CN104202611A - 基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其中包括视频解码器接收并解码视频文件;如果语法检测模块检测到解码中的视频文件存在语法错误,则视频解码器标注该视频文件存在花屏缺陷,否则内容层分析模块判断该解码中且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷;如果该视频文件存在花屏缺陷,则视频解码器标注该视频文件存在花屏缺陷,否则视频解码器标注该视频文件不存在花屏缺陷并判断该视频文件是否解码完成,若解码完成,则视频解码器输出解码结果并结束退出。采用该基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,提高了花屏缺陷检测精度和检测速度,边解码边检测,减少了图像数据间的内存读写,操作简单,应用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及视频解码和视频文件检测,具体是指一种基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法。
背景技术
在视频节目上线前,对视频片源质量进行检测是一个重要的环节,视频片源质量检测包括对黑场、静帧、图像模糊、花屏、静音、削波、VU超标等缺陷的检测,其中对视频文件花屏缺陷的检测是最为困难的,花屏缺陷也是最严重的劣化视频质量的缺陷之一。
具有花屏缺陷的视频表现形式是在视频文件中出现大块的连续色块。导致视频文件出现花屏缺陷的原因通常有两方面的:一方面是由于视频文件在传输或存储中的数据丢失引起的;另一方面是由于视频在压缩编码过程中编码错误或过度压缩引起的。
目前对视频文件花屏缺陷的检测都是基于解码后的图像数据Y、U、V(或R、G、B)进行分析处理,其方法主要有:
(1)对解码后的前后帧图像数据进行比较,差别大于一个门限值时认为存在花屏缺陷,对于有场景变化时或发生连续花屏时,这种方法检测花屏的准确性就比较差。
(2)基于模式匹配和支持向量机(SVM)算法的检测方法,虽然能提高检测花屏的精度,但此方法计算复杂,不适合应用于实际检测场景。
(3)先对整幅图像应用边缘检测算子检测出边缘图像,再对边缘图像进行分析,检测是否存在矩形框,如果存在矩形框则认为存在花屏缺陷,这种方法不仅运算量较大,而且检测花屏的精度也不高。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种能够实现提高视频花屏缺陷的检测精度及检测速度、操作方便、应用范围广泛的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法。
为了实现上述目的,本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法具有如下构成:
该基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其主要特点是,所述的视频解码器包括视频解码模块、语法检测模块及内容层分析模块;所述的方法包括以下步骤:
(1)所述的视频解码器接收所述的视频文件;
(2)所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件;
(3)所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误;
(4)如果该解码中的视频文件不存在语法错误,则所述的内容层分析模块判断该解码中的且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,并进行步骤(6),否则继续步骤(5);
(5)所述的视频解码器标注该视频文件存在花屏缺陷,然后继续步骤(7);
(6)如果所述的解码中的且无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,则标注该解码中的视频文件不存在花屏缺陷,然后继续步骤(7),否则继续步骤(5);
(7)所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成;
(8)如果所述的视频文件解码完成,则输出视频文件的花屏缺陷检测结果并结束退出,否则继续步骤(2)。
进一步地,所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件,包括以下步骤:
(2.1)所述的视频解码模块一帧一帧地按顺序解码所述的视频文件的一帧;
(2.2)所述的视频解码模块一个宏块一个宏块地按顺序解码该帧视频文件。
更进一步地,所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误,包括以下步骤:
(3.1)所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误;
(3.2)如果该帧解码中的视频文件的一个宏块存在严重语法错误,则继续步骤(5),否则继续步骤(4)。
再进一步地,所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误,具体为:
所述的语法检测模块按照所述的视频文件的解码顺序检测所述的视频文件中的一个宏块是否存在严重语法错误。
再进一步地,所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在语法错误,具体包括以下一种或多种情况:
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块的运动矢量是否超出整幅图像的边界;或
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块是否存在无效的运动矢量可变长码值;或
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个Slice是否存在有效的Slice起始码;或
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块中的量化系数是否越界;或
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界或个数不匹配。
再进一步地,所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界,具体为:
所述的语法检测模块按顺序检测所述的解码中的视频文件的一个宏块中是否超过1个DCT系数越界。
更进一步地,所述的内容层分析模块判断该解码中的且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,包括以下步骤:
(4.1)所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差;
(4.2)所述的内容层分析模块判断该宏块的块内标准差是否超过块内门限值;
(4.3)如果所述的块内标准差超过所述的块内门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.4);
(4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差;
(4.5)所述的内容层分析模块判断所述的块间标准差是否超过块间门限值;
(4.6)如果所计算的块间标准差未超过块间门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.7);
(4.7)返回所述的无语法错误的视频文件存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续。
再进一步地,所述的内容层分析模块按顺序计算该所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按从左至右、从上至下的顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差。
再进一步地,所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按顺序通过以下公式计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差:
其中,Dintra为该宏块的块内标准差,f(x,y)为像素(x,y)点的亮度Y值或色度U、V值,M为该宏块的宽,N为该宏块的高。
再进一步地,所述的内容层分析模块计算该宏块与相邻宏块的块间标准差,包括以下步骤:
(4.4.1)所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差;
(4.4.2)如果该宏块不可以计算宏块间标准差,则继续步骤(6),否则继续步骤(4.4.3);
(4.4.3)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差。
(4.4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差。
再进一步地,所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块判断该宏块是否至少存在两个相邻的宏块。
再进一步地,所述的内容层分析模块计算与该宏块相邻的宏块的边界标准差,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差。
再进一步地,所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块上方和左方的两个宏块的边界标准差。
再进一步地,所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差,包括以下步骤:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与与其相邻宏块的边界标准差:
其中,D为该宏块与其相邻宏块的边界标准差,K为该宏块与相邻宏块的公共边界的边界长度,即公共边界的总像素点,f(i)为该宏块边界i点的亮度Y值或色度U、V值,fU(i)为与该宏块相邻的宏块的边界i点的亮度Y值或色度U、V值。
再进一步地,所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差:
其中,D1为该宏块与一与其相邻宏块的边界标准差,D2为该宏块与另一相邻宏块的边界标准差,Dinter为该宏块的块间标准差。
再进一步地,所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成,具体包括以下步骤:(7.1)所述的视频解码器判断该宏块是否为该帧的最后一个宏块;
(7.2)如果该宏块为该帧的最后一个宏块,则所述的视频解码器判断该帧是否为所述的视频文件的最后一帧,并继续步骤(7.3),否则继续步骤(2.2);
(7.3)如果该帧为所述的视频文件的最后一帧,则返回所述的视频文件已解码完成,并继续步骤(8),否则继续步骤(2.1)。
采用了该发明中的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,从引发视频文件花屏缺陷的两个根本原因出发,在对视频文件解码的过程中,首先检测视频编码语法错误,如果检测到严重语法错误,则不仅不需要再进行后续的内容层检测,而且可以精确定位视频花屏缺陷;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,在内容层花屏检测中,将块内标准差与块间标准差检测相结合,如果块内标准差较大时,则不需要再进行后续的块间标准差检测,这样又进一步提高了花屏检测精度和检测速度;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,是通过边解码边检测完成的,不需要一帧图像完全解码好后再对内容层进行检测,减少了图像数据间的内存读写,因此又进一步提高了检测速度;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,能非常方便地应用于离线视频质量技审系统和在线视频广播质量检测系统中;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法整个检测过程计算复杂度低,操作简单,应用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法的整体流程图。
图2为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法的一帧视频文件的花屏缺陷检测的步骤流程图。
图3为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法内容层检测模块对花屏检测的步骤流程图。
图4为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法的一具体实施例的宏块的结构示意图。
图5为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法的一具体实施例步骤流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
请参阅图1至图3所示,所述的视频解码器包括视频解码模块、语法检测模块及内容层分析模块;该基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法包括以下步骤:
(1)所述的视频解码器接收所述的视频文件;
(2)所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件;
(3)所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误;
(4)如果该解码中的视频文件不存在语法错误,则所述的内容层分析模块判断该解码汇中且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,并进行步骤(6),否则继续步骤(5);
(5)所述的视频解码器标注该解码中视频文件存在花屏缺陷,然后继续步骤(7);
(6)如果所述的解码中的且无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,则所述的视频解码器标注该视频文件不存在花屏缺陷,然后继续步骤(7),否则继续步骤(5);
(7)所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成;
(8)如果所述的视频文件解码完成,则输出视频文件的花屏缺陷检测结果并结束退出,否则继续步骤(2)。
所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件,包括以下步骤:
(2.1)所述的视频解码模块一帧一帧地按顺序解码所述的视频文件的一帧;
(2.2)所述的视频解码模块一个宏块一个宏块地按顺序解码该帧视频文件。
所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误,包括以下步骤:
(3.1)所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误;
(3.2)如果该帧解码中的视频文件的一个宏块存在严重语法错误,则继续步骤(5),否则继续步骤(4)。所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误,具体为:
所述的语法检测模块按照所述的视频文件的解码顺序检测所述的视频文件中的一个宏块是否存在严重语法错误。
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在语法错误,具体包括以下一种或多种情况:
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块的运动矢量是否超出整幅图像的边界;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在无效的运动矢量可变长码值;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个Slice是否存在有效的Slice起始码;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中的量化系数是否越界;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界或个数不匹配。
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界,具体为:
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否超过1个DCT系数越界。
所述的内容层分析模块判断该解码中的且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,包括以下步骤:
(4.1)所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差;
(4.2)所述的内容层分析模块判断该宏块的块内标准差是否超过块内门限值;
(4.3)如果所述的块内标准差超过所述的块内门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.4);
(4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差;
(4.5)所述的内容层分析模块判断所述的块间标准差是否超过块间门限值;
(4.6)如果所述的块间标准差未超过所述的块间门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.7);
(4.7)所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续。
所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按从左至右、从上至下的顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差。
所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按顺序通过以下公式计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差:
其中,Dintra为该宏块的块内标准差,f(x,y)为像素(x,y)点的亮度Y值或色度U、V值,M为该宏块的宽,N为该宏块的高。
所述的内容层分析模块计算该宏块与与其相邻宏块的块间标准差,包括以下步骤:
(4.4.1)所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差;
(4.4.2)如果该宏块不可以计算块间标准差,则继续步骤(6),否则继续步骤(4.4.3);
(4.4.3)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差。
(4.4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差。
所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块判断该宏块是否至少存在两个相邻的宏块。
所述的内容层分析模块计算与该宏块其相邻的宏块的标准差边界,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差。
所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块上方和左方的两个宏块的边界标准差。
所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差,包括以下步骤:
所述的内容层分析模块计算该宏块与其上相邻宏块的边界标准差,及所述的内容层分析模块计算该宏块与其左相邻块的边界标准差。所述的内容层分析模块计算该宏块与其上相邻宏块的边界标准差,包括以下步骤:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与其上相邻宏块的边界标准差:
其中,DU为该宏块与其上相邻宏块的边界标准差,K为与该宏块与相邻宏块的公共边界的边界长度,即公共边界的总像素点,f(i)为该宏块边界i点的亮度Y值或色度U、V值,fU(i)为与该宏块上相邻的宏块的边界i点的亮度Y值或色度U、V值。
所述的内容层分析模块计算该宏块与其左相邻宏块的边界标准差,包括以下步骤:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与其左相邻宏块的边界标准差:
其中,DL为该宏块与其左相邻宏块的边界标准差,K为与该宏块与其左相邻的宏块的公共边界的边界长度,即公共边界的总像素点,f(i)为该宏块边界i点的亮度Y值或色度U、V值,fL(i)为与其左相邻的宏块的边界i点的亮度Y值或色度U、V值。
所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差:
其中,DL为该宏块与其左相邻宏块的边界标准差,DU为该宏块与其上相邻宏块的边界标准差,Dinter为该宏块的块间标准差。
所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成,具体包括以下步骤:(7.1)所述的视频解码器判断该宏块是否为该帧的最后一个宏块;
(7.2)如果该宏块为该帧的最后一个宏块,则所述的视频解码器判断该帧是否为所述的视频文件的最后一帧,并继续步骤(7.3),否则继续步骤(2.2);
(7.3)如果该帧为所述的视频文件的最后一帧,则返回所述的视频文件已解码完成,并继续步骤(8),否则继续步骤(2.1)。
本发明基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法从导致视频文件出现花屏缺陷的两个方面的原因出发,分别在视频解码端进行语法错误检测和对解码后的图像数据端进行内容层的花屏缺陷检测,其中在内容层检测中又分别利用图像宏块内的相关性和相邻宏块间的相关性分析进行花屏检测,大大提高了视频花屏缺陷的检测精度,而且整个检测过程计算复杂度低。
由于视频数据量极为巨大,为了节省网络传输带宽和节省存储容量,通常需要对视频数据进行压缩之后再存储或传输。视频文件就是按照一定的压缩标准(如视频压缩国际标准MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.264等)对原始视频数据编码而成的。播放视频文件就是按照视频压缩的标准先进行解码恢复出原始视频数据再显示到输出设备。如果在视频压缩过程中没有严格按照压缩标准进行编码,则在对视频文件进行解码播放过程中将会出现错误,从而不能完全恢复出原始视频数据,当错误严重时将会出现图像花屏现象。
当视频文件在传输或在存储过程中,由于传输链路或存储介质等的原因造成了部分数据丢失,这样在解码播放过程中,也会发生解码错误,当错误严重时也会出现图像花屏现象。
另外一类比较少见的花屏现象是由于原始视频数据本身就存在花屏,或由于过度压缩引起的花屏,这类花屏没有编码语法错误,对于这类花屏缺陷检测则通过内容层检测来实现。
请参阅图4至图5所示,为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法的一个具体实施例。
对整个视频文件的花屏检测就是按照视频帧的解码次序循环执行每帧视频图像的花屏检测流程,整个视频文件解码完成,相应的花屏缺陷检测也就相继完成,整个视频文件检测完成后,标记出花屏缺陷所在的视频帧标号和宏块标号。
对编码语法错误的检查中,只有发现严重的语法错误时才能判别这帧图像存在花屏缺陷。这些严重的语法错误包括:
运动矢量超出整幅图像边界,如图像宽度为1280个像素,当x方向的运动矢量超过1280个像素时,则认为存在严重的语法错误,从而判断这幅图像存在花屏缺陷;
无效的运动矢量可变长码值,这样也解不出正确的运动矢量值,此时也认为存在严重的语法错误,从而判断这幅图像存在花屏缺陷;
找不到有效的Slice起始码,会引起大片的解码错误,从而判断这幅图像存在花屏缺陷;
量化系数越界,会引起大量的解码数据失真,此时认为存在严重的语法错误,从而判断这幅图像存在花屏缺陷;
大量DCT系数越界或个数不匹配,此时会引起大量的解码数据错误,则认为存在严重的语法错误,从而判断这幅图像存在花屏缺陷;
在对视频文件解码中,如发现轻微的语法错误(如个别无效的DCT系数的VLC码值)则可以忽略,此时不能判别存在花屏缺陷。
如图4所示为图像相邻宏块之间的关系示意图。其中当前解码图像宏块C,与C上边界相邻的U宏块,与C左边界相邻的L宏块,U宏块和L宏块都先于C宏块解码,因此在分析C宏块时,U和L宏块的图像数据都已能获取到。
另外,TH1为块内门限值,TH2块间门限值。
请参阅图5所示,为本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法具体实施例的步骤流程图。
(a)所述的视频解码器打开一个视频文件(例如符合H.264视频压缩标准的视频文件),并读取压缩的视频数据;
(b)所述的视频解码器以解码次序,循环解码检测一帧图像;
(c)所述的视频解码器以宏块(16像素×16像素大小)为单位作为一个解码单元,循环解码;
(d)在解码过程中,所述的语法检测模块检测如下编码语法是否符合压缩编码标准:
运动矢量是否超出整幅图像边界;或
是否存在无效的运动矢量可变长码值;或
Slice起始码是否正确;或
量化系数是否越界;或
是否存在大量DCT系数越界或个数不匹配。
(e)如果没有发现以上任何语法错误,则按照公式(1)计算宏块C块内标准差Dintra,并继续步骤(g),否则继续步骤(f);
(f)所述的视频解码器标记此宏块存在花屏缺陷,并继续步骤(k);在此处只要发现以上一种严重的语法错误,则就标记该宏块存在花屏缺陷;
(g)所述的内容层分析模块判断该宏块的块内标准差是否超过TH1;
(h)如果Dintra<=TH1,例如TH1取2,则所述的内容层分析模块按照公式(2)、公式(3)及公式(4),计算该宏块的块间标准差Dinter;如果Dintra>TH1,则继续步骤(j);
(i)所述的内容层分析模块判断该宏块的块间标准差Dinter是否超过TH2,如果Dinter<=TH2,例如TH2取20,则继续步骤(j),否则,即如果Dinter>TH2,则继续步骤(f);;
(j)标记此宏块不存在花屏缺陷,并继续步骤(k);
(k)所述的视频解码器判断该宏块是否是该帧的最后一宏块;
(l)如果该宏块是该帧的最后一宏块,则所述的视频解码器判断该帧是否为该视频文件的最后一帧,否则继续步骤(c);
(m)如果该帧为所述的视频文件的最后一帧,则输出视频文件的花屏缺陷检测结果,否则继续步骤(b)。
采用了该发明中的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,从引发视频文件花屏缺陷的两个根本原因出发,在对视频文件解码的过程中,首先检测视频编码语法错误,如果检测到严重语法错误,则不仅不需要再进行后续的内容层检测,而且可以精确定位视频花屏缺陷;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,在内容层花屏检测中,将块内标准差与块间标准差检测相结合,如果块内标准差较大时,则不需要再进行后续的块间标准差检测,这样又进一步提高了花屏检测精度和检测速度;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,是通过边解码边检测完成的,不需要一帧图像完全解码好后再对内容层进行检测,减少了图像数据间的内存读写,因此又进一步提高了检测速度;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,能非常方便地应用于离线视频质量技审系统和在线视频广播质量检测系统中;本发明的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法整个检测过程计算复杂度低,操作简单,应用范围广泛。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (16)
1.一种基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的视频解码器包括视频解码模块、语法检测模块及内容层分析模块;所述的方法包括以下步骤:
(1)所述的视频解码器接收所述的视频文件;
(2)所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件;
(3)所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误;
(4)如果该解码中的视频文件不存在语法错误,则所述的内容层分析模块判断该解码中的且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,并进行步骤(6),否则继续步骤(5);
(5)所述的视频解码器标注该解码中的视频文件存在花屏缺陷,然后继续步骤(7);
(6)如果所述的解码中的且无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,则所述的视频解码器标注该解码中的视频文件不存在花屏缺陷,然后继续步骤(7),否则继续步骤(5);
(7)所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成;
(8)如果所述的视频文件解码完成,则输出视频文件的花屏缺陷检测结果并结束退出,否则继续步骤(2)。
2.根据权利要求1所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的视频解码模块按顺序解码所述的视频解码器接收的视频文件,包括以下步骤:
(2.1)所述的视频解码模块一帧一帧地按顺序解码所述的视频文件的一帧;
(2.2)所述的视频解码模块一个宏块一个宏块地按顺序解码该帧视频文件。
3.根据权利要求2所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的语法检测模块判断该解码中的视频文件是否存在语法错误,包括以下步骤:
(3.1)所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误;
(3.2)如果该帧解码中的视频文件的一个宏块存在严重语法错误,则继续步骤(5),否则继续步骤(4)。
4.根据权利要求3所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在严重语法错误,具体为:
所述的语法检测模块按照所述的视频文件的解码顺序检测所述的视频文件中的一个宏块是否存在严重语法错误。
5.根据权利要求3所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在语法错误,具体包括以下一种或多种情况:
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块的运动矢量是否超出整幅图像的边界;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块是否存在无效的运动矢量可变长码值;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个Slice是否存在有效的Slice起始码;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中的量化系数是否越界;或
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界或个数不匹配。
6.根据权利要求5所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否存在DCT系数越界,具体为:
所述的语法检测模块按顺序检测该帧解码中的视频文件的一个宏块中是否超过1个DCT系数越界。
7.根据权利要求2所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块判断该解码中的且无语法错误的视频文件是否存在花屏缺陷,包括以下步骤:
(4.1)所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差;
(4.2)所述的内容层分析模块判断该宏块的块内标准差是否超过块内门限值;
(4.3)如果所述的块内标准差超过所述的块内门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.4);(4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差;
(4.4)所述的内容层分析模块判断所述的块间标准差是否超过块间门限值;
(4.6)如果所述的块间标准差未超过所述的块间门限值,则所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件不存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续,否则继续步骤(4.7);
(4.7)所述的内容层分析模块返回所述的无语法错误的视频文件存在花屏缺陷,并返回步骤(4)中继续。
8.根据权利要求7所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按从左至右、从上至下的顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差。
9.根据权利要求7所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块按顺序计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差,具体为:
所述的内容层分析模块按顺序通过以下公式计算所述的视频文件的一个宏块的块内标准差:
其中,Dintra为该宏块的块内标准差,f(x,y)为像素(x,y)点的亮度Y值或色度U、V值,M为该宏块的宽,N为该宏块的高。
10.根据权利要求7所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块计算该宏块与与其相邻宏块的块的块间标准差,包括以下步骤:
(4.4.1)所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差;
(4.4.2)如果该宏块不可以计算块间标准差,则继续步骤(6),否则继续步骤(4.4.3);
(4.4.3)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差。
(4.4.4)所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块的块间标准差。
11.根据权利要求10所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块判断该宏块是否可以计算块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块判断该宏块是否至少存在两个相邻的宏块。
12.根据权利要求10所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块计算与该宏块其相邻的宏块的边界标准差,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差。
13.根据权利要求12所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容分析层模块计算与该宏块相邻的两个宏块的边界标准差,具体为:
所述的内容分析层模块计算与该宏块上方和左方的两个宏块的标准差。
14.根据权利要求10所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的边界标准差,包括以下步骤:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与与其相邻宏块的边界标准差:
其中,D为该宏块与其相邻宏块的边界标准差,K为该宏块与该宏块相邻的宏块的公共边界的边界长度,即公共边界的总像素点,f(i)为该宏块边界i点的亮度Y值或色度U、V值,fU(i)为与该宏块相邻的宏块的边界i点的亮度Y值或色度U、V值。
15.根据权利要求10所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的内容层分析模块计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差,具体为:
所述的内容层分析模块通过以下公式计算该宏块与其相邻宏块的块间标准差:
其中,D1为该宏块与一与其相邻宏块的边界标准差,D2为该宏块与另一与其相邻宏块的边界标准差,Dinter为该宏块的块间标准差。
16.根据权利要求2所述的基于视频解码器实现视频文件中花屏缺陷检测的方法,其特征在于,所述的视频解码器判断所述的视频文件是否解码完成,具体包括以下步骤:(7.1)所述的视频解码器判断该宏块是否为该帧的最后一个宏块;
(7.2)如果该宏块为该帧的最后一个宏块,则所述的视频解码器判断该帧是否为所述的视频文件的最后一帧,并继续步骤(7.3),否则继续步骤(2.2);
(7.3)如果该帧为所述的视频文件的最后一帧,则返回所述的视频文件已解码完成,并继续步骤(8),否则继续步骤(2.1)。
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