KR101224171B1 - 오디오 품질 추정 방법, 오디오 품질 추정 장치 및 이를 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체 - Google Patents

오디오 품질 추정 방법, 오디오 품질 추정 장치 및 이를 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체 Download PDF

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Abstract

오디오 품질 추정 장치는 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실들에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로서 카운팅함으로써 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11), 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간을 계산하는 평균 영향 시간 계산 유닛(12), 및 상기 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 영향 시간에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)을 포함한다.

Description

오디오 품질 추정 방법, 오디오 품질 추정 장치 및 이를 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체{Audio quality estimation method, audio quality estimation apparatus, and computer-readable recording medium for recording program therefor}
본 발명은 스트리밍 멀티미디어 통신 서비스들에서의 오디오 데이터의 주관적 품질을 추정하는 기술, 더 구체적으로는 멀티미디어 통신 서비스들에서의 오디오 품질 디자인/관리 기술에 관한 것이다.
스트리밍 멀티미디어 통신 서비스들을 제공하는 경우, 통신 서비스들을 제공하는 동안 사용자에 의해 경험된 오디오 품질을 측정하는 것은 서비스내(in-service) 품질을 관리하고 소비자 불만을 처리하는데 필수불가결하다. QoE(Quality of Experience)를 가장 정확하게 측정하는 방법은 실험대상(subject)에 의해 실제로 QoE를 평가하는 주관적 품질 평가 방법이다. 그러나, 이 방법은 서비스내 품질을 측정할 수 없다. 따라서, QoE를 객관적으로 측정하는 기술을 개발하는 요구가 존재한다.
객관적 품질 평가 방법들은 몇 개의 카테고리로 분류화된다. 파라미터 모델은 QoE와 품질 인자들 사이의 관계에 기초하여 입력된 품질 인자들로부터 QoE를 추정하기 위한 모델이다. 이 모델은 서비스 품질 디자인에 적합하다. 파라미터 패킷-레이어 모델은, 파라미터 모델의 입력들로서 주어진 품질 인자들 중 몇 개의 인자를, 송신/수신 측 상의 패킷 헤더 정보에 기초하여, 측정하기 위한 모델이다. 이 모델은 서비스내 QoE를 측정하는데 적합하다. ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) 권고 P.564는 전화-대역 또는 광대역 전화에 대한 패킷-레이어 모델에 대한 표준을 정의한다("Conformance testing for narrow-band voice over IP transmission Quality assesment models", ITU-T Recommendation P.564, July 2006 참고문헌을 참고한다).
종래 객관적 품질 평가 방법은 한 패킷에 저장되는 데이터의 시간 길이가 고정되며 단일 매체에 제공되어 있는 서비스들을 목표로 한다. 그러나, 멀티미디어 통신 서비스들에서 활용된 오디오 데이터에서, 한 패킷에 저장되는 데이터의 량(시간 길이)은 인코딩 방법 때문에 일정하지 않으며, 패킷들은 때때로 오디오 데이터 이외의 매체를 포함한다. 그러므로, 종래 파라미터 패킷-레이어 모델은 적절하게 오디오 품질을 추정할 수 없다. 이와 같이, 종래 객관적 품질 평가 방법은 멀티미디어 통신 서비스들에서의 오디오 데이터의 주관적 품질을 추정할 수 없다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 제공되어 있으며, 본 발명의 목적은 오디오 품질 추정 방법, 오디오 품질 추정 장치, 및 멀티미디어 통신 서비스들에서의 오디오 데이터의 주관적 품질을 적절히 추정할 수 있는 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 어떠한 오디오 데이터도 포함하지 않은 IP 패킷과 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷인 오디오 패킷을 혼합하여 전송하는 멀티미디어 통신 서비스에 대한 오디오 품질 추정 방법이 제공되어 있으며, 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 IP 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계; 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이, 또는 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간을 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계; 및 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나 및 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단; 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이, 또는 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간을 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단; 및 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나 및 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 수단을 포함하는 오디오 품질 추정 장치가 제공되어 있다.
본 발명에 따르면, 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계; 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이, 또는 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간을 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계; 및 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나 및 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가치를 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 단계를 컴퓨터가 실행하도록 하는 오디오 품질 추정 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체가 제공된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계, 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계, 및 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 및 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가치 추정 단계를 포함한다. 그러므로 본 발명은 멀티미디어 전기 통신 서비스들에서 서비스 내의 수신 측 상의 오디오 데이터의 적절한 주관적 품질을 측정할 수 있다. 본 발명은 수신 측 상의 몇 개의 품질 파라미터들을 계산함으로써 서비스 내의 정확한 주관적 품질 평가값을 측정할 수 있다. 본 발명은 소비자 불평을 처리하고 품질을 관리하는데 필수적인 정보를, 수신 측으로부터, 적절하고 쉽게 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 원리를 나타내기 위해 오디오 품질 추정 장치의 배열을 도시하고 있는 블록도이다;
도 2는 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 영향 시간(influence time)을 설명하기 위한 도면이다;
도 3은 오디오 패킷 손실 횟수와 QoE 사이의 관계를 달성하기 위해 주관적 품질 평가 실험에 사용된 IP 패킷을 도시하는 도면이다;
도 4는 오디오 패킷 손실 횟수와 QoE 사이의 관계를 설명하는 그래프이다;
도 5는 오디오 패킷 손실과 동일한 품질 열화를 야기하는 기준 영향 시간 길이에 대한 오디오 패킷 손실 횟수로 기준 영향 시간 길이와 다른 평균 영향 시간 길이 동안 한 번의 오디오 패킷 손실을 변환하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다;
도 6은 가상의 오디오 패킷 손실 횟수와 평균 영향 시간 사이의 관계의 예를 드는 그래프이다;
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 배열을 나타내는 블록도이다;
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 동작을 나타내는 블록도이다;
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에서 오디오 비트 레이트 계산 유닛에 의한 오디오 비트 레이트 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에서 IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛에 의해 IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이를 계산하는 방버을 나타내는 흐름도이다;
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에서 오디오 패킷 개수비 계산 유닛에 의해 오디오 패킷 개수비 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에서 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛의 배열의 예를 나타내는 블록도이다;
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에서 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛에 의해 오디오 패킷 손실 횟수 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에서 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛에 의해 평균 오디오 버스트 길이 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에서 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛에 의해 평균 오디오 패킷 개수 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에서 평균 영향 시간 계산 유닛의 배열의 예를 나타내는 블록도이다;
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에서 평균 영향 시간 계산 유닛에 의해 평균 영향 시간 계산 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에서 주관적 품질 평가값 추정 유닛의 예를 나타내는 블록도이다;
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에서 주관적 품질 평가값 추정 유닛에 의해 주관적 품질 평가값 추정 방법을 나타내는 흐름도이다;
도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 배열을 나타내는 블록도이다;
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 동작을 나타내는 블록도이다;
도 22는 본 발명의 제 2 실시예에서의 주관적 품질 평가값 추정 유닛의 배열의 예를 나타내는 블록도이다; 그리고
도 23은 본 발명의 제 2 실시예에서 주관적 품질 평가값 추정 유닛에 의한 주관적 품질 평가값 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 파라미터 패킷-레이어 모델을 제안한다. 더 구체적으로는, 멀티미디어 통신 서비스에서 오디오 품질을 추정하기 위한 파라미터 모델이 도출된다. 오디오 비트 레이트, 패킷 손실 횟수 또는 평균 버스트 길이와 같은, 서비스에 있어 변하는 입력 파라미터는 수신 측 상에서 패킷 헤더 정보에 기초하여 계산된다.
멀티미디어 통신 서비스는 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷인 오디오 패킷과 어떠한 오디오 데이터도 포함하지 않은 IP 패킷을 혼합하여 전송하기 위한 통신 서비스들이다. 멀티미디어 통신 서비스에서 이들 패킷들은 IP 네트워크를 통해 전송된다.
도 1은 본 발명의 원리를 나타내기 위해 오디오 품질 추정 장치의 배열을 나타내는 블록도이다. 도 1에서의 오디오 품질 추정 장치는 입력 파리미터들을 도출하는 파라미터 도출 유닛(1) 및 입력 파리미터들에 기초하여 오디오 데이터의 주관적 품질 평가값을 계산하는 품질 추정 유닛(2)을 포함한다.
파라미터 도출 유닛(1)은 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10), 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11) 및 평균 영향 시간 계산 유닛(12)을 포함한다. 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 (도시되지 않은) IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여 오디오 비트 레이트를 계산한다. 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여 오디오 패킷 손실들을 카운트한다. 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여 평균 영향 시간을 계산한다.
품질 추정 유닛(2)은 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20), 계수 데이터베이스(21) 및 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)을 포함한다. 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)에는, 코덱에 의한 인코딩에 따라 품질이 열화된 오디오 데이터의 주관적 품질을 각각 나타내는 인코딩된 오디오 품질값이 미리 저장된다. 계수 데이터베이스(21)에는, 주관적 품질 평가값을 계산하기 위한 계수들이 미리 저장되어 있다. 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 평균 영향 시간 및 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 계산한다.
오디오 품질 추정 장치는 패킷 손실들로부터 발생한 열화 및 인코딩에 의해 야기된 왜곡을 고려한다. 인코딩 왜곡에 의해 품질이 열화된 오디오 데이터의 품질 측정에서, 각각의 샘플링 레이트(kHz) 및 각각의 오디오 비트 레이트(kbps)에서 주관적 품질 평가값이 주관적 품질 평가 실험에 의해 측정되고, 주관적 품질 평가값 데이터베이스로서 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)를 생성한다. 다음으로인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)가 사용된다.
패킷 손실에 의해 품질이 열화된 오디오 데이터의 품질 측정은 다음과 같이 수행된다. 먼저, 패킷 손실을 하나의 손실의 평균 영향 시간 t(ms) 및 오디오 패킷 손실 횟수 La로 나눈다. 도 2는 평균 영향 시간 t 및 오디오 패킷 손실 횟수 La를 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 a는 IP 패킷들로 분할하기 전의 오디오 데이터를 나타낸다. 참조 번호 200은 각각의 프레임을 나타낸다. 이 경우에, 하나의 프레임의 길이는 100 ms이다.
도 2의 b는 오디오 데이터 및 다른 데이터를 저장하는 IP 패킷들을 나타낸다. 오디오 패킷들(201 및 202)은 오디오 데이터를 저장하고, IP 패킷(203)은 오디오 데이터 이외의 데이터를 저장한다. 도 2의 b의 예에서, 한 프레임의 오디오 데이터는 2개로 나눠지며, 이는 각각 IP 패킷 201 및 202에 저장된다. 도 2의 b에서의 손실들 204 내지 207이 IP 패킷에 발생한다고 가정한다. 손실 204는 8개의 IP 패킷들이 연속하여 손실되는 경우를 나타낸다. 손실 205는 2개의 IP 패킷들이 연속하여 손실되는 경우를 나타낸다. 손실 206 및 207은 하나의 IP 패킷이 손실되는 경우를 나타낸다.
손실들이 IP 패킷 단위로서 카운트되는 경우, IP 패킷 손실 횟수는 4회이고, 손실된 IP 패킷 개수는 12개이다. 손실된 IP 패킷 개수를 IP 패킷 손실 횟수로 나눔으로써 얻은 평균 버스트 길이는 12/4=3이다.
오디오 패킷 손실 횟수 La는, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 패킷 손실로서 카운트함으로써 얻어진다. 손실 207은 오디오 데이터 이외의 데이터만을 포함하는 IP 패킷의 손실이기 때문에, 도 2의 c에 도시된 바와 같이, 오디오 패킷 손실 회수의 계산 대상이 되는 것은 손실 204 내지 206이다. 따라서, 오디오 패킷 손실 횟수는 3회이다.
평균 영향 시간 t는 오디오 패킷 손실 횟수가 한 번인 경우 오디오 품질이 영향을 받는 동안의 평균 시간이다. 손실 204에서는 2개의 프레임분의 오디오 데이터가 손실되고, 손실 205, 206에서는 각각 하나의 프레임분의 오디오 데이터가 손실된다. 이들 손실들에 의해 영향을 받는 프레임들의 전체 개수는 4이므로, 3회의 손실들에 의해 영향을 받는 프레임들의 평균 개수는 4/3=1.333...이 된다. 평균 영향 시간은 이 프레임들의 평균 개수에 프레임 길이를 곱함으로써 얻어진 값이며, 1.333... × 100 (ms)= 133.333...(ms)이다.
다음으로, 오디오 품질 추정 장치의 사용자는 평균 영향 시간 및 오디오 패킷 손실 횟수로부터의 주관적 품질 평가값을 추정하기 위한 모델(품질 추정 함수)을 도출한다.
먼저, 평균 영향 시간에 대해 기준값 t'(ms)을 설정하고, 평균 영향 시간을 기준 영향 시간 t'(ms)으로 고정한다. 더 구체적으로는, 한 프레임 길이를 t'(ms)로 설정하고, 도 3에 도시된 바와 같이 한 프레임 분의 오디오 데이터가 손실된 패킷 손실(300)이 발생하고, 또한 패킷 손실(300)이 하나의 프레임을 초과하지 않도록 설정된 IP 패킷 스트림을 이용한다. 이 경우, 영향을 받은 프레임의 평균 개수는 1이 되므로, 평균 영향 시간은 t'(ms)이다. 이후, 이 IP 패킷 스트림에 의해 전송된 오디오 데이터를 재생하고, 실험대상이 재생된 음성(speech)를 평가하여, QoE를 결정하는 주관적 품질 평가 실험이 행해진다.
이와 같은 주관적 품질 평가 실험은 다양한 오디오 패킷 손실 횟수들을 가지는 IP 패킷들에 대해 수행되어, 도 4에 도시된 바와 같이 QoE와 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 관계를 획득한다. 사용자는 도 4에 도시된 관계로부터 오디오 패킷 손실 횟수와 QoE 사이의 관계식(fa)을 도출한다.
이후, 기준 영향 시간 t' 이외의 다른 평균 영향 시간을 가지는 IP 패킷 스트림에 대해 주관적 품질 평가 실험이 수행된다. 이때, 평균 영향 시간을 기준값 t'(ms) 이외의 t"(ms)로 설정하고 오디오 패킷 손실 횟수를 한 번으로 설정한 IP 패킷 스트림에 대해 앞서 말한 방식으로 주관적 품질 평가 실험을 수행한다. 이때 얻은 QoE는 Q"로서 정의된다. 사용자는 평균 영향 시간이 기준값 t'(ms)로 설정된 경우 관계식(fa)에 기초하여 QoE(Q")가 획득된 오디오 패킷 손실 횟수를 계산한다(도 5). 계산된 오디오 패킷 손실 횟수는 가상의 오디오 패킷 손실 횟수(V")로 정의된다.
가상의 오디오 패킷 손실 횟수(V")의 계산 및 주관적 품질 평가 실험은 다양한 평균 영향 시간 t"(ms)를 가지는 IP 패킷 스트림들에 대해 수행되어, 도 6에 도시된 바와 같은 가상의 오디오 패킷 손실 횟수와 평균 영향 시간 사이의 관계를 획득한다. 따라서, 사용자는 도 6에 도시된 관계로부터 가상의 오디오 패킷 손실 횟수와 평균 영향 시간 사이의 관계식(fb)을 도출한다. 따라서 이와 같이 하여 도출된 관계식(fa 및 fb)이 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)에 미리 설정되어 있다.
오디오 데이터의 품질을 추정하는 경우, 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 평균 영향 시간 계산 유닛(12)에 의해 계산된 평균 영향 시간 길이 t로부터 관계식 fb를 사용하여 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 V를 계산한다. 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)에 의해 카운트된 오디오 패킷 손실 횟수 La에 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 V를 곱함으로써 값 (La×V)을 계산한다. 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 구하려는 품질이 기준 영향 시간이 t'이고 손실이 (V×La)회 발생한 경우의 품질과 동일한 것으로 가정한다. 이후, 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 관계식 fa를 사용하여 오디오 패킷 손실 횟수 (V×La)로부터 오디오 데이터의 주관적 품질 평가값 Q를 계산한다.
본 발명에 따른 오디오 품질 추정 장치는 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷들의 헤더 정보로부터 몇 개의 입력 파라미터들을 계산함으로써 실시간으로 품질을 추정할 수 있다.
오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷들의 헤더 정보로부터 오디오 정보의 데이터를 측정하며, 초당 데이터량을 계산하고, 이에 의해 오디오 비트 레이트를 계산한다.
오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷들의 헤더 정보로부터 손실된 IP 패킷들을 검출하고, 전체 데이터에 대한 오디오 데이터의 비에 기초하여 손실 IP 패킷들 중에서 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷들의 개수를 추정한다. 이후, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 기결정된 시간에서 추정된 오디오 데이터-포함 IP 패킷들의 손실 횟수를 오디오 패킷 손실 횟수로서 설정한다.
마찬가지로, 평균 영향 시간 유닛(12)은 IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷들의 헤더 정보로부터의 손실된 IP 패킷들을 검출하고, 전체 데이터 대 오디오 데이터의 비에 기초하여 손실 IP 패킷들 중 오디오 데이터-포함 IP 패킷들의 개수를 추정한다. 이후, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 기결정된 시간에서 추정된 오디오 데이터 포함 IP 패킷들의 버스트 길이들의 평균을 평균 오디오 버스트 길이로 설정한다.
[제 1 실시예]
본 발명의 제 1 실시예는 첨부된 도면들을 참고하여 설명될 것이다. 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 것과 동일한 참조 번호가 동일한 부품을 나타낸다.
오디오 품질 추정 장치는 파라미터 도출 유닛(1), 품질 추정 유닛(2) 및 중간 파라미터 도출 유닛(3)을 포함한다. 중간 파라미터 도출 유닛(3)은 파라미터 도출 유닛(1)에 의해 도출되는 평균 영향 시간 및 오디오 패킷 손실 횟수를 획득하기 위해 중간 파리미터들을 도출한다.
중간 파라미터 도출 유닛(3)은 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30), IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31), 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32), 및 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)을 포함한다. 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 (도시되지 않은) IP 네트워크로부터 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 계산한다. IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 IP 패킷 손실로서 카운트함으로써 IP 패킷 손실 횟수를 계산한다. IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 또한 한 번의 IP 패킷 손실에 포함된 IP 패킷들의 평균 개수인 평균 버스트 길이를 계산한다. 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)은 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산한다. 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수를 계산한다.
제 1 실시예는 IP/UDP(User Datagram Protocol)/RTP(Real-time Transport Protocol) 패킷 구조를 사용하는 데이터 전송을 대상으로 한다. 도 8은 제 1 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 오디오 품질 추정 장치는 먼저 파라미터들을 획득한다.
오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 오디오 비트 레이트 A를 계산한다(단계 S1). 도 9는 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)에 의해 오디오 비트 레이트 A를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 T' 초동안 IP 패킷 스트림을 캡쳐하고(단계 S100), IP 패킷 스트림에서 IP 패킷들의 RTP 헤더 내의 시퀀스 번호에 기초하여 IP 패킷들의 순서를 정렬한다(단계 S101).
이후, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 IP 패킷 스트림으로부터 검사되지 않은 IP 패킷을 하나 추출한다. 또한, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 이 IP 패킷의 IP 헤더로부터 소스(source) IP 어드레스 및 목적지 IP 어드레스를 추출하고, IP 패킷의 UDP 헤더로부터 출발 포트 번호 및 목적지 포트 번호를 추출하고, IP 패킷의 RTP 헤더로부터 7-비트의 페이로드 타입 번호를 추출한다(단계 S102).
오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 추출된 소스 IP 어드레스 및 목적지 IP 어드레스가 평가대상의 소스 IP 어드레스 및 목적지 IP 어드레스와 일치하는지, 추출된 출발 포트 번호 및 목적지 포트 번호가 평가대상의 출발 포트 번호 및 목적지 포트 번호와 일치하는지, 추출된 페이로드 타입 번호가 평가대상의 페이로드 타입 번호와 일치하는지 여부를 결정한다(단계 S103).
오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은, IP 패킷으로부터 추출된 모든 소스 IP 어드레스, 목적지 IP 어드레스, 출발 포트 번호, 목적지 포트 번호, 및 페이로드 타입 번호가 평가대상의 값들과 일치한다면, 추출된 IP 패킷이 평가대상 오디오 패킷이라고 결정하고, 단계 S104로 진행한다. 소스 IP 어드레스, 목적지 IP 어드레스, 출발 포트 번호, 목적지 포트 번호, 및 페이로드 타입 번호 중 적어도 하나가 평가대상의 값과 일치하지 않는다면, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 단계 S105로 진행한다.
단계 S104에서, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 오디오 패킷의 데이터량 D(kb)를 측정하고, 누적값인 오디오 데이터량 Da(kb)에 측정된 데이터량 D를 가산한다.
단계 S104의 종료 후 또는 단계 S103에서 아니오라고 판정된 경우, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 IP 패킷 스트림 내에 검사되지 않은 IP 패킷이 존재하는지 여부를 결정한다(단계 S105). 검사되지 않은 IP 패킷이 존재한다면, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 단계 S102로 돌아가고; 검사되지 않은 어떤 IP 패킷도 존재하지 않는다면, 단계 S106으로 진행한다. 단계 S102 내지 S105에서의 과정은 IP 패킷 스트림의 모든 IP 패킷들이 검사될때까지 반복된다.
검사가 끝난 후, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)은 시간 T'로 오디오 데이터량 Da(kb)를 나눔으로써 오디오 비트 레이트 A를 계산한다(단계 S106):
A = Da/T' ...(1)
이상으로, 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)에 의한 처리가 끝난다.
이후, 오디오 패킷 손실 횟수 La의 도출에서, 먼저 IP 패킷 손실 횟수 L, 평균 버스트 길이 B 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비 Pa가 3개의 중간 파라미터들로서 계산된다.
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 IP 패킷 손실 횟수 L 및 평균 버스트 길이 B를 계산한다(도 8에서의 단계 S2). 도 10은 IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)에 의한 IP 패킷 손실 횟수 L 및 평균 버스트 길이 B를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 T초 동안 IP 패킷 스트림을 캡쳐하고(단계 S200), 이 IP 패킷 스트림의 각 IP 패킷의 RTP 헤더 내의 시퀀스 번호에 기초하여 IP 패킷들의 순서를 정렬한다(단계 S201). 계속하여, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 각 IP 패킷의 RTP 헤더 내의 시퀀스 번호를 획득한다(단계 S202).
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 단계 S202에서 획득된 최초 RTP 패킷의 시퀀스 번호 SS와 최종 RTP 패킷의 시퀀스 번호 Sl를 비교하고, 최초 시퀀스 번호 Ss가 최종 시퀀스 번호 Sl보다 더 큰지 여부를 결정한다(단계 S203).
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 최초 시퀀스 번호 Ss가 최종 시퀀스 번호 Sl보다 더 작다면(단계 S203에서 아니오), Ss< X <Sl을 만족하는 모든 X 값 중, 단계 S202에서 획득된 시퀀스 번호들로서 존재하지 않는 번호들 X1, X2, ..., Xk를 추출한다(단계 S204).
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 이러한 누락 시퀀스 번호들 X1, X2, ..., Xk의 누적 개수인 손실 IP 패킷 개수 k를 계산한다. 추가로, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 시퀀스 번호들 X1, X2, ..., Xk의 연속성에 기초하여 IP 패킷 손실 횟수를 계산하고, 이 계산된 횟수를 T초 동안 IP 패킷 손실 횟수 L로서 설정한다(단계 S205). IP 패킷 손실 횟수 L의 계산에서, 시퀀스 번호들이 연속하여 누락된다면, 연속하는 시퀀스 번호들을 가지는 IP 패킷들의 손실들은 한 번의 패킷 손실로서 카운트된다.
최초 시퀀스 번호 Ss가 최종 시퀀스 번호 Sl보다 더 크다면(단계 S203에서 예), IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 0 ≤ X < Sl 또는 Ss < X ≤ 65535를 만족하는 모든 X 값 중, 단계 S202에서 획득된 시퀀스 번호들로서 존재하지 않는 번호들 X1, X2, ..., Xk를 추출한다(단계 S206).
IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 이러한 누락 시퀀스 번호들 X1, X2, ..., Xk의 누적 개수인 손실 IP 패킷 개수 k를 계산한다. 또한, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 시퀀스 번호들 X1, X2, ..., Xk의 연속성에 기초하여 IP 패킷 손실 횟수를 계산하고, 이 계산된 횟수를 T초 동안 IP 패킷 손실 횟수 L로서 설정한다(단계 S207).
단계 S207의 과정이 끝난 후, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 단계 S206에서 추출된 시퀀스 번호 X1, X2, ..., Xk 중에 0 및 65535 모두가 존재하는지 여부를 결정한다(단계 S208). 시퀀스 번호 X1, X2, ..., Xk 중에 0 및 65535 모두가 존재한다면, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 단계 S209로 진행하고; 0 및 65535 중 적어도 하나가 존재하지 않는다면 단계 S210으로 진행한다.
시퀀스 번호 X1, X2, ..., Xk 중에 0 및 65535 모두가 존재한다면, 시퀀스 번호 0을 포함하는 손실 및 시퀀스 번호 65535를 포함하는 손실은 한 번의 손실로서 카운트된다. 따라서, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은, 단계 S207에서 계산된 IP 패킷 손실 횟수 L을 1씩 감소시킴으로써 얻은 값들을, 최종 IP 패킷 손실 횟수 L로서 설정한다(단계 209). 시퀀스 번호 X1, X2, ..., Xk 중에 0 및 65535 중 적어도 하나가 존재하지 않는다면, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 단계 S207에서 계산된 값들을 바로 IP 패킷 손실 횟수 L로서 설정한다.
마지막으로, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)은 다음 식과 같이 손실 IP 패킷 개수 k를 IP 패킷 손실 횟수 L로 나눔으로써 평균 버스트 길이 B를 계산한다(단계 S201):
B = k/L ...(2)
이상으로, IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31_에 의한 처리가 종료한다.
오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비 Pa를 계산한다(도 8에서의 단계 S3). 도 11은 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)에 의한 오디오 패킷 개수의 비 Pa를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 T'초 동안 IP 패킷 스크림을 캡쳐하고(단계 300), IP 패킷 스트림의 각 IP 패킷의 RTP 헤더 내의 시퀀스 번호에 기초하여 IP 패킷들의 순서를 정렬한다(단계 S301).
단계 S302 및 S303의 과정들은 도 9의 단계 S102 및 S103의 과정과 동일하다. 단계 S303에서, IP 패킷으로부터 추출된 모든 소스 IP 어드레스, 목적지 IP 어드레스, 출발 포트 번호, 목적지 포트 번호, 및 페이로드 타입 번호가 평가대상의 값들과 일치한다면, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 추출된 IP 패킷을 평가대상 오디오 패킷으로 결정하고, 단계 S304로 진행한다. 소스 IP 어드레스, 목적지 IP 어드레스, 출발 포트 번호, 목적지 포트 번호, 및 페이로드 타입 번호 중 적어도 하나가 평가대상의 값과 일치하지 않는다면, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 단계 S305로 진행한다.
단계 S304에서, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 오디오 패킷 개수 Na를 하나씩 증분시킨다.
단계 S304의 과정이 끝난 후, 또는 단계 S303에서의 아니오라고 결정되면, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 IP 패킷 스트림의 전체 IP 패킷 개수 N을 하나씩 증분시킨다(단계 305).
계속하여, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 IP 패킷 스트림에 검사되지 않은 IP 패킷이 존재하는지 여부를 결정한다(단계 S306). 검사되지 않은 IP 패킷이 존재한다면, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 단계 S302로 돌아간다; 어떠한 검사되지 않은 IP 패킷도 존재하지 않는다면, 단계 S307로 진행한다. 단계 S302 내지 S307의 과정들은 IP 패킷 스트림 내의 모든 IP 패킷들이 검사될 때까지 반복된다.
검사가 끝난 이후, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)은 오디오 패킷 개수 Na를 전체 IP 패킷 개수 N으로 나눔으로써 전체 IP 패킷 개수 N 대 오디오 패킷 개수 Na의 비 Pa를 계산한다(단계 S307):
Pa=Na/N ...(3)
이상으로, 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30)에 의한 처리는 종결한다.
오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 상술한 바와 같이 계산된 IP 패킷 손실 횟수 L, 전체 버스트 길이 B 및 전체 IP 패킷 개수 N 대 오디오 패킷 개수 Na의 비 Pa에 기초하여 오디오 패킷 손실 횟수 La를 카운트한다(도 8에서의 단계 S4). 도 12는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)에 의해 오디오 패킷 손실 횟수 La를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 손실 오디오 패킷 개수 예상값 계산 유닛(110)과 오디오 패킷 손실 횟수 결정 유닛(111)을 포함한다. 손실 오디오 패킷 개수 예상값 계산 유닛(110)은 전체 IP 패킷 개수 N에 대한 오디오 패킷 개수 Na의 비 Pa와 평균 버스트 길이 B를 곱하여, 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷 개수의 예상값을 계산한다. 오디오 패킷 손실 횟수 결정 유닛(111)은 이 오디오 패킷 개수의 예상값과 IP 패킷 손실 횟수 L로부터 오디오 패킷 손실 횟수 La를 결정한다.
오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 손실된 IP 패킷의 페이로드에 저장된 데이터의 타입을 결정할 수 없다. 따라서, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 전체 IP 패킷 개수 N 대 오디오 패킷 개수 Na의 비 Pa 및 평균 버스트 길이 B에 기초하여, 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷 개수의 예상값 Y를 다음과 같이 계산한다(단계S400):
Y = B × Pa ...(4)
이어서, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 예상값 Y가 1보다 작은지 여부를 결정한다(단계 S401). Y≥1이라면, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 한 번의 IP 패킷 손실이 Y 개의 오디오 패킷들을 포함한다고 결정하며(단계 S402), 오디오 패킷 손실 횟수 La = L로 설정한다(단계 S403).
단계 S401에서 Y<1이라면, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 한 번의 패킷 손실이 확률 Y(= B × Pa)로 하나의 오디오 패킷을 포함한다고 결정한다(단계 S404). 이 경우에, IP 패킷 손실 횟수 L 중 L × Y개의 패킷 손실로, 오디오 패킷이 한 개 손실된 것으로 된다. 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)은 그러므로 오디오 패킷 손실 횟수 La = L × Y를 설정한다(단계 S405). 이상으로, 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)에 의한 처리가 끝난다.
평균 영향 시간 t의 계산에서, 먼저 평균 오디오 버스트 길이 Ba 및 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 수인 평균 오디오 패킷 개수 Pn가 2 개의 중간 파라미터들로서 계산된다.
평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)은 평균 오디오 버스트 길이 Ba를 계산한다(도 8에서의 단계 S5). 도 14는 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)에 의한 평균 오디오 버스트 길이 Ba를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계 S500, S501, S502 및 S504의 과정들은 도 13의 단계 S400, S401, S402, S403 및 S404의 과정들과 동일하다. Y≥1이라면, 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)은 평균 오디오 버스트 길이 Ba=Y로 설정한다(단계 503); Y<1이라면, 평균 오디오 버스트 길이 Ba=1로 설정한다(단계 S505). 이상으로, 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)에 의한 처리가 끝난다.
평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 패킷 개수 Pn를 계산한다(도 8에서의 단계 S6). 도 15는 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)에 의한 평균 오디오 패킷 개수 Pn을 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 T'초 동안 IP 패킷 스트림을 캡쳐하고(단계 S600), IP 패킷 스트림의 각 IP 패킷의 RTP 헤더 내의 시퀀스 번호에 기초하여 IP 패킷들의 순서를 정렬한다(단계 S601).
단계 S602, S603 및 S604의 과정들은 도 11의 단계 S302, S303 및 S304의 과정들과 동일하다.
평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 단계 S604에서 오디오 패킷 개수 Na를 하나씩 증분시키며, 단계 S603에서 추출된 오디오 패킷에 포함된 RTP 헤더의 ㅁ마커(marker) 비트가 1인지 여부를 결정한다(단계 S605). 마커 비트 값 "1"은 해당 패킷이 오디오 데이터의 프레임의 최종 데이터를 포함하는 오디오 패킷임을 의미한다. 그러므로, 마커 비트가 1이라면, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 프레임 개수 Nm을 하나씩 증분시킨다(단계 S606).
단계 S606의 과정이 끝나거나 또는 단계 S603 또는 S605에서 아니오로 판정되면, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 IP 패킷 스트림의 전체 IP 패킷 개수 N을 하나씩 증분시킨다(단계 S607).
이후, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 IP 패킷 스트림 중 검사되지 않은 IP 패킷이 존재하는지 여부를 결정한다(단계 S608). 검사되지 않은 IP 패킷이 존재한다면, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은 단계 S602로 돌아간다; 어떠한 검사되지 않은 IP 패킷도 존재하지 않는다면, 단계 S609로 진행한다. 단계 S602 내지 S608의 과정들은 IP 패킷 스트림의 모든 IP 패킷들이 검사될 때까지 반복된다.
검사가 끝난 이후, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)은, 다음식과 같이 오디오 패킷 개수 Na를 프레임 개수 Nm로 나눔으로써, 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 패킷 개수 Pn을 계산한다(단계 S609):
Pn = Na/Nm ...(5)
이상으로, 평균 오디오 패킷 개수 계산 유닛(33)에 의한 처리를 종료한다.
평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 이상과 같이 계산된 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 패킷 개수 Pn 및 평균 오디오 버스트 길이 Ba에 기초하여 평균 영향 시간 t를 계산한다(도 8에서의 단계 S7). 도 16은 평균 영향 시간 계산 유닛(12)의 구성예를 설명하는 블록도이다. 도 17은 평균 영향 시간 계산 유닛(12)에 의한 평균 영향 시간 t를 계산하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 손실 프레임 개수 예상값 계산 유닛(120) 및 평균 영향 시간 결정 유닛(121)을 포함한다. 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 패킷 개수 Pn 및 평균 오디오 버스트 길이 Ba에 기초하여, 손실 프레임 개수 예상값 계산 유닛(120)은 한 번의 오디오 패킷 손실이 품질에 영향을 미치는 프레임들의 개수를 계산한다. 평균 영향 시간 결정 유닛(121)은 그 프레임들의 개수에 프레임 길이를 곱하여 평균 영향 시간을 결정한다.
먼저, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 평균 오디오 버스트 길이 Ba를 평균 오디오 패킷 개수 Pn로 나누는 것에 의해, 한 번의 오디오 패킷 손실에 의해 영향을 받는 프레임들이 개수의 예상값 Nf를 계산한다(단계 S700). 이후, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 프레임 개수 Nf가 1보다 작은지 여부를 결정한다(단계 S701).
Nf ≥1이라면, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 한 번의 오디오 패킷 손실이 Nf개의 프레임들에 영향을 미친다고 결정한다(단계 S702). 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 공지된 프레임 길이 F에 프레임 개수 Nf를 곱함으로써 얻은 값을, 한 번의 손실의 평균 영향 시간 t로서 설정한다(단계 S703).
단계 S701에서 Nf <1이라면, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)은 한 번의 오디오 패킷 손실이 한 프레임에 영향을 미친다고 결정하고(단계 S704), 평균 영향 시간 t = F로 설정한다(단계 S705). 한 번의 오디오 패킷 손실이 항상 하나 이상의 프레임들에 영향을 미치기 때문에, 단계 S704 및 S705의 과정들에서 프레임 개수 Nf는 다음과 같이 항상 1 이상으로 설정된다:
Nf = max(Ba/Pn, 1) ...(6)
이상으로, 평균 영향 시간 계산 유닛(12)에 의한 처리를 종결한다.
품질 추정 유닛(2) 내의 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)에는, 샘플링 레이트 및 오디오 비트 레이트에 대응하는 오디오 데이터의 주관적 품질을 나타내는 인코딩된 오디오 품질값 Ie가 미리 저장된다. 인코딩된 오디오 품질값 Ie는 주관적 품질 평가 실험에 의해 미리 도출되어, 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)에 설정된다.
더 구체적으로는, 오디오 데이터는 평가대상 스트리밍 멀티미디어 통신 서비스에 사용된 코덱을 이용하여 인코딩되고, 이 오디오 데이터가 디코딩되고 재생되며, 실험대상은 재생된 음성을 평가하여 인코딩된 오디오 품질값 Ie를 결정한다. 이 주관적 품질 평가 실험은 다양한 오디오 비트 레이트 및 샘플링 레이트를 이용하여 오디오 데이터에 대해 수행된다. 이 예에서, 인코딩된 오디오 품질값 Ie로서 DMOS(Difference Mean Opinion Score)가 사용되지만, 이에 제한되지 않는다. 이 주관적 품질 평가 실험에 사용된 오디오 데이터의 길이는 T와 동일하게 설정된다. 실험대상 및 데이터의 개수들은 큰 것이 바람직하다.
인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)는 평가대상 오디오 데이터의 공지된 샘플링 레이트 및 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10)으로부터 입력된 오디오 비트 레이트(A)의 값에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값 Ie를, 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)으로 출력한다(도 8에서의 단계 S8). 입력 오디오 비트 레이트의 값 A가 데이터베이스에 존재하지 않는다면, 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)는 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)으로, 데이터베이스에 저장된 오디오 비트 레이트들 중 값 A에 가장 가까운 오디오 비트 레이트에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값 Ie를 출력한다.
도 18은 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 19는 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)에 의한 주관적 품질 평가값 추정 방법을 도시하는 흐름도이다.
주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)은 변환 유닛(220) 및 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221)을 포함한다. 변환 유닛(220)은 평균 영향 시간 계산 유닛(12)에 의해 계산된 평균 영향 시간(t)을 가상 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하며, 여기서 평균 영향 시간(t) 동안 하나의 시간의 오디오 패킷 손실과 미리 설정된 기준 영향 시간 동안 가상 오디오 패킷 손실 횟수는 품질에 대한 동등한 영향을 갖는다. 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221)은 인코딩된 오디오 품질값(Ie), 오디오 패킷 손실 횟수(La) 및 가상 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 계산한다.
주관적 품질 평가 추정 유닛(22)은 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)로부터 입력된 인코딩된 오디오 품질값(Ie), 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)으로부터 입력된 오디오 패킷 손실 횟수(La) 및 평균 영향 시간 계산 유닛(12)으로부터 입력된 평균 영향 시간(t)에 기초하여 다음식과 같이 주관적 품질 평가값(Q)을 계산한다(도 8의 단계(S10)):
Q = (Ie - 1)((1 - n1)e(- LaV / n2 ) + n1e(- LaV / n3 )) ...(7)
V = (t/n4)n5 ...(8)
여기서 V는 평균 영향 시간(t)에 대한 가상 오디오 패킷 손실 횟수이다. 변환 유닛(220)은 식 (8)에 따라 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V)를 계산한다(S800). 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221)은 식 (7)에 따라 주관적 품질 평가값(Q)을 계산한다(단계 S801). 식 (7)은 상술한 관계식(relation) fa에 대응하고, 식 (8)은 상술한 관계식 fb에 대응한다. 그러나, 식 (7) 및 (8)은 단지 예시적인 것이며, 본 발명은 그들에 제한되지 않는다. 식 (7) 및 (8)을 이용하여 주관적 품질 평가값(Q)을 계산하기 위해, 식 (7)의 계수(n1, n2, 및 n3) 및 식 (8)의 계수(n4 및 n5)는 계수 데이터베이스(21)로부터 미리 획득될 필요가 있다.
계수 데이터베이스(21)에 각각의 코덱에 대한 계수들(n1, n2, n3, n4 및 n5)이 미리 저장되어 있다. 계수 데이터베이스(21)는 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22)으로, 평가될 스트리밍 멀티미디어 통신 서비스에서 사용되는 공지된 코덱에 대응하는 계수들(n1, n2, n3, n4 및 n5)을 출력한다(도 8의 단계 S9). 각각의 계수는 다음과 같이 획득된다.
첫째로, 오디오 품질 추정 장치의 사용자는 평균 영향 시간의 기준값(t')을 설정하고, 기준 영향 시간(t')을 갖는 오디오 데이터를 생성한다. 이 오디오 데이터를 재생하여, 실험대상은 재생된 음성을 평가하여 주관적 품질 평가값(Q)을 결정한다. 이 주관적 품질 평가 실험은 다양한 오디오 패킷 손실 횟수들을 이용하여 오디오 데이터에 대해 수행되며, 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 주관적 품질 평가값(Q)을 획득한다. 또한, 동등한 주관적 품질 평가 실험이 기준 영향 시간(t')을 갖는 무손실(loss-free) 오디오 데이터에 대해 수행되어, 인코딩된 오디오 품질값(Ie)을 결정한다. 사용자는 가상 오디오 패킷 손실 횟수를 1(V=1)로 설정하고, 비선형 최소자승법에 의해, 식 (7)에서 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 주관적 품질 평가값(Q)과 인코딩된 오디오 품질값(Ie) 사이의 에러를 최소화하는 계수들(n1, n2 및 n3)을 획득한다.
그리고 나서, 사용자는 기준 영향 시간(t')이 아닌 평균 영향 시간(t") 및 1의 오디오 패킷 손실 횟수를 갖는 오디오 데이터를 생성한다. 이 오디오 데이터는 재생되며, 실험대상은 재생된 음성을 평가하여 주관적 품질 평가값(Q)을 결정한다. 사용자는 식 (7)을 이용함으로써 주관적 품질 평가값(Q)이 획득된 경우 손실 횟수(V)를 계산하고, 계산된 값을 평균 영향 시간(t")에 대한 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V")로서 설정한다. 주관적 품질 평가 실험은 다양한 평균 영향 시간들(t")을 이용하여 오디오 데이터에 대해 수행된다. 사용자는 비선형 최소 자승법에 의해, 각각의 평균 영향 시간(t")에 대한 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V") 및 평균 영향 시간(t")이 식 (8)로 대체되는 경우 획득되는 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V) 간의 에러를 최소화하는 계수들(n4 및 n5)을 도출한다. 이러한 방식으로, 계수들(n1, n2, n3, n4 및 n5)이 도출될 수 있다.
계수들(n1, n2, n3, n4 및 n5)을 도출하기 위한 주관적 품질 평가 실험에서, , 사용된 오디오 데이터, 인코딩된 오디오 품질값(Ie), Q 및 실험대상은 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)를 생성할 때 사용되는 것과 동일한 것이 바람직하다.
이상에서 설명된 제 1 실시예에 따르면, 수신측 정보만을 사용하는 서비스에서 주관적 품질이 추정될 수 있다. 제 1 실시예에서, 패킷 손실들은 하나의 손실의 영향의 크기 및 횟수에 의해 나누어진다. 또한, 하나의 손실의 영향이 시간 길이로부터 추정된다. 그 결과로, 임의의 패킷 손실 패턴에 대응하는 주관적 품질 추정이 구현될 수 있다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예를 설명할 것이다. 도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 오디오 품질 추정 장치의 배열을 도시하는 블록도이다. 도 1 및 7에서 사용되는 동일한 참조 번호들이 동일한 구성물을 지칭한다.
오디오 품질 추정 장치는 파라미터 도출 유닛(1a), 품질 추정 유닛(2a) 및 중간 파라미터 도출 유닛(3a)을 포함한다.
파라미터 도출 유닛(1a)은 오디오 비트 레이트 계산 유닛(10), 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11) 및 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)을 포함한다.
중간 파라미터 도출 유닛(3a)은 오디오 패킷 개수비 계산 유닛(30) 및 IP 패킷 손실 횟수 및 평균 버스트 길이 계산 유닛(31)을 포함한다.
품질 추정 유닛(2a)은 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20), 계수 데이터베이스(21) 및 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22a)을 포함한다.
제 2 실시예에서는, 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)이 제 1 실시예에서 평균 영향 시간 계산 유닛(12)을 대체하며, 오디오 패킷 손실 횟수(La) 및 평균 오디오 버스트 길이(Ba)에 기초하여 주관적 품질 평가값을 계산한다.
제 2 실시예에 따른 오디오 품질 추정 장치의 동작은 도 21을 참고로 하여 설명될 것이다. 단계들(S1 내지 S5, S8 및 S9)의 과정들은 제 1 실시예에서의 과정과 동일하고, 이에 대한 설명은 반복되지 않을 것이다.
도 22는 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22a)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 23은 주관적 품질 평가값 추정 유닛(22a)에 의한 주관적 품질 평가값 추정 방법을 도시하는 흐름도이다.
주관적 품질 평가값 추정 유닛(22a)은 변환 유닛(220a) 및 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221a)을 포함한다. 변환 유닛(220a)은 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)에 의해 계산된 평균 오디오 버스트 길이(Ba)를 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V)로 변환하고, 여기서 평균 오디오 버스트 길이(Ba)일 때의 1회의 오디오 패킷 손실은 미리 설정된 기준 오디오 버스트 길이일 때의 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V)와 품질에 동등한 영향들을 갖는다. 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221a)은 인코딩된 오디오 품질값(Ie), 오디오 패킷 손실 횟수(La) 및 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V)에 기반하여 주관적 품질 평가값(Q)을 계산한다.
주관적 품질 평가값 추정 유닛(22a)은 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스(20)로부터 입력된 인코딩된 오디오 품질값(Ie), 계수 데이터베이스(21)로부터 입력된 계수들(n1, n2, n3, n4 및 n5), 오디오 패킷 손실 횟수 계산 유닛(11)으로부터 입력된 오디오 패킷 손실 횟수(La) 및 평균 오디오 버스트 길이 계산 유닛(32)으로부터 입력된 평균 오디오 버스트 길이(Ba)에 기초하여 다음식과 같이 주관적 품질 평가값(Q)을 계산한다(도 21의 단계 S10a):
Q = (Ie - 1)((1 - n1)e(- LaV / n2 ) + n1e(- LaV / n3 )) ...(9)
V = (Ba/n4)n5 ...(10)
변환 유닛(220a)은 식 (10)에 따라 가상 오디오 패킷 손실 횟수(V)를 계산한다(S900). 주관적 품질 평가값 계산 유닛(221a)은 식 (9)에 따라 주관적 품질 평가값(Q)을 계산한다(단계 S901). 상술한 원리 및 제 1 실시예에서 기술한 평균 영향 시간에 대한 설명은 모두 제 2 실시예에 적용가능함을 유의한다. 즉, 상술한 원리 및 제 1 실시예에서 기술한 평균 영향 시간을 평균 오디오 버스트 길이로 대체하고, 기준 영향 시간을 기준 오디오 버스트 길이로 대체하는 것이 충분하다.
이와 같이, 제 2 실시예는 제 1 실시예에서와 동일한 효과를 획득할 수 있다.
제 1 및 제 2 실시예들 각각에서 오디오 품질 추정 장치는 CPU, 저장 디바이스, 외부 인터페이스 및 이러한 하드웨어 자원들을 제어하는 프로그램을 갖는 컴퓨터에 의해 구현될 수 있음을 주목한다. 컴퓨터로 하여금 본 발명의 오디오 품질 추정 방법을 구현하도록 하기 위한 오디오 품질 추정 프로그램이 플렉서블 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 또는 메모리 카드와 같은 기록 매체 상에 기록되는 상태로 제공된다. CPU는 저장 디바이스에 있는 기록 매체로부터 로딩되는 프로그램을 쓰며(write), 프로그램에 따라 제 1 또는 제 2 실시예에서 설명된 바와 같이 처리를 실행한다.
제 1 및 제 2 실시예들은 하나의 장치로서 오디오 품질 추정 장치를 설명했으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 파라미터 도출 유닛들(1 및 1a), 및 중간 파라미터 도출 유닛들(3 및 3a)은 수신하는 단말에서 배열될 수 있고, 품질 추정 유닛들(2 및 2a)은 멀티미디어 통신 서비스들의 제어 센터에서 배열될 수 있다. 이 경우에, 수신하는 단말에서 계산된 파라미터들은 제어 센터에서 품질 추정 유닛들(2 및 2a)로 전송된다.
산업상 이용 가능성
본 발명은 멀티미디어 통신 서비스들에서 사용자에 의해 경험되는 오디오 데이터의 주관적 품질을 추정하는 기술에 적용가능하다.
본 발명의 내용에 포함되어 있음.

Claims (35)

  1. 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷인 오디오 패킷과 어떠한 오디오 데이터도 포함하지 않은 IP 패킷을 혼합하여 전송하는 멀티미디어 통신 서비스의 수신측 상의 오디오 품질 추정장치에서, 상기 멀티미디어 통신 서비스에 대한 오디오 품질 추정 방법으로서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷 손실이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 패킷 손실 횟수가 한 번인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간 또는 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계; 및
    상기 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나와 상기 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 단계를 포함하는 오디오 품질 추정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 IP 패킷 손실로 카운팅함으로써 IP 패킷 손실 횟수를 계산하는 IP 패킷 손실 횟수 계산 단계;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 상기 IP 패킷 손실 횟수 계산 단계에서 검출된 한 번의 IP 패킷 손실에 포함된 IP 패킷들의 평균 개수인 평균 버스트 길이를 계산하는 평균 버스트 길이 계산 단계;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 계산하는 오디오 패킷 개수비 계산 단계;
    상기 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계에서 검출된 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계; 및
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수를 계산하는 평균 오디오 패킷 개수 계산 단계를 더 포함하고,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계에서, 오디오 패킷 손실 횟수는 IP 패킷 손실 횟수, 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여 계산되고,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계에서, 상기 평균 영향 시간은 프레임 길이, 평균 오디오 버스트 길이 및 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 IP 패킷 손실로 카운팅함으로써 IP 패킷 손실 횟수를 계산하는 IP 패킷 손실 횟수 계산 단계;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 상기 IP 패킷 손실 횟수 계산 단계에서 검출된 한 번의 IP 패킷 손실에 포함된 IP 패킷들의 평균 개수인 평균 버스트 길이를 계산하는 평균 버스트 길이 계산 단계; 및
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 계산하는 오디오 패킷 개수비 계산 단계를 더 포함하고,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계에서, 오디오 패킷 손실 횟수는 IP 패킷 손실 횟수, 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여 계산되고,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계에서, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계에서 검출된 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이는 상기 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계는,
    상기 평균 버스트 길이에 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 곱하는 것에 의해, 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷들의 개수의 예상값을 계산하는 오디오 패킷 개수 예상값 계산 단계; 및
    이 오디오 패킷들의 개수의 예상값 및 상기 IP 패킷 손실 횟수로부터 상기 오디오 패킷 손실 횟수를 결정하는 오디오 패킷 손실 횟수 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계는,
    상기 평균 버스트 길이와 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 곱하는 것에 의해, 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷들의 개수의 예상값을 계산하는 오디오 패킷 개수 예상값 계산 단계; 및
    이 오디오 패킷들의 개수의 예상값 및 상기 IP 패킷 손실 횟수로부터 상기 오디오 패킷 손실 횟수를 결정하는 오디오 패킷 손실 횟수 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계는,
    상기 평균 오디오 버스트 길이 및 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실이 품질에 영향을 미치는 프레임들의 개수를 계산하는 프레임 개수 계산 단계; 및
    이 프레임들의 개수에 프레임 길이를 곱하는 것에 의해 평균 영향 시간을 결정하는 평균 영향 시간 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 비트 레이트를 계산하는 오디오 비트 레이트 계산 단계를 더 포함하고,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 단계는, 코덱에 의한 인코딩에 따라 품질이 열화된 오디오 데이터의 주관적 품질을 나타내는 인코딩된 오디오 품질값이 미리 저장된 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스로부터, 상기 오디오 비트 레이트 및 평가대상 코덱의 샘플링 레이트에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값을 수신하고, 이 인코딩된 오디오 품질값, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 영향 시간에 기초하여 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 비트 레이트를 계산하는 오디오 비트 레이트 계산 단계를 더 포함하고,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 단계는, 코덱에 의한 인코딩에 따라 품질이 열화된 오디오 데이터의 주관적 품질을 나타내는 인코딩된 오디오 품질값이 미리 저장된 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스로부터, 상기 오디오 비트 레이트 및 평가대상 코덱의 샘플링 레이트에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값을 수신하고, 이 인코딩된 오디오 품질값, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 영향 시간에 기초하여 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 단계는,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계에서 계산된 평균 영향 시간을 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하는 변환 단계; 및
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 가상의 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여, 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 주관적 품질 평가값 계산 단계를 포함하고,
    평균 영향 시간 길이의 한 번의 오디오 패킷 손실과, 동등한 품질열화를 가져오는 미리 설정된 기준 영향 시간 길이의 오디오 패킷 손실 회수를, 평균 영향 시간에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 단계는,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계에서 계산된 평균 오디오 버스트 길이를 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하는 변환 단계; 및
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 가상의 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여, 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 주관적 품질 평가값 계산 단계를 포함하고,
    평균 오디오 버스트 길이 동안 한 번의 오디오 패킷 손실과, 동등한 품질 열화를 가져오는 미리 설정된 기준 오디오 버스트 길이 동안의 오디오 패킷 손실 회수를, 평균 오디오 버스트 길이에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 계산 단계에서, 주관적 품질 평가값은 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 기결정된 관계에 기초하여 계산되고,
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계는 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 기준 영향 시간의 길이에 대응하는 주관적 품질 평가값을 결정하는 주관적 품질 평가 실험을 수행함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 계산 단계에서, 주관적 품질 평가값은 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 기결정된 관계에 기초하여 계산되고,
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계는 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 기준 오디오 버스트 길이에 대응하는 주관적 품질 평가값을 결정하는 주관적 품질 평가 실험을 수행함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 변환 단계에서, 평균 영향 시간은 상기 평균 영향 시간과 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 기결정된 관계에 기초하여 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환되고,
    상기 평균 영향 시간과 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 관계는, 주관적 품질 평가 실험에 의해, 특정 영향 시간에서의 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 주관적 품질 평가값을 결정하는 처리를 복수의 영향 시간 동안 수행하고, 상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계로부터, 주관적 품질 평가값과 동일한 품질을 제공하는 기준 영향 시간 동안 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고, 영향 시간에서 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로서 계산된 오디오 패킷 손실 횟수를 설정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 변환 단계에서, 평균 오디오 버스트 길이는 가상의 오디오 패킷 손실 횟수와 평균 오디오 버스트 길이 사이의 기결정된 관계에 기초하여 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환되고,
    상기 가상의 오디오 패킷 손실 횟수와 평균 오디오 버스트 길이 사이의 관계는, 주관적 품질 평가 실험에 의해, 특정 오디오 버스트 길이에 대한 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 주관적 품질 평가값을 결정하는 처리를 복수의 오디오 버스트 길이 동안 수행하고, 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계로부터, 주관적 품질 평가값과 동일한 품질을 제공하는 기준 오디오 버스트 길이에 대한 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고, 오디오 버스트 길이에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로서 계산된 오디오 패킷 손실 횟수를 설정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 개수비 계산 단계, 평균 오디오 패킷 개수 계산 단계 및 오디오 비트 레이트 계산 단계에서, IP 패킷 헤더 내의 IP 어드레스, 포트 번호 및 페이로드 타입의 정보에 기초하여 평가대상 오디오 패킷만이 추출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 개수비 계산 단계 및 오디오 비트 레이트 계산 단계에서, IP 패킷 헤더 내의 IP 어드레스, 포트 번호 및 페이로드 타입의 정보에 기초하여 평가대상 오디오 패킷만이 추출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 방법.
  17. 삭제
  18. 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷인 오디오 패킷과 어떠한 오디오 데이터도 포함하지 않은 IP 패킷을 혼합하여 전송하는 멀티미디어 통신 서비스용 오디오 품질 추정 장치로서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실 중에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 연속하는 길이에 상관없이 그 패킷 손실을 한 번의 오디오 패킷 손실로서 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간 또는 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단; 및
    상기 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나와 상기 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 수단을 포함하는 오디오 품질 추정 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 IP 패킷 손실로서 카운팅함으로써 IP 패킷 손실 횟수를 계산하는 IP 패킷 손실 횟수 계산 수단;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 상기 IP 패킷 손실 횟수 계산 수단에 의해 검출된 한 번의 IP 패킷 손실에 포함된 IP 패킷들의 평균 개수인 평균 버스트 길이를 계산하는 평균 버스트 길이 계산 수단;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 계산하는 오디오 패킷 개수비 계산 수단;
    상기 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단에 의해 검출된 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단; 및
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수를 계산하는 평균 오디오 패킷 개수 계산 수단을 더 포함하고,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단은 IP 패킷 손실 횟수, 평균 버스트 길이, 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단은, 프레임 길이, 상기 평균 오디오 버스트 길이 및 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수에 기초하여 상기 평균 영향 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 IP 패킷 손실로서 카운팅함으로써 IP 패킷 손실 횟수를 계산하는 IP 패킷 손실 횟수 계산 수단;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 상기 IP 패킷 손실 횟수 계산 수단에 의해 검출된 한 번의 IP 패킷 손실에 포함된 IP 패킷들의 평균 개수인 평균 버스트 길이를 계산하는 평균 버스트 길이 계산 수단; 및
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 계산하는 오디오 패킷 개수비 계산 수단을 더 포함하고,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단은 상기 IP 패킷 손실 횟수, 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여 상기 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단은, 상기 평균 버스트 길이 및 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비에 기초하여, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단에 의해 검출된 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단은,
    상기 평균 버스트 길이와 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 곱하는 것에 의해 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷들의 개수의 예상값을 계산하는 오디오 패킷 개수 예상값 계산 수단; 및
    이 오디오 패킷들의 개수의 예상값 및 상기 IP 패킷 손실 횟수로부터 상기 오디오 패킷 손실 횟수를 결정하는 오디오 패킷 손실 횟수 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 손실 횟수 계산 수단은,
    상기 평균 버스트 길이와 전체 IP 패킷 개수에 대한 오디오 패킷 개수의 비를 곱하는 것에 의해 한 번의 IP 패킷 손실에 의해 손실된 오디오 패킷들의 개수의 예상값을 계산하기 위한 오디오 패킷 개수 예상값 계산 수단; 및
    이 오디오 패킷들의 개수의 예상값 및 상기 IP 패킷 손실 횟수로부터 상기 오디오 패킷 손실 횟수를 결정하는 오디오 패킷 손실 횟수 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단은,
    상기 평균 오디오 버스트 길이 및 한 프레임의 오디오 데이터를 저장하는 오디오 패킷들의 평균 개수에 기초하여, 한 번의 오디오 패킷 손실이 품질에 영향을 미치는 프레임들의 개수를 계산하는 프레임 개수 계산 수단; 및
    이 프레임들의 개수에 프레임 길이를 곱하는 것에 의해 상기 평균 영향 시간을 결정하는 평균 영향 시간 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  24. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 비트 레이트를 계산하는 오디오 비트 레이트 계산 수단을 더 포함하고,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 수단은, 코덱에 의한 인코딩에 따라 품질이 열화된 오디오 데이터의 주관적 품질을 나타내는 인코딩된 오디오 품질값을 미리 저장하는 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스로부터, 평가대상 코덱의 샘플링 레이트 및 오디오 비트 레이트에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값을 수신하고, 이 인코딩된 오디오 품질값, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 영향 시간에 기초하여, 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  25. 제 18 항 또는 제 20 항에 있어서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 비트 레이트를 계산하는 오디오 비트 레이트 계산 수단을 더 포함하고,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 수단은, 코덱에 의한 인코딩에 따라 품질이 열화된 오디오 데이터의 주관적 품질을 나타내는 인코딩된 오디오 품질값을 미리 저장하는 인코딩된 오디오 품질값 데이터베이스로부터, 평가대상 코덱의 샘플링 레이트 및 오디오 비트 레이트에 대응하는 인코딩된 오디오 품질값을 수신하고, 이 인코딩된 오디오 품질값, 상기 오디오 패킷 손실 횟수 및 평균 오디오 버스트 길이에 기초하여 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 수단은,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단에 의해 계산된 평균 영향 시간을 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하기 위한 변환 수단; 및
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 가상의 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여, 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 주관적 품질 평가값 계산 수단을 포함하고,
    평균 영향 시간 길이의 한 번의 오디오 패킷 손실과, 동등한 품질열화를 가져오는 미리 설정된 기준 영향 시간 길이의 오디오 패킷 손실 회수를, 평균 영향 시간에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 추정 수단은,
    상기 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 수단에 의해 계산된 평균 오디오 버스트 길이를 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하기 위한 변환 수단; 및
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 가상의 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여, 상기 주관적 품질 평가값을 계산하는 주관적 품질 평가값 계산 수단을 포함하고,
    평균 오디오 버스트 길이 동안 한 번의 오디오 패킷 손실과, 동등한 품질 열화를 가져오는 미리 설정된 기준 오디오 버스트 길이 동안의 오디오 패킷 손실 회수를, 평균 오디오 버스트 길이에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 계산 수단은, 상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 기결정된 관계에 기초하여 상기 주관적 품질 평가값을 계산하고,
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계는 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 기준 영향 시간의 길이에 대응하는 주관적 품질 평가값을 결정하는 주관적 품질 평가 실험을 수행함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 주관적 품질 평가값 계산 수단은, 상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 기결정된 관계에 기초하여 상기 주관적 품질 평가값을 계산하고,
    상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수, 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계는 각각의 오디오 패킷 손실 횟수에 대한 기준 오디오 버스트 길이에 대응하는 주관적 품질 평가값을 결정하는 주관적 품질 평가 실험을 수행함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 변환 수단은, 상기 평균 영향 시간과 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 기결정된 관계에 기초하여, 평균 영향 시간을 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하고,
    상기 평균 영향 시간과 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 관계는 주관적 품질 평가 실험에 의해, 특정 영향 시간에서의 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 주관적 품질 평가값을 결정하는 처리를 복수의 영향 시간 동안 수행하고, 상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계로부터, 주관적 품질 평가값과 동일한 품질을 제공하는 기준 영향 시간 동안 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고, 계산된 오디오 패킷 손실 횟수를 상기 영향 시간에서의 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로서 설정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 변환 수단은 상기 평균 오디오 버스트 길이와 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 기결정된 관계에 기초하여, 상기 평균 오디오 버스트 길이를 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로 변환하고,
    상기 평균 오디오 버스트 길이와 가상의 오디오 패킷 손실 횟수 사이의 관계는 주관적 품질 평가 실험에 의해, 특정 오디오 버스트 길이에 대한 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 주관적 품질 평가값을 결정하는 처리를 복수의 오디오 버스트 길이 동안 수행하고, 상기 인코딩된 오디오 품질값, 오디오 패킷 손실 횟수 및 주관적 품질 평가값 사이의 관계로부터, 주관적 품질 평가값과 동일한 품질을 제공하는 기준 오디오 버스트 길이에 대한 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하고, 계산된 오디오 패킷 손실 횟수를 오디오 버스트 길이에 대한 가상의 오디오 패킷 손실 횟수로서 설정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 개수비 계산 수단, 상기 평균 오디오 패킷 개수 계산 수단 및 상기 오디오 비트 레이트 계산 수단은, IP 패킷 헤더 내의 IP 어드레스, 포트 번호 및 페이로드 타입의 정보에 기초하여 평가대상 오디오 패킷만을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  33. 제 25 항에 있어서,
    상기 오디오 패킷 개수비 계산 수단 및 상기 오디오 비트 레이트 계산 수단은, IP 패킷 헤더 내의 IP 어드레스, 포트 번호 및 페이로드 타입의 정보에 기초하여 평가대상 오디오 패킷만을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 품질 추정 장치.
  34. 삭제
  35. 오디오 데이터를 포함하는 IP 패킷인 오디오 패킷과 어떠한 오디오 데이터도 포함하지 않은 IP 패킷을 혼합하여 전송하는 멀티미디어 통신 서비스에서 사용자에 의해 경험된 오디오 데이터의 주관적 품질을 추정하는 오디오 품질 추정 장치로서 컴퓨터를 동작하게 하는 오디오 품질 추정 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체로서,
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 하나씩 또는 연속하여 발생된 IP 패킷 손실에 적어도 하나의 평가대상 오디오 패킷이 존재하는 경우, 그 패킷 손실을 연속하는 길이에 상관없이 한 번의 오디오 패킷 손실로서 카운팅함으로써 오디오 패킷 손실 횟수를 계산하는 오디오 패킷 손실 횟수 계산 단계;
    수신된 IP 패킷 정보에 기초하여, 오디오 패킷 손실 횟수가 1인 경우 오디오 품질에 영향을 미치는 평균 시간인 평균 영향 시간 또는 한 번의 오디오 패킷 손실에 포함된 오디오 패킷들의 평균 개수인 평균 오디오 버스트 길이를 계산하는 평균 영향 시간 또는 평균 오디오 버스트 길이 계산 단계; 및
    상기 평균 영향 시간 및 평균 오디오 버스트 길이 중 하나와 상기 오디오 패킷 손실 횟수에 기초하여 주관적 품질 평가값을 추정하는 주관적 품질 평가값 추정 단계를 컴퓨터가 실행하도록 하는 오디오 품질 추정 프로그램을 기록하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체.
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