JP2014171021A - 遅延時間測定装置、遅延時間測定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】音声通話サービスにおける遅延時間を測定することを目的とする。
【解決手段】音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置は、試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段と、前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段とを備える。前記遅延時間測定手段は、特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置は、試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段と、前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段とを備える。前記遅延時間測定手段は、特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、遅延時間測定装置、遅延時間測定方法及びプログラムに関する。特に、本発明は、音声通話の品質制御技術に関し、音声通話サービスにおける送信側又は受信側での音声信号の有音区間の開始・終了位置の時刻差に基づく遅延時間推定技術に関する。
近年、モバイル端末を利用する様々な形態の音声通話サービスが普及している。特に音声データをIPパケットに格納して伝送する音声通話サービスは、ネットワークや端末の影響を受けることにより、データ到着時間の揺らぎが生じる。モバイルソフトフォンの音声通話アプリケーションを中心としたいくつかの音声通話サービスでは、音声パケットの到着が遅れた場合に一定時間到着を待つとともに、それまで受領している音声パケットデータに基づき信号を出力し、遅れていた音声パケットが到着次第その音声パケットデータを出力している。
このような音声通話サービスにおける遅延時間を測定することが検討されている（非特許文献１及び２参照）。
電話機通話品質標準規格ガイドライン ＣＥＳ−Ｑ００４Ｍ−１ 広帯域ＩＰ電話端末（ハンドセット）測定法，２００８年３月３１日
遅延時間測定器「VoicePinger」http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20121212/443861/?ST=smartphone&P=3
上記のような音声パケットデータの出力処理を実施した場合、実際には存在しないタイミングの信号データを挿入することになるため、通話中に遅延時間が増加することとなる。また、このような遅延時間の増加に対して、無音区間を中心に特定のタイミングで信号データを一定時間欠落させることにより遅延時間を減少させることがある。このときのアプリケーション内のバッファ時間の設定において、長時間のバッファは遅延時間の増減頻度を少なくすることができる一方で全体の遅延時間を増大させ、短時間のバッファは全体の遅延時間を少なくする一方で、遅延時間の増減頻度を多くする。このことから、サービス提供者は最適なバッファ時間の設定のために、バッファ設定時の有音・無音区間における遅延時間の変動を確認する必要があり、そのためには通話環境時の有音区間の開始・終了位置の遅延時間測定が必要である。
遅延時間測定器であるVoicePinger（非特許文献２参照）では、一定間隔で送信されるパルス信号を用いて片道遅延時間を測定しているため、有音・無音区間を考慮して処理をする音声通話サービスに対して、実際の音声通話時に生じる遅延時間変動を再現した測定がなされず、音声通話サービスの性能を正確に把握することができない。
さらに電話機通話品質標準規格ガイドライン（非特許文献１参照）では、入出力音声波形の時間差分の比較処理を有するため、多大な解析時間を要する。
上記課題を解決するために、本発明は、発話区間の開始・終了位置の遅延時間を測定指標とするために、出力音声信号に対し短区間毎に有音／無音を判別することで有音区間の開始・終了時刻を特定し、遅延時間を推定することを目的とする。
本発明の一形態に係る遅延時間測定装置は、
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段と、
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
を備え、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とする。
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段と、
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
を備え、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の一形態に係る遅延時間測定方法は、
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置による遅延時間測定方法であって、
前記遅延時間測定装置の信号受信手段が、試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信ステップと、
前記遅延時間測定装置の遅延時間測定手段が、前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
を備え、
前記遅延時間測定ステップは、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別するステップと、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出するステップと、
を備えることを特徴とする。
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置による遅延時間測定方法であって、
前記遅延時間測定装置の信号受信手段が、試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信ステップと、
前記遅延時間測定装置の遅延時間測定手段が、前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
を備え、
前記遅延時間測定ステップは、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別するステップと、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出するステップと、
を備えることを特徴とする。
本発明の一形態に係るプログラムは、
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段、及び
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段、
として機能させ、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とする。
音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段、及び
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段、
として機能させ、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、出力音声信号の有音区間の開始・終了時刻を特定し、遅延時間を推定することが可能になる。
本発明の実施例では、音声通話サービスにおける遅延時間を測定するために、主に以下の手法を用いる。
(a)発話区間の開始・終了位置を遅延時間の測定指標とする。
(b)遅延時間は、出力音声の波形を用いて算出する。
従来では、入出力音声波形の時間差分の比較によって遅延時間を算出していたが、本発明の実施例では、遅延時間は出力音声の波形を用いて算出される。
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
＜第１実施例＞
本発明の第１実施例では、特定の波形パターンを有する試験信号を用いて有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出する手法について説明する。
本発明の第１実施例では、特定の波形パターンを有する試験信号を用いて有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出する手法について説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係る遅延時間測定装置１０を示すブロック図である。遅延時間測定装置１０は、送信側端末と受信側端末とから構成される音声通話サービスにおいて遅延時間を測定する装置である。遅延時間測定装置１０は、有音と無音が繰り返される試験信号Sを記録しており、試験信号Sを送信側端末に送信する信号送信部１０１と、受信側端末の信号を取得（録音）する信号受信部１０２と、取得した信号に基づき試験信号の有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を測定する遅延時間測定部１０３とを備える。
試験信号Sは、ここでは有音区間と無音区間をT秒毎にi回交互に繰り返す信号とする。ここではT=2，i=300とし、これらの情報は遅延時間測定部１０３において保存されているものとする。ここでは、有音区間の信号に500，1000，2000Hzのサイン波を合成しデジタル信号レベルをZ1[dBov]に調整した波形を用いる。図２にここで使用する試験信号Sの波形パターンを示す。ここで、Z1=-26とするが、これに限ったものではない。信号の有音区間の開始・終了位置が相対的に把握できるものであれば他の試験信号Sが用いられてもよい。
信号送信部１０１は、試験信号Sをアナログ信号S1に変換し、測定対象となる音声通話サービスの送信側端末に送信する。このとき送信を開始した送信開始時刻をtとし、この送信開始時刻tを遅延時間測定部１０３に送信する。
信号受信部１０２は、測定対象となる音声通話サービスの受信側端末から受信したアナログ信号S2をキャプチャし、キャプチャしたアナログ信号をデジタル信号に変換したデジタル信号S3を遅延時間測定部１０３に送信する。
遅延時間測定部１０３は、有音短区間判別部１０４と遅延時間算出部１０５とを備え、受信した送信開始時刻tおよびデジタル信号S3に基づき試験信号Sの有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を測定する。具体的な測定方法を以下に示す。
有音短区間判別部１０４では、図３に示すフローチャートによりデジタル信号S3の有音短区間の時刻を取得する。図３は、本発明の第１実施例に係る遅延時間測定装置１０の有音短区間判別部１０４における処理を示すフローチャートである。
有音短区間判別部１０４は、デジタル信号S3と送信開始時刻tとを受信する（ステップＳ１０１）。ここで、送信開始時刻tを開始時間として、デジタル信号S3の時間長2*T*i秒にP秒を加算した時間長を測定対象とする。ここでP=2とするが、これに限ったものではない。有音短区間判別部１０４は、判別対象のデジタル信号S3を区切った特定の長さの短区間X_j(1≦j≦N)毎に、j=0から順に以下の処理を行う。
測定対象の時間長2*T*i+Pに対して、受信したデジタル信号S3をA[s]ごとに区切り、各短区間X_j(1≦j≦N)を抜き出す（ステップＳ１０３）。X_jは有音判別対象となる短区間であり、デジタル信号S3の時刻t+j*Aからt+(j+1)*Aの短区間に相当する。X_jの中心時刻をx_j(1≦j≦N)とする。ここでA=0.002とするが、これに限ったものではない。Nは区間数である。
次に、対象短区間の有音判別を行うために、時間順に短区間X_jに対してピッチ解析を行い、490〜510Hzのピッチ周波数を有する場合はこの短区間X_jを有音短区間と判別する（ステップＳ１０５）。490〜510Hzのピッチ周波数を有さない場合はこの短区間X_jを無音短区間と判別し、次の中心時刻の算出は行わない。
有音短区間と判別された短区間X_jについて中心時刻x_j=t+(j+0.5)*Aを算出し（ステップＳ１０７）、中心時刻x_jを遅延時間算出部１０５に送信する（ステップＳ１０９）。
jをインクリメントして（ステップＳ１１１）、測定対象となる時間長に対して有音短区間判別が全て終了するまで、すなわち、j*A<2T*i+Pとなるまで（ステップＳ１１３）、上記のステップＳ１０３〜Ｓ１１１を繰り返す。測定対象となる時間長に対して有音短区間判別が終了した場合、終了のサイン「END」を遅延時間算出部１０５に送信する（ステップＳ１１５）。
遅延時間算出部１０５では、図４に示すフローチャートにより試験信号Sの有音・終了位置における片道遅延時間を算出する。図４は、本発明の第１実施例に係る遅延時間測定装置の遅延時間算出部１０５における処理を示すフローチャートである。
遅延時間算出部１０５は、送信開始時刻tを受信すると共に（ステップＳ２０１）、各有音短区間の中心時刻x_j又は終了のサイン「END」を受信する（ステップＳ２０３）。遅延時間算出部１０５では、受信した送信開始時刻tおよび各有音短区間の中心時刻x_jに基づき、k番目の有音区間についてk=0から順に次のように試験信号Sの有音区間の開始・終了位置における遅延時間を算出する。
測定対象区間の終了を確認するために、受信順で次のデータが中心時刻x_jであるか否かを確認する（ステップＳ２０５）。次のデータが終了のサイン「END」である場合、遅延時間の算出は行われない。次のデータが中心時刻x_jである場合、すなわち、測定対象区間である場合、受信した中心時刻x_jが最初の有音短区間の中心時刻か否か、すなわちk>0であるか否か（ステップＳ２０７）により以下の処理を行う。
最初の有音短区間であれば（k=0）、kをインクリメントして（ステップＳ２１５）、この中心時刻x_jを試験信号Sの１番目の音声区間の開始位置に対応する時刻xb_kとし（ステップＳ２１７）、送信開始時刻tを用いてk(=1)番目の有音区間における開始位置の片道遅延時間db_kを式(1)により算出する（ステップＳ２１９）。すなわち、現在の中心時刻を１番目の有音区間の開始時刻とし、このときの遅延時間を算出する。式(1)は図５に示す考え方に基づく。
db_k = xb_k - (t + 2*(k-1)*T) (1)
さらに、中心時刻x_jを直前中心時刻xとして保存し（ステップＳ２２１）、ステップＳ２０３に戻り、以降の短区間の解析を続ける。
db_k = xb_k - (t + 2*(k-1)*T) (1)
さらに、中心時刻x_jを直前中心時刻xとして保存し（ステップＳ２２１）、ステップＳ２０３に戻り、以降の短区間の解析を続ける。
２回目以降に検出された有音短区間については、すなわち、ステップＳ２０７においてk>0である場合には、この中心時刻x_jと直前中心時刻xとの差分を算出し、この差分がT/mを上回るかどうかを確認する（ステップＳ２０９）。すなわち、現在の中心時刻と直前の中心時刻との時間差が一定値以上であるか確認する。これは、音声通話サービスの出力音声の有音区間に短時間の損失が混入した場合に、誤って損失前後を有音区間の開始・終了位置に対応する時刻として検出することを避けるためである。この差分が小さい場合にはこの区間は損失による有音・無音の切り替わりとして扱い、試験信号Sの有音区間の開始・終了位置に対応する時刻として扱わない。ここでm=2とするが、これに限ったものではない。この差分がT/mを上回る場合には、直前中心時刻xを有音区間の終了位置xe_kに対応する時刻とするとともに（ステップＳ２１１）、送信開始時刻tを用いてk番目の有音区間における終了位置の片道遅延時間de_kを式(2)により算出する（ステップＳ２１３）。すなわち、ステップＳ２０９において時間差が一定値以上であると確認された場合、現在の中心時刻をk番目の有音区間の終了時刻とし、このときの遅延時間を算出する。式(2)は図５に示す考え方に基づく。
de_k = xe_k - (t + (2*k-1)*T) (2)
さらに、kをインクリメントして（ステップＳ２１５）、中心時刻x_jを試験信号Sの次の有音区間の開始位置に対応する時刻xb_kとし（ステップＳ２１７）、送信開始時刻tを用いてk番目の有音区間における開始位置の片道遅延時間db_kを式(1)により算出する（ステップＳ２１９）。すなわち、ステップＳ２０９において時間差が一定値以上であると確認された場合、現在の中心時刻をk番目の有音区間の開始時刻とし、このときの遅延時間を算出する。最後に、中心時刻x_jを直前中心時刻xとして保存し（ステップＳ２２１）、以降の短区間の解析を続ける。
de_k = xe_k - (t + (2*k-1)*T) (2)
さらに、kをインクリメントして（ステップＳ２１５）、中心時刻x_jを試験信号Sの次の有音区間の開始位置に対応する時刻xb_kとし（ステップＳ２１７）、送信開始時刻tを用いてk番目の有音区間における開始位置の片道遅延時間db_kを式(1)により算出する（ステップＳ２１９）。すなわち、ステップＳ２０９において時間差が一定値以上であると確認された場合、現在の中心時刻をk番目の有音区間の開始時刻とし、このときの遅延時間を算出する。最後に、中心時刻x_jを直前中心時刻xとして保存し（ステップＳ２２１）、以降の短区間の解析を続ける。
データ受信順に遅延時間を算出するにあたり、終了のサイン「END」の時点では試験信号Sの最終有音区間の終了位置における遅延時間が算出されていないため、終了のサインの時点で直前中心時刻xを最終有音区間の終了位置に対応する時刻xe_kとするとともに（ステップＳ２２５）、送信開始時刻tを用いてk番目の有音区間における終了位置の片道遅延時間de_kを式(2)により算出する（ステップＳ２２７）。なお、k=0である場合、有音短区間が測定対象区間に存在しないため、ステップＳ２２５の前に、有音短区間が測定対象区間に存在したか否かを確認してもよい（ステップＳ２２３）。
遅延時間測定部１０３は、以上のようにして測定した片道遅延時間db_k，de_kを遅延時間測定装置１０の出力値として出力する（ステップＳ２２９）。
図５は、式(1)及び式(2)で求められる片道遅延時間db_k，de_kの概念を示す図である。上記の式(1)で算出されたdb_k=(db_1,db_2,....)は、有音区間の開始位置の遅延時間を示し、上記の式(2)で算出されたde_k=(de_1,de_2,....)は、有音区間の終了位置の遅延時間を示す。例えば、db_1はxb_1 - Tとして求められ、db_2はxb_2 - (t + 2T)として求められる。また、de_1はxe_1 - (t + T)として求められ、de_2はxe_2 - (t + 3T)として求められる。このように、遅延時間db_k，de_kは、試験信号の送信開始時刻tと、Tで表現される試験信号の波形パターンと、有音区間の開始・終了位置xb_k，xe_kから求められる。なお、デジタル信号S3のxb_2からxe_2の間に短時間の無音区間が存在するが、図４のステップＳ２０９で説明した通り、この無音区間の前後は有音区間の開始・終了位置に対応する時刻として扱われない。
＜第２実施例＞
本発明の第２実施例では、有音短区間判別部１０４における別の有音短区間判別方法について説明する。第２実施例に係る遅延時間測定装置１０は、図１と同じ構成を備え、第１実施例とは短区間に対する有音判別方法が異なる。
本発明の第２実施例では、有音短区間判別部１０４における別の有音短区間判別方法について説明する。第２実施例に係る遅延時間測定装置１０は、図１と同じ構成を備え、第１実施例とは短区間に対する有音判別方法が異なる。
第２実施例の試験信号S、信号送信部１０１、および信号受信部１０２は、第１実施例で説明した試験信号S、信号送信部１０１、および信号受信部１０２と同一である。
遅延時間測定部１０３は、第１実施例の遅延時間測定部１０３の有音短区間判別部１０４のステップＳ１０５における有音短区間の有音判別処理のみを以下の処理を行うものとし、他の処理は第１実施例と同一である。遅延時間測定部１０３は、時間順に短区間X_jに対して音声信号レベルを測定し、閾値Z2[dBov]を上回る場合はこの区間X_jを有音短区間と判別する。ここでZ2=-30とするがこれに限ったものではない。
第２実施例に係る遅延時間測定装置１０は、第１実施例と同様に有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出することができ、第１実施例よりも計算負荷が軽い。
＜第３実施例＞
本発明の第３実施例では、実音声信号を含む試験信号を用いる場合について説明する。第３実施例に係る遅延時間測定装置１０は、図１と同じ構成を備え、第１実施例とは試験信号として実音声信号を含むものを用いる点および有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間の算出方法が異なる。
本発明の第３実施例では、実音声信号を含む試験信号を用いる場合について説明する。第３実施例に係る遅延時間測定装置１０は、図１と同じ構成を備え、第１実施例とは試験信号として実音声信号を含むものを用いる点および有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間の算出方法が異なる。
第３実施例に係る遅延時間測定装置１０は、実音声を含むとともに有音と無音が繰り返される試験信号S'を記録しており、試験信号S'を送信側端末に送信する信号送信部１０１と、受信側端末の信号を取得する信号受信部１０２と、取得した信号に基づき試験信号の有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を測定する遅延時間測定部１０３とを備える。
試験信号S'は、図６に示すような信号を用いる。Q名が発話するY1秒以下の短文章発話サンプルを用意し、各短文章の有音区間をY2〜Y2+Y1秒の間に配置し、さらにY2-Y3〜Y2秒およびY2+Y1〜Y2+Y1+Y3秒に500，1000，2000Hzのサイン波を合成しデジタル信号レベルをZ1[dBov]に調整したサイン波合成信号を加える。ここで、Z1=-26とするがこれに限ったものではない。各短文章発話サンプルに対して前記のようにしてY4秒のデジタル信号を作成し、これらを発話者分だけ連結しかつR回繰り返したY4*Y1*R秒のデジタル信号を試験信号S'とする。ここでQ=4，Y1=2，Y2=1，Y3=0.2，Y4=4，R=60とし、これらの値は遅延時間測定部１０３に保存されているものとする。ただし、これらの値はこれに限ったものではない。また、サイン波合成信号については、その区間を判別できるものであれば特にこれに限ったものではない。
第３実施例の信号送信部１０１は、試験信号S'を送信側端末に送信する点を除き、第１実施例の信号送信部１０１と同一である。
第３実施例の信号受信部１０２は、第１実施例の信号受信部１０２と同一である。
第３実施例の遅延時間測定部１０３は、有音短区間判別部１０４と遅延時間算出部１０５とを備え、受信した時刻tを基準に信号S'の有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を測定する。
有音短区間判別部１０４は、測定対象となる時間長がY4*Y1*R秒にP秒を加算した時間長となる点を除き、第１実施例の有音短区間判別部１０４と同一である。
遅延時間算出部１０５では、受信した送信開始時刻tおよび各有音短区間の中心時刻x_jに基づき、試験信号S'の有音区間の開始・終了位置における遅延時間を算出するにあたり、図４のステップＳ２０９における中心時刻x_jと直前中心時刻xとの差分の閾値、および図４のステップＳ２１３、Ｓ２１９、Ｓ２２９で用いる片道遅延時間db_k，de_kの算出式が異なる。ステップＳ２０９では中心時刻x_jと直前中心時刻xとの差分がY1/n[s]を上回る場合にはx_jを試験信号S'のサイン波合成信号区間の開始位置に対応する時刻とし、xを試験信号Sのサイン波合成信号区間の終了位置に対応する時刻とする。ここでn=2とするが、これに限ったものではない。ステップＳ２１３、Ｓ２１９、ｓ２２９で用いるk番目の有音区間における開始・終了位置の片道遅延時間db_k, de_kは式(3)及び(4)によりそれぞれ算出する。式(3)及び(4)は図７に示す考え方に基づく。
db_k = xb_(2*k - 1) - (t + (k-1)*Y4 + Y2 - Y3) (3)
de_k = xe_(2*k) - (t + (k-1)*Y4+Y2+Y1+Y3) (4)
図７は、式(3)及び式(4)で求められる片道遅延時間db_k，de_kの概念を示す図である。上記の式(3)で算出されたdb_k=(db_1,db_2,....)は、有音区間の開始位置の遅延時間を示し、上記の式(4)で算出されたde_k=(de_1,de_2,....)は、有音区間の終了位置の遅延時間を示す。例えば、db_1はxb_1 - (t + Y2 - Y3)として求められ、db_2はxb_3 - (t + Y4 + (Y2 - Y3))として求められる。また、de_1はxe_2 - (t + Y2 + Y1 + Y3)として求められ、de_2はxe_4 - (Y4 + (Y2 + Y1+ Y3))として求められる。このように、遅延時間db_k，de_kは、試験信号の送信開始時刻tと、Y1，Y2，Y3，Y4で表現される試験信号の波形パターンと、有音区間の開始・終了位置xb_k，xe_kから求められる。
db_k = xb_(2*k - 1) - (t + (k-1)*Y4 + Y2 - Y3) (3)
de_k = xe_(2*k) - (t + (k-1)*Y4+Y2+Y1+Y3) (4)
図７は、式(3)及び式(4)で求められる片道遅延時間db_k，de_kの概念を示す図である。上記の式(3)で算出されたdb_k=(db_1,db_2,....)は、有音区間の開始位置の遅延時間を示し、上記の式(4)で算出されたde_k=(de_1,de_2,....)は、有音区間の終了位置の遅延時間を示す。例えば、db_1はxb_1 - (t + Y2 - Y3)として求められ、db_2はxb_3 - (t + Y4 + (Y2 - Y3))として求められる。また、de_1はxe_2 - (t + Y2 + Y1 + Y3)として求められ、de_2はxe_4 - (Y4 + (Y2 + Y1+ Y3))として求められる。このように、遅延時間db_k，de_kは、試験信号の送信開始時刻tと、Y1，Y2，Y3，Y4で表現される試験信号の波形パターンと、有音区間の開始・終了位置xb_k，xe_kから求められる。
第３実施例に係る遅延時間測定装置１０は、第１実施例と同様に有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出することができ、実際の通話時の遅延時間変動をより正確に反映することが可能である。
＜第４実施例＞
本発明の第４実施例では、受信側端末と送信側端末とが遠隔地にある場合において、有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出する手法について説明する。
本発明の第４実施例では、受信側端末と送信側端末とが遠隔地にある場合において、有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を算出する手法について説明する。
図８は、本発明の第４実施例に係る遅延時間測定を実施するための装置構成を示すブロック図である。第４実施例では信号送信装置４０と遅延時間測定装置４１とを要する。信号送信装置４０は、試験信号Sを記録しており、試験信号S を送信側端末に送信する信号送信部４０１と、遅延時間測定装置４１との時刻同期を行うためのNTPサーバ４０６とを備える。遅延時間測定装置４１は、受信側端末の信号を取得する信号受信部４０２と、取得した信号に基づき試験信号の有音区間の開始・終了位置における片道遅延時間を測定する遅延時間測定部４０３と、信号送信装置４０との時刻同期を行うためのNTPサーバ４０７とを備える。第４実施例では、測定開始時刻tがあらかじめ設定され、信号送信部４０１と遅延時間測定部４０３に入力されている。
試験信号Sは、第１実施例の試験信号Sと同一であり、信号送信装置４０の信号送信部４０１は試験信号Sを、遅延時間測定装置４１の遅延時間測定部４０３は試験信号Sに関する情報（有音/無音区間の時間間隔、繰り返し回数）を、それぞれ保存している。
信号送信部４０１では、あらかじめ設定した測定開始時刻tにおいて試験信号Sを送信側端末に送信する。このとき、測定開始時刻tにおける信号送信の開始 はNTPサーバ４０６により時刻同期させた時刻に基づくものとする。
信号受信部４０２は、第１実施例の信号受信部１０２と同一である。
遅延時間測定部４０３は、第１実施例の遅延時間測定部１０３の有音短区間判別部１０４で図３のステップＳ１０３において行われる各短区間X_j(1≦j≦N)の抜粋を、NTPサーバ４０７により時刻同期させた時刻に基づき実施するものとし、他の処理は遅延時間測定部１０３と同一である。
第４実施例に係る遅延時間測定装置４１は、試験信号の送信を開始した時刻と録音した信号の有音区間の開始・終了位置の受信時刻との同期をとることにより、測定対象となる遠隔地にある２地点間の通話時の遅延時間変動を測定することが可能である。
＜第５実施例＞
本発明の第５実施例では、受信側端末と送信側端末とが異なる場所にある場合において、有音区間の開始・終了位置における往復遅延時間を算出する手法について説明する。
本発明の第５実施例では、受信側端末と送信側端末とが異なる場所にある場合において、有音区間の開始・終了位置における往復遅延時間を算出する手法について説明する。
図９は、本発明の第５実施例に係る遅延時間測定装置５０を示すブロック図である。遅延時間情報測定装置５０は、試験信号Sを記録しており、試験信号Sを送信側端末に送信する信号送信部５０１と、送信側端末の信号を受信する信号受信部５０２と、受信した信号に基づき試験信号の有音区間の開始・終了位置における往復遅延時間を測定する遅延時間測定部５０３とを備える。ただし、測定時において受信側端末で出力されるアナログ信号S4をダイレクトに受信側端末に入力する。
第５実施例の試験信号S、信号送信部５０１、は、第１実施例の試験信号S、信号送信部１０１と同一である。
信号受信部５０２は、測定対象となる音声通話サービスの送信側端末から受信したアナログ信号S2をキャプチャし、キャプチャしたアナログ信号をデジタル信号に変換したデジタル信号S3を遅延時間測定部５０３に送信する。
遅延時間測定部５０３は、第１実施例の遅延時間測定部１０３と同一であり、算出されるdb_k，de_kを試験信号の有音区間の開始・終了位置における往復遅延時間として出力する。
第５実施例に係る遅延時間測定装置５０は、受信側端末と送信側端末が異なる場所にある場合において、有音区間の開始・終了位置における往復遅延時間を算出することができ、NTPサーバを用いずに測定対象となる２地点間の通話時の遅延時間変動を測定することが可能である。
＜本発明の実施例の効果＞
本発明の実施例によれば、出力音声信号の有音区間の開始・終了時刻を特定し、遅延時間を推定することが可能になる。
本発明の実施例によれば、出力音声信号の有音区間の開始・終了時刻を特定し、遅延時間を推定することが可能になる。
このため、有音・無音区間を考慮して処理をする音声通話サービスに対して、有音区間の開始・終了位置における遅延時間を測定でき、実サービスにおける遅延時間変動に近い遅延時間変動傾向を把握することができ、サービスのバッファ時間や無音圧縮時間を設定した際の動作確認や、前記動作に基づいたバッファ時間や無音圧縮時間の最適な設定が可能となる。
説明の便宜上、本発明の実施例に係る遅延時間測定装置は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施例に係る遅延時間測定装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。また、本発明の実施例に係る方法は処理の流れを示すフローチャートを用いて説明しているが、本発明の実施例に係る方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。
説明の便宜上、本発明の実施例に係る遅延時間測定装置は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施例に係る遅延時間測定装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。また、本発明の実施例に係る方法は処理の流れを示すフローチャートを用いて説明しているが、本発明の実施例に係る方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。
以上、音声通話サービスにおける遅延時間を測定するための手法について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。
１０，４１，５０ 遅延時間測定装置
４０ 信号送信装置
１０１，４０１，５０１ 信号送信部
１０２，４０２，５０２ 信号受信部
１０３，４０３，５０３ 遅延時間測定部
１０４，４０４，５０４ 有音短区間判別部
１０５，４０５，５０５ 遅延時間算出部
４０６，４０７ NTPサーバ
４０ 信号送信装置
１０１，４０１，５０１ 信号送信部
１０２，４０２，５０２ 信号受信部
１０３，４０３，５０３ 遅延時間測定部
１０４，４０４，５０４ 有音短区間判別部
１０５，４０５，５０５ 遅延時間算出部
４０６，４０７ NTPサーバ
Claims (8)
- 音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置であって、
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段と、
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
を備え、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とする遅延時間測定装置。 - 前記有音短区間判別手段は、前記短区間毎に特定の範囲の周波数のピッチの有無を解析し、ピッチの有無に基づき当該短区間が有音短区間であるか否かを判別することを特徴とする、請求項１に記載の遅延時間測定装置。
- 前記有音短区間判別手段は、前記短区間毎に信号レベルを解析し、前記信号レベルが特定の閾値を上回るか否かに基づき当該短区間が有音短区間であるか否かを判別することを特徴とする、請求項１に記載の遅延時間測定装置。
- 前記遅延時間算出手段は、特定の波形パターンを有する試験信号の送信を開始した時刻と、前記試験信号の波形パターンと、前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置とに基づき、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出することを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の遅延時間測定装置。
- 前記第１の端末が音声通話サービスの送信側端末であり、前記第２の端末が音声通話サービスの受信側端末である場合、
試験信号を前記音声通話サービスの送信側端末に入力する信号送信装置と時刻同期を行う時刻同期手段を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の遅延時間測定装置。 - 前記第１の端末及び前記第２の端末の双方が音声通話サービスの送信側端末である場合、
前記信号受信手段は、前記音声通話サービスの送信側端末に入力された試験信号が音声通話サービスの受信側端末を介して前記音声通話サービスの送信側端末に戻ってきた信号を取得することを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の遅延時間測定装置。 - 音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置による遅延時間測定方法であって、
前記遅延時間測定装置の信号受信手段が、試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信ステップと、
前記遅延時間測定装置の遅延時間測定手段が、前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
を備え、
前記遅延時間測定ステップは、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別するステップと、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出するステップと、
を備えることを特徴とする遅延時間測定方法。 - 音声通話サービスにおける遅延時間を測定する遅延時間測定装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを
試験信号が音声通話サービスの第１の端末に入力されたときに音声通話サービスの第２の端末から出力される信号を取得する信号受信手段、及び
前記信号受信手段において取得した信号から前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を測定する遅延時間測定手段、
として機能させ、
前記遅延時間測定手段は、
特定の時間長の短区間が有音短区間であるか否かを判別する有音短区間判別手段と、
判別された有音短区間から前記信号受信手段において取得した信号の有音区間の開始位置及び終了位置を判別することにより、前記試験信号の有音区間の開始位置及び終了位置における遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
を備えることを特徴とするプログラム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013040791A JP5611393B2 (ja) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | 遅延時間測定装置、遅延時間測定方法及びプログラム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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| JP2014171021A true JP2014171021A (ja) | 2014-09-18 |
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|---|---|
| JP (1) | JP5611393B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN106448698A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-02-22 | 北京世纪东方国铁科技股份有限公司 | 一种用于分析语音设备语音时延的测试装置、系统及方法 |
| CN113824843A (zh) * | 2020-06-19 | 2021-12-21 | 大众问问(北京)信息科技有限公司 | 语音通话质量检测方法、装置、设备及存储介质 |
-
2013
- 2013-03-01 JP JP2013040791A patent/JP5611393B2/ja active Active
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