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4K-UHD 비디오 시청환경 특성분석을 위한 주관적 화질평가 분석
Analysis on Subjective Image Quality Assessments for 4K-UHD Video Viewing Environments 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.15 no.4, 2010년, pp.563 - 581  

박인경 (한국과학기술원) ,  하광성 (한국과학기술원) ,  김문철 (한국과학기술원) ,  조숙희 (한국전자통신연구원) ,  최진수 (한국전자통신연구원)

초록
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본 논문에서는 초고해상도(UHD: Ultra High Definition) 영상의 방송 서비스를 위한 UHD 영상의 주관적 화질 평가를 수행하고 이에 따른 화질평가 결과를 분석하였다. TV, 인터넷, 개인 미디어 기기들의 보급으로 인해 영상 콘텐츠의 소비가 늘어나고 있으며 이와 더불어 고화질 영상에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 현재 HD급($1920{\times}1080$) 영상이 DTV, DVD, 디지털 캠코더, 감시 비디오 및 기타 멀티미디어 기기 등을 통하여 다양한 형태로 소비되고 있으며, 최근에는 이러한 HD 해상도를 넘어 4K-UHD($3840{\times}2160$) 해상도의 디지털 시네마 콘텐츠가 활발히 제작되고 있고, 멀티미디어 시장에서도 이를 지원하는 카메라, 빔 프로젝터, 디스플레이 등의 기기가 출시되기 시작하였으며, 곧 방송${\times}$통신 환경에서도 4K-UHD 비디오 서비스가 출현할 것으로 예상된다. 이에 본 논문에서는 UHD TV 서비스 도입 시에 UHD 비디오의 시청환경 및 신호규격을 결정하는데 도움을 주기 위해 4K-UHD 영상에 대해 공간 해상도, 컬러포맷, 프레임률, 압축률을 포함한 4 가지 항목에 대한 주관적 화질 평가 실험을 수행하였다. 평가 결과, HD 해상도 대비 UHD 해상도의 영상에 대해 더 높은 주관적 화질 평가 결과를 보였으며, 컬러포맷이 YUV444인 4K-UHD 영상이 YUV422, YUV420인 4K-UHD 영상들 보다 화질이 더 높은 주관적 평가를 받았고, YUV422와 YUV420 4K-UHD 영상 간의 화질 비교에서는 주관적 평가 차이는 미미한 것으로 나타났다. 프레임률에 있어서는 60fps의 4K-UHD 영상이 30fps의 4K-UHD 영상보다 움직임이 많은 영상일수록 더 높은 주관적 화질 평가 결과를 보였으며, HD 영상에 대한 비트심도 비교에서는 10bit인 영상과 8bit인 영상 간의 주관적 화질 평가차이는 매우 작은 것으로 나타났다. 마지막으로 복${\times}$부호화된 4K-UHD 영상의 PSNR이 높을수록 높은 주관적 화질평가를 받았으며 시청거리가 멀어질수록 부호화에 의한 화질 열화를 인지하는 능력이 떨어지면서 PSNR이 낮은 영상도 화질이 양호한 것으로 평가되는 경향이 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we perform subjective visual quality assessments on UHD video for UHD TV services and analyze the assessment results. Demands for video services have been increased with availabilities of DTV, Internet and personal media equipments. With this trend, the demands for high definition vid...

주제어

#UHD   #Quality   #Subjective assessment   #TV   #Viewing Environment  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비디오의 화질을 측정하는 방법은 어떻게 분류할 수 있는가? 비디오의 화질을 측정하는 방법은 크게 주관적 평가방법과 객관적 평가방법 두 가지로 분류된다. 이 중에서 주관적 평가방법은 사람의 인지적 특성을 크게 반영하기 때문에 객관적 평가방법에 비해 보다 신뢰받는 평가방법이다.
비디오의 화질을 측정하는 방법 중 주관적 평가방법은 어떠한 평가방법인가? 비디오의 화질을 측정하는 방법은 크게 주관적 평가방법과 객관적 평가방법 두 가지로 분류된다. 이 중에서 주관적 평가방법은 사람의 인지적 특성을 크게 반영하기 때문에 객관적 평가방법에 비해 보다 신뢰받는 평가방법이다.
DSIS 방법은 어떠한 경우에 사용하는 방식인가? 본 연구에서는 이들 중 DSIS(Double-stimulus impairment scale)와 DSCQS(Double-stimulus continuous quality-scale) 두 가지 방법을 채택하여 사용한다. DSIS 방법은 영상이 새로운 시스템이나 전송과정에서 입은 손상(impairment)에 의한 화질 열화를 평가할 때 사용하는 방식으로 본 연구에서 실행한 부·복호화 신호의 주관적 화질평가 방법으로 사용하고, DSCQS 방법은 화질(quality)의 관점에서 새로운 시스템이나 전송 시스템을 평가할 때 사용하는 방법으로 신호 규격을 달리한 원신호에 대한 주관적 화질평가에 사용한다. 그림 1은 이 두 평가 방법의 프레젠테이션(presentation)의 진행을 나타낸다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. ITU-R BT.1201 "Extremely high resolution imagery" 

  2. ITU-R BT.709-5 "Parameter Values for the HDTV standards" 

  3. ITU-R BT.1361 "Colorimetry parameter and related characteristics" 

  4. ITU-R BT.710 "Subjective Assessment Methods for image quality in HDTV" 

  5. ITU-R BT.1210 "Test materials to be used in subjective assessment" 

  6. ITU-R BT.500 "Methodology for the subjective assessment of the quality of TV pictures" 

  7. Masayuki Sugawara, Kenichiro Masaoka, Masaki Emoto, Yasutaka Matsuo, and Yuji Nojiri, "Research on Human Factors in Ultrahigh-Definition Television(UHDTV) to Determin Its Specifications", SMPTE journal, Apr., 2008 

  8. Kenichiro Masaoka, Masaki Emoto, Masayuki Sugawara, Fumio Okano, "Presence and preferable viewing conditions when using an ultrahigh-definition large-screen display", SPIE-IS&T, 2005. 

    crossref

  9. Masaki Emoto *, Kenichiro Masaoka, Masayuki Sugawara, Yuji Nojiri "The viewing angle dependency in the presence of wide field image viewing and its relationship to the evaluation indices" ELSEVIER, 2006. 

    상세보기 crossref

  10. 이주식, "실감방송 기술정책 추진방향", TTA 저널, 127호, pp. 42-47, 2010년 1월. 

  11. Chee Sun Won, Dong Kwon Park, and Soo-Jun Park, "Efficient Use of MPEG-7 Edge Histogram Descriptor", ETRI Journal, Volume 24, Number 1, February, 2002. 

    원문보기 상세보기 crossref

  12. http://www.astro-systems.com/DM-3400/dm_3400_page1.html. 

  13. sgi2yuv program available at: http://www.ldv.ei.tum.de/Members/tobias/videotools/sgi2yuv.zip. 

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