DOI QR코드

DOI QR Code

Evaluation of Transmission Quality for Stream-type traffics on Very High-speed Network

초고속 네트워크 상에서의 스트림형 트래픽의 전송 품질 평가

  • 이양민 (동아대학교 대학원 컴퓨터공학과) ;
  • 이재기 (동아대학교 전기전자컴퓨터공학부)
  • Published : 2004.12.01

Abstract

In this paper, we measured the transmission characteristics of a MPEG2 and a DV that are typical stream-type traffics on the very high speed network and carried out the subjective evaluation of end users for these stream-types. In the subjective evaluation of these stream-type data, video quality evaluation is based on ITU-R BT.500-1 and audio qualify evaluation is based on ITU-R BS.1116-1. Also experiment method to acquire the subjective evaluation of end users is selected the 5 grades method of DSCQS. Under the same condition, in case of MPEG2, the evaluation grade of the video and the audio duality becomes deteriorated at the load rate of $54\%$ that network traffic increases rapidly. In case of DV the evaluation grade of video duality began decrease, but the degree of the change was slower than MPEG2 at the same load rate. Moreover the subjective evaluation grade of end users was superior to load rate $70\%$ in case of DV audio quality, traffic and QoS control that consider the subjective evaluation of end user is required. Conclusively, in case of MPEG2, we can perform traffic control that only use the actual measurement values on the network. However in case of DV, we can perform traffic control that the actual measurement values on the network and the subjective evaluation of end users are considered at the same time.

본 논문에서는 대표적인 스트림형 트래픽인 DV와 MPEG2를 초고속 네트워크 상에서 전송하고 이들 스트림에 대한 최종 사용자의 주관적 평가를 수행하였다. 두 가지 스트림형 데이터에 대해 화질 측정은 ITU-R BT.500-1을 기반으로 하여 측정하였고, 음질 측정은 ITU-R BS.1116-1을 기반으로 측정하였다. 또한 최종 사용자의 주관적 평가를 얻기 위한 실험 방법으로는 DSCQS 5단계 평가 방법을 채택하였다. 유사한 조건하에서 MPEG2 스트림의 경우, 네트워크 트래픽 파라미터가 급증하는 $54\%$의 부하율에서 화질과 음질의 평가 등급이 급격히 하강한다. DV의 경우 화질은 MPEG2와 마찬가지로 $54\%$의 부하율에서 평가 등급이 하락하지만 그 변화의 정도가 MPEG2에 비해 완만하며 점진적인 것을 확인할 수 있다. 반면 DV 음질의 경우는 부하율 $70\%$까지 사용자의 주관적 평가 등급이 우수하여 사용자의 주관적 평가를 고려한 트래픽 제어 및 QoS 제어가 요구된다. 결론적으로 MPEG2의 경우는 네트워크 상의 실측값과 최종 사용자의 주관적 평가가 거의 동일하므로, 네트워크 실측값만으로 트래픽 제어가 가능하고, DV의 경우는 네트워크 상의 실측값과 최종 사용자의 주관적 평가 등급을 동시에 고려한 트래픽 제어가 가능하다.

Keywords

References

  1. NGI, Next Generation Internet Initiative, NGI Concept Paper, July, 1997
  2. Internet2, http://apps.internet2.edu/
  3. Startap, http://www.startap.net/APPLICATIONS/
  4. Canet*4, http://www.canarie.ca/funding/index.html
  5. Surfnet, http://www.surfnet.nl/en/surfnet-innovation/
  6. JGN, http://www.jgn.tao.go.jp/english/about.html
  7. 이재기, 사이토 타다오, 'IP over ATM상에서 DV와 MPEG2 스트림의 트래픽 특성 고찰', 정보처리학회논문지C, 제10-C권 제7호, pp.937-942, Dec., 2003
  8. 이재기 외, 'JGN Traffics Measurement through Image Transmission', 信學技報, SSE 2000-222, OCS2000-103, pp.73-78, 2001
  9. VQEG Org, http://www.vqeg.org/
  10. 니시다(西田), '객관적 화질 평가법의 표준화 동향', 영상정보미디어학회지, 제53권 제9호, pp.1206-1208, 1999
  11. 정태윤, '인간 시각 특성을 이용한 블록기반 DCT 영상 부호화기의 정량적 화질 평가', 한국퍼지 및 지능시스템, Vol.12, No.5, pp.424-431, 2002 https://doi.org/10.5391/JKIIS.2002.12.5.424
  12. ITU-R BS.1116-1, 'Methods for the subjective assessment of small impairments in audio systems including multichannel sound system.'
  13. Caramma, M., Lancini, R., 'Subjective quality evaluation of video sequences by using motion information,' Image Processing, ICIP '99, Proceedings, Vol.2, pp.313-316, Oct., 1999 https://doi.org/10.1109/ICIP.1999.822907
  14. 박대철, '직접 위성 방송을 위한 디지털 TV의 화질 평가', 한국통신학회논문지, 제21권 제6호, pp.1370-1378, June, 1996
  15. Fernando Pereira, 'MPEG-4 Video Subjective Test Procedures and Results,' IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.7, No.1, pp.32-51, Feb., 1997 https://doi.org/10.1109/76.554416
  16. ITU-R BT.500-10, 'Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures.'
  17. TransPAC, http://www.transpac.org/
  18. TAO, 放送.通信機構 2002, TAO, 2002
  19. 小降 隆宏 外, ATM 通信綱におけるDV畵象通信の檢討, 信學技報 CS99-145, CQ99-68, pp.13-17, Feb., 2000
  20. 栗林 孝行 外, ギガピットネットワ-クを用ぃた遠隔ストレ-ジ間編集用映像發信實驗, 信學技報, CS 99-145, CQ99-68, pp.31-36, Feb., 2000
  21. 大盛 雄司, ATM綱 ABRサ-ビス ER 制御による MPEG2 畵象轉送實驗, 信學技報 SSE99-210, IN 99-173, pp.183-188, March, 2000
  22. Akihiko Machizawa, et al., 'On the Delay and Quality of DV Transmission System using ATM Networks', Proceedings of the 15th ICIN, IEEE, pp.709-713, Feb., 2001 https://doi.org/10.1109/ICOIN.2001.905550
  23. ITU-T Draft Rec. H.262, ISO/IEC JTC1/SC29 WG11/602, Seoul, Nov., 1993
  24. Akimichi Ogawa, et al.,'Desing and Implementation of DV Stream over Internet,' IWS 99, IEEE, pp.255-260, Feb., 1999 https://doi.org/10.1109/IWS.1999.811022
  25. Mehaoua A., Boutaba R, 'The Impact of Errors and Delays on the Performance of MPEG2 Video Communications,' Intl. Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE, pp.2195-2198, March, 1999 https://doi.org/10.1109/ICASSP.1999.758371
  26. Akimichi Ogawa, et al., Design and Implementation of DV based Video over RTP, http://www.sfc.wide.ad.jp/DVTS/software/index.html
  27. Canopus, MVR-D2000/MPL-D2000 Development Kit Programming Manual Version 3.10J, Canopus, 2000
  28. 靑山 友紀, 'ネットワ-クの進化とIP技術,' 電子通信學會誌 Vol.83, No.4, pp.248-256, April, 2000
  29. Junji Kunmada 외, '화상 평가와 관련한 국제 표준화 동향', 일본영상정보미디어학회지, 제54권 제7호, 2000