JP2010268051A

JP2010268051A - 音声データ伝送装置

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Publication number: JP2010268051A
Application number: JP2009115591A
Authority: JP
Inventors: Isamu Ogawa; 勇小川; Shigeaki Suzuki; 茂明鈴木; Wataru Fushimi; 渉伏見; Hirohisa Tazaki; 裕久田崎; Satoshi Furuta; 訓古田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】相手側通信装置に応じて伝送遅延の増大を抑制することのできる音声データ伝送装置を得る。
【解決手段】データ送信部１０４は、音声データと自装置の識別データとを伝送フレームに格納して無線通信回線に送信する。データ受信部１０５は、無線通信回線を介して伝送フレームを受信し、そのエラーを検出した場合は、データ再送要求をデータ送信部１０４に通知する。識別データ受信部１１０は、データ受信部１０５で受信した伝送フレームから自装置の識別データに対する応答データとしての相手側通信装置の識別情報を取り出す。音声通信設定部１１１は、識別データ受信部１１０で取り出された相手側通信装置の識別情報に基づいてデータ受信部１０５に対してデータ再送要求を停止するか否かを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、相手側通信装置に応じて再送要求を行うか否かを設定する音声データ伝送装置に関する。

例えば、特許文献１に示されているような従来のデータ伝送装置は、予め送信するデータ毎に再送の要否を決定しておき、受信側装置において、データ損失を検出した場合に、損失したデータの再送が必要である場合のみ、送信側装置に対して再送要求を行う。
また、特許文献２に示されたような従来のデータ受信装置は、サービス単位で再送要求の周期を設定する方式であり、周期を設定しないことで特定のサービスでは再送を行わないようにすることを可能とする。

特開２００５−１９１７３５号公報特開２００７−２０１２８号公報

無線通信回線は伝送路の電波状態によってデータのエラーや損失が発生しやすいため、通常はデータ誤りやデータ損失の発生時にデータの再送要求を行う通信プロトコルが適用される。ところが、データの再送が行われると伝送遅延が増大するため音声通話のようなリアルタイム通信には適していない。そこでリアルタイム通信を行う場合には再送要求を行わない制御を行うことが有効である。
しかしながら、例えば、特許文献１に示されたような音声データ伝送装置では、データ単位で再送要求を行っており、特定のデータが損失した場合のみ再送要求を行う場合でも、受信側装置では常に再送の発生を考慮したバッファリングを行う必要があり、常にデータの再送が行われる場合と同じように遅延時間が増大するという問題点があった。
また、特許文献２に記載されたような従来の音声データ伝送装置では、サービス単位で再送要求を停止することしかできないため、通信相手に応じたきめ細かな制御ができないという問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、相手側通信装置に応じて伝送遅延の増大を抑制することのできる音声データ伝送装置を得ることを目的とする。

この発明に係る音声データ伝送装置は、自装置の識別情報である識別データを出力する識別データ送信部と、音声データと識別データとを伝送フレームに格納して伝送路へ送信すると共に、データ再送要求の通知を受けた場合はデータ再送要求を相手側通信装置に送信するデータ送信部と、伝送路を介して相手側通信装置から伝送フレームを受信すると共に、伝送フレームのエラーを検出した場合は、データ再送要求を通知するデータ受信部と、データ受信部で受信した伝送フレームから、自装置の識別データに対する応答データとしての相手側通信装置の識別情報を取り出す識別データ受信部と、識別データ受信部で取り出された相手側通信装置の識別情報に基づいてデータ受信部に対してデータ再送要求を停止するか否かを設定する音声通信設定部とを備えたものである。

この発明の音声データ伝送装置は、自装置から送信した識別データに対する応答データとしての相手側通信装置の識別情報に基づいてデータ受信部に対してデータ再送要求を停止するか否かを設定するようにしたので、相手側通信装置に応じて伝送遅延の増大を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による音声データ伝送装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１による音声データ伝送装置のＩＰパケットを示す説明図である。この発明の実施の形態１による音声データ伝送装置のＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケットを示す説明図である。この発明の実施の形態１による音声データ伝送装置のＰＩＡＦＳフレームを示す説明図である。この発明の実施の形態１による音声データ伝送装置のエラー補正を行わない場合のＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケットを示す説明図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による音声データ伝送装置（以下、本装置と称す）の構成を示すブロック図である。
図示のように、本装置は、音声符号化部１０１、エラー補正データ生成部１０２、音声パケット組立部１０３、データ送信部１０４、データ受信部１０５、音声パケット分解部１０６、エラー補正部１０７、音声復号部１０８、識別データ送信部１０９、識別データ受信部１１０、音声通信設定部１１１を備えている。

音声符号化部１０１は、入力された音声データを符号化する符号化部である。エラー補正データ生成部１０２は、音声符号化部１０１によって生成された符号化音声データのエラー補正情報を生成するデータ生成部である。音声パケット組立部１０３は、音声符号化部１０１が生成した符号化音声データとエラー補正データ生成部１０２が生成したエラー補正データとを多重化して音声パケットの形式に組み立てる機能を有している。データ送信部１０４は、音声パケット組立部１０３が生成した音声パケットおよび識別データ送信部１０９が生成した識別データパケットを無線通信方式に従って伝送フレームに格納して無線通信回線へ送出する機能と、相手側通信装置からデータ再送要求を受信した場合には該当する伝送フレームの再送を行い、更にデータ受信部１０５からの再送要求の通知に応じて相手側通信装置に対して特定の伝送フレームの再送要求を送信する機能とを有するものである。

データ受信部１０５は、無線通信回線から伝送フレームを受信してフレームの損失もしくはデータの誤りを検出した場合はデータ送信部１０４に対して再送要求を通知すると共にそのデータを廃棄し、データが正常な場合は受信した伝送フレームから音声パケットもしくは識別データパケットを取り出して出力する機能を有している。音声パケット分解部１０６は、データ受信部１０５が受信した音声パケットを分解して符号化音声データとエラー補正データを取り出す機能を有している。エラー補正部１０７は、音声パケット分解部１０６で取り出した符号化音声データとエラー補正データとを用いて符号化音声データのエラー補正を行う機能部である。音声復号部１０８は、音声パケット分解部１０６もしくはエラー補正部１０７から入力された符号化音声データを復号して音声データを出力する復号部である。識別データ送信部１０９は、音声データの通信開始前に通信相手に自装置の識別データを送信する機能部であり、識別データ受信部１１０は、音声データの通信開始前に自装置の識別データの応答データとしての通信相手の識別データを受信する機能部である。

音声通信設定部１１１は次のような機能を有している。即ち、識別データ受信部１１０が取得した通信相手の識別データに基づいて通話毎の通信方法を選択し、エラー補正データ生成部１０２に対してはエラー補正データを生成する／しないを制御する信号を出力する。また、データ受信部１０５に対しては受信データの再送要求および誤りを検出したデータの廃棄を行う／行わないを制御する信号を出力する。更に、音声パケット分解部１０６に対してはデータ受信部１０５から入力された音声パケットから符号化音声データおよびエラー補正データを取り出してエラー補正部１０７へ出力するか、音声パケットから符号化音声データのみを取り出して音声復号部１０８へ出力するか制御する信号を出力する。

次に、本装置の動作を説明する。
先ず、本装置が音声データの通信を開始する前に識別データ送信部１０９、識別データ受信部１１０、音声通信設定部１１１によって相手側通信装置に対する通話毎の通信方法を選択する動作について説明する。
本装置は、音声データの通信を開始する前に識別データ送信部１０９から相手側通信装置に対して接続開始を要求する識別データパケットを生成し、データ送信部１０４へ出力する。例えば、識別データ送信部１０９は、識別データとして、図２に示すＳＩＰ（ＳｅｓｓｉｏｎＩｎｉｔｉａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージを含むＩＰパケット２０１を生成する。次に、データ送信部１０４は、識別データ送信部１０９から入力された識別データパケットを無線通信回線へ送出する。

そして、相手側通信装置が本装置であった場合、データ受信部１０５が無線通信回線より受信した識別データを識別データ受信部１１０へ出力する。次に、識別データ受信部１１０は入力された識別データから相手側通信装置との通話毎の通信設定を決定するための情報を抽出して、音声通信設定部１１１へ出力する。例えば、識別データ受信部１１０は、ＳＩＰメッセージに含まれる相手側通信装置の電話番号情報を抽出する。
そして、音声通信設定部１１１は、入力された情報に基づいて相手側通信装置との通話毎の通信方法を選択する。例えば、識別データ受信部１１０から入力された電話番号情報と予め本装置が保存している電話番号のリストとのマッチングを行い、識別データ受信部１１０から入力された電話番号情報が本装置の電話番号リストに含まれる場合は、エラー補正を行いつつ再送要求・データ廃棄を行わない通信設定をこれから開始する音声通話の動作条件として選択する。具体的には、エラー補正データ生成部１０２に対しては、エラー補正データを生成するように制御信号を出力し、データ受信部１０５に対しては、データ損失・エラー検出時の再送要求を行わないようにしつつエラー検出時のデータを廃棄せずに音声パケット分解部１０６へ出力するように制御信号を出力し、音声パケット分解部１０６に対しては、入力データから符号化音声データとエラー補正データを取り出してエラー補正部１０７へ出力するように制御信号を出力する。

次に、音声通信設定部１１１によって選択した通信設定に基づいて音声データの送受信を行う動作について説明する。
先ず、音声通信設定部１１１によって、エラー補正を行いつつ再送要求・データ廃棄を行わない通信設定が選択された場合の動作について説明する。
音声データの送信を行う場合、先ず、音声符号化部１０１によって音声を符号化する処理を行う。例えば、音声符号化部１０１は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠の８ｋｂｉｔ／ｓＣＳ−ＡＣＥＬＰ（ＣｏｎｊｕｇａｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ−ＡｌｇｅｂｒａｉｃＣｏｄｅＥｘｃｉｔｅｄＬｉｎｅａｒＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）方式に基づいて、入力された音声データを１０ｍｓｅｃ単位で８ｋｂｉｔ／ｓｅｃの符号化データ（以下、符号化音声データ）に変換する。そして、音声符号化部１０１は、１０ｍｓｅｃ毎に１０ｂｙｔｅの符号化音声データをエラー補正データ生成部１０２および音声パケット組立部１０３へ出力する。

次に、エラー補正データ生成部１０２は、音声符号化部１０１から入力された符号化音声データに対してエラー補正データを生成する。例えば、符号化音声データが１０ｂｙｔｅ単位で入力される場合、１０ｂｙｔｅのデータに対して２ｂｙｔｅのＣＲＣ符号をエラー補正データとして生成する。そして、エラー補正データ生成部１０２は、エラー補正データを音声パケット組立部１０３へ出力する。
音声パケット組立部１０３では、入力された符号化音声データおよびエラー補正データを使用して送信用のパケットを組み立てる。例えば、音声パケット組立部１０３は１０ｂｙｔｅ単位で入力される符号化音声データと２ｂｙｔｅ単位で入力されるエラー補正データとを一時的に蓄積し、図３に示すように２０ｍｓｅｃ毎に２０ｂｙｔｅの符号化音声データと４ｂｙｔｅのエラー補正データを順番に並べて、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケット２０２（以下、単にＩＰパケット２０２という）を組み立てる。そして、音声パケット組立部１０３は組み立てたＩＰパケット２０２をデータ送信部１０４へ出力する。

次に、データ送信部１０４は音声パケット組立部１０３から入力されたパケットを無線通信方式に従って無線通信回線へ送出する。例えばデータ送信部１０４が無線通信方式としてＰＩＡＦＳ方式を使用する場合、ＩＰパケット２０２を、図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３のデータ領域に格納する。尚、ＰＩＡＦＳ方式のデータ領域は固定長のため、複数個のＩＰパケット２０２を多重化して格納しない場合は、図４に示す例のように、ＩＰパケット２０２を格納した残りのデータ領域は無効となる。そしてデータ送信部１０４は、ＩＰパケット２０２を格納したＰＩＡＦＳフレーム２０３を無線通信回線へ送出する。
以上が音声データの送信を行う場合の動作である。

音声データの受信を行う場合、相手側の通信装置が本装置であれば、先ずデータ受信部１０５が無線通信回線からデータを受信する。そして、受信したデータに関して誤り検出を行い、更に受信したデータの情報からデータ損失の有無を検出する。例えば、データ受信部１０５が無線通信方式としてＰＩＡＦＳ方式を使用する場合は、図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３を受信し、ＰＩＡＦＳフレーム２０３のＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）領域に含まれるＣＲＣ符号を用いてＣＲＣ演算を行い、データ領域の誤りを検出する。更に、図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３のＦＦＩ（ＦｅｅｄＦｏｒｗａｒｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）領域に格納するフレーム番号が前回受信した番号と連続していなければフレーム損失が発生したと判定する。但し、データ受信部１０５は、音声通信設定部１１１により再送要求を行わない設定になっているため、ＰＩＡＦＳフレーム２０３の誤りやフレーム損失を検出しても、相手側の通信装置に対して再送要求は送信しない。更に、データ受信部１０５は、音声通信設定部１１１によりエラー廃棄を行わない設定になっているため、ＰＩＡＦＳフレーム２０３の誤りを検出しても、そのＰＩＡＦＳフレーム２０３を廃棄せずに、ＰＩＡＦＳフレーム２０３のデータ領域に格納されているＩＰパケット２０２を取り出して音声パケット分解部１０６へ出力する。

次に、音声パケット分解部１０６は、入力されたパケットを分解して符号化音声データとエラー補正データを取得する。例えば、音声パケット分解部１０６は、データ受信部１０５から入力されるデータを図３に示すＩＰパケット２０２と見なしてパケットの分解を行う。尚、音声パケット分解部１０６は、音声通信設定部１１１によりエラー廃棄を行わない設定になっているため、ＩＰパケット２０２のＵＤＰヘッダに含まれるチェックサムの検査でＩＰパケット２０２のデータ誤りを検出した場合であっても、符号化音声データとエラー補正データを取り出してエラー補正部１０７へ出力する。
次に、エラー補正部１０７は、音声パケット分解部１０６から入力された符号化音声データとエラー補正データによりエラー補正を行う。例えば、エラー補正データがＣＲＣ符号の場合は、１０ｂｙｔｅの符号化音声データと２ｂｙｔｅのＣＲＣ符号を用いて誤り検査の演算を行い、演算結果が正常であれば１０ｂｙｔｅの符号化音声データを音声復号部１０８へ出力する。一方、ＣＲＣ符号の演算結果が異常であれば、入力された符号化音声データの代わりに直前に出力した１０ｂｙｔｅの符号化音声データを音声復号部１０８へ再度出力する。
次に音声復号部１０８は、エラー補正部１０７から１０ｂｙｔｅ単位で入力された符号化音声データを復号し、１０ｍｓｅｃ単位で音声データを出力する。
以上が音声通信設定部１１１によって、エラー補正を行いつつ再送要求・データ廃棄を行わない通信設定が選択された場合の動作である。

次に、音声通信設定部１１１によって、エラー補正を行わずに再送要求・データ廃棄を行う通信設定が選択された場合の動作について説明する。
音声データの送信を行う場合、先ず音声符号化部１０１によって音声を符号化する処理に関しては、エラー補正を行いつつ再送要求・データ廃棄を行わない通信設定が選択された場合の動作と同一であるため説明を省略する。
次に、エラー補正データ生成部１０２は、音声通信設定部１１１によりエラー補正を行わない設定になっているため、音声符号化部１０１から符号化音声データが入力されてもエラー補正データを生成しない。
次に、音声パケット組立部１０３は、エラー補正データ生成部１０２からエラー補正データが入力されない場合、音声符号化部１０１から入力される符号化音声データのみを使用して送信用のパケットを組み立てる。例えば、音声パケット組立部１０３は１０ｂｙｔｅ単位で入力される符号化音声データを一時的に蓄積し、図５に示すように２０ｍｓｅｃ毎に２０ｂｙｔｅの符号化音声データを順番に並べてＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰパケット２０４（以下、単にＩＰパケット２０４という）を組み立てる。そして、音声パケット組立部１０３は組み立てたＩＰパケット２０４をデータ送信部１０４へ出力する。

次に、データ送信部１０４は音声パケット組立部１０３から入力されたパケットを無線通信方式に従って無線通信回線へ送出する。例えばデータ送信部１０４が無線通信方式としてＰＩＡＦＳ方式を使用する場合、ＩＰパケット２０４を図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３のデータ領域に格納する。そしてデータ送信部１０４は、ＩＰパケット２０４を格納したＰＩＡＦＳフレーム２０３を無線通信回線へ送出する。更に、データ送信部１０４は、データ受信部１０５よりデータの再送要求が入力された場合、要求された番号に対応するＰＩＡＦＳフレーム２０３を無線通信回線へ送出する。
以上が音声データの送信を行う場合の動作である。

音声データの受信を行う場合、相手側の通信装置が本装置であれば、先ずデータ受信部１０５が無線通信回線からデータを受信する。そして、受信したデータに関して誤り検出を行い、更に受信したデータの情報からデータ損失の有無を検出する。例えば、データ受信部１０５が無線通信方式としてＰＩＡＦＳ方式を使用する場合は、図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３を受信し、ＰＩＡＦＳフレーム２０３のＦＣＳ領域に含まれるＣＲＣ符号を用いてＣＲＣ演算を行い、データ領域の誤りを検出する。更に、図４に示すＰＩＡＦＳフレーム２０３のＦＦＩ領域に格納するフレーム番号が前回受信した番号と連続していなければフレーム損失が発生したと判定する。ここで、データ受信部１０５は、音声通信設定部１１１により再送要求を行う設定になっているため、ＰＩＡＦＳフレーム２０３の誤りやフレーム損失を検出した場合、データ送信部１０４に対して再送を要求するＰＩＡＦＳフレーム番号を出力する。

そして、データ送信部１０４は、データ受信部１０５から再送を要求するＰＩＡＦＳフレーム番号が入力された場合、次に送出するＰＩＡＦＳフレーム２０３のＦＢＩ（ＦｅｅｄＢａｃｋＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）領域に、再送を要求するＰＩＡＦＳフレーム番号を格納することで相手側の通信装置にデータの再送を要求する。尚、データ受信部１０５は、受信したＰＩＡＦＳフレーム２０３からデータ誤りが検出されない場合、ＰＩＡＦＳフレーム２０３のデータ領域に格納されているＩＰパケット２０４を取り出して音声パケット分解部１０６へ出力する。
次に、音声パケット分解部１０６は、入力されたパケットを分解して符号化音声データを取得する。例えば、音声パケット分解部１０６は、データ受信部１０５から入力されるデータを図５に示すＩＰパケット２０４と見なしてパケットの分解を行う。尚、音声パケット分解部１０６は、音声通信設定部１１１によりエラー廃棄を行う設定になっているため、ＩＰパケット２０２のＵＤＰヘッダに含まれるチェックサムの検査でパケットのエラーが検出されなかった場合のみ、符号化音声データを取り出して音声復号部１０８へ出力する。
次に、音声復号部１０８は、音声パケット分解部１０６から１０ｂｙｔｅ単位で入力された符号化音声データを復号し、１０ｍｓｅｃ単位で音声データを出力する。
以上が音声通信設定部１１１によって、エラー補正を行わずに再送要求・データ廃棄を行う通信設定が選択された場合の動作である。

尚、この発明の実施の形態１では、識別データ送信部１０９がＳＩＰメッセージを送信しているが、ＳＩＰメッセージ以外のデータを送信するようにしてもよい。例えば、音声データの通信を開始する前に、電話番号、ＩＰアドレス、ＩＰパケットのポート番号、通話内容の重要度を示す識別情報などの中から一つもしくは複数の情報を含むＩＰパケットを生成して送信するようにしてもよい。その場合、受信側の本装置では、予め設定したポート番号に対応する通信ポートから受信したＩＰパケットを、電話番号情報のみを含むＩＰパケットとして識別するようにしてもよい。

以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、自装置の識別情報である識別データを出力する識別データ送信部１０９と、音声データと識別データとを伝送フレームに格納して伝送路へ送信すると共に、データ再送要求の通知を受けた場合はデータ再送要求を相手側通信装置に送信するデータ送信部１０４と、伝送路を介して相手側通信装置から伝送フレームを受信すると共に、伝送フレームのエラーを検出した場合は、データ再送要求を通知するデータ受信部１０５と、データ受信部１０５で受信した伝送フレームから、自装置の識別データに対する応答データとしての相手側通信装置の識別情報を取り出す識別データ受信部１１０と、識別データ受信部１１０で取り出された相手側通信装置の識別情報に基づいてデータ受信部１０５に対してデータ再送要求を停止するか否かを設定する音声通信設定部１１１とを備えたので、音声通信設定部１１１によって、相手側通信装置に応じて再送要求の動作を切り替えることにより、相手側通信装置の性能に応じて通話単位でデータ受信部１０５によるデータの再送制御を停止することが可能となり、通話単位で伝送遅延の増大を抑制できるという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１によれば、音声通信設定部１１１は、データ受信部１０５に対して、伝送フレームのデータ再送要求を停止すると設定した場合は、伝送フレームの廃棄をしないよう制御を行うので、音声通信設定部１１１によって、相手側通信装置に応じて再送要求・データ廃棄の動作を切り替えることにより、相手側通信装置の性能に応じて通話単位でデータ受信部１０５によるデータの再送制御を停止すると共に、誤りを検出したデータを廃棄せずに音声復号処理に使用することによって、通話単位で伝送遅延の増大を抑制しつつ音声品質の劣化を抑制できるという効果が得られる。

更に、この発明の実施の形態１によれば、符号化音声データに対するエラー補正データを生成するエラー補正データ生成部１０２と、符号化音声データとエラー補正データとを用いてパケットを組み立てる音声パケット組立部１０３と、自装置の識別情報である識別データを出力する識別データ送信部１０９と、音声パケット組立部１０３のパケットと識別データとを伝送フレームに格納して伝送路へ送信すると共に、データ再送要求の通知を受けた場合はデータ再送要求を相手側通信装置に送信するデータ送信部１０４と、伝送路を介して相手側通信装置から伝送フレームを受信すると共に、伝送フレームのエラーを検出した場合は、データ再送要求を通知するデータ受信部１０５と、データ受信部１０５で受信した伝送フレームから、自装置の識別データに対する応答データとしての相手側通信装置の識別情報を取り出す識別データ受信部１１０と、データ受信部１０５から出力された伝送フレームから符号化音声データとエラー補正データとを取り出す音声パケット分解部１０６と、音声パケット分解部１０６から出力された符号化音声データおよびエラー補正データから符号化音声データの誤りを検出して正常な符号化音声データに変換するエラー補正部１０７と、識別データ受信部１１０で取り出された相手側通信装置の識別情報に基づいてデータ受信部１０５に対してデータ再送要求を停止するか否かを設定すると共に、停止すると設定した場合は、伝送フレームの廃棄をしないよう制御し、かつ、エラー補正部１０７に対して、エラー補正を行うよう制御を行う音声通信設定部１１１とを備えたので、音声通信設定部１１１によって、相手側通信装置に応じてエラー補正、再送要求・データ廃棄の動作を切り替えることにより、相手側通信装置の性能に応じて通話単位でデータ受信部１０５によりデータの再送制御を停止すると共に、誤りを検出したデータを廃棄せずにエラー補正部１０７に入力してエラー補正を行うことによって、通話単位で伝送遅延の増大を抑制しつつ音声品質の劣化を抑制できるという効果が得られる。

更に、この発明の実施の形態１によれば、通信の開始時に識別データ受信部１１０が、電話番号、ＩＰアドレス、ＩＰパケットのポート番号、通話内容の重要度を示す識別情報などの中から一つもしくは複数の情報を、受信した識別データから取出してマッチングを行うことにより、音声通信の開始前に相手側の通信装置の性能を識別することが可能になるため、音声通信設定部１１１によって通話単位でエラー補正と再送要求・データ廃棄の制御を行うことができ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという効果が得られる。例えば、特定の電話番号との通話に対しては伝送遅延よりも音声品質を優先するような用途にも対応できるという効果が得られる。

更に、この発明の実施の形態１によれば、音声通信設定部１１１によって、例えばデータ受信部１０５ではＰＩＡＦＳフレームのＦＣＳによる誤り検出時のデータ廃棄を行わないようにし、音声パケット分解部１０６ではＵＤＰヘッダのチェックサムのエラー検出によるデータ廃棄を行わないようにすることで、受信した全ての符号化音声データをエラー補正部１０７に入力することができ、更にエラー補正部１０７によって１０ｍｓｅｃ単位でエラー発生箇所を特定できるため、データ誤りによる音声品質の劣化を最小限にとどめることができるという効果が得られる。

更に、この発明の実施の形態１によれば、音声パケット組立部１０３により符号化音声データとエラー補正データを多重化して送信するパケットを組み立てるため、例えば音声パケット組立部１０３が図３に示すＩＰパケット２０２を組み立てる場合に、符号化音声データとエラー補正データをそれぞれ別のＩＰパケットとして組み立てるよりもＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダによるオーバヘッドを削減することができ、伝送負荷を抑制することができるという効果がある。

また、この発明の実施の形態１では、音声符号化部１０１がＧ．７２９方式に基づいて音声データの符号化を行っているが、他の符号化方式によって符号化を行うようにしてもよい。例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１準拠の６４ｋｂｉｔ／ｓＰＣＭ方式に基づいて音声データの符号化を行うようにしてもよい。これにより、符号化処理の演算量を削減しつつ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声パケット組立部１０３が図３に示すＩＰパケット２０２を組み立てるが、図３に示すフォーマット以外でＩＰパケットを組み立てても良い。例えば、図３に示すフォーマットでは、１０ｂｙｔｅ単位の複数個の符号化音声データが連続した後に、２ｂｙｔｅ単位の複数個のエラー補正データが格納されているが、符号化音声データとエラー補正データが交互に格納されるようにしてもよい。これにより、音声パケット分解部１０６がエラー補正部１０７へ出力する場合に１２ｂｙｔｅ単位でデータを取り出すだけで良くなり、パケット分解処理を簡易化しつつ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声符号化部１０１が１０ｍｓｅｃ単位で符号化音声データを出力しているが、１０ｍｓｅｃ単位でなくてもよい。例えば音声符号化部１０１が２０ｍｓｅｃ単位で符号化音声データを出力するようにしてもよい。これにより、エラー補正データ生成部１０２では２０ｂｙｔｅ毎に２ｂｙｔｅのエラー補正データを生成するようになるため、伝送量を削減しつつ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声パケット組立部１０３が２０ｍｓｅｃ単位でＩＰパケット２０２を組み立てているが、２０ｍｓｅｃ単位でなくてもよい。例えば音声パケット組立部１０３が４０ｍｓｅｃ単位でＩＰパケットを組み立てるようにしてもよい。これにより、ＩＰ／ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダのオーバヘッドを削減して伝送量を抑制しつつ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、データ送信部１０４およびデータ受信部１０５が無線伝送方式としてＰＩＡＦＳフレームを使用しているが、他の伝送方式を使用してもよい。また、データ送信部１０４およびデータ受信部１０５は無線通信回線を使用しているが、有線の通信回線を使用してもよい。例えば、データ送信部１０４およびデータ受信部１０５が有線の通信回線を使用し、有線伝送方式としてＭＡＣフレームを使用するようにしてもよい。これにより、有線回線や他の無線通信方式での通信を可能にしつつ、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、エラー補正部１０７において、ＣＲＣ符号により誤りを検出した符号化音声データの代わりに直前に出力した符号化音声データを再度出力しているが、音声復号部１０８で復号する際にエラーと判定されるような無効データを出力するようにしてもよい。これにより、音声復号部１０８において無効データの補間処理が行われるようになり、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、エラー補正部１０７において、ＣＲＣ符号により誤りを検出した符号化音声データの代わりに直前に出力した符号化音声データを再度出力しているが、エラー補正データとして畳み込み符号などの誤り訂正符号を伝送するようにし、エラー補正部１０７において符号化音声データと誤り訂正符号による誤り訂正を行うようにしてもよい。これにより、伝送中にデータの誤りが発生した符号化音声データを復元することが可能になり、通話単位で伝送遅延の増大を抑制すると共に音声品質の劣化を抑制できるという同様の効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、エラー補正データ生成部１０２によって補正データを生成し、エラー補正部１０７によって符号化音声データの補正を行っているが、エラー補正データ生成部１０２およびエラー補正部１０７を省略して、エラー補正を行わないようにしてもよい。これにより、エラー補正データの伝送が不要になるため伝送負荷の増大を抑制しつつ通話単位で伝送遅延の増大を抑制するという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声通信設定部１１１により、データ受信部１０５においてはＰＩＡＦＳフレームのＦＣＳによる誤り検出時のデータ廃棄を行わないようにし、音声パケット分解部１０６においてはＵＤＰヘッダのチェックサムのエラー検出のデータ廃棄を行わないようにしているが、誤り・エラー検出時のデータ廃棄は常に行うようにし、更にエラー補正データ生成部１０２およびエラー補正部１０７を省略して、エラー補正を行わないようにしてもよい。これにより、装置の実装コストを削減しつつ通話単位で伝送遅延の増大を抑制するという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声通信設定部１１１によって再送要求を行わないように設定された場合、データ受信部１０５は、再送要求を全く行わないように動作するが、エラーの発生頻度に応じて再送要求を行うようにしてもよい。例えば、エラー補正部１０７においてエラーと検出される符号化音声データが所定の割合を越えた場合に、音声通信設定部１１１による設定とは無関係に、エラー受信部１０５がデータ送信部１０４へ相手の通信装置に対して再送要求を行うように制御信号を出力するようにしてもよい。これにより、伝送路の状態が極度に悪化している場合は無条件で再送制御を行うようになるため、音声品質が極度に悪化することを防ぐという効果が得られる。

また、この発明の実施の形態１では、音声通信設定部１１１によって再送要求を行うように設定された場合、データ受信部１０５は、データ損失時に常に再送要求を行うように動作するが、データ再送時間に応じて再送要求を行わないようにしてもよい。例えば、データ受信部１０５がデータ送信部１０４に再送要求を行うように制御信号を出力してから要求した再送データを受信するまでの時間が所定の値を超えた場合、音声通信設定部１１１の設定状態とは無関係に、データ受信部１０５が再送要求を停止するようにしてもよい。これにより、再送データの受信を待つために遅延時間が極端に増大することを防ぐという効果が得られる。

１０１音声符号化部、１０２エラー補正データ生成部、１０３音声パケット組立部、１０４データ送信部、１０５データ受信部、１０６音声パケット分解部、１０７エラー補正部、１０８音声復号部、１０９識別データ送信部、１１０識別データ受信部、１１１音声通信設定部。

Claims

自装置の識別情報である識別データを出力する識別データ送信部と、
音声データと前記識別データとを伝送フレームに格納して伝送路へ送信すると共に、データ再送要求の通知を受けた場合は当該データ再送要求を相手側通信装置に送信するデータ送信部と、
前記伝送路を介して前記相手側通信装置から伝送フレームを受信すると共に、当該伝送フレームのエラーを検出した場合は、前記データ再送要求を通知するデータ受信部と、
前記データ受信部で受信した伝送フレームから、自装置の識別データに対する応答データとしての前記相手側通信装置の識別情報を取り出す識別データ受信部と、
前記識別データ受信部で取り出された前記相手側通信装置の識別情報に基づいて前記データ受信部に対して前記データ再送要求を停止するか否かを設定する音声通信設定部とを備えた音声データ伝送装置。
音声通信設定部は、データ受信部に対して、伝送フレームのデータ再送要求を停止すると設定した場合は、当該伝送フレームの廃棄をしないよう制御を行うことを特徴とする請求項１記載の音声データ伝送装置。
符号化音声データに対するエラー補正データを生成するエラー補正データ生成部と、
前記符号化音声データと前記エラー補正データとを用いてパケットを組み立てる音声パケット組立部と、
自装置の識別情報である識別データを出力する識別データ送信部と、
前記パケットと前記識別データとを伝送フレームに格納して伝送路へ送信すると共に、データ再送要求の通知を受けた場合は当該データ再送要求を相手側通信装置に送信するデータ送信部と、
前記伝送路を介して前記相手側通信装置から伝送フレームを受信すると共に、当該伝送フレームのエラーを検出した場合は、前記データ再送要求を通知するデータ受信部と、
前記データ受信部で受信した伝送フレームから、自装置の識別データに対する応答データとしての前記相手側通信装置の識別情報を取り出す識別データ受信部と、
前記データ受信部から出力された伝送フレームから前記符号化音声データと前記エラー補正データとを取り出す音声パケット分解部と、
前記音声パケット分解部から出力された符号化音声データおよびエラー補正データから符号化音声データの誤りを検出して正常な符号化音声データに変換するエラー補正部と、
前記識別データ受信部で取り出された前記相手側通信装置の識別情報に基づいて前記データ受信部に対して前記データ再送要求を停止するか否かを設定すると共に、停止すると設定した場合は、伝送フレームの廃棄をしないよう制御し、かつ、前記エラー補正部に対して、前記エラー補正を行うよう制御を行う音声通信設定部とを備えた音声データ伝送装置。
識別データ受信部は、相手側通信装置の識別情報として、電話番号、ＩＰアドレス、ＩＰパケットのポート番号、通話内容の重要度を示す識別情報の中から少なくとも一つの情報を取り出すことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の音声データ伝送装置。
エラー補正部による符号化音声データの誤り検出率が所定の割合以上となった場合に、前記音声通信設定部の設定状態とは無関係に、データ送信部が伝送フレームの再送要求を送信することを特徴とする請求項３記載の音声データ伝送装置。
データ受信部が受信した伝送フレームから誤りを検出した場合、データ送信部に対して伝送フレームの再送要求を通知してから再送された伝送フレームを受信するまでの時間が所定の時間よりも大きい場合に、音声通信設定部の設定状態とは無関係に、前記データ送信部が伝送フレームの再送要求を送信しないようにすることを特徴とする請求項３または請求項５記載の音声データ伝送装置。