(57)【要約】【課題】  この発明は、ジッタ吸収バッファ内に格納されているパケットの廃棄や複製を行うことなく、パケットの到達時刻の分布を最適な分布となるように調整できるネットワーク電話機を提供することを目的とする。【解決手段】  ネットワーク電話機において、復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変更を行うための再生速度変更手段、再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量に基づいて、再生速度変更手段を制御する再生速度制御手段、ならびに出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段を備えている。【選択図】  図４
2004282692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えた、音声復号化装置において、
復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、
再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、  出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量に基づいて、再生速度変更手段を制御する再生速度制御手段、ならびに
出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段、
を備えていることを特徴とする音声復号化装置。
【請求項２】
再生速度制御手段は、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の音声復号化装置。
【請求項３】
復号タイミング制御手段は、出力バッファのデータ蓄積量が所定の基準量より少なくなったときに、復号手段にパケットの復号化を要求するものであることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載の音声復号化装置。
【請求項４】
受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えた、音声復号化装置において、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が長くなるような制御を行い、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が短くなるような制御を行う遅延時間制御手段を備えていることを特徴とする音声復号化装置。
【請求項５】
遅延時間制御手段は、
復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、
再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、  出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御する手段、ならびに
出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の音声復号化装置。
【請求項６】
遅延時間制御手段は、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合には、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内から読み出したパケットが、今回を含めて複数回の連続するパケット読み出しタイミングにおいて繰り返し復号されるようにかつその間においてジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しを禁止するように、ジッタ吸収バッファの読み出しおよび復号手段へ送るパケットを制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内に格納されている複数のパケットを一度に読み出して、その一つのみを復号し、その他を破棄するようにジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しおよび復号手段へに送るパケットを制御することを特徴とする請求項４に記載の音声復号化装置。
【請求項７】
受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えたネットワーク電話機において、
復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、
再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、  出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量に基づいて、再生速度変更手段を制御する再生速度制御手段、ならびに
出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段、
を備えていることを特徴とするネットワーク電話機。
【請求項８】
再生速度制御手段は、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御するものであることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク電話機。
【請求項９】
復号タイミング制御手段は、出力バッファのデータ蓄積量が所定の基準量より少なくなったときに、復号手段にパケットの復号化を要求するものであることを特徴とする請求項７および８のいずれかに記載のネットワーク電話機。
【請求項１０】
受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えたネットワーク電話機において、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が長くなるような制御を行い、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が短くなるような制御を行う遅延時間制御手段を備えていることを特徴とするネットワーク電話機。
【請求項１１】
遅延時間制御手段は、
復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、
再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、  出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、
ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御する手段、ならびに
出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段、
を備えていることを特徴とする請求項１０に記載のネットワーク電話機。
【請求項１２】
遅延時間制御手段は、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合には、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内から読み出したパケットが、今回を含めて複数回の連続するパケット読み出しタイミングにおいて繰り返し復号されるようにかつその間においてジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しを禁止するように、ジッタ吸収バッファの読み出しおよび復号手段へ送るパケットを制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内に格納されている複数のパケットを一度に読み出して、その一つのみを復号し、その他を破棄するようにジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しおよび復号手段へに送るパケットを制御することを特徴とする請求項１０に記載のネットワーク電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インターネット電話機等のVoIPを利用したネットワーク電話機および音声復号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インターネットを使用して音声通話を行うインターネット電話が既に開発されている。インターネット電話は、"VoIP"  という技術を利用している。VoIP(Voice over Internet Protocol)は、インターネットやイントラネットなどのTCP/IPネットワーク上で音声通話を行う、つまり音声データを送受信することを可能にする技術である。
【０００３】
インターネット電話では、従来の電話機とは異なり、音声を圧縮した後にパケット化して、ＩＰネットワークを通して通話するものである。この種の通話装置では、ＩＰネットワークの状況によって、パケットの到達時刻にばらつきが生じる( ジッタ) 場合が多い。つまり、ＩＰネットワークを経由して到達するパケットの間隔は一定ではないことが多い。しかしながら、パケット受信側において復号化音声を連続的に出力するためには、符号化データを一定間隔で復号器に渡す必要がある。そこで、図１に示すように復号器１０２の前段にジッタを吸収するためのジッタ吸収バッファ１０１が設けられている。
【０００４】
ジッタ吸収バッファ１０１は、複数のパケットを記憶するための複数のバッファ部（パケット記憶部）を備えている。ジッタ吸収バッファ１０１のバッファ部には、到達したパケットが、パケット番号の順番で左側から順番に格納されていく。最も左側のバッファ部に格納されているパケットが一定時間毎に読み出されて復号器１０２に渡される。復号器１０２に１パケットが渡されると、ジッタ吸収バッファ１０１内の他のパケットが左側に１つずつシフトされる。復号器１０２は、ジッタ吸収バッファ１０１から渡されたパケット（符号化データ）を復号化して出力する。
【０００５】
図２（ａ）に示すように、ジッタ吸収バッファ１０１の最も左端に格納されているパケットが復号器に渡される時刻において、到達パケットが格納されるバッファ部の位置を表す分布を、パケット到達時刻の分布ということにする。このような分布をパケット到達時刻の分布と呼ぶのは、この分布は、ジッタ吸収バッファ１０１の左端を原点とし、右方向に時刻をとり、上方向に確率をとった場合において、到達パケットが格納される時刻の分布を表したことになるからである。
【０００６】
パケット到達時刻の分布が図２（ａ）に示すようなＳ０である場合には、ジッタ吸収バッファ１０１は効率よく働く。図２（ａ）に示すパケットの到達時刻の分布Ｓ０では、左から５番目のパケット部に到達パケットが格納される確率が最も高くなっている。
【０００７】
通話中にＩＰネットワークにおける固定的な遅延が減少した場合、ジッタ吸収バッファ１０１に到達するパケットの分布は、図２（ｂ）に示すように、Ｓ０からＳ１に移動する。この場合、ＩＰネットワークにおける固定的な遅延は少なくなっているにもかかわらず、ジッタ吸収バッファ１０１において、固定的に時間Ｔの遅延が生じることとなり、円滑な通話に支障をきたす。
【０００８】
通話中にＩＰネットワークにおける固定的な遅延が増加した場合、ジッタ吸収バッファ１０１に到達するパケットの分布は、図２（ｃ）に示すように、Ｓ０からＳ２に移動する。この場合、ジッタ吸収バッファ１０１から外れた部分に到達するパケットは復号器１０２に出力することができず、パケット損失と同様に音声品質が劣化する。
【０００９】
通話中にＩＰネットワークにおけるジッタ量が増加した場合、ジッタ吸収バッファ１０１に到達するパケットの分布は、図２（ｄ）に示すように、Ｓ０からＳ３に変化する。この場合、ジッタ吸収バッファ１０１から外れた部分に到達するパケットは復号器１０２に出力することができず、パケット損失と同様に音声品質が劣化する。
【００１０】
通話中にＩＰネットワークにおけるジッタ量が減少した場合、ジッタ吸収バッファ１０１に到達するパケットの分布は、図２（ｅ）に示すように、Ｓ０からＳ４に変化する。この場合、ＩＰネットワークにおけるジッタを吸収するために必要なバッファ量が少なくなるにもかかわらず、ジッタ吸収バッファ１０１において固定的に時間Ｔの遅延が生じることとなり、ジッタ吸収バッファ１０１の利用効率が悪い。
【００１１】
パケットの到達時刻の分布を最適な分布にするためには、ジッタ吸収バッファ１０１内に格納されているパケットの数を調整することが考えられる。例えば、パケット到達時刻の分布が、図２（ｂ）または図２（ｅ）のような場合には、ジッタ吸収バッファ１０１内に格納されているパケットを廃棄（間引き）することによって、パケットの到達時刻の分布を最適な分布にする。また、パケットの到達時刻の分布が、図２（ｃ）または図２（ｄ）のような場合には、ジッタ吸収バッファ１０１内に格納されているパケットを複製することによって、パケット到達時刻の分布を最適な分布にする。
【００１２】
しかしながら、ジッタ吸収バッファ１０１内に格納されているパケットの数（パケット蓄積量）を調整する手法では、パケットの廃棄や複製によって、出力音声の品質が劣化するという問題がある。
【００１３】
なお、ジッタ吸収バッファ１０１内に格納されているパケットを廃棄（間引き）するか複製するかの判別は、従来は複数のパケットの到達遅延偏差を算出し、算出された到達遅延偏差に基づいて行っている。しかしながら、この判別方法では、信頼性の高い到達遅延偏差（統計量）を算出するためには、十分なデータ量が必要となるため、ジッタ吸収バッファ１０１内のパケット蓄積量制御に遅延が生ずるという問題がある。
【００１４】
なお、ジッタ吸収バッファ１０１内のパケット蓄積量を制御することは、言い換えれば、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間を制御することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明は、ジッタ吸収バッファ内に格納されているパケットの廃棄や複製を行うことなく、パケットの到達時刻の分布を最適な分布となるように調整できるネットワーク電話機および音声復号化装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、この発明は、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてから復号されるまでの遅延時間を制御する際に、制御遅延を小さくできるネットワーク電話機および音声復号化装置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】
【００１７】
この発明による第１の音声復号化装置は、受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えた、音声復号化装置において、復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変更を行うための再生速度変更手段、再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量に基づいて、再生速度変更手段を制御する再生速度制御手段、ならびに出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
再生速度制御手段としては、たとえば、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御するものが用いられる。
【００１９】
復号タイミング制御手段としては、例えば、出力バッファのデータ蓄積量が所定の基準量より少なくなったときに、復号手段にパケットの復号化を要求するものが用いられる。      
【００２０】
この発明による第２の音声復号化装置は、受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えた、音声復号化装置において、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が長くなるような制御を行い、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が短くなるような制御を行う遅延時間制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
遅延時間制御手段としては、たとえば、復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御する手段、ならびに出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２２】
遅延時間制御手段としては、たとえば、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合には、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内から読み出したパケットが、今回を含めて複数回の連続するパケット読み出しタイミングにおいて繰り返し復号されるようにかつその間においてジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しを禁止するように、ジッタ吸収バッファの読み出しおよび復号手段へ送るパケットを制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内に格納されている複数のパケットを一度に読み出して、その一つのみを復号し、その他を破棄するようにジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しおよび復号手段へに送るパケットを制御するものが用いられる。
【００２３】
この発明による第１のネットワーク電話機は、受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えたネットワーク電話機において、復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変更を行うための再生速度変更手段、再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量に基づいて、再生速度変更手段を制御する再生速度制御手段、ならびに出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２４】
再生速度制御手段としては、たとえば、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御するものが用いられる。
【００２５】
復号タイミング制御手段としては、例えば、出力バッファのデータ蓄積量が所定の基準量より少なくなったときに、復号手段にパケットの復号化を要求するものが用いられる。      
【００２６】
この発明による第２のネットワーク電話機は、受信パケットを格納するためのジッタ吸収バッファと、ジッタ吸収バッファに格納されているパケットを復号化するための復号手段とを備えたネットワーク電話機において、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が長くなるような制御を行い、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてからそのパケットが復号されるまでの遅延時間が短くなるような制御を行う遅延時間制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２７】
遅延時間制御手段としては、たとえば、復号手段によって得られた復号化音声信号に対して再生速度の変換を行うための再生速度変更手段、再生速度変更手段から出力されるデジタル音声信号を一時的に蓄積する出力バッファ、出力バッファに蓄積されたデジタル音声信号を所定時間間隔で読み出す手段、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、再生速度変更手段を制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、再生速度変更手段を制御する手段、ならびに出力バッファのデータ蓄積量に基づいて、復号手段による復号タイミングを制御する復号タイミング制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２８】
遅延時間制御手段としては、たとえば、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が第１の所定基準量より少ない場合には、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内から読み出したパケットが、今回を含めて複数回の連続するパケット読み出しタイミングにおいて繰り返し復号されるようにかつその間においてジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しを禁止するように、ジッタ吸収バッファの読み出しおよび復号手段へ送るパケットを制御し、ジッタ吸収バッファのパケット蓄積量が上記第１の所定基準量以上の第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、パケット読み出しタイミングにおいてジッタ吸収バッファ内に格納されている複数のパケットを一度に読み出して、その一つのみを復号し、その他を破棄するようにジッタ吸収バッファからのパケットの読み出しおよび復号手段へに送るパケットを制御するものが用いられる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、ジッタ吸収バッファ内に格納されているパケットの廃棄や複製を行うことなく、パケットの到達時刻の分布を最適な分布となるように調整できるようになる。
【００３０】
また、この発明によれば、ジッタ吸収バッファにパケットが格納されてから復号されるまでの遅延時間を制御する際に、制御遅延を小さくできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図３〜図１４を参照して、この発明をインターネット電話に適用した場合の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３２】
以下、第１の実施例について説明する。
【００３３】
〔１〕インターネット電話機の構成の説明
【００３４】
図３は、インターネット電話機の構成を示している。
【００３５】
インターネット電話機は、Ａ／Ｄコンバータ１、Ｄ／Ａコンバータ２、ＤＳＰ（音声復号化装置）３、マイコン４およびネットワークコントローラ５を備えている。
【００３６】
入力音声信号は、Ａ／Ｄコンバータ１によってデジタル音声信号に変換された後にＤＳＰ３に送られる。ＤＳＰ３では、デジタル音声信号が圧縮された後にパケット化される。ＤＳＰ３によって得られたパケットは、マイコン４およびネットワークコントローラ５を介してＩＰネットワークに送出される。
【００３７】
ＩＰネットワークを介して送られてきたパケットは、ネットワークコントローラ５およびマイコン4 を介してＤＳＰ３に送られる。ＤＳＰ３では、パケットが復号化される。ＤＳＰ３によって得られたデシタル音声信号はＤ／Ａコンバータ２によってアナログの音声信号に変換されて出力される。
【００３８】
図４は、ＤＳＰ３の詳細な構成を示している。
【００３９】
ＤＳＰ３は、送信パケットを生成するための手段と、復号化音声信号を生成するための手段とを備えている。
【００４０】
送信パケットを生成するための手段は、Ａ／Ｄコンバータ１から入力される入力音声信号を圧縮するための符号器３１および符号器３１によって得られた符号化データをパケット化してＲＴＰパケットを生成するＲＴＰパケット化部３２を備えている。
【００４１】
復号化音声信号を生成するための手段は、ジッタ吸収バッファ３３、復号器３４、再生速度変更部（以下、可変速再生部という）３５、出力バッファ３６、再生速度制御部３７および復号タイミング制御部３８を備えている。再生速度制御部３７および復号タイミング制御部３８は、実際は、１つの制御部によって構成されているが、説明の便宜上、２つの制御部に分けている。
【００４２】
ジッタ吸収バッファ３３は、図１のジッタ吸収バッファ１０１と同様に、複数のバッファ部（パケット記憶部）を備えている。ジッタ吸収バッファ３３の各バッファ部には、到達したパケットが、パケット番号の順番で左側から順番に格納されていく。最も左側のバッファ部に格納されているパケットが所定のタイミングで読み出されて復号器３４に渡される。復号器３４に１パケットが渡されると、ジッタ吸収バッファ３３内の他のパケットが左側に１つずつシフトされる。
【００４３】
復号器３４は、ジッタ吸収バッファ３３から渡されたパケット（符号化データ）を復号化する。復号器３４によって得られた復号化音声信号は、可変速再生部３５に送られ、再生速度の変更処理（話速変換処理）が施される。可変速再生部３５から出力されるデジタル音声信号は出力バッファ３６に蓄積される。出力バッファ３６に蓄積されたデジタル音声信号は、所定時間間隔毎に１データずつ順次読み出されて、Ｄ／Ａコンバータ２に出力される。
【００４４】
再生速度制御部３７は、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ量（パケット蓄積量）に基づいて、可変速再生部３５を制御する。復号タイミング制御部３８は、出力バッファ３６のデータ蓄積量に基づいて、復号器３４による復号タイミングを制御する。
【００４５】
上記復号化音声信号を生成するための手段の特徴は、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ量（パケット蓄積量）に応じて復号化音声信号の再生速度を制御することにより、ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力タイミング（復号タイミング）を制御することにある。ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力は、出力バッファ３６内に格納されているデータ量が、所定の基準量を下回ったときに行われる。
【００４６】
これにより、ジッタ吸収バッファ３３内に格納されているパケットの廃棄や複製を行うことなく、パケット到達時刻の分布が最適な位置にくるようにジッタ吸収バッファ３３内のバッファ量、言い換えれば、パケットがジッタ吸収バッファ３３内に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間を調整することが可能となる。なお、再生音声の再生速度は、ピッチ幅を変えることなく、再生速度のみを変更する。
【００４７】
〔２〕復号化音声信号を生成するための手段の動作についての説明
【００４８】
以下、復号化音声信号を生成するための手段の動作について、さらに詳しく説明する。      
【００４９】
通話中において、ジッタ吸収バッファ３３に到達するパケットの分布が、図５（ａ）に破線Ｓ１で示すような分布であり、実線の分布Ｓ０のように分布を移動させたい場合には、再生速度が早くなるように可変速再生部３５を制御する。可変速再生部３５は、再生速度を早くする際には、例えば、図６に示すように、３ピッチ分の波形から２ピッチ分の波形を生成する。
【００５０】
つまり、まず、原波形内の３ピッチ分の波形のうち、前から２ピッチ分の波形に右下がり直線で表される重みをかけるとともに、後から２ピッチ分の波形に右上がりの直線で表される重みをかける。そして、これらの２ピッチ分の波形を加算することにより、２ピッチ分の波形を生成する。
【００５１】
このように、再生速度が早くされると、１パケットに対するデータ量が減少するため、出力バッファ３６内の蓄積データが所定の基準量を下回るタイミングが早くなり、ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力タイミング（復号タイミング）が早くなる。言い換えれば、パケットがジッタ吸収バッファ３３内に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間が短くなる。この結果、パケット到達時刻の分布が最適な位置Ｓ０に移動する。
【００５２】
通話中において、ジッタ吸収バッファ３３に到達するパケットの分布が、図５（ｂ）に破線Ｓ２で示すような分布であり、実線の分布Ｓ０のように分布を移動させたい場合には、再生速度が遅くなるように可変速再生部３５を制御する。可変速再生部３５は、再生速度を遅くする際には、例えば、図７に示すように、３ピッチ分の波形から４ピッチ分の波形を生成する。
【００５３】
つまり、まず、原波形内の３ピッチ分の波形のうち、前から２ピッチ分の波形に右上がり直線で表される重みをかけるとともに、後から２ピッチ分の波形に右下がりの直線で表される重みをかける。そして、これらの２ピッチ分の波形を加算することにより、２ピッチ分の波形を生成する。そして、得られた波形を、原波形の中央の１ピッチ分の波形と置き換えることにより、４ピッチ分の波形を生成する。
【００５４】
このように、再生速度が遅くされると、１パケットに対するデータ量が増加するため、出力バッファ３６内の蓄積データが所定の基準量を下回るタイミングが遅くなり、ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力タイミング（復号タイミング）が遅くなる。言い換えれば、パケットがジッタ吸収バッファ３３内に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間が長くなる。この結果、パケット到達時刻の分布が最適な位置Ｓ０に移動する。
【００５５】
通話中において、ＩＰネットワークにおけるジッタ量が増加した場合、ジッタ吸収バッファ３３に到達するパケットの分布が、図５（ｃ）に破線Ｓ３で示すような分布であり、実線の分布Ｓ０のように分布を移動させたい場合には、再生速度が遅くなるように可変速再生部３５を制御することにより、ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力タイミングを遅くさせる。
【００５６】
通話中において、ＩＰネットワークにおけるジッタ量が減少した場合、ジッタ吸収バッファ３３に到達するパケットの分布が、図５（ｄ）に破線Ｓ４で示すような分布であり、実線の分布Ｓ０のように分布を移動させたい場合には、再生速度が早くなるように可変速再生部３５を制御することにより、ジッタ吸収バッファ３３からのパケット出力タイミングを早くさせる。
【００５７】
〔３〕再生速度制御部３７によって行われる再生速度制御についての説明
【００５８】
図８において、ジッタ吸収バッファ３３の左端のバッファ部からパケットが読み出されるものとし、Ｓ０を目標とするパケット到達時刻の分布とする。ジッタ吸収バッファ３３の左端部の３つのバッファ部からなる領域をバッファ領域Ａと定義し、バッファ領域Ａの右隣の１つのバッファ部からなる領域をバッファ領域Ｂと定義し、バッファ領域Ｂより右側の領域をバッファ領域Ｃと定義する。なお、各領域Ａ、Ｂ、Ｃのバッファ部の量は、設定により変更することが可能である。
【００５９】
再生速度制御の基本的な考え方について説明する。図９（ａ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ２が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも左側にずれている場合には、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ領域Ａに到達パケットが格納されるようになる。したがって、バッファ領域Ａに到達パケットが格納される場合には、再生速度制御部３７は、再生速度が遅くなるように可変速再生部３５を制御する。この結果、復号器３４へのパケット出力タイミング（復号タイミング）が遅くなる。
【００６０】
言い換えれば、再生速度制御部３７は、ジッタ吸収バッファ３３のパケット蓄積量がバッファ領域Ａで規定される第１の所定基準量より少ない場合に、再生速度が遅くなるように、可変速再生部３５を制御する。
【００６１】
一方、図９（ｂ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ１が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも右側にずれている場合には、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ領域ＡおよびＢからなる領域に一定時間、到達パケットが格納されなくなる。つまり、一定時間、到達パケットがバッファ領域Ｃのみに格納される。したがって、バッファ領域ＡおよびＢからなる領域に一定時間、到達パケットが格納されない場合には、再生速度制御部３７は、再生速度が早くなるように可変速再生部３５を制御する。この結果、復号器３４へのパケット出力タイミング（復号タイミング）が早くなる。
【００６２】
言い換えれば、再生速度制御部３７は、ジッタ吸収バッファ３３のパケット積量がバッファ領域Ｂで規定される第２の所定基準量より多い状態が一定時間継続した場合に、再生速度が早くなるように、可変速再生部３５を制御する。
【００６３】
図１０は、初期化処理手順を示している。
【００６４】
電源オン時に行われる初期化処理においては、カウンタｂ＿ｃｎｔに、所定値Ｂ＿ＴＨＬ（例えば１００）を設定する（ステップ１）。また、可変速再生部３５に与える再生速度制御内容を再生速度を変更しない状態に設定する（ステップ２）。
【００６５】
図１１は、再生速度の制御処理手順を示している。
【００６６】
再生速度の制御処理は、ジッタ吸収バッファ３３への到達パケットの入力処理が開始される毎に行われる。
【００６７】
パケット入力処理が開始されると、ジッタ吸収バッファ３３へのパケット入力位置が図８のバッファ領域Ａであるか否かを判別する（ステップ１１）。パケット入力位置がバッファ領域Ａである場合には、図９（ａ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ２が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも左側にずれていると判断し、カウンタｂ＿ｃｎｔに所定値Ｂ＿ＴＨＬを格納するとともに（ステップ１２）、再生速度制御内容を再生速度を遅くする状態に設定する（ステップ１３）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【００６８】
上記ステップ１１において、パケット入力位置がバッファ領域Ａではないと判別した場合には、パケット入力位置がバッファ領域Ｂであるか否かを判別する（ステップ１４）。パケット入力位置がバッファ領域Ｂである場合には、実際のパケット到達時刻の分布が目標とするパケット到達時刻の分布と一致している可能性が高いと判断し、カウンタｂ＿ｃｎｔに所定値Ｂ＿ＴＨＬを格納するとともに（ステップ１５）、再生速度制御内容を再生速度を変更しない状態に設定する（ステップ１６）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ２０）、今回のパケット入力処理を終了する。      
【００６９】
上記ステップ１４において、パケット入力位置がバッファ領域Ｂではないと判別した場合には、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔを１だけデクリメント（−１）する（ステップ１７）。そして、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０以下になったか否かを判別する（ステップ１８）。カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０より大きいときには、実際のパケット到達時刻の分布が目標とするパケット到達時刻の分布と一致している可能性が高いと判断し、再生速度制御内容を再生速度を変更しない状態に設定する（ステップ１６）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ２０）、今回のパケット入力処理を終了する。      
【００７０】
上記ステップ１８において、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０以下になったと判別した場合には、図９（ｂ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ１が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも右側にずれていると判断して、再生速度制御内容を再生速度を早くする状態に設定する（ステップ１９）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【００７１】
〔４〕復号タイミング制御処理手順についての説明
【００７２】
図１２は、復号タイミングの制御処理手順を示している。
【００７３】
Ｄ／Ａコンバータ２への出力処理（Ｄ／Ａ出力処理）が開始されると、出力バッファ３６から１つのデータを出力する（ステップ３１）。そして、出力バッファ３６内のデータ量が所定の基準量Ｂ＿ＤＡＴＡ＿ＴＨＬより小さくなったか否かを判別する（ステップ３２）。出力バッファ３６内のデータ量が所定の基準量以上である場合には、今回のＤ／Ａ出力処理を終了する。
【００７４】
上記ステップ３２において、出力バッファ３６内のデータ量が所定の基準量Ｂ＿ＤＡＴＡ＿ＴＨＬより小さくなったと判別した場合には、復号器３４に復号を要求した後（ステップ３３）、今回のＤ／Ａ出力処理を終了する。
【実施例２】
【００７５】
以下、第２の実施例について説明する。第２の実施例においては、インターネット電話機の全体的な構成は、図３に示すものと同様であるが、ＤＳＰ３の構成が図４に示すものと異なっている。
【００７６】
図１３は、ＤＳＰ３の詳細な構成を示している。
【００７７】
ＤＳＰ３は、送信パケットを生成するための手段と、復号化音声信号を生成するための手段とを備えている。送信パケットを生成するための手段は、図４と同様に、Ａ／Ｄコンバータ１から入力される入力音声信号を圧縮するための符号器３１および符号器３１によって得られた符号化データをパケット化してＲＴＰパケットを生成するＲＴＰパケット化部３２を備えている。
【００７８】
復号化音声信号を生成するための手段は、図４とは異なり、ジッタ吸収バッファ３３、復号器３４、出力バッファ３６および遅延時間制御部３９を備えている。遅延時間制御部３９は、ジッタ吸収バッファ３３の後段であって、復号器３４の前段に設けられており、パケットがジッタ吸収バッファ３３に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間を制御する。この実施例では、ジッタ吸収バッファ３３からパケットを読み出すタイミング（復号タイミング）は、一定期間毎に到来する。
【００７９】
遅延時間制御部３９によって行われる遅延時間制御について説明する。
【００８０】
図８において、ジッタ吸収バッファ３３の左端のバッファ部からパケットが読み出されるものとし、Ｓ０を目標とするパケット到達時刻の分布とする。ジッタ吸収バッファ３３の左端部の３つのバッファ部からなる領域をバッファ領域Ａと定義し、バッファ領域Ａの右隣の１つのバッファ部からなる領域をバッファ領域Ｂと定義し、バッファ領域Ｂより右側の領域をバッファ領域Ｃと定義する。なお、各領域Ａ、Ｂ、Ｃのバッファ部の量は、設定により変更することが可能である。
【００８１】
図９（ａ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ２が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも左側にずれている場合には、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ領域Ａに到達パケットが格納されるようになる。ジッタ吸収バッファ３３のバッファ領域Ａに到達パケットが格納される場合には、遅延時間制御部３９は、ジッタ吸収バッファ３３内に格納されているパケットを複製するのと等価な処理を行う。
【００８２】
具体的には、ある復号タイミングにおいてジッタ吸収バッファ３３から読み出された１つのパケットを復号器３４に送るとともに保持しておき、次の復号タイミングにおいてはジッタ吸収バッファ３３から新たなパケットの読み出しを行うことなく保持しているパケット（前回の復号タイミングで読み出されたパケット）を復号器３４に送るように、ジッタ吸収バッファ３３からのパケットの読み出しおよび復号器３４へ送るパケットを制御する。この結果、パケットがジッタ吸収バッファ３３に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間が長くなる。遅延時間制御部３９によるこのような制御を行う動作モードを、遅延時間延長化モードということにする。
【００８３】
一方、図９（ｂ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ１が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも右側にずれている場合には、ジッタ吸収バッファ３３のバッファ領域ＡおよびＢからなる領域に一定時間、到達パケットが格納されなくなる。つまり、一定時間、到達パケットがバッファ領域Ｃのみに格納される。バッファ領域ＡおよびＢからなる領域に一定時間、到達パケットが格納されない場合には、遅延時間制御部３９は、ジッタ吸収バッファ３３内に格納されているパケットを削除（間引き）するのと等価な処理を行う。
【００８４】
具体的には、復号タイミングにおいてジッタ吸収バッファ３３から２つのパケットを連続して読み出し、そのうちの一方を破棄し、他方のみを復号器３４に送るように、ジッタ吸収バッファ３３からのパケットの読み出しおよび復号器３４へ送るパケットを制御する。この結果、パケットがジッタ吸収バッファ３３に格納されてから、そのパケットが復号化されるまでの遅延時間が短くなる。遅延時間制御部３９によるこのような制御を行う動作モードを、遅延時間短縮化モードということにする。
【００８５】
なお、遅延時間制御部３９は、通常動作モード時には、復号タイミングにおいてジッタ吸収バッファ３３から１つのパケットを読み出して、そのパケットを復号器３４に送るといった動作を行う。
【００８６】
図１４は、遅延時間制御部３９による動作モード決定処理手順を示している。
【００８７】
なお、電源オン時に行われる初期化処理において、カウンタｂ＿ｃｎｔに、所定値Ｂ＿ＴＨＬ（例えば１００）が設定されるとともに、遅延時間制御部３９の動作モードとしては、通常動作モードが設定されているものとする。
【００８８】
遅延時間制御処理は、ジッタ吸収バッファ３３への到達パケットの入力処理が開始される毎に行われる。
【００８９】
パケット入力処理が開始されると、ジッタ吸収バッファ３３へのパケット入力位置が図８のバッファ領域Ａであるか否かを判別する（ステップ１１１）。パケット入力位置がバッファ領域Ａである場合には、図９（ａ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ２が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも左側にずれていると判断し、カウンタｂ＿ｃｎｔに所定値Ｂ＿ＴＨＬを格納するとともに（ステップ１１２）、動作モードを遅延時間延長化モードに設定する（ステップ１１３）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ１２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【００９０】
上記ステップ１１１において、パケット入力位置がバッファ領域Ａではないと判別した場合には、パケット入力位置がバッファ領域Ｂであるか否かを判別する（ステップ１１４）。パケット入力位置がバッファ領域Ｂである場合には、実際のパケット到達時刻の分布が目標とするパケット到達時刻の分布と一致している可能性が高いと判断し、カウンタｂ＿ｃｎｔに所定値Ｂ＿ＴＨＬを格納するとともに（ステップ１１５）、動作モードを通常動作モードに設定する（ステップ１１６）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ１２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【００９１】
上記ステップ１１４において、パケット入力位置がバッファ領域Ｂではないと判別した場合には、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔを１だけデクリメント（−１）する（ステップ１１７）。そして、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０以下になったか否かを判別する（ステップ１１８）。カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０より大きいときには、実際のパケット到達時刻の分布が目標とするパケット到達時刻の分布と一致している可能性が高いと判断し、動作モードを通常動作モードに設定する（ステップ１１６）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ１２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【００９２】
上記ステップ１１８において、カウンタ値ｂ＿ｃｎｔが０以下になったと判別した場合には、図９（ｂ）に示すように、実際のパケット到達時刻の分布Ｓ１が目標とするパケット到達時刻の分布Ｓ０よりも右側にずれていると判断して、動作モードを遅延時間短縮化モードに設定する（ステップ１１９）。そして、パケットをジッタ吸収バッファ３３に格納することにより（ステップ１２０）、今回のパケット入力処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】従来技術を示すブロック図である。
【図２】図１の従来技術の問題点を説明するための模式図である。
【図３】インターネット電話機の構成を示すブロック図である。
【図４】図３のＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の基本的な考え方を説明するための模式図である。
【図６】再生速度を早くする場合の可変速再生部３５の処理内容を説明するための模式図である。
【図７】再生速度を遅くする場合の可変速再生部３５の処理内容を説明するための模式図である。
【図８】再生速度制御を説明するための模式図である。
【図９】再生速度制御の基本的な考え方を説明するための模式図である。
【図１０】初期化処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】再生速度制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】復号タイミング制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＤＳＰの他の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３の遅延時間制御部３９による動作モード決定処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
３  ＤＳＰ
３３  ジッタ吸収バッファ
３４  復号器
３５  可変速再生部
３６  出力バッファ
３７  再生速度制御部
３８  復号タイミング制御部
３９  遅延時間制御部
【図１】
2004282692.tif 000003
【図２】
2004282692.tif 000004
【図３】
2004282692.tif 000005
【図４】
2004282692.tif 000006
【図５】
2004282692.tif 000007
【図６】
2004282692.tif 000008
【図７】
2004282692.tif 000009
【図８】
2004282692.tif 000010
【図９】
2004282692.tif 000011
【図１０】
2004282692.tif 000012
【図１１】
2004282692.tif 000013
【図１２】
2004282692.tif 000014
【図１３】
2004282692.tif 000015
【図１４】
2004282692.tif 000016