ITU-T P 563 FRENCH-2004 Single-ended method for objective speech quality assessment in narrow-band telephony applications《窄带电话应用中客观语音质量评估用单端法 P系列 电话传输质量电话安装地方线路网络客观测量仪器 12号研究组》.pdf

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1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS UIT-T P.563SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (05/2004) SRIE P: QUALIT DE TRANSMISSION TLPHONIQUE, INSTALLATIONS TLPHONIQUES ET RSEAUX LOCAUX Appareils de mesures objectives Mthode mono-extrmit dvaluation objective de la qualit vocale

2、pour les applications de la tlphonie bande troite Recommandation UIT-T P.563 RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE P QUALIT DE TRANSMISSION TLPHONIQUE, INSTALLATIONS TLPHONIQUES ET RSEAUX LOCAUX Vocabulaire et effets des paramtres de transmission sur lopinion des usagers Srie P.10 Lignes et postes dabonn

3、s Srie P.30 P.300 Normes de transmission Srie P.40 Appareils de mesures objectives Srie P.50 P.500 Mesures lectroacoustiques objectives Srie P.60 Mesures de la sonie vocale Srie P.70 Mthodes dvaluation objective et subjective de la qualit Srie P.80 P.800 Qualit audiovisuelle dans les services multim

4、dias Srie P.900 Aspects relatifs la qualit de transmission et la qualit de service aux points de terminaison des rseaux protocole Internet Srie P.1000 Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T. Rec. UIT-T P.563 (05/2004) i Recommandation UIT-T P.563 Mthode mono-extrmit dvaluat

5、ion objective de la qualit vocale pour les applications de la tlphonie bande troite Rsum La prsente Recommandation dcrit une mthode objective mono-extrmit de prvision de la qualit subjective pour les applications de tlphonie 3,1 kHz (bande troite). La prsente Recommandation contient une description

6、dtaille de cette mthode et des conseils sur la faon de lutiliser. Une implmentation de rfrence en langage ANSI-C, dcrite lAnnexe A, est donne sous la forme de fichiers spars qui font partie intgrante de la prsente Recommandation. Est galement spcifie lAnnexe A, une procdure de test de conformit qui

7、permet lutilisateur de confirmer la validit dune autre implmentation du modle. Cette implmentation de rfrence en langage ANSI-C prvaudra en cas de divergence entre cette implmentation et le texte de la description dtaille contenue dans la prsente Recommandation et de rfrence. La prsente Recommandati

8、on inclut un document lectronique contenant une implmentation de rfrence en langage ANSI-C de la prsente Recommandation ainsi que des donnes concernant les tests de conformit. Source La Recommandation UIT-T P.563 a t approuve le 14 mai 2004 par la Commission dtudes 12 (2001-2004) de lUIT-T selon la

9、procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T P.563 (05/2004) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe

10、permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans

11、, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologie

12、s de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quun

13、e exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes

14、ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PRO

15、PRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de propr

16、it intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT avait t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre

17、en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. UIT 2005 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre

18、 reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T P.563 (05/2004) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Introduction 1 2 Rfrences normatives 2 3 Abrviations 2 4 Domaine dapplication 3 5 Conventions 5 6 Prescriptions relatives aux signaux vocaux valuer. 5 7 Aperu gnral

19、 de lalgorithme P.563. 6 7.1 Analyse du conduit vocal et caractre non naturel de la voix 8 7.2 Analyse dun bruit additionnel intense . 8 7.3 Interruption, silence et crtage temporel 9 7.4 Classification des distorsions . 9 8 Comparaison entre les notes objectives et les notes subjectives 10 8.1 Coef

20、ficient de corrlation. 11 9 Description dtaille des blocs fonctionnels utiliss dans la Rec. UIT-T P.563 11 9.1 Description des descripteurs vocaux lmentaires et prtraitement du signal. 11 9.2 Description du bloc fonctionnel Analyse du conduit vocal et voix non naturelle . 18 9.3 Description du bloc

21、fonctionnel bruit additif 33 9.4 Description du bloc fonctionnel Silences/interruptions 42 9.5 Description du modle de qualit vocale 46 Annexe A Code source pour limplmentation de rfrence et les tests de conformit 48 A.1 Liste des fichiers fournis pour limplmentation de rfrence ANSI-C . 48 A.2 Liste

22、 des fichiers fournis pour la validation de conformit 49 A.3 Fichiers vocaux fournis pour la validation avec dlai variable 56 A.4 Ensemble de donnes de conformit 56 A.5 Prescriptions de conformit 56 A.6 Test de conformit sur des donnes non connues 56 Fichier lectronique joint: Implmentation de rfren

23、ce en langage C et donnes de test de conformit Rec. UIT-T P.563 (05/2004) 1 Recommandation UIT-T P.563 Mthode mono-extrmit dvaluation objective de la qualit vocale pour les applications de la tlphonie bande troite11 Introduction Lalgorithme P.563 permet de prvoir la qualit vocale sans utilisation du

24、n signal de rfrence distinct. Cest pourquoi, cette mthode est recommande pour lvaluation non intrusive de la qualit vocale, la surveillance et lvaluation des rseaux en direct en utilisant des sources vocales inconnues lextrmit distante dune connexion tlphonique. Dans la ralit, les systmes peuvent tr

25、e sujets divers phnomnes, bruit de fond, filtrage, variation des temps de propagation ainsi que des distorsions dues aux erreurs dans le canal et aux codecs vocaux. Jusqu prsent, les mthodes dvaluation de la qualit vocale de ces systmes, telles celles dcrites dans la Rec. UIT-T P.862 requirent un si

26、gnal de rfrence ou le calcul uniquement dindices de qualit fonds sur un ensemble restreint de paramtres tels le niveau, le bruit dans les pauses vocales et les chos. La mthode dcrite dans la prsente Recommandation est la premire mthode recommande de mesure non intrusive mono-extrmit qui tient compte

27、 de toute la fourchette de distorsions prsentes dans les rseaux tlphoniques publics commutation et qui permet de prvoir la qualit vocale sur une chelle MOS-LQO (note moyenne dopinion qualit dcoute objective) fonde sur la perception conformment la terminologie spcifie dans la Rec. UIT-T P.800.1. La p

28、rsente Recommandation ne se limite pas des mesures de bout en bout; elle peut tre utilise en un point arbitraire quelconque de la chane de transmission. La note calcule est alors comparable la qualit perue par un auditeur humain, qui coute avec un combin de forme traditionnelle au point considr. Pou

29、r valider lalgorithme P.563, on a repris toutes les expriences du processus de validation de la Rec. UIT-T P.862 et procd des expriences spcifiques qui ont permis de tester sa validit au moyen dune interface acoustique place dans un terminal rel lextrmit mission. De plus, lalgorithme P.563 a t test

30、indpendamment avec des lments vocaux inconnus par dautres laboratoires dans des conditions strictement dfinies. Il est recommand dutiliser lalgorithme P.563 uniquement pour lvaluation de la qualit vocale pour les applications de la tlphonie 3,1 kHz (bande troite). _ 1La prsente Recommandation inclut

31、 un document lectronique contenant une implmentation de rfrence en langage ANSI-C de la prsente Recommandation ainsi que des donnes concernant les tests de conformit. 2 Rec. UIT-T P.563 (05/2004) 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T

32、 et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible,

33、aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. Recommandation UIT-T P.4

34、8 (1988), Spcification dun systme de rfrence intermdiaire. Recommandation UIT-T P.800 (1996), Mthodes dvaluation subjective de la qualit de transmission. Recommandation UIT-T P.810 (1996), Appareil de rfrence bruit modul (MNRU). Recommandation UIT-T P.830 (1996), Evaluation subjective de la qualit d

35、es codecs numriques bande tlphonique et large bande. Recommandation UIT-T P.862 (2001), Evaluation de la qualit vocale perue: mthode objective dvaluation de la qualit vocale de bout en bout des codecs vocaux et des rseaux tlphoniques bande troite. Recommandations UIT-T de la srie P Supplment 23 (199

36、8), Base de donnes de signaux vocaux cods de lUIT-T. 3 Abrviations La prsente Recommandation utilise les abrviations suivantes: ACR valuation par catgories absolues (absolute category rating) CELP prdiction linaire avec excitation par code (code-excited linear prediction) dBov dB par rapport au poin

37、t de surcharge (dB to overload point) DCME quipement de multiplication de circuits numriques (digital circuit multiplication equipment) ERP point de rfrence oreille (ear reference point) HATS simulateur de tte et de torse (head and torso simulator) IRS systme de rfrence intermdiaire (intermediate re

38、ference system) LPC coefficient de prdiction linaire (linear prediction coefficient) MIC modulation par impulsions et codage MOS note moyenne dopinion (mean opinion score) MOS-LQO note moyenne dopinion qualit dcoute objective (mean opinion score listening quality objective) MOS-LQS note moyenne dopi

39、nion qualit dcoute subjective (mean opinion score listening quality subjective) SNR rapport signal sur bruit (signal-to-noise ratio) SPL niveau de pression sonore (sound pressure level) Rec. UIT-T P.563 (05/2004) 3 4 Domaine dapplication Etablis sur la base dtudes comparatives prsentes la Commission

40、 dtudes 12 en 2003, les Tableaux 1 3 donnent un aperu gnral des facteurs qui interviennent dans les tests, ainsi que des technologies de codage et des applications auxquelles la prsente Recommandation sapplique. Le Tableau 1 prsente une liste de facteurs de test, de technologies de codage et dapplic

41、ations pour lesquels on sait que la prsente Recommandation offre une prcision acceptable. Le Tableau 2 prsente une liste de facteurs de test, de technologies de codage et dapplications pour lesquels on sait que la prsente Recommandation donne des prvisions imprcises ou nest pas prvue pour tre utilis

42、e. Enfin, le Tableau 3 donne une liste de facteurs, de technologies et dapplications pour lesquelles lalgorithme P.563 na pas encore t valid. Bien que des corrlations entre des notes objectives et subjectives dans les comparaisons taient voisines de 0,89 pour les donnes connues et les donnes inconnu

43、es, lalgorithme P.563 ne peut pas tre utilis pour remplacer les tests subjectifs mais peut tre appliqu aux mesures o les tests daudition seraient trop coteux ou non applicables. Il convient galement de noter que lalgorithme P.563 ne donne pas une valuation complte de la qualit de transmission. Il pe

44、rmet simplement de mesurer les effets de la distorsion vocale et du bruit dans un seul sens sur la qualit vocale de la mme faon quon peut ltudier au moyen dun test dcoute valuant la qualit vocale sur une chelle ACR. Lalgorithme P.563 permet de donner une note un signal vocal comme si celui-ci tait p

45、rsent un auditeur humain en utilisant un combin de forme conventionnelle et coutant avec une pression SPL de 79 dB au point de rfrence oreille. Etant donn que lalgorithme P.563 modlise la perception humaine de la qualit avec un terminal de rception commun, la dgradation produite par un terminal de r

46、ception ou un autre quipement dans une connexion relle observe et qui sont connects derrire le point de mesure ne peut tre prise en considration. Etant donn que lalgorithme P.563 permet de prvoir les notes de qualit dcoute, tous les effets provoquant une dgradation de la qualit vocale ou de la quali

47、t conversationnelle seulement ne peuvent tre pris en considration. Cela signifie que ne sont pas reflts dans les notes P.563 les effets de laffaiblissement de la sonie, des retards, de leffet local, de lcho pour le locuteur et les autres dgradations lies la qualit vocale ou linteraction bidirectionnelle seulement. Par consquent, il est possible davoir des notes P.563 leves alors que la qualit de la connexion dans son ensemb