KR20100131735A - A video quality monitoring method and apparatus - Google Patents

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KR20100131735A
KR20100131735A KR1020090050472A KR20090050472A KR20100131735A KR 20100131735 A KR20100131735 A KR 20100131735A KR 1020090050472 A KR1020090050472 A KR 1020090050472A KR 20090050472 A KR20090050472 A KR 20090050472A KR 20100131735 A KR20100131735 A KR 20100131735A
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KR
South Korea
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visual rhythm
image
image quality
deterioration
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KR1020090050472A
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권재철
서창렬
진영민
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주식회사 케이티
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details

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Abstract

PURPOSE: A video quality monitoring method and a device thereof are provided to measure deterioration of picture quality for an image played in a settop box. CONSTITUTION: A receiving unit(510) receives a VR(Visual Rhythm)_Diff image from a settop box. A picture quality estimation value calculating unit(520) calculates an image quality estimation value by a frame. An image deterioration standard calculating unit(530) calculates a deterioration number, a threshold deterioration number, a threshold deterioration rate, an average deterioration amount, and an average threshold deterioration amount. A sensory image quality calculating unit(540) calculates subjective picture quality from VR information.

Description

영상 품질 모니터링 방법 및 장치{A VIDEO QUALITY MONITORING METHOD AND APPARATUS}Video quality monitoring method and device {A VIDEO QUALITY MONITORING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 영상 품질을 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 화질 열화를 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for monitoring image quality, and more particularly, to a method and apparatus for monitoring image quality deterioration for an image reproduced in a set-top box.

최근, IPTV의 상용화로 영상 품질에 대한 관심이 부쩍 높아졌다. 이에, IPTV 사업자의 입장에서는 시청자가 경험하는 화질의 수준을 모니터링하고, 그 결과를 컨텐츠 생성이나 전송 방식에 반영하여 고객의 만족도를 높이려는 다양한 노력들을 시도하고 있는데, 이를 위해서는 IPTV의 화질을 측정하고 평가하는 방법이 필요하다.Recently, with the commercialization of IPTV, interest in image quality has sharply increased. In this regard, IPTV operators are making various efforts to monitor the level of image quality experienced by the viewers and to reflect the results in the content generation or transmission methods to increase customer satisfaction. How to evaluate

현재 ITU-T SG9과 VQEG을 중심으로 주관적 체감 화질의 객관적 품질 측정 방법에 대한 표준화를 진행하고 있으며, 이는 크게 전기준법(FR;Full Reference), 감소기준법(RR; Reduced Reference) 및 무기준법(NR; No Reference)으로 구분될 수 있다.Currently, ITU-T SG9 and VQEG are being standardized to measure the objective quality of subjective sensational quality, which is largely referred to as Full Reference (FR), Reduced Reference (RR), and No Standard (NR). ; No Reference).

이 중, 전기준법은 원본 영상 대비 재생 영상의 유사성 또는 왜곡량을 측정 하는 방법이다. 또한, 감소기준법은 원본 영상으로부터 추출한 특징 정보와 재생 영상으로부터 추출한 특징 정보를 비교하여 상대적인 화질을 측정하는 방법이며, 무기준법은 원본 영상 자체나 특징 정보가 존재하지 않는 상태에서 시청자에게 보이는 재생 영상만으로 화질을 측정하는 방법이다.Among these, the electro-observation method is a method of measuring the similarity or distortion of the reproduced image compared to the original image. In addition, the reduction criterion method is a method of measuring the relative image quality by comparing the feature information extracted from the original image and the feature information extracted from the playback image, the non-reference method is only a playback image visible to the viewer in the absence of the original image itself or feature information How to measure the quality.

이 중 전기준법이 가장 정확한 결과를 제공해주며, 무기준법이 가장 부정확하다고 알려져 있다.Of these, the Electro-Compliance provides the most accurate results, and the Non-Standard Law is known to be the most inaccurate.

그러나, 실제 IPTV사업에 있어서는 재생 영상의 화질에 영향을 미치는 요소들이 매우 많기 때문에, 상기한 표준에서 제시하는 단순한 원본 대비 재생 영상 간의 상대적인 비교만으로는 IPTV 사업에서 발생하는 화질 열화와 같은 문제점들에 제대로 대처하기 어렵다.However, in the actual IPTV business, there are many factors that affect the quality of the playback video. Therefore, the relative comparison between the original and the playback video suggested by the above standard can cope with the problems such as the deterioration of the quality in the IPTV business. Difficult to do

예를 들어, 인코딩된 영상의 왜곡, 즉 Front-end 단에서의 왜곡은 주로 원본 영상의 불량이나 인코딩 과정에서 유입된 왜곡에 의한 것이고, 네트워크나 셋탑박스(set-top box)의 결함에 의한 왜곡, 즉 Back-end 단에서의 왜곡은 주로 패킷 손실이나 셋탑박스의 오동작으로 인한 왜곡이기 때문에, Front-end 단에서의 왜곡과 Back-end 단에서의 왜곡은 그 원인이 서로 다르다.For example, the distortion of the encoded image, i.e., the distortion at the front-end stage, is mainly due to the defect of the original image or the distortion introduced during the encoding process, and the distortion due to a defect in a network or a set-top box. That is, since the distortion at the back-end is mainly caused by packet loss or malfunction of the set-top box, the distortion at the front-end and the distortion at the back-end are different from each other.

따라서, 시청자의 TV에 표현되는 셋탑박스의 재생 영상은 모든 왜곡의 총 합으로 나타나므로 왜곡이 발생했을 때 그 원인을 찾아내기가 쉽지 않다.Therefore, since the playback image of the set-top box represented on the viewer's TV appears as the sum of all distortions, it is difficult to find the cause when the distortion occurs.

이에, ITU-T에서 2004년 6월에 표준화한 J.240 (Framework for remote monitoring of transmitted picture signal-to-noise ratio using spread-spectrum and orthogonal transform)에서는, 입력 영상을 적당한 크기의 블록으로 나누어 대 역 확산(spread spectrum)과 직교 변환(orthogonal transform)을 이용하여 주파수 영역 또는 공간 영역에서 영상 데이터를 무작위화(random)하여, 그 중 한 샘플을 특징 정보로 취하는 방법을 제안하였으며, 최대 신호대 잡음비(Peak Signal-to-Noise Ratio, 이하 PSNR이라 칭함)의 추정된 평균이 매우 정확하다고 주장하고 있다.Therefore, J.240 (Framework for remote monitoring of transmitted picture signal-to-noise ratio using spread-spectrum and orthogonal transform), standardized in June 2004 by ITU-T, divides the input image into blocks of appropriate size. We proposed a method that randomizes image data in frequency domain or spatial domain using spread spectrum and orthogonal transform and takes one sample as feature information. It is claimed that the estimated mean of the Peak Signal-to-Noise Ratio (hereinafter referred to as PSNR) is very accurate.

그러나 이 방법은 특징 정보를 추출하기 위해 영상 데이터를 PN(pseudo-noise) 시퀀스와 곱하고 Walsh-Hadamard 변환을 해야 하는 연산이 필요하다. 이 연산은 연산량이 매우 많지는 않지만 모든 픽셀 정보에 대해 연산이 수행되어야 하므로 이를 셋탑박스에서 처리하기에는 매우 부담스러우며, 개별 프레임 수준에서 추정된 PSNR 값은 주장과는 달리 큰 차이가 날 수도 있다.However, this method requires an operation that requires multiplying image data by a pseudo-noise (PN) sequence and performing Walsh-Hadamard transformation to extract feature information. Although this operation is not very expensive, it is very burdensome to process in the set-top box because the operation must be performed on all pixel information, and the PSNR value estimated at the individual frame level may be different from the claim.

예를 들어, 720x480@30 fps 영상의 경우 특징 정보가 차지하는 대역폭이 1,296kbps나 필요하여 이를 셋탑박스에서 처리하기에는 매우 부담스럽다.For example, a 720x480 @ 30 fps video requires 1,296kbps of bandwidth required by feature information, which is very burdensome to process in a set-top box.

또한, YAMADA et al(“Reduced-reference based video quality metrics using representative-luminance values,”in Proc. International Workshop on Video Processing and Quality Metrics for Consumer Electronics, Scottsdale, Ariz., USA, Jan. 2007.)이 제안한 방법은 입력 영상에서“대표 휘도값”을 가지는 픽셀들의 위치와 그 값을 특징 정보로 전송하고 수신측에서 이 위치의 화소값들을 특징 정보로 추출하여 비교함으로써 PSNR을 추정한다.Also proposed by YAMADA et al (“Reduced-reference based video quality metrics using representative-luminance values,” in Proc. International Workshop on Video Processing and Quality Metrics for Consumer Electronics, Scottsdale, Ariz., USA, Jan. 2007.) The method estimates the PSNR by transmitting the position of the pixels having the "representative luminance value" in the input image and the value as the characteristic information, and extracting and comparing the pixel values of this position as the characteristic information at the receiving side.

이 방식은 간단하긴 하나“대표 휘도값”의 위치 정보가, 많은 데이터량을 수반하며, 이를 실용화하기 위해서는 위치 정보를 압축하기 위한 별도의 이 진(binary) 압축 코덱이 필요한 단점이 있다.Although this method is simple, the location information of the "representative luminance value" involves a large amount of data, and in order to make it practical, a separate binary compression codec for compressing the location information is required.

따라서, 셋탑박스의 연산 부담을 최소화하면서 셋탑박스에서 재생되는 영상의 품질을 정량적으로 측정하고, 재생 영상에 대한 화질 열화에 대한 다양한 정보를 쉽게 확인할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a method of quantitatively measuring the quality of the image reproduced in the set-top box while minimizing the computational burden of the set-top box and easily identifying various information on the deterioration of image quality of the reproduced image.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 화질 열화 정도를 측정하기 위한 새로운 품질 척도 및 이를 기반으로 한 화질 열화 척도를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a new quality measure for measuring the degree of image quality deterioration and a quality deterioration measure based thereon.

또한 본 발명은 셋탑박스의 연산 부담을 줄이면서, 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 화질 열화를 측정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for measuring image quality deterioration of an image reproduced in a set-top box while reducing the computational burden of the set-top box.

또한, 본 발명은 패킷 손실로 인해 열화되는 재생 영상의 품질을 정량적으로 측정하고, 품질 관리 운영자가 화질 열화의 위치와 양을 쉽게 확인할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for quantitatively measuring the quality of a playback image deteriorated due to packet loss and allowing a quality control operator to easily identify the location and amount of image quality deterioration.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 영상 품질을 모니터링하는 방법은 (a) 제 1 서버로부터, 인코딩된 영상의 제 1 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계, (b) 상기 인코딩된 영상을 네트워크를 통해 수신하여 디코딩한 재생 영상에 대하여 제 2 비주얼 리듬 정보를 추출하는 단계, (c) 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여, 비주얼 리듬 차이를 산출하는 단계 및 (d) 상기 산출된 비주얼 리듬 차이를 제 2 서버로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 서버는 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대한 화질 열화를 측정한다.In order to achieve the above object, a method for monitoring image quality according to an aspect of the present invention comprises the steps of (a) receiving, from a first server, the first visual rhythm information of an encoded image, (b) the encoded image Extracting second visual rhythm information on the decoded playback image received through a network, (c) calculating a visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information; and (d) transmitting the calculated visual rhythm difference to a second server, wherein the second server measures the deterioration of image quality of the reproduced image by using the visual rhythm difference.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따른 영상 품질을 모니터링하는 방법은, (a) 미디어 서버로부터, 인코딩된 영상에 대한 제 1 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계, (b) 셋탑 박스로부터, 디코딩된 재생 영상에 대한 제 2 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계, (c) 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여, 비주얼 리듬 차이를 산출하는 단계 및 (d) 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대한 화질 열화를 측정하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for monitoring image quality according to another aspect of the present invention, (a) receiving from the media server, the first visual rhythm information for the encoded image, (b) from the set-top box Receiving second visual rhythm information on the decoded playback image, (c) calculating a visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information, and (d) Measuring deterioration of image quality of the reproduced image by using a rhythm difference.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 영상 품질을 모니터링하는 장치는 셋탑박스로부터, 인코딩된 영상에 대한 비주얼 리듬 정보인 제 1 비주얼 리듬 정보와 상기 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 비주얼 리듬 정보인 제 2 비주얼 리듬 정보의 차를 이용한 비주얼 리듬 차이를 수신하는 수신부 상기 비주얼 리듬 차이 영상을 이용하여 상기 셋탑박스에서 재생되는 영상의 화질 추정 값을 계산하는 화질 추정 값 계산부, 상기 재생 영상의 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량 중 적어도 하나를 포함하는 화질 열화 척도를 계산하는 화질 열화 척도 계산부 및 사용자의 요청에 따라, 상기 화질 추정 값 및 상기 화질 열화 척도에 기초한 영상 품질 모니터링 정보를 제공하는 그래픽 유저 인터페이스를 포함한다.In order to achieve the above object, the apparatus for monitoring the image quality according to an aspect of the present invention is the first visual rhythm information that is visual rhythm information for the encoded image from the set-top box and the visual for the image reproduced in the set-top box Receiving unit for receiving a visual rhythm difference using the difference of the second visual rhythm information that is rhythm information Image quality estimation value calculating unit for calculating the image quality estimation value of the image played in the set-top box using the visual rhythm difference image, the playback image The image quality deterioration scale calculation unit for calculating an image quality deterioration measure including at least one of a deterioration number of times, a threshold deterioration number, a threshold deterioration rate, an average threshold deterioration amount, and an average deterioration amount, and the image quality estimation value and the user's request. Graphical user interface providing image quality monitoring information based on quality deterioration measures It includes.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따른 영상 품질을 모니터링하는 장치는 네트워크를 통해 제 1 서버로부터 수신한 인코딩된 영상을 디코딩하여 재생 영상을 생성하는 비디오 디코더, 상기 재생 영상으로부터 제 2 비주얼 리듬 정보를 추출하는 비주얼 리듬 정보 추출부, 상기 제 1 서버로부터 수신한 상기 인코딩된 영상에 대한 제 1 비주얼 리듬 정보와 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여 비주얼 리듬 차이를 산출하는 비주얼 리듬 차이 산출부 및 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대하 화질 열화를 측정하는 제 2 서버로 상기 비주얼 리듬 차이를 전송하는 비주얼 리듬 차이 전송부를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for monitoring video quality according to another aspect of the present invention is a video decoder for decoding the encoded video received from the first server via a network to generate a playback video, a second from the playback video Visual rhythm information extraction unit for extracting the visual rhythm information, Visual rhythm difference calculation for calculating the visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information for the encoded image received from the first server And a visual rhythm difference transmitter for transmitting the visual rhythm difference to a second server that measures image quality deterioration for the reproduced image by using the visual rhythm difference.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 영상 품질을 모니터링하는 방법 및 장치의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 셋탑박스의 연산 부담을 감소시키면서 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 화질 열화를 측정할 수 있다.According to one of the problem solving means of the method and apparatus for monitoring the image quality of the present invention described above, it is possible to measure the deterioration of the image quality of the image reproduced in the set-top box while reducing the computational burden of the set-top box.

또한, 비주얼 리듬 정보를 사용하므로 재생 영상에 대한 화질 열화의 위치, 지속 시간, 열화 횟수, 평균 열화량 등 객관적 품질 측정이 가능하며, 프레임 별 재생 화질 측정도 가능하다.In addition, since visual rhythm information is used, objective quality measurement such as position, duration, deterioration frequency, average deterioration amount of image quality deterioration with respect to the playback image is possible, and playback quality measurement by frame is also possible.

또한, 비주얼 리듬 정보를 통해 시각적으로 재생 영상에 대한 화질 열화를 확인할 수 있으므로 직관적인 화질 모니터링이 가능하다.In addition, visual rhythm information can visually confirm the deterioration of image quality of the playback image, thereby enabling intuitive image quality monitoring.

또한 압축된 비주얼 리듬 정보 및 압축된 비주얼 리듬 정보 차이 영상을 전송함으로써, 상향 전송 대역폭을 절감할 수 있으며, 저장 공간 확보에도 기여할 수 있다.In addition, by transmitting the compressed visual rhythm information and the compressed visual rhythm information difference image, it is possible to reduce the uplink transmission bandwidth, and contribute to securing the storage space.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

참고로, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.For reference, in the entire specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. Also includes.

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 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for monitoring video quality of an IPTV according to an embodiment of the present invention.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템은 온라인(on-line) 방식과 오프라인(off-line) 방식으로 구현이 가능하며, 이하에서는 온라인 방식과 오프라인 방식으로 구분하여 시스템의 각 구성 요소의 동작을 설명하도록 하겠다.For reference, a system for monitoring video quality of an IPTV according to an embodiment of the present invention may be implemented in an on-line method and an off-line method, and hereinafter, divided into an online method and an offline method. This section describes the operation of each component of the system.

본 발명의 일 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템은 미디어 서버(110), 셋탑박스(120) 및 품질 관리 서버(130)를 포함한다.The system for monitoring video quality of an IPTV according to an embodiment of the present invention includes a media server 110, a set top box 120, and a quality management server 130.

먼저, 도 1을 참조하여, 온라인 방식에서의 각 구성 요소를 살펴보면, 미디어 서버(110)는 비디오 인코더(111) 및 비주얼 리듬 정보 추출부(112)를 포함한다.First, referring to FIG. 1, each component in the online method will be described. The media server 110 includes a video encoder 111 and a visual rhythm information extractor 112.

여기에서 비디오 인코더(111)는 비디오 신호를 압축한다. 미디어 서버(110)는 비디오 인코더(111)에서 압축된 비디오 비트 스트림을 저장하고 이를 네트워크를 통해 셋탑박스(120)에게 전송한다.Here, the video encoder 111 compresses the video signal. The media server 110 stores the video bit stream compressed by the video encoder 111 and transmits it to the set-top box 120 through a network.

또한, 비주얼 리듬 정보 추출부(112)는 미디어 서버(110)에 저장된 비디오 비트 스트림, 즉 인코딩된 영상으로부터 비주얼 리듬(Visual Rhythm, 이하 VR이라 칭함) 정보(이하, 제 1 VR 정보라 칭함)를 추출한다.In addition, the visual rhythm information extractor 112 extracts visual rhythm information (hereinafter, referred to as VR) from the video bit stream stored in the media server 110, that is, the encoded image (hereinafter, referred to as first VR information). Extract.

참고로, VR 정보 추출부(112)는 제 1 VR 정보에, 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함시킬 수도 있다.For reference, the VR information extracting unit 112 may include a PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content, in the first VR information.

여기에서 VR 정보는 2차원 영상 프레임의 픽셀들을 부분적으로 샘플링하여 1 차원 정보로 구성하고, 시간축으로 연속적인 영상 프레임에 대해 동일한 위치에서 픽셀을 샘플링하여 3차원 영상 정보를 2차원 정보로 투영(projection)한 것으로서, VR 정보에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하도록 하겠다.Here, the VR information is composed of one-dimensional information by partially sampling the pixels of the two-dimensional image frame, and sampling the pixels at the same position for successive image frames on the time axis to project the three-dimensional image information into the two-dimensional information. As such, the detailed description of the VR information will be described later with reference to FIG. 3.

이후, 미디어 서버(110)는 생성된 제 1 VR 정보를 저장하고, 이를 비디오 비트 스트림과는 다른 별도의 전송 채널로 셋탑박스(120)에게 전송한다.Thereafter, the media server 110 stores the generated first VR information and transmits the generated first VR information to the set-top box 120 in a separate transmission channel different from the video bit stream.

이때, 전송되는 제 1 VR 정보는 미리 정해진 크기로 나누어 세그먼트 단위로 전송될 수 있고, 셋탑박스(120)에 하드 디스크와 같은 저장소가 존재하는 경우 제 1 VR 정보 전체가 한꺼번에 전송될 수도 있다.In this case, the first VR information to be transmitted may be divided into a predetermined size and transmitted in segment units. When the storage such as a hard disk exists in the set-top box 120, the entire first VR information may be transmitted at once.

참고로, 도 1에 도시된 구성에서는, 비디오 인코더(111)와 VR 정보 추출부(112)가 미디어 서버(110)에 포함되는 것으로 도시되었지만, 이와 다르게, 비디오 인코더(111)와 VR 정보 추출부(112)가 미디어 서버(110)와 별도로 존재하여 동작할 수도 있다.For reference, in the configuration illustrated in FIG. 1, the video encoder 111 and the VR information extractor 112 are illustrated as being included in the media server 110. However, the video encoder 111 and the VR information extractor are different from each other. 112 may exist and operate separately from the media server 110.

한편, 셋탑박스(120)는 비디오 디코더(121), VR 정보 추출부(122), VR 차이 산출부(123) 및 VR 차이 영상 전송부(124)를 포함한다.The set top box 120 may include a video decoder 121, a VR information extractor 122, a VR difference calculator 123, and a VR difference image transmitter 124.

여기에서 비디오 디코더(121)는 미디어 서버(110)로부터 전송된 비디오 비트 스트림을 복호화(디코딩)하여 재생 영상을 생성한다.Here, the video decoder 121 decodes (decodes) the video bit stream transmitted from the media server 110 to generate a reproduced image.

또한, VR 정보 추출부(122)는 비디오 디코더(121)에서 생성한 재생 영상으로부터 VR 정보(이하, 제 2 VR 정보라 칭함)를 추출한다.In addition, the VR information extraction unit 122 extracts VR information (hereinafter referred to as second VR information) from the playback image generated by the video decoder 121.

참고로, VR 정보 추출부(122)는 제 2 VR 정보에, 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디 를 포함시킬 수도 있다.For reference, the VR information extracting unit 122 may include a PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content, in the second VR information.

또한, VR 차이 산출부(123)는 미디어 서버(110)로부터 전송된 제 1 VR 정보와, VR 정보 추출부(122)에서 생성한 제 2 VR 정보의 차를 이용하여 VR 차이를 산출하고, 산출된 VR 차이에 기초하여 VR 차이 영상(이하, VR_Diff 이미지라 칭함)을 생성한다.In addition, the VR difference calculator 123 calculates and calculates a VR difference using a difference between the first VR information transmitted from the media server 110 and the second VR information generated by the VR information extractor 122. A VR difference image (hereinafter, referred to as a VR_Diff image) is generated based on the VR difference.

이때, VR 차이 산출부(123)는 VR_Diff 이미지를 생성하기 위해 상기한 PTS 값 및 상기한 프로그램 아이디에 기초하여, 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보를 동기화한다.In this case, the VR difference calculator 123 synchronizes the first VR information and the second VR information based on the PTS value and the program ID to generate the VR_Diff image.

여기에서 VR_Diff 이미지는, 시청자가 시청하는 영상 품질에 관련된 정보로서, 제 1 VR 정보와 제 2 VR 정보의 차를 계산하면 쉽게 생성할 수 있으며, 이에 소요되는 계산량은 매우 적다. 따라서, 셋탑박스(120)에서 VR_Diff 이미지를 계산하기 위한 연산 부담 역시 매우 적다.Here, the VR_Diff image is information related to the image quality viewed by the viewer, and can be easily generated by calculating the difference between the first VR information and the second VR information, and the amount of computation required is very small. Therefore, the computational burden for calculating the VR_Diff image in the set-top box 120 is also very small.

또한, VR_Diff 이미지는 패킷 손실에 의해 열화된 구간에서만 값이 차이가 날 뿐, 열화가 없는 나머지 구간에서는‘0’값을 가지므로 데이터 량이 크지 않으며, VR_Diff 이미지를 무손실 압축 방법 등과 같은 다양한 압축 방법을 사용하여 압축하는 경우에는 데이터 량을 더욱 감소시킬 수 있다.In addition, the VR_Diff image has a difference value only in the section deteriorated by packet loss, and has a value of '0' in the remaining section without deterioration, so the amount of data is not large. In the case of using the compression, the amount of data can be further reduced.

VR 정보(VR_Diff 이미지)의 압축 방법에 대한 상세한 설명은 도 10 내지 도 15를 참조하여 후술하도록 하겠다.A detailed description of the compression method of the VR information (VR_Diff image) will be described later with reference to FIGS. 10 to 15.

또한, VR 차이 영상 전송부(124), 즉, VR_Diff 이미지 전송부(124)는 VR 차이 산출부(123)에서 생성한 VR_Diff 이미지를 압축하여 품질 관리 서버(130)로 전 송한다.In addition, the VR difference image transmitter 124, that is, the VR_Diff image transmitter 124 compresses the VR_Diff image generated by the VR difference calculator 123 and transmits the compressed image to the quality management server 130.

이때, VR_Diff 이미지는 TCP와 같은 신뢰성 있는 채널을 이용하여 전송하거나 수회 중복 전송함으로써 전송 도중 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있다.In this case, the VR_Diff image may be transmitted by using a reliable channel such as TCP or may be redundantly transmitted several times to prevent data loss during transmission.

한편, 품질 관리 서버(130)는 셋탑박스(120)로부터 VR_Diff 이미지를 수신하고, VR_Diff 이미지를 이용하여 셋탑박스(120)에서 재생되는 영상에 대한 화질 열화를 측정한다.Meanwhile, the quality management server 130 receives the VR_Diff image from the set-top box 120 and measures the image quality degradation of the image reproduced in the set-top box 120 using the VR_Diff image.

이때, 화질 열화의 측정은, 미디어 서버(120)에서 셋탑박스(120)로 데이터를 전송하는 과정 중 발생한 패킷 손실에 대한 왜곡량의 추정치를 PSNR로 환산한 값을 이용하는데, 기존의 PSNR을 개선한 NPSNR(Networked PSNR)이라는 새로운 품질 척도를 사용한다.In this case, the measurement of image quality deterioration uses an estimate of a distortion amount for packet loss generated during transmission of data from the media server 120 to the set-top box 120 in terms of PSNR, and improves the existing PSNR. It uses a new quality measure called Networked PSNR (NPSNR).

NPSNR은 원본 영상이 아니라 인코딩된 영상을 기준으로 셋탑박스(120)에서 재생되는 영상의 품질을 표현한 것으로서 2D 영상에 대한 값이며,

Figure 112009034507811-PAT00001
은 VR 정보로 이를 추정한 값이다.The NPSNR represents the quality of the image reproduced in the set-top box 120 based on the encoded image, not the original image, and is a value for the 2D image.
Figure 112009034507811-PAT00001
Is the value estimated by VR information.

품질 관리 서버(130)는 상기한

Figure 112009034507811-PAT00002
과, 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량과 같은 열화 척도들을 이용하여 셋탑박스(120)에서 재생되는 영상에 대한 화질 열화를 측정한다.Quality management server 130 described above
Figure 112009034507811-PAT00002
And deterioration quality of the image reproduced by the set-top box 120 by using deterioration measures such as deterioration times, threshold deterioration times, critical deterioration rates, average critical deterioration amounts, and average deterioration amounts.

품질 관리 서버(130)의 화질 열화 정도 측정에 대한 상세한 설명은 후술하도록 하겠다.A detailed description of the image quality degradation degree measurement of the quality management server 130 will be described later.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 구성을 살펴보도록 한다.Hereinafter, a configuration of a system for monitoring video quality of an IPTV according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 오프라인 방식에서 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 구성을 도시한 도면으로서, 미디어 서버(210), 셋탑박스(220) 및 품질 관리 서버(230)를 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a system for monitoring video quality of an IPTV in an offline manner, and includes a media server 210, a set-top box 220, and a quality management server 230.

먼저, 미디어 서버(210)는 도 1에 도시된 미디어 서버(110)와 그 구성이 동일하며, 다른 점이 있다면, 도 2에 도시된 미디어 서버(210)는 생성된 제 1 VR 정보를 셋탑박스(120)가 아닌 품질 관리 서버(130)로 전송하는 것이다.First, the media server 210 has the same configuration as the media server 110 shown in FIG. 1, and if different, the media server 210 shown in FIG. 2 sets the generated first VR information into a set-top box ( It is transmitted to the quality control server 130, not 120.

한편, 셋탑박스(220)는 비디오 디코더(221), VR 정보 추출부(222) 및 VR 정보 전송부(223)를 포함한다. 이 중, 비디오 디코더(221)와 VR 정보 추출부(222)는 도 1에 도시된 셋탑박스(120)의 비디오 디코더(121) 및 VR 정보 추출부(122)와 그 기능이 동일하며, VR 정보 전송부(223)는 VR 정보 추출부(222)에서 추출한 제 2 VR 정보를 압축하여 품질 관리 서버(230)로 전송한다.The set top box 220 may include a video decoder 221, a VR information extractor 222, and a VR information transmitter 223. Among them, the video decoder 221 and the VR information extractor 222 have the same functions as the video decoder 121 and the VR information extractor 122 of the set-top box 120 shown in FIG. The transmitter 223 compresses the second VR information extracted by the VR information extractor 222 and transmits the second VR information to the quality control server 230.

즉, 온라인 방식에서는 셋탑박스(120)에서 VR_Diff 이미지를 압축하여 품질 관리 서버(130)로 전송하지만, 오프라인 방식에서는 셋탑박스(220)에서 제 2 VR 정보를 압축하여 품질 관리 서버(230)로 전송하는 차이가 있다.That is, in the online method, the set-top box 120 compresses the VR_Diff image and transmits it to the quality management server 130. In the offline method, the set-top box 220 compresses the second VR information and transmits the second VR information to the quality management server 230. There is a difference.

따라서, 오프라인 방식은 셋탑박스(220)에서 VR_Diff 이미지를 생성하지 않아도 되며, 이는 셋탑박스(230)의 연산 자원의 소비를 감소시키기 때문에, 온라인 방식보다 더 낮은 사양의 셋탑박스에서도 영상 품질을 모니터링할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the offline method does not need to generate the VR_Diff image in the set-top box 220, which reduces the consumption of computational resources of the set-top box 230, so that the image quality can be monitored even in a set-top box having a lower specification than the online method. There are advantages to it.

한편, 품질 관리 서버(230)는 미디어 서버(210)로부터 전송된 제 1 VR 정보 와, 셋탑박스(220)로부터 전송된 제 2 VR 정보를 수신한다. 이후, 품질 관리 서버(230)는 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보에 포함된 PTS 값 및 프로그램 아이디에 기초하여 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보를 동기화하고, 각 VR 정보의 차이를 이용하여 VR_Diff 이미지를 생성한다.Meanwhile, the quality control server 230 receives the first VR information transmitted from the media server 210 and the second VR information transmitted from the set top box 220. Thereafter, the quality control server 230 synchronizes the first VR information and the second VR information based on the PTS value and the program ID included in the first VR information and the second VR information, and uses the difference of each VR information. Create a VR_Diff image.

품질 관리 서버(230)에서 VR_Diff 이미지를 이용하여 셋탑박스(220)에서 재생되는 영상의 화질 열화를 측정하는 방법은 도 1에 도시된 품질 관리 서버(130)의 내용과 동일하므로 생략하도록 하겠다.Since the quality management server 230 uses the VR_Diff image to measure image quality deterioration of the image reproduced in the set-top box 220, the quality management server 130 shown in FIG. 1 will be omitted.

참고로, 오프라인 방식의 품질 관리 서버(230)는 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보 모두를 저장할 필요는 없다.For reference, the offline quality management server 230 does not need to store both the first VR information and the second VR information.

즉, 오프라인 방식의 품질 관리 서버(230)에서 제 1 VR 정보와 제 2 VR 정보를 이용하여 VR_Diff 이미지를 생성하므로, 제 1 VR 정보와 VR_Diff 이미지가 존재하는 경우, 이를 이용하여 제 2 VR 정보를 복원할 수 있으며, 반대로, 제 2 VR 정보와 VR_Diff 이미지가 존재하는 경우, 이를 이용하여 제 1 VR 정보를 복원할 수 있다.That is, since the offline quality management server 230 generates the VR_Diff image using the first VR information and the second VR information, when the first VR information and the VR_Diff image exist, the second VR information is used. On the contrary, when the second VR information and the VR_Diff image exist, the first VR information may be restored using the second VR information and the VR_Diff image.

따라서, 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보 모두를 저장할 필요가 없어, 저장 공간의 확보에도 기여할 수 있는 장점이 있다.Therefore, there is no need to store both the first VR information and the second VR information, and there is an advantage that can contribute to securing the storage space.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 VR 정보에 대해 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the VR information of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 정보에 대한 도면이다.3 is a diagram for VR information according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 VR 정보는, 도 3에 도시된 바와 같이, 2차원 비 디오 프레임에서 수직, 대각선, 수평 등의 방향에 위치하는 픽셀들을 샘플링하여 1차원 정보로 구성한 다음, 시간축으로 연속적인 비디오 프레임들에 대해 동일한 위치에서 픽셀들을 샘플링하여 3차원 비디오 정보를 2차원 정보로 투영(projection)한 정보이다.VR information according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, in the two-dimensional video frame to sample the pixels located in the vertical, diagonal, horizontal direction, etc. to configure the one-dimensional information, and then to the time axis Information about projection of 3D video information to 2D information by sampling pixels at the same position for successive video frames.

VR 정보가 포함하는 공간 방향의 정보는 원본 영상의 극히 일부분에 불과하지만, 정보량 측면에서는 2차원 프레임 정보의 상당 부분을 반영함이 실험을 통해 확인되었다. 즉, 원본 영상과 셋탑박스 재생 영상 간의 2차원 프레임에 대한 PSNR 값이 그들의 VR 정보만으로 계산한 PSNR 값과 매우 상관성이 높다는 것을 실험을 통해 확인하였으며, 이를 이용하면 VR 정보만을 가지고 셋탑박스의 재생 화질을 추정할 수 있다.Although the spatial information included in the VR information is only a small part of the original image, it was confirmed through experiments that the information amount reflects a large part of the 2D frame information. In other words, the experiment confirmed that the PSNR value of the two-dimensional frame between the original video and the set-top box playback image is highly correlated with the PSNR value calculated only with their VR information. Can be estimated.

본 발명에 대한 이론적인 배경은 다음과 같다. The theoretical background of the present invention is as follows.

Figure 112009034507811-PAT00003
를 원본 영상의 픽셀값,
Figure 112009034507811-PAT00004
는 셋탑박스 재생 영상의 픽셀값 ,
Figure 112009034507811-PAT00005
는 인코딩 후 재생 영상 프레임 내의 픽셀값을 나타내는 확률변수라 하자. 셋탑박스에서 재생되는 영상의 총 왜곡량
Figure 112009034507811-PAT00006
을 아래의 <수학식 1>과 같이 정의하도록 한다. 여기서 E[X]는 확률변수 X의 기대값(즉, 평균)이다.
Figure 112009034507811-PAT00003
Is the pixel value of the original image,
Figure 112009034507811-PAT00004
Is the pixel value,
Figure 112009034507811-PAT00005
Is a random variable that represents a pixel value in a playback video frame after encoding. Total distortion of video played back on set-top box
Figure 112009034507811-PAT00006
To be defined as in Equation 1 below. Where E [X] is the expected value (ie mean) of the random variable X.

Figure 112009034507811-PAT00007
Figure 112009034507811-PAT00007

여기서

Figure 112009034507811-PAT00008
이며, n 번째 프레임의 i, j 번째 픽셀값을 나타낸다.here
Figure 112009034507811-PAT00008
, I, j th pixel value of the n th frame.

이 중

Figure 112009034507811-PAT00009
는 인코딩 과정에서 발생한 왜곡량이며,
Figure 112009034507811-PAT00010
는 전송 과정 중 발생된 패킷 손실에 의해 야기된 왜곡량이다. 두 왜곡량이 서로 독립적이라 가정하면
Figure 112009034507811-PAT00011
은 두 왜곡량의 합과 같다. 그런데
Figure 112009034507811-PAT00012
는 인코딩 과정에서 알 수 있는 양이지만,
Figure 112009034507811-PAT00013
는 알 수 없는 양이고 또한, 셋탑박스에서는 원본 영상이 가용되지도 않으므로
Figure 112009034507811-PAT00014
은 셋탑박스에서 알 수 없는 양이다. double
Figure 112009034507811-PAT00009
Is the amount of distortion that occurs during encoding.
Figure 112009034507811-PAT00010
Is the amount of distortion caused by packet loss generated during the transmission process. Suppose the two distortion amounts are independent of each other
Figure 112009034507811-PAT00011
Is equal to the sum of the two distortion amounts. By the way
Figure 112009034507811-PAT00012
Is the amount known during encoding,
Figure 112009034507811-PAT00013
Is an unknown amount and the original video is not available in the set-top box.
Figure 112009034507811-PAT00014
Is an unknown amount in the set-top box.

본 발명에서는

Figure 112009034507811-PAT00015
를 추정하여 화질 열화의 척도를 제안하는 것을 하나의 목적으로 하며, 정확한
Figure 112009034507811-PAT00016
양을 알기 위해서는 인코딩된 영상의
Figure 112009034507811-PAT00017
가 필요하나, 셋탑박스에서 무결한 인코딩된 영상을 기대할 수 없기 때문에 이 양을 추정하기 위해 상술한 VR 정보를 이용한다.In the present invention
Figure 112009034507811-PAT00015
Is to propose a measure of image quality deterioration by estimating
Figure 112009034507811-PAT00016
In order to know the quantity,
Figure 112009034507811-PAT00017
Is required, but since the encoded video cannot be expected in the set-top box, the above-mentioned VR information is used to estimate the amount.

인코딩 단계에서 얻어진 비트 스트림의 영상에 대한 VR 정보를

Figure 112009034507811-PAT00018
, 셋 탑박스에서 재생된 영상에 대한 VR 정보를
Figure 112009034507811-PAT00019
라 하면
Figure 112009034507811-PAT00020
의 추정치
Figure 112009034507811-PAT00021
은 아래의 <수학식 2>와 같이 근사화할 수 있다.VR information about the image of the bit stream obtained in the encoding step
Figure 112009034507811-PAT00018
Information about the video played back on the set-top box.
Figure 112009034507811-PAT00019
If
Figure 112009034507811-PAT00020
Estimate of
Figure 112009034507811-PAT00021
Can be approximated as in Equation 2 below.

Figure 112009034507811-PAT00022
Figure 112009034507811-PAT00022

여기서

Figure 112009034507811-PAT00023
이다.here
Figure 112009034507811-PAT00023
to be.

즉, 인코딩된 영상에 대한 VR 정보인

Figure 112009034507811-PAT00024
와, 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 VR 정보인
Figure 112009034507811-PAT00025
를 가지고
Figure 112009034507811-PAT00026
을 추정한다.That is, VR information about the encoded image
Figure 112009034507811-PAT00024
VR information about the video played on the set-top box
Figure 112009034507811-PAT00025
Have
Figure 112009034507811-PAT00026
Estimate

만일, 전송 과정 중 발생된 오류에 의한 열화가 없다면 총 왜곡량은 인코딩 과정에서 발생된 왜곡량과 같으며, <수학식 2> 로부터 전송 오류에 의해 화질 열화가 발생했는지의 여부와, 열화의 양은 얼마나 되는지에 대한 정보를 얻을 수 있다.If there is no degradation due to an error generated during the transmission process, the total distortion amount is equal to the distortion amount generated during the encoding process, and whether the image quality degradation is caused by a transmission error from Equation 2 and the amount of degradation You can get information about how much it is.

참고로, 인코딩 과정에서 발생하는 왜곡량은 본 발명의 관심 사항이 아니기 때문에

Figure 112009034507811-PAT00027
을 이용하여 Back-end 단에서 발생한 화질 열화양의 척도를 정의하도록 하며, 또한, 보다 직관적인 통찰력을 제공하기 위하여
Figure 112009034507811-PAT00028
을 PSNR로 환산한 값을 사용하여 셋탑 박스에서 재생되는 영상의 화질을 평가하도록 한다.For reference, the amount of distortion generated during the encoding process is not an interest of the present invention.
Figure 112009034507811-PAT00027
In order to define the measure of image quality deterioration occurred in the back-end stage, and to provide more intuitive insight
Figure 112009034507811-PAT00028
The PSNR value is used to evaluate the image quality of the image played in the set-top box.

이를 위해 본 발명에서 제안하는 화질 열화를 측정하기 위한 품질의 척도는 아래의 <수학식 3>으로 정의되는 NPSNR (Networked PSNR)이다. 여기에서, NPSNR은 원본 영상이 아닌, 인코딩된 영상을 기준으로 셋탑박스에서 재생되는 영상의 품질을 표현한 것으로서 2D영상에 대한 값이며, <수학식 4>로 정의되는

Figure 112009034507811-PAT00029
은 VR 정보를 이용하여 NPSNR를 추정한 값이다.To this end, a measure of quality for measuring image quality degradation proposed by the present invention is NPSNR (Networked PSNR) defined by Equation 3 below. Here, NPSNR represents the quality of the image reproduced in the set-top box based on the encoded image, not the original image, and is a value for the 2D image, which is defined by Equation 4.
Figure 112009034507811-PAT00029
Is an estimated value of NPSNR using VR information.

Figure 112009034507811-PAT00030
Figure 112009034507811-PAT00030

Figure 112009034507811-PAT00031
Figure 112009034507811-PAT00031

여기에서 c=0.65025로서 패킷 손실이 없는 경우 NPSNR이 50dB가 되도록 정규화한 상수이다.Here, c = 0.65025, which is a constant normalized so that NPSNR is 50dB when there is no packet loss.

상기한 식을 통해 알 수 있듯이,

Figure 112009034507811-PAT00032
Figure 112009034507811-PAT00033
정보를 단순 비교하기만 해도 전송 과정 중에 발생한 에러(열화)의 위치와 에러(열화)가 지속된 시간, 에러(열화)의 발생 횟수 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며,
Figure 112009034507811-PAT00034
을 통해 얼마나 심하게 화질(화면)이 열화되었는지를 추정할 수 있다.As can be seen from the above equation,
Figure 112009034507811-PAT00032
Wow
Figure 112009034507811-PAT00033
By simply comparing the information, it is possible to obtain information about the location of the error (deterioration), the duration of the error (deterioration), the number of occurrences of the error (deterioration), etc.
Figure 112009034507811-PAT00034
It is possible to estimate how badly the picture quality is degraded.

이하에서는, 품질 관리 서버(130, 230)에서의 화질 열화 측정(평가) 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of measuring (evaluating) image quality degradation in the quality control servers 130 and 230 will be described in detail.

본 발명의 실시예에 따른 품질 관리 서버(130, 230)에서의 화질 열화 측정을 위해 먼저 다음과 같은 양을 정의한다. In order to measure image quality deterioration in the quality control server 130 or 230 according to an exemplary embodiment of the present invention, first, the following amounts are defined.

* 열화 구간(degradation time) :

Figure 112009034507811-PAT00035
Degradation time
Figure 112009034507811-PAT00035

Figure 112009034507811-PAT00036
Figure 112009034507811-PAT00036

여기서

Figure 112009034507811-PAT00037
는 k번째 열화가 시작된 프레임 시간이며,
Figure 112009034507811-PAT00038
는 k번째 열화가 종료된 시간을 나타낸다. 따라서, <수학식 5>
Figure 112009034507811-PAT00039
를 통해 k번째 열화가 지속된 시간을 알 수 있다.here
Figure 112009034507811-PAT00037
Is the frame time at which the kth degradation started,
Figure 112009034507811-PAT00038
Denotes the time at which the k-th degradation has ended. Therefore, <Equation 5>
Figure 112009034507811-PAT00039
This shows how long the kth degradation lasted.

참고로, 열화의 시작과 끝은

Figure 112009034507811-PAT00040
이 최대치(즉 50dB)가 아닌 시점을 찾으면 된다.For reference, the beginning and end of deterioration
Figure 112009034507811-PAT00040
You can find a time point other than this maximum (ie 50dB).

* 임계 열화 구간(critically degradation time) :

Figure 112009034507811-PAT00041
* Critical degradation time:
Figure 112009034507811-PAT00041

임계 열화 구간은 상기한 열화 구간의 프레임들 중 어느 한 프레임이라도 임계

Figure 112009034507811-PAT00042
이하의 화질을 갖는 구간을 의미한다.The threshold deterioration interval is critical for any one of the frames of the deterioration interval described above.
Figure 112009034507811-PAT00042
It means a section having the following image quality.

임계

Figure 112009034507811-PAT00043
은 시청자의 눈에 불편을 줄 수 있는 화질 열화를 가져오는
Figure 112009034507811-PAT00044
양으로서, 눈에 불편을 줄 수 있는 화질 열화는
Figure 112009034507811-PAT00045
이 사전에 설정된 임계값보다 작으면 발생하는 것으로 간주한다.Critical
Figure 112009034507811-PAT00043
Is an image quality degradation that can be inconvenient to viewers.
Figure 112009034507811-PAT00044
As a quantity, the image quality deterioration that may cause inconvenience to eyes
Figure 112009034507811-PAT00045
It is considered to occur if it is less than this preset threshold.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 구간과 임계 열화 구간을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a degradation section and a critical degradation section according to an embodiment of the present invention.

첫번째와 세번째 열화 구간은 임계값보다 작아 임계 열화 구간으로 포함되었으나, 두번째 열화 구간은 열화량이 작아서 임계 열화 구간으로는 포함되지 않았다.The first and third deterioration sections were included as critical deterioration sections because they were smaller than the threshold value, but the second deterioration sections were not included as critical deterioration sections because the deterioration amount was small.

상술한 열화 구간과 임계 열화 구간을 이용하여 셋탑박스에서 재생되는 화질의 열화를 정량화하기 위해, 본 발명에서는 아래와 같은 열화 척도들을 제안한다.In order to quantify the degradation of the image quality reproduced in the set-top box using the above-described deterioration period and the critical deterioration period, the present invention proposes the following deterioration measures.

1. 열화 횟수(degradation count):1.degradation count:

Kd : the largest k of

Figure 112009034507811-PAT00046
Kd: the largest k of
Figure 112009034507811-PAT00046

2. 임계 열화 횟수(critical degradation count):2. Critical degradation count:

Kcd: the largest k of

Figure 112009034507811-PAT00047
Kcd: the largest k of
Figure 112009034507811-PAT00047

3. 임계 열화율(critical degradation ratio):3. Critical degradation ratio:

Figure 112009034507811-PAT00048
Figure 112009034507811-PAT00048

4. 평균 임계 열화량(average degradation NPSNR): 4. Average threshold degradation NPSNR:

Figure 112009034507811-PAT00049
Figure 112009034507811-PAT00049

5. 평균 열화량5. Average degradation

Figure 112009034507811-PAT00050
Figure 112009034507811-PAT00050

여기서,

Figure 112009034507811-PAT00051
here,
Figure 112009034507811-PAT00051

6. 재생 화질 척도: 6. Playback quality scale:

Figure 112009034507811-PAT00052
, for the nth frame.
Figure 112009034507811-PAT00052
, for the nth frame.

상기한 각 열화 척도들을 설명하면, 먼저, 열화 횟수는 전체 비디오 시퀀스 시간에서 열화가 발생한 횟수 즉 열화 구간의 개수를 의미하며, 임계 열화 횟수는 임계 열화 구간의 개수를 의미한다.Referring to each of the deterioration measures described above, first, the number of degradations refers to the number of times that degradation occurs in the entire video sequence time, that is, the number of degradation intervals, and the number of threshold degradations refers to the number of critical degradation intervals.

또한, 임계 열화율은 전체 시간에서 모든 임계 열화 구간들이 차지하는 시간의 비율을 의미하며, 평균 임계 열화량은 모든 임계 열화 구간을 구성하는 프레임들의 평균

Figure 112009034507811-PAT00053
값으로 정의될 수 있다.In addition, the critical degradation rate refers to the ratio of time occupied by all critical degradation intervals in the total time, and the average threshold degradation amount is an average of the frames constituting all the critical degradation intervals.
Figure 112009034507811-PAT00053
Can be defined as a value.

또한, 평균 열화량은 두 VR 정보간의 평균 왜곡량을 NPSNR 값으로 환산한 것이며, 재생화질 척도는 프레임 단위의 NPSNR값으로 정의된다.In addition, the average degradation amount is obtained by converting an average distortion amount between two VR information into an NPSNR value, and a reproduction quality measure is defined as an NPSNR value in units of frames.

참고로, 셋탑박스에서 에러 감춤 기능을 수행하는 경우, 작은 열화는

Figure 112009034507811-PAT00054
이 떨어지더라도 눈에 잘 띄지 않을 수 있다. 영상의 종류에 따라 다르긴 하나, 실험적으로, 보통
Figure 112009034507811-PAT00055
이 45dB 이하 정도가 되면 눈에 불편을 줄 수 있는 열화가 검출되는 경향이 있다.For reference, when performing the error suppression function in the set-top box, small degradation
Figure 112009034507811-PAT00054
Even if it falls, it may not be noticeable. It depends on the type of image, but experimentally, usually
Figure 112009034507811-PAT00055
If it is less than 45dB, the deterioration which may cause an inconvenience to an eye tends to be detected.

본 발명에서는 임계

Figure 112009034507811-PAT00056
값의 설정 예로서 45dB을 사용하도록 한다. 그러나, 당업자의 실시예에 따라 임계
Figure 112009034507811-PAT00057
값은 다른 값으로 설정될 수도 있다.Critical in the present invention
Figure 112009034507811-PAT00056
Use 45dB as an example of setting the value. However, according to embodiments of those skilled in the art
Figure 112009034507811-PAT00057
The value may be set to another value.

이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 품질 관리 서버(130, 230)의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the quality control server (130, 230) of the present invention with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 관리 서버의 구성을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing the configuration of a quality control server according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 품질 관리 서버(500)는 수신부(510), 화질 추정 값 계산부(520), 화질 열화 척도 계산부(530), 체감 화질 계산부(540), 저장소(550) 및 그래픽 사용자 인터페이스 제공부(560)를 포함한다.The quality control server 500 according to an embodiment of the present invention includes a receiver 510, an image quality estimation value calculator 520, an image quality deterioration scale calculator 530, a sensory image quality calculator 540, and a storage 550. And a graphic user interface providing unit 560.

참고로, 도 5에 도시된 품질 관리 서버의 구성 요소(510 내지 560)는 온라인 방식이나 오프라인 방식 모두를 위한 것이며, 오프라인 방식인 경우, 도 5에 도시된 구성 요소 외에도 VR_Diff 이미지를 생성하는 VR_Diff 생성부(미도시)를 더 포함할 수 있다.For reference, the components 510 to 560 of the quality management server illustrated in FIG. 5 are for both an online method and an offline method, and in the case of the offline method, a VR_Diff generation for generating a VR_Diff image in addition to the component shown in FIG. 5. It may further include a portion (not shown).

품질 관리 서버(500)가 온라인 방식인 경우, 품질 관리 서버(500)의 수신부(510)는 셋탑 박스로부터 VR_Diff 이미지를 수신하며, 오프라인 방식인 경우, 미디어 서버와 셋탑 박스로부터 제 1 VR 정보와 제 2 VR 정보를 각각 수신하여 VR_Diff 이미지를 생성한다.When the quality management server 500 is an online method, the receiving unit 510 of the quality management server 500 receives the VR_Diff image from the set top box, and in the offline method, the first VR information and the first VR information are received from the media server and the set top box. 2 VR information is received to generate a VR_Diff image.

이후, 품질 관리 서버(500)는 VR_Diff 이미지를 이용하여 하나의 비디오 컨텐츠에 대한 재생 화질 열화를 측정한다.Thereafter, the quality management server 500 measures the degradation of the playback quality of one video content by using the VR_Diff image.

이때, 화질 추정 값 계산부(520)는 매 프레임당 화질 추정 값(

Figure 112009034507811-PAT00058
)을 계산하고, 화질 열화 척도 계산부(530)는 본 발명에서 제안하는 화질 열화 척도인 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 열화량 및 평균 임계 열화량 등을 계산한다.At this time, the image quality estimation value calculation unit 520 may estimate the image quality for each frame (
Figure 112009034507811-PAT00058
), And the image quality deterioration scale calculation unit 530 calculates the number of deterioration, the number of critical deterioration, the critical deterioration rate, the average deterioration amount, and the average critical deterioration amount, which are the image deterioration measures proposed by the present invention.

여기에서, 열화 횟수는 전체 비디오 시퀀스 시간에서 열화가 발생한 횟수 즉 열화 구간의 개수이며, 임계 열화 횟수는 임계 열화 구간의 개수를 의미한다.Here, the number of degradations is the number of times that degradation occurs in the entire video sequence time, that is, the number of degradation intervals, and the number of threshold degradations means the number of critical degradation intervals.

또한, 임계 열화율은 전체 시간에서 모든 임계 열화 구간들이 차지하는 시간의 비율이며, 평균 열화량은 두 VR 정보간의 평균 왜곡량을 NPSNR 값으로 환산한 것이다.In addition, the critical deterioration rate is a ratio of time occupied by all critical deterioration intervals in the total time, and the average deterioration amount is converted into an NPSNR value by an average distortion amount between two VR information.

또한, 평균 임계 열화량은 모든 임계 열화 구간을 구성하는 프레임들의 평균

Figure 112009034507811-PAT00059
값이다.Also, the average threshold degradation amount is an average of the frames constituting all the threshold degradation intervals.
Figure 112009034507811-PAT00059
Value.

참고로, 본 발명에서는 화질 열화 척도 계산부(530)에서 각 화질 열화 척도를 계산하는 것으로 설명하였지만, 각 화질 열화 척도에 대응하는 별도의 구성 요소들이 존재하여 해당 화질 열화 척도를 계산할 수도 있다(예를 들어, 열화 횟수는 열화 횟수 계산부에서 계산하는 등).For reference, in the present invention, the quality deterioration scale calculation unit 530 calculates each quality deterioration scale, but there are separate components corresponding to each quality deterioration scale, so that the corresponding quality deterioration scale may be calculated (eg. For example, the number of deterioration is calculated by the deterioration count calculation unit).

한편, 체감 화질 계산부(540)는 본 발명에서 세부적인 알고리즘을 제시하지 않았으나, VR 정보로부터 인간의 시각 특성을 이용하여 주관적 화질을 계산할 수 있다.Meanwhile, although the sensory image quality calculator 540 does not present a detailed algorithm in the present invention, it may calculate subjective image quality using human visual characteristics from VR information.

한편, 저장소(550)는 상기한 각 부(520 및 530)에서 계산한 화질 열화 평가를 위한 값을 저장한다. 또한, 저장소(550)는 온라인 방식인 경우, 셋탑 박스로부터 수신한 VR_Diff 이미지를 저장하며, 오프라인 방식인 경우, 미디어 서버와 셋탑 박스로부터 제 1 VR 정보와 제 2 VR 정보를 각각 수신하여 생성한 VR_Diff 이미지를 저장한다.Meanwhile, the storage 550 stores a value for evaluating image quality deterioration calculated by the above-described units 520 and 530. In addition, the storage 550 stores the VR_Diff image received from the set-top box in the online manner, and the VR_Diff generated by receiving the first VR information and the second VR information from the media server and the set-top box in the offline manner. Save the image.

한편, 그래픽 사용자 인터페이스 제공부(560)는 품질 관리 운영자가 필요한 때에 품질 정보를 열람할 수 있도록, 다양한 정보를 그래픽 사용자 인터페이스(이하, GUI라 칭함)를 통해 제공한다.Meanwhile, the graphic user interface providing unit 560 provides various information through a graphic user interface (hereinafter referred to as a GUI) so that the quality management operator can view the quality information when necessary.

GUI 제공부(560)에서 제공하는 정보는 NPSNR 그래프와 각종 화질 열화 척도 값, 인코딩된 영상의 VR 정보(제 1 VR 정보), 셋탑박스에서 재생되는 영상의 VR 정보(제 2 VR 정보) 및 VR 정보들 간의 VR_Diff 이미지 등이다.The information provided by the GUI providing unit 560 includes NPSNR graphs and various image quality deterioration scale values, VR information (first VR information) of encoded images, VR information (second VR information) of images played in the set-top box, and VR. VR_Diff image between the information.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 관리 서버에서 제공하는 특정 가입 자가 시청한 컨텐츠에 대한 시청 품질 정보를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating viewing quality information of content watched by a specific subscriber provided by a quality management server according to an exemplary embodiment of the present invention.

화질 열화 데이터는 도 6에 도시된 것과 같은 데이터 구조를 가지는 구조체 형태로 저장소(550)에 기록된다.The image quality deterioration data is recorded in the storage 550 in the form of a structure having a data structure as shown in FIG.

도 6에 도시된 시청 품질 정보가 저장소(550)에 기록되면, 품질 관리 운영자는 어느 때라도 이 정보에 접근하여 해당 가입자가 시청한 컨텐츠에 대한 품질 정보를 텍스트나 그래프 형태로 열람할 수 있다.When the viewing quality information shown in FIG. 6 is recorded in the storage 550, the quality management operator can access this information at any time and view the quality information on the content viewed by the subscriber in the form of a text or a graph.

이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 VR 정보의 표현 및 동기화 방법을 설명하도록 하며, 도 2에 도시된 오프라인 방식의 품질 관리 서버(230)에서 VR_Diff 이미지를 생성하기 위해 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보를 동기화한다고 가정하도록 한다.Hereinafter, a method of representing and synchronizing VR information will be described with reference to FIGS. 7 to 9, and the first VR information and the first method are used to generate the VR_Diff image in the offline quality management server 230 illustrated in FIG. 2. 2 Assume that the VR information is synchronized.

참고로, VR_Diff 이미지를 생성하기 위해 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보를 동기화하는 이유를 간단히 설명하면, 오프라인 방식에서 미디어 서버(210)와 셋탑박스(220)는 각각 생성한 VR 정보(제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보)를 품질 관리 서버(230)로 전송하며, 이 경우 여러 가지 이유로 인해 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보가 정확하게 1:1로 매칭되지 않을 가능성이 크다.For reference, the reason for synchronizing the first VR information and the second VR information to generate the VR_Diff image will be described briefly. In the offline method, the media server 210 and the set-top box 220 respectively generate the VR information (the first). VR information and second VR information) is transmitted to the quality management server 230, and in this case, it is highly likely that the first VR information and the second VR information do not exactly match 1: 1 for various reasons.

VR 정보는 신뢰성 있는 안전한 채널을 통해 품질 관리 서버(230)로 전달되기 때문에 VR 정보 자체가 손실되는 경우는 거의 없지만, 셋탑박스(220)의 재생 영상은 전송 에러나 기타의 이유에 의해 프레임이 누락되거나 같은 프레임이 반복됨으로써 VR 정보가 누락되거나 반복되는 경우도 발생할 수 있다.Since VR information is transmitted to the quality management server 230 through a reliable and secure channel, VR information itself is rarely lost, but the playback image of the set-top box 220 is missing frames due to transmission errors or other reasons. If the same frame is repeated, the VR information may be missing or repeated.

따라서, 셋탑박스(220)의 재생 영상에 대한 화질 열화를 평가하기 위해서 (즉, VR_Diff 이미지를 생성하기 위해서)는 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보의 동기화가 필요하며, 이를 위해 각 VR 정보에 시간 정보와 컨텐츠를 유일하게 식별할 수 있는 식별자인 프로그램 ID(identifier: 식별자)를 추가할 수 있다.Therefore, in order to evaluate the deterioration of image quality of the playback image of the set-top box 220 (that is, to generate a VR_Diff image), it is necessary to synchronize the first VR information and the second VR information. A program ID may be added, which is an identifier that uniquely identifies time information and content.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 동기화를 위한 VR 정보의 표현 방법을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of expressing VR information for VR synchronization according to an embodiment of the present invention.

프레임으로부터 추출한 VR 값에 시간 정보로서 MPEG-2 System에서 사용하는 비디오 PTS(presentation time stamp) 값을 사용하여,‘시간 정보 + VR 값’을 하나의 VR 정보 표현 단위로서 사용한다.Using the video presentation time stamp (PTS) value used in the MPEG-2 System as the time information to the VR value extracted from the frame, "time information + VR value" is used as one VR information presentation unit.

여기에서 비디오 PTS 값은 그 비디오 프레임이 재생되는 시점을 알려주는 시간 정보이므로, 특정 프레임에 대해 미디어 서버(210)와 셋탑박스(220)가 같은 값을 가지게 되며, 이 PTS 값을 이용하면 미디어 서버(210)와 셋탑박스(220 특정 프레임을 고유하게 식별할 수 있다.Since the video PTS value is time information indicating when the video frame is played, the media server 210 and the set-top box 220 have the same value for a specific frame. The 210 and the set-top box 220 may uniquely identify the specific frame.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 동기화를 위한 VR 정보의 형태를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a form of VR information for VR synchronization according to an embodiment of the present invention.

VR 동기화를 위한 VR 정보의 형태는, 도 7에 도시된 단위 시간 동안의 VR 정보 표현 단위에, 컨텐츠를 유일하게 식별할 수 있는 식별자인 프로그램 ID(identifier: 식별자)를 추가하여 하나의 VR 청크(chunk)로 구성할 수 있다.In the form of VR information for VR synchronization, a VR chunk (an identifier) is added to the VR information presentation unit during the unit time shown in FIG. 7 by adding a program ID (identifier) that is an identifier for uniquely identifying the content. chunk).

한 컨텐츠에 대한 VR 정보는 도 8에 도시된 바와 같이 VR 청크가 연속적으로 연결되어 있는 형태를 가질 수 있다.The VR information for one content may have a form in which VR chunks are continuously connected as shown in FIG. 8.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 정보의 동기화 방법을 도시한 도면이 다.9 illustrates a method of synchronizing VR information according to an embodiment of the present invention.

상술하였듯이, 미디어 서버(210)의 제 1 VR 정보와 셋탑박스(220)의 제 2 VR 정보는 정확하게 동일한 시간에 가용한 정보가 아니므로, 두 정보간에 지연이 발생할 수 있다.As described above, since the first VR information of the media server 210 and the second VR information of the set-top box 220 are not information available at exactly the same time, a delay may occur between the two information.

이 지연된 VR 정보를 비교하려면 두 정보를 동기화시키는 방법이 필요하며, 오프라인 방식의 품질 관리 서버(230)에서는 VR 정보간의 동기화를 위해 VR 정보에 포함되어 있는 MPEG-2 PES 패킷의 비디오 PTS 정보를 이용한다.In order to compare the delayed VR information, a method of synchronizing the two informations is required, and the offline quality management server 230 uses the video PTS information of the MPEG-2 PES packet included in the VR information for synchronization between the VR information. .

만일, 셋탑박스(220)에서 누락된 프레임이 존재하는 경우에는 이전 프레임의 PTS 값과 VR 정보로 대체하거나, 누락된 프레임을 무시하고 화질 열화 척도를 계산할 수도 있다.If there is a missing frame in the set-top box 220, the PTS value and the VR information of the previous frame may be replaced or the quality deterioration measure may be calculated by ignoring the missing frame.

품질 관리 서버(230)는, 도 9에 도시된 바와 같이, VR 정보 단위로 PTS 값이 일치하는 VR 정보를 비교함으로써 두 정보를 쉽게 동기화시킬 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the quality management server 230 may easily synchronize the two information by comparing the VR information having the same PTS value in VR information units.

이상, 도 7 내지 도 9를 참조하여 오프라인 방식의 품질 관리 서버(230)에서 VR 정보를 표현하고 동기화하는 방법을 설명하였지만, 온라인 방식의 셋탑박스(120)에서도 이와 동일하게 VR 정보를 표현하고 동기화할 수 있다.In the above, the method of expressing and synchronizing the VR information in the offline quality control server 230 has been described with reference to FIGS. 7 to 9, but the set-top box 120 of the online method expresses and synchronizes the VR information in the same manner. can do.

이하에서는, VR 정보의 저장 방법에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the storage method of the VR information will be briefly described.

셋탑박스에서 생성한 VR 정보는 화질 열화 평가를 위하여 보존되어야 할 정보이다. VR 정보를 저장하는 장소는 품질 관리 서버가 될 수도 있고, 경우에 따라서는 셋탑박스 내의 하드 디스크와 같은 저장소가 될 수도 있다.The VR information generated in the set-top box is information to be preserved for evaluating image quality deterioration. The place for storing the VR information may be a quality control server, or in some cases, may be a storage such as a hard disk in the set-top box.

품질 관리 서버가 감당할 수 있는 저장 장치의 용량이 부담이 된다면, 한 시 청자에 대한 모든 VR 정보를 셋탑박스 내의 하드 디스크에 저장해 두고, 필요한 경우에 품질 관리 서버가 셋탑박스 내의 하드 디스크에 접근하여 사용할 수도 있다.If the amount of storage that the QC server can handle is burdensome, all VR information for one audience is stored on the hard disk in the set-top box, and the QC server can access and use the hard disk in the set-top box when necessary. It may be.

만일, 품질 관리 서버에 VR 정보를 저장하는 경우는, 저장 용량을 최소화하기 위해, 생성된 그대로의 VR 정보가 아니라 무손실 압축된 VR_Diff 이미지로 변환한 후 저장할 수 있으며, 미디어 서버의 VR 정보는 미디어 서버로부터 필요한 때에 제공받을 수 있기 때문에, 저장된 VR_Diff 이미지와 미디어 서버의 VR 정보를 이용하여 셋탑박스의 VR 정보를 복구할 수 있다.If the VR information is stored in the quality control server, in order to minimize the storage capacity, the VR information may be converted into a lossless compressed VR_Diff image instead of the generated VR information, and the VR information of the media server may be stored in the media server. Since it can be provided when needed from, it is possible to recover the VR information of the set-top box using the stored VR_Diff image and the VR information of the media server.

또한, 셋탑박스의 하드 디스크 내에 VR 정보가 저장되는 경우, 온라인 방식의 셋탑박스(120)는 VR_Diff 이미지를 무손실 압축하여 하드 디스크 내에 VR_Diff 이미지를 저장하고, 오프라인 방식의 셋탑박스(220)는 생성한 VR 정보를 압축하여 하드 디스크 내에 저장할 수 있다.In addition, when VR information is stored in the hard disk of the set-top box, the online set-top box 120 losslessly compresses the VR_Diff image to store the VR_Diff image in the hard disk, and the offline set-top box 220 generates the VR information can be compressed and stored on the hard disk.

이후, 품질 관리 서버의 요청 시, 셋탑박스(220)는 하드 디스크 내에 압축하여 저장된 VR 정보 또는 VR_Diff 이미지를 신뢰성 있는 채널을 이용하여 품질 관리 서버로 전송한다.Then, at the request of the quality management server, the set-top box 220 transmits the VR information or the VR_Diff image compressed and stored in the hard disk to the quality management server using a reliable channel.

이하에서는, 도 10 내지 도 15를 참조하여 VR 정보의 압축 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a compression method of VR information will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 15.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 1시간 분량의 비디오 컨텐츠에서 추출된 VR 정보를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating VR information extracted from an hour-long video content according to an embodiment of the present invention.

720x480 해상도를 가지는 1시간 분량의 SD(standard definition)급 비디오 컨텐츠에서 추출되는 VR 정보의 데이터량은 480 B/frame x 30 frames/sec x 3600 sec/hour = 51,840,000 B/hr =115,200 kbps 이다.The amount of data of VR information extracted from an SD video content having an 720x480 resolution of one hour is 480 B / frame x 30 frames / sec x 3600 sec / hour = 51,840,000 B / hr = 115,200 kbps.

즉, 이 컨텐츠의 VR 정보를 품질 관리 서버로 전송하기 위해 필요한 전송 대역폭은 115.2kbps가 필요하며, 이 VR 정보를 저장하기 위해서는 51.84MB의 저장공간이 필요하다.That is, the transmission bandwidth required for transmitting the VR information of this content to the quality management server is 115.2kbps, and 51.84MB of storage space is required to store this VR information.

한 시청자에 대한 1시간 동안의 시청 품질 정보로는 매우 큰 데이터 량이 아닐 수 없다. 따라서 VR 정보를 감축하는 방법이 필요하며, 이하에서는 VR 정보를 감축함으로써 전송 데이터량을 감소시킬 수 있는 다양한 방법들을 설명하도록 한다.One hour of viewing quality information for one viewer is a very large amount of data. Therefore, there is a need for a method of reducing VR information. Hereinafter, various methods for reducing the amount of transmission data by reducing VR information will be described.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a reduction method by spatial subsampling according to an embodiment of the present invention.

콘텐츠에서 VR 정보를 추출할 때 도 8에 도시된 바와 같이, 공간 방향(수직 방향)으로 2:1 ~ 8:1 정도까지 서브 샘플링하여 VR 정보를 감축할 수 있다. 만일, 8:1로 서브 샘플링을 수행하는 경우, NPSNR을 추정하는 추정 성능은 큰 차이가 없음을 실험적으로 확인하였다.When extracting the VR information from the content, as shown in FIG. 8, the VR information may be reduced by subsampling from about 2: 1 to about 8: 1 in the spatial direction (vertical direction). If subsampling is performed at 8: 1, it is experimentally confirmed that the estimation performance of estimating the NPSNR is not significantly different.

이는 통계적으로 의미가 있을 정도로 충분한 샘플 수만 확보되면 추정 성능에는 거의 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 이렇게 하면 51.84MB 에 달하는 원래의 VR 데이터량이 6.48MB까지 감축되며, 이는 14.4kbps의 전송 대역폭으로 전송이 가능할 수 있다.This means that only enough samples to be statistically significant have little effect on the estimated performance. This reduces the original VR data amount of 51.84MB to 6.48MB, which can be transmitted with a transmission bandwidth of 14.4kbps.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a reduction method by temporal subsampling according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 공간적 서브 샘플링에 의해 감축된 VR 정보를 시간적으로 2:1~3:1로 추가로 서브 샘플링한다면 데이터량을 더욱 감축할 수 있으며, 이로 인한 효과는 도 8에 도시된 바와 같다.If additionally subsampling VR information reduced by spatial subsampling shown in FIG. 11 from 2: 1 to 3: 1 temporally, the data amount can be further reduced, and the effect thereof is as shown in FIG. 8. .

공간적 서브 샘플링에 의해 감축된 VR 정보에 시간적 서브 샘플링을 추가로 적용한다면 VR 정보는 2.16MB, 4.8kbps 정도로 감축될 수 있다.If temporal subsampling is additionally applied to the VR information reduced by spatial subsampling, the VR information can be reduced to about 2.16MB and 4.8kbps.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무손실 압축에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.13 is a view illustrating a reduction method by lossless compression according to an embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같은 감축 방법에 의해 시간적 또는 공간적, 혹은 시공간적으로 서브 샘플링된 정보는 도 13에 도시된 바와 같이 무손실 압축 방법에 의해 데이터량을 더욱 감축할 수 있다.Information sub-sampled temporally, spatially or spatiotemporally by the reduction method as shown in FIGS. 11 and 12 may further reduce the data amount by the lossless compression method as shown in FIG. 13.

무손실 압축 방법을 적용하면 약 1/2~1/3 수준으로 데이터량을 추가로 감축할 수 있으며, 도 9에 도시된 VR 정보의 경우 약 1MB, 2kbps 정도의 데이터량까지 추가로 더 감축할 수 있다.Applying a lossless compression method can further reduce the amount of data to about 1/2 to 1/3, and in the case of the VR information shown in FIG. 9, can further reduce the amount of data up to about 1 MB and 2 kbps. have.

이는 특징 정보의 데이터량으로서 수 백 kbps~ 수 Mbps 정도의 데이터량을 필요로 하는 기존의 방법(J.240, YAMADA)과는 비교도 되지 않을 정도의 적은 데이터량이다.This is a small amount of data that can not be compared with the existing method (J.240, YAMADA) which requires a data amount of several hundred kbps to several Mbps as the data amount of feature information.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTP 패킷 손실 검출에 의해 VR 정보를 추출함으로써 정보를 감축하는 방법을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a method of reducing information by extracting VR information by RTP packet loss detection according to an embodiment of the present invention.

도 14에 도시된 방식은 VR 정보를 모든 프레임에 대해 추출하지 않고, RTP 패킷 계층에서 제공되는 패킷 손실 정보를 이용하여, 손실이 검출되면 그 때부터 일정한 시간 동안 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 VR 정보를 추출하고, 나머지 시간 구간에서는 VR 정보를 추출하지 않음으로써 VR 정보의 데이터량을 감축할 수 있는 방벙이다.The method shown in FIG. 14 does not extract the VR information for every frame, but uses the packet loss information provided by the RTP packet layer, and when the loss is detected, the VR for the image played in the set-top box for a predetermined time therefrom. By extracting the information and not extracting the VR information in the remaining time intervals, the data amount of the VR information can be reduced.

손실된 패킷이 시청자의 TV 화면에 영향을 미치기까지는 소정의 시간(수백 ms ~ 수초)이 소요되기 때문에, 패킷 계층에서 패킷 손실 이벤트가 발생하면 그 때부터 일정 시간(N초) 동안만 VR 정보를 추출한다.It takes a certain amount of time (hundreds of ms to several seconds) before the lost packet affects the viewer's TV screen. Therefore, when a packet loss event occurs in the packet layer, VR information is only displayed for a certain period of time (N seconds). Extract.

만일, 패킷 손실이 발생하지 않으면 VR 정보를 추출할 필요가 없기 때문에 패킷 손실의 양에 비례하여 VR 정보가 추출되며, 패킷 손실이 전혀 발생하지 않은 경우, VR 정보의 데이터량은 거의 없다고 볼 수 있다.If no packet loss occurs, the VR information is not extracted. Therefore, the VR information is extracted in proportion to the amount of packet loss. If no packet loss occurs, the amount of data of the VR information is almost zero. .

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 비트 스트림 에러 검출에 의해 VR 정보를 추출함으로써 정보를 감축하는 방법을 도시한 도면이다.FIG. 15 illustrates a method of reducing information by extracting VR information by video bitstream error detection according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 방식은 셋탑박스의 비디오 디코더가 비트 스트림 구문 구조의 에러를 검출하면 그 순간부터 VR 정보를 추출을 시작함으로써 VR 정보의 데이터량을 감축하는 방법이다.The method illustrated in FIG. 15 is a method of reducing the data amount of VR information by starting to extract VR information from the moment when the video decoder of the set-top box detects an error of a bit stream syntax structure.

비디오 비트스트림은 GoP(group of picture) 단위로 독립적으로 부호화되기 때문에, 어느 프레임에서 에러가 발생했다 할지라도 그 에러가 다음 GoP에까지 영향을 미치지는 않는다.Since the video bitstream is independently encoded in GoP (group of picture) units, even if an error occurs in any frame, the error does not affect the next GoP.

즉, 에러는 같은 GoP 내의 나머지 프레임들에만 영향을 미치기 때문에, 그 GoP 기간 동안만 VR 정보를 추출하면 충분하다.That is, since the error only affects the remaining frames in the same GoP, it is sufficient to extract VR information only during that GoP period.

일반적으로, 방송 응용에서는 GoP 크기를 0.5초, 즉 15 프레임으로 하기 때 문에 비트 스트림 구문 구조의 에러가 한번 검출되면 최대 15 프레임까지만 VR 정보가 추출됨으로써 VR 정보의 데이터량을 획기적으로 절감할 수 있다.In general, in broadcast applications, since GoP size is 0.5 seconds, that is, 15 frames, when the error of the bit stream syntax structure is detected once, the VR information is extracted only up to 15 frames, which can drastically reduce the amount of data of the VR information. have.

이하에서는, 도 16 내지 도 18을 참조하여, 온라인 방식에서 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 각 구성 요소의 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of each component of the system for monitoring the video quality of the IPTV in an online manner will be described with reference to FIGS. 16 to 18.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 미디어 서버(110)의 동작을 도시한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating the operation of the media server 110 in an online manner according to an embodiment of the present invention.

미디어 서버(110)는 비디오 신호를 압축하고, 압축된 비디오 스트림을 저장한다(S1601).The media server 110 compresses the video signal and stores the compressed video stream (S1601).

단계 S1601 후, 미디어 서버(110)는 압축된 비디오 스트림, 즉 인코딩된 영상으로부터 제 1 VR 정보를 추출한다(S1602).After step S1601, the media server 110 extracts first VR information from the compressed video stream, that is, the encoded image (S1602).

단계 S1602 후, 미디어 서버(110)는 추출한 제 1 VR 정보에 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함시킨다(S1603).After step S1602, the media server 110 includes the PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information, and the program ID, which identifies the content, in the extracted first VR information (S1603).

단계 S1603 후, 미디어 서버(110)는 VR 정보를 저장하고, 추후 시청자 요청 시, 저장된 1 VR 정보를 셋탑박스(120)로 전송한다(S1604).After step S1603, the media server 110 stores the VR information, and when the viewer requests it later, transmits the stored 1 VR information to the set-top box 120 (S1604).

이때, 전송되는 제 1 VR 정보는 미리 정해진 크기로 나누어 세그먼트 단위로 전송될 수 있고, 셋탑박스(120)에 하드 디스크와 같은 저장소가 존재하는 경우 제 1 VR 정보 전체가 한꺼번에 전송될 수도 있다.In this case, the first VR information to be transmitted may be divided into a predetermined size and transmitted in segment units. When the storage such as a hard disk exists in the set-top box 120, the entire first VR information may be transmitted at once.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 셋탑박스(120)의 동작을 도시한 흐름도이다.17 is a flowchart illustrating the operation of the set-top box 120 in an online manner according to an embodiment of the present invention.

셋탑박스(120)는 미디어 서버(110)로부터 비디오 비트 스트림과 제 1 VR 정보를 수신한다(S1701).The set top box 120 receives the video bit stream and the first VR information from the media server 110 (S1701).

참고로 단계 S1701에서는, 설명의 편의 상, 비디오 비트 스트림과 제 1 VR 정보가 수신되는 것을 하나의 단계로 설명하였지만, 제 1 VR 정보는 비디오 비트 스트림과는 다른 별도의 전송 채널로 셋탑박스(120)에 전송될 수 있다.For reference, in step S1701, for convenience of description, the reception of the video bit stream and the first VR information is described as one step. However, the first VR information is set as a separate transmission channel different from the video bit stream. ) May be sent.

또한, 셋탑박스(120)는 제 1 VR 정보를 미리 정해진 크기로 나눠진 세그먼트 단위로 수신할 수도 있고, 셋탑박스(120)에 하드 디스크와 같은 저장소가 존재하는 경우 제 1 VR 정보 전체를 한꺼번에 수신할 수도 있다.In addition, the set-top box 120 may receive the first VR information in segments divided into a predetermined size, or when the storage such as a hard disk is present in the set-top box 120, the entire first VR information may be received at once. It may be.

단계 S1701 후, 셋탑박스(120)는 비디오 비트 스트림을 복호화하여 재생 영상을 생성한다(S1702).After step S1701, the set-top box 120 decodes the video bit stream to generate a playback image (S1702).

단계 S1703 후, 셋탑박스(120)는 복호화된 재생 영상으로부터 제 2 VR 정보를 추출한다(S1703).After step S1703, the set top box 120 extracts second VR information from the decoded playback image (S1703).

단계 S1703 후, 셋탑박스(120)는 제 2 VR 정보에, 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함시킨다(S1704).After step S1703, the set-top box 120 includes a presentation time stamp (PTS) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content, in the second VR information (S1704).

단계 S1704 후, 셋탑박스(120)는 제 1 VR 정보와 제 2 VR 정보를 동기화하고, VR_Diff 이미지를 생성한다(S1705).After the step S1704, the set-top box 120 synchronizes the first VR information and the second VR information, and generates a VR_Diff image (S1705).

이때, 셋탑박스(120)는 각 VR 정보에 포함된 PTS 값 및 프로그램 아이디에 기초하여, 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보를 동기화한다.At this time, the set-top box 120 synchronizes the first VR information and the second VR information based on the PTS value and the program ID included in each VR information.

단계 S1705 후, 셋탑박스(120)는 VR_Diff 이미지를 압축하여 저장하고, 이를 품질 관리 서버로 전송한다(S1706).After step S1705, the set-top box 120 compresses and stores the VR_Diff image and transmits it to the quality management server (S1706).

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 품질 관리 서버(130)의 동작을 도시한 흐름도이다.18 is a flowchart illustrating the operation of the quality control server 130 in an online manner according to an embodiment of the present invention.

품질 관리 서버(130)는 셋탑박스(120)로부터 VR_Diff 이미지를 수신하여 저장한다(S1801).The quality management server 130 receives and stores the VR_Diff image from the set-top box 120 (S1801).

단계 S1801 후, 품질 관리 서버(130)는 VR_Diff 이미지를 이용하여 NPSNR 추정 값을 계산한다(S1802)After step S1801, the quality management server 130 calculates an NPSNR estimate value using the VR_Diff image (S1802).

단계 S1802 후, 품질 관리 서버(130)는 화질 열화 척도 값을 계산한다(S1803).After step S1802, the quality management server 130 calculates a quality deterioration measure value (S1803).

이때, 화질 열화를 측정하기 위한 화질 열화 척도는 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 열화량 및 평균 임계 열화량 등이다.In this case, the image quality deterioration measure for measuring the image quality deterioration is a deterioration number, a threshold deterioration number, a threshold deterioration rate, an average deterioration amount, and an average threshold deterioration amount.

단계 S1803 후, 품질 관리 서버(130) 화질 열화 측정 값을 저장소에 저장하고, 추후 품질 관리 운영자에게 이를 이용한 다양한 정보들을 제공한다(S1804).After step S1803, the quality management server 130 stores the quality deterioration measurement value in the storage, and provides various information using the same to the quality management operator later (S1804).

이하에서는, 도 19 내지 도 22를 참조하여, 오프라인 방식에서 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 각 구성 요소의 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of each component of the system for monitoring the video quality of the IPTV in an offline manner will be described with reference to FIGS. 19 to 22.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프라인 방식에서 미디어 서버(210)의 동작을 도시한 흐름도이다.19 is a flowchart illustrating an operation of the media server 210 in an offline manner according to an embodiment of the present invention.

미디어 서버(210)는 비디오 신호를 압축하고, 압축된 비디오 스트림을 저장한다(S1901).The media server 210 compresses the video signal and stores the compressed video stream (S1901).

단계 S1901 후, 미디어 서버(210)는 압축된 비디오 스트림, 즉 인코딩된 영 상으로부터 제 1 VR 정보를 추출한다(S1902).After step S1901, the media server 210 extracts first VR information from the compressed video stream, that is, the encoded image (S1902).

단계 S1902 후, 미디어 서버(210)는 추출한 제 1 VR 정보에 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함시킨다(S1903).After step S1902, the media server 210 includes a PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content, in the extracted first VR information (S1903).

단계 S1903 후, 미디어 서버(210)는 제 1 VR 정보를 저장하고, 추후 품질 관리 서버(230)의 요청 시, 저장된 제 1 VR 정보를 품질 관리 서버(230)로 전송한다(S1904).After step S1903, the media server 210 stores the first VR information, and transmits the stored first VR information to the quality management server 230 at the request of the quality management server 230 (S1904).

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프라인 방식에서 셋탑박스(220)의 동작을 도시한 흐름도이다.20 is a flowchart illustrating the operation of the set-top box 220 in the offline manner according to an embodiment of the present invention.

셋탑박스(220)는 미디어 서버(210)로부터 비디오 비트 스트림을 수신한다(S2001).The set top box 220 receives the video bit stream from the media server 210 (S2001).

단계 S2001 후, 셋탑박스(220)는 비디오 비트 스트림을 복호화하여 재생 영상을 생성한다(S2002).After step S2001, the set-top box 220 decodes the video bit stream to generate a playback image (S2002).

단계 S2003 후, 셋탑박스(220)는 복호화된 재생 영상으로부터 제 2 VR 정보를 추출한다(S2003).After step S2003, the set-top box 220 extracts the second VR information from the decoded playback image (S2003).

단계 S2003 후, 셋탑박스(220)는 제 2 VR 정보에, 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함시킨다(S2004).After step S2003, the set-top box 220 includes a PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content, in the second VR information (S2004).

단계 S2004 후, 셋탑박스(220)는 제 2 VR 정보를 압축하여 저장하고, 이를 품질 관리 서버로 전송한다(S2005).After step S2004, the set-top box 220 compresses and stores the second VR information and transmits it to the quality management server (S2005).

참고로, 오프라인 방식에서 셋탑박스(220)는 VR_Diff 이미지를 생성하지 않아도 되며, 이는 셋탑박스(220)의 연산 자원의 소비를 감소시키기 때문에, 온라인 방식보다 더 낮은 사양의 셋탑박스에서도 동작이 가능한 장점이 있다.For reference, in the offline method, the set-top box 220 does not need to generate a VR_Diff image, which reduces the consumption of computational resources of the set-top box 220, so that the set-top box 220 can operate even in a lower-level set-top box. There is this.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 품질 관리 서버(230)의 동작을 도시한 흐름도이다.21 is a flowchart illustrating the operation of the quality control server 230 in an online manner according to an embodiment of the present invention.

품질 관리 서버(230)는 미디어 서버(210)로부터 전송된 제 1 VR 정보와, 셋탑박스(220)로부터 전송된 제 2 VR 정보를 수신한다(S2101).The quality management server 230 receives the first VR information transmitted from the media server 210 and the second VR information transmitted from the set top box 220 (S2101).

단계 S2101 후, 품질 관리 서버(230)는 제 1 VR 정보 및 제 2 VR 정보에 포함된 PTS 값 및 프로그램 아이디에 기초하여 두 VR 정보를 동기화한다(S2102).After step S2101, the quality management server 230 synchronizes the two VR information based on the PTS value and the program ID included in the first VR information and the second VR information (S2102).

단계 S2102 후, 품질 관리 서버(230)는 각 VR 정보의 차이를 이용하여 VR_Diff 이미지를 생성한다(S2103).After step S2102, the quality management server 230 generates a VR_Diff image by using the difference of each VR information (S2103).

단계 S2103 후, 품질 관리 서버(230)는 VR_Diff 이미지를 이용하여 NPSNR 추정값을 계산한다(S2104).After step S2103, the quality management server 230 calculates an NPSNR estimate using the VR_Diff image (S2104).

단계 S2104 후, 품질 관리 서버(230)는 화질 열화 척도 값을 계산한다(S2105).After step S2104, the quality management server 230 calculates a quality deterioration measure value (S2105).

이때, 화질 열화를 측정하기 위한 화질 열화 척도는 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 열화량 및 평균 임계 열화량 등이다.In this case, the image quality deterioration measure for measuring the image quality deterioration is a deterioration number, a threshold deterioration number, a threshold deterioration rate, an average deterioration amount, and an average threshold deterioration amount.

단계 S2105 후, 품질 관리 서버(230) 화질 열화 측정 값을 저장소에 저장하고, 추후 품질 관리 운영자에게 이를 이용한 다양한 정보들을 제공한다(S2106).After step S2105, the quality management server 230 stores the quality deterioration measurement value in the storage, and provides various information using the quality management operator later (S2106).

이하에서는, 본 발명에서 제안된 화질 열화 측정 방법의 타당성과 성능을 검 증하기 위하여 수행한 모의 실험 결과에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, the simulation results performed to verify the validity and performance of the image quality degradation measurement method proposed in the present invention will be described.

실험에 사용된 영상은 실제 IPTV 사업에서 제공되는 H.264 스트림으로, 특성은 <표 1>과 같으며, VR 정보는 프레임의 정가운데 수직선상의 픽셀들을 추출하여 생성하였다.The video used in the experiment is an H.264 stream provided by the real IPTV business. The characteristics are as shown in Table 1. VR information is generated by extracting the pixels on the vertical line at the center of the frame.

또한, 인코딩된 재생 영상의 VR 정보

Figure 112009034507811-PAT00060
는 H.264 스트림을 오류없이 디코딩한 재생 영상으로부터 추출하였으며, 이후 H.264 스트림을 1,500 바이트 크기의 패킷으로 나누고 패킷 손실율 0.1%로 무작위로 패킷을 손실시킨 후, 디코더에서 재생된 영상으로부터 추출한 VR 정보를 셋탑박스에서 재생된 영상의 VR 정보
Figure 112009034507811-PAT00061
라 가정하였다.In addition, VR information of the encoded playback image
Figure 112009034507811-PAT00060
Extracted H.264 stream from error-free decoded playback video, and then divided the H.264 stream into packets of 1,500 byte size, randomly losing packets with a packet loss rate of 0.1%, and then extracting VR from the video played back from the decoder. VR information of video played on set-top box
Figure 112009034507811-PAT00061
Assume that

<표 1> 실험 영상<Table 1> Experimental Video

Figure 112009034507811-PAT00062
Figure 112009034507811-PAT00062

성능의 검증은‘2D영상에 대해 얻은 NPSNR로 계산한 열화 척도값을 VR 정보로 계산한

Figure 112009034507811-PAT00063
을 사용하여 얼마나 잘 추정하였는가’가 관심사항 이다. The verification of the performance is based on the VR information obtained from the deterioration scale calculated by NPSNR obtained for 2D image.
Figure 112009034507811-PAT00063
How well did you estimate using ??

상기 실험 영상에 대해 본 발명의 기법으로 NPSNR 을 추정한 결과는 도 22와 같다.The result of estimating the NPSNR by the technique of the present invention for the experimental image is shown in FIG.

도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 1>의 실험 영상에 대한 NPSNR 추정 성능을 도시한 도면이다.22A to 22C illustrate NPSNR estimation performances of experimental images of Table 1 according to an embodiment of the present invention.

도 22a 내지 도 22c에서 50dB보다 작은 NPSNR 값을 보이는 구간은 패킷 손실에 의해 열화가 발생한 구간이다. VR 정보가 2차원 영상 프레임 못지 않게 열화 지점을 잘 검출해내는 것을 볼 수 있으며 영상에 따라 다소 차이가 있지만 전반적으로

Figure 112009034507811-PAT00064
이 NPSNR 을 잘 근사화 해냄을 볼 수 있다.In FIG. 22A to FIG. 22C, a section showing an NPSNR value smaller than 50 dB is a section in which degradation occurs due to packet loss. You can see that the VR information detects the deterioration point as well as the 2D video frame.
Figure 112009034507811-PAT00064
It can be seen that the NPSNR is well approximated.

화질에 관한 정량적인 평가 척도로서

Figure 112009034507811-PAT00065
의 유용성은 경미한 화질 열화보다는 심각한 화질 열화를 검출해 내고, 이 때의 열화량을 근사화하는 데 있다고 볼 수 있다. 경미한 화질 열화는 시청자들의 눈에 잘 보이지 않기 때문이다.As a quantitative measure of quality
Figure 112009034507811-PAT00065
The usefulness of can be seen in detecting serious image quality deterioration and approximating the amount of degradation at this time, rather than a slight image quality deterioration. The slight deterioration in image quality is difficult to see in the viewers' eyes.

Figure 112009034507811-PAT00066
을 근거로 하여 화질 열화 척도를 계산하면 <표 2>와 같다.
Figure 112009034507811-PAT00066
Based on the calculation, the quality deterioration scale is calculated as shown in Table 2.

참고로, <표 2>에서 ‘2D’는 2D 재생 영상에 대해 계산한 값이며,‘VR’은 VR 정보만으로 추정한 값이다.For reference, in Table 2, '2D' is a value calculated for 2D playback video, and 'VR' is an estimated value based on VR information only.

<표 2> 화질 열화 척도 추정 성능<Table 2> Estimation Performance of Image Quality Degradation Scale

Figure 112009034507811-PAT00067
Figure 112009034507811-PAT00067

모든 척도에서 VR 정보만으로 추정한 값이 2D영상에 대해 계산한 값에 상당히 근접해 있음을 볼 수 있다. 이 값들로부터‘겨울새’영상의 경우 총 32회의 열화가 발생하였으나 이 중 임계 열화는 28회가 있었으며, 임계 열화율은 5%, 평균 임계 열화량 33.6 dB의 화질로 열화가 되어 시청자에게 표현되었다고 추정할 수 있다.On all scales, we can see that the value estimated by VR information is very close to the value calculated for 2D image. From these values, there were 32 deteriorations in the case of 'winter bird' image, but there were 28 deterioration among them. can do.

참고로, <표 2>에 나타난 열화는 제안 방법의 성능을 평가하기 위한 모의 실험을 위해 설정한 것이며, 실제로는 상용 서비스가 불가능한 수준이다. IPTV 사업자는 이러한 정보를 이용하여 네트워크 또는 서비스 개선을 위한 현장 자료로 활용할 수 있을 것이다.For reference, the deterioration shown in <Table 2> is set for the simulation to evaluate the performance of the proposed method, and in practice, commercial service is impossible. IPTV operators can use this information to provide on-site data for network or service improvement.

도 23a 내지 도 23d는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 실험 영상에 대 한 VR_Diff 이미지를 도시한 도면이다.23A to 23D illustrate VR_Diff images for an experimental image of Table 2 according to an embodiment of the present invention.

도 23a 내지 도 23d를 통해서, 전체 프레임 중 어느 위치에서 어느 정도의 열화가 발생했는지 눈으로도 쉽게 확인할 수 있다.23A to 23D, it is easy to see visually how much deterioration has occurred at which position of the entire frame.

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. The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a system for monitoring video quality of an IPTV according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IPTV의 영상 품질을 모니터링하는 시스템의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a system for monitoring video quality of an IPTV according to another embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 정보에 대한 도면이다.3 is a diagram for VR information according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 구간과 임계 열화 구간을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a degradation section and a critical degradation section according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 관리 서버의 구성을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing the configuration of a quality control server according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 관리 서버에서 제공하는 특정 가입자가 시청한 컨텐츠에 대한 시청 품질 정보를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating viewing quality information of content watched by a specific subscriber provided by a quality management server according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 동기화를 위한 VR 정보의 표현 방법을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of expressing VR information for VR synchronization according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 동기화를 위한 VR 정보의 형태를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a form of VR information for VR synchronization according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 VR 정보의 동기화 방법을 도시한 도면이다.9 illustrates a method of synchronizing VR information according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 1시간 분량의 비디오 컨텐츠에서 추출된 VR 정보를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating VR information extracted from an hour-long video content according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a reduction method by spatial subsampling according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a reduction method by temporal subsampling according to an embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무손실 압축에 의한 감축 방법을 도시한 도면이다.13 is a view illustrating a reduction method by lossless compression according to an embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTP 패킷 손실 검출에 의해 VR 정보를 추출함으로써 정보를 감축하는 방법을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a method of reducing information by extracting VR information by RTP packet loss detection according to an embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 비트 스트림 에러 검출에 의해 VR 정보를 추출함으로써 정보를 감축하는 방법을 도시한 도면이다.FIG. 15 illustrates a method of reducing information by extracting VR information by video bitstream error detection according to an embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 미디어 서버의 동작을 도시한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating an operation of a media server in an online manner according to an embodiment of the present invention.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 셋탑박스의 동작을 도시한 흐름도이다.17 is a flowchart illustrating the operation of the set-top box in the online manner according to an embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 품질 관리 서버의 동작을 도시한 흐름도이다.18 is a flowchart illustrating an operation of a quality control server in an online manner according to an embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프라인 방식에서 미디어 서버의 동작을 도시한 흐름도이다.19 is a flowchart illustrating an operation of a media server in an offline manner according to an embodiment of the present invention.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프라인 방식에서 셋탑박스의 동작을 도시한 흐름도이다.20 is a flowchart illustrating the operation of the set-top box in an offline manner according to an embodiment of the present invention.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 온라인 방식에서 품질 관리 서버의 동작을 도시한 흐름도이다.21 is a flowchart illustrating an operation of a quality control server in an online manner according to an embodiment of the present invention.

도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 1>의 실험 영상에 대한 NPSNR 추정 성능을 도시한 도면이다.22A to 22C illustrate NPSNR estimation performances of experimental images of Table 1 according to an embodiment of the present invention.

도 23a 내지 도 23d는 본 발명의 일 실시예에 따른 <표 2>의 실험 영상에 대한 VR_Diff 이미지를 도시한 도면이다.23A to 23D illustrate VR_Diff images of an experimental image of Table 2 according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

510 : 수신부510: receiver

520 : 화질 추정 값 계산부520: image quality estimation value calculation unit

530 : 화질 열화 척도 계산부530: image quality deterioration scale calculation unit

540 : 체감 화질 계산부540: sensory image quality calculation unit

550 : 저장소550: store

560 : 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 제공부560: Graphical user interface (GUI) provider

Claims (20)

영상 품질을 모니터링하는 방법에 있어서,In the method for monitoring the image quality, (a) 제 1 서버로부터, 인코딩된 영상의 제 1 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계,(a) receiving first visual rhythm information of the encoded image from the first server, (b) 상기 인코딩된 영상을 네트워크를 통해 수신하여 디코딩한 재생 영상에 대하여 제 2 비주얼 리듬 정보를 추출하는 단계,(b) extracting second visual rhythm information with respect to the reproduced video obtained by receiving the encoded video over a network; (c) 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여, 비주얼 리듬 차이를 산출하는 단계 및(c) calculating a visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information; and (d) 상기 산출된 비주얼 리듬 차이를 제 2 서버로 전송하는 단계(d) transmitting the calculated visual rhythm difference to a second server 를 포함하되,Including, 상기 제 2 서버는 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대한 화질 열화를 측정하는, 영상 품질 열화 모니터링 방법.And the second server measures image quality deterioration of the reproduced image using the visual rhythm difference. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보는 2차원 영상 프레임의 픽셀들을 부분적으로 샘플링하여 1차원 정보로 구성하고, 시간축으로 연속적인 영상 프레임에 대해 동일한 위치에서 픽셀을 샘플링하여 3차원 영상 정보를 2차원 정보로 투영(projection)한 것인, 영상 품질 열화 모니터링 방법.The first visual rhythm information and the second visual rhythm information are composed of one-dimensional information by partially sampling pixels of a two-dimensional image frame, and sampling three-dimensional images by sampling pixels at the same position for successive image frames on a time axis. The image quality degradation monitoring method of projecting the information to two-dimensional information. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 부분적으로 샘플링된 픽셀들은 상기 2차원 영상 프레임의 수직, 대각선 및 수평 방향 중 적어도 하나에 위치하는 것인, 영상 품질 열화 모니터링 방법.And wherein the partially sampled pixels are located in at least one of the vertical, diagonal, and horizontal directions of the two-dimensional image frame. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 서버는 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상의 재생 화질 추정 값을 계산하고, 상기 재생 영상의 열화 횟수, 임계 열화 회수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량 중 적어도 하나를 포함하는 화질 열화 척도를 계산하는 영상 품질 열화 모니터링 방법.The second server calculates a reproduction quality estimation value of the reproduced image by using the visual rhythm difference, and at least one of the number of degradations, the number of threshold degradations, a threshold degradation rate, an average threshold degradation amount, and an average degradation amount of the playback image. Image quality degradation monitoring method for calculating a quality degradation measure comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계에서 수신한 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 제 2 비주얼 리듬 정보는 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 포함하는 것인, 영상 품질 열화 모니터링 방법.The first visual rhythm information and the second visual rhythm information received in step (a) includes a presentation time stamp (PTS) value, which is time information, and a program ID, which is an identifier for identifying content. Way. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (c) 단계는 Step (c) is (c-1) 상기 PTS 값 및 상기 프로그램 아이디에 기초하여, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보를 동기화하는 단계 및(c-1) synchronizing the first visual rhythm information and the second visual rhythm information based on the PTS value and the program ID; and (c-2) 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보의 차를 이용하여 상기 비주얼 리듬 차이를 산출하는 단계(c-2) calculating the visual rhythm difference by using the difference between the first visual rhythm information and the second visual rhythm information 를 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 방법.Image quality degradation monitoring method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보는 시간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법, 공간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법, 무손실 압축 방법에 의한 감축 방법, RTP 패킷 손실 검출에 의한 추출 방법 및 비트 스트림 에러 검출에 의한 추출 방법 중 적어도 하나를 사용하여 압축되는 것인, 영상 품질 열화 모니터링 방법. The first visual rhythm information and the second visual rhythm information are reduced by temporal subsampling, reduced by spatial subsampling, reduced by lossless compression, extracted by RTP packet loss, and bitstream error. And decompression using at least one of the extraction methods by detection. 영상 품질을 모니터링하는 방법에 있어서,In the method for monitoring the image quality, (a) 미디어 서버로부터, 인코딩된 영상에 대한 제 1 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계,(a) receiving from the media server first visual rhythm information about the encoded image, (b) 셋탑 박스로부터, 디코딩된 재생 영상에 대한 제 2 비주얼 리듬 정보를 수신하는 단계,(b) receiving, from the set top box, second visual rhythm information about the decoded playback image, (c) 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여, 비주얼 리듬 차이를 산출하는 단계 및(c) calculating a visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information; and (d) 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대한 화질 열화를 측정하는 단계(d) measuring image quality deterioration of the reproduced image using the visual rhythm difference 를 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 방법.Image quality degradation monitoring method comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (d) 단계는Step (d) (d-1) 상기 재생 영상의 화질 추정 값을 계산하는 단계(d-1) calculating an image quality estimation value of the playback image 를 포함하되, 상기 재생 영상의 화질 추정 값은 상기 인코딩된 영상을 기준으로 하여 상기 재생 영상의 화질을 비주얼 리듬 정보로 표현한 것인, 영상 품질 열화 모니터링 방법.Including, wherein the image quality estimation value of the playback image is the image quality degradation monitoring method of expressing the image quality of the playback image based on the encoded image as visual rhythm information. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 (d) 단계는Step (d) (d-2) 상기 재생 영상의 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량 중 적어도 하나를 계산하는 단계(d-2) calculating at least one of the number of degradations, the number of threshold degradations, a threshold degradation rate, an average threshold degradation amount, and an average degradation amount of the reproduced video; 를 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 방법. Image quality degradation monitoring method comprising a. 영상 품질을 모니터링하는 장치에 있어서,In the device for monitoring the image quality, 셋탑박스로부터, 인코딩된 영상에 대한 비주얼 리듬 정보인 제 1 비주얼 리듬 정보와 상기 셋탑박스에서 재생되는 영상에 대한 비주얼 리듬 정보인 제 2 비주얼 리듬 정보의 차를 이용한 비주얼 리듬 차이를 수신하는 수신부A receiver for receiving a visual rhythm difference using a difference between first visual rhythm information, which is visual rhythm information on the encoded image, and second visual rhythm information, which is visual rhythm information on the image reproduced in the set-top box, from the set-top box. 상기 비주얼 리듬 차이 영상을 이용하여 상기 셋탑박스에서 재생되는 영상의 화질 추정 값을 계산하는 화질 추정 값 계산부,An image quality estimation value calculator configured to calculate an image quality estimation value of an image reproduced in the set-top box using the visual rhythm difference image; 상기 재생 영상의 열화 횟수, 임계 열화 횟수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량 중 적어도 하나를 포함하는 화질 열화 척도를 계산하는 화질 열화 척도 계산부 및An image quality deterioration scale calculation unit configured to calculate an image quality deterioration measure including at least one of a deterioration number, a deterioration number, a critical deterioration rate, an average critical deterioration amount, and an average deterioration amount of the reproduced image; 사용자의 요청에 따라, 상기 화질 추정 값 및 상기 화질 열화 척도에 기초한 영상 품질 모니터링 정보를 제공하는 그래픽 유저 인터페이스Graphical user interface for providing image quality monitoring information based on the image quality estimation value and the image quality deterioration measure according to a user's request 를 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.Image quality degradation monitoring device comprising a. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 영상 품질 모니터링 정보는 상기 화질 추정 값의 그래프, 상기 화질 척도 값, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보, 상기 제 2 비주얼 리듬 정보 및 상기 비주얼 리듬 차이 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 영상 품질 열화 모니터링 장치.The image quality monitoring information includes at least one of a graph of the image quality estimation value, the image quality measurement value, the first visual rhythm information, the second visual rhythm information, and the visual rhythm difference. . 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 수신부는 모니터링 방법에 따라 미디어 서버로부터 상기 제 1 비주얼 리듬 정보를 수신하고, 상기 셋탑박스로부터 상기 제 2 비주얼 리듬 정보를 수신하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.And the receiving unit receives the first visual rhythm information from a media server according to a monitoring method, and receives the second visual rhythm information from the set top box. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 모니터링 방법에 따라, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여, 비주얼 리듬 차이를 생성하는 비주얼 리듬 차이 산출부According to the monitoring method, a visual rhythm difference calculation unit for generating a visual rhythm difference, based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information 를 더 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.Further comprising, the image quality degradation monitoring device. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 비주얼 리듬 차이 산출부는 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 포함된 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디를 이용하여 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보를 동기화하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.The visual rhythm difference calculating unit uses the first visual rhythm information by using a presentation time stamp (PTS) value, which is time information included in the first visual rhythm information, and the second visual rhythm information, and a program ID that identifies a content. And synchronize the second visual rhythm information. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 비주얼 리듬 차이 산출부는 상기 동기화된 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보의 차를 이용하여 상기 비주얼 리듬 차이를 산출하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.And the visual rhythm difference calculator calculates the visual rhythm difference using the difference between the synchronized first visual rhythm information and the second visual rhythm information. 영상 품질을 모니터링하는 셋탑박스에 있어서,In the set-top box for monitoring the image quality, 네트워크를 통해 제 1 서버로부터 수신한 인코딩된 영상을 디코딩하여 재생 영상을 생성하는 비디오 디코더,A video decoder for decoding a encoded image received from a first server through a network to generate a reproduced image; 상기 재생 영상으로부터 제 2 비주얼 리듬 정보를 추출하는 비주얼 리듬 정보 추출부,A visual rhythm information extraction unit for extracting second visual rhythm information from the reproduced video; 상기 제 1 서버로부터 수신한 상기 인코딩된 영상에 대한 제 1 비주얼 리듬 정보와 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 기초하여 비주얼 리듬 차이를 산출하는 비주얼 리듬 차이 산출부 및A visual rhythm difference calculator for calculating a visual rhythm difference based on the first visual rhythm information and the second visual rhythm information on the encoded image received from the first server; 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상에 대하 화질 열화를 측정하는 제 2 서버로 상기 비주얼 리듬 차이를 전송하는 비주얼 리듬 차이 전송부A visual rhythm difference transmitter for transmitting the visual rhythm difference to a second server that measures image quality deterioration for the reproduced image by using the visual rhythm difference. 를 포함하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치Including, image quality degradation monitoring device 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 비주얼 리듬 차이 산출부는 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보에 포함된 시간 정보인 PTS(Presentation Time Stamp) 값 및 콘텐츠를 식별하는 식별자인 프로그램 아이디에 기초하여, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보를 동기화하고, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보의 차를 이용하여 상기 비주얼 리듬 차이를 산출하는, 영상 품질 열화 모니터링 장치.The visual rhythm difference calculator is configured to display the first visual rhythm based on a PTS (Presentation Time Stamp) value, which is time information included in the first visual rhythm information, and the second visual rhythm information, and a program ID that identifies a content. Synchronizing information and the second visual rhythm information, and calculating the visual rhythm difference by using a difference between the first visual rhythm information and the second visual rhythm information. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 서버는 상기 비주얼 리듬 차이를 이용하여 상기 재생 영상의 재생 화질 추정 값을 계산하고, 상기 재생 영상의 열화 횟수, 임계 열화 회수, 임계 열화율, 평균 임계 열화량 및 평균 열화량 중 적어도 하나를 포함하는 화질 열화 척도를 계산하는 영상 품질 열화 모니터링 장치.The second server calculates a reproduction quality estimation value of the reproduced image by using the visual rhythm difference, and at least one of the number of degradations, the number of threshold degradations, a threshold degradation rate, an average threshold degradation amount, and an average degradation amount of the playback image. Image quality deterioration monitoring apparatus for calculating the quality deterioration measure comprising a. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 1 비주얼 리듬 정보 및 상기 제 2 비주얼 리듬 정보는 시간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법, 공간적 서브 샘플링에 의한 감축 방법, 무손실 압축 방법에 의한 감축 방법, RTP 패킷 손실 검출에 의한 추출 방법 및 비트 스트림 에러 검출에 의한 추출 방법 중 적어도 하나를 사용하여 압축되는 것인, 영상 품질 열화 모니터링 장치.The first visual rhythm information and the second visual rhythm information are reduced by temporal subsampling, reduced by spatial subsampling, reduced by lossless compression, extracted by RTP packet loss, and bitstream error. The image quality degradation monitoring apparatus, which is compressed using at least one of the extraction method by detection.
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