移動通信網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量評定指標MOS的含義

1、移動通信網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量評定指標MOS的含義1. 引言隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，客戶對網(wǎng)絡(luò)的整體語音服務(wù)質(zhì)量的要求不斷提高，可以說，語音質(zhì)量的好壞直接影響著用戶對于運營商的選擇。因此， 根據(jù)移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求，建立一套語音質(zhì)量客觀評價標準，來更好地對網(wǎng)絡(luò)語音服務(wù)質(zhì)量進行定量分析和評估，就逐步成為移動網(wǎng)絡(luò)運營商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中必須考慮的關(guān)鍵問題。最早的語音質(zhì)量評測標準僅是基于無線指標的（ RxQual ），但實際語音在傳輸中會經(jīng)過無線、傳輸、交換、路由等多個節(jié)點，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致用戶語音感知差，僅僅考慮無線指標是無法發(fā)現(xiàn)和定位語音質(zhì)量問題的， 于是基于用戶感知的語音

2、質(zhì)量評價方法逐漸成為用戶語音服務(wù)質(zhì)量評測的最主要標準。2.MOS 語音質(zhì)量評價方法常用的語音質(zhì)量評價方法分為主觀評價和客觀評價。早期語音質(zhì)量的評價方式是憑主觀的，人們在打通電話之后通過人耳來感知語音質(zhì)量的好壞。1996年國際ITU組織在ITU-TP.800 和P.830 建議書開始制訂相關(guān)的評測標準：MOS（ Mean Opinion Score）測試。它是一種主觀測試方法， 將用戶接聽和感知語音質(zhì)量的行為進行調(diào)研和量化，由不同的調(diào)查用戶分別對原始標準語音和經(jīng)過無線網(wǎng)傳播后的衰退聲音進行主觀感受對比，評出MOS 分值。實際網(wǎng)絡(luò)測試中，一般市區(qū)內(nèi)MOS 值達到 3 以上的時候，就表明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量處于

3、較好的水平。具體見表1。表 1MOS 分值對照表級別 MOS分值用戶滿意度優(yōu)5.0非常好，聽得很清楚，無失真感，無延遲感良4.0稍差，聽得清楚，延遲小，有點雜音中3.0還可以，聽不太清楚，有一定延遲，有雜音，有失真差2.0勉強，聽不太清，有較大雜音或斷續(xù)，失真嚴重劣1.0極差，靜音或完全聽不清楚，雜音很大注：對于 GSM 網(wǎng)絡(luò)而言，評分在3 以上即為比較好的語音質(zhì)量。不過顯而易見， 在現(xiàn)實中讓一組人接聽語音和評價語音質(zhì)量是非常困難和昂貴的。 因此， ITU 組織推行了大量的端到端語音質(zhì)量客觀測試技術(shù)的標準化工作， 發(fā)布了幾種語音評估算法標準： PAMS 、PSQM 、 PSQM + 、 MNB

4、 、 PESQ。MOS 評測開始擺脫原始的主觀評估方式，而使用量化算法計算相對應(yīng)的級別及語音質(zhì)量好壞程度。其中， P.862-PESQ（Perceptual Evaluation of Speech Quality ）算法是ITU 組織在 2001年 2 月發(fā)布的目前最新的語音傳輸質(zhì)量測量標準， 由于其強大的功能和良好的相關(guān)性，速成為目前最主流的語音評估算法。 PESQ 算法適用于評價各類端到端網(wǎng)絡(luò)的語音質(zhì)量，它綜合考慮了感知中的各項影響因素（如編解碼失真、錯誤、丟包、延時、抖動和過濾等）來客觀地評價語音信號的質(zhì)量，從而提供可以完全量化的語音質(zhì)量衡量方法。它迅3. PESQ 算法原理從 PES

5、Q 算法模型的結(jié)構(gòu)圖 （見圖 1）中可以看到整個算法的處理流程。 參考信號和通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸后的退化信號通過電平調(diào)整，再用輸入濾波器模擬標準電話聽筒進行濾波（FFT）。這兩個信號在時間上對準，并通過聽覺變換。這個變換包括對系統(tǒng)中線性濾波和增益變化的補償和均衡， 再通過認知模型， 從而映射到對主觀平均意見分的預測。一般情況下，輸出信號和參照信號的差異性越大，計算出的MOS 分值就越低。圖 1PESQ 算法模型PESQ 作為 ITU-P.862 中推薦的語音評估最新算法，相對于PSQM 和 MNB 只能用于窄帶編解碼測量， 并且對某些類型的編解碼、背景噪聲和端到端的影響，比如濾波和時延變化只能給出

6、不精確的預測值，它的算法模型能提供更好的相關(guān)性（見表 2），能在更廣泛的條件下對主觀質(zhì)量給出精確的預測，包括背景噪聲、模擬濾波、時延變化等。表 2不同語音評估算法的相關(guān)性種類相關(guān)系數(shù)PESQPAMSPSQMPSQM+MNB移動網(wǎng)絡(luò)平均值0.9620.9540.9240.9350.884最差值0.9050.8950.8430.8590.731ITU-T 相關(guān)的資料也已證明：PESQ 能夠給出非常精確的預測值，它適用于目前所知的所有移動通信技術(shù)，如GSM 、 CDMA 、3G 等，以及編碼器語音質(zhì)量的測量（AMR 等）?？梢哉f， PESQ 是目前最為先進和準確的語音評估量化算法，由該算法得到的MOS 評估結(jié)果最為切合用戶的實際主觀感受。4.結(jié)束語綜上所述，基于PESQ 算法的 MOS 測試方式無論是從其標準化、準確性、通用性，還是實際的應(yīng)用效果來說，都是無可爭議的主流語音評估標準。在以往大量的實踐案例中，MOS評估測試已經(jīng)為運營商評估語音質(zhì)量提供了非常有力的幫助， 對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的提升起到了非常顯著的效果。那么， 為了達到更高的服務(wù)質(zhì)量標準， 提升網(wǎng)絡(luò)運營競爭力，吸引