视频主观质量评价工具：MSU Perceptual Video Quality tool

MSU Perceptual Video Quality tool是莫斯科国立大学（Moscow State University）的Graphics and Media Lab制作的一款视频主观评价工具。使用起来比較方便。近期这段时间赶上毕设须要大量的主观评价试验。使用了一阵子这个软件。感觉还是挺方便的。记录一下它的用法。

软件地址：http://www.compression.ru/video/quality_measure/perceptual_video_quality_tool_en.html 

1.       软件的特性

（1）      6种主观评价方法（当中有4种来自于ITU-R BT.500标准）。包含：

l  DSIS （Double Stimulus Impairment Scale，双激励损伤量表）

l  DSCQS （Double Stimulus Continuous Quality Scale。双激励连续质量量表） type I and type II

l  SCACJ （Stimulus Comparison Adjectival Categorical Judgement）

l  EBU SAMVIQ （Subjective Assessment Method for Video Quality evaluation）

l  MSUCQE （MSU Continuous Quality Evaluation）

注：主观评价方法具体介绍參考：视频主观质量评价方法

（1）      3种统计结果的方法

（2）      支持.avi文件和.avs文件

（3）      结果保存为csv格式文件

 

2.       用法

软件分为2个部分：

"MSU Perceptual Video Quality - task manager"：任务管理器。用于实验设计人员设置实验。

"MSU Perceptual Video Quality - player"：播放器。用被測人员參与试验。

普通情况下先使用task manager设置实验。然后使用player进行实验。

总体使用流程例如以下：

（a）       选择原始序列（一般为YUV，RGB或者其它非压缩格式）

（b）       选择受损序列（能够是YUV等非压缩格式，也能够是H264这种压缩码流）

（c）       选择測试使用的主观评价方法（即如何对照原始序列和受损序列）

（d）       寻找实验人员。做实验

（e）       统计实验结果

 

以下分别介绍两个软件。

（1）       MSU Perceptual Video Quality - task manager

软件执行后的截图如图所看到的。

对于新用户，首先给task取一个名称。注意，本软件对中文支持有问题。因此有些名称的task是无法保存的。

因此起名字的时候须要使用英文，而且尝试是否能保存。

后文关于此问题有具体的叙述。

然后，单击任务列表下方的“Add file”加入原始序列和參考序列。加入完毕后，全部序列会列在任务列表中。

此时须要选择一个序列作为參考序列（即原始序列）。

单击列表中序列后，再单击“Set task reference”就可以。

最后，在软件的左下方选择主观评价的实验方法。设置完毕后，单击“Save task”，保存任务文件就能够了。

 

（2）      MSU Perceptual Video Quality - player

软件执行后，首先输入測试人员的姓名。然后选择任务文件（*.tsk）进行主观评价。

以下简单展示以一下几种经常使用的主观评价方法。

（a）       DSIS（Double Stimulus Impairment Scale，双激励损伤量表）

最基础的视频主观质量评价方法。

受測者每次观看原始參考视频和受损视频组成的“视频对”，而且每次总是先观看原始參考视频。然后观看受损视频。

评分採用5分制失真測度。下图分别显示了观看參考视频和受损视频时候的截图。由图可见。软件的下方还包括了控制视频播放的各个button。

每看完一组“视频对”之后，会弹出对话框要求对受损视频进行打分。

假设没看清楚。能够单击“Watch Again”。打分採用5分制。如图所看到的。

（b）       DSCQS （Double Stimulus Continuous Quality Scale，双激励连续质量量表） type I

受測者每次观看原始參考视频和失真视频组成的“视频对”，但与DSIS不同的是，原始參考视频和失真视频的显示顺序是随机的，而且受測者对每一个“视频对”中两幅视频的质量都进行打分。须要注意的是DSCQS本身要求打分取值是连续的，可是本软件眼下实现的是5分制。

软件中DSCQS有2种。当中 type I是每次显示一个视频，測试人员能够在视频播放的随意时刻，按键盘上的“Tab”键在原始序列和受损序列之间切换。用于查看两个序列之间的差别。

播放完毕之后，须要对两个序列都进行打分。如图所看到的。

（c）       DSCQS （Double Stimulus Continuous Quality Scale，双激励连续质量量表） type II

DSCQS的type II是每次同一时候显示两个视频，其它方面和DSCQS I是一样的。

如图所看到的。

 

3.       其他须要注意的地方

（1）      实验环境

主观评价须要一定的实验环境，比如灯光这些条件。

因此做主观评价的时候。须要先选定合适的实验环境。

（2）      批量实验

当须要做多个实验的时候（即有多个tsk文件），能够在软件文件夹下新建一个批处理.bat文件，加入下面内容

"MSU perceptual video quality player.exe" "c:\tasks\task1.tsk" "c:\tasks\task2.tsk" "c:\tasks\task3.tsk"

运行该批处理文件。測试人员就可以依照task1.tsk。task2.tsk ，task3.tsk的顺序进行实验。

（3）      色盲

有色盲的測试人员可能会干扰到实验结果。本软件提供了监測色盲的功能。在软件文件夹下新建一个批处理.bat文件，加入下面内容

"MSU perceptual video quality player.exe" -c

运行该批处理文件就可以检查測试人员是否有色盲。截图例如以下所看到的。

4.       使用中可能的问题

下面是自己使用过程中出现的问题，总结一二。

（1）      task manager 中task的命名问题

本软件对中文支持有问题，因此起名字的时候须要使用英文。

可是虽然使用了英文，有的时候依旧不能保存。

这是一个比較棘手的问题，经过多次尝试，总结出了一些经验。

保存的时候，任务名称为“asd”的时候。可能弹出以下对话框：

后面的问号（有时候是乱码）是不合法的字符。可是实际上我们并没有输入这个字符。我的认为可能是保存任务名的内存没有清0导致的，因此，后面有几个乱码字符。我们就在任务名后面加入几个字符，这样就能够覆盖掉非法字符了。比如我们把“asdf”改为“asdff”。发现就能够保存了（注意：有的时候可能要反重复复好几次。可是最后肯定能保存）。

 

（2）      task manager中无法加入AVI文件。

本软件仅仅支持AVI封装格式的视频文件。

所以不管什么測试视频都要转换为AVI封装格式才干被软件识别。注意本软件的測试序列并不限于原始数据序列（YUV，RGB等），也能够使用压缩编码序列（h264，mpeg4等）。

在这里能够使用FFmpeg对測试序列进行封装。注意一定要使用“-vcodec copy”參数，这样才干保证在不改变编码方式的情况下封装视频数据。否则会导致视频又一次编码从而影响到视频的质量。以下举几个样例。

H264码流封装成AVI：

ffmpeg -i src11_480x272.264 -vcodec copy src11_480x272.avi

YUV420P数据封装成AVI：

ffmpeg -s 480x272 -i src11_480x272.yuv -vcodec copy src11_480x272.avi

（3）      player播放AVI文件失败。

本软件中的播放器是基于DirectShow的，所以须要安装对应的解码器才干保证能够播放AVI文件里的码流。在这里介绍一个最简单并且通用的方法：下载安装一个《终极解码》软件。

《终极解码》附带了大量的解码器，足够用了。

当然。安装其他解码器软件也能够解决这个问题。