JP2005045568A - Voice communication system and voice communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばデジタル携帯電話や、いわゆるIP電話等のネットワークを介した音声通信システムにおいて送信状況が悪化したときでも、最低限の音声通信を可能にするための技術に関する。 The present invention relates to a technique for enabling minimum voice communication even when a transmission situation deteriorates in a voice communication system via a network such as a digital mobile phone or a so-called IP phone.
従来、例えばデジタル携帯電話サービスにおいては、デジタル音声双方向通信により相互にネットワークを介して音声データを送信することにより、双方向の通話を実現するようにしている。
そして、通話の品質要素としてのリアルタイム性を最重要視することにより、受信端末にて受信した音声データに関して誤りや欠落あるいは遅延が発生していたとしても、送信側にデータ再送要求を行なわずに、そのまま受信した音声データを利用して、この音声データをスピーカ等により音声に変換するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a digital cellular phone service, interactive voice communication is realized by transmitting audio data to each other via a network by digital audio bidirectional communication.
By placing the highest priority on real-time performance as a quality factor of a call, even if errors, omissions or delays occur in the audio data received at the receiving terminal, no data retransmission request is made to the transmitting side. The voice data received as it is is converted into voice by a speaker or the like.
したがって、送信状態が悪化したり、ネットワークにおけるトラフィック量の増大によって、送信端末からネットワークを介して受信端末までの端末間の実効送信データレートが低下した場合には、スピーカ等から発せられる音声に雑音や途切れが発生することになる。これにより、音声による通話内容を聞き取ることが困難になったり、あるいはまったく聞き取ることができなくなってしまうことがあった。 Therefore, if the effective transmission data rate between terminals from the transmitting terminal to the receiving terminal via the network decreases due to the deterioration of the transmission state or the increase in traffic volume in the network, the noise emitted from the speaker etc. There will be interruptions. As a result, it may be difficult to hear the content of a voice call, or it may be impossible to hear at all.
このため、受信した音声データをバッファに一時蓄積しておき、所定時間後にバッファから音声データを読み出す方法もあるが、この場合、バッファ容量によっては、オーバーフローが発生して、遅延が発生し、かつその遅延が継続してしまうことになると共に、アンダーフローの場合には、バッファ内に読み出す音声データが無くなってしまうことから、途切れが発生することになってしまう。 For this reason, there is a method in which the received audio data is temporarily stored in the buffer and the audio data is read from the buffer after a predetermined time. In this case, depending on the buffer capacity, an overflow occurs, a delay occurs, and The delay will continue, and in the case of underflow, there will be no audio data to be read out in the buffer, causing interruptions.
また、QoS(サービス優先制御)制御されないIP(インターネット・プロトコル)ネットワーク上でVoIP(Voice over IP)によるいわゆるIP電話等においては、ネットワーク混雑時には、通信帯域が非常に狭くなって、同様に音切れや遅延、そして場合によっては通信断が発生することがある。 In addition, in a so-called IP phone using VoIP (Voice over IP) on an IP (Internet Protocol) network that is not controlled by QoS (Service Priority Control), when the network is congested, the communication band becomes very narrow and the sound is cut off. And delays, and in some cases, communication interruptions may occur.
これに対して、例えば特許文献1においては、受信端末にて、受信した音声パケットをバッファメモリに一時記憶させておき、この音声パケットからデータブロックナンバーを検出することにより、音声パケットの欠落を判定して、欠落部分の音声パケットに対して補間データを生成して置換挿入することにより、音声パケットの欠落を補完するようにした音声パケット補間装置が開示されている。
この装置によれば、音声パケットに欠落が発生した場合には、この欠落部分に対して補間データを生成して、挿入することにより、音声パケットの欠落が解消されると共に、音声の途切れが抑制されることになる。
On the other hand, for example, in Patent Document 1, a received voice packet is temporarily stored in a buffer memory at a receiving terminal, and a data block number is detected from the voice packet to determine whether a voice packet is missing. Thus, there has been disclosed a voice packet interpolating apparatus that compensates for a missing voice packet by generating and replacing interpolation data for the missing voice packet.
According to this apparatus, when a voice packet is lost, interpolation data is generated and inserted into the missing part, thereby eliminating the voice packet loss and suppressing voice interruption. Will be.
また、例えば特許文献2おいては、同様に、受信端末にて、受信データをバッファに記憶しておき、この受信データから送信時刻情報を取得して、受信データの遅延時間のゆらぎを検出して、このゆらぎから最適な待ち時間を算出して、この待ち時間に基づいて、音声データを読み出すようにした音声ゆらぎ補正制御方法が開示されている。
このような方法によれば、受信データに遅延が発生した場合には、その遅延時間に見合うように算出された最適な待ち時間に基づいて、バッファから音声データを読み出すことにより、擬似的にリアルタイムな会話を実現することができるようになっている。
According to such a method, when a delay occurs in the received data, the audio data is read out from the buffer on the basis of the optimum waiting time calculated so as to match the delay time. It is possible to realize a simple conversation.
しかしながら、上述した各特許文献1〜2においては、以下のような問題がある。
すなわち、特許文献1においては、音声パケットに欠落が発生した場合に、この欠落部分に対して補間データを生成して挿入することにより、見かけ上の音声パケットの欠落を排除して、音声の途切れを防止することはできるが、補間データは本来の音声パケットとは異なるデータになることから、通話品質を保持することが困難である。
However, each of Patent Documents 1 and 2 described above has the following problems.
That is, in Patent Document 1, when a voice packet is lost, it is possible to generate and insert interpolation data into the missing part, thereby eliminating apparent voice packet loss and interrupting voice. However, since the interpolated data is different from the original voice packet, it is difficult to maintain the call quality.
また、特許文献2においては、受信データの遅延時間のゆらぎを検出して最適な遅延時間を算出して、この遅延時間に基づいて、受信データをバッファから読み出して、音声として出力することにより、見かけ上途切れのない会話を行なうことができるが、遅延時間のゆらぎに基づく最適な遅延時間をもってバッファから受信データが読み出されることから、常に遅延時間を伴っていることになり、リアルタイム性に欠けることになってしまう。 Further, in Patent Document 2, the fluctuation of the delay time of the received data is detected and the optimum delay time is calculated. Based on this delay time, the received data is read from the buffer and output as sound. Apparently uninterrupted conversation can be performed, but since the received data is read from the buffer with the optimal delay time based on the fluctuation of the delay time, it always has a delay time and lacks real-time characteristics. Become.
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、データ誤りが多発したときでも、リアルタイム性を犠牲にして、最低限の通話品質を確保することにより、音声通信を行なうことができるようにした音声通信システムおよび音声通信方法の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and even when data errors occur frequently, voice communication can be performed by ensuring a minimum call quality at the expense of real-time performance. An object of the present invention is to provide a voice communication system and a voice communication method.
この目的を達成するため、本発明の請求項1記載の音声通信システムは、一つの送受信端末の送信部からネットワークを介して他の送受信端末の受信部に音声データを相互に送信する音声通信システムであって、各送受信端末が、受信部で受信した音声データを一時記憶する大きさ可変の受信バッファと、受信バッファに記憶された音声データのデータ誤りを検出するデータ誤り検出部と、送信部により再送要求を相手方の送受信端末に対してネットワークを介して送信する制御部と、を備えており、上記制御部が、データ誤り検出部で検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、上記データ誤り量が所定量を超えたとき、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信部により送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する構成としてある。 In order to achieve this object, a voice communication system according to claim 1 of the present invention is a voice communication system in which voice data is mutually transmitted from a transmission unit of one transmission / reception terminal to a reception unit of another transmission / reception terminal via a network. Each transmitting / receiving terminal has a variable-size reception buffer for temporarily storing the audio data received by the reception unit, a data error detection unit for detecting a data error in the audio data stored in the reception buffer, and a transmission unit And a control unit that transmits a retransmission request to the other transmission / reception terminal via the network. When the data error amount detected by the data error detection unit is equal to or less than a predetermined amount, the reception unit When the buffer size is set to the minimum and the data error amount exceeds a predetermined amount, the buffer size is increased and the transmission unit receives and transmits the data on the transmission side. It is constituted to transmit a retransmission request to the terminal.
音声通信システムをこのような構成とすると、通常、データ誤り量が所定値以下の場合には、受信側の送受信端末の受信部にて、受信バッファの大きさを最小にして、データ誤りが検出されたとしてもデータ再送を行なわずに、音声データの受信を行なうことにより、音声通信を行なう。これにより、受信バッファの大きさが最小であることから、多少のデータ欠落等のデータ誤りがあったとしても、実質的にリアルタイム性を損なうことなく、音声通信を行なうことができる。 When the voice communication system has such a configuration, when the amount of data error is less than or equal to a predetermined value, usually, the receiving unit of the receiving side transmitting / receiving terminal minimizes the size of the receiving buffer and detects the data error. Even if it is done, voice communication is performed by receiving voice data without retransmitting data. As a result, since the size of the reception buffer is minimum, even if there is a data error such as some data loss, voice communication can be performed without substantially impairing real-time performance.
これに対して、データ誤り量が所定値を超えた場合には、受信側の送受信端末の受信部にて、受信バッファの大きさを拡大すると共に、再送要求を送信側の送受信端末に送信して、データ再送を行なうことにより、ビット誤り率を低下させ、データ誤り量を低減して、音声通信を行なう。これにより、受信バッファの大きさに基づくデータの蓄積によって遅延が生じて、音声通信におけるリアルタイム性が多少損なわれることになるものの、データ再送によってデータエラー,データロス等のデータ誤りが少なくなることにより、音声通信における通話品質が向上することになる。したがって、リアルタイム性が多少損なわれるが、音声通信における音切れや雑音等が低減され、最低限の通話を確保することができる。 On the other hand, when the data error amount exceeds a predetermined value, the receiving unit of the receiving side transmitting / receiving terminal increases the size of the receiving buffer and transmits a retransmission request to the transmitting side transmitting / receiving terminal. Thus, by performing data retransmission, the bit error rate is reduced, the data error amount is reduced, and voice communication is performed. As a result, a delay occurs due to the accumulation of data based on the size of the reception buffer, and real-time performance in voice communication is somewhat impaired, but data errors such as data errors and data loss are reduced due to data retransmission. The call quality in voice communication will be improved. Therefore, although real-time performance is somewhat impaired, sound interruption and noise in voice communication are reduced, and a minimum call can be ensured.
請求項2記載の音声通信システムは、上記ネットワークが、双方向に関して、受信部および送信部を備えており、各方向の受信部で受信した音声データを一時記憶する大きさ可変の受信バッファと、受信バッファに記憶された音声データのデータ誤りを検出するデータ誤り検出部と、各方向の送信部により再送要求を送信側の送受信端末に対してネットワークを介して送信する制御部と、を備えており、上記制御部が、データ誤り検出部で検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、上記データ誤り量が所定量を超えたとき、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信部により送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する構成としてある。 The audio communication system according to claim 2, wherein the network includes a receiving unit and a transmitting unit in both directions, and a variable-size receiving buffer that temporarily stores audio data received by the receiving unit in each direction; A data error detection unit that detects a data error in the audio data stored in the reception buffer, and a control unit that transmits a retransmission request to the transmission / reception terminal on the transmission side by the transmission unit in each direction. When the data error amount detected by the data error detection unit is less than or equal to a predetermined amount, the control unit sets the size of the reception buffer to a minimum, and when the data error amount exceeds the predetermined amount, And a transmission unit transmits a retransmission request to a transmission / reception terminal.
音声通信システムをこのような構成とすると、通常、データ誤り量が所定値以下の場合には、ネットワークの受信部にて、受信バッファの大きさを最小にして、データ誤りが検出されたとしてもデータ再送を行なわずに、音声データを受信して、送信部から受信側の送受信端末に対して転送することにより、音声通信を行なう。これにより、ネットワークの受信部における受信バッファの大きさが最小であることから、多少のデータ欠落等のデータ誤りがあったとしても、実質的にリアルタイム性を損なうことなく、音声通信を行なうことができる。 When the voice communication system has such a configuration, normally, when the data error amount is equal to or less than a predetermined value, even if a data error is detected at the reception unit of the network by minimizing the size of the reception buffer. The voice communication is performed by receiving the voice data without transferring the data and transferring the voice data to the transmitting / receiving terminal on the receiving side. As a result, the size of the reception buffer in the reception unit of the network is the smallest, so that even if there are some data errors such as missing data, voice communication can be performed without substantially impairing real-time performance. it can.
これに対して、データ誤り量が所定値を超えた場合には、ネットワークの受信部にて、受信バッファの大きさを拡大すると共に、再送要求を送信側の送受信端末に送信して、データ再送を行なうことにより、ビット誤り率を低下させ、データ誤り量を低減して、音声データを受信して、送信部から受信側の送受信端末に対して転送することにより、音声通信を行なう。これにより、受信バッファの大きさに基づくデータの蓄積によって遅延が生じて、音声通信におけるリアルタイム性が多少損なわれることになるものの、データ再送によってデータエラー,データロス等のデータ誤りが少なくなることにより、音声通信における通話品質が向上することになる。したがって、リアルタイム性が多少損なわれるが、音声通信における音切れや雑音等が低減され、最低限の通話を確保することができる。 On the other hand, when the data error amount exceeds a predetermined value, the reception unit of the network increases the size of the reception buffer and transmits a retransmission request to the transmission / reception terminal on the transmission side to retransmit the data. By performing the above, the bit error rate is reduced, the data error amount is reduced, the voice data is received, and the voice communication is performed by transferring the voice data from the transmitter to the transmitting / receiving terminal. As a result, a delay occurs due to the accumulation of data based on the size of the reception buffer, and real-time performance in voice communication is somewhat impaired, but data errors such as data errors and data loss are reduced due to data retransmission. The call quality in voice communication will be improved. Therefore, although real-time performance is somewhat impaired, sound interruption and noise in voice communication are reduced, and a minimum call can be ensured.
請求項3記載の音声通信システムは、ネットワークがデジタル携帯電話ネットワークであって、各送受信端末がデジタル携帯電話端末である構成としてある。
音声通信システムをこのような構成とすると、デジタル携帯電話ネットワークにて、デジタル携帯電話端末同士で音声通信を行なう場合に、デジタル携帯電話ネットワークの送受信環境が悪くなったときでも、リアルタイム性を多少犠牲にすることによって、最低限の通話を確保することができる。
The voice communication system according to claim 3 is configured such that the network is a digital cellular phone network and each transmitting / receiving terminal is a digital cellular phone terminal.
When the voice communication system has such a configuration, when voice communication is performed between digital mobile phone terminals in a digital mobile phone network, even when the transmission / reception environment of the digital mobile phone network deteriorates, real-time characteristics are somewhat sacrificed. By doing so, a minimum call can be secured.
請求項4記載の音声通信システムは、ネットワークがVoIPを提供するインターネット接続サービスであって、各送受信端末がIP電話端末である構成としてある。
音声通信システムをこのような構成とすると、VoIPを提供するインターネット接続サービスにて、IP電話端末同士で音声通信を行なう場合に、ネットワークの混雑によって通信帯域が非常に狭くなったとしても、リアルタイム性を多少犠牲にすることによって、最低限の通話を確保することができる。
The voice communication system according to claim 4 is an Internet connection service in which the network provides VoIP, and each transmitting / receiving terminal is an IP telephone terminal.
When the voice communication system has such a configuration, when voice communication is performed between IP telephone terminals in an Internet connection service that provides VoIP, even if the communication band becomes very narrow due to network congestion, real-time performance is ensured. By sacrificing a little, it is possible to secure a minimum number of calls.
請求項5記載の音声通信システムは、各送受信端末が、通常は再送制御を行なわないプロトコルにより音声データを送信し、データ誤り量が所定量を超えて、受信側の送受信端末から再送要求を受信したときには、再送制御を行なうプロトコルにより音声データを送信する構成としてある。
音声通信システムをこのような構成とすると、通常は再送制御を行なわないプロトコルにより音声データを送信することにより、データ転送量を低減させて、より高速なデータ伝送速度を実現して、リアルタイム性の良好な通話を確保することができると共に、データ誤り量が所定量を超えたときには、再送制御を行なうプロトコルにより音声データを送信することによって、データ誤り量を低減させることができる。
5. The voice communication system according to claim 5, wherein each transmitting / receiving terminal transmits voice data by a protocol not normally performing retransmission control, and a retransmission request is received from a transmitting / receiving terminal on the receiving side when a data error amount exceeds a predetermined amount. In this case, the audio data is transmitted by a protocol for performing retransmission control.
When the voice communication system has such a configuration, the voice data is transmitted by a protocol that does not normally perform retransmission control, thereby reducing the amount of data transfer and realizing a higher data transmission speed. A good call can be secured, and when the amount of data error exceeds a predetermined amount, the amount of data error can be reduced by transmitting voice data using a protocol for performing retransmission control.
また、上記目的を達成するため、本発明の請求項6記載の音声通信方法によれば、一つの送受信端末の送信部からネットワークを介して他の送受信端末の受信部に音声データを相互に送信する音声通信方法であって、各送受信端末の受信部にて、受信した音声データを大きさ可変の受信バッファに一時記憶し、受信バッファに記憶された音声データのデータ誤りを検出して、検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、上記データ誤り量が所定量を超えたときには、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する方法としてある。
本発明は、このように音声通信方法としても実現化することができる。
In order to achieve the above object, according to the voice communication method of claim 6 of the present invention, voice data is mutually transmitted from the transmitter of one transmitter / receiver terminal to the receiver of another transmitter / receiver terminal via the network A voice communication method in which the receiving unit of each transmitting / receiving terminal temporarily stores received voice data in a variable-size receiving buffer and detects a data error in the voice data stored in the receiving buffer to detect When the amount of data error is less than or equal to a predetermined amount, the size of the reception buffer is set to the minimum, and when the amount of data error exceeds the predetermined amount, the size of the buffer is increased and the transmitting side transmission / reception terminal Is a method for transmitting a retransmission request to the user.
Thus, the present invention can be realized as a voice communication method.
このようにして、本発明による音声通信システムによれば、ネットワークにおける送信状況が悪化したり、ネットワークの混雑により端末間の伝送速度が低下して、極低信頼/極狭帯域の最悪環境になったとしても、受信側の送受信端末またはネットワーク上にて、リアルタイム性を多少犠牲にすることによって、データ誤り量が所定値以下となるように、音声データの再送を行なうようにしたことから、音声が不明瞭になることなく、最低限の通話を確保することが可能となる。 As described above, according to the voice communication system according to the present invention, the transmission situation in the network deteriorates, or the transmission speed between terminals decreases due to the congestion of the network, and it becomes the worst environment of extremely low reliability / ultra narrow band. Even if the transmission / reception terminal or network on the receiving side sacrifices some real-time performance, the audio data is retransmitted so that the data error amount becomes a predetermined value or less. It becomes possible to secure a minimum telephone call without obscuring.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の音声通信システムをデジタル携帯電話に適用した第一の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、本実施形態の音声通信システムの構成を示すブロック図である。
A first embodiment in which the voice communication system of the present invention is applied to a digital mobile phone will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the voice communication system of the present embodiment.
図1に示すように、音声通信システム10は、第一のデジタル携帯電話端末100と、第二のデジタル携帯電話端末200と、ネットワーク300とを有している。
なお、図1においては、デジタル携帯電話端末100,200は、送受信を行なうために二つだけ図示されているが、二つに限定されるものではなく、各デジタル携帯電話端末間にて相互に音声通信を行なうことができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the voice communication system 10 includes a first digital mobile phone terminal 100, a second digital mobile phone terminal 200, and a
In FIG. 1, only two digital mobile phone terminals 100 and 200 are shown for transmission and reception, but the number is not limited to two. Voice communication can be performed.
第一のデジタル携帯電話端末100および第二のデジタル携帯電話端末200は、互いに同じ構成であるので、以下に第一のデジタル携帯電話端末100について説明する。
第一のデジタル携帯電話端末(以下、デジタル携帯電話端末という)100は、送受信に関して、図2に示すように構成されている。
なお、説明は省略するが、第二のデジタル携帯電話端末200は、図2にて括弧内に示すように、第一のデジタル携帯電話端末100の各部の符号の100番台を200番台に変更した符号を付した構成要素を備えている。
Since the first digital mobile phone terminal 100 and the second digital mobile phone terminal 200 have the same configuration, the first digital mobile phone terminal 100 will be described below.
A first digital mobile phone terminal (hereinafter referred to as a digital mobile phone terminal) 100 is configured as shown in FIG.
In addition, although description is abbreviate | omitted, as shown in the parenthesis in FIG. 2, the 2nd digital cellular phone terminal 200 changed the 100s of the code | symbol of each part of the 1st digital cellular phone terminal 100 to the 200s. The component which attached | subjected the code | symbol is provided.
図2において、デジタル携帯電話端末100は、送信部110と、受信部120とを有している。
送信部110は、公知の構成であって、マイク(図示せず)等から取り込まれた音声信号(アナログ信号)を音声符号化部111によりデジタル信号である音声データに変換して、音声符号化部111からの音声データ(デジタル信号)を送信バッファ112に一時記憶した後、無線送信部113が送信バッファ112から音声データ(デジタル信号)を読み出して、図示しないアンテナを介してネットワーク300の基地局(図示せず)に向けて送信するようになっている。
In FIG. 2, the digital mobile phone terminal 100 includes a transmission unit 110 and a reception unit 120.
The transmission unit 110 has a known configuration, and converts an audio signal (analog signal) taken from a microphone (not shown) or the like into audio data that is a digital signal by the
また、受信部120は、公知の構成であって、図示しないアンテナで受信した受信信号を無線受信部121で音声データ(デジタル信号)に変換して、受信バッファ122に一時記憶した後、音声復号化部123で受信バッファ122から音声データ(デジタル信号)を読み出して、音声信号(アナログ信号)に復号化して、スピーカ(図示せず)等に出力するようになっている。
ここで、受信バッファ122は、その大きさ(記憶容量)を変更できるように構成されており、その大きさが後述する制御部140により設定され得るようになっている。
The reception unit 120 has a well-known configuration, and a reception signal received by an antenna (not shown) is converted into audio data (digital signal) by the
Here, the
これにより、デジタル携帯電話端末100においては、送信部110により音声信号をデジタル化して、送信バッファ112を介して送信し、また受信部120により受信した音声データ(デジタル信号)を受信バッファ122を介して音声信号(アナログ信号)に変換するようになっている。
Thereby, in the digital cellular phone terminal 100, the audio signal is digitized by the transmission unit 110 and transmitted through the
さらに、上記デジタル携帯電話端末100は、データ誤り検出部130と、制御部140とを有している。
データ誤り検出部130は、受信部120の受信バッファ122に一時記憶された音声データ(デジタル信号)をチェックして、データ欠落,データ化け,データ損失等のデータ誤りを検出する。そして、データ誤り検出部130は、検出したデータ誤りの量を後述する制御部140に送出するようになっている。
Further, the digital mobile phone terminal 100 includes a data
The data
上記制御部140は、データ誤り検出部130からのデータ誤り量に基づいて、このデータ誤り量が所定値以下の場合には、受信バッファ122の大きさを最小に設定する。
また、上記制御部140は、上記データ誤り量が所定値を超えた場合には、受信バッファ122の大きさを拡大すると共に、送信バッファ112を介して、無線送信部113からネットワーク300を介して通話の相手先である第二のデジタル携帯電話端末200に対して、再送要求を送信する。
Based on the data error amount from the data
In addition, when the data error amount exceeds a predetermined value, the
さらに、受信部120にて、通話の相手先である第二のデジタル携帯電話端末200から再送要求を受信した場合には、データ誤り検出部130がこの再送要求を検出することにより、制御部140が、送信バッファ112内に一時記憶された音声データ(デジタル信号)を無線送信部113からネットワーク300を介して第二のデジタル携帯電話端末200に対して、再送するようになっている。
ここで、上記制御部140は、データ誤り検出部130からのデータ誤り量が所定値以下になったときには、再び受信バッファ122の大きさを最小に戻すと共に、再送要求の送信を中止する。
Furthermore, when the receiving unit 120 receives a retransmission request from the second digital mobile phone terminal 200 that is the other party of the call, the data
Here, when the data error amount from the data
上記ネットワーク300は、デジタル携帯電話ネットワークであって、デジタル携帯電話端末間を接続することにより、これらのデジタル携帯電話端末相互の音声通信サービスを提供するものである。
なお、ネットワーク300は、一つのみが図示されているが、これに限らず、複数のネットワークが設けられ、これらが相互に接続されることにより、個々のネットワークに接続可能なデジタル携帯電話端末同士で音声通信を行なうことができるようになっていてもよい。
The
Although only one
ここで、ネットワーク300は、図3に示すように構成されている。
図3において、ネットワーク300は、データ伝送に関して双方向に、それぞれ受信部310,320と、バックボーン330,340と、送信部350,360とを有している。
すなわち、第一のデジタル携帯電話端末100から第二のデジタル携帯電話端末200への第一の伝送方向Aに関して、ネットワーク300は、受信部310,バックボーン330および送信部350を備えており、逆の第二の伝送方向Bに関して、受信部320,バックボーン340および送信部360を備えている。
Here, the
In FIG. 3, the
That is, with respect to the first transmission direction A from the first digital mobile phone terminal 100 to the second digital mobile phone terminal 200, the
上記受信部310,320は、それぞれ送信側のデジタル携帯電話端末100,200からの音声データ(デジタル信号)を無線受信部311,321により受信して、受信バッファ312,322に一時記憶した後、バックボーン330,340に送出するようになっている。
この場合も、受信バッファ312,322は、同様にして大きさを変更できるように構成されている。
The receivers 310 and 320 receive voice data (digital signals) from the digital mobile phone terminals 100 and 200 on the transmission side by the
Also in this case, the reception buffers 312 and 322 are configured so that the size can be changed in the same manner.
また、上記送信部350,360は、それぞれバックボーン330,340からの音声データ(デジタル信号)が入力されると、送信バッファ351,361に一時記憶した後、無線送信部352,362から送信するようになっている。
Further, when the audio data (digital signals) from the
さらに、上記ネットワーク300は、データ伝送に関して双方向に、それぞれデータ誤り検出部370,380と、制御部371,381とを有している。
データ誤り検出部370,380は、受信部310,320の受信バッファ312,322に一時記憶された音声データ(デジタル信号)をチェックして、データ欠落,データ化け,データ損失等のデータ誤りを検出する。そして、データ誤り検出部370,380は、検出したデータ誤りの量を後述する制御部371,381に送出するようになっている。
Further, the
Data
上記制御部371,381は、データ誤り検出部370,380からのデータ誤り量に基づいて、このデータ誤り量が所定値以下の場合には、受信バッファ312,322の大きさを最小に設定する。
また、上記制御部371,381は、上記データ誤り量が所定値を超えた場合には、受信バッファ312,322の大きさを拡大すると共に、送信バッファ361,351を介して、送信部360,350の無線送信部362,352から通話の送信元であるデジタル携帯電話端末100,200に対して、再送要求を送信するようになっている。
Based on the data error amount from the data
In addition, when the data error amount exceeds a predetermined value, the
さらに、受信部310,320にて、通話の相手先であるデジタル携帯電話端末100,200から再送要求を受信した場合には、データ誤り検出部370,380がこの再送要求を検出することにより、制御部371,381が、送信バッファ361,351内に一時記憶された音声データ(デジタル信号)を無線送信部362,352からデジタル携帯電話端末100,200に対して、再送するようになっている。
ここで、上記制御部371,381は、データ誤り検出部370,380からのデータ誤り量が所定値以下になったときには、再び受信バッファ312,322の大きさを最小に戻すと共に、再送要求の送信を中止する。
Furthermore, when the receiving unit 310, 320 receives a retransmission request from the digital mobile phone terminal 100, 200 that is the other party of the call, the data
Here, when the amount of data error from the data
次に、本実施形態の音声通信システムによる音声通信方法について説明する。
まず、第一のデジタル携帯電話端末100の送信部110から音声データがネットワーク300を介して通話の相手先である第二のデジタル携帯電話端末200に対して送信される。
Next, a voice communication method using the voice communication system of this embodiment will be described.
First, audio data is transmitted from the transmission unit 110 of the first digital mobile phone terminal 100 to the second digital mobile phone terminal 200 that is the other party of the call via the
この際、ネットワーク300上では、第一のデジタル携帯電話端末100から送信された音声データが、受信バッファ312に一時記憶され、データ誤り検出部370によりデータ誤りが検出される。
ここで、データ誤り量が所定値以下の場合には、音声データは、そのまま第二のデジタル携帯電話端末200に対して伝送される。
また、データ誤り量が所定値を超えた場合には、制御部371は、受信バッファ312の大きさを拡大すると共に、送信部360により送信元である第一のデジタル携帯電話端末100に対して再送要求を送信する。
これにより、第一のデジタル携帯電話端末100は、送信バッファ112に一時記憶している音声データを再度送信する。
At this time, the audio data transmitted from the first digital cellular phone terminal 100 is temporarily stored in the
Here, when the data error amount is equal to or smaller than the predetermined value, the audio data is transmitted to the second digital mobile phone terminal 200 as it is.
When the data error amount exceeds a predetermined value, the
As a result, the first digital cellular phone terminal 100 transmits again the audio data temporarily stored in the
このようにして、送信元である第一のデジタル携帯電話端末100からネットワーク300に対して送信された音声データは、ネットワーク300内の受信バッファ312および送信バッファ351に一時蓄積された後、送信先である第二のデジタル携帯電話端末200に対して送信される。
In this way, the audio data transmitted from the first digital cellular phone terminal 100 as the transmission source to the
このとき、第二のデジタル携帯電話端末200では、第一のデジタル携帯電話端末100からネットワーク300を介して送信された音声データが、受信バッファ222に一時記憶され、データ誤り検出部230によりデータ誤りが検出される。
ここで、データ誤り量が所定値以下の場合には、音声データは、そのまま音声復号化部123で音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等に出力される。
At this time, in the second digital cellular phone terminal 200, the audio data transmitted from the first digital cellular phone terminal 100 via the
Here, when the data error amount is equal to or smaller than the predetermined value, the audio data is converted into an audio signal (analog signal) by the
また、データ誤り量が所定値を超えた場合には、制御部240は、受信バッファ222の大きさを拡大すると共に、送信部210により送信元である第一のデジタル携帯電話端末100に対して再送要求を送信する。
これにより、第一のデジタル携帯電話端末100は、送信バッファ112に一時記憶している音声データを再度送信する。
このようにして、送信先の第二のデジタル携帯電話端末200では、受信バッファ222に、前もって決められた所定時間分の音声データが蓄積されたとき、受信バッファ222から音声復号化部223に音声データが出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から音声として出力されることになる。
When the data error amount exceeds a predetermined value, the
As a result, the first digital cellular phone terminal 100 transmits again the audio data temporarily stored in the
In this way, in the second digital mobile phone terminal 200 as the transmission destination, when audio data for a predetermined time is stored in the
そして、受信バッファ222は、再び所定時間分の音声データが蓄積されるのを待って、音声データを音声復号化部223に出力する。
これにより、第二のデジタル携帯電話端末200では、データ誤り量が所定値以下の場合には、制御部240によって受信バッファ222の大きさが最小に設定されることにより、受信バッファ222から実質的にリアルタイムに音声データが音声復号化部223に出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から出力される。
これにより、データ誤り量が所定値以下の場合には、データ誤りによる通話への影響(音切れ等)が少ないことから、通話が成り立つものとして、リアルタイム性を優先し、音声データの再送による遅延を回避する。
Then, the
Thereby, in the second digital cellular phone terminal 200, when the data error amount is equal to or smaller than the predetermined value, the size of the
As a result, when the data error amount is less than or equal to a predetermined value, there is little influence on the call (sound interruption etc.) due to the data error. To avoid.
また、データ誤り量が所定値を超えた場合には、制御部240によって受信バッファ222の大きさが拡大され、一定時間(例えば5〜10秒程度)分の音声データが蓄積されると共に、送信元の第一のデジタル携帯電話端末100に対して再送要求が送信される。そして、受信バッファ222に一定時間分の音声データが蓄積されたとき、音声データが音声復号化部223に出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から出力される。
When the data error amount exceeds a predetermined value, the size of the
これにより、データ誤りが多発するような場合には、受信バッファ222の大きさの拡大により、リアルタイム性が多少損なわれることになるものの、音声データの再送によりデータ誤り量が低減することによって、最低限の通話品質を確保することができるので、音声通信が可能になる。
なお、このような受信バッファ222による音声信号の遅延によって、データ再送そして受信バッファ222への音声データの蓄積のための時間は、音声信号がスピーカ等から出力されずに、無音状態になる。
As a result, in the case where data errors frequently occur, real-time performance is somewhat impaired due to the enlargement of the size of the
Note that due to the delay of the audio signal by the
次に、本発明の音声通信システムをいわゆるIP電話に適用した第二の実施形態について、図4および図5を参照して説明する。
図4は、本実施形態の音声通信システムの構成を示すブロック図である。
Next, a second embodiment in which the voice communication system of the present invention is applied to a so-called IP telephone will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the voice communication system of the present embodiment.
図4に示すように、音声通信システム20は、第一のIP電話端末100と、第二のIP電話端末500と、ネットワーク600とを有している。
なお、図1においては、IP電話端末400,200は、送受信を行なうために二つだけ図示されているが、二つに限定されるものではなく、各デジタル携帯電話端末間にて相互に音声通信を行なうことができるようになっている。
As shown in FIG. 4, the voice communication system 20 includes a first IP telephone terminal 100, a second IP telephone terminal 500, and a
In FIG. 1, only two IP telephone terminals 400 and 200 are shown for transmission / reception, but the number is not limited to two, and the voice communication between the digital portable telephone terminals is mutually limited. Communication can be performed.
第一のIP電話端末400および第二のIP電話端末500は、互いに同じ構成であるので、以下に第一のIP電話端末400について説明する。
第一のIP電話端末(以下、IP電話端末という)100は、送受信に関して、図5に示すように構成されている。
なお、説明は省略するが、第二のIP電話端末500は、図5にて括弧内に示すように、第一のIP電話端末400の各部の符号の400番台を500番台に変更した符号を付した構成要素を備えている。
Since first IP telephone terminal 400 and second IP telephone terminal 500 have the same configuration, first IP telephone terminal 400 will be described below.
A first IP telephone terminal (hereinafter referred to as an IP telephone terminal) 100 is configured as shown in FIG.
Although description is omitted, the second IP phone terminal 500 uses a code obtained by changing the code number 400 of each part of the first IP phone terminal 400 to the 500 number as shown in parentheses in FIG. It has the attached components.
図5において、IP電話端末400は、送信部410と、受信部420とを有している。
送信部410は、公知の構成であって、マイク(図示せず)等から取り込まれた音声信号(アナログ信号)を音声符号化部411によりデジタル信号である音声データに変換して、音声符号化部411からの音声データ(デジタル信号)を送信バッファ412に一時記憶した後、IPパケット送信部413が送信バッファ412から音声データ(デジタル信号)を読み出して、接続ケーブルまたは無線LAN等(図示せず)を介してネットワーク600に、そして送信先である第二のIP電話端末500に対して送信するようになっている。
In FIG. 5, the IP telephone terminal 400 includes a transmission unit 410 and a reception unit 420.
The transmission unit 410 has a known configuration, and converts an audio signal (analog signal) captured from a microphone (not shown) or the like into audio data that is a digital signal by the
また、受信部420は、公知の構成であって、ネットワーク600からの受信信号をIPパケット受信部421で音声データ(デジタル信号)に変換して、受信バッファ422に一時記憶した後、音声復号化部423で受信バッファ422から音声データ(デジタル信号)を読み出して、音声信号(アナログ信号)に復号化して、スピーカ(図示せず)等に出力するようになっている。
ここで、受信バッファ422は、その大きさ(記憶容量)を変更できるように構成されており、その大きさが後述する制御部440により設定され得るようになっている。
The receiving unit 420 has a known configuration, and converts the received signal from the
Here, the
これにより、IP電話端末400においては、送信部410により音声信号をデジタル化して、送信バッファ412を介して送信し、また受信部420により受信した音声データ(デジタル信号)を受信バッファ422を介して音声信号(アナログ信号)に変換するようになっている。
As a result, in IP telephone terminal 400, the voice signal is digitized by transmission section 410 and transmitted via
さらに、上記IP電話端末400は、データ誤り検出部430と、制御部440とを有している。
データ誤り検出部430は、受信部420の受信バッファ422に一時記憶された音声データ(デジタル信号)をチェックして、ネットワーク600の混雑時の伝送遅延そして極狭帯域によるタイムアウトに基づくデータ欠落,データ化け,データ損失等のデータ誤りを検出する。そして、データ誤り検出部430は、検出したデータ誤りの量を後述する制御部440に送出するようになっている。
Further, the IP telephone terminal 400 includes a data
The data
上記制御部440は、データ誤り検出部430からのデータ誤り量に基づいて、このデータ誤り量が所定値以下の場合には、受信バッファ422の大きさを最小に設定すると共に、例えばUDP(User Datagram Protocol)等の再送制御を行なわないLayer4トランスポート層のプロトコルを使用するようにIPパケット送信部412を制御する。
また、上記制御部440は、上記データ誤り量が所定値を超えた場合には、受信バッファ422の大きさを拡大すると共に、送信バッファ412を介して、IPパケット送信部413からネットワーク600を介して通話の相手先である第二のIP電話端末500に対して、再送要求を送信し、さらに再送制御を行なうプロトコルを使用するようにIPパケット送信部412を制御する。
Based on the data error amount from the data
In addition, when the data error amount exceeds a predetermined value, the
さらに、受信部420にて、通話の相手先である第二のIP電話端末500から再送要求を受信した場合には、データ誤り検出部430がこの再送要求を検出することにより、制御部440が、送信バッファ412内に一時記憶された音声データ(デジタル信号)をIPパケット送信部413からネットワーク600を介して第二のIP電話端末500に対して、再送するようになっている。
ここで、上記制御部440は、データ誤り検出部430からのデータ誤り量が所定値以下になったときには、再び受信バッファ422の大きさを最小に戻すと共に、再送要求の送信を中止する。
Furthermore, when receiving section 420 receives a retransmission request from second IP telephone terminal 500 that is the other party of the call, data
Here, when the data error amount from the data
上記ネットワーク600は、VoIPによるIP電話サービスを提供するIPネットワークであって、ネットワークに接続されるIP電話端末間で通話サービスを提供するものである。
The
次に、この実施形態の音声通信システム20による音声通信方法について説明する。
まず、第一のIP電話端末400の送信部410から音声データがネットワーク600を介して通話の相手先である第二のIP電話端末500に対して送信される。
Next, a voice communication method by the voice communication system 20 of this embodiment will be described.
First, voice data is transmitted from the transmission unit 410 of the first IP telephone terminal 400 to the second IP telephone terminal 500 that is the other party of the call via the
このとき、第二のIP電話端末500では、第一のIP電話端末400からネットワーク600を介して送信された音声データが、受信バッファ522に一時記憶され、データ誤り検出部530によりデータ誤りが検出される。
ここで、データ誤り量が所定値以下の場合には、音声データは、そのまま音声復号化部523で音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等に出力される。
At this time, in the second IP telephone terminal 500, the voice data transmitted from the first IP telephone terminal 400 via the
Here, when the data error amount is equal to or smaller than a predetermined value, the audio data is converted as it is into an audio signal (analog signal) by the
また、データ誤り量が所定値を超えた場合には、制御部540は、受信バッファ522の大きさを拡大すると共に、送信部510により送信元である第一のIP電話端末400に対して再送要求を送信する。
これにより、第一のIP電話端末400は、送信バッファ412に一時記憶している音声データを再度送信する。その際、第一のIP電話端末400は、再送制御を行なうプロトコルを使用して、音声データを再送する。
このようにして、送信先の第二のIP電話端末500では、受信バッファ522に、前もって決められた所定時間分の音声データが蓄積されたとき、受信バッファ522から音声復号化部523に音声データが出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から音声として出力されることになる。
When the data error amount exceeds a predetermined value, the
As a result, the first IP telephone terminal 400 transmits the voice data temporarily stored in the
In this way, in the second IP telephone terminal 500 that is the transmission destination, when audio data for a predetermined time is stored in the
そして、受信バッファ522は、再び所定時間分の音声データが蓄積されるのを待って、音声データを音声復号化部523に出力する。
これにより、第二のIP電話端末500では、データ誤り量が所定値以下の場合には、制御部540によって受信バッファ522の大きさが最小に設定されることにより、受信バッファ522から実質的にリアルタイムに音声データが音声復号化部523に出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から出力される。
これにより、データ誤り量が所定値以下の場合には、データ誤りによる通話への影響(音切れ等)が少ないことから、通話が成り立つものとして、リアルタイム性を優先し、音声データの再送による遅延を回避する。
Then, the
Thereby, in the second IP telephone terminal 500, when the data error amount is equal to or smaller than the predetermined value, the size of the
As a result, when the data error amount is less than or equal to a predetermined value, there is little influence on the call (sound interruption etc.) due to the data error. To avoid.
また、データ誤り量が所定値を超えた場合には、制御部540によって受信バッファ522の大きさが拡大され、一定時間(例えば5〜10秒程度)分の音声データが蓄積されると共に、送信元の第一のIP電話端末400に対して再送要求が送信される。そして、受信バッファ522に一定時間分の音声データが蓄積されたとき、音声データが音声復号化部523に出力され、音声信号(アナログ信号)に変換されて、スピーカ等から出力される。
When the data error amount exceeds a predetermined value, the size of the
これにより、通常は伝送速度の速い再送制御を行なわないプロトコルを使用して、音声データを送信して、よりリアルタイム性を向上させる。また、データ誤りが多発するような場合には、受信バッファ522の大きさの拡大により、リアルタイム性が多少損なわれることになるものの、再送制御を行なうプロトコルを使用した音声データの再送によりデータ誤り量が低減することによって、最低限の通話品質を確保することができるので、音声通信が可能になる。
なお、このような受信バッファ522による音声信号の遅延によって、データ再送そして受信バッファ222への音声データの蓄積のための時間は、音声信号がスピーカ等から出力されずに、無音状態になる。
As a result, audio data is transmitted using a protocol that normally does not perform retransmission control with a high transmission rate, thereby improving real-time performance. In the case where data errors frequently occur, the real-time property is somewhat impaired due to the enlargement of the size of the
Note that due to the delay of the audio signal by the
上述した実施形態においては、音声通信システムとして、デジタル携帯電話端末またはIP電話端末を利用した音声通信システムについて説明したが、これに限らず、他の端末を利用した音声通信システムに対して本発明を適用し得ることは明らかである。 In the above-described embodiment, the voice communication system using the digital mobile phone terminal or the IP phone terminal has been described as the voice communication system. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to the voice communication system using other terminals. It is clear that can be applied.
このようにして、本発明によれば、デジタル携帯電話やいわゆるIP電話、あるいは端末間でデータ損失が多発するようなデジタル音声通信システム等の各種音声通信システムにおいて、ネットワークの混雑や伝送状況の悪い場合でも、リアルタイム性を多少犠牲にすることにより、データ誤り量を低減して、最低限の通話品質を確保することにより、音声通信による通話を可能にする。 Thus, according to the present invention, in various voice communication systems such as a digital mobile phone, a so-called IP phone, or a digital voice communication system in which data loss frequently occurs between terminals, network congestion and transmission conditions are poor. Even in this case, the voice communication can be performed by reducing the amount of data error and ensuring the minimum call quality by sacrificing the real-time performance to some extent.
10,20 音声通信システム
100,200 デジタル携帯電話端末
110,210 送信部
111,211 音声符号化部
112,212 送信バッファ
113,213 無線送信部
120,220 受信部
121,221 無線受信部
122,222 受信バッファ
123,223 音声復号化部
130,230 データ誤り検出部
140,240 制御部
300 ネットワーク
310,320 受信部
311,321 無線受信部
312,322 受信バッファ
330,340 バックボーン
350,360 送信部
351,362 送信バッファ
352,362 無線送信部
370,380 データ誤り検出部
371,381 制御部
400,500 IP電話端末
410,510 送信部
411,511 音声符号化部
412,512 送信バッファ
413,513 IPパケット送信部
420,520 無線受信部
421,521 IPパケット受信部
422,522 受信バッファ
423,523 音声復号化部
430,530 データ誤り検出部
440,540 制御部
600 ネットワーク
10, 20 Voice communication system 100, 200 Digital mobile phone terminal 110, 210
Claims (6)
各送受信端末が、受信部で受信した音声データを一時記憶する大きさ可変の受信バッファと、受信バッファに記憶された音声データのデータ誤りを検出するデータ誤り検出部と、送信部により再送要求を相手方の送受信端末に対してネットワークを介して送信する制御部と、を備えており、
上記制御部が、データ誤り検出部で検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、上記データ誤り量が所定量を超えたとき、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信部により送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する
ことを特徴とする音声通信システム。 An audio communication system that transmits audio data to each other from a transmitting unit of one transmitting / receiving terminal to a receiving unit of another transmitting / receiving terminal via a network,
Each transmitting / receiving terminal temporarily stores the audio data received by the receiving unit, a variable-size receiving buffer, a data error detecting unit for detecting a data error in the audio data stored in the receiving buffer, and a retransmission request by the transmitting unit. And a control unit that transmits to the other party's transmission / reception terminal via a network,
When the data error amount detected by the data error detection unit is less than or equal to a predetermined amount, the control unit sets the size of the reception buffer to a minimum, and when the data error amount exceeds a predetermined amount, the buffer size is increased. A voice communication system characterized in that the resending request is transmitted to the transmitting side transmitting / receiving terminal by the transmitting unit.
上記制御部が、データ誤り検出部で検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、上記データ誤り量が所定量を超えたとき、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信部により送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の音声通信システム。 The network includes a reception unit and a transmission unit in both directions, a variable-size reception buffer that temporarily stores audio data received by the reception unit in each direction, and audio data data stored in the reception buffer A data error detection unit that detects an error, and a control unit that transmits a retransmission request to a transmission / reception terminal by a transmission unit in each direction via a network,
When the data error amount detected by the data error detection unit is less than or equal to a predetermined amount, the control unit sets the size of the reception buffer to a minimum, and when the data error amount exceeds a predetermined amount, the buffer size is increased. The voice communication system according to claim 1, wherein the resending request is transmitted to the transmitting side transmitting / receiving terminal by the transmitting unit.
各送受信端末の受信部にて、受信した音声データを大きさ可変の受信バッファに一時記憶し、
受信バッファに記憶された音声データのデータ誤りを検出して、
検出したデータ誤り量が所定量以下のときには、上記受信バッファの大きさを最小に設定し、
上記データ誤り量が所定量を超えたときには、上記バッファの大きさを拡大すると共に、送信側の送受信端末に対して再送要求を送信する
ことを特徴とする音声通信方法。 A voice communication method for mutually transmitting voice data from a transmission unit of one transmission / reception terminal to a reception unit of another transmission / reception terminal via a network,
At the receiving unit of each transmitting / receiving terminal, the received audio data is temporarily stored in a variable-size receiving buffer,
Detects data errors in audio data stored in the reception buffer,
When the detected data error amount is less than or equal to the predetermined amount, the size of the reception buffer is set to the minimum,
When the data error amount exceeds a predetermined amount, the size of the buffer is enlarged, and a retransmission request is transmitted to the transmitting / receiving terminal.
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