(57)【要約】【課題】フリーズの長さが一定でない場合やシーンが変化する場合において映像品質を精度よく測定する。【解決手段】映像品質客観評価装置は、劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウント部１１と、このフリーズ長カウント部１１で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出部１４と、等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出部１５とを備える。【選択図】  図１
2008066856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置であって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウント手段と、
このフリーズ長カウント手段で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出手段と、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出手段とを備えることを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の映像品質客観評価装置において、
前記フリーズ長カウント手段は、前記劣化映像の連続する２つの映像フレームが同一か否かを判断する処理を、時系列に１フレームずつずらしながら実行して、連続して同一と判断した回数を前記フリーズの長さとして決定することを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項３】
請求項１記載の映像品質客観評価装置において、
さらに、前記劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量を導出するシーン特徴量導出手段を備え、
前記客観評価値導出手段は、予め設定された等価フリーズ長と客観品質との対応関係と、前記シーン特徴量に基づいて、前記等価フリーズ長から前記劣化映像の客観品質を導出することを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項４】
請求項３記載の映像品質客観評価装置において、
前記シーン特徴量導出手段は、前記シーン特徴量として前記劣化映像のフレーム毎あるいはフレーム間の空間的な特徴量と時間的な特徴量を用いることを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項５】
請求項１記載の映像品質客観評価装置において、
前記等価フリーズ長導出手段は、前記劣化映像中の連続する２つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合することを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項６】
請求項５記載の映像品質客観評価装置において、
前記等価フリーズ長導出手段は、前記２つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記２つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出することを特徴とする映像品質客観評価装置。
【請求項７】
フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価方法であって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウントステップと、
このフリーズ長カウントステップで検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出ステップと、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出ステップとを備えることを特徴とする映像品質客観評価方法。
【請求項８】
フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置としてコンピュータを動作させる映像品質客観評価プログラムであって、
前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウントステップと、
このフリーズ長カウントステップで検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出ステップと、
前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出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客観評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間が映像を見てその品質を評価する主観評価品質試験を行うことなく、映像信号の特徴量の測定からその映像の客観品質を導出する映像品質客観評価装置、方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明者は、映像の任意のシーンにおける任意の劣化を包括的に扱う映像品質客観評価法の概念を提案した（非特許文献１参照）。
さらに、発明者は、非特許文献１の概念の元、映像に発生する劣化をフリーズ劣化に限定した場合に、映像の主観品質を客観的に測定する方法として、評価対象とするシーンを限定して、かつ評価対象とするシーン中に発生したフリーズの長さが全て等しい場合において、評価対象シーンに発生した全てのフリーズの影響を、一括して等価フリーズ長というパラメータに統合して、等価フリーズ長から主観品質を客観的に測定する方法を提案した（非特許文献２参照）。
【０００３】
【非特許文献１】渡辺，岡本，栗田，「フリーズ劣化を対象とした映像品質客観評価法に関する検討」，電子情報通信学会信学技報，Ｖｏｌ．１０５，Ｎｏ．１７９，ｐ．３７−４２，２００５年
【非特許文献２】渡辺，岡本，栗田，「映像コミュニケーションサービスにおけるフリーズ劣化を対象とした映像品質客観評価法の提案」，電子情報通信学会信学技報，Ｖｏｌ．１０６，Ｎｏ．９，ｐ．４３−４６，２００６年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１、非特許文献２に開示された技術では、任意の長さのフリーズが生じる場合やシーンが変化するような場合において、映像の主観品質を客観的に精度良く測定できないという問題点があった。特に、長時間の品質の測定を行う際にこの問題が顕著であった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、フリーズの長さが一定でない場合やシーンが変化する場合において映像品質を精度よく測定することができる映像品質客観評価装置、方法およびプログラム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】
【０００６】
本発明は、フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置であって、前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウント手段と、このフリーズ長カウント手段で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出手段と、前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の１構成例において、前記フリーズ長カウント手段は、前記劣化映像の連続する２つの映像フレームが同一か否かを判断する処理を、時系列に１フレームずつずらしながら実行して、連続して同一と判断した回数を前記フリーズの長さとして決定するものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の１構成例は、さらに、前記劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量を導出するシーン特徴量導出手段を備え、前記客観評価値導出手段は、予め設定された等価フリーズ長と客観品質との対応関係と、前記シーン特徴量に基づいて、前記等価フリーズ長から前記劣化映像の客観品質を導出するものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の１構成例において、前記シーン特徴量導出手段は、前記シーン特徴量として前記劣化映像のフレーム毎あるいはフレーム間の空間的な特徴量と時間的な特徴量を用いるものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の１構成例において、前記等価フリーズ長導出手段は、前記劣化映像中の連続する２つのフリーズの長さを統合する処理を再帰的に繰り返し実行して、前記劣化映像中で検出された全てのフリーズ長を前記等価フリーズ長に統合するものである。
また、本発明の映像品質客観評価装置の１構成例において、前記等価フリーズ長導出手段は、前記２つのフリーズの長さを統合する際に、発生した時間が新しい方のフリーズの長さと、このフリーズが発生した時のシーン特徴量から、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを参照して、前記２つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出するものである。
【０００７】
また、本発明は、フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価方法であって、前記劣化映像のフリーズの長さを検出するフリーズ長カウントステップと、このフリーズ長カウントステップで検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出する等価フリーズ長導出ステップと、前記等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して前記劣化映像の主観品質の推定値である客観品質を導出する客観評価値導出ステップとを備えるものである。
また、本発明は、フリーズにより劣化した劣化映像の主観品質を客観的に測定する映像品質客観評価装置としてコンピュータを動作させる映像品質客観評価プログラムであって、前記フリーズ長カウントステップと、前記等価フリーズ長導出ステップと、前記客観評価値導出ステップとをコンピュータに実行させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、劣化映像のフリーズの長さを検出し、検出した全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長を導出し、等価フリーズ長から、映像シーンを考慮して劣化映像の客観品質を導出することにより、例えば任意の映像をネットワークを介して送信した場合に、パケット損失等が発生して、映像に長さが一定でないフリーズ劣化やフレームレート変動等の時間系劣化が発生したときの客観品質を精度良く測定することができる。また、従来の主観評価法を本発明の映像品質客観評価装置に置き換えることにより、主観評価を行うのに必要な多大な労力と時間を削減することができる。
【０００９】
また、本発明では、シーン特徴量導出手段が劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量を導出し、客観評価値導出手段が予め設定された等価フリーズ長と客観品質との対応関係と、シーン特徴量に基づいて、等価フリーズ長から劣化映像の客観品質を導出することにより、等価フリーズ長と客観品質との対応関係のシーン依存性を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［第１の実施の形態］
従来技術では一定の評価対象シーン時間単位で等価フリーズ長を計算していたのに対して、本発明では、新たなフリーズが発生する度に、新たなフリーズの長さと新たなフリーズが発生したときのシーン特性を考慮して等価フリーズ長を逐次計算するようにしたところに特徴がある。
【００１１】
本発明では、新たなフリーズが発生する度に、新たなフリーズ長とシーン特性を考慮して等価フリーズ長を計算することから、任意の映像シーン中の任意の発生パターンのフリーズ劣化に対応して等価フリーズ長の導出が可能となる。これにより、本発明では、例えば長時間のコンテンツを評価する際に、コンテンツの長さや劣化発生数に依存しないで適切に映像品質を評価することができる。また、本発明では、シーン中の動き等が途中で大きく変わるなど、フリーズの影響が体感的に大きく変わる場合でも、精度良く主観品質を客観的に導出することができる。また、フレームレートの変動もフリーズの組み合わせであることから、フレームレートが変動した場合の映像客観品質も精度良く導出することが可能である。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る映像品質客観評価装置の構成を示すブロック図である。
映像品質客観評価装置は、劣化映像のフリーズの長さＦＬkを検出するフリーズ長カウント部１１と、劣化映像のシーンの特徴を定量的に表すシーン特徴量ＳＶを導出するシーン特徴量導出部１２と、シーン特徴量ＳＶに基づいて、後述する等価フリーズ長導出部１４と客観評価値導出部１５においてシーン依存性の補正を行う係数を導出するシーン補正係数導出部１３と、フリーズ長カウント部１１で検出された全てのフリーズ長と映像シーンが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長ＥＦＬを導出する等価フリーズ長導出部１４と、等価フリーズ長ＥＦＬから劣化映像の客観品質を導出する客観評価値導出部１５とを有する。
【００１３】
映像品質客観評価装置では、まず劣化映像信号ＩＳをフリーズ長カウント部１１とシーン特徴量導出部１２に入力する。
フリーズ長カウント部１１は、劣化映像信号ＩＳ中のフリーズ長ＦＬk（１≦ｋ≦ｎ、ｎは劣化映像信号ＩＳ中のフリーズ発生数）を導出して、等価フリーズ長導出部１４に出力する。
【００１４】
シーン特徴量導出部１２は、劣化映像信号ＩＳと基準映像信号ＲＳの何れかもしくは両方の信号からシーン依存性を表すシーン特徴量ＳＶを抽出して、シーン補正係数導出部１３に出力する。基準映像信号ＲＳは、劣化前の映像信号そのものでもよいし、劣化前の映像信号を利用して計算された値でもよい。
シーン補正係数導出部１３は、等価フリーズ長導出部１４が等価フリーズ長ＥＦＬの導出式の係数として用いるシーン特徴量ＳＣＣ１を、シーン特徴量ＳＶから導出して等価フリーズ長導出部１４に出力すると共に、客観評価値導出部１５が客観評価値ＥＶの導出式の係数として用いるシーン特徴量ＳＣＣ２を、シーン特徴量ＳＶから導出して客観評価値導出部１５に出力する。
【００１５】
等価フリーズ長導出部１４は、入力されたフリーズ長ＦＬk（１≦ｋ≦ｎ）とシーン特徴量ＳＳＣ１から等価フリーズ長ＥＦＬを導出して、客観評価値導出部１５に出力する。
客観評価値導出部１５は、入力された等価フリーズ長ＥＦＬとシーン特徴量ＳＳＣ２から客観評価値ＥＶを導出する。なお、上記の動作のために各部においては、必要となるメモリを保有するものとする。
【００１６】
以下に各部の詳細を説明する。フリーズ長カウント部１１は、劣化映像信号ＩＳ内に発生したフリーズの数と各フリーズの長さを導出する機能を持つ。一般に劣化映像信号ＩＳの単位評価区間中には、図２で示しているように、長さがランダムのフリーズがｎ（ｎは自然数）回発生している。各フリーズの長さはそれぞれＦＬk（１≦ｋ≦ｎ）である。なお、単位評価区間は、フレーム単位でもよいし、時間単位でもよく、自由に決めることが可能である。
【００１７】
フリーズ長カウント部１１は、劣化映像信号ＩＳ内の連続する２フレームの画素間差分値に基づいてこの２フレームが同一か否かを判断する処理を、時系列に１フレームずつずらしながら実行し、連続して同一と判断した回数をフリーズ長ＦＬkとする。ただし、基準映像信号ＲＳが入力として存在する場合、基準映像信号ＲＳの連続する２フレームが同一と判断されて、かつ劣化映像信号ＩＳの、ＲＳと対応する連続する２フレームが同一と判断される場合には、元々基準映像信号ＲＳが静止映像であると判断して、劣化映像信号ＩＳはフリーズしていないと判断する。
【００１８】
フリーズ長ＦＬkは、上記の判断処理を１フレームずつずらしながら実行していったときに、連続する２フレームが異なると判断された時点で確定する。そして、フリーズ長カウント部１１は、上記の判断処理をフリーズ長ＦＬkの確定後も継続し、次に連続する２フレームが同一と判断した箇所からフリーズ長ＦＬk+1の導出を開始する。フリーズ長カウント部１１は、以上のようなフリーズ長ＦＬk（１≦ｋ≦ｎ）の導出を劣化映像信号ＩＳの単位評価区間毎に行う。フリーズ長カウント部１１は、こうして求めた各フリーズ長ＦＬkを逐次等価フリーズ長導出部１４に出力してもよいし、自身のメモリ内にある程度蓄えてから一括して等価フリーズ長導出部１４に出力してもよい。
【００１９】
なお、フリーズ長カウント部１１は、連続する２フレームが同一か否かの判断処理を、連続する２フレーム間で変化した画素の数と画素の変化量を基にした以下の式（１）と式（２）を用いて行う。フリーズ長カウント部１１は、劣化映像信号ＩＳのみ入力される場合、劣化映像信号ＩＳについて連続する２フレームが式（１）と式（２）の条件を両方満たす場合のみ、連続する２フレームを同一と判断する。また、フリーズ長カウント部１１は、劣化映像信号ＩＳと基準映像信号ＲＳの両方が入力される場合、劣化映像信号ＩＳについて連続する２フレームが式（１）と式（２）の条件を両方満たし、かつこれらのフレームに相当する基準映像信号ＲＳの連続する２フレームが式（１）と式（２）のうち少なくとも一方を満たさない場合に、連続する２フレームを同一と判断する。
【００２０】
［劣化映像信号ＩＳの連続する２フレーム間で変化した画素数
／映像フレームの全画素数］＜α                                ・・・（１）
［連続する２フレーム間で変化した画素の変化量の総和］＜β        ・・・（２）
定数α，βは主観評価試験により予め決定される定数である。
【００２１】
次に、シーン特徴量導出部１２は、劣化映像信号ＩＳの映像の複雑さや動きの量など映像のシーンを記述するシーン特徴量ＳＶを、単位評価区間毎に劣化映像信号ＩＳと基準映像信号ＲＳの何れかもしくは両方の信号から導出する。シーン特徴量ＳＶとしては、空間的な特徴量や時間的特徴量を使うことが考えられ、例えば国際電気通信連合（International Telecommunication Union：ＩＴＵ）の「ITU-T Recommendation  P.910, “Subjective video quality assessment methods for multimedia applications”，Aug. 1996」のAppendixや、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute ）で規定された「ANSI T1.801.03-1996, “Digital Transport of One-Way Video signals - Parameters for Objective Performance Assessment”」に記載されている「Spatial Information （ＳＩ）」、「Temporal Infromation（ＴＩ）」を用いることができる。
【００２２】
シーン特徴量導出部１２は、フレーム毎に導出したＳＩやＴＩをシーン特徴量ＳＶとしてそのまま用いてもよいし、１つのフレームを複数のブロックに分割して、ブロック毎に導出したＳＩ，ＴＩに対してある演算を行って得られた値、例えば最大値、最小値または平均値等をシーン特徴量ＳＶとして用いてもよい。その他にも、フレームを縦Ｍ×横Ｎ画素のブロックに分割して、サーチウィンドウを縦ｍ×横ｎとして各ブロックの動きベクトル探索を行い、各ブロックの動き量に対してある演算を行った数値、例えばフレーム内の全ブロックの動きベクトルの最大値、最小値、平均値、またはある一定以上もしくは一定以下の動きの割合をシーン特徴量ＳＶとして用いることができる。また、シーン特徴量ＳＶは、特定フレームもしくは複数フレームから導出される１種類または複数の特徴量から計算することもできる。本実施の形態では、これらの特徴量をシーン特徴量ＳＶとしてシーン補正係数導出部１３に出力する。
【００２３】
シーン補正係数導出部１３は、シーン特徴量導出部１２から入力された単位評価区間単位のシーン特徴量ＳＶを基にシーン補正係数ＳＣＣ１とＳＣＣ２を計算し、そのシーン補正係数ＳＣＣ１とＳＣＣ２を各々等価フリーズ長導出部１４と客観評価値導出部１５に渡す。
具体的なシーン補正係数ＳＣＣ１は、単位評価区間毎に導出する以下のａ，ｂ，ｐi，ｑi，ｒiであり、シーン補正係数ＳＣＣ２は、単位評価区間毎に導出する以下のａ，ｂである。
【００２４】
ａ＝α1［ＳＩ］＋β1［ＴＩ］＋γ1［ＭＶ］                       ・・・（３）
ｂ＝α2［ＳＩ］＋β2［ＴＩ］＋γ2［ＭＶ］                       ・・・（４）
ｐi＝α3i［ＳＩ］＋β3i［ＴＩ］＋γ3i［ＭＶ］（２≦ｉ≦ε）     ・・・（５）
ｑi＝α4i［ＳＩ］＋β4i［ＴＩ］＋γ4i［ＭＶ］（２≦ｉ≦ε）     ・・・（６）
ｒi＝α5i［ＳＩ］＋β5i［ＴＩ］＋γ5i［ＭＶ］（２≦ｉ≦ε）     ・・・（７）
【００２５】
ただし、α1，β1，γ1，α2，β2，γ2は、客観評価値導出部１５において用いる計算式で精度よくシーン依存性を考慮できるように、特徴の異なる複数のシーン映像に劣化が加わった場合の主観評価特性から予め導出しておく係数である。同様に、α3i，β3i，γ3i，α4i，β4i，γ4i，α5i，β5i，γ5iは、等価フリーズ長導出部１４において用いる計算式で精度よくシーン依存性を考慮できるように、特徴の異なる複数のシーン映像に劣化が加わった場合の主観評価特性から予め導出しておく係数である。εは予め主観評価試験により決定される値で、２以上の全ての整数値をとることが可能である。後述のように、εは等価フリーズ長の導出方法を選択するしきい値となる。
【００２６】
また、［ＭＶ］は、単位評価区間中で、ある一定以上の大きさの動きベクトルを持つブロックの割合である。［ＳＩ］，［ＴＩ］は、それぞれ単位評価区間中においてフレーム毎に求めたＳＩとＴＩの平均値である。
【００２７】
なお、シーン補正係数導出部１３は、客観評価値導出部１５からフレーム開始番号と単位評価時間情報の指定を伴う補正係数要求が来る場合、その補正係数要求に合わせて指定された区間のシーン補正係数ＳＣＣ１（ａ，ｂ，ｐi，ｑi，ｒi）とＳＣＣ２（ａ，ｂ）を導出し、等価フリーズ長導出部１４と客観評価値導出部１５に渡すようにしてもよい。
【００２８】
次に、等価フリーズ長導出部１４は、フリーズ長カウント部１１から入力されたフリーズ長ＦＬk（１≦ｋ≦ｎ）とシーン補正係数導出部１３から入力されたＳＣＣ１（ａ，ｂ，ｐi，ｑi，ｒi）から、全てのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を考慮した等価フリーズ長ＥＦＬを導出する。等価フリーズ長ＥＦＬの導出方法は、図３に示している通り、２つのフリーズ長を１つの等価フリーズ長に統合することを繰り返すことを特徴としている。
【００２９】
図３に基づいて等価フリーズ長の統合方法を具体的に説明する。まず、等価フリーズ長導出部１４は、フリーズ１とフリーズ２を統合するために、フリーズ１の長さＦＬ1とフリーズ２の長さＦＬ2とを予め定められた統合関数ｆに代入して等価フリーズ長ＥＦＬ2を導出し記憶する。ここで、統合関数ｆは、２つのフリーズが映像品質に与える主観的な影響を、等価的にフリーズが１回発生した場合の影響（フリーズ長）に換算する関数である。続いて、等価フリーズ長導出部１４は、フリーズ３の長さＦＬ3と、フリーズ１とフリーズ２を統合した等価フリーズ長ＥＦＬ2とを統合関数ｆに代入して等価フリーズ長ＥＦＬ3を導出し記憶する。
【００３０】
等価フリーズ長導出部１４は、以上のような処理を劣化映像信号ＩＳの単位評価区間中に発生した最後のフリーズｎの長さＦＬnを統合するまで再帰的に繰り返し、等価フリーズ長ＥＦＬnを導出する。このＥＦＬnが劣化映像信号ＩＳの単位評価区間中に発生した全てのフリーズの長さを統合した等価フリーズ長ＥＦＬである。等価フリーズ長導出部１４は、この等価フリーズ長ＥＦＬを客観評価値導出部１５に出力する。
【００３１】
なお、等価フリーズ長導出部１４は、統合する２つのフリーズ長のうち発生した時間が新しい方のフリーズ長ＦＬnew（例えば、フリーズ長ＦＬ1とフリーズ長ＦＬ2を統合する時のＦＬ2、等価フリーズ長ＥＦＬ2とフリーズ長ＦＬ3を統合する時のＦＬ3）がεフレームより大きい場合は、統合関数ｆとして単純に２つのフリーズ長の和をとる関数を用いる。
【００３２】
また、等価フリーズ長導出部１４は、統合する２つのフリーズ長のうち発生した時間が新しい方のフリーズ長ＦＬnewがεフレーム以下の場合、予め用意されている等価フリーズ導出用データベースを利用して統合関数ｆを決定し、等価フリーズ長ＥＦＬを導出する。この等価フリーズ導出用データベースの一例を図４に示す。等価フリーズ導出用データベースは、最小フリーズ長の２フレームからεフレームまでのフリーズ長ＦＬnewと、以下の式（８）の係数ｐi，ｑi，ｒi（２≦ｉ≦ε）とを対応付けて記憶しているものである。
ＥＦＬ＝ｐi（ＦＬsum）＋ｑiｌｏｇ（ＦＬsum）＋ｒi                ・・・（８）
【００３３】
式（８）は、１回当たりのフリーズ長をｉ（２≦ｉ≦ε）フレームに固定した場合の、映像に発生したフリーズ長の総和ＦＬsumと等価フリーズ長ＥＦＬとの対応関係を表すものである。係数ｐi，ｑi，ｒiは、予め主観評価試験によって決定される。ただし、２≦ｉ≦εの全範囲において主観評価試験で係数ｐi，ｑi，ｒiを予め決定する必要はなく、２≦ｉ≦εのうち２点以上で主観評価試験により係数ｐi，ｑi，ｒiを取得することができれば、残りの点の係数は補間で導出可能である。
また、係数ｐi，ｑi，ｒiは、シーン補正係数導出部１３の動作説明で示したように、シーン変化により変動するため、シーン補正係数導出部１３から出力されるシーン補正係数ＳＣＣ１の値に応じて、等価フリーズ導出用データベースは適宜更新される。更新周期はフレーム単位もしくは時間単位で自然数であればどのような値でも更新周期とすることが可能である。
【００３４】
式（８）の特性を図示したものが図５である。図５の縦軸は、１回当たりのフリーズ長をｉ（２≦ｉ≦ε）フレームに固定して、この固定した長さのフリーズを複数回発生させた場合の主観評価試験で得られた主観評価値ＳＥＶを、１回のフリーズ長の影響として変換した等価フリーズ長ＥＦＬである。この等価フリーズ長ＥＦＬは、主観評価値ＳＥＶを以下の式（９）に代入して得ることができる。
ＥＦＬ＝ｐｏｗｅｒ（１０，（ＳＥＶ−ｂ）／ａ）                  ・・・（９）
ただし、ｐｏｗｅｒ（ｓ，ｔ）＝ｓt
【００３５】
式（９）は、主観評価試験より得られるフリーズが１回発生した場合の長さ（等価フリーズ長ＥＦＬ）と主観評価値ＳＥＶとの関係を示すものである。この式（９）の関係を図６に示す。式（９）を用いて主観評価値ＳＥＶから等価フリーズ長ＥＦＬを求めることができれば、式（８）を用いてフリーズ長の総和ＦＬsumと等価フリーズ長ＥＦＬの回帰分析を行うことにより、係数ｐi，ｑi，ｒiを導出することが可能である。
【００３６】
既に蓄積されている等価フリーズ長ＥＦＬold（または最初のフリーズ長ＦＬ1）とフリーズ長ＦＬnewとを統合する際、これらのフリーズ長のうち発生した時間が新しい方のフリーズ長ＦＬnewがεフレーム以下の場合に、等価フリーズ導出用データベースを用いて、等価フリーズ長ＥＦＬold（またはフリーズ長ＦＬ1）とフリーズ長ＦＬnewとを統合する方法を図７を用いて説明する。ｉ＝ＦＬnew（２≦ＦＬnew≦ε）の場合の係数ｐi，ｑi，ｒiを等価フリーズ導出用データベースから取得し、式（８）から１回当たりのフリーズ長がＦＬnewフレームでそれが複数回発生した場合のフリーズ長の総和ＦＬsumと等価フリーズ長ＥＦＬとの関係を求めたのが図７である。
【００３７】
まず、等価フリーズ長導出部１４は、フリーズ長ＦＬnewに対応する係数ｐi，ｑi，ｒiを等価フリーズ導出用データベースから取得し、取得した係数ｐi，ｑi，ｒiと式（８）を用いて、現在までに蓄積されている等価フリーズ長ＥＦＬold（または最初のフリーズ長ＦＬ1）を、１回当たりのフリーズ長がＦＬnewフレームでそれが複数回発生した場合のフリーズ長の総和ＦＬsumに変換する（図７ステップＳ１）。
【００３８】
次に、等価フリーズ長導出部１４は、ステップＳ１で求めたフリーズ長の総和ＦＬsumにフリーズ長ＦＬnewを加えた値を新たなフリーズ長の総和ＦＬsumとする（図７ステップＳ２）。最後に、等価フリーズ長導出部１４は、等価フリーズ導出用データベースから取得した係数ｐi，ｑi，ｒiとステップＳ２で求めたフリーズ長の総和ＦＬsumを式（８）に代入して、等価フリーズ長ＥＦＬを導出する（図７ステップＳ３）。なお、図７では、ステップＳ３で求めた等価フリーズ長をＥＦＬnewとして記載している。こうして、２つのフリーズ長ＥＦＬold（またはＦＬ1）とＦＬnewとを統合することができる。
【００３９】
次に、客観評価値導出部１５は、等価フリーズ長導出部１４から入力された等価フリーズ長ＥＦＬとシーン補正係数導出部１３から入力されたシーン補正係数ＳＣＣ２（ａ，ｂ）とに基づいて、先見的に得られている等価フリーズ長ＥＦＬと客観評価値ＥＶとの関係を表す以下の式（１０）を用いて客観評価値ＥＶを導出する。
ＥＶ＝ａｌｏｇ（ＥＦＬ）＋ｂ                                  ・・・（１０）
【００４０】
客観評価値導出部１５の処理内容を図８に示す。式（１０）の関数は、等価フリーズ長ＥＦＬ（フリーズが１回発生した場合の長さ）を客観評価値ＥＶに変換する関数である。なお、式（１０）は対数を使った形式で表されているが、特に対数である必要は無く、フリーズに対する主観評価特性として、主観評価試験より予め求めておけばよい。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、任意の映像をネットワークを介して送信した場合に、パケット損失等が発生して、映像にフリーズ劣化やフレームレート変動等の時間系劣化が発生したときの主観評価値を推定できるようになり、従来の主観評価法を本実施の形態の映像品質客観評価装置に置き換えることにより、主観評価を行うのに必要な多大な労力と時間を削減することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態の映像品質客観評価装置は、ＣＰＵ、記憶装置および外部とのインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このようなコンピュータにおいて、本発明の映像品質客観評価方法を実現させるための映像品質客観評価プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供される。ＣＰＵは、記録媒体から読み込んだプログラムを記憶装置に書き込み、プログラムに従って前述のような処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、映像信号の物理的特徴量の測定から映像の客観品質を測定する技術に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る映像品質客観評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】劣化映像信号中にｎ回のフリーズが発生した例を示す図である。
【図３】図１の映像品質客観評価装置の等価フリーズ長導出部における等価フリーズ長の導出方法を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における等価フリーズ導出用データベースの例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において１回当たりのフリーズ長を固定した場合の、フリーズ長の総和と等価フリーズ長との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態においてフリーズが１回発生した場合の長さと主観評価値との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態において蓄積されている等価フリーズ長と新たに発生したフリーズ長を統合して新たな等価フリーズ長を導出する方法を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態において等価フリーズ長と客観評価値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１…フリーズ長カウント部、１２…シーン特徴量導出部、１３…シーン補正係数導出部、１４…等価フリーズ長導出部、１５…客観評価値導出部。
【図１】
2008066856.tif 000003
【図２】
2008066856.tif 000004
【図３】
2008066856.tif 000005
【図４】
2008066856.tif 000006
【図５】
2008066856.tif 000007
【図６】
2008066856.tif 000008
【図７】
2008066856.tif 000009
【図８】
2008066856.tif 000010