4K 및 8K 콘텐츠로 b<>com의 차세대 8K코덱 VVC(H.266) 테스트
지난 6월, The 8K Monitor는 b<> com의 8K 압축 및 UX 테스트 에 대해 보고했습니다 . 그 당시 그들은 압축되지 않은 8K 콘텐츠를 재생하기 위해 방금 Zaxtar 5 서버를 구입했습니다. 우리는 HEVC 및 VVC 8K 테스트 결과에 대한 후속 조치를 약속했으며 이제 아래에서 자세히 설명할 수 있습니다.
테스트에는 세 가지 뚜렷한 목표가 있었습니다.
- 8K에서 HEVC보다 VVC를 사용하여 압축 이득을 평가하고 동일한 시각적 품질에 대해 40%에서 50% 개선을 나타내는지 확인하려면,
- 투명도에 필요한 비트 전송률을 결정합니다. 즉 인코딩 전후에 눈에 띄는 차이가 없도록 하려면,
- 일반 시청자가 4K와 8K 해상도의 차이를 볼 수 있는지 확인하고 그 차이를 측정하세요.
IRT b<>com , TDF 및 INSA Rennes의 박사 과정 학생인 Charles Bonnineau 는 8K 해상도가 4K보다 눈에 띄게 향상될 수 있는 부분을 조사하는 이 사실로 가득 찬 피드백을 제공했습니다. 주관적이고 객관적인 테스트를 통해 8K와 4K 콘텐츠 간에 눈에 띄는 차이가 발견되지만 콘텐츠에 따라 다릅니다. 100fps 미만의 프레임 속도에서 특정 카메라 움직임은 모션 블러가 더 분명할 수 있으므로 8K에서 더 나빠 보일 수 있습니다. b<> com의 초기 결과는 VVC 대 HEVC를 사용할 때 8K의 비트 전송률이 41% 감소했음을 확인합니다.
샤를 보니노 지음.
8K 비디오 해상도는 최종 사용자의 경험 품질을 향상시키는 몰입형 비디오 애플리케이션을 위한 미디어 형식으로서 업계에서 많은 관심을 불러일으켰습니다. 그럼에도 불구하고 8K 해상도는 종단 간 시스템 대기 시간 및 대역폭 요구 사항을 증가시키는 많은 실질적인 문제를 가져오며 품질 향상 측면에서 이점에 대한 의문을 제기합니다. 이러한 질문에 답하기 위해 최신 비디오 코딩 표준 HEVC 및 VVC에 따라 4K보다 8K 해상도의 이점을 보여주는 형식적인 주관적 실험을 수행했습니다.
이 테스트를 위해 제한된 최적화 수준으로 상한 성능을 제공하는 각각의 참조 테스트 모델 구현을 사용하여 표준의 성능을 평가했습니다. 테스트는 일본 조직 ITE와 Fraunhofer HHI의 두 가지 소스에서 수집한 다양한 공간 및 시간 특성을 가진 6개의 비디오 시퀀스를 사용하여 수행되었습니다. 각 장면에 대해 추가 고정 양자화 매개변수(QP) 값을 사용하여 테스트 포인트를 얻었습니다. 다양한 화질을 커버하기 위해 투명도, 즉 저하가 나타나기 시작하는 비트레이트를 각 시퀀스의 가장 높은 비트레이트 포인트로 고려하여 가장 높은 비트레이트 값을 결정했습니다. 또한, 비트 전송률 수준은 각 비트 전송률 Ri가 다음 비트 전송률 Ri+1의 대략 절반이고 각 VVC 비트 전송률 수준이 해당 HEVC 비트 전송률 수준에 가깝도록 신중하게 선택되었습니다. 각 시퀀스는 표준 참조 모델을 사용하여 각 비트 전송률 수준에서 인코딩 및 디코딩되었습니다. 디코딩된 비디오는 테스트 목적으로 Zaxel 서버에 저장되었습니다.
HEVC: HM-16.20, 랜덤 액세스, GOP 16, 기간 내 48, Main10 프로필.
VVC: VTM-11, 랜덤 액세스, GOP 16, 기간 내 48, 다음 프로필.
많은 양의 8K 원시 데이터를 저장하고 재생할 수 있다는 것은 이 테스트의 주요 과제 중 하나였습니다. 이 실험은 b<>com에서 설정한 효율적인 테스트 워크플로 덕분에 성공적으로 수행되었습니다. Zaxel 서버는 이 파이프라인의 시작점입니다. 서버의 4개의 DisplayPort 출력에서 4개의 HDMI 2.0 신호로 초기 변환이 이루어집니다. 그런 다음 Astrodesign 장치는 4개의 HDMI 2.0 입력을 8K Sony TV에 연결된 단일 HDMI 2.1 출력으로 변환합니다.
DSCQS(Double Stimulus Continuous Quality Scale)가 이 연구의 테스트 방법으로 선택되었습니다. BT500 ITU 권장 사항에 포함된 이 테스트 방법은 커뮤니티에서 잘 알려져 있으며 공정한 주관적 평가를 보장합니다. 모든 시청자가 테스트에 참여한 후 각 테스트 시퀀스에 대해 인지된 품질을 나타내는 DMOS 점수가 계산되었습니다. 먼저, 각 장면에 대한 비율-왜곡 곡선을 계산하여 선택한 다른 비트 전송률에 대해 얻은 DMOS를 표시합니다. 이러한 그래프에는 장면의 4K 및 8K 비압축 버전(각각 "4K" 및 "ref" 라인이라고 함)에 대해 평가된 주관적 품질도 포함됩니다. 이 정보를 통해 8K 시퀀스의 관련성 정도를 평가하고 8K가 신뢰 구간을 통해 4K에 비해 시각적 품질이 향상되었음을 입증할 수 있습니다.
결과는 압축되지 않은 8K와 4K 형식 사이에서 인식되는 품질이 장면 콘텐츠에 따라 다르다는 것을 보여줍니다. 따라서 JapaneseMaple , SteelPlant , BodeMuseum 및 LayeredKimono 시퀀스의 경우 두 해상도 간의 시각적 품질이 크게 다릅니다. 8K와 4K 해상도( Festival2 및 OberbaumSpree ) 간에 눈에 보이는 차이가 크지 않은 시퀀스의 경우 장면의 모션이 60fps에서 8K 정의 손실을 설명할 수 있습니다. 실제로, Festival2 비디오 시퀀스 의 글로벌 모션 은 세부 사항을 인식하는 것을 방해합니다. 를 들어 OberbaumSpree연속적인 수평 카메라 이동으로 인해 장면에 모션 블러가 나타납니다. 8K 해상도의 이점을 충분히 누리려면 100/120fps와 같은 더 높은 프레임 속도를 고려해야 함을 보여줍니다. 이 곡선은 또한 VVC를 사용하여 소스 품질에 도달하는 데 필요한 비트 전송률이 시퀀스에 따라 11Mbps에서 180Mbps 범위임을 보여줍니다.
이 테스트에서는 널리 사용되는 Bjontegaard 델타 방법을 사용하여 HEVC보다 VVC가 제공하는 이득도 정량화합니다. 이 메트릭은 유사한 객관적 또는 주관적 품질 수준에서 VVC 대 HEVC를 사용하여 저장된 비트 전송률의 비율을 나타냅니다. 모든 시퀀스에 대한 값은 아래 표에 보고되어 있습니다.
| 시퀀스 | BD-BR(PSNR) | BD-BR(MS-SSIM) | BD-BR(VMAF) | BD-BR(DMOS) |
| LayeredKimono | -29.77% | -21.05% | -33.30% | -43.82% |
| 보데박물관 | -32.75% | -25.05% | -34.70% | -40.20% |
| 오버바움 슈프레 | -32.07% | -27.00% | -33.41% | -54.30% |
| Festival2 | -36.40% | -33.36% | -28.24% | -32.66% |
| JapaneseMaples | -28.33% | -23.37% | -30.86% | -44.81% |
| 제철소 | -28.30% | -24.40% | -27.57% | -34.11% |
| 평균 | -31.27% | -25.7% | -35.30% | -41.65% |
표 1 DMOS BD-BR 값
이 결과는 8K 비디오에 대해 HEVC에 비해 VVC가 제공하는 평균 주관적 이득이 약 41%임을 보여줍니다. 동시에, 객관적 개선 범위는 선택한 객관적 지표에 따라 약 26%에서 35%입니다. 이 작업의 기여는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
- VVC는 유사한 시각적 품질에 대해 평균 약 41%의 비트 전송률 절감으로 8K 비디오에 대해 HEVC를 능가합니다.
- 8K 비디오를 고품질로 전송하는 데 필요한 대역폭은 콘텐츠에 따라 다르며 VVC를 사용하는 경우 11Mbps에서 180Mbps 범위에서 달라질 수 있습니다.
- 4K에 비해 8K 해상도가 가져오는 품질 향상은 콘텐츠에 따라 다릅니다. 고품질 획득 센서가 필수적이며 중요한 움직임이 포함된 콘텐츠에는 높은 프레임 속도(>60fps)가 필요합니다.
https://8kassociation.com/industry-info/newsletter/bcoms-vvc-testing-with-4k-and-8k-content/
bcom’s VVC Testing With 4K and 8K Content
Last June, The 8K Monitor reported on b com's 8K compression and UX testing. At that time, they had just purchased a Zaxtar 5 server for playout of uncompressed 8K content. We promised a follow-up on the results from HEVC and VVC testing, which we can now
8kassociation.com
'Audio, Video Codec 라이센스' 카테고리의 다른 글
| AMD VCE/VCN 하드웨어 가속 인코딩 디코딩 (1) | 2022.03.08 |
|---|---|
| VVC 변환기: H266/VVC를 HEVC H264 MP4로 변환하는 방법 (0) | 2022.03.08 |
| Tencent Cloud, H.266/VVC 표준을 지원하는 최초의 클라우드 서비스 제공업체가 됨 (0) | 2021.08.04 |
| Dolby, Sony, '지구를 뒤흔드는' 오디오를 위한 새로운 특허 풀 생성 (MPEG-H) (0) | 2021.07.13 |
| [8K] VVC를 사용한 8K HDR 인코딩 및 재생 (0) | 2021.07.13 |