KR20150027248A - 비디오 인코딩 압축 품질을 획득하는 방법 및 장치 - Google Patents
비디오 인코딩 압축 품질을 획득하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 실시예는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은: 비디오 스트림 정보를 획득하는 단계 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 스트림의 비디오 프레임 정보, 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도가 획득되는 한 획득될 수 있다. 비디오 코딩 압축 품질은 후속의 비디오 품질 평가에서 사용될 수 있다. 이 프로세스는 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
Description
본 발명은 2012년 8월 21일 중국특허청에 출원되고 발명이 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR ACQUIRING VIDEO CODING COMPRESSION QUALITY"인 중국특허출원 No. 201210299000.7에 대한 우선권을 주장하는 바이며, 상기 문헌의 내용은 본 명세서에 원용되어 병합된다.
본 발명은 데이터 처리 기술 분야에 관한 것이며, 특히 비디오 인코딩 압축 품질을 획득하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
네트워크 기술이 발전함에 따라, 비디오 온 디맨드, 웹 TV, 비디오 전화 등이 광대역 네트워크의 주 서비스가 되었고, 이러한 서비스들은 3세대(3rd Generation: 3G) 무선 네트워크의 주 서비스가 될 것이다. 네트워크 비디오의 급속한 개발 상황 속에서, 얼마나 편리하고 효과적으로 네트워크 비디오의 품질을 평가하느냐가 네트워크 비디오 애플리케이션에서 급하게 해결해야 할 중요한 문제가 되었다.
종래기술에서, 네트워크 비디오 품질 평가 방법은 전체-기준 비디오 품질 평가 방법을 포함한다. 이 방법은 피크 신호대잡음비(Peak Signal to Noise Ratio: PSNR)를 계산하는 방식을 사용하여 비디오의 품질을 평가하고, 방법의 프로세스는 일반적으로: 원래의 기준 비디오와 단말 비디오를 비교하여 PSNR을 계산하는 단계; 및 PSNR의 특정한 값에 따라 비디오 품질을 결정하는 단계를 포함한다.
그렇지만, 이 방법에서는, 완전한 원래의 기준 비디오 및 단말 비디오를 획득하고, 비디오 스트림을 완전하게 분석해야 하며, 그러므로 평가가 매우 복잡하여 비디오 품질 평가를 실시간으로 수행할 수 없다.
본 발명의 실시예는 비디오 인코딩 압축 품질을 획득하는 방법 및 장치를 제공하며, 이는 평가 복잡도를 감소시키고 실시간 비디오 품질 평가를 가능하게 하여 종래기술에서의 문제를 해결한다.
전술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 이하의 기술적 솔루션을 개시한다:
한 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
비디오 스트림 정보를 획득하는 단계 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ;
상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비디오 스트림 정보를 획득하는 단계는:
상기 비디오 프레임 유형, 상기 비디오 프레임 크기 및 상기 프레임 레이트를 획득하는 단계; 및
상기 미리 정해진 시간 주기에 대한 상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율에 따라 상기 비트 레이트를 결정하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨은 수신된 비디오 스트림의 데이터 볼륨과 분실 비디오 스트림의 데이터 볼륨의 합이다.
또한, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는:
상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 계산하는 단계; 및
상기 I 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정하는 단계
를 포함하며, 그리고
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는:
상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 계산하는 단계; 및
상기 P 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 시간적 복잡도는 구체적으로:
이며, 여기서 TCC는 시간적 복잡도이고, BR은 비트 레이트이고, ABI는 I 프레임의 평균 크기이며, a0는 상수이다.
또한, 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하며;
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는:
상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
상기 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함하며,
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는:
상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계 이전에, 상기 방법은:
상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하는 단계
를 더 포함하며,
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는:
상기 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하는 단계는:
상기 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정하는 단계; 및
상기 작은 값에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 상기 수정된 비트 레이트를 결정하는 단계
를 포함한다.
또한,
상기 수정된 비트 레이트는 구체적으로:
이며, 여기서 MBR은 수정된 비트 레이트이고, BR은 비트 레이트이고, fps는 프레임 레이트이며, 30은 기준 프레임 레이트이다.
또한, 상기 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는:
상기 수정된 비트 레이트, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산하는 단계; 및
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도만을 포함할 때, 상기 비디오 코딩 압축 왜곡은 구체적으로:
이고, 여기서 VDc는 비디오 코딩 압축 왜곡이고, MOS는 비디오 품질 평가 파라미터이고, MOSmax는 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값이고, MOSmin는 비디오 품질 평가 파라미터의 최솟값이고, MBR은 수정된 비트 레이트이고, TCC는 시간적 복잡도이며, a1, a2, a3 및 a4는 상수이다.
또한, 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는:
상기 프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하는 단계; 또는
상기 프레임 레이트가 24보다 작거나 같으면, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 상기 프레임 레이트에 따라, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 수정하고, 상기 수정된 결과를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 비디오 코딩 압축 품질은 구체적으로:
이다.
다른 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치를 더 제공하며, 상기 장치는:
비디오 스트림 정보를 획득하도록 구성되어 있는 정보 획득 유닛 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ;
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 복잡도 계산 유닛 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트, 및 상기 복잡도 계산 유닛에 의해 획득된 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성된 품질 평가 유닛
을 포함한다.
또한, 상기 정보 획득 유닛은:
미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨을 획득하고; 상기 미리 정해진 시간 주기에 대한 상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율에 따라 상기 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 비트 레이트 획득 서브유닛
을 포함한다.
또한, 상기 복잡도 계산 유닛은:
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 계산하고, 상기 I 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 시간 서브유닛; 및/또는
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 계산하며; 그리고 상기 P 프레임의 평균 크기와 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 공간 서브유닛
을 포함한다.
또한, 상기 복잡도 계산 유닛은:
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 시간 서브유닛; 및
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 공간 서브유닛
을 포함한다.
또한, 상기 장치는:
상기 품질 평가 유닛이 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하기 전에, 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하도록 구성되어 있는 비트 레이트 수정 유닛
을 더 포함하며,
상기 품질 평가 유닛은 구체적으로, 상기 비트 레이트 수정 유닛에 의해 획득된 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 비트 레이트 수정 유닛은:
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정하도록 구성되어 있는 비교 서브유닛; 및
상기 작은 값에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 상기 수정된 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 계산 서브유닛
을 포함한다.
또한, 상기 품질 평가 유닛은:
상기 비트 레이트 평가 유닛에 의해 획득된 수정된 비트 레이트, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산하도록 구성되어 있는 왜곡 계산 서브유닛; 및
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는 평가 서브유닛
을 포함한다.
또한, 상기 평가 서브유닛은 구체적으로, 상기 프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하거나; 또는 상기 프레임 레이트가 24보다 작거나 같으면, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 상기 프레임 레이트에 기초하여, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 수정하고, 상기 수정된 결과를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하도록 구성되어 있다.
다른 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 제1 송수신기 및 제1 프로세서를 포함하는 단말을 제공하며,
상기 제1 송수신기는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있으며;
상기 제1 프로세서는,
상기 제1 송수신기에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
다른 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 제2 송수신기 및 제2 프로세서를 포함하는 단말을 더 제공하며,
상기 제2 송수신기는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있으며;
상기 제2 프로세서는,
상기 제2 송수신기에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
다른 관점에 따르면, 본 발명의 실시예는 네트워크 측에 위치하고, 제3 송수신기 및 제3 프로세서를 포함하는 서버를 제공하며,
상기 제3 송수신기는 전송단으로부터 수신단으로 비디오 스트림을 전송하도록 구성되어 있으며;
상기 제3 프로세서는:
상기 제3 송수신기에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
본 발명의 실시예에서, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 스트림의 비디오 프레임 정보, 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도가 획득되는 한 필요할 수 있다. 비디오 코딩 압축 품질은 후속의 비디오 품질 평가에서 사용될 수 있다. 이 프로세스에서, 완전한 원래의 기준 비디오 및 완전한 단말 비디오를 획득할 필요가 없으며, 특정한 MV 또는 잔여의 비디오 스트림을 심층적으로 분석하지 않아도 된다. 이 프로세스는 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
본 발명의 실시예 또는 종래기술의 기술적 솔루션을 더 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 실시예 또는 종래기술을 설명하는 데 필요한 첨부된 도면에 대해 간략하게 설명한다. 당연히, 당업자라면 창조적 노력 없이 첨부된 도면으로부터 다른 도면을 도출해낼 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제1 실시예의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제2 실시예의 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에서 수정된 비트 레이트를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 시간적 복잡도를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제3 실시예에 대한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에서 공간적 복잡도를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제4 실시예에 대한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제5 실시예에 대한 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
도 11은 본 발명에 따른 단말의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
도 12는 본 발명에 따른 단말의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
도 13은 본 발명에 따른 서버의 실시예에 대한 블록도이다.
도 1은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제1 실시예의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제2 실시예의 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에서 수정된 비트 레이트를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 시간적 복잡도를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제3 실시예에 대한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에서 공간적 복잡도를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제4 실시예에 대한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제5 실시예에 대한 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
도 11은 본 발명에 따른 단말의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
도 12는 본 발명에 따른 단말의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
도 13은 본 발명에 따른 서버의 실시예에 대한 블록도이다.
당업자가 본 발명의 실시예의 기술적 솔루션을 더 잘 이해할 수 있도록 하고, 본 발명의 실시예의 전술한 목적, 특징, 및 이점을 더 분명하고 더 이해할 수 있도록 하기 위해, 이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 솔루션을 더 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제1 실시예의 흐름도이다.
본 발명의 본 실시예에서 제공하는 방법은 비디오 스트림을 송신하는 전송단에 적용될 수 있고, 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측에도 적용될 수 있으며, 비디오 스트림을 수신하는 수신단에도 적용될 수 있다. 방법은 이하를 포함할 수 있다:
단계 101: 비디오 스트림 정보를 획득하며, 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함한다.
본 발명의 본 실시예에서는, 비디오 스트림 정보가 먼저 획득된다. 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함할 수 있고, 당연히 다른 정보, 예를 들어, 비디오 프레임 양자화 파라미터 등도 포함할 수 있다.
여기서, 비디오 프레임 유형은 구체적으로 I 프레임(I 프레임은 비디오의 인트라프레임 코딩 프레임을 말한다) P 프레임(P 프레임은 비디오의 인터프레임 코딩 프레임을 말한다)일 수 있다. 프레임 유형은 또한 기존의 프레임 유형 검출 방법에 의해 획득될 수도 있고 데이터 스트림을 분석하여 획득될 수도 있으며, 다른 방법으로도 획득될 수 있다.
비디오 스트림에서 비디오 스트림의 크기는 바이트(byte), 비트(bit) 또는 킬로비트(Kbit)일 수 있다. 비트 레이트의 단위가 킬로비트(Kbit)이면, 비디오 스트림 크기의 단위는 킬로비트(Kbit)이다.
프레임 레이트는 사전설정될 수 있거나 네트워크 전송에 의해 획득될 수 있으며, RTP 타임스탬프에 따라 추론될 수도 있다. RTP 타임스탬프에 의해 표현되는 시간은 클록 주파수 계산에 의해 획득된다. 프레임 레이트 = 클록 주파수/디스플레이 순서에 인접하는 2 프레임 간의 RTP 타임스탬프의 증가분. 통상적으로, 비디오의 클록 주파수는 9000이다. 비트 레이트는 초당 비디오 데이터 볼륨이다. 계산에 관한 상세한 설명에 대해서는 이하의 실시예의 상세한 설명을 참조한다.
단계 102: 디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함한다.
본 발명의 방법의 본 실시예에서, 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도 또는 공간적 복잡도만을 포함할 수도 있고, 양자의 복잡도를 포함할 수도 있다. 시간적 복잡도를 계산할 때, 시간적 복잡도는 비디오 프레임의 I 프레임의 크기 및 전술한 단계에서 획득된 비트 레이트에 따라 결정될 수 있고, 그리고 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함할 때 양자화 파라미터에 대응하는 P 프레임의 각 픽셀에 대응하는 바이트의 수에 의해 결정될 수도 있다. 공간적 복잡도를 계산할 때, 공간적 복잡도는 구체적으로 비디오 프레임의 P 프레임의 크기 및 전술한 단계에서 획득된 비트 레이트에 따라 결정될 수 있고, 그리고 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함할 때 양자화 파라미터에 대응하는 I 프레임의 각 픽셀에 대응하는 바이트의 수에 따라 결정될 수도 있다. 상세한 설명에 대해서는, 이하의 실시예를 참조한다.
단계 103: 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산한다.
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도를 획득한 후, 비디오 코딩 압축 품질은 이 3가지에 따라 직접적으로 결정될 수 있다. 상기 비트 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡이 먼저 결정되고, 그런 다음 비디오 코딩 압축 품질이 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 결정될 수도 있다.
비디오 코딩 압축 품질은 전체 비디오 스트림 품질을 정확하게 평가하는 기초이다. 비디오 코딩 압축 품질에 기초하여, 네트워크 비디오의 품질이 평가될 수 있다. 일반적으로, 비디오 코딩 압축 품질이 상대적으로 높으면 네트워크 비디오 품질이 높아진다. 본 발명의 본 실시예에서, 전술한 단계에서, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 스트림의 비디오 프레임 정보, 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도가 획득되기만 하면 획득될 수 있다. 이 프로세스에서, 완전한 원래의 기준 비디오 및 완전한 단말 비디오를 획득할 필요가 없으며, 특정한 MV 또는 잔여의 비디오 스트림을 심층적으로 분석하지 않아도 된다. 이 프로세스는 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법에 대한 제2 실시예의 흐름도이다.
본 실시예는 방법이 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측에 적용되거나 비디오 스트림을 수신하는 수신단에 적용되는 예를 사용하여 설명한다. 방법은 이하를 포함한다.
단계 201: 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림 정보를 획득하며, 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 스트림의 I 프레임의 크기, 프레임 레이트 및 총 데이터 볼륨을 포함한다.
비디오 프레임 내의 I 프레임은 비디오 프레임의 크기를 사용하여 획득되거나 데이터 스트림을 분석하여 획득되며, I 프레임의 크기는 추가로 획득되며;
사전설정된 프레임 레이트가 획득되거나 프레임 레이트가 RTP 타임스탬프에 따라 획득되고, 프레임 레이트가 fps로 표시되며; 그리고
수신된 비디오 데이터 패킷 또는 비디오 프레임에 따라, 분실 데이터 패킷 또는 비디오 프레임이 있는지를 추측하고;
있다면, 분실 데이터 패킷 또는 비디오 프레임의 데이터 볼륨이 추측된 다음, 분실 데이터 패킷 또는 비디오 프레임의 데이터 볼륨의 합이 계산되어, MT 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨을 획득하며, 여기서 MT 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨은 
로 표시되거나(
는 비디오 데이터 패킷의 페이로드의 총 데이터 볼륨이다) 또는 
로 표시된다(
는 비디오 프레임의 총 데이터 볼륨이다). 분실 데이터 볼륨은 수신된 비디오 데이터 패킷 또는 비디오 프레임의 데이터 볼륨에 따라 추측될 수 있다. 예를 들어, 분실 패킷의 크기는 정확하게 수신된 이전의 패킷의 크기와 같거나, 분실 비디오 프레임의 크기는 정확하게 수신된 이전의 프레임의 크기와 같다.
당연히, 전술한 비디오 스트림 정보는 또한 다른 방식으로도 획득될 수 있으며, 이에 대해서는 여기서 설명하지 않는다.
단계 202: 시간 주기에 대한 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율을 계산하여 비트 레이트를 획득한다.
비트 레이트는 
또는 
이고, 비트 레이트의 유닛은 Kbps이다.
당연히, 시간 주기에 대한 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율의 함수 역시 비트 레이트로 사용될 수 있다.
단계 203: 비트 레이트 및 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산한다.
프레임 레이트가 감소하면 싱글-프레임 이미지 품질이 향상된다. 그러므로 전술한 계산을 통해 획득된 비트 레이트는 또한 프레임 레이트에 따라 수정되어 본 실시예에서의 수정된 비트 레이트를 획득할 수 있다. 구체적으로, 수정된 비트 레이트를 획득하는 프로세스는 이하의 단계 301-302를 포함할 수 있다.
단계 301: 비디오 스트림으로부터 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정한다.
사람의 눈의 시각 특징의 지속성으로 인해, 사람의 눈은 초당 30 프레임 이상의 픽처를 구분할 수 없다. 그러므로 30의 프레임 레이트를 기준으로 사용할 수 있는데, 즉 기준 프레임 레이트는 30일 수 있다. 당연히, 다른 수도 필요에 따라 선택될 수 있다. 또한, 작은 값, 즉 Min(fps,30)이 획득된다.
단계 302: 전술한 작은 값에 대한 계산된 비트 레이트의 비율에 따라 수정된 비트 레이트를 결정한다.
수정된 비트 레이트는 MBR로 표시되고, 이때 
이다. 다른 실시예에서는, 이 비율의 다른 배수 또는 함수가 수정된 비트 레이트로서 선택될 수도 있다.
단계 203은 수정된 비트 레이트가 사용되어야 할 때 수행될 수 있으며, 이에 대해서는 본 실시예에서의 순서에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서는, 단계 203이 포함되지 않을 수도 있다. 즉, 후속의 계산은, 수정된 비트 레이트를 사용함이 없이, 비트 레이트가 획득된 후 비트 레이트에 따라 직접적으로 수행된다.
단계 204: I 프레임의 크기에 대한 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정한다.
비디오에 코딩 압축 왜곡이 있을 때, 상이한 비디오 콘텐츠 복잡도, 즉 상이한 시간적 및 공간적 복잡도로 인해 동일한 비트 레이트에서 상이한 데이터 스트림의 주관적 경험 간에 큰 차이가 있다. 특히, 낮은 비트 레이트의 경우, 콘텐츠가 풍부한 데이터 스트림의 주관적 경험은 콘텐츠가 간단한 데이터 스트림의 주관적 경험보다 당연히 열악하다. 그러므로 비디오 코딩 압축 품질이 계산될 때, 비디오 콘텐츠 복잡도를 고려해야만 한다. 본 실시예에서, 시간 콘텐츠 복잡도를 예로 사용하여 설명한다.
대량의 데이터 스트림 데이터의 통계적 분석 경험에 의해, 소정의 비트 레이트의 경우, 큰 시간적 복잡도의 시퀀스의 P/B 프레임은 일반적으로 작은 시간적 복잡도의 시퀀스의 P/B 프레임보다 대체적으로 크기만, 평균 I 프레임의 P/B 프레임보다는 작다.
그러므로 I 프레임의 평균 크기에 대한 비트 레이트 Br의 비율은 비디오 콘텐츠 특성 중 하나, 즉 시간적 복잡도를 어느 정도 반영할 수 있다. 시간적 복잡도는 TCC로서 표시된다.
시간적 복잡도를 결정하는 방법은 구체적으로 단계 401-402를 포함할 수 있다.
단계 401: I 프레임의 크기에 따라 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 결정한다.
이 단계에서, 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 모든 I 프레임이 획득될 수 있고, 그런 다음 모든 I 프레임의 크기의 평균값이 I 프레임의 평균 크기로서 결정된다. 평균값은 또한 I 프레임 중 일부를 선택함으로써 계산될 수 있다. I 프레임의 평균 크기는 ABI로 표시된다.
단계 402: I 프레임의 평균 크기에 대한 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정한다.
구체적으로, 시간적 복잡도는 이하의 공식을 사용함으로써 계산될 수 있다:
여기서 a0은 상수이다.
단계 205: 수정된 비트 레이트, 시간적 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산한다.
비디오의 시간적 복잡도가 크면 동일한 비트 레이트에서의 압축 왜곡이 크다. 구체적으로, 왜곡은 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
여기서 VDc는 비디오 코딩 압축 왜곡이고, MOS는 비디오 품질 평가 파라미터이고, MOSmax는 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값이고 비디오의 최고 스코어(5-계조 표시 시스템에서는 5 스코어)이며, MOSmin는 비디오 품질 평가 파라미터의 최솟값이고 비디오의 최저 스코어(5-계조 표시 시스템에서는 1 스코어)이고, a1, a2, a3 및 a4는 상수이다.
다른 실시예에서, 비디오 코딩 압축 품질은 또한 수정된 비트 레이트 및 시간적 복잡도에 따라 직접적으로 획득될 수 있다. 다른 실시예에서, 단계 203이 수행되지 않으면, 단계 202에서 획득된 비트 레이트는 수정되지 않으며, 비디오 코딩 압축 왜곡 도는 비디오 코딩 압축 품질 역시 비트 레이트 및 시간적 복잡도에 따라 직접적으로 획득될 수 있다.
단계 206: 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산한다.
비디오 코딩 압축 품질은 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 말한다. 그렇지만, 비디오의 프레임 레이트가 감소할 때, 재생 동안 시간적 불연속성이 비디오에서 생긴다. 작은 프레임에서는 분명한 불연속성이 더 생기고 압축 품질은 더 악화한다. 프레임 레이트의 충격의 관점에서, 비디오 코딩 압축 품질은 구체적으로 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 비디오 코딩 압축 품질로 사용한다. 프레임 레이트가 24보다 작으면, 재생 동안 불연속성이 생긴다. 그러므로 압축 품질은 어느 정도 저하된다.
이 경우, 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이가 시간적 복잡도에 기초하여 수정되며, 수정된 결과를 비디오 코딩 압축 품질로 사용한다.
여기서 a5 및 b5 모두 상수이고, 프레임 레이트가 더 작거나 시간적 복잡도가 더 크면 압축 품질은 악화된다. 일부의 애플리케이션 시나리오에서, 예를 들어, 단말 기기(네트워크 기기 또는 테스트 기기)의 동작 성능이 과도하게 느리면, 본 장에 포함된 공식들의 특정한 동작 결과는 테이블 룩업, 예를 들어 
으로 대체될 수 있다. 비디오의 품질은 비디오 코딩 압축 품질에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서는, 완전한 원래의 기준 비디오 및 완전한 단말 비디오를 획득할 필요가 없으며, 비디오 스트림을 심층적으로 완전하게 분석하지 않아도 되며, 비디오 프레임의 비트 레이트 및 프레임 레이트에 관한 정보가 획득되기만 하면 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 품질 평가를 완료하도록 획득될 수 있다. 평가 복잡도가 낮으므로 실시간 평가가 달성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 비디오 콘텐츠 특성에서의 프레임 레이트의 충격 및 시간적 복잡도의 충격이 고려되므로, 이 방법은 사람의 눈의 시각 체계에 의한 코딩 압축 왜곡의 지각을 더 좋게 충족한다.
더 5를 참조하면, 도 5는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제3 실시예에 대한 흐름도이다.
방법이 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측에 적용되거나 비디오 스트림을 수신하는 수신단에 적용되는 예를 계속 사용해서 본 실시예를 설명한다. 본 실시예와 전술한 실시예 간의 차이는 전술한 실시예에서는 비디오 콘텐츠 복잡도에서의 시간적 복잡도의 충격만이 그 획득된 비디오 코딩 압축 품질에서 고려되지만, 본 실시예에서는 비디오 콘텐츠 복잡도의 다른 특징, 즉 공간적 복잡도가 추가로 고려된다는 점이다. 방법은 이하의 단계를 포함할 수 있다:
단계 501: 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 프레임 유형, 프레임 크기, 프레임 레이트, 비트 레이트, 수정된 비트 레이트 및 시간적 복잡도를 획득한다.
이 단계에서, 비디오 스트림 내의 I 프레임 및 P 프레임은 비디오 프레임의 크기를 사용하여 획득되거나 데이터 스트림을 분석하여 획득될 수 있으며, I 프레임의 크기 및 P 프레임의 크기는 추가로 획득될 수 있다. 이 단계에서, 프레임 레이트 fps, 비트 레이트 BR, 수정된 비트 레이트 MBR 및 시간적 복잡도 TCC를 획득하는 단계는 전술한 실시예에서의 단계 201-204에서의 단계와 유사하므로 여기서 반복 설명하지 않는다.
단계 502: P 프레임의 크기 및 비트 레이트에 따라 공간적 복잡도를 결정한다.
대량의 데이터 스트림 데이터의 통계적 분석 경험에 의해, 소정의 비트 레이트의 경우, 큰 공간적 복잡도의 시퀀스의 평균 I 프레임은 일반적으로 작은 공간적 복잡도의 시퀀스의 평균 I 프레임보다 대체적으로 크기만, P/B 프레임의 평균 I 프레임보다는 작다. 그러므로 P 프레임의 평균 크기에 대한 비트 레이트 Br의 비율은 비디오 콘텐츠 특성 중 하나, 즉 공간적 복잡도를 어느 정도 반영할 수 있다. 공간적 복잡도는 SCC로서 표시된다.
공간적 복잡도를 결정하는 방법은 구체적으로 이하의 단계 601-602를 포함한다:
단계 601: P 프레임의 크기에 따라 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 결정한다.
이 단계에서, P 프레임의 평균 크기를 계산하는 방법은 전술한 실시예에서 I 프레임의 평균 크기를 계산하는 방법과 유사하므로 여기서 반복 설명하지 않는다. P 프레임의 평균 크기는 ABP로 표시된다.
단계 602: P 프레임의 평균 크기에 대한 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정한다.
구체적으로, 공간적 복잡도는 이하의 공식을 사용하여 계산될 수 있다:
여기서 b0은 상수이다.
단계 503: 수정된 비트 레이트, 시간적 및 공간적 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산한다.
시간적 복잡도 또는 공간적 복잡도가 크거나 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 양자가 크면 동일한 비트 레이트에서 압축이 크게 된다. 비디오 코딩 압축 왜곡은 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
여기서 VDc는 비디오 코딩 압축 왜곡이고, MOS는 비디오 품질 평가 파라미터이고, MOSmax는 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값이고 비디오의 최고 스코어(5-계조 표시 시스템에서는 5 스코어)이며, MOSmin는 비디오 품질 평가 파라미터의 최솟값이고 비디오의 최저 스코어(5-계조 표시 시스템에서는 1 스코어)이고, c1, d2, c3, d4, 및 e2는 상수이다.
단계 504: 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산한다.
비디오 코딩 압축 왜곡이 획득된 후, 비디오 코딩 압축 품질은 전술한 실시예에서의 단계 206에서와 동일한 공식을 사용하여 획득될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서는, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 스트림의 비트 레이트 및 프레임 레이트가 획득되기만 하면 획득될 수 있다. 평가 복잡도가 낮으므로 실시간 평가가 달성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 비디오 콘텐츠 특성에서의 프레임 레이트의 충격 및 시간적 복잡도와 공간적 복잡도의 충격이 고려되므로, 이 방법은 사람의 눈의 시각 체계에 의한 코딩 압축 왜곡의 지각을 더 좋게 충족한다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 비디오 코딩 압축 왜곡이 획득될 때, 시간적 복잡도 TCC를 고려함이 없이, 공간적 복잡도 SCC의 충격만이 고려될 수 있다. 이 경우, 비디오 코딩 압축 왜곡은 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
여기서, f1, f2, f3, 및 f4는 상수이다.
프레임 레이트의 충격의 관점에서, 대응하는 비디오 코딩 압축 품질은 구체적으로 전술한 실시예의 단계 206에서의 공식과 동일한 공식을 사용하여 계산되어, 비디오 코딩 압축 품질을 획득할 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제4 실시예에 대한 흐름도이다.
방법이 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측에 적용되거나 비디오 스트림을 수신하는 수신단에 적용되는 예를 계속 사용해서 본 실시예를 설명한다. 본 실시예와 전술한 실시예 간의 차이는 비디오 콘텐츠 복잡도, 즉 시간적 복잡도 및 공간적 복잡도를 획득하는 방법이 전술한 실시예에서의 그것과 다르다는 점이다. 방법은 이하의 단계를 포함할 수 있다:
단계 701: 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 프레임 유형, 프레임 레이트, 비트 레이트, 수정된 비트 레이트 및 비디오 프레임 양자화 파라미터를 획득한다.
이 방법에서, 비디오 스트림의 I 프레임 및 P 프레임은 비디오 프레임의, 크기를 사용하여 획득될 수 있거나 데이터 스트림을 분석하여 획득될 수 있으며, I 프레임 및 P 프레임의 크기는 더 획득될 수 있다. 이 단계에서, 프레임 레이트 fps, 비트 레이트 BR 및 수정된 비트 레이트 MBR을 획득하는 단계는 전술한 실시예에서의 단계 201-203에서의 단계와 유사하므로 여기서 반복 설명하지 않는다.
이 단계에서는, 비디오 스트림 내의 비디오 스트림의 양자화 파라미터를 더 획득할 필요가 있으며, 이 양자화 파라미터를 QP로 표시한다. 양자화 파라미터(QP)는 코딩 프로세스에서 중요한 파라미터이다. 이 파라미터를 설정하는 것은 비디오 이미지의 코딩 품질을 결정한다. QP가 크면 비디오 이미지 품질이 악화한다. 특정한 QP값은 비디오 스트림을 분석하여 획득될 수 있다.
단계 702: 시간적 복잡도를 계산한다.
소정의 QP의 경우, 큰 P 프레임은 비디오의 큰 시간적 복잡도를 나타낸다. P 프레임의 각 픽셀의 평균 비트 수(ABPP로 표시됨)는 시간적 복잡도의 값을 반영할 수 있다. 시간적 복잡도를 결정하는 단계는:
비디오 유형에 따라 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함할 수 있다.
구체적으로, 시간적 복잡도는 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
여기서 h1 및 h2는 QP와 관련된 제1 파라미터이며, 즉 각 QP값은 h1 및 h2의 그룹에 대응한다.
비디오 스트림의 시간적 복잡도 역시 2가지 방법으로 계산될 수 있지만, 이 2가지 방법에 제한되지 않으며; 첫 번째 방법은 TCC를 각 P 프레임의 QP 및 ABPP에 따라 계산한 다음 전체 비디오 스트림의 TCC를 평균값 계산법을 사용하여 획득하는 것이며; 두 번째 방법은 QP의 평균값 및 전체 비디오 스트림 내의 P 프레임의 ABPP의 평균값을 계산한 다음 전체 비디오 스트림의 TCC를 전술한 공식을 사용하여 계산하는 것이다. 싱글 프레임의 시간적 복잡도를 계산하는 방법에 대해서는 특허출원 No. 200910161628.9 및 발명의 명칭이 "VIDEO QUALITY ASSESSMENT METHOD, SYSTEM AND APPARATUS"인 공개 No. CN101635846B의 상세한 설명을 참조하라.
단계 703: 공간 복잡도를 계산한다.
소정의 QP의 경우, 큰 I 프레임은 비디오의 공간적 복잡도가 크다는 것을 나타낸다. I 프레임의 각 픽셀의 평균 비트 수는 공간적 복잡도의 값을 반영할 수 있다. 공간적 복잡도를 계산하는 프로세스는:
비디오 프레임 유형에 따라 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함할 수 있다.
구체적으로, 공간적 복잡도는 이하의 공식에 따라 계산될 수 있다:
여기서 j1 및 j2는 QP와 관련된 제2 파라미터이며, 즉 각 QP값은 j1 및 j2의 그룹에 대응한다.
마찬가지로, 비디오 스트림의 공간적 복잡도 역시 2가지 방법으로 계산될 수 있지만, 이 2가지 방법에 제한되지 않으며; 첫 번째 방법은 SCC를 각 I 프레임의 QP 및 ABPP에 따라 계산한 다음 전체 비디오 스트림의 SCC를 평균값 계산법을 사용하여 획득하는 것이며; 두 번째 방법은 QP의 평균값 및 전체 비디오 스트림 내의 I 프레임의 ABIP의 평균값을 계산한 다음 전체 비디오 스트림의 SCC를 전술한 공식을 사용하여 계산하는 것이다. 싱글 프레임의 시간적 복잡도를 계산하는 방법에 대해서는 특허출원 No. 200910161628.9 및 발명의 명칭이 "VIDEO QUALITY ASSESSMENT METHOD, SYSTEM AND APPARATUS"인 공개 No. CN101635846B의 상세한 설명을 참조하라.
단계 702 및 703은 순서가 바뀔 수 있으며, 동시에 수행될 수도 있다.
단계 704: 수정된 비트 레이트, 시간적 복잡도, 공간적 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산한다.
단계 705: 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산한다.
TCC 및 SCC가 결정된 후, 단계 704 및 705에서의 비디오 코딩 압축 왜곡 및 비디오 코딩 압축 품질은 전술한 실시예에서의 단계 503-504에서의 방법을 참조함으로써 계산되고 획득될 수 있다.
다른 실시예에서, 비디오 코딩 압축 왜곡 및 비디오 코딩 압축 품질은 또한 TCC 및 SCC만을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스에 관한 상세한 설명에 대해서는, 전술한 실시예에서의 대응하는 상세한 설명을 참조하면 되며, 여기서는 반복 설명하지 않는다.
본 발명의 본 실시예에서, 평가 복잡도는 감소하므로 실시간 평가가 달성될 수 있다. 또한, 본 방법에서는 비디오 콘텐츠 특성에서의 시간적 복잡도의 충격과 공간적 복잡도의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 이 방법은 사람의 눈의 시각 체계에 의한 코딩 압축 왜곡의 지각을 더 좋게 충족한다.
도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법의 제5 실시예에 대한 흐름도이다.
방법이 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측에 적용되거나 비디오 스트림을 수신하는 수신단에 적용되는 예를 계속 사용해서 본 실시예를 설명한다. 방법은 이하의 단계를 포함할 수 있다:
단계 801: 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 프레임 유형 및 비디오 프레임 양자화 파라미터를 획득한다.
이 단계에서, 비디오 스트림 내의 I 프레임 및 P 프레임은 비디오 스트림의 크기를 사용하거나 데이터 스트림을 분석하여 획득되며, 비디오 스트림 내의 비디오 스트림의 양자화 파라미터 QP가 획득된다.
단계 802: 비디오 스트림의 평균 비디오 프레임 양자화 파라미터에 따라 비디오 스트림의 기본 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산한다.
사람의 눈의 시각적 가림으로 인해, 소정의 QP의 경우, 시간적 복잡도와 공간적 복잡도가 큰 비디오의 압축 왜곡은 상대적으로 작다. 이 단계에서, 양자화 단계(QPstep)가 QP에 따라 먼저 획득되고, 그런 다음 기본 비디오 코딩 압축 왜곡 VD'C가 테이블을 검색하여 획득되거나 공식을 사용하여 계산된다. 기본 비디오 코딩 압축 왜곡 VD'C는 구체적으로 이하의 공식을 사용하여 획득될 수 있다:
여기서, func1(QP)는 QP에 정비례하는 함수이고, func1(QPstep)는 QPstep에 정비례하는 함수이고, func1(QP) 및 func1(QPstep) 모두는 0과 1 사이이며, 예를 들어 
의 형태로 선형 또는 비선형일 수 있다.
단계 803: 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우 P 프레임의 각 픽셀의 평균 비트 수에 따라 시간적 복잡도를 계산하고, 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우 I 프레임의 각 픽셀의 평균 비트 수에 따라 공간적 복잡도를 계산한다.
단계는 전술한 실시예에서의 단계 702-703과 동일하므로, 여기서 반복 설명하지 않는다. 시간적 복잡도 TCC 및 공간적 복잡도 SCC가 획득된 후, 다음 단계 804가 수행될 수 있다.
단계 804: 시간적 복잡도 및 공간적 복잡도에 따라 기본 비디오 코딩 압축 왜곡을 수정하고, 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산한다.
수정 프로세스에서, 기본 비디오 코딩 압축 왜곡은 시간적 복잡도 및 공간적 복잡도의 func2(TCC,SCC)에 기초하여 수정될 수 있다. 구체적으로, 수정은 이하의 공식을 사용하여 수행될 수 있다:
여기서 func2(TCC,SCC)는 TCC와 SCC에 역비례하는 함수이고 0과 1 사이이며, TCC 및/또는 SCC가 크면 func2(TCC,SCC)는 작게 되며; func2(TCC,SCC)는 예를 들어, 
의 형태로 선형 또는 비선형일 수 있다.
단계 805: 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산한다.
TCC, SCC, 및 VDc를 결정한 후, 비디오 코딩 압축 품질은 전술한 실시예에서의 단계 504의 방법을 참조함으로써 계산되고 획득될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 스트림 스트림의 비트 레이트 및 프레임 레이트에 관한 정보가 획득되기만 하면 비디오 품질 평가를 완료하도록 획득될 수 있으며, 그러므로 실시간 평가 역시 달성될 수 있다. 평가 복잡도가 낮으므로 실시간 평가 역시 달성될 수 있다. 또한, 이 방법에서는 비디오 콘텐츠 특성에서의 프레임 레이트의 충격, 및 시간적 복잡도의 충격 및 공간적 복잡도의 충격이 고려되므로, 이 방법은 사람의 눈의 시각 체계에 의한 코딩 압축 왜곡의 지각을 더 좋게 충족한다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 비디오 코딩 압축 품질이 획득될 때 공간적 복잡도 SCC 또는 시간적 복잡도 TCC만이 고려될 수 있다. 즉, 기본 비디오 코딩 압축 왜곡은 공간적 복잡도의 함수만을 사용하거나 공간적 복잡도의 함수만을 사용하여 수정될 수 있으며, 비디오 코딩 압축 품질은 비디오 코딩 압축 왜곡이 획득된 후 추가로 결정된다.
전술한 실시예에서의 단계 순서는 필요에 따라 조정될 수 있으며, 전술한 단계 순서에 제한되지 않는다.
전술한 방법 실시예는 비디오 품질 평가를 수행하도록 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측 또는 비디오 스트림을 수신하는 수신단에 적용될 수 있다.
전술한 방법 실시예는 비디오 스트림의 전송단에도 적용 가능하다. 전송단과 전술한 네트워크 측과 수신단 간의 차이는, 비디오 데이터 패킷 또는 비디오 프레임의 손실이 전송단에 의해 획득된 비디오 스트림 정보에 생기지 않기 때문에, 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨은 송신될 비디오 데이터 패킷의 페이로드의 총 데이터 볼륨 또는 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨과 같다는 점이다.
당업자라면 본 발명의 실시예에서의 기술은 소프트웨어와 필요한 범용 하드웨어 플랫폼에 의해 실현될 수 있다는 것을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 이해를 바탕으로, 본 발명의 필수적 기술적 솔루션 또는, 또는 종래기술에 기여하는 부분, 또는 기술적 솔루션의 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 실현될 수 있다. 소프트웨어 제품은 저장 매체, 예를 들어 ROM/RAM, 자기디스크, 또는 광디스크에 저장되고, 본 발명의 실시예에 설명된 방법의 단계 중 일부 또는 전부를 수행하도록 컴퓨터 장치(이것은 퍼스널 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치 등이 될 수 있다)에 명령하는 수개의 명령어를 포함한다.
전술한 바는 본 발명의 방법 실시예에 대한 상세한 설명이다. 전술한 방법을 실행하는 장치에 대해 이하에 설명한다.
도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
장치는:
비디오 스트림 정보를 획득하도록 구성되어 있는 정보 획득 유닛(901) - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ;
상기 정보 획득 유닛(901)에 의해 획득된 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 복잡도 계산 유닛(902) - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및
상기 정보 획득 유닛(901)에 의해 획득된 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트, 및 상기 복잡도 계산 유닛(902)에 의해 획득된 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성된 품질 평가 유닛(903)
을 포함한다.
정보 획득 유닛(901)은 비디오 스트림 정보를 먼저 획득하고, 상기 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함하며, 당연히 다른 정보, 예를 들어, 비디오 프레임 양자화 파라미터 등도 포함할 수 있다. 복잡도 계산 유닛(902)은 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 결정한다. 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함할 수 있다. 시간적 복잡도가 계산될 때, 시간적 복잡도는 구체적으로 비디오 프레임 내의 I 프레임의 크기 및 전술한 단계에서 획득된 비트 레이트에 따라 결정될 수 있으며, 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터 정보를 더 포함할 때 양자화 파라미터에 대응하는 P 프레임의 각 픽셀에 대응하는 바이트의 수에 따라 결정될 수도 있다. 공간적 복잡도가 계산될 때, 공간적 복잡도는 구체적으로 비디오 프레임 내의 P 프레임의 크기 및 비트 레이트에 따라 결정될 수 있으며, 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터 정보를 더 포함할 때 양자화 파라미터에 대응하는 I 프레임의 각 픽셀에 대응하는 바이트의 수에 따라 결정될 수도 있다. 최종적으로, 품질 평가 유닛(903)은 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 결정할 수 있으며; 비트 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 먼저 결정하고 그런 다음 비디오 코딩 압축 왜곡 및 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 결정할 수도 있다.
본 발명의 본 실시예에서, 전술한 유닛들에 의해 비디오 코딩 압축 품질을 획득함으로써, 장치는 완전한 원래의 기준 비디오 및 단말 비디오를 획득할 필요가 없으며, 특정한 MV 또는 잔여의 비디오 스트림을 심층적으로 분석하지 않아도 된다. 이는 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
본 실시예에서, 정보 획득 유닛(1001), 복잡도 계산 유닛(1002) 및 품질 평가 유닛(1003) 외에, 장치는 비트 레이트 수정 유닛(1004)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 정보 획득 유닛(1001)은: 미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨을 획득하고 미리 정해진 시간 주기에 대한 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율에 따라 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 비트 레이트 획득 서브유닛을 포함할 수 있다.
복잡도 계산 유닛(1002)은:
비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 비디오 프레임 유형 및 비디오 프레임 크기에 따라 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 계산하고, 상기 I 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 시간 서브유닛(1021); 및
비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 비디오 프레임 유형 및 비디오 프레임 크기에 따라 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 계산하며; 그리고 상기 P 프레임의 평균 크기와 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 공간 서브유닛(1022)
을 포함할 수 있다.
비트 레이트 수정 유닛(1004)은 품질 평가 유닛(1003)이 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하기 전에, 비트 레이트 및 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하도록 구성되어 있다. 비트 레이트 수정 유닛(1004)은:
정보 획득 유닛(1001)에 의해 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정하도록 구성되어 있는 비교 서브유닛(1041); 및
상기 작은 값에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 상기 수정된 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 계산 서브유닛(1042)
을 포함할 수 있다.
품질 평가 유닛(1003)은 구체적으로 비트 레이트 수정 유닛(1004)에 의해 획득된 그 수정된 비트 레이트, 프레임 레이트 및 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다. 품질 평가 유닛(1003)은:
상기 비트 레이트 평가 유닛에 의해 획득된 수정된 비트 레이트, 비디오 콘텐츠 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산하도록 구성되어 있는 왜곡 계산 서브유닛(1031); 및
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는 평가 서브유닛(1032)
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치할 수 있다.
평가 서브유닛(1032)은 구체적으로, 프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 비디오 코딩 압축 품질로 사용하거나; 또는 프레임 레이트가 24보다 작거나 같으면, 비디오 콘텐츠 복잡도 및 프레임 레이트에 기초하여, 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 수정하고, 그 수정된 결과를 비디오 코딩 압축 품질로 사용하도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하면, 상기 복잡도 계산 유닛은:
정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 비디오 프레임 유형에 따라 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 시간 서브유닛; 및
정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 비디오 프레임 유형에 따라 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 공간 서브유닛
을 포함할 수 있다.
비디오 콘텐츠 복잡도가 복잡도 계산 유닛에 의해 획득된 후, 비디오 코eld 품질은 또한 비트 레이트 수정 유닛(1004) 및 품질 평가 유닛(1003)에 의해 획득될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서, 전술한 유닛들에 의해 비디오 코딩 압축 품질을 획득함으로써, 장치는 완전한 원래의 기준 비디오 및 단말 비디오를 획득할 필요가 없으며, 특정한 MV 또는 잔여의 비디오 스트림을 심층적으로 분석하지 않아도 된다. 이는 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
도 11을 참조하면, 도 11은 본 발명에 따른 단말의 제1 실시예에 대한 블록도이다.
본 실시예에서, 단말은 제1 송수신기(1101) 및 제1 프로세서(1102)를 포함한다.
상기 제1 송수신기(1101)는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있다.
상기 제1 프로세서(1102)는: 상기 제1 송수신기(1101)에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
본 실시예에서, 단말은 비디오 스트림의 수신단에 설치되어 비디오 코딩 압축 품질을 획득할 수 있다. 단말은 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
도 12를 참조하면, 도 12는 본 발명에 따른 단말의 제2 실시예에 대한 블록도이다.
본 실시예에서, 단말은 제2 송수신기(1201) 및 제2 프로세서(1202)를 포함한다.
상기 제2 송수신기(1201)는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있다.
상기 제2 프로세서(1202)는: 상기 제2 송수신기(1201)에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
본 실시예에서, 단말은 비디오 스트림의 전송단에 설치되어 후속의 비디오 품질 평가에서 사용하기 위한 비디오 코딩 압축 품질을 획득할 수 있다. 단말은 비디오 품질 평가 복잡도를 많이 감소시키며 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
도 13을 참조하면, 도 13은 본 발명에 따른 서버의 실시예에 대한 블록도이다.
서버는 네트워크 측에 위치하고, 제3 송수신기(1301) 및 제3 프로세서(1302)를 포함한다.
상기 제3 송수신기(1301)는 전송단으로부터 수신단으로 비디오 스트림을 전송하도록 구성되어 있다.
상기 제3 프로세서(1302)는: 상기 제3 송수신기(1301)에 의해 전송된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있다.
본 실시예에서, 서버는 비디오 스트림을 전송하는 네트워크 측 상에 설치되며, 이에 따라 서버는 후속의 비디오 품질 평가에서 사용하기 위한 비디오 코딩 압축 품질을 획득하도록 허용된다. 비디오 품질의 평가에 대한 복잡도가 많이 감소되며, 이에 따라 평가는 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 비디오 콘텐츠 특성(즉, 비디오 콘텐츠 복잡도)의 충격 및 프레임 레이트의 충격이 고려되기 때문에, 평가된 코딩 압축 품질은 사람의 눈의 주관적 감정을 더 좋게 충족시킨다.
본 명세서에서의 실시예들은 모두 전향적 방식으로 설명되었으며, 실시예에서 동일하거나 유사한 부분에 대해서는, 이러한 실시예를 참조할 수 있으며, 각 실시예는 다른 실시예와 다른 점에 초점을 맞추고 있다. 특히, 시스템 실시예는 기본적으로 방법 실시예에와 유사하며, 따라서 간략하게 설명되었으며; 관련 부분에 대해서는, 방법 실시예의 일부의 상세한 설명을 참조하면 된다.
전술한 설명은 본 발명의 실행 방식이지만 본 발명의 보호 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 발명의 정신 및 원리를 벗어남이 없이 이루어진 모든 수정, 등가의 대체, 및 개선은 본 발명의 보호 범위에 있게 된다.
Claims (24)
- 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법으로서,
비디오 스트림 정보를 획득하는 단계 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ;
상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함하는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 비디오 스트림 정보를 획득하는 단계는,
상기 비디오 프레임 유형, 상기 비디오 프레임 크기 및 상기 프레임 레이트를 획득하는 단계;
미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨을 획득하는 단계; 및
상기 미리 정해진 시간 주기에 대한 상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율에 따라 상기 비트 레이트를 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제2항에 있어서,
상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨은 수신된 비디오 스트림의 데이터 볼륨과 분실 비디오 스트림의 데이터 볼륨의 합인, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는,
상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 계산하는 단계; 및
상기 I 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정하는 단계
를 포함하며, 그리고/또는
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는,
상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 계산하는 단계; 및
상기 P 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 시간적 복잡도는 구체적으로,
이며, 여기서 TCC는 시간적 복잡도이고, BR은 비트 레이트이고, ABI는 I 프레임의 평균 크기이며, a0는 상수인, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하며;
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는,
상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
상기 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함하며,
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하는 단계는,
상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하는 단계; 및
상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계 이전에,
상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라, 수정된 비트 레이트를 계산하는 단계
를 더 포함하며,
상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는,
상기 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함하는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제7항에 있어서,
상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하는 단계는,
상기 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정하는 단계; 및
상기 작은 값에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 상기 수정된 비트 레이트를 결정하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제8항에 있어서,
상기 수정된 비트 레이트는 구체적으로,
이며, 여기서 MBR은 수정된 비트 레이트이고, BR은 비트 레이트이고, fps는 프레임 레이트이며, 30은 기준 프레임 레이트인, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는,
상기 수정된 비트 레이트, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산하는 단계; 및
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제10항에 있어서,
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도만을 포함할 때, 상기 비디오 코딩 압축 왜곡은 구체적으로,
이고, 여기서 VDc는 비디오 코딩 압축 왜곡이고, MOS는 비디오 품질 평가 파라미터이고, MOSmax는 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값이고, MOSmin는 비디오 품질 평가 파라미터의 최솟값이고, MBR은 수정된 비트 레이트이고, TCC는 시간적 복잡도이며, a1, a2, a3 및 a4는 상수인, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하는 단계는,
상기 프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하는 단계; 또는
상기 프레임 레이트가 24보다 작거나 같으면, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 상기 프레임 레이트에 따라, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 수정하고, 상기 수정된 결과를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하는 단계
를 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 제12항에 있어서,
상기 비디오 코딩 압축 품질은 구체적으로,
인, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 방법. - 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치로서,
비디오 스트림 정보를 획득하도록 구성되어 있는 정보 획득 유닛 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ;
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 복잡도 계산 유닛 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 및
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트, 및 상기 복잡도 계산 유닛에 의해 획득된 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성된 품질 평가 유닛
을 포함하는 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제14항에 있어서,
상기 정보 획득 유닛은,
미리 정해진 시간 주기 내의 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨을 획득하고; 상기 미리 정해진 시간 주기에 대한 상기 비디오 스트림의 총 데이터 볼륨의 비율에 따라 상기 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 비트 레이트 획득 서브유닛
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 복잡도 계산 유닛은,
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 I 프레임의 평균 크기를 계산하고, 상기 I 프레임의 평균 크기에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 시간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 시간 서브유닛; 및/또는
상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형 및 상기 비디오 프레임 크기에 따라 상기 미리 정해진 시간 주기 내의 P 프레임의 평균 크기를 계산하며; 그리고 상기 P 프레임의 평균 크기와 비트 레이트의 비율에 따라 공간적 복잡도를 결정하도록 구성되어 있는 제1 공간 서브유닛
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 복잡도 계산 유닛은,
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 시간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 P 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제1 파라메트릭 값에 따라 시간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 시간 서브유닛; 및
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 비디오 스트림 정보가 비디오 프레임 양자화 파라미터를 더 포함하고 상기 비디오 콘텐츠 복잡도가 공간적 복잡도를 포함할 때, 상기 비디오 프레임 유형에 따라 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터의 경우에 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수를 계산하고; 그리고 상기 I 프레임의 각 픽셀의 비트 수 및 상기 비디오 프레임 양자화 파라미터에 대응하는 제2 파라메트릭 값에 따라 공간적 복잡도를 계산하도록 구성되어 있는 제2 공간 서브유닛
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 품질 평가 유닛이 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하기 전에, 상기 비트 레이트 및 상기 프레임 레이트에 따라 수정된 비트 레이트를 계산하도록 구성되어 있는 비트 레이트 수정 유닛
을 더 포함하며,
상기 품질 평가 유닛은 구체적으로, 상기 비트 레이트 수정 유닛에 의해 획득된 수정된 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제18항에 있어서,
상기 비트 레이트 수정 유닛은,
상기 정보 획득 유닛에 의해 획득된 프레임 레이트와 기준 프레임 레이트 사이에서 더 작은 값을 판정하도록 구성되어 있는 비교 서브유닛; 및
상기 작은 값에 대한 상기 비트 레이트의 비율에 따라 상기 수정된 비트 레이트를 결정하도록 구성되어 있는 계산 서브유닛
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 품질 평가 유닛은,
상기 비트 레이트 평가 유닛에 의해 획득된 수정된 비트 레이트, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 비디오 품질 평가 파라미터에 따라 비디오 코딩 압축 왜곡을 계산하도록 구성되어 있는 왜곡 계산 서브유닛; 및
상기 비디오 코딩 압축 왜곡 및 상기 프레임 레이트에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는 평가 서브유닛
을 포함하는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제20항에 있어서,
상기 평가 서브유닛은 구체적으로, 상기 프레임 레이트가 24보다 크거나 같으면, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하거나; 또는 상기 프레임 레이트가 24보다 작거나 같으면, 상기 비디오 콘텐츠 복잡도 및 상기 프레임 레이트에 기초하여, 상기 비디오 품질 평가 파라미터의 최댓값과 상기 비디오 코딩 압축 왜곡 간의 차이를 수정하고, 상기 수정된 결과를 상기 비디오 코딩 압축 품질로 사용하도록 구성되어 있는, 비디오 코딩 압축 품질을 획득하는 장치. - 제1 송수신기 및 제1 프로세서를 포함하는 단말로서,
상기 제1 송수신기는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있으며;
상기 제1 프로세서는,
상기 제1 송수신기에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는, 단말. - 제2 송수신기 및 제2 프로세서를 포함하는 단말로서,
상기 제2 송수신기는 비디오 스트림을 수신하도록 구성되어 있으며;
상기 제2 프로세서는,
상기 제2 송수신기에 의해 수신된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는, 단말. - 네트워크 측에 위치하고, 제3 송수신기 및 제3 프로세서를 포함하는 서버로서,
상기 제3 송수신기는 전송단으로부터 수신단으로 비디오 스트림을 전송하도록 구성되어 있으며;
상기 제3 프로세서는,
상기 제3 송수신기에 의해 전송된 비디오 스트림으로부터 비디오 스트림 정보를 획득하고 - 상기 비디오 스트림 정보는 비디오 프레임 유형, 비디오 프레임 크기, 프레임 레이트 및 비트 레이트를 포함함 - ; 상기 비디오 스트림 정보에 따라 비디오 콘텐츠 복잡도를 계산하고 - 상기 비디오 콘텐츠 복잡도는 시간적 복잡도, 또는 공간적 복잡도, 또는 시간적 복잡도와 공간적 복잡도 모두를 포함함 - ; 그리고 상기 비트 레이트, 상기 프레임 레이트 및 상기 비디오 콘텐츠 복잡도에 따라 비디오 코딩 압축 품질을 계산하도록 구성되어 있는 서버.
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