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NECが開発した映像品質の評価技術が国際標準規格に採用～映像配信事業者が視聴者の体感品質をリアルタイムに自動チェック可能～

2010年2月22日
日本電気株式会社
株式会社NEC情報システムズ

NECが開発した映像品質の客観評価技術が、このたびITU-T SG9(注1)における、映像品質の客観評価方法に関する国際標準規格J.249(注2)の一方式として採用されました。
本技術は、少量の画像特徴量を用いて映像品質（QoE: Quality of Experience）の客観的な評価を自動で行う技術で、評価に必要な演算量が、地上デジタルテレビ放送の映像復号処理（MPEG-2）に比べ約1/20と少ないため、簡易な機器で評価を行うことができます。
この技術の採用により、IPTVやデジタルサイネージなどの映像配信サービスにおいて、映像配信事業者が、配信経路中の様々な箇所でQoEを自動かつリアルタイムに確認することができ、障害発生箇所を早期に発見することが可能となります。

本技術は、現在、映像配信時の監視向けとして、NEC情報システムズにて試作・開発を進めています。

近年、IPネットワークを用いた映像配信サービスが急速に普及してきています。IPネットワークでは、配信経路でのパケット損失などにより、画質の低下や画像が乱れるなど品質の劣化が起こる場合があります。しかし、従来、映像配信事業者が品質劣化を早期発見し改善するためには、受信映像を作業者が目視で評価する必要がありました。この方法では、コストがかかるだけでなく、チェック漏れが発生する場合もありました。
また従来、元の映像との直接比較による映像品質の客観評価技術はありましたが、元の映像そのものが必要となるため、受信端末上でリアルタイムにQoEを捉えることは困難でした。
このたびNECが開発した映像品質の客観評価技術は、上記の課題を解決するもので、特長は以下の通りです。

サービス運用中でも少量の画像特徴量を用いて映像品質を評価可能
送信元の映像画面から少量の特徴量を抽出・送信し、受信端末側ではこの特徴量と受信映像の特徴量を比較して品質を評価。本特徴量は、画面を16×16画素のブロックに分割し、各ブロック内の輝度の分散に相当する簡易な特徴量として算出。品質チェックを行う際に送信元の映像が不要で、抽出された少量の特徴量だけあれば、サービス運用中でもリアルタイムにチェック可能。また、配信経路の様々なポイントで品質評価できるため、システム障害の発生箇所を素早く見つけることが可能。
映像の圧縮処理と伝送エラーを原因とした映像品質劣化の両方を評価可能
圧縮処理前の元映像から抽出した上記の特徴量と、圧縮・伝送して受信した映像の特徴量とを比較するため、送信元での圧縮処理や再圧縮処理（トランスコード）で生じた品質劣化や、IPネットワークでのパケット損失で生じた劣化を評価可能。また、特徴量は非常に少ないデータ量にも関わらず、視覚特性を考慮した方法を用いることにより、元映像と直接比較する従来の客観評価指標PSNR(注3)と同等以上の、高精度な画質評価を実現。
評価処理の負荷が軽く様々な製品で容易に実装可能
特徴量による評価処理は負荷が軽く、機器への実装が容易。例えば、地上デジタルテレビ放送で使用されている映像復号処理（MPEG-2）に比べて約1/20の演算量で画質を評価可能。このため、TVやSTB（Set Top Box）の映像処理に使われている高性能LSI上だけでなく、標準的なPCやモバイル端末のプロセッサでもリアルタイム評価が可能。

本技術は、これらのような映像配信における品質チェックだけでなく、放送局などが保有する膨大なコンテンツアーカイブの品質チェックの自動化なども可能とするものです。

NECでは、今後も映像品質の客観評価技術の研究開発を進めるとともに、映像配信サービス市場への普及を図ってまいります。

以上

注1

ITU-T SG9：国際電気通信連合電気通信標準化部門作業グループ9
（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector Study Group 9）

注2

J.249：ITU-T推奨のデジタルケーブルテレビ向けの映像品質測定方法

注3

PSNR（Peak Signal-to-Noise Ratio）：圧縮した画像などを復元した際、元の画像よりどの程度劣化したかを示す指標

私たちNECグループは、
「人と地球にやさしい情報社会をイノベーションで実現する
グローバルリーディングカンパニー」を目指しています。

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