2014年--外文翻译--压缩视频编码的可感知失真特性（译文）

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1、 中文 7500 字 出处： Zeng K. Characterizing perceptual artifacts in compressed video streamsC/ Human Vision and Electronic Imaging XIX. International Society for Optics and Photonics, 2014:2458-2462. 压缩视频编码的可感知失真特性 Kai Zeng, Tiesong Zhao, Abdul Rehman and Zhou Wang 为了在频带带宽和电力的限制下获取最佳的视频质量，现代视频编码技术采用有损编码，这

2、种编码通常会带来引起视频质量下降的 压缩 失真 。定性和定量的分析这种 压缩 失真 对发展视频压缩的有效性和提高系统稳定性中 起着重要作用。此外，由于在新的视频压缩标准中不断采用新颖的编码框架和策略， 压缩 失真 也会随着时间不断演变。本论文将重新审视由标准的视频压缩编码带来的可感知的压缩 失真 ， 总结在压缩视频中普遍观测到的空间中和 时间 的可感知的畸变，强调在先前的研究工作中未能准确的识别和解释的可感知的 时间 的 压缩 失真 。此外，本文将提出一种浮动影 响的检测方法，不仅能检测是否存在浮点，还能将空间中有浮点的部分分割出来。 关键词：视频压缩 ，视频质量评估，压缩 失真 ， H.26

3、4-MPEG/AVG， HEVC，闪烁效应 ， 浮动检测 1、 简介 近年来，对高质量 网络视频 传播 的需求以指数形式递增。根据思科视觉网络的索引，到了 2015 年，在全球消费交易中，几种形式的视频总数（ TV， VOD，网络，和 P2P）达到了大约 90%的份额。对于当前 商业化的视频 传播 系统中，一种高质量的视频压缩技术是满足这样不断增长需求的关键。在设计视频压缩系统中一个关键性的问题 是在有限的资源（例如：频带带宽，能量和时间）与可感知的压缩视频质量之间达到最佳平衡。资源的有限性会在解码中引入压缩 失真 从而同样会导致视频质量的下降。 例如，大量的量化阶梯会减少能量的消耗，在解码的

4、时候，同样也减少了带宽的需求，但不幸的是， 也引起视频质量的下降。 现代消费者对更好的用户质量体验需求比以往都高。尽管通信和显示设备技术的快速发展，源于压缩过程中的低质量原始视频让大量的消费者失望，导致数字媒体传播产业中的 利润损失。 基于近期的观察者经验研究，“在 2012 年，由于低质量的视频流，全球品牌的奖金内容损失了 21.6 亿美元的利润，这个额度在2017 年被预计达到令人惊讶的 200 亿美元。 ” 低质量的视频不断挑战观看者的耐心也成为视频服务生态系统的一个重要威胁。根据同样的研究表明，在 2012 年 大概 60%的视频流经历了质量下降。在另一份近期的报道中， 90.4%的受

5、访者报道：终端用户的显示器质量对于他们的视频积极性是关键的，非常重要，或是重要的。 将近半数的消费者的电话通讯是和在 VOD 服务和 HDTV 中的视频质量问题相关的 。另外，甚至 58的受访者提 交的报告显示终端用户的体验感是关键的，并且他们的需求应该要被顾及到，只有 31的 受访者说他们使用网络监视工具来发现质量问题。 因此，迫切需要在现代媒体网络交流系统中拥有有效的视频质量评估工具，这能提高可靠的终端用户体验 质量的衡量标准。 既然压缩是视频质量下降的一个主要原因，我们当前的工作就关注由标准视频压缩技术而引起的可感知的 失真 。先前的工作已经总结了由标准视频压缩技术引起的不同种类的 失真

6、 。 VQA 技术已经被设计用来自动衡量压缩视频的可感知质量。 然而近期的研究表明 VQA 技术在最先进的视频编码技术中取得的衡量预测成果是十分有限的，问题通常发生在 压缩视频中出现的某一 时间 的 失真 。 这很有可能是因为 这些视频采用了最新的编码技术和策略比如 H.264/AVC 和 HEVC。这就促使我们重新审视由视频压缩造成的 失真 ，这些可感知的 时间 的 失真 在先前的研究中并没有得到很好的认知和解释。 本论文中，将详细阐述由标准视频压缩引起的空间和 时间 的视频 失真 。这包括了传统的 失真 和在 近期 新的视频编码技术中出现的 多种闪烁和浮动效应。在不同的类别中也验证了不同的 失真 例子，并将讨论在压缩的环境下可感知的 失真 的可能成因和后果。本文末将提出一个浮动 失真 的检测策略，改策略不仅可以用于检测浮动效应的层，也可用于预测视频帧中可能存在浮点效应的区域 。 2 压缩视频中的可感知 失真 图 1 中总结了多种压缩 失真 。在压缩视频中不仅存在空间上还存在 时间上 的失真 。空间上的 失真 通常在独立的帧中就可检测到相应的