視頻質(zhì)量測評(píng)實(shí)用方法

■文/端木義平

視頻質(zhì)量測評(píng)實(shí)用方法

■文/端木義平

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，滿足用戶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播和直播業(yè)務(wù)已經(jīng)成為眾多媒體機(jī)構(gòu)的重要發(fā)展目標(biāo)。其中，采用哪種視頻編碼方式將直接影響到用戶在觀看中的體驗(yàn)感受。在實(shí)際應(yīng)用中，由于素材上線初期提供的視頻質(zhì)量存在問題，播出過程中觀看效果不理想的情況。帶著這個(gè)問題我們走訪咨詢了業(yè)內(nèi)的多名專家和相關(guān)廠商，在反復(fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比后總結(jié)出了簡單實(shí)用的視頻質(zhì)量測評(píng)方法。

視頻；測評(píng)；APSNR

我方將H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)作為對(duì)外發(fā)布視頻的主要格式，它的優(yōu)點(diǎn)是具備更高的編碼效率、更高質(zhì)量的視頻畫面、更高網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力。此外，相比其他視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。

我方日常外拍素材均采用松下DVCPRO50攝像機(jī)拍攝，視頻導(dǎo)入制作系統(tǒng)先通過非線性編輯軟件制作生產(chǎn)為成品素材，后引入第三方視頻剪輯軟件轉(zhuǎn)換成H.264編碼格式的視頻用于網(wǎng)站發(fā)布，用戶通過網(wǎng)站下載后再剪輯或直接播出。在用戶反饋視頻質(zhì)量存在問題前，我方均利用非線性編輯軟件導(dǎo)出DVCAM 25Mb/s作為轉(zhuǎn)碼源素材，由于采用的非線性編輯軟件只能導(dǎo)出DVCAM和DVCPRO50兩種格式素材，所以測評(píng)均采用兩種格式作為視頻源進(jìn)行比對(duì)。同時(shí)借鑒業(yè)內(nèi)人員的推薦采用Rhozet轉(zhuǎn)碼軟件與第三方視頻剪輯軟件轉(zhuǎn)碼后的視頻做比對(duì)。

1.測評(píng)方法

1.1 示波器初步評(píng)估

首先用示波器分別對(duì)松下DVCPRO50對(duì)編機(jī)輸出的彩條畫面與第三方視頻剪輯軟件生成的彩條畫面進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)第三方視頻剪輯軟件生成彩條的亮度、飽和度值均低于對(duì)編機(jī)輸出彩條畫面的數(shù)值，畫面明顯偏暗。說明第三方視頻剪輯軟件轉(zhuǎn)碼后的視頻效果存在問題，但示波器對(duì)轉(zhuǎn)碼后視頻畫面質(zhì)量無法檢測，我們繼續(xù)采用其他方法對(duì)畫質(zhì)做進(jìn)一步的分析。

1.2 使用檢測軟件測試視頻樣本質(zhì)量

鑒于畫質(zhì)評(píng)測對(duì)于硬件檢測設(shè)備的要求較高，我們采用視頻質(zhì)量診斷工具Elecard Video Quality Estimator軟件（以下簡稱：EVQ），通過測得SSIM和APSNR值比對(duì)源素材與轉(zhuǎn)碼后素材區(qū)別。我們先以DVCAM格式作為源素材，對(duì)比第三方視頻剪輯軟件和Rhozet轉(zhuǎn)碼后效果。

SSIM值用于衡量兩幅圖像相似度，結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)從圖像組成的角度將結(jié)構(gòu)信息定義為獨(dú)立于亮度、對(duì)比度的，是反映場景中物體結(jié)構(gòu)的屬性，越接近于1越好。

APSNR值即峰值信噪比，是一種評(píng)價(jià)圖像的客觀標(biāo)準(zhǔn)，用于衡量經(jīng)過處理后的影像品質(zhì)。通常通過參考APSNR值來認(rèn)定某個(gè)處理程序效果，數(shù)值超過40，越高越好。

1.2.1 第三方視頻剪輯軟件轉(zhuǎn)碼對(duì)比：

采用DVCAM格式的視頻作為源，將視頻源經(jīng)第三方視頻剪輯軟件轉(zhuǎn)碼成H.264格式素材，兩個(gè)視頻導(dǎo)入EVQ工具檢測，結(jié)果如表1，紅色數(shù)值部分與參考值差距較大：

1.2.2 Rhozet轉(zhuǎn)碼軟件

利用Rhozet轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)將DVCAM格式的視頻源轉(zhuǎn)碼成H.264格式素材，視頻源經(jīng)轉(zhuǎn)碼后導(dǎo)入EVQ工具檢測，對(duì)比參數(shù)結(jié)果非常理想，結(jié)果如表2：

1.2.3 比較DVCAM與DVCPRO50兩種源素材格式的差別

在實(shí)際應(yīng)用中，我方一直將DVCAM格式源素材經(jīng)第三方視頻剪輯軟件軟件，轉(zhuǎn)碼成的H.264格式高碼率視頻素材，我們將源素材輸出格式調(diào)整為DVCPRO50，并使用Rhozet軟件轉(zhuǎn)碼，得到H.264編碼視頻素材，對(duì)兩種轉(zhuǎn)碼后的視頻素材導(dǎo)入EVQ工具進(jìn)行對(duì)比，視頻疊加在一起后畫面存在位移情況，不能完全融合。DVCPRO50素材用Rhozet轉(zhuǎn)碼后，畫面雖稍有偏移，但好于DVCAM的素材質(zhì)量，在明暗度、色彩飽和度、畫質(zhì)細(xì)節(jié)上都有提升。Rhozet轉(zhuǎn)碼結(jié)果均優(yōu)于其他系統(tǒng)，并且發(fā)現(xiàn)使用DVCPRO50作為源視頻文件，則更有利于轉(zhuǎn)碼后獲得更好的畫質(zhì)。

2.總結(jié)

在數(shù)字視頻應(yīng)用發(fā)展過程中，由于有損壓縮造成視頻畫面質(zhì)量減退的現(xiàn)象，對(duì)視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)的需求越來越迫切，利用檢測工具檢測視頻質(zhì)量將是視頻工作者必備的手段。在視頻質(zhì)量評(píng)測領(lǐng)域，由于視頻檢測軟件都是根據(jù)圖像質(zhì)量客觀計(jì)算得出的結(jié)果，無法等同于圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)，得出的測試結(jié)果作為視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要參考，更適合用于檢測各廠商間視頻處理系統(tǒng)的對(duì)比測試。同時(shí)不能忽略主觀評(píng)測法的使用，最終用戶是視頻處理系統(tǒng)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)者，也是一個(gè)更為重要的參考指標(biāo)。

（作者單位：央視國際視頻通訊有限公司）

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