(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、前記受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置であって、
前記送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、前記受信側アプリケーション端末で受信した前記メディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得部と、
前記送信品質情報と前記受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信された前記メディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、前記無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析部と、
無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、前記品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、前記アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定部と
を備えることを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記品質解析部は、前記送信品質情報で送信が確認されたメディア用パケットのうち前記受信品質情報で受信が確認されていないパケット、前記受信品質情報で受信確認されたメディア用パケットのうち直前メディア用パケットとの到着間隔を示す遅延揺らぎ時間が前記アプリケーションの許容パケット遅延時間を超えているパケット、および前記受信品質情報で受信確認されたメディア用パケットのうち送信順序と受信順序とが矛盾するパケットを、それぞれ前記無効パケットと判定することを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記無効フレーム変換モデルは、前記単位計測期間のうち１つの無効パケットに応じて発生しうる無効フレームの数を示す単位無効フレーム率と前記無効パケット数との積から前記無効フレーム率を算出する関数からなることを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項４】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記品質解析部により前記送信品質情報から抽出された、前記メディアの符号化に用いたフレーム構成、前記メディア用パケットに関するフレーム種別ごとの送信パケット数、および前記メディアのフレームレートに基づいて、前記無効フレーム変換モデルを生成する変換モデル生成部をさらに備え、
前記変換モデル生成部は、
前記フレーム構成に基づいて１つのフレームの劣化の影響を受けて無効となるフレームのフレーム影響数をフレーム種別ごとに算出する無効フレーム影響数算出手段と、
前記フレーム種別ごとの送信パケット数に基づいてフレーム種別ごとのパケット占有率を算出するパケット占有率算出手段と、
前記フレームレートと前記単位計測期間との積から単位計測期間当たりに送信した単位フレーム数を算出する単位フレーム数算出手段と、
フレーム種別ごとに前記無効フレーム影響数と前記パケット占有率とを積和演算して得られた単位計測期間当たりの無効フレーム数を前記単位フレーム数で除算することにより前記単位無効フレーム率を算出する単位無効フレーム率算出手段とを
有することを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項５】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記品質情報取得部は、前記受信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信された前記送信側アプリケーション端末側からの品質情報を前記送信品質情報として取得するとともに、前記受信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信されたメディア用パケットから得られた品質情報を前記受信品質情報として取得することを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項６】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記品質情報取得部は、前記送信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信された前記受信側アプリケーション端末側からの品質情報を前記受信品質情報として取得するとともに、前記送信側アプリケーション端末のパケット送信部で送信されたメディア用パケットから得られた品質情報を前記送信品質情報として取得することを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項７】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記送信側アプリケーション端末のパケット送信部で得られた前記送信品質情報を前記受信側アプリケーション端末へ通知する品質情報通知部をさらに備えることを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項８】
請求項１に記載のユーザ体感品質推定装置において、
前記受信側アプリケーション端末のパケット受信部で得られた前記受信品質情報を前記送信側アプリケーション端末へ通知する品質情報通知部をさらに備えることを特徴とするユーザ体感品質推定装置。
【請求項９】
パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、前記受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置で用いられるユーザ体感品質推定方法であって、
品質情報取得部により、前記送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、前記受信側アプリケーション端末で受信した前記メディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得ステップと、
品質解析部により、前記送信品質情報と前記受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信された前記メディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、前記無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析ステップと、
ユーザ体感品質推定部により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、前記品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、前記アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定ステップと
を備えることを特徴とするユーザ体感品質推定方法。
【請求項１０】
パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、前記受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置のコンピュータに、
品質情報取得部により、前記送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、前記受信側アプリケーション端末で受信した前記メディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得ステップと、
品質解析部により、前記送信品質情報と前記受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信された前記メディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、前記無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析ステップと、
ユーザ体感品質推定部により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、前記品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、前記アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定ステップと
を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、通信品質推定技術に関し、特にリアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パケット通信技術の飛躍的な発展に伴い、パケット網が音声や映像等のメディア（コンテンツ）を１対１あるいは多地点間で通信するリアルタイム系アプリケーションで利用されつつある。パケット網のインサービス品質管理では、このようなアプリケーションに対する品質管理も必要とされている。特にリアルタイム系アプリケーションでは、実際にアプリケーションを利用するユーザレベルでの主観的あるいは客観的な品質などのユーザ体感品質を用いた品質管理が重要視されており、ネットワーク品質からユーザ体感品質を推定する技術も提案されている（例えば、非特許文献１等参照）。
【０００３】
また、発明者らは、無効パケットに基づきリアルタイム系アプリケーションの主観品質を推定する技術を提案した（例えば、特許文献１等参照）。この技術では、試験用パケットのうち受信側端末へ到着しなかった損失パケットと、直前到着パケットとの到着間隔がリアルタイム系アプリケーションの揺らぎ吸収許容時間を越えた遅着パケットとを無効パケットと判定してこれら無効パケット数を計数し、送信側から送信されたすべての試験用パケット数に対する無効パケット数の割合を無効パケット率として算出し、予め生成しておいた無効パケット率と主観品質評価値との関係を示す品質推定モデルを参照して、無効パケット率に対応する主観品質評価値を推定している。
【０００４】
これに対して、従来、発明者らは、損失パケットから推定した映像品質劣化の度合いと映像品質劣化の継続時間長に基づいてリアルタイム系アプリケーションの主観品質を推定する技術を提案した（例えば、特許文献２等参照）。この技術では、ユーザ端末へ送る映像パケット毎にそのパケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別およびフレーム発生規則を埋め込む。ユーザ端末において、損失パケットの生成番号から１映像フレーム内の品質劣化の程度や割合などの度合いを推定し、損失パケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別およびフレーム発生規則から映像品質劣化の継続時間長を推定し、推定した映像品質劣化の度合いと映像品質劣化の継続時間長に基づいてユーザ端末において復号される映像の主観品質を推定している。これにより、簡単な構成で推定精度の改善が得られた。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５７９３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３７２２号公報
【非特許文献１】ITU-T Recommendation G.107,"The E-Model, a computational model for use in transmission planning", May 2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、メディアデータの通信に用いるメディア用パケットに、そのパケットが属する高能率圧縮符号化時のフレーム種別およびフレーム発生規則などの映像フレーム情報を埋め込む必要があり、メディア用パケットの映像フレーム情報を利用できない映像通信についてはユーザ体感品質を推定できないという問題点があった。
【０００７】
映像通信には、メディア用パケットの暗号化などの要因で映像フレーム情報を取得できない場合がある。また、ロスパケットを補完するための誤り訂正符号パケットを生成して送信し受信側で再構成する前方誤り制御方式（ＦＥＣ：Forward Error Correction）では、当該方式のパケット補間アルゴリズムを必要とするため、容易に映像フレーム情報を利用できない。したがって、このような場合には、メディア用パケットの映像フレーム情報を利用できず、ユーザ体感品質を推定するのは難しい。
【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、メディア用パケットの映像フレーム情報を利用できない場合でも、複雑な処理を必要とすることなく、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質値を高い精度で推定することができるユーザ体感品質推定装置、方法、およびプログラム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、本発明にかかるユーザ体感品質推定装置は、パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置であって、送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得部と、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析部と、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定部とを備えている。
【００１０】
この際、品質解析部で、送信品質情報で送信が確認されたメディア用パケットのうち受信品質情報で受信が確認されていないパケット、受信品質情報で受信確認されたメディア用パケットのうち直前メディア用パケットとの到着間隔を示す遅延揺らぎ時間がアプリケーションの許容パケット遅延時間を超えているパケット、および受信品質情報で受信確認されたメディア用パケットのうち送信順序と受信順序とが矛盾するパケットを、それぞれ無効パケットと判定するようにしてもよい。
【００１１】
また、無効フレーム変換モデルとして、単位計測期間のうち１つの無効パケットに応じて発生しうる無効フレームの数を示す単位無効フレーム率と無効パケット数との積から無効フレーム率を算出する関数を用いてもよい。
【００１２】
また、品質解析部により送信品質情報から抽出された、メディアの符号化に用いたフレーム構成、メディア用パケットに関するフレーム種別ごとの送信パケット数、およびメディアのフレームレートに基づいて、無効フレーム変換モデルを生成する変換モデル生成部をさらに設け、変換モデル生成部に、フレーム構成に基づいて１つのフレームの劣化の影響を受けて無効となるフレームのフレーム影響数をフレーム種別ごとに算出する無効フレーム影響数算出手段と、フレーム種別ごとの送信パケット数に基づいてフレーム種別ごとのパケット占有率を算出するパケット占有率算出手段と、フレームレートと単位計測期間との積から単位計測期間当たりに送信した単位フレーム数を算出する単位フレーム数算出手段と、フレーム種別ごとに無効フレーム影響数とパケット占有率とを積和演算して得られた単位計測期間当たりの無効フレーム数を単位フレーム数で除算することにより単位無効フレーム率を算出する単位無効フレーム率算出手段とを設けてもよい。
【００１３】
また、品質情報取得部で、受信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信された送信側アプリケーション端末側からの品質情報を送信品質情報として取得するとともに、受信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信されたメディア用パケットから得られた品質情報を受信品質情報として取得するようにしてもよい。
【００１４】
また、品質情報取得部で、送信側アプリケーション端末のパケット受信部で受信された受信側アプリケーション端末側からの品質情報を受信品質情報として取得するとともに、送信側アプリケーション端末のパケット送信部で送信されたメディア用パケットから得られた品質情報を送信品質情報として取得するようにしてもよい。
【００１５】
また、送信側アプリケーション端末のパケット送信部で得られた送信品質情報を受信側アプリケーション端末へ通知する品質情報通知部をさらに備えてもよい。
【００１６】
また、受信側アプリケーション端末のパケット受信部で得られた受信品質情報を送信側アプリケーション端末へ通知する品質情報通知部をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかるユーザ体感品質推定方法は、パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置で用いられるユーザ体感品質推定方法であって、品質情報取得部により、送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得ステップと、品質解析部により、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析ステップと、ユーザ体感品質推定部により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定ステップとを備えている。
【００１８】
また、本発明にかかるプログラムは、パケット網を介して接続された送信側および受信側アプリケーション端末間で、リアルタイム系のアプリケーションにより映像や音声などのメディアを符号化して得られた各フレームをメディア用パケットで送受信した際に、受信側アプリケーション端末で受信再生したメディアについてユーザが実感するユーザ体感品質を推定するユーザ体感品質推定装置のコンピュータに、品質情報取得部により、送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得する品質情報取得ステップと、品質解析部により、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する品質解析ステップと、ユーザ体感品質推定部により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力するユーザ体感品質推定ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、品質解析部により、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数が無効パケット数として計数され、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率が導出され、ユーザ体感品質推定部により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値が導出されて、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値として出力される。
【００２０】
これにより、例えばＩＰパケットのペイロード情報など、メディア用パケットの中身を確認することなく、パケットの損失情報や遅延揺らぎ情報という極めてシンプルで容易に計測可能な情報から、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質値を高い精度で推定することができる。
したがって、メディア用パケットの映像フレーム情報を利用できない場合、例えばメディア用パケットの暗号化などの要因で映像フレーム情報を取得できない場合や、前方誤り制御方式（ＦＥＣ）などの複雑なアルゴリズムが適用されている場合でも、複雑な処理を必要とすることなく、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質値を高い精度で推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
ユーザ体感品質推定装置１は、通信機能を有する情報処理装置からなり、アプリケーション端末２さらにはパケット網５と接続されて、アプリケーション端末２で実行されるリアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質を推定する。
このユーザ体感品質推定装置１には、主な機能部として、品質情報取得部１１、品質解析部１２、ユーザ体感品質推定部１４、推定結果通知部１７、および品質情報通知部１８が設けられている。
【００２３】
本実施の形態は、品質情報取得部１１により、送信側アプリケーション端末から送信されたメディアデータの通信に用いるメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得し、品質解析部１２により、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出し、ユーザ体感品質推定部１４により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部１２で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値１６として出力するようにしたものである。
【００２４】
［ユーザ体感品質推定装置］
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置について詳細に説明する。
ユーザ体感品質推定装置１の各機能部は、専用の回路部や演算処理部、さらには記憶部から構成されている。特に、演算処理部（コンピュータ）は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、周辺回路内のメモリや記憶部に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させて各機能部を実現する。記憶部は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、各機能部での処理に用いる各種処理情報を記憶する。
【００２５】
品質情報取得部１１は、送信側アプリケーション端末から送信されたメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報をアプリケーション端末２のパケット受信部２１から取得する機能と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報をアプリケーション端末２のパケット受信部２１から取得する機能とを有している。
【００２６】
品質解析部１２は、送信品質情報と受信品質情報とから計数した単位計測期間における無効パケット数に対応する無効フレーム率を、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデル１３に基づいて導出する機能とを有している。
品質解析部１２を構成する主な機能手段としては、無効パケット判定手段１２Ａ、および無効フレーム変換手段１２Ｂがある。
【００２７】
無効パケット判定手段１２Ａは、品質情報取得部１１で取得された送信品質情報と受信品質情報とに基づいてメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットを無効パケットとして判定する機能と、単位計測期間内に無効パケットと判定したパケット数を無効パケット数として計数する機能とを有している。
無効フレーム変換手段１２Ｂは、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデル１３から、無効パケット判定手段１２Ａで計数された無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出する機能を有している。
【００２８】
無効パケットとは、送信側のリアルタイム系アプリケーションから送信されたメディア（コンテンツ）のデータを含むメディア用パケットのうち、受信側のリアルタイム系アプリケーションで正常に受信できず、メディアとして再生できないパケットのことである。具体的には、送信側アプリケーション端末と受信側アプリケーション端末とをパケット網５を介して結ぶ伝送路上で損失したパケット、受信側アプリケーションの持つ揺らぎ吸収バッファで到着間隔が調整できなかった遅着パケット、さらにはメディア用パケットの到着順序が規定されているリアルタイム系アプリケーションでメディア用パケットの到着順序が逆転したパケットなどが対象となる。
【００２９】
無効フレーム変換モデル１３は、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示すモデルであり、実際に計測された無効パケット数を入力変数とするとともに、所望の無効フレーム率を出力変数とする関数からなる。この無効フレーム変換モデル１３の具体例としては、単位計測期間のうち１つの無効パケットに応じて発生しうる無効フレームの数を示す単位無効フレーム率と、入力変数である無効パケット数との積から無効フレーム率を算出する関数を用いてもよい。
【００３０】
ユーザ体感品質推定部１４は、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデル１５から、品質解析部１２で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションの品質推定値１６として出力する機能を有している。
【００３１】
推定結果通知部１７は、パケット網５を介して対向アプリケーション端末に接続されているユーザ体感品質推定装置（図示せず）や品質管理サーバ（図示せず）に対し、制御パケットを用いて、当該装置で得られた品質推定値１６さらにはこのユーザ体感品質値の算出に用いた送受信品質情報などの品質要因情報を含む推定結果情報を、定期的あるいは必要に応じて通知する機能を有している。
品質情報通知部１８は、アプリケーション端末２のパケット送信部２２で得られた送信品質情報を送信側アプリケーション端末へ通知する機能を有している。
【００３２】
［無効フレーム変換モデル］
次に、図２および図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置で用いられる無効フレーム変換モデルについて詳細に説明する。図２は、パケットとフレームの関係を示す説明図である。図３は、フレーム劣化による他フレームへの影響を示す説明図である。
【００３３】
映像通信で利用されるパケットと映像フレームには、図２のような関係がある。ここでは、ユーザ体感品質推定を実施する単位計測期間（この例では１０ｓｅｃとする）におけるパケットの量と映像フレームの関係が示されている。
この映像通信サービスで用いるＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)のＧＯＰ（Group of picture）構成がＮ＝１５（Ｉフレームが現れる周期），Ｍ＝３（ＩまたはＰフレームが現れる周期）で、フレームレートは３０ｆｐｓの場合、図２に示すように、単位計測期間内に３００フレーム／７２００パケットが送信されることになる。また各フレームは、複数のパケットから構成されており、例えば１番目に送信されるＩ（１）フレームは２５パケットから構成されており、２番目のＢ（２）フレームは３パケットから構成されている。
【００３４】
単位計測期間内に送信されるパケットを、当該パケットが構成するフレームのフレーム種別（Ｉ，Ｂ，Ｐ）ごとに計数すると、それぞれのパケット占有率は、Ｉフレーム＝１４４０パケットで全体の２０％、Ｂフレーム＝３１６８パケットで全体の４４％、Ｐフレーム＝２５９２パケットで全体の３６％となる。
また、単位計測期間内に送信されるフレームを、当該フレームのフレーム種別ごとに計数すると、それぞれのフレーム占有率は、Ｉフレーム＝２０フレームで全体の６．７％、Ｂフレーム＝２００フレームで全体の６６．７％、Ｐフレーム＝８０フレームで全体の２６．７％となる。
【００３５】
また、図２で用いた映像通信（ＧＯＰ構成：Ｎ＝１５，Ｍ＝３，フレームレート＝３０ｆｐｓ）では、複数のフレームにわたって符号化処理しているため、任意のパケットが損失した場合、当該パケットから構成されるフレームが劣化するだけでなく、他のフレームの復号にも影響を与える。この他フレームへの影響は、当該無効パケットが構成するフレームのフレーム種別さらにはそのフレーム位置によって変化する。
【００３６】
例えば、図３に示すように、１番目に送信されるＩ（１）フレームが劣化した場合、当該Ｉ（１）フレームより２フレーム分前（過去）に位置するＢ（−１）フレームから１５番目に送信されるＰ（１５）フレームまでの合計１７フレームに影響を与える。
また、３番目に送信されるＢ（３）フレームが劣化した場合、当該フレームのみ（１フレーム）影響を受ける。
【００３７】
一方、Ｐフレームは、劣化したフレーム位置によって影響が異なる。例えば、４番目に送信されるＰ（４）フレームは、当該フレームからＰ（１５）フレームまでの合計１２フレームに影響を与えるが、７番目に送信されるＰ（７）フレームは、当該フレームからＰ（１５）フレームまでの合計９フレームに影響を与える。同様にして、１０番目に送信されるＰ（１０）フレームは、当該フレームからＰ（１５）フレームまでの合計６フレームに影響を与え、１３番目に送信されるＰ（１３）フレームは、当該フレームからＰ（１５）フレームまでの合計３フレームに影響を与える。
【００３８】
このようにして、各種別のフレームが劣化した際に影響を受けるフレーム数を影響数として、１つのＧＯＰ構成（Ｎ＝１５の周期）について集計すると、Ｉフレームの影響数＝１７、Ｂフレーム＝１、Ｐフレーム＝３０／４＝７．５が得られる。これら各フレーム種別の影響数と各フレーム種別のパケット占有率をフレーム種別ごとに積和演算すると、単位計測期間において１つのメディア用パケットが正常受信できず無効パケットとなった場合に、その影響を受けてフレームが劣化して無効フレームとなる数、すなわち単位無効フレーム数ＩＶＦｅ（期待値）を算出することができる。
【００３９】
また、この単位無効フレーム数ＩＶＦｅを単位計測期間において送信される総フレーム数で除算すると、単位無効フレーム率ＩＶＦＲｅ（期待値）を算出することができる。したがって、実際の映像通信から単位計測期間において無効パケット数ＩＶＰSUMを計数すれば、この無効パケット数ＩＶＰSUMと単位無効フレーム率ＩＶＦＲｅとの積から無効フレーム率を算出することができる。
本実施の形態は、このような無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデル１３、ここではｆ（ＩＶＰSUM）＝ＩＶＦＲｅ×ＩＶＰSUMという関数を予め求めておき、この無効フレーム変換モデル１３に基づいて、実際に計測した無効パケット数に対応する無効フレーム率を算出している。
【００４０】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図４を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の動作について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置でのユーザ体感品質推定処理を示すフローチャートである。
【００４１】
ここでは、アプリケーション端末２が受信側であり、送信側となる対向アプリケーション端末（図示せず）から送信されパケット網５を介して受信した映像メディアのメディア用パケットに関するユーザ体感品質値を推定する場合を例として説明する。この際、対向アプリケーション端末に接続されているユーザ体感品質推定装置（図示せず）から、対向アプリケーション端末のパケット送信部で得られた送信品質情報がアプリケーション端末２へ制御用パケットにより通知される場合を例として説明する。
【００４２】
［ユーザ体感品質推定処理］
ユーザ体感品質推定装置１の品質情報取得部１１は、対向アプリケーション端末側からＲＴＣＰ  ＸＲ(RTP Control Protocol)などの制御用パケットで送信された送信品質情報が、アプリケーション端末２のパケット受信部２１で受信されたものを取得する（ステップ１００）。また、アプリケーション端末２のパケット受信部２１で対向アプリケーション端末からのメディア用パケットから得られた受信品質情報を取得する（ステップ１０１）。
【００４３】
ユーザ体感品質推定装置１の品質情報取得部１１で取得した送信品質情報に含まれている主な品質情報としては、各送信メディア用パケットに関する、送信順序を示すシーケンス番号、映像フレーム種別、映像フレーム番号、送信パケット数、および送信フレーム数がある。また受信品質情報に含まれている主な品質情報としては、各受信メディア用パケットに関する、送信順序を示すシーケンス番号および直前メディア用パケットとの到着時刻差を示す遅延揺らぎ時間がある。
【００４４】
次に、品質解析部１２は、無効パケット判定手段１２Ａにより、送信品質情報で送信が確認されている各メディア用パケットについて、無効パケットの判定を行い、無効パケット数ＩＶＰSUMを計数する（ステップ１０２）。無効パケットとは、送信側のリアルタイム系アプリケーションから送信されたメディア用パケットのうち、受信側のリアルタイム系アプリケーションでメディアとして再生できないパケットのことである。具体的には、送信側アプリケーション端末と受信側アプリケーション端末とをパケット網５を介して結ぶ伝送路上で損失したパケット、受信側アプリケーションの持つ揺らぎ吸収バッファで到着間隔が調整できなかった遅着パケット、さらにはメディア用パケットの到着順序が規定されているリアルタイム系アプリケーションでメディア用パケットの到着順序が逆転したパケットなどが対象となる。
【００４５】
次に、品質解析部１２は、無効フレーム変換手段１２Ｂにより、記憶部（図示せず）に格納しておいた無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデル１３から、無効パケット判定手段１２Ａで計数された無効パケット数ＩＶＰSUMに対応する無効フレーム率を導出する（ステップ１０３）。
例えば、無効フレーム変換モデル１３が単位無効フレーム率ＩＶＦＲｅを用いたｆ（ＩＶＰSUM）＝ＩＶＦＲｅ×ＩＶＰSUMという関数からなる場合、無効パケット判定手段１２Ａで計数された無効パケット数ＩＶＰSUMと単位無効フレーム率ＩＶＦＲｅの積から所望の無効フレーム率を算出する。
【００４６】
次に、ユーザ体感品質推定部１４は、予め用意して記憶部（図示せず）に格納しておいた無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデル１５から、品質解析部１２で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し（ステップ１０４）、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質の品質推定値１６として記憶部へ出力する。
【００４７】
品質推定モデルの作成は、中間パラメータと実際にオピニオン評価を行って得られた主観評価値であるＭＯＳ値(Mean Opinion Score 平均オピニオン評点)からなるユーザ体感品質との関係を回帰曲線またはテーブルによって表すことでモデル化しておく。
従来、中間パラメータとしてパケット網５上で損失した損失パケットの無効パケット率を用い、この無効パケット率とＭＯＳ値との関係を示す推定モデルを用いて、無効パケット率からＭＯＳ値を推定していた（特許文献１など参照）。このような推定モデルでは、ある程度の推定精度は保証できるが、メディア用パケットとフレームとが１対１に対応していないことから、高い推定精度が求められる場合には十分ではない。
【００４８】
本実施の形態では、無効パケット率に代えて無効フレーム率を用いた品質推定モデル１５によりＭＯＳ値を推定している。図５は、無効フレーム率とＭＯＳ値との関係を示す品質推定モデルである。このような、品質推定モデル１５によれば、無効パケット率やパケット損失率とＭＯＳ値との関係を示す従来の推定モデルと比較してばらつきが少なく、良好な精度でユーザ体感品質値を推定できる。
【００４９】
実際にユーザ体感品質推定部１４で用いる品質推定モデル１５としては、図５の回帰曲線を用いてもよく、これをテーブル化した推定モデルを用いてもよい。
具体的には、図５において、例えば入力パラメータの入力最小単位である最小刻（具体的には、無効フレーム率の入力最小単位）を０．０１とした場合、０．０１刻で、出力された値を平均することで表を作成する。つまり、最小刻の範囲内に入っているＭＯＳ値を平均することで、０から最小刻ごとに無効フレーム率とＭＯＳの関係をテーブルを作成する。ただし、評価サンプル数が少ない場合、最小刻の中でデータがないものが存在する。その際には、前後にデータが存在するものを利用して補完を行う。この補完は、線形であっても、回帰を用いても構わない。このような現象が極力少なくなるように、モデル作成時には、多数のデータサンプルを取得することが望ましい。
【００５０】
この後、推定結果通知部１７は、ユーザ体感品質推定部１４で推定された品質推定値１６を記憶部から読み込んで、ＲＴＣＰ  ＸＲなどの制御用パケットに格納し、パケット網５を介して対向アプリケーション端末に接続されているユーザ体感品質推定装置（図示せず）や品質管理サーバ（図示せず）に対して送信し（ステップ１０５）、一連のユーザ体感品質推定処理を終了する。
この際、一定間隔ごとに品質推定値１６の平均値やばらつきを示す分散などを求める統計処理した結果を推定結果通知部１７で通知してもよい。
【００５１】
このように、本実施の形態では、品質情報取得部１１により、送信側アプリケーション端末から送信されたメディアデータの通信に用いるメディア用パケットの送信状況を示す送信品質情報と、受信側アプリケーション端末で受信したメディア用パケットの受信状況を示す受信品質情報とを取得し、品質解析部１２により、送信品質情報と受信品質情報とに基づいて単位計測期間に送信されたメディア用パケットのうち正常に受信できなかったパケットの数を無効パケット数として計数し、無効パケット数と無効フレーム率との関係を示す無効フレーム変換モデルから、無効パケット数に対応する無効フレーム率を導出し、ユーザ体感品質推定部１４により、無効フレーム率とユーザ体感品質値との関係を示す品質推定モデルから、品質解析部１２で算出された無効フレーム率に対応するユーザ体感品質値を導出し、アプリケーションのユーザ体感品質の推定値１６として出力している。
【００５２】
これにより、例えばＩＰパケットのペイロード情報など、メディア用パケットの中身を確認することなく、パケットの損失情報や遅延揺らぎ情報という極めてシンプルで容易に計測可能な情報から、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質値を高い精度で推定することができる。
したがって、メディア用パケットの映像フレーム情報を利用できない場合、例えばメディア用パケットの暗号化などの要因で映像フレーム情報を取得できない場合や、前方誤り制御方式（ＦＥＣ）などの複雑なアルゴリズムが適用されている場合でも、複雑な処理を必要とすることなく、リアルタイム系アプリケーションのユーザ体感品質値を高い精度で推定することができる。
【００５３】
［第２の実施の形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の無効パケット判定処理を示すフローチャートである。
【００５４】
本実施の形態では、前述した第１の実施の形態の無効パケット判定手段１２Ａにおける無効パケット判定処理の具体例について説明する。
無効パケット判定手段１２Ａは、まず、送信品質情報から未判定の送信メディア用パケットを任意に選択し（ステップ１１０）、そのシーケンス番号と同じメディア用パケットが受信されているか受信品質情報で確認する（ステップ１１１）。ここで、シーケンス番号と同じメディア用パケットが受信されていない場合には（ステップ１１１：ＮＯ）、当該メディア用パケットが途中の伝送路で損失した損失パケットであると判断できることから、無効パケットであると判定する（ステップ１１５）。
【００５５】
一方、シーケンス番号と同じメディア用パケットが受信されている場合には（ステップ１１１：ＹＥＳ）、当該送信メディア用パケットの遅延揺らぎ時間を受信品質情報で確認し、リアルタイム系アプリケーションが持つ許容遅延時間と比較する（ステップ１１２）。ここで、遅延揺らぎ時間が許容遅延時間を上回っている場合には（ステップ１１２：ＮＯ）、当該メディア用パケットが途中の伝送路や端末内で遅延して到着した遅着パケットであると判断できることから、無効パケットであると判定する（ステップ１１５）。
【００５６】
一方、遅延揺らぎ時間が許容遅延時間以下である場合には（ステップ１１２：ＹＥＳ）、当該リアルタイム系アプリケーションが到着順序逆転パケットを損失と見なす場合にのみ（ステップ１１３：ＹＥＳ）、かつ当該メディア用パケットの到着順とシーケンス番号とが一致するか受信品質情報により確認する。ここで、この一致が確認できず到着順序が逆転しているパケットである場合には（ステップ１１４：ＹＥＳ）、無効パケットであると判定する（ステップ１１５）。
【００５７】
なお、到着順序が逆転していない場合（ステップ１１４：ＮＯ）や、当該リアルタイム系アプリケーションが到着順序逆転パケットを損失と見なさない場合（ステップ１１３：ＮＯ）、当該パケットは無効パケットではないと判定する（ステップ１１６）。
このようにして、選択した送信メディア用パケットに対して無効パケット判定を行った後、無効パケット未判定の送信パケットが残っている場合には（ステップ１１７：ＹＥＳ）、前述したステップ１１０へ戻って残りの受信メディア用パケットに対する無効パケット判定を繰り返し行う。一方、すべての送信メディア用パケットに対して無効パケット判定が終了した場合（ステップ１１７：ＮＯ）、一連の無効パケット判定処理を終了する。
【００５８】
このように、本実施の形態では、無効パケット判定手段１２Ａにより、送信品質情報で送信が確認されたメディア用パケットのうち受信品質情報で受信が確認されていないメディア用パケット、および受信品質情報の各メディア用パケットの到着時刻から得た直前メディア用パケットとの到着時刻差がアプリケーションの許容パケット遅延時間を超えるメディア用パケットを無効パケットと判定するようにしたので、途中の伝送路だけではなく遅着により損失したパケットについても無効パケットと判定することができ、受信側のリアルタイム系アプリケーションでメディアとして再生できないパケットを正確に判定できる。
【００５９】
また、無効パケット判定手段１２Ａにより、受信品質情報で受信確認されたメディア用パケットの送信順序と受信順序とが矛盾するメディア用パケットを無効パケットと判定するようにしたので、当該リアルタイム系アプリケーションが到着順序逆転パケットを損失と見なす場合、受信側のリアルタイム系アプリケーションでメディアとして再生できないパケットをさらに正確に判定できる。
【００６０】
［第３の実施の形態］
次に、図７および図８を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の構成を示すブロック図であり、前述の図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。図８は、本発明の第３の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の変換モデル生成部の構成を示すブロック図である。
【００６１】
第１の実施の形態では、無効フレーム変換モデル１３が予め関数式として記憶部に格納されている場合を例として説明した。本実施の形態では、ユーザ体感品質推定装置１に、無効フレーム変換モデル１３を生成する機能部が設けられている場合について説明する。
第１の実施の形態（図１参照）と比較して、本実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置１には、他の機能部と同様に専用の回路部や演算処理部からなる変換モデル生成部１９が設けられている。また、品質解析部１２には、新たな機能手段として、フレーム種別判定手段１２Ｃ、送信パケット数記録手段１２Ｄ、およびフレームレート算出手段１２Ｅが設けられている。なお、他の構成については第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６２】
品質解析部１２のフレーム種別判定手段１２Ｃは、品質情報取得部１１で取得したメディア用パケットのヘッダ情報よりフレーム種別を判定する機能と、その映像メディアのフレーム構成を認識する機能とを有している。この際、品質情報取得部１１は、アプリケーション端末２からペイロードを含めて各送信メディア用パケットを取得し、そのパケットに含まれるメディアデータ復号用のヘッダ情報を抽出する。
【００６３】
この際、例えばＭＰＥＧ−２ＴＳの符号化を適用したＩＰアプリケーションであれば、ＩＰパケット中に含まれるＴＳ（Transport）パケットヘッダと、ＴＳパケット中に含まれるＰＥＳヘッダ、さらにＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットに含まれるＧＯＰヘッダ情報を、品質情報取得部１１から取得する。そして、ＴＳヘッダで映像パケットであることを認識し、ＰＥＳヘッダでＢフレームとそれ以外のフレームに識別し、ＧＯＰヘッダによってそれ以外と認識したものについて、１フレームとＰフレームに識別する。この際、始めにＩフレームを認識してから次のＩフレームを認識するまでが１つのＧＯＰ構成であることから、この段階でＧＯＰ構成も認識することができる。
【００６４】
送信パケット数計数手段１２Ｄは、フレーム種別判定手段１２Ｃでのフレーム種別判定結果、さらにはＧＯＰ構成認識結果に基づき、Ｉ，Ｂ，Ｐの各フレーム種別ごとに、当該フレームを構成するメディア用パケットの送信パケット数（ｎI，ｎB，ｎP）を計数する機能と、これら計数結果に基づきメディア用パケットの順番とフレーム種別から、フレームの発生過程を記録することによりＧＯＰ構成を導出する機能とを有している。
【００６５】
フレームレート算出手段１２Ｅは、品質情報取得部１１で取得したメディア用パケットのヘッダ情報より映像メディアのフレームレートを算出する機能を有している。例えば、ＭＰＥＧ−２ＴＳの符号化を適用したＩＰアプリケーションであれば、ＩＰパケットのペイロード中に含まれるＰＥＳヘッダ中に、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）といった映像フレームを表示する時刻情報が含まれている。このような時刻情報に基づいて、各フレーム間の表示間隔、またはＰＴＳの時刻を基準として１秒間に表示されるフレーム数を認識することができ、これによりフレームレートを算出することができる。
【００６６】
変換モデル生成部１９には、図８に示すように、主な機能手段として、単位フレーム数算出手段１９Ａ、無効フレーム影響数算出手段１９Ｂ、パケット占有率算出手段１９Ｃ、および単位無効フレーム率算出手段１９Ｄが設けられている。
単位フレーム数算出手段１９Ａは、例えば予め記憶部に格納されている単位計測期間Ｔ（１９Ｅ）と品質解析部１２のフレームレート算出手段１２Ｅで算出されたフレームレートｆｒとを乗算することにより、単位計測期間１９Ｅ当たりに送信するフレーム数を示す単位フレーム数ｆｒ×Ｔを算出する機能を有している。
【００６７】
無効フレーム影響数算出手段１９Ｂは、品質解析部１２の送信パケット数計数手段１２Ｄで得られたＧＯＰ構成に基づいて、フレーム種別ごとに、１つのフレームの劣化の影響を受けて無効となるフレームの影響数（ｌI，ｌB，ｌP）を算出する機能を有している。この場合、前述した図３のようにして、当該ＧＯＰ構成に基づいてフレーム種別ごとに影響を受けるフレームを計数して算出すればよい。
パケット占有率算出手段１９Ｃは、品質解析部１２の送信パケット数計数手段１２Ｄで得られた送信パケット数（ｎI，ｎB，ｎP）に基づいて、フレーム種別ごとにパケット占有率（ｐI，ｐB，ｐP）を算出する機能を有している。この場合、単位計測時間Ｔでの総送信メディア用パケットに対する送信パケット数（ｎI，ｎB，ｎP）の割合から、パケット占有率（ｐI，ｐB，ｐP）を算出すればよい。
【００６８】
単位無効フレーム率算出手段１９Ｄは、単位フレーム数算出手段１９Ａで得られた単位フレーム数ｆｒ×Ｔと、無効フレーム影響数算出手段１９Ｂにより得られたフレーム種別ごとの無効フレーム影響数（ｌI，ｌB，ｌP）と、パケット占有率算出手段１９Ｃにより得られたフレーム種別ごとのパケット占有率（ｐI，ｐB，ｐP）とから、無効フレーム変換モデル１３で用いる単位無効フレーム率を算出する機能を有している。この場合、フレーム種別ごとに無効フレーム影響数とパケット占有率とを積和演算して単位計測期間当たりの無効フレーム数ＩＶＦｅ＝ｐI×ｌI＋ｐB×ｌB＋ｐP×ｌPを算出する。そして、この単位無効フレーム数ＩＶＦｅを単位フレーム数ｆｒ×Ｔで除算することにより単位無効フレーム率ＩＶＦＲｅ＝ＩＶＦｅ／（ｆｒ×Ｔ）を算出すればよい。
【００６９】
［第３の実施の形態の動作］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の変換モデル生成動作について説明する。
変換モデル生成動作を生成する際、品質情報取得部１１は、まず、アプリケーション端末２からペイロードを含めて各送信メディア用パケットを取得し、そのパケットに含まれるメディアデータ復号用のヘッダ情報を抽出する。
【００７０】
品質解析部１２のフレーム種別判定手段１２Ｃは、品質情報取得部１１で取得したメディア用パケットのヘッダ情報よりフレーム種別を判定するとともに、その映像メディアのＧＯＰ構成を認識する。
送信パケット数計数手段１２Ｄは、フレーム種別判定手段１２Ｃでのフレーム種別判定結果、さらにはＧＯＰ構成認識結果に基づき、Ｉ，Ｂ，Ｐの各フレーム種別ごとに、当該フレームを構成するメディア用パケットの送信パケット数（ｎI，ｎB，ｎP）を計数する。そして、これら計数結果に基づきメディア用パケットの順番とフレーム種別から、フレームの発生過程を記録することによりＧＯＰ構成を導出する。
フレームレート算出手段１２Ｅは、品質情報取得部１１で取得したメディア用パケットのヘッダ情報より映像メディアのフレームレートを算出する。
【００７１】
変換モデル生成部１９の単位フレーム数算出手段１９Ａは、予め記憶部に格納されている単位計測期間Ｔ（１９Ｅ）と品質解析部１２のフレームレート算出手段１２Ｅで算出されたフレームレートｆｒとを乗算することにより、単位計測期間１９Ｅ当たりに送信するフレーム数を示す単位フレーム数ｆｒ×Ｔを算出する。
無効フレーム影響数算出手段１９Ｂは、品質解析部１２の送信パケット数計数手段１２Ｄで得られたＧＯＰ構成に基づいて、フレーム種別ごとに、１つのフレームの劣化の影響を受けて無効となるフレームの影響数（ｌI，ｌB，ｌP）を算出する。
【００７２】
パケット占有率算出手段１９Ｃは、品質解析部１２の送信パケット数計数手段１２Ｄで得られた送信パケット数（ｎI，ｎB，ｎP）に基づいて、フレーム種別ごとにパケット占有率（ｐI，ｐB，ｐP）を算出する。
単位無効フレーム率算出手段１９Ｄは、単位フレーム数算出手段１９Ａで得られた単位フレーム数ｆｒ×Ｔと、無効フレーム影響数算出手段１９Ｂにより得られたフレーム種別ごとの無効フレーム影響数（ｌI，ｌB，ｌP）と、パケット占有率算出手段１９Ｃにより得られたフレーム種別ごとのパケット占有率（ｐI，ｐB，ｐP）とから、無効フレーム変換モデル１３で用いる単位無効フレーム率を算出する。
【００７３】
このように、本実施の形態は、無効フレーム変換モデル１３として、単位計測期間のうち１つの無効パケットに応じて発生しうる無効フレームの数を示す単位無効フレーム率と無効パケット数との積から無効フレーム率を算出する関数を用いるようにしたので、無効フレーム数に対応する所望の無効フレーム率を極めて簡素な処理で得ることができる。
【００７４】
また、変換モデル生成部１９に、フレーム構成に基づいて１つのフレームの劣化の影響を受けて無効となるフレームのフレーム影響数をフレーム種別ごとに算出する無効フレーム影響数算出手段１９Ｂと、フレーム種別ごとの送信パケット数に基づいてフレーム種別ごとのパケット占有率を算出するパケット占有率算出手段１９Ｃと、フレームレートと単位計測期間との積から単位計測期間当たりに送信した単位フレーム数を算出する単位フレーム数算出手段１９Ａと、フレーム種別ごとに無効フレーム影響数とパケット占有率とを積和演算して得られた単位計測期間当たりの無効フレーム数を単位フレーム数で除算することにより単位無効フレーム率を算出する単位無効フレーム率算出手段１９Ｄとを設けたので、比較的簡素な構成で、任意のＧＯＰ構成に関する単位無効フレーム率を導出でき、無効フレーム変換モデル１３を容易に生成できる。
【００７５】
本実施の形態では、図８に示した品質解析部１２のフレーム種別判定手段１２Ｃ、送信パケット数記録手段１２Ｄ、およびフレームレート算出手段１２Ｅと、変換モデル生成部１９の単位フレーム数算出手段１９Ａ、無効フレーム影響数算出手段１９Ｂ、パケット占有率算出手段１９Ｃ、および単位無効フレーム率算出手段１９Ｄとを、ユーザ体感品質推定装置１に設けた場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、これら構成をユーザ体感品質推定装置１とは別個の変換モデル生成装置に実装し、得られた無効フレーム変換モデル１３をユーザ体感品質推定装置１の記憶部へ予め格納するようしにてもよい。
【００７６】
［各実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、アプリケーション端末２が受信側であり、送信側となる対向アプリケーション端末（図示せず）から送信されパケット網５を介して受信した映像メディアのメディア用パケットに関するユーザ体感品質値を推定する場合を例として説明したがこれに限定されるものではない。すなわち、アプリケーション端末２が送信側であり、受信側となる対向アプリケーション端末（図示せず）でパケット網５を介して受信した映像メディアのメディア用パケットに関するユーザ体感品質値を推定することもできる。
【００７７】
この場合には、ユーザ体感品質推定装置１の品質情報取得部１１により、アプリケーション端末２のパケット送信部２２で得られた品質情報を前述した送信品質情報として用いるとともに、アプリケーション端末２のパケット受信部２１で受信した対向アプリケーション端末からの品質情報を前述した受信品質情報として用いればよい。
この際、対向アプリケーション端末でも同様のユーザ体感品質を推定する場合には、前述した品質情報通知部１８でアプリケーション端末２のパケット送信部２２で得られた送信品質情報を送信する代わりに、パケット受信部２１で得られた受信メディア用パケットに関する受信品質情報を対向アプリケーション端末へ送信すればよい。
【００７８】
なお、これら送受信品質情報は、直接、送信側と受信側との間でやり取りしてもよいが、これら品質情報を管理する品質管理サーバを介してやり取りするようにしてもよい。また、ユーザ体感品質推定装置１で、品質情報を直接受信するようにしてもよい。
【００７９】
また、以上の各実施の形態では、ユーザ体感品質推定装置１をアプリケーション端末２とは別個の装置で実現した場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、リアルタイム系アプリケーションと並行してアプリケーション端末２で実行される品質推定アプリケーションにより実現してもよい。これにより、アプリケーション端末２のハードウェア資源を共用して実現でき、極めて容易にユーザ体感品質を管理できる。
【００８０】
また、以上の各実施の形態では、ユーザ体感品質推定装置１で用いる無効フレーム変換モデル１３として、単位無効フレーム率と無効パケット数との積から無効フレーム率を算出する関数を用いた場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、無効パケット数を入力変数とするとともに、所望の無効フレーム率を出力変数とする関数であれば他の関数からなる無効フレーム変換モデル１３を用いてもよい。また、関数以外の他のモデル、例えばニューラルネットワークや事例ベースなど、入出力特性のみが特定されるようなブラックボックスモデルであってもよい。
【００８１】
また、以上の各実施の形態では、無効パケットは１フレームに１つの割合で発生する場合を前提として単位無効フレーム率を算出している。これは、実際に同一フレームで複数の無効パケットが発生する確率が極めて小さく、推定精度に与える影響が少ないからであり、このような現象に対する考慮を省くことにより、無効フレーム変換モデル１３を簡素化でき、無効フレーム率導出過程の簡素化が実現されている。なお、実際に同一フレームで複数の無効パケットが発生する確率をフレーム種別ごとに求めて単位無効フレーム数を算出するなどの処理を追加して、同一フレームで複数の無効パケットが発生する場合を無効フレーム率の導出過程に含めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】パケットとフレームの関係を示す説明図である。
【図３】フレーム劣化による他フレームへの影響を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置のユーザ体感品質推定処理を示すフローチャートである。
【図５】無効フレーム率とＭＯＳ値との関係を示す品質推定モデルである。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の無効パケット判定処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態にかかるユーザ体感品質推定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】変換モデル生成部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…ユーザ体感品質推定装置、１１…品質情報取得部、１２…品質解析部、１２Ａ…無効パケット判定手段、１２Ｂ…無効フレーム変換手段、１２Ｃ…フレーム種別判定手段、１２Ｄ…送信パケット数計数手段、１２Ｅ…フレームレート算出手段、１３…無効フレーム変換モデル、１４…ユーザ体感品質推定部、１５…品質推定モデル、１６…品質推定値、１７…推定結果通知部、１８…品質情報通知部、１９…変換モデル生成部、１９Ａ…単位フレーム数算出手段、１９Ｂ…無効フレーム影響数算出手段、１９Ｃ…パケット占有率算出手段、１９Ｄ…単位無効フレーム率算出手段、１９Ｅ…単位計測期間、２…アプリケーション端末、２１…パケット受信部、２２…パケット送信部、５…パケット網。
【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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