JP2007104454A - Streaming image reproduction quality evaluation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ストリーミング画像放送等の撮影および送信側から受信再生側にいたる一連の信号処理や信号伝播品質の尺度の１つであるこま落ちの発生に関する評価を、再生フレーム数を計数することにより、再生画面から自動的に行うストリーミング画像再生品質評価システムに関する。 In the present invention, a series of signal processing from the shooting and transmission side to the reception / reproduction side of streaming image broadcasting and the like, and evaluation regarding occurrence of dropped frames, which is one of the measures of signal propagation quality, are counted by counting the number of reproduction frames. The present invention relates to a streaming image reproduction quality evaluation system that is automatically performed from a reproduction screen.
パケット信号を使用して、画像を伝送しリアルタイムで表示するストリーミング画像放送は、一般的に狭帯域な伝送方法を使用することから、画像を符号化し圧縮処理することによってデータ量を小さくして伝送している。また、ストリーミング放送は、従来の放送とは異なり、公衆回線を介してパケット信号形式で画像データを伝送することから、データの交錯や通信網上の外乱により、データの欠損を生じてしまい、信号再生側では、一連のフレームに欠損が生じるこま落ちと称される現象が発生する。また、ストリーミング画像放送は、送信側における画像圧縮処理および受信側における伸張処理を行うことから、それぞれに使用する機材の性能により同一条件の通信網においても最終的な画像が異なることが発生する。 Streaming image broadcasting that uses packet signals to transmit images and display them in real time generally uses a narrow-band transmission method, so the data is reduced by encoding and compressing the images. is doing. Also, unlike conventional broadcasts, streaming broadcasts transmit image data in the form of packet signals over a public line, resulting in data loss due to data crossing or disturbance on the communication network. On the playback side, a phenomenon called drop-off occurs in which a defect occurs in a series of frames. In addition, since streaming image broadcasting performs image compression processing on the transmission side and decompression processing on the reception side, final images may be different even in communication networks with the same conditions depending on the performance of the equipment used for each.
したがって、個々の機材およびデータ通信網の性能を評価する上で再生フレーム数を測定することは、動画像再生の滑らかさを評価する上での重要な尺度のひとつになっている。
本発明は、上記問題にかんがみなされてもので、ストリーミング画像放送におけるストリーミング画像の再生品質を評価するストリーミング画像再生品質評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has an object to provide a streaming image reproduction quality evaluation system for evaluating the reproduction quality of a streaming image in streaming image broadcasting even if the above problems are considered.
この課題を解決するために、本発明にかかるストリーミング画像再生品質評価システムは、送信パターン生成手段と、送信機と、通信網と、受信機と、受信パターン検出手段と、ストリーミング画像再生品質評価手段とを備えている。すなわち、本発明は、送信パターン生成手段と、送信機と、通信網と、受信機と、受信パターン検出手段と、ストリーミング画像再生品質評価手段とを有するストリーミング画像再生品質評価システムであって、前記送信パターン生成手段は、一連のフレームにそれぞれ異なる画像パターンであって他のいずれのフレームの画像とも重複することのない唯一無二の画像パターンを生成し表示部に表示させる手段であり、前記送信機は、前記送信パターン生成手段の表示部に表示されたフレームごとの画像パターンを撮影し、圧縮および符号化して通信網へ送信する手段であり、前記受信機は、通信網を介して受信した前記圧縮および符号化された画像データを復号および伸張してフレームごとの画像を再生し、再生したフレームごとの画像を表示部に表示する手段であり、前記受信パターン検出手段は、前記受信機の表示部に表示された画像を撮影し、フレームごとの画像パターンを検出する手段であり、前記ストリーミング画像再生品質評価手段は、受信パターン検出手段が検出したフレームごとの画像パターンを前の受信画像パターンと比較して相似度を算出し、相似度が第１の基準以上であるかおよび相似度が第２の基準値以下であるかを判定して、受信したフレームに欠落があるかもしくは圧縮伸張処理に破綻があるかを判断する手段であることにより構成される。そして、上記ストリーミング画像再生品質評価手段は、受信した全てのフレームを合成して評価画像を生成する働きを有している。 In order to solve this problem, a streaming image reproduction quality evaluation system according to the present invention includes a transmission pattern generation means, a transmitter, a communication network, a receiver, a reception pattern detection means, and a streaming image reproduction quality evaluation means. And. That is, the present invention is a streaming image reproduction quality evaluation system comprising a transmission pattern generation means, a transmitter, a communication network, a receiver, a reception pattern detection means, and a streaming image reproduction quality evaluation means, The transmission pattern generation means is a means for generating a unique image pattern that is different from each other in a series of frames and that does not overlap with an image of any other frame, and causing the display unit to display the transmission pattern generation means. Is a unit that captures an image pattern for each frame displayed on the display unit of the transmission pattern generation unit, compresses and encodes the image pattern, and transmits the image pattern to the communication network. The receiver receives the image pattern via the communication network. The compressed and encoded image data is decoded and decompressed to reproduce an image for each frame, and the reproduced image for each frame is reproduced. Display unit, and the reception pattern detection unit is a unit that captures an image displayed on the display unit of the receiver and detects an image pattern for each frame, and the streaming image reproduction quality evaluation unit Calculates the similarity by comparing the image pattern for each frame detected by the reception pattern detection unit with the previous reception image pattern, and whether the similarity is equal to or higher than the first reference and the similarity is a second reference value It is constituted by means for determining whether or not there is a missing frame in the received frame or whether there is a failure in the compression / decompression process. The streaming image reproduction quality evaluation unit has a function of generating an evaluation image by synthesizing all received frames.
本発明は、上記ストリーミング画像再生品質評価システムにおいて、前記送信機がカメラ付携帯電話機であり、前記受信手段が、表示部を有する携帯電話機であることにより構成される。 In the streaming image reproduction quality evaluation system, the present invention is configured such that the transmitter is a camera-equipped cellular phone and the receiving means is a cellular phone having a display unit.
本発明は、上記ストリーミング画像再生品質評価システムを構成する送信パターン生成手段であって、一連のフレームにそれぞれ異なる画像パターンであって他のいずれのフレームの画像とも重複することのない唯一無二の画像パターンを生成するパターン生成部と、生成したパターンを表示する表示部を有することにより構成される。 The present invention is a transmission pattern generation means constituting the streaming image reproduction quality evaluation system, which is a unique image pattern that has different image patterns in a series of frames and does not overlap with images of any other frame. A pattern generation unit that generates an image pattern and a display unit that displays the generated pattern are included.
本発明は、上記ストリーミング画像再生品質評価システムを構成する受信パターン検出手段であって、前記受信機の表示部に表示されたフレームごとの画像パターンを撮影するカメラと、前記カメラが撮影したフレームごとの画像パターンを検出する画像パターン検出部を有することにより構成される。 The present invention is a reception pattern detection means constituting the streaming image reproduction quality evaluation system, wherein the camera captures an image pattern for each frame displayed on the display unit of the receiver, and each frame captured by the camera. It is comprised by having an image pattern detection part which detects this image pattern.
本発明は、上記ストリーミング画像再生品質評価システムを構成するストリーミング画像再生品質評価手段であって、比較して相似度を算出し、相似度が第１の基準以上であるかおよび相似度が第２の基準値以下であるかを判定して、受信したフレームに欠落があるかもしくは圧縮伸張処理に破綻があるかを判断することによりこうせいされる。さらに、上記ストリーミング画像再生品質評価手段は、前記受信パターン検出手段からのフレームごとの画像パターンを合成して評価画面を生成するとともに、基準となる画面と評価する画面を比較して再生画像の品質を評価する画像品質評価部を有することにより構成される。 The present invention is a streaming image reproduction quality evaluation unit that constitutes the streaming image reproduction quality evaluation system, and calculates a similarity by comparison, and whether the similarity is equal to or higher than a first reference and the similarity is second. This is determined by determining whether the received frame is missing or whether the compression / decompression process is broken. Further, the streaming image reproduction quality evaluation unit generates an evaluation screen by synthesizing the image patterns for each frame from the reception pattern detection unit, and compares the reference screen with the screen to be evaluated to compare the reproduction image quality. It is comprised by having the image quality evaluation part which evaluates.
さらに、本発明は、送信パターン生成手段と、送信機と、通信網と、受信機と、受信パターン検出手段と、ストリーミング画像再生品質評価手段とを有するストリーミング画像再生品質評価システムを構成するストリーミング画像再生品質評価手段におけるストリーミング画像再生品質評価方法であって、第１の画像フレームを読み込み比較元画像を作成する処理と、第１の画像フレームより１フレーム後の第２の画像フレームを読み込み比較対象画像を作成する処理と、前記比較元画像と前記比較対象画像を比較し、比較対象画像が比較元画像に似ている度合いを数値化する画像比較相似度算出処理と、前記画像比較相似度が第１の基準値以上であるかを判定し前記画像比較相似度が第１の基準値以上であるときに、第２の画像フレームが欠落したと判断する処理と、前記画像比較相似度算出処理において、前記画像比較相似度が前記第１の基準値以上でないと判断したときに、前記画像比較相似度が前記第１の基準値より低い第２の基準値以下であるかを判定し前記画像比較相似度が前記第２の基準値より低いときに符号化または圧縮処理もしくは復号化または伸張処理に破綻が生じたと判定する処理と、前記画像比較相似度が前記第２の基準値より高いときに前記第２の画像フレームが正常であるとする処理を有する。 Furthermore, the present invention provides a streaming image constituting a streaming image reproduction quality evaluation system having a transmission pattern generation means, a transmitter, a communication network, a receiver, a reception pattern detection means, and a streaming image reproduction quality evaluation means. A streaming image reproduction quality evaluation method in a reproduction quality evaluation unit, in which a first image frame is read to create a comparison source image, and a second image frame one frame after the first image frame is read and compared A process for creating an image, an image comparison similarity calculation process for comparing the comparison source image with the comparison target image and quantifying the degree of similarity of the comparison target image to the comparison source image, and the image comparison similarity When it is determined whether the image comparison similarity is equal to or greater than the first reference value and the image comparison similarity is equal to or greater than the first reference value, When the image comparison similarity is determined not to be greater than or equal to the first reference value in the process of determining that the image has been dropped and the image comparison similarity calculation process, the image comparison similarity is greater than the first reference value. A process of determining whether or not the image comparison similarity is lower than the second reference value and determining that a failure has occurred in the encoding or compression process or the decoding or the expansion process when the image comparison similarity is lower than the second reference value; And processing for determining that the second image frame is normal when the image comparison similarity is higher than the second reference value.
本発明によれば、ストリーミング画像放送等の受信機におけるストリーミング画像再生品質の評価に当たって、受信した再生フレームの正常性を確認する処理を機械化することができ、受信機の評価の証拠となる画像を電子的に保存することが可能となり、受信機を客観的に評価することができる。 According to the present invention, in evaluating streaming image reproduction quality in a receiver for streaming image broadcasting or the like, it is possible to mechanize the process of confirming the normality of the received reproduction frame, and to obtain an image as evidence of the evaluation of the receiver. It can be stored electronically and the receiver can be evaluated objectively.
さらに、本発明によれば、評価結果を電子的に保存することが可能となるので、試験終了後においても、試験実施者と評価判定者が別の場所に存在しても、試験結果を確認することが可能となる。 Furthermore, according to the present invention, since the evaluation result can be stored electronically, even after the test is completed, the test result can be confirmed even if the tester and the evaluation judge exist in different places. It becomes possible to do.
本発明にかかるストリーミング画像再生品質評価システムの構成の概要を、図１を用いて説明する。本発明にかかるストリーミング画像再生品質評価システムは、送信パターン生成手段１と、送信機２と、パケット信号を伝送するための公衆回線網などの通信網３と、受信機４と、受信パターン検出手段５と、ストリーミング画像再生品質評価手段６とを備えている。 The outline of the configuration of the streaming image reproduction quality evaluation system according to the present invention will be described with reference to FIG. A streaming image reproduction quality evaluation system according to the present invention includes a transmission pattern generation means 1, a transmitter 2, a communication network 3 such as a public line network for transmitting packet signals, a receiver 4, and a reception pattern detection means. 5 and streaming image reproduction quality evaluation means 6.
送信パターン生成手段１は、複数の送信画面のフレームにそれぞれ他のフレームには存在しない唯一無二のパターンを生成し、それぞれ異なるパターンを有するフレームを順次生成する手段である。すなわち、送信パターン生成手段１は、一連のフレームにそれぞれ異なる画像パターンであって他のいずれのフレームの画像とも重複することのない唯一無二の画像パターンを順次生成し表示部に表示させる手段である。 The transmission pattern generation unit 1 is a unit that generates a unique pattern that does not exist in each of the frames of a plurality of transmission screens, and sequentially generates frames having different patterns. That is, the transmission pattern generation means 1 is a means for sequentially generating and displaying on the display unit a unique image pattern that is different from each other in a series of frames and does not overlap an image of any other frame. is there.
送信パターン生成手段１は、ストリーミング画像再生品質評価手段５または別途設けた中央制御手段からの指令によって唯一無二のパターンを順次生成するパターン生成部１１と、パターン生成部１１が生成した送信パターンを順次表示する表示部１２と、送信パターン生成手段１全体を制御する制御部１３と、ストリーミング画像再生品質評価手段６または別途設けた図示を省略した中央制御手段との間で通信する通信制御部１４を有している。 The transmission pattern generation unit 1 includes a pattern generation unit 11 that sequentially generates a unique pattern in response to a command from the streaming image reproduction quality evaluation unit 5 or a separately provided central control unit, and a transmission pattern generated by the pattern generation unit 11. A communication control unit 14 that communicates between the display unit 12 that sequentially displays, the control unit 13 that controls the entire transmission pattern generation unit 1, and the streaming image reproduction quality evaluation unit 6 or a central control unit that is separately provided and not shown. have.
送信機２は、送信パターン生成手段１が生成した送信パターンを有する画面を撮影して、撮影した画像データに圧縮／符号化処理を施し、公衆回線網等の通信網３上へ送出する手段であり、例えば、カメラ付携帯電話機が相当する。送信機２は、送信パターン生成手段１の表示部１２に表示されたフレームごとの画像パターンを撮影し、圧縮および符号化して通信網３へ送信する手段である。送信機２は、送信パターン生成手段１の表示部１２に表示された送信パターンを撮影するカメラ２１と、カメラ２１で撮影した画像のデータに例えばＭＰＥＧ４の圧縮処理および符号化処理を施す圧縮・符号化部２２と、圧縮・符号化部２２で圧縮および符号化した画像データを通信網３上へ送出する通信制御部２３と、送信機２の動作を制御する制御部２４とを有している。 The transmitter 2 is a means for photographing a screen having a transmission pattern generated by the transmission pattern generation means 1, performing compression / encoding processing on the captured image data, and sending it to the communication network 3 such as a public line network. For example, it corresponds to a camera-equipped mobile phone. The transmitter 2 is a unit that captures an image pattern for each frame displayed on the display unit 12 of the transmission pattern generation unit 1, compresses and encodes it, and transmits the image pattern to the communication network 3. The transmitter 2 captures a transmission pattern displayed on the display unit 12 of the transmission pattern generation unit 1 and a compression / encoding process that applies, for example, MPEG4 compression processing and encoding processing to image data captured by the camera 21. , A communication control unit 23 for sending the image data compressed and encoded by the compression / encoding unit 22 onto the communication network 3, and a control unit 24 for controlling the operation of the transmitter 2. .
通信網３は、パケット信号を伝送可能な公衆回線網等を用いて１つの送信機２から複数の受信機４−１，４−２…へストリーミング画像データをブロードキャストによって伝送するストリーミング画像放送が可能な通信網である。 The communication network 3 can perform streaming image broadcasting in which streaming image data is transmitted by broadcast from one transmitter 2 to a plurality of receivers 4-1, 4-2,... Using a public network that can transmit packet signals. Communication network.
受信機４は、通信網３から受信した画像データを復号化および伸張してパターンを含む画像を再生し、表示部４３に表示する手段であり、例えば、携帯電話機が相当する。受信機４は、通信網３を介して受信した圧縮および符号化された画像データを復号化および伸張してフレームごとの画像を再生し、再生したフレームごとの画像を表示部４３に順次表示する手段である。受信機４は、通信網３から圧縮および符号化された画像データを受信する通信制御部４１と、受信した圧縮および符号化データを復号化し伸張して元画像データを得る復号化・伸張部４２と、復号化および伸張された画像データを表示する表示部４３と、受信機４の動作を制御する制御部４４とを有している。 The receiver 4 is means for decoding and expanding the image data received from the communication network 3 to reproduce an image including a pattern and displaying it on the display unit 43, and corresponds to, for example, a mobile phone. The receiver 4 decodes and decompresses the compressed and encoded image data received via the communication network 3 to reproduce the image for each frame, and sequentially displays the reproduced image for each frame on the display unit 43. Means. The receiver 4 includes a communication control unit 41 that receives compressed and encoded image data from the communication network 3, and a decoding / expanding unit 42 that decodes and expands the received compressed and encoded data to obtain original image data. A display unit 43 that displays the decoded and expanded image data, and a control unit 44 that controls the operation of the receiver 4.
受信パターン検出手段５は、各受信機４に対応して設けられ、受信機４の表示部４３に表示された受信パターンを撮影するカメラ５１と、撮影した受信パターンの画像を格納する画像記憶部５２と、撮影した画像から受信パターンを検出する受信パターン検出部５３と、受信パターン検出手段５の動作を制御する制御部５４とを有している。すなわち、受信パターン検出手段５は、受信機４の表示部４３に表示された画像を撮影し、フレームごとの画像パターンを検出する手段である。 The reception pattern detection means 5 is provided corresponding to each receiver 4, and a camera 51 that captures the reception pattern displayed on the display unit 43 of the receiver 4 and an image storage unit that stores an image of the captured reception pattern 52, a reception pattern detection unit 53 that detects a reception pattern from the photographed image, and a control unit 54 that controls the operation of the reception pattern detection means 5. That is, the reception pattern detection unit 5 is a unit that captures an image displayed on the display unit 43 of the receiver 4 and detects an image pattern for each frame.
ストリーミング画像再生品質評価手段６は、受信パターン検出手段５が検出した所定数の受信パターンを用いていわゆるこま落ちの発生などがないかを判定して受信した画像の品質を評価する画像品質評価部６１と、評価結果を記憶する記憶部６２と、評価結果を表示する表示部６３と、ストリーミング画像再生品質評価手段６の動作を制御する制御部６４とを有している。すなわち、ストリーミング画像再生品質評価手段６は、受信パターン検出手段５が検出したフレームごとの画像パターンを合成して評価画像を生成する手段である。ストリ−ミング画像再生品質評価手段６は、受信パターン検出手段５からのフレームごとの画像パターンを合成して評価画面を生成し、基準となる画面と比較して再生画像の品質を評価する画像品質評価部６１を有する。ストリ−ミング画像再生品質評価手段６は、複数の受信機４−１，４−２に対応して設けられた受信パターン検出手段５−１，５−２…とＷＡＮまたはＬＡＮもしくは通信網を介して接続され、それぞれのパターン検出手段からの受信パターンに対してそれぞれ独立して再生画像の品質評価を行うことができる。 The streaming image reproduction quality evaluation unit 6 determines whether there is a so-called drop-off using the predetermined number of reception patterns detected by the reception pattern detection unit 5 and evaluates the quality of the received image. 61, a storage unit 62 for storing the evaluation results, a display unit 63 for displaying the evaluation results, and a control unit 64 for controlling the operation of the streaming image reproduction quality evaluation means 6. That is, the streaming image reproduction quality evaluation unit 6 is a unit that generates an evaluation image by combining the image patterns for each frame detected by the reception pattern detection unit 5. The streaming image reproduction quality evaluation means 6 generates an evaluation screen by synthesizing the image patterns for each frame from the reception pattern detection means 5, and evaluates the quality of the reproduction image compared with the reference screen. An evaluation unit 61 is included. The streaming image reproduction quality evaluation means 6 is connected to reception pattern detection means 5-1, 5-2,... Provided corresponding to the plurality of receivers 4-1, 4-2, and the WAN, LAN, or communication network. The quality of the reproduced image can be evaluated independently for each received pattern from each pattern detecting means.
図２を用いて、送信パターン生成手段１の表示部１２の構成の１例を説明する。表示部１２には、例えば４個の発光ダイオードが配置された発光部１２１−１〜１２１−３０が複数個設けられている。表示部１２は、１フレームごとに重なる部分を全く生じない異なる１個の発光手部１２１が選択され手発光する。例えば、第１のフレームでは、発光部１２１−１が、第２のフレームでは発光部１２１−２が、…第３０のフレームでは発光部１２１−３０が発光する。 An example of the configuration of the display unit 12 of the transmission pattern generation unit 1 will be described with reference to FIG. The display unit 12 is provided with a plurality of light emitting units 121-1 to 121-30 in which, for example, four light emitting diodes are arranged. In the display unit 12, one different light emitting hand 121 that does not generate any overlapping portion for each frame is selected and light is emitted manually. For example, the light emitting unit 121-1 emits light in the first frame, the light emitting unit 121-2 emits light in the second frame, and the light emitting unit 121-30 emits light in the 30th frame.
すなわち、送信パターン発生手段１は、毎秒ｎ種（例えば、本実施例においては３０フレーム）の異なるパターンを発生し表示部１２条へ表示する。送信機２のカメラ２１で撮影された各フレームのパターンは、圧縮および符号化処理がなされて符号化データとして通信網３上へ送出される。受信機４では受信した符号化データを復号しかつ伸張して各フレームのパターン画像を表示部４３に再生する。受信パターン検出手段５のカメラ５１は、受信機４の表示部４３を撮影し、表示された受信パターンを受信パターン検出部５３で検出する。検出された受信パターンはストリーミング画像再生品質評価手段６に送られ、受信パターンがどれだけ再生されているかによって、再生画像の品質を評価する。 That is, the transmission pattern generating means 1 generates n different patterns per second (for example, 30 frames in this embodiment) and displays them on the display unit 12. The pattern of each frame photographed by the camera 21 of the transmitter 2 is compressed and encoded, and is transmitted as encoded data onto the communication network 3. The receiver 4 decodes and expands the received encoded data and reproduces the pattern image of each frame on the display unit 43. The camera 51 of the reception pattern detection means 5 photographs the display unit 43 of the receiver 4 and detects the displayed reception pattern by the reception pattern detection unit 53. The detected reception pattern is sent to the streaming image reproduction quality evaluation means 6, and the quality of the reproduction image is evaluated according to how much the reception pattern is reproduced.
すなわち、受信機４における画像の再生では、再生画像（フレーム）に脱落が生じたときには、１フレーム前の画像を再生して充当するので、全てのフレーム（例えば３０フレーム）を再生するといわゆるこま落ちを生じる。画像品質評価部６１は、３０フレームの画像を合成して評価画面を作成し、点灯すべき発行部の全てが発光しているか否かを判断して再生画像の品質を評価する。前記評価画面を表示部６３に表示することにより、全てのフレームに脱落がない場合には、例えば、表示部６３に表示される画面は、図２に示した送信パターン生成手段１の表示部１２における表示パターンと同様に、全ての発光部（６３１−１〜６３１−３０（１２１−１〜１２１−３０）が同時に点灯することとなり、正常に再生されたことを直ちに目視により評価することができる。一方、いずれかのフレーム（例えば、第３のフレーム）が正常に転送されなかったときには、表示部６３に表示される画面は、図３に示すように、全ての発光部６３１−１〜６３１−３０の内第３の発光部６３１−３が点灯せず、残りの発光部６３１−１，６３１−２、６３１−４〜６３１−３０が点灯することとなり、第３のフレームにこま落ちが生じたことを直ちに目視により評価することができる。 In other words, in the reproduction of an image in the receiver 4, when a reproduction image (frame) is dropped, the image one frame before is reproduced and applied. Therefore, when all the frames (for example, 30 frames) are reproduced, so-called drop-off is performed. Produce. The image quality evaluation unit 61 synthesizes 30-frame images to create an evaluation screen, determines whether all of the issuing units that should be lit emit light, and evaluates the quality of the reproduced image. When all the frames are not dropped by displaying the evaluation screen on the display unit 63, for example, the screen displayed on the display unit 63 is the display unit 12 of the transmission pattern generation unit 1 shown in FIG. As in the display pattern, all the light emitting units (631-1 to 631-30 (121-1 to 121-30) are turned on at the same time, and it can be immediately visually evaluated that they are normally reproduced. On the other hand, when any of the frames (for example, the third frame) is not transferred normally, the screen displayed on the display unit 63 displays all the light emitting units 631-1 to 631 as shown in FIG. −30, the third light emitting unit 631-3 is not lit, and the remaining light emitting units 631-1, 631-2, 631-4 to 631-30 are lit, and there is a drop in the third frame. Living It can be evaluated by immediately visually ever.
以下、本発明にかかるストリーミング画像再生品質評価システムにおける、送信パターン生成側の処理の流れとストリーミング画像再生品質評価側の処理の流れを、図４を用いて、説明する。 The flow of processing on the transmission pattern generation side and the flow of processing on the streaming image reproduction quality evaluation side in the streaming image reproduction quality evaluation system according to the present invention will be described below with reference to FIG.
制御用アプリケーションからの起動要求により、送信パターン生成側の発光装置（送信パターン生成手段）が起動される（Ｓ１）と、例えば一秒間に３０フレームの互いに唯一無二のパターンからなる発光パターン（表示部１２のＬＥＤ表示素子１２１をどのような順序で発光させるか）を選択し（Ｓ２）、送信パターン生成側およびストリーミング画像再生品質評価側に測定開始を指示する（Ｓ３）。指定時間後に、送信パターン生成側は、発光を開始し、発光パターンの各パターンを送信機２および通信網３を介して各受信機へ向けて順次送信する（Ｓ４）。 When a light emitting device (transmission pattern generating means) on the transmission pattern generation side is started in response to an activation request from the control application (S1), for example, a light emission pattern (display) composed of one and two unique patterns of 30 frames per second. In what order, the LED display element 121 of the unit 12 emits light) (S2), and instructs the transmission pattern generation side and the streaming image reproduction quality evaluation side to start measurement (S3). After the specified time, the transmission pattern generation side starts light emission, and sequentially transmits each pattern of the light emission pattern to each receiver via the transmitter 2 and the communication network 3 (S4).
ストリーミング画像再生品質評価側は、各受信機の画像の取り込みを開始し（Ｓ１１）。まず、ｉフレーム目の画像（ｉフレーム）を取り込み（Ｓ１２）、画像比較対象領域を抽出して比較の元となる画像（比較元画像）を作成する（Ｓ１３）。所定時間後に、ｉ＋１フレーム目の画像（ｉ＋１フレーム）を取り込み（Ｓ１４）、比較対象像領域を抽出し比較対象画像を作成する（Ｓ１５）。次いで、ｉフレームの画像（比較元画像）とｉ＋１フレームの画像（比較対象画像）を比較する（Ｓ１６）。比較の結果に基づいて、ｉフレームの画像とｉ＋１フレームの画像がどの程度似ているかの画像比較相似度を数値化する（Ｓ１７）。数値化した相似度が予め設定した第１の基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１８）。本発明においては、ｉ＋１フレームを正常に受信できなかったときには、前のｉフレームで代替するようにされていることから、ｉフレームのパターンとｉ＋１フレームのパターンはそれぞれ唯一無二のものであり、かつ極端に相違するパターンでなく、それぞれのフレームが正常であるときには所定の値で異なっており、比較対象画像にこま落ちが生じて前のフレーム（比較元画像）で代替したときには、代替後の比較対象画像は比較元画像と一致するので、この相似度の第１の基準値は、完全に一致せず正常な範囲で異なる程度を示す値とする。 The streaming image reproduction quality evaluation side starts capturing images from each receiver (S11). First, an i-th frame image (i-frame) is captured (S12), and an image comparison target region is extracted to create an image (comparison source image) as a comparison source (S13). After a predetermined time, the image (i + 1 frame) of the (i + 1) th frame is captured (S14), the comparison target image area is extracted, and a comparison target image is created (S15). Next, the i-frame image (comparison source image) and the i + 1-frame image (comparison target image) are compared (S16). Based on the result of the comparison, the image comparison similarity of how much the i frame image and the i + 1 frame image are similar is quantified (S17). It is determined whether or not the numerical similarity is greater than or equal to a first reference value set in advance (S18). In the present invention, when the i + 1 frame cannot be received normally, the previous i frame is substituted, so the i frame pattern and the i + 1 frame pattern are each unique. In addition, when the frames are normal and not different from each other, they are different by a predetermined value. When the comparison target image is dropped and replaced with the previous frame (comparison source image), Since the comparison target image matches the comparison source image, the first reference value of the similarity is a value that does not completely match but shows a different degree in the normal range.
ステップＳ１８の判断において、相似度が基準値以上であるとき（Ｙｅｓ）には、比較対象画像のフレームに欠落があると判断してフレーム欠落情報を出力する（Ｓ１９）。ステップＳ１８において、相似度が所定の基準値以上でないとき（Ｎｏ）には、比較対象画像フレームに欠落がないとしてステップＳ２０に移行する。 If it is determined in step S18 that the similarity is greater than or equal to the reference value (Yes), it is determined that there is a missing frame in the comparison target image and frame missing information is output (S19). If the similarity is not greater than or equal to the predetermined reference value in step S18 (No), the process proceeds to step S20 assuming that there is no omission in the comparison target image frame.
送信される圧縮および符号化した画像データや、受信して復号化および伸張処理した画像データに破綻があるときには、比較元画像と比較対象画像フレームとの間の相似度に大きな相違（相似度の低下）が生じる。この相似度が、正常時における第１の基準値を下回る第２の基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ２０）。第２の基準値以下であるとき（Ｙｅｓ）には、圧縮／伸張処理が破綻したことを意味すると判断して、圧縮／伸張処理破綻情報を作成する（Ｓ２１）。ステップＳ２０で、相似度が第２の基準値以下とならないとき（Ｎｏ）には、圧縮／伸張処理が正常であると判断する。ステップＳ１９のフレーム欠落情報およびステップＳ２１の圧縮／伸張処理破綻情報ならびに受信したフレームが正常である情報は、時刻情報とともにそれぞれ測定記録として記憶部６２に記録される（Ｓ２２）。その後、ｉ＝ｉ＋１として（Ｓ２３）、ステップＳ１２に戻り次のフレームに対する正常性を判断する。このとき、前回のｉ＋１フレームの比較対象画像を今回のｉフレームの比較元画像とすることにより、Ｓ１２〜Ｓ１４の処理を割愛することができる。 When there is a failure in the compressed and encoded image data to be transmitted or the image data that has been received and decoded and decompressed, there is a large difference in the similarity between the comparison source image and the comparison target image frame (similarity Reduction) occurs. It is determined whether or not the similarity is equal to or less than a second reference value that is lower than the first reference value at the normal time (S20). If it is equal to or smaller than the second reference value (Yes), it is determined that the compression / decompression process has failed, and compression / decompression process failure information is created (S21). If the similarity is not less than or equal to the second reference value in step S20 (No), it is determined that the compression / decompression process is normal. The frame missing information in step S19, the compression / decompression processing failure information in step S21, and the information that the received frame is normal are recorded in the storage unit 62 as measurement records together with the time information (S22). Thereafter, i = i + 1 is set (S23), and the process returns to step S12 to determine the normality for the next frame. At this time, the processing of S12 to S14 can be omitted by setting the comparison target image of the previous i + 1 frame as the comparison source image of the current i frame.
全てのフレームの送信処理が終了すると、送信パターン生成側は、発光処理を終了し（Ｓ６）、試験終了処理を実行する（Ｓ７）。ストリーミング画像再生品質評価側では、各フレーごとの正常性を判断することができ、さらに、ストリーミング画像再生品質評価側は、全てのフレームを重ねた評価画像を作成して表示部６３に表示して目視可能とした後、評価処理を終了する。 When the transmission processing for all frames is completed, the transmission pattern generation side ends the light emission processing (S6), and executes the test end processing (S7). The streaming image reproduction quality evaluation side can determine the normality of each frame, and the streaming image reproduction quality evaluation side creates an evaluation image in which all the frames are superimposed and displays them on the display unit 63. After making it visible, the evaluation process is terminated.
これらの処理において、受信機ごとに、ストリーミング画像再生評価処理の結果が異なるときはそれぞれの受信機の品質を評価することとなり、圧縮／伸張処理破綻情報が全ての受信機で同時に発生したときには、送信パターン生成側もしくは通信網に何らかの障害が生じたものと判断することができ、ストリーミング画像再生品質評価システムにおけるストリーミング画像伝送路を検定することができる。 In these processes, when the result of the streaming image reproduction evaluation process is different for each receiver, the quality of each receiver is evaluated. When compression / decompression process failure information is generated in all receivers simultaneously, It can be determined that some trouble has occurred on the transmission pattern generation side or the communication network, and the streaming image transmission path in the streaming image reproduction quality evaluation system can be verified.
本発明によれば、評価画像は、再生画像をデータ容量の大きな動画として保存することなく、単位時間ごとの１枚の静止画として形成され、記憶部６２に記憶されるので、試験結果の保存におけるデータ量を徒に大きくすることがない。 According to the present invention, the evaluation image is formed as one still image per unit time without storing the reproduced image as a moving image having a large data capacity, and is stored in the storage unit 62. The amount of data in is never increased.
以上のように、本発明では、送信パターン生成（送信）側の画像に各フレームの中に他のフレームには写らない唯一無二な手段（所定箇所における所定の数の点灯や所定箇所の点灯形状）を備え、その画像を撮影して受信側に送信し、受信側で受信した画像を再生して、比較元画像フレームと比較対象画像フレームがどの程度相違すること、および各フレームを重ねた規定の形状もしくは数の唯一無二な画像がどれだけ表示されているかを判定することで、単位時間あたりのどれほどのフレームを再生することできたかを確認できるようになる。 As described above, in the present invention, a unique means that does not appear in other frames in each frame in the transmission pattern generation (transmission) side image (a predetermined number of lightings at a predetermined position or lighting at a predetermined position) Shape), capture the image, send it to the receiving side, play back the received image on the receiving side, how much the comparison source image frame differs from the comparison target image frame, and overlap each frame By determining how many unique images of a prescribed shape or number are displayed, it is possible to check how many frames per unit time can be reproduced.
この唯一無二な画像がどれだけ表示されているかをストリーミング画像再生品質評価手段で画像処理することにより再生フレームの品質を自動的に判定することができるようになる。 It is possible to automatically determine the quality of the playback frame by performing image processing with the streaming image playback quality evaluation means to see how many unique images are displayed.
また、再生された評価画像は点灯箇所や形状などの特徴から再生フレーム数を自動的に認識し認識結果として保存を行う。 In addition, the reproduced evaluation image automatically recognizes the number of reproduced frames from features such as the lighting location and shape, and saves them as a recognition result.
１…送信パターン生成手段、１１…パターン生成部、１２…表示部、１２１…発光部、１３…制御部、１４…通信制御部、２…送信機（カメラ付携帯電話機）、２１…カメラ、２２…圧縮・符号化部、２３…通信制御部、２４…制御部、３…通信網、４…受信機（携帯電話機）、４１…通信制御部、４２…復号化・伸張部、４３…表示部、４４…制御部、５…受信パターン検出手段、５１…カメラ、５２…画像記憶部、５３…受信パターン検出部、５４…制御部、６…ストリーミング画像生成品質評価手段、６１…画像品質評価部、６２…記憶部、６３…表示部、６３１…発光部、６４…制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission pattern production | generation means, 11 ... Pattern production | generation part, 12 ... Display part, 121 ... Light emission part, 13 ... Control part, 14 ... Communication control part, 2 ... Transmitter (cell-phone with a camera), 21 ... Camera, 22 ... Compression / encoding unit, 23 ... Communication control unit, 24 ... Control unit, 3 ... Communication network, 4 ... Receiver (mobile phone), 41 ... Communication control unit, 42 ... Decoding / decompression unit, 43 ... Display unit , 44 ... control section, 5 ... reception pattern detection means, 51 ... camera, 52 ... image storage section, 53 ... reception pattern detection section, 54 ... control section, 6 ... streaming image generation quality evaluation means, 61 ... image quality evaluation section 62 ... Storage unit, 63 ... Display unit, 631 ... Light emitting unit, 64 ... Control unit.
Claims (8)
前記送信パターン生成手段は、一連のフレームにそれぞれ異なる画像パターンであって他のいずれのフレームの画像とも重複することのない唯一無二の画像パターンを生成し表示部に表示させる手段であり、
前記送信機は、前記送信パターン生成手段の表示部に表示されたフレームごとの画像パターンを撮影し、圧縮および符号化して通信網へ送信する手段であり、
前記受信機は、通信網を介して受信した前記圧縮および符号化された画像データを復号および伸張してフレームごとの画像を再生し、再生したフレームごとの画像を表示部に順次表示する手段であり、
前記受信パターン検出手段は、前記受信機の表示部に表示された画像を撮影し、フレームごとの画像パターンを検出する手段であり、
前記ストリーミング画像再生品質評価手段は、受信パターン検出手段が検出したフレームごとの画像パターンを前の受信画像パターンと比較して相似度を算出し、相似度が第１の基準以上であるかおよび相似度が第２の基準値以下であるかを判定して、受信したフレームに欠落があるかもしくは圧縮伸張処理に破綻があるかを判断する手段である
ことを特徴とするストリーミング画像再生品質評価システム。 A streaming image reproduction quality evaluation system comprising a transmission pattern generation means, a transmitter, a communication network, a receiver, a reception pattern detection means, and a streaming image reproduction quality evaluation means,
The transmission pattern generation means is a means for generating a unique image pattern that is a different image pattern for each of a series of frames and that does not overlap with an image of any other frame and displaying it on the display unit,
The transmitter is a unit that captures an image pattern for each frame displayed on the display unit of the transmission pattern generation unit, transmits the compressed and encoded image pattern to a communication network,
The receiver is means for decoding and decompressing the compressed and encoded image data received via a communication network to reproduce an image for each frame, and sequentially displaying the reproduced image for each frame on a display unit. Yes,
The reception pattern detection unit is a unit that captures an image displayed on the display unit of the receiver and detects an image pattern for each frame;
The streaming image reproduction quality evaluation unit calculates the similarity by comparing the image pattern for each frame detected by the reception pattern detection unit with the previous reception image pattern, and determines whether the similarity is equal to or higher than the first reference. A streaming image reproduction quality evaluation system, characterized in that it is a means for judging whether the degree is below a second reference value and judging whether a received frame is missing or a compression / decompression process is broken .
ことを特徴とするストリーミング画像再生品質評価システム。 The streaming image reproduction quality evaluation system according to claim 1 or 2, wherein the transmitter is a mobile phone with a camera, and the receiving means is a mobile phone having a display unit. Evaluation system.
一連のフレームにそれぞれ異なる画像パターンであって他のいずれのフレームの画像とも重複することのない画像パターンを生成するパターン生成部と、生成したパターンを表示する表示部を有する
ことを特徴とする送信パターン生成手段。 Transmission pattern generation means constituting the streaming image reproduction quality evaluation system according to any one of claims 1 to 3,
A transmission comprising: a pattern generation unit that generates an image pattern that is different from each other in a series of frames and that does not overlap an image of any other frame; and a display unit that displays the generated pattern Pattern generation means.
前記受信機の表示部に表示されたフレームごとの画像パターンを撮影するカメラと、前記カメラが撮影したフレームごとの画像パターンを検出する画像パターン検出部を有する
ことを特徴とする受信パターン検出手段。 Receiving pattern detection means constituting the streaming image reproduction quality evaluation system according to any one of claims 1 to 3,
A reception pattern detection means comprising: a camera that captures an image pattern for each frame displayed on the display unit of the receiver; and an image pattern detection unit that detects an image pattern for each frame captured by the camera.
受信パターン検出手段が検出したフレームごとの画像パターンを前の受信画像パターンと比較して相似度を算出し、相似度が第１の基準以上であるかおよび相似度が第２の基準値以下であるかを判定して、受信したフレームに欠落があるかもしくは圧縮伸張処理に破綻があるかを判断する
ことを特徴とするストリーミング画像再生品質評価手段。 A streaming image reproduction quality evaluation unit constituting the streaming image reproduction quality evaluation system according to any one of claims 1 to 3,
The image pattern for each frame detected by the reception pattern detection means is compared with the previous reception image pattern to calculate the similarity, and the similarity is equal to or higher than the first reference and the similarity is equal to or lower than the second reference value. Streaming image reproduction quality evaluation means characterized by determining whether there is a missing frame in the received frame or whether the compression / decompression process is broken.
前記受信パターン検出手段からのフレームごとの画像パターンを合成して評価画面を生成し、基準となる画面と比較して再生画像の品質を評価する画像品質評価部を有する
ことを特徴とするストリーミング画像再生品質評価手段。 The streaming image reproduction quality evaluation means according to claim 6,
A streaming image characterized by comprising an image quality evaluation unit for generating an evaluation screen by synthesizing the image patterns for each frame from the reception pattern detection means and comparing the quality of a reproduced image with a reference screen Reproduction quality evaluation means.
第１の画像フレームを読み込み比較元画像を作成する処理と、
第１の画像フレームより１フレーム後の第２の画像フレームを読み込み比較対象画像を作成する処理と、
前記比較元画像と前記比較対象画像を比較し、比較対象画像が比較元画像に似ている度合いを数値化する画像比較相似度算出処理と、
前記画像比較相似度が第１の基準値以上であるかを判定し前記画像比較相似度が第１の基準値以上であるときに、第２の画像フレームが欠落したと判断する処理と、
前記画像比較相似度算出処理において、前記画像比較相似度が前記第１の基準値以上でないと判断したときに、前記画像比較相似度が前記第１の基準値より低い第２の基準値以下であるかを判定し前記画像比較相似度が前記第２の基準値より低いときに符号化または圧縮処理もしくは復号化または伸張処理に破綻が生じたと判定する処理と、
前記画像比較相似度が前記第２の基準値より高いときに前記第２の画像フレームが正常であるとする処理を有する
ことを特徴とするストリーミング画像再生品質評価方法。 Streaming in a streaming image reproduction quality evaluation unit constituting a streaming image reproduction quality evaluation system having a transmission pattern generation unit, a transmitter, a communication network, a receiver, a reception pattern detection unit, and a streaming image reproduction quality evaluation unit An image reproduction quality evaluation method,
Processing to read the first image frame and create a comparison source image;
Processing for reading a second image frame one frame after the first image frame and creating a comparison target image;
An image comparison similarity calculation process for comparing the comparison source image with the comparison target image and quantifying the degree of similarity of the comparison target image to the comparison source image;
Determining whether the image comparison similarity is greater than or equal to a first reference value and determining that the second image frame is missing when the image comparison similarity is greater than or equal to a first reference value;
In the image comparison similarity calculation process, when it is determined that the image comparison similarity is not equal to or higher than the first reference value, the image comparison similarity is equal to or lower than a second reference value lower than the first reference value. A process of determining whether there is a failure in encoding or compression processing or decoding or decompression processing when the image comparison similarity is lower than the second reference value;
A streaming image reproduction quality evaluation method comprising: processing for determining that the second image frame is normal when the image comparison similarity is higher than the second reference value.
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