Peculiarities of testing the impact of packet loss on voice quality

Abstract

Some packets may be lost or corrupted when voice is transmitted using radio channel. Current voice coders use complex techniques for masking of lost segments. Thus overall speech quality is improved. This work shows experimentally that masking technique changes not only signal corresponding to lost frame, but also subsequent signal. Work investigates properties of PESQ algorithm when quality degradation is due to localized frame errors. The impact of measurement window length and position is investigated using theoretical and experimental methods. It is shown that longer measurement window artificially decreases the impact of localized frame error. Also it is shown that position of measurement window influences measured result. These experiments show high uncertainty may result from using standardized PESQ algorithm for the signals with localized errors. We propose a method for reduction of measurement uncertainty witch is based on artificially constructed voice signal and standard PESQ algorithm.

Perduodant balsą paketais radijo ryšio linijomis, kai kurie duomenų paketai iškraipomi ir ištrinami. Šiuolaikiniai balso koderiai naudoja sudėtingas ištrintų segmentų maskavimo technikas ir šitaip pagerina bendrą dekoduoto balso kokybę. Šiame darbe realiais bandymais parodoma, kad prarastų paketų maskavimas pakeičia signalą ne tik ištrinto segmento laikotarpiu, bet ir modifikuoja vėlesnių segmentų signalo formą. Darbe tiriamos PESQ algoritmo savybės vertinant balso kokybės degradavimą, atsiradusį dėl lokalizuotų paketų praradimų. Teoriškai ir modeliavimo būdu nagrinėjama matavimo lango pločio ir lango pozicijos įtaka balso kokybės vertinimo rezultatams. Parodoma, kad, ilginant PESQ matavimo langą, pavienių ištrintų paketų įtaka yra dirbtinai sumažinama. Taip pat parodoma, kad prarasto paketo padėtis matavimo lange turi įtakos matavimo rezultatui. Tai reiškia, kad standartizuotu PESQ būdu vertinant ištrintų paketų įtaką atlikto matavimo rezultatų neapibrėžtis yra gana didelė. Balso kokybės matavimų neapibrėžčiai mažinti siūloma modifikuoti PESQ algoritmą, taikant sintetinius balsą imituojančius signalus, sudarytus iš apibrėžtos trukmės kartotinių atkarpų.