KR101323203B1 - 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법 - Google Patents

3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SSCQE 방식을 이용하여 3차원 영상의 화질(Image Quality) 및 시각적 불편도(Visual Discomfort)를 지속적으로 측정할 수 있도록 하고, 디스플레이 장치와 화질평가 장치 사이의 최적화된 위치를 유도하여 화질평가 환경에 대한 기준을 제시함으로서, 화질평가의 객관성을 더 향상시킬 수 있도록 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법에 관한 것이다.

Description

3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법{AN APPARATUS FOR ASSESSING CONTINUOUS SUBJECTIVE VISUAL DISCOMFORT AND QUALITY OF 3-DIMENSION CONTENTS AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질을 평가하는 장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SSCQE 도구를 이용하여 3차원 비디오 시퀀스의 화질(Image Quality) 및 시각적 불편도(Visual Discomfort)를 지속적으로 측정할 수 있도록 하고, 디스플레이 장치와 화질평가 장치 사이의 최적화된 위치를 유도하여 화질평가 환경에 대한 기준을 제시함으로서, 화질평가의 객관성을 더 향상시킬 수 있도록 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상을 객관적(Objective) 또는 주관적(Subjective)으로 판단하여 좋고 나쁨을 결정하는 것을 화질평가라고 한다. 상기 화질평가는 영상을 생성하는 시스템을 디자인하는 측면에서 아주 중요한 과정이다.
그러나 화질을 평가하는데 있어 적절한 척도를 결정하는 것은 쉽지 않다. 왜냐하면 인지된 영상은 해상도(Resolution)와 대비(Contrast) 같은 물리적인 파라미터뿐만 아니라, 평가자의 눈에 의해서 받아들여지는 영상의 인상(Impression)에 의존하기 때문이다. 이때, 화질을 결정짓기 위한 정량적인 기준을 이미지 품질 수치(Image Quality Metric)라고 하며 물리적이거나 심리적인 변수들을 사용한다.
상기 객관적 화질평가 방법은 수학적 공식(계산)에 의해서 화질 왜곡 정도를 계산하는 방법으로서, 원영상 대비 열화(Degrade) 영상의 에러 비율을 이용하여 화질을 평가하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 방법이 대표적이며, 컴퓨터 프로그램에 수식과 동영상을 입력하면 화질 척도가 곧바로 계산되어 출력되기 때문에 매우 선호되는 방식이다.
상기 주관적 화질평가(Subject Quality Assessment : SQA)는 인간의 화질 인지 특성을 이용하여 평가자가 직접 영상을 보고 평가하는 방법으로서, 사람이 보기에 좋은 정도를 판단하기 때문에 훨씬 신뢰성이 높은 결과라고 할 수 있지만, 평가 비용이 높고 평가기간이 길기 때문에 최종 평가단계에서 주로 이용할 수 있으며, 측정 방법은 5단계(예 : excellent, good, fair, poor, bad)로 구분된다.
지금까지의 화질평가는 2차원 영상에 대하여 주로 수행되었으며, 더구나 3차원 영상에 대한 화질평가는 2000년도부터나 진행되고 있는 상황이다. 종래의 3차원 영상에 대한 화질평가 방식으로서 SSCQE(Single Stimulus Continuous Quality Evaluation) 방식이 시각적 불편도와 화질의 평가에 있어서 신뢰성 있는 방법으로 평가 받았다.
그러나 상기 SSCQE 방식은 지속적 평가에 따른 평가자의 집중력 저하 및 정신적 피로도 때문에 짧은 길이의 시퀀스(예 : 30min)까지만 평가할 수 있다고 언급되고 있다. 즉, 종래의 SSCQE 방식을 이용한 화질평가 방법은 지속성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 평가 대상이 같다고 하더라도 여러 가지 평가조건이 달라지면 결과가 일정하지 않을 가능성이 많아 통계적인 결과가 필요하고, 이를 위해 다수의 평가자들이 필요하기 때문에 시간 및 재정적 비용 부담이 큰 문제점이 있다.
또한 화질평가 장치의 평가영역에서 평가자의 손이 벗어날 경우(터치아웃 되는 경우) 평가가 중단되는 문제점이 있으며, 또한 비디오 시퀀스가 재생되는 서버와 화질평가 장치 사이의 정확한 동기가 이루어지지 않음으로써 평가의 정확도와 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 화질평가의 객관성과 신뢰성을 향상시키기 위하여 디스플레이 장치와 화질평가 장치 사이의 거리와 위치에 대한 평가기준을 제시할 수 있는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 평가자의 집중력 저하를 방지하고 평가자의 손이 화질평가 장치에서 벗어나지 않도록 함으로써 화질평가의 지속성을 향상시키기 위한 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 휴대 단말기 기반에서 화질평가를 수행함으로써 SSCQE 방식의 화질평가 장치 및 화질평가 환경에서 발생할 수 있는 불편함과 문제점을 해결할 수 있도록 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치는 근거리 통신, 유무선 통신 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 통신부; 시각, 청각, 거리, 기울기, 자세, 촉각 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한 정보를 감지하기 위한 센서부; 및 상기 통신부 및 센서부를 통해서 입력받은 정보와 자체 설정 정보를 이용하여 3차원 SSCQE 평가도구가 작동되는데 필요한 정보를 산출하고 평가환경을 설정하는 제어부;를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스가 재생되는 제1 화면과 상기 평가도구가 디스플레이되는 제2 화면이 화질평가를 수행하는 도중에 평가자의 시야에 동시에 들어오도록 상기 평가환경을 설정하고, 상기 3차원 SSCQE 평가도구는 클라이언트로서, 상기 제1 화면에 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스를 재생하여 출력하는 서버와 데이터 통신 방식을 통해 연결되고, 상기 서버는 적어도 하나 이상의 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스를 저장하고, 시퀀스의 개수, 각 시퀀스의 재생시간, 각 시퀀스의 화질평가 샘플링 레이트를 포함한 미리 설정된 정보를 상기 클라이언트에 전송하며, 상기 클라이언트는 상기 비디오 시퀀스마다 지정된 재생시간동안 지정된 샘플링 레이트로 서버에 화질 평가 값을 실시간으로 전송하여 저장하며, 상기 서버는 복수의 클라이언트와 동시에 접속하여 다수의 평가자들로부터 동시에 화질평가를 수행하도록 구성되고, 상기 클라이언트는 비디오 시퀀스의 재생 시작시간을 기준으로 지난시간과 화질평가 값을 동시에 상기 서버로 보내주며, 평가의 시작이나 종료 또는 에러를 알리는 신호를 서버에 보낼 때에는 출력 버퍼에 쌓아놓지 않고 바로 보내주어 동기화 문제를 최소화하며, 상기 제1 화면의 세로길이 및 제2 화면의 세로길이를 각각 H 및
Figure 112012030682017-pat00001
라고 하고, 상기 제1 화면과 평가자 사이의 시청거리를 Zv, 상기 평가자와 제2 화면의 수평거리를 Zt, 상기 화질평가 장치의 기울임 각도를
Figure 112012030682017-pat00002
, 상기 평가자의 수직 방향의 전체 시야각을
Figure 112012030682017-pat00003
, 상기 제1 화면의 상단부와 하단부 그리고 평가자의 눈이 이루는 각도를
Figure 112012030682017-pat00004
라고 할 때, 상기 제어부는 상기 시청거리(Zv)를 상기 제1 화면의 해상도가 HDTV인 경우 제1 화면의 세로길이(H)의 3배 길이만큼(3H) 떨어지고, SDTV인 경우 세로길이(H)의 6배 길이만큼(6H) 떨어지도록 설정하며, 상기 평가자의 눈과 상기 제1 화면의 중심을 연결하는 수평선과 상기 제1 화면의 상단부가 이루는 각도(
Figure 112012030682017-pat00005
)는,
Figure 112012030682017-pat00006
이고, 상기 제1 화면을 쳐다보는 평가자의 시야를 방해하지 않기 위한 화질평가 도구의 제2 화면의 화면 위치(Zt)는,
Figure 112012030682017-pat00007
의 범위를 만족하도록 평가환경을 설정하며, 상기 제어부는 상기 제2 화면으로 조작이 가능하도록 하기 위해, 평가자의 팔 길이를 l 이라고 할 때, 상기 제2 화면의 위치는 평가자의 위치로부터
Figure 112012030682017-pat00008
의 관계를 만족하는 범위에 위치하고, 상기 평가자의 시야를 고려하여, 평가자가 화질평가 도구의 평가화면을 정확히 인지할 수 있도록 하기 위하여, 제2 화면의 상단부를 제1 화면 방향으로
Figure 112012030682017-pat00009
만큼 기울여야 하며, 그 기울임 각도(
Figure 112012030682017-pat00010
)는
Figure 112012030682017-pat00011
의 범위를 만족하도록 평가환경을 더 설정하며, 상기 제어부는 상기 센서부의 특정 센서와 결합된 제2 화면에 화질평가를 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성하여 출력하고, 사용자의 화면조작이나 터치에 따라 화질평가에 관련된 정보를 출력하거나 화질평가 점수를 입력받고, 사용자의 집중력저하 방지 및 평가오류 방지를 위하여 진동모터의 진동주기 또는 특정 사운드의 출력주기에 대한 동작을 제어하며, 상기 사용자 인터페이스 화면은, 영상의 화질을 1점에서 10점까지의 점수로 평가할 수 있도록 표시하고, 각 2점 구간의 중심에 5단계의 평가척도를 각기 표시하고, 상기 사용자 인터페이스 화면의 일측에 현재 평가점수를 표시하며, 다른 일측에는 현재의 진행시간을 표시하여 구성되고, 또한 상기 사용자 인터페이스 화면은, 평가자가 평가영역 내에서 터치방식으로 선택한 평가점수를 나타내는 바(Bar)와, 화질평가 장치의 동작준비상태, 동기화상태 및 경과된 평가시간을 포함하는 동작 상태에 관련된 정보나 동작 경고를 출력하기 위한 인디케이터를 포함하여 구성되고, 상기 인디케이터는 평가가 진행되는 동안 특정 컬러로 점멸할 수 있으며, 동작 상태에 따라 그 점멸 속도를 빠르거나 느리게 변경하도록 구성되며, 상기 평가자의 집중력 저하방지를 위하여 화질평가가 진행되고 있는 동안 제2 화면을 특정 주기로 점멸하거나, 화질평가 장치를 특정 주기로 진동 시키거나, 또는 특정 사운드를 미리 설정된 볼륨으로 주기적으로 출력하도록 구성되거나, 상기 두 가지 이상의 기능을 조합하여 실시할 수 있도록 구성되고, 상기 평가자의 화질평가 오류방지를 위하여 화질평가가 진행되고 있는 동안평가자의 손이 평가영역에서 기준으로 설정된 중앙에서 벗어남에 따라 화질평가 장치의 화면이나 인디케이터의 점멸 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 화질평가 장치의 진동 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 특정 사운드의 출력주기를 점차로 짧게 조절하거나 또는 상기 특정 사운드의 볼륨을 점차로 더 크게 조절하거나, 상기 두 가지 이상의 기능을 조합하여 실시할 수 있도록 구성되며, 상기 평가자의 손가락이 평가영역에서 터치아웃 되는 경우, 또는 미리 설정된 평가영역을 벗어나는 경우, 경고음이나 진동을 연속적으로 출력하도록 구성되며, 상기 화질평가는 시각적 불편도 평가인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법은 화질평가 장치의 화질평가 도구에서 클라이언트로서 서버에 통신을 접속하는 제1 단계; 상기 서버로부터 현재 평가할 3차원 비디오 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00012
)과 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00013
)를 받는 제2 단계; 상기 서버에 시작신호(START)를 보내고 그 시작신호를 보낸 시간(
Figure 112012030682017-pat00014
)과 그 응답 메시지(ACK)를 받은 시간(
Figure 112012030682017-pat00015
)의 차이(
Figure 112012030682017-pat00016
)가 문턱 값(
Figure 112012030682017-pat00017
)보다 작으면(
Figure 112012030682017-pat00018
) 화질평가를 시작하는 제3 단계; 상기 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00019
)마다 화질평가를 수행하며, 측정된 화질평가 값(Value)과 화질평가를 시작한 이후로 지난시간(
Figure 112012030682017-pat00020
)을 서버에 전송하는 제4 단계; 상기 화질평가를 시작한 이후로 지난시간(
Figure 112012030682017-pat00021
)이 현재 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00022
)보다 커질 경우(
Figure 112012030682017-pat00023
) 종료 메시지(FINISH)를 서버에 전송하고 화질평가를 종료하는 제5 단계; 를 포함하여 구성되고, 상기 제4 단계의 화질평가 중에 평가자의 손이 화질평가 장치에서 터치아웃 되거나 통신장애로 동기화가 해제되어 평가오류가 발생하는 경우, 에러 메시지(ERROR)를 영상재생 서버에 보낸 후 제1단계로 돌아가는 제6단계; 를 더 포함하여 구성되며, 상기 제4 단계는 영상의 화질을 1점에서 10점까지의 점수로 평가할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 표시하고, 각 2점 구간의 중심에 5단계의 평가척도를 각기 표시하며, 상기 사용자 인터페이스 화면의 일측에 현재 평가점수를 표시하고, 다른 일측에 현재의 진행시간을 표시하여 화질평가를 수행하도록 구성되고, 상기 사용자 인터페이스 화면은, 평가자가 평가영역 내에서 터치방식으로 선택한 평가점수를 나타내는 바(Bar)와, 화질평가 장치의 동작준비상태, 동기화상태 및 경과된 평가시간을 포함하는 동작 상태에 관련된 정보나 동작 경고를 출력하기 위한 인디케이터를 포함하여 표시하고, 상기 인디케이터는 평가가 진행되는 동안 특정 컬러로 점멸하며, 동작 상태에 따라 그 점멸 속도를 빠르거나 느리게 변경하도록 구성되며, 상기 제4 단계의 화질평가 중 평가자의 집중력 저하방지를 위하여 화질평가 도구가 표시되는 화면을 특정 주기로 점멸하거나, 화질평가 장치를 특정 주기로 진동 시키거나, 특정 사운드를 미리 설정된 볼륨으로 주기적으로 출력하도록 구성되며, 또는 상기 두 가지 이상의 기능을 조합하여 실시하도록 구성되고, 상기 제4 단계의 화질평가 중 평가자의 화질평가 오류방지를 위하여 평가자의 손이 기준으로 설정된 평가영역의 중앙에서 벗어남에 따라 화질평가 도구가 표시되는 화면이나 인디케이터의 점멸 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 화질평가 장치의 진동 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 특정 사운드의 출력주기를 점차로 짧게 조절하거나 또는 상기 특정 사운드의 볼륨을 점차로 더 크게 조절하도록 구성되며, 또는 상기 두 가지 이상의 기능을 조합하여 실시하도록 구성되고, 만약 상기 평가자의 손이 평가영역에서 터치아웃 되는 경우, 또는 미리 설정된 평가영역을 벗어나는 경우, 경고음이나 진동을 연속적으로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법에 있어서 서버는 클라이언트인 화질평가 도구에서 통신이 접속되면 현재 재생할 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00024
)과 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00025
)를 보내주는 제1단계; 상기 화질평가 도구로부터 시작 메시지(START)를 받으면 응답 메시지(ACK)를 전송함과 동시에 현재 시퀀스를 처음 위치부터 재생하는 제2단계; 상기 화질평가 도구로부터 화질평가가 시작된 이후로 지난시간(
Figure 112012030682017-pat00026
)과 그 때 측정된 화질평가 값(Value)을 실시간으로 받아서 저장하는 제3단계; 상기 화질평가 도구로부터 에러 메시지(ERROR)를 받으면, 재생중인 현재 시퀀스를 멈추고 다시 처음으로 돌아가 현재 시퀀스에 대한 화질평가를 재수행하는 제4단계; 상기 화질평가 도구로부터 종료 메시지(FINISH)를 받으면, 현재 시퀀스의 화질평가 값을 다른 화질평가 값과 겹치지 않도록 저장한 후 화질평가를 종료하는 제5단계; 를 포함하여 구성되고, 상기 서버는 상기 화질평가 장치의 평가도구가 통신 접속하기 전에, 미리 정의된 설정파일에서 화질평가 할 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00027
)를 읽어 들이고, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00028
)를 0으로 초기화 시키고, 현재 시퀀스의 화질평가 데이터를 저장하기 위한 폴더를 이전에 생성된 폴더와 겹치지 않게 미리 생성하며, 상기 서버는 상기 화질평가 장치의 평가도구가 통신 접속되면, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00029
)가 화질평가 할 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00030
)보다 작을 경우(
Figure 112012030682017-pat00031
) 상기 화질평가 도구에게 ‘OK’ 메시지를 보내주고 상기 제1단계로 진행하며, 그렇지 않을 경우 ‘CLOSE’ 메시지를 보낸 후 통신 접속을 종료하도록 구성되고, 상기 현재 시퀀스에 대한 화질평가가 종료되면, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00032
)를 1만큼 증가시켜주며, 상기 화질평가는 시각적 불편도 평가인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 3차원 콘텐츠의 디스플레이 장치와 SSCQE 방식 화질평가 장치의 평가 화면이 평가자의 동일 시야에 들어오게 함으로써 3차원 콘텐츠의 화질평가 시 평가자의 편의성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 영상재생 서버와 화질평가 장치를 다양한 통신방식을 적용하여 동기화하고, 최소한의 지연으로 동기화를 유지할 수 있는 화질평가 환경을 구축할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 3차원 콘텐츠의 화질평가 중 시각과 촉각 및 청각을 자극하여 평가자의 집중력 저하 및 평가오류를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 3차원 콘텐츠의 화질평가 시 평가자의 집중력 저하를 방지하고 정신적 피로를 저감시킬 수 있도록 함으로써 평가의 지속성을 증가시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 3차원 콘텐츠의 화질평가 시 시퀀스를 재생하는 디스플레이 장치와 화질평가 장치 간에 거리와 위치에 대한 평가 기준을 제시함으로써 동일한 평가대상에 대하여 화질평가의 객관성과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 3차원 콘텐츠의 화질평가 시 평가자의 오감중 적어도 한 가지 이상을 자극하여 평가자의 손이 화질평가 장치의 평가 영역에서 벗어나는 것을 방지함으로써 평가가 중단되지 않도록 하고 평가의 지속성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 3차원 콘텐츠의 화질평가 시 영상재생 서버와 화질평가 장치 사이의 정확한 동기가 이루어지도록 하여 평가의 정확성과 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 콘텐츠의 화질평가 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 비디오 시퀀스의 화질평가 환경설정을 위한 변수 산출 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 개략적인 구성을 보인 블록도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 사용자 인터페이스 화면을 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 평가자에 대한 집중력 저하를 방지하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 평가자에 대한 평가오류를 방지하는 기능을 설명하기 위한 흐름도.
도 7a 와 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치와 영상재생 서버의 동기화 및 화질평가 절차를 설명하기 위한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 및 화질 평가 장치와 그 방법의 일 실시예를 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 콘텐츠의 화질평가 시스템을 설명하기 위한 개략적인 예시도이다.
화질평가 장치(200)는 화질평가모듈 애플리케이션(예 : SSCQE 모듈 또는 SSCQE 도구)을 저장한 장치로서 클라이언트(Client)로 동작하고, Tablet-PC, PDA, 노트북, 컴퓨터, 스마트 폰과 같은 이동단말기(또는 휴대단말기)를 포함하며, 그에 한정되지 않고 상기 화질평가모듈 애플리케이션을 저장한 모든 단말기가 해당된다.
상기 영상재생 서버(300)는 3차원 영상(3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스)을 재생하여 상기 디스플레이 장치(100)에 출력하며, DVD 플레이어, CD 플레이어, 또는 3차원 비디오 시퀀스 재생 애플리케이션이 저장된 장치를 포함한다. 예컨대 상기 3차원 비디오 시퀀스 재생 애플리케이션이 저장된 장치는 노트북, 컴퓨터, Tablet-PC, 스마트폰, PDA 등을 포함한다.
그리고 상기 디스플레이 장치(100)는 텔레비전이나 모니터 또는 스크린을 포함한다.
상기 화질평가 장치(200)와 상기 영상재생 서버(300)는 동기화를 위하여 RFID, 적외선통신, 블루투스(IEEE 802.15.1), 지그비(ZigBee), WiFi(IEEE 802.11), UWB, WAVE와 NFC를 포함하는 근거리 유선 및 무선 통신 및 이들의 조합 중 적어도 어느 한 가지를 이용해 다양한 네트워크 토폴로지로의 접속이 가능하도록 구성한다. 예컨대 상기 WiFi는 무선 랜카드와 무선 공유기만 있으면 구축이 가능하므로 화질평가 환경의 구축이 간단하고 용이한 장점이 있다. 또한 상기 블루투스는 환경 구축에 어려움이 있으나, 근거리 통신에 최적화되어 서버-클라이언트 간 동기화 문제가 거의 존재하지 않는다.
이하 상기 영상재생 서버(300)와 화질평가 장치(200)의 동작을 설명한다.
상기 영상재생 서버(300)는 화질평가 시 화질평가 장치(200)로부터 화질평가 데이터(예 : 화질평가 점수, 화질평가 시간)를 수신하여 내부 저장부(미도시)에 저장한다. 그리고 3차원 영상(스테레오스코픽 비디오 시퀀스)의 재생, 정지, 다음 비디오 시퀀스로 이동, 해당 비디오 시퀀스의 특정 위치(예 : 처음, 끝)로 이동과 같은 동작을 제어한다.
상기 영상재생 서버(300)는 복수의 비디오 시퀀스를 저장하고 있으며, 각 시퀀스의 재생시간, 각 비디오 시퀀스의 화질평가 샘플링 레이트(Sampling rate)를 미리 설정할 수 있다. 그리고 각 비디오 시퀀스에 대한 정보를 매 시퀀스 준비 단계에서 화질평가 장치(200)에게 전송해 줌으로써, 화질평가 장치(200)에서 각 비디오 시퀀스 마다 지정된 재생시간 동안 지정된 샘플링 레이트로 영상재생 서버(300)에게 화질평가 값(또는 화질평가 점수)을 실시간으로 전송할 수 있도록 한다.
상기 화질평가 샘플링 레이트(Sampling rate)는 화질평가를 수행할 단위 시간을 의미한다. 예컨대 재생시간이 1시간인 비디오 시퀀스의 샘플링 레이트가 1분이라고 가정하면, 1분마다 화질평가를 수행하고 그 화질평가 데이터를 영상재생 서버(300)로 전송하는 것이다.
또한 평가 옵션을 통해서 하나의 영상재생 서버(300)에 복수의 화질평가 장치(200)를 동시에 접속(Multi Threading)할 수 있도록 함으로써 다수의 평가자들이 동시에 화질평가를 수행할 수 있도록 한다.
상기 화질평가 장치(200)는 영상재생 서버(300)에 접속하여 화질평가를 실행하고, 매 비디오 시퀀스마다 준비 단계에서 영상재생 서버(300)로부터 해당 비디오 시퀀스의 재생시간과 샘플링 레이트 정보를 수신한다. 상기 정보를 바탕으로 비디오 시퀀스의 평가시간이 결정된다.
상기 화질평가 장치(200)는 타이머를 이용하여 화질평가 값의 실시간 샘플링을 진행한다. 예컨대 샘플링 레이트에 의해 결정된 화질평가를 수행할 단위시간이 1분인 경우, 타이머를 이용하여 1분마다 화질평가를 수행할 수 있도록 한다. 상기 화질평가 값(또는 화질평가 점수)을 영상재생 서버(300)에 전송할 경우, 영상재생 시작시간을 기준으로 지난시간과 화질평가 값을 함께 전송함으로써, 타이머의 특성상 시간이 길어질 경우 발생할 수 있는 동기화 문제를 해결한다. 또한 화질평가의 시작(Start)이나 종료(Finish) 또는 에러(Error)를 알리는 신호는 출력 버퍼(미도시)에 쌓아놓지 않고, 곧바로 영상재생 서버(300)에 전송하여 동기화 문제를 최소화 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 비디오 시퀀스의 화질평가 환경설정을 위한 변수 산출 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
3차원 영상(스테레오스코픽 비디오 시퀀스)의 화질평가를 위해서는 적절한 평가환경을 설정해야 하는데, 본 발명에서는 화질평가 환경설정을 위하여 필요한 변수들을 산출하거나 검출한다. 그리고 상기 산출하거나 검출된 환경설정 변수를 이용하여 화질평가 환경을 설정한다.
상기 환경설정 변수는 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스(Stereoscopic Video Sequence)를 표시하는 디스플레이 장치(100)의 세로길이(H), 상기 디스플레이 장치(100)와 평가자의 시청거리(Viewing Distance, Zv), 상기 평가자와 화질평가 장치(200) 사이의 수평거리(Zt), 그리고 상기 화질평가 장치(200)의 기울임 각도(
Figure 112012030682017-pat00033
)를 변수로서 검출한다.
상기 시청거리(Zv)는 상기 디스플레이 장치(100)의 해상도에 따라 달라진다. 예컨대 상기 디스플레이 장치(100)가 HDTV(High Definition Television)인 경우 상기 시청거리(Zv)는 디스플레이 장치(200)의 세로길이(H)의 3배 길이만큼(3H) 떨어져야 하고, SDTV(Standard Definition Television)인 경우 상기 시청거리(Zv)는 세로길이(H)의 6배 길이만큼(6H) 떨어져야 한다. 그리고 상기 화질평가 장치(200)의 기울임 각도(
Figure 112012030682017-pat00034
)는 평가자의 팔 길이에 따라 달라질 수 있다.
이하, 보다 세부적인 환경설정 변수의 설정 방법에 대해서 설명한다.
도2에 도시된 바와 같이 평가자의 수직 방향의 전체 시야각을
Figure 112012030682017-pat00035
, 상기 디스플레이 장치(100)의 상단부와 하단부 그리고 평가자의 눈이 이루는 각도를
Figure 112012030682017-pat00036
라고 설정하며, 화질평가 장치(200)의 화면의 세로길이를
Figure 112012030682017-pat00037
로 설정한다. 이때, 상기 평가자의 눈과 디스플레이 장치(100)의 중심을 연결하는 수평선과 디스플레이 장치(100)의 상단부가 이루는 각도(
Figure 112012030682017-pat00038
)는 다음 수학식1과 같다.
Figure 112012030682017-pat00039
그리고, 도2에서 A지점, 즉 디스플레이 장치(100)를 쳐다보는 평가자의 시야를 방해하지 않기 위한 화질평가 장치(200)의 위치(평가자의 시야로부터의 상기 화질평가 장치(200) 사이의 수평거리 Zt)는 다음 수학식 2와 같다.
Figure 112012030682017-pat00040
상기 수학식 2는 화질평가 장치(200)가 평가자로부터 수평거리(Zt)보다 멀어지면 된다는 것을 의미한다. 그러나 화질평가 장치(200)의 화면에 터치가 가능하도록 하기 위해, 평가자의 팔 길이를 l 이라고 할 때, 화질평가 장치(200)의 위치는 평가자의 위치로부터 다음 수학식 3을 만족하는 범위에 위치해야 한다.
Figure 112012030682017-pat00041
그러나 화질평가 장치(200)를 수직으로 세우고 지속적 평가(Continuous Assessment)를 수행할 경우, 평가자들은 화질평가 장치의 평가화면을 정확히 인지할 수 없게 된다. 따라서 평가자의 시야를 고려하여, 평가자가 화질평가 장치(200)의 평가화면을 정확히 인지할 수 있도록 하기 위하여, 화질평가 장치(200)의 상단부를 디스플레이 장치(100)가 있는 방향으로
Figure 112012030682017-pat00042
만큼 기울여야 한다. 즉, 상기 화질평가 장치(200)의 기울임 각도(
Figure 112012030682017-pat00043
)는 다음 수학식 4를 만족해야 한다.
Figure 112012030682017-pat00044
상기와 같이 수학식 1 내지 수학식 4를 통해서 산출된 환경설정 변수들을 만족할 수 있도록 평가자를 기준으로 디스플레이 장치(100)와 화질평가 장치(200)를 배치함으로써 화질평가를 위한 환경설정을 한다. 즉, 평가자의 시야에 디스플레이 장치(100)와 화질평가 장치(200)의 화면이 동시에 들어오게 배치함으로써 스테레오스코픽 비디오 시퀀스의 화질평가를 위한 환경이 만들어졌다.
상기 화질평가 장치(200)는 이동단말기(예 : Tablet-PC, Mobile Terminal)를 이용하여 구성함으로써 평가자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 개략적인 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이 화질평가 장치(200)는 제어부(201), 통신부(202), 센서부(203), 타이머(204), 저장부(205), 진동모터(206), 스피커(207), 디스플레이부(208)를 포함하여 구성한다.
상기 제어부(201)는 영상재생 서버(300)에 접속하여 동기화를 수행하며, 사용자의 화질평가 점수를 영상재생 서버(300)에 전송한다. 또한 상기 센서부(203)를 통해서 감지되는 정보를 이용하여 화질평가 환경설정을 위한 정보를 산출(또는 검출)한다. 예컨대 디스플레이 장치(100)와 화질평가 장치(200) 및 평가자 간의 적정한 거리와 각도를 산출(또는 검출)한다. 상기 화질평가 환경설정을 위한 정보는 자동으로 산출하거나, 이미 알고있는 정보를 사용자(평가자)가 입력 입력할 수 있다. 그리고 화질평가를 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성하고, 사용자의 화면조작이나 터치에 따라 화질평가에 관련된 정보를 출력하거나, 사용자의 집중력저하 방지 및 평가오류 방지를 위한 제어 동작을 수행한다.
상기 통신부(202)는 RFID, 적외선통신, 블루투스(IEEE 802.15.1), 지그비(ZigBee), WiFi(IEEE 802.11), UWB, WAVE와 NFC를 포함하는 근거리 유선 및 무선 통신 및 이들의 조합 중 적어도 어느 한 가지를 이용해 영상재생 서버(300)와의 다양한 네트워크 토폴로지로의 접속이 가능하도록 구성한다.
상기 센서부(203)는 화질평가 장치의 기울기, 화면 방향(방위각), 디스플레이 장치(100)와의 거리 및 사용자(화질 평가자)와의 거리를 측정하기 위한 센서 또는 카메라를 포함한다. 또한 상기 센서부(203)는 사용자 인터페이스를 지원하는 촉각센서(터치센서), 시각센서, 청각센서 및 이들의 조합을 포함한다.
상기 촉각센서는 터치스크린패널, 터치패드, 체온감지센서, 움직임센서 및 이들의 조합 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되며, 사용자의 터치, 멀티터치, 핸드라이트, 제스처 및 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 이벤트로 인식한다. 상기 시각센서와 상기 청각센서는 각각 적어도 하나 이상의 카메라와 마이크를 포함하여 구성되며, 사용자의 제스처와 구두 명령을 각각 이벤트로 인식하고, 사용자의 화질평가를 위한 입력 인터페이스로 활용된다.
상기 타이머(204)는 각 비디오 시퀀스에 따라 설정된 샘플링 레이트에 따라서 설정된 특정시간 간격으로 화질평가를 수행할 수 있도록 시간을 카운트한다. 상기 특정시간의 카운트가 완료됨에 따라 제어부(201)는 사용자(평가자)의 화질평가 점수를 영상재생 서버(300)에 전송한다.
상기 저장부(205)는 상기 화질평가를 위한 애플리케이션 및 화질평가 점수를 저장한다. 그리고 상기 화질평가 환경설정을 위한 변수 및 사용자 인터페이스 화면의 제어에 관련된 애플리케이션과 데이터(예 : 모터의 진동패턴, 특정 사운드)를 저장한다.
상기 진동모터(206)는 제어부(201)의 제어를 받아 기 설정된 특정 상황에서 특정 진동패턴으로 진동하고, 상기 스피커(207)는 제어부(201)의 제어를 받아 기 설정된 특정 상황이 되었을 때 특정 사운드를 출력한다.
상기 디스플레이부(208)는 상기 센서부(203)의 각종 센서들과 결합되어 3차원 비디오 시퀀스의 화질평가를 위한 사용자 인터페이스를 구성한다. 예컨대 상기 디스플레이부(208)는 터치센서와 결합되어 터치스크린으로 구성된다.
상기 제어부(201)는 화질평가 환경설정을 위한 변수 입력화면을 디스플레이부(208)에 출력하고, 상기 센서부(203)를 이용해서 검출 가능한 정보(예 : 터치스크린의 사이즈, 기울임 각도, 화면 방향)는 자동으로 입력하고, 사용자(평가자)로부터 입력받아야 할 정보는 안내 메시지를 출력하여 사용자로부터 입력받는다.
그리고 상기 도2에서 설명한 바와 같은 수학식을 이용하여 환경설정에 필요한 변수들을 산출하고, 이를 만족하지 않는 변수(적합한 화질평가 환경설정을 위하여 설정되어야 할 변수)에 대해서는 안내 메시지를 출력하여 사용자(평가자)가 상기 환경설정을 만족할 수 있도록 평가환경을 조정하게 한다. 예컨대 시청거리를 조정하거나, 디스플레이 장치(100)나 화질평가 장치(200)의 위치를 이동시킨다.
도4a 내지 도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 사용자 인터페이스 화면을 보인 예시도이다.
도4a는 화질평가 장치를 구동할 때 처음 표시되는 화면의 예시도이다.
상술한 바와 같이 종래에는 화질을 5단계(예 : excellent, good, fair, poor, bad)의 평가척도만 이용하여 평가하였다. 그러나 본 발명에서는 좀 더 세부적인 화질평가를 위하여 소수점 첫째 자리까지 평가할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 구성한다. 예컨대, 평가자가 영상의 화질을 1점에서 10점까지의 점수(211)로 평가할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 구성한다. 그리고 평가자가 쉽게 평가점수를 인지할 수 있도록 각 2점 구간의 중심에 상기 5단계의 평가척도(예 : excellent, good, fair, poor, bad)를 표시한다. 그리고 상기 사용자 인터페이스 화면의 일측(예 : 좌측 하단)(212)에 현재 평가점수를 표시하고, 다른 일측(예 : 우측 하단)(213)에는 현재의 진행시간(예 : ms)을 표시한다.
그리고 현재 평가자가 평가 할 평가척도(또는 평가점수)를 나타내는 바(Bar)(214)를 표시하며, 평가자에게 화질평가 장치의 동작 상태에 관련된 정보(예 : 동작준비상태, 동기화상태, 평가시간 경과)나 경고를 출력하기 위한 인디케이터(Indicator)(215)를 표시한다.
여기서 상기 인디케이터는 평가자에게 시각적으로 잘 보이기 위하여 특정 모양(예 : 원)의 특정 컬러(예 : 빨강)로 표시되며, 동작 상태에 따라서 특정 효과(예 : 점멸)를 적용한다. 이때 상기 인디케이터의 사이즈, 모양, 컬러 및 효과는 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
또한 상기 인디케이터는 평가가 진행되는 동안 빨간색으로 점멸할 수 있으며, 동작 상태에 따라 점멸 속도가 빠르거나 느리게 변경될 수 있다. 예컨대 화질평가 상태일 때 주기적적으로 인디케이터를 점멸하고, 평가자의 집중력 저하 또는 실수로 평가자의 손이 화면의 평가영역을 벗어나거나, 또는 화질평가가 완료될 경우 인디케이터의 점멸 동작을 멈춘다.
상기 화질평가 장치(200)가 구동되면, 도4a와 같이, 동작준비 상태를 나타내는 메시지(예 : Ready)(221)를 출력한다. 그리고 동작준비가 완료되면 영상재생 서버(300)와 화질평가 장치(200) 사이에 동기화 작업을 수행한다.
이때 도4b에 도시된 바와 같이 동기화작업 상태(영상재생 서버와의 통신연결 상태)를 나타내는 메시지(Connecting)(222)를 출력한다. 그리고 상기 동기화작업이 완료된 후, 또는 특정 비디오 시퀀스의 화질평가가 완료된 후 다음 시퀀스가 존재할 경우, 도4a와 같이, 동작준비 상태를 나타내는 메시지(예 : Ready)(221)를 출력할 수 있다.
상기와 같이 화질평가 장치(200)가 동작준비 상태이거나 영상재생 서버(300)와 동기화작업 상태일 경우 평가자의 모든 입력은 무시된다.
상기와 같이 화질평가 장치(200)가 동작준비 상태에 있을 때, 평가자의 특정 이벤트(예 : 화면 터치)가 입력되면, 도3c와 같이, 미리 설정된 평가대기시간(223)을 카운트하여 표시한다. 예컨대 상기 설정된 평가대기시간이 3초라고 가정할 경우, 처음에 3초가 표시된 후 1초씩 감소하며 카운트한다. 상기 카운트가 이루어지는 동안 평가자의 모든 이벤트 입력은 무시된다. 그리고 상기 평가대기시간의 카운트가 완료되면 평가자는 화질평가를 시작한다.
평가자는 화질평가 장치(200)의 평가영역(평가점수가 표시된 영역)을 손가락으로 터치한 상태에서 원하는 점수가 있는 지점으로 이동한다. 상기 손가락이 터치 상태에서 이동함에 따라, 도4d와 같이, 점수를 나타내는 바(214)와 인디케이터(215)가 손가락을 따라서 드래그 되고, 그때 상기 바(214)의 위치에 해당하는 점수(212)도 따라서 변경된다. 상기와 같이 화질을 평가한 후 손가락의 터치를 해제하거나, 설정된 평가시간이 완료되었을 때의 터치되어 있던 지점의 점수가 영상재생 서버(300)로 전송되는 화질평가 점수가 된다.
만약 상기 화질평가가 완료된 후에도 화질을 평가해야 할 또 다른 비디오 시퀀스가 존재할 경우, 화질평가 장치(200)는 다시 동작준비 상태를 나타내는 메시지(예 : Ready)(221)를 출력한다.
그런데, 상기 화질평가를 SSCQE 방식으로 수행할 경우 다양한 문제점들(예 : 평가자의 집중력 저하 문제, 평가자의 손가락이 화질평가 장치(200)의 평가영역을 벗어남으로써 평가오류가 발생하는 문제, 영상재생 서버(300)와 화질평가 장치(200) 사이에 비동기화로 정확도가 떨어지는 문제)이 발생할 수 있다.
이하 상기 문제점들을 해결하기 위한 방법에 대해서 설명한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 평가자에 대한 집중력 저하를 방지하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 화질평가 장치(200)는 화질평가가 시작되면(S110) 현재 설정된 집중력저하 방지모드를 판단한다(S120). 예컨대 상기 집중력저하 방지모드는 사람의 오감 중 아래의 세 가지 감각모드(시각모드, 촉각모드 및 청각모드)를 이용한다.
이하 상기 각 집중력저하 방지모드의 동작에 대해서 설명한다.
제1 실시예(시각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 화질평가 장치(200)의 평가영역을 특정 주기로 점멸한다(S130). 예컨대 상기 인디케이터(215)를 주기적으로 점멸하거나 화면의 특정 영역(화면일부 또는 화면전체)을 주기적으로 점멸한다. 이에 따라 평가자의 시각이 주기적으로 자극을 받으므로 집중력 저하를 방지할 수 있다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 점멸 동작을 중지한다(S160).
제2 실시예(촉각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 화질평가 장치(200)를 특정 주기로 진동 시킨다(S140). 예컨대 상기 화질평가 장치(200)는 진동 모터를 내장하고 있으며, 상기 진동 모터를 주기적으로 특정 진동패턴으로 구동 한다. 이에 따라 평가자의 촉각이 주기적으로 자극을 받으므로 집중력 저하를 방지할 수 있다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 진동 동작을 중지한다(S160).
제3 실시예(청각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 화질평가 장치(200)에서 특정 사운드를 주기적으로 출력한다(S150). 예컨대 상기 화질평가 장치(200)는 스피커를 내장하고 있으며, 상기 스피커를 통해서 주기적으로 특정 사운드를 미리 설정된 볼륨으로 출력한다. 또는 주기적으로(예 : 1초) 현재의 평가점수를 사운드로 출력한다. 이에 따라 평가자의 청각이 주기적으로 자극을 받으므로 집중력 저하를 방지할 수 있다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 사운드 출력을 중지한다(S160).
상기 제1 ~ 제3 실시예는 어느 한 가지만 실시하거나 선택적으로 두 가지 이상 조합하여 실시할 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치의 평가자에 대한 평가오류를 방지하는 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 화질평가 장치(200)는 화질평가가 시작되면(S210) 현재 설정된 평가오류 방지모드의 종류를 판단한다(S220). 예컨대 상기 집중력저하 방지모드와 마찬가지로 상기 평가오류 방지모드는 사람의 오감 중 적어도 세 가지 감각모드(시각모드, 촉각모드 및 청각모드)를 이용한다.
이하 상기 각 평가오류 방지모드의 동작에 대해서 설명한다.
제1 실시예(시각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 집중력 저하방지를 위하여 화질평가 장치(200)의 평가영역을 특정 주기로 점멸함에 있어서, 화질평가 장치(200)의 화면에 터치된 평가자의 손가락이 평가화면 중앙을 기준으로 평가화면 가장자리로 이동할수록 점멸 주기를 점차로 짧게 조절한다(S230). 예컨대 상기 인디케이터(215) 또는 화면의 특정 영역을 점멸 주기가 빨라지도록 조절한다. 이에 따라 평가자의 집중력이 저하되어 실수로 화질의 평가점수를 너무 높거나 낮게 주는 평가오류를 방지한다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 점멸 동작을 중지한다(S260).
제2 실시예(촉각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 집중력 저하방지를 위하여 화질평가 장치(200)를 특정 주기로 진동시킴에 있어서, 화질평가 장치(200)의 화면에 터치된 평가자의 손가락이 평가화면 중앙을 기준으로 평가화면 가장자리로 이동할수록 구동모터의 구동 주기를 점차로 짧게 조절한다(S240). 예컨대 상기 진동 모터의 구동 주기를 짧게 조절함으로써 진동이 울리는 주기가 빨라지도록 조절한다. 이에 따라 평가자의 집중력이 저하되어 실수로 화질의 평가점수를 너무 높거나 낮게 주는 평가오류를 방지한다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 진동을 중지한다.
제3 실시예(청각모드)로서 화질평가가 진행되고 있는 동안 집중력 저하방지를 위하여 화질평가 장치(200)에서 특정 사운드를 주기적으로 출력함에 있어서, 화질평가 장치(200)의 화면에 터치된 평가자의 손가락이 평가화면 중앙을 기준으로 평가화면 가장자리로 이동할수록 특정 사운드의 출력 주기를 점차로 짧게 조절한다(S250). 예컨대 내장된 스피커를 통해 출력되는 특정 사운드가 더 빨리 출력되게 하거나, 볼륨을 더 크게 조절하거나, 더 높은 음색으로 조절하여 출력되게 한다. 이에 따라 평가자의 집중력이 저하되어 실수로 화질의 평가점수를 너무 높거나 낮게 주는 평가오류를 방지한다. 그리고 상기 화질평가가 종료되면 특정 사운드 출력을 중지한다(S260).
이때 상기 제1 ~ 제3 실시예는 어느 한 가지만 실시하거나 선택적으로 두 가지 이상 조합하여 실시할 수 있다.
한편, 상기 평가자의 손가락이 결국 평가영역에서 터치아웃 되는 경우, 또는 미리 설정된 평가영역을 벗어나는 경우(예 : 평가영역 가장 자리의 0%~10% 또는 90%~100% 구간을 벗어나는 경우)에는 기 설정된 경고음을 연속적으로 출력하고 아울러 진동도 지속적으로 울린다. 그리고 상기 평가오류가 발생한 비디오 시퀀스에 대해서는 평가오류가 발생한 시점부터 재평가를 수행할 수 있도록 한다.
도7a 와 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질평가 장치와 영상재생 서버의 동기화 및 화질평가 절차를 설명하기 위한 예시도이다.
화질평가 장치(200)는 영상재생 서버(300)에 접속(Connect) 메시지를 전송하여 접속을 시도한 후(S311) 영상재생 서버(300)로부터‘OK' 응답 메시지를 받을 때까지 대기한다(S312). 만약 상기 영상재생 서버(300)로부터 받은 응답 메시지가‘CLOSE' 메시지이면(S313의 Yes) 화질평가 장치의 구동을 곧바로 종료한다(S323).
만약 상기 영상재생 서버(300)로부터 받은 응답 메시지가‘OK' 메시지이면(S313의 No), 평가자로부터 화면 위 터치가 발생할 때까지 정지하고 있다가 터치가 발생하면 영상재생 서버(300)에 ‘COUNT’ 메시지를 보낸 후 응답으로 이번 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00045
)과 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00046
)를 받을 때까지 대기한다(S315).
화질평가 장치(200)는 평가 준비단계로 지정된 시간(예 : 3초)을 카운트하고 화면에 출력한다(S316). 상기 카운트가 완료되면 영상재생 서버(300)에 ‘START’ 신호를 전송하고(S317), 상기‘START’ 신호를 보낸 시간(
Figure 112012030682017-pat00047
)과 서버에서 ‘ACK’ 메시지를 받은 시간(
Figure 112012030682017-pat00048
)의 차이(
Figure 112012030682017-pat00049
)가 문턱 값(
Figure 112012030682017-pat00050
)보다 작을 때(
Figure 112012030682017-pat00051
)까지 상기 과정을 반복한다(S318).
상기 ‘START’ 신호를 보낸 시간(
Figure 112012030682017-pat00052
)과 서버에서‘ACK’메시지를 받은 시간(
Figure 112012030682017-pat00053
)의 차이(
Figure 112012030682017-pat00054
)가 문턱 값(
Figure 112012030682017-pat00055
)보다 작으면(S318의 Yes) 화질평가를 시작한다(S319). 이때 상기 화질평가는 타이머를 이용하여 지정된 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00056
)마다 수행되며 그 화질평가 값(또는 화질평가 점수, Value)과 화질평가가 시작한 이후로 지난 시간(
Figure 112012030682017-pat00057
)을 서버에게 보내준다(S319).
만약 화질평가 도중에 터치아웃이나 통신장애로 평가 오류가 발생하는 경우(S321의 Yes), 타이머를 종료하고 ‘ERROR’ 메시지를 영상재생 서버(300)에게 보낸 후 S312 단계로 돌아간다.
상기 화질평가를 시작한 이후로 지난 시간(
Figure 112012030682017-pat00058
)이 시퀀스의 재생시간(
Figure 112012030682017-pat00059
)보다 커질 경우(
Figure 112012030682017-pat00060
)(S320), 타이머를 종료하고 ‘FINISH’ 메시지를 서버에게 보낸 후 S312 단계로 돌아간다(S322).
영상재생 서버(300)는 미리 정의된 설정파일에서 화질평가 할 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00061
)를 읽어 들이고 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00062
)를 0으로 초기화 시킨다(S411). 그리고 해당 시퀀스의 화질평가 데이터를 저장하기 위한 폴더를 이전에 생긴 폴더와 겹치지 않게 생성하고, 화질평가 장치(200)가 접속하기를 대기 한다(S412).
화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00063
)가 화질평가 할 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00064
)보다 작다면(
Figure 112012030682017-pat00065
)(S413), 화질평가 장치(200)에게 ‘OK’ 메시지를 보내주고(S413의 Yes), 그렇지 않다면 ‘CLOSE’ 메시지를 보낸 후(S413의 No) 접속을 종료하며, S412 단계로 돌아가 다른 화질평가 장치(200)의 접속을 대기한다.
화질평가 장치(200)로부터 ‘COUNT’ 메시지를 받으면(S414), 이번 시퀀스의 재생을 준비한 후 화질평가 장치(200)에게 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00066
)과 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00067
)를 보내준다(S415).
상기 해당 시퀀스의 재생 시간(
Figure 112012030682017-pat00068
)과 샘플링 주기(
Figure 112012030682017-pat00069
)를 보내준 후, 화질평가 장치(200)로부터 ‘START’ 메시지를 받으면(S416) 곧바로 클라이언트에게 ‘ACK’ 메시지를 보내줌과 동시에 현재 시퀀스를 처음 위치부터 재생한다(S417). 그리고 화질평가 장치(200)로부터 화질평가가 시작된 이후로 지난 시간(
Figure 112012030682017-pat00070
)과 그 때의 화질평가 값을 실시간으로 받아서 기록해준다(S418). 상기 시퀀스의 재생과 화질평가 값을 저장하는 과정은 화질평가 장치(200)로부터 ‘FINISH’ 메시지나 ‘ERROR’ 메시지, 또는 ‘START’ 메시지를 받을 때까지 계속된다. 상기‘START’ 메시지를 받은 경우(S419), 상기 S416 단계에서 동기화에 실패한 것이므로 S416 단계로 돌아가서 다시 수행한다.
상기 S418 단계에서 화질평가 장치(200)로부터 ‘ERROR’ 메시지를 받을 경우(S421), 재생하고 있는 해당 시퀀스를 멈춘 후 시작 위치로 돌린 후, S413 단계로 돌아가서 다시 해당 시퀀스에 대한 화질평가를 진행한다.
상기 S418 단계에서 화질평가 장치(200)로부터 ‘FINISH’ 메시지를 받을 경우(S420), 해당 시퀀스의 화질평가 값을 저장하기 위한 파일을 겹치지 않게 저장해준 후, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
Figure 112012030682017-pat00071
)를 1만큼 증가시켜주며(S422), 다음 시퀀스에 대한 화질평가를 위해 S413 단계로 돌아간다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 디스플레이 장치 200 : 화질평가 장치
201 : 제어부 202 : 통신부
203 : 센서부 204 : 타이머
205 : 저장부 206 : 진동모터
207 : 스피커 208 : 디스플레이부
300 : 영상재생 서버

Claims (24)

  1. 근거리 통신, 유무선 통신 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 통신부;
    시각, 청각, 거리, 기울기, 자세, 촉각 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한 정보를 감지하기 위한 센서부; 및
    상기 통신부 및 센서부를 통해서 입력받은 정보를 이용하여 3차원 SSCQE 평가도구가 작동되는데 필요한 정보를 산출하고 평가환경을 설정하는 제어부;를 포함하여 구성되며,
    상기 제어부는 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스가 재생되는 제1 화면과 상기 평가도구가 디스플레이되는 제2 화면이 화질평가를 수행하는 도중에 평가자의 시야에 동시에 들어오도록 상기 평가환경을 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 3차원 SSCQE 평가도구는 클라이언트로서, 상기 제1 화면에 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스를 재생하여 출력하는 서버와 데이터 통신 방식을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 서버는 적어도 하나 이상의 3차원 스테레오스코픽 비디오 시퀀스를 저장하고, 시퀀스의 개수, 각 시퀀스의 재생시간, 각 시퀀스의 화질평가 샘플링 레이트를 포함한 미리 설정된 정보를 상기 클라이언트에 전송하며,
    상기 클라이언트는 상기 비디오 시퀀스마다 지정된 재생시간동안 지정된 샘플링 레이트로 서버에 화질 평가 값을 실시간으로 전송하여 저장하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 서버는 복수의 클라이언트와 동시에 접속하여 다수의 평가자들로부터 동시에 화질평가를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 클라이언트는 비디오 시퀀스의 재생 시작시간을 기준으로 지난시간과 화질평가 값을 동시에 상기 서버로 보내주며, 평가의 시작이나 종료 또는 에러를 알리는 신호를 서버에 보낼 때에는 출력 버퍼에 쌓아놓지 않고 바로 보내주어 동기화 문제를 최소화하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 화면의 세로길이 및 제2 화면의 세로길이를 각각 H 및
    Figure 112012030682017-pat00072
    라고 하고, 상기 제1 화면과 평가자 사이의 시청거리를 Zv, 상기 평가자와 제2 화면의 수평거리를 Zt, 상기 화질평가 장치의 기울임 각도를
    Figure 112012030682017-pat00073
    , 상기 평가자의 수직 방향의 전체 시야각을
    Figure 112012030682017-pat00074
    , 상기 제1 화면의 상단부와 하단부 그리고 평가자의 눈이 이루는 각도를
    Figure 112012030682017-pat00075
    라고 할 때,
    상기 제어부는 상기 시청거리(Zv)를 상기 제1 화면의 해상도가 HDTV인 경우 제1 화면의 세로길이(H)의 3배 길이만큼(3H) 떨어지고, SDTV인 경우 세로길이(H)의 6배 길이만큼(6H) 떨어지도록 설정하며, 상기 평가자의 눈과 상기 제1 화면의 중심을 연결하는 수평선과 상기 제1 화면의 상단부가 이루는 각도(
    Figure 112012030682017-pat00076
    )는,
    Figure 112012030682017-pat00077
    이고, 상기 제1 화면을 쳐다보는 평가자의 시야를 방해하지 않기 위한 화질평가 도구의 제2 화면의 화면 위치(Zt)는,
    Figure 112012030682017-pat00078
    의 범위를 만족하도록 평가환경을 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 화면으로 조작이 가능하도록 하기 위해, 평가자의 팔 길이를 l 이라고 할 때,
    상기 제2 화면의 위치는 평가자의 위치로부터
    Figure 112012030682017-pat00079
    의 관계를 만족하는 범위에 위치하고, 상기 평가자의 시야를 고려하여, 평가자가 화질평가 도구의 평가화면을 정확히 인지할 수 있도록 하기 위하여, 제2 화면의 상단부를 제1 화면 방향으로
    Figure 112012030682017-pat00080
    만큼 기울여야 하며, 그 기울임 각도(
    Figure 112012030682017-pat00081
    )는
    Figure 112012030682017-pat00082
    의 범위를 만족하도록 평가환경을 더 설정하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부의 특정 센서와 결합된 제2 화면에 화질평가를 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성하여 출력하고, 사용자의 화면조작이나 터치에 따라 화질평가에 관련된 정보를 출력하거나 화질평가 점수를 입력받고, 사용자의 집중력저하 방지 및 평가오류 방지를 위하여 진동모터의 진동주기 또는 특정 사운드의 출력주기에 대한 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 화면은, 영상의 화질을 1점에서 10점까지의 점수로 평가할 수 있도록 표시하고, 각 2점 구간의 중심에 5단계의 평가척도를 각기 표시하고, 상기 사용자 인터페이스 화면의 일측에 현재 평가점수를 표시하며, 다른 일측에는 현재의 진행시간을 표시하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 화면은, 평가자가 평가영역 내에서 터치방식으로 선택한 평가점수를 나타내는 바(Bar)와, 화질평가 장치의 동작준비상태, 동기화상태 및 경과된 평가시간을 포함하는 동작 상태에 관련된 정보나 동작 경고를 출력하기 위한 인디케이터를 포함하여 구성되고,
    상기 인디케이터는 평가가 진행되는 동안 특정 컬러로 점멸할 수 있으며, 동작 상태에 따라 그 점멸 속도를 빠르거나 느리게 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 평가자의 집중력 저하방지를 위하여 화질평가가 진행되고 있는 동안 제2 화면을 특정 주기로 점멸하거나, 화질평가 장치를 특정 주기로 진동시키거나, 특정 사운드를 미리 설정된 볼륨으로 주기적으로 출력하도록 구성되거나, 또는 이들의 조합을 포함하는 기능을 실시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 평가자의 화질평가 오류방지를 위하여 화질평가가 진행되고 있는 동안 평가자의 손이 평가영역에서 기준으로 설정된 중앙에서 벗어남에 따라 화질평가 장치의 화면이나 인디케이터의 점멸 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 화질평가 장치의 진동 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 특정 사운드의 출력주기를 점차로 짧게 조절하거나, 상기 특정 사운드의 볼륨을 점차로 더 크게 조절하거나, 또는 이들의 조합을 포함하는 기능을 실시할 수 있도록 구성되며,
    상기 평가자의 손가락이 평가영역에서 터치아웃 되는 경우, 또는 미리 설정된 평가영역을 벗어나는 경우, 경고음이나 진동을 연속적으로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화질평가는 시각적 불편도 평가인 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 평가 장치.
  14. 화질평가 장치의 화질평가 도구에서 클라이언트로서 서버에 통신을 접속하는 제1 단계;
    상기 서버로부터 현재 평가할 3차원 비디오 시퀀스의 재생 시간(
    Figure 112012030682017-pat00083
    )과 샘플링 주기(
    Figure 112012030682017-pat00084
    )를 받는 제2 단계;
    상기 서버에 시작신호(START)를 보내고 그 시작신호를 보낸 시간(
    Figure 112012030682017-pat00085
    )과 그 응답 메시지(ACK)를 받은 시간(
    Figure 112012030682017-pat00086
    )의 차이(
    Figure 112012030682017-pat00087
    )가 문턱 값(
    Figure 112012030682017-pat00088
    )보다 작으면(
    Figure 112012030682017-pat00089
    ) 화질평가를 시작하는 제3 단계;
    상기 샘플링 주기(
    Figure 112012030682017-pat00090
    )마다 화질평가를 수행하며, 측정된 화질평가 값(Value)과 화질평가를 시작한 이후로 지난시간(
    Figure 112012030682017-pat00091
    )을 서버에 전송하는 제4 단계;
    상기 화질평가를 시작한 이후로 지난시간(
    Figure 112012030682017-pat00092
    )이 현재 시퀀스의 재생 시간(
    Figure 112012030682017-pat00093
    )보다 커질 경우(
    Figure 112012030682017-pat00094
    ) 종료 메시지(FINISH)를 서버에 전송하고 화질평가를 종료하는 제5 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제4 단계의 화질평가 중에 평가자의 손이 화질평가 장치에서 터치아웃 되거나 통신장애로 동기화가 해제되어 평가오류가 발생하는 경우, 에러 메시지(ERROR)를 영상재생 서버에 보낸 후 제1단계로 돌아가는 제6단계; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제4 단계는 영상의 화질을 1점에서 10점까지의 점수로 평가할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 표시하고, 각 2점 구간의 중심에 5단계의 평가척도를 각기 표시하며, 상기 사용자 인터페이스 화면의 일측에 현재 평가점수를 표시하고, 다른 일측에 현재의 진행시간을 표시하여 화질평가를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 화면은, 평가자가 평가영역 내에서 터치방식으로 선택한 평가점수를 나타내는 바(Bar)와, 화질평가 장치의 동작준비상태, 동기화상태 및 경과된 평가시간을 포함하는 동작 상태에 관련된 정보나 동작 경고를 출력하기 위한 인디케이터를 포함하여 표시하고, 상기 인디케이터는 평가가 진행되는 동안 특정 컬러로 점멸하며, 동작 상태에 따라 그 점멸 속도를 빠르거나 느리게 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 제4 단계의 화질평가 중 평가자의 집중력 저하방지를 위하여 화질평가 도구가 표시되는 화면을 특정 주기로 점멸하거나, 화질평가 장치를 특정 주기로 진동시키거나, 특정 사운드를 미리 설정된 볼륨으로 주기적으로 출력하거나, 또는 이들의 조합을 포함하는 기능을 실시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 제4 단계의 화질평가 중 평가자의 화질평가 오류방지를 위하여 평가자의 손이 기준으로 설정된 평가영역의 중앙에서 벗어남에 따라 화질평가 도구가 표시되는 화면이나 인디케이터의 점멸 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 화질평가 장치의 진동 주기를 점차로 짧게 조절하거나, 특정 사운드의 출력주기를 점차로 짧게 조절하거나, 상기 특정 사운드의 볼륨을 점차로 더 크게 조절하거나, 또는 이들의 조합을 포함하는 기능을 실시하도록 구성되고,
    만약 상기 평가자의 손이 평가영역에서 터치아웃 되는 경우, 또는 미리 설정된 평가영역을 벗어나는 경우, 경고음이나 진동을 연속적으로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  20. 서버는 클라이언트인 화질평가 도구에서 통신이 접속되면 현재 재생할 시퀀스의 재생 시간(
    Figure 112012030682017-pat00095
    )과 샘플링 주기(
    Figure 112012030682017-pat00096
    )를 보내주는 제1단계;
    상기 화질평가 도구로부터 시작 메시지(START)를 받으면 응답 메시지(ACK)를 전송함과 동시에 현재 시퀀스를 처음 위치부터 재생하는 제2단계;
    상기 화질평가 도구로부터 화질평가가 시작된 이후로 지난시간(
    Figure 112012030682017-pat00097
    )과 그 때 측정된 화질평가 값(Value)을 실시간으로 받아서 저장하는 제3단계;
    상기 화질평가 도구로부터 에러 메시지(ERROR)를 받으면, 재생중인 현재 시퀀스를 멈추고 다시 처음으로 돌아가 현재 시퀀스에 대한 화질평가를 재수행하는 제4단계;
    상기 화질평가 도구로부터 종료 메시지(FINISH)를 받으면, 현재 시퀀스의 화질평가 값을 다른 화질평가 값과 겹치지 않도록 저장한 후 화질평가를 종료하는 제5단계; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 서버는 상기 화질평가 장치의 평가도구가 통신 접속하기 전에,
    미리 정의된 설정파일에서 화질평가 할 시퀀스의 개수(
    Figure 112012030682017-pat00098
    )를 읽어 들이고, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
    Figure 112012030682017-pat00099
    )를 0으로 초기화 시키고, 현재 시퀀스의 화질평가 데이터를 저장하기 위한 폴더를 이전에 생성된 폴더와 겹치지 않게 미리 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 서버는 상기 화질평가 장치의 평가도구가 통신 접속되면,
    화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
    Figure 112012030682017-pat00100
    )가 화질평가 할 시퀀스의 개수(
    Figure 112012030682017-pat00101
    )보다 작을 경우(
    Figure 112012030682017-pat00102
    ) 상기 화질평가 도구에게 ‘OK’ 메시지를 보내주고 상기 제1단계로 진행하며, 그렇지 않을 경우 ‘CLOSE’ 메시지를 보낸 후 통신 접속을 종료하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 현재 시퀀스에 대한 화질평가가 종료되면, 화질평가가 끝난 시퀀스의 개수(
    Figure 112012030682017-pat00103
    )를 1만큼 증가시켜주는 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 화질평가 방법.
  24. 청구항 14 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화질평가는 시각적 불편도 평가인 것을 특징으로 하는 3차원 콘텐츠의 지속적 주관적 시각적 불편도 평가 방법.
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