ITU-T P 830 FRENCH-1996 SUBJECTIVE PERFORMANCE ASSESSMENT OF TELEPHONE-BAND AND WIDEBAND DIGITAL CODECS《电话频段和宽带数字编解码器的主观性能评定 电话传输质量 评定质量的客观和主观方法(12号研究组)27pp》.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS5)4 4 0 SECTEUR DE LA NORMALISATION (02/96)DES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT15!,)4 $% ,! 42!.3-)33)/. 4 , 0(/.)15%- 4(/$%3 $ 6!,5!4)/. /“*%#4)6%4 35“*%#4)6% $% ,! 15!,)4 6!,5!4)/. 35“*%#4)6% $% ,! 15!,)4 $%3 #/$%#3 .5- 2)15%3 “!.$%4 , 0(/.)15% %4 ,!2% “!.$%2ECOMMAN

2、DATION 5)4 4c0 0 (Antrieurement Recommandation du CCITT)AVANT-PROPOSLUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUnion internationale destlcommunications (UIT). Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met cesujet d

3、es Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale.La Confrence mondiale de normalisation des tlcommunications (CMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermineles thmes dtudes traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T lesquelles laborent en retour desRecommandat

4、ions sur ces thmes.Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans laRsolution n 1 de la CMNT (Helsinki, 1er-12 mars 1993).La Recommandation rvise UIT-T P.830, que lon doit la Commission dtudes 12 (1993-1996) de lUIT-T, a tapprouve le 6 fvrier 1996

5、selon la procdure dfinie dans la Rsolution n 1 de la CMNT._NOTEDans la prsente Recommandation, lexpression Administration est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bienune administration de tlcommunications quune exploitation reconnue de tlcommunications. UIT 1996Droits de reproduction rservs. Au

6、cune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque formeque ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccordcrit de lUIT.Recommandation P.830 (02/96) iTABLE DES MATIRESRecommandation P.830 (02/96)Page1 Domaine d

7、application 12 Rfrences 13 Dfinitions 24 Abrviations . 25 Conventions 36 Rsum des procdures dvaluation subjective. 37 Enregistrements de la source 37.1 Systme denregistrement . 37.2 Echantillons vocaux 48 Choix des paramtres dexprience 58.1 Conditions requises pour les codecs . 58.2 Conditions de rf

8、rence 119 Conception des essais. 1410 Procdure des essais dcoute. 1410.1 Systme de rception 1410.2 Echelles dapprciation subjective 1410.3 Bruit lectrique . 1511 Analyse des rsultats 15Annexe A Comparaison des diffrentes dfinitions du rapport SNR . 17Annexe B Ensemble de paramtres permettant de dter

9、miner la qualit de fonctionnement des codecs. 17B.1 Systmes bande troite (300-3400 Hz) 18B.2 Systmes large bande (100-7000 Hz) 18Annexe C Codec MIC correspondant une seule unit qdu 19C.1 Interface analogique commune. 19C.2 Interface numrique 19C.3 Interface analogique 19Annexe D Caractristiques dmis

10、sion et de rception de lappareil IRS modifi 20Bibliographie . 21ii Recommandation P.830 (02/96)RSUMLa prsente Recommandation rvise dcrit des mthodes et des procdures permettant deffectuer des valuationssubjectives de la qualit de transmission de codecs vocaux numriques.Les rvisions reprises dans cet

11、te version de la Recommandation consistent lui ajouter de nouvelles informationsrefltant les pratiques actuelles en matire dvaluation subjective de la qualit des codecs numriques, en dveloppantlarticle relatif la cration denregistrements de la source et en ajoutant deux annexes. Une des annexes dcri

12、t uneralisation de codec MIC (en loi A/m ) qui produit une seule unit de distorsion de quantification (qdu) affectant lessignaux dentre. Lautre annexe nouvelle dcrit les caractristiques dmission et de rception de lappareil IRS modifi.Lusage de ces caractristiques est recommand en tant que rponses en

13、 mission et en rception lorsque le codecexamin est destin tre utilis dans des circuits entirement numriques.INTRODUCTIONLa tlphonie numrique est dsormais courante dans le rseau tlphonique public commut (RTPC). Depuis les annes60, la transmission numrique dans le RTPC est synonyme de modulation par i

14、mpulsions et codage (MIC) en loi A ou enloi m 64 kbit/s (voir la Recommandation G.711). La combinaison dune meilleure connaissance des techniques detraitement des signaux avec les progrs technologiques, notamment des techniques dintgration LSI/VLSI, a fait quelon sintresse davantage des mthodes de c

15、odage plus efficaces que la MIC. Des exemples de cette volution sontlintroduction de la MICDA 32 kbit/s (Recommandation G.726), la prdiction linaire faible dlai avec excitation parcode (LDCELP) 16 kbit/s (Recommandation G.728) ainsi quun codec large bande de 7 kHz (Recomman-dation G.722). On accorde

16、 actuellement un intrt considrable au codage de la parole des dbits binaires infrieurs 16 kbit/s.La mthode utilise le plus souvent pour valuer la qualit des codecs numriques consiste les soumettre des essaissubjectifs. Lorsque le conduit de transmission est numrique et/ou non linaire, de simples mes

17、ures objectives, commecelles qui sont spcifies dans la Recommandation G.712, sont insuffisantes pour assurer une qualit de transmissionadquate. Le but dune mthode dessai subjective est de mesurer la dgradation laquelle la partie non linaire duconduit de transmission contribue, afin que la qualit de

18、lensemble du systme soit satisfaisante. A cet effet, les mesuresdoivent tre:a) fiables; etb) effectues de telle sorte quelles tiennent compte des principales interactions entre la partie linaire et lesautres parties du systme de transmission.Cela implique aussi bien la possibilit dimputer sans ambig

19、ut une contribution numrique chaque processusnumrique que la capacit dutiliser cette contribution, conjointement avec dautres dgradations, pour estimer la qualitdes connexions tlphoniques.MOTS CLSEssais subjectifs, valuation subjective.Recommandation P.830 (02/96) 1Recommandation P.8301)Recommandati

20、on P.830 (02/96)VALUATION SUBJECTIVE DE LA QUALIT DES CODECS NUMRIQUES BANDE TLPHONIQUE ET LARGE BANDE(Helsinki, 1993; rvise en 1996)1 Domaine dapplicationLa prsente Recommandation est fonde sur lAnnexe B/P.80 et sur lexprience acquise la suite de plusieurs tudesinternationales 5, 6, 9, 10, 12, 13,

21、15 et 17. Par ailleurs, la prsente Recommandation dfinit une mthodedessai spcifique pour valuer les processus numriques. Cette mthode permet de prendre en considration, lors delvaluation de la qualit du rseau international en cours dvolution, les effets subjectifs de la distorsion introduite parle p

22、rocessus de codage des signaux vocaux. La prsente Recommandation contient des avis sur la faon dvaluer laqualit des codecs numriques. Elle doit tre lue conjointement avec la Recommandation P.80. La bibliographie donnedes renseignements complmentaires sur les sources disponibles.Diverses mthodes sont

23、 possibles pour caractriser la qualit des processus numriques. Actuellement, ces mthodescomprennent des essais dcoute seulement, qui impliquent:1) des notes dopinion (par catgorie);2) des comparaisons par paires ou multiples;3) des tests darticulation.Pour la plupart des applications, lUIT-T recomma

24、nde dutiliser la mthode dvaluation par catgories absolues (ACR)(absolute category rating) fonde sur lchelle de qualit dcoute. Il y a toutefois des cas o dautres chelles etmthodes dvaluation sont plus appropries et mieux adaptes (par exemple, on a constat que lchelle deffort dcoutetait utile lorsque

25、lon recherche une bonne corrlation avec les mesures de qualit vocale); ces mthodes sont galementutilises dans la prsente Recommandation. Seuls seront signals ci-aprs les cas o, exceptionnellement, la mthodedvaluation ACR fonde sur lchelle de qualit dcoute nest pas utilise.NOTE La mthode dvaluation p

26、ar catgories de dgradation (DCR) (degradation category rating) 8 est dcrite endtail dans lAnnexe D/P.80. Cette mthode est suppose convenir lorsque la qualit absolue du matriel source est faible (parexemple paroles mutiles par un bruit de fond) ou lorsque les dgradations numriques sont faibles. Elle

27、peut donc treparticulirement utile pour loptimisation des systmes. Il convient en outre de noter quune mthode de seuil pour comparaisondirecte est dcrite en dtail dans lAnnexe E/P.80 et est galement applicable pour loptimisation des systmes.Il peut aussi tre ncessaire de complter les essais dcoute s

28、eulement par des essais de conversation planifis etconduits conformment la Recommandation P.80. Tant quun complment dtude naura pas t effectu quant auxcirconstances dans lesquelles des essais de conversation sont ncessaires et quant au choix des conditions raliser aucours de telles expriences, aucun

29、 plan dtaill ne pourra toutefois tre inclus dans la prsente Recommandation.2 RfrencesLes Recommandations contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui y est faite, constituent desdispositions valables pour la prsente Recommandation. Au moment de la publication, les ditions indiques t

30、aient envigueur. Toute Recommandation ou autre rfrence est sujette rvision; tous les utilisateurs de la prsenteRecommandation sont donc invits rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes desRecommandations indiques ci-aprs. Une liste des Recommandations UIT-T en vigueur est publ

31、ie rgulirement. Publication 581-7 de la CEI (1986), Equipements et systmes lectroacoustiques haute fidlit; Valeurslimites des caractristiques Septime partie: Haut-parleurs. Recommandation UIT-T G.113 (1996), Dgradations de la transmission. Recommandation UIT-T G.191 (1993), Outils logiciels pour la

32、normalisation du codage des signauxvocaux et audiofrquence._1)Antrieurement P.83.2 Recommandation P.830 (02/96) Recommandation UIT-T G.192 (1996), Interface parallle numrique commune pour la normalisationdes signaux vocaux. Recommandation G.711 du CCITT (1988), Modulation par impulsions et codage (M

33、IC) des frquencesvocales. Recommandation G.712 du CCITT (1992), Caractristiques de qualit de transmission des canaux MIC. Recommandation G.722 du CCITT (1988), Codage audiofrquence 7 kHz un dbit infrieur ou gal 64 kbit/s. Recommandation G.726 du CCITT (1990), Modulation par impulsions et codage diff

34、rentiel adaptatif(MICDA) 40, 32, 24, 16 kbit/s. Recommandation G.728 du CCITT (1992), Codage de la parole 16 kbit/s en utilisant la prdictionlinaire faible dlai avec excitation par code. Recommandation UIT-T O.41 (1994), Psophomtre utilis sur des circuits de type tlphonique. Recommandation O.131 du

35、CCITT (1988), Appareil pour la mesure de la distorsion de quantificationutilisant un bruit pseudo-alatoire comme signal dessai. Recommandation O.132 du CCITT (1988), Appareil de mesure de la distorsion de quantification utilisantun signal dessai sinusodal. Recommandation UIT-T O.133 (1993), Appareil

36、s destins mesurer la qualit de fonctionnement decodeurs et dcodeurs de modulation par impulsions et codage. Recommandation UIT-T P.10 (1993), Vocabulaire des termes relatifs la qualit de la transmissiontlphonique et aux appareils tlphoniques. Recommandation P.48 du CCITT (1988), Spcification dun sys

37、tme de rfrence intermdiaire. Recommandation UIT-T P.50 (1993), Voix artificielle. Recommandation UIT-T P.56 (1993), Mesure objective du niveau vocal actif. Recommandation UIT-T P.80 (1993), Mthodes dvaluation subjective de la qualit de transmission. Recommandation UIT-T P.810 (1996), Appareil de rfr

38、ence bruit modul (MNRU). Recommandation UIT-T P.84 (1993), Mthode dessai dcoute subjective pour valuer les quipementsde multiplication de circuit numrique et les systmes tlphoniques avec mise en paquets. Recommandation Q.35 du CCITT (1988), Caractristiques techniques des tonalits du servicetlphoniqu

39、e.3 DfinitionsPour les besoins de la prsente Recommandation, les dfinitions suivantes sappliquent.3.1 dBov: dcibels par rapport au point de surcharge dun systme numrique.3.2 Q: rapport, en dcibels, entre la puissance des signaux vocaux et la puissance du bruit modul dans lappareilde rfrence bruit mo

40、dul, dcrit dans la Recommandation P.810.3.3 QN: rapport Q pour un appareil de rfrence bruit modul en bande troite.3.4 QW: rapport Q pour un appareil de rfrence bruit modul en large bande.4 AbrviationsPour les besoins de la prsente Recommandation, les abrviations suivantes sappliquent.ACR valuation p

41、ar catgories absolues (absolute category rating)BER taux derreur sur les bits (bit error rate)DCR valuation par catgories de dgradation (degradation category rating)eif facteur de dgradation due lquipement (equipment impairment factor)Recommandation P.830 (02/96) 3IRS systme de rfrence intermdiaire

42、(intermediate reference system) (Recommandation P.48)ITU-T STL bibliothque doutils logiciels de lUIT-T (ITU-T software tools library)LDCELP prdiction linaire faible dlai avec excitation par code (low delay code excited linearprediction)MIC modulation par impulsions et codageMICDA MIC diffrentielle a

43、daptableMNRU appareil de rfrence bruit modul (modulated noise reference unit)MOS note moyenne dopinion (mean opinion score)qdu unit de distorsion de quantification (quantization distortion unit)RMS valeur quadratique moyenne (root mean square)RTPC rseau tlphonique public commutSNR rapport signal/bru

44、it (signal-to-noise ratio)5 ConventionsLvaluation subjective des codecs numriques vocaux peut en principe tre conduite au moyen de mthodes dessaissubjectifs ne prvoyant que lcoute ou avec conversation. Sur un plan pratique, les essais coute seulement sont laseule mthode dessais subjectifs qui soit a

45、pplicable au cours de la mise au point de codecs vocaux si une mise en uvreen temps rel du codec nest pas possible. La prsente Recommandation traite des mthodes dcoute seulement pourlvaluation subjective des codecs vocaux.6 Rsum des procdures dvaluation subjectiveLors de lexcution dune valuation sub

46、jective dun codec vocal, il faut tenir compte de lapplication prvue du codecsoumis lessai. Le systme utilis pour enregistrer les matriels vocaux, le choix des conditions exprimentales desessais et le systme utilis pour acheminer les matriels vocaux traits jusquaux auditeurs doivent tre choisis de fa

47、on reprendre les principales caractristiques de la chane de connexion tlphonique de bout en bout. Il convient enparticulier que les caractristiques des systmes denregistrement et de rception refltent les caractristiques delmetteur et du rcepteur qui seront utiliss dans lapplication prvue du codec.Les valuations subjectives des codecs numriques sont excutes selon un certain nombre dtapes:1) prparation des