JP7501662B2 - Objective evaluation device, objective evaluation method, and objective evaluation program - Google Patents

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Description

本発明は、客観評価装置、客観評価方法、及び客観評価プログラムに関する。 The present invention relates to an objective evaluation device, an objective evaluation method, and an objective evaluation program.

快適な映像通信サービスをユーザに対して提供するためには、サービスを利用するユーザが経験する品質(QoE:Quality of Experience)を効率的に評価することが必要になっている。In order to provide users with comfortable video communication services, it is necessary to efficiently evaluate the quality of experience (QoE) experienced by users using the service.

例えば、教室内の複数の生徒が無線LAN端末を用いてインターネット上のサーバから映像を一斉にストリーミング再生して学習する場合、各生徒が所定の品質で映像を再生できているか否かを評価することが必要になる。For example, when multiple students in a classroom use wireless LAN devices to simultaneously stream video from a server on the Internet, it becomes necessary to evaluate whether each student is able to play the video at a specified quality.

映像メディアの品質(通信品質)を評価する方法には、人が映像を観視して主観的に判断する主観評価と、映像メディアに対する主観品質を映像の情報(データ)を用いて推定する客観評価とがある(非特許文献1参照)。 Methods for evaluating the quality of video media (communication quality) include subjective evaluation, in which a person watches the video and makes a subjective judgment, and objective evaluation, in which the subjective quality of the video media is estimated using video information (data) (see non-patent document 1).

例えば、主観評価では、映像を見た生徒に映像の品質を5段階(5:非常に良い、4:良い、3:普通、2:悪い、1:非常に悪い)で評点してもらい、その値を基にして評価が行われる。また、従来の客観評価では、メディアレイヤやパケットレイヤなどの上位のレイヤから得られる情報を基にして評価が行われている。For example, in subjective evaluation, students who watch a video are asked to rate the quality of the video on a 5-point scale (5: very good, 4: good, 3: normal, 2: bad, 1: very bad), and the evaluation is based on that value. In conventional objective evaluation, the evaluation is based on information obtained from higher layers such as the media layer and packet layer.

主観評価では、客観評価よりも正確な評価をすることが可能である。一方、主観評価の実施には、多大な時間と労力が必要になる。そのため、主観品質を推定する効率的な客観評価法が求められている。 Subjective evaluation can provide more accurate evaluation than objective evaluation. However, conducting subjective evaluation requires a great deal of time and effort. Therefore, there is a demand for an efficient objective evaluation method to estimate subjective quality.

岡本、外1名、「映像メディア品質評価技術の最新動向」、電子情報通信学会、2013年4月、基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review Vol.6 No.4、pp.276-284Okamoto, et al., "Latest Trends in Video Media Quality Assessment Technology," Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, April 2013, Fundamentals Review Vol.6 No.4, pp.276-284

しかしながら、従来は、映像通信サービスにおけるメディアレイヤやパケットレイヤなどの上位レイヤの情報を用いなければ主観品質を推定することができなかった。However, in the past, it was not possible to estimate subjective quality without using information from higher layers such as the media layer and packet layer in video communication services.

本発明は、上位レイヤの情報を用いなくても、映像メディアに対する主観品質を容易に推定することができる客観評価装置、客観評価方法、及び客観評価プログラムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an objective evaluation device, an objective evaluation method, and an objective evaluation program that can easily estimate the subjective quality of video media without using information from higher layers.

本発明の一態様にかかる客観評価装置は、所定の無線チャネルで複数の端末に対して送信された映像データの無線フレームをそれぞれキャプチャするキャプチャ部と、前記キャプチャ部がキャプチャした無線フレームに基づいて、前記端末それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する算出部と、前記算出部が算出した指標を出力する出力部とを有することを特徴とする。An objective evaluation device according to one aspect of the present invention is characterized in that it has a capture unit that captures wireless frames of video data transmitted to a plurality of terminals over a specified wireless channel, a calculation unit that calculates an index indicating fairness per unit time of communication time for each of the terminals based on the wireless frames captured by the capture unit, and an output unit that outputs the index calculated by the calculation unit.

また、本発明の一態様にかかる客観評価方法は、所定の無線チャネルで複数の端末に対して送信された映像データの無線フレームをそれぞれキャプチャするキャプチャ工程と、キャプチャした無線フレームに基づいて、前記端末それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する算出工程と、算出した指標を出力する出力工程とを含むことを特徴とする。 In addition, an objective evaluation method according to one aspect of the present invention is characterized in that it includes a capture step of capturing wireless frames of video data transmitted to a plurality of terminals over a specified wireless channel, a calculation step of calculating an index indicating the fairness of communication time per unit time of each of the terminals based on the captured wireless frames, and an output step of outputting the calculated index.

本発明によれば、上位レイヤの情報を用いなくても、映像メディアに対する主観品質を容易に推定することができる。 According to the present invention, the subjective quality of video media can be easily estimated without using information from higher layers.

映像通信サービスを提供する無線通信システムと、映像メディアの品質を評価する客観評価装置が有する機能を例示する図である。1 is a diagram illustrating a wireless communication system that provides video communication services and functions of an objective evaluation device that evaluates the quality of video media. 算出部が行う第1処理例を示すフローチャートである。11 is a flowchart illustrating a first example of processing performed by a calculation unit. 算出部が行う第2処理例を示すフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a second example of processing performed by the calculation unit. 図1に示した客観評価装置が評価を行う複数の端末の無線フレームを例示する図である。2 is a diagram illustrating wireless frames of a plurality of terminals evaluated by the objective evaluation device shown in FIG. 1 . 一実施形態にかかる客観評価装置のハードウェア構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an objective evaluation device according to an embodiment.

以下に、映像通信サービスにおける映像メディアの品質を評価する客観評価装置の一実施形態を、図面を用いて説明する。図1は、映像通信サービスを提供する無線通信システム10と、映像メディアの品質を評価する客観評価装置5が有する機能を例示する図である。 Below, an embodiment of an objective evaluation device for evaluating the quality of video media in a video communication service is described with reference to the drawings. Figure 1 is a diagram illustrating a wireless communication system 10 that provides a video communication service and the functions of an objective evaluation device 5 that evaluates the quality of the video media.

無線通信システム10は、例えば端末1~3(n台:1≦i≦n=3)がアクセスポイント4との間で無線LANとして通信を行うように構成されている。例えば、端末1~3は、教室内の各生徒によってそれぞれ学習に用いられる。具体例として、端末1~3は、例えばインターネット上のサーバ(図示せず)に保持されている学習用の映像を、アクセスポイント4を介して一斉にストリーミング再生する。 The wireless communication system 10 is configured such that, for example, terminals 1 to 3 (n units: 1≦i≦n=3) communicate with an access point 4 as a wireless LAN. For example, terminals 1 to 3 are used for learning by each student in a classroom. As a specific example, terminals 1 to 3 simultaneously stream learning videos stored, for example, on a server (not shown) on the Internet via the access point 4.

客観評価装置5は、端末1~3それぞれが再生する映像に対し、主観品質を推定して客観評価を行う装置である。例えば、客観評価装置5は、取得部51、設定部52、キャプチャ部53、算出部54、及び出力部55を有する。The objective evaluation device 5 is a device that estimates the subjective quality and performs an objective evaluation of the video played by each of the terminals 1 to 3. For example, the objective evaluation device 5 has an acquisition unit 51, a setting unit 52, a capture unit 53, a calculation unit 54, and an output unit 55.

取得部51は、客観評価装置5が行う評価の対象となる複数の端末のMACアドレスや、無線チャネルなどを特定する情報を取得し、取得した情報を設定部52に対して出力する。例えば、取得部51は、図5を用いて後述する入力部500又は通信部520を介して無線通信システム10の管理者(保守者)などから情報を取得する。The acquisition unit 51 acquires information identifying the MAC addresses and wireless channels of multiple terminals to be evaluated by the objective evaluation device 5, and outputs the acquired information to the setting unit 52. For example, the acquisition unit 51 acquires information from an administrator (maintenance person) of the wireless communication system 10 via the input unit 500 or the communication unit 520 described later with reference to FIG. 5.

設定部52は、取得部51から入力された端末のMACアドレス及び無線チャネルに基づいて、キャプチャ部53及び算出部54に対する設定を行う。具体的には、設定部52は、キャプチャ部53に対して無線フレームをキャプチャすべき無線チャネルを特定する設定を行う。また、設定部52は、算出部54に対して後述する指標を算出するために用いる複数の映像データを特定するように、対象となる複数の端末(例えば端末1~3)を特定するMACアドレスの設定を行う。The setting unit 52 performs settings for the capture unit 53 and the calculation unit 54 based on the MAC address and wireless channel of the terminal input from the acquisition unit 51. Specifically, the setting unit 52 performs settings for the capture unit 53 to specify the wireless channel from which wireless frames should be captured. The setting unit 52 also performs settings for the calculation unit 54 to specify MAC addresses that specify multiple target terminals (e.g., terminals 1 to 3) so as to specify multiple video data to be used to calculate an index, which will be described later.

キャプチャ部53は、設定部52により設定された無線チャネルでアクセスポイント4を介して送信された無線フレームそれぞれをキャプチャし、キャプチャしたデータを算出部54に対して出力する。例えば、キャプチャ部53は、36chの無線チャネルによって送信される全ての無線フレームを受信して取り込み、一時保存する。The capture unit 53 captures each wireless frame transmitted through the access point 4 on the wireless channel set by the setting unit 52, and outputs the captured data to the calculation unit 54. For example, the capture unit 53 receives and imports all wireless frames transmitted on the wireless channel 36ch, and temporarily stores them.

算出部54は、例えばキャプチャ部53がキャプチャした無線フレームに基づいて、対象となる複数の端末(例えば端末1~3)それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出し、算出した指標を出力部55に対して出力する。例えば、算出部54は、36chの無線チャネルでキャプチャ部53がキャプチャした無線フレームの中から、設定部52により設定されたMACアドレスの端末(例えば端末1~3)に対する無線フレームを抜き出す。そして、算出部54は、抜き出した無線フレームの無線レイヤ(物理レイヤ)におけるフレーム長及びPHYデータレート(物理層のデータレート)に基づいて、対象となる複数の端末(例えば端末1~3)それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する。The calculation unit 54 calculates an index indicating the fairness of the communication time per unit time for each of the multiple target terminals (e.g., terminals 1 to 3) based on, for example, the wireless frames captured by the capture unit 53, and outputs the calculated index to the output unit 55. For example, the calculation unit 54 extracts wireless frames for terminals (e.g., terminals 1 to 3) with MAC addresses set by the setting unit 52 from the wireless frames captured by the capture unit 53 on the 36ch wireless channel. Then, the calculation unit 54 calculates an index indicating the fairness of the communication time per unit time for each of the multiple target terminals (e.g., terminals 1 to 3) based on the frame length and PHY data rate (physical layer data rate) in the wireless layer (physical layer) of the extracted wireless frames.

ここで、フレーム長の単位は、例えばbitsである。また、PHYデータレート(以下、PHYレート)の単位は、例えばbit/sである。そして、算出部54は、時間を単位とする値(例えば後述するAirtime)に基づく公平性を示す指標(例えば後述するFairness Index)を算出する。 Here, the unit of the frame length is, for example, bits. The unit of the PHY data rate (hereinafter, PHY rate) is, for example, bit/s. The calculation unit 54 then calculates an index (for example, a Fairness Index, described later) indicating fairness based on a value in units of time (for example, Airtime i , described later).

このとき、算出部54は、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが含まれているか否かを確認し、指標の算出に必要な無線フレームを取り出して、指標を算出する。すなわち、算出部54は、設定部52により設定されたMACアドレスと、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスとの対応を確認し、指標の算出に必要な無線フレームを取り出して、指標を算出する。At this time, the calculation unit 54 checks whether the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included in the multiple MAC addresses set by the setting unit 52, extracts the wireless frame necessary for calculating the index, and calculates the index. That is, the calculation unit 54 checks the correspondence between the MAC address set by the setting unit 52 and the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53, extracts the wireless frame necessary for calculating the index, and calculates the index.

出力部55は、算出部54が算出した指標を例えば表示することにより、無線通信システム10の管理者(保守者)などに対して出力する。The output unit 55 outputs the indicator calculated by the calculation unit 54 to an administrator (maintenance person) of the wireless communication system 10, for example by displaying the indicator.

次に、算出部54が行う具体的な処理例について、図2,3を用いて説明する。例えば、算出部54は、図2に例示した第1処理と、図3に例示した第2処理とを行う。Next, a specific example of the processing performed by the calculation unit 54 will be described with reference to Figures 2 and 3. For example, the calculation unit 54 performs the first processing illustrated in Figure 2 and the second processing illustrated in Figure 3.

まず、算出部54は、図2に示したように、キャプチャ部53から無線フレームのMACアドレス、フレーム長、及びPHYレートを取得する(S100)。First, the calculation unit 54 obtains the MAC address, frame length, and PHY rate of the wireless frame from the capture unit 53 as shown in FIG. 2 (S100).

次に、算出部54は、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に含まれているか否かを判定する。例えば、算出部54は、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが、端末i(1≦i≦n=3)のMACアドレスであるか否かを判定する(S102)。Next, the calculation unit 54 determines whether or not the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included in the multiple MAC addresses set by the setting unit 52. For example, the calculation unit 54 determines whether or not the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is the MAC address of terminal i (1≦i≦n=3) (S102).

そして、算出部54は、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが端末iのMACアドレスである場合(S102:Yes)にはS104の処理に進み、その他の場合(S102:No)には処理を終了する。Then, if the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is the MAC address of terminal i (S102: Yes), the calculation unit 54 proceeds to processing of S104, and otherwise (S102: No), terminates the processing.

S104の処理において、算出部54は、下式(1)に示した時間を単位とするエアタイム(Airtime)を端末1~3それぞれに対して更新する算出を行う。 In the process of S104, the calculation unit 54 performs calculation to update the airtime (Airtime i ) in units of time shown in the following formula (1) for each of the terminals 1 to 3.

Figure 0007501662000001
Figure 0007501662000001

次に、算出部54は、図3に示したように、評価の対象となる端末1~3それぞれについて、下式(2)に示したエアタイム率(AirtimeRatio)を所定の周期T毎に算出する(S200)。なお、算出部54は、エアタイム率を算出した後には、Airtime=0とする。 3, the calculation unit 54 calculates the airtime ratio (AirtimeRatio i ) shown in the following formula (2) for each of the terminals 1 to 3 to be evaluated at each predetermined period T (S200). After calculating the airtime ratio, the calculation unit 54 sets Airtime i = 0.

Figure 0007501662000002
Figure 0007501662000002

そして、算出部54は、端末1~3それぞれのAirtimeRatioを用いて、下式(3)に示した公平性の判断基準となる指標(Fairness Index)を算出する(S202)。 Then, the calculation unit 54 calculates an index (Fairness Index) serving as a criterion for judging fairness, shown in the following formula (3), using the AirtimeRatio i of each of the terminals 1 to 3 (S202).

Figure 0007501662000003
Figure 0007501662000003

なお、Fairness Indexについては、非特許文献のR. Jain, D. Chiu, and W. Hawe, “A Quantitative Measure of Fairness and Discrimination for Resource Allocation in Shared Computer Systems”, DEC Research Report TR-301, September 26, 1984にも記載がある。The Fairness Index is also described in the non-patent literature R. Jain, D. Chiu, and W. Hawe, “A Quantitative Measure of Fairness and Discrimination for Resource Allocation in Shared Computer Systems”, DEC Research Report TR-301, September 26, 1984.

Fairness Indexは、0~1の値をとり、1に近いほど公平であると言える。ここで、Fairness Indexを算出する理由について述べる。 The Fairness Index takes a value between 0 and 1, and the closer it is to 1, the fairer it is. Here, we explain the reason for calculating the Fairness Index.

例えば、教室内の生徒が無線LAN端末を用いてインターネット上のサーバから映像を一斉にストリーミング再生して学習する場合、各生徒が映像を公平に再生できているか否かは、各生徒が使用している無線LAN端末が無線(エア)を公平に消費できているか否かに等しい。For example, when students in a classroom use wireless LAN terminals to simultaneously stream video from a server on the Internet, whether or not each student is able to play the video fairly depends on whether or not the wireless LAN terminals used by each student are consuming wireless (air) resources fairly.

客観評価装置5において、端末1~3が消費しているエアタイム率のFairness Indexを算出部54が算出して出力部55が表示すると、無線通信システム10の管理者は、各生徒が使用している端末1~3が無線(エア)を公平に消費しているか否かを把握することができる。つまり、無線通信システム10の管理者は、各生徒が映像を公平に再生できているか否かを把握することができる。In the objective evaluation device 5, when the calculation unit 54 calculates the Fairness Index of the airtime rate consumed by the terminals 1 to 3 and the output unit 55 displays it, the administrator of the wireless communication system 10 can know whether the terminals 1 to 3 used by each student are consuming wireless (air) fairly. In other words, the administrator of the wireless communication system 10 can know whether each student is playing back the video fairly.

また、GIGAスクール構想の実現標準仕様書(文部科学省、令和2年3月3日)には、端末1台当たりの使用帯域の目安として、学習活動ごとの使用帯域目安が次のように記載されている。 In addition, the standard specifications for implementing the GIGA School Initiative (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, March 3, 2020) lists the following as a guideline for bandwidth usage per device for each learning activity:

遠隔授業の実施(テレビ会議) 2.0Mbps
NHK For School 0.7Mbps
YouTube(登録商標:HD720p画質) 2.5Mbps
Distance learning (video conference): 2.0Mbps
NHK For School 0.7Mbps
YouTube (registered trademark: HD720p image quality) 2.5Mbps

Fairness Indexは、端末1台当たりの使用帯域目安が小さいほど大きな値になりやすい。つまり、端末1台当たりの使用帯域目安が小さいほど、各生徒が使用している端末1~3が無線(エア)を公平に消費しやすくなる。The Fairness Index tends to be larger as the estimated bandwidth usage per terminal is smaller. In other words, the smaller the estimated bandwidth usage per terminal, the easier it is for terminals 1 to 3 used by each student to consume wireless (air) fairly.

次に、客観評価装置5が行う評価の実施例について説明する。図4は、図1に示した客観評価装置5が評価を行う端末1~3の無線フレームを例示する図である。Next, an example of the evaluation performed by the objective evaluation device 5 will be described. Figure 4 is a diagram illustrating wireless frames of terminals 1 to 3 evaluated by the objective evaluation device 5 shown in Figure 1.

図1に示したように、例えば教室にアクセスポイント4が1台設置されており、アクセスポイント4がチャネル36を使用しているとする。 As shown in Figure 1, for example, assume that one access point 4 is installed in a classroom and access point 4 is using channel 36.

また、端末1~3のMACアドレスは、それぞれAA:AA:AA:11:11:11、AA:AA:AA:22:22:22、AA:AA:AA:33:33:33であるとする。そして、端末1~3は、アクセスポイント4を介して、インターネット上にある図示しないサーバから映像をそれぞれストリーミング再生する。 The MAC addresses of terminals 1 to 3 are assumed to be AA:AA:AA:11:11:11, AA:AA:AA:22:22:22, and AA:AA:AA:33:33:33, respectively. Terminals 1 to 3 then each stream video from a server (not shown) on the Internet via access point 4.

取得部51は、端末1~3のMACアドレス(AA:AA:AA:11:11:11、AA:AA:AA:22:22:22、AA:AA:AA:33:33:33)、及びキャプチャ部53がキャプチャすべき無線チャネル(36ch)を示す情報を無線通信システム10の管理者(保守者)から取得する。The acquisition unit 51 acquires the MAC addresses of terminals 1 to 3 (AA:AA:AA:11:11:11, AA:AA:AA:22:22:22, AA:AA:AA:33:33:33) and information indicating the wireless channel (36ch) that the capture unit 53 should capture from the administrator (maintenance person) of the wireless communication system 10.

設定部52は、端末1~3のMACアドレス(AA:AA:AA:11:11:11、AA:AA:AA:22:22:22、AA:AA:AA:33:33:33)を算出部54に設定し、無線チャネル(36ch)をキャプチャ部53に設定する。The setting unit 52 sets the MAC addresses of terminals 1 to 3 (AA:AA:AA:11:11:11, AA:AA:AA:22:22:22, AA:AA:AA:33:33:33) to the calculation unit 54 and sets the wireless channel (36ch) to the capture unit 53.

キャプチャ部53は、設定された無線チャネル(36ch)で送信される無線フレームのキャプチャを開始する。ここで、キャプチャ部53は、図4に示したように、例えば時刻t=0.2秒,0.4秒,0.6秒,0.8秒に、それぞれ端末1,端末2,端末1,端末3の無線フレームをキャプチャする。The capture unit 53 starts capturing wireless frames transmitted on the set wireless channel (36ch). Here, as shown in FIG. 4, the capture unit 53 captures wireless frames from terminal 1, terminal 2, terminal 1, and terminal 3 at times t=0.2 seconds, 0.4 seconds, 0.6 seconds, and 0.8 seconds, respectively.

時刻t=0.2秒において、キャプチャ部53は、以下の情報を算出部54に対して出力する。
・MACアドレス:AA:AA:AA:11:11:11
・フレーム長 :120000(bits)
・PHYレート :150Mbps
At time t=0.2 seconds, the capture unit 53 outputs the following information to the calculation unit 54:
・MAC address: AA:AA:AA:11:11:11
Frame length: 120000 (bits)
・PHY rate: 150Mbps

算出部54は、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが含まれているので、下式(4)に示した計算を行い、Airtime(通信時間)を算出する。 Since the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included among the multiple MAC addresses set by the setting unit 52, the calculation unit 54 performs the calculation shown in the following formula (4) to calculate Airtime 1 (communication time).

Figure 0007501662000004
Figure 0007501662000004

時刻t=0.4秒において、キャプチャ部53は、以下の情報を算出部54に対して出力する。
・MACアドレス:AA:AA:AA:22:22:22
・フレーム長 :90000(bits)
・PHYレート :150Mbps
At time t=0.4 seconds, the capture unit 53 outputs the following information to the calculation unit 54:
・MAC address: AA:AA:AA:22:22:22
Frame length: 90,000 (bits)
・PHY rate: 150Mbps

算出部54は、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが含まれているので、下式(5)に示した計算を行い、Airtime(通信時間)を算出する。 Since the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included in the multiple MAC addresses set by the setting unit 52, the calculation unit 54 performs the calculation shown in the following formula (5) to calculate Airtime 2 (communication time).

Figure 0007501662000005
Figure 0007501662000005

時刻t=0.6秒において、キャプチャ部53は、以下の情報を算出部54に対して出力する。
・MACアドレス:AA:AA:AA:11:11:11
・フレーム長 :90000(bits)
・PHYレート :150Mbps
At time t=0.6 seconds, the capture unit 53 outputs the following information to the calculation unit 54:
・MAC address: AA:AA:AA:11:11:11
Frame length: 90,000 (bits)
・PHY rate: 150Mbps

算出部54は、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが含まれているので、下式(6)に示したAirtimeを更新する計算を行う。 Since the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included among the multiple MAC addresses set by the setting unit 52, the calculation unit 54 performs a calculation to update Airtime 1 shown in the following equation (6).

Figure 0007501662000006
Figure 0007501662000006

時刻t=0.8秒において、キャプチャ部53は、以下の情報を算出部54に対して出力する。
・MACアドレス:AA:AA:AA:33:33:33
・フレーム長 :120000(bits)
・PHYレート :150Mbps
At time t=0.8 seconds, the capture unit 53 outputs the following information to the calculation unit 54:
・MAC address: AA:AA:AA:33:33:33
Frame length: 120000 (bits)
・PHY rate: 150Mbps

算出部54は、設定部52により設定された複数のMACアドレスの中に、キャプチャ部53から入力された無線フレームのMACアドレスが含まれているので、下式(7)に示した計算を行い、Airtime(通信時間)を算出する。 Since the MAC address of the wireless frame input from the capture unit 53 is included in the multiple MAC addresses set by the setting unit 52, the calculation unit 54 performs the calculation shown in the following formula (7) to calculate Airtime 3 (communication time).

Figure 0007501662000007
Figure 0007501662000007

ここで、上述した所定の周期Tを1秒とすると、時刻t=1秒における端末1~3のエアタイム率は、下式(8)~(10)に示した値となる。 Here, if the above-mentioned specified period T is 1 second, the airtime rates of terminals 1 to 3 at time t = 1 second will be the values shown in the following equations (8) to (10).

Figure 0007501662000008
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Figure 0007501662000009
Figure 0007501662000009
Figure 0007501662000010
Figure 0007501662000010

そして、算出部54は、下式(11)に示したFairness Indexを算出し、算出したFairness Indexの値(0.88)を出力部55に対して出力する。 Then, the calculation unit 54 calculates the Fairness Index shown in the following formula (11) and outputs the calculated Fairness Index value (0.88) to the output unit 55.

Figure 0007501662000011
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出力部55は、算出部54から入力されたFairness Indexの値(0.88)を例えば表示することによって出力する。よって、無線通信システム10の管理者は、Fairness Indexの値が1に近いことから、各生徒が使用している端末1~3が無線(エア)を公平に消費していることを把握することができる。つまり、各生徒は映像を公平に再生できていると言える。The output unit 55 outputs the Fairness Index value (0.88) input from the calculation unit 54, for example by displaying it. Therefore, the administrator of the wireless communication system 10 can understand that the terminals 1 to 3 used by each student are consuming wireless (air) fairly, since the Fairness Index value is close to 1. In other words, it can be said that each student is able to play the video fairly.

このように、一実施形態にかかる客観評価装置5は、キャプチャ部53がキャプチャした無線フレームそれぞれが占める通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する算出部54と、算出部54が算出した指標を出力する出力部55とを有するので、上位レイヤの情報を用いなくても、映像メディアに対する主観品質を容易に推定することができる。 In this way, the objective evaluation device 5 in one embodiment has a calculation unit 54 that calculates an index indicating the fairness of the communication time occupied by each wireless frame captured by the capture unit 53 per unit time, and an output unit 55 that outputs the index calculated by the calculation unit 54, so that the subjective quality of the video media can be easily estimated without using information from higher layers.

なお、客観評価装置5が有する各機能は、それぞれ一部又は全部がPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアによって構成されてもよいし、CPU等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。 In addition, each function of the objective evaluation device 5 may be configured in part or in whole by hardware such as a PLD (Programmable Logic Device) or an FPGA (Field Programmable Gate Array), or may be configured as a program executed by a processor such as a CPU.

また、本発明にかかる客観評価装置5は、コンピュータとプログラムを用いて実現することができ、プログラムを記憶媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 In addition, the objective evaluation device 5 of the present invention can be realized using a computer and a program, and the program can be recorded on a storage medium or provided via a network.

図5は、一実施形態にかかる客観評価装置5のハードウェア構成例を示す図である。図5に示すように、例えば客観評価装置5は、入力部500、表示部510、通信部520、CPU530、メモリ540及びHDD550がバス560を介して接続され、コンピュータとしての機能を備える。また、客観評価装置5は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体570との間でデータを入出力することができるようにされている。 Figure 5 is a diagram showing an example of the hardware configuration of an objective evaluation device 5 according to one embodiment. As shown in Figure 5, for example, the objective evaluation device 5 has an input unit 500, a display unit 510, a communication unit 520, a CPU 530, a memory 540 and a HDD 550 connected via a bus 560, and has the functions of a computer. In addition, the objective evaluation device 5 is configured to be able to input and output data between it and a computer-readable storage medium 570.

入力部500は、例えばキーボード及びマウス等である。表示部510は、例えばディスプレイなどである。通信部520は、例えば通信インターフェースであり、例えば上述したキャプチャ部53にも含まれる。また、通信部520は、上述した出力部55にも含まれてもよい。The input unit 500 is, for example, a keyboard and a mouse. The display unit 510 is, for example, a display. The communication unit 520 is, for example, a communication interface, and is also included in, for example, the capture unit 53 described above. The communication unit 520 may also be included in the output unit 55 described above.

CPU530は、客観評価装置5を構成する各部を制御し、所定の処理等を行う。メモリ540及びHDD550は、データ等を記憶する。The CPU 530 controls each component of the objective evaluation device 5 and performs predetermined processing, etc. The memory 540 and HDD 550 store data, etc.

記憶媒体570は、客観評価装置5が有する機能を実行させるプログラム等を記憶可能にされている。なお、客観評価装置5を構成するアーキテクチャは図5に示した例に限定されない。The storage medium 570 is capable of storing programs and the like that execute the functions of the objective evaluation device 5. Note that the architecture constituting the objective evaluation device 5 is not limited to the example shown in FIG.

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明してきたが、上述の実施形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明が上述の実施形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で、構成要素の追加、省略、置換、その他の変更が行われてもよい。 Although an embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, it is clear that the above-mentioned embodiment is merely an example of the present invention and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. Therefore, addition, omission, substitution, and other modifications of components may be made without departing from the technical concept and scope of the present invention.

1,2,3・・・端末、4・・・アクセスポイント、5・・・客観評価装置、10・・・無線通信システム、51・・・取得部、52・・・設定部、53・・・キャプチャ部、54・・・算出部、55・・・出力部、500・・・入力部、510・・・表示部、520・・・通信部、530・・・CPU、540・・・メモリ、550・・・HDD、560・・・バス、570・・・記憶媒体1, 2, 3... Terminal, 4... Access point, 5... Objective evaluation device, 10... Wireless communication system, 51... Acquisition unit, 52... Setting unit, 53... Capture unit, 54... Calculation unit, 55... Output unit, 500... Input unit, 510... Display unit, 520... Communication unit, 530... CPU, 540... Memory, 550... HDD, 560... Bus, 570... Storage medium

Claims (5)

所定の無線チャネルで複数の端末に対して送信された映像データの無線フレームをそれぞれキャプチャするキャプチャ部と、
前記キャプチャ部がキャプチャした無線フレームに基づいて、前記端末それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する算出部と、
前記算出部が算出した指標を出力する出力部と
を有することを特徴とする客観評価装置。
a capture unit that captures wireless frames of video data transmitted to a plurality of terminals via a predetermined wireless channel;
a calculation unit that calculates an index indicating fairness of communication time per unit time of each of the terminals based on the wireless frames captured by the capture unit;
and an output unit that outputs the index calculated by the calculation unit.
前記算出部は、
前記端末それぞれに対する無線フレームのフレーム長及びデータレートに基づいて、前記指標を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の客観評価装置。
The calculation unit is
2. The objective evaluation device according to claim 1, wherein the index is calculated based on a frame length and a data rate of a wireless frame for each of the terminals.
所定の無線チャネルで複数の端末に対して送信された映像データの無線フレームをそれぞれキャプチャするキャプチャ工程と、
キャプチャした無線フレームに基づいて、前記端末それぞれの通信時間の単位時間に対する公平性を示す指標を算出する算出工程と、
算出した指標を出力する出力工程と
を含むことを特徴とする客観評価方法。
a capture step of capturing wireless frames of video data transmitted to a plurality of terminals via a predetermined wireless channel;
a calculation step of calculating an index indicating fairness per unit time of communication time of each of the terminals based on the captured wireless frames;
and an output step of outputting the calculated index.
前記算出工程では、
前記端末それぞれに対する無線フレームのフレーム長及びデータレートに基づいて、前記指標を算出すること
を特徴とする請求項3に記載の客観評価方法。
In the calculation step,
4. The objective evaluation method according to claim 3, wherein the index is calculated based on a frame length and a data rate of a radio frame for each of the terminals.
請求項1又は2に記載の客観評価装置の各部としてコンピュータを機能させるための客観評価プログラム。 An objective evaluation program for causing a computer to function as each part of the objective evaluation device described in claim 1 or 2.
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