JP2000092522A - 画像品質分析方法及び装置 - Google Patents

画像品質分析方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被試験システムの稼動中に、このシステムか
らのビデオ信号の画像品質を実時間で分析する。 【解決手段】 パラメータ特性決定モジュール１４は、
基準ビデオ信号から第１パラメータ値を求め、エンコー
ダ１２は、基準ビデオ信号を圧縮エンコードする。挿入
モジュール１６は、第１パラメータ値を圧縮基準ビデオ
信号に挿入して、搬送ストリームとする。パラメータ抽
出モジュール２４は、搬送ストリームから第１パラメー
タ値を抽出し、デコーダ２２は、搬送ストリームを伸長
して試験ビデオ信号を発生する。パラメータ特性決定モ
ジュール２６は、試験ビデオ信号から第２パラメータ値
を求める。画像品質分析モジュール２８は、第１及び第
２パラメータ値を比較して、基準ビデオ信号に対する試
験ビデオ信号の劣化を表す画像品質評価値結果を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、送信した
ビデオ画像の品質分析、特に、試験点（テスト・ポイン
ト）に広帯域基準ビデオ信号を必要としないで、稼動中
に実時間で画像品質を分析する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の画像品質測定法は、サーノフ・コ
ーポレーション（Sarnoff Corporation）のＪＮＤｍｅ
ｔｒｉｘ（商標）アルゴリズムの如く、人間による観察
モデルのアルゴリズムを用いて、フルバンドの画像差分
法に基づいている。この方法においては、基準ビデオ信
号（元のビデオ信号）と、この基準ビデオ信号を処理
（例えば、搬送）して得た試験ビデオ信号（劣化したビ
デオ信号）と比較している。この場合、画像品質分析を
行うために、試験点にて利用できるフルバンド幅の基準
ビデオ信号及び試験ビデオ信号が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】基準ビデオ信号を試験
点で利用できるようにするためには、２つの方法があ
る。 １．基準ビデオ信号を試験システムに予め蓄積してお
く。これには、利用できる基準ビデオ場面（シーン）
が、稼動時以外で非実時間であるアプリケーションに制
限されるという予備知識が必要となる。 ２．低帯域幅データ・リンクを介して基準ビデオ信号を
試験点に送る。これには、要求に応じて基準ビデオ信号
を試験点に搬送する専用データ・リンクが必要になり、
帯域幅制限の問題が生じるので、実時間画像品質分析に
有用ではない。
【０００４】よって、被試験システムが稼動中に、実時
間で画像品質の分析ができる方法及び装置が望まれてい
る。
【０００５】したがって、本発明の目的は、被試験シス
テムの稼動中に実時間で画像品質を分析できる方法及び
装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、被試験システ
ムの稼動中に実時間で画像品質を分析する方法及び装置
であり、基準ビデオ信号の特性を示すパラメータ値を、
試験ビデオ信号の対応するパラメータ値と比較する。基
準ビデオ信号は、圧縮エンコーダ及びパラメータ特性決
定モジュールに入力する。特定のパラメータが、基準ビ
デオ信号から抽出されて、パラメータ挿入モジュールに
供給される。パラメータ挿入モジュールは、これらパラ
メータ値を補助データとして、圧縮エンコーダからの圧
縮データ搬送ストリームに挿入する。試験点にて、搬送
ストリームは、圧縮デコーダに入力されて、試験ビデオ
信号を回復させると共に、パラメータ抽出モジュールに
も入力される。このパラメータ抽出モジュールは、伝送
されたパラメータ値を補助データから抽出する。送信側
のパラメータ特性決定モジュールと類似のパラメータ特
性決定モジュールに試験ビデオ信号を入力する。ここで
は、試験ビデオ信号から同じ種類のパラメータ値を発生
させるが、これらパラメータ値は、抽出モジュールで抽
出されたパラメータ値に対応する。これら２組のパラメ
ータ値を画像品質分析モジュールに入力して比較を行
い、これらパラメータ値のいかなる差も画像品質評価と
して報告（出力）する。
【０００７】本発明の上述及びその他の目的、利点及び
新規な特徴は、添付図を参照した以下の説明から更に明
らかになろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による画像品質分
析方法及び装置を説明するためのブロック図である。基
準ビデオ入力である広帯域ビデオ信号が、圧縮エンコー
ダ１２に入力する。エンコーダ１２は、ビデオ信号を圧
縮し、この圧縮されたビデオ信号は、搬送ストリーム
（信号搬送路を伝播する圧縮ビデオ信号の流れ）とし
て、伝送路２０を介して試験点側に送信される。この試
験点側にて、圧縮ビデオ信号は、伸長（逆圧縮用）デコ
ーダ２２に入力する。デコーダ２２は、圧縮ビデオ信号
を伸長して、元の非圧縮状態に戻す。デコーダ２２の出
力信号（即ち、試験点の信号）は、劣化しており、試験
ビデオ（出力）信号となる。なお、エンコーダ１２、伝
送路２０及びデコーダ２２が被試験システムを構成す
る。送信側の基準ビデオ信号は、送信側パラメータ特性
決定モジュール１４に供給される。このパラメータ特性
決定モジュール１４にて、この基準ビデオ信号が表す画
像の特性を定義するのに有用なパラメータの値を発生す
る。かかるパラメータには、空間的エネルギー、時間的
エネルギー、周波数特性などがある。パラメータ特性決
定モジュール１４は、従来技術と同様に、１個以上のフ
ィルタを用いて、複数のパラメータの値を発生する。つ
ぎに、これらパラメータ値をパラメータ挿入モジュール
１６に入力する。この挿入モジュール１６は、これらパ
ラメータ値を補助データとして、搬送ストリームに挿入
して、伝送路２０に供給する。なお、図１では、便宜
上、搬送ストリーム及び補助データを別々に示している
が、補助データは搬送ストリームに挿入されている。
【０００９】試験点側において、搬送ストリームをパラ
メータ抽出モジュール２４に入力して、補助データか
ら、基準ビデオ信号のパラメータ値を抽出する。デコー
ダ２２からの試験ビデオ信号を受信側パラメータ特性決
定モジュール２６に入力する。このパラメータ特性決定
モジュール２６は、基準ビデオ信号に対してモジュール
１４が発生したパラメータと同じパラメータの値を発生
する。パラメータ抽出モジュール２４からの基準ビデオ
信号のパラメータ値と、パラメータ特性決定モジュール
２６からの試験ビデオ信号のパラメータ値とを画像品質
分析（ＰＱＡ）モジュール２８に入力する。この画像品
質分析モジュール２８は、これらパラメータ値を、対応
するパラメータ同士で互いに比較する。画像品質分析モ
ジュール２８は、基準ビデオ信号に対する試験ビデオ信
号の劣化を表す画像品質評価結果ＰＱＲを発生する。
【００１０】実時間分析では、多くの計算を必要としな
い比較的簡単な１組のパラメータを選択する。例えば、
フィルタは、実時間で動作して、パラメータ値を発生で
きる。よって、パラメータ値である単純な数値を補助デ
ータとして送信して、帯域幅制限や、実時間制限を受け
ないようにする。その結果、画像品質分析モジュール２
８が実施する画像品質分析アルゴリズムは、簡単であ
り、実時間で実行できる。これは、従来技術において、
広帯域ビデオ信号の比較に用いたＪＮＤアルゴリズムと
異なる点である。本発明では、例えば、画像品質分析ア
ルゴリズムは、しきい値が存在する差分回路（ある一定
のしきい値以上の差分を検出する回路）のように簡単に
なる。
【００１１】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、基準ビデ
オ信号からパラメータ値を求め、エンコードされた基準
ビデオ信号と、これらパラメータ値とを同じ搬送ストリ
ームで被試験システムに送信して、受信側（試験点側）
の信号を試験ビデオ信号とする。さらに、試験点側にお
けるデコードにより得た試験ビデオ信号から、基準ビデ
オ信号と同じパラメータの対応する値を求める。これら
パラメータ値を基準ビデオ信号のパラメータ値と比較し
て、画像品質評価結果を求める。よって、本発明では、
被試験システムの稼動中に、実時間で、画像品質を分析
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像品質分析方法及び装置を説明
するためのブロック図である。
【符号の説明】
１２ エンコーダ １４ 送信側パラメータ特性決定モジュール １６ 挿入モジュール ２０ 搬送ストリームの伝送路 ２２ デコーダ ２４ パラメータ抽出モジュール ２６ 受信側パラメータ特性決定モジュール ２８ 画像品質分析モジュール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基準ビデオ信号に対する試験点における
    試験ビデオ信号の劣化を稼動中に実時間で測定する画像
    品質分析方法であって、 上記基準ビデオ信号が表す画像の特性を示す１組の第１
    パラメータ値を上記基準ビデオ信号から発生し、 上記試験点に送信するために、上記基準ビデオ信号をエ
    ンコードした信号を含む搬送ストリームに上記第１パラ
    メータ値を挿入し、 上記試験点側にて上記搬送ストリームから上記第１パラ
    メータ値を抽出し、 上記搬送ストリーム中の上記基準ビデオ信号をデコード
    した信号である上記試験ビデオ信号から、対応する１組
    の第２パラメータ値を上記試験点にて発生し、 上記第１パラメータ値及び上記第２パラメータ値を比較
    して、上記基準ビデオ信号に対する上記試験ビデオ信号
    の劣化を表す画像品質評価を行うことを特徴とする画像
    品質分析方法。
  2. 【請求項２】 対応する基準ビデオ信号に対する試験点
    における試験ビデオ信号の劣化を稼動中に実時間で測定
    する画像品質分析装置であって、 上記基準ビデオ信号が表す画像の特性を示す１組の第１
    パラメータ値を上記基準ビデオ信号から発生する手段
    と、 上記試験点に送信するために、上記基準ビデオ信号をエ
    ンコードした信号を含む搬送ストリームに上記第１パラ
    メータ値を挿入する手段と、 上記試験点側にて上記第１パラメータ値を上記搬送スト
    リームから抽出する手段と、 上記搬送ストリームから抽出した上記基準ビデオ信号を
    デコードした信号である上記試験ビデオ信号から、対応
    する１組の第２パラメータ値を上記試験点にて発生する
    手段と、 上記第１パラメータ値及び上記第２パラメータ値を比較
    して、上記基準ビデオ信号に対する上記試験ビデオ信号
    の劣化を表す画像品質評価を行う手段とを具えた画像品
    質分析装置。
  3. 【請求項３】 基準ビデオ信号に対する試験点における
    試験ビデオ信号の劣化を稼動中に実時間で測定する画像
    品質分析装置であって、 上記基準ビデオ信号を受け、上記基準ビデオ信号が表す
    画像の特性を示す１組の第１パラメータ値を出力する送
    信側パラメータ特性決定モジュールと、 上記第１パラメータ値を受け、上記基準ビデオ信号をエ
    ンコードした信号を含む搬送ストリームに上記１組の第
    １パラメータ値を挿入するパラメータ挿入モジュール
    と、 上記試験点側にて上記搬送ストリームを受け、上記第１
    パラメータ値を抽出して出力するパラメータ抽出モジュ
    ールと、 上記搬送ストリームから抽出した上記基準ビデオ信号を
    デコードした信号である上記試験ビデオ信号を受け、対
    応する１組の第２パラメータ値を出力する受信側パラメ
    ータ特性決定モジュールと、 上記第１パラメータ値及び上記第２パラメータ値を受
    け、上記基準ビデオ信号に対する上記試験ビデオ信号の
    劣化を表す画像品質評価結果を出力する画像品質分析モ
    ジュールとを具えた画像品質分析装置。
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