Messtechnik in VoIP-Umgebungen
VoIP- und Netzwerkfehlern auf der Spur
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Bewertung der Sprachqualität
Die Sprachqualität beschreibt, wie gut die Verständlichkeit einer menschlichen Stimme bei Aufzeichnung und Wiedergabe durch eine technische Einrichtung ist. Eine Beurteilung der Sprachqualität ist dabei subjektiv und hängt sowohl von den gegebenen technischen Mitteln, dem Umfeld der Aufnahme, dem Übertragungsweg und dem Umfeld der Wiedergabe ab. Die Bewertung dieser Sprachqualität ist durch Bewertungsmethoden der ITU mit dem Standard P.800 spezifiziert.
Mean Opinion Score
Das bekannteste Verfahren zur Bewertung der Sprachqualität ist der „Mean Opinion Score“ (MOS). Die ITU hat die Technik MOS im Jahre 1998 als Empfehlung P.800 veröffentlicht. Diese Methode beschreibt die subjektive Wahrnehmung der verschiedenen “Prülinge“, wie Codecs mit Hilfe einer festgelegten Skala zur Beurteilung der QoS–Emp?ndungswerte. Der MOS-Wert ist ein dimensionsloser Wert, ähnlich den Schulnoten zwischen eins und fünf. Dabei steht der Wert „1“ für eine mangelhafte Sprachqualität, bei der keine Verständigung möglich ist. Der Wert „5“ hingegen signalisiert eine exzellente Übertragungsqualität, die nicht von dem Original zu unterscheiden ist.
Der MOS-Wert wird subjektiv ermittelt, indem Probanden Sprechproben vorgespielt, die einzelnen Bewertungen gewichtet und daraus die statistischen Ergebnisse ermittelt werden. Die einzelnen Schritte bei der MOS-Technik ergeben sich wie folgt:
-- Es wurde ein Publikum von mindestens 100 Menschen befragt.
-- Danach wurde eine Sprachprobe mit dem entsprechenden Sprachcodec kodiert und diese Sprachsequenz dem Publikum vorgespielt.
-- Jeder Einzelne vergab danach für die verminderte Qualität der Sprachprobe eine Note. Diese musste zwischen 1 (schlecht) und 5 (ausgezeichnet) liegen.
-- Aus den 100 Noten wurde der Durchschnitt berechnet und als MOS–Wert für den Sprachcodec festgelegt.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die gängigsten Codecs und die ermittelten MOS–Werte. Die abgebildeten MOS-Werte entsprechen der besten Qualität, die ein Sprachcodec erhalten kann.
Codec MOS
G.711 4,4
G.729 3,92
G.726 3,85
iLBC 3,8
G.729a 3,7
G.723.1 3,65
G.728 3,61
MOS bedeutet in seiner Ursprungsform Mean Opinion Score, also durchschnittlicher Meinungswert. Er wird von vielen Verfahren und Algorithmen als Ausgabewert benutzt. Diese Werte lassen sich nicht immer genau vergleichen, da die unterschiedlichen Verfahren differierende Ansätze haben. Deshalb hat die ITU in der Veröffentlichung Rec. P.800.1 beschrieben, dass dem Wort “MOS“ noch Zeichen angehangen werden müssen, um eindeutig zu zeigen, welche Art von Verfahren dem berechneten MOS-Wert zu Grunde liegt.
In dieser Empfehlung werden folgende Zeichen erklärt, die an das Wort MOS anzuhängen sind:
LQ – Listen Quality (gehörte Qualität)
CQ – Conversational Quality (Dialog–Qualität)
S – Subjective
O – Objective
E – Estimated (geschätzt)
Die nachfolgende Tabelle zeigt die daraus resultierenden Kombinationen:
MOS–LQS: Dieser Wert wurde in einem Labor erhoben. Das arithmetische Mittel wird aus gesammelten subjektiven Beurteilungen berechnet, welche wie in der Empfehlung P.800 beschrieben zwischen 1 und 5 liegen. Ergebnisse basierend auf der Empfehlung Rec. P.830, liefernMOS-LQS.
MOS–LQO: Dieser Wert soll einem Test entsprechen, der objektiv ist und einem gehörten Gespräch entspricht. Das Verfahren in der Empfehlung P.862 entspricht einem solchen Test.
MOS–LQE: Dieser Wert soll von einem Netzwerkplanungsmodell berechnet werden. Dieses Modell muss das Ziel haben, die Qualität einer zu hörenden Applikation wiederzugeben.
MOS–CQS: Dieser Wert wurde in einem Labor erhoben. Das arithmetische Mittel wird aus gesammelten subjektiven Beurteilungen berechnet, welche wie in der Empfehlung Rec. P.800 beschrieben zwischen 1 und 5 liegen. Subjektive Konversationstests, wie in der Empfehlung P.800, liefern MOS-CQS.
MOS–CQO: Dieser Wert soll verwendet werden, wenn das berechnende Modell das Ziel hat, eine objektive Qualitätsbeurteilung eines Gesprächs zu ermitteln. Ein Beispiel dafür ist die Empfehlung Rec. P.562.
MOS–CQE: Bei einem Netzwerkplanungsmodell, welches die Qualität für Applikationen zur Konversation berechnet, wird MOS–CQE benutzt. Als Beispiel ist hier das Modell in der Empfehlung Rec. G.107, nach der Umrechnung des eigenen Ausgabewertes in MOS, zu nennen.
Der Zusammenhang von MOS–LQS, MOS–LQO und MOS–LQE ergibt sich wie folgt:
-- Wird das zu testende Signal von einem Menschen subjektiv beurteilt, entspricht dies dem MOS–LQS.
-- Wenn das gleiche Signal einem objektiven Algorithmus zur Verfügung gestellt wird, berechnet dieser einen MOS–LQO.
-- Aus dem System, über das das Signal gesendet wird, können ermittelte Parameter an einen Algorithmus gegeben werden. Dieser hat eine Datenbank von differierenden Faktoren und kann daraus einen MOS–LQE liefern.
- VoIP- und Netzwerkfehlern auf der Spur
- Netz– und Systemparameter bei VoIP
- Messmodelle zur Ermittlung des QoS bei VoIP
- Bewertung der Sprachqualität
- E-Modell
- Perceptual Evaluation of Speach Quality
- Wieso ist eine Ende-zu-Ende-Betrachtung des QoS wichtig?
- Fazit
Lesen Sie mehr zum Thema
