품질손상 유형별 이용자 반응 평가 기반의 IPTV 영상 QoE 측정 기법

Abstract

Best-Effort 형태의 패킷기반 인터넷의 특성으로 인해, IPTV 영상을 전달하는 과정에서 에러, 지연, 손실과 같은 문제로 인해 발생되는 QoS 문제는 이용자가 느끼는 체감품질 즉, QoE(Quality of Experience)에 영항을 주게 된다. 따라서, 첫째 이용자 MOS(Mean Opinion Score) 척도로 대변될 수 있는 QoE 평가를 위하여 셋톱박스에 SW 모듈형태로 가볍게 탑재될 수 있는 효과적인 품질 측정 방법론을 제안한다. 제안 방법은 이용자들의 MOS에 영향을 미치는 품질 손상 시나리오 유형들을 선정하고, 이들 유형에 가중치를 적용하여 QoE를 자동으로 측정해 낸다. 검증을 위하여 선정한 시나리오 유형들이 반영되어 제작한 열화영상에 제안 알고리즘을 적용하여 구한 QoE와 이용자들로부터 측정한 MOS 간의 상관도를 산출하였고, 결과는 제안 알고리즘이 실제 이용자가 체감하는 품질과 높은 상관도를 가짐을 보였다. 둘째, 패킷 손실의 경우 영상 QoS에 미치는 영향에 대한 많은 기존 연구들이 있었다. 그러나, IPTV에 있어서는 단순한 패킷 손실의 정도 보다는 이러한 패킷 손실이 발생하는 위치에 따라 이용자가 체감하는 품질은 달라질 수 있다. 본 논문에서는 패킷 손실에 의한 프레임의 손상 위치 및 형태가 체감 품질에 미치는 영향을 분석하였다. 실험을 위하여, 국내 IPTV에서 사용되는 영상 규격을 적용하여 실험 영상을 제작하였고, 주관적 품질 평가를 위하여 표준 방식인 DSCQS(Double-Stimulus Continuous Quality-Scale method)와 ACR(Absolute Category Rating) 두가지 방법을 적용하였다. 마지막으로, 영상 품질의 주관적 이용자 MOS 측정을 실시함에 있어 다양한 국제 표준 방법들이 제시되었으나, 이들 방법들은 원본 기준 영상이 존재하는 실험실 환경에서 10초 내외의 짧은 시간의 시청을 기반으로 한다. 그러나, IPTV 시청 환경에서는 장시간의 시청 (예를 들어 30분이상)이 이루어지므로, 표준에서의 10초 주기 평가는 현실적으로 적절하지 못하다. 본 논문에서는 IPTV 제공 환경에서 주관적 화질 평가를 위하여, 평가 주기 변화가 MOS에 미치는 영향을 분석하고, IPTV의 주관적 화질 평가에 적합한 평가 주기를 선정하기 위한 방안을 제시한다. 본 연구결과는 IPTV 서비스 품질관리와 이용자 서비스 만족도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.