JP2004093775A - データ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】音声データの破棄や補完をすることなく、符号化されたデータを完全に復号化することができるデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムを提供することを目的とする。
【解決手段】所定のサンプリング周波数に基づいてＡ／Ｄ変換された音声データを受信し、所定時間蓄積する音声データ受信バッファ２０２と、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換部２０４と、音声データをＤ／Ａ変換する為の可変のサンプリング周波数を決定する発振周波数をＤ／Ａ変換部２０４に供給する周波数可変発振器２０６と、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データの蓄積量の変化に応じて、可変のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数と一致するように周波数可変発振器２０６を制御する受信バッファ蓄積量監視部２０５とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】所定のサンプリング周波数に基づいてＡ／Ｄ変換された音声データを受信し、所定時間蓄積する音声データ受信バッファ２０２と、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換部２０４と、音声データをＤ／Ａ変換する為の可変のサンプリング周波数を決定する発振周波数をＤ／Ａ変換部２０４に供給する周波数可変発振器２０６と、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データの蓄積量の変化に応じて、可変のサンプリング周波数を所定のサンプリング周波数と一致するように周波数可変発振器２０６を制御する受信バッファ蓄積量監視部２０５とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化されたデータを処理するデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づくネットワークで音声を伝送する音声データ伝送装置においては、送信側と受信側のそれぞれに、アナログ音声をデジタル音声に変換（Ａ／Ｄ変換）又はデジタル音声をアナログ音声に変換（Ｄ／Ａ変換）する際に用いるサンプリング周波数を決定する為のクロック（発振周波数）を供給する発振器が設けられている。
【０００３】
この発振器は通常、送信側と受信側で同一の発振周波数に設定されるが、発振器を構成するハードウェアのばらつき等によって、送信側と受信側で発振周波数が微妙に異なってしまう。この結果、送信側のサンプリング周波数が受信側のサンプリング周波数よりも高くなってしまった場合は、ある時間に送信側でＡ／Ｄ変換された音声データの量が、同一時間内に受信側でＤ／Ａ変換される音声データの量よりも多くなる為、結果的に、音声データが余ってしまう。
【０００４】
又、送信側のサンプリング周波数が受信側のサンプリング周波数よりも低くなってしまった場合は、ある時間に送信側でＡ／Ｄ変換された音声データの量が、同一時間内に受信側でＤ／Ａ変換される音声データの量よりも少なくなる為、結果的に音声データが欠落してしまい、音声の欠落の原因となってしまう。
【０００５】
そこで、従来では、この発振周波数のずれによる音声データの余りや欠落という問題点を解決する為に、音声データの送信側が話をしていない間隔、即ち、無音間隔を利用して音声データの余りを破棄（音声データの一部の読み取りをスキップ）したり、音声データの欠落を補完（音声データの一部を２重に読み取る）したりする方式が考案されている（特開２０００−１１３３９１号公報記載）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に音声伝送を行う際、無音間隔が必ずしも存在するとは限らず、従来の方式のような技術は常に適用することができないという問題点がある。又、従来の方式において、無音間隔以外のときに音声データの余りを破棄したり、音声データの欠落を補完したりすることも可能であるが、この場合は、音声データを破棄や補完する際に、その部分が、音声データの受信者にとって雑音として聞こえてしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決する為になされたものであって、音声データの破棄や補完をすることなく、符号化されたデータを完全に復号化することができるデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ処理装置は、所定のサンプリングクロックに基づいて符号化された符号化データを受信し、所定時間蓄積する符号化データ蓄積手段と、前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データを復号化する復号化手段と、前記符号化データを復号化する為の可変のサンプリングクロックを前記復号化手段に供給するサンプリングクロック供給手段と、前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データの蓄積量の変化に応じて、前記可変のサンプリングクロックを前記所定のサンプリングクロックと一致するように前記サンプリングクロック供給手段を制御するサンプリングクロック制御手段とを備える。
【０００９】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の変化に応じて、符号化データの受信側のサンプリングクロックを、符号化データの送信側の所定のサンプリングクロックに一致させることで、送信側で符号化されたデータを受信側で完全に復号化することができる。
【００１０】
又、前記蓄積量の変化が記蓄積量の時間毎の変化であり、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の時間毎の変化を平均化して判断しても良い。
【００１１】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の時間毎の変化を平均化して判断することで、一時的な蓄積量の変化に対して、サンプリングクロックを変化させることがなくなる。
【００１２】
又、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量の時間毎の変化の差分をとって判断しても良い。
【００１３】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の急激な変化に対し、その蓄積量の時間毎の変化の差分に応じてサンプリングクロックを変化させることで、符号化データの蓄積量を安定させることができる。
【００１４】
又、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量と所定の蓄積量との差分から判断しても良い。
【００１５】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の急激な変化に対し、その蓄積量と所定の蓄積量との差分に応じてサンプリングクロックを変化させることで、符号化データの蓄積量を安定させることができる。
【００１６】
本発明のデータ伝送システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックを固定に設定可能なサンプリングクロック固定設定手段とを有するデータ処理装置を複数備え、前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、前記第２のデータ処理装置が、前記可変のサンプリングクロックを、前記第１のデータ処理装置の前記サンプリングクロック固定設定手段によって固定に設定されたサンプリングクロックに一致させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、第２のデータ処理装置のサンプリングクロックを第１のデータ処理装置の固定のサンプリングクロックに一致させることで、データ伝送システムが備える全てのデータ処理装置におけるサンプリングクロックを一致させることができる。
【００１８】
本発明のデータ伝送システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックに基づいてデータを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された符号化データにサンプリングクロックの制御の要否を識別する為の識別データを付加する識別データ付加手段と、前記識別データを付加された符号化データ（以下、識別符号化データと言う）を送信する送信手段とを有するデータ処理装置を複数備え、前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、前記第２のデータ処理装置は、前記第１のデータ処理装置によって送信された前記識別符号化データのうち、サンプリングクロックを制御する必要があることを示す識別データが付加されている識別符号化データのみの蓄積量の変化に応じて、前記サンプリングクロック供給手段を制御することを特徴とするデータ伝送システム。
【００１９】
本発明によれば、第１のデータ処理装置から送信されたサンプリングクロックを制御する必要があることを示す識別データが付加されている識別符号化データのみの蓄積量の変化に応じて、第２のデータ処理装置が前記サンプリングクロック供給手段を制御する。したがって、第１のデータ処理装置と第２のデータ処理装置のサンプリングクロックを一致させることができ、データ伝送システムが備える全てのデータ処理装置におけるサンプリングクロックを一致させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。
音声データ伝送システムは、音声データ伝送装置１００、音声データ伝送装置２００、及びＩＰネットワーク３００から構成され、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００は、ＩＰプロトコルに基づくＩＰネットワーク３００を介して、互いに音声データの伝送を行う。尚、以下では、音声データ伝送装置１００から音声データ伝送装置２００への音声データ伝送についてのみ説明する為、音声データ伝送装置１００は送信装置、音声データ伝送装置２００は受信装置として機能する。又、音声データ伝送システムは、音声データ以外にも、画像データや映像データを伝送することができる。
【００２１】
音声データ伝送装置１００は、音声データ入力部１０１、特許請求の範囲の符号化手段に該当するＡ／Ｄ変換部１０２、音声データ圧縮部１０３、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４、及び発振器１０５を備えて構成される。
【００２２】
音声データ入力部１０１は、音声データの送信者が音声データを入力する為のものである。Ａ／Ｄ変換部１０２は、音声データ入力部１０１で入力された音声データをＡ／Ｄ変換する。音声データ圧縮部１０３は、Ａ／Ｄ変換部１０２の出力データを圧縮する。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４は、音声データ圧縮部１０３で圧縮された音声データをＩＰプロトコルに基づいたデータ（以下、ＩＰデータという）に変換し、ＩＰネットワーク３００を介して音声データ伝送装置２００に送信する。発振器１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０２が音声データをＡ／Ｄ変換する際のサンプリング周波数を決定する為のクロック（発振周波数）を供給する。尚、音声データ圧縮部１０３は、音声データの圧縮を行わない場合は不要である。
【００２３】
音声データ伝送装置２００は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１、特許請求の範囲の符号化データ蓄積手段に該当する音声データ受信バッファ２０２、音声データ伸張部２０３、特許請求の範囲の復号化手段に該当するＤ／Ａ変換部２０４、特許請求の範囲のサンプリングクロック制御手段に該当する受信バッファ蓄積量監視部２０５、特許請求の範囲のサンプリングクロック供給手段に該当する周波数可変発振器２０６、及び音声データ出力部２０７を備えて構成される。
【００２４】
ＩＰ／音声データ変換部２０１は、音声データ伝送装置１００から送信されてきたＩＰデータを受信し、音声データに変換する。音声データ受信バッファ２０２は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１で変換された音声データを蓄積し、ある一定の時間分の音声データが蓄積されてから、蓄積した音声データを音声データ伸張部２０３に送出する。ここで、一定の時間とは、発振器１０５と周波数可変発振器２０６の発振周波数によって決定されたサンプリング周波数のずれによって生じる音声データの余りや欠落又はＩＰネットワーク３００における音声データの到達遅延揺らぎを吸収できる長さの時間である。
【００２５】
音声データ伸張部２０３は、音声データ受信バッファ２０２から送出された音声データを伸張する。Ｄ／Ａ変換部２０４は、音声データ伸張部２０３で伸張された音声データをＤ／Ａ変換し、音声データ出力部２０７に伝達する。音声データ出力部２０７は、伝達された音声データを出力する。
【００２６】
受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器２０６を制御する。周波数可変発振器２０６は、Ｄ／Ａ変換部２０４が音声データをＤ／Ａ変換する際のサンプリング周波数を決定する為のクロックを供給するものであり、このサンプリング周波数は、受信バッファ蓄積量監視部２０５の制御により変化する。
【００２７】
尚、周波数可変発振器２０６の発振周波数は、発振器１０５の発振周波数と同じ値に設定されている。又、音声データ伸張部２０３は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１と音声データ受信バッファ２０２との間に配置する構成としても良いし、無くても構わない。
【００２８】
以上が、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００の各構成要素の説明である。
次に、音声データ入力部１０１から音声データが入力され、音声データ出力部２０７から音声データが出力されるまでの動作を説明する。
音声データ入力部１０１により入力された音声データは、Ａ／Ｄ変換部１０２において、発振器１０５によって決定されるサンプリング周波数によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された音声データは、音声データ圧縮部１０３で圧縮され、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４へ伝達され、ＩＰデータに変換される。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４で変換されたＩＰデータは、ＩＰネットワーク３００に送出され、音声データ伝送装置２００へと到達する。
【００２９】
音声データ伝送装置２００では、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１によりＩＰデータから変換された音声データが、音声データ受信バッファ２０２に一定時間蓄積される。一定時間後、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが音声データ伸張部２０３に送出され、伸張される。伸張された音声データは、Ｄ／Ａ変換部２０４で周波数可変発振器２０６によって決定されるサンプリング周波数によってＤ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換された音声データは音声データ出力部２０７によって出力される。
【００３０】
尚、発振器１０５と周波数可変発振器２０６の発振周波数は、発振器１０５と周波数可変発振器２０６を構成するハードウェアのばらつきにより、完全に同一とはなっていない。この為、音声データを受信している間、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を、発振器１０５の発振周波数に合わせるように変化させる動作を行う。
【００３１】
次に、受信バッファ蓄積量監視部２０５の詳細な動作について説明する。
ここで、サンプリング周期よりも充分に長い時間で考えると、発振器１０５の発振周波数よりも周波数可変発振器２０６の発振周波数が高い場合は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量は徐々に減少する。一方、発振器１０５の発振周波数よりも周波数可変発振器２０６の発振周波数が低い場合は、音声データの蓄積量は徐々に増加する。
【００３２】
この為、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、上記音声データの蓄積量の増減変化を監視し、音声データの蓄積量が減少している場合は、周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くするように制御する。一方、音声データの蓄積量が増加している場合は、周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くするように制御する。このようにすることで、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００との間で、その発振周波数によって決定されるサンプリング周波数が完全に一致し、音声データの余りや欠落といった問題を解消できる。
以上が、音声データ入力部１０１から音声データ出力部２０７までの音声データの流れの説明である。
【００３３】
次に、受信バッファ蓄積量監視部２０５の音声データの蓄積量変化の監視方法としていくつかの例を以下に示す。
１．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の時間変化を、ローパスフィルタ等を通して平均化した後、その平均化した値に応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、短時間のうちに急激な音声データの蓄積量の増減が発生した場合は、その急激な音声データの蓄積量の変化をローパスフィルタによりカットし、その音声データの蓄積量の変化に対しては、周波数可変発振器２０６の発振周波数の制御は行わない。
【００３４】
これにより、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが音声データ伸張部２０３に送出されたことによって生じる一時的な音声データの蓄積量の減少や、ＩＰネットワーク３００における音声データの到達遅延揺らぎによって生じる音声データの蓄積量の変化等に対して、受信バッファ蓄積量監視部２０５が反応して、周波数可変発振器２０６を制御してしまうことを防ぐことができる。
【００３５】
２．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の時間変化の差分をとり、得られた差分データに応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、差分データがマイナスになっている場合は、音声データの蓄積量が減少していると判断し、その差分データ分をＤ／Ａ変換しないように周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くする制御を行う。一方、差分データがプラスになっている場合は、音声データの蓄積量が増加していると判断し、その差分データ分をＤ／Ａ変換するように周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くする制御を行う。
【００３６】
これにより、一時的な到達遅延の増大やＩＰネットワーク３００の障害によって生じる、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の急激な減少等に対して、その減少分をＤ／Ａ変換しないようにサンプリング周波数を低くすることで、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を回復させることができる。
【００３７】
３．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の変化を、予め定めた蓄積量の基準値との差から判断して、周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、音声データの蓄積量が基準値よりも多い場合は、音声データの蓄積量が増加していると判断し、周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くする制御を行う。一方、音声データの蓄積量が基準値よりも少ない場合は、音声データの蓄積量が減少していると判断し、周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くする制御を行う。
【００３８】
これにより、一時的な到達遅延の増大やＩＰネットワーク３００の障害によって生じる、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の急激な減少等に対して、その音声データの減少分をＤ／Ａ変換しないようにサンプリング周波数を低くすることで、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を回復させることができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、音声データの受信装置である音声データ伝送装置２００において、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化を、音声データ受信バッファ蓄積量監視部２０５が監視する。そして、周波数可変発振器２０６の発振周波数を、音声データの蓄積量が増加しているときは高く、減少しているときは低く変化させて、発振器１０５の発振周波数に合わせるよう制御している。
【００４０】
したがって、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化に応じて、音声データ受信バッファ蓄積量監視部２０５が、周波数可変発振器２０６の発振周波数を発振器１０５の発振周波数に合わせるように制御することで、従来のように無音間隔を利用して音声データの破棄や補完をしなくとも、発振器１０５と周波数可変発振器２０６によって決定されるサンプリング周波数のずれに伴う音声データの余りや欠落といった問題を解決することができる。
【００４１】
第一実施形態では、音声データ伝送装置１００が送信装置、音声データ伝送装置２００が受信装置として機能する場合について説明したが、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００が相互に音声データ伝送を行う場合について、以下の本発明の第二実施形態で説明する。
【００４２】
（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。尚、音声伝送システムにおいて、図１に示した構成と同様のものには、同一符号を付して説明を省略する。
音声データ伝送装置４００は、音声データ入力部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、音声データ圧縮部１０３、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４、ＩＰプロトコル／音声データ変換部４０１、音声データ受信バッファ４０２、音声データ伸張部４０３、Ｄ／Ａ変換部４０４、受信バッファ蓄積量監視部４０５、周波数可変発振器４０６、音声データ出力部４０７、及び特許請求の範囲のサンプリングクロック固定設定手段に該当する発振周波数固定設定部４０８を備えて構成される。
【００４３】
ＩＰプロトコル／音声データ変換部４０１、音声データ受信バッファ４０２、音声データ伸張部４０３、Ｄ／Ａ変換部４０４、音声データ受信バッファ蓄積量監視部４０５、及び音声データ出力部４０７は、図１に示した音声データ伝送装置２００の各構成要素に該当する為、その説明を省略する。
【００４４】
周波数可変発振器４０６は、Ａ／Ｄ変換部１０２及びＤ／Ａ変換部４０４の両方に対して、サンプリング周波数を決定する為のクロックを供給する。発振周波数固定設定手段４０８は、受信バッファ蓄積量監視部４０５の制御によらず、音声データ伝送装置４００の所有者が、周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定値に設定する為のものである。尚、発振周波数固定指定手段４０８は、スイッチやジャンパー線等のハードウェアや音声データ伝送装置４００内のＣＰＵ（不図示）等によるソフトウェアの設定によって設定する。
【００４５】
音声データ伝送装置５００は、上記に説明した音声データ伝送装置４００と同様の構成である為、その説明を省略する。尚、図２に示した音声データ伝送装置５００の各構成要素には、音声データ伝送装置４００と対応させて符号を替えてある。
【００４６】
以下、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００が相互に音声データ伝送を行う場合の動作について説明する。
音声データ入力部１０１から音声データ出力部２０７への音声データの流れ又は音声データ入力部５０１から音声データ出力部４０７への音声データの流れは、第一実施形態と同様である。しかし、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００のそれぞれが、周波数可変発振器４０６及び５０６を有している為、送信側と受信側の発振周波数は常に一致はしない。例えば、音声データ伝送装置４００の周波数可変発振器４０６の発振周波数が高くなると、音声データ伝送装置５００の周波数可変発振器５０６も発振周波数を高くするように動作する。その逆も同様である。
【００４７】
この為、本実施形態では、発振周波数固定設定部４０８又は発振周波数固定設定部５０８により、周波数可変発振器４０６又は周波数可変発振器５０６の発振周波数を固定値に設定しておく。以下では、音声データ伝送装置４００の周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定した場合の動作について説明する。
【００４８】
音声データ入力部１０１により入力された音声データは、Ａ／Ｄ変換部１０２で周波数可変発振器４０６によって決定されるサンプリング周波数（固定値）によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された音声データは、音声データ圧縮部１０３で圧縮され、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４へ伝達され、ＩＰデータに変換される。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４で変換された音声データは、ＩＰネットワーク３００に送出され、音声データ伝送装置５００へと到達する。
【００４９】
音声データ伝送装置５００では、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１により変換された音声データが、音声データ受信バッファ２０２に一定時間蓄積される。一定時間後、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが、音声データ伸張部２０３に送出され、伸張される。伸張された音声データは、周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数によって、Ｄ／Ａ変換部２０４でＤ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換された音声データは音声データ出力部２０７によって出力される。
【００５０】
音声データを受信している間、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数を、発振周波数設定部４０８に設定されている固定のサンプリング周波数に合わせるように変化させる制御を行う。
【００５１】
その後、音声データ入力部５０１から音声データ伝送装置４００に音声データを伝送する場合、Ａ／Ｄ変換部５０２では、受信バッファ蓄積量監視部２０５の制御により変化したサンプリング周波数によってＡ／Ｄ変換が行われる。そして、第一実施形態で説明したような流れで、音声データが音声データ伝送装置４００に伝送され、音声データ出力部４０７から出力される。
【００５２】
このとき、周波数可変発振器４０６の発振周波数は固定されている為、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００におけるサンプリング周波数は同一となっている。したがって、音声データ伝送装置４００においては、サンプリング周波数を変化させることなく、音声データを音声データ出力部４０７から出力させることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、発振周波数固定設定部４０８によって、周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定することができる。音声データ伝送装置４００におけるサンプリング周波数が固定されている為、周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数を、この固定されているサンプリング周波数に合わせることで、音声データの相互伝送を行う際でも、お互いのサンプリング周波数を一致させることができる。
【００５４】
尚、本実施形態では、音声データ伝送装置が２台の場合の音声データ伝送システムについて説明したが、音声データ伝送装置が３台以上存在する音声データ伝送システムでも、同様の効果が得られる。この場合は、まず、３台以上の音声データ伝送装置のうちの１台の周波数可変発振器によって決定されるサンプリング周波数を、発振周波数固定設定部を用いて固定する。サンプリング周波数を固定された音声データ伝送装置は、固定のサンプリング周波数に基づいてサンプリングしたデータを音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置に対して送信する。このデータを受信した各音声データ伝送装置は、受信量バッファ蓄積量監視部の制御により、周波数可変発振器のサンプリング周波数を、データを送信した音声データ伝送装置の固定のサンプリング周波数に合わせる。
【００５５】
このようにすることで、３台以上の音声データ伝送装置を有する音声データ伝送システムにおいても、各音声データ伝送装置のサンプリング周波数をシステム全体で一致させることができる。
【００５６】
又、本実施形態のように、複数の音声データ伝送装置のいずれかの発振周波数を固定する方法以外で、システム全体のサンプリング周波数を一致させる方法について以下の第三実施形態で説明する。
【００５７】
（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。音声データ伝送システムは、図２に示した発振周波数固定設定部４０８と５０８が無い構成とし、特許請求の範囲の送信手段に該当する音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４、特許請求の範囲の送信手段に該当する音声データ／ＩＰプロトコル変換部７０４、受信バッファ蓄積量監視部７０５、及び受信バッファ蓄積量監視部６０５を備えること以外は、第二実施形態と同様である。この為、図２と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
音声データ伝送装置６００の音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４は、音声データ伝送装置７００の受信バッファ蓄積量監視部７０５で識別可能な識別データを全ての音声データに付加する識別データ付加部（不図示）を有する。この識別データとは、音声データ伝送装置７００においてサンプリング周波数を可変制御するかどうかを識別する為のものである。
【００５９】
識別データ付加部は、例えば、ある音声データ（以下、基準データと言う）には、サンプリング周波数を音声データ伝送装置６００に一致させる必要があることを示す“０００１”という識別データを、それ以外の音声データにはサンプリング周波数を音声データ伝送装置６００に一致させる必要が無いことを示す“０００１”以外の４ビットの識別データを、その末尾に付加する。尚、“０００１”を付加する基準データは、音声データ伝送装置６００の使用者によって任意に設定可能である。
【００６０】
受信バッファ蓄積量監視部７０５は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データの末尾に付加されている識別データを識別し、“０００１”という識別データが付加されている音声データの蓄積量変化を監視し、その蓄積量変化に応じて周波数可変発振器５０６を制御する。“０００１”以外の識別データが付加されている音声データについては、周波数可変発振器５０６の制御は行わない。
【００６１】
尚、音声データ／ＩＰプロトコル変換部７０４及び受信バッファ蓄積量監視部６０５は、音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４及び受信バッファ蓄積量監視部７０５と同様の構成である為、その説明を省略する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、識別データ“０００１”を付加した音声データを送信する音声データ伝送装置６００のサンプリング周波数に対して、音声データ伝送装置７００のサンプリング周波数を一致させることができる。
【００６３】
尚、上記では、音声データ伝送装置が２台で、かつ、各々が１種類ずつの音声データを送信する場合について説明したが、音声データ伝送装置が３台以上ある場合や１台の音声データ伝送装置で複数の音声データを送受信する場合の音声データ伝送システムにおいても同様の効果が得られる。
【００６４】
この場合は、例えば、１台の音声データ伝送装置が、識別データ付加部により、基準データの末尾に上述した“０００１”という識別データを付加する。一方、基準データ以外の音声データの末尾には、“０００１”以外の識別データを付加する。そして、この識別データ“０００１”を付加した基準データに関しては、必ず、音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置に送信する。“０００１”以外の識別データが付加された音声データは、音声データ伝送を行う音声データ伝送装置のみに送信する。
【００６５】
各音声データ伝送装置では、受信バッファ蓄積量監視部により、識別データ“０００１”が付加された基準データのバッファ蓄積量変化に応じて周波数可変発振器を制御する。以上の動作により、基準データを送信した音声データ伝送装置のサンプリング周波数に対して、他の音声データ伝送装置のサンプリング周波数を一致させることができる。その結果、音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置のサンプリング周波数を一致させることができる。
【００６６】
尚、識別データは、ネットワーク上に複数の音声データが存在する場合に、これらの音声データを識別する為のチャンネルに相当する番号として利用することができる。例えば各音声データが１０種類ある場合、各音声データに１〜１０までのチャンネル番号を付加し、「１チャンネルの音声データに対して、サンプリング周波数を同期させる」という設定を行う。このようにすることで、上記で説明したように、各チャンネルの音声データを１チャンネルの音声データに同期させることができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、データ受信側に到達した符号化データの蓄積量の変化に応じて、符号化データの受信側のサンプリングクロックを、符号化データの送信側のサンプリングクロックに一致させることができる。したがって、送信側で符号化されたデータを、受信側で完全に復号化できるデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【図２】本発明の第二実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【図３】本発明の第三実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【符号の説明】
１００、２００、４００、５００、６００、７００ 音声データ伝送装置
１０１、５０１ 音声データ入力部
１０２、５０２ Ａ／Ｄ変換部
１０３、５０３ 音声データ圧縮部
１０４、５０４、６０４、７０４ 音声データ／ＩＰプロトコル変換部
１０５ 発振器
２０１、４０１ ＩＰプロトコル／音声データ変換部
２０２，４０２ 音声データ受信バッファ
２０３、４０３ 音声データ伸張部
２０４、４０４ Ｄ／Ａ変換部
２０５、４０５、６０５、７０５ 受信バッファ蓄積量監視部
２０６、４０６、５０６ 周波数可変発振器
２０７、４０７ 音声データ出力部
４０８、５０８ 発振周波数固定設定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化されたデータを処理するデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づくネットワークで音声を伝送する音声データ伝送装置においては、送信側と受信側のそれぞれに、アナログ音声をデジタル音声に変換（Ａ／Ｄ変換）又はデジタル音声をアナログ音声に変換（Ｄ／Ａ変換）する際に用いるサンプリング周波数を決定する為のクロック（発振周波数）を供給する発振器が設けられている。
【０００３】
この発振器は通常、送信側と受信側で同一の発振周波数に設定されるが、発振器を構成するハードウェアのばらつき等によって、送信側と受信側で発振周波数が微妙に異なってしまう。この結果、送信側のサンプリング周波数が受信側のサンプリング周波数よりも高くなってしまった場合は、ある時間に送信側でＡ／Ｄ変換された音声データの量が、同一時間内に受信側でＤ／Ａ変換される音声データの量よりも多くなる為、結果的に、音声データが余ってしまう。
【０００４】
又、送信側のサンプリング周波数が受信側のサンプリング周波数よりも低くなってしまった場合は、ある時間に送信側でＡ／Ｄ変換された音声データの量が、同一時間内に受信側でＤ／Ａ変換される音声データの量よりも少なくなる為、結果的に音声データが欠落してしまい、音声の欠落の原因となってしまう。
【０００５】
そこで、従来では、この発振周波数のずれによる音声データの余りや欠落という問題点を解決する為に、音声データの送信側が話をしていない間隔、即ち、無音間隔を利用して音声データの余りを破棄（音声データの一部の読み取りをスキップ）したり、音声データの欠落を補完（音声データの一部を２重に読み取る）したりする方式が考案されている（特開２０００−１１３３９１号公報記載）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に音声伝送を行う際、無音間隔が必ずしも存在するとは限らず、従来の方式のような技術は常に適用することができないという問題点がある。又、従来の方式において、無音間隔以外のときに音声データの余りを破棄したり、音声データの欠落を補完したりすることも可能であるが、この場合は、音声データを破棄や補完する際に、その部分が、音声データの受信者にとって雑音として聞こえてしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決する為になされたものであって、音声データの破棄や補完をすることなく、符号化されたデータを完全に復号化することができるデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ処理装置は、所定のサンプリングクロックに基づいて符号化された符号化データを受信し、所定時間蓄積する符号化データ蓄積手段と、前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データを復号化する復号化手段と、前記符号化データを復号化する為の可変のサンプリングクロックを前記復号化手段に供給するサンプリングクロック供給手段と、前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データの蓄積量の変化に応じて、前記可変のサンプリングクロックを前記所定のサンプリングクロックと一致するように前記サンプリングクロック供給手段を制御するサンプリングクロック制御手段とを備える。
【０００９】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の変化に応じて、符号化データの受信側のサンプリングクロックを、符号化データの送信側の所定のサンプリングクロックに一致させることで、送信側で符号化されたデータを受信側で完全に復号化することができる。
【００１０】
又、前記蓄積量の変化が記蓄積量の時間毎の変化であり、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の時間毎の変化を平均化して判断しても良い。
【００１１】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の時間毎の変化を平均化して判断することで、一時的な蓄積量の変化に対して、サンプリングクロックを変化させることがなくなる。
【００１２】
又、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量の時間毎の変化の差分をとって判断しても良い。
【００１３】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の急激な変化に対し、その蓄積量の時間毎の変化の差分に応じてサンプリングクロックを変化させることで、符号化データの蓄積量を安定させることができる。
【００１４】
又、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量と所定の蓄積量との差分から判断しても良い。
【００１５】
本発明によれば、符号化データ蓄積手段に蓄積されている符号化データの蓄積量の急激な変化に対し、その蓄積量と所定の蓄積量との差分に応じてサンプリングクロックを変化させることで、符号化データの蓄積量を安定させることができる。
【００１６】
本発明のデータ伝送システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックを固定に設定可能なサンプリングクロック固定設定手段とを有するデータ処理装置を複数備え、前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、前記第２のデータ処理装置が、前記可変のサンプリングクロックを、前記第１のデータ処理装置の前記サンプリングクロック固定設定手段によって固定に設定されたサンプリングクロックに一致させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、第２のデータ処理装置のサンプリングクロックを第１のデータ処理装置の固定のサンプリングクロックに一致させることで、データ伝送システムが備える全てのデータ処理装置におけるサンプリングクロックを一致させることができる。
【００１８】
本発明のデータ伝送システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックに基づいてデータを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された符号化データにサンプリングクロックの制御の要否を識別する為の識別データを付加する識別データ付加手段と、前記識別データを付加された符号化データ（以下、識別符号化データと言う）を送信する送信手段とを有するデータ処理装置を複数備え、前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、前記第２のデータ処理装置は、前記第１のデータ処理装置によって送信された前記識別符号化データのうち、サンプリングクロックを制御する必要があることを示す識別データが付加されている識別符号化データのみの蓄積量の変化に応じて、前記サンプリングクロック供給手段を制御することを特徴とするデータ伝送システム。
【００１９】
本発明によれば、第１のデータ処理装置から送信されたサンプリングクロックを制御する必要があることを示す識別データが付加されている識別符号化データのみの蓄積量の変化に応じて、第２のデータ処理装置が前記サンプリングクロック供給手段を制御する。したがって、第１のデータ処理装置と第２のデータ処理装置のサンプリングクロックを一致させることができ、データ伝送システムが備える全てのデータ処理装置におけるサンプリングクロックを一致させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。
音声データ伝送システムは、音声データ伝送装置１００、音声データ伝送装置２００、及びＩＰネットワーク３００から構成され、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００は、ＩＰプロトコルに基づくＩＰネットワーク３００を介して、互いに音声データの伝送を行う。尚、以下では、音声データ伝送装置１００から音声データ伝送装置２００への音声データ伝送についてのみ説明する為、音声データ伝送装置１００は送信装置、音声データ伝送装置２００は受信装置として機能する。又、音声データ伝送システムは、音声データ以外にも、画像データや映像データを伝送することができる。
【００２１】
音声データ伝送装置１００は、音声データ入力部１０１、特許請求の範囲の符号化手段に該当するＡ／Ｄ変換部１０２、音声データ圧縮部１０３、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４、及び発振器１０５を備えて構成される。
【００２２】
音声データ入力部１０１は、音声データの送信者が音声データを入力する為のものである。Ａ／Ｄ変換部１０２は、音声データ入力部１０１で入力された音声データをＡ／Ｄ変換する。音声データ圧縮部１０３は、Ａ／Ｄ変換部１０２の出力データを圧縮する。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４は、音声データ圧縮部１０３で圧縮された音声データをＩＰプロトコルに基づいたデータ（以下、ＩＰデータという）に変換し、ＩＰネットワーク３００を介して音声データ伝送装置２００に送信する。発振器１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０２が音声データをＡ／Ｄ変換する際のサンプリング周波数を決定する為のクロック（発振周波数）を供給する。尚、音声データ圧縮部１０３は、音声データの圧縮を行わない場合は不要である。
【００２３】
音声データ伝送装置２００は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１、特許請求の範囲の符号化データ蓄積手段に該当する音声データ受信バッファ２０２、音声データ伸張部２０３、特許請求の範囲の復号化手段に該当するＤ／Ａ変換部２０４、特許請求の範囲のサンプリングクロック制御手段に該当する受信バッファ蓄積量監視部２０５、特許請求の範囲のサンプリングクロック供給手段に該当する周波数可変発振器２０６、及び音声データ出力部２０７を備えて構成される。
【００２４】
ＩＰ／音声データ変換部２０１は、音声データ伝送装置１００から送信されてきたＩＰデータを受信し、音声データに変換する。音声データ受信バッファ２０２は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１で変換された音声データを蓄積し、ある一定の時間分の音声データが蓄積されてから、蓄積した音声データを音声データ伸張部２０３に送出する。ここで、一定の時間とは、発振器１０５と周波数可変発振器２０６の発振周波数によって決定されたサンプリング周波数のずれによって生じる音声データの余りや欠落又はＩＰネットワーク３００における音声データの到達遅延揺らぎを吸収できる長さの時間である。
【００２５】
音声データ伸張部２０３は、音声データ受信バッファ２０２から送出された音声データを伸張する。Ｄ／Ａ変換部２０４は、音声データ伸張部２０３で伸張された音声データをＤ／Ａ変換し、音声データ出力部２０７に伝達する。音声データ出力部２０７は、伝達された音声データを出力する。
【００２６】
受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器２０６を制御する。周波数可変発振器２０６は、Ｄ／Ａ変換部２０４が音声データをＤ／Ａ変換する際のサンプリング周波数を決定する為のクロックを供給するものであり、このサンプリング周波数は、受信バッファ蓄積量監視部２０５の制御により変化する。
【００２７】
尚、周波数可変発振器２０６の発振周波数は、発振器１０５の発振周波数と同じ値に設定されている。又、音声データ伸張部２０３は、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１と音声データ受信バッファ２０２との間に配置する構成としても良いし、無くても構わない。
【００２８】
以上が、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００の各構成要素の説明である。
次に、音声データ入力部１０１から音声データが入力され、音声データ出力部２０７から音声データが出力されるまでの動作を説明する。
音声データ入力部１０１により入力された音声データは、Ａ／Ｄ変換部１０２において、発振器１０５によって決定されるサンプリング周波数によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された音声データは、音声データ圧縮部１０３で圧縮され、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４へ伝達され、ＩＰデータに変換される。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４で変換されたＩＰデータは、ＩＰネットワーク３００に送出され、音声データ伝送装置２００へと到達する。
【００２９】
音声データ伝送装置２００では、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１によりＩＰデータから変換された音声データが、音声データ受信バッファ２０２に一定時間蓄積される。一定時間後、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが音声データ伸張部２０３に送出され、伸張される。伸張された音声データは、Ｄ／Ａ変換部２０４で周波数可変発振器２０６によって決定されるサンプリング周波数によってＤ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換された音声データは音声データ出力部２０７によって出力される。
【００３０】
尚、発振器１０５と周波数可変発振器２０６の発振周波数は、発振器１０５と周波数可変発振器２０６を構成するハードウェアのばらつきにより、完全に同一とはなっていない。この為、音声データを受信している間、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を、発振器１０５の発振周波数に合わせるように変化させる動作を行う。
【００３１】
次に、受信バッファ蓄積量監視部２０５の詳細な動作について説明する。
ここで、サンプリング周期よりも充分に長い時間で考えると、発振器１０５の発振周波数よりも周波数可変発振器２０６の発振周波数が高い場合は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量は徐々に減少する。一方、発振器１０５の発振周波数よりも周波数可変発振器２０６の発振周波数が低い場合は、音声データの蓄積量は徐々に増加する。
【００３２】
この為、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、上記音声データの蓄積量の増減変化を監視し、音声データの蓄積量が減少している場合は、周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くするように制御する。一方、音声データの蓄積量が増加している場合は、周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くするように制御する。このようにすることで、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００との間で、その発振周波数によって決定されるサンプリング周波数が完全に一致し、音声データの余りや欠落といった問題を解消できる。
以上が、音声データ入力部１０１から音声データ出力部２０７までの音声データの流れの説明である。
【００３３】
次に、受信バッファ蓄積量監視部２０５の音声データの蓄積量変化の監視方法としていくつかの例を以下に示す。
１．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の時間変化を、ローパスフィルタ等を通して平均化した後、その平均化した値に応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、短時間のうちに急激な音声データの蓄積量の増減が発生した場合は、その急激な音声データの蓄積量の変化をローパスフィルタによりカットし、その音声データの蓄積量の変化に対しては、周波数可変発振器２０６の発振周波数の制御は行わない。
【００３４】
これにより、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが音声データ伸張部２０３に送出されたことによって生じる一時的な音声データの蓄積量の減少や、ＩＰネットワーク３００における音声データの到達遅延揺らぎによって生じる音声データの蓄積量の変化等に対して、受信バッファ蓄積量監視部２０５が反応して、周波数可変発振器２０６を制御してしまうことを防ぐことができる。
【００３５】
２．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の時間変化の差分をとり、得られた差分データに応じて周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、差分データがマイナスになっている場合は、音声データの蓄積量が減少していると判断し、その差分データ分をＤ／Ａ変換しないように周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くする制御を行う。一方、差分データがプラスになっている場合は、音声データの蓄積量が増加していると判断し、その差分データ分をＤ／Ａ変換するように周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くする制御を行う。
【００３６】
これにより、一時的な到達遅延の増大やＩＰネットワーク３００の障害によって生じる、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の急激な減少等に対して、その減少分をＤ／Ａ変換しないようにサンプリング周波数を低くすることで、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を回復させることができる。
【００３７】
３．受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の変化を、予め定めた蓄積量の基準値との差から判断して、周波数可変発振器２０６の発振周波数を制御する。例えば、音声データの蓄積量が基準値よりも多い場合は、音声データの蓄積量が増加していると判断し、周波数可変発振器２０６の発振周波数を高くする制御を行う。一方、音声データの蓄積量が基準値よりも少ない場合は、音声データの蓄積量が減少していると判断し、周波数可変発振器２０６の発振周波数を低くする制御を行う。
【００３８】
これにより、一時的な到達遅延の増大やＩＰネットワーク３００の障害によって生じる、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量の急激な減少等に対して、その音声データの減少分をＤ／Ａ変換しないようにサンプリング周波数を低くすることで、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を回復させることができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、音声データの受信装置である音声データ伝送装置２００において、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化を、音声データ受信バッファ蓄積量監視部２０５が監視する。そして、周波数可変発振器２０６の発振周波数を、音声データの蓄積量が増加しているときは高く、減少しているときは低く変化させて、発振器１０５の発振周波数に合わせるよう制御している。
【００４０】
したがって、音声データ受信バッファ２０２に蓄積される音声データの蓄積量の変化に応じて、音声データ受信バッファ蓄積量監視部２０５が、周波数可変発振器２０６の発振周波数を発振器１０５の発振周波数に合わせるように制御することで、従来のように無音間隔を利用して音声データの破棄や補完をしなくとも、発振器１０５と周波数可変発振器２０６によって決定されるサンプリング周波数のずれに伴う音声データの余りや欠落といった問題を解決することができる。
【００４１】
第一実施形態では、音声データ伝送装置１００が送信装置、音声データ伝送装置２００が受信装置として機能する場合について説明したが、音声データ伝送装置１００と音声データ伝送装置２００が相互に音声データ伝送を行う場合について、以下の本発明の第二実施形態で説明する。
【００４２】
（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。尚、音声伝送システムにおいて、図１に示した構成と同様のものには、同一符号を付して説明を省略する。
音声データ伝送装置４００は、音声データ入力部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、音声データ圧縮部１０３、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４、ＩＰプロトコル／音声データ変換部４０１、音声データ受信バッファ４０２、音声データ伸張部４０３、Ｄ／Ａ変換部４０４、受信バッファ蓄積量監視部４０５、周波数可変発振器４０６、音声データ出力部４０７、及び特許請求の範囲のサンプリングクロック固定設定手段に該当する発振周波数固定設定部４０８を備えて構成される。
【００４３】
ＩＰプロトコル／音声データ変換部４０１、音声データ受信バッファ４０２、音声データ伸張部４０３、Ｄ／Ａ変換部４０４、音声データ受信バッファ蓄積量監視部４０５、及び音声データ出力部４０７は、図１に示した音声データ伝送装置２００の各構成要素に該当する為、その説明を省略する。
【００４４】
周波数可変発振器４０６は、Ａ／Ｄ変換部１０２及びＤ／Ａ変換部４０４の両方に対して、サンプリング周波数を決定する為のクロックを供給する。発振周波数固定設定手段４０８は、受信バッファ蓄積量監視部４０５の制御によらず、音声データ伝送装置４００の所有者が、周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定値に設定する為のものである。尚、発振周波数固定指定手段４０８は、スイッチやジャンパー線等のハードウェアや音声データ伝送装置４００内のＣＰＵ（不図示）等によるソフトウェアの設定によって設定する。
【００４５】
音声データ伝送装置５００は、上記に説明した音声データ伝送装置４００と同様の構成である為、その説明を省略する。尚、図２に示した音声データ伝送装置５００の各構成要素には、音声データ伝送装置４００と対応させて符号を替えてある。
【００４６】
以下、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００が相互に音声データ伝送を行う場合の動作について説明する。
音声データ入力部１０１から音声データ出力部２０７への音声データの流れ又は音声データ入力部５０１から音声データ出力部４０７への音声データの流れは、第一実施形態と同様である。しかし、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００のそれぞれが、周波数可変発振器４０６及び５０６を有している為、送信側と受信側の発振周波数は常に一致はしない。例えば、音声データ伝送装置４００の周波数可変発振器４０６の発振周波数が高くなると、音声データ伝送装置５００の周波数可変発振器５０６も発振周波数を高くするように動作する。その逆も同様である。
【００４７】
この為、本実施形態では、発振周波数固定設定部４０８又は発振周波数固定設定部５０８により、周波数可変発振器４０６又は周波数可変発振器５０６の発振周波数を固定値に設定しておく。以下では、音声データ伝送装置４００の周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定した場合の動作について説明する。
【００４８】
音声データ入力部１０１により入力された音声データは、Ａ／Ｄ変換部１０２で周波数可変発振器４０６によって決定されるサンプリング周波数（固定値）によってＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された音声データは、音声データ圧縮部１０３で圧縮され、音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４へ伝達され、ＩＰデータに変換される。音声データ／ＩＰプロトコル変換部１０４で変換された音声データは、ＩＰネットワーク３００に送出され、音声データ伝送装置５００へと到達する。
【００４９】
音声データ伝送装置５００では、ＩＰプロトコル／音声データ変換部２０１により変換された音声データが、音声データ受信バッファ２０２に一定時間蓄積される。一定時間後、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データが、音声データ伸張部２０３に送出され、伸張される。伸張された音声データは、周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数によって、Ｄ／Ａ変換部２０４でＤ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換された音声データは音声データ出力部２０７によって出力される。
【００５０】
音声データを受信している間、受信バッファ蓄積量監視部２０５は、音声データ受信バッファ２０２の音声データの蓄積量を監視し、その変化に応じて周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数を、発振周波数設定部４０８に設定されている固定のサンプリング周波数に合わせるように変化させる制御を行う。
【００５１】
その後、音声データ入力部５０１から音声データ伝送装置４００に音声データを伝送する場合、Ａ／Ｄ変換部５０２では、受信バッファ蓄積量監視部２０５の制御により変化したサンプリング周波数によってＡ／Ｄ変換が行われる。そして、第一実施形態で説明したような流れで、音声データが音声データ伝送装置４００に伝送され、音声データ出力部４０７から出力される。
【００５２】
このとき、周波数可変発振器４０６の発振周波数は固定されている為、音声データ伝送装置４００と音声データ伝送装置５００におけるサンプリング周波数は同一となっている。したがって、音声データ伝送装置４００においては、サンプリング周波数を変化させることなく、音声データを音声データ出力部４０７から出力させることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、発振周波数固定設定部４０８によって、周波数可変発振器４０６の発振周波数を固定することができる。音声データ伝送装置４００におけるサンプリング周波数が固定されている為、周波数可変発振器５０６によって決定されるサンプリング周波数を、この固定されているサンプリング周波数に合わせることで、音声データの相互伝送を行う際でも、お互いのサンプリング周波数を一致させることができる。
【００５４】
尚、本実施形態では、音声データ伝送装置が２台の場合の音声データ伝送システムについて説明したが、音声データ伝送装置が３台以上存在する音声データ伝送システムでも、同様の効果が得られる。この場合は、まず、３台以上の音声データ伝送装置のうちの１台の周波数可変発振器によって決定されるサンプリング周波数を、発振周波数固定設定部を用いて固定する。サンプリング周波数を固定された音声データ伝送装置は、固定のサンプリング周波数に基づいてサンプリングしたデータを音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置に対して送信する。このデータを受信した各音声データ伝送装置は、受信量バッファ蓄積量監視部の制御により、周波数可変発振器のサンプリング周波数を、データを送信した音声データ伝送装置の固定のサンプリング周波数に合わせる。
【００５５】
このようにすることで、３台以上の音声データ伝送装置を有する音声データ伝送システムにおいても、各音声データ伝送装置のサンプリング周波数をシステム全体で一致させることができる。
【００５６】
又、本実施形態のように、複数の音声データ伝送装置のいずれかの発振周波数を固定する方法以外で、システム全体のサンプリング周波数を一致させる方法について以下の第三実施形態で説明する。
【００５７】
（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図である。音声データ伝送システムは、図２に示した発振周波数固定設定部４０８と５０８が無い構成とし、特許請求の範囲の送信手段に該当する音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４、特許請求の範囲の送信手段に該当する音声データ／ＩＰプロトコル変換部７０４、受信バッファ蓄積量監視部７０５、及び受信バッファ蓄積量監視部６０５を備えること以外は、第二実施形態と同様である。この為、図２と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
音声データ伝送装置６００の音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４は、音声データ伝送装置７００の受信バッファ蓄積量監視部７０５で識別可能な識別データを全ての音声データに付加する識別データ付加部（不図示）を有する。この識別データとは、音声データ伝送装置７００においてサンプリング周波数を可変制御するかどうかを識別する為のものである。
【００５９】
識別データ付加部は、例えば、ある音声データ（以下、基準データと言う）には、サンプリング周波数を音声データ伝送装置６００に一致させる必要があることを示す“０００１”という識別データを、それ以外の音声データにはサンプリング周波数を音声データ伝送装置６００に一致させる必要が無いことを示す“０００１”以外の４ビットの識別データを、その末尾に付加する。尚、“０００１”を付加する基準データは、音声データ伝送装置６００の使用者によって任意に設定可能である。
【００６０】
受信バッファ蓄積量監視部７０５は、音声データ受信バッファ２０２に蓄積されている音声データの末尾に付加されている識別データを識別し、“０００１”という識別データが付加されている音声データの蓄積量変化を監視し、その蓄積量変化に応じて周波数可変発振器５０６を制御する。“０００１”以外の識別データが付加されている音声データについては、周波数可変発振器５０６の制御は行わない。
【００６１】
尚、音声データ／ＩＰプロトコル変換部７０４及び受信バッファ蓄積量監視部６０５は、音声データ／ＩＰプロトコル変換部６０４及び受信バッファ蓄積量監視部７０５と同様の構成である為、その説明を省略する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、識別データ“０００１”を付加した音声データを送信する音声データ伝送装置６００のサンプリング周波数に対して、音声データ伝送装置７００のサンプリング周波数を一致させることができる。
【００６３】
尚、上記では、音声データ伝送装置が２台で、かつ、各々が１種類ずつの音声データを送信する場合について説明したが、音声データ伝送装置が３台以上ある場合や１台の音声データ伝送装置で複数の音声データを送受信する場合の音声データ伝送システムにおいても同様の効果が得られる。
【００６４】
この場合は、例えば、１台の音声データ伝送装置が、識別データ付加部により、基準データの末尾に上述した“０００１”という識別データを付加する。一方、基準データ以外の音声データの末尾には、“０００１”以外の識別データを付加する。そして、この識別データ“０００１”を付加した基準データに関しては、必ず、音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置に送信する。“０００１”以外の識別データが付加された音声データは、音声データ伝送を行う音声データ伝送装置のみに送信する。
【００６５】
各音声データ伝送装置では、受信バッファ蓄積量監視部により、識別データ“０００１”が付加された基準データのバッファ蓄積量変化に応じて周波数可変発振器を制御する。以上の動作により、基準データを送信した音声データ伝送装置のサンプリング周波数に対して、他の音声データ伝送装置のサンプリング周波数を一致させることができる。その結果、音声データ伝送システム上の全ての音声データ伝送装置のサンプリング周波数を一致させることができる。
【００６６】
尚、識別データは、ネットワーク上に複数の音声データが存在する場合に、これらの音声データを識別する為のチャンネルに相当する番号として利用することができる。例えば各音声データが１０種類ある場合、各音声データに１〜１０までのチャンネル番号を付加し、「１チャンネルの音声データに対して、サンプリング周波数を同期させる」という設定を行う。このようにすることで、上記で説明したように、各チャンネルの音声データを１チャンネルの音声データに同期させることができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、データ受信側に到達した符号化データの蓄積量の変化に応じて、符号化データの受信側のサンプリングクロックを、符号化データの送信側のサンプリングクロックに一致させることができる。したがって、送信側で符号化されたデータを、受信側で完全に復号化できるデータ処理装置及びそれを備えたデータ伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【図２】本発明の第二実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【図３】本発明の第三実施形態に係る音声データ伝送システムの構成図。
【符号の説明】
１００、２００、４００、５００、６００、７００ 音声データ伝送装置
１０１、５０１ 音声データ入力部
１０２、５０２ Ａ／Ｄ変換部
１０３、５０３ 音声データ圧縮部
１０４、５０４、６０４、７０４ 音声データ／ＩＰプロトコル変換部
１０５ 発振器
２０１、４０１ ＩＰプロトコル／音声データ変換部
２０２，４０２ 音声データ受信バッファ
２０３、４０３ 音声データ伸張部
２０４、４０４ Ｄ／Ａ変換部
２０５、４０５、６０５、７０５ 受信バッファ蓄積量監視部
２０６、４０６、５０６ 周波数可変発振器
２０７、４０７ 音声データ出力部
４０８、５０８ 発振周波数固定設定部
Claims (6)
- 所定のサンプリングクロックに基づいて符号化された符号化データを受信し、所定時間蓄積する符号化データ蓄積手段と、
前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データを復号化する復号化手段と、
前記符号化データを復号化する為の可変のサンプリングクロックを前記復号化手段に供給するサンプリングクロック供給手段と、
前記符号化データ蓄積手段に蓄積されている前記符号化データの蓄積量の変化に応じて、前記可変のサンプリングクロックを前記所定のサンプリングクロックと一致するように前記サンプリングクロック供給手段を制御するサンプリングクロック制御手段とを備えることを特徴とするデータ処理装置。 - 前記蓄積量の変化が前記蓄積量の時間毎の変化であり、前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の時間毎の変化を平均化して判断することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
- 前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量の時間毎の変化の差分をとって判断することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
- 前記サンプリングクロック制御手段は、前記蓄積量の変化を、前記蓄積量と所定の蓄積量との差分から判断することを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
- 請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックを固定に設定可能なサンプリングクロック固定設定手段とを有するデータ処理装置を複数備え、
前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、
前記第２のデータ処理装置が、前記可変のサンプリングクロックを、前記第１のデータ処理装置の前記サンプリングクロック固定設定手段によって固定に設定されたサンプリングクロックに一致させることを特徴とするデータ伝送システム。 - 請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記符号化データ蓄積手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記復号化手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック供給手段と、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の前記サンプリングクロック制御手段と、前記サンプリングクロック供給手段が供給する可変のサンプリングクロックに基づいてデータを符号化する符号化手段と、前記符号化手段により符号化された符号化データにサンプリングクロックの制御の要否を識別する為の識別データを付加する識別データ付加手段と、前記識別データを付加された符号化データ（以下、識別符号化データと言う）を送信する送信手段とを有するデータ処理装置を複数備え、
前記複数のデータ処理装置のいずれか１つを第１のデータ処理装置、それ以外を第２のデータ処理装置とし、
前記第２のデータ処理装置は、前記第１のデータ処理装置によって送信された前記識別符号化データのうち、サンプリングクロックを制御する必要があることを示す識別データが付加されている識別符号化データのみの蓄積量の変化に応じて、前記サンプリングクロック供給手段を制御することを特徴とするデータ伝送システム。
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| JP2009162918A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Toshiba Microelectronics Corp | 復号再生装置及び方法並びに受信装置 |
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