KR100722670B1 - 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

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이철희
이상우
나동원
채상호
이중윤
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에스케이 텔레콤주식회사
연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에서 무선 통신, 위성 디지털 방송 등을 이용하는 동영상서비스에 적용하고, 전송에러정보를 이용하여 송신 화질을 수신기에서 평가할 수 있는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 평가 방법은, 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 디지털 동영상을 수신하는 수신기 사이에서의 전송 화질을 평가하기 위한 화질평가 방법에 있어서, a) 디지털 비디오에 대한 전송에러 발생 여부를 수신기에서 검출하는 단계; b) 전송에러가 발생 되지 않을 경우 a) 단계로 귀환하고, 전송에러가 발생 되었을 경우 송신기로 전송에러정보를 제공하는 단계; 및 c) 송신기가 전송에러정보를 토대로 수신측의 수신 동영상에 대한 화질평가를 수행하는 단계로 구성된다.
따라서, 본 발명은 디지털 비디오 전송 시 송신기가 수신기로부터 전송에러정보를 접수하고, 전송에러정보를 토대로 화질평가 및 과금 처리를 수행토록 함에 따라, 디지털 컨텐츠에 대한 질적 향상을 도모할 수 있는 기반 환경을 제공하는 효과가 있다.
송신, 수신, 동영상, 압축, 디지털, 위성방송, 화질평가, 화질지수

Description

전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR VIDEO QUALITY MEASUREMENT USING TRANSMISSION ERROR INFORMATION}
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 화질평가 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 화질평가 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4는 도 3의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 화질평가 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 5의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 7의 경우 전송에러로 인하여 프레임 손실이 발생한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 전송에러로 인하여 프레임 지연이 발생한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 전송에러로 인하여 영상에 에러 등이 발생한 예를 나타낸 도면이다.
<주요 도면에 대한 부호의 설명>
101, 301 : 송신기 103, 303, 503 : 통신업체 서버
105, 305, 501 : 수신기 107, 315 : 수신동영상 화질 평가부
109, 307 : 부호화기 111, 313 : 데이터 전송부
113, 317, 509 : 수신동영상 추정부 115 : 전송에러 추정부
117, 319 : 제어부 119, 321, 505 : 복호화기
121, 323, 507 : 전송에러 추정부 123, 311 : 송신동영상 화질평가부
511 : 화질 평가부
본 발명은 동영상 화질 평가에 관한 것으로, 상세하게는 수신기로부터 전송된 화질지수전송에러정보를 토대로 수신동영상에 대한 화질을 통신회사 또는 송신기에서 평가하고, 평가 결과에 기초하여 서비스 이용 과금을 결정할 수 있는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동영상 화질평가 방법은 동영상 코덱의 성능 검증과 새로운 압축 코딩기법의 개발분야뿐만 아니라 동영상전송품질평가 등에 필요한 핵심 기술임을 감안할 때, 그 중요성이 더욱 강조되고 있다. 지금까지 동영상 화질 평가는 다수의 평가자들에 의해 주관적으로 수행되어 왔다. 이러한 방식은 시간과 비용 면에서 많은 제약과 한계를 갖으며, 실시간 평가가 불가능하다는 점에서 매우 비효율적이다.
전술한 바와 같이, 동영상전송품질평가를 위해서는 전송에러가 중요한 요소 가 되고 있으며, 이러한 전송에러는 디지털 통신에서 발생할 수 있는 오류로서, 패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter), 버퍼의 용량을 초과하는 오버플로우(overflow), 버퍼가 비어 있는 언더플로우(underflow) 등이 있다. 이러한 전송에러의 결과로 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다.
화질 모니터링 방법으로는, 전기준 방법(full reference method), 감소기준 방법(reduced reference method), 무기준 방법(no reference method) 등이 있다. 전기준 방법은 기준 비디오와 처리비디오를 모두 사용하기 때문에 가장 정확한 화질 측정방법으로 알려져 있다. 그러나, 전기준 방법은 기준 비디오를 필요로 하기 때문에 그 응용범위가 제한된다. 감소기준 방법은, 기준 비디오에서 다수의 파라미터들을 추출하고, 비디오 데이터와 함께 수신기로 전송한다. 수신기에서는, 수신된 비디오 데이터에서 파라미터들을 추출하고, 수신된 파라미터와 비교함으로써 화질을 측정한다. 감소기준 방법에서는, 추가적인 파라미터가 전송된다는 점에서 하향 채널에 추가의 대역폭을 필요로 한다.
무기준 방법에서는, 기준 비디오에 대한 어떠한 정보도 없이 복호화에 의한 처리 비디오만으로 화질 평가가 이루어지므로 정확도가 떨어진다. 무기준 방법은, MPEG-2 TS(moving picture experts group 2, transport stream)에 포함된 비트열을 분석하여 비디오 화질을 추정하는데 사용되고 있다.
이와 같이, 기존의 객관적 화질 평가 방법에서 전기준 방법 및 감소기준 방법은 추가의 데이터 전송이 필요한 단점이 있고, 무기준 방법은 정확성이 떨어지는 문제가 있다. 무선 통신채널에 의한 비디오 서비스에서는 에러 발생율이 높은 실정임을 감안할 때, 수신기측의 화질의 모니터링 방법은 중요한 영역으로 자리하고 있음에도 불구하고 현재 기술은 실용화 하기에는 여러 문제점이 있다. 따라서, 화질의 모니터링은 중요한 문제로 부각됨을 감안할 때, 새로운 화질 평가 방법이 요구된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 통신회사 또는 수신기가 보내온 전송에러정보를 이용하여 송신기 또는 통신회사에서 수신기의 수신동영상 화질을 평가하는 화질 평가 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 동영상의 화질 평가 결과에 기초하여 서비스 이용 과금을 결정할 수 있는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템은, 통신회사를 통하여 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 디지털 동영상을 수신하는 수신기의 수신동영상 화질을 평가하기 위한 화질평가 시스템에 있어서, 상기 화질평가 시스템은 상기 수신기는 전송에러 발생 시, 이에 대한 정보를 통신회사를 통하여 송신기로 전송하고, 상기 송신기는 원동영상(Source Video)과 전송에러정보를 토대로 화질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 화질평가 시스템은 상기 송신기의 화질 평가 결과를 토대로 과금 처리되는 것을 특징으로 한다.
상기 화질평가 시스템은, 전송된 압축동영상에 대한 화질지수를 산출하여 통신회사로 전송하고, 수신기에서 통신회사를 통하여 보내온 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하여 수신동영상에 대한 화질을 평가하며, 수신동영상 화질지수를 산출하여 통신업체로 전송하기 위한 송신기; 상기 압축동영상데이터를 수신하고, 전송도중 전송에러가 발생될 경우 전송에러정보를 생성하여 통신회사로 보내는 수신기; 및 상기 수신기의 전송에러정보를 상기 송신기로 제공하며, 송신기로부터 상기 전송된 압축동영상에 대한 화질지수 및 수신동영상 화질지수를 접수하여 화질 평가에 대응하는 과금을 설정하는 통신업체 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 송신기는, 원동영상(Source Video)을 압축하여 압축동영상데이터를 생성하는 부호화기; 압축동영상데이터를 소정의 프로토콜에 기반하여 상기 통신업체 서버로 전송하기 위한 데이터 전송부; 상기 부호화기에서 제공되는 압축동영상데이터와 상기 원동영상을 토대로 송신동영상 화질을 측정하기 위한 송신동영상 화질평가부; 상기 전송에러정보를 수신하고, 수신된 전송에러정보를 토대로 수신기에서 수신된 수신동영상을 추정하는 수신동영상 추정부; 및 상기 수신동영상 추정부에서 제공되는 추정수신동영상과 원동영상을 사용하여 수신동영상 화질지수를 산출하여 통신회사로 전송하는 수신동영상 화질평가부로 구성되는 것을 특징으로 한다. 송신기의 저장용량이 충분하지 않으면 송신기는 원동영상에서 화질평가에 필요 한 특징을 추출하여 저장한 후, 수신동영상 화질평가에 사용할 수 있다.
또한 상기 통신업체 서버는, 상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 송신기에서 보내온 압축동영상데이터에 대한 전송에러를 검사하여 전송에러 발생 시 송신기로 전송에러정보를 전송하는 전송에러 추정부; 상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 상기 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송된 전송에러정보를 수신하여 상기 송신기로 제공하며, 상기 송신기에서 산출된 상기 송신 화질지수 및 수신동영상 화질지수에 기초하여 최종 화질 평가를 수행하고, 화질평가 결과에 기초하여 과금을 처리하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 통신회사의 전송에러 추정부는, 상기 송신기에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여, 전송에러를 검출하고 검출 결과에 기초하여 상기 송신기의 데이터 전송부로 에러 발생에 따른 조치를 지시하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 수신기는, 상기 통신업체 서버에서 전송된 상기 압축동영상데이터를 수신하여 복호화를 수행하는 복호화기; 및 상기 압축동영상데이터에 대한 전송에러정보를 생성한 후, 상기 통신업체 서버로 제공하기 위한 전송에러 추정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법은, 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 디지털 동영상을 수신하는 수신기 사이의 전송 화질을 평가하기 위한 화질평가 방법에 있어서, a) 상기 디지털 비디오에 대한 전송에러 발생 여부를 상기 수신기에서 검출하는 단계; b) 상기 전송에러가 발생 되지 않을 경우 상기 a) 단계로 귀환하고, 상기 전송에러가 발생 되었을 경우 상기 통신업체로 전송에러정보를 제공하는 단계; 및 c) 통신업체는 상기 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하여 수신동영상에 대한 화질평가가 이루어지는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, d) 상기 통신업체는 상기 전송에러정보를 송신기로 전송하고 송신기는 오류가 발생한 구간에 해당하는 원동영상의 구간에서 특징을 추출하거나 저장된 특징을 읽어 상기 통신업체로 전송하는 단계; e) 상기 통신업체는 상기 추정 수신동영상과 상기 특징을 사용하여 수신동영상 화질평가를 수행하여 화질지수를 산출하여 상기 통신업체 서버는 화질지수를 토대로 상기 송신기에 대한 과금을 처리하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 화질지수에 대한 산출하기 위하여 원동영상 또는 원동영상에서 추출한 화질평가를 위한 특징을 사용하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법은, 송신기는 전송에러가 발생한 구간에 대응하는 원동영상 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 통신회사에 전송하고 통신회사는 이를 이용하여 직접 수신측의 화질을 평가할 수 있다. 이 경우 통신회사는 압축동영상데이터와 수신기에서 보내온 전송에러정보를 이용하여 수신동영상을 추정하고 송신기에서 보내온 특징을 사용하여 수신동영상의 화질을 평가한다. 이 경우 수신동영상 추정 및 화질평가의 중요부분을 통신회사가 담당함으로 송신기의 연산량을 최 소화 하여 주로 전지에 의해 작동하는 송신기의 전력소모를 최소화 할 수 있다. 또한 송신기를 송신되는 압축동영상의 화질을 평가하여 통신업체에 전송함으로 전송에러가 발생하지 않을 경우 수신기의 수신동영상의 화질에 대한 정보를 통신업체에 제공한다.
본 발명에 의하면 송신기는 화질평가를 위해 일정구간의 원동영상을 보관하고 있어야 한다. 만일 송신기의 저장용량이 충분하지 않으면 송신기는 원동영상에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 저장할 수 있다.
만일 통신회사에서 수신기로 전송되는 동안 전송에러가 발생하면 수신기는 이 전송에러에 대한 정보를 통신업체에 전송한다. 이 때 통신업체를 이 전송에러정보를 송신기에 전달하여 전송에러가 발생한 동영상 구간의 화질평가를 요청하여 송신기로 하여금 화질평가를 수행하게 한 후 화질평가결과를 전달 받을 수 도 있고, 송신기로 하여금 전송에러가 발생한 구간에 해당하는 원동영상 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 전송하도록 할 수 있다. 이 경우 통신업체는 저장된 압축동영상 데이터와 전송에러정보를 이용하여 수신기의 수신동영상을 추정하고, 추정된 수신동영상과 원동영상에서 추출한 특징을 가지고 수신기의 수신동영상에 대한 화질을 평가한다. 화질평가에 따라 추가로 과금처리할 수 있다.
만일 송신기에서 통신업체로 전송되는 동안 전송에러가 발생하면 통신회사는 이 전송에러에 대한 정보를 송신기에 전달하고 송신기는 전송에러와 송신된 압축동영상데이터를 이용하여 전송에러로 인하여 열화된 동영상을 재구성하여 화질평가를 수행 후 평가결과를 통신회사에 전달할 수 도 있고, 송신기는 전송에러가 발생한 구간에 대응하는 원동영상 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 통신회사에 전송하고 통신회사는 이를 이용하여 직접 수신측의 화질을 평가할 수 있다. 이 경우 통신회사는 압축동영상데이터와 통신업체가 생성한 전송에러정보를 이용하여 수신동영상을 추정하고 송신기에서 보내온 특징을 사용하여 수신동영상의 화질을 평가한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 송신기는 전송되는 압축동영상의 화질지수(Video Quality Score)를 통신업체로 전송하며, 수신기는 전송에러 발생 시, 해당 전송에러정보를 상기 통신업체로 전송한다. 그리고, 통신업체는 수신기로부터 제공된 전송에러를 송신기로 전달하며, 송신기는 압축동영상데이터와 전송에러를 토대로 수신기에서 수신된 수신동영상을 추정한 후, 원동영상 또는 원동영상에서 추출한 특징을 사용하여 수신동영상의 화질을 평가한 후, 상기 통신업체로 화질지수(Video Quality Score)를 제공한다. 따라서, 통신업체는 상기 화질지수에 기초하여 컨텐츠 과금을 수행한다. 이와 같은 화질평가 시스템을 구체적으로 살펴 보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예로 나타낸 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 구성도이다. 도 2는 도 1의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도시된 바와 같이, 전송된 압축동영상에 대한 화질지수를 산출하여 통신회사로 전송하고, 전송에러정보와 압축동영상데이터를 사용하여 수신동영상을 추정하여 수신동영상에 대한 화질을 평가하여 수신동영상 화질지수를 산출하여 통신회사로 전송하는 송신기(101)와, 상기 압축동영상데이터을 통신회사를 통하여 수신하고, 전송과정에서 전송에러가 발생될 경우 상기 전송에러정보를 생성 출력하는 수신기(105)와, 상기 수신기(105)의 전송에러정보를 전달받아 상기 송신기(101)로 제공하며, 상기 전송된 송신동영상에 대한 화질지수 및 수신동영상 화질지수를 접수하여 화질에 대응하는 과금을 설정하는 통신업체 서버(103)로 구성된다.
본 발명에서 송신동영상은 원동영상을 부호화 한 전송되기 전의 압축동영상데이터를 복호화하여 얻은 동영상을 의미한다. 송신동영상 화질지수는 송신동영상의 화질지수를 의미한다. 수신동영상은 수신기에서 수신한 압축동영상데이터를 복호화하여 얻은 동영상을 의미한다.
만일 전송과정에서 전송에러가 발생하지 않으면 송신동영상의 화질과 수신동영상의 화질은 동일하다. 일반적으로 전송에러가 발생하면 수신동영상의 화질은 송신동영상에 비해 나빠지게 된다. 수신동영상 화질지수는 수신동영상의 화질지수를 의미한다. 또한 처리동영상(processed video)은 송신동영상과 수신동영상 모두를 의미한다. 디지털데이터통신의 분야의 하나인 packet-switched 및 circuit-switched 비디오 스트리밍 서비스(video streaming services) 등에서는 수신기에서 전송된 전송에러정보와 압축동영상데이터를 사용하여 수신동영상을 정확하게 추정할 수 있다. 화질평가에서 화질지수는 기준동영상과 처리동영상을 비교하여 산출한다. 일반적으로 기준동영상은 원동영상을 사용하나 원동영상에 없을 때는 양질의 압축동영상을 사용하는 것도 가능하다. 압축동영상은 압축동영상데이터를 복호화하 여 얻은 동영상을 의미한다. 문맥에 따라서는 압축동영상이 송신동영상를 의미할 수 있다.
전술된 화질 평가방법에서는 원동영상 또는 원동영사에서 추출한 특징이 사용될 수 있다. 한편, 상기 송신기(101)는 원동영상(Source Video)을 부호화하여 압축동영상데이터를 생성하는 부호화기(109)와, 압축동영상데이터를 소정의 프로토콜에 기반하여 상기 통신업체 서버(103)로 전송하기 위한 데이터 전송부(111)와, 상기 부호화기(109)에서 제공되는 압축동영상데이터와 상기 원동영상을 토대로 송신동영상 화질을 산출하여 통신업체로 전송하는 송신동영상화질 평가부(123)와, 상기 전송에러정보를 수신하고, 수신된 전송에러정보와 상기 압축동영상데이터를 사용하여 수신동영상을 추정하는 수신동영상 추정부(113)와, 상기 수신동영상 추정부(113)의 출력인 추정수신동영상과 상기 원동영상을 비교하여 수신동영상 화질지수를 산출하여 통신업체로 전송하는 수신동영상 화질평가부(107)로 구성된다. 여기서 송신동영상 화질평가부(1123)과 수신동영상 화질평가부(107)는 상당 부분 공유될 수 있고 복호화부를 포함할 수 있다. 만일 송신기의 저장용량이 충분하지 않으면 송신기는 원동영상에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 저장하고, 수신동영상 화질평가부는 이 특징을 사용하여 화질평가를 수행할 수 있다.
상기 통신업체 서버(103)는 상기 데이터 전송부(111)에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여, 전송과정에서 압축동영상데이터에 발생할 수 있는 전송에러를 검출하기 위한 전송에러 추정부(115)와, 상기 데이터 전송부(111)에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 상기 수신기(105)로 전송하고, 상기 수신기(105)로부터 전송된, 통신업체에서 수신기로 전송도중 발생한 전송에러정보를 수신하여 상기 송신기(101)로 제공하며, 상기 송신기(101)에서 산출된 상기 송신화질지수 및 수신동영상 화질지수에 기초하여 과금을 처리하는 제어부(117)로 구성된다. 송신기와 통신회사 간에 전송에러 발생한 전송에러정보로 송신기로 제공하여 동일한 조치를 취하게 한다. 즉 송신기와 통신업체에 발생한 전송에러와 통신업체와 수신기간에 발생한 전송에러가 수신동영상에 미치는 효과는 동일함으로 동일한 방법으로 수신동영상을 추정하여 수신동영상의 화질을 평가한다.
또한 송신기와 통신회사 간에 전송에러 발생 시, 전송에러의 성격에 따라 추가의 조치를 취하는 것이 가능하다. 즉 전송에러정보를 송신기에 통지하고 송신기를 이를 이용하여 화질지수를 산출하여 통신회사로 전송한다. 통신회사는 이를 근거로 수신기에 전송에러가 발생한 압축동영상데이터를 전달 여부를 판단한다. 경우에 따라서는 통신회사는 송신기에 재전송을 요청할 수 있다.
이와 같이, 상기 통신업체의 전송에러 추정부(115)는 상기 송신기(101)에서 제공되는 압축동영상데이터에 발생한 전송에러를 검출하고 검출 결과에 기초하여 상기 데이터 전송부(111)로 에러 발생에 따른 조치를 지시한다. 즉, 잡음이 많은 채널을 통해 열악한 화질의 비디오를 계속 전송하는 것은 무의미하기 때문에, 송신기(101)에서 비디오를 전송하는데, 전송 신뢰성을 높이기 위한 적절한 조치를 취할 필요가 있다. 통신업체와 수신기간에 발생한 전송에러에도 동일한 조치를 취할 수 있다.
상기 수신기(105)는 상기 통신업체 서버(103)에서 전송된 상기 압축동영상데이터를 수신하여 복호화를 수행하는 복호화기(119) 및 상기 압축동영상데이터에 대한 전송에러정보를 생성한 후, 상기 통신업체 서버(103)로 제공하는 전송에러 추정부(121)로 이루어진다.
한편, 상기 수신측 전송에러 추정부(121)에서 추출되는 에러 정보는, 디지털 통신에서 발생할 수 있는 오류로서, 패킷 손실 (packet-switched network의 경우), 블록에러 (circuti-switched network의 경우), 비트 에러, 프레임 재생시간 지연, 지터(jitter), 버퍼의 용량을 초과하는 오버플로우(overflow), 버퍼가 비어 있는 언더플로우(underflow) 등이 있다. 또한 수신기에서 사용하는 에러은닉기법에 대한 정보도 제공할 필요가 있다. 이러한 전송에러의 결과로 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다. 따라서 수신기는 손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보를 전송하고 이러한 정보를 받아 송신기는 수신동영상을 추정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 주요 동작을 나타낸 플로우챠트이다. 도시된 바와 같이, S201 단계에서 상기 송신기(101)는 원동영상(Source Video)을 부호화기(109)를 이용하여 부호화를 수행한다. 상기 부호화기(109)는 부호화된 원동영상을 상기 데이터 전송부(111)로 제공한다. 상기 데이터 전송부(111)는 압축동영상데이터를 소정의 프로토콜에 따라 네트워크 채널(Network Channel)로 탑재한 다.
상기 네트워크 채널은 송신기(101)와 통신업체 서버(103)를 물리적으로 연결하는 유선 및/또는 무선 전송매체이다. 유선 전송매체에는 꼬임선(twisted pair), 동축 케이블, 광섬유 등에 의해 구현될 수 있다. 또한, 통신채널에는 통신 거리, 네트워크 구조에 따라 리피터(repeater), 라우터(router), 게이트 웨이(gateway) 등이 포함될 수 있다. 통신채널을 통하여 비디오데이터가 전송되는 동안 감쇄 및 왜곡을 겪은 신호가 통신업체 서버(103)로 입력된다. 반면, 상기 네트워크 채널이 무선일 경우에는 무선 인터넷 통신망 등이 가능하다. 따라서, 상기 송신기(101)는 휴대전화, 위성 단말, PDA, 컴퓨터 등일 수 있다.
따라서, 상기 데이터 전송부(111)는 압축동영상 즉, 압축동영상데이터를 상기 통신업체 서버(103)로 전송한다. 또한, 상기 송신동영상 화질평가부(123)는 상기 원동영상 및 상기 부호화기(109)로부터 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 송신동영상에 대한 화질지수를 산출한다. 그리고 상기 송신동영상 화질평가부(123)는 송신동영상 화질지수를 상기 통신업체 서버(103)로 전송한다. 이후, 상기 통신업체 서버(103)의 제어부(117)는 상기 압축동영상데이터를 수신하여, 상기 수신기(105)로 제공한다. 수신기(105)은 압축동영상데이터를 수신하고, 복호화기(119)를 통해 복호화를 수행하여 수신동영상을 생성한다.
복호화된 수신동영상은 수신기(105)의 표시창을 통해 디스플레이 된다. 그리고, 상기 수신기(105)는 수신측 전송에러 추정부(121)를 기동시켜 상기 통신업체 서버(103)에서 전송된 압축동영상데이터를 수신하여, 데이터에 대한 에러 상태를 검출한다. 데이터 에러 검출은 패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터, 오버플로우, 언더플로우 등에 대한 에러 검출이 가능하다. 이러한 전송에러의 결과로 수신동영상에서 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다. 따라서 수신기는 손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보를 전송하고 이러한 정보를 받아 송신기는 수신동영상을 추정할 수 있다. S203 단계로 진입하여, 상기 수신측 전송에러 추정부(121)에서 에러 검출 수행 결과, 에러가 검출될 경우 S205 단계로 진입한다.
상기 수신기(105)는 수신측 전송에러 추정부(121)의 검출결과에 대응하는 전송에러정보를 생성하여 상기 통신업체 서버(103)로 전송한다. 상기 통신업체 서버(103)의 제어부(117)는 상기 전송에러정보를 수신하여, 상기 송신기(101)로 제공한다. 상기 송신기(101)의 수신동영상 추정부(113)는 이러한 전송에러정보와 송신동영상을 사용하여 수신동영상을 추정하여 상기 수신동영상 화질평가부(107)로 제공한다.
S207 상기 수신동영상 화질평가부(107)는 수신동영상 추정부(113)에서 제공된 추정 수신동영상과 상기 원동영상(Source Video)을 사용하여 수신동영상화질을 산출한다. 화질 평가는 전술된 바와 같이, 원동영상 또는 원동영상에서 추출하여 저장된 특징을 사용하여 수행할 수 있다. 그리고, 상기 송신기(101)은 화질 평가 결과를 상기 제어부(117)로 제공한다. S209 단계에서, 상기 제어부(117)는 송신기(101)에서 제공된 화질 평가 결과를 토대로 송신기(101)의 전송 컨텐츠에 대한 과 금을 수행한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 시스템 구성도이다.
먼저, 송신기는 압축동영상데이터와 송신동영상의 화질지수(Video Quality Score) 통신업체로 전송하며, 수신기는 전송에러 발생 시, 해당 정보를 상기 통신업체로 전송한다. 그리고, 통신업체는 수신기로부터 제공된 전송에러를 송신기로 전송하며, 송신기는 전송에러를 이용하여 원동영상(Source Video) 구간 중 전송에러가 발생한 구간을 검출하여 해당 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 통신업체로 제공한다.
또한, 상기 통신업체는 송신기에서 제공되는 압축동영상데이터를 저장 관리하며, 상기 전송에러를 이용하여 전송에러가 발생한 구간의 수신동영상을 추정한다. 통신업체는 추정된 수신동영상과 송신기에서 제공된 원동영상에서 추출된 특징들을 사용하여 수신동영상의 화질을 산출한다. 이 방법은 통신업체에서 수신동영상을 추정하고 화질지수를 산출함으로 송신기의 계산량을 감소시킬 수 있다. 이동 통신에서 송신기의 전원은 주로 배터리에 의존함으로 송신기의 계산량을 줄이는 것은 매우 중요한 문제이다. 전송에러가 송신기에서 통신업체로 데이터를 전송하는 동한 발생한 경우도 동일한 방법으로 수신기의 수신동영상 화질을 평가할 수 있다.
그러면, 본 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도시된 바와 같이, 원동영상을 부호화하여 압축동영상데이터를 생성하고, 전송되는 압축동영상에 대한 송신동영상 화질지수를 산출하여 통신업체로 전송하고, 통신업체에서 보내 온 전송에러정보를 토대로 원동영상에서 전송에러가 발생한 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 전송하기 위한 송신기(301)와, 통신업체를 통하여 상기 압축동영상데이터를 수신하고, 상기 압축동영상데이터를 토대로 전송과정에서 발생한 전송에러를 검출하며, 검출 결과에 대응하는 상기 전송에러정보를 출력하여 통신업체로 전달하는 수신기(305)와, 상기 송신동영상 화질지수를 수신하고, 상기 수신기(305)의 전송에러정보를 상기 송신기(301)로 제공하며, 상기 송신기(301)에서 제공된 원동영상에서 추출된 전송에러 발생구간의 특징들을 수신하고, 상기 전송에러정보와 상기 압축동영상데이터를 사용하여 전송에러가 발생한 구간의 수신동영상을 추정하고 상기 원동영상의 특징들을 사용하여 수신동영상의 화질지수를 산출하고, 상기 수신동영상 화질지수와 상기 송신동영상 화질지수에 대응하는 과금 처리를 수행하는 통신업체 서버(303)로 구성된다.
여기서, 송신동영상 및 수신동영상 화질지수는 원동영상과 처리동영상을 비교하여 산출한다. 송신동영상 화질 평가는 원동영상 또는 원동영상에서 추출한 특징을 사용하여 수행할 수 있다. 송신동영상 화질지수는 전송에러가 발생하기 않았을 때 수신기의 화질을 나타낸다.
한편, 상기 송신기(301)는 원동영상(Source Video)을 압축하여 압축동영상데이터를 생성하는 부호화기(307)와, 압축된 원동영상을 소정의 프로토콜에 기반하여 상기 통신업체 서버(303)로 전송하기 위한 데이터 전송부(313)와, 상기 부호화기(307)에서 제공되는 압축동영상데이터와 상기 원동영상을 토대로 송신동영상 화질을 측정하기 위한 송신동영상 화질평가부(311)와, 상기 전송에러정보를 수신하고, 수신된 전송에러정보를 토대로 원동영상에서 오류가 발생한 구간을 검출하여, 오류가 발생한 원동영상의 구간에서 화질평가에 필요한 특징들을 추출하여 상기 통신업체 서버(303)로 제공하는 오류영상 특징추출부(309)로 구성된다.
한편, 상기 통신업체 서버(303)는 상기 데이터 전송부(313)에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 상기 수신기(305)로 전송하고, 상기 수신기(305)로부터 전송된 상기 전송에러정보를 수신하여 상기 송신기(301)로 제공하기 위한 제어부(319)와, 상기 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하기 위한 수신동영상 추정부(317)와, 상기 원동영상에서 전송된 특징들과 상기 추정된 수신동영상을 접수하여 상기 수신동영상에 대한 화질을 평가한다. 또한 상기 통신업체 서버는 전송에러 발생 시 수신동영상을 추정하기 위하여 상기 압축동영상데이터을 일정기간 포함한다.
또한, 상기 수신기(305)는 상기 통신업체 서버(303)에서 전송된 상기 압축동영상데이터를 수신하여 복호화를 수행하는 복호화기(321) 및 상기 압축동영상데이터에 발생한 전송에러정보를 생성한 후, 상기 통신업체 서버(303)로 제공하기 위한 수신측 전송에러 추정부(323)로 이루어진다. 여기서, 상기 수신측 전송에러 추정부(323)에서 추출되는 에러 정보는, 디지털 통신에서 발생할 수 있는 오류로서, 패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter) 등이 있다. 이러한 전송에러의 결과로 수신동영상에서 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다. 따라서 수신기는 손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블 록 인덱스 정보를 전송하고 이러한 정보를 받아 통신업체는 수신동영상을 추정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도시된 바와 같이, S401 단계에서 상시 통신업체 서버(303)의 제어부(319)는 송신기(301)로부터 전송된 압축동영상데이터 및 이에 대한 화질지수를 수신한다. 압축동영상데이터는 부호화기(307)가 원동영상을 부호화하여 생성된 것으로 데이터 전송부(313)를 통해 제공되는 것이며, 상기 송신동영상 화질평가부(311)는 압축동영상에 대한 화질 화질지수를 산출한다. 여기서 압축동영상은 압축동영상데이터를 복호화하여 얻은 동영상으로 송신동영상으로 동일하다. 그리고, 산출된 송신동영상 화질지수는 압축동영상데이터와 더불어 상기 제어부(319)로 전송된다.
상기 제어부(319)는 압축된 압축동영상데이터를 소정의 전송 프로토콜에 따라 상기 수신기(305)로 제공한다. 상기 수신기(305)는 복호화기(321)를 통해 압축동영상데이터를 복호화하여 수신동영상을 생성하고, 해당 수신동영상을 수신기 상에서 디스플레이한다. 또한, 상기 수신기(305)은 수신측 전송에러 추정부(323)를 통해 수신된 압축동영상데이터에 대한 에러 상태를 감시하며, S403 단계에서와 같이 전송에러가 발생할 경우, 상기 제어부(319)로 전송에러정보를 송출한다.
S405 단계로 진입하여, 통신업체의 상기 제어부(319)는 전송에러정보를 상기 송신기(301)로 전송한다. 송신기(301)의 오류영상 특징추출부(309)는 상기 전송에러정보에 기초하여 해당 원동영상의 오류가 발생한 구간에서 화질평가를 위한 특징 을 추출하여 통신업체로 전송한다. 한편, 상기 전송에러정보는 S407 단계에서 기술된 바와 같이, 통신업체 서버(303)의 수신동영상 추정부(317)로 제공되며, 수신동영상 추정부(317)는 전송에러정보와 압축동영상데이터를 사용하여 수신동영상을 추정한다.
S409 단계에서, 상기 통신업체 서버(303)의 수신동영상 화질평가부(315)는 상기 원동영상의 특징을 접수하며, S411 단계로 진입하여 상기 수신동영상 화질평가부(315)는 상기 추정 수신동영상 및 원동영상에서 생성한 특징을 사용하여 수신동영상의 화질을 평가한다.
본 실시 예에서는 통신업체의 상기 수신동영상 추정부(317)가 기 전송된 압축동영상데이터 정보를 저장하고, 전송에러와 압축동영상데이터를 이용하여 수신동영상을 추정하여 수신동영상의 화질을 평가함으로 상기 송신기의 연산량을 최소화할 수 있다. 일반적으로 무선통신에서는 송신기(301)가 배터리 전원에 의하여 동작함으로 송신기의 연산량을 최소화하는 것은 매우 주요한 문제이다.
S411 단계에서, 상기 통신업체 서버(303)는 수신동영상 화질평가부(315)의 화질지수에 근거하여 컨텐츠 과금을 처리하게 된다. 또한, 상기 수신동영상 화질평가부(315)는 수신동영상화질에 따라 상기 송신기(301)에 에러 발생에 따른 조치를 지시할 수 있다. 이는 전술된 바와 같이, 잡음이 많은 채널을 통해 열악한 화질의 비디오를 계속 전송하는 것은 무의미하기 때문에, 송신기(301)에서 비디오를 전송 시 전송 신뢰성을 높이기 위한 적절한 조치를 취할 필요가 있는 것이다.
전송에러는 송신기에서 통신업체로 데이터를 전송하는 과정에서도 발생할 수 도 있다. 이러한 경우를 고려하여 통신업체는 전송에러추정부를 포함할 수 있으며 송신기에서 통신업체로 데이터를 전송하는 과정에서 전송에러 발생 시, 이 경우의 수신동영상을 추정하여 수신동영상의 화질을 평가할 수 있다. 즉 전송에러정보를 수신기에서 전달받을 수도 있고 통신업체 자체 전송에러추정부에서 송신기에서 통신업체로 데이터를 전송하는 과정에서도 발생한 전송에러를 추정할 수 있다. 이 후의 전송에러정보를 이용하여 수신동영상을 추정하여 수신동영상의 화질을 평가하는 과정은 동일하다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템을 나타낸 구성도이다.
먼저, 본 발명의 실시 예에서는 위성 디엠비(DMB) 또는 지상파 디엠비 등과 같은 패킷화된 비디오 방송 서비스(Packetized video service)로 적용되는 화질 평가 시스템이다. 도시된 바와 같이, 소정의 방송국 또는 영상 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 송신업체로부터 전송되는 압축동영상데이터에 대하여 수신기는 전송에러를 검출하여 전송에러정보를 통신업체로 전송하며, 통신업체는 상기 전송에러정보를 수신하고, 전술한 방송국 또는 컨텐츠 송신업체로부터 원동영상과 압축동영상데이터를 수신하여, 전송에러에 대응하는 수신동영상을 추정하고, 추정된 수신동영상과 원동영상을 이용하여 수신동영상의 화질지수를 산출한다. 통신업체는 원동영상을 대신할 수 있는 원동영상에서 추출한 특징을 수신하여 화질평가를 수행할 수 있다.
여기서, 본 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면, 위성망, 인터넷 또는 무선선로 등을 통해 전송된 압축동영상데이터를 수신하고, 압축동영상데이터에 대한 전 송에러정보를 검출하여 통신업체로 전송하는 수신기(501)과, 상기 전송에러정보를 접수하고 전송에러정보를 이용하여 수신동영상을 추정하는 수신동영상 추정부(509), 원동영상과 추정된 수신동영상을 사용하여 화질지수를 산출하는 화질평가부(511)와, 상기 화질지수에 따라 과금을 처리하는 통신업체 서버(503)로 구성된다.
여기서, 상기 화질지수는 에러가 발생된 구간의 원동영상과 추정 수신동영상을 비교하여 산출한다. 또한 화질 평가는 기 전술된 바와 같이, 원동영상 또는 원동영상에서 추출한 특징을 사용하여 수행할 수 있다. 원동영상 또는 원동영상에서 추출된 특징 사용 시 통신업체는 컨텐츠 송신업체로부터 원동영상에서 추출된 특징을 제공받아야 한다.
상기 수신기(501)는 안테나(위성 또는 지상)로부터 수신된 압축동영상데이터를 복호화하는 복호화기(505)와, 상기 압축동영상데이터에 발생한 에러를 검출하고 검출 결과에 따라 전송에러정보를 생성하여 상기 통신업체 서버(503)로 제공하는 수신측 전송에러 추정부(507)로 구성된다. 또한, 상기 통신업체 서버(503)는 상기 전송에러정보를 수신하고, 이에 해당하는 수신동영상을 추정하는 수신동영상 추정부(509)와, 추정된 수신동영상과 이에 대응하는 원동영상을 상호 대비하여 화질평가를 수행하는 화질평가부(511)로 구성된다. 여기서, 상기 화질 평가부(511)는 상기 화질평가의 결과에 기초하여 상기 수신기(501)에 대한 컨텐츠 이용 과금을 처리할 수 있다. 상기 수신기는 IP-TV 등과 같이 인터넷을 통하여 비디오데이터를 수신할 수 있다.
한편, 상기 전송에러정보는 디지털 통신에서 발생할 수 있는 오류로서, 패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter) 등을 포함한다. 또한 시간지연, 지터 등으로 발생하는 열화에 대한 정보는 수신기에서 각 프레임이 재생되는 시간에 오류가 발생할 경우, 실제 재생 시간을 전송할 수 있다. 즉 각 프레임에 재생된 시간과 패킷 손실에 대한 정보를 사용하여 수신동영상을 추정할 수 있다. 일반적으로 전송에러의 결과로 수신동영상에서 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다. 따라서 수신기는 손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보를 전송하고 이러한 정보를 받아 통신업체는 수신동영상을 추정할 수 있다.
수신기는 수신기에서 사용하는 에러은닉기법에 대한 정보도 제공할 수 있다. 그리고, 상기 수신기(501)은 위성 수신단말로써, DMB 폰, DMB 수신장치 등이 가능하고, IP-TV 등과 같은 경우에는 컴퓨터 또는 TV 등이 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도시된 바와 같이, S601 단계에서 상기 통신업체 서버(503)는 수신기(501)로 전송된 압축동영상데이터와 화질평가에 필요한 화질평가 파라미터를 제공받는다. 화질평가 파라미터는 원동영상 또는 원동영상에서 추출된 특징이 될 수 있다. 상기 원동영상은 상기 수신기(501)로 압축동영상데이터를 제공하는 임의의 방송국 또는 컨텐츠 송신 회사로부터 제공받을 수 있다. 상기 압축동영상데에터는 통신업체 서버(503)의 데이터베이스로 저장 관리된다. 이 때 방송국 또는 컨텐츠 송신 회사는 압축동영상데이터에 대한 화질지수를 함께 제공할 수 있다. 일반적으로 화질지수는 동일한 코덱과 비트율이라도 동영상내용에 따라 프레임 별로 변할 수 있다.
S603 단계에서, 상기 수신기(501)는 상기 방송국 또는 컨텐츠 송신 회사로부터 제공되는 압축동영상데이터를 수신하며, 상기 복호화기(505)를 통해 수신동영상을 생성한다. 그리고, 상기 전송에러 추정부(507)는 현재 수신된 압축동영상데이터에 대한 전송에러 발생여부를 판정한다. 따라서, 상기 전송에러 추정부(507)는 압축동영상데이터에 대한 전송에러를 검출하여, 그 결과를 상기 통신업체 서버(503)로 전달한다. 상기 전송에러정보로서는 패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter) 등을 포함한다. 이러한 전송에러의 결과로 수신동영상에서 프레임 손실, 패킷손실/블록에러로 인한 화질열화, 프레임 지연 등이 발생한다. 따라서 수신기는 손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보를 통신업체로 전송하고 이러한 정보를 받아 통신업체는 수신동영상을 추정할 수 있다.
이후, 상기 통신업체 서버(503)는 S605 단계에서 수신기(501)로부터 전송에러정보를 접수하고, 전송에러정보와 압축동영상데이터를 사용하여 수신동영상을 추정한다. 전술된 바와 같이, 화질평가에 필요한 기준동영상 파라미터(원동영상 또는 원동영상에서 추출한 특징)는 방송국 또는 컨텐츠 송신 회사로부터 이미 제공받은 상태이다. S607 단계에서 상기 통신업체 서버(503)는 상기 기준동영상 파라미터와 추정 수신동영상을 비교하여 수신동영상의 화질평가를 수행하고, 소정의 화질지수로 산출한다. S609 단계로 진입하여, 상기 통신업체 서버(503)는 상기 화질지수를 토대로 상기 수신기(501)에 대한 과금처리를 수행한다.
일반적으로 packet-switched 및 circuit-switched 비디오 스트리밍 서비스(video streaming services)에서는 전송오류(패킷 손실, 블록에러 비트 에러, 시간 지연, 지터 등)로 인하여 나타나는 열화는 프레임 손실, 프레임 지연, 손실패킷/블록에러로 인한 영상 훼손 등으로 나타난다. 도 7의 경우 전송에러로 인하여 프레임 손실이 발생한 예를 보여준다. 도 8은 전송에러로 인하여 프레임 지연이 발생한 예를 보여준다. 도 9는 전송에러로 인하여 영상에 에러 등이 발생한 예를 보여준다. 실제는 이러한 열화현상 등이 결합되어 나타날 수 있다. 따라서 전송에러로 인한 열화는 손실되거나 지연되어 재생된 오류 프레임 인덱스 정보, 손상된 패킷 또는 블록 정보 및 수신기에서 사용하는 오류은닉기법을 제공함으로 송신기 또는 통신업체에서 정확하게 수신동영상을 추정할 수 있다.
이상에서는 품질평가를 비디오화질평가의 측면에서 기술하여지만, 본 발명의 사상 및 효과는 패킷화되거나 이와 유사한 방법으로 제공되는 오디오 서비스에도 동일하게 적용되어 오디오평가를 수행할 수 있다. 또한 본 발명에서 기술되는 동영상은 비디오, 오디오 등을 포함하는 멀티미디어를 나타내며, 따라서 본 발명에서 적용되는 서비스는 멀티미디어 서비스가 될 것이다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템 및 방법은, 디지털 비디오 전송 시 수신기로부터 전송에러정보를 접수하고, 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하고, 수신동영상 기준동영상에서 구한 파라미터를 사용하여 수신동영상의 화질을 평가한다. 그리고 화질지수에 근거하여 과금 처리를 수행토록 함에 따라, 디지털 컨텐츠에 대한 질적 향상을 도모할 수 있는 기반 환경을 제공하는 효과가 있다.
또한, 전송에러정보를 토대로 과금 처리가 이루어져 소비자에 대한 과금을 보다 투명하게 처리할 수 있어, 소비자의 만족도를 증대시키는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명의 실시 예에 불과한 것으로, 본 발명의 실시예에 한정되지 않고 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (35)

  1. 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 상기 디지털 동영상을 통신업체를 통하여 수신하는 수신기 사이의 수신기에서의 화질을 평가하기 위한 화질평가 시스템에 있어서,
    상기 화질평가 시스템은 상기 송신기에서 상기 통신업체로 압축동영상데이터 전송중 전송에러 발생 시, 상기 통신업체는 이에 대한 정보를 상기 송신기로 전송하고, 상기 송신기는 기준동영상(reference video)과 전송에러정보를 토대로 화질을 평가하고 평가결과를 상기 통신업체로 전송하고, 상기 통신업체에서 상기 수신기로 데이터 전송중 전송에러 발생 시, 상기 수신기는 이에 대한 정보를 상기 통신업체를 통하여 상기 송신기로 전송하고, 상기 송신기는 기준동영상(reference video)과 전송에러정보를 토대로 화질을 평가하고 평가결과를 상기 통신업체로 전송하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화질평가 시스템은 상기 송신기의 화질 평가 결과를 토대로 과금 처리되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 상기 화질평가 시스템은,
    전송된 압축동영상에 대한 송신동영상 화질지수를 산출하여 상기 통신업체로 전송하고, 전송에러정보를 토대로 수신동영상에 대한 화질을 평가하여 수신동영상 화질지수를 산출하여 상기 통신업체로 전송하기 위한 송신기;
    상기 압축동영상데이터를 수신하고, 수신 압축동영상에 대한 전송에러가 발생될 경우 상기 전송에러정보를 생성 출력하기 위한 수신기; 및
    상기 수신기의 전송에러정보를 상기 송신기로 전달하며, 상기 송신동영상 화질지수 및 수신동영상 화질지수를 접수하여 화질 평가에 대응하는 과금을 설정하는 통신업체 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서 상기 송신기는,
    상기 원동영상(Source Video)을 압축하여 압축동영상데이터를 생성하는 부호화기;
    압축된 원동영상을 소정의 프로토콜에 기반하여 상기 통신업체 서버로 전송하기 위한 데이터 전송부;
    상기 부호화기에서 제공되는 압축동영상데이터와 상기 원동영상을 비교하여 송신동영상 화질을 측정하기 위한 송신동영상 화질평가부;
    상기 전송에러정보를 수신하고, 수신된 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하는 수신동영상 추정부; 및
    상기 수신동영상 추정부에서 출력된 추정수신동영상의 화질을 평가한 후, 상기 통신업체 서버로 수신동영상 화질지수를 전송하는 수신동영상 화질평가부로 구 성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서 상기 통신업체 서버는,
    상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 전송에러를 검출하여 전송에러정보를 상기 송신기로 전송하는 전송에러 추정부;
    상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 상기 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송된 전송에러정보를 수신하여 상기 송신기로 제공하며, 상기 송신기에서 산출된 상기 송신동영상 화질지수와 수신동영상 화질지수에 기초하여 최종 화질 평가를 수행하고, 화질평가 결과에 기초하여 과금을 처리하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서 상기 전송에러 추정부는,
    상기 송신기에서 제공되는 압축동영상데이터를 근거로, 상기 송신기에서 상기 통신업체로 데이터 전송 중 발생한 전송에러를 검출하고 검출 결과에 기초하여 상기 송신기의 데이터 전송부로 에러 발생에 따른 조치를 지시하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서 상기 수신기는,
    상기 통신업체 서버에서 전송된 상기 압축동영상데이터를 수신하여 복호화를 수행하는 복호화기; 및
    상기 압축동영상데이터에 대한 전송에러정보를 생성한 후, 상기 통신업체 서버로 제공하기 위한 전송에러 추정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 전송에러 정보는,
    디지털 통신에서 발생할 수 있는 오류로서, 패킷 손실, 블록 에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 전송에러정보는,
    손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  10. 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 이를 통신업체를 통하여 수신하는 수신기 사이의 전송 화질을 평가하기 위한 화질평가 방법에 있어서,
    a) 상기 송신기에서 상기 통신업체로 동영상데이터 전송 중 전송에러 발생 시 상기 통신업체에서 검출하는 단계;
    b) 상기 전송에러가 발생 되지 않을 경우 상기 수신기로 상기 동영상데이터를 전송하고, 상기 전송에러가 발생 되었을 경우 상기 송신기로 전송에러정보를 제공하는 단계;
    c) 상기 통신업체에서 상기 수신기로 동영상데이터 전송 중 전송에러 발생 시 상기 수신기는 전송에러를 검출하여 상기 통신업체를 통하여 상기 송신기로 전송에러정보를 전송하는 단계; 및
    d) 상기 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하여 수신동영상에 대한 화질평가가 이루어지는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    e) 상기 수신동영상에 대한 화질지수를 산출하는 단계; 및
    f) 상기 화질지수를 통신업체 서버로 제공하고, 상기 통신업체 서버는 화질지수를 토대로 과금을 처리하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  12. 제 11 항에 있어서 상기 화질지수에 대한 산출은,
    전기준 방법(full reference method), 감소기준 방법(reduce reference method), 무기준 방법(no reference method) 중 어느 하나의 방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 전송 에러 정보를 이용한 화질 평가 방법.
  13. 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 통신업체를 통하여 상기 디지털 동영상을 수신하는 수신기 사이의 전송 화질을 평가하기 위한 화질평가 시스템에 있어서,
    전송에러정보를 토대로 전송에러로 인한 열화가 발생한 구간에 해당하는 원동영상의 구간에서 특징을 추출하여 상기 통신업체로 전송하는 위한 송신기;
    상기 압축동영상데이터을 수신하고, 상기 압축동영상데이터에 발생한 전송에러를 검출하며, 검출 결과에 대응하는 상기 전송에러정보를 출력하여 상기 통신업체로 전송하는 수신기; 및
    상기 수신기에서 전송된 전송에러정보를 상기 송신기로 제공하며, 상기 송신기에서 원동영상에서 추출된 상기 특징을 수신하고, 상기 전송에러정보와 상기 압축동영상데이터를 이용하여 수신동영상을 추정하고, 상기 특징과 상기 추정 수신동영상을 이용하여 수신동영상의 화질을 평가하고, 상기 수신동영상 화질지수에 근거하여 과금 처리를 수행하는 통신업체 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서 상기 송신기는, 전송된 압축동영상데이터에 대한 송신동영상 화질지수를 산출하여 상기 통신업체로 전송하고, 상기 통신업체 서버는 상기 송신동영상 화질지수를 수신하여 상기 송신동영상 화질지수 및 상기 수신동영상 화질지수에 근거하여 과금 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용 한 화질 평가 시스템.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서 상기 송신기는,
    상기 원동영상(Source Video)을 압축하여 압축동영상데이터를 생성하는 부호화기;
    압축동영상데이터를 소정의 프로토콜에 기반하여 상기 통신업체 서버로 전송하기 위한 데이터 전송부;
    상기 부호화기에서 제공되는 압축동영상데이터와 상기 원동영상을 토대로 송신동영상 화질을 측정하기 위한 송신동영상 화질평가부; 및
    상기 전송에러정보를 수신하고, 전송에러로 인하여 오류가 발생한 구간에 해당하는 원동영상 구간에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 상기 통신업체 서버로 제공하는 오류영상특징 추출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서 상기 통신업체 서버는,
    상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하여 상기 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송된 상기 전송에러정보를 수신하여 상기 송신기로 제공하기 위한 제어부;
    상기 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하기 위한 수신동영상 추정부; 및
    상기 화질평가용 특징과 상기 추정 수신동영상을 접수하여 수신동영상에 대한 화질을 평가하는 수신동영상 화질평가부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서 상기 통신업체 서버는,
    상기 데이터 전송부에서 제공되는 압축동영상데이터를 수신하는 과정에서 발생한 전송에러를 검출하고 상기 전송에러정보를 상기 송신기로 전송하는 전송에러추정부;
    상기 전송에러정보를 토대로 수신동영상을 추정하기 위한 수신동영상 추정부; 및
    상기 화질평가용 특징와 상기 추정 수신동영상을 접수하여 수신동영상에 대한 화질을 평가하는 수신동영상 화질평가부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서 상기 수신기는,
    상기 통신업체 서버에서 전송된 상기 압축동영상데이터를 수신하여 복호화를 수행하는 복호화기; 및
    상기 압축동영상데이터에 대한 전송에러정보를 생성한 후, 상기 통신업체 서버로 제공하기 위한 수신측 전송에러추정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  19. 제 13 항, 제 14 항 또는 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 화질 평가는,
    전기준 방법(full reference method), 감소기준 방법(reduce reference method), 무기준 방법(no reference method) 중 어느 하나의 방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 전송 에러 정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  20. 디지털 동영상을 송신하는 송신기와 이를 통신업체를 통하여 수신하는 수신기 사이의 전송 화질을 평가하기 위한 화질평가 방법에 있어서,
    a) 수신기에서 전송에러가 발생되었는지를 판단하는 단계;
    b) 상기 전송에러에 대한 전송에러정보를 상기 통신업체를 통하여 상기 송신기로 전송하는 단계;
    c) 상기 송신기에서 전송에러가 발생한 구간에 해당하는 원동영상에서 화질평가에 필요한 특징을 추출하여 상기 통신업체로 전송하는 단계;
    d) 상기 통신업체에서 상기 전송에러정보를 토대로 수신 동영상을 추정하는 단계; 및
    e) 상기 통신업체에서 추정된 수신동영상과 상기 특징을 사용하여 화질평가를 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 통신업체는 상기 송신기로부터 송신동영상의 화질지수를 수신하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    f) 상기 화질평가에 대한 화질지수를 산출하는 단계; 및
    g) 상기 화질지수에 기반하여 과금 처리가 이루어지는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  23. 제 20 항 내지 제 22 항에 있어서 상기 화질평가는,
    전기준 방법(full reference method), 감소기준 방법(reduce reference method), 무기준 방법(no reference method) 중 어느 하나의 방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 전송 에러 정보를 이용한 화질 평가 방법.
  24. 디지털 방송 동영상을 수신하는 수신기에 대한 화질평가 시스템에 있어서,
    상기 화질평가 시스템은 소정의 방송국 또는 영상 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 송신업체로부터 전송되는 압축동영상데이터에 대하여 상기 수신기는 전송에러를 검출하며, 통신업체는 상기 전송에러를 수신하고, 상기 방송국 또는 컨텐츠 송신업체로부터 원동영상 및 압축동영상데이터를 수신하고, 전송에러와 압축동영상데이터를 이용하여 수신동영상을 추정하고, 추정된 수신동영상과 상기 원동영상 또는 원동영 상에서 추출된 특징을 비교하여 수신동영상의 화질지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서 상기 화질평가 시스템은,
    방송채널을 통해 전송된 압축동영상데이터을 수신하고, 압축동영상데이터에 대한 전송에러정보를 검출하여 통신업체 서버로 전송하기 위한 수신기; 및
    상기 전송에러정보를 접수하고 전송에러와 압축동영상데이터를 이용하여 수신동영상을 추정하고, 추정된 수신동영상과 상기 원동영상 또는 원동영상에서 추출된 특징을 비교하여 수신동영상에 대한 화질지수를 산출하는 통신업체 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서 상기 화질평가는,
    전기준 방법(full reference method), 감소기준 방법(reduce reference method), 무기준 방법(no reference method) 중 어느 하나의 방법이 적용되는 것을 특징으로 하는 전송 에러 정보를 이용한 화질 평가 시스템..
  27. 제 25 항에 있어서 상기 수신기는,
    방송채널을 통하여 수신된 압축동영상데이터를 복호화하는 복호화기; 및
    상기 압축동영상데이터에 대한 전송에러를 검출하고 검출 결과에 따라 전송에러정보를 생성하여 상기 통신업체 서버로 제공하는 수신측 전송에러 추정부로 구 성되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  28. 제 25 항 내지 제 27 항에 있어서 상기 통신업체 서버는,
    상기 전송에러정보를 수신하고 상기 전송에러정보 및 상기 압축동영상데이터를 이용하여 수신동영상을 추정하는 수신 동영상 추정부; 및
    상기 추정 수신동영상과 원동영상 또는 원동영상에서 추출된 특징들과 비교하여 수신동영상의 화질평가를 수행하는 화질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서 상기 화질 평가부는,
    상기 화질평가의 결과에 기초하여 상기 수신기에 대한 컨텐츠 이용 과금을 처리하는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  30. 제 25 항 내지 제 27 항 및 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 수신기는,
    DMB 폰, DMB, 또는 IP-TV 수신장치인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 시스템.
  31. 디지털 방송 동영상을 수신하는 수신기에 대한 화질평가 방법에 있어서,
    a) 상기 디지털 방송 동영상데이터를 임의의 방송국 또는 컨텐츠 송신 회사 로부터 제공받아 저장 관리하는 단계;
    b) 상기 수신기에서 상기 디지털 방송 동영상데이터에 대한 전송에러가 검출되고, 그 검출 결과에 대응하는 전송에러정보를 수신하는 단계;
    c) 상기 전송에러정보를 이용하여 수신동영상을 추정하는 단계; 및
    d) 상기 추정동영상데이터 및 원동영상 또는 원동영상에서 추출된 특징을 사용하여 수신동영상에 대한 화질을 평가하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  32. 제 31 항에 있어서 상기 전송에러정보는,
    패킷 손실, 블록에러, 비트 에러, 시간 지연, 지터(jitter) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  33. 제 32 항에 있어서 상기 전송에러정보는,
    손실된 프레임 인덱스 정보, 지연되어 재생된 프레임 인덱스 및 지연시간 정보, 손상된 패킷 인덱스 또는 오류가 발생한 블록 인덱스 정보인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    e) 상기 화질평가 결과에 대응하는 화질지수를 산출하는 단계; 및
    f) 상기 화질지수를 토대로 상기 수신기에 대한 과금 처리를 수행하는 단계 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
  35. 제 31 항에 있어서 상기 수신기는,
    DMB 폰, DMB 또는 IP-TV 수신장치인 것을 특징으로 하는 전송에러정보를 이용한 화질 평가 방법.
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