本发明要求于 2012年 8月 21 日提交中国专利局、 申请号为 201210299000.7、发 明名称为 "一种获得视频编码压缩质量的方法及装置"的� ��国专利申请的优先权， 其 全部内容通过弓 I用结合在本发明中。

技术领域 本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一 种获得视频编码压缩质量的方法及 装置。 背景技术 随着网络技术的发展， 影视点播、 网络电视、 可视电话等已成为宽带网络的主要 业务， 并且这些业务也将成为第三代（3G， the 3rd Generation)无线网络的主要业务。 在网络视频迅速发展的背景下， 如何对网络视频的质量进行便捷、有效的评估 ， 便成 为网络视频应用中一个迫切需要解决的重要问 题。

现有技术中网络视频质量评估方法包括全参考 视频质量评估方法，该方法采用计 算峰值信噪比 （PS R， Peak Signal to Noise Ratio) 的方式评估视频质量， 其方法流 程大致包括： 获取原始参考视频以及终端视频； 对原始参考视频以及终端视频进行对 比计算 PS R; 根据 PSNR的具体数值确定视频质量。

然而， 该方法需要获取完整的原始参考视频以及终端 视频， 将视频流进行完全深 层的解析， 评估复杂度太高， 使得视频质量评估不能实时进行。 发明内容 本发明实施例中提供了一种获得视频编码压缩 质量的方法及装置，能够降低评估 的复杂度， 可以使视频质量评估实时进行， 以解决现有技术中的问题。

为了解决上述技术问题， 本发明实施例公开了如下技术方案：

一方面， 本发明实施例提供了一种获得视频编码压缩质 量的方法， 包括： 获取视频流信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流信息计算视频内容复杂度，所 述视频内容复杂度包括时间复杂度 或空间复杂度或时间复杂度及空间复杂度；

根据所述码率、 所述帧率和所述视频内容复杂度计算视频编码 压缩质量。

进一步， 所述获取视频流信息包括：

获取所述的视频帧类型、 视频帧大小和帧率； 以及

根据所述视频流总数据量与所述预定时间段的 比值确定码率。

进一步，所述视频流总数据量为接收到的视频 流数据量与丢失的视频流数据量之 禾口。

进一步， 当所述视频内容复杂度包括时间复杂度时， 所述根据所述视频流信息计 算视频内容复杂度包括：

根据所述视频帧类型及大小计算所述预定时间 段内的平均 I帧大小；

根据所述码率与所述平均 I帧的大小的比值确定所述时间复杂度；

当所述视频内容复杂度包括空间复杂度时，所 述根据所述视频流信息计算视频内 容复杂度包括：

根据所述视频帧类型及大小计算所述预定时间 段内的平均 P帧大小； 根据所述码率与所述平均 P帧的大小的比值确定所述空间复杂度。

进一步， 所述时间复杂度具体为： 其中， TCC为时间复杂度， BR为码率， ABI为平均 I帧大小， a _Q 为常数。 当所述视频内容复杂度包括时间复杂度时，所 述根据所述视频流信息计算视频内 容复杂度包括：

根据所述视频帧类型计算所述视频帧量化参数 下 P帧的每个像素的比特数； 根据所述 P帧的每个像素的比特数以及所述视频帧量化� �数对应的第一参量，计 算所述时间复杂度；

当所述视频内容复杂度包括空间复杂度时，所 述根据所述视频流信息计算视频内 容复杂度包括：

根据所述视频帧类型计算所述视频帧量化参数 下 I帧的每个像素的比特数； 根据所述 I帧的每个像素的比特数以及所述视频帧量化� �数对应的第二参量， 计 算所述空间复杂度。 进一步， 在所述根据所述码率、所述帧率及所述视频内 容复杂度计算视频编码压 缩质量之前， 还包括：

根据所述码率及所述帧率计算修正的码率；

所述根据所述码率、所述帧率及所述视频内容 复杂度计算视频编码压缩质量， 包 根据所述修正的码率、 所述帧率及所述视频内容复杂度计算视频编码 压缩质 进一步， 所述根据所述码率及所述帧率计算修正的码率 ， 包括：

确定获取的所述帧率与参考帧率之间的较小值 ；

根据所述码率与所述较小值的比值确定所述修 正的码率。

进一步， 所述修正的码率具体为：

BR

MBR = - •30

Min(fps,30)

其中， MBR为修正的码率， BR为码率， fps为帧率， 30为参考帧率。

进一步， 所述根据所述修正的码率、所述帧率及所述视 频内容复杂度计算视频编 码压缩质量， 包括：

根据所述修正的码率，所述视频内容复杂度， 以及视频质量评价参数计算视频编 码压缩失真；

根据所述视频编码压缩失真以及所述帧率计算 所述视频编码压缩质量。

进一步， 当所述视频内容复杂度只包含时间复杂度时， 所述视频编码压缩失真具 体为：

其中， VDc为视频编码压缩失真， MOS为视频质量评价参数， MOS _max 为视频 质量评价参数的最大值， MOS _mm 为视频质量评价参数的最小值， MBR为修正的码 率， TCC为时间复杂度， _ai ， a ₂ , a ₃ ， a ₄ 为常数。

进一步，所述根据所述视频编码压缩失真以及 所述帧率计算所述视频编码压缩质 量， 包括：

当所述帧率大于等于 24时， 将所述视频质量评价参数的最大值与所述视频 编码 压缩失真的差值作为所述视频编码压缩质量；

当所述帧率小于等于 24时， 基于所述视频内容复杂度及所述帧率修正所述 视频 质量评价参数的最大值与所述视频编码压缩失 真的差值，将修正后的结果作为所述视 另一方面， 本发明实施例还提供一种获得视频编码压缩质 量的装置， 包括： 信息获取单元， 用于获取视频流信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、视频帧 大小、 帧率和码率；

复杂度计算单元，用于根据所述信息获取单元 获取的视频流信息计算视频内容复 杂度， 所述视频内容复杂度包括时间复杂度或空间复 杂度或时间复杂度及空间复杂 度；

质量评估单元， 用于根据所述信息获取单元获取的码率、所述 帧率和所述复杂度 计算单元获得的视频内容复杂度计算视频编码 压缩质量。

进一步， 所述信息获取单元包括：

码率获取子单元， 用于获取预定时间段内的视频流总数据量； 并根据所述视频流 总数据量与所述预定时间段的比值确定码率。

进一步， 所述复杂度计算单元包括：

第一时间子单元， 用于当所述视频内容复杂度包括时间复杂度时 ， 根据所述信息 获取单元获取的所述视频帧类型及大小计算所 述预定时间段内的平均 I帧大小； 并根 据所述码率与所述平均 I帧的大小的比值确定所述时间复杂度；

第一空间子单元， 用于当所述视频内容复杂度包括空间复杂度时 ， 根据所述信息 获取单元获取的所述视频帧类型及大小计算所 述预定时间段内的平均 P帧大小；并根 据所述码率与所述平均 P帧的大小的比值确定所述空间复杂度。

进一步， 所述复杂度计算单元包括：

第二时间子单元，用于当所述信息获取单元获 取的视频流信息还包括视频帧量化 参数， 且所述视频内容复杂度包括时间复杂度时，根 据所述视频帧类型计算所述视频 帧量化参数下 P帧的每个像素的比特数;并根据所述 P帧的每个像素的比特数以及所 述视频帧量化参数对应的第一参量， 计算所述时间复杂度；

第二空间子单元，用于当所述信息获取单元获 取的视频流信息还包括视频帧量化 参数， 且所述视频内容复杂度包括空间复杂度时，根 据所述视频帧类型计算所述视频 帧量化参数下 I帧的每个像素的比特数； 并根据所述 I帧的每个像素的比特数以及所 述视频帧量化参数对应的第二参量， 计算所述空间复杂度。

进一步， 还包括：

码率修正单元， 用于在所述质量评估单元根据所述码率、所述 帧率及所述视频内 容复杂度确定视频编码压缩质量之前， 根据所述码率及所述帧率计算修正的码率； 所述质量评估单元， 具体用于根据所述码率修正单元获取的修正的 码率、所述帧 率及所述视频内容复杂度计算视频编码压缩质 量。

进一步， 所述码率修正单元包括：

比较子单元，用于确定所述信息获取单元获取 的所述帧率与参考帧率之间的较小 值；

计算子单元， 用于根据所述码率与所述较小值的比值确定所 述修正的码率。 进一步， 所述质量评估单元包括：

失真计算子单元， 用于根据所述码率修正单元获得的修正的码率 ,所述视频内容 复杂度， 以及视频质量评价参数计算视频编码压缩失真 ；

评估子单元，用于根据所述视频编码压缩失真 以及所述帧率计算所述视频编码压 缩质量。

进一步， 所述评估子单元， 具体用于当所述帧率大于等于 24时， 将所述视频质 量评价参数的最大值与所述视频编码压缩失真 的差值作为所述视频编码压缩质量；当 所述帧率小于等于 24时， 基于所述视频内容复杂度修正所述视频质量评 价参数的最 大值与所述视频编码压缩失真的差值， 将修正后的结果作为所述视频编码压缩质量。

另一方面， 本发明实施例还提供一种终端， 包括第一收发装置及第一处理器， 所述第一收发装置， 用于接收视频流；

所述第一处理器， 用于在所述第一收发装置接收到的视频流中获 取视频流信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、视频帧大小 、 帧率和码率； 根据所述视频流信息计 算视频内容复杂度，所述视频内容复杂度包括 时间复杂度或空间复杂度或时间复杂度 及空间复杂度； 根据所述码率、所述帧率和所述视频内容复杂 度计算视频编码压缩质 另一方面， 本发明实施例还提供一种终端， 包括第二收发装置及第二处理器， 所述第二收发装置， 用于发送视频流；

所述第二处理器， 用于在所述第二收发装置发送的视频流中获取 视频流信息， 所 述视频流信息包括视频帧类型、视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流信息计算 视频内容复杂度，所述视频内容复杂度包括时 间复杂度或空间复杂度或时间复杂度及 空间复杂度；根据所述码率、所述帧率和所述 视频内容复杂度计算视频编码压缩质量。 另一方面， 本发明实施例还提供一种服务器， 位于网络侧， 所述服务器包括第三 收发装置及第三处理器，

所述第三收发装置， 用于将视频流从发送端传输至接收端；

所述第三处理器， 用于在所述第三收发装置传输的视频流中获取 视频流信息， 所 述视频流信息包括视频帧类型、视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流信息计算 视频内容复杂度，所述视频内容复杂度包括时 间复杂度或空间复杂度或时间复杂度及 空间复杂度；根据所述码率、所述帧率和所述 视频内容复杂度计算视频编码压缩质量。

本发明实施例只需要获得视频流的视频帧信息 ， 码率， 帧率和视频内容复杂度即 可获得视频编码压缩质量， 以可在后续的视频质量评估中使用， 该过程既不需要获得 整个原始参考视频以及终端视频， 也不需要深层解析视频码流的具体 MV或残差值， 大大减小了视频质量评估的复杂度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容 特性（即视频内容复杂度）和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主 观感受。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍 ， 显而易见地，对于本领域普通技术人 员而言， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法� �第一实施例流程图； 图 2为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法� �第二实施例流程图； 图 3为图 2所示实施例中获得修正码率的方法流程图；

图 4为图 2所示实施例中获得时间复杂度的方法流程图� �

图 5为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法� �第三实施例流程图； 图 6为图 5所示实施例中获得空间复杂度的方法流程图� �

图 7为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法� �第四实施例流程图； 图 8为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法� �第五实施例流程图； 图 9为本发明一种获得视频编码压缩质量的装置� �第一实施例框图；

图 10为本发明一种获得视频编码压缩质量的装置� ��第二实施例框图； 图 11为本发明一种终端的第一实施例框图；

图 12为本发明一种终端的第二实施例框图； 图 13为本发明一种服务器的实施例框图。 具体实施方式 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实 施例中的技术方案，并使本发明实 施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易 懂， 下面结合附图对本发明实施例中技 术方案作进一步详细的说明。

参见图 1， 为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法的 第一实施例流程图。 本发明实施例方法可以应用于发送视频流的发 送端，也可以应用于传输视频流的 网络侧， 还可以应用于接收视频流的接收端， 该方法可以包括：

步骤 101， 获取视频流信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视频帧大小、 帧 率和码率。

在本发明实施例中， 首先获得视频流信息， 该信息可以包括视频帧类型及大小、 帧率和码率， 当然也还可以包括其他信息， 例如视频帧量化参数等。

其中， 视频帧类型具体可以通过该视频流中视频帧的 大小来确定其中的 I帧（其 中， I帧指的是视频的帧内编码帧） 和 P帧 （其中， P帧指的是视频的帧间编码帧）， 也可以由现有的帧类型检测方法， 或者通过解析码流等来得到帧类型。其中， 所述视 频流中视频帧的大小可以是字节（byte)、 比特 (bit)、 千比特（Kbit)，当码率的单位为 千比特每秒 （Kbps) 时， 所述视频帧大小的单位为千比特 （Kbit) .

帧率可以是预先设定的， 或者通过网络传输得到； 还可以根据 RTP 时间戳推导 得到， RTP 时间戳是用时钟频率计算而来表示时间的， 帧率 = 时钟频率 I显示顺序 上相邻两帧之间 RTP timestamp的增量， 通常， 视频的时钟频率为 90000。 码率即每 秒的视频数据量， 具体计算请参见后续实施例的描述。

步骤 102， 根据视频流信息计算视频内容复杂度， 该视频内容复杂度包括时间复 杂度或空间复杂度或时间复杂度及空间复杂度 。

在本发明方法实施例中， 该视频内容复杂度可以仅包括时间复杂度或空 间复杂 度， 也可同时包含两种复杂度， 在计算时间复杂度时， 具体可以根据视频帧中的 I帧 大小以及上步骤获得的码率确定，也可以当视 频流信息中还包括视频帧量化参数信息 时，根据该量化参数对应的 P帧的每个像素对应的比特数确定;在计算空间� ��杂度时， 具体可以根据视频帧中的 P帧大小以及上步骤获得的码率确定，也可以� �视频流信息 中还包括视频帧量化参数信息时，根据该量化 参数对应的 I帧的每个像素对应的比特 数确定。 具体请参照后续实施例的描述。 步骤 103， 根据所述码率、 所述帧率和所述视频内容复杂度计算视频编码 压缩质 在获得码率、帧率以及视频内容复杂度后， 可以直接根据三者来确定视频编码压 缩质量； 也可以首先根据码率和视频内容复杂度确定视 频编码压缩失真，然后根据该 视频编码压缩失真及帧率确定视频编码的压缩 质量。

视频编码压缩质量是准确评估整个视频流质量 的基础，基于该视频编码的压缩质 量即可评估网络视频的质量， 一般视频编码的压缩质量较高的， 网络视频的质量也较 高。

本发明实施例通过上述步骤只需要获得视频流 的视频帧信息， 码率， 帧率， 视频 内容复杂度即可获得视频编码压缩质量，该过 程既不需要获得整个原始参考视频以及 终端视频，也不需要深层解析视频码流的具体 MV或残差值，大大减小了视频质量评 估的复杂度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容特性（即视频内容复杂 度） 和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主观感 受。

参见图 2， 为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法的 第二实施例流程图。 本实施例以应用于传输视频流的网络侧，或应 用于接收视频流的接收端为例进行 说明， 该方法可以包括：

步骤 201， 获取预定时间段内的视频流信息， 该视频流信息包括 I帧大小、 帧率 和视频流总数据量。

本步骤中， 首先接收一定时间段内的视频流， 该时间段即为 MT， 然后获取该段 视频流中的信息：

通过视频帧的大小或解析码流获得该视频流中 的 I帧，并进一步获得 I帧的大小； 获得预设的帧率或者根据 RTP时间戳获知帧率， 该帧率记为 fps;

根据接收到的视频数据包或视频帧推测是否存 在丢失的数据包或视频帧， 若存 在， 则推测丢失的数据包或视频帧的数据量，然后 计算接收到的数据包或视频帧的数 据量与丢失的数据量的和， 获得该 MT 内的视频流总数据量， 该总数据量记为

^ RTPpayloadSize (表示视频数据包净载总数据量）或者∑ ^^S (表示视频帧 的总数据量）。 其中， 丢失的数据量可以根据已接收到的数据包或视 频帧的数据量来 推测， 其方法可以有多种， 比如认为丢失包的大小等于之前一个正确接收 包的大小， 或者丢失视频帧的大小等于之前一个正确接收 帧的大小。

当然， 也还可以通过其他方式获取上述视频流的信息 ， 此处不再一一列举。 步骤 202， 计算视频流总数据量与时间段的比值获得码率 。 R TPpayloadSize Frame Size

BR = ^——― BR = ^

该码率 MT 或者 MT ， 单位为 Kbps。

当然， 也可以将该视频流总数据量与时间段的比值的 函数作为码率。

步骤 203， 根据码率及帧率计算修正的码率。

由于帧率降低可导致单帧画面质量升高， 因此， 在本实施例中， 还可以根据帧率 来对上述计算获得的码率进行修正， 获得修正的码率。 具体的， 获得修正的码率的过 程可以包括以下步骤 301 302:

步骤 301， 确定从视频流中获取的帧率与参考帧率之间的 较小值。

因为人眼的视觉残留特性， 人眼不能分辨超过每秒 30帧的画面， 因此可以将帧 率 30做为基准， 也即参考帧率可以是 30， 当然也可以根据需要选择其他数值。进而， 获取较小值即 ^m "(/ ， ^{3 ()} )。 步骤 302， 根据计算获得的码率与上述较小值的比值确定 修正的码率。

MBR =——― 30

将修正的码率记为 MBR， 则 Mini ps;^ 。 在其他实施例中， 也可以 选取该比值的其他倍数或函数作为修正的码率 。

该步骤 203可以在需要使用修正的码率时再执行，并不 限定于本实施例中的步骤 顺序。 在其它实施例中， 也可以不包含该步骤 203， 也即在获得码率后， 直接根据码 率进行后续计算， 而无需采用修正的码率。

步骤 204， 根据码率及 I帧大小的比值确定时间复杂度。

当视频有编码压缩失真时， 由于视频内容复杂度即时间、 空间复杂度不同， 同一 码率下的不同码流的主观体验也有很大差异。 尤其是在码率比较低的情况下， 内容丰 富的码流的主观体验比内容简单的码流的主观 体验明显差很多。因此，在计算视频编 码压缩质量时， 需将视频内容复杂度考虑进去。本实施例中， 以时间内容复杂度为例 进行说明。

通过对大量码流数据的统计分析实验， 在一定码率下， 时间复杂度大的序列一般 比时间复杂度小的序列的 P/B帧大些， 平均 I帧小一些， 因此码率 Br与平均 I帧大 小的比值在一定程度上可以反映视频内容的特 性之一即时间复杂度，该时间复杂度记 为 TCC。

该确定时间复杂度的方法具体可以包括以下步 骤 401 402:

步骤 401， 根据 I帧大小确定预定时间段内的平均 I帧大小。

在本步骤中可以获取预定时间段内视频流的所 有 I帧， 然后将所有 I帧大小的平 -ιο- 均值确定为平均 I帧大小，也可以选取部分 I帧计算平均值。将平均 I帧大小记为 ABI。

步骤 402， 根据码率与平均 I帧大小的比值确定时间复杂度。

算： 其中， a _Q 为常数。 步骤 205， 根据修正的码率,时间复杂度， 以及视频质量评价参数计算视频编码压 缩失真。

时间复杂度越大的视频， 在同一码率下的压缩失真越大， 具体的， 该失真的计算 可以依据以下公式：

VDc为视频编码压缩失真， MOS为视频质量评价参数， 其中， MOSmax为视频 质量评价参数的最大值， 代表视频的最高分 (如评分为五分制， 则为 5)， MOSmin为 视频质量评价参数的最小值， 代表视频的最低分 (如评分为五分制， 则为 1)， _ai , a ₂ , a ₃ 和 a ₄ 为常数。

在另一实施例中也可以直接根据修正的码率和 时间复杂度获得视频编码压缩质 量。 在另一实施例中， 若不执行步骤 203， 也即不对步骤 202获得的码率进行修正， 也可以直接根据码率及时间复杂度获得视频编 码压缩失真或视频编码压缩质量。

步骤 206， 根据视频编码压缩失真以及帧率计算视频编码 压缩质量。

视频编码压缩质量为视频质量评价参数的最大 值与视频编码压缩失真的差值。但 是， 当视频帧率减小时， 视频在播放时会有时间上的不连贯性， 并且帧率越小， 不连 贯性越明显， 压缩质量越差。考虑到帧率的影响， 视频编码压缩质量具体可以根据以 下公式计算：

MOS —VD _C ps≥2A

VMOS = 1000

(MOS - VD _C l + a ₅ - TCC -b ₅ -TCC - log fps < 24 当帧率大于等于 24时， 将视频质量评价参数的最大值与视频编码压缩 失真的差 值作为视频编码压缩质量； 当帧率 fps小于 24时， 视频播放开始出现不连贯性， 因 此压缩质量会有一定的下降，此时，基于时间 复杂度修正视频质量评价参数的最大值 与视频编码压缩失真的差值， 将修正后的结果作为视频编码压缩质量。 其中， a ₅ 和 b ₅ 为常数， 帧率越小或时间复杂度越大， 压缩质量下降越多。 在某些应用场景下， 比 如当终端设备 (网络设备， 测试设备)的运算能力太低时， 本节涉及的各公式具体的运

, ( 1000

log

算结果也可通过查表替代， 例如 、 ^fpS )。 该视频编码压缩质量即可衡量该视频的 质]

本发明实施例无需获取完整的原始参考视频及 完整的终端视频，也无需对视频流 进行完全深层的解析， 只需获取视频流的码率和帧率信息即可获得视 频编码压缩质 量， 完成视频质量的评估， 评估复杂度低， 因此也可实现实时评估； 而且， 该方法考 虑了帧率以及视频内容特性中的时间复杂度的 影响，更加符合人眼视觉系统对于编码 压缩失真的感知。

参见图 5， 为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法的 第三实施例流程图。 本实施例仍以应用于传输视频流的网络侧，或 应用于接收视频流的接收端为例进 行说明。本实施例与上实施例的区别在于， 在上实施例中， 所获得的视频编码压缩质 量仅仅考虑了视频内容复杂度中时间复杂度的 影响，在本实施例中还进一步考虑了视 频内容复杂度的另一特性即空间复杂度的影响 ， 该方法可以包括：

步骤 501， 获取预定时间段内视频流的帧类型、 帧大小、 帧率、 码率、 修正的码 率及时间复杂度。

本步骤中可以通过视频帧的大小或解析码流获 得该视频流中的 I帧、 P帧， 并进 一步获得 I帧、 P帧的大小。 该步骤中帧率 fps、 码率 BR、 修正的帧率 MBR以及时 间复杂度 TCC的获得与前述实施例中的步骤 201 204类似， 此处不再赘述。

步骤 502， 根据码率及 P帧大小的比值确定空间复杂度。

通过对大量码流数据的统计分析实验， 在一定码率下， 空间复杂度大的序列一般 比空间复杂度小的序列的平均 I帧大些， P/B帧小一些， 因此编码码率 Br与平均 P 帧大小的比值在一定程度上可以反映视频的内 容特性即空间复杂度，该空间复杂度记 为 SCC。

该确定空间复杂度的方法具体可以包括以下步 骤 601 602:

步骤 601， 根据 P帧大小确定预定时间段内的平均 P帧大小。

该步骤中计算平均 P帧的大小与前述实施例中步骤 401计算平均 I帧的大小的方 法类似， 此处不再赘述。 将平均 P帧大小记为 ABP。

步骤 602， 根据码率与平均 P帧大小的比值确定空间复杂度。 算: 其中， bo为常数。 步骤 503， 根据修正的码率， 时间、 空间复杂度， 以及视频质量评价参数计算视 频编码压缩失真。

时间复杂度或空间复杂度或时间复杂度及空间 复杂度大的视频，在同一码率下的 压缩失真越大。 视频编码压缩失真的计算可以依据以下公式：

VDc为视频编码压缩失真， M0S为视频质量评价参数， 其中， MOS _max 为视频质 量评价参数的最大值， 代表视频的最高分 (如评分为五分制， 则为 5)， MOS _mm 为视 频质量评价参数的最小值， 代表视频的最低分 (如评分为五分制， 则为 1)， _Cl di, _ei c ₂ d ₂ 和 e ₂ 为常数。

步骤 504， 根据视频编码压缩失真以及帧率计算视频编码 压缩质量。

在获得视频编码压缩失真后，即可采用与前述 实施例中的步骤 206中相同的公式 计算获得视频编码压缩质量。

本发明实施例获取视频流的码率和帧率信息即 可获得视频编码压缩质量，完成视 频质量的评估， 评估复杂度低， 因此也可实现实时评估； 而且， 该方法考虑了帧率以 及视频内容特性的时间、空间复杂度的影响， 更加符合人眼视觉系统对于编码压缩失 真的感知。

在本发明的另一实施例中，在获得视频编码压 缩失真时也可以只考虑空间复杂度 SCC的影响， 而不考虑空间复杂度 TCC， 此时， 视频编码压缩失真的计算可以依据 以下公式：

fi, f ₂ f ₃ 禾 P f ₄ 为常数。

考虑到帧率的影响，其对应的视频编码压缩质 』 ：具体可以采用与前述实施例中的 步骤 206中相同的公式计算获得视频编码压缩质量

参见图 7， 为本发明一种获得视频编码压缩质 j ：的方法的第四实施例流程图。 本实施例仍以应用于传输视频流的网络侧，或 应用于接收视频流的接收端为例进 行说明。本实施例与上实施例的区别在于，在 本实施例中获得视频内容复杂度也即时 间、 空间复杂度的方法与前述实施例不同。 该方法可以包括：

步骤 701， 获取预定时间段内视频流的帧类型、 帧率、 码率、 修正的码率及视频 帧量化参数。

本步骤中可以通过视频帧的大小或解析码流获 得该视频流中的 I帧、 P帧， 并进 一步获得 I帧、 P帧的大小。 该步骤中帧率 fps、 码率 BR、 修正的帧率 MBR的获得 与前述实施例中的步骤 201 203类似， 此处不再赘述。

本步骤中， 还需要获得视频流中视频帧的量化参数， 记为 QP。 量化参数 (QP)是 编码过程的一个重要参数,这个参数的设定决� �了视频图像的编码质量， QP越大时， 视频图像质量越差。 具体的 QP值可通过解析视频流获得。

步骤 702， 计算时间复杂度。

在某一 QP下， P帧越大表明视频的时间复杂度越大， P帧的平均每个像素的比 特数 （记为 ABPP) 能够反映时间复杂度的大小， 该确定时间复杂度可以包括： 根据视频帧类型计算视频帧量化参数下 P帧的每个像素的比特数；

根据 P帧的每个像素的比特数以及视频帧量化参数� �应的第一参量，计算时间复 杂度。

具体的， 时间复杂度可以依据以下公式计算：

TCC = h ABPP + h ₂

其中， ！^和！^是与 QP相关的第一参数， 即每一个 QP值对应一组！^和！^。 该视频流时间复杂度的计算也可以通过两种方 式但不仅限于该两种方式获得，一 是根据每个 P帧的 QP和 ABPP计算得到一个 TCC，然后通过平均值计算的方法得到 该段视频流的 TCC;二是统计该段视频流的各个 P帧的 QP的平均值和 ABPP的平均 值， 然后通过上式计算得到该段视频流的 TCC。 具体单帧的时间复杂度计算详见申 请号为 200910161628.9，公告号为 CN101635846B,名称为 "一种视频质量评估方法、 系统及装置" 的专利的描述。

步骤 703， 计算空间复杂度。

在某一 QP下， I帧越大表明视频的空间复杂度越大， I帧的平均每个像素的比特 数 （ABIP) 能够反映空间复杂度的大小， 该计算空间复杂度的过程可以包括：

根据视频帧类型计算视频帧量化参数下 I帧的每个像素的比特数；

根据 I帧的每个像素的比特数以及视频帧量化参数� �应的第二参量， 计算空间复 杂度。

具体的， 空间复杂度可以依据以下公式计算：

SCC = j _l - ABIP+ j ₂

其中， ^和』 ₂ 是与 QP相关的第二参数， 即每一个 QP值对应一组 ^和』 ₂ 。

同理，该视频流的空间复杂度的计算也可以通 过两种方式但不仅限于该两种方式 获得， 一是根据每个 I帧的 QP和 ABIP计算得到一个 SCC， 然后通过平均值计算的 方法得到该段视频流的 SCC; 二是统计该段视频流各个 I帧的 QP的平均值和 ABIP 的平均值， 然后通过上式计算得到该段视频流的 SCC。 具体单帧的时间复杂度计算 详见申请号为 200910161628.9， 公告号为 CN101635846B, 名称为 "一种视频质量评 估方法、 系统及装置" 的专利的描述。

步骤 702、 703的顺序可以调换， 也可以同时进行。

步骤 704， 根据修正的码率， 时间、 空间复杂度， 以及视频质量评价参数计算视 频编码压缩失真。

步骤 705， 根据视频编码压缩失真以及帧率计算视频编码 压缩质量。

在确定 TCC、 SCC后， 步骤 704、 705中对视频编码压缩失真以及视频编码压缩 质量的计算可以参照前述实施例中步骤 503 504的方法获得。

在另一实施例中，该视频编码压缩失真以及视 频编码压缩质量的计算也可以仅仅 以及 TCC或 SCC进行计算， 具体过程请参照前述实施例中的相应描述， 此处不再赘 述。

本发明实施例降低了评估复杂度， 因此可实现实时评估； 而且， 该方法考虑了帧 率以及视频内容特性的时间、空间复杂度的影 响， 更加符合人眼视觉系统对于编码压 缩失真的感知。

参见图 8， 为本发明一种获得视频编码压缩质量的方法的 第五实施例流程图。 本实施例仍以应用于传输视频流的网络侧，或 应用于接收视频流的接收端为例进 行说明。 该方法可以包括：

步骤 801， 获取预定时间段内视频流的帧类型及视频帧量 化参数。

本步骤中可以通过视频帧的大小或解析码流获 得该视频流中的 I帧、 P帧， 并获 得视频流中视频帧的量化参数 QP。

步骤 802， 根据视频流的平均视频帧量化参数计算视频流 的视频编码压缩基本失 真。

由于人眼的视觉掩盖， 在一定 QP下， 时间复杂度和空间复杂度大的视频压缩失 真会相对小些。 本步骤中， 可先根据 QP得到其量化步长 （QPstep), 再由 QPstep通 过查表或者公式计算得出视频编码压缩基本失 真 ^， 具体可以通过以下公式获得：

VD _c '= (MOS _max _MOU/ cl(^)或者

VD _C ' = (MOS _max - MOS _mm ) · 其中， ^/M " ^cl ^ ^P )是与 QP成正比的函数， 是与 QPstep成正比的 函数， 且均在 0 到 1 之间， 其形式可以是线性也可以是非线性的， 比如可以是 func (QP、 = + k ₂ ' QP。 步骤 803， 根据视频帧的量化参数下 P帧的平均每个像素的比特数计算时间复杂 度； 根据视频帧的量化参数下 I帧的平均每个像素的比特数计算空间复杂度� �

该步骤与前述实施例中步骤 702 703 相同， 此处不再赘述。 在获得时间复杂度

TCC以及空间复杂度 SCC后， 即可执行下一步骤 804。

步骤 804， 根据时间复杂度和空间复杂度修正视频编码压 缩基本失真， 计算视频 编码压缩失真。 该修正过程可以采用基于时间复杂度和空间复 杂度的函数"^^ ⁷¹ ^'^^)， 来 对视频编码压缩基本失真进行修正。 具体可以采用以下公式：

VD _c = VD _c ^y -func2(TCC, SCC) 其中， fwj _C i {TCC,scc")是与 和 scc成反比的函数，且在 0到 1之间， TCC 和 /或 SCC越大， ^^(^^'^^)越小， 其形式可以是线性也可以是非线性的， 比 如可以是/ c2(7UC, SCC) = k ₃ . TCC + k ₄ . SCC + k ₅ 步骤 805， 根据视频编码压缩失真以及帧率计算视频编码 压缩质量。

在确定 TCC、 SCC、 VDc后， 视频编码压缩质量的计算可以参照前述实施例 中 步骤 504的方法获得。

本发明实施例获取视频流的码率和帧率信息即 可获得视频编码压缩质量，完成视 频质量的评估， 评估复杂度低， 因此也可实现实时评估； 而且， 该方法考虑了帧率以 及视频内容特性的时间、空间复杂度的影响， 更加符合人眼视觉系统对于编码压缩失 真的感知。

在本发明的另一实施例中，在获得视频编码压 缩质量时也可以只考虑空间复杂度 SCC或时间复杂度 TCC， 也即只采用空间复杂度的函数来修正视频编码 压缩基本失 真， 或只采用时间复杂度的函数来修正视频编码压 缩基本失真，进而在获得视频编码 压缩失真后， 确定视频编码压缩质量。

以上各实施例中的步骤顺序可以根据需要调整 ， 并非局限于上述步骤顺序。 以上各方法实施例可以应用于传输视频流的网 络侧，或应用于接收视频流的接收 端进行视频质量评估。

以上各方法实施例也还可以应用于视频流的发 送端，与应用在上述网络侧和接收 端的区别仅在于，在发送端所获得的视频流信 息中， 由于不存在视频数据包或视频帧 丢失的情况，所以视频流总数据量就等于待发 送的视频数据包净载的总数据量或视频 帧的总数据量。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实 施例中的技术可借助软件加必需 的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理 解，本发明实施例中的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件 产品的形式体现出来，该计算机软件产 品可以存储在存储介质中， 如 ROM/RAM、磁碟、光盘等， 包括若干指令用以使得一 台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施 例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上是对本发明方法实施例的描述， 下面对实现上述方法的装置进行介绍。 参见图 9， 为本发明一种获得视频编码压缩质量的装置的 第一实施例框图。 该装置可以包括：

信息获取单元 901， 用于获取视频流信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视 频帧大小、 帧率和码率；

复杂度计算单元 902， 用于根据所述信息获取单元 901获取的视频流信息计算视 频内容复杂度，所述视频内容复杂度包括时间 复杂度或空间复杂度或时间复杂度及空 间复杂度；

质量评估单元 903， 用于根据所述信息获取单元 901获取的码率、 所述帧率和所 述复杂度计算单元 902获得的视频内容复杂度计算视频编码压缩质 量。

信息获取单元 901首先获得视频流信息， 该信息可以包括视频帧类型及大小、帧 率和码率， 当然也还可以包括其他信息， 例如视频帧量化参数等， 复杂度计算单元 902根据视频流信息确定视频内容复杂度， 该视频内容复杂度可以包括时间复杂度或 空间复杂度或时间复杂度及空间复杂度，在计 算时间复杂度时， 具体可以根据视频帧 中的 I帧大小以及上步骤获得码率确定， 也可以当视频流信息中还包括视频帧量化参 数信息时，根据该量化参数对应的 P帧的每个像素对应的比特数确定；在计算空� �复 杂度时，具体可以根据视频帧中的 P帧大小以及码率确定， 也可以当视频流信息中还 包括视频帧量化参数信息时，根据该量化参数 对应的 I帧的每个像素对应的比特数确 定。最后， 质量评估单元 903可以根据码率、帧率及视频内容复杂度来确 定视频编码 压缩质量； 也可以首先根据码率和视频内容复杂度确定视 频编码压缩失真，然后根据 该视频编码压缩失真及帧率确定视频编码的压 缩质量。

本发明实施例通过上述单元获得了视频编码压 缩质量，该装置既不需要获得整个 原始参考视频以及终端视频，也不需要深层解 析视频码流的具体 MV或残差值，大大 减小了视频质量评估的复杂度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容特性 (即视频内容复杂度）和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主观感 受。

参见图 10， 为本发明一种视频编码压缩质量评估装置的第 二实施例框图。 本实施例中， 该装置除了可以包括信息获取单元 1001， 复杂度计算单元 1002， 质量评估单元 1003之外， 还可以包括码率修正单元 1004。

本实施例中， 信息获取单元 1001可以包括： 码率获取子单元用于获取预定时间 段内的视频流总数据量；并根据所述视频流总 数据量与所述预定时间段的比值确定码 率。

复杂度计算单元 1002可以包括：

第一时间子单元 1021， 用于当当所述视频内容复杂度包括时间复杂度 时， 根据 所述信息获取单元获取的所述视频帧类型及大 小计算所述预定时间段内的平均 I帧大 小； 并根据所述码率与所述平均 I帧的大小的比值确定所述时间复杂度；

第一空间子单元 1022， 用于当所述视频内容复杂度包括空间复杂度时 ， 根据所 述信息获取单元获取的所述视频帧类型及大小 计算所述预定时间段内的平均 P 帧大 小； 并根据所述码率与所述平均 P帧的大小的比值确定所述空间复杂度。

码率修正单元 1004， 用于在所述质量评估单元 1003根据所述码率、 所述帧率及 所述视频内容复杂度确定视频编码压缩质量之 前，根据所述码率及所述帧率计算修正 的码率； 码率修正单元 1004可以进一步包括：

比较子单元 1041， 用于确定所述信息获取单元 1001获取的所述帧率与参考帧率 之间的较小值； 计算子单元 1042， 用于根据所述码率与所述较小值的比值确定所 述修正的码率。 质量评估单元 1003， 具体用于根据所述码率修正单元 1004获取的修正的码率， 所述帧率及所述视频内容复杂度确定视频编码 压缩质量。 该质量评估单元 1003可以 包括：

失真计算子单元 1031， 用于根据所述码率修正单元获得的修正的码率 ,所述视频 内容复杂度， 以及视频质量评价参数确定视频编码压缩失真 ；

评估子单元 1032， 用于根据所述视频编码压缩失真以及所述帧率 确定所述视频 编码压缩质量。 评估子单元 1032， 具体用于当所述帧率大于等于 24时， 将所述视频 质量评价参数的最大值与所述视频编码压缩失 真的差值作为所述视频编码压缩质量； 当所述帧率小于等于 24时， 基于所述视频内容复杂度修正所述视频质量评 价参数的 最大值与所述视频编码压缩失真的差值， 将修正后的结果作为所述视频编码压缩质 在本发明的另一实施例中，若信息获取单元获 取的视频流信息还包括视频帧量化 参数， 则该复杂度计算单元可以包括：

第二时间子单元，用于当所述信息获取单元获 取的视频流信息还包括视频帧量化 参数， 且所述视频内容复杂度包括时间复杂度时，根 据所述视频帧类型计算所述视频 帧量化参数下 P帧的每个像素的比特数;并根据所述 P帧的每个像素的比特数以及所 述视频帧量化参数对应的第一参量， 计算所述时间复杂度；

第二空间子单元，用于当所述信息获取单元获 取的视频流信息还包括视频帧量化 参数， 且所述视频内容复杂度包括空间复杂度时，根 据所述视频帧类型计算所述视频 帧量化参数下 I帧的每个像素的比特数； 并根据所述 I帧的每个像素的比特数以及所 述视频帧量化参数对应的第二参量， 计算所述空间复杂度。

在通过上述复杂度计算单元获得视频内容复杂 度后，也可以通过上述码率修正单 元 1004和质量评估单元 1003获得视频编码质量。

本发明实施例通过上述单元获得了视频编码压 缩质量，该装置既不需要获得整个 原始参考视频以及终端视频，也不需要深层解 析视频码流的具体 MV或残差值，大大 减小了视频质量评估的复杂度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容特性 (即视频内容复杂度）和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主观感 受。

参见图 11， 为本发明一种终端的第一实施例框图。

本实施例中， 该终端可以包括第一收发装置 1101及第一处理器 1102。 第一收发装置 1101， 用于接收视频流。

第一处理器 1102， 用于在所述第一收发装置 1101接收到的视频流中获取视频流 信息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流 信息计算视频内容复杂度，所述视频内容复杂 度包括时间复杂度或空间复杂度或时间 复杂度及空间复杂度； 根据所述码率、所述帧率和所述视频内容复杂 度计算视频编码 压缩质量。

本实施例中， 该终端可以设置在视频流的接收端， 获得视频编码压缩质量， 该终 端大大减小了视频质量评估的复杂度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内 容特性（即视频内容复杂度）和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的 主观感受。

参见图 12， 为本发明一种终端的第二实施例框图。

本实施例中， 该终端可以包括第二收发装置 1201及第二处理器 1202。

第二收发装置 1201， 用于发送视频流。

第二处理器 1202， 用于在所述第二收发装置 1201发送的视频流中获取视频流信 息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流信 息计算视频内容复杂度，所述视频内容复杂度 包括时间复杂度或空间复杂度或时间复 杂度及空间复杂度； 根据所述码率、所述帧率和所述视频内容复杂 度计算视频编码压 缩质量。

本实施例中， 该终端可以设置在视频流的发送端， 从而获得视频编码压缩质量以 供在后续的视频质量评估中使用， 该终端大大减小了视频质量评估的复杂度， 能够实 时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容特性 （即视频内容复杂度） 和帧率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主观感 受。

参见图 13， 为本发明一种服务器的实施例框图。

该服务器位于网络侧， 可以包括第三收发装置 1301及第三处理器 1302。

第三收发装置 1301， 用于将视频流从发送端传输至接收端。

第三处理器 1302， 用于在所述第三收发装置 1301传输的视频流中获取视频流信 息， 所述视频流信息包括视频帧类型、 视频帧大小、 帧率和码率； 根据所述视频流信 息计算视频内容复杂度，所述视频内容复杂度 包括时间复杂度或空间复杂度或时间复 杂度及空间复杂度； 根据所述码率、所述帧率和所述视频内容复杂 度计算视频编码压 缩质量。

本实施例中， 该服务器可以设置在网络侧用于视频流的传输 ， 已使服务器获得视 频编码压缩质量以供在后续的视频质量评估中 使用，大大减小了视频质量评估的复杂 度， 能够实时进行评估。 同时， 由于考虑了视频内容特性（即视频内容复杂度 ）和帧 率的影响， 使评估出的编码压缩质量更符合人眼的主观感 受。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描 述，各个实施例之间相同相似的部 分互相参见即可， 每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不 同之处。尤其， 对于 系统实施例而言， 由于其基本相似于方法实施例， 所以描述的比较简单， 相关之处参 见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的本发明实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本 发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改 进等，均应包含在本发明的保护范围之 内。