JP2006050488A - Communication terminal device and buffer control method - Google Patents

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Tokuhiro Fukumoto
Hideaki Yamada
秀昭 山田
徳広 福元
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Kddi Corp
Kddi株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an adjustment of an initial accumulating amount of a jitter buffer to be adequately performed and a fixed delay added to a received packet by the jitter buffer to be controlled so as to be adequately kept. <P>SOLUTION: From a packet received within a past fixed period, a jitter amount in a concerned period is calculated, a buffer threshold value setting portion 20 updating an initial accumulation amount of a jitter buffer 14 based on the jitter amount calculated, and a buffer control portion 21 changing a packet output rate from the jitter buffer 14 based on the accumulation amount of the jitter buffer 14 are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パケット通信システムに係り、特に、リアルタイム通信に用いて好適な通信端末装置およびバッファ制御方法に関する。 The present invention relates to a packet communication system, in particular, of a preferred communication terminal device and a buffer control method using the real-time communication.

従来、IP(Internet Protocol)網などのパケット網を利用してリアルタイム通信を行うパケット通信システムが知られている。 Conventionally, IP packet communication system that performs real-time communication using a packet network, such as (Internet Protocol) network is known. 例えば、IP電話システムやテレビ会議システムなどがある。 For example, there is such as IP telephone systems and video conferencing system. パケット網においてはパケット伝送に掛かる遅延時間が変動するために、送信端末から受信端末にパケットが到着するまでに掛かる時間がゆらぐ。 In a packet network to change the delay time for packet transmission, it fluctuates the time required for the transmitting terminal until the packet arrives at the receiving terminal. また、送信端末と受信端末間のクロック周波数の誤差によっても、同様の時間ゆらぎが生じる。 Further, by the clock frequency error between the reception terminal and the transmission terminal, similar time fluctuation occurs. リアルタイム通信においては、そのパケット到着ゆらぎ(ジッタ)は、通信品質を劣化させる一要因となる。 In real-time communication, the packet arrival fluctuation (jitter) becomes a factor that degrades the communication quality. このため、従来よりジッタ対策として、受信端末にはジッタ吸収用のバッファ(以下、ジッタバッファと称する)が設けられている。 Therefore, as a jitter countermeasure conventionally buffer for jitter to the receiving terminal (hereinafter, referred to as jitter buffer) is provided. そして、受信端末は、ジッタバッファ内にある程度の量(初期蓄積量)の受信パケットが蓄積されてから、ジッタバッファから受信パケットを読み出して音声等の再生を行う。 Then, the receiving terminal, from the received packet a certain amount in the jitter buffer (initial accumulation amount) are accumulated, to reproduce such as voice reads the received packets from the jitter buffer. また、ジッタバッファの初期蓄積量の調節方法としては、直前のパケット到着時のジッタ量に応じて初期蓄積量を増減させるものが知られている。 Further, as a method of controlling an initial accumulation amount of the jitter buffer, which increases or decreases the initial accumulation amount is known in accordance with the jitter amount at the time of packet arrival immediately before.
特許第3075246号公報 Patent No. 3075246 Publication

しかし、上述した従来の技術では、ジッタバッファの初期蓄積量を直前のパケット到着時のジッタ量に応じて調節するので、パケット網の現状に対応するだけの瞬時的な調整にとどまるおそれがあり、必ずしも適切な調整が行われないという問題がある。 However, in the conventional technique described above, since adjusted according to the initial accumulation amount of the jitter buffer to the jitter amount at the time of packet arrival just before, there is a possibility to remain in instantaneous adjustment of only corresponds to the state of the packet network, there is always a problem that the appropriate adjustment is not performed. 例えば、ある瞬間にパケット到着遅延が増大すると、この遅延増大が瞬時的なものであるにもかかわらず、当該遅延ゆらぎに合わせて初期蓄積量が大きくなる。 For example, when the packet arrival delay at a certain moment is increased, despite the increased delay is what instantaneous, initial accumulation amount increases in accordance with the said delay distortion. この結果、ジッタバッファ内には、冗長な量のパケットが滞留することとなり、無用な固定遅延が受信パケットに付加される。 As a result, in the jitter buffer, will be redundant amount of packet stays, unnecessary fixed delay is added to the received packet.

また、ネットワークの輻輳等により到着が遅れた複数のパケットがまとまって到着した場合、ジッタバッファの蓄積量が急激に増加する。 When a plurality of packets arriving delayed due to congestion or the like of the network arrives collectively, the amount of accumulated jitter buffer is rapidly increased. しかしながら、従来の技術では、その増加分については自然解消に任されるので、増加滞留量の解消に時間がかかり、受信パケットに付加される固定遅延が通常よりも大きい状態が長時間継続し、リアルタイム通信の品質劣化が問題となる。 However, in the conventional art, since the left to the natural solve for that increase, it takes time to eliminate the increased retention amount, the state fixed delay is greater than normal to be added to the received packet is continued for a long time, deterioration of the quality of real-time communication is a problem.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ジッタバッファの初期蓄積量の調整を適切に行うことができると共に、ジッタバッファにより受信パケットに付加される固定遅延を適正に保つように制御することができる通信端末装置およびバッファ制御方法を提供することにある。 The present invention has such circumstances has been made in consideration of its purpose, it is possible to appropriately adjust the initial accumulation amount of the jitter buffer, a fixed delay that is added to the received packet by the jitter buffer it is to provide a communication terminal apparatus and a buffer control method can be controlled to properly maintain.

上記の課題を解決するために、本発明に係る通信端末装置は、パケット網に接続してパケット通信を行い、受信パケットを一時的に蓄積するジッタバッファを備える通信端末装置において、過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出するジッタ量算出手段と、前記算出したジッタ量に基づいて前記ジッタバッファの初期蓄積量を更新する初期蓄積量設定手段と、前記ジッタバッファの蓄積量に基づいて前記ジッタバッファからのパケット出力速度を変更する速度制御手段とを備えたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a communication terminal apparatus according to the present invention performs packet communication by connecting to a packet network, the communication terminal apparatus comprising a jitter buffer for temporarily storing received packets, a past fixed period the initial accumulation amount setting means for updating the initial accumulation amount of the jitter buffer based on the jitter amount calculating means for calculating a jitter amount, the amount of jitter and the calculated during the period from the received packet in the accumulation amount of the jitter buffer It is characterized in that a speed control means for changing the packet output rate from the jitter buffer based on.

本発明に係る通信端末装置においては、前記算出したジッタ量に基づいて、前記パケット出力速度の変更を判定するための閾値を設定する閾値設定手段を備えたことを特徴とする。 A communication terminal apparatus according to the present invention, based on the amount of jitter and the calculated, characterized by comprising a threshold value setting means for setting a threshold value for determining the change of the packet output speed.

本発明に係る通信端末装置においては、前記受信パケットに含まれる受信データを再生する再生手段を備え、前記速度制御手段は、前記パケット出力速度の変更に合わせて、前記再生手段での再生速度を変更することを特徴とする。 A communication terminal apparatus according to the present invention comprises a reproducing means for reproducing the received data included in the received packet, the speed control means, in accordance with the change of the packet output speed, the playback speed in the playback unit and changes.

本発明に係るバッファ制御方法は、パケット網に接続してパケット通信を行い、受信パケットを一時的に蓄積するジッタバッファを備えた通信端末装置におけるバッファ制御方法であって、過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出する過程と、前記算出したジッタ量に基づいて前記ジッタバッファの初期蓄積量を更新する過程と、前記ジッタバッファの蓄積量に基づいて前記ジッタバッファからのパケット出力速度を変更する過程とを含むことを特徴としている。 Buffer control method according to the present invention performs packet communication by connecting to a packet network, a buffer control method in a communication terminal apparatus having a jitter buffer for temporarily storing received packets, received in the past of a certain period packets from the jitter buffer based from the packet and process of calculating the amount of jitter in the period, the process of updating an initial accumulation amount of the jitter buffer based on the amount of jitter and the calculated, the accumulated amount of the jitter buffer It is characterized in that it comprises the steps of changing the output speed.

本発明に係るバッファ制御方法においては、前記算出したジッタ量に基づいて、前記パケット出力速度の変更を判定するための閾値を設定する過程をさらに含むことを特徴とする。 In the buffer control method according to the present invention, based on the amount of jitter and the calculated, and further comprising the step of setting a threshold value for determining the change of the packet output speed.

本発明に係るバッファ制御方法においては、前記パケット出力速度の変更に合わせて、前記受信パケットに含まれる受信データを再生する速度を変更する過程をさらに含むことを特徴とする。 In the buffer control method according to the present invention, in accordance with the change of the packet output speed, characterized in that it further comprises the step of changing the speed of reproducing the received data included in the received packet.

本発明によれば、過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出し、このジッタ量に基づいて初期蓄積量を更新するので、ジッタバッファの初期蓄積量の調整を適切に行うことができる。 According to the present invention, to calculate the amount of jitter in the period from the packet received in the past of a certain period, so to update the initial accumulation amount, appropriately adjusting the initial accumulation amount of the jitter buffer based on the amount of jitter be able to.

また、ジッタバッファの蓄積量に基づいてジッタバッファからのパケット出力速度を変更するので、ジッタバッファにより受信パケットに付加される固定遅延を適正に保つように制御することができる。 Further, since changing the packet output rate from the jitter buffer based on the accumulated amount of the jitter buffer can be controlled so as to maintain proper fixed delay that is added to the received packet by the jitter buffer.

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention. 本実施形態においては、パケット通信システムの具体的な一例として、音声パケットによるIP電話システムを挙げて説明する。 In the present embodiment, as a specific example of a packet communication system will be described by way of IP telephone system according to the voice packet. なお、本発明は、音声パケットに限らず、画像パケットなどの各種パケットに適用可能であり、特に、リアルタイム通信に用いて好適なものである。 The present invention is not limited to the voice packet is applicable to various types of packets, such as image packets, in particular, it is suitable for use in real-time communication. 例えば、テレビ会議システムなどにも適用することができる。 For example, it can also be applied to a TV conference system.

図1は、本発明の一実施形態に係るIP電話システムの概略構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing the schematic configuration of an IP telephone system according to an embodiment of the present invention. 図1において、IP電話端末であるパケット電話機1a,1b(通信端末装置)はそれぞれパケット網100に接続されている。 In Figure 1, the packet phone 1a is an IP telephone terminal, 1b (communication terminal device) are connected to the packet network 100. パケット電話機1a,1bは、パケット網100を介して相互に音声パケットを送受する。 The packet phone 1a, 1b sends and receives voice packets with each other through a packet network 100. 音声パケットには、通話音声データが格納されている。 The voice packet, call voice data is stored. この音声パケットを用いた音声パケット通信により、パケット電話機1a,1b間において音声通話が可能となる。 The voice packet communication using the voice packet, thereby enabling voice communication packet phone 1a, between 1b.

図2は、図1に示すパケット電話機1a,1b(以下、特に区別しないときは「パケット電話機1」と称する)の構成を示すブロック図である。 2, the packet phone 1a shown in FIG. 1, 1b (hereinafter, when not particularly distinguished referred to as "the packet phone 1") is a block diagram showing the configuration of a. 図2において、パケット電話機1は、網接続インタフェース部11、音声パケット送信部12、音声パケット受信部13、ジッタバッファ14、音声符号化部15、音声復号部16、マイク17、スピーカ18、バッファ閾値設定部20及びバッファ制御部21を備える。 2, the packet phone 1, the network connection interface unit 11, the voice packet transmitter 12, the voice packet receiver 13, a jitter buffer 14, the audio encoding unit 15, the audio decoding unit 16, a microphone 17, a speaker 18, a buffer threshold comprising a setting unit 20 and the buffer control unit 21. 以下、図2を参照して、パケット電話機1の構成及び動作を詳細に説明する。 Referring to FIG. 2, illustrating the structure and operation the packet phone 1 in detail.

先ず、網接続インタフェース部11は、パケット網100との接続インタフェース機能を有するものであり、パケット網100に接続してパケットの送受信を行う。 First, the network connection interface unit 11, which has a connection interface function with packet network 100, and transmits and receives packets to connect to packet network 100.

次に、音声パケット送信に係る構成及び動作を説明する。 Next, the configuration and operation according to the voice packet transmission.
マイク17により入力された音声信号は音声符号化部15に入力される。 Audio signal input by the microphone 17 is input to the speech encoding unit 15. 音声符号化部15は、この入力音声をデジタル化及び符号化して音声パケット送信部12へ出力する。 Voice encoding unit 15 outputs to the voice packet transmitter 12 the input voice digitizing and coding. 音声パケット送信部12は、この音声符号化データをパケット化して網接続インタフェース部11へ出力する。 Voice packet transmission unit 12 outputs the speech encoded data into packets to the network connection interface unit 11. 網接続インタフェース部11は、この音声パケットをパケット網100へ送信する。 Network connection interface unit 11 transmits the voice packet to the packet network 100.

次に、音声パケット受信に係る構成及び動作を説明する。 Next, the configuration and operation according to the voice packet receiver.
網接続インタフェース部11は、パケット網100から音声パケットを受信すると、音声パケット受信部13へ出力する。 Network connection interface unit 11 receives a voice packet from the packet network 100, and outputs the voice packet receiver 13. 音声パケット受信部13は、この受信パケットをジッタバッファ14へ格納する。 Voice packet receiving unit 13 stores the received packet into the jitter buffer 14.

ジッタバッファ14は、受信パケットを一時的に蓄積するものである。 Jitter buffer 14 is for temporarily storing the received packets. ジッタバッファ14の初期蓄積量は可変である。 Initial accumulation amount of the jitter buffer 14 is variable. ジッタバッファ14において、受信パケットの蓄積開始後、受信パケットの蓄積量が初期蓄積量に到達するまでは蓄積した受信パケットは出力されない。 In the jitter buffer 14, after storage start of a received packet, the received packet is accumulated to the accumulation amount of received packets reaches the initial accumulation amount is not output. そして、初期蓄積量分の受信パケットが蓄積されてから、蓄積した受信パケットの出力が開始される。 Then, the received packet of initial accumulation amount from being accumulated, the output of the accumulated received packet is started. このパケット出力順序は蓄積した順番に従う。 The packet output sequence follows the accumulated order. また、ジッタバッファ14からのパケット出力速度は可変である。 The packet output rate from the jitter buffer 14 is variable. また、パケット出力の一時停止および再開も可能である。 Further, it is also possible pause and resume the packet output.

音声復号部16は、ジッタバッファ14から出力された受信パケット内の音声符号化データを復号及びアナログ化してスピーカ18へ出力する。 Speech decoding unit 16 decodes and analog the speech encoded data in the received packet output from the jitter buffer 14 outputs to the speaker 18. そして、スピーカ18が入力される音声信号を再生する。 Then, to reproduce the audio signal in which the speaker 18 is input. 音声復号部16では、音声の再生速度は可変である。 The speech decoding unit 16, the playback speed of sound is variable.

次に、上記したジッタバッファ14の蓄積量の調整に係る構成及び動作を説明する。 Next, the configuration and operation according to the adjustment of the accumulation amount of the jitter buffer 14 as described above.
バッファ閾値設定部20は、ジッタバッファ14の蓄積量の調整に係る各種のバッファ閾値の設定を行う。 Buffer threshold setting unit 20 performs various settings of buffer threshold according to the adjustment of the accumulation amount of the jitter buffer 14. この設定する閾値は、過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出し、このジッタ量に応じた値とする。 Threshold for this setting calculates the amount of jitter in the period from the packet received in the past of a certain period, to a value corresponding to the amount of jitter.

図3は、バッファ閾値設定部20の構成を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing a configuration of a buffer threshold setting unit 20. 図4は、本実施形態に係るジッタ量算出方法を説明するための説明図である。 Figure 4 is an explanatory diagram for explaining a jitter calculation method according to this embodiment.
図3において、ゆらぎ算出部202は、一定の切替間隔ごとに、切替時点直前の一定の参照期間に受信したパケットのジッタ量を算出する。 3, the fluctuation calculation unit 202 for each predetermined switching interval, calculates the quantity of jitter of packets received in a certain reference period immediately before the switching point. タイミング発生部201は、その切替タイミングを発生してゆらぎ算出部202に出力する。 The timing generator 201 outputs the fluctuation calculation unit 202 generates the switching timing. 図4には、切替間隔ごとの時刻t1、t2、t3、・・・、t4、t5、t6が示されている。 4, the time t1, t2, t3 of each switching interval, ..., are shown t4, t5, t6. そして、ゆらぎ算出部202は、例えば時刻t6では、過去の時刻t3からt6までの参照期間に受信したパケットのジッタ量を算出する。 The fluctuation calculation unit 202, for example, at time t6, to calculate the amount of jitter of packets received reference period from the past time t3 to t6. 参照期間は、直前の到着パケットのみならず、過去の複数の到着パケットが含まれるように設定する。 Reference period, not only shortly before arriving packet is set to include the past several arriving packets.

ゆらぎ算出部202は、音声パケット受信部13からパケットの受信ごとに受信時刻を受け取ると共に、受信パケットに含まれる送信時刻を受け取る。 Fluctuation calculating unit 202, along with receiving the reception time for each received packet from the voice packet receiver 13 receives the transmission time included in the received packet. 送信時刻は、通信相手のパケット電話機1が当該パケットを送信した時刻である。 Transmission time is the time at which the packet phone 1 of the communication partner sends the packet. そして、その受信時刻と送信時刻との差を算出し、この時刻差に基づいて参照期間におけるジッタ量を求める。 Then, it calculates a difference between the transmission time and the reception time, obtains the jitter amount in the reference period based on the time difference. 例えば、参照期間において、受信時刻と送信時刻の時刻差の変動量の標準偏差を算出する。 For example, in the reference period, to calculate the standard deviation of the variation amount of the time difference of the reception time and the transmission time. 或いは、IETF(Internet Engineering Task Force)のRFC3550で規定されているジッタ量を算出する。 Alternatively, to calculate the IETF (Internet Engineering Task Force) jitter amount defined in RFC3550 of. ゆらぎ算出部202は、切替間隔ごとに、今回の参照期間におけるジッタ量を各閾値算出部203、204、205、206に出力する。 Fluctuation calculating unit 202, for each switching interval, and outputs a jitter amount in the current reference period to each threshold value calculation unit 203, 204, 205, 206.

各閾値算出部203、204、205、206は、ゆらぎ算出部202からのジッタ量に応じた各閾値を算出し、バッファ制御部21に設定する。 Each threshold value calculation unit 203, 204, 205, 206 calculates the threshold values ​​corresponding to the jitter amount from the fluctuation calculation unit 202, sets the buffer control unit 21. 図5は、ジッタバッファ14の蓄積量の調整に係る各種のバッファ閾値の設定について説明するための説明図である。 Figure 5 is an explanatory diagram for describing various settings of buffer threshold according to the adjustment of the accumulation amount of the jitter buffer 14. 図5に示されるように、閾値の大きい順に、高速再生閾値、再生開始閾値、低速再生閾値、再生停止閾値が各々設定される。 As shown in FIG. 5, in descending order of the threshold, high speed reproduction threshold, the reproduction start threshold, slow play threshold, playback stop threshold is set, respectively.

再生開始閾値算出部203は、ジッタ量に応じた再生開始閾値を算出する。 Reproduction start threshold calculating section 203 calculates a reproduction start threshold value corresponding to the jitter amount. 再生開始閾値は、ジッタバッファ14の初期蓄積量を規定する閾値である。 Reproduction start threshold is a threshold for defining the initial accumulation amount of the jitter buffer 14.
高速再生閾値算出部204は、ジッタ量に応じた高速再生閾値を算出する。 Fast playback threshold value calculation unit 204 calculates the fast playback threshold value according to the amount of jitter. 高速再生閾値は、ジッタバッファ14からのパケット出力速度および音声再生速度を通常速度よりも上げるか否かを判定するための蓄積量を規定する閾値である。 Fast playback threshold is a threshold for defining the cumulative amount for determining whether a packet output speed and the audio reproduction rate from the jitter buffer 14 increased than the normal speed.
低速再生閾値算出部205は、ジッタ量に応じた低速再生閾値を算出する。 Slow play threshold value calculation unit 205 calculates the low-speed playback threshold value according to the amount of jitter. 低速再生閾値は、ジッタバッファ14からのパケット出力速度および音声再生速度を通常速度よりも下げるか否かを判定するための蓄積量を規定する閾値である。 Slow play threshold is a threshold for defining the cumulative amount for determining whether a packet output speed and the audio reproduction rate from the jitter buffer 14 lowers than normal speed.
再生停止閾値算出部206は、ジッタ量に応じた再生停止閾値を算出する。 Reproduction stop threshold value calculation unit 206 calculates the reproduction stop threshold value according to the amount of jitter. 再生停止閾値は、ジッタバッファ14からのパケット出力を停止して音声再生を停止するか否かを判定するための蓄積量を規定する閾値である。 Reproduction stop threshold is a threshold for defining the cumulative amount for determining whether to stop the audio playback to stop the packet output from the jitter buffer 14.

上記パケット出力速度に係る通常速度とは、送信側のパケット電話機1におけるパケット送信時の所定のパケット化速度であり、受信側のパケット電話機1では、通常、そのパケット化速度と同じ速度でジッタバッファ14から受信パケットを出力する。 The normal speed according to the packet output speed, a predetermined packet rate at the time of packet transmission on the transmission side of the packet phone 1, the packet phone 1 on the receiving side, normally, the jitter buffer at the same rate as the packet rate and it outputs the received packet from 14.
上記音声再生速度に係る通常速度とは、送信側のパケット電話機1における話者音声の入力速度であり、受信側のパケット電話機1では、通常、その入力速度と同じ速度で音声再生を行う。 The normal speed according to the audio reproduction speed is an input speed of the speaker's speech in the packet phone 1 on the transmitting side, the packet phone 1 on the receiving side, normally, performs audio reproduction at the same speed as its input speed.

バッファ制御部21は、ジッタバッファ14の蓄積量を監視し、この蓄積量と上記した高速再生閾値、再生開始閾値、低速再生閾値及び再生停止閾値とに基づいて、ジッタバッファ14からのパケット出力および音声復号部16の音声再生を制御する。 Buffer control unit 21 monitors the accumulated amount of the jitter buffer 14, the accumulated amount and the high-speed reproduction thresholds above, reproduction start threshold, based on the low-speed reproduction threshold and playback stop threshold, the packet output and from the jitter buffer 14 controlling the audio playback of the audio decoding section 16. 図6は、バッファ制御部21に係る制御状態の遷移図である。 Figure 6 is a transition diagram of a control state of the buffer control unit 21.

図6において、先ず、ジッタバッファ14への受信パケットの蓄積が開始されると、蓄積量が再生開始閾値に到達するまでは、ジッタバッファ14からのパケット出力は行わずに蓄積を継続すると共に、音声復号部16での音声再生も行わない(ステップS1)。 6, first, the accumulation of the received packet into the jitter buffer 14 is started, the accumulated amount until reaching the reproduction start threshold, and continues the storage without the packet output from the jitter buffer 14, not performed audio playback in the audio decoder 16 (step S1).

上記ステップS1の蓄積状態において、蓄積量が再生開始閾値に到達したら、ジッタバッファ14から受信パケットの出力を開始し、音声復号部16で通常速度での音声再生を行う(ステップS2)。 In the accumulation state of the step S1, When the amount of accumulation has reached the reproduction start threshold, and starts outputting the received packet from the jitter buffer 14, performs audio reproduction at normal speed in the speech decoding unit 16 (Step S2). この通常再生状態では、ジッタバッファ14からのパケット出力速度は通常速度である。 In this normal reproduction state, the packet output rate from the jitter buffer 14 is a normal speed.

上記ステップS2の通常再生において、蓄積量が高速再生閾値まで増加したら、ジッタバッファ14からのパケット出力速度を上げると共に、音声復号部16での音声再生速度を上げる(ステップS3)。 In normal reproduction of the step S2, the amount of accumulation When increased to high speed reproduction threshold, along with increasing the packet output rate from the jitter buffer 14, increases the speech reproduction speed of the speech decoding unit 16 (step S3). このパケット出力速度と音声再生速度の上昇量は対応している。 Increase the amount of the packet output speed and the audio reproduction speed corresponds. ステップS3の高速再生状態により、ジッタバッファ14において一時的に増加した受信パケットの滞留量をいち早く解消することができる。 Fast Play state in step S3, it is possible to quickly eliminate the retention amount of the received packets temporarily increases in jitter buffer 14.

上記ステップS3の高速再生状態において、蓄積量が高速再生閾値を下回ったら、ジッタバッファ14からのパケット出力速度を通常速度に戻すと共に、音声復号部16での音声再生速度も通常速度に戻す。 In fast playback state of the step S3, When the amount of accumulation falls below the high-speed reproduction threshold, the return packet output rate from the jitter buffer 14 to the normal speed, the audio reproduction speed in the audio decoding section 16 also return to normal speed.

上記ステップS2の通常再生において、蓄積量が低速再生閾値まで減少したら、ジッタバッファ14からのパケット出力速度を下げると共に、音声復号部16での音声再生速度を下げる(ステップS4)。 In normal reproduction of the step S2, the amount of accumulation Once reduced to slow play threshold, the lower the packet output rate from the jitter buffer 14, reducing the audio reproduction speed in the audio decoding unit 16 (step S4). このパケット出力速度と音声再生速度の下降量は対応している。 Lowering amount of the packet output speed and the audio reproduction speed corresponds. ステップS4の低速再生状態により、ジッタバッファ14において一時的に減少した受信パケットの滞留量をいち早く通常レベルに戻すと共に、受信パケットの不足による再生音声の途切れを防止することができる。 The slow play state in step S4, with back to early normal level holdup of the received packets temporarily reduced in jitter buffer 14, it is possible to prevent the interruption of the reproduced sound due to the lack of the received packet.

上記ステップS4の低速再生状態において、蓄積量が低速再生閾値を上回ったら、ジッタバッファ14からのパケット出力速度を通常速度に戻すと共に、音声復号部16での音声再生速度も通常速度に戻す。 In slow play state in step S4, When the amount of accumulation exceeds the slow play threshold, the return packet output rate from the jitter buffer 14 to the normal speed, the audio reproduction speed in the audio decoding section 16 also return to normal speed.

上記ステップS4の低速再生状態において、蓄積量がさらに減少し、再生停止閾値に達したら、ジッタバッファ14からのパケット出力を停止すると共に、音声復号部16での音声再生も停止する。 In slow play state in step S4, the accumulated amount is further reduced, reaches the regeneration stop threshold value, stops the packet output from the jitter buffer 14, also stops audio reproduction of the speech decoding unit 16. そして、上記ステップS1の蓄積状態に遷移する。 Then, a transition to the accumulation state of the step S1.

図7〜図9は、上記した音声再生速度の変更方法を説明するためのグラフ図である。 7 to 9 are graphs for explaining a method of changing the audio reproduction speed as described above.
図7に示される音声再生速度の変更方法では、通常再生状態での再生速度に対して、高速再生状態では一定の上昇値をもって再生速度を変更し、高速再生状態では一定の下降値をもって再生速度を変更する。 The audio reproduction speed change method shown in Figure 7, the playback speed in the normal reproduction state, and change the playback speed with a certain rise value is fast playback state, the playback speed with a certain descending value is fast playback state to change the. この変更方法は(1)式により表される。 These changes are represented by the formula (1).
h=n+k ・・・(1) h = n + k ··· (1)
但し、hは再生速度、nは通常の再生速度、kは定数(高速再生状態では正の値、低速再生状態では負の値)である。 However, h is the reproduction speed, n represents normal playback speed, k is a constant (positive value in the high-speed playback state, a negative value in the low-speed playback state).

図8に示される音声再生速度の変更方法では、通常再生状態での再生速度に対して、高速再生状態では高速再生閾値からの蓄積量増加分に比例した上昇率をもって再生速度を変更し、低速再生状態では蓄積量減少分に比例した下降率をもって再生速度を変更する。 The audio reproduction speed change method shown in Figure 8, the playback speed in the normal reproduction state, and change the playback speed with a rate of increase in proportion to the accumulated amount increase from the fast playback threshold fast playback state, a low speed It is in play mode to change the playback speed with a decrease rate which is proportional to the accumulated amount decrease. この変更方法は(2)式により表される。 These changes can be expressed by equation (2).
h=n+ad ・・・(2) h = n + ad ··· (2)
但し、hは再生速度、nは通常の再生速度、dは閾値からの蓄積量の差(高速再生状態では高速再生閾値からの差の絶対値、低速再生状態では低速再生閾値からの差の絶対値)、aは速度変更係数(高速再生状態では正の値、低速再生状態では負の値)である。 However, h is the playback speed, n represents normal playback speed, d is the absolute value of the difference from the high-speed reproduction threshold by the difference (high-speed reproduction state of the accumulation amount from the threshold, the absolute of the difference from the slow play threshold in slow play state value), a is the velocity change coefficient (a positive value in the high-speed playback state, a negative value in the low-speed playback state).

図9に示される音声再生速度の変更方法では、通常再生状態での再生速度に対して、高速再生状態では高速再生閾値からの蓄積量増加分に二乗比例した上昇率をもって再生速度を変更し、低速再生状態では蓄積量減少分に二乗比例した下降率をもって再生速度を変更する。 The audio reproduction speed change method shown in Figure 9, the playback speed in the normal reproduction state, and change the playback speed with a squared proportional to rate of rise in the accumulation amount increase from the fast playback threshold fast playback state, in slow play state to change the playback speed with a squared proportional decrease rate in the accumulation amount of decrease. この変更方法は(3)式により表される。 These changes are represented by the equation (3).
h=n+ad ・・・(3) h = n + ad 2 ··· ( 3)
但し、hは再生速度、nは通常の再生速度、dは閾値からの蓄積量の差(高速再生状態では高速再生閾値からの差、低速再生状態では低速再生閾値からの差)、aは速度変更係数(高速再生状態では正の値、低速再生状態では負の値)である。 However, h is the playback speed, n represents normal playback speed, (the difference from high-speed reproduction threshold fast playback state, the difference from the slow play threshold in slow play state) accumulated amount of difference from the d threshold value, a is the speed a variation coefficient (a positive value in the high-speed playback state, a negative value in the low-speed playback state).

なお、上記した音声再生速度の変更は、単純に再生周波数を変更するものであってもよく、或いは、再生音声のピッチ(音程)を一定に保つようにするものであってもよい。 Note that changing the speech reproduction speed as described above may be one which simply change the playback frequency, or may be one to keep playing voice pitch (musical interval) constant.

上述した実施形態によれば、過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出し、このジッタ量に基づいて初期蓄積量を更新するので、ジッタバッファの初期蓄積量の調整を適切に行うことができる。 According to the embodiment described above, to calculate the amount of jitter in the period from the packet received in the past of a certain period, so to update the initial accumulation amount based on the amount of jitter, an adjustment of the initial accumulation amount of the jitter buffer appropriate it can be carried out in.

また、高速再生閾値を用いてジッタバッファからのパケット出力速度を上げる制御を行うので、ジッタバッファにおいて一時的に増加した受信パケットの滞留量をいち早く解消することができる。 Further, since the control to raise the packet output rate from the jitter buffer with a high-speed reproduction threshold, it is possible to quickly eliminate the retention amount of the received packets temporarily increases in jitter buffer.

また、低速再生閾値を用いてジッタバッファからのパケット出力速度を下げる制御を行うので、ジッタバッファにおいて一時的に減少した受信パケットの滞留量をいち早く通常レベルに戻すと共に、受信パケットの不足による再生音声の途切れを防止することができる。 Further, since the control of lowering the packet output rate from the jitter buffer using a slow play threshold, the return to early normal level holdup temporarily reduced received packet in the jitter buffer, the reproduced sound due to the lack of the received packet it is possible to prevent the interruption of.

上述したように本実施形態によれば、ジッタバッファにより受信パケットに付加される固定遅延を適正に保つように制御することができる。 According to the present embodiment as described above, it can be controlled to maintain proper fixed delay that is added to the received packet by the jitter buffer.

また、上記したジッタバッファからのパケット出力速度の変更に合わせて再生速度を変更するので、再生音声の品質を良好に保つことができる。 Further, since changing the playback speed in accordance with the change of the packet output rate from the jitter buffer as described above, it is possible to maintain a good quality of reproduced sound.

以上説明したように、本発明に係る実施形態によれば、ネットワークの輻輳等の状態や、送信端末と受信端末間のクロック周波数の誤差などに起因した時間ゆらぎに対して、適正なバッファ量を維持するように制御することが可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, and a state of congestion or the like of the network, for the time fluctuation caused like the clock frequency error between the received terminal and transmitting terminals, a proper buffer amount it is possible to control to maintain.

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Having thus described in detail embodiments of the present invention with reference to the drawings, specific configurations are not limited to this embodiment, design changes without departing from the scope of the present invention are also included.

本発明の一実施形態によるIP電話システムの構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing a configuration of an IP telephone system according to an embodiment of the present invention. 図1に示すパケット電話機1(通信端末装置)の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the configuration of a packet telephone 1 (a communication terminal apparatus) shown in FIG. 図2に示すバッファ閾値設定部20の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of a buffer threshold setting unit 20 shown in FIG. 本発明の実施形態に係るジッタ量算出方法を説明するための説明図である。 It is an explanatory diagram for explaining a jitter calculation method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るジッタバッファの蓄積量の調整に係る各種のバッファ閾値の設定について説明するための説明図である。 It is an explanatory diagram for describing various types of buffer threshold setting according to the adjustment of the accumulation amount of the jitter buffer according to the embodiment of the present invention. 図1に示すバッファ制御部21に係る制御状態の遷移図である。 It is a transition diagram of a control state of the buffer control unit 21 shown in FIG. 本発明の実施形態に係る音声再生速度の変更方法を説明するためのグラフ図である。 It is a graph for explaining a method of changing the audio reproduction speed in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る音声再生速度の変更方法を説明するためのグラフ図である。 It is a graph for explaining a method of changing the audio reproduction speed in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る音声再生速度の変更方法を説明するためのグラフ図である。 It is a graph for explaining a method of changing the audio reproduction speed in accordance with an embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,1a,1b…パケット電話機(通信端末装置)、13…音声パケット受信部、14…ジッタバッファ、16…音声復号部、20…バッファ閾値設定部、21…バッファ制御部、100…パケット網、201…タイミング発生部、202…ゆらぎ算出部、203…再生開始閾値(初期蓄積量)算出部、204…高速再生閾値算出部、205…低速再生閾値算出部、206…再生停止閾値算出部。 1, 1a, 1b ... packet phone (communication terminal device), 13 ... audio packet receiving unit, 14 ... jitter buffer, 16 ... audio decoding unit, 20 ... buffer threshold setting unit, 21 ... buffer control unit, 100 ... packet network, 201 ... timing generator, 202 ... fluctuation calculating unit, 203 ... playback start threshold (initial accumulation amount) calculation unit, 204 ... High-speed reproducing threshold value calculation unit, 205 ... slow play threshold calculation unit, 206 ... playback stop threshold value calculation unit.

Claims (6)

  1. パケット網に接続してパケット通信を行い、受信パケットを一時的に蓄積するジッタバッファを備える通信端末装置において、 Performs packet communication by connecting to a packet network, the communication terminal apparatus comprising a jitter buffer for temporarily storing received packets,
    過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出するジッタ量算出手段と、 And jitter calculation means for calculating the amount of jitter in the period from the packet received in the past of a certain period,
    前記算出したジッタ量に基づいて前記ジッタバッファの初期蓄積量を更新する初期蓄積量設定手段と、 The initial accumulation amount setting means for updating the initial accumulation amount of the jitter buffer based on the amount of jitter and the calculated,
    前記ジッタバッファの蓄積量に基づいて前記ジッタバッファからのパケット出力速度を変更する速度制御手段と、 A speed control means for changing the packet output rate from the jitter buffer based on the accumulated amount of the jitter buffer,
    を備えたことを特徴とする通信端末装置。 Communication terminal apparatus comprising the.
  2. 前記算出したジッタ量に基づいて、前記パケット出力速度の変更を判定するための閾値を設定する閾値設定手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の通信端末装置。 Based on the amount of jitter and the calculated, communication terminal apparatus according to claim 1, further comprising a threshold setting means for setting a threshold value for determining the change of the packet output speed.
  3. 前記受信パケットに含まれる受信データを再生する再生手段を備え、 Comprising a reproducing means for reproducing the received data included in the received packet,
    前記速度制御手段は、 It said speed control means,
    前記パケット出力速度の変更に合わせて、前記再生手段での再生速度を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の通信端末装置。 The packet output speed in accordance with the change, the communication terminal apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to change the playback speed in the reproducing device.
  4. パケット網に接続してパケット通信を行い、受信パケットを一時的に蓄積するジッタバッファを備えた通信端末装置におけるバッファ制御方法であって、 It performs packet communication by connecting to a packet network, a buffer control method in a communication terminal apparatus having a jitter buffer for temporarily storing the received packet,
    過去の一定期間に受信したパケットから当該期間におけるジッタ量を算出する過程と、 A process of calculating the amount of jitter in the period from the packet received in the past of a certain period,
    前記算出したジッタ量に基づいて前記ジッタバッファの初期蓄積量を更新する過程と、 A process of updating an initial accumulation amount of the jitter buffer based on the amount of jitter and the calculated,
    前記ジッタバッファの蓄積量に基づいて前記ジッタバッファからのパケット出力速度を変更する過程と、 A step of changing the packet output rate from the jitter buffer based on the accumulated amount of the jitter buffer,
    を含むことを特徴とするバッファ制御方法。 Buffer control method characterized by including the.
  5. 前記算出したジッタ量に基づいて、前記パケット出力速度の変更を判定するための閾値を設定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のバッファ制御方法。 Wherein based on the calculated amount of jitter buffer control method according to claim 4, characterized by further comprising the step of setting a threshold value for determining the change of the packet output speed.
  6. 前記パケット出力速度の変更に合わせて、前記受信パケットに含まれる受信データを再生する速度を変更する過程をさらに含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のバッファ制御方法。 The packet in accordance with the change of the output speed, the buffer control method according to claim 4 or 5, further comprising the step of changing the speed of reproducing the received data included in the received packet.


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