(57)【要約】【課題】【解決手段】音声映像マテリアルの品質は音声と映像の品質を測定し、これらから混合された測定を計算することによって評価される。映像によって表されるモーションの程度を示すパラメータを使用して、該計算はパラメータの値によって選択される複数のアルゴリズムの１を採用する。【選択図】図１
2004523978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声映像マテリアルの品質を測定する方法は、
（ａ）音声信号の品質を分析して音声品質測定を生成することと、
（ｂ）映像信号の品質を分析して映像品質測定を生成することと、
（ｃ）該映像信号によって表されるモーションの程度を表すパラメータを受信することと、
（ｄ）該音声品質測定と該映像品質測定から、該パラメータの値によって選択される複数のアルゴリズムの１を採用して信号測定を計算することと、を含む。
【請求項２】
請求項１に記載された方法において、ステップ（ｄ）は該音声品質測定と該映像品質測定から、該音声信号測定と該映像信号測定の相対的寄与が該パラメータの値によって評価されるアルゴリズムを採用する信号測定を計算することを含む。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された方法は、該映像信号を分析して該パラメータを生成することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声映像マテリアル（material）の品質測定に関し、即ち、例えばテレビ伝送やインターネットのようなディジタル通信ネットワークを介して配信されるこのようなマテリアルとして、付随する音声と共に送信される動画の品質測定に関する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明によると、音声映像マテリアルの品質測定方法が提供される。該方法は、
（ａ）音声信号の品質を分析して音声品質測定を生成することと、
（ｂ）映像信号の品質を分析して映像品質測定を生成することと、
（ｃ）該映像信号によって表されるモーション（motion）の程度のパラメータ表示を受信することと、
（ｄ）該音声品質測定と該映像品質測定から、該パラメータの値によって選択される複数のアルゴリズムの１を採用して信号測定を計算することと、を含む。
【０００３】
好ましい構成では、ステップ（ｄ）は、該音声品質測定と該映像品質測定から、該音声信号測定と該映像信号測定の相対的寄与が該パラメータの値によって評価されるアルゴリズムを採用する信号測定を計算することを含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明のいくつかの実施形態は、例によって、付随する図面を参照して、今記述される。
【０００５】
図１において、コード化された信号を入力２で受信している映像と音声のデコーダ１が示されている。この例では、デコーダの映像部分はＭＰＥＧ２規格に従って動作するデコーダであり、ディジタルの圧縮されていない映像信号を３において生成する。該デコーダの音声部分は通常の音声コード化アルゴリズムのどれかに従って動作でき、ディジタル音声信号を４において生成する。
【０００６】
音声品質測定部５は音声信号の品質を４において分析する。こうしてその出力６において、音声品質測定部５は復号化された音声品質を示すディジタル信号を生成する。この出力は平均化部７によって平均化されて、平均化部７は、きっかけがあれば、音声品質測定部５の出力を表し、最後にきっかけがあったときからの期間を通して平均化された出力を生成した。
【０００７】
同様に３において映像信号の品質は映像品質測定部８によって測定される。その出力９において映像品質測定部８は復合化された映像品質を示すディジタル信号を生成する。
【０００８】
２つの平均化された測定が単一の測定へ結合部１１にて継続される。これは受信された信号の内容、そしてとくにモーション（motion）の程度を考慮する方法で実施される。この目的のためにデコーダ１の映像部分はまたＭＰＥＧ７規格の構文構造記述スキーム(syntactic structure description scheme)によって規定されるモーションアクティビティ（motion activity）パラメータを出力する。このスキームは５つの記述子（descriptor）属性を有し、該記述子属性はモーションアクティビティの強度（intensity）、方向（direction）、空間分布（spatial distribution）、空間ローカライズ（spatial localization）、及び時間分布（temporal distribution）を詳述する。現在の目的に対する興味の属性は強度属性であり、３ビット番号表示で強度の５レベルの１である。該５レベルは、非常に低いアクティビティの１、低いアクティビティの２、中アクティビティの３、高いアクティビティの４、非常に高いアクティビティの５である。この例では、アクティビティの２つのレベルのみ認知されて、それ故にしきい値処理装置１２は３以上の入力値に対して値“１”を、それ以外には“０”を有するパラメータＭを生成するように動作する。
【０００９】
結合部１１はまたしきい値処理装置１２の出力を受信して、次のアルゴリズムに従って音声と映像の品質測定を結合する。特に、品質低下の主観的効果の相互依存だけでなく、全体的な知覚された品質に対する音声と映像の相対的寄与が画像におけるモーションの程度に依存する事実も考慮する。もし装置７からの音声品質がＱＡで装置１０からの映像品質測定がＱｖであれば、ａとｂは映像品質と音声・映像品質の重要性に指定された主観的重み付けであり、ｃは定数であり、そしてこの例では装置９は全体的測定を計算する。
【００１０】
Ｑ＝ａ・Ｑｖ＋ｂ・ＱＡ・Ｑｖ＋ｃ
しかしながら、ここではａ、ｂ、及びｃの値はしきい値処理されたモーション強度Ｍの値によって異なる。例えば、もしＭ＝０であれば、ａ＝０、ｂ＝０．１７、ｃ＝１．１５である。もしＭ＝１であれば、ａ＝０．２５、ｂ＝０．１５、ｃ＝０．９５である。
【００１１】
これらの特定の値はＱＡ、Ｑｖ、及びＱがそれぞれ０（最低品質）から１００（最高品質）のレンジを有すると仮定することに注意せよ。本来測定部５と８によって与えられる値がこのレンジをカバーしなければ、これらは適当に概算される。
【００１２】
平均化部７と１０の誘発はタイミング部１３からのパルスで実施され、タイミング部１３は規則正しい間隔で、例えば１０秒毎に、パルスを生成する。このような規則正しい誘発を採用することができ、その結果Ｑの新たな値が１０秒毎に生成されるが、実際問題として、モーションの程度が１０秒の間に変わり、それ故にこのモーションの程度が変わるときはいつも平均化部を追加的に誘発する方が好ましいならば、これは最適ではない。この変化は装置１４によって認識され、Ｍの値が変化するときはいつも、装置１４は平均化部７と１０へＯＲ−gate１５を介して供給される追加パルスを生成する。それにもかかわらず最終出力値が規則正しい間隔で生成されることを担保するために、結合された値Ｑはさらなる平均化部１６によって各１０秒の期間をこえて平均化される。
【００１３】
もしＭＰＥＧ７（或いは同様の）メタタダ（metatada）を搬送しない信号を分析することが所望されるならば、該装置はモーション分析部１７（図１では点線で示された）を用いてモーションコンテンツのそれ自身の分析を代わりに実行してもよい。これは３から映像信号を受信してそれらを分析し（例えばＭＰＥＧ７規格にて規定されるように）結合部１１へ与える信号を生成する。
【００１４】
測定装置の様々な完全体（integer）が別の実体として示されるが、それらのいくつか或いはすべてが所望されれば、適したソフトウエアによって駆動される汎用プログラム制御処理装置によって実現されてもよい。
【００１５】
該装置はマルチメディアシステムの開発において、例えば異なる符号化アルゴリズムの試行において用いられる測定ツールとして単純に用いることができる。代わりに、該装置はルータ、サーバ或いはクライアント端末のようなディジタルネットワークの構成物内に位置することができる。例えば該端末では該装置はサービス情報の品質をフィードバックするのに用いることができ、サービスの品質（ＱｏＳ）目標／契約上の保証が実際に満たされるかどうかを監視し、或いはネットワーク内の問題（例えば、障害分析）を特定し、或いはサービスレベル契約（ＳＬＡｓ）が満たされることを保証するのに用いることができるであろう。第二に、該装置はさらに多くの一般的な用途を有する。これらの用途はシステム／アプリケーションパフォーマンスの測定に対するものであり、契約を設定し契約上の合意を満たすことを保証する手段として非常に価値がある。例えば、ベンダ（vendor）契約を締結において、例えばベンダが上述の多モード方法によって測定されるように“公正な”ＱｏＳに等しいか或いはそれ以上のサービスパフォーマンスを提供するよう同意するならば、該装置はパフォーマンス基準の測定器具として使用することができる。さらに、該装置はクライアント、サーバ或いはルータ内に存在することができ、ａ）サービスパフォーマンス、ｂ）障害分析に関してフィードバックをサービスプロバイダへ提供する。該装置がシステムパフォーマンスを最適化するのに潜在的に用いることができることに注意せよ。例えば、クライアントで与えられたＱｏＳ情報はサーバへフィードバックすることができ、もしパフォーマンスが悪すぎる場合には、サーバはクライアントへＱｏＳを増やすべきであり、もしＱｏＳがよすぎる場合には、サーバはＱｏＳを減じることができる（サーバ上に多くの使用量があるときに特に重要である）。
【００１６】
音声と映像の品質測定に関して使用することができるいくつかの適したアルゴリズムはこの出願人に許可された多くの特許に記載されている。上述のアプリケーションのいくつかに関して、例えば測定装置がルータに位置する場合、比較目的に利用可能なオリジナルの忠実なコピーを持つことなく、実際の信号上で動作する測定方法が必要とされる。音声品質測定部５を実現するのに適したこのようなアルゴリズムは、米国特許５，９４０，７９２、米国特許５，８４８，３８４、米国特許６，０３５，２７０、米国特許５，７９９，１３２、及び米国特許６，１１９，０８３に記載されているが、一方映像品質測定装置７を実現するのに使用できる映像品質測定に関する非侵入的な（non−intrusive）技術が米国特許６，１１９，０８３に記載されている。
【００１７】
他の場合では、例えば実験室でのテストの場合、特別のテスト信号を必要とする方法及び／或いはオリジナル信号へのアクセスが使用でき、ＷＯ９４／００９２２又はＷＯ００／２２８０３（音声に関して）或いはＷＯ００／４８４０７（映像に関して）に記載されている技術を使用することができる。これらの品質測定方法の有益な議論はまた次のものに記載されている。Rix  ＡＷ、Hollier  ＭＰ著 “The perceptual analysis measurement system for robust end-to-end speech quality assessment”、２０００年６月５日から９日開催の音質、音色及び信号処理に関する２０００年国際会議の議事録, ＩＥＥＥ, pp 1515-18 vol.3、及び Rix, AW, Bourret, A, Hollier, MP “Models of human perception”, ＢＴＴＪ, vol.17, No.1, 24-34である。
【００１８】
結合部１１に使用される必要がある特定のアルゴリズムは、もちろん個別の映像と音声品質測定を生成するのに使用される実際の方法の特性に依存するであろう。これらは直ちに本質的なテストマテリアルから得られる。このような手順の例は以下の通りである。
【００１９】
１．音声映像マテリアルの多くのテストシーケンス、５秒の継続時間毎のおそらく２のシーケンスが使用される。シーケンスの品質が低下したバージョンが用意される。音声に関しては、変調されたノイズリファレンスユニット（Modulated Noise Reference Units）（ＩＴＵ  Recommendation  Ｐ．８１０に規定されているように）の４つの異なるレベルが適用されるが、一方、映像に関しては、品質低下は画像に存在する濃淡むらの程度を操作することによって実行できる。例えば、適度の品質の低下は２画素（ピクセル）の各グループを２ピクセルの平均に等しい１ピクセルで置き換えることによって実効することができるが、一方相当な品質の低下は８ｘ８ブロック毎をその色が置き換えられるピクセルの中位である１ピクセルで置き換えることによって実行できる。
【００２０】
２．音声と映像の品質低下の異なる混合によって示される１６の品質低下したシーケンスの各々は上述のように測定されて音声と映像の品質の測定を生成する。
【００２１】
３．各シーケンスは人間個人によって考察され０から１００の値で全体の品質に格付けされる。便利なことに、これはコンピュータディスプレイ上のバーの位置に対する主題点を持つことによって、かつ該コンピュータにバー上の位置を数に翻訳させることによってなされてもよい。
【００２２】
４．この手順は多くの主題と主題全体にわたって平均化された結果に対して、及び２つの異なるテストシーケンスに対して繰り返される。
【００２３】
５．機械測定された個々と混合された主観測定は回帰分析に従属して共同係数ａ、ｂ、ｃ、の値を決定する。
【００２４】
６．低モーションマテリアルに関するこの手順を実行すれば、高モーションマテリアルに関して繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図1は信号図であり本発明の実施のための装置の１形態のブロック図である。
【図１】
2004523978.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004523978.tif 000004
2004523978.tif 000005
2004523978.tif 000006
2004523978.tif 000007
2004523978.tif 000008
2004523978.tif 000009
2004523978.tif 000010
2004523978.tif 000011
【国際調査報告】
2004523978.tif 000012
2004523978.tif 000013
2004523978.tif 000014