マルチメディア通信QoE推定・予測のためのベイズ的方法論の枠組み構築

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06454
• 研究機関: 公益財団法人名古屋産業科学研究所
• 研究代表者: 田坂 修二 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 研究員 (80110261)
• 研究分担者: 布目 敏郎 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10345944)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: マルチメディア通信 / QoE / ユーザ体感品質 / ベイズ統計モデル / ベイジアンネットワーク / インターネット高度化

研究実績の概要

マルチメディア通信におけるQoE (Quality of Experience: ユーザ体感品質)を，技術的要因のみならずユーザ属性などの非技術的要因をも考慮して推定・予測するとともに因果推論をも行うベイズ的方法論の枠組みを構築することが本研究の目的である．3年間の研究により，交付申請書に記載の当初計画目標はほぼ達成されたと考えている．
最終年度となる本年度には，次の3項目の研究を実施した．
(a) 単一QoE尺度について，ベイジアンネットワーク(BN)モデルとベイズ統計(BS)モデルとの比較の継続研究を完成した．この課題は，全年度（3年間）に亘った．昨年度までに得られていた成果を土台にして，今年度は，BN・BSの各モデルによる推定・予測精度のp値や平均二乗誤差の計算，欠損評点数の予測精度への影響の評価などを行った．これらの結果をまとめた論文が，SN Applied Sciences (Springer Nature)に掲載された（雑誌論文１）．
(b) 力覚・音声・ビデオ（三感）インタラクティブ通信における多次元QoE尺度を対象として，ベイズ構造方程式モデル(SEM)を用いた因果構造モデルを作成した．昨年度に行ったベイズSEMの研究（IEEE ICCで2019年5月に発表）を基にして，QoEの三つの構成概念(因子)間の相関関係モデルと因果関係モデルとを構築して比較した．その結果，因果関係モデルが相関関係モデルより統計的に適切であることを示した．この成果は，ACM Transactionsに掲載された（雑誌論文2）．
(c)三感通信におけるユーザ支援型QoS制御によるQoE向上方式の実験研究を完成した．今年度から研究分担者となった布目敏郎准教授との共同研究の成果である．この成果は，電子情報通信学会英文論文誌に採録された（雑誌論文3）．

研究成果

• [雑誌論文] Causal Structures of Multidimensional QoE in Haptic-Audiovisual Communications: Bayesian Modeling (2020)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tasaka
  • 雑誌名: ACM Transactions on Multimedia Computing, Communications, and Applications 巻: 16 ページ: 1～23
  • DOI: 10.1145/3375922
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] User-Assisted QoS Control for QoE Enhancement in Audiovisual and Haptic Interactive IP Communications (2020)
  • 著者名/発表者名: NUNOME Toshiro、KAEDE Suguru、TASAKA Shuji
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E103-B ページ: 1～10
  • DOI: 10.1587/transcom.2019EBP3235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of multimedia communications QoE models by Bayesian networks and Bayesian statistics: a case study (2019)
  • 著者名/発表者名: Shuji Tasaka
  • 雑誌名: SN Applied Sciences, Springer Nature 巻: 1 ページ: 1～20
  • DOI: 10.1007/s42452-019-0983-5
  • 査読あり