JP2642652B2

JP2642652B2 - ゆらぎ吸収バッファ

Info

Publication number: JP2642652B2
Application number: JP2222288A
Authority: JP
Inventors: 久太斎藤; 宏藤谷; 宏一中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH01198143A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は不定タイミングで到着する入力データのゆ
らぎを吸収して、一定タイミングの出力データとして送
出するゆらぎ吸収バッファに関するものである。

［従来の技術］一般にパケット網を利用した通信を行う場合、パケッ
ト網から到着するデータにはゆらぎが生ずる。例えば、
音声をパケット網により通信する場合、再生時に遅延の
ゆらぎを吸収することが必要である。その一つの吸収方
法としては、受信側で到着したパケットをバッファに格
納し、一定の遅延時間となるように制御して再生を行え
ばよい。

また、ゆらぎのある音声パケットデータが滑らかに再
生するためには、バッファのアンダフロー時に最終パケ
ットを繰り返して出力する、すなわち、前音再生するよ
うな処理が必要である。

第４図は前記音声パケットのゆらぎを吸収するため
の、従来のゆらぎ吸収バッファを示すブロック図であ
り、図において、（１）は第１のバッファ（1a）と第２
のバッファ（1b）とで構成されたゆらぎを吸収するダブ
ルバッファ、（２）はダブルバッファ（１）を制御する
バッファ制御部、（100）はダブルバッファ（１）に入
力される入力データで、パケット網から到着するゆらぎ
のあるデータ、（101）はダブルバッファ（１）から出
力される出力データでゆらぎのないデータである。

上記バッファ制御部（２）は、ダブルバッファ（１）
にデータを書き込むためのWRカウンタ（2b）、ダルブバ
ッファ（１）からデータを読み出すためのRDカウンタ
（2c）、ダルブバッファ（１）内のデータ容量を算出す
るためのバッファ容量算出部（2d）、ダルブバッファ
（１）の切替タミングを制御するバッファ切替部（2
a）、ダルブバッファ（１）のアンダフロー時に前音を
再生する前音再生部（2e）により構成されている。

第５図はゆらぎのある入力データ（100）がゆらぎを
吸収されて出力データ（101）として出力される様子を
示すデータフロー図、第６図はゆらぎを吸収するダブル
バッファ（１）内にどのようにデータが蓄積されるかを
示すデータバッファリングイメージ図である。なお、第
６図中、WRは“書込み”を示し、RDは“読出し”を示
す。

また、ゆらぎ吸収のバッファを、ダブルバッファ構成
としたのは、バッファの書込みと読出しを同時に行う必
要があるためである。

バッファへの書込みと読出しを同時に行うことのでき
るバッファは、ほかにFIFO（First In First Out メモ
リ）があるが、FIFOにはアドレスがなく、FIFO内のデー
タ量が不明であるという欠点や、容量の大きいFIFOが非
常に高価であるという欠点があり、通常はダブルバッフ
ァによりゆらぎ吸収を実現している。

次に動作について説明する。ゆらぎのある入力データ
（100）はWRカウンタ（2b）により第１のバッファ（1
a）に書き込まれる。ゆらぎを吸収するためにはある程
度のデータをバッファにためてから読み出す必要があ
り、ここでは２パケット分蓄積してから読出しを開始す
るものとする。

バッファ容量算出部（2d）は常にダブルバッファ
（１）内のデータ容量を監視していて、データが２パケ
ット分蓄積されたことを検出したら、バッファ切替部
（2a）に指示してダブルバッファ（１）を切り替える。
このタイミングが第５図や第６図におけるバッファ切替
である。

その結果、第１のバッファ（1a）からデータがRDカウ
ンタ（2c）により出力データ（101）として読み出され
る。第１のバッファ（1a）には第１パケットと第２パケ
ットが書き込まれているので、その２パケット分読み出
すまでは、ダブルバッファ（１）の切替は行われない。
その間に到着した第３パケットは第２のバッファ（1b）
に書き込まれる。

次のダルブバッファ（１）の切替は読出し側の第１の
バッファ（1a）が空になったタイミング、すなわち、バ
ッファ切替のタイミングで行われるが、第５図に示す
ように、第４パケットがダブルバッファ（１）の切替タ
イミングに到着する場合は、１つのパケットが第１のバ
ッファ（1a）と第２のバッファ（1b）の両方に分割され
て1/2ずつ蓄積されることになる。その結果、第１のバ
ッファ（1a）と第２のバッファ（1b）全体のパケット容
量の算出が複雑になる。

さらに、読出し側の第１のバッファ（1a）が空になっ
た時点において、書込み側の第２のバッファ（1b）に読
み出すべきデータがなければ、最終パケットを再び読み
出すという前音再生が前音再生部（2e）により行われる
が、前音再生の対象となる最終パケットが、第１のバッ
ファ（1a）と第２のバッファ（1b）の両方に存在すると
処理が複雑になる。

［発明が解決しようとする課題］従来のゆらぎ吸収バッファは以上のように構成されて
いるので、ダブルバッファの切替タイミングに入力デー
タが到着した場合、バッファ切替タイミングが複雑にな
り、かつ、バッファの容量算出が複雑になったり、前音
再生の処理が複雑になるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ダブルバッファの切替制御が簡単で、か
つ、バッファの容量算出が容易で、前音再生処理のよう
なパケット単位の処理が容易なゆらぎ吸収バッファを得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明にかかるゆらぎ吸収バッファは、ダブルバッ
ファと、ダブルバッファ内のデータ容量を監視してダブ
ルバッファの切り替えを制御するバッファ制御部とを有
するゆらぎ吸収バッファであって、更に、ダブルバッフ
ァの入力側に設けられ、入力パケットデータをバッファ
リングするFIFOと、FIFOからダブルバッファへのデータ
転送を制御するFIFO制御部が設けられている。そして、
バッファ制御部は、１パケットのデータ出力期間を最短
の切り替え単位期間としてバッファを切り替え、FIFO制
御部はバッファの切り替えに応じてFIFOからのデータ転
送を制御する。

［作用］この発明におけるゆらぎ吸収バッファでは、FIFOが入
力パケットデータを一時的にバッファリングし、１パケ
ットのデータ出力期間を最短切り替え単位期間としてバ
ッファが切り替えられると、これに応じてFIFO制御部が
FIFOからダブルバッファへのデータ転送を許可する。こ
れにより、不定タイミングで到着するパケットデータの
ゆらぎを吸収すると共に、１つのパケットデータが複数
のバッファに分割されて蓄積されることを防止してい
る。

［発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は前記第４図と同一部分に同一部号を付したこの発
明の一実施例によるゆらぎ吸収バッファのブロック図で
あり、第１図において、（３）は入力データ（100）を
一時的にバッファリングするFIFO、（４）はFIFO（３）
を制御するFIFO制御部、（102）はFIFO（３）から読み
出されるFIFO出力データ、（103）はFIFO（３）からの
データ読出し動作を禁止するFIFO読出し禁止信号であ
る。

第２図はゆらぎのある入力データ（100）が一時的にF
IFO（３）に蓄積され、このFIFO（３）から出力データ
（102）として出力され、その後ダブルバッファ（１）
からゆらぎのない出力データ（101）として出力される
様子を示すデータフロー図である。

第３図はゆらぎを吸収するダブルバッファ（１）内
に、どのようにデータが蓄積されるかを示すデータバッ
ファリングイメージ図であり、図中、WRは“書込み”を
示し、RDは“読出し”を示す。

次に動作について説明する。ゆらぎのある入力データ
（100）は、まず、FIFO制御部（４）により制御されるF
IFO（３）に一時的に蓄積される。FIFO制御部（４）は
バッファ切替部（2a）からのFIFO読出し禁止信号（10
3）が“禁止”でない限り、FIFO（３）からデータをFIF
O（３）の出力データ（102）としてすぐに読み出し、第
１のバッファ（1a）にWRカウンタ（2b）により書き込
む。以降の動作は従来例とほぼ同じである。

従来のゆらぎ吸収バッファとの相違点は、第２図に示
すように、ダブルバッファ（１）の切替タイミングにFI
FO（３）からデータが読み出されることのないように、
バッファ切替部（2a）からFIFO制御部（４）にFIFO読出
し禁止信号（103）が出力される点である。

具体的には、第２図及び第３図において、第１のバッ
ファ（1a）から第１パケット及び第２パケットの読出し
終了した時点でダブルバッファ（１）の切替が行われ
る。そのタイミングで第４パケットが第２図の点線に示
されるようにFIFO（３）から読み出されるようにしてい
るが、FIFO読出し禁止信号（103）が“禁止”となるた
め、FIFO（３）からは読み出されず、バッファ切替が
行われた後にFIFO読出し禁止信号（103）の“禁止”が
解除されて、FIFO（３）から第１のバッファ（1a）にFI
FO出力データ（102）が転送される。

ところで、上記FIFO読み出し禁止信号（103）は、第
２図に示すように、次にバッファ切り替えが行われると
予想される切り替え予想時点に対し、少なくとも、切り
替え予想時点から、FIFO出力データ（102）の転送に必
要な期間だけ遡った時点から、切り替え予想時点までの
期間、「禁止」となるように制御される。

このように、１パケットのデータ出力期間を最短切り
替え単位期間（第２図では、１パケットまたは２パケッ
トのデータ出力期間）としてダブルバッファ（１）を切
り替え、この切り替えに応じてFIFO（３）からのFIFO出
力データ（102）の転送を制御するので、第１のバッフ
ァ（1a）と第２のバッファ（1b）の両方に１つの音声パ
ケットデータが分割されて1/2ずつ蓄積されることがな
くなり、従来例のような問題点は発生しない。

なお、上記実施例では、音声パケットのゆらぎを吸収
する場合について記述したが、不定タイミングで到着す
る、ゆらぎのあるデータであれば、他のパケットデータ
でもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明では、ゆらぎ吸収を行うダブ
ルバッファの入力側に、入力パケットデータを一時的に
バッファリングするFIFOを設け、１パケットのデータ出
力期間を最短切り替え単位期間とするバッファ切り替え
タイミングに応じて、FIFOからダブルバッファへのデー
タ転送を制御することとした。これにより、不定タイミ
ングで到着するパケットデータのゆらぎを吸収すると共
に、１つのパケットデータが複数のバッファに分割され
て蓄積されるこが防止できる。従って、ダブルバッファ
の切替制御が簡単になり、またバッファの容量検出等が
容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるゆらぎ吸収バッファ
を示すブロック図、第２図はデータフロー図、第３図は
ダブルバッファ内のデータバッファリングイメージ図、
第４図は従来のゆらぎ吸収バッファのブロック図、第５
図はデータフロー図、第６図はダブルバッファ内のデー
タバッファリングイメージ図である。図において、（１）はダブルバッファ、（1a）は第１の
バッファ、（1b）は第２のバッファ、（２）はバッファ
制御部、（３）はFIFO、（４）はFIFO制御部である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島宏一神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号三菱電機株式会社通信システム技術開発センター内 (56)参考文献特開昭62−93728（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−69149（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】不定タイミングで到着する入力パケットデ
ータのゆらぎを吸収して、一定タイミングの出力データ
を送出するゆらぎ吸収バッファにおいて、第１のバッファと第２のバッファとを含み、この複数の
バッファがその入力側及び出力側で交互に切り替え可能
なダブルバッファと、前記ダブルバッファ内のデータ容量を監視し、１パケッ
トのデータ出力期間を最短切り替え単位期間として前記
ダブルバッファの切り替えを制御するバッファ制御部
と、前記ダブルバッファの入力側に設けられ、前記入力パケ
ットデータをバッファリングするFIFOと、前記バッファ制御部による前記バッファの切り替えに応
じて前記FIFOから前記ダブルバッファへのデータ転送を
制御するFIFO制御部と、を有することを特徴とするゆらぎ吸収バッファ。