JP2907279B2 - ビデオ会議システムの音声配信方式 - Google Patents

ビデオ会議システムの音声配信方式

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  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーバ／クライア
ント形態によるビデオ会議システムの音声配信方式に関
し、特に、サーバから各クライアントへの送信で、サー
バの処理負荷、ネットワークのトラヒック、およびデー
タ遅延それぞれの低減、並びに、マルチキャストを用い
た際にエコーの発生を阻止するビデオ会議システムの音
声配信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のビデオ会議システムの音
声配信方式では、図４に示されるように、スピーカ１０
５の再生音をマイク１００が捕らえて発生するエコー
を、マイク１００からの出力とスピーカ１０５への入力
とをエコーキャンセラ１０１に入力し、エコーキャンセ
ラ１０１がマイク１００の出力からスピーカ１０５の入
力を削除してエコーの発生を回避している。更に、会議
の発言を音声検出器１０２で検出した際にはマイク１０
０の周囲音を会議の発言以外で阻止するためのスイッチ
１０３がオンされ、検出した音声を同じ会議室内の他の
マイクからの音声と加算器で加算され会議室音声として
出力されている。
【０００３】この具体的な技術は、例えば、特開昭６２
−１５４８４０号公報に記載されている。装置では、同
一会議室内の多数のマイクを複数個のマイクずつ分割し
たグループ毎にエコーキャンセラを備えて、エコーパス
特性の急激な変化による合流雑音の発生を防止すると共
にマイク数の変化によるエコーキャンセラの入出力信号
レベルの調整を不要にするという目的を達成している。
【０００４】また、ＬＡＮ（Local Area Network）環境
で動作するビデオ会議システムの音声配信方式には、各
会議端末がスタンドアロンマシンとして動作するピアツ
ーピアネットワーク（Peer To Peer Network）通信を基
本とするもの、または、各会議端末がサーバ配下のクラ
イアントとして動作するサーバ／クライアント形態を基
本とするものがある。
【０００５】上記スタンドアロンマシン形態の場合、中
央で処理するマシンが存在しないピアツーピアネットワ
ーク通信となるため、各会議端末に全ての会議端末から
受ける音声データを合成して再生するような、中央で一
括処理できる機能をそれぞれの会議端末で持つ必要があ
り、各会議端末が高性能を要求されると共にシステムの
高額化も避けられない。
【０００６】また、ピアツーピアネットワーク通信で
は、１対向端末通信のユニキャストの場合、各会議端末
は、音声データの受信において自己の端末以外の全ての
会議端末から音声データパケットを逐次受信する必要が
あり、音声データの送信においても自己の端末以外の全
ての会議端末宛てに音声データパケットを逐次送信する
必要があるので、逐次同報処理となって送受信処理負荷
が高く、ＬＡＮのトラヒックが増加し、また遅延も拡大
を免れない。
【０００７】このスタンドアロンマシン形態に基づく問
題点を回避するため、サーバ／クライアント形態を採用
する場合、サーバから各クライアントへの配信にユニキ
ャストを用いる際に、サーバは、会議端末である全ての
クライアントへ音声データパケットを逐次送信する必要
があり、スタンドアロンマシン形態と同様、処理時間が
長くなるので、サーバの処理負荷が増加すると共にＬＡ
Ｎのトラヒックが増加し、またデータ遅延が増大する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のビデオ
会議システムの音声配信方式のうち、上記公開公報によ
るようなエコーキャンセルを有する装置は会話の最初の
部分がとぎれてしまうという問題点がある。また、基本
的にはマイクおよびスピーカは配置を変化できないとい
う問題点がある。
【０００９】その理由は、装置が、音声検出器による音
声検出の有無により音声の出力をオン・オフするため、
音声検出器の感度を上げるとマイクからの無用な音声を
拾ってしまうので音声検出器の感度を下げるが、感度が
低いために会話の開始部分が検出できないからであり、
また、アナログ回路をベースとしているため、エコーパ
スの特性変化に対するマイクアンプ調整の必要があるか
らである。
【００１０】また、スタンドアロンマシン形態を用いる
場合、またはサーバ／クライアント形態を基本としてサ
ーバからクライアントの会議端末への送信にユニキャス
トを用いる場合では、サーバの処理負荷が増加すると共
にＬＡＮのトラヒックが増加し、またデータ遅延が増大
するという問題点がある。
【００１１】その理由は、サーバは、会議端末である全
てのクライアントへ音声データパケットを逐次送信する
必要があり、処理時間が長くなるからである。
【００１２】また、サーバ／クライアント形態を基本と
してサーバからクライアントの会議端末への配信にマル
チキャストを用いる場合では、エコーが発生するという
問題点がある。
【００１３】その理由は、クライアントである全ての会
議端末から受けた音声データがサーバによって加算合成
されているため、各会議端末では自己の会議端末で発生
した音声データも受信し音声再生してしまうからであ
る。
【００１４】本発明の課題は、上記問題点を解決するた
め、ＬＡＮ環境で動作するビデオ会議システムの音声配
信方式としてサーバ／クライアント形態に基づくマルチ
キャストを採用してサーバの処理負荷、ＬＡＮのトラヒ
ックおよびデータ遅延それぞれの増大を回避すると共
に、マルチキャストを用いても、エコーの発生を防止で
きるビデオ会議システムの音声配信方式を提供すること
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオ会議
システムの音声配信方式は、サーバ／クライアント形態
に基づいて、サーバが、会議に参加している全てのクラ
イアントから受信した音声を合成して一つの合成音声を
生成しこの合成音声を会議に参加している全てのクライ
アントに配信する複数対向通信のマルチキャスト方式を
採用する一方、各クライアントは、前記サーバから受信
した合成音声から自己の音声を取り除いて再生出力して
いる。この結果、サーバの処理負荷、ＬＡＮのトラヒッ
ク、およびデータ遅延それぞれの増大が回避できる。
【００１６】また、本発明によるビデオ会議システムの
音声配信方式は、サーバ／クライアント形態に基づくも
のであり、各クライアントは送信する音声それぞれに所
定の一連番号を付加すると共に送信した音声データを内
部にも格納し、サーバが各クライアントから受信した音
声データを加算合成し合成音声を生成して各クライアン
トに配信する場合、この合成音声を配信された各クライ
アントが受信した合成音声から自己の音声を内部に格納
された前記音声データに基いて前記一連番号により識別
し減算処理により取り除いて再生出力している。また、
この音声にはＰＣＭ（Pulse Code Modulation)符号化デ
ータが用いられ、各クライアントはサーバから受信する
ＰＣＭ符号化データから自己の送信したＰＣＭ符号化デ
ータ分を減算処理して自己の音声を取り除き、エコーの
発生を回避している。
【００１７】また、この具体的な構成の一つでは、クラ
イアントは、音声入力部から入力した音声をＰＣＭ符号
化して生成したＰＣＭ音声データに自己の識別子および
一連番号を付加して端末音声パケットに形成し前記サー
バへ送信する一方、一連番号を付加した前記ＰＣＭ音声
データを内部に格納し、他方、識別子および一連番号を
付加された前記端末音声パケットを受信したサーバは、
各クライアントから受信した前記ＰＣＭ音声データを加
算合成してＰＣＭ合成音声データを生成すると共に合成
された前記ＰＣＭ音声データに付加されていた識別子お
よび一連番号の全てを前記ＰＣＭ合成音声データに付加
し合成音声パケットを形成して会議中の全てのクライア
ントへ配信し、クライアントは、受信した前記合成音声
パケットに自己の識別子および一連番号が含まれていた
際には先に内部に格納した同一一連番号のＰＣＭ音声デ
ータを取出して入力した合成音声パケットのＰＣＭ合成
音声データとの減算処理により得た音声データを音声に
再生している。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形
態を示す機能ブロック図である。
【００１９】図１に示されたビデオ会議システムの音声
配信方式では、クライアントである複数の会議端末１０
がサーバ２０とネットワークにより接続されており、複
数の会議端末１０それぞれでＰＣＭ符号化され送信され
た端末音声パケット３１がサーバ２０で受信され合成さ
れている。
【００２０】また、サーバ２０の処理負荷、ＬＡＮのト
ラヒック、およびデータ遅延それぞれの増大を回避する
ため、合成された合成音声パケット３２は、サーバ２０
から全ての会議端末１０へＵＤＰ（User Datagram Prot
ocol）マルチキャストにより配信されているものとす
る。
【００２１】会議端末１０は、音声入力部（マイク）１
１、端末音声パケット生成部１２、端末音声パケット送
信部１３、端末音声パケット格納部１４、合成音声パケ
ット受信部１５、合成音声パケット減算部（エコーキャ
ンセラ）１６、および音声再生部（スピーカ）１７を備
え、またサーバ２０は端末音声パケット受信部２１、端
末音声合成部２２、および合成音声パケット配信部２３
を会議に参加する全ての会議端末１０に対応して備えて
いるものとする。
【００２２】この方式の従来との相違点は、一つはサー
バから全ての会議端末へマルチキャストにより合成音声
を配信することであり、別の一つは、クライアントであ
る各会議端末に、サーバへ送出する音声を格納する格納
部と、他の会議端末の音声と合成された合成音声を受け
た際、受けた合成音声から格納部に格納した自己の送出
音声部分を取り除くエコーキャンセラとを備えることで
ある。更に構成要素の処理を簡素化するために、音声は
ＰＣＭ符号化したＰＣＭ音声データを取扱い、エコーキ
ャンセラはＰＣＭ符号化された音声符号を演算処理する
ものとする。
【００２３】音声入力部１１はマイクロホンであり、周
囲雑音より高いレベルの会話音声を集音して電気信号に
変換し、端末音声パケット生成部１２へ出力する。
【００２４】端末音声パケット生成部１２は、図２に示
されるような、受けた音声を所定のＰＣＭ符号化により
ＰＣＭ音声データＤＴijに変換し、送出するＰＣＭ音声
データＤＴijの一連番号（Sequencial Number)ＳＥＱｊ
をヘッダ部分に付加して端末音声パケット格納部１４に
格納すると共に、更に自己の会議端末１０に予め定めら
れた識別子（Identifier）ＩＤｉをヘッダ部分に付加し
端末音声パケット３１を形成して端末音声パケット送信
部１３へ出力するものとする。
【００２５】一連番号ＳＥＱｊは、ＰＣＭ音声データＤ
Ｔijが会議端末１０から端末音声パケット３１によりサ
ーバ２０へ送信されて再び会議端末１０へ合成音声パケ
ット３２に合成されて戻る際、経路での遅延を考慮し送
受するＰＣＭ音声データＤＴijを識別するための番号で
ある。したがって、識別子ＩＤｉの会議端末１０から送
信されるＰＣＭ音声データＤＴi1，ＤＴi2，〜，ＤＴi
j，〜それぞれには一連番号ＳＥＱ１，ＳＥＱ２，〜，
ＳＥＱｊ，〜が付加されている。
【００２６】端末音声パケット送信部１３は、端末音声
パケット生成部１２から受けたＰＣＭ音声パケット３１
を所定の手順でサーバ２０へ送信する。
【００２７】端末音声パケット格納部１４はサーバ２０
へ送信する一連番号ＳＥＱｊを付加されたＰＣＭ音声デ
ータＤＴijを端末音声パケット生成部１２から受けて格
納保持し、格納された一連番号ＳＥＱｊおよびＰＣＭ音
声データＤＴijは合成音声パケット３２がサーバ２０か
ら送り戻された際に合成音声パケット減算部（エコーキ
ャンセラ）１６により取り出される。
【００２８】合成音声パケット受信部１５は、サーバ２
０から合成音声パケット３２を受信し合成音声パケット
減算部（エコーキャンセラ）１６へ出力する。
【００２９】合成音声パケット３２は、後で説明の図３
に示されるように、識別子ＩＤ１，ＩＤ２，〜の会議端
末１０それぞれの一連番号、例えばＳＥＱ４，ＳＥＱ
３，〜に対応するＰＣＭ音声データＤＴ14，ＤＴ23，〜
をサーバ２０により音声合成されたｎ番目のＰＣＭ音声
データＤＴＭｎを、音声合成したＰＣＭ音声データＤＴ
14，ＤＴ23，〜それぞれの識別子ＩＤ１，ＩＤ２，〜お
よび一連番号ＳＥＱ４，ＳＥＱ３，〜と共に含んでい
る。
【００３０】合成音声パケット減算部（エコーキャンセ
ラ）１６は、合成音声パケット受信部１５から受けた合
成音声パケット３２から自己の識別子ＩＤｉと一連番号
ＳＥＱｊとを読出した場合、端末音声パケット格納部１
４から一連番号ＳＥＱｊのＰＣＭ合成音声データＤＴij
を取り出し、取り出したＰＣＭ音声データＤＴijを合成
音声パケット受信部１５から受けたＰＣＭ合成音声デー
タＤＴＭｎから減算して音声再生部（スピーカ）１７へ
出力する。
【００３１】音声再生部（スピーカ）１７は、サーバ２
０から受けたＰＣＭ合成音声データＤＴＭｎから自己の
会議端末１０の入力音声分、ＰＣＭ音声データＤＴijが
除去されたＰＣＭ合成音声データを音声再生してスピー
カから出力する。
【００３２】一方、サーバ２０では、端末音声パケット
受信部２１が、複数の会議端末１０から端末音声パケッ
ト３１を受信して端末音声合成部２２へ出力する。
【００３３】端末音声合成部２２は、端末音声パケット
受信部２１から入力した図２に示される複数の端末音声
パケット３１のうち、合成する端末音声パケット３１の
ＰＣＭ音声データＤＴijのヘッダ部分の識別子ＩＤｉお
よび一連番号ＳＥＱｊを図３に示されるように順序付け
して配置し、ＰＣＭ音声データＤＴijを合成してＰＣＭ
合成音声データＤＴＭｎを作成し合成音声パケット配信
部２３へ出力する。
【００３４】図３で示される例では、識別子ＩＤ１の会
議端末１０から受信した一連番号ＳＥＱ４のＰＣＭ音声
データＤＴ14、識別子ＩＤ２の会議端末１０から受信し
た一連番号ＳＥＱ３のＰＣＭ音声データＤＴ23、…を合
成したＰＣＭ合成音声データＤＴＭｎのヘッダ部分に、
識別子それぞれに一連番号を加えて一組とする“ＩＤ
１，ＳＥＱ４、ＩＤ２，ＳＥＱ３、…”を配列し、合成
音声パケット３２が形成されている。
【００３５】合成音声パケット配信部２３は、端末音声
合成部２２から受けた合成音声パケット３２をＵＤＰマ
ルチキャストによって、会議中として接続されている複
数の会議端末１０へ配信している。
【００３６】次に、上記エコーキャンセラ機能を簡略説
明する。
【００３７】例えば、３つの会議端末Ａ，Ｂ，Ｃそれぞ
れが送出したＰＣＭ音声データａ，ｂ，ｃそれぞれは、
サーバによりＰＣＭ合成音声データ（ａ＋ｂ＋ｃ）に形
成され３つの会議端末Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれへ配信され
る。会議端末Ａは、受信したＰＣＭ合成音声データ（ａ
＋ｂ＋ｃ）から自己の会議端末が送信したＰＣＭ音声デ
ータａを減算処理“（ａ＋ｂ＋ｃ）−ａ”した後に音声
再生を行なう。したがって、自己の音声のためのエコー
は防止される。
【００３８】また、受信した合成音声パケットに自己の
識別子が含まれない場合、会議端末では、エコー防止が
不要であり、自己のＰＣＭ音声データも含まれないの
で、受信したＰＣＭ合成音声データを減算処理なしでそ
のまま再生出力している。
【００３９】以上説明したように本発明によれば、サー
バからＵＤＰマルチキャストによって同一の合成音声パ
ケットが配信された場合に、クライアントの会議端末側
でエコーの発生を防止することができる。データは演算
処理できるものであれば、音声のデータ処理はＰＣＭ符
号化に限定するものではない。
【００４０】また、上記説明では、機能ブロックを図示
して説明したが、ブロックに分配される機能の分離併合
は上記機能を満たす限り自由であり、上記説明が本発明
を限定するものではない。
【００４１】なお、上記説明ではＵＤＰマルチキャスト
を用いた場合について説明したが、他の方式、例えばＡ
ＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）マルチキャスト等
によるマルチキャスト方式、またはユニキャスト方式に
おいても本方式によるエコーキャンセルができることは
いうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ーバ／クライアント形態において、サーバの処理負荷、
ＬＡＮのトラヒックおよびデータ遅延それぞれの増大を
回避できる効果がある。その理由は、サーバからクライ
アントの会議端末へ音声を配信する音声配信方式として
サーバ／クライアント形態に基づくマルチキャスト方式
を採用しているからである。
【００４３】サーバ／クライアント形態においてマルチ
キャストを用いて合成音声パケットを配信する際にも、
エコーの発生を防止できる効果がある。その理由は、会
議端末が、サーバへ送出した自己の音声を一時格納し、
サーバにより他の会議端末の音声と合成された合成音声
を受けて再生する際に自己の音声を除去しているからで
ある。この効果の適用は、マルチキャスト方式に限定さ
れるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
【図２】図１における端末音声パケットの実施の一形態
を示すフォーマットである。
【図３】図１における合成音声パケットの実施の一形態
を示すフォーマットである。
【図４】従来の一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 会議端末（クライアント） １１ 音声入力部（マイク） １２ 端末音声パケット生成部 １３ 端末音声パケット送信部 １４ 端末音声パケット格納部 １５ 合成音声パケット受信部 １６ 合成音声パケット減算部（エコーキャンセラ） １７ 音声再生部（スピーカ） ２０ サーバ ２１ 端末音声パケット受信部 ２２ 端末音声合成部 ２３ 合成音声パケット配信部 ３１ 端末音声パケット ３２ 合成音声パケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−261316（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−122690（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192353（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−145097（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82838（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−185059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−221251（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−83949（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04M 3/56 H04L 12/18 H04M 11/00 - 11/10 H04N 7/15

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーバ／クライアント形態に基づくビデ
    オ会議システムの音声配信方式において、サーバが、会
    議に参加している全てのクライアントから受信した音声
    を合成して一つの合成音声を生成しこの合成音声を会議
    に参加している全てのクライアントに配信する複数対向
    通信のマルチキャスト方式を採用する一方、各クライア
    ントは、前記サーバから受信した合成音声から自己の音
    声を取り除いて再生出力することを特徴とするビデオ会
    議システムの音声配信方式。
  2. 【請求項２】 サーバ／クライアント形態に基づくビデ
    オ会議システムの音声配信方式において、各クライアン
    トは送信する音声それぞれに所定の一連番号を付加する
    と共に送信した音声データを内部にも格納し、サーバが
    各クライアントから受信した音声データを合成し合成音
    声を生成して各クライアントに配信する場合、この合成
    音声を配信された各クライアントが受信した合成音声か
    ら自己の音声を内部に格納された前記音声データに基い
    て前記一連番号により識別し減算処理により取り除いて
    再生出力することを特徴とするビデオ会議システムの音
    声配信方式。
  3. 【請求項３】 請求項２において、音声はＰＣＭ（Puls
    e Code Modulation)符号化データを用いており、各クラ
    イアントはサーバから受信するＰＣＭ符号化データから
    自己の送信したＰＣＭ符号化データ分を減算処理するこ
    とにより自己の音声を取り除くことを特徴とするビデオ
    会議システムの音声配信方式。
  4. 【請求項４】 サーバ／クライアント形態に基づくビデ
    オ会議システムの音声配信方式において、前記クライア
    ントは、音声入力部から入力した音声をＰＣＭ符号化し
    て生成したＰＣＭ音声データに自己の識別子および一連
    番号を付加して端末音声パケットに形成し前記サーバへ
    送信する一方、一連番号を付加した前記ＰＣＭ音声デー
    タを内部に格納し、他方、識別子および一連番号を付加
    された前記端末音声パケットを入力したサーバは、各ク
    ライアントから受信した前記ＰＣＭ音声データを加算合
    成してＰＣＭ合成音声データを生成すると共に合成され
    た前記ＰＣＭ音声データに付加されていた識別子および
    一連番号の全てを前記ＰＣＭ合成音声データに付加し合
    成音声パケットを形成して会議中の全てのクライアント
    へ配信し、かつ、前記クライアントは、受信した前記合
    成音声パケットに自己の識別子および一連番号が含まれ
    ていた際には先に内部に格納した同一一連番号のＰＣＭ
    音声データを取出して受信した合成音声パケットのＰＣ
    Ｍ合成音声データとの減算処理により得た音声データを
    音声に再生することを特徴とするビデオ会議システムの
    音声配信方式。
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