JPH0964911A - パケット送受信機および送受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声データの受信の遅延を防止して少ないメ
モリ容量で送受信を行なうことができ、通信状態が悪化
した場合でも、適正に送受信を行なうこと。 【解決手段】 無音データが入力されたときに、有音デ
ータの次に無音フラグを付加した送信パケットを作成し
て送信するとともに、無音データのみからなるパケット
は送信せず、無音フラグが付加されたパケットを受信し
たら、自動的に無音再生を行なうようにしたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパケット送受信機お
よび送受信方法に係り、特に、陸上移動無線データ網に
より音声をパケットデータとして送受信するためのパケ
ット送受信機および送受信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、陸上移動無線データ網による各種
通信システムが用いられており、このような通信システ
ムとして、データ伝送を目的としたテレターミナルシス
テムが利用されてきている。このテレターミナルシステ
ムは、移動端末、基地局、共同利用センター等の間で、
データパケット情報を伝送するものである。

【０００３】そして、このテレターミナルシステムは、
通常、コンピュータ同士のデータ通信が目的であるが、
近年、テレターミナルシステムを用いて音声の伝送を行
なうことが研究されている。

【０００４】このようなテレターミナルシステムにおい
て音声の送信を行なう場合は、図７に示すように、パケ
ット送受信機に内蔵されたメモリの送信バッファに音声
パケットが存在するか否かを判断して、音声パケットが
あれば、モデム送信データを書込んだ後、送信バッファ
をクリアして次の音声パケットを書込み可能な状態にす
る。

【０００５】そして、送信パケットを作成する場合は、
図８に示すように、まず、パケット送受信機のマイクか
ら入力された音声信号をＰＣＭデータに変換して、さら
に、ＰＣＭデータの値と所定の予測値との残差波形を量
子化することにより音声符号化して圧縮された所定の音
声データを作成する。音声符号化部は、ＣＰＵに対して
割込み要求信号を出力し、ＣＰＵは割込み処理によりメ
モリのワークエリアに音声データが、例えば、２５６バ
イト程度のパケット長を有する１パケット分あるか否か
判断し、１パケット分の音声データがあれば、送信バッ
ファに音声パケットを書込み、ワークエリアをクリアし
て終了する。また、１パケット分の音声データがない場
合には、順次音声データを読取り、１パケット分の音声
データが蓄積されるまでワークエリアに書込みを続け
る。その後、この音声パケットをモデムを介して送信す
るものである。

【０００６】また、音声の受信を行なう場合は、図９に
示すように、前記音声パケットを受信して、音声パケッ
トの受信データを読取り、この受信データの受信が最大
に遅延しても音声再生に不都合がないように、最大遅延
分の音声パケットを一定量蓄積し、その後、音声再生を
開始する。そして、図１０に示すように、前記受信した
音声パケットをバッファから読み込んで音声符号化処理
によりＰＣＭデータとし、パケット送受信機のスピーカ
から出力するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のパ
ケット送受信機においては、マイクから入力された音声
信号をＰＣＭデータに変換して、ＰＣＭデータの値と所
定の予測値との残差波形を量子化することにより音声符
号化して音声データを圧縮した状態で作成して送信を行
なうものであり、この圧縮した音声データを作成する場
合、有音データの場合に比べて無音データの方がデータ
量が少なくなるため、無音データの場合、高効率で圧縮
されてることにより、１パケットに蓄積できるデータ量
が多くなり、１パケット分の音声データを蓄積する時間
が多くなる。そのため、図１１に示すように、有音デー
タの場合には、例えば、２００ｍｓ程度の間隔でパケッ
トが送信されるとすると、無音データの場合には、例え
ば、８００ｍｓ程度の間隔でパケットが送信されること
になり、音声データの受信に遅延が生じてしまうことに
なるという問題を有している。そのため、この遅延分を
確保するため、音声再生を開始する前に、メモリに多く
のパケットデータを保存する必要があり、メモリ容量が
多く必要であり、部品コストの増大を招いてしまうとい
う問題を有している。

【０００８】また、通信中に通信距離や障害物等の影響
で、通信状態が悪化して、正常に音声パケットを受信で
きなくなった場合に、適正に音声の再生を行なうことが
できなくなり、ノイズが生じたり、適正な通信を行なう
ことができなくなってしまうという問題を有している。

【０００９】本発明は前記した点に鑑みてなされたもの
であり、音声データの受信の遅延を防止して少ないメモ
リ容量で送受信を行なうことができ、しかも、通信状態
が悪化した場合でも、適正に送受信を行なうことのでき
るパケット送受信機および送受信方法を提供することを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載の発明に係るパケット送受信機は、ＣＰ
Ｕに、入出力される音声データに基づいて所定の音声符
号化処理を行ない圧縮した音声データと、無音データに
基づいて所定の音声符号化処理を行ない前記音声データ
より短く圧縮した無音データを作成する音声符号化部を
接続するとともに、音声データの書込み、読出し等の作
業を行なうワークエリアおよびパケットの音声データを
一時保存するバッファが設けられたメモリを接続し、前
記ＣＰＵに、前記音声データをパケット通信網に適合す
る信号に変換するモデム部を介して音声データを送受信
するＲＦ部を接続してなるパケット送受信機であって、
前記メモリの容量を通信による最大遅延分だけ受信パケ
ットを蓄積できるだけの容量としたことを特徴とするも
のである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明に係るパケッ
ト送受信方法は、入力された音声データと所定の予測値
との残差波形を量子化することにより音声符号化して圧
縮された所定の音声データを作成し、この音声データを
１パケット分蓄積して順次送信するパケット送受信方法
であって、無音データが入力されたときに、有音データ
の次に無音フラグを付加した送信パケットを作成して送
信するとともに、無音データのみからなるパケットは送
信せず、無音フラグが付加されたパケットを受信した
ら、自動的に無音再生を行なうようにしたことを特徴と
するものである。

【００１２】さらに、請求項３に記載の発明は、入力さ
れた音声データと所定の予測値との残差波形を量子化す
ることにより音声符号化して圧縮された所定の音声デー
タを作成し、この音声データを１パケット分蓄積して順
次送信するパケット送受信方法であって、無音データが
入力されたときに、有音データの次に無音フラグを付し
てダミーデータを付加した送信パケットを作成して送信
するとともに、無音データのみからなるパケットは送信
せず、無音フラグが付加されたパケットを受信したら、
自動的に無音再生を行なうようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１３】また、請求項４に記載の発明は、無音デー
タの入力後、有音データが入力されたら、有音フラグを
付して有音データを付加した送信パケットを作成して送
信し、有音フラグが付加されたパケットを受信したら、
自動的に音声再生を再開するようにしたことを特徴とす
るものであり、請求項５に記載の発明は、無音データの
入力後、有音データが入力されたら、無音のダミーデー
タの次に有音フラグを付して有音データを付加した送信
パケットを作成して送信し、有音フラグが付加されたパ
ケットを受信したら、自動的に音声再生を再開するよう
にしたことを特徴とするものである。さらに、請求項６
に記載の発明は、一定時間以上パケットを受信しない場
合に、無音再生を行ない、送信側端末に対して初期化要
求を送出し、初期化完了フラグを受信した後、音声再生
を再開するようにしたことを特徴とするものである。

【００１４】本発明に係るパケット送受信機および送受
信方法によれば、無音データが入力された場合に、無音
フラグを付した送信パケットを作成して送信し、その
後、有音データが入力されたら、無音のダミーデータの
次に有音フラグを付して有音データを付加した送信パケ
ットを作成して送信するとともに、無音フラグが付加さ
れたパケットを受信したら、次に、有音フラグが付加さ
れたパケットを受信するまで、無音再生を自動的に行な
うものであり、無音データのみからなるパケットは、送
信しないようにしているので、無音データのパケット作
成による時間の遅延が生じることがなく、そのため、メ
モリ容量も通信による最大遅延分だけ受信パケットを蓄
積できるだけの容量で済み、部品コストの低減を図るこ
とができる。また、通信状態の悪化等により、一定時間
以上パケットを受信しない場合に、無音再生を行ない、
送信側端末に対して初期化要求を送出し、初期化完了フ
ラグを受信した後、音声再生を再開するようにしている
ので、送信パケットを正常に受信しなくなった後でも、
正常な音声再生を行なうことができるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図６を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明に係るパケット送受信機の実
施の一形態を示したもので、パケット送受信機において
受信した音声を出力するスピーカ１および送信したい音
声を入力するマイク２がそれぞれ設けられており、この
スピーカ１およびマイク２には、このマイク２からのア
ナログの音声データをデジタルのＰＣＭデータに変換す
るとともに、ＰＣＭデータをアナログ音声データに変換
してスピーカ１から出力させるＰＣＭコーデック部３が
接続されている。このＰＣＭコーデック部３には、この
ＰＣＭコーデック部３からのＰＣＭデータに基づいて所
定の音声符号化処理を行ない、圧縮した音声データを作
成する音声符号化部４が接続されており、この音声符号
化部４には、この音声データを処理するＣＰＵ５が接続
されている。また、このＣＰＵ５には、メモリ６が接続
されており、このメモリ６には、音声データの書込み、
読出し等の作業を行なう所定のワークエリア７および送
信パケットの音声データを一時保存する送信バッファ８
および受信パケットの音声データを一時保存する受信バ
ッファ９が設けられている。さらに、前記ＣＰＵ５に
は、前記音声データをパケット通信網に適合する信号に
変換するモデム部１０が接続されており、このモデム部
１０には、このモデム部１０からの音声データを送信す
るとともに、所定のパケットデータを受信するＲＦ部１
１が接続されている。

【００１７】また、図２は本発明のパケット送受信方法
の実施の一形態を示したもので、パケットの送信を行な
う場合に、有音データの送信パケット１２は、所定の間
隔で送信され、無音データが入力された場合には、有音
データの次に無音フラグ１３を付してダミーデータを付
加した送信パケット１２を作成して送信する。その後、
有音データが入力されたら、無音のダミーデータの次に
有音フラグ１４を付して有音データを付加した送信パケ
ット１２を作成して送信する。そして、本実施形態にお
いては、無音データのみからなるパケットは、送信しな
いようになっている。

【００１８】一方、パケット１２の受信を行なう場合
は、通信網による最大遅延分のパケットデータを受信し
て蓄積したら、直ちに、音声再生を開始するものであ
り、また、無音フラグ１３が付加されたパケット１２を
受信したら、次に、有音フラグ１４が付加されたパケッ
ト１２を受信するまで、無音再生を自動的に行なうよう
になっている。

【００１９】次に、本発明のパケット送受信方法につい
て図３乃至図６に示すフローチャートを参照して説明す
る。

【００２０】まず、本発明のパケット送受信方法におい
て、音声の送信処理を行なう場合は、図３に示すよう
に、送信バッファ８に音声パケットが存在するか否か判
断して、音声パケットがあれば、モデム部１０に送信デ
ータを書込んだ後、送信バッファ８をクリアする。そし
て、初期化要求がある場合には、音声符号化部４を初期
化し、送信バッファ８に音声パケットがあれば、初期化
完了フラグを付加し、モデム部１０に書込まれる。

【００２１】続いて、送信用の音声パケットを作成する
場合は、まず、マイク２を介して入力された音声をＰＣ
Ｍコーデック部３により、例えば、６４ｋｂｐｓのＰＣ
Ｍデータに変換し、音声符号化部４によりこのＰＣＭデ
ータを読取り、ＰＣＭデータの値と所定の予測値との残
差波形を量子化することにより圧縮された所定の音声デ
ータを作成し、ＣＰＵ５に対して割込み要求信号を出力
する。

【００２２】そして、図４に示すように、ＣＰＵ５によ
り音声符号化部４により作成された音声データが有音デ
ータであるか否か判断し、有音データであれば、メモリ
６のワークエリア７に音声データが１パケット分あるか
否か判断する。そして、１パケット分の音声データがあ
れば、有音フラグを付加し、送信バッファ８に有音パケ
ットを書込む。そして、ワークエリア７をクリアして終
了する。また、１パケット分の音声データがない場合に
は、順次音声データを読取り、１パケット分の音声デー
タが蓄積されるまでワークエリア７に書込みを続ける。
この場合に、１パケット分の音声データがすべて有音デ
ータの場合には、有音のみのパケットとなり、すでに無
音データが書込まれているワークエリア７に有音データ
を書込む場合には、有音フラグが付加された無音、有音
パケットとなる。

【００２３】一方、音声データが有音データでない場合
は、ワークエリア７に既に書込まれた有音データがある
か否か判断し、有音データがあれば、ワークエリア７の
残りの部分にダミーデータを書込んで無音フラグを付加
し、１パケット分の音声データとして送信バッファ８へ
有音、無音パケットの書込みを行なう。さらに、ワーク
エリア７に有音データがない場合であって、ワークエリ
ア７に無音データが１パケット分ある場合には、本実施
形態においては、無音データのみのパケットの送信を行
なわないので、送信バッファ８への書込みを行なわずに
ワークエリア７をクリアして終了する。

【００２４】このとき、無音データであるか否かは、所
定のレベル以下の音声を入力した場合に無音データであ
ると判断して音声符号化部４は特定の無音コードを出力
するものであり、この無音であるか否かのレベルは、任
意に設定できるようになっている。

【００２５】次に、受信処理を行なう場合は、図５に示
すように、モデム部１０にモデム受信データがあるか否
か判断し、モデム受信データがあれば、このモデム受信
データを読取り、最大遅延分のデータがあれば、音声再
生を開始する。

【００２６】そして、各送信パケットの受信間隔が所定
の間隔であれば、順次モデム受信データを読取り、音声
の再生を続ける。この場合に、受信パケットに無音フラ
グが付加されていたら無音再生を行ない、これを有音フ
ラグが付加されたパケットを受信するまで続ける。そし
て、有音フラグが付加されたパケットを受信したら、有
音再生を再開するものである。

【００２７】一方、通信状態の悪化等により、各送信パ
ケットを適正に受信せず、送信パケットの受信間隔が大
きくなったら、音声の再生を中止し、無音再生を開始す
る。その後、初期化要求を送出し、受信データを読取っ
て初期化完了フラグが付加されていたら、音声符号化部
４を初期化して音声再生を再開する。このような処理に
より、通信状態が悪化して、送信パケットを正常に受信
しなくなったら、直ちに無音再生を行なって初期化要求
を送出し、初期化完了フラグが付加された送信パケット
を受信したら、正常な音声再生を行なうことができるこ
とになる。

【００２８】そして、図６に示すように、前記受信した
音声パケットをバッファから読み込んで音声符号化部４
によりＰＣＭデータとし、パケット送受信機のスピーカ
１から出力するようになっている。

【００２９】したがって、本実施形態においては、無音
データが入力された場合に、無音フラグを付した送信パ
ケットを作成して送信し、その後、有音データが入力さ
れたら、無音のダミーデータの次に有音フラグを付して
有音データを付加した送信パケットを作成して送信する
とともに、無音フラグが付加されたパケットを受信した
ら、次に、有音フラグが付加されたパケットを受信する
まで、無音再生を自動的に行なうものであり、無音デー
タのみからなるパケットは、送信しないようにしている
ので、無音データのパケット作成による時間の遅延が生
じることがなく、そのため、メモリ６の容量も通信によ
る最大遅延分だけ受信パケットを蓄積できるだけの容量
で済み、部品コストの低減を図ることができる。また、
通信状態の悪化等により、各送信パケットを適正に受信
しなくなったら、無音再生を行ない、送信側端末に対し
て初期化要求を送出し、初期化完了フラグを受信した
後、音声再生を再開するようにしているので、送信パケ
ットを正常に受信しなくなった後でも、正常な音声再生
を行なうことができる。

【００３０】なお、上記実施形態においては、例えば、
１パケット長が２５６バイトの固定長とされたパケット
による送受信手段について説明したが、パケット長が可
変長のパケットにより送受信を行なう場合は、有音デー
タの次に無音データが入力されたら、無音フラグを付加
し、ダミーデータを付加せずにその時点で送信を行なう
ようにしてもよい。

【００３１】また、本発明は前記各実施形態のものに限
定されるものではなく、必要に応じて種々変更すること
が可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係るパケット
送受信機および送受信方法は、無音データが入力された
場合に、無音フラグを付した送信パケットを送信し、そ
の後、有音データが入力されたら、有音フラグを付した
送信パケットを作成して送信するとともに、無音フラグ
が付加されたパケットを受信したら、次に、有音フラグ
が付加されたパケットを受信するまで、無音再生を自動
的に行なうものであり、無音データのみからなるパケッ
トは、送信しないようにしたので、無音データのパケッ
ト作成による時間の遅延が生じることがなく、その結
果、メモリ容量も通信による最大遅延分だけ受信パケッ
トを蓄積できるだけの容量で済み、部品コストの低減を
図ることができる。また、通信状態の悪化等により、各
送信パケットを適正に受信しなくなったら、無音再生を
行ない、送信側端末に対して初期化要求を送出し、初期
化完了フラグを受信した後、音声再生を再開するように
しているので、送信パケットを正常に受信しなくなった
後でも、正常な音声再生を行なうことができる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパケット送受信機の一実施形態を示す
概略構成図

【図２】本発明の送受信方法を示す説明図

【図３】本発明の送受信方法による送信処理を示すフロ
ーチャート

【図４】本発明の送受信方法による送信パケット作成処
理を示すフローチャート

【図５】本発明の送受信方法による受信処理を示すフロ
ーチャート

【図６】本発明の送受信方法による音声再生処理を示す
フローチャート

【図７】従来の送受信方法による送信処理を示すフロー
チャート

【図８】従来の送受信方法による送信パケット作成処理
を示すフローチャート

【図９】従来の送受信方法による受信処理を示すフロー
チャート

【図１０】従来の送受信方法による音声再生処理を示す
フローチャート

【図１１】従来の送受信方法を示す説明図

【符号の説明】

３ ＰＣＭコーデック部 ４ 音声符号化部 ５ ＣＰＵ ６ メモリ ７ ワークエリア ８ 送信バッファ ９ 受信バッファ １２ パケット １３ 無音フラグ １４ 有音フラグ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＰＵに、入出力される音声データに基
   づいて所定の音声符号化処理を行ない圧縮した音声デー
   タと、無音データに基づいて所定の音声符号化処理を行
   ない前記音声データより短く圧縮した無音データを作成
   する音声符号化部を接続するとともに、音声データの書
   込み、読出し等の作業を行なうワークエリアおよびパケ
   ットの音声データを一時保存するバッファが設けられた
   メモリを接続し、前記ＣＰＵに、前記音声データをパケ
   ット通信網に適合する信号に変換するモデム部を介して
   音声データを送受信するＲＦ部を接続してなるパケット
   送受信機であって、前記メモリの容量を通信による最大
   遅延分だけ受信パケットを蓄積できるだけの容量とした
   ことを特徴とするパケット送受信機。
2. 【請求項２】 入力された音声データと所定の予測値と
   の残差波形を量子化することにより音声符号化して圧縮
   された所定の音声データを作成し、この音声データを１
   パケット分蓄積して順次送信するパケット送受信方法で
   あって、無音データが入力されたときに、有音データの
   次に無音フラグを付加した送信パケットを作成して送信
   するとともに、無音データのみからなるパケットは送信
   せず、無音フラグが付加されたパケットを受信したら、
   自動的に無音再生を行なうようにしたことを特徴とする
   パケット送受信方法。
3. 【請求項３】 入力された音声データと所定の予測値と
   の残差波形を量子化することにより音声符号化して圧縮
   された所定の音声データを作成し、この音声データを１
   パケット分蓄積して順次送信するパケット送受信方法で
   あって、無音データが入力されたときに、有音データの
   次に無音フラグを付してダミーデータを付加した送信パ
   ケットを作成して送信するとともに、無音データのみか
   らなるパケットは送信せず、無音フラグが付加されたパ
   ケットを受信したら、自動的に無音再生を行なうように
   したことを特徴とするパケット送受信方法。
4. 【請求項４】 無音データの入力後、有音データが入力
   されたら、有音フラグを付して有音データを付加した送
   信パケットを作成して送信し、有音フラグが付加された
   パケットを受信したら、自動的に音声再生を再開するよ
   うにしたことを特徴とする請求項２に記載のパケット送
   受信方法。
5. 【請求項５】 無音データの入力後、有音データが入力
   されたら、無音のダミーデータの次に有音フラグを付し
   て有音データを付加した送信パケットを作成して送信
   し、有音フラグが付加されたパケットを受信したら、自
   動的に音声再生を再開するようにしたことを特徴とする
   請求項３に記載のパケット送受信方法。
6. 【請求項６】 一定時間以上パケットを受信しない場合
   に、無音再生を行ない、送信側端末に対して初期化要求
   を送出し、初期化完了フラグを受信した後、音声再生を
   再開するようにしたことを特徴とする請求項２乃至は請
   求項５のいずれかに記載のパケット送受信方法。