(57)【要約】【課題】試験環境のネットワークで生じ得る品質劣化の様々な態様や最悪条件を模擬した試験を行える接続性評価システムを提供する。【解決手段】統計処理部２は、パケットロスやジッタの測定結果を統計的に処理して品質劣化の統計量を求め、これを接続性試験部３へ提供する。接続性試験部３において、模擬パラメータ記憶部３２には、統計処理部２から提供された品質劣化の統計量が記憶される。品質加工部３３は、別途に指示される試験モードに基づいて所定の統計量を模擬パラメータ記憶部３２から読み出し、この統計量に基づいて試験メディアに品質劣化の加工を施して品質を擬似的に劣化させる。ネットワーク送出部３４は、品質を擬似的に劣化された試験メディアを符号化してネットワーク３５へ送出する。被試験端末３６は、ネットワーク３５から自身宛の品質劣化メディアを受信して再生する。【選択図】図１
2008219520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク経由で伝送されるメディアの受信端末における接続性を評価する接続性評価システムにおいて、
評価対象の実ネットワーク経由で伝送された受信メディアの品質を測定する品質測定手段と、
前記測定結果に基づいて、前記実ネットワークで起こり得る品質劣化に関する統計量を算出する統計量算出手段と、
前記統計量に基づいて試験メディアを加工し、前記実ネットワークによる品質劣化が模擬された品質劣化メディアを生成する劣化加工手段と、
前記品質劣化メディアを受信端末へ伝送する伝送手段とを含むことを特徴とする接続性評価システム。
【請求項２】
前記統計量算出手段は、パケットロスの統計量を算出することを特徴とする請求項１に記載の接続性評価システム。
【請求項３】
前記統計量算出手段は、ジッタの統計量を算出することを特徴とする請求項１に記載の接続性評価システム。
【請求項４】
前記統計量算出手段は、
所定の単位時間Tiごとに受信メディアのパケット数aiおよびロスパケット数Yiを求め、
前記ロスパケット数Yiを統計的に処理してパケットロスの模擬量Yを求め、
前記劣化加工手段は、前記試験メディアのパケットを、次式で求まるパケット間隔dごとに１個ずつドロップさせることを特徴とする請求項２に記載の接続性評価システム。
d＝ai／Y
【請求項５】
前記パケットロスの模擬量Yが、前記ロスパケット数Yiの平均値Yave、ランダム値Yrnd、最悪値Ymaxおよび正規分布に応じた確率値Yndのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の接続性評価システム。
【請求項６】
前記統計量算出手段は、
所定の単位時間Tiごとに受信メディアのパケット数ai、ロスパケット数Yiおよびロスパケットの連続数Xiを求め、
前記ロスパケット数Yiを統計的に処理してパケットロスの模擬量Yを求め、
前記ロスパケットの連続数Xiを統計的に処理して連続ドロップ数Xを求め、
前記劣化加工手段は、前記試験メディアのパケットを、次式で求まるパケット間隔dごとにX個ずつドロップさせることを特徴とする請求項２に記載の接続性評価システム。
d＝ai／（Y／X）
【請求項７】
前記模擬量Yが、前記ロスパケット数Yiの平均値Yave、ランダム値Yrnd、最悪値Ymaxおよび正規分布に応じた確率値Yndのいずれかであり、連続ドロップ数Xが、前記ロスパケットの連続数Xiの単位期間Tiごとの平均値Yaveまたはランダム値Yrndであることを特徴とする請求項６に記載の接続性評価システム。
【請求項８】
前記統計量算出手段は、所定の単位時間Tiごとに受信メディアのジッタの平均値Yave、ランダム値Yrnd、最悪値Ymaxおよび正規分布に応じた確率値Yndのいずれかを求め、
前記劣化加工手段は、前記試験メディアのパケットをランダムに、前記平均値Yave、ランダム値Yrnd、最悪値Ymaxおよび正規分布に応じた確率値Yndのいずれかだけ遅延させることを特徴とする請求項３に記載の接続性評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク経由で伝送されるメディアの受信端末における接続性を評価する接続性評価システムに係り、特に、試験環境のネットワークにおける品質劣化が模擬された品質劣化メディアを受信端末へ与えて接続性を評価する接続性評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットのような広域ネットワークや無線ネットワークを経由する通信では、有線LANのような安定したネットワークを経由する通信とは異なり、ネットワーク上でパケットロスやジッタなどの品質劣化が生じやすい。したがって、このようなネットワーク経由で動画や音声等のメディアを伝送するサービスを提供する場合には、ネットワーク経由により生じるパケットロスやジッタがメディアに及ぼす実用上の影響を予め評価する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、相互通信性を検証する二つの通信端末が実際に通信中にある状態において、各通信端末の送信データおよび受信データを収集し、通信端末の送受信シーケンスを解析することで相互通信性の解析、試験を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７７９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなネットワーク経由に起因した品質劣化は、その発生頻度が同一であっても、時間的に分散して発生する場合と一時的に集中して発生する場合とでは、受信端末での接続性に与える影響が全く異なる。したがって、試験端末の接続性を評価するのであれば、たまたま観察された品質劣化を想定した試験や、試験環境のネットワークで起こり得ないような品質劣化を想定した試験ではなく、試験環境のネットワークで生じ得る品質劣化の様々な態様や最悪条件を模擬して試験を行うことが望ましい。
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術では、試験環境のネットワークで生じ得る品質劣化の様々な態様や最悪条件を模擬して試験を行うことができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、試験環境のネットワークで生じ得る品質劣化の様々な態様や最悪条件を模擬した試験を行える接続性評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明は、ネットワーク経由で伝送されるメディアの受信端末における接続性を評価する接続性評価システムにおいて、評価対象の実ネットワーク経由で伝送された受信メディアの品質を測定する品質測定手段と、この測定結果に基づいて、前記実ネットワークで起こり得る品質劣化に関する統計量を算出する統計量算出手段と、この統計量に基づいて試験メディアを加工し、前記実ネットワークによる品質劣化が模擬された品質劣化メディアを生成する劣化加工手段と、品質劣化メディアを受信端末へ伝送する伝送手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、試験環境のネットワークで生じ得る品質劣化の様々な態様や最悪条件を模擬した試験を行えるようになるので、実使用に即した条件で、より正確な接続性評価が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る接続性評価システムの主要部の構成を示したブロック図であり、実ネットワークを経由した受信メディアの品質を測定する品質測定部１と、品質の測定結果を統計的に処理して品質劣化の統計量を求める統計処理部２と、この統計量に基づいて試験メディアの品質を劣化させ、品質劣化が模擬された品質劣化メディアを生成して被試験端末へ与える接続性試験部３とを主要な構成としている。
【００１０】
前記品質測定部１において、符号化部１１は、動画ファイル、静止画ファイルあるいは音声ファイルなどのメディアを符号化する。ネットワーク送出部１２は、符号化されたメディアをインターネットや無線ネットワークなどの実ネットワーク１３へ送出する。受信部１４は、実ネットワーク１３から自身宛のメディアをパケット単位で受信する。品質測定部１５は、受信パケットに基づいてパケットロスやジッタを測定する。
【００１１】
前記統計処理部２は、パケットロスやジッタの測定結果を統計的に処理し、パケットロスやジッタの平均値、最大値、最小値、正規分布に基づく確率値等を品質劣化の統計量として求めて接続性試験部３へ提供する。
【００１２】
前記接続性試験部３において、メディア情報データベース(DB)３１には、動画ファイル、静止画ファイルあるいは音声ファイルなどの試験メディアが格納されている。模擬パラメータ記憶部３２には、前記統計処理部２から提供された品質劣化の統計量が記憶される。品質加工部３３は、別途に指示される試験モードに基づいて所定の統計量を前記模擬パラメータ記憶部３２から読み出し、この統計量に基づいて試験メディアに品質劣化の加工を施して品質を擬似的に劣化させる。
【００１３】
ネットワーク送出部３４は、品質を擬似的に劣化された試験メディア（以下、品質劣化メディアと表現する）を符号化して、有線LANのように実質的に劣化の無いネットワーク３５へ送出する。被試験端末３６は、ネットワーク３５から自身宛の品質劣化メディアを受信して再生する。
【００１４】
図２は、本実施形態における試験モードの一覧を示した図であり、『試験タイプ』として「そのまま」および「模擬」が用意されている。「そのまま」とは、前記品質測定部１で観察された実ネットワーク１３でのパケットロスおよびジッタがそのまま再現された品質劣化メディアを生成して送出する試験モードである。
【００１５】
これに対して、『試験タイプ』の「模擬」とは、前記品質測定部１で観察されたパケットロスおよびジッタに基づいて、実ネットワーク１３で起こり得る様々な品質劣化のパターンを想定し、各パターンの品質劣化を試験メディアに施して送出する本発明に固有の試験モードである。
【００１６】
前記『試験タイプ』の「模擬」に関しては、『模擬種別』として「ロス」および「ジッタ」が用意されている。「ロス」は、メディアのパケットをドロップすることで品質劣化を模擬する試験モードであり、「ジッタ」は、パケットの送出タイミングを遅延させることで品質劣化を模擬する試験モードである。
【００１７】
前記『模擬種別』の「ロス」には、品質劣化を模擬する間隔、すなわちパケットをドロップさせる間隔を特定する『模擬間隔』として「周期」および「ランダム」が用意されている。『模擬間隔』の「周期」にはさらに、ロスパケットの連続数を特定する『連続性』に関して「なし」、「平均」、「ランダム」の３モードが用意されており、各『連続性』には、ドロップさせるパケット数を特定する『模擬量』として、「平均値」、「ランダム」、「最悪値」、「正規分布」の４モードが用意されている。前記『模擬間隔』の「ランダム」にも同様に、『模擬量』として「平均値」、「ランダム」、「最悪値」、「正規分布」の４モードが用意されている。
【００１８】
前記『模擬量』の「平均値」モードは、前記品質測定部１で単位時間Tiごとに観察された実ネットワーク１３におけるロスパケット数Yiの平均値Yaveをパケットのドロップ数に設定するモードである。前記『模擬量』の「ランダム」モードは、前記品質測定部１で単位時間Tiごとに観察された実ネットワーク１３におけるロスパケット数Yiの最大値Ymaxおよび最小値Yminの範囲内でパケットのドロップ数をランダムに設定するモードである。
【００１９】
前記『模擬量』の「最悪値」モードは、前記品質測定部１で単位時間Tiごとに観察された実ネットワーク１３におけるロスパケット数の最悪値（最大値）Ymaxをパケットのドロップ数に設定するモードである。前記『模擬量』の「正規分布」モードは、前記品質測定部１で単位時間Tiごとに観察された実ネットワーク１３におけるパケットロス率（個数／秒）の分布を複数取得し、単位時間Tiごとの最大パケットロス率をサンプルとする分布を正規分布に当てはめてパケットのドロップ数（確率値）Yndを設定するモードである。
【００２０】
一方、『模擬種別』の「ジッタ」に関しては『模擬間隔』および『連続性』が定義されておらず、パケットのドロップ数を特定する『模擬量』に関して「平均値」、「ランダム」、「最悪値」、「正規分布」の４モードが用意されている。
【００２１】
次いで、各試験モードにおける品質劣化メディアの生成方法について説明する。本実施形態では、前記品質測定部１で観察された実ネットワーク１３におけるロスパケットの発生状況が、前記統計処理部２で所定の単位期間Tiごとに分析される。そして、単位期間Tiごとのパケット数aiと共に、パケットの連続ドロップ数Xに関して、単位期間Tiごとに平均値Xave、最小値Xmin、最大値XmaxならびにXminおよびXmaxの間のランダム値Xrndが求められる。
【００２２】
模擬量Yに関しては、単位期間Tiごとに求められたロスパケット数Yiの平均値Yave、最小値Ymin、最大値Ymax、前記YminおよびYmaxの間のランラム値Yrnd、ならびに正規分布の確率値Yndが求められる。
【００２３】
ジッタ間隔Jに関しては、単位期間Tiごとの平均間隔JYave、最小間隔Jmin、最大間隔Jmax、前記JminおよびJmaxの間のランダムな間隔Jrnd、ならびに正規分布の確率値Jndが求められる。
【００２４】
次いで、前記接続性試験部３の品質加工部３３の動作について説明する。前記品質加工部３３は、『試験タイプ』／『模擬種別』／『模擬間隔』／『連続性』が、それぞれ「模擬」／「ロス」／「周期」／「なし」の試験モードを指示されると、試験メディアのパケットを[ai/Y]個に１個の割合でドロップさせる。
【００２５】
すなわち、『模擬量』が「平均」であれば[ai/Yave]個のパケットを送出するごとに１個のパケットをドロップさせる。同様に、『模擬量』が「ランダム」であれば[ai/Yrnd]個のパケットを送出するごとに１個、「最悪値」であれば[ai/Ymax]個のパケットを送出するごとに１個、「正規分布」であれば[ai/Ynd]個のパケットを送出するごとに１個のパケットを、それぞれドロップさせる。
【００２６】
図３は、『模擬量』として「平均」が指示された場合のパケット列の一例を示した図であり、単位期間Tiにおけるパケット数aiが２４個で模擬量Yaveが４個であれば、先頭パケット間隔dが６個となり、その先頭からパケットが１個ずつドロップされる。
【００２７】
図４は、『模擬量』として「ランダム」が指示された場合のパケット列の一例を示した図であり、単位期間Tiにおけるパケット数aiが４０個で模擬量(Yrnd)が５個であれば、同図(a)に示したように先頭パケット間隔が８個となり、その先頭からパケットが１個ずつドロップされる。単位期間Tiにおけるパケット数aiが２８個で模擬量(Yrnd)が４個であれば、同図(b)に示したように先頭パケット間隔が７個となり、その先頭からパケットが１個ずつドロップされる。
【００２８】
また、『試験タイプ』／『模擬種別』／『模擬間隔』／『連続性』が、それぞれ「模擬」／「ロス」／「周期」／「平均」の試験モードが指示されると、試験メディアのパケットを[ai/(Y/Xave)]個に１個の割合でドロップさせる。
【００２９】
すなわち、『模擬量』が「平均」であれば[ai/(Yave/Xave)]個のパケットを送出するごとにXave個のパケットをドロップさせる。同様に、『模擬量』が「ランダム」であれば[ai/(Ynd/Xave)]個のパケットを送出するごとにXave個、「最悪値」であれば[ai/(Ymax/Xave)]個のパケットを送出するごとにXave個、「正規分布」であれば[ai/(Ynd/Xave)]個のパケットを送出するごとにXave個のパケットを、それぞれドロップさせる。
【００３０】
図５は、『模擬量』として「平均」が指示された場合のパケット列の一例を示した図であり、単位期間Tiにおけるパケット数aiが２４個、連続ドロップ数Xが３個、模擬量Yaveが９個であれば、先頭パケット間隔dが８個となり、その先頭からパケットが３個ずつドロップされる。
【００３１】
さらに、『試験タイプ』／『模擬種別』／『模擬間隔』／『連続性』が、それぞれ「模擬」／「ロス」／「ランダム」の試験モードが指示されると、試験メディアのパケットを[ai/(Y/Xrnd)]個に１個の割合でドロップさせる。
【００３２】
すなわち、『模擬量』が「平均」であれば[ai/(Yave/Xrnd)]個のパケットを送出するごとにXrnd個のパケットをドロップさせる。同様に、『模擬量』が「ランダム」であれば[ai/(Yrnd/Xrnd)]個のパケットを送出するごとにXrnd個、「最悪値」であれば[ai/(Ymax/Xrnd)]個のパケットを送出するごとにXrnd個、「正規分布」であれば[ai/(Ynd/Xrnd)]個のパケットを送出するごとにXrnd個のパケットを、それぞれドロップさせる。
【００３３】
さらに、『試験タイプ』／『模擬種別』／『模擬間隔』が、それぞれ「模擬」／「ロス」／「ランダム」の試験モードが指示されると、模擬間隔dを[ai/(Ymin/Xmax)]および[ai/(Ymax/Xmin)]間のランダムな値drndとし、『模擬量』が「平均」であれば、drnd個のパケットを送出するごとに(drnd×Yave)/ai個のパケットをドロップさせる。同様に、『模擬量』が「ランダム」であればdrnd個のパケットを送出するごとに(drnd×Yrnd)/ai個、「最悪値」であればdrnd個のパケットを送出するごとに(drnd×Ymax)/ai個、「正規分布」であればdrnd個のパケットを送出するごとに(drnd×Ynd)/ai個のパケットを、それぞれドロップさせる。
【００３４】
一方、『試験タイプ』／『模擬種別』が、それぞれ「模擬」／「ジッタ」の試験モードが指示されると、『模擬量』が「平均」であれば各パケットの送出をJaveだけ遅延させる。同様に、『模擬量』が「ランダム」であればJrnd、「最悪値」であればJmax、「正規分布」であればJndだけ遅延させる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る接続性評価システムの主要部の構成を示したブロック図である。
【図２】試験モードの一覧を示した図である。
【図３】『模擬量』が「平均」の場合のパケット列の一例を示した図である。
【図４】『模擬量』が「ランダム」の場合のパケット列の一例を示した図である。
【図５】『模擬量』が「平均」の場合のパケット列の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…品質測定部，２…統計処理部，３…接続性試験部，１１…符号化部，１２…ネットワーク送出部，１３…実ネットワーク，１４…受信部，１５…品質測定部，３１…メディア情報データベース，３２…模擬パラメータ記憶部，３３…品質加工部，３４…ネットワーク送出部，３５…ネットワーク，３６…被試験端末
【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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