[发明专利]一种基于脑电波的视频卡顿极限值的估量方法

说明书

一种基于脑电波的视频卡顿极限值的估量方法属于包括沮丧或亢奋在内的用户情绪变化检测领域，其特征在于，首先，提取观看时各合格被试者包括各卡顿时段在内全部脑电波图，标注出各卡顿时段的开始和终止时刻，以此为起点，再标注出大脑皮层处理各卡顿应激信号时间，继之，参照脑电波到达手部肌肉神经元约需0.1秒的脑科学公知常识，估计出大脑皮层发出应激脑电波的可能时段，按照末位α波后的第一个小于50μV的波即第一个β波的原则找到对应的候选卡顿极限值，从各受试者所有卡顿时段中找出卡顿开始、终止时刻起全部卡顿极限候选值，其中两个时间值最大者分别为检测用户情绪变化的卡顿极限值，本发明同时为评价卡顿故障效果提供了参考用的底线参数。

技术领域

本发明涉及认知情绪变化的检测领域，具体而言，涉及一种基于脑电波的视频卡顿极限值的测量方法，主要针对视频卡顿现象引起的用户负面情绪的检测，利用脑电波监测手段，在大脑顶叶、枕叶部分对β波段进行分析，并运用统计方法检验特征信号出现显著性差异时的时间约为350ms，即当单次卡顿时长超过350ms时，用户会产生明显的负面情绪。为基于脑电波监测用户在观看视频时遇到卡顿现象的情绪反应提供监测方法。

背景技术

据中国宽带发展联盟发布的2017年第二季度《中国互联网在线视频体验评估报告》显示，我国第二季度互联网在线视频平均卡顿率为0.09％(即平均播放10分钟的视频出现0.54秒的卡顿)，平均首次播放时延为895ms(即用户点击开始播放后，平均在1秒钟内出现视频画面)。

视频清晰度、视频初始缓冲和视频卡顿已经成为用户观看视频时最为关心的因素，也是业内形成共识的视频体验衡量标准。其中，用户对视频清晰度的可接受范围比较大；视频初始缓冲在用户观看视频过程中的出现频率较低，因而对用户的体验影响有限；而视频卡顿，则在整个视频播放过程中，尤其是在线视频播放过程中，因为出现频率高和原因复杂，几乎不可避免而且常见，对用户的体验影响最大，引起用户情绪反应变化也最大。

传统的对用户观看视频体验时的卡顿应用，如Fidel Liberal于2009年网页质量评估的研究中利用五点量表进行评价和论文[1]提到，主要以通过访谈或问卷形式的主观评价方式为主。这种方式缺乏使用过程中实时体验的测量，同时主观报告可能涉及多个心理过程，还会受到社会赞许性和主试效应等因素的影响。

电生理技术可以更加深入了解用户在观看视频体验过程中的认知情绪变化。皮电、心电和脑电是用户体验研究领域最为典型的三类电生理指标，主要涉及用户体验过程中认知和情感状态的测量：(1)在皮电相关指标中，皮肤电导水平能有效地反映用户使用产品时的情绪唤醒度和认知努力程度；(2)在心电相关指标中，心率对用户的情绪体验敏感，而心率变异性对用户的心理负荷变化敏感；(3)在脑电相关指标中，α波和β波是用户情绪变化和心理负荷的有效指标。

与皮电和心电相比,脑电的测量为我们了解用户体验过程中的认知情绪变化提供了更加直接的证据。脑电波(Electroencephalogram，EEG)是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1－30次之间，可划分为四个波段，即δ(1－3Hz)、θ(4－7Hz)、α(8－13Hz)和β(14－30Hz)。其中，β波频率为14～30Hz，幅度为100～150μV，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波。这种成分对应着人的负面情绪。同时，顶叶和枕叶产生的β波功率最大。因此，取β波段和顶叶、枕叶通道的功率进行分析即可确定卡顿引发负面情绪的起始时刻。

本发明提供了一种基于脑电波的视频卡顿极限值的测量方法，主要针对视频卡顿现象引起的用户负面情绪的检测，利用脑电波监测手段，在大脑顶叶、枕叶部分对β波段进行分析，并运用统计方法检验特征信号出现显著性差异时的时间约为350ms，即当单次卡顿时长超过350ms时，用户会产生明显的负面情绪。为基于脑电波监测用户在观看视频时遇到卡顿现象的情绪反应提供监测方法。从而，在评价作为视频服务质量评估中的一个卡顿时长问题时，从宏观的角度提供了一个用户可能接受的极限。

发明内容