(57)【要約】【課題】会話形態を反映した高精度の通話品質推定を行うことを目的とする。【解決手段】音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定装置における通話品質推定方法は、前記評価対象系の一方の送話有音率を測定するステップと、前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定するステップと、前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定するステップと、前記送話有音率に基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量を算出するステップと、前記受聴有音率に基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出するステップと、前記発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出するステップと、前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出するステップと、前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換するステップとを有する。【選択図】図１
2011250289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定装置における通話品質推定方法であって、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定ステップと、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定ステップと、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定ステップと、
前記送話有音率に基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出ステップと、
前記受聴有音率に基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出ステップと、
前記発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出ステップと、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出ステップと、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出ステップと、
を有する通話品質推定方法。
【請求項２】
前記送話心理劣化量算出ステップは、前記送話有音率に基づいて遅延時間とエコー量とから送話心理劣化量を算出し、
前記受聴心理劣化量算出ステップは、前記受聴有音率に基づいて音声歪みから受聴心理劣化量を算出し、
前記遅延心理劣化量算出ステップは、前記発話切り替わり回数に基づいて遅延時間から遅延心理劣化量を算出する、請求項１に記載の通話品質推定方法。
【請求項３】
前記評価対象系の一方に接続された第１の品質劣化指標算出装置が、前記評価対象系の一方の品質劣化指標を測定する第１の品質劣化指標算出ステップと、
前記評価対象系の他方に接続された第２の品質劣化指標算出装置が、前記評価対象系の他方の品質劣化指標を測定する第２の品質劣化指標算出ステップと、
を更に有し、
前記送話心理劣化量算出ステップは、前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から送話心理劣化量を算出し、
前記受聴心理劣化量算出ステップは、前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する、請求項１または２に記載の通話品質推定方法。
【請求項４】
前記第１の品質劣化指標算出ステップは、
第１の音声信号を発生する第１信号発生ステップと、
遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
前記第１の音声信号のエコー量を測定する第１エコー量測定ステップと、
前記第１の音声信号の歪み量を測定する第１歪み量測定ステップと、
を有し、
前記第２の品質劣化指標算出装ステップは、
第２の音声信号を発生する第２信号発生ステップと、
前記第２の音声信号のエコー量を測定する第２エコー量測定ステップと、
前記第２の音声信号の歪み量を測定する第２歪み量測定ステップと、
を有し、
前記送話心理劣化量算出ステップは、前記送話有音率に基づいて前記遅延時間と前記第１の音声信号のエコー量とから第１の送話心理劣化量を算出し、前記受聴有音率に基づいて前記遅延時間と前記第２の音声信号のエコー量とから第２の送話心理劣化量を算出し、
前記受聴心理劣化量算出ステップは、前記受聴有音率に基づいて第１の音声信号の歪み量から第１の受聴心理劣化量を算出し、前記送話有音率に基づいて第２の音声信号の歪み量から第２の受聴心理劣化量を算出し、
前記統合心理劣化量算出ステップは、前記第１の送話心理劣化量と前記第２の送話心理劣化量と前記第１の受聴心理劣化量と前記第２の受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する、請求項３に記載の通話品質推定方法。
【請求項５】
前記送話有音率測定ステップは、送話信号を単位時間毎に分割し、単位時間あたりの送話信号の音量が閾値を上回る割合を測定することにより、前記送話有音率を測定し、
前記受聴有音率測定ステップは、受聴信号を単位時間毎に分割し、単位時間あたりの受聴信号の音量が閾値を上回る割合を測定することにより、前記受聴有音率を測定する、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の通話品質推定方法。
【請求項６】
前記発話切り替わり回数測定ステップは、送話信号および受聴信号を単位時間毎に分割し、単位時間あたりの送話信号の音量が連続して閾値を上回る回数と単位時間あたりの受聴信号の音量が連続して閾値を上回る回数とに基づいて、前記発話切り替わり回数を測定する、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の通話品質推定方法。
【請求項７】
前記送話心理劣化量算出ステップは、前記送話有音率に基づいた重み付けを用いて送話心理劣化量を算出し、
前記受聴心理劣化量算出ステップは、前記受聴有音率に基づいた重み付けを用いて受聴心理劣化量を算出し、
前記遅延心理劣化量算出ステップは、前記発話切り替わり回数に基づいた重み付けを用いて遅延心理劣化量を算出する、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の通話品質推定方法。
【請求項８】
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定装置であって、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定部と、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定部と、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定部と、
前記送話有音率に基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出部と、
前記受聴有音率に基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出部と、
前記発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出部と、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出部と、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出部と、
を有する通話品質推定装置。
【請求項９】
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定システムであって、
前記評価対象系の一方に接続され、前記評価対象系の一方の品質劣化指標を測定する第１の品質劣化指標算出装置と、
前記評価対象系の他方に接続され、前記評価対象系の他方の品質劣化指標を測定する第２の品質劣化指標算出装置と、
前記第１の品質劣化指標算出装置および前記第２の品質劣化指標算出装置に接続された主観品質評価値算出装置と、
を有し、
主観品質評価値算出装置は、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定部と、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定部と、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定部と、
前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出部と、
前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出部と、
前記発話切り替わり回数に基づいて、測定された品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出部と、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出部と、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出部と、
を有する通話品質推定システム。
【請求項１０】
前記第１の品質劣化指標算出装置は、
第１の音声信号を発生する第１信号発生部と、
遅延時間を測定する遅延時間測定部と、
前記第１の音声信号のエコー量を測定する第１エコー量測定部と、
前記第１の音声信号の歪み量を測定する第１歪み量測定部と、
を有し、
前記第２の品質劣化指標算出装置は、
第２の音声信号を発生する第２信号発生部と、
前記第２の音声信号のエコー量を測定する第２エコー量測定部と、
前記第２の音声信号の歪み量を測定する第２歪み量測定部と、
を有し、
前記送話心理劣化量算出部は、前記送話有音率に基づいて前記遅延時間と前記第１の音声信号のエコー量とから第１の送話心理劣化量を算出し、前記受聴有音率に基づいて前記遅延時間と前記第２の音声信号のエコー量とから第２の送話心理劣化量を算出し、
前記受聴心理劣化量算出部は、前記受聴有音率に基づいて第１の音声信号の歪み量から第１の受聴心理劣化量を算出し、前記送話有音率に基づいて第２の音声信号の歪み量から第２の受聴心理劣化量を算出し、
前記統合心理劣化量算出部は、前記第１の送話心理劣化量と前記第２の送話心理劣化量と前記第１の受聴心理劣化量と前記第２の受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する、請求項９に記載の通話品質推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話品質推定方法、通話品質推定装置および通話品質推定システムに関する。特に、本発明は、音声通話を行うサービスの会話品質を推定する方法、特に評価対象系の物理的特徴量の測定結果からサービスのユーザが会話中に感じる品質を推定する方法、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の総合通話品質推定技術として、ITU-T勧告G.107に規定されているE-modelがある（非特許文献１）。これは電話等の評価対象系の品質パラメータの複合効果を考慮し、評価対象系を通じて行われる会話の品質を推定する技術である。E-modelでは、評価対象系のパラメータを数値化し、アルゴリズムを用いて品質を推定する。E-modelは、ＩＰ（Internet Protocol）電話の番号割り当て基準となるR値の算出に用いることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ITU-T勧告G.107"The E-model, a computational model for use in transmission planning"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
E-modelを含む従来の総合通話品質推定方法は、発話が一方の話者に偏る会話についても両者が同等の会話品質を体感していると想定している。例えば、発話が少ない話者はエコー量が相手側ほど主観品質に影響せず、発話が多い話者は音声歪みが相手側ほど主観品質に影響しないと考えられる。両者が同等の会話品質であると想定した従来の総合通話品質推定方法では、この点を考慮できず品質推定値と話者が体感する品質との誤差が大きくなるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、会話形態を反映した高精度の通話品質推定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の通話品質推定方法は、
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定装置における通話品質推定方法であって、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定ステップと、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定ステップと、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定ステップと、
前記送話有音率に基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出ステップと、
前記受聴有音率に基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出ステップと、
前記発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出ステップと、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出ステップと、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出ステップと、
を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の通話品質推定装置は、
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定装置であって、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定部と、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定部と、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定部と、
前記送話有音率に基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出部と、
前記受聴有音率に基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出部と、
前記発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出部と、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出部と、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出部と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の通話品質推定システムは、
音声通話サービスの評価対象系での品質を推定する通話品質推定システムであって、
前記評価対象系の一方に接続され、前記評価対象系の一方の品質劣化指標を測定する第１の品質劣化指標算出装置と、
前記評価対象系の他方に接続され、前記評価対象系の他方の品質劣化指標を測定する第２の品質劣化指標算出装置と、
前記第１の品質劣化指標算出装置および前記第２の品質劣化指標算出装置に接続された主観品質評価値算出装置と、
を有し、
主観品質評価値算出装置は、
前記評価対象系の一方の送話有音率を測定する送話有音率測定部と、
前記評価対象系の一方の受聴有音率を測定する受聴有音率測定部と、
前記評価対象系での送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する発話切り替わり回数測定部と、
前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から送話心理劣化量を算出する送話心理劣化量算出部と、
前記送話有音率と前記受聴有音率とに基づいて、測定された品質劣化指標から受聴心理劣化量を算出する受聴心理劣化量算出部と、
前記発話切り替わり回数に基づいて、測定された品質劣化指標から遅延心理劣化量を算出する遅延心理劣化量算出部と、
前記送話心理劣化量と前記受聴心理劣化量と前記遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出する統合心理劣化量算出部と、
前記統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する主観品質評価値算出部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、会話形態を反映した高精度の通話品質推定を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る通話品質推定装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態２に係る通話品質推定システムの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明では、ＩＰ電話等の評価対象系において、音声通話を行うサービスでやりとりされる会話の発話率（送話有音率および受聴有音率）や発話の切り替わり回数に基づき通話品質を推定する。具体的には、評価対象系に起因する品質劣化指標（遅延時間、音声歪みおよびエコー量）を測定する。次に、評価対象系の一方の送話有音率を測定し、評価対象系の一方の受聴有音率を測定し、また、評価対象系での送話と受聴の単位時間あたりの発話切り替わり回数を測定する。測定された送話有音率に基づいて品質劣化指標（遅延時間およびエコー量）から送話心理劣化量を算出し、測定された受聴有音率に基づいて品質劣化指標（音声歪み）から受聴心理劣化量を算出し、測定された発話切り替わり回数に基づいて品質劣化指標（遅延時間）から遅延心理劣化量を算出する。算出された送話心理劣化量と受聴心理劣化量と遅延心理劣化量とから統合心理劣化量を算出し、算出された統合心理劣化量から主観品質評価値に変換する。
【００１２】
このように、会話中に生じる品質劣化指標（品質劣化要因の値）から測定される送話心理劣化量、受聴心理劣化量および遅延心理劣化量に対して、会話の発話率や発話切り替わり回数に応じた重み付けを与えることにより、従来法に比べて正確なユーザ体感総合通話品質の推定が可能となる。
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
（実施形態１）
以下の実施形態１は、ＩＰ電話等の評価対象系の片側の総合通話品質を推定するものであり、遅延時間、エコー量、符号化方式およびパケット損失率の品質劣化指標は事前に与えられていることを想定する。
【００１５】
本発明の実施形態１について図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る通話品質推定装置１１の構成を示すブロック図である。通話品質推定装置１１は、送話有音率測定部１２、受聴有音率測定部１３、発話切り替わり回数測定部１４、送話心理劣化量算出部１５、受聴心理劣化量算出部１６、遅延心理劣化量算出部１７、統合心理劣化量算出部１８および主観品質評価値算出部１９を備えている。
【００１６】
会話の片側における評価対象系１００に起因する品質劣化指標として、遅延時間D[ms]が送話心理劣化量算出部１５と遅延心理劣化量算出部１７に、エコー量E[dB]が送話心理劣化量算出部１５に、符号化方式およびパケット損失率P[%]が受聴心理劣化量算出部１６に、それぞれ入力として与えられている。
【００１７】
送話有音率測定部１２では、評価対象系１００を介してt×x[ms]の送話音声信号Sを受信し、送話音声信号の有音率（送話有音率）As（0≦As≦1）を測定する。送話音声信号の有音率の測定方法を以下に示す。信号Sをt[ms]ごとのx個の信号Si（1≦i≦ x）に分割し、x個の信号Siのうちその音量が閾値Ls[dBov]を上回る信号の数yを算出する。そして、As=y/xを算出し、送話有音率Asとして送話心理劣化量算出部１５に送信する。このように、一定時間あたりの送話信号を分析することにより、送話有音率Asを測定することができる。ここでt=200, x=300, Ls=-46とするが、これに限定されるものではない。
【００１８】
受聴有音率測定部１３では、評価対象系１００を介してt×x[ms]の受聴音声信号Rを受信し、受聴音声信号の有音率（受聴有音率）Ar（0≦Ar≦1）を測定する。受聴音声信号の有音率の測定方法を以下に示す。信号Rをt[ms]ごとのx個の信号Ri（1≦i≦x）に分割し、x個の信号Riのうちその音量が閾値Lr[dBov]を上回る信号の数zを算出する。そして、Ar=z/xを算出し、受聴有音率Arとして受聴心理劣化量算出部１６に送信する。このように、一定時間あたりの受聴信号を分析することにより、受聴有音率Arを測定することができる。ここでLr=-46とするが、これに限定されるものではない。
【００１９】
発話切り替わり回数測定部１４では、評価対象系１００を介してt×x[ms]の送話音声信号Sおよびt×x[ms]の受聴音声信号Rを受信し、送話と受聴との単位時間あたりの発話切り替わり回数Bを測定する。発話切り替わり回数の測定方法を以下に示す。信号SおよびRをt秒ごとのx個の信号SiおよびRi（1≦i≦x）に分割する。そして、信号Siに対して、M個以上の信号Siが全て閾値Lsを上回り、かつその直前、直後に閾値を下回る信号SiがそれぞれN個以上連続して存在するような区間の数Bsを検出する。同様に信号Riに対して、M個以上の信号Riが全て閾値Lrを上回り、かつその直前、直後に閾値を下回る信号RiがそれぞれN個以上連続して存在するような区間の数Brを検出する。このようにして、送話発話回数Bsおよび受聴発話回数Brを測定する。そして、B=2×min(Bs, Br)を算出し、このBを発話切り替わり回数Bとして、遅延心理劣化量算出部１７に送信する。このように、一定時間あたりの送話信号および受聴信号を分析することにより、発話切り替わり回数Bを測定することができる。ここで、M=10, N=10とするが、これに限定されるものではない。
【００２０】
送話心理劣化量算出部１５では、送話有音率As、遅延時間D、エコー量Eがそれぞれ入力として与えられる。例えばエコー量および遅延時間とそれに対する品質の主観評価値（ITU-T勧告P.800に定義された平均オピニオン評価値MOS）の関係から、ITU-T勧告G.107が提案しているE-modelにおいて送話者エコーによる劣化量Idteは次式(1)-(4)のように規定されている。
【００２１】
【数１】
2011250289.tif 000003
【００２２】
【数２】
2011250289.tif 000004
【００２３】
【数３】
2011250289.tif 000005
【００２４】
【数４】
2011250289.tif 000006
ここで、式(1), (4)内のT, TELRはそれぞれ片道遅延時間、エコー量に対応しているため、それぞれにD, Eを入力する。さらにNo, RLRにはデフォルト値である-61.18, 2をそれぞれ式(2)に代入しIdteを算出する。この送話者エコーによる劣化量Idteは送話者のみが知覚する劣化であるため、送話信号の有音率Asが高いほど送話心理劣化量は増大することになる。従って、送話心理劣化量Gsは、品質劣化指標から送話品質劣化量への変換式をあらかじめ定め、この変換式により算出される送話品質劣化量に対して、送話有音率Asに基づいた重み付けをすることにより算出されてもよい。送話有音率Asに基づいて品質劣化指標から送話心理劣化量Gsを算出するために、Idte, As, Gsの関係をAsの増加につれGsが増加するような単調増加関数で表し、前記関数を用いてGsを算出する。ここでは単調増加関数を式(5)で表しているが、これに限定されるものではない。式(5)のa1, a2は定数である。
【００２５】
【数５】
2011250289.tif 000007
このようにして算出した送話心理劣化量Gsを統合心理劣化量算出部１８に送信する。
【００２６】
受聴心理劣化量算出部１６では、受聴有音率Ar、符号化方式、パケット損失率Pがそれぞれ入力として与えられる。例えば符号化方式およびパケット損失率とそれに対する品質の主観評価値の関係から、ITU-T勧告G.107が提案しているE-modelにおいて符号化歪みやパケット損失による歪み劣化量Ie,effは次式(6)のように規定されている。
【００２７】
【数６】
2011250289.tif 000008
ここで、式(6)内のPplはパケット損失率に対応しているため、Pを入力する。さらにIe, Bplはそれぞれ符号化による品質劣化量、符号化方式のパケット損失耐性を表しており、ITU-T勧告G.113 Appendix Iは各符号化方式のIeおよびBplの値を示している。そこで、入力された符号化方式情報に基づきIe, Bplを決定し、式(6)に代入する。BurstRにはデフォルト値である1を式(6)に代入し、Ie,effを算出する。この歪み劣化量Ie,effは受聴者のみが知覚する劣化であるため、受聴信号の有音率Arが高いほど受聴心理劣化量は増大することになる。従って、受聴心理劣化量Grは、品質劣化指標から受聴品質劣化量への変換式をあらかじめ定め、この変換式により算出される受聴品質劣化量に対して、受聴有音率Arに基づいた重み付けをすることにより算出されてもよい。受聴有音率Arに基づいて品質劣化指標から受聴心理劣化量Grを算出するために、Ie,eff, Ar, Grの関係をArの増加につれGrが増加するような単調増加関数で表し、前記関数を用いてGrを算出する。ここでは単調増加関数を式(7)で表しているが、これに限定されるものではない。式(7)のa3, a4は定数である。
【００２８】
【数７】
2011250289.tif 000009
このようにして算出した受聴心理劣化量Grを統合心理劣化量算出部１８に送信する。
【００２９】
遅延心理劣化量算出部１７では、発話切り替わり回数B、遅延時間Dがそれぞれ入力として与えられる。例えば遅延時間とそれに対する品質の主観評価値の関係から、ITU-T勧告G.107が提案しているE-modelにおいて遅延による劣化量Iddは次式(8)-(10)のように規定されている。
【００３０】
【数８】
2011250289.tif 000010
【００３１】
【数９】
2011250289.tif 000011
【００３２】
【数１０】
2011250289.tif 000012
ここで、式(8)-(10)のTaは片道遅延時間に対応しているため、Dを入力しIddを算出する。この遅延劣化量Iddは発話切り替わり時に特に知覚する劣化であるため、発話切り替わり回数Bが高いほど遅延心理劣化量は増大することになる。従って、遅延心理劣化量Gdは、品質劣化指標から遅延品質劣化量への変換式をあらかじめ定め、この変換式により算出される遅延品質劣化量に対して、発話切り替わり回数Bに基づいた重み付けをすることにより算出されてもよい。発話切り替わり回数Bに基づいて品質劣化指標から遅延心理劣化量Gdを算出するために、Idd, B, Gdの関係をBの増加につれGdが増加するような単調増加関数で表し、前記関数を用いてGdを算出する。ここでは単調増加関数を式(11)で表しているが、これに限定されるものではない。式(11)のa5, a6は定数である。
【００３３】
【数１１】
2011250289.tif 000013
このようにして算出した遅延心理劣化量Gdを統合心理劣化量算出部１８に送信する。
【００３４】
統合心理劣化量算出部１８では、送話心理劣化量Gs、受聴心理劣化量Gr、遅延心理劣化量Gdが入力として与えられる。Gs, Gr, Gdの累計値Gt（=Gs+Gr+Gd）を統合心理劣化量とし、統合心理劣化量Gtを主観品質評価値算出部１９に送信する。
【００３５】
主観品質評価値算出部１９では、統合心理劣化量Gtが入力として与えられている。ITU-T勧告G.107が提案しているE-modelにおいて無劣化時の品質尺度値R値の無劣化時のデフォルト値である93.2から統合心理劣化量Gtを減算した値を評価対象系１００の品質尺度値Rとし、この品質尺度値RをITU-T勧告G.107 Appendix Iに規定された以下の式(12),(13)で主観品質評価値MOSに変換する。
【００３６】
【数１２】
2011250289.tif 000014
【００３７】
【数１３】
2011250289.tif 000015
このようにして得られたMOSを評価対象系１００の主観品質評価値として出力する。
【００３８】
以下に有音率や切り替わり回数に基づく重み付けを表す単調増加関数を定式化する手順を示す。
【００３９】
受聴心理劣化量の重み付けについて示す。最初に、音声歪みについて複数の実験条件を設定し、１分間の会話を実施する。これらについてITU-T勧告P.800に準拠した会話オピニオン評価実験を行う。さらに各実験条件について、受聴有音率Arが異なるような会話タスクを与える。次に、全ての実験条件に対するMOS値を上述の方法でR値に変換し、基準値である93.2から減算した受聴心理劣化量Grを算出する。そして、各実験条件における歪み劣化量Ie,effを測定し、その条件における受聴心理劣化量Grを用いて、各受聴有音率Arにおける重み付けWr（=Gr/Ie,eff）を算出する。最後に、単調増加関数Wr=a3Ar+a4の二乗平均誤差が最小となるa3, a4を最小二乗法算出により算出する。単調増加関数に非線形関数を用いる場合には、非線形最小二乗フィット機構を用いてa3, a4を算出する。このとき、受聴有音率Arが基準と定める有音率時（例えば0.4）にWrが１となるようにa3, a4を同一の値で除算してもよい。
【００４０】
遅延心理劣化量の重み付けについて示す。最初に、遅延時間について複数の実験条件を設定し、１分間の会話を実施する。これらについてITU-T勧告P.800に準拠した会話オピニオン評価実験を行う。さらに各実験条件について、発話切り替わり回数Bが異なるような会話タスクを与える。次に、全ての実験条件に対するMOS値を上述の方法でR値に変換し、基準値である93.2から減算した遅延心理劣化量Gdを算出する。そして、各実験条件における遅延による劣化量Iddを測定し、その条件における遅延心理劣化量Gdを用いて、発話切り替わり回数Bにおける重み付けWd（=Gd/Idd）を算出する。最後に、単調増加関数Wd=a5B+a6の二乗平均誤差が最小となるa5, a6を最小二乗法算出により算出する。単調増加関数に非線形関数を用いる場合には、非線形最小二乗フィット機構を用いてa5, a6を算出する。このとき、発話切り替わり回数Bが基準と定める回数時（例えば10）にWdが１となるようにa5, a6を同一の値で除算してもよい。
【００４１】
送話心理劣化量の重み付けについて示す。最初に、エコー量、遅延時間について複数の実験条件を設定し、１分間の会話を実施する。これらについてITU-T勧告P.800に準拠した会話オピニオン評価実験を行う。さらに各実験条件について、送話有音率Asが異なるような会話タスクを与える。次に、全ての実験条件に対するMOS値を上述の方法でR値に変換し、基準値である93.2から減算した値から、さらに前記に示した方法による遅延心理劣化量の算出値を減算した値を送話心理劣化量Gsとして算出する。そして、各実験条件における送話者エコーによる劣化量Idteを測定し、その条件における送話心理劣化量Gsを用いて、送話有音率Asにおける重み付けWs（=Gs/Idte）を算出する。最後に、単調増加関数Ws=a1As+a2の二乗平均誤差が最小となるa1, a2を最小二乗法算出により算出する。単調増加関数に非線形関数を用いる場合には、非線形最小二乗フィット機構を用いてa1, a2を算出する。このとき、送話有音率Asが基準と定める有音率時（例えば0.4）にWsが１となるようにa1, a2を同一の値で除算してもよい。
【００４２】
（実施形態２）
以下の実施形態２は、ＩＰ電話等の評価対象系の両側の総合通話品質に基づき１つの総合通話品質を推定するものであり、遅延時間、エコー量および音声歪みの品質劣化指標は評価対象系から直接測定することを想定する。実施形態２では、評価対象系を介して試験信号を送受信し、品質劣化指標を測定する。
【００４３】
本発明の実施形態２について図面を用いて説明する。図２は、実施形態２に係る通話品質推定システム２０の構成を示すブロック図である。通話品質推定システム２０は、主観品質評価値算出装置２１、品質劣化指標算出装置３１および品質劣化指標算出装置４１を備えている。
【００４４】
主観品質評価値算出装置２１は、送話有音率測定部２２、受聴有音率測定部２３、発話切り替わり回数測定部２４、送話心理劣化量算出部２５、受聴心理劣化量算出部２６、遅延心理劣化量算出部２７、統合心理劣化量算出部２８および主観品質評価値算出部２９を備えている。
【００４５】
品質劣化指標算出部３１は、評価対象系の片側に接続されており、評価対象系の片側の品質劣化指標を算出する。品質劣化指標算出部３１は、信号発生部３２、遅延時間測定部３３、エコー量測定部３４および歪み量測定部３５を備えている。
【００４６】
品質劣化指標算出部４１は、評価対象系の反対側に接続されており、評価対象系の反対側の品質劣化指標を算出する。品質劣化指標算出部４１は、信号発生部４２、エコー量測定部４４および歪み量測定部４５を備えている。
【００４７】
送話有音率測定部２２では、評価対象系１０１を介してt×x[ms]の送話音声信号Sを受信し、送話音声信号の有音率（送話有音率）As（0≦As≦1）を測定する。この送話音声信号の有音率Asを送話心理劣化量算出部２５および受聴心理劣化量算出部２６に送信する。送話音声信号の有音率の測定方法は実施形態１と同様である。ここでt=200, x=300とするが、これに限定されるものではない。
【００４８】
受聴有音率測定部２３では、評価対象系１０１を介してt×x[ms]の受聴音声信号Rを受信し、受聴音声信号の有音率（受聴有音率）Ar（0≦Ar≦1）を測定する。この受聴音声信号の有音率Arを送話心理劣化量算出部２５および受聴心理劣化量算出部２６に送信する。受聴音声信号の有音率の測定方法は実施形態１と同様である。
【００４９】
発話切り替わり回数測定部２４では、評価対象系１０１を介してt×x[ms]の送話音声信号Sおよびt×x [ms]の受聴音声信号Rを受信し、発話切り替わり回数Bを測定する。この発話切り替わり回数Bを遅延心理劣化量算出部２７に送信する。発話切り替わり回数の測定方法は実施形態１と同様である。
【００５０】
信号発生部３２には、音声信号が保存されており、エコー量測定部３４あるいは歪み量測定部３５から信号発生の指示を受けた際に、評価対象系１０１に音声信号S1を送信する。このとき、指示を与えたエコー量測定部３４あるいは歪み量測定部３５に音声信号S1を送信する。
【００５１】
遅延時間測定部３３では、受信側から送信側に向かってPing（Packet InterNet Groper）を送信することにより、両者間の往復遅延時間D'[ms]を計算し、片道遅延時間D=D'/2を算出する。この片道遅延時間Dを送話心理劣化量算出部２５と遅延心理劣化量算出部２７にそれぞれ送信する。
【００５２】
エコー量測定部３４では、信号発生部３２に評価対象系１０１の片側に音声信号S1を送信するように指示し、信号発生部３２から音声信号S1を、評価対象系１０１から評価対象系を通して同一側で受聴する音声信号S2を、それぞれ取得する。そして音声信号S1と受聴音声信号S2のレベル差E1[dB]を算出し、測定されたエコー量E1[dB]を送話心理劣化量算出部２５に送信する。なお、このエコー量E1は、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側で受聴するエコー量である。
【００５３】
歪み量測定部３５では、信号発生部３２に評価対象系１０１の片側に音声信号S1を送信するように指示し、信号発生部３２から音声信号S1を、評価対象系１０１から評価対象系の反対側で受聴する音声信号S3を、それぞれ取得する。ITU-T勧告P.862のPESQを用いることで音声信号S1, S3から音声品質評価値PESQを計算する。このPESQをITU-T勧告G.107 Appendix Iに規定された以下の式(14)-(17)によりR値(R)に変換する。
【００５４】
【数１４】
2011250289.tif 000016
【００５５】
【数１５】
2011250289.tif 000017
【００５６】
【数１６】
2011250289.tif 000018
【００５７】
【数１７】
2011250289.tif 000019
同様に音声信号S1を用いて同一信号の比較による音声品質評価値PESQを計算し、式(14)-(17)によりR値(R')に変換する。２つのR値の差分Ie,eff（=R'-R）を音声信号の歪み量Ie,eff1として算出し、測定された歪み量Ie,eff1を受聴心理劣化量算出部２６に送信する。なお、この歪み量Ie,eff1は、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側で受聴する歪み量である。
【００５８】
同様に、信号発生部４２には、音声信号が保存されており、エコー量測定部４４あるいは歪み量測定部４５から信号発生の指示を受けた際に、評価対象系１０１に音声信号S1'を送信する。このとき、指示を与えたエコー量測定部４４あるいは歪み量測定部４５に音声信号S1'を送信する。
【００５９】
なお、遅延時間は、どちらからPingを送信しても同じ結果が得られると想定されるため、品質劣化指標算出装置４１に遅延時間測定部は含まれなくてもよい。
【００６０】
エコー量測定部４４では、信号発生部４２に評価対象系１０１の反対側（送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の反対側）に音声信号S1'を送信するように指示し、信号発生部４２から音声信号S1'を、評価対象系１０１から評価対象系を通して同一側（送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の反対側）で受聴する音声信号S2'を、それぞれ取得する。エコー量測定部３４と同様に、音声信号S1'と受聴音声信号S2'のレベル差E2[dB]を算出し、測定されたエコー量E2[dB]を送話心理劣化量算出部２５に送信する。
【００６１】
歪み量測定部４５では、信号発生部４２に評価対象系１０１の反対側（送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の反対側）に音声信号S1'を送信するように指示し、信号発生部４２から音声信号S1'を、評価対象系１０１から評価対象系の反対側（送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側）で受聴する音声信号S3'を、それぞれ取得する。歪み量測定部３５と同様に、２つのR値の差分Ie,eff（=R'-R）を音声信号の歪み量Ie,eff2として算出し、測定された歪み量Ie,eff2を受聴心理劣化量算出部２６に送信する。
【００６２】
送話心理劣化量算出部２５では、送話有音率As、受聴有音率Ar、遅延時間D、エコー量E1, E2がそれぞれ入力として与えられる。これらから算出した送話心理劣化量Gs1, Gs2を統合心理劣化量算出部２８に送信する。Gs1が送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側で体感する送話心理劣化量である。Gs1は、実施形態１における算出方法において、Eの替わりにE1を用いることで算出されるGsである。Gs2は、実施形態１における算出方法において、As, Eの替わりにAr, E2をそれぞれ用いることで算出されるGsである。すなわち、反対側の送話心理劣化量Gs2は、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の受聴有音率Arから算出される。この受聴有音率Arは、反対側の送話有音率とみなすことができるため、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の受聴有音率Arの代わりに、反対側の送話有音率を利用してもよい。
【００６３】
受聴心理劣化量算出部２６では、送話有音率As、受聴有音率Ar、歪み量Ie,eff1, Ie,eff2がそれぞれ入力として与えられる。これらから算出した受聴心理劣化量Gr1, Gr2を統合心理劣化量算出部２８に送信する。Gr1が送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側で体感する受聴心理劣化量である。Gr1は、実施形態１における算出方法において、Ie,effの替わりにIe,eff1を用いることで算出されるGrである。Gr2は、実施形態１における算出方法において、Ar, Ie,effの替わりにAs, Ie,eff2をそれぞれ用いることで算出されるGrである。すなわち、反対側の受聴心理劣化量Gr2は、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の送話有音率Asから算出される。この送話有音率Asは、反対側の受聴有音率とみなすことができるため、送話信号Sおよび受聴信号Rを取得した側の送話有音率Asの代わりに、反対側の受聴有音率を利用してもよい。
【００６４】
遅延心理劣化量算出部２７では、発話切り替わり回数B、遅延時間Dがそれぞれ入力として与えられる。これらから算出した遅延心理劣化量Gdを統合心理劣化量算出部２８に送信する。送話心理劣化量Gdの算出方法は実施形態１と同様である。
【００６５】
統合心理劣化量算出部２８では、送話心理劣化量Gs1, Gs2、受聴心理劣化量Gr1, Gr2、遅延心理劣化量Gd1, Gd2が入力として与えられる。ここでは両端の体感品質のうち最悪品質を出力するものとして統合心理劣化量Gtを式(18)により算出する。ここでは最悪値をとっているが、平均値や最良値でもかまわない。
【００６６】
【数１８】
2011250289.tif 000020
この統合心理劣化量Gtを主観品質評価値算出部２９に送信する。
【００６７】
主観品質評価値算出部２９は、実施形態１と同様である。
【００６８】
（実施形態の効果）
以上説明したように、本発明の総合通話品質推定方法によれば、会話形態を反映した精度の高い通話品質推定が可能となる。より具体的には、発話の多い少ないという会話の偏りを考慮に入れた通話品質推定が可能になる。
【００６９】
このように、会話形態を考慮したユーザ体感通話品質が推定できるため、通話サービス形態や会話の特徴を捉えた総合通話品質推定が可能となる。また、あらかじめ提供するサービスにおける両端の発話割合の目安をたてることで、本発明による通話品質推定を両端で実施することにより、両ユーザの体感品質を考慮した適切な品質設計が可能となる。
【００７０】
説明の便宜上、本発明の実施形態に係る装置およびシステムは機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の装置およびシステムは、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。例えば、装置およびシステムの各機能部がソフトウェアで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、例えばＩＰ電話サービスで想定される会話形態を考慮した品質設計への適用が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００、１０１  評価対象系
１１            通話品質推定装置
２０            通話品質推定システム
２１            主観品質評価算出装置
１２、２２      送話有音率測定部
１３、２３      受聴有音率測定部
１４、２４      発話切り替わり回数測定部
１５、２５      送話心理劣化量算出部
１６、２６      受聴心理劣化量算出部
１７、２７      遅延心理劣化量算出部
１８、２８      総合心理劣化量算出部
１９、２９      主観品質評価値算出部
３１、４１      品質劣化指標算出装置
３２、４２      信号発生部
３３            遅延時間測定部
３４、４４      エコー量測定部
３５、４５      歪み量測定部
【図１】
2011250289.tif 000021
【図２】
2011250289.tif 000022