如 图 １ 所示。Ｆ Ｒ主要用于实验 室质量评估 ，ＮＲ、Ｒ Ｒ主要 用于系 统终端或 中间点质 量 监控 。
２ ２２数据分组层模型 （ ｃｅ ｌｅ ｍｄ ） ．． ｐ ｋｔａ Ｐ ｏ ｓ ａ ｙ ｅ
２ １主观评估 ． 主观评估，即是直接利用人对视频的主观感受给出
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２１年 第４ ・ ０１ 期
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视频质量度量。主观评估通常具有一些不足之处 ，如 耗 时长、成本高 、个体差异性、无法进行实时监测 、无 法 定位质量问题等 。虽然主观评估存在诸多缺点，但在 视频业务 的服务中，人是最后 的视频服务接受者 ，主观 评价方式无疑是最 中肯的质量评价 ，能够直观地反映 出 视频业务质量的好坏 。因此，往往采用主观评价作为客 观评价的基准。 当然 ，主观评估和客观评估是互补 的， 而不是可交换的 ，主观评估适合于研究相 关目的 ，客观 评估适合于设备技术规范和 日常系统性能测量与监控 。 ２２客观评估 ． 客观评估是利用评估模型来 自动计算视频质量。客 观质量评估模型能用于多种 目的 ： 规划 、实验室测试 、
视频质 量评估方法及规范
赵大军’ ，刘思平’ ，李冶文 ，俞航
（ １中 国移 动通信集 团设计 院有 限公 司，北京 １０８ ；２ 中国移 动通信集 团公 司，北京 １０３） ００ ０ ０２ ０
摘 要 在视频业务应 用 （ 如视频 电话 ）越来越广 泛的今天 ，研究其质量评估方法具 有十分重要的意义 。本文结合 ＩＵ Ｔ Ｔ — 规范介绍 了视频质量评估 的研究背景和现状 、 评估方法 、规范进展等 ，其中包含了一些还在研究的规 范， 使得对视频质量评估的国际规范进程有 了 一定了解， 以后的 对 研究工作和业务的更好开展都有着促进作用。
Ｓｔ ｙ ｏ ｐ ２。 ｕｄ Ｇｒ ｕ １
的关键性能指标 （ Ｐ ）来映射关键质量指标 （ Ｑ ） ＫＩ Ｋ Ｉ， 再用 Ｋ Ｉ Ｑ 来反映用户的体验质量 （ ｏ ） Ｑ Ｅ ，但没有考虑
用户对视频内容 的感知质量 。因此 ，如何准确评估用户 对视频的感知质量还有 待深入研究。
然而移动无线视频又通常具有较低分辨率、较低 比 特率 、无线传输等特性 ，其对质量评估的影响有待进一 步的研究 。类似视频 电话的交互式应用也需进一步研究
关键词
视频质量评估；Ｑ Ｓ ｏ ； ｏ ；Ｑ Ｅ 客观评估 文献标识码 Ａ 文章编号 １０— ５９（０ １ ４ ０４ — ５ ０８ ５９ ２１）０— ０ １ ０
中图分类号 Ｔ ９９８ Ｎ
随着移动通信技术的不断发展 ，社会信息交流需求 的急剧增加 ，个人移动通信的迅速普及 ，无线网络可 以
求等一系列规范，但尚无针对移动无线视频业务的评估
方法规范 ，一些方法 中也未考虑 网络性能的影响。２ １ ０ １ 年 Ｓ ２会议 中，华为也 向 Ｓ ２ 交了一份文档 ，讨 Ｇ１ Ｇ１ 提 论视频多播服务从一个组播会话转换到另一个所引起 的 视频质量退化问题 ，希望开启一个新的研究项 目。国内 学者也对 Ｑ Ｅ做 了一些研究 ，如文献 ［ 利用不同业务 ｏ １ 】
荷信息被加密也可采用 ，但不能考虑编码失真和质量对
视频内容的依赖性，主要用作网络中间点或终端点的网
络探查 。
图２ 数 据 分组 层模 型
２ ２ ５比特流层模型 （ｔ ｒ ｍ ｌ ｅ ｍｄｓ ．． ｂｓｅ ｙｒ ｏ ｌ ｉｔ ａ ａ ｅ）
监控等。规划即是系统实现前评估感知业务质量 ； 实验 室测试是设备开发过程中在实验室评估系统感知业务质
２２ ４规划模型 （ａ ｉ ｏ ｌ ．． ｐｎｎ ｍｄｓ ｌｎｇ ｅ）
图１ 媒体 层 模型
此模型输入信息是视频文件，通过其 中的像素结构 信 息及一些 特征参数 并结 合人类视 觉特性 来评估视频 质量 。按 照是否 需要源视频文件 又可有 全参考 （Ｒ） Ｆ 、
图４ 规 划模 型
—
数 提 头ｒ １ 流 ｌ 出ｌ媒 参 （取 ． 特 层 输 数 缉 ＿ 比 分 函１ 体
图 ３ 比特 流 层模 型
此类模型利用 编码 比特 流信息 （ ＭＰ Ｇ编码 中 如 Ｅ
的 Ｄ Ｔ系数 ）分析视频 内容的特性 ，考虑 了分组丢失 Ｃ
对内容 的影响，但如果 载荷信息被加密就不能应用。其 可看作是媒体层模型和参数分组层模型的组合 ，主要用 于网络 中间点或端点的质量监控。
此模型用质量规划参数 （ 如编码方案 、比特率 、分
组丢失率、延迟等）作为输入，不涉及传输视频的内 容
２ 视频质量评估方法
般来说 ，视频质量评估方法分为主观评估和客观
一
其质量评估方法。目前， Ｔ Ｉ Ｕ已经制定了一些针对数字
电视和多媒 体应用 的视频质量 评估规范 ，还 制定 了 Ｉ Ｐ 视 频电话质量评估的意见模型、客观感知多媒 体模型需
收稿日 ： ０ ０— 期 ２¨一 ３ ０
评估。