JP5394991B2 - Video frame type estimation adjustment coefficient calculation method, apparatus, and program - Google Patents

Video frame type estimation adjustment coefficient calculation method, apparatus, and program Download PDF

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Description

本発明は、映像フレーム種別推定技術に関し、特に暗号化された映像フレームのフレーム種別を推定する際に用いる映像フレーム種別推定用調整係数の算出技術に関する。   The present invention relates to a video frame type estimation technique, and more particularly to a video frame type estimation adjustment coefficient calculation technique used when estimating the frame type of an encrypted video frame.

電波を用いたデジタル放送などの映像配信や通信ネットワークを用いたデジタル放送のIP再送信など映像配信において、MPEG−2規格(ISO/IEC 13818)やMPEG−4規格(ISO/IEC 14496,ITU-T H.264)などのMPEG規格に準拠する圧縮符号化方式を用いた場合、元の映像がI,P,Bなどのフレーム(ピクチャ)に圧縮符号化されてエレメンタリストリーム(Elementary Stream)などの映像ストリームが生成され、TSパケット(Transport Stream Packet)と呼ばれるパケットに分割して配信される。   MPEG-2 standard (ISO / IEC 13818) and MPEG-4 standard (ISO / IEC 14496, ITU-) for video distribution such as digital broadcasting using radio waves and IP retransmission of digital broadcasting using communication networks. When a compression encoding method compliant with MPEG standards such as T H.264) is used, the original video is compressed and encoded into frames (pictures) such as I, P, B, etc., and an elementary stream (Elementary Stream), etc. Video streams are generated and divided into packets called TS packets (Transport Stream Packets) for distribution.

このような映像配信では、著作権的な配慮が必要な場合、TSパケットのうち映像データや音声データが格納されるペイロード部分が暗号化される。暗号化されたTSパケットは受信端末で受信後に復号され、最終的に映像として出力され、視聴者に供与される。   In such video distribution, when copyright considerations are necessary, the payload portion in which video data and audio data are stored in the TS packet is encrypted. The encrypted TS packet is decrypted after being received by the receiving terminal, finally outputted as a video, and provided to the viewer.

一方、これらの映像アプリケーションでは、電波を用いた映像配信であれば大気状態が悪化した場合、あるいは、ネットワークを用いた映像配信ではネットワークや端末でパケットの損失や遅延が生じた場合、いずれの場合も映像品質が劣化して、サービス品質が劣化する。したがって、安定したサービスを提供するため、一定の映像品質を確保するよう通信ネットワークや端末の品質を管理する必要がある。   On the other hand, in these video applications, if the air quality deteriorates if the video is distributed using radio waves, or if packet loss or delay occurs in the network or the terminal if the video is distributed using the network, either However, the video quality deteriorates and the service quality deteriorates. Therefore, in order to provide a stable service, it is necessary to manage the quality of the communication network and the terminal so as to ensure a certain video quality.

このような品質管理では、大気状態やネットワーク品質(例えば、パケット損失や遅延)がユーザの視聴する映像品質にどのような影響を及ぼしているかを測定し、品質状態を管理する必要がある。
大気状態やネットワークあるいは端末でTSパケット損失が生じた場合、高能率符号化により映像圧縮して伝送している映像信号はフレーム間の動き予測符号化を用いている。このため、任意の映像フレームを復号する際、前後の映像フレームのフレーム情報を用いることから、1パケット損失による映像品質劣化が1映像フレームにとどまらず、複数フレームに及ぶ場合がある。
In such quality management, it is necessary to measure the influence of atmospheric conditions and network quality (for example, packet loss and delay) on the video quality viewed by the user, and manage the quality state.
When TS packet loss occurs in an atmospheric state, a network, or a terminal, a video signal transmitted by compressing video by high-efficiency coding uses motion prediction coding between frames. For this reason, when decoding an arbitrary video frame, the frame information of the previous and subsequent video frames is used, so that the video quality deterioration due to the loss of one packet is not limited to one video frame, and may extend to a plurality of frames.

このような場合、劣化した映像フレームを参照して復号される映像フレームではパケット損失が生じていないにも係わらず復号された映像では品質劣化が生じることになる。このため、大気状態やネットワーク上のパケット損失発生状況と映像アプリケーションでの劣化発生状況とは必ずしも対応していない。したがって、大気状態やネットワーク品質とアプリケーション品質の対応関係を精度よく求めるためには、符号化情報に基づき品質劣化の影響範囲を正確に把握する必要がある。   In such a case, the quality of the decoded video is degraded even though there is no packet loss in the video frame decoded with reference to the degraded video frame. For this reason, the atmospheric state or the packet loss occurrence state on the network does not necessarily correspond to the deterioration occurrence state in the video application. Therefore, in order to accurately obtain the correspondence relationship between the atmospheric state, network quality, and application quality, it is necessary to accurately grasp the influence range of quality degradation based on the encoded information.

従来、非暗号化映像ストリームにおける、符号化情報に基づき品質劣化の影響範囲を把握する技術として、劣化が発生したフレーム種別と前後フレーム状況から、劣化が波及するフレーム数を計算する手法が提案されている(例えば、特許文献1など参照)。
また、暗号化された映像ストリームにおいて、映像フレーム種別毎にフレーム内データ量が異なることを利用し、1GOP(Group Of Pictures)ごとに算出した判定しきい値と、各映像フレームのフレーム内データ量とを比較することにより、これら映像フレームの種別、すなわちI,P,Bフレームを推定する手法が提案されている(例えば、特許文献2など参照)。
Conventionally, as a technique for grasping the range of influence of quality degradation based on encoded information in a non-encrypted video stream, a method for calculating the number of frames in which degradation spreads from the type of frame where degradation has occurred and the status of previous and subsequent frames has been proposed. (See, for example, Patent Document 1).
In addition, in the encrypted video stream, the determination threshold value calculated for each 1 GOP (Group Of Pictures) and the intra-frame data amount of each video frame using the fact that the intra-frame data amount differs for each video frame type. And a method for estimating the types of video frames, that is, I, P, and B frames have been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2007−060475号公報JP 2007-060475 A 国際公開WO2009/025357号パンフレットInternational Publication WO2009 / 025357 Pamphlet 特開2006−033722号公報JP 2006-033722 A 特許第3764394号公報Japanese Patent No. 3764394

このような従来技術では、各映像フレームのフレーム内データ量とを判定しきい値と比較してフレーム種別を推定する場合、その推定精度は判定しきい値に左右されるため、判定しきい値を正確に算出する必要がある。特に、特許文献2では、この判定しきい値について、対象となる暗号化映像ストリームから算出した対象フレームのフレーム内データ量の平均値と、事前に算出しておいた調整係数とから算出している。   In such a conventional technique, when the frame type is estimated by comparing the amount of data in each video frame with the determination threshold, the estimation accuracy depends on the determination threshold. Must be calculated accurately. In particular, in Patent Document 2, the determination threshold value is calculated from the average value of the in-frame data amount of the target frame calculated from the target encrypted video stream and the adjustment coefficient calculated in advance. Yes.

ここで、判定しきい値を求めるための調整係数は、最適調整係数の候補となる仮調整係数のうちからフレーム種別推定精度に基づき最適な調整係数を選択している。このため、フレーム種別が予め明らかな非暗号化映像ストリームを用いて、調整係数を事前に算出しておく必要がある。
しかしながら、前述した暗号化映像ストリームをフレーム種別の判定対象とする場合には、非暗号化映像ストリームが入手困難な場合が多く、このような状況下では、調整係数を算出しておくことができないという問題点があった。
Here, as the adjustment coefficient for obtaining the determination threshold, the optimum adjustment coefficient is selected from the temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient based on the frame type estimation accuracy. For this reason, it is necessary to calculate the adjustment coefficient in advance using an unencrypted video stream whose frame type is known in advance.
However, when the above-described encrypted video stream is a frame type determination target, it is often difficult to obtain a non-encrypted video stream. Under such circumstances, the adjustment coefficient cannot be calculated. There was a problem.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、非暗号化映像ストリームを必要とすることになく、判定しきい値を求めるための調整係数を算出できる映像フレーム種別推定用調整係数算出技術を提供することを目的としている。   The present invention is for solving such a problem, and an adjustment coefficient calculation for video frame type estimation capable of calculating an adjustment coefficient for obtaining a determination threshold without requiring an unencrypted video stream. The purpose is to provide technology.

このような目的を達成するために、本発明にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出方法は、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置で用いられる映像フレーム種別推定用調整係数算出方法であって、フレーム種別推定部が、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定ステップと、特徴値算出部が、最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いてフレーム種別推定部で対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出ステップと、記憶部が、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶ステップと、最適調整係数算出部が、仮特徴値のそれぞれを基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数を算出する最適調整係数算出ステップとを備え、仮特徴値は、仮推定結果に基づき算出された、映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す仮フレーム比率からなり、基準特徴値は、映像ストリームの映像ストリーム構成情報に基づき算出された、映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す基準フレーム比率からなり、最適調整係数算出ステップは、仮調整係数のうち、当該仮フレーム比率と基準フレーム比率との差分が最も小さいものを最適調整係数として選択するステップを含むようにしたものである。 In order to achieve such an object, the video frame type estimation adjustment coefficient calculation method according to the present invention includes an intra-frame data of each target frame that is an estimation target of a frame type among video frames constituting a video stream. A video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing the amount with a determination threshold value calculated by adjusting the average value of the intra-frame data amount of these target frames with a predetermined adjustment coefficient A video frame type estimation adjustment coefficient calculation method used in a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus for calculating an optimal adjustment coefficient that is an optimal value of an adjustment coefficient, wherein the frame type estimation unit In-frame data of each target frame that is the target of estimation of the frame type among each video frame A frame type estimation step for estimating the frame type of these target frames by comparing the average value of the in-frame data amount of these target frames with a determination threshold value calculated by adjusting with the designated temporary adjustment coefficient The feature value calculation unit estimates the frame type of the target frame by the frame type estimation unit using the temporary adjustment coefficient for each of a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimal adjustment coefficient, and the obtained temporary estimation result A characteristic value calculating step for calculating a temporary characteristic value indicating a characteristic specific to the video stream from the storage unit, and a characteristic that is specific to the video stream obtained by the storage unit when the frame type of the video stream is legitimately determined. A storage step that prestores the indicated feature value as a reference feature value, and an optimum adjustment coefficient calculation unit compares each of the temporary feature values with the reference feature value, And a optimum adjustment coefficient calculation step of calculating the optimum adjustment coefficient based on the result, the temporary characteristic value was calculated on the basis of the temporary estimated result, from the temporary frame ratio showing a component ratio of any frame type relating to the video stream The reference feature value includes a reference frame ratio indicating a composition ratio of an arbitrary frame type related to the video stream, calculated based on the video stream configuration information of the video stream, and the optimal adjustment coefficient calculating step includes: The method includes a step of selecting an optimum adjustment coefficient that has the smallest difference between the temporary frame ratio and the reference frame ratio.

また、本発明にかかる他の映像フレーム種別推定用調整係数算出方法は、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置で用いられる映像フレーム種別推定用調整係数算出方法であって、フレーム種別推定部が、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定ステップと、特徴値算出部が、最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いてフレーム種別推定部で対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出ステップと、記憶部が、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶ステップと、最適調整係数算出部が、仮特徴値のそれぞれを基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数を算出する最適調整係数算出ステップとを備え、仮特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームから得られた、仮推定結果と各映像フレームのフレーム損失状況とから算出した無効フレーム率で特定される、無効フレーム率と映像品質値との関係を示す仮映像品質特性からなり、基準特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームを予め評価して得られた、当該映像ストリームに関する無効フレーム率と映像品質値との関係を示す基準映像品質特性からなり、最適調整係数算出ステップは、仮調整係数のうち、当該仮映像品質特性と基準映像品質特性との相関係数が、その最大値から所定の相関しきい値までの範囲に含まれるものを選択し、これら仮調整係数の代表値を最適調整係数として算出するステップを含むようにしたものである In addition, another video frame type estimation adjustment coefficient calculation method according to the present invention is a method of calculating the intra-frame data amount of each target frame, which is a frame type estimation target, among the video frames constituting the video stream. For the video frame type estimation device for estimating the frame type of these target frames by comparing the average value of the in-frame data amount with a determination threshold value adjusted by a predetermined adjustment coefficient, the optimum value of the adjustment coefficient A video frame type estimation adjustment coefficient calculation method used in a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus for calculating an optimal adjustment coefficient, wherein the frame type estimation unit is configured to calculate each of the video frames constituting the video stream. Of these, the amount of in-frame data of each target frame for which the frame type is to be estimated A frame type estimation step for estimating the frame type of these target frames by comparing the average value of the in-frame data amount with a determination threshold value calculated by adjusting with a specified temporary adjustment coefficient, and a feature value calculation For each of a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient, the frame type estimation unit estimates the frame type of the target frame using the temporary adjustment coefficient, and from the obtained temporary estimation result to the video stream. A feature value calculating step for calculating a temporary feature value indicating a unique feature, and a storage unit based on a feature value indicating a feature unique to the video stream, which is obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined. A storage step that stores in advance as feature values and an optimum adjustment coefficient calculation unit compare each of the temporary feature values with the reference feature value, and perform an optimum adjustment based on the comparison result. And a optimum adjustment coefficient calculation step of calculating the coefficients, the temporary characteristic value, at least every various video communication conditions, the obtained from the video stream delivered by the video communication conditions, the provisional estimation result and each video frame frame It consists of provisional video quality characteristics indicating the relationship between the invalid frame rate and the video quality value, which is specified by the invalid frame rate calculated from the loss situation, and the reference feature value is at least for each video communication condition. It consists of reference video quality characteristics indicating the relationship between the invalid frame rate related to the video stream and the video quality value obtained by evaluating the video stream distributed below in advance. Select a correlation coefficient between the provisional video quality characteristic and the reference video quality characteristic within the range from the maximum value to a predetermined correlation threshold value. In addition, a step of calculating a representative value of these temporary adjustment coefficients as an optimal adjustment coefficient is included .

また、本発明にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置は、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置であって、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定部と、最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いてフレーム種別推定部で対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出部と、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶部と、仮特徴値のそれぞれを基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数を算出する最適調整係数算出部とを備え、仮特徴値は、仮推定結果に基づき算出された、映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す仮フレーム比率からなり、基準特徴値は、映像ストリームの映像ストリーム構成情報に基づき算出された、映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す基準フレーム比率からなり、最適調整係数算出部で、仮調整係数のうち、当該仮フレーム比率と基準フレーム比率との差分が最も小さいものを最適調整係数として選択するようにしたものである。 Also, the video frame type estimation adjustment coefficient calculating apparatus according to the present invention calculates the intra-frame data amount of each target frame to be estimated for the frame type among the video frames constituting the video stream. The optimum value of the adjustment coefficient for the video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing the average value of the internal data amount with the determination threshold value adjusted by adjusting with a predetermined adjustment coefficient An adjustment coefficient calculating apparatus for estimating a video frame type for calculating an optimal adjustment coefficient, and the amount of data in a frame of each target frame to be estimated for the frame type among the video frames constituting the video stream, Judgment calculated by adjusting the average value of the amount of data in the target frame with the specified temporary adjustment coefficient A frame type estimation unit that estimates the frame type of these target frames by comparing with the threshold value, and a frame type estimation unit that uses the temporary adjustment coefficient for each of a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimal adjustment coefficient. A feature value calculation unit that estimates a frame type of a target frame, calculates a temporary feature value indicating a characteristic unique to the video stream from the obtained temporary estimation result, and when a frame type of the video stream is properly determined A storage unit that preliminarily stores feature values indicating features unique to the video stream as reference feature values, and compares each of the temporary feature values with the reference feature values, and calculates an optimum adjustment coefficient based on the comparison results and a optimal adjustment coefficient calculation unit for temporary feature value indicates was calculated based on the provisional estimation result, the composition ratio of any frame type relating to the video stream The reference feature value is composed of a reference frame ratio indicating a composition ratio of an arbitrary frame type related to the video stream, which is calculated based on the video stream configuration information of the video stream, and is temporarily adjusted by the optimum adjustment coefficient calculation unit. Among the coefficients, the coefficient with the smallest difference between the temporary frame ratio and the reference frame ratio is selected as the optimum adjustment coefficient.

また、本発明にかかる他の映像フレーム種別推定用調整係数算出装置は、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置であって、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定部と、最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いてフレーム種別推定部で対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出部と、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶部と、仮特徴値のそれぞれを基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数を算出する最適調整係数算出部とを備え、仮特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームから得られた、仮推定結果と各映像フレームのフレーム損失状況とから算出した無効フレーム率で特定される、無効フレーム率と映像品質値との関係を示す仮映像品質特性からなり、基準特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームを予め評価して得られた、当該映像ストリームに関する無効フレーム率と映像品質値との関係を示す基準映像品質特性からなり、最適調整係数算出部で、仮調整係数のうち、当該仮映像品質特性と基準映像品質特性との相関係数が、その最大値から所定の相関しきい値までの範囲に含まれるものを選択し、これら仮調整係数の代表値を最適調整係数として算出するようにしたものである In addition, another video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus according to the present invention is configured to calculate the amount of data in each frame of each target frame to be estimated for the frame type among the video frames constituting the video stream. For the video frame type estimation device for estimating the frame type of these target frames by comparing the average value of the in-frame data amount with a determination threshold value adjusted by a predetermined adjustment coefficient, the optimum value of the adjustment coefficient An adjustment coefficient calculating apparatus for estimating a video frame type for calculating an optimal adjustment coefficient, wherein an amount of intra-frame data of each target frame to be estimated for a frame type is calculated from each video frame constituting a video stream. , Calculated the average value of the amount of data in the target frame by adjusting the specified temporary adjustment coefficient A frame type estimation unit that estimates the frame type of these target frames by comparing with a constant threshold, and a frame type estimation using the temporary adjustment coefficient for each of a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimal adjustment coefficient The frame type of the target frame is estimated by the unit, a feature value calculation unit that calculates a temporary feature value indicating a characteristic unique to the video stream from the obtained temporary estimation result, and the frame type of the video stream is correctly determined A storage unit that preliminarily stores characteristic values indicating characteristics unique to the video stream obtained as reference characteristic values, and compares each of the temporary characteristic values with the reference characteristic values, and based on the comparison results, an optimum adjustment coefficient and a optimal adjustment coefficient calculation section that calculates a temporary feature values, at least every various video communication conditions, obtained from a video stream delivered by the video communication conditions Is composed of temporary video quality characteristics indicating the relationship between the invalid frame rate and the video quality value specified by the invalid frame rate calculated from the temporary estimation result and the frame loss situation of each video frame. At least for each video communication condition, comprising a reference video quality characteristic indicating a relationship between an invalid frame rate and a video quality value related to the video stream, obtained by evaluating a video stream distributed under the video communication condition in advance, The optimum adjustment coefficient calculation unit selects a temporary adjustment coefficient that includes a correlation coefficient between the temporary video quality characteristic and the reference video quality characteristic within a range from the maximum value to a predetermined correlation threshold value. , in which to calculate the representative value of provisional adjustment coefficient as the optimum adjustment factor.

また、本発明にかかるプロクラムは、コンピュータを、前述したいずれか1つの映像フレーム種別推定用調整係数算出装置を構成する各部として機能させるためのプログラムである。   In addition, the program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each of the components that constitute any one of the above-described video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatuses.

本発明によれば、最適調整係数の算出に用いる映像ストリームのフレーム種別を用いなくても、各仮調整係数を用いた際のフレーム種別の推定結果を評価することができる。したがって、TSパケットのペイロード部が暗号化されていて、映像データそのものを処理することができない映像ストリームであっても、フレーム種別を識別する際に用いる調整係数を自動的に算出することができる。   According to the present invention, it is possible to evaluate the estimation result of the frame type when using each temporary adjustment coefficient without using the frame type of the video stream used for calculating the optimum adjustment coefficient. Therefore, even in a video stream in which the payload portion of the TS packet is encrypted and the video data itself cannot be processed, the adjustment coefficient used for identifying the frame type can be automatically calculated.

第1の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the adjustment coefficient calculation apparatus for video frame classification estimation concerning 1st Embodiment. フレーム種別推定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a frame classification estimation process. フレーム種別推定処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a frame classification estimation process. 第1の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the adjustment coefficient calculation apparatus for video frame classification estimation concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理の擬似コード例である。It is a pseudo code example of the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the adjustment coefficient calculation apparatus for video frame classification estimation concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理の擬似コード例である。It is a pseudo code example of the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる仮映像品質特性の算出例である。It is an example of calculation of a temporary video quality characteristic concerning a 3rd embodiment. 第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optimal adjustment coefficient calculation process concerning 3rd Embodiment.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a video frame type estimation adjustment coefficient calculating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus according to the first embodiment.

前述した映像フレーム種別推定技術(例えば、非特許文献2など参照)では、インターネットなどのパケット通信網やデジタル放送を介してTSパケットで配信される、暗号化されたMPEG規格の映像ストリームについて、その映像フレーム種別毎にフレーム内データ量が異なることを利用し、当該映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する。   In the above-described video frame type estimation technique (see, for example, Non-Patent Document 2), an encrypted MPEG standard video stream distributed in TS packets via a packet communication network such as the Internet or digital broadcasting Using the fact that the amount of data in a frame differs for each video frame type, out of the video frames constituting the video stream, the amount of data in the frame of each target frame that is the target of estimation of the frame type The frame type of these target frames is estimated by comparing the average value of the internal data amount with a determination threshold value calculated by adjusting with a predetermined adjustment coefficient.

この際、調整係数は、フレーム種別の推定精度を向上させる上で非常に重要な係数であり、実際のフレーム種別処理を実行する前に、予め算出しておく必要がある。
映像フレーム種別推定用調整係数算出装置(以下、調整係数算出装置という)10は、全体としてサーバ装置やパーソナルコンピュータなど、入力されたデータを演算処理するコンピュータなどの情報処理装置からなり、映像フレーム種別推定装置でフレーム種別を推定する際に用いる調整係数を、予め用意した、暗号化されたMPEG規格の映像ストリームから算出する機能を備えている。
At this time, the adjustment coefficient is a very important coefficient for improving the estimation accuracy of the frame type, and needs to be calculated in advance before the actual frame type process is executed.
A video frame type estimation adjustment coefficient calculation device (hereinafter referred to as an adjustment coefficient calculation device) 10 is composed of an information processing device such as a computer for processing input data, such as a server device or a personal computer, as a whole. It has a function of calculating an adjustment coefficient used when estimating the frame type by the estimation apparatus from an encrypted MPEG standard video stream prepared in advance.

本実施の形態は、映像フレーム種別推定装置と同様にして対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定部を設け、調整係数の最適値である最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いてフレーム種別推定部で対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出し、これら仮特徴値のそれぞれを、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数を算出するようにしたものである。   In the present embodiment, a frame type estimation unit that estimates the frame type of the target frame is provided in the same manner as the video frame type estimation device, and a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimal adjustment coefficient that is the optimal value of the adjustment coefficient In addition, the frame type estimation unit estimates the frame type of the target frame using the temporary adjustment coefficient, calculates temporary feature values indicating features unique to the video stream from the obtained temporary estimation results, and sets the temporary feature values. Each of the above is compared with a reference feature value, which is obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined, and indicates a characteristic characteristic of the video stream, and an optimum adjustment coefficient is calculated based on the comparison result. It is what you do.

なお、調整係数は、実際に映像ストリームを配信する際の条件、例えば映像通信に用いるコーデックの種別や符号化ビットレートなどのエンコーダ条件により、その最適値、すなわち最適調整係数が変化する。したがって、異なるエンコーダ条件ごとにMPEG規格の映像ストリームを予め用意して、それぞれのエンコーダ条件に応じた最適調整係数を、調整係数算出装置10でそれぞれ算出しておくことになる。この際、入力する映像ストリームは、暗号化されていてもよいが、非暗号化映像ストリームであっても最適調整係数を算出できる。なお、入力する映像ストリームは、パケット損失のない無劣化のストリームを用いるものとする。   Note that the optimum value of the adjustment coefficient, that is, the optimum adjustment coefficient, varies depending on conditions when the video stream is actually distributed, for example, encoder conditions such as the type of codec used for video communication and the encoding bit rate. Accordingly, an MPEG standard video stream is prepared in advance for each different encoder condition, and the optimum adjustment coefficient corresponding to each encoder condition is calculated by the adjustment coefficient calculation device 10. At this time, the input video stream may be encrypted, but the optimum adjustment coefficient can be calculated even if it is a non-encrypted video stream. Note that an input video stream uses an undegraded stream without packet loss.

[フレーム種別推定装置]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかる調整係数算出装置10の構成について詳細に説明する。
調整係数算出装置10には、主な機能部として、通信インターフェース部(以下、通信I/F部という)11、操作入力部12、画面表示部13、記憶部14、および演算処理部15が設けられている。また、演算処理部15には、主な処理部として、フレーム種別推定部15A、特徴値算出部15B、および最適調整係数算出部15Cが設けられている。
[Frame type estimation device]
Next, the configuration of the adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
The adjustment coefficient calculation apparatus 10 includes a communication interface unit (hereinafter referred to as a communication I / F unit) 11, an operation input unit 12, a screen display unit 13, a storage unit 14, and an arithmetic processing unit 15 as main functional units. It has been. In addition, the arithmetic processing unit 15 includes a frame type estimation unit 15A, a feature value calculation unit 15B, and an optimum adjustment coefficient calculation unit 15C as main processing units.

通信I/F部11は、専用の通信回路からなり、パケット通信網や放送電波を介して、映像ストリームのTSパケットなど、各種IPパケットを送受信する機能を有している。
操作入力部12は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理部15へ出力する機能を有している。
画面表示部13は、LCDやPDPなどの画面表示装置からなり、演算処理部15からの指示に応じて、操作メニューや映像品質推定結果などの各種情報を画面表示する機能を有している。
The communication I / F unit 11 includes a dedicated communication circuit, and has a function of transmitting and receiving various IP packets such as TS packets of a video stream via a packet communication network or broadcast radio waves.
The operation input unit 12 includes an operation input device such as a keyboard and a mouse, and has a function of detecting an operator operation and outputting the operation to the arithmetic processing unit 15.
The screen display unit 13 includes a screen display device such as an LCD or a PDP, and has a function of displaying various information such as an operation menu and a video quality estimation result on the screen in response to an instruction from the arithmetic processing unit 15.

記憶部14は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、演算処理部15での各種処理に用いる処理情報やプログラム14Pを記憶する機能を有している。プログラム14Pは、調整係数算出装置10に設けられている通信I/F部11などのデータ入出力機能を介して外部装置や記録媒体(図示せず)から予め読み込まれて記憶部14に格納されている。
記憶部14で記憶される主な処理情報としては、映像ストリーム構成情報14A、基準特徴値14B、および最適調整係数14Cがある。
The storage unit 14 includes a storage device such as a hard disk and a memory, and has a function of storing processing information and programs 14P used for various types of processing in the arithmetic processing unit 15. The program 14P is read in advance from an external device or a recording medium (not shown) via a data input / output function such as the communication I / F unit 11 provided in the adjustment coefficient calculation device 10, and is stored in the storage unit 14. ing.
Main processing information stored in the storage unit 14 includes video stream configuration information 14A, a reference feature value 14B, and an optimum adjustment coefficient 14C.

映像ストリーム構成情報14Aは、GOP情報など、映像ストリームにおけるGOP構造を示す構成情報であり、対象となる映像通信に応じた内容が、操作入力部12や通信I/F部11を介して予め入力され記憶部14に保存される。
基準特徴値14Bは、映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値であり、予め算出されて記憶部14に保存される。
The video stream configuration information 14A is configuration information indicating the GOP structure in the video stream, such as GOP information, and the content corresponding to the target video communication is input in advance via the operation input unit 12 or the communication I / F unit 11. And stored in the storage unit 14.
The reference feature value 14B is a feature value indicating a feature unique to the video stream, which is obtained when the frame type of the video stream is properly determined, and is calculated in advance and stored in the storage unit 14.

最適調整係数14Cは、調整係数の最適値である。調整係数は、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量の平均値から、フレーム種別の判定に用いる判定しきい値を算出する際に、その平均値を調整するための係数である。最適調整係数14Cは、候補となる仮調整係数のうちから最適調整係数算出部15Cにより選択されて記憶部14に保存される。   The optimum adjustment coefficient 14C is an optimum value of the adjustment coefficient. The adjustment coefficient is a coefficient for adjusting the average value when calculating the determination threshold value used for determining the frame type from the average value of the in-frame data amount of each target frame to be estimated for the frame type. is there. The optimum adjustment coefficient 14C is selected by the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C from the candidate temporary adjustment coefficients and stored in the storage unit 14.

演算処理部15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14のプログラム14Pを読み込んでマイクロプロセッサで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム14Pを協働させることにより、フレーム種別推定部15A、特徴値算出部15B、最適調整係数算出部15Cなどの各種処理部を実現する機能を有している。   The arithmetic processing unit 15 has a microprocessor such as a CPU and its peripheral circuits, and reads the program 14P of the storage unit 14 and executes it by the microprocessor, thereby causing the hardware and the program 14P to cooperate with each other, It has a function of realizing various processing units such as a type estimation unit 15A, a feature value calculation unit 15B, and an optimum adjustment coefficient calculation unit 15C.

フレーム種別推定部15Aは、映像ストリームを構成する各映像フレームのフレーム内データ量をそれぞれ算出する機能と、これら映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる対象フレームのフレーム内データ量の平均値を算出する機能と、この平均値と後述する仮調整係数aとを乗算することにより平均値を仮調整係数aで調整して算出した判定しきい値を算出する機能と、対象フレームごとに、当該フレーム内データ量を判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別、すなわちI,P,Bフレームを推定する機能とを有している。   The frame type estimation unit 15A has a function of calculating the amount of intra-frame data of each video frame constituting the video stream, and an average value of the intra-frame data amount of the target frame to be estimated for the frame type among these video frames. For each target frame, a function for calculating a determination threshold value calculated by adjusting the average value by the temporary adjustment coefficient a by multiplying the average value by a temporary adjustment coefficient a described later, It has a function of estimating the frame type of these target frames, that is, I, P, and B frames, by comparing the amount of data in the frame with a determination threshold value.

特徴値算出部15Bは、最適調整係数A(14C)候補となる複数の仮調整係数aごとに、当該仮調整係数aを用いてフレーム種別推定部15Aで映像ストリームを構成するすべての映像フレームのフレーム種別を推定する機能と、得られた仮推定結果から、当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値Raを算出する機能とを有している。この仮特徴値Raの具体例としては、後述する、映像ストリームに含まれるBフレームの比率や、映像ストリームの映像品質特性を用いればよい。   For each of the plurality of temporary adjustment coefficients a that are candidates for the optimum adjustment coefficient A (14C), the feature value calculation unit 15B uses the temporary adjustment coefficient a for all the video frames constituting the video stream by the frame type estimation unit 15A. It has a function of estimating the frame type and a function of calculating a temporary feature value Ra indicating a characteristic unique to the video stream from the obtained temporary estimation result. As a specific example of the temporary feature value Ra, a ratio of B frames included in the video stream and a video quality characteristic of the video stream, which will be described later, may be used.

最適調整係数算出部15Cは、仮調整係数aごとに得られた仮特徴値Raのそれぞれを記憶部14の基準特徴値Rs(14C)とを比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数A(14C)を算出し、記憶部14へ保存する機能とを有している。   The optimum adjustment coefficient calculation unit 15C compares each of the temporary feature values Ra obtained for each temporary adjustment coefficient a with the reference feature value Rs (14C) in the storage unit 14, and based on the comparison result, the optimum adjustment coefficient A (14C) is calculated and stored in the storage unit 14.

[第1の実施の形態の動作]
次に、本実施の形態にかかる調整係数算出装置10の動作として、予め用意しておいた、任意のエンコーダ条件に応じたMPEG規格の映像ストリームに基づき、フレーム種別推定用調整係数の最適値を算出する場合について説明する。
この調整係数算出装置10の動作は、入力された映像ストリームに含まれる対象フレームのフレーム種別を、仮調整係数aを用いて推定するフレーム種別処理と、仮調整係数aごとに得られたフレーム種別の推定結果に基づき最適調整係数を算出する最適調整係数算出処理とに大別される。
[Operation of First Embodiment]
Next, as the operation of the adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment, the optimum value of the adjustment coefficient for estimating the frame type is calculated based on the MPEG standard video stream corresponding to an arbitrary encoder condition prepared in advance. The case of calculating will be described.
The operation of the adjustment coefficient calculation apparatus 10 includes a frame type process for estimating the frame type of the target frame included in the input video stream using the temporary adjustment coefficient a, and a frame type obtained for each temporary adjustment coefficient a. And an optimum adjustment coefficient calculation process for calculating an optimum adjustment coefficient based on the estimation result.

[フレーム種別推定処理]
まず、図2および図3を参照して、本実施の形態にかかる調整係数算出装置10でのフレーム種別推定処理について説明する。図2は、フレーム種別推定処理を示すフローチャートである。図3は、フレーム種別推定処理を示す説明図である。
[Frame type estimation process]
First, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the frame type estimation process in the adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the frame type estimation process. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the frame type estimation process.

このフレーム種別推定処理については、前述した特許文献2と同様であり、ここでは、最も基本となるフレーム種別推定処理について説明する。特許文献2には、図2とは異なる他のフレーム種別推定処理について記載されており、当該他のフレーム種別推定処理で用いる調整係数を算出する際には、フレーム種別推定部15Aにおいて、指定された仮調整係数ごとに、当該他のフレーム種別推定処理と同様の処理を実行すればよい。   This frame type estimation process is the same as that of Patent Document 2 described above, and here, the most basic frame type estimation process will be described. Patent Document 2 describes another frame type estimation process different from that in FIG. 2, and is specified by the frame type estimation unit 15A when calculating an adjustment coefficient used in the other frame type estimation process. For each temporary adjustment coefficient, the same process as the other frame type estimation process may be executed.

ここでは、フレーム種別推定処理を実行する前に、各TSパケットのペイロードに分割格納された映像ストリームの映像フレームについて、処理開始時に予め抽出されており、それぞれの映像フレームのフレーム内データ量が予め算出されているものとする。なお、これら映像フレーム抽出処理とフレーム内データ量算出処理は、例えば映像ストリームが入力された時点で、フレーム種別推定部15Aまたは専用の機能部で実行して記憶部14へ保存しておけばよい。   Here, before executing the frame type estimation process, the video frame of the video stream divided and stored in the payload of each TS packet is extracted in advance at the start of processing, and the amount of data in each video frame is determined in advance. It is assumed that it has been calculated. The video frame extraction process and the intra-frame data amount calculation process may be executed by the frame type estimation unit 15A or a dedicated function unit and stored in the storage unit 14 at the time when the video stream is input, for example. .

映像フレームについては、暗号化されていないTSヘッダ内のPUSI(payload_unit_start_indicator)やMB(MarkerBit)を利用して抽出することができる。PUSIは、TSパケットのペイロードにおけるPES(Packetized Elementary Stream)ヘッダの存在有無を示すフラグである。PESヘッダは、ペイロード中のストリームに関するデータ区切り位置を示すものである。映像ストリームであれば映像データすなわち各映像フレームの開始点を示すことになる。またMBは、映像・音声データなどの始点を示すフラグである。   A video frame can be extracted using PUSI (payload_unit_start_indicator) or MB (MarkerBit) in an unencrypted TS header. The PUSI is a flag indicating whether or not a PES (Packetized Elementary Stream) header is present in the payload of the TS packet. The PES header indicates the data delimiter position regarding the stream in the payload. In the case of a video stream, video data, that is, the start point of each video frame is indicated. MB is a flag indicating the start point of video / audio data.

図2のフレーム種別推定処理は、GOP構造ごとに実行される。まず、フレーム種別推定部15Aは、記憶部14の映像ストリーム構成情報14Aで規定される最大GOP長分の映像フレームを、映像ストリームを構成する各映像フレームのうちから選択し(ステップ100)、これら選択フレームのうちから映像データに相当するフレーム内データ量が最大のものをIフレームと推定する(ステップ101)。通常、Iフレームは、GOPごとに1つずつ含まれており、そのフレーム内データ量は、P,Bフレームと比較して大きいのが特徴である。   The frame type estimation process in FIG. 2 is executed for each GOP structure. First, the frame type estimation unit 15A selects video frames for the maximum GOP length defined by the video stream configuration information 14A in the storage unit 14 from the video frames constituting the video stream (step 100). Of the selected frames, the frame with the largest amount of data corresponding to video data is estimated as an I frame (step 101). Normally, one I frame is included for each GOP, and the amount of data in the frame is larger than that of P and B frames.

この後、フレーム種別推定部15Aは、Iフレームから始まる各GOPのうち、Iフレーム以降のフレーム、すなわちフレーム種別の推定対象となるP,Bフレームを対象フレームとして選択する(ステップ102)。
次に、フレーム種別推定部15Aは、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を算出し(ステップ103)、この平均値に対して指定された仮適調整係数aを乗算することにより判定しきい値を算出する(ステップ104)。
Thereafter, the frame type estimation unit 15A selects, from among the GOPs starting from the I frame, frames subsequent to the I frame, that is, P and B frames for which the frame type is to be estimated (step 102).
Next, the frame type estimation unit 15A calculates the average value of the in-frame data amount of these target frames (step 103), and determines by multiplying the average value by the designated temporary adjustment coefficient a. A threshold value is calculated (step 104).

続いて、フレーム種別推定部15Aは、対象フレームのうちから未処理の映像フレームを1つ選択し(ステップ105)、この選択フレームのフレーム内データ量を判定しきい値と比較する(ステップ106)。
ここで、フレーム内データ量が判定しきい値より大きい場合(ステップ106:YES)、フレーム種別推定部15Aは、当該選択フレームをPフレームと推定する(ステップ107)。また、フレーム内データ量が判定しきい値以下の場合(ステップ106:NO)、フレーム種別推定部15Aは、当該選択フレームをBフレームと推定する(ステップ108)。
Subsequently, the frame type estimation unit 15A selects one unprocessed video frame from the target frames (step 105), and compares the in-frame data amount of this selected frame with a determination threshold value (step 106). .
If the intra-frame data amount is larger than the determination threshold (step 106: YES), the frame type estimation unit 15A estimates the selected frame as a P frame (step 107). When the amount of data in the frame is equal to or less than the determination threshold (step 106: NO), the frame type estimation unit 15A estimates the selected frame as a B frame (step 108).

このようにして、選択フレームのフレーム種別を推定した後、フレーム種別推定部15Aは、未処理の対象フレームが存在するか確認する(ステップ109)。
ここで、未処理の対象フレームが存在する場合(ステップ109:YES)、ステップ105へ戻って新たな対象フレームに関する処理を実行し、未処理の対象フレームが存在しない場合(ステップ109:NO)、一連のフレーム種別推定処理を終了する。
After estimating the frame type of the selected frame in this way, the frame type estimation unit 15A checks whether there is an unprocessed target frame (step 109).
Here, when there is an unprocessed target frame (step 109: YES), the process returns to step 105 to execute processing relating to a new target frame, and when there is no unprocessed target frame (step 109: NO), A series of frame type estimation processing ends.

図3において、横軸は映像フレームのフレーム番号を示し、縦軸は各映像フレームのフレーム内データ量を示している。ここでは、最大GOP長が15フレームであり、「IBBPBBPBBPBBPBB」のGOP構成を有している。
まず、フレーム(1)からフレーム(15)までの15フレームのうち、フレーム内データ量が最も大きいフレーム(3)がIフレームと推定される。次に、Iフレーム(3)からフレーム(17)までの1GOPのうち、フレーム(4)からフレーム(17)までが対象フレームとして選択され、これらのフレーム内データ量の平均値が算出され、この平均値に対して、指定された仮調整係数aが乗算されて判定しきい値が算出される。
In FIG. 3, the horizontal axis indicates the frame number of the video frame, and the vertical axis indicates the amount of data in the frame of each video frame. Here, the maximum GOP length is 15 frames, and the GOP configuration is “IBBPBBPBBPBBPBB”.
First, of the 15 frames from the frame (1) to the frame (15), the frame (3) having the largest amount of data in the frame is estimated as the I frame. Next, out of 1 GOP from I frame (3) to frame (17), from frame (4) to frame (17) is selected as a target frame, and the average value of these intra-frame data amounts is calculated. A determination threshold value is calculated by multiplying the average value by the designated temporary adjustment coefficient a.

この後、これら対象フレームのフレーム内データ量が判定しきい値と比較され、その比較結果に応じて各対象フレームのフレーム種別が推定される。ここでは、フレーム(6)、フレーム(9)、フレーム(12)、フレーム(15)のフレーム内データ量が判定しきい値より大きいことからPフレームと推定されている。また、フレーム(4)、フレーム(5)、フレーム(7)、フレーム(8)、フレーム(10)、フレーム(11)、フレーム(13)、フレーム(14)、フレーム(16)、フレーム(17)のフレーム内データ量が判定しきい値以下であることからBフレームと推定されている。   Thereafter, the in-frame data amount of these target frames is compared with a determination threshold value, and the frame type of each target frame is estimated according to the comparison result. Here, since the amount of data in the frames (6), (9), (12), and (15) is larger than the determination threshold, it is estimated as a P frame. Also, the frame (4), the frame (5), the frame (7), the frame (8), the frame (10), the frame (11), the frame (13), the frame (14), the frame (16), and the frame (17 ) Is inferior to the determination threshold value, it is estimated as B frame.

[最適調整係数算出処理]
次に、図4を参照して、本実施の形態にかかる調整係数算出装置10での最適調整係数算出処理について説明する。図4は、第1の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。
[Optimum adjustment coefficient calculation process]
Next, with reference to FIG. 4, the optimum adjustment coefficient calculation process in the adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an optimum adjustment coefficient calculation process according to the first embodiment.

最適調整係数算出処理を実行する前に、フレーム種別推定処理と同様、フレーム種別推定処理を実行する前に、各TSパケットのペイロードに分割格納された映像ストリームの映像フレームについて、処理開始時に予め抽出されており、それぞれの映像フレームのフレーム内データ量が予め算出されているものとする。   Before executing the optimal adjustment coefficient calculation process, as with the frame type estimation process, before executing the frame type estimation process, the video frame of the video stream divided and stored in the payload of each TS packet is extracted in advance at the start of the process. It is assumed that the amount of data in each video frame is calculated in advance.

まず、特徴値算出部15Bは、調整係数の最適値の候補となる複数の仮調整係数のうちから、未処理の仮調整係数aを選択する(ステップ150)。なお、仮調整係数の範囲については、例えば過去の実績などから予め決定しておけばよい。   First, the feature value calculation unit 15B selects an unprocessed temporary adjustment coefficient a from among a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum value of the adjustment coefficient (step 150). Note that the range of the temporary adjustment coefficient may be determined in advance based on, for example, past results.

次に、特徴値算出部15Bは、選択した仮調整係数aを用いてフレーム種別推定部15Aで、任意のエンコーダ条件について、図2のフレーム種別推定処理を実行することにより、映像ストリームを構成するすべての映像フレームのフレーム種別を推定し(ステップ151)、得られた仮推定結果に基づき、当該仮調整係数aを用いたフレーム種別推定部15Aでの推定結果を評価するための仮特徴値Raを算出する(ステップ152)。   Next, the feature value calculation unit 15B configures the video stream by executing the frame type estimation process of FIG. 2 for an arbitrary encoder condition in the frame type estimation unit 15A using the selected temporary adjustment coefficient a. The frame type of all the video frames is estimated (step 151), and based on the obtained temporary estimation result, the temporary feature value Ra for evaluating the estimation result in the frame type estimation unit 15A using the temporary adjustment coefficient a. Is calculated (step 152).

続いて、最適調整係数算出部15Cは、仮特徴値Raと記憶部14の基準特徴値Rs(14B)とを比較し(ステップ153)、これら比較結果に基づいて、これら仮特徴値Raから最適調整係数A(14C)を算出して記憶部14へ保存する(ステップ154)。   Subsequently, the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C compares the temporary feature value Ra with the reference feature value Rs (14B) of the storage unit 14 (step 153), and based on these comparison results, optimizes the temporary feature value Ra from the temporary feature value Ra. The adjustment coefficient A (14C) is calculated and stored in the storage unit 14 (step 154).

この特徴値の具体例としては、後述する、映像ストリームに含まれるBフレームの比率を示すフレーム比率や、映像ストリームの映像品質特性を用いればよい。
例えば、特徴値としてフレーム比率を用いた場合には、仮特徴値Raである仮フレーム比率と基準特徴値Rs(14B)である基準フレーム比率との比較結果、すなわち差分が最も小さい仮調整係数aを、任意のエンコーダ条件に関する最適調整係数Aとして選択すればよい。この仮フレーム比率は、仮推定結果が正当なものであれば、GOP構造から算出した基準フレーム比率と一致する。
As a specific example of this feature value, a frame ratio indicating a ratio of B frames included in a video stream, which will be described later, or a video quality characteristic of the video stream may be used.
For example, when the frame ratio is used as the feature value, the comparison result between the temporary frame ratio that is the temporary feature value Ra and the reference frame ratio that is the reference feature value Rs (14B), that is, the temporary adjustment coefficient a having the smallest difference. May be selected as the optimum adjustment coefficient A for any encoder condition. This temporary frame ratio matches the reference frame ratio calculated from the GOP structure if the temporary estimation result is valid.

また、特徴値として映像品質特性を用いた場合には、仮特徴値Raである仮映像品質特性と基準特徴値Rs(14B)である基準映像品質特性との比較結果、すなわち相関係数が、所定の相関しきい値範囲に含まれる仮調整係数aから最適調整係数Aを算出すればよい。映像品質特性は、無効フレーム率と映像品質値との関係を示すモデルであり、仮推定結果が正当なものであれば、映像ストリームの無効フレーム率を精度良く求めることができ、結果として無効フレーム率から導出される映像品質特性が、予め実際の映像ストリームを評価して得られた映像品質特性との相関が強くなる。   When the video quality characteristic is used as the feature value, the comparison result between the temporary video quality characteristic that is the temporary feature value Ra and the reference video quality characteristic that is the reference feature value Rs (14B), that is, the correlation coefficient is The optimal adjustment coefficient A may be calculated from the temporary adjustment coefficient a included in the predetermined correlation threshold range. The video quality characteristic is a model showing the relationship between the invalid frame rate and the video quality value. If the temporary estimation result is valid, the invalid frame rate of the video stream can be obtained with high accuracy, and as a result, the invalid frame rate is obtained. The video quality characteristic derived from the rate has a strong correlation with the video quality characteristic obtained by evaluating the actual video stream in advance.

この後、最適調整係数算出部15Cは、未処理の仮調整係数aが存在するか確認し(ステップ155)、未処理の仮調整係数aが存在する場合(ステップ155:YES)、ステップ150へ戻って新たな仮調整係数aに関する処理を実行し、未処理の仮調整係数aが存在しない場合(ステップ155:NO)、一連の最適調整係数算出処理を終了する。   Thereafter, the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C confirms whether or not the unprocessed temporary adjustment coefficient a exists (step 155). If the unprocessed temporary adjustment coefficient a exists (step 155: YES), the process proceeds to step 150. The process related to the new temporary adjustment coefficient a is returned and if there is no unprocessed temporary adjustment coefficient a (step 155: NO), the series of optimum adjustment coefficient calculation processes is terminated.

[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、特徴値算出部15Bで、最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数aごとに、当該仮調整係数aを用いてフレーム種別推定部15Aで対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値Raを算出し、最適調整係数算出部15Cで、仮特徴値Raのそれぞれを基準特徴値Rs(14B)と比較し、これら比較結果に基づいて最適調整係数Aを算出している。
[Effect of the first embodiment]
Thus, in the present embodiment, the feature value calculation unit 15B uses the temporary adjustment coefficient a for each of the plurality of temporary adjustment coefficients a that are candidates for the optimal adjustment coefficient, and the frame type estimation unit 15A uses the temporary adjustment coefficient a. A frame type is estimated, a temporary feature value Ra indicating a characteristic unique to the video stream is calculated from the obtained temporary estimation result, and each of the temporary feature values Ra is converted into a reference feature value Rs ( 14B), and the optimum adjustment coefficient A is calculated based on these comparison results.

これにより、最適調整係数の算出に用いる映像ストリームのフレーム種別を用いなくても、各仮調整係数aを用いた際のフレーム種別の推定結果を評価することができる。したがって、TSパケットのペイロード部が暗号化されていて、映像データそのものを処理することができない映像ストリームであっても、フレーム種別を識別する際に用いる調整係数を自動的に算出することができる。   Thereby, the estimation result of the frame type when each temporary adjustment coefficient a is used can be evaluated without using the frame type of the video stream used for calculating the optimum adjustment coefficient. Therefore, even in a video stream in which the payload portion of the TS packet is encrypted and the video data itself cannot be processed, the adjustment coefficient used for identifying the frame type can be automatically calculated.

[第2の実施の形態]
次に、図5を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10について説明する。図5は、第2の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、第1の実施の形態において、特徴値としてフレーム比率を用いた場合について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an adjustment coefficient calculation apparatus for video frame type estimation according to the second embodiment.
In the present embodiment, a case where a frame ratio is used as a feature value in the first embodiment will be described.

図5において、特徴値算出部15Bには、主な処理部として、基準フレーム比率算出部16Aと仮フレーム比率算出部16Bが設けられている。
基準フレーム比率算出部16Aは、記憶部14の映像ストリーム構成情報14Aに基づき映像ストリームに含まれるBフレームの比率を示す基準フレーム比率Rs(14B)を算出して、記憶部14へ保存する機能を有している。
In FIG. 5, the feature value calculation unit 15B is provided with a reference frame ratio calculation unit 16A and a temporary frame ratio calculation unit 16B as main processing units.
The reference frame ratio calculation unit 16A has a function of calculating a reference frame ratio Rs (14B) indicating the ratio of the B frames included in the video stream based on the video stream configuration information 14A in the storage unit 14 and storing it in the storage unit 14. Have.

仮フレーム比率算出部16Bは、最適調整係数Aの候補となる複数の仮調整係数aごとに、フレーム種別推定部15Aで得られた仮推定結果に基づいて、当該映像ストリームに含まれるBフレームの比率を示す仮フレーム比率Raを算出する機能とを有している。   The temporary frame ratio calculation unit 16B, for each of a plurality of temporary adjustment coefficients a that are candidates for the optimal adjustment coefficient A, based on the temporary estimation result obtained by the frame type estimation unit 15A, for the B frames included in the video stream. And a function of calculating a provisional frame ratio Ra indicating the ratio.

[第2の実施の形態の動作]
次に、図6〜図8を参照して、本実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10での最適調整係数算出処理について説明する。図6は、第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。図7は、第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理の擬似コード例である。図8は、第2の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示す説明図である。
[Operation of Second Embodiment]
Next, with reference to FIGS. 6 to 8, the optimum adjustment coefficient calculation processing in the video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an optimum adjustment coefficient calculation process according to the second embodiment. FIG. 7 is a pseudo code example of the optimum adjustment coefficient calculation process according to the second embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram of an optimum adjustment coefficient calculation process according to the second embodiment.

最適調整係数算出処理を実行する前に、フレーム種別推定処理と同様、フレーム種別推定処理を実行する前に、各TSパケットのペイロードに分割格納された映像ストリームの映像フレームについて、処理開始時に予め抽出されており、それぞれの映像フレームのフレーム内データ量が予め算出されているものとする。   Before executing the optimal adjustment coefficient calculation process, as with the frame type estimation process, before executing the frame type estimation process, the video frame of the video stream divided and stored in the payload of each TS packet is extracted in advance at the start of the process. It is assumed that the amount of data in each video frame is calculated in advance.

また、基準フレーム比率算出部16Aは、記憶部14の映像ストリーム構成情報14Aを参照して、推定対象となるGOPのうちI,Pフレーム間にBフレームが連続するフレーム数Nbに基づいて、I,PフレームとBフレームとの比率を示す基準フレーム比率Rs=1/Nbを算出し、記憶部14へ保存したものとする。この際、フレーム数Nbについては、Iフレーム以降、一定間隔で出現するPフレームの周期Mから1を減じたものと等しい。通常、GOP構造では、Pフレームの周期Mとして定義されている。   Further, the reference frame ratio calculation unit 16A refers to the video stream configuration information 14A in the storage unit 14, and based on the number of frames Nb in which B frames continue between I and P frames in the GOP to be estimated, I , The reference frame ratio Rs = 1 / Nb indicating the ratio of the P frame and the B frame is calculated and stored in the storage unit 14. At this time, the number of frames Nb is equal to a value obtained by subtracting 1 from the period M of P frames appearing at regular intervals after the I frame. Normally, in the GOP structure, it is defined as a period M of P frames.

まず、特徴値算出部15Bは、調整係数の最適値の候補となる複数の仮調整係数のうちから、未処理の仮調整係数aを選択する(ステップ200)。なお、仮調整係数の範囲については、例えば過去の実績などから予め決定しておけばよい。   First, the feature value calculation unit 15B selects an unprocessed temporary adjustment coefficient a from among a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum value of the adjustment coefficient (step 200). Note that the range of the temporary adjustment coefficient may be determined in advance based on, for example, past results.

次に、特徴値算出部15Bは、選択した仮調整係数aを用いてフレーム種別推定部15Aで、任意のエンコーダ条件について、図2のフレーム種別推定処理を実行することにより、映像ストリームを構成するすべての映像フレームのフレーム種別を推定し(ステップ201)、得られた仮推定結果に基づき、当該仮調整係数aを用いたフレーム種別推定部15Aでの推定結果を評価するための仮特徴値として仮フレーム比率Raを算出する(ステップ202)。このステップ202は、次の3つのステップ210〜212から構成される。   Next, the feature value calculation unit 15B configures the video stream by executing the frame type estimation process of FIG. 2 for an arbitrary encoder condition in the frame type estimation unit 15A using the selected temporary adjustment coefficient a. As the temporary feature value for estimating the frame type of all video frames (step 201) and evaluating the estimation result in the frame type estimation unit 15A using the temporary adjustment coefficient a based on the obtained temporary estimation result. A temporary frame ratio Ra is calculated (step 202). This step 202 includes the following three steps 210 to 212.

まず、仮フレーム比率算出部16Bは、フレーム種別推定部15Aから得られた仮推定結果からBフレーム数nbを計数するとともに(ステップ211)、I,Pフレーム数nを計数し(ステップ211)、これらBフレーム数nbとI,Pフレーム数nとから、I,PフレームとBフレームとの比率を示す仮フレーム比率Ra=n/nbを算出する(ステップ212)。   First, the temporary frame ratio calculation unit 16B counts the number of B frames nb from the temporary estimation result obtained from the frame type estimation unit 15A (step 211), and counts the number of I and P frames n (step 211). A temporary frame ratio Ra = n / nb indicating the ratio of the I, P frame and the B frame is calculated from the B frame number nb and the I and P frame numbers n (step 212).

続いて、最適調整係数算出部15Cは、仮特徴値である仮フレーム比率Raと記憶部14の基準特徴値である基準フレーム比率Rs(14B)とを比較する(ステップ203)。このステップ203は、次の2つのステップ220〜221から構成される。
まず、最適調整係数算出部15Cは、仮フレーム比率Raと基準フレーム比率Rs(14B)とから新たな差分ΔR(=|Ra−Rs|)を算出し(ステップ220)、今までに選択した仮調整係数aで求めた差分と比較する(ステップ221)。
Subsequently, the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C compares the temporary frame ratio Ra, which is a temporary feature value, with the reference frame ratio Rs (14B), which is a reference feature value of the storage unit 14 (step 203). This step 203 is composed of the following two steps 220 to 221.
First, the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C calculates a new difference ΔR (= | Ra−Rs |) from the temporary frame ratio Ra and the reference frame ratio Rs (14B) (step 220), and the temporary adjustment selected so far. The difference obtained with the adjustment coefficient a is compared (step 221).

ここで、新たな差分ΔRが今までで最小であった場合(ステップ221:YES)、最適調整係数算出部15Cは、当該仮調整係数aを、任意のエンコーダ条件に関する最適調整係数A(14C)として記憶部14へ保存する(ステップ204)。   Here, when the new difference ΔR is the smallest so far (step 221: YES), the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C uses the temporary adjustment coefficient a as the optimum adjustment coefficient A (14C) for an arbitrary encoder condition. Is stored in the storage unit 14 (step 204).

この後、最適調整係数算出部15Cは、未処理の仮調整係数aが存在するか確認し(ステップ205)、未処理の仮調整係数aが存在する場合(ステップ205:YES)、ステップ200へ戻って新たな仮調整係数aに関する処理を実行し、未処理の仮調整係数aが存在しない場合(ステップ205:NO)、一連の最適調整係数算出処理を終了する。
また、ステップ221において、新たな差分ΔRが今までで最小でなかった場合(ステップ221:NO)、最適調整係数算出部15Cは、ステップ205へ移行する。
Thereafter, the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C confirms whether or not an unprocessed temporary adjustment coefficient a exists (step 205). If an unprocessed temporary adjustment coefficient a exists (step 205: YES), the process proceeds to step 200. The process related to the new temporary adjustment coefficient a is executed again, and if there is no unprocessed temporary adjustment coefficient a (step 205: NO), the series of optimum adjustment coefficient calculation processes is terminated.
In step 221, when the new difference ΔR has not been minimized so far (step 221: NO), the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C proceeds to step 205.

図8には、仮調整係数aを0.5から2.0までの範囲で0.1刻みで設定した際の差分ΔRの変化が示されている。仮調整係数aを0.5から順に選択した場合、差分ΔRが単調減少し、仮調整係数a=1.2のときに差分ΔRが最小値となり、この後は差分ΔRが単調増加している。このため、最適調整係数Aとして、差分ΔRが最小値のときの1.2が選択されることになる。   FIG. 8 shows a change in the difference ΔR when the temporary adjustment coefficient a is set in increments of 0.1 in the range from 0.5 to 2.0. When the temporary adjustment coefficient a is selected in order from 0.5, the difference ΔR monotonously decreases, and when the temporary adjustment coefficient a = 1.2, the difference ΔR becomes the minimum value, and thereafter the difference ΔR monotonously increases. . For this reason, 1.2 when the difference ΔR is the minimum value is selected as the optimum adjustment coefficient A.

[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、仮特徴値Raとして、仮推定結果に基づき算出された、映像ストリームに含まれるBフレームの比率を示す仮フレーム比率を用いるとともに、基準特徴値Rsとして、映像ストリームの映像ストリーム構成情報14Aに基づき算出された、映像ストリームに含まれるBフレームの比率を示す基準フレーム比率を用い、最適調整係数算出部15Cで、仮調整係数aのうち、当該仮フレーム比率Raと基準フレーム比率Rsとの差分が最も小さいものを最適調整係数Aとして選択するようにしたので、簡素な演算処理で算出できる特徴値で、極めて正確に最適調整係数Aを算出することができる。
[Effect of the second embodiment]
As described above, the present embodiment uses the temporary frame ratio indicating the ratio of the B frames included in the video stream calculated based on the temporary estimation result as the temporary feature value Ra, and the video as the reference feature value Rs. Using the reference frame ratio indicating the ratio of B frames included in the video stream calculated based on the video stream configuration information 14A of the stream, the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C uses the temporary frame ratio Ra of the temporary adjustment coefficient a. And the reference frame ratio Rs is selected as the optimum adjustment coefficient A, so that the optimum adjustment coefficient A can be calculated very accurately with a feature value that can be calculated by simple arithmetic processing.

特に、本実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10で用いた基準フレーム比率算出部16Aや仮フレーム比率算出部16Bについては、前述した通り簡素な演算処理で実現できることから、映像品質推定装置や映像フレーム推定装置などに対して容易に実装できる。   In particular, the reference frame ratio calculation unit 16A and the temporary frame ratio calculation unit 16B used in the video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment can be realized by simple arithmetic processing as described above. It can be easily implemented in a quality estimation device, a video frame estimation device, and the like.

また、本実施の形態では、フレーム比率としてI,PフレームとBフレームとの比率を用いる場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、映像ストリームを構成する映像フレームの総数に対するBフレーム数の比率であってもよく、IフレームまたはPフレームに対するBフレームの比率など、映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率であれば他の比率であってもよい。   In the present embodiment, the case of using the ratio of I, P frames and B frames as the frame ratio has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be the ratio of the number of B frames to the total number of video frames constituting the video stream, or any other frame type configuration ratio for the video stream, such as the ratio of B frames to I frames or P frames. It may be a ratio.

[第3の実施の形態]
次に、図9を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10について説明する。図9は、第3の実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、第1の実施の形態において、特徴値として映像品質推定特性を用いた場合について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus according to the third embodiment.
In the present embodiment, a case will be described in which video quality estimation characteristics are used as feature values in the first embodiment.

図9において、特徴値算出部15Bには、主な処理部として、無効フレーム率算出部17Aと仮映像品質特性特定部17Bが設けられている。
無効フレーム率算出部17Aは、最適調整係数Aの候補となる複数の仮調整係数aごとに、フレーム種別推定部15Aで得られた仮推定結果に基づいて、当該映像ストリームを構成する映像フレームが損失した比率を示す無効フレーム率を算出する機能とを有している。
In FIG. 9, the feature value calculation unit 15B is provided with an invalid frame rate calculation unit 17A and a provisional video quality characteristic specifying unit 17B as main processing units.
The invalid frame rate calculation unit 17A determines, for each of a plurality of temporary adjustment coefficients a that are candidates for the optimal adjustment coefficient A, the video frames constituting the video stream based on the temporary estimation result obtained by the frame type estimation unit 15A. And a function of calculating an invalid frame rate indicating a lost ratio.

仮映像品質特性特定部17Bは、無効フレーム率算出部17Aで算出した無効フレーム率に基づいて、無効フレーム率と映像通信品質との対応関係を示す仮映像品質特性Raを特定する機能を有している。
無効フレーム率の算出方法については、特許文献3などの公知技術を用いればよい。また、映像品質特性の特定方法については、特許文献4などの公知技術を用いればよい。
The temporary video quality characteristic specifying unit 17B has a function of specifying the temporary video quality characteristic Ra indicating the correspondence between the invalid frame rate and the video communication quality based on the invalid frame rate calculated by the invalid frame rate calculation unit 17A. ing.
As a method of calculating the invalid frame rate, a known technique such as Patent Document 3 may be used. As a method for specifying the video quality characteristic, a known technique such as Patent Document 4 may be used.

また、本実施の形態において、記憶部14の基準特徴値14Bは、基準映像品質特性から構成される。映像品質は、受信端末で映像ストリームを受信して復号した映像をユーザが視聴した際の主観的な品質である。基準映像品質特性は、少なくとも映像フレームの損失条件が異なる評価映像を用意して、これら評価映像に対して実際に主観映像品質評価実験を実施し、得られた評価結果から無効フレーム率と映像通信品質との対応関係を示す映像品質特性を導出したものである。   In the present embodiment, the reference feature value 14B of the storage unit 14 is composed of reference video quality characteristics. The video quality is a subjective quality when a user views a video that is received and decoded by a receiving terminal. For reference video quality characteristics, at least evaluation videos with different video frame loss conditions are prepared, subjective video quality evaluation experiments are actually performed on these evaluation videos, and the invalid frame rate and video communication are obtained from the obtained evaluation results. The video quality characteristic indicating the correspondence with the quality is derived.

この際、主観映像品質評価実験では、評価映像については、映像フレームの損失条件に映像内容の違いを示す映像条件を組み合わせてもよい。また、エンコーダ条件により最適調整係数Aが変化するため、実際には、評価映像としてエンコーダ条件を組み合わせたものを準備しておく必要がある。
また、映像品質の評価方法については、ITU−T勧告P.910で規定されているACR(5段階尺品質尺度)を用い、主観品質特徴値についてはMOSを用いればよい。
At this time, in the subjective video quality evaluation experiment, for the evaluation video, a video condition indicating a difference in video content may be combined with a loss condition of the video frame. In addition, since the optimum adjustment coefficient A varies depending on the encoder conditions, it is actually necessary to prepare a combination of encoder conditions as an evaluation video.
In addition, regarding the evaluation method of video quality, ITU-T recommendation P.21. The ACR (5-level scale quality scale) defined in 910 may be used, and MOS may be used as the subjective quality feature value.

[第3の実施の形態の動作]
次に、図10〜図13を参照して、本実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10での最適調整係数算出処理について説明する。図10は、第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示すフローチャートである。図11は、第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理の擬似コード例である。図12は、第3の実施の形態にかかる仮映像品質特性の算出例である。図13は、第3の実施の形態にかかる最適調整係数算出処理を示す説明図である。
[Operation of Third Embodiment]
Next, with reference to FIGS. 10 to 13, the optimum adjustment coefficient calculation processing in the video frame type estimation adjustment coefficient calculation apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating an optimum adjustment coefficient calculation process according to the third embodiment. FIG. 11 is a pseudo code example of the optimum adjustment coefficient calculation process according to the third embodiment. FIG. 12 is a calculation example of provisional video quality characteristics according to the third embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram of an optimal adjustment coefficient calculation process according to the third embodiment.

最適調整係数算出処理を実行する前に、フレーム種別推定処理と同様、フレーム種別推定処理を実行する前に、各TSパケットのペイロードに分割格納された映像ストリームの映像フレームについて、処理開始時に予め抽出されており、それぞれの映像フレームのフレーム内データ量が予め算出されているものとする。
また、記憶部14には、前述した主観映像品質評価実験で得た基準映像品質特性Rs(14B)が予め保存されているものとする。
Before executing the optimal adjustment coefficient calculation process, as with the frame type estimation process, before executing the frame type estimation process, the video frame of the video stream divided and stored in the payload of each TS packet is extracted in advance at the start of the process. It is assumed that the amount of data in each video frame is calculated in advance.
Further, it is assumed that the reference video quality characteristic Rs (14B) obtained in the subjective video quality evaluation experiment described above is stored in the storage unit 14 in advance.

まず、特徴値算出部15Bは、調整係数の最適値の候補となる複数の仮調整係数のうちから、未処理の仮調整係数aを選択する(ステップ300)。なお、仮調整係数の範囲については、例えば過去の実績などから予め決定しておけばよい。   First, the feature value calculation unit 15B selects an unprocessed temporary adjustment coefficient a from among a plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum value of the adjustment coefficient (step 300). Note that the range of the temporary adjustment coefficient may be determined in advance based on, for example, past results.

次に、特徴値算出部15Bは、選択した仮調整係数aを用いてフレーム種別推定部15Aで、任意のエンコーダ条件について、予め用意した少なくとも映像フレームの損失条件が異なる映像ストリームごとに、図2のフレーム種別推定処理を実行することにより、映像ストリームを構成するすべての映像フレームのフレーム種別を推定し(ステップ301)、得られた仮推定結果に基づき、当該仮調整係数aを用いたフレーム種別推定部15Aでの推定結果を評価するための仮特徴値として仮映像品質特性Raを算出する(ステップ302)。このステップ302は、次の2つのステップ310〜311から構成される。   Next, the feature value calculation unit 15B uses the selected temporary adjustment coefficient a for the frame type estimation unit 15A for each video stream having different loss conditions for at least video frames prepared in advance for an arbitrary encoder condition. Frame type estimation processing is executed to estimate the frame types of all video frames constituting the video stream (step 301), and based on the obtained temporary estimation results, the frame types using the temporary adjustment coefficient a A temporary video quality characteristic Ra is calculated as a temporary feature value for evaluating the estimation result in the estimation unit 15A (step 302). This step 302 includes the following two steps 310 to 311.

まず、無効フレーム率算出部17Aは、当該調整係数aについてフレーム種別推定部15Aで得られた損失条件ごとの仮推定結果に基づいて、当該映像ストリームを構成する映像フレームが損失した比率を示す無効フレーム率を算出する(ステップ310)。   First, the invalid frame rate calculation unit 17A indicates the ratio of loss of the video frames constituting the video stream based on the temporary estimation result for each loss condition obtained by the frame type estimation unit 15A for the adjustment coefficient a. A frame rate is calculated (step 310).

次に、仮映像品質特性特定部17Bは、無効フレーム率算出部17Aで算出した損失条件ごとの無効フレーム率に基づいて、これら無効フレーム率と映像通信品質との対応関係を示す仮映像品質特性Raを特定する(ステップ311)。
図12には、評価用映像ストリームを、異なる無効フレーム率で品質評価して得られた映像品質値(MOS)をプロットし、これらプロットの回帰式を仮映像品質特性Raとして導出した例が示されている。
Next, the provisional video quality characteristic specifying unit 17B, based on the invalid frame rate for each loss condition calculated by the invalid frame rate calculation unit 17A, indicates the provisional video quality characteristic indicating the correspondence between the invalid frame rate and the video communication quality. Ra is specified (step 311).
FIG. 12 shows an example in which video quality values (MOS) obtained by evaluating the quality of an evaluation video stream at different invalid frame rates are plotted, and a regression equation of these plots is derived as a temporary video quality characteristic Ra. Has been.

続いて、最適調整係数算出部15Cは、仮特徴値である仮映像品質特性Raと記憶部14の基準特徴値である基準映像品質特性Rs(14B)とを比較して、仮映像品質特性Raと基準映像品質特性Rsとの相関係数Rを算出し、記憶部14へ保存する(ステップ303)。   Subsequently, the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C compares the temporary video quality characteristic Ra, which is a temporary feature value, with the reference video quality characteristic Rs (14B), which is a reference feature value of the storage unit 14, to thereby calculate the temporary video quality characteristic Ra. Is calculated and stored in the storage unit 14 (step 303).

この後、最適調整係数算出部15Cは、未処理の仮調整係数aが存在するか確認し(ステップ304)、未処理の仮調整係数aが存在する場合(ステップ304:YES)、ステップ300へ戻って新たな仮調整係数aに関する処理を実行する。   Thereafter, the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C checks whether there is an unprocessed temporary adjustment coefficient a (step 304). If there is an unprocessed temporary adjustment coefficient a (step 304: YES), the process proceeds to step 300. It returns and performs the process regarding the new temporary adjustment coefficient a.

一方、未処理の仮調整係数aが存在しない場合(ステップ304:NO)、最適調整係数算出部15Cは、各仮調整係数aの相関係数のうちから最大相関係数Rmaxを選択し、この最大相関係数にしきい値算出係数を乗算して相関しきい値Rthを算出し(ステップ305)、仮調整係数aのうち、相関係数がこの相関しきい値Rthから最大相関係数Rmaxまでの相関しきい値範囲Rwに含まれる仮調整係数aを選択する(ステップ306)。
そして、最適調整係数算出部15Cは、選択した仮調整係数aの代表値を最適調整係数Aとして算出して記憶部14に保存し(ステップ307)、一連の最適調整係数算出処理を終了する。
On the other hand, when there is no unprocessed temporary adjustment coefficient a (step 304: NO), the optimal adjustment coefficient calculation unit 15C selects the maximum correlation coefficient Rmax from the correlation coefficients of each temporary adjustment coefficient a, and this The correlation threshold value Rth is calculated by multiplying the maximum correlation coefficient by the threshold value calculation coefficient (step 305). Among the temporary adjustment coefficients a, the correlation coefficient is from this correlation threshold value Rth to the maximum correlation coefficient Rmax. The temporary adjustment coefficient a included in the correlation threshold range Rw is selected (step 306).
Then, the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C calculates the representative value of the selected temporary adjustment coefficient a as the optimum adjustment coefficient A and stores it in the storage unit 14 (step 307), and ends the series of optimum adjustment coefficient calculation processes.

図13には、仮調整係数aを0.1から1.9までの範囲で0.2刻みで設定した際の相関係数Rの変化が示されている。仮調整係数aを0.1から順に選択した場合、相関係数Rが増加して一定の範囲で推移し、この後は相関係数Rが減少している。ここで、しきい値算出係数K=0.005の場合、最大相関係数Rmax=0.931であることから、相関しきい値Rth=Rmax×(1−K)=0.926となり、相関しきい値範囲Rwが0.926〜0.931となる。   FIG. 13 shows the change of the correlation coefficient R when the temporary adjustment coefficient a is set in increments of 0.2 in the range from 0.1 to 1.9. When the temporary adjustment coefficient a is selected in order from 0.1, the correlation coefficient R increases and changes within a certain range, and thereafter the correlation coefficient R decreases. Here, when the threshold value calculation coefficient K = 0.005, since the maximum correlation coefficient Rmax = 0.931, the correlation threshold value Rth = Rmax × (1−K) = 0.926, and the correlation The threshold range Rw is 0.926 to 0.931.

このため、相関係数Rがこの相関しきい値範囲Rwに入る仮調整係数aとして、仮調整係数ax〜ayが選択され、これら仮調整係数ax〜ayの中央値、平均値、最大値などの代表値が統計処理により最適調整係数Aとして算出される。この例では、最適調整係数Aとして仮調整係数axとayの平均値0.9が算出されている。   Therefore, the temporary adjustment coefficients ax to ay are selected as the temporary adjustment coefficient a in which the correlation coefficient R falls within the correlation threshold range Rw, and the median value, average value, maximum value, etc. of these temporary adjustment coefficients ax to ay are selected. Is calculated as the optimum adjustment coefficient A by statistical processing. In this example, an average value 0.9 of the temporary adjustment coefficients ax and ay is calculated as the optimum adjustment coefficient A.

[第3の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、仮特徴値Raとして、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームから得られた、仮推定結果と各映像フレームのフレーム損失状況とから算出した無効フレーム率で特定される、無効フレーム率と映像品質値との関係を示す仮映像品質特性を用いるとともに、基準特徴値Rsとして、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した映像ストリームを予め評価して得られた、当該映像ストリームに関する無効フレーム率と映像品質値との関係を示す基準映像品質特性を用いている。
[Effect of the third embodiment]
As described above, according to the present embodiment, as the temporary feature value Ra, at least for each of various video communication conditions, the temporary estimation result obtained from the video stream distributed under the video communication conditions and the frame loss status of each video frame The temporary video quality characteristic indicating the relationship between the invalid frame rate and the video quality value specified by the invalid frame rate calculated from the above is used, and the video communication condition is set as the reference feature value Rs at least for each video communication condition. The reference video quality characteristic indicating the relationship between the invalid frame rate and the video quality value related to the video stream, obtained by evaluating the video stream distributed below in advance, is used.

そして、最適調整係数算出部15Cで、仮調整係数aのうち、当該仮映像品質特性と基準映像品質特性との相関係数が、その最大値から所定の相関しきい値までの範囲に含まれるものを選択し、これら仮調整係数の代表値を最適調整係数として算出するようにしたので、極めて正確に最適調整係数Aを算出することができる。
特に、本実施の形態にかかる映像フレーム種別推定用調整係数算出装置10で用いた無効フレーム率算出部17Aや仮映像品質特性特定部17Bについては、映像品質推定装置に予め備えられているものを兼用することができ、わずかな機能部の追加で映像品質推定装置に実装できる。
Then, in the optimum adjustment coefficient calculation unit 15C, the correlation coefficient between the temporary video quality characteristic and the reference video quality characteristic among the temporary adjustment coefficient a is included in the range from the maximum value to a predetermined correlation threshold value. Since these are selected and the representative values of these temporary adjustment coefficients are calculated as the optimum adjustment coefficients, the optimum adjustment coefficient A can be calculated very accurately.
In particular, the invalid frame rate calculation unit 17A and the provisional video quality characteristic specifying unit 17B used in the video frame type estimation adjustment coefficient calculation device 10 according to the present embodiment are those provided in advance in the video quality estimation device. It can also be used, and can be implemented in a video quality estimation apparatus with the addition of a few functional units.

[実施の形態の拡張]
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。
例えば、無効フレーム率の代わりに、パケット損失率、バケット損失回数などのネットワーク品質値を用いてもよい。また、第3の実施の形態は、非特許文献2における調整係数Bにも適用することが可能である。また、各実施の形態の説明では、MPEG−2規格(ISO/IEC 13818)やMPEG−4規格(ISO/IEC 14496,ITU-T H.264)などのMPEG規格に準拠する圧縮符号化方式を用いた映像フレームを例として説明したが、これに限定されるものではなく、MPEG規格から派生し、あるいはMPEG規格と類似する他の圧縮符号化方式を用いた映像フレームにも、各実施の形態を適用できる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
For example, network quality values such as a packet loss rate and the number of bucket losses may be used instead of the invalid frame rate. The third embodiment can also be applied to the adjustment coefficient B in Non-Patent Document 2. Also, in the description of each embodiment, a compression encoding method compliant with MPEG standards such as MPEG-2 standard (ISO / IEC 13818) and MPEG-4 standard (ISO / IEC 14496, ITU-T H.264) is used. The video frame used has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and each embodiment is also applied to a video frame derived from the MPEG standard or using another compression coding method similar to the MPEG standard. Can be applied.

10…フレーム種別推定用調整係数算出装置、11…通信I/F部、12…操作入力部、13…画面表示部、14…記憶部、14A…映像ストリーム構成情報、14B…基準特徴値、14C…最適調整係数、14P…プログラム、15…演算処理部、15A…フレーム種別推定部、15B…特徴値算出部、15C…最適調整係数算出部、16A…基準フレーム比率算出部、16B…仮フレーム比率算出部、17A…無効フレーム率算出部、17B…仮映像品質特性特定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Adjustment coefficient calculation apparatus for frame classification estimation, 11 ... Communication I / F part, 12 ... Operation input part, 13 ... Screen display part, 14 ... Memory | storage part, 14A ... Video stream structure information, 14B ... Reference | standard feature value, 14C ... optimal adjustment coefficient, 14P ... program, 15 ... arithmetic processing section, 15A ... frame type estimation section, 15B ... feature value calculation section, 15C ... optimal adjustment coefficient calculation section, 16A ... reference frame ratio calculation section, 16B ... temporary frame ratio Calculation unit, 17A... Invalid frame rate calculation unit, 17B... Temporary video quality characteristic specifying unit.

Claims (5)

映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、前記調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置で用いられる映像フレーム種別推定用調整係数算出方法であって、
フレーム種別推定部が、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定ステップと、
特徴値算出部が、前記最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いて前記フレーム種別推定部で前記対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出ステップと、
記憶部が、前記映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶ステップと、
最適調整係数算出部が、前記仮特徴値のそれぞれを前記基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて前記最適調整係数を算出する最適調整係数算出ステップとを備え、
前記仮特徴値は、前記仮推定結果に基づき算出された、前記映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す仮フレーム比率からなり、
前記基準特徴値は、前記映像ストリームの映像ストリーム構成情報に基づき算出された、前記映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す基準フレーム比率からなり、
前記最適調整係数算出ステップは、前記仮調整係数のうち、当該仮フレーム比率と前記基準フレーム比率との差分が最も小さいものを前記最適調整係数として選択するステップを含む
ことを特徴とする映像フレーム種別推定用調整係数算出方法。
Of each video frame constituting the video stream, the in-frame data amount of each target frame that is the target of estimation of the frame type was calculated by adjusting the average value of the in-frame data amount of these target frames with a predetermined adjustment coefficient. Video frame type estimation adjustment coefficient calculation for calculating an optimum adjustment coefficient that is an optimum value of the adjustment coefficient for a video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value An adjustment coefficient calculation method for video frame type estimation used in an apparatus,
The frame type estimation unit has designated the intra-frame data amount of each target frame that is the target of frame type out of the respective video frames constituting the video stream, and the average value of the intra-frame data amount of these target frames. A frame type estimation step for estimating the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value calculated by adjusting with a temporary adjustment coefficient;
For each of the plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient, the feature value calculation unit estimates the frame type of the target frame by the frame type estimation unit using the temporary adjustment coefficient, and obtained temporary estimation A feature value calculating step for calculating a temporary feature value indicating a characteristic unique to the video stream from the result;
A storage step of storing in advance, as a reference feature value, a characteristic value indicating a characteristic unique to the video stream, obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined;
An optimum adjustment coefficient calculating unit comprising: an optimum adjustment coefficient calculating step of comparing each of the temporary feature values with the reference feature value and calculating the optimum adjustment coefficient based on the comparison result ;
The temporary feature value includes a temporary frame ratio that is calculated based on the temporary estimation result and indicates a composition ratio of an arbitrary frame type related to the video stream.
The reference feature value includes a reference frame ratio indicating a configuration ratio of an arbitrary frame type related to the video stream, calculated based on video stream configuration information of the video stream.
The optimal adjustment coefficient calculating step includes a step of selecting, as the optimal adjustment coefficient, the smallest difference between the temporary frame ratio and the reference frame ratio among the temporary adjustment coefficients. Adjustment coefficient calculation method for estimation.
映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、前記調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置で用いられる映像フレーム種別推定用調整係数算出方法であって、
フレーム種別推定部が、映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定ステップと、
特徴値算出部が、前記最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いて前記フレーム種別推定部で前記対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出ステップと、
記憶部が、前記映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶ステップと、
最適調整係数算出部が、前記仮特徴値のそれぞれを前記基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて前記最適調整係数を算出する最適調整係数算出ステップとを備え、
前記仮特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した前記映像ストリームから得られた、前記仮推定結果と前記各映像フレームのフレーム損失状況とから算出した無効フレーム率で特定される、無効フレーム率と映像品質値との関係を示す仮映像品質特性からなり、
前記基準特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した前記映像ストリームを予め評価して得られた、当該映像ストリームに関する無効フレーム率と映像品質値との関係を示す基準映像品質特性からなり、
前記最適調整係数算出ステップは、前記仮調整係数のうち、当該仮映像品質特性と前記基準映像品質特性との相関係数が、その最大値から所定の相関しきい値までの範囲に含まれるものを選択し、これら仮調整係数の代表値を前記最適調整係数として算出するステップを含む
ことを特徴とする映像フレーム種別推定用調整係数算出方法。
Of each video frame constituting the video stream, the in-frame data amount of each target frame that is the target of estimation of the frame type was calculated by adjusting the average value of the in-frame data amount of these target frames with a predetermined adjustment coefficient. Video frame type estimation adjustment coefficient calculation for calculating an optimum adjustment coefficient that is an optimum value of the adjustment coefficient for a video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value An adjustment coefficient calculation method for video frame type estimation used in an apparatus,
The frame type estimation unit has designated the intra-frame data amount of each target frame that is the target of frame type out of the respective video frames constituting the video stream, and the average value of the intra-frame data amount of these target frames. A frame type estimation step for estimating the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value calculated by adjusting with a temporary adjustment coefficient;
For each of the plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient, the feature value calculation unit estimates the frame type of the target frame by the frame type estimation unit using the temporary adjustment coefficient, and obtained temporary estimation A feature value calculating step for calculating a temporary feature value indicating a characteristic unique to the video stream from the result;
A storage step of storing in advance, as a reference feature value, a characteristic value indicating a characteristic unique to the video stream, obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined;
An optimum adjustment coefficient calculating unit comprising: an optimum adjustment coefficient calculating step of comparing each of the temporary feature values with the reference feature value and calculating the optimum adjustment coefficient based on the comparison result;
The tentative feature value is an invalid frame rate calculated from the tentative estimation result and the frame loss status of each video frame obtained from the video stream distributed under the video communication condition at least for each of various video communication conditions. Consists of temporary video quality characteristics that indicate the relationship between invalid frame rate and video quality value,
The reference feature value indicates a relationship between an invalid frame rate and a video quality value relating to the video stream obtained by evaluating the video stream distributed under the video communication condition in advance for at least each video communication condition. It consists of standard video quality characteristics,
In the optimum adjustment coefficient calculating step, a correlation coefficient between the temporary video quality characteristic and the reference video quality characteristic is included in a range from the maximum value to a predetermined correlation threshold among the temporary adjustment coefficients. And calculating a representative value of these temporary adjustment coefficients as the optimum adjustment coefficient. A method of calculating an adjustment coefficient for video frame type estimation.
映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、前記調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置であって、
映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定部と、
前記最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いて前記フレーム種別推定部で前記対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出部と、
前記映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶部と、
前記仮特徴値のそれぞれを前記基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて前記最適調整係数を算出する最適調整係数算出部とを備え、
前記仮特徴値は、前記仮推定結果に基づき算出された、前記映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す仮フレーム比率からなり、
前記基準特徴値は、前記映像ストリームの映像ストリーム構成情報に基づき算出された、前記映像ストリームに関する任意のフレーム種別の構成比率を示す基準フレーム比率からなり、
前記最適調整係数算出部は、前記仮調整係数のうち、当該仮フレーム比率と前記基準フレーム比率との差分が最も小さいものを前記最適調整係数として選択する
ことを特徴とする映像フレーム種別推定用調整係数算出装置。
Of each video frame constituting the video stream, the in-frame data amount of each target frame that is the target of estimation of the frame type was calculated by adjusting the average value of the in-frame data amount of these target frames with a predetermined adjustment coefficient. Video frame type estimation adjustment coefficient calculation for calculating an optimum adjustment coefficient that is an optimum value of the adjustment coefficient for a video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value A device,
Among the video frames that make up the video stream, the amount of data in each frame that is subject to estimation of the frame type is adjusted, and the average value of the data in the frame of these target frames is adjusted using the specified temporary adjustment coefficient. A frame type estimation unit for estimating the frame type of these target frames by comparing with the determination threshold value calculated by
For each of the plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient, the frame type estimation unit estimates the frame type of the target frame using the temporary adjustment coefficient, and the obtained temporary estimation result is used for the video stream. A feature value calculation unit for calculating a temporary feature value indicating a unique feature;
A storage unit that preliminarily stores, as a reference feature value, a feature value indicating a characteristic unique to the video stream, which is obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined;
An optimum adjustment coefficient calculating unit that compares each of the temporary feature values with the reference feature value and calculates the optimum adjustment coefficient based on the comparison results ;
The temporary feature value includes a temporary frame ratio that is calculated based on the temporary estimation result and indicates a composition ratio of an arbitrary frame type related to the video stream.
The reference feature value includes a reference frame ratio indicating a configuration ratio of an arbitrary frame type related to the video stream, calculated based on video stream configuration information of the video stream.
The optimum adjustment coefficient calculating unit selects, as the optimum adjustment coefficient, an adjustment for video frame type estimation that has the smallest difference between the temporary frame ratio and the reference frame ratio among the temporary adjustment coefficients. Coefficient calculation device.
映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を所定の調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定する映像フレーム種別推定装置について、前記調整係数の最適値である最適調整係数を算出するための映像フレーム種別推定用調整係数算出装置であって、
映像ストリームを構成する各映像フレームのうち、フレーム種別の推定対象となる各対象フレームのフレーム内データ量を、これら対象フレームのフレーム内データ量の平均値を、指定された仮調整係数で調整して算出した判定しきい値と比較することにより、これら対象フレームのフレーム種別を推定するフレーム種別推定部と、
前記最適調整係数の候補となる複数の仮調整係数ごとに、当該仮調整係数を用いて前記フレーム種別推定部で前記対象フレームのフレーム種別を推定し、得られた仮推定結果から当該映像ストリームに固有の特徴を示す仮特徴値を算出する特徴値算出部と、
前記映像ストリームのフレーム種別が正当に判定された際に得られる、当該映像ストリームに固有の特徴を示す特徴値を基準特徴値として予め記憶する記憶部と、
前記仮特徴値のそれぞれを前記基準特徴値と比較し、これら比較結果に基づいて前記最適調整係数を算出する最適調整係数算出部とを備え、
前記仮特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した前記映像ストリームから得られた、前記仮推定結果と前記各映像フレームのフレーム損失状況とから算出した無効フレーム率で特定される、無効フレーム率と映像品質値との関係を示す仮映像品質特性からなり、
前記基準特徴値は、少なくとも各種映像通信条件ごとに、当該映像通信条件下で配信した前記映像ストリームを予め評価して得られた、当該映像ストリームに関する無効フレーム率と映像品質値との関係を示す基準映像品質特性からなり、
前記最適調整係数算出部は、前記仮調整係数のうち、当該仮映像品質特性と前記基準映像品質特性との相関係数が、その最大値から所定の相関しきい値までの範囲に含まれるものを選択し、これら仮調整係数の代表値を前記最適調整係数として算出する
ことを特徴とする映像フレーム種別推定用調整係数算出装置。
Of each video frame constituting the video stream, the in-frame data amount of each target frame that is the target of estimation of the frame type was calculated by adjusting the average value of the in-frame data amount of these target frames with a predetermined adjustment coefficient. Video frame type estimation adjustment coefficient calculation for calculating an optimum adjustment coefficient that is an optimum value of the adjustment coefficient for a video frame type estimation device that estimates the frame type of these target frames by comparing with a determination threshold value A device,
Among the video frames that make up the video stream, the amount of data in each frame that is subject to estimation of the frame type is adjusted, and the average value of the data in the frame of these target frames is adjusted using the specified temporary adjustment coefficient. A frame type estimation unit for estimating the frame type of these target frames by comparing with the determination threshold value calculated by
For each of the plurality of temporary adjustment coefficients that are candidates for the optimum adjustment coefficient, the frame type estimation unit estimates the frame type of the target frame using the temporary adjustment coefficient, and the obtained temporary estimation result is used for the video stream. A feature value calculation unit for calculating a temporary feature value indicating a unique feature;
A storage unit that preliminarily stores, as a reference feature value, a feature value indicating a characteristic unique to the video stream, which is obtained when the frame type of the video stream is legitimately determined;
An optimum adjustment coefficient calculating unit that compares each of the temporary feature values with the reference feature value and calculates the optimum adjustment coefficient based on the comparison results;
The tentative feature value is an invalid frame rate calculated from the tentative estimation result and the frame loss status of each video frame obtained from the video stream distributed under the video communication condition at least for each of various video communication conditions. Consists of temporary video quality characteristics that indicate the relationship between invalid frame rate and video quality value,
The reference feature value indicates a relationship between an invalid frame rate and a video quality value relating to the video stream obtained by evaluating the video stream distributed under the video communication condition in advance for at least each video communication condition. It consists of standard video quality characteristics,
The optimum adjustment coefficient calculating unit includes a correlation coefficient between the temporary video quality characteristic and the reference video quality characteristic in the range from the maximum value to a predetermined correlation threshold value among the temporary adjustment coefficients. And a representative value of these temporary adjustment coefficients is calculated as the optimum adjustment coefficient. An adjustment coefficient calculation apparatus for estimating video frame type.
コンピュータを、請求項3または請求項4に記載の映像フレーム種別推定用調整係数算出装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。 The program for functioning a computer as each part which comprises the adjustment coefficient calculation apparatus for video frame classification estimation of Claim 3 or Claim 4 .
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