(57)【要約】【課題】映像品質のコンテンツ依存性やコーデック実装依存性を考慮して、映像品質を高い精度で容易に推定する。【解決手段】平均映像品質算出部１４により、受信映像の符号化映像データから抽出したビットレートに基づいて、当該ビットレートに対応する平均映像品質を算出し、差分映像品質算出部１５により、ビットレートと受信映像の映像信号Ｓとに基づいて、平均映像品質と受信映像の映像品質との差分を示す差分映像品質を算出し、映像品質算出部１６により、差分映像品質で平均映像品質を補正することにより映像品質を算出するものとし、差分映像品質算出部１５において、コンテンツ影響度、差分グローバル動き量、および差分ローカル動き量に基づいて、差分映像品質を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークを介して接続された映像配信装置と映像受信端末との間で、符号化映像データを格納したパケットで映像通信を行うことにより、当該映像配信装置から当該映像受信端末が受信した受信映像について、当該受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質を算出する映像品質推定装置であって、
前記符号化映像データからカウントした符号化映像データ量に基づいて、当該映像通信のビットレートを抽出するビットレート抽出部と、
前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに基づいて、当該ビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質を平均映像品質として算出する平均映像品質算出部と、
前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートと前記受信映像の映像信号とに基づいて、前記平均映像品質算出部で得られた前記平均映像品質と前記受信映像の映像品質との差分を示す差分映像品質を算出する差分映像品質算出部と、
前記差分映像品質算出部で得られた前記差分映像品質で、前記平均映像品質算出部で得られた前記平均映像品質を補正することにより、前記受信映像の映像品質を算出する映像品質算出部と
を備え、
前記差分映像品質算出部は、前記ビットレートに基づき算出した、前記受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度と、当該ビットレートと前記映像信号とに基づき当該受信映像に固有の値として算出した、映像画面の全体的な動きの量を示す差分グローバル動き量、および映像画面内の局所的な動きの量を示す差分ローカル動き量とに基づいて、前記差分映像品質を算出する
ことを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像品質推定装置において、
前記差分映像品質算出部は、
前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに基づいて、前記受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示す前記コンテンツ影響度を算出するコンテンツ影響度算出部と、
前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートと前記受信映像の映像信号とに基づいて、前記受信映像のうち映像画面の全体的な動きの量を示すグローバル動き量と、前記試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量との差分値を、前記差分グローバル動き量として算出する差分グローバル動き量算出部と、
前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートと前記受信映像の映像信号とに基づいて、前記受信映像のうち映像画面内の局所的な動きの量を示すローカル動き量と、前記試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量との差分値を、前記差分ローカル動き量として算出する差分ローカル動き量算出部と、
前記コンテンツ影響度算出部で得られた前記コンテンツ影響度、前記差分グローバル動き量算出部で得られた前記差分グローバル動き量、および前記差分ローカル動き量算出部で得られた前記差分ローカル動き量とに基づいて、前記差分映像品質を算出する差分映像品質計算部と
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２に記載の映像品質推定装置において、
前記コンテンツ影響度算出部は、
前記試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最大値を示すビットレート−最大映像品質との関係を示す最大映像品質特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートの試験用受信映像から得られる最大映像品質を算出する最大映像品質算出部と、
前記試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最小値を示す最小映像品質との関係を示すビットレート−最小映像品質特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートの試験用受信映像から得られる最小映像品質を算出する最小映像品質算出部と、
前記最大映像品質算出部で得られた前記最大映像品質から前記最小映像品質算出部で得られた前記最小映像品質を減算することにより、前記コンテンツ影響度を計算するコンテンツ影響度計算部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項４】
請求項２に記載の映像品質推定装置において、
前記差分グローバル動き量算出部は、
前記試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量との関係を示すビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートの試験用受信映像から得られる平均グローバル動き量を算出する平均グローバル動き量算出部と、
前記受信映像の映像信号に基づいて、当該映像信号内の隣接フレーム間で映像画面の全体的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のグローバル動き量を算出するグローバル動き量算出部と、
前記平均グローバル動き量算出部で得られた前記平均グローバル動き量から、前記グローバル動き量算出部で得られた前記グローバル動き量を減算することにより、前記差分グローバル動き量を計算する差分グローバル動き量計算部と
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２に記載の映像品質推定装置において、
前記差分ローカル動き量算出部は、
前記試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量との関係を示すビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートの試験用受信映像から得られる平均ローカル動き量を算出する平均ローカル動き量算出部と、
前記受信映像の映像信号に基づいて、当該映像信号内の隣接フレーム間で映像画面内の局所的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のローカル動き量を算出するローカル動き量算出部と、
前記平均ローカル動き量算出部で得られた前記平均ローカル動き量から、前記ローカル動き量算出部で得られた前記ローカル動き量を減算することにより、前記差分ローカル動き量を計算する差分ローカル動き量計算部と
を備えることを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項６】
請求項４に記載の映像品質推定装置において、
前記グローバル動き量算出部は、前記隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離を算出し、これら平行移動距離を当該隣接フレームの数で平均することにより前記グローバル動き量を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項７】
請求項５に記載の映像品質推定装置において、
前記ローカル動き量算出部は、前記隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの当該差分値の標準偏差を算出し、これら標準偏差を当該隣接フレームの数で平均することにより前記ローカル動き量を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項８】
請求項５に記載の映像品質推定装置において、
前記ローカル動き量算出部は、前記隣接フレームのうち一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動させて、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さくなる位置関係に、両フレームを平行移動させた後、これら隣接フレームの両フレームをそれぞれ矩形状に区分して設けたブロックごとに、一方のフレームのブロックを固定して、他方のフレームのブロックを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これらブロックが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該ブロックの画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離をブロックごとに算出し、これら平行移動距離を当該ブロック数で平均した値を、当該隣接フレームの数で平均することにより前記ローカル動き量を算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１に記載の映像品質推定装置において、
前記平均映像品質算出部は、ビットレートの増加に応じて平均映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−平均映像品質特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに対応する前記平均映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の映像品質推定装置において、
前記最大映像品質算出部は、ビットレートの増加に応じて最大映像品質が単調増加した後に任意の値に収束する前記ビットレート−最大映像品質特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに対応する前記最大映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の映像品質推定装置において、
前記最小映像品質算出部は、ビットレートの増加に応じて最小映像品質が単調増加した後に任意の値に収束する前記ビットレート−最小映像品質特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに対応する前記最小映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の映像品質推定装置において、
前記平均グローバル動き量算出部は、ビットレートの増加に応じて平均グローバル動き量が単調減少した後に任意の値に収束する前記ビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに対応する前記平均グローバル動き量を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の映像品質推定装置において、
前記平均ローカル動き量算出部は、ビットレートの増加に応じて平均ローカル動き量が単調減少した後に任意の値に収束する前記ビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに対応する前記平均ローカル動き量を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１４】
請求項２に記載の映像品質推定装置において、
前記差分映像品質計算部は、コンテンツ影響度と差分グローバル動き量との積、およびコンテンツ影響度と差分ローカル動き量との積の和の増加に応じて、差分映像品質が低下する差分映像品質特性に基づいて、前記コンテンツ影響度算出部で得られた前記コンテンツ影響度、前記差分グローバル動き量算出部で得られた前記差分グローバル動き量、および前記差分ローカル動き量算出部で得られた前記差分ローカル動き量に対応する、前記差分映像品質を算出することを特徴とする映像品質推定装置。
【請求項１５】
ＩＰネットワークを介して接続された映像配信装置と映像受信端末との間で、符号化映像データを格納したパケットで映像通信を行うことにより、当該映像配信装置から当該映像受信端末が受信した受信映像について、当該受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質を算出する映像品質推定装置で用いられる映像品質推定方法であって、
ビットレート抽出部が、前記符号化映像データからカウントした符号化映像データ量に基づいて、当該映像通信のビットレートを抽出するビットレート抽出ステップと、
平均映像品質算出部が、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートに基づいて、当該ビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質を平均映像品質として算出する平均映像品質算出ステップと、
差分映像品質算出部が、前記ビットレート抽出部で抽出された前記ビットレートと前記受信映像の映像信号とに基づいて、前記平均映像品質算出部で得られた前記平均映像品質と前記受信映像の映像品質との差分を示す差分映像品質を算出する差分映像品質算出ステップと、
映像品質算出部が、前記差分映像品質算出部で得られた前記差分映像品質で、前記平均映像品質算出部で得られた前記平均映像品質を補正することにより、前記受信映像の映像品質を算出する映像品質算出ステップと
を備え、
前記差分映像品質算出ステップは、前記ビットレートに基づき算出した、前記受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度と、当該ビットレートと前記映像信号とに基づき当該受信映像に固有の値として算出した、映像画面の全体的な動きの量を示す差分グローバル動き量、および映像画面内の局所的な動きの量を示す差分ローカル動き量とに基づいて、前記差分映像品質を算出するステップを含む
ことを特徴とする映像品質推定方法。
【請求項１６】
コンピュータを、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の映像品質推定装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像品質推定技術に関し、特にＩＰネットワーク経由で行う映像通信に関する映像品質を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワークや端末機器の発展に伴い、ＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、ＴＶ電話サービスなど、映像メディアを用いた映像通信サービスが普及してきている。
映像メディアを用いた通信の場合、ネットワークの利用効率を向上させるため情報量圧縮（符号化）が行われる。符号化された映像メディアは、原映像、すなわち劣化のない映像信号と比較して、高周波成分の欠落やブロックノイズの増加などにより、ぼけ・にじみ・モザイク状の歪、ぎくしゃく感などといった現象を招く。このため、ユーザが知覚する品質、すなわちユーザ体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）は低下する。
このような映像通信サービスを品質良く提供するためには、サービス提供に先立った品質設計やサービス提供中の品質管理が重要となり、このためには、ユーザが享受する品質を適切に表現でき、しかも簡便かつ効率的な映像品質評価技術が必要となる。
【０００３】
従来、例えば非特許文献１では、映像品質に影響を与える、ビットレートやパケット損失率などの品質パラメータから映像品質を推定する映像品質評価法が提案されている。また、例えば非特許文献２，３では、原映像信号、すなわち劣化のない映像信号と、劣化映像信号、すなわち符号化劣化やパケット損失劣化を含む映像信号とを比較することで、映像品質を推定する映像品質評価法が提案されている。これらの客観評価技術は、ある一定条件下で主観品質の統計的曖昧さと同程度の推定誤差で主観品質を推定可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１０７０
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｊ．１４４
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｊ．２４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来技術では、映像品質のコンテンツ依存性やコーデック実装依存性を考慮して、映像品質を高い精度で容易に推定できないという問題点があった。このため、サービスを利用する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より正確に判断することができない。
【０００６】
すなわち、前述した非特許文献１の技術によれば、品質パラメータから映像品質を推定しているため、ビットレートなどの品質パラメータが同一条件下である映像通信に関する映像品質の平均、すなわち平均映像品質を推定している。したがって、動き量の違い、画の複雑度の違いなど、映像コンテンツの違いによる品質への影響、すなわちコンテンツ依存性については、考慮されていない。
【０００７】
また、前述した非特許文献１や非特許文献の技術によれば、原映像信号に基づいてコンテンツ依存性を加味した映像品質、すなわち映像コンテンツごとの映像品質を推定しているものの、受信する映像信号の他に原映像信号を必要とすることから、ユーザが利用する、セットトップボックスやホームゲートウェイなどエンド端末での映像品質を、容易に推定することは困難である。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、映像品質のコンテンツ依存性やコーデック実装依存性を考慮して、映像品質を高い精度で容易に推定できる映像品質推定技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかる映像品質推定装置は、ＩＰネットワークを介して接続された映像配信装置と映像受信端末との間で、符号化映像データを格納したパケットで映像通信を行うことにより、当該映像配信装置から当該映像受信端末が受信した受信映像について、当該受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質を算出する映像品質推定装置であって、符号化映像データからカウントした符号化映像データ量に基づいて、当該映像通信のビットレートを抽出するビットレート抽出部と、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに基づいて、当該ビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質を平均映像品質として算出する平均映像品質算出部と、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートと受信映像の映像信号とに基づいて、平均映像品質算出部で得られた平均映像品質と受信映像の映像品質との差分を示す差分映像品質を算出する差分映像品質算出部と、差分映像品質算出部で得られた差分映像品質で、平均映像品質算出部で得られた平均映像品質を補正することにより、受信映像の映像品質を算出する映像品質算出部とを備え、差分映像品質算出部で、ビットレートに基づき算出した、受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度と、当該ビットレートと映像信号とに基づき当該受信映像に固有の値として算出した、映像画面の全体的な動きの量を示す差分グローバル動き量、および映像画面内の局所的な動きの量を示す差分ローカル動き量とに基づいて、差分映像品質を算出する。
【００１０】
この際、差分映像品質算出部に、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに基づいて、受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度を算出するコンテンツ影響度算出部と、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートと受信映像の映像信号とに基づいて、受信映像のうち映像画面の全体的な動きの量を示すグローバル動き量と、試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量との差分値を、差分グローバル動き量として算出する差分グローバル動き量算出部と、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートと受信映像の映像信号とに基づいて、受信映像のうち映像画面内の局所的な動きの量を示すローカル動き量と、試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量との差分値を、差分ローカル動き量として算出する差分ローカル動き量算出部と、コンテンツ影響度算出部で得られたコンテンツ影響度、差分グローバル動き量算出部で得られた差分グローバル動き量、および差分ローカル動き量算出部で得られた差分ローカル動き量とに基づいて、差分映像品質を算出する差分映像品質計算部とを設けてもよい。
【００１１】
また、コンテンツ影響度算出部に、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最大値を示すビットレート−最大映像品質との関係を示す最大映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートの試験用受信映像から得られる最大映像品質を算出する最大映像品質算出部と、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最小値を示す最小映像品質との関係を示すビットレート−最小映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートの試験用受信映像から得られる最小映像品質を算出する最小映像品質算出部と、最大映像品質算出部で得られた最大映像品質から最小映像品質算出部で得られた最小映像品質を減算することにより、コンテンツ影響度を計算するコンテンツ影響度計算部とを設けてもよい。
【００１２】
また、差分グローバル動き量算出部に、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量との関係を示すビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートの試験用受信映像から得られる平均グローバル動き量を算出する平均グローバル動き量算出部と、受信映像の映像信号に基づいて、当該映像信号内の隣接フレーム間で映像画面の全体的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のグローバル動き量を算出するグローバル動き量算出部と、平均グローバル動き量算出部で得られた平均グローバル動き量から、グローバル動き量算出部で得られたグローバル動き量を減算することにより、差分グローバル動き量を計算する差分グローバル動き量計算部とを設けてもよい。
【００１３】
また、差分ローカル動き量算出部に、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量との関係を示すビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートの試験用受信映像から得られる平均ローカル動き量を算出する平均ローカル動き量算出部と、受信映像の映像信号に基づいて、当該映像信号内の隣接フレーム間で映像画面内の局所的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のローカル動き量を算出するローカル動き量算出部と、平均ローカル動き量算出部で得られた平均ローカル動き量から、ローカル動き量算出部で得られたローカル動き量を減算することにより、差分ローカル動き量を計算する差分ローカル動き量計算部とを設けてもよい。
【００１４】
また、グローバル動き量算出部で、隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離を算出し、これら平行移動距離を当該隣接フレームの数で平均することによりグローバル動き量を算出するようにしてもよい。
【００１５】
また、ローカル動き量算出部で、隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの当該差分値の標準偏差を算出し、これら標準偏差を当該隣接フレームの数で平均することによりローカル動き量を算出するようにしてもよい。
【００１６】
あるいは、ローカル動き量算出部で、隣接フレームのうち一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動させて、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さくなる位置関係に、両フレームを平行移動させた後、これら隣接フレームの両フレームをそれぞれ矩形状に区分して設けたブロックごとに、一方のフレームのブロックを固定して、他方のフレームのブロックを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これらブロックが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該ブロックの画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離をブロックごとに算出し、これら平行移動距離を当該ブロック数で平均した値を、当該隣接フレームの数で平均することによりローカル動き量を算出するようにしてもよい。
【００１７】
また、平均映像品質算出部で、ビットレートの増加に応じて平均映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−平均映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに対応する平均映像品質を算出するようにしてもよい。
【００１８】
また、最大映像品質算出部で、ビットレートの増加に応じて最大映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−最大映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに対応する最大映像品質を算出するようにしてもよい。
【００１９】
また、最小映像品質算出部で、ビットレートの増加に応じて最小映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−最小映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに対応する最小映像品質を算出するようにしてもよい。
【００２０】
また、平均グローバル動き量算出部で、ビットレートの増加に応じて平均グローバル動き量が単調減少した後に任意の値に収束するビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに対応する平均グローバル動き量を算出するようにしてもよい。
【００２１】
また、平均ローカル動き量算出部で、ビットレートの増加に応じて平均ローカル動き量が単調減少した後に任意の値に収束するビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに対応する平均ローカル動き量を算出するようにしてもよい。
【００２２】
また、差分映像品質計算部で、コンテンツ影響度と差分グローバル動き量との積、およびコンテンツ影響度と差分ローカル動き量との積の和の増加に応じて、差分映像品質が低下する差分映像品質特性に基づいて、コンテンツ影響度算出部で得られたコンテンツ影響度、差分グローバル動き量算出部で得られた差分グローバル動き量、および差分ローカル動き量算出部で得られた差分ローカル動き量に対応する、差分映像品質を算出するようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明にかかる映像品質推定方法は、ＩＰネットワークを介して接続された映像配信装置と映像受信端末との間で、符号化映像データを格納したパケットで映像通信を行うことにより、当該映像配信装置から当該映像受信端末が受信した受信映像について、当該受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質を算出する映像品質推定装置で用いられる映像品質推定方法であって、ビットレート抽出部が、符号化映像データからカウントした符号化映像データ量に基づいて、当該映像通信のビットレートを抽出するビットレート抽出ステップと、平均映像品質算出部が、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートに基づいて、当該ビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質を平均映像品質として算出する平均映像品質算出ステップと、差分映像品質算出部が、ビットレート抽出部で抽出されたビットレートと受信映像の映像信号とに基づいて、平均映像品質算出部で得られた平均映像品質と受信映像の映像品質との差分を示す差分映像品質を算出する差分映像品質算出ステップと、映像品質算出部が、差分映像品質算出部で得られた差分映像品質で、平均映像品質算出部で得られた平均映像品質を補正することにより、受信映像の映像品質を算出する映像品質算出ステップとを備え、差分映像品質算出ステップに、ビットレートに基づき算出した、受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度と、当該ビットレートと映像信号とに基づき当該受信映像に固有の値として算出した、映像画面の全体的な動きの量を示す差分グローバル動き量、および映像画面内の局所的な動きの量を示す差分ローカル動き量とに基づいて、差分映像品質を算出するステップを含んでいる。
【００２４】
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを、前述したいずれかの映像品質推定装置を構成する各部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、受信映像の映像信号とその符号化映像データのパケットが取得できる環境であれば、映像品質のコンテンツ依存性やコーデック実装依存性を考慮した、受信映像に固有の差分映像品質を正確に算出することができ、受信映像の映像品質を高い精度で容易に推定することが可能となる。
したがって、サービス提供者は、映像通信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、より正確に判断することができ、提供中の映像通信サービスの品質実態を正確に把握・管理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態にかかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】グローバル動きを示す説明図である。
【図３】ローカル動きを示す説明図である。
【図４】差分ローカル動き量と差分映像品質との関係を示すグラフである。
【図５】差分ローカル動き量と差分映像品質との関係を示すグラフである。
【図６】ビットレートとコンテンツ影響度との関係を示すグラフである。
【図７】本実施の形態にかかる映像品質推定装置で用いられる差分映像品質算出部の構成を示すブロック図である。
【図８】特性係数テーブルの構成例である。
【図９】本実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。
【図１０】ビットレート−平均映像品質特性を示すグラフである。
【図１１】ビットレート−平均グローバル動き量特性を示すグラフである。
【図１２】グローバル動き量算出処理を示す説明図である。
【図１３】グローバル動き量算出処理を示す他の説明図である。
【図１４】ビットレート−平均ローカル動き量特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［映像品質推定装置］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる映像品質推定装置について説明する。図１は、本実施の形態にかかる映像品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
この映像品質推定装置１０は、全体としてサーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、ＩＰネットワーク３を介して接続された映像配信装置１と映像受信端末２との間で、符号化映像データを格納したパケットで映像通信を行うことにより、映像配信装置１から映像受信端末２が受信した受信映像について、当該受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質を算出する機能を有している。
【００２９】
映像配信装置１は、全体としてサーバ装置などの通信処理装置からなり、ＩＰネットワーク３を介して映像受信端末２と映像通信を行う機能と、符号化した映像をこの映像通信により映像受信端末２へ配信する機能を有している。
映像受信端末２は、全体としてセットトップボックスやホームゲートウェイなどエンド端末装置からなり、ＩＰネットワーク３を介して映像配信装置１との間で映像通信を行う機能と、この映像通信で受信したパケットに格納されている符号化映像データを復号して得られた受信映像を画面表示する機能とを有している。
【００３０】
［本発明の原理］
本発明は、映像配信装置１から映像受信端末２へ送信された符号化映像データから当該映像通信のビットレートを抽出し、このビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質、すなわち平均映像品質Ｖaveを算出し、このビットレートと映像受信端末２が受信再生した映像信号Ｓとから算出した差分映像品質ｄＶで、平均映像品質Ｖaveを補正することにより、映像受信端末２で受信した受信映像に関する映像品質Ｖを推定する。
このうち、平均映像品質値Ｖaveは、例えば非特許文献１などの公知技術を用いて算出できるため、ここでは、差分映像品質ｄＶを算出するための考え方について説明する。
【００３１】
［差分映像品質］
映像通信で配信する各種映像コンテンツのうち、時間当たりの画素値の変化の量、すなわち動き量の多い映像コンテンツは、当該映像コンテンツを符号化映像データへ符号化して配信する際、多くの符号映像データ量を必要とする。このため、このような映像コンテンツに関する映像品質は、同一ビットレートの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質、すなわち平均映像品質よりも映像品質が低くなる傾向がある。本発明では、このような傾向を踏まえ、受信映像の動き量を定量化した特徴量から差分映像品質を推定する。
【００３２】
［動き量］
映像の動きは、グローバル動きとローカル動きの２つに大別できる。
グローバル動きは、カメラのパーンなど、画面全体が平行移動するような動きである。図２は、グローバル動きを示す説明図である。そのため、符号化の際の動き補償による情報量の削減が容易であり、少ない情報量で符号化することができる。
また、ローカル動きは、画面内の人やモノなどのオブジェクトなど、画面の一部分が移動、変化するような動きである。図３は、ローカル動きを示す説明図である。そのため、符号化の際の動き補償による情報量の削減が難しく、多くの情報量が必要となる。
【００３３】
このようなグローバル動きおよびローカル動き映像という動きの種類により、必要とする情報量が異なり、映像品質が異なる。そのため、動き量を映像品質に用いる場合に、グローバル動きとローカル動きを分けて定量化することが有効である。本発明では、この事実を用いて、２種類の動き量を定量化する。
【００３４】
［グローバル動き量］
まず、グローバル動き量の算出方法を説明する。受信映像の映像信号から抽出した、隣接する２つのフレームに対して、前フレームを固定し、後フレーム全体をある範囲内で縦横１画素ずつ平行移動、すなわちグローバル移動させる。そして、両フレームが重なる重複領域における両フレーム間の画素値の差分値の絶対値の合計を算出し、この合計値を両フレームの重複領域の画素数で平均した値を平均フレーム間差分値として算出する。なお、本発明でいう画素値は、当該画素の輝度値や色差値からなる。
【００３５】
次に、この平均フレーム間差分値が最小となるときのグローバル移動を示すベクトル、すなわちグローバルベクトルの絶対値を、当該グローバルベクトルの水平成分と垂直成分の二乗平均平方根で算出する。算出した距離を隣接フレーム数で平均した値をグローバルな動きの大きさ、すなわちグローバル動き量とする。
【００３６】
［ローカル動き量］
次に、ローカル動き量の算出方法を２通り説明する。
まず、第１の算出方法は、受信映像の映像信号から抽出した、隣接する２つのフレームに対して、前フレームを固定し、後フレームをグローバル移動させる。そして、両フレームが重なる重複領域における両フレーム間の画素値の差分値の標準偏差を算出する。算出した標準偏差を隣接フレーム数で平均した値を、ローカルな動きの大きさ、すなわちローカル動き量とする。
【００３７】
次に、第２の算出方法は、受信映像の映像信号の画面を、例えば８画素×８画素の矩形状のブロックに区分し、隣接する２つのフレームに対して、前フレームを固定し、後フレーム内のブロックをある範囲内で縦横１画素ずつ平行移動、すなわちローカル移動させる。そして、ブロックが重なる重複領域における両ブロック間の画素値の差分値の絶対値の合計を算出し、この合計値を両ブロックの重複領域の画素数で平均した値を平均ブロック間差分値として算出する。
【００３８】
次に、この平均ブロック間差分値が最小となるときのローカル移動を示すベクトル、すなわちローカルベクトルについて、当該ローカルベクトルから当該隣接フレーム間のグローバルベクトルを減算したベクトルの絶対値を、当該隣接フレーム間のブロックごとに算出する。算出した絶対値を画面内のブロック数で平均し、さらに隣接フレーム数で平均した値を、ローカルな動きの大きさ、すなわちローカル動き量とする。
【００３９】
同一ビットレート条件下で行われる映像通信において、映像コンテンツのグローバル動き量と、複数の試験用受信映像からなる映像集合から得られる平均的なグローバル動き量、すなわち平均グローバル動き量とに着目した場合、これらグローバル動き量と平均グローバル動き量との差分を示す差分グローバル動き量と、差分映像品質との間に、一次近似の関係がある。図４は、差分ローカル動き量と差分映像品質との関係を示すグラフである。
【００４０】
同様に、同一ビットレート条件下で行われる映像通信において、映像コンテンツのローカル動き量と、複数の試験用受信映像からなる映像集合から得られる平均的なローカル動き量、すなわち平均ローカル動き量とに着目した場合、これらローカル動き量と平均ローカル動き量との差分を示す差分ローカル動き量と、差分映像品質との間にも、一次近似の関係がある。図５は、差分ローカル動き量と差分映像品質との関係を示すグラフである。
【００４１】
また、同じ映像コンテンツ（動き量）でも、映像コンテンツが映像品質に与える影響の度合いはビットレートの違いによって異なる。図６は、ビットレートとコンテンツ影響度との関係を示すグラフである。ここでは、同一ビットレート条件下の映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる映像品質について、最大の映像品質を示す最大映像品質と最小の映像品質を示す最小映像品質との差分値からなるコンテンツ影響度と、ビットレートの関係が示されている。
【００４２】
さらに、このコンテンツ影響度と差分グローバル動き量の積と、コンテンツ影響度と差分ローカル動き量の積との和に対して、差分映像品質は、一次近似の関係を有している。
本発明は、このような関係に基づいて、受信映像のビットレートとその映像信号とから差分映像品質ｄＶを算出し、算出した差分映像品質ｄＶで、受信パケットのヘッダ情報から算出した平均映像品質Ｖaveを補正することにより、ユーザが知覚する映像品質Ｖを算出する。 
【００４３】
［本実施の形態の構成］
次に、図１および図７を参照して、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１０の構成について詳細に説明する。図７は、本実施の形態にかかる映像品質推定装置で用いられる差分映像品質算出部の構成を示すブロック図である。
【００４４】
この映像品質推定装置１０は、全体としてサーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなり、主な機能部として、パケット取得部１１、ビットレート抽出部１２、映像信号取得部１３、平均映像品質算出部１４、差分映像品質算出部１５、および映像品質算出部１６が設けられている。
【００４５】
パケット取得部１１は、通信インターフェース回路からなり、映像受信端末２またはＩＰネットワーク３と映像受信端末２との間の通信経路から、映像配信装置１から映像受信端末２へ符号化映像データを配信するためのパケットのうち、当該受信映像の推定に用いる品質推定区間におけるパケットを取得する機能を有している。
【００４６】
ビットレート抽出部１２は、パケット取得部１１で取得したパケットに含まれる各種情報から、当該符号化映像データのビットレートＢrを算出する機能を有している。パケット内には、ヘッダ情報のほか、符号化映像データに関するトランスポートストリーム（ＴＳ：Transport stream）やエレメンタリーストリーム（ＥＳ：Elementary stream）などが存在する。ビットレート抽出部１２は、パケット取得部１１で取得したパケットから、品質推定区間内における符号化映像データのデータ量をカウントし、そのデータ量を単位時間当たりデータ量に換算することにより、ビットレートＢrを算出する。
【００４７】
映像信号取得部１３は、専用の映像インターフェース回路からなり、映像受信端末２が映像配信装置１から受信して復号し、映像受信端末２からＬＣＤやＰＤＰなどのディスプレイ装置へ出力する映像信号Ｓを取得する機能を有している。
【００４８】
平均映像品質算出部１４は、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrに基づいて、このビットレートＢrの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な平均映像品質Ｖaveを算出する機能を有している。
【００４９】
具体的には、平均映像品質算出部１４において、ビットレートの増加に応じて平均映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−平均映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する平均映像品質Ｖaveを算出する。
なお、平均映像品質値Ｖaveの算出方法については、例えば非特許文献１などの公知技術を利用してもよい。
【００５０】
差分映像品質算出部１５は、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrと映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓとに基づいて、平均映像品質算出部１４で得られた平均映像品質Ｖaveと受信映像の映像品質Ｖとの差分を示す差分映像品質ｄＶを算出する機能を有している。
【００５１】
映像品質算出部１６は、差分映像品質算出部１５で算出した差分映像品質ｄＶで、平均映像品質算出部１４で算出した平均映像品質値Ｖaveを補正することにより、映像受信端末２で受信した受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質Ｖを算出する機能を有している。
【００５２】
［差分映像品質算出部の構成］
差分映像品質算出部１５には、主な機能部として、コンテンツ影響度算出部２１、差分グローバル動き量算出部２２、差分ローカル動き量算出部２３、および差分映像品質計算部２４が設けられている。
【００５３】
コンテンツ影響度算出部２１は、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrに基づいて、受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度Ｃを算出する機能を有している。
このコンテンツ影響度算出部２１は、主な処理部として、最大映像品質算出部２１Ａ、最小映像品質算出部２１Ｂ、およびコンテンツ影響度計算部２１Ｃが設けられている。
【００５４】
最大映像品質算出部２１Ａは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最大値を示す最大映像品質との関係を示すビットレート−最大映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる最大映像品質Ｖmaxを算出する機能を有している。
【００５５】
具体的には、最大映像品質算出部２１Ａにおいて、ビットレートの増加に応じて最大映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−最大映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する最大映像品質Ｖmaxを算出する。
【００５６】
最小映像品質算出部２１Ｂは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最小値を示す最小映像品質との関係を示すビットレート−最小映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる最小映像品質Ｖminを算出する機能を有している。
【００５７】
具体的には、最小映像品質算出部２１Ｂにおいて、ビットレートの増加に応じて最小映像品質が単調増加した後に任意の値に収束するビットレート−最小映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する最小映像品質Ｖminを算出する。
【００５８】
コンテンツ影響度計算部２１Ｃは、最大映像品質算出部２１Ａで得られた最大映像品質Ｖmaxから、最小映像品質算出部２１Ｂで得られた最小映像品質Ｖminを減算することにより、コンテンツ影響度Ｃを算出する機能を有している
【００５９】
差分グローバル動き量算出部２２は、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートと映像信号取得部１３で取得した受信映像の映像信号Ｓとに基づいて、受信映像のうち映像画面の全体的な動きの量を示すグローバル動き量ＧＭＶと、試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量ＧＭＶaveとの差分値を、差分グローバル動き量ｄＧＭＶとして算出する機能を有している。
この差分グローバル動き量算出部２２には、主な処理部として、平均グローバル動き量算出部２２Ａ、グローバル動き量算出部２２Ｂ、および差分グローバル動き量計算部２２Ｃが設けられている。
【００６０】
平均グローバル動き量算出部２２Ａは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なグローバル動き量を示す平均グローバル動き量との関係を示すビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる平均グローバル動き量ＧＭＶaveを算出する機能を有している。
【００６１】
具体的には、平均グローバル動き量算出部２２Ａにおいて、ビットレートの増加に応じて平均グローバル動き量が単調減少した後に任意の値に収束するビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する平均グローバル動き量ＧＭＶaveを算出する。
【００６２】
グローバル動き量算出部２２Ｂは、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレーム間で映像画面の全体的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のグローバル動き量ＧＭＶを算出する機能を有している。
【００６３】
具体的には、グローバル動き量算出部２２Ｂにおいて、隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離を算出し、これら平行移動距離を当該隣接フレームの数で平均することによりグローバル動き量ＧＭＶを算出する。
【００６４】
差分グローバル動き量計算部２２Ｃは、平均グローバル動き量算出部２２Ａで得られた平均グローバル動き量ＧＭＶaveから、グローバル動き量算出部２２Ｂで得られたグローバル動き量ＧＭＶを減算することにより、差分グローバル動き量ｄＧＭＶを計算する機能を有している。
【００６５】
差分ローカル動き量算出部２３は、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrと受信映像の映像信号Ｓとに基づいて、受信映像のうち映像画面内の局所的な動きの量を示すローカル動き量ＬＭＶと、試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量ＬＭＶaveとの差分値を、差分ローカル動き量ｄＬＭＶとして算出する機能を有している。
この差分ローカル動き量算出部２３には、主な処理部として、平均ローカル動き量算出部２３Ａ、ローカル動き量算出部２３Ｂ、および差分ローカル動き量計算部２３Ｃが設けられている。
【００６６】
平均ローカル動き量算出部２３Ａは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる平均的なローカル動き量を示す平均ローカル動き量との関係を示すビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる平均ローカル動き量ＬＭＶaveを算出する機能を有している。
【００６７】
具体的には、平均ローカル動き量算出部２３Ａにおいて、ビットレートの増加に応じて平均ローカル動き量が単調減少した後に任意の値に収束するビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する平均ローカル動き量ＬＭＶaveを算出する。
【００６８】
ローカル動き量算出部２３Ｂは、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレーム間で映像画面内の局所的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のローカル動き量ＬＭＶを算出する機能を有している。
【００６９】
具体的なローカル動き量算出方法の１つ目は、ローカル動き量算出部２３Ｂにおいて、隣接フレームごとに、一方のフレームを固定して他方のフレームを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これら両フレームが重なる重複領域の画素値の差分値の標準偏差を当該重複領域の画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離を算出し、これら平行移動距離を当該隣接フレームの数で平均することによりローカル動き量を算出する。
【００７０】
具体的なローカル動き量算出方法の２つ目は、ローカル動き量算出部２３Ｂにおいて、隣接フレームの両フレームをそれぞれ矩形状に区分して設けたブロックごとに、一方のフレームのブロックを固定して、他方のフレームのブロックを縦横に１画素ずつ平行移動した際、これらブロックが重なる重複領域の画素値の差分値の絶対値を当該ブロックの画素数で平均した値が最も小さかったときの平行移動距離をブロックごとに算出し、これら平行移動距離を当該ブロック数で平均した値を、当該隣接フレームの数で平均することによりローカル動き量を算出する。
【００７１】
差分ローカル動き量計算部２３Ｃは、平均ローカル動き量算出部２３Ａで得られた平均ローカル動き量ＬＭＶaveから、ローカル動き量算出部２３Ｂで得られたローカル動き量ＬＭＶを減算することにより、差分ローカル動き量ｄＬＭＶを計算する機能を有している。
【００７２】
差分映像品質計算部２４は、コンテンツ影響度算出部２１で得られたコンテンツ影響度Ｃ、差分グローバル動き量算出部２２で得られた差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および差分ローカル動き量算出部２３で得られた差分ローカル動き量ｄＬＭＶとに基づいて、差分映像品質ｄＶを算出する機能を有している。
【００７３】
具体的には、差分映像品質計算部２４において、コンテンツ影響度Ｃと差分グローバル動き量ｄＧＭＶとの積、およびコンテンツ影響度Ｃと差分ローカル動き量ｄＬＭＶとの積の和の増加に応じて、差分映像品質が低下する差分映像品質特性に基づいて、コンテンツ影響度算出部２１で得られたコンテンツ影響度Ｃ、差分グローバル動き量算出部２２で得られた差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および差分ローカル動き量算出部２３で得られた差分ローカル動き量ｄＬＭＶに対応する、差分映像品質ｄＶを算出する。
【００７４】
映像品質推定装置１０における機能部のうち、ビットレート抽出部１２、平均映像品質算出部１４、差分映像品質算出部１５、および映像品質算出部１６については、演算処理部により実現してもよい。演算処理部は、ＣＰＵなどのマイクロコンピュータとその周辺回路を有し、記憶部からプログラムを読み込んで実行することにより、各種機能部を実現する。
【００７５】
なお、映像品質推定装置１０には、一般的なサーバ装置やパーソナルコンピュータなどの情報処理装置と同様に、演算処理部や記憶部のほか、ＬＣＤなどのディスプレイ装置、キーボードやマウスなどの操作入力装置、通信インターフェース、データ入出力インターフェースなどの各種機能部が設けられているものとする。
【００７６】
また、平均映像品質算出部１４で用いるビットレート−平均映像品質特性、最大映像品質算出部２１Ａで用いるビットレート−最大映像品質特性、最小映像品質算出部２１Ｂで用いるビットレート−最小映像品質特性、平均グローバル動き量算出部２２Ａで用いるビットレート−平均グローバル動き量特性、平均ローカル動き量算出部２３Ａで用いるビットレート−平均ローカル動き量特性、差分映像品質計算部２４で用いる差分映像品質特性については、異なるビットレートで映像通信を予め試験的に実施し、得られた試験用受信映像から得られた算出結果から、それぞれの特性を示す関数式を導出して、記憶部（図示せず）に格納しておけばよい。
【００７７】
また、これら特性は、それぞれの映像通信におけるコーデック種別、サービス種別、映像解像度などの品質パラメータに依存して変化する可能性がある。したがって、これら特性を示す関数式を決定する特性係数を、これら品質パラメータの組み合わせごとに予め算出して、関数式とともに記憶部（図示せず）に特性係数テーブルとして格納しておき、推定対象となる映像通信の品質パラメータに対応する特性係数を記憶部から読み出して、それぞれの特性を決定すればよい。図８は、特性係数テーブルの構成例である。
【００７８】
［本実施の形態の動作］
次に、図９を参照して、本実施の形態にかかる映像品質推定装置１０の動作について説明する。図９は、本実施の形態にかかる映像品質推定装置の映像品質推定処理を示すフローチャートである。
映像品質推定装置１０は、オペレータからの指示操作や外部装置（図示せず）からの指示に応じて、図９の映像品質推定処理を開始する。
【００７９】
まず、映像品質推定装置１０は、パケット取得部１１により、映像受信端末２または通信経路から推定対象となる映像通信のパケットを取得するとともに、映像信号取得部１３により、映像受信端末２から映像信号Ｓを取得する（ステップ１００）。
次に、映像品質推定装置１０は、ビットレート抽出部１２により、パケット取得部１１で抽出したパケットに含まれる各種情報から、当該符号化映像データのビットレートＢrを算出する（ステップ１０１）。
【００８０】
続いて、映像品質推定装置１０は、平均映像品質算出部１４により、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrに基づいて、このビットレートＢrの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な平均映像品質Ｖaveを算出する（ステップ１０２）。
【００８１】
また、映像品質推定装置１０は、差分映像品質算出部１５により、ステップ１１０〜ステップ１１６を実行することにより、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrと映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓとに基づいて、平均映像品質算出部１４で得られた平均映像品質Ｖaveと受信映像の映像品質Ｖとの差分を示す差分映像品質ｄＶを算出する（ステップ１０３）。
【００８２】
この際、差分映像品質算出部１５は、まず、コンテンツ影響度算出部２１の最大映像品質算出部２１Ａにより、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる最大映像品質Ｖmaxを算出するとともに、最小映像品質算出部２１Ｂにより、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる最小映像品質Ｖminを算出する(ステップ１１０）。
【００８３】
続いて、差分映像品質算出部１５は、コンテンツ影響度算出部２１のコンテンツ影響度計算部２１Ｃにより、最大映像品質算出部２１Ａで得られた最大映像品質Ｖmaxから、最小映像品質算出部２１Ｂで得られた最小映像品質Ｖminを減算することにより、コンテンツ影響度Ｃを算出する（ステップ１１１）。
【００８４】
また、差分映像品質算出部１５は、差分グローバル動き量算出部２２の平均グローバル動き量算出部２２Ａにより、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる平均グローバル動き量ＧＭＶaveを算出するとともに、グローバル動き量算出部２２Ｂにより、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレーム間で映像画面の全体的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のグローバル動き量ＧＭＶを算出する（ステップ１１２）、
【００８５】
続いて、差分映像品質算出部１５は、差分グローバル動き量算出部２２の差分グローバル動き量計算部２２Ｃにより、平均グローバル動き量算出部２２Ａで得られた平均グローバル動き量ＧＭＶaveから、グローバル動き量算出部２２Ｂで得られたグローバル動き量ＧＭＶを減算することにより、差分グローバル動き量ｄＧＭＶを算出する（ステップ１１３）。
【００８６】
また、差分映像品質算出部１５は、差分ローカル動き量算出部２３の平均ローカル動き量算出部２３Ａにより、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrの試験用受信映像から得られる平均ローカル動き量ＬＭＶaveを算出するとともに、ローカル動き量算出部２３Ｂにより、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレーム間で映像画面内の局所的な動きにより移動した画素数とその移動距離とから、当該受信映像のローカル動き量ＬＭＶを算出する（ステップ１１４）。
【００８７】
続いて、差分映像品質算出部１５は、差分ローカル動き量算出部２３の差分ローカル動き量計算部２３Ｃにより、平均ローカル動き量算出部２３Ａで得られた平均ローカル動き量ＬＭＶaveから、ローカル動き量算出部２３Ｂで得られたローカル動き量ＬＭＶを減算することにより、差分ローカル動き量ｄＬＭＶを計算する（ステップ１１５）。
【００８８】
このようにして、コンテンツ影響度Ｃ、差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および差分ローカル動き量ｄＬＭＶを算出した後、差分映像品質算出部１５は、コンテンツ影響度算出部２１で得られたコンテンツ影響度Ｃ、差分グローバル動き量算出部２２で得られた差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および差分ローカル動き量算出部２３で得られた差分ローカル動き量ｄＬＭＶとに基づいて、差分映像品質ｄＶを算出する（ステップ１１６）。
【００８９】
この後、映像品質推定装置１０は、映像品質算出部１６により、差分映像品質算出部１５で算出した差分映像品質ｄＶで、平均映像品質算出部１４で算出した平均映像品質値Ｖaveを補正することにより、映像受信端末２で受信した受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質Ｖを算出し（ステップ１０４）、一連の映像品質推定処理を終了する。
【００９０】
［平均映像品質算出処理］
次に、平均映像品質算出部１４での平均映像品質算出処理について詳細に説明する。
平均映像品質算出部１４は、ビットレートと平均映像品質との関係を示すビットレート−平均映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で得られたビットレートＢrに対応する平均映像品質Ｖaveを算出する。
【００９１】
図１０は、ビットレート−平均映像品質特性を示すグラフであり、横軸がビットレートを示し、縦軸が平均映像品質を示している。平均映像品質は、それぞれのビットレートを品質パラメータとする複数の試験用受信映像からなる映像集合について、これら受信映像ごとに予めオピニオン評価し、得られたユーザ体感品質の平均値である。
【００９２】
図１０に示すように、ビットレート−平均映像品質特性５１は、ビットレートの増加に応じて平均映像品質が単調増加した後に任意の最大値に収束する特性を有している。なお、平均映像品質をＭＯＳ値で表現した場合、その下限値は１となる。ＭＯＳ値が取りうる範囲に制限されない平均映像品質をＶave＿ｔｍｐとし、ビットレート−平均映像品質特性に関する特性係数をｖ1，ｖ2，ｖ3とした場合、ＭＯＳ値で表現した平均映像品質Ｖaveは、次の式（１）で表される。
【数１】
2011049645.tif 000003
【００９３】
［最大映像品質算出処理］
次に、最大映像品質算出部２１Ａでの最大映像品質算出処理について詳細に説明する。
最大映像品質算出部２１Ａは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最大値を示す最大映像品質との関係を示すビットレート−最大映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する最大映像品質Ｖmaxを算出する。
【００９４】
図１０には、ビットレートと最大映像品質との関係を示すビットレート−最大映像品質特性５２が記載されている。最大映像品質は、それぞれのビットレートを品質パラメータとする複数の試験用受信映像からなる映像集合について、これら受信映像ごとに予めオピニオン評価し、得られたユーザ体感品質の最大値である。
【００９５】
図１０に示すように、ビットレート−最大映像品質特は、ビットレートの増加に応じて最大映像品質が単調増加した後に任意の最大値に収束する特性を有している。なお、最大映像品質をＭＯＳ値で表現した場合、その下限値は１となる。ＭＯＳ値が取りうる範囲に制限されない最大映像品質をＶmax_tmpとし、ビットレート−最大映像品質特性に関する特性係数をｖ4，ｖ5，ｖ6とした場合、ＭＯＳ値で表現した最大映像品質Ｖmaxは、次の式（２）で表される。
【数２】
2011049645.tif 000004
【００９６】
［最小映像品質算出処理］
次に、最小映像品質算出部２１Ｂでの最小映像品質算出処理について詳細に説明する。
最小映像品質算出部２１Ｂは、試験用受信映像のビットレートと当該ビットレートの試験用受信映像から得られる映像品質の最小値を示す最小映像品質との関係を示すビットレート−最小映像品質特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する最小映像品質Ｖminを算出する。
【００９７】
図１０には、ビットレートと最小映像品質との関係を示すビットレート−最小映像品質特性５３が記載されている。最小映像品質は、それぞれのビットレートを品質パラメータとする複数の試験用受信映像からなる映像集合について、これら受信映像ごとに予めオピニオン評価し、得られたユーザ体感品質の最小値である。
【００９８】
図１０に示すように、ビットレート−最小映像品質特は、ビットレートの増加に応じて最小映像品質が単調増加した後に任意の最大値に収束する特性を有している。なお、最小映像品質をＭＯＳ値で表現した場合、その下限値は１となる。ＭＯＳ値が取りうる範囲に制限されない最小映像品質をＶmin_tmpとし、ビットレート−最小映像品質特性に関する特性係数をｖ7，ｖ8，ｖ9とした場合、ＭＯＳ値で表現した最小映像品質Ｖminは、次の式（３）で表される。
【数３】
2011049645.tif 000005
【００９９】
［コンテンツ影響度計算処理］
次に、コンテンツ影響度計算部２１Ｃでのコンテンツ影響度計算処理について詳細に説明する。
コンテンツ影響度計算部２１Ｃは、次の式（４）に示すように、最大映像品質算出部２１Ａで得られた最大映像品質Ｖmaxから、最小映像品質算出部２１Ｂで得られた最小映像品質Ｖminを減算することにより、コンテンツ影響度Ｃを算出する。
【数４】
2011049645.tif 000006
【０１００】
前述の図６に示したように、ビットレートとコンテンツ影響度との関係を示すビットレート−コンテンツ影響度特性は、ビットレートの増加に応じてコンテンツ影響度が単調増加して最大値に達し、ビットレートのさらなる増加に応じてコンテンツ影響度が単調減少する凸型の特性を有している。図６の場合、コンテンツ影響度Ｃは、ビットレート４Ｍｂｐｓ付近で頂点を有している。これは、コンテンツ影響度Ｃが大きいほど、該当ビットレートにおいて、映像コンテンツの違いによる映像品質に与える影響が大きいことを意味する。
【０１０１】
［平均グローバル動き量算出処理］
次に、平均グローバル動き量算出部２２Ａでの平均グローバル動き量算出処理について詳細に説明する。
平均グローバル動き量算出部２２Ａは、ビットレートと平均グローバル動き量との関係を示すビットレート−平均グローバル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する平均グローバル動き量ＧＭＶaveを算出する。
【０１０２】
図１１は、ビットレート−平均グローバル動き量特性を示すグラフであり、横軸がビットレートを示し、縦軸が平均グローバル動き量を示している。平均グローバル動き量は、それぞれのビットレートを品質パラメータとする複数の試験用受信映像からなる映像集合について、前述したグローバル動き量算出部２２Ｂと同様の算出方法に基づいて、これら受信映像ごとに予めグローバル動き量を算出し、得られたグローバル動き量をこれら受信映像で平均した値である。
【０１０３】
図１１に示すように、ビットレート−平均グローバル動き量特性は、ビットレートの増加に応じて平均グローバル動き量が単調減少した後に任意の最低値に収束する特性を有している。ビットレート−平均グローバル動き量特性に関する特性係数をｖ10，ｖ11，ｖ12とした場合、平均グローバル動き量ＧＭＶaveは、次の式（５）で表される。
【数５】
2011049645.tif 000007
【０１０４】
［グローバル動き量算出処理］
次に、グローバル動き量算出部２２Ｂでのグローバル動き量算出処理について詳細に説明する。図１２は、グローバル動き量算出処理を示す説明図である。図１３は、グローバル動き量算出処理を示す他の説明図である。
【０１０５】
グローバル動き量算出部２２Ｂは、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレームごとに、一方のｆ番目のフレームｆを固定して他方のｆ＋１番目のフレームｆ＋１を縦横に１画素ずつ、任意の移動範囲内で平行移動させる。次に、これら両フレームが重なる重複領域に含まれる各画素について、フレームｆでの画素値とフレームｆ＋１での画素値の差分値、すなわちフレーム間差分値Ｄを求め、その絶対値を重複領域の画素数で平均した平均値を算出する。
【０１０６】
固定したフレームｆの重なり合う部分の左端の水平方向画素位置をＷstartとし、固定したフレームｆの重なり合う部分の右端の水平方向画素位置をＷendとし、固定したフレームｆの重なり合う部分の上端の垂直方向画素位置をＨstartとし、固定したフレームｆの重なり合う部分の下端の垂直方向画素位置をＨendとし、引数の絶対値を出力する関数をａｂｓ（）とし、フレームｆの画素位置（ｗ，ｈ）の画素値をｙ（ｆ，ｗ，ｈ）とし、水平方向の総画素数をＷとし、垂直方向の総画素数をＨとした場合、フレームｆ＋１を水平方向にｉ画素分、垂直方向にｊ画素分平行移動した際における、フレームｆとフレームｆ＋１との重複領域に関するフレーム間差分値Ｄ（ｆ，ｉ，ｊ）は、次の式（６）で表される。
【数６】
2011049645.tif 000008
【０１０７】
この式（６）において、ｉおよびｊを任意の移動範囲で変化させ、Ｄ（ｆ，ｉ，ｊ）が最小となるｉおよびｊを算出する。これらｉとｊが、フレーム間差分値Ｄ（ｆ，ｉ，ｊ）が最小となるときのグローバル移動を示すグローバルベクトルの水平成分ＧＭＶw（ｆ）と垂直成分ＧＭＶh（ｆ）に相当する。
【０１０８】
続いて、次の式（７）のように、ＧＭＶｖ（ｆ）とＧＭＶh（ｆ）の二乗平均を算出し、フレームｆに関するグローバルベクトルの大きさ（絶対値）を示すグローバル動き量ＧＭＶｆ（ｆ）を導く。
【数７】
2011049645.tif 000009
【０１０９】
この式（７）を用いて、品質推定区間内の隣接フレームごとに得られたグローバル動き量ＧＭＶｆ（ｆ）を、次の式（８）に示すように、隣接フレーム（隣接フレーム対）の数Ｎ−１で平均することにより、受信映像に関するグローバル動き量ＧＭＶを算出する。ただし、Ｎは品質推定区間内の総フレーム数である。
【数８】
2011049645.tif 000010
【０１１０】
［差分グローバル動き量計算処理］
次に、差分グローバル動き量計算部２２Ｃでの差分グローバル動き量計算処理について詳細に説明する。
差分グローバル動き量計算部２２Ｃは、次の式（９）に示すように、平均グローバル動き量算出部２２Ａで得られた平均グローバル動き量ＧＭＶaveから、グローバル動き量算出部２２Ｂで得られたグローバル動き量ＧＭＶを減算することにより、差分グローバル動き量ｄＧＭＶを計算する
【数９】
2011049645.tif 000011
【０１１１】
［平均ローカル動き量算出処理］
次に、平均ローカル動き量算出部２３Ａでの平均ローカル動き量算出処理について詳細に説明する。
平均ローカル動き量算出部２３Ａは、ビットレートと平均ローカル動き量との関係を示すビットレート−平均ローカル動き量特性に基づいて、ビットレート抽出部１２で抽出されたビットレートＢrに対応する平均ローカル動き量ＬＭＶaveを算出する。
【０１１２】
図１４は、ビットレート−平均ローカル動き量特性を示すグラフであり、横軸がビットレートを示し、縦軸が平均ローカル動き量を示している。平均ローカル動き量は、それぞれのビットレートを品質パラメータとする複数の試験用受信映像からなる映像集合について、前述したローカル動き量算出部２３Ｂと同様の算出方法に基づいて、これら受信映像ごとに予めローカル動き量を算出し、得られたローカル動き量をこれら受信映像で平均した値である。
【０１１３】
図１４に示すように、ビットレート−平均ローカル動き量特性は、ビットレートの増加に応じて平均ローカル動き量が単調減少した後に任意の最低値に収束する特性を有している。ビットレート−平均ローカル動き量特性に関する特性係数をｖ13，ｖ14，ｖ15とした場合、平均ローカル動き量ＬＭＶaveは、次の式（１０）で表される。
【数１０】
2011049645.tif 000012
【０１１４】
［ローカル動き量算出処理］
次に、ローカル動き量算出部２３Ｂでのローカル動き量算出処理について詳細に説明する。ローカル動き量算出処理については、２つの算出方法がある。
【０１１５】
１つ目のローカル動き量算出方法では、グローバル動き量ＧＭＶの導出の過程で算出されたＧＭＶw（ｆ）およびＧＭＶh（ｆ）を用いる。
まず、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレームごとに、ｆ＋１番目のフレームｆ＋１を水平方向にＧＭＶw（ｆ）画素分、垂直方向にＧＭＶh（ｆ）画素分だけ平行移動した際における、ｆ番目のフレームｆとフレームｆ＋１との画素値の重複領域に関するフレーム間差分値Ｍ（ｆ，ｗ，ｈ）を、次の式（１１）に基づいて算出する。なお、式（１１）における、ｆ、ｗ、ｈ、ｙ（）は、前述の式（６）および図１２，図１３と同じ意味である。
【数１１】
2011049645.tif 000013
【０１１６】
続いて、この式（１１）で得られた、重複領域に関するフレーム間差分値Ｍ（ｆ，ｗ，ｈ）の標準偏差Ｍstd（ｆ）を、次の式（１２）により算出する。なお、式（１２）における、Ｗstart、Ｗend、Ｈstart、Ｈendは、前述の式（６）および図１２，図１３と同じ意味である。また、Ｍave（ｆ）は、フレーム間差分値Ｍ（ｆ，ｗ，ｈ）を重複領域の画素数で平均した平均値であり、Ｍvar（ｆ）は、フレーム間差分値Ｍ（ｆ，ｗ，ｈ）の分散である。
【数１２】
2011049645.tif 000014
【０１１７】
この式（１１）で得られた、標準偏差Ｍstd（ｆ）を、次の式（１３）に示すように、隣接フレーム（隣接フレーム対）の数で平均することによりローカル動き量ＬＭＶを算出する。ただし、Ｎは、品質推定区間内の総フレーム数である。
【数１３】
2011049645.tif 000015
【０１１８】
次に、２つ目のローカル動き量算出方法は、隣接フレームの画面を矩形状のブロックに区分し、これらブロック単位で画素をローカル移動させる。本実施例ではブロックサイズが８画素×８画素とした場合を例に説明する。
【０１１９】
まず、前述したグローバル動き量算出方法と同様に、映像信号取得部１３で取得した映像信号Ｓに基づいて、当該映像信号Ｓ内の隣接フレームごとに、一方のｆ番目のフレームｆを固定して他方のｆ＋１番目のフレームｆ＋１を縦横に１画素ずつ、任意の移動範囲内で平行移動させる。次に、これら両フレームが重なる重複領域に含まれる各画素について、フレームｆでの画素値とフレームｆ＋１での画素値の差分値、すなわちフレーム間差分値Ｄを求め、その絶対値を重複領域の画素数で平均した平均値を算出する。そして、任意の移動範囲でフレームｆ＋１を平行移動させ、そのときの上記平均値が最も小さくなる位置関係に、両フレームを平行移動させておく。
【０１２０】
この後、これら隣接フレームに対して、前フレームｆのブロックを固定し、後フレームｆ＋１内の同一ブロックを縦横に１画素ずつ、任意の範囲内で平行移動させる。次に、これら両フレームのブロックが重なる重複領域に含まれる各画素について、フレームｆでの画素値とフレームｆ＋１での画素値の差分値、すなわちフレーム間差分値Ｄを求め、その絶対値を重複領域の画素数で平均した平均値を算出する。
【０１２１】
ブロックの左端の水平方向画素位置をＷstartとし、ブロックの上端の垂直方向画素位置をＨstartとし、ブロックの垂直方向の画素数をＨbとし、ブロックの水平方向の画素数をＷbとし、引数の絶対値を出力する関数をａｂｓ（）とし、フレームｆの画素位置（ｗ，ｈ）の画素値をｙ（ｆ，ｗ，ｈ）とした場合、フレームｆ＋１内のｎ番目のブロックｎを水平方向にｉ画素分、垂直方向にｊ画素分平行移動した際における、フレームｆとフレームｆ＋１との重複領域に関するフレーム間差分値Ｄb（ｆ，ｎ，ｉ，ｊ）は、次の式（１４）で表される。
【数１４】
2011049645.tif 000016
【０１２２】
この式（１４）において、ｉおよびｊを任意の移動範囲で変化させ、Ｄb（ｆ，ｎ，ｉ，ｊ）が最小となるｉおよびｊを算出する。これらｉとｊが、フレーム間差分値Ｄb（ｆ，ｉ，ｊ）が最小となるときのローカル移動を示す、グローバル移動を含まないローカルベクトルの水平成分ＭＶw（ｆ，ｎ）と垂直成分ＭＶh（ｆ，ｎ）に相当する。
【０１２３】
続いて、次の式（１５）のように、ブロックごとに、ＭＶw（ｆ，ｎ）、ＭＶh（ｆ，ｎ）およびグローバル動き量ＧＭＶの導出の過程で算出されたＧＭＶw（ｆ）、ＧＭＶh（ｆ）から、グローバル移動を含むローカルベクトルの水平成分ＬＭＶw（ｆ，ｎ）と垂直成分ＬＭＶh（ｆ，ｎ）を算出する。
【数１５】
2011049645.tif 000017
【０１２４】
この式（１５）を用いて、ローカルベクトルの絶対値を画面内のブロック数で平均した値を、次の式（１６）のように、隣接フレーム（隣接フレーム対）の数Ｎ−１で平均することにより、ローカル動き量ＬＭＶを算出する。ただし、Ｎは品質推定区間内の総フレーム数であり、Ｎbは画面内のブロックの数である。
【数１６】
2011049645.tif 000018
【０１２５】
［差分ローカル動き量計算処理］
次に、差分ローカル動き量計算部２３Ｃでの差分ローカル動き量計算処理について詳細に説明する。
差分ローカル動き量計算部２３Ｃは、次の式（１７）に示すように、平均ローカル動き量算出部２３Ａで得られた平均ローカル動き量ＬＭＶaveから、ローカル動き量算出部２３Ｂで得られたローカル動き量ＬＭＶを減算することにより、差分ローカル動き量ｄＬＭＶを計算する
【数１７】
2011049645.tif 000019
【０１２６】
［差分映像品質計算処理］
次に、差分映像品質計算部２４での差分映像品質計算処理について詳細に説明する。
差分映像品質計算部２４は、コンテンツ影響度Ｃと差分グローバル動き量ｄＧＭＶとの積、およびコンテンツ影響度Ｃと差分ローカル動き量ｄＬＭＶとの積の和の増加に応じて、差分映像品質が低下する差分映像品質特性に基づいて、コンテンツ影響度算出部２１で得られたコンテンツ影響度Ｃ、差分グローバル動き量算出部２２で得られた差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および差分ローカル動き量算出部２３で得られた差分ローカル動き量ｄＬＭＶに対応する、差分映像品質ｄＶを計算する。
【０１２７】
前述したように、コンテンツ影響度Ｃと差分グローバル動き量ｄＧＭＶの積と、コンテンツ影響度Ｃと差分ローカル動き量ｄＬＭＶの積との和に対して、差分映像品質ｄＶは、一次近似の関係を示す差分映像品質特性を有している。
差分映像品質特性に関する特性係数をｖ15，ｖ16とした場合、差分映像品質ｄＶは、次の式（１８）で表される。
【数１８】
2011049645.tif 000020
【０１２８】
［映像品質算出処理］
次に、映像品質算出部１６での映像品質算出処理について詳細に説明する。
映像品質算出部１６は、次の式（１９）に示すように、平均映像品質算出部１４で算出した平均映像品質値Ｖaveに、差分映像品質算出部１５で算出した差分映像品質ｄＶを加算することにより、映像受信端末２で受信した受信映像を視聴したユーザが知覚するユーザ体感品質を示す映像品質Ｖを算出する
【数１９】
2011049645.tif 000021
【０１２９】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、平均映像品質算出部１４により、受信映像の符号化映像データから抽出したビットレートＢrに基づいて、当該ビットレートＢrの映像通信で受信した複数の試験用受信映像から得られる平均的な映像品質を平均映像品質Ｖaveとして算出し、差分映像品質算出部１５により、ビットレートＢrと受信映像の映像信号Ｓとに基づいて、平均映像品質Ｖaveと受信映像の映像品質Ｖとの差分を示す差分映像品質ｄＶを算出し、映像品質算出部１６により、差分映像品質ｄＶで平均映像品質Ｖaveを補正することにより映像品質Ｖを算出するものとし、差分映像品質算出部１５において、ビットレートＢrに基づき算出した、受信映像の内容が当該受信映像の映像品質に与える影響の大きさを示すコンテンツ影響度Ｃと、当該ビットレートＢrと映像信号Ｓとに基づき当該受信映像に固有の値として算出した、映像画面の全体的な動きの量を示す差分グローバル動き量ｄＧＭＶ、および映像画面内の局所的な動きの量を示す差分ローカル動き量ｄＬＭＶとに基づいて、差分映像品質ｄＶを算出する。
【０１３０】
これにより、受信映像の映像信号とその符号化映像データのパケットが取得できる環境であれば、映像品質のコンテンツ依存性やコーデック実装依存性を考慮した、受信映像に固有の差分映像品質を正確に算出することができ、受信映像の映像品質を高い精度で容易に推定することが可能となる。
したがって、サービス提供者は、映像通信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、より正確に判断することができ、提供中の映像通信サービスの品質実態を正確に把握・管理することが可能となる。
【０１３１】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１…映像配信装置、２…映像受信端末、３…ＩＰネットワーク、１０…映像品質推定装置、１１…パケット取得部、１２…ビットレート抽出部、１３…映像信号取得部、１４…平均映像品質算出部、１５…差分映像品質算出部、１６…映像品質算出部、２１…コンテンツ影響度算出部、２１Ａ…最大映像品質算出部、２１Ｂ…最小映像品質算出部、２１Ｃ…コンテンツ影響度計算部、２２…差分グローバル動き量算出部、２２Ａ…平均グローバル動き量算出部、２２Ｂ…グローバル動き量算出部、２２Ｃ…差分グローバル動き量計算部、２３…差分ローカル動き量算出部、２３Ａ…平均ローカル動き量算出部、２３Ｂ…ローカル動き量算出部、２３Ｃ…差分ローカル動き量計算部、２４…差分映像品質計算部、Ｂr…ビットレート、Ｓ…映像信号、Ｖmax…最大映像品質、Ｖmin…最小映像品質、Ｃ…コンテンツ影響度、ＧＭＶave…平均グローバル動き量、ＧＭＶ…グローバル動き量、ｄＧＭＶ…差分グローバル動き量、ＬＭＶave…平均ローカル動き量、ＬＭＶ…ローカル動き量、ｄＬＭＶ…差分ローカル動き量、ｄＶ…差分映像品質、Ｖ…映像品質。
【図１】
2011049645.tif 000022
【図２】
2011049645.tif 000023
【図３】
2011049645.tif 000024
【図４】
2011049645.tif 000025
【図５】
2011049645.tif 000026
【図６】
2011049645.tif 000027
【図７】
2011049645.tif 000028
【図８】
2011049645.tif 000029
【図９】
2011049645.tif 000030
【図１０】
2011049645.tif 000031
【図１１】
2011049645.tif 000032
【図１２】
2011049645.tif 000033
【図１３】
2011049645.tif 000034
【図１４】
2011049645.tif 000035