视频帧率和分辨率对QoE的影响
Thomas Zinner等人在《Impact of Frame Rate and Resolution on ObjectiveQoE Metrics》(QoMEX 2010)論文中,研究了視頻幀率和分辨率對(duì)QoE的影響。在此摘錄出其中重要的數(shù)據(jù),很有參考價(jià)值,以作備忘。
首先,該論文提出了影響視頻QoE的三個(gè)因素:分辨率,幀率,圖像質(zhì)量。如圖所示。
這三個(gè)因素是相互獨(dú)立的,而且其中的任意一個(gè)都不能太低,否則就會(huì)影響到視頻的QoE。
該論文中使用到了H.264/SVC(H.264可分級(jí)編碼)的編碼方式。H.264/SVC可以實(shí)現(xiàn)編碼視頻時(shí)間上(幀率)、空間上(分辨率)可擴(kuò)展,以及圖像質(zhì)量方面的可擴(kuò)展,可以產(chǎn)生不同幀速率、分辨率或質(zhì)量等級(jí)的視頻。如下圖所示:
該論文指出了視頻客觀質(zhì)量算法(SSIM,VQM)和視頻主觀QoE(MOS)之間的之間的關(guān)系。SSIM和VQM取值都在0-1之間。SSIM值越高,視頻質(zhì)量越好,VQM取值越高,則視頻質(zhì)量越差。
這里可以參考文章:
1.全參考視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)方法(PSNR,SSIM)以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)
2.視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)方法:VQM
舉個(gè)例子一個(gè)視頻如果它的SSIM取值在0.96,我們就可以認(rèn)為它的質(zhì)量達(dá)到了4(good)的程度。
該論文使用的視頻測(cè)試序列(blue sky,crowd run,park joy)以及其特性如下表所示:
測(cè)試序列選自xiph.org。JSVM版本是9.15。基本層(base layer)分辨率為480x270,幀率為1.875fps。增強(qiáng)層(extension layers)包含以下幾種幀率:3.75, 7.5, 15 30;以及以下幾種分辨率:640x360, 960x540,1216x684。
不同分辨率對(duì)視頻QoE的影響如圖所示。左邊的圖是使用SSIM計(jì)算出來(lái)的結(jié)果,右邊的圖是使用VQM計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。
圖中橫坐標(biāo)Scale的意思是當(dāng)前分辨率(像素?cái)?shù))除以最大分辨率(像素?cái)?shù))的值。例如Scale為0.5的時(shí)候,當(dāng)前的分別率為860x484,其像素?cái)?shù)416240為最大分辨率1216x684的像素?cái)?shù)831744的一半。由圖可見(jiàn)隨著分辨率的下降,視頻質(zhì)量也在下降,在分辨率較低的時(shí)候,下降尤為明顯。
分辨率變換的時(shí)候有兩種插值方法:鄰域像素插值,雙三次差值。由圖可見(jiàn),雙三次差值的方法要明顯好于鄰域像素插值的方法。
不同幀率對(duì)視頻QoE的影響如圖所示。由圖可見(jiàn),隨著幀率的下降,視頻質(zhì)量逐漸下降(注:這一塊還沒(méi)弄明白是怎么回事)
帶寬,幀率,分辨率之間的權(quán)衡結(jié)果如下圖所示。橫軸(x軸)代表帶寬相對(duì)于視頻最高質(zhì)量節(jié)約的程度。
從這張圖可以明顯得出一個(gè)結(jié)論:如果想節(jié)約帶寬,一定要優(yōu)先考慮降低分辨率而不是幀率,否則就會(huì)嚴(yán)重影響到視頻質(zhì)量。
論文地址:http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&tp=&arnumber=5518277&contentType=Conference+Publications&sortType%3Dasc_p_Sequence%26filter%3DAND(p_IS_Number%3A5514883)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的视频帧率和分辨率对QoE的影响的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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