WO2007129422A1

WO2007129422A1 - 映像品質推定装置、方法、およびプログラム

Info

Publication number: WO2007129422A1
Application number: PCT/JP2006/323731
Authority: WO
Inventors: Kazuhisa Yamagishi; Takanori Hayashi
Original assignee: Nippon Telegraph And Telephone Corporation
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2007-11-15
Also published as: EP2018068B1; CN101151904B; JP4913893B2; CA2604053A1; KR20080007550A; KR100933509B1; EP2018068A1; CN101151904A; JP4594389B2; JPWO2007129422A1; CA2604053C; JP2010252400A; EP2018068A4

Abstract

　映像メディアに関する単位時間当たりの符号化ビット数を示す入力符号化ビットレート(121B/221B)と、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレート(121A/221A)を入力として、これら主パラメータ(121/221)に対する主観映像品質を推定する際、推定モデル特定部(112/212)により、入力符号化ビットレート(121B/入力フレームレート(221A))に基づいて映像メディアのフレームレート(/符号化ビットレート)と主観映像品質との関係を示す推定モデル(122/222)を特定し、特定された推定モデル(122/222)を用いて入力フレームレート(121A/入力符号化ビットレート221B)に対応する主観映像品質を推定し推定値(123/223)として出力する。

Description

明細書

映像品質推定装置、方法、およびプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、映像通信技術に関し、特に複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアを端末で受信再生した際に視聴者が実感する主観映像品質を推定する映像品質推定技術に関する。

背景技術

[0002] インターネットアクセス回線の高速'広帯域ィ匕に伴い、インターネットを介して映像さらには音声を含む映像メディアを端末間あるいはサーバー端末間で転送する映像通信サービスの普及が期待されて!、る。

この種の映像通信サービスでは、映像メディアの転送効率を改善するため、映像メディアが持つ画素間あるいは画像間の自己相関性や人間の視覚特性を利用して、映像メディアを複数のフレームに符号ィ匕して転送すると、う符号ィ匕通信方式が用いられる。

[0003] 一方、映像通信サービスに利用されるインターネットなどのベスト'エフオート型ネットワークでは、必ずしも通信品質が保証されているわけではない。このため、インターネットを介して映像メディアなどの時間的連続性を有するストリーミング系コンテンツを転送する際、通信回線の帯域が狭い場合や通信回線が輻輳した場合には、通信回線を介して受信再生した映像メディアに対して視聴者が実感する品質、すなわち主観映像品質の劣化として知覚されやすい。また、アプリケーションによる符号ィ匕により、映像に符号ィ匕歪みが加わり、主観映像品質の劣化として知覚されやすい。具体的には、映像メディアに品質劣化が加わると、映像のぼけ、にじみ、モザイク状の歪み、ぎくしゃく感として知覚される。

[0004] このように、映像メディアを転送する映像通信サービスでは、品質劣化が知覚されやすぐ映像通信サービスを良好な品質で提供するためには、サービス提供に先立つたアプリケーションおよびネットワークの品質設計やサービス開始後の品質管理が重要となる。したがって、視聴者が享受する映像品質を適切に表現でき、しかも簡便かつ効率的な映像品質評価技術が必要とされる。

[0005] 従来、このようなストリーミング系コンテンツの 1つである音声メディアの品質を推定する技 feとして、 ITU— T勧告 P. 8D2 (International Telecommunication Union-Tele communication Standardization sector)にお!/、て、音尸 f¾号を入力とする音 f口質客観評価法 PESQ (Perceptual Evaluation of Speech Quality)が規定されている。また、 ITU— T勧告 G. 107において、音声品質パラメータを入力とする音声品質推定法が記載されており、 VoIP (Voice over IP)での品質設計に利用されている。

[0006] 一方、映像メディアの品質を推定する技術としては、映像信号を入力とする映像品質客観評価法が勧告として提案されている (例えば、 ITU-T勧告 J. 144 :以下、文献 1という)。また、映像品質パラメータを入力とする映像品質推定を行うものも提案されている（例えば、山岸,林、「映像コミュニケーションサービスに対する表示サイズ' 解像度を考慮した映像品質推定モデル」、社団法人電子情報通信学会、信学技法 CQ2005-60, 2005/09、 pp.61-64 :以下、文献 2という）。これによれば、映像品質と各映像品質パラメータの関係カゝら映像品質を定式ィ匕し、これら積の線形和により映像品質を定式ィ匕している。また、符号化パラメータとパケット損失を考慮した品質推定モデルも提案されている (例えば、荒山,北脇,山田、「符号化パラメータとパケット損失を考慮した AV通信品質の推定モデル」、社団法人電子情報通信学会、信学技法 CQ2 005-77、 2005/11、 pp.57- 60 :以下、文献 3という）。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] アプリケーションおよびネットワークの品質設計や品質管理では、映像通信サービスに関する各種条件に対応する、具体的で有用な品質設計'管理指針が必要となる。特に、映像通信サービスの映像品質を左右する多くの要因すなわち映像品質パラメータが存在するため、これら映像品質パラメータが、映像品質にどのような影響を与える力、どの映像品質パラメータを改善すれば映像品質がどの程度よくなるかという品質設計 ·管理指針を得ることが重要となる。

[0008] 映像品質に大きな影響を与える要因として、映像メディアに対する符号化処理の内容を示す符号ィ匕ビットレートとフレームレートがある。符号ィ匕ビットレートは、映像メディァに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す値であり、フレームレートは、映像メディアに関する単位時間当たりのフレーム数を示す値である。

[0009] ある符号ィ匕ビットレートで映像を符号ィ匕して提供する際、高いフレームレートで映像を符号ィ匕すると映像が滑らかになって時間的な映像品質を向上できるが、単位フレーム当たりの符号量が低減して空間的な映像劣化が顕著となり、結果として映像品質が低下する場合がある。また、単位フレーム当たりの符号量を高くして符号ィ匕すると空間的な映像劣化が改善されて映像品質は向上する力単位時間当たりのフレーム数が低減して時間的にぎくしゃくしコマ飛び状態となり、結果として映像品質が劣化する場合がある。

[0010] したがって、これら単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの、映像品質に対するトレードオフを考慮して、これら符号ィ匕ビットレートとフレームレートをそれぞれどの程度に設定すると、どの程度の映像品質が得られるか、という具体的で有用な品質設計'管理指針が、サービス提供に先立ったネットワークの品質設計やサービス開始後の品質管理において重要となる。

[0011] し力しながら、前述の文献 1に記載されている、映像信号を入力とする客観品質評価法では、映像の特徴量すなわち空間的および時間的歪み力算出される特徴量を考慮して映像品質を推定している。このため、映像通信サービスの映像品質を左右する多くの要因すなわち各映像品質パラメータが、映像品質に対してどのような影響を与えているか不明確であるため、どの映像品質パラメータを改善すれば映像品質がどの程度よくなるか、 t 、う品質設計 ·管理指針を得ることができな!/、。

[0012] また、前述の文献 2および文献 3には、映像品質パラメータを入力とする映像品質推定法が記載されている力単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの映像品質に対するトレードオフが考慮されておらず、アプリケーションおよびネットワークの品質設計や品質管理において具体的で有用な品質設計'管理指針を得ることができない、という問題点がある。

[0013] また、文献 2は、映像品質と各映像品質パラメータの関係カゝら映像品質を定式ィ匕しているが、各符号ィ匕ビットレートに対する最適フレームレートを適切に算出することができず、映像品質を適切に推定できないという問題点がある。また、文献 3は、符号ィ匕ビットレートとパケット損失の関係力も映像品質を定式ィ匕した映像品質推定法であり、時間的劣化の一要因であるフレームレートが考慮されて V、な、と、つた問題点がある。さらに、映像品質は符号ィ匕ビットレートの増加に伴、、任意の最大値に収束する特性を有しているのに対して、文献 3では、映像品質を二次関数で推定しているため、ある符号ィ匕ビットレート以上になると映像品質の低下を招く推定モデルとなり、上記特性と反する結果を示してヽる。

[0014] 本発明はこのような課題を解決するためのものであり、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの、映像品質に対するトレードオフが考慮された、具体的で有用な品質設計'管理指針を得ることができる映像品質推定装置、方法、およびプログラムを提供することを目的として!ヽる。

課題を解決するための手段

[0015] このような課題を解決するために、本発明にかかる映像品質推定装置は、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号化ビットレートおよび単位時間当たりのフレーム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号ィ匕ビットレートおよび入力フレームレートからなる主パラメータとして取得するパラメータ取得部と、映像メディアパラメータの V、ずれか一方のパラメータに対応する主パラメータに基づ、て映像メディアパラメ一タの他方のパラメータと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定部と、特定された推定モデルを用いて一方のパラメータに対応する主パラメータに対応する主観映像品質を推定し、通信網を介して任意の端末で受信し再生した映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値として出力する映像品質推定部とを備えている。

[0016] また、本発明にかかる映像品質推定方法は、パラメータ取得部により、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号化ビットレートおよび単位時間当たりのフレーム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号ィ匕ビットレートおよび入力フレームレート力なる主パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、推定モデル特定部により、映像メディアパラメータの、ずれか一方のパラメータに対応する主パラメータに基づいて映像メディアパラメータの他方のパラメータと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定ステップと、映像品質推定部により、特定された推定モデルを用いて一方のパラメータに対応する主パラメータに対応する主観映像品質を推定し、通信網を介して任意の端末で受信し再生した映像メディアから視聴者が実感する主観映像品質の推定値として出力する映像品質推定ステップとを備えている。

[0017] また、本発明に力かるプログラムは、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアを任意の端末へ通信網を介して送信する映像通信について、端末で再生された当該映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値を所定の推定モデルを用いて算出する映像品質推定装置のコンピュータに、パラメータ取得部により、映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号ィ匕ビットレートおよび単位時間当たりのフレーム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号ィ匕ビットレートおよび入力フレームレートからなる主パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、推定モデル特定部により、映像メディアパラメ一タの、ずれか一方のパラメータに対応する主パラメータに基づ、て映像メディアパラメータの他方のパラメータと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定ステップと、映像品質推定部により、特定された推定モデルを用いて一方のパラメータに対応する主パラメータに対応する主観映像品質を推定し推定値として出力する映像品質推定ステップとを実行させる。

発明の効果

[0018] 本発明によれば、映像メディアに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す入力符号化ビットレートと、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレートを入力として、これら主パラメータに対する主観映像品質を推定する際、推定モデル特定部により、入力符号ィ匕ビットレート (入力フレームレート）に基づいて映像メディアのフレームレート (符号ィ匕ビットレート)と主観映像品質との関係を示す推定モデルが特定され、この推定モデルを用いて入力フレームレート (入力符号ィ匕ビットレート）に対応する主観映像品質が推定される。

[0019] これにより、推定条件として入力された入力符号ィ匕ビットレート (入力フレームレート )に対応する推定モデルを参照して、同じく推定条件として入力された入力フレームレート (入力符号ィ匕ビットレート）に対応する映像品質推定値を得ることができる。したがって、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの、映像品質に対するトレードォフを考慮して、これら符号ィ匕ビットレートとフレームレートをそれぞれどの程度に設定すると、どの程度の映像品質が得られるか、という具体的で有用な品質設計' 管理指針を得ることができ、サービス提供に先立ったアプリケーションおよびネットヮークの品質設計やサービス開始後の品質管理に大いに役立てることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態にかかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、映像通信サービスにおける映像メディアのフレームレート主観映像品質特性を示すグラフである。

[図 4]図 4は、符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性を示すグラフである。

[図 5]図 5は、符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性を示すグラフである。

[図 6]図 6は、ガウス関数を示す説明図である。

[図 7]図 7は、ガウス関数でモデルィ匕されたフレームレート一主観映像品質特性を示す説明図である。

[図 8]図 8は、符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性を示すグラフである。

[図 9]図 9は、本発明の第 1の実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[図 10]図 10は、推定モデル特定パラメータ情報の構成例である。

[図 11]図 11は、本発明の第 2の実施の形態にかかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

[図 12]図 12は、本発明の第 2の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。

[図 13]図 13は、係数 DBの構成例を示す説明図である。 [図 14]図 14は、ロジスティック関数を示す説明図である。

[図 15]図 15は、ロジスティック関数でモデルィ匕された符号ィ匕ビットレート最良映像品質特性を示す説明図である。

[図 16]図 16は、本発明の第 2の実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[図 17]図 17は、本実施の形態を適用した映像品質推定装置の推定精度を示すダラフである。

[図 18]図 18は、従来の映像品質推定装置の推定精度を示すグラフである。

[図 19]図 19は、本発明の第 3の実施の形態にかかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

[図 20]図 20は、本発明の第 3の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。

[図 21]図 21は、映像通信サービスにおける映像メディアの符号ィ匕ビットレート主観映像品質特性を示すグラフである。

[図 22]図 22は、ロジスティック関数を示す説明図である。

[図 23]図 23は、ロジスティック関数でモデルィ匕された符号ィ匕ビットレート一主観映像品質特性を示す説明図である。

[図 24]図 24は、フレームレート—最良映像品質特性を示すグラフである。

圆 25]図 25は、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性を示すグラフである。圆 26]図 26は、フレームレート—映像品質第 2変化指標特性を示すグラフである。

[図 27]図 27は、本発明の第 3の実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[図 28]図 28は、推定モデル特定パラメータ情報の構成例である。

[図 29]図 29は、本発明の第 4の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

[図 30]図 30は、本発明の第 4の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。

圆 31]図 31は、係数 DBの構成例を示す説明図である。 [図 32]図 32は、本発明の第 4の実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[図 33]図 33は、本実施の形態を適用した映像品質推定装置の推定精度を示すダラフである。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 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品質推定装置について説明する。図 1は、本発明の第 1の実施の形態に力かる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

この映像品質推定装置 100は、入力された情報を演算処理するコンピュータなどの情報処理装置力なり、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアを任意の端末へ通信網を介して送信する映像通信にっヽて、その映像メディアに関する推定条件を入力として、端末で再生された当該映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値を所定の推定モデルを用いて算出する。

[0022] 本実施の形態は、映像メディアに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す入力符号化ビットレートと、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレートを入力として、これら主パラメータに対する主観映像品質を推定する際、入力符号化ビットレートに基づいて映像メディアのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定し、特定された推定モデルを用いて入力フレームレートに対応する主観映像品質を推定し推定値として出力するようにしたものである。

[0023] [映像品質推定装置]

次に、図 1および図 2を参照して、本発明の第 1の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の構成について詳細に説明する。図 2は、本発明の第 1の実施の形態にかかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。

[0024] 映像品質推定装置 100には、主な機能部として、パラメータ取得部 111、推定モデル特定部 112、および映像品質推定部 113が設けられている。これら機能部は、専用の演算処理回路部で実現してもよいが、 CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を設け、予め用意されているプログラム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を協働させることにより上記機能部を実現してもよい。また、これら機能部で用いられる処理情報はメモリゃノヽードディスクなどの記憶装置からなる後述の各記憶部で記憶され、これら機能部間でやり取りされる処理情報は同じく記憶装置からなる記憶部（図示せず)を介してやり取りされる。また

、上記プログラムを記憶部に格納しておいてもよい。この他、映像品質推定装置 100 には、一般的な情報処理装置と同様に、記憶装置、操作入力装置、画面表示装置などの各種基本的構成が設けられて！/、る。

[0025] パラメータ取得部 111は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 110を取得する機能と、推定条件 110から映像メディアの符号ィ匕処理に関するフレームレートと符号ィ匕ビットレートを抽出する機能と、これらを入力フレームレート fr( 121 A)および入力符号ィ匕ビットレート br ( 12 IB)力もなる主パラメータ 121として出力する機能とを有している。推定条件 110については、キーボードなどの操作入力装置を用いてオペレータ操作により入力してもよぐデータ入出力を行うデータ入出力装置を用いて外部装置、記録媒体、あるいは通信網から取得してもよぐさらには実際の映像通信サービスから計測してもよヽ。

[0026] 推定モデル特定部 112は、パラメータ取得部 111から出力された主パラメータ 121 の入力符号化ビットレート 121Bに基づいて、映像メディアのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 122を特定するための推定モデル特定パラメータ 132を算出する機能を有して、る。

映像品質推定部 113は、推定モデル特定部 112で特定された推定モデル 122を参照して、主パラメータ 121の入力フレームレート 121Aに対応する主観映像品質を推定し、所望の主観映像品質推定値 123として出力する機能を有している。

[0027] 推定モデル特定部 112は、図 2に示すように、さらにいくつかの機能部力も構成されている。主な機能部としては、推定モデル特定パラメータ 132を算出する部として、最適フレームレート算出部 112A、最良映像品質算出部 112B、映像品質劣化指標算出部 112C、および推定モデル生成部 112Dがある。

推定モデル特定パラメータ 132は、推定モデル 122として用いる関数の形状を特定する値力なる。本実施の形態では、少なくとも以下の最適フレームレートと最良映像品質を推定モデル特定パラメータ 132として用いてヽる力映像品質劣化指標に代表される他のパラメータを推定モデル特定パラメータ 132に加えてもよい。

[0028] 最適フレームレート算出部 112Aは、記憶部（第 1の記憶部） 131Mの符号ィ匕ビットレート一最適フレームレート特性 131Aを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br(121B )で送信された映像メディアの主観映像品質が最良となるフレームレートを示す最適フレームレート ofr(br) (132A)を、推定モデル特定パラメータ 132の 1つとして算出する機能を有している。

最良映像品質算出部 112Bは、記憶部 131Mの符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131Bを参照して、入力符号ィ匕ビットレート 121Bで送信された映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 a (br) (132B)を、推定モデル特定パラメータ 132の 1つとして算出する機能を有して！/、る。

[0029] 映像品質劣化指標算出部 112Cは、記憶部 131Mの符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cを参照して、入力符号ィ匕ビットレート 121Bで送信された映像メディアに関する、その主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 132Bからの劣化度合いを示す映像品質劣化指標 ω (br) (132C)を、推定モデル特定パラメータ 1 32の 1つとして算出する機能を有している。

これら、符号ィ匕ビットレート一最適フレームレート特性 131 A、符号ィ匕ビットレート一最良映像品質特性 131B、および符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131 Cは、推定モデル特定パラメータ導出特性 131として予め用意され、記憶部 131M ( 第 1の記憶部）に記憶されている。

[0030] 推定モデル生成部 112Dは、最適フレームレート算出部 112Aで算出された最適フレームレート ofr (br)、最良映像品質算出部 112Bで算出された最良映像品質 a (br )、および映像品質劣化指標算出部 112Cで算出された映像品質劣化指標 ω (br) 力もなる各推定モデル特定パラメータ 132の値を所定の関数式に代入することにより、主パラメータ 121の入力フレームレート 121Aに対応する主観映像品質を推定するための推定モデル 122を生成する機能を有している。

[0031] [主観映像品質特性] 次に、図 3を参照して、映像通信サービスにおける映像メディアの主観映像品質特性について説明する。図 3は、映像通信サービスにおける映像メディアのフレームレート一主観映像品質特性を示すグラフである。図 3において、横軸はフレームレート f r (fps)、縦軸は主観映像品質値 MOS (fr, br) (MOS値)を示し、符号化ビットレート brごとの特性が示されて、る。

[0032] 映像メディアの主観映像品質に対して、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートはトレードオフの関係にある。

具体的には、ある符号ィ匕ビットレートで映像を符号ィ匕して提供する際、高いフレームレートで映像を符号ィ匕すると映像が滑らかになって時間的な映像品質を向上できる力単位フレーム当たりの符号量が低減して空間的な映像劣化が顕著となり、結果として映像品質が低下する場合がある。また、単位フレーム当たりの符号量を高くして符号ィ匕すると空間的な映像劣化が改善されて映像品質は向上するが、単位時間当たりのフレーム数が低減して時間的にぎくしゃくしコマ飛び状態となり、結果として映像品質が劣化する場合がある。

[0033] したがって、図 3に示すように、各符号ィ匕ビットレートに対して、映像品質が最大すなわち最良映像品質となる最適なフレームレートすなわち最適フレームレートが存在し、最適フレームレートを超えてフレームレートを増加させても映像品質が改善されない特性を持つことがわかる。例えば、符号ィ匕ビットレート br= 256 [kbbs]の場合、主観映像品質特性は、フレームレート fr = 10 [fps]のときの最良映像品質 = 3 [MOS] を頂点として凸型をなす特'性となる。

[0034] また、このような主観映像品質特性は、異なる符号ィ匕ビットレートであっても同様の形状となり、各主観映像品質特性の座標位置は、その頂点すなわち最適フレームレートと最良映像品質力もなる推定モデル特定パラメータで特定することができる。本実施の形態は、このような主観映像品質特性の性質に着目して、推定モデル特定部 112により、入力符号ィ匕ビットレート 121Bに基づいて映像メディアのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 122を特定し、映像品質推定部 113 により、推定モデル特定部 112で特定された推定モデル 122を用、て入力フレームレート 121Aに対応する主観映像品質推定値 123を推定している。 [0035] [推定モデル特定パラメータの導出]

次に、推定モデル特定部 112における推定モデル特定パラメータの導出について詳細に説明する。

推定モデル特定部 112により、入力符号ィ匕ビットレート 121 Bに基づ、て映像メディァのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 122を特定する場合、入力符号ィ匕ビットレート 121Bに対応する推定モデル特定パラメータとして、最適フレームレート 132Aと最良映像品質 132Bを導出する必要がある。

本実施の形態では、次のような符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性 131A や符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131Bを推定モデル特定パラメータ導出特性 131として予め用意しておき、これら特性を参照して、入力符号ィ匕ビットレート 12 1Bに対応する推定モデル特定パラメータ 132を導出している。

[0036] 図 3に示された各特性のうち、映像メディアが最良映像品質で再生されている場合の符号化ビットレートとそのときのフレームレートすなわち最適フレームレートの関係は、符号ィ匕ビットレートの増加とともに最適フレームレートが単調増加し、その後ある最大フレームレートに収束する。

図 4は、このような符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性を示すグラフである。図 4において、横軸は符号ィ匕ビットレート br (kbps)、縦軸は最適フレームレート ofr ( br) (fps)を示している。

[0037] 一方、図 3に示された各特性のうち、映像メディアが最適フレームレートで送信された場合の符号ィ匕ビットレートと映像品質すなわち最良映像品質の関係は、符号化ビットレートの増加とともに映像品質が増加し、ある最大値 (最大主観映像品質値）に収束するとともに、符号ィ匕ビットレートの低下とともに映像品質も低下し、ある最小値に収束する、という傾向が見られる。

図 5は、このような符号ィ匕ビットレート最良映像品質特性を示すグラフである。図 5 において、横軸は符号ィ匕ビットレート br (kbps)、縦軸は最良映像品質 a (br)を示している。なお、映像品質は、「1」を基準値として最大「5」までの値をとる MOS値で表されるのに対し、推定モデル 122の最良映像品質 a (br)として用いる場合には「0」を基準値として最大「4」までの値をとるが、両者は基準値が違うだけでその尺度は実質的に同じものであり、以下では特に区別しない。

[0038] この符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性によれば、高い符号ィ匕ビットレートを設定しても、ある符号ィ匕ビットレートにおいて映像品質が飽和しており、符号化ビットレートを必要以上に高くしても視聴者が視覚的に映像品質の向上を検知することができない、という人間の視覚特性と一致する。また、符号ィ匕ビットレートを下げすぎると映像品質の劣化が顕著となり、結果として最低映像品質に収束している。これは、例えば人物の顔が画面内で移動しているような映像では、目や鼻の輪郭がぼけて平坦になり、顔自体を認識できなくなる、という実際の現象と一致している。

[0039] [推定モデル]

次に、推定モデル特定部 112で用いる推定モデルとその特定方法にっ、て詳細に説明する。

推定モデル特定パラメータ 132である最適フレームレート 132Aと最良映像品質 13 2Bを頂点とする凸型の特性を関数で表す場合、図 6に示すようなガウス関数を利用できる。図 6は、ガウス関数を示す説明図である。

ガウス関数は、頂点 Pを最大値として左右に減衰する凸型を示す関数であり、その頂点 Pの X座標と最大振幅を用いて関数式を表現できる。頂点 Pの X座標を Xとし、最大振幅を Aとし、 y軸の基準値 (最低値)を yとし、凸型特性の開き幅を示す係数を ω

0

とした場合、任意の変数 Xに対する関数 yの値は、次のような式（1)で求められる。

[0040] [数 1]

[0041] したがって、変数 Xを映像メディアのフレームレートの対数値とし、関数値 yを主観映像品質とし、頂点 Pの変数 Xを符号ィ匕ビットレートに対応する最適フレームレートの対数値とし、最大振幅 Aを符号ィ匕ビットレートに対応する最良映像品質 a (br)とした場合、任意のフレームレートに対する主観映像品質は、次の式（2)で求めることができ、結果として、入力符号ィ匕ビットレート 121Bに対応する推定モデルすなわちフレームレート一主観映像品質特性を特定することができる。図 7は、ガウス関数でモデルィ匕されたフレームレート一主観映像品質特性を示す説明図である。

[0042] [数 2]

[0043] この際、式（2)で用いる a (br)および G (fr, br)は、「0」を基準値として最大「4」までの値をとるため、この G (fr, br)に「1」をカ卩えることにより、 MOS値（1〜5)で表現した実際の映像品質値となる。

[0044] また、ガウス関数では、係数 ωを用いて凸型特性の開き幅を特定して、るが、符号化ビットレートに対応するフレームレート主観映像品質特性ごとに異なる開き幅を用いる必要がある場合には、符号ィ匕ビットレートに応じた映像品質劣化指標 ω (br) ( 132C)を用いればよい。

映像品質劣化指標 ω (br)は、入力符号ィ匕ビットレート 121Bで送信された映像メディァに関する、その主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 132Bからの劣化度合いを示す指標であり、ガウス関数の係数 ωに相当する。

[0045] 図 3に示された各特性のうち、符号ィ匕ビットレートと主観映像品質の劣化度合いの関係は、符号ィ匕ビットレートが高くなるほど劣化度合いが滑らかになり、符号化ビットレートが低くなるほど劣化度合いが大きくなる。したがって、符号ィ匕ビットレートと映像品質劣化指標の関係は、符号ィ匕ビットレートが高くなるほどフレームレート主観映像品質特性の凸型の開き幅が大きくなつて映像品質劣化指標も大きくなり、符号ィ匕ビットレートが低くなるほどフレームレート主観映像品質特性の凸型の開き幅が小さくなつて映像品質劣化指標も小さくなる傾向がある。

[0046] 図 8は、このような符号ィ匕ビットレート一映像品質劣化指標特性を示すグラフである。図 8において、横軸は符号ィ匕ビットレート br (kbps)、縦軸は映像品質劣化指標 ω ( br)を示している。なお、図 8は、ガウス関数で表現した推定モデルにおける符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性であり、他の推定モデルを用いた場合には、その推定モデルに対応する係数を示す映像品質劣化指標の符号ィ匕ビットレート一映像品質劣化指標特性を用いればょ、。 [0047] なお、推定対象となる映像通信サービスによっては、個々の符号ィ匕ビットレートに対応するフレームレート主観映像品質特性ごとに個別の開き幅を用いる必要がない場合もあり、各符号ィ匕ビットレートに対応するフレームレート一主観映像品質特性で共通化できる場合もある。したがって、このような場合には、映像品質劣化指標 ω (br )として定数を用いることができる。

[0048] [第 1の実施の形態の動作]

次に、図 9を参照して、本発明の第 1の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の動作について説明する。図 9は、本発明の第 1の実施の形態に力かる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[0049] 映像品質推定装置 100は、オペレータからの指示操作や推定条件 110の入力に応じて、図 9の映像品質推定処理を開始する。なお、ここでは、推定モデル特定パラメータとして、最適フレームレート 132Aおよび最良映像品質 132Bに加え、映像品質劣化指標 132Cを用いる場合を例として説明する。また、映像品質推定装置 100 には、前述した符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性 131A (図 4参照）、符号化ビットレート—最良映像品質特性 131B (図 5参照）、および符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131C (図 8参照）が予め用意され、関数式として記憶部 131M に記憶されて、るものとする。

[0050] まず、パラメータ取得部 111は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 110を取得し、推定条件 110から映像メディアの符号ィ匕処理に関するフレームレートと符号化ビットレートを抽出し、これら入力フレームレート fr (121A)および入力符号ィ匕ビットレート br (121B)を主パラメータ 121として出力する（ステップ S100

) o

[0051] 推定モデル特定部 112は、パラメータ取得部 111から出力された主パラメータ 121 の入力符号ィ匕ビットレート 121Bに基づいて映像メディアのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 122を特定する。

具体的には、まず、最適フレームレート算出部 112Aにより、記憶部 131Mの符号化ビットレート—最適フレームレート特性 131 Aを参照して、入力符号ィ匕ビットレート b r ( 12 IB)に対応する最適フレームレート ofr (br) (132A)を算出する（ステップ S 101 ) o

[0052] 続いて、推定モデル特定部 112は、最良映像品質算出部 112Bにより、記憶部 13 1Mの符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131Bを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br(121B)に対応する最良映像品質 a (br) (132B)を算出する (ステップ S102

) o

同様にして、推定モデル特定部 112は、映像品質劣化指標算出部 112Cにより、記憶部 131Mの符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br (121B)に対応する映像品質劣化指標 ω (br) (132C)を算出する (ステップ S 103)。

[0053] このようにして各推定モデル特定パラメータ 132を算出した後、推定モデル特定部 112は、推定モデル生成部 112Dにより、これら推定モデル特定パラメータ 132の最適フレームレート ofr(br)、最良映像品質 a (br)、および映像品質劣化指標 ω (br) の実際の値を前述した式（2)へ代入することにより、推定モデル MOS (fr, br)すなわちフレームレート—主観映像品質特性を特定する (ステップ S 104)。

[0054] この後、映像品質推定装置 100は、映像品質推定部 113により、推定モデル特定部 112で特定された推定モデル 122を参照して、パラメータ取得部 111から出力された主パラメータ 121の入力フレームレート 121Aに対応する映像品質を算出し、評価対象となる映像通信サービスを利用して端末で再生された映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質推定値 123として出力し (ステップ S105)、一連の映像品質推定処理を終了する。

[0055] このように、本実施の形態は、映像メディアに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す入力符号ィ匕ビットレート 121Bと、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレート 121Aを入力として、これら主パラメータ 121に対する主観映像品質を推定する際、推定モデル特定部 112により、入力符号ィ匕ビットレート 121Bに基づいて映像メディアのフレームレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 122を特定し、特定された推定モデル 122を用いて入力フレームレート 121Aに対応する主観映像品質を推定し推定値 123として出力している。

[0056] これにより、推定条件 110として入力された入力符号ィ匕ビットレート 121Bに対応する推定モデル 122を参照して、同じく推定条件 110として入力された入力フレームレート 121Aに対応する主観映像品質推定値 123を得ることができる。

したがって、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの、映像品質に対するトレードォフを考慮して、これら符号ィ匕ビットレートとフレームレートをそれぞれどの程度に設定すると、どの程度の映像品質が得られるか、という具体的で有用な品質設計' 管理指針を得ることができ、サービス提供に先立ったアプリケーションおよびネットヮークの品質設計やサービス開始後の品質管理に大いに役立てることができる。

[0057] 例えば、所望の映像品質で映像メディアを配信した、場合、本実施の形態にかかる映像品質推定装置 100を用いれば、カメラで撮影した映像をどの程度の符号ィ匕ビットレートとフレームレートで符号ィ匕すれば所望の映像品質を満足する力を具体的に把握することができる。特に、ネットワークの制約条件により、符号ィ匕ビットレートが制限される場合が多ぐこのような場合には、当該符号ィ匕ビットレートを固定ィ匕して本実施の形態に力かる映像品質推定装置 100を適用すれば、フレームレートと映像品質との関係を容易かつ具体的に把握できる。

[0058] 本実施の形態では、推定モデル特定パラメータ 132を算出する際に用いる、符号化ビットレート—最適フレームレート特性 131 A、符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131B、および符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cが予め関数式の形で用意され記憶部 131Mで記憶されて、る場合を例として説明したが、推定モデル特定パラメータの導出に用いるこれら推定モデル特定パラメータ導出特性 13 1については関数式に限定されるものではなぐ入力符号ィ匕ビットレートに対応する値として記憶部 131Mで記憶してぉ、てもよ、。

[0059] 図 10は、入力符号ィ匕ビットレートと各推定モデル特定パラメータとの対応関係を示す推定モデル特定パラメータ情報の構成例である。この推定モデル特定パラメータ情報は、入力符号ィ匕ビットレート br(121B)と、これに対応する最適フレームレート of r (br) (132A)、最良映像品質 a (br) (132B)、および映像品質劣化指標 ω (br) (1 32C)との組からなり、予め上記推定モデル特定パラメータ導出特性 131に基づき算出して記憶部 131Mに記憶されている。

このような推定モデル特定パラメータ情報を参照して、入力符号ィ匕ビットレート 121 Bに対応する推定モデル特定パラメータ 132を導出してもよい。

[0060] [第 2の実施の形態]

次に、図 11および図 12を参照して、本発明の第 2の実施の形態に力かる映像品質推定装置について説明する。図 11は、本発明の第 2の実施の形態に力かる映像品質推定装置の構成を示すブロック図であり、前述した図 1と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図 12は、本発明の第 2の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図であり、前述した図 2と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。

[0061] 第 1の実施の形態では、予め用意されている推定モデル特定パラメータ導出特性 1 31を参照して入力符号ィ匕ビットレートに対応する推定モデル特定パラメータ 132を導出する場合を例として説明した。本実施の形態では、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 110のうち、映像通信サービスの通信種別、映像メディァを再生する端末の再生性能、あるいは映像メディアを再生する端末の再生環境に基づいて、推定条件 110に応じた推定モデル特定パラメータ導出特性 131を逐次特定する場合について説明する。

[0062] 第 1の実施の形態（図 1参照）と比較して、本実施の形態に力かる映像品質推定装置 100には、係数取得部 114と係数データベース（以下、係数 DBという） 125が追カロされている。

係数取得部 114は、記憶部 125M (第 2の記憶部）の係数 DB125を参照して、パラメータ取得部 111により推定条件 110から取得された副パラメータ 124に対応する特性係数 126を取得する機能を有して、る。

[0063] 図 13は、係数 DBの構成例を示す説明図である。係数 DB125は、各種副パラメ一タ 124とこれに対応する各特性係数 a, b, c, · ··, g (126)との組を示すデータベースである。副パラメータ 124には、映像通信サービスの通信種別を示す通信種別パラメータ 124A、映像メディアを再生する端末の再生性能を示す再生性能パラメータ 124 B、あるいは映像メディアを再生する端末の再生環境を示す再生環境パラメータ 124 Cがある。

[0064] 通信種別パラメータ 124Aの具体例としては、評価対象となる映像通信サービスで行われる通信種別を示す「タスク」がある。

再生性能パラメータ 124Bの具体例としては、映像メディアの符号ィ匕に関する「符号化方式」、「映像フォーマット」、「キーフレーム」のほか、端末でのメディア再生機能に関する「モニタサイズ」、「モニタ解像度」などがある。

再生環境パラメータ 124Cの具体例としては、端末でのメディア再生の際の「室内照度」などがある。

[0065] 副パラメータ 124は、これらパラメータ例に限定されるものではなぐ評価対象となる映像通信サービスや映像メディアの内容に応じて任意に取捨選択すればよぐ少なくともこれら通信種別パラメータ 124A、再生性能パラメータ 124B、および再生環境パラメータ 124Cのうちの 1つ以上力も構成されていればよい。

[0066] 係数取得部 114は、予め用意された記憶部 125Mの係数 DB125を参照して、副ノラメータ 124に対応する特性係数 126を取得する。特性係数 126は、推定モデル特定パラメータ 132の導出に用いる推定モデル特定パラメータ導出特性を特定するための係数である。

推定モデル特定部 112は、係数取得部 114で取得された特性係数 126により特定された推定モデル特定パラメータ導出特性 131、すなわち符号ィ匕ビットレート—最適フレームレート特性 131 A、符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131B、および符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cを特定する。

[0067] [推定モデル特定パラメータ導出特性]

次に、推定モデル特定部 112で用いる推定モデル特定パラメータ導出特性 131について詳細に説明する。

推定モデル特定パラメータ導出特性 131は、係数取得部 114により係数 DB 125から取得される特性係数 126を用いてそれぞれ次のようにモデルィ匕することができる。

[0068] まず、推定モデル特定パラメータ導出特性 131の符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性 131Aは、前述した図 4に示すように、符号ィ匕ビットレートの増加とともに最適フレームレートが単調増加し、その後ある最大フレームレートに収束する傾向があり、例えば一般的な線形関数でモデルィ匕することができる。したがって、符号化ビットレートを brとし、これに対応する最適フレームレートを ofr (br)とし、係数を a, bとした場合、符号ィ匕ビットレート—最適フレームレート特性 131 Aは、次の式（3)で表すことができる。

[0069] [数 3] ofr(br) = + b -br - . (3)

[0070] 次に、推定モデル特定パラメータ導出特性 131の符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131Bは、前述した図 5に示すように、符号ィ匕ビットレートの増加とともに映像品質が増加し、ある最大値に収束するとともに、符号ィ匕ビットレートの低下とともに映像品質も低下し、ある最小値に収束する傾向があり、例えば一般的なロジスティック（ Logistic)関数でモデルィ匕することができる。

[0071] 図 14は、ロジスティック関数を示す説明図である。ロジスティック関数は、係数 ρ> 1 のとき変数 Xの増加に応じて関数 yの値が単調増加する関数であり、変数 Xの減少に応じて関数値 yが最小値へ収束し、変数 Xの増大に応じて関数値 yが最大値へ収束する。最小値を A、最大値を A、係数を p, Xとした場合、任意の変数 Xに対する関数

1 2 0

yの値は、最大値 Aの項と最大値 Aからの減少分を示す分数項からなる、次の式 (4

2 2

)で求められる。

[0072] 画 y = ₊ ~^Α (4)

1 + \χι

[0073] したがって、変数 Xを符号ィ匕ビットレートとし、これに対応する関数値 yを最良映像品質 a (br)とし、最大値 Aを特性係数 c、最小値 Aを「0ゼロ」、係数 xを特性係数 d

2 1 0

、係数 pを特性係数 eとした場合、符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性 131Bは、次の式（5)で表すことができる。図 15は、ロジスティック関数でモデルィ匕された符号化ビットレート—最良映像品質特性を示す説明図である。

[0074] [数 5] a\br) = c ； ― ■■· (5)

l + {br /d )^e

[0075] 次に、推定モデル特定パラメータ導出特性 131の符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cは、前述した図 8に示すように、符号ィ匕ビットレートが高くなるほど映像品質劣化指標も大きくなり、符号ィ匕ビットレートが低くなるほど映像品質劣化指標も小さくなる傾向があり、例えば一般的な線形関数でモデルィ匕することができる。したがって、符号ィ匕ビットレートを brとし、これに対応する映像品質劣化指標を ω (br)とし、係数， gとした場合、符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cは、次の式（6)で表すことができる。

[0076] 園

) = f + g -br · · · (6)

[0077] なお、推定モデル特定パラメータ導出特性 131のモデルィ匕については、前述した線形関数ゃロジスティック関数に限定されるものではなぐ他の関数を用いてもよい。例えば、評価対象となる映像通信サービスや映像メディアの内容、ネットワーク性能、あるいは推定条件 110の内容によっては、ある程度限定された範囲の入力符号ィ匕ビットレートや入力フレームレートでの映像品質推定処理で十分なため、このような局所的な見方が可能な場合には、前述したように、推定モデル特定パラメータ導出特性 131を線形関数等の単純な関数でモデルィ匕することができる。

[0078] これに対して、入力符号ィ匕ビットレートや入力フレームレートに対して推定モデル特定パラメータの変化が大きい場合には、例えば指数関数などの他の関数を用いて符号ィ匕ビットレート一最適フレームレート特性 131Aを表してもよい。指数関数を用いてモデル化した場合、最適フレームレート ofr (br)および映像品質劣化指標 ω (br)は、係数を h, i, j, k, 1, mとして、式（7)で表すことができる。

[0079] [数 7] ofr(br ) = h + i - exp(br i )

-•(7)

ω{ότ ι = k + 1 · expibr / m)

[0080] [第 2の実施の形態の動作]

次に、図 16を参照して、本発明の第 2の実施の形態に力かる映像品質推定装置の動作について説明する。図 16は、本発明の第 2の実施の形態に力かる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートであり、前述した図 9と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。

[0081] 映像品質推定装置 100は、オペレータからの指示操作や推定条件 110の入力に応じて、図 16の映像品質推定処理を開始する。なお、ここでは、推定モデル特定パラメータとして、最適フレームレート 132Aおよび最良映像品質 132Bにカ卩え、映像品質劣化指標 132Cを用いる場合を例として説明する。また、副パラメータ 124として通信種別パラメータ 124A、再生性能パラメータ 124B、および再生環境パラメータ 124 Cを用いるものとし、記憶部 125Mの係数 DB125には、副パラメータ 124と特性係数 126との組が予め格納されているものとする。

[0082] まず、パラメータ取得部 111は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 110を取得し、推定条件 110から映像メディアの符号ィ匕処理に関するフレームレートと符号化ビットレートを抽出し、これら入力フレームレート fr (121A)および入力符号ィ匕ビットレート br (121B)を主パラメータ 121として出力する（ステップ S100 )。また、パラメータ取得部 111は、推定条件 110から通信種別パラメータ 124A、再生性能パラメータ 124B、および再生環境パラメータ 124Cを抽出し、これらを副パラメータ 124として出力する（ステップ S110)。

[0083] 次に、係数取得部 114は、記憶部 125Mの係数 DB125を参照して、副パラメータ 124の値に対応する特性係数 a, b, c, · ··, g (126)を取得して出力する (ステップ SI 11)。

これに応じて推定モデル特定部 112は、最適フレームレート算出部 112Aにより、特性係数 126のうち係数 a, bにより特定される符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性 131Aを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br (121B)に対応する最適フレームレート ofr(br) (132A)を算出する（ステップ S101)。

[0084] また、推定モデル特定部 112は、最良映像品質算出部 112Bにより、特性係数 126 のうち係数 c, d, eにより特定される符号ィ匕ビットレート一最良映像品質特性 131Bを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br (121B)に対応する最良映像品質 a (br) (132 B)を算出する (ステップ S 102)。

同様にして、推定モデル特定部 112は、映像品質劣化指標算出部 112Cにより、特性係数 126のうち係数 f, gにより特定される符号ィ匕ビットレート—映像品質劣化指標特性 131Cを参照して、入力符号ィ匕ビットレート br (121B)に対応する映像品質劣化指標 ω (br) (132C)を算出する (ステップ S 103)。

[0085] このようにして各推定モデル特定パラメータ 132を算出した後、推定モデル特定部 112は、推定モデル生成部 112Dにより、これら推定モデル特定パラメータ 132の最適フレームレート ofr(br)、最良映像品質 a (br)、および映像品質劣化指標 ω (br) の実際の値を前述した式（2)へ代入することにより、推定モデル MOS (fr, br)すなわちフレームレート—主観映像品質特性を特定する (ステップ S 104)。

[0086] この後、映像品質推定装置 100は、映像品質推定部 113により、推定モデル特定部 112で特定された推定モデル 122を参照して、パラメータ取得部 111から出力された主パラメータ 121の入力フレームレート 121Aに対応する映像品質を算出し、評価対象となる映像通信サービスを利用して端末で再生された映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の主観映像品質推定値 123として出力し (ステップ S105) 、一連の映像品質推定処理を終了する。

[0087] このように、本実施の形態は、パラメータ取得部 111で取得された、通信種別パラメータ 124A、再生性能パラメータ 124B、および再生環境パラメータ 124Cのうちの 1 つ以上からなる副パラメータ 124に対応する特性係数 126を、記憶部 125Mの係数 DB125から係数取得部 114により取得し、推定モデル特定部 112により、これら特性係数 126により特定される推定モデル特定パラメータ導出特性 131に基づいて、入力符号ィ匕ビットレート 121Bに対応する推定モデル特定パラメータ 132を算出するようにしたので、評価対象となる映像通信サービスや端末の具体的な性質に基づく推定モデル特定パラメータ 132を導出することができ、映像品質推定の精度を向上させることがでさる。

[0088] 特に、従来技術では、映像品質を推定する場合、評価対象となる映像通信サービスで用いる符号ィ匕方式や端末ごとに、映像品質推定モデルを用意しなければならなかった。しカゝしながら、本実施の形態によれば、映像品質推定モデルが符号ィ匕方式や端末に依存せず、映像品質推定モデルに用いる係数を符号化方式や端末に応じて参照するだけで、同じ映像品質推定モデルを利用できる。したがって、異なる環境の映像通信サービスに対して柔軟に対応することができる。

[0089] 図 17は、本実施の形態を適用した映像品質推定装置の推定精度を示すグラフである。図 18は、文献 2に基づく従来の映像品質推定装置の推定精度を示すグラフである。これら図 17および図 18において、横軸は映像品質推定装置を用いて推定した主観映像品質の推定値 (MOS値)を示し、縦軸は視聴者が実際にオピニオン評価した主観映像品質の評価値 (MOS値）を示している。図 18に比較して、図 17のほうが、評価値と推定値の誤差が少なぐ推定精度が向上していることがわかる。なお、これらは特定の推定条件下での比較結果であるが、異なる符号化方式や端末を用いた場合でも、同様の比較結果が確認されている。

[0090] [第 3の実施の形態]

まず、図 19を参照して、本発明の第 3の実施の形態にかかる映像品質推定装置について説明する。図 19は、本発明の第 3の実施の形態に力かる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。

この映像品質推定装置 200は、入力された情報を演算処理するコンピュータなどの情報処理装置力なり、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアを任意の端末へ通信網を介して送信する映像通信にっヽて、その映像メディアに関する推定条件を入力として、端末で再生された当該映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値を所定の推定モデルを用いて算出する。

[0091] 本実施の形態は、映像メディアに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す入力符号化ビットレートと、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレートを入力として、これら主パラメータに対する主観映像品質を推定する際、入力フレームレートに基づいて映像メディアの符号ィ匕ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定し、特定された推定モデルを用いて入力符号ィ匕ビットレートに対応する主観映像品質を推定し推定値として出力するようにしたものである。

[0092] [映像品質推定装置]

次に、図 19および図 20を参照して、本発明の第 3の実施の形態に力かる映像品質推定装置の構成について詳細に説明する。図 20は、本発明の第 3の実施の形態に力かる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図である。 [0093] 映像品質推定装置 200には、主な機能部として、パラメータ取得部 211、推定モデル特定部 212、および映像品質推定部 213が設けられている。これら機能部は、専用の演算処理回路部で実現してもよいが、 CPUなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を設け、予め用意されているプログラム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を協働させることにより上記機能部を実現してもよい。また、これら機能部で用いられる処理情報はメモリゃノヽードディスクなどの記憶装置からなる後述の各記憶部で記憶され、これら機能部間でやり取りされる処理情報は同じく記憶装置からなる記憶部（図示せず)を介してやり取りされる。また、上記プログラムを記憶部に格納しておいてもよい。この他、映像品質推定装置 200 には、一般的な情報処理装置と同様に、記憶装置、操作入力装置、画面表示装置などの各種基本的構成が設けられて！/、る。

[0094] ノメータ取得部 211は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 210を取得する機能と、推定条件 210から映像メディアの符号ィ匕処理に関する符号ィ匕ビットレートとフレームレートを抽出する機能と、これらを入力符号化ビットレート br(221A)および入力フレームレート fr (221B)力もなる主パラメータ 221として出力する機能とを有している。推定条件 210については、キーボードなどの操作入力装置を用いてオペレータ操作により入力してもよぐデータ入出力を行うデータ入出力装置を用いて外部装置、記録媒体、あるいは通信網から取得してもよぐさらには実際の映像通信サービスから計測してもよヽ。

[0095] 推定モデル特定部 212は、パラメータ取得部 211から出力された主パラメータ 221 の入力フレームレート 221Bに基づいて、映像メディアの符号化ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 222を特定するための推定モデル特定パラメータ 232を算出する機能を有している。

映像品質推定部 213は、推定モデル特定部 212で特定された推定モデル 222を参照して、主パラメータ 221の入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する主観映像品質を推定し、所望の主観映像品質推定値 223として出力する機能を有している。

[0096] 推定モデル特定部 212は、図 20に示すように、さらにいくつかの機能部力も構成されている。主な機能部としては、推定モデル特定パラメータ 232を算出する部として、最良映像品質算出部 212A、映像品質第 1変化指標算出部 212B、映像品質第 2変化指標算出部 212C、および推定モデル生成部 212Dがある。

推定モデル特定パラメータ 232は、推定モデル 222として用いる関数の形状を特定する値力なる。本実施の形態では、少なくとも以下の最良映像品質、映像品質第 1変化指標、および映像品質第 2変化指標を推定モデル特定パラメータ 232として用いて!/、るが、他のパラメータを推定モデル特定パラメータ 232にカ卩えてもょ、。

[0097] 最良映像品質算出部 212Aは、記憶部 231M (第 3の記憶部）のフレームレート— 最良映像品質特性 231Aを参照して、入力フレームレート 221Bで送信された映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 j8 (fr) (232A)を、推定モデル特定パラメータ 232の 1つとして算出する機能を有している。

映像品質第 1変化指標算出部 212Bは、記憶部 231Mのフレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bを参照して、入力フレームレート 221Bで送信された映像メディアに関する、その主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 232A力ゝらの変化 (劣化)度合いを示す映像品質第 1変化指標 s (fr) (232B)を、推定モデル特定パラメータ 232の 1つとして算出する機能を有している。

[0098] 映像品質第 2変化指標算出部 212Cは、記憶部 231Mのフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cを参照して、入力フレームレート 221Bで送信された映像メディアに関する、その主観映像品質の最良値を示す最良映像品質 232A力ゝらの変化 (劣化)度合いを示す映像品質第 2変化指標 t (fr) (232C)を、推定モデル特定パラメータ 232の 1つとして算出する機能を有している。

これら、フレームレート—最良映像品質特性 231A、フレームレート—映像品質第 1 変化指標特性 231B、およびフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cは、推定モデル特定パラメータ導出特性 231として予め用意され、記憶部 231M (第 3の記憶部）に記憶されている。

[0099] 推定モデル生成部 212Dは、最良映像品質算出部 212Aで算出された最良映像品質 i8 (br)、映像品質第 1変化指標算出部 212Bで算出された映像品質第 1変化指標 s (fr)、および映像品質第 2変化指標算出部 212Cで算出された映像品質第 2 変化指標 t (fr)力もなる各推定モデル特定パラメータ 232の値を所定の関数式に代入することにより、主パラメータ 221の入力フレームレート 221Bに対応する主観映像品質を推定するための推定モデル 222を生成する機能を有している。

[0100] [主観映像品質特性]

次に、図 21を参照して、映像通信サービスにおける映像メディアの主観映像品質特性について説明する。図 21は、映像通信サービスにおける映像メディアの符号ィ匕ビットレート—主観映像品質特性を示すグラフである。図 21において、横軸は符号化ビットレート br (kbps)、縦軸は主観映像品質値 MOS (fr, br) (MOS値）を示し、フレームレート frごとの特性が示されて!/、る。

[0101] 映像メディアの主観映像品質に対して、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートはトレードオフの関係にある。

[0102] ここで、フレームレートをそれぞれ一定とした場合、そのときの映像品質は、図 21に示すように、符号ィ匕ビットレートの増加に応じて単調増加し、当該フレームレートで送信された映像メディアの最良映像品質へ収束する特性を持つ。例えば、フレームレート fr= 10[fbs]の場合、主観映像品質特性は、符号ィ匕ビットレート brの増加に応じて単調増加し、符号ィ匕ビットレート br= 1000[kbps]付近で最良映像品質 = 3. 8 [M OS]に収束する特性となる。

[0103] また、このような主観映像品質特性は、異なるフレームレートであっても同様の形状となり、各主観映像品質特性の座標位置は、その最良映像品質と最良映像品質に対する変化度合いを示す映像品質変化指標力なる推定モデル特定パラメータで特定することができる。

本実施の形態は、このような主観映像品質特性の性質に着目して、推定モデル特定部 212により、入力フレームレート 221Bに基づいて映像メディアの符号ィ匕ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 222を特定し、映像品質推定部 213 により、推定モデル特定部 212で特定された推定モデル 222を用いて入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する主観映像品質推定値 223を推定している。

[0104] [推定モデル]

次に、推定モデル特定部 212で用いる推定モデルと推定モデル特定パラメータの導出について詳細に説明する。

図 21に示した、符号ィ匕ビットレート一主観映像品質特性は、符号ィ匕ビットレートの増加に応じて単調増加し、当該フレームレートで送信された映像メディアの最良映像品質へ収束する特性を持つ傾向があり、例えば一般的なロジスティック (Logistic)関数でモデルィ匕することができる。

[0105] 図 22は、ロジスティック関数を示す説明図である。ロジスティック関数は、係数!:〉 1 のとき変数 Xの増加に応じて関数 yの値が単調増加する関数であり、変数 Xの減少に応じて関数値 yが最小値へ収束し、変数 Xの増大に応じて関数値 yが最大値へ収束する。最小値を A、最大値を A、係数を q, rとした場合、任意の変数 xに対する関数

3 4

yの値は、最大値 Aの項と最大値 Aからの減少分を示す分数項からなる、次の式 (8

4 4

)で求められる。

[0106] [数 8]

_A -A_A

y^=A+^ f -⁽⁸⁾

[0107] したがって、変数 xを符号ィ匕ビットレートとし、これに対応する関数値 yを主観映像品質 MOS (fr, br)とし、最大値 Aを入力フレームレート frにおける最良映像品質

4

(fr)、最小値 Αを「1」、係数 qを映像品質第 1変化指標 s (fr)、係数!:を映像品質第 2

3

変化指標 t (fr)とした場合、任意の符号ィ匕ビットレート brに対する主観映像品質 MO Sは、次の（9)式で求めることができ、結果として、入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル 222すなわち符号ィ匕ビットレート一主観映像品質特性を特定すること力 Sできる。図 23は、ロジスティック関数でモデルィ匕された符号ィ匕ビットレート一主観映像品質特性を示す説明図である。 [0108] [数 9] 小 … ）

[0109] したがって、推定モデル特定部 212により、入力フレームレート 221Bに基づいて映像メディアの符号ィ匕ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 222を特定する場合、入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル特定パラメータとして、最良映像品質 232A、映像品質第 1変化指標 232B、および映像品質第 2変化指標 232Cを導出する必要がある。特に、映像品質第 1変化指標 s (fr)および映像品質第 2変化指標 t (fr)は、ロジスティック関数の分数項において最大値 Aからの減少分す

4

なわち最良映像品質 β (fr)力もの変化 (劣化)分を算出するために用いられており、それぞれ当該フレームレート frにおける主観映像品質に関する変化度合いを示す変化指標として、推定モデル 222の特定に必要となる。

[0110] 本実施の形態では、次のようなフレームレート—最良映像品質特性 231 A、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231B、およびフレームレート—映像品質第 2 変化指標特性 231Cを推定モデル特定パラメータ導出特性 231として予め用意しておき、これら特性を参照して、入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル特定パラメータ ₂₃₂をそれぞれ導出して、る。

[0111] 図 21に示された各特性において、送信された映像メディアのフレームレートとそのときの最良映像品質との関係は、フレームレート frの増加とともにそれぞれ最良映像品質 i8 (fr)が増加し、ある最大値 (最大主観映像品質値）に収束する、という傾向が見られる。

図 24は、このようなフレームレート最良映像品質特性を示すグラフである。図 24 において、横軸はフレームレート fr(fps)、縦軸は最良映像品質 |8 (fr) (MOS値)を示している。

[0112] 一方、送信された映像メディアのフレームレートとそのときの映像品質第 1変化指標との関係は、フレームレートの増加とともにそれぞれ映像品質第 1変化指標が単調増加する、という傾向が見られる。

図 25は、このようなフレームレート一映像品質第 1変化指標特性を示すグラフである。図 25において、横軸はフレームレート fr(fps)、縦軸は映像品質第 1変化指標 s (f r)を示している。

[0113] また、送信された映像メディアのフレームレートとそのときの映像品質第 2変化指標との関係は、フレームレートの増加とともにそれぞれ映像品質第 2変化指標が単調減少する、という傾向が見られる。

図 26は、このようなフレームレート一映像品質第 2変化指標特性を示すグラフである。図 26において、横軸はフレームレート fr(fps)、縦軸は映像品質第 2変化指標 t (f r)を示している。

[0114] [第 3の実施の形態の動作]

次に、図 27を参照して、本発明の第 3の実施の形態に力かる映像品質推定装置の動作について説明する。図 27は、本発明の第 3の実施の形態に力かる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。

[0115] 映像品質推定装置 200は、オペレータからの指示操作や推定条件 210の入力に応じて、図 27の映像品質推定処理を開始する。なお、ここでは、映像品質推定装置 200には、前述したフレームレート一最良映像品質特性 231A (図 24参照）、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231B (図 25参照）、およびフレームレート— 映像品質第 2変化指標特性 231C (図 26参照)が予め用意され、関数式として記憶部 231Mに記憶されているものとする。

[0116] まず、パラメータ取得部 211は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 210を取得し、推定条件 210から映像メディアの符号ィ匕処理に関する符号化ビットレートとフレームレートを抽出し、これら入力符号化ビットレート br (221A)および入力フレームレート fr (221B)を主パラメータ 221として出力する（ステップ S200

) o

[0117] 推定モデル特定部 212は、パラメータ取得部 211から出力された主パラメータ 221 の入力フレームレート 221Bに基づいて映像メディアの符号ィ匕ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 222を特定する。

具体的には、まず、最良映像品質算出部 212Aにより、記憶部 231Mのフレームレート—最良映像品質特性 231Aを参照して、入力フレームレート fr(221B)に対応する最良映像品質 j8 (fr) (232A)を算出する (ステップ S201)。

[0118] 続いて、推定モデル特定部 212は、映像品質第 1変化指標算出部 212Bにより、記憶部 231Mのフレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bを参照して、入力フレームレート fr (221B)に対応する映像品質第 1変化指標 s (fr) (232B)を算出する（ステップ S 202)。

同様にして、推定モデル特定部 212は、映像品質第 2変化指標算出部 212Cにより、記憶部 231Mのフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cを参照して、入力フレームレート fr (221B)に対応する映像品質第 2変化指標 t (fr) (232C)を算出する (ステップ S 203)。

[0119] このようにして各推定モデル特定パラメータ 232を算出した後、推定モデル特定部 212は、推定モデル生成部 212Dにより、これら推定モデル特定パラメータ 232の最良映像品質 i8 (fr) ,映像品質第 1変化指標 s (fr)および映像品質第 2変化指標 t (fr )の実際の値を前述した式 (9)へ代入することにより、推定モデル 222すなわち符号化ビットレート—主観映像品質特性を特定する (ステップ S204)。

[0120] この後、映像品質推定装置 200は、映像品質推定部 213により、推定モデル特定部 212で特定された推定モデル 222を参照して、パラメータ取得部 211から出力された主パラメータ 221の入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する映像品質を算出し、評価対象となる映像通信サービスを利用して端末で再生された映像メディア力ゝら視聴者が実感する主観映像品質推定値 223として出力し (ステップ S205)、一連の映像品質推定処理を終了する。

[0121] このように、本実施の形態は、映像メディアに関する単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す入力符号ィ匕ビットレート 221Aと、単位時間当たりのフレーム数を示す入力フレームレート 221Bを入力として、これら主パラメータ 221に対する主観映像品質を推定する際、推定モデル特定部 212により、入力フレームレート 221Bに基づいて映像メディアの符号ィ匕ビットレートと主観映像品質との関係を示す推定モデル 222を特定し、特定された推定モデル 222を用いて入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する主観映像品質を推定し主観映像品質推定値 223として出力している。

[0122] これにより、推定条件 210として入力された入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル 222を参照して、同じく推定条件 210として入力された入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する主観映像品質推定値 223を得ることができる。

したがって、単位フレーム当たりの符号量とフレームレートの、映像品質に対するトレードォフを考慮して、これら符号ィ匕ビットレートとフレームレートをそれぞれどの程度に設定すると、どの程度の映像品質が得られるか、という具体的で有用な品質設計- 管理指針を得ることができ、サービス提供に先立ったアプリケーションおよびネットヮークの品質設計やサービス開始後の品質管理に大いに役立てることができる。

[0123] 例えば、所望の映像品質で映像メディアを配信した、場合、本実施の形態にかかる映像品質推定装置 200を用いれば、カメラで撮影した映像をどの程度の符号ィ匕ビットレートとフレームレートで符号ィ匕すれば所望の映像品質を満足する力を具体的に把握することができる。特に、ネットワークの制約条件により、符号ィ匕ビットレートが制限される場合が多ぐこのような場合には、当該符号ィ匕ビットレートを固定ィ匕して本実施の形態に力かる映像品質推定装置 200を適用すれば、フレームレートと映像品質との関係を容易かつ具体的に把握できる。

[0124] 本実施の形態では、推定モデル特定パラメータ 232を算出する際に用いる、フレームレート—最良映像品質特性 231A、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性 2 31B、およびフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cが予め関数式の形で用意されている場合を例として説明したが、推定モデル特定パラメータの導出に用 V、るこれら推定モデル特定パラメータ導出特性 231につ、ては関数式に限定されるものではなぐ入力フレームレートに対応する値として記憶部 231Mで記憶しておいてもよい。

[0125] 図 28は、入力フレームレートと各推定モデル特定パラメータとの対応関係を示す推定モデル特定パラメータ情報の構成例である。この推定モデル特定パラメータ情報は、入力フレームレート fr (221B)と、これに対応する最良映像品質 j8 (fr) (232A)、映像品質第 1変化指標 s (fr) (232B)、および映像品質第 2変化指標 t (fr) (232C) との組からなり、予め上記推定モデル特定パラメータ導出特性 231に基づき算出して記憶部 231Mに記憶されている。

このような推定モデル特定パラメータ情報を参照して、入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル特定パラメータ 232を導出してもよい。

[0126] [第 4の実施の形態]

次に、図 29および図 30を参照して、本発明の第 4の実施の形態に力かる映像品質推定装置について説明する。図 29は、本発明の第 4の実施の形態に力かる映像品質推定装置の構成を示すブロック図であり、前述した図 19と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図 30は、本発明の第 4の実施の形態にカゝかる映像品質推定装置の推定モデル特定部の構成を示すブロック図であり、前述した図 20と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。

[0127] 第 3の実施の形態では、予め用意されている推定モデル特定パラメータ導出特性 2 31を参照して入力フレームレートに対応する推定モデル特定パラメータ 232を導出する場合を例として説明した。本実施の形態では、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 210のうち、映像通信サービスの通信種別、映像メディアを再生する端末の再生性能、あるいは映像メディアを再生する端末の再生環境に基づいて、推定条件 210に応じた推定モデル特定パラメータ導出特性 231を逐次特定する場合について説明する。

[0128] 第 3の実施の形態（図 19参照）と比較して、本実施の形態に力かる映像品質推定装置 200には、係数取得部 214と係数データベース（以下、係数 DBという） 225が追加されている。

係数取得部 214は、記憶部 225M (第 4の記憶部）の係数 DB225を参照して、パラメータ取得部 211により推定条件 210から取得された副パラメータ 224に対応する特性係数 226を取得する機能を有して、る。

[0129] 図 31は、係数 DBの構成例を示す説明図である。係数 DB225は、各種副パラメ一タ 224とこれに対応する各特性係数 a', b'， c'， · ··, h' (226)との組を示すデータべースである。副パラメータ 224には、映像通信サービスの通信種別を示す通信種別パラメータ 224A、映像メディアを再生する端末の再生性能を示す再生性能パラメ一タ 224B、あるヽは映像メディアを再生する端末の再生環境を示す再生環境パラメ一タ 224Cがある。

[0130] 通信種別パラメータ 224Aの具体例としては、評価対象となる映像通信サービスで行われる通信種別を示す「タスク」がある。

再生性能パラメータ 224Bの具体例としては、映像メディアの符号ィ匕に関する「符号化方式」、「映像フォーマット」、「キーフレーム」のほか、端末でのメディア再生機能に関する「モニタサイズ」、「モニタ解像度」などがある。

再生環境パラメータ 224Cの具体例としては、端末でのメディア再生の際の「室内照度」などがある。

[0131] 副パラメータ 224は、これらパラメータ例に限定されるものではなぐ評価対象となる映像通信サービスや映像メディアの内容に応じて任意に取捨選択すればよぐ少なくともこれら通信種別パラメータ 224A、再生性能パラメータ 224B、および再生環境パラメータ 224Cのうちの 1つ以上力も構成されて!、ればよ!/、。

[0132] 係数取得部 214は、予め用意された記憶部 225Mの係数 DB225を参照して、副ノラメータ 224に対応する特性係数 226を取得する。特性係数 226は、推定モデル特定パラメータ 232の導出に用いる推定モデル特定パラメータ導出特性を特定するための係数である。

推定モデル特定部 212は、係数取得部 214で取得された特性係数 226により特定された推定モデル特定パラメータ導出特性 231、すなわちフレームレート最良映像品質特性 231A、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231B、およびフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cを特定する。

[0133] [推定モデル特定パラメータ導出特性]

次に、推定モデル特定部 212で用いる推定モデル特定パラメータ導出特性 231について詳細に説明する。

推定モデル特定パラメータ導出特性 231は、係数取得部 214により係数 DB225から取得される特性係数 226を用いてそれぞれ次のようにモデルィ匕することができる。

[0134] まず、推定モデル特定パラメータ導出特性 231のフレームレート最良映像品質特性 231Aは、前述した図 24に示すように、フレームレートの増加とともに最良映像品質が単調増加し、その後ある最大主観映像品質に収束する傾向があり、例えば一般的な指数関数でモデルィ匕することができる。したがって、フレームレートを frとし、これに対応する最良映像品質を j8 (fr)とし、係数を a', b'， c'とした場合、フレームレート—最良映像品質特性 231 Aは、次の式（10)で表すことができる。

[0135] [数 10] β(fr) = a'+b^,■exγ(- fr /c^,) … 。）

[0136] 次に、推定モデル特定パラメータ導出特性 231のフレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bは、前述した図 25に示すように、フレームレートの増加とともに映像品質第 1変化指標が単調増加する傾向があり、例えば一般的な指数関数でモデルイ匕することができる。したがって、フレームレートを frとし、これに対応する映像品質第 1変化指標を s (fr)とし、係数を d'， e', fとした場合、フレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bは、次の式（11)で表すことができる。

[0137] [数 11] s(fr) = d'+e'-ex^fr / f ') - (n )

[0138] また、推定モデル特定パラメータ導出特性 231のフレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cは、前述した図 26に示すように、フレームレートの増加とともに映像品質第 2変化指標が単調減少する傾向があり、例えば一般的な線形関数でモデルイ匕することができる。したがって、フレームレートを frとし、これに対応する映像品質第 2変化指標を t ( とし、係数を g'， h'とした場合、フレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231Cは、次の式（12)で表すことができる。

[0139] [数 12] t(fr、 = g'+h''fr (12)

[0140] なお、推定モデル特定パラメータ導出特性 231のモデルィ匕については、前述した指数関数や線形関数に限定されるものではなぐ他の関数を用いてもよい。例えば、評価対象となる映像通信サービスや映像メディアの内容、ネットワーク性能、あるいは推定条件 210の内容によっては、ある程度限定された範囲の入力符号ィ匕ビットレートや入力フレームレートでの映像品質推定処理で十分なため、このような局所的な見方が可能な場合には、前述したように、フレームレート最良映像品質特性 231 Aやフレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bを線形関数等の単純な関数でモデルィ匕することができる。

[0141] これに対して、入力符号ィ匕ビットレートや入力フレームレートに対して推定モデル特定パラメータの変化が大きい場合には、例えば指数関数ゃロジスティック関数などの他の関数を用いて、フレームレート—映像品質第 2変化指標特性 231C、さらにはフレームレート最良映像品質特性 231Aやフレームレート一映像品質第 1変化指標特性 231Bをモデル化してもよ!、。

[0142] [第 4の実施の形態の動作]

次に、図 32を参照して、本発明の第 4の実施の形態に力かる映像品質推定装置の動作について説明する。図 32は、本発明の第 4の実施の形態に力かる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートであり、前述した図 27と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。

[0143] 映像品質推定装置 200は、オペレータからの指示操作や推定条件 210の入力に応じて、図 32の映像品質推定処理を開始する。なお、ここでは、副パラメータ 224として通信種別パラメータ 224A、再生性能パラメータ 224B、および再生環境パラメ一タ 224Cを用いるものとし、記憶部 225Mの係数 DB225には、副パラメータ 224と特性係数 226との組が予め格納されているものとする。

[0144] まず、パラメータ取得部 211は、評価対象となる映像通信サービスに関する各種の推定条件 210を取得し、推定条件 210から映像メディアの符号ィ匕処理に関する符号化ビットレートとフレームレートを抽出し、これら入力符号化ビットレート br (221A)および入力フレームレート fr (221B)を主パラメータ 221として出力する（ステップ S200 )。また、パラメータ取得部 211は、推定条件 210から通信種別パラメータ 224A、再生性能パラメータ 224B、および再生環境パラメータ 224Cを抽出し、これらを副パラメータ 224として出力する（ステップ S210)。

[0145] 次に、係数取得部 214は、記憶部 225Mの係数 DB225を参照して、副パラメータ 224の値に対応する特性係数 a', b'， c'， · ··, h' (226)を取得して出力する (ステップ S211)。

これに応じて推定モデル特定部 212は、最良映像品質算出部 212Aにより、特性係数 226のうち係数 a', b'， c'により特定されるフレームレート—最良映像品質特性 2 31Aを参照して、入力フレームレート fr (221B)に対応する最良映像品質 j8 (fr) (23 2A)を算出する (ステップ S 201)。

[0146] また、推定モデル特定部 212は、映像品質第 1変化指標算出部 212Bにより、特性係数 226のうち係数 d'， e', f'により特定されるフレームレート—映像品質第 1変化指標特性 231Bを参照して、入力フレームレート fr(221B)に対応する映像品質第 1変化指標 s (fr) (232B)を算出する (ステップ S202)。

同様にして、推定モデル特定部 212は、映像品質第 2変化指標算出部 212Cにより、特性係数 226のうち係数 g'， h'により特定されるフレームレート一映像品質第 2変化指標特性 231Cを参照して、入力フレームレート fr (221B)に対応する映像品質第 2変化指標 t (fr) (232C)を算出する (ステップ S203)。

[0147] このようにして各推定モデル特定パラメータ 232を算出した後、推定モデル特定部 212は、推定モデル生成部 212Dにより、これら推定モデル特定パラメータ 232の最良映像品質 i8 (fr) ,映像品質第 1変化指標 s (fr)、および映像品質第 2変化指標 t (f r)の実際の値を前述した式 (9)へ代入することにより、推定モデル 222すなわち符号化ビットレート—主観映像品質特性を特定する (ステップ S204)。

[0148] この後、映像品質推定装置 200は、映像品質推定部 213により、推定モデル特定部 212で特定された推定モデル 222を参照して、パラメータ取得部 211から出力された主パラメータ 221の入力符号ィ匕ビットレート 221Aに対応する映像品質を算出し、評価対象となる映像通信サービスを利用して端末で再生された映像メディア力ゝら視聴者が実感する主観映像品質の主観映像品質推定値 223として出力し (ステップ S2 05)、一連の映像品質推定処理を終了する。

[0149] このように、本実施の形態は、パラメータ取得部 211で取得された、通信種別パラメータ 224A、再生性能パラメータ 224B、および再生環境パラメータ 224Cのうちの 1 つ以上力もなる副パラメータ 224に対応する特性係数 226を、記憶部 225Mの係数 DB225から係数取得部 214により取得し、推定モデル特定部 212により、これら特性係数 226により特定される推定モデル特定パラメータ導出特性 231に基づいて、入力フレームレート 221Bに対応する推定モデル特定パラメータ 232を算出するようにしたので、評価対象となる映像通信サービスや端末の具体的な性質に基づく推定モデル特定パラメータ 232を導出することができ、映像品質推定の精度を向上させることができる。

[0150] 特に、従来技術では、映像品質を推定する場合、評価対象となる映像通信サービスで用いる符号ィ匕方式や端末ごとに、映像品質推定モデルを用意しなければならなかった。しカゝしながら、本実施の形態によれば、映像品質推定モデルが符号ィ匕方式や端末に依存せず、映像品質推定モデルに用いる係数を符号化方式や端末に応じて参照するだけで、同じ映像品質推定モデルを利用できる。したがって、異なる環境の映像通信サービスに対して柔軟に対応することができる。

[0151] 図 33は、本実施の形態を適用した映像品質推定装置の推定精度を示すグラフである。図 33において、横軸は映像品質推定装置を用いて推定した主観映像品質の推定値 (MOS値)を示し、縦軸は視聴者が実際にオピニオン評価した主観映像品質の評価値 (MOS値)を示している。前述した文献 2に基づく従来の映像品質推定装置の推定精度を示す図 18に比較して、図 33のほうが、評価値と推定値の誤差が少なぐ推定精度が向上していることがわかる。なお、これらは特定の推定条件下での比較結果であるが、異なる符号化方式や端末を用いた場合でも、同様の比較結果が確認されている。

[0152] [各実施の形態の拡張]

以上の第 1および第 2の実施の形態では、ガウス関数を用いて推定モデル 122をモデルイ匕した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ぐ二次関数や高次関数などの他の関数を用いてもよい。また、推定モデル 122が関数でモデルィ匕されている場合を例として説明した力関数以外の他のモデル、例えば-ユーラルネットワークや事例ベースなど、入出力特性のみが特定されるようなブラックボックスモデルであってもよい。

[0153] また、第 2の実施の形態で用いた係数 DB125の副パラメータと特性係数 126の対応関係にっヽては、各種副パラメータの組合せごとに各推定モデル特定パラメータ導出特性 131を実測し、得られた計測データに対して最小二乗による収束演算を行うことにより、各特性係数 126を算出してもよぐこのような特性係数算出のための構成を映像品質推定装置 100に実装してもよい。 [0154] また、第 3および第 4実施の形態では、ロジスティック関数を用いて推定モデル 222 をモデルィ匕した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ぐ二次関数や高次関数などの他の関数を用いてもよい。また、推定モデル 222が関数でモデルイ匕されている場合を例として説明した力関数以外の他のモデル、例えば-ユーラルネットワークや事例ベースなど、入出力特性のみが特定されるようなブラックボックスモデルであってもよ!/、。

[0155] また、第 4の実施の形態で用いた係数 DB225の副パラメータと特性係数 226の対応関係にっヽては、各種副パラメータの組合せごとに各推定モデル特定パラメータ導出特性 231を実測し、得られた計測データに対して最小二乗による収束演算を行うことにより、各特性係数 226を算出してもよぐこのような特性係数算出のための構成を映像品質推定装置 200に実装してもよい。

[0156] また、各実施の形態では、記憶部 131M, 125M, 231M, 225Mなどの記憶部がそれぞれ別個の記憶装置力構成されて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ぐ各記憶部のうち複数あるいは全部を 1つの記憶装置で構成してもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号化ビットレートおよび単位時間当たりのフレーム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号ィ匕ビットレートおよび入力フレームレートからなる主パラメータとして取得するパラメータ取得部と、

前記映像メディアパラメータのいずれか一方のパラメータに対応する主パラメータに基づいて前記映像メディアパラメータの他方のパラメータと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定部と、

特定された前記推定モデルを用いて前記一方のパラメータに対応する主パラメ一タに対応する主観映像品質を推定し、通信網を介して任意の端末で受信し再生した前記映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値として出力する映像品質推定部と

を備えることを特徴とする映像品質推定装置。

[2] 請求項 1に記載の映像品質推定装置にお!、て、

前記一方のパラメータに対応する主パラメータが入力符号ィ匕ビットレートからなり、前記他方のパラメータがフレームレートからなることを特徴とする映像品質推定装置。

[3] 請求項 2に記載の映像品質推定装置にお、て、

前記推定モデル特定部は、前記入力符号化ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質が最良となるフレームレートを示す最適フレームレートを算出する最適フレームレート算出部と、前記入力符号化ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質を算出する最良映像品質算出部と、前記最適フレームレートと前記最良映像品質とを含む推定モデル特定パラメータに基づいて前記推定モデルを生成する推定モデル生成部とを備えることを特徴とする映像品質推定装置。

[4] 請求項 3に記載の映像品質推定装置にお、て、

前記推定モデル特定部は、前記入力符号化ビットレートで送信された前記映像メディアに関する、その最良映像品質力の劣化度合いを示す映像品質劣化指標を算出する映像品質劣化指標算出部をさらに備え、前記推定モデル生成部は、前記最適フレームレート、前記最良映像品質、および前記映像品質劣化指標を含む推定モデル特定パラメータに基づいて前記推定モデルを生成する

ことを特徴とする映像品質推定装置。

[5] 請求項 3に記載の映像品質推定装置において、

前記推定モデルは、前記映像メディアの符号ィヒビットレートが前記入力符号ィ匕ビットレートで一定の場合に、前記最適フレームレートにおける前記最良映像品質を頂点として凸型をなすフレームレート一映像品質特性カゝらなることを特徴とする映像品質推定装置。

[6] 請求項 5に記載の映像品質推定装置にお、て、

前記推定モデルは、前記最適フレームレートにおける前記最良映像品質を頂点として凸型をなすガウス関数力なることを特徴とする映像品質推定装置。

[7] 請求項 3に記載の映像品質推定装置において、

前記最適フレームレート算出部は、前記符号化ビットレートの増加に応じて前記最適フレームレートが単調増加した後に所定の最大フレームレートに収束する符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最適フレームレートを算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[8] 請求項 3に記載の映像品質推定装置にお、て、

前記最良映像品質算出部は、前記符号化ビットレートの増加に応じて前記最良映像品質が単調増カロした後に所定の最大主観映像品質値に収束する符号ィ匕ビットレ一トー最良映像品質特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最良映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[9] 請求項 4に記載の映像品質推定装置におヽて、

前記映像品質劣化指標算出部は、前記符号化ビットレートの増加に応じて前記映像品質劣化指標が単調増加する符号ィ匕ビットレート一映像品質劣化指標特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する映像品質劣化指標を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[10] 請求項 3に記載の映像品質推定装置において、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートと当該符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質が最良となるフレームレートを示す最適フレームレートとの関係を示す符号化ビットレート最適フレームレート特性と、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートと当該符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質との関係を示す符号ィ匕ビットレート最良映像品質特性とを記憶する第 1の記憶部をさらに備え、

前記最適フレームレート算出部は、前記符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最適フレームレートを算出し、前記最良映像品質算出部は、前記符号ィ匕ビットレート最良映像品質特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最良映像品質を算出する

ことを特徴とする映像品質推定装置。

[11] 請求項 10に記載の映像品質推定装置において、

前記第 1の記憶部は、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートと当該符号化ビットレートで送信された前記映像メディアに関する、その最良映像品質力もの劣化度合、を示す映像品質劣化指標との関係を示す符号ィ匕ビットレート一映像品質劣化指標特性をさらに記憶し、

前記映像品質劣化指標算出部は、前記符号化ビットレート一映像品質劣化指標特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する映像品質劣化指標を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[12] 請求項 2に記載の映像品質推定装置において、

前記映像通信の種別を示す通信種別パラメータ、前記端末における前記映像メディァの再生性能を示す再生性能パラメータ、または前記端末で前記映像メディアを再生する際の周囲環境を示す再生環境パラメータのうちの 1つ以上力なる副パラメ一タについて、前記推定モデル特定パラメータの導出に用いる特性係数との対応関係を記憶する第 2の記憶部と、前記第 2の記憶部を参照して前記パラメータ取得部で取得された副パラメータに対応する特性係数を取得する係数取得部とをさらに備え、前記推定モデル特定部は、前記特性係数により特定される、符号ィヒビットレートと任意の推定モデル特定パラメータとの関係を示す推定モデル特定パラメータ導出特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する当該推定モデル特定パラメータを算出する

ことを特徴とする映像品質推定装置。

[13] 請求項 1に記載の映像品質推定装置にぉ、て、

前記一方のパラメータに対応する主パラメータが入力フレームレートからなり、前記他方のパラメータが符号ィ匕ビットレートからなることを特徴とする映像品質推定装置。

[14] 請求項 13に記載の映像品質推定装置において、

前記推定モデル特定部は、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディァの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質を算出する最良映像品質算出部と、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 1変化指標を算出する映像品質第 1変化指標算出部と、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 2変化指標を算出する映像品質第 2変化指標算出部と、前記最良映像品質、前記映像品質第 1変化指標、および前記映像品質第 2変化指標を含む推定モデル特定パラメータに基づいて前記推定モデルを生成する推定モデル生成部とを備えることを特徴とする映像品質推定装置。

[15] 請求項 14に記載の映像品質推定装置において、

前記推定モデルは、前記映像メディアのフレームレートが前記入力フレームレートで一定の場合に、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートの増加に応じて前記主観映像品質が前記映像品質第 1変化指標および前記映像品質第 2変化指標に基づく変化度合!ヽで単調増加し前記最良映像品質へ収束する符号化ビットレート映像品質特性からなることを特徴とする映像品質推定装置。

[16] 請求項 15に記載の映像品質推定装置において、

前記推定モデルは、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートの増加に応じて単調増カロし前記最良映像品質へ収束するロジスティック関数力なることを特徴とする映像品質推定装置。

[17] 請求項 14に記載の映像品質推定装置において、

前記最良映像品質算出部は、前記フレームレートの増加に応じて前記最良映像品質が単調増加した後に所定の最大値に収束するフレームレート最良映像品質特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する最良映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[18] 請求項 14に記載の映像品質推定装置において、

前記映像品質第 1変化指標算出部は、前記フレームレートの増加に応じて前記映像品質第 1変化指標が単調増加するフレームレート一映像品質第 1変化指標特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する映像品質第 1変化指標を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[19] 請求項 14に記載の映像品質推定装置において、

前記映像品質第 2変化指標算出部は、前記フレームレートの増加に応じて前記映像品質第 2変化指標が単調減少するフレームレート一映像品質第 2変化指標特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する映像品質第 2変化指標を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[20] 請求項 14に記載の映像品質推定装置において、

前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディァの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質との関係を示すフレームレート最良映像品質特性と、前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 1変化指標との関係を示すフレームレート一映像品質第 1変化指標特性と、前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 2変化指標との関係を示すフレ一ムレートー映像品質第 2変化指標特性とを記憶する第 3の記憶部をさらに備え、前記最良映像品質算出部は、前記フレームレート最良映像品質特性を参照して前記入力フレームレートに対応する最良映像品質を算出し、前記映像品質第 1変化指標算出部は、前記フレームレート一映像品質第 1変化指標特性を参照して前記入カフレームレートに対応する映像品質第 1変化指標を算出し、前記映像品質第 2変化指標算出部は、前記フレームレート一映像品質第 2変化指標特性を参照して前記入力フレームレートに対応する映像品質第 2変化指標を算出することを特徴とする映像品質推定装置。

[21] 請求項 13に記載の映像品質推定装置において、

前記映像通信の種別を示す通信種別パラメータ、前記端末における前記映像メディァの再生性能を示す再生性能パラメータ、または前記端末で前記映像メディアを再生する際の周囲環境を示す再生環境パラメータのうちの 1つ以上力なる副パラメ一タについて、前記推定モデル特定パラメータの導出に用いる特性係数との対応関係を記憶する第 4の記憶部と、前記第 4の記憶部を参照して前記パラメータ取得部で取得された副パラメータに対応する特性係数を取得する係数取得部とをさらに備え、前記推定モデル特定部は、前記特性係数により特定される、符号ィヒビットレートと任意の推定モデル特定パラメータとの関係を示す推定モデル特定パラメータ導出特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する当該推定モデル特定パラメータを算出する

ことを特徴とする映像品質推定装置。

[22] ノラメータ取得部により、複数のフレームに符号ィ匕した映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号ィ匕ビットレートおよび単位時間当たりのフレ一ム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号化ビットレートおよび入力フレームレートからなる主パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、

推定モデル特定部により、前記映像メディアパラメータの、ずれか一方のパラメ一タに対応する主パラメータに基づいて前記映像メディアパラメータの他方のパラメ一タと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定ステップと映像品質推定部により、特定された前記推定モデルを用いて前記一方のパラメ一タに対応する主パラメータに対応する主観映像品質を推定し、通信網を介して任意の端末で受信し再生した前記映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値として出力する映像品質推定ステップと

を備えることを特徴とする映像品質推定方法。

[23] 請求項 22に記載の映像品質推定方法にぉ、て、前記一方のパラメータに対応する主パラメータが入力符号ィ匕ビットレートからなり、前記他方のパラメータがフレームレートからなることを特徴とする映像品質推定方法。

[24] 請求項 23に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデル特定ステップは、前記入力符号化ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質が最良となるフレームレートを示す最適フレームレートを算出する最適フレームレート算出ステップと、前記入力符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質を算出する最良映像品質算出ステップと、前記最適フレームレートと前記最良映像品質とを含む推定モデル特定パラメータに基づヽて前記推定モデルを生成する推定モデル生成ステツプとを備えることを特徴とする映像品質推定方法。

[25] 請求項 24に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデル特定ステップは、前記入力符号化ビットレートで送信された前記映像メディアに関する、その最良映像品質力もの劣化度合いを示す映像品質劣化指標を算出する映像品質劣化指標算出ステップをさらに備え、

前記推定モデル生成ステップは、前記最適フレームレート、前記最良映像品質、および前記映像品質劣化指標を含む推定モデル特定パラメータに基づいて前記推定モデルを生成する

ことを特徴とする映像品質推定方法。

[26] 請求項 24に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデルは、前記映像メディアの符号ィヒビットレートが前記入力符号ィ匕ビットレートで一定の場合に、前記最適フレームレートにおける前記最良映像品質を頂点として凸型をなすフレームレート一映像品質特性カゝらなることを特徴とする映像品質推定方法。

[27] 請求項 26に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデルは、前記最適フレームレートにおける前記最良映像品質を頂点として凸型をなすガウス関数カゝらなることを特徴とする映像品質推定方法。

[28] 請求項 24に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記最適フレームレート算出ステップは、前記符号ィ匕ビットレートの増加に応じて前記最適フレームレートが単調増加した後に所定の最大フレームレートに収束する符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最適フレームレートを算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[29] 請求項 24に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記最良映像品質算出ステップは、前記符号ィ匕ビットレートの増加に応じて前記最良映像品質が単調増カロした後に所定の最大主観映像品質値に収束する符号ィ匕ビットレートー最良映像品質特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最良映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[30] 請求項 25に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記映像品質劣化指標算出ステップは、前記符号化ビットレートの増加に応じて前記映像品質劣化指標が単調増加する符号化ビットレート一映像品質劣化指標特性に基づいて、前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する映像品質劣化指標を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[31] 請求項 24に記載の映像品質推定方法において、

第 1の記憶部により、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートと当該符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質が最良となるフレームレートを示す最適フレームレートとの関係を示す符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性と、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートと当該符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質との関係を示す符号ィ匕ビットレート—最良映像品質特性とを記憶する第 1の記憶ステップをさらに備え、前記最適フレームレート算出ステップは、前記符号ィ匕ビットレート最適フレームレート特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最適フレームレートを算出し、前記最良映像品質算出ステップは、前記符号化ビットレート—最良映像品質特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する最良映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[32] 請求項 31に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記第 1の記憶ステップは、前記第 1の記憶部により、前記映像メディアの符号化ビットレートと当該符号ィ匕ビットレートで送信された前記映像メディアに関する、その最良映像品質力の劣化度合いを示す映像品質劣化指標との関係を示す符号ィ匕ビットレートー映像品質劣化指標特性をさらに記憶し、

前記映像品質劣化指標算出ステップは、前記符号化ビットレート一映像品質劣化指標特性を参照して前記入力符号ィ匕ビットレートに対応する映像品質劣化指標を算出する

ことを特徴とする映像品質推定方法。

[33] 請求項 23に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

第 2の記憶部により、前記映像通信の種別を示す通信種別パラメータ、前記端末における前記映像メディアの再生性能を示す再生性能パラメータ、または前記端末で前記映像メディアを再生する際の周囲環境を示す再生環境パラメータのうちの 1っ以上力もなる副パラメータについて、前記推定モデル特定パラメータの導出に用いる特性係数との対応関係を記憶する第 2の記憶ステップと、係数取得部により、前記第 2 の記憶部を参照して前記パラメータ取得ステップで取得された副パラメータに対応する特性係数を取得する係数取得ステップとをさらに備え、

前記推定モデル特定ステップは、前記特性係数により特定される、符号化ビットレートと任意の推定モデル特定パラメータとの関係を示す推定モデル特定パラメータ導出特性に基づいて、前記入力符号化ビットレートに対応する当該推定モデル特定ノラメータを算出する

ことを特徴とする映像品質推定方法。

[34] 請求項 22に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記一方のパラメータに対応する主パラメータが入力フレームレートからなり、前記他方のパラメータが符号ィ匕ビットレートからなることを特徴とする映像品質推定方法。

[35] 請求項 34に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデル特定ステップは、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質を算出する最良映像品質算出ステップと、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 1変化指標を算出する映像品質第 1変化指標算出ステップと、前記入力フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 2変化指標を算出する映像品質第 2 変化指標算出ステップと、前記最良映像品質、前記映像品質第 1変化指標、および前記映像品質第 2変化指標を含む推定モデル特定パラメータに基づいて前記推定モデルを生成する推定モデル生成ステップとを備えることを特徴とする映像品質推定方法。

[36] 請求項 35に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記推定モデルは、前記映像メディアのフレームレートが前記入力フレームレートで一定の場合に、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートの増加に応じて前記主観映像品質が前記映像品質第 1変化指標および前記映像品質第 2変化指標に基づく変化度合!ヽで単調増加し前記最良映像品質へ収束する符号化ビットレート映像品質特性からなることを特徴とする映像品質推定方法。

[37] 請求項 36に記載の映像品質推定方法にぉ、て、

前記推定モデルは、前記映像メディアの符号ィ匕ビットレートの増加に応じて単調増カロし前記最良映像品質へ収束するロジスティック関数を用いることを特徴とする映像品質推定方法。

[38] 請求項 35に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記最良映像品質算出ステップは、前記フレームレートの増加に応じて前記最良映像品質が単調増加した後に所定の最大値に収束するフレームレート最良映像品質特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する最良映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[39] 請求項 35に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記映像品質第 1変化指標算出ステップは、前記フレームレートの増加に応じて前記映像品質第 1変化指標が単調増加するフレームレート一映像品質第 1変化指標特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する映像品質第 1変化指標を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[40] 請求項 35に記載の映像品質推定方法にお、て、

前記映像品質第 2変化指標算出ステップは、前記フレームレートの増加に応じて前記映像品質第 2変化指標が単調減少するフレームレート一映像品質第 2変化指標特性に基づいて、前記入力フレームレートに対応する映像品質第 2変化指標を算出することを特徴とする映像品質推定方法。

[41] 請求項 35に記載の映像品質推定方法において、

第 3の記憶部により、前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質の最良値を示す最良映像品質との関係を示すフレームレート最良映像品質特性と、前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 1変化指標との関係を示すフレームレート一映像品質第 1変化指標特性と、前記映像メディアのフレームレートと当該フレームレートで送信された前記映像メディアの主観映像品質に関する変化度合いを示す映像品質第 2変化指標との関係を示すフレームレート一映像品質第 2変化指標特性とを記憶する第 3の記 '慮ステップをさらに備え、

前記最良映像品質算出ステップは、前記フレームレート最良映像品質特性を参照して前記入力フレームレートに対応する最良映像品質を算出し、前記映像品質第 1変化指標算出ステップは、前記フレームレート一映像品質第 1変化指標特性を参照して前記入力フレームレートに対応する映像品質第 1変化指標を算出し、前記映像品質第 2変化指標算出ステップは、前記フレームレート一映像品質第 2変化指標特性を参照して前記入力フレームレートに対応する映像品質第 2変化指標を算出する

ことを特徴とする映像品質推定方法。

[42] 請求項 34に記載の映像品質推定方法にお、て、

第 4の記憶部により、前記映像通信の種別を示す通信種別パラメータ、前記端末における前記映像メディアの再生性能を示す再生性能パラメータ、または前記端末で前記映像メディアを再生する際の周囲環境を示す再生環境パラメータのうちの 1っ以上力もなる副パラメータについて、前記推定モデル特定パラメータの導出に用いる特性係数との対応関係を記憶する第 4の記憶ステップと、係数取得部により、前記第 4 の記憶部を参照して前記パラメータ取得ステップで取得された副パラメータに対応する特性係数を取得する係数取得ステップとをさらに備え、前記推定モデル特定ステップは、前記特性係数により特定される、符号化ビットレートと任意の推定モデル特定パラメータとの関係を示す推定モデル特定パラメータ導出特性に基づいて、前記入力符号化ビットレートに対応する当該推定モデル特定パラメータを算出する

ことを特徴とする映像品質推定方法。

複数のフレームに符号ィヒした映像メディアを任意の端末へ通信網を介して送信する映像通信にっヽて、前記端末で再生された当該映像メディアカゝら視聴者が実感する主観映像品質の推定値を所定の推定モデルを用いて算出する映像品質推定装置のコンピュータに、

ノメータ取得部により、前記映像メディアに関する、単位時間当たりの符号ィ匕ビット数を示す符号化ビットレートおよび単位時間当たりのフレーム数を示すフレームレートからなる映像メディアパラメータを、それぞれ入力符号ィ匕ビットレートおよび入力フレームレートからなる主パラメータとして取得するパラメータ取得ステップと、推定モデル特定部により、前記映像メディアパラメータの、ずれか一方のパラメ一タに対応する主パラメータに基づいて前記映像メディアパラメータの他方のパラメ一タと主観映像品質との関係を示す推定モデルを特定する推定モデル特定ステップと映像品質推定部により、特定された前記推定モデルを用いて前記一方のパラメ一タに対応する主パラメータに対応する主観映像品質を推定し前記推定値として出力する映像品質推定ステップと

を実行させるプログラム。