CN101002430B - 流数据接收播放装置及流数据接收播放方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种流数据接收播放装置，即使在经由无法保证分组的到达定时和顺序的IP网络等接收流数据的情况下，也能够在流数据的播放中抑制其质量的恶化。在该装置中，播放速率控制单元(107)根据由同步偏离计算单元(102)通知的同步偏离的大小设定各种条件，并仅在满足该设定条件时，对由解码单元(105)输入的经解压缩的帧进行其播放速率的调节。播放速率控制单元(107)在进行该播放速率的调节时，对帧内插规定量的采样数据或对帧进行稀疏。

Description

流数据接收播放装置及流数据接收播放方法
技术领域
本发明涉及一种经由网络接收音频流或视频流等流数据并进行播放的装置。
背景技术
近年来，利用VoIP(Voice over IP，基于IP的语音通信)技术的产品已被实用化，所述VoIP技术是使用IP(Internet Protocol，因特网协议)网络转发语音数据，由此实现通话的技术。VoIP技术中，发送端通信终端装置通过对输入语音进行A/D(模拟/数字)变换而生成数字数据，对所生成的数字数据以规定量为单位进行分组化并发送到互联网等网络。此外，VoIP技术中，有时发送端通信终端装置在进行分组化之前对数字数据进行压缩编码处理。另外，为进行分组化经分割而得到的每个数字数据称为帧，而该帧被附加上表示数据种类或目的地等的标头信息之后则称为分组。另一方面，VoIP技术中，由于接收端通信终端装置无法预测分组的到达定时和顺序，所以为了吸收此定时的波动及顺序的颠倒，将接收到的分组暂时存储在缓冲器，并以规定周期从该缓冲器提取分组进行D/A(数字/模拟)变换等，由此播放语音。
另外，VoIP技术中，有时还采用RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)。基于RTP的分组的标头中包括时标域。接收端通信终端装置利用接收到的分组中的时标，掌握播放该帧的顺序和定时。
在此，由于在IP网络中不存在作为所有节点的基准的唯一的时钟，所以每个节点以各自的内部时钟为基准而操作。由于该内部时钟的生成装置本身就存在个体差异，而且该装置的操作也受到温度等使用环境的变化的影响，所以很难使不同的节点之间的内部时钟完全地同步。因此，如果不使发送端通信终端装置的内部时钟和接收端通信终端装置的内部时钟同步，随着通话时间变长，在接收端通信终端装置中发生通话间断或跳音等瞬间的音质恶化的可能性就会增大。例如，当发送端通信终端装置的内部时钟的频率低于接收端通信终端装置的内部时钟的频率时，假设在接收端通信终端装置中定期从缓冲器提取一定分量的接收到的分组的话，则该缓冲器中的分组存储量便会逐渐减少。所以，存储器终究会变空，导致语音播放的中断。相对于此，当发送端通信终端装置的内部时钟的频率高于接收端通信终端装置的内部时钟的频率时，假设在接收端通信终端装置中定期从缓冲器提取一定分量的接收到的分组，且缓冲器容量有限的话，则该缓冲器中的分组存储量会逐渐增加。所以，终究分组会从缓冲器溢出而被丢弃，由此会不时地发生瞬间的跳音。在此，假设缓冲器容量为无限，虽然不发生跳音，但由于被播放的语音的延迟会随着通话时间的流过而逐渐增大，所以会有损通话的实时性。
于是，在经由网络接收流数据的接收端通信终端装置中，以往就有防止语音播放的间断或跳音发生的技术提出。例如，可举出一种以发送端通信终端装置的内部时钟为基准动态调整接收端通信终端装置的内部时钟的频率的技术，或者一种在接收端通信终端装置检测到与发送端通信终端装置的内部时钟之间的差，并将与检测出的差相应量的数据内插到接收到的数据中或对接收到的数据进行稀疏的技术(例如，参见专利文献1)。此外，将上述两种技术相比，由于专利文献1所涉及的进行数据的内插或稀疏的技术可以将电路规模抑制得较小，所以在接收端通信终端装置的便携性和成本等方面具有优势。
图1是表示专利文献1所述的通信系统的结构的方框图。该通信系统包括：发送装置10、输入单元11、发送端的放大器12、接收装置20、接收端的放大器31、输出单元32以及网络50。此外，发送装置10包括：A/D变换器13、输入缓冲器14、编码单元15、发送缓冲器16以及发送单元17。输入单元11将输入的信号变换成模拟语音信号，并将变换后的模拟语音信号输入给放大器12。放大器12将由输入单元11输入的模拟语音信号放大，并将放大后的模拟语音信号输入给发送装置10中的A/D变换器13。A/D变换器13将由放大器12输入的模拟语音信号变换成数字语音数据，并将变换后的数字语音数据输入给输入缓冲器14。输入缓冲器14将由A/D变换器13输入的数字语音数据存储起来，并将所存储的数字语音数据周期性地输入给编码单元15。编码单元15将由输入缓冲器14输入的数字语音数据变换成压缩语音编码信息，并将变换后的压缩语音编码信息输入给发送缓冲器16。发送缓冲器16将由编码单元15输入的压缩语音编码信息存储起来，并将所存储的压缩语音编码信息周期性地输入给发送单元17。发送单元17将由发送缓冲器16输入的压缩语音编码信息分组化，并将该分组依次发送到网络50上。
另外，接收装置20包括：接收单元21、接收缓冲器22、解码单元23、播放速率判定单元24、速率缓冲器25、播放速率控制单元26、输出缓冲器27以及D/A变换器28。接收单元21经由网络50接收由发送装置1 0发送的压缩语音编码信息，并将接收到的压缩语音编码信息逐次输入给接收缓冲器22。接收缓冲器22将由接收单元21输入的压缩语音编码信息存储起来，并以接收装置20中的内部时钟为基准，将所存储的压缩语音编码信息周期性地输入给解码单元23。解码单元23将由接收缓冲器22以内部时钟为基准周期性地输入的压缩语音编码信息解压缩为数字语音数据，并将该数字语音数据输入给输出缓冲器27。播放速率判定单元24对接收缓冲器22中的压缩语音编码信息的存储量进行监视，并决定与该存储量变化相应的语音播放速率，并将所决定的播放速率通知给速率缓冲器25。速率缓冲器25将由播放速率判定单元24通知的播放速率按时序存储起来，并将所存储的播放速率依次通知给播放速率控制单元26。播放速率控制单元26控制输出缓冲器27，以使在每单位时间输入到D/A变换器28的数字语音数据的数据量(即输出单元32的语音播放速率)为由速率缓冲器25通知的播放速率。输出缓冲器27将由解码单元23输入的数字语音数据存储起来，并基于播放速率控制单元26的控制，对所存储的数字语音数据进行语音采样数据的内插或稀疏处理，然后将该数字语音数据输入给D/A变换器28。此外，通过输出缓冲器27对所存储的数字语音数据进行语音采样数据的内插或稀疏处理，输出单元32的语音播放速率得到调节。D/A变换器28将由输出缓冲器27输入的数字语音数据变换成模拟语音信号，并将变换后的模拟语音信号输入给放大器31。放大器31将由D/A变换器28输入的模拟语音信号放大，并将放大后的模拟语音信号输入给输出单元32。输出单元32作为语音输出由放大器31输入的模拟语音信号。
另外，接收装置20检测某个数字语音数据和前一个数字语音数据之间的音量分量值之差，仅在该差较小的情况下，根据接收缓冲器22中的数字语音数据的存储量的增减进行语音播放速率的调节。也就是说，在所播放的语音的音量较大时，接收装置20不进行语音播放速率的调节，而仅在所播放的语音的音量较小时进行语音播放速率的调节，由此抑制音质的恶化。
专利文献1：日本专利申请特开2002-330180号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1所述的技术中存在如下问题，即，由于在所播放的语音的音量较大时不进行语音播放速率的调节，所以会发生所播放的语音的间断或跳音等，从而无法抑制在语音的播放时不时地发生的音质恶化。
另外，根据专利文献1所述的技术，由于鉴于接收缓冲器22中的数字语音数据的存储量的增减而进行语音播放速率的调节，因此认为无法适用于没有分组到达接收装置20的情况或明显地延迟到达的情况。因此存在如下问题，将专利文献1所述的技术用于无法保证分组的到达定时和顺序，以及分组的到达这一事实本身的IP网络等时，由于无法满足达到该技术的效果的前提条件，播放时的音质反而会恶化。
因此，本发明旨在提供一种流数据接收播放装置及流数据接收播放方法，即使在经由无法保证分组的到达定时和顺序的IP网络等接收流数据的情况下，也能够在流数据的播放中抑制其质量的恶化。
解决问题的方案
本发明所涉及的流数据接收播放装置的结构包括：接收单元，接收经分组化的数据；接收缓冲器，存储接收到的流数据的帧；帧检测单元，从所存储的流数据的帧族中检测要播放的帧；计算单元，计算流数据发送装置的内部时钟与流数据接收播放装置的内部时钟之间的同步偏离；以及播放速率控制单元，在由所述帧检测单元没有检测到要播放的帧，且所述同步偏离的绝对值大于或等于第一阈值时，对流数据的播放速率进行调节，其中所述播放速率控制单元在正数的所述同步偏离大于或等于所述第一阈值的情况下，对帧内插与所述第一阈值对应的采样数据，在负数的所述同步偏离小于或等于所述第一阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述第一阈值对应的采样数据。
根据本发明的一个方面，还提供一种通信终端装置，包括根据本发明上述方面的流数据接收播放装置。
根据本发明的另一个方面，还提供一种基站装置，包括根据本发明上述方面的流数据接收播放装置。
根据本发明的另一个方面，还提供一种流数据接收播放方法，包括步骤：接收经分组化了的流数据；计算流数据发送装置的内部时钟与流数据接收播放装置的内部时钟之间的同步偏离；将接收到的流数据的帧存储于接收缓冲器中；从所存储的流数据的帧组中检测要播放的帧；以及在没有检测到要播放的帧，且所述同步偏离的绝对值大于或等于阈值的情况下，调节流数据的播放速率，其中，在正数的所述同步偏离大于或等于所述阈值的情况下，对帧内插与所述阈值对应的采样数据，在负数的所述同步偏离小于或等于所述阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述阈值对应的采样数据。
发明效果
根据本发明，由于在帧检测单元没有检测到要播放的帧时，播放速率控制单元对流数据的播放速率进行调节，因此在流数据的播放中能够降低跳音等流数据的质量恶化的发生次数，并能够抑制因对接收到的流数据进行数据内插或稀疏处理而产生的质量恶化。
附图说明
图1是表示以往的通信系统的结构的方框图；
图2是表示实施方式1所涉及的通信系统的结构的方框图；以及
图3是表示各个实施方式所涉及的通信系统的结构的变形例的方框图。
具体实施方式
以下，酎情参照附图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图2是表示包括本发明实施方式1所涉及的流数据接收播放装置100的通信系统的结构的方框图。该通信系统包括：流数据接收播放装置100、互联网等网络150以及流数据发送装置160。此外，由于该通信系统中没有提供实现节点间的严密的同步的功能，因此流数据接收播放装置100和流数据发送装置160分别以独立的内部时钟为基准操作。
流数据发送装置160按时间顺序提取规定量的流数据并将其分组化，将该分组向着流数据接收播放装置100依次发送到网络150上。此外，假定在该流数据的分组化中采用RTP，对每个帧附加上作为播放时间指针的时标。
流数据接收播放装置100包括：接收单元101、同步偏离计算单元102、接收缓冲器103、帧检测单元104、解码单元105、帧内插单元106、播放速率控制单元107、输出缓冲器108、D/A变换器109、放大器111以及输出单元112。
接收单元101经过网络150接收由流数据发送装置160发送的经分组化的流数据，并将接收到的分组依次输入给同步偏离计算单元102。
同步偏离计算单元102在从由接收单元101依次输入的分组中提取时标之后，随时将所提取的时标和该分组的帧输入给接收缓冲器103。此外，同步偏离计算单元102使用所提取的时标，如后面所述周期性地计算流数据发送装置160的内部时钟和流数据接收播放装置100的内部时钟之间的差，即同步偏离。此外，由于在经由基于VoIP技术的网络150接收分组时分组的到达得不到保证而造成不定期性，所以为了排除其影响而能够稳定地进行同步偏离计算，同步偏离计算单元102并不是每当由接收单元101输入分组时都计算同步偏离。然后，同步偏离计算单元102将计算出的同步偏离的大小通知给播放速率控制单元107。
接收缓冲器103存储规定量的由同步偏离计算单元102输入的帧和附在该帧上的时标，并以所存储的时标为基准按时间顺序对帧进行排列，并根据后面讲述的帧检测单元104的请求，将与规定的时标相应的帧输入给帧检测单元104。
在此，由于接收单元101、同步偏离计算单元102以及接收缓冲器103以从网络150接收分组作为契机而操作，所以其操作与流数据接收播放装置100的内部时钟无关。相对于此，后面讲述的帧检测单元104至输出单元112的各个结构单元，基于流数据接收播放装置100的内部时钟而操作。因此，流数据接收播放装置100中对流数据所进行的处理大致分为：由接收单元101、同步偏离计算单元102和接收缓冲器103所进行的“接收处理”以及由帧检测单元104至输出单元112的各个结构单元所进行的“播放处理”，而且该接收处理和播放处理根据不同的时钟而执行。此外，在流数据接收播放装置100中，如多线程处理那样至少在概念上能够独立进行该接收处理和播放处理。
帧检测单元104基于流数据接收播放装置100的内部时钟，检索在接收缓冲器103中是否存储了应附在要播放的帧上的时标。检索的结果，在接收缓冲器103中存储了所要的时标时，帧检测单元104通知播放速率控制单元107检测到了的所要的帧，同时向接收缓冲器103请求该帧的输出，并将由接收缓冲器103输入的该帧输入给解码单元105。相对于此，检索的结果，在接收缓冲器103中没有存储所要的时标时，帧检测单元104分别对播放速率控制单元107和解码单元105通知没有检测到所要的帧。此外，在流数据接收播放装置100刚开始接收之后，帧检测单元104暂时等待接收缓冲器103中存储规定量的帧，而不进行接收缓冲器103的检索。为了不管接收单元101的分组接收状况如何而使输出单元112的流数据的播放能够连续，帧检测单元104进行如上的暂时等待。此外，进行如上的暂时等待的功能一般称为“波动吸收缓冲”。此外，在进行如上的暂时等待时，可以用存储于接收缓冲器103中的帧的数量来代替时间作为基准。
在由帧检测单元104输入帧时，解码单元105将该帧解码(解压缩)，并将所解压缩的帧依次输入给播放速率控制单元107。此外，由帧检测单元104收到没有检测到所要的帧的通知时，解码单元105从帧内插单元106提取规定的帧，将该提取的帧解压缩并输入给播放速率控制单元107。
帧内插单元106根据解码单元105的请求，将所存储的帧提供给解码单元105。此外，帧内插单元106也可以存储规定的采样数据来代替帧，此时解码单元105将所述采样数据原封不动的输入给播放速率控制单元107。
播放速率控制单元107根据由同步偏离计算单元102通知的同步偏离的大小设定后面讲述的各种条件，并仅在满足该设定条件时，对由解码单元105输入的经解压缩的帧进行其播放速率的调节。此外，播放速率控制单元107根据需要将调节了播放速率的帧依次输入给输出缓冲器108。此外，对于播放速率控制单元107中的流数据的播放速率调节的具体方式，将在后面讲述。
输出缓冲器108依次存储由播放速率控制单元107输入的帧，并以流数据接收播放装置100的内部时钟为基准，将帧按所存储的顺序定期地输入给D/A变换器109。
D/A变换器109将由输出缓冲器108输入的帧变换成模拟信号，并将变换后的模拟信号输入给放大器111。
放大器111将由D/A变换器109输入的模拟信号放大为规定的功率电平，并将放大后的模拟信号输入给输出单元112。
输出单元112将由放大器111输入的模拟信号进行语音输出。
接下来，对流数据接收播放装置100的操作，以同步偏离计算单元102和帧检测单元104与播放速率控制单元107之间的关联为中心进行说明。
首先，同步偏离计算单元102基于从分组提取的时标，使用下式计算流数据发送装置160的内部时钟和流数据接收播放装置100的内部时钟之间的差，即同步偏离。此外，在下面的“表1”中一览表示该式中的变量的含义。
【式1】
D = Σ k = n n + N - 1 ( t k - T k ) + D pre + r
【表1】
  变量   含义
  D   同步偏离的大小
  T   帧原本应到达的时刻(前帧的到达测定时刻)+(与  该帧和前帧的时标的差相应的时间)
  t   该帧的到达测定时刻
  N   判定周期(帧数量)
  Dpre   前一次的D的计算值
  r   校正值(不是0时，计算D之后复位为0)
表1中，将作为D的计算对象的帧记为“该帧”，而将在该帧之前到达的前一个帧记为“前帧”。此外，表1中的“到达测定时刻”是指以流数据接收播放装置100的内部时钟为基准测定的时刻。此外，将在后面讲述表1中的“校正值”的含义。
在由该式计算的D值为正数时，意味着流数据接收播放装置100的内部时钟比流数据发送装置160的内部时钟快，换而言之，流数据接收播放装置100的内部时钟的频率高。相对于此，在此D值为负数时，意味着流数据接收播放装置100的内部时钟比流数据发送装置160的内部时钟慢，换而言之，流数据接收播放装置100的内部时钟的频率低。
在由同步偏离计算单元102所通知的同步偏离的大小(绝对值)大于或等于第一阈值时，播放速率控制单元107考虑由帧检测单元104所通知的帧检测的结果，具体来讲，根据下面的“表2”中所示的控制策略，对由解码单元105输入的帧的播放速率进行调节。
【表2】
Figure S05824478720070123D000081
表2中，“x”为与第一阈值对应的正数。如表2所示，在关于同步偏离D有“-x<D<x”成立的情况下，不管由帧检测单元104输入的帧检测的结果如何，播放速率控制单元107都将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
另外，在关于同步偏离D有“x<＝D”成立的情况下，仅当由帧检测单元104通知没有检测到要播放的帧时，播放速率控制单元107才对由解码单元105输入的帧内插与时间x对应的采样数据，并将该内插了采样数据的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间x延迟下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用x的负数，即“-x”。此外，即使帧检测单元104根据播放速率控制单元107的指示以时间x延迟下一次的检索开始时间，由于播放速率控制单元107对帧内插相当于该时间x的采样数据，所以输出缓冲器108中的帧的存储量是稳定的。
相对于此，在关于同步偏离D有“x<＝D”成立的情况下，当由帧检测单元104通知受到检测到了要播放的帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
另外，在关于同步偏离D有“D<＝-x”成立的情况下，仅当由帧检测单元104通知没有检测出要播放的帧时，播放速率控制单元107才对由解码单元105输入的帧中稀疏处理出与时间x对应的数据，并将进行了稀疏处理的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间x提前下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用“x”。此外，即使帧检测单元104根据播放速率控制单元107的指示以时间x提前下一次的检索开始时间，由于播放速率控制单元107从帧中稀疏处理出相当于该时间x的数据，所以输出缓冲器108中的帧的存储量是稳定的。
相对于此，在关于同步偏离D有“D<＝-x”成立的情况下，当由帧检测单元104通知检测到了要播放的帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
也就是说，在流数据接收播放装置100中，播放速率控制单元107调节流数据的播放速率时：在播放速率控制单元107对帧内插采样数据的同时，控制帧检测单元104受到控制，使其以规定时间延迟下一次的检索开始时间；或者在播放速率控制单元107从帧中稀疏处理出规定量的数据的同时，控制帧检测单元104受到控制，使其以规定时间提前下一次的检索开始时间。
在此，可以如下表述本实施方式所涉及的流数据接收播放装置。“一种流数据接收播放装置，其特征在于，经由网络接收由发送装置发送的经分组化的流数据并进行播放，该流数据接收播放装置包括：接收单元，接收所述经分组化的流数据；同步偏离计算单元，根据接收到的所述经分组化的流数据计算所述发送装置的内部时钟与该流数据接收播放装置的内部时钟之间的差；接收缓冲器，存储接收到的所述经分组化的流数据的帧；帧检测单元，从存储在所述接收缓冲器中的帧族中检测要播放的帧；播放速率控制单元，在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于第一阈值x、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧的情况下，调节所述流数据的播放速率。”
如上所述，根据本发明所涉及的流数据接收播放装置100，由于仅在由同步偏离计算单元102计算的同步偏离D的大小(绝对值)大于或等于第一阈值x、且帧检测单元104没有检测出要播放的帧的情况下，播放速率控制单元107才对帧内插规定量的采样数据或从帧中稀疏处理出规定量的数据，因此，能够降低因同步偏离而发生的流数据的跳音等质量恶化的发生次数，并能够抑制为了校正该同步偏离而进行采样数据的内插处理或从帧中稀疏处理出数据等所产生的质量恶化。
另外，根据本发明所涉及的流数据接收播放装置100，由于同步偏离计算单元102根据经分组化的流数据中的时标计算同步偏离D，因此，即使网络150为互联网等，也能够降低在播放流数据时发生质量恶化的次数，并能够抑制因采样数据的内插处理或从帧中稀疏处理出数据而产生的质量恶化。
另外，虽然作为表2所示的控制策略的校正方式，播放速率控制单元107调节流数据的播放速率时，对所内插的采样数据的量和从帧中稀疏处理出的数据的量均固定为与第一阈值x相应的数据量的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如所内插的采样数据的量或从帧中稀疏的数据的量也可以不同于同步偏离计算单元102中所使用的阈值。
另外，虽然在本实施方式中对作为播放速率控制单元107判定是否进行流数据的播放速率的调节的基准使用正的第一阈值“x”和其负数“-x”的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如作为该基准播放速率控制单元107也可以在正数值和负数值上使用不同的阈值。
(实施方式2)
在本发明所涉及的实施方式2中，流数据接收播放装置100根据以下的“表3”所示的控制策略而操作。也就是说，在本实施方式中，播放速率控制单元107、同步偏离计算单元102以及帧检测单元104的操作与这些单元在实施方式1中的操作不同。
【表3】
Figure S05824478720070123D000111
下面，对本实施方式中的流数据接收播放装置100的操作，仅对与实施方式1不同的部分进行具体说明。
表3中，“y”为与第二阈值对应的正数。如表3所示，在关于同步偏离D有“ x<＝D<y”成立的情况下，流数据接收播放装置100进行在实施方式1中关于同步偏离D有“x<＝D”成立的情况相同的操作。此外，在关于同步偏离D有“-y<D<＝-x”成立的情况下，流数据接收播放装置100进行在实施方式1中关于同步偏离D有“D-x”成立的情况相同的操作。
另外，如表3所示，在关于同步偏离D有“y<＝D”成立的情况下，不管来自帧检测单元104的通知内容如何，播放速率控制单元107对由解码单元105输入的帧内插与时间y对应的采样数据，并将该内插了采样数据的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间y延迟下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用y的负数，即“-y”。
相对于此，在关于同步偏离D有“D<＝-y”成立的情况下，不管来自帧检测单元104的通知内容如何，播放速率控制单元107从由解码单元105输入的帧中稀疏处理出与时间y对应的数据，并将进行了稀疏处理的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间y提前下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用“y”。
在此，可以如下表述本实施方式所涉及的流数据接收播放装置。“一种流数据接收播放装置，其特征在于，根据实施方式1所示的流数据接收播放装置中，所述播放速率控制单元，在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第一阈值x且小于第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第二阈值y的情况下，对所述流数据的播放速率进行调节。”
如上所述，在实施方式2中，由于采用大于第一阈值x的第二阈值y，在同步偏离D的大小(绝对值)大于或等于第二阈值y的情况下，不管来自帧检测单元104的通知内容如何，播放速率控制单元107将与时间y对应的数据对帧内插或从帧中稀疏处理出来，因此，能够进一步抑制输出缓冲器108中的流数据的存储量的变动。
另外，根据本实施方式所涉及的流数据接收播放装置100，由于可以根据同步偏离D的大小分别设定校正接收到的流数据的播放速率的条件和方式，因此，通过根据流数据的实际接收状况进一步降低发生流数据的下溢(underflow)或上溢(overflow)的可能性，从而能够有效地抑制播放时的质量恶化。
另外，播放速率控制单元107中对帧内插的采样数据的量或从帧中稀疏处理出的数据的量也可以与同步偏离计算单元102中所使用的阈值不同。
另外，虽然在本实施方式中对作为播放速率控制单元107判定是否进行流数据的播放速率的调节的基准使用正数的x或y和其负数“-x”或“-y”的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如作为该基准播放速率控制单元107也可以在正数值和负数值上使用不同的阈值。
(实施方式3)
在本发明所涉及的实施方式3中，流数据接收播放装置100根据以下的“表4”所示的控制策略而操作。也就是说，在本实施方式中，播放速率控制单元107、同步偏离计算单元102以及帧检测单元104的操作与这些单元在实施方式1中的操作不同。
【表4】
Figure S05824478720070123D000121
Figure S05824478720070123D000131
通过比较表3和表4可知，本实施方式在实施方式2所采用的第一阈值x和第二阈值y之间，再采用与第三阈值对应的正数“z”。所以，本实施方式中的流数据接收播放装置100的操作，在许多部分与实施方式2所述的流数据接收播放装置100的操作相同。因此，为了避免重复说明，在本实施方式中仅对与实施方式2所述的流数据接收播放装置100的操作不同的操作进行说明。
另外，在本实施方式中，假设流数据为语音数据，而且对其每一个帧，在流数据发送装置160进行编码时以功率电平为基准附加了分辨有音区间和无音区间的信息。而且，由帧检测单元104提取该分辨有音区间和无音区间的信息，并判定该帧是否属于无音区间。因此，在本实施方式中，帧检测单元104除了要播放的帧的检测结果之外，还将有关该帧是否属于“无音帧”的判定结果也通知给播放速率控制单元107。
在本实施方式中，如表4所示，在关于同步偏离D有“z<＝D<y”成立的情况下，仅在由帧检测单元104通知没有检测到要播放的帧时，或者通知检测到了无音帧时，播放速率控制单元107才对由解码单元105输入的帧内插与时间z对应的采样数据，并将该内插了采样数据的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间z延迟下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用z的负数，即“-z”。
相对于此，在关于同步偏离D有“z<＝D<y”成立的情况下，在由帧检测单元104通知检测到了要播放的帧且没有检测到无音帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
另外，在关于同步偏离D有“-y<D<＝-z”成立的情况下，仅在由帧检测单元104通知没有检测到要播放的帧时，或者通知检测到了无音帧时，播放速率控制单元107才从由解码单元105输入的帧中稀疏处理出与时间z对应的数据，并将进行了稀疏处理的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间z提前下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用“z”。
相对于此，在关于同步偏离D有“-y<D<＝-z”成立的情况下，在由帧检测单元104通知检测到了要播放的帧且没有检测到无音帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
在此，可以如下表述本实施方式所涉及的流数据接收播放装置。“一种流数据接收播放装置，其特征在于，根据实施方式2所示的流数据接收播放装置中，所述播放速率控制单元，在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第一阈值x且小于第三阈值z，该第三阈值z小于所述第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第三阈值z且小于所述第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧或所检测到的帧为无音帧的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第二阈值y的情况下，对所述流数据的播放速率进行调节。”
如上所述，根据本实施方式所涉及的流数据接收播放装置100，由于在由帧检测单元104判定为要播放的帧属于无音帧时，对帧内插或从帧中稀疏处理出与时间z对应的数据而进行话音数据的播放速率的调节，因此，通过有效利用无音帧的不会因播放速率的调节产生明显的音质恶化的特性，能够进一步有效地抑制播放话音数据时的音质恶化。
另外，播放速率控制单元107中对帧内插的采样数据的量或从帧中稀疏处理出的数据的量也可以与同步偏离计算单元102中所使用的阈值不同。
另外，虽然在本实施方式中对作为播放速率控制单元107判定是否进行流数据的播放速率的调节的基准使用正数的x、y或z和其负数“-x”、“-y”或“-z”的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如作为该基准播放速率控制单元107也可以在正数值和负数值上使用不同的阈值。
(实施方式4)
在本发明所涉及的实施方式4中，流数据接收播放装置100根据以下的“表5”所示的控制策略而操作。也就是说，在本实施方式中，播放速率控制单元107、同步偏离计算单元102以及帧检测单元104的操作与这些单元在实施方式1中的操作不同。
【表5】
Figure S05824478720070123D000151
Figure S05824478720070123D000161
通过比较表4和表5可知，本实施方式在实施方式3所采用的第三阈值z和第二阈值y之间，再采用与第四阈值对应的正数“w”。所以，本实施方式中的流数据接收播放装置100的操作，在许多部分与实施方式3所述的流数据接收播放装置100的操作相同。因此，为了避免重复说明，在本实施方式中仅对与实施方式3所述的流数据接收播放装置100的操作不同的操作进行说明。
在本实施方式中，假设在流数据发送装置160中采用了通过语音编码生成的帧的大小(比特数)随着该帧的重要度而增加的方式。所以，根据该语音编码方式，帧检测单元104检测要播放的帧，测定所检测的帧的比特数，并将所测定的比特数通知给播放速率控制单元107。然后，播放速率控制单元107对由帧检测单元104通知的帧的比特数和第五阈值进行比较，如果该帧的比特数小于或等于第五阈值的话，就决定该帧为低重要度的有音帧(以下称为“低重要度有音帧”)，并进行下述操作。
在本实施方式中，如表5所示，在关于同步偏离D有“w<＝D<y”成立的情况下，仅在由帧检测单元104通知没有检测到要播放的帧时，或者由帧检测单元104通知检测到了无音帧时，或者决定为低重要度有音帧时，播放速率控制单元107才对由解码单元105输入的帧内插与时间w对应的采样数据，并将该内插了采样数据的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间w延迟下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用w的负数，即“-w”。
相对于此，在关于同步偏离D有“w<＝D<y”成立的情况下，在由帧检测单元104通知检测到了要播放的帧且没有检测到无音帧，且该帧决定为不是低重要度有音帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
另外，在关于同步偏离D有“-y<D<＝-w”成立的情况下，仅在由帧检测单元104通知没有检测到要播放的帧时，或者由帧检测单元104通知检测到了无音帧时，或者决定为低重要度有音帧时，播放速率控制单元107才从由解码单元105输入的帧中稀疏处理出与时间w对应的数据，并将进行了稀疏处理的帧输入给输出缓冲器108。同时，播放速率控制单元107对帧检测单元104指示以时间w提前下一次的检索开始时间，并对同步偏离计算单元102指示作为所述D的计算式中的校正值r使用“w”。
相对于此，在关于同步偏离D有“-y<D<＝-w”成立的情况下，在由帧检测单元104通知检测到了要播放的帧且没有检测到无音帧，且该帧决定为不是低重要度有音帧时，播放速率控制单元107将由解码单元105输入的帧原封不动地输入给输出缓冲器108。
在此，可以如下表现本实施方式所涉及的流数据接收播放装置。“一种流数据接收播放装置，其特征在于，根据实施方式3所示的流数据接收播放装置中，所述播放速率控制单元，在由所述同步偏离计算单元计算的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第一阈值x且小于第三阈值z，该第三阈值z小于所述第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第三阈值z且小于第四阈值w，该第四阈值w小于所述第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧或所检测到的帧为无音帧的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第四阈值w且小于所述第二阈值y、且所述帧检测单元没有检测到要播放的帧或所检测到的帧为无音帧或包含在所检测到的帧中的要播放的数据的重要度小于或等于第五阈值的情况下，或者在由所述同步偏离计算单元计算出的所述内部时钟之差的绝对值大于或等于所述第二阈值y的情况下，对所述流数据的播放速率进行调节。”再者，“一种流数据接收播放装置，其特征在于，所述播放速率控制单元，根据该帧的比特数决定包含在由所述帧检测单元检测到的帧中的要播放的数据的重要度，并判定所决定的所述数据的重要度是否小于或等于第五阈值。”
如上所述，根据本实施方式所涉及的流数据接收播放装置100，由于在由播放速率控制单元107判定要播放的帧为低重要度有音帧时，对帧内插或从帧中稀疏处理出与时间w对应的数据而进行话音数据的播放速率的调节，因此，通过有效利用低重要度有音帧的不会因播放速率的调节产生明显的音质恶化的特性，能够更有效地抑制播放话音数据时的音质恶化。
另外，播放速率控制单元107中对帧内插的采样数据的量或从帧中稀疏处理出的数据的量也可以与同步偏离计算单元102中所使用的阈值不同。
另外，虽然在本实施方式中对作为播放速率控制单元107判定是否进行流数据的播放速率的调节的基准使用正数的w、x、y或z和其负数“-w”、“-x”、“-y”或“-z”的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如作为该基准播放速率控制单元107也可以在正数值和负数值上使用不同的阈值。
另外、对本发明的各实施方式也可以进行以下变形或应用。
在上述各实施方式中，虽然对在流数据接收播放装置100中将解码单元105配置在帧检测单元104和播放速率控制单元107之间的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如解码单元105也可以配置在播放速率控制单元107和输出缓冲器108之间。图3表示如上改变解码单元105的配置的流数据接收播放装置200的结构。流数据接收播放装置200中，播放速率控制单元107中的流数据播放速率的调节将从以帧中的数据为单位的调节变成以帧为单位的调节。因此，根据流数据接收播放装置200，能够降低播放速率控制单元107中的信号处理的负担。
另外，在上述各实施方式中，对网络150为互联网等的情况进行了说明，但本发明并不限于此，例如网络150也可以是根据分组交换方式的LAN(Local-Area Network，局域网)或无线电话网络。
另外，本发明所涉及的流数据接收播放装置可以安装在移动通信系统中的通信终端装置以及基站装置，由此能够提供具有与以上说明同样的作用效果的通信终端装置、基站装置以及移动通信系统。
另外，虽然在此以由硬件构成本发明为的情况为例进行了说明，但本发明也可以由软件实现。例如，将本发明所涉及的流数据接收播放方法的算法使用编程语言记述，将该程序存储于存储器并由信息处理单元实行，由此能够实现与本发明所涉及的流数据接收播放装置同样的功能。
另外，用于上述各实施方式的说明中的各功能模块，典型地由集成电路LSI来实现。这些既可以分别作成一个芯片，也可以包括其中一部分或者是全部而作成一个芯片。
虽然在此称作LSI，但根据集成度的不同也可以称为IC、系统LSI、超LSI以及极大LSI。
另外，集成电路化的技术并不限于LSI，也可以使用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用制造LSI后可编程的FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程门阵列)，也可以利用可将LSI内部的电路块连接或设定重新配置的可重配置处理器(Reconfigurable Processor)。
再有，如果随着半导体技术的进步或者其他技术的派生，出现了替换LSI的集成电路技术，当然，也可以利用该技术来实现功能模块的集成化。也有应用生物工程学技术等的可能性。
本说明书基于2004年7月20日申请的日本专利特愿2004-212181号。其内容全部包括在此作为参考。
工业实用性
本发明所涉及的流数据接收播放装置，具有在流数据的播放中能够降低跳音等质量恶化的发生次数，并能够抑制因对接收到的流数据进行数据内插或稀疏处理而在帧中产生质量恶化的效果，适合于采用了无法保证分组的到达的VoIP技术的通信系统中。

Claims (8)

1.一种流数据接收播放装置，包括：
接收单元，接收经分组化的流数据；
接收缓冲器，存储接收到的流数据的帧；
帧检测单元，从所存储的流数据的帧组中检测要播放的帧；
计算单元，计算流数据发送装置的内部时钟与流数据接收播放装置的内部时钟之间的同步偏离；以及
播放速率控制单元，在由所述帧检测单元没有检测到要播放的帧，且所述同步偏离的绝对值大于或等于第一阈值的情况下，对流数据的播放速率进行调节，
其中，所述播放速率控制单元，在正数的所述同步偏离大于或等于所述第一阈值的情况下，对帧内插与所述第一阈值对应的采样数据，在负数的所述同步偏离小于或等于所述第一阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述第一阈值对应的采样数据。
2.如权利要求1所述的流数据接收播放装置，其中，
所述播放速率控制单元，在所述同步偏离的绝对值大于或等于第二阈值的情况下，不管是否由所述帧检测单元检测到要播放的帧，对流数据的播放速率进行调节，所述第二阈值大于所述第一阈值，在正数的所述同步偏离大于或等于所述第二阈值的情况下，对帧内插与所述第二阈值对应的采样数据，在负数的所述同步偏离小于或等于所述第二阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述第二阈值对应的采样数据。
3.如权利要求2所述的流数据接收播放装置，其中，
所述帧检测单元，还判定所检测到的帧是否为无音帧；
所述播放速率控制单元，在所述帧检测单元所检测到的要播放的帧为无音帧的情况下，对流数据的播放速率进行调节，在正数的所述同步偏离大于或等于第三阈值且小于所述第二阈值的情况下，对帧内插与所述第三阈值对应的采样数据，所述第三阈值大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，在负数的所述同步偏离大于所述第二阈值的负数且小于或等于所述第三阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述第三阈值对应的采样数据。
4.如权利要求2所述的流数据接收播放装置，其中，
所述帧检测单元，还判定所检测到的帧的重要度高或低；
所述播放速率控制单元，在所述帧检测单元检测到所述重要度低的情况下，对流数据的播放速率进行调节，在正数的所述同步偏离大于或等于第四阈值且小于所述第二阈值的情况下，对帧内插与所述第四阈值对应的采样数据，所述第四阈值大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，在负数的所述同步偏离大于所述第二阈值的负数、且小于或等于所述第四阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述第四阈值对应的采样数据。
5.如权利要求4所述的流数据接收播放装置，其中，
所述帧检测单元，根据该帧的比特数判定所检测到的帧的重要度。
6.一种通信终端装置，包括权利要求1所述的流数据接收播放装置。
7.一种基站装置，包括权利要求1所述的流数据接收播放装置。
8.一种流数据接收播放方法，包括：
接收经分组化了的流数据的步骤；
计算流数据发送装置的内部时钟与流数据接收播放装置的内部时钟之间的同步偏离的步骤；
将接收到的流数据的帧存储于接收缓冲器中的步骤；
从所存储的流数据的帧组中检测要播放的帧的步骤；以及
在没有检测到要播放的帧，且所述同步偏离的绝对值大于或等于阈值的情况下，调节流数据的播放速率的步骤，
其中，在正数的所述同步偏离大于或等于所述阈值的情况下，对帧内插与所述阈值对应的采样数据，在负数的所述同步偏离小于或等于所述阈值的负数的情况下，对帧稀疏与所述阈值对应的采样数据。
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