ITU-T P 563 SPANISH-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、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T P.563SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (05/2004) SERIE P: CALIDAD DE TRANSMISIN TELEFNICA, INSTALACIONES TELEFNICAS Y REDES LOCALES Aparatos para mediciones objetivas Mtodo basado en un solo extremo para la evaluacin objetiva d

2、e la calidad vocal en aplicaciones de telefona de banda estrecha Recomendacin UIT-T P.563 RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE P CALIDAD DE TRANSMISIN TELEFNICA, INSTALACIONES TELEFNICAS Y REDES LOCALES Vocabulario y efectos de los parmetros de transmisin sobre la opinin de los clientes Serie P.10 Lnea

3、s y aparatos de abonado Serie P.30 P.300 Patrones de transmisin Serie P.40 Aparatos para mediciones objetivas Serie P.50 P.500 Medidas electroacsticas objetivas Serie P.60 Medidas relativas a la sonoridad vocal Serie P.70 Mtodos de evaluacin objetiva y subjetiva de la calidad Serie P.80 P.800 Calida

4、d audiovisual en servicios multimedios Serie P.900 Aspectos de calidad de transmisin y de calidad de servicio en los puntos extremos de redes de protocolo Internet Serie P.1000 Para ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Rec. UIT-T P.563 (05/2004) i Recomendacin UIT-T P.563 Mtodo

5、 basado en un solo extremo para la evaluacin objetiva de la calidad vocal en aplicaciones de telefona de banda estrecha Resumen En esta Recomendacin se describe un mtodo objetivo basado en un solo extremo para predecir la calidad subjetiva de la voz en aplicaciones de telefona de 3,1 kHz (banda estr

6、echa). Se incluye una descripcin de alto nivel del mtodo y recomendaciones sobre su utilizacin. En archivos independientes se incluye una implementacin de referencia elaborada por la ANSI-C descrito en el anexo A, y que es parte integrante de la Recomendacin. El anexo A tambin especifica un procedim

7、iento de prueba de conformidad para que el usuario pueda validar si una implementacin alternativa del modelo es correcta. La implementacin de referencia ANSI-C tiene prioridad en caso de conflicto entre la descripcin de alto nivel de la Recomendacin y la implementacin de referencia ANSI-C. Esta Reco

8、mendacin incluye un anexo en formato electrnico con una implementacin de referencia elaborada por la ANSI-C y datos para realizar pruebas de conformidad. Orgenes La Recomendacin UIT-T P.563 fue aprobada el 14 de mayo de 2004 por la Comisin de Estudio 12 (2001-2004) del UIT-T por el procedimiento de

9、la Recomendacin UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T P.563 (05/2004) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente

10、 de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos

11、, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecno

12、loga de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como u

13、na empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. Ahora bien, la Recomendacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con

14、 el cumplimiento exacto y puntual de todas las disposiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento preceptivo o requisito se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que + infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hec

15、ho de que se utilice esta formulacin no entraa que la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La

16、UIT no adopta ninguna posicin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT

17、ha recibido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consu

18、ltar la base de datos sobre patentes de la TSB. UIT 2005 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T P.563 (05/2004) iii NDICE Pgina 1 Introduccin 1 2 Referencias normativas.

19、 1 3 Abreviaturas, siglas o acrnimos 2 4 Alcance . 2 5 Convenio. 5 6 Requisitos de las seales vocales a evaluar 5 7 Visin general de P.563 6 7.1 Anlisis del tracto vocal y desnaturalizacin de la voz 8 7.2 Anlisis del ruido adicional intenso . 9 7.3 Interrupciones, silenciamientos y recorte temporal

20、9 7.4 Clasificacin de la distorsin 10 8 Comparacin entre puntuacin objetiva y subjetiva. 11 8.1 Coeficiente de correlacin 11 9 Descripcin de alto nivel de los bloques funcionales utilizados en P.563 12 9.1 Descripcin de los descriptores bsicos vocales y pretratamiento de la seal 12 9.2 Descripcin de

21、l bloque funcional Anlisis del tracto vocal y voz no natural 19 9.3 Descripcin del bloque funcional Ruido aditivo. 34 9.4 Descripcin de los componentes de los bloques funcionales Silenciamientos e interrupciones 44 9.5 Descripcin del modelo de calidad vocal. 47 Anexo A Cdigo fuente para la implement

22、acin de referencia y las pruebas de conformidad 49 A.1 Lista de ficheros proporcionados para la implementacin de referencia ANSI-C. 49 A.2 Lista de ficheros proporcionados para la validacin de conformidad 51 A.3 Ficheros con seales de conversacin para la validacin con retardo variable . 58 A.4 Conju

23、ntos de datos de conformidad . 58 A.5 Requisitos de conformidad. 58 A.6 Pruebas de conformidad con datos desconocidos 58 Fichero electrnico adjunto: Implementacin de referencia ANSI-C y datos de prueba de conformidad. ITU-T Rec. P.563 (05/2004) 1 Recomendacin UIT-T P.563 Mtodo basado en un solo extr

24、emo para la evaluacin objetiva de la calidad vocal en aplicaciones de telefona de banda estrecha11 Introduccin El algoritmo P.563 es aplicable para la prediccin de la calidad vocal sin una seal de referencia independiente. Por ese motivo, este mtodo se recomienda para la evaluacin no intrusiva de la

25、 calidad vocal y para la supervisin y evaluacin con la red en funcionamiento, empleando en el extremo lejano de una conexin telefnica fuentes de seal vocal desconocidas. Los sistemas reales pueden incluir ruido de fondo, filtrado y un retardo variable, as como distorsiones debidas a errores del cana

26、l y a los cdecs vocales. Hasta ahora, los mtodos de evaluacin de la calidad de la voz para dichos sistemas, tales como la Rec. UIT-T P.862, requeran una seal de referencia, o bien, slo calculaban ndices de calidad basados en un conjunto restringido de parmetros, tales como nivel, ruido en las pausas

27、 de la voz y eco. El enfoque empleado en esta Recomendacin constituye el primer mtodo recomendado para realizar medidas no intrusivas basadas en un slo extremo que tiene en cuenta toda la gama de distorsiones que se producen en las redes telefnicas pblicas conmutadas, y permite predecir la calidad v

28、ocal sobre una escala de percepcin MOS-LQO de conformidad con la Rec. UIT-T P.800.1. Esta Recomendacin no se limita a mediciones extremo a extremo; puede utilizarse en cualquier lugar arbitrario de la cadena de transmisin. La puntuacin as calculada es comparable a la calidad percibida por un oyente

29、humano, que escucha en ese punto utilizando un auricular convencional. El proceso de validacin de P.563 ha incluido todos los experimentos disponibles en el anterior proceso de validacin P.862, as como una serie de experimentos que han verificado especficamente su calidad utilizando una interfaz acs

30、tica en un terminal real en el lado de emisin. Adems, el algoritmo P.563 fue probado de forma independiente por laboratorios ajenos al proyecto bajo estrictos requisitos previamente definidos. Se recomienda que P.563 slo se utilice para evaluar la calidad vocal en aplicaciones de telefona de 3,1 kHz

31、 (banda estrecha). 2 Referencias normativas Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. To

32、das las Recomendaciones y otras referencias son objeto de revisiones por lo que se preconiza que los usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de

33、las Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. En esta Recomendacin, la referencia a un documento, en tanto que autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. Recomendacin UIT-T P.48 (1988), Especificacin de un sistema intermedio de referencia. _ 1Esta Recomendacin incluye un formato electrnic

34、o con una implementacin de referencia ANSI-C y prueba de conformidad de datos. 2 Rec. UIT-T P.563 (05/2004) Recomendacin UIT-T P.800 (1996), Mtodos de determinacin subjetiva de la calidad de transmisin. Recomendacin UIT-T P.810 (1996), Aparato de referencia para ruido modulado. Recomendacin UIT-T P.

35、830 (1996), Evaluacin subjetiva de la calidad de funcionamiento de los cdecs digitales de banda telefnica y de banda ancha. Recomendacin UIT-T P.862 (2001), Evaluacin perceptual de la calidad vocal: Un mtodo objetivo para la evaluacin de la calidad vocal de extremo a extremo de las redes telefnicas

36、de banda estrecha y cdecs vocales. Recomendaciones UIT-T de la serie P Suplemento 23 (1998), Bases de datos del UIT-T de voces codificadas. 3 Abreviaturas, siglas o acrnimos En esta Recomendacin se utilizan las siguientes abreviaturas, siglas o acrnimos. ACR Evaluacin de categora absoluta (absolute

37、category rating) CELP Prediccin lineal con excitacin por cdigo (code-excited linear prediction) dBov dB relativos al punto de sobrecarga (dB to overload point) DCME Equipo de multiplicacin de circuitos digitales (digital circuit multiplication equipment) ERP Punto de referencia odo (ear reference po

38、int) HATS Simulador de cabeza y torso (head and torso simulator) IRS Sistema intermedio de referencia (intermediate reference system) LPC Coeficiente de prediccin lineal (linear prediction coefficient) MIC Modulacin por impulsos codificados MOS Nota media de opinin (mean opinion score) MOS-LQO Nota

39、media de opinin Calidad de audicin objetiva (mean opinion score listening quality objective) MOS-LQS Nota media de opinin Calidad de audicin subjetiva (mean opinion score listening quality subjective) SNR Relacin seal/ruido (signal to noise ratio) SPL Nivel de presin sonora (sound pressure level) 4

40、Alcance En base a los resultados comparativos presentados a la Comisin de Estudio 12 en 2003, en los cuadros 1 a 3 se presenta una visin general de los factores de prueba, las tecnologas de codificacin y las aplicaciones para las que esta Recomendacin resulta de inters. En el cuadro 1 se presentan l

41、as relaciones entre los factores de prueba, tecnologas de codificacin y aplicaciones para las que esta Recomendacin tiene una precisin aceptable. En el cuadro 2 se presentan una serie de condiciones para las que esta Recomendacin proporciona predicciones inexactas, o bien, para las que no est previs

42、ta su utilizacin. Finalmente, en el cuadro 3 se enumeran factores, tecnologas y aplicaciones para las que P.563 no ha sido an validada. Aunque la correlacin entre notas objetivas y subjetivas de la comparativa fue de aproximadamente 0,89 tanto para datos Rec. UIT-T P.563 (05/2004) 3 conocidos como d

43、esconocidos, el algoritmo P.563 no debe utilizarse para sustituir pruebas subjetivas, pero puede aplicarse para realizar medidas cuando las pruebas de audicin resulten excesivamente caras o no aplicables en absoluto. Asimismo, debe sealarse que el algoritmo P.563 no proporciona una evaluacin complet

44、a de la calidad de transmisin. Solamente mide los efectos de la distorsin unidireccional de la voz y del ruido sobre la calidad vocal, de igual forma que sta puede analizarse mediante una prueba de audicin que evale la calidad en una escala ACR. El algoritmo P.563 punta la seal vocal de esa forma, t

45、al como se presenta a un oyente humano empleando un microtelfono convencional adaptado y escuchando con un SPL de 79 dB en el punto de referencia odo (ERP). Dado que P.563 modela la percepcin de calidad observada por el ser humano empleando un terminal receptor comn, no pueden tenerse en cuenta la d

46、egradacin que pueda introducir el terminal de recepcin ni cualquier otro equipo de una conexin real objeto de supervisin que se encuentren conectados ms all del punto de medida. Puesto que P.563 predice las notas de calidad de audicin, no pueden tenerse en cuenta los efectos que slo degraden la cali

47、dad del habla o de la conversacin. Ello significa que los efectos de la prdida de sonoridad, retardo, tonos laterales, eco del hablante y cualesquiera degradaciones que afecten exclusivamente a la calidad vocal o a las interacciones bidireccionales, no se reflejan en las puntuaciones de P.563. Por l

48、o tanto, es posible que aunque con P.563 se obtengan elevadas puntuaciones, la calidad global de la conexin no sea ptima. Debe destacarse que P.563 est diseada para predecir la calidad vocal en redes telefnicas pblicas conmutadas de banda estrecha. Los tipos y cantidad de distorsin presente, as como las tecnologas y aplicaciones del procedimiento de validacin, abarcan las ocurrencias habituales en dichas redes. La prediccin de situaciones extremas puede resultar inexacta, a pesar de que se cumplan los requisitos del cuadro 1. Cuadro 1/P.563 Factores para los que P.5