语音质量评估方法研究.doc

表 1 ACR 评分指标
语音质量评估方法研究
路
萌
工业和信息化部电信研究院泰尔实验室工程师
摘 要对各标准化组织中针对语音质量评估方法制定的标准进行了介绍,分析了国际电信
联盟中 PSQM,PESQ,POLQA,欧洲电信标准协会 ETSIEG 202-396,TOSQA 等评估方法的模型和算法。
关键词语音质量绝对种类评定值声学模型多媒体传输质量
引言
数量、试验者背景、试验环境、语音样本等试验程序都
有严格的要求, 要完成该项测试要消耗大量的人力物力,成本高,耗时长。最重要的是受到试验环境的影响, 该测试可重复性差, 仅能反应某特定语言环境的语音质量主观评估,并不能在多个语言环境中进行比较。
1
从移动终端通信业务发展开始,语音质量就是移
动用户体验的最重要的一个衡量标准。语音质量受到个人区别、可理解性、语音特征、周围环境、背景噪声传输、网络状况和人的期望等复杂的因素影响, 难以得到一个统一且直观的评估结果。各网络运营商、终端厂商和各国的电信联盟组织也都致力于研究能够直观反映用户通话体验的评估方案。本文就业界主流的语音质量评估方法进行介绍和分析。
主观评估方法
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被广泛认同的语音质量评估方法是人们凭主观
的判断、通过实际通话, 由人耳来感知通话质量的好坏。人类的听觉和感知语音的行为被量化后,从而得到语音质量的级别。在 20 世纪 90 年代由国际电信联盟 ITU-T 发布了 , 使用 MOS( 平均主观评分) 以规范化主观的评估语音质量的方法。利用人本身的主观感受为听到的语音的满意度进行评分,评分的基本指标是可理解程度。其中, 定义了绝对种类评定值
(ACR)测量方法。该方法是要求 20~50 人分别听完一段语音片段后根据自己的感受打出一个主观分值, 分值分布如表 1 所示。
测试完成后,对所有评分取平均值,这个平均主观
值 MOS (Mean Opinion Score) 是被广泛应用的语音质量量化标准;因此,本文中所提出的所有客观测量方法的评估结果都会对应到平均主观值上。
由于 中所规定的主观评估方法对试验样本
客观评估方法
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PSQM
ITU-T 在 1998 年发布了 感知通话质量测量(PSQM),此方法使用计算机产生的波型文件,通过比较其通过通信网络传输前后的变化计算出 PSQM 中相对应的级别及好坏程度。测量方法需要发送一个语音参考信号通过电话网络,在网络的另一端采用数字信号处理的方式比较样本信号和接收到的信号,进而估算网络的语音质量。
流程示意图如图 1 所示,其中 PSQM 模型的核心是听觉变换,模拟了人的听觉系统的主要心理和物理上的处理过程。并引入了认知模型来描述劣化信号和
图 1 PSQM 模型流程图
图 2 PESQ 模型示意图
原始输入信号在听觉变换过程中产生的差距。
但是对某些类型的编解码、背景噪声和端到端的影响, 比如滤波和时延变化,PSQM 不能给出精确的预测值。它仅对网络及终端设备的包括编码器语音输入电平、传输速率、编码转换等编码质量进行评估,且只局限于窄带编码测量。
PESQ
ITU-T 在 2001 年 2 月发布了 来取代
PSQM。 感知评估通话质量测量 PES