Výsledky výzkumu a další informace nejen
z oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
Access server ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
15. ročník
Dnešní datum: 24. 09. 2017  Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy  

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Trainingpoint - školení z oblasti TELCO a ICT

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Copyright

QoS

* Měřič kvality přenosu řeči

Vydáno dne 10. 01. 2010 (2731 přečtení)

Článek popisuje měřicí přístroj pro měření kvality přenosu řeči v telefonní síti na analogových rozhraních. Skládá se z HW části a SW, který provádí vyhodnocení výsledků na připojeném PC. Výsledkem měření je parametr MOS, R-faktor a další dílčí parametry.

Abstract - Voice Transmission Quality Tester

The measuring device for quality measure of speech transmission on the analog telephone network interfaces is presented. It consists of hardware and software for evaluation results on the connected PC. The measuring result is a parameter MOS, R-factor and other sub-parameters.


Měřič kvality přenosu řeči (VTQ tester) byl konstruován se snahou poskytnout komplexní měření a co nejpřesnější vyhodnocení přenosové cesty, a proto výsledkem měření je vedle MOS více parametrů, které postihují kvalitu přenosu hovorového signálu. K testeru náleží software pro připojené PC, který slouží pro komunikaci s přístrojem a zpracování měření. Je použita metodika dle doporučení  ITU-T  P.863.

VQTpristroj

Obr. 1 Vzhled funkčního vzorku přístroje

Základní funkce a technické údaje

Napájení přístroje (obr. 1) je zajišťováno ze sítě se jmenovitým napětím 230 V, 50 Hz. K vypnutí a zapnutí přístroje slouží kolébkový vypínač na přední straně přístroje. Pro komunikaci s PC je určeno rozhraní RS232 na zadní straně přístroje. Pro měření přenosové cesty jsou určeny dva konektory na přední straně měřícího zařízení, do kterých se zapojují telefonní přístroje. K signalizaci stavu zařízení slouží 3 kontrolky na přední straně přístroje. USB port slouží jako servisní port.

Mechanické parametry: rozměry V x Š x H – 43 x 235 x 225 mm (bez přívodního kabelu), krytí IP30 (umístění uvnitř budovy).

Elektrické parametry: napájecí napětí 230 V ±10%, 50 Hz, vlastní klidový odběr max. 50 mA, přístrojová pojistka T250 V/0,4 A.

Připojení telefonních přístrojů k VTQ testeru je prováděno podle obr. 2.

VQTschema

Obr. 2 Připojení telefonních přístrojů

Od telefonního přístroje je nutno odpojit mikrotelefon a místo mikrotelefonu je připojen VTQ tester. Jelikož zapojení mikrotelefonu není standardizováno, může mít každý výrobce toto zapojení jiné. VTQ tester má mikrotelefon zapojen podle obr. 3.

VQTkonektor

Obr. 3 Zapojení mikrotelefonu

Provádění a vyhodnocení měření

Ověření správného zapojení mikrotelefonu u telefonního přístroje je možné poslechem testovacích hovorových sekvencí generovaných přístrojem. Před začátkem měření je nutno vytvořit spojení mezi telefony. Pokud je spojení navázáno, odpojí se mikrotelefony a místo mikrotelefonů se zapojí VTQ tester. V programu VTQ tester na PC se spustí měření. Po odeslání a odměření všech vzorků přes telefonní kanál začne přenos naměřených dat do PC přes sériové rozhraní.

Po příjmu všech naměřených i originálních vzorků je spuštěn algoritmus výpočtu kvality řeči. Tento algoritmus porovná všechny naměřené vzorky s originálními a vypočte jednotlivé parametry, jako je například MOS a R-faktor (obr. 4).

VQTsw

Obr. 4 Výsledky měření

Z obrázku je patrné, že bylo provedeno celkem 12 měření. Při měření jsou použity 3 různé hovorové sekvence, které jsou opakovaně vysílány do telefonního kanálu, a to celkem 4 krát.

Hlavním parametrem, který určuje věrnost hovoru při přenosu mezi telefonními přístroji, je parametr MOS (Mean Opinion Score). Tento parametr byl zaveden pro subjektivní hodnocení řeči, ale používá se i pro objektivní měřicí metody a využívá bodové stupnice 1 až 5. Ze všech naměřených vzorků jsou spočítány jednotlivé hodnoty MOS a pak je určena střední hodnota MOS, která je zobrazena v levém spodním rohu. Zároveň je i graficky zobrazováno slovní hodnocení kvality řeči.

U každé vyhodnocené řečové sekvence je možné zobrazit různé časové a frekvenční charakteristiky. Nad každým sloupečkem, který zobrazuje jedno měření, je umístěno tlačítko s popiskem „Detail“. Po kliknutí na toto tlačítko se zobrazí vypočtené parametry pro dané měření a navíc je možné si zobrazit různé charakteristiky jak naměřeného, tak i originálního vzorku. Tyto vzorky lze zobrazovat i současně či je lze vzájemně porovnávat. Příklad zobrazení časových charakteristik originálního a naměřeného vzorku je uveden na obr. 5.

VQTdetail

Obr. 5 Detailní zobrazení jednoho měření

Hlavní vyhodnocované parametry:

  • MOS – Mean Opinion Score – parametr kvality řeči
  • Speech Quality – Vyjadřuje slovní hodnocení kvality přenášeného hovorového vzorku.
  • R-faktor – Další z parametrů, který numericky vyjadřuje hlasovou kvalitu.
  • MSE – Mean Square Error – Průměrná kvadratická chyba
  • NMSE – Normalized Mean Square Error – Normalizovaná průměrná kvadratická chyba
  • MAE – Mean absolute error – Střední absolutní chyba
  • SNR – Signal-to-noise ratio – Poměr signálu k šum
  • PSNR – Peak signal-to-noise ratio – Poměr maximální hodnoty signálu k šumu
  • Crude delay – Přibližné zpoždění mezi vysláním a příjmem

Při přenosu naměřených hovorových vzorků do počítače jsou vzorky převedeny do zvukového formátu wav a uloženy na disk. K těmto naměřeným vzorkům se lze kdykoli v budoucnu vrátit a vypočítat všechny parametry tak, jako jsou počítány při měření. Program dále umožňuje porovnávat dva vzorky samostatně. Pro uchování vypočtených dat je možné uložit naměřená data do souboru.



Autor:        M.Nemčík, M.Pravda, J.Vodrážka
Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL

Informační e-mail Vytisknout článek
Projekty a aktuality
01.03.2012: PROJEKT
Výzkum a vývoj nového komunikačního systému s vícekanálovým přístupem a mezivrstvovou spoluprací pro průmyslové aplikace TA02011015

01.01.2012: PROJEKT
Vývoj adaptabilních datových a procesních systémů pro vysokorychlostní, bezpečnou a spolehlivou komunikaci v extrémních podmínkách VG20122014095

09.10.2010: PROJEKT
Výzkum a vývoj datového modulu 10 Gbit/s pro optické a mikrovlnné bezdrátové spoje, FR-TI2/621

09.01.2010: PROJEKT
Sítě s femtobuňkami rozšířené o řízení interference a koordinaci informací pro bezproblémovou konektivitu, FP7-ICT-2009-4 248891

09.11.2008: PROJEKT
Ochrana člověka a techniky před vysokofrekvenčním zářením, FI-IM5/202

20.06.2008: Schválení
Radou pro výzkum a vývoj jako recenzovaný časopis

01.04.2007: PROJEKT
Pokročilá optimalizace návrhu komunikačních systémů pomocí neuronových sítí, GA102/07/1503

01.07.2006: Doplnění sekce pro registrované

12.04.2005: Zavedeno recenzování článků

30.03.2005: Výzkumný záměr
Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií MSM6840770014

29.11.2004: Přiděleno ISSN

04.11.2004: Spuštění nové podoby Access serveru

18.10.2004: PROJEKT
Optimalizace přenosu dat rychlostí 10 Gbit/s, GA102/04/0773

04.09.2004: PROJEKT
Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě, NPV 1ET300750402

04.06.2004: PROJEKT
Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy, GA102/03/0434

Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

NAVRCHOLU.cz

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.