JPH09200265A - 音声通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パケット交換方式を用いた音声通信システム
で、よりエンド−エンドの遅延を小さくすることができ
るようにすることにある。 【解決手段】音声送信側３００は、音声入力装置２３か
ら入力される音声信号３０３を音声符号化装置２２が符
号化した音声情報を３０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間の
値、例えば４０ｍｓｅｃの値である音声パケット化間隔
３０４でパケット化し相手通信端末に送信する。受信側
３０１では、１stパケット３０７を受信時刻から伝送遅
延時間分散吸収時間３０８経過後から音声の再生を開始
し、音声パケットの受信を音声パケット化間隔３０４を
基準に観測して各種制御を行いエンド−エンドの遅延を
小さくするように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワーク
で接続した通信端末におけるパケット交換方式を用いた
音声通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパケット交換方式を用いた音声通
信システムでは、ネットワーク・トラフィックの変動に
よるパケットの伝送遅延時間の分散を吸収して音の途切
れを防ぐために伝送遅延時間分散吸収バッファを設けそ
のバッファ分遅延させて音声を再生させるとともに、特
開昭57-159192のように、発声区間中に受信した音声パ
ケットの伝送遅延時間の分散を求め、その値に応じて分
散吸収バッファを動的に変更することでエンドーエンド
の遅延時間をより小さくする方式であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のパケット交換方
式を用いた音声通信システムでは、分散吸収バッファに
よるネットワーク・トラフィックの変動を吸収する処理
のみをエンドーエンドの遅延の原因としてとらえてい
た。しかし、エンドーエンドの遅延は、この伝送遅延時
間分散吸収処理に加え、音声のパケット化時間、音声パ
ケットの通信処理時間、および通信ネットワーク上の伝
送時間からなる。

【０００４】このため、例えば、パケット化時間を一意
に短くすると一定時間内に処理するパケット数が増加
し、増加したパケット数分音声パケットの通信処理時間
が増加し、結局エンドーエンドの遅延が増大してしま
う。また逆に、パケット化時間を一意に長くすると一定
時間内に処理するパケット数が減少し、音声パケットの
通信処理時間は短くなるが、パケット化時間が長くなっ
た分エンドーエンドの遅延が増大してしまう。このよう
にパケット交換方式を用いて音声通信システムを構築す
る場合、音声パケット化時間の決定が問題でありこれが
解決されていなかった。

【０００５】また、ＰＣ（Personal Computer）等の装
置を用いて音声通信を行う場合、同時に他の処理を実行
した時、ＣＰＵおよびメモリ等の装置の資源を相互に分
割して使うことになる。そのため例えば他の処理の影響
で音声通信処理の内の送信処理が一定時間実行できず、
装置内にパケット化し送信されるべき音声情報が蓄積さ
れてしまう場合もあった。当然このような状態の間はエ
ンド−エンドで音声が一時的に途切れた状況になり、他
の処理による影響を受けなくなった後に音声が回復する
ことになる。従来の方式では、このような状況を考慮し
ておらず、蓄積された音声情報を順次送信し、音声パケ
ット受信側で伝送遅延時間分散吸収時間で吸収しきれな
い遅延で届いたパケットとして受け捨てることでエンド
−エンドの遅延が増大しない仕組となっていた。しか
し、前述のようにエンド−エンドの遅延の原因には音声
パケットの通信処理時間も含まれている、従来方式のよ
うに蓄積されてしまった音声情報を全て送信すると、結
局受信側で受け捨てられることになる音声パケットの通
信処理を行い、その分通常の音声通信状態に回復するま
でに時間がかかり、音声の途切れた時間が増大するとい
う問題があった。

【０００６】また、複数の装置間で音声パケットを送受
信することから、装置間で処理を行う基準となるクロッ
クが異なり、これがエンド−エンドの遅延の増大を招く
場合もあった。例えばクロックの速い装置からクロック
の遅い装置へ音声パケットを送信していた場合、音声パ
ケットを受信するクロックの遅い装置から見た場合、音
声パケットがパケット内の音声の再生に用する時間より
速く到着するためにエンドーエンドの遅延の増大を引き
起こす。これについても従来方式では解決されていなか
った。

【０００７】また、従来方式では、ネットワークのトラ
フィックの負荷を下げるために無音圧縮を行い、発声区
間中に受信した音声パケットの伝送遅延時間の分散を求
め、発声区間中の処理に反映していた。よって、音声パ
ケットの送受信等の処理の他に、無音区間の監視を行い
次の発声区間の第一パケット受信時に前の無音区間の終
了時間と伝送遅延時間分散吸収時間を考慮して音声の再
生を制御しないと、音切れが生じる、またはエンド−エ
ンドの遅延が増大する結果となり、制御が複雑であると
いう問題もあった。

【０００８】本発明の目的は、パケット交換網に接続す
る通信端末を用いて音声通信を行う場合に、伝送遅延時
間の分散の他の前述したような様々な問題を解決して、
エンドーエンドの遅延が小さい音声通信システムを提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】会話のような双方向の音
声通信において人間はエンドーエンドの遅延を50msec程
度から検知し、100msecを超えると会話の妨害感が大き
くなると言われている。しかし、パケット送信間隔が短
くなればなるほど通信処理がＣＰＵの使用時間に占める
割合が多くなり、音声通信に並列して実行する他の処理
へ影響を与えるだけでなく、音声通信処理自体へも影響
を与えエンドーエンドの遅延の増大を招く。しかしこれ
までの音声通信の遅延評価から言って、エンドーエンド
の遅延が30msec以下になると有意な差を認めないという
ことができることから、他の処理へ大きな影響を与えて
までして30msec 以下の遅延とする必要がない。

【００１０】以上より、上記目的を達成するために、本
発明では、音声パケット化時間を30msec〜50msecの間の
値とし、この間の値から決定した間隔にしたがって音声
をパケット化し送受信することでより通信システムに併
せたエンド−エンドの遅延が小さい音声通信を行うこと
ができる。

【００１１】また、本発明では、装置間で音声通信の開
始の同意をとる時に併せて30msec〜50msecの間から適切
な音声パケット化時間を決定し、特に指定が無い場合は
あらかじめシステムで３０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間
で例えば40msecと定めておき、この間隔にしたがって音
声をパケット化し送受信することでより通信システムに
併せたエンド−エンドの遅延が小さい音声通信を行うこ
とができる。

【００１２】また、遅延時間の分散がより小さくなるよ
うに制御することから、遅延時間分散吸収時間が１音声
パケット化時間を超えないとみなすことができる。

【００１３】これより、音声パケット化処理時に、装置
内に蓄積されている音声情報の量をチェックし、量が２
パケット以上であった場合、２パケットを超えた以前の
音声情報を既に送信済みであるとみなし、パケット化単
位で廃棄し送信しないことで、エンドーエンドでの音声
の途切れる間隔を小さく制御することができる。

【００１４】また、伝送遅延時間吸収時間をネットワー
クのトラフィックの変動にあわせて変更している場合
に、受信側で音声パケットを受信した時に、伝送遅延時
間分散吸収時間分を超えた音声情報が蓄積されている場
合は、装置間のクロックの差異が原因である。

【００１５】これより本発明では、音声パケット受信時
に、受信したがまだ再生されていない音声情報の量を監
視し、量が伝送遅延時間分散吸収時間分に１音声パケッ
ト化時間分を加えた量を超えていた場合、受信した音声
パケット内の音声情報を既に再生したとみなして再生せ
ずに廃棄することで、クロックの異なる装置間でもエン
ド−エンドの遅延が小さい音声通信を行うことができ
る。

【００１６】また、音声のパケット化処理時に、１パケ
ット分の音声情報が全て無音であった場合、当該音声パ
ケットを送信したとみなして送信せずに廃棄すること
で、簡易な制御でネットワ−クのトラフィックをなるべ
く小さくし、音声のと切れが少なくかつエンド−エンド
の遅延が小さい音声通信を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図を用
いて説明する。

【００１８】図１に、本発明を実施するための通信シス
テムの構成を示す。２０−１、２０−２は通信を行う通
信端末、２１は通信端末が接続するパケット交換網であ
るＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で
ある。

【００１９】図２に、通信端末の構成を示す。音声入力
装置２３から入力される音声を音声符号化装置２２が符
号化し、音声符号化装置２２から出力される符号化音声
情報はメモリ３１に読み込まれ、音声通信制御処理後、
ＬＡＮ通信制御部２６に入力され、ＬＡＮ通信制御部２
６がＬＡＮ２１を介し受信側通信端末へ送信する。送信
側通信端末からＬＡＮ２１を介して送信されてきた符号
化音声情報はＬＡＮ通信制御部２６からメモリ３１に読
み込まれ、音声通信制御処理後、音声復号化装置２４へ
入力され、音声復号化装置２４が入力された符号化音声
情報を復号化し、音声出力装置２５へ入力する。音声通
信制御処理は蓄積装置３２に記憶した音声通信制御処理
情報に基づきプロセッサ３０で動作する。２９はグラフ
ィック等を表示するディスプレイ、２８は入力操作を行
うためのキーボード、２７はマウスである。音声符号化
装置２２、音声復号化装置２４、ＬＡＮ通信制御部２
６、メモリ３１、蓄積装置３２、プロセッサ３０、ディ
スプレイ２９、キーボード２８、マウス２７は内部バス
３３を介して接続する。音声復号化装置２４の代わりに
プロセッサ３０で動作する音声復号化処理プログラムを
用いても良い。また、音声符号化装置２２の代わりにプ
ロセッサ３０で動作する音声符号化処理プログラムを用
いても良い。

【００２０】図３に図２内の音声符号化装置２２の構成
を示す。２２、２３、３３は図２と同じである。音声入
力装置２３から入力される音声をコーダー４６が符号化
し、先入れ先出し型キュー（ＦＩＦＯ）４４に出力し、
内部バス３３を介して接続するプロセッサ３０で動作す
る外部プログラムがＦＩＦＯ４４から読み出す。インタ
ーフェースレジスタ４３はＦＩＦＯ４４内のデータ長と
ＦＩＦＯ４４先頭が無音データか否かを示し、処理エラ
ーの発生等の符号化処理状況の変化は割り込みフラグ４
１で外部プログラムへ通知される。外部プログラムはコ
マンドレジスタ４２に要求コマンドを書き込むことで符
号化処理を統合制御するシグナルプロセッサ４５に各種
要求を行う。コーダー４６が無音検出機能を持たない場
合、インタフェースレジスタ４３はＦＩＦＯ４４先頭が
無音データか否かを示さない。

【００２１】図２において音声符号化装置２２の代わり
にプロセッサ３０で動作する音声符号化処理プログラム
を用いる場合、音声符号化処理プログラムはプログラム
インタフェースを介して図３に示した音声符号化装置２
２と同等な動作を外部プログラムに提供する。

【００２２】図４に図２内の音声復号化装置２４の構成
を示す。２４、２５、３３は図２と同じである。内部バ
ス３３を介して接続するプロセッサ３０で動作する外部
プログラムから先入れ先出し型キュー（ＦＩＦＯ）５４
に入力された符号化音声情報は、デコーダ５６がＦＩＦ
Ｏ５４から読み出し復号化して音声出力装置２５へ出力
する。インタフェースレジスタ５３はＦＩＦＯ５４内の
データ長を示し、処理エラーの発生等の復号化処理状況
の変化は割り込みフラグ５１で外部プログラムへ通知さ
れる。外部プログラムはコマンドレジスタ５２に要求コ
マンドを書き込むことで復号化処理を統合制御するシグ
ナルプロセッサ５５に各種要求を行う。

【００２３】図２において音声復号化装置２４の代わり
にプロセッサ３０で動作する音声復号化処理プログラム
を用いる場合、音声復号化処理プログラムはプログラム
インタフェースを介して図４に示した音声復号化装置２
４と同等な動作を外部プログラムに提供する。

【００２４】図５に通信端末のプロセッサ３０で動作す
る音声通信プログラムの構成を示す。２２、２４、２６
〜２９、３２は図２と同じである。６０は音声通信制御
を行う音声通信プログラムである。音声通信プログラム
６０は、蓄積装置３２に記憶した音声通信制御処理情報
とキーボード２８やマウス２７から入力されるデータと
ＬＡＮ通信制御部２６から受信する他通信端末からのコ
マンドとに従って動作し、ディスプレイ２９への操作画
面の表示や、音声符号化装置２２からの音声情報の読み
込みや音声復号化装置２４への音声情報の書き込みや、
ＬＡＮ通信制御部２６を介して他通信端末との間で音声
パケットを送受信することで音声通信機能を提供する。

【００２５】図６に通信端末上の音声通信プログラムが
ユーザからの要求により音声通信を開始する場合の音声
通信制御処理の発信側処理の一流れ図を示す。１０１で
発信処理画面をディスプレイ２９に表示し、１０２でユ
ーザがキーボード２８またはマウス２７を使って発信を
指示した場合、１０３でユーザが入力した相手アドレス
を用いて音声通信要求コマンドを作成し、１０４で相手
通信端末に送信し、１０５で相手通信端末から音声通信
肯定応答を受信した場合、１０６で音声通信処理のため
の初期化処理を行い、１０７以降の音声通信処理を行
う。音声通信処理では、１０７で音声パケットを作成
し、相手通信端末へ送信し、１０８で相手通信端末から
の音声パケット受信処理を行う。１０９で相手通信端末
から音声通信終了通知を受信した場合、音声通信を終了
し、再び１０２でユーザからの指示を待つ。１０９で相
手通信端末から音声通信終了通知を受信しなかった場合
で１１０でユーザが音声通信終了を指示していた場合、
１１１で音声通信終了通知を相手通信端末に送信し、再
び１０２でユーザからの指示を待つ。１１０でユーザが
音声通信終了を指示していなかった場合、１０７以降の
音声通信処理を繰り返す。１０５で音声通信否定応答を
受信した場合、１１４で通話接続の失敗をディスプレイ
２９に表示し、再び１０２でユーザからの指示を待つ。
１０２で発信以外をユーザが指示した場合、１１２で発
信側処理の終了を指示した場合、発信側処理を終了す
る。１１２で発信側処理の終了以外を指示した場合、１
１３でその他の処理を行う。

【００２６】図７は図６内の音声通信のための初期化処
理１０６の一流れ図を示す。１２０で音声パケット化時
間（以後Ｔpと表わす。Ｔpの単位はｍｓｅｃ）に３０ｍ
ｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間でシステムで予め定めておい
た例えば４０ｍｓｅｃを設定し、その値を元に１音声パ
ケット内に設定する音声情報のデータ量（以後Ｌpと表
わす。Ｌpの単位はバイト）を算出する。Ｌpは、例えば
音声符号化方式として符号化速度３２Kbpsの符号化処理
を選択した場合、（３２０００÷８÷１０００）×４０
＝１６０バイトの値となる。ここで、Ｔpは、３０ｍｓ
ｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間の値であればどの値でもよい。
また、相手通信端末との間で音声通信の同意をとる時
に、発信側通信端末がＴpの値を指定し、着信側端末が
自通信端末が指定するＴpと発信側通信端末が指定した
Ｔpの値でいずれか大きい方の値のＴpを使用する事に決
定し、発信側端末に決定したＴpの値を通知することに
してもよい。Ｔpの値を決定する時、着信側端末が指定
するＴpと発信側通信端末が指定したＴpの値の平均値と
してもよいし、いずれか小さい方の値としてもよい。Ｔ
pの値をＸ、使用する音声符号化方式の符号化速度をＹK
bpsとすると、Ｌp＝（Ｙ÷８）×Ｔpの計算式でＬpを算
出する。１２１で送信する音声パケットに付与する送信
シーケンス番号の初期化を行い、１２２で音声符号化装
置２２に音声の録音開始を指示する。音声符号化装置２
２の代わりに音声符号化処理プログラムを用いる場合
は、音声符号化処理プログラムに音声の録音開始を指示
する。１２３で音声再生開始フラグをオフにセットし、
伝送遅延時間分散吸収時間（以後Ｔdと表わす。Ｔdの単
位はｍｓｅｃ）の初期値として例えば２０ｍｓｅｃをセ
ットし、伝送遅延時間観測カウンタを０に初期化する。
この時、Ｔdの初期値を２０ｍｓｅｃ以外の値にしても
構わない。

【００２７】図８に図６内の音声パケットを作成し相手
通信端末へ送信する１０７の一流れ図を示す。１３０で
音声符号化装置２２内の音声情報のデータ量が２Ｌpを
超えていた場合、１３７で１Ｌp分の音声情報を音声符
号化装置２２から読み込み、１３８で送信シーケンス番
号を更新した後で読み込んだ音声情報を送信しないで、
再び１３０以降の処理を行う。１３０で音声符号化装置
２２内の音声情報のデータ量が２Ｌpを超えていなかっ
た場合、１３１で音声符号化装置２２内の音声情報のデ
ータ量が１Ｌpを超えているかチェックし、超えていた
場合、１３２で１Ｌp分の音声情報を音声符号化装置２
２から読み込み、１３３で送信シーケンス番号を更新
し、１３４で読み込んだ音声情報が全て無音データであ
ったかチェックし、無音データであった場合、読み込ん
だ音声情報を送信しないで、再び１３０以降の処理を行
う。１３４で読み込んだ音声情報内に有音部があった場
合、１３３で更新した送信シーケンス番号と１３２で読
み込んだ音声情報から１３５で音声パケットを作成し、
１３６で相手通信端末へ送信する。送信後、再び１３０
以降の処理を行う。１３１で音声符号化装置２２内の音
声情報のデータ量が１Ｌpを超えていなかった場合、音
声パケット作成送信処理を終了する。なお、音声符号化
装置が無音検出機能を提供していない場合、および音声
通信システムとして無音圧縮を行わない場合、１３４を
省く。また、１３０、１３７、１３８を省いてもよい。
また、音声符号化装置２２の代わりに音声符号化処理プ
ログラムを用いる場合、１３０、１３１、１３２、１３
７では音声符号化処理プログラムに対して処理を行う。

【００２８】図９に図６内の相手通信端末からの音声パ
ケット受信処理を行う１０８の一流れ図を示す。１４１
で現在時刻を（以後Ｔnと表わす。Ｔnの単位はｍｓｅ
ｃ）入手する。１４２で既に相手通信端末から一回目の
音声パケット（以後１stパケットと表わす）を受信して
いなかった場合１４７以降の処理を行う。１４２で１st
パケットを既に受信していた場合、１４３で再生開始フ
ラグがオフでかつＴnが再生開始時刻以上であった場合
１４５で再生開始フラグをオンにし、音声復号化装置２
４に対し音声の再生開始を指示し、１４４以降の処理を
行う。１４３で再生開始フラグがオンまたはＴnが再生
開始時刻より小さい値であった場合、１４４でＴnが次
の音声パケットを受信しなくてはならない限界の時刻で
あるところの次音声パケット受信時刻を過ぎていた場
合、１４６で１音声パケット内に設定する音声情報のデ
ータ量１Ｌp分の無音データを音声復号化装置２４に書
き込み、受信シーケンス番号を更新し、次パケット受信
時刻を更新し、１４７以降の処理を行う。次パケット受
信時刻の更新では、更新前の次パケット受信時刻に音声
パケット化時間Ｔpを加える。１４７で相手通信端末か
ら音声パケットを受信しているかチェックし、受信して
いない場合、本音声パケット受信処理を終了する。１４
７で音声パケットを受信している場合で、１４８で受信
した音声パケットが１stパケットであった場合、１４９
で再生開始時刻と受信シーケンス番号の初期値と次パケ
ット受信時刻の設定を行い、１５０以降の処理を行う。
再生開始時刻は、現在時刻Ｔnに伝送遅延時間分散吸収
時間Ｔdを加えた値とし、次パケット受信時刻は、再生
開始時刻にＴpを加えた値とする。１４８で１stパケッ
トでなかった場合、１５０で伝送遅延時間分散観測処理
を行う。１５１で受信した音声パケットに付与されてい
るシーケンス番号と記憶している受信シーケンス番号を
比較して、音声パケットの抜けを検出した場合、１５２
で抜けた音声パケット全てで受信するはずだった音声情
報のデータ量分の無音データを音声復号化装置２４に書
き込み、受信シーケンス番号を更新し、次パケット受信
時刻を更新し、１５３以降の処理を行う。１５１で音声
パケットの抜けを検出しなかった場合、１５３で受信し
た音声パケットに付与されているシーケンス番号と記憶
している受信シーケンス番号を比較して当該音声パケッ
ト内の音声情報を再生すべきかチェックし、再生すべき
でない場合再び１４７以降の処理を繰り返す。ここで再
生すべきでないとの判断は、当該音声パケットに関し以
前の処理１４４、１４６が実行され、無音データを書き
込んでいる場合をいう。１５３で当該音声パケット内の
音声情報を再生すべきであると判断した場合、１５４で
音声復号化装置２４内の音声情報のデータ量をチェック
し、音声情報のデータ量が伝送遅延時間分散吸収時間Ｔ
d分のデータ量（データ量の求め方は、図７内１２０に
おける音声情報のデータ量Ｌpの算出方法に準ずる）に
１Ｌpを加えた値よりも大きい場合、１５６で受信シー
ケンス番号を更新し、再び１４７以降の処理を繰り返
す。１５４で音声復号化装置２４内の音声情報のデータ
量が伝送遅延時間分散吸収時間Ｔd分のデータ量に１Ｌp
を加えた値以下の場合、１５５で音声パケット内の音声
情報を音声復号化装置２４に書き込み、次パケット受信
時刻を更新し、１５６で受信シーケンス番号を更新し、
再び１４７以降の処理を繰り返す。なお、音声復号化装
置２３の代わりに音声復号化処理プログラムを用いる場
合、１４５、１４６、１５２、１５４、１５５では音声
復号化処理プログラムに対して処理を行う。また、１５
３で当該音声パケット内の音声情報を再生すべきである
と判断した場合、１５４を省き、１５５の処理を行い、
１５６の処理を行うようにしてもよい。

【００２９】図１０は、図９内の伝送遅延時間分散観測
処理を行う１５０の一流れ図である。１６０で、伝送遅
延時間の観測データを取得し（取得方法については、図
１１にて説明する）、１６１で伝送遅延時間観測カウン
タが１００より小さい場合、１６２で伝送遅延時間観測
カウンタを更新して本処理を終了する。１６１で伝送遅
延時間観測カウンタが１００以上となっていた場合、１
６３で伝送遅延時間観測カウンタを０に初期化し、１６
４で記憶していた伝送遅延時間の観測データから新伝送
遅延時間分散吸収時間Ｔdnを計算する。計算の仕方とし
て、伝送遅延時間の分散の分布を求め受信する音声パケ
ットの９５％が含まれるような伝送遅延時間を求める方
法をとる。また、同様の計算で受信する音声パケットの
９０％が含まれるような伝送遅延時間を求める方法をと
ってもよいし、また異なった方法を行ってもよい。１６
５で現伝送遅延時間分散吸収時間Ｔdと新伝送遅延時間
分散吸収時間Ｔdnとを比較し、ＴdがＴdnより小さい値
であった場合、１６６でＴdnからＴdを引いた時間分の
無音データ（データ量の求め方は、図７内１２０におけ
る音声情報のデータ量Ｌpの算出方法に準ずる）を音声
復号化装置２４に書き込み、１６９で伝送遅延時間分散
吸収時間を新伝送遅延時間分散吸収時間の値に更新し、
本処理を終了する。１６５でＴdがＴdnより小さい値で
なかった場合で、１６７でＴdがＴdnより大きい値であ
った場合、１６８で音声復号化装置２４からＴdからＴd
nを引いた時間分の音声情報を削除し、１６９で伝送遅
延時間分散吸収時間を新伝送遅延時間分散吸収時間の値
に更新し、本処理を終了する。なお、１６８で音声情報
を削除する代わりに次に音声復号化装置２４に書き込む
音声情報（図９内の１４６、１５２、１５５にて）から
求めたデータ量分だけ削除して書き込むことにしてもよ
い。１６７でＴdがＴdnより大きい値でなかった場合、
１６９で伝送遅延時間分散吸収時間を新伝送遅延時間分
散吸収時間の値に更新し、本処理を終了する。なお、１
６１における伝送遅延時間分散吸収時間の再計算処理を
行うか否かの判断を行うための伝送遅延観測カウンタ値
の上限を１００以外の値としてもよい。また、音声復号
化装置２４の代わりに音声復号化処理プログラムを用い
る場合、１６６、１６８では音声復号化処理プログラム
に対して処理を行う。

【００３０】図１１に図１０の１６０に記した伝送遅延
時間の観測データの取得方法の一について図で示す。１
８０は音声パケットを送信する側を示し、１８１の黒三
角印は音声パケットの送信タイミングを示す。送信側１
８０は、１８２のように音声パケット化時間Ｔpの間隔
で音声パケットを送信する。１８３は、音声パケットを
受信する側を示す。受信側では、送信側１８０が何時音
声パケットを送信したか知ることができないことから、
送信側と同じ間隔Ｔp１８４で１８５の白三角印で表わ
す受信観測点を設け、受信観測点と実際に受信した時刻
１８６との差１８７を求める。この差の分布は実際の伝
送遅延時間の分布と等しいという性質を持つことから、
この観測データから伝送遅延時間分散吸収時間を算出す
る。２台の通信端末間で通話のような双方向通信を行う
場合、２台の通信端末のそれぞれで観測および計算を行
う。

【００３１】図１２は、通信端末上の音声通信プログラ
ムが他の通信端末からの音声通信要求を待ち受けて音声
通信を開始する場合の音声通信制御処理の着信側処理の
一流れ図を示す。１０６〜１１１は、図６と同じであ
る。２００で他通信端末からの音声通信要求を受信して
いない場合、再び２００で音声通信要求を受信するのを
待つ。２００で他通信端末からの音声通信要求を受信し
ていた場合、２０１で画面表示や音で音声通信要求が来
たことをユーザに知らせ、２０２でユーザが通話を拒否
することを選択したり、一定時間答えなかった場合、２
０３で音声通信否定応答を送信し、再び２００で音声通
信要求を受信するのを待つ。２０１でユーザが通話する
ことを選択した場合、１０６で初期化処理を行い、２０
４で音声通信肯定応答を送信し、１０７以下の音声通信
処理を行う。

【００３２】図１３に図９で示した相手通信端末からの
音声パケット受信処理を実行した場合の基本的な一シー
ケンスを示す。３００は音声パケットを送信する通信端
末を示し、３０１は音声パケットを受信する通信端末を
示し、３０２は通信端末が接続するＬＡＮを示す。３０
３は音声入力装置２３から音声符号化装置２２に入力さ
れる音声信号を示す。送信側３００は、音声符号化装置
２２から出力される音声情報を音声パケット化時間Ｔp
３０４の間隔で音声パケット化３０５し、それぞれにシ
ーケンス番号３０６を付与して送信する。受信側３０１
は、受信した１st音声パケット３０７内の音声情報を受
信時刻から伝送遅延時間分散吸収時間Ｔd３０８後から
再生を開始する。なお３０９は音声出力装置２５から出
力される音声を示し、曲線部は有音を示し、直線部は無
音を示す。受信側では、音声パケットの受信間隔を監視
し、３１０のように前に受信したパケットの再生が開始
されてから音声パケット化時間Ｔp３１１過ぎても次の
音声パケットが到着しなかった場合、３１２でＴp分の
無音の音声情報の再生を開始し、延着した音声パケット
内の音声情報は廃棄する。また、３１３のように伝送中
に音声パケットが消失し、次の音声パケット３１４を受
信した場合、以前に受信したシーケンス番号３１６と今
回受信した音声パケット内のシーケンス番号から１音声
パケットの消失を検出し、３１８で消失した音声パケッ
ト分（本例では１音声パケット）の無音データの再生を
開始する。なお、２台の通信端末間で通話のような双方
向通信を行う場合、２台の通信端末のそれぞれが送信側
であり受信側でもある。

【００３３】図１４は、図８内の１３０、１３７、１３
８で示した処理が行われた場合の一シーケンス図を示
す。３００〜３０４および３０９は図１３と同じであ
る。当該処理は、３２０に示すように送信側３００がな
んらかの理由で一定の時間、音声パケットの送信を実行
できなかった場合に実行される。送信側が３２０の間送
信処理を実行できなかった場合、音声入力装置２３から
は音声が入力され符号化された音声情報が蓄積される。
３２２の時点で処理を再開した送信側３００には、処理
が中断されていた３２１から３２２までの間の音声情報
が蓄積されている。処理を再開した送信側３００は、最
新の２音声パケット分の音声情報３２３、３２４を除い
た音声情報を３２５で廃棄し、送信しない。一方受信側
３０１では、音声パケットを受信しない間は図１３の３
１０、３１２で示したシーケンスに従い無音データ３２
６を再生し、３２７で受信音声情報の再生を再開する。
なお、２台の通信端末間で通話のような双方向通信を行
う場合、２台の通信端末のそれぞれが送信側であり受信
側でもある。

【００３４】図１５は、図９内の１５４、１５６で示し
た処理が行われた場合の一シーケンス図を示す。３００
〜３０４および３０９は図１３と同じである。当該処理
は、通信端末間のクロックの差のため同じ音声パケット
化時間Ｔp３０４と３４１に差が生じ、結果受信側３０
１と送信側３００の遅延が大きくなった場合に実行され
る。３４２で音声パケットを受信した時点で、２音声パ
ケット分以上のデータ量の音声情報３４０が受信側３０
１に蓄積されていた場合、受信した音声パケットを再生
せずに、次に受信した音声パケット３４３を再生する。
なお、２台の通信端末間で通話のような双方向通信を行
う場合、２台の通信端末のそれぞれが送信側であり受信
側でもある。

【００３５】図１６は、図８内の１３４で示した無音圧
縮処理を実行した場合の一シーケンス図である。３００
〜３０４および３０８、３０９は図１３と同じである。
音声パケット化した音声情報の一部が無音データである
音声パケット３５０、３５２を送信側３００は送信する
が、全てが無音データである音声パケット３５１は送信
しない。一方受信側３０１では、音声パケットを受信し
ないので図１３の３１０、３１２で示したシーケンスに
従い無音データ３５３を再生するか、３５４のようなタ
イミングで音声パケットを受信した場合、図１３の３１
４、３１７で示したシーケンスに従い無音データ３５５
を再生する。なお、２台の通信端末間で通話のような双
方向通信を行う場合、２台の通信端末のそれぞれが送信
側であり受信側でもある。

【００３６】図１７は、音声通信要求コマンドの構成を
示す。４０１はＬＡＮ通信制御部で使用する通信ヘッ
ダ、４０２は音声通信要求であることを示す識別子、４
０３は音声通信を要求する相手の通信アドレス、４０４
は音声通信要求を送信する通信端末の自通信端末アドレ
ス、４０５は音声通信要求を送信する通信端末が希望す
る音声パケット化時間、４０６は音声通信要求を送信す
る通信端末が希望する送受信する音声の符号化方式、４
０７は無音圧縮を行うか否を示す。なお、４０４は省略
してもよい。また、システムとして音声パケット化時間
を定めておき４０５を省略してもよい。また、システム
として音声の符号化方式を定めておき４０６を省略して
もよい。また、システムで無音圧縮を使用しない場合４
０７を省略してもよい。

【００３７】図１８は、音声通信応答コマンドの構成を
示す。４０１は図１７と同じである。４１４は音声通信
応答であることを示す識別子、４１１は音声通信要求に
対して通話を行うか、否かを示す結果、４１２は音声通
信応答を送信する通信端末が決定した音声パケット化時
間、４１３は音声通信応答を送信する通信端末が決定し
た送受信する音声の符号化方式、４１４は音声通信応答
を送信する通信端末が決定した無音圧縮を行うか否を示
す。なお、システムとして音声パケット化時間を定めて
おき４１２を省略してもよい。また、システムとして音
声の符号化方式を定めておき４１３を省略してもよい。
また、システムで無音圧縮を使用しない場合４１４を省
略してもよい。

【００３８】図１９は、音声情報を送受信するための音
声通信コマンドの構成を示す。４０１は図１７と同じで
ある。４２０は音声通信処理に用いる音声通信ヘッダ、
４２１は符号化した音声情報である。４２２〜４２３は
音声通信ヘッダ４２０の構成で、４２２は音声情報であ
ることを示す識別子、４２３はシーケンス番号である。
なお、４２２を省略してもよい。

【００３９】図２０は、音声通信終了通知コマンドの構
成を示す。４０１は図１７と同じである。４３０は音声
通信終了通知コマンドであることを示す識別子である。

【００４０】以上の実施例の第一の変形例として、図６
の音声パケット受信処理である１０８を省略し、図１２
の音声パケットの作成送信処理である１０７を省略し、
発信側から着信側への一方向の音声通信を行うこ場合こ
とができる。

【００４１】以上の実施例の第２の変形例として、図６
の音声パケットの作成送信処理である１０７を省略し、
図１２のを音声パケット受信処理である１０８省略し、
着信側から発信側への一方向の音声通信を行うことがで
きる。

【００４２】図２１は、以上の実施例の第３の変形例を
実施するための通信システムの構成を示す。通信端末２
０ー１と２０ー２およびＬＡＮ２１は図１と同じで、音
声ファイルを蓄積し、通信端末２０ー１、２０ー２から
の要求により、蓄積した音声ファイルを通信端末に送信
する音声ファイルサーバ５００がＬＡＮに接続する。こ
の時通信端末の構成は、前実施例の図２と同じでもよい
し、図２内の音声入力装置２３と音声符号化装置２２が
省略されていてもよい。

【００４３】図２２は、第３の変形例における音声ファ
イルサーバ５００の構成を示す。２６〜３３は図２と同
じであり、通信端末の構成から音声入力装置２３、音声
符号化装置２２、音声出力装置２５、音声復号化装置２
４を省略した構成である。

【００４４】図２３は、音声ファイルサーバ５００のプ
ロセッサ３０で動作する音声通信プログラムの構成を示
す。２６〜２９、３２は、図５と同じである。５０２は
蓄積装置３２に蓄積される音声ファイルを管理する音声
ファイル管理で、５０３はデータが無音データを含んで
いるかどうかを調べる無音検出機能で、５０１は音声通
信制御を行う音声通信プログラムである。音声通信プロ
グラム５０１は、蓄積装置３２に記憶される音声通信制
御処理情報とＬＡＮ通信制御部２６をから受信する通信
端末からのコマンドとに従って動作し、蓄積装置３２に
蓄積されている音声ファイルを読み出し音声パケット化
し、ＬＡＮ通信制御部２６を介して通信端末へ音声パケ
ットを送信することで音声通信機能を提供する。なお、
５０３を省略して無音圧縮をしなくてもよい。

【００４５】図２４は、音声ファイルサーバ５００で動
作する音声通信プログラムの一処理の流れ図である。２
００、２０３〜２０４、１０９、１１１は図１２と同じ
である。６００で２００で受信した音声通信要求コマン
ドで指定された音声ファイルがあるか否かを音声ファイ
ル管理に問い合わせ当該音声ファイルが無い場合は２０
３で音声通信否定応答を通信端末に送信する。６００で
当該音声ファイルがあった場合、６０１で音声通信の初
期化処理を行い、２０４で音声通信肯定応答を通信端末
に送信し、６０２以降の音声パケット作成送信処理を行
う。１０９で通信端末から音声通信終了通知を受信する
か、６０３で当該音声ファイルを最後まで送信したこと
を検出した場合、音声通信を終了する。

【００４６】図２５は、図２４内の音声通信初期化処理
６０１の一処理の流れ図である。１２０、１２１は図７
と同じである。６１０で音声通信要求で指定された音声
ファイルをオープンし、６１１で送信開始時刻を設定す
る。

【００４７】図２６は、図２４内の音声パケット作成送
信処理６０２の一処理の流れ図である。本流れ図は、図
８と基本的に同じであるが、図８内の１３０、１３１で
音声符号化装置内の音声情報のデータ量で処理を行って
いたのに対し、ここでは送信開始時刻と現在時刻を元に
処理を行う。１３３、１３５、１３６、１３８は図８と
同じである。６１９で現在時刻（以後Ｔnと表わす。単
位はｍｓｅｃ）を入手し、６２０でＴnと前回送信時刻
（以後Ｔbと表わす。単位はｍｓｅｃ）の差分の音声情
報のデータ量を求め（データ量の求め方は、図７内１２
０における音声情報のデータ量Ｌpの算出方法に準ず
る）これが２Ｌpを超えていた場合、６２５で１Ｌp分の
音声情報を音声ファイルから読み込み、１３８で送信シ
ーケンス番号を更新した後で読み込んだ音声情報を送信
しないで、再び６１９以降の処理を行う。６２０でＴn
とＴbの差分の音声情報のデータ量が２Ｌpを超えていな
かった場合、６２１でＴnとＴbの差分の音声情報のデー
タ量が１Ｌpを超えているかチェックし、超えていた場
合、６２２で１Ｌp分の音声情報を音声ファイルから読
み込み、１３３で送信シーケンス番号を更新し、６２３
でＴbを現在時刻Ｔnの値に更新し、６２４で読み込んだ
音声情報が全て無音データであったかチェックし、無音
であった場合、読み込んだ音声情報を送信しないで、再
び６１９以降の処理を行う。６２４で読み込んだ音声情
報内に有音部があった場合、１３３で更新した送信シー
ケンス番号と６２２で読み込んだ音声情報から１３５で
音声パケットを作成し、１３６で相手通信端末へ送信す
る。送信後、再び６１９以降の処理を行う。６２１でＴ
nとＴbの差分の音声情報のデータ量が１Ｌpを超えてい
なかった場合、音声パケット作成送信処理を終了する。
なお、音声ファイルサーバ５００が無音検出機能５０３
を提供していない場合、および音声通信システムとして
無音圧縮を行わない場合、６２４を省く。また、６２
０、６２５、１３８を省いてもよい。

【００４８】図２７は、第３の変形例における通信端末
上の音声通信プログラムがユーザからの要求により音声
通信を開始する場合の音声通信制御処理の端末側処理の
一流れ図を示す。１０１、１０４、１０５、１０８〜１
１４は図６と同じである。６４０でユーザがキーボード
２８またはマウス２７を使って音声ファイルを選択指示
した場合、６４１でユーザが入力した音声ファイル名を
用いて音声通信要求コマンドを作成し、１０４で音声フ
ァイルサーバに送信し、１０５で音声ファイルサーバか
ら音声通信肯定応答を受信した場合、６４２で音声通信
処理のための初期化処理を行う。６４０で音声ファイル
の選択以外をユーザが指示した場合で、１１２で発信側
処理の終了を指示した場合、処理を終了する。

【００４９】図２８は、図２７内の音声通信初期化処理
６４２の一処理流れ図を示す。１２０と１２３は図７と
同じである。

【００５０】図２９は、第３の変形例における音声通信
要求コマンドの構成を示す。４０１〜４０２、４０４〜
４０７は図１７と同じである。７００は通信端末側のユ
ーザが聞きたい音声ファイルの名称である。なお、４０
４は省略してもよい。また、システムとして音声パケッ
ト化時間を定めておき４０５を省略してもよい。また、
システムとして音声の符号化方式を定めておき４０６を
省略してもよい。また、システムで無音圧縮を使用しな
い場合４０７を省略してもよい。

【００５１】以上の実施例および第１、第２、第３の変
形例によれば、音声パケット化時間を30msec〜50msecの
間の値とし、この間の値から決定した間隔にしたがって
音声をパケット化し送受信することでより通信システム
に併せたエンド−エンドの遅延が小さい音声通信を行う
ことが実現できる。

【００５２】また、以上の実施例および第１、第２、第
３の変形例によれば、装置間で音声通信の開始の同意を
とる時に併せて30msec〜50msecの間から適切な音声パケ
ット化時間を決定し、特に指定が無い場合はあらかじめ
システムで３０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間で例えば40
msecと定めておき、この間隔にしたがって音声をパケッ
ト化し送受信することでより通信システムに併せたエン
ド−エンドの遅延が小さい音声通信を実現できる。

【００５３】また、以上の実施例および第１、第２、第
３の変形例によれば、音声パケット化処理時に、装置内
に蓄積されている音声情報の量をチェックし、量が２パ
ケット以上であった場合、２パケットを超えた以前の音
声情報を既に送信済みであるとみなし、パケット化単位
で廃棄し送信しないことで、エンドーエンドでの音声の
途切れる間隔を小さく制御することができる。

【００５４】また、以上の実施例および第１、第２、第
３の変形例によれば、音声パケット受信時に、受信した
がまだ再生されていない音声情報の量を監視し、量が伝
送遅延時間分散吸収時間分に１音声パケット化時間分を
加えた量を超えていた場合、受信した音声パケット内の
音声情報を既に再生したとみなして再生せずに廃棄する
ことで、クロックの異なる装置間でもエンド−エンドの
遅延が小さい音声通信を実現できる。

【００５５】また、以上の実施例および第１、第２、第
３の変形例によれば、音声のパケット化処理時に、１パ
ケット分の音声情報が全て無音であった場合、当該音声
パケットを送信したとみなして送信せずに廃棄すること
で、簡易な制御でネットワークのトラフィックをなるべ
く小さくし、音声のと切れが少なくかつエンド−エンド
の遅延が小さい音声通信を実現できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、パケット交換方式を用
いた音声通信システムで、よりエンド−エンドの遅延が
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す通信システムの構成図
である。

【図２】図１に示す通信端末の詳細を示す構成図であ
る。

【図３】図２に示す音声符号化装置の詳細を示す構成図
である。

【図４】図２に示す音声復号化装置の詳細を示す構成図
である。

【図５】通信端末内のプロセッサ内で動作する音声通信
プログラムの構成図である。

【図６】通信端末上の音声通信プログラムがユーザの要
求により音声通信を開始する場合の発信側処理の流れ図
である。

【図７】図６の初期化処理の詳細を示す流れ図である。

【図８】図６の音声パケットを作成し送信する処理の流
れ図である。

【図９】図６の音声パケット受信処理の流れ図である。

【図１０】図９の伝送遅延時間分散観測処理の流れ図で
ある。

【図１１】伝送遅延時間の観測方法を説明するための図
である。

【図１２】通信端末上の音声通信プログラムが他の通信
端末からの音声通信要求を待ち受けて音声通信を開始す
る場合の着信側処理の流れ図である。

【図１３】ＬＡＮに接続する通信端末間の音声通信の基
本シーケンス図である。

【図１４】音声通信中に音声パケット送信側通信端末が
しばらく処理を実行できなかった場合のシーケンス図で
ある。

【図１５】音声通信中に音声パケット受信側通信端末に
音声情報が蓄積された場合のシーケンス図である。

【図１６】ＬＡＮに接続する通信端末間の音声通信で無
音圧縮を行った場合のシーケンス図である。

【図１７】音声通信要求コマンドの構成図である。

【図１８】音声通信応答コマンドの構成図である。

【図１９】音声通信コマンドの構成を示す図である。

【図２０】音声通信終了通知コマンドの構成を示す構成
図である。

【図２１】実施例の第３の変形例を実施するための通信
システムの構成図である。

【図２２】図２１の音声ファイルサーバの詳細を示す構
成図である。

【図２３】音声ファイルサーバ内のプロセッサ内で動作
する音声通信プログラムの構成図である。

【図２４】音声ファイルサーバ上の音声通信プログラム
が通信端末からの音声通信要求を待ち受けて音声通信を
開始する場合の処理の流れ図である。

【図２５】図２４の初期化処理の詳細を示す流れ図であ
る。

【図２６】図２４の音声パケットを作成し送信する処理
の流れ図である。

【図２７】第３の変形例において通信端末上の音声通信
プログラムがユーザの要求により音声ファイルサーバと
音声通信を開始する場合の処理の流れ図である。

【図２８】図２７の初期化処理の詳細を示す流れ図であ
る。

【図２９】第３の変形例における音声通信要求コマンド
の構成図である。

【符号の説明】

２１ …… ＬＡＮ，２０−１ …… 通信端末，２２
…… 音声符号化装置，２３…… 音声入力装置，２４
…… 音声復号化装置，２５…… 音声出力装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置間で音声通信を行う場合に、装置間で
   所定のフォーマットのコマンドをやり取りすることで音
   声通信を開始することの同意をとり、送信側装置が入力
   音声情報を所定フォーマットのパケット（以後、音声パ
   ケットと記す）に編集して送信し、受信側装置がパケッ
   トが送信側装置から受信側装置まで伝送される時に生ず
   る伝送遅延時間の分散を補正するための伝送遅延時間分
   散吸収時間で補正した時刻に受信した音声パケット内の
   音声情報を再生すると同時に、音声パケットの受信間隔
   を観測しその結果から伝送遅延時間分散吸収時間を求め
   て変更する装置と前記装置が複数接続するネットワーク
   から構成される音声通信システムにおいて、 送受信する音声情報のパケット化時間を値３０ｍｓｅｃ
   〜５０ｍｓｅｃの間から決定することを特徴とする音声
   通信システム。
2. 【請求項２】前記システムにおいて、前記音声通信の開
   始の同意をとるコマンドのやり取りを行う時に、あわせ
   て装置間で値３０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃの間から送受
   信する音声情報のパケット化時間を決定するか、特に装
   置間でパケット化時間の決定を行わない場合はパケット
   化時間をあらかじめシステムで３０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓ
   ｅｃの間で定めておき、音声通信開始後は、送信側装置
   が決定したパケット化時間単位に入力音声情報をパケッ
   ト化して送信することを特徴とする請求項１に記載の音
   声通信システム。
3. 【請求項３】前記システムにおいて、送信側装置が入力
   音声情報をパケットに編集する時点で、装置内に送信さ
   れずに蓄積されている音声情報の量をチェックし、その
   量が２パケット分に当たる量よりも多い場合、２パケッ
   トを超える音声情報をパケット化単位で廃棄し送信しな
   いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音
   声通信システム。
4. 【請求項４】前記システムにおいて、受信側装置が受信
   したがまだ再生されていない音声情報の量を監視し、音
   声パケット受信時にその量が伝送遅延時間分散吸収時間
   に音声情報のパケット化時間を加えた時間分の音声情報
   の量を超えていた場合、受信した音声パケットを廃棄す
   ることを特徴とする請求項１、又は請求項２、又は請求
   項３記載の音声通信システム。
5. 【請求項５】前記システムにおいて、送信側装置が入力
   音声情報が無音情報か否かを判断し、編集した音声パケ
   ット内の音声情報がすべて無音情報である場合、当該音
   声パケットを送信せずに廃棄することを特徴とする請求
   項１、又は請求項２、又は請求項３、又は請求項４記載
   の音声通信システム。