KR100556726B1 - 아이피네트워크를통한음성통신의수신음성패킷간격조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법에 관한 것으로, 종래에는 IP 네트워크상에서의 음성통화에서 두 단말기간의 음성 송수신속도가 정확히 일치하지 않을 경우 음성을 듣는 속도는 음성을 보내는 속도와 같으므로 두 단말기중 한쪽 단말기에서는 음성이 끊어지는 현상이 발생하게 되고, 다른 한쪽 단말기에서는 음성지연이 계속해서 누적되어 음성을 듣는 것은 실제로 보내는 음성보다 아주 늦어지게 되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 IP 네트워크 상에서 음성 통화시에 음성 패킷이 네트워크상에서 지여되거나 양쪽 단말기의 음성 송수신 속도가 정확히 일치하지 않아 생길 수 있는 듣는 음성이 끊어지는 현상이나 음성 지연이 누적되는 것을 방지하여 통화 품질을 높이도록 한 것이다.

Description

아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법

본 발명은 IP(Internet Protocol) 네트워크를 통한 음성통신에서 수신음성의 패킷 간격을 일정하게 유지하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 IP 패킷이 듣는 음성속도 보다 늦게 수신되거나 듣는 음성속도 보다 빠르게 수신될 때 음성신호의 크기가 가장 작은 패킷을 선택하여 그 음성패킷을 늘리거나 제거함으로써 연속된 음성을 들을 수 있도록 한 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법에 관한 것이다.

최근에 통신비용 절감을 위하여 IP(Internet Protocol) 네트워크상에서 음성통신 (예를들면, 인터넷 폰, 랜 네트워크 상에서의 음성통신)이 점차 실용화단계에 이르렀고, 음성패킷 지연을 줄여서 일반 전화기의 통화품질과 거의 같은 통화상태를 유지하기 위한 기술이 개발되고 있다.

상기에서와 같은 본 발명에 대한 기술에 대하여는 뒤에 설명하기로 한다.

종래 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷조절 방법은, 아이피 네트워크를 통해 송신측의 음성 패킷을 수신하는 수신단계와, 상기에서 수신한 음성패킷을 초기에 소정의 프레임만큼 지연시키는 지연단계와, 상기에서 초기에 지연된 다음 프레임부터 순차적으로 재생하여 듣도록 하는 통신단계로 이루어진다.

이와같이 각 단계로 이루어진 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서와 같이, IP 네트워크상에서 두 개의 단말기(예를들어, 전화기 A와 B) 또는 그 이상의 단말기(예를들어, 전화기 A와 B 그리고 PC)간에 음성통화를 할 때 한쪽 단말기에서 일정한 시간마다 한 번씩(보통 20nsec-90msec를 1프레임의 음성이라고 함) 음성을 IP 패킷으로 만들어 상대 단말기로 보낸다.

가령, 음성패킷을 송신측 단말기인 전화기 A에서 IP 네트워크를 통해 음성 패킷을 도 2의 (a)에서와 같이 일정한 시간간격으로 수신측 단말기인 전화기 B로 송신하기 위하여 IP 네트워크상으로 전송한다.

도 2의 (a)에서 1,2,3,....,9는 음성패킷 번호이다.

그런데 IP 네트워크에서 받는 음성 패킷의 시간간격은 도 2의 (b)에서의 4,5,6번 패킷이 지연되어 들어오는 경우가 발생하게 된다.

따라서 3번째 음성 프레임 다음에는 들어있는 음성이 없으므로 음성이 끊겨서 들리게 된다.

이와같이 음성이 끊겨서 들리게 되는 것을 방지하기 위하여 수신측 단말기인 전화기 B는 도 2의 (c)에서와 같이 초기 몇 개의 프레임 예를들면, 2-5프레임에는 음성패킷을 받아들이지 않고, 그 다음 프레임부터 순차적으로 받아들여 음성이 끊기는 현상을 방지한다.

다시말하면, IP 네트워크에서는 네트워크 특성상 음성을 포함한 모든 데이터의 통신속도가 일정하기 않기 때문에 음성패킷을 받는 단말기는 음성패킷 지연으로 인하여 생길 수 있는 음성이 끊어져서 들리는 것을 방지하기 위하여 수 개의 음성버퍼를 가져서 실제로 듣는 음성은 단말기에서 수신되는 음성속도 보다 음성 버퍼수 만큼 늦게 한다.

즉, 이렇게 함으로써 다음 음성패킷이 늦게 들어와도 음성버퍼로 인하여 음성이 끊어지는 것을 어느정도 막을 수 있다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서, IP 네트워크상에서의 음성통화에서 두 단말기간의 음성 송수신속도가 정확히 일치하지 않을 경우(예를들어, 두 단말기간의 시간오차에 의하여 한 단말기는 30msec 마다 송신하고 다른 단말기는 30msec 보다 빠르거나 늦게 송신할 경우) 음성을 듣는 속도는 음성을 보내는 속도와 같으므로 두 단말기중 한쪽 단말기에서는 음성이 끊어지는 현상이 발생하게 되고, 다른 한쪽 단말기에서는 음성지연이 계속해서 누적되어 음성을 듣는 것은 실제로 보내는 음성보다 아주 늦어지게 되는 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 음성이 끊기는 현상을 줄이고, 듣는 음성의 지연이 누적되어 길어지는 것을 방지하기 위한 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 음성 IP 패킷이 듣는 음성속도 보다 일정하게 늦게 수신되는 경우 음성신호의 크기가 작은 것을 선택하여 음성을 늘려 변화된 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하도록 한 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 음성 IP 패킷이 듣는 음성속도 보다 일정하게 늦게 수신되는 경우 음성신호의 크기가 작은 것을 선택하여 제거함으로써 음성지연이 계속 증가되는 것을 막고, 변화된 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하도록 한 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 들리는 음성이 일정하게 들리도록 하기 위하여 음성신호의 크기가 가장 작은 패킷을 줄이거나 늘려 음성이 자연스럽게 들리도록 한 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 IP 네트워크를 통한 음성통신시 네트워크에서 수신하는 음성패킷의 속도를 체크하는 제1단계와, 상기에서 수신한 음성패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 늦게 수신시 연속되는 음성패킷중 크기가 가장작은 패킷을 선택하는 제2단계와, 상기에서 선택한 패킷을 묵음구간만큼 삽입하여 듣는 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법은, IP 네트워크를 통한 음성통신시 네트워크에서 수신하는 음성패킷의 속도를 체크하는 제1단계와, 상기에서 수신한 음성패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 늦게 수신시 연속되는 음성패킷중 크기가 가장 작은 패킷을 선택하는 제2단계와, 상기에서 선택한 패킷을 묵음구간만큼 삽입하여 듣는 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하는 제3단계로 이루어진다.

또한 본 발명은 IP 네트워크를 통한 음성통신시 네트워크에서 수신하는 음성패킷의 속도를 체크하는 제1단계와, 상기에서 수신한 음성패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 빨리 수신시 연속되는 음성패킷중 크기가 가장작은 패킷을 선택하는 제2단계와, 상기에서 선택한 패킷을 제거하는 제3단계와, 상기 제2단계와 제3단계를 반복하여 묵음구간만큼 제거하여 듣는 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하는 제4단계로 이루어진다.

이와같이 각 단계로 이루어진 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

IP 네트워크상에서 이 네트워크를 통하여 음성통신을 할 수 있는 단말기들이 설치되어 동작한다.

본 발명에서는 IP전화기A에서 음성을 송신하고 IP전화기B에서 수신하는 경우를 설명한다.

IP전화기A에서 음성을 일정한 시간간격으로 송수신하고, IP 네트워크에서 일정한 시간간격으로 수신하는 경우는 아무런 문제가 없으므로 별도의 음성처리 없이 정상적인 음성통화를 할 수 있게 된다.

그런데 도 3의 (a)에서와 같이 송신측 단말기인 IP전화기A에서 일정한 간격으로 송신자의 음성을 패킷화한 음성패킷을 송신하는데, IP 네트워크상에서 도 3의 (b)에서와 같이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 늦게 수신,즉 음성패킷 번호 1-4번까지의 4프레임의 음성패킷을 받아들이고 5번은 건너뛰고, 다시 5-8번까지의 4프레임의 음성패킷은 받아들이고 10번은 건너뛰는 것과 같이 수신한다.

상기에서와 같이, 4프레임의 음성패킷을 받아들이고 한 번 건너뛰고 다시 4프레임의 음성패킷을 받아들이고 한 번 건너뛰는 것과 같이 일정하게 늦게 수신하는 경우 계속해서 음성이 중간에 끊기는 현상이 일어난다.

이와같은 음성이 끊기는 것을 방지하기 위하여 음성을 삽입한다.

그러면 음성을 삽입하는 방법에 대하여 살펴보면, 음성이 끝나는 구간에서 일률적으로 삽입하는 것이 아니라 음성이 끊기지 않고 계속되는 전체 구간중에서 음성 에너지가 가장 작은 패킷(음성신호의 크기(레벨)가 가장 작은 패킷)을 선택하여 그 음성 패킷을 2배로 늘린다.

다시말하면, 연속되는 음성패킷중 음성 에너지가 가장 작은 패킷을 선택하고, 그 선택한 패킷을 하나 더 만들어서 가장 작은 패킷 다음에 삽입한다.

그러면 음성 에너지가 가장 작은 부분에서는 신호가 늘어나도 실제로 듣는데는 음성이 늘어난 것을 크게 느낄 수 없게 된다.

그리고, 음성을 늘리는 방법중에 또 다른 방법으로 도 5에서와 같이 묵음 구간이 있는 앞과 뒤의 2개의 신호의 평균치를 구하여 묵음 구간에 삽입한다.

이렇게 하여 음성이 통화중에 끊어지는 현상을 최대한 자연스럽게 방지한다.

그리고, 도 4의 (a)에서와 같이 송신측 단말기인 IP전화기A에서 일정한 간격으로 송신자의 음성을 패킷화한 음성패킷을 송신하는데, IP 네트워크상에서 도 4의 (b)에서와 같이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 빨리 수신하는 경우, 음성이 빨리 수신되는 구간에서 음성패킷을 제거하지 않으면 음성이 계속해서 버퍼에 쌓이게 되고 듣는 음성속도는 일정하므로 듣는 음성지연이 계속해서 증가하게 된다.

따라서 이러한 일정구간 빨리 수신되는 구간의 음성패킷중 에너지가 가장 작은 패킷을 선택하여 그 패킷을 제거한다.

그러면 지연이 계속 증가되는 것을 막을 수 있다.

그리고, 에너지 크기가 가장 작은 패킷을 제거함으로써 듣는 음성이 원래의 음성과의 차이를 최소화할 수 있다.

결국, IP 패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 늦게 수신되거나 또는 그 속도보다 빠르게 수신될 때 음성신호의 크기가 가장 작은 패킷을 선택하여 그 음성패킷을 늘리거나 제거함으로써, 음성이 통화중에 끊어지는 현상을 방지하여 연속된 음성을 들을 수 있도록 한 것이다.

따라서, 본 발명은 IP 네트워크 상에서 음성 통화시에 음성 패킷이 네트워크상에서 지연되거나 양쪽 단말기의 음성 송수신 속도가 정확히 일치하지 않아 생길 수 있는 듣는 음성이 끊어지는 현상이나 음성 지연이 누적되는 것을 방지하여 통화 품질을 높이도록 한 효과가 있다.

도 1은 IP 네트워크를 통한 음성통신 구성도.

도 2는 도 1에서, 각 단말기간의 음성패킷 송수신 개념도.

도 3은 음성 IP 패킷이 듣는 음성보다 일정하게 늦게 수신되는 경우의 음성패킷 송수신도.

도 4는 음성 IP 패킷이 듣는 음성보다 일정하게 빨리 수신되는 경우의 음성패킷 송수신도.

도 5는 본 발명에서 수신음성 패킷 간격을 조절하는 한 예를 보여주는 설명도.

Claims (3)

1. IP 네트워크를 통한 음성통신시 네트워크에서 수신하는 음성패킷의 속도를 체크하는 제1단계와, 상기에서 수신한 음성패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 늦게 수신시 연속되는 음성패킷중 크기가 가장 작은 패킷을 선택하는 제2단계와, 상기에서 선택한 패킷을 묵음 구간만큼 삽입하여 듣는 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법.
2. 제1항에 있어서, 제2단계에서 크기가 가장 작은 패킷 대신 묵음구간 앞과 뒤 2개신호의 평균치를 구하여 묵음 구간에 삽입한 것을 특징으로 하는 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법.
3. IP 네트워크를 통한 음성통신시 네트워크에서 수신하는 음성패킷의 속도를 체크하는 제1단계와, 상기에서 수신한 음성패킷이 송신자의 음성을 패킷화하여 송신하는 속도보다 일정하게 빨리 수신시 연속되는 음성패킷중 크기가 가장 작은 패킷을 선택하는 제2단계와, 상기에서 선택한 패킷을 제거하는 제3단계와, 상기 제2단계와 제3단계를 반복하여 묵음구간만큼 제거하여 듣는 음성과 원래의 음성과의 차이를 최소화하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 아이피 네트워크를 통한 음성통신의 수신음성 패킷간격 조절방법.