JP2005512476A - 携帯電話におけるコーデック使用のシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、通信データを送受信するように構成された無線周波数モジュール（212）を有するモバイル通信装置（210）を対象とする。コーデックコントローラ（284）が提供され、無線周波数モジュール（212）に結合され、通信データの実行可能なコーデックファイルを識別するように構成される。コーデックエンジン（282）がコーデックコントローラ（284）に結合され、コーデックコントローラ（284）によって識別された実行可能なコーデックファイルを実行するように構成される。

Description

本発明は、通信システムに関するものであり、特に、通信ネットワーク、特に携帯電話のような無線通信ネットワークにおけるコード化とデコードの技術を使用するシステムに関するものである。

近年の数年の間に、モバイル通信装置は、音声と他のマルチメディアデータを送受信するチャネル容量の更なる需要を経験してきている。このため、多様な無線通信システムは、データを圧縮し、多様なファイル形式のプロトコルに準拠するために、コーデックと称されるコード化とデコードの技術を使用する。

例えば、第３世代（3G）のセルラー電気通信システムが展開すると、携帯電話のような無線装置が対応しなければならないコーデックの数における大きな増加が存在するであろう。2Gと3Gの双方のシステムの従来の携帯電話のボコーダの他に、無線装置は、ボイスオーバーIPのボコーダと、Real Audio（商標）やMP3（商標）のようなリアルタイムの音声コーデックと、MPEG4のような映像コーデックに対応する必要がある場合がある。

携帯電話のような先行技術のモバイル装置は、コード化とデコードの機能を実行するために、１つ以上のコーデックシステムに対応する専用のハードウェアを用いる。他のモバイル装置もまた、そのようなコード化とデコードの動作に対応するデジタル信号プロセッサを用いる。しかし、対応されなければならないコーデックの数の増加は、ハードウェアの複雑性の増加、又はデジタル信号プロセッサのコードメモリのサイズの増加のいずれかを必要とし、その双方が更に高いコストに導く。

従って、複数のコード化とデコードのプロトコル又はコーデックに容易かつ安価に対応し得る改善されたモバイル通信装置の必要性が存在する。

本発明は、通信データを受信及び送信するように構成された無線周波数モジュールと；前記無線周波数モジュールに結合され、通信データで実行可能なコーデックファイルを識別するように構成されたコーデックコントローラと；前記コーデックコントローラに結合され、前記コーデックコントローラによって識別された実行可能なコーデックファイルを実行するように構成されたコーデックエンジンとを有するモバイル装置を提供することによって、前述の必要性に対処する。

本発明の１つの実施例によると、通信システムは、セッション毎に基づいてモバイル装置にコーデックプロトコルの伝送を可能にするように構成される。例えばテレビ会議の開始時にMPEG4のコーデックが携帯電話のようなモバイル装置にダウンロードされ、携帯電話の音声呼出しについてはボコーダがダウンロードされる。

本発明の他の実施例によると、パケット交換ネットワーク又は回線交換ネットワークのいずれかにおいて、送信されるパケットにコーデックレイヤが加えられる。コーデックレイヤは、ヘッダ部とコーデック部を有する場合がある。データパケットが対象とする目的物に受信されると、それに関連付けられたコーデック部が伝送されたことをコーデックのヘッダが示す。その後、コーデック部がモバイル装置にダウンロードされ、それ故にそのコーデックにより識別されたデータパケットが、ダウンロードされたコード化の仕様に従って処理され得る。

本発明の他の実施例によると、複数のコーデック部がモバイル装置にダウンロードされ、それ故に、対応するコーデック形式により識別された各データパケットがそれに応じて処理され得る。コーデック部は、ダウンロード後にモバイル装置によって実行されるコーデックの実行可能なコード又はファイルを有する。このコーデックの実行可能なコードは、プラットフォーム中立のJava（登録商標）、プログラム可能ハードウェアのためのハードウェアコード、又はシステムコントローラの互換性のあるコードのように、複数の形式になり得る。

本発明の１つの実施例によると、実行可能なコーデックファイルが、携帯電話のようなモバイル装置によりデコードされるデータのストリームに事前に付される。

図１は、本発明の１つの実施例による通信システム伝送面10を示したものであるが、本発明はその点の範囲に限定されない。伝送面10は、データパケットを構成して伝送する際に使用される多様なヘッダとプロトコルを示したものである。

セルラーネットワーク12は、複数の携帯電話の間で相互に行われる通信、又はインターネットに結合された他の装置及び端末と行われる通信を処理するように構成される。このため、セルラーネットワーク12は、携帯電話と一方のネットワークとの間のインタフェース機能を提供し、前記ネットワークと他方のインターネットに接続された端末との間のインタフェース機能を提供するように構成された２つのインタフェースを有する。この２つのインタフェース機能は、セルラーネットワークを介してインターネット装置と携帯電話装置の双方が通信することを可能にする。

図１は、セルラーネットワークの２つのインタフェースのそれぞれで使用される対応する通信レイヤを示したものである。携帯電話のインタフェース部分は、コーデックレイヤ14と、IPスタック16と、セルラーパケット回線交換データスタック18と、セルラー物理レイヤ20とを有する。同様に、インターネットのインタフェース部分は、IPスタック22と、ネットワーク特有のプロトコルスタック24を有する。

コーデックレイヤ14は、以下に更に詳細に説明ざれる通り、所定のコーデックファイルを事前に付し、又はカプセル化し、セルラーネットワーク12を通じて伝わるデータパケットを処理するように構成される。

残りの通信レイヤは、一般的に従来のセルラーネットワークで使用されている。例えば、セルラーネットワーク12は、当業者に既知の通り、IP又はCSDスタック16を有する。従って、通信モードがパケット交換構成に基づく場合、IPスタックは、全ての適切なヘッダ情報がデータに加えられることを提供する。そうでなければ、通信モードが回線交換モードに基づく場合、CSD（回線交換データ）スタックは、全ての適切なヘッダ情報が回線交換接続に加えられることを提供する。IP又はCSDスタック22は、インターネットとのインタフェースに含まれる動作について同様に機能する。

セルラーネットワーク12はまた、セルラーパケット標準に基づく通信、あるいは回線交換データスタック標準に基づく通信を処理するように構成されたセルラーパケット又は回線交換データスタックレイヤ18を有する。

セルラー物理レイヤ20は、ネットワークの多様なセルラー装置の間で実際の物理接続を処理するために適切な情報を提供するように機能するように構成される。同様に、ネットワーク特有のプロトコルスタックレイヤ24は、インターネットを介してセルラーネットワークに結合された多様な端末の間で適切な接続を処理するように構成される。

図１はまた、セルラーネットワークを介して通信する50のようなそれぞれの携帯電話によって使用される多様なレイヤを示す。前記レイヤは：ユーザと携帯電話装置との間のインタフェースを提供するように構成されたアプリケーションレイヤ52と；携帯電話装置によって送信又は受信されるコーデックに関する情報を処理して識別するように構成されたコーデックレイヤ54と；パケット交換又は回線交換データ通信を処理するように構成されたIP又はCSDスタック56と；携帯電話又は回線交換電話接続を処理するように構成されたセルラーパケット又はCSDスタック58と；セルラーネットワークを介してセルラー装置の物理接続を処理するように構成されたセルラー物理レイヤ60とを有する。

図１はまた、セルラーネットワークを介して通信する80のようなそれぞれのインターネット端末によって使用される多様なレイヤを示す。前記レイヤは：ユーザと携帯電話装置との間のインタフェースを提供するように構成されたアプリケーションレイヤ82と；パケット交換又は回線交換データ通信を処理するように構成されたIP又はCSDスタック84と；インターネット端末とセルラーネットワークとの間の物理通信を処理するように構成されたネットワーク特有のプロトコルスタック86とを有する。

図２は、本発明の１つの実施例による回線交換データ構成で使用される通信パケット120のデータ構成を示したものである。通信パケット120は、コーデックに関する情報を有する第１の部分122と、送信されているコード化データを有する第２の部分とを有する。回線交換データ通信構成の場合、物理リンクが全体の通信セッションの間に２つの通信端末の間で確立されることに留意すべきである。従って、好ましくは２つの端末間で交換されるデータは、ヘッダのコーデックに関する部分122と、残りのコード化データの部分124とを有する。

コーデックに関する部分122は、コーデックフラグの領域130と、コーデックの大きさの領域132と、コーデック形式の領域134と、コーデック実行体の領域136のような更なる部分を有する。コード化フラグの領域は、部分122がダウンロード可能なコーデックファイルを有することを示す情報を有する。コーデックの大きさの領域132は、受信端末にダウンロードされるコーデックの実行可能なファイルの大きさを示す情報を有する。コーデック形式の領域134は、受信端末が多数のデータのストリームを異なるコーデックで同時に処理し得るように、コード化データ部分の残りのコード化データを対応するコーデックファイルに関連付けるために使用される情報を含む。コーデック実行体の領域136は、DSP又はシステム特有のコードや、プラットフォーム中立のコード（例えばJava（登録商標））や、プログラム可能なハードウェアのためのハードウェアコードのような、多数の形式になり得る実行可能なコード化／デコードファイルを有する。

図３は、本発明の１つの実施例によるパケット交換データ構成で使用される通信パケット150のデータ構成を示したものである。通信パケット150は、コーデックのヘッダ（CH）のパケット152と、他のパケット154と、コーデックのデータのパケット156とを有する。

コーデックのヘッダのパケット152は、コーデックフラグの領域160と、コーデックの大きさの領域162と、コーデックの断片の領域164と、コーデック形式の領域166と、コーデックのデータの領域168のような多様な領域を含む。

コーデックの大きさの領域162は、受信端末にダウンロードされるコーデックの実行可能なファイルの大きさを示す情報を有する。コーデックの断片の領域164は、コーデックのヘッダのパケット152がコーデック情報を有する最後のパケットであるかどうか、又は受信端末で完全なコーデックに関する情報を有するために受信されるべき更なるパケットが存在するかどうかについての情報を有する。

コーデック形式の領域166は、受信端末が多数のデータのストリームを異なるコーデックで同時に処理し得るように、コード化データ部分の残りのコード化データを対応するコーデックファイルに関連付けるために使用される情報を含む。

コーデックのデータの領域168は、実行可能なコード化／デコードファイルの部分、又はデコードされる必要のあるデータのいずれかを含む。コーデックのデータのパケット156は、データをデコードするために使用される必要のあるコーデックの形式とともに、デコードされる必要のあるデータを含むことに留意すべきである。コーデックの実行可能なデータは、DSP又はシステム特有のコードや、プラットフォーム中立のコード（例えばJava（登録商標））や、プログラム可能なハードウェアのためのハードウェアコードのような、多数の形式になり得る。

図４は、本発明の１つの実施例によるセルラーモバイルハンドセット210のブロック図である。ハンドセット210は、RFモジュール212と、ベースバンドモジュール220と、ユーザインタフェースモジュール240と電源モジュール260とを有する。

RFモジュール212は、ベースバンドモジュールが変換された信号を処理することを可能にするように、入力RF信号を低周波数信号に変換する機能を実行するように構成された受信機214を有する。モジュール212はまた、ベースバンドからの低周波数信号を必要なRF風端数に変換する機能を実行するように構成された送信機216を有する。モジュール214と216の双方は、通信信号を送受信するためにハンドセットのアンテナに結合される。

ベースバンドモジュール220は、RFモジュールによって供給された低周波数信号からユーザ及び制御情報を抽出し、ユーザ及び制御情報を結合してRFモジュール212に提供される低周波数信号を生成するように構成されたアプリケーション特有のハードウェアモジュール222を有する。

デジタル信号プロセッサ（DSP）モジュール226は、モジュール222と関連メモリ224に結合される。DSPモジュール226は、音声コード化やオーディオ処理のような信号処理タスクを実行するように構成される。DSPモジュール226は、図５に従って更に詳細に説明される通り、ハンドセットに送信されたコーデックファイルに従って、コーデック機能を実行するように構成されたコーデックモジュール228を有する。

ベースバンドモジュール220はまた、システムコントローラ230と関連メモリ232とを有し、それはハンドセット210の多様な構成要素を制御し、セルラー通信標準に関するプロトコルスタックを処理し、グラフィカルユーザインタフェース機能に関する機能を処理し、ユーザアプリケーションを処理するようなタスクを実行する一般的な計算能力を提供するように構成される。

ユーザインタフェースモジュール240は、マイクロフォンユニット242と、スピーカユニット246と、ディスプレイユニット248と、キーパッド250とを有する。ディスプレイ248は、キーパッド250と共に用いられ、ユーザがハンドセットを制御し、インターネットと図１に関して説明されたセルラーネットワークとを介して送信されたウェブページ又はストリーミング映像を視聴することを可能にすることに留意すべきである。

電力管理モジュール260は、ハンドセットの各部分が必要な場合に正確な電力を受け取ることを保証する電力管理ユニット262と、ハンドセットの主な電力源であるバッテリーユニット264とを有する。コーデックに関する情報に関係するハンドセットの多様な構成要素の機能は、以下に更に詳細に説明される。

図５は、本発明の１つの実施例によるハンドセット210によって使用される多様なモジュールの機能図を示したものである。このモジュールの機能は、図４に説明された１つ又は多数の構成要素によって実行され得ることに留意すべきである。従って、本発明の１つの実施例によると、ユーザインタフェース240は、コーデックに関する情報を処理するように構成されたアプリケーション280に結合される。

アプリケーションモジュール280は、ハンドセットによって受信されたコーデックに関するデータによって特定されると、コーデックの実行可能なファイルを受信して実行するように構成されたコーデックエンジン282に結合される。コーデックエンジン282は、コーデックコントローラ284とデータバッファ286に結合される。バッファ286とコーデックコントローラ284は、共にコーデックレイヤ288に結合され、それは次にパケット又は回線交換データスタック290に結合され、それは次にセルラーモデム292に結合される。

本発明の１つの実施例によると、システムコントローラ230（図４）は、コーデックレイヤ288の機能を処理する役目をする。コーデックレイヤ288は、コーデックに関するストリームとデータストリームからヘッダを解釈して取り除くように構成される。コーデックコントローラ284は、コーデックの実行可能なファイルを受信して処理し、それ故にハンドセットがそのファイルに基づいて関連するデータをコード化し、デコードすることを可能にする。このため、コーデックコントローラ284は、受信されたコーデックの１つをコーデックエンジン282にロードする。コーデックエンジンはコーデックの実行可能なコードを作動するリソースである。本発明の多様な実施例により、コーデックエンジンの機能がシステムコントローラ、DSPモジュール又は再プログラム可能ハードウェアシステムにより実行され、ハードウェアモジュール222内に含まれ得ることに留意すべきである。

コーデックコントローラ284はまた、バッファ286を制御する。バッファ286は、適切なコーデックファイルがコーデックエンジンにロードされる間に、コード化され、デコードされる必要のあるデータを一時的に保存する。

図６は、本発明の１つの実施例により、適切なコーデックに関するデータを受信し、データを処理する処理を示したものである。ステップ350において、コーデックレイヤ288はセルラーネットワークを介してデータを受信する。ステップ352において、コーデックコントローラ284は、コーデックフラグの領域が設定されているかどうかを判断する。そうである場合、コーデックコントローラ284は、このコーデックに関するデータの部分が実行可能なコーデックファイルを有することを予期する。このため、ステップ358において、実行可能なコーデックファイルがコーデックコントローラ284に渡され、ステップ360において、コーデックファイルがコーデックエンジン282にロードされる。本発明の他の実施例によるコーデックコントローラ284は、多様なコーデック形式によりコード化された多様なデータが同時に処理され得るように、特定の所要時間の間に受信された実行可能なコーデックファイルを保存するように構成されることに留意すべきである。

ステップ352において、コーデックフラグが設定されていない場合、ステップ354において、コーデックコントローラ284は、入力コード化データを対応するコーデックファイルに関連付けるために、コーデック形式の領域を検査する。コーデックコントローラ284はまた、コーデックエンジン282に対応するコーデックファイルをロードする。ステップ356において、入力データがデータバッファ286に渡される。ステップ362において、コーデックエンジン282が入力データをデコードすることを開始する。

本発明の１つの実施例によると、コーデックレイヤ288が追加の管理機能を有する場合があることに留意すべきである。例えば、コーデックレイヤ288は、ハンドセットのコーデック機能を示す情報を有する追加の領域をセルラーネットワークのコーデックレイヤの実体に組み込む。セルラーネットワークのコーデックレイヤの実体は、ハンドセットに利用可能なコーデックが存在しないデータストリームについてのみ、コーデックのヘッダ部分に実行可能なコーデック情報を加える。更に、ハンドセットは、それにダウンロードされるコーデックを保存し、それに応じて機能レポートを更新する。

モバイルハンドセットのコーデックエンジンは、本発明の１つの実施例により、コーデックファイルに従って入力データをデコードすることと、出力データをコード化することの双方を行うように構成されることに留意すべきである。

従って、本発明は、セルラー通信ネットワークにおける多数のコーデックの使用を可能にし、通信プロトコルの追加のコーデックレイヤが、関連データと共に前記多数のコーデックを動的に受信し、ハンドセットによってデータが受信される際に前記コードをダウンロードすることを可能にする。

本発明の特定の機能のみがここで示され、説明されたが、多数の変更、代用、変形又は同様のものが当業者に思い浮かぶであろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の真の意図に含まれるそのような変更と変形の全てをカバーすることを意図することがわかる。

本発明の１つの実施例によるコーデックレイヤを使用する通信伝送面のブロック図を示したものである。 本発明の１つの実施例による回線交換ネットワークで使用される通信パケットの構成を示した図である。 本発明の１つの実施例によるパケット交換ネットワークで使用される通信パケットの構成を示した図である。 本発明の１つの実施例によるモバイルハンドセット装置のブロック図である。 本発明の１つの実施例によるモバイルハンドセット装置の機能ブロック図である。 本発明の１つの実施例によるダウンロード可能なコーデックレイヤを伝送する処理を示したフローチャートである。

Claims (14)

1. 通信データを受信及び送信するように構成された無線周波数モジュールと、
   前記無線周波数モジュールに結合され、前記通信データで実行可能なコーデックファイルを識別するように構成されたコーデックコントローラと、
   前記コーデックコントローラに結合され、前記コーデックコントローラによって識別された前記実行可能なコーデックファイルを実行するように構成されたコーデックエンジンと
   を有するモバイル通信装置。
2. 請求項１に記載のモバイル通信装置であって、
   前記装置によって受信された複数の実行可能なコーデックファイルを保存するメモリユニットを更に有するモバイル通信装置。
3. 請求項２に記載のモバイル通信装置であって、
   前記コーデックコントローラが、少なくとも１つの前記複数の実行可能なコーデックファイルを前記コーデックエンジンに提供するモバイル通信装置。
4. 請求項１に記載のモバイル通信装置であって、
   前記通信データが、回線交換データ構成に従ってコード化されるモバイル通信装置。
5. 請求項４に記載のモバイル通信装置であって、
   前記通信データが、コーデック部とコード化データ部とを有し、
   前記コーデック部が、前記コード化データ部で受信されたデータをデコードするために前記コーデックエンジンにダウンロードされる実行可能なコーデックファイルを有するモバイル通信装置。
6. 請求項５に記載のモバイル通信装置であって、
   前記コーデックエンジンが入力コード化データに関連付けられた実行可能なコーデックファイルを受信するように、前記コーデック部が、
   実行可能なコーデックファイルの存在を示す情報を有するコーデックフラグと、
   コード化データを対応する実行可能なコーデックファイルに関連付ける情報を有するコーデック形式と
   を更に有するモバイル通信装置。
7. 請求項１に記載のモバイル通信装置であって、
   前記通信データが、パケット交換データ構成に従ってコード化されるモバイル通信装置。
8. 請求項７に記載のモバイル通信装置であって、
   前記通信データが、複数のコーデックのヘッダのパケットとコーデックのデータのパケットとを有し、
   前記コーデックのヘッダのパケットが、データ領域に実行可能なコーデックファイルを有し、
   前記実行可能なファイルが、前記コーデックのデータのパケットで受信されたデータをデコードするために前記コーデックエンジンにダウンロードされるモバイル通信装置。
9. 請求項８に記載のモバイル通信装置であって、
   前記コーデックエンジンが入力コード化データに関連付けられた実行可能なコーデックファイルを受信するように、前記コーデックのヘッダのパケットが、
   実行可能なコーデックファイルの存在を示す情報を有するコーデックフラグと、
   コード化データを対応する実行可能なコーデックファイルに関連付ける情報を有するコーデック形式と
   を更に有するモバイル通信装置。
10. 請求項８に記載のモバイル通信装置であって、
    前記コーデックのヘッダのパケットが、パケットが実行可能なコーデックファイルを有する最後のパケットであるかどうかを示す情報を有する断片の領域を更に有するモバイル通信装置。
11. 複数のモバイル通信装置の間で通信を可能にするセルラーネットワークシステムであって、
    通信データをルーティングするセルラーネットワークであって、コーデックに関する情報を実行可能なコーデックファイルを有する前記通信データに加えるように構成されたコーデック処理レイヤを有するセルラーネットワークと、
    前記セルラーネットワークに結合され、前記コーデックに関する情報を識別するように構成されたコーデックコントローラを有する複数のモバイル通信装置と
    を有するセルラーネットワークシステム。
12. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記モバイル通信装置と複数の端末の間で前記通信データをルーティングするように、前記セルラーネットワークが、インターネットを介して前記複数の端末に更に結合されるシステム。
13. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記モバイル通信装置が、前記セルラーネットワークから受信された実行可能なコーデックファイルを実行するように構成されたコーデックエンジンを更に有するシステム。
14. セルラー通信ネットワークを介して通信データを受信及び送信するモバイル通信装置における方法であって、
    Ａ．複数の通信データを受信するステップであって、前記通信データがコーデックに関する部分と、対応するデータに関する部分とを有し、前記コーデックに関する部分が、前記データに関する部分に含まれるデータをデコードするための実行可能なコーデックを有するステップと、
    Ｂ．前記対応するデータに関する部分が、前記実行可能なコーデックファイルに従ってデコードされるように、前記実行可能なコーデックファイルを処理するステップと、
    Ｃ．前記セルラーネットワークへの送信のために、前記実行可能なコーデックファイルに従って前記モバイル通信装置で生成された通信データをコード化するステップと
    を有する方法。

Images