JP4866376B2 - ユーザ体感品質測定装置およびユーザ体感品質測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信回線を介して送受信されるデータのユーザ体感品質を測定するユーザ体感品質測定装置およびユーザ体感品質測定方法に関するものである。

ストリーム型マルチメディア通信サービスの分野では、インサービス品質管理やユーザからのクレームに対応するため、ユーザが体感するオーディオ品質をサービス提供中にリアルタイムで測定することが求められている。このオーディオ品質の測定のために必要な情報の１つとして、所定時間内に損失したパケットの割合を示すパケット損失率が挙げられる。一般に、品質測定の分野におけるパケット損失率とは、ＩＰ(Internet Protocol)パケット単位のパケットの損失率を意味している（例えば、特許文献１参照。）。

このようなストリーム型マルチメディア通信サービスにおいて主要な多重化の規格であるＭＰＥＧ２システムでは、フォーマットとしてトランスポートストリームが用いられている。このトランスポートストリームは、図３に示すように、ＴＳ(Transport Packet)パケットが連続した構成を有する。このＴＳパケットは、符号化されたオーディオデータおよび映像データのＥＳ(Elementary Stream)をそれぞれ適当な大きさに分割したＰＥＳ(Packetsized Elementary Stream)を、１８８バイト固定長に分割したものである。したがって、ＴＳパケットは、ペイロードにオーディオデータを含むもの（以下、オーディオＴＳパケットという）と映像データを含むもの（以下、映像ＴＳパケットという）の２種類が存在することとなる。このようなトランスポートストリームは、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケット化され、ＩＰ網に転送される。従来では、このようなＩＰパケット単位でユーザの体感品質を測定していた。

特開２００３−１５３２２３号公報

上述したように、ＩＰパケット化されたＴＳパケットは、オーディオＴＳパケットと映像ＴＳパケットの２種類が存在するので、最終的に出力されるオーディオデータのユーザ体感品質には、オーディオＴＳパケットをペイロードに含むＩＰパケットが損失しているか否かが関わってくる。一般的に、オーディオデータと映像データとを含むマルチメディア通信では、オーディオデータの情報量の方が映像データよりも極めて少ないことが多い。このため、ＩＰパケットには、オーディオＴＳパケットを含まないものが多く存在する。このオーディオＴＳパケットを含まないＩＰパケットの損失は、オーディオデータに影響を及ぼさないので、オーディオデータに対するユーザ体感品質にも影響を及ぼさない。また、損失したＩＰパケットにオーディオＴＳパケットが含まれている場合でも、損失箇所に対応するオーディオＴＳパケットのオーディオデータが無音区間だったり、オーディオデータのオーディオレベルが人間に知覚できないほど小さかったりすると、たとえオーディオデータに影響があったとしても、それはユーザにとって劣化として知覚されない。

このように、ＩＰパケットの損失がオーディオのユーザ体感品質に影響する場合としない場合とがそれぞれ存在するため、従来のようなＩＰパケット単位のパケット損失率により品質測定では、推定誤差が生じやすく、適切なオーディオ品質管理を行うことができなかった。

そこで、本願発明は、適切なオーディオ品質管理を行うことができるユーザ体感品質測定装置およびユーザ体感品質測定装置を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係るユーザ体感品質測定装置は、ＩＰ網を介して通信された、オーディオデータおよび映像データを符号化した複数のＴＳパケットからなるトランスポートストリームのユーザ体感品質を測定するユーザ体感品質測定装置であって、トランスポートストリームをＩＰパケット化したＩＰパケットを、ＩＰ網を介する前に所定時間キャプチャして蓄積する第１のＩＰパケット蓄積手段と、ＩＰパケットを、ＩＰ網を介した後に所定時間キャプチャして蓄積する第２のＩＰパケット蓄積手段と、第１および第２のＩＰパケット蓄積部に蓄積されたＩＰパケットに基づいて、ＩＰ網を介する際に損失したＩＰパケットである損失ＩＰパケットを特定する損失ＩＰパケット特定手段と、損失ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットのうち、ペイロードにオーディオデータを含むオーディオＴＳパケットのオーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定手段と、このオーディオレベル測定手段により測定されたオーディオＴＳパケットのオーディオレベルが所定のしきい値を超えているか否かを判定する判定手段と、この判定手段により所定のしきい値を超えていると判定されたオーディオＴＳパケットの数量に基づいて、トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定手段とを備えることを特徴とする。

上記ユーザ体感品質測定装置において、オーディオレベル測定手段は、オーディオビットストリームを含む１符号化単位のビットストリームを検出し、このビットストリームからオーディオレベルの大きさを示すビットを抽出し、このビットに基づいてオーディオレベルを測定するようにしてもよい。

上記ユーザ体感品質測定装置において、オーディオレベル測定手段は、トランスポートストリームの開始時刻と損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットの損失時刻との関係から算出した、トランスポートストリームの開始時刻を０としたときの損失ＩＰパケットの時刻を表すオーディオＴＳパケットの時間情報と、外部より予め入力されているオーディオデータのオーディオレベルの時間情報とに基づいて、損失ＩＰパケットの時刻におけるオーディオデータのオーディオレベルを測定するようにしてもよい。ここで、オーディオレベル測定手段は、オーディオＴＳパケットを含むＩＰパケットのペイロードに含まれるＲＴＰヘッダを解析することにより取得されたオーディオＴＳパケットの時間情報を用いて、損失ＩＰパケットの時刻におけるオーディオデータのオーディオレベルを測定するようにしてもよい。

また、本発明に係るユーザ体感品質測定方法は、ＩＰ網を介して通信された、オーディオデータおよび映像データを符号化した複数のＴＳパケットからなるトランスポートストリームのユーザ体感品質を測定するユーザ体感品質測定装置におけるユーザ体感品質測定方法であって、第１のＩＰパケット蓄積手段が、トランスポートストリームをＩＰパケット化したＩＰパケットを、ＩＰ網を介する前に所定時間キャプチャして蓄積する第１のＩＰパケット蓄積ステップと、第２のＩＰパケット蓄積手段が、ＩＰパケットを、ＩＰ網を介した後に所定時間キャプチャして蓄積する第２のＩＰパケット蓄積手段ステップと、損失ＩＰパケット特定手段が、第１および第２のＩＰパケット蓄積ステップにより蓄積されたＩＰパケットに基づいて、ＩＰ網を介する際に損失したＩＰパケットである損失ＩＰパケットを特定する損失ＩＰパケット特定ステップと、オーディオレベル測定手段が、損失ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットのうち、ペイロードにオーディオデータを含むオーディオＴＳパケットのオーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定ステップと、判定手段が、このオーディオレベル測定ステップで測定されたオーディオＴＳパケットのオーディオレベルが所定のしきい値を超えているか否かを判定する判定ステップと、ユーザ体感品質推定手段が、この判定ステップにより所定のしきい値を超えていると判定されたオーディオＴＳパケットの数量に基づいて、トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定ステップとを有することを特徴とする。

上記ユーザ体感品質測定方法において、オーディオレベル測定ステップは、オーディオビットストリームを含む１符号化単位のビットストリームを検出し、このビットストリームからオーディオレベルの大きさを示すビットを抽出し、このビットに基づいてオーディオレベルを測定するようにしてもよい。

上記ユーザ体感品質測定方法において、オーディオレベル測定ステップは、トランスポートストリームの開始時刻と損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットの損失時刻との関係から算出した、トランスポートストリームの開始時刻を０としたときの損失ＩＰパケットの時刻を表すオーディオＴＳパケットの時間情報と、外部より予め入力されているオーディオデータのオーディオレベルの時間情報とに基づいて、損失ＩＰパケットの時刻におけるオーディオデータのオーディオレベルを測定するようにしてもよい。ここで、オーディオレベル測定ステップは、オーディオＴＳパケットを含むＩＰパケットのペイロードに含まれるＲＴＰヘッダを解析することにより取得されたオーディオＴＳパケットの時間情報を用いて、損失ＩＰパケットの時刻におけるオーディオデータのオーディオレベルを測定するようにしてもよい。

本発明によれば、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち、オーディオレベルが所定のしきい値を超えていると判定されたオーディオＴＳパケットの数量に基づいて、トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定することにより、ＴＳパケット単位でユーザに知覚できないオーディオデータを特定することができるので、適切なオーディオ品質管理を行うことができる。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るユーザ体感品質測定装置について説明する。

＜ユーザ体感品質測定装置の構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係るユーザ体感品質測定装置１は、ＩＰ網１００を介して転送されるトランスポートストリームのオーディオデータの品質を推定するものである。このようなユーザ体感品質測定装置１は、ＩＰ網を介する前後にキャプチャしたＩＰパケットを蓄積するＩＰパケット蓄積部２−１，２−２と、ＩＰ網１００を介する際に損失したＩＰパケット（以下、損失ＩＰパケットという）を特定する損失ＩＰパケット特定部３と、１つのＩＰパケットに含まれるオーディオデータＴＳパケットの数量（以下、オーディオＴＳパケット数という）を算出するオーディオＴＳパケット数算出部４と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定部５と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち知覚品質に影響を及ぼすものを判定しこの数量を出力する知覚損失判定部６と、キャプチャした全てのＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケット数の累計（以下、全オーディオＴＳパケット数という）を算出する全オーディオＴＳパケット数算出部７と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち知覚品質に影響するものの累計（以下、全知覚損失オーディオＴＳパケット数という）を算出する全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８と、所定時間におけるオーディオＴＳパケットの損失率（以下、オーディオＴＳパケット損失率という）を算出するオーディオＴＳパケット損失率算出部９と、オーディオＴＳパケット損失率算に基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定部１０とを備えている。

このようなユーザ体感品質測定装置１は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信回線を介して各種情報の送受信を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）またはＦＥＤ（Field Emission Display）等の表示装置を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述したＩＰパケット蓄積部２−１，２−２、損失ＩＰパケット特定部３、オーディオＴＳパケット数算出部４、オーディオレベル測定部５、知覚損失判定部６、全オーディオＴＳパケット数算出部７、全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８、オーディオＴＳパケット損失率算出部９およびユーザ体感品質推定部１０が実現される。なお、上記プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。

＜ユーザ体感品質測定装置の動作＞
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るユーザ体感品質測定装置１の動作について説明する。

まず、ＩＰパケット蓄積部２−１は、ＩＰ網１００を介する前にキャプチャしたｔ秒間のＩＰパケットを記憶する。また、ユーザ体感品質の評価対象となるオーディオデータの開始位置に相当するＩＰパケットから、このペイロードのＲＴＰパケットのヘッダ部分に含まれる３２ビットのタイムスタンプ情報を取得し、これを開始時刻情報Ｔ_sとしてオーディオレベル測定部５に出力する。

また、ＩＰパケット蓄積部２−２は、ＩＰ網１００を介した後にキャプチャしたｔ＋ｔ’秒間のＩＰパケットを記憶する。このとき、ＩＰパケット蓄積部２−１，２−２は、同時にキャプチャを開始する。一例として、本実施の形態では、ｔを２０秒、ｔ’をＩＰ網１００における最大遅延時間より大きい値とする。

ＩＰパケット蓄積部２−１，２−２にＩＰパケットが蓄積されると、損失ＩＰパケット特定部３は、その蓄積されたＩＰパケットに基づいて、ＩＰ網１００を介する際に損失した損失ＩＰパケットを特定する。

具体的には、まずＩＰパケット蓄積部２−１に蓄積された各ＩＰパケットのペイロードに含まれるＲＴＰパケットのヘッダ部分から１６ビットのシーケンス番号を検出する。このとき、最初のＩＰパケットのシーケンス番号をＸ_s、最後のＩＰパケットのシーケンス番号をＸ_eとする。同様に、ＩＰパケット蓄積部２−２に蓄積された各ＩＰパケットからも、そのペイロードに含まれるＲＴＰパケットのヘッダ部分から１６ビットのシーケンス番号を検出する。

次いで、それらのシーケンス番号を比較することにより、ＩＰ網１００前後に不足しているシーケンス番号を検出し、これを損失ＩＰパケットとして特定する。例えば、Ｘ_s＜Ｘ_eの場合には、Ｘ_s≦Ｌ≦Ｘ_eを満たすシーケンス番号の中で検出されなかった全てのシーケンス番号Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nを抽出する。Ｘ_s＞Ｘ_eの場合には、０≦Ｌ≦Ｘ_eまたはＸ_s≦Ｌ≦６５５３５を満たすシーケンス番号の中で検出されなかった全てのシーケンス番号Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nを抽出する。このようにして抽出した各値Ｌ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を所定時間内の損失ＩＰパケットのシーケンス番号としてオーディオＴＳパケット数算出部４に出力する。

また、オーディオＴＳパケット数算出部４は、ＩＰパケット蓄積部２−１に蓄積されたＩＰパケットに基づいて、各ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットの数量を示すオーディオＴＳパケット数Ａを算出する。

具体的には、まず、ＩＰパケット蓄積部２−１に蓄積されている各ＩＰパケットのペイロードに含まれている全てのＴＳパケットから、それぞれのヘッダ部分に含まれるＰＩＤ番号を抽出する。ＴＳパケットは、４バイトの固定ヘッダを有し、このヘッダにはＰＩＤと呼ばれる識別子が定義されており、このＰＩＤからＴＳパケットのペイロードに含まれているデータの種類を識別することができる。そこで、評価対象となるオーディオデータをペイロードに含むＴＳパケットのＰＩＤ番号Ｐを予めオーディオＴＳパケット数算出部４に入力しておき、対象となる１つのＩＰパケットにおいて、抽出したＰＩＤ番号の中からそのＰＩＤ番号Ｐと等しい値を有するＴＳパケットの総数を算出し、これをそのＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケット数Ａとする。このオーディオＴＳパケット数Ａは、全オーディオＴＳパケット数算出部７に出力される。

また、各ＩＰパケットのペイロードに含まれているＲＴＰヘッダから、シーケンス番号Ｚを抽出し、これと損失ＩＰパケット特定部３により生成されたシーケンス番号Ｌ_iとを比較する。ここで、シーケンス番号Ｚとシーケンス番号Ｌ_iの何れかとが等しいと、そのシーケンス番号ＺのＩＰパケットは損失していることとなる。そこで、この損失ＩＰパケットのオーディオＴＳパケット数Ａを、知覚損失判定部６に出力する。また、その損失ＩＰパケットのＲＴＰヘッダ部分から、３２ビットのタイムスタンプ情報を取得し、これを損失時刻情報Ｔ_pとしてオーディオレベル測定部５に出力する。

また、ＩＰパケット蓄積部２−１から開始時刻Ｔ_s、オーディオＴＳパケット数算出部４から入力された損失時刻Ｔ_pが入力されると、オーディオレベル測定部５は、外部より入力されたオーディオレベルの時間情報およびクロックレートＲを用いて、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオデータのオーディオレベルＧ［ｄＢ］を測定する。

具体的には、まず、オーディオＴＳパケット数算出部４から損失時刻情報Ｔ_pが入力されるごとに、Ｔ＝（Ｔ_p−Ｔ_s）／Ｒを算出し、トランスポートストリームの開始位置を０としたときの各損失ＩＰパケットの時刻Ｔ（ｓ）を取得する。この時刻Ｔ（ｓ）と外部より予め入力されているオーディオレベルの時間情報とに基づいて、時刻Ｔ（ｓ）におけるオーディオデータのオーディオレベルＧ［ｄＢ］を検出する。このオーディオレベルＧは、知覚損失判定部６に出力される。

オーディオＴＳパケット数算出部４から損失ＩＰパケットに対応するオーディオＴＳパケット数Ａが入力されると、知覚損失判定部６は、その損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのオーディオデータのオーディオレベルが知覚品質に影響するか否かを判定する。

具体的には、まず、予めユーザが知覚困難であるオーディオレベルをしきい値レベルＧ’［ｄＢ］として設定しておくとともに、損失ＩＰパケットに対応するオーディオＴＳパケット数算出部４からのオーディオＴＳパケット数Ａを入力される度にキューに格納する。オーディオレベル測定部５から損失ＩＰパケットのオーディオレベルＧ［ｄＢ］が入力されると、これとしきい値レベルＧ’［ｄＢ］とを比較する。Ｇ’＜Ｇである場合、このオーディオレベルＧに対応するＩＰパケットの損失は知覚品質に影響するとして、キューの先頭にあるオーディオＴＳパケット数Ａを、全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８に出力する。一方、Ｇ’＜Ｇでない場合、このオーディオレベルＧに対応するＩＰパケットの損失は知覚品質に影響しないとして、キューの先頭にあるオーディオＴＳパケット数Ａを廃棄する。

オーディオＴＳパケット数算出部４から各ＩＰパケットのオーディオＴＳパケット数Ａが入力されると、全オーディオＴＳパケット数算出部７は、全てのオーディオＴＳパケットの累計を示す全オーディオＴＳパケット数Ｂを算出する。

具体的には、まず、初期値として０を有する値Ｂ’を予め設定しておき、オーディオＴＳパケット数算出部４からオーディオＴＳパケット数Ａが入力される度に、これを値Ｂ’に加算する。キャプチャした全てのＩＰパケットのオーディオＴＳパケット数Ａの入力が終了すると、値Ｂ’を全オーディオＴＳパケット数ＢとしてオーディオＴＳパケット損失率算出部９に入力する。

知覚損失判定部６から知覚品質に影響する損失ＩＰパケットのオーディオＴＳパケット数Ａが入力されると、全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８は、そのオーディオＴＳパケット数Ａの累計である全知覚損失オーディオＴＳパケット数Ｃを算出する。

具体的には、まず、初期値として０を有する値Ｃ’を予め設定しておき、全知覚損失判定部６から知覚品質に影響する損失ＩＰパケットのオーディオＴＳパケット数Ａが入力される度に、これを値Ｃ’に加算する。キャプチャした全てのＩＰパケットに対するオーディオＴＳパケット数Ａの入力が終了すると、値Ｃ’を全知覚損失オーディオＴＳパケット数ＣとしてオーディオＴＳパケット損失率算出部９に入力する。

全オーディオＴＳパケット数算出部７と全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８から全オーディオＴＳパケット数Ｂと全知覚損失オーディオＴＳパケットＣとが入力されると、オーディオＴＳパケット損失率算出部９は、オーディオＴＳパケット損失率Ｄを算出する。

具体的には、１００×（全知覚損失オーディオＴＳパケットＣ）／（全オーディオＴＳパケット数Ｂ）を算出し、この結果を所定時間におけるオーディオＴＳパケット損失率Ｄ［％］とし、これをユーザ体感品質推定部１０に出力する。

オーディオＴＳパケット損失率算出部９からオーディオＴＳパケット損失率Ｄが入力されると、ユーザ体感品質推定部１０は、ユーザ体感品質を推定する。

具体的には、まず、評価対象となるサービスで利用している映像およびオーディオの符号化方式を用いてマルチメディアデータを符号化し多重化したＴＳパケットで構成されるトランスポートストリームをＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケット化し、ランダムにＩＰパケットの損失を与える。このとき使用するマルチメディアデータのオーディオは、無音区間を含まないことが望ましい。

次に、ＩＰパケットをデパケット化および復号化して、オーディオデータのみを抽出する。復号化には、評価対象となるサービスで利用が予想されるハードウェアまたはソフトウェアのデコーダを使用することが望ましい。

さらに、このとき、全オーディオＴＳパケット数と全損失オーディオＴＳパケット数とを測定することにより、オーディオＴＳパケット損失率を測定する。また、上記オーディオ信号を被験者が受聴し、絶対範疇尺度法による評価を行うことにより、ＭＯＳ(mean opinion score)値を測定する。これにより、特定のオーディオＴＳパケット損失率に対する主観品質評価値をＭＯＳ値として得ることができる。

このような処理を、最初に与えるＩＰパケットの損失率を変えながら繰り返し行うことにより、パケット損失率と主観品質評価値との関係を示すデータを取得する。本実施の形態では、ＭＯＳ値をパケット損失率から推定する式を、下式（１）により表現するが、式はこの限りではない。なお、下式（１）において、ＭＯＳ₀はパケット損失がないときのＭＯＳ値、ＰｐｌはオーディオＴＳパケット損失率、ｋは定数である。また、主観評価試験により取得したデータに基づき、下式（１）に代入した値をユーザ体感品質の推定式として用いる。

ＭＯＳ＝ＭＯＳ₀{１−Ｐｐｌ／（Ｐｐｌ＋ｋ）} ・・・（１）

パケット損失率と主観品質評価値との関係を示すデータを生成すると、ユーザ体感品質推定部１０は、そのデータをユーザ体感品質として出力する。

このように、本実施の形態によれば、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち、オーディオレベルが所定のしきい値を超えていると判定されたオーディオＴＳパケットの数量に基づいて、トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定することにより、ＴＳパケット単位でユーザに知覚できないオーディオデータを特定することができるので、適切なオーディオ品質管理を行うことができる。

また、上述したような構成を有することにより、より高精度にユーザ体感品質を反映させることができるオーディオＴＳパケット損失率を算出することができる。

さらに、主観品質評価実験によりオーディオＴＳパケット損失率とユーザ体感品質との関係を表すデータを取得し、このデータに基づいてオーディオＴＳパケット損失率からユーザ体感品質を推定する式を導出し、この推定式を用いることにより、上述した方法により算出したオーディオＴＳパケット損失率からユーザ体感品質を推定することができる。

したがって、実際にユーザが知覚するオーディオ情報の損失を考慮したパケット損失率を測定することができるとともに、より正確にインサービスにおけるユーザ体感品質を推定することができる。このため、本実施の形態は、無音区間を多く含むオーディオデータのユーザ体感品質の推定により効果的である。

［第２の実施の形態］
次に、図２を参照して、本発明に係る第２の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態は、オーディオ符号化方式がＡＡＣ(Advanced Audio Coding)の場合を想定したものであり、上述した第１の実施の形態と特にオーディオレベル測定部５の処理が異なるものである。したがって、本実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成要素には同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。

＜ユーザ体感品質測定装置の構成＞
図２に示すように、本実施の形態に係るユーザ体感品質測定装置２は、ＩＰ網１００を介して転送されるトランスポートストリームのオーディオデータの品質を推定するものである。このようなユーザ体感品質測定装置１は、ＩＰ網を介する前後にキャプチャしたＩＰパケットを蓄積するＩＰパケット蓄積部２−１，２−２と、ＩＰ網１００を介する際に損失したＩＰパケット（以下、損失ＩＰパケットという）を特定する損失ＩＰパケット特定部３と、１つのＩＰパケットに含まれるオーディオデータＴＳパケットの数量（以下、オーディオＴＳパケット数という）を算出するオーディオＴＳパケット数算出部４と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定部５’と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち知覚品質に影響を及ぼすものを判定しこの数量を出力する知覚損失判定部６と、キャプチャした全てのＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケット数の累計（以下、全オーディオＴＳパケット数という）を算出する全オーディオＴＳパケット数算出部７と、損失ＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットのうち知覚品質に影響するものの累計（以下、全知覚損失オーディオＴＳパケット数という）を算出する全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部８と、所定時間におけるオーディオＴＳパケットの損失率（以下、オーディオＴＳパケット損失率という）を算出するオーディオＴＳパケット損失率算出部９と、オーディオＴＳパケット損失率算に基づいてユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定部１０とを備えている。

＜ユーザ体感品質測定装置の動作＞
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るユーザ体感品質測定装置２の動作について説明する。

まず、ＩＰパケット蓄積部２−１，２−２および損失ＩＰパケット特定部３により、上述した第１の実施の形態と同様の動作が行われる。次に、オーディオＴＳパケット数算出部４は、上述した第１の実施の形態と同様、オーディオＴＳパケット数Ａを算出し、これを知覚損失判定部６および全オーディオＴＳパケット数算出部７に選択的に出力する。

次に、オーディオレベル測定部５は、オーディオＴＳパケット数算出部４からオーディオＴＳのペイロードに含まれる８ビットのglobal_gain情報を取得する。これは、オーディオＴＳパケットのペイロードに含まれる１符号化単位の開始位置を示すsyncwordのビット列‘１１１１１１１１１１１１’を検索することにより行われる。

ここで、１符号化単位のビットストリームは、複数のオーディオＴＳパケットにまたがって格納されている場合があるため、検索対象であるsyncwordは、そのオーディオＴＳパケットよりも前のオーディオＴＳパケットに含まれている場合がある。

そこで、オーディオＴＳパケット内にsyncwordが存在しない場合、オーディオレベル測定部５は、そのオーディオＴＳパケットを含むＩＰパケットのシーケンス番号ＹをオーディオＴＳパケット数算出部４に出力する。すると、オーディオＴＳパケット数算出部４は、シーケンス番号がＹより小さいＩＰパケットのうちオーディオＴＳパケットを含むシーケンス番号が最大のＩＰパケットを抽出し、このＩＰパケットのシーケンス番号とこのＩＰパケットに含まれるオーディオＴＳパケットをオーディオレベル測定部５に出力する。オーディオレベル測定部５は、オーディオＴＳパケット数算出部４から入力されたオーディオＴＳパケットのペイロードからsyncwordのビット列を検索する。

このような処理を、syncwordが検索されるまで繰り返す。syncwordのビット列を基準に８ビットのglobal_gainを検索すると、この８ビットの値を損失ＩＰパケットに対するオーディオレベルＧとして知覚損失判定部６に出力する。なお、１つの損失ＩＰパケット内に２以上の符号化単位のビットストリームが含まれている場合には、それぞれの符号化単位に対してオーディオレベルを測定し、この中で最大のものを損失ＩＰパケットに対するオーディオレベルＧとする。

このようにして生成されたオーディオレベルＧを用いて、知覚損失判定部６は、第１の実施の形態と同様の処理を行う。また、全オーディオＴＳパケット数算出部７、全知覚損失オーディオＴＳパケット数算出部８、オーディオＴＳパケット損失率算出部９およびユーザ体感品質推定部１０も、第１の実施の形態と同様の処理を行う。

このように本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様、適切なオーディオ品質管理を行うことができる。

本発明は、通信回線を介してオーディオデータを含むデータを送受信する各種装置やシステムに適用することができる。

本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。 ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームの構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１，２…ユーザ体感品質測定装置、２−１，２−２…ＩＰパケット蓄積部、３…損失ＩＰパケット特定部、４…オーディオＴＳパケット数算出部、５，５’…オーディオレベル測定部、６…知覚損失判定部、７…全オーディオＴＳパケット数算出部、８…全知覚損失オーディオＴＳパケット算出部、９…オーディオＴＳパケット損失率算出部、１０…ユーザ体感品質推定部。

Claims (8)

1. ＩＰ網を介して通信された、オーディオデータおよび映像データを符号化した複数のＴＳパケットからなるトランスポートストリームのユーザ体感品質を測定するユーザ体感品質測定装置であって、
   前記トランスポートストリームをＩＰパケット化したＩＰパケットを、前記ＩＰ網を介する前に所定時間キャプチャして蓄積する第１のＩＰパケット蓄積手段と、
   前記ＩＰパケットを、前記ＩＰ網を介した後に所定時間キャプチャして蓄積する第２のＩＰパケット蓄積手段と、
   前記第１および前記第２のＩＰパケット蓄積部に蓄積された前記ＩＰパケットに基づいて、前記ＩＰ網を介する際に損失したＩＰパケットである損失ＩＰパケットを特定する損失ＩＰパケット特定手段と、
   前記損失ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットのうち、ペイロードにオーディオデータを含むオーディオＴＳパケットの前記オーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定手段と、
   このオーディオレベル測定手段により測定された前記オーディオＴＳパケットのオーディオレベルが所定のしきい値を超えているか否かを判定する判定手段と、
   この判定手段により前記所定のしきい値を超えていると判定された前記オーディオＴＳパケットの数量に基づいて、前記トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定手段と
   を備えることを特徴とするユーザ体感品質測定装置。
2. 前記オーディオレベル測定手段は、
   オーディオビットストリームを含む１符号化単位のビットストリームを検出し、このビットストリームからオーディオレベルの大きさを示すビットを抽出し、このビットに基づいてオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項１記載のユーザ体感品質測定装置。
3. 前記オーディオレベル測定手段は、
   前記トランスポートストリームの開始時刻と前記損失ＩＰパケットに含まれる前記オーディオＴＳパケットの損失時刻との関係から算出した、前記トランスポートストリームの開始時刻を０としたときの前記損失ＩＰパケットの時刻を表す前記オーディオＴＳパケットの時間情報と、外部より予め入力されている前記オーディオデータのオーディオレベルの時間情報とに基づいて、前記損失ＩＰパケットの時刻における前記オーディオデータのオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項１記載のユーザ体感品質測定装置。
4. 前記オーディオレベル測定手段は、前記オーディオＴＳパケットを含むＩＰパケットのペイロードに含まれるＲＴＰヘッダを解析することにより取得された前記オーディオＴＳパケットの時間情報を用いて、前記損失ＩＰパケットの時刻における前記オーディオデータのオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項３記載のユーザ体感品質測定装置。
5. ＩＰ網を介して通信された、オーディオデータおよび映像データを符号化した複数のＴＳパケットからなるトランスポートストリームのユーザ体感品質を測定するユーザ体感品質測定装置におけるユーザ体感品質測定方法であって、
   第１のＩＰパケット蓄積手段が、前記トランスポートストリームをＩＰパケット化したＩＰパケットを、前記ＩＰ網を介する前に所定時間キャプチャして蓄積する第１のＩＰパケット蓄積ステップと、
   第２のＩＰパケット蓄積手段が、前記ＩＰパケットを、前記ＩＰ網を介した後に所定時間キャプチャして蓄積する第２のＩＰパケット蓄積手段ステップと、
   損失ＩＰパケット特定手段が、前記第１および前記第２のＩＰパケット蓄積ステップにより蓄積された前記ＩＰパケットに基づいて、前記ＩＰ網を介する際に損失したＩＰパケットである損失ＩＰパケットを特定する損失ＩＰパケット特定ステップと、
   オーディオレベル測定手段が、前記損失ＩＰパケットに含まれるＴＳパケットのうち、ペイロードにオーディオデータを含むオーディオＴＳパケットの前記オーディオデータのオーディオレベルを測定するオーディオレベル測定ステップと、
   判定手段が、このオーディオレベル測定ステップで測定された前記オーディオＴＳパケットのオーディオレベルが所定のしきい値を超えているか否かを判定する判定ステップと、
   ユーザ体感品質推定手段が、この判定ステップにより前記所定のしきい値を超えていると判定された前記オーディオＴＳパケットの数量に基づいて、前記トランスポートストリームのユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定ステップと
   を有することを特徴とするユーザ体感品質測定方法。
6. 前記オーディオレベル測定ステップは、オーディオビットストリームを含む１符号化単位のビットストリームを検出し、このビットストリームからオーディオレベルの大きさを示すビットを抽出し、このビットに基づいてオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項５記載のユーザ体感品質測定方法。
7. 前記オーディオレベル測定ステップは、
   前記トランスポートストリームの開始時刻と前記損失ＩＰパケットに含まれる前記オーディオＴＳパケットの損失時刻との関係から算出した、前記トランスポートストリームの開始時刻を０としたときの前記損失ＩＰパケットの時刻を表す前記オーディオＴＳパケットの時間情報と、外部より予め入力されている前記オーディオデータのオーディオレベルの時間情報とに基づいて、前記損失ＩＰパケットの時刻における前記オーディオデータのオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項５記載のユーザ体感品質測定方法。
8. 前記オーディオレベル測定ステップは、前記オーディオＴＳパケットを含むＩＰパケットのペイロードに含まれるＲＴＰヘッダを解析することにより取得された前記オーディオＴＳパケットの時間情報を用いて、前記損失ＩＰパケットの時刻における前記オーディオデータのオーディオレベルを測定する
   ことを特徴とする請求項７記載のユーザ体感品質測定方法。

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