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음성 통신 시스템은 사람들에게 있어 가장 편리하고 많이 사용되는 통신수단이다. 이러한 음성 신호를 효과적으로 전송하기 위하여 음성부호화기를 사용하며 이 때 비트율(bit rate)과 음질이 가장 우선적으로고려된다. 음성 부호화기는 가능한 한 적은 비트를 사용하여 음성을표현하며 이 과정에서 발생하는 음질의 저하를 최소화하는데 목적이있다. 이러한 음질의 저하를 효과적으로 측정하기 위하여 체감 음질과상관관계가 높은 음질 예측 ...

음성 통신 시스템은 사람들에게 있어 가장 편리하고 많이 사용되는 통신수단이다. 이러한 음성 신호를 효과적으로 전송하기 위하여 음성부호화기를 사용하며 이 때 비트율(bit rate)과 음질이 가장 우선적으로고려된다. 음성 부호화기는 가능한 한 적은 비트를 사용하여 음성을표현하며 이 과정에서 발생하는 음질의 저하를 최소화하는데 목적이있다. 이러한 음질의 저하를 효과적으로 측정하기 위하여 체감 음질과상관관계가 높은 음질 예측 알고리즘이 필요하다. 일반적으로 음질을나타내는 방법으로 1점부터 5점까지 평가된 점수로 음질의 정도를나타내는 MOS (Mean Opinion Score) 가 사용된다. MOS는 지정된 음성샘플에 대해 품질이 나쁘면 최저(Bad) 1점부터 최고(Excellent) 5점까지평가한 값이며 주관적인 음질을 반영하기 위해 사람들을 대상으로 하여음성 품질을 평가하도록 한 후 평균값을 사용하여 음질을 나타낸다.하지만 사람들을 대상으로 음질을 평가하기에는 많은 비용과 시간이필요하기 때문에 주관적으로 평가된 MOS를 예측할 수 있는 알고리즘이필요하게 되었으며 ITU에서 표준화된 알고리즘으로 PESQ가 있다. PESQ는심리음향 영역에서 원음과 왜곡음의 대수적인 차이를 구하여 체감 음질을예측하지만 매번 송신단의 원음과 수신단의 왜곡음을 비교하는침입적(Intrusive) 방식이기 때문에 네트워크에 별도의 부하를 가하게되거나 동기화문제 등의 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여왜곡음만으로 음질을 측정하는 비침입(Non-Intrusive) 방식인 ITU-TP.563이 있다. 왜곡음 만으로 의사기준음(Pseudo-reference signal)을추정하고 의사기준음과 왜곡음의 차이를 통해 잡음의 양을 계산하고음성을 대표하는 파라미터들을 추출하여 얻어진 데이터들를 종합하여음성 품질을 평가하지만 주관적 음질과의 상관도는 PESQ에 비해떨어진다. 본 논문에서는 음성 특성에 따른 패킷 손실이 음질에 미치는영향을 이용하여 원음 없이 주관적인 음질을 예측할 수 있는 알고리즘을제안한다. 음성 부호화기가 음질에 미치는 왜곡의 정도는 일정한 반면에채널 열화에 따른 패킷 손실이 발생하면 음성의 어떤 구간에서발생했는지에 따라 음질에 다양한 영향을 미치게 된다. 따라서 음성을특성에 따라 분류하고 각 특성에 따라 패킷 손실이 미치는 음질의 왜곡정도를 계산하여 음질을 예측하였다. 실험을 위한 음성 부호화기는G.729A 를 사용하였고 패킷 손실의 영향을 받은 음성의 품질을 추정하기위한 객관적 음질평가 알고리즘으로는 PESQ 를 사용하였다

Abstract ▼ AI-Helper

This thesis proposes an objective quality assessment method forvoice communication systems using packet loss information. Based onthe fact that the impact of packet loss to perceptual quality variesdepending on the signal characteristics of lost packets, differentweighting factors are applied to pre...

This thesis proposes an objective quality assessment method forvoice communication systems using packet loss information. Based onthe fact that the impact of packet loss to perceptual quality variesdepending on the signal characteristics of lost packets, differentweighting factors are applied to predicting overall quality.Considering the key paradigm of low bit rate speech coders such asparameter prediction in consecutive frames, we also include theeffect of neighborhood frames. We additionally implement it with anon-intrusive method, i.e. monitoring voice quality at a receiverside without using any reference signal by introducing a classprediction method.Simulation results verify the superiority of the proposed algorithmin both intrusive and non-intrusive cases. The normalizedcorrelation between degraded LQ scale of PESQ (perceptive estimationof speech quality) and the proposed method is 0.9106 in theintrusive case and 0.8988 in the non-intrusive case. Since thecomplexity of the proposed method is negligible, it can be easilyimplemented into low-end mobile devices.

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