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DSCQSとVP21H   |    システム構成品   |    VP21Hの仕様

概要

IPTVネットワーク評価システムは、HD(High Definition: 高精細・高画質)映像をIPTVで配信する際、ネットワーク自身やネットワーク内で展開されている機器が画像品質にどの程度影響を与えるかを数値として把握することができるシステムです。 画像評価装置"VP21H"を核とした本システムは、基準映像と評価映像をピクセル・バイ・ピクセルで比較し、人間の目による主観評価と非常に高い相関性をもつアルゴリズム「Video　DNA技術」（特許取得）を用いてITU-Rで定められているDSCQS値を算出します。この演算は１フレーム単位で行われ、記録されますので非常に精度の高い画質評価を得ることができます。

特徴

• ネットワーク評価に必要なすべてをセット
• HD映像伝送に特化した機器構成
• 画像品質評価の高い再現性
• 主観評価テスト（DSCQS)値との高い相関関係（相関係数=0.9)
• 評価グラフ、設定メニュー、評価値などをTVモニタへ出力。パソコンの接続が無くても表示、制御が可能/li>
• フィールド毎(*1)の評価値をPCへログ出力可能（テキスト形式）
• 自動同期確立 が可能で、特殊マーカーによる同期は不要（最大8秒間の遅延補正が可能）
• 閾値を設定し、アラーム接点出力が可能

用途

• ネットワーク機器が映像品質に与える影響を測定
• 適切な圧縮形式や送出ビットレートの選択
• HD映像におけるQoE(Quality of Experience：ユーザー体感品質）の定量化

システム構成図

HD映像伝送のネットワーク評価ソリューション (*1)=再生用PCには高機能グラフィックカード(DVI-I出力付)とSDI出力カードを実装します。

上図のようにストリームサーバーからHD(High Definition：高精細・高画質）映像をマルチキャスト配信で送出します。基準映像系はネットワークを介さず、L2スイッチを経由したLANケーブルのみで再生用PCと接続し、評価系には評価対象となるネットワークを介して再生用PCと接続します。双方の再生用PCで、受信したストリームを再生し、映像信号をHD-SDIに変換（スキャンコンバート）してVP21Hに入力することで、ネットワークを介さない基準映像と、ネットワークを介した評価映像を比較し、ネットワークを介することでどの程度の画質の劣化が発生しているかを確認することができます。

このソリューションでは、評価系のネットワークの部分に実際のネットワークやネットワークで使用されるスイッチ、ルーター等の機器類を配置することで、そのネットワークや機器類がIPTVの映像品質に与える影響を知ることができます。映像の評価結果はピクセル・バイ・ピクセルで比較した結果を1フレーム (*2)ごとにロギングし、高精度な画質測定を提供します。

(*2)=本来VP21Hは、１フィールド単位で測定結果を記録できますが、本システムでは安定した測定結果を 得るためにプログレッシブ（ノンインターレース）映像を基準映像として使用します。


IPネットワークシミュレータの PacketStorm と合わせて使用すると、実際のネットワーク内で発生しうる遅延、ジッタ、パケットドロップなどの様々な障害を通過パケットに印加できますので、ラボ環境であってもよりリアルなネットワークをエミュレートして検証を行うことが可能となります

DSCQSとVP21H

指標: DSCQSとは？

従来、画像品質の評価方法はITU-R（国際電気通信連合）において人の目による主観評価によりDSCQS(Double Stimulus Cintinuous Quality-Scale：二重刺激連続品質尺度)を求めるテスト方法が規格化されています。この方法では、品質を0から100の百分率で表現しており、0%で劣化が無く値が大きくなるにつれて、品質劣化が大きいことを示します。このDSCQSは品質に関しての指標を与えてくれますが、専用の評価ルームやモニタ、テスト画像の編集が必要であり、15人以上の評価者を集める必要もあります。そのため膨大なコストと労力がかかります。



VP21H: 先端技術によるDSCQS値の析出

VP21Hは、人間の視覚特性を考慮した ｢3階層雑音重み付け｣ (特許取得、*1)の技術を用い、あらゆる映像素材に対して、DSCQS値によるフレーム単位での正確な品質評価を可能としました。(フレーム毎に評価値が計算され、グラフに品質レベルに応じて色分け表示されます)人間による主観評価が抱える問題（再現性、リアルタイム性がなく、長時間測定が困難等）を解決し、マシンによる安定した自動測定を実現しています。

(*1)= 「3階層雑音重み付け」はITU-T J.144（Cable Netowrk and Transmission of Television, Sound Program and Other Multimedia Signals Measurement of the Quality of Service)Appendix 1にてKDDI Methodとして推奨されています。



実力: 主観評価との高い相関

人間がビデオ品質を評価する場合、その実施後の評価結果にはばらつきが生じることとなります。すなわち、主観評価の結果同士の相関は必ずしも1.00ではありません。左図は本製品のアルゴリズムによる評価結果と、同じ評価者による２回の主観評価の結果の比較を示します。3つの評価結果間の相関はほぼ同じであり、主観評価テストの代替手段として本製品の有用性がお分かりいただけます。

基準映像と評価映像の同期

自動測定においてはオリジナル映像（基準映像）とネットワークなどを通ってきた被測定映像（評価映像）を比較するために２つの映像信号をサンプルベースで正確に同期させる必要があります。通常、ネットワークを経由したパケットは少なからずとも遅延が発生し、映像再生のタイミングも基準映像に比べると若干遅くなります。
従来の同期方式は、特殊マーカーを画像に挿入して同期確立するものでしたが、本製品では画像信号そのものから同期確立を行うことが可能です（マーカーレス同期）。これにより放送中の画像についても容易に自動測定が可能となり、面倒なマーカー挿入や手動での同期合わせの必要がありません。基準画像と評価画像の同期可能な遅延補正範囲は、60フレーム以内、水平±24Pixes、垂直±4Lineです。

システム構成品

本システムには次のものが含まれます。

• 画像評価装置 VP21H １台（本システム用に調整済みのもの）
• 映像配信サーバー　 １台　1Uタイプ
  • Windows Server 2003 R2 および VLC Media Player for Windowsインストール済
• 再生用PC　２台（デスクトップタイプ）
  • 高機能グラフィクカードおよびSDI変換（スキャンコンバート）カード実装済
  • Windows XP Professional (SP2) および VLC Media Player for Windowsインストール済
• フレーム同期用シンク・ジェネレーター　１台
• HD標準動画像（映像情報メディア学会制作）　１本
• お客様ご希望の圧縮形式とビットレートでエンコードしたもの(*3)
• 必要な同軸ケーブル類　一式　（LANケーブルは含まず)

(*3)=本システムでは安定した測定結果を得るため、画面走査は720pのみに対応となります。
     また、別途有償で追加のエンコードもお引き受けいたします。

VP21Hの仕様