(57)【要約】【課題】受信された音声パケットから再生される音声に与える影響である違和感を軽減して音声再生を行うことができる音声パケット再生方式を提供する。【解決手段】受信した音声パケットから音声を再生するための基準となる音声再生タイミング信号と受信した音声パケットの受信タイミングとのクロック周波数差に対応する補正量情報に従って、音声再生タイミング信号の分周比を制御して、受信した音声パケットから音声信号を再生する再生要求信号を生成する。受信された前記音声パケットを音声バッファに一時的に記録し、その記録された音声パケットの読み出し再生間隔が再生要求信号により制御されて、音声パケットのフレームデータへの再生タイミングを再生クロック単位で変化させることにより、音声サンプルデータを前記再生クロック単位でそのまま再生または廃棄もしくは挿入して再生データを生成する。【選択図】      図２
2006100882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した音声パケットから音声を再生するための基準となる音声再生タイミング信号を出力するタイミング発生部と、
受信した音声パケットの受信タイミングと前記音声再生タイミング信号とのクロック周波数差を検出して該クロック周波数差に対応する補正量情報を出力する周波数差検出部と、
検出された該周波数差に対応する前記補正量情報に従って前記音声再生タイミング信号の分周比を制御して、前記受信した音声パケットから音声信号を再生する再生要求信号を生成する補正制御部と、
前記受信された前記音声パケットを一時的に記録し、その記録された音声パケットの読み出し再生間隔が前記再生要求信号により制御されて、前記音声パケットの再生タイミングを再生クロック単位で変化させることができる音声バッファと、
該音声パケットのフレームデータを前記再生要求信号による制御の下で音声サンプルデータに変換する音声復号部と、
前記再生要求信号に基づき該音声サンプルデータを前記再生クロック単位でそのまま再生または廃棄もしくは挿入して再生データを生成する音声再生部と、
を備えた音声パケット再生方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク上のパケットを介して音声通信を行うシステムにおける音声パケット再生方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の音声パケット再生方式では、ネットワークから受信した音声パケットは、到着時間のばらつきを吸収し音声サンプルクロックをもとに等間隔で音声再生をするための音声バッファに格納される。音声バッファでは、一定数のパケットが蓄積されると音声再生が開始される。音声パケットの受信間隔が長くなるかパケットの欠落が発生し、バッファ内のパケットが枯渇すると、代替パケットが挿入される。また、音声パケットの受信間隔が短くなりバッファが溢れると、パケットが廃棄される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４５０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の音声パケット再生方式では、音声パケットの受信タイミングと再生タイミング間でのクロック周波数差により、パケットの欠落がない良好な通信状態であっても、時間経過とともに音声バッファ内のパケットの蓄積あるいは枯渇が進み、周期的に音声バッファのオーバフローあるいはアンダフローが生じ、その都度音声パケット単位で音声データの廃棄あるいは挿入を行うため、再生される音声の違和感が大きいという問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、受信された音声パケットから再生される音声に与える影響である違和感を軽減して音声再生を行うことができる音声パケット再生方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明による音声パケット再生方式は、受信した音声パケットから音声を再生するための基準となる音声再生タイミング信号を出力するタイミング発生部と、
受信した音声パケットの受信タイミングと前記音声再生タイミング信号とのクロック周波数差を検出して該クロック周波数差に対応する補正量情報を出力する周波数差検出部と、
検出された該周波数差に対応する前記補正量情報に従って前記音声再生タイミング信号の分周比を制御して、前記受信した音声パケットから音声信号を再生する再生要求信号を生成する補正制御部と、
前記受信された前記音声パケットを一時的に記録し、その記録された音声パケットの読み出し再生間隔が前記再生要求信号により制御されて、前記音声パケットの再生タイミングを再生クロック単位で変化させることができる音声バッファと、
該音声パケットのフレームデータを前記再生要求信号による制御の下で音声サンプルデータに変換する音声復号部と、
前記再生要求信号に基づき該音声サンプルデータを前記再生クロック単位でそのまま再生または廃棄もしくは挿入して再生データを生成する音声再生部と、
を備えた備えた構成を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、音声データの再生が再生クロック単位で廃棄および挿入が可能となるため、再生される音声品質の向上を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の実施例１を示すブロック図である。図２は、本発明方式の動作を説明するためのタイムチャートである。
〔ＬＡＮインタフェース１〕
ＬＡＮインタフェース１では、ＩＰネットワークから受信したパケットデータをパケット受信制御部２に転送する。
〔パケット受信制御部２〕
パケット受信制御部２は、図３に示すように、パケットデータ受信部２−１，受信バッファ制御部２−２および受信タイミング情報生成部２−３により構成される。
パケットデータ受信部２−１では、ＬＡＮインタフェース１から受信した音声パケットからその受信タイミングを抽出するとともに、また、そのシーケンス番号，タイムスタンプ，符号化音声フレームデータａを出力する。
受信バッファ制御部２−２では、符号化音声フレームデータａを音声バッファ３に転送する。
受信タイミング情報生成部２−３では、周波数差検出部５に対して、音声バッファ３への転送を完了したことを示す転送完了タイミング信号を出力するとともに、当該音声パケットに記録されたシーケンス番号およびタイムスタンプを出力する。
〔音声バッファ３〕
音声バッファ３は、パケット受信制御部２から転送された符号化音声フレームデータａを蓄積する。
蓄積された符号化音声フレームデータｂは、ジッタ吸収に必要な一定量蓄積された後、補正制御部６からの再生要求信号ｅにより制御されて、音声復号部７に転送される。
【０００８】
〔タイミング発生部４〕
タイミング発生部４は、図示しない音声再生側基準クロック源からの基準クロックを分周し、音声再生タイミング信号ｆを生成する。
〔周波数差検出部５〕
周波数差検出部５は、受信した音声パケットの転送完了タイミング信号と基準再生タイミング信号ｆ間のクロック周波数差を検出し、この周波数差に対応する補正量情報を出力する。即ち、この周波数差検出部５では、送受信点間で共通の音声符号化方式に基づいて構成された音声パケットに付与された時刻の推移を監視し、一定時間あたりの受信パケットと再生パケットとの時刻の変化量を計算することにより、送受信間でのクロック周波数差を算出し、これに対応する補正量情報を作成する
〔補正制御部６〕
補正制御部６は、タイミング発生部４からの音声再生タイミング信号ｆを分周して、音声復号化および音声再生の基準とする再生周期を生成する。また、図５に示すように、分周比制御回路６ー１と分周カウンタ６ー２を用いて、周波数差検出部５からの補正量情報をもとに、基準となる再生周期に対して、１再生クロック分のデータのタイミング補正制御を行うために、分周比を変化させた再生要求信号ｅを出力する。また、補正制御部６はクロック周波数差に対応する補正量情報をもとに受信から再生までのパケット転送間隔すなわち音声再生間隔を制御する再生要求信号ｅを生成する。
【０００９】
〔音声復号部７〕
音声復号部７は、再生要求信号ｅに同期して、音声バッファ３から転送される符号化音声フレームデータｂをもとに、実際に使用されるサンプリングレートにおける時間系列に対応した復号化音声データｃに変換して出力する。
〔音声再生部８〕
音声再生部８は、復号化された音声データｃを再生要求信号ｅの周期の変化に対応して、そのまま再生するか、１再生クロック分のデータを廃棄または挿入して再生音声データｄを出力する。即ち、音声再生部８では、音声バッファ３からパケットを取り出す周期に連動して、補正量情報をもとに、音声サンプルデータ列に対して、そのまま再生するか１再生クロック分のデータの廃棄または挿入を行って再生音声データｄ１，ｄ２，ｄ３を取り出す。
【００１０】
本発明方式の動作の概要を説明する。
本発明の実施例を示す図１において、周波数差検出部５では、送受信点間で共通の音声符号化方式に基づいて構成された音声パケットに付与された時刻の推移を監視し、一定時間あたりの受信パケットと再生パケットとの時刻の変化量を計算することにより、送受信間でのクロック周波数差を算出し、これに対応する補正量情報を作成する。また、補正制御部６はクロック周波数差に対応する補正量情報をもとに受信から再生までのパケット転送間隔すなわち音声再生間隔を制御する再生要求信号ｅを生成する。
【００１１】
音声バッファ３では、補正量情報をもとにその音声バッファ３からパケットを取り出す周期を音声サンプルクロック単位で一時的に変化させる。
【００１２】
音声復号部７では、取り出されたパケットから音声パケット符号化方式に基づいて音声サンプルデータ列に変換する。
【００１３】
音声再生部８では、音声バッファ３からパケットを取り出す周期に連動して、補正量情報をもとに、音声サンプルデータ列に対して、１サンプル分のデータを廃棄あるいは挿入を行って再生音声データｄを取り出す。
【００１４】
図４は、本発明に用いる周波数差検出部５の構成例を示すブロック図である。
計数カウンタ回路５０１は、音声再生タイミング信号ｆにより連続計数動作し、転送完了タイミング信号２１１が入力された時点での計数値５１５をメモリ５０２に書き込む。
メモリ５０２は、受信パケットのシーケンス番号２１２およびタイムスタンプ２１３とともに、計数値５１５を順次記憶する。
差分回路５０３は、メモリ５０２から読み出した２個のパケットに対する計数値５２０，５２１から差分を求め、パケット受信間隔５２２を算出する。
メモリ５０４は、差分回路５０３で得られた受信間隔５２２を順次記憶する。
演算回路５０５は、メモリ５０４に記憶された個々のパケット受信間隔５２３を読み出し、一定数について平均化処理を行い、平均受信間隔５２４を算出する。
受信間隔レジスタ５０９は、一定数の受信パケットから算出された平均受信間隔５２４を一時的に記憶し、時間経過とともに順次更新され、パケット平均受信間隔５２５として出力する。
差分回路５０６は、メモリ５０２から読み出した２個のパケットに対するタイムスタンプ５１６，５１７から差分を求め、パケット送信間隔５０８を算出する。
送信間隔レジスタ５０７は、差分回路５０６により算出されたパケット送信間隔５１８を記憶する。
演算回路５０８は、パケット平均受信間隔５２５とパケット送信間隔５１８から周波数差を算出し、補正量情報５２６を出力する。
【００１５】
この周波数差検出部５では、音声再生タイミングクロックで計数カウンタ回路５０１を動作させ、パケット受信制御部２から出力される受信完了タイミング信号が発生した時点での計数カウンタ回路５０１の値を記録するとともに、対応するパケットのシーケンス番号およびタイムスタンプを記録する。
ここで、図６に示すように、一定の差分ｎを示す２個のシーケンス番号（ｋ，ｋ＋ｎ）を持つ２個のパケットのタイムスタンプの差分値により、送信側における２個のパケット送信間隔ＴＩを求める。
一方、その２個のパケットに対応する計数カウンタの値（Ｔｋ，Ｔｋ＋ｎ）の差分値により、実際に受信された時間間隔ＲＩｋを求める。同様に、連続する２ｎ個のパケットに対して、シーケンス番号の差分ｎを示す２個のパケットに対応する計数カウンタの値の差分値をｎ個求め、平均時間間隔ＲＩを求める。
ＴＩとＲＩの差異の推移を順次監視し、１サンプル分の音声データを廃棄または挿入すべき補正時間間隔を算出し、補正制御部へ補正量情報として通知する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、ネットワーク上でパケットを介して音声通信を行うシステムにおいて、音声パケットを再生する際に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる音声再生部の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明に用いるパケット受信制御部の構造例を示すブロック図である。
【図４】本発明に用いる周波数差検出部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明に用いる補正制御部の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明に用いる周波数差検出部の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ＬＡＮインタフェース
２  パケット受信制御部
２−１  パケットデータ受信部
２−２  受信バッファ制御部
２−３  受信タイミング情報生成部
３  音声バッファ
４  タイミング発生部
５  周波数差検出部
６  補正制御部
７  音声復号部
８  音声再生部
９  バッファ監視部
２１１  転送完了タイミング信号
２１２  シーケンス番号
２１３  タイムスタンプ
５０１  計数カウンタ回路
５０２  メモリ
５０３  差分回路
５０４  メモリ
５０５  演算回路
５０６  差分回路
５０７  送信間隔レジスタ
５０８  演算回路
５０９  受信間隔レジスタ
５１５  計数値
５１６  タイムスタンプ
５１７  タイムスタンプ
５１８  パケット送信間隔
５１９  パケット送信間隔
５２０，５２１  計数値
５２２  パケット受信間隔
５２３  パケット受信間隔
５２４  平均受信間隔
５２５  パケット平均受信間隔
ａ  符号化音声フレームデータ
ｂ  符号化音声フレームデータ
ｃ  符号化音声データ
ｄ  再生音声データ
ｅ  再生要求信号
ｆ  音声再生タイミング信号
【図１】
2006100882.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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