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Perceptual Quality Assessment of HEVC and VVC Standards for 8K Video
IEEE Transactions on Broadcasting ( IF 4.5 ) Pub Date : 2022-01-10 , DOI: 10.1109/tbc.2022.3140710 Charles Bonnineau 1 , Wassim Hamidouche 1 , Jerome Fournier 1 , Naty Sidaty 2 , Jean-Francois Travers 2 , Olivier Deforges 3
IEEE Transactions on Broadcasting ( IF 4.5 ) Pub Date : 2022-01-10 , DOI: 10.1109/tbc.2022.3140710 Charles Bonnineau 1 , Wassim Hamidouche 1 , Jerome Fournier 1 , Naty Sidaty 2 , Jean-Francois Travers 2 , Olivier Deforges 3
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With the growing data consumption of emerging video applications and users’ requirement for higher resolutions, up to 8K, a huge effort has been made in video compression technologies. Recently, versatile video coding (VVC) has been standardized by the moving picture expert group (MPEG), providing a significant improvement in compression performance over its predecessor high efficiency video coding (HEVC). In this paper, we provide a comparative subjective quality evaluation between VVC and HEVC standards for 8K resolution videos. In addition, we evaluate the perceived quality improvement offered by 8K over UHD 4K resolution. The compression performance of both VVC and HEVC standards has been conducted in random access (RA) coding configuration, using their respective reference software, VVC test model (VTM-11) and HEVC test model (HM-16.20). Objective measurements, using PSNR, MS-SSIM and VMAF metrics have shown that the bitrate gains offered by VVC over HEVC for 8K video content are around 31%, 26% and 35%, respectively. Subjectively, VVC offers an average of around 41% of bitrate reduction over HEVC for the same visual quality. A compression gain of 50% has been reached for some tested video sequences regarding a Student’s t-test analysis. In addition, for most tested scenes, a significant visual difference between uncompressed 4K and 8K has been noticed.
中文翻译：
8K 视频的 HEVC 和 VVC 标准的感知质量评估
随着新兴视频应用的数据消耗量不断增长，以及用户对高达 8K 的更高分辨率的要求，视频压缩技术已经付出了巨大的努力。最近，运动图像专家组 (MPEG) 对通用视频编码 (VVC) 进行了标准化，与其前身高效视频编码 (HEVC) 相比，其压缩性能有了显着提高。在本文中，我们针对 8K 分辨率视频提供了 VVC 和 HEVC 标准之间的比较主观质量评估。此外，我们评估了 8K 相对于 UHD 4K 分辨率提供的感知质量改进。VVC 和 HEVC 标准的压缩性能是在随机访问 (RA) 编码配置中使用各自的参考软件、VVC 测试模型 (VTM-11) 和 HEVC 测试模型 (HM-16.20) 进行的。使用 PSNR、MS-SSIM 和 VMAF 指标的客观测量表明，VVC 比 HEVC 为 8K 视频内容提供的比特率增益分别约为 31%、26% 和 35%。主观上，对于相同的视觉质量，VVC 比 HEVC 平均降低了约 41% 的比特率。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。
更新日期：2022-01-10
中文翻译：
8K 视频的 HEVC 和 VVC 标准的感知质量评估
随着新兴视频应用的数据消耗量不断增长，以及用户对高达 8K 的更高分辨率的要求，视频压缩技术已经付出了巨大的努力。最近，运动图像专家组 (MPEG) 对通用视频编码 (VVC) 进行了标准化，与其前身高效视频编码 (HEVC) 相比，其压缩性能有了显着提高。在本文中，我们针对 8K 分辨率视频提供了 VVC 和 HEVC 标准之间的比较主观质量评估。此外，我们评估了 8K 相对于 UHD 4K 分辨率提供的感知质量改进。VVC 和 HEVC 标准的压缩性能是在随机访问 (RA) 编码配置中使用各自的参考软件、VVC 测试模型 (VTM-11) 和 HEVC 测试模型 (HM-16.20) 进行的。使用 PSNR、MS-SSIM 和 VMAF 指标的客观测量表明，VVC 比 HEVC 为 8K 视频内容提供的比特率增益分别约为 31%、26% 和 35%。主观上，对于相同的视觉质量，VVC 比 HEVC 平均降低了约 41% 的比特率。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。对于学生 t 检验分析的一些测试视频序列，已达到 50% 的压缩增益。此外，对于大多数测试场景，我们注意到未压缩的 4K 和 8K 之间存在显着的视觉差异。
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