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Título: Algoritmo para melhorar o desempenho de uma métrica não intrusiva de qualidade de voz
Título(s) alternativo(s): Algorithm to improve the performance of a nonintrusive voice quality metric in real-time
Autor : Nunes, Rodrigo Dantas
Lattes: http://lattes.cnpq.br/5868835072659556
Primeiro orientador: Rodríguez, Demóstenes Zegarra
Primeiro membro da banca: Rosa, Renata Lopes
Segundo membro da banca: Correia, Luiz Henrique Andrade
Terceiro membro da banca: Cardoso, Rodrigo Tomás Nogueira
Palavras-chave: Avaliação da qualidade de voz
Perda de pacotes
Voip
Voz - Qualidade
Speech quality evaluation
Packet Loss
Data da publicação: 10-Abr-2017
Referência: NUNES, R. D. Algoritmo para melhorar o desempenho de uma métrica não intrusiva de qualidade de voz. 2017. 70 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas de Automação)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: Os sistemas telefônicos são uma importante ferramenta de comunicação, nos dias atuais e, como tal, têm sua qualidade constantemente questionada. A fim de prover mecanismos de avaliação, o Setor de Normalização em Telecomunicações da União Internacional das Telecomunicações (ITU-T) estabelece recomendações técnicas para determinar as métricas de avaliação da qualidade de experiência (QoE). Dentre elas se destacam as recomendações ITU-T P.862 e P.563, que por meio da Pontuação Média de Opinião (Mean Opinion Score, MOS), atribuem um valor para a amostra de áudio sendo avaliada. Desse modo, neste trabalho apresenta-se uma solução para avaliar a qualidade de voz em serviços de telecomunicações em tempo real, o que é útil para assinantes, provedores de serviços móveis (PSM) e autoridades reguladoras de telecomunicações (ART). O principal objetivo, nesta pesquisa, foi fornecer um modelo que melhore o desempenho do algoritmo proposto na Rec. ITU-T P.563. Para atingir esse objetivo, o modelo proposto considera dois fatores: uma melhor resposta em condições de rede com perda de pacotes e um tratamento mais adequado de segmentos de silêncio presentes no sinal de áudio. Assim, o modelo proposto dá origem a um Servidor de Qualidade de Voz (SQV) que é implementado em um serviço Web, a fim de fornecer condições para as ARTs e PSMs de monitorarem o estado da rede, especificamente os valores de índice MOS das chamadas de Voz Sobre IP (VoIP) estabelecidas. Adicionalmente, essa solução é implementada em formato de aplicativo para dispositivos móveis e denominada SQV mobile . Tal abordagem permite, então, a realização de chamadas e a devida apresentação do valor de índice MOS ao usuário. Os resultados experimentais mostram que o desempenho do algoritmo da Rec. ITU-T P.563 foi realmente melhorado pelo modelo proposto, aproximando seus resultados aos valores da Rec. ITU-T P.862, atingindo um coeficiente de correlação de Pearson (Pearson Correlation Coefficient, PCC) de 0,9957 e um erro quadrático médio da raiz (Root Mean Square Error, RMSE) de 0,2983. Adicionalmente, o processamento e o consumo de energia correspondentes à aplicação são irrelevantes nos dispositivos móveis atuais. Além disso, a solução proposta fornece uma ferramenta importante para que os usuários monitorem a qualidade dos serviços contratados com as PSMs.
Abstract: Telephone systems are an important communication tool nowadays, and as such, have their quality constantly questioned. In order to provide evaluation mechanisms, the Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunication Union (ITU-T) establishes technical recommendations for determining the measure metrics of the quality of experience (QoE).The ITU-T recommendations P.862 and P.563 stand out among the others, and through the Mean Opinion Score (MOS) they assign a value for the audio sample being evaluated. Thus, the work introduces a solution for assessing voice quality in real-time telecommunication services, which is useful for subscribers, mobile service providers (MSP), and telecommunication regulatory authorities (TRA). The main objective of this research is to provide a model that improves the performance of the algorithm available in the ITU-T Rec. P.563. To accomplish this objective, the proposed model considers two factors: a better response in network conditions with packet loss and a more adequate treatment of silences segments present into the audio signal. Thus, the proposed model gives rise to a Voice Quality Server (VQS) that is implemented in a Web Service in order to provide conditions for the TRAs and MSPs to monitor the state of the network, specifically the values of the MOS index of the established Voice Over IP (VoIP) calls. In addition, this solution is implemented in mobile application format and is called VQSmobile . Such an approach then allows for the making of calls and the proper presentation of the MOS index value to the user. The experimental results show that the P.563 algorithm performance was really improved by the proposed model, approximating its results to those given by ITU-T Rec. P.862 algorithm, reaching a Pearson correlation coefficient (PCC) of 0.9957 and a root-mean square error (RMSE) of 0.2983. Moreover, the processing and energy consumption corresponding to the application are almost negligible in current mobile devices. In addition, the proposed solution provides an important tool for users to monitor the quality of the services contracted with the MSP.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12703
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DEG - Engenharia de Sistemas e Automação - Mestrado (Dissertações)

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