JP4947160B2

JP4947160B2 - コーデック変換装置

Info

Publication number: JP4947160B2
Application number: JP2010021338A
Authority: JP
Inventors: 充猪石
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP2010098775A

Description

本発明は、通信端末からの通信パケットをコーデックに従って変換して宛先の通信端末に送信するコーデック変換装置に関する。

自身が備える音声コーデックに従って音声パケットを生成する電話端末同士が該音声パケットを相互に交換して通話接続するＶｏＩＰ（Voice on Internet Protocol）などの通信システムが知られている。通話接続する電話端末の各々が同一の音声コーデックを備えている場合には問題無く通話可能であるが、該電話端末の各々が互いに異なる音声コーデックを備えている場合には、音声パケット送信先の電話端末が備える音声コーデックに適合するように音声パケットを変換しなければ通話できない。従来、電話端末からの呼接続要求に応じたサーバが、通信網に接続されているコーデック変換装置に対して音声パケットの変換指示を与え、該コーデック変換装置が音声コーデックに従って音声パケットを変換して送信先の電話端末に送信することにより通話接続していた。例えば、特許文献１には、呼接続毎に各ＩＰ端末が対応している音声コーデックの情報を保持し、該ＩＰ端末間で相互に通信が可能となるように音声コーデック変換を行う音声変換装置が開示されている。

特開２００７−４９４１５号公報

ところで、音声パケットを変換する際には、該変換を行うための処理時間を要する。該処理時間が大きい場合、宛先の電話端末に音声パケットが到達するまでの伝送遅延時間も大きくなり、円滑な通話を行うことができなくなってしまうという問題点があった。例えば、総務省などが定めるところによれば、一般的な通信ネットワークにおけるＶｏＩＰなどの伝送遅延時間は、エンドトゥエンドで１００ｍｓ以下となることが望ましいとされている。特許文献１に開示されている音声変換装置によれば、ＩＰ端末間で相互に通信が可能となるような音声コーデック変換は可能であるが、宛先の電話端末に音声パケットが到達するまでの伝送遅延時間は短縮されず、円滑な通話を行うという課題を解決することができなかった。本発明は上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、互いに異なるコーデックを備える通信端末同士が通信接続する場合においても、通信パケットを目標遅延時間内に宛先の通信端末に届けて円滑な通信を行うことができる通信システムを提供することを目的とする。

本発明によるコーデック変換装置は、通信端末から入力される通信パケットをコーデックに従って変換して得られた変換通信パケットを出力する通信パケット変換部を含み前記通信端末からの通信パケットを受信して当該変換通信パケットを宛先の通信端末に中継するコーデック変換装置であって、前記コーデック変換装置は、前記通信端末からの呼接続要求に応じて呼接続を制御するサーバからの変換処理可否判別要求に応じて擬似通信パケットを生成し、前記擬似通信パケットを前記通信パケット変換部に与える擬似通信パケット生成手段と、前記通信パケット変換部が前記擬似通信パケットを変換擬似通信パケットに変換するのに要する変換処理時間を算出する変換処理時間算出手段と、前記変換処理時間が目標遅延時間よりも短いと判別した場合に変換処理可能通知を前記サーバへ発する変換処理可能通知手段と、を含むことを特徴とする。

電話システムを表すブロック図である。通話接続フローを表すシーケンス図である。コーデック変換処理可否判別処理ルーチンを表すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明による電話システム１を表すブロック図である。電話システム１は、電話端末１０及び２０と、サーバ３０と、通信網４０、４１及び４２と、コーデック変換装置５０−１〜５０−ｎと、を含む。

電話端末１０及び２０の各々は、音声コーデックを備え、該音声コーデックに従って音声パケットを生成する機能を有する。電話端末１０が備える音声コーデックと電話端末２０が備える音声コーデックとは互いに異なるものとする。ここでは、電話端末１０の音声コーデックはＩＴＵ−Ｕにより規定されるＧ７１１であり、電話端末２０の音声コーデックはＴＩＡ／ＥＩＡの標準規格であるＥＶＲＣ（Enhanced Variable Rate Codec）であるとする。電話端末１０及び２０の各々は、通信網４０、４１若しくは４２を介してサーバ３０に呼接続要求を発する手段を有するが、以下の説明では、電話端末１０が呼接続先を電話端末２０とした呼接続要求ＣＬをサーバ３０に発する場合について説明する。なお、通常、電話システム１には、電話端末１０及び２０以外にも、これらと同様の機能を有する複数の電話端末が含まれているが、図１では省略されている。

サーバ３０は、電話端末１０からの呼接続要求ＣＬに応じて、通信網４０を介して変換処理可否判別要求ＲＱをコーデック変換装置５０−１〜５０−ｎの各々に発する。なお、図１では、コーデック変換装置５０−１への変換処理可否判別要求ＲＱのみが図示されている。サーバ３０は、変換処理可否判別要求ＲＱに、音声パケット情報、音声コーデック種別情報、目標遅延時間情報を含めて発する。音声パケット情報は、呼接続要求ＣＬに含まれている、音声パケットに関する情報自体若しくは該情報に基づいて得られる情報である。ここでの音声パケット情報は、電話端末１０が生成する音声パケットのサイズ（以下、パケット長と称する）であるとする。音声コーデック種別情報は、接続先である電話端末２０が備える音声コーデックの種別を表す情報である。例えば、サーバ３０が電話端末の識別子（ＩＰアドレスなど）毎に音声コーデック種別を対応付けたテーブルを有し、呼接続要求ＣＬに含まれる接続先の電話端末２０の識別子に対応する音声コーデック種別を該音声コーデック種別情報とする。目標遅延時間情報は、電話端末１０からの音声パケットが電話端末２０に到達するまでに要する伝送遅延時間の目標値を表す情報である。目標遅延時間はサーバ３０の管理者が所望の値に設定できる。

また、サーバ３０は、通信網４０を介して到来する、コーデック変換装置５０−１〜５０−ｎのいずれかからの変換処理可能通知ＡＳに応じて、これを発したコーデック変換装置を音声パケットの送信先（以下、音声パケット送信先と称する）とすべき旨を表す音声パケット送信先指示ＡＤを、呼接続要求ＣＬを発した電話端末１０に指示する。なお、図１では、コーデック変換装置５０−１からの変換処理可能通知ＡＳのみが図示されている。サーバ３０は、複数の変換処理可能通知ＡＳを受信した場合、変換処理可能通知ＡＳを発したコーデック変換装置の内のいずれか１つを音声パケット送信先として指示する。サーバ３０は、例えば、最も早く通知された変換処理可能通知ＡＳを発したコーデック変換装置を音声パケット送信先としても良いし、その他の諸条件を勘案して音声パケット送信先とすべきコーデック変換装置を決定しても良い。

コーデック変換装置５０−１は、受信部５１と、音声パケット変換部５２と、送信部５３と、演算処理部５４と、擬似音声パケット生成部５５と、変換擬似音声パケット検知部５６と、を含む。

受信部５１は、自身が属するコーデック変換装置５０−１を送信先とする音声パケットを通信網４０から受信して音声パケット変換部５２に与える。

音声パケット変換部５２は、受け取った音声パケットを音声コーデックに従って変換して得られた変換音声パケットを出力する。以下、音声パケット変換部５２が音声パケットを変換して得られたパケットを変換音声パケットと称し、後述する擬似音声パケット生成部５５から受け取った擬似音声パケットを変換して得られたパケットを特に変換擬似音声パケットと称する。

送信部５３は、音声パケット変換部５２からの変換音声パケットの宛先を電話端末２０として通信網４０に送信する。

演算処理部５４は、サーバ３０からの変換処理可否判別要求ＲＱに応じて、擬似音声パケット生成部５５に対して擬似音声パケットを生成すべき旨を表す擬似音声パケット生成指示を発すると共に、当該擬似音声パケット生成指示を発した時刻を変換処理開始時刻として設定する。このとき、演算処理部５４は、擬似音声パケットのヘッダに含むべきＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号など（以下、これらをパケット検知条件と称する）を決定して、擬似音声パケット生成部５５及び変換擬似音声パケット検知部５６に通知する。

また、演算処理部５４は、後述する変換擬似音声パケット検知部５６からの検知通知に応じて、音声パケット変換部５２が擬似音声パケットを変換擬似音声パケットに変換するのに要した変換処理時間を算出する手段を有する。このとき、演算処理部５４は、当該検知通知を受け取った時刻を変換処理終了時刻とし、変換処理開始時刻から変換処理終了時刻までの時間を変換処理時間とする。演算処理部５４は、変換処理時間が目標遅延時間よりも短いと判別した場合に変換処理可能通知ＡＳをサーバ３０へ発する。当該目標遅延時間は、サーバ３０からの変換処理可否判別要求ＲＱに含まれていた目標遅延時間情報が表す時間である。

擬似音声パケット生成部５５は、演算処理部５４からのパケット検知条件を伴う擬似音声パケット生成指示に応じて擬似音声パケットを生成する。このとき、擬似音声パケット生成部５５は、パケット検知条件であるＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号などを擬似音声パケットのヘッダに設定する。また、擬似音声パケット生成部５５は、擬似音声パケットを、変換処理可否判別要求ＲＱに含まれていたパケット情報であるパケット長と同等のパケット長となるように生成する。擬似音声パケット生成部５５は、音声パケット変換部５２が電話端末１０からの音声パケットを変換した場合にどれだけの変換時間を要するのかを知るために、該音声パケットのパケット長と同等のパケット長の擬似音声パケットを生成するのである。擬似音声パケット生成部５５は、生成して得られた擬似音声パケットを音声パケット変換部５２に与える。

変換擬似音声パケット検知部５６は、音声パケット変換部５２から出力された変換音声パケットの内から変換擬似音声パケットを検知する。具体的には、変換擬似音声パケット検知部５６は、音声パケット変換部５２から出力された変換音声パケットの各々のヘッダに含まれているＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号と、事前に演算処理部５４から通知されたパケット検知条件であるＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号とを照合して、これらが一致した場合に該変換音声パケットが変換擬似音声パケットであると判別する。変換擬似音声パケット検知部５６は、変換擬似音声パケットを検知した場合、演算処理部５４に検知通知を発する。

コーデック変換装置５０−２〜５０−ｎの各々も、コーデック変換装置５０−１と同様の構成である。

図２は通話接続フローを表すシーケンス図である。以下、図２を参照しつつ、電話端末１０が呼接続要求を発してから電話端末２０と呼接続するまでの処理について説明する。

最初に、電話端末１０が呼接続要求ＣＬをサーバ３０に発する（ステップＳ２０１）。
サーバ３０は呼接続要求ＣＬに応じて、通信網４０を介して変換処理可否判別要求ＲＱをコーデック変換装置５０−１〜５０−ｎの各々に発する（ステップＳ２０２）。なお、図２では、コーデック変換装置５０−１への変換処理可否判別要求ＲＱのみが図示されている。このとき、サーバ３０は電話端末１０が生成する音声パケットのパケット長、電話端末２０が備える音声コーデックの種別ＥＶＲＣ、目標遅延時間（例えば５０ｍｓなど）を変換処理可否判別要求ＲＱに含めて発する。

コーデック変換装置５０−１〜５０−ｎの各々は、サーバ３０からの変換処理可否判別要求ＲＱに応じてコーデック変換処理可否判別処理を行う（ステップＳ２０３）。図３はコーデック変換処理可否判別処理ルーチンを表すフローチャートである。以下、図３を参照しつつ、コーデック変換処理可否判別処理について説明する。

演算処理部５４は、サーバ３０からの変換処理可否判別要求ＲＱに応じて、擬似音声パケット生成部５５に対して擬似音声パケットを生成すべき旨を表す擬似音声パケット生成指示を発する（ステップＳ３０１）。このとき、演算処理部５４は、擬似音声パケットのヘッダに含むべきＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号などのパケット検知条件を決定して、擬似音声パケット生成部５５及び変換擬似音声パケット検知部５６に通知する。また、演算処理部５４は、当該擬似音声パケット生成指示を発した時刻を変換処理開始時刻として設定する（ステップＳ３０２）。

擬似音声パケット生成部５５は、演算処理部５４からのパケット検知条件を伴う擬似音声パケット生成指示に応じて擬似音声パケットを生成する（ステップＳ３０３）。このとき、擬似音声パケット生成部５５は、ＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号を擬似音声パケットのヘッダに設定する。また、擬似音声パケット生成部５５は、擬似音声パケットを、変換処理可否判別要求ＲＱに含まれていたパケット情報であるパケット長と同等のパケット長となるように生成する。擬似音声パケット生成部５５は、生成して得られた擬似音声パケットを音声パケット変換部５２に与える。

音声パケット変換部５２は、擬似音声パケット生成部５５からの擬似音声パケットを、音声コーデックＥＶＲＣに従って変換する（ステップＳ３０４）。音声パケット変換部５２は、当該変換により得られた変換擬似音声パケットを出力する。

変換擬似音声パケット検知部５６は、音声パケット変換部５２から出力された変換音声パケットの内から変換擬似音声パケットを検知する（ステップＳ３０５）。具体的には、変換擬似音声パケット検知部５６は、音声パケット変換部５２から出力された変換音声パケットの各々のヘッダに含まれているＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号と、事前に演算処理部５４から通知されたパケット検知条件であるＭＡＣ、ＩＰ及びＵＤＰポート番号とを照合して、これらが一致した場合に該変換音声パケットが変換擬似音声パケットであると判別する。変換擬似音声パケット検知部５６は、変換擬似音声パケットを検知した場合、演算処理部５４に検知通知を発する。

演算処理部５４は、変換擬似音声パケット検知部５６からの検知通知に応じて、音声パケット変換部５２が擬似音声パケットを変換擬似音声パケットに変換するのに要した変換処理時間を算出する（ステップＳ３０６）。具体的には、演算処理部５４は、当該検知通知を受け取った時刻を変換処理終了時刻とし、擬似音声パケット生成部５４への擬似音声パケット生成指示時に設定した変換処理開始時刻から該変換処理終了時刻までの時間を変換処理時間とする。

演算処理部５４は、変換処理時間が変換処理可否判別要求ＲＱに含まれていた目標遅延時間よりも短いと判別した場合に、変換処理可能通知ＡＳをサーバ３０へ発する（ステップＳ３０７）。

再び、図２を参照する。上記したコーデック変換処理可否判別処理により、音声パケットの変換処理時間が目標遅延時間よりも短いと判別したコーデック変換装置（ここではコーデック変換装置５０−１とする）は、変換処理可能通知ＡＳをサーバ３０へ発する（ステップＳ２０４）。

サーバ３０は、コーデック変換装置５０−１からの変換処理可能通知ＡＳに応じて、コーデック変換装置５０−１を音声パケット送信先とすべき旨を表す音声パケット送信先指示ＡＤを、呼接続要求ＣＬを発した電話端末１０に指示する（ステップＳ２０５）。なお、ここでは、サーバ３０はコーデック変換装置５０−１からの変換処理可能通知ＡＳを受信したものとしたが、サーバ３０が複数の変換処理可能通知ＡＳを受信した場合、変換処理可能通知ＡＳを発したコーデック変換装置の内のいずれか１つを選択して音声パケット送信先として指示する。当該選択条件は特に限定されず、例えば最も早く通知された変換処理可能通知ＡＳを発したコーデック変換装置を音声パケット送信先とする。

電話端末１０は、サーバ３０からの変換処理可能通知ＡＳに応じて、音声コーデックＧ７１１に従って音声パケットを生成し、該音声パケットの送信先をコーデック変換装置５０−１とする。電話端末１０は、該音声パケットのヘッダにコーデック変換装置５０−１のＩＰアドレスを設定して、通信網４１に送信する（ステップＳ２０６）。

コーデック変換装置５０−１は、自身を送信先とする、電話端末１０からの音声パケットを受信し、サーバ３０からの変換処理可否判別要求ＲＱに含まれていた音声コーデック、すなわち、電話端末２０が備える音声コーデックＥＶＲＣに従って、該音声パケットを変換する（ステップＳ２０７）。コーデック変換装置５０−１は、当該変換によって得られた変換音声パケットの宛先を電話端末２０として、通信網４０に送信する。

電話端末２０は、自身宛の変換音声パケットを通信網４２から受信し、自身が備える音声コーデックＥＶＲＣに従って、これをデコードして音声信号を得ることができる。以上、電話端末１０が電話端末２０を宛先とした音声パケットを送信する場合について説明したが、反対に電話端末２０が電話端末１０を宛先とした音声パケットを送信する場合についても、上記したのと同様の処理により通話接続可能である。

また、本実施例では電話システムを一例として説明してきたが、電話システムだけでなく、動画や静止画のような映像データを用いた通信システムにも適用可能である。

上記したように本実施例によるサーバは、電話端末からの呼接続要求に応じて電話システム内に含まれるコーデック変換装置の各々に、音声コーデック種別及び目標遅延時間情報を含むコーデック変換処理可否判別要求を発する。コーデック変換装置の各々は当該要求に応じて、通話接続時に電話端末から到来する音声パケットと同等サイズの擬似音声パケットを生成し、該擬似音声パケットをサーバから通知された音声コーデックに従って実際に変換する。コーデック変換装置の各々は、当該変換に要した時間が、サーバから通知された目標遅延時間よりも小さいと判別した場合に、サーバへ変換処理可能通知を発する。サーバは、該変換処理可能通知を発したコーデック変換装置を音声パケット送信先とすべき旨の音声パケット送信先指示を、呼接続要求を発した電話端末に与える。該電話端末が該コーデック変換装置を音声パケット送信先として音声パケットを送信することにより、通話相手の電話端末はコーデック変換された音声パケットを目標遅延時間内に受信できる。このように、本実施例による電話システムによれば、互いに異なる音声コーデックを備える電話端末同士が通話接続する場合においても、音声パケットを目標遅延時間内に宛先の電話端末に届けて円滑な通話を行うことができる。

１電話システム
１０、２０電話端末
３０サーバ
４０、４１、４２通信網
５０−１〜５０−ｎコーデック変換装置
５１受信部
５２音声パケット変換部
５３演算処理部
５４擬似音声パケット生成部
５５変換擬似音声パケット検知部
５６送信部
ＡＤ音声パケット送信先指示
ＡＳ変換処理可能通知
ＣＬ呼接続要求
ＲＱ変換処理可否判別要求

Claims

通信端末から入力される通信パケットをコーデックに従って変換して得られた変換通信パケットを出力する通信パケット変換部を含み前記通信端末からの通信パケットを受信して当該変換通信パケットを宛先の通信端末に中継するコーデック変換装置であって、
前記コーデック変換装置は、
前記通信端末からの呼接続要求に応じて呼接続を制御するサーバからの変換処理可否判別要求に応じて擬似通信パケットを生成し、前記擬似通信パケットを前記通信パケット変換部に与える擬似通信パケット生成手段と、
前記通信パケット変換部が前記擬似通信パケットを変換擬似通信パケットに変換するのに要する変換処理時間を算出する変換処理時間算出手段と、
前記変換処理時間が目標遅延時間よりも短いと判別した場合に変換処理可能通知を前記サーバへ発する変換処理可能通知手段と、を含むことを特徴とするコーデック変換装置。
前記変換処理可否判別要求は通信パケット情報を含み、
前記擬似通信パケット生成手段は当該通信パケット情報に基づいて生成して得られた通信パケットを前記擬似通信パケットとすることを特徴とする請求項１に記載のコーデック変換装置。
前記変換処理可否判別要求はコーデック種別情報を含み、
前記通信パケット変換部は当該コーデック種別情報のコーデックに従って変換して得られた通信パケットを前記変換擬似通信パケットとすることを特徴とする請求項１に記載のコーデック変換装置。
前記変換処理可否判別要求は目標遅延時間情報を含み、
前記変換処理可能通知手段は当該目標遅延時間情報の示す目標遅延時間を前記目標遅延時間として当該判別を行うことを特徴とする請求項１に記載のコーデック変換装置。
前記変換処理可否判別要求に応じて擬似通信パケット生成指示を発する擬似通信パケット生成指示手段と、前記通信パケット変換部から出力された変換擬似通信パケットを検知した場合に検知通知を発する変換擬似通信パケット検知手段を含み、
前記変換処理時間算出手段は、前記擬似通信パケット生成指示が発せられた時刻を変換処理開始時刻とし、前記検知通知を受け取った時刻を変換処理終了時刻とし、前記変換処理開始時刻から前記変換処理終了時刻までの時間を前記変換処理時間とすることを特徴とする請求項１に記載のコーデック変換装置。
前記通信パケット変換部から出力された変換擬似通信パケットを検知した場合に検知通知を発する変換擬似通信パケット検知手段を含み、前記変換擬似通信パケット検知手段は、前記変換擬似通信パケットのヘッダに含まれるＭＡＣ、ＩＰ、ＵＤＰポート番号の内の少なくとも１つに基づいて当該変換擬似通信パケットを検知することを特徴とする請求項１に記載のコーデック変換装置。