JPH0267847A - パケット伝送方式 - Google Patents

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〕 本発明はパケット伝送方式に関し、特に、音声をパケッ
ト伝送する場合において遅延の揺らぎを吸収するように
したパケット伝送方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、音声をディジタル伝送する場合には、−定の伝送
速度（例えば６４ｋｂｐｓ　）を有する回線交換網を使
用していた。パケット交換網は伝送遅延が大きいために
、音声のディジタル伝送には使用されなかった。

ところで、最近、伝送遅延の小さい高速パケット交換′
ｆＩ４（例えば数Ｍｂｐｓ以上）の検討が進み、映像、
音声のように実時間伝送を必要とする通信でもパケット
伝送が可能となってきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、高速パケット交換網にお、いて、網の輻
幀状態に因り伝送時間が変動し、“伝送遅延の揺らぎ°
”が発生する。このような伝送遅延の揺らぎに起因し、
場合によってはパケット廃棄が発生する。しかし、パケ
ット廃棄があっても、遅延が大きくなるため再送はしな
い。

このようなパケット交換網の輻較状態に対するパケット
廃棄の対策として、本出願人は既に、特願昭６３−１５
７４２７　ｒ音声多重パケット伝送方式」を提案した。

しかしながら、この方式にあっても遅延揺らぎを吸収す
る有効な手段はない。

このような遅延揺らぎを吸収するものとしては、受信側
（復号化側）にバッファメモリを設け、遅延揺らぎの最
大値まで音声を遅延させる方法が考えられる。しかし、
テレビジョン会議システム。

テレビジョン電話システム等では、映像信号と音声信号
とを同期させることが必要であり、そのようなきめ細か
い制御は不可能である。

また、最大の遅延揺らぎ量に相当する時間だけ遅らせて
復号するものでも、遅延揺らぎの吸収を可能とする。し
かしながら、最大の遅延揺らぎ量に相当する時間以上に
遅れた音声信号については、遅延揺らぎの吸収処理時に
パケット廃棄が発生するので、音声が完全に無音になる
。そのため、聴取者にとって聞きづらいという聴覚上の
問題点があった。

本発明は、このような点に迄みて創作されたものであり
、音声信号を高速パケット網で伝送する場合に問題とな
る遅延揺らぎを吸収し、映像と音声との同期がとれるよ
うにしたパケット伝送方式を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段］ このような目的を達成する本発明のパケット伝送方式は
、ディジタル符号化された映像信号と音声信号とをパケ
ット伝送するシステムを前提としている。

音声パケット処理手段は、映像パケ・ノドの遅延と同期
させるために音声パケットをメモリに蓄積し且つ時間的
な遅延を発生させて読み出す。

また、制御手段は、音声パケットに対する映像パケット
の遅延時間に基づいてメモリの蓄積量を監視して、蓄積
量が所定量以下となるとパケット処理手段のメモリにお
ける読み出しを停止する。

更に、復号化手段は、通常はメモリの読み出し出力を復
号化して音声信号を出力し、読み出し停止期間は所望の
音声情報（例えば背景雑音）を復号化して出力する。

従って、メモリの蓄積量が所定量以下となるとその読み
出しを停止して、遅延揺らぎを吸収するようになってい
る。

〔作　用］ 本発明にあっては、音声パケット処理手段のメモリに音
声パケットを蓄積して読み出し、これにより、時間的な
遅延が発生される。

このメモリの蓄積量は、制御手段によって監視されてい
る。ここで、監視の基準は、音声パケットに対する映像
パケットの遅延時間に基づいている。

通常は音声パケット処理手段のメモリに蓄積された音声
パケットが読み出されて、復号化手段によって復号され
て音声信号となる。

メモリの蓄積量が所定量以下となれば、メモリの読み出
しが停止され、その停止期間には、所望の音声情報に切
り換えられて復号化される。

このようにして、ディジタル符号化された映像信号と音
声信号とをパケット伝送するシステムにおいて、結果的
に、音声パケットが映像パケットの遅延と同期すること
となるので、音声信号をパケット網で伝送する場合に問
題となる遅延揺らぎが吸収される。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるパケット伝送方式
の構成を示す。

１、本　　と　施例との対応関係 ここで、本発明と実施例との対応関係を示しておく。

音声パケット処理手段は、パケット分解部１７゜ＦＩＦ
Ｏメモリ１９に相当する。

制御手段は、映像同期用蓄積量検出部２１．映像同期用
続出制御部２５に相当する。

復号化手段は、スイッチ２７．ノイズ発生部３１、復号
化部３７に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

■、実施例の構成 第１図に、本発明実施例によるパケット伝送方式を適用
したテレビジョン会議システムの装置部分を示す。

以下、第１図を参照する。

先ず、送信側（符号化側）では、会議出席者の近傍に置
かれた例えばマイクロホン（図示せず）による音声入力
となる音声信号は符号化部１１に供給され、標本化かつ
コード化される。そのようにしてアナログ−ディジタル
変換された後、当該ディジタル信号はパケット組立部１
３に供給される。パケット組立部１３で組み立てられた
パケットは、インタフェース部１５を介して高速パケッ
ト網へ送出される。

また、受信側（復号化側）では、高速パケット網からの
情報（音声および映像に関する情報が含まれる）が、イ
ンタフェース部■５を介してパケット分解部１７へ送ら
れるようになっている。パケット分解部１７の分解で得
られた符号化音声信号は、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）メ
モリ１９に書き込まれる。

ＦＩＦＯメモリ１９は相当の音声信号を蓄えることがで
きる容量を持つものである。映像同期用蓄積量検出部２
１はＦＩＦＯメモリ１９の情報蓄積量を常時監視するも
のであり、該ＦＩＦＯメモリ１９の蓄積量が所定量以下
になると、制御信号２３を映像同期用読出制御部２５お
よびスイッチ２７へ送出する。

ＦｔＦＯメモリ１９は映像同期用続出制御部２５の制御
の下に通常読み出しが行なわれるものであり、その読出
信号２９がスイッチ２７に供給される。映像同期用蓄積
量検出部２１からの制御信号２３に応じて、ＦＩＦＯメ
モリ１９の読み出しを停止するような制御を為す。

また、スイッチ２７にはノイズ発生部３１からの信号３
３が供給される。この信号３３は、通常の会議において
背景雑音に近い雑音信号である。

例としては、ホワイトノイズがある。

映像同期用蓄積量検出部２１からの制御信号２３によっ
て、ＦＩＦＯメモリ１９の読出信号２９あるいはノイズ
発生部３１からの信号３３のいずれかが切り換え選択さ
れるようになっている。スイッチ２７による選択出力信
号３５を受けて復号化部３７は復号化し、その変換され
たアナログ信号である音声信号を出力する。この音声信
号は、図示しない増幅器、スピーカ等によって所望音量
で発音されるようになっている。

なお、ここでは、このテレビジョン会議システムにおい
ては“音声”に着目しているので、カメラを含む撮像部
および画面表示器を含む映像表示部については省略して
いる。

■、実施例の動作 上述したように構成された実施例の動作を次に説明する
。

先ず、送信側（符号化側）の動作について説明する。

マイクロホンにて集音された音声は音声入力となり、そ
の音声信号は符号化部１１にてディジタル信号に変換さ
れる。この変換ディジタル信号はパケット組立部１３で
パケット化される。例えば、７　（ｋＨｚ）帯域の音声
信号を６４　（ｋｂｐｓ）に変換するＳＢ−ＡＤＰＣＭ
　（ＣＣＩＴＴ勧告Ｇ、７２２）を用いた場合は、１サ
ンプル点あたり８ビツトで符号化されるため、パケット
長を６４バイトとすると６４サンプル点の符号化情報を
１パケツトに組み立てることになる。このとき、アドレ
ス等から成るヘッダも付加され、インタフェース部１５
を介して高速パケット網へ送出される。

次に、受信側の動作について説明する。。

高速パケット網からの情報はインタフェース部１５を介
してパケ７）分解部１７へ送られ、符号化音声信号のみ
が分解されて、ＦＩＦＯメモリ１９に順次書き込まれる
。

一般に、映像信号に関する高能率映像符号化方式におい
てはフレーム間差分信号を符号化するため、符号化映像
信号の方が符号化音声信号よりも遅れる。この遅れ時間
をＴｃとすると、ＦＩＦＯメモリ１９は、パケット伝送
の遅延揺らぎ幅を２Ｔ、として、（Ｔｃ十’ｒ、）に相
当する音声信号を蓄えることができる容量を有している
ものとする。なお、このＴ、は、符号化方式に基づいた
一定値である。そのため、映像同期用蓄積量検出部２１
の検出値は予め設定される。

ＦＩＦＯメモリ１９に書き込まれている音声信号の量は
、映像同期用蓄積量検出部２１で常時監視されており、
パケット廃棄等により蓄積量が（Ｔｃ−Ｔｊ　）以下に
なると、を映像同期用読出制御部２５およびスイッチ２
７へ制御信号２３送出する。この制御信号２３を受けた
映像同期用続出制御部２５はＦＩＦＯメモリ１９からの
読み出しを停止する。また、制御信号２３を受けたスイ
ッチ２７はノイズ発生部３１からの信号３３を復号化部
３７へ送出する。

ＦＩＦＯメモリ１９の蓄積量がＴｃに相当する蓄積量に
戻れば、それを監視している映像同期用蓄積量検出部２
１は制御信号２３の発生を止め、それに応じて映像同期
用読出制御部２５はＦＩＦＯメモリ１９に対して読み出
しを再開させる。また、スイッチ２７への制御信号２３
もなくなるので、ＦＩＦＯメモリ１９からの読出信号２
９が再び選択されるように切り換えられる。

ところで、ＦＩＦＯメモリ１９の蓄積量が、（Ｔｃ十Ｔ
ｊ）に相当する蓄積量以上になる確立は非常に少ない。

但し、その蓄積量が（Ｔｃ＋Ｔｊ）に相当する量販上に
なった場合には、ＦＩＦＯメモリ１９の容量を上回るの
で、パケットは廃棄する。

以上のような構成、動作になっているので、パケット伝
送に伴う遅延揺らぎを吸収する機能、映像信号と音声信
号とを同期させる機能およびパケット廃棄に伴う無音期
間（ＦＩＦＯメモリ１９の読み出し停止に起因する期間
）にノイズ（信号３３）を挿入する機能を有する。その
効果として、従来の技術に比較して、遅延揺らぎが吸収
されると共に映像信号を同期し、且つ、違和感のない音
声信号を再生することができる。

このようにして、音声信号を高速パケット網で伝送する
場合に、遅延揺らぎを吸収すると共に映像信号と同期し
て再生するものであるから、テレビジョン会議システム
、テレビジョン電話システム等のように映像と音声とを
パケット伝送できる利点がある。

■、実右方例まとめ 本実施例では、高速パケット網により伝送された音声パ
ケットを受信側に設けたＦＩＦＯメモリ１９により時間
遅延させ、遅延揺らぎを吸収すると共に、高能率画像符
号化により遅延する映像信号と音声信号とを同期させる
ことを最も主要な特徴とする。従って、遅延揺らぎを吸
収しないまま復号するかあるいは最大の遅延揺らぎ量に
相当する時間だけ遅らせて復号する技法とは大きく異な
る。

■５発明の変形態様 なお、上述した本発明の実施例にあっては、音声パケッ
トの遅延をＦＩＦＯメモリ１９のみで実現しているが、
固定遅延メモリとＦＩＦＯメモリに分けた構成としても
よい。ところで、Ｔｃは映像符号化方式により異なるが
、符号化方式が決まれば一定となるため、それに応じて
予め映像同期用蓄積量検出部２１の検出値を設定すれば
よい。

また、上記説明では、（Ｔｃ−’ｒｊ）に相当する蓄積
量以下になると、ＦＩＦＯメモリ１９の蓄積量がＴｃに
相当する蓄積量に戻るまで読み出しを停止するものであ
ったが、映像同期用蓄積量検出部２１でＦＩＦＯメモリ
１９の一定時間の平均容量を測定し、常に、Ｔｃに相当
する蓄積量になるように読み出しを制御すれば長時間の
音声欠落を防くことができる。

上述した実施例にあっては、ＦＩＦＯメモリ１９を用い
て音声パケットを時間的に遅延させるようにしたが、Ｆ
ＩＦＯメモリでなくてもよい。例えば、エラスティック
ストア（ＥＳ）を用い、これに音声パケットの情報をク
ロックに応じて書き込み、別なりロックで読み出すよう
にして、時間遅延を得るようにしてもよい。

更に、ｒｌ、実施例と第１図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、本発
明はこれに限られることはなく、各種の変形態様がある
ことは当業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、音声信号を高速パケ
ット網で伝送する場合に、遅延揺らぎを吸収すると共に
映像信号と同期して再生することができるので、テレビ
ジョン会議システム、テレビジョン電話システム等のよ
うに映像と音声とをパケット伝送できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるバケツ式の構成ブロッ
ク図である。 図において、 １１は符号化部、 １３はパケット組立部、 １５はインタフェース部、 １７はパケット分解部、 １９はＦＩＦＯメモリ、 ２１は映像同期用蓄積量検出部、 ２３は制御信号、 ２５は映像同期用続出制御部、 ２７はスイッチ、 ２９は続出信号、 ３１はノイズ発生部、 ３７は復号化部である。 ト伝送方

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル符号化された映像信号と音声信号とを
   パケット伝送するシステムにおいて、 映像パケットの遅延と同期させるために音声パケットを
   メモリに蓄積し且つ時間的な遅延を発生させて読み出す
   音声パケット処理手段と、 前記音声パケットに対する前記映像パケットの遅延時間
   に基づいて前記メモリの蓄積量を監視して、蓄積量が所
   定量以下となると前記パケット処理手段のメモリにおけ
   る読み出しを停止する制御手段と、 通常は前記メモリの読み出し出力を復号化して音声信号
   を出力し、読み出し停止期間は所望の音声情報を復号化
   して出力する復号化手段と、を具えるように構成したこ
   とを特徴とするパケット伝送方式。