JP2014068087A - バッファ制御装置、バッファ制御装置による制御方法、メディア通信装置、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

バッファ制御装置、バッファ制御装置による制御方法、メディア通信装置、並びにコンピュータ・プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延でメディア情報の通信を継続することが可能なバッファ制御装置等を提供する。
【解決手段】 バッファ制御装置1は、メディア情報101の受信時刻と、メディア情報101を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報102とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、目標値を所定の基準値まで小さくする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば、音声や映像等の各種メディアのデータ通信において、通信状態の乱れ、遅延等による通信品質の劣化を抑制する技術分野に関する。
一般的に知られた、音声通話は、通話する端末間に伝送路を設定し、通信が終了するまで通信回線を占有する回線交換方式が使用されている。
一方で、近年、音声通話は、パケット通信網の高帯域化や高品質化によって、パケット通信網を利用して音声通話を行うVoIP(Voice_over_Internet_Protocol:以降、「VoIP」と称する)が普及している。
さらに、第3.9次世代の携帯電話の規格であるLTE(Long_Term_Evolution:以降、「LTE」と称する)では、パケット通信網において音声通話を行うVoLTE(Voice_over_LTE:以降、「VoLTE」と称する)が採用されている。
しかしながら、パケット通信網では、送信端末からパケットを一定間隔で送信する際に、ネットワーク輻輳や無線リンクでの再送等の影響によって受信端末におけるパケットの受信間隔が一定にならない場合がある。これをジッタ(以下、「揺らぎ」とも記す)という。
ジッタは、音声をパケット化して伝送するVoIP通信等では、音質劣化の大きな要因となる。
即ち、音声通話等のリアルタイム通信では、ジッタによりパケットの到着が遅延すると、再生する音声データが枯渇する。これにより、音声通話では、音切れが発生する。
上述した音切れを防止する方法として、VoIP通信等では、受信したパケットを一時的にバッファリングすると共に、バッファリングしたパケットを再生する方法が知られている。ここで、受信したパケットを一時的にバッファリングするバッファをジッタバッファという。
これにより、VoIP通信等では、受信したパケットをジッタバッファに一時的にバッファリングすると共に、バッファリングしたパケットを再生することによって品質の高い音声を再生することができる。
このため、ジッタバッファ長は、大きくするほど音切れが発生しにくくなる。その一方で、ジッタバッファ長は、大きくするほど遅延が増加するため、適切な長さに設定することが重要である。
そこで、一般的に知られたジッタバッファ長を設定する手法は、ジッタバッファ長を固定的に設定する方式に加えて、ジッタの大きさに応じてジッタバッファ長を変化させる適応的ジッタバッファ制御方式が存在する。
ここで、本願出願に先立って存在する関連技術として、特許文献1は、VoIP通信において適応的にジッタバッファを制御する適応デジッタバッファの方法及び装置に関する技術を開示する。
より具体的に、特許文献1における受信機は、適応デジッタバッファ(「ジッタバッファ」と同義)と時間伸縮コントローラとを備える復号器を有する。
係る受信機は、ジッタバッファのアンダーフロー率や遅延などの情報からジッタバッファ長の目標値を設定すると共に、設定した目標値に近づくようにジッタバッファ長を制御する。
特許文献2に記載された技術は、ハンドオーバーを行う場合でも良好な特性で通信を継続することが可能な通信端末装置に関する技術を開示する。
より具体的に、特許文献2における通信端末装置は、接続先のパケット網を切り替えるハンドオーバーの際に、「当該ハンドオーバーの状態」と「接続中のパケット網」とに関するイベント情報を生成するイベント情報生成手段を有する。
さらに、係る通信端末装置は、当該イベント情報に基づいてパケットの送受信を制御するパケット送受信制御手段を有する。
ここで、イベント情報を構成する「ハンドオーバーの状態」とは、通信端末装置が現在接続しているパケット網を示す情報やハンドオーバーの候補先のパケット網にハンドオーバーを開始することを示す情報、ハンドオーバー候補先のパケット網にハンドオーバーが完了したことを示す情報等のハンドオーバーの状態を示す情報である。
さらに、イベント情報を構成する「接続中のパケット網」とは、通信端末装置が現在接続中の携帯電話ネットワークや無線LAN(Local_Area_Network:以降、「LAN」と称する)ネットワーク等のアクセスメディアシステムを示す情報である。
これらにより、パケット送受信制御手段は、イベント情報に基づいて、アクセスメディアシステムに適したパケットの送信間隔やジッタバッファの蓄積量を調整する。
さらに、特許文献2は、上述したイベント情報を含んだパケットを生成するパケット生成手段を有する。
また、特許文献2は、通信相手である通信端末装置にイベント情報を含んだパケットを送信することによって、当該通信相手である通信端末装置にイベント情報を通知する。
これにより、通信相手である通信端末装置は、通知されたイベント情報に基づいて、アクセスメディアシステムに適したパケットの送信間隔やジッタバッファの蓄積量を調整する。
特許文献3に記載された技術は、受話者に不快感を感じさせることなく、パケット音声通信中にバッファ遅延を調整することができる通信装置、バッファ遅延調整方法、及びプログラムに関する技術を開示する。
より具体的に、特許文献3は、音声パケットの受信タイミングの揺らぎの大きさに応じてジッタバッファに格納されるべき音声パケットの数(標準格納パケット数)を決定する。
特許文献3は、標準格納パケット数の変化量及びジッタバッファに格納する音声パケットの内容に応じて、ジッタバッファに格納する音声パケットの数を調整する。
即ち、特許文献3における通信装置は、揺らぎ量が大きい場合に、ジッタバッファに所定内容の音声パケットを挿入することにより標準格納パケット数を増加する。
さらに、係る通信装置は、揺らぎ量が小さい場合に、ジッタバッファに既に格納されたVAD(Voice_Activation_Detection:以降、「VAD」と称する)対象内容の音声パケットを破棄することにより標準格納パケット数を減少することによって、ジッタバッファに格納される音声パケットの数を調整する。
特許文献4に記載された技術は、VoIPシステムにおける伝送効率の向上と音質の安定とを可能とするVoIPシステムとVoIPパケット転送制御方法およびプログラムと記憶媒体に関する技術を開示する。
より具体的に、特許文献4におけるVoIPシステムは、ネットワーク状態を監視するネットワーク状態監視部と、当該ネットワーク状態監視部によるネットワーク状態の監視結果に応じてVoIPパラメータ(VoIPパケット中の音声データ長、音声符号化方式、符号化レート、受信バッファ長(「ジッタバッファ長」と同義)を変更するVoIP制御部とを有する。
係るネットワーク状態監視部は、通話先VoIPゲートウェイに対して定期的にPING(Packet_INternet_Groper:以降、「PING」と称する)コマンドによるICMP(Internet_Control_Message_Protocol:以降、「ICMP」と称する)エコー要求パケットを送出する。
ネットワーク状態監視部は、PINGコマンドによるICMPエコー要求パケットの応答として、応答率と応答時間とを受け取る。
さらに、ネットワーク状態監視部は、RTP(Real−time_Transport_Protocol:以降、「RTP」と称する)及びRTCP(RTP_Control_Protocol:以降、「RTCP」と称する)プロトコルによりパケット廃棄率とパケット到着間隔のゆらぎを受け取ると共に、VoIP制御部にネットワーク状態の監視結果として通知する。
係るVoIP制御部は、ネットワーク状態の監視結果に応じて、VoIPパラメータを算出すると共に、当該VoIPパラメータをVoIPゲートウェイに設定する。
次に、VoIPゲートウェイは、パケット到着間隔ゆらぎがしきい値より大きい場合に、受信バッファ長を大きくする。
さらに、VoIPゲートウェイは、パケット到着間隔ゆらぎがしきい値より小さい場合に、受信バッファ長を小さくする。
また、しきい値は、ネットワーク状態の急激な変化が受信バッファ長の変更に対して敏感に反応しないように、受信バッファ長を長くするしきい値と短くするしきい値を異なる値としてヒステリシス性をもたせる。
特開2010−136346号公報 特開2008−005393号公報 特開2007−150914号公報 特開2004−072242号公報
しかしながら、特許文献1は、過去に受け取ったパケットの挙動からジッタバッファ長を決定する。
また、特許文献2は、ハンドオーバーの際に、当該ハンドオーバーの状態と接続中のパケット網とに関するイベント情報に基づいて、アクセスメディアシステムに適したパケットの送信間隔やジッタバッファの蓄積量を調整する。
特許文献3は、揺らぎの大きさに応じて、ジッタバッファに格納される音声パケットの数を調整する。
特許文献4は、ネットワーク状態の急激な変化が受信バッファ長の変更に対して敏感に反応しないように制御する。
即ち、特許文献1乃至特許文献4は、例えば、ジッタが一時的に増加した場合に、ジッタバッファ長を制御することが考慮されておらず、急激にジッタが変動した場合に対応することが困難である。
より具体的に、例えば、モバイルネットワークやWi−Fi(wireless_fidelity:以降、「Wi−Fi」と称する)等の無線ネットワークとメディア通信装置とにおいて通信する基地局を切り替える(以下、「ハンドオーバー」とも記す)場合に、ジッタは、ハンドオーバー前後の基地局間において一時的にパケットの転送が発生するため、増加した直後に減少する。
また、基地局やアクセスポイント等の電波強度が弱くなった直後に回復した場合にも、ジッタは、増加した直後に減少する。
そのため、ジッタがハンドオーバーや一時的な電波強度の変化によって、一時的に増減する場合に、特許文献1乃至特許文献4では、ジッタの増加に応じてジッタバッファ長を増加した直後に減少することができない。
即ち、特許文献1乃至特許文献4は、ジッタバッファ長が過大となるため、遅延が増加するという問題が発生する。その結果、特許文献1乃至特許文献4では、依然として音声が途切れる問題を解決することができない。
本発明の主たる目的は、ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延でメディア情報の通信を継続することが可能なバッファ制御装置等を提供することにある。
上記の課題を達成すべく、本発明に係るバッファ制御装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。
即ち、本発明に係るバッファ制御装置は、
メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする。
また、同目的を達成すべく、本発明に係るバッファ制御方法は、以下の構成を備えることを特徴とする。
即ち、本発明に係るバッファ制御装置による制御方法は、
メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、バッファ制御装置を用いて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする。
尚、同目的は、上記の各構成を有するバッファ制御装置およびバッファ制御装置による制御方法を、携帯端末によって実現するコンピュータ・プログラム、およびそのコンピュータ・プログラムが格納されている、読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。
本発明によれば、ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延でメディア情報の通信を継続することができる。
本発明の第1の実施形態におけるバッファ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態におけるバッファ制御装置が行う動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態における目標値算出処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態におけるジッタバッファ長制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態におけるハンドオーバーが発生した際のジッタバッファ長の変化を概念的に例示する図である。 本発明の第1の実施形態における電波強度の一時的な低下が発生した際のジッタバッファ長の変化を概念的に例示する図である。 本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置が行う動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置が行うジッタバッファ長制御処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施形態におけるメディア通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態における受信処理部の構成を示すブロック図である。 本発明に係る各実施形態を実現可能な携帯端末のハードウェア構成を例示的に説明するブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下の説明において、通信ネットワークを単に「ネットワーク」とも記す。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態におけるバッファ制御装置1の構成を示すブロック図である。
図1において、バッファ制御装置1は、第1のジッタバッファ制御部3を有する。
より具体的に、ジッタバッファ2は、メディアデータ(以下、「メディア情報」とも称する)101を受信するのに応じて、メディアデータ101を格納する。
ここで、メディアデータ101は、例えば、音声データや映像データ等のコンテンツ情報である。
より具体的に、一例として、メディアデータ101は、不図示のマイクによって音声を収音すると共に、収音したデータをデジタルデータに変換したデータを含む。また、このメディアデータ101はネットワークを介して受信したものでもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
次に、本発明の第1の実施形態に係るより具体的なバッファ制御装置1の動作について説明する。
以下の説明では、一例として、バッファ制御装置1は、メディアデータ101が入力された際の動作について詳細に説明する。
説明の便宜上、上述した構成を例に説明するが、本発明は、これに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
図2は、本発明の第1の実施形態におけるバッファ制御装置1が行う動作を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってバッファ制御装置1の動作手順を説明する。
ステップS1:
ジッタバッファ2は、メディアデータ101を受信するのに応じて、そのメディアデータ101を格納する。
ステップS2:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ2からメディアデータ101を受信した時刻(以下、「受信時刻」とも記す)とメディアデータ101をジッタバッファ2に格納した際のジッタバッファ長とを取得すると共に、取得した受信時刻とジッタバッファ長とを格納する。
尚、受信時刻は、例えば、メディアデータ101に付加された受信時刻から取得してもよいし、バッファ制御部1がメディアデータ101を受信した時刻を取得してもよいし、ジッタバッファ2がメディアデータ101を受信した時刻を取得してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、ジッタバッファ長を取得する技術自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、受信時刻とジッタバッファ長とは、第1のジッタバッファ制御部3によってジッタバッファ2から取得する構成を例に説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、受信時刻とジッタバッファ長とは、ジッタバッファ2から第1のジッタバッファ制御部3に出力する構成を採用してもよい。(以下の実施形態においても同様)。
ステップS3:
次に、第1のジッタバッファ制御部3は、第1の無線ネットワーク情報102を取得する。
ここで、第1の無線ネットワーク情報102は、例えば、スマートフォンや携帯電話等のメディア通信装置(つまり、自装置)が無線通信した際の基地局を識別する基地局識別子(identifier:以降、「ID」と称する)と当該基地局における電波強度(つまり、ある地点において届いている電波の強さ)を含む。
さらに、第1の無線ネットワーク情報102は、例えば、メディア通信装置(つまり、自装置)がWi−Fi等において無線通信を行う場合に、アクセスポイントを識別するアクセスポイントIDと当該アクセスポイントにおける電波強度とを含む。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、以下の説明において、説明の便宜上、第1の無線ネットワーク情報102に含まれる基地局ID(アクセスポイントID)を第1の基地局IDと称する。また、第1の無線ネットワーク情報102に含まれる電波強度を第1の電波強度と称する(以下の実施形態においても同様)。
ステップS4:
次に、バッファ制御装置1における第1のジッタバッファ制御部3は、以下に説明する目標値算出処理(ステップS4)を実行する。
図3は、本発明の第1の実施形態における目標値算出処理を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってステップS4における目標値算出処理の詳細な動作手順を説明する。
ステップS21:
第1のジッタバッファ制御部3は、所定の演算によって、第1のジッタを算出すると共に、算出した第1のジッタを格納する。
即ち、第1のジッタバッファ制御部3は、メディアデータ101を受信した際の第1のジッタを算出する。
より具体的に、一例として、第1のジッタバッファ制御部3は、所定の時間内(または、所定のパケット数)に受信した連続する2パケット間の受信時刻の差における最大値を第1のジッタとして算出してもよいし、最大値以外に、所定時間内(または、所定のパケット数)の加重平均値を用いてもよい。また、IETF(Internet_Engineering_Task_Force:以降、「IETF」と称する)が発行するRFC3550の付録A.8節に記載されている方法によって算出してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、第1のジッタを算出する技術自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
ステップS22:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタと第2のジッタとを比較する。
ここで、第2のジッタとは、第1のジッタバッファ制御部3によって格納した第1のジッタより以前(過去)に格納したジッタとする。
ステップS23において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタの方が大きい(ジッタが増加した)場合に、ステップS27に処理を進める。
ステップS23において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタが増加していないと判定した場合に、ステップS24に処理を進める。
ステップS24において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタの方が小さい(ジッタが減少した)場合に、ステップS25に処理を進める。
ステップS24において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタが減少していない場合に、ステップS30に処理を進める。
即ち、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタバッファ制御部3は、第1のジッタが増加も減少もしていない(つまり、変化していない)と判定した場合に、ステップS30に処理を進める。
ステップS25:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタの一時的な増減を判定する。即ち、第1のジッタバッファ制御部3は、自装置におけるジッタの一時的な増減を判定する。
図4は、本発明の第1の実施形態におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってステップS25におけるジッタの一時的な増減を判定する処理の詳細な動作手順を説明する。
ステップS41:
第1のジッタバッファ制御部3は、ハンドオーバー直後か否かを判定する。
より具体的に、第1のジッタバッファ制御部3は、第1の基地局IDと第2の基地局IDとを比較する。
ここで、第2の基地局IDとは、第1のジッタバッファ制御部3によって格納した第1の基地局IDより所定の時刻以前(過去)に格納した基地局IDとする。
また、所定の時刻とは、例えば、予め任意に設定してもよいし、前回のハンドオーバーが発生した際に、ジッタの増加が続いた時間に基づいて動的に設定してもよい(以下の実施形態においても同様)。
これにより、第1のジッタバッファ制御部3は、所定の期間に基地局が変更したか否かを判定することができる。
ステップS42において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の基地局IDと第2の基地局IDとを比較した結果、第1の基地局IDと第2の基地局IDとが同一と判定した場合に、処理をステップS43に進める。
即ち、第1の基地局IDと第2の基地局IDとが同一とは、基地局間のハンドオーバーが発生していないことを意味する。
ステップS42において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の基地局IDと第2の基地局IDとを比較した結果、第1の基地局IDと第2の基地局IDとが異なる(同一でない)と判定した場合に、処理をステップS47に進める。
即ち、第1の基地局IDと第2の基地局IDとが異なる(同一でない)とは、基地局間のハンドオーバーが発生したことを意味する。
ステップS43:
次に、第1のジッタバッファ制御部3は、一時的な電波強度の低下が発生しているか否かを判定する。
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の電波強度と第2の電波強度とを比較する。
ここで、第2の電波強度とは、第1のジッタバッファ制御部3によって格納した第1の電波強度より所定の時刻以前(過去)に格納した電波強度とする。
また、より具体的に、所定の時刻とは、例えば、1秒または2秒程度の一時的(短期的)な時刻とする。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ステップS44において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の電波強度と第2の電波強度とを比較した結果、第1の電波強度が第2の電波強度より高い(低くない)と判定した場合に、処理をステップS48に進める。
ステップS44において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の電波強度と第2の電波強度とを比較した結果、第1の電波強度が第2の電波強度より低いと判定した場合に、処理をステップS45に進める。
ステップS45:
第1のジッタバッファ制御部3は、第1の電波強度と第2の電波強度とに基づいて、電波強度の低下量を算出すると共に、算出した低下量と所定の閾値とを比較する。
ここで、例えば、電波強度の低下量は、第2の電波強度と第1の電波強度とを減算することによって求めればよい。
また、閾値は、例えば、電波強度の低下を判定することがでる程度の値を採用すればよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ステップS46において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、電波強度の低下量と閾値とを比較した結果、電波強度の低下量が閾値よりも高い(低くない)と判定した場合に、処理をステップS47に進める。
ステップS46において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、電波強度の低下量と閾値とを比較した結果、電波強度の低下量が閾値よりも低いと判定した場合に、処理をステップS48に進める。
ステップS47:
第1のジッタバッファ制御部3は、一時的に増加したジッタが低下したと判定する。即ち、第1のジッタバッファ制御部3は、自装置におけるジッタの一時的な増減が発生したと判定する。
ステップS48:
第1のジッタバッファ制御部3は、一時的に増加したジッタが低下していないと判定する。
ここでは、ジッタが緩やかに低下している状態にあることを意味する。
ステップS26において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、ステップS25の結果に応じて、ジッタの一時的な増減が発生したと判定した場合に、処理をステップS28に進める。
ステップS26において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、ステップS25の結果に応じて、ジッタの一時的な増減が発生していないと判定した場合に、処理をステップS29に進める。
ステップS27:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長の目標値を「大きくする」と決定する。
ステップS28:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長の目標値を「所定の基準値まで小さくする」と決定する。
ここで、基準値とは、例えば、ジッタの一時的な増減が発生したと判定した場合に、所定の時刻以前のジッタバッファ長を取得すると共に、取得したジッタバッファ長を設定してもよいし、ジッタの一時的な増減が発生する直前のジッタバッファ長またはジッタバッファ長の目標値の何れかを設定してもよいし、所定の期間におけるジッタバッファ長の平均値を設定してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ステップS29:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長の目標値を「小さくする」と決定する。
ステップS30:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長の目標値を「維持する」と決定する。
尚、ステップS27乃至S30における目標値を算出する処理は、例えば、第1のジッタバッファ制御部3によって、受信時刻と、第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報102とに基づいて、特許文献1に記載された方法を採用してもよいし、係る処理自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
また、係る目標値は、例えば、範囲を持った値でもよいし、一意な値でもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ステップS5:
次に、第1のジッタバッファ制御部3は、以下に説明するジッタバッファ長制御処理(ステップS5)を実行する。
図5は、本発明の第1の実施形態におけるジッタバッファ長制御処理を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってステップS5におけるジッタバッファ長制御処理の詳細な動作手順を説明する。
ステップS61:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値算出処理(ステップS21乃至S30)において決定した目標値とジッタバッファ長とを比較する。
ステップS62において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値とジッタバッファ長とを比較した結果、目標値がジッタバッファ長より大きいと判定した場合に、処理をステップS69に進める。
ステップS62において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値とジッタバッファ長とを比較した結果、目標値がジッタバッファ長より小さい(大きくない)と判定した場合に、処理をステップS63に進める。
ステップS63において「NO」:
さらに、第1のジッタバッファ制御部3は、目標値とジッタバッファ長とを比較した結果、目標値とジッタバッファ長とが同一(目標値が範囲を持った値の場合には、ジッタバッファ長が範囲内)と判定した場合に、処理をステップS68に進める。
ステップS63において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値とジッタバッファ長とを比較した結果、目標値がジッタバッファ長より小さい(大きくない)と判定した場合に、処理をステップS64に進める。
ステップS64:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値がジッタバッファ長より小さい(大きくない)と判定した場合に、目標値の種別について判定する。
ステップS65において「YES」:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値の種別について判定した結果、目標値を「所定の基準値まで小さくする」であると判定した場合に、処理をステップS66に進める。
ステップS65において「NO」:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値の種別について判定した結果、目標値を「小さくする」であると判定した場合に、処理をステップS67に進める。
ステップS66:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値に基づいてジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくする(ジッタバッファ長を小さくする手法については、本実施形態において後述する)。
ステップS67:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値に基づいてジッタバッファ長を小さくする。
より具体的に、一例として、第1のジッタバッファ制御部3におけるジッタバッファ長を小さくする手法は、目標値に基づいて、ジッタバッファ2に格納したデータを削除することによって、ジッタバッファ長を小さくしてもよい(このとき、無音データを削除するようにしてもよい)し、係る手法は、目標値に基づいて、受信したパケットの音声データをジッタバッファ2に格納せずに廃棄してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ステップS68:
第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長を維持する。即ち、第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長を増減させないことを意味する。
ステップS69:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値に基づいてジッタバッファ長を大きくする。
より具体的に、一例として、第1のジッタバッファ制御部3におけるジッタバッファ長を大きくする手法は、目標値に基づいて、ジッタバッファ2に無音データを格納することによって、ジッタバッファ長を大きくしてもよいし、係る手法は、受信したパケットの音声データをコピーすると共に、目標値に基づいて、1回乃至複数回のコピーした音声データをジッタバッファ2に格納してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
図6は、本発明の第1の実施形態におけるハンドオーバーが発生した際のジッタバッファ長の変化を概念的に例示する図である。
図6は、横軸に時刻を示し、縦軸に横軸の時刻に対するジッタおよびジッタバッファ長を示す。また、図6は、ジッタを実線で示し、第1の実施形態におけるジッタバッファ長の目標値を点線で示す。
さらに、図6は、時刻Thにおいてハンドオーバーが発生したことを示す。
図6において、第1の実施形態における第1のジッタバッファ制御部3は、ハンドオーバーによってジッタが増加するとそれに合わせてジッタバッファ長の目標値を増加する。
さらに、所定の時間内にジッタが減少した場合に、第1のジッタバッファ制御部3は、ハンドオーバーによるジッタの一時的な増減であると判断すると共に、ジッタバッファ長の目標値を所定の基準値まで小さくする。
これにより、第1のジッタバッファ制御部3は、ハンドオーバーによって増加したジッタが減少した際に、低遅延でメディア情報の通信を継続することが可能である。
図7は、本発明の第1の実施形態における電波強度の一時的な低下が発生した際のジッタバッファ長の変化を概念的に例示する図である。
図7は、横軸に時刻を示し、縦軸に横軸の時刻に対するジッタおよびジッタバッファ長を示す。また、図7は、ジッタを実線で示し、第1の実施形態におけるジッタバッファ長の目標値を点線で示す。
さらに、図7は、時刻Tsにおいて電波強度が低下したことを示す。また、図7は、時刻Teにおいて電波強度が回復したことを示す。
図7において、第1の実施形態における第1のジッタバッファ制御部3は、電波強度が低下し、ジッタが増加した時刻Tsでジッタバッファ長を増加する。
さらに、時刻Teで電波強度が回復し、ジッタが減少した際に、第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくする。
これにより、第1のジッタバッファ制御部3は、一時的な電波強度の低下によって増加したジッタが減少した際に、低遅延でメディア情報の通信を継続することが可能である。
このように本実施の形態に係るバッファ制御装置1によれば、ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延でメディア情報の通信を継続することができる。その理由は、バッファ制御装置1における第1のジッタバッファ制御部3は、基地局IDに基づいて、ハンドオーバー直後か否かを判定する。さらに、第1のジッタバッファ制御部3は、電波強度に基づいて、電波強度の一時的な低下を判定する。これにより、本実施形態によれば、自装置におけるジッタの一時的な増減を判定することができる。また、本実施形態によれば、係るジッタの一時的な増減が発生したと判定した場合に、第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタの増加に伴いジッタバッファ長を増加する。さらに、第1のジッタバッファ制御部3は、ジッタが減少した際に、ジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくすることができるからである。
即ち、バッファ制御装置1は、遅延による品質劣化を抑制することができる。また、バッファ制御装置1は、ネットワーク環境の変化に応じてジッタバッファ長を制御することができる。
<第2の実施形態>
次に、上述した本発明の第1の実施形態に係るバッファ制御装置1を基本とする第2の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。
本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置20について、図8乃至図10を参照して説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置20の構成を示すブロック図である。
図8において、バッファ制御装置20は、第2のジッタバッファ制御部21を有する。
第2のジッタバッファ制御部21は、第1の実施形態において説明した第1のジッタバッファ制御部3に、さらに、第2の無線ネットワーク情報103に基づいてジッタバッファ長を制御する(第2のジッタバッファ制御部21については、本実施形態において後述する)。
より具体的に、本発明の第2の実施形態に係るより具体的なバッファ制御装置20の動作について説明する。
図9は、本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置20が行う動作を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってバッファ制御装置20の動作手順を説明する。
尚、図9に示すステップS1乃至ステップS4は、第1の実施形態において説明した図2に示すフローチャートと同様である。そのため、重複する説明は省略する。
ステップS80:
第2のジッタバッファ制御部21は、第2の無線ネットワーク情報103を取得する。
ここで、第2の無線ネットワーク情報103は、例えば、自装置と異なる不図示の外部装置が無線通信した際の基地局を識別する基地局IDと当該基地局における電波強度を含む。
さらに、第2の無線ネットワーク情報103は、例えば、自装置と異なる外部装置がWi−Fi等において無線通信を行う場合に、アクセスポイントを識別するアクセスポイントIDと当該アクセスポイントにおける電波強度とを含む。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、以下の説明において、説明の便宜上、第2の無線ネットワーク情報103に含まれる基地局ID(アクセスポイントID)を第3の基地局IDと称する。また、第2の無線ネットワーク情報103に含まれる電波強度を第3の電波強度と称する(以下の実施形態においても同様)。
次に、図10は、本発明の第2の実施形態におけるバッファ制御装置20が行うジッタバッファ長制御処理の動作を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿ってステップS81におけるジッタバッファ長制御処理の詳細な動作手順を説明する。
尚、図10に示すステップS61乃至ステップS69は、第1の実施形態において説明した図5に示すフローチャートと同様である。そのため、重複する説明は省略する。
ステップS82:
第2のジッタバッファ制御部21は、第2の無線ネットワーク情報103に基づいて、外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する。
第2のジッタバッファ制御部21は、以下に説明するジッタの一時的な増減を判定する処理(ステップS82)を実行する。
尚、ステップS82に係るジッタの一時的な増減を判定する処理は、第1の実施形態において説明した図4に示すフローチャートと同様である。そのため、重複する説明は省略する。
尚、ジッタの一時的な増減を判定する処理を実行する際に、第3の基地局IDは、第1の実施形態における第1の基地局IDに相当する。また、第4の基地局IDは、第1の実施形態における第2の基地局IDに相当する。さらに、第3の電波強度は、第1の実施形態における第1の電波強度に相当する。第4の電波強度は、第1の実施形態における第2の電波強度に相当する。
ステップS83において「YES」:
第2のジッタバッファ制御部21は、自装置と異なる外部装置においてジッタの一時的な増減が発生したと判定した場合に、処理をステップS84に進める。
ステップS83において「NO」:
第2のジッタバッファ制御部21は、自装置と異なる外部装置においてジッタの一時的な増減が発生していないと判定した場合に、処理をステップS61に進める。
ステップS84:
第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタバッファ長の目標値を「所定の基準値まで小さくする」と決定すると共に、処理をステップS66に進める。
ステップS66:
第1のジッタバッファ制御部3は、目標値に基づいてジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくする。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、第2の無線ネットワーク情報103は、基地局IDと電波強度との情報によって構成する例を説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、第2の無線ネットワーク情報103は、ジッタの一時的な低下を判定することが可能な情報であればよい。より具体的に、例えば、ハンドオーバーや一時的な電波強度の低下を示すフラグによって構成してもよい。(以下の実施形態においても同様)。
このように本実施の形態に係るバッファ制御装置20によれば、上述した第1の実施形態において説明した効果を享受できると共に、さらに、バッファ制御装置20は、自装置と異なる外部装置においてジッタの一時的な増減が発生している場合においても、低遅延で外部装置とメディア通信を継続することができる。その理由は、第2のジッタバッファ制御部21は、第2の無線ネットワーク情報103に基づいて、外部装置においてジッタの一時的な増減が発生しているか否かを判定する。さらに、本実施形態によれば、第2のジッタバッファ制御部21は、外部装置においてジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、ジッタの増加に伴いジッタバッファ長を増加する。さらに、第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタが減少した際に、ジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくすることができるからである。
即ち、バッファ制御装置20は、外部装置におけるネットワーク環境の変化に応じてジッタバッファ長を制御することができる。
<第3の実施形態>
次に、上述した本発明の第2の実施形態に係るバッファ制御装置20を基本とする第3の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。
本発明の第3の実施形態におけるバッファ制御装置20について、図11及び図12を参照して説明する。
尚、以下の説明において、説明の便宜上、メディア通信装置30aとメディア通信装置30bとを総称してメディア通信装置30と称する(以下の実施形態においても同様)。
図11は、本発明の第3の実施形態におけるメディア通信装置30の構成を示すブロック図である。
図11において、メディア通信装置30は、大別して、通信部31と、送信処理部32と、入力部33と、ネットワーク情報取得部34と、バッファ制御装置20を有する受信処理部35と、出力部36とを有する。
より具体的に、本実施形態において、メディア通信装置30は、一般的に知られたメディア通信装置に第2の実施形態において説明したバッファ制御装置20を適用する。
また、図11に示すメディア通信装置30aとメディア通信装置30bとは、ネットワーク(以下、「通信ネットワーク」とも記す)110を介して、通信可能である。
ネットワーク110は、例えば、携帯電話事業者が所有する各種通信回線、インターネットサービスプロバイダ等が提供するインターネット等の一般的な通信回線である。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
以下の説明において、一例として、メディア通信装置30は、パケット等を外部装置(不図示)に送信する際の動作について、詳細に説明する。
入力部33は、映像や音声等のメディアデータを取り込む(キャプチャする)。
より具体的に、入力部33は、例えば、マイク(以下、「マイクロフォン」とも記す)等の音声を電気信号に変換する機器である。
一例として、入力部33は、音声を収音すると共に、収音したデータをデジタルデータ(メディアデータ101)に変換する。
さらに、入力部33は、所定の時間分のメディアデータ101が貯まると送信処理部32に送信する。
送信処理部32は、入力部33から受信したメディアデータ101を符号化すると共に、符号化したメディアデータ101をパケット化する。
さらに、送信処理部32は、ネットワーク情報取得部34から第2の無線ネットワーク情報103を取得する(ネットワーク情報取得部34については、本実施形態において後述する。
また、送信処理部32は、取得した第2の無線ネットワーク情報103をパケット化する。
尚、以下の説明において、説明の便宜上、メディアデータをパケット化したパケットをメディアデータパケットと称する。また、第2の無線ネットワーク情報103をパケット化したパケットを第2の無線ネットワーク情報パケットと称する(以下の実施形態においても同様)。
送信処理部32は、メディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを通信部31に送信する。
例えば、送信処理部32における第2の無線ネットワーク情報103の送信間隔は、メディアデータパケットを1パケット送信する毎に送信してもよいし、1秒等の所定の間隔を予め設定してもよい。また、係る送信間隔は、ハンドオーバーや電波強度の変化等のネットワークの状態が変化した場合に送信するようにしてもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、本実施形態に係る送信処理部32が実行する処理自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
通信部31は、送信処理部32からパケットを受信すると共に、受信したパケットをネットワーク110を介して自装置と異なるメディア通信装置に送信する。
より具体的に、一例として、メディア通信装置30aにおける通信部31は、受信したパケットをネットワーク110を介してメディア通信装置30bに送信する。
次に、以下の説明において、一例として、メディア通信装置30は、パケット等を外部装置(不図示)から受信する際の動作について、詳細に説明する。
メディア通信装置からネットワーク110を介してパケットを受信した場合に、通信部31は、受信した当該パケットを受信処理部35に送信(転送)する。
より具体的に、一例として、通信部31は、パケットを受信した時刻(受信時刻)をメディアデータパケットに付加する。さらに、通信部31は、受信時刻を付加したメディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを受信処理部35に送信する。
受信処理部35は、通信部31からパケットを受信すると共に、受信したパケットを出力部36によって出力可能なメディアデータに変換する。
図12は、本発明の第3の実施形態における受信処理部35の構成を示すブロック図である。
受信処理部35は、大別して、順序制御部41と、メディア復号部42と、バッファ制御部20と、転送部43とを有する。
より具体的に、受信処理部35は、通信部31からメディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを受信する。
次に、受信処理部35における順序制御部41は、例えば、メディア通信装置30bから送信したパケットの順序とメディア通信装置30aにおいてパケットを受信した順序とが異なる(反転した)場合に、受信したパケットをメディア通信装置30bから送信したパケットの順序に変更すると共に、パケットをメディア復号部42に送信する。
尚、本実施形態に係る順序制御部41がパケットの順序を変更する技術自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
さらに、メディア復号部42は、受信したメディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを復号することによって、メディアデータ101と第2の無線ネットワーク情報103とを生成する。
メディア復号部42は、メディアデータ101と第2の無線ネットワーク情報103とをバッファ制御装置20に送信する。
尚、本実施形態に係るメディア復号部42がパケットを復号する技術自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
バッファ制御装置20におけるジッタバッファ2は、メディア復号部42からメディアデータ101と第2の無線ネットワーク情報103とを受信するのに応じて、メディアデータ101を格納する。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、ジッタバッファ2は、バッファ制御装置20に含む構成を例に説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、ジッタバッファ2は、受信処理部35に含む構成を採用してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタバッファ2から受信時刻とジッタバッファ長とを取得すると共に、取得した受信時刻とジッタバッファ長とを格納する。
第2のジッタバッファ制御部21は、ネットワーク情報取得部34から第1の無線ネットワーク情報102を取得する。
さらに、第2のジッタバッファ制御部21は、第2の無線ネットワーク情報103をジッタバッファ2から取得する。
尚、第2のジッタバッファ制御部21における処理は、上述した各実施形態において説明した処理と同様である。そのため、重複する説明は省略する。
ここで、ネットワーク情報取得部34は、自装置が無線通信した際の基地局情報と当該基地局における電波強度等を含むネットワークに関する各種情報を取得する。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、ネットワーク情報取得部34は、メディア通信装置30に含む構成を例に説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、ネットワーク情報取得部34は、受信処理部35に含む構成を採用してもよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
尚、ネットワーク情報取得部34が各種情報を取得する技術自体は、現在では一般的な技術を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
転送部43は、ジッタバッファ2からメディアデータ101を取得すると共に、取得したメディアデータ101を出力部36に送信する。
出力部36は、メディアデータ101を出力する。より具体的に、出力部36は、例えば、スピーカ等の音声を出力する機器である。
係る出力処理は、一定間隔で実行する。例えば、メディアデータ101が8kHzでサンプリングされた音声の場合に、出力部36は、1/8000秒間隔で出力処理を実行する。また、メディアデータ101が30FPS(Frames_Per_Second)の映像の場合には、出力部36は、1/30秒間隔で出力処理を実行する。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、メディア通信装置30は、第2の実施形態に係るバッファ制御装置20を適用する構成を例に説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、メディア通信装置30は、第1の実施形態に係るバッファ制御装置1を適用する構成を採用してもよい(以下の実施形態においても同様)。
このように本実施の形態に係るメディア通信装置30によれば、上述した第1及び第2の実施形態において説明した効果を享受できる。即ち、メディア通信装置30aとメディア通信装置30bとは、ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延で通話することができる。
(実施例)
次に、上述した本発明の第3の実施形態に係るメディア通信装置30を基本とする実施例について説明する。以下の説明においては、本実施例に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。
次に、本発明の第3の実施形態に係るより具体的なメディア通信装置30の動作について説明する。
以下の説明において、説明の便宜上、一例として、メディア通信装置30aは、メディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとをメディア通信装置30bに送信する。また、メディア通信装置30bは、メディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを受信した際の動作について、詳細に説明する。
メディア通信装置30は、例えば、一般的に知られたスマートフォンやパーソナルコンピュータ等の端末装置とする。
また、入力部33は、例えば、端末装置に搭載されたマイク(例えば、図12に示すマイク305)に相当する。出力部36は、例えば、端末装置に搭載されたスピーカ(例えば、図12に示すスピーカ307)に相当する。
さらに、送信処理部32は、例えば、端末装置に搭載されたCPU(Central_Processing_Unit:以降、「CPU」と称する、例えば、図12に示すCPU301)によって実行されるプログラムに相当する。
通信部31は、例えば、端末装置において動作するオペレーティングシステム(Operating_System:以降、「OS」と称する)に搭載されたプロトコルスタック及び通信用ハードウェアに相当する。
バッファ制御装置20を有する受信処理部35は、例えば、端末装置に搭載されたCPUよって実行されるプログラムに相当する。
また、バッファ制御装置20におけるジッタバッファ2は、読み書き可能な揮発性記憶デバイスである。より具体的に、ジッタバッファ2は、例えば、主記憶装置を採用すればよい。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、これらに限定されない(以下の実施形態においても同様)。
ネットワーク情報取得部34は、例えば、OSが提供するAPI(Application_Program_Interface:以降、「API」と称する)によってネットワーク情報を取得するようにしてもよい。
より具体的に、一例として、ネットワーク情報取得部34は、端末装置で動作するアプリケーションプログラムを実行することによって通信部31を介して、当該端末装置における基地局IDと電波強度とを含むネットワーク情報を取得する。
尚、本実施形態に係るネットワーク情報を取得する技術自体は、例えば、Android_OS等を搭載する端末装置において当該ネットワーク情報を取得するAPIが知られており一般的な技術を採用できるので、具体的動作及び詳細な構成については省略する(以下の実施形態においても同様)。
次に、一例として、以下の説明は、メディア通信装置30aから音声(メディアデータ101)をメディア通信装置30bに送信する際の動作について、詳細に説明する。
ここで、説明の便宜上、メディアデータ101は、例えば、音声データとする。
メディア通信装置30aにおける入力部33(マイク)は、一定の間隔で音声をキャプチャする。
さらに、入力部33は、所定の時間分のメディアデータ101が貯まると送信処理部32に送信する。
ここでは、入力部33は、例えば、8kHz(kilohertz:以降、「kHz」と称する。1秒間に8000回)で音声をキャプチャすると共に、160サンプル(20ミリ秒)ごとに送信処理部32に送信することとする。
さらに、送信処理部32は、ネットワーク情報取得部34から第2の無線ネットワーク情報103を取得する。
送信処理部32は、入力部33から受信したメディアデータ101を符号化すると共に、符号化したメディアデータ101をパケット化する。
また、送信処理部32は、取得した第2の無線ネットワーク情報103を符号化すると共に、符号化した第2の無線ネットワーク情報103をパケット化する。
さらに、送信処理部32は、メディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを通信部31に送信する。
ここで、符号化におけるコーデックの種別は、例えば、ITU−T(International_Telecommunication_Union_Telecommunication_Standardization_Sector:以降、「ITU−T」と称する)で規定されたG.711、G.726、G.729を採用してもよいし、3GPP(Third_Generation_Partnership_Project:以降、「3GPP」と称する)で規定されたAMR−NB(Adaptive_Multi−Rate_Narrow_Band:以降、「AMR−NB」と称する)、AMR−WB(Adaptive_Multi−Rate_Wide_Band:以降、「AMR−WB」と称する)を採用してもよい。
尚、本実施形態に係る符号化方法自体は、一般的な技術を採用できるので、具体的動作及び詳細な構成については省略する(以下の実施形態においても同様)。
パケット化には、例えば、一般的に知られたIETFにおけるRFC3550で策定されたRTPを採用すればよい。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、送信処理部32は、取得した第2の無線ネットワーク情報103をパケット化する構成を例に説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、送信処理部32は、第2の無線ネットワーク情報103をRFC3550によって定義されたRTCPメッセージとして送信してもよいし、RTPパケットに第2の無線ネットワーク情報103を格納するフィールドを追加する構成を採用してもよい(以下の実施形態においても同様)。
より具体的に、一例として、RTPでは、符号化したメディアデータにおけるRTPヘッダにタイムスタンプ、シーケンス番号などの制御用データを付加する。
ここで、タイムスタンプとは、パケットを送信する時刻を表すデータとする。より具体的に、一例として、タイムスタンプは、8kHzでサンプリングした音声を20ミリ秒周期で送信する場合に、1パケット毎に160(8000[Hz]×0.02[second])ずつ増加させる。
また、RTPでは、シーケンス番号を送信パケット毎に1ずつ増加させる。
メディア通信装置30aにおける通信部31は、例えば、送信処理部32からパケットを受信すると共に、受信したパケットをネットワーク110を介してメディア通信装置30bに送信する。
次に、一例として、以下の説明は、メディア通信装置30bがメディア通信装置30aからメディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを受信した際の動作について、詳細に説明する。
メディア通信装置30bは、ネットワーク110を介してパケットを受信する。
即ち、メディア通信装置30bにおける通信部31は、メディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとを受信する。
係る通信部31は、受信時刻をメディアデータパケットに付加すると共に、受信時刻を付加したメディアデータパケットと第2の無線ネットワーク情報パケットとをメディア通信装置30bにおける受信処理部35に送信する。
係る受信処理部35は、上述した各実施形態において説明した受信処理部35における処理を実行することによって、復号化したメディアデータ101と第2の無線ネットワーク情報103とをバッファ制御装置20におけるジッタバッファ2に送信する。
ジッタバッファ2は、メディアデータ101を受信するのに応じて、メディアデータ101を格納する。
第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタバッファ2からメディアデータパケットに付加された受信時刻とジッタバッファ長とを取得すると共に、取得した受信時刻とジッタバッファ長とを格納する。
第2のジッタバッファ制御部21は、ネットワーク情報取得部34から第1の無線ネットワーク情報102を取得する。
さらに、第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタバッファ2から第2の無線ネットワーク情報103を取得する。
第2のジッタバッファ制御部21は、所定の演算によって、第1のジッタを算出すると共に、算出した第1のジッタを格納する。
次に、第2のジッタバッファ制御部21は、第1のジッタと第2のジッタとを比較する。
ここでは、第2のジッタバッファ制御部21は、第1のジッタと第2のジッタとを比較した結果、第1のジッタが増加も減少もしていない(つまり、変化していない)と判定することとする。
第2のジッタバッファ制御部21は、ジッタバッファ長の目標値を「維持する」と決定する。
次に、第2のジッタバッファ制御部21は、取得した第2の無線ネットワーク情報103に基づいて、メディア通信装置30aにおけるジッタの一時的な増減を判定する。
ここでは、説明の便宜上、一例として、第2のジッタバッファ制御部21は、メディア通信装置30aにおいてジッタの一時的な増減が発生したと判定することとする。
第2のジッタバッファ制御部21は、第3の基地局IDと第4の基地局IDとを比較する。
尚、上述した実施形態では、説明の便宜上、一例として、第2のジッタバッファ制御部21は、第3の基地局IDと第4の基地局IDとを比較することによってメディア通信装置30aにおけるハンドオーバーの発生を判定する例を説明した。しかしながら本発明は、係る構成に限定されず、例えば、第2のジッタバッファ制御部21は、一般的に知られたアプリケーションの実行によってOSからハンドオーバーの発生情報を取得することによって、ハンドオーバーの発生を判定してもよい(以下の実施形態においても同様)。
第2のジッタバッファ制御部21は、第3の基地局IDと第4の基地局IDとを比較した結果、第3の基地局IDと第4の基地局IDとが同一と判定した場合に、第3の電波強度と第4の電波強度とを比較する。
第2のジッタバッファ制御部21は、第3の電波強度と第4の電波強度とを比較した結果、第3の電波強度が第4の電波強度より低いと判定した場合に、第3の電波強度と第4の電波強度とに基づいて、電波強度の低下量を算出すると共に、算出した低下量と所定の閾値とを比較する。
第2のジッタバッファ制御部21は、電波強度の低下量と所定の閾値とを比較した結果、電波強度の低下量が閾値よりも高い場合に、メディア通信装置30aにおけるジッタの一時的な増減が発生したと判定する。
第2のジッタバッファ制御部21は、メディア通信装置30aにおけるジッタの一時的な増減が発生したと判定した場合に、ジッタバッファ長の目標値を「所定の基準値まで小さくする」と決定する。
第2のジッタバッファ制御部21は、決定した目標値に基づいてジッタバッファ長を所定の基準値まで小さくする。
転送部43は、ジッタバッファ2からメディアデータ101を取得すると共に、取得したメディアデータ101を出力部36に送信する。
出力部36は、例えば、メディアデータ101をスピーカによって出力する。
このように本実施の形態に係るメディア通信装置30によれば、上述した第1乃至第3の実施形態において説明した効果を享受できる。また、メディア通信装置30は、例えば、一般的に知られたスマートフォンやパーソナルコンピュータ等の端末装置に適用して好適である。さらに、メディア通信装置30は、ジッタが一時的に増減する場合においても、低遅延で通話をすることができる。
(ハードウェア構成例)
上述した実施形態において図面に示した各部は、ソフトウェアプログラムの機能単位(ソフトウェアモジュール)と捉えることができる。この場合のハードウェア環境の一例を、図12を参照して説明する。
図12は、本発明の模範的な実施形態に係るバッファ制御装置を実行可能な携帯端末300の構成を例示的に説明する図である。即ち、図12は、図1に示したバッファ制御装置1、或いは、図8に示したバッファ制御装置20、図11に示したメディア通信装置30、の全体または一部のバッファ制御装置を実現可能なスマートフォン等の携帯端末の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。
図12に示した携帯端末300は、CPU(Central_Processing_Unit)301、ROM(Read_Only_Memory)302、RAM(Random_Access_Memory)303、入力デバイス304、マイク305、スピーカ307、ディスプレイ308、無線送受信回路309、アンテナ310を備え、これらの構成がバス306(通信線)を介して接続された一般的な携帯端末である。
そして、上述した実施形態を例に説明した本発明は、図12に示した携帯端末300に対して、その説明において参照したブロック構成図(図1、図8、図11)或いはフローチャート(図2乃至図5、図9、図10)の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、当該ハードウェアのCPU301に読み出して実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能な揮発性の記憶メモリ(RAM303)等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。
また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータ・プログラムの供給方法は、メモリカード等の各種記録媒体を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等のように、現在では一般的な手順を採用することができる。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記憶媒体によって構成されると捉えることができる。
尚、上述した各実施形態およびその実施例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。しかしながら、上述した実施形態及びその実施例により例示的に説明した本発明は、以下には限らない。即ち、
(付記1)
メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とするバッファ制御装置。
(付記2)
前記バッファ制御装置は、
前記メディア情報をジッタバッファに受信した前記受信時刻と前記第1のジッタと前記第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、目標値算出処理を実行することによって、前記目標値を決定すると共に、前記決定した目標値と、前記メディア情報を前記ジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする付記1に記載のバッファ制御装置。
(付記3)
前記バッファ制御装置は、
さらに、外部装置と基地局とが無線通信した際の第2の無線ネットワーク情報に基づいて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記ジッタバッファ長を前記所定の基準値まで小さくすることを特徴とする付記1または付記2に記載のバッファ制御装置。
(付記4)
前記目標値算出処理は、
所定の演算によって算出した前記第1のジッタと、既にジッタバッファに格納していた第2のジッタとを比較し、前記第1のジッタが増加したと判定した場合に、前記目標値を大きくすると決定し、前記第1のジッタが変化していないと判定した場合に、前記目標値を維持すると決定し、一方で、前記第1のジッタが減少したと判定した場合に、自装置における一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記目標値を前記所定の基準値まで小さくすると決定し、一方で、前記自装置における一時的な増減が発生していないと判定した場合に、前記目標値を小さくすると決定することを特徴とする付記1乃至付記3の何れかに記載のバッファ制御装置。
(付記5)
前記自装置における一時的な増減を判定する処理は、
前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の基地局IDと、既にジッタバッファに格納していた第2の基地局IDとを比較し、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが異なると判定した場合に、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定し、一方で、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが同一と判定した場合に、前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の電波強度と、既に格納していた第2の電波強度とを比較し、前記第1の電波強度が前記第2の電波強度より低いと判定した場合に、所定の演算によって、算出した電波強度の低下量と閾値とを比較し、該低下量が前記閾値よりも低いと判定した場合に、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定することを特徴とする付記4に記載のバッファ制御装置。
(付記6)
前記バッファ制御装置は、
さらに、前記決定した目標値と、前記ジッタバッファ長との比較結果に応じて
a)前記目標値が前記ジッタバッファ長より大きい場合に、前記目標値に基づいて、前記ジッタバッファ長を大きくし、
b)前記目標値と前記ジッタバッファ長とが同一の場合に、前記ジッタバッファ長を維持し、
c)前記目標値が前記ジッタバッファ長より小さい場合に、前記目標値の種別を判定し、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表していない場合に、前記目標値に基づいて、前記ジッタバッファ長を小さくする処理のうち何れかを実行することを特徴とした付記1乃至付記5の何れかに記載のバッファ制御装置。
(付記7)
前記第1の無線ネットワーク情報は、
前記自装置と基地局とが無線通信した際の該基地局を識別する第1の基地局IDとその基地局における第1の電波強度とを含むことを特徴とする付記1乃至付記6の何れかに記載のバッファ制御装置。
(付記8)
前記第2の無線ネットワーク情報は、
外部装置と基地局とが無線通信した際の該基地局を識別する第3の基地局IDとその基地局における第3の電波強度とを含むことを特徴とする付記1乃至付記7の何れかに記載のバッファ制御装置。
(付記9)
前記外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理は、
前記第3の基地局IDと、既にジッタバッファに格納していた第4の基地局IDとを比較し、前記第3の基地局IDと前記第4の基地局IDとが異なると判定した場合に、前記外部装置においてジッタの一時的な増減が発生していると判定し、一方で、前記第3の基地局IDと前記第4の基地局IDとが同一と判定した場合に、前記第3の電波強度と、既に格納していた第4の電波強度とを比較し、前記第3の電波強度が前記第4の電波強度より低いと判定した場合に、所定の演算によって、算出した電波強度の低下量と閾値とを比較し、該低下量が前記閾値よりも低いと判定した場合に、前記外部装置においてジッタの一時的な増減が発生していると判定することを特徴とする付記1乃至付記8の何れかに記載のバッファ制御装置。
(付記10)
通信回線を介して受信したメディア情報を再生するメディア通信装置であって、
付記1乃至付記9の何れかに記載されたバッファ制御装置を含むメディア通信装置。
(付記11)
メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、バッファ制御装置を用いて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とするバッファ制御装置による制御方法。
(付記12)
前記制御方法は、
前記バッファ制御装置を用いて、前記決定した目標値と、前記メディア情報をジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする付記11に記載のバッファ制御装置による制御方法。
(付記13)
前記制御方法は、
さらに、外部装置と基地局とが無線通信した際の第2の無線ネットワーク情報に基づいて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記ジッタバッファ長を前記所定の基準値まで小さくすることを特徴とする付記11または付記12に記載のバッファ制御装置による制御方法。
(付記14)
前記目標値を決定するに際して、
所定の演算によって算出した前記第1のジッタと、既にジッタバッファに格納していた第2のジッタとを比較し、前記第1のジッタが増加したと判定した場合に、前記目標値を大きくすると決定し、前記第1のジッタが変化していないと判定した場合に、前記目標値を維持すると決定し、一方で、前記第1のジッタが減少したと判定した場合に、自装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記自装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記目標値を前記所定の基準値まで小さくすると決定し、一方で、前記自装置におけるジッタの一時的な増減が発生していないと判定した場合に、前記目標値を小さくすると決定することを特徴とする付記11乃至付記13の何れかにに記載のバッファ制御装置による制御方法。
(付記15)
前記自装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理は、
前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の基地局IDと、既にジッタバッファに格納していた第2の基地局IDとを比較し、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが異なると判定した場合に、前記自装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定し、一方で、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが同一と判定した場合に、前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の電波強度と、既に格納していた第2の電波強度とを比較し、前記第1の電波強度が前記第2の電波強度より低いと判定した場合に、所定の演算によって、算出した電波強度の低下量と閾値とを比較し、該低下量が前記閾値よりも低いと判定した場合に、前記自装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定することを特徴とする付記14に記載のバッファ制御装置による制御方法。
(付記16)
バッファ制御装置の動作制御のためのコンピュータ・プログラムであって、そのコンピュータ・プログラムにより、
メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくする機能をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
(付記17)
前記コンピュータ・プログラムは、
前記メディア情報をジッタバッファに受信した前記受信時刻と前記第1のジッタと前記第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、目標値を算出することによって、前記目標値を決定すると共に、前記決定した目標値と、前記メディア情報を前記ジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくする機能をコンピュータに実現させることを特徴とする付記16に記載のコンピュータ・プログラム。
(付記18)
前記コンピュータ・プログラムは、
さらに、外部装置と基地局とが無線通信した際の第2の無線ネットワーク情報に基づいて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記ジッタバッファ長を前記所定の基準値まで小さくする機能をコンピュータに実現させることを特徴とする付記16または付記17に記載のコンピュータ・プログラム。
本発明は、上述した各実施形態には限定されない。本発明は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、サーバ等の音声や映像等の各種メディアのデータ通信する各種の電子機器に適用可能である。
1 バッファ制御装置
2 ジッタバッファ
3 第1のジッタバッファ制御部
20 バッファ制御装置
21 第2のジッタバッファ制御部
30a メディア通信装置
30b メディア通信装置
31 通信部
32 送信処理部
33 入力部
34 ネットワーク情報取得部
35 受信処理部
36 出力部
41 順序制御部
42 メディア復号部
43 転送部
101 メディアデータ
102 第1の無線ネットワーク情報
103 第2の無線ネットワーク情報
110 ネットワーク
300 携帯端末
301 CPU
302 ROM
303 RAM
304 入力デバイス
305 マイク
306 バス
307 スピーカ
308 ディスプレイ
309 無線送受信回路
310 アンテナ

Claims (10)

  1. メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とするバッファ制御装置。
  2. 前記バッファ制御装置は、
    前記メディア情報をジッタバッファに受信した前記受信時刻と前記第1のジッタと前記第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、目標値算出処理を実行することによって、前記目標値を決定すると共に、前記決定した目標値と、前記メディア情報を前記ジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする請求項1に記載のバッファ制御装置。
  3. 前記バッファ制御装置は、
    さらに、外部装置と基地局とが無線通信した際の第2の無線ネットワーク情報に基づいて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記外部装置におけるジッタの一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記ジッタバッファ長を前記所定の基準値まで小さくすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバッファ制御装置。
  4. 前記目標値算出処理は、
    所定の演算によって算出した前記第1のジッタと、既にジッタバッファに格納していた第2のジッタとを比較し、前記第1のジッタが増加したと判定した場合に、前記目標値を大きくすると決定し、前記第1のジッタが変化していないと判定した場合に、前記目標値を維持すると決定し、一方で、前記第1のジッタが減少したと判定した場合に、自装置における一時的な増減を判定する処理を実行し、該実行結果に応じて、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定した場合に、前記目標値を前記所定の基準値まで小さくすると決定し、一方で、前記自装置における一時的な増減が発生していないと判定した場合に、前記目標値を小さくすると決定することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のバッファ制御装置。
  5. 前記自装置における一時的な増減を判定する処理は、
    前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の基地局IDと、既にジッタバッファに格納していた第2の基地局IDとを比較し、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが異なると判定した場合に、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定し、一方で、前記第1の基地局IDと前記第2の基地局IDとが同一と判定した場合に、前記第1の無線ネットワーク情報に含まれる第1の電波強度と、既に格納していた第2の電波強度とを比較し、前記第1の電波強度が前記第2の電波強度より低いと判定した場合に、所定の演算によって、算出した電波強度の低下量と閾値とを比較し、該低下量が前記閾値よりも低いと判定した場合に、前記自装置における一時的な増減が発生していると判定することを特徴とする請求項4に記載のバッファ制御装置。
  6. 通信回線を介して受信したメディア情報を再生するメディア通信装置であって、
    請求項1乃至請求項5の何れかに記載されたバッファ制御装置を含むメディア通信装置。
  7. メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、バッファ制御装置を用いて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とするバッファ制御装置による制御方法。
  8. 前記制御方法は、
    前記バッファ制御装置を用いて、前記決定した目標値と、前記メディア情報をジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくすることを特徴とする請求項7に記載のバッファ制御装置による制御方法。
  9. バッファ制御装置の動作制御のためのコンピュータ・プログラムであって、そのコンピュータ・プログラムにより、
    メディア情報の受信時刻と、そのメディア情報を受信した際の第1のジッタと、第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、ジッタバッファ長の目標値を決定すると共に、自装置におけるジッタの一時的な増加から回復した際に、前記目標値を所定の基準値まで小さくする機能をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
  10. 前記コンピュータ・プログラムは、
    前記メディア情報をジッタバッファに受信した前記受信時刻と前記第1のジッタと前記第1の無線ネットワーク情報とに基づいて、目標値を算出することによって、前記目標値を決定すると共に、前記決定した目標値と、前記メディア情報を前記ジッタバッファに格納した際の前記ジッタバッファ長とを比較し、比較結果に応じて、前記目標値の種別を判定し、種別を判定した結果、前記目標値の種別が所定の基準値まで小さくすることを表す場合に、前記目標値を所定の基準値まで小さくする機能をコンピュータに実現させることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ・プログラム。
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