SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MSO评价法.pdf
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1、S.J 中华人民共和国电子行业军用标准FL 5895 SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法MOS method of speech quality assessment for military communication systems 2000什0-20发布2000-10叩20实施中华人民共和国倍息产业部批准目次1 范围 . . . . . . ( 1 ) 2引用文件. . . (1) 3 定义 . . . . (2) 4 般要求. . . (2) 5 详细耍求. . . . . . .闵.(2) 附录A荔本测试谐音材料(补充件). . . . (8) 附录自滤波器参
2、数及传输特性(补充件). (15) 附求CMOS法测试投票意见记录表(补充件).(17) 附录DMOS评定意见参考(补充件). . . (18) 中华人民共和国电子行业军用标准1 范围军用通倍系统音质的MOS评价法MOS metbod of speecb quality assessment for military communication systems 1. 1 主题内容SJ 20771-2000 本标准规定了军用通情系统膏质的平均意见分(MeanOpinion Score简称MOS)评价方法的测试语音材料、规程、技术条件及要求。1. 2 适用部围本标准适用于军用通倍系统及网络中对研制
3、、生产的语音编码器、语音终端(成设备)或语音系统进行音质主观评价,并定量给出被测系统的MOS评定结果。本标准也适用于通倍系统及网络中对话音编码设备及语音系统进行评价。2 引用文件GB 1781-92 测试录音带GB 2019-87 磁带录音机基本参数和技术要求GB 734787 仅语谐音妖时平均功率谱GB厅13427帽-92增最调制终端设备技术要求GB厅13504唰2汉语清晰度诊断押韵测试(DRT)法ITUG.726 16、24、32、40kbitls自适应第分脉冲编码调制(ADPCM)(1992 年9月11日)I机J.T0.729 使用共辄结构代数码激励线性预测的8kbitls语音编码(19
4、96年3月)3 定义3. 1 加权lJL均意见分weighted MOS 对各种投票意见按规定数值进行加权之后,再平均的MOS得分,见5.4.5条公式(1)。3.2 加权标准偏爱weighted standard deviation 按投票概率加权投票意见方差得到的标准偏差,见5.4.5条公式(2)。该偏差只适用于音质MOS评价泄的统计应用。3.3测试语音单元始stspeech unit 由三个测试语句构成的、一次评昕投票用的话音单元。中华人民共和国情患产业部2。-10响20发带2000-10-20实施SJ 20771-2000 3.4 测试语音源褒test叩eechsource list 由
5、每个发青人都发个测试语音单元(可以是相同和不同的单元)的音所选测试谐音单元构成的我.3.5 测试语音摞集合test speech source set 按语音源表发膏,以模拟录音方式录制在磁带上成数字采集方式生成数据文件存贮在光盘成磁盘上的,可供测试选用的测试语音源。4 一般要求4. 1 谐音材料集合MOS评价方法对被测语音系统纷出整体啬质的评价,语音材料应当由经过语音平衡、椭度基本符合r一分布、长时平均功率谱一般应符合GB7347的规定,且规模足够大的语句集合构成。4.2 测试要求4.2.1 为使评价结果可靠,测试队伍必须达到5.4.1条的要求。4.2.2 参考测试语膏条件和被测谐音系统的条
6、件的激励必须符合5.4.3.1条的要求。4.2.3 每种条件使用的谐音源,必须至少包含每个发裔人一个谐音单元。4.2.4 全部测试条件的谐音信号单元之间的平均能量(戚声级(A)之差宜控制在土2dB之内,5 详细要求5.1 语音材料集合的构成5. 1. 1 测试句表考虑大型评价测试的需要,共包括10个句子表,每表18个谐句,每三句作为个测试语音单元.5.1.2 句子长度一般由包含10个左右音节组成,见附录A(补充件)。5.2 语音糠的建立5.2.1 发音人至少由三男、三女讲栋准普通话的人发音,有条件时,最好由电台和电视台的播音员发音.5.2.2 发音环境应在背景噪声低于25-30dB (A),泪
7、响时间低于0.5s (500 Hz的安静办公室录音。有条件时,最好在经过声学处理的录音棚内究成语音源的隶制。5.2.3 发音要求按每秒3-4个音节(字)的速度、正常语调和语气发音,并力求音量平衡。每个句子之间停顿1s左右,每个测试语音单元之间停顿3-4s左右。5.2.4 录音方式分为模拟录音和数字录音两种方式。5.2.4.1 模拟录音应尽可能使用符合GB2019中一等品录音机,如使用其他高保真录音机,其非线性SJ 20771-2000 失真应小于0.3%、抖动小于0.03%0应使用符合GB1781要求,成接近于它的低噪声磁带.5.2.4.2 数字录音5.2.4.2.1 策膏条件应采用不低于80
8、00Hz频率取样和不低于16位线性PCM编码进行录音。5.2.4.2.2 录音文件格式按测试语音单元生成指定格式的数据文件。为便于操作,每个文件名股标志发音人的性别及编号.5. 2. 5 发音声级应符合GB厅13504中5.6条的要求.5.2.6 栅试谐音集合按5.1.1杂的句子衰,依次由男、女声的每个发音人对表中的测试语音单元发膏。为测试应用方便,每人只发本表中一个单元的膏,这使得到一个标准语音源炭,并根据媒体条件,按前述各项要求进行测试摞的录制,全部测试语音源表都照此发膏,这即构成测试标准语音糠集合。5.3 测试语音材料的建立测试语音材料应包括被翻语音系统的测试材料和参考测试语音材料。5.
9、3.1 被测谐音材料的建立5.3.1.1 使用语膏材料的规模对于任何一个被谐音系统进行音质的MOS评估,至少使用一个标准测试语音源炭的发膏,必要时,最好使用两个表的发音。5.3.1.2 被测系统测试信号的生成被测倍号的生成见图10测试糠倍号I测试信号才被测系统i 图1被测借号生成5.3. 1. 2. 1 测试信号采集不推梓模拟录音采集,一般用8000Hz频率来样和不低于线性16位PCM编码格式数字录音,并生成标志被测系统条件和语音源倍号条件的数据文件。5.3. 1. 2. 2 植意放谱和采集的接口要求要特别注意被测语音系统和信号采集装置的输入、输出阻抗和信号电平接口条件。当阻抗不匹配和电平不适
10、合时,应设法使其阻抗匹配,并将咆平调整到系统及采集卡最佳工作的动态范周.5.3.2 参考测试语音条件执行被测语音系统的MOS评价测试中,应引入加性噪声失真、乘性噪声失真条件和标准语音编码器条件,这些条件要和测试条件起进行评价测试。5.3.2.1 加性噪声失真条件这代表通常存在的噪声干扰失真条件,应是连续的商斯分布的随机自噪声,且应包SJ 20771-2000 括:信号噪声比(SNR)为斗0,斗,0, 5, 10, 15 , 20 , 30 dB八个等级。5.3.2.2 乘性噪声失真条件乘性噪声模拟波m编码器量化噪声形式,它伴随信号的出现丽出现,是一种起伏性质的随机噪声,亦应包括借号噪声比(SN
11、R)为-10,由5,0, 5, 10 , 15 , 20 , 30 dB八个等级。5.3.2.3 标准语音编码器条件MOS测试还应适当包含一些标准语音编码器的失真语音条件,本标准可选如下一些谐音编码器:a. 波形编码器I叽J-T0.726中32、24、16kbitls ADPCM及OB厅13427中16kbitls CVSD; b. 参数编码器可选ITU-T0.729 8 kbitls或2.4、4.8kbitls IMBE编码器:C. 参考摞信号8kHz来样,线性16位PCM编码语膏。5.3.3 参考测试谐音条件的产生每种参带失真条件,一般包含一个测试语音源表的语音录音。5.3.3.1 加性噪
12、声失真条件的产生可用数字或模拟的方活产生,因2是产生加性噪声失真条件的框圈。旦+S(n) S(t)一模拙谐音借号S(n)一数字语音借号N(t)一模拟嚼声借号N(n卜数字噪声情号SN(t)一模拟失真倍号SN(n)一数字失真信号回2加性噪声失真条件的产生模拟方式产生时,一般情况下信号S(t)电平维持固定,仅调整噪声的电平。数字方式产生时,采用文件一文件的办法实现所要求的失真条件。数字滤披的传输特性,可由五阶椭脚低遇和3个阶切比雪夫高通滤波器实现,它的主要参数见附录自(补充件)中的Bl:滤波器的特性如附录B(补充件)中图Bl所示。无论采用哪种方式产生央真信号条件,都应保证输出信号最大电平不(限幡)失
13、真。数字方式产生的失真(SNR)条件,亦应维持语音电串的基本假定。5.3.3.2 乘性噪声失真条件的产生乘性噪声的产生按图3来实现。.蛐4-SJ 20771-2000 2-3400Hz 因3乘性噪声的产生带通滤波的特性同5.3.3.1条。5.3.3.3 标准语音编码器语音条件的产生各种编码器的语膏条件,用硬件成软件产生同样有效,产生方法按5.3.1条。每个条件应至少包括一个测试语膏、源表的测试语音。语音源袤的语音直接从测试语音源集合中选取得到。5.4 评测规程5.4.1 测试队伍一般由24-32名男、女各半,年龄接近被测系统使用群体的人员组成。当达不到这个规模时,将采取增加投票轮数的办法来弥补
14、人数的不足。5.4.2 人员的训练正式测试前,进行短时期掌握棚试要求和明了注意事项等训练,并且包含质最等级的非测试语音进行试昕性质的训练,通过试昕基本了解各质盘等级的大致概念。不是对测试语音熟悉的训练,而是对听到的话音好坏程序应该给什么样投票意见的训练,如果曾经接触过MOS测试,可以不做训练。训练中,可让参试人员先大致了解MOS评分等级参考(见附录D)中各个等级的定界,这些坚定界仅供参考。当一次测试的条件较多,比如测试单元超过200个时,也可用随机放送测试条件的部分话音来训练。5.4.3 测试前的准备5.4.3.1 测试谐音材料的随机化编辑MOS测试语音单元对测听人员的激励应是随机的,全部被测
15、系统的测试谐音单元和全部参考测试谐音单元,必须在测试前进行测昕顺序随机化的编辑处理,可用随机化程序,完成测昕放音顺序随机化。顺序号之间的距离应大于10(即随机化的顺序PK(i)甲PK+1)10,i、j是原先的相邻顺序号)。随机化前的语音单元顺序,般是按测试条件编排产生的。5.4.3.2 意见表在不具备用投藕机进行投票的情况下,必须事先准备好投票意见衰。表中除有投票的意见等级外,还必须有与放音顺序一致的投票顺序和随机化顺序的标记,以免投票过程出锚,并提供结果统计资询与纠锚的方便。记录我的形式见附录c(补充件)5.4.4 测试条件5.4.4.1 测昕工作站,3 SJ 20771一2000MOS评价
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