Die Verbreitung erschwinglicher Videoaufnahmetechnologie und verbesserte Internetbandbreiten ermöglichen das Streaming von hochwertigen Videos (Auflösungen > 1080p, Bildwiederholraten ≥ 60fps) online. HTTP-basiertes adaptives Streaming ist die bevorzugte Methode zum Streamen von Videos, bei der Videoparameter an die verfügbare Bandbreite angepasst wird, was sich auf die Videoqualität auswirkt. Adaptives Streaming reduziert Videowiedergabeunterbrechnungen aufgrund geringer Netzwerkbandbreite, wirken sich jedoch auf die wahrgenommene Qualität aus, weswegen eine systematische Bewertung dieser notwendig ist. Diese Bewertung erfolgt üblicherweise für kurze Abschnitte von wenige Sekunden und während einer Sitzung (bis zu mehreren Minuten). Diese Arbeit untersucht beide Aspekte mithilfe perzeptiver und instrumenteller Methoden. Die perzeptive Bewertung der kurzfristigen Videoqualität umfasst eine Reihe von Labortests, die in frei verfügbaren Datensätzen publiziert wurden. Die Qualität von längeren Sitzungen wurde in Labortests mit menschlichen Betrachtern bewertet, die reale Betrachtungsszenarien simulieren. Die Methodik wurde zusätzlich außerhalb des Labors für die Bewertung der kurzfristigen Videoqualität und der Gesamtqualität untersucht, um alternative Ansätze für die perzeptive Qualitätsbewertung zu erforschen. Die instrumentelle Qualitätsevaluierung wurde anhand von bitstrom- und hybriden pixelbasierten Videoqualitätsmodellen durchgeführt, die im Zuge dieser Arbeit entwickelt wurden. Dazu wurde die Modellreihe AVQBits entwickelt, die auf den Labortestergebnissen basieren. Es wurden vier verschiedene Modellvarianten von AVQBits mit verschiedenen Inputinformationen erstellt: Mode 3, Mode 1, Mode 0 und Hybrid Mode 0. Die Modellvarianten wurden untersucht und schneiden besser oder gleichwertig zu anderen aktuellen Modellen ab. Diese Modelle wurden auch auf 360°- und Gaming-Videos, HFR-Inhalte und Bilder angewendet. Darüber hinaus wird ein Langzeitintegrationsmodell (1 - 5 Minuten) auf der Grundlage des ITU-T-P.1203.3-Modells präsentiert, das die verschiedenen Varianten von AVQBits mit sekündigen Qualitätswerten als Videoqualitätskomponente des vorgeschlagenen Langzeitintegrationsmodells verwendet. Alle AVQBits-Varianten, das Langzeitintegrationsmodul und die perzeptiven Testdaten wurden frei zugänglich gemacht, um weitere Forschung zu ermöglichen.The pervasion of affordable capture technology and increased internet bandwidth allows high-quality videos (resolutions > 1080p, framerates ≥ 60fps) to be streamed online. HTTP-based adaptive streaming is the preferred method for streaming videos, adjusting video quality based on available bandwidth. Although adaptive streaming reduces the occurrences of video playout being stopped (called “stalling”) due to narrow network bandwidth, the automatic adaptation has an impact on the quality perceived by the user, which results in the need to systematically assess the perceived quality. Such an evaluation is usually done on a short-term (few seconds) and overall session basis (up to several minutes). In this thesis, both these aspects are assessed using subjective and instrumental methods. The subjective assessment of short-term video quality consists of a series of lab-based video quality tests that have resulted in publicly available datasets. The overall integral quality was subjectively assessed in lab tests with human viewers mimicking a real-life viewing scenario. In addition to the lab tests, the out-of-the-lab test method was investigated for both short-term video quality and overall session quality assessment to explore the possibility of alternative approaches for subjective quality assessment. The instrumental method of quality evaluation was addressed in terms of bitstream- and hybrid pixel-based video quality models developed as part of this thesis. For this, a family of models, namely AVQBits has been conceived using the results of the lab tests as ground truth. Based on the available input information, four different instances of AVQBits, that is, a Mode 3, a Mode 1, a Mode 0, and a Hybrid Mode 0 model are presented. The model instances have been evaluated and they perform better or on par with other state-of-the-art models. These models have further been applied to 360° and gaming videos, HFR content, and images. Also, a long-term integration (1 - 5 mins) model based on the ITU-T P.1203.3 model is presented. In this work, the different instances of AVQBits with the per-1-sec scores output are employed as the video quality component of the proposed long-term integration model. All AVQBits variants as well as the long-term integration module and the subjective test data are made publicly available for further research
