(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定方法において、
品質管理端末が、送信側からネットワーク経由でユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手順と、
送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときに、このユーザ端末が、品質推定に必要な品質情報をネットワーク経由で前記品質管理端末に送信する品質情報送信手順と、
前記品質管理端末が、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手順とを備え、
前記品質推定手順は、
記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手順と、
記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手順と、
記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手順と、
前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手順とを含むことを特徴とする品質推定方法。
【請求項２】
請求項１記載の品質推定方法において、
前記品質情報送信手順は、品質推定のために必要な前記品質情報を品質劣化要因に応じて判断し、この判断に応じて必要な品質情報を前記品質管理端末に送信する手順を含むことを特徴とする品質推定方法。
【請求項３】
ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定システムにおいて、
前記ユーザ端末は、
送信側と自装置との間でコンテンツの品質劣化が生じたときに、品質推定に必要な品質情報を求める解析手段と、
前記品質情報をネットワーク経由で前記品質管理端末に送信する品質情報フィードバック手段とを備え、
前記品質管理端末は、
送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手段と、
記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手段とを備え、
前記品質管理端末の品質推定手段は、
記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手段と、
記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手段と、
記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手段と、
前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手段とを含むことを特徴とする品質推定システム。
【請求項４】
請求項３記載の品質推定システムにおいて、
さらに、前記ユーザ端末は、品質推定のために必要な前記品質情報を品質劣化要因に応じて判断する品質情報判断手段を備え、
前記ユーザ端末の品質情報フィードバック手段は、前記品質情報判断手段の判断に応じて必要な品質情報を前記品質管理端末に送信することを特徴とする品質推定システム。
【請求項５】
ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定システムにおける前記品質管理端末であって、
送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手段と、
記憶しているコンテンツの情報と、送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときにこのユーザ端末から送信される品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手段とを備え、
前記品質推定手段は、
記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手段と、
記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手段と、
記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手段と、
前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手段とを含むことを特徴とする品質管理端末。
【請求項６】
ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定システムにおける前記品質管理端末としてコンピュータを動作させる品質管理端末プログラムであって、
送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手順と、
記憶しているコンテンツの情報と、送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときにこのユーザ端末から送信される品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手順とを、コンピュータに実行させ、
前記品質推定手順は、
記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手順と、
記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手順と、
記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手順と、
前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手順とを含むことを特徴とする品質管理端末プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットのようなＩＰネットワーク経由で行うＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、映像コミュニケーションサービス、ＶｏＩＰなどの通信の品質を推定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットアクセス回線の高速・広帯域化に伴い、音声信号や映像信号などを送受信する通信サービスが期待されている。インターネットは必ずしも通信品質の保証されていないネットワークであるため、音声信号や映像信号などを送受信する場合、ユーザ間のネットワークの回線帯域が狭かったり、回線が輻輳したりすると、音声信号や映像信号などに対してユーザが知覚するユーザ体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）が劣化してしまう。具体的には、映像に品質劣化が加わると、ぼけ、にじみ、モザイク状の歪、ぎくしゃく感などとして知覚される。通信サービスを品質良く提供するためには、サービス提供に先立った品質設計やサービス開始後の品質管理が重要となり、このためには、ユーザが享受する品質を適切に表現でき、しかも簡便かつ効率的な品質評価技術が必要となる。
【０００３】
従来、国際標準化機関ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）が勧告した非特許文献１や非特許文献２には、音声や映像などのコンテンツの品質を推定する客観品質評価法が記載され、同じくＩＴＵ−Ｔが勧告した非特許文献３や非特許文献４には、コンテンツの品質に影響を与える品質パラメータからコンテンツの品質を推定する客観品質評価法が記載され、さらにＩＴＵ−Ｔが勧告した非特許文献５には、ＩＰパケットのヘッダ情報のみからコンテンツの品質を推定する客観品質評価法が記載されている。これらの客観評価技術によれば、ある一定の条件下で主観品質の統計的曖昧さと同程度の推定誤差で主観品質を推定可能である。
【０００４】
従来の通信サービスでは、非特許文献１〜非特許文献５に記載された品質推定モデルを用いてユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、推定した品質値をユーザ端末から品質管理センタに通知し、ユーザが知覚する品質を品質管理センタで管理するようにしている。
【０００５】
また、ＶｏＩＰ（Voice over IP）において、品質情報をＲＴＣＰ−ＸＲ（RTP Control Protocol Extended Reports）というプロトコルで品質管理センタに送る技術がある（非特許文献６参照）。この技術は、受信端末でコンテンツの品質に影響を与える品質情報を解析し、これらの品質情報を品質管理センタに逐次フィードバックするものである。
【０００６】
【非特許文献１】“Perceptual evaluation of speech quality (PESQ): An objective method for end-to-end speech quality assessment of narrow-band telephone networks and speech codecs”，ITU-T Recommendation P.862，2001
【非特許文献２】“Objective perceptual video quality measurement techniques for digital cable television in the presence of a full reference”，ITU-T Recommendation J.144，2003
【非特許文献３】“The E-model, a computational model for use in transmission planning”，ITU-T Recommendation G.107，2005
【非特許文献４】“Opinion model for video-telephony applications”，ITU-T Recommendation G.1070，2007
【非特許文献５】“Conformance testing for narrowband voice over IP transmission quality assessment models ”，ITU-T Recommendation P.564，2006
【非特許文献６】“RTP Control Protocol(RTCP),and defines how the use of XR packets”，IETF Network Working Group，Request for Comments 3611，＜http://www.ietf.org/rfc/rfc3611.txt＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１〜非特許文献６に開示された方法では、ユーザ全数の品質を管理する場合、音声信号や映像信号もしくはパケットの情報に基づきコンテンツの品質を推定する品質推定モデルをユーザ端末に組み込むか、もしくは品質推定用の外付け装置が必要になるという問題点があった。ユーザ端末のコストをなるべく低減したいという要求からすれば、受信側に高価な装置を用意することは避けたい。
【０００８】
また、一般に、音声信号や映像信号に基づいて品質を推定する品質推定モデルは計算量が多く、リアルタイムに品質推定する用途に適しておらず、ユーザ端末の処理負荷も増大するという問題点があった。また、パケット情報からパケットの統計量（例えば、パケット損失率、パケット廃棄率など）を計算して品質を推定する品質推定モデルは、音声信号や映像信号に基づいて品質を推定するモデルと比較すると計算量は低い。しかしながら、携帯電話端末のようにユーザ端末の演算処理能力が低い場合や、ユーザ端末が高い演算処理能力を有しているが電池消耗の観点から多くの演算をユーザ端末内で行いたくない場合には、パケット情報から品質を推定するモデルもユーザ端末への搭載に適していないという問題点があった。
【０００９】
更に、以上の品質推定モデルにより推定した品質値や導出した品質情報をＲＴＣＰ−ＸＲのようなプロトコルにより品質管理センタに定期的（例えば、１０秒間隔）に送ると、品質管理センタが定期的に全ユーザ（例えば、１万ユーザ）から品質値もしくは品質情報を受信して演算処理することになるので、品質管理センタの処理負荷が大きくなるという問題点があった。また、ＲＴＣＰ−ＸＲを利用する技術では、ユーザ端末の処理負荷軽減を実現することはできない。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ユーザ端末の演算処理量およびメモリ使用量を軽減して従来型の品質推定モデルが利用できないユーザ端末においても品質管理技術を適用できるようにすると共に、品質管理端末の演算処理量およびメモリ使用量を軽減することができる品質推定方法、品質推定システム、ユーザ端末、品質管理端末およ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】
【００１１】
本発明は、ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定方法において、品質管理端末が、送信側からネットワーク経由でユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手順と、送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときに、このユーザ端末が、品質推定に必要な品質情報をネットワーク経由で前記品質管理端末に送信する品質情報送信手順と、前記品質管理端末が、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手順とを備え、前記品質推定手順は、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手順と、記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手順と、記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手順と、前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手順とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の品質推定方法の１構成例において、前記品質情報送信手順は、品質推定のために必要な前記品質情報を品質劣化要因に応じて判断し、この判断に応じて必要な品質情報を前記品質管理端末に送信する手順を含むことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、ユーザ端末におけるコンテンツの品質を前記コンテンツの送信側の品質管理端末で推定する品質推定システムにおいて、前記ユーザ端末は、送信側と自装置との間でコンテンツの品質劣化が生じたときに、品質推定に必要な品質情報を求める解析手段と、前記品質情報をネットワーク経由で前記品質管理端末に送信する品質情報フィードバック手段とを備え、前記品質管理端末は、送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手段と、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手段とを備え、前記品質管理端末の品質推定手段は、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手段と、記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手段と、記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手段と、前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手段とを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の品質推定システムの１構成例において、さらに、前記ユーザ端末は、品質推定のために必要な前記品質情報を品質劣化要因に応じて判断する品質情報判断手段を備え、前記ユーザ端末の品質情報フィードバック手段は、前記品質情報判断手段の判断に応じて必要な品質情報を前記品質管理端末に送信することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の品質管理端末は、送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手段と、記憶しているコンテンツの情報と、送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときにこのユーザ端末から送信される品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手段とを備え、前記品質推定手段は、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手段と、記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手段と、記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手段と、前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手段とを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の品質管理端末プログラムは、送信側からネットワーク経由で前記ユーザ端末に送信されるコンテンツの情報を記憶する記憶手順と、記憶しているコンテンツの情報と、送信側と前記ユーザ端末との間でコンテンツの品質劣化が生じたときにこのユーザ端末から送信される品質情報に基づいて、この品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、記憶しているコンテンツの情報に基づいて、この品質情報を送信しないユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する品質推定手順とを、コンピュータに実行させ、前記品質推定手順は、記憶しているコンテンツの情報と前記品質情報に基づいて、コンテンツ内の品質劣化位置、およびコンテンツ内の品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定する劣化判定手順と、記憶しているコンテンツの情報、前記品質劣化位置および前記劣化伝搬位置に基づいて、品質劣化がコンテンツの品質に影響する程度を示す損失パラメータを算出する損失パラメータ算出手順と、記憶しているコンテンツの情報からコンテンツの送信品質を推定する送信品質推定手順と、前記送信品質と損失パラメータに基づいて、前記品質情報を送信したユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定し、前記品質情報を送信しないユーザ端末については、前記送信品質をこのユーザ端末におけるコンテンツの品質とする受信品質推定手順とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、送信側とユーザ端末との間で品質劣化が発生したときにユーザ端末が品質情報を取得し、品質劣化が発生したユーザ端末のみが品質情報を品質管理端末にフィードバックするので、従来のように定期的に品質情報を品質管理センタヘフィードバックする必要がなく、ユーザ端末および品質管理端末が情報処理に必要とする演算処理量を低減することができる。送信側との間で品質劣化が発生していないユーザ端末端末については、ユーザ端末からの情報を必要とせず、品質管理端末側の情報のみでこの端末における品質を管理することができる。また、送信側との間で品質劣化が発生しているユーザ端末のみが品質情報を品質管理端末にフィードバックし、この品質情報に基づき品質管理端末がユーザ端末における品質値を推定するため、従来のようにユーザ端末で品質を推定する場合や、ＲＴＣＰ−ＸＲにより定期的に品質情報を品質管理センタにフィードバックし品質管理センタで品質を推定する場合と比較して、ユーザ端末および品質管理端末の演算処理量やメモリ使用量を軽減することができる。さらに、品質情報をユーザ端末からフィードバックさせることで、品質劣化した送信情報を送信情報記憶部から引き出して、品質推定に利用することが可能となる。こうして、本発明では、サービスを利用するユーザに対してある一定以上の品質を保っているかどうかを容易に判断することが可能となる。
【００１６】
また、本発明では、ユーザ端末が、品質推定のために必要な品質情報を品質劣化要因に応じて判断し、この判断に応じて必要な品質情報を品質管理端末に送信するようにしたので、品質管理端末は品質劣化要因に応じた品質推定モデルでユーザ端末における受信品質の推定を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［発明の原理］
本発明の実施の形態では、送信側の情報送信端末からユーザ端末に送信される情報のうち、コンテンツに品質劣化が生じた場合の品質情報（パケット損失、ゆらぎ、遅延）のみをユーザ端末から品質管理端末に送信し、品質管理端末ではユーザ端末から受信した品質情報の個所のみ品質推定を行う。品質情報が戻ってこない個所については、品質管理端末で品質推定を実施する。これにより、ユーザ端末には、品質情報を送信する機能のみを組み込めばよく、ユーザ端末の処理負荷およびコストの軽減につながるほか、従来、品質値を品質管理センタに逐次送信することにより品質管理センタの処理負荷が増加してしまっていた点も改善できる。
【００１８】
より具体的に説明すると、従来の品質推定モデルを用いる方法では、ユーザ端末において品質値を計算するか、もしくはパケットの統計情報に基づく品質情報（例えば、パケット損失率やパケット廃棄率）を計算していた。これに対して、本発明の実施の形態では、損失したパケットや廃棄されたパケットの番号に関する品質情報を抽出して品質管理端末にフィードバックする機能のみをユーザ端末に持たせることで、ユーザ端末の演算処理量とメモリ使用量と電力消費量が増加することを防いでいる。
【００１９】
また、情報送信端末との間で品質劣化が発生していない場合のユーザ端末におけるコンテンツの品質は、符号化歪による品質劣化の影響のみを受けるため、情報送信端末から送出されるコンテンツの品質とユーザ端末で視聴するコンテンツの品質は等価である。
品質管理端末は、符号化前後のコンテンツと送信するＩＰパケットやＴＳ（Transport Stream）パケット等の情報を有しているため、品質劣化が発生していない場合のユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定することは可能である。ただし、場合によっては、符号化前のコンテンツが品質管理端末に無いことは有り得る。
【００２０】
品質管理端末がユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定する技術としては、上記の非特許文献２に開示された客観品質評価法を用いて符号化直後の映像品質を推定する技術などがある。演算能力に余裕のある品質管理端末であれば、コンテンツの品質をリアルタイムに計算することができ、品質劣化が発生していない場合のユーザ端末におけるコンテンツの品質を管理することができる。
【００２１】
つまり、本発明の実施の形態では、情報送信端末とユーザ端末との間で品質劣化が発生していない場合、ユーザ端末から品質管理端末に品質情報をフィードバックする必要がなくなるので、ユーザ端末の演算処理量とメモリ使用量と電力消費量を軽減することができ、また品質管理端末にフィードバックされる情報量を削減できるので、結果として品質管理端末の演算処理量も軽減することができる。ただし、通信が行われているか否かを確認するコントロールパケットなどは、ユーザ端末と品質管理端末との間で遂次送受信される可能性はある。
【００２２】
また、例えばネットワークの回線の輻輳などによってパケット損失が発生した場合のユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定するためには、品質情報をユーザ端末から品質管理端末にフィードバックして、品質管理端末でユーザ端末におけるコンテンツの品質を推定すればよい。例えば品質管理端末は、上記の非特許文献２に開示された客観品質評価法を用いて符号化直後の映像品質を推定し、パケット損失により影響を受けた映像の位置からパケット損失による影響を考慮した損失パラメータを抽出し、この損失パラメータの値からユーザが知覚する映像品質を推定することが可能である。
【００２３】
以上の機能により、情報送信端末との間で品質劣化が発生していない場合のユーザ端末におけるコンテンツの品質は、コンテンツの送信側の情報のみから推定可能となり、ユーザ端末から定期的に品質値もしくは品質情報を品質管理端末にフィードバックする必要がなくなる。
また、情報送信端末との間で品質劣化が発生している場合のユーザ端末については、品質管理端末に品質情報をフィードバックするため、ユーザ端末でコンテンツの品質を推定する必要はなく、品質管理端末で品質情報を送ってきたユーザ端末のみ品質を推定すればよいので、品質管理端末およびユーザ端末の演算処理量やメモリ使用量を削減することができる。
【００２４】
また、コンテンツが著作権保護の観点から暗号化される場合、ユーザ端末側でコンテンツの情報を抽出して品質推定することは原理的に困難であるが、送信側には、送信情報（つまり、コンテンツの情報）があるため、品質劣化した情報にどのような情報が含まれていたかを品質管理端末で解析し、その情報から品質を推定できる点も品質推定精度を上げる観点で効果的である。
【００２５】
［実施の形態］
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る品質推定システムの構成を示すブロック図である。
品質推定システムは、コンテンツを送出する情報送信端末１と、コンテンツを受信する複数のユーザ端末２Ａ〜２Ｎと、情報送信端末１とユーザ端末２Ａ〜２Ｎとを接続するネットワーク３と、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎにおけるコンテンツの品質を推定する品質管理端末４とから構成される。
【００２６】
図１の例では、情報送信端末１からユーザ端末２Ａ〜２Ｎに対してコンテンツを配信する通信サービスが行われており、ユーザが知覚するコンテンツの品質を品質管理端末４で管理するようにしている。以下、本実施の形態では、ＩＰパケットによって送信されるコンテンツの１例として映像情報を送信する場合について説明する。なお、図１では、情報送信端末１と品質管理端末４とが別々の装置で構成されているが、これらは１つの装置で構成されていてもよい。
【００２７】
各ユーザ端末２Ａ〜２Ｎは、ＩＰパケットキャプチャ部１００と、ＩＰパケット解析部１０１と、品質情報記憶部１０２と、品質情報フィードバック部１０３と、品質情報判断部１０５とを有する。
【００２８】
品質管理端末４は、送信情報記憶部２０１と、品質推定部１０４とを有する。さらに、品質推定部１０４は、品質情報記憶部１０４Ａと、劣化判定部１０４Ｂと、損失パラメータ算出部１０４Ｃと、送信品質推定部１０４Ｄと、受信品質推定部１０４Ｅと、係数データベース１０４Ｆとから構成される。
【００２９】
次に、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎの構成について説明する。ＩＰパケットキャプチャ部１００は、情報送信端末１からネットワーク３を介して送信されたＩＰパケットを受信して、このＩＰパケットをＩＰパケット解析部１０１へ入力する。
【００３０】
図２はＩＰパケットのフォーマットの１例を示す図である。図２に示すように、ＩＰパケット内には、ＩＰヘッダ２０、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダ２１、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ヘッダ２２、ＴＳ（Transport Stream）ヘッダ２３、ＰＥＳ（Packetized Elementary Streams）ヘッダ２４、映像信号や音声信号が符号化されパケット化されたＥＳ（Elementary Stream）２５などが存在する。図２における２６はＴＳパケットを示している。
【００３１】
ＩＰパケット解析部１０１は、パケット送信側で品質推定を行うために必要な品質情報（ＲＴＰシーケンス番号に準ずる値、ソースアドレス、タイムスタンプ、パケットのゆらぎ情報、パケットの遅延情報など）をＩＰパケットから抽出して、この品質情報を品質情報記憶部１０２に格納する。
【００３２】
具体的には、ＩＰパケット解析部１０１は、例えばＩＰヘッダに記述されるＩＰソース（送信元）アドレスおよびＩＰデスティネーション（宛先）アドレス、ＴＳヘッダに記述されるパケット識別子であるＰＩＤ、損失したＴＳパケットに記述されるＣＣ（Continuity counter）の番号、損失したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号、損失したＩＰパケットの前後のＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間（例えば、１０秒間隔）に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプなどを抽出する。なお、本実施の形態では、以上のパラメータから映像品質を推定するモデルを記述するが、品質情報としてパケット遅延時間やパケットのゆらぎ情報を加味するようにしてもよい。
【００３３】
品質管理端末４は、複数存在するサーバである情報送信端末１のうちどの情報送信端末１からユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送出されたパケットかを特定するためにＩＰソースアドレスを利用する。
また、品質管理端末４は、ＴＶ番組ごとに異なるマルチキャストアドレスを識別し、どの番組の映像情報の品質推定を行えばよいかを判断するためにＩＰデスティネーションアドレスを利用する。なお、説明を容易にするため、以下では、１つの番組のみの品質管理とし、デスティネーションアドレスについての記述は省略する。
【００３４】
品質管理端末４は、ＴＳヘッダに記述されたＰＩＤから映像、音、その他の情報の識別が可能であり、ＰＩＤ毎に、映像と音のＴＳパケットの損失の有無を判断することができる。
また、品質管理端末４は、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎが品質測定区間内に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプと、品質測定区間内に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプと、損失したＴＳパケットのＣＣの番号と、このＴＳパケットを含むＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号とタイムスタンプとを、どの位置のパケットが損失したかを明確にするために利用することができる。
【００３５】
例えば、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号が１でタイムスタンプが０、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号が５００００でタイムスタンプが１０秒であり、損失したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号が１０番と１１番で、この損失したパケットに含まれる映像ＴＳのＣＣが１〜１０番、損失したパケットの直前のパケットのＲＴＰシーケンス番号が９番でタイムスタンプが０．００９秒、損失したパケットの直後のパケットのＲＴＰシーケンス番号が１２番でタイムスタンプが０．０１１秒であったとする。
【００３６】
これらの情報のフィードバックを受けた品質管理端末４は、送信情報記憶部２０１に記憶されているＩＰパケットやＴＳパケットの情報から、損失したパケットの位置を特定し、どのように品質劣化が発生しているかを知ることができる。
【００３７】
ユーザ端末２Ａ〜２Ｎの品質情報フィードバック部１０３は、品質情報記憶部１０２に記憶された品質情報を、ネットワーク３を介して情報送信側の品質管理端末４に送信する。品質情報判断部１０５は、品質推定のために送信側にフィードバックすべき品質情報を判断する。品質情報判断部１０５は、品質推定のためにどのような品質情報が必要かを品質劣化要因ごとに予め記憶している。品質情報フィードバック部１０３は、品質情報判断部１０５の判断に応じて必要な品質情報を品質管理端末４に送信する。
【００３８】
次に、品質管理端末４の構成について説明する。まず、品質管理端末４には、情報送信端末１からネットワーク３を介してユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信される情報を記憶する送信情報記憶部２０１がある。本実施の形態では、送信情報記憶部２０１に、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信されるコンテンツの情報としてＩＰパケット、ＴＳパケットが記憶されている例を示す。なお、本実施の形態では、送信情報記憶部２０１が品質管理端末４に実装されている例を示すが、送信情報記憶部２０１は情報送信端末１に実装されていてもよい。
【００３９】
次に、品質管理端末４の品質推定部１０４の構成について説明する。
品質情報記憶部１０４Ａは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎから送信された品質情報（損失したパケットのＲＴＰシーケンス番号、損失したＲＴＰパケットに含まれるＣＣの番号、損失したパケットの前後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、ソースアドレスなど）を記憶する。
【００４０】
劣化判定部１０４Ｂは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信された情報を送信情報記憶部２０１から読み出すと共に、品質情報を品質情報記憶部１０４Ａから読み出し、ＴＳパケットの損失による品質劣化位置（損失したＴＳパケットの位置およびフレームの位置）、および損失したフレームを参照しているために品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定し、特定した位置の情報を損失パラメータ算出部１０４Ｃへ入力する。
【００４１】
図３は損失したＴＳパケットの位置の特定方法を説明するための図であり、ＮｏはＲＴＰシーケンス番号を示している。例えば、図３に示すように、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号が１でタイムスタンプが０、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号が５００００でタイムスタンプが１０秒、損失したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号が１０番と１１番で、この損失したパケットの直前のパケットのＲＴＰシーケンス番号が９番でタイムスタンプが０．００９秒、損失したパケットの直後のパケットのＲＴＰシーケンス番号が１２番でタイムスタンプが０．０１１秒、損失したパケットに含まれる映像ＴＳのＣＣが１〜１０番であったとする。
【００４２】
送信情報記憶部２０１には、情報送信端末１からユーザ端末２Ａに送信されたものと同じ情報が記憶されているため、劣化判定部１０４Ｂは、送信情報記憶部２０１に記憶されている情報とユーザ端末２Ａから受信した品質情報から、損失したＴＳパケットを特定することができる。また、ＲＴＰシーケンス番号は６５５３６で１周し、０から再度カウントアップされる。このため、劣化判定部１０４Ｂは、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプと、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプとから、送信情報記憶部２０１に記憶されているＩＰパケットのどの範囲が品質測定区間に相当するかを判別する。
【００４３】
また、劣化判定部１０４Ｂは、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプと、ユーザ端末２Ａが品質測定区間内に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプを、品質測定区間のどの位置に損失したＴＳパケットが存在するかを特定するために利用することができる。
【００４４】
次に、劣化判定部１０４Ｂは、損失したＴＳパケットに含まれるＣＣの番号に基づいて、映像ＴＳの損失したフレームの位置（例えば７フレーム目）とこの損失したフレームのタイプを判別する。さらに、劣化判定部１０４Ｂは、損失したフレームを参照しているために劣化が伝搬したフレームを特定する。
【００４５】
ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）やＨ．２６４などの映像符号化方式では、映像信号はＩ，Ｂ，Ｐフレームなどのフレームに符号化され圧縮される。Ｉフレームは、それだけで完結しており、Ｉフレームの情報だけで元のフレーム画像を復元できる。Ｐフレームは、該当フレームの画像とその直前のＩフレームやＰフレームの画像との差分情報である。Ｐフレームをデコードするためには、直前のＩフレームやＰフレームの情報が必要となる。Ｂフレームは、前のフレームだけでなく後のフレームとの差分も使って圧縮されたものである。Ｂフレームをデコードするためには、前後のＩフレーム、Ｐフレームの情報が必要となる。
【００４６】
ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などの映像符号化方式では、上記Ｉ，Ｂ，Ｐの各フレームが独立してではなく、ＧＯＰ（Group of Picture）という固まり単位で圧縮、伸長が行われる。例えば、ＭＰＥＧ２の場合、ＧＯＰは、ＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢ、のように、１５フレーム単位（０．５秒）で構成される。上のケースでは、１ＧＯＰの中に、Ｉフレーム１個、Ｐフレーム４個、Ｂフレーム１０個が存在する。
【００４７】
このように、フレームの中には他のフレームを参照するＰフレーム、Ｂフレームが存在するため、図４に示すように、パケット損失が発生したフレームに応じて、劣化の伝搬が異なり、結果として、ユーザが知覚する映像の劣化範囲が異なる。なお、図４の例は、ＧＯＰ（Ｍ＝３、Ｎ＝１５）の場合を示している。図４のＩｌｏｓｓで示すようにＩフレームにパケット損失が発生すると、次のＩフレームまでの区間、劣化が伝搬する。図４の４０は、このときの劣化伝搬範囲を示す。図４の例では、劣化が１７フレーム存在したように知覚される。
【００４８】
図４のＰｌｏｓｓで示すようにＰフレームにパケット損失が発生すると、次のＩフレームまでの区間、劣化が伝搬する。図４の４１は、このときの劣化伝搬範囲を示す。図４の例では、劣化が１１フレーム存在したように知覚される。
一方、図４のＢｌｏｓｓに示すように、Ｂフレームにパケット損失が発生しても、ユーザが知覚する劣化範囲は当該Ｂフレームのみとなり、他のフレームに劣化が伝搬することはない。劣化判定部１０４Ｂは、この図４で説明したような現象を利用して、損失したフレームを参照しているために劣化が伝搬したフレームを特定する。
【００４９】
そして、劣化判定部１０４Ｂは、損失したフレームの位置を表す情報と、この損失したフレームを参照しているために品質劣化が伝搬したフレームの位置を表す情報とを損失パラメータ算出部１０４Ｃへ入力する。
【００５０】
損失パラメータ算出部１０４Ｃは、劣化判定部１０４Ｂで特定された損失したフレームの位置と品質劣化が伝搬したフレームの位置とから、フレームの損失によって符号化直後の映像品質が影響される程度を示す損失パラメータを算出し、この損失パラメータを受信品質推定部１０４Ｅへ入力する。
【００５１】
損失パラメータの例としては、無効フレーム数がある。無効フレーム数とは、損失したフレームの数と、損失したフレームを参照しているために劣化が伝搬したフレームの数との合計値である。例えば、７フレーム目のＰフレームが損失して、この損失による劣化が１８フレーム目まで伝搬したとすると、無効フレーム数は１１となる。ただし、ここでは１６フレーム目のＩフレームには劣化は伝搬しないものとして、このＩフレームを無効フレームから除いている。
【００５２】
送信品質推定部１０４Ｄは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信された情報を送信情報記憶部２０１から読み出し、符号化直後の送信品質（符号化品質）を推定して、この送信品質を表す情報を受信品質推定部１０４Ｅへ入力する。具体的には、送信品質推定部１０４Ｄは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信されたＩＰパケット内に記述された映像符号化情報（量子化パラメータ）から符号化直後の送信品質を推定する。
【００５３】
受信品質推定部１０４Ｅは、損失パラメータ算出部１０４Ｃから入力される損失パラメータの値と送信品質推定部１０４Ｄから入力される送信品質の値とから、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎのユーザが知覚する映像品質を推定する。
係数データベース１０４Ｆは、送信品質推定部１０４Ｄおよび受信品質推定部１０４Ｅによる品質推定のための係数を予め記憶している。
【００５４】
本実施の形態では、送信品質推定部１０４Ｄおよび受信品質推定部１０４Ｅにメディアに関する情報が記載されているビットストリームを用いる例を示す。
上記では、パケット損失による品質劣化の例を挙げたが、品質劣化の要因はパケット損失だけではない。
【００５５】
例えば、ネットワーク３の回線の輻輳などにより、パケットの到着間隔がユーザ端末でのコンテンツ出力タイミングより遅れてきた場合、コンテンツの品質に劣化が生じる。このとき、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎは、パケットが到着するまで一定時間待つ場合、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎにおけるコンテンツの表示が一定期間止まってしまう。また、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎは、パケットの到着を待たない場合、遅れてきたパケットを損失したパケットと同様に廃棄する。
【００５６】
このようなパケットの遅延による映像の品質劣化を推定するためには、ユーザ端末２Ａ〜２ＮのＩＰパケット解析部１０１は、到着したＩＰパケットとその直前に到着したＩＰパケットとの間隔（例えば１０ｍｓ）を測定し、この測定した到着間隔が所定のしきい値より長いかどうかを判断し、パケットの到着間隔がしきい値よりも長い場合には、パケットの到着が遅れたと判断して、この遅れて到着したパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプを品質情報として抽出すればよい。品質管理端末４は、遅れて到着したパケットをユーザ端末２Ａ〜２Ｎが待つのか廃棄するのかを事前に認識していれば、パケットの遅延という品質劣化要因を捉えることができる。
【００５７】
また、パケットに順序の逆転が生じた場合、順序を元に戻すことができる環境が整っていれば、パケットに大きな遅れが生じない限り、通常通りコンテンツは出力される。ただし、パケットの順序に逆転が生じ、しかも大きな遅延が生じると、前述の遅れてきたパケットと同様に出力タイミングに間に合わず、パケットは廃棄される。
【００５８】
このように品質劣化要因によって、品質推定のために送信側にフィードバックすべき情報は異なる。そこで、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎは、品質推定のために必要な品質情報を劣化要因に応じて判断する品質情報判断部１０５を有する。品質情報フィードバック部１０３は、この品質情報判断部１０５の判断に応じて必要な品質情報を品質情報記憶部１０２から取り出して品質管理端末４に送信する。
【００５９】
また、品質情報フィードバック部１０３は、品質劣化要因を品質管理端末４で区別できるようにするために、品質情報判断部１０５が判断した品質劣化要因に基づいて、この品質劣化要因を示す劣化要素番号を品質情報に付加して品質管理端末４に送信する。品質情報フィードバック部１０３は、例えば品質劣化要因がパケット損失の場合は劣化要素番号を１とし、品質劣化要因がパケットの遅延の場合は劣化要素番号を２とし、品質劣化要因がパケットの順序逆転の場合は劣化要素番号を３とする。こうして、品質管理端末４は、劣化要素番号によって品質劣化要因を区別できるようになり、品質劣化要因毎に予め用意された品質推定モデルを用いて品質を推定することができる。
【００６０】
次に、本実施の形態の品質推定システムの動作を説明する。図５は品質管理端末４の動作を示すフローチャート、図６はユーザ端末２Ａ〜２Ｎの動作を示すフローチャートである。
まず、品質管理端末４の送信情報記憶部２０１は、情報送信端末１からユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信される送信情報を記憶する（図５ステップＳ１０１）。本実施の形態では、送信情報として、ＩＰパケットおよびＴＳパケットをキャプチャし記憶しておく。ただし、送信品質および受信品質を推定する際に、パケット化される前の映像信号を用いる場合は、映像信号を記憶してもよい。
【００６１】
ユーザ端末２Ａ〜２ＮのＩＰパケットキャプチャ部１００は、情報送信端末１から送信された情報、すなわちＩＰパケットを受信して、このＩＰパケットをＩＰパケット解析部１０１へ入力する（図６ステップＳ２０１）。
【００６２】
ユーザ端末２Ａ〜２ＮのＩＰパケット解析部１０１は、ＩＰパケットキャプチャ部１００から入力されたＩＰパケットから、ＩＰソースアドレス、ＩＰデスティネーションアドレス、ＰＩＤ、損失したＴＳパケットに記述されるＣＣの番号、損失したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号、損失したＩＰパケットの前後のＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプなどを品質情報として抽出する（ステップＳ２０２）。ただし、品質推定や劣化位置の判定をする際にほかのパラメータを用いる場合は、適宜、解析すればよい。ＩＰパケット解析部１０１が抽出した品質情報は、品質情報記憶部１０２に格納される。
【００６３】
ユーザ端末２Ａ〜２Ｎの品質情報フィードバック部１０３は、品質情報判断部１０５の判断に応じて必要な品質情報を品質情報記憶部１０２から取り出して品質管理端末４に送信する（ステップＳ２０３）。
なお、前述のとおり、各ユーザ端末２Ａ〜２Ｎは、パケットの損失、遅延、順序逆転などの品質劣化要因が発生していない場合には、ステップＳ２０２，Ｓ２０３の処理を実行しない。
【００６４】
次に、品質管理端末４の品質情報記憶部１０４Ａは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎから送信された品質情報を記憶する（図５ステップＳ１０２）。
品質管理端末４の劣化判定部１０４Ｂは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信された情報を送信情報記憶部２０１から読み出すと共に、品質情報を品質情報記憶部１０４Ａから読み出し、ＩＰパケット内の品質劣化位置（損失したＴＳパケットの位置と損失したフレームの位置）、および損失したフレームを参照しているために品質劣化が伝搬した劣化伝搬位置を特定し、特定した位置の情報を損失パラメータ算出部１０４Ｃへ入力する（ステップＳ１０３）。
【００６５】
劣化判定部１０４Ｂは、損失したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号、損失したＩＰパケットの前後のＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間に受信した最初のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプ、品質測定区間に受信した最後のパケットのＲＴＰシーケンス番号およびタイムスタンプから、ＩＰパケット内のどの位置が劣化したかを特定することができる。また、劣化判定部１０４Ｂは、損失したＴＳパケットに含まれるＣＣの番号に基づいて、損失したフレームの位置とこの損失したフレームのタイプを判別することができる。
【００６６】
さらに、劣化判定部１０４Ｂは、損失したフレームを参照しているために劣化が伝搬したフレームを特定する。例えば、映像データは、しばしば、Ｉ，Ｂ，Ｐフレームといったフレーム構造をもつ情報に符号化される。Ｉフレームは後続するＢフレームやＰフレームで情報を復号する際に利用され、Ｉフレームに損失が発生するとユーザが知覚する映像の品質に劣化を与えることが知られている。このような場合には、損失したフレームの位置と、この損失したフレームによる劣化がどこまで伝搬するかを特定することが重要になる。劣化伝搬位置の特定方法の詳細については、図４で説明したとおりである。
【００６７】
次に、品質管理端末４の損失パラメータ算出部１０４Ｃは、劣化判定部１０４Ｂで特定された品質劣化位置と劣化伝搬位置とから、フレームの損失によって符号化直後の映像品質が影響される程度を示す損失パラメータを算出し、この損失パラメータを受信品質推定部１０４Ｅへ入力する（ステップＳ１０４）。
【００６８】
本実施の形態では、損失パラメータとして、例えば特開２００６−３３７２２号公報、特開２００７−０１９８０２号公報、特開２００７−０６０４７５号公報、特開２００７−１３５０４０号公報、特開２００７−２５８９１９号公報、  特開２００７−３２９７７１号公報、特開２００７−３２９７７２号公報、特開２００８−００５１０８号公報に開示された無効フレーム数を用いる。なお、動きベクトルを考慮し、劣化が発生した位置と劣化が伝搬した位置を参照するブロック数を計数し、ブロック数の合計値を損失パラメータとしてもよい。
【００６９】
品質管理端末４の送信品質推定部１０４Ｄは、ユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信された情報を送信情報記憶部２０１から読み出し、この情報からメディアに関する情報が記述されているビットストリーム情報を抜き出し、さらにビットストリーム情報の中に記述されている量子化パラメータから符号化直後の送信品質を推定して、この送信品質を表す情報を受信品質推定部１０４Ｅへ入力する（ステップＳ１０５）。
【００７０】
送信品質（符号化直後の符号化品質）Ｖｃは、量子化パラメータＱＰが大きくなると低下し、量子化パラメータＱＰが小さくなると上昇する。この特徴を利用して、送信品質推定部１０４Ｄは、以下の式により送信品質Ｖｃを推定する。
【００７１】
【数１】
0004914400.tif 000002
【００７２】
ｖｌ，ｖ２，ｖ３は、コーデック（CODEC）などにより決まる係数である。係数ｖｌ，ｖ２，ｖ３を決定するために、送信品質推定部１０４Ｄは、図７に示すような係数データベース１０４Ｆを参照し、情報送信端末１からユーザ端末２Ａ〜２Ｎに提供されるサービスの種別とユーザ端末２Ａ〜２Ｎに送信される映像信号を符号化する際に使用されるコーデックの種別と送信される映像信号のフォーマットとに対応した係数ｖｌ，ｖ２，ｖ３の値を係数データベース１０４Ｆから取得すればよい。
【００７３】
サービス種別としては、例えばＩＰＴＶ、ＴＶ電話、ＶｏＤ（Video On Demand）などがある。コーデック種別としては、例えばＨ．２６４、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４などがある。映像フォーマットとしては、例えばＨＤ（High Definition）、ＳＤ（Standard Definition）、ＶＧＡ（Video Graphics Array）、ＱＣＩＦ（Quarter Common Intermediate Format）などがある。なお、本実施の形態では、ビットストリーム情報を用いて送信品質を推定したが、映像信号を用いる品質推定技術を利用して送信品質を推定してもよい。
【００７４】
品質管理端末４の受信品質推定部１０４Ｅは、損失パラメータ算出部１０４Ｃから入力される損失パラメータ（無効フレーム数）と送信品質推定部１０４Ｄから入力される送信品質の値とから、品質情報の送信元のユーザ端末２Ａ〜２Ｎにおける受信品質Ｖｑ（ユーザ端末２Ａ〜２Ｎのユーザが知覚する映像品質）を以下の式により推定する（ステップＳ１０６）。
【００７５】
【数２】
0004914400.tif 000003
【００７６】
ＩＦは無効フレーム数、ｖ４はコーデックなどにより決まる係数である。係数ｖｌ，ｖ２，ｖ３，ｖ４を決定するために、受信品質推定部１０４Ｅは、係数データベース１０４Ｆを参照し、送信品質推定部１０４Ｄと同様に、サービス種別とコーデック種別と映像フォーマットとに対応した係数ｖｌ，ｖ２，ｖ３，ｖ４の値を係数データベース１０４Ｆから取得すればよい。
【００７７】
なお、式（２）は、品質劣化要因がパケット損失である場合、すなわちユーザ端末２Ａ〜２Ｎから品質情報と共に送られてくる劣化要素番号が１の場合の品質推定モデルの式である。品質劣化要因がパケットの遅延や順序逆転の場合は別の品質推定モデルの式を用いて受信品質を推定してもよい。
【００７８】
また、受信品質推定部１０４Ｅは、品質情報を送信しないユーザ端末、すなわち情報送信端末１との間で品質劣化が発生していないユーザ端末については、送信品質推定部１０４Ｄが推定した送信品質をこのユーザ端末における受信品質とすればよい。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、情報送信端末とユーザ端末との間で品質劣化が発生したときに品質情報を取得し、品質劣化が発生したユーザ端末のみが品質情報を品質管理端末にフィードバックするので、従来技術のように定期的に品質情報を品質管理センタヘフィードバックする必要がなく、ユーザ端末および品質管理端末が情報処理に必要とする演算処理量を低減することができる。情報送信端末との間で品質劣化が発生していないユーザ端末については、ユーザ端末からの情報を必要とせず、品質管理端末側の情報のみでこの端末における品質を管理することができる。
【００８０】
また、情報送信端末との間で品質劣化が発生しているユーザ端末のみが品質情報を品質管理端末にフィードバックし、この品質情報に基づき品質管理端末がユーザ端末における品質値を推定するため、従来のようにユーザ端末で品質を推定する場合や、ＲＴＣＰ−ＸＲにより定期的に品質情報を品質管理センタにフィードバックし品質管理センタで品質を推定する場合と比較して、ユーザ端末および品質管理端末の演算処理量やメモリ使用量を軽減することができる。さらに、品質情報をユーザ端末からフィードバックさせることで、品質劣化した送信情報を送信情報記憶部から引き出して、品質推定に利用することが可能となる。こうして、本実施の形態では、サービスを利用するユーザに対してある一定以上の品質を保っているかどうかを容易に判断することが可能となる。
【００８１】
なお、本実施の形態のユーザ端末２Ａ〜２Ｎと品質管理端末４とは、それぞれ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。これらのコンピュータにおいて、ユーザ端末プログラムと品質管理端末プログラムは、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。ユーザ端末のＣＰＵは、記録媒体から読み込んだユーザ端末プログラムを記憶装置に書き込み、ユーザ端末プログラムに従って本実施の形態で説明したような処理を実行する。同様に、品質管理端末のＣＰＵは、記録媒体から読み込んだ品質管理端末プログラムを記憶装置に書き込み、品質管理端末プログラムに従って本実施の形態で説明したような処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ＩＰＴＶサービス、映像配信サービス、映像コミュニケーションサービス、ＶｏＩＰなどの通信の品質を推定する技術に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る品質推定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＩＰパケットのフォーマットの１例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において損失したＴＳパケットの位置の特定方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態における無効フレームの概念を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る品質推定システムの品質管理端末の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る品質推定システムのユーザ端末の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における係数データベースの例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１…情報送信端末、２Ａ，２Ｎ…ユーザ端末、３…ネットワーク、４…品質管理端末、１００…ＩＰパケットキャプチャ部、１０１…ＩＰパケット解析部、１０２…品質情報記憶部、１０３…品質情報フィードバック部、１０４…品質推定部、１０４Ａ…品質情報記憶部、１０４Ｂ…劣化判定部、１０４Ｃ…損失パラメータ算出部、１０４Ｄ…送信品質推定部、１０４Ｅ…受信品質推定部、１０４Ｆ…係数データベース、１０５…品質情報判断部、２０１…送信情報記憶部。
【図１】
0004914400.tif 000004
【図２】
0004914400.tif 000005
【図３】
0004914400.tif 000006
【図４】
0004914400.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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