主动式评价 - 要玩VoLTE，先搞定语音质量评估与测试

　　主动式评价

　　主动式评价方法主要由ITU标准组织定义，评价方法的发展沿革历史如图2.1。

　　其中PESQ和POLQA是目前仍然广泛使用的语音质量评价方法。PSQM由于种种缺陷目前在实际中已经很少采用。

　　图2.1 ITU组织感知语音评价方法发展历史

　　PESQ（Perceptual Evaluation of Speech Quality）由英国电信和KPN共同开发，并在2001年被ITU采纳为P.862规范。它比较声源信号和退化信号并给出一个类似人工听力评估测试的MOS分值。PESQ不仅能测试像解码器这样的网络单元的效果，也能测量端到端的声音质量。它着重针对不同的信号退化原因，如编解码失真、错误、丢包、延时、抖动和过滤，给出-0.5到4.5的分值范围内的值。大多数情况下正常的分值范围在2到4.5之间。

　　PESQ总的思路是对源信号和通过测试系统的退化信号进行电平调整到标准听觉电平，再用输入滤波器模拟标准电话听筒进行滤波。对通过电平调整和滤波后的两个信号在时间上对准，并进行听觉变换，这个变换包括对系统中线性滤波和增益变化的补偿和均衡。两个听觉变换后的信号之间的不同作为扰动（即差值），分析扰动曲面提取出两个失真参数，在频率和时间上累积起来，映射到对主观平均意见分的预测值。

　　PESQ算法将话音的频率、响度等物理特性与人类心理上的感知特性的对应关系用数学模型来表示，即用客观数学模型的评价来模拟主观的评价。该算法采用时频映射、频率弯折和响度弯折等方法，尽可能将语音中可以感知的特性在数学上完美的表达。在PESQ模型中，提取出的语音特征都是与主观感觉直接相关的。

　　PESQ算法有如下主要缺点：处理CDMA编码（如EVRC）不够准确；在特定的GSM/WCDMA网络条件下过于敏感；不能处理超宽带语音信号。

　　为了解决PESQ的问题，更好的适应4G/LTE时代的语音质量测试需求，ITU-T于2006年开始了POLQA的开发工作2011年初正式发布为ITU-T P.863标准。主要特点可以覆盖最新的语音编码和网络传输技术，在用于3G， 4G/LTE，VoIP网络时具有更高的准确性支持超宽带（50Hz~14KHz）语音传输，高质量语音传输。

　　PESQ和POLQA算法的对比如图2.2所示。

　　图2.2 PESQ和POLQA算法特性对比

　　从主动式评价方法的发展历程以及各种方法的性能来看基于输入一输出的客观评价的一些方法与主观评价的相关度已达到了0．95左右，能够比较真实的衡量语音质量。

　　被动式评价

　　被动式语音质量评价方法主要有两种。其一是直接从变化的IP网络损伤参数（如丢包、抖动和延迟）预测语音质量，如R-factor方法；其二是根据音频信号测量语音流量的语音质量（例如编解码器、回声、语言和／或讲话人），如ITU组织P.563标准。被动式评价的目的是建立感知语音质量和网络或音频语音流相关参数的关系，从而通过网络参数或语音参数来评价感知语音质量。被动式评价并非真实测量最终用户的实际体验，而是通过抓取网络参数或语音参数通过数学模型“预测”感知语音质量。