KR101716082B1 - 영상의 화질을 평가하는 방법 및 장치 - Google Patents

영상의 화질을 평가하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

영상의 화질을 평가하는 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하는 부호화부, 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 복호화부, 상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부 및 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상의 화질을 평가하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO QUALITY MEASUREMENT}
본 발명은 영상의 화질을 평가하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원본 영상의 해상도보다 축소된 해상도를 가지는 영상에 대하여 객관적으로 화질을 평가하는 기술 및 다해상도(multi-resolution) 화질 평가 기술에 관한 것이다.
영상에 대한 화질 평가는 동영상 코덱의 성능 검증과 새로운 압축 코딩 기법의 개발 분야뿐만 아니라 영상 전송 품질 평가 등에 필요한 핵심 기술임을 감안할 때, 그 중요성이 더욱 강조되고 있다.
지금까지 영상에 대한 화질 평가는 다수의 평가자들에 의해 주관적으로 수행되어 왔는데, 이러한 방식은 시간과 비용 면에서 많은 제약과 한계를 가지며, 실시간 평가가 불가능하다는 점에서 매우 비효율적이다.
특히 디지털 기술 및 통신 기술이 발달함에 따라 영상을 디지털화하여 네트워크를 통해 전송할 수 있는 기술이 등장하고 있으며, 이러한 디지털 기술 방식으로 부호화된 영상 전송 시스템에서는 수신 장치에서의 영상 화질을 모니터링하는 것은 상당히 중요하다.
한편, 종래의 영상 전송 시스템은 송신 장치에서 전송하는 원본 영상과 수신 장치에서 수신하는 처리 영상의 해상도가 동일 크기임을 가정하여 개발되어 왔으나, 네트워크 환경 등의 문제로 인해 케이블이나 인터넷 멀티미디어 서비스 시 원본 영상의 화면을 축소하여 전송하고 재생 시에는 원본 영상의 원래 크기로 복원하여 출력하는 방식을 사용한다.
일 예로서, 송신 장치가 1080 픽셀의 해상도를 가지는 원본 영상을 720 픽셀의 해상도로 축소시켜 부호화한 후 수신 장치로 전송하고, 수신 장치가 이를 수신하여 복호화한 후 다시 원본 영상의 해상도(1080 픽셀)로 변환하여 디스플레이하는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 방식은 수신 장치에서 시청자가 체감하는 화질을 정확하게 예측하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원본 영상의 해상도보다 축소된 해상도로 전송되는 영상에 대하여 시청자가 체감하는 화질을 객관적으로 그리고 정확성을 높여 평가하는 방안를 제공하고자 한다.
또한 다해상도(multi-resolution) 방식의 화질 평가 방법으로 화질 평가를 수행하여 기존 방법에 비하여 성능을 향상 시키는 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하는 부호화부, 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 복호화부, 상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부 및 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치는 송신 장치로부터 수신된, 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받는 입력부, 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 복호화부, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부 및 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법은 (a) 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하는 단계, (b) 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 단계, (c) 상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 단계 및 (d) 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법은 (a) 송신 장치로부터 수신된, 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받는 단계, (b) 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 단계, (c) 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 단계 및 (d) 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치는 원본 영상의 해상도를 복수개의 해상도로 각각 축소시켜 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 생성하는 해상도 축소부, 상기 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 부호화하는 부호화부, 상기 부호화된 원본 영상을 복호화하여 원본 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 부호화된 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 복호화하여 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 생성하는 복호화부, 상기 원본 영상과 상기 원본 해상도 복호 영상을 비교하여 원본 해상도 화질 지수를 계산하고, 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 각각 비교하여 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부 및 상기 원본 해상도 화질 지수 및 상기 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 (a) 원본 영상의 해상도를 복수개의 해상도로 각각 축소시켜 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 생성하는 단계, (b) 상기 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 부호화하는 단계, (c) 상기 부호화된 원본 영상을 복호화하여 원본 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 부호화된 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 복호화하여 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 생성하는 단계, (d) 상기 원본 영상과 상기 원본 해상도 복호 영상을 비교하여 원본 해상도 화질 지수를 계산하고, 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 각각 비교하여 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 계산하는 단계 및 (e) 상기 원본 해상도 화질 지수 및 상기 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치는 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 원본 영상을 복수개의 해상도로 축소시킨 해상도 축소 원본 영상들에 대한 특징 정보 및 상기 제1 해상도와 상기 복수개의 해상도 중 어느 하나인 특정 해상도로 부호화한 특정 해상도 부호화 영상을 입력받는 입력부, 상기 특정 해상도 부호화 영상을 복호화하여 특정 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 특정 해상도 복호 영상을 확대 또는 축소 변환하여 상기 제1 해상도 원본 영상과 동일한 해상도를 가지는 제1 해상도 복호 영상 및 상기 해상도 축소 원본 영상들과 동일한 해상도를 가지는 해상도 축소 복호 영상을 각각 생성하는 복호화부, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 복호 영상 및 상기 각 해상도 축소 복호 영상을 이용하여 상기 복수개의 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부 및 상기 복수개의 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부를 포함하되, 상기 특정 해상도 부호화 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법은 (a) 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 원본 영상을 복수개의 해상도로 축소시킨 해상도 축소 원본 영상들에 대한 특징 정보 및 상기 제1 해상도와 상기 복수개의 해상도 중 어느 하나인 특정 해상도로 부호화한 특정 해상도 부호화 영상을 입력받는 단계, (b) 상기 특정 해상도 부호화 영상을 복호화하여 특정 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 특정 해상도 복호 영상을 확대 또는 축소 변환하여 상기 제1 해상도 원본 영상과 동일한 해상도를 가지는 제1 해상도 복호 영상 및 상기 해상도 축소 원본 영상들과 동일한 해상도를 가지는 해상도 축소 복호 영상을 각각 생성하는 단계, (c) 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 복호 영상 및 상기 각 해상도 축소 복호 영상을 이용하여 상기 복수개의 화질 지수를 계산하는 단계 및 (d) 상기 복수개의 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계를 포함하되, 상기 특정 해상도 부호화 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원본 영상의 해상도보다 축소된 해상도로 전송되는 영상에 대하여 시청자가 체감하는 화질을 객관적으로 그리고 정확성을 높여 평가할 수 있다.
또한 다해상도(multi-resolution) 방식의 화질 평가 방법을 이용하여 화질 평가를 수행하여 기존 방법에 비하여 성능을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 방법을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 시스템은 원본 영상의 크기를 축소시켜 전송하는 경우의 시청자 체감 화질을 객관적으로 평가하기 위한 것으로서, 네트워크를 통하여 영상을 전송하는 송신 장치(10)와 네트워크를 통하여 송신 장치(10)가 전송한 영상을 수신하여 출력하는 수신 장치(20)를 포함할 수 있으며, 화질 평가 장치(100)는 송신 장치(10)와 연결되거나 수신 장치(20)와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 ‘네트워크’는 무선 및 유선 통신망을 모두 포함할 수 있으며, 수신 장치(20)는 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, PMP 등의 이동 통신 단말기와, 노트북 컴퓨터, 데스크 탑 컴퓨터, 셋탑 박스 등 상기 네트워크를 통해 송신 장치(10)와 연결될 수 있는 모든 사용자 단말기를 포함할 수 있다.
각 구성을 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 화질 평가 장치(100)는 송신 장치(10) 또는 수신 장치(20)와 연결되어 시청자가 체감하는 화질을 객관적으로 평가할 수 있다.
일 실시예로서 송신 장치(10)와 연결되는 경우, 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도를 가지는 원본 영상(이하, ‘제1 해상도 원본 영상’이라 칭함)을 수신 장치(20)로 전송하고자 하는 특정 해상도(이하, ‘제2 해상도라 칭함)로 축소시켜 변환한 제2 해상도 원본 영상을 생성할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(100)는 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하고, 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성할 수 있으며, 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도 원본 영상과 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 화질 지수(이하, ‘제1 화질 지수’라 칭함)를 계산할 수 있으며, 제2 해상도 원본 영상과 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 화질 지수(이하, ‘제2 화질 지수’라 칭함)를 계산 할 수 있다.
이후, 화질 평가 장치(100)는 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산할 수 있으며, 최종 화질 지수에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택하여 화질 모니터링 담당자의 단말기(미도시)로 제공할 수 있다.
참고로, 최종 화질 지수 계산 시, 제1 화질 지수와 제2 화질 지수에는 영상의 특성을 고려한 가중치가 각각 반영될 수 있다.
즉, 송신 장치(10) 측에서 원본 영상의 해상도를 특정 해상도로 축소시키거나 특정 해상도로 축소된 영상을 부호화할 때 발생할 수 있는 오류와, 수신 장치(20) 측에서 송신 장치(10)로부터 수신된 부호화 영상을 복호화하거나 복호화된 영상의 해상도를 다시 원본 영상의 해상도로 변환 시 발생할 수 있는 오류 등을 반영하여 화질 지수를 계산하고, 이에 근거하여 시청자 체감 화질을 객관적으로 평가할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(100)는 수신 장치(20) 측에서 시청자의 체감 화질을 객관적으로 평가 시, 제1 해상도 원본 영상과 제2 해상도 원본 영상을 획득하기가 용이하지 않은 수신 장치(20)를 위해 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 생성하고, 이를 수신 장치(20)로 제공할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 생성된 제2 해상도 원본 영상을 부호화하여 수신 장치(20)로 제공할 수 있다.
이때, 화질 평가 장치(100)는 송신 장치(10)를 통해 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 수신 장치(20)로 제공할 수도 있고, 화질 평가 장치(100)에서 직접 수신 장치(20)로 제공할 수도 있다.
참고로, 화질 평가 장치(100)는 전술한 바와 같이 송신 장치(10)와 별도로 존재하여 서로 연결될 수도 있고, 실시예에 따라서 화질 평가 장치(100)가 송신 장치(10)에 포함되어 송신 장치(10)가 전술한 화질 평가 장치(100)의 동작을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치(200)는 수신 장치(20)와 연결되어 수신 장치(20) 측에서 시청자가 체감하는 화질을 객관적으로 평가할 수 있다.
이를 위해 화질 평가 장치(200)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상을 입력받을 수 있다.
이후, 화질 평가 장치(200)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성할 수 있으며, 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(200)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상 외에도 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 더 입력받을 수 있다.
부호화된 제2 해상도 원본 영상과 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 전송되는 중 동시에 오류가 발생하는 것을 방지하기 위하여 송신 장치(10)로부터 서로 다른 패킷으로 수신되거나 시간차를 두고 수신될 수 있다.
참고로, 화질 평가 장치(200)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상과 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 수신 장치(20)를 통해 입력받을 수도 있고, 송신 장치(10)로부터 직접 수신할 수도 있다.
또한, 화질 평가 장치(200)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 이를 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성한 후, 제1 해상도 원본 영상의 특징 정보와 제1 해상도 복호 영상을 이용하여 화질 지수(이하, ‘제1’ 화질 지수’라 칭함)를 계산할 수 있다.
또한, 화질 평가 장치(200)는 상기 제2 해상도 복호 영상과 제2 해상도 원본 영상의 특징 정보를 이용하여 화질 지수(이하, ‘제2’ 화질 지수’라 칭함)를 계산할 수 있다.
참고로, 상기 제1’ 화질 지수 및 제2’ 화질 지수의 프라임 부호(’)는 송신 장치(10)와 연결된 화질 평가 장치(100)에서 계산하는 제1 화질 지수 및 제2 화질 지수와 구분하기 위함이다.
이후, 화질 평가 장치(200)는 제1’ 화질 지수와 제2’ 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산할 수 있으며, 최종 화질 지수에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택할 수 있다.
즉, 화질 평가 장치(200)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성 시 발생할 수 있는 오류를 반영하여 화질 지수를 계산할 수 있으며, 이에 근거하여 시청자의 체감 화질을 객관적으로 평가할 수 있다.
참고로, 화질 평가 장치(200)는 전술한 바와 같이 수신 장치(20)와 별도로 존재하여 서로 연결될 수도 있고, 실시예에 따라서 화질 평가 장치(200)가 수신 장치(20)에 포함되어 수신 장치(20)가 전술한 화질 평가 장치(200)의 동작을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 화질 평가 장치(100, 200)는 제1 해상도 원본 영상을 복수개의 해상도로 각각 축소시켜 복수개의 해상도 축소 영상을 생성할 수 있으며, 제1 해상도 원본 영상과 복수개의 해상도 축소 영상을 각각 부호화한 후 복호화할 수 있다.
이후, 화질 평가 장치(100, 200)는 부호화 전 영상과 복호화 후 영상간 화질 지수를 각각 계산하고 이를 모두 합하여 최종 화질 지수를 계산할 수도 있다.
이에 대한 설명은 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 장치(100)는 송신 장치(10)에 연결될 수 있으며, 부호화부(110), 복호화부(120), 원본 영상 특징 정보 생성부(130), 화질 지수 계산부(140) 및 화질 평가부(150) 를 포함할 수 있다.
각 구성 요소를 설명하면, 부호화부(110)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화할 수 있다.
예를 들어, 제1 해상도 원본 영상의 수직 해상도가 1080 픽셀이고 네트워크를 통해 전송하려는 영상의 수직 해상도가 720 픽셀인 경우, 부호화부(110)는 제1 해상도 원본 영상의 수직 해상도를 720 픽셀로 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고 이를 부호화할 수 있다. 물론, 이 경우 수평 해상도 또한 같은 비율을 변환한다.
참고로, 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도 원본 영상을 송신 장치(10)로부터 입력받거나, 제1 해상도 원본 영상을 저장하고 있는 별도의 영상 저장소(미도시)로부터 입력받는 원본 영상 입력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 복호화부(120)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
상기 예를 다시 인용하면, 복호화부(120)는 수직 해상도가 720 픽셀로 변환되어 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 720 픽셀의 수직 해상도를 가지는 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 이를 다시 1080 픽셀의 수직 해상도로 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
한편, 원본 영상 특징 정보 생성부(130)는 제1 해상도 원본 영상의 경계 영역을 추출하고, 추출된 경계 영역으로부터 마스크 영상을 생성하며, 생성된 마스크 영상과 제1 해상도 원본 영상을 이용하여 경계 영역 영상에 대한 정보인 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 생성할 수 있다.
참고로, 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보의 생성도 동일하며, 이하에서는 설명의 편의 상 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보의 생성에 대해서 설명하도록 한다.
구체적으로, 원본 영상 특징 정보 생성부(130)는 제1 해상도 원본 영상에서 경계 영역을 추출하기 위해 경계 영역 추출 알고리즘을 이용할 수 있으며, 문턱 값을 이용하는 연산을 적용하여 구한 경계 영역의 자승 평균 오차(Mean Squared Error;MSE)를 산출함으로써, 경계 영역의 화질 저하, 즉 경계 영역의 디그라데이션(degradation) 정도를 측정할 수 있다.
경계 영역 검출 알고리즘의 일 예로서, 구배 연산자(gradient operator)를 이용할 수 있다.
원본 영상 특징 정보 생성부(130)는 수직 구배 연산자를 이용하여 경계 영역 추출 알고리즘을 제1 해상도 원본 영상에 적용하여 수직 구배 이미지를 생성할 수 있다.
여기서, ‘수직 구배 이미지’는 제1 해상도 원본 영상의 화소에 대하여 수직 구배 연산자를 적용하여 수직 구배 이미지를 생성하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 원본 영상 특징 정보 생성부(130)는 상기 수직 구배 이미지를 생성함과 동시에(또는 생성한 후에) 제1 해상도 원본 이미지에 수평 구배 연산을 적용하여 수평 구배 이미지를 생성할 수 있다.
여기서, ‘수평 구배 이미지’는 제1 해상도 원본 영상의 화소에 대하여 수평 구배 연산자를 적용하여 수평 구배 이미지를 생성하는 것을 의미할 수 있다.
이후, 원본 영상 특징 정보 생성부(130)는 상기 생성된 수직 및 수평 구배 이미지에 절대값 연산을 수행하여 수직 및 수평 구배 이미지를 생성할 수 있으며, 생성된 수직 및 수평 구배 이미지에서 화소 값의 크기가 미리 정해진 기준 이상인 것을 추출함으로써 MSE 산출을 위한 경계 영역을 찾을 수 있다.
제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보에는 이러한 경계 영역(하나 이상임)의 위치 정보와 화소 값을 포함할 수 있으며, 제1 해상도 원본 영상을 획득하는데 용이하지 못한 수신 장치(20) 측에서 제1 해상도 원본 영상을 대신하여 활용할 수 있다.
한편, 화질 지수 계산부(140)는 제1 해상도 원본 영상과 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산할 수 있다.
여기서 ‘제1 화질 지수’와 이에 해당하는 가중치는 αVQM1으로 나타낼 수 있으며, 여기서 α는 가중치로서 영상의 특성에 따라 제1 해상도 원본 영상의 공간 주파수 특성, 움직임, 전송 해상도인 제2 해상도 등의 함수로 나타낼 수 있다.
또한, 화질 지수 계산부(140)는 상기 제2 해상도 원본 영상과 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산할 수 있다.
여기서 ‘제2 화질 지수’와 가중치는 βVQM2으로 나타낼 수 있으며, 여기서 β는 가중치로서 α와 같이 영상의 특성에 따라 제2 해상도 원본 영상의 공간 주파수 특성, 움직임, 전송 해상도인 제2 해상도 등의 함수로 나타낼 수 있다.
화질 지수 계산부(140)는 화질 지수를 계산 시 경계 영역 최대 신호대잡음비(EPSNR)를 계산할 수 있으며, 이때, 후술하는 원본 영상 특징 정보 생성부(130)의 출력 결과를 이용할 수 있다.
참고로, 화질 지수 계산부(140)는 원본 영상 특징 정보 생성부(130)에서 생성된 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 이용하여 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 계산할 수도 있다.
즉, 수신 장치(20) 측에서만 원본 영상에 대한 특징 정보를 이용하여 화질 지수를 계산할 수도 있고, 수신 장치(20) 측뿐만 아니라 송신 장치(10) 측에서도 원본 영상에 대한 특징 정보를 이용하여 화질 지수를 계산할 수도 있다.
한편, 화질 평가부(150)는 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 합산하여 최종 화질 지수를 계산할 수 있으며, 최종 화질 지수에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택하여 화질 모니터링 담당자의 단말기(미도시)로 제공할 수 있다.
최종 화질 지수(VQMfinal)를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.
VQMfinal = αVQM1 + βVQM2
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치(200)는 수신 장치(20)에 연결될 수 있으며, 입력부(210), 복호화부(220), 화질 지수 계산부(230) 및 화질 평가부(240)를 포함할 수 있다.
각 구성 요소를 설명하면, 입력부(210)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받을 수 있다.
참고로, 입력부(210)는 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 수신 장치(20)로부터 입력받을 수도 있고, 화질 평가 장치(200)가 송신 장치(10)로부터 직접 수신한 것을 입력받을 수도 있다.
여기서, 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치(10)로부터 동시에 수신 시 발생할 수 있는 오류를 방지하기 위하여, 서로 다른 패킷으로 수신되거나, 시간차를 두고 수신될 수 있다.
한편, 복호화부(220)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
또한, 복호화부(220)는 상기 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성할 수 있다.
한편, 화질 지수 계산부(230)는 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제1 해상도 복호 영상을 이용하여 제1’ 화질 지수를 계산할 수 있으며, 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 복호 영상을 이용하여 제2’ 화질 지수를 계산할 수 있다.
즉, 수신 장치(20) 측에서는 제1 해상도 원본 영상과 제2 해상도 원본 영상을 획득하기가 용이하지 않으므로, 각각에 대한 특징 정보를 이용하여 원본 영상 대신 활용할 수 있다.
이와 같은 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 상기 기술한 경계선 화소 정보 이외의 특징을 이용할 수 있음은 물론이다.
한편, 화질 평가부(240)는 상기 제1’ 화질 지수와 제2’ 화질 지수를 합산하여 최종 화질 지수를 계산할 수 있으며, 최종 화질 지수에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택할 수 있다.
최종 회질 지수(VQMfinal ’)를 수학식으로 나타내면 아래와 같다.
VQMfinal ’ = αVQM1 ’ + βVQM2 ’
화질 평가부(240)에서 계산된 최종 화질 지수와 그에 대응하는 시청자의 체감 화질 값은 송신 장치(10)로 전송될 수 있으며, 송신 장치(10)는 이를 이용하여 시청자의 체감 화질을 모니터링할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 화질 평가 장치(100)가 송신 장치(10)에 연결된 경우이다.
화질 평가 장치(100)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 제2 해상도 원본 영상을 부호화한다(S401).
S401 후, 화질 평가 장치(100)는 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성한다(S402).
S402 후, 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도 원본 영상과 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산한다(S403).
S403 후, 화질 평가 장치(100)는 제2 해상도 원본 영상과 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산한다(S404).
S404 후, 화질 평가 장치(100)는 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하고, 계산된 최종 화질 지수와 그에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택하여 제공한다(S405).
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 화질 평가 장치(200)가 수신 장치(20)에 연결된 경우이다.
화질 평가 장치(200)는 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받는다(S501).
이때, 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치(10)로부터 서로 다른 패킷으로 수신되거나 시간 차를 두고 수신될 수 있다.
S501 후, 화질 평가 장치(200)는 S501에서 수신된 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 제2 해상도 복호 영상을 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성한다(S502).
S502 후, 화질 평가 장치(200)는 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제1 해상도 복호 영상을 이용하여 제1’ 화질 지수를 계산한다(S503).
S503 후, 화질 평가 장치(200)는 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 복호 영상을 이용하여 제2’ 화질 지수를 계산한다(S504).
S504 후, 화질 평가 장치(200)는 제1’ 화질 지수와 제2’ 화질 지수를 합산하여 최종 화질 지수를 계산하고, 계산된 최종 화질 지수와 그에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택한다(S505).
S505 후, 화질 평가 장치(200)는 S505의 결과가 송신 장치(10)로 전송되도록 하여, 송신 장치(10)가 시청자의 체감 화질을 모니터링하도록 한다(S506).
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화질 평가 장치의 영상 화질 평가 방법을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 영상 화질 평가 방법은 화질 평가 장치(100)가 송신 장치(10)에 연결되어 각각 수행될 수 있다.
참고로, 도 6의 실시예에서 화질 평가 장치(100)는 제1 해상도를 갖는 원본 영상을 축소하여 복수개의 해상도 축소 영상을 생성할 수 있는데, 이를 위한 구성 요소로서, 도 2와 도 3에는 도시되지 않았지만, 해상도 축소부(미도시)를 포함할 수 있다.
화질 평가 장치(100)는 전술한 바와 같이, 제1 해상도 원본 영상과 제1 해상도 복호 영상을 이용하여 제1 화질 지수를 계산하고, 제2 해상도 원본 영상과 제2 해상도 복호 영상을 이용하여 제2 화질 지수를 계산하며, 이 지수들을 이용하여 최종 화질 지수를 계산하였다.
영상의 화질 지수를 계산하는 다른 실시예로서, 원본 영상에 멀티 해상도(multi-resoultion)를 적용하고, 각 해상도에서의 화질 지수를 계산하여 최종 화질 지수 계산 시 모두 합산할 수 있다.
예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 해상도 원본 영상의 수직 해상도가 1080 픽셀이고, 수직 해상도를 제2 해상도인 720 픽셀로 변환하여 부호화하는 경우, 제1 해상도 원본 영상을 수직 해상도 720 픽셀로 축소하여 제2 해상도 원본 영상(720p)을 생성한다.
그리고 이를 부호화한 후, 다시 복호화하여 해상도 축소 복호 영상인 제2 해상도 복호 영상(720p)을 생성하고, 이를 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상(1080p/720p)을 생성한다.
이후, 제1 해상도 원본 영상(1080p)과 제1 해상도 복호 영상(1080p/720p)을 비교하여 제1 화질 지수(VQM1)를 계산하고, 제2 해상도 원본 영상(720p)과 제2 해상도 복호 영상(720p)을 비교하여 제2 화질지수(VQM2)를 계산할 수 있다.
계속하여 제1 해상도 원본 영상을 제3 해상도인 수직 해상도 480 픽셀로 축소하여 제3 해상도 원본 영상(480p)을 생성한다.
그리고 이를 부호화한 후, 다시 복호화하여 해상도 축소 복호 영상인 제3 해상도 복호 영상(480p)을 생성하고 이를 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상(1080p/480p)을 생성한다.
이후, 제1 해상도 원본 영상 (1080p)와 제1 해상도 복호 영상(1080p/480p)을 비교하여 제3 화질 지수(VQM3)를 계산하고, 제3 해상도 원본 영상(480p)과 제3 해상도 복호 영상(480p)을 비교하여 제4 화질 지수(VQM4)를 계산할 수 있다.
계속하여 제1 해상도 원본 영상을 제4 해상도인 수직 해상도 360 픽셀로 축소하여 제4 해상도 원본 영상(360p)을 생성한다.
그리고 이를 부호화한 후, 다시 복호화하여 해상도 축소 복호 영상인 제4 해상도 복호 영상(360p)을 생성하고 이를 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상(1080p/360p)을 생성한다.
이후, 제1 해상도 원본 영상(1080p)과 제1 해상도 복호 영상(1080p/360p)을 비교하여 제5 화질 지수(VQM5)를 계산하고, 제4 해상도 원본 영상(360p)과 제4 해상도 복호 영상(360p)을 비교하여 제6 화질 지수(VQM6)를 계산할 수 있다.
이 경우, 최종 화질 지수는 아래의 수학식으로 표시될 수 있다.
Figure 112016035172571-pat00001
여기서, αi는 가중치로서 축소되는 해상도의 함수로 나타낼 수 있으며, 사용가능한 수학식은 아래와 같다.
Figure 112016035172571-pat00002
여기서 height와 width는 영상의 수직 화소수 및 수평 화소수를 의미한다.
또한 앞서 기술한 바와 같이 가중치는 영상의 특성에 따라 원본 영상의 공간 주파수 특성, 움직임 정도, 전송 해상도 등의 함수로 나타낼 수 있다.
만일, 수신 장치(20)에서 영상의 화질 지수를 계산하는 다른 실시예로서, 수신 장치(20)는 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 각 해상도(제2 해상도 내지 제4 해상도) 축소 원본 영상에 대한 특징 정보, 그리고 제1 해상도 내지 제4 해상도 중 어느 하나인 특정 해상도의 원본 영상을 부호화한 특정 해상도 부호화 영상을 송신 장치(10)로부터 입력 받을 수 있다.
이후 수신 장치(20)는 특정 해상도 부호화 영상을 복호화하여 특정 해상도 복호 영상을 생성하고, 특정 해상도 복호 영상을 확대 또는 축소 변환하여 제1 해상도 원본 영상과 동일한 해상도를 가지는 제1 해상도 복호 영상 및 해상도 축소 원본 영상들과 동일한 해상도를 가지는 해상도 축소 복호 영상을 각각 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 해상도가 제2 해상도라고 하면, 수신 장치는 제2 해상도 부호화 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상(720p)을 생성하고, 제2 해상도 복호 영상을 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상(1080p/720p)을 생성할 수 있으며, 제2 해상도 복호 영상을 축소 변환하여 제3 해상도 복호 영상(480p)을 생성하거나 제4 해상도 복호 영상(360p)을 생성할 수 있다.
이후, 수신 장치(20)는 제3 해상도 복호 영상(480p) 및 제4 해상도 복호 영상(360p)을 제1 해상도로 각각 확대 변환하여 각각의 제1 해상도 복호 영상, 즉, 1080p/480p의 제1 해상도 복호화 영상 및 1080p/360p의 제1 해상도 복호화 영상을 생성할 수 있다.
이후, 수신 장치(20)는 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제1 해상도 복호 영상들(1080p/720p, 1080p/480p, 1080p/360p)을 이용하여 원본 해상도 화질 지수를 계산하고, 제2 해상도 내지 제4 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보와 제2 해상도 내지 제4 해상도 복호 영상을 이용하여 해상도 축소 화질 지수를 계산할 수 있다.
이후, 수신 장치(20)는 도 6에 도시된 방법과 동일하게 원본 해상도 화질 지수 및 상기 해상도 축소 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 송신 장치
20 : 수신 장치
100, 200 : 화질 평가 장치
110 : 부호화부
120 : 복호화부
130 : 원본 영상 특징 정보 생성부
140 : 화질 지수 계산부
150 : 화질 평가부
210 : 입력부
220 : 복호화부
230: 화질 지수 계산부
240 : 화질 평가부

Claims (15)

  1. 영상의 화질을 평가하는 장치에 있어서,
    제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하는 부호화부;
    상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 복호화부;
    상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부; 및
    상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 화질 평가부는
    상기 최종 화질 지수의 계산 시 상기 제1 화질 지수와 상기 제2 화질 지수에 영상의 특성을 고려한 가중치를 각각 적용하며,
    상기 영상의 특성은 상기 제1 해상도 원본 영상의 주파수, 움직임 및 상기 제2 해상도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 화질 평가부는
    상기 최종 화질 지수에 대응하는 시청자의 체감 화질 값을 선택하여 제공하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 화질 평가부는
    상기 최종 화질 지수의 계산 시, 전송 오류로 인한 화질 열화에 대한 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  5. 영상의 화질을 평가하는 장치에 있어서,
    제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받는 입력부;
    상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 복호화부;
    상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부; 및
    상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부
    를 포함하되,
    상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 해상도 원본 영상 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는
    상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 원본 영상에 존재하는 경계 영역의 화소 값 및 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는
    상기 송신 장치로부터 수신 시 서로 다른 패킷을 이용하여 수신되거나 시간차를 두고 수신되는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 화질 평가부는
    상기 최종 화질 지수의 계산 시 상기 제1 화질 지수와 상기 제2 화질 지수에
    영상의 특성을 고려한 가중치를 각각 적용하며,
    상기 영상의 특성은 상기 제1 해상도 원본 영상의 주파수, 움직임 및 상기 제2 해상도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 화질 평가부는
    상기 최종 화질 지수의 계산 시, 전송 오류로 인한 화질 열화에 대한 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  10. 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법에 있어서,
    (a) 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시켜 변환하여 제2 해상도 원본 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화하는 단계;
    (b) 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 단계;
    (c) 상기 제1 해상도 원본 영상과 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상과 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 방법.
  11. 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법에 있어서,
    (a) 제1 해상도 원본 영상을 제2 해상도로 축소시킨 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보를 입력받는 단계;
    (b) 상기 부호화된 제2 해상도 원본 영상을 복호화하여 제2 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 제2 해상도 복호 영상을 상기 제1 해상도로 확대 변환하여 제1 해상도 복호 영상을 생성하는 단계;
    (c) 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제1 해상도 복호 영상을 비교하여 제1 화질 지수를 계산하고, 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보와 상기 제2 해상도 복호 영상을 비교하여 제2 화질 지수를 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 화질 지수와 제2 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계
    를 포함하되,
    상기 제2 해상도 원본 영상을 부호화한 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 제2 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 방법.
  12. 영상의 화질을 평가하는 장치에 있어서,
    원본 영상의 해상도를 복수개의 해상도로 각각 축소시켜 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 생성하는 해상도 축소부;
    상기 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 부호화하는 부호화부;
    상기 부호화된 원본 영상을 복호화하여 원본 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 부호화된 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 복호화하여 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 생성하는 복호화부;
    상기 원본 영상과 상기 원본 해상도 복호 영상을 비교하여 원본 해상도 화질 지수를 계산하고, 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 각각 비교하여 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부; 및
    상기 원본 해상도 화질 지수 및 상기 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  13. 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법에 있어서,
    (a) 원본 영상의 해상도를 복수개의 해상도로 각각 축소시켜 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 생성하는 단계;
    (b) 상기 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 부호화하는 단계;
    (c) 상기 부호화된 원본 영상을 복호화하여 원본 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 부호화된 복수개의 해상도 축소 원본 영상을 복호화하여 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 생성하는 단계;
    (d) 상기 원본 영상과 상기 원본 해상도 복호 영상을 비교하여 원본 해상도 화질 지수를 계산하고, 상기 복수개의 해상도 축소 원본 영상과 상기 복수개의 해상도 축소 복호 영상을 각각 비교하여 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 계산하는 단계; 및
    (e) 상기 원본 해상도 화질 지수 및 상기 복수개의 해상도 축소 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 방법.
  14. 영상의 화질을 평가하는 장치에 있어서,
    제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 원본 영상을 복수개의 해상도로 축소시킨 해상도 축소 원본 영상들에 대한 특징 정보 및 상기 제1 해상도와 상기 복수개의 해상도 중 어느 하나인 특정 해상도로 부호화한 특정 해상도 부호화 영상을 입력받는 입력부;
    상기 특정 해상도 부호화 영상을 복호화하여 특정 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 특정 해상도 복호 영상을 확대 또는 축소 변환하여 상기 제1 해상도 원본 영상과 동일한 해상도를 가지는 제1 해상도 복호 영상 및 상기 해상도 축소 원본 영상들과 동일한 해상도를 가지는 해상도 축소 복호 영상을 각각 생성하는 복호화부;
    상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 복호 영상 및 상기 각 해상도 축소 복호 영상을 이용하여 상기 복수개의 화질 지수를 계산하는 화질 지수 계산부; 및
    상기 복수개의 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 화질 평가부
    를 포함하되,
    상기 특정 해상도 부호화 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 장치.
  15. 영상의 화질을 평가하는 장치가 영상의 화질을 평가하는 방법에 있어서,
    (a) 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 원본 영상을 복수개의 해상도로 축소시킨 해상도 축소 원본 영상들에 대한 특징 정보 및 상기 제1 해상도와 상기 복수개의 해상도 중 어느 하나인 특정 해상도로 부호화한 특정 해상도 부호화 영상을 입력받는 단계;
    (b) 상기 특정 해상도 부호화 영상을 복호화하여 특정 해상도 복호 영상을 생성하고, 상기 특정 해상도 복호 영상을 확대 또는 축소 변환하여 상기 제1 해상도 원본 영상과 동일한 해상도를 가지는 제1 해상도 복호 영상 및 상기 해상도 축소 원본 영상들과 동일한 해상도를 가지는 해상도 축소 복호 영상을 각각 생성하는 단계;
    (c) 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보, 상기 제1 해상도 복호 영상 및 상기 각 해상도 축소 복호 영상을 이용하여 상기 복수개의 화질 지수를 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 복수개의 화질 지수를 이용하여 최종 화질 지수를 계산하는 단계
    를 포함하되,
    상기 특정 해상도 부호화 영상, 상기 제1 해상도 원본 영상에 대한 특징 정보 및 상기 각 해상도 축소 원본 영상에 대한 특징 정보는 송신 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 영상의 화질 평가 방법.
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