(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度な画質評価を実現する画質評価装置、方法およびそのプログラムを提供する。【解決手段】伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー発生位置推定部１と画質評価部２とを有し、伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合、画質劣化度合いを小さく評価することにより高精度な画質評価する画質評価装置、およびその方法、プログラムを提供する。【選択図】図１
2011019128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー位置推定部と、
前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する画質評価部と
を有する画質評価装置。
【請求項２】
前記画質評価部は、前記伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生していた場合に、画質劣化度合いを小さく評価する
請求項１に記載の画質評価装置。
【請求項３】
前記ピクチャが複数のスライスから構成されている
請求項１又は請求項２に記載の画質評価装置。
【請求項４】
伝送エラーが発生したピクチャのピクチャタイプを推定するピクチャタイプ推定部を有し、
前記画質評価部は、前記ピクチャタイプに基づいて、伝送エラーが発生したピクチャの前記画質劣化度合を補正する
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画質評価装置。
【請求項５】
前記ピクチャタイプ推定部は、ビットストリームからピクチャごとのデータ量を取得し、前記ピクチャごとのデータ量からピクチャタイプを推定する
請求項４に記載の画質評価装置。
【請求項６】
前記画質評価部は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置が当該ピクチャの末尾から所定の閾値以内である場合、ピクチャ末尾領域で伝送エラーが発生している推定する
請求項１から請求項５のいずれかに記載の画質評価装置。
【請求項７】
前記画質評価部は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置が当該ピクチャの先頭から所定の閾値以内である場合、ピクチャ先頭領域で伝送エラーが発生している推定する
請求項１から請求項５のいずれかに記載の画質評価装置。
【請求項８】
前記画質評価部は、伝送エラーにより生じた画質劣化に対する画質評価に対して、前記伝送エラーがピクチャ中央領域以外で発生した場合に前記画質評価の画質劣化度合いを小さく評価するように補正する
請求項１から請求項７のいずれかに記載の画質評価装置。
【請求項９】
伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定し、
前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する
画質評価方法。
【請求項１０】
前記画質評価は、前記伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生していた場合に、画質劣化度合いを小さく評価する
請求項９に記載の画質評価方法。
【請求項１１】
前記ピクチャが複数のスライスから構成されている
請求項９又は請求項１０に記載の画質評価方法。
【請求項１２】
伝送エラーが発生したピクチャのピクチャタイプを推定し、
前記画質評価は、前記ピクチャタイプに基づいて、伝送エラーが発生したピクチャの前記画質劣化度合を補正する
請求項９から請求項１１のいずれかに記載の画質評価方法。
【請求項１３】
前記ピクチャタイプ推定は、ビットストリームからピクチャごとのデータ量を取得し、前記ピクチャごとのデータ量からピクチャタイプを推定する
請求項１２に記載の画質評価方法。
【請求項１４】
前記画質評価は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置が当該ピクチャの末尾から所定の閾値以内である場合、ピクチャ末尾領域で伝送エラーが発生している推定する
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の画質評価方法。
【請求項１５】
前記画質評価は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置が当該ピクチャの先頭から所定の閾値以内である場合、ピクチャ先頭領域で伝送エラーが発生している推定する
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の画質評価方法。
【請求項１６】
前記画質評価は、伝送エラーにより生じた画質劣化に対する画質評価に対して、前記伝送エラーがピクチャ中央領域以外で発生した場合に前記画質評価の画質劣化度合いを小さく評価するように補正する
請求項９から請求項１５のいずれかに記載の画質評価方法。
【請求項１７】
伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する処理と、
前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する処理と
を情報処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画質評価装置、画質評価方法及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送やＩＰＴＶなどの映像配信サービスでは、送信設備、伝送設備、受信設備の異常検出を迅速におこなうためにサービスの品質監視を行うことが重要である。伝送品質はパケット損失、パケットエラー、遅延の状態から把握ができるが、映像配信サービスの品質すなわち画質は、伝送品質と必ずしも一致しているわけではなく、別途測定をおこなう必要がある。
【０００３】
特許文献１では、パケット損失など伝送品質と、映像符号化情報、映像の動き情報を元に画質の推定をおこなっている。特許文献１に記載の方法では、映像符号化情報、映像の動き情報を別途用意し、映像データパケット内に埋込んだ上で伝送する必要があった。この場合、その情報が埋め込まれたパケットが損失した場合には画質の計測が困難になるという問題があった。また、特許文献１では、伝送された映像データパケットを解析して、映像符号化情報や動き情報を取得する方法にも言及しているが、この場合映像の復号処理をおこなう必要があり、画質の計測に多くの計算量を要するという問題があった。
【０００４】
そこで、非特許文献１、２では、映像の復号をおこなわずに、画質計測をする方法が開示されている。非特許文献１、２に記載の画質評価方法では、映像データの復号を行わずに、映像符号化情報を推定し、推定した映像符号化情報と、ネットワーク品質情報とから画質を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１０８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】牛木、富永、林、「暗号化されたIPTVストリームに対する映像品質推定法の有効性検証」、電子情報通信学会総合大会、B-11-8、2008
【非特許文献２】牛木、富永、林、「TSヘッダ情報を用いた映像フレーム種別推定法の有効性検証〜パケットレイヤ映像品質客観評価モデルの確立に向けて〜」、信学技報、CQ2007-74
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、伝送エラーにより生じる画質劣化のピクチャ内での発生位置は、伝送エラーのタイミングによって異なる。
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１、非特許文献１、及び非特許文献２に記載つれた画質評価方法は、ピクチャ内での劣化発生位置を考慮していないため、画質評価精度が低くなるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、高精度な画質評価を実現する画質評価装置、方法およびそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー位置推定部と、前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する画質評価部とを有する画質評価装置である。
【００１１】
また、本発明は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定し、前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する画質評価方法である。
【００１２】
また、本発明は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する処理と、前記伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に、画質劣化度合いを小さく評価する処理とを情報処理装置に実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ピクチャ内でのエラー発生位置を考慮しているため、高精度な画質評価を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【図２】図２は第１の実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【図３】図３は第１の実施の形態における画質評価装置の動作をフローチャートでる。
【図４】図４は第１の実施の形態を説明するための図である。
【図５】図５は第２の実施の形態を説明するための図である。
【図６】図６は第３の実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【図７】図７は第５の実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【図８】図８は第７の実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態の画質評価装置の概要の構成図である。
【００１７】
本実施の形態の画質評価装置は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー発生位置推定部１と、伝送エラー発生位置推定部１の推定結果に基づいて、伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域以外の場合に画質劣化度合いを小さく評価し、伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域である場合に画質劣化度合いを大きく評価する画質評価部２とを有している。
【００１８】
伝送エラー発生位置推定部１は、検出された伝送エラーのピクチャ内での発生位置を推定する。推定方法は、例えば、ピクチャ先頭のデータ位置、及び次ピクチャ先頭のデータ位置とから１枚のピクチャの範囲を推定し、その範囲で伝送エラーが発生したピクチャ内位置を求める。例えば、１ピクチャ分のデータに対し、ピクチャの先頭又はピクチャの末尾から何パーセントの位置で発生しているかを求める。そして、その位置と予め定められた閾値とを比較し、伝送エラーの発生位置が、ピクチャの先頭領域であるか、又はピクチャの末尾領域であるのかを推定する。伝送エラーの発生位置が、ピクチャの先頭領域、又はピクチャの末尾領域でない場合には、伝送エラーの発生位置がピクチャの中央領域であると推定する。尚、伝送エラー発生位置推定部１における伝送エラーの発生位置の推定は、他の方法でも良い。
【００１９】
画質評価部２は、伝送エラー位置推定部１による伝送エラーの発生位置の情報に基づき、伝送エラーの発生位置がピクチャの先頭領域であるか、又はピクチャの末尾領域である場合に画質劣化度合いを小さく評価し、伝送エラーの発生位置がピクチャ中央領域である場合に画質劣化度合いを大きく評価する。
【００２０】
これは、中央領域で伝送エラーが発生すると、主観的に画質劣化が目立つ。更に、このエラーがピクチャ末尾までの画像に影響が与えるからである。
【００２１】
一方、伝送エラーの発生位置がピクチャの先頭領域であるか、又はピクチャの末尾領域である場合に、主観的に画質劣化が目立たない。特に、ピクチャの末尾領域である場合には、主観的に画質劣化が目立たないばかりでなく、このエラーが他のピクチャ末尾までの画像に与える画像が少ない。また、伝送エラーの発生位置がピクチャの先頭領域である場合でも、ピクチャが複数のスライスで構成されている場合には、他の画像への影響は伝送エラーの発生位置のスライスだけで収まる。
【００２２】
このように本実施の形態によれば、伝送エラーのピクチャ内の発生位置を考慮して画質評価を行うので、高精度な画質評価を実現することができる。
【００２３】
以下、具体的な実施の形態を説明する。
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図２を参照すると、第１の実施の形態の画質評価装置は、ピクチャヘッダを解析してピクチャの先頭位置を検出するピクチャ先頭検出処理部１１と、パケット損失などの伝送エラーを検出する伝送エラー検出処理部１２と、ピクチャ先頭位置情報と、検出された伝送エラー情報から、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー発生位置推定処理部１３と、伝送エラーの有無情報と伝送エラー発生位置情報とに基づいて、画質評価をおこなう画質評価処理部１４とから構成される。
【００２５】
次に、図２を参照して本発明の画質評価装置の各部の構成について説明する。
【００２６】
入力されたパケット化された映像データは、ピクチャ先頭検出処理部１１および伝送エラー検出処理部１２に入力される。
【００２７】
ピクチャ先頭検出処理部１１は、ビットストリームからピクチャの先頭を示すヘッダ情報を検出することで、ピクチャ先頭位置を求める。
【００２８】
伝送エラー検出処理部１２は、ＲＴＰパケットのsequence_numberや、ＴＳパケットヘッダのcountinuity_counterから伝送されるパケットの連続性を調べることでパケットの損失が発生したか否かを検出する。また、ＣＲＣやパリティチェックなどの誤り検出によりパケットエラーを検出する。
【００２９】
伝送エラー発生位置推定処理部１３は、伝送エラー検出処理部１２で検出された伝送エラーに対して、ピクチャ内のエラー発生位置を推定する。伝送エラー発生位置推定処理部１３は、ピクチャ先頭検出処理部１１で検出されたピクチャ先頭のデータ位置、及び次ピクチャ先頭のデータ位置とから１枚のピクチャの範囲を推定し、その範囲で伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を求める。例えば、１ピクチャ分のデータに対し、ピクチャ末尾から何パーセントの位置で発生しているかを求める。
【００３０】
画質評価処理部１４は、伝送エラー検出処理部１２から入力される伝送エラーの有無と、伝送エラー発生位置推定処理部１３から入力される伝送エラー発生位置情報とから画質を推定する。例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、伝送エラーがある場合の画質を「悪い」とした場合に、更に、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生している場合は、伝送エラーが発生していた場合でも「やや悪い」と補正することで、画質評価結果と実際の主観画質との相関を高める。
【００３１】
また、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生しているか否かの判定は、例えば、伝送エラー発生位置情報と所定の閾値を比較することでおこなう。伝送エラー発生位置がピクチャ末尾から所定の閾値以内である場合に、伝送エラーがピクチャ末尾で発生していると判定する。例えば、画質評価処理部１４は、伝送エラー発生位置推定処理部１３から入力される伝送エラー発生位置と所定の閾値とを比較する。そして、伝送エラー発生位置が所定の閾値以内ならば、伝送エラーが発生している位置がピクチャの末尾領域であると推定する。尚、所定の閾値は、２０％から３０％が好ましく、特に、２５％程度が好ましい。
【００３２】
尚、エラー発生位置による補正をする前の画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
【００３３】
図３は第１の実施の形態における画質評価装置の動作をフローチャートで表したものである。
【００３４】
まず、画質評価装置に受信したビットストリームが入力される（Ｓ２０１）。
【００３５】
入力されたビットストリームは、ピクチャ先頭検出処理部１１によりピクチャヘッダが検出され、ピクチャ先頭位置情報が取得される（Ｓ２０２）。さらに、次のピクチャのピクチャヘッダの検出が行われ、ピクチャ末尾の位置情報が取得される（Ｓ２０３）。
【００３６】
画質評価処理部１４は、伝送エラー検出処理部１２からの伝送エラーの有無を調べる（Ｓ２０４、Ｓ２０５）。
【００３７】
画質評価処理部１４は、伝送エラーが無い場合は、「画質が良い」と仮評価する（Ｓ２０６）。一方、画質評価処理部１４は、伝送エラーが有る場合は、「画質が悪い」と仮評価する（Ｓ２０７）。
【００３８】
伝送エラー発生位置推定処理部１３は、ピクチャ先頭検出処理部１１で検出されたピクチャ先頭のデータ位置、及び次ピクチャ先頭のデータ位置から得られたピクチャ末尾の位置情報とから１枚のピクチャの範囲を推定する。そして、ピクチャ末尾からの伝送エラーが発生した位置を求める（Ｓ２０８）。
【００３９】
画質評価処理部１４は、伝送エラー発生位置推定処理部１３からの伝送エラー発生位置と所定の閾値とを比較する（Ｓ２０９）。ここで、図４に示すように、ピクチャ末尾からｙ％の位置で伝送エラーが発生していたとする。この場合、その伝送エラーの発生位置と、所定の閾値Ｙ％とを比較する。そして、ｙ＜Ｙの場合は、ピクチャの末尾領域で伝送エラーが発生しているため、劣化が検知しにくいと推測されるので、「画質がやや悪い」と評価を補正する（Ｓ２１０）。一方、ｙ＞Ｙの場合は、伝送エラーがピクチャの末尾領域で発生していないため、仮評価の画質を補正しない。尚、所定の閾値は、２０から３０％が好ましく、特に、２５％程度が好ましい。
【００４０】
このような画質評価をビットストリームの末尾まで繰り返す（Ｓ２１１）。
【００４１】
まだビットストリーム末尾でない場合は、Ｓ２０３に戻り処理を繰り返す。ビットストリーム末尾である場合は、処理を終了する。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について詳細に説明する。
【００４２】
第２の本実施の形態では、映像データの１ピクチャが複数のスライスに分割されている場合の画質評価方法である。
【００４３】
図５に示すように、１ピクチャが複数のスライスに分割されている場合、伝送エラーにより生じる画質劣化は次のスライスの先頭までとなる。したがって、ピクチャ先頭領域で伝送エラーが発生した場合、画質の劣化はピクチャ上部のみで発生することになる。このような場合、ピクチャ中央部まで画質劣化の影響を及ぼさないので、ピクチャ全体の画質劣化の程度が小さい方向に評価する。
【００４４】
そこで、伝送エラー発生位置推定処理部１３は、伝送エラーが発生したピクチャ内位置を求める際に、１ピクチャ分のデータ量に対し、ピクチャ先頭または末尾から何パーセントの位置で発生しているかを求める。
【００４５】
また、画質評価処理部１４は、伝送エラー発生位置推定処理部１３からの伝送エラー発生位置がピクチャ先頭からＸ％以内、又は末尾からＹ％以内である場合に、画質劣化がピクチャ中央部以外で発生していると判断し、画質劣化の程度が小さいと評価する。例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、伝送エラーがある場合の画質を「悪い」と仮評価した場合に、伝送エラーがピクチャ先頭領域または末尾領域で発生している場合は、伝送エラーが発生していた場合でも「やや悪い」と評価を補正することで、画質評価結果と実際の主観画質との相関を高める。尚、所定の閾値は、先頭から又は末尾からともに、２０％から３０％が好ましく、特に、２５％程度が好ましい。
【００４６】
また、エラー発生位置による補正をする前の仮画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４７】
図６を参照すると、第３の実施の形態の画質評価装置は、ピクチャヘッダを解析してピクチャの先頭位置を検出するピクチャ先頭検出処理部５１と、ピクチャヘッダからピクチャタイプを検出するピクチャタイプ検出処理部５２と、パケット損失などの伝送エラーを検出する伝送エラー検出処理部５３と、ピクチャ先頭位置情報と検出された伝送エラー位置情報とに基づいて、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー発生位置推定処理部５４と、伝送エラーの有無情報、伝送エラー発生位置情報、及びピクチャタイプから、画質評価をおこなう画質評価処理部５５とから構成される。
【００４８】
次に、図６を参照して第３の実施の形態の構成について詳細に説明する。
【００４９】
入力されたパケット化された映像データは、ピクチャ先頭検出処理部５１および伝送エラー検出処理部５３に入力される。
【００５０】
ピクチャ先頭検出処理部５１は、ビットストリームからピクチャの先頭を示すヘッダ情報を検出することで、ピクチャ先頭位置を求める。
【００５１】
また、ピクチャタイプ検出処理部５２は、ピクチャヘッダの解析を行い、ピクチャタイプを検出する。ピクチャタイプは、例えば、ＭＰＥＧなど既存の動画符号化方式では、Ｉピクチャ(フレーム間予測なし)、Ｐピクチャ(フレーム間片方向予測)、Ｂピクチャ(フレーム間双方向予測)のピクチャタイプが規定されている。
【００５２】
伝送エラー検出処理部５３は、ＲＴＰパケットのsequence_numberやＴＳパケットヘッダのcountinuity_counterから伝送されるパケットの連続性を調べることでパケットの損失が発生したか否かを検出する。また、ＣＲＣやパリティチェックなどの誤り検出によりパケットエラーを検出する。
【００５３】
伝送エラー発生位置推定処理部５４は、伝送エラー検出処理部５３で検出された伝送エラーに対して、ピクチャ先頭からの位置を推定する。ピクチャ先頭のデータ位置と、次ピクチャ先頭のデータ位置から、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を求める。
【００５４】
画質評価処理部５５は、伝送エラー検出処理部５３から入力される伝送エラーの有無、伝送エラー発生位置推定処理部５４から入力される伝送エラー発生位置情報、及びピクチャタイプ検出処理部５２から入力されるピクチャタイプ情報とから画質を推定する。例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化が後続のピクチャにも伝播するため、画質を「悪い」、Ｂピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化は後続のピクチャに伝播しないため、画質を「やや悪い」と仮評価する。
【００５５】
更に、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生している場合は、画質劣化が検知しにくくなるので、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生している場合でも、上述した画質評価を補正し、画質を「やや悪い」に補正する。一方、伝送エラーがピクチャ中央部で発生している場合は、画質劣化が検知しやすくなるので、Ｂピクチャで伝送エラーが発生している場合でも、上述した画質評価を補正し、画質を「悪い」に補正する。
【００５６】
尚、画質評価処理部５５における、伝送エラーがピクチャ末尾で発生しているか否かの判定は、第１の実施の形態で述べた様に、例えば、伝送エラー発生位置情報と所定の閾値を比較することでおこなう。伝送エラー発生位置がピクチャ末尾から所定の閾値以内である場合に、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生していると判定する。
【００５７】
また、エラー発生位置による補正をする前の画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００５８】
本実施の形態では、第３の実施の形態において映像データの１ピクチャが複数のスライスに分割されている場合の画質評価方法である。
【００５９】
本実施の形態では、伝送エラー発生位置推定処理部５４は、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を求める際に、１ピクチャ分のデータに対し、伝送エラーがピクチャ先頭または末尾から何パーセントの位置で発生しているかを求める。
【００６０】
画質評価処理部５５は、伝送エラー検出処理部５３から入力される伝送エラーの有無、伝送エラー発生位置推定処理部５４から入力される伝送エラー発生位置情報、ピクチャタイプ検出処理部５２から入力されるピクチャタイプ情報とから画質を推定する。このとき、伝送エラー発生位置がピクチャ先頭からＸ％以内または末尾からＹ％以内である場合に、画質劣化がピクチャ中央部以外で発生していると判断し、画質劣化の程度が小さいと評価する。
【００６１】
例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化が後続のピクチャにも伝播するため、画質を「悪い」、Ｂピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化は後続のピクチャに伝播しないため、画質を「やや悪い」と仮評価する。伝送エラーがピクチャ末尾で発生している場合は、画質劣化が検知しにくくなるので、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「やや悪い」に補正する。一方、伝送エラーがピクチャ中央部で発生している場合は、画質劣化が検知しやすくなるので、Ｂピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「悪い」に補正する。
【００６２】
尚、エラー発生位置による補正をする前の画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００６３】
図７を参照すると、第５の実施の形態の画質評価装置は、ピクチャの切れ目の情報をパケットから取得し、ピクチャの先頭位置を推定するピクチャ先頭位置推定処理部６１と、推定されたピクチャの先頭位置情報からピクチャタイプを推定するピクチャタイプ推定処理部６２と、パケット損失などの伝送エラーを検出する伝送エラー検出処理部６３と、ピクチャ先頭位置情報と検出された伝送エラー位置情報から、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を推定する伝送エラー発生位置推定処理部６４と、伝送エラーの有無情報、伝送エラー発生位置情報、及びピクチャタイプから、画質評価をおこなう画質評価処理部６５とから構成される。
【００６４】
次に、図７を参照して、第５の実施の形態について詳細に説明する。
【００６５】
第５の実施の形態では、映像データに暗号化がかかっている場合など、ピクチャヘッダの情報が得られない場合を想定している。映像配信サービスではコンテンツ保護の観点からＴＳパケットのペイロード部に暗号化が施されていることがあり、この場合ペイロード部に含まれるピクチャヘッダ情報を読むことができず、ピクチャ先頭位置やピクチャタイプを検出することができない。
【００６６】
そこで、第５の実施の形態では、暗号化されていないＲＴＰパケットのヘッダおよびＴＳパケットのヘッダ部分のみの情報を用いた画質評価をおこなう。
【００６７】
入力されたパケット化された映像データは、ピクチャ先頭位置推定処理部６１および伝送エラー検出処理部６３に入力される。ピクチャ先頭位置推定処理部６１は、ＴＳパケットヘッダのpayload_unit_start_indicatorを検出し、ＴＳパケット内にピクチャの切れ目、つまりピクチャの先頭が含まれているか否かを調べる。この処理により、各ピクチャの先頭位置を推定することができる。
【００６８】
ピクチャタイプ推定処理部６２は、ピクチャタイプを推定する。具体的には、ピクチャ先頭位置推定処理部６１により推定された各ピクチャの先頭位置からピクチャごとのデータ量を算出し、非特許文献２に記載の方法のように、各ピクチャのデータ量を所定の閾値と比較することで、各ピクチャのピクチャタイプを推定する。１ピクチャのデータ量が所定の閾値よりも大きいピクチャは、フレーム間差分を用いずに符号化されている可能性が高いので当該ピクチャをＩピクチャとみなす。また、データ量が所定の閾値よりも小さいピクチャは、フレーム間の双方向予測を用いて符号化されている可能性が高いので当該ピクチャをＢピクチャとみなす。このように、ピクチャ当たりのデータ量の大小から、ピクチャタイプを推定する。なお、ピクチャタイプの推定方法は、他の方法でおこなっても良い。
【００６９】
伝送エラー検出処理部６３は、ＲＴＰパケットのsequence_numberやＴＳパケットヘッダのcountinuity_counterから伝送されるパケットの連続性を調べることでパケットの損失が発生したか否かを検出する。また、ＣＲＣやパリティチェックなどの誤り検出によりパケットエラーを検出する。
【００７０】
伝送エラー発生位置推定処理部６４では、伝送エラー検出処理部６３で検出された伝送エラーに対して、ピクチャ先頭からの位置を推定する。ピクチャ先頭のデータ位置と、次ピクチャ先頭のデータ位置から、伝送エラーが発生したピクチャ内の位置を求める。
【００７１】
画質評価処理部６５では、ピクチャタイプ推定処理部６２から入力されるピクチャタイプ情報と、伝送エラー検出処理部６３から入力される伝送エラーの有無と、伝送エラー発生位置推定処理部６４から入力される伝送エラー発生位置情報とから画質を推定する。例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化が後続のピクチャにも伝播するため、画質を「悪い」、Ｂピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化は後続のピクチャに伝播しないため、画質を「やや悪い」と仮評価する。
【００７２】
伝送エラーがピクチャ末尾で発生している場合は、画質劣化が検知しにくくなるので、ＩまたはＰピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「やや悪い」に変更する。一方、伝送エラーがピクチャ中央部で発生している場合は、画質劣化が検知しやすくなるので、Ｂピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「悪い」に変更する。
【００７３】
尚、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生しているか否かの判定は、第１の実施の形態と同様に、伝送エラー発生位置情報と所定の閾値を比較することでおこなう。伝送エラー発生位置がピクチャ末尾から所定の閾値以内である場合に、伝送エラーがピクチャ末尾領域で発生していると判定する。
【００７４】
尚、エラー発生位置による補正をする前の画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態について説明する。
【００７５】
本実施の形態では、第５の実施の形態において映像データの１ピクチャが複数のスライスに分割されている場合の画質評価方法である。
【００７６】
本実施の形態では、伝送エラー発生位置推定処理部６４において、伝送エラーが発生したピクチャ内位置を求める際に、１ピクチャ分のデータ量に対し、ピクチャ先頭または末尾から何パーセントの位置で発生しているかを求める。
【００７７】
画質評価処理部６５では、伝送エラー検出処理部６３から入力される伝送エラーの有無、伝送エラー発生位置推定処理部６４から入力される伝送エラー発生位置情報、ピクチャタイプ検出処理部６２から入力されるピクチャタイプ情報とから画質を推定する。
【００７８】
例えば、伝送エラーが無い場合の画質を「良い」、IまたはPピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化が後続のピクチャにも伝播するため、画質を「悪い」、Bピクチャで伝送エラーが発生した場合は、画質劣化は後続のピクチャに伝播しないため、画質を「やや悪い」と仮評価する。伝送エラーがピクチャ末尾で発生している場合は、画質劣化が検知しにくくなるので、IまたはPピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「やや悪い」に変更する。一方、伝送エラーがピクチャ中央部で発生している場合は、画質劣化が検知しやすくなるので、Bピクチャで伝送エラーが発生している場合でも画質を「悪い」に変更する。
【００７９】
尚、伝送エラーがピクチャ先頭領域又はピクチャ末尾領域で発生しているか否かの判定は、第１の実施の形態と同様に、伝送エラー発生位置情報と所定の閾値を比較することでおこなう。伝送エラー発生位置がピクチャ先頭又はピクチャ末尾から所定の閾値以内である場合に、伝送エラーがピクチャ先頭領域又ピクチャ末尾領域で発生していると判定する。
【００８０】
また、エラー発生位置による補正をする前の画質評価方法は他の方法でも良い。例えば、非特許文献１では無効フレーム率という数値を元に画質評価をおこなっているが、この推定結果に対し、伝送エラー発生位置情報を用いて推定結果を補正することで実際の主観画質との相関を高める。また、伝送エラー発生位置情報に応じて、連続的に画質評価結果を補正するようにしても良い。この場合、例えば前記のような３段階の画質評価結果ではなく、連続的な画質評価結果を得ることができる。
＜第７の実施の形態＞
次に、第７の実施の形態について図８を参照して詳細に説明する。
【００８１】
第７の実施の形態では、上述した第１の実施の形態に示される画質評価装置をコンピュータシステムにより実行する。図８を参照すると、本システムはプログラム制御プロセッサ７１が装備されている。プログラム制御プロセッサ７１には、ビットストリームバッファ７２の他に、必要なプログラムを格納したプログラムメモリ７３が接続されている。プログラムメモリ７３に格納されるプログラムモジュールは、メインプログラムの他に、ピクチャ先頭検出処理７１と、伝送エラー検出処理７２と、伝送エラー発生位置推定処理７３と、画質評価処理７４とから構成される。
【００８２】
ピクチャ先頭検出処理７４と、伝送エラー検出処理７５と、伝送エラー発生位置推定処理７６と、画質評価処理７７のプログラムモジュールは、図２のピクチャ先頭検出処理部１１と、伝送エラー検出処理部１２と、伝送エラー発生位置推定処理部１３と、画質評価処理部１４をそれぞれ機能的に実現する。
【００８３】
本発明の第２から第６の実施の形態についても同様に各装置を機能的に実現するプログラムモジュールを上記コンピュータシステムに実装することにより、コンピュータシステム上で実現可能となる。
【実施例１】
【００８４】
実施例１を説明する。実施例１は上述した第１の形態に対応する。
【００８５】
ＭＰＥＧ−２で符号化された映像データをＩＰパケット化したビットストリームの伝送を想定し、伝送路の途中にて当該ビットストリームの映像品質を測定するものとする。ビットストリームが本発明による画質評価装置に入力されると、まずピクチャ先頭検出処理部１１にてピクチャヘッダが検出される。次のピクチャヘッダまでのデータが１ピクチャを構成することになる。
【００８６】
次に、伝送エラー検出処理部１２にて伝送エラーの有無を調べる。
【００８７】
伝送エラーが無い場合、画質評価処理部１４は「画質が良い」と評価する。
【００８８】
一方、伝送エラー検出処理部１２にてこのピクチャ内で伝送エラーが発生した場合、画質評価処理部１４は「画質が悪い」と評価をおこなう。
【００８９】
このとき、ピクチャ先頭検出処理部１１は、ピクチャの先頭位置を検出する。ピクチャ先頭検出処理部１１は次のピクチャの先頭位置を検出する。ピクチャ先頭位置の間隔から当該ピクチャのデータ量を算出する。ここでは、当該ピクチャのデータ量が10000バイトであったとする。
【００９０】
次に、伝送エラー発生位置推定処理部１３は、伝送エラーの当該ピクチャ内での発生位置を推定する。伝送エラーが当該ピクチャの先頭から9000バイト目で発生していたとする。この場合、ピクチャ末尾から１０％の位置で伝送エラーが発生したことになる。
【００９１】
画質評価処理部１４は、伝送エラー発生位置推定処理部１３からの伝送エラー発生位置（ピクチャ末尾から１０％）を受け、この値と所定の閾値とを比較する。ここでは、閾値を１５％とする。伝送エラー発生位置は、閾値より小さいので、画質劣化はピクチャ末尾領域で発生したと判断される。そこで、仮評価した「画質が悪い」から「画質はやや悪い」と評価を補正し、これをこのピクチャで発生した伝送エラーにより劣化した映像の画質評価結果とする。
【符号の説明】
【００９２】
１    伝送エラー発生位置推定部
２    画質評価部
１１    ピクチャ先頭検出処理部
１２    伝送エラー検出処理部
１３    伝送エラー発生位置推定処理部
１４    画質評価処理部
５１    ピクチャ先頭検出処理部
５２    ピクチャタイプ検出処理部
５３    伝送エラー検出処理部
５４    伝送エラー発生位置推定処理部
５５    画質推定処理部
６１    ピクチャ先頭推定処理部
６２    ピクチャタイプ推定処理部
６３    伝送エラー検出処理部
６４    伝送エラー発生位置推定処理部
６５    画質推定処理部
７１    プログラム制御プロセッサ
７２    ビットストリームバッファ
７３    プログラムメモリ
７４    ピクチャ先頭検出処理
７５    伝送エラー検出処理
７６    伝送エラー発生箇所推定処理
７７    画質推定処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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