JP2004120479A - Lan通信方法及びこの方法を実行するためのlan通信システム - Google Patents

Lan通信方法及びこの方法を実行するためのlan通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】伝送の過程でデータ廃棄が発生しても、データパケットの再送を俟たずに元のデータを再現できるようにしたデータ廃棄耐力の大きいLAN通信方法及びこの方法を実行するためのLAN通信システムを実現する。
【解決手段】音声データを伝送するに際して、当初から1パケット分のデータを表す訂正符号を付与して送信することにより、1回のデータ消失は復元できるようにして、2回連続のデータ廃棄が生じたときにはじめて1パケットデータが落ちる状態にして、データ廃棄耐力を向上させたもの。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信側システムにおいて送信対象の情報を表すデータパケットを順次LANへ送出し、当該LANを通してこれらのデータパケットを受信側システムにおいて受信するLAN通信方法及びこの方法を実行するためのLAN通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
LAN通信を含む電気通信システムにおいては、QoS(註:Quality of Service:通信の品質を制御する機能、又は、それを実現する技術、若しくは、それらの総称)の水準を確保することが一般的に求められる。このような一般的要請に応えるための種々の技術も提案されている(例えば特許文献1。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−86164号公報(第2−3頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、LAN通信、特に無線LANにおける音声通信に関してデータ廃棄が発生してもQoSが維持されるようにして廃棄耐力向上を実現するための十分に有力な方法乃至システムの提案は未だ少ない。
【0005】
特に、データ廃棄が発生したときに、発生の程度乃至頻度が軽微であるうちはデータパケットの再送を俟たずに該当するデータパケット内のデータに基づいて情報を再現できるようにしようとする発想に基づく具体的な方法乃至システムは未だ提供されていない。
【0006】
そこで、本発明の目的は、無線LANを含むLAN通信において、データ廃棄が発生しても、データパケットの再送を俟たずに該当するデータパケット内のデータに基づいて情報を再現できるようにしQoSが維持されるLAN通信方法及びこの方法を実行するためのLAN通信システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を備えている。
【0008】
(1)送信側システムにおいては、送信の対象となる情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該コーデックデータパケットを送出し、
受信側システムにおいては、前記多重化されたコーデックデータパケットを一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するLAN通信方法。
【0009】
(2)送信側システムにおいて、送信の対象となる情報を表すデータパケットを無線LANを通して対応する受信側システムに送信するに際して、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出するLAN通信方法。
【0010】
(3)受信側システムにおいて、対応する送信側システムによって形成された、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含むようにして多重化されたコーデックデータパケットを、一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するLAN通信方法。
【0011】
(4)送信の対象となる情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出するように構成された送信側システムと、
前記多重化されたコーデックデータパケットを一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するように構成された受信側システムとを含んでなるLAN通信システム。
【0012】
(5)対応する受信側システムに対して送信する情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出するように構成された送信側システムを有するLAN通信システム。
【0013】
(6)対応する送信側システムによって形成された、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含むようにして多重化されたコーデックデータパケットを、一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するように構成された受信側システムを有するLAN通信システム。
【0014】
(7)送信側システムは:
LANへ送出する情報を入力するための入力部と、
前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
受信側システムは:
前記LANからの送信データを受ける受信部と、
前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
を備えて構成されたものであるLAN通信システム。
【0015】
(8)LANへ送出する情報を表す信号を入力するための入力部と、
前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成された送信側システムを含んでなるLAN通信システム。
【0016】
(9)自己が対応するLANからの送信データを受ける受信部と、
前記受信部で受け取った所定の複数のコーデックデータパケットが多重化されてなる送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
を備えて構成された受信側システムを含んでなるLAN通信システム。
【0017】
(10)前記送信側システムの複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を設定するための同時送信パケット数整合部を更に備えた上記(7)に記載のLAN通信システム。
【0018】
(11)前記複数コーデックデータミックス部によって多重化するコーデックデータパケットの数を設定するための同時送信パケット数整合部を更に備えた上記(8)に記載のLAN通信システム。
【0019】
(12)前記受信側システムは、前記受信バッファ部で順番に並べ直したコーデックデータに関してデータ未到達として処理したパケット数の、送信された全パケット数に対する割合としてコーデックデータパケット数の未到達率を算出し、当該算出された未到達率と所定の基準値との比較に基づいて前記送信側システムの同時送信パケット数整合部へ同時送信パケット数の増減要求の通知を行うようになされたコーデックパケット未到達率演算部を更に備えた上記(10)に記載のLAN通信システム。
【0020】
(13)送信側システムは:
LANへ送出する情報を入力するための入力部と、
前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
前記複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を当該送信側システムに対応する受信側システムからの要求指令に応じて設定するための同時送信パケット数整合部と、
前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
受信側システムは:
前記LANからの送信データを受ける受信部と、
前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
前記複数コーデックパケットデコード部で同一のタイムフレームに属して同時に受信されたものとして扱うパケット数を設定すると共に、前記送信側システムの同時送信パケット数整合部で設定された多重化されるべきコーデックデータパケットの数を前記受信部で受けたデータに基づいて認識し、且つ、当該多重化されて送信された複数のコーデックデータパケットのうち現に同一のタイムフレームに属して同時に受信されたコーデックデータパケットの数を前記受信部で受けたデータに基づいて認識し、前記現に受信されたコーデックデータパケットの数が当該送信されたコーデックデータパケットの数に満たない度合いが所定値以下であるときには、前記送信側の同時送信パケット数整合部に向けるべき要求指令として多重化されるべきコーデックデータパケットの数を減少させる旨の指令を発するようになされた同時受信パケット数整合部と、
前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
を備えて構成されたものであるLAN通信システム。
【0021】
(14)送信側システムは:
LANへ送出する情報を入力するための入力部と、
前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換してコーデックデータを形成し所定の時間間隔でパケット化する送信側コーデック部と、
前記送信側コーデック部でのコーデックデータのパケット化時間間隔を当該送信側システムに対応する受信側システムからの設定依頼に応じて設定するための送信部側コーデックパケット化タイミング整合部と、
前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
前記複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を当該送信側システムに対応する受信側システムからの要求指令に応じて設定するための同時送信パケット数整合部と、
前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
受信側システムは:
前記LANからの送信データを受ける受信部と、
前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
前記複数コーデックパケットデコード部で同一のタイムフレームに属して同時に受信されたものとして扱うパケット数を設定する同時受信パケット数整合部と、
前記受信バッファ部で順番に並べ直したコーデックデータに関してデータ未到達として処理したパケット数の、送信された全パケット数に対する割合としてコーデックデータパケット数の未到達率を算出し、当該未到達率が所定の基準値を越えた場合、前記送信側システムの同時送信パケット数整合部へ同時送信パケット数の増加要求の通知を行い、且つ、前記未到達率に応じて前記送信側コーデック部でのコーデックデータのパケット化時間間隔の調整を行わしめるためのパケット化タイミング時間調整依頼を発するコーデックパケット未到達率演算部と、前記コーデックパケット未到達率演算部からのパケット化タイミング時間調整依頼を受けて前記送信部側コーデックパケット化タイミング調整部に向けての当該設定依頼を発する受信部側コーデックパケット化タイミング整合部と、
前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
を備えて構成されたものであるLAN通信システム。
【0022】
(15)前記コーデックパケット未到達率演算部は、前記未到達率に応じて適用するコーデックデータのパケット化時間間隔を規定したテーブルを保有し、このテーブルのデータに基づいて前記パケット化タイミング時間調整依頼を発するように構成されたものである上記(14)に記載のLAN通信システム。
【0023】
(16)前記送信部側コーデックパケット化タイミング整合部は、コーデックデータのパケット化時間間隔を当該送信側システムに対応する受信側システムからの設定依頼に応諾して設定するときには、時間設定依頼受信成功時成功通知を受信部側に送るように構成されたものである上記(14)に記載のLAN通信システム
【0024】
(17)前記送信バッファ部の複数コーデックデータミックス部に対し、多重化されてなる複数の各コーデックデータパケットの順序系列に相応して適用すべき圧縮率が記載されたテーブルに基づいて、該当する各データに対応する圧縮率で再圧縮処理を施してなるデータを供給するように構成された事前データ再圧縮部と、
前記受信バッファ部の複数コーデックパケットデコード部での処理データに対して前記事前データ再圧縮部での再圧縮処理に対応する再圧縮復号化処理を施すように構成された事前データ再圧縮復号部と、
を更に含んで構成されたものである上記(14)に記載のLAN通信システム。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態について詳細に説明する。
【0026】
先ず、本発明がその前提としている通信システム、即ち、送信側システムにおいて送信対象の情報を表すデータパケットを順次LANへ送出し、当該LANを通してこれらのデータパケットを受信側システムにおいて受信するLAN通信方法及びこの方法を実行するためのLAN通信システムに関する一般的な解説、並びに、本発明の原理に関する説明を簡単に行う。
【0027】
通信対象とされるデータは、例えば音声データがその典型的な例であり、このような場合、そのデータはRTPと呼ばれる音声通信アプリケーションでパケット化され、そのパケットはUDPフレームとIPフレームで包まれLANインタフェースへ送信される。
【0028】
上記RTPとは、Real−time Transport Protocolの略称であり、RFC1889で規定されたオーディオデータとビデオデータをストリーミング転送するためのプロトコルである。通常はトランスポート層のプロトコルとしてUDPを使用する。
【0029】
また、UDPとは、User Datagram Protocolの略称であり、TCP/IPプロトコル郡の中の一つである。TCPと同じトランスポート層に位置付けられる。エラー時の再送処理、フロー制御、順序制御などを行なわずに個々のパケットを別々のものとして運ぶコネクションレス型通信を行なうものである。
【0030】
上記IPとは周知のInternet Protocolの略称であり、TCP/IPプロトコル郡の中の一つ。ネットワーク層に相当するもの。wwwやメール等、インターネットを流れるデータは全てIPプロトコルによって運ばれる。
【0031】
一般に、無線LANでは、データの実効率が低く、IEEE802.11bの11Mbpsの方式においてショートパケット(註:標準で定めたパケット長よりも短いパケット。イーサネット(登録商標)の衝突などによって生じる一種のエラーパケット)では1Mbpsを下回る。従って、有線LAN以上に廃棄率が高いといった課題がある。
【0032】
そこで本発明では、データ廃棄があっても音声情報が復元できるように、予め定めたフレーム数に相応する時間だけ遡及した時点の音声データを表す音声符号復元符号を添付することによって、幾分かのデータ廃棄が生じてもこの音声符号復元符号を用いて音声を復元することができるようにしようとするものである。
【0033】
例えば、VoIPで使われるG.729というITU−Tの勧告による方式ではCS−ACELP方式を使用して音声を8Kビット/秒で符号化する。即ち、この方式による音声符号は、8kbpsのデータストリームである。
【0034】
上記VoIPとは、Voice over IPの略称であり、インターネットやイントラネットのようなIPネットワークを利用して音声信号を送る技術の総称である。デジタル符号化した音声信号を一定時間毎に区切ってパケット化してIPのデータグラムで運ぶものである。
【0035】
図1は、本発明の通信方法の特徴を説明するための図である。図1の(a)部は、本発明がその前提とする一般的な通信方式によって音声データを伝送する場合の問題を表している。(a)部上段の領域に描かれた、帯状の矢“音声”は時間的に継続するアナログの、又は、デジタルの音声信号乃至音声データを表している。その下に、カッコで括られた時間区間ごとに、コーデックの回路乃至処理によって、所定の信号変換乃至データ処理が施されたデータの各パケットが、時間的に先行する順に括弧書きの番号を伴って「コーデック(4)」,「コーデック(3)」,「コーデック(2)」,「コーデック(1)」・・・と表記され、これらが各音声パケットに相応する。本願での各図の表記における「コーデック」は、上述のように(符号化/復号化や圧縮/伸長等の処理ではなく、処理された結果のデータたる)データパケットを示している。これらの各音声パケットは夫々、UDPパケット化された上述の意味での“コーデック”として10ミリ秒に1パケット生成される。図示に例ではUDPパケット化されて伝送された「コーデック(3)」についてパケット廃棄が発生している(図中“×”のところがパケット廃棄が発生したデータパケットを表している)。このようなパケット廃棄が発生すると、5%の廃棄で音質を1(とてもいい)〜5(ひどいが何とか使える)という5段階評価において0.5、評価が下がる。
【0036】
図1の(b)部は、上述のような問題の発生に本発明を以って対処するときの様子を概念的に表したものである。表記法は既述の(a)部と同様である。即ち、(b)部上段の領域に描かれた、帯状の矢“音声”は時間的に継続するアナログの、又は、デジタルの音声信号乃至音声データを表している。その下に、カッコで括られた時間区間ごとに、コーデックの回路乃至処理によって、所定の信号変換乃至データ処理が施されたデータの各パケットが、時間的に先行する順に括弧書きの番号を伴って「コーデック(4)」,「コーデック(3)」,「コーデック(2)」,「コーデック(1)」・・・と表記され、これらが各音声パケットに相応する。これらの各音声パケットは夫々、UDPパケット化された既述の意味での“コーデック”として生成されるが、本発明のシステム乃至方法においては特に、UDPパケット化に際して一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該コーデックデータパケットを送出するようにしている。図示の例では、「コーデック(4)」に対し、次の時間区間(3)の音声データを表すデータパケット(より厳密には、圧縮処理によって音質が多少劣化しているが廃棄パケットの補償乃至補間のためには十分な情報を保有したデータパケット)である「コーデック(3‘)」を訂正符号として多重化したコーデックデータパケット「コーデック(4)/コーデック(3‘)」を形成している。以下同様にして、多重化したコーデックデータパケット「コーデック(3)/コーデック(2‘)」、「コーデック(2)/コーデック(1‘)」を形成している。既述の(a)部と同様に「コーデック(3)」についてパケット廃棄が発生した場合には(図中“×”のところがパケット廃棄が発生したデータパケットを表している)、当該廃棄に係るコーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット(「コーデック(4)/コーデック(3‘)」)内の訂正符号(多重化コーデックデータパケット内の「コーデック(3‘)」の部分)に基づいて上記送信の対象とされた情報を再現する(図中“○”のところがパケット廃棄を訂正符号で補償して再生したデータパケットを表している)。即ち、音声データを伝送するに際して、当初から1パケット分のデータを表す訂正符号を付与して送信することにより、1回のデータ消失は復元できる。従って、2回連続のデータ廃棄が生じたときにはじめて1パケットデータが落ちることになる。この様に2回連続して廃棄がおきる確率が5%に至るまではMOS値(5段階評価)を0.5の悪化以内におさめることができる効果がある。
【0037】
図1の(c)部は上述のように訂正符号を付与して送信する様子を概念的に表したものである。この場合、VoIPパケットのデータ長は、10ミリ秒に亘る1パケット分のデータをフルサイズで追加しても、図示のように、50バイトが60バイトになるだけでデータ長がイーサネット(登録商標)の1500バイトという最大長に対して殆ど差が無い程度のデータ長の変化に留まるため、通信の効率が低下するといった虞れも殆どない。
【0038】
上述のように、音声データを送信対象とする例を用いて説明した本発明の趣旨を要約すれば、送信側システムにおいては、送信の対象となる情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該コーデックデータパケットを送出し、受信側システムにおいては、上記多重化されたコーデックデータパケットを一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の上記訂正符号に基づいて上記送信の対象とされた情報を再現するLAN通信方法であると言うことができるものである。
【0039】
図2は、本発明の一実施形態としてのLAN通信システムを示すブロック図である。送信側システム(送信部)は音声コーデックを送信するコーデック部を含んで構成され、受信側システム(受信部)にも上記の送信側のコーデック部に対応するコーデック部が設けられている。
【0040】
図2の実施形態において、音声を代表とするマルチメディアデータをLANへ送信する送信部10は、音声信号を入力するための音声信号入力部11と、この音声信号入力部11から入力された信号をデジタル符号に変換するコーデック部12と、このコーデック部12で生成されたデジタル符号のデータパケットをLANへ送信するまで一時蓄積する送信バッファ部13と、この送信バッファ部13からの送信データを受け取りLAN100へ送信する送信部14とを備えて構成されている。
【0041】
送信バッファ部13は、コーデック部12から受けたデータパケットをLANへ送信するまで一時蓄積するデータバッファ部15と、予め定められた数の複数のコーデックパケットを多重化する複数コーデックパケットミックス部16と、を含んで構成される。この複数コーデックパケットミックス部16は同時送信パケット数整合部17と結ばれ、多重化するコーデックパケットの数はこの同時送信パケット数整合部17から設定される。
【0042】
一方、送信部10に対応する受信部20は、LAN100からの情報を受ける受信部21と、この受信部21で受け取ったマルチメデイア情報を蓄積し順番を整理し連続したデータ列として一時蓄積する受信バッファ部22と、この受信バッファ部22からのデジタルデータを受け取り復号するコーデック部23と、このコーデック部23で復号された音声情報を再生する音声信号出力部24とを備えて構成される。
【0043】
受信バッファ部22は、予め定められた複数のパケット数の情報毎にこれらを一まとまりの多重化されたパケットとして受信する。この多重化パケット数は受信バッファ部22と結ばれた同時受信パケット数整合部27から情報が供給されることによって設定される。この受信バッファ部22は、当該多重化の形態に応じて受信パケットを展開しパケットを並べ直す複数コーデックパケットデコード部25と、ジッタデータバッファ部26、を含んで構成される。この実施形態における受信バッファ部22は、複数のコーデックパケットを1つの音声パケットとして構成し受信する機能を備え、音声データの伝送に関してパケット廃棄が発生しても、送信側システム10からのデータの再送を俟たずに音声を再現することができる。このため、データ廃棄に起因する音質の悪化を防いだ復号データが提供されることになる。
【0044】
図3は、図2の実施形態における音声データの伝送の様子を表す図である。図2の表記法は既述の(a)部と同様である。即ち、(b)部上段の領域に描かれた、帯状の矢“音声”は時間的に継続するアナログの、又は、デジタルの音声信号乃至音声データを表している。その下に、カッコで括られた時間区間ごとに、コーデックの回路乃至処理によって、所定の信号変換乃至データ処理が施されたデータの各パケットが、時間的に先行する順に括弧書きの番号を伴って「コーデック(4)」,「コーデック(3)」,「コーデック(2)」,「コーデック(1)」・・・と表記され、これらが各音声パケットに相応する。これらの各音声パケットは夫々、UDPパケット化された既述の意味での“コーデック”として生成されるが、本発明のシステム乃至方法においては特に、UDPパケット化に際して一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該コーデックデータパケットを送出するようにしている。図示の例では、「コーデック(4)」に対し既述の「コーデック(3‘)」を訂正符号として多重化したコーデックデータパケット「コーデック(4)/コーデック(3‘)」を形成している。以下同様にして、多重化したコーデックデータパケット「コーデック(3)/コーデック(2‘)」、「コーデック(2)/コーデック(1‘)」を形成している。上述同様に「コーデック(3)」についてパケット廃棄が発生した場合には(図中“×”のところがパケット廃棄が発生したデータパケットを表している)、当該廃棄に係るコーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット(「コーデック(4)/コーデック(3‘)」)内の訂正符号(多重化コーデックデータパケット内の「コーデック(3‘)」の部分)に基づいて上記送信の対象とされた情報を再現する(図中“○”のところがパケット廃棄を訂正符号で補償して再生したデータパケットを表している)。即ち、図1のシステムでは、音声データの伝送に関してパケット廃棄が発生しても(×)、送信側システム10からのデータの再送を俟たずに音声を再現できる(○)。尚、図3の下半分の領域に表記されたものは、既述の「コーデック(3‘)」に替えて「コーデック(3)」そのものを訂正符号として多重化したコーデックデータパケット「コーデック(4)/コーデック(3)」を形成する例を示している。この場合はより十全な音声の補償が可能となる。
【0045】
尚、コーデックパケットはG711,G722,G723,G729等の音声符号に限定される必然性はなく、H263やMPEG4等の動画コーデックに関しても、本発明を上述同様に適用可能である。
【0046】
図4は、本発明の他の実施形態を示すブロック図である。図2との各対応部には同じ符号を附して説明は省略するが、この図4では、図2の実施形態と同様の構成の上に、受信側システム20にコーデックパケット未到達率演算部28を更に備えている。茲に、コーデックパケット未到達率とは、受信バッファ部22で、順番に並べ直したコーデックデータに関してデータ未到達として処理したパケット数の、全送出パケット数に対する比率であり、コーデックパケット未到達率演算部28において、データ未到達として処理したパケット数と全送出パケット数との情報を受け、これらの情報に基づいて算出される。
【0047】
この実施形態では、コーデックパケット未到達率演算部28は、コーデックパケット数の未到達率を算出し、この値が予め定めた基準値、例えば5%を越えた場合、同時受信パケット数整合部27を経由して送信側システム(送信部)10の同時送信パケット数整合部17へ同時送信パケット数の増加要求の通知を行う。
上述のコーデックパケット未到達率演算部28はその一例であるが、本発明の構成要素であるコーデックパケット未到達率演算部28は、より一般的に、当該算出された未到達率と所定の基準値との比較に基づいて送信側システム10の同時送信パケット数整合部17へ同時送信パケット数の増減要求の通知を行うようになされたものである。
【0048】
この増加要求(増減要求)の通知を受けた送信部10の同時送信パケット数整合部17は、同時送信パケット数の書き換え(増減)をし、書き換えに成功したこと(成功通知)を送信側システム10内の送信部14を介して受信側システム20に通知する。受信部20の同時受信パケット数整合部27は、この成功通知を受けて同時受信パケット数の値を増加(減少)させる設定を行い、データ伝送に係るデータ廃棄が増減することに応じて音声通信の成功率が維持されるようなパケット数へと適応的にその数を調整することが可能になる。
【0049】
上述のようなシステムにおいて、送信側システム10から送出されたデータに関し、同一タイムフレームとして受信側システム20で現に受信されたコーデックデータパケットの数が当該送出されたコーデックデータパケットの数に満たない度合いが所定の基準値以下であるときには、上記送信側の同時送信パケット数整合部17に向けるべき要求指令として多重化されるべきコーデックデータパケットの数を減少させる旨の指令を発するように構成してもよい。例えば、パケット受信数が同時送信パケット数整合部での設定値から1引いた値以上であるときには、同時送信パケット数の値を減らす要求をするようにして、通信効率の回復に適合するように音声コーデックの同時送信数を削減する。これによって、通信の効率を適応的に向上させることができることになる。
【0050】
図5は、本発明の他の実施形態を示すブロック図である。既述の図2及び図4との各対応部には同じ符号を附して説明は省略するが、この図5では、図4の実施形態と同様の構成の上に、更に、送信側システム10及び受信側システム20に夫々、コーデックパケット化タイミング整合部18,29が設けられている。
【0051】
これらのコーデックパケット化タイミング整合部18,29は、通信の品質を維持しつつ伝送するパケット数を減らす為、コーデックデータのパケット化時間間隔を、例えば、10ミリ秒から20ミリ秒や30ミリ秒と適応的に漸次変更して、伝送対象となる実パケット数を減らす機能を実現する。
【0052】
受信側システム20の既述のコーデックパケット未到達率演算部27は、予め定めた重み付け関数、例えば、第1にコ−デックパケット化タイミングの時間倍増要求、第2に同時送信パケット数を2つに変更、第3にコーデックのパケット化タイミング3倍化・・・・というテーブルを有し、その重み付けにあわせて、コーデックパケット化タイミング整合部29へパケット化タイミング時間調整依頼を発する。
【0053】
この依頼を受けたコーデックパケット化タイミング整合部29は、送信側システム10にこの依頼を発する。即ち、送信部10側のコーデックパケット化タイミング調整部18へ上記時間調整依頼を発信し、送信部10側のコーデックパケット化タイミング調整部18では、この依頼に応諾するときには、時間追加受信成功時成功通知を受信部20側に送る。尚、多重化するパケット数を適応的に調整することによって送信時間を短縮する機能は、既述の図4の実施形態に準じる。
【0054】
図6は、本発明の更に他の実施形態を示すブロック図である。既述の図2及び図4との各対応部には同じ符号を附して説明は省略する。この図6の実施形態では、図4の実施形態と同様の構成の上に、更に、送信側システム10には事前データ再圧縮部19が設けられ、受信側システム20には事前データ再圧縮の復号部219が設けられている。
【0055】
事前データ再圧縮部19は、1ヶ前、2ヶ前、3ヶ前と重みをつけて復号符号に圧縮をかけるように機能する。即ち、送信部10の事前データ再圧縮部19は、予め定めたテーブル、例えば、1ヶ前無し、2ヶ前中、3ヶ毎大の圧縮率と記載されたテーブルを参照して、データ圧縮した音声を送信バッファ部13の複数コーデックパケットミックス部16へ提供する。受信側20では、このようにして事前データ再圧縮部19で圧縮されたデータを受信すると、そのデータを事前データ再圧縮の復号部219で復号する。
【0056】
図7は、上述した実施形態による音声データの伝送の様子を表す図である。この図7においても既述の図1及び図3と同様の表記法がとられている。図7の上方半面の領域に描かれたものは、既述の図1(b)及び図3の上方半面の領域に描かれたものと同様であるため説明は省略する。図7の下方半面の領域に描かれたものは、既述の訂正符号として、一つのデータパケット「コーデック(4)」に対し単独の「コーデック(3‘)」に替えて「コーデック(3‘)」に更に時間区間を遡及した「コーデック(2‘)」を加えて訂正符号として多重化したコーデックデータパケット「コーデック(4)/コーデック(3‘)/コーデック(2‘)」を形成する例を示している。この場合は、2回のデータ消失は復元できる。従って、3回連続のデータ廃棄が生じたときにはじめて1パケットデータが落ちることになる。従って、より十全な音声の補償が可能となる。
【0057】
本発明のこれらの実施形態によれば、上述のように、コーデックパケット未到達率に応じて同時送信パケット数、乃至は、コ−デックパケット化タイミングの時間が適応的に調整され、コーデックパケット未到達率音声データの伝送に関してパケット廃棄が発生しても(×)、送信側システム10からのデータの再送を俟たずに、且つ、QoSの水準を確保しつつ、音声を再現できる(○)。
【0058】
以上、本発明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。例えば、コーデックの1情報単位でCRCをつけて、組み立てたコーデック単位の着信データ化け確認をしても良い。また、コーデック単位あるいは組み立てられて複数のコーデックからパケット単位に対する誤り訂正符号を使い、通信中エラーを補正してデータエラー率あるいはCRCエラーでのデータ廃棄率を下げても良いし、1パケットデータの送信回数の後にそれまで送ったコーデック情報の複数のフレームデータを送信しても良い。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、データ廃棄が発生しても、データパケットの再送を俟たずに該当するデータパケット内のデータに基づいて情報を再現でき、データ廃棄耐力が大きく、QoSが維持されるLAN通信方法及びこの方法を実行するためのLAN通信システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信方法の特徴を説明するための図である。
【図2】本発明の一実施形態としてのLAN通信システムを示すブロック図である。
【図3】図2の実施形態における音声データの伝送の様子を表す図である。
【図4】本発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図5】本発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図6】本発明の更に他の実施形態を示すブロック図である。
【図7】本発明の実施形態による音声データの伝送の様子を表す図である。
【符号の説明】
10     送信側システム
11     音声信号入力部
12     コーデック部
13     送信バッファ部
14     送信部
15     データバッファ部
16     複数コーデックパケットミックス部
17     同時送信パケット数整合部
18     コーデックパケット化タイミング整合部
19     事前データ再圧縮部
20     受信側システム
21     受信部
22     受信バッファ部
23     コーデック部
24     音声信号出力部
25     複数コーデックパケットデコード部
26     ジッタデータバッファ部
27     同時受信パケット数整合部
28     コーデックパケット未到達率演算部
29     コーデックパケット化タイミング整合部
100     LAN
219     事前データ再圧縮の復号部

Claims (17)

  1. 送信側システムにおいては、送信の対象となる情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該コーデックデータパケットを送出し、
    受信側システムにおいては、前記多重化されたコーデックデータパケットを一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現することを特徴とするLAN通信方法。
  2. 送信側システムにおいて、送信の対象となる情報を表すデータパケットを無線LANを通して対応する受信側システムに送信するに際して、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出することを特徴とするLAN通信方法。
  3. 受信側システムにおいて、対応する送信側システムによって形成された、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含むようにして多重化されたコーデックデータパケットを、一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現することを特徴とするLAN通信方法。
  4. 送信の対象となる情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出するように構成された送信側システムと、
    前記多重化されたコーデックデータパケットを一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するように構成された受信側システムとを含んでなることを特徴とするLAN通信システム。
  5. 対応する受信側システムに対して送信する情報を表すデータパケットをLANへ送出する際に、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号とを含んでなる多重化したコーデックデータパケットを形成して当該形成されたコーデックデータパケットを送出するように構成された送信側システムを有することを特徴とするLAN通信システム。
  6. 対応する送信側システムによって形成された、一の時間区間の情報を表すデータパケットと、当該一の時間区間から所定フレーム数に相応する時間だけ遡及した時間区間の情報の所定パケット分のデータを表す訂正符号と、を含むようにして多重化されたコーデックデータパケットを、一まとまりのパケットとして受信し、パケット廃棄が発生していた場合には、コーデックデータパケットの再送を俟たずに該当するコーデックデータパケット内の前記訂正符号に基づいて前記送信の対象とされた情報を再現するように構成された受信側システムを有することを特徴とするLAN通信システム。
  7. 送信側システムは:
    LANへ送出する情報を入力するための音声信号入力部と、
    前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
    前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
    前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
    受信側システムは:
    前記LANからの送信データを受ける受信部と、
    前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
    前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
    前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
    を備えて構成されたものである、
    ことを特徴とするLAN通信システム。
  8. LANへ送出する情報を表す信号を入力するための入力部と、
    前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
    前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
    前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成された送信側システムを含んでなることを特徴とするLAN通信システム。
  9. 自己が対応するLANからの送信データを受ける受信部と、
    前記受信部で受け取った所定の複数のコーデックデータパケットが多重化されてなる送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
    前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
    前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
    を備えて構成された受信側システムを含んでなることを特徴とするLAN通信システム。
  10. 前記送信側システムの複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を設定するための同時送信パケット数整合部を更に備えたことを特徴とする請求項7に記載のLAN通信システム。
  11. 前記複数コーデックデータミックス部によって多重化するコーデックデータパケットの数を設定するための同時送信パケット数整合部を更に備えたことを特徴とする請求項8に記載のLAN通信システム。
  12. 前記受信側システムは、前記受信バッファ部で順番に並べ直したコーデックデータに関してデータ未到達として処理したパケット数の、送信された全パケット数に対する割合としてコーデックデータパケット数の未到達率を算出し、当該算出された未到達率と所定の基準値との比較に基づいて前記送信側システムの同時送信パケット数整合部へ同時送信パケット数の増減要求の通知を行うようになされたコーデックパケット未到達率演算部を更に備えたことを特徴とする請求項10に記載のLAN通信システム。
  13. 送信側システムは:
    LANへ送出する情報を入力するための入力部と、
    前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換する送信側コーデック部と、
    前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
    前記複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を当該送信側システムに対応する受信側システムからの要求指令に応じて設定するための同時送信パケット数整合部と、
    前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
    受信側システムは:
    前記LANからの送信データを受ける受信部と、
    前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
    前記複数コーデックパケットデコード部で同一のタイムフレームに属して同時に受信されたものとして扱うパケット数を設定すると共に、前記送信側システムの同時送信パケット数整合部で設定された多重化されるべきコーデックデータパケットの数を前記受信部で受けたデータに基づいて認識し、且つ、当該多重化されて送信された複数のコーデックデータパケットのうち現に同一のタイムフレームに属して同時に受信されたコーデックデータパケットの数を前記受信部で受けたデータに基づいて認識し、前記現に受信されたコーデックデータパケットの数が当該送信されたコーデックデータパケットの数に満たない度合いが所定値以下であるときには、前記送信側の同時送信パケット数整合部に向けるべき要求指令として多重化されるべきコーデックデータパケットの数を減少させる旨の指令を発するようになされた同時受信パケット数整合部と、
    前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
    前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
    を備えて構成されたものである、
    ことを特徴とするLAN通信システム。
  14. 送信側システムは:
    LANへ送出する情報を入力するための入力部と、
    前記入力部から入力された情報を表す信号をデジタル符号に変換してコーデックデータを形成し所定の時間間隔でパケット化する送信側コーデック部と、
    前記送信側コーデック部でのコーデックデータのパケット化時間間隔を当該送信側システムに対応する受信側システムからの設定依頼に応じて設定するための送信部側コーデックパケット化タイミング整合部と、
    前記送信側コーデック部で生成されたデジタル符号のコーデックデータパケットをLANへ送出するまで一時蓄積するデータバッファ部と、所定の複数のコーデックデータパケットを多重化して送信データを形成する複数コーデックデータミックス部と、を含む送信バッファ部と、
    前記複数コーデックデータミックス部において多重化されるべきコーデックデータパケットの数を当該送信側システムに対応する受信側システムからの要求指令に応じて設定するための同時送信パケット数整合部と、
    前記送信バッファ部からの当該多重化された送信データを受け取りLANへ送信する送信部と、を備えて構成され、
    受信側システムは:
    前記LANからの送信データを受ける受信部と、
    前記受信部で受け取った前記多重化された送信データを展開しパケットの順番を整理し連続したデータ列として並べ直す複数コーデックパケットデコード部と、前記複数コーデックパケットデコード部からの情報を一時的に蓄積するジッタデータバッファ部と、を含んで構成される受信バッファ部と、
    前記複数コーデックパケットデコード部で同一のタイムフレームに属して同時に受信されたものとして扱うパケット数を設定する同時受信パケット数整合部と、
    前記受信バッファ部で順番に並べ直したコーデックデータに関してデータ未到達として処理したパケット数の、送信された全パケット数に対する割合としてコーデックデータパケット数の未到達率を算出し、当該未到達率が所定の基準値を越えた場合、前記送信側システムの同時送信パケット数整合部へ同時送信パケット数の増加要求の通知を行い、且つ、前記未到達率に応じて前記送信側コーデック部でのコーデックデータのパケット化時間間隔の調整を行わしめるためのパケット化タイミング時間調整依頼を発するコーデックパケット未到達率演算部と、前記コーデックパケット未到達率演算部からのパケット化タイミング時間調整依頼を受けて前記送信部側コーデックパケット化タイミング調整部に向けての当該設定依頼を発する受信部側コーデックパケット化タイミング整合部と、
    前記受信バッファ部からのデジタルデータを受け取り復号する受信側コーデック部と、
    前記受信側コーデック部でデコードされた情報を再生し出力する出力部と、
    を備えて構成されたものである、
    ことを特徴とするLAN通信システム。
  15. 前記コーデックパケット未到達率演算部は、前記未到達率に応じて適用するコーデックデータのパケット化時間間隔を規定したテーブルを保有し、このテーブルのデータに基づいて前記パケット化タイミング時間調整依頼を発するように構成されたものであることを特徴とする請求項14に記載のLAN通信システム。
  16. 前記送信部側コーデックパケット化タイミング整合部は、コーデックデータのパケット化時間間隔を当該送信側システムに対応する受信側システムからの設定依頼に応諾して設定するときには、時間設定依頼受信成功時成功通知を受信部側に送るように構成されたものであることを特徴とする請求項14に記載のLAN通信システム。
  17. 前記送信バッファ部の複数コーデックデータミックス部に対し、多重化されてなる複数の各コーデックデータパケットの順序系列に相応して適用すべき圧縮率が記載されたテーブルに基づいて、該当する各データに対応する圧縮率で再圧縮処理を施してなるデータを供給するように構成された事前データ再圧縮部と、
    前記受信バッファ部の複数コーデックパケットデコード部での処理データに対して前記事前データ再圧縮部での再圧縮処理に対応する再圧縮復号化処理を施すように構成された事前データ再圧縮復号部と、
    を更に含んで構成されたものであることを特徴とする請求項14に記載のLAN通信システム。
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