(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定期間内に有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を送信する第１の端末から、前記第１のパケット群から第３のパケット群が欠損した第２のパケット群を受信する第２の端末における前記第２のパケット群内の音声データの音声品質を推定する音声品質推定装置であって、
前記第２のパケット群を取得する取得手段と、
前記取得された第２のパケット群をメモリに記憶する記憶手段と、
前記記憶された第２のパケット群に基づき、前記欠損した第３のパケット群を特定する欠損パケット特定手段と、
前記第２のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する第１の判別手段と、
前記特定された第３のパケット群内の音声データについて、前記第２のパケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する第２の判別手段と、
前記判別された第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、前記測定期間内の総有音区間に対して前記第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出し、前記判別された第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、前記測定期間内の総無音区間に対して前記第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する欠損割合算出手段と、
前記算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、前記音声データの音声品質を推定する音声品質推定手段と、
を備えることを特徴とする音声品質推定装置。
【請求項２】
前記第２の判別手段は、前記特定された第３のパケット群内の音声データについて、当該第３のパケット群の前後のパケット内の音声データが有音か無音かに応じて、前記第２の有音区間と前記第２の無音区間とを判別することを特徴とする請求項１に記載の音声品質推定装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記第１のパケット群を更に取得し、
前記記憶手段は、前記取得された第１のパケット群をメモリに更に記憶し、
前記第１の判別手段に代えて、前記第１のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む総有音区間と無音の音声データを含む総無音区間とを判別する第３の判別手段を備え、
前記第２の判別手段は、前記特定された第３のパケット群内の音声データについて、前記第１のパケット群内の音声データに基づき、前記第２の有音区間と前記第２の無音区間とを判別し、
前記欠損割合算出手段は、前記第１の有音区間に代えて、前記総有音区間に基づき、前記第１の欠損割合を算出し、前記第１の無音区間に代えて、前記総無音区間に基づき、前記第２の欠損割合を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音声品質推定装置。
【請求項４】
前記各パケット群内の各パケットは、シーケンス番号を備え、
前記欠損パケット特定手段は、前記取得された第２のパケット群内の各パケットのシーケンス番号に基づき、前記欠損した第３のパケット群のシーケンス番号を特定する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の音声品質推定装置。
【請求項５】
前記各パケット群内の各パケットは、送信タイムスタンプを備え、
前記欠損割合算出手段は、前記送信タイムスタンプに基づき、前記第１の欠損割合及び前記第２の欠損割合を算出する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の音声品質推定装置。
【請求項６】
前記欠損割合算出手段は、前記取得された各パケット群のパケット数に基づき、前記第１の欠損割合及び前記第２の欠損割合を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の音声品質推定装置。
【請求項７】
測定期間内に有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を送信する第１の端末から、前記第１のパケット群から第３のパケット群が欠損した第２のパケット群を受信する第２の端末における前記音声データの音声品質を推定する音声品質推定装置における音声品質推定方法であって、
前記第２のパケット群を取得する取得工程と、
前記取得された第２のパケット群をメモリに記憶する記憶工程と、
前記記憶された第２のパケット群に基づき、前記欠損した第３のパケット群を特定する欠損パケット特定工程と、
前記第２のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する第１の判別工程と、
前記特定された第３のパケット群内の音声データについて、前記取得された第２のパケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する第２の判別工程と、
前記判別された第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、前記測定期間内の総有音区間に対して前記第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出し、前記判別された第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、前記測定期間内の総無音区間に対して前記第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する欠損割合算出工程と、
前記算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、前記音声データの音声品質を推定する音声品質推定工程と、
を備えることを特徴とする音声品質推定方法。
【請求項８】
測定期間内に有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を送信する第１の端末から、前記第１のパケット群から第３パケット群が欠損した第２のパケット群を受信する第２の端末における前記音声データの音声品質を推定する音声品質推定装置に用いられる音声品質推定プログラムであって、
前記音声品質推定装置を、
前記第２のパケット群を取得する取得手段、
前記取得された第２のパケット群をメモリに記憶する記憶手段、
前記記憶された第２のパケット群に基づき、前記欠損した第３のパケット群を特定する欠損パケット特定手段、
前記第２のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する第１の判別手段、
前記特定された第３のパケット群内の音声データについて、前記取得された第２のパケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する第２の判別手段、
前記判別された第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、前記測定期間内の総有音区間に対して前記第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出し、前記判別された第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、前記測定期間内の総無音区間に対して前記第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する欠損割合算出手段、
前記算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、前記音声データの音声品質を推定する音声品質推定手段、
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】
この発明は、音声品質推定装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声通話サービスを利用するユーザの体感品質を評価するために、個別の品質要因に対する評価を考慮することが望ましい。考慮すべき主な品質要因の一つとして、通話時の音声品質が挙げられる。
【０００３】
音声品質を推定する手法として、受聴ＭＯＳ（Mean Opinion Score）を評価する手法がある。例えば、ＶｏＬＴＥ（Voice over Long Term Evolution）のような広帯域音声サービスの受聴ＭＯＳを評価する手法として、ＰＯＬＱＡ（Perceptual Objective Listening Quality Analysis）に基づく手法が知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
ＰＯＬＱＡは、発話側から入力される参照音声信号と、受話側で出力される収録音声信号とを比較し、ＰＯＬＱＡ評価値を算出することで、音声品質を評価する手法である。なお、ＰＯＬＱＡ評価値は、ＩＴＵ−Ｔ（Telecommunication standardization sector of International Telecommunication Union）勧告Ｐ．８６３のImplementer’s guide（P. Imp 863）で規定するマッピング関数を適用することにより、推定受聴ＭＯＳ（MOS-LQO : Mean Opinion Score ‐ Listening Quality Objective）に変換可能である。
【０００５】
しかしながら、ＰＯＬＱＡは、参照音声信号を入力して処理する必要がある。したがって、参照音声信号が取得できない実オペレーションを想定した場合、適用できないという不都合がある。
【０００６】
一方、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．５６４では、参照音声信号を入力せずに受聴ＭＯＳを評価する手法として、ＩＰ（Internet Protocol）電話のパケット損失特性に基づき受聴ＭＯＳを評価することで、音声品質を推定するフレームワークを定義している（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ITU-T P.863 Perceptual Objective Listening Quality Assessment., 09/2014.
【非特許文献２】ITU-T P.564 Conformance Testing for Voice over IP Transmission Quality Assessment Models., 11/2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献２が定義するフレームワークは、本発明者の検討によれば、受聴ＭＯＳを評価するに際して、パケット損失が生じた区間の音声の有無が考慮されない。
【０００９】
したがって、音声信号レベルが極度に低い、又は無音の区間（以下、無音区間と言う。）にパケット損失が集中した場合、評価される受聴ＭＯＳは、実際の受聴ＭＯＳと比較して過小になってしまう、という不都合がある。
【００１０】
また、通常の音声信号が含まれる区間（以下、有音区間と言う。）にパケット損失が集中した場合、評価される受聴ＭＯＳは、実際の受聴ＭＯＳと比較して過大になってしまう、という不都合がある。
【００１１】
すなわち、従来の音声品質推定装置は、音声信号を入力せずに音声品質を推定できるものの、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮できない。
【００１２】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮しつつ、音声信号を入力せずに音声品質を推定できるようにした音声品質推定装置、方法及び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】
【００１３】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、音声品質推定装置は、測定期間内に有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を送信する第１の端末から、上記第１のパケット群から第３のパケット群が欠損した第２のパケット群を受信する第２の端末における上記音声データの音声品質を推定する。上記第２のパケット群を取得する。上記取得された第２のパケット群をメモリに記憶する。上記記憶された第２のパケット群に基づき、上記欠損した第３のパケット群を特定する。上記第２のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する。上記特定された第３のパケット群内の音声データについて、上記第２のパケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する。上記判別された第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、上記測定期間内の総有音区間に対して上記第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出し、上記判別された第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、上記測定期間内の総無音区間に対して上記第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。上記算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、上記音声データの音声品質を推定するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の第１の観点によれば、音声品質推定装置は、受信されたパケット群と、受信時に欠損したパケット群とにおいて、有音区間と無音区間をそれぞれ判別する。そして、判別された有音区間及び無音区間において、欠損したパケットの占める欠損割合をそれぞれ評価する。そして、有音区間及び無音区間でそれぞれ評価された欠損割合に基づき、音声品質を推定する。このため、音声信号を入力する必要が無く、パケットの損失特性から音声品質を推定することができる。また、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮することができる。
【００１５】
すなわち、この発明によれば、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮しつつ、音声信号を入力せずに音声品質を推定できるようにした音声品質推定装置、方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る音声品質推定システムの機能構成の一例を示す模式図である。
【図２】同実施形態における音声品質推定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における音声有無区間判別の一例を示す模式図である。
【図４】同実施形態における音声有無区間判別の一例を示す模式図である。
【図５】同実施形態における音声品質推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の第２の実施形態に係る音声品質推定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明に関わる実施形態を説明する。なお、以下の音声品質推定装置は、音声品質を推定する音声品質推定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを用いて実施してもよい。すなわち、音声品質推定装置は、メモリ又はＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェア資源に協働する機能ブロックの機能をプログラムにより実現してもよい。
【００１８】
［第１の実施形態］
図１は、この発明の第１の実施形態に係る音声品質推定システムの機能構成を示す模式図であり、図２は、同実施形態における音声品質推定装置の機能構成を示すブロック図である。音声品質推定システム１は、音声通話システム１０、及び音声品質推定装置２０を備えている。
【００１９】
音声通話システム１０は、送信端末１１、及び受信端末１２を備えている。送信端末１１及び受信端末１２は、ＩＰ網やモバイルネットワーク等のパケット交換網１３を介して接続されている。なお、以下の説明において、「送信端末１１」、「受信端末１２」は、それぞれ「第１の端末」、「第２の端末」と読み替えてもよい。
【００２０】
送信端末１１は、パケット交換網１３を介して、有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を受信端末１２に送信する。
【００２１】
受信端末１２は、送信端末１１から送信された第１のパケット群から第３のパケット群が欠損した第２のパケット群を受信する。
【００２２】
なお、以下の説明において、「第１のパケット群」、「第２のパケット群」、及び「第３のパケット群」は、それぞれ「送信パケット群」、「受信パケット群」、及び「欠損パケット群」と読み替えてもよい。
【００２３】
なお、音声通話システム１０は、例えば、ＶｏＬＴＥ等の音声通話システムを構成してもよい。この場合、音声通話システム１０は、ＡＭＲ−ＷＢ(Adaptive Multi Rate Codec ‐ Wide Band)の如き音声区間検出機構（VAD: Voice Activity Detection）を備えるコーデックをサポートしていてもよい。ＡＭＲ−ＷＢは、有音区間と無音区間でパケット形式が異なるため、ＲＴＰ(Realtime Transport Protocol)ヘッダのシーケンス番号やタイムスタンプと併せて区間毎のパケット損失特性を評価することが可能である。
【００２４】
なお、以下に示す実施形態では、音声区間検出機構を持つコーデックを利用し、有音区間と無音区間とでパケット形式が異なる音声通話システム１０を想定して、その機能構成を説明する。
【００２５】
音声品質推定装置２０は、測定期間内に有音及び無音の音声データを含む送信パケット群を送信する送信端末１１から、当該送信パケット群から欠損パケット群が欠損した受信パケット群を受信する受信端末１２における受信パケット群内の音声データの音声品質を推定する機能を備えている。
【００２６】
音声品質推定装置２０は、図２に示すように、記憶部２１、取得部２２、欠損パケット特定部２３、音声有無区間判別部２４、欠損割合算出部２５、及び音声品質推定部２６を備えている。
【００２７】
記憶部２１は、各部から読出し／書込み可能なメモリであり、取得部２２が取得したパケット群を記憶する。具体的には、記憶部２１は、受信パケット群を記憶する。
【００２８】
パケット群内の各パケットは、当該パケットを構成するデータ部に有音又は無音の音声データを含む。また、パケット群内の各パケットは、当該パケットを構成するヘッダ部にシーケンス番号及び送信タイムスタンプを含んでいてもよい。
【００２９】
取得部２２は、音声通話システム１０で通信されるパケット群をパケット交換網１３から取得する。具体的には、取得部２２は、パケット交換網１３から、受信端末１２が受信した受信パケット群を取得し、記憶部２１に格納する。取得部２２は、受信パケット群を欠損パケット特定部２３、音声有無区間判別部２４にそれぞれ送信してもよい。
【００３０】
欠損パケット特定部２３は、記憶部２１から受信パケット群を読出し、当該読み出した受信パケット群から欠損した欠損パケット群を特定する。欠損パケット特定部２３は、特定された欠損パケット群を識別する識別情報を、音声有無区間判別部２４に送信する。
【００３１】
なお、欠損パケット特定部２３は、受信パケット群内の各パケットのシーケンス番号に基づき、欠損した欠損パケット群のシーケンス番号を特定してもよい。この場合、シーケンス番号は、欠損パケット群を識別する識別情報であってもよい。
【００３２】
音声有無区間判別部２４は、記憶部２１から受信パケット群を読出し、特定された欠損パケット群を識別する識別情報を欠損パケット特定部２３から受信する。音声有無区間判別部２４は、当該受信パケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と、無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する。音声有無区間判別部２４は、受信パケット群を第１の有音区間と第１の無音区間とに判別した第１の判別結果を欠損割合算出部２５に送信する。
【００３３】
具体的には、音声有無区間判別部２４は、受信パケット群の各パケットについてパケット形式を確認し、当該各パケット内の音声データが有音か無音かを判別する。音声有無区間判別部２４は、音声データが有音か無音かを判別された各パケットに基づき、有音の音声データを含む第１の有音区間と、無音の音声データを含む第１の無音区間とをそれぞれ判別する。
【００３４】
また、音声有無区間判別部２４は、特定された欠損パケット群内の音声データについて、受信パケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する。音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群を第２の有音区間と第２の無音区間とに判別された第２の判別結果を欠損割合算出部２５に送信する。なお、以下の説明において、「受信パケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と、無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する手段」は、「第１の判別手段」と読み替えてもよい。また、「特定された欠損パケット群内の音声データについて、受信パケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する手段」は、「第２の判別手段」と読み替えてもよい。
【００３５】
音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群を識別する識別情報に基づき、欠損パケット群の前後のパケットを受信パケット群から特定してもよい。音声有無区間判別部２４は、特定された欠損パケット群の前後のパケット内の音声データが有音か無音かに応じて、第２の有音区間と第２の無音区間とを判別してもよい。
【００３６】
具体的には、音声有無区間判別部２４は、図３（Ａ）に示すように、欠損パケット群の前後のパケット内の音声データが共に有音であった場合、当該欠損パケット群内の音声データが有音であると判別し、当該欠損パケット群は第２の有音区間であると判別してもよい。同様に、音声有無区間判別部２４は、図３（Ｂ）に示すように、欠損パケット群の前後のパケット内の音声データが共に無音であった場合、当該欠損パケット群内の音声データが無音であると判別し、当該欠損パケット群は第２の無音区間であると判別してもよい。
【００３７】
また、音声有無区間判別部２４は、図４に示すように、欠損パケット群が前後のパケット内の音声データが有音のパケットと、無音のパケットとで挟まれている場合、当該欠損パケット群内の音声データは有音の部分と無音の部分とがあると判別してもよい。この場合、音声有無区間判別部２４は、当該欠損パケット群は、第２の有音区間と第２の無音区間とで半分ずつに分けられると判別してもよく、予め定められた比率にしたがって分けられると判別してもよい。当該予め定められた比率は、測定期間内における第１の有音区間と第１の無音区間との長さの比率でもよい。
【００３８】
なお、音声有無区間判別部２４は、各区間の長さを、各区間の占める時間に基づき算出してもよい。音声有無区間判別部２４は、各区間の占める時間を、パケット内の送信タイムスタンプに基づき算出してもよい。
【００３９】
また、音声有無区間判別部２４は、各区間の長さを、各区間の占めるパケット数に基づき算出してもよい。
【００４０】
欠損割合算出部２５は、受信パケット群を第１の有音区間と第１の無音区間とに判別した第１の判別結果を音声有無区間判別部２４から受信する。また、欠損割合算出部２５は、欠損パケット群を第２の有音区間と第２の無音区間とに判別した第２の判別結果を音声有無区間判別部２４から受信する。欠損割合算出部２５は、受信した第１の判別結果と第２の判別結果とに基づき、欠損割合を算出する。
【００４１】
具体的には、欠損割合算出部２５は、第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、測定期間内の総有音区間に対して第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出する。また、欠損割合算出部２５は、第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、測定期間内の総無音区間に対して第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。欠損割合算出部２５は、算出した第１の欠損割合及び第２の欠損割合を音声品質推定部２６に送信する。
【００４２】
なお、測定期間内の総有音区間は、第１の有音区間と第２の有音区間との和により算出され、測定期間内の総無音区間は、第１の無音区間と第２の無音区間との和により算出される。
【００４３】
なお、欠損割合算出部２５は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を、各区間の占める時間に基づき算出してもよい。欠損割合算出部２５は、各区間の占める時間を、パケット内の送信タイムスタンプに基づき算出してもよい。
【００４４】
また、欠損割合算出部２５は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を、各区間の占めるパケット数に基づき算出してもよい。
【００４５】
音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を欠損割合算出部２５から受信する。音声品質推定部２６は、算出した第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、音声データの音声品質を推定する。
【００４６】
具体的には、音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、音声品質、とが対応付けられた予め定められたマッピング関数に基づき、音声データの音声品質を推定する。
【００４７】
ここで、音声品質推定部２６は、当該マッピング関数として、無音区間又は有音区間にパケット損失が集中した場合に、妥当な音声品質を推定する関数を選択するものとする。例えば、第１の欠損割合に比べて第２の欠損割合が極端に大きい場合、音声品質が過小に評価されることが無いように、従来推定される音声品質より高い音声品質を出力するマッピング関数が望ましい。また、第１の欠損割合に比べて第２の欠損割合が極端に小さい場合、音声品質が過大に評価されることが無いように、従来推定される音声品質より低い音声品質を出力するマッピング関数が望ましい。
【００４８】
なお、推定される音声品質は、例えば、受聴ＭＯＳの如き定量的な音質の評価指標であることが望ましい。
【００４９】
次に、以上のように構成された音声品質推定装置の動作について図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
まず、送信端末１１は、測定期間内に、パケット交換網１３を介して有音又は無音の音声データを含む送信パケット群を受信端末１２に送信する。
【００５１】
受信端末１２は、送信端末１１から送信された送信パケット群に対して、受信パケット群を受信する。この時、受信パケット群は、送信パケット群から欠損パケット群が欠損したパケット群であるとする。
【００５２】
取得部２２は、パケット交換網１３から受信パケット群を取得する（ＳＴ１１０）。取得部２２は、取得された受信パケット群を各部２１，２３，２４に送信する。
【００５３】
記憶部２１は、受信された受信パケット群を記憶する（ＳＴ１２０）。
【００５４】
欠損パケット特定部２３は、記憶された受信パケット群に基づき、欠損した欠損パケット群を特定する（ＳＴ１３０）。欠損パケット特定部２３は、特定された欠損パケット群の識別情報を音声有無区間判別部２４に送信する。
【００５５】
なお、当該受信パケット群内の各パケットは、シーケンス番号を備えていてもよい。また、欠損パケット特定部２３は、取得された受信パケット群のシーケンス番号に基づき、欠損した欠損パケット群のシーケンス番号を特定してもよい。特定された欠損パケット群の識別情報は、シーケンス番号であってもよい。
【００５６】
音声有無区間判別部２４は、受信パケット群を読出し、特定された欠損パケット群の識別情報を受信する。
【００５７】
音声有無区間判別部２４は、受信パケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と、無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する（ＳＴ１４０）。音声有無区間判別部２４は、受信パケット群内の音声データについて第１の有音区間及び第１の無音区間に判別した第１の判別結果を、欠損割合算出部２５に送信する。
【００５８】
また、音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群内の音声データについて、受信パケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する（ＳＴ１５０）。音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群内の音声データについて第２の有音区間及び第２の無音区間に判別した第２の判別結果を、欠損割合算出部２５に送信する。
【００５９】
欠損割合算出部２５は、第１の判別結果及び第２の判別結果を受信し、欠損割合を算出する（ＳＴ１６０）。具体的には、欠損割合算出部２５は、第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、測定期間内の総有音区間に対して第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出する。また、欠損割合算出部２５は、第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、測定期間内の総無音区間に対して第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。
【００６０】
欠損割合算出部２５は、算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合を音声品質推定部２６に送信する。
【００６１】
音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を受信する。音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、音声データの音声品質を推定する（ＳＴ１７０）。
【００６２】
以上詳述したように、第１の実施形態では、音声品質推定装置２０は、測定期間内に有音及び無音の音声データを含む第１のパケット群を送信する第１の端末から、上記第１のパケット群から第３のパケット群が欠損した第２のパケット群を受信する第２の端末における上記第２のパケット群内の音声データの音声品質を推定する。上記第２のパケット群を取得する。上記取得された第２のパケット群をメモリに記憶する。上記記憶された第２のパケット群に基づき、上記欠損した第３のパケット群を特定する。上記第２のパケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む第１の有音区間と無音の音声データを含む第１の無音区間とを判別する。上記特定された第３のパケット群内の音声データについて、上記第２のパケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する。上記判別された第１の有音区間及び第２の有音区間に基づき、上記測定期間内の総有音区間に対して上記第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出し、上記判別された第１の無音区間及び第２の無音区間に基づき、上記測定期間内の総無音区間に対して上記第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。上記算出された第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、上記音声データの音声品質を推定するようにしている。このため、パケットが欠損した区間が有音区間又は無音区間に集中した場合に、音声品質をそれぞれ過大評価又は過小評価せずに評価することができる。
【００６３】
補足すると、有音区間と、無音区間において、それぞれどの程度パケットが欠損しているかを、第１の欠損割合、第２の欠損割合として算出する。各欠損割合を引数として、音声品質を推定するマッピング関数を用いることにより、測定期間において、受信側で有音区間がどの程度欠損しているか、を定量的に評価することができる。このため、音声信号レベルが極度に低い、又は無音の区間にパケット損失が集中した場合や、通常の音声信号が含まれる区間にパケット損失が集中した場合においても、音声品質を過大評価又は過小評価することなく、推定することができる。
【００６４】
したがって、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮しつつ、音声信号を入力せずに音声品質を推定することができる。
【００６５】
また、上記特定された欠損パケット群内の音声データについて、当該欠損パケット群の前後のパケット内の音声データが有音か無音かに応じて、上記第２の有音区間と上記第２の無音区間とを判別するようにしている。このため、実際には受信できないため、パケット内の音声データが有音か無音か不明である欠損パケット群について、受信パケット群から推定することができる。
【００６６】
したがって、受信パケット群のみからパケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮しつつ、音声信号を入力せずに音声品質を推定することができる。
【００６７】
また、各パケット群内の各パケットは、シーケンス番号を備える。上記取得された受信パケット群内の各パケットのシーケンス番号に基づき、上記欠損した欠損パケット群のシーケンス番号を特定するようにしている。このため、受信パケット群のみからでも、欠損パケット群が容易に特定することができる。
【００６８】
したがって、音声信号を入力せずに、パケット損失特性から音声品質を推定することができる。
【００６９】
また、各パケット群内の各パケットは、送信タイムスタンプを備える。上記送信タイムスタンプに基づき、上記第１の欠損割合及び上記第２の欠損割合を算出するようにしている。このため、各区間の長さを時間で評価することができる。
【００７０】
したがって、第１の欠損割合及び第２の欠損割合をより定量的に算出することができる。
【００７１】
また、上記取得した各パケット群のパケット数に基づき、上記第１の欠損割合及び上記第２の欠損割合を算出するようにしている。このため、各区間の長さをパケット数で評価することができる。
【００７２】
したがって、第１の欠損割合及び第２の欠損割合をより定量的に算出することができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、送信パケット群を更に取得することで、より精度よく音声品質を推定し得る構成となっている。具体的には、第２の実施形態の機能構成は、図２に示す機能構成と同様である。以下では、図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。
【００７４】
記憶部２１は、各部から読出し／書込み可能なメモリであり、取得部２２が取得したパケット群を記憶する。具体的には、記憶部２１は、受信パケット群に加え、送信パケット群を更に記憶する。
【００７５】
取得部２２は、パケット交換網１３から、受信パケット群に加えて、送信端末１１が送信した送信パケット群を更に取得し、記憶部２１に格納する。取得部２２は、受信パケット群を欠損パケット特定部２３に送信し、送信パケット群を音声有無区間判別部２４に送信してもよい。
【００７６】
音声有無区間判別部２４は、記憶部２１から送信パケット群を読出し、特定された欠損パケット群を識別する識別情報を欠損パケット特定部２３から受信する。
【００７７】
音声有無区間判別部２４は、第１の判別手段に代えて、送信パケット群内の音声データについて、測定期間内において有音の音声データを含む総有音区間と、無音の音声データを含む総無音区間とを判別する。音声有無区間判別部２４は、送信パケット群を総有音区間と総無音区間とに判別した第３の判別結果を欠損割合算出部２５に送信する。
【００７８】
具体的には、音声有無区間判別部２４は、送信パケット群の各パケットについてパケット形式を確認し、当該各パケット内の音声データが有音か無音かを判別する。音声有無区間判別部２４は、音声データが有音か無音かを判別された各パケットに基づき、有音の音声データを含む総有音区間と、無音の音声データを含む総無音区間とをそれぞれ判別する。
【００７９】
なお、以下の説明において、「送信パケット群内の音声データについて、測定期間内において有音の音声データを含む総有音区間と、無音の音声データを含む総無音区間とを判別する手段」は、「第３の判別手段」と読み替えてもよい。
【００８０】
また、音声有無区間判別部２４は、特定された欠損パケット群について、送信パケット群内の音声データに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する。音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群を第２の有音区間と第２の無音区間とに判別した第２の判別結果を欠損割合算出部２５に送信する。
【００８１】
具体的には、音声有無区間判別部２４は、送信パケット群について、特定された欠損パケット群の識別情報を照合することにより、特定された欠損パケット群が送信パケット群内のどのパケットかを特定する。音声有無区間判別部２４は、送信パケット群内で特定された欠損パケット群に相当する各パケットについてパケット形式を確認し、当該パケット内の音声データが有音か無音かを判別する。音声有無区間判別部２４は、音声データが有音か無音かを判別された各パケットに基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とをそれぞれ判別する。
【００８２】
欠損割合算出部２５は、送信パケット群を総有音区間と総無音区間とに判別した第３の判別結果を音声有無区間判別部２４から受信する。また、欠損割合算出部２５は、欠損パケット群を第２の有音区間と第２の無音区間とに判別した第２の判別結果を音声有無区間判別部２４から受信する。欠損割合算出部２５は、受信した第３の判別結果と第２の判別結果とに基づき、欠損割合を算出する。
【００８３】
具体的には、欠損割合算出部２５は、第１の有音区間に代えて、総有音区間と、第２の有音区間とに基づき、測定期間内の総有音区間に対して第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出する。また、欠損割合算出部２５は、第１の無音区間に代えて、総無音区間と、第２の無音区間とに基づき、測定期間内の総無音区間に対して第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。欠損割合算出部２５は、算出した第１の欠損割合及び第２の欠損割合を音声品質推定部２６に送信する。
【００８４】
なお、欠損割合算出部２５は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を、各区間の占める時間に基づき算出してもよい。欠損割合算出部２５は、各区間の占める時間を、パケット内の送信タイムスタンプに基づき算出してもよい。
【００８５】
また、欠損割合算出部２５は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を、各区間の占めるパケット数に基づき算出してもよい。
【００８６】
次に、以上のように構成された音声品質推定装置の動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８７】
まず、送信端末１１は、測定期間内に、パケット交換網１３を介して有音又は無音の音声データを含む送信パケット群を受信端末１２に送信する。
【００８８】
受信端末１２は、送信端末１１から送信された送信パケット群に対して、受信パケット群を受信する。この時、受信パケット群は、送信パケット群から欠損パケット群が欠損したパケット群であるとする。
【００８９】
取得部２２は、パケット交換網１３から受信パケット群及び送信パケット群を取得する（ＳＴ１１０’）。取得部２２は、取得した受信パケット群を各部２１，２３に送信する。また、取得部２２は、取得した送信パケット群を各部２１，２４に送信する。
【００９０】
記憶部２１は、受信した受信パケット群及び送信パケット群を記憶する（ＳＴ１２０’）。
【００９１】
欠損パケット特定部２３は、読み出した受信パケット群に基づき、欠損した欠損パケット群を特定する（ＳＴ１３０）。欠損パケット特定部２３は、特定された欠損パケット群の識別情報を音声有無区間判別部２４に送信する。
【００９２】
なお、受信した受信パケット群内の各パケットは、シーケンス番号を備えていてもよい。また、欠損パケット特定部２３は、取得した受信パケット群のシーケンス番号に基づき、欠損した欠損パケット群のシーケンス番号を特定してもよい。特定された欠損パケット群の識別情報は、シーケンス番号であってもよい。
【００９３】
音声有無区間判別部２４は、送信パケット群と、特定された欠損パケット群の識別情報とをそれぞれ受信する。
【００９４】
音声有無区間判別部２４は、送信パケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む総有音区間と、無音の音声データを含む総無音区間とを判別する（ＳＴ１４０’）。音声有無区間判別部２４は、送信パケット群内の音声データについて総有音区間及び総無音区間に判別した第３の判別結果を、欠損割合算出部２５に送信する。
【００９５】
また、音声有無区間判別部２４は、送信パケット群内の音声データについて、特定された欠損パケット群に基づき、有音の音声データを含む第２の有音区間と、無音の音声データを含む第２の無音区間とを判別する（ＳＴ１５０’）。音声有無区間判別部２４は、欠損パケット群内の音声データについて第２の有音区間及び第２の無音区間に判別した第２の判別結果を、欠損割合算出部２５に送信する。
【００９６】
欠損割合算出部２５は、第３の判別結果及び第２の判別結果を受信し、欠損割合を算出する（ＳＴ１６０’）。具体的には、欠損割合算出部２５は、総有音区間及び第２の有音区間に基づき、測定期間内の総有音区間に対して第２の有音区間が占める割合を示す第１の欠損割合を算出する。また、欠損割合算出部２５は、総無音区間及び第２の無音区間に基づき、測定期間内の総無音区間に対して第２の無音区間が占める割合を示す第２の欠損割合を算出する。
【００９７】
欠損割合算出部２５は、算出した第１の欠損割合及び第２の欠損割合を音声品質推定部２６に送信する。
【００９８】
音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合を受信する。音声品質推定部２６は、第１の欠損割合及び第２の欠損割合と、予め定められたマッピング関数とに基づき、音声データの音声品質を推定する（ＳＴ１７０）。
【００９９】
以上詳述したように、第２の実施形態では、音声品質推定装置２０は、送信パケット群を更に取得し、記憶する。上記記憶された送信パケット群内の音声データについて、有音の音声データを含む総有音区間と無音の音声データを含む総無音区間とを判別する。上記送信パケット群内の音声データについて、上記特定された欠損パケット群に基づき、上記第２の有音区間と上記第２の無音区間とを判別する。上記判別された総有音区間及び第２の有音区間に基づき上記第１の欠損割合を算出し、上記判別された総無音区間及び第２の無音区間に基づき、上記第２の欠損割合を算出するようにしている。このため、欠損したパケット群が有音であったか、無音であったか、をより正確に考慮したうえで、音声品質を推定することができる。
【０１００】
補足すると、送信パケット群内の音声データについて、直接総有音区間と総無音区間とを判別するため、当該判別結果をそのまま欠損割合算出に使用することができる。また、受信パケット群に基づいて特定された欠損パケット群を、送信パケット群内から抽出し、当該抽出された欠損パケット群について第２の有音区間と、第２の無音区間を判別する。したがって、第２の有音区間及び第２の無音区間の判別に際し、推定計算をする必要がないため、より正確に両者を判別することができる。
【０１０１】
つまり、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、パケット損失が生じた区間における音声の有無を考慮しつつ、音声信号を入力せずに、より精度よく音声品質を推定することができる。
【０１０２】
また、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、シーケンス番号に基づいて欠損パケット群を特定する、送信タイムスタンプに基づいて欠損割合を算出する、パケット数に基づいて欠損割合を算出する等というように、適宜、変形して実施することができる。
【０１０３】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１…音声品質推定システム、１０…音声通話システム、１１…送信端末、１２…受信端末、１３…パケット交換網、２０…音声品質推定装置、２１…記憶部、２２…取得部、２３…欠損パケット特定部、２４…音声有無区間判別部、２５…欠損割合算出部、２６…音声品質推定部。
【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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