Universal Multimedia Access (UMA) aims at enabling a straightforward consumption of multimedia content in heterogeneous usage environments, which may range from mobile devices in a wireless network to high-end desktop computers with wired network connectivity. Scalable video content can be used to deal with the diverse set of restrictions and capabilities of these usage environments. However, in order to optimally tailor scalable video content along the spatial, temporal, or perceptual quality axis, a quality metric is needed that reliably models subjective quality. The major contribution of this paper is the development of a novel quality metric for scalable video bit streams that are compliant with the H.264/AVC Scalable Video Coding (SVC) standard. In the context of this paper, these scalable video bit streams are intended to be used in mobile video applications, such as adaptive video streaming to mobile devices. The proposed quality metric allows modeling the temporal, spatial, and perceptual quality characteristics of SVC-compliant bit streams by taking into account several properties, such as temporal and spatial variance, frame rate, spatial resolution, and PSNR values. An extensive number of subjective experiments have been conducted to construct and verify the reliability of our quality metric. Experimental results show that the average correlation coefficient for the video sequences tested is as high as 0.96 (compared to a value of 0.51 when only using the traditional PSNR quality metric). The proposed quality metric also shows a uniformly high performance for video sequences with different temporal and spatial characteristics.
본 논문에서는 영상 특성에 제약 없이 적용 가능한 SVC기반 범용 품질 메트릭을 제안한다. 이종 환경에서의 비디오 콘텐츠 소비가 증가하면서 서비스 품질(Quality of Service, QoS)은 중요한 이슈 중 하나가 되었다.
서비스되는 비디오 콘텐츠의 품질 보장을 위해서는 서비스의 사용 주체인 사람이 느끼는 주관적 비디오 품질을 고려한 품질 측정 기술이 필요하다. 주관적 품질은 영상의 시간적, 공간적 특성 모두에 영향을 받기 때문에 영상의 특성에 대한 고려 역시 중요하다. 스케일러블 비디오 코딩(Scalable Video Coding, SVC)은 하나의 부호화된 비트스트림이 다양한 공간해상도, 프레임 율, 그리고 화질의 조합으로 품질 확장이 가능하다는 장점을 이유로 이종 환경에서 적응성이 높은 영상 부호화 기술로 주목 받고 있다. 제안하는 방법은 낮은 공간해상도의 단말을 사용하는 모바일 환경에서의 사용을 목적으로 SVC의 전 스케일러빌리티(시간적, 공간적, 품질적)를 고려하였다. 또한 영상 특성의 범용을 위해 영상의 시간적, 공간적 특성을 이용하여 품질 메트릭을 특성화 하였다. 제안하는 방법의 효율성은 실험을 통해 측정된 주관적 품질과 제안된 품질 메트릭을 이용해 측정된 품질 지수 사이의 상관계수를 이용하여 검증하였다.
