JP2009033684A - Device and method for evaluating voice - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声通話の品質を評価する音声評価装置及び音声評価方法に関する。 The present invention relates to a voice evaluation apparatus and a voice evaluation method for evaluating the quality of a voice call.
従来、インターネットなどのIP(Internet Protocol)網を介して、符号化された音声データを含むパケット(以下、「音声パケット」)を伝送する技術であるVoIP(Voice over Internet Protocol)が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, VoIP (Voice over Internet Protocol), which is a technique for transmitting packets including encoded voice data (hereinafter, “voice packets”) via an IP (Internet Protocol) network such as the Internet, is known. .
また、VoIPを利用した音声通話を実行可能な通信端末においては、ジッタ、すなわち、音声パケットの受信間隔の揺らぎを吸収するバッファ部(ジッタバッファ)が設けられる。 In addition, a communication terminal capable of performing a voice call using VoIP is provided with a buffer unit (jitter buffer) that absorbs jitter, that is, fluctuations in the reception interval of voice packets.
バッファ部は、パケット受信部が受信した音声パケットを蓄積し、蓄積した音声パケットを所定の間隔で出力する。バッファ部から出力された音声パケットは、復号された後にスピーカから音声として再生(出力)される。 The buffer unit accumulates the voice packets received by the packet receiving unit, and outputs the accumulated voice packets at predetermined intervals. The audio packet output from the buffer unit is decoded (reproduced) as audio from the speaker after being decoded.
また、VoIPを利用した音声通話において、音声通話の品質を評価する音声評価装置(例えば、RTP (Real Time Protocol)テスタ)が用いられている(特許文献1参照)。 Further, in a voice call using VoIP, a voice evaluation device (for example, an RTP (Real Time Protocol) tester) that evaluates the quality of a voice call is used (see Patent Document 1).
このような音声評価装置は、パケット受信部が受信した音声パケットに基づいて、音声パケットの伝送遅延、ジッタ、及びパケットロスなどを測定し、測定結果に応じて、音声通話の品質を示す音声評価値を算出する。音声評価値としては、E−modelという計算式によって求められるR値が用いられることが多い。
ところで、VoIPを利用した音声通話を実行可能な通信端末においては、パケット受信部がバッファ部の容量を超える数の音声パケットを受信した場合、バッファ部に蓄積された音声パケットを一定間隔で間引く間引き処理部が設けられることがある。 By the way, in a communication terminal capable of performing a voice call using VoIP, when the packet receiving unit receives a number of voice packets exceeding the capacity of the buffer unit, the voice packet stored in the buffer unit is thinned out at regular intervals. A processing unit may be provided.
さらに、間引き後の音声パケット間の間隔が詰められることによって、連続した音声パケットがバッファ部に蓄積される。このような間引き処理によって、バッファ部に空き容量が確保される。 Furthermore, the interval between the audio packets after the thinning is reduced, so that continuous audio packets are accumulated in the buffer unit. By such thinning-out processing, free space is secured in the buffer unit.
バッファ部に蓄積される音声パケットが間引きされ、音声パケット間の間隔が詰められるので、間引き後の音声パケットが再生されると、人は倍速再生された音声として再生音を聞き取ることができる。すなわち、バッファ部に蓄積された音声パケットが間引かれても、間引かれた音声パケット数が少量、つまり再生速度が所定値以下であれば、主観評価(人による音声評価)による評価結果は低下しない。 Since the voice packets stored in the buffer are thinned out and the intervals between the voice packets are reduced, when the voice packets after the thinning are reproduced, the person can hear the reproduced sound as the voice reproduced at the double speed. That is, even if the voice packets stored in the buffer unit are thinned out, if the number of thinned voice packets is small, that is, if the playback speed is equal to or lower than a predetermined value, the evaluation result by subjective evaluation (voice evaluation by a person) is It does not decline.
また、音声評価装置は、通信端末と同様の条件で音声評価を行うことが好ましいので、バッファ部及び間引き処理部を音声評価装置に設けることが考えられる。しかしながら、音声評価装置においては、間引かれた音声パケットはパケットロスとみなされる。すなわち、バッファ部に蓄積された音声パケットが間引かれると、音声評価装置によって算出される音声評価値が大幅に低下する。 Moreover, since it is preferable that a voice evaluation apparatus performs voice evaluation on the same conditions as a communication terminal, it is possible to provide a buffer part and a thinning-out process part in a voice evaluation apparatus. However, in the voice evaluation apparatus, the thinned voice packet is regarded as a packet loss. That is, when the voice packet stored in the buffer unit is thinned out, the voice evaluation value calculated by the voice evaluation device is greatly reduced.
したがって、バッファ部及び間引き処理部を音声評価装置に設ける場合、音声評価装置によって算出される音声評価値と、主観評価による音声評価値との誤差が大きくなる問題がある。 Therefore, when the buffer unit and the thinning processing unit are provided in the voice evaluation device, there is a problem that an error between the voice evaluation value calculated by the voice evaluation device and the voice evaluation value by subjective evaluation becomes large.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、バッファ部及び間引き処理部を音声評価装置に設ける場合において、算出される音声評価値と、主観評価による音声評価値との誤差を低減可能な音声評価装置及び音声評価方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and in the case where the buffer unit and the thinning processing unit are provided in the voice evaluation device, the calculated voice evaluation value, the voice evaluation value by subjective evaluation, An object of the present invention is to provide a voice evaluation device and a voice evaluation method capable of reducing the error.
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、シーケンス番号(SN)を含む音声パケットを受信するパケット受信部(RTP試験パケット受信部156a)と、前記パケット受信部が受信した前記音声パケットを蓄積し、蓄積した前記音声パケットを所定の間隔(パケット間隔Tsub)で出力するバッファ部(ジッタバッファ部159a)と、前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットに基づいて、音声通話の品質を示す音声評価値(R値)を算出する評価値算出部(統計量算出部156b及び評価値算出部158)とを備える音声評価装置であって、前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットを一定間隔で間引く間引き処理部(バッファ制御部159b)と、前記間引き処理部による間引き後の前記音声パケット間における前記シーケンス番号の差分(シーケンス番号差Ssub)を算出し、前記所定の間隔に対する前記差分の比率(再生速度Vspd)を算出する比率算出部(再生速度算出部159c)とを備え、前記評価値算出部は、前記間引き処理部による間引き前の前記音声パケットに基づく前記音声評価値である第1評価値(評価値Md)を算出する第1算出部(統計量算出部156b及び評価値算出部158)と、前記間引き処理部による間引き後の前記音声パケットに基づく前記音声評価値である第2評価値(評価値Ma)を算出する第2算出部(統計量算出部156b及び評価値算出部158)と、前記第1評価値と、前記第2評価値と、前記比率とに基づく前記音声評価値である第3評価値(評価値M)を算出する第3算出部(統計量算出部156b及び評価値算出部158)とを備え、前記比率が閾値以下である場合、前記第1評価値を出力し、前記比率が閾値を超える場合、前記第3評価値を出力することを要旨とする。
In order to solve the problems described above, the present invention has the following features. First, the first feature of the present invention is that a packet receiving unit (RTP test
このような特徴によれば、音声評価装置は、上記比率(すなわち、再生速度)が閾値以下である場合、間引き処理部による間引き前の音声パケットに基づく音声評価値である第1評価値を出力する。また、音声評価装置は、上記比率が閾値を超える場合、第1評価値と、第2評価値と、上記比率とに基づく音声評価値である第3評価値を出力する。したがって、音声評価装置によって算出される音声評価値と、主観評価による音声評価値との誤差を低減することができる。 According to such a feature, the voice evaluation device outputs a first evaluation value that is a voice evaluation value based on a voice packet before thinning by the thinning processing unit when the ratio (that is, the reproduction speed) is equal to or less than a threshold value. To do. In addition, when the ratio exceeds the threshold, the voice evaluation device outputs a third evaluation value that is a voice evaluation value based on the first evaluation value, the second evaluation value, and the ratio. Therefore, an error between the voice evaluation value calculated by the voice evaluation device and the voice evaluation value by subjective evaluation can be reduced.
本発明の第2の特徴は、本発明の第1の特徴に係り、前記第3算出部は、前記第1評価値から前記第2評価値を減算(Md−Ma)する減算部(評価値算出部158)と、前記減算部による減算結果を前記比率によって除算((Md−Ma)/α(Vspd))する除算部(評価値算出部158)と、前記第2評価値と、前記除算部による除算結果とを加算し、加算結果(Ma+(Md−Ma)/α(Vspd))を前記第3評価値とする加算部(評価値算出部158)とを備えることを要旨とする。 A second feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the third calculation unit subtracts (Md−Ma) the second evaluation value from the first evaluation value (evaluation value). A calculation unit 158), a division unit (evaluation value calculation unit 158) that divides the subtraction result by the subtraction unit by the ratio ((Md−Ma) / α (Vspd)), the second evaluation value, and the division It is summarized that an addition unit (evaluation value calculation unit 158) that adds the division result by the unit and uses the addition result (Ma + (Md−Ma) / α (Vspd)) as the third evaluation value is provided.
本発明の第3の特徴は、本発明の第1の特徴に係り、パケット送信装置(IP電話端末4)との間のパケット伝送経路(パケット伝送経路R1,R2,R3)における伝送遅延及びパケットロスの情報を含む伝送特性情報を第1測定期間(60秒間の規定期間)において測定する伝送特性測定部(伝送特性測定部15a)と、前記音声パケットを送信するパケット送信部(RTP試験パケット送信部155c)と、前記伝送特性情報出力部によって測定された前記伝送特性情報に基づき、前記パケット送信部が送信した前記音声パケットを遅延又は破棄する音声パケット処理部(エミュレータ部157)とをさらに備え、前記パケット受信部は、前記音声パケット処理部から出力される前記音声パケットを受信し、前記伝送特性測定部は、前記第1測定期間よりも短い第2測定期間(1秒間の評価対象期間)において前記伝送特性情報を測定する短期間測定部(伝送特性情報生成部152d)と、前記短期間測定部によって測定された前記伝送特性情報を前記第1測定期間が満了するまで前記評価値算出部に繰り返して出力する伝送特性情報出力部(伝送特性情報生成部152d)とを備えることを要旨とする。
A third feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, and is related to transmission delays and packets in packet transmission paths (packet transmission paths R1, R2, R3) to and from a packet transmission device (IP telephone terminal 4). A transmission characteristic measurement unit (transmission
本発明の第4の特徴は、シーケンス番号を含む音声パケットを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部が受信した前記音声パケットを蓄積し、蓄積した前記音声パケットを所定の間隔で出力するバッファ部とを用いた音声評価方法であって、前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットを一定間隔で間引くステップ(ステップS302)と、間引き後の前記音声パケット間における前記シーケンス番号の差分を算出するステップ(ステップS304)と、前記所定の間隔に対する前記差分の比率を算出するステップ(ステップS307,S308)と、間引き前の前記音声パケットに基づく音声評価値である第1評価値を算出するステップ(ステップS301)と、間引き後の前記音声パケットに基づく音声評価値である第2評価値を算出するステップ(ステップS302)と、前記第1評価値と、前記第2評価値と、前記比率とに基づく音声評価値である第3評価値を算出するステップ(ステップS309)と、前記比率が閾値以下である場合、前記第1評価値を出力し、前記比率が閾値を超える場合、前記第3評価値を出力するステップ(ステップS306〜S309)とを備えることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a packet receiving unit that receives a voice packet including a sequence number, a buffer that stores the voice packet received by the packet receiving unit, and outputs the stored voice packet at a predetermined interval. Is a voice evaluation method using a part, wherein the step of thinning out the voice packets accumulated by the buffer part at a predetermined interval (step S302) and the difference of the sequence numbers between the voice packets after the thinning are calculated. A step (step S304), a step of calculating a ratio of the difference with respect to the predetermined interval (steps S307 and S308), and a step of calculating a first evaluation value which is a voice evaluation value based on the voice packet before thinning ( Step S301) and a voice evaluation value based on the voice packet after thinning A step of calculating an evaluation value (step S302), a step of calculating a third evaluation value that is a voice evaluation value based on the first evaluation value, the second evaluation value, and the ratio (step S309); The present invention includes the steps of outputting the first evaluation value when the ratio is equal to or less than the threshold value, and outputting the third evaluation value when the ratio exceeds the threshold value (steps S306 to S309).
本発明によれば、バッファ部及び間引き処理部を音声評価装置に設ける場合において、算出される音声評価値と、主観評価による音声評価値との誤差を低減可能な音声評価装置及び音声評価方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a voice evaluation device and a voice evaluation method capable of reducing an error between a calculated voice evaluation value and a voice evaluation value by subjective evaluation when the buffer unit and the thinning processing unit are provided in the voice evaluation device. Can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下においては、(1)通信システムの全体概略構成、(2)無線端末の構成、(3)無線端末の動作、(4)具体例、(5)作用・効果、(6)その他の実施形態、の順で説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, (1) overall schematic configuration of communication system, (2) configuration of wireless terminal, (3) operation of wireless terminal, (4) specific example, (5) operation and effect, (6) other embodiments It explains in order of.
なお、以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 In the description of the drawings in the following embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
(1)通信システムの全体概略構成
図1は、本実施形態に係る通信システム10の全体概略構成図である。本実施形態では、VoIPに適用される通信システム10について説明する。また、本実施形態では、上述した音声評価装置及び通信端末が一体として構成される場合について説明する。
(1) Overall Schematic Configuration of Communication System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a
通信システム10は、複数の無線通信システムを含む。具体的には、通信システム10は、第3世代携帯電話システムの一種であるcdma 2000 n x evolution - data only(EV−DO)に準拠した無線通信システム、IEEE 802.16eによって規定される無線通信システム(以下、「WIMAX」(登録商標))、及びIEEE802.11などによって規定される無線LANシステム(以下、「W−LAN」)を含む。
The
通信システム10は、無線端末1、無線基地局31、無線基地局32、アクセスポイント33、通信ネットワーク3、及びIP電話端末4を有する。通信ネットワーク3は、インターネットなどのIP網である。
The
IP電話端末4及び無線端末1は、通信ネットワーク3を介して、VoIPを利用した音声通話を実行する。
The
具体的には、IP電話端末4及び無線端末1は、音声データを符号化し、符号化した音声データを含む音声パケットを一定間隔で送信する。また、IP電話端末4及び無線端末1は、受信した音声パケットから音声データを復号し、音声を出力する。
Specifically, the
本実施形態では、音声データのパケット化及び転送のプロトコルとして、RTPが使用される。以下においては、RTPに従って生成されたパケットをRTPパケットと呼ぶ。なお、呼制御プロトコルとしては、例えばSIP(Session Initiation Protocol)が使用される。 In this embodiment, RTP is used as a packetization and transfer protocol for voice data. Hereinafter, a packet generated according to RTP is referred to as an RTP packet. Note that, for example, SIP (Session Initiation Protocol) is used as the call control protocol.
無線基地局31は、EV-DOに準拠した無線通信システムに含まれる。無線基地局32は、WiMAXに準拠した無線通信システムに含まれる。アクセスポイント33は、W−LANに準拠した無線通信システムに含まれる。
The radio base station 31 is included in a radio communication system compliant with EV-DO. The
無線端末1は、無線基地局31、無線基地局32及びアクセスポイント33と無線通信を実行することができる。つまり、無線端末1は、EV-DOに準拠した無線通信システム、WiMAXに準拠した無線通信システム、及びIEEE802.11などによって規定されるW−LANに接続することができる。
The
無線端末1は、無線端末1の移動に伴ってハンドオーバを実行する。図1の例では、無線端末1がハンドオーバを実行することによって、パケット伝送経路がR1,R2及びR3の順で切り替っている。
The
また、無線端末1は、IP電話端末4によって送信されたRTPパケットを受信し、受信したRTPパケットに基づいて音声品質の評価値(R値)を算出する。すなわち、無線端末1は、評価値を算出するRTPテスタ部15b(図4参照)を具備し、RTPテスタ部15bを用いて評価値を得る。
Further, the
RTPテスタ部15bにおける音声評価は、最低60秒間の測定時間(規定期間)を要する。しかしながら、ハンドオーバ時点における音声評価を行う場合、1秒間程度の評価対象期間において音声評価を行う必要がある。 本実施形態では、無線端末1は、1秒間程度の評価対象期間において測定されたRTPパケットの情報を用いて、60秒間の測定時間(規定期間)を要するRTPテスタ部15bにて、評価対象期間の音声品質の評価を行う。
The voice evaluation in the
さらに、無線端末1は、算出した評価値(R値)に基づいて音声品質が悪化したと判断した場合、音声符号化方式を低レート用の符号化方式に切り替え、音声通話を維持する。一方、無線端末1は、音声品質が良好と判断した場合には、音声符号化方式を高レート用の符号化方式に切り替え、音声品質を向上させる。
Further, when the
(2)無線端末の構成
次に、無線端末1の構成について説明する。
(2) Configuration of Wireless Terminal Next, the configuration of the
(2.1)無線端末の概略構成
図2は、無線端末1の概略構成図である。図2に示すように、無線端末1は、アンテナ11a〜11c、EV-DO通信部12a、WiMAX通信部12b、W−LAN通信部12c、操作部13、音声コーデック部14、制御部15、マイク16a、スピーカ16b、表示部17、記憶部18、及びジッタバッファ19を有する。
(2.1) Schematic Configuration of Wireless Terminal FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
EV-DO通信部12aは、無線基地局31との間において、EV-DOに従った無線信号を、アンテナ11aを介して送受信する。WiMAX通信部12bは、無線基地局32との間において、WiMAXに従った無線信号を、アンテナ11bを介して送受信する。W−LAN通信部12cは、アクセスポイント33との間において、W−LANに従った無線信号を、アンテナ11cを介して送受信する。
The EV-
また、EV-DO通信部12a、WiMAX通信部12b及びW−LAN通信部12cは、無線信号とベースバンド信号との変換を実行し、ベースバンド信号を制御部15と送受信する。
In addition, the EV-
操作部13は、テンキーやファンクションキーなどによって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。
The
音声コーデック部14は、マイク16aから取得した音声データを符号化し、制御部15から取得した音声データを復号する。マイク16aは、音声を集音し、集音された音声に基づいて音声データを、音声コーデック部14を介して制御部15に入力する。スピーカ16bは、制御部15から取得した音声データに基づいて、音声コーデック部14を介して音声を出力する。
The
表示部17は、制御部15を介して、受信した画像を表示したり、操作内容(入力電話番号やアドレスなど)を表示したりする。
The display unit 17 displays the received image or operation details (input telephone number, address, etc.) via the
制御部15は、無線端末1が具備する各種機能を制御する。また、制御部15は、RTP、IP、及びSIPなどの各種のプロトコルを実行する。記憶部18は、無線端末1における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
The
(2.2)ジッタバッファ
ジッタバッファ19は、ジッタを吸収するために用いられる。また、ジッタバッファ19は、RTPパケットに含まれるシーケンス番号に基づいて、受信したRTPパケットがRTPパケットの送信順となるように並べ替える。
(2.2) Jitter Buffer The
さらに、ジッタバッファ19は、受信したRTPパケットを蓄積し、蓄積したRTPパケットを所定の間隔で音声コーデック部14に渡す。音声コーデック部14は、ジッタバッファ19からのRTPパケットを復号する。これにより、適切な再生速度にてRTPパケットが再生される。
Further, the
無線端末1が大量のRTPパケットを受信した場合、RTPパケットがジッタバッファ19に収まらなくなる。このような場合のジッタバッファ19における挙動としては、次の1)〜3)のタイプがある。
When the
1)ジッタバッファに収まりきらないRTPパケットを破棄する。 1) Discard RTP packets that do not fit in the jitter buffer.
2)先に保持していたRTPパケットをすべて破棄し、新しいRTPパケットを蓄積する。 2) Discard all the previously held RTP packets and store new RTP packets.
3)先に保持していたRTPパケットを間引き、新しいRTPパケットを蓄積する。 3) The previously held RTP packet is thinned out and a new RTP packet is accumulated.
上記1)、2)では、シーケンス番号の連続するRTPパケットが破棄される。これに対して上記3)では、間引きによって、シーケンス番号の連続しないRTPパケットが破棄される。本実施形態では、上記3)のタイプのジッタバッファ19が用いられる。
In the above 1) and 2), RTP packets having consecutive sequence numbers are discarded. On the other hand, in 3) above, RTP packets with non-sequential sequence numbers are discarded by thinning. In the present embodiment, the
図3は、ジッタバッファ19におけるRTPパケットの間引き動作を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the thinning-out operation of RTP packets in the
図3(a)では、シーケンス番号1〜16のRTPパケットがジッタバッファ19に蓄積されており、空き容量がない状態である。このような状態において、新たなRTPパケットが受信されたものとする。
In FIG. 3A, RTP packets with
図3(b)では、シーケンス番号4,8,12,16のRTPパケットが間引かれている。これにより、ジッタバッファ19に蓄積されたRTPパケットのデータ量が3/4になる。
In FIG. 3B, RTP packets with
ここでは4つのRTPパケット毎に1つのRTPパケットが間引かれているが、2つ又は3つのRTPパケット毎に1つのRTPパケットが間引かれてもよい。 Here, one RTP packet is thinned out for every four RTP packets, but one RTP packet may be thinned out for every two or three RTP packets.
図3(c)では、間引き後のRTPパケット間の間隔が詰められている。この結果、ジッタバッファ19に空き容量が確保され、新たなRTPパケットを蓄積可能となる。
In FIG. 3C, intervals between RTP packets after thinning are reduced. As a result, free capacity is secured in the
図3(c)に示すようなRTPパケットが再生される際には、本来の3/4の時間で再生が完了する。つまり、ユーザは、倍速再生された音声として認識する。しかしながら、倍速再生されたからといって、ユーザは、音声として聞き取れなくなる訳ではない。 When an RTP packet as shown in FIG. 3C is played back, the playback is completed in the original 3/4 time. That is, the user recognizes the sound as being reproduced at double speed. However, just because the playback is performed at double speed does not mean that the user cannot hear the voice.
一方、1回の間引きでも新たなRTPパケットを収容できず、間引きを繰り返し行っていくと、シーケンス番号の連続する複数のRTPパケットが破棄されることになり、ユーザは、音声として聞き取れなくなる。本実施形態では、このようなジッタバッファ19の挙動を考慮して、音声評価が行われる。
On the other hand, a new RTP packet cannot be accommodated even if it is thinned once, and if the thinning is repeated, a plurality of RTP packets having consecutive sequence numbers are discarded, and the user cannot hear as voice. In the present embodiment, the voice evaluation is performed in consideration of such behavior of the
(2.3)無線端末の詳細構成
図4は、無線端末1の詳細構成、具体的には、制御部15及び記憶部18によって実行される各機能の機能ブロック図である。なお、以下においては、本発明に関連する点について主に説明する。
(2.3) Detailed Configuration of Wireless Terminal FIG. 4 is a detailed block diagram of the
図4に示すように、無線端末1は、伝送特性測定部15a、RTPテスタ部15b及び符号化制御部15cを有する。
As shown in FIG. 4, the
伝送特性測定部15aは、各無線通信部(EV-DO通信部12a、WiMAX通信部12b及びW−LAN通信部12c)と、音声コーデック部14との間で送受信されるRTPパケットを取得する。また、伝送特性測定部15aは、EV-DO通信部12a、WiMAX通信部12b及びW−LAN通信部12cから、無線通信に関する情報(以下、「無線情報」)を取得する。
The transmission
伝送特性測定部15aは、取得したRTPパケットと、取得した無線情報とに基づいて、パケット伝送経路R1,R2又はR3の特性を示す伝送特性情報を測定する。具体的には、伝送特性測定部15aは、伝送特性情報として伝送遅延及びパケットロスを測定する。
The transmission
RTPテスタ部15bは、伝送特性測定部15aによって測定された伝送測定情報に基づいて、評価値(R値)を算出する。具体的には、RTPテスタ部15bは、伝送測定情報を用いてパケット伝送経路R1,R2又はR3をエミュレートし、規定期間分の伝送特性情報の測定を可能とする。
The
符号化制御部15cは、RTPテスタ部15bによって算出された評価値(R値)に応じて、音声符号化方式を制御する。
The
以下、伝送特性測定部15aの詳細構成、及びRTPテスタ部15bの詳細構成について説明する。
Hereinafter, a detailed configuration of the transmission
(2.3.1)伝送特性測定部の詳細構成
図4に示すように、伝送特性測定部15aは、無線情報取得部151a、パケット受信部151b、無線情報記憶部18a、受信パケット情報記憶部18b、安定期間特定部152a、送信間隔算出部152b、相対遅延算出部152c、伝送特性情報生成部152d、評価対象期間選択部153a、無線通信システム特定部153b、基準伝送遅延記憶部18c、計時部154a、及び時間拡張制御部154bを有する。
(2.3.1) Detailed Configuration of Transmission Characteristic Measurement Unit As shown in FIG. 4, the transmission
無線情報取得部151aは、EV-DO通信部12a、WiMAX通信部12b及びW−LAN通信部12cから、無線情報を取得する。無線情報は、例えば、無線信号の受信品質(RSSIやSNR)や、基地局識別子である。取得された無線情報は、無線情報記憶部18aに格納される。また、無線情報は、無線端末1が接続中の無線通信システムを示す情報を含む。
The wireless
パケット受信部151bは、RTPパケットを受信する。また、パケット受信部151bは、受信したRTPパケットの受信時刻及びシーケンス番号などを、受信パケット情報として受信パケット情報記憶部18bに格納する。
The
安定期間特定部152aは、無線情報記憶部18aに格納された受信品質情報から、無線通信が安定している(例えば、受信品質が閾値以上である)期間を特定する。
The stable
送信間隔算出部152bは、安定期間特定部152aによって特定された期間におけるRTPパケットの受信時刻を、受信パケット情報記憶部18bから取得する。送信間隔算出部152bは、取得した受信時刻から、IP電話端末4がRTPパケットを送信する送信間隔を算出する。
The transmission
評価対象期間選択部153aは、1秒間程度の評価対象期間を選択する。
The evaluation target
相対遅延算出部152cは、受信パケット情報に基づいて、評価対象期間選択部153aによって選択された評価対象期間における相対遅延(伝送遅延)を算出する。相対遅延の詳細については後述する。
The relative delay calculation unit 152c calculates a relative delay (transmission delay) in the evaluation target period selected by the evaluation target
また、相対遅延算出部152cは、受信パケット情報から、評価対象期間におけるRTPパケットをシーケンス番号に従ってソートすることによって、パケット伝送経路R1,R2又はR3において損失したパケット(パケットロス)を特定する。 Further, the relative delay calculation unit 152c sorts RTP packets in the evaluation target period according to the sequence number from the received packet information, thereby identifying a packet (packet loss) lost in the packet transmission path R1, R2, or R3.
無線通信システム特定部153bは、評価対象期間において無線端末1が接続していた無線通信システムを特定する。
The wireless communication
伝送特性情報生成部152dは、無線通信システム特定部153bによって特定された無線通信システムに対応する基準伝送遅延(システム遅延)を基準伝送遅延記憶部18cから取得する。基準伝送遅延とは、RTPパケットの構築・分解などに要する固定的な遅延時間であり、無線通信システム毎に固有の遅延時間である。
The transmission characteristic
伝送特性情報生成部152dは、相対遅延算出部152cによって算出された相対遅延と、基準伝送遅延記憶部18cから取得された基準伝送遅延とを用いて伝送遅延を算出する。
The transmission characteristic
パケットロスの情報(以下、パケットロス情報)、及び算出された伝送遅延の情報(以下、「伝送遅延情報」)は、伝送特性情報生成部152dに記憶される。
The packet loss information (hereinafter referred to as packet loss information) and the calculated transmission delay information (hereinafter referred to as “transmission delay information”) are stored in the transmission characteristic
時間拡張制御部154bは、RTPテスタ部15bから送信される測定開始指示及び測定終了指示に従い、伝送特性情報生成部152dに対して、伝送特性情報の出力開始及び停止を指示する。また、時間拡張制御部154bは、計時部154aの時間情報と、測定開始からの経過時間とに基づいて、伝送遅延情報及びパケットロス情報の出力を伝送特性情報生成部152dに指示する。
The time
(2.3.2)RTPテスタ部の詳細構成
図4に示すように、RTPテスタ部15bは、エミュレータ部157、制御メッセージ送受信部155a、送信制御部155b、RTP試験パケット送信部155c、制御パケット送受信部155d、RTP試験パケット受信部156a、統計量算出部156b、制御パケット送受信部156c、RTT測定部156d、測定制御部156e、制御メッセージ送受信部156f、評価値算出部158、ジッタバッファ部159a、バッファ制御部159b、及び再生速度算出部159cを有する。
(2.3.2) Detailed Configuration of RTP Tester Unit As shown in FIG. 4, the
エミュレータ部157は、伝送遅延情報及びパケットロス情報に基づいて、RTP試験パケット及び制御パケット(ICMPパケット)の滞留処理及び破棄処理を行う。RTP試験パケット送信部155cから送信されたRTP試験パケットは、エミュレータ部157において、伝送遅延情報に応じた滞留後、RTP試験パケット受信部156aによって受信される。さらに、エミュレータ部157は、パケットロス情報に応じて、RTP試験パケットを破棄する。
The
測定制御部156eは、制御メッセージ送受信部156f及び制御メッセージ送受信部155aを介して、送信制御部155bに対して測定の開始及び停止を指示する。また、測定制御部156eは、RTT測定部156dに対して、往復時間(RTT)の測定を指示する。
The
RTT測定部156dは、制御パケット送受信部156cを介して制御パケットを送信する。RTT測定部156dは、制御パケット送受信部155dからの返信を受信し、往復時間を測定する。
The
送信制御部155bは、測定制御部156eからの測定開始の指示に従い、RTP試験パケット送信部155cに対して送信開始を指示する。
The
統計量算出部156bは、RTP試験パケットの統計処理を行い、統計情報を算出する。統計情報とは、平均伝送遅延(伝送遅延の平均値)、ジッタ(伝送遅延の揺らぎ)、パケットロス率などである。
The
評価値算出部158は、統計量算出部156bによって算出された統計情報、及びRTT測定部156dによって測定された往復時間に基づいて、評価対象期間における評価値(R値)を算出する。
The evaluation
ジッタバッファ部159aは、RTP試験パケット受信部156aが受信したRTP試験パケットを蓄積する。バッファ制御部159bは、ジッタバッファ部159aを制御する。なお、ジッタバッファ部159aは、図2に示したジッタバッファ19と同様にして用いられる。
The
再生速度算出部159cは、ジッタバッファ部159aから読み出されるRTP試験パケットの読み出し速度(再生速度)を算出する。評価値算出部158は、再生速度算出部159cによって算出される再生速度を考慮して、音声評価値を算出する。
The reproduction
(2.4)伝送遅延測定処理
次に、伝送特性測定部15aによって実行される伝送遅延測定処理について説明する。図5は、伝送遅延測定処理を説明するための説明図である。
(2.4) Transmission Delay Measurement Processing Next, transmission delay measurement processing executed by the transmission
(2.4.1)送信間隔算出処理
まず、送信間隔算出部152bによって実行される送信間隔算出処理について説明する。
(2.4.1) Transmission interval calculation process First, the transmission interval calculation process executed by the transmission
RTPパケットの送信側(IP電話端末4)と、RTPパケットの受信側(無線端末1)とでは、計時が一致しているとは限らない。例えば、RTPパケットの送信側と、RTPパケットの受信側とでは、数[msec]程度の誤差が存在する。 The timing is not always the same between the RTP packet transmitting side (IP telephone terminal 4) and the RTP packet receiving side (wireless terminal 1). For example, there is an error of about several [msec] between the RTP packet transmitting side and the RTP packet receiving side.
このため、誤差の補正を行わずに、受信したRTPパケットに基づいて、通信状態の再現(エミュレート)を行った場合、長時間の再現により累積的な誤差として、まったく異なる通信状態が再現されることになる。 For this reason, when the communication state is reproduced (emulated) based on the received RTP packet without correcting the error, a completely different communication state is reproduced as a cumulative error due to long-term reproduction. Will be.
このような問題を回避するために、送信間隔算出部152bは、予定されていた送信間隔(例えば20[ms])の代わりに、算出した送信間隔(Tjtr)を用いる。
In order to avoid such a problem, the transmission
送信間隔算出部152bは、評価対象期間と同じ無線通信システム(type)を用いた期間の内、伝搬環境が最良と言える(例えば、受信品質値が最も高い)期間における平均受信間隔を、式(1)により送信間隔として算出する。
Tjtr = Mean ( Trec(sn) - Trec(sn-1) ) ・・・(1)
The transmission
Tjtr = Mean (Trec (sn)-Trec (sn-1)) (1)
(2.4.2)伝送遅延算出処理
次に、相対遅延算出部152c及び伝送特性情報生成部152dによって実行される伝送遅延算出処理について説明する。
(2.4.2) Transmission Delay Calculation Processing Next, transmission delay calculation processing executed by the relative delay calculation unit 152c and the transmission characteristic
相対遅延算出部152cは、同一の無線通信システム(type)にて通信時に受信したRTPパケットに対して、あるRTPパケットを基準として、受信経過時間と、送信経過時間との差分値を算出する。ここで、送信経過時間は、送信間隔(Tjtr)に基づいて算出される。 The relative delay calculation unit 152c calculates a difference value between the reception elapsed time and the transmission elapsed time with reference to a certain RTP packet with respect to the RTP packet received during communication in the same wireless communication system (type). Here, the transmission elapsed time is calculated based on the transmission interval (Tjtr).
伝送特性情報生成部152dは、算出された差分値が最低となるRTPパケットを基準パケット(sn0)として特定する。基準パケット(sn0)の遅延(システム遅延)が、その無線通信システム(type)における最短の遅延となる。
The transmission characteristic
したがって、特定されたRTPパケット(基準パケット;sn0)の遅延は、対象とする無線通信システム(type)に固有の遅延(基準伝送遅延(Tdlybas(type))のみであるとみなされる。 Therefore, the delay of the specified RTP packet (reference packet; sn0) is considered to be only a delay (reference transmission delay (Tdlybas (type)) specific to the target wireless communication system (type).
例えば、伝送特性情報生成部152dは、図6において評価対象期間が期間[T1,T2]である場合、WiMAXにて無線通信していると判断し、WiMAXに対応する基準伝送遅延(Tdlybas(type):type=WiMAX)を得る。
For example, when the evaluation target period is the period [T1, T2] in FIG. 6, the transmission characteristic
そして、伝送特性情報生成部152dは、評価値算出の対象区間のパケット(sn)に対して、伝送遅延Tdly(sn)を算出する。
Then, the transmission characteristic
Tdly(sn) = ( Trec(sn) - Trec(sn0) ) - Tjtr × ( sn - sn0 ) + Tdlybas(type) ・・・(2)
式(2)により、個々のRTPパケットの伝送遅延が算出される。
Tdly (sn) = (Trec (sn)-Trec (sn0))-Tjtr × (sn-sn0) + Tdlybas (type) (2)
The transmission delay of each RTP packet is calculated by equation (2).
(2.5)パケットロス測定処理
次に、相対遅延算出部152c及び伝送特性情報生成部152dによって実行されるパケットロス測定処理について説明する。
(2.5) Packet Loss Measurement Processing Next, packet loss measurement processing executed by the relative delay calculation unit 152c and the transmission characteristic
相対遅延算出部152cは、受信したRTPパケットのSN(シーケンス番号)の欠けを検知する。欠けたSN(シーケンス番号)は、パケット伝送経路において損失したことを意味する。 The relative delay calculation unit 152c detects a missing SN (sequence number) in the received RTP packet. The missing SN (sequence number) means that the packet transmission path has been lost.
つまり、相対遅延算出部152cは、評価値算出の対象区間におけるパケットをシーケンス番号順にソートし、損失したシーケンス番号を特定する。相対遅延算出部152cは、エミュレータ部157においてパケットの損失(パケットロス)を再現するため、以下のように損失フラグ(Lost(sn))を設定する。
Lost(sn) = TRUE : パケットロス
FALSE : パケットあり
That is, the relative delay calculation unit 152c sorts the packets in the evaluation value calculation target section in order of the sequence number, and identifies the lost sequence number. The relative delay calculation unit 152c sets the loss flag (Lost (sn)) as follows in order to reproduce the packet loss (packet loss) in the
Lost (sn) = TRUE: Packet loss
FALSE: There is a packet
(2.6)エミュレート処理
次に、RTPテスタ部15bによって実行されるエミュレート処理について、図7を用いて説明する。
(2.6) Emulation Processing Next, the emulation processing executed by the
上記のように、評価対象期間(例えば1秒間)は、規定期間(例えば60秒間)に対して短い。このため、RTPテスタ部15bは、評価対象期間のRTPパケットの伝送遅延(Tdly(sn))、損失フラグ(Lost(sn))に基づいて、パケット伝送経路をエミュレート(再現)する。パケット伝送経路をエミュレート(再現)することによって、規定期間(例えば60秒間)における測定が可能となる。
As described above, the evaluation target period (for example, 1 second) is shorter than the specified period (for example, 60 seconds). For this reason, the
図7は、横軸をSN(シーケンス番号)、縦軸を伝送遅延としたグラフである。図7(a)は、評価対象期間における実測定結果を示している。図7(b)は、規定期間に対応するシーケンス番号の期間[N0,N1]の評価処理時を示している。 FIG. 7 is a graph with SN (sequence number) on the horizontal axis and transmission delay on the vertical axis. FIG. 7A shows an actual measurement result in the evaluation target period. FIG. 7B shows the time of evaluation processing for the period [N0, N1] of the sequence number corresponding to the specified period.
時間拡張制御部154bは、評価開始からの経過時間に応じたシーケンス番号を特定し、シーケンス番号に基づく伝送遅延情報及びパケットロス情報を伝送特性情報生成部152dからエミュレータ部157に出力する。
The time
すなわち、伝送特性情報生成部152dは、規定期間(に相当するシーケンス番号)[S0,Sm]に対して、評価対象期間(に相当するシーケンス番号)[N0,N1)(N1含まず)の伝送遅延情報及びパケットロス情報を繰り返し出力する。
That is, the transmission characteristic
つまり、期間[S1,S2)(S2含まず)におけるシーケンス番号Saの伝送遅延情報及びパケットロス情報には、期間[N0,N1)(N1含まず)の対応するシーケンス番号Na(=Sa−S1+N0)の伝送遅延情報及びパケットロス情報が用いられる。 That is, the transmission delay information and packet loss information of the sequence number Sa in the period [S1, S2) (not including S2) include the sequence number Na (= Sa−S1 + N0) corresponding to the period [N0, N1) (not including N1). ) Transmission delay information and packet loss information are used.
これにより、短期間の評価対象期間に基づいて、測定上必要とする規定期間長に拡張し、評価対象期間における評価値を得ることが可能となる。 Accordingly, it is possible to obtain an evaluation value in the evaluation target period by extending to the specified period length necessary for measurement based on the short evaluation target period.
(2.7)評価値算出処理
次に、RTPテスタ部15bによって実行される評価値算出処理について説明する。
(2.7) Evaluation Value Calculation Processing Next, evaluation value calculation processing executed by the
再生速度算出部159cは、ジッタバッファ部159aから再生される(読み出される)RTP試験パケットのシーケンス番号差Ssubと、RTP試験パケットの再生間隔(以下、「パケット間隔」)Tsubとを算出する。
The reproduction
具体的には、パケット間隔Tsubは、RTP試験パケットN、N+1が再生された時間(TN、TN+1)の時間差(TN+1−TN)を、パケット送信間隔(例えば、20[ms])で割った値であり、シーケンス番号差Ssubとの比較のために規格化した値である。 Specifically, the packet interval Tsub is a time difference (T N + 1 −T N ) between times (T N , T N + 1 ) when the RTP test packets N and N + 1 are reproduced, and a packet transmission interval (for example, 20 [ms]). Is a value normalized for comparison with the sequence number difference Ssub.
再生速度算出部159cは、次の式(3)に従って、評価対象期間における平均値として再生速度Vspdを算出する。
The playback
また、統計量算出部156b及び評価値算出部158は、ジッタバッファ部159aにおいて間引きが行われていない場合の評価値Mdと、ジッタバッファ部159aにおいて間引きが行われている場合の評価値Maとを算出する。
Further, the
評価値算出部158は、次の式(4)に従って最終的な評価値Mを算出する。
The evaluation
式(4)から分かるように、再生速度Vspdが0の場合(α(Vspd)=1)、評価値Mは、評価値Mdになる。再生速度Vspdが1の場合、評価値Mは、評価値Md及びMaの間の値になる。再生速度Vspdが大きい値になると、評価値Mは、評価値Maに近づく。 As can be seen from the equation (4), when the reproduction speed Vspd is 0 (α (Vspd) = 1), the evaluation value M becomes the evaluation value Md. When the reproduction speed Vspd is 1, the evaluation value M is a value between the evaluation values Md and Ma. When the reproduction speed Vspd becomes a large value, the evaluation value M approaches the evaluation value Ma.
(3)無線端末の動作
次に、無線端末1の動作について説明する。
(3) Operation of Wireless Terminal Next, the operation of the
(3.1)評価値算出手順の概略
図10は、無線端末1によって実行される評価値算出手順の概要を示すフローチャートである。
(3.1) Outline of Evaluation Value Calculation Procedure FIG. 10 is a flowchart showing an outline of the evaluation value calculation procedure executed by the
ステップS101において、安定期間特定部152aは、無線情報記憶部18aに記憶されている無線情報から、無線状態の良好な(安定した)期間を特定する。
In step S101, the stable
ステップS102において、送信間隔算出部152bは、安定期間特定部152aによって特定された期間において受信されたRTPパケットの受信パケット情報を取得する。
In step S102, the transmission
ステップS103において、送信間隔算出部152bは、式(1)により、送信間隔Tjtrを算出する。
In step S103, the transmission
ステップS104において、評価対象期間選択部153aは、評価対象期間を選択する。
In step S104, the evaluation target
ステップS105において、無線通信システム特定部153bは、無線情報から無線通信システムを特定する。
In step S105, the wireless communication
ステップS106において、伝送特性情報生成部152dは、無線通信システム(type)に応じた基準伝送遅延(Tdlybas(type))を取得する。
In step S106, the transmission characteristic
ステップS107において、伝送特性情報生成部152dは、無線通信システム(type)を使用した期間において、任意のパケットを基準として伝送遅延を算出し、伝送遅延の最低値を有するパケットを特定する(sn0)。
In step S107, the transmission characteristic
ステップS108において、伝送特性情報生成部152dは、式(2)により、伝送遅延を算出する。
In step S108, the transmission characteristic
ステップS109において、伝送特性情報生成部152dは、評価値算出の対象区間におけるRTPパケットをシーケンス番号順にソートし、欠落したRTPパケットのシーケンス番号を特定する。
In step S109, the transmission characteristic
ステップS110〜ステップS112において、RTPテスタ部15bは、規定期間においてエミュレート処理(仮想測定動作)を実行する。エミュレート処理の詳細については後述する。
In steps S110 to S112, the
ステップS113において、評価値算出部158は、エミュレート処理の測定結果を用いて評価値を算出する。
In step S113, the evaluation
(3.2)エミュレート手順
図11は、無線端末1によって実行されるエミュレート手順、具体的には、図10のステップS111の詳細を示すフローチャートである。
(3.2) Emulation Procedure FIG. 11 is a flowchart showing the emulation procedure executed by the
ステップS201において、エミュレータ部157は、RTP試験パケット送信部155cから送信されたRTP試験パケットを受信する。
In step S201, the
ステップS202において、測定制御部156eは、受信パケット数Saを更新(Sa++)する。
In step S202, the
ステップS203において、測定制御部156eは、エミュレータ部157が受信したRTP試験パケットが評価対象期間のいずれのRTPパケット(Na)に該当するかを算出する。具体的には、測定制御部156eは、(Sa−S0+1)から(N1−N0+1)で余りを算出し、余りにN0を足す。
In step S203, the
ステップS204において、測定制御部156eは、Naのパケットの伝送遅延情報及びパケットロス情報を読出し、エミュレータ部157が受信したRTP試験パケットに適用する。
In step S204, the
(3.3)評価値算出手順の詳細
次に、無線端末1によって実行される評価値算出手順の詳細について説明する。図12は、無線端末1によって実行される評価値算出手順、具体的には、図10のステップS113の詳細を示すフローチャートである。
(3.3) Details of Evaluation Value Calculation Procedure Next, details of the evaluation value calculation procedure executed by the
ステップS301において、統計量算出部156b及び評価値算出部158は、バッファ制御部159bによる間引きなしの評価値Mdを算出する。
In step S301, the
ステップS302において、統計量算出部156b及び評価値算出部158は、バッファ制御部159bによる間引きありの評価値Maを算出する。
In step S302, the
ステップS303において、バッファ制御部159bは、N番目のパケットをジッタバッファ部159aから読み出す。ここで、ジッタバッファ部159aから読み出されたRTP試験パケットのシーケンス番号はSN(N)であり、読み出し時刻はT(N)である。
In step S303, the buffer control unit 159b reads the Nth packet from the
ステップS304において、再生速度算出部159cは、シーケンス番号差Ssubを算出する。
In step S304, the playback
ステップS305において、再生速度算出部159cは、パケット間隔Tsubを算出する。
In step S305, the playback
ステップS306において、再生速度算出部159cは、ステップS304で算出したシーケンス番号差Ssubが、ステップS305で算出したパケット間隔Tsubよりも大きいか否かを判定する。
In step S306, the playback
シーケンス番号差Ssubがパケット間隔Tsubよりも大きい場合、ステップS307に処理が進む。ステップS307において、再生速度算出部159cは、式(3)に従って再生速度Vspdを算出する。
If the sequence number difference Ssub is larger than the packet interval Tsub, the process proceeds to step S307. In step S307, the playback
一方、シーケンス番号差Ssubがパケット間隔Tsub以下である場合、ステップS308に処理が進む。ステップS308において、再生速度算出部159cは、式(4)に従って再生速度Vspdを0に設定する。
On the other hand, if the sequence number difference Ssub is equal to or smaller than the packet interval Tsub, the process proceeds to step S308. In step S308, the playback
ステップS309において、評価値算出部158は、ステップS301で算出された評価値Mdと、ステップS302で算出された評価値Maと、ステップS307又はステップS308で算出された再生速度Vspdとに基づき、式(4)に従って最終的な評価値Mを算出する。
In step S309, the evaluation
(4)具体例
次に、具体例を挙げて、本実施形態によって得られる効果を説明する。以下では、音声品質の評価値として、主観的な音声品質であるMOS値を用いる。MOS値では、以下の1〜5の5段階で、実際に人間が音声品質を評価する。
(4) Specific Example Next, the effect obtained by the present embodiment will be described with a specific example. In the following, a MOS value that is subjective speech quality is used as the speech quality evaluation value. In the MOS value, the human actually evaluates the voice quality in the following five
5 : 話の内容を容易に理解できる。全く努力を要せず、リラックスした状態で聞き取り可能である。 5: I can easily understand the content of the story. It requires no effort and can be heard in a relaxed state.
4 : わずかな努力で理解できる。注意していれば、努力は必要としない。 4: Can be understood with little effort. If you are careful, no effort is required.
3 : 中程度の努力を要する。 3: Requires moderate effort.
2 : かなりの努力を要する。 2: It takes considerable effort.
1 : 不接続、呼切断、無音。努力しても全く聞き取れない。 1: No connection, call disconnection, silence. Even if you try hard, you can't hear anything.
間引きに伴う破棄が生じた期間において、音声が聞き取ることが可能であるにも関わらず、従来の手法では評価値が1程度(非常に悪い(努力しても全く聞き取れない))になっていた箇所に対して、上述した評価値算出手順を用いて評価値を算出した。この結果、2.0〜2.5程度(悪い(かなりの努力を要する)〜)の評価値が算出された。よって、主観評価に近い評価値を算出可能であることが確認された。 In the period when the discard due to thinning occurred, although the voice can be heard, the conventional method had an evaluation value of about 1 (very bad (no effort at all)) An evaluation value was calculated for the location using the above-described evaluation value calculation procedure. As a result, an evaluation value of about 2.0 to 2.5 (bad (requires considerable effort)) was calculated. Therefore, it was confirmed that an evaluation value close to subjective evaluation can be calculated.
(5)作用・効果
本実施形態によれば、無線端末1は、RTP試験パケットを受信するRTP試験パケット受信部156aと、RTP試験パケット受信部156aが受信したRTP試験パケットを蓄積し、蓄積したRTP試験パケットを間隔Tsubにて出力するジッタバッファ部159aと、ジッタバッファ部159aによって蓄積されたRTP試験パケットに基づいて、音声評価値(R値)を算出する評価値算出部158とを備える。
(5) Operation / Effect According to the present embodiment, the
また、無線端末1は、ジッタバッファ部159aによって蓄積されたRTP試験パケットを一定間隔で間引くバッファ制御部159bと、バッファ制御部159bによる間引き後のRTP試験パケット間におけるシーケンス番号差Ssubを算出し、間隔Tsubに対するシーケンス番号差Ssubの比率(再生速度Vspd)を算出する再生速度算出部159cとを備える。
Further, the
評価値算出部158は、バッファ制御部159bによる間引き前のRTP試験パケットに基づく評価値Mdと、バッファ制御部159bによる間引き後のRTP試験パケットに基づく評価値Maとを算出する。さらに、評価値算出部158は、評価値Mdと、評価値Maと、再生速度Vspdとに基づく最終的な評価値Mを算出する。
The evaluation
評価値算出部158は、再生速度Vspdが標準再生速度TH以下である場合、評価値Mdを評価値Mとして出力する。また、評価値算出部158は、再生速度Vspdが標準再生速度THを超える場合、再生速度Vspdが増加するほど評価値Mを評価値Maに近づける。
The evaluation
したがって、無線端末1によって算出される音声評価値Mと、主観評価による音声評価値との誤差を低減することができる。
Therefore, an error between the voice evaluation value M calculated by the
本実施形態によれば、伝送特性測定部15aは、規定期間(60秒間)よりも短い評価対象期間(1秒間)において受信した音声パケットの伝送特性情報を、規定期間(60秒間)が満了するまで繰り返して出力する。RTPテスタ部15bは、伝送特性測定部15aによって出力された伝送特性情報に基づいて評価値(R値)を算出する。
According to this embodiment, the transmission
したがって、規定期間において測定された伝送特性情報に基づいて音声品質の評価値を算出する場合であっても、短期間における音声品質の評価を実現する音声評価装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a voice evaluation device that realizes voice quality evaluation in a short period even when a voice quality evaluation value is calculated based on transmission characteristic information measured in a specified period.
これにより、無線通信環境下における評価対象期間の評価を行うことが可能となる。よって、無線端末1において、音声評価値の低下に即応して、音声符号化方式を低レート用/高レート用に切り換えることができる。さらに、EVDO、WiMAX、W−LANなど、異なる無線通信システム間でのハンドオーバ時の音声評価が可能となる。
This makes it possible to evaluate the evaluation target period in the wireless communication environment. Therefore, in the
なお、本実施形態によれば、伝送特性測定部15aは、式(2)に従って伝送遅延を測定する。つまり、タイムスタンプやRTTを用いることなく、伝送遅延が測定される。このため、無線端末1とIP電話端末4とが非同期である場合や、上りのパケット伝送経路と下りのパケット伝送経路とで伝送遅延が異なる場合であっても、受信したRTPパケットの伝送遅延を測定することが可能となる。
According to the present embodiment, the transmission
(6)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
(6) Other Embodiments As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
上述した実施形態においては、無線通信システム特定部153bが、評価対象期間における無線通信システムを特定していた。しかしながら、無線通信システム特定部153bは、基地局識別子に応じて、評価対象期間において接続していた無線基地局又はアクセスポイントを特定してもよい。この場合、無線基地局又はアクセスポイント毎に基準伝送遅延を設定してもよい。
In the embodiment described above, the wireless communication
上述した実施形態では、通信システム10は、複数の無線通信システムを含んでいたが、1つのみであってもよい。また、上述した実施形態では、音声データのパケット化及び転送のプロトコルとして、RTPが使用されていたが、他のプロトコルであってもよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、評価対象期間が1秒間程度であり、規定期間が最低60秒間程度である場合について説明したが、これに限らず、評価対象期間は規定期間よりも短い期間であればよい。 In the embodiment described above, the case where the evaluation target period is about 1 second and the specified period is at least about 60 seconds has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the evaluation target period may be a period shorter than the specified period. .
上述した実施形態では、無線端末1において音声評価を行う構成を説明したが、IP電話端末4などの固定型の通信端末において音声評価を行う構成に適用してもよい。さらに、音声評価のみを行う場合には、上述した伝送特性測定部15a及びRTPテスタ部15bを通信端末(無線端末1)の外部に設ける構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which voice evaluation is performed in the
また、RTPテスタ部15bにおいて、エミュレータ部157に代えて、実際のネットワークを用いてもよい。この場合、制御メッセージ送受信部155a、送信制御部155b、RTP試験パケット送信部155c、及び制御パケット送受信部155dがパケット送信側に配置される。また、RTP試験パケット受信部156aは、ネットワークを介してRTP試験パケットを受信する。
In the
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
1…無線端末、3…通信ネットワーク、4…IP電話端末、10…通信システム、11a〜11c…アンテナ、12a…EV−DO通信部、12b…WiMAX通信部、12c…LAN通信部、13…操作部、14…音声コーデック部、15…制御部、15a…伝送特性測定部、15b…RTPテスタ部、15c…符号化制御部、16a…マイク、16b…スピーカ、17…表示部、18…記憶部、18a…無線情報記憶部、18b…受信パケット情報記憶部、18c…基準伝送遅延記憶部、19…ジッタバッファ、31…無線基地局、32…無線基地局、33…アクセスポイント、151a…無線情報取得部、151b…パケット受信部、152a…安定期間特定部、152b…送信間隔算出部、152c…相対遅延算出部、152d…伝送特性情報生成部、153a…評価対象期間選択部、153b…無線通信システム特定部、154a…計時部、154b…時間拡張制御部、155a…制御メッセージ送受信部、155b…送信制御部、155c…RTP試験パケット送信部、155d…制御パケット送受信部、156a…RTP試験パケット受信部、156b…統計量算出部、156c…制御パケット送受信部、156d…RTT測定部、156e…測定制御部、156f…制御メッセージ送受信部、157…エミュレータ部、158…評価値算出部、159a…ジッタバッファ部、159b…バッファ制御部、159c…再生速度算出部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パケット受信部が受信した前記音声パケットを蓄積し、蓄積した前記音声パケットを所定の間隔で出力するバッファ部と、
前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットに基づいて、音声通話の品質を示す音声評価値を算出する評価値算出部と
を備える音声評価装置であって、
前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットを一定間隔で間引く間引き処理部と、
前記間引き処理部による間引き後の前記音声パケット間における前記シーケンス番号の差分を算出し、前記所定の間隔に対する前記差分の比率を算出する比率算出部と
を備え、
前記評価値算出部は、
前記間引き処理部による間引き前の前記音声パケットに基づく前記音声評価値である第1評価値を算出する第1算出部と、
前記間引き処理部による間引き後の前記音声パケットに基づく前記音声評価値である第2評価値を算出する第2算出部と、
前記第1評価値と、前記第2評価値と、前記比率とに基づく前記音声評価値である第3評価値を算出する第3算出部と
を備え、
前記比率が閾値以下である場合、前記第1評価値を出力し、前記比率が閾値を超える場合、前記第3評価値を出力する音声評価装置。 A packet receiver for receiving a voice packet including a sequence number;
A buffer unit that accumulates the voice packets received by the packet receiver and outputs the accumulated voice packets at a predetermined interval;
A voice evaluation device comprising: an evaluation value calculation unit that calculates a voice evaluation value indicating the quality of a voice call based on the voice packet accumulated by the buffer unit;
A thinning processing unit that thins out the voice packets accumulated by the buffer unit at regular intervals;
Calculating a difference between the sequence numbers between the voice packets after thinning by the thinning processing unit, and a ratio calculating unit calculating a ratio of the difference with respect to the predetermined interval;
The evaluation value calculation unit
A first calculation unit that calculates a first evaluation value that is the voice evaluation value based on the voice packet before thinning by the thinning processing unit;
A second calculation unit that calculates a second evaluation value that is the voice evaluation value based on the voice packet after the thinning by the thinning processing unit;
A third calculator that calculates a third evaluation value that is the voice evaluation value based on the first evaluation value, the second evaluation value, and the ratio;
The voice evaluation device that outputs the first evaluation value when the ratio is equal to or less than a threshold value, and outputs the third evaluation value when the ratio exceeds the threshold value.
前記第1評価値から前記第2評価値を減算する減算部と、
前記減算部による減算結果を前記比率によって除算する除算部と、
前記第2評価値と、前記除算部による除算結果とを加算し、加算結果を前記第3評価値とする加算部と
を備える請求項1に記載の音声評価装置。 The third calculator is
A subtractor for subtracting the second evaluation value from the first evaluation value;
A division unit for dividing the subtraction result by the subtraction unit by the ratio;
The speech evaluation apparatus according to claim 1, further comprising: an addition unit that adds the second evaluation value and a division result by the division unit and uses the addition result as the third evaluation value.
前記音声パケットを送信するパケット送信部と、
前記伝送特性情報出力部によって測定された前記伝送特性情報に基づき、前記パケット送信部が送信した前記音声パケットを遅延又は破棄する音声パケット処理部と
をさらに備え、
前記パケット受信部は、前記音声パケット処理部から出力される前記音声パケットを受信し、
前記伝送特性測定部は、
前記第1測定期間よりも短い第2測定期間において前記伝送特性情報を測定する短期間測定部と、
前記短期間測定部によって測定された前記伝送特性情報を前記第1測定期間が満了するまで前記評価値算出部に繰り返して出力する伝送特性情報出力部と
を備える請求項1に記載の音声評価装置。 A transmission characteristic measurement unit for measuring transmission characteristic information including information on transmission delay and packet loss in a packet transmission path between the packet transmission apparatus and the packet transmission apparatus in a first measurement period;
A packet transmitter for transmitting the voice packet;
A voice packet processing unit that delays or discards the voice packet transmitted by the packet transmission unit based on the transmission characteristic information measured by the transmission characteristic information output unit;
The packet receiving unit receives the voice packet output from the voice packet processing unit,
The transmission characteristic measuring unit is
A short period measurement unit that measures the transmission characteristic information in a second measurement period shorter than the first measurement period;
The voice evaluation apparatus according to claim 1, further comprising: a transmission characteristic information output unit that repeatedly outputs the transmission characteristic information measured by the short period measurement unit to the evaluation value calculation unit until the first measurement period expires. .
前記パケット受信部が受信した前記音声パケットを蓄積し、蓄積した前記音声パケットを所定の間隔で出力するバッファ部と
を用いた音声評価方法であって、
前記バッファ部によって蓄積された前記音声パケットを一定間隔で間引くステップと、
間引き後の前記音声パケット間における前記シーケンス番号の差分を算出するステップと、
前記所定の間隔に対する前記差分の比率を算出するステップと、
間引き前の前記音声パケットに基づく音声評価値である第1評価値を算出するステップと、
間引き後の前記音声パケットに基づく音声評価値である第2評価値を算出するステップと、
前記第1評価値と、前記第2評価値と、前記比率とに基づく音声評価値である第3評価値を算出するステップと、
前記比率が閾値以下である場合、前記第1評価値を出力し、前記比率が閾値を超える場合、前記第3評価値を出力するステップと
を備える音声評価方法。 A packet receiver for receiving a voice packet including a sequence number;
A voice evaluation method using the buffer unit that accumulates the voice packet received by the packet receiver and outputs the accumulated voice packet at a predetermined interval,
Thinning out the voice packets stored by the buffer unit at regular intervals;
Calculating a difference of the sequence numbers between the voice packets after the thinning;
Calculating a ratio of the difference with respect to the predetermined interval;
Calculating a first evaluation value that is a voice evaluation value based on the voice packet before thinning;
Calculating a second evaluation value which is a voice evaluation value based on the voice packet after thinning;
Calculating a third evaluation value that is a voice evaluation value based on the first evaluation value, the second evaluation value, and the ratio;
A voice evaluation method comprising: outputting the first evaluation value when the ratio is equal to or less than a threshold; and outputting the third evaluation value when the ratio exceeds the threshold.
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KR101423843B1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-07-29 | (주)카카오 | METHOD FOR PROVIDING AND MANAGING QUALITY INFORMATION IN mVoIP SERVICE |
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