JP4408743B2 - Communication apparatus and reception buffer control method - Google Patents

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Description

本発明は、リアルタイム通信装置に関し、特に、データパケットの遅延揺らぎを吸収して通信品質を向上するための受信バッファメモリ容量の制御方法及びそれを備えたリアルタイム通信装置に関する。   The present invention relates to a real-time communication apparatus, and more particularly to a reception buffer memory capacity control method for improving communication quality by absorbing delay fluctuation of a data packet and a real-time communication apparatus including the same.

IP(Internet Protocol)ネットワーク上で、音声や動画像等のリアルタイム性を要求されるデータをIPパケット化して送受信する場合、IPネットワークを経由したことによる遅延時間のばらつきによって、IPネットワークを経由して受信したデータの到達間隔の揺らぎ(以下、遅延揺らぎ)が生じ、受信音声の音切れや画像の乱れ等が発生して通信品質が低下する。このため、IPネットワーク上で、音声や動画像等のリアルタイム性を要求されるデータを送受信するリアルタイム通信装置は、遅延揺らぎを吸収するために受信データを一時的に蓄積する受信バッファを設けて、通信品質の向上を図る構成としている。   When data that requires real-time performance such as voice and moving images is transmitted and received as IP packets on an IP (Internet Protocol) network, the delay occurs due to variations in delay time caused by passing through the IP network. The arrival interval of the received data fluctuates (hereinafter referred to as delay fluctuation), and the sound quality of the received voice is interrupted, the image is disturbed, and the communication quality is lowered. For this reason, a real-time communication device that transmits and receives data that requires real-time performance such as voice and moving images over an IP network is provided with a reception buffer that temporarily stores received data in order to absorb delay fluctuations. The communication quality is improved.

受信バッファの蓄積容量が大きいほど、遅延揺らぎによる音声・動画像の途切れは防止できることになるが、一方で、バッファメモリの蓄積容量を大きくすると、受信データの再生(音声の再生、動画像の表示等)遅延につながり、リアルタイム性が低下するという不利益がある。このため、受信バッファメモリの蓄積容量は、遅延揺らぎを効果的に吸収しつつ、遅延時間をむやみに増大させることのない容量となるように設定する必要がある。さらに、受信データの遅延ゆらぎをもたらすIPネットワークの混雑状況は変化するため、この変化に合わせて受信バッファメモリの容量を変化できることが望ましい。   The larger the storage capacity of the reception buffer, the more the interruption of audio / video can be prevented due to delay fluctuations. On the other hand, if the storage capacity of the buffer memory is increased, the playback of received data (sound playback, video display) Etc.) There is a disadvantage that it leads to delay and the real-time property is lowered. For this reason, it is necessary to set the storage capacity of the reception buffer memory so that the delay time can be effectively absorbed while the delay time is not increased excessively. Furthermore, since the congestion status of the IP network that causes delay fluctuations in received data changes, it is desirable that the capacity of the reception buffer memory can be changed in accordance with this change.

特許文献1には、インターネット網などのデータ通信網で使用する通話装置において、通話装置が直接接続されたネットワークセグメント上を所定時間内に往来するパケットのパケット数及びパケット長を計数し、得られた値に基づいて通話装置が備える受信バッファメモリのFIFO段数を増加又は減少させる技術が開示されている。
特開2002−152257号公報
In Patent Document 1, a call device used in a data communication network such as the Internet network is obtained by counting the number of packets and the packet length of packets that travel within a predetermined time on a network segment to which the call device is directly connected. A technique for increasing or decreasing the number of FIFO stages of the reception buffer memory included in the communication device based on the obtained value is disclosed.
JP 2002-152257 A

しかしながら、特許文献1に開示された従来の技術では、通話装置が直接接続されているネットワークセグメント上を往来するパケット数とパケット長を用いてデータ通信網のトラフィック混雑状況を判断しているため、通話装置が直接接続されたネットワークセグメント以外のデータ通信網全域のトラフィック混雑状況を取り込むことができない。このため、通話装置が直接接続されたネットワークセグメント以外のデータ通信網が持つ網構成の複雑さによって遅延揺らぎが生じている場合には、受信バッファメモリの蓄積容量に相当するFIFO段数を最適化できずに通話品質を低下させてしまうという課題がある。   However, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1, since the traffic congestion status of the data communication network is determined using the number of packets and the packet length that travel on the network segment to which the telephone device is directly connected, It is impossible to capture the traffic congestion status of the entire data communication network other than the network segment to which the communication device is directly connected. For this reason, when delay fluctuation occurs due to the complexity of the network configuration of the data communication network other than the network segment directly connected to the communication device, the number of FIFO stages corresponding to the storage capacity of the reception buffer memory can be optimized. Therefore, there is a problem that the call quality is degraded.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、データ通信網の構成の複雑さに応じてリアルタイム通信装置の受信バッファの蓄積容量を増減し、受信データパケットの遅延揺らぎを吸収するリアルタイム通信装置および受信バッファの制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and absorbs delay fluctuations in received data packets by increasing or decreasing the storage capacity of the reception buffer of the real-time communication device according to the complexity of the configuration of the data communication network. An object of the present invention is to provide a real-time communication apparatus and a reception buffer control method.

本発明にかかるリアルタイム通信装置は、通信網からデータパケットを受信し、受信したデータパケットに含まれる通信データを取り出す手段と、前記通信データを受信バッファに一時蓄積する手段と、前記受信バッファに蓄積された前記通信データを再生手段に送信する手段とを有するリアルタイム通信装置であって、前記データパケットのヘッダから、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報を取得する手段と、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報に基づいて、前記受信バッファの蓄積容量を変更する手段とをさらに有するものである。このような構成により、データパケットが経由した中継装置数に基づいて受信バッファ容量を変更できるため、データ通信網の構成の複雑さに応じてリアルタイム通信装置の受信バッファの蓄積容量を増減することにより、受信したデータパケットの遅延揺らぎを吸収することができる。   A real-time communication apparatus according to the present invention receives a data packet from a communication network, extracts a communication data contained in the received data packet, a means for temporarily storing the communication data in a reception buffer, and a storage in the reception buffer Means for transmitting the communication data to the reproduction means, wherein the data packet includes means for obtaining information on the number of relay devices through which the data packet has passed from a header of the data packet; And a means for changing the storage capacity of the reception buffer based on the information on the number of relay devices passed. With such a configuration, the capacity of the reception buffer can be changed based on the number of relay devices through which the data packet has passed, so by increasing or decreasing the storage capacity of the reception buffer of the real-time communication device according to the complexity of the configuration of the data communication network The delay fluctuation of the received data packet can be absorbed.

一方、本発明にかかる受信バッファの制御方法は、通信網からデータパケットを受信し、受信したデータパケットに含まれる通信データを取り出す手段と、前記通信データを受信バッファに一時蓄積する手段と、前記受信バッファに蓄積された前記通信データを再生手段に送信する手段とを有するリアルタイム通信装置における前記受信バッファの制御方法であって、前記データパケットのヘッダ情報から、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報を取得するステップと、前記受信バッファの蓄積容量を、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報に基づいて変更するステップとを含むものである。このような制御方法により、データパケットが経由した中継装置数に基づいて受信バッファ容量を変更できるため、データ通信網の構成の複雑さに応じてリアルタイム通信装置の受信バッファの蓄積容量を増減することにより、受信データパケットの遅延揺らぎを吸収することができる。   On the other hand, a reception buffer control method according to the present invention includes a means for receiving a data packet from a communication network, extracting communication data contained in the received data packet, means for temporarily storing the communication data in a reception buffer, A method for controlling the reception buffer in a real-time communication apparatus having means for transmitting the communication data stored in the reception buffer to a reproducing means, wherein the number of relay apparatuses through which the data packet passes from the header information of the data packet And a step of changing the storage capacity of the reception buffer based on information on the number of relay devices through which the data packet has passed. By such a control method, the capacity of the reception buffer can be changed based on the number of relay devices through which the data packet has passed, so the storage capacity of the reception buffer of the real-time communication device can be increased or decreased according to the complexity of the configuration of the data communication network. Thus, the delay fluctuation of the received data packet can be absorbed.

さらに、受信バッファ容量の変更は、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報によって示される中継装置数が増加するにしたがって、前記受信バッファの蓄積容量を大きくし、逆に、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報によって示される中継装置数が減少するにしたがって、前記受信バッファの蓄積容量を小さくするよう制御する構成とすることが望ましい。このような構成により、データ通信網が持つ構成の複雑さによって生じる受信データパケットの遅延ゆらぎを効率よく吸収できるため、通信品質を向上することができる。   Further, the reception buffer capacity is changed by increasing the storage capacity of the reception buffer as the number of relay apparatuses indicated by the information on the number of relay apparatuses through which the data packet has passed increases. It is desirable to control so that the storage capacity of the reception buffer decreases as the number of relay devices indicated by the information on the number of relay devices decreases. With such a configuration, it is possible to efficiently absorb the delay fluctuation of the received data packet caused by the complexity of the configuration of the data communication network, so that the communication quality can be improved.

なお、前記データパケットがIPパケットである場合は、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報をIPヘッダに含まれるTTL値とすればよいし、前記TTL値が小さくなるに従って前記受信バッファの蓄積容量を大きくし、逆に、前記TTL値が大きくなるに従って、前記受信バッファの蓄積容量を小さくするよう制御する構成とするとよい。   When the data packet is an IP packet, the information regarding the number of relay devices through which the data packet has passed may be the TTL value included in the IP header, and as the TTL value decreases, the reception buffer accumulates. The capacity may be increased, and conversely, the storage capacity of the reception buffer may be controlled to decrease as the TTL value increases.

本発明により、データ通信網の構成の複雑さに応じてリアルタイム通信装置の受信バッファの蓄積容量を増減し、受信データパケットの遅延揺らぎを吸収するリアルタイム通信装置および受信バッファの制御方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a real-time communication device and a reception buffer control method that absorbs delay fluctuation of a received data packet by increasing / decreasing the storage capacity of the reception buffer of the real-time communication device according to the complexity of the configuration of the data communication network. Can do.

発明の実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置1の構成を示すブロック図である。リアルタイム通信装置1は、IPネットワーク上で音声通話を行うための音声通話装置である。リアルタイム通信装置1は、送信部10と、受信部20で構成される。このうち、送信部10は、符号化された音声信号を、IPネットワークを介して相手側のリアルタイム通信装置に送信するための機能部である。送信部10では、まず、マイクロフォン11から入力された音声信号がエンコード処理部12に送られる。エンコード処理部12は、マイクロフォン11から受信した音声信号をPCM(Pulse Code Modulation)方式やCS−ACELP方式などの標準的な符号化方式によってデジタル圧縮データに変換し、変換後のデジタル圧縮データをヘッダ付加部13に送信する。ヘッダ付加部13は、エンコード処理部12から受信したデジタル圧縮データに少なくともIPヘッダを含む通信に必要なヘッダ情報を付加してIPパケットの組み立てを行う。なお、ヘッダ付加部13では必要に応じて、デジタル圧縮データをIPパケットサイズに分割してIPパケットの組み立てを行うこととしてもよい。さらに、ヘッダ付加部13は、組み立て後のIPパケットをパケット送信部14に送信する。パケット送信部14は、ヘッダ付加部13から受信したIPパケットを、IPネットワーク2の通信方式に従って、相手側端末装置に対して送信する。
Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a real-time communication apparatus 1 according to the present embodiment. The real-time communication device 1 is a voice call device for making a voice call on an IP network. The real-time communication device 1 includes a transmission unit 10 and a reception unit 20. Among these, the transmission part 10 is a function part for transmitting the encoded audio | voice signal to the other party's real-time communication apparatus via an IP network. In the transmission unit 10, first, an audio signal input from the microphone 11 is sent to the encoding processing unit 12. The encoding processing unit 12 converts the audio signal received from the microphone 11 into digital compression data by a standard encoding method such as a PCM (Pulse Code Modulation) method or a CS-ACELP method, and converts the converted digital compressed data into a header. It transmits to the addition part 13. The header adding unit 13 adds header information necessary for communication including at least an IP header to the digital compressed data received from the encoding processing unit 12 to assemble an IP packet. The header adding unit 13 may divide the digital compressed data into IP packet sizes and assemble IP packets as necessary. Further, the header addition unit 13 transmits the assembled IP packet to the packet transmission unit 14. The packet transmission unit 14 transmits the IP packet received from the header addition unit 13 to the counterpart terminal device according to the communication method of the IP network 2.

一方、受信部20は、音声信号を圧縮符号化したデータを送信元のリアルタイム通信装置から受信し、受信したデータを音声信号に復号化して再生を行う機能部である。受信部20では、まず、パケット受信部21が、IPネットワーク2を経由して相手側リアルタイム通信装置から送られてきたIPパケットを受信し、受信したIPパケットをTTL値検出部22及びヘッダ除去部23に送信する。このうち、ヘッダ除去部23は、パケット受信部21より受信したIPパケットからIPヘッダを含むヘッダ情報を除去してデジタル圧縮データを取り出し、取り出したデジタル圧縮データを再生順序に従って受信バッファ部24に出力する。受信バッファ部24は、ヘッダ除去部23より入力されたデジタル圧縮データを一時蓄積する。さらに、受信バッファ部24は、蓄積したデジタル圧縮データを順次、デコード処理部25に対して送信する。デコード処理部25は、受信バッファ部24から受信したデジタル圧縮データを元の音声信号に復号化して、スピーカ26に出力する。スピーカ26はデコード処理部25から出力された音声信号を再生する。   On the other hand, the receiving unit 20 is a functional unit that receives data obtained by compressing and encoding an audio signal from a real-time communication device that is a transmission source, decodes the received data into an audio signal, and reproduces it. In the receiving unit 20, first, the packet receiving unit 21 receives an IP packet sent from the counterpart real-time communication device via the IP network 2, and the received IP packet is converted into a TTL value detecting unit 22 and a header removing unit. 23. Among these, the header removal unit 23 removes the header information including the IP header from the IP packet received from the packet reception unit 21 to extract the digital compressed data, and outputs the extracted digital compressed data to the reception buffer unit 24 according to the reproduction order. To do. The reception buffer unit 24 temporarily stores the digital compressed data input from the header removal unit 23. Further, the reception buffer unit 24 sequentially transmits the stored digital compressed data to the decoding processing unit 25. The decode processing unit 25 decodes the digital compressed data received from the reception buffer unit 24 into an original audio signal, and outputs it to the speaker 26. The speaker 26 reproduces the audio signal output from the decoding processing unit 25.

なお、受信バッファ部24は、FIFO構造を持つメモリであり、デジタル圧縮データの蓄積に使用するFIFO段数は、TTL値検出部22指示によって変化できるよう構成されたものである。   The reception buffer unit 24 is a memory having a FIFO structure, and is configured so that the number of FIFO stages used for storing digital compressed data can be changed by an instruction of the TTL value detection unit 22.

次に、TTL値検出部22の動作を説明する。TTL値検出部22は、パケット受信部21より受信したIPパケットのヘッダに含まれるTTL(Time To Live)値を検出し、TTL値に応じて受信バッファ部24の蓄積容量(以下、受信バッファ容量)を変化させるための制御信号(以下、受信バッファ制御信号)を、受信バッファ部24に対して出力する。受信バッファ容量は、TTL値検出部22が出力する受信バッファ制御信号に基づいて決定される。   Next, the operation of the TTL value detection unit 22 will be described. The TTL value detection unit 22 detects a TTL (Time To Live) value included in the header of the IP packet received from the packet reception unit 21, and stores the storage capacity (hereinafter, reception buffer capacity) of the reception buffer unit 24 according to the TTL value. ) Is output to the reception buffer unit 24 (hereinafter, referred to as a reception buffer control signal). The reception buffer capacity is determined based on the reception buffer control signal output from the TTL value detection unit 22.

図2は、TTL値検出部22が出力する受信バッファ制御信号によって指示されるTTL値と受信バッファ容量との関係を概念的に示すグラフである。図のように、受信したIPパケットのIPヘッダに含まれるTTL値が大きい場合は、受信バッファ容量を相対的に小さくするよう指示する受信バッファ制御信号がTTL値検出部22から受信バッファ部24に出力され、TTL値が小さい場合は、受信バッファ容量を大きくするよう指示する受信バッファ制御信号が出力される。   FIG. 2 is a graph conceptually showing the relationship between the TTL value indicated by the reception buffer control signal output from the TTL value detection unit 22 and the reception buffer capacity. As shown in the figure, when the TTL value included in the IP header of the received IP packet is large, a reception buffer control signal instructing to relatively reduce the reception buffer capacity is sent from the TTL value detection unit 22 to the reception buffer unit 24. When the TTL value is output, a reception buffer control signal that instructs to increase the reception buffer capacity is output.

上述したように、本発明では、IPヘッダに実装されているTTL値を利用し、受信IPパケットの持つTTL値に応じて、受信バッファの容量を変化させることを特徴としている。以下では、TTL値に基づいて受信バッファ容量を増減することの利点について説明する。   As described above, the present invention is characterized in that the capacity of the reception buffer is changed according to the TTL value of the received IP packet using the TTL value mounted in the IP header. Hereinafter, advantages of increasing / decreasing the reception buffer capacity based on the TTL value will be described.

TTL値は、IPヘッダに8ビットの領域で定義されたIPパケットの有効期間を表す値であり、10進数表示とすることによって0から255までの整数値であらわされるものである。送信元の端末装置がTTL値を設定して送信先端末装置に向けてIPパケットを送信すると、途中の経路上のルータ装置を通過する毎にルータ装置によって値が1ずつ減らされていき、TTL値が0になるまでに通信先端末装置にIPパケットが到達しない場合は、その時点で途中のルータ装置によりIPパケットが廃棄される。つまり、TTL値は、ルータ装置の通過回数であるホップ数によってIPパケットの有効期間を表すものである。このため、端末装置1で受信したIPパケットのTTL値を検出することによって、送信元のリアルタイム通信装置との間の経路上に存在するルータ装置の台数を知ることができる。   The TTL value is a value representing the valid period of the IP packet defined in the 8-bit area in the IP header, and is represented by an integer value from 0 to 255 by displaying in decimal. When the source terminal device sets a TTL value and transmits an IP packet toward the destination terminal device, the value is decreased by 1 by the router device every time it passes through the router device on the way. If the IP packet does not reach the communication destination terminal device before the value becomes 0, the IP packet is discarded by the router device at that time. That is, the TTL value represents the validity period of the IP packet by the number of hops that is the number of times the router device passes. For this reason, by detecting the TTL value of the IP packet received by the terminal device 1, it is possible to know the number of router devices existing on the path to the transmission source real-time communication device.

送信先のリアルタイム通信装置に到達するまでにIPパケットが経由するルータ装置の数が増えることは、送信先のリアルタイム通信装置に連続して到達すべきIPパケットの到達遅延時間の増大、遅延揺らぎの増大を生じる原因となる。したがって、受信したIPパケットのTTL値が小さいことはホップ数が大きいことに相当し、IPパケットの遅延ゆらぎが大きいと想定されるため、この場合には受信バッファ容量を相対的に大きくするよう受信バッファを制御する。逆に、TTL値が大きいことはホップ数が小さいことに相当するため、受信バッファ容量を相対的に小さくするよう制御する。これによって、経由するIPネットワークに起因するIPパケットの遅延ゆらぎに合わせて効率よく受信バッファ容量を制御することができる。   The increase in the number of router devices through which IP packets pass before reaching the destination real-time communication device increases the arrival delay time of IP packets that should reach the destination real-time communication device continuously, and delay fluctuations. Causes an increase. Therefore, a small TTL value of the received IP packet corresponds to a large number of hops, and it is assumed that the delay fluctuation of the IP packet is large. In this case, the reception buffer capacity is set to be relatively large. Control the buffer. Conversely, since a large TTL value corresponds to a small number of hops, the reception buffer capacity is controlled to be relatively small. As a result, it is possible to efficiently control the reception buffer capacity in accordance with the delay fluctuation of the IP packet caused by the IP network through which it passes.

図3は、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置1がIPネットワークを介して通信を行う構成の一例を示したものである。図3の例では、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置である第1のリアルタイム通信装置1A及び第2のリアルタイム通信装置1BがIPネットワーク2に接続されている。また、IPネットワーク2において、リアルタイム通信装置1A及び1Bが通信を行う経路上には、4台のルータ装置30乃至33が配置されている。第1のリアルタイム通信装置1Aとルータ装置30が接続され、さらにルータ装置30とルータ装置31、ルータ装置31とルータ装置32、ルータ装置32とルータ装置33、最後にルータ装置33と第2の通信端末1Bが、それぞれ接続されている。   FIG. 3 shows an example of a configuration in which the real-time communication device 1 according to the present embodiment communicates via an IP network. In the example of FIG. 3, a first real-time communication device 1 </ b> A and a second real-time communication device 1 </ b> B that are real-time communication devices according to the present embodiment are connected to the IP network 2. Further, in the IP network 2, four router devices 30 to 33 are arranged on a route through which the real-time communication devices 1A and 1B communicate. The first real-time communication device 1A and the router device 30 are connected, and further the router device 30 and the router device 31, the router device 31 and the router device 32, the router device 32 and the router device 33, and finally the router device 33 and the second communication. Terminals 1B are connected to each other.

第1のリアルタイム通信装置1Aから第2のリアルタイム通信装置1Bに対してIPパケットを送信する場合を例にとって説明する。送信するIPパケットのTTL値は、送信元である第1のリアルタイム通信装置1Aによって付与されるものであり、図3の例では128としている。第1のリアルタイム通信装置1Aの送信部10から送信されたIPパケットは、最初のルータ装置30を通過する際に、TTL値が127に減算される。続いて、ルータ装置31乃至33でも、同様にTTL値が減算され、通信先となる第2のリアルタイム通信装置1Bの受信部20にIPパケットが到達した際のTTL値は124となる。   A case where an IP packet is transmitted from the first real-time communication apparatus 1A to the second real-time communication apparatus 1B will be described as an example. The TTL value of the IP packet to be transmitted is given by the first real-time communication apparatus 1A that is the transmission source, and is 128 in the example of FIG. When the IP packet transmitted from the transmission unit 10 of the first real-time communication device 1A passes through the first router device 30, the TTL value is subtracted to 127. Subsequently, also in the router devices 31 to 33, the TTL value is similarly subtracted, and the TTL value when the IP packet reaches the receiving unit 20 of the second real-time communication device 1B as the communication destination becomes 124.

一方、比較のために最も単純な構成を考える。最も単純な構成は、IPネットワーク2において、第1のリアルタイム通信装置1Aと第2のリアルタイム通信装置1Bの間の経路上にルータ装置が1台も存在せず、途中でルータ装置を通過することなく通信が可能な場合である。この場合は、リアルタイム通信装置1AからTTL値128として送信されたIPパケットが、リアルタイム通信装置1Bで、TTL値128のまま受信される。   On the other hand, the simplest configuration is considered for comparison. The simplest configuration is that there is no router device on the route between the first real-time communication device 1A and the second real-time communication device 1B in the IP network 2, and it passes through the router device on the way. This is a case where communication is possible. In this case, the IP packet transmitted as the TTL value 128 from the real-time communication device 1A is received as the TTL value 128 by the real-time communication device 1B.

図4は、図3の構成に対応する受信バッファ容量の変化の一例を示したグラフである。図3を用いて説明した構成の場合、リアルタイム通信装置1Bの受信部20が受信するIPパケットのTTL値は124であるため、このときの受信バッファ容量はAとなり、TTL値検出部22は、受信バッファ容量をAとする受信バッファ制御信号を受信バッファ部24に出力する。一方、ルータ装置を経由せずにリアルタイム通信装置1Bの受信部20が受信するIPパケットのTTL値は128であり、このときTTL値検出部22は、受信バッファ容量を最小値Minとする受信バッファ制御信号を受信バッファ部24に出力する。図4に示すように、A>Minの大小関係が成り立ち、ルータ装置を経由しない構成に比べて図3で説明した構成の場合のほうが受信バッファ部24の受信バッファ容量を大きくするよう指示する受信バッファ制御信号が出力される。   FIG. 4 is a graph showing an example of a change in the reception buffer capacity corresponding to the configuration of FIG. In the case of the configuration described with reference to FIG. 3, since the TTL value of the IP packet received by the receiving unit 20 of the real-time communication apparatus 1B is 124, the reception buffer capacity at this time is A, and the TTL value detecting unit 22 A reception buffer control signal having a reception buffer capacity A is output to the reception buffer unit 24. On the other hand, the TTL value of the IP packet received by the receiving unit 20 of the real-time communication device 1B without going through the router device is 128. At this time, the TTL value detecting unit 22 receives the reception buffer with the reception buffer capacity set to the minimum value Min. The control signal is output to the reception buffer unit 24. As shown in FIG. 4, the relationship of A> Min is satisfied, and reception is instructed to increase the reception buffer capacity of the reception buffer unit 24 in the case of the configuration described in FIG. A buffer control signal is output.

次に、図5を用いて、TTL値検出部22によって行われる受信バッファ部23の蓄積容量制御の制御フローを説明する。まず、ステップS1においてパケット受信部21からIPパケットを取り込み、そのヘッダからTTL値を取得する。次に、ステップS2において取得したTTL値を、これまでの値(現在値)として保持していたTTL値と比較する。比較した結果、TTL値に変化がない場合は、次のIPパケットの取り込みを行う。一方、TTL値に変化がある場合は、新たなTTL値に対応する受信バッファ容量を決定し(ステップS3)、受信バッファ部24に対して蓄積容量の変更を指示する受信バッファ制御信号を送信する(ステップS4)。なお、受信バッファ容量を決定するために必要となる受信したTTL値と受信バッファ容量の関係は、予め設定されたものをTTL値検出部22に保持するよう構成すればよい。   Next, a control flow of storage capacity control of the reception buffer unit 23 performed by the TTL value detection unit 22 will be described with reference to FIG. First, in step S1, an IP packet is fetched from the packet receiver 21, and a TTL value is acquired from the header. Next, the TTL value acquired in step S2 is compared with the TTL value held as the previous value (current value). If there is no change in the TTL value as a result of the comparison, the next IP packet is captured. On the other hand, when there is a change in the TTL value, the reception buffer capacity corresponding to the new TTL value is determined (step S3), and a reception buffer control signal that instructs the reception buffer unit 24 to change the storage capacity is transmitted. (Step S4). In addition, what is necessary is just to comprise so that the TTL value detection part 22 may hold | maintain the relationship between the received TTL value and reception buffer capacity which are required in order to determine reception buffer capacity.

上述したように、受信IPパケットのTTL値が小さい場合に受信バッファ容量を大きくするよう制御することによって、IPネットワーク2で発生したネットワークパケットの遅延揺らぎを吸収することができる。また、TTL値が大きい場合に受信バッファ容量を小さくするよう制御することによって、受信バッファ部24によって生じる遅延時間の増大を抑えることができる。このように、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置1では受信バッファ容量をTTL値に基づいて適宜変更することによって遅延揺らぎを効率よく吸収できるため、受信音声の音切れを無くして通信品質を向上させることができる。   As described above, the delay fluctuation of the network packet generated in the IP network 2 can be absorbed by controlling the reception buffer capacity to increase when the TTL value of the reception IP packet is small. In addition, when the TTL value is large, the increase in the delay time caused by the reception buffer unit 24 can be suppressed by controlling the reception buffer capacity to be small. As described above, in the real-time communication apparatus 1 according to the present embodiment, the delay fluctuation can be efficiently absorbed by appropriately changing the reception buffer capacity based on the TTL value, so that the communication quality is improved by eliminating the interruption of the received voice. Can be made.

発明の実施の形態2.
図6は、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置3の構成を示すブロック図である。リアルタイム通信装置3は、図1を用いて説明した発明の実施の形態1にかかるリアルタイム通信装置1におけるマイクロフォン11の代わりにビデオカメラ40を備え、スピーカ26の代わりにディスプレイ41を備えたものである。リアルタイム通信装置3の有するエンコード処理部12では、動画像の圧縮符号化を行い、デコード処理部25では動画像の伸張復号化を行う点以外の動作、作用については発明の実施の形態1と同様である。これによって、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置3では受信側でディスプレイ41に表示される動画像の途切れを無くして通信品質を向上させることができる。
Embodiment 2 of the Invention
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the real-time communication apparatus 3 according to the present embodiment. The real-time communication device 3 includes a video camera 40 instead of the microphone 11 and a display 41 instead of the speaker 26 in the real-time communication device 1 according to the first embodiment of the invention described with reference to FIG. . The encoding processing unit 12 included in the real-time communication device 3 performs compression encoding of a moving image, and the decoding processing unit 25 performs operations and actions other than the point of performing decoding decoding of the moving image, as in the first embodiment of the invention. It is. As a result, the real-time communication apparatus 3 according to the present embodiment can improve the communication quality by eliminating the interruption of the moving image displayed on the display 41 on the receiving side.

発明の実施の形態3.
図7は、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置4の構成を示すブロック図である。リアルタイム通信装置4は、図1を用いて説明した発明の実施の形態1にかかるリアルタイム通信装置1におけるマイクロフォン11の代わりに電子黒板等の第1のリアルタイムデータアプリケーション42を備え、スピーカ26の代わりに第2のリアルタイムデータアプリケーション43を備えている。一般的に、リアルタイムデータアプリケーションを扱う場合、送信データの圧縮符号化を行う必要がないためエンコード処理部12は備えておらず、同様に、受信データの伸張復号化も不要であるためデコード処理部25も備えていない。このほかの動作、作用については発明の実施の形態1と同様である。これによって、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置4では、受信側のリアルタイムデータアプリケーション43で処理されるデータの途切れを無くして通信品質を向上させることができる。
Embodiment 3 of the Invention
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the real-time communication apparatus 4 according to the present embodiment. The real-time communication device 4 includes a first real-time data application 42 such as an electronic blackboard instead of the microphone 11 in the real-time communication device 1 according to the first embodiment of the invention described with reference to FIG. A second real-time data application 43 is provided. In general, when dealing with a real-time data application, the encoding processing unit 12 is not provided because it is not necessary to compress and encode the transmission data, and similarly, the decoding processing unit does not need to perform decompression decoding of the received data. 25 is not provided. Other operations and functions are the same as those of the first embodiment. As a result, in the real-time communication device 4 according to the present embodiment, it is possible to improve the communication quality without interruption of data processed by the real-time data application 43 on the receiving side.

発明の実施の形態4.
図8は、本実施の形態にかかるリアルタイム通信装置5の構成を示すブロック図である。リアルタイム通信装置5は、片方向に動画像を送信する場合に使用される受信端末であり、送信端末6から送信される動画像を、IPネットワーク2を介して受信する。リアルタイム通信装置5は、発明の実施の形態2にかかるリアルタイム通信装置3の受信部20に相当する機能部を有しており、デコード処理部25では動画像の伸張復号化を行う点以外の動作、作用については発明の実施の形態1にかかるリアルタイム通信装置1の受信部と同様である。
Embodiment 4 of the Invention
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the real-time communication apparatus 5 according to the present embodiment. The real-time communication device 5 is a receiving terminal used when transmitting a moving image in one direction, and receives the moving image transmitted from the transmitting terminal 6 via the IP network 2. The real-time communication device 5 has a functional unit corresponding to the receiving unit 20 of the real-time communication device 3 according to the second embodiment of the invention, and the decoding processing unit 25 operates other than the point that performs decompression decoding of moving images. The operation is the same as that of the receiving unit of the real-time communication apparatus 1 according to the first embodiment of the invention.

なお、上述した発明の実施の形態にかかる構成は一例を示したものであり、通信網を介してリアルタイム性の要求されるデータパケットを送受信し、受信バッファメモリを用いて受信データパケットの遅延揺らぎの吸収を行うその他のリアルタイム通信装置においても、本発明は有効である。   The above-described configuration according to the embodiment of the present invention is an example, and a data packet that requires real-time property is transmitted / received via a communication network, and a delay fluctuation of the received data packet is performed using a reception buffer memory. The present invention is also effective in other real-time communication devices that absorb light.

例えば、上述した発明の実施の形態では、データパケットが経由した中継装置数に関する情報としてIPv4ヘッダに含まれるTTL値を用いる場合を説明したが、IPv6プロトコルに従ってデータ通信を行うリアルタイム通信装置の場合は、IPv6ヘッダに含まれるホップリミットフィールドの値に基づいて受信バッファ容量を変更すれば、上述した発明の実施の形態にかかるリアルタイム通信装置と同様の効果を達成することができる。   For example, in the above-described embodiment of the present invention, the case where the TTL value included in the IPv4 header is used as the information related to the number of relay devices through which the data packet passes is described. However, in the case of a real-time communication device that performs data communication according to the IPv6 protocol. If the reception buffer capacity is changed based on the value of the hop limit field included in the IPv6 header, the same effect as that of the real-time communication apparatus according to the above-described embodiment can be achieved.

発明の実施の形態1にかかるリアルタイム通信装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the real-time communication apparatus concerning Embodiment 1 of invention. TTL値と受信バッファ容量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a TTL value and receiving buffer capacity. 発明の実施の形態1にかかるリアルタイム通信装置が通信を行う構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure which the real-time communication apparatus concerning Embodiment 1 communicates. TTL値と受信バッファ容量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a TTL value and receiving buffer capacity. 受信バッファ容量制御の制御フロー図である。It is a control flowchart of reception buffer capacity control. 発明の実施の形態2にかかるリアルタイム通信装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the real-time communication apparatus concerning Embodiment 2 of invention. 発明の実施の形態3にかかるリアルタイム通信装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the real-time communication apparatus concerning Embodiment 3 of invention. 発明の実施の形態4にかかるリアルタイム通信装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the real-time communication apparatus concerning Embodiment 4 of invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、3、4、5 リアルタイム通信装置、2 IPネットワーク、22 TTL値検出部、23 ヘッダ除去部、24 受信バッファ部、25 デコード部、26 スピーカ 1, 3, 4, 5 Real-time communication device, 2 IP network, 22 TTL value detection unit, 23 header removal unit, 24 reception buffer unit, 25 decoding unit, 26 speaker

Claims (7)

逐次受信される複数のデータパケットの各々から取得された通信データを再生処理に先立って一時蓄積する受信バッファと、
前記受信バッファに蓄積された通信データのうち最初に再生されるべき通信データの再生処理が開始された後も継続的に、前記複数のデータパケットの各々のヘッダから取得される各データパケットが経由した中継装置数を示す情報を逐次参照し、新たに取得された前記情報によって示される中継装置数が過去に取得された前記情報によって示される中継装置数から変化している場合に、新たに取得された前記情報によって示される中継装置数に応じた大きさとなるように前記受信バッファの蓄積容量を逐次更新する更新手段と、
を備える通信装置。
A reception buffer for temporarily storing communication data acquired from each of a plurality of data packets sequentially received prior to reproduction processing;
Each data packet acquired from the header of each of the plurality of data packets passes through continuously after the reproduction process of the communication data to be reproduced first among the communication data stored in the reception buffer is started. The information indicating the number of relay devices that have been acquired is sequentially referred to and newly acquired when the number of relay devices indicated by the newly acquired information has changed from the number of relay devices indicated by the previously acquired information. Updating means for sequentially updating the storage capacity of the reception buffer so as to have a size corresponding to the number of relay devices indicated by the information,
A communication device comprising:
前記更新手段は、
新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から増加した場合に、その増加量に応じて前記蓄積容量を大きくし、
新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から減少した場合に、その減少量に応じて前記蓄積容量を小さくする、請求項1に記載の通信装置。
The updating means includes
When the number of relay apparatuses indicated by the newly acquired information increases from the number of relay apparatuses indicated by the information acquired immediately before, the storage capacity is increased according to the increase amount,
The storage capacity is reduced according to the amount of decrease when the number of relay apparatuses indicated by the newly acquired information decreases from the number of relay apparatuses indicated by the information acquired immediately before. The communication apparatus according to 1.
前記複数のデータパケット夫々はIPパケットであり、前記データパケットが経由した中継装置数に関する情報はIPヘッダに含まれるTTL値であって、
前記更新手段は、前記TTL値の減少に従って前記受信バッファの蓄積容量を大きくし、前記TTL値の増加に従って前記受信バッファの蓄積容量を小さくする、
請求項1に記載の通信装置。
Each of the plurality of data packets is an IP packet, and information regarding the number of relay devices through which the data packet has passed is a TTL value included in the IP header,
The update means increases the storage capacity of the reception buffer according to a decrease in the TTL value, and decreases the storage capacity of the reception buffer according to an increase in the TTL value.
The communication apparatus according to claim 1.
前記更新手段は、新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から変化している場合に、その変化に応じて前記蓄積容量を更新する、請求項1に記載の通信装置。   When the number of relay apparatuses indicated by the newly acquired information has changed from the number of relay apparatuses indicated by the information acquired immediately before, the updating unit is configured to store the storage capacity according to the change. The communication device according to claim 1, wherein the communication device is updated. 逐次受信される複数のデータパケットの各々から取得される通信データを再生処理に先立って受信バッファに一時蓄積する通信装置における受信バッファの制御方法であって、
前記受信バッファに蓄積された通信データのうち最初に再生されるべき通信データの再生処理が開始された後も継続的に、前記複数のデータパケットの各々のヘッダから取得される各データパケットが経由した中継装置数を示す情報を逐次参照し、新たに取得された前記情報によって示される中継装置数が過去に取得された前記情報によって示される中継装置数から変化している場合に、新たに取得された前記情報によって示される中継装置数に応じた大きさとなるように前記受信バッファの蓄積容量を逐次更新する更新ステップを含む受信バッファの制御方法。
A method of controlling a reception buffer in a communication device for temporarily storing communication data acquired from each of a plurality of data packets sequentially received in a reception buffer prior to reproduction processing ,
Each data packet acquired from the header of each of the plurality of data packets passes through continuously after the reproduction processing of communication data to be reproduced first among the communication data stored in the reception buffer is started. The information indicating the number of relayed devices is sequentially referred to, and newly acquired when the number of relay devices indicated by the newly acquired information has changed from the number of relay devices indicated by the previously acquired information. A receiving buffer control method including an updating step of sequentially updating a storage capacity of the receiving buffer so as to have a size corresponding to the number of relay apparatuses indicated by the information .
前記更新ステップでは、
新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から増加した場合に、その増加量に応じて前記蓄積容量を大きくし、
新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から減少した場合に、その減少量に応じて前記蓄積容量を小さくする、
請求項5に記載の受信バッファの制御方法。
In the updating step,
When the number of relay apparatuses indicated by the newly acquired information increases from the number of relay apparatuses indicated by the information acquired immediately before, the storage capacity is increased according to the increase amount,
When the number of relay devices indicated by the newly acquired information is decreased from the number of relay devices indicated by the information acquired immediately before, the storage capacity is reduced according to the amount of decrease.
The method for controlling a reception buffer according to claim 5.
前記更新ステップでは、新たに取得された前記情報によって示される前記中継装置数が直前に取得された前記情報によって示される前記中継装置数から変化している場合に、その変化に応じて前記蓄積容量を更新する、請求項5に記載の受信バッファの制御方法。   In the updating step, when the number of relay apparatuses indicated by the newly acquired information has changed from the number of relay apparatuses indicated by the information acquired immediately before, the storage capacity is changed according to the change. The receiving buffer control method according to claim 5, wherein:
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