华 南 理 工 大 学 学 报 自 然 科 学 版
第 卷 第 期
Journal of South China University of Technology
VolNo
年 月
Natural Science Edition
September
文章编号 X
收稿日期
基金项目 国家自然科学基金资助项目高等学校学科创新引智计划项目B
作者简介 苏洪磊男博士生主要从事视频质量评估研究Email hlsumailxidianeducn
通信作者 杨付正男教授主要从事视频压缩视频质量评估研究Email fzhyangmailxidianeducn
用 于 视 频 质 量 包 层 评 估 模 型 的 帧 类 型 检 测 方 法
苏洪磊李兵兵杨付正
西安电子科技大学 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室 陕西 西安
摘要 为提高视频质量包层评估模型的性能提出了一种用于该模型的帧类型检测方
法该方法仅使用视频数据包头信息而无需对视频流进行解码首先根据不同类型视频帧
的特点统计出不同类型视频帧的压缩数据量的规律利用动态阈值法对滑动窗口内的每
帧进行初步的帧类型估计然后利用图像组的周期性对上一步估计的结果进行修正最后
应用 Spearman 秩相关系数判定 B 帧的预测结构实验结果表明与仅使用动态阈值的方
法相比该帧类型检测方法的平均准确率提高了
关键词 网络视频 帧类型检测 包层模型 视频质量评估
中图分类号 TN doi jissnX
近年来视频电话视频会议和网络电视等多媒
体应用在日常生活中扮演着越来越重要的角色由
于互联网协议 IP 网络的数据包传输遵循尽力而
为的服务原则故上述应用的服务质量 QoS 和用
户体验并不能得到保证因此建立服务于系统设计
QoS 规划以及实时质量监控的视频质量客观评估模
型非常重要
由于视频质量包层评估模型仅使
用包头信息复杂度低非常适用于网络节点处对视
频流的实时处理且不需要对视频流的载荷信息进
行解 密 和 解 码 故 适 用 于 载 荷 信 息 被 加 密 的 情
形
视频质量包层评估模型已经成为视频领域
的研究热点之一ITUT SG 制定了视频质量包层
评估模型标准 PNAMS
包层评估模型可以通过分析包头信息来获取比
特率帧率丢包率等信息进而估计视频质量然
而若仅使用这些参数而不考虑视频内容则评估模
型并不能获得较好的性能
这是因为在具有相
同统计参数的情况下会出现以下几种情形
不
同的视频帧对丢包的敏感程度不同不同的丢包位
置将引起不同的丢包失真不同的视频内容会对误
码传播造成不同的影响帧类型检测是视频质量包
层评估模型中的一个关键模块是计算视频内容复
杂度和预测数据包丢失引起视频失真的前提当出
现分级 B 帧结构时高级 B 帧将作为低级 B 帧的参
考帧丢包发生在不同等级的 B 帧将对误码传播产
生不同的影响故 B 帧结构预测对视频质量包层评
估模型非常重要
文献 中通过比较每帧的编码比特数与预
设阈值的差异来确定帧类型文献中使用动态
阈值法进行帧类型检测其动态阈值由滑动窗口内
的平均帧大小和最大帧大小通过加权计算得到文
献中均没有对是否存在分级 B 帧以及 B 帧
的等级进行检测
为此文中提出了一种利用动态阈值和图像组
GOP的周期性进行帧类型检测的方法首先运用
动态阈值法将视频帧初步判定为 I 帧P 帧或 B 帧