JP2002539745A - ジッタ・バッファおよびそれを制御する方法 - Google Patents

ジッタ・バッファおよびそれを制御する方法

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JP2002539745A
JP2002539745A JP2000605985A JP2000605985A JP2002539745A JP 2002539745 A JP2002539745 A JP 2002539745A JP 2000605985 A JP2000605985 A JP 2000605985A JP 2000605985 A JP2000605985 A JP 2000605985A JP 2002539745 A JP2002539745 A JP 2002539745A
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JP2000605985A
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ヴラディミー ポグレビンスキー、
ノアム キャスター、
Original Assignee
ヴォカルテック コミュニケーションズ エルティーディー.
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/062Synchronisation of signals having the same nominal but fluctuating bit rates, e.g. using buffers
    • H04J3/0632Synchronisation of packets and cells, e.g. transmission of voice via a packet network, circuit emulation service [CES]

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  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 オーディオ受信器(111)が、圧縮解除器(116)と増幅器(118)を介してスピーカ(114)にリンクされているジッタ・バッファ(112)を有している。ジッタ・バッファ(112)は有線リンクまたは無線リンク(119a、119b)により、ジッタ・バッファ(112)のサイズを制御する制御器(120)にもリンクされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、通信ネットワークに使用するオーディオ受信器に関し、特に不安定
なネットワークを通じて伝送されてきたオーディオを演奏するためにジッタ・バ
ッファを最適なサイズに調整する方法および装置に関する。
【0002】 (発明の背景) 広域ネットワーク(WAN)などの、通信ネットワークは一般に知られており
、それらのうちで成長が最も速いものはおそらくインターネットである。マルチ
メディア・トランシーバとして知られている、インターネットの1つの応用によ
りユーザーはオーディオ、ビデオおよびデータをインターネットを通じて送受信
できる。インターネット電話クライアントとして知られている、この応用の1つ
の例によりインターネットを通じて電話呼出しを行える。
【0003】 オーディオはパケットの流れでインターネットを通じて送ることができる。イ
ンターネット、およびその他の通信ネットワークには、http//www.i
etf.org/rfc/rfc1889.txt.で入手できる、Netwo
k Working Group‐IETF,Request for Com
ments(RFC).1889,1996年1月所載のSchulzrinn
e他の「RTP 実時間応用のためのトランスポート・プロトコル(RTP A
Transport Protocol For Real‐Time App
lications)」(以後「RFC 1889」と呼ぶ)で定義されている
一定のジッタがある。インターネットのジッタはたとえば100ミリ秒である。
このネットワーク・ジッタを補償するために、受信器はパケット伝送速度を制御
するジッタ・バッファを通常含んでいる。ジッタ・バッファの例が本願出願人に
譲渡されている米国特許第5,825,771号に開示されている。それの全体
を参照することによりそれの開示がここに含まれる。
【0004】 図1はあるネットワーク、たとえば、インターネット、におけるジッタの例で
ある。この図ではジッタは線20として示されている。したがって、ジッタ・バ
ッファのサイズは、このジッタに対処するために30ミリ秒にセットされている
【0005】 ジッタ・バッファのサイズは転送されるオーディオ・パケットのビット伝送速
度に従って通常セットされる。ジッタ・バッファのサイズが変化するとオーディ
オの質に影響を及ぼす。特に、ジッタ・バッファのサイズが小さくなると演奏す
るオーディオ・パケットの遅延時間が短くなるが、伝送されるオーディオ・パケ
ットの量がジッタ・バッファのサイズを超えると、オーディオ伝送に途切れが生
ずる。逆に、ジッタ・バッファのサイズが大きくなるとオーディオ中の途切れを
禁止することが支援されるが、遅延は長くなる。オーディオの途切れと遅延の平
衡は安定なネットワークでは容易に行える。これは、図2に詳細に示されている
ように、多数のパケットが極めて短い時間部分内に伝送されるという、バースト
期間としても知られているバーストを有することがある、インターネットなどの
不安定なネットワークではそうではない。それらのバーストにより、図3に詳細
に示されているものなどの、ネットワークの挙動のチャート上にスパイクが現れ
る結果となる。
【0006】 図2はパケットの数と時間(ミリ秒で)の関係により表されている、インター
ネットなどの、不安定なネットワークの詳細を示す。ここで、「正常な」伝送で
は、時間長さ10の単一のパケットが伝送時間20、40および60から等しい
間隔で送られている。時間70と170の間では沈黙期間が存在する。この沈黙
期間は多くの要因に基づくものであるようで、1つの共通要因はパケット伝送経
路に沿う経路の1つが使用されていることである。その結果、時刻170に始ま
る7個のパケットの伝送の直後に、時刻180に5個のパケットの伝送が続き、
その直後に時刻190と200に1個のパケットの伝送が続く。多数のパケット
のこの急速な伝送がバースト、またはバースト期間(時刻170と210の間)
の例である。パケット伝送は時刻220に「正常」に復帰する。
【0007】 図3は2つのバースト(バースト期間)を、時間間隔2と4の間と時間間隔7
〜9の間に起きる、線30(ダイヤモンド形の点で形成されている)に沿ってス
パイクとして図形的に示している。この不安定なネットワーク、不安定なネット
ワークの例、では、ジッタ・バッファのサイズ、線31(正方形の点で形成され
ている)、のサイズが連続して増大および減少させられて、パケットのバースト
を克服するために、遅延を短く保ち、あるいは長く保つ。
【0008】 ジッタ・バッファのサイズを調整する現在の装置および方法の大きな欠点は、
それらの装置および方法がジッタとバーストを区別しないので、それらを同じよ
うに取扱うことである。ジッタ・バッファのサイズを調整する典型的な方法およ
び装置に結び付けられると、あるパケットは受信器には決して到達できず、ある
いは到達しても不完全である。この結果としてオーディオの質が不十分になる。
【0009】 (発明の概要) 本発明は、不安定なネットワークのためのオーディオ・トランシーバのジッタ
・バッファのサイズを調整する方法および装置を提供することにより、先行技術
のジッタ・バッファ制御機構を改良する。それらの方法は、ネットワーク・パケ
ットの受取りを解析することによりバースト期間の可能性を基にしてジッタ・バ
ッファのサイズを見積もることを含み、装置はそれを実行するハードウェアおよ
びソフトウエアを含んでいる。本発明は、バースト期間をジッタから区別し、ジ
ッタ・バッファを異なって調整することにより動作して、ジッタの調整と比較し
た場合にそれらのバースト期間を受けいれる。
【0010】 本発明は、ネットワークと通信するための通信装置のジッタ・バッファのジッ
タ・バッファ・サイズを制御する方法に向けられている。この方法は、多数のデ
ータ・パケットまたはパケットが迅速に伝送されるような期間である、少なくと
も1つのバースト期間中にネットワークをモニタするステップと、その後でこの
少なくとも1つのバースト期間からの少なくとも1つの以後のバースト期間の可
能性を決定するステップとを備えている。その後でジッタ・バッファのサイズを
この以後のバースト期間の可能性を基にして調整する。
【0011】 この方法は、所定の場所で受けた各パケットに対する実行時間を測定するステ
ップと、少なくとも2つの所定の時間間隔から受けられたパケットのおのおのか
ら少なくとも2つの統計量を作成することにより実行時間の統計量を構成するス
テップも含む。少なくとも2つの統計量のおのおのから幅値とオフセット値を計
算でき、それらの計算された値から少なくとも1つの以後のバーストの可能性を
決定できる。
【0012】 本発明は、ジッタ・バッファと、ジッタ・バッファのサイズを制御する制御器
とを有する、インターネットなどの、ネットワークに使用するオーディオ受信器
にも向けられている。制御器は、少なくとも1つのバースト期間中ネットワーク
をモニタし、少なくとも1つのバースト期間中のネットワークのモニタを基にし
てジッタ・バッファのサイズを調整し、あるバースト期間中にパケットの伝送を
行えるようにプログラムされたマイクロプロセッサまたはその他の同様なコンピ
ューティング手段を含むことが好ましい。
【0013】 (図面の詳細な説明) 添付図面を参照して本発明を説明する。図面において同じ参照番号と同じ参照
文字の少なくとも一方が対応する構成部品または同じ構成部品を特定する。
【0014】 ここで、本発明のための環境、すなわち、ネットワーク100、を示す図4A
を参照する。インターネットはそのようなネットワークの1つの例である。ネッ
トワーク100内には、ネットワーク化された構成内で結合されている種々のル
ータ(R)102と、ゲートウェイ(GW)104がある。インターネット・プ
ロトコル(IP)端末装置110などの種々の通信装置がゲートウェイ104を
介してネットワーク100に結合されている。オーディオ・パケットを含んでい
るデータ・パケットを以後、ネットワーク100を移動する「パケット」と呼ぶ
ことにする。
【0015】 図4Bは本発明のIP端末装置110の受信器部111(または受信器)を示
す。この受信器111はオーディオ受信器であることが好ましく、圧縮解除器1
16と増幅器118を介してスピーカ114等に連結されているジッタ・バッフ
ァ112を含んでいる。このジッタ・バッファは、ジッタ・バッファのサイズを
制御(調整)する制御器120にも(有線リンク119aまたは無線リンク11
9bにより)連結されている。
【0016】 ジッタ・バッファ112は、それらのパケットに適応するための任意のジッタ
・バッファとすることができ、たとえば、米国特許第5,825,771号に詳
細に開示されているジッタ・バッファとすることができる。圧縮解除器116と
増幅器118は従来の装置とすることもできる。スピーカ114は従来のスピー
カとすることができ、かつ電話応用を取り扱うために構成されているパーソナル
・コンピュータ(PC)に関連するものとすることができる。
【0017】 上で詳しく説明した制御器120はコンピュータまたはマイクロプロセッサに
より制御されるものが好ましい。制御器120は、制御器120に信号するため
、またはその他のやり方で制御して、ジッタ・バッファ112のサイズを適切に
調整(増大または減少)または維持するように、ソフトウエアを走らせるため、
およびその他のコンピューティング機能を実行するためにマイクロプロセッサ(
図示されていない)またはその他の類似のコンピューティング手段やプロセッサ
手段を含み、またはそれらに結合されていることが好ましい。データの記憶装置
と、それらのマイクロプロセッサまたはその他の類似のコンピューティング手段
やプロセッサ手段に関連するハードウェアとが存在することもある。
【0018】 本発明の方法は下記のように実施され、上で詳述したハードウェアに加えてソ
フトウエアおよび付加ハードウェアを含むことができる。本方法は図5において
流れ図の形で詳細に説明される。
【0019】 最初に、ステップ200で、各パケットに対する実行時間(TTP)を測定す
る。ここで、TTPは任意のサイズのパケット(それに含まれているフレームの
数とは無関係に)が取り扱われることをジッタ・バッファ112内で待つ時間の
長さである、と定義されている。パケットのTTPはネットワークをモニタする
(以下に詳しく述べるようにバーストまたはバースト期間のモニタリングを含む
)ことにより測定され、このモニタリングは、ハードウェアと、ソフトウエアま
たはそれの組合わせを制御器120内に含んでいるモニタリング手段(M)12
2により通常行われる。たとえば、モニタリング手段122は、ネットワークか
ら矢印123に沿って受信器111に供給される入力をモニタする単一のサンプ
ラーまたは多数のサンプラーを含むことができる。
【0020】 通常は、各パケットのためのTTPはパケットが指定された任意の場所で受け
られた時に決定される。パケットが受けられると、それは、RFC 1889の
第5章(それを構成する補助章を全て含んでいる)に詳述されているように、タ
イムスタンプと一連番号を通常有する。RFC 1889の出版物の全てを参照
することによりそれの全てがここに含まれる。そうするとTTPは、連続して順
次送られてくるパケットのタイムスタンプとタイムスタンプのスタンピング回数
との間の時間の差の関数として測定できる。
【0021】 通常は、各端末装置110は、ネットワーク内のジッタを補償および克服する
ためにジッタ・バッファを有する。図6は、各パケットのためのオーディオ圧縮
および圧縮解除のためのG 723コーデックを用いて、オーディオの流れで伝
送される、P1〜P7として示されている、パケットに対するTTPを測定する
線図である。各パケットP1〜P7は、たとえば、TSと付けられている円によ
り示されて、パケットP1上に示されているタイムスタンプ(上で詳細に述べた
ところに従って)も含む。TSはパケットP1に対しては0である。同様に、パ
ケットP2は240のタイムスタンプ(TSと付けられている円により示されて
いる)を有する、等である。最初に、時刻0msではパケットは端末装置110
に到達する(到達は湾曲している矢印AAにより示されている)が、直接には開
かれない。それよりも、ジッタ・バッファを構成するために(構成は時刻0ms
に開始する)それらはジッタ・バッファ112(図1および図2)で遅延させら
れる。
【0022】 ジッタ・バッファが構成されたおおよその時刻である、時刻60msで開始し
て、パケットはジッタ・バッファを一定の速さでジッタ・バッファを去り始める
。したがって、30ms間隔(30msはG.723コーデック・フレームサイ
ズである)ごとに、次のパケットはジッタ・バッファを去る。あるパケットがジ
ッタ・バッファをひとたび去り、オーディオの流れに沿う参照点で受けられると
、パケットのサイズを見積もることができる。パケットのサイズは、G.723
コーデックが8000Hzの標本化率を持つことを知っていることを基にして見
積もられる。したがって、パケット(Pn)のサイズは次の式 Pn=(TSPn+1−TSPn)/CSR (1) により見積もられる。ここに、 TSPn+1は次のパケットのタイムスタンプ、 TSPnは測定することが望まれるパケットのタイムスタンプ、 CSRはコーデック標本化率(ここでは8000Hz)である。
【0023】 この状況を採用すると、P1パケットのサイズは(240−0)/8000す
なわち30msHzである。P2は30ms、等である。以後のパケットに対し
て同じ計算を行うことができ、それによると以後のパケットP3〜P7のサイズ
は、この例では30msである。
【0024】 図6をなお参照して、パケットサイズが既知であると、各パケットの実行時間
(TTP)を計算できる。この線図に示されているように、パケットはジッタ・
バッファを時刻60ms後に30msごとに去る(パケットの辞去は矢印PLで
示されている)。特に、タイムスタンプが0msであるパケットP1がジッタ・
バッファを去り、時刻90msに実行され、タイムスタンプが240msである
パケットP2がジッタ・バッファを去り、時刻90msに実行され、タイムスタ
ンプが480msであるパケットP3がジッタ・バッファを去り、時刻120m
sに実行され、タイムスタンプが720msであるパケットP4がジッタ・バッ
ファを去り、時刻150msに実行され、タイムスタンプが960msであるパ
ケットP5がジッタ・バッファを去り、時刻180msに実行され、タイムスタ
ンプが1200msであるパケットP6がジッタ・バッファを去り、時刻210
msに実行され、タイムスタンプが1440msであるパケットP7がジッタ・
バッファを去り、時刻240msに実行される。
【0025】 各パケットに対してTTPを決定する際に、最初に実行されるパケットのタイ
ムスタンプが新たに到達したパケットのタイムスタンプから差し引かれる。この
結果がその後でG.723コーデック標本化率(8000Hz)により除される
。各パケットに対する(TTP)は式 TTP=(TSNA−TSFP)/CSR (2) により表される。ここに、 TSNAは新たに到達したパケットのタイムスタンプ、 TSFPは最初に実行するパケットのタイムスタンプ、 CSRはコーデック標本化率である。
【0026】 たとえば、60msまたはそのすぐ後で新たに到達するパケットP4で始まっ
て、TSPAは720ms(P4のタイムスタンプ)、TSFTPは240ms(設
定時刻90msに最初に実行するパケットであるパケットP2のタイムスタンプ
)、CSRはG.723コーデック標本化率の8000である。したがって、上
の式に従ってパケットP4のTTPは(720ms−240ms)/8000す
なわち0.06秒すなわち60msである。
【0027】 パケットP5(タイムスタンプが960ms)およびP6(タイムスタンプが
1200ms)は時刻120ms(この時刻にはP4‐タイムスタンプが720
ms‐がパケットを最初に実行している)の直後に到達するので、P5のTTP
は(960−720)/8000すなわち30ms、P6のTTPは(1200
−720)/8000すなわち60msである。同じ時刻の到達するパケットP
5、P6の場合には、それの順序を切り替えることができ、もしそうするならば
、それらのパケットのTTPはそれらのパケットの異なる到達順序により影響さ
れることはない。同様に、タイムスタンプが1440msであるパケットP7は
時刻210msのいくらか後に到達し、設定時刻240ではP7のTTPは(1
440ms−1440ms)/8000は0である。
【0028】 この情報を、図5のブロック202において、TTP統計量を構成するために
その後で使用できる。特に、TTP統計量に対する時刻60msと240msの
間の時間間隔に対応するデータは次の通りである。
【0029】
【表1】 このTTP統計量に従って、1つのパケットP7のTTPは0ms、1つのパケ
ットP5のTTPは30ms、2つのパケットP4とP6のTTPは60ms、
零パケットのTTPは90msであった。負のTTP(ここでは−30ms)は
後に到達する(ジッタ・バッファに)パケットに割当てられる。それらのパケッ
トはジッタ・バッファ内では実行されず、後で到達する各パケットに提供される
情報はジッタ・バッファのサイズを大きくするために使用することが好ましい。
【0030】 それらのライン(おのおのTTP統計量)がその後である時間期間にわたって
TTP統計量に組み込まれる。図7は本発明に従って実験的に決定された実際の
統計量である表を示す。あるTTPを持つパケットの数を種々の時間間隔で、時
刻0と、時刻0の874ms後と、それの1627ms(874msより)後と
、それの3247ms(時間874ms+時間1627msより)後、等で見積
もった。このTTP統計量は端末装置110、好ましくは制御器120内の、ま
たはそれの外部の、マイクロプロセッサのメモリまたはその他の類似のメモリす
なわち記憶装置(ユニット)に保存される。
【0031】 また、このTTP統計量から、各ラインは「幅」および「オフセット」として
知られている値を有する。幅は最大のTTPと最小のTTPとの間の差であり、
オフセットは、パケットが受けられた最小のTTPである。たとえば、行「1」
(すなわちヒストグラム#1)では、幅は60msであり、90(TTP90m
sで受けられた5つのパケット)マイナス30(TTP30msで受けられた5
つのパケット)から計算され、オフセットは30msである。TTP30msは
パケット(ここでは5つのパケット)が受けられた最小のTTPである。
【0032】 TTP統計量が定められると、この統計量は解析されてバースト(バースト期
間)が存在するかどうかがブロック204で判定される。バーストまたはバース
ト期間は上で定義したオフセット値および幅値の関数であるので、そのバースト
またはバースト期間の判定はTTP統計量の解析により行われる。
【0033】 たとえば、図7のTTP統計量では、「12」行と「13」行(ヒストグラム
#12と13)は、行12と13の間の幅の差としてバーストを示し、それは3
00(13行の480マイナス12行の180)である。この幅変化は約200
より大きい。更に、このバーストまたはバースト期間は「13」行と「14」行
(ヒストグラム#13と14)からも示され、それらの行ではオフセットは約2
00またはそれ以上(右へ)移動していた。特にオフセットは−120(行13
)から240(行14)へ動いた。
【0034】 バーストがひとたび生ずると、以後のバーストの可能性がブロック206でT
TP統計量から計算される。以後のバーストの可能性はTTP統計量からのオフ
セット値および幅値(上で詳述した)の関数でもある。一般に、以後のバースト
の可能性は各バーストで大きくなる。バーストまたはバースト期間の可能性を決
定する実際の解析は、下の付録Aに詳述されているところに従う統計的な解析で
ある。
【0035】 以後のバーストまたはバースト期間の可能性がブロック206で計算されると
、ジッタ・バッファのサイズをこの可能性を基にしてブロック208で見積もる
ことができる。見積もられたジッタ・バッファのサイズは下の付録Aに詳述され
ているところに従う統計的な解析から決定される。この見積もられたジッタ・バ
ッファのサイズ、および(上で)測定された現在のジッタ・バッファのサイズ、
はブロック210で比較される(サイズの変化)。
【0036】 ブロック212で、ジッタ・バッファを増加または減少して、サイズを変化す
べきであるとすると、制御器120は、制御器からの信号に従ってそれのサイズ
を増加または減少する対応するハードウェアを持つジッタ・バッファに合図する
。ジッタ・バッファが調整されると、システムはブロック200へ戻って再びス
タートする。この方法は所望の多くの時間間隔にわたって反復できる。
【0037】 図8は、ネットワークの挙動を考慮して本発明に従って調整されているジッタ
・バッファを示す。線30(ダイヤモンド形の点で形成されている)は本発明を
表し、線31(正方形の点で表されている)は先行技術のジッタ・バッファサイ
ズ調整法を示す。両方とも上で図3に詳細に示されている。ここでは、第1のバ
ーストまたはバースト期間が時間間隔3で検出されている。上で詳細を述べた方
法を基にして、第2のバーストの可能性が下記のようにして決定された。しかし
、時間間隔8では、第2のバーストが検出され、今は本発明の方法に従って以後
のバーストまたはバースト期間の可能性は高い。時間間隔3と8の間では、三角
形の点で形成されている線233により示されている本発明のジッタ・バッファ
は、次のバーストまたはバースト期間、ここでは第2のバーストまたはバースト
期間、までほぼ一定の率でジッタ・バッファのサイズを減少するように、調整さ
れる。この動作は線31における、先行技術の動作に類似する。
【0038】 時間間隔8における第2のバーストの後では、以後のバーストまたはバースト
期間の可能性は非常にありそうである。本発明に従って、その後でジッタ・バッ
ファは、時間間隔8〜11の間の線分233aにより示されているように、予測
されるバーストまたはバースト期間を受け入れるために、長くされたバーストま
たはバースト期間のレベルに維持される。このレベルのままであることにより、
ジッタ・バッファは以後のバーストまたはバースト期間を受け入れることができ
る。これは、また、バーストを上昇し、その後でほぼ一定の率(線分31a)で
直ちに降下する先行技術とは対照的である。この即時の降下は、先行技術がバー
ストとジッタの区別ができず、したがって全ての事象をジッタとして処理するの
で、ジッタ・バッファのサイズを直ちに小さくするように作用する。ジッタ・バ
ッファのサイズを、以後のバーストまたはバースト期間を受け入れるために十分
大きく維持することにこのように失敗した結果として、オーディオ伝送はかなり
の途切れを経験する。
【0039】 サイズの変更が行われないとすると、ブロック214でジッタ・バッファは調
整されず、システムはブロック200へ戻って再びスタートする。これが図9に
詳細に示されている。図9ではネットワーク中のただ1つのバースト(線30)
、時間間隔5におけるスパイクによりグラフで示されている、が検出されている
。第2のバーストすなわち以後のバーストの確率が低いので、三角形の点で形成
されている線233′により表されているジッタ・バッファのサイズは同じまま
である。バーストの結果としていくつかのオーディオが失われるが、TTP統計
量(上で詳述した)に従って以後のバーストまたはバースト期間が起こりそうも
ないと判定されているので、ジッタ・バッファを起動させる理由はなにもない。
これは、バーストまたはバースト期間(スパイクにより示されている)がジッタ
のようにして処理され、したがって、バッファが自動的に調整して、オーディオ
の伝送が遅延させられるように、それが時間間隔6〜11の間では必要以上に大
きくさせられる、という線31′(上で詳述した線31に類似する)により示さ
れている先行技術とは異なる。
【0040】 以上詳述したステップ、ブロック204〜214で示されている、は下の付録
Aのアルゴリズムと同じか、それに類似するアルゴリズムにより実行できる。こ
のアルゴリズムは、コンピューティング装置が設けられている端末装置110に
おいてソフトウエア、ハードウェアまたは両方の組合わせにより実現できる。
【0041】 実施例‐ジッタ・バッファ計算および調整 この実施例は、図10A〜Dと図11、およびソフトウエアにより実現するた
めにコンピュータ・プログラムとして掲記されている付録Aを参照する。この実
施例では、本発明は先行技術のジッタ・バッファと、それらのジッタ・バッファ
をTTP統計量(図10A〜DのTTP統計量#または時間間隔番号欄1により
示されている)から制御する方法とに対比して分析した。その結果を図11にグ
ラフで示した。この図では本発明をダイヤモンド形の点と、それらの点から形成
されていて、番号400により示されている線で示し、従来のジッタ・バッファ
調整技術を正方形の点と、それらの点から形成されていて、番号401により示
されている線で示した。各点はTTP統計量#(図10A〜Dの欄1)に対応し
ている。図10A〜Dの表に決定されている値は付録Aに詳述されているアルゴ
リズムにより得られた。
【0042】 TTP統計量#8で第1のバーストまたはバースト期間が検出された。これに
よりバーストの可能性が0.25に高められる。これは、ジッタ・バッファが最
後の(最新の)測定に従ってセットされて遅延が長くなる結果となるような、従
来技術のジッタ・バッファおよびそれの制御方法とは対照的である。本発明では
、ジッタ・バッファはこの点から僅かに大きくなるが、ここでは以後のバースト
のバースト可能性がいぜんとして低く、そのために遅延も短いままであるので、
ジッタ・バッファは比較的小さいままである。
【0043】 第2のバーストがTTP統計値#13で検出され、バーストの可能性を0.4
へ高めた。このTTP統計値では、Burst2AbsoluteCoef(付
録Aおよび上で与えた定義から)(図10A〜Dの欄8)が1へ大きくなる。第
3のバーストがTTP統計値#22で検出され、この第3のバーストの後で、B
urst2AbsoluteCoefは(TTP統計値#34まで)十分な時間
1のままである。Burst2AbsoluteCoefが「1」で、「高い」
と考えられると、ジッタ・バッファのサイズはそのバーストのサイズに従って調
整される。行われた調整はジッタ・バッファをTTP統計値#13で1080m
sまで成長させ、ジッタ・バッファ内のより大きいバーストが、TTP統計値#
22に対応する、1020msまで成長する結果となるまでジッタ・バッファは
このサイズに留まる。
【0044】 グラフ(図11)の時刻22、TTP統計値#22に対応する、では本発明、
線400、と従来技術、線401、との間の差は注目に値する。従来技術では、
時刻39(TTP統計値#39に対応する)まではいかなる付加スパイクも存在
しないので、スパイクの後ではジッタ・バッファは減少させられる。本発明に従
って、上および付録Aに詳述されているように、バーストの可能性が依然として
高く、ほぼ時刻43(TTP統計値#43に対応する)までは高いままであるの
で、ジッタ・バッファのサイズは小さくされない。更に、TTP統計値#39に
おけるバーストはオーディオの質を、もし低下させるにしても、非常に少し低下
させる。
【0045】 時刻39に最後の大きいバーストが起きると、以後のバーストは次第に小さく
なる。時刻39には最後の大きいバーストが存在する。そのバーストは従来技術
の方法では調整できず、したがってオーディオを劣化させる。これは、以後のバ
ーストまたはバースト期間に対処できるようにジッタ・バッファを調整して、オ
ーディオの質の低下を十分に減少する本発明とは対照的である。バーストまたは
バースト期間が小さくなると、本発明および従来技術は同様に挙動する。
【0046】 当業者が本発明を実施できるように、本発明の好適な実施形態について説明し
たが、以上の説明は例にすぎず、本発明の範囲を限定するために用いるべきでは
ない。本発明の範囲は以下の特許請求の範囲により決定すべきである。
【0047】 付録A
【表2】
【表3】
【図面の簡単な説明】
【図1】 通信ネットワークにおけるジッタ対時間のチャートである。
【図2】 バーストまたはバースト期間を示すためのいくつかのパケットの数対時間のチ
ャートである。
【図3】 先行技術のジッタ・バッファ制御機構および方法の動作を詳細に示すチャート
である。
【図4A】 本発明のネットワーク環境の例の線図である。
【図4B】 本発明の端末装置の線図である。
【図5】 本発明の方法を詳述する流れ図である。
【図6】 本発明を理解し、かつ各パケットの実行時間(TTP)を決定するのに有用な
線図である。
【図7】 本発明のTTP統計値の表である。
【図8】 本発明のジッタ・バッファおよび制御機構の動作を先行技術のそれらと比較し
て詳細に示すチャートである。
【図9】 本発明のジッタ・バッファおよび制御機構の動作を先行技術のそれらと比較し
て詳細に示すチャートである。
【図10A】 本発明の実施例についてのTTP統計値を基にした表である。
【図10B】 本発明の実施例についてのTTP統計値を基にした表である。
【図10C】 本発明の実施例についてのTTP統計値を基にした表である。
【図10D】 本発明の実施例についてのTTP統計値を基にした表である。
【図11】 本発明の実施例についての、本発明と従来技術を比較する、ジッタ・バッファ
のサイズ(ミリ秒で)対時間(TTP統計値を解析した時間間隔)のチャートで
ある。
【手続補正書】
【提出日】平成13年9月27日(2001.9.27)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図5】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図6】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図7】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図11
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図11】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 5K030 GA11 HA08 HB01 HC01 JT01 JT03 MB04 5K034 HH02 HH17 HH42 HH53

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネットワークと通信するための通信装置のジッタ・バッファ
    に対するジッタ・バッファのサイズを制御する方法であって、 前記ネットワークを少なくとも1バースト期間中モニタするステップと、 前記少なくとも1バースト期間から少なくとも1つの後続のバースト期間の可
    能性を決定するステップと、 前記少なくとも1つの後続のバースト期間の可能性を基にして前記ジッタ・バ
    ッファのサイズを調整するステップとを備えている、通信装置のジッタ・バッフ
    ァに対するジッタ・バッファのサイズを制御する方法。
  2. 【請求項2】 前記ジッタ・バッファのサイズを調整する前記ステップが前
    記少なくとも1つの後続のバースト期間の検出に従う請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ネットワークをモニタするステップが、 所定の場所に受ける各パケットに対する実行時間を測定するステップと、 少なくとも2つの所定の時間間隔から前記受けられたパケットのおのおのから
    少なくとも2つの統計量を作成することにより実行時間の統計量を構成するステ
    ップと、 前記少なくとも2つの統計量のおのおのから幅値とオフセット値を計算するス
    テップと、 前記実行時間の統計量の前記幅と前記オフセットとから前記少なくとも1つの
    後続のバースト期間の前記可能性を決定するステップとを含む、請求項1に記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 前記ジッタ・バッファのサイズを調整する前記ステップが、
    前記ジッタ・バッファのサイズを見積もり、該見積もりに従って前記ジッタ・バ
    ッファのサイズを調整するステップを含んでいる請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記ネットワークを前記少なくとも1つのバースト期間中モ
    ニタする前記ステップが1つのバースト期間中前記ネットワークをモニタするこ
    とを含む請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも1つの後続のバースト期間の前記可能性を決
    定する前記ステップが前記少なくとも1つの後続のバースト期間の統計解析を行
    うことを含む請求項3に記載の方法。
  7. 【請求項7】 ネットワークと通信するための通信装置のジッタ・バッファ
    に対するジッタ・バッファのサイズを制御する方法において、 少なくとも1バースト期間を検出するためにデータ・パケット伝送をモニタす
    ることを含む、前記ネットワーク内のデータ・パケット伝送をモニタするステッ
    プと、 少なくとも2つの所定の時間間隔から前記受けられたパケットのおのおのから
    少なくとも2つの統計量を作成することにより実行時間の統計量を構成するステ
    ップと、 前記少なくとも2つの統計量のおのおのから幅値とオフセット値を計算するス
    テップと、 前記少なくとも1つのバースト期間が存在していたならば、前記実行時間の統
    計量の前記幅と前記オフセットとから前記少なくとも1つの後続のバースト期間
    の前記可能性を決定するステップと 前記少なくとも1つのバースト期間が存在していたならば、前記実行時間の統
    計量を基にして前記少なくとも1つの後続のバースト期間のデータ・パケットの
    伝送を行えるように、前記ジッタ・バッファのサイズを見積もるステップとを備
    えている、通信装置のジッタ・バッファに対するジッタ・バッファのサイズを制
    御する方法。
  8. 【請求項8】 前記見積もりに従って前記少なくとも1つの後続のバースト
    期間のデータ・パケットの伝送を行えるように、前記ジッタ・バッファを構成す
    るステップを更に備えている請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ジッタ・バッファと、 該ジッタ・バッファの制御器とを備え、 前記制御器は、 前記ネットワークを少なくとも1バースト期間中モニタし、 前記少なくとも1バースト期間中の前記ネットワークのモニタを基にして
    前記ジッタ・バッファのサイズを調整するために、プログラムされているオーデ
    ィオ受信器。
  10. 【請求項10】 前記制御器と有効に通信状態にある記憶装置を更に備えて
    いる請求項9に記載のオーディオ受信器。
  11. 【請求項11】 前記ジッタ・バッファと通信状態にある圧縮解除器を更に
    備えている請求項9に記載のオーディオ受信器。
  12. 【請求項12】 前記圧縮解除器と通信状態にある増幅器を更に備えている
    請求項9に記載のオーディオ受信器。
  13. 【請求項13】 ジッタ・バッファと、 ネットワークを少なくとも1バースト期間中モニタする手段と、 前記少なくとも1バースト期間中の前記ネットワークのモニタに従って前記ジ
    ッタ・バッファをあるサイズに調整する手段とを備えている、オーディオ受信器
  14. 【請求項14】 前記ネットワークをモニタする手段および前記調整する手
    段が、前記ネットワークを少なくとも1バースト期間中モニタし、かつ前記少な
    くとも1バースト期間中の前記ネットワークのモニタを基にして前記ジッタ・バ
    ッファのサイズを調整するために、プログラムされている制御器を含んでいる請
    求項13に記載のオーディオ受信器。
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