(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された符号化映像パケットのビットレートを導出するとともに、複数の映像フレーム種別のうち少なくとも１つの映像フレーム種別毎に符号化映像のビット量を導出するパケット分析部と、
このパケット分析部により導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量とに基づいて映像品質値を導出する符号化品質推定部と、
前記パケット分析部によって導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性を導出するフレーム特性推定部と
を備え、
前記符号化品質推定部は、前記パケット分析部により導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と、前記フレーム特性推定部から導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて映像品質値を導出する
ことを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像品質推定装置において、
前記パケット分析部は、
入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットをこの符号化映像パケット固有のパケットＩＤによって特定する映像パケット特定部と、
この映像パケット特定部により特定された符号化映像パケットのビットレートを導出する符号量算出部と、
前記映像パケット特定部により特定された符号化映像パケットから映像フレームの区切を示す情報を導出するフレーム区切位置抽出部と、
前記映像パケット特定部により特定された符号化映像パケットから特定の映像フレームの開始位置を示す情報を導出する特定フレーム開始位置抽出部と、
前記フレーム区切位置抽出部により導出された映像フレームの区切を示す情報の間にあるビット量からその映像フレームのビット量を導出する映像フレームビット量算出部と、
前記特定フレーム開始位置抽出部によって導出された特定の映像フレームの開始位置を示す情報と前記映像フレームビット量算出部によって導出された映像フレームのビット量とから、前記映像フレーム種別毎のビット量を導出する映像フレーム種別ビット量算出部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の映像品質推定装置において、
前記フレーム特性推定部は、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別の平均ビット量を導出する平均ビット量推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別の最大ビット量を導出する最大ビット量推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別の最小ビット量を導出する最小ビット量推定部とを備え、
前記平均ビット量推定部、前記最大ビット量推定部、前記最小ビット量推定部は、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのうち、少なくとも１の映像フレーム種別における平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量を導出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の映像品質推定装置において、
前記符号化品質推定部は、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから映像品質値のばらつきと代表値とを示す映像品質特性を導出する映像品質特性推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記映像フレーム種別毎のビット量と、前記フレーム特性推定部により導出される前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性と、前記映像品質特性推定部により導出される前記映像品質値のばらつきと代表値とを示す映像品質特性とから、所望の映像品質値と前記映像品質値の代表値との差分値を示す差分映像品質値を導出する差分映像品質推定部と、
この差分映像品質推定部により導出される前記差分映像品質値と、前記映像品質特性推定部により導出される前記映像品質値の代表値とを加算することにより所望の映像品質値を導出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。
【請求項５】
請求項４に記載の映像品質推定装置において、
前記映像品質特性推定部は、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから映像品質値の平均値を示す平均映像品質値を導出する平均映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから映像品質値の最大値を示す最大映像品質値を導出する最大映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから映像品質値の最小値を示す最小映像品質値を導出する最小映像品質推定部と
を備え、
前記最大映像品質推定部によって導出される前記最大映像品質値と前記最小映像品質推定部によって導出される前記最小映像品質値とから前記映像品質値のばらつきを導出し、前記平均映像品質推定部によって導出される前記平均映像品質値を前記映像品質値の代表値として導出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の映像品質推定装置において、
さらに、前記符号化品質推定部により導出される符号化映像品質評価値と、前記パケット分析部により導出される前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と映像フレーム損失数を表す損失映像フレーム数と、前記フレーム特性推定部により導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて、パケット損失劣化によって影響を受ける符号化映像の品質を定量的に表した映像品質評価値を導出するパケット損失品質推定部を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の映像品質推定装置において、
前記パケット分析部は、
入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットをこの符号化映像パケット固有のパケットＩＤによって特定する映像パケット特定部と、
この映像パケット特定部により特定された符号化映像パケットのビットレートを導出するビットレート算出部と、
前記映像パケット特定部により特定された符号化パケットから映像フレームの区切を示す情報を導出するフレーム区切位置抽出部と、
前記映像パケット特定部により特定された符号化映像パケットから特定の映像フレーム開始位置を示す情報を導出する特定フレーム開始位置抽出部と、
前記フレーム区切位置抽出部により導出された映像フレームの区切を示す情報の間にあるビット量からその映像フレームのビット量を導出する映像フレームビット量算出部と、
前記特定フレーム開始位置抽出部により導出される特定の映像フレームの開始位置を示す情報と、前記映像フレームビット量算出部により導出される映像フレームのビット量とから、前記映像フレーム種別毎のビット量を導出する映像フレーム種別ビット量算出部と、
前記映像パケット特定部により特定される符号化映像パケットと、前記フレーム区切位置抽出部により導出される映像フレームの区切を示す情報とからパケット損失が発生したパケットを特定するパケット損失フレーム特定部と、
前記映像フレーム種別ビット量算出部により導出される前記映像フレーム種別毎のビット量から定まる映像フレーム種別と映像フレーム位置を示す情報と、前記パケット損失フレーム特定部により特定されるパケット損失が発生したパケットとに基づいて、パケット損失によって損失した映像フレーム数を導出する損失映像フレーム数算出部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項８】
請求項６に記載の映像品質推定装置において、
前記フレーム特性推定部は、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の平均ビット量の特性を導出する平均ビット量推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の最大ビット量の特性を導出する最大ビット量推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の最小ビット量の特性を導出する最小ビット量推定部とを備え、
前記平均ビット量推定部、前記最大ビット量推定部、前記最小ビット量推定部は、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのうち、少なくとも１の映像フレーム種別における前記平均ビット量、前記最大ビット量、前記最小ビット量の特性を導出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項９】
請求項６に記載の映像品質推定装置において、
前記符号化品質推定部は、
前記パケット分析部により導出される前記ビットレートから符号化映像品質評価値のばらつきと代表値とを示す符号化映像品質評価特性を導出する符号化映像品質特性推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記映像フレーム種別のビット量と、前記フレーム特性推定部により導出される前記映像フレーム種別のビット量の特性を示すフレーム特性と、前記符号化映像品質特性推定部により導出される前記符号化映像品質評価値のばらつきと代表値とを示す符号化映像品質評価特性とから、前記符号化映像品質評価値と前記符号化映像品質評価値の代表値との差分値を示す差分符号化映像品質評価値を導出する差分符号化映像品質推定部と、
前記符号化映像品質特性推定部により導出される前記符号化映像品質評価値の代表値と、前記差分符号化映像品質推定部により導出される差分符号化映像品質評価値とを加算して符号化映像品質評価値を導出する符号化映像品質推定部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の映像品質推定装置において、
前記符号化映像品質特性推定部は、
前記パケット分析部により導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の平均値を示す平均符号化映像品質評価値を導出する平均符号化映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の最大値を示す最大符号化映像品質評価値を導出する最大符号化映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の最小値を示す最小符号化映像品質評価値を導出する最小符号化映像品質推定部と
を備え、
前記最大符号化映像品質推定部によって導出される前記最大符号化映像品質評価値と前記最小符号化映像品質推定部によって導出される前記最小符号化映像品質評価値とから前記符号化映像品質評価値のばらつきを導出し、前記平均符号化映像品質推定部によって導出される前記平均符号化映像品質評価値を前記符号化映像品質評価値の代表値として導出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の映像品質推定装置において、
前記パケット損失品質推定部は、
前記パケット分析部により導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定部により導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の平均値を示す平均パケット損失映像品質評価値を導出する平均パケット損失映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定部により導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の最大値を示す最大パケット損失映像品質評価値を導出する最大パケット損失映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定部により導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の最小値を示す最小パケット損失映像品質評価値を導出する最小パケット損失映像品質推定部と、
前記パケット分析部により導出される前記映像フレーム種別毎のビット量と、前記フレーム特性推定部により導出される前記映像フレーム種別毎の平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量と、前記平均パケット損失映像品質推定部により導出される平均パケット損失映像品質評価値と、前記最大パケット損失映像品質推定部により導出される最大パケット損失映像品質評価値と、前記最小パケット損失映像品質推定部により導出される最小パケット損失映像品質評価値とから所望の映像品質評価値と平均パケット損失映像品質評価値との差分値を示す差分パケット損失映像品質推定部と、
前記平均パケット損失映像品質推定部により導出される平均パケット損失映像品質評価値と、前記差分パケット損失映像品質推定部により導出される差分パケット損失映像品質評価値を加算して所望の映像品質評価値を導出するパケット損失映像品質推定部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１２】
入力された符号化映像パケットのビットレートを導出するとともに、複数の映像フレーム種別のうち少なくとも１つの映像フレーム種別毎に符号化映像のビット量を導出するパケット分析ステップと、
このパケット分析ステップにより導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量とに基づいて映像品質値を導出する符号化品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出された前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性を導出するフレーム特性推定ステップと
を備え、
前記符号化品質推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて映像品質値を導出する
ことを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の映像品質推定方法において、
前記パケット分析ステップは、
入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットをこの符号化映像パケット固有のパケットＩＤによって特定する映像パケット特定ステップと、
この映像パケット特定ステップにより特定される符号化映像パケットのビットレートを導出する符号量算出ステップと、
前記映像パケット特定ステップにより特定される符号化映像パケットから映像フレームの区切を示す情報を導出するフレーム区切位置抽出ステップと、
前記映像パケット特定ステップにより特定される符号化映像パケットから特定の映像フレームの開始位置を示す情報を導出する特定フレーム開始位置抽出ステップと、
前記フレーム区切位置抽出ステップにより導出される映像フレームの区切を示す情報の間にあるビット量からその映像フレームのビット量を導出する映像フレームビット量算出ステップと、
前記特定フレーム開始位置抽出ステップによって導出される特定の映像フレームの開始位置を示す情報と前記映像フレームビット量算出ステップによって導出される映像フレームのビット量とから、前記映像フレーム種別毎のビット量を導出する映像フレーム種別ビット量算出ステップと
を備えることを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の映像品質推定方法において、
前記フレーム特性推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像フレーム種別の平均ビット量を導出する平均ビット量推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像フレーム種別の最大ビット量を導出する最大ビット量推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像フレーム種別の最小ビット量を導出する最小ビット量推定ステップとを備え、
前記平均ビット量推定ステップ、前記最大ビット量推定ステップ、前記最小ビット量推定ステップは、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのうち、少なくとも１の映像フレーム種別における平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量を導出することを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の映像品質推定方法において、
前記符号化品質推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像品質値のばらつきと代表値とを示す映像品質特性を導出する映像品質特性推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性と、前記映像品質特性推定ステップにより導出される前記映像品質値のばらつきと代表値とを示す映像品質特性とから、所望の映像品質値と前記映像品質値の代表値との差分値を示す差分映像品質値を導出する差分映像品質推定ステップと、
この差分映像品質推定ステップにより導出される前記差分映像品質値と、前記映像品質特性推定ステップにより導出される前記映像品質値の代表値とを加算することにより所望の映像品質値を導出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。
【請求項１６】
請求項１５に記載の映像品質推定方法において、
前記映像品質特性推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像品質値の平均値を示す平均映像品質値を導出する平均映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像品質値の最大値を示す最大映像品質値を導出する最大映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから映像品質値の最小値を示す最小映像品質値を導出する最小映像品質推定ステップとを備え、
前記最大映像品質推定ステップによって導出される前記最大映像品質値と前記最小映像品質推定ステップによって導出される前記最小映像品質値とから前記映像品質値のばらつきを導出し、前記平均映像品質推定ステップによって導出される前記平均映像品質値を前記映像品質値の代表値として導出することを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の映像品質推定方法において、
前記符号化品質推定ステップにより導出される符号化映像品質評価値と、前記パケット分析ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と映像フレーム損失数を表す損失映像フレーム数と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて、パケット損失劣化によって影響を受ける符号化映像の品質を定量的に表した映像品質評価値を導出するパケット損失品質推定ステップをさらに備えることを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の映像品質推定方法において、
前記パケット分析ステップは、
入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットをこの符号化映像パケット固有のパケットＩＤによって特定する映像パケット特定ステップと、
この映像パケット特定ステップにより特定された符号化映像パケットのビットレートを導出するビットレート算出ステップと、
前記映像パケット特定ステップにより特定された符号化パケットから映像フレームの区切を示す情報を導出するフレーム区切位置抽出ステップと、
前記映像パケット特定ステップにより特定された符号化映像パケットから特定の映像フレーム開始位置を示す情報を導出する特定フレーム開始位置抽出ステップと、
前記フレーム区切位置抽出ステップにより導出された映像フレームの区切を示す情報の間にあるビット量からその映像フレームのビット量を導出する映像フレームビット量算出ステップと、
前記特定フレーム開始位置抽出ステップにより導出される特定の映像フレームの開始位置を示す情報と、前記映像フレームビット量算出ステップにより導出される映像フレームのビット量とから、前記映像フレーム種別毎のビット量を導出する映像フレーム種別ビット量算出ステップと、
前記映像パケット特定ステップにより特定される符号化映像パケットと、前記フレーム区切位置抽出ステップにより導出される映像フレームの区切を示す情報とから、パケット損失が発生したパケットを特定するパケット損失フレーム特定ステップと、
前記映像フレーム種別ビット量算出ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量から定まる映像フレーム種別と映像フレーム位置を示す情報と、前記パケット損失フレーム特定ステップにより特定されるパケット損失が発生したパケットとに基づいて、パケット損失によって損失した映像フレーム数を導出する損失映像フレーム数算出ステップと
を備えることを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の映像品質推定方法において、
前記フレーム特性推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の平均ビット量の特性を導出する平均ビット量推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の最大ビット量の特性を導出する最大ビット量推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎の最小ビット量の特性を導出する最小ビット量推定ステップとを備え、
前記平均ビット量推定ステップ、前記最大ビット量推定ステップ、前記最小ビット量推定ステップは、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのうち、少なくとも１の映像フレーム種別における前記平均ビット量、前記最大ビット量、前記最小ビット量の特性を導出することを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の映像品質推定方法において、
前記符号化品質推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される前記ビットレートから符号化映像品質評価値のばらつきと代表値とを示す符号化映像品質評価特性を導出する符号化映像品質特性推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性と、前記符号化映像品質特性推定ステップにより導出される前記符号化映像品質評価値のばらつきと代表値とを示す符号化映像品質評価特性とから、前記符号化映像品質評価値と前記代表値との差分値を示す差分符号化映像品質評価値を導出する差分符号化映像品質推定ステップと、
前記符号化映像品質特性推定ステップにより導出される前記符号化映像品質評価値の代表値と、前記差分符号化映像品質推定ステップにより導出される差分符号化映像品質評価値とを加算して符号化映像品質評価値を導出する符号化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。
【請求項２１】
請求項２０に記載の映像品質推定方法において、
前記符号化映像品質特性推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の平均値を示す平均符号化映像品質評価値を導出する平均符号化映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の最大値を示す最大符号化映像品質評価値を導出する最大符号化映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出されるビットレートから符号化映像品質評価値の最小値を示す最小符号化映像品質評価値を導出する最小符号化映像品質推定ステップとを備え、
前記最大符号化映像品質推定ステップによって導出される前記最大符号化映像品質評価値と前記最小符号化映像品質推定ステップによって導出される前記最小符号化映像品質評価値とから前記符号化映像品質評価値のばらつきを導出し、前記平均符号化映像品質推定ステップによって導出される前記平均符号化映像品質評価値を前記符号化映像品質評価値の代表値として導出することを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項２２】
請求項１７に記載の映像品質推定方法において、
前記パケット損失品質推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定ステップにより導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の平均値を示す平均パケット損失映像品質評価値を導出する平均パケット損失映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定ステップにより導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の最大値を示す最大パケット損失映像品質評価値を導出する最大パケット損失映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される損失映像フレーム数と、前記符号化品質推定ステップにより導出される符号化映像品質評価値とに基づいて映像品質評価値の最小値を示す最小パケット損失映像品質評価値を導出する最小パケット損失映像品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎のビット量と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量と、前記平均パケット損失映像品質推定ステップにより導出される平均パケット損失映像品質評価値と、前記最大パケット損失映像品質推定ステップにより導出される最大パケット損失映像品質評価値と、前記最小パケット損失映像品質推定ステップにより導出される最小パケット損失映像品質評価値とから所望の映像品質評価値と平均パケット損失映像品質評価値との差分値を示す差分パケット損失映像品質推定ステップと、
前記平均パケット損失映像品質推定ステップにより導出される平均パケット損失映像品質評価値と、前記差分パケット損失映像品質推定ステップにより導出される差分パケット損失映像品質評価値を加算して所望の映像品質評価値を導出するパケット損失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。
【請求項２３】
入力された符号化映像パケットのビットレートを導出するとともに、複数の映像フレーム種別のうち少なくとも１つの映像フレーム種別毎に符号化映像のビット量を導出するパケット分析ステップと、
このパケット分析ステップにより導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量とに基づいて映像品質値を導出する符号化品質推定ステップと、
前記パケット分析ステップにより導出された前記ビットレートから前記映像フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性を導出するフレーム特性推定ステップと、
前記符号化品質推定ステップにより導出される符号化映像品質評価値と、前記パケット分析ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と映像フレーム損失数を表す損失映像フレーム数と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて、パケット損失劣化によって影響を受ける符号化映像の品質を定量的に表した映像品質評価値を導出するパケット損失品質推定ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする映像品質推定プログラムであって、
前記符号化品質推定ステップは、
前記パケット分析ステップにより導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量と、前記フレーム特性推定ステップにより導出される前記映像フレーム種別毎の前記フレーム特性とに基づいて映像品質値を導出する
ことを特徴とする映像品質推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像品質推定装置、映像品質推定方法およびプログラムに関し、特にインターネットのようなＩＰネットワーク経由で行うＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、ＴＶ電話サービス等における符号化映像の映像品質を推定する映像品質推定装置、映像品質推定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットアクセス回線の高速・広帯域化に伴い、インターネットを介して映像や音声を含む映像メディアを端末間あるいはサーバと端末との間で転送する映像通信サービスの普及が期待されている。
インターネットは、必ずしも通信品質が保証されるわけではないネットワークであるため、音声および映像メディアなどを用いて通信を行う場合、ユーザ端末間のネットワークの回線帯域が狭いことによるビットレートの低下、回線が輻輳することでパケット損失やパケット転送遅延が発生し、音声や映像メディアなどに対してユーザが知覚する品質（ユーザ体感品質：ＱｏＥ（Quality of Experience））が劣化してしまう。【０００３】
具体的には、映像を符号化すると、フレーム内の映像信号にブロック的な劣化が生じたり、映像信号の高周波成分が失われることにより、映像全体の精細感が低くなる。また、プロバイダから符号化した映像コンテンツをパケット化して送信した場合、ネットワーク内または宅内機器によりパケット損失やパケット転送遅延を発生させ、映像に意図しない劣化が生じる。
結果として、ユーザは受信した映像に、ぼけ、にじみ、モザイク状の歪み、映像フレームのフリーズ（映像のフレームが止まった状態）やスキップ（映像のフレームが数フレーム欠落してしまう状態）を知覚する。
上記のような映像通信サービスを良好な品質で提供していることを確認するためには、サービス提供中に、ユーザが体感する映像の品質を測定し、ユーザに対して提供される映像の品質を管理することが重要となる。
したがって、ユーザによって体感される映像の品質を適切に表現することができる映像品質評価技術が必要とされている。【０００４】
従来、映像や音声の品質を評価する手法として、主観品質評価法（非特許文献１）や客観品質評価法（非特許文献２）がある。
主観品質評価法は、複数のユーザが実際に映像や音声を視聴し、体感した品質を５段階（９段階や１１段階の場合もある）の品質尺度（非常に良い、良い、ふつう、悪い、非常に悪い）や妨害尺度（劣化が全く認められない、劣化が認められるが気にならない、劣化がわずかに気になる、劣化が気になる、劣化が非常に気になる）などにより評価し、全ユーザ数で各条件（例えば、パケット損失率０％でビットレートが２０Mbps）の映像もしくは音声品質評価値を平均し、その値をＭＯＳ（Mean Opinipn Score）値やＤＭＯＳ（Degradation Mean Opinion Score）値として定義している。【０００５】
しかしながら、主観品質評価法は、特別な専用機材（モニタなど）、評価環境（室内照度や室内騒音など）を調整可能な評価施設を必要とするだけではなく、多数のユーザが実際に映像や音声を評価する必要がある。そのため、ユーザが実際に評価を完了するまでに時間がかかってしまい、品質をリアルタイムに評価する場合には不向きである。
そこで、映像の品質に影響を与える特徴量（例えば、ビットレートやフレーム単位のビット量、パケット損失情報など）を利用し、映像品質評価値を出力する客観品質評価法の開発が望まれている。【０００６】
従来の客観品質評価法の１つに、映像の符号化による品質劣化を捉え、その映像の個別映像品質値または平均映像品質値を推定するものがある（非特許文献２）。
ここで、個別映像品質値とは、推定対象の映像コンテンツ１つずつの品質評価値を示し、１〜５で定義（１〜９や０〜１００などの他の範囲で定義されることもある。）される値である。また、平均映像品質値とは複数の推定対象の映像コンテンツの個別映像品質値の総和を、推定対象の映像コンテンツ総数で除算した値であり、１〜５で定義（１〜９や０〜１００などの他の範囲で定義されることもある。）される値である。【０００７】
例えば、任意の映像コンテンツ（映像集合）において、同じ条件（パケット損失率０％でビットレートが２０Mbps）で送信された複数の映像（ここで送信された複数の映像を「映像部分集合」という。）が８つの場合、映像部分集合に含まれる８つの映像のそれぞれの品質評価値が個別映像品質値であり、映像部分集合の個別映像品質値の総和を映像部分集合に含まれる映像数である８で除算した値が平均映像品質値である。
ここで、映像集合と映像部分集合の関係について概念的に説明した図を図８に示す。図８に示すように、映像部分集合とは、無数に存在する映像を全て包含する集合、すなわち、任意の映像の集合である映像集合のうち、映像の品質評価に利用された特定の映像の集合を意味する。【０００８】
さらに、従来の客観品質評価法の１つに、映像の符号化やパケット損失劣化による品質劣化を捉え、その映像の映像品質評価値を推定するものが知られている（非特許文献３、特許文献１）。この映像品質評価値とは、推定対象の映像コンテンツ１つずつの品質評価値を示し、１〜５で定義される値である（ただし、主観品質評価法の説明で述べたように、９段階や１１段階評価が用いられることもあり、品質評価値は１〜９や０〜１００などの他の範囲で指定されることもある。）。【０００９】
従来の客観品質評価法の多くは、上記のように、パケットや映像信号（画素値）を用いて映像品質評価値を推定するものであった。パケットのヘッダ情報のみから映像品質評価値を推定する技術としては非特許文献２および特許文献１が、映像信号から映像品質評価値を推定する技術としては非特許文献３が挙げられる。【００１０】
ここで、圧縮された映像フレームを伝送する際の映像フレーム種別と符号化映像のＧｏＰ（Group of Picture）構成との関係に関する説明、および、映像フレーム種別と符号化映像の品質評価値との関係について説明をする。
＜映像フレーム種別について＞
圧縮された映像フレームには、Ｉフレーム（Intra-frame：Iフレーム）、Ｐフレーム（Predictive-frame：Pフレーム）、Ｂフレーム（Bi-directional-frame：Bフレーム）の３種類がある。
Ｉフレームとは、前後の画面とは関係なくその画面内だけで独立して符号化された画面である。Ｐフレームとは、連続する画面の中で過去に存在する画面からの予測、すなわち、順方向予測によって符号化された画面である。Ｂフレームとは、連続する画面の中で、過去と未来の双方向に存在する画面からの予測によって符号化された画面である。【００１１】
＜ＧｏＰ構造と映像フレーム種別との関係について＞
符号化映像のＧｏＰ構成は、上記した各映像フレーム種別の映像フレームが、どのような間隔で構成されているのかを示すものである。
例えば、図２４にＭ＝３，Ｎ＝１５（Ｍは片方向予測の際のフレーム数の間隔を示し、ＮはＩフレームの間隔を示す。）で表されるＧｏＰ構成を概念的に説明する図を示す。
図２４に示すようなＧｏＰ構成の符号化映像は、ＩフレームとＰフレームとの間、およびＰフレームとＰフレームとの間にＢフレームが２フレーム挿入され、Ｉフレームの間隔が１５フレームとなっている。【００１２】
＜各映像フレーム種別毎のビット量について＞
圧縮された映像フレームの各映像フレーム種別のビット量について説明する。
各映像フレーム種別毎の映像フレームのビット量を、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）と定義する。各映像フレーム種別のビット量とは、例えば、評価対象となる１０秒間の映像コンテンツを符号化する際、各映像フレーム種別毎（Ｉ，Ｂ，Ｐフレーム）の使用ビット量を示す指標である。【００１３】
具体的には、１０秒間の映像コンテンツを３０ｆｐｓ（frame/second）で符号化すると符号化映像の映像フレーム総数は３００枚となり、Ｉフレームがこのフレーム総数３００枚のフレーム中に２０枚存在したとする。この２０枚のＩフレームを符号化するのに必要となったビット量が１００００ビットだとすると、Ｉフレームビット量は、１００００bits／２０I-frameから、５００bits/I-frameとなる。【００１４】
同様に、Ｐフレームがフレーム総数３００枚中に８０枚存在し、この８０枚のＰフレームを符号化するのに必要となったビット量が８０００ビットだとすると、Ｐフレームビット量は８０００bits／８０P-frameから、１００bits/P-frameとなる。また、Ｂフレームはフレーム総数３００枚中に２００枚存在し、この２００枚のＢフレームを符号化するのに必要となったビット量が１００００ビットだとすると、Ｂフレームビット量は５０bits/B-frame（１００００bits／２００B-frame）となる。
なお、このときのビットレートは、１０秒間の映像コンテンツ（フレーム総数３００枚）を符号化する際に必要となったビット量２８０００ビットから、２８０００bits／１０secondから、２８００ｂ/ｓ（２．８ｋbps）となる。【００１５】
＜各映像フレーム種別におけるビット量の特性について＞
各映像フレーム種別におけるビット量の特性を示す、フレーム最大ビット量、フレーム最小ビット量、フレーム平均ビット量について定義および説明をする。
複数の映像コンテンツ（例えば、８映像コンテンツの映像集合）のビットレート（ＢＲ）または損失映像フレーム数（ＤＦ）に対して、フレームビット量の最大値をフレーム最大ビット量、最小値をフレーム最小ビット量、平均値をフレーム平均ビット量とし、各映像フレーム種別に対応して、Ｉフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）、Ｉフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）、Ｉフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）、Ｐフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）、Ｐフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）、Ｐフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）、Ｂフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）、Ｂフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）、Ｂフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）で表す。【００１６】
具体的には、例えば、同一ビットレートによって符号化された８つの映像コンテンツのＩフレームビット量が、それぞれ「４５０bit」「４６０bit」「４７０bit」「４８０bit」「４９０bit」「５００bit」「５１０bit」「５２０bit」であった場合、Ｉフレームビット量の最大値が「５２０bit」であることからＩフレーム最大ビット量は「５２０」となり、Ｉフレームビット量の最小値が「４５０bit」であることからＩフレーム最小ビット量は「４５０」となり、Ｉフレームビット量の平均値が「４８５bit」であることから、Ｉフレーム平均ビット量は「４８５」となる。【００１７】
Ｂ，Ｐフレームに関するフレーム最大ビット量，フレーム最小ビット量，フレーム平均ビット量についても同様に、複数の映像コンテンツのビットレート（ＢＲ）や損失映像フレーム数（ＤＦ）に対して、各映像フレーム種別のフレームビット量の最大値、最小値、平均値をそれぞれフレーム最大ビット量、フレーム最小ビット量、フレーム平均ビット量とする。【００１８】
＜各映像フレーム種別のビット量と映像品質への影響について＞
映像の符号化の際に映像フレーム種別毎へ割り当てられるビット量による映像品質への影響について、図を参照して説明する。
図９Ａ〜図９Ｃに同一ビットレートで所定秒間の映像コンテンツを符号化した際（この例では、10Mbpsで10秒間の映像コンテンツであって映像フレーム数が300フレーム）、映像品質の推定対象である映像の各映像フレーム種別（Ｉ，Ｐ，Ｂフレーム）のビット量を横軸に、各映像コンテンツの映像品質値を縦軸に配した図を示す。【００１９】
図９Ａ〜図９Ｃに示すように、映像フレーム種別のビット量と映像品質評価値との関係は、同一ビットレートで比較した場合、Ｉフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が低く、Ｉフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が高いことを示している。同様に、Ｐ，Ｂフレームビット量に関して同一ビットレートで比較した場合、Ｐ，Ｂフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が高く、Ｐ，Ｂフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が低いことを示している。
したがって、同一ビットレートの映像においても、映像フレーム種別毎のビット量が映像品質に対して影響することを表している。【００２０】
＜各映像フレーム種別のビット量の特性と映像品質との関係について＞
次に、映像部分集合における各映像のビットレートと各映像フレーム種別毎のフレームビット量との関係を概念的に示す図を図１０Ａ〜図１０Ｂに示す。ただし、図１０Ｂに示すビットレートとＰフレームビット量との関係と、ビットレートとＢフレームビット量との関係とは類似するため、ビットレートとＢフレームビット量との関係を示す図は省略する。【００２１】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示すように、映像によってフレームビット量が、同一ビットレートの映像においても、異なる特性を有していることがわかる。すなわち、フレーム最大ビット量とフレーム最小ビット量とフレーム平均ビット量との関係は、同一ビットレートの映像であるにも拘わらず、映像フレーム種別毎に違いを有していることを表している。
このような映像のビットレートと映像フレーム種別毎のフレームビット量との関係は、映像品質に対して影響を及ぼし、同一ビットレートの映像にも拘わらず映像品質の違いが発生することとなる。【００２２】
上述したように、映像フレーム種別毎のビット量による映像品質への影響について概念的に説明する図を図１１に示す。
図１１は、ビットレートと映像品質値との関係を表している。また、映像部分集合における映像のうち、同一ビットレートの映像の映像品質値の中で最大のものを最大映像品質値（Ｖｑｍａｘ）、最小のものを最小映像品質値（Ｖｑｍｉｎ）、映像品質値の総和を映像数で除算した値を平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）として、図１１に丸印，三角印，四角印として示す。【００２３】
図１１に示すように、同一ビットレートの映像においても、映像品質値には最大映像品質値と最小映像品質値の間に生じる幅が存在する。すなわち、推定対象となる映像の映像品質値と、推定対象となる映像と同一ビットレートの映像における平均映像品質値とは必ずしも一致せず、映像品質値と平均映像品質値との差分が、推定対象である映像の映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量に依存している。このような映像品質値と平均映像品質値との差分を差分映像品質値（ｄＶｑ）とする。
したがって、同一ビットレートの映像において発生する差分映像品質値（ｄＶｑ）は、その映像におけるビットレートと、映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量の特性との関係に応じて発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００６−０３３７２２号公報
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．９１０
【非特許文献２】K.Yamagisyi and T.Hayashi,"Parametric Packet-Layer Model for Monitoring Video Quality of IPTV Services",IEEE ICC 2008, CQ04-3, May 2008
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｊ．２４７
【非特許文献４】DVD Document A001 Rev.7(Specification for the use of Video and Audio Coding in Broadcasting Applications based on the Mpeg-2 Transport Stream)
【非特許文献５】ANSI/SCTE 128 2008 (AVC Video System and Transport Constraints for Cable Television)
【非特許文献６】牛木，林，”TSヘッダ情報を用いた映像フレーム種別推定方法の計算用低減”，信学技報，CQ2008-32，Sept.2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、特許文献１や非特許文献２に開示された技術は、映像のビットレートやパケット損失劣化情報に基づいて映像品質を推定する技術であり、映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量の大小を考慮して映像品質を推定する技術ではない。
したがって、第１の課題として、映像品質値は、映像フレーム種別（Ｉ，Ｐ，Ｂフレーム）毎のビット量の大小により影響を受けるため、特許文献１や非特許文献２に示すような従来の客観品質推定法では、ビットレートやパケット損失劣化情報に基づいた平均映像品質を推定することは可能であるが、映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量の特性が異なる映像コンテンツ毎に映像品質値を推定することができないといった問題があった。【００２７】
また、第２の課題として、非特許文献３に開示された技術は、ユーザが視聴する映像信号（画素値）から映像品質評価値を推定する技術であり、映像コンテンツ毎の映像品質評価値を導出することが可能であるが、符号化劣化やパケット損失のない原映像信号を用いるため、原映像信号を得ることが困難である環境、特に映像通信サービスを受けるユーザ宅内では、この技術の利用は困難であった。
さらに、映像信号を用いて映像品質評価値を推定する場合、映像フレームを構成する画素数の全てに対して演算処理を行うことが必要であり、すなわち、多量の画素数に対する演算処理を実行することによって演算処理コストが膨大になるといった問題があった。【００２８】
そこで本発明では、上述の第１および第２の問題を解決すべく、映像フレーム種別毎のビット量を考慮することによって同一ビットレートの映像コンテンツであっても個々の映像コンテンツについて映像品質値の推定を演算処理コストを抑制して実行できる映像品質推定装置および映像品質の推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上述の目的を達成するために、本発明は、入力された符号化映像パケットのビットレートを導出するとともに、複数の映像フレーム種別のうち少なくとも１つの映像フレーム種別毎に符号化映像のビット量を導出するパケット分析部と、このパケット分析部により導出される符号化映像パケットの前記ビットレートと前記映像フレーム種別毎の前記ビット量とに基づいて映像品質値を導出する符号化品質推定部とを映像品質推定装置に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、パケットから抽出したビットレートに加え、パケットのヘッダ情報から映像フレーム種別を特定して映像フレーム種別毎に導出したビット量に基づいて、映像通信サービスにおける映像コンテンツの個々の映像に対して映像品質値を推定することができる。
さらに、本発明によれば、入力されたパケットから抽出したビットレートおよび損失映像フレーム数に加え、映像フレーム種別を特定して映像フレーム種別毎に導出したビット量の双方を考慮した映像通信サービスにおける個々の映像に対する映像品質値を、入力されたパケットのヘッダ情報に基づいて推定することができる。【００３１】
したがって、映像通信サービスの提供者は、本発明によりユーザが実際に視聴する映像通信サービスにおける個々の映像について映像品質値を監視可能となるため、提供中のサービスがユーザに対してある一定以上の品質を保っているか否かを容易に判断することができる。
このため、映像通信サービスの提供者は、提供中のサービスの品質実態を従来より詳細に把握・管理することが可能となる。
さらに、本発明によれば、映像個々の映像品質値の導出に映像個々の映像フレームを構成する画素数全てに対して演算処理を行う必要がなく、すなわち、パケットヘッダ情報といった比較的少量の情報に対する演算処理を行うことで映像品質値の導出ができ、その結果、演算処理コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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図である。
【図２】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におけるパケット分析部の構成を示す図である。
【図３】図３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におけるフレーム特性推定部の構成を示す図である。
【図４】図４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における符号化品質推定部の構成を示す図である。
【図５】図５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動作を示すフローチャートである。
【図６】図６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に記憶されている品質特性係数のデータベースの一例を示す図である。
【図７】図７は、映像フレーム開始位置抽出を概念的に説明する図である。
【図８】図８は、映像集合と映像部分集合の関係を概念的に説明する図である。
【図９Ａ】図９Ａは、Ｉフレームビット量と映像品質値の関係を概念的に説明する図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、Ｐフレームビット量と映像品質値の関係を概念的に説明する図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、Ｂフレームビット量と映像品質値の関係を概念的に説明する図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ビットレートとＩフレーム平均ビット量、Ｉフレーム最大ビット量、Ｉフレーム最小ビット量との関係を概念的に説明する図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａは、ビットレートとＰフレーム平均ビット量、Ｐフレーム最大ビット量、Ｐフレーム最小ビット量との関係を概念的に説明する図である。
【図１１】図１１は、ビットレートと平均映像品質値、最大映像品質値、最小映像品質値の関係を概念的に説明する図である。
【図１２】図１２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図である。
【図１３】図１３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におけるパケット分析部の構成を示す図である。
【図１４】図１４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における集合フレーム特性推定部の構成を示す図である。
【図１５】図１５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における符号化品質推定部の構成を示す図である。
【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におけるパケット損失品質推定部の構成を示す図である。
【図１７】図１７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動作を示すフローチャート１である。
【図１８】図１８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動作を示すフローチャート２である。
【図１９】図１９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に記憶されている品質特性係数のデータベースの一例を示す図である。
【図２０】図２０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図である。
【図２１】図２１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動作を示すフローチャート１である。
【図２２】図２２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動作を示すフローチャート２である。
【図２３】図２３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に記憶されている品質特性係数のデータベースの一例を示す図である。
【図２４】図２４は、符号化映像のＧｏＰ構成を概念的に示し、かつ、映像フレームにパケット損失が発生した際の劣化の伝搬について映像フレーム種別毎に説明する図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、ビットレートとＩフレーム（平均，最大，最小）ビット量との関係を概念的に説明する図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、ビットレートとＰフレーム（平均，最大，最小）ビット量との関係を概念的に説明する図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、ビットレートとＢフレーム（平均，最大，最小）ビット量との関係を概念的に説明する図である。
【図２６】図２６は、ビットレートと平均，最大，最小符号化映像品質評価値との関係を概念的に説明する図である。
【図２７】図２７は、損失映像フレーム数と平均，最大，最小映像品質評価値との関係を概念的に説明する図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、パケット損失が発生した場合のＩフレームビット量と映像品質評価値との関係を概念的に説明する図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、パケット損失が発生した場合のＰフレームビット量と映像品質評価値との関係を概念的に説明する図である。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、パケット損失が発生した場合のＢフレームビット量と映像品質評価値との関係を概念的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の第１の本実施の形態にかかる映像品質推定装置は、映像通信に関わる映像品質に影響を与えるビットレートや映像フレーム種別毎のビット量を利用して映像品質を定量的に表した映像品質値を導出して客観的な映像品質評価を実現するものである。
例えば、本実施の形態においては、インターネットのようなＩＰネットワーク経由で行うＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、ＴＶ電話サービスなど映像通信における客観的な映像品質評価を実現するために、パケットに含まれる符号化映像パケットを分析し、これらの映像通信に関わる映像品質に影響を与える特徴量を定量的に表した映像品質値を導出する。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１は、パケット分析部１０、フレーム特性推定部１１、符号化品質推定部１２とから構成されている。
パケット分析部１０は、入力されたパケットに含まれる符号化映像パケットのビットレートを導出するビットレート算出部１０−１と、映像フレーム種別毎のビット量を導出するビット量算出部１０−２とから構成されており、ビットレート算出部１０−１によって導出されたビットレートと、ビット量算出部１０−２によって導出された映像フレーム種別毎のビット量とを出力する。
フレーム特性推定部１１は、パケット分析部１０より出力されたビットレートを入力として、フレーム種別毎のビット量の特性を示すフレーム特性を導出し、出力する。
符号化品質推定部１２は、パケット分析部１０より出力されたビットレートと映像種別毎のビット量と、フレーム特定推定部１１から出力された映像フレーム種別毎のフレーム特性とに基づいて映像品質値を導出する。
【００３５】
本実施の形態にかかる映像品質推定装置１の各構成要素について、図２〜図４を参照し詳細に説明する。
図２に示すように、パケット分析部１０は、映像パケット特定部１０１と、符号量算出部１０２と、フレーム区切位置抽出部１０３と、特定フレーム開始位置抽出部１０４と、映像フレームビット量算出部１０５と、映像フレーム種別ビット量算出部１０６とから構成されており、ビットレート算出部１０−１は映像パケット特定部１０１と、符号量算出部１０２とから構成され、ビット量算出部１０−２は、映像パケット特定部１０１と、フレーム区切位置抽出部１０３と、特定フレーム開始位置抽出部１０４と、映像フレームビット量算出部１０５と、映像フレーム種別ビット量算出部１０６とから構成されている。
【００３６】
映像パケット特定部１０１は、入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットを、この符号化映像パケット固有のパケットＩＤ（ＰＩＤ）によって特定する。
符号化映像パケットの特定には、例えば、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケット内のペイロードタイプ、ＴＳ（Transport Stream）パケット内のＰＩＤ、ＰＥＳ（Packetized Elementally Stream）ヘッダ内のＳｔｒｅａｍＩＤを用いて特定することができる。さらに、ＲＴＰパケット内のＲＴＰシーケンス番号、ＴＳパケット内のＣＣ（Continuity Counter：４ビットのカウンタ）を抽出する機能を同時に有することとしても良い。
【００３７】
符号量算出部１０２は、映像パケット特定部１０１によって特定される符号化映像パケットの単位時間当たりのビット量で表されるビットレートを導出する。
例えば、ＴＳパケットのヘッダに記載されているＰＩＤによって映像や音声の符号化データが識別され、映像データのＰＩＤをもつＴＳパケット数を計数することにより、ＴＳパケットのデータ長（一般には１８８バイト）を掛け合わせて単位時間当たりのビット量を算出し、ビットレート（ＢＲ）を導出する。
【００３８】
フレーム区切位置抽出部１０３は、映像パケット特定部１０１によって特定される符号化映像パケットから映像フレームの区切を示す情報を導出する。
例えば、パケット内には、ＩＰヘッダ、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダ、ＲＴＰ、ＴＳヘッダ、ＰＥＳヘッダ、ＥＳ（Elementary Stream）などの情報が存在する。このうち、ＴＳヘッダ内にあるPayload_Unit_Start_Indicator（以下「ＰＵＳＩ」という。）は、ＰＥＳヘッダの有無を示すフラグであり、１つのＰＥＳに１枚のフレームが含まれる場合は（ＴＶ放送内で利用される映像符号化では、１つのＰＥＳに１枚の映像フレームを格納することが多い。）、ＰＵＳＩが映像フレームの開始を示す情報となる。このようなパケット内に含まれる情報を抽出することにより、映像フレームの区切を示す情報を導出する。
【００３９】
ここで、映像フレーム開始位置の導出動作について、図７に示す映像フレーム開始位置抽出を概念的に説明する図を参照して具体的に説明する。
図７（左列はＲＴＰシーケンス番号示し、左から２〜８列目はＴＳのＣＣの番号を示す。）に示すように、ＰＵＳＩが含まれるＴＳがフレームの先頭位置を示す。フレームの区切位置を示す情報としては、フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるか、またはＰＵＳＩを含むパケットが何フレーム目であるかを記憶すれば良い。フレームのカウント方法は、分析区間のＰＵＳＩの数をカウントすれば良い。
ただし、ＰＥＳヘッダが利用可能であるときは、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）やＤＴＳ（Decoding Time Stamp）がフレームの区切位置を示している情報となるので、上記のＰＵＳＩと同様の処理を実行する。同様に、ＥＳが利用可能であるときは、ＥＳ内にフレームの情報が格納されているので、上記のＰＵＳＩと同様の処理を実行する。
【００４０】
特定フレーム開始位置抽出部１０４は、映像パケット特定部１０１によって特定される符号化映像パケットから、特定の映像フレームの開始位置を示す情報を導出する。
ここで、本実施の形態にかかる映像品質推定装置における特定フレーム開始位置抽出部１０４は、ＥＳの情報が利用できる場合は、「Ｉフレーム」「Ｐフレーム」「Ｂフレーム」の開始位置を示す情報を導出することを前提とし、ＥＳの情報が暗号化などにより利用できない場合は、「Ｉフレーム」の開始位置を示す情報を導出することを前提とする。
【００４１】
ＥＳの情報が利用できる場合では、Ｈ．２６４やＭＰＥＧ２のビット列の中にフレームの情報を示すビットが存在する（例えば、Ｈ．２６４の場合、Primary_pic_typeやSlice_typeがそれに当たる）。この情報が含まれるパケットのＲＴＰのシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるかにより、「Ｉフレーム」「Ｐフレーム」「Ｂフレーム」のフレームの区切を識別できる。
【００４２】
ＥＳの情報が利用できない場合では、Ｉフレームの開始位置を示す情報としては、ＴＳヘッダ内のＲＡＩ（Random_Access_Indicator）やＥＳＰＩ（Elementary_Stream_Priority_Indicator）が、ＩフレームやＩＤＲ（Instantaneous Decoder Refresh）フレームの開始位置を示しているフラグである（非特許文献４，５参照）。
すなわち、ＲＡＩやＥＳＰＩは、ＩフレームやＩＤＲフレームの先頭位置を示す情報となるので、Ｉフレームの区切とその他のフレームの区切を識別できる。
【００４３】
仮に、ＲＡＩやＥＳＰＩがＩフレームやＩＤＲフレームの開始位置を示していない場合でも、特定フレーム開始位置抽出部１０４は、フレーム区切位置抽出部１０３によって抽出されたフレーム開始位置を示すＰＵＳＩを利用して各フレームのデータ量を計算することにより、Ｉフレームの位置を特定することとする。
すなわち、Ｉフレームの情報量は、他の映像フレームの情報量よりも多いという基本的な特徴から、パケット内の映像フレームにおいてデータ量の多い映像フレームをＧｏＰ長（ＩフレームとＩフレーム間のフレーム数）から換算してＩフレームと特定する。
例えば、パケット内の映像フレーム数が３００としてＧｏＰ長が１５であるならば、Ｉフレームの数は２０である。したがって、パケット内の映像フレームのうち、データ量の多い２０の映像フレームをＩフレームと特定することができる。
また特定されたＩフレームの位置を示すために、フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるかを記憶する。
【００４４】
また、ＥＳの情報が利用できない、かつ、動的に映像フレーム種別が変更されない場合、Ｉフレームの開始位置をＲＡＩやＥＳＰＩに基づいて取得し、デフォルトのＧｏＰ構成（例えばＭ＝３、Ｎ＝１５）からＩフレームの開始位置を起点として、「Ｐフレーム」「Ｂフレーム」と順に決定しても良い。
さらに、「Ｉフレーム」「Ｐフレーム」「Ｂフレーム」のビット量の関係は、一般的に（ＢｉｔｓＩ）＞（ＢｉｔｓＰ）＞（ＢｉｔｓＢ）であるため、ビット量の多いものから映像フレーム種別を判定しても良い。
【００４５】
映像フレームビット量算出部１０５は、フレーム区切位置抽出部１０３によって抽出されたフレーム区切位置の間にある映像データのＰＩＤをもつＴＳパケット数を計数することにより、ＴＳパケットのデータ長（一般には１８８バイト）を掛け合わせて、映像フレーム毎のビット量を導出する。また、フレーム区切位置抽出部１０３で抽出されたフレーム区切位置（フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるか、またはＰＵＳＩを含むパケットが何フレーム目であるかなどの情報）を映像フレーム毎のビット量と突き合わせ記憶する。
【００４６】
映像フレーム種別ビット量算出部１０６は、フレーム区切位置の情報と、映像フレームビット量算出部１０５により算出された映像フレーム毎のビット量と、特定フレーム開始位置抽出部１０４により特定された各映像フレームの位置とから、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）を導出する。
ここで、符号化映像のＧｏＰ構成における映像フレーム種別の構成は、符号化の状況に応じて異なる。例えば、Ｉフレームのみで構成される場合もあり、ＩとＰで構成される場合もある。そのために、映像フレーム種別ビット量算出部１０６は、少なくとも１の映像フレーム種別における映像フレーム毎のビット量を導出することとする。
【００４７】
次に、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１のフレーム特性推定部１１は、図３に示すように、パケット分析部１０より出力されたビットレートを入力とし、映像フレーム種別毎のビット量に関する特性（フレーム特性）である平均ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ａｖｅ）を導出する平均ビット量推定部１１−１と、映像フレーム種別毎の最大ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍａｘ）を導出する最大ビット量推定部１１−２と、映像フレーム種別毎の最小ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍｉｎ）を導出する最小ビット量推定部１１−３とから構成されている。
【００４８】
ただし、推定対象となる映像に含まれる映像フレーム種別の構成は、符号化の状況に依存し、Ｉフレームのみで構成される場合や、ＩフレームとＰフレームで構成される場合や、Ｉフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームの全てのフレーム種別で構成される場合もあり、映像の符号化の状況により異なる。そのために、フレーム特性推定部１１は、少なくとも１の映像フレーム種別のフレーム特性、すなわち一部もしくは全部の映像フレーム種別毎のフレーム特性を導出する。
【００４９】
例えば、Ｉフレームにおけるフレーム特性、すなわち、Ｉフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）とＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）とＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）とを導出する場合、平均ビット量推定部１１−１と最大ビット量推定部１１−２と最小ビット量推定部１１−３とは、符号量算出部１０２によって導出されたビットレートを入力として、図１０Ａに示すようなビットレートとＩフレームビット量との関係における特性から推定し、フレーム特性を導出する。
また、ＰフレームやＢフレームにおけるフレーム特性を導出する場合についても同様に、符号量算出部１０２によって導出されたビットレートを入力として、図１０Ｂに示すようなビットレートとＰフレームビット量との関係（Ｂフレームビット量との関係に類似）における特性から推定し、フレーム特性を導出する。
【００５０】
次に、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１の符号化品質推定部１２は、図４に示すように、平均映像品質推定部１２１、最大映像品質推定部１２２、最小映像品質推定部１２３、差分映像品質推定部１２４、映像品質推定部１２５から構成されている。
【００５１】
平均映像品質推定部１２１と最大映像品質推定部１２２と最小映像品質推定部１２３とは、パケット分析部１０から出力されたビットレートを入力として、図１１に示すようなビットレートと映像品質値（Ｖｑ）との関係における特性を用いることによって、平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と最大映像品質値（Ｖｑｍａｘ）と最小映像品質値（Ｖｑｍｉｎ）とを導出する。
【００５２】
差分映像品質推定部１２４は、平均映像品質推定部１２１と最大映像品質推定部１２２と最小映像品質推定部１２３とによって導出された平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と最大映像品質値（Ｖｑｍａｘ）と最小映像品質値（Ｖｑｍｉｎ）と、ビット量算出部１０−２によって導出されたフレーム種別毎のビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）と、フレーム特性推定部１１によって導出されたフレーム特性（ＢｉｔｓＩａｖｅ，ＢｉｔｓＩｍａｘ，ＢｉｔｓＩｍｉｎ，ＢｉｔｓＰａｖｅ，ＢｉｔｓＰｍａｘ，ＢｉｔｓＰｍｉｎ，ＢｉｔｓＢａｖｅ，ＢｉｔｓＢｍａｘ，ＢｉｔｓＢｍｉｎ）とを入力として、映像品質の推定対象である映像の映像品質値と平均映像品質値との差分である差分映像品質値（ｄＶｑ）を導出する。
【００５３】
ここで、差分映像品質値（ｄＶｑ）の導出方法について説明する。
例えば、図１１に示す黒塗星印で示す値が推定対象の映像の映像品質値（Ｖｑ）であった場合、推定対象のＩ，Ｐ，Ｂフレームのフレームビット量は、図９Ａ〜図９Ｃに示すような同一ビットレートにおけるフレームビット量と映像品質値との関係における特性から導くことができ、図１０Ａ〜図１０Ｂに示すようなビットレートとフレームビット量との関係における特性から、各フレームの平均ビット量との差分の関係を導くことができ（図１０Ａ〜図１０Ｂの黒塗星印）、これらの特性を用いて差分映像品質値を算出する。
【００５４】
具体的に説明すると、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と同一で、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）と同一で、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）と同一であるならば、推定対象の映像の映像品質値（Ｖｑ）は平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と同一となるため、差分映像品質値は発生しない。
【００５５】
また、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、図９Ａに示す特性から、推定対象の映像品質値（Ｖｑ）は平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）より大きくなる。一方、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合は、推定対象の映像品質値（Ｖｑ）は平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）より小さくなる。
したがって、差分映像品質値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）×（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にあり、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【００５６】
また、Ｐ，Ｂフレームのフレームビット量（ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）がＰ，Ｂフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ，ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、図９Ｂ〜図９Ｃに示す特性から推定対象の映像品質値（Ｖｑ）は平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）より小さく、Ｐ，Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）がＰ，Ｂフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ，ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合は、推定対象の映像品質値（Ｖｑ）は平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）より大きくなる。
したがって、差分映像品質値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームを例とすると、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）×（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にあり、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。
なお、Ｂフレームにおける差分映像品質値（ｄＶｑ）の特性は、上記Ｐフレームにおける特性と同一のため、省略する。
【００５７】
このような映像フレーム種別毎の差分映像品質値（ｄＶｑ）に関する特性を用いることにより、差分映像品質推定部１２４は、ビットレートと映像フレーム種別毎のビット量と映像フレーム種別毎のフレーム特性とを入力として差分映像品質値（ｄＶｑ）を導出する。
【００５８】
映像品質推定部１２５は、平均映像品質推定部１２１によって導出された平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と、差分映像品質推定部１２４によって導出された差分映像品質値（ｄＶｑ）とを加算することにより、推定対象である映像の映像品質値（Ｖｑ）を導出する。
【００５９】
なお、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１は、ＣＰＵ（中央演算装置）やメモリ、インターフェースからなるコンピュータにコンピュータプログラムをインストールすることによって実現され、上述した映像品質推定装置１の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラム（ソフトウェア）とが協働して実現される。
【００６０】
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１の動作について説明する。
図５に示すように、映像品質推定装置１のパケット分析部１０は、入力されたパケットをキャプチャする（Ｓ１０１）。
パケット分析部１０は、キャプチャしたパケットから符号化映像パケットのビットレート（ＢＲ）と映像フレーム種別毎のビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）とを導出する（Ｓ１０２）。
【００６１】
パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力として、フレーム特性推定部１１の平均ビット量推定部１１−１は、Ｉフレーム平均ビット量を導出し（Ｓ１０３）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
ここで、平均ビット量推定部１１−１は、ビットレートの増加とともにＩフレーム平均ビット量も増加するという特性を表した式（１）を用いることにより、Ｉフレーム平均ビット量を導出することができる。
【００６２】
（ＢｉｔｓＩａｖｅ）＝ｖ１＋ｖ２・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ３） ・・・式（１）
ただし、（ＢｉｔｓＩａｖｅ）はＩフレーム平均ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｖ１，ｖ２，ｖ３は特性係数である。
【００６３】
平均ビット量推定部１１−１によってＩフレーム平均ビット量が導出されると、最大ビット量推定部１１−２は、パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力としてＩフレーム最大ビット量を導出し（Ｓ１０４）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
ここで、最大ビット量推定部１１−２は、ビットレートの増加とともにＩフレーム最大ビット量も増加するという特性を表した式（２）を用いることにより、Ｉフレーム最大ビット量を導出することができる。
【００６４】
（ＢｉｔｓＩｍａｘ）＝ｖ４＋ｖ５・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ６） ・・・式（２）
ただし、（ＢｉｔｓＩｍａｘ）はＩフレーム最大ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｖ４，ｖ５，ｖ６は特性係数である。
【００６５】
最大ビット量推定部１１−２によってＩフレーム最大ビット量が導出されると、最小ビット量推定部１１−３は、パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力としてＩフレーム最小ビット量を導出し（Ｓ１０５）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
ここで、最小ビット量推定部１１−３は、ビットレートの増加とともにＩフレーム最小ビット量も増加するという特性を表した式（３）を用いることにより、Ｉフレーム最小ビット量を導出することができる。
【００６６】
（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）＝ｖ７＋ｖ８・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ９） ・・・式（３）
ただし、（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）はＩフレーム最小ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｖ７，ｖ８，ｖ９は特性係数である。
【００６７】
フレーム特性推定部１１の平均ビット量推定部１１−１と最大ビット量推定部１１−２と最小ビット量推定部１１−３とは、Ｉフレームのフレーム特性を導出した後、ＰフレームとＢフレームのフレーム特性を導出し（Ｓ１０６〜Ｓ１１１）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
【００６８】
ここで、平均ビット量推定部１１−１と最大ビット量推定部１１−２と最小ビット量推定部１１−３とによって導出されるＰフレームおよびＢフレームのフレーム特性は、ビットレートの増加とともに各フレーム特性のビット量も増加するといった関係を表した式（４）〜式（９）を用いることにより、ＰフレームおよびＢフレームのフレーム特性を導出することができる。
【００６９】
（ＢｉｔｓＰａｖｅ）＝ｖ１０＋ｖ１１×（ＢＲ） ・・・式（４）
（ＢｉｔｓＰｍａｘ）＝ｖ１２＋ｖ１３×（ＢＲ） ・・・式（５）
（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）＝ｖ１４＋ｖ１５×（ＢＲ） ・・・式（６）
（ＢｉｔｓＢａｖｅ）＝ｖ１６＋ｖ１７×（ＢＲ） ・・・式（７）
（ＢｉｔｓＢｍａｘ）＝ｖ１８＋ｖ１９×（ＢＲ） ・・・式（８）
（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）＝ｖ２０＋ｖ２１×（ＢＲ） ・・・式（９）
ただし、（ＢｉｔｓＰａｖｅ）はＰフレーム平均ビット量、（ＢｉｔｓＰｍａｘ）はＰフレーム最大ビット量、（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）はＰフレーム最小ビット量、（ＢｉｔｓＢａｖｅ）はＢフレーム平均ビット量、（ＢｉｔｓＢｍａｘ）はＢフレーム最大ビット量、（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）はＢフレーム最小ビット量を、（ＢＲ）はビットレートを示し、ｖ１０〜ｖ２１は特性係数である。
【００７０】
フレーム特性推定部１１によって映像フレーム種別におけるフレーム特性が導出されると、符号化品質推定部１２の平均映像品質推定部１２１は、パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力として平均映像品質値を導出し（Ｓ１１２）、差分映像品質推定部１２４、映像品質推定部１２５双方に対して出力する。
ここで、平均映像品質推定部１２１は、ビットレートの増加とともに平均映像品質値も高くなるという特性を表した式（１０）を用いることにより、平均映像品質値を導出することができる。
【００７１】
（Ｖｑａｖｅ）＝ｖ２２＋ｖ２３・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ２４） ・・・式（１０）
ただし、（Ｖｑａｖｅ）は平均映像品質値、ＢＲはビットレートを示し、ｖ２２，ｖ２３，ｖ２４は特性係数である。
【００７２】
平均映像品質推定部１２１によって平均映像品質値が導出されると、最大映像品質推定部１２２は、パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力として最大映像品質値を導出し（Ｓ１１３）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
ここで、最大映像品質推定部１２２は、ビットレートの増加とともに最大映像品質値も高くなるという特性を表した式（１１）を用いることにより、最大映像品質値を導出することができる。
【００７３】
（Ｖｑｍａｘ）＝ｖ２５＋ｖ２６・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ２７） ・・・式（１１）
ただし、（Ｖｑｍａｘ）は最大映像品質値、ＢＲはビットレートを示し、ｖ２５，ｖ２６，ｖ２７は特性係数である。
【００７４】
最大映像品質推定部１２２によって最大映像品質値が導出されると、最小映像品質推定部１２３は、パケット分析部１０によって導出されたビットレートを入力として最小映像品質値を導出し（Ｓ１１４）、差分映像品質推定部１２４に対して出力する。
ここで、最小映像品質推定部１２３は、ビットレートの増加とともに最小映像品質値も高くなるという特性を表した式（１２）を用いることにより、最小映像品質値を導出することができる。
【００７５】
（Ｖｑｍｉｎ）＝ｖ２８＋ｖ２９・ｅｘｐ（−ＢＲ／ｖ３０） ・・・式（１２）
ただし、（Ｖｑｍｉｎ）は最小映像品質値、ＢＲはビットレートを示し、ｖ２８，ｖ２９，ｖ３０は特性係数である。
【００７６】
最小映像品質推定部１２３によって最小映像品質値が導出されると、差分映像品質推定部１２４は、平均映像品質推定部１２１によって導出された平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と、最大映像品質推定部１２２によって導出された最大映像品質値（Ｖｑｍａｘ）と、最小映像品質推定部１２３によって導出された最小映像品質値（Ｖｑｍｉｎ）と、フレーム特性推定部１１によって導出された映像フレーム種別毎のフレーム特性（ＢｉｔｓＩａｖｅ，ＢｉｔｓＩｍａｘ，ＢｉｔｓＩｍｉｎ，ＢｉｔｓＰａｖｅ，ＢｉｔｓＰｍａｘ，ＢｉｔｓＰｍｉｎ，ＢｉｔｓＢａｖｅ，ＢｉｔｓＢｍａｘ，ＢｉｔｓＢｍｉｎ）と、パケット分析部１０のビット量算出部によって導出された映像フレーム種別毎のビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）とを入力として、差分映像品質値を導出し（Ｓ１１５）、映像品質推定部１２５に対して出力する。
【００７７】
ここで、差分映像品質推定部１２４は、映像フレーム種別毎のフレームビット量と平均ビット量との関係に基づいた差分映像品質値（ｄＶｑ）の特性を表す式（１３）用いることによって導出することができる。
なお、映像フレーム種別毎のフレームビット量と平均ビット量とが同一の場合は、差分映像品質値ｄＶｑは発生しない。
【００７８】
（ｄＶｑ）＝ｖ３１＋ｖ３２×Ｘ＋ｖ３３×Ｙ＋ｖ３４×Ｚ ・・・式（１３）
ただし、（ｄＶｑ）は差分映像品質値を、ＸはＩフレームビット量の差分映像品質値への影響度を、ＹはＰフレームビット量の差分映像品質値への影響度を、ＺはＢフレームビット量の差分映像品質値への影響度を示し、ｖ３１，ｖ３２，ｖ３３，ｖ３４は特性係数である。
【００７９】
ここで、式（１３）のＸ，Ｙ，Ｚは、映像フレーム種別毎のフレームビット量と平均ビット量との関係を表した式（１４）〜（１９）によって導出することができる。
【００８０】
［ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｘ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) ・・・式（１４）
【００８１】
［ＢｉｔｓＩ＜ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｘ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) ・・・式（１５） 
【００８２】
［ＢｉｔｓＰ＜ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｙ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）/（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ） ・・・式（１６）
【００８３】
［ＢｉｔｓＰ＞ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｙ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ） ・・・式（１７）
【００８４】
［ＢｉｔｓＢ＜ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｚ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ） ・・・式（１８）
【００８５】
［ＢｉｔｓＢ＞ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｚ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ） ・・・式（１９）
【００８６】
式（１）〜式（１３）において用いられた特性係数ｖ１〜ｖ３４は、映像品質推定装置１の図示しない記憶部にデータベース化された品質特性係数データベースから該当する特性係数を選択する。この品質特性係数データベースの一例を図６に示す。品質特性データベースは、特性係数を前提条件に関連付けて記述されたデータベースである。
また、映像品質は映像コーデックの実装に依存し、例えば、同じビットレートでＨ．２６４で符号化した映像と、ＭＰＥＧ２で符号化した映像とでは、品質が異なる。同様に、映像フォーマットやフレームレートなども含めた前提条件に映像品質は依存する。図６に示す品質特性係数データベースの一例は、この前提条件毎に記述されたものである。
【００８７】
差分映像品質推定部１２４によって差分映像品質値（ｄＶｑ）が導出されると、映像品質推定部１２５は、平均映像品質推定部１２１によって導出された平均映像品質値（Ｖｑａｖｅ）と、差分映像品質推定部１２４によって導出された差分映像品質値（ｄＶｑ）とを入力として、これらを加算する（式（２０））ことにより、映像品質の推定対象である映像コンテンツの映像品質値（Ｖｑ）を導出する（Ｓ１１６）。
【００８８】
（Ｖｑ）＝（Ｖｑａｖｅ）＋（ｄＶｑ） ・・・式（２０）
【００８９】
このように、本実施の形態によれば、パケットから符号化映像パケットのビットレートと映像フレーム種別毎のビット量とを用いて、符号化劣化を考慮した映像品質値を算出することができるため、従来よりも正確な客観品質推定法による映像品質推定が可能となる。
したがって、映像通信サービスの提供者は、提供中のサービスがユーザに対してある一定以上の品質を保っているか否かを容易に判断することができ、提供中のサービスの品質実態をリアルタイムで把握・管理することが可能となる。
【００９０】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる映像品質推定装置は、映像通信に関わる映像品質評価値に影響を与えるビットレートと損失映像フレーム、映像フレーム種別毎のビット量を利用して映像品質を定量的に表した映像品質評価値を導出して客観的な映像品質評価を実現するものである。
例えば、本実施の形態においては、インターネットのようなＩＰネットワーク経由で行うＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、ＴＶ電話サービスなど映像通信におけるパケットに含まれる符号化映像パケットを分析し、これらの映像通信に関わる映像品質に影響を与える特徴量を定量的に表した映像品質評価値を導出する。
【００９１】
本実施の形態にかかる映像品質推定装置は、入力パケットから符号化映像のビットレート、符号化映像の映像フレームにおける各映像フレーム種別毎のビット量、損失映像フレーム数のそれぞれを考慮して映像品質評価値を導出することにより符号化映像の映像品質を推定するものである。
ここでは、符号化映像の映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量と映像品質評価値との関係、および、ネットワーク内などで発生したパケット損失が映像の映像品質評価値に与える影響について説明する。
【００９２】
＜各映像フレーム種別のビット量と映像品質評価値との関係について＞
前述したように、図９Ａ〜図９Ｃに示す映像フレーム種別のビット量と映像品質評価値との関係は、同一ビットレートの映像においても、映像フレーム種別毎のビット量が映像品質に対して影響を与えることを示している。
【００９３】
＜各映像フレーム種別のビット量の特性と映像品質評価値との関係について＞
符号化された複数の映像コンテンツの集合（以下、「映像集合」という。）に対しビットレートとフレームビット量との関係を各映像フレーム種別毎に示す図を図２５Ａ〜図２５Ｃに、ビットレートと映像品質評価値との関係を図２６に示す。
図２５Ａ〜図２５Ｃに示すように、映像コンテンツによってＩフレームビット量、Ｐフレームビット量、Ｂフレームビット量は同一ビットレートであるにも拘わらず、異なるビット量の特性を有していることを示している。
すなわち、同一ビットレートで符号化された異なる映像コンテンツは、それぞれの映像コンテンツに応じて各映像フレーム種別のビット量が異なることを示している。
【００９４】
また、図２６に示すように、同一ビットレートの映像においても、符号化映像品質評価値には、最大と最小の符号化映像品質評価値が存在する。すなわち、同一ビットレートで符号化された映像コンテンツであるにも拘わらず、符号化映像品質評価値には最大符号化映像品質評価値と最小符号化映像品質評価値との間に生じる幅が存在していることを示している。
【００９５】
例えば、図２６の黒塗星印で示す値が推定対象となる映像コンテンツの符号化映像品質評価値であった場合、この推定対象となる映像コンテンツの符号化映像品質評価値と、推定対象となる映像コンテンツと同一のビットレートの映像における平均符号化映像品質評価値とは必ずしも一致せず、符号化映像品質評価値と符号化平均映像品質評価値との差分が、推定対象である映像コンテンツの映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量に依存している。
すなわち、映像コンテンツの映像フレーム種別毎のフレームビット量の特性が、符号化映像品質評価値の映像コンテンツ依存性となり、図２６に示すように同一ビットレートで符号化された映像であるにも拘わらず符号化映像品質評価値の違いとなって現れている。
【００９６】
ここで、映像集合内の映像コンテンツで同一ビットレートで符号化された映像の品質評価値（符号化映像品質評価値：Ｖｑｃ）について説明する。
映像集合内の任意の映像コンテンツを同一ビットレートで符号化した場合、この符号化された映像の符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）の最大値を最大符号化映像品質評価値（Ｖｃｍａｘ）、最小値を最小符号化映像品質評価値（Ｖｃｍｉｎ）、平均値を平均符号化映像品質評価値（Ｖｃａｖｅ）とする。
【００９７】
具体的には、例えば、ビットレート（ＢＲ）が１０Mbpsで符号化された８の映像コンテンツそれぞれの符号化映像品質評価値Ｖｃｑが、「３．５」「３．６」「３．７」「３．８」「３．９」「４．０」「４．１」「４．２」であった場合、符号化映像品質評価値の最大値が「４．２」であることから最大符号化映像品質評価値Ｖｃｍａｘは「４．２」となり、最小値が「３．５」であることから最小符号化映像品質評価値Ｖｃｍｉｎは「３．５」となり、平均値が「３．８５」であることから平均符号化映像品質評価値Ｖｃａｖｅは「３．８５」となる。
【００９８】
＜パケット損失と映像品質評価値との関係について＞
圧縮された映像フレームを伝送する際、ネットワーク内などで発生したパケット損失が映像の品質評価値に与える影響について説明する。
図２７は、映像コンテンツをビットレート１０Mbpsで符号化した際、パケット損失により損失した映像フレーム数（ＤＦ）を横軸に、映像品質評価値（Ｖｑ）を縦軸にプロットした図である。
また、図２８Ａ〜図２８Ｃは、ビットレート（ＢＲ）が１０Mbps、損失映像フレーム数（ＤＦ）が１である場合、映像品質評価値と映像フレーム種別（Ｉ，Ｐ，Ｂフレーム）毎のフレームビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）との関係を示した図である。
【００９９】
図２７に示すように、同一の損失映像フレーム数（ＤＦ）で映像品質評価値を比較すると、映像品質評価値には、最大と最小の映像品質評価値が存在している。すなわち、損失映像フレーム数が同じであっても、映像コンテンツによって映像品質評価値が異なることを示している。
【０１００】
図２８Ａ〜図２８Ｃに示すように、損失映像フレーム数（ＤＦ）が同一である場合、映像フレーム種別のビット量と映像品質評価値との関係は、Ｉフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が低く、Ｉフレームビット量が多い映像コンテンツは、映像品質評価値が高いことを示している。同様に、Ｐ，Ｂフレームビット量に関して同一の損失映像フレーム数（ＤＦ）で比較した場合、Ｐ，Ｂフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が高く、Ｐ，Ｂフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が低いことを示している。
したがって、同一の損失映像フレーム数（ＤＦ）の映像においても、映像フレーム種別毎のビット量が映像品質に対して影響することを表している。
【０１０１】
例えば、図２７の黒塗星印で示す値が推定対象となる映像コンテンツの映像品質評価値であった場合、この推定対象となる映像コンテンツの映像品質評価値と、推定対象となる映像コンテンツと同一の損失映像フレーム数の映像における平均映像品質評価値とは必ずしも一致せず、映像品質評価値と平均映像品質評価値との差分が、推定対象である映像コンテンツの映像フレーム種別毎に割り当てられたビット量に依存している。
すなわち、映像コンテンツの映像フレーム種別毎のフレームビット量の特性が、映像品質評価値の映像コンテンツ依存性となり、図２７に示すように同一の損失映像フレーム数の映像であるにも拘わらず映像品質評価値の違いとなって現れている。
【０１０２】
ここで、圧縮された映像の映像品質評価値（Ｖｑ）について説明する。
同一のビットレートで符号化され、かつ、同一の損失映像フレーム数の任意の映像において、映像品質評価値Ｖｑの最大値を最大映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）、最小値を最小映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）、平均値を平均映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）とする。
【０１０３】
具体的には、例えば、ビットレートが１０Mbpsで損失映像フレーム数が１の８種類の映像コンテンツに対する映像品質評価値Ｖｑが「３．５」「３．６」「３．７」「３．８」「３．９」「４．０」「４．１」「４．２」であった場合、映像品質評価値Ｖｑの最大値が「４．２」であることから最大映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）は「４．２」であり、最小値が「３．５」であることから最小映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）は「３．５」である。また、８種類の映像コンテンツに対する映像品質評価値Ｖｑの平均値が「３．８５」であることから、平均映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）は「３．８５」となる。
【０１０４】
次に、本実施の形態にかかる映像品質推定装置２の構成および機能について説明する。  本実施の形態にかかる映像品質推定装置２は、図１２に示すように、パケット分析部２０、フレーム特性推定部２１と、符号化品質推定部２２、パケット損失品質推定部２３とから構成されている。
【０１０５】
このうち、パケット分析部２０は、図１３に示すように、映像パケット特定部２０１と、ビットレート算出部２０２と、フレーム区切位置抽出部２０３と、特定フレーム開始位置抽出部２０４と、映像フレームビット量算出部２０５、映像フレーム種別ビット量算出部２０６、パケット損失フレーム特定部２０７と、損失映像フレーム数算出部２０８とから構成されている。
【０１０６】
映像パケット特定部２０１は、入力されたパケットに含まれる任意の符号化映像パケットを、この符号化映像パケット固有のパケットＩＤ（ＰＩＤ）によって特定する（例えば、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケット内のペイロードタイプ、ＴＳ（Transport Stream）パケット内のＰＩＤ、ＰＥＳ（Packetized Elementally Stream）ヘッダ内のＳｔｒｅａｍ  ＩＤを用いて特定する。）。さらに、ＲＴＰパケット内のＲＴＰシーケンス番号、ＴＳパケット内のＣＣ（Continuity Counter：４ビットのカウンタ）を抽出する機能を同時に有することとしても良い。
【０１０７】
ビットレート算出部２０２は、映像パケット特定部２０１によって特定される符号化映像パケットの単位時間当たりのビット量で表されるビットレートを算出する。
例えば、ＴＳパケットのヘッダに記載されているＰＩＤによって映像や音声の符号化データが識別され、映像データのＰＩＤをもつＴＳパケット数を計数することにより、ＴＳパケットのデータ長（一般には１８８バイト）を掛け合わせて単位時間当たりのビット量を算出し、ビットレート（ＢＲ）を導出する。
【０１０８】
フレーム区切位置抽出部２０３は、映像パケット特定部２０１によって特定される符号化映像パケットから映像フレームの区切を示す情報を抽出する。
例えば、パケット内には、ＩＰヘッダ、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダ、ＲＴＰ、ＴＳヘッダ、ＰＥＳヘッダ、ＥＳ(Elementary Stream)の情報が存在する。このうち、ＴＳヘッダ内にあるPayload_Unit_Start_indicator（以下、「ＰＵＳＩ」という。）は、ＰＥＳヘッダの有無を示すフラグであり、１つのＰＥＳに１枚のフレームが含まれる場合は（ＴＶ放送内で利用される映像符号化では、１つのＰＥＳに１枚の映像フレームを格納することが多い。）、ＰＵＳＩが映像フレームの開始を示す情報となる。
【０１０９】
同様に、例えば、パケット内には、ＩＰヘッダ、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダ、ＲＴＰ、ＥＳ(Elementary Stream)の情報が存在する。このうち、ＲＴＰヘッダ内にあるMarker_bit（以下、「ＭＢ」という。）は、映像フレームの終了位置を示す情報となる場合があり、その場合は、ＭＢの有無でフレームの終了位置を抽出する。
【０１１０】
ここで、フレームの区切位置を示す情報について、図７に示す映像フレーム開始位置抽出について概念的に説明する図を参照して具体的に説明する。
図７（左列はＲＴＰシーケンス番号を示し、左から２〜８列目はＴＳのＣＣの番号を示す。）に示すように、ＰＵＳＩが含まれるＴＳがフレームの先頭位置を示す。フレームの区切位置を示す情報としては、フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるか、またはＰＵＳＩを含むパケットが何フレーム目であるかを記憶すれば良い。フレームのカウント方法は、分析区間のＰＵＳＩの数をカウントすれば良い。
【０１１１】
ただし、ＰＥＳヘッダが暗号化されていない場合などＰＥＳヘッダが利用可能であるときは、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）やＤＴＳ（Decoding Time Stamp）がフレームの区切位置を示している情報となるので、上記のＰＵＳＩと同様の処理を実行する。同様に、ＥＳが利用可能であるときは、ＥＳ内にフレームの情報が格納されているので、上記のＰＵＳＩと同様の処理を実行する。また、ＲＴＰでパケット化される場合も同様に、ＭＢを参照することにより上記のＰＵＳIと同様の処理を実行する。
【０１１２】
特定フレーム開始位置抽出部２０４は、映像パケット特定部２０１によって特定される符号化映像パケットから、特定の映像フレームの開始位置を示す情報を抽出する。
ここで、本実施の形態にかかる映像品質推定装置における特定フレーム開始位置抽出部２０４は、ＥＳの情報が利用できる場合は、「Ｉフレーム」、「Ｐフレーム」、「Ｂフレーム」の開始位置を示す情報を抽出することを前提とし、ＥＳの情報が暗号化などにより利用できない場合は、「Ｉフレーム」の開始位置を示す情報を抽出することを前提とする。
【０１１３】
ＥＳの情報が利用できる場合、Ｈ．２６４やＭＰＥＧ２のビット列の中にフレームの情報を示すビットが存在する（例えば、Ｈ．２６４の場合、Primary_pic_typeやSlice_typeがそれに当たる）。この情報により「Ｉフレーム」、「Ｐフレーム」、「Ｂフレーム」のフレームの区切を識別でき、さらに、映像フレーム種別識別情報を含むパケットのＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目の映像フレームであるかを記憶することで、当該フレームが何番目の映像フレームであるか判別できる。
【０１１４】
ＥＳの情報が利用できない場合、Ｉフレームの開始位置を示す情報としては、ＴＳヘッダ内のＲＡＩ(Random_Access_Indicator)やＥＳＰＩ(Elementary_Stream_Priority_Indicator)が、ＩフレームやＩＤＲ(Instantaneous Decoder Refresh)フレームの開始位置を示しているフラグである（非特許文献４，５参照）。すなわち、ＲＡＩやＥＳＰＩは、ＩフレームやＩＤＲフレームの先頭位置を示す情報となるので、Ｉフレームの区切とその他のフレームの区切を識別できる。また、ＲＡＩやＥＳＰIが含まれるパケットのＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目の映像フレームであるかを記憶することで、当該フレームが何番目の映像フレームであるか判別できる。
【０１１５】
仮に、ＲＡＩやＥＳＰＩがＩフレームやＩＤＲフレームの開始位置を示していない場合は、特定フレーム開始位置抽出部２０４を後述する映像フレーム種別ビット量算出部２０６に内包し、特定フレーム開始位置抽出部２０４はフレーム区切位置抽出部２０３によって抽出されたフレームの開始位置を示すＰＵＳＩと、映像フレームビット量算出部２０５により算出された映像フレーム毎のビット量を利用して各フレームのデータ量を計算することによって、Ｉフレームの位置を特定することとする。
【０１１６】
また、Ｉフレームの情報量は、他の映像フレームの情報量よりも多いという圧縮された映像フレーム種別における基本的な特徴から、パケット内の映像フレームにおいて、データ量の多い映像フレームを符号化映像のＧｏＰ長から換算してＩフレームと特定することができる。
例えば、映像フレーム数が３００としてＧｏＰ長が１５であるならば、Ｉフレームの数は２０である。したがって、パケット内の映像フレームのうち、データ量の多い２０の映像フレームをＩフレームと特定することができる。
【０１１７】
その他の方法として、クラスタリングの基本である距離が最小のものを同一グループとする方法（最短距離法）を用いることもできる。
例えば、１秒間に映像フレームが１２フレーム存在してＩ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ（映像フレーム種別のＩ，Ｂ，Ｐを示す）といった順番で並んでいる場合について説明する。この１秒間の映像コンテンツにおける各映像フレームのビット量が１００，５０，５１，７０，４８，４５，９５，４９，５２，７１，４７，４６ビットであったとすると、最短距離法を用いて、１００，９５ビットの映像フレームが最大のビット量のグループ、すなわち、Ｉフレームとして識別され、５０，５１，４８，４５，４９，５２，４７，４６ビットの映像フレームが最小のビット量のグループ、すなわち、Ｂフレームと識別され、その他の７０，７１ビットの映像フレームが中間のグループ、すなわち、Ｐフレームとして識別される。
また、特定されたＩフレームの位置を示すために、フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるかを記憶する。
【０１１８】
仮に、ＥＳの情報が利用できないかつ、動的に映像フレーム種別が変更されない場合、Ｉフレームの開始位置を前記の方法で取得し、デフォルトＧｏＰパターン（例えば、Ｍ＝３、Ｎ＝１５）からＩフレームの開始位置を起点に、「Ｐフレーム」、「Ｂフレーム」と順に決定しても良い。
また、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのビット量には、一般的に、ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＰ＞ＢｉｔｓＢの関係があるため、ビット量の多いものから映像フレーム種別を判定しても良い。
【０１１９】
映像フレームビット量算出部２０５は、フレーム区切位置抽出部２０３で抽出されたフレーム区切位置の間にある映像データのＰＩＤをもつＴＳパケット数を計数することにより、ＴＳパケットのデータ長（一般には１８８バイト）を掛け合わせて、映像フレーム毎のビット量を導出する。また、フレーム区切位置抽出部２０３で抽出されたフレーム区切位置（フレームの先頭位置のＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるか、またはＰＵＳＩを含むパケットが何フレーム目であるかなどの情報）を映像フレーム毎のビット量と突合させ記憶する。
【０１２０】
映像フレーム種別ビット量算出部２０６は、映像フレームビット量算出部２０５により算出された映像フレーム毎のビット量とフレーム区切位置の情報と、特定フレーム開始位置抽出部２０４により特定されたＩフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームの位置から、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）を算出する。
ただし、推定対象となる映像に含まれる映像フレーム種別の構成は、符号化の状況に依存し、Ｉフレームのみで構成される場合や、ＩフレームとＰフレームで構成される場合や、Ｉフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームの全ての映像フレーム種別で構成される場合もあり、映像の符号化の状況により異なる。そのために、映像フレーム種別ビット量算出部２０６は、少なくとも１の映像フレーム種別のフレームビット量、すなわち一部もしくは全部の映像フレーム種別のフレームビット量を導出する。
【０１２１】
映像フレーム種別ビット量算出部２０６が、各映像フレーム種別を特定する方法は、以下のように決まる。
ＥＳの情報が利用できる場合、前述のように、Ｈ．２６４やＭＰＥＧ２のビット列の中にフレームの情報を示すビットが存在する（例えば、Ｈ．２６４の場合、Primary_pic_typeやSlice_typeがそれに当たる）。この情報より「Ｉフレーム」、「Ｐフレーム」、「Ｂフレーム」のフレームの区切を識別でき、パケットのＲＴＰシーケンス番号や、分析区間の最初から数えて何個目のパケットであるかを突き合わせて記憶する。
【０１２２】
ＥＳの情報が利用できない場合、既に、特定されているＩフレームの開始位置を起点とし、デフォルトＧｏＰパターン（例えば、Ｍ＝３、Ｎ＝１５）に基づき、「Ｐフレーム」、「Ｂフレーム」と順に決定しても良い。
また、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームのビット量には、一般的に、ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＰ＞ＢｉｔｓＢの関係があるため、ビット量の多いものから映像フレーム種別を判定しても良い。
また、Ｉ、Ｐ、Ｂフレームのビット量の大小関係を用い、非特許文献６に示されるような方法を用いて映像フレーム種別を特定しても良い。
【０１２３】
パケット損失フレーム特定部２０７は、フレーム区切位置抽出部２０３により抽出されたフレーム区切位置を示すＰＵＳＩやＭＢを含むＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号やＣＣなどの情報を用いてパケット損失フレームを特定する。
例えば、図７に示すように、１フレーム目のＲＴＰシーケンス番号が、１００００から１０００２のパケットで構成され、ＲＴＰシーケンス番号が１０００１のパケットが損失した場合、１フレーム目が損失したと特定できる。この際、分析区間の最初から何フレーム目にパケット損失が発生しているかを記憶しても良い。
【０１２４】
損失映像フレーム数算出部２０８は、映像フレーム種別ビット量算出部２０６から出力される分析区間内のフレーム番号および映像フレーム種別と、パケット損失フレーム特定部２０７から出力される分析区間内の損失フレーム番号から、損失映像フレーム数を算出する。
例えば、図７に示すように１フレーム目のＲＴＰシーケンス番号が、１００００から１０００２のパケットで構成され、ＲＴＰシーケンス番号が１０００１のパケットが損失した場合、パケット損失フレーム特定部２０７によってパケット損失が発生している映像フレーム位置は１フレーム目であることを示す情報が出力され、映像フレーム種別ビット量算出部２０６によって１フレーム目の映像フレーム種別はＩフレームであることを示す情報が出力される。これらの情報から、損失映像フレーム数算出部２０８は、何番目のどの映像フレーム種別の映像フレームに損失が発生してたのかを特定することができる。
【０１２５】
ここで、符号化映像の映像フレーム種別とパケット損失による符号化映像の劣化の伝搬との関係について、図２４を参照して説明する。
図２４に示すように、それぞれの映像フレーム種別の特性から、パケット損失が発生している映像フレームの映像フレーム種別によって、劣化の伝搬は異なっている。
具体的には、Ｉフレームにパケット損失が発生した場合、このパケット損失が発生しているＩフレームに後続するＢ，ＰフレームはＩフレームを参照し、さらにこのＩフレームを参照したＢ，Ｐフレームを後続するＢ，Ｐフレームが参照するため、映像フレームの参照構造が途切れるまで劣化は伝搬する。図２４に示す例では、劣化フレーム数は１７フレームとなり、損失映像フレーム数算出部２０８によって導出される損失映像フレーム数は１７となる。
【０１２６】
また、Ｐフレームにパケット損失が発生した場合、図２４に示すように、Ｉフレームにパケット損失が発生した場合と同様に映像フレームの参照構造が途切れるまで劣化は伝搬する。図２４に示す例では、劣化フレーム数は１１フレームとなり、損失映像フレーム数算出部２０８によって導出される損失映像フレーム数は１１となる。
Ｂフレームにパケット損失が発生した場合では、上述したＩ，Ｐフレームにパケット損失が発生した場合とは異なり、Ｂフレームを参照する映像フレームは存在しないために劣化の伝搬は起こらず、パケット損失が発生したＢフレームのみが劣化する。よって、損失映像フレーム数算出部２０８によって導出される損失映像フレーム数は１となる。
【０１２７】
図１４に示すように、フレーム特性推定部２１は、Ｉフレーム平均ビット量を推定するＩフレーム平均ビット量推定部２１１と、Ｉフレーム最大ビット量を推定するＩフレーム最大ビット量推定部２１２と、Ｉフレーム最小ビット量を推定するＩフレーム最小ビット量推定部２１３と、Ｐフレーム平均ビット量を推定するＰフレーム平均ビット量推定部２１４と、Ｐフレーム最大ビット量を推定するＰフレーム最大ビット量推定部２１５と、Ｐフレーム最小ビット量を推定するＰフレーム最小ビット量推定部２１６と、Ｂフレーム平均ビット量を推定するＢフレーム平均ビット量推定部２１７と、Ｂフレーム最大ビット量を推定するＢフレーム最大ビット量推定部２１８と、Ｂフレーム最小ビット量を推定するＢフレーム最小ビット量推定部２１９とから構成される。
ただし、推定対象となる映像に含まれる映像フレーム種別の構成は、符号化の状況に依存し、Ｉフレームのみで構成される場合や、ＩフレームとＰフレームで構成される場合や、Ｉフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームの全ての映像フレーム種別で構成される場合もあり、映像の符号化の状況により異なる。そのために、フレーム特性推定部２１は、少なくとも１の映像フレーム種別のフレーム特性、すなわち一部もしくは全部の映像フレーム種別毎のフレーム特性を導出する。
【０１２８】
Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｉフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）を導出する。
なお、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１は、図２５Ａに示すようなＩフレーム平均ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１２９】
Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｉフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）を導出する。
なお、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２は、図２５Ａに示すようなＩフレーム最大ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３０】
Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｉフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）を導出する。
なお、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３は、図２５Ａに示すようなＩフレーム最小ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３１】
Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｐフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）を導出する。
なお、Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４は、図２５Ｂに示すようなＰフレーム平均ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３２】
Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｐフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）を導出する。
なお、Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５は、図２５Ｂに示すようなＰフレーム最大ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３３】
Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｐフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）を導出する。
なお、Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６は、図２５Ｂに示すようなＰフレーム最小ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３４】
Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｂフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）を導出する。
なお、Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７は、図２５Ｃに示すようなＢフレーム平均ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３５】
Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｂフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）を導出する。
なお、Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８は、図２５Ｃに示すようなＢフレーム最大ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３６】
Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、Ｂフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）を導出する。
なお、Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９は、図２５Ｃに示すようなＢフレーム最小ビット量がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３７】
図１５に示すように、符号化品質推定部２２は、平均符号化映像品質評価値を導出する平均符号化映像品質推定部２２１と、最大符号化映像品質評価値を導出する最大符号化映像品質推定部２２２と、最小符号化映像品質評価値を導出する最小符号化映像品質推定部２２３と、映像品質のコンテンツ依存性を示す差分符号化映像品質評価値を導出する差分符号化映像品質推定部２２４と、符号化劣化に関する符号化映像品質評価値を導出する符号化映像品質推定部２２５とから構成される。
【０１３８】
平均符号化映像品質推定部２２１は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）を導出する。
なお、平均符号化映像品質推定部２２１は、図２６に示すような平均符号化映像品質評価値がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１３９】
最大符号化映像品質推定部２２２は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）を導出する。
なお、最大符号化映像品質推定部２２２は、図２６に示すような最大符号化映像品質評価値がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１４０】
最小符号化映像品質推定部２２３は、ビットレート算出部２０２より算出されたビットレートより、最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）を導出する。
なお、最小符号化映像品質推定部２２３は、図２６に示すような最小符号化映像品質評価値がビットレートの増加とともに増加する特性を用いて推定する。
【０１４１】
差分符号化映像品質推定部２２４は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、最大符号化映像品質推定部２２２より算出した最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）と、最小符号化映像品質推定部２２３より算出した最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出したＩフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）と、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）と、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）と、フレーム特性推定部２１により導出された各映像フレーム種別毎の平均ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ａｖｅ）、最大ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍａｘ）、最小ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍｉｎ）とから、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を導出する。
【０１４２】
差分符号化映像品質推定部２２４による差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）の導出について、より具体的に説明する。
図９Ａ〜図９Ｃに示すように、同一ビットレートで比較した場合（図９Ａ〜図９Ｃの例は１０Mbps）、Ｉフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が高く、Ｉフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が低い。同様に、同一ビットレートで比較した場合、ＰやＢフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が低く、ＰやＢフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が高い。
ここで、図２６の黒塗星印で示す値が推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）であった場合、推定対象の映像コンテンツにおけるＩ，Ｐ，Ｂフレームビット量は、図２５Ａ〜図２５Ｃの黒塗星印で示す値となる。つまり、推定対象の映像品質評価値を推定するためには、平均符号化映像品質評価値からのずれを示す差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）をＩ，Ｐ，Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）から算出すれば良いことになる。
【０１４３】
また、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と同一で、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）と同一で、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）と同一の場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は、平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と同一となる。
【０１４４】
また、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より大きい。逆に、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より小さい。
つまり、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。同様に、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【０１４５】
また、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より小さい。同様に、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より大きい。
つまり、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。同様に、差分映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。
【０１４６】
また、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より小さい。同様に、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）は平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）より大きい。
つまり、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。同様に、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。
【０１４７】
上記のような映像フレーム種別毎のビット量と映像品質評価値との特性に基づいて、差分符号化映像品質推定部２２４は、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を推定する。
【０１４８】
符号化映像品質推定部２２５は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出された平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、差分符号化映像品質推定部２２４より算出された差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を加算することにより、推定対象の映像コンテンツの符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）を推定する。
【０１４９】
図１６に示すように、パケット損失品質推定部２３は、平均パケット損失映像品質評価値を導出する平均パケット損失映像品質推定部２３１と、最大パケット損失映像品質評価値を導出する最大パケット損失映像品質推定部２３２と、最小パケット損失映像品質評価値を導出する最小パケット損失映像品質推定部２３３と、映像品質のコンテンツ依存性を示す差分パケット損失映像品質評価値を導出する差分パケット損失映像品質推定部２３４と、所望の符号化劣化およびパケット損失劣化に関する映像品質評価値を導出する映像品質推定部２３５とから構成される。
【０１５０】
平均パケット損失映像品質推定部２３１は、符号化品質推定部２２より算出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）と、パケット分析部２０より算出された損失映像フレーム数（ＤＦ）より、平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）を導出する。
なお、平均パケット損失映像品質推定部２３１は、図２７に示すような平均パケット損失映像品質評価値が損失映像フレーム数の増加とともに減少する特性を用いて推定する。
【０１５１】
最大パケット損失映像品質推定部２３２は、符号化品質推定部２２より算出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）と、パケット分析部２０より算出された損失映像フレーム数（ＤＦ）より、最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）を導出する。
なお、最大パケット損失映像品質推定部２３２は、図２７に示すような最大パケット損失映像品質評価値が損失映像フレーム数の増加とともに減少する特性を用いて推定する。
【０１５２】
最小パケット損失映像品質推定部２３３は、符号化品質推定部２２より算出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）と、パケット分析部２０より算出された損失映像フレーム数（ＤＦ）より、最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）を導出する。
なお、最小パケット損失映像品質推定部２３３は、図２７に示すような最小パケット損失映像品質評価値が損失映像フレーム数の増加とともに減少する特性を用いて推定する。
【０１５３】
差分パケット損失映像品質推定部２３４は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、最大パケット損失映像品質推定部２３２より算出した最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）と、最小パケット損失映像品質推定部２３３より算出した最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出した映像フレーム種別毎のフレームビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ））と、フレーム特性推定部２１により導出された映像フレーム種別毎の平均ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂａｖｅ）、最大ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍａｘ）、最小ビット量（Ｂｉｔｓ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）ｍｉｎ）とから、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を算出する。
【０１５４】
さらに、差分パケット損失映像品質推定部２３４による差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）の導出について、具体的に説明する。
図２８Ａ〜図２８Ｃに示すように、同一の損失フレーム数で比較した場合（図２８Ａ〜図２８Ｃの例は損失フレーム数が１）、Ｉフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が高く、Ｉフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が低い。一方、ＰやＢフレームビット量が多い映像コンテンツは映像品質評価値が低く、ＰやＢフレームビット量が少ない映像コンテンツは映像品質評価値が高い。
ここで、図２７の黒塗星印で示す値が推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）であった場合、推定対象の映像コンテンツのＩ、Ｐ、Ｂフレームビット量は、図２５Ａ〜図２５Ｃの黒塗星印で示す値となる。つまり、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値を推定するためには、平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）からのずれを示す差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）をＩ，Ｐ，Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）から算出すれば良いことになる。
【０１５５】
また、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と同一で、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）と同一で、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）と同一の場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は、平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と同一となる。
【０１５６】
また、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より大きい。逆に、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より小さい。
つまり、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【０１５７】
また、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より小さい。逆に、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より大きい。
つまり、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。
【０１５８】
また、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より小さい。逆に、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）は平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）より大きい。
つまり、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。
【０１５９】
上記のような映像フレーム種別毎のビット量と映像品質評価値との特性に基づいて、差分パケット損失映像品質推定部２３４は、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を推定する。
【０１６０】
映像品質推定部２３５は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出された平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、差分パケット損失映像品質推定部２３４より算出された差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を加算することにより、推定対象の映像コンテンツの映像品質評価値（Ｖｑ）を推定する。
【０１６１】
なお、本実施の形態にかかる映像品質推定装置２は、ＣＰＵ（中央演算装置）やメモリ、インターフェースからなるコンピュータにコンピュータプログラムをインストールすることによって実現され、上述した映像品質推定装置２の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラム（ソフトウェア）とが協働して実現される。
【０１６２】
次に、図１７および図１８を参照して、本実施の形態にかかる映像品質推定装置の動作について説明する。
図１７に示すように、映像品質推定装置２のパケット分析部２０は、入力されたパケットをキャプチャし（Ｓ２０１）、キャプチャしたパケットから符号化映像パケットのビットレート（ＢＲ）と映像フレーム種別毎のビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）と損失映像フレーム数（ＤＦ）とを導出する（Ｓ２０２）。
【０１６３】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）は、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３、Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４、Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５、Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６、Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７、Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８、Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９、平均符号化映像品質推定部２２１、最大符号化映像品質推定部２２２、最小符号化映像品質推定部２２３へ入力され、映像フレーム種別毎のビット量（ＢｉｔｓＩ，ＢｉｔｓＰ，ＢｉｔｓＢ）は、差分符号化映像品質推定部２２４、差分パケット損失映像品質推定部２３４へ入力され、損失映像フレーム数（ＤＦ）は、平均パケット損失映像品質推定部２３１、最大パケット損失映像品質推定部２３２、最小パケット損失映像品質推定部２３３へ入力される。
【０１６４】
Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）を導出する（Ｓ２０３）。
Ｉフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２１）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩａｖｅ＝ｕ１＋ｕ２ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ３）      ・・・式（２１）
ただし、ＢｉｔｓＩａｖｅはＩフレーム平均ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１,…,ｕ３は特性係数である。
Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１は、導出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１６５】
Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）を導出する（Ｓ２０４）。
Ｉフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２２）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩｍａｘ＝ｕ４＋ｕ５ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ６）      ・・・式（２２）
ただし、ＢｉｔｓＩｍａｘはＩフレーム最大ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ４,…,ｕ６は特性係数である。
Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２は、導出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１６６】
Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔＩｍｉｎ）を導出する（Ｓ２０５）。
Ｉフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２３）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩｍｉｎ＝ｕ７＋ｕ８ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ９）      ・・・式（２３）
ただし、ＢｉｔｓＩｍｉｎはＩフレーム最小ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ７,…,ｕ９は特性係数である。
Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３は、導出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１６７】
Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）を導出する（Ｓ２０６）。
Ｐフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２４）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＰａｖｅ＝ｕ１０＋ｕ１１・ＢＲ      ・・・式（２４）
ただし、ＢｉｔｓＰａｖｅはＰフレーム平均ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１０,ｕ１１は特性係数である。
Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４は、導出したＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１６８】
Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＰフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）を導出する（Ｓ２０７）。
Ｐフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２５）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＰｍａｘ＝ｕ１２＋ｕ１３・ＢＲ      ・・・式（２５）
ただし、ＢｉｔｓＰｍａｘはＰフレーム最大ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１２,ｕ１３は特性係数である。
Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５は、導出したＰフレーム最大ビット量（ＢｉｔＰｍａｘ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１６９】
Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＰフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）を導出する（Ｓ２０８）。
Ｐフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２６）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＰｍｉｎ＝ｕ１４＋ｕ１５・ＢＲ      ・・・式（２６）
ただし、ＢｉｔｓＰｍｉｎはＰフレーム最小ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１４,ｕ１５は特性係数である。
Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６は、導出したＰフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１７０】
Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）を導出する（Ｓ２０９）。
Ｂフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２７）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＢａｖｅ＝ｕ１６＋ｕ１７・ＢＲ      ・・・式（２７）
ただし、ＢｉｔｓＢａｖｅはＢフレーム平均ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１６,ｕ１７は特性係数である。
Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７は、導出したＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）を差分符号化映像品質推定部２２４と差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１７１】
Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＢフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）を導出する（Ｓ２１０）。
Ｂフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２８）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＢｍａｘ＝ｕ１８＋ｕ１９・ＢＲ      ・・・式（２８）
ただし、ＢｉｔｓＢｍａｘはＢフレーム最大ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ１８,ｕ１９は特性係数である。
Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８は、導出したＢフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１７２】
Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＢフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）を導出する（Ｓ２１１）。
Ｂフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（２９）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＢｍｉｎ＝ｕ２０＋ｕ２１・ＢＲ      ・・・式（２９）
ただし、ＢｉｔｓＢｍｉｎはＢフレーム最小ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｕ２０,ｕ２１は特性係数である。
Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９は、導出したＢフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）を差分符号化映像品質推定部２２４と、差分パケット損失映像品質推定部２３４に対して出力する。
【０１７３】
平均符号化映像品質推定部２２１は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいて平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）を導出する（Ｓ２１２）。
平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（３０）または式（３１）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃａｖｅ＝ｕ２２＋ｕ２３ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ２４）        ・・・式（３０）
または
Ｖｑｃａｖｅ＝１＋ｕ２２−ｕ２２／（１＋（ＢＲ／ｕ２３）u24）・・・式（３１）
ただし、Ｖｑｃａｖｅは平均符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｕ２２,…,ｕ２４は特性係数である。
平均符号化映像品質推定部２２１は、導出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０１７４】
最大符号化映像品質推定部２２２は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいて最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）を導出する（Ｓ２１３）。
最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（３２）または式（３３）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃｍａｘ＝ｕ２５＋ｕ２６ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ２７）        ・・・式（３２）
または
Ｖｑｃｍａｘ＝１＋ｕ２５−ｕ２５／（１＋（ＢＲ／ｕ２６）u27）・・・式（３３）
ただし、Ｖｑｃｍａｘは最大符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｕ２５,…,ｕ２７は特性係数である。
最大符号化映像品質推定部２２２は、導出した最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０１７５】
最小符号化映像品質推定部２２３は、パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）に基づいて最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）を導出する（Ｓ２１４）。
最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（３４）または式（３５）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃｍｉｎ＝ｕ２８＋ｕ２９ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｕ３０）        ・・・式（３４）
または
Ｖｑｃｍｉｎ＝１＋ｕ２８−ｕ２８／（１＋（ＢＲ／ｕ２９）u30）・・・式（３５）
ただし、Ｖｑｃｍｉｎは最小符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｕ２８,…,ｕ３０は特性係数である。
最小符号化映像品質推定部２２３は、導出した最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０１７６】
差分符号化映像品質推定部２２４は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、最大符号化映像品質推定部２２２より算出した最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）と、最小符号化映像品質推定部２２３より算出した最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出したＩフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）と、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）と、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）と、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１より算出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２より算出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）と、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３より算出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）と、Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４より算出したＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）と、Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５より算出したＰフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）と、Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６より算出したＰフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）と、Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７より算出したＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）と、Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８より算出したＢフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）と、Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９より算出したＢフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）とに基づいて差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を導出する（Ｓ２１５）。
【０１７７】
差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【０１７８】
また、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。
【０１７９】
また、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。
【０１８０】
上記のような差分符号化映像品質評価値の特性を表した式（３６）によって、差分符号化映像品質推定部２２４は、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を導出するとしても良い。
ｄＶｑｃ＝ｕ３１＋ｕ３２・Ｘ＋ｕ３３・Ｙ＋ｕ３４・Ｚ      ・・・式（３６）
ただし、ｄＶｑｃは差分符号化映像品質評価値、ＸはＩフレームビット量の差分符号化映像品質評価値への影響度、ＹはＰフレームビット量の差分符号化映像品質評価値への影響度、ＺはＢフレームビット量の差分符号化映像品質評価値への影響度を示し、ｕ３１,…,ｕ３４は特性係数である。
差分符号化映像品質推定部２２４は、導出した差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０１８１】
ここで、式（３６）のＸ、Ｙ、Ｚは、以下の式（３７）によって導出しても良い。
［ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｘ＝（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) 
［ＢｉｔｓＩ＜ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｘ＝（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) 
［ＢｉｔｓＰ ＜ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｙ＝（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）/（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）
［ＢｉｔｓＰ ＞ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｙ＝（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）/（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）
［ＢｉｔｓＢ ＜ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｚ＝（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）
［ＢｉｔｓＢ ＞ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｚ＝（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）
・・・式（３７）
【０１８２】
符号化映像品質推定部２２５は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、差分符号化映像品質推定部２２４より算出した差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を式（３８）によって導出する（Ｓ２１６）。
Ｖｑｃ＝Ｖｑｃａｖｅ＋ｄＶｑｃ      ・・・式（３８）
符号化映像品質推定部２２５は、導出した符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）を平均パケット損失映像品質推定部２３１、最大パケット損失映像品質推定部２３２、最小パケット損失映像品質推定部２３３に対し出力する。
【０１８３】
図１８に示すように、平均パケット損失映像品質推定部２３１は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）を導出する（Ｓ２１７）。
平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（３９）によって導出するとしても良い。
Ｖｑａｖｅ＝１＋（Ｖｑｃ−１）（（１−ｕ３５）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ３６）＋ｕ３５ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ３７））      ・・・式（３９）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑａｖｅは平均パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｕ３５,…,ｕ３７は特性係数である。
平均パケット損失映像品質推定部２３１は、導出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）を映像品質推定部２３５に対して出力する。
【０１８４】
最大パケット損失映像品質推定部２３２は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）を導出する（Ｓ２１８）。
最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（４０）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｍａｘ＝１＋（Ｖｑｃ−１）（（１−ｕ３８）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ３９）＋ｕ３９ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ４０））      ・・・式（４０）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑｍａｘは最大パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｕ３８,…,ｕ４０は特性係数である。
最大パケット損失映像品質推定部２３２は、導出した最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）を映像品質推定部２３５に対して出力する。
【０１８５】
最小パケット損失映像品質推定部２３３は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）を導出する（Ｓ２１９）。
最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（４１）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｍｉｎ＝１＋（Ｖｑｃ−１）（（１−ｕ４１）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ４２）＋ｕ４１ｅｘｐ（−ＤＦ／ｕ４３））      ・・・式（４１）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑｍｉｎは最小パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｕ４１,…,ｕ４３は特性係数である。
最小パケット損失映像品質推定部２３３は、導出した最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）を映像品質推定部２３５に対して出力する。
【０１８６】
差分パケット損失映像品質推定部２３４は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、最大パケット損失映像品質推定部２３２より算出した最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）と、最小パケット損失映像品質推定部２３３より算出した最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出したＩフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）と、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）と、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）と、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１より算出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２より算出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）と、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３より算出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）と、Ｐフレーム平均ビット量推定部２１４より算出したＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）と、Ｐフレーム最大ビット量推定部２１５より算出したＰフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＰｍａｘ）と、Ｐフレーム最小ビット量推定部２１６より算出したＰフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＰｍｉｎ）と、Ｂフレーム平均ビット量推定部２１７より算出したＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）と、Ｂフレーム最大ビット量推定部２１８より算出したＢフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＢｍａｘ）と、Ｂフレーム最小ビット量推定部２１９より算出したＢフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＢｍｉｎ）とに基づいて差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を導出する（Ｓ２２０）。
【０１８７】
差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【０１８８】
また、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｐフレームビット量（ＢｉｔｓＰ）がＰフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＰａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）／（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）と比例関係にある。
【０１８９】
また、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。逆に、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｂフレームビット量（ＢｉｔｓＢ）がＢフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＢａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）／（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）と比例関係にある。
【０１９０】
上記のような差分パケット損失映像品質評価値の特性を表した式（４２）によって、差分パケット損失映像品質推定部２３４は、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を導出するとしても良い。
ｄＶｑ＝ｕ４４＋ｕ４５・Ｓ＋ｕ４６・Ｔ＋ｕ４７・Ｕ      ・・・式（４２）
ただし、ｄＶｑは差分パケット損失映像品質評価値、ＳはＩフレームビット量の差分パケット損失映像品質評価値への影響度、ＴはＰフレームビット量の差分パケット損失映像品質評価値への影響度、ＵはＢフレームビット量の差分パケット損失映像品質評価値への影響度を示し、ｕ４４,…,ｕ４７は特性係数である。
差分パケット損失映像品質推定部２３４は、導出した差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を映像品質推定部２３５に対して出力する。
【０１９１】
ここで、式（４２）のＳ、Ｔ、Ｕは、以下の式（４３）によって導出しても良い。
［ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｓ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) 
［ＢｉｔｓＩ＜ＢｉｔｓＩａｖｅの場合］
Ｓ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）/（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ) 
［ＢｉｔｓＰ ＜ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｔ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）/（ＢｉｔｓＰｍａｘ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）
［ＢｉｔｓＰ ＞ＢｉｔｓＰａｖｅの場合］
Ｔ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＰ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）/（ＢｉｔｓＰｍｉｎ−ＢｉｔｓＰａｖｅ）
［ＢｉｔｓＢ ＜ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｕ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍａｘ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）
［ＢｉｔｓＢ ＞ＢｉｔｓＢａｖｅの場合］
Ｕ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）（ＢｉｔｓＢ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）/（ＢｉｔｓＢｍｉｎ−ＢｉｔｓＢａｖｅ）
・・・式（４３）
【０１９２】
差分パケット損失映像品質推定部２３４によって差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）が導出されると、映像品質推定部２３５は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、差分パケット損失映像品質推定部２３４より算出した差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）とを加算する（式（４４））ことにより、映像品質の推定対象である映像コンテンツの映像品質値（Ｖｑ）を導出する（Ｓ２２１）。
Ｖｑ＝Ｖｑａｖｅ＋ｄＶｑ      ・・・式（４４）
【０１９３】
また、上述したような、各映像フレーム種別毎の平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量、および、平均符号化映像品質評価値、最大符号化映像品質評価値、最小符号化映像品質評価値、差分符号化映像品質評価値、平均パケット損失映像品質評価値、最大パケット損失映像品質評価値、最小パケット損失映像品質評価値、差分パケット損失映像品質評価値のそれぞれを導出する際に用いられた特性係数（ｕ１,…，ｕ４７）は、映像品質推定装置２の図示しない記憶部にデータベース化された品質特性係数データベースから該当する特性係数を選択する。
【０１９４】
図１９に示した上記の品質特性係数データベースの一例は、特性係数を映像コーデックの方式などの前提条件と対応して記述されたものである。
また、映像品質評価値は映像コーデックの実装に依存し、例えば、同じビットレートでＨ．２６４で符号化した映像コンテンツと、ＭＰＥＧ２で符号化した映像コンテンツとでは映像品質評価値が異なる。同様に、映像フォーマットやフレームレートなども含めた前提条件に映像品質評価値は依存する。図１９に示す品質特性係数データベースは、この前提条件毎に記述されたものである。
【０１９５】
このように、入力されたパケットから抽出したビットレート、映像フレーム種別を特定して映像フレーム種別毎に導出したビット量、損失映像フレーム数を用いて映像通信サービスにおける個々の映像に対する映像品質評価値を、入力されたパケットのヘッダ情報に基づいて推定することができる。このため、映像品質値の導出に映像フレームを構成する画素数の全てに対して演算処理を行う必要がなく、すなわち、パケットヘッダ情報といった比較的少量の情報に対する演算処理を行うことで映像品質値の導出ができ、その結果演算処理コストを抑制することができる。
したがって、映像通信サービスの提供者は、提供中のサービスがユーザに対してある一定以上の品質を保っているかどうかを容易に判断することができ、提供中のサービスの品質実態をリアルタイムで把握・管理することが可能となる。
【０１９６】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態にかかる映像品質推定装置は、第２の実施の形態において説明した映像品質推定装置２と同一の構成を有する一方、特定の映像フレーム種別の特性を利用して映像品質を定量的に表した映像品質評価値を導出して客観的な映像品質評価を実現するものである。
ここでは、映像フレーム種別であるＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂフレームのうち、Ｉフレームにおける特性を用いて映像品質評価値を導出する映像品質推定装置として、以下に説明する。
【０１９７】
図２０に示すように、本実施の形態にかかる映像品質推定装置３は、入力されたパケットにおけるビットレートと損失映像フレームおよびＩフレームのビット量を導出するパケット分析部２０と、Ｉフレームにおけるフレーム特性を導出するフレーム特性推定部２１と、ビットレートとＩフレームのビット量とＩフレームにおけるフレーム特性とから符号化映像品質評価値を導出する符号化品質推定部２２と、損失映像フレーム数と符号化映像品質評価値とＩフレームにおけるフレーム特性とから映像品質評価値を導出するパケット損失品質推定部２３とから構成されている。
なお、本実施の形態にかかる映像品質推定装置３の上記した各構成要素は、第２の実施の形態において説明した映像品質推定装置２と同一の構成および機能を有するため、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１９８】
次に、本実施の形態にかかる映像品質推定装置３の映像品質評価値の導出動作について、図２１および図２２を参照して説明する。
図２１に示すように、映像品質推定装置３のパケット分析部２０は、入力されたパケットをキャプチャし（Ｓ３０１）、キャプチャしたパケットから符号化映像パケットのビットレート（ＢＲ）とＩフレームのビット量（ＢｉｔｓＩ）と損失映像フレーム数（ＤＦ）とを導出する（Ｓ３０２）。
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）は、フレーム特性推定部２１、符号化品質推定部２２へ入力され、Ｉフレームのビット量（ＢｉｔｓＩ）は、符号化品質推定部２２、パケット損失品質推定部２３へ入力され、損失映像フレーム数（ＤＦ）は、パケット損失品質推定部２３へ入力される。
【０１９９】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）がフレーム特性推定部２１へ入力されると、フレーム特性推定部２０のＩフレーム平均ビット量推定部２１１は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）を導出する（Ｓ３０３）。
Ｉフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５０）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩａｖｅ＝ｗ１＋ｗ２ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ３）      ・・・式（５０）
ただし、ＢｉｔｓＩａｖｅはＩフレーム平均ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｗ１,…,ｗ３は特性係数である。
Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１は、導出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）を符号化品質推定部２２とパケット損失品質推定部２３に対して出力する。
【０２００】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）がフレーム特性推定部２１へ入力されると、フレーム特性推定部２０のＩフレーム最大ビット量推定部２１２は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）を導出する（Ｓ３０４）。
Ｉフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５１）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩｍａｘ＝ｗ４＋ｗ５ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ６）      ・・・式（５１）
ただし、ＢｉｔｓＩｍａｘはＩフレーム最大ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｗ４,…,ｗ６は特性係数である。
Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２は、導出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）を符号化品質推定部２２とパケット損失品質推定部２３に対して出力する。
【０２０１】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）がフレーム特性推定部２１へ入力されると、フレーム特性推定部２０のＩフレーム最小ビット量推定部２１３は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいてＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）を導出する（Ｓ３０５）。
Ｉフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５２）によって導出するとしても良い。
ＢｉｔｓＩｍｉｎ＝ｗ７＋ｗ８ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ９）      ・・・式（５２）
ただし、ＢｉｔｓＩｍｉｎはＩフレーム最小ビット量、ＢＲはビットレートを示し、ｗ７,…,ｗ９は特性係数である。
Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３は、導出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）を符号化品質推定部２２とパケット損失品質推定部２３に対して出力する。
【０２０２】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）が符号化品質推定部２２へ入力されると、符号化品質推定部２２の平均符号化映像品質推定部２２１は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいて平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）を導出する（Ｓ３０６）。
平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５３）または（５４）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃａｖｅ＝Ｗ１０＋Ｗ１１ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ１２）        ・・・式（５３）
または
Ｖｑｃａｖｅ＝１＋ｗ１０−ｗ１０／（１＋（ＢＲ／ｗ１１）w12）・・・式（５４）
ただし、Ｖｑｃａｖｅは平均符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｗ１０,…,ｗ１２は特性係数である。
平均符号化映像品質推定部２２１は、導出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０２０３】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）が符号化品質推定部２２へ入力されると、符号化品質推定部２２の最大符号化映像品質推定部２２２は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいて最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）を導出する（Ｓ３０７）。
最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５５）または式（５６）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃｍａｘ＝ｗ１３＋ｗ１４ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ１５）        ・・・式（５５）
または
Ｖｑｃｍａｘ＝１＋ｗ１３−ｗ１４／（１＋（ＢＲ／ｗ１４）w15）・・・式（５６）
ただし、Ｖｑｃｍａｘは最大符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｗ１４,…,ｗ１５は特性係数である。
最大符号化映像品質推定部２２２は、導出した最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０２０４】
パケット分析部２０によって導出されたビットレート（ＢＲ）が符号化品質推定部２２へ入力されると、符号化品質推定部２２の最小符号化映像品質推定部２２３は、この入力されたビットレート（ＢＲ）に基づいて最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）を導出する（Ｓ３０８）。
最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）には、ビットレート（ＢＲ）の増加とともに増加するという特性をもち、この特性を表した式（５７）または式（５８）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｃｍｉｎ＝ｗ１６＋ｗ１７ ｅｘｐ（−ＢＲ／ｗ１８）        ・・・式（５７）
または
Ｖｑｃｍｉｎ＝１＋ｗ１６−ｗ１６／（１＋（ＢＲ／ｗ１７）w18）・・・式（５８）
ただし、Ｖｑｃｍｉｎは最小符号化映像品質評価値、ＢＲはビットレートを示し、ｗ１６,…,ｗ１８は特性係数である。
最小符号化映像品質推定部２２３は、導出した最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０２０５】
符号化品質推定部２２の差分符号化映像品質推定部２２４は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、最大符号化映像品質推定部２２２より算出した最大符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍａｘ）と、最小符号化映像品質推定部２２３より算出した最小符号化映像品質評価値（Ｖｑｃｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出したＩフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）と、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１より算出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２より算出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）と、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３より算出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）とに基づいて、差分符号化映像品質評価理（ｄＶｑｃ）を導出する（Ｓ３０９）。
【０２０６】
差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
一方、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）と比例関係にある。
【０２０７】
このような差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）の特性を式（５７）に示し、この式（５７）を用いて差分符号化映像品質推定部２２４は、差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を導出するとしても良い。
ｄＶｑｃ＝ｗ１９＋ｗ２０・ｘ   ・・・式（５７）
ただし、ｄＶｑｃは差分符号化映像品質評価値、ｘはＩフレームビット量の差分符号化映像品質評価値への影響度を示し、ｗ１９,ｗ２０は特性係数である。
差分符号化映像品質推定部２２４は、導出した差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を符号化映像品質推定部２２５に対して出力する。
【０２０８】
ここで、式（５７）のｘは、以下に式（５８）によって導出しても良い。
（ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＩａｖｅの場合）
ｘ＝（Ｖｑｃｍａｘ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）
（ＢｉｔｓＩ＜ＢｉｔｓＩａｖｅの場合）
ｘ＝（Ｖｑｃｍｉｎ−Ｖｑｃａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）
・・・式（５８）
【０２０９】
符号化映像品質推定部２２５は、平均符号化映像品質推定部２２１より算出した平均符号化映像品質評価値（Ｖｑｃａｖｅ）と、差分符号化映像品質推定部２２４より算出した差分符号化映像品質評価値（ｄＶｑｃ）を式（５９）によって導出する（Ｓ３１０）。
Ｖｑｃ＝Ｖｑｃａｖｅ＋ｄＶｑｃ  ・・・式（５９）
符号化映像品質推定部２２５は、導出した符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）をパケット損失品質推定部２３に対し出力する。
【０２１０】
図２２に示すように、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）がパケット損失品質推定部２３に対して出力されると、パケット損失品質推定部２３の平均パケット損失映像品質推定部２３１は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて、平均パケット損失映像品質評価理（Ｖｑａｖｅ）を導出する（Ｓ３１１）。
平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（６０）によって導出するとしても良い。
Ｖｑａｖｅ＝１＋（Ｖｑｃ−１）・（（１−ｗ２１）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２２）＋ｗ２１ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２３））   ・・・式（６０）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑａｖｅは平均パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｗ２１,…,ｗ２３は特性係数である。
平均パケット損失映像品質推定部２３１は、導出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）を映像品質推定部２３５に対し出力する。
【０２１１】
最大パケット損失映像品質推定部２３２は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて、最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）を導出する（Ｓ３１２）。
最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（６１）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｍａｘ＝１＋（Ｖｑｃ−１）・（（１−ｗ２４）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２５）＋ｗ２５ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２６））   ・・・式（６１）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑｍａｘは最大パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｗ２４,…,ｗ２６は特性係数である。
最大パケット損失映像品質推定部２３２は、導出した最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）を映像品質推定部２３５に対し出力する。
【０２１２】
最小パケット損失映像品質推定部２３３は、パケット分析部２０によって導出された損失映像フレーム数（ＤＦ）と、符号化映像品質推定部２２５によって導出された符号化映像品質評価値（Ｖｑｃ）に基づいて、最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）を導出する（Ｓ３１３）。
最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）には、損失映像フレーム数（ＤＦ）の増加とともに減少するという特性をもち、この特性を表した式（６２）によって導出するとしても良い。
Ｖｑｍｉｎ＝１＋（Ｖｑｃ−１）・（（１−ｗ２７）ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２８）＋ｗ２７ｅｘｐ（−ＤＦ／ｗ２９））   ・・・式（６２）
ただし、Ｖｑｃは符号化映像品質評価値、Ｖｑｍｉｎは最小パケット損失映像品質評価値、ＤＦは損失映像フレーム数を示し、ｗ２７,…,ｗ２９は特性係数である。
最小パケット損失映像品質推定部２３３は、導出した最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）を映像品質推定部２３５に対し出力する。
【０２１３】
差分パケット損失映像品質推定部２３４は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、最大パケット損失映像品質推定部２３２より算出した最大パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍａｘ）と、最小パケット損失映像品質推定部２３３より算出した最小パケット損失映像品質評価値（Ｖｑｍｉｎ）と、映像フレーム種別ビット量算出部２０６より算出したＩフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）と、Ｉフレーム平均ビット量推定部２１１より算出したＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）と、Ｉフレーム最大ビット量推定部２１２より算出したＩフレーム最大ビット量（ＢｉｔｓＩｍａｘ）と、Ｉフレーム最小ビット量推定部２１３より算出したＩフレーム最小ビット量（ＢｉｔｓＩｍｉｎ）とに基づいて、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を導出する（Ｓ３１４）。
【０２１４】
差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より大きい場合、（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩｍａｘ）と比例関係にある。
一方、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）は、Ｉフレームビット量（ＢｉｔｓＩ）がＩフレーム平均ビット量（ＢｉｔｓＩａｖｅ）より小さい場合、（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩｍａｘ）と比例関係にある。
【０２１５】
このような差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）の特性を式（６３）に示し、この式（６３）を用いて差分パケット損失映像品質推定部２３４は、差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を導出するとしても良い。
ｄＶｑ＝ｗ３０＋ｗ３１・ｓ   ・・・式（６３）
ただし、ｄＶｑは差分パケット損失映像品質評価値、ｓはＩフレームビット量の差分パケット損失映像品質評価値への影響度を示し、ｗ３０,ｗ３１は特性係数である。
差分パケット損失映像品質推定部２３４は、導出した差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）を映像品質推定部２３５に対して出力する。
【０２１６】
ここで、式（６３）のＳは、以下の式（６４）によって導出しても良い。
（ＢｉｔｓＩ＞ＢｉｔｓＩａｖｅの場合）
ｓ＝（Ｖｑｍａｘ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍａｘ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）
（ＢｉｔｓＩ＜ＢｉｔｓＩａｖｅの場合）
ｓ＝（Ｖｑｍｉｎ−Ｖｑａｖｅ）・（ＢｉｔｓＩ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）／（ＢｉｔｓＩｍｉｎ−ＢｉｔｓＩａｖｅ）
・・・式（６４）
【０２１７】
映像品質推定部２３５は、平均パケット損失映像品質推定部２３１より算出した平均パケット損失映像品質評価値（Ｖｑａｖｅ）と、差分パケット損失映像品質推定部２３４より算出した差分パケット損失映像品質評価値（ｄＶｑ）とを加算する（式（６５））ことにより、映像品質の推定対象である映像コンテンツの映像品質値（Ｖｑ）を導出する（Ｓ３１５）。
Ｖｑ＝Ｖｑａｖｅ＋ｄＶｑ      ・・・式（６５）
【０２１８】
また、上述したような、Ｉフレームの平均ビット量、最大ビット量、最小ビット量、および、平均符号化映像品質評価値、最大符号化映像品質評価値、最小符号化映像品質評価値、差分符号化映像品質評価値、平均パケット損失映像品質評価値、最大パケット損失映像品質評価値、最小パケット損失映像品質評価値、差分パケット損失映像品質評価値のそれぞれを導出する際に用いられた特性係数（ｗ１,…，ｗ３１）は、映像品質推定装置３の図示しない記憶部にデータベース化された品質特性係数データベースから該当する特性係数を選択する。
【０２１９】
図２３に示した上記の品質特性係数データベースの一例は、特性係数を映像コーデックの方式などの前提条件と対応して記述されたものである。
また、映像品質評価値は映像コーデックの実装に依存し、例えば、同じビットレートでＨ．２６４で符号化した映像コンテンツと、ＭＰＥＧ２で符号化した映像コンテンツとでは映像品質評価値が異なる。同様に、映像フォーマットやフレームレートなども含めた前提条件に映像品質評価値は依存する。図２３に示す品質特性係数データベースは、この前提条件毎に記述されたものである。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
ＩＰネットワーク経由で行うＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、ＴＶ電話サービスなどの映像通信の映像品質値を推定する映像品質推定装置に利用できる。
【符号の説明】
【０２２１】
１，２…映像品質推定装置、１０，２０…パケット分析部、１１，２１…フレーム特性推定部、１２，２２…符号化品質推定部、２３…パケット損失品質推定部。
【図１】
0005519690.tif 000002
【図２】
0005519690.tif 000003
【図３】
0005519690.tif 000004
【図４】
0005519690.tif 000005
【図５】
0005519690.tif 000006
【図６】
0005519690.tif 000007
【図７】
0005519690.tif 000008
【図８】
0005519690.tif 000009
【図９Ａ】
0005519690.tif 000010
【図９Ｂ】
0005519690.tif 000011
【図９Ｃ】
0005519690.tif 000012
【図１０Ａ】
0005519690.tif 000013
【図１０Ｂ】
0005519690.tif 000014
【図１１】
0005519690.tif 000015
【図１２】
0005519690.tif 000016
【図１３】
0005519690.tif 000017
【図１４】
0005519690.tif 000018
【図１５】
0005519690.tif 000019
【図１６】
0005519690.tif 000020
【図１７】
0005519690.tif 000021
【図１８】
0005519690.tif 000022
【図１９】
0005519690.tif 000023
【図２０】
0005519690.tif 000024
【図２１】
0005519690.tif 000025
【図２２】
0005519690.tif 000026
【図２３】
0005519690.tif 000027
【図２４】
0005519690.tif 000028
【図２５Ａ】
0005519690.tif 000029
【図２５Ｂ】
0005519690.tif 000030
【図２５Ｃ】
0005519690.tif 000031
【図２６】
0005519690.tif 000032
【図２７】
0005519690.tif 000033
【図２８Ａ】
0005519690.tif 000034
【図２８Ｂ】
0005519690.tif 000035
【図２８Ｃ】
0005519690.tif 000036