JPH02272849A

JPH02272849A - 音声パケット通信装置

Info

Publication number: JPH02272849A
Application number: JP1091881A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Watanabe; 和浩渡邉; Osamu Noguchi; 修野口; Takao Suzuki; 孝夫鈴木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1990-11-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2522387B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、入力音声により音声フレームを構成し、無
音フレームを圧縮し、パケットが網内で廃棄されても高
品質で伝送する音声パケット通信装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の装置としては、特公昭５８−２１４５９
号公報に記載されるものがあり、以下のようなものであ
った。

音声パケット網内の各ノードにおける音声パケットの処
理時間がトラヒック量によって変動するために発生する
音声パケットの網内遅延時間の変動を吸収し、再生音声
の時間的透過性を補償するために、送信側装置では、入
力音声信号を有音・無音にかかわらず所定の間隔で音声
フレームを形成し、各音声フレームに対してその発生順
に従い、通番を付与する。前記通番を付与された音声フ
レームは有音・無音検出により有音または無音が検出さ
れ、有音フレームに対しては、通番情報と共にパケット
化され、無音フレームに対してはこれを無効とし、通番
は欠番として、送信する。

受信側装置では、受信した音声パケットを受信バッファ
に一時格納した後、受信バッファより順に取り出し、通
番情報と音声フレームとに分解し通番情報に従い順に音
声の再生を行う。このとき、受信した音声パケットの通
番に欠番が生じたとき、該欠番は無音であったとみなし
、自ら音声フレーム長に等しい無音データを再生するよ
うにし、網内での遅延時間変動を吸収すると共に、音声
の時間的透過性を補償するようにしていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、以上述べた従来の装置では、音声パケッ
トが網内で何らかの原因により廃棄され欠番が生じた場
合、受信側装置ではその欠番フレームを無音であるとみ
なしているだけであり、パケットの廃棄を検出していな
い。また、従来装置では常に、欠番の生じた音声フレー
ムにただ無音データを再生するだけで、パケット廃棄に
対する処理を行っていないため、音声品質がパケット廃
棄により著しく劣化するという問題があった。この発明
は以上述べたパケット廃棄を検出できないためにパケッ
ト廃棄に対する補償が行えず、再生音声品質が劣化する
という問題点を除去し、パケット廃棄に対しても音声品
質の優れた音声パケット通信装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明の音声パケット通信
装置においては、送信側装置と受信側装置とを備え、パ
ケット送信側装置では、連続する入力信号により音声フ
レームを構成し、音声フレームの有音・無音を判定し、
前記音声フレームを有音フレームと無音フレームとに区
別し、無音フレームを圧縮し、有音フレームを音声パケ
ットとして送出し、受信側装置では、前記送信側装置よ
り送出された音声パケットを受信し、送出されない無音
フレームについて無音を挿入するものであり、さらに、
送信側装置では、前記音声フレームに対し、通番を付与
する通番付与回路と、送出する音声パケットに、当該音
声パケットが連続する有音フレームの後縁であるか否か
を示すためのエンドパケットフラグを生成するエンドパ
ケットフラグ生成回路とを備え、また、受信側装置では
、前記送信側装置より送出された音声パケットを受信し
アンダーランの有無を示すアンダーラン信号を出力する
受信バッファと、音声パケットの通番の連続性、エンド
パケットフラグ情報及び前記受信バッファのアンダーラ
ン信号によりパケット廃棄を検出してパケット廃棄検出
信号を出力するパケット廃棄検出回路と、前記パケット
廃棄検出回路でパケット廃棄を検出された有音フレーム
の補間を行う補間回路とを備えたことからなることを特
徴とするものである。

また、上記のように構成した通信装置及び受信側装置に
おいて、パケット廃棄検出回路が、連続した所定のＭ個
以上のパケット廃棄を検出した場合、パケット廃棄検出
信号をインアクティブにすることを特徴とするものであ
ってもよい。

（作用）上記のように構成された音声パケット通信装置において
、パケット送信側装置では連続する音声信号を入力し、
゛この連続したディジタル音声信号を音声フレームとし
て形成する。所定間隔に形成された前記音声フレームは
、それが有音であるか無音であるかを判定される。それ
とともに、順次判定された音声フレームに対し通番付与
回路により通番が付与され、音声フレームの連続性が示
される。さらに、この音声フレームは送出するためパケ
ット化されるが、そのときに当該パケットが連続する有
音フレームの後縁であるか否かを示すためのエンドパケ
ットフラグを付され、有音フレームの後縁部分が示され
る。このエンドパケットフラグ情報の付与と共に、上記
のように音声フレームが有音であると判定されたときの
み音声パケットとして出力される。

このようにして前記送信側装置より無音フレームを圧縮
され、送出された音声パケットは、受信側装置の受信バ
ッファで受信される。音声パケットを受信している受信
バッファからアンダーランの有無を示すアンダーラン信
号が出力されている。受信バッファを介して受信された
音声パケットは、有声フレームについて送信側装置で付
与された通番情報、エンドパケットフラグを備えており
、これらの情報と前記アンダーラン信号とがパケット廃
棄検出回路に与えられる。パケット廃棄検出回路に入力
された音声パケットの通番情報、エンドパケットフラグ
及びアンダーラン信号の状況により、パケット廃棄が検
出され、パケット廃棄検出信号が出力される。パケット
廃棄が検出された有音フレームについて補間回路により
補間データが補間され、パケット廃棄に対して補償をし
ている。

また、エンドパケットフラグが廃棄された場合のことを
考慮して、パケット廃棄検出回路が、連続した所定のＭ
個以上のパケット廃棄を検出した場合、パケット廃棄検
出信号をインアクティブにすることによって、それ以後
有音フレームを受信するまでを無音フレームとみなすこ
ともできる。

（実施例）本発明に係る音声パケット通信装置の一実施例について
図面を参照して説明する。第１図は実施例を示す概略機
能ブロック図である。送信側装置１００は入力端子１０
１から入力した音声信号を音声パケット化する装置であ
り、音声フレーム形成回路１０２、音声検出回路１０３
、エンドパケットフラグ生成回路１０４、通番付与回路
１０５及びパケット組立回路１０６より構成される。

入力端子１０１に入力された音声信号は音声フレーム形
成回路１０２に入力され、音声フレーム形成回路１０２
で連続したディジタル音声信号が音声フレームとして形
成される。音声フレーム形成回路１０２はこの音声フレ
ームを音声検出回路１０３及びパケット組立回路１０６
に出力する。

音声検出回路１０２は前記音声フレーム形成回路１０２
より出力された音声フレームの有音・無音を判定し、有
・無音信号１１１をパケット組立回路１０６に出力する
と共に、ハングオーバー期間を示すハングオーバー信号
１１２をエンドパケットフラグ生成回路１０４に出力す
る。通常、音声検出回路１０３では、入力された音声信
号の平均電力を算出し、この算出された平均電力と、無
音状態の電力に相当するしきい値とを比較する。このと
き、平均電力がしきい値より高い場合を有音と判定して
有・無音信号をアクティブとすると共に、子音部に代表
される電力の小さい音声を保護するために、ハングオー
バーというあいまいな保護期間を設け、このハングオー
バー期間を含め有音と判定している。すなわち、ハング
オーバー信号１１２は、平均電力が前記しきい値より高
い状態から下がると、アクティブとなり、ある一定時間
が経過するか、または平均電力がしきい値より高い状態
になるとインアクティブになる信号である。

エンドパケットフラグ生成回路１０４では、音声検出回
路１０３から出力されるハングオーバー信号１１２がア
クティブになると起動され、インアクティブになるとリ
セットされるタイマー（図示しない）を備えている。こ
のタイマーがあらかじめ設定されたしきい値を越えると
エンドパケットフラグ信号１１３をアクティブにし、パ
ケット組立回路１０６に出力する。したがって、エンド
パケットフラグ信号１１３は当該音声フレームがハング
オーバー期間であるが有音フレームであるとみなしかつ
連続する有音フレームの後縁であることを示すものであ
る。ここで、前記エンドパケットフラグ信号１１３をア
クティブにするためのあらかじめ設定されたしきい値と
は、有音期間の後縁のＮ個の音声フレームに対して、エ
ンドパケットフラグがアクティブとなる値であり、網内
でパケット廃棄により、エンドパケットフラグを含むパ
ケットがすべて失われるのを防ぐために、２以上の値が
設定される。

パケット組立回路１０６には、前記音声フレーム形成回
路１０２から音声フレーム、前記音声検出回路１０３か
ら有・無音信号Ｉｌｌ　、エンドパケットフラグ生成回
路１０４からエンドパケットフラグ信号１１３　、さら
に、通番付与回路１０５から通番情報が入力している。

ここで、通番付与回路１０５はパケット組立回路１０６
に音声フレームが入力される毎に＋１歩進するカウンタ
から構成され、そのカウント値を音声フレームの通番情
報として出力するものである。そして、パケット組立回
路１０６は、音声フレーム形成回路１０２から出力され
た音声フレームを通番付与回路１０５より出力されるカ
ウント値で示される通番情報及びエンドパケットフラグ
生成回路１０４より出力されるエンドパケットフラグと
共にパケットとして組立て、音声検出回路１０３から出
力される有・無音信号１１１がアクティブのときのみ、
音声パケットとして交換網２００に出力する。

受信側装置３００は受信バッファ３０１、パケット分解
回路３０２、パケット廃棄検出回路３０３、補間回路３
０４、無音再生回路３０５及び選択回路３０６より構成
される。

交換網２００より受信された音声パケットは、受信バッ
ファに入力され、交換網２００内での遅延時間の変動が
吸収されて定遅延に変換され、パケット分解回路３０２
に出力される。さらに、受信バッファ３０１はアンダー
ランの有無をアンダーラン信号３１１としてパケット廃
棄検出回路３０３に出力する。

パケット分解回路３０２では、入力された音声パケット
を有声フレーム、通番情報及びエンドパケットフラグに
分解し、有声フレームを補間回路３０４に、通番情報３
１２とエンドパケットフラグ信号３１３をパケット廃棄
検出回路３０３に出力する。

パケット廃棄検出回路３０３はパケット分解回路３０２
より出力された通番情報３１２とエンドパケットフラグ
信号３１３と、受信バッファ３０１より出力されるアン
ダーラン信号３１１の状態により有音フレーム、無音フ
レームの判定及びパケット廃棄の検出を行い、有音検出
信号３１４を選択回路３０６に、廃棄検出信号を補間回
路３０４に出力する。

パケット廃棄検出回路３０３を第２図の機能ブロック図
、第３図のフロー図によりさらに詳しく説明する。パケ
ット廃棄検出回路３０３は通番連続性検出回路４０１、
制御回路４０２を備えている。

通番連続性検出回路４０１はパケット分解回路３０２よ
り出力される通番情報３１２に対して欠番の有無を検出
する。欠番があるときは、１個の欠番に対し１音声フレ
ーム長に等しい期間、欠番検出信号４１１をアクティブ
にし、制御回路４０２に出力する。

制御回路４０２は、受信バッファ３０１より出力される
アンダーラン信号３１１と通番連続性検出回路４０１が
出力する欠番検出信号４１１とパケット分解回路３０２
が出力するエンドパケットフラグ信号３１３とにより、
パケット廃棄の検出及び有音フレーム・無音フレームの
検出をする。制御回路４０２は例えば、パケットロスカ
ウンタとエンドフラグとを有するソフトウェア−を実現
する装置により構成でき、第３図のフロー図に従い実行
し、有音検出信号３１４及び廃棄検出信号３１５を作成
する。

さらに、第１図も参照すると、補間回路３０４はパケッ
ト廃棄検出回路３０３より出力される廃棄検出信号３１
５がインアクティブすなわちパケット廃棄が検出されな
いときは、パケット分解回路３０２より出力される有音
フレームを何ら処理をせず、選択回路３０６に出力する
と共に、廃棄検出信号３１５がアクティブすなわちパケ
ット廃棄が発生した場合に備え、前記有音フレームによ
り補間データを作成する。９廃棄検出信号３１５がアク
ティブの場合は、前記補間データにより有音フレームの
補間を行い、補間データを選択回路４０６に出力する。

無音再生回路３０５は送信側装置１００で無音圧縮され
、送出されなかった無音フレームを擬似的に再生する回
路であり、通常送信側装置１００に入力された無音フレ
ームの平均電力に等しい電力を持つＨＯＴＨスペクトル
ノイズ等を発生させ、選択回路３０６に出力する。

選択回路３０６はパケット廃棄検出回路３０３の出力す
る有音検出信号３１４の支持に従い、該有音検出信号３
１４が有音フレームを選択したとき、すなわちアクティ
ブの場合は、補間回路３０４の出力である処理をしない
音声フレームまたは補間した補間データを出力端子３０
７に出力し、前記有音検出信号３１４が無音フレームを
選択したとき、すなわちインアクティブの場合は、無音
再生回路３０５の出力を出力端子３０７に挿入する。

第３図のフロー図において、欠番がありエンドパケット
フラグ信号３１３がアクティブでないときに、パケット
ロスカウンタを＋１歩進させ、パケットロスカウンタの
値がＭであるか否かを判定している。これは、エンドパ
ケットフラグ信号３１３が交換網２００内で廃棄されて
しまっている場合に無音フレームとみなし、当該フレー
ムを補間せずに、無音再生回路３０５により無音再生す
るためのものである。

なお、エンドパケットフラグにより連続した有音フレー
ムの後縁を検出しているため、前記エンドパケットフラ
グ生成回路１０４においてＮを２以上とした場合、最初
のエンドフラグ信号３１３がアクティブで、エンドフラ
グを１にするため、以後第３図のフロー図でエンドフラ
グが１であると判定され、無音再生回路３０５の出力が
挿入され、有音フレームの後縁の最大Ｎ−１個の音声パ
ケットが補間不可能となるが、前記補間不可能な音声パ
ケットはハングオーバー期間に存在し、本来音声検出に
おけるハングオーバー期間は厳密なものでないため、前
記パケットの欠落によって音質が損なわれることは少な
い。

また、連続した所定のＭ個以上のパケット廃棄を検出し
た場合パケット廃棄検出信号をインアクティブとするこ
とによって、それ以後有音フレームを受信するまで補間
せず無音挿入をすることができる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、この発明に係る音声パケッ
ト通信装置によれば以下のような効果がある。送信側装
置では、送出する音声パケットにエンドパケットフラグ
とパケット通番情報を付与することにより、該音声パケ
ットが連続する有音フレームの後縁であるか否かを示す
ことができる。受信側装置では、エンドパケットフラグ
によりパケットの廃棄を検出することができ、受信側装
置での廃棄パケットに対する補間処理が可能となり、パ
ケット廃棄時にも高品質の音声を再生することができる
。連続した所定のＭ個以上のパケット廃棄を検出した場
合は、パケット廃棄検出信号をインアクティブとするの
で、補間処理なせずに無音挿入をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る音声パケット通信装置を
説明する図であり、第１図は一実施例の概略機能ブロッ
ク図、第２図は第１図におけるパケット廃棄検出回路の
機能ブロック図、第３図は動作を説明するフロー図であ
る。１００・・・送信側装置、１０２・・・音声フレーム形
成回路、１０３・・・音声検出回路、１０４・・・エンドパケットフラグ生成回路、１０５・
・・通番付与回路、１０６・・・パケット組立回路、３
００・・・受信側装置、　３０１・・・受信バッファ、
３０２・・・パケット分解回路、３０３・・・パケット廃棄検出回路、３０４補間回路、
３０５・・・無音再生回路、３０６・・・選択回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声パケット伝送方式における通信装置であって
、送信側装置と受信側装置とを備え、送信側装置では、
連続する入力信号により音声フレームを構成し、音声フ
レームの有音・無音を判定し、前記音声フレームを有音
フレームと無音フレームとに区別し、無音フレームを圧
縮し、有音フレームを音声パケットとして送出し、受信
側装置では、前記送信側装置より送出された音声パケッ
トを受信し、送出されない無音フレームについて無音を
挿入する音声パケット通信装置において、送信側装置で
は、前記音声フレームに対し、通番を付与する通番付与回路
と、送出する音声パケットに、当該音声パケットが連続する
有音フレームの後縁であるか否かを示すためのエンドパ
ケットフラグを生成するエンドパケットフラグ生成回路
とを備え、受信側装置では、前記送信側装置より送出された音声パケットを受信しア
ンダーランの有無を示すアンダーラン信号を出力する受
信バッファと、音声パケットの通番の連続性、エンドパケットフラグ情
報及び前記受信バッファのアンダーラン信号によりパケ
ット廃棄を検出してパケット廃棄検出信号を出力するパ
ケット廃棄検出回路と、前記パケット廃棄検出回路でパ
ケット廃棄を検出された有音フレームの補間を行う補間
回路とを備えたことからなることを特徴とする音声パケット通信装置。
（２）パケット廃棄検出回路が、連続した所定のＭ個以
上のパケット廃棄を検出した場合、パケット廃棄検出信
号をインアクティブにすることを特徴とする請求項第１
項記載の音声パケット通信装置。
（３）連続する入力信号により音声フレームを構成し、
音声フレームの有音・無音を判定し、前記音声フレーム
を有音フレームと無音フレームとに区別し、無音フレー
ムを圧縮し、有音フレームを音声パケットとして送出す
る音声パケット伝送方式用送信側装置であって、前記音声フレームに対し、通番を付与する通番付与回路
と、送出する音声パケットに、当該音声パケットが連続する
有音フレームの後縁であるか否かを示すためのエンドパ
ケットフラグを生成するエンドパケットフラグ生成回路
とを備えたことからなることを特徴とする音声パケット伝送方式用
送信側装置。
（４）送信側装置より送出された音声パケットを受信し
、送出されない無音フレームについて無音を挿入する音
声パケット伝送方式用受信側装置であって、送信側装置より送出された音声パケットを受信しアンダ
ーランの有無を示すアンダーラン信号を出力する受信バ
ッファと、音声パケットの通番の連続性、エンドパケットフラグ情
報及び前記受信バッファのアンダーラン信号によりパケ
ット廃棄を検出してパケット廃棄検出信号を出力するパ
ケット廃棄検出回路と、前記パケット廃棄検出回路でパ
ケット廃棄を検出された有音フレームの補間を行う補間
回路とを備えたことからなることを特徴とする音声パケット伝送方式用
受信側装置。
（５）パケット廃棄検出回路が、連続した所定のＭ個以
上のパケット廃棄を検出した場合、パケット廃棄検出信
号をインアクティブにすることを特徴とする請求項第４
項記載の音声パケット伝送方式用受信側装置。