JP4359120B2 - コンテンツ品質評価装置及びそのプログラム - Google Patents
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Description
主観評価の方法としては、例えば、ITU−R(International Telecommunication Union-Radiocommunication Sector)勧告BT−500で推奨されているDSCQS(Double Stimulus Continuous Quality Scale)法がある。このDSCQS法は、評価者に対して基準画像と、システムや伝送路を経た被評価画像とを順不同で提示し、評価者が同一の品質尺度で画像の評価を行うものである。
そして、コンテンツ品質評価装置は、評価値算出手段によって、部分領域毎に、部分評価手段で評価した部分評価値を、重要度に基づいて加算することで、コンテンツ全体の評価値とする。これによって、コンテンツ品質評価装置は、コンテンツの品質評価において、重要度の高い部分領域の品質評価に重みを付けた評価を行うことができる。
また、コンテンツ品質評価装置は、予め重み係数記憶手段に特徴量の重みを、コンテンツの分野(ジャンル)別に記憶しておく。そして、コンテンツ品質評価装置は、重要度決定手段によって、部分領域毎に複数の特徴量を抽出し、複数の重要度を決定する。そして、評価値算出手段が、コンテンツの付加情報(メタデータ)に記述された分野に基づいて、重み係数記憶手段から、その分野の特徴量の重みを読み出し、その重みに基づいて部分評価値の加算を行う。これによって、コンテンツのジャンル毎に異なる特性に合わせた評価を行うことができる。
なお、コンテンツ品質評価装置は、重要度決定手段が、映像又は符号化映像における部分領域毎に文字領域を検出し、その文字領域の有無を部分領域の特徴量として、重要度を決定する文字領域重要度決定手段を備える構成としてもよい(請求項2)。
また、コンテンツ品質評価装置は、重要度決定手段が、映像又は符号化映像における部分領域毎に図形領域を検出し、その図形領域の有無を部分領域の特徴量として、重要度を決定する図形領域重要度決定手段を備える構成としてもよい(請求項3)。
さらに、コンテンツ品質評価装置は、重要度決定手段が、音声又は符号化音声における部分領域毎の特徴量である音量の大きさに基づいて、重要度を決定する音量重要度決定手段を備える構成としてもよい(請求項4)。
そして、コンテンツ品質評価装置は、評価値算出手段によって、部分領域毎に、部分評価手段で評価した部分評価値を重要度に基づいて加算する。これによって、重要度が高い部分領域ほど、その評価の度合いを大きくすることができる。
[第一の実施の形態]
(コンテンツ品質評価装置の構成)
まず、図1を参照して、本発明に係る第一の実施の形態であるコンテンツ品質評価装置の構成について説明する。図1は、コンテンツ品質評価装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、コンテンツ品質評価装置1は、音声、映像を符号化した符号化音声、符号化映像を含んだマルチメディアコンテンツである被評価コンテンツの視聴品質を評価するものである。ここでは、コンテンツ品質評価装置1は、領域分割手段10と、復号手段20と、部分評価手段30と、重要度決定手段40と、評価値算出手段50とを備えて構成されている。
図2(c)に示すように、音声分割部11(図1)は、音声を映像の1フレームに相当する33ミリ秒(ms)の音声区間に分割して、分割音声とする。また、映像分割部12(図1)は、映像を構成するフレームを16×16画素の画像ブロック(マクロブロック(B0、B1…BN-1))単位に分割して、分割映像とする。なお、ここでは、音声と映像は、例えば、音声を画像ブロックに相当する音声区間で分割することとしてもよいし、映像をフレーム単位で分割することとしてもよく、音声区間及び画像ブロックの大きさは任意に定めることができる。また、音声及び映像は、符号化されていてもよいし、符号化されていなくてもよい。
図1に戻って説明を続ける。
ここで、オピニオン等価Q値法とは、主観(Mean Opinion Score,MOS)評価によって得られたMOS値と、信号の雑音電力比(Signal to Noise Ratio,SNR)との関係表を予め作成しておき、以降の評価はその関係表に基づいて定量的に測定するものである(「古井,“ディジタル音声処理”,pp.130−133,東海大学出版会」参照)。また、SINAD法は、音声信号の信号電力に対する雑音と歪み成分の電力比を評価値とするものである。
このように、音声区間品質評価部31は、既存の音声評価の手法に基づいて、分割音声の評価を行うことができる。このとき、音声区間品質評価部31は、入力された分割音声のみで品質を評価してもよいし、元となるコンテンツの音声を入力し、その音声を基準として品質を評価することとしてもよい。
また、画像ブロック品質評価部32は、入力された分割映像のみで品質を評価してもよいし、元となるコンテンツの映像を入力し、その映像を基準として品質を評価することとしてもよい。
ここでは、重要度決定手段40は、音量重要度決定部41と、文字領域重要度決定部42と、図形領域重要度決定部43と、動きベクトル重要度決定部44と、量子化特性重要度決定部45とを備えて構成されている。
この動きベクトルは、現在のフレームと、1つ前のフレームとの間で、マクロブロック単位に、画像が動いた方向及びその移動量の大きさを示したものである。ここでは、動きベクトル重要度決定部44は、1フレーム分の画像(分割符号化映像)が入力された段階で、その画像内の動きベクトルの方向と大きさとを累計しヒストグラム化することで、動き量の多い領域を検出する。そして、その領域に含まれる分割符号化映像の重要度を高くし、逐次分割符号化映像の重要度を評価値算出手段50に出力する。これは、動き量の多い領域に、注目すべき被写体が存在すると考えられるからである。
この量子化特性値は、映像をマクロブロック単位に圧縮符号化する際の量子化の度合いを示す値である。この値が大きいほどマクロブロック内の圧縮率が高まり、値が小さいほどマクロブロック内の圧縮率は低くなる。すなわち、量子化特性値が大きく圧縮率が高いほど、圧縮前の映像に比べて量子化ノイズが発生しやすくなる。
そこで、量子化特性重要度決定部45は、1フレーム分の画像(分割符号化映像)が入力された段階で、その画像内の量子化特性値が小さいほど重要度を高くし、量子化特性値が大きいほど重要度を低くし、逐次分割符号化映像の重要度を評価値算出手段50に出力する。
ここで、音量重要度決定部41で決定された重要度がIaであったとき、重み付け係数算出部51は、音声区間品質評価部31で評価された音声区間評価値の重み付け係数Waを、以下の(1)式に示すように、重要度Iaをそのまま音声区間評価値の重み係数Waとする。
この加算部52では、例えば、音声区間品質評価部31で評価された1フレーム分の音声区間評価値をEa、画像ブロック品質評価部32で評価された画像ブロックBiの評価値をEviとし、1フレーム内の画像ブロックがN個であったすると、前記した(1)式及び(2)式に示した重み付け係数に基づいて、1フレームの評価値Qfを(3)式で算出する。
このように、コンテンツ品質評価装置1は、被評価コンテンツを分割し、その分割された単位毎に品質の評価を行うとともに、その分割された部分領域の重要度に基づいて、被評価コンテンツの評価値を算出する。この重要度は、音声や映像の特徴量に基づいて決定されるため、人間の主観的な感覚を反映したものとなる。このため、コンテンツ品質評価装置1は、音声や映像を含んだマルチメディアコンテンツを、人間の主観を反映した形で評価することができる。さらに、コンテンツ品質評価装置1は、客観的な評価を連続して動作可能であるので、放送のような長時間のコンテンツであっても、リアルタイムに連続して評価することができる。
次に、図3を参照(適宜図1参照)して、本発明に係る第一の実施の形態であるコンテンツ品質評価装置の動作について説明する。図3は、コンテンツ品質評価装置の動作を示すフローチャートである。
〈領域分割ステップ〉
まず、コンテンツ品質評価装置1は、領域分割手段10によって、入力されたコンテンツ(被評価コンテンツ)を予め定めた大きさの部分領域に分割する(ステップS1)。
ここでは、音声分割部11が、入力されたコンテンツである符号化音声を、映像の1フレームに相当する33ミリ秒の時間幅に分割(分割符号化音声)する。また、映像分割部12が、入力されたコンテンツである符号化映像を、16×16画素のマクロブロックに分割(分割符号化映像)する。
ここでは、音声復号部21が、分割符号化音声を復号し分割音声とする。また、映像復号部22が、分割符号化映像を復号し分割映像とする。
そして、コンテンツ品質評価装置1は、部分評価手段30によって、ステップS2で復号手段20により復号された分割音声及び分割映像の品質評価を行う(ステップS3)。
ここでは、音声区間品質評価部31が、オピニオン等価Q値法、SINAD法等によって分割音声の品質評価を行う。また、画像ブロック品質評価部32が、ANSI Standard T1.800で規定されている手法等によって画像(分割映像)の品質評価を行う。
これによって、重要度決定手段40は、ステップS3で評価された分割音声及び分割映像が視聴者にとって重要な意味を持つ音声及び映像であるかどうかを、重要度のレベルによって決定することができる。
そして、コンテンツ品質評価装置1は、評価値算出手段50によって、ステップS4で決定された各重要度に基づいて、ステップS3で評価された分割音声及び分割映像の評価値(音声区間評価値及び画像ブロック評価値)を重み付け加算することで被評価コンテンツ全体の評価値を算出する(ステップS5)。
以上の動作によって、コンテンツ品質評価装置1は、音声や映像を含んだマルチメディアコンテンツを、人間の主観を反映した形で評価することができる。なお、ステップS3とステップS4の動作は、どちらを先に行ってもよく、並列動作させることが可能である。
(コンテンツ品質評価装置の構成)
次に、図4を参照して、本発明に係る第二の実施の形態であるコンテンツ品質評価装置の構成について説明する。図4は、コンテンツ品質評価装置の構成を示すブロック図である。図4に示すように、コンテンツ品質評価装置1Bは、映像、音声を符号化した符号化音声、符号化映像を含んだマルチメディアコンテンツである被評価コンテンツの視聴品質を評価するものである。さらに、このコンテンツ品質評価装置1Bは、被評価コンテンツに付加されるメタデータ(付加情報)に基づいて、評価するコンテンツの部分領域の大きさを変更したり、部分領域における特徴量の重要度の比率を変更したりするものである。なお、このメタデータは、コンテンツ制作者が予めコンテンツの内容毎に作成したものである。このメタデータの具体的な内容については後記する。
ここでは、評価値算出手段50Bは、重み付け係数算出部51Bと、加算部52とを備えて構成されている。なお、加算部52は、図1で説明したコンテンツ品質評価装置1と同一の構成であるので説明を省略する。
例えば、制御係数として、音量重要度決定部41で決定された重要度Iaに乗算する制御係数αaを通知された場合、重み付け係数算出部51Bは、音声区間評価値の重み係数Waを、以下の(5)式のように、重要度Iaに制御係数αaを乗算した値とする。
Wvi=αe+αc×Ici+αd×Idi+αv×Ivi+αq×Iqi …(7)
このように算出された音声区間評価値の重み係数Waと、画像ブロック評価値の重み付け係数Wviとは、加算部52に出力される。
次に、図4を参照して、本発明に係る第二の実施の形態であるコンテンツ品質評価装置の動作について説明する。なお、コンテンツ品質評価装置1Bの動作は、図3で説明したコンテンツ品質評価装置1と基本動作は同じであるため、その差異となるメタデータによって、コンテンツの品質を評価する動作について具体例を示して説明する。
ここでは、まず、図5及び図6を参照して、分割サイズを記述したメタデータの内容について説明したのちに、そのメタデータに基づいて、コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置1Bの動作について説明する。図5は、分割サイズを記述したメタデータの一例を示す図である。図6は、分割サイズに基づいて被評価コンテンツを分割する概念を示す図である。
コンテンツ品質評価装置1Bは、メタデータ解析手段60の分割サイズ抽出部61によって、メタデータから分割時間と分割領域とを抽出する。
さらに、コンテンツ品質評価装置1Bは、領域分割手段10Bの音声分割部11Bによって、符号化音声を分割サイズ抽出部61で抽出された分割時間毎に分割する。ここでは、20秒、30秒、33ミリ秒、33ミリ秒…間隔(図6参照)で分割する。また、コンテンツ品質評価装置1Bは、領域分割手段10Bの映像分割部12Bによって、符号化映像を分割サイズ抽出部61で抽出された分割領域毎に分割する。ここでは、マクロブロック(B0、B1…)単位(図6参照)に分割する。
次に、図4を参照して、コンテンツ品質評価装置1Bが、重要度の重みを変更するための制御係数を記述したメタデータに基づいて、コンテンツの品質を評価する動作について説明する。
ここでメタデータは、音量重要度決定部41で決定された重要度Iaに乗算する制御係数αaと、文字領域重要度決定部42で決定された重要度Iciに乗算する制御係数αcと、図形領域重要度決定部43で決定された重要度Idiに乗算する制御係数αdと、動きベクトル重要度決定部44で決定された重要度Iviに乗算する制御係数αvと、量子化特性重要度決定部45で決定された重要度Iqiに乗算する制御係数αqとが、数値データとして順番に記述されているものとする。例えば、以下の(8)式に示すように各制御係数が数値データとして記述されている。
…(8)
そして、コンテンツ品質評価装置1Bは、評価値算出手段50Bの重み付け係数算出部51Bによって、各重要度に制御係数を乗算することで、重み付け係数を算出する(前記(5)式及び(6)式参照)。これによって、コンテンツ品質評価装置1Bは、特に評価を行いたい評価項目を重点的に評価することができる。例えば、情報系コンテンツのように、文字領域に重要な情報が含まれている場合は、前記(8)式に示したように、文字領域重要度決定部42で決定された重要度Iciに乗算する制御係数αcの値を大きくすることで、情報系コンテンツの内容に適した評価を行うことができる。
このときコンテンツ品質評価装置1Bは、例えば、被評価コンテンツが音楽番組(ジャンルは「音楽」)のとき、重み付け係数算出部51Bは、図8に示したテーブルを参照して、音量重要度決定部41で決定された重要度Iaの重みを大きくする(制御係数αa倍)。また、例えば、被評価コンテンツがスポーツ番組(ジャンルは「スポーツ」)のときは、重み付け係数算出部51Bは、図8に示したテーブルを参照して、動きベクトル重要度決定部44で決定された重要度Iviの重みを大きくする(制御係数αv倍)。これによって、被評価コンテンツの分野が異なる場合、その分野に適した評価を行うことができる。
このように、本発明は、コンテンツの品質評価を、視聴者の主観を反映しながら、客観的に評価することが可能である。
10(10B) 領域分割手段
20 復号手段
30 部分評価手段
40 重要度決定手段
41 音量重要度決定部(音量重要度決定手段)
42 文字領域重要度決定部(文字領域重要度決定手段)
43 図形領域重要度決定部(図形領域重要度決定手段)
44 動きベクトル重要度決定部(動きベクトル重要度決定手段)
45 量子化特性重要度決定部(量子化特性重要度決定手段)
50(50B) 評価値算出手段
60 メタデータ解析手段
Claims (12)
- コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置であって、
前記コンテンツを予め定めた大きさの部分領域に分割する領域分割手段と、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段と、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段と、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段と、
前記特徴量の重みを前記コンテンツの分野別に記憶した重み係数記憶手段と、を備え、
前記重要度決定手段が、前記部分領域毎に複数の前記特徴量を抽出し、
前記評価値算出手段が、前記コンテンツの付加情報に記述された前記コンテンツの分野と、前記重み係数記憶手段に記憶されている前記分野別の前記特徴量の重みとに基づいて、前記部分評価値を加算することを特徴とするコンテンツ品質評価装置。 - コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置であって、
前記コンテンツを予め定めた大きさの部分領域に分割する領域分割手段と、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段と、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段と、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段と、を備え、
前記コンテンツは、映像又は前記映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記映像又は前記符号化映像における前記部分領域毎に文字領域を検出し、その文字領域の有無を前記部分領域の特徴量として、前記重要度を決定する文字領域重要度決定手段を備えていることを特徴とするコンテンツ品質評価装置。 - コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置であって、
前記コンテンツを予め定めた大きさの部分領域に分割する領域分割手段と、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段と、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段と、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段と、を備え、
前記コンテンツは、映像又は前記映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記映像又は前記符号化映像における前記部分領域毎に図形領域を検出し、その図形領域の有無を前記部分領域の特徴量として、前記重要度を決定する図形領域重要度決定手段を備えていることを特徴とするコンテンツ品質評価装置。 - コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置であって、
前記コンテンツを予め定めた大きさの部分領域に分割する領域分割手段と、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段と、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段と、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段と、を備え、
前記コンテンツは、音声又は前記音声を符号化した符号化音声を含み、
前記重要度決定手段が、前記音声又は前記符号化音声における前記部分領域毎の特徴量である音量の大きさに基づいて、前記重要度を決定する音量重要度決定手段を備えていることを特徴とするコンテンツ品質評価装置。 - コンテンツの品質を評価するコンテンツ品質評価装置であって、
前記コンテンツを、そのコンテンツの付加情報に記述された大きさの部分領域に分割する領域分割手段と、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段と、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段と、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段と、
を備えていることを特徴とするコンテンツ品質評価装置。 - 前記特徴量の重みを前記コンテンツの分野別に記憶した重み係数記憶手段を備え、
前記重要度決定手段が、前記部分領域毎に複数の前記特徴量を抽出し、
前記評価値算出手段が、前記コンテンツの付加情報に記述された前記コンテンツの分野と、前記重み係数記憶手段に記憶されている前記分野別の前記特徴量の重みとに基づいて、前記部分評価値を加算することを特徴とする請求項5に記載のコンテンツ品質評価装置。 - 前記コンテンツは、映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記符号化映像における前記部分領域毎の特徴量である動きベクトルの方向及び大きさに基づいて、前記重要度を決定する動きベクトル重要度決定手段を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のコンテンツ品質評価装置。 - 前記コンテンツは、映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記符号化映像における前記部分領域毎の特徴量である量子化特性値の大きさに基づいて、前記重要度を決定する量子化特性重要度決定手段を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のコンテンツ品質評価装置。 - 前記コンテンツは、映像又は前記映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記映像又は前記符号化映像における前記部分領域毎に文字領域を検出し、その文字領域の有無を前記部分領域の特徴量として、前記重要度を決定する文字領域重要度決定手段を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のコンテンツ品質評価装置。 - 前記コンテンツは、映像又は前記映像を符号化した符号化映像を含み、
前記重要度決定手段が、前記映像又は前記符号化映像における前記部分領域毎に図形領域を検出し、その図形領域の有無を前記部分領域の特徴量として、前記重要度を決定する図形領域重要度決定手段を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のコンテンツ品質評価装置。 - 前記コンテンツは、音声又は前記音声を符号化した符号化音声を含み、
前記重要度決定手段が、前記音声又は前記符号化音声における前記部分領域毎の特徴量である音量の大きさに基づいて、前記重要度を決定する音量重要度決定手段を備えていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のコンテンツ品質評価装置。 - コンテンツの品質を評価するために、コンピュータを、
前記コンテンツを、そのコンテンツの付加情報に記述された大きさの部分領域に分割する領域分割手段、
この領域分割手段で分割された部分領域毎に、予め定めた評価手法により品質評価を行い、その評価結果である部分評価値を生成する部分評価手段、
前記コンテンツにおいて、予め定めた特徴量を前記部分領域毎に抽出することで、前記コンテンツにおける当該部分領域の重要度を決定する重要度決定手段、
この重要度決定手段で決定された重要度に基づいて、前記部分領域毎に前記部分評価値を加算することで、前記コンテンツの評価値を算出する評価値算出手段、
として機能させることを特徴とするコンテンツ品質評価プログラム。
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