TWI556627B - 用於藉由評估含有嵌入之參考特性之輸出視訊圖框以測試視訊硬體之系統及方法 - Google Patents

Description

用於藉由評估含有嵌入之參考特性之輸出視訊圖框以測試視訊硬體之系統及方法

本申請案主張對2011年6月3日提出申請之美國臨時專利申請案序列號第61/493,043號之優先權。此申請案以引用的方式併入本文中。

已使用各種類型之裝置來解壓縮、解碼及/或以其他方式重現視訊程式化內容。舉例而言，一習用機上盒(STB)通常解碼自一有線電視、直接廣播衛星(DBS)或其他廣播源接收之視訊信號用於在一電視或其他顯示器上重新呈現給一觀看者。提供視訊重現之其他裝置包含其他類型之廣播電視接收器，以及電視及視訊顯示器本身、視訊卡、視訊處理電路、電腦及諸多其他裝置。

大體而言，期望在將裝置裝運至消費者或經銷商之前的期間驗證所製造之視訊重現裝置係正確地起作用。經常使用人類主觀測試以在設計過程期間評估視訊編碼與解碼強健性，及確保在製造後的品質及正確起作用。特定而言，在製造界中，人類主觀測試可係相對勞力密集且昂貴的。此外，人類測試固有地易受主觀性人類評論標準(subjective human review standard)之變化影響，藉此潛在地導致極難以正規化或控制之一定範圍的品質波動。

儘管已開發數個類型之自動測試方案，但該等已知技術中之每一者皆在實踐中展現一或多個劣勢。舉例而言，一種類型之自動圖片品質分析使用機器視覺來擷取回應於受測試系統而顯示之一預記錄視訊測試序列之一部分。使用 數位信號處理硬體來分析顯示之所擷取部分，並基於空間、時間、色彩及/或其他分析而產生一更客觀(例如，數字)「圖片品質分級」。然而，在直接比較測試序列與參考序列以產生品質度量之情況下，可出現問題。舉例而言，測試序列與參考序列之間的空間或時間未對準可大大影響此等量測，導致不準確。進一步地，可由於傳輸錯誤、緩衝器溢流或下溢、或其他因素而出現暫時變形(例如，取代丟失之原始圖框的重複圖框)，藉此干擾分析結果。亦可出現其他問題，導致由一機器視覺系統判定之「客觀」度量之不確定性、不準確性及/或變化。

因此，期望創建能夠有效且高效地測試諸如機上盒、視訊接收器及/或類似裝置等視訊解碼硬體之系統、方法及/或裝置。結合隨附圖式及此背景區段，各種特性及特性將自後續詳細說明及隨附申請專利範圍顯而易見。

各種實施例提供用以測試諸如機上盒、電視及類似裝置等視訊硬體之方法及系統。

根據各種實例性實施例，提供一種用以識別由一視訊裝置產生之視訊解碼錯誤之方法。該方法適當地包括：自該視訊裝置接收運動視訊之一輸出串流，及藉助一視訊分析器裝置處理該等輸出圖框中之每一者。該輸出串流適當地包括各自由視訊裝置回應於一預定輸入而產生之複數個輸出圖框，且該複數個輸出圖框中之每一者包括一圖框識別符及在一致背景上呈現之至少一個物件。針對該複數個輸 出圖框中之每一者，該分析涉及基於該圖框識別符使該輸出圖框與一圖框範本相關聯，其中該圖框範本定義該至少一個物件在該輸出圖框內之一預期位置。該分析亦涉及驗證處於該輸出圖框內及該至少一個物件之預期位置外側之複數個像素符合該一致背景。

其他實施例可提供一種用以識別由一受測試視訊裝置產生之視訊解碼錯誤之系統，其中該受測試視訊裝置包括一視訊數位化器及包括一處理器之一圖框分析器。該視訊數位化器經組態以自該受測試視訊裝置接收運動視訊之一輸出串流，其中該輸出串流包括各自由該視訊裝置回應於一預定輸入而產生之複數個輸出圖框，且其中該複數個輸出圖框中之每一者包括一圖框識別符及在一致背景上呈現之至少一個物件。該圖框分析器經組態以針對該複數個輸出圖框中之每一者基於該圖框識別符使該輸出圖框與一圖框範本相關聯，其中該圖框範本定義該至少一個物件在該輸出圖框內之一預期位置。該圖框分析器進一步經組態以驗證處於該輸出圖框內及該至少一個物件之該預期位置外側之複數個像素符合該一致背景，並提供指示何時處於該輸出圖框內及該至少一個物件之該預期位置外側之像素不符合該一致背景之一輸出。

如下文更全面地闡述，可以諸多方式修改或補充此等一般實施例。

下文將結合以下圖式來闡述實例性實施例，其中相同編 號標識相同元件。

以下詳細說明在實質上僅係實例性且不意欲限制本發明或本發明之應用及用途。此外，非意欲由前述背景或以下詳細說明中所提出之任何理論加以限制。

根據各種實例性實施例，受測試裝置旨在產生表示一已知序列之測試圖框之一運動視訊串流。該等測試圖框中之每一者係由一識別符、可逐圖框移動之一或多個所顯示物件以及一適合背景組成。每一測試圖框係在受測試裝置之輸出處解碼及重現，且輸出被提供至一圖框分析器或類似裝置用於進行分析並與一預期結果進行比較。在諸多實施方案中，在預期係為影像背景之部分之一或多個輸出像素實際上不同於其他背景像素時識別受測試裝置中之錯誤。若影像物件中之一或多者失真以重疊背景之一部分，則通常導致此條件。

在各種實施例中，背景在色彩(例如，白色)及像素強度(例如，最大強度之大約90%)方面係一致的，因此背景貫穿整個圖框而相對無改變。然後，可分析經重現之視訊圖框以判定來自所顯示移動物件之任何變形是否已「模糊」或以其他方式失真至本應一致的背景中。

進一步地，圖框之數目及內容可經控制以使得圖框分析更高效。該等測試圖框中之每一者適當地包含一圖框編號或其他識別符，舉例而言，其係含於圖框影像內，且其可用於在後續處理期間識別該圖框。藉由使用此識別符，分析器能夠使輸出圖框與該圖框之一範本或其他說明相關 聯，該範本或其他說明允許分析器知曉在圖框中顯示之物件之期望位置。可直接地(例如，藉由描述物件之位置)、間接地(例如，藉由描述物件外側之背景之位置)或如期望以其他方式定義測試圖框內之物件之位置。

因此，分析器自受測試裝置接收基於一已知輸入來重新呈現經解碼或以其他方式重現之視訊圖框之實際輸出信號。然後，可比較所接收圖框與已知範本或關於每一圖框之其他資訊以容易地識別任何差異。

更特定而言，分析器適當地檢驗所接收圖框資料內之一適合組像素以判定是否已出現移動物件之任何「模糊」。在各種實施例中，分析器評估一子組像素列及/或像素行以確保所掃描像素與共同背景一致。可自圖框範本識別對應於圖框內之移動物件之像素，並如期望地忽略其(或以其他方式處理)。

分析之各種參數可隨實施例而顯著變化，且可經選擇以使得可執行視訊輸出之即時(或近即時)分析。藉由設計一致的單色背景，舉例而言，可使用簡單的單色取樣技術(諸如八位元單色取樣)來分析各像素。若任何所分析像素在強度方面不同於該一致背景之預期值，則可識別與彼像素相關之一問題。如下文更全面地闡述，可以任一方式選擇在每一圖框中評估之像素。可以任一方式組合多個像素之分析；舉例而言，可將來自影像之一共同列、行或其他部分之多個像素值求和及/或求平均。

因此，各種實施例提供一種用以評估來自一視訊解碼器 裝置(諸如一機上盒)或視訊終端機(其包含一或多個視訊輸出)之視訊輸出之方法。概言之，提供至受測試裝置之輸入視訊測試串流含有可用於判定視訊錯誤或品質之嵌入參考。通常可由於遺漏資訊及/或解碼本身之問題而出現視訊錯誤。不同類型之視訊錯誤之實例可酌情包含巨集區塊錯誤、錯誤色彩或亮度、位於錯誤地點中之資訊區塊導致的運動向量錯誤及/或其他錯誤。

隨附圖式及以下文字闡述至少一個實例性實施方案。各種其他實施例可實質上不同於本文列舉之實例。

現在參照圖式，圖1繪示一實例性視訊品質測試系統，其中一定製視訊測試串流或圖框序列駐存於一視訊多工緩衝器(spooler)100或類似裝置上。此定製視訊信號可係以任一標準格式或專屬格式(例如，MPEG 2、MPEG 4、Quicktime、H.264、Windows Media、Flash Media及/或諸如此類)編碼及調變，其可經解碼或以其他方式重現於受測試裝置120上。輸入信號係使用一視訊散佈110散佈或以其他方式提供至受測試裝置120。視訊散佈110以任一方式將該信號路由或以其他方式提供至一受測試裝置120。等同地，視訊散佈110可係提供於一非暫時性數位儲存媒體上，諸如一數位碟、一數位記憶體或諸如此類。如下文更全面闡述，輸入信號通常編碼以一預定方式結構化及格式化之內容，以在正常地執行受測試裝置130之情況下產生可預測結果。

受測試裝置120可代表一機上盒(STB)或其他電視接收 器，或能夠解碼或以其他方式重現數位或類比視訊信號之任何其他裝置，諸如一電視、視訊顯示器、視訊處理器晶片或卡、電腦系統、視訊遊戲系統、媒體播放器及/或類似裝置。受測試裝置120亦可在本文中稱為一視訊終端機，或簡稱為「視訊裝置」。

來自受測試裝置120之視訊輸出係適當地輸入至諸如一視訊圖框分析器130之一裝置(例如，一圖框抓取視訊數位化器)中。視訊圖框分析器130可含有呈RAM、磁碟空間及/或諸如此類之形式之一緩衝器或其他記憶體，以儲存關於每一圖框之參考資訊及/或範本，以及所接收視訊圖框本身中之一或多者。來自受測試裝置120之視訊輸出可係以任何類比格式(例如，合成、成分、S-視訊及/或諸如此類)及/或任何數位格式(例如，HDMI、DVI及/或諸如此類)接收。視訊圖框分析器130通常一次數位化一個視訊圖框，但其他實施例可酌情數位化多個圖框。數位化通常涉及將每一像素酌情分成一個三空間值，諸如紅-綠-藍或Y-Pr-Pb。然後，一圖框分析器品質測試140分析圖框像素組分以判定圖框品質。在各種實施例中，視訊圖框分析器130及品質測試器140可使用一通用計算系統實施(例如，一個人電腦)，該通用計算系統包含用於接收自受測試裝置120輸出之視訊信號之一適當硬體與軟體介面(例如，一視訊介面卡)。舉例而言，運行一習用圖框抓取卡之一個人電腦可接收及數位化來自受測試裝置120之輸出視訊信號。然後，在該個人電腦(或另一電腦)上執行之軟體可分 析來自所接收信號之經接收及經數位化影像。

如上文提及，像素通常係關於三組分值來定義，諸如紅色、綠色及藍色(RGB)。然後，在涉及一像素值時，此可酌情意指紅色、綠色及藍色值之總和。「像素值」亦可涉及在個別色彩空間(舉例而言，RGB)中個別像素組分彼此相比較之位準。如下文更全面闡述，「像素值」可在其他實施例中具有其他意義。

圖2展示其中將參考嵌入至視訊信號本身中之一實例。於此圖中，展示四個圖框(皆為190)，且在每一圖框內係三個物件：一矩形160、一橢圓形170及/或一三角形180。於此實例中，該四個圖框中之每一者含有完全相同物件160、170、180，但物件已逐圖框地移動。而且，每一圖框具有一背景150，於此情形中，該背景在整個圖框上具有一致背景色彩及強度(但物件所在處除外)。色彩及亮度亦逐圖框地一致，但在某些實施例中，可容忍色彩及/或亮度之某種偏差。

如圖2之實例中展示之嵌入至每一圖框中之一個參考係：針對物件160、170、180中包含之所有像素之像素值之平均值或總和逐圖框地保持恆定。於此實例中，藉由進一步延伸此點且忽略背景150中之恆定色彩及振幅之像素，針對物件160、170、180中之所有像素之像素值之平均值(或總和)將逐圖框地保持恆定。而且，若尚未出現任何錯誤，則與背景具有不相同值之像素之總數目將在每一圖框中相同。在一項實施例中，圖框分析可忽略與背景 150具有相同振幅之所有像素。不同於背景之剩餘像素將因此重新呈現物件160、170、180。然後，可對所有非背景150像素之總和或平均值求和及/或求平均以判定非背景像素之一總像素值或平均像素值。若未出現任何錯誤，則此總值或平均值應在圖2中展示之四個圖框之間不改變。作為一進一步檢驗，亦可追蹤非背景像素之總數目。

若在圖框中出現一錯誤，則此通常將改變背景150中之所有非背景150像素之平均值與非背景像素之總數目兩者。舉例而言，一數位區塊化錯誤通常將產生與背景150不相同的一或多個像素值，因此此將係易於偵測的。而且，由於在此實例中忽略背景像素150，因此僅比較錯誤之量值與物件160、170、180。事實上，此實例將增加錯誤對物件像素比率，藉此導致更準確的錯誤偵測。

在圖2之實例中，引入根據平均像素分析擲出背景像素之概念。若假設視訊錯誤像素將趨於更接近於黑色位準而非白色位準，則將藉由將背景像素值設計成更接近於白色位準而非黑色位準來探索此差別。在一項實施例中，背景位準可經設計以係大約90%白色，但在其他實施例中可使用任一色彩或振幅位準。在習用單色用語中，一白色像素大體係視為在全標度處，且一黑色像素係視為在零位準處。藉由將背景之位準設計成跨越圖框為一致的且然後自預期平均像素值忽略背景值，於此實例中在賦予近白色像素之背景之一意義上該背景值係一近零值(就其對平均像素值之影響而言)。

圖3展示可用於像素平均值求和之一值轉譯函式之一實例。在像素分析中，圖框190之一區段可設計有一貫地作為背景150之部分且不具有物件160、170或180之一區域。然後，可藉由查看維持一恆定背景之此區域而快速地判定「背景像素標稱擲出位準」230。一容差(例如，於此實例中，+/- 2%，其他實施例可使用其他值)設定背景像素擲出範圍235之一高像素位準及低像素位準。然後，可採用具有出現於此範圍235內之像素值之像素作為背景150之部分。

在某些實施例中，背景150亦可具有某種紋理。舉例而言，背景紋理可以一週期性或其他可預測方式沿水平(及/或垂直)維度變化，以使得可以一等效且同相方式補償查看背景之程序。

於此實例中，在檢查圖框190中之像素時，在背景像素擲出範圍235中遇到的任一像素皆可採用為背景150之部分且因此被捨棄。為強調可能出現之任何錯誤之影響，在進一步分析中，可根據出現在被捨棄範圍外側之像素值與背景150之差別來放大該等像素值。舉例而言，在一像素值小於背景像素擲出範圍235下限時，圖3展示藉由一簡單公式來轉譯該值：經轉譯值=全標度-所量測值

在圖3中展示針對經轉譯像素值之一曲線225之一實例。可看出，一黑色像素將通常具有一小像素值(對應於其暗色彩)，但經轉譯值係在全標度處或其附近。在所有像素 之平均值或總和中，此像素轉譯將較高加權賦予較暗像素，藉此強調與背景範圍235之偏離。

通常，物件160、170、180將不設計為具有在比背景150更白的像素振幅處之像素。然而，在白色範圍中仍可出現視訊錯誤。若遇到具有比背景像素擲出範圍235之高側更高之一像素值之一像素，則圖3展示不轉譯此像素值且僅朝向總和或平均值施加此像素值。於此實例中，此賦予極白色像素錯誤一高加權。

圖4展示具有三個物件260、265及270之另一圖框190。所有三個此等物件皆具有水平邊界且亦在水平方向上具有相同長度275。如之前，存在一恆定色彩及振幅之背景150。如先前所展示，此三個物件可逐圖框地改變位置，但其大小、色彩及紋理針對所有圖框保持恆定以使得逐圖框地保留恆定平均視訊位準之性質。在圖4之實例中，展示三個物件260、265及270。其他實施例可在圖框中包含更多或更少個物件，只要在所有圖框中皆為相同物件即可。應注意，於此實例中，與物件265及260相比，物件270具有額外清晰度。對於此實例中之物件而言此係可接受的，只要物件在視訊之每一圖框中留存相同形狀及清晰度或物件中之像素之平均值保持恆定即可。

圖5展示可在恆定長度物件(諸如260、265及270)上完成之一額外實例性品質測試。在圖5中，呈現實例性物件290，且定義其中一線掃描285(例如，沿一線配置之一像素掃描)將連續地看到無背景像素之一最小長度280。在所 圖解說明之實例中，線掃描285將自物件290之左側開始。在該掃描中，最初地，僅遇到背景150且如較早所闡述，忽略或擲出該等背景像素。只要一遇到物件285，即在非背景像素分析時將該等像素包含於總和/平均值及數目中。

在圖5中圖解說明之實例之下部部分中，展示其中物件292之一區塊295已被垂直錯置之一錯誤。舉例而言，此可係由一運動向量錯誤導致。若此出現，則沿兩個線之掃描285及288將看到較短區段之非背景像素。可看出，掃描285將在此例項中看到物件之兩個非背景區段，且此兩個區段皆比預期最小長度280短。亦可看出，遇到區段295之線掃描288亦將具有比預期最小長度280短之一水平長度之非背景像素。一物件之最小長度之此概念可進一步用於找出位移錯誤，諸如區塊295。藉由對在一線掃描期間遇到的連續非背景像素之數目計數，且然後相對於最小數目個預期像素來比較此計數，可在比預期快地遇到背景像素時識別出錯誤。

圖6展示用於執行一線掃描(諸如沿圖5中之線285之一掃描)之一實例性程序之一流程圖。可使用任一種習用硬體與軟體(包含任一種處理器及記憶體或其他非暫時性儲存器件)在一通用或專用電腦系統內實施此程序。

此實例中之線分析在其中最初地重設一最小長度錯誤旗標(MLEF)之「B」(300)處開始。在功能305中，像素指標遞增以查找掃描線中之下一像素。此值可最初設定為零， 因此朝向掃描線中之第一像素遞增零值點。功能310注意查看是否已完全檢查該線，且若如此，則該分析在點「C」320處退出。在功能325中，檢查當前像素值以查看像素是否在圖框背景150之某一預定範圍中(例如，圖3之範圍235)。若是，則在功能330中忽略該像素，且該程序向回迴圈至功能305，其中以相同方法檢查下一像素。

若在功能325中一像素並未被判定為背景，則可判定已遇到一「物件」(諸如290)且如功能340中所展示來起始一物件計數器。於此圖解說明中，使用一開始值「1」，但其他實施例可使用其他等效表示。然後，將此像素之像素值添加至自所有非背景像素之像素值之總和導出之總和/平均值分析；如上文關於圖3所論述，該像素值可係成比例的。非背景像素計數亦酌情遞增。

在功能350中，查看下一像素且物件計數器亦遞增。然後再次評估該新像素以查看其是否為背景，且若並非如此，則該程序向回迴圈至功能345，並繼續查看物件中之像素且在遇到適當像素時將像素值添加至分析。

若在功能355中遇到一背景像素，則此用信號通知一物件之結束且流程轉至功能335。在功能360中，比較該物件計數器值與一預定義之最小長度數。舉例而言，最小長度可被定義為100個像素。若物件計數器僅為20個像素，則在功能360中之最小長度測試將可能已失敗且該程序轉至功能365，其中設定一最小長度物件錯誤旗標(MLEF)以指示在線掃描中遇到不滿足最小長度測試之一物件。若在功 能360中該物件大於最小長度，則該程序流程向回跳至功能305，其中繼續掃描及分析該線直至在功能310中完成線掃描為止。

應注意，在一線掃描中可遇到一個以上最小長度物件錯誤。在圖6之實例中展示之實例性程序中，此將僅設定最小長度錯誤旗標一次，但此亦可被設定成多達在該程序中冒出之最小長度錯誤之數目。

同樣，圖6展示一個實例性程序；任何數目個替代實施例可採用此程序或如所期望使用完全不同的程序。

圖7展示用於分析自一圖框抓取器、數位化器130或類似裝置接收之視訊輸出之一實例性程序。此程序可使用一通用或專用數位電腦140實施，諸如一個人電腦或諸如此類。該技術可使用儲存於任一非暫時性儲存媒體(例如，一記憶體、磁碟或諸如此類)且酌情由任一種處理器、控制器或其他硬體執行之電腦可執行指令來實施。

圖7展示該程序在功能385處開始。功能390最初分析已知僅具有背景強度像素之圖框之一部分中之一或多個像素(如上文所述)，以使得可判定背景像素位準230(圖3)。在功能392中，酌情重設或以其他方式初始化線錯誤計數器LEC。

在功能395中，現在針對一平均值來分析在功能390中讀取之背景像素，且亦使用一預定義容差(例如，圖3中之範圍235)來判定將被判定為背景150之像素範圍。舉例而言，若背景像素係90%白色且容差係2%，則背景像素之容 差將係88%至92%白色位準。在任何數目個替代實施例中，可選擇任一背景位準或容差。而且，在其中背景位準已知且不改變之實施例中，可將位準及容差「硬式編碼」至程序中，藉此減少或消除個別地偵測一或多個圖框之背景值之需要。

酌情處理自視訊抓取器/數位化器130接收之每一視訊圖框。在各種實施方案中，可併入上文關於圖6闡述之線掃描程序以分析每一圖框。舉例而言，圖7之功能400展示處理跳至圖6中之點「B」且自圖6中之「C」返回作為功能405。B及C兩者分別在圖6中定義為功能300及功能320。

在自功能405中之線掃描返回之後，該程序檢驗以查看是否已在功能410中設定MLEF(最小長度錯誤旗標)。若已設定該旗標，則此指示出現一最小長度錯誤且在功能415中使線錯誤計數器LEC遞增。在功能420中，相對於一適當預定值來檢驗LEC。在功能420中，此係展示為「四」(指示可容忍四個錯誤)，但可針對其他分析使用任何數目個錯誤。於此情形中，該程序將轉至至功能455，並在線錯誤計數超過臨限值(「4」)時報告一壞的圖框。使用LEC及要求在最小長度錯誤內之若干個線之一數目允許物件(諸如285)在無一錯誤故障之情況下具有稍微鋸齒狀之水平邊緣。其他實施例可如期望針對更緊密之容差進行檢驗。

若功能420中之LEC測試小於臨限值，則程序轉至功能430，其中判定是否已分析圖框中之所有線。若是，則該程序轉至功能440。此時，線掃描全部完成且任一非背景 像素皆已將其像素值添加至一總和或平均值。而且，已累積及保持非背景像素之計數。如上文所述，將非背景像素計數之總和/平均值及數目各自與可經設計以針對所有圖框保持恆定之已知參考數字相比較。一實例性實施例可經設計以使得(例如)預期將對640個非背景像素計數。可關於此數設定一容差為+/- 3%(或任一其他期望值)，此將導致在非背景像素計數在此實例中係621至659之情況下圖框「通過」。若該圖框係判定為好的，則在功能450中報告一好圖框。若該圖框係壞的，則在功能455中報告一壞圖框。

若在功能410中未設定MLEF旗標(指示剛才掃描之線不具有任何最小長度錯誤)，則在功能425中LEC計數器可在不使計數低於零之情況下遞減。然而，功能425係一選用步驟，其可相依於針對一既定視訊系統如何出現區塊錯誤而由各種程序取代。

功能430注意查看是否已分析圖框中之所有線。若否，則在功能435中線指標可遞增，且處理繼續至功能400，其中查看一新線。

同樣，在圖7中列舉之程序僅係一項實例，其可在任何數目個替代但等效實施例中修改或取代。

在圖式(例如，圖6至圖7)中展示之程序之各種功能及特性可藉助儲存及/或執行於任一平台上之任一種硬體、軟體及/或韌體邏輯來實施。舉例而言，該等程序中之某些或全部可藉由在圖1中展示之一或多個系統內執行之邏輯 來實施。舉例而言，各種功能可使用儲存於記憶體(及/或大容量儲存器件)中且由作為一或多個電腦系統之部分之一處理器或用於如圖1中所展示實施圖框抓取器130及/或圖框分析器140之其他應用平台來執行之軟體或韌體邏輯部分地或整體地實施。然而，實施在圖中展示之各種功能中之任一者之特定硬體、軟體及/或韌體邏輯可根據本文列舉之各種特性、結構及環境而隨上下文、隨實施方案及隨實施例而變化。然後，用於實施圖中所展示之各種功能中之每一者之特定構件可係能夠執行呈任一格式之軟體及/或韌體邏輯及/或任一種特殊應用或專用硬體的任一種處理結構，包含如所期望駐存於任一種主機系統中之任一種離散及/或積體電路。

繼續闡述一實例性實施方案，圖8展示併入有用作一識別符之八位元數之一實例性物件500。在某些情形中，在圖框中具有為該圖框編號之一識別符係有幫助的。此可用於判定在一測試程序中丟棄或添加之圖框，且可用於如所期望使所接收視訊圖框與關於該圖框之適當範本或其他資訊相關聯。然而，為避免圖框之間的變化，可期望使用相同類型及相同數目個像素來表示每一測試圖框之每一識別符。此允許總/平均像素強度在圖框之間保持恆定。

在圖8中圖解說明用於在引入圖框之間的像素強度變化之情況下識別特定圖框之一項技術。於此實例中，每一圖框係用處於一物件500內之八位元識別符515表示。於此實例中，組成識別符之八個位元係藉由暗色及白色「位元方 塊」510展示。在圖8中出於便利而圖解說明位元方塊510之值之二進制表示515，但此等將通常不被併入至提供給受測試裝置之實際影像中。

在圖8之實例中，物件500之一水平線掃描505自左至右地穿過第一位元方塊510且遇到該方塊之一白色部分。於此實例中，白色部分可表示二進制「零」值。第三位元方塊在線掃描505中係暗的，其將表示二進制「一」值。在物件500中且藉助掃描505，可看出邏輯值515將被解碼成「00100101」。此二進制數表示十進制數37。應注意，在一位元方塊510改變其二進制值時，調換頂部區塊部分及底部區塊部分。此使得物件500中之所有像素之平均值及非背景像素之數目保持恆定，而不管所表示之二進制計數如何。在圖8中展示之實例中，位元方塊510具有8個位元，給出一最大計數為256。以每秒30個之一大致圖框速率，此將導致大致8.53秒之視訊。在一項實施例中，將具有由大致每8.53秒地重複之256個唯一圖框組成之一視訊迴圈。當然，其他實施例可使用藉助任何數目個位元表示之任何數目個不同圖框。其他實施例可如所期望使用其他識別符方案。

在分析基於所闡述測試而偵測到一壞視訊圖框時，可保存此圖框且亦可使用位元方塊510來確切地判斷一視訊迴圈中之哪一圖框導致該錯誤。並且，二進制位元方塊510可用於基於逐圖框地調整測試通過或失敗臨限值。

在圖8中圖解說明之實施例中，物件500亦包含可用於表 示不同像素值之三個區段520。作為一實例，三個區塊520可表示紅色、藍色及綠色像素色彩。此額外資料亦可如所期望由品質分析使用。舉例而言，可以任一方式單獨地追蹤及驗證「紅色」、「綠色」及「藍色」像素之數目。

額外實施例可使用一圖框識別符物件(諸如位元方塊510)來識別亦連結至一附隨之音訊信號中之一唯一特性之一唯一視訊圖框。舉例而言，可在圖框位元方塊計數達到某一數時將一脈衝(impulse)或方形脈衝(square pulse)插入至音訊串流中作為一時間識別符。藉由使用視訊圖框識別符及音訊時間識別符，系統亦可測試音訊及視訊同步處理。

另一可能實施例可創建一組圖框，其中每一圖框具有參考物件但物件之參考資格可逐圖框地改變。藉由使用一圖框識別符物件(諸如物件500)，分析可對物件施加一圖框相依測試。

另一實例性實施例可利用致使所顯示影像之部分之失真的解碼錯誤。於此實施例中，可相對於如圖9中展示之一均勻背景150來放置習知尺寸之物件550。物件550可具有逐圖框運動(改變位置)且物件550可具有在物件邊界內之盡可能多的細節。進一步地，在物件550內側之細節可逐圖框地改變。在一簡單實例性實施方案中，物件550內側之細節經設計以使得其絕不具有係為與背景相同之值之任何像素內容。圖框之品質係藉由沿水平方向如箭頭560所標記及沿垂直方向如箭頭570所標記來掃描圖框而判定。由於區塊內細節及背景總是具有互斥之像素色彩空間值，因 此可找到區塊之開始及結束之實體位置。然後，可判定一物件之掃描長度之線性尺寸以確保該長度匹配一已知值，藉此驗證影像之品質。作為一實例，一物件550可係90像素×90像素。與區塊物件相交之一圖框之一線之線性掃描應展示所遇到的非背景像素之區域之長度應係大致90像素。

圖9中之物件580展示一物件失真作為較暗色彩區域590。於此實例中，藉由掃描而過到之非背景150之長度應包含失真區域590，以使得所掃描之非背景之長度將比上文論述之90像素限值長。因此，於此實例中，此將相當於一失真錯誤。

由於失真590可沿水平或垂直維度出現，因此圖框掃描亦可沿水平及/或垂直維度完成。此係在圖9中展示為水平掃描560及垂直掃描570。舉例而言，若物件550及580係方形且具有90像素×90像素之尺寸，則水平線掃描及垂直線掃描兩者皆驗證此尺寸。由於於此實例中該分析僅查看非背景尺寸，因此此實施例可不需要逐圖框地維持像素之一恆定平均值。在某些情形中，可希望物件內側之內容逐圖框地改變，作為加強數位壓縮解碼之一方法。儘管使得所有物件550、580具有相同水平維度及垂直維度不重要，但此確實使得品質偵測演算法變得更簡單，乃因所有影像皆尋求一共同資格長度。

圖10展示另一實例性實施例。於此實施例中，每一圖框具有一唯一識別符，諸如位元計數器640，其中藉由二進 制1及0值之光及暗影來判定該唯一圖框識別符。針對此實例，位元計數器640係允許識別256個唯一圖框之八位元；可等效地實施任一長度之計數器。在圖10中，水平像素計數630係在圖框之頂部處展示，且於此情形中自0直至720個像素。

在使用位元計數器640識別一唯一圖框時，自電腦記憶體召集此唯一圖框之一範本。該範本基於逐線地定義唯一背景150所在之處，或另一選擇係，亦基於逐線地定義非背景物件(諸如600、605及610)定位之處。

作為一實例，圖10中展示之圖框之範本之一項實施例可係：圖框編號(來自位元計數器640)10010110二進制=150十進制。

掃描1 0：720掃描2 0：105，235：490，575：720掃描3 0：305，400：720掃描4 0：720

於此範本中，若檢查線2之範本資訊，即查看在0至105、235至490與575至720之間的像素。應注意，此掃描將跳過在像素計數105至235之間的物件600中之像素且亦跳過在像素計數490至570之間的物件605之像素。

針對範本指示將掃描及檢查之像素，預期像素將具有背景150之值之一好圖框。舉例而言，若背景值係90%白色，則可將品質準則設定為背景像素係90%白色+/- 5%， 或任一其他範圍。若由範本檔案識別為背景150之一像素展示在此範圍外側之一值，則將其視為一錯誤。

針對物件610展示一錯誤失真之一實例。針對此物件610，在物件610之底部處展示一錯誤失真620。掃描4指示在0至720之間的所有像素應為背景150。然而，在掃描通過像素305至400時，所檢查之像素將並非背景150之值且將識別出錯誤失真620。

於此實例中，由於圖框填充有更多物件(諸如600、605及610)，因此背景150之面積減小。此導致檢查較少像素，具有在一較短時間量中完成圖框評估之益處。舉例而言，若物件之總面積係圖框之50%，則需要檢查之圖框之像素減少至總體之50%。

可看出，該範本方法允許物件600、605、610逐圖框移動，此乃因每一圖框存在一唯一範本來識別物件之位置。而且，物件600、605、610內側之像素內容對錯誤分析而言無關緊要，且可逐圖框改變。物件600、605、610之大小及形狀亦可逐圖框改變，此乃因如剛才提及，由於每一圖框之唯一範本針對範本中識別之每一線給出物件之位置。

在圖10中展示之實例中，範本僅具有四個掃描線。針對每一圖框之範本可包含掃描線以包含圖框中之所有線或總體之任一部分。每一圖框之範本亦可指示圖框中之不同區域之不同測試準則。舉例而言，圖10中展示之圖框150之範本之另一可能性可係： 掃描1 BG(0：720)掃描2 BG(0：105)，OBJ1(106：230)，BG(235：490)，OBJ2(491：570)，BG(575：720)掃描3 BG(0：305)，OBJ3(306：400)，BG(405：720)掃描4 BG(0：720)

在以上範本實例中，BG表示背景150，OBJ1表示物件600，OBJ2表示物件605且OBJ3表示物件610。藉由查看線掃描2，範本告知程序像素0至105係背景150，像素106至230係物件600，像素235至490係背景150，像素491至570係物件605且像素575至720係背景150。然後該分析可針對沿線掃描之不同像素中之每一者使用不同通過/失敗準則。

連同其中僅對背景150取樣之所提及實施例一起，查找背景150像素值中之失真，且可定義將總是發現之最小大小錯誤。舉例而言，若認為總是想要找到的最小大小錯誤係6×6個像素，則僅掃描每第五個線及在彼線中之每第五個像素可足矣。於此實例中，此將導致僅查看圖框中之總像素之1/25，藉此節省時間及處理資源。

進一步實施例可允許總是偵測到非方形錯誤。在圖11中，圖解說明每第五個線及每第五個像素之一實例性掃描，其中每一掃描之開始像素針對每一新線而偏移一個計數。在圖11之實例中，水平像素計數630係沿水平維度且線計數660係沿垂直維度。可看出實際像素編號670針對每一樣本而遞增五個計數，但針對每一後續線存在一個計數 偏移。在五個線之後，偏移向回迴圈至零且該型樣重複。

針對以一後續偏移來對每第五個像素及每第五個線取樣之此情形，亦可偵測到該6×6個像素大小之失真，亦可偵測到1×25個像素、2×20個像素等等之一失真。

在一額外實施例中，背景150可逐圖框變化。在圖12中，在水平維度上展示圖框編號690，且沿垂直維度展示像素值680。應注意，在圖12中，像素值係給出為僅一數字(於此情形中，256之全標度)，然而，像素值可係一三值RGB數。於此實例中，圖框1具有一背景像素值20，且該背景像素值遵循曲線700以使得針對圖框150而言，像素值係240，且然後在圖框240處，背景150像素值亦為20。該分析可使用用於找出諸如背景150中之一像素值失真之錯誤之先前所述方法中的任一者。若該圖框具有允許唯一地識別圖框之一圖框計數器(諸如圖10中之640)，且針對每一圖框存在一唯一範本，則該範本可包含針對該特性圖框用於背景150之一值。而且，亦可藉由對已知僅含有背景之圖框區域中之數個像素進行取樣來判定背景150值。在其中像素經拾取以判定背景之區域中之一失真將導致某些經取樣像素係不同值，或將導致背景150像素之剩餘部分不匹配該等經取樣像素。

圖12之實例性概念可僅用於實施在白色陰影與黑色陰影之間變化而在螢幕之可見部分中無移動物件之一背景150。圖12之概念亦可用於使視訊圖框之不同部分中具有不同背景位準。圖框範本可用於基於逐線地指示背景150 值，且甚至可展示以一線性維度沿該線改變之背景值150。諸多其他增強及變化可併入至任何數目個替代但等效實施例中。

現應瞭解，前述論述提供用於在無需一外部視訊參考之情況下或無需在並非正常顯示之視訊信號之部分之一資料串流中傳遞資格資訊之情況下量測一所接收視訊之品質之有利方法及設備。可自本文所述一般概念之任何數目個等效變化獲得替代及/或額外益處。

如本文中使用，措辭「實例性」意指「充當一實例、例項或圖解說明」。在本文中描述為「實例性」之任何實施方案未必意欲被視為較其它實施方案為佳或有利。

儘管前述詳細說明將為熟習此項技術者提供用於實施本發明之各種實施例之一便利路徑圖，但應瞭解，以上闡述之特定實施例僅係實例，且不意欲以任何方式限定本發明之範疇、實用性或組態。相反，可在不背離本發明之範疇之情況下對所闡述元件之功能及配置做出各種改變。

100‧‧‧視訊多工緩衝器

110‧‧‧視訊散佈

120‧‧‧受測試裝置

130‧‧‧視訊圖框分析器

140‧‧‧圖框分析器品質測試/品質測試器

150‧‧‧背景

160‧‧‧矩形物件/物件

170‧‧‧橢圓形物件/物件

180‧‧‧三角形物件/物件

190‧‧‧圖框

225‧‧‧曲線

230‧‧‧背景像素標稱擲出位準

235‧‧‧背景像素擲出範圍/範圍

240‧‧‧圖框

260‧‧‧物件

265‧‧‧物件

270‧‧‧物件

275‧‧‧長度

280‧‧‧長度

285‧‧‧線掃描

288‧‧‧線掃描

290‧‧‧物件

292‧‧‧物件

295‧‧‧區塊/區段

500‧‧‧物件

505‧‧‧水平線掃描/掃描

510‧‧‧位元方塊/第一位元方塊

515‧‧‧識別符/二進制表示/邏輯值

520‧‧‧區段/區塊

550‧‧‧物件

560‧‧‧水平方向/水平掃描

570‧‧‧垂直方向/垂直掃描

580‧‧‧物件

590‧‧‧較暗色彩區域/失真區域/失真

600‧‧‧物件

605‧‧‧物件

610‧‧‧物件

620‧‧‧錯誤失真

630‧‧‧水平像素計數

640‧‧‧位元計數器/圖框計數器

660‧‧‧線計數

670‧‧‧實際像素編號

680‧‧‧像素值

690‧‧‧圖框編號

700‧‧‧曲線

圖1展示在一實例性實施例中涉及之硬體件之一方塊圖。

圖2展示在一圖框內移動但維持視訊之一恆定平均值之物件之一實例。

圖3展示一實例性像素值轉譯方法。

圖4展示可在一圖框中移動但用於一實例性最小長度物件測試之物件之另一實例。

圖5展示一實例性物件圖解說明最小長度物件及用於偵測錯誤之一實例性方法。

圖6展示用於逐線分析之一實例性程序流程。

圖7展示用於圖框分析之一實例性程序流程。

圖8展示具有一嵌入式二進制位元計數器及額外參考資訊之一實例性物件。

圖9展示其中已知大小之區塊具有相對於一恆定背景之移動的一實例性實施例。

圖10展示其中使用一圖框識別符找出唯一圖框之一範本之一實例性實施例，該範本識別出在該圖框中均勻背景定位之處。

圖11展示用於受限取樣之一實例性線取樣序列及該像素計數之一排序偏移。

圖12展示可在視訊序列上逐圖框改變之一背景值。

100‧‧‧視訊多工緩衝器

110‧‧‧視訊散佈

120‧‧‧受測試裝置

130‧‧‧視訊圖框分析器

140‧‧‧圖框分析器品質測試/品質測試器

Claims (20)

1. 一種用以識別由一視訊裝置產生之在運動視訊(motion video)之一輸出串流中之視訊解碼錯誤之方法，該方法包括：自該視訊裝置接收運動視訊之該輸出串流，其中該輸出串流包括各自由該視訊裝置回應於一預定輸入而產生之複數個輸出圖框，且其中該複數個輸出圖框中之每一圖框包括一圖框識別符及在一一致(consistent)背景上呈現之至少一個物件，其中該至少一個物件之一預期位置逐圖框地(from frame to frame)改變；針對該複數個輸出圖框中之每一者：基於該圖框識別符使該輸出圖框與一圖框範本相關聯，其中該圖框範本定義該至少一個物件在該輸出圖框內之一預期位置；及驗證(verifying)處於該至少一個物件之該預期位置外側之該輸出圖框之所有像素符合(conform)該一致背景，使得該至少一個物件之所有像素處於由該圖框範本定義之該預期位置內。
2. 如請求項1之方法，其進一步包括在處於該輸出圖框內及該至少一個物件之該預期位置外側之該複數個像素中之至少一者不符合該一致背景時指示一視訊解碼錯誤。
3. 如請求項1之方法，其中藉由具有一實質上恆定像素值之像素來定義該一致背景。
4. 如請求項3之方法，其中處於該至少一個物件內之該等像素中沒有一個像素具有等於該實質上恆定像素值之一 像素值。
5. 如請求項1之方法，其中該至少一個物件在圖框間不改變，但被呈現於每一圖框中之一不同位置處。
6. 如請求項1之方法，其中該圖框識別符在視覺上表示使該輸出圖框與該圖框範本相關聯之一個二進制數，且其中作為該輸出圖框之部分來顯示該圖框識別符。
7. 如請求項1之方法，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，且其中每一範本之所有該等像素值之總數與其他範本之總數實質上相同。
8. 如請求項1之方法，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，其中該等像素值中之一者係與該一致背景相關聯，且其中在該等圖框範本中之每一者中具有與該一致背景相關聯之該像素值之像素之數目實質上相同。
9. 如請求項1之方法，其進一步包括掃描該等輸出圖框中之每一者中之一像素線，並在具有不同於該一致背景之像素值之連續像素之數目小於一最小長度之情況下判定存在一視訊解碼錯誤。
10. 如請求項1之方法，其進一步包括掃描該等輸出圖框中之每一者中之一像素線，且在具有不同於該一致背景之像素值之連續像素之數目大於一最大長度之情況下判定存在一視訊解碼錯誤。
11. 一種用以識別由一受測試視訊裝置產生之視訊解碼錯誤之系統，該系統包括： 一視訊數位化器(digitizer)，其經組態以自該受測試視訊裝置接收運動視訊之一輸出串流，其中該輸出串流包括各自由該視訊裝置回應於一預定輸入而產生之複數個輸出圖框，且其中該複數個輸出圖框中之每一者包括一圖框識別符及在一一致背景上呈現之至少一個物件，使得相同的該至少一個物件呈現於該複數個輸出圖框中之每一者中，但呈現於逐圖框地改變之預期位置；及一圖框分析器，其包括一處理器，其中該圖框分析器經組態以：針對該複數個輸出圖框中之每一者，基於該圖框識別符使該輸出圖框與一圖框範本相關聯，其中該圖框範本定義該至少一個物件在該輸出圖框內之該預期位置；驗證處於由該圖框範本定義之該至少一個物件之該預期位置外側之該輸出圖框之像素符合該一致背景；及提供指示何時處於該至少一個物件之該預期位置外側之該輸出圖框之像素不符合該一致背景之一輸出。
12. 如請求項11之系統，其進一步包括經組態以將該預定輸入提供至該受測試視訊裝置之一視訊多工緩衝器，其中該預定輸入係表示由該等圖框範本表示之複數個視訊圖框之一視訊散佈。
13. 如請求項11之系統，其中該至少一個物件在圖框間不改變，但被呈現於每一圖框中之一不同位置處。
14. 如請求項11之系統，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，且其中每一範本之所有該等像素值之總數與其他範本之總數實質上相同。
15. 如請求項11之系統，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，其中該等像素值中之一者與該一致背景相關聯，且其中在該等圖框範本中之每一者中具有與該一致背景相關聯之該像素值之像素之數目實質上相同。
16. 一種可由一視訊分析器裝置執行以判定被包含於由受測試視訊硬體產生之視訊圖框中之解碼錯誤之方法，該方法包括：在該視訊分析器裝置處接收由該受測試視訊硬體產生之輸出視訊圖框，其中每一輸出視訊圖框包括在一一致背景上之該視訊圖框內之一位置呈現之至少一個物件，其中該至少一個物件之該位置逐圖框地改變；針對該等所接收輸出圖框中之每一者，基於被包含於該輸出圖框之視覺影像內之一圖框識別符來判定複數個範本中與該輸出圖框相關聯之一者，其中該圖框範本定義該至少一個物件在該輸出圖框內之一預期位置；針對該等所接收輸出圖框中之每一者，比較該所接收輸出圖框與關聯於該輸出圖框之該圖框範本以驗證處於由該圖框範本定義之該預期位置外側之該輸出圖框中之該等像素與該一致背景一致；及如果該比較識別處於該至少一個物件之該預期位置外側之像素不與該背景一致，則識別一解碼錯誤。
17. 如請求項16之方法，其進一步包括將一視訊散佈應用於該受測試視訊硬體，其中該視訊散佈係基於該等範本。
18. 如請求項16之方法，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，且其中每一範本之所有該等像素值之總數與其他範本之總數實質上相同。
19. 如請求項16之方法，其中該等圖框範本中之每一者包括各自具有一像素值之複數個像素，其中該等像素值中之一者與該等圖框範本之該等背景中之所有該等像素相關聯。
20. 如請求項19之方法，其中在該等圖框範本中之每一者中具有與該一致背景相關聯之該像素值之像素之數目實質上相同。