(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０６０４７５号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００９／０２５３５７号パンフレット
【特許文献３】特開２００６−０３３７２２号公報
【特許文献４】特許第３７６４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【図２】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】フレーム種別推定処理を示す説明図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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】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】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。
【図９】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。
【図１０】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】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】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】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。
【発明を実施するための形態】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
［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。
【００３６】
［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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
［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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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）。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
［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。
【００５５】
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。
【００５６】
［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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
［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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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）。
【００６５】
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）。
【００６６】
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）。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
［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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
［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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
［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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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）。
【００８２】
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。
【００８３】
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）。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
［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。
【００８９】
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。
【００９０】
［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。
【符号の説明】
【００９１】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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