Videoqualitätsbewertung über das Internet

In Zusammenarbeit mit Arnd Eden vom IFN

Für Videoübertragungen über das Internet allgemein sowie speziell im mobilen Einsatz muss die Video-Kompression an den Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit arbeiten. Das bedeutet im Idealfall, dass die Bilddaten so komprimiert werden, dass der Betrachter die dadurch entstehenden Fehler gerade eben noch nicht wahrnimmt. In der Regel ist es jedoch notwendig, diese Grenze zu überschreiten, so dass Artefakte und weitere Fehler in den Bildern sichtbar werden. Um die Auswirkungen dieser Fehler auf die menschliche Qualitätswahrnehmung zu untersuchen, können so genannte subjektive Tests durchgeführt werden. Das bedeutet, dass einer Reihe von Betrachtern unter üblicherweise genau vorgeschriebenen Bedingungen Sequenzen gezeigt werden, deren Qualität sie anschließend auf einer Skala von 0 ("`bad"') bis 100 ("`excellent"') bewerten. Lockert man die Bedingungen für solche Tests ein wenig, was in Anbetracht der Tatsache, dass gerade im mobilen Bereich Parameter wie beispielsweise die Umgebungsbeleuchtung und der Betrachtungsabstand kaum sinnvoll festgelegt werden können, legitim erscheint, können solche Tests an einem ganz gewöhnlichen PC mit einer Internetverbindung durchgeführt werden.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll ein System entwickelt und implementiert werden, das die Durchführung subjektiver Tests zur Videoqualitätsbewertung über das Internet ermöglicht. Dabei muss eine geeignete Form der Übertragung der Videodaten zum Betrachter und der Testergebnisse zurück zum Server entwickelt und implementiert werden. Darüber hinaus ist es notwendig, darauf zu achten, dass der Benutzer die Darstellung des Videos nicht beeinflussen kann. So muss z.B. sichergestellt werden, dass die Auflösung des Videos nicht verändert werden kann, da hierbei zusätzliche Fehler entstehen können. Um ein Verfälschen der Testergebnisse zu vermeiden ist es auch notwendig, durch die zu entwickelnde Software weitestgehend sicherzustellen, dass die Videoqualität weder durch die Leistungsfähigkeit des eingesetzten Endgerätes noch durch die Qualität der Internetverbindung beeinflusst wird. Sollte z.B. die Übertragungsgeschwindigkeit oder die Rechenleistung des Endgerätes für eine fehlerfreie Darstellung des Videos nicht ausreichen, so muss der Test abgebrochen oder die Ergebnisse als ungültig markiert werden.

Ein weiteres Augenmerk soll auch auf die Benutzerfreundlichkeit der Testumgebung gelegt werden. Ein Benutzer darf weder dadurch abgeschreckt werden, dass umfangreiche Software-Installationen nötig sind, noch darf auf eine Weise in sein System eingegriffen werden, die nicht wieder rückgängig zu machen ist. So sollen beispielsweise Videocodecs nach der Benutzung vollständig wieder entfernt werden können, oder besser noch automatisch entfernt werden. Von Seiten der Videocodierung sollen nach Möglichkeit die neuesten Verfahren unterstützt werden. Eine Erweiterbarkeit durch Plugins sollte in dieser Richtung möglich sein. Dafür ist eine entsprechende Plattform auszuwählen. Da es die Testergebnisse verfälschen würde, wenn einzelne Personen die Tests mehrfach durchführen, sind entsprechende Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Diese Vorkehrungen müssen selbstverständlich nicht den höchsten Ansprüchen genügen, sollen aber eine Mehrfachnutzung so weit wie möglich erschweren. Zudem soll der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die Tests nicht, wie bei subjektiven Tests üblich, unter genau kontrollierten Bedingungen stattfinden, sondern am heimischen PC. Mögliche Auswirkungen, die diese Tatsache auf die Auswertung der Messergebnisse hat, sollen in der Arbeit berücksichtigt werden.

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