JP2004040825A - 音声通信ゆらぎ吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】会話の連続性及び明瞭性を保証でき、自然な会話が行える。
【解決手段】ＩＰネットワーク１から音声系ネットワーク内の一般アナログ電話機等の端末装置６へ音声信号を伝送する場合、該ＩＰネットワーク１から出力された音声パケットが音声通信ゆらぎ吸収装置４０へ送られる。音声通信ゆらぎ吸収装置４０に送られた音声パケットは、ＬＡＮ制御部４３に格納され、該音声パケットから音声データが取出されてＦＩＦＯ方式の受信バッファ４５に書込まれる。受信バッファ４５に蓄積された音声データが一定量を超えると、“１”の検出信号Ｓ４５が出力される。無音パタン検出部４８により、受信バッファ４５における蓄積音声データの所定の無音状態が検出されると、“１”の検出信号Ｓ４８が出力され、ＡＮＤゲート４９から出力される“１”のリセット信号Ｓ４９により、受信バッファ４５及び無音パタン検出部４８がリセットされる。
【選択図】　　図１

Description

　本発明は、非同期網であるローカル・エリア・ネットワーク（以下、「ＬＡＮ」という。）、インタネットプロトコル（Internet Protocol 、以下「ＩＰ」という。）ネットワークであるインタネット等のパケット通信網において、特にＩＰネットワークを用いて音声通信を行う場合に、ネットワークのトラフィック等により発生する遅延（これを「ゆらぎ」という。）を吸収するための音声通信ゆらぎ吸収装置（これは、「音声集線装置」あるいは「音声ハブ」ともいわれる。）に関するものである。

　データ通信としてインタネットに代表されるＩＰネットワークが広く普及している。最近、ＩＰネットワーク通信における経済性に着目し、音声通信をこのＩＰネットワーク上で行ういわゆる「インタネット電話」が商品化されつつある。

　しかし、データ通信網として発展したＩＰネットワークにおいて、通常の電話機並みの音声を確保することは困難である。このＩＰネットワークと同様な非同期網でも、非同期転送モード（Asynchronous Transfer Mode、以下「ＡＴＭ」という。）通信においては、音声・データの統合通信を実現することが当初から考慮されているのに比較し、音声通信を意識されずに発展したＩＰネットワークにおいて、一定の音声品質を確保する上で課題がある。例えば、データ伝送のためのフレーム単位として、ＩＰネットワークの基本となるＬＡＮにおけるフレームは、音声通信を意識したＡＴＭが固定長の５３Byteセルであるのに対し、音声通信に適するパケット交換方式における媒体アクセス制御（Media Access Control、以下「ＭＡＣ」という。）フレーム上のデータは例えば、４６〜１５００Byteの可変長である。

　ＩＰネットワークと音声通信との関連を整理すると、ＩＰネットワーク側で確保されている通信帯域が狭い場合は、遅延が大きくなる。逆に、ＩＰネットワーク側で確保されている通信帯域が広い場合は、遅延が少ない。また、長い情報のファイル転送等にＩＰネットワーク側が瞬間的バーストトラフィックがかかる場合は、瞬間的な遅延が発生する。一方、音声通信においては、音声の欠落がないほど、通話の明瞭性が確保でき、また遅延が少ないほど、自然な会話ができる。

　このようなＩＰネットワークと音声通信との関連を考慮し、従来、例えば図２に示すような音声・データ統合通信システムが提案されている。

　この音声・データ統合通信システムでは、ＩＰネットワーク１に設けたＬＡＮ間接続装置であるルータ２に、伝送路３を介して音声通信ゆらぎ吸収装置４が接続され、さらにこの音声通信ゆらぎ吸収装置４に伝送路５を介して、一般アナログ電話機やＧ３型ファクシミリ装置（以下、「Ｇ３ＦＡＸ」という。）等の１台または複数台の端末装置６が接続されている。音声通信ゆらぎ吸収装置４は、ＩＰネットワーク１と端末装置６との相互接続（ゲートウェイ）機能を有し、装置全体を制御する中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）、音声データ蓄積用の送信バッファ４ａ、音声データ蓄積用の受信バッファ４ｂ、及びアナログ音声信号をディジタル信号に変換して送り出すと共にディジタル信号をアナログ音声信号に再生するコーデック等で構成されている。送信バッファ４ａ及び受信バッファ４ｂは、データを書込んだ順に読出していくＦＩＦＯ（First In First Out）方式のレジスタ等で構成されている。

　一般アナログ電話機等の端末装置６からＩＰネットワーク１内の端末装置へ音声信号を送る場合、該端末装置６から出力されたアナログ音声信号が伝送路５を介して音声通信ゆらぎ吸収装置４へ送られる。音声通信ゆらぎ吸収装置４では、端末装置６から送られてきたアナログ音声信号を例えばulawＰＣＭ（Palse Code Modulation ；パルス符号変調）で符号化して２進数表現の音声データを生成し、コーデックによってディジタル信号に変換した後、送信バッファ４ａに蓄積していく。音声通信ゆらぎ吸収装置４内のＣＰＵでは、送信バッファ４ａに蓄積した音声データを読出し、この音声データに、送信手順や相手先アドレス等の制御情報であるヘッダを付加して音声パケットを生成し、この音声パケットを伝送可能なＭＡＣフレームの形にして伝送路３を介してルータ２へ出力する。ルータ２に送られてきたＭＡＣフレームは、この音声パケット内のヘッダで指定されるＩＰネットワーク１内の相手先の端末装置へ送られる。

　図３は、図２のシステムにおける従来の音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。この図３を参照しつつ、ＩＰネットワーク１から端末装置６へ音声信号を伝送する際に発生するゆらぎの吸収方法について説明する。

　ＩＰネットワーク１内のある端末装置から音声系ネットワーク内の端末装置６へ音声信号を送る場合、該ＩＰネットワーク１内のある端末装置からＭＡＣフレーム化された音声パケットが出力され、この音声パケットがルータ２を介して送信パケットＰＴの形で伝送路３へ送られる。伝送路３へ送られた送信パケットＰＴは、音声通信ゆらぎ吸収装置４において到着パケットＰＲの形で受信される。音声通信ゆらぎ吸収装置４内において、ＣＰＵは到着パケットＰＲから音声データを取出し、受信バッファ４ｂに順次書込んでいく。受信バッファ４ｂに一定の音声データ量（即ち、バッファサイズ）ＢＳまで音声データが蓄積されると、該受信バッファ４ｂから、書込まれた順に音声データが読出され、コーデックによってアナログ音声信号に再生され、伝送路５を介して端末装置６へ送られる。

　図３に示すように、到着パケットＰＲにゆらぎが含まれている場合、これが受信バッファ４ｂの書込み及び読出し動作によって吸収される。受信バッファ４ｂの書込みから読出しの時間差が、コーデックによって再生されたアナログ音声信号の再生遅延時間となる。

　しかしながら、従来の音声通信ゆらぎ吸収装置４では、次のような課題があった。

　音声通信ゆらぎ吸収装置４内の送信バッファ４ａ及び受信バッファ４ｂは、短時間のバッファサイズＢＳを持つ単純なＦＩＦＯ方式のバッファで構成されており、この受信バッファ４ｂによってゆらぎ吸収が行われる。到着パケットＰＲにおいてゆらぎによる遅延が発生すると、過去の遅延時間を超える遅延が発生した瞬間のみ無音状態になり、ゆらぎ吸収バッファサイズＢＳは、その最大遅延時間に追従する。つまり、ＩＰネットワーク１で発生する最大遅延時間に応じてバッファサイズＢＳが大きくなる。そのため、音声の明瞭性は確保しやすい。しかし、ゆらぎ吸収時間を超えるゆらぎが発生した場合には吸収できない。

　また、ゆらぎを吸収するための受信バッファ４ｂが単純なＦＩＦＯ方式のバッファで構成されているので、これに蓄積される音声パケットの欠落があっても通話品質には影響しない程度の、頻度の低いバースト遅延が発生した場合であっても、遅延が残り、呼が切断されるまで回復できないため、リアルタイムな会話が阻害される。

　本発明は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、会話の連続性及び明瞭性を保証でき、リアルタイムで自然な会話が行える音声通信ゆらぎ吸収装置を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明のうちの請求項１に係る発明の音声通信ゆらぎ吸収装置では、ＩＰネットワークから送られてくるフレーム化された音声パケットから有音及び無音の音声データを取出す制御手段と、前記制御手段により取出された前記音声データを順次書込み、この書込まれた順序に従い、一定の再生遅延時間遅れて前記音声データを逐次読出すＦＩＦＯ方式の音声データ蓄積用バッファと、デコード手段と、無音パタン検出手段と、リセット信号生成手段とを備えている。

　前記バッファは、前記ＩＰネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有し、蓄積された音声データ量であるバッファサイズが、前記音声パケットにおいて発生するゆらぎによる遅延時間を吸収して大きくなって一定量を超えると、バッファサイズ検出信号を出力するものである。前記デコード手段は、前記バッファから逐次読出された前記音声データを音声信号に再生して端末装置へ与えるものである。

　前記無音パタン検出手段は、前記バッファサイズが大きくなって前記一定量を超える時間が一定時間継続すること、及び前記バッファに書込まれている音声データが一定量無音パタンになることを検出すると、無音パタン検出信号を出力するものである。さらに、前記リセット信号生成手段は、前記バッファサイズ検出信号及び前記無音パタン検出信号を入力すると、リセット信号を生成して前記バッファ及び前記無音パタン検出手段をリセットするものである。

　このような構成を採用したことにより、次のような作用が行われる。

　ＩＰネットワークにおいては、例えば、通信に関与するルータの段数や、バーストデータトラフィックの発生頻度等が不透明である。このようなＩＰネットワークにおいて、最大ゆらぎ時間が数十ｍｓから数秒まであり得る。そこで、本発明では、バッファの蓄積容量が大きく設定されているので、ＩＰネットワークにおいて最大のゆらぎ時間が発生した場合にも、該バッファの動作によって、そのゆらぎが吸収される。また、発生頻度の比較的低い一瞬のバースト遅延が発生した場合には、リセット信号により、バッファがリセットされて蓄積容量がクリアされると共に、無音パタン検出手段がリセットされる。

　請求項２に係る発明の音声通信ゆらぎ吸収装置では、請求項１と同様の制御手段、ＦＩＦＯ方式の音声データ蓄積用バッファ、デコード手段、及びリセット信号生成手段と、請求項１とは異なる構成の無音パタン検出手段とを備えている。

　前記無音パタン検出手段は、前記バッファサイズが大きくなって前記一定量を超える時間が一定時間継続すること、及び前記バッファに書込まれている音声データが一定時間以上無音パタンになることを検出すると、無音パタン検出信号を出力するものである。

　このような構成を採用したことにより、定められた遅延時間を超える遅延が高頻度で発生するような場合、そのような遅延が一定時間継続すると、リセット信号により、バッファがリセットされて蓄積容量がクリアされると共に、無音パタン検出手段がリセットされる。

　本発明のうちの請求項１に係る発明によれば、ＦＩＦＯ方式の音声データ蓄積用バッファは、ＩＰネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有するので、通信に関与するルータの段数や、バーストデータトラフィックの発生頻度等が不透明なＩＰネットワークにおいて、最大のゆらぎが発生しても、このゆらぎを的確に吸収できる。つまり、容量の大きいバッファに有音パケットのみならず、会話を自然なものとするために必要な無音パケットをも蓄積することで、自然な通話を実現している。このように、本発明では、通話品質を維持することを優先して容量の大きいバッファに有音パケット及び無音パケットを蓄積し、本当に通話品質に影響の無い無音部分のみ廃棄し、これにより、会話の連続性及び明瞭性を保証することができる。

　さらに、バッファサイズが一定量を超えた場合において、その一定量を超える時間が一定時間継続すること、及びそのバッファに蓄積された音声データが一定量無音パタンになることを無音パタン検出手段で検出した場合に、リセット信号生成手段で生成したリセット信号により、該バッファをリセットしてバッファサイズをクリアするようにしたので、音声パケットの欠陥があっても通話品質には影響しない程度の発生頻度の比較的低い一瞬のバースト遅延が発生した場合、バッファの再生遅延時間が調整されて音声遅延から早期に回復し、リアルタイムな会話が可能になる。

　請求項２に係る発明によれば、ＦＩＦＯ方式の音声データ蓄積用バッファは、ＩＰネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有するので、請求項１に係る発明と同様の効果が得られる。さらに、バッファサイズが一定量を超えた場合において、その一定量を超える時間が一定時間継続すること、及びその蓄積音声データが一定時間以上無音パタンになることを無音パタン検出手段で検出した場合に、リセット信号生成手段で生成したリセット信号により、バッファをリセットしてバッファサイズをクリアするようにしたので、定められた遅延時間を超える遅延が高頻度で発生するような場合においても、音声の明瞭性が保証され、自然な会話を継続することができる。

　ＩＰネットワークからフレーム化された音声パケットが送られてくると、この音声パケットから有音及び無音の音声データが制御手段によって取出され、ＦＩＦＯ方式の音声データ蓄積用バッファに与えられる。バッファは、制御手段により取出された音声データを順次書込み、この書込まれた順序に従い、一定の再生遅延時間遅れて音声データを逐次読出す。読出された音声データは、デコード手段により音声信号に再生され、端末装置へ与えられる。

　バッファは、ＩＰネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有しており、蓄積された音声データ量であるバッファサイズが、音声パケットにおいて発生するゆらぎによる遅延時間を吸収して大きくなって一定量を超えると、バッファサイズ検出信号を出力する。このバッファへの書込みデータをモニタしている無音パタン検出手段では、バッファサイズが大きくなって一定量を超える時間が一定時間継続すること、及びバッファに書込まれている音声データが一定量無音パタンになることを検出すると、無音パタン検出信号を出力する。

　バッファ及び無音パタン検出手段には、リセット信号生成手段が接続されている。このリセット信号生成手段では、バッファから出力されるバッファサイズ検出信号と、無音パタン検出手段から出力される無音パタン検出信号とを入力すると、リセット信号を生成し、バッファをリセットしてバッファサイズをクリアすると共に、無音パタン検出手段をリセットする。

　図１は、本発明の実施例１を示す音声・データ統合通信用の音声通信ゆらぎ吸収装置の概略の構成図である。

　この音声・データ統合通信用の音声通信ゆらぎ吸収装置４０は、図２の音声・データ統合通信システムの音声通信ゆらぎ吸収装置４に代えて設けられるもので、伝送路３及びルータ２を介してＩＰネットワーク１に接続されると共に、伝送路５を介して一般アナログ電話機、Ｇ３ＦＡＸ等の１台または複数台の端末装置６に接続され、これらのＩＰネットワーク１と端末装置６とのゲートウェイ機能等を持っている。

　音声通信ゆらぎ吸収装置４０は、装置全体をプログラム制御する制御手段であるＣＰＵ４１を有し、このＣＰＵ４１にデータ伝送用のバス４２が接続されている。バス４２には、制御手段であるＬＡＮ制御部４３が接続され、該ＬＡＮ制御部４３が伝送路３を介してＩＰネットワーク１のルータ２に接続されている。ＬＡＮ制御部４３は、ルータ２から送られてくるＭＡＣフレーム化された音声パケットを格納し、該音声パケットから音声データを取出してＣＰＵ４１に対して割込みをかける機能を有し、さらに、送信すべき音声データにヘッダを付加して音声パケットを生成し、該音声パケットをＭＡＣフレーム化して伝送路３へ出力する機能を有している。ここで、音声データは、品質重視の観点から、例えば非圧縮のulawＰＣＭで符号化されたデータである。

　バス４２には、送信用の音声データを蓄積するＦＩＦＯ方式の送信バッファ４４と、受信用の音声データを蓄積するＦＩＦＯ方式の受信バッファ４５が接続されている。受信バッファ４５は、ＩＰネットワーク１において最大ゆらぎ時間が数十ｍｓから数秒まであり得ることを考慮し、これらを吸収し得る極めて大きな蓄積容量を持っている。これらの送信バッファ４４及び受信バッファ４５において、該送信バッファ４４に蓄積された音声データがＣＰＵ４１で読出されてＬＡＮ制御部４３へ与えられ、該ＬＡＮ制御部４３に格納された音声パケット中の音声データが該ＣＰＵ４１によって非同期に読出されて受信バッファ４５に書込まれるようになっている。また、受信バッファ４５は、蓄積された音声データ量（即ち、バッファサイズ）ＢＳが一定量ＴＨを超えると、例えば“１”のバッファサイズ検出信号Ｓ４５を出力し、リセット端子Ｒに例えば“１”のリセット信号Ｓ４９が入力されると、バッファサイズＢＳがクリアされる機能を有している。

　送信バッファ４４及び受信バッファ４５には、コーデック４６を介してインタフェース部４７が接続され、このインタフェース部４７が伝送路５を介して端末装置６に接続されている。コーデック４６は、端末装置６からインタフェース部４７を介して送られてくるアナログ音声信号を例えばulawＰＣＭでディジタル信号の音声データに変換して送信バッファ４４に与えるコード手段と、受信バッファ４５から読出されたディジタル信号の音声データを例えばulawＰＣＭでアナログ音声信号に変換してインタフェース部４７に与えるデコード手段とを有している。インタフェース部４７は、コーデック４６と端末装置６との間のインタフェースを行う機能を有している。

　受信バッファ４５の入力端子側には、無音パタン検出手段である無音パタン検出部４８の入力端子が接続され、この無音パタン検出部４８の出力端子と受信バッファ４５の検出信号Ｓ４５用出力端子とが、リセット信号生成手段である２入力ＡＮＤゲート４９の入力端子に接続されている。ＡＮＤゲート４９の出力端子は、受信バッファ４５のリセット端子Ｒ、及び無音パタン検出部４８のリセット端子Ｒに接続されている。無音パタン検出部４８及びＡＮＤゲート４９によって、リセット手段が構成されている。

　無音パタン検出部４８は、受信バッファ４５への書込みデータをモニタし、該受信バッファ４５に書込まれている音声データが一定量無音パタンになると、出力端子から例えば“Ｈ”の無音パタン検出信号Ｓ４８を出力する回路である。例えば、受信バッファ４５に蓄積される音声データがulawＰＣＭで符号化されている場合、無音パタン検出部４８では、下位７ビットデータが全て“１”（７Ｆ（Ｈ）またはＦＦ（Ｈ））になるか否かを監視し、全て“１”になったときに“１”の無音パタン検出信号Ｓ４８を出力する機能を有し、受信バッファ４５と同様のＦＩＦＯ部、無音パタン記憶部、及び比較部等で構成されている。ＡＮＤゲート４９は、入力されるバッファサイズ検出信号Ｓ４５及び無音パタン検出信号Ｓ４８が共に“１”になったときに、“１”のリセット信号Ｓ４９を出力し、受信バッファ４５及び無音パタン検出部４８をクリアする機能を有している。

　図４は、図１の音声通信ゆらぎ吸収装置４０を用いた音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。この図４の波形図を参照しつつ、実施例１の音声通信ゆらぎ吸収方法を説明する。

　一般アナログ電話機等の端末装置６からＩＰネットワーク１へ音声信号を伝送する場合、該端末装置６から出力されたアナログ音声信号は、伝送路５を介して音声通信ゆらぎ吸収装置４０内のインタフェース部４７へ送られる。インタフェース部４７へ送られたアナログ音声信号は、コーデック４６によって例えばulawＰＣＭでディジタル信号の音声データに変換され、送信バッファ４４に書込まれていく。ＣＰＵ４１では、送信バッファ４４に蓄積された音声データを非同期に読出し、バス４２を介してＬＡＮ制御部４３へ送る。ＬＡＮ制御部４３では、送られてきた音声データにヘッダを付加して音声パケットを生成し、この音声パケットをＭＡＣフレームの形で出力する。出力されたＭＡＣフレームは、伝送路３を介してルータ２へ送られ、該音声パケットのヘッダに基づきＩＰネットワーク１内の相手先の端末装置等へ送られる。

　次に、ＩＰネットワーク１内のある端末装置から音声系ネットワーク内の端末装置６へ音声信号を送る場合について説明する。

　ＩＰネットワーク１内のある端末装置からＭＡＣフレーム化された音声パケットが出力されると、この音声パケットがルータ２を介して送信パケットＰＴの形で伝送路３へ送られる。伝送路３へ送られた送信パケットＰＴが、到着パケットＰＲの形で音声通信ゆらぎ吸収装置４０へ到着すると、この到着パケットＰＲがＬＡＮ制御部４３内に格納される。ＩＰネットワーク１のトラフィック等によって遅延が発生すると、この遅延がゆらぎの形で到着パケットＰＲ内に含まれる。

　ＣＰＵ４１は、ＬＡＮ制御部４３から音声データを取出し、受信バッファ４５に書込んでいく。受信バッファ４５に蓄積された音声データは、書込まれた順序に従い順次読出され、コーデック４６によって例えばulawＰＣＭでアナログ音声信号に再生される。再生されたアナログ音声信号には、図４に示すように受信バッファ４５のバッファサイズＢＳに応じた再生遅延時間が生じる。このアナログ音声信号は、インタフェース部４７及び伝送路５を介して端末装置６へ送られる。

　ＩＰネットワーク１のトラフィック等によって発生する一時的な遅延（即ち、ゆらぎ）により、受信バッファ４５内に音声データが存在しなくなったときには、ＣＰＵ４１から該受信バッファ４５に対して無音パタンが挿入されるので、端末装置６へ送られるアナログ音声信号は無音状態になる。このゆらぎによる遅延を吸収するため、受信バッファ４５のバッファサイズＢＳが大きくなっていき、該受信バッファ４５に蓄積された音声データが一定量ＴＨを超えると、該受信バッファ４５から出力されるバッファサイズ検出信号Ｓ４５が“１”になる。このとき、一定量ＴＨまでのバッファサイズＢＳに応じて、再生遅延時間が長くなる。

　無音パタン検出部４８は、受信バッファ４５に書込まれる音声データの量をモニタしており、受信バッファ４５における蓄積音声データの一定量ＴＨを超える時間が一定時間継続し（この時間はバッファ４４，４５の書込み及び読出し用のクロック信号等によってカウントされる）、該受信バッファ４５に書込まれている音声データが一定量無音パタンになると、該無音パタン検出部４８から出力される無音パタン検出信号Ｓ４８が“１”になる。例えば、無音パタン検出部４８では、音声データがulawＰＣＭで符号化されている場合、下位７ビットデータが全て“１”（７Ｆ（Ｈ）またはＦＦ（Ｈ））になるか否かを監視し、全て“１”になると無音パタン検出信号Ｓ４８を“１”にする。

　バッファサイズ検出信号Ｓ４５と無音パタン検出信号Ｓ４８が共に“１”になると、ＡＮＤゲート４９から出力されるリセット信号Ｓ４９が“１”になり、受信バッファ４５及び無音パタン検出部４８がリセットされ、該受信バッファ４５のバッファサイズＢＳが０にクリアされる。そのため、コーデック４６から出力されるアナログ音声信号の再生遅延時間も短縮される。

　この実施例１では、次の（ａ）、（ｂ）のような利点がある。

（ａ）　ＩＰネットワーク１においては、通信に関与するルータ２の段数や、バーストデータトラフィックの発生頻度等が不透明である。このようなＩＰネットワーク１において、最大ゆらぎ時間が数十ｍｓから数秒まであり得る。そこで、本実施例１では、受信バッファ４５の蓄積容量を極めて大きくしたので、ＩＰネットワーク１において最大のゆらぎが発生した場合にもこれを確実に吸収できる。従って、会話の連続性及び明瞭性を保証できる。

（ｂ）　音声パケットの欠落があっても通話品質には影響しない程度の、発生頻度の比較的低い一瞬のバースト遅延が発生した場合、バッファサイズＢＳが０に戻されるので、音声遅延から早期に回復し、リアルタイムな会話が可能になる。

　図５は、本発明の実施例２を示す無音パタン検出部の概略の構成図である。

　この無音パタン検出部４８Ａは、図１の音声通信ゆらぎ吸収装置４０内の無音パタン検出部４８に代えて設けられるもので、入力側が図１の受信パタン４５の入力端子に接続された音声データ蓄積用のＦＩＦＯ部４８ａと、無音パタンを記憶する無音パタン記憶部４８ｂとを有している。ＦＩＦＯ部４８ａは、例えば受信バッファ４５と同一の構成であり、このＦＩＦＯ部４８ａ及び無音パタン記憶部４８ｂの出力端子に、比較部４８ｃが接続されている。比較部４８ｃは、ＦＩＦＯ部４８ａに蓄積された音声データと、無音パタン記憶部４８ｂに記憶された無音パタンとを比較し、受信バッファ４５に蓄積された一定量の無音パタンを検出すると、“１”の無音パタン検出信号Ｓ４８を出力するものであり、ゲート回路等で構成されている。この無音パタン検出信号Ｓ４８は、図１の無音パタン検出部４８から出力される無音パタン検出信号Ｓ４８と同一の信号である。

　比較部４８ｃの出力端子には、出力部４８ｄが接続されている。出力部４８ｄは、無音パタン検出信号Ｓ４８を入力し、一定量の無音パタンが一定時間ＴＣ連続して受信バッファ４５に蓄積されたことを検出すると、例えば“１”の無音パタン検出信号Ｓ４８ｄを出力し、図１のＡＮＤゲート４９に与える機能を有し、レジスタ等で構成されている。

　図６は、図５の無音パタン検出部４８Ａを用いた音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。この波形図を参照しつつ、実施例２の音声通信ゆらぎ吸収方法を説明する。

　実施例１では、受信バッファ４５に書込まれている音声データが一定量無音パタンになると、無音パタン検出部４８から出力される無音パタン検出信号Ｓ４８（これは図５の比較部４８ｃから出力される無音パタン検出信号Ｓ４８と同一の信号）が“１”になり、ＡＮＤゲート４９から出力されるリセット信号Ｓ４９が“１”になって受信バッファ４５のバッファサイズＢＳが０にクリアされる。このゆらぎ吸収方法では、例えば、頻度の低いバースト遅延が発生して定められた遅延時間を超えるときにはバッファサイズＢＳを０に戻すようにしているが、その定められた遅延時間を超える遅延が高頻度で発生するような場合、音声の明瞭性が保証されなくなって自然な会話が阻害されるおそれがある。

　そこで、この実施例２のゆらぎ吸収方法では、ＦＩＦＯ部４８ａ、無音パタン記憶部４８ｂ及び比較部４８ｃにより、受信バッファ４５に蓄積される一定量の無音パタンを検出すると、該比較部４８ｃから“１”の無音パタン検出信号Ｓ４８を出力して出力部４８ｄに与える。出力部４８ｄは、クロック信号ＣＫにより動作し、一定量の無音パタンが一定時間ＴＣだけ連続していることを検出すると、“１”の無音パタン検出信号Ｓ４８ｄを出力し、図１のＡＮＤゲート４９に与える。これにより、ＡＮＤゲート４９から“１”のリセット信号Ｓ４９が出力され、受信バッファ４５及び無音パタン検出部４８Ａがリセットされ、該受信バッファ４５のバッファサイズＢＳが０にクリアされ、コーデック４６から出力されるアナログ音声信号の再生遅延が短縮される。従って、定められた遅延時間を超える遅延が高頻度で発生する場合、音声の明瞭性が保証されて自然な会話を継続することができる。

　本発明は、上記実施例１、２に限定されず、それらを種々変更して実施することができる。他の実施例３としては、例えば、次のようなものがある。

　図１の音声通信ゆらぎ吸収装置４０は、他の回路で構成してもよい。例えば、図１または図５では、無音パタン検出部４８，４８Ａ及びＡＮＤゲート４９によってリセット手段を構成したが、これに限定されない。このリセット手段は、一定周期、受信バッファ４５に対して書込みデータがオーバフローした場合、またそのオーバフローの時間が一定量を超える場合、無音検出時、あるいはこれらの組合せ、またはＩＰネットワーク１等のパケット通信網の混み具合の監視結果をトリガとして、受信バッファ４５のバッファサイズＢＳを０にクリアする等、種々の方法を適用できる。

　上記実施例では、受信バッファ４５に蓄積される音声データは、非圧縮の例えばulawＰＣＭで符号化されたデータであるが、本発明は他のＡＤＰＣＭ、ＣＳ−ＡＣＥＬＰ、ＬＤ−ＣＥＬＰ等の符号化方式で符号化されたデータについても利用可能である。また、音声通信ゆらぎ吸収装置４０に到着する到着パケットＰＲは、無音圧縮されている場合でも、ゆらぎが生じる場合があるので、このような到着パケットＰＲについても本発明の音声通信ゆらぎ吸収装置を利用可能である。

本発明の実施例１を示す音声・データ統合通信用の音声通信ゆらぎ吸収装置の概略の構成図である。 従来の音声・データ統合通信システムの概略の構成図である。 図２のシステムにおける従来の音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。 図１の音声通信ゆらぎ吸収装置を用いた音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。 本発明の実施例２を示す無音パタン検出部の概略の構成図である。 図５の無音パタン検出部を用いた音声通信ゆらぎ吸収方法を説明するための波形図である。

符号の説明

　１　　　　　　　　ＩＰネットワーク
　２　　　　　　　　ルータ
　６　　　　　　　　端末装置
　４０　　　　　　　音声通信ゆらぎ吸収装置
　４１　　　　　　　ＣＰＵ
　４３　　　　　　　ＬＡＮ制御部
　４４　　　　　　　送信バッファ
　４５　　　　　　　受信バッファ
　４６　　　　　　　コーデック
　４８，４８Ａ　　　無音パタン検出部
　４８ａ　　　　　　ＦＩＦＯ部
　４８ｂ　　　　　　無音パタン記憶部
　４８ｃ　　　　　　比較部
　４８ｄ　　　　　　出力部
　４９　　　　　　　ＡＮＤゲート

Claims (2)

1. 　インタネットプロトコルネットワークから送られてくるフレーム化された音声パケットから有音及び無音の音声データを取出す制御手段と、
   　前記制御手段により取出された前記音声データを順次書込み、この書込まれた順序に従い、一定の再生遅延時間遅れて前記音声データを逐次読出すファーストイン・ファーストアウト方式の音声データ蓄積用バッファであって、前記インタネットプロトコルネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有し、蓄積された音声データ量であるバッファサイズが、前記音声パケットにおいて発生するゆらぎによる遅延時間を吸収して大きくなって一定量を超えると、バッファサイズ検出信号を出力する前記バッファと、
   　前記バッファから逐次読出された前記音声データを音声信号に再生して端末装置へ与えるデコード手段と、
   　前記バッファサイズが大きくなって前記一定量を超える時間が一定時間継続すること、及び前記バッファに書込まれている音声データが一定量無音パタンになることを検出すると、無音パタン検出信号を出力する無音パタン検出手段と、
   　前記バッファサイズ検出信号及び前記無音パタン検出信号を入力すると、リセット信号を生成して前記バッファ及び前記無音パタン検出手段をリセットするリセット信号生成手段と、
   　を備えたことを特徴とする音声通信ゆらぎ吸収装置。
2. 　インタネットプロトコルネットワークから送られてくるフレーム化された音声パケットから有音及び無音の音声データを取出す制御手段と、
   　前記制御手段により取出された前記音声データを順次書込み、この書込まれた順序に従い、一定の再生遅延時間遅れて前記音声データを逐次読出すファーストイン・ファーストアウト方式の音声データ蓄積用バッファであって、前記インタネットプロトコルネットワークで発生する最大遅延時間を吸収し得る大きさの蓄積容量を有し、蓄積された音声データ量であるバッファサイズが、前記音声パケットにおいて発生するゆらぎによる遅延時間を吸収して大きくなって一定量を超えると、バッファサイズ検出信号を出力する前記バッファと、
   　前記バッファから逐次読出された前記音声データを音声信号に再生して端末装置へ与えるデコード手段と、
   　前記バッファサイズが大きくなって前記一定量を超える時間が一定時間継続すること、及び前記バッファに書込まれている音声データが一定時間以上無音パタンになることを検出すると、無音パタン検出信号を出力する無音パタン検出手段と、
   　前記バッファサイズ検出信号及び前記無音パタン検出信号を入力すると、リセット信号を生成して前記バッファ及び前記無音パタン検出手段をリセットするリセット信号生成手段と、
   　を備えたことを特徴とする音声通信ゆらぎ吸収装置。

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