(57)【要約】【課題】受信した信号がバッファに過剰に蓄積されにくくしたり、バッファに信号の不足が生じにくくしたりすることができる信号送受信装置を提供する。【解決手段】クロック部８は、アナログインタフェース部６に送信クロックおよび受信クロックを出力する。アナログインタフェース部６は、クロック部８から送信クロックが出力されるタイミングにあわせて、電話機７から送出されるアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して、送信バッファ５３に記憶させる。また、ジッタバッファ制御部３は、電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームを受信ジッタバッファ５２に記憶させる。タイミング生成部３３は、受信ジッタバッファ５２に記憶されている音声信号の量を監視し、受信ジッタバッファに記憶されている音声信号の量に応じて、クロック部８の送信クロックや受信クロックの出力周期を制御する。【選択図】図１
2008022432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークから受信した信号を一時的に記憶する受信信号記憶手段と、
通信ネットワークから受信した信号を受信信号記憶手段に記憶させる信号記憶制御手段と、
通信ネットワークに送信する信号を一時的に記憶する送信信号記憶手段と、
第１のクロック信号および第２のクロック信号を出力するクロック信号出力手段と、
クロック信号出力手段が第１のクロック信号を出力したときに、受信信号記憶手段に記憶されている信号を読み出す受信信号読み出し手段と、
クロック信号出力手段が第２のクロック信号を出力したときに、通信ネットワークに送信する信号を送信信号記憶手段に記憶させる送信信号書き込み手段と、
受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも少ない状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を遅くし、第２のクロック信号の信号出力周期を速くし、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも多い状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を速くし、第２のクロック信号の信号出力周期を遅くするクロック周期制御手段とを備えた
ことを特徴とする信号送受信装置。
【請求項２】
送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する信号送信手段を備え、
信号送信手段は、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が多くなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を速くし、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が少なくなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を遅くする
請求項１に記載の信号送受信装置。
【請求項３】
通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じているか否かを判定する信号欠落判定手段と、
通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じていると判定された場合に、既に受信している信号から信号を生成する補完手段とを備えた
請求項１または請求項２に記載の信号送受信装置。
【請求項４】
通信ネットワークから受信した信号を一時的に記憶する受信信号記憶手段と、通信ネットワークに送信する信号を一時的に記憶する送信信号記憶手段とを用いた通信同期制御方法であって、
信号記憶制御手段が、通信ネットワークから受信した信号を受信信号記憶手段に記憶させ、
クロック信号出力手段が、第１のクロック信号および第２のクロック信号を出力し、
受信信号読み出し手段が、クロック信号出力手段が第１のクロック信号を出力したときに、受信信号記憶手段に記憶されている信号を読み出し、
送信信号書き込み手段が、クロック信号出力手段が第２のクロック信号を出力したときに、通信ネットワークに送信する信号を送信信号記憶手段に記憶させ、
クロック周期制御手段が、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも少ない状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の出力周期を遅くし、第２のクロック信号の信号出力周期を速くし、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも多い状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を速くし、第２のクロック信号の信号出力周期を遅くする
ことを特徴とする通信同期制御方法。
【請求項５】
信号送信手段が、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が多くなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を速くし、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が少なくなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を遅くする
請求項４に記載の通信同期制御方法。
【請求項６】
信号欠落判定手段が、通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じているか否かを判定し、
補完手段が、通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じていると判定された場合に、既に受信している信号から信号を生成する
請求項４または請求項５に記載の通信同期制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号を送受信する信号送受信装置および信号を送受信する信号送受信装置に適用される通信同期制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶｏＩＰ（Voice Over IP ）装置同士が接続され、ＶｏＩＰ装置同士が音声信号を送受信するシステムが知られている。各ＶｏＩＰ装置は、それぞれ独立のクロックに従って動作している。すなわち、クロックの速いＶｏＩＰ装置と、クロックの遅いＶｏＩＰ装置とが音声信号を送受信することもある。
【０００３】
また、特許文献１には、データ受信再生装置が記載されている。特許文献１に記載されたデータ受信再生装置は、受信バッファの利用可能な残量を計測する残量計測回路と、残量計測回路の計測値に基づき、受信バッファの利用可能な残量が予め定められた範囲内にあるようにバッファ読み出し制御回路の読み出しタイミングを定めるクロック周波数決定回路とを備える。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６１６１３号公報（段落００１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クロックの速いＶｏＩＰ装置と、クロックの遅いＶｏＩＰ装置とが音声信号を送受信する場合、クロックの差異に起因して、受信した音声信号が過剰に増加していってしまったり、受信した音声信号が欠落してしまったりすることが生じる。例えば、クロックの速いＶｏＩＰ装置からクロックの遅いＶｏＩＰ装置に音声信号が送信されたとする。このとき、クロックの遅いＶｏＩＰ装置では、受信した音声信号の再生が、送信されてくる音声信号の量においつかない。そのため、受信した音声信号を蓄積するバッファでは、音声信号が順次蓄積されていき、音声信号の蓄積量が過剰になってしまう。バッファの容量は有限であるので、音声信号の蓄積量が増加していくと、受信した音声信号を廃棄しなければならなくなる。また、例えば、クロックの遅いＶｏＩＰ装置からクロックの速いＶｏＩＰ装置に音声信号が送信されたとする。クロックの速いＶｏＩＰ装置では、受信した音声信号の再生速度が速いため、受信した音声信号を蓄積するバッファにおいて音声信号が蓄積されていない状態となる。すなわち、再生すべき音声信号が不足して、音声信号が欠落した状態になってしまう。
【０００６】
受信した音声信号が過剰に増加した場合には、受信した音声信号がバッファに収まらずに廃棄しなければならなくなる。また、受信信号の到着が遅い場合には、再生すべき音声信号が不足して音声信号が欠落した状態になり、音声が途切れることになる。
【０００７】
ここでは、ＶｏＩＰ装置同士が音声信号を送受信する場合を示したが、ＶｏＩＰ装置以外の装置が音声信号以外の信号（例えば、画像信号）を送受信する場合にも同様の問題が発生する。特に、ファクシミリ通信やデータ通信では、受信信号がバッファに収まらずに廃棄されたり、次の受信信号の到着が遅いためにバッファに受信信号が蓄積されなくなったりした場合、呼切断に至ることがある。
【０００８】
また、信号を送受信する相手側の装置に対して、受信した信号が過剰に増加したことや、信号が欠落した状態になったことを通知できることが好ましい。
【０００９】
そこで、本発明は、受信した信号がバッファに過剰に蓄積されにくくしたり、バッファに信号の不足が生じにくくしたりすることができ、また、バッファに信号の過剰な蓄積や信号の不足が生じた場合にその旨を送信相手の装置に通知可能な信号送受信装置および信号送受信装置に適用される通信同期制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による信号送受信装置は、通信ネットワークから受信した信号を一時的に記憶する受信信号記憶手段（例えば、受信ジッタバッファ５２）と、通信ネットワークから受信した信号を受信信号記憶手段に記憶させる信号記憶制御手段（例えば、ＣＰＵ４）と、通信ネットワークに送信する信号を一時的に記憶する送信信号記憶手段（例えば、送信バッファ５３）と、第１のクロック信号（例えば、受信クロック信号）および第２のクロック信号（例えば、送信クロック信号）を出力するクロック信号出力手段（例えば、クロック部８）と、クロック信号出力手段が第１のクロック信号を出力したときに、受信信号記憶手段に記憶されている信号を読み出す受信信号読み出し手段（例えば、アナログインタフェース部６）と、クロック信号出力手段が第２のクロック信号を出力したときに、通信ネットワークに送信する信号を送信信号記憶手段に記憶させる送信信号書き込み手段（例えば、アナログインタフェース部６）と、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも少ない状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を遅くし、第２のクロック信号の信号出力周期を速くし、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも多い状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を速くし、第２のクロック信号の信号出力周期を遅くするクロック周期制御手段（例えば、タイミング生成部３３）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する信号送信手段（例えば、ＣＰＵ４）を備え、信号送信手段は、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が多くなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を速くし、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が少なくなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を遅くする構成であってもよい。そのような構成によれば、受信した信号が過剰に増加したことや、信号が欠落した状態になったことを相手側の装置に通知することができる。
【００１２】
通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じているか否かを判定する信号欠落判定手段（例えば、パケットロス検出部３２）と、通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じていると判定された場合に、既に受信している信号から信号を生成する補完手段（例えば、パケットロス検出部３２）とを備えた構成であってもよい。
【００１３】
本発明による通信同期制御方法は、通信ネットワークから受信した信号を一時的に記憶する受信信号記憶手段（例えば、受信ジッタバッファ５２）と、通信ネットワークに送信する信号を一時的に記憶する送信信号記憶手段（例えば、送信バッファ５３）とを用いた通信同期制御方法であって、信号記憶制御手段（例えば、ＣＰＵ４）が、通信ネットワークから受信した信号を受信信号記憶手段に記憶させ、クロック信号出力手段（例えば、クロック部８）が、第１のクロック信号（例えば、受信クロック信号）および第２のクロック信号（例えば、送信クロック信号）を出力し、受信信号読み出し手段（例えば、アナログインタフェース部６）が、クロック信号出力手段が第１のクロック信号を出力したときに、受信信号記憶手段に記憶されている信号を読み出し、送信信号書き込み手段（例えば、アナログインタフェース部６）が、クロック信号出力手段が第２のクロック信号を出力したときに、通信ネットワークに送信する信号を送信信号記憶手段に記憶させ、クロック周期制御手段（例えば、タイミング生成部３３）が、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも少ない状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の出力周期を遅くし、第２のクロック信号の信号出力周期を速くし、受信信号記憶手段に記憶された信号の量が閾値よりも多い状態が続いたときに、クロック信号出力手段の第１のクロック信号の信号出力周期を速くし、第２のクロック信号の信号出力周期を遅くすることを特徴とする。
【００１４】
信号送信手段（例えば、ＣＰＵ４）が、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が多くなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を速くし、送信信号記憶手段に記憶されている信号の量が少なくなるにつれて、送信信号記憶手段に記憶されている信号を通信ネットワークに送信する送信周期を遅くする方法であってもよい。そのような方法によれば、受信した信号が過剰に増加したことや、信号が欠落した状態になったことを相手側の装置に通知することができる。
【００１５】
信号欠落判定手段（例えば、パケットロス検出部３２）が、通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じているか否かを判定し、補完手段（例えば、パケットロス検出部３２）が、通信ネットワークから受信した信号に欠落が生じていると判定された場合に、既に受信している信号から信号を生成する方法であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、受信した信号が受信信号記憶手段において過剰に蓄積されにくくしたり、受信信号記憶手段において信号の不足が生じにくくしたりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による信号送受信装置の実施の一形態を示すブロック図である。以下の説明では、信号送受信装置がＶｏＩＰ機能を実現する場合を例にして説明する。すなわち、信号送受信装置がＶｏＩＰによって音声信号を送受信する場合を例にして説明する。信号送受信装置１は、電話機７に接続され、また通信ネットワーク（図示せず。本例ではインターネットまたはＷＡＮである場合を例にして説明する。）を介して他の信号送受信装置に接続される。ここでは、通信ネットワークを介して同一の構成の信号送受信装置同士が接続されている場合を例にして説明する。通信ネットワークを介して接続される信号送受信装置１は、双方向で音声信号を送受信する。
【００１８】
信号送受信装置１は、ＷＡＮ側インタフェース部２と、ジッタバッファ制御部３と、メモリ部５と、アナログインタフェース部６と、クロック部８とを備える。
【００１９】
ＷＡＮ側インタフェース部２は、通信ネットワーク（例えば、インターネットまたはＷＡＮ）とのインタフェース部である。
【００２０】
ジッタバッファ制御部３は、通信相手の信号送受信装置からＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信した音声信号の検出、欠落制御、クロック部８の制御を行う。ジッタバッファ制御部３は、パケット検出部３１と、パケットロス検出部３２と、タイミング生成部３３とを備える。
【００２１】
パケット検出部３１は、電話機７に送出する音声信号となるパケットを検出する。すなわち、パケット検出部３１は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信したパケットが電話機７に送出する音声信号となるパケットであるか否かを判定する。パケット検出部３１は、受信したパケットが音声信号として送信されたパケットであるならば、そのパケットは電話機７に送出する音声信号となるパケットであると判定し、受信したパケットが音声信号として送信されたパケットでないならば、そのパケットは電話機７に向けて送出する音声信号となるパケットではないと判定する。信号送受信装置同士がＩＰフレームを送受信しているとする。ＩＰフレームは、インターネット上に流れる信号である。この場合、パケット検出部３１は、受信したＩＰフレームが音声信号として送信されたＩＰフレームであるならば、そのＩＰフレームは電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームであると判定し、受信したＩＰフレームが音声信号として送信されたＩＰフレームでないならば、そのＩＰフレームは電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームではないと判定する。
【００２２】
パケットロス検出部３２は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信するパケットの欠落を検出する。パケットの欠落の態様として、以下の２つの態様が挙げられる。第１の態様は、通信ネットワーク上でのパケットロスである。第２の態様は、通信ネットワークからＷＡＮ側インタフェース部２にパケットが正常に到着しているにも関わらず、ＷＡＮ側インタフェース部２において受信したパケットが欠落することである。なお、第２の態様の欠落は非常に少なく、第１の態様の欠落が多い。
【００２３】
パケットロス検出部３２は、パケット検出部３１に検出された各パケット（電話機７に送出する音声信号となるパケット）に付与されているデータの順序（ここでは音声信号の順序）を示す順序番号を検出する。そして、パケットロス検出部３２は、その順序番号が連続していればパケットの欠落は発生していないと判定し、順序番号が連続していなければ、パケットの欠落が生じていると判定する。信号送受信装置同士がＩＰフレームを送受信しているとする。この場合、パケットロス検出部３２は、パケット検出部３１に検出された各ＩＰフレームに付与されている順序番号を検出する。そして、パケットロス検出部３２は、その順序番号が連続していればＩＰフレームの欠落は発生していないと判定し、順序番号が連続していなければ、ＩＰフレームの欠落が生じていると判定する。
【００２４】
電話機７に送出する音声信号となるパケットに欠落が生じていないとパケットロス検出部３２によって判定された場合、ＣＰＵ４は、電話機７に送出する音声信号となるパケットをデジタル音声信号に変換して受信ジッタバッファ５２に記憶させる。
【００２５】
電話機７に送出する音声信号となるパケットに欠落が生じている場合には、パケットロス検出部３２は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信しているパケットからパケットを生成する。そして、パケットロス検出部３２は、生成したパケットによって欠落したパケットを補完する。パケットロス検出部３２は、既にＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信している音声信号を減衰させることによってパケットを生成し、そのパケットによって欠落したパケットを補完する。この技術は、ＰＬＣ（Packet Loss Concealment ）と呼ばれている。
【００２６】
タイミング生成部３３は、常時、受信ジッタバッファ５２を監視し、クロック部８を制御する。受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より多い状態が予め定められた時間以上続いたならば、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロック信号の出力周期を遅くさせ、受信クロック信号の出力周期を速くさせる（換言すれば、クロック部８に送信クロック信号の出力周波数を低下させ、受信クロック信号の出力周波数を上昇させる。）。以下、送信クロック信号を単に送信クロックと記し、受信クロック信号を単に受信クロックと記す。また、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より少ない状態が予め定められた時間以上続いたならば、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロックの出力周期を速くさせ、受信クロックの出力周期を遅くさせる（換言すれば、クロック部８に送信クロックの出力周波数を上昇させ、受信クロックの出力周波数を低下させる。）。
【００２７】
アナログインタフェース部６は、クロック部８によって出力される送信クロックに応じて、電話機７から送出された音声信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、送信バッファ５３に記憶させる。また、アナログインタフェース部６は、クロック部８によって出力される受信クロックに応じて、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号（デジタル信号）を読み出してアナログ信号に変換し、電話機７に送出する。
【００２８】
従って、タイミング生成部３３が、クロック部８からの送信クロックの出力周期を速めれば、送信バッファ５３に音声信号を記憶させる周期も速くなる。また、後述するように、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量を監視し、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が多くなるにつれて、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を速める（すなわち、パケットの送信周期を速くする。）。よって、クロック部８からの送信クロックの出力周期を速めれば、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を速めることができる。また、タイミング生成部３３が、クロック部８からの受信クロックの出力周期を遅くすれば、受信ジッタバッファ５２に記憶されている音声信号をアナログ信号に変換して電話機７に送出する動作を遅くすることができる。受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が少ないときには、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロックの出力周期を速くさせて、送信バッファ５３に音声信号を記憶させる動作を速めさせ、また、クロック部８に受信クロックの出力周期を遅くさせて、受信ジッタバッファ５２に記憶されている音声信号をアナログ信号に変換して電話機７に送出する動作を遅くさせる。
【００２９】
同様に、タイミング生成部３３が、クロック部８からの送信クロックの出力周期を遅くすれば、送信バッファ５３に音声信号を記憶させる周期も遅くなる。そして、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量を監視し、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が多くなるにつれて、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を速める。すなわち、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が少なくなれば、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を遅くする（パケットの送信周期を遅くする。）。よって、クロック部８からの送信クロックの出力周期を遅くすれば、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する周期も遅くすることができる。また、タイミング生成部３３が、クロック部８からの受信クロックの出力周期を速くすれば、受信ジッタバッファ５２に記憶されている音声信号をアナログ信号に変換して電話機７に送出する動作を速くすることができる。受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が多いときには、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロックの出力周期を遅くさせて、送信バッファ５３に音声信号を記憶させる動作を遅くさせ、また、クロック部８に受信クロックの出力周期を速くさせて、受信ジッタバッファ５２に記憶されている音声信号をアナログ信号に変換して電話機７に送出する動作を速くさせる。
【００３０】
タイミング生成部３３は、このようにクロック部８からの受信クロックの出力周期や送信クロックの出力周期をそれぞれ速くしたり遅くしたりすることによって、受信ジッタバッファ５２や送信バッファ５３に記憶される音声信号の量を調整する。
【００３１】
ＣＰＵ４は、デジタル音声信号のパケット化（ＩＰフレーム化）や、パケットとして受信した音声信号をデジタル信号に変換する処理を行う。また、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量を監視し、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が多くなるにつれて、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を速める。送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が少なくなるにつれて、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を遅くする。
【００３２】
タイミング生成部３３がクロック部８からの送信クロックの出力周期を速めたときには、送信バッファ５３に記憶される音声信号の量が増え、その結果、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を速める。また、タイミング生成部３３がクロック部８からの送信クロックの出力周期を遅くしたときには、送信バッファ５３に記憶される音声信号の量が減少し、その結果、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３からＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信相手の信号送受信装置にパケットを送信する動作を遅くする。
【００３３】
メモリ部５は、音声信号を一時的に蓄積する。メモリ部５は、内部メモリ５１と、受信ジッタバッファ５２と、送信バッファ５３とを備える。内部メモリ５１は、ＣＰＵ４が、デジタル化された音声信号をパケット化（ＩＰフレーム化）するときに用いるメモリである。
【００３４】
受信ジッタバッファ５２は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介してＷＡＮから受信した音声信号をアナログインタフェース部６に読み出されるまで一時的に蓄積するバッファである。受信ジッタバッファ５２によって、ＷＡＮ側インタフェース部２を介してＷＡＮから受信する音声信号の到着時間のばらつき、すなわちジッタを吸収する。
【００３５】
送信バッファ５３は、アナログインタフェース部６を介して電話機７から受信した音声信号を一時的に蓄積するバッファである。送信バッファ５３に記憶された音声信号は、通信ネットワークを介して相手側の装置に送信される。
【００３６】
アナログインタフェース部６は、電話機７とのインタフェースである。アナログインタフェース部６は、クロック部８が出力する送信クロックに応じて、電話機７から受信したアナログ音声信号をコード化（デジタル信号化）して、送信バッファ５３に記憶させる。また、アナログインタフェース部６は、クロック部８が出力する受信クロックに応じて、受信ジッタバッファ５２に蓄積されたデジタル音声信号を読み出してデコード（アナログ信号化）して、電話機７に送出する。
【００３７】
クロック部８は、アナログインタフェース部６に電話機７からのアナログ音声信号をコード化して送信バッファ５３に記憶させる送信クロックを出力する。また、クロック部８は、アナログインタフェース部６に受信ジッタバッファ５２に蓄積されたデジタル音声信号を読み出させてデコードさせ電話機７に送出させる受信クロックを出力する。クロック部８は、タイミング生成部３３の制御に従って、送信クロックの出力周期や受信クロックの出力周期をそれぞれ速めたり、遅くしたりする。
【００３８】
なお、電話機７とアナログインタフェース部６との間で送受信される音声信号は、アナログ信号である。電話機７は、アナログ音声信号をアナログインタフェース部６に送信する。アナログインタフェース部６は、そのアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、送信バッファ５３に記憶させる。送信バッファ５３に記憶されたデジタル音声信号は、ＣＰＵ４によってパケット化（ＩＰフレーム化）され、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して通信ネットワークに送信される。
【００３９】
また、ＣＰＵ４は、ＷＡＮ側インタフェース部２が通信ネットワークから受信したパケットをデジタル音声信号に変換して、そのデジタル音声信号を受信ジッタバッファ５２に記憶させる。アナログインタフェース部６は、そのデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、電話機７に送信する。
【００４０】
次に、動作について説明する。以下の説明では、１つのＩＰフレームに２０ｍｓ単位の音声信号が格納され、通信ネットワークを介して同一の構成の信号送受信装置１同士がＩＰフレームを送受信する場合を例にして説明する。なお、本発明の信号送受信装置１同士が信号の送受信を行うのではなく、本発明の信号送受信装置１は他の装置と信号の送受信を行ってもよい。
【００４１】
まず、信号送受信装置１が相手側の信号送受信装置に音声信号を送信する動作について説明する。電話機７は、アナログ形式の音声信号（アナログ音声信号）をアナログインタフェース部６に送信する。アナログインタフェース部６は、クロック部８から送信クロックが出力されるタイミングにあわせて、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換する。クロック部８は、通常８ｋＨｚで音声信号をサンプリングする。
【００４２】
アナログインタフェース部６は、デジタル化した音声信号を送信バッファ５３に記憶させる。このときアナログインタフェース部６は、予め決められた分量のデータを一単位のデータとして送信バッファ５３に記憶させる。一般に、ＶｏＩＰ機能を有する信号送受信装置は、２０ｍｓ相当分の音声信号を一単位のデータとして送信バッファに記憶させることが多い。本例では、アナログインタフェース部６が、デジタル音声信号を送信バッファ５３に記憶させるときに、例えば２０ｍｓ分の音声信号を一単位のデータとして記憶させる場合を例にして説明する。
【００４３】
ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に蓄積された音声信号を、内部メモリ５１を用いてＩＰフレーム化する。また、ＣＰＵ４は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して相手側の信号送受信装置にそのＩＰフレームを送信する。ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量を監視し、その音声信号の量が多いときには、ＩＰフレームを通信ネットワークに送信する動作を速める（すなわち、ＩＰフレームの送信周期を速くする。）。また、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に記憶されている音声信号の量が少ないときには、ＩＰフレームを通信ネットワークに送信する動作を遅くする（すなわち、ＩＰフレームの送信周期を遅くする）。
【００４４】
なお、ＣＰＵ４は、送信バッファ５３に蓄積された音声信号をＩＰフレーム化（パケット化）するときに、音声信号の順番に従って、ＩＰフレーム（パケット）に順序番号を付加する。
【００４５】
次に、信号送受信装置１が相手側の信号送受信装置から音声信号を受信する動作について説明する。図２は、信号送受信装置１が相手側の信号送受信装置から音声信号を受信するときの動作を示すフローチャートである。
【００４６】
パケット検出部３１は、相手側の信号送受信装置から送信されたＩＰフレームをＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信する（ステップＳ１）。
【００４７】
続いて、パケット検出部３１は、ＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信したＩＰフレームが電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、パケット検出部３１は、受信したＩＰフレームが音声信号として送信されたＩＰフレームであるならば、そのＩＰフレームは電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームであると判定する。また、パケット検出部３１は、受信したＩＰフレームが音声信号として送信されたＩＰフレームでないならば、そのＩＰフレームは電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームではないと判定する。受信したＩＰフレームが電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームではない場合（ステップＳ２のＮｏ）、ステップＳ１に移行する
【００４８】
ステップＳ２の後、パケットロス検出部３２は、電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームであると判定されたＩＰフレームに欠落が生じているか否かを判定する。ＩＰフレームに欠落（パケットロス）が生じていなければ、ＣＰＵ４は、電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームをデジタル音声信号に変換して、そのデジタル音声信号を受信ジッタバッファ５２に記憶させる（ステップＳ３）。パケットロス検出部３２は、電話機７に送出する音声信号となるＩＰフレームであると判定された各ＩＰフレームに付与されている順序番号を検出し、順序番号が連続していればＩＰフレームの欠落は生じていないと判定し、順序番号が連続していればＩＰフレームの欠落が生じていると判定すればよい。なお、通信相手の装置は、音声信号の順番に従ってＩＰフレームに順序番号を付加して、順序番号が付加されたＩＰフレームを送信しているものとする。
【００４９】
ＩＰフレームに欠落（パケットロス）が生じている場合、パケットロス検出部３２は、既にＷＡＮ側インタフェース部２を介して受信している音声信号を減衰させることによってパケットを生成し、欠落した信号を補完する。
【００５０】
なお、ＣＰＵ４は、ＷＡＮ側インタフェース部２より受信したＩＰフレームをデジタル音声信号に変換して受信ジッタバッファ５２に格納する。
【００５１】
また、タイミング生成部３３は、常時、受信ジッタバッファ５２を監視し、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より多い状態が予め定められた時間以上続いていたり、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より少ない状態が予め定められた時間以上続いていたりしているかを判定する（ステップＳ４）。
【００５２】
タイミング生成部３３は、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より多い状態が予め定められた時間以上続いたならば、クロック部８に送信クロックの出力周期を遅くさせ、また、クロック部８に受信クロックの出力周期を速くさせる（ステップＳ５）。また、タイミング生成部３３は、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が閾値より少ない状態が予め定められた時間以上続いたならば、クロック部８に送信クロックの出力周期を速くさせ、また、クロック部８に受信クロックの出力周期を遅くさせる（ステップＳ６）。
【００５３】
アナログインタフェース部６は、クロック部８がアナログインタフェース部６に受信クロックを出力したタイミングにあわせて、受信ジッタバッファ５２に記憶されたデジタル音声信号を読み出し、アナログ音声信号に変換して電話機７に送出する（ステップＳ７）。また、アナログインタフェース部６は、クロック部８がアナログインタフェース部６に送信クロックを出力したタイミングにあわせて、電話機７からのアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して、送信バッファ５３に記憶させる。
【００５４】
受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が多い状態が続いているということは、相手側の信号送受信装置の音声信号送信周期が速いことを意味している。この場合、タイミング生成部３３は、クロック部８に受信クロックの出力周期を速くさせ、送信クロックの出力周期を遅くさせる。すると、受信ジッタバッファ５２に記憶されたデジタル音声信号を読み出してアナログ音声信号に変換して電話機７に送出する周期は速くなり、電話機７から受信したアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して送信バッファ５３に記憶させる周期は遅くなる。また、送信クロックの出力周期が遅くなり、アナログインタフェース部６が送信バッファ５３に音声信号を記憶させる周期が遅くなると、送信バッファ５３に蓄積される音声信号の量が減少し、その場合、ＣＰＵ４は、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を遅くする。この結果、相手側の信号送受信装置との同期をとることができる。また、ＣＰＵ４が、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を遅くすることによって、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が多い状態が続いていることを、相手側の信号送受信装置に通知できる。
【００５５】
受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が少ない状態が続いているということは、相手側の信号送受信装置の音声信号送信周期が遅いことを意味している。この場合、タイミング生成部３３は、クロック部８に受信クロックの出力周期を遅くさせ、送信クロックの出力周期を速くさせる。すると、受信ジッタバッファ５２に記憶されたデジタル音声信号を読み出してアナログ音声信号に変換して電話機７に送出する周期は遅くなり、電話機７から受信したアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して送信バッファ５３に記憶させる周期は速くなる。また、送信クロックの出力周期が速くなり、アナログインタフェース部６が送信バッファ５３に音声信号を記憶させる周期が速くなると、送信バッファ５３に蓄積される音声信号の量が増加し、その場合、ＣＰＵ４は、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を速くする。この結果、相手側の信号送受信装置との同期をとることができる。また、ＣＰＵ４が、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を速くすることによって、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が少ない状態が続いていることを、相手側の信号送受信装置に通知できる。
【００５６】
以下に、クロック制御の具体例を示す。例えば、受信ジッタバッファ５２に、２０ｍｓ分の音声信号が３個（３単位、すなわち６０ｍｓ分）まで記憶されるとする。音声信号が３個（３単位）まで記憶される受信ジッタバッファ５２に、２個の音声信号（４０ｍｓ分）が記憶された状態は、相手側の信号送受信装置との同期がとれている好ましい状態である。
【００５７】
双方向通信をしているときに、音声信号が３個まで記憶できる受信ジッタバッファ５２に２個分よりも多い音声信号が記憶されている状態は、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が多い状態である。この状態が続いているということは、相手側の信号送受信装置の音声信号送信周期が速いことを意味している。この場合、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロックの出力周期を遅くさせ、受信クロックの出力周期を速くさせる。その結果、相手側の信号送受信装置との同期をとることができる。
【００５８】
双方向通信をしているときに、音声信号が３個まで記憶できる受信ジッタバッファ５２に２個分よりも少ない音声信号が記憶されている状態は、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が少ない状態である。この状態が続いているということは、相手側の信号送受信装置の音声信号送信周期が遅いことを意味している。この場合、タイミング生成部３３は、クロック部８に送信クロックの出力周期を速くさせ、受信クロックの出力周期を遅くさせる。その結果、相手側の信号送受信装置との同期をとることができる。
【００５９】
通信ネットワークを介して同一の構成の信号送受信装置１同士が接続された場合には、双方向通信を行う各信号送受信装置１がそれぞれ互いに相手との同期をとることができる。また、本発明の信号送受信装置１が、基準クロックに基づいて音声信号を送出する装置と双方向通信を行ったり、クロック精度が低い装置と双方向通信を行ったりする場合であっても、本発明の信号送受信装置１は、相手側の装置と同期をとることができる。
【００６０】
本発明によれば、タイミング生成部３３が、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量を監視し、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量に応じて、クロック部８の送信クロックの出力周期や受信クロックの出力周期をそれぞれ変化させる。また、アナログインタフェース部６は、クロック部８がアナログインタフェース部６に受信クロックを出力したときに受信ジッタバッファに記憶された音声信号を読み出してアナログ信号に変換して電話機７に送信し、クロック部８がアナログインタフェース部６に送信クロックを出力したときに電話機７から受信した音声信号をデジタル信号に変換して送信バッファ５３に記憶させる。従って、相手側の装置との同期をとることができ、受信信号が受信ジッタバッファ５２に過剰に蓄積されにくくしたり、受信ジッタバッファ５２で信号の不足が生じにくくしたりすることができる。また、タイミング生成部３３がクロック部８の送信クロックの出力周期を速くしたときには、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を速くし、タイミング生成部３３がクロック部８の送信クロックの出力周期を遅くしたときには、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を遅くする。従って、相手側の信号送受信装置に音声信号を送出する周期を速くしたり、遅くしたりすることによって、受信ジッタバッファ５２に記憶された音声信号の量が多いことや少ないことを、相手側の装置に通知することができる。
【００６１】
また、本発明では、欠落したパケットの補完をクロック部８ではなく、パケットロス検出部３２が行う。クロック部８が欠落したパケットの補完を行う場合には、正確なタイミングで送信クロックや受信クロックを出力できない場合が生じ得るが、本発明では、パケットロス検出部３２が欠落したパケットを補完するので、クロック部８は正確なタイミングで送信クロックや受信クロックを出力することができる。
【００６２】
以上の説明では、信号送受信装置が音声信号を送受信する場合を例にして説明したが、画像やデータを送受信してもよい。信号送受信装置が通信相手の装置と画像やデータを送受信する場合であっても、通信相手の装置と同期をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による信号送受信装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】信号送受信装置が相手側の信号送受信装置から音声信号を受信するときの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  信号送受信装置
２  ＷＡＮ側インタフェース部
３  ジッタバッファ制御部
４  ＣＰＵ
５  メモリ部
６  アナログインタフェース部
８  クロック部
３１  パケット検出部
３２  パケットロス検出部
３３  タイミング生成部
５１  内部メモリ
５２  受信ジッタバッファ
５３  送信バッファ
【図１】
2008022432.tif 000003
【図２】
2008022432.tif 000004