JP2003283557A - 音声データ送受信方式 - Google Patents
音声データ送受信方式Info
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Abstract
し、音切れの無い送信元と同じ音声品質で音声通話する
ことができる音声データ送受信方式を提供する。 【解決手段】音声データをパケットデータとしてネット
ワークを介して送受信するIP電話等の音声データ送受
信方式であり、送信側からは、通話音声のうち話頭検出
から無音検出までを一つの区切りとした音声ファイルを
パケット交換して送信し、受信側ではこの音声ファイル
を再生する。
Description
方式に関し、特にインターネット等の非QoS保証ネッ
トワークを経由した音声通信における音声品質を改善し
た音声データ送受信方式に関する。
用されているインターネットは、ホームページ閲覧、電
子メール、ファイル転送のような従来からのアプリケー
ション以外に電子商取引やインターネット電話(IP電
話:インターネットプロトコル電話)が注目を浴びてい
る。これは、電話網における回線交換を中心とするネッ
トワークだけでなく、パケット交換によるIPネットワ
ークの急激な進展が大きな原因となっている。
タを含む各種データ(静止画、動画、データ等)をIP
パケットに変換し、IPベースのネットワーク内を転送
する通信であり、ネットワークの一部または全部におい
てIPネットワーク技術を利用した音声電話サービスが
IP電話、IP電話のうちwww等のアプリケーション
に利用されているものと同じIPネットワーク(インタ
ーネットプロトコルにより通信を行う通信網)を利用す
るものがインターネット電話とされている。
る。インターネット上にダイヤルアップ接続したパソコ
ン間で音声メッセージをやり取りする第1の方式では、
両パソコンにはそのための同じソフトウエアをインスト
ールし、同時にパソコンがサーバに接続されている必要
がある。また、パソコンから一般加入電話機に電話をか
ける(逆は不可)第2の方式では、予め双方で約束して
おかないと通話ができない。更に、一般加入電話機間の
通話を行なう第3の方式は、インターネット網と公衆回
線交換機との接続点にインターネット電話用ゲートウエ
イ経由でユーザIDとPINを入力して通信する方式
と、インターネット直結型端末による通信があり、現在
の電話通信方式に最も近く、その技術的進展は著しいも
のがある。
oS(Quality of Service)が保証されないインターネ
ットやローカルネットワーク等のIPネットワークを介
したIPによる音声通信においては、UDPプロトコル
のRTPを用いた音声データの送受信が一般的である。
このとき、音声通話や動画再生はデータのリアルタイム
性を重要視してRTPを用いているが、RTPは通信経
路で発生するパケットロスに対する対処が無く、途中で
失われたパケットは再送されず、音声の途切れ等、音声
品質に問題がある。
トがロスしても音声が途切れないように前後のパケット
データも付加して送信し、これらデータに基づく補間処
理を行なう方式が提案されている。しかしながら、音声
以外のデータ通信が頻繁に流れている環境においては、
音声パケットのロスが著しく、補間を用いても音声品質
の劣化が大きすぎて会話にならない場合がある。
声データ通信が可能となる音声データ送受信方式を提供
することにある。
けるパケット損失を低減し、送信元と同じ音声品質で音
声通話することができる音声データ送受信方式を提供す
ることにある。
にルータを越えた音声通話ができる音声データ送受信方
式を提供することにある。
め、本発明による音声データ送受信方式は、次のような
特徴的な構成を採用している。
ネットワークを介して送受信する音声データ送受信方式
において、送信側では、通話音声のうち話頭検出から無
音検出までを一つの区切りとした音声ファイルをパケッ
ト交換して送信し、受信側では、受信した音声データを
音声出力する音声データ送受信方式。
ルで送信する上記(1)の音声データ送受信方式。
知音を付加して送信する上記(1)乃至(2)のいずれ
かの音声データ送受信方式。
加し、受信側では前記所定のヘッダを検出した音声デー
タのみを音声処理する上記(1)乃至(3)の音声デー
タ送受信方式。
記録装置に蓄積しておき、発話終了後に蓄積された音声
データを再生する上記(1)乃至(4)のいずれかの音
声データ送受信方式。
定義したヘッダを付加して送信し、受信側では、HTT
Pファイルの前記ヘッダから音声データを含むHTTP
ファイルとそれ以外を振り分ける上記(2)の音声デー
タ送受信方式。
行わず、交互に音声を送信するように送信権を付加した
パケットを音声ファイルの最後に送信し、受信側は送信
権を含んだパケットを受信するまでは送信を待機する上
記(1)乃至(6)のいずれかの音声データ送受信方
式。
った場合は、音声ファイルを一定サイズに分割し、分割
ファイルであることを示すヘッダを付加して送信し、受
信側では、このヘッダに基づいて分割ファイルを結合し
て途切れない音声通信を可能とする上記(1)乃至
(7)のいずれかの音声データ送受信方式。
ネットワークである上記(1)乃至(8)のいずれかの
音声データ送受信方式。
は、インターネットである上記(9)の音声データ送受
信方式。
Pネットワークを介したIPによる音声データ通信を行
う音声データ送受信方式において、音声の入出力部と、
通話音声の話頭と無音を検出するレベル検出回路と、前
記レベル検出回路で検出された話頭と無音間の音声デー
タを一区切りとした音声ファイルを蓄積する記録装置
と、前記記録装置から読み出した音声データパケット変
換するパケット変換部と、パケット変換された音声パケ
ットのIPネットワークに対する送受信を行うLANイ
ンタフェース部と、を備えて成る音声データ送受信方
式。
通信を制御するHTTP制御回路と、前記記録装置に蓄
積されている音声データにHTTPに基づいてHTTP
ファイルの生成及びHTTPファイルからの音声データ
を抽出を行い、HTTPの通信はTCP/IPのコネク
ション上で行われ、堅固なチャネル及びIP網のファイ
アウォールを越えた音声通信を可能とする上記(11)
の音声データ送受信方式。
通知音を付加して通信相手に現通話が前記HTTPによ
る通信方式で送信されていることを通知する上記(1
2)の音声データ送受信方式。
ットデータを判断し、その前のパケットとともに再送信
する上記(1)乃至(13)のいずれかの音声データ送
受信方式。
受信方式の好適実施形態例について添付図を参照して説
明する。図1は本発明による音声データ送受信方式の一
実施形態例を示すブロック図である。
信方式1と4が、IPネットワーク網2とファイアウォ
ール3を介して接続され、IPによる音声通信を行う。
音声データ送受信方式1と4は、それぞれ音声入出力ブ
ロック11、レベル検出回路12、LANインタフェー
ス回路13、音声ファイル処理ブロック14、タイマー
15及び記録装置16を備える。
声入力装置111とスピーカ等の音声出力装置112を
有する。また、音声ファイル処理ブロック14は、各種
音声データの処理を行う回路で、音声データに音声ファ
イルの終了を示す音を付加する終了音付加回路141、
音声データにヘッダを付加して音声パケットを生成する
パケット交換回路142、データのヘッダを解析するヘ
ッダ解析回路143、制御回路144、TCP/IPヘ
ッダ情報に基づいて通話品質劣化を判断してロスが生ず
る可能性の高いパケット情報等を再送する再送処理回路
145、生成した音声ファイルにHTTPプロトコルヘ
ッダを付加するHTTP制御回路146及びタイマー1
5で予め定めた時間以上無音を検出しない場合に、音声
データを分割する音声分割結合回路147を有する。
1の全体を制御する。LANインタフェース回路13
は、10Base―Tや100Base−T等の周知の
LAN/IFが使用されるが、IEEE802.11に
代表される無線LAN/IFでも良い。
LANインタフェース回路13を介して受信した受話デ
ータは、ヘッダ解析回路143で当該データのヘッダが
解析され、解析されたヘッダが予め定めたヘッダと一致
する場合、本発明による方式で送信した音声ファイルと
判断して当該ヘッダを含む音声データを記録装置16に
送出して記録する。このデータの記録により1ファイル
分データが蓄積されると、1ファイル分のデータが音声
出力装置112に送出されて音声が出力される。
ら音声データとして入力される。音声入力装置111か
らの音声データは、レベル検出回路12で所定のスレッ
シュホールドと比較され、発話の話頭検出のためのスレ
ッシュホールド以上になったときに発話の話頭として、
無音検出のためのスレッシュホールド以下になったとき
に無音としてそれぞれ検出される。こうして検出された
話頭から無音までのデータが記録装置16で蓄積され
る。無音が検出されると、HTTP制御装置146によ
り予め定めたHTTPヘッダを付加して通話先へ送信す
る。
43で得たTCP/IPヘッダ情報に含まれるタイムス
タンプや単位時間あたりの再送数等の情報を参照して、
ネットワーク経路が長く、音声データのパケットの遅
延、パケットロスが生じ、通話品質が劣化している状態
を判断して、当該ロスの可能性の高いパケットを、その
前のパケット等とともに、再送信する。
ファイルによって記憶装置16のリソースの問題と、蓄
積時間の増加による遅延時間の増加を防ぐため、音声フ
ァイルが一定の長さになった場合は、音声ファイルを一
定サイズに分割し、分割ファイルであることを示すヘッ
ダを付加して送信することで、受信側でのデータの結合
を確実にし、途切れのない音声通信を可能とする。
る音声送信時の動作処理手順と音声受信時の動作処理手
順が示されている。
の実施形態の構成及び動作を説明する。音声送信時に
は、図2に示すように、インターネットやLANなどの
IPネットワーク網2を介したIPによる音声データ通
信を行う音声データ送受信方式1は、音声入力装置11
1から入力された音声データ通信の音声データをレベル
検出回路12に送信する。レベル検出回路12は、音声
データのレベルをモニターし、予め定めたレベル(X
X)より大きい場合(ステップS1)、送話開始として
音声データを記録装置16へ送信して蓄積する(ステッ
プS2)とともに、タイマー15を起動する(ステップ
S7)。また、音声データのレベルが一定時間予め定め
たレベルを下回った場合、無音と判断し(ステップS
3)、記録装置16への音声データの送信を停止し、終
了音付加回路141により記録装置16に蓄積された音
声ファイルの最後に任意の通知音である終了音を付加し
て通信相手に現通話がHTTPによる通信方式で送信さ
れていることを通知する(ステップS4)。HTTP制
御回路146は、生成された音声ファイルにHTTPプ
ロトコルヘッダを付加して送信する(ステップS5)。
した記録装置16は、送話開始から無音までの音声デー
タを一区切りとした音声ファイルとしてパケット変換回
路142へ送信する。音声ファイルを受信したパケット
変換回路142は、音声ファイルをIPパケット化し、
LANインタフェース回路13へ送信する。LANイン
タフェース回路13は、相手音声データ送受信方式4へ
IPネットワーク網2を介して送信して(ステップS
6)、処理を終了する。
していない状態(音声レベルが一定レベルより小さくな
い状態)では、タイマー15を起動し、ステップS8に
おいて、通話時間が所定時間(○○秒)を越えたかを否
かを判定する。ここで、越えていなければ、ステップS
2の処理に戻って音声データを蓄積し、越えていれば、
音声分割結合回路147により音声を分割し、分割音声
データに分割ファイルであることを示す分割ファイルヘ
ッダを付加して(ステップS9)、タイマー15をリセ
ットする(ステップS10)とともに、ステップS5に
移行してHTTPヘッダを付加する処理を実行する。
を検出した場合(ステップS1)、音声ファイル処理ブ
ロック14における処理で話頭からレベル検出回路12
が無音を検出するまで音声データを記録装置16に蓄積
し(ステップS2)、無音を検出後(ステップS3)、
話頭から無音までの音声データを一区切りとした音声フ
ァイルとする。HTTPプロトコルによるデータ通信を
制御するHTTP制御回路146は、記録装置16に蓄
えられている音声ファイルにHTTPに基づいてHTT
Pファイルを生成し(ステップS5)、LANインタフ
ェース回路13から相手音声データ送受信方式へ送信す
る(ステップS6)。このように、HTTPの通信はT
CP/IPのコネクション上で行われ、堅固なチャネル
及びIP網のファイアウォールを越えた音声通信を可能
にする
ト再送処理回路145を含み、ネットワークの経路が長
く音声データのパケットが遅延、パケットロスが起き、
通話品質の劣化が起こる場合、ヘッダ解析回路143で
TCP/IPヘッダ情報を参照し、タイムスタンプや単
位時間あたりの再送数から再送処理回路145が前方再
送、再送分を含んだパケット生成し送信する。
劣化等による音声ファイルの遅延が発生した場合でか
つ、遅延により音声ファイルの再生が受信側の発声と重
なり、通話の妨げになっている場合、発声中に音声ファ
イルを受信しても受信データを記録装置16に蓄積して
おき、発話終了後に貯めた音声データを再生すること
で、音声ファイルの遅延による会話の輻輳を防ぐ。
ワークの品質劣化による遅延が音声ファイルの送信、受
信の輻輳を引き起こし会話が成り立たない場合、音声フ
ァイルの送信と受信を同時に行わず、交互に音声を送信
するように送信権を付加したパケットを音声ファイルの
最後に送信し、受信側は送信権を含んだパケットを受信
するまで送信を待機する。
れた音声ファイルを受信した音声データ送受信方式4
は、図3に示すように、ヘッダ解析回路143でデータ
のヘッダを解析し、予め定めたヘッダと一致する場合、
記録装置16に音声データを蓄積し、1つの音声ファイ
ルとして受信が終了するとスピーカ等の音声出力装置1
12から音声を出力する。
ァイルが全て受信していなくても予め定めたバイト(B
yte)量受信した時点で音声出力装置112に送信し
てもよい。
4は、ステップS21において受信したデータのヘッダ
をヘッダ解析回路143で解析し、音声データを含むH
TTPファイルとそれ以外を振り分けるため、得られた
ヘッダを参照してHTTPファイルか、音声データファ
イルかを判定する(ステップS22、S23)。
ァイルである場合には、ヘッダ解析回路143により、
当該ファイルは分割ファイルか否かを判定する(ステッ
プS24)。ここで、分割ファイルであれば、分割ヘッ
ダを削除して(ステップS25)、記録装置16にデー
タを蓄積し(ステップS26)、すべてのデータ受信を
終了したか否か、すなわち、分割ファイルデータが揃っ
たか否かを判定し(ステップS27)、予め定めたヘッ
ダの音声データを記録装置16に蓄積し(ステップS2
8)、終了していれば、音声出力装置112で音声を出
力して(ステップS29)、処理を終了する。
HTTPファイルや音声データ付加ファイルであれば、
処理を終了する。また、ステップS24において、分割
ファイルでないと判定されると、予め定めたサイズのデ
ータを蓄積する(ステップS28)と、音声出力装置1
12へ送信(ステップS29)し、音声が繋がる。
の他の実施形態例を示すブロック図である。本実施形態
は、上述実施形態におけるレベル検出回路12による送
話開始の検出、無音の検出を、オペレータが手動で送話
開始と送話終了を行うスイッチ回路で行う例である。
におけるレベル検出回路12の代わりに、通信スイッチ
17、終了音検出回路18及び送信表示回路19を備え
ている。各音声データ送受信方式1と4は、図1と同様
なそれぞれ音声入出力ブロック11、レベル検出回路1
2、LANインタフェース回路13、音声ファイル処理
ブロック14、タイマー15及び記録装置16を備え
る。また、図1と同様に、音声入出力ブロック11は、
音声入力装置111と音声出力装置112を有し、音声
ファイル処理ブロック14は、終了音付加回路141、
パケット交換回路142、ヘッダ解析回路143、制御
回路144、再送処理回路145、HTTP制御回路1
46及び音声分割結合回路147を有する。
力開始を指示して、音声入力装置111からの入力音声
信号を音声ファイル処理ブロック14に送出し、受信時
には、音声ファイル処理ブロック14からの出力信号を
終了音検出回路18を介して音声出力装置112に送出
する。終了音検出回路18は、LANインタフェース回
路13、音声ファイル処理ブロック14、通信スイッチ
17を介して受信した受信データから、送信側の終了音
付加回路141で付加された終了音を検出し、当該音声
データ送受信方式が送信可能状態、受信可能状態等であ
ることを検出することができる。送信表示回路19は、
終了音検出回路18からの信号等に基づいて当該音声デ
ータ送受信方式が送信状態にあるか、受信状態にある
か、更にはその他の状態情報を表紙する。
声送信時の処理手順が示されている。図5の処理手順の
うち、ステップS31〜S33が図2に示すステップS
1〜S3と異なり、他の処理ステップS34〜S40は
図2に示す処理ステップS4〜S10と同様な処理であ
る。
声データ入力が開始されると(ステップS31)、記録
装置16に音声データを蓄積する(ステップS32)と
ともにタイマー15を起動する(ステップS37)。次
に、スイッチ検出回路が通信スイッチ17の送信ボタン
の押下を検出すると(ステップS33)、終了音付加回
路141により終了音を付加する(ステップS34)。
HTTP制御回路146は、生成された音声ファイルに
HTTPプロトコルヘッダを付加する(ステップS3
5)。
した記録装置16は、送話開始から無音までの音声デー
タを一区切りとした音声ファイルとしてパケット変換回
路142へ送信する。音声ファイルを受信したパケット
変換回路142は、音声ファイルをIPパケット化し、
LANインタフェース13へ送信する。LANインタフ
ェース13は、相手音声データ送受信方式4へIPネッ
トワーク網2を介して送信して(ステップS36)、処
理を終了する。
下されていないときには、タイマー15を起動し、通話
時間が所定時間(○○秒)を越えたかを否かを判定する
(ステップS38)。ここで、越えていなければ、ステ
ップS32の処理に戻って音声データを蓄積し、越えて
いれば、音声分割結合回路147により音声を分割し分
割ファイルヘッダを付加して(ステップS39)、タイ
マー15をリセットするとともに、ステップS35に移
行してHTTPヘッダを付加する処理を実行する。
ける処理手順が示されている。第1の音声データ送受信
方式と第2の音声データ送受信方式間で通信を行う場
合、第1の音声データ送受信方式の状態送信スイッチを
ONすると(ステップS51)、音声データに送信権
(終了音)が付加されたデータを第2の音声データ送受
信方式に送信し(ステップS52)、送信スイッチをO
FFする。
信スイッチがOFFされており(ステップS53)、受
信したデータから終了音を検出して送信表示回路19を
ONし(ステップS55)、続いて、状態送信スイッチ
をONし(ステップS56)、分割音声データ1を第1
の音声データ送受信方式に送信する(ステップS5
7)。次に、第1の音声データ送受信方式においては、
受信した音声データを蓄積する(ステップS58)。第
2の音声データ送受信方式においては、分割音声データ
2に送信権(終了音)を付加して第1の音声データ送受
信方式に送信する(ステップS59)。
の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、
斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら
本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱す
ることなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能で
あること、当業者には容易に理解できよう。
データ送受信方式によれば、送話開始から無音までの音
声データを1区切りの音声ファイルとして通話相手音声
データ送受信方式に送信することで、音切れの無い音声
データ通信が可能となる。また、送話開始から無音まで
を自動で検出できる。すなわち、話頭から無音までを1
つのHTTPファイルとして送信することで、データ送
信経路におけるパケット損失をなくすことが出来、送信
元と同じ音声品質で音声通話することができるだけでな
く、HTTPの通信ポート使用しているため特別な設定
無しにルータを越えた音声通話ができるという効果が得
られる。
態例を示すブロック図である。
処理手順を示す図である。
処理手順を示す図である。
形態例を示すブロック図である。
手順を示す図である。
実施形態における処理手順を示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】音声データをパケットデータとしてネット
ワークを介して送受信する音声データ送受信方式におい
て、 送信側では、通話音声のうち話頭検出から無音検出まで
を一つの区切りとした音声ファイルをパケット交換して
送信し、受信側では、受信した音声データを音声出力す
ることを特徴とする音声データ送受信方式。 - 【請求項2】前記音声データはHTTPプロトコルで送
信することを特徴とする請求項1に記載の音声データ送
受信方式。 - 【請求項3】前記音声ファイルの最後に任意の通知音を
付加して送信することを特徴とする請求項1乃至2のい
ずれかに記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項4】前記音声データに所定のヘッダを付加し、
受信側では前記所定のヘッダを検出した音声データのみ
を音声処理することを特徴とする請求項1乃至3に記載
の音声データ送受信方式。 - 【請求項5】発声中に受信した音声データは前記記録装
置に蓄積しておき、発話終了後に蓄積された音声データ
を再生すること特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項6】前記HTTPファイルに音声専用に定義し
たヘッダを付加して送信し、受信側では、HTTPファ
イルの前記ヘッダから音声データを含むHTTPファイ
ルとそれ以外を振り分けることを特徴とする請求項2に
記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項7】音声ファイルの送信と受信を同時に行わ
ず、交互に音声を送信するように送信権を付加したパケ
ットを音声ファイルの最後に送信し、受信側は送信権を
含んだパケットを受信するまでは送信を待機することを
特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の音声デー
タ送受信方式。 - 【請求項8】前記音声ファイルが一定の長さになった場
合は、音声ファイルを一定サイズに分割し、分割ファイ
ルであることを示すヘッダを付加して送信し、受信側で
は、このヘッダに基づいて分割ファイルを結合して途切
れない音声通信を可能とすることを特徴とする請求項1
乃至7のいずれかに記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項9】前記ネットワークは、非QoS保証ネット
ワークであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれ
かに記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項10】前記非QoS保証ネットワークは、イン
ターネットである請求項9に記載の音声データ送受信方
式。 - 【請求項11】インターネットやLANなどのIPネッ
トワークを介したIPによる音声データ通信を行う音声
データ送受信方式において、 音声の入出力部と、 通話音声の話頭と無音を検出するレベル検出回路と、 前記レベル検出回路で検出された話頭と無音間の音声デ
ータを一区切りとした音声ファイルを蓄積する記録装置
と、 前記記録装置から読み出した音声データパケット変換す
るパケット変換部と、 パケット変換された音声パケットのIPネットワークに
対する送受信を行うLANインタフェース部と、を備え
て成ることを特徴とする音声データ送受信方式。 - 【請求項12】HTTPプロトコルによるデータ通信を
制御するHTTP制御回路と、 前記記録装置に蓄積されている音声データにHTTPに
基づいてHTTPファイルの生成及びHTTPファイル
からの音声データを抽出を行い、HTTPの通信はTC
P/IPのコネクション上で行われ、堅固なチャネル及
びIP網のファイアウォールを越えた音声通信を可能と
することを特徴とする請求項11に記載の音声データ送
受信方式。 - 【請求項13】前記音声ファイルの最後に任意の通知音
を付加して通信相手に現通話が前記HTTPによる通信
方式で送信されていることを通知することを特徴とする
請求項12に記載の音声データ送受信方式。 - 【請求項14】パケットロスの可能性の高いパケットデ
ータを判断し、その前のパケットとともに再送信するこ
とを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の音
声データ送受信方式。
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