JP2006157223A - ユーザ体感品質推定システムおよび方法、ユーザ体感品質推定装置、受信状況情報送信装置、送信端末、受信端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メディア通信システムの送信端末1側にユーザ体感品質推定装置10を設けるとともに、受信端末2側に受信状況情報送信装置20を設け、インサービスで送信端末1からパケット網3を介して受信端末2へ送信したメディア信号に関する受信状況を受信状況情報送信装置20で取得してパケット網3を介してユーザ体感品質推定装置10へ通知し、この受信状況情報に基づきユーザ体感品質推定装置10によりメディア通信システムで行われているリアルタイム系アプリケーション通信のユーザ体感品質値を推定する。
【選択図】 図1
Description
また、例えば音声や動画などのデータストリームをリアルタイムに転送するのに用いられるRTP(Real time Transport Protocol:IETF RFC1889)などのデータ転送プロトコルを利用したリアルタイム系アプリケーションのインサービスにおいて、パケットの挙動や端末の受信状態などの管理情報を通信相手に送るのに用いられるRTCP(RTP Control Protocol:IETF RFC3611)などのプロトコルを利用して得られる品質レポート情報から、主観品質を推定する技術も提案されている(例えば、非特許文献2〜4など参照)。
「基礎から理解するVoIP技術」、OPEN DESIGN、March 2003、CQ出版、pp.59-60 R.Caceres and A.Clark,"RTP Control Protocol Extended Reports(RTCP XR)",IETF RFC3611,May.2003 ETSI TIPHON TS101 329-5 Annex E, "Method for determining an equipment impairement factor using passive monitoring,", Nov.2000 Telchemy Inc., "Vqmon,", http://www.telchemy.com/
これにより、各対地に受信メディア信号の収録装置を設置する必要がある従来のユーザ体感品質推定方法と比較して、高いスケーラビリティや推定容易性が得られ、多くの通信端末あるいは広い範囲を対象として高精度のユーザ体感品質推定値を取得でき、パケット網の品質設計や品質管理を行う場合に極めて有用である。
[各実施の形態の概要]
まず、図1〜図3を参照して、本発明の各実施の形態の概要について説明する。図1は、リアルタイム系アプリケーションに関するインサービスでのユーザ体感品質推定方法の分類を示す説明図である。図2は、本発明におけるアプリケーション組込型のユーザ体感品質推定方法を示す説明図である。図3は、本発明における測定器型のユーザ体感品質推定方法を示す説明図である。
前者のアプリケーション組込型は、図2に示すように、送信端末1のアプリケーションに、受信状況取得機能、客観品質評価機能、品質評価保存機能など、ユーザ体感品質推定に要する手段が組み込まれる。
フルリファレンス評価法は、リファレンス信号(原信号)と、評価対象とするメディア信号すなわちネットワークを介して受信端末で収録されたメディア信号との2つを比較することによってユーザ体感品質値を推定する方法である。一方、ノンリファレンス評価法は、リファレンス信号との比較を行わず、評価対象とするメディア信号すなわちネットワークを介して受信端末側で収録された信号のみでユーザ体感品質値を推定する方法である。
一方、第3および第4の実施の形態では、受信端末2で受信したメディア情報をデコード(復号処理)した後のメディア情報(以下、メディア信号という)に関する特徴量を示す特徴量情報からなる受信状況情報を用いて、ユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定装置について説明する。
さらに、各実施の形態では、それぞれの実施の形態におけるノンリファレンス評価方法とフルリファレンス評価方法についても説明する。
まず、図4を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムについて説明する。図4は、本発明の第1の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの構成を示すブロック図である。
図4において、送信端末1と受信端末2はメディア通信システムを構成するリアルタイム系アプリケーション端末である。
受信端末2は、パケット網3を介して各種パケットをやり取りする通信端末装置からなり、主な構成として、パケット網3を介して受信したメディアパケットからメディアデータを生成するメディアデータ受信処理部2Aと、このメディアデータをデコードして元のメディア信号を再生出力するメディアデータデコード部2Bとを有している。
また、本実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの実装形態としては、前述の図2に示したように、送信端末1内にユーザ体感品質推定に要する各種手段を持つユーザ体感品質推定装置10を設けるとともに、受信端末2内に受信状況情報を送信端末1へ通知する受信状況情報送信装置20を設けたものである。
次に、図1を参照して、ユーザ体感品質推定装置10の構成について詳細に説明する。ユーザ体感品質推定装置10は、主な機能部として、メディアデータ取得部11、メディアデータ記憶部12、受信状況取得部14、劣化メディア信号生成部15、劣化メディア信号記憶部16、ユーザ体感品質推定部17、推定ユーザ体感品質加工部18、および推定ユーザ体感品質データ記憶部19を備えている。
次に、図1を参照して、受信状況情報送信装置20の構成について詳細に説明する。受信状況情報送信装置20は、主な機能部として、受信状況解析部21、制御用パケット生成部22、および制御用パケット送信部23とを備えている。
これら機能部は、各種信号処理回路やCPUなどの情報処理回路から構成されている。これら構成は、受信端末2の持つハードウェアあるいは新たなハードウェアと、新たなプログラムとを協動させることにより実現できる。
次に、図5を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの動作について説明する。図5は、本発明の第1の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの品質推定動作を示すシーケンス図である。
この際、ユーザ体感品質推定装置10は、メディアデータ取得部11により、メディア信号エンコード部1Aで生成されたメディアデータを取得(コピー)し(ステップ102)、メディアデータ記憶部12へ格納する(ステップ103)。
この際、受信状況情報送信装置20は、受信状況解析部21の劣化状況解析手段21Aにより、メディアデータ受信処理部2Aで受信されたメディアデータ、ここでは揺らぎ吸収バッファを通過した後でデコードされる前のデータについて、その劣化状況を解析して劣化情報を得る(ステップ111)。
また、受信状況解析部21のコーデック情報取得手段21Bにより、受信端末2のメディアデータデコード部2Bでのデコード処理に関するコーデック情報を取得する(ステップ112)。
また、受信端末2のメディアデータ受信処理部2Aで受信され、揺らぎ吸収バッファを通過した後でデコードされる前のメディアデータから劣化情報を取得するようにしたので、例えばメディア信号が音声などのアナログ形式からなる場合には、デコード後のアナログ形式のメディア信号から劣化情報を取得する場合と比較して、デジタル形式のメディアデータからリアルタイム系アプリケーション通知の振る舞いを示す的確な劣化情報を容易に取得でき、また受信状況情報送信装置20の構成を簡素化できる。
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムについて説明する。図6は、本発明の第2の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの構成を示すブロック図であり、前述した図4と同じまたは同等部分には同一符号をしてある。
また、本実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの実装形態としては、前述の図3に示したように、ユーザ体感品質推定に要する各種手段を持つユーザ体感品質推定装置10を、送信端末1に外付けして設けるとともに、受信端末2内に受信状況情報を送信端末1へ通知する受信状況情報送信装置20を設けたものである。
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの動作について説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの品質推定動作を示すシーケンス図であり、前述した図5と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
これにより、送信端末1は、通常のメディア信号4をエンコードして得られたメディアデータと同様にして、メディアデータ送信処理部1Bから評価用メディアデータを送信する(ステップ132)。
したがって、受信状況情報送信装置20により、受信端末2で受信された評価用メディアデータから劣化情報が取得され、制御用パケットによりパケット網3を介して送信端末1へ送信される(ステップ110〜114)。
また、受信端末2のメディアデータ受信処理部2Aで受信され、揺らぎ吸収バッファを通過した後でデコードされる前のメディアデータから劣化情報を取得するようにしたので、例えばメディア信号が音声などのアナログ形式からなる場合には、デコード後のアナログ形式のメディア信号から劣化情報を取得する場合と比較して、デジタル形式のメディアデータからリアルタイム系アプリケーション通知の振る舞いを示す的確な劣化情報を容易に取得でき、また受信状況情報送信装置20の構成を簡素化できる。
次に、図8を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムについて説明する。図8は、本発明の第3の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの構成を示すブロック図であり、前述した図4と同じまたは同等部分には同一符号をしてある。
また、本実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの実装形態としては、前述の図2に示したように、送信端末1内にユーザ体感品質推定に要する各種手段を持つユーザ体感品質推定装置10を設けるとともに、受信端末2内に受信状況情報を送信端末1へ通知する受信状況情報送信装置20を設けたものである。
ユーザ体感品質推定装置10および受信状況情報送信装置20における他の構成については、前述の第1の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、図9を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの動作について説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの品質推定動作を示すシーケンス図である。
この際、受信状況情報送信装置20は、受信状況解析部21の特徴量抽出手段21Cにより、メディアデータデコード部2Bでデコードされたメディア信号から、例えばITU−T勧告P.862 PESQなどで利用される音声メディア信号のスペクトル量やパワー、あるいはリデュースドリファレンス(擬似二重刺激)法などで利用されるPSNRなどの特徴量を抽出して特徴量情報を得る(ステップ211)。
さらに、その特徴量から所望のユーザ体感品質値を直接推定でき、第1および第2の実施の形態のように劣化情報を通知する場合と比較して、劣化メディア信号を生成する必要がなくなり、ユーザ体感品質推定装置の構成を簡略化できる。
次に、図10を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムについて説明する。図10は、本発明の第4の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの構成を示すブロック図であり、前述した図8と同じまたは同等部分には同一符号をしてある。
また、本実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの実装形態としては、前述の図3に示したように、ユーザ体感品質推定に要する各種手段を持つユーザ体感品質推定装置10を、送信端末1に外付けして設けるとともに、受信端末2内に受信状況情報を送信端末1へ通知する受信状況情報送信装置20を設けたものである。
ユーザ体感品質推定装置10および受信状況情報送信装置20における他の構成については、前述の第3の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、図11を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの動作について説明する。図11は、本発明の第4の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定システムの品質推定動作を示すシーケンス図であり、前述した図9と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
これにより、送信端末1は、通常のメディア信号4をエンコードして得られたメディアデータと同様にして、メディアデータ送信処理部1Bから評価用メディアデータを送信する(ステップ232)。
したがって、受信状況情報送信装置20により、受信端末2で受信された評価用メディア信号から特徴量情報が取得され、制御用パケットによりパケット網3を介して送信端末1へ送信される(ステップ210〜213)。
また、ユーザ体感品質推定装置10により、受信状況情報送信装置20からの特徴量情報に基づいてメディア通信システムで行われているリアルタイム系アプリケーション通信のユーザ体感品質が推定される。
さらに、その特徴量から所望のユーザ体感品質値を直接推定でき、第1および第2の実施の形態のように劣化情報を通知する場合と比較して、劣化メディア信号を生成する必要がなくなり、ユーザ体感品質推定装置の構成を簡略化できる。
なお、評価メディアデータ記憶部12Aに、評価メディアデータに対応する評価メディア信号を予め格納しておき、特徴量抽出部13によりこの評価メディア信号から特徴量を抽出するようにしてもよい。
以上の各実施の形態において、各ユーザ体感品質値を推定する推定処理間隔としては、例えば15秒間隔など、メディア品質客観評価技術でユーザ体感品質の推定精度が高いとされている間隔、もしくは主観品質評価法(ITU-T勧告P.800,P.830)で示される間隔で行うようにしてもよい。
さらに、ユーザ体感品質推定値の統計処理では、上記推定処理間隔で推定した各ユーザ体感品質値の平均値や標準偏差を算出するようにしてもよい。
また、各実施の形態では、受信状況情報送信装置20を受信端末2内に実装した場合を例として説明したが、受信状況情報送信装置20を受信端末2に外付けで設置してもよい。
Claims (18)
- 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末との間で行われるリアルタイム系アプリケーション通信について、当該通信を利用するユーザの主観的な品質評価を示すユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定システムであって、
前記受信端末側に設けられ、前記受信端末で得られたメディア信号に関する受信状況を示す受信状況情報を取得する受信状況解析部と、この受信状況情報を含む制御用パケットを送信する制御用パケット送信部とを有する受信状況情報送信装置と、
前記送信端末側に設けられ、前記パケット網を介して受信した前記受信状況情報送信装置からの制御用パケットから前記受信状況情報を取得する受信状況取得部と、この受信状況情報に基づき前記リアルタイム系アプリケーション通信に関するユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定部とを有するユーザ体感品質推定装置と
を備えることを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 請求項1に記載のユーザ体感品質推定システムにおいて、
前記受信状況解析部は、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディアデータからその劣化状況を示す劣化情報を取得し、
前記ユーザ体感品質推定装置は、前記受信状況取得部により受信状況情報として得られた劣化情報に基づいて前記送信端末から送信されたメディアデータを加工することにより前記受信端末で再生されたメディア信号に対応する劣化メディア信号を復元する劣化メディア信号生成部をさらに有し、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記劣化メディア信号に基づき前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 請求項2に記載のユーザ体感品質推定システムにおいて、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記送信端末から送信されたメディアデータのメディア信号と前記劣化メディア信号とを比較することにより前記ユーザ体感品質値を推定することを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 請求項1に記載のユーザ体感品質推定システムにおいて、
前記受信状況解析部は、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディア信号からその特徴量を示す特徴量情報を取得し、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記受信状況取得部により受信状況情報として得られた特徴量情報に基づき前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 請求項4に記載のユーザ体感品質推定システムにおいて、
前記ユーザ体感品質推定装置は、前記送信端末から送信されたメディアデータのメディア信号からその特徴量を示す特徴量情報を取得する特徴量抽出部をさらに有し、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記特徴量抽出部で取得された特徴量情報と前記受信状況取得部で取得された特徴量情報とを比較することにより前記ユーザ体感品質値を推定することを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 請求項1に記載のユーザ体感品質推定システムにおいて、
前記ユーザ体感品質推定装置は、所定の評価用メディアデータを記憶する記憶部と、前記送信端末から送信するメディアデータとして前記評価用メディアデータを前記送信端末へ出力するメディアデータ出力部とをさらに有することを特徴とするユーザ体感品質推定システム。 - 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末との間で行われるリアルタイム系アプリケーション通信について、当該通信を利用するユーザの主観的な品質評価を示すユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定方法であって、
前記受信端末側に設けられた受信状況情報送信装置により、前記受信端末で得られたメディア信号に関する受信状況を示す受信状況情報を取得する受信状況解析ステップと、
前記受信状況情報送信装置により、前記受信状況情報を含む制御用パケットを送信する制御用パケット送信ステップと、
前記送信端末側に設けられたユーザ体感品質推定装置により、前記パケット網を介して受信した前記受信状況情報送信装置からの制御用パケットから前記受信状況情報を取得する受信状況取得ステップと、
前記ユーザ体感品質推定装置により、この受信状況情報に基づき前記リアルタイム系アプリケーション通信に関するユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定ステップと
を備えることを特徴とするユーザ体感品質推定方法。 - 請求項7に記載のユーザ体感品質推定方法において、
前記受信状況解析ステップは、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディアデータからその劣化状況を示す劣化情報を取得し、
前記ユーザ体感品質推定装置により、前記受信状況情報に含まれる劣化情報に基づいて前記送信端末から送信されたメディアデータを加工することにより前記受信端末で再生されたメディア信号に対応する劣化メディア信号を復元する劣化メディア信号生成ステップをさらに備え、
前記ユーザ体感品質推定ステップは、前記劣化メディア信号に基づき前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定方法。 - 請求項7に記載のユーザ体感品質推定方法において、
前記受信状況解析ステップは、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディア信号からその特徴量を示す特徴量情報を取得し、
前記ユーザ体感品質推定ステップは、前記受信状況情報に含まれる特徴量情報に基づき前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定方法。 - 請求項7に記載のユーザ体感品質推定方法において、
前記ユーザ体感品質推定装置により、所定の評価用メディアデータを記憶する記憶ステップと、
前記ユーザ体感品質推定装置により、前記送信端末側から送信するメディアデータとして前記評価用メディアデータを前記送信端末へ出力するメディアデータ出力ステップと
をさらに備えることを特徴とするユーザ体感品質推定方法。 - 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末との間で行われるリアルタイム系アプリケーション通信について、当該通信を利用するユーザの主観的な品質評価を示すユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定システムで、前記送信端末側に設けられるユーザ体感品質推定装置であって、
前記受信端末側に設けられた受信端末状況情報送信装置から送信された、前記受信端末で得られたメディア信号に関する受信状況を示す受信状況情報を含む制御用パケットを前記パケット網を介して受信して、その制御用パケットから前記受信状況情報を取得する受信状況取得部と、
この受信状況情報に基づき前記リアルタイム系アプリケーション通信に関するユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定部と
を備えることを特徴とするユーザ体感品質推定装置。 - 請求項11に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記受信状況取得部により得られた前記受信状況情報である、前記受信端末で得られたメディアデータからその劣化状況を示す劣化情報に基づいて、前記送信端末から送信されたメディアデータを加工することにより前記受信端末で再生されたメディア信号に対応する劣化メディア信号を復元する劣化メディア信号生成部をさらに備え、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記劣化メディア信号に基づき前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定装置。 - 請求項11に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記ユーザ体感品質推定部は、前記受信状況取得部により得られた受信状況情報である、前記受信端末で得られたメディア信号の特徴量を示す特徴量情報に基づき、前記ユーザ体感品質値を推定する
ことを特徴とするユーザ体感品質推定装置。 - 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末との間で行われるリアルタイム系アプリケーション通信について、当該通信を利用するユーザの主観的な品質評価を示すユーザ体感品質値を推定するユーザ体感品質推定システムで、前記受信端末側に設けられる受信状況情報送信装置であって、
前記送信端末側に設けられたユーザ体感品質推定装置で前記リアルタイム系アプリケーション通信に関するユーザ体感品質値を推定する際に用いられ、前記受信端末で得られたメディア信号に関する受信状況を示す受信状況情報を取得する受信状況解析部と、
この受信状況情報を含む制御用パケットを送信する制御用パケット送信部と
を備えることを特徴とする受信状況情報送信装置。 - 請求項14に記載の受信状況情報送信装置において、
前記受信状況解析部は、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディアデータからその劣化状況を示す劣化情報を取得することを特徴とする受信状況情報送信装置。 - 請求項14に記載の受信状況情報送信装置において、
前記受信状況解析部は、前記受信状況情報として前記受信端末で得られたメディア信号からその特徴量を示す特徴量情報を取得することを特徴とする受信状況情報送信装置。 - 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末とからなり、これら送信端末と受信端末との間でリアルタイム系アプリケーション通信を行うメディア通信システムの送信端末であって、
請求項11に記載のユーザ体感品質推定装置を備えることを特徴とする送信端末。 - 所望のメディア信号をエンコードして得たメディアデータを送信する送信端末と、パケット網を介して受信したメディアデータをデコードして所望のメディア信号を再生出力する受信端末とからなり、これら送信端末と受信端末との間でリアルタイム系アプリケーション通信を行うメディア通信システムの受信端末であって、
請求項14に記載の受信状況情報送信装置を備えることを特徴とする受信端末。
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