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1、语音评估算法介绍,MOS以及语音评估算法,MOS: Mean Opinion Score MOS评分值的范围为1，5 ITU语音评估算法标准有：PAMS、PSQM、PSQM+、MNB、PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality),不同语音评估算法性能比较-与MOS的相关性对比(1),Type:Mobile Network (移动网),不同语音评估算法性能比较-与MOS的相关性对比(2),Type:Mobile Network (固定网),不同语音评估算法性能比较-与MOS的相关性对比(3),Type:Mobile Network (VoIP网),不
2、同语音评估算法性能比较-误差统计(4),结论,PESQ是目前最为先进和准确的语音评估算法； 原来的语音评估算法不适合于测试网络，特别是VoIP网络； 原来的语音评估算法在如下条件方面不能有很好的效果： Speech clipping Background noise Packet loss in VoIP network Filtering in analogue elements (such as handset or 2-wire access loop) Variable delay (common in VoIP),PESQ介绍,PESQ: Perceptual Evaluation
3、of Speech Quality; 国际电联（ITU）P.862推荐的语音评估最新算法；,PESQ处理过程1,PESQ处理过程2,Level alignment In order to compare the signals, the reference speech signal and the degraded signal should be at the same, constant power level. Input filtering PESQ models the receive path of the telephone handset using an input fil
4、ter. This takes account of the effect of the electrical and acoustic components of the handset. Time alignment The system under test may include a delay, which may be variable. In order to compare the reference and degraded signals, they need to be lined up with each other.,PESQ处理过程3,Auditory transf
5、orm In order to compare the reference and degraded signals, taking account of how a listener would have heard them, each is passed through an auditory transform that mimics certain key properties of human hearing. This gives a representation in time and frequency of the perceived loudness of the sig
6、nal, known as the sensation surface. Disturbance processing The difference between the sensation surfaces for the reference and degraded files is known as the error surface; this shows any audible differences introduced by the system under test. the absolute (symmetric) disturbance: a measure of abs
7、olute audible error the additive (asymmetric) disturbance: a measure of audible errors that are much louder than the reference,Quality Scores,PESQ语音评估结果有三种版本 PESQ Score：根据ITU P.862计算得出 PESQ-LQ：按照MOS比例给出的结果 PESQ-Ie：是损耗因子，Ie是E-Model的输入参数 PESQ-LQ和PESQ-Ie是根据PESQ Score通过公式计算出来的。其中PESQ-LQ与PESQ Score的映射关系是
8、由Psytechnics提出的；PESQ-Ie与PESQ Score的映射关系是由ITU P.834定义的。,三者之间映射关系,PESQ Score VS PESQ-LQ,PESQ-Ie VS PESQ Score,影响PESQ MOS值的相关因素,不同编码方式下语音评估结果1,不同的编码方式对数据的压缩是不同的，从而造成的语音失真也是不同的；因此在相同的无线环境下，如果编码方式的不同会造成语音评估结果的不同； 一般情况下，对于GSM系统来说，如果无线环境相同，语音评估MOS平均得分一般满足如下关系：EFRFRHR；,不同编码方式下语音评估结果2,不同编码方式下语音评估结果3,下表为我们对国内
9、某城市联通网络的不同编码方式下的语音评估结果情况。分三种不同网络参数设置(全速率TLDTH=0%、现网TLDTH=40%、半速率TLDTH=100%) 根据我们大量的测试结果汇总：半速率（HR)的MOS峰值为3.5，全速率(FR)的MOS峰值为3.9，增强型全速率的MOS峰值为4.3左右,不同速率对语音评估的影响4,不同的样本条件下语音评估结果1,不同的样本条件下语音评估结果2,通过上面的情况可以得出如下结论： 样本声音(不同语言、不同声音频率）的不同，会影响语音评估结果，最大相差可以到达0.5； 原因： 因为不同的编码方式对于不同频率声音的过滤或处理效果是不同的，如男女声混合的声音对CDMA
10、影响就很大（由于CDMA有抑噪功能，在频率变化很大时，造成声音的明显变异）,不同的噪声条件下语音评估结果某地HR实验1,不同的噪声条件下语音评估结果某地HR实验2,在某地半速率（HR）进行语音评估实验时，采用了不同的语音样本，得出的语音评估结果也不相同； 语音评估实际上无法很好地判断背景噪音存在情况下的听觉感觉（因为语音评估主要反应编码和各种电路噪声的影响，而对背景噪音的影响并不太适合 ），但可以反应一定趋势：背景噪音越大，语音评估分数越差；相同背景噪音情况下，与纯净的标准音比较，全速率的比半速率好；,链路和路由对语音评估结果的影响1,在语音评估的过程中，不同的链路及路由也是影响PESQ MO
11、S值的一个重要因素； 例：进行联通CDMA网络的语音评估，如果被叫是异网，带来的结果也会有稍许的差异； 例：在以往的某次网络评估测试中，某网络的网络语音评估结果偏低，通过大量测试排除了设备和无线的原因，最终发现问题原因是长途交换和路由的问题。在语音评估过程中电话有两条路由，通过锁定线路进行测试，发现某一条路由存在误码问题。解决路由误码问题后结果正常。,PESQ与话音质量相关性研究1,PESQ与话音质量相关性研究2,PESQ与话音质量相关性研究3,当MOS的目标值=2.6时， RxQual5是分界点,当MOS的目标值=3.4时， RxQual4是分界点,PESQ与话音质量相关性研究4,话音质量（
12、GSM为RxQual Sub，CDMA为FFER）与PESQ的MOS存在一定的相关性； GSM RxQual Sub的范围在0，2，PESQ的MOS值整体分布在3，4.1之间 CDMA FFER的范围在0，3%，PESQ的MOS值整体分布在3，4.1之间； 话音质量差一般对应的MOS值也会较差，但MOS差时对应的话音质量指标不一定很差（主要MOS会受到其他方面因素的影响）,Abis压缩功能对语音评估结果的影响,在2005年1月在北京评估进行Abis压缩功能对语音评估结果影响的测试，分成三个部分来测试，包括：无压缩、5时隙压缩和6时隙压缩，结果如下表。 结论：语音压缩比例越大，语音评估得分越低,
13、鼎利公司相关情况,我们产品针对语音评估（PESQ）的应用,国内唯一合作伙伴，国内唯一购买PESQ专利厂商 2002年初开始语音评估方面的开发和研究 2002年初在自动路测系统上实现PESQ语音评估 2004年6月在传统路测仪表上实现PESQ语音评估 自动路测系统（Pilot Fleet） GSM路测仪表Pilot Premier for GSM CDMA路测仪表Pilot Panorama for CDMA WCDMA路测仪表Pilot Pioneer for WCDMA 正在进行Video Call、Video Streaming、non-Intrusive Single Sided等研发和
14、应用,Data Processing Server Test data decode Statistical analysis Automated reporting Resolutions suggestions Problem area Identification,Central Server Communicate with all probes Set up parameters/plan/alarms Download test data Upgrade probes SW User Authenticate,Speech Evaluation Server PESQ Standa
15、rd (ITU-T) Measuring Speech Quality MOS (Mean Opinion Scores) Save the Voice Wave,Monitoring Test routines appear Network parameters appear Layer 3 messages Network Events Maintenance Control Probes Analysis & Diagnosis network,Data gathering Probes Call quality Call statistics Serving Cell info Nei
16、ghbor Cell info Drop call Access failures Data throughput Qos RF performance ,Pilot Fleet结构,语音评估回路工作原理图1,语音评估服务器,语音评估回路工作原理图2,语音评估回路工作原理图3-RCU之间互拨,语音评估回路工作原理图4-RCU模块之间互拨,传统路测实现方式-专用数据线+Premier/Panorama,OT76/OT96/OT160/OT190 GSM/GPRS 手机,三星CDMA手机,PC Notebook,DC-AC Converter,Data Cable,DingLis Premier/Panorama System,我们的相关工作,配合中国移动集团公司在杭州进行了验证CDMA FFER和GSM RxQual Sub与MOS评分关系的测试工作 配合中国移动集团公司在北京平谷进行了Abis接口压缩后语音质量变化情况的测试工作 广东移动连续三年全省网络评估工作，（语音评估MOS分值作为重要考核指标之一） 配合某移动进行半速率测试实验，共计进行对12种不同方式进行了测试 配合中国联通多个省市进行半速率实验测试 与Psytechnics合作进行专项研究测试,
