JP2004040542A

JP2004040542A - 情報端末、中継装置、パケット通信システム及び中継装置によるエコーキャンセル方法

Info

Publication number: JP2004040542A
Application number: JP2002195779A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hishitani; 菱谷　聡; Masami Mineo; 峯尾　正美
Original assignee: Hitachi Hybrid Network Co Ltd
Current assignee: Hitachi Information Technology Co Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】情報端末でのエコーキャンセラ部の実装を不要とすることにより、情報端末の構成を簡易化し、また、複数の情報端末を１台の中継装置に接続する構成では、コストの低減を図ることを可能にするエコーキャンセラを提供する。
【解決手段】音声パケットデータに含まれるタイムスタンプ情報を利用し、マイクより受信した音声パケットデータに、同時期に出力した音声データに付与されていたタイムスタンプ情報を付与し、中継装置にて蓄積したタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを参照し、同じタイムスタンプ情報を持つ音声パケットデータを使用してエコーキャンセルを行うことにより、中継装置―情報端末間データ送受信の遅延時間や送受信間隔のばらつきに左右されない正確なエコーの除去を行う。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパッケト通信網からの情報を中継して情報端末に送信する中継装置及び情報端末に係り、特に、パケット通信網を利用した音声通信において、中継装置でエコーキャンセルを行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報通信分野における通信技術の発展および通信技術の普及により、パケット通信網等により映像、音声はリアルタイムで通信が行われている。音声通話では、アナログ電話端末を使用したり、ＰＣ等の情報端末にマイク、スピーカーを接続して音声通話を実現したりするなど、アナログオーディオ機器との接続が必須となる。アナログオーディオ機器を接続した場合、送出した音声がマイクに入力されること等よりエコーが発生してしまうため、高品質な音声通話を実現するためにはエコーキャンセラを行うことが必須となっている。
【０００３】
パケット通信網を利用した通信方式としては、（１）パケット通信網へ接続されている機器にアナログ電話端末やマイク／スピーカー等のアナログオーディオ機器を接続して音声通話を実現する方式や、（２）パケット通信網へ接続されている機器を中継装置とし、例えばマイク／スピーカー等のアナログオーディオ機器を接続した小型の携帯情報端末等などの通信機器にて、前述の中継装置を介してパケット通信網を利用した通信を行って音声通話を実現する方式などがあげられる。
特開２０００−３２４１１８号公報には、上記（１）、（２）の両方式において、アナログオーディオ機器との接続を行う機器にエコーキャンセラ機能を実装し、エコーが通話相手に聞こえるのを防止している。
【０００４】
以下、上記公報に記載されたエコーキャンセラ部について、図４を用いて説明する。
図４はパケット通信網に中継装置を接続し、情報端末にアナログオーディオ機器を接続してエコーキャンセラを実装する装置の従来例を示すブロック図である。
【０００５】
また、図４において、中継装置４１１には、パケット通信網とのデータの送受信を行う第１の信号送受信部４０１と情報端末とのデータの送受信を行う第２の信号送受信部４０２を備えている。情報端末４１２には、中継装置４１１とのデータの送受信を行う第３の信号送受信部４０３、受信した音声パケットデータ４０４をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部４０５、アナログ信号を音声として出力するスピーカー４０６、入力音声をアナログ信号に変換するマイク４０７、入力されたアナログ信号を音声パケットデータ４０９に変換するＡ／Ｄ変換部４０８、エコーキャンセラ部４１０を備えている。
情報端末４１２において、中継装置４１１より受信した音声パケットデータ４０４は第３の信号送受信部４０３の端子に出力され、Ａ／Ｄ変換部４０８の出力端子にはデジタル変換された音声パケットデータ４０９が出力される。
音声データ４０９内に音声データ４０４の成分（エコー）が含まれている場合には、エコーキャンセラ部４１０で、音声データ４０４の成分が除去される。
【０００６】
上記中継端末４１１と情報端末４１２のシステムにおいて、中継装置４１１では、第１の信号送受信部４０１で受信された音声パケットデータは第２の信号送受信部４０２により情報端末４１２へと送信され、情報端末４１２の第３の信号送受信部４０３で受信された音声パケットデータ４０４はＤ／Ａ変換部４０５に出力され、Ｄ／Ａ変換部４０５でアナログ信号に変換され、スピーカー４０６で音声として再生される。また、マイク４０７で入力された音声はＡ／Ｄ変換部４０８で音声データ４０９として出力され、先に音声として再生された音声パケットデータ４０４と共にエコーキャンセラ部４１０に入力され、エコーキャンセラ部４１０内で、音声パケットデータ４０９内に音声パケットデータ４０４の成分が含まれている場合には、音声パケットデータ４０４成分が除去され、第３の信号送受信部４０３より中継装置４１１の第２の信号送受信部４０２へ送信され、第１の信号送受信部４０１よりパケット通信網へと送信される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、パケット通信網に中継装置を接続し、情報端末にアナログオーディオ機器を接続してエコーキャンセラを実装している。この装置では、情報端末でエコー除去処理を行う能力が必要となるので、情報端末の処理能力の不足、また、情報端末の機器構成が複雑となる。特に、複数の情報端末を１台の中継装置で接続する場合には総合的にコストが上昇すると共に、このコストの低減化も困難である。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の問題点を解決し、情報端末における構成を簡易化し、コスト低減を図ったエコーキャンセル技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、従来情報端末で行っていたエコーキャンセラ部を中継装置に実装する。エコーキャンセラ部を中継装置に実装することにより、情報端末でのエコーキャンセラ部の実装が不要となり、情報端末の構成が容易なものとなり、また、複数の情報端末を１台の中継装置に接続する構成では、コストの低減を図ることが可能となる。
【００１０】
エコーキャンセルを行う場合、マイク等の音声入力装置より入力された音声パケットデータと出力した音声パケットデータとの比較を行う必要があるが、従来、エコーキャンセラの時間許容範囲は線形エコーキャンセラでは１６ｍｓ程度、アコースティックエコーキャンセラでは６４ｍｓ程度までしかないため、中継装置―情報端末間でのデータ送受信に時間がかかる場合や、中継装置―情報端末間でのデータ送受信の時間が一定でない場合では、エコーキャンセラの時間許容範囲を超えてしまい、中継装置内でパケット通信網より受信した音声パケットデータと、情報端末より受信した音声パケットデータとをエコーキャンセラに入力してもエコーの除去を正確に行う事が困難である。そのため、例えばＲＴＰ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のタイムスタンプ情報を利用し、マイクより受信した音声パケットデータに、同時期に出力した音声データに付与されていたタイムスタンプ情報を付与し、中継装置にて蓄積したタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを参照し、同じタイムスタンプ情報を持つ音声パケットデータを使用してエコーキャンセルを行うことにより、中継装置―情報端末間データ送受信の遅延時間や送受信間隔のばらつきに左右されない正確なエコーの除去を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い、図を参照して説明する。図１はパケット通信網に中継装置を介して情報端末を接続するパケット通信システムにおける本発明によるエコーキャンセラの一実施例を示すブロック図である。本実施例では、中継装置にエコーキャンセラ部が実装されている。図１はインターネット・プロトコル（ＩＰ）電話システムであり、図において、中継装置１２１、情報端末１２２のシステム構成が使用されている。すなわち、中継装置１２１では、第１の信号送受信部１０１でパケット通信網より受信したタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータ１０３はパケット蓄積部１０２でコピー及び蓄積され、第２の信号送受信部１０４より、情報端末１２２に送信される。情報端末１２２において、パケット通信インタフェースを含む第３の信号送受信部１０７で受信されたタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータ１０３はタイムスタンプ取得部１０８にて、受信音声パケットデータ内に含まれるタイムスタンプ情報が取得された後、Ｄ／Ａ変換部１０９でアナログ信号に変換され、スピーカー１１０で音声として再生される。また、マイク１１１で入力された音声はＡ／Ｄ変換部１１２で音声パケットデータに変換され、変換された音声パケットデータに先のタイムスタンプ取得部１０８にて取得したタイムスタンプ情報をタイムスタンプ付与部１１３で付与し、タイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを生成し、第３の信号送受信部１０７より中継装置１２１へと送信される。第２の信号送信部１０４で情報端末１２２からのタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータ１０５を受信した中継装置１２１では、エコーキャンセラ部１０６で音声データ１０５に含まれているタイムスタンプ情報と同じタイムスタンプを持つ音声パケットデータをパケット蓄積部１０２より取り出し、エコーキャンセラ部１０６に音声データ１０５と共に入力し、エコーの除去を行い、第１の信号送受信部１０１よりパケット通信網へと送信する。
【００１２】
次に図２、図３を参照して本実施例の動作について説明する。
図２は図１に示すシステムにおける情報端末での音声パケットデータの流れを説明するためのブロック図、図３は図１に示すシステムにおける中継装置での音声パケットデータの流れを説明するためのブロック図である。
図２において、パケット通信網より受信したタイムスタンプ情報を含んだ音声パケットデータ２０４は中継装置１２１のパケット蓄積部２０１でコピーされ、蓄積された後、情報端末１２２へと送信され、情報端末１２２のタイムスタンプ取得部１０８で音声データ２０４に含まれるタイムスタンプ情報２１０を取得した後、音声データ２０４はスピーカー１１０で音声として再生される。音声データ２０４を再生している際に、マイク１１１より入力された音声データ２１４はタイムスタンプ付与部１１３により先にタイムスタンプ取得部１０８で取得した音声データ２０４のタイムスタンプ情報を音声データ２１４に付与して音声パケットデータ２１４ａを生成し、中継装置１２１へと送信する。
【００１３】
図３において、情報端末１２２より受信した音声データ２１４ａ内に含まれるタイムスタンプ情報を参照し、パケット蓄積部１０２に蓄積されているパケットより、音声データ２１４ａのタイムスタンプ情報と同じタイムスタンプ情報を持つ音声データ２０４を取り出し、音声データ２０４と音声データ２１４ａをエコーキャンセラ部１０６に入力し、音声データ２１４ａに含まれるエコー成分（音声データ２０４成分）を除去した音声データ（音声パケットデータ２１５を生成し、パケット通信網へと送信される。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、中継装置において正確なエコーの除去が可能なので、情報端末の構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パケット通信網に中継装置を介して情報端末を接続するパケット通信システムにおける本発明によるエコーキャンセラの一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すシステムにおける情報端末での音声パケットデータの流れを説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示すシステムにおける中継装置での音声パケットデータの流れを説明するためのブロック図である。
【図４】パケット通信網に中継装置を接続し、情報端末にアナログオーディオ機器を接続してエコーキャンセラを実装する装置の従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１…中継装置内の第１の信号送受信部、１０２…中継装置内のパケット蓄積部、１０３…パケット網より受信した音声パケットデータ、１０４…中継装置内の第２の信号送受信部、１０５…情報端末より受信した音声パケットデータ、１０６…エコーキャンセラ部、１０７…情報端末内の信号送受信部、１０８…タイムスタンプ取得部、１０９…Ｄ／Ａ変換部、１１０…スピーカー、１１１…マイク、１１２…Ａ／Ｄ変換部、１１３…タイムスタンプ付与部、２０２〜２０６…パケット蓄積部に蓄積された音声パケットデータ、２１０…タイムスタンプ情報、２１４…マイクより入力された音声パケットデータ、２１４ａ…タイムスタンプ情報を付与された音声パケットデータ、２１５…エコー除去後の音声パケットデータ。

Claims

パケット通信網に接続されたインターネットホームサーバ等の中継装置と、パケット通信インタフェース、マイク、スピーカーを有する情報端末とを備えたパケット通信システムであって、該情報端末の音声受信装置に入力される入力音声データが、情報端末から出力される出力音声データに混入されて構成されたエコーを、該中継装置で除去することを特徴とするパケット通信システム。
パケット通信網に接続された中継装置に入力される入力音声データのパケットを蓄積した後、中継装置の後段に接続された情報端末に伝送するステップと、該情報端末で該入力音声データのタイムスタンプを取得するステップと、新たに発生され、該情報端末から出力される出力音声データにタイムスタンプを付与するステップと、該タイムスタンプが付与された出力音声データを該中継装置に出力するステップと、該出力音声データのタイムスタンプと同じタイムスタンプを有する該入力音声データによって、該出力音声データに混入されている該入力音声データのエコーを取り除くステップとを備えることを特徴とする中継装置によるエコーキャンセル方法。
タイムスタンプ情報を含む音声パケットデータをパケット通信網より受信し、エコー成分を除去したパケットデータを該パケット通信網へ送信する第１の送受信部と、受信したタイムスタンプ情報を含む入力音声パケットデータをコピーし、蓄積するパケット蓄積部と、該タイムスタンプ情報を含む該音声パケットデータを情報端末へ送信し、タイムスタンプ情報を含む送信音声パケットデータを該情報端末から受信する第２の送受信部と、該情報端末より受信したタイムスタンプ情報を含む該送信音声パケットデータ、および情報端末より受信したタイムスタンプ情報と同じタイムスタンプ情報をもつ該入力音声パケットデータを使用してエコー成分の除去を行うエコ−キャンセラ部とを備えることを特徴とする中継装置。
タイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを中継装置より受信する受信部と、受信したタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータよりタイムスタンプ情報を取得するタイムスタンプ取得部と、受信した音声パケットデータをアナログ信号へ変換するＤ／Ａ変換部と、音声として出力する音声出力部と、入力されるアナログ信号を音声パケットデータへ変換するＡ／Ｄ変換部と、先に取得したタイムスタンプ情報を入力された音声パケットデータに付与し、タイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを生成するタイムスタンプ付与部と、中継装置に対してタイムスタンプ情報を含む音声パケットデータを送信する送信部とを備えることを特徴とする情報端末。