第３部

評価編
第8章

目視による主観評価と定量的な客観評価の方法

ディジタル・ビデオ画像の評価の実際
川田 亮一
Ryoichi Kawada

ディジタル・ビデオ信号には，アナログ信号の場合とは異なったノイズが乗ります．この章では，このデBT.500（1）では，テレビの主観評価実験の条件を定めています．これには枠組みとして大きく分けて 2 種類

ジタル・ビデオ特有のノイズの種類とその評価方法にあります．

ついて説明します．

評価したい画像と比較対象画像を比較しながら評価値を出す「2 重刺激」方式である DSCQS（Double −● 主観評価と客観評価がある
ディジタル・ビデオの画質の評価には，主観評価とStimulus Continuous Quality − Scale，2 重刺激連続品
質 評 価 尺 度 ）法 や D S I S（ D o u b l e − S t i m u l u s

客観評価があります．主観評価とは，人間の目で実際に見たときの評価値で，ITU（国際電気通信連合）で標Impairment scale，2 重刺激劣化尺度）
法と，評価したい画像だけを提示して評価値を出す「絶対評価」方式

準の評価法が定められています．ITU − R BT.500 がである SSCQE（Single Stimulus Continuous Quality相当します．
客観評価とは，人間ではなく機械で自動的に評価値Evaluation，単一刺激連続品質評価）法です．
前者は，原画と比べて処理画がどのくらい劣化してを計算することです．なるべく人間の主観に近い値を出すように，いま盛んに研究開発が進められています．

いるかを厳密に評価するものであるのに対して，後者は処理画だけでの評価なので，例えば家庭でテレビを見ている人が，その画像に対してどのように感じるか主観評価の実際ということを評価するための枠組みであるといえます．
言い換えると，SSCQE は画像そのものの評価用で● テレビ用かマルチメディア用かで評価の条件が違う
ひとことでディジタル・ビデオといっても，普通のあり，DSCQS は処理系の評価用であるといういい方もできます．

テレビで見る場合もあれば，パソコンで映す場合もあ

このほか， DSIS と SSCQE の特徴を両方取り入れります．さらに，携帯電話で動画を見ることもできます．

た新しい評価方式として，SDSCE（SimultaneousDouble Stimulus for Continuous Evaluation，同時二見る環境も，それぞれでかなり違うでしょう．テレ
ビなら家の中で，数 m 離れて見るでしょうし，携帯重刺激連続評価）法もあります．以下に詳しく解説します．

電話なら場所は問いませんがせいぜい 30 cm ぐらいの距離から見ることになります．
このように従来のテレビと最近のマルチメディアの● DSCQS
 2 種類の画像を交互に比較しながら評価する

映像では，主観評価の条件が大きく異なります．ITUで勧告されている主観評価実験方式も，従来はテレビ，BT.500 では，DSCQS について，主観評価実験の評
価者の人数（非専門家の評価者を 15 人以上），モニタそれもアナログ伝送信号を対象として考案されたものでした．の明るさやコントラスト，モニタの大きさ，モニタから評価者までの距離，画像の提示方法（順番，時間）

しかし現在では，ディジタル圧縮の性質やマルチメなどについて，細かく規定しています．

ディア視聴環境を考慮したものができつつあります．
これらについて以下で説明します．

図 8 − 1 にしたがって説明します．この方式は 2 種類の画像（仮に A，B とします）を比較しながら評価し● 二つの主観評価法… 2 重刺激と単一刺激ます．まず，画像 A をモニタに表示します．時間は10 秒間です．その後，一面灰色の画像を 3 秒間表示し，国際電気通信連合無線通信部門（ITU − R）の勧告

2004 年 7 月号

今度は画像 B を 10 秒間表示します．そしてまた一面

193

T1

T2

T3

T2

画像
Aグ
レー
画

画像
B

グレー
画

T1

T2

T3

T4

27
AB28
AB

29
AB

30
AB

31
AB

Excellent（非常によい）判定し記入

提示の流れ：T 1：
T 2：

10秒 テスト画像シーケンスAの提示
3秒 一面灰色の画像の表示

T 3：10秒 テスト画像シーケンスBの提示
T 4：5〜11秒 一面灰色の画像の表示

Good（よい）Fair（普通）Poor（悪い）Bad（非常に悪い）

図 8 − 1 DSCQS の画像提示方法

図 8 − 2 評価シートの一部

灰色の画像を 3 秒間表示します．ここまで評価者は，す．例えば ITU − R 勧告 BT.800 では，テレビ素材伝ただ観察するだけで，評価シートへの記入は行いません．

送のコーデックの要件として，圧縮画像と原画の品質差が DSCQS で 12 ％以下であることと規定しています．

次に，以上の表示をもう一度繰り返します．つまり，A を 10 秒間表示し，灰色画像を 3 秒間，B を 10 秒間，● DSIS

最後に灰色画像を 5 秒から 11 秒間表示します．この間に各評価者は A，B それぞれの評価値をシートへ記

あらかじめどちらが原画かわかっている
DSIS 法は DSCQS 法と似ていますが，まず先に原入します．実際には，目盛り上へのマーキングになり画を見せ，次に評価対象画像を提示します．評価者にます．
評価シートは図 8 − 2 のように 5 段階表現になってはどちらが原画かがわかっているという点が大きな違いです．つまり，原画に対して評価対象画像がどのくいますが，目盛りのどの部分にマークをつけてもよく，実際には連続値による評価になります．これが連続品らい異なっているか，ということを測定するわけです．
例えば被写体の輪郭をはっきりさせるエッジ強調，質尺度と呼ばれる理由です．

またはノイズを低減する平滑化フィルタがかかった画精度を高めるためのくふう
この評価実験では精度を高めるため，いろいろな絵像が評価対象の場合，DSCQS では処理画（評価対象画像）のほうが良い点がつくかもしれません．しかし柄の画像をさまざまな組み合わせで提示します．図8 − 2 では，27 回目から 31 回目までの組み合わせの評

DSIS では，原画に対してどの程度違っているかを見るわけですから，そのようなことは起こりません．処

価を記入する部分が示されています．例えば，画像圧理画だけを 5 段階評価します．

縮コーデックの画質評価を行う場合，A と B のどちらかに原画，どちらかにコーデックの出力画が提示され評価のための画像提示方法
図 8 − 3 に DSIS 法の画像提示方法を示します．図中

ますが，どちらを原画にするかは各回によってランダムに変えられます．の方法Ⅱは，方法Ⅰに比べて原画と処理画の差が小さい場合に使用します．

このようにして得られた連続評価値は，差分をとられ，それが 0 から 100（％）に正規化されて，平均化されます．これが評価対象の劣化度となります．

評価の各段階
DSIS における評価の各段階は，次のとおりです．
5 ： imperceptible（劣化がわからない）

このテストに先立っては，評価者への事前の説明や，評価作業になれるための練習セッションが行われます．

4 ： perceptible，but not annoying（劣化がわかるが気にならない）

これらの準備作業は，評価データを信頼性の高いものにするために重要です．テスト時間は，評価者の集中

3 ： slightly annoying（劣化が気になるが，邪魔にならない）

力が持続するよう 30 分以内と勧告されています．

2 ： annoying（劣化が邪魔になる）

ほかの ITU 勧告での伝送品質の指標としても使われる

1 ： very annoying（劣化が非常に邪魔になる）

以上のようにして得られた劣化尺度は，ほかのITU 勧告における伝送品質の要求条件などの勧告で指標として指定されるなど，重要なものとなっていま

194● SSCQE
原画と見比べることはしない
MPEG などの画像圧縮では，絵柄によって圧縮の2004 年 7 月号