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流媒體視訊質量評價(單刺激連續質量評價方法)

 Stefan Winkler等人在論文《Video Quality Evaluation for Internet Streaming Applications》中,介紹了流媒體視訊質量評價的方法,以及他們的研究結果,在此記錄一下。

 注:本文中使用了單刺激連續質量評價方法(SSCQE),很有參考價值。

參與測試的序列如下表所示。注:這些序列可真是夠長的!

表1是流媒體(Streaming)格式(360x288)

 表2是電影(film)格式(844x360)

 本實驗考慮2種損傷:

1.視訊壓縮損傷

2.網路傳輸損傷

模型如下圖所示。

 本實驗考慮了以下編碼方式:

• Windows Media Video 8
• Real Video 8
• ISO MPEG-42 (Microsoft implementation)

實驗序列的設定如下表所示。注:PLR,Packet Loss Rate,丟包率。

主觀質量評價 

本實驗考慮以下2種主觀質量評價方法:

1.單刺激連續質量評價方法(SSCQE,這個方法比較不常見,但是還是挺重要的)

2.雙刺激損傷標度法(DSIS)

質量評價軟體打分模組如下圖所示。一個是單刺激的,一個是雙刺激的。

 實驗安排如下圖所示。可見實驗量還是挺大的。

 顯示其使用15” Sony SDM-S51。其屬性如下表所示。

  校準和黑電平調整後,測得如下螢幕屬性:

實驗室設定如下圖所示:

一共20個非專家人員(絕大部分是大學生)參加了實驗。

 實驗資料分析

 幾種方法的測試區間如下所示:

SSCQE streaming(0-100):8.5

SSCQE film(0-100):9.5

DSIS(0-5):0.33

 SSCQE和DSIS之間的關係如下圖所示。

該圖可以擬合出一個關係式:SSCQE = 18.9×DSIS − 0.9

 SSCQE實驗結果如下圖所示。橫座標是時間,縱座標是MOS。灰線外面有一個矩形代表該處有95%的置信區間。

 下面兩張圖顯示了編碼器比較的結果。橫座標是一種編碼器的SSCQE的分數,縱座標則是另一種編碼器的SSCQE的分數。

圖7是流媒體內容的對比,字母和表1中的序列的字母是相對應的。小的斜體字母代表256kbps位元速率的結果。大的粗體字代表512kbps位元速率的結果。

圖8中電影內容的對比,點代表512kbps位元速率的結果,叉代表1Mbps位元速率的結果。

 將本次試驗的資料用於Genista’s Stream PQoS 軟體。得到一個無參考視訊質量評價方法。該方法主觀和客觀之間的關係如下圖所示。

 該方法的效能如下所示。