ITU-T P 911 FRENCH-1998 Subjective audiovisual quality assessment methods for multimedia applications《多媒体应用的主观视听质量的评估方法 系列P 电话传输质量 电话设备 本地线路网络 多媒体业务的视听质量 12号研究组 27pp》.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONSUIT-TP.911SECTEUR DE LA NORMALISATIONDES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT(12/98)SRIE P: QUALIT DE TRANSMISSIONTLPHONIQUE, INSTALLATIONS TLPHONIQUESET RSEAUX LOCAUXQualit audiovisuelle dans les services multimdiasMthodes dvaluation subjective de la qualitaudiovisuelle

2、pour applications multimdiasRecommandation UIT-T P.911(Antrieurement Recommandations du CCITT)RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE PQUALIT DE TRANSMISSION TLPHONIQUE, INSTALLATIONS TLPHONIQUES ET RSEAUXLOCAUXPour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T.Vocabulaire et effets des param

3、tres de transmission sur lopinion des usagers Srie P.10Lignes et postes dabonns Srie P.30P.300Normes de transmission Srie P.40Appareils de mesures objectives Srie P.50P.500Mesures lectroacoustiques objectives Srie P.60Mesures de la sonie vocale Srie P.70Mthodes dvaluation objective et subjective de

4、la qualit Srie P.80P.800Qualit audiovisuelle dans les services multimdias Srie P.900Recommandation P.911 (12/98) iRECOMMANDATION UIT-T P.911METHODES DEVALUATION SUBJECTIVE DE LA QUALITEAUDIOVISUELLE POUR APPLICATIONS MULTIMEDIASRsumLa prsente Recommandation dcrit des mthodes non interactives dvaluat

5、ion subjective portantsur la qualit audiovisuelle globale perue dapplications multimdias telles que la vidoconfrence,la consultation et larchivage de donnes, la tlmdecine, etc. Ces mthodes peuvent tre utilises diverses fins telles que la slection dalgorithmes, la catgorisation des performances audio

6、visuellesdun systme, lvaluation du niveau de qualit lors dune connexion audiovisuelle, etc. Lorsque desaspects interactifs doivent tre valus, il y a lieu dutiliser les mthodes de test conversationneldcrites dans la Recommandation P.920. La prsente Recommandation dcrit galement lescaractristiques des

7、 squences de source utiliser, comme la dure, le type de contenu, le nombre desquences, etc. Finalement, elle donne des indications sur la relation entre qualit audio, qualitvido et qualit audiovisuelle, telles quelles ont t dduites des rsultats dessais conduitsindpendamment dans diffrents laboratoir

8、es.SourceLa Recommandation UIT-T P.911, labore par la Commission dtudes 12 (1997-2000) de lUIT-T,a t approuve le 3 dcembre 1998 selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT.Recommandation P.911 (12/98)iiAVANT-PROPOSLUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spc

9、ialise des Nations Unies dansle domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est unorgane 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

10、tlcommunications lchellemondiale.La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans,dtermine les thmes dtudes traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent enretour des Recommandations sur ces thmes.Lapprobation des Recommandation

11、s par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans laRsolution n 1 de la CMNT.Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence delUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI.NOTEDans la prsente Recomman

12、dation, le terme exploitation reconnue (ER) dsigne tout particulier, touteentreprise, toute socit ou tout organisme public qui exploite un service de correspondance publique. Lestermes Administration, ER et correspondance publique sont dfinis dans la Constitution de lUIT(Genve, 1992).DROITS DE PROPR

13、IT INTELLECTUELLELUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandationpuisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce quiconcerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit in

14、tellectuelle, quils soientrevendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration desRecommandations.A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence duneproprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en u

15、vre la prsenteRecommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il estvivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevetsdu TSB. UIT 1999Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut

16、tre reproduite ni utilise sousquelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et lesmicrofilms, sans laccord crit de lUIT.Recommandation P.911 (12/98) iiiTABLE DES MATIRESPage1 Domaine dapplication 12 Rfrences normatives . 13 Termes et dfinitions 24 Abr

17、viations . 35 Signal de source 46 Mthodes dessai et modles exprimentaux 56.1 Evaluation par catgories absolues (ACR). 56.2 Evaluation par catgories de dgradation (DCR, degradation category rating) 76.3 Mthode de comparaison par paires (PC) 76.4 Evaluation continue de la qualit par stimulus unique (S

18、SCQE). 86.5 Comparaison des mthodes 96.6 Conditions de rfrence 96.7 Modles exprimentaux . 97 Procdures dvaluation 107.1 Conditions de visualisation et dcoute 107.2 Systme de traitement et de reproduction 117.3 Sujets 127.4 Instructions donnes aux sujets et session dapprentissage 128 Analyse statisti

19、que et compte rendu des rsultats 12Annexe A Dtails relatifs la caractrisation des squences dessai 13Annexe B Classes vido et audio et leurs attributs. 14B.1 Classes vido et leurs attributs . 14B.2 Classes audio et leurs attributs . 15Annexe C Analyse de la Relation entre qualit audio, qualit vido et

20、 qualit audiovisuelle 17Appendice I Squences audiovisuelles dessai . 18Appendice II Instructions pour les essais audiovisuels. 19II.1 Mthode ACR 19II.2 Mthode DCR 19II.3 Mthode PC 20Appendice III Bibliographie. 20Recommandation P.911 (12/98) 1Recommandation P.911MTHODES DVALUATION SUBJECTIVE DE LA Q

21、UALITAUDIOVISUELLE POUR APPLICATIONS MULTIMDIAS(Genve, 1998)1 Domaine dapplicationLa prsente Recommandation dcrit des mthodes non interactives dvaluation subjective portantsur la qualit audiovisuelle globale perue dapplications multimdias telles que la vidoconfrence,la consultation et larchivage de

22、donnes, la tlmdecine etc., aux dbits spcifis dans lesTableaux B.2 et B.4 pour les classes TV 3, MM 4, MM 5 et MM 6. Ces mthodes peuvent treutilises diverses fins telles que la slection dalgorithmes, la catgorisation des performancesaudiovisuelles dun systme, lvaluation du niveau de qualit lors dune

23、communicationaudiovisuelle, etc. Lorsque des aspects interactifs doivent tre valus, il y a lieu dutiliser lesmthodes de test conversationnel dcrites dans la Recommandation P.920.2 Rfrences normativesLes Recommandations UIT-T et autres rfrences suivantes contiennent des dispositions qui, parsuite de

24、la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la prsenteRecommandation. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. TouteRecommandation ou autre rfrence est sujette rvision; tous les utilisateurs de la prsenteRecommandation sont donc invits recherche

25、r la possibilit dappliquer les ditions les plusrcentes des Recommandations et autres rfrences indiques ci-aprs. Une liste desRecommandations UIT-T en vigueur est publie rgulirement.1 Recommandation UIT-T P.930 (1996), Principes dun systme de dgradation de rfrencepour signaux vido.2 Recommandation UI

26、T-T P.920 (1996), Mthodes dessai interactives pour communicationsaudiovisuelles.3 Recommandation UIT-R BT.601-5 (1995), Paramtres de codage en studio de la tlvisionnumrique pour des formats standards dimage 4:3 (normalis) et 16:9 (cranpanoramique).4 Recommandation UIT-R BT.500-8 (1998), Mthodologie

27、dvaluation subjective de laqualit des images de tlvision.5 Publication CEI/TR3 60268-13 (1998), Equipements pour systmes lectroacoustiques Partie 13: essais dcoute des haut-parleurs.6 Recommandation UIT-T P.800 (1996), Mthodes dvaluation subjective de la qualit detransmission.7 Recommandation UIT-R

28、BT.814-1 (1993), Spcifications et mthodes de rglage de labrillance et du contraste des dispositifs de visualisation.8 Recommandation UIT-R BT.1128-2 (1997), Evaluation subjective des systmes de tlvisionclassiques.9 Recommandation CCITT J.61 (1990), Qualit de transmission des circuits de tlvisiondest

29、ins tre utiliss dans les communications internationales.Recommandation P.911 (12/98)210 Recommandation UIT-T P.810 (1996), Appareil de rfrence bruit modul (MNRU).11 Recommandation UIT-T P.910 (1996), Mthodes subjectives dvaluation de la qualitvidographique pour les applications multimdias.12 Recomma

30、ndation CCITT G.722 (1988), Codage audiofrquence 7 kHz un dbit infrieurou gal 64 kbit/s.13 Recommandation CCITT G.711 (1988), Modulation par impulsions et codage (MIC) desfrquences vocales.14 Recommandation CCITT G.728 (1992), Codage de la parole 16 kbit/s en utilisant laprdiction linaire faible dla

31、i avec excitation par code.15 Recommandation UIT-T G.114 (1996), Temps de transmission dans un sens.16 Recommandation UIT-R BS.775-1 (1993), Systme de son strophonique multicanal avecou sans image associe.17 Publication CEI 60651 (1979), Sonomtres.18 Recommandation UIT-T P.931 (1998), Mesure du temp

32、s de transmission, de lasynchronisation et du dbit de trames dans les communications multimdias.3 Termes et dfinitionsLa prsente Recommandation dfinit les termes suivants:3.1 rfrence explicite (rfrence de source): condition utilise par les valuateurs commerfrence pour exprimer leur opinion lorsquils

33、 utilisent la mthode dvaluation DCR. Cetterfrence est dabord affiche dans chaque paire de squences. Le format de la rfrence explicite esthabituellement celui qui est utilis lentre des codecs en essai (par exemple UIT-R BT.601, CIF,QCIF, SIF, etc.). Dans le corps de la prsente Recommandation, les mot

34、s “explicite“ et “de source“seront omis chaque fois que le contexte prcise le sens de la “rfrence“.3.2 gamma: la luminance de lcran nest pas en relation linaire avec la tension du signaldentre, mais est proportionnelle la puissance gamma de cette tension. Afin de compenser cettenon-linarit, on appli

35、que gnralement dans la camra un facteur de correction qui est une fonctioninverse de gamma. Gamma possde galement une influence sur le rendu des couleurs.3.3 tests doptimisation: tests subjectifs qui sont normalement effectus soit au cours dudveloppement soit au cours de la normalisation dun algorit

36、hme ou systme nouveau. Le but de cesessais est dvaluer la performance de nouveaux outils afin doptimiser les algorithmes ou systmestudis.3.4 tests de qualification: essais subjectifs qui sont normalement effectus afin de comparer lesperformances de systmes ou quipements du commerce. Ces essais doive

37、nt tre excuts dans lesconditions exprimentales qui sont les plus reprsentatives que possible des conditions rellesdemploi.3.5 conditions de rfrence: conditions fictives ajoutes aux conditions dessai afin doffrir unebase aux valuations issues dexpriences diffrentes.3.6 fiabilit dun test subjectif:a)

38、la fiabilit intra-individuelle (“ lintrieur dun mme sujet“) reprsente la constance duncertain nombre dvaluations rptes sur le mme sujet dans la mme condition dessai;b) la fiabilit interindividuelle (“entre sujets diffrents“) reprsente la constance dun certainnombre dvaluations de sujets diffrents da

39、ns la mme condition dessai.Recommandation P.911 (12/98) 33.7 rplication: rptition du mme tat de circuit (avec le mme matriel de source) pour lemme sujet.3.8 information de perception spatiale (SI, spatial perceptual information): mesure quiindique gnralement le degr de dtail spatial dune image. Cett

40、e valeur est habituellement plusleve pour des scnes coordonnes spatiales plus complexes. Cette grandeur nest pas censemesurer lentropie ni tre associe aux informations dfinies en thorie de la communication.Linformation de perception spatiale (SI) est fonde sur le filtre de Sobel. Chaque trame vido (

41、plande luminance) au temps n (Fn) passe par le filtre de Sobel Sobel (Fn). Lcart type de la rpartitiondes pixels (stdspace) est ensuite calcul pour chaque trame issue du filtre de Sobel. Cette opration estrpte pour chaque trame de la squence vido et donne une srie temporelle dinformationsspatiales r

42、elatives la scne. La valeur maximale de cette srie temporelle (maxtime) est choisie pourreprsenter le contenu en informations spatiales de la scne. Ce processus peut tre reprsent sousforme dquation par la relation suivante:SI = maxtimestdspaceSobel(Fn)3.9 information de perception temporelle (TI, te

43、mporal perceptual information): grandeurqui indique gnralement le degr de changements temporels dune squence vido. Cette valeur esthabituellement plus leve pour des squences trs animes. Elle nest pas cense mesurer lentropieni tre associe aux informations dfinies en thorie de la communication.La mesu

44、re des informations temporelles (TI) est calcule comme la valeur maximale dans le temps(maxtime) de lcart type de la rpartition dans lespace (stdspace) des points Mn(i,j) pour tous les i ettous les j.TI = maxtimestdspace Mn(i,j)o Mn(i,j) est la diffrence entre pixels ayant la mme position dans la tr

45、ame mais appartenant deuxtrames successives, soit:Mn(i,j) = Fn(i,j) Fn-1(i,j)o Fn(i,j) est le pixel situ la imerange et la jimecolonne de la nimetrame dans le temps.3.10 transparence (fidlit): concept dcrivant la performance dun codec ou dun systme parrapport un systme de transmission idal et sans d

46、gradation.Deux types de transparence peuvent tre dfinis:le premier type dcrit, au moyen dun critre mathmatique, le degr de conformit du signal traitavec le signal dentre ou avec le signal idal. Sil ny a aucune diffrence (cest-dire distance = 0),le systme est totalement transparent. Le deuxime type d

47、crit le degr de conformit du signal traitavec le signal dentre ou avec le signal idal, pour un observateur humain. Si aucune diffrence nepeut tre perue dans une quelconque situation exprimentale, le systme est transparent laperception. Le qualificatif “transparent“ sans rfrence explicite un critre sera utilis pour lessystmes transparents la perception.3.11 validit dun test subjectif: concordance entre la valeur moyenne dvaluatio