ITU-T J 242 FRENCH-2006 A method to reconstruct the received video sequence seen at the receiver using transmission error information to monitor the perceptual video quality at theeo t.pdf

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1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T J.242SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (12/2006) SRIE J: RSEAUX CBLS ET TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Mesure de la qualit de service Mthode de reconstitution de la squence vido re

2、ue au niveau du rcepteur laide des informations derreur de transmission pour contrler la qualit vido perue au niveau du rcepteur pour la tlvision par cble numrique et la visiophonie Recommandation UIT-T J.242 Rec. UIT-T J.242 (12/2006) i Recommandation UIT-T J.242 Mthode de reconstitution de la sque

3、nce vido reue au niveau du rcepteur laide des informations derreur de transmission pour contrler la qualit vido perue au niveau du rcepteur pour la tlvision par cble numrique et la visiophonie Rsum La Recommandation UIT-T J.242 spcifie une mthode permettant un ct mission de reconstituer la squence v

4、ido reue au niveau dun rcepteur laide des informations derreur de transmission. Cette mthode peut tre utilise sur la base dun modle objectif de mesure de la qualit vido afin de contrler la qualit de la squence vido reue. Lemploi dune mthode normalise est recommand. La mthode employe dans la prsente

5、Recommandation a pour objet: de contrler la qualit de la squence vido reue au niveau du rcepteur en utilisant une largeur de bande additionnelle minimale; dvaluer la qualit en temps rel de la squence vido reue du ct mission. Source La Recommandation UIT-T J.242 a t approuve le 14 dcembre 2006 par la

6、 Commission dtudes 9 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T J.242 (12/2006) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de l

7、a normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcom

8、munications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolutio

9、n 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge au

10、ssi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considr

11、e que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est oblig

12、atoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexiste

13、nce, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT avait t avise de lexistence dune proprit intell

14、ectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux dveloppeurs de consulter la base de donnes des brevets du TSB sous http:/www.itu.int/ITU-T/ipr/. UIT 2007

15、Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T J.242 (12/2006) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Mthode 1 3.1 Applications 4 4 Messages concernant

16、 lenvoi dinformations derreur de transmission. 4 4.1 Messages concernant des informations sur le dcodeur (informations sur le modle du rcepteur) 4 4.2 Identificateur source . 4 4.3 Messages concernant des paquets perdus. 4 4.4 Messages concernant des trames retardes. 5 4.5 Messages concernant des tr

17、ames sautes . 5 4.6 Prise de contact et traitement des erreurs . 5 4.7 Messages concernant des informations supplmentaires sur des erreurs de transmission 5 Appendice I Exemple de formats de message derreur . 6 I.1 Messages concernant des informations sur le dcodeur (informations sur le modle du rce

18、pteur) 6 I.2 Identificateur de source 6 I.3 Messages concernant des paquets perdus. 6 I.4 Messages concernant des trames retardes. 6 I.5 Messages concernant des trames sautes . 7 iv Rec. UIT-T J.242 (12/2006) Introduction Les modles de mesure objective de la qualit vido sont classs en trois catgorie

19、s: les modles utilisant une rfrence complte (FR, full-reference), les modles utilisant une rfrence rduite (RR, reduced-reference) et les modles nutilisant pas de rfrence (NR, no-reference). En rgle gnrale, la prcision des modles nutilisant pas de rfrence est infrieure celle des modles FR et RR. Tout

20、efois, pour lvaluation de la qualit vido, la transmission de donnes supplmentaires est ncessaire aussi bien dans le modle FR que dans le modle RR. La largeur de bande tant une ressource prcieuse et coteuse dans les applications multimdias, on vitera nanmoins de transmettre des donnes supplmentaires.

21、 Dans une application multimdia type, les donnes vido sont transmises par paquets. Au cours de la transmission, diverses erreurs peuvent survenir, comme une perte de paquets ou un retard dans la transmission des paquets. Ces erreurs peuvent entraner des phnomnes de “gel“ de limage, de sauts dimage,

22、derreurs sur les blocs, de gigue ou de retard. Au cours dune transmission vido par paquets, toutes ces erreurs de transmission ainsi que leurs effets peuvent tre identifis prcisment. En outre, dans les communications numriques, en labsence derreurs de transmission, la qualit de la squence vido reue

23、sera identique la qualit de la squence vido transmise par lmetteur. Rec. UIT-T J.242 (12/2006) 1 Recommandation UIT-T J.242 Mthode de reconstitution de la squence vido reue au niveau du rcepteur laide des informations derreur de transmission pour contrler la qualit vido perue au niveau du rcepteur p

24、our la tlvision par cble numrique et la visiophonie 1 Domaine dapplication La prsente Recommandation spcifie une mthode permettant un ct mission de reconstituer la squence vido reue afin de contrler la qualit vido au niveau dun rcepteur laide des informations derreur de transmission pour une transmi

25、ssion vido par paquets. Elle sapplique aux services vido offrant des communications numriques bidirectionnelles. Dans cette mthode, il est ncessaire de pouvoir suivre et identifier chaque paquet. Certains protocoles de transport par paquets, tels que RTP (protocole de transport en temps rel) et ATM

26、(mode de transport asynchrone)/AAL (couche dadaptation ATM), possdent cette fonction. Afin dvaluer la qualit vido au niveau du rcepteur, il est ncessaire dappliquer la mthode au moyen dun modle objectif de mesure de la qualit vido tel que celui dcrit dans UIT-T J.144. Lemploi dune mthode normalise e

27、st recommand. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation

28、ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prs

29、ente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. UIT-T J.144 Recommandation UIT-T J.144 (2004), Techniques de mesure objective de la qualit vido perue pour la tlvision numrique par cble en prsence dun signal de rfrence complet. UIT-R BT.1683 Recommandatio

30、n UIT-R BT.1683 (2004), Techniques de mesure objective de la qualit vido perceptuelle pour la tldiffusion numrique dfinition normale en prsence dune image de rfrence complte. 3 Mthode La Figure 1 reprsente schmatiquement la mthode. Le ct mission comprend un metteur, une unit pour lestimation de la s

31、quence vido reue et une unit pour lestimation de la qualit vido. Il peut galement comporter un codeur. Selon cette mthode, la qualit de la squence vido reue telle quelle apparat au niveau du rcepteur est value du ct mission. Par consquent, il est ncessaire que le ct mission dispose de la squence vid

32、o source ou des caractristiques extraites de celle-ci. 2 Rec. UIT-T J.242 (12/2006) Figure 1 Mthode permettant un ct mission de contrler la qualit vido au niveau dun rcepteur laide des informations derreur de transmission Le ct mission transmet au rcepteur les donnes vido par paquets. On notera que

33、la mise en paquets est applique aux donnes vido compresses. Le rcepteur possde une unit qui dtecte la prsence ventuelle derreurs de transmission. En cas derreurs de transmission, lunit de dtection derreurs de transmission envoie au ct mission les informations associes ces erreurs, concernant notamme

34、nt les pertes de paquets ou les retards, ainsi que leurs effets tels que le gel dimages, le saut dimages, les erreurs sur les blocs, la gigue, etc. (le Tableau 1 prsente des informations derreur de transmission types). Lunit destimation de la squence vido reue, situe du ct mission, mule ensuite le r

35、cepteur et estime la squence vido reue, telle quelle apparat au niveau du rcepteur, au moyen des informations derreur de transmission et des donnes vido par paquets produites par le codeur. Enfin, une unit dvaluation de la qualit vido attribue, aprs calcul, des notes relatives la qualit vido au nive

36、au du rcepteur au moyen de la squence vido source et de la squence vido reue estime. La Figure 2 reprsente un exemple dapplication de la mthode lorsquun modle FR est utilis. La squence vido reue estime, dans la Figure 3, est produite par lunit destimation de la squence vido reue (Figure 2). Lorsque

37、le ct mission ne dispose pas des squences vido source, elle peut galement utiliser un modle RR, condition que les paramtres des caractristiques soient disponibles. Figure 2 Schma fonctionnel du calcul par le ct mission de la qualit de la squence vido reue au moyen de la squence vido reue estime (mod

38、le FR) Rec. UIT-T J.242 (12/2006) 3 Figure 3 Mthode permettant un ct mission de contrler la qualit vido au niveau dun rcepteur laide des informations derreurs de transmission (visiophonie) En visiophonie, un terminal visiophonique transmet et reoit les signaux vido. Sous rserve dune transmission vid

39、o par paquets ou dune technique de transmission analogue, la mthode peut tre applique aux visiophones. La Figure 3 reprsente la manire dont celle-ci peut tre utilise pour la visiophonie. Lors dune transmission vido par paquets, les effets des erreurs de transmission peuvent tre dcrits de la manire s

40、uivante: dgradation de la squence vido (erreurs sur les blocs, par exemple) due une perte de paquets; saut (perte) de trames d une perte de paquets, un nombre excessif ou insuffisant de paquets ou un retard dans la transmission des paquets; retard de trames d un retard dans la transmission des paque

41、ts ou un nombre insuffisant de paquets. En consquence, si le rcepteur envoie des informations sur des paquets perdus ou dgrads, des trames sautes ou des trames retardes au ct mission, celui-ci peut reconstituer les squences vido reues, telles quelles apparaissent au niveau du rcepteur. Par ailleurs,

42、 en visiophonie (Figure 3), la socit de tlcommunication souhaitera peut-tre contrler la qualit vido au niveau du rcepteur. Dans ce cas, elle peut utiliser un modle de mesure objective de la qualit vido de type NR reposant sur des donnes sous forme de flux binaires. Dans ce cas, il est possible damli

43、orer lefficacit de cette mthode NR si le rcepteur envoie des informations supplmentaires sur des erreurs de transmission, notamment sur le taux derreurs sur les bits (BER, bit error rate), les paquets retards, etc. De mme, certains fournisseurs de services (ct mission) disposent de donnes vido compr

44、esses et peuvent navoir aucune information sur les squences vido source. Dans ce cas, il est possible dutiliser un modle NR faisant intervenir des donnes sous forme de flux binaires et le rcepteur peut envoyer des informations supplmentaires sur les erreurs de transmission. 4 Rec. UIT-T J.242 (12/20

45、06) 3.1 Applications La mthode peut tre utilise pour la transmission vido par paquets dans le cas de communications numriques bidirectionnelles. Dans cette mthode, il est ncessaire de pouvoir suivre et identifier chaque paquet. Certains protocoles de transport par paquets, tels que RTP (protocole de

46、 transport en temps rel) et ATM (mode de transfert asynchrone)/AAL (couche dadaptation ATM) possdent cette fonction. Par exemple, on peut utiliser cette mthode pour la vido la carte (VoD, video-on-demand), la tlvision IP (IPTV, IP television), la visiophonie et la visioconfrence. 4 Messages concerna

47、nt lenvoi dinformations derreur de transmission Selon la prsente mthode, le ct mission et le rcepteur sont cooprants puisque ce dernier fournit toutes les informations ncessaires au ct mission. On notera, en outre, que toutes les informations sur le dcodeur et les techniques de post-traitement utilises par le rcepteur doivent tre fournies afin que le ct mission puisse estimer exactement la s