[发明专利]视频质量估计装置、视频质量估计方法、帧类型确定方法及记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及视频通信技术，更具体地，涉及将通过将视频信号压缩编码为多种类型的帧而获得的基本流转换为TS分组并发送TS分组的视频通信技术。

背景技术

当在视频分发(如使用无线电波的数字广播或使用通信网络的数字广播)中使用压缩编码方法(如MPEG-2标准(ISO/IEC 13818)或H.264)时，将原始视频图像压缩编码为帧(画面)，如I、P和B帧，以产生基本流，并且，将基本流划分为被称为TS分组(传输流分组)的分组并进行分发。

如果必须对这种视频分发中的版权问题给予适当考虑，则对TS分组中存储有视频数据或音频数据的有效载荷部分进行加密。接收终端接收加密的TS分组并进行解密，最终将其作为视频输出并提供给观看者。

在这些视频应用中，如果在使用无线电波的视频分发中大气条件恶化，或在使用网络的视频分发中在网络或终端处发生分组丢失或延迟，则视频质量退化，导致较差的服务质量。为了提供稳定的服务，需要对通信网络或终端的质量进行管理，以确保预定视频质量。

这种质量控制需要通过测量大气条件或网络质量(例如分组丢失或延迟)对用户观看到的视频的质量的影响，从而对质量状态进行管理。

使用帧间运动预测编码来传送由高效编码压缩的视频信号。由于使用了关于之前和之后两侧的帧信息，因此，导致分组丢失的大气条件或者网络或终端中的TS分组丢失可能不仅使一个视频帧的视频质量退化，而是使多个帧的视频质量全部退化。

在这种情况下，即使没有分组丢失，后续帧的解码视频也会发生视频质量退化。大气条件或网络上的分组丢失不一定与视频应用的退化相对应。因此，为了精确地获得大气条件或网络质量与应用质量之间的对应关系，必须基于编码的信息来正确掌握质量退化的影响范围。

为了基于编码的信息来掌握质量退化的影响范围，已经提出了一种技术，其中对每个分组添加帧类型信息并进行分发，接收侧获取该帧类型信息，并基于退化的帧的类型以及之前和之后的帧的状态来计算退化要影响的帧的数目(例如日本专利公开No.2006-33722)。由于需要对每个分组添加帧类型信息，因此这种技术的通用性较差。

为了基于编码的信息来掌握质量退化的影响范围，传统上还提出了另一种技术，其中基于退化的帧的类型以及之前和之后的帧的状态来计算退化要影响的帧的数目(例如日本专利公开No.2007-60475)。

发明内容

然而，现有技术通过分析TS分组的有效载荷部分来掌握基本流中每一帧的帧类型，因此不适用于编码后的载荷部分。

为了解决这一问题而提出了本发明，本发明的目的是提供一种视频质量估计装置、视频质量估计方法、帧类型确定方法及记录介质，即使在TS分组的有效载荷部分已加密的情况下，也能够掌握每一帧的帧类型，并考虑退化的帧的影响来估计视频质量。

为了解决上述问题，根据本发明，提供了一种视频质量估计装置所使用的视频质量估计方法，所述视频质量估计装置包括算术处理单元和存储单元，用于基于TS分组来估计视频通信的视频质量，所述视频通信将基本流转换为TS分组并传送所述TS分组，所述基本流是通过将视频信号压缩编码为多种帧而获得的，所述视频质量估计方法包括：存储步骤，使所述存储单元存储所述基本流的帧结构；帧类型确定步骤，使所述算术处理单元基于所述视频通信的输入TS分组中包括的帧起始位置来对帧中包括的TS分组的数目进行计数，作为每一帧的帧数据量，并基于帧的帧数据量之间的大小关系来确定帧类型；以及视频质量估计步骤，使所述算术处理单元基于所述帧类型确定步 骤中获得的每一帧的帧类型、从所述存储单元读出的所述基本流的帧结构、以及从所述视频通信的TS分组中检测到的TS分组丢失状态来估计所述视频通信的视频质量。

根据本发明，提供了一种视频质量估计装置，用于基于TS分组来估计视频通信的视频质量，所述视频通信将基本流转换为TS分组并传送所述TS分组，所述基本流是通过将视频信号压缩编码为多种帧而获得的，所述视频质量估计装置包括：存储单元，存储所述基本流的帧结构；帧类型确定单元，基于所述视频通信的输入TS分组中包括的帧起始位置来对帧中包括的TS分组的数目进行计数，作为每一帧的帧数据量，并基于帧的帧数据量之间的大小关系来确定帧类型；以及视频质量估计单元，基于所述帧类型确定单元获得的每一帧的帧类型、从所述存储单元读出的所述基本流的帧结构、以及从所述视频通信的TS分组中检测到的TS分组丢失状态来估计所述视频通信的视频质量。