CN109889816B - 一种视频质量评估方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于时空分辨率的视频质量评估方法、装置、设备和存储介质，该视频质量评估方法包括根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。本发明的视频质量评估方法不仅考虑视频码率对视频质量的影响，而且充分考虑了视频时空分辨率对视频质量的影响，从而使得本视频质量评估方法能够更加合理、有效的对视频质量进行客观评价，提升视频质量预测的准确性。

Description

一种视频质量评估方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于时空分辨率的视频质量评估方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

近年来，网络视频业务飞速发展，各式各样的视频服务如视频点播、视频直播、视频电话、IPTV等业务已成为人们生活中的重要组成部分。与此同时，用户对视频质量的要求也与日俱增，视频业务的成功与否很大程度上依赖于是否能够满足用户的质量需求。因此，准确有效评价视频质量对服务提供商和网络运营商改善其服务策略、优化服务性能提供了合理的测度。

目前，基于比特流的视频质量评估方法是评估网络视频质量的最重要的一类方法。根据解析的码流的程度该视频质量评估方法还可以进一步划分为三种，分别为参数评估方法、包层评估方法以及比特流层评估方法。参数评估方法仅使用一些统计参数来预测视频的质量；包层评估方法则是通过仅解析码流中数据包头信息来预测视频质量；比特流层评估方法除了可以利用包层评估方法中所有信息外，还可以进一步通过解析帧头以及负载信息来预测视频的质量。对于后两种方法，都必须依赖于实际的码流。而实际应用中，视频码流可能被加密甚至根本无法获得，在这种情况下，参数评估方法是唯一可行的一种评估策略。参数评估方法及相应的装置可广泛应用于视频质量监控以及网络和视频服务规划中。

但是，现有的视频质量参数评估方法可用的参数非常有限，通常使用视频码率作为评估参数，采用指数函数、对数函数或幂函数等形式直接预测视频的质量，而如何利用有限参数对视频质量进行合理、准确的评价是当前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于时空分辨率的视频质量评估方法、装置、设备和存储介质。

本发明的一个实施例提供了一种基于时空分辨率的视频质量评估方法，包括：

根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

在本发明的一个实施例中，根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量，包括：

获取所述视频码率，获取所述视频分辨率、所述视频帧率及获取若干预设参数；

基于所述视频码率、所述视频分辨率、所述视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

在本发明的一个实施例中，获取所述视频分辨率、所述视频帧率及获取若干预设参数，包括：

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数、第三预设参数、第四预设参数、第五预设参数、第六预设参数、第七预设参数和第八预设参数；

获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数；

基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数；

获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数。

在本发明的一个实施例中，基于所述视频码率、所述视频分辨率、所述视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，包括：

获取第九预设参数；

基于所述视频码率、所述第三预设参数、所述第八预设参数和所述第九预设参数，得到初始视频帧质量评估模型；

基于所述视频分辨率和所述视频帧率，利用初始视频帧质量评估模型，得到最终视频帧质量评估模型；

根据最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

在本发明的一个实施例中，所述最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数。

在本发明的一个实施例中，根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，包括：

获取第十预设参数和第十一预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十预设参数和所述第十一预设参数，利用第一视频质量评估模型，得到所述视频质量。

在本发明的一个实施例中，根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，包括：

获取第十二预设参数和第十三预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十二预设参数和所述第十三预设参数，利用第二视频质量评估模型，得到所述视频质量。

本发明的一个实施例还提供一种基于时空分辨率的视频质量评估装置，包括：

视频帧质量评估模块，用于根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

视频质量评估模块，用于根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

本发明的一个实施例还提供一种基于时空分辨率的视频质量评估设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，

所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

本发明的一个实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的视频质量评估方法不仅考虑视频码率对视频质量的影响，而且充分考虑了视频时空分辨率对视频质量的影响，从而使得本视频质量评估方法能够更加合理、有效的对视频质量进行客观评价，提升视频质量预测的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种基于时空分辨率的视频质量评估方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

这里使用的术语仅为了描述具体实施例的目的，而不意图限制示例实施例。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一种”、“一个”、“该”、“所述”也意图包括复数形式。还将理解的是，如果在此使用术语“包含”和/或“包括”，则说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

实施例一

请参见图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估方法的流程示意图，图2为本发明实施例提供的另一种基于时空分辨率的视频质量评估方法的流程示意图。本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估方法，包括：

根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

其中，视频码率是数据传输时单位时间内传送的数据位数，视频码率在一定程度上能够反映视频的空域失真特性，视频码率的单位为比特每像素或比特每秒；视频分辨率是用来反映视频尺寸的参数，通常用视频长宽的像素乘积表示；视频帧率是称为帧的图像连续出现的频率，视频帧率可以用来衡量视频的时域失真，视频时空分辨率可以分为空间分辨率和时间分辨率，其中，空间分辨率为视频图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，空间分辨率可以使用视频分辨率进行表征，时间分辨率是指在同一视频中相邻两帧图像的最小时间间隔，时间分辨率可以采用视频帧率进行表征。

视频帧质量用于评估视频中每一帧的质量，视频质量用于评估整个视频的质量。

本发明的视频质量评估方法不仅考虑视频码率对视频质量的影响，而且充分考虑了视频时空分辨率对视频质量的影响，从而使得本视频质量评估方法能够更加合理、有效的对视频质量进行客观评价，提升视频质量预测的准确性。

本发明在上述实施例的基础上，对本实施例所提出的基于时空分辨率的视频质量评估方法进行详细介绍，该视频质量评估方法具体包括：

步骤一、根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

步骤1.1、获取所述视频码率，获取所述视频分辨率、所述视频帧率及获取若干预设参数

本发明利用该步骤获取视频码率、视频分辨率以及视频帧率，其中视频分辨率能够表征空间分辨率、视频帧率能够表征时间分辨率。再通过预先设定好的若干预设参数分别建立预设参数与视频分辨率的关系、预设参数与视频帧率的关系，从而确定视频时空分辨率对视频质量的影响。

获取所述视频码率，获取所述视频分辨率、所述视频帧率及获取若干预设参数，具体包括：

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数和第三预设参数；

获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数；

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第四预设参数、第五预设参数和第六预设参数；

基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数；

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第七预设参数和第八预设参数；

获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数。

具体地，获取视频码率；

获取所需要进行评估的视频的码率，其中，视频码率可以反映视频的空域失真。视频文件大小的大小会受到视频码率和视频分辨率的重要影响，针对相同的视频内容，在同样的分辨率下，视频码率越高，视频越清晰，视频质量也越好，因此视频码率是反映视频质量的重要参数。

具体地，获取若干预设参数；

若干预设参数包括第一预设参数a₁、第二预设参数a₂、第三预设参数 v₁、第四预设参数b₁、第五预设参数b₂、第六预设参数v₄、第七预设参数 v₅和第八预设参数v₂；

本发明通过多个预设参数得到视频码率、视频分辨率和视频帧率与视频帧质量的关系，从而能够通过视频码率、视频分辨率和视频帧率等参数对视频质量进行评估，在进行视频质量评估时充分考虑了视频时空分辨率对视频质量的影响，从而能够更加全面、准确的对视频质量进行评估。

需要说明的是，本发明实施例对获取视频码率、视频分辨率、视频帧率和获取若干预设参数的执行时间的先后顺序不加以限制。

具体地，获取视频帧率，基于第一预设参数、第二预设参数和视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到第三预设参数；

其中，第一视频帧率计算模型为：

v₁＝a₁·ln(Fr)+a₂ (1)

其中，v₁为第三预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，Fr 为视频帧率。

本发明实施例通过预先设定好第一预设参数和第二预设参数，以及获取的待评价视频的视频帧率，从而建立了第三预设参数与第一预设参数、第二预设参数以及视频帧率之间的关系，即第一视频帧率计算模型，通过第一视频帧率计算模型便可得到第三预设参数。

具体地，基于第四预设参数、第五预设参数和视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到第六预设参数。

其中，第二视频帧率计算模型为：

v₄＝b₁·ln(Fr)+b₂ (2)

其中，v₄为第六预设参数，b₁为第四预设参数，a₂为第五预设参数， Fr为视频帧率。本发明实施例通过预先设定好第四预设参数和第五预设参数，以及获取的待评价视频的视频帧率，从而建立了第六预设参数与第四预设参数、第五预设参数以及视频帧率之间的关系，即第二视频帧率计算模型，通过第二视频帧率计算模型便可得到第六预设参数。

视频帧率能够用来表征视频时空分辨率中的时间分辨率，一方面，视频帧率反映视频每秒所显示的帧数，如果每秒显示的帧数过少，会使得所显示的画面不连贯，而当视频帧率较高时，可以得到更加流畅的画面，但相应的文件大小以及所需的存储空间也相对较高；另一方面，视频帧率还会影响视频的编码效率，针对码率(比特每像素)相同的视频内容场景，视频帧率越高，其编码效率也会越高，相应的视频质量也会越好。例如针对某一内容场景的固定视频分辨率的视频，当码率为64kbps(千比特每秒)、帧率为15fps(帧每秒)时，与码率为128kbps(千比特每秒)、帧率为30fps的视频相比较，尽管二者平均每像素比特数相同，但后者帧率为30fps的视频的编码效率更高，相应的视频质量也越好。因此，视频帧率大小是反映视频质量的一个重要参数。

具体地，获取视频分辨率，基于第六预设参数、第七预设参数和视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到第八预设参数。

其中，视频分辨率计算模型为：

其中，v₂为第八预设参数，v₄为第六预设参数，v₅为第七预设参数，R 为视频分辨率。

本发明实施例通过第二视频帧率计算模型得到第六预设参数，并预先设定好第七预设参数，以及通过待评价的视频获取视频分辨率，从而建立了第八预设参数与第六预设参数、第七预设参数以及视频分辨率之间的关系，即视频分辨率计算模型，通过视频分辨率计算模型便可得到第八预设参数。

其中，视频分辨率能够用来表征视频时空分辨率中的空间分辨率。一方面，视频分辨率越高，图像内数据量也会越多，所体现的细节越丰富，相应所需要的图形文件大小就越大，但更大的文件所需要消耗的计算机资源也越多，需要更多的内存、空间等；另一方面，针对相同的视频内容场景，视频分辨率越高，其编码效率也会越高，相应的视频质量也会越好。例如针对某一视频场景，码率为64kbps的240P(320×240)视频和码率为 128kbps的480P(640×480)视频，尽管平均每像素比特数相同，但由于480P 视频的编码效率更高，因此480P的视频质量好。因此，视频分辨率大小是反映视频质量的一个重要参数。

本发明实施例通过预设参数所建立的视频分辨率计算模型、第一视频帧率计算模型和第二视频帧率计算模型并非唯一的，还可以通过设定不同的预设参数形式，得到预设参数与视频分辨率的关系、预设参数与视频帧率的关系，因此通过预设参数所建立的其它类型的视频分辨率计算模型和视频帧率计算模型都不应该理解为新的发明创造，作为本领域技术人员来说，能够很轻易的想到通过上述方式建立视频分辨率的计算模型和视频帧率的计算模型。

需要说明的是，本发明实施例对得到视频分辨率、利用第一视频帧率计算模型得到视频帧率和利用第二视频帧率计算模型得到视频帧率的执行时间的先后顺序不加以限制。

步骤1.2、基于所述视频码率、所述视频分辨率、所述视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

该步骤利用步骤1.1获得的视频码率、视频分辨率和视频帧率，从而建立视频帧质量与视频码率、视频分辨率、视频帧率的关系，使得视频帧质量不仅可以通过视频码率反映视频的质量，而且还结合能够反映空间分辨率的视频分辨率和能够反映时间分辨率的视频帧率来对视频质量进行评估，充分考虑了视频时空分辨率对视频质量的影响，从而能够更加全面、准确的对视频质量进行评估。

基于所述视频码率、所述视频分辨率和所述视频帧率，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，具体包括：

获取第九预设参数，其中，所述预设参数还包括第九预设参数；

基于所述视频码率、所述第三预设参数、所述第八预设参数和所述第九预设参数，得到初始视频帧质量评估模型；

基于所述视频分辨率和所述视频帧率，利用初始视频帧质量评估模型，得到最终视频帧质量评估模型；

根据最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

具体地，基于所述视频码率、所述第三预设参数、所述第八预设参数和所述第九预设参数，得到初始视频帧质量评估模型；

通过所得到的视频码率、第三预设参数、第八预设参数和第九预设参数建立初始视频帧质量评估模型，通过该模型可以对视频帧质量进行评估，但是该评估模型仅利用了视频码率，从而不能全面、准确的反映视频的帧质量情况，其中，初始视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，v₁为第三预设参数，v₂为第八预设参数，v₃为第九预设参数。

具体地，基于所述视频分辨率和所述视频帧率，利用初始视频帧质量评估模型，得到最终视频帧质量评估模型；

在步骤1.1中，得到了第八预设参数v₂与第六预设参数v₄、第七预设参数v₅以及视频分辨率的关系，第三预设参数v₁与视频帧率的关系，第四预设参数v₄与视频帧率的关系，从而根据上述关系和初始视频帧质量评估模型，可以将初始视频帧质量评估模型变换为最终视频帧质量评估模型，即将公式(1)、公式(2)和公式(3)代入公式(4)便可以得到最终视频帧质量评估模型，其中，最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数。

优选地，第九预设参数v₃的取值范围为0～1，第七预设参数v₅的取值范围为-1～0，第一预设参数a₁的取值范围为0～1，第二预设参数a₂的取值范围为0～5，第四预设参数b₁的取值范围为-1～0，第五预设参数b₂的取值范围为0～1。

通过最终视频帧质量评估模型可以得出视频帧质量Q_F与视频码率Br、视频分辨率R、视频帧率Fr之间的关系，即视频帧质量Q_F随着视频码率 Br的增加而逐渐增大，当视频码率Br增加到一定程度时，视频帧质量Q_F则趋于恒定，视频帧质量Q_F则随着视频分辨率R和视频帧率Fr的增加而逐渐降低，可见，视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率都对视频帧质量有较大的影响。

在相同的编码条件(比特每像素)下，空间分辨率的减少和时间分辨率的减少都会导致视频编码效率的降低，从而导致视频质量下降，因此在对视频质量进行评估时，不仅要考虑视频码率对视频质量的影响，还要考虑空间分辨率和时间分辨率对视频质量的影响，该最终视频帧质量评估模型用于评估视频帧的质量，视频帧质量是反映视频空域失真的一个重要因素，通过视频帧质量反映视频的质量，该模型不仅考虑了视频码率对视频帧质量的影响，在此基础上，进一步结合空间分辨率和时间分辨率的影响，其中空间分辨率使用视频分辨率进行表征，时间分辨率采用视频帧率进行表征，从而使得该模型能够合理、有效和全面的对视频帧质量进行客观性的评估，提升视频帧质量评估的准确性。

步骤二、根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量；

该步骤通过步骤一的最终视频帧质量评估模型得到视频帧质量，再通过该视频帧质量和视频帧率得到视频质量与视频帧质量与视频帧率的关系，从而使得最终所评估的视频质量能够充分考虑视频码率、视频分辨率和视频帧率对视频质量的影响，从而能够准确、全面、客观的对视频质量进行评估。

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，具体包括：

获取第十预设参数和第十一预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十预设参数和所述第十一预设参数，利用第一视频质量评估模型，得到所述视频质量。

具体地，获取第十预设参数和第十一预设参数；

第十预设参数和第十一预设参数为用于建立视频帧质量、视频帧率与视频质量关系的系数。

优选地，第十预设参数p₁为-1～0，第十一预设参数p₂为30～100，其中，当第十预设参数p₁为-0.005、第十一预设参数p₂为60时，视频质量评估的效果最好。

具体地，基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十预设参数和所述第十一预设参数，利用第一视频质量评估模型，得到所述视频质量。

其中，第一视频质量评估模型为：

其中，Q_v为视频质量，Q_F为视频帧质量，Fr为视频帧率，p₁为第十预设参数，p₂为第十一预设参数。

第一视频质量评估模型通过步骤一中的公式(5)所得到的视频帧质量、视频帧率、第十预设参数和第十一预设参数对视频质量进行评估，从而使得本实施例对视频质量进行评估时不仅考虑视频码率对视频帧质量的影响，还结合了空间分辨率和时间分辨率的影响，从而能够对视频质量进行合理、有效、客观和全面的进行评估，提升视频帧质量评估的准确性。

本发明实施例不仅可通过第一视频质量评估模型对视频质量进行评估，还可以通过其他形式建立视频帧质量与视频质量的关系，从而对视频质量进行评估，例如，本发明实施例通过建立第二视频质量评估模型对视频质量进行评估。

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，还可以具体包括：

获取第十二预设参数和第十三预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十二预设参数和所述第十三预设参数，利用第二视频质量评估模型，得到所述视频质量。

具体地，获取第十二预设参数和第十三预设参数；

第十二预设参数和第十三预设参数为用于建立视频帧质量、视频帧率与视频质量关系的系数。

优选地，第十二预设参数k₁为0～5，第十三预设参数k₂为-1～0，其中，当第十二预设参数k₁为1.352、第十三预设参数k₂为-0.231时，视频质量评估的效果最好。

具体地，基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十二预设参数和所述第十三预设参数，利用第二视频质量评估模型，得到所述视频质量。

其中，第二视频质量评估模型为：

其中，Q_v为视频质量，Q_F为视频帧质量，Fr为视频帧率，k₁为第十二预设参数，k₂为第十三预设参数。

第二视频质量评估模型通过步骤一中的公式(5)所得到的视频帧质量、视频帧率、第十二预设参数和第十三预设参数对视频质量进行评估，从而使得本实施例对视频质量进行评估时不仅考虑视频码率对视频帧质量的影响，还结合了空间分辨率和时间分辨率的影响，从而能够对视频质量进行合理、有效、客观和全面的进行评估，提升视频帧质量评估的准确性。

本发明实施例所得到的第一视频质量评估模型和第二视频质量评估模型均可以用于对视频质量进行评估，在对视频质量进行评估时，在第一视频质量评估模型和第二视频质量评估模型中选择其中一种便可以实现对视频质量进行评估，应当理解的，通过预先设定好的预设参数和视频帧质量便可以建立不同的用于视频质量评估的模型，作为本领域技术人员来说，能够很轻易的想到通过上述方式建立视频质量评估模型，不应该理解为新的发明创造。

本发明首先确定了视频空间分辨率和时间分辨率的表征参数，其中空间分辨率使用视频分辨率来表征，时间分辨率使用视频帧率来表征。在此基础上，结合视频码率以及时空分辨率参数，预测视频的帧质量，并且考虑到视频播放的连贯性，明确视频帧质量、视频帧率和视频质量间关系，建立视频质量评估模型，相对于传统的视频质量评估方法在预测视频质量时并未充分考虑视频时空分辨率的影响。事实上，视频的时空分辨率会影响编码的效率，从而影响视频的质量。本发明确定了能够有效表征视频时空分辨率的参数，阐明各参数对视频质量的影响，建立合理有效的视频质量客观评价方法，提升视频质量评估的准确性。

综上，当视频码率、视频帧率、视频分辨率、编码器类型等参数给定时，视频质量即可使用本方法获得。对于不同类型的编码器，只需设定不同的v₃，v₅，a₁，a₂，b₁，b₂，p₁和p₂或者k₁和k₂值即可，例如，具体取值如表1所示。

表1不同编码器下各参数取值

	H.264编码器	H.265编码器	VP9编码器
				a1	0.572	0.669	0.371
a2	1.955	1.481	2.504
				b1	-0.075	-0.035	-0.051
b2	0.893	0.322	0.434
				v3	0.712	0.525	0.661
v5	-0.317	-0.341	-0.354
				p1	-0.005	-0.005	-0.005
p2	60.00	60.00	60.00
				k1	1.352	1.352	1.352
k2	-0.231	-0.231	-0.231

本发明提出了一种基于时空分辨率的视频质量评估方法，该方法在仅极少数参数可用的情况下，能够有效结合视频时空分辨率对视频内容复杂度的影响，较准确的预测视频的质量。

本发明实施例的方法具有计算复杂度低，适用性广、可靠性高的特点，能够针对不同的应用场景较准确的评价视频质量。一方面，可以对当前视频应用的质量进行有效的监控和评价；另一方面，为视频相关技术、设备以及应用开发和创新提供有效的参考依据。

实施例二

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估装置的结构示意图。本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估装置，该视频质量评估装置包括：

视频帧质量评估模块，用于根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

视频质量评估模块，用于根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

在本发明的一个实施例中，视频帧质量评估模块，具体获取所述视频码率，获取所述视频分辨率、所述视频帧率及获取若干预设参数；基于所述视频码率、所述视频分辨率、所述视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

在本发明的一个实施例中，视频帧质量评估模块，还具体用于获取若干所述预设参数，其中，获取若干所述预设参数，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数和第三预设参数；获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数；获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第四预设参数、第五预设参数和第六预设参数；基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数；获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第七预设参数和第八预设参数；获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数。

在本发明的一个实施例中，视频帧质量评估模块，还具体用于获取第九预设参数；基于所述视频码率、所述第三预设参数、所述第八预设参数和所述第九预设参数，得到初始视频帧质量评估模型；基于所述视频分辨率和所述视频帧率，利用初始视频帧质量评估模型，得到最终视频帧质量评估模型；根据最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

在本发明的一个实施例中，视频帧质量评估模块所得到的最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数。

在本发明的一个实施例中，视频质量评估模块，用于获取第十预设参数和第十一预设参数；基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十预设参数和所述第十一预设参数，利用第一视频质量评估模型，得到所述视频质量。

在本发明的一个实施例中，视频质量评估模块，还可以用于获取第十二预设参数和第十三预设参数；基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十二预设参数和所述第十三预设参数，利用第二视频质量评估模型，得到所述视频质量。

本发明实施例提供的基于时空分辨率的视频质量评估装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

实施例三

请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估设备的结构示意图。本发明实施例提供的一种基于时空分辨率的视频质量评估设备，该视频质量评估设备包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，

所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

本发明实施例提供的基于时空分辨率的视频质量评估设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

实施例四

本发明的又一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据视频码率、视频分辨率和视频帧率，得到视频帧质量；

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于时空分辨率的视频质量评估方法，其特征在于，包括：

根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，所述视频帧质量用于评估视频中每一帧的质量；

所述根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，包括：

获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数；

基于所述视频码率、所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，所述最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数；

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，所述视频质量用于评估整个视频的质量；

所述获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数，包括：

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数、第三预设参数、第四预设参数、第五预设参数、第六预设参数、第七预设参数和第八预设参数；

获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数，所述第一视频帧率计算模型为：

v₁＝a₁·ln(Fr)+a₂

其中，v₁为第三预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，Fr为视频帧率；

基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数，所述第二视频帧率计算模型为：

v₄＝b₁·ln(Fr)+b₂

其中，v₄为第六预设参数，b₁为第四预设参数，a₂为第五预设参数，Fr为视频帧率；

获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数，所述视频分辨率计算模型为：

其中，v₂为第八预设参数，v₄为第六预设参数，v₅为第七预设参数，R为视频分辨率。

2.如权利要求1所述的视频质量评估方法，其特征在于，基于所述视频码率、所述视频分辨率、所述视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，包括：

获取第九预设参数；

基于所述视频码率、所述第三预设参数、所述第八预设参数和所述第九预设参数，得到初始视频帧质量评估模型，所述初始视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，v₁为第三预设参数，v₂为第八预设参数，v₃为第九预设参数；

基于所述视频分辨率和所述视频帧率，利用初始视频帧质量评估模型，得到最终视频帧质量评估模型；

根据最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量。

3.如权利要求1所述的视频质量评估方法，其特征在于，根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，包括：

获取第十预设参数和第十一预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十预设参数和所述第十一预设参数，利用第一视频质量评估模型，得到所述视频质量，其中，所述第一视频质量评估模型为：

其中，Q_v为视频质量，Q_F为视频帧质量，Fr为视频帧率，p₁为第十预设参数，p₂为第十一预设参数。

4.如权利要求1所述的视频质量评估方法，其特征在于，根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，包括：

获取第十二预设参数和第十三预设参数；

基于所述视频帧质量、所述视频帧率、所述第十二预设参数和所述第十三预设参数，利用第二视频质量评估模型，得到所述视频质量，其中，所述第二视频质量评估模型为：

其中，Q_v为视频质量，Q_F为视频帧质量，Fr为视频帧率，k₁为第十二预设参数，k₂为第十三预设参数。

5.一种基于时空分辨率的视频质量评估装置，其特征在于，包括：

视频帧质量评估模块，用于根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，所述视频帧质量用于评估视频中每一帧的质量；

所述根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，包括：

获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数；

基于所述视频码率、所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，所述最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数；

视频质量评估模块，用于根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，所述视频质量用于评估整个视频的质量；

所述获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数，包括：

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数、第三预设参数、第四预设参数、第五预设参数、第六预设参数、第七预设参数和第八预设参数；

获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数，所述第一视频帧率计算模型为：

v₁＝a₁·ln(Fr)+a₂

其中，v₁为第三预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，Fr为视频帧率；

基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数，所述第二视频帧率计算模型为：

v₄＝b₁·ln(Fr)+b₂

其中，v₄为第六预设参数，b₁为第四预设参数，a₂为第五预设参数，Fr为视频帧率；

获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数，所述视频分辨率计算模型为：

其中，v₂为第八预设参数，v₄为第六预设参数，v₅为第七预设参数，R为视频分辨率。

6.一种基于时空分辨率的视频质量评估设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，

所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：

根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，所述视频帧质量用于评估视频中每一帧的质量；

所述根据视频码率、表征空间分辨率的视频分辨率和表征时间分辨率的视频帧率，得到视频帧质量，包括：

获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数；

基于所述视频码率、所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率和所述预设参数，利用最终视频帧质量评估模型，得到视频帧质量，所述最终视频帧质量评估模型为：

其中，Q_F为视频帧质量，Br为视频码率，R为视频分辨率，Fr为视频帧率，v₃为第九预设参数，v₅为第七预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，b₁为第四预设参数和b₂为第五预设参数；

根据所述视频帧质量和所述视频帧率，得到视频质量，所述视频质量用于评估整个视频的质量；

所述获取所述视频码率，获取所述表征空间分辨率的视频分辨率、所述表征时间分辨率的视频帧率及获取若干预设参数，包括：

获取若干所述预设参数，其中，若干所述预设参数包括第一预设参数、第二预设参数、第三预设参数、第四预设参数、第五预设参数、第六预设参数、第七预设参数和第八预设参数；

获取所述视频帧率，基于所述第一预设参数、所述第二预设参数和所述视频帧率，使用第一视频帧率计算模型，得到所述第三预设参数，所述第一视频帧率计算模型为：

v₁＝a₁·ln(Fr)+a₂

其中，v₁为第三预设参数，a₁为第一预设参数，a₂为第二预设参数，Fr为视频帧率；

基于所述第四预设参数、所述第五预设参数和所述视频帧率，使用第二视频帧率计算模型，得到所述第六预设参数，所述第二视频帧率计算模型为：

v₄＝b₁·ln(Fr)+b₂

其中，v₄为第六预设参数，b₁为第四预设参数，a₂为第五预设参数，Fr为视频帧率；

获取所述视频分辨率，基于所述第六预设参数、所述第七预设参数和所述视频分辨率，利用视频分辨率计算模型，得到所述第八预设参数，所述视频分辨率计算模型为：

其中，v₂为第八预设参数，v₄为第六预设参数，v₅为第七预设参数，R为视频分辨率。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

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