JP2018074469A - Psychological factor score calculation device, psychological factor score calculation method, and program - Google Patents

Psychological factor score calculation device, psychological factor score calculation method, and program Download PDF

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Kimiko Kawashima
喜美子 川嶋
和久 山岸
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和久 山岸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable feeling received from a video image to be estimated.SOLUTION: A psychological factor score calculation device includes a storage unit that stores a coefficient of an equation indicating a relationship between a video image parameter and a quality design parameter, and a psychological factor score that is an evaluation value of feeling received from a video image for a psychological factor for each video image parameter and each psychological factor and a calculation unit that calculates a psychological factor score by applying, to the equation, a coefficient corresponding to an input video image parameter and an input psychological factor from among coefficients stored in the storage unit and the input video image parameter and an input quality design parameter.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、心理要因スコア算出装置、心理要因スコア算出装方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a psychological factor score calculating apparatus, a psychological factor score calculating method, and a program.

ユーザに良好な品質で映像サービスを提供するためには、サービス提供前にユーザが体感する映像品質が良好になるようにシステムを設計することが重要である。これを実施するためには、ユーザが体感する映像の品質を適切に評価できる映像品質定量化法が必要である。   In order to provide a video service with good quality to the user, it is important to design the system so that the video quality experienced by the user is good before providing the service. In order to implement this, a video quality quantification method capable of appropriately evaluating the quality of the video experienced by the user is necessary.

映像品質を定量化する手法には、主観品質評価法(例えば、非特許文献1参照)と、品質推定技術(例えば、非特許文献2、3参照)とが存在する。主観品質評価法は、評価環境(室内照度や室内騒音など)が再現可能な施設において、多数のユーザに映像を評価してもらう必要がある。そのため、評価に時間を要する。そこで、メディア信号や、サービスや通信に係わる物理的な特徴量から映像品質値を出力する品質推定技術の開発が進められている(例えば、非特許文献2、3、4参照)。   Methods for quantifying video quality include a subjective quality evaluation method (for example, see Non-Patent Document 1) and a quality estimation technique (for example, see Non-Patent Documents 2 and 3). The subjective quality evaluation method requires a large number of users to evaluate video images in a facility where the evaluation environment (room illuminance, room noise, etc.) can be reproduced. Therefore, evaluation takes time. Therefore, development of a quality estimation technique for outputting a video quality value from a media signal or a physical feature amount related to service or communication is being developed (for example, see Non-Patent Documents 2, 3, and 4).

映像品質推定技術は、入力情報に基づき分類される。入力情報の多さに依存して、計算量や品質推定精度が異なるため、用途によって使い分けることが必要である。例えば、映像サービス設計者がサービス提供前の品質設計のために品質推定技術を用いる際には、ネットワークや端末の品質設計パラメータ(例えば、ビットレートやパケット損失率)を入力とする映像品質推定技術を用いる。それにより、目標とする映像品質を達成するためにはどのような品質設計パラメータ値を設定する必要があるかを把握することができる(非特許文献4)。   Video quality estimation techniques are classified based on input information. Depending on the amount of input information, the amount of calculation and the accuracy of quality estimation differ, so it is necessary to use them properly depending on the application. For example, when a video service designer uses a quality estimation technique for quality design before service provision, a video quality estimation technique that receives network and terminal quality design parameters (for example, bit rate and packet loss rate) as input. Is used. Thereby, it is possible to grasp what quality design parameter value needs to be set in order to achieve the target video quality (Non-Patent Document 4).

ITU-T勧告P.910 "Subjective video quality assessment methods for multimedia applications"ITU-T recommendation P.910 "Subjective video quality assessment methods for multimedia applications" ITU-T勧告J.247 "Objective perceptual multimedia video quality measurement in the presence of a full reference"ITU-T recommendation J.247 "Objective perceptual multimedia video quality measurement in the presence of a full reference" ITU-T勧告J.341 "Objective perceptual multimedia video quality measurement of HDTV for digital cable television in the presence of a full reference"ITU-T Recommendation J.341 "Objective perceptual multimedia video quality measurement of HDTV for digital cable television in the presence of a full reference" "映像通信サービスの品質設計技術"、[online]、インターネット<http://www.ntt.co.jp/journal/0901/files/jn200901016.pdf>"Quality design technology for video communication services", [online], Internet <http://www.ntt.co.jp/journal/0901/files/jn200901016.pdf> "間近に迫る8K放送" 、[online]、インターネット<https://www.nhk.or.jp/digital/b_tech/pdf2015/nhk2015_02_07.pdf>"Upcoming 8K broadcasting", [online], Internet <https://www.nhk.or.jp/digital/b_tech/pdf2015/nhk2015_02_07.pdf>

近年、4K/8K映像といった超高精細映像サービスが注目されている。4K/8K映像サービスでは、従来のフルHD映像サービスに比べ、解像度、フレームレート、ビット深度が向上している(非特許文献5)。そのため、自然な映像表示が可能となり、映像品質が高いことのみならず、より豊かな感覚(心理要因)を体験できることが期待されている。   In recent years, ultra-high definition video services such as 4K / 8K video have attracted attention. In the 4K / 8K video service, the resolution, the frame rate, and the bit depth are improved as compared with the conventional full HD video service (Non-Patent Document 5). Therefore, it is expected that natural video display becomes possible, and not only high video quality but also a richer sense (psychological factor) can be experienced.

より豊かな超高精細映像サービスを提供するためには、映像品質だけではなく、超高精細映像ならではの心理要因(例えば、美的感、躍動感等)も考慮して、映像サービスを設計することが必要である。例えば、より美しい映像の旅行番組を提供することができれば、ユーザは、旅行先の風景や食事などについて提示された映像空間のイメージを鮮明に持つことができ、ユーザの映像サービスに対する満足度(ユーザ満足度)が向上する。また、試合の迫力や熱気が感じられるようなスポーツ番組を提供することができれば、ユーザは、あたかも観客席で試合を見ているかのような躍動感を感じることができ、ユーザ満足度が向上する。美的感の高い旅行番組や躍動感の高いスポーツ番組を提供するためには、美的感や躍動感をある程度以上に保つよう、それぞれの番組を設計することが必要である。   In order to provide a richer ultra-high-definition video service, the video service should be designed in consideration of not only video quality but also psychological factors (eg, aesthetic feeling, dynamic feeling, etc.) unique to ultra-high-definition video. is necessary. For example, if a travel program with a more beautiful video can be provided, the user can clearly have an image of the video space presented about the scenery or meal of the travel destination, and the degree of satisfaction with the user's video service (user Satisfaction) is improved. In addition, if a sports program that can feel the power and enthusiasm of the game can be provided, the user can feel the dynamism as if watching the game at the audience seat, and the user satisfaction is improved. . In order to provide travel programs with high aesthetics and sports programs with high dynamism, it is necessary to design each program so that the aesthetic sensation and dynamism are maintained to some extent.

心理要因に基づき映像サービスを設計するためには、映像パラメータ(解像度、フレームレート、ビット深度)や品質設計パラメータ(符号化ビットレート)とユーザが心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値(心理要因スコア)との関係を把握することが必要である。ここでは、入力される映像パラメータが1つのときと2つ以上のときに分けて述べる。   In order to design a video service based on psychological factors, video parameters (resolution, frame rate, bit depth), quality design parameters (encoding bit rate), and evaluation values of the user's perception of psychological factors from the video (psychological factors) It is necessary to understand the relationship with the score. Here, the case where the input video parameter is one and the case where it is two or more will be described separately.

まず、入力される映像パラメータが1つの場合について述べる。図1は、心理要因毎、映像パラメータ毎に、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を例示する図である。ここでは、一例として、心理要因として、美的感、躍動感、自然感、開放感、立体感の5つが示されている。   First, the case where one video parameter is input will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating the relationship between the encoding bit rate and the psychological factor score for each psychological factor and each video parameter. Here, as an example, five psychological factors such as aesthetic feeling, dynamic feeling, natural feeling, open feeling, and three-dimensional feeling are shown.

図1(a)は、映像パラメータとして解像度が入力された場合の符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を心理要因毎に示す。図1(b)は、フレームレートが入力された場合の符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を心理要因毎に示す。図1(c)は、ビット深度が入力された場合の符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を心理要因毎に示す。なお、図1に示される関係は、主観品質実験結果に基づくものである。   FIG. 1A shows, for each psychological factor, the relationship between the encoding bit rate and the psychological factor score when resolution is input as a video parameter. FIG. 1B shows the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score when the frame rate is input for each psychological factor. FIG. 1C shows the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score when the bit depth is input for each psychological factor. The relationship shown in FIG. 1 is based on the subjective quality experiment results.

図1より、心理要因毎、映像パラメータ毎に、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性は異なることがわかる。但し、映像パラメータが、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性に及ぼす影響の大きさは、心理要因によって異なる。   FIG. 1 shows that the relationship between the encoding bit rate and the psychological factor score is different for each psychological factor and each video parameter. However, the magnitude of the influence of the video parameter on the relationship between the encoding bit rate and the psychological factor score differs depending on the psychological factor.

例えば、解像度が変化すると映像の鮮明さが変化する。映像の鮮明さは美的感や自然感に影響を与えるため、図1(a)に示されるように、美的感や自然感では、解像度によって、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性が大きく異なることがわかる。   For example, when the resolution changes, the sharpness of the image changes. Since the sharpness of the image affects the aesthetic feeling and the natural feeling, as shown in FIG. 1A, the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score depends on the resolution. It turns out that it is very different.

また、フレームレートが変化すると動きのスムーズさが変化する。動きのスムーズさは躍動感や自然感に影響を与えるため、図1(b)に示されるように、躍動感や自然感では、フレームレートによって、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性が大きく異なることがわかる。   Also, the smoothness of movement changes as the frame rate changes. Since smoothness of movement affects dynamic feeling and natural feeling, as shown in FIG. 1B, in dynamic feeling and natural feeling, the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score depends on the frame rate. It can be seen that is significantly different.

また、ビット深度が変化すると被写体のエッジの際立ち具合が変化する。エッジの際立ち具合は開放感や立体感に影響を与えるため、図1(c)に示されるように、開放感や立体感では、ビット深度によって、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性が大きく異なることがわかる。   Further, when the bit depth changes, the standing condition at the edge of the subject changes. Since the degree of standing at the edge affects the sense of openness and stereoscopic effect, as shown in FIG. 1C, in the sense of openness and stereoscopic effect, the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score depends on the bit depth. It can be seen that is significantly different.

以上より、心理要因毎、映像パラメータ毎に、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性が異なることがわかる。そのため、1つの映像パラメータと符号化ビットレートを変化させ、特定の心理要因スコア向上させるためには、心理要因毎に、映像パラメータや符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を定式化した心理要因スコア推定技術を用いる必要がある。   From the above, it can be seen that the relationship between the encoding bit rate and the psychological factor score is different for each psychological factor and each video parameter. Therefore, in order to change one video parameter and the encoding bit rate and improve a specific psychological factor score, a psychology in which the relationship between the video parameter and the encoding bit rate and the psychological factor score is formulated for each psychological factor. Factor score estimation techniques should be used.

なお、図1(a)〜(c)において、符号化ビットレートが高い領域では、映像パラメータを向上させると各心理要因スコアは高くなるが、符号化ビットレートが低い領域では、必ずしもそうはなっていない。これは、符号化ビットレートが低い領域では、同じビットレートで比較すると、映像パラメータを向上させた映像の方が圧縮率が高くなり、大きな劣化が発生するためである。   In FIGS. 1A to 1C, in a region where the encoding bit rate is high, if the video parameter is improved, each psychological factor score increases, but in a region where the encoding bit rate is low, this is not necessarily the case. Not. This is because, in an area where the encoding bit rate is low, when the comparison is made at the same bit rate, a video with improved video parameters has a higher compression rate and a large deterioration occurs.

次に、入力される映像パラメータが2つ以上の場合について述べる。図2は、心理要因毎に3つ全てのパラメータを変化させたときの符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を示す図である。ここでは、4K60P10bit映像と2K30P8bit映像を例示する。なお、図2に示される関係は、主観品質実験結果に基づくものである。   Next, a case where two or more video parameters are input will be described. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score when all three parameters are changed for each psychological factor. Here, 4K60P10-bit video and 2K30P8-bit video are illustrated. The relationship shown in FIG. 2 is based on the subjective quality experiment results.

図2に示すように、図1に示した映像パラメータ毎の特性を考慮すると、映像パラメータ同士の相乗効果により、符号化ビットレートが高い領域では4K60P10bit映像の方が2K30P8bit映像よりも各心理要因スコアが高くなる。また、符号化ビットレートが低い領域では、2K30P8bit映像の方が4K60P10bit映像よりも各心理要因スコアが高くなる。そのため、2つ以上の映像パラメータを同時に変化させた場合には、映像パラメータ同士の相乗効果を考慮して各心理要因スコアを導出する技術が必要である。   As shown in FIG. 2, considering the characteristics for each video parameter shown in FIG. 1, due to the synergistic effect of the video parameters, each psychological factor score is higher in the 4K60P10-bit video than in the 2K30P8-bit video in the region where the encoding bit rate is high. Becomes higher. In the region where the encoding bit rate is low, the psychological factor score is higher in the 2K30P8-bit video than in the 4K60P10-bit video. Therefore, when two or more video parameters are changed simultaneously, a technique for deriving each psychological factor score in consideration of a synergistic effect between the video parameters is necessary.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、映像から受ける感覚を推定可能とすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to estimate a sense received from an image.

そこで上記課題を解決するため、心理要因スコア算出装置は、映像パラメータ及び品質設計パラメータと、心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値である心理要因スコアとの関係を示す数式の係数を、映像パラメータごと及び心理要因ごとに記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている係数のうち、入力された映像パラメータ及び心理要因に対応する係数と、入力された映像パラメータ及び品質設計パラメータを前記数式に当てはめて、心理要因スコアを算出する算出部と、を有する。   Therefore, in order to solve the above problem, the psychological factor score calculating apparatus calculates the coefficient of the mathematical formula indicating the relationship between the video parameter and the quality design parameter and the psychological factor score which is an evaluation value of the sensation received from the video regarding the psychological factor. A storage unit for storing each and each psychological factor; among coefficients stored in the storage unit, input video parameters and coefficients corresponding to psychological factors; and input video parameters and quality design parameters And a calculation unit that calculates a psychological factor score.

映像から受ける感覚を推定可能とすることができる。   The sensation received from the video can be estimated.

心理要因毎、映像パラメータ毎に、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between an encoding bit rate and a psychological factor score for every psychological factor and every video parameter. 心理要因毎に3つ全てのパラメータを変化させたときの符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an encoding bit rate when all three parameters are changed for every psychological factor, and a psychological factor score. 本発明の実施の形態における心理要因スコア算出装置10のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of the psychological factor score calculation apparatus 10 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における心理要因スコア算出装置10の機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the function structural example of the psychological factor score calculation apparatus 10 in embodiment of this invention. 音響の有無と心理要因スコアとの関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between the presence or absence of a sound, and a psychological factor score. 映像パラメータと心理要因スコア導出関数の係数αとの関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between a video parameter and coefficient (alpha) of the psychological factor score derivation function. 符号化ビットレートと心理要因スコア導出関数の係数γとの関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between an encoding bit rate and the coefficient (gamma) of a psychological factor score derivation function.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図3は、本発明の実施の形態における心理要因スコア算出装置10のハードウェア構成例を示す図である。図3の心理要因スコア算出装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、インタフェース装置105、表示装置106、及び入力装置107等を有する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the psychological factor score calculation apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. The psychological factor score calculation device 10 in FIG. 3 includes a drive device 100, an auxiliary storage device 102, a memory device 103, a CPU 104, an interface device 105, a display device 106, an input device 107, and the like that are mutually connected by a bus B. Have.

心理要因スコア算出装置10での処理を実現するプログラムは、CD−ROM等の記録媒体101によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、プログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。   A program for realizing processing in the psychological factor score calculating apparatus 10 is provided by a recording medium 101 such as a CD-ROM. When the recording medium 101 storing the program is set in the drive device 100, the program is installed from the recording medium 101 to the auxiliary storage device 102 via the drive device 100. However, the program need not be installed from the recording medium 101 and may be downloaded from another computer via a network. The auxiliary storage device 102 stores the installed program and also stores necessary files and data.

メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従って心理要因スコア算出装置10に係る機能を実現する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置106はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置107はキーボード及びマウス等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。   The memory device 103 reads the program from the auxiliary storage device 102 and stores it when there is an instruction to start the program. The CPU 104 realizes functions related to the psychological factor score calculation device 10 according to a program stored in the memory device 103. The interface device 105 is used as an interface for connecting to a network. The display device 106 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like by a program. The input device 107 includes a keyboard and a mouse, and is used for inputting various operation instructions.

図4は、本発明の実施の形態における心理要因スコア算出装置10の機能構成例を示す図である。図4において、心理要因スコア算出装置10は、入力部11、心理要因スコア推定部12及び出力部13を有する。これら各部は、心理要因スコア算出装置10にインストールされた1以上のプログラムが、CPU104に実行させる処理により実現される。心理要因スコア算出装置10は、また、係数DB14を利用する。係数DB14は、例えば、補助記憶装置102、又は心理要因スコア算出装置10にネットワークを介して接続可能な記憶装置等を用いて実現可能である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the psychological factor score calculation apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the psychological factor score calculation apparatus 10 includes an input unit 11, a psychological factor score estimation unit 12, and an output unit 13. Each of these units is realized by processing that one or more programs installed in the psychological factor score calculating apparatus 10 cause the CPU 104 to execute. The psychological factor score calculation apparatus 10 also uses the coefficient DB 14. The coefficient DB 14 can be realized by using, for example, a storage device that can be connected to the auxiliary storage device 102 or the psychological factor score calculation device 10 via a network.

入力部11は、心理要因スコアSifを導出(算出)するための入力情報の入力をユーザから受け付ける。当該入力情報は、心理要因iと、映像パラメータの一例である、解像度x1、フレームレートx2及びビット深度x3と、品質設計パラメータの一例である符号化ビットレートbrとである。映像パラメータとは、映像の特性又は属性を示すパラメータをいう。また、品質設計パラメータとは、映像の配信に際して目標とする品質を規定するパラメータをいう。なお、パケット損失率等の他のパラメータが、品質設計パラメータとされてもよい。   The input unit 11 receives input of input information for deriving (calculating) the psychological factor score Sif from the user. The input information includes psychological factor i, resolution x1, frame rate x2, and bit depth x3, which are examples of video parameters, and encoding bit rate br, which is an example of quality design parameters. The video parameter refers to a parameter indicating video characteristics or attributes. The quality design parameter is a parameter that defines the target quality for video distribution. Other parameters such as a packet loss rate may be used as quality design parameters.

また、映像における音響の有無を加味して心理要因スコアを導出したい場合には、音響フラグf=1が入力される。音響の有無を加味せずに心理要因スコアを導出したい場合には、音響フラグは入力されない。   Further, when it is desired to derive a psychological factor score in consideration of the presence or absence of sound in the video, the sound flag f = 1 is input. When it is desired to derive the psychological factor score without considering the presence or absence of sound, no sound flag is input.

すなわち、本実施の形態では、映像サービスを設計する場合において、映像だけではなく、音響の影響の考慮の必要性についても加味される。   That is, in the present embodiment, when designing a video service, not only video but also the necessity of considering the influence of sound is taken into consideration.

図5は、音響の有無と心理要因スコアとの関係例を示す図である。図5に示されるように、解像度、フレームレート、ビット深度が同じ映像に音響を付加することで、どの心理要因も心理要因スコアが向上する。但し、音響を付加することが、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性に及ぼす影響の大きさは、心理要因によって異なる。例えば、躍動感や自然感、開放感では、音響を付加することで、映像の持つ迫力や広がりが強調されるため、音響の有無により、符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係性が大きく異なることがわかる。したがって、音響の有無を加味することで、各心理要因スコアを更に適切に導出することができると考えられる。なお、図5に示される関係は、主観品質実験結果に基づくものである。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the presence or absence of sound and the psychological factor score. As shown in FIG. 5, the psychological factor score of any psychological factor is improved by adding sound to a video having the same resolution, frame rate, and bit depth. However, the magnitude of the effect of adding sound on the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score varies depending on the psychological factor. For example, in the sense of liveliness, naturalness, and openness, adding the sound emphasizes the power and spread of the video, so the relationship between the coding bit rate and the psychological factor score is large depending on the presence or absence of sound. I can see that they are different. Therefore, it is considered that each psychological factor score can be derived more appropriately by taking into account the presence or absence of sound. The relationship shown in FIG. 5 is based on the subjective quality experiment results.

なお、心理要因とは、映像の鑑賞者が映像から受ける感覚(例えば、美的感、躍動感等)をいい、心理要因スコアとは、映像の鑑賞者が、或る心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値(推定値)をいう。   Psychological factors refer to the feelings (for example, aesthetic feeling, dynamic feeling, etc.) that the viewer of the video receives from the video, and the psychological factors score refers to the feelings that the viewer of the video receives from the video regarding certain psychological factors. The evaluation value (estimated value).

心理要因スコア推定部12は、心理要因スコア導出関数を用いて、心理要因スコアSifを導出(算出)する。心理要因スコア導出関数の各係数は、係数DB14に記憶されている。すなわち、心理要因スコア推定部12は、入力部11が入力を受け付けた心理要因i、映像パラメータx1〜x3、符号化ビットレートbr、及び音響フラグfを心理要因スコア導出関数に当てはめて、心理要因スコアSifを推定(算出)する。   The psychological factor score estimation unit 12 derives (calculates) a psychological factor score Sif using a psychological factor score derivation function. Each coefficient of the psychological factor score derivation function is stored in the coefficient DB 14. That is, the psychological factor score estimation unit 12 applies the psychological factor i, the video parameters x1 to x3, the encoding bit rate br, and the acoustic flag f received by the input unit 11 to the psychological factor score derivation function. The score Sif is estimated (calculated).

出力部13は、心理要因スコア推定部12によって推定された心理要因スコアSifを出力(例えば、表示装置106に表示)する。   The output unit 13 outputs (for example, displays on the display device 106) the psychological factor score Sif estimated by the psychological factor score estimating unit 12.

心理要因スコアSifは、心理要因スコア導出関数と、映像パラメータと心理要因iの関係性を基に設定された心理要因スコア導出関数の各係数と、音響有無の影響を加味した心理要因スコア導出関数の係数と、入力された映像パラメータや符号化ビットレートの値とに基づいて導出される。   The psychological factor score Sif is a psychological factor score deriving function that takes into account the psychological factor score deriving function, each coefficient of the psychological factor score deriving function set based on the relationship between the video parameter and the psychological factor i, and the presence or absence of sound. Are derived on the basis of the input video parameter and the value of the encoding bit rate.

心理要因スコア導出関数は、図1、2、5に示した関係性を基に定式化される。心理要因スコア導出関数の係数は、映像パラメータ毎、心理要因毎、音響フラグ毎に決定される。
Sif=γif(br)(αi1(x1)×αi2(x2)×αi3(x3)×log10(br)+βi) (1)
αi1=ai1×exp(bi1×x1)+ci1 (2)
αi2=ai2×exp(bi2×x2)+ci2 (3)
αi3=ai3×exp(bi3×x3)+ci3 (4)
γif=1(f=0のとき) (5)
γif=di×br+ei(f=1のとき) (6)
(1)式において、心理要因i=1は美的感、i=2は躍動感、i=3は自然感、i=4は開放感、i=5は立体感である。心理要因スコア導出関数の係数αi1(i=1〜5)は、解像度x1の関数であり、係数αi2(i=1〜5)は、フレームレートx2の関数であり、係数αi3(i=1〜5)は、ビット深度x3の関数である。
The psychological factor score derivation function is formulated based on the relationships shown in FIGS. The coefficient of the psychological factor score derivation function is determined for each video parameter, each psychological factor, and each acoustic flag.
Sif = γif (br) (αi1 (x1) × αi2 (x2) × αi3 (x3) × log 10 (br) + βi) (1)
αi1 = ai1 × exp (bi1 × x1) + ci1 (2)
αi2 = ai2 × exp (bi2 × x2) + ci2 (3)
αi3 = ai3 × exp (bi3 × x3) + ci3 (4)
γif = 1 (when f = 0) (5)
γif = di × br + ei (when f = 1) (6)
In equation (1), psychological factor i = 1 is aesthetic feeling, i = 2 is dynamic feeling, i = 3 is natural feeling, i = 4 is open feeling, and i = 5 is stereoscopic feeling. The coefficient αi1 (i = 1 to 5) of the psychological factor score derivation function is a function of the resolution x1, the coefficient αi2 (i = 1 to 5) is a function of the frame rate x2, and the coefficient αi3 (i = 1 to 1). 5) is a function of bit depth x3.

係数αi1は、図6(a)の関係性に基づいて定式化される。具体的には、解像度が向上すると映像がより鮮明になるため、美的感や自然感がより向上しやすいことを考慮し、心理要因毎に(2)式のように定式化される。なお、図6(a)は、フレームレート及びビット深度を固定した状況下で、解像度だけを変化させた場合の主観品質評価実験データに基づいて導出することができる。   The coefficient αi1 is formulated based on the relationship shown in FIG. More specifically, since the video becomes clearer when the resolution is improved, it is formulated for each psychological factor as shown in Equation (2) in consideration that the aesthetic feeling and the natural feeling are more likely to be improved. Note that FIG. 6A can be derived based on subjective quality evaluation experiment data when only the resolution is changed under the condition where the frame rate and the bit depth are fixed.

係数αi2は、図6(b)の関係性に基づいて定式化される。具体的には、フレームレートが向上すると動きがよりスムーズになるため、躍動感や自然感がより向上しやすいことを考慮し、心理要因毎に(3)式のように定式化される。なお、図6(b)は、解像度及びビット深度を固定した状況下で、フレームレートだけを変化させた場合の主観品質評価実験データに基づいて導出することができる。   The coefficient αi2 is formulated based on the relationship shown in FIG. Specifically, since the movement becomes smoother when the frame rate is improved, it is formulated for each psychological factor as shown in Equation (3) in consideration of the fact that the dynamic feeling and the natural feeling are more likely to be improved. Note that FIG. 6B can be derived based on subjective quality evaluation experiment data when only the frame rate is changed under the condition where the resolution and the bit depth are fixed.

係数αi3は、図6(c)の関係性に基づいて定式化される。具体的には、ビット深度が向上すると、被写体のエッジが際立つため、立体感や開放感がより向上しやすいことを考慮し、心理要因毎に(4)式のように定式化される。なお、図6(c)は、解像度及びフレームレートを固定した状況下で、ビット深度だけを変化させた場合の主観品質評価実験データに基づいて導出することができる。   The coefficient αi3 is formulated based on the relationship shown in FIG. Specifically, when the bit depth is improved, the edge of the subject stands out, so that the stereoscopic effect and the open feeling are more easily improved, and the psychological factors are formulated as shown in Equation (4). In addition, FIG.6 (c) can be derived | led-out based on the subjective quality evaluation experiment data at the time of changing only a bit depth in the condition which fixed the resolution and the frame rate.

このように、(1)式は、複数の映像パラメータのそれぞれごとの当該映像パラメータと心理要因スコアとの関係を示す数式を、組み合わせて得られる数式である。   As described above, the expression (1) is an expression obtained by combining mathematical expressions indicating the relationship between the video parameter and the psychological factor score for each of the plurality of video parameters.

(1)〜(4)式の心理要因スコア導出関数の係数aij、bij、cij、βi(i=1〜5、j=1〜3)は、事前に行った音響を付加していない主観品質評価実験結果に基づき決定し、係数DB14に記憶しておけばよい。   The coefficients aij, bij, cij, and βi (i = 1 to 5, j = 1 to 3) of the psychological factor score derivation function of the expressions (1) to (4) are subjective qualities that do not add sound performed in advance. It may be determined based on the evaluation experiment result and stored in the coefficient DB 14.

また、(1)式において、係数γifは、音響付加による効果を考慮する係数である。音響フラグfが入力されていない場合には、音響付加による効果を考慮しないため、f=0とし、γif=1とする((5)式)。音響フラグ(f=1)が入力されている場合は、音響付加による効果を考慮するため、例えば、図7の関係性を基に、(6)式のように定式化される。なお、図7の関係性は、主観品質評価実験等に基づいて特定されてもよい。   In the equation (1), the coefficient γif is a coefficient that takes into account the effect due to the addition of sound. When the acoustic flag f is not input, the effect due to the addition of sound is not considered, so f = 0 and γif = 1 (Equation (5)). When the acoustic flag (f = 1) is input, in order to consider the effect due to the addition of sound, for example, it is formulated as shown in Equation (6) based on the relationship shown in FIG. 7 may be specified based on a subjective quality evaluation experiment or the like.

係数di、ei(i=1〜5、j=1〜3)は、事前に行った音響を付加した主観品質評価実験結果に基づき決定し、係数DB14に記憶しておけばよい。   The coefficients di and ei (i = 1 to 5, j = 1 to 3) may be determined based on the subjective quality evaluation experiment result to which the sound performed in advance is added and stored in the coefficient DB 14.

なお、(1)式では、各映像パラメータと心理要因スコアの関係を、図1を基に非線形関数で定式化しているが、線形関数で表現することも考えられる。また、映像パラメータ同士の相乗効果を考慮するため、各映像パラメータに関する係数αijを乗算しているが、(7)式のように加算することも考えられる。
Sif=γif((αi1(x1)+αi2(x2)+αi3(x3))×log10(br)+βi) (7)
また、(2)〜(4)式は、各映像パラメータと心理要因スコア導出関数の係数αの関係を、図6に基づいて非線形関数で定式化しているが、線形関数で表現することも考えられる。
In Equation (1), the relationship between each video parameter and the psychological factor score is formulated by a nonlinear function based on FIG. 1, but it may be expressed by a linear function. Further, in order to take into account the synergistic effect between the video parameters, the coefficient αij for each video parameter is multiplied, but it is also conceivable to add as in equation (7).
Sif = γif ((αi1 (x1) + αi2 (x2) + αi3 (x3)) × log 10 (br) + βi) (7)
In addition, although the expressions (2) to (4) formulate the relationship between each image parameter and the coefficient α of the psychological factor score derivation function as a non-linear function based on FIG. 6, it may be expressed as a linear function. It is done.

また、(6)式では、符号化ビットレートと心理要因スコア導出関数の係数γの関係を、図7に基づいて線形関数で定式化しているが、非線形関数で表現することも考えられる。   Further, in the equation (6), the relationship between the coding bit rate and the coefficient γ of the psychological factor score derivation function is formulated by a linear function based on FIG. 7, but it may be expressed by a nonlinear function.

なお、サービス設計者は基本的には、解像度x1、フレームレートx2、ビット深度x3、符号化ビットレートbr、音響の有無の全ての値を知っているので、それらの全てを(1)〜(6)式の入力として使うことができる。したがって、心理要因スコア推定部12は、(1)〜(6)式に基づいて、心理要因スコアを導出することができる。   Since the service designer basically knows all the values of resolution x1, frame rate x2, bit depth x3, encoding bit rate br, and presence / absence of sound, all of them are (1) to ( 6) Can be used as an input for equation. Therefore, the psychological factor score estimation unit 12 can derive a psychological factor score based on the equations (1) to (6).

但し、例えば、サービス設計上、解像度と心理要因スコアの対応関係が得られているが、ビット深度とフレームレートと心理要因の対応関係が不要もしくは対応関係が得られていない場合は、心理要因スコア導出関数を(8)、(9)式のように簡略化することが考えられる。なお、(8)式は図1の関係性に基づき、(9)式は図6の関係性に基づき、(11)式は図7の関係性に基づいて定式化される。
Sif=γijf(αij(xj)×log10(br)+βij) (8)
αij=aij×exp(bij×xj)+cij (9)
γijf=1(f=0のとき) (10)
γijf=dij×br+eij(f=1のとき) (11)
(8)式は、主観品質評価実験結果に基づく単回帰分析により導出することができる。すなわち、心理要因スコア導出関数の係数aij、bij、cij、βij、dij、eij(i=1〜5、j=1〜3)は、事前に行った主観品質評価実験結果に基づいて決定し、係数DB14に記憶しておけばよい。
However, for example, if the correspondence between the resolution and the psychological factor score is obtained in service design, but the correspondence between the bit depth, the frame rate, and the psychological factor is unnecessary or the correspondence is not obtained, the psychological factor score It is conceivable to simplify the derivation function as shown in equations (8) and (9). Formula (8) is formulated based on the relationship shown in FIG. 1, Formula (9) is formulated based on the relationship shown in FIG. 6, and Formula (11) is formulated based on the relationship shown in FIG.
Sif = γijf (αij (xj) × log 10 (br) + βij) (8)
αij = aij × exp (bij × xj) + cij (9)
γijf = 1 (when f = 0) (10)
γijf = dij × br + eij (when f = 1) (11)
Equation (8) can be derived by simple regression analysis based on the subjective quality evaluation experiment results. That is, the coefficients aij, bij, cij, βij, dij, eij (i = 1 to 5, j = 1 to 3) of the psychological factor score derivation function are determined based on the subjective quality evaluation experiment results performed in advance, What is necessary is just to memorize | store in coefficient DB14.

上述したように、本実施の形態によれば、心理要因毎に、映像パラメータや品質設計パラメータの符号化ビットレートと心理要因スコアとの関係を定式化した心理要因スコア導出関数を用いることで、心理要因スコアを導出することができる。すなわち、映像から受ける感覚を推定することができる。   As described above, according to the present embodiment, for each psychological factor, by using a psychological factor score derivation function that formulates the relationship between the encoding bit rate of the video parameter and the quality design parameter and the psychological factor score, A psychological factor score can be derived. That is, it is possible to estimate the feeling received from the video.

また、心理要因スコア導出関数は、音響の有無も考慮されている。したがって、心理要因スコアを、音響の有無を加味して推定することができる。   The psychological factor score derivation function also considers the presence or absence of sound. Therefore, the psychological factor score can be estimated in consideration of the presence or absence of sound.

上記の結果、例えば、映像サービス設計者が、音響の影響も考慮し、解像度、フレームレート、ビット深度といった映像パラメータと品質設計パラメータの符号化ビットレートのうち、どのパラメータを変化させることで目標とする心理要因スコアを達成できるかを把握することができるようになる。ひいては、よりユーザ満足度の高い映像サービスを提供できるようになる。   As a result of the above, for example, the video service designer considers the influence of sound and changes which parameters of the video parameters such as resolution, frame rate, and bit depth and the coding bit rate of the quality design parameters to change the target. You will be able to figure out if you can achieve the psychological factor score. As a result, video services with higher user satisfaction can be provided.

なお、本実施の形態において、係数DB14は、記憶部の一例である。心理要因スコア推定部12は、算出部の一例である。   In the present embodiment, the coefficient DB 14 is an example of a storage unit. The psychological factor score estimation unit 12 is an example of a calculation unit.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to such specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.

10 心理要因スコア算出装置
11 入力部
12 心理要因スコア推定部
13 出力部
14 係数DB
100 ドライブ装置
101 記録媒体
102 補助記憶装置
103 メモリ装置
104 CPU
105 インタフェース装置
106 表示装置
107 入力装置
B バス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Psychological factor score calculation apparatus 11 Input part 12 Psychological factor score estimation part 13 Output part 14 Coefficient DB
100 drive device 101 recording medium 102 auxiliary storage device 103 memory device 104 CPU
105 interface device 106 display device 107 input device B bus

Claims (6)

映像パラメータ及び品質設計パラメータと、心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値である心理要因スコアとの関係を示す数式の係数を、映像パラメータごと及び心理要因ごとに記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている係数のうち、入力された映像パラメータ及び心理要因に対応する係数と、入力された映像パラメータ及び品質設計パラメータを前記数式に当てはめて、心理要因スコアを算出する算出部と、
を有することを特徴とする心理要因スコア算出装置。
A storage unit that stores a coefficient of a mathematical formula indicating a relationship between a video parameter and a quality design parameter and a psychological factor score that is an evaluation value of a sensation received from the video regarding a psychological factor for each video parameter and for each psychological factor,
Of the coefficients stored in the storage unit, a calculation unit that calculates a psychological factor score by applying a coefficient corresponding to the input video parameter and psychological factor, and the input video parameter and quality design parameter to the mathematical expression When,
A psychological factor score calculating apparatus characterized by comprising:
前記数式は、主観品質実験結果に基づいて、映像パラメータ及び品質設計パラメータと、心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値である心理要因スコアとの関係を示す、
ことを特徴とする請求項1記載の心理要因スコア算出装置。
The mathematical formula indicates a relationship between a video parameter and a quality design parameter based on a subjective quality experiment result, and a psychological factor score which is an evaluation value of a sensation received from the video regarding the psychological factor.
The psychological factor score calculation apparatus according to claim 1.
前記数式は、更に、映像における音響の有無と、心理要因スコアとの関係を示し、
前記算出部は、入力された音響の有無を、前記数式に当てはめて心理要因スコアを算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の心理要因スコア算出装置。
The mathematical formula further indicates the relationship between the presence or absence of sound in the video and the psychological factor score,
The calculation unit calculates the psychological factor score by applying the presence or absence of input sound to the mathematical formula,
The psychological factor score calculation apparatus according to claim 1.
前記数式は、複数の映像パラメータのそれぞれごとの当該映像パラメータと心理要因スコアとの関係を示す数式を、組み合わせて得られる数式である、
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項記載の心理要因スコア算出装置。
The mathematical formula is a mathematical formula obtained by combining mathematical formulas showing the relationship between the video parameter and the psychological factor score for each of a plurality of video parameters.
The psychological factor score calculation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
映像パラメータ及び品質設計パラメータと、心理要因に関して映像から受ける感覚の評価値である心理要因スコアとの関係を示す数式の係数を、映像パラメータごと及び心理要因ごとに記憶する記憶部に記憶されている係数のうち、入力された映像パラメータ及び心理要因に対応する係数と、入力された映像パラメータ及び品質設計パラメータを前記数式に当てはめて、心理要因スコアを算出する算出手順、
をコンピュータが実行することを特徴とする心理要因スコア算出方法。
The coefficient of the mathematical formula indicating the relationship between the video parameter and the quality design parameter and the psychological factor score that is the evaluation value of the sensation received from the video with respect to the psychological factor is stored in a storage unit that stores the video parameter and the psychological factor. Of the coefficients, a calculation procedure for calculating a psychological factor score by applying a coefficient corresponding to the input video parameter and psychological factor, and the input video parameter and quality design parameter to the mathematical formula,
A psychological factor score calculation method characterized in that the computer executes
請求項1乃至4いずれか一項記載の各部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。   A program that causes a computer to function as each unit according to any one of claims 1 to 4.
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