DE102012207558B4

DE102012207558B4 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der qualität eines kodierten mediensignals

Info

Publication number: DE102012207558B4
Application number: DE102012207558.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Schmidmer; Michael Keyhl; Roland Bitto; Matthias Obermann
Original assignee: Opticom Dipl-Ing Michael Keyhl GmbH; Opticom Dipl Ing Michael Keyhl GmbH
Current assignee: Opticom Dipl-Ing Michael Keyhl GmbH; Opticom Dipl Ing Michael Keyhl GmbH
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: DE102012207558A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals, mit einem Übertragungsstörungsbestimmer (14), der ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal (22) zumindest über Zeiträume hinweg kontinuierlich auf Übertragungsstörungen hin zu überwachen und auf Basis der Überwachung übertragungsstörungsfreie und übertragungsstörungsbehaftete Phasen zu identifizieren; und einem Qualitätsbestimmer (16), der ausgebildet ist, um Analysezeitabschnitte so zu platzieren, dass dieselben zeitlich zu den übertragungsstörungsfreien Phasen ausgerichtet sind, nämlich so, dass die Analysezeitabschnitte möglichst vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen (40) liegen, und so, dass die Analysezeitabschnitte jeweils eine Gesamtzeitdauer aufweisen, die in einem vorbestimmten festen Bereich von 2–30 s liegt, und eine Qualität des kodierten Mediensignals nur in den Analysezeitabschnitten zu bestimmen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Qualität eines kodierten Mediensignals, wie z. B. eines Video-, Audio- oder audiovisuellen Signals.
1 Problem und Stand der Technik
Moderne Speicher- und Übertragungssysteme für Audio- und Videosignale verwenden zur Speicherung und Übertragung der Signale üblicherweise Kodier-Verfahren (z. B. H.264, MP3...), um die zu übertragende Datenmenge zu reduzieren. Da diese Verfahren i. A. verlustbehaftet sind, führt dies zu mehr oder weniger wahrnehmbaren Störungen der Signale. Die Stärke der Störungen variiert dabei abhängig vom eingesetzten Verfahren, der Kompressionsrate, dem zu komprimierenden Signal und diversen Parametern des Kodier-Verfahrens. Unter Umständen werden Signale auch mehrfach kodiert und wieder dekodiert (z. B. einmal zur Speicherung des Signals und noch einmal zur Übertragung) oder anderen Signalverarbeitungsschritten unterworfen, was unter Umständen zu einer weiteren Verschlechterung der Signalqualität führt. Alle Störungen die sich bis zu diesem Punkt summieren werden im Folgenden zusammenfassend als Basisstörungen bezeichnet. Derart mit Basisstörungen versehene Signale werden dann in Datenpakete aufgeteilt und über Datennetze übertragen. Bei dieser Übertragung kommt es sowohl zu vereinzelten Bitfehlern, als auch zum Verlust kompletter Datenpakete, was zu weiteren Störungen im Signal führt. Die Auswirkung dieser Störungen auf das endgültige Bild bzw. den Ton hängt ganz wesentlich von der Implementierung des Dekodierers ab. Aus einer Analyse des gestörten Bitstroms alleine lässt sich nicht vorhersagen, welchen Eindruck der Betrachter für diesen Signalabschnitt erhält. Die Störungen, die der Betrachter bzw. Hörer am Schluss wahrnimmt sind also eine Kombination aus der Basisqualität auf Grund der Basisstörungen, und der Übertragungsqualität, welche sich aus Übertragungsstörungen sowie diversen anderer potenzieller Störungen, die zum Teil vom verwendeten Player/Abspielgerät abhängig sind zusammensetzt.
Die zeitliche Verteilung der unterschiedlichen Störungen ist äußerst verschieden. Die Basisqualität verändert sich nur relativ langsam und selten. Sie ist normalerweise nur von den verwendeten, i. A. statischen Einstellungen und in geringem Maße vom zu kodierenden Signal abhängig. Die Übertragungsstörungen hingegen treten zufällig verteilt und nur sporadisch auf, haben dann aber sehr starken Einfluss auf die Qualität. Wie stark dieser Einfluss genau ist lässt sich nur durch eine Analyse des ausgegebenen Bildes/Tones bestimmen.
Aus verschiedenen, naheliegenden Gründen ist es notwendig den Einfluss dieser Kette auf die vom Benutzer wahrgenommene Bild und Tonqualität zu beurteilen. Heutzutage werden dazu verschiedene Verfahren eingesetzt, deren konzeptbedingte Vor- und Nachteile im Folgenden etwas genauer erläutert werden.
1.1 Klassifikation NR-, FR- und RR-Verfahren
Üblicherweise werden Qualitätsmessverfahren bezüglich der zur Qualitätsbewertung zur Verfügung stehenden Informationen. Ein erstes Kriterium beschreibt ob die Bewertung nur durch Analyse des gestörten Signales (no-reference, NR-Verfahren) oder durch Vergleich des gestörten Signals mit einem bekannten, ungestörten Referenzsignal (full-reference, FR-Verfahren) erfolgt. Eine Zwitterlösung stellen sogenannte RR-Verfahren („reduced reference”) dar, bei denen ein Vergleich des gestörten Signals mit Informationen die aus dem Referenzsignal gewonnen wurden erfolgt, wobei diese Informationen über einen separate Datenkanal an das Messverfahren übermittelt werden.
Ein weiteres Kriterium unterscheidet zwischen Bitstrom-basierten und Signal-basierten Verfahren. Die Gruppe der „Bitstrom-basierten” Verfahren, wird heute bei paketbasierten Übertragungen eingesetzt und beruht im Wesentlichen auf einer ausgefeilten Statistik der Paketfehler. Da das Video oder Audiosignal bei diesen Verfahren nicht komplett dekodiert wird, kann auch der Inhalt des zu bewertenden Signals bei der Analyse nicht berücksichtigt werden. Es existieren Verfahren, die immerhin versuchen über die Paketlängen die Struktur des Inhaltes zu schätzen (z. B. US 2009/0041114 A1 ). Dies bleibt aber eine äußerst grobe Schätzung und funktioniert auch nur unter diversen Randbedingungen, die in der Praxis häufig nicht gegeben sind. Da das Signal selbst bei der Analyse nicht zur Verfügung steht, versagen derartige Methoden auch bei Tandem-Kodierung (= mehrfache Kompression/Dekompression des gleichen Signals) oder schlichtweg schlechten Kompressionsalgorithmen. Auch das genaue Verhalten des Dekodierers im Falle von Übertragungsstörungen kann nur angenommen und nicht gemessen werden. Diese Verfahren sind letztlich nur Methoden, um den Einfluss des Signaltransports auf die Qualität festzustellen. Zur Schätzung der tatsächlich vom Betrachter wahrgenommenen Qualität sind sie nicht geeignet. Dem steht der Vorteil gegenüber, dass diese Verfahren so wenig Rechenzeit erfordern, dass sie problemlos in verschiedensten Netzwerkelementen in Echtzeit nahezu kontinuierlich die Qualität überwachen können. Ein typisches derartiges Verfahren ist z. B. VQmon von Telchemy (www.telchemy.com).
Aufgrund der genannten Eigenschaften sind bitstrom-basierte Verfahren also prädestiniert dafür, um kontinuierlich den Einfluss von Übertragungsstörungen grob zu schätzen, während sie zur Beurteilung von Kodierungsstörungen oder im Dekodierer eingebauten Fehlerkorrekturverfahren weniger geeignet sind.
Die zweite Gruppe der Verfahren, die „Signal basierten” Methoden, existieren in verschiedenen Ausprägungen. Allen ist jedoch gemeinsam, dass sie das dekodierte Signal (Bild, Ton) betrachten und im Allgemeinen unter Berücksichtigung der menschlichen Wahrnehmung die Qualität abschätzen. Die Signalübertragung an sich wird bei diesen Verfahren im Allgemeinen nicht betrachtet, die Beurteilung der Qualität erfolgt einzig aufgrund der dekodierten Signale. Das bedeutet, insbesondere bei FR-Verfahren, dass das Messverfahren genau die gleichen Informationen zur Verfügung hat, wie ein menschlicher Betrachter/Hörer. Aufgrund dieses Ansatzes sind derartige Verfahren potenziell wesentlich genauer als die Verfahren, welche lediglich Bitstrom Informationen auswerten. Nachteilig an Signal-basierten Verfahren ist, dass sie nur für relativ kurze Signalabschnitte (üblicherweise ca. 4–30 s) definiert sind und die Berechnungsdauer auch beim heutigen Stand der Technik zum Teil erheblich. Ein typischer Vertreter dieser Art von Verfahren ist PEVQ, ein FR Verfahren, das auch in ITU-T J.247 standardisiert ist.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich Referenzen auf Standards in der vorliegenden Anmeldung jeweils auf die zum Anmeldetag neueste Fassung des jeweiligen Standards beziehen.
1.2 Einschränkungen bei Signal-basierten Verfahren
Die zeitliche Begrenzung der Testsequenzen ist aber auch Prinzip bedingt, da solche Verfahren darauf abgeglichen sind, Testergebnisse, die mit Testpersonen gewonnen wurden, („subjektive Tests”) vorherzusagen. Subjektive Tests lassen sich aber nur für kurze Sequenzen zuverlässig durchführen, da bei längeren Sequenzen die Ergebnisse erheblich streuen. Beispielhaft seien hier das ACR-Testverfahren nach ITU-T P.910 für Videotests bzw. ITU-R BS.1116 für Audiotests angeführt. Aufgrund der Verifikation mittels dieser subjektiven Testdaten, lassen sich Signal-basierte Messverfahren nicht auf längere Sequenzen extrapolieren.
Signal-basierte Verfahren sind also bestens zur Beurteilung der Basisqualität geeignet, während die kurze Signaldauer und der hohe Bedarf an Rechenzeit eine Anwendung zur kontinuierlichen Überwachung der Signale widerspricht. Diese kontinuierliche Überwachung ist jedoch zum korrekten Erfassen von Übertragungsstörungen notwendig.
1.1 Einschränkungen bei Bitstrom-basierten Verfahren
Die Wesentliche Einschränkung der Bitstrom-basierten Verfahren liegt in ihrer Messungenauigkeit. Prinzipiell sind sie nicht dazu in der Lage irgendetwas anderes als Übertragungsstörungen zu bewerten. Jede Aussage zur eigentlichen Bildqualität von Sequenzen die keine Störungen enthalten ist eine blanke Schätzung. Insbesondere bei verschlüsselter Übertragung, wie sie bei Pay-TV Angeboten üblich ist, stehen diesen Verfahren nur sehr rudimentäre Informationen zur Qualitätsbewertung zur Verfügung. Auch die konkrete Auswirkung von Übertragungsstörungen auf die Qualität lässt sich nur dann vorhersagen wenn die verwendeten Dekodierer und Fehlerkorrekturverfahren genau bekannt sind.
1.2 Zusammenfassung zum Stand der Technik
In Anbetracht der zunehmenden Übertragung von Multimediainhalten (Videos, Filme, Musik) über drahtlose und mobile Netzwerke stellt sich vermehrt die Frage der Qualitätsbeurteilung solcher Dienste. Wünschenswert wäre hier ein Messkonzept, dass es optional zuließe, die menschliche Wahrnehmung zu simulieren, über einen längeren Zeitraum (Stunden) angewandt werden könnte und gleichzeitig wenig Rechenzeit benötigte.
Dem steht entgegen, dass heutige Messverfahren nicht alle diese Kriterien gleichzeitig erfüllen. Sie sind entweder genau, erfordern hohe Rechenleistung und können nur für kurze Signalabschnitte angewandt werden, oder aber sie sind relativ ungenau, erlauben dafür aber mit wenig Rechenleistung eine permanente Überwachung der Signale.
Die US 2009/0153668 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zur Echtzeitvideoqualitätsbeurteilung basierend auf Übertragungseigenschaften. Eine erste Videoqualitätsauswertung wird sendeseitig mittels eines FR oder RF-Verfahrens durchgeführt, wohingegen auf Empfangsseite eine zweite Videoqualitätsauswertung durchgeführt wird, die die Ergebnisse der ersten Videoqualitätsbeurteilung sowie Empfängerseiteninformationen verwendet. Die Empfängerseiteninformationen umfassten beispielsweise Informationen betreffend Frame-Verluste, Makroblock-Verluste, Frame-Typ, Menge an Bildänderung zwischen aufeinanderfolgenden Frames, Intra/Inter-Makroblock-Verhältnis, die Verwendung von Fehlerabfangmechanismen und die Verwendung von Fehlerverschleierungsmechanismen. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass, soweit Übertragungsfehlerfreiheit vorliegt, die Bildqualität am Empfänger die gleiche ist wie die am Sender, so dass auf Empfängerseite eine Qualitätsbeurteilung auf einfache Weise dadurch erhalten werden kann, dass in dem Fall von Übertragungsfehlern die Qualität auf Basis dieser Übertragungsfehler geschätzt wird, und in dem Fall von Übertragungsfehlerfreiheit die sendeseitig bestimmte Videoqualitätsbeurteilung verwendet werden kann.
2 Zielsetzung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Konzept zur Bestimmung einer Qualität eines durch Übertragung und/oder verlustbehaftete Kodierung gestörten Mediensignals, wie z. B. eines Audiosignals, eines Videosignals oder eines audiovisuellen Signals, zu schaffen, so dass eine Anwendung über einen längeren Zeitraum mit einem besseren Verhältnis zwischen erzielbarer Güte der Qualitätsbestimmung einerseits und notwendiger Rechenleistung andererseits möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der beigefügten unabhängigen Patentansprüche gelöst.
3 Lösungsidee
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass es möglich ist, eine Bestimmung der Qualität eines kodierten Mediensignals über einen längeren Zeitraum hinweg mit einem verbesserten Verhältnis zwischen erzielbarer Güte der Qualitätsbestimmung einerseits und notwendiger Rechenleistung auf der anderen Seite zu erzielen, wenn eine Kombination aus einem Übertragungsstörungsbestimmer zur zumindest über Zeiträume hinweg bzw. zumindest intervallweise kontinuierlichen Überwachung des kodierten Mediensignals auf Übertragungsstörungen hin mit einem Qualitätsbestimmer zur Bestimmung einer Qualität des kodierten Mediensignals so gestaltet wird, dass der Qualitätsbestimmer ausgebildet ist, die Basisqualität, wie z. B. Ende-zu-Ende-Qualität, des kodierten Mediensignals in Zeitabschnitten zu bestimmen, die zeitlich zu übertragungsstörungsfreien und/oder übertragungsstörungsbehafteten Phasen ausgerichtet sind, wie sie von dem Übertragungsstörungsbestimmer identifiziert werden. Der Übertragungsstörungsbestimmer kann die Überwachung basierend auf einem Bitstrom-basierten Verfahren durchführen, was eine kontinuierliche Überwachung mit vertretbarem Aufwand gestattet. Als Qualitätsbestimmer kann ein Signal-basiertes Verfahren verwendet werden. Der erhöhte Aufwand, der damit einhergeht, wird zeitlich sinnvoll abhängig von der Übertragungsstörungsüberwachung gesteuert. Es wird ermöglicht, dass die komplett verschiedenen zeitlichen Raster, in denen Übertragungsstörungen und Kodierstörungen auftreten, optimal auf ursprünglich unterschiedliche Messverfahren abgebildet werden. Da hierbei Signal-basierte Messverfahren zur Qualitätsbestimmung wieder im Rahmen der mit subjektiven Tests validierten Genauigkeit eingesetzt werden können, lässt sich hierdurch höchste (standardkonforme) Messgenauigkeit unter Einbeziehung der menschlichen Wahrnehmung einerseits mit größtmöglicher Recheneffizienz andererseits verbinden.
In anderen Worten ausgedrückt, haben die Erfinder entdeckt, dass es mit sehr geringem Aufwand möglich ist, den übertragenen Bitstrom kontinuierlich auf seine Integrität hin zu prüfen und so übertragungsstörungsfreie und übertragungsstörungsbehaftete Signalabschnitte zu bestimmen. Diese Aufgabe kann problemlos ein herkömmliches Bitstrombasiertes Messverfahren übernehmen. Nach dieser Klassifizierung der Signalabschnitte genügt es mit einem Signal-basierten Verfahren die übertragungsstörungsfreien Abschnitte nur stichprobenweise zu analysieren, um die Basisqualität der Übertragung festzustellen. Die Qualität der (vergleichsweise wenigen) Abschnitte mit Übertragungsstörungen kann entweder durch das Bitstrom-basierte Maß grob geschätzt werden, oder aber mit etwas höherem Rechenaufwand und dafür genauer, auch durch ein Signal-basiertes Verfahren bestimmt werden. Natürlich kann auch das Verhältnis von übertragungsstörungsfreien zu übertragungsstörungsbehafteten Signalabschnitten in die Qualitätsbeurteilung mit einfließen und auch dazu dienen, bei extrem starken Übertragungsstörungen gleich eine schlechte Bewertung zu generieren, statt erst noch aufwändig ein Signal-basiertes Verfahren zu bemühen.
Verglichen mit einem reinen Bitstrom-basierten Verfahren ergibt sich so eine wesentlich höhere Messgenauigkeit und verglichen mit einer kontinuierlichen Überwachung durch ein Signal-basiertes Verfahren ein drastisch reduzierter Rechenaufwand. Gleichzeitig ermöglicht die hier ausgeführte Erfindung erstmalig, die durch Abgleich mit subjektiven Video bzw. Audiotests standardisierten Signal-basierten Verfahren hoher Genauigkeit auf die gesamte Dauer einer Multimediasequenz anzuwenden und damit das Problem zu lösen, dass diese Verfahren aufgrund der zu Grunde liegenden zeitlich begrenzten subjektiven Testverfahren prinzipiell nicht beliebig auf lange Testsequenzen (also beispielsweise auf die gesamte Dauer der Multimediasequenz) erweiterbar sind.
In wiederum anderen Worten ausgedrückt, besteht ein Gedankengang der vorliegenden Anmeldung darin, dass die beiden in der Beschreibungseinleitung der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Lösungsansätze zur Qualitätsbestimmung geschickt miteinander kombiniert werden können, wenn nicht etwa beide Verfahren, d. h. Bitstrom-basiertes sowie Signal-basiertes Verfahren, einfach nur parallel ausgeführt werden, sondern wenn die beiden geeignet zu einem Hybridverfahren zusammengesetzt werden bei dem die Informationen des Bitstrom-basierten Verfahrens verwendet werden, um die Anwendung des Signal-basierten Verfahrens zu steuern.
Gemäß einem weiteren Gedanken der vorliegenden Erfindung wird obiger Kerngedanke im Zusammenhang mit der zeitlichen Ausrichtung der Analysezeitfenster zu den übertragungsstörungsfreien Phasen auf andere Weise umgesetzt, nämlich dadurch, dass die Übertragungsstörungsbestimmung einerseits und die Qualitätsbestimmung andererseits an unterschiedlichen Orten entlang der Übertragungsstrecke zwischen Sender und Empfänger/Dekoder durchgeführt werden: die Übertragungsstörungsbestimmung von dem Sender aus in Übertragungsrichtung von Sender zu Empfänger gesehen hinter der Qualitätsbestimmung. Beispielsweise wird die Übertragungsstörungsbestimmung hinter dem Übertragungsstörungen hervorrufenden Teil der Übertragungsstrecke und die Qualitätsbestimmung davor durchgeführt. Auf diese Weise findet die aufwändige Qualitätsbestimmung inhärent immer ohne Übertragungsstörungen bzw. in Übertragungsstörungsfreien Phasen statt. Die Qualitätsbestimmung kann sogar vorab durchgeführt werden und zusammen mit dem zu übertragenden Medium gespeichert sein, in welchem Fall sich die Qualitätsbestimmung auf ein reines Empfangen oder Abrufen dieser Qualitätsdaten beschränkt.
Bei beiden Erfindungsgedanken kann die Übertragungsstörungsbestimmung auf bereits vorhandene Komponenten am Empfänger zurückgreifen, wie z. B. einen Jitter-Buffer.
Weitere Aspekte bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
3.1 Kurze Beschreibung der Figuren
Insbesondere werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals gemäß einem detaillierteren Ausführungsbeispiel;
3 schematisch ein kodiertes Mediensignal und dessen Zusammensetzung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4a und 4b schematisch Unterteilungen eines kodierten Mediensignals in übertragungsstörungsfreie und übertragungsstörungsbehaftete Phasen;
5 schematisch eine Platzierung von Zeitabschnitten abhängig von der Übertragungsstörungsüberwachung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 schematisch mögliche involvierte Prozessschritte, um zu der Darstellung zu gelangen, an welcher die Qualitätsbestimmung durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
7 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel.
3.2 Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung beschrieben, wonach die beiden grundsätzlichen Verfahren, d. h. ein Bitstrom-basiertes und ein Signal-basiertes, so kombiniert werden, dass der Einfluss der permanent und relativ gleichförmigen Basisstörungen einerseits und der sporadischen Übertragungsstörungen andererseits getrennt bewertet wird, indem aus den Basisstörungen die Basisqualität bestimmt wird und aus den Übertragungsstörungen ein Übertragungsqualitätsanteil für die Qualität. Dabei wird der übertragene Bitstrom, d. h. der Bitstrom auf Empfängerseite, permanent überwacht, wodurch kontinuierlich bestimmt wird, ob ein Signalabschnitt frei von Übertragungsstörungen ist oder nicht. Ein Bitstrom-basiertes Verfahren kann hierzu verwendet. Auf diese Weise wird zunächst auch permanent die Übertragungsqualität des empfangenen Bitstroms bestimmbar gemacht. Nur gelegentlich, wie z. B. periodisch mit einer bestimmten Periodizität, wie z. B. einmal pro Minute, wird binnen bzw. mittels eines übertragungsstörungsfreien Signalabschnitts die Basisqualität bestimmt.
Weitere Aspekte bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Eingang 12 zum Empfang des kodierten Mediensignals sowie einen Übertragungsstörungsbestimmer 14 und einen Qualitätsbestimmer 16, deren Eingänge jeweils mit dem Eingang 12 verbunden sind. Darüber hinaus ist ein Steuereingang des Qualitätsbestimmers 16 mit einem Übertragungsstörungsanzeigeausgang des Übertragungsstörungsbestimmers 14 verbunden.
Wie es in 1 gezeigt ist, können Ausgänge des Übertragungsstörungsbestimmers 14 und Qualitätsbestimmers 16 zusammen den Ausgang 18 der Vorrichtung 10 bilden. Optional ist zwischen diese Ausgänge und den Ausgang 18 der Vorrichtung 10 noch ein Kombinierer 20 geschaltet.
Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ist dazu ausgebildet, das kodierte Mediensignal am Eingang 12 kontinuierlich auf Übertragungsstörungen hin zu überwachen. In anderen Worten ausgedrückt, wird die Überwachung durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 engmaschig genug durchgeführt, um jegliche Übertragungsstörungen in dem kodierten Mediensignal am Eingang 12 zu erkennen. Die Überwachung muss natürlich nicht immer stattfinden. Sie kann sich auf bestimmte Zeiträume beschränken bzw. manchmal unterbrochen werden, um in aktiven Intervallen dann wie nachfolgend beschrieben zu agieren.
Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 identifiziert auf Basis dieser Überwachung übertragungsstörungsfreie und überstörungsbehaftete Phasen des kodierten Mediensignals 12 und zeigt die jeweils bestehende Phase bzw. den Wechsel zwischen den Phasen über seinen Übertragungsstörungsanzeigeausgang dem Qualitätsbestimmer 16 an dessen Steuereingang an.
Optional kann der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ferner dazu ausgebildet sein, um auf Basis der Überwachung des kodierte Mediensignals am Eingang 12 auf Übertragungsstörungen eine Übertragungsqualität zu bestimmen und an dem in 1 getrennt von dem Übertragungsstörungsanzeigeausgang eingezeichneten, direkt zu dem Kombinierer 20 führenden Ausgang auszugeben. Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 gibt beispielsweise einen Übertragungsqualitätswert an diesem Ausgang aus. Letzterer könnte alternativ aber auch von dem Kombinierer 20 aus der Anzeige der jeweils bestehenden Phasen bzw. der Wechsel zwischen den Phasen am Übertragungsstörungsanzeigeausgang des Übertragungsstörungsbestimmers 14 bestimmt werden. Je nach Anwendungsfall kann es ferner ausreichen sein, wenn lediglich der Ausgang des Qualitätsbestimmers 16 den Ausgang 18 der Vorrichtung 10 bildet, d. h. die zu bestimmende Qualität des kodierten Mediensignals lediglich von dem Qualitätsbestimmer 16 bestimmt wird und somit der Übertragungsstörungsbestimmer 14 nur mittelbar zur Bestimmung beiträgt, indem selbiger die zeitliche Koordination festlegt, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Der Qualitätsbestimmer 16 ist dazu ausgebildet, die Qualität des kodierten Mediensignals am Eingang 12 zu bestimmen. Dabei ist der Qualitätsbestimmer 16 so ausgebildet, dass er die Anzeige der übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen, wie sie durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 identifiziert werden, berücksichtigt und die Qualität des kodierten Mediensignals nur in Analysezeitabschnitten bestimmt, die zeitlich zu den übertragungsstörungsfreien und/oder den übertragungsstörungsbehafteten Phasen ausgerichtet sind, d. h.

a) in Zeitabschnitten bestimmt, die zeitlich zu den übertragungsstörungsfreien Phasen ausgerichtet sind,
b) in Zeitabschnitten bestimmt, die zeitlich zu den übertragungsstörungsbehafteten Phasen ausgerichtet sind, oder
c) Zeitabschnitten bestimmt, die zeitlich zu den übertragungsstörungsfreien Phasen ausgerichtet sind, und Zeitabschnitten, die zeitlich zu den übertragungsstörungsbehafteten Phasen ausgerichtet sind.

3.2.1 Zeitliche Steuerung
Zunächst einmal wird nur auf den möglichen Fall eingegangen, dass der Qualitätsbestimmer 16 nur in Zeitabschnitten aktiv ist, die möglichst vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen liegen. Später wird dann auf die Möglichkeit eingegangen, dass der Qualitätsbestimmer zusätzlich in Zeitabschnitten aktiv ist, die möglichst vollständig in den übertragungsstörungsbehafteten Phasen liegen. Es ist aber gemäß Option c) aber ebenfalls möglich, dass die Vorrichtung 10 bzw. der Qualitätsbestimmer 16 so ausgebildet ist, dass er die Zeitabschnitte so wählt, dass sie vollständig in den übertragungsstörungsbehafteten Phasen liegen, ohne Auswahl von Zeitabschnitten in den übertragungsstörungsfreien Phasen.
Bevor im Folgenden noch näher auf mögliche Details der Funktionsweise von Übertragungsstörungsbestimmer 14 und Qualitätsbestimmer 16 eingegangen wird, wird im Folgenden noch kurz auf die Signifikanz der zeitlichen Ausrichtung der Zeitabschnitte eingegangen, in denen der Qualitätsbestimmer 16 die Bestimmung der Qualität vornimmt. Wie es im Vorhergehenden geschildert worden ist, führt der Übertragungsstörungsbestimmer 14 seine Überwachung des kodierten Mediensignals kontinuierlich durch. Die Überwachung kann gemäß einem der in der Beschreibungseinleitung der vorliegenden Anmeldung genannten Bitstrom-basierten Verfahren durchgeführt werden. D. h., der rechnerische Aufwand für eine kontinuierlich stattfindende Überwachung auf Übertragungsstörungen hin kann sehr gering gehalten werden. Aus der Identifikation der übertragungsstörungsfreien und/oder den übertragungsstörungsbehafteten Phasen durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 lässt sich ein Maß für die Übertragungsgüte bestimmen, d. h. eine Übertragungsqualität, die schließlich in die Qualität am Ausgang 18 mit einfließen kann, wie. z. B. mittels Gewichtung ggb. der Qualität am Ausgang des Bestimmers 16. Die Übertragungsqualität kann beispielsweise ein Maß sein, das wiedergibt, welcher Bruchteil des kodierten Mediensignals, zum Beispiel bezogen auf die Wiedergabezeit, also welcher zeitliche Bruchteil von Störungen betroffen ist, so dass übertragungsstörungsbehaftete Phasen durchweg immer „gleich betroffen” eingeschätzt werden.
Der Qualitätsbestimmer 16 arbeitet rechenintensiver und ist aufwändiger zu realisieren, wie z. B. mehr als 1000 mal aufwändiger hinsichtlich Implementierung, Rechenleistung etc. Der Qualitätsbestimmer 16 bezieht beispielsweise das menschliche Wahrnehmungsvermögen mit in die Analyse, die zu der zu bestimmenden Qualität in den Analysezeitabschnitten führt, ein. Eventuell benötigt die Qualitätsbestimmung durch den Bestimmer 16 eine mehr oder weniger vollständige Dekodierung des kodierten Mediensignals, weshalb die in den Analysezeitabschnitten bestimmte Qualität auch als Wiedergabequalität bezeichnet werden könnte oder als „Basisqualität” oder „Qualität des störungsfreien Anteils des kodierten Mediensignals”, soweit die aus in den übertragungsstörungsfreien Phasen bestimmte Qualität betroffen ist. Auf Details hierzu wird im Folgenden noch eingegangen. Der Qualitätsbestimmer 16 sollte zudem die Bestimmung der Qualität in Zeitabschnitten vornehmen, die eine bestimmte zeitliche Länge besitzen, nämlich in einem vorbestimmten Zeitlängenbereich liegen, für den das zum eingesetzte Qualitätsmaß optimiert ist (typischerweise 2 bis 10 s oder 2 bis 30 s).
Vorteilhafterweise ist nun der Qualitätsbestimmer 16 in der Lage, die Zeitabschnitte zeitlich zu planen bzw. korrekt so zu platzieren, dass die zu einem Zeitabschnitt bestimmte Qualität des kodierten Mediensignals beispielsweise die Qualität des Mediensignals in einer übertragungsstörungsfreien Phasen des kodierten Mediensignals widerspiegelt, wodurch die bestimmte Qualität die Basisqualität des kodierten Mediensignals widerspiegelt. Alternativ kann der Qualitätsbestimmer 16 den Zeitabschnitt so ausrichten, dass er in der übertragungsstörungsbehafteten Phase des kodierten Mediensignals liegt, so dass die bestimmte Qualität zusammen mit der durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 bestimmten Übertragungsqualität zu einem besseren Maß für die Qualität des kodierten Mediensignals am Eingang 12 führt, da das tatsächliche Ausmaß der Störungen genauer bewertet werden kann.
Insgesamt bleibt der Rechenaufwand bei der Vorrichtung 10 relativ gering, obwohl das erzielte Maß für die Qualität des kodierten Mediensignals dem subjektiven Qualitätsempfinden menschlicher Medienkonsumenten sehr nahe kommt. Dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 „entgeht” keine Übertragungsstörung aufgrund der kontinuierlichen Überwachung, und der Qualitätsbestimmer 16 kann seine Arbeit stichprobenartig auf zeitlich verteilte Zeitabschnitte begrenzen, welche dann aber zeitlich korrekt so platziert sind, dass sie die gewünschte Art von Qualität bestimmen, nämlich, wie soeben beschrieben, die Basisqualität, ohne aus Versehen einen Übertragungsfehler zu messen, oder eine genauere Bewertung des Übertragungsstörungsausmaßes, ohne aus Versehen eine Basisqualität ohne Übertragungsfehler zu messen.
3.2.2 Details des Übertragungsstörungsbestimmers
Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 prüft gegebenenfalls lediglich durch eine Vorwärtsfehlerdetektion und/oder Vorwärtsfehlerkorrektur den korrekten Empfang und/oder anhand von laufenden Paketnummern, Zeitetiketten oder dergleichen die Vollständigkeit des kodierten Mediensignals 22 ohne nähere Berücksichtigung des in das Signal 22 kodierten Medieninhaltes 22. Ebenfalls ist es möglich, dass der Übertragungsstörungsbestimmer das Verhalten eines Jitter Buffers (Ein Jitter Buffer ist ein kurzer Pufferspeicher, der ankommende Datenpakete sammelt, um Laufzeitunterschiede, wie sie bei der Übertragung häufig unvermeidlich sind, auszugleichen. Korrekterweise müsste dieser Puffer „De-Jitter Buffer” heißen, üblicher ist aber die Bezeichnung „Jitter Buffer”.), wie er üblicherweise bei Paket-basierter Übertragung im Empfänger eingesetzt wird, simuliert oder zu mindestens bei der Entscheidung, ob ein Paket verloren ging oder nicht, berücksichtigt.
Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 kann bereits die Dauer, die Häufigkeit und die zeitliche Position der Übertragungsstörungen in Bezug auf den gesamten betrachteten Zeitraum berücksichtigen und daraus Rückschlüsse auf die Übertragungsqualität ziehen. Letztere Berücksichtigung bzw. Verrechnung kann anstelle in dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 natürlich auch in dem Kombinierer 20 als Teil der Signalqualitätsermittlung durchgeführt werden. So oder so ist die Information, die der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ausgibt, automatisch auch immer ein Maß bzw. eine Information über die Übertragungsqualität.
Übliche Bitstrom-basierte Messverfahren gehen in ihrer Analyse häufig darüber hinaus und werten insbesondere bei unverschlüsselter Übertragung noch weitere Parameter des Bitstroms aus. Dieser Aufwand ist für das hier geschilderte Vorgehen jedoch nicht erforderlich. Die dadurch mit wenig Mehraufwand gewonnen, zusätzlichen Informationen können aber durchaus für technisches Personal zur Fehleranalyse hilfreich sein.
3.2.3 Details des Qualitätsbestimmers
Der Qualitätsbestimmer 16 unterzieht die schon ohnehin in beispielsweise einer größeren Datenrate ankommenden Wiedergabesignaldaten aufwändigeren Operationen, wie z. B. einer abtastwertweisen Feststellung einer Abweichung zu einem ungestörten Referenzsignal oder dergleichen. Im Allgemeinen wird der Qualitätsbestimmer auch die menschliche Wahrnehmung in der Analyse berücksichtigen, was wiederum mathematisch anspruchsvoll ist und entsprechend leistungsfähige Hardware voraussetzt. Die ITU Standards J.247 und J.341 beschreiben detailliert mehrere für diesen Zweck geeignete Verfahren zur Videoqaulitäts Messsung. Am weitesten verbreitet ist heute das PEVQ Verfahren aus J.247. Ähnliche Verfahren existieren für Audiosignale (z. B. ITU-R BS.1387) und Sprachsignale z. B. ITU-T P.862 und P.863).
Je nach eingesetztem Verfahren für den Qualitätsbestimmer 16 bzw. den demselben zugrundeliegenden Signal-basierten Verfahren, können die Ausführungsbeispiele nicht nur als NR(No Reference)-Verfahren ausgestaltet werden, sondern auch als FR(full-reference)-Verfahren oder ein RR(reduced reference)-Verfahren.
In einer bevorzugten Ausführung wird der Qualitätsbestimmer mit Hilfe von Verfahren wie sie zum Beispiel in den ITU-T Recommendations J.247, J.246, J.247, J.249, J.340, J.341, J.342, P.861, P.862, P.863, P.562, bzw. den ITU-R Recommendations, BT.1683, BT.1721, BT.1866, BT.1867, BT.1885, BT.1907, BT.1908 oder BS.1387 beschrieben werden, oder ähnlichen Verfahren implementiert. Da diese Verfahren mit subjektiven Tests abgeglichen sind, stellen sie im Allgemeinen genaue Anforderungen an die zeitliche Struktur und den Inhalt der Messsignale. Der Qualitätsbestimmers kann in diesem Fall dafür sorgen, dass er die Analyseabschnitte so wählen kann, dass diese Anforderungen erfüllt werden.
3.2.4 Details des Kombinierers
Ein optionaler Kombinierer 20 kann vorhanden sein, um die von den beiden Bestimmern 14 und 16 erhaltenen Angaben über Übertragungsstörungen bzw. Qualität miteinander zu kombinieren, um ein genaueres Qualitätsmaß zu erhalten. Beispielsweise ermittelt der Kombinierer 20 eine endgültige wahrgenommene Signalqualität durch eine geeignete Gewichtung der von dem Qualitätsbestimmer 16 erhaltenen Basisqualität und der von dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 erhaltenen Information zu Übertragungsstörungen und gibt diese Signalqualität am Ausgang 18 aus.
3.3 Weitere Ausführungsbeispiele
Im Vorhergehenden wurde die vorliegende Erfindung zunächst recht allgemein beschrieben. Im Folgenden wird Bezug nehmend auf 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel diesbezüglich beschrieben. Daraufhin werden Bezug nehmend auf die nachfolgenden Figuren Varianten beschrieben, die von der möglichen Implementierung des Ausführungsbeispiels von 1 gemäß 2 abweichen und somit veranschaulichen, dass die in 2 gezeigte Implementierung dessen, was in 1 beschrieben wurde, nicht die einzige Möglichkeit darstellt. Zudem werden im Anschluss an 2 noch Details für mögliche Funktionsweisen des Übertragungsstörungsbestimmers 14 und Qualitätsbestimmers 16 beschrieben, die sowohl auf das Ausführungsbeispiel von 1 als auch das speziellere Ausführungsbeispiel von 2 anwendbar sind.
Die Vorrichtung von 2 entspricht weitestgehend der von 1. Sie ist lediglich dahin gehend konkretisiert, dass zwischen den Eingang 12 und den Qualitätsbestimmer 16 ein Dekodierer 21 geschaltet ist, der das kodierte Mediensignal am Eingang 12 in ein Wiedergabesignal dekodiert und an den Qualitätsbestimmer 16 weiterleitet. Ansonsten stimmen die Vorrichtungen von 1 und 2 überein. Der Dekodierer 21 könnte, wie es mit der gestrichelten Linie 16' angedeutet ist, Teil des Qualitätsbestimmers selbst sein, in welchem Fall 2 den Qualitätsbestimmer 16 von 1 lediglich dahin gehend konkretisiert, dass der Qualitätsbestimmer 16 gegebenenfalls eine stufige Funktionsweise derart besitzt, dass der Qualitätsbestimmer 16' zunächst als ein Zwischenschritt das Wiedergabesignal aus dem kodierten Mediensignal am Eingang 12 durch Dekodierung 21 erhält und dann die eigentliche Qualitätsbestimmung 16 auf Basis des Wiedergabesignals am Ergebnis der Dekodiererung 21 durchführt. Der Dekodierer 21 kann dabei Teil der Vorrichtung 10, ein explizit dafür vorgesehener Referenzdecoder oder aber Teil einer Vorrichtung, an der die Qualität des empfangenen und rekonstruierten bzw. dekodierten Mediensignals bestimmt werden soll, wie z. B. einer Set-Top-Box, einem Handy oder dergleichen, sein, beispielsweise ein sowieso schon in z. B. einer Set-Top-Box vorhandener Dekodierer. Während also der Übertragungsstörungsbestimmer 14 an dem kodierten Mediensignal 22 arbeitet, das am Eingang 12 bzw. am Eingang des Übertragungsstörungsbestimmers 14 und dem Eingang des Dekodierers 21 anliegt, arbeitet der Qualitätsbestimmer 16 an dem Wiedergabesignal 24 bzw. dem dekodierten Signal 24, das am Ausgang des Dekodierers 21 bzw. am Eingang des Qualitätsbestimmers 16 anliegt und gegenüber dem kodierten Mediensignal 22 natürlich erheblich komprimiert sein kann. Allein die Datenrate der Daten, die durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 zu verarbeiten ist, kann also deutlich geringer sein als diejenige der Daten, die durch den Qualitätsbestimmer 16 zu verarbeiten ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 2, bei dem der Qualitätsbestimmer 16 das Wiedergabesignal 24 erhält, zeigt der Übertragungsstörungsbestimmer 14 dem Qualitätsbestimmer 16 beispielsweise die übertragungsstörungsfreien und/oder übertragungsstörungsbehafteten Phasen in der Wiedergabezeitdomäne, d. h. also zeitlich, an.
3.3.1 Exemplarischer Aufbau eines kodierten Mediensignals
3 zeigt nun schematisch ein Beispiel für den Inhalt und Aufbau eines kodierten Mediensignals 22 am Eingang des Eingangs 12 von 1 bzw. 2. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem kodierten Mediensignal 22 beispielsweise um ein kodiertes Videosignal und/oder um ein kodiertes Audiosignal handeln. 3 geht exemplarisch davon aus, dass es sich bei dem Mediensignal um ein zeitliches Signal handelt, d. h. ein Signal, das eine zeitliche Variation einer Medieninformation wiedergibt. Ein Videosignal besteht beispielsweise aus einer Folge von Bildern bzw. Frames, und ein Audiosignal aus einer Folge von Abtastwerten. In 3 ist exemplarisch ein Audiosignal 24 als ein in das kodierte Mediensignal 22 kodiertes Mediensignal dargestellt, d. h. als das Wiedergabesignal. Der Inhalt 23 des kodierten Mediensignals 22 kann mehrere Teile umfassen, wie es in 3 versinnbildlicht ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Darstellung des kodierten Mediensignals 22 von 3 lediglich exemplarisch ist. Das gilt insbesondere auch für die Darstellung von 3, wonach das kodierte Mediensignal drei Komponenten aufweist, nämlich Kodierkonfigurationsdaten 26, Redundanzdaten 28 zur Ermöglichung einer Vorwärtsfehlerdetektion oder sogar einer Vorwärtsfehlerkorrektur, und den eigentlichen Kodierstrom 30. In den eigentlichen Kodierstrom 30 ist das Mediensignal 24 kodiert. Dazu gliedert sich der Kodierstrom 30 beispielsweise in eine Folge von Kodiereinheiten 32, die jeweils einen Ausschnitt des Mediensignals 24 kodieren. In dem Fall eines Videosignals kodiert jede Kodiereinheit 32 beispielsweise einen Slice, d. h. einen örtlichen Ausschnitt eines Frames bzw. Bildes des Videosignals, oder ganze Frames bzw. Bilder des Videosignals, und in dem Fall eines Audiosignals 24 kodiert jede Kodiereinheit 32 beispielsweise einen jeweiligen Zeitabschnitt, die beispielsweise überlappen oder aneinander angrenzen. Die Reihenfolge der Kodiereinheiten 32 folgt beispielsweise der zeitlichen Folge von Ausschnitten des Mediensignals 24, d. h. deren Wiedergabereihenfolge. Eine andere Kodierreihenfolge, in welcher die Kodiereinheiten 32 in dem Kodierstrom 30 angeordnet sind, ist aber – in einem gewissen Rahmen – ebenfalls möglich.
Häufig – aber nicht notwendigerweise – sind die Kodiereinheiten 32 mittels Prädiktion kodiert, nämlich einer Prädiktion aus – in Kodierreihenfolge – vorhergehenden Kodiereinheiten 32 in dem Kodierstrom 30. Solche Prädiktionsabhängigkeiten sind in 2 mit Pfeilen 34 angedeutet. Kodiereinheiten 32 an einem Fußende eines Pfeils 34 kodieren beispielsweise nur den Prädiktionsrest zu einer aus einer Kodiereinheit 32 gewonnenen Prädiktion, auf die der Pfeil 34 weist. Es können auch mehrere Kodiereinheiten 32 auf diese Weise als Referenz für eine jeweilige Kodiereinheit dienen. Auf diese Weise kann der Kodierstrom 30 über die Kodiereinheiten 32 hinaus in eine Folge von Kodiereinheitfolgen 36 gegliedert sein, die sich dadurch auszeichnen, dass sie jeweils für sich kodierbar sind, d. h. keine Prädiktion über Kodiereinheitsfolgengrenzen hinweg stattfindet. Im Fall von Videos werden solche Sequenzen 36 beispielsweise als GOP (group of pictures) bezeichnet. Die durch die Prädiktionen 34 entstehende Vernetzung der Kodiereinheiten 32 wird im Folgenden mit „Prädiktionsabhängigkeitsstruktur” bezeichnet.
Der Kodierstrom 30 kann optional von Kodierkonfigurationsdaten 26 begleitet werden, die, wie es in 3 gezeigt ist, beispielsweise intermittierend bzw. periodisch übertragen werden. Kodierkonfigurationsdaten sind beispielsweise für die Dekodierung des Kodierstroms 30 notwendig, um entsprechende Kodieroptionen im Decoder korrekt einzustellen.
Optional umfasst das kodierte Mediensignal 22 wie gesagt noch Vorwärtsfehlerredundanzdaten 28, die den Empfänger, wie z. B. die Vorrichtung 10, in die Lage versetzen, alle Teile des kodierten Mediensignals 22 daraufhin zu überprüfen, ob derselbe fehlerhaft empfangen wurde oder nicht und ihn sogar ggf. zu korrigieren. Wie es für Fachleute auf dem Gebiet klar sein wird, kann ein systematischer oder nicht-systematischer Code für die Fehlerschutzdaten 28 verwendet werden. Wie es ebenfalls für Fachleute auf dem Gebiet bekannt ist, kann für den Fehlerschutz mittels der Daten 28 ein Interleaving verwendet werden sowie ein mehrfacher Schutz verwendet werden.
Es existieren zudem unterschiedliche Möglichkeiten, wie der Inhalt 23 in das kodierte Mediensignal bzw. den Bitstrom 22 eingebettet ist. In 3 ist exemplarisch angedeutet, dass es sich bei dem kodierten Mediensignal 22 beispielsweise um einen Paketstrom aus Paketen 37 handelt, in die die Folge von Kodiereinheiten 32 beispielsweise per Fragmentierung und geschützt durch die Redundanzdaten 28 eingebettet ist. Die Pakete 37 können mit Paketidentifikationen versehen sein, die es ermöglichen, zu erkennen, ob Pakete 37 in dem kodierten Mediensignal 22 bzw. Bitstrom 22 fehlen oder nicht.
Nur kurz sei erwähnt, dass die Kodierreihenfolge, d. h. die Reihenfolge der Kodiereinheiten 32, in welcher dieselben in das Signal 22 eingebettet sind, möglicherweise der Wiedergabereihenfolge der Abschnitte aus dem Wiedergabesignal 24, die sie jeweils kodieren, folgt, wobei aber auch Abweichungen vorliegen können, welche Abweichungen sich aber beispielsweise in einem vorbestimmten zeitlichen Rahmen in der Wiedergabezeitdomäne t befinden. Die Redundanzen 28 können die Vorwärtsfehlerdetektion bzw. Vorwärtsfehlerkorrektur bezogen auf unterschiedlich große Einheiten in dem Mediensignal 22 ermöglichen, wie es im Folgenden noch beschrieben wird.
3.3.2 Exemplarische Detektion von Übertragungsstörungen
Um nun die kontinuierliche Überwachung des kodierten Mediensignals 22 auf Übertragungsstörungen hin durchzuführen, kann der Übertragungsstörungsbestimmer 14 beispielsweise ausgebildet sein, um das kodierten Mediensignal 22 kontinuierlich einer Vorwärtsfehlerdetektion auf Basis der Fehlerschutzredundanzdaten 28 zu unterziehen, um Übertragungsfehler in dem kodierten Mediensignal 22 zu erkennen. In 2 ist exemplarisch ein solcher Übertragungsfehler 38 dargestellt. Insbesondere kann es sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal 22 einer Vorwärtsfehlerkorrektur auf Basis der Redundanzdaten 28 zu unterziehen, um Übertragungsfehler 38 in dem kodierten Mediensignal 22 zu erkennen, die nicht durch die Vorwärtsfehlerkorrektur korrigierbar sind und damit unwiederbringlich verloren sind.
Basierend auf den erkannten Übertragungsfehlern 38 kann dann der Übertragungsstörungsbestimmer 14 die übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen identifizieren. Ein einfaches Beispiel besteht darin, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 jedweden Abschnitt des kodierten Mediensignals 22 gänzlich als fehlerbehaftet verwirft, in welchem sich irgendein (nicht korrigierbarer) Übertragungsfehler 38 befindet. Dabei kann es sich bei diesen zu verwerfenden Abschnitten bzw. den Einheiten des kodierten Mediensignals 22, in welchem der Übertragungsstörungsbestimmer 14 Teile des kodierten Mediensignals 22 verwirft, um Kodiereinheiten 32 oder um Pakete 37 handeln. Der entsprechend durch diese verwerfenden Abschnitte kodierte Teil des Mediensignals 24 würde dann beispielsweise von dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 komplett als verlorengegangen eingestuft werden.
Wie oben bereits erwähnt, ist das Vorhandensein der Fehlerschutzredundanzdaten 28 aber optional. Unabhängig davon, ob Vorwärtsfehlerschutzredundanzdaten 28 vorhanden sind oder nicht, kann der Übertragungsstörungsbestimmer 14 alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, um das kodierte Mediensignal 22 einer Vollständigkeitsüberprüfung zu unterziehen, um fehlende Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 zu erkennen. Beispielsweise sind Identifikationsnummern oder anderweitige Identifikationen vorgesehen, um das kodierte Mediensignal abschnittweise zu identifizieren, und um feststellen zu können, ob Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 fehlen. Die Einheiten, in welchen Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 mit unterschiedlichen Identifikationen versehen sind, können wieder die Kodiereinheiten oder Gruppen derselben oder die Pakete 37 sein. Beispielsweise werden Identifikationsnummern an diese Einheiten zyklisch in der Reihenfolge ihres Auftretens in dem kodierten Mediensignal vergeben, so dass der Empfänger bzw. der Übertragungsstörungsbestimmer 14 feststellen kann, ob in dem kodierten Mediensignal 22 solche Identifikationseinheiten fehlen oder nicht. Basierend auf den erkannten fehlenden Abschnitten kann der Übertragungsstörungsbestimmer 14 dann ebenso wie auf Basis von Übertragungsfehlern 38 auf die Übertragungsqualität rückschließen und übertragungsstörungsfreie und übertragungsstörungsbehaftete Phasen identifizieren. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass dieser Schritt insbesondere bei paketbasierter Übertragung unter Umständen auch die Simulation eines in den Dekodierer eingebauten Jitter Buffers und eine Analyse der Eintreffzeitpunkte von Abschnitten des Mediensignals involvieren kann. Bei Integration des Verfahrens in z. B. eine Set Top Box kann dabei auf den realen Jitter Buffer, bzw. durch diesen generierte Informationen zu Paketverlusten zurückgegriffen werden.
Nachdem nun Bezug nehmend auf 3 ein möglicher Aufbau des kodierten Mediensignals 22 näher beschrieben worden ist, soll darauf Bezug nehmend anhand von 4 näher beschrieben werden, wie der Übertragungsstörungsbestimmer 14 von 1 und 2 die Identifikation der übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen vornimmt. Insbesondere geht die Beschreibung von 4a und 4b davon aus, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 die Identifikation übertragungsstörungsfreier und übertragungsstörungsbehafteter Phasen in der Wiedergabezeitdomäne t durchführt. 4b zeigt den möglichen Fall, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 die Identifikation so vornimmt, dass die Wiedergabezeitdomäne t lückenlos in übertragungsstörungsfreie Phasen 40 einerseits und übertragungsstörungsbehaftete Phasen 42 andererseits eingeteilt wird. 4a zeigt den exemplarischen Fall, dass zwischen diesen Phasen 40 und 42 Lücken 44 existieren können.
Eine Möglichkeit der Funktionsweise des Übertragungsqualitätsbestimmers 14, die zu der Einteilung gemäß 4b führt, besteht beispielsweise darin, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 alle fehlenden oder übertragungsfehlerbehafteten bzw. nicht-korrigierbaren Einheiten des kodierten Mediensignals 22 als die übertragungsstörungsbehafteten Phasen 22 definiert, während der Rest des kodierten Mediensignals 22 den übertragungsstörungsfreien Phasen 40 zugeordnet würde. Aus den oben dargelegten Gründen kann es aber vorteilhaft sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 eine Identifikation übertragungsstörungsfreier und empfangener Abschnitte auf der einen Seite und übertragungsstörungsbehafteter oder nicht-empfangener Teile des kodierten Mediensignals 22 auf der anderen Seite nicht genau zeitlich in die Wiedergabezeitdomäne t des Wiedergabesignals 24 abbilden kann. Dies liegt beispielsweise daran, dass die Kodierreihenfolge der Kodiereinheiten 32 nicht unbedingt der Wiedergabereihenfolge der in diese Kodiereinheiten kodierten Abschnitte des Wiedergabesignals 24 entspricht, und dass beispielsweise aufgrund einer fragmentierten Paketisierung der Kodiereinheiten 32 in die Transportpakete 37 eventuell der genaue Wiedergabezeitpunkt, den der Inhalt eines Paketes 37 betrifft, für den Übertragungsstörungsbestimmer 14 nicht genau bestimmbar ist. Aus diesem Grund kann es sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 übertragungsstörungsfreie Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 mit einem gewissen zeitlichen Sicherheitspuffer auf die übertragungsstörungsfreien Phasen 40 in der Wiedergabezeitdomäne t abbildet, so dass die diese Phasen 40 kodierenden Kodiereinheiten 32 mit einer gewissen Mindestwahrscheinlichkeit oder sicher vollständig in den übertragungsstörungsfreien Abschnitten des kodierten Mediensignals 22 liegen. Dieser „zeitliche Sicherheitspuffer” könnte dann die Lücken 44 definieren. Zudem könnte der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ausgebildet sein, um übertragungsstörungsbehaftete Phasen 42 ebenso noch einmal zeitlich gegenüber einer ersten ungefähren Schätzung der Lage der den übertragungsstörungsbehafteten bzw. nicht-empfangenen Teilen des kodierten Mediensignals 22 entsprechenden Teilen des Wiedergabesignals 24 zu verkleinern, in welchem Fall die „Verkleinerung” zusätzlich oder alternativ zu den Lücken 44 beitragen könnte.
Wie es im Vorhergehenden beschrieben worden ist, kann es nun sein, dass der Qualitätsbestimmer 16 dazu ausgebildet ist, um Zeitabschnitte zur Bestimmung der Kodierqualität zu verwenden, die zeitlich vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen 40 liegen, so dass die in den Zeitabschnitten bestimmte Kodierqualität eine Basisqualität des kodierten Mediensignals repräsentiert. Exemplarisch sind in 5 zwei einfach zusammenhängende Abschnitte 40a und 40b der übertragungsstörungsfreien Phasen, wie sie von dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 bestimmt werden, dargestellt. In dem Fall eines Audio-, Videosignals oder anderen kontinuierlichen Zeitsignalen, kann es sich somit bei den Abschnitten 40a und 40b um einfache, ununterbrochene Zeitintervalle handeln. Wie es nun im Vorhergehenden beschrieben worden ist, ist der Qualitätsbestimmer 16 ausgebildet, um einen Zeitabschnitt 46 zur Qualitätsbestimmung zu verwenden, der zeitlich vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen 40 liegt.
Der Qualitätsbestimmer 16 kann bei der Platzierung 48 unterschiedliche zusätzliche Einschränkungen berücksichtigen, nämlich eine oder mehrere der Folgenden:

a) es kann sein, dass der Qualitätsbestimmer 16 so ausgebildet ist, dass die Zeitabschnitte 46 stets einfach zusammenhängend sind. Damit diese Zeitabschnitte 46 nicht mit übertragungsstörungsbehafteten Phasen außerhalb der Phasen 40 überlappen, würde der Qualitätsbestimmer 16 die Zeitabschnitte 46 beispielsweise so wählen, dass sie vollständig in einem der übertragungsstörungsfreien Abschnitte 40a bzw. 40b liegen.
b) der Qualitätsbestimmer 16 könnte ausgebildet sein, um Zeitabschnitte 46 mit einer bestimmten zeitlichen Regelmäßigkeit auszuwählen, so dass beispielsweise eine mittlere Häufigkeit von Zeitabschnitten 46 pro Stunde resultiert, die beispielsweise zwischen 20 und 200 liegen kann. Es könnte somit sein, dass zwei Zeitabschnitte in einem Abschnitt 40a liegen, wozu zur Veranschaulichung in 5 exemplarisch ein weiterer Abschnitt 50 dargestellt ist.
c) der Qualitätsbestimmer 16 könnte zusätzlich ausgebildet sein, um bei der Auswahl der Zeitabschnitte 46 bzw. 50 eine bestimmte Eigenschaft des Mediensignals 24 (vgl. 3) zu berücksichtigen, wie z. B. eine augenblickliche Signalstärke, ein augenblicklicher Kontrast usw. In dem Fall eines Audiosignals achtet der Qualitätsbestimmer 16 beispielsweise darauf, dass in dem Zeitabschnitt 46 sowohl Ruhe- bzw. Sprachpausen als auch audio- bzw. sprachbeinhaltende Zeitintervalle enthalten sind, und zwar beispielsweise in einem vorbestimmten Verhältnis und mit einer vorbestimmten Vorgabe an Lage und/oder maximaler Zerstückelung der verschiedenen Anteile.
d) Im Zusammenhang mit der Option c und alternativ zur Einschränkung a) ist es ferner möglich, dass der Qualitätsbestimmer 16 ausgebildet ist, um die Zeitabschnitte 46 – bei Bedarf, d. h. wenn zur Einhaltung von b) die Einhaltung der Einschränkung a) nicht mehr haltbar erscheint, oder stets – aus unterschiedlichen zusammenhängenden Teilen des Mediensignals zusammenzusetzen, so dass die Zeitabschnitte zur Qualitätsbestimmung eben nicht zusammenhängend sind. Dies ist in 4 bei dem Zeitabschnitt 52 veranschaulicht, der aus zwei zeitlich getrennten Signalabschnitten 52a und 52b zusammengesetzt ist. In dem Fall von 4 sind diese exemplarisch aus dem gleichen Abschnitt 40a ausgewählt, aber das Zusammenfügen könnte sogar vorsehen, dass die Teile 52a und 52b aus unterschiedlichen Phasenabschnitten 40a und 40b stammen, wie es mit der gestrichelten Linie bei 52b' veranschaulicht ist. Der zur Qualitätsbestimmung vorgesehene Abschnitt 52 könnte dabei so erhalten werden, dass er nicht nur einfach aus einer Zusammensetzung bzw. Aneinanderfügung der Ausschnitte 52a und 52b resultiert, sondern der Qualitätsbestimmer 16 könnte ein Fading bzw. Überblenden verwenden, um geeignete Übergänge zu realisieren.
e) Es könnte zudem sein, dass bei der Auswahl des Beginns von Abschnitten 46 bzw. 52a, b Punkte im Datenstrom abgewartet werden, an denen ein wahlfreier-Zugriff möglich ist, wie z. B. I-Frames.

Jeder solcher Abschnitt 46, 50 bzw. 52 könnte dann von dem Qualitätsbestimmer 16 für sich bzw. unabhängig von den anderen einem Qualitätsbestimmungsverfahren unterzogen werden, d. h. einer Untersuchung, die widerspiegelt, wie die Qualität des Mediensignals ist, das aus dem kodierten Mediensignal 22 in dem jeweiligen Abschnitt rekonstruierbar ist bzw. durch Dekodierung erhalten werden kann. Hinsichtlich Beispielen einer NR-Qualitätsbestimmung und/oder hinsichtlich der Zusammenfügung von Zeitabschnitten 52 aus zeitlich getrennten Abschnitten 52a und 52b wird der Vollständigkeit halber auch auf die internationale Anmeldung WO 2004/112002 verwiesen. Wie es dort beschrieben ist, können die Zeitabschnitte 52 beispielsweise so vorbestimmt sein, dass sie jeweils eine Gesamtzeitdauer aufweisen, die in einem vorbestimmten festen zeitlichen Bereich von mehreren Sekunden liegt.
Es ist aber ebenfalls möglich, dass die Qualitätsbestimmung mit Referenzsignalen als FR-Verfahren arbeitet oder eine Zwischenversion darstellt, worauf im Folgenden noch eingegangen wird.
3.3.3 Teilweise Dekodierung des Mediensignals
Der Vollständigkeit halber soll im Folgenden Bezug nehmend auf 6 beschrieben werden, welche Verarbeitungen das kodierte Mediensignal 22 beispielsweise durchläuft, um der Verarbeitung in dem Qualitätsbestimmer 16 zugeführt zu werden.
Links ist in 6 der kodierte Bitstrom 22 dargestellt, der, wenn man einen Bezug zu 1 und 2 herstellen möchte, am Eingang 12 anliegt. Es handelt sich also um den kodierten Bitstrom, der ggf. mit Redundanzen 26 bzw. 28 versehen sein kann, die für Fehlerschutz bzw. für einen wahlfreien Zugriff bzw. für eine wahlfreie Einsynchronisation bzw. Einstiegsmöglichkeit in die Dekodierung des kodierten Signals 22 in Letzteres vorgesehen sind.
Wie es in 6 gezeigt ist, wird das kodierte Mediensignal 22 optional beispielsweise zunächst einer Vorwärtsfehlerdetektion/Korrektur 51 unterzogen, um das Mediensignal 22 in einer Version zu erhalten, aus der hervorgeht, welche Teile des Mediensignals 22 Fehler enthalten und welche nicht bzw. welche Teile nicht-korrigierbare Fehler enthalten und welche nicht. Die Vorwärtsfehlerdetektion/Korrektur 51 kann zwar Teil der Funktion des Dekodierers 21 in 2 sein, kann aber auch Teil einer Funktionalität eines Moduls sein, das auch dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 gemein ist, um die im Vorhergehenden erwähnte mögliche Vorwärtsfehlerdetektion/Korrektur innerhalb des Übertragungsqualitätsbestimmers 14 vorzunehmen.
An dem so vorverarbeiteten kodierten Mediensignal, wie z. B. nur an den fehlerfreien Teilen, wird optional eine Entschlüsselung 53 durchgeführt, um auf diese Weise beispielsweise den Kodierstrom 30 aus 3 zu erhalten sowie gegebenenfalls, falls vorhanden, die Zusatzinformationen 26, wobei letztere aber auch einem unverschlüsselten Teil angehören könnten.
6 stellt ferner dar, dass der kodierte Bitstrom 30 möglicherweise mittels eines Kompressionsalgorithmus komprimiert sein kann, wie z. B. entropiekodiert. Optional kann deshalb eine verlustlose Dekodierung 54 verwendet werden, um aus dem Kodierstrom 30 eine Symbolfolge 56 zu erhalten, d. h. eine Folge von Symbolen eines Alphabetes, basierend auf welchem der Dekompressionsalgorithmus arbeitet, der der verlustlosen Dekodierung 54 zugrunde liegt. Handelt es sich beispielsweise bei der Kompression um eine binäre arithmetische Kodierung, handelt es sich bei der Symbolfolge 56 um eine Folge von Bits bzw. sogenannten Bins. Natürlich sind aber viele Syntaxelemente, ja eigentlich die meisten Syntaxelemente nicht nur binärwertig. Deshalb kann es sein, dass der Qualitätsbestimmer 16 eine Desymbolisierung 58 an der Symbolfolge 56 durchführt, um eine Syntaxelementfolge 60 zu erhalten, die einer bestimmten Syntax folgt, wie sie beispielsweise in den meisten Video- und Audiostandards tabellarisch definiert ist. Jedem Syntaxelement der Syntaxelementfolge 60 ist per Syntax eine bestimmte semantische Bedeutung zugeordnet. Audiodatenströme umfassen beispielsweise Syntaxelemente wie z. B. Spektralwerte, Skalenfaktoren, Kodiermodi, SBR-Daten, wie z. B. einhüllenden Energiewerte eines Hochfrequenzanteils, oder aber Syntaxelemente, die bestimmte Kodieroptionen betreffen, wie z. B. TNS (temporal noise shaping). Audiosignale können auch Syntaxelemente umfassen, die beispielsweise lineare Prädiktionskoeffizienten betreffen, Indices bzw. Kodes zur Definition eines Prädiktionsrestsignals (excitation signal) usw. Videosignale können Syntaxelemente umfassen, die beispielsweise Transformationskoeffizienten, Bewegungsvektoren, Kodiermodi, Bild- bzw. Blockunterteilung usw. betreffen. Die Syntaxelementfolge 60 wird beispielsweise im Rahmen einer eigentlichen Dekodierung 62 in eine Darstellung 64 des rekonstruierten Mediensignals überführt, d. h. in das Wiedergabesignal 24.
Wie es nun in 6 durch das Bezugszeichen 21 angedeutet ist, kann bei dem Ausführungsbeispiel von 2 beispielsweise der Dekodierer 21 in 2 für Verarbeitungsschritte 51, 53, 54, 58 und 62 bzw. eine entsprechende Teilmenge derselben zuständig sein, um das Wiedergabesignal 24 aus dem kodierten Mediensignal 22 zu erhalten. An dem Wiedergabesignal 24 führt der Qualitätsbestimmer 16 die Bestimmung der Kodierqualität durch. Er kann diese Kodierqualitätsbestimmung gleich in der Wiedergabedomäne durchführen. Andererseits kann die Qualitätsbestimmungsdomäne 64 auch von der Wiedergabedomäne abweichen. Beispielsweise unterzieht der Qualitätsbestimmer 16 das Wiedergabesignal 24 zunächst einer spektralen Zerlegung, um eine spektrale Darstellung des Wiedergabesignals 24 zu erhalten, wie z. B. eine Filterbankdomäne oder ein Spektrogramm, wie z. B. eine MDCT-Domäne, des Wiedergabesignals, das beispielsweise ein Audiosignal ist, oder eine Zerlegung in Ortsfrequenzen, wie z. B. eine DCT, des Wiedergabesignals, das beispielsweise ein Videosignal ist. Möglich wäre auch, dass der Qualitätsbestimmer 16 das Wiedergabesignal 24 noch LPC-filtert, um selbiges in eine LPC-Restdomäne zu überführen, wenn es sich beispielsweise bei dem Wiedergabesignal 24 um ein Audiosignal handelt. Bei der Bestimmung der Kodierqualität in der Qualitätsbestimmungsdomäne 64 berücksichtigt der Qualitätsbestimmer 16 beispielsweise menschliche Wahrnehmungsschwellen 66, wie z. B. einen spektralen Verlauf einer Ruhehörschwelle, eine psychoakustisch bestimmte Mithörschwelle oder ähnliche Pendants für Videosignale, wie z. B. eine nach Ortsfrequenzen aufgelöste optische menschliche Wahrnehmungsschwelle gegebenenfalls getrennt nach Grau- und Farbanteilen usw.
Bezogen auf 2 arbeitet der Übertragungsstörungsbestimmer 14 unmittelbar an dem kodierten Mediensignal 22 oder, wie es im Vorhergehenden kurz erwähnt worden ist, an dem Ergebnis der Vorwärtsfehlerdetektion/Korrektur 51. Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ist lediglich dazu vorgesehen, die Übertragungsqualität in dem Sinne zu bestimmen, welcher zeitliche Anteil des kodierten Mediensignals 22 fehlerbehaftet übertragen bzw. überhaupt nicht empfangen worden ist und welcher zeitliche Anteil fehlerfrei empfangen wurde, um daraus eine Übertragungsqualität zu bestimmen, was selbstverständlich lediglich nur ein grobes Maß für die subjektive Qualitätswahrnehmung des Medien-Konsumenten des Wiedergabesignals 24 darstellt. Der Qualitätsbestimmer 16 führt die Kodierqualitätsbestimmung an dem Wiedergabesignal 24 durch, und zwar, wie im Vorhergehenden beschrieben, in zeitlicher Ausrichtung zu den übertragungsstörungsfreien und/oder übertragungsstörungsbehafteten Phasen, wie sie durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 bestimmt wurden.
3.4 Steigerung der Messgenauigkeit durch detailliertere Bitstromanalyse
3.4.1 Verschlüsselung
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 zur Übertragungsqualitätsbestimmung und Phasenidentifikation im Wesentlichen nichts anderes verwendet als die Vorwärtsfehlerredundanzdaten 28 und/oder Identifikationsinformationen wie z. B. Paketidentifikationen, die das Fehlen von Teilen des kodierten Mediensignals 22 ermöglichen. In dem Fall einer Set-Top-Box ist die Vorrichtung 10 vielleicht auch überhaupt nicht in der Lage, an bedeutsame Informationen, die in der Symbolfolge 56 stecken könnten, heranzukommen, da diese Informationen verschlüsselt sind und nur durch den Dekodierer 21 der Set-Top-Box der notwendigen Entschlüsselung 53 unterzogen werden können. Bei den obigen Ausführungsbeispielen ist der Übertragungsstörungsbestimmer 14 demnach vornehmlich in der Lage, zu bestimmen, welche Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 fehlerbehaftet bzw. fehlend sind und welche nicht und aus dem zeitlichen Verhältnis der beiden Anteile auf die Übertragungsqualität zu schließen. Im Folgenden soll jedoch noch der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen werden, dass es möglich ist, obige Ausführungsbeispiele dahin gehend zu erweitern dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 möglicherweise Zwischeninformationen verwendet, die zwischen dem reinen kodierten Mediensignal 22 und dem Wiedergabesignal 24 in der Prozesskette von 6 liegen, um auf diese Weise beispielsweise ein genaueres Übertragungsqualitätsmaß zu bestimmen, dass dann durch das Qualitätsmaß von dem Bestimmer 16 durch die beschriebene zeitliche Ausrichtung an die bestimmten Phasen des Übertragungsstörungsbestimmers 14 ergänzt wird.
3.4.2 GOP Struktur
Wie es im Vorhergehenden schon beschrieben worden ist, kann unter den Kodiereinheiten 32 eine Prädiktionsabhängigkeitsstruktur durch die Prädiktionsabhängigkeiten 34 bestehen. Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 könnte also ausgebildet sein, um diese Prädiktionsabhängigkeitsstruktur auszunutzen, indem er Informationen in Zusatzinformationen 26 oder Syntaxelementen der Folge 56 inspiziert. Beispielsweise könnte der Übertragungsstörungsbestimmer 14 diese Prädiktionsabhängigkeitsstruktur zur Identifikation der übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen und/oder zur Bestimmung der Übertragungsqualität verwenden. Beispielsweise erachtet der Übertragungsstörungsbestimmer 14 auch alle Kodiereinheiten 32 als vollständig verlorengegangen bzw. fehlerhaft, welche per Prädiktion 34 von Kodiereinheiten 32 abhängen, in welchen ein Übertragungsfehler 38 liegt oder die als nicht empfangen erkannt worden sind. Der vorher erwähnte zeitliche Sicherheitsabstand, der zu den Lücken zwischen den Phasen führt, könnte also genauer durchgeführt werden.
3.4.3 Optionale Bitstrom Elemente
Ferner kann es sein, dass die Bezug nehmend auf 3 erwähnten Kodiereinheiten 32 möglicherweise nicht exklusiv einen jeweiligen Zeitabschnitt aus dem Wiedergabesignal 24 exklusiv kodieren. In dem Fall eines Audiosignals kann es beispielsweise sein, dass eine Kodiereinheit 32 Zusatzinformationen für eine Bandbreitenerweiterung eines Zeitabschnitts liefert, der ansonsten hinsichtlich seines Niederfrequenzanteils in einer anderen Kodiereinheit 32 kodiert ist. Es könnte nun also sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 bei der Lokalisierung defekter oder fehlender Anteile des kodierten Mediensignals 22 so genau arbeitet, dass er einzelne defekte Kodiereinheiten 32 erkennt. Läge dann ein Fehler 38 beispielsweise in einer solchen Zusatzinformationskodiereinheit 32, könnte das Verwerfen letzterer von dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 zunächst einmal als weniger einschlägig bei der Bestimmung der Übertragungsqualität eingestuft werden, wie z. B. als hinsichtlich seiner Qualität mit einem vorbestimmten Faktor reduziert. Aber auch hinsichtlich der Phasendetektion könnte der Übertragungsstörungsbestimmer 14 anders agieren als im Vorhergehenden beschrieben, wenn der Übertragungsstörungsbestimmer 14 fehlerbehaftete/oder fehlende Abschnitte des kodierten Mediensignals 22 genau genug bestimmen würde, um selbige einzelnen Kodiereinheiten 32 zuzuordnen. Dann könnte der Übertragungsstörungsbestimmer 14 beispielsweise ausschließlich solche Abschnitte als übertragungsstörungsfreie Phasen einstufen, zu denen das kodierte Mediensignal 22 vollständig vorhanden ist. Abschnitte, zu denen irgendeine Kodiereinheit 32 fehlt, und sei sie auch nur Zusatzinformationen betreffend, könnte als zu der übertragungsstörungsbehafteten Phase 40 zählend eingestuft werden.
Etwas breiter ausgedrückt kann es sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ausgebildet ist, die Syntaxstruktur des kodierten Mediensignals 22 auszuwerten, um aus einer Lage der übertragungsstörungsbehafteten Phasen bzw. den Übertragungsfehlern 38 oder den fehlenden, nicht empfangenen Abschnitten in dem kodierten Mediensignal 22 auf die Übertragungsqualität zu schließen. Wieder anders ausgedrückt, kann es sein, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 Teile der Syntaxelemente des kodierten Mediensignals 22 für die Bestimmung der Übertragungsqualität und die Identifikation der Phasen auswertet, wie z. B. Syntaxelemente, die definieren, welchen Typs die Kodiereinheiten 32 sind, d. h. zur Basisschicht oder Verbesserungsschicht gehörend bzw. die Basiskodierung oder eine Zusatzkodierung betreffend, wie z. B. SBR (Spectral Band Replication), BCC (Binaural Cue Coding) oder dergleichen. Auch die vorhergehende erwähnte Prädiktionsabhängigkeitsstruktur in Form der Prädiktionen 34 entnimmt der Übertragungsstörungsbestimmer 14 beispielsweise dem kodierten Mediensignal 22 bzw. entsprechenden Syntaxelementen desselben, wie z. B. Bildreferenzindizes) selbst.
3.5 Ausnützen von Zwischenergebnissen der Dekodierung
Auf ähnliche Weise, wie es sein kann, dass der Übertragungsstörungsbestimmer 14 nicht nur das kodierte Mediensignal 22 in seiner mehr oder weniger unverarbeiteten Form verarbeitet, d. h. ungeachtet dessen semantischen Inhalts, könnte es sein, dass der Qualitätsbestimmer 16 vielleicht eine Zwischenversion innerhalb der Prozesskette von 6 verwendet, wie z. B. eine noch nicht vollständig dekodierte Version, wie z. B. eine spektrale Version des Wiedergabesignals 24 innerhalb der Dekodierung 62. Trotzdem bleibt das gemäß einem Ausführungsbeispiel so, dass sich Übertragungsstörungsbestimmer und Qualitätsbestimmer einen Dekodierer teilen. D. h. der Übertragungsstörungsbestimmer 14 könnte beispielsweise die Syntaxelementfolge 60 oder das dekodierte Signal am Ausgang des Dekodierers 62 mit verwenden, ebenso wie das auch der Qualitätsbestimmer 16 tut, der den Dekodierer 62, wie soeben erwähnt nicht selbst umfassen muss. Der Qualitätsbestimmer 16 kann ausgebildet sein, um die Kodierqualität so zu bestimmen, dass dieselbe von mehr als 80% einer Syntaxdatenmenge der Syntaxelementfolge 60 des kodierten Mediensignals 22 in den Zeitabschnitten abhängt, wohingegen beispielsweise der Übertragungsstörungsbestimmer 14 die Syntaxelemente in der Syntaxelementfolge 60 beispielsweise zu weniger als 50% der Syntaxdatenmenge berücksichtigt, wie z. B. überhaupt nicht.
Auf ähnliche Weise wie bereits im Zusammenhang mit dem Dekodierer 21 beschrieben ist es in Bezug auf den ebenfalls oben erwähnten, in den Figuren aber nicht gezeigten Jitter-Buffer, der zur Funktion des Übertragungsstörungsbestimmers 14 beitragen kann möglich, dass der Jitter-Buffer Teil der Wiedergabevorrichtung ist, an der durch die Vorrichtung die Qualität des Mediensignals bestimmt werden soll, d. h. das also aus dem Jitter-Buffer der zur Widergabe des kodierten Mediensignals stammende Datenstrom entnommen wird, und eine Information des Jitter-Buffers als Phasenanzeigesignal für den Qualitätsbestimmer 16 oder zumindest als Ausgangspunkt für die Ermittlung des Phasenanzeigesignals verwendet wird.
Hinsichtlich des Zusammenwirkens von Übertragungsstörungsbestimmer 14 und Qualitätsbestimmer 16 kann anders als im Vorhergehenden beschrieben die Auswahl der Analysezeitfenster auch von dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 getroffen werden, der dann selbige dem Qualitätsbestimmer vorgibt.
3.6 Implementierung
Hinsichtlich der Implementierung wird darauf hingewiesen, dass die gesamte Vorrichtung 10 in Software, Hardware oder konfigurierbarer Hardware bzw. Firmware implementiert sein könnte. Dabei könnten der Übertragungsstörungsbestimmer 14 und der Qualitätsbestimmer 16 unterschiedliche Softwareroutinen eines Programmes sein, die beispielsweise parallel ausgeführt werden können, und zwar auf einem oder mehreren Prozessoren. Alternativ könnte es sich um unterschiedliche Hardwareschaltungen oder programmierte Logikschaltungen handeln.
4 Abgrenzung zu aktueller Standardisierung
Die Video-Quality-Expert-Group, VQEG, befasst sich derzeit mit der Beurteilung von hybriden Messmethoden zur Videoqualitätsbewertung, wobei die dort an die Messverfahren gestellte Aufgabe darin besteht, kurze, wie z. B. 12 Sekunden lange Signalabschnitte unter gleichzeitiger Berücksichtigung des Bitstroms und des Bildes zu beurteilen, Diese sehr kurzen Sequenzen lassen die Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens nicht zu. Andererseits werden aber auch die bei VQEG vorgeschlagenen Verfahren nicht dazu in der Lage sein wesentlich längere Sequenzen zu analysieren. Genau dieses Problem tritt jedoch in der Praxis auf und wird von den Ausführungsbeispiele überwunden.
Die derzeit von der ITU unter den Arbeitstiteln P.NAMS und P.NBAMS avisierten Standards befassen sich mit reinen Bitstrom-basierten Messverfahren mit allen eingangs erwähnten Vor- und Nachteilen und unterscheiden sich daher komplett von dem hier vorgestellten Verfahren.
5 Zusammenfassung
Obige Ausführungsbeispiele beschreiben also, ein hybrides Audio-/Videoqualitätsmesskonzept, bei dem auf Empfängerseite ein ankommender Bitstrom permanent überwacht wird, wodurch kontinuierlich bestimmt wird, ob ein Signalabschnitt frei von Übertragungsstörungen ist oder nicht, wobei ein Bitstrom-basiertes Verfahren dabei permanent die Übertragungsqualität des empfangenen Bitstroms bestimmt, und mittels eines übertragungsstörungsfreien Signalabschnitts gelegentlich die Basisqualität mit Hilfe eines Signal-basierten Verfahrens bestimmt wird.
Da die Basisqualität zwar insofern zeitlich variiert, als sie vom zu kodierenden Signal abhängt, im Mittel über relativ kurze Zeiträume hinweg jedoch mehr oder weniger gleichbleibt, genügt es, diese nur ab und an mithilfe eines kurzen Signalabschnitts zu überprüfen. Ist man nur an der Basisqualität interessiert, wird dieser Abschnitt so platziert, dass keine Übertragungsstörungen darin enthalten sind. Da die Berechnung der Basisqualität nur gelegentlich, wie z. B. einmal pro Minute erfolgt, fällt der Nachteil der langen Berechnungsdauer nicht zu sehr ins Gewicht. Die Bestimmung des geeigneten Moments zur Durchführung der Messung der Basisqualität ist ein entscheidendes Merkmal obiger Ausführungsbeispiele.
Wie es im Vorhergehenden erwähnt worden ist, ist es aber ebenfalls möglich, Signalabschnitte dazu zu verwenden, diese so zu platzieren, dass das Signal-basierte Verfahren auch dazu eingesetzt wird, um den Einfluss der Übertragungsstörungen genauer zu bestimmen, als dies mit dem Bitstrom-basierten Verfahren bzw. der Übertragungsstörungsdetektion alleine möglich wäre. Dies bedeutet gegenüber der reinen Übertragungsqualitätsbestimmung durch den Übertragungsstörungsbestimmer 14 eine etwas schlechtere Recheneffizienz, aber da Übertragungsstörungen im Allgemeinen jedoch nur gelegentlich auftreten, wird durch die Platzierung von Signalabschnitten an übertragungsstörungsbehafteten Phasen lediglich wenig zusätzlicher Rechenaufwand erforderlich.
Obige Ausführungsbeispiele besitzen also den Vorteil, dass selbige die komplett verschiedenen zeitlichen Raster, in denen Übertragungsstörungen und sonstige Störungen auftreten, optimal auf die unterschiedlichen Messverfahren abbilden. Da bei diesen Ausführungsbeispielen Signal-basierte Messverfahren zur Qualitätsbestimmung wieder im Rahmen der mit subjektiven Tests abgeglichenen Genauigkeit eingesetzt werden können, lässt sich hierdurch höchste (standardkonforme) Messgenauigkeit einerseits mit größtmöglicher Recheneffizienz andererseits verbinden. Obige Ausführungsbeispiele ermöglichen also die Messung der Audio- und/oder Video- oder audiovisuellen Qualität über einen längeren Zeitraum mit hoher Recheneffizient und gleichzeitig hoher Genauigkeit unter Einbeziehung der menschlichen Wahrnehmung.
6 Allgemeines
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausfürungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ablauft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
7 Alternative
Gemäß nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, obige Ausführungsbeispiele zu variieren und trotzdem ein effektives Zusammenwirken von Qualitätsbestimmer und Übertragungsstörungsbestimmer zu erhalten. Eine zeitliche Ausrichtung der Analysezeitfenster zu den übertragungsstörungsfreien Phasen wird gemäß nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht benötigt. Vielmehr finden Übertragungsstörungsbestimmung einerseits und Qualitätsbestimmung andererseits an unterschiedlichen Orten entlang der Übertragungsstrecke zwischen Sender und Empfänger/Dekoder statt: die Übertragungsstörungsbestimmung von dem Sender aus in Übertragungsrichtung von Sender zu Empfänger gesehen hinter der Qualitätsbestimmung. Auf diese Weise findet kann die aufwändige Qualitätsbestimmung inhärent immer ohne Übertragungsstörungen bzw. in Übertragungsstörungsfreien Phasen stattfinden.
7 zeigt ein Beispiel für eine solche Vorrichtung bzw. ein solches System zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals an einem empfangsseitigen Überwachungspunkt. Es wurden die gleichen Bezugszeichen wie bei den obigen Ausführungsbeispielen verwendet. Die Funktionsbeschreibung obiger Ausführungsbeispiele ist somit ohne weiteres auf nachfolgendes Ausführungsbeispiel übertragbar und eine unnötige Wiederholung wird vermieden. Auf Besonderheiten wird nachfolgend gesondert eingegangen.
Eine Übertragungsstrecke 100 ist in 7 exemplarisch dargestellt. Sie führt von einem Sender 101a, wie z. B. einem Medienprovider, einer Mobilfunk-Basisstation oder dergleichen, zu einem Empfänger 101b, wie z. B. einem Handy, einem PDA oder einem anderen tragbaren Terminal.
Die Qualitätsbestimmungsvorrichtung umfasst den Übertragungsstörungsbestimmer 14, den Qualitätsbestimmer 16 und den Kombinierer 20. Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 ist ausgebildet, um das kodierte Mediensignal 22 an einem empfangsseitigen Überwachungspunkt 102 zumindest über Zeiträume hinweg kontinuierlich auf Übertragungsstörungen hin zu überwachen. Mögliche Implementierungsdetails wurden im vorhergehenden Beschrieben und sind auf das hiesige Ausführungsbeispiel übertragbar.
Der Qualitätsbestimmer 16 ist ausgebildet, um eine Qualität des kodierten Mediensignals an einem sendeseitigen Überwachungspunkt 104, der entlang einer Übertragungsstrecke 100, die von dem Sender 101a zu dem Empfänger 101b führt, vor dem empfangsseitigen Überwachnungspunkt 102 angeordnet ist – also näher am Sender 101a – zu bestimmen. Details zur Qualitätsbestimmung wurden ebenfalls im vorhergehenden beschrieben und sind auf das vorliegenden Ausführungsbeispiel übertragbar.
Da der Qualitätsbestimmer 16 die Qualitätsbestimmung am Punkt 104 durchführt, gehen in die Bestimmung Übetragungsstörungen, die in dem kodierten Mediensignal, wie es von dem Sender 101a ausgegeben wird, weiter stromabwärts, d. h. näher am Empfänger 101b, hervorgerufen werden, nicht ein und der Qualitätsbestimmer 16 nimmt die Bestimmung der Qualität somit quasi „automatisch” immer in übertragungsstörungsfreien Phasen vor. Er misst also nach obiger Sprachwahl eine Art „Basisqualität”. Beispielsweise existiert in der Übertragungsstrecke 100 ein Teil 106, der hauptsächlich für Übertragungsstörungen verantwortlich ist, d. h. wo Störungen hauptsächlich auftreten, wie z. B. eine Drahtlosfunkstrecke. Der Überwachungspunkt 102 könnte dann hinter dem Teil 106, d. h. näher zum Empfänger 101b, und der Überwachungspunkt 104 davor angeordnet sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass der empfangsseitige Überwachungspunkt 102 im Empfänger 101b selbst sitzen könnte. Zusätzlich oder alternativ kann der sendeseitige Überwachungspunkt 101a im Sender 101a sitzen.
Der Kombinierer 20, der irgendwo angeordnet sein kann und mit beiden Bestimmern 14 und 16 gekoppelt ist, ist ausgebildet, um die Qualität des kodierten Mediensignals an dem empfangsseitigen Überwachungspunkt 102 abhängig von einer Dauer und/oder Häufigkeit der Übertragungsstörungen in dem kodierten Mediensignal und der von dem Qualitätsbestimmer 16 bestimmten Qualität des kodierten Mediensignals an dem sendeseitigen Überwachungspunkt 104 zu bestimmen.
Wie es nun im vorhergehenden beschrieben wurde, kann der Qualitätsbestimmer 16 die Qualität des kodierten Mediensignals an dem sendeseitigen Überwachungspunkt 104 intermittierend in Analysezeitfenstern bzw. -abschnitten zu bestimmen. Der Qualitätsbestimmer 16 kann die Qualität des kodierten Mediensignals beispielsweise so bestimmen, dass die Analysezeitfenster zeitlich getrennt sind und eine Summe der Dauern derselben weniger als 100% der Widergabezeitdauer des kodierten Mediansignals beträgt, oder so, dass die Summe weniger als 25% beträgt, welche Verhältnisse auch bei den obigen Ausführungsbeispielen zutreffen könnten. Der Qualitätsbestimmer kann insbesondere so ausgebildet sein, dass die Analysezeitabschnitte Anforderungen eines mit subjektiven Tests abgeglichenen Qualitätsmessverfahrens erfüllen.
Der Qualitätsbestimmer 16 kann sehr einfach gestaltet sein, wenn die Qualität vorab bestimmt wurde. Beispielsweise bestimmt er die Qualität des kodierten Mediensignals an dem sendeseitigen Überwachungspunkt 104 unter Verwendung dem kodierten Mediensignal zugeordneter und vorgespeicherter Informationen. Musikstücke, Videos oder ander Mediensignale im Sender 101a könnten beispielsweise schon mit derartigen Zusatzinformationen versehen sein und der Qualitätsbestimmer 16 empfängt sie oder ruft sie einfach ab. Bei Echtzeitdaten, wie z. B. einem Telefonat zwischen dem Empfänger 101b und 101a, muss der Qualitätsbestimmer 16 allerdings in Echtzeit die Qualitätsbestimmung vornehmen.
Zu dem Übertragungsstörungsbestimmer 14 gilt das im Vorgerhenden Gesagte. D. h. er kann ausgebildet sein, um das kodierte Mediensignal zur Überwachung auf Übertragungsstörungen hin einer Vorwärtsfehlerdetektion zu unterziehen, um Übertragungsfehler in dem kodierten Mediensignal 22 zu erkennen, er kann das kodierte Mediensignal 22 zur Überwachung auf Übertragungsstörungen hin einer Vorwärtsfehlerkorrektur zu unterziehen, um Übertragungsfehler in dem kodierten Mediensignal zu erkennen, und/oder er kann das kodierte Mediensignal zur Überwachung auf Übertragungsstörungen hin einer Vollständigkeitsüberprüfung zu unterziehen, um fehlende Abschnitte des kodierten Mediensignals zu erkennen. Dabei kann Übertragungsstörungsbestimmer 14 ausgebildet sein, um eine komprimierte, also noch nicht dekomprimierte bzw. dekodierte, und optional noch verschlüsselte (wie z. B. in dem Fall einer Set-Top-Box als Empfänger 101b) Version des kodierten Mediensignals der über zumindest Zeiträume hinweg kontinuierlichen Überwachung auf Übertragungsstörungen hin zu unterziehen.
Der Übertragungsstörungsbestimmer 14 kann ebenfalls in Übereinstimmung mit vorhergehenden Ausführungsbeispielen zumindest teilweise durch eine Komponente einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe des kodierten Mediensignals an dem empfangsseitigen Überwachungspunkt gebildet sein, nämlich den Jitter-Buffer der Wiedergabevorrichtung. Letztere sitzt beispielsweise in bzw. entspricht dem Empfänger 101b.
Die Kombination der Übetragungsstörungsbestimmung am Ort 104 und Qualitätsbestimmung am Punkt 102 kann ähnlich zu vorhergehender Beschreibung zweistufig sein. D. h. der Kombinierer 20 kann aus einer Dauer und/oder Häufigkeit der Übertragungsstörungen eine Übertragungsqualität bestimmen und die Qualität des kodierten Mediensignals am Ort 102 durch eine Verknüpfung der Übertragungsqualität und der von der Qualitätsbestimmer 16 in den Analysezeitabschnitten bestimmten Qualität des kodierten Mediensignals am Ort 104 zu bestimmen.
Der Qualitätsbestimmer 16 bestimmt die Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten beispielsweise aus einem durch Dekodierung des kodierten Mediensignal gewonnenen Wiedergabesignal und kann ein FR-, RR- oder NR-Verfahren verwenden. Der Qualitätsbestimmer 16 kann dabei eine menschliche Wahrnehmungsschwelle berücksichtigen.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals, mit einem Übertragungsstörungsbestimmer (14), der ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal (22) zumindest über Zeiträume hinweg kontinuierlich auf Übertragungsstörungen hin zu überwachen und auf Basis der Überwachung übertragungsstörungsfreie und übertragungsstörungsbehaftete Phasen zu identifizieren; und einem Qualitätsbestimmer (16), der ausgebildet ist, um Analysezeitabschnitte so zu platzieren, dass dieselben zeitlich zu den übertragungsstörungsfreien Phasen ausgerichtet sind, nämlich so, dass die Analysezeitabschnitte möglichst vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen (40) liegen, und so, dass die Analysezeitabschnitte jeweils eine Gesamtzeitdauer aufweisen, die in einem vorbestimmten festen Bereich von 2–30 s liegt, und eine Qualität des kodierten Mediensignals nur in den Analysezeitabschnitten zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal (22) einer Vorwärtsfehlerdetektion zu unterziehen, um Übertragungsfehler (38) in dem kodierten Mediensignal (22) zu erkennen, und basierend auf den erkannten Übertragungsfehlern (38) die übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen zu identifizieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal (22) einer Vorwärtsfehlerkorrektur zu unterziehen, um Übertragungsfehler (38) in dem kodierten Mediensignal (22) zu erkennen, die nicht durch die Vorwärtsfehlerkorrektur korrigierbar sind, und basierend auf den erkannten Übertragungsfehlern (38) die übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen zu identifizieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um das kodierte Mediensignal (22) einer Vollständigkeitsüberprüfung zu unterziehen, um fehlende Abschnitte des kodierten Mediensignals (22) zu erkennen und basierend auf den erkannten fehlenden Abschnitten die übertragungsstörungsfreien und die übertragungsstörungsbehafteten Phasen zu identifizieren.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mediensignal in einen Kodierstrom (30) kodiert ist, der sich in eine Folge von Kodiereinheiten (32) gliedert, die jeweils einen Ausschnitt des Mediensignals kodieren, bei der der der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um zur Identifikation der übertragungsstörungsfreien und der übertragungsstörungsbehafteten Phasen von Positionen der Übertragungsstörungen in einem Transportstrom des kodierten Mediensignals auf zeitliche Positionen von Anfang und Ende der übertragungsstörungsfreien und/oder der übertragungsstörungsbehafteten Phasen bezogen auf eine Wiedergabereihenfolge der Ausschnitte zu schließen, die jeweils durch eine Kodiereinheit kodiert sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Mediensignal in einen Kodierstrom (30) kodiert ist, der sich in eine Folge von Kodiereinheiten (32) gliedert, die jeweils einen Ausschnitt des Mediensignals kodieren, wobei der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um eine zeitliche Position der Übertragungsstörungen bezogen auf eine Wiedergabereihenfolge der Ausschnitte zu schätzen, die jeweils durch eine Kodiereinheit kodiert sind, und mit einem zeitlichen Abstand zu den zeitlichen Positionen die übertragungsstörungsfreien Phasen zeitlich zu identifizieren.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um eine komprimierte und optional verschlüsselte Version des kodierten Mediensignals (22) der über zumindest Zeiträume hinweg kontinuierlichen Überwachung auf Übertragungsstörungen hin zu unterziehen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um eine Syntaxstruktur des codierten Mediensignals (22) auszuwerten, um die Identifikation der übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen durchzuführen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Übertragungsstörungsbestimmer (14) zumindest teilweise durch eine Komponente einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe des kodierten Mediensignals gebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Komponente ein Jitter-Buffer der Wiedergabevorrichtung ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass die von der Vorrichtung bestimmte Qualität des kodierten Mediensignals von einer Dauer und/oder Häufigkeit der Übertragungsstörungen in dem kodierten Mediensignal und der von der Qualitätsbestimmer (16) in den Analysezeitabschnitten bestimmten Qualität des kodierten Mediensignals abhängt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vorrichtung ausgebildet ist, aus einer Dauer und/oder Häufigkeit der Übertragungsstörungen eine Übertragungsqualität zu bestimmen und die Qualität des kodierten Mediensignals durch eine Verknüpfung der Übertragungsqualität und der von der Qualitätsbestimmer (16) in den Analysezeitabschnitten bestimmten Qualität des kodierten Mediensignals zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Qualitätsbestimmer (16) ausgebildet ist, um die Bestimmung der Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten auf Basis einer teilweise oder vollständig dekodieren Fassung des kodierten Mediensignals (22) in den Analysezeitabschnitten durchzuführen, wobei der Übertragungsstörungsbestimmer (14) ausgebildet ist, um die Identifikation der übertragungsstörungsfreien und übertragungsstörungsbehafteten Phasen auf Basis einer Fassung des kodierten Mediensignals (22) durchzuführen, die überhaupt nicht oder nur bis zu einem Grad dekodiert ist, der geringer als ein Dekodierungsgrad der dekodierten Fassung ist, auf Basis dessen die Bestimmung der Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten durchgeführt wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Qualitätsbestimmer (16) ausgebildet ist, um die Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten aus einem durch Dekodierung des kodierten Mediensignal gewonnenen Wiedergabesignal zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der der Qualitätsbestimmer (16) einen Dekodierer aufweist, um die Dekodierung durchzuführen, oder ausgebildet ist, um mit einem Dekodierer einer Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe des Kodierten Mediensignals gekoppelt zu werden, um das Wiedergabesignal von dem Dekodierer der Wiedergabevorrichtung zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Qualitätsbestimmer ausgebildet ist, um die Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten gemäß einem FR-, RR- oder NR-Verfahren zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Qualitätsbestimmer ausgebildet ist, um die Qualität des kodierten Mediensignals in den Analysezeitabschnitten unter Berücksichtigung der menschlichen Wahrnehmung zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Qualitätsbestimmer so ausgebildet ist, dass die Analysezeitabschnitte – Anforderungen eines mit subjektiven Tests abgeglichenen Qualitätsmessverfahrens erfüllen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Qualitätsbestimmer ausgebildet ist, die Analysezeitabschnitte so zu wählen, dass eine Summe der Dauern der Analysezeitabschnitte weniger als 100% der Wiedergabezeitdauer beträgt.
Verfahren zur Bestimmung einer Qualität eines kodierten Mediensignals, mit einer zumindest über Zeiträume hinweg kontinuierlichen Überwachung des kodierte Mediensignals (22) auf Übertragungsstörungen hin und einer Identifikation übertragungsstörungsfreier und übertragungsstörungsbehafteter Phasen auf Basis der Überwachung; einer Platzierung von Analysezeitabschnitten, so dass dieselben zu den übertragungsstörungsfreien Phasen zeitlich ausgerichtet sind, nämlich so, dass die Analysezeitabschnitte möglichst vollständig in den übertragungsstörungsfreien Phasen (40) liegen, und so, dass die Analysezeitabschnitte jeweils eine Gesamtzeitdauer aufweisen, die in einem vorbestimmten festen Bereich von 2–30 s liegt, und und einer Bestimmung der Qualität des kodierten Mediensignals nur in den Analysezeitabschnitten.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 20, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.