视频质量评估模型考虑包丢失广播数字电视编码h

文摘

本文提出一种模型来预测视频质量被广播数字电视(DTV)查看器。我们现在的噪声在数字电视如何介绍个人传输流(TS)包丢失接收器。这些错误的类型是不同的IP网络上的生产。不同场景的TS包损失进行了分析,包括制服和破裂分布。结果表明,高可变性的感知质量对于一个给定的比例的包丢失和错误类型。这意味着几乎没有相关性的类型错误或数据包丢失和的比例明显下降。介绍了一种新的衡量标准,加权比例的部分损失,考虑了影响切片在每个失去了TS数据包类型。我们表明,该指标与视频质量下降。一种新的参数的视频质量评估模型,提出了设计和验证基于主观测试的结果在SD和HD。结果比标准模型用于IP传输场景。该模型提高了皮尔逊相关性和主观之间的均方根误差和预测金属氧化物半导体。

1。介绍

电视是目前社会普及率较高的通信服务。到达世界的每一个家庭在许多国家。宽带上网没有这种扩展渗透在一些国家。而在发展中国家72.4%的家庭都有电视机,只有22.5%的人有一台电脑,只有15.8%有互联网接入(98%、71%和65.6%,分别地。在发达国家)(1]。

为了照顾将通过通信服务质量的人必须关心交付的电视服务质量。如今的重视给数字电视(DTV)。世界上许多国家已经做了所谓的“模拟关闸”,这意味着所有模拟电视发射机在一个给定的国家或城市最终关闭,新使用的频谱铺平了道路。其他一些国家正在计划2015年和2020年之间的一段时间。完成模拟停电将意味着结束的迁移从模拟电视到数字电视。

上述适用于地面数字电视,也就是说,传统的免费电视服务。然而,也有一些其他的传输媒介用于电视服务,主要为付费电视,许多年前数字化。这些都是卫星电视和有线电视的情况下。此外,数字化的出现使得在IP网络电视服务,允许新的网络和服务运营商提供付费电视。

尽管如今数字电视是一个相对新颖的主题为公众和政策制定者在世界许多国家,它已经在我们在其他媒介,不同于陆地,前一段时间。我们所说的数字电视标准的时刻作为第一代数字电视标准。他们允许我们看电视,访问互补的多媒体内容或应用程序,而是一个有限的范围。

在数字电视,视频信号在一定的编解码器编码,主要是mpeg - 2和h,通过准备传播。这些数据包传输流(TS包)188个字节长。其结构定义在[2]。TS数据包可以分组和封装在IP数据包流或IPTV服务和独立在地面数字电视传输。

数字电视信号受到退化的路径从发射机到查看器。无论哪一个传输介质(即使用。,terrestrial, coaxial, fiber or satellite), noise is added to the original signal, leading to potential packet loss. Besides, when TV signals are transmitted over IP networks, packet loss may occur due to network issues, such as congestion. In order to control the quality of service the DTV operator offers to its audience, it is necessary to understand the way these packet losses affect the quality perceived by the TV viewer. Quality of experience (QoE) is a concept coined to represent how the viewer perceives not only the video or audio of a program but also the whole multimedia experience. Quality of service (QoS), a term commonly used in telecommunications, refers to many network-related parameters of a certain service that must be considered in order to fulfill a set of requirements that are related to quality. Beyond QoS, QoE evaluates the impact that different parameters affecting the joint transmission of audio, video, and associated data or applications have on the final audiovisual experience that the user has.

在本文中,我们提出一个方法来评估丢包对视频质量的影响用户感知的广播电视传播的环境。我们将简要描述视频编码和传输技术在当前数字电视标准部分2。然后在节3我们复习的主题包丢失对体验质量的影响。首先,我们考虑IP传输,然后地面数字电视传输。我们展示之间的本质区别,必须考虑IP和地面数字电视,当测量丢包对视频质量的影响。节4我们提出一个不同的技术实现视频质量评价的概述。我们进行了一些主观测试,提出了部分5的讨论结果,我们报告,包丢失的比例及其分布不足以描述感知质量。部分6引入了一个新的指标,代表加权比例的部分损失,与TS包丢失明显退化。以前使用这个指标和模型来预测视频质量发表在没有包丢失的情况下,一个新的模型,评估视频质量的地面数字电视编码h。模型的验证与第二轮主观测试片段来自实际数字电视录音也提出了在这一节中,还有一个比较标准的视频质量评估模型。最后,部分7结论和未来的工作计划。

2。在当前数字电视视频编码和传输标准

有三个主要的数字电视标准的家庭正在或已经在世界各地部署:(我)推进电视系统委员会(电视)3];(2)数字视频广播(DVB) [4];(3)综合服务数字广播(ISDB) [5]。

有特定的标准,不同的数字电视传输媒介,例如,DVB-S卫星电视,电视,优质和ISDB-T地面电视,DVB-C有线电视。在这些标准视频信号通常在mpeg - 2编码或h .6),通过在小数据包传输之前。在mpeg - 2视频帧分为序列,被称为“组照片”(共和党)。每个共和党可以包括三种不同类型的帧(见图1):我(“内部”)、P(“预测”)和B(“双向预测”)。I型帧编码只有空间压缩技术。它们是用作预测参考帧(向前或向后)其他P或B帧。我片使用先验信息帧编码和其他P帧,根据运动估计与补偿技术。B帧预测是基于信息从之前(过去)和随后的(未来)框架。共和党的大小是由现有两个我帧之间的帧数。比mpeg - 2和h提供更好的压缩技术每一帧可以分为一个或多个切片。在这种情况下,共和党有关片而不是帧结构,和编码过程是不同的。另一个区别是,在mpeg - 2共和党结构是固定的,在h也在不断变化。在mpeg - 2和h,编码的视频可以通过小数据包传输流(TS), 188个字节长。 As shown in Figure2,他们由一个4字节的头和184字节的有效载荷。header包含不同领域,包括包标识符(PID),节目时钟参考(PCR),传输错误指示器(TEI)国旗,和4比特连续性计数器等。

所有这些数字电视标准有差异,但也有一些相同的特点在信道编码。他们有一个初始阶段随机的数据,随后另一个Reed-Solomon编码器,数据分界,和一个内部代码。这些块定义为了减少错误传播的影响。一个数字电视接收器,一旦传播信号解调技术,在发射机信道编码实现的过程。数字电视接收机中的最后一个阶段是Reed-Solomon (RS)译码器。DVB-S ISDB-T的,优质的,或DVB-C Reed-Solomon代码(204、188)和8个字节可以纠正错误。另一方面,电视使用Reed-Solomon代码(207、187)10个字节中纠正错误的能力。因此,某种TS数据包中的一些错误在初始阶段的译码器最终会被纠正,和一个有效的TS包可以提供视频解码器,即使包有一些错误的前端解码器。

3所示。包丢失对体验质量的影响

已经有相当大的工作包丢失的体验质量的影响发表在在IP网络视频传输。发表论文最多的考虑对视频质量的影响对IP包损失的百分比。包丢失可能有不同的模式研究文献中,都与一个随机分布和考虑破裂的影响(7,8]。众所周知,即使是小有均匀分布的IP数据包损失的百分比可以产生高影响视频质量。文献[9)描述了测试执行传输h流在IP网络上随机丢包率为0.02%。作者报告,更高水平的包丢失严重损害用户体验通过冻结接收者很长一段时间。作者的10)验证噪声结构影响感知质量对于一个给定的丢包率。他们尝试用0.375%和2%的丢包率与不同破裂密度(5%、20%、45%、75%和100%)。文献[11]在研究如何评估高清视频流的体验质量在不同的包丢失模式认为高清视频流的感知质量是倾向不仅包损失还模式的损失。

在IP网络、多媒体传输可以执行TS数据包的封装用户数据报包(UDP)或实时协议(RTP) [12在UDP)。在任何情况下7 TS 188字节的数据包可以在一个1500字节的IP数据包,以提高效率。因此,在IP传输环境中,失去了IP数据包产生一阵七TS数据包丢失。

另一方面,数字电视的常见的方法是使用比特误码率(BER)作为参数相关接收机的功能重建信号传播。例如,优质的[13)定义Quasierror免费(意见)接待每小时不到一个未修正的错误事件,对应在mpeg - 2的输入信号分离器或在维特比。常见的做法是,如果载波噪声关系(C / N)低于一定值时,会有一个悬崖效应(也称为砖效应或“砖墙”效应或“跌落悬崖”),将导致立即下降的信号14- - - - - -16]。

另一个概念叫正确的接收率(CRR)被用于(17,18),但它也被用作一个阈值(好/坏接待),不允许做任何分析视频质量视为一个函数的参数。其他作品有部分分析视频质量的信号衰落的影响(19]。然而这个参数是非常难以衡量接收机和不能被包括在视频质量评估模型。

尽管无线电频率传输链路的质量通常的误码率,这种方法不足以研究这个问题如何传输链路噪声在数字电视体验质量影响从用户的角度。减少了C / N将数字电视接收机从一个清晰的和没有错误的照片“画面冻结”(所谓的悬崖效应)。然而,这种转变不是极其突然,C / N减少从完美的接待,收到照片的经历不同的退化之前达成一个完整的“blockiness。“根据一些文献20.,21]这种转变从退化完全退化发生在一个接受C / N下降1到3 dB。文献[22)评估理论和实践的性能数字电视信号在高斯,Rician和瑞利信道。它还与度量称为DVQL-W评估视频质量。Rician通道的结果,评价图像质量显示可见的图片中的错误C / N等于22分贝或更低,而“cliff-off”效应的C / N等于20 dB或更少的传输通道。这意味着,对于这种情况有一个间隔,C / N22至20 dB不同,质量不同接受坏。另一方面,瑞利信道,图像质量评估基于DVQL-W指标显示可见的图片中的错误C / N等于28 dB或更低。附带的“cliff-off”效应C / N等于23分贝或更少的传输通道。也就是说,在这种情况下,从高质量的过渡到一个完全糟糕的质量下降5 dBC / N接收的信号。这个范围可能包括许多家庭在一个正常的数字电视站的覆盖范围。C / N随环境条件和随时间。增加数量的接收器,可以在这个“悬崖效应”在不同的时间。此外,噪声强度在时间可能有不同的结构,取决于它的起源(即。均匀或破裂)。当信号强度降低,在TS数据包可能存在一些错误。提供的纠错技术标准(RS编码)最终会纠正错误,但RS解码算法可能超载,无法正确的包。在这种情况下,transport_error_indicator在TSP头应设置(23]。译码器可以决定如何处理丢失的信息。至于我们的经验,我们分析了三种不同的消费者类型接收器,当记录传输流文件和当一个错误发生时,他们只是把茶匙标记为有一个运输错误。即通过检查连续性计数器的头TSP TS文件的记录,一些失踪的TS可能被发现。

考虑前面的段落,重要的是要指出,当学习相关损失数字电视的起源在信道噪声,有必要关注退化,由于数字广播传输丢包。尤其是视频质量评估的问题从完全的转变好接待(没有包丢失后纠错)完全坏接待必须研究(完全退化图)。信道噪声会导致错误比特的接收机前端;但自从Reed-Solomon包代码可以纠正错误,有些错误纠正或有错误在TS数据包Reed-Solomon译码器的输出,以前视频解码器。这将影响每个独立TS数据包,导致个人TS包丢失模式,而不是发生在IP网络,IP数据包的损失产生连续七TS数据包丢失。

数据包损失的分布格局在RS译码器的输出也可以不同的IP网络损失模式。在IP网络中,数据包损失可以由网络拥塞或抖动缓冲区溢出,与模式分布如Gilbert-Elliot或类似的变体。这种包损失分布分析了IP多媒体服务(24,25]。然而,在地面数字电视的场景中,产生的包丢失是一个完全不同的比IP网络原因,也就是说,低信噪比在接收机的前端,紧随其后的是维特比译码器,其次是Reed-Solomon解码器。除此之外,在数字电视系统中,许多其他错误预防机制,如字节或位交叉调制和交叉或频率交错而准备OFDM-frame结构(使用OFDM系统)。因此,它并不明显,相同的典型的损失模式模型可以应用在这种情况下。为了探索退化的类型,我们需要设置我们的基地视频剪辑的主观测试;我们记录了许多不同的间隔从两种不同的免费数字电视广播在蒙得维的亚,乌拉圭,较低的招待会接收机的前面。视频剪辑用于主观测试通常10秒长,所以我们录音的免费数字电视有确切的时间。解码TS数据包分析,我们发现了以下特点。(我)有时间齐次损失,可能对应于信号衰落。这些时间长度超过10秒。(2)有时间没有任何丢失的数据包和时期许多损失(爆发)。在大多数情况下,损失(破裂)的时间小于1秒,紧随其后的是时间超过1秒没有损失。(3)近,50%的损失由个人TS数据包(即。,the continuity counter of the header of the TSP reports only one missing TS packet).

每个失去了TS数据包可以携带视频编码相关信息到一个特定的帧或片类型,也就是说,I, P,或者b .尽管直观看来,损失将是非常不同的影响取决于它对应的帧类型,很少有论文采用了这个方法。在[26)结果表明,“不是所有的数据包是相等的。“我损失或损坏帧影响远远超过P或者B帧,因为我的信息帧用于解码P和B帧整个共和党,效果是传播到更多的帧。P帧影响损失超过B帧,因为其信息用于其他P, B帧解码,从失去的P帧到下一帧。最后,丢失或损坏B帧不影响任何其他框架,只是本身。文献[27]研究体验质量在dvb - h网络使用帧丢失模式和视频编码的特点。他们定义和使用一个参数称为“损失排名”的重量丢失帧对感知质量的影响通过计算还有多少帧错误传播。

4所示。视频质量评估

视听内容生产者和电视运营商试图向观众提供最好的视频质量。更好的视频质量一直是数字电视的出现的驱动力。然而,一些过程参与数字电视,例如数字视频编码和传输系统,介绍可能导致不满意的感知质量的退化。视频质量取决于许多方面相关的编码过程中,传输阶段,接收机,甚至内容本身。

电视运营商可以定义一个上限的视频质量通过设置分配给每个信号的比特率,共和党的结构和尺寸,和其他参数,控制编码过程。此外,传输参数的选择可以影响信号传播和接收的方式,特别是与噪声的鲁棒性,从而影响在传播阶段引入的退化。这些可配置的参数,如使用的调制,联邦选举委员会,或保护间隔的发病率在适当的接收所需的信号噪声。感知质量还可以影响接收器。不同的显示大小,显示技术(CRT、LCD或LED)和错误隐藏策略应用在接收器可以感受到的质量影响到最终用户。最后,考虑到编码和传输参数和接收方设置,不同的视频内容可以用不同的感知质量,根据空间和时间序列的活动。

最准确的方法来衡量一个视频剪辑的感知到的视频质量的主观测试,提出了视频序列在不同的平均观众和意见。平均意见分意味着意见分数的区别(MOS)或(DMOS结构)的指标通常用于这些测试。可以执行不同的主观测试,根据建议ITU-R BT.500-13 [28),ITU-R BT.710-4 [29日],ITU-T P.910 [30.]。这些建议描述方法、环境、尺度,和许多观察家和条件等方面的测试。在所有情况下,测试是在实验室进行的,使用环境控制,特别挑选的视频序列,为此做好了准备。金属氧化物半导体不同1(“坏”质量)到5(“优秀”的品质)。

5。主观测试的执行和分析结果

我们进行了主观测试,以验证包丢失在数字电视信号的影响。使用了五个不同的视频剪辑:“福克斯&鸟”、“足球”、“音乐会”、“薄纱”和“高尔夫球”,从31日]。这些视频剪辑跨度范围广泛的不同空间和时间的活动。每个片段的长度是10秒。视频编码在h / AVC,高调,高清版4.1水平和主要形象,3.1级SD,不超过两个连续33 B帧和关键间隔帧。一百种不同退化的视频剪辑HD和一百年在SD,生成不同的比特率和丢包的比例不同的分配模式,包括均匀分布和不同数量的爆发,作为详细的表1。

破裂的间隔不到一秒长,根据观察到的实际信号脉冲持续时间,如前一节所述。爆炸间隔期间,我们决定使用均匀分布的损失模式在这项研究中,因为我们发现许多个人TS破裂间隔内丢失的数据包在现实信号记录,如前一节所述。不同比例的包丢失在每个破裂(0.1%和10%)被选为了模拟场景有不同数量的损失。0.1%的案例模拟,大多数错误可以纠正的RS译码器。另一方面模拟损失的10%,大多数错误不能纠正的RS译码器。

主观测试执行根据的一般指导方针建议ITU-R BT.500-13,使用5分绝对类别与隐藏的参考评级(ACR-HR)规模,建议中定义ITU-T P.910。一个42′′Led电视使用,没有任何形式的后处理技术。测试房间同时允许四人看视频剪辑和投票。开发了一个特殊的投票系统,使评价者用智能手机应用程序,同步视频序列,输入每个分数。投票分数自动存储在数据库中,与测试相关的会议,具体的视频剪辑,和用户。系统图中描述3。这个应用程序可以从[下载32]。

19非专家观众从21到55岁SD片段进行评估。他们三个被确定为“局外人”,皮尔森相关的评级比平均水平低于阈值成立于0.75的测试计划。观众从21岁到42年二十五岁高清视频进行评估。其中四个没有通过正常的视力测试。从21个余数,其中一个被认定为“局外人。”收集的数据从其余的观众在SD和HD测试被用来计算MOS值。测试被认为是“正式”的定义ITU-R BT.500。

视频质量评价通常是根据(33] 在哪里是预测MOS(或MOSp),是视频质量取决于编码过程,然后呢介绍的视频质量退化的数据包在传输过程中损失。从0到4,可以改变吗从0到1。没有包丢失时,= 1,导致依赖专门(由编码过程)。另一方面,当包丢失非常影响视频质量,= 0,导致最严重的可能值1。因此,减少了退化相关的因素引入的包丢失在传播阶段。产生的MOS适当的值从1到5。

使用从主观测试获得的数据,我们计算和对于每个编码片段(“狐狸”,“薄纱”…)在每个退化状态。主观测试了MOS值为每个二百编码片段(包括HD和SD)。因为没有包丢失时,= 1,获得了对于每个比特率和剪辑,使用退化没有包丢失(即视频剪辑。,剪辑退化根据表的第一行1)。然后,为对方夹,有损失,推导比较相同的金属氧化物半导体夹在相同的比特率(MOS造成主观测试),但相应的包丢失而退化。

对个人TS数据包的包丢失生成。这代表了一个广播传输场景,而不是一个IP传输(TS数据包丢失的七块)。

数据4和5现在的结果TS包丢失的百分比,SD和HD,分别在不同的条件下(随机和破裂分布)。图中的每个点代表一个特定的退化视频从二百年的主观评估测试。没有包丢失的视频剪辑是省略了在这两个图表,为更好的可读性。从这些图表可以得出很多结论。

5.1。一般考虑

看数据4和5可以看出,给定一个包丢失的百分比,显示了一个非常高的分散,即使是相同的视频(例如,1.5%的TS包丢失,大约从0.2到0.8)而异。引人注目的是,在某些情况下,即使在非常低的百分比的包丢失,是高度退化的视频。这是预期的一部分提到“悬崖效应。“然而,在很多情况下,即使有高百分比的包丢失,只是部分视频主观质量退化,金属氧化物半导体和可接受的值。

5.2。统一的损失模式

用统一的TS包丢失(绿色方块图),视频质量退化(是低)即使TS包丢失的比例很低。高清的特别说明:TS数据包损失的0.3%,变化在0.03和0.56之间,平均值为0.14,可以看到在图6。这意味着,即使对“完美”的视频编码(MOS = 5) TS包损失的0.3%,平均1.6的MOS滴。

一百一十秒高清视频剪辑,编码在14 Mb / s,大约15 000 TS数据包,分布在600个视频片。0.3%的包丢失意味着45个人TS数据包丢失,随机分布在整个视频剪辑。这些45丢失的数据包可以影响45片不同,导致45/600 = 7.5%的片。在我们的测试中,使用5种不同退化高清视频编码在14 Mb / s 0.3%的TS包丢失,至少22片,最高35片的影响,相应的失去了片的4.5%和5.8%。这就解释了巨大影响随机丢包可以在感知到的视频质量。

5.3。破裂损失模式

与破裂损失,如图4和5,衰减慢得多,而不是一个统一的损失模式,即使有更高比例的TS数据包丢失。正如之前提到的,一百一十秒高清视频,编码在14 Mb / s,可以有15.000 TS数据包的顺序分布在600年视频片。一个破裂的不超过一秒可以包含1500 TS数据包的顺序。10%的包丢失意味着150个人TS数据包丢失,随机分布在破裂。影响TS数据包的总数在这种情况下获得的高于0.3%的均匀分布的损失。然而,这种退化的影响更少的视频质量,我们可以看到在平均水平值在图6。这可以解释很多失去了TS数据包可以与相同的部分,因为丢失的数据包之间非常接近他们。作为一个例子,在一个特定的视频剪辑,106 TS包在一个破灭,但只有两片受到影响。

6。建模和验证

不同模型的视频质量评估提出了近年来不同的作者。其中一些包括视频质量评估的数据包丢失,但在一个IP数据网络的场景。在以前的工作(33我们取得了十个这样的模型的比较。模型中考虑包丢失,最好的表现提出了建议ITU-T G.1070 [34]。这个模型被开发为小型显示大小,但高清电视提出了一个类似的模型35]。在ITU-T G.1070模型,表示为 在哪里是比特率,帧速率,的比例是IP包丢失和来系数,必须为每个编解码器和显示大小(计算系数的名称作为推荐)。在我们的工作中,帧速率是固定在25 fps在所有情况下,系数的数量可以减少到三个,定义,可以表示为 我们已经测试了这个模型在地面数字电视的场景中,使用失去了TS数据包的百分比(而不是失去了IP数据包的百分比)。我们已经计算出的值,,最小均方根误差(RMSE)之间的实际值(来自于主观测试)和价值观源于(3)。这些值,获得皮尔逊相关性是0.60和RMSE 0.30(0 - 1)规模,没有好的结果。这些可怜的结果在某种程度上的预期。数据4来6表明,有巨大的变化值同样比例的包丢失,甚至相同数量的爆发。基于这些观察结果,我们可以得出结论,视频质量不能正确地估计任何模型,考虑包丢失的比例和数量的破裂,因为大多数发表论文的考虑。

考虑前面的因素,我们可以得出结论,一个特定损失的影响有很大的差异取决于影响切片(I, P, B),可能在视频内容。如上所述节2,因为B和P片取决于信息从我的损失我片影响比P或者B的,类似地,P片影响损失超过B片。这些考虑,代表了一种新的衡量标准加权比例切损失可以定义,详细吗 在哪里的比例是影响我片(即。,the number of affected I slices with respect to the total number of slices in the video clip),的比例是影响P片,的比例是影响B片,,两个系数。的系数可以解释为影响片的平均数量当有一个错误在我。类似地,可以解释为影响片的平均数量有错误时P。没有系数因为错误影响B片不传播。

我们发现可以与,选择适当的值,。这是描绘在图7,在那里策划反对(高清视频剪辑的情况下)。之间的关系和可以表示为 在哪里是一个常数。我们已经计算出的值,,最小化之间的RMSE实际值(来自于主观测试)和价值观源于(5)。结果展示在表值2。这些值,获得皮尔逊相关性(PC)是0.84,均方根误差(RMSE)实际和派生值是0.16。这些值比使用G.1070获得模型和上面提到的。

这印证了丢失的数据包的影响取决于哪种类型的片的影响,提出了一些见解的相对权重影响退化为每个片类型感知。

为了获得一个MOS (MOSp或估计为每个剪辑使用()1),还必须评估。我们已经计算出根据之前提出的公式和系数值在[36),在 在哪里是视频质量由于编码过程,取决于显示尺寸,是比特率,和是依赖于视频内容的系数,根据(系数的名字作为(36]) 的参数取决于视频内容和平均绝对误差和(SAD)的视频是固定的系数。

图8显示了MOSp (,得到了使用(1),(4),(5)和(6对每个片段)对实际获得的金属氧化物半导体与主观测试。整个皮尔森相关(PC)是0.91和RMSE是0.42。使用相同的值估计根据(6根据(),但是标准G.1070估计3),然后整个电脑落在0.75和RMSE提高至0.80。可以看到,使用模型提出了在36)和模型详细的摘要,一个好的预测的MOS(比G.1070)。

为了验证该模型,第二组的测试与实际实现了视频剪辑记录从两种不同的免费数字电视广播在蒙得维的亚,乌拉圭。选择的记录片段有下列条件。(我)有些信号记录在良好的接待条件,没有包丢失;一些较低的信号记录接待条件,从而获得“现实世界”的包丢失。(2)可以推断,原始信号的“优良的品质”。(3)他们是代表各种类型的内容,包括电影、体育、音乐、广告、漫画、新闻和纪录片。(iv)尽可能选择剪辑覆盖不同的空间和时间范围内活动。(v)场景变化从实际利率是典型的电视。

一百年高清视频格式和一百SD格式的视频,10秒的持续时间、记录。这些记录片段差异对专门准备的第一个训练阶段的模型。第一个区别是,电视台6片每帧使用,和其他使用一片每帧(在第一组剪辑,所有人都一片每帧)。第二个是一个广播动态共和党结构,相对于静态共和党结构用于第一组剪辑。

主观测试中执行与第一个相同的条件下,根据ITU-R BT.500。绝对5分分类评级方法。18非专家观众从18岁到55岁SD片段进行评估。两人被确认为异常值,16个MOS计算评估。27观众从17到68岁高清视频进行评估,但他们三个没有通过视力测试。没有异常值在剩余的24评估。第二个测试也称“正式”ITU-R BT.500。

主观分数和获得之间的色散(1),(4),(5)和(6)计算,保持相同的系数值用于第一组剪辑,如图9。个人电脑是0.81和均方根误差为0.80。尽管这些值比使用“培训”的获得数据,它们足以支持这一事实可以应用该模型真实的数字电视信号,很多可能存在丢包模式。

7所示。结论和未来的工作

本文描述了一个模型来评估视频质量在地面数字电视包丢失。我们证明正确的方法在数字电视中损失的个人TS数据包与IP传输的情况下,在每个IP包七TS数据包丢失。

主观测试的结果与二百年高清视频剪辑和SD分辨率显示的不同发病率包丢失时,比在爆发时存在随机。结果还表明,高可变性质量是由最终用户描述如何为给定类型的错误(例如,a great variation in the final MOS values can be seen for the same number of bursts and with the same loss distribution pattern). This fact implies that there is practically no correlation with the type of error or the percentage of TS packets loss and the perceived degradation. This implies that none of the models based only on these parameters (percentage of lost packets and number of bursts) can produce appropriate results. A deeper inspection must be performed in the lost TS packet in order to understand the impact on video quality.

我们引入了一种新的衡量标准,加权比例的部分损失,考虑了影响片类型(I, P, B)为每个TS数据包。这个指标是与视频质量退化引入的包丢失在地面数字电视的传输过程。之前使用这个指标和出版传播模型来预测视频质量没有退化,小说参数模型提出了地面数字电视的视频质量评估。结果比标准模型用于IP传输场景,获得更好的主观之间的皮尔逊相关性和RMSE金属氧化物半导体,并使用该模型预测的金属氧化物半导体。模型也被验证使用实际的视频记录了从两种不同的免费数字电视广播公司,获得令人满意的结果。我们得出这样的结论:该模型可以应用在实际数字电视环境。

未来的工作计划将改进模型,包括明确的能力考虑动态共和党每帧结构和不同数量的片。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这项工作是由ANII-MIEM / Dinatel FST_1_2012_1_8147。

引用

1. 电联,“2010年的世界:ICT事实和数字,”2010年,http://www.itu.int/ITU-D/ict/material/FactsFigures2010.pdf。视图:谷歌学术搜索
2. ISO / IEC”, ISO / IEC 13818 - 1: mpeg - 2 Part1。信息technology-generic编码的图片和相关的音频信息:系统”。视图:谷歌学术搜索
3. 电视,http://www.atsc.org/。
4. DVB,http://www.dvb.org/。
5. 还有,http://www.arib.or.jp/english/。
6. g·j·苏利文和t . Wiegand h / AVC标准视频压缩的概念,“IEEE学报》,卷93,不。1,18-31,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. y . j .梁、j·g·Apostolopoulos和b·吉伦特”分析压缩视频的包丢失:破裂损失和错误帧之间的相关性的影响,“IEEE电路和系统视频技术,18卷,不。7,861 - 874年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. f .你,w·张,j·肖,”包丢失模式和参数IPTV视频质量模型,”学报》第八届IEEE /埃西斯计算机与信息科学国际会议(艾多酷' 09)2009年6月,页824 - 828。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. m . h . mike vanderboegh美国狼,g . Cermak”h与mpeg - 2的HDTV主观质量,没有包丢失,“IEEE广播卷,56号1,第91 - 86页,2010。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. 江x n . Chen, c·王,“包损失分布的影响感知IPTV视频质量,”第五届国际大会学报》对图像和信号处理(CISP 12),38-42,2012页。视图:谷歌学术搜索
11. m . Leszczuk l . Janowski p Romaniak, z Papir,“高清视频流的体验质量评估在不同的包丢失模式,”信号处理:图像通信,28卷,不。8,903 - 916年,2013页。视图:谷歌学术搜索
12. h . Schulzrinne s Casner r·弗雷德里克·雅各布森和诉,“RFC 3550 RTP实时应用程序的传输协议,”2003年。视图:谷歌学术搜索
13. 300 744 V1 ETSI。”6。1(2009 - 01):数字视频广播(DVB)、框架结构、信道编码和调制数字地面电视,2009。视图:谷歌学术搜索
14. f·c·c·德卡斯特罗·m·c·f·德卡斯特罗·m·a·c·费尔南德斯和d s Arantes”8-VSB信道编码分析数字电视广播,”IEEE消费类电子产品,46卷,不。3、539 - 547年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. w·菲舍尔数字视频和音频广播技术第十二章Springer,柏林,德国,2010年。
16. t Kratochvil和诉Ricny仿真和实验测试SFN的优质的广播网络”18国际会议Radioelektronika学报》上,2008年4月。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. g . Bedicks f .茶水壶,e·l·奥尔塔et al .,“实地测量的ISDB-TB甚高频乐队”《IEEE国际研讨会宽带多媒体系统和广播(BMSB 11),2011年6月。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. g . c . Akamine f . Yamada Bedicks jr . et al .,“现场试验对巴西数字电视使用空间的多样性,”《IEEE国际研讨会宽带多媒体系统和广播(BMSB 10),2010年3月。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. d . Zegarra罗德里格斯和g . Bressan”视频质量评估在数字电视和视频服务使用客观的指标,“IEEE拉丁美洲事务,10卷,不。1,第1189 - 1184页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. s r·马丁“射频性能的数字电视转换器boxes-an概述FCC测量,”IEEE广播卷,56号4、441 - 451年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. t . s . Bonfim m·m·卡瓦略,“视频质量评估数字电视广播的情况下,“http://enpub.fulton.asu.edu/resp/vpqm/vpqm10/proceedings_vpqm2010/vpqm_p41.pdf。视图:谷歌学术搜索
22. t . Kratochvil和r .Štukavec”优质的数字地面电视传输衰落通道”,无线电工程,17卷,不。3、96 - 102年,2008页。视图:谷歌学术搜索
23. DVB,”ETSI TR 101 290,测量指南DVB系统中,“数字视频广播。视图:谷歌学术搜索
24. g .对和o . Hohlfeld包丢失的Gilbert-Elliott模型实时服务在互联网上,”学报14 GI / ITG会议上测量、建模和评价的计算机和通信系统(百万桶' 08),2008年。视图:谷歌学术搜索
25. n . b .山脉、c . Busso和索托,“在IP网络丢包造型state-duration约束,“IEE程序通信,卷152,不。1、1 - 5,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. j .本片,j·埃文斯和a·c·Begen”并非所有的包都是平等的,第2部分:网络丢包对视频质量的影响,“IEEE网络计算,13卷,不。2、74 - 82年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. k·d·辛格和g .罗宾侬“质量的经验估计使用帧损失模式和视频编码在dvb - h网络特点,”18学报》国际包视频研讨会(PV 10)2010年12月,页150 - 157。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. 电联,”推荐ITU-R BT。500 - 13,主观评价方法的电视画面的质量,”2012年1月。视图:谷歌学术搜索
29. 电联,”Recommnedation ITU-R BT . 710 - 4图像质量主观评价方法在高清晰度电视,”1998年11月。视图:谷歌学术搜索
30. 电联,”推荐ITU-T p . 910主观视频质量评估方法,“2008年4月。视图:谷歌学术搜索
31. 消费者数字视频图书馆,http://www.cdvl.org。
32. http://www2.um.edu.uy/ingenieria/vqi/subjectivetests.htm。
33. r . j . Joskowicz Sotelo, j . c . l . Ardao”比较参数对视频质量评估模型:对一般模型,”《IEEE国际研讨会宽带多媒体系统和广播(BMSB 12)首尔,韩国,2012年。视图:谷歌学术搜索
34. ITU-T ITU-T”,建议g . 1070:舆论模型对于可视电话应用程序,”2012年7月。视图:谷歌学术搜索
35. k .山和t . Hayashi参数packet-layer模型监控视频IPTV服务质量,”IEEE国际会议通信学报》(ICC ' 08)2008年5月,页110 - 114。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. j . Joskowicz和j . c . l . Ardao”结合帧速率的影响,比特率,显示大小参数和视频内容的视频质量模型,”学报第六届联合会/拉丁美洲ACM网络会议(LANC 11)2011年10月,页4日至11日举行。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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