JP5149248B2 - 網品質管理閾値算出装置および方法 - Google Patents
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Description
このような品質管理技術においては、パケット網の品質に留まらず、ユーザ体感品質(QoE:Quality of Experience)を管理することが重要視されつつある(例えば、非特許文献1など参照)。
この技術のうち、映像通信サービスに対するユーザ体感品質推定技術としては、映像信号を利用するアプローチが提案されている(例えば、特許文献1など参照)。しかし、このようなアプローチでは、網で得られる情報を利用していないため、網で管理すべき指標を特定することができなかった。
一方、パケット転送状況など、網上で取得できる情報を利用するアプローチも提案されている(例えば、特許文献2など参照)。
[網品質管理閾値算出装置]
まず、図1を参照して、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置について説明する。図1は、本実施の形態にかかる網品質管理閾値装置の構成を示すブロック図である。
受信端末3は、テレビ受像器をデータ通信網に接続して各種通信サービスの利用を可能とするSTB(Set-Top-Box)などの通信端末からなり、インターネットなどからなるパケット網2を介して接続された映像配信装置1と映像通信を行うことによりパケットで映像データを受信し、テレビ受像器などからなる映像表示装置4で再生出力する機能を有している。
分岐器6は、タップ(Tap)やハブ(Hub)などの通信機器からなり、網品質制御装置5と受信端末3との間の通信経路上に設置されて、パケット網2から受信端末3へ転送される映像通信用パケットをキャプチャする機能を有している。
これにより、パケットが予定時刻より早く受信端末3に到着するようなバッファオーバーラン現象によるユーザ体感品質への影響を考慮した網品質管理閾値を算出することができる。
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置の構成について詳細に説明する。
図1に示すように、網品質管理閾値算出装置10には、主な機能部として、パケット情報取得部11、パケット情報記憶部12、端末情報取得部13、定常値算出部14、定常値記憶部15、品質評価結果取得部16、品質評価結果記憶部17、仮定閾値生成部20、評価正解率算出部21、網品質管理閾値決定部22、および画面表示部23が設けられている。
この際、網品質制御装置5によってジッタ量を変動させて、映像品質が劣化し始めるジッタ量を予め検出しておき、その前後のジッタ量をいくつか選択して、通信条件とすればよい。図2の例では、映像品質が劣化し始めるジッタ量が90msで、その前後の60msから120msまでを1ms刻みで通信条件としている。
また、このパケット転送時刻については、分岐器6でキャプチャされてパケット情報取得部11で受信した各映像通信用パケットの受信時刻を用いてもよく、分岐器6で計測した各映像通信用パケットの転送時刻をパケット情報取得部11が分岐器6から取得してもよい。
図3は、端末情報の構成例である。端末情報取得部13で取得する端末情報としては、図3に示すように、受信端末3で1秒当たりに再生するフレーム数を示す映像フレーム表示レートがある。
この映像フレーム表示レートについては、受信端末3で映像再生時に計測した値を利用してもよく、受信端末3の仕様として設定されている値を利用してもよい。
図4は、品質評価結果の構成例である。品質評価結果については、映像品質の劣化の有無を検知した情報であってもよく、5段階評価等で定量化された情報(例えば、ITU−T勧告P800で規定されているMOS:Mean Opinion Score)であってもよい。
この後、評価正解率算出部21は、正解数を条件別パケット情報の数で除算することにより、仮定閾値数ごとの正解率を算出する。
この演算処理部は、CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部に予め格納されているプログラムを読み出して実行することにより、各種機能部を実現する。
次に、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置10の動作について説明する。
網品質管理閾値算出装置10における主な処理動作として、情報取得処理、網品質管理閾値決定処理、および評価正解率算出処理がある。
まず、図5を参照して、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置10での情報取得処理について説明する。図5は、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置での情報取得処理を示すフローチャートである。
続いて、網品質管理閾値算出装置10は、定常値算出部14により、受信端末3での映像品質が劣化していない定常映像通信時における定常単位時間と定常受信パケット数とを定常値として算出し、定常値記憶部15へ保存する(ステップ103)。
これにより、網品質管理閾値算出装置10は、一連の情報取得処理を終了する
次に、図7を参照して、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置10での網品質管理閾値決定処理について説明する。図7は、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置での網品質管理閾値決定処理を示すフローチャートである。
この仮定閾値ループにおいて、評価正解率算出部21は、まず、仮定閾値ループの先頭で選択された仮定閾値を仮定閾値生成部20から取得し(ステップ112)、この仮定閾値に基づいて評価正解率を算出するため、後述する評価正解列処理を実行する(ステップ113)。
そして、網品質管理閾値決定部22は、最も正解率の高い仮定閾値数の仮定単位時間と仮定許容受信パケット数を、網品質管理閾値を示す単位時間および許容受信パケット数として決定する(ステップ115)。
次に、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置10での評価正解率算出処理について説明する。図9は、本実施の形態にかかる網品質管理閾値算出装置での評価正解率算出処理を示すフローチャートである。
ここで、両方の評価結果がともに劣化ありまたは劣化なしを示しており、両者の評価結果が一致している場合(ステップ127:YES)、評価正解率算出部21は、当該仮定閾値による推定評価が正解であることから、当該評価正解率算出処理の起動時に選択されている仮想閾値に関する推定評価の正解数を1だけ計数する(ステップ128)。
また、すべての通信条件に関するループ処理が終了した場合、評価正解率算出部21は、一連の評価正解率算出処理を終了する。
このように、本実施の形態では、定常値算出部14により、条件別パケット情報のうち受信端末3での映像品質が劣化していない定常映像通信時における定常パケット情報に基づいて、受信端末での1フレーム分のフレーム再生所要時間である定常単位時間当たりに受信する定常受信パケット数を算出し、仮定閾値生成部20により、定常単位時間と定常受信パケット数とに基づいて、予め定めた検証範囲内から仮定単位時間と仮定許容受信パケット数との組を仮定閾値として複数生成しておく。
これにより、パケットが予定時刻より早く受信端末3に到着するようなバッファオーバーラン現象によるユーザ体感品質への影響を考慮した網品質管理閾値を算出することができる。
したがって、評価正解率算出部21において、受信端末3での映像品質評価との同等の条件で、映像品質劣化の有無を推定評価することができ、網品質管理閾値の算出精度を高めることができる。
したがって、評価正解率算出部21において、受信端末3での映像品質評価との同等の条件で、映像品質劣化の有無を推定評価することができ、網品質管理閾値の算出精度を高めることができる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
Claims (10)
- パケット網を介して送信端末と受信端末との間で行われる映像通信について、当該パケット網でのパケットジッタによる映像品質劣化の有無を判定するための指標として、当該パケット網を通過した当該映像通信用パケットの転送状況を示す計測値に対する網品質管理閾値を算出する網品質管理閾値算出装置であって、
前記パケット網でのジッタ量が異なる複数の通信条件の下で行われた前記映像通信ごとに、当該パケット網から前記受信端末へ転送した各映像通信用パケットについて計測したパケット転送時刻を示す条件別パケット情報を記憶するパケット情報記憶部と、
前記通信条件ごとに、前記受信端末で再生した映像の品質評価結果を記憶する品質評価結果記憶部と、
前記条件別パケット情報のうち前記受信端末での映像品質が劣化していない定常映像通信時における定常パケット情報に基づいて、予め設定されている定常単位時間当たりに受信する定常受信パケット数を算出する定常値算出部と、
前記定常単位時間と前記定常受信パケット数とに基づいて、予め定めた検証範囲内から仮定単位時間と仮定許容受信パケット数との組を仮定閾値として複数生成する仮定閾値生成部と、
前記仮定閾値ごとに、当該仮定単位時間および仮定許容受信パケット数に基づいて、前記各条件別パケット情報に含まれるパケット転送状況を検証することにより、当該通信条件下での映像品質劣化の有無を推定評価し、当該推定評価を当該通信条件における前記品質評価結果と比較することにより、当該仮定閾値に関する評価正解率を算出する評価正解率算出部と、
前記各仮定閾値の評価正解率のうち、最も正解率の高い仮定閾値に関する仮定単位時間と仮定許容受信パケット数を、当該網に関する網品質管理閾値として決定する網品質管理閾値決定部と
を備えることを特徴とする網品質管理閾値算出装置。 - 請求項1に記載の網品質管理閾値算出装置において、
定常値算出部は、前記定常受信パケット数を算出する際、コンテンツが異なる複数の映像通信ごとに、前記受信端末で前記定常単位時間当たりに受信するコンテンツ別定常受信パケット数を算出し、これらコンテンツ別定常受信パケット数の平均値を前記定常受信パケット数として算出することを特徴とする網品質管理閾値算出装置。 - 請求項1に記載の網品質管理閾値算出装置において、
前記定常値算出部は、前記受信端末での1フレーム分のフレーム再生所要時間からなる前記定常単位時間を用いることを特徴とする網品質管理閾値算出装置。 - 請求項1に記載の網品質管理閾値算出装置において、
前記仮定閾値生成部は、前記定常単位時間に対して前記検証範囲で指定された複数の整数をそれぞれ個別に乗算することにより、前記各仮定単位時間を生成することを特徴とする網品質管理閾値算出装置。 - 請求項4に記載の網品質管理閾値算出装置において、
前記仮定閾値生成部は、前記各仮定単位時間に対応する前記仮定許容受信パケット数を算出する際、前記定常受信パケット数に対して当該仮定単位時間の算出に用いた前記整数を乗算し、この乗算結果に前記検証範囲で指定された複数の比率をそれぞれ個別に乗算したものを前記乗算結果にそれぞれ加算することにより、当該仮定単位時間ごとに複数の前記仮定許容受信パケット数をそれぞれ生成することを特徴とする網品質管理閾値算出装置。 - パケット網を介して送信端末と受信端末との間で行われる映像通信について、当該パケット網でのパケットジッタによる映像品質劣化の有無を判定するための指標として、当該パケット網を通過した当該映像通信用パケットの転送状況を示す計測値に対する網品質管理閾値を算出する網品質管理閾値算出装置で用いられる網品質管理閾値算出方法であって、
パケット情報記憶部が、前記パケット網でのジッタ量が異なる複数の通信条件の下で行われた前記映像通信ごとに、当該パケット網から前記受信端末へ転送した各映像通信用パケットについて計測したパケット転送時刻を示す条件別パケット情報を記憶するパケット情報記憶ステップと、
品質評価結果記憶部が、前記通信条件ごとに、前記受信端末で再生した映像の品質評価結果を記憶する品質評価結果記憶ステップと、
定常値算出部が、前記条件別パケット情報のうち前記受信端末での映像品質が劣化していない定常映像通信時における定常パケット情報に基づいて、予め設定されている定常単位時間当たりに受信する定常受信パケット数を算出する定常値算出ステップと、
仮定閾値生成部が、前記定常単位時間と前記定常受信パケット数とに基づいて、予め定めた検証範囲内から仮定単位時間と仮定許容受信パケット数との組を仮定閾値として複数生成する仮定閾値生成ステップと、
評価正解率算出部が、前記仮定閾値ごとに、当該仮定単位時間および仮定許容受信パケット数に基づいて、前記各条件別パケット情報に含まれるパケット転送状況を検証することにより、当該通信条件下での映像品質劣化の有無を推定評価し、当該推定評価を当該通信条件における前記品質評価結果と比較することにより、当該仮定閾値に関する評価正解率を算出する評価正解率算出ステップと、
網品質管理閾値決定部が、前記各仮定閾値の評価正解率のうち、最も正解率の高い仮定閾値に関する仮定単位時間と仮定許容受信パケット数を、当該網に関する網品質管理閾値として決定する網品質管理閾値決定ステップと
を備えることを特徴とする網品質管理閾値算出方法。 - 請求項6に記載の網品質管理閾値算出方法において、
定常値算出ステップは、前記定常受信パケット数を算出する際、コンテンツが異なる複数の映像通信ごとに、前記受信端末で前記定常単位時間当たりに受信するコンテンツ別定常受信パケット数を算出し、これらコンテンツ別定常受信パケット数の平均値を前記定常受信パケット数として算出することを特徴とする網品質管理閾値算出方法。 - 請求項6に記載の網品質管理閾値算出方法において、
前記定常値算出ステップは、前記受信端末での1フレーム分のフレーム再生所要時間からなる前記定常単位時間を用いることを特徴とする網品質管理閾値算出方法。 - 請求項6に記載の網品質管理閾値算出方法において、
前記仮定閾値生成ステップは、前記定常単位時間に対して前記検証範囲で指定された複数の整数をそれぞれ個別に乗算することにより、前記各仮定単位時間を生成することを特徴とする網品質管理閾値算出方法。 - 請求項9に記載の網品質管理閾値算出方法において、
前記仮定閾値生成ステップは、前記各仮定単位時間に対応する前記仮定許容受信パケット数を算出する際、前記定常受信パケット数に対して当該仮定単位時間の算出に用いた前記整数を乗算し、この乗算結果に前記検証範囲で指定された複数の比率をそれぞれ個別に乗算したものを前記乗算結果にそれぞれ加算することにより、当該仮定単位時間ごとに複数の前記仮定許容受信パケット数をそれぞれ生成することを特徴とする網品質管理閾値算出方法。
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