語音評估PESQ介紹new

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somethingMOS介紹MOS:MeanOpinionScore，早期用于評估語音通訊系統(tǒng)的質量，后廣泛用于鑒定語音通訊系統(tǒng)中關鍵技術/器件，如：VocoderMOS測試中常用的參考系統(tǒng)（Vocoder）：PCM，ADPCMPCM：PulseCodeModulation，64Kbps，廣泛用于ATM，E1/T1光纖傳輸系統(tǒng)，語音質量非常高，通常稱為：有線電話質量（TollQuality）。ADPCM：AdaptiveDifferentialPulseCodeModulation，32Kbps，普遍用于電信，衛(wèi)星通信，MP3等系統(tǒng)，語音質量高，通常稱為：長途電話質量MOS評分值的范圍為『1，5』PCM系統(tǒng)的MOS值的范圍為『4.2，4.4』ADPCM系統(tǒng)的MOS值的范圍為『4.1，4.3』PCM/ADPCM常被用來做為衡量其他Vocoder/通訊系統(tǒng)的參照物。MOS以及語音評估算法MOS:MeanOpinionScoreMOS評分值的范圍為『1，5』ITU語音評估算法標準有：PAMS、PSQM、PSQM+、MNB、PESQPESQ是電信/通訊領域中應用最廣的技術不同語音評估算法性能比較-與MOS的相關性對比(1)Type:MobileNetwork(移動網(wǎng))不同語音評估算法性能比較-與MOS的相關性對比(2)Type:MobileNetwork(固定網(wǎng))

不同語音評估算法性能比較-與MOS的相關性對比(3)Type:MobileNetwork(VoIP網(wǎng))

不同語音評估算法性能比較-誤差統(tǒng)計(4)結論PESQ是目前最為先進和準確的語音評估算法；原來的語音評估算法不適合于測試網(wǎng)絡，特別是VoIP網(wǎng)絡；原來的語音評估算法在如下條件方面不能有很好的效果：SpeechclippingBackgroundnoisePacketlossinVoIPnetworkFilteringinanalogueelements(suchashandsetor2-wireaccessloop)Variabledelay(commoninVoIP)PESQ介紹PESQ:PerceptualEvaluationofSpeechQuality;國際電聯(lián)（ITU）P.862推薦的語音評估最新算法，同時也是UMTS評估語音的最新標準；PESQ處理過程1PESQ處理過程2LevelalignmentInordertocomparethesignals,thereferencespeechsignalandthedegradedsignalshouldbeatthesame,constantpowerlevel.Inputfiltering

PESQmodelsthereceivepathofthetelephonehandsetusinganinputfilter.Thistakesaccountoftheeffectoftheelectricalandacousticcomponentsofthehandset.Timealignment

Thesystemundertestmayincludeadelay,whichmaybevariable.Inordertocomparethereferenceanddegradedsignals,theyneedtobelinedupwitheachother.PESQ處理過程3AuditorytransformInordertocomparethereferenceanddegradedsignals,takingaccountofhowalistenerwouldhaveheardthem,eachispassedthroughanauditorytransformthatmimicscertainkeypropertiesofhumanhearing.Thisgivesarepresentationintimeandfrequencyoftheperceivedloudnessofthesignal,knownasthesensationsurface.DisturbanceprocessingThedifferencebetweenthesensationsurfacesforthereferenceanddegradedfilesisknownastheerrorsurface;thisshowsanyaudibledifferencesintroducedbythesystemundertest.theabsolute(symmetric)disturbance:ameasureofabsoluteaudibleerrortheadditive(asymmetric)disturbance:ameasureofaudibleerrorsthataremuchlouderthanthereferenceQualityScoresPESQ語音評估結果有三種版本PESQScore：根據(jù)ITUP.862計算得出（評分值的范圍為『-0.5，4.5』）PESQ-LQ（ListeningQuality）：按照MOS分值范圍給出的結果（評分值的范圍為『1，5』）PESQ-LE（ListeningEffort）：是損耗因子，Ie是E-Model的輸入?yún)?shù)

PESQ-LQ和PESQ-Ie是根據(jù)PESQScore通過公式計算出來的。其中PESQ-LQ與PESQScore的映射關系是由Psytechnics提出的；PESQ-Ie與PESQScore的映射關系是由ITUP.834定義的。三者之間映射關系PESQScoreVSPESQ-LQPESQ-IeVSPESQScore影響PESQMOS值的相關因素不同編碼方式下語音評估結果1不同的編碼方式對數(shù)據(jù)的壓縮是不同的，從而造成的語音失真也是不同的；因此在相同的無線環(huán)境下，如果編碼方式的不同會造成語音評估結果的不同；一般情況下，對于GSM系統(tǒng)來說，如果無線環(huán)境相同，語音評估MOS平均得分一般滿足如下關系：EFR>FR>HR；不同編碼方式下語音評估結果2不同編碼方式下語音評估結果3下表為我們對國內(nèi)某城市聯(lián)通網(wǎng)絡的不同編碼方式下的語音評估結果情況。分三種不同網(wǎng)絡參數(shù)設置(全速率TLDTH=0%、現(xiàn)網(wǎng)TLDTH=40%、半速率TLDTH=100%)根據(jù)我們大量的測試結果匯總：半速率（HR)的MOS峰值為3.5，全速率(FR)的MOS峰值為3.9，增強型全速率的MOS峰值為4.3左右語音評估得分TLDTH=0%TLDTH=40%TLDTH=100%上行得分3.5883.4283.331下行得分3.4183.3253.259不同編碼方式下語音評估結果3下表為我們對國內(nèi)某城市聯(lián)通網(wǎng)絡的不同編碼方式下的語音評估結果情況。分三種不同網(wǎng)絡參數(shù)設置(全速率TLDTH=0%、現(xiàn)網(wǎng)TLDTH=40%、半速率TLDTH=100%)根據(jù)我們大量的測試結果匯總：半速率（HR)的MOS峰值為3.8，全速率(FR)的MOS峰值為3.9，增強型全速率的MOS峰值為4.3左右語音評估得分TLDTH=0%TLDTH=40%TLDTH=100%上行得分3.5883.4283.331下行得分3.4183.3253.259不同速率對語音評估的影響4不同的樣本條件下語音評估結果1不同的樣本條件下語音評估結果2通過上面的情況可以得出如下結論：

樣本聲音(不同語言、不同聲音頻率）的不同，會影響語音評估結果，最大相差可以到達0.5；原因： 因為不同的編碼方式對于不同頻率聲音的過濾或處理效果是不同的，如男女聲混合的聲音對CDMA影響就很大（由于CDMA有抑噪功能，在頻率變化很大時，造成聲音的明顯變異）不同的噪聲條件下語音評估結果－某地HR實驗1樣本名描述CODEC持續(xù)時間（分鐘）語音增強設備狀態(tài)PESQVoice.wav標準語音樣本半速率40關閉PESQVoice.wav標準語音樣本全速率40關閉PESQVoice_6dB.wav噪聲強度比語音低6dB半速率40關閉PESQVoice_6dB.wav噪聲強度比語音低6dB全速率40關閉PESQVoice_12dB.wav噪聲強度比語音低12dB半速率40關閉PESQVoice_12dB.wav噪聲強度比語音低12dB全速率40關閉PESQVoice.wav標準語音樣本半速率40使能PESQVoice.wav標準語音樣本全速率40使能PESQVoice_6dB.wav噪聲強度比語音低6dB半速率40使能PESQVoice_6dB.wav噪聲強度比語音低6dB全速率40使能PESQVoice_12dB.wav噪聲強度比語音低12dB半速率40使能PESQVoice_12dB.wav噪聲強度比語音低12dB全速率40使能不同的噪聲條件下語音評估結果－某地HR實驗2在某地半速率（HR）進行語音評估實驗時，采用了不同的語音樣本，得出的語音評估結果也不相同；語音評估實際上無法很好地判斷背景噪音存在情況下的聽覺感覺（因為語音評估主要反應編碼和各種電路噪聲的影響，而對背景噪音的影響并不太適合），但可以反應一定趨勢：背景噪音越大，語音評估分數(shù)越差；相同背景噪音情況下，與純凈的標準音比較，全速率的比半速率好；鏈路和路由對語音評估結果的影響1在語音評估的過程中，不同的鏈路及路由也是影響PESQMOS值的一個重要因素；例：進行聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡的語音評估，如果被叫是異網(wǎng)，帶來的結果也會有稍許的差異；例：在以往的某次網(wǎng)絡評估測試中，某網(wǎng)絡的網(wǎng)絡語音評估結果偏低，通過大量測試排除了設備和無線的原因，最終發(fā)現(xiàn)問題原因是長途交換和路由的問題。在語音評估過程中電話有兩條路由，通過鎖定線路進行測試，發(fā)現(xiàn)某一條路由存在誤碼問題。解決路由誤碼問題后結果正常。PESQ與話音質量相關性研究1PESQ與話音質量相關性研究2PESQ與話音質量相關性研究3當MOS的目標值=2.6時，RxQual＝5是分界點當MOS的目標值=3.4時，RxQual＝4是分界點PESQ與話音質量相關性研究4話音質量（GSM為RxQualSub，CDMA為FFER）與PESQ的MOS存在一定的相關性；GSMRxQualSub的范圍在『0，2』，PESQ的MOS值整體分布在『3，4.1』之間CDMAFFER的范圍在『0，3%』，PESQ的MOS值整體分布在『3，4.1』之間；話音質量差一般對應的MOS值也會較差，但MOS差時對應的話音質量指標不一定很差（主要MOS會受到其他方面因素的影響）Abis壓縮功能對語音評估結果的影響項目下行得分平均值上行得分平均值無壓縮3.9643.9385時隙壓縮3.4243.4646時隙壓縮3.3643.367在2005年1月在北京評估進行Abis壓縮功能對語音評估結果影響的測試，分成三個部分來測試，包括：無壓縮、5時隙壓縮和6時隙壓縮，結果如下表。結論：語音壓縮比例越大，語音評估得分越低鼎利公司相關情況鼎利產(chǎn)品針對語音評估（PESQ）的應用PESQ專利擁有者在國內(nèi)唯一合作伙伴，國內(nèi)唯一購買PESQ專利廠商2002年初開始語音評估方面的開發(fā)和研究2002年初在自動路測系統(tǒng)上實現(xiàn)PESQ語音評估2004年6月在傳統(tǒng)路測儀表上實現(xiàn)PESQ語音評估自動路測系統(tǒng)（PilotFleet）GSM路測儀表PilotPremierforGSMCDMA路測儀表PilotPanoramaforCDMAWCDMA路測儀表PilotPioneerforWCDMAPHS語音評估儀表PilotPioneerforPHSInternetWirelessNetworkGSM/GPRS/CDMA1x/3GDataProcessingServerTestdatadecodeStatisticalanalysisAutomatedreportingResolutionssuggestionsProblemareaIdentificationCentralServerCommunicatewithallprobesSetupparameters/plan/alarmsDownloadtestdataUpgradeprobesSWUserAuthenticateSpeechEvaluationServerPESQStandard(ITU-T)MeasuringSpeechQualityMOS(MeanOpinionScores)SavetheVoiceWaveMonitoringTestroutinesappearNetworkparametersappearLayer3messagesNetworkEventsMaintenanceControlProbesAnalysis&DiagnosisnetworkDatagatheringProbesCallqualityCallstatisticsServingCellinfoNeighborCellinfoDropcallAccessfailuresDatathroughputQosRFperformance…,…=Server=Monitor=Switch=LogicalLink=PhysicalLink=RCULegendPilotFleet結構語音評估回路工作原理圖1語音評估服務器語音評估回路工作原理圖2語音評估回路工作原理圖3-RCU之間互撥主叫RCU被叫RCU語音評估回路工作原理圖4-RCU模塊之間互撥主叫模塊被叫模塊RCU模塊之間互撥傳統(tǒng)路測實現(xiàn)方式-專用數(shù)據(jù)線+Premier/PanoramaOT76/OT96/OT160/OT190GSM/GPRS手機PCMCIAORHandheld

GPSPCNotebookDC-ACConverterDataCableDingLi’sPremier/PanoramaSystem傳統(tǒng)路測實現(xiàn)方式-專用數(shù)據(jù)線+Premier/Panorama傳統(tǒng)路測實現(xiàn)方式-波形回放我們的相關工作---中國電信配合中國電信集團公司做一些語音評估MOS方面的研究及測試評估規(guī)范建議配合廣東電信做PHS語音評估MOS的技術研究，儀表成功入圍。配合廣東電信做MOS全省評估。配合江蘇電信做PHS語音評估MOS的技術研究。配合全省對手網(wǎng)絡評估及PHS語音MOS評估。我們的相關工作---其他運營商配合中國移動集團公司在杭州進行了驗證CDMAFFER和GSMRxQualSub與MOS評分關系的測試工作配合中國移動集團公司在北京平谷進行了Abis接口壓縮后語音質量變化情況的測試工作廣東移動連續(xù)三年全省網(wǎng)絡評估工作，（語音評估MOS分值作為重要考核指標之一）配合某移動進行半速率測試實驗，共計進行對12種不同方式進行了測試配合中國聯(lián)通多個省