音質
ITU-R BS.1387-1 で定義されている PEAQ はオーディオの客観評価を行うためのアルゴリズムである。デジタル放送やデジタル機器などで使用されているさまざまなビットレートのオーディオ圧縮コーデックの評価などを行うためのもので、それまでに提案されたいくつかのオーディオ客観品質評価法を研究して優れたところを1つにまとめたものである。ただしこの方法は主観品質評価を補完するためのものであって、正式なリスニング試験の代わりになるものではない。
PEAQ は、音声の客観品質評価法と同様、リファレンス音(原音)と評価対象音とを入力とし、以下の2段階の処理により評価値を推定する。
知覚モデリング :リファレンス/評価対象音を人間の聴覚心理モデルにもとづき周波数領域でパラメータ化
認知モデリング :パラメータ化した値の差からさまざまなモデル変数値を計算し劣化度合を求める
聴覚心理モデルとしては、FFTベースの耳モデルとフィルタバンクベースの耳モデルの2種類が定義されている。用途に応じ、FFTベースのみ、あるいはFFTベースとフィルタバンクベース両方のいずれかが使われる。
オーディオの客観品質評価法として古くから使われてきたのは信号対雑音比や歪率だが、現代のデジタル信号処理を使った様々なオーディオ圧縮コーデックでは有効な評価方法ではない。そのため、音声の客観品質評価法と同様、オーディオでの新しい客観品質評価法が研究されている。ITU-R BS.1387-1 で定義されている PEAQ(perceived evaluation of audio quality)はその代表的なものである。
平均オピニオン評点に代表される主観品質評価法はコスト・時間が掛かるという欠点があり、主観評価と対応の良い音声の客観品質評価法は古くから研究されてきた。 最も基本的な評価方法として、元の音声信号と通信回線などを通過してきた信号とから信号対雑音比(signal-to-noise ratio、SNR)を求める方法と、短い時間単位で測定した信号対雑音比を長時間の音声区間で平均したセグメンタルSNR(SSNR)があり、単純なアルゴリズムで値が求まるため以前から使われてきた。求まる値は、音声波形を変えない特定のシステムでは主観評価と相関関係にあるが、複雑な音声符号化方式を使うもっと一般的なシステムでは主観評価値とかけ離れたものとなってしまう欠点がある。
また、人間がフォルマントなど周波数領域のパラメータで音声を認識していることを利用した、音声スペクトルの形状や形状を与えるパラメータによる歪みの評価も可能で、板倉-斎藤距離(Itakura-Saito distance)、LPCケプストラム距離(linear predictive coding cepstral distance)などを用いたものが提案されている。
これらをさらに発展させ人間の様々な聴覚心理学上の特性を考慮したパラメータを用いた受聴品質の客観評価方法として、ITU-T P.861(PSQM、perceptual speech quality measure)と、それの改良版であるITU-T P.862(PESQ、perceptual evaluation of speech quality)がある。