(57)【要約】【課題】ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化が生じないようにすることができるＩＰパケット化装置を提供することを目的とする。【解決手段】音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信する音声圧縮ブロック１１と、全体を制御すると共にＳＮＭＰを用いてＩＰネットワーク内のルータ等の経路選択装置と通信してトラフィック情報を把握する中央処理装置７とを有するＩＰパケット化装置であって、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定する音声検出器１０を備えたことにより、低圧縮または高圧縮・無音圧縮をトラフィックの状態に応じて選択して受話側での音声品質劣化の防止またはトラフィック量の低減を図ることができる。【選択図】図１
2005252429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信する音声圧縮ブロックと、全体を制御すると共にＳＮＭＰを用いてＩＰネットワーク内のルータ等の経路選択装置と通信してトラフィック情報を把握する中央処理装置とを有するＩＰパケット化装置であって、
把握した前記トラフィック情報に基づいて前記音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定する音声検出器を備えたことを特徴とするＩＰパケット化装置。
【請求項２】
前記音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、前記音声検出器は前記前回音声データと前記今回音声データとに対して低圧縮を行うことを特徴とする請求項１に記載のＩＰパケット化装置。
【請求項３】
前記音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、前記音声検出器は前記前回音声データおよび前記今回音声データのいずれか一方の音声データに対して低圧縮を行い、前記前回音声データおよび前記今回音声データのいずれか他方の音声データに対して高圧縮を行うことを特徴とする請求項１に記載のＩＰパケット化装置。
【請求項４】
前記音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、前記音声検出器は前記前回音声データと前記今回音声データとに対して高圧縮を行うことを特徴とする請求項１に記載のＩＰパケット化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ電話機またはＩＰ−ＰＢＸ（ＩＰ用構内交換機）に用いられ、音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信するＩＰパケット化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、ＶｏＩＰ技術などを使用し音声をＩＰパケット化してＩＰネットワークを介して音声通信する従来のＩＰパケット化装置を用いたＩＰ電話システムを示すブロック図である。
【０００３】
図７において、１ａ、１ｂはＩＰパケット化する機能を有し、ＬＡＮインタフェースを持つＩＰ電話機、２ａ、２ｂは従来のＰＢＸ（構内交換機）機能に加えてＩＰゲートウエイ機能（音声圧縮／伸張、ＩＰアドレス管理、ＬＡＮインタフェース）等を搭載するＩＰ−ＰＢＸ、３ａ、３ｂはパソコン（ＰＣ）、４ａ、４ｂ、５ａ〜５ｄはＩＰパケット化された音声データ（ＩＰパケット化音声データ）を目的地まで適切なルートを選択して伝送するルータ（経路選択装置）、５はＩＰネットワークである。
【０００４】
このように構成された従来のＩＰパケット化装置を有するＩＰ電話システムについて、その動作を図８を用いて説明する。図８はパケットネットワークに接続されるネットワークモニタリングエージェント３００を示すブロック図である。
【０００５】
図８において、３００は現在のネットワークトラフィック量を元に圧縮基準を選択するネットワークモニタリングエージェント、３１０はデータ保存装置３２０に保存されている命令を取り出し、解釈し、実行するプロセッサ、３３０はネットワークモニタリングエージェント３００をパケット電話システムへと接続し（すなわちパケットネットワーク）と接続し、それによってネットワークモニタリングエージェント３００を各接続ノードへとリンクさせる通信ポートである。データ保存装置３２０は、接続データベース５００と、終端データベース５５０と、動的圧縮調整プロセス６００とを有する。
【０００６】
図７において、ＩＰ−ＰＢＸ２ａ、２ｂからの音声データはルータ４ａ、４ｂを介してＰＣ３ａ、３ｂからの汎用データと統合され、パケットネットワークを伝送される。このパケットネットワークは通話中、動的に変化し、パケットデータが常に同じルートを通過する事はない。パケットネットワークには種々のＩＰ−ＰＢＸ、ＩＰ電話機が接続されており、刻々と通話回線数が変動し、更に、パソコン３ａ、３ｂからのデータもあり、パケットネットワーク内ではトラフィック量（データ転送量、パケット損失量）が増減、変化する。
【０００７】
このような状況の中で、音声通信はリアルタイム性を要求され、エンドツーエンド伝送における電話端末（エンド）での音質劣化を防止しなければならない。特に、重大な音声品質劣化は、エンドツーエンド伝送遅延時間による劣化と、パケットネットワークの中で発生するパケット損失による劣化とである。ＩＰパケットがあて先に届かないで消失してしまう事をパケット損失というが、パケット損失が発生する主な原因は２つある。第１は、パケットネットワークのルーティング仕様（経路選択仕様）に基づくものであり、たとえば１つのＩＰパケットが通過したルータ等の中継ノードが１５個になるとこのパケットを廃棄する。トラフィックの状態によってはこのパケット廃棄現象が発生しやすくなる。第２は、伝送時間と関連があるパケット損失である。パケットネットワークでは伝送遅延時間が変動する遅延時間のジッターが発生する。これは、多数のパケットに分割して送信
されたデータが各ルータの性能の違い（パケット受信時間、内部処理時間、送信待ち時間等の性能の違い）が主要原因で発生する。受信側では、受信した一連のＩＰパケットの時間間隔が一定になるように遅延時間調整を行う。しかし、遅延時間が大きすぎて調整可能な範囲を超えたＩＰパケットは廃棄される。このように、刻々と変わる動的なパケットネットワーク内のトラフィックの状態によって、音声品質が大きく左右される。
【０００８】
ここで、例えば（特許文献１）においては、パケット電話システムにおいて図８に示すような構成でトラフィック量のようなネットワーク条件をモニタし、接続についての符号化スキームを動的に調整するタイミングを判断するネットワークモニタリングエージェント３００が開示されている。ネットワークモニタリングエージェント３００は、例えば、現在のネットワークトラフィック量、ネットワークエラー特性、日時あるいは曜日を基に符号化標準を選択することができる。（特許文献１）では、ネットワークトラフィックがより軽い場合、より低い程度の圧縮および高い品質レベルを提供する符号化標準が選択される。ネットワークモニタリングエージェント３００は、各接続に関連した装置に符号化スキームにおける変化を通知する。
【特許文献１】特開２００１−５７５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＶｏＩＰ技術などを使用して音声をＩＰパケット化し通信する上述したような従来のＩＰパケット化装置では、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大すると、パケット損失等が発生しやすくなり、音切れ等の品質劣化を招くという問題点を有していた。
【００１０】
このＩＰパケット化装置では、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化を生じないことが要求されている。
【００１１】
本発明は、この要求を満たすため、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化が生じないようにすることができるＩＰパケット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】
【００１２】
この課題を解決するために本発明のＩＰパケット化装置は、音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信する音声圧縮ブロックと、全体を制御すると共にＳＮＭＰを用いてＩＰネットワーク内のルータ等の経路選択装置と通信してトラフィック情報を把握する中央処理装置とを有するＩＰパケット化装置であって、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定する音声検出器を備えた構成を有している。
【００１３】
これにより、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化が生じないようにすることができるＩＰパケット化装置が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＩＰパケット化装置は、音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信する音声圧縮ブロックと、全体を制御すると共にＳＮＭＰを用いてＩＰネットワーク内のルータ等の経路選択装置と通信してトラフィック情報を把握する中央処理装置とを有するＩＰパケット化装置であって、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定する音声検出器を備えたことにより、例えば、音声のある有音区間は圧縮による劣化度合いが小さい低圧縮（圧縮率の低い圧縮）を実行し、背景雑音等のように劣化しても気にならない無音区間は高圧縮（圧縮率の高い圧縮）もしくは無
音圧縮（更に圧縮率の高い圧縮）を実行することができるので、トラフィック状態に応じて、低圧縮すなわち音声品質優先としたり、高圧縮もしくは無音圧縮すなわちトラフィック優先とすることができ、低圧縮または高圧縮・無音圧縮をトラフィックの状態に応じて選択して受話側での音声品質劣化の防止またはトラフィック量の低減を図ることができるという有利な効果が得られる。
【００１５】
さらに、音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データと今回音声データとに対して低圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができるという有利な効果が得られる。
【００１６】
さらに、音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データおよび今回音声データのいずれか一方の音声データに対して低圧縮を行い、前回音声データおよび今回音声データのいずれか他方の音声データに対して高圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に低圧縮と高圧縮との両方を用いることでトラフィック量を抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができるという有利な効果が得られる。
【００１７】
さらに、音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データと今回音声データとに対して高圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に高圧縮を用いることでトラフィック量を最大限に抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化が生じないようにするという目的を、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定するということで実現した。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信する音声圧縮ブロックと、全体を制御すると共にＳＮＭＰを用いてＩＰネットワーク内のルータ等の経路選択装置と通信してトラフィック情報を把握する中央処理装置とを有するＩＰパケット化装置であって、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロックにおける圧縮率を決定する音声検出器を備えることとしたものであり、例えば、音声のある有音区間は圧縮による劣化度合いが小さい低圧縮（圧縮率の低い圧縮）を実行し、背景雑音等のように劣化しても気にならない無音区間は高圧縮（圧縮率の高い圧縮）もしくは無音圧縮（更に圧縮率の高い圧縮）を実行することができるので、トラフィック状態に応じて、低圧縮すなわち音声品質優先としたり、高圧縮もしくは無音圧縮すなわちトラフィック優先とすることができ、低圧縮または高圧縮・無音圧縮をトラフィックの状態に応じて選択して受話側での音声品質劣化の防止またはトラフィック量の低減を図ることができるという作用・効果を有する。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データと今回音声データとに対して低圧縮を行うこととしたものであり、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができるという作用・効果を有する。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、音声圧縮ブロックは１つのパケット
に前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データおよび今回音声データのいずれか一方の音声データに対して低圧縮を行い、前回音声データおよび今回音声データのいずれか他方の音声データに対して高圧縮を行うこととしたものであり、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に低圧縮と高圧縮との両方を用いることでトラフィック量を抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができるという作用・効果を有する。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、音声圧縮ブロックは１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器は前回音声データと今回音声データとに対して高圧縮を行うこととしたものであり、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に高圧縮を用いることでトラフィック量を最大限に抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができるという作用・効果を有する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるＩＰパケット化装置を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、６は話者の声である音声アナログ信号をデジタル化して音声デジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換器、７は制御を司るＣＰＵ、８はデジタルデータをある時間格納し出力するＦＩＦＯメモリ、９は有音、無音のしきい値レベルを変える電子ボリューム部、１０は音声レベルを示すデータでもある音声デジタルデータ（単に「音声データ」ともいう）と有音、無音のしきい値レベルとの２入力より音声の有無を検出する音声検出器、１１は音声データに対して種々の圧縮を行う音声圧縮ブロック、１２は有音、無音の圧縮を切り替える（つまり圧縮率を切り替える）スイッチ、１３は有音圧縮時に用いられる低圧縮部、１４は背景雑音圧縮時に用いられる高圧縮部、１５は無音圧縮時に用いられる無音圧縮部である。
【００２５】
このように構成されたＩＰパケット化装置について、その動作を図２、図３を用いて説明する。図２（ａ）は音声レベルを示すデータ（音声レベルデータ）を示すタイミング図であり、図２（ｂ）はＩＰパケットを示すタイミング図、図３はＩＰ電話機とルータに搭載されるプロトコルを示すプロトコル構成図である。
【００２６】
ここで、ＩＰ−ＰＢＸ（交換機）２ａ、２ｂ（図７参照）を介して必要な呼制御が完了し通話可能状態になっているとする。まず、音声アナログ信号をＡ／Ｄ変換器６でデジタル化し、一旦ＦＩＦＯメモリ８に格納する。ＩＰ電話機１ａ、１ｂ（図７参照）の周辺の背景雑音レベルをＣＰＵ７が把握し、電子ボリューム部９をコントロールして或るしきい値を音声検出器１０に設定する。これにより、有音、無音の検出が音声検出器１０より出力される事になる。通話前の話者の声が入力されてない状態では背景雑音のみの無音であるので、切替えスイッチ１２は無音圧縮部１５もしくは高圧縮部１４に切り替えられており、無音圧縮部１５側であればＩＰパケット化は行われない。つまり、この無音区間では伝送路へはなにも音声データは送信されない。ＣＰＵ７は常に音声データレベルを監視しており、又しきい値も設定しているので、音声検出器１０の出力状態を把握している。
【００２７】
音声は、図７を用いて（背景技術）の中で説明したような刻々と変わる動的なパケットネットワーク内のトラフィックの状態（データ転送量、パケット損失量）によって、その品質が左右されている。このトラフィックの状態を検知できれば低圧縮部１３、高圧縮部１４、無音圧縮部１５をこのトラフィックの状態に応じて適切に可変できる。
【００２８】
次に、トラフィックの状態に応じて低圧縮部１３、高圧縮部１４、無音圧縮部１５を切
り替える動作について説明する。
【００２９】
通常、ＩＰ電話機１ａ、１ｂにはＲＴＰ（Ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏ−ｔｏｃｏｌ）、ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を装備している。ＲＴＰではパケット損失の検出が可能であり、送信者（ＩＰ電話機）の伝送レートの調整にはＲＴＣＰが有効である。更に、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔ−ｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）というオープンなネットワーク環境で使用する管理プロトコルはＩＰネットワーク内の情報を収集する事が目的になる。ルータは、ＲＴＰ、ＲＴＣＰはもちろんＳＮＭＰの基本機能は搭載しているが、ＩＰ電話機はＲＴＰ、ＲＴＣＰは搭載しているがＳＮＭＰは現状では搭載されていない。
【００３０】
ＳＮＭＰを簡単に説明する。管理する側（ＩＰ電話機）と通信する相手（管理対象）とが必要になるが、管理対象は図７ではパケットネットワーク内の全てのルータ４ａ、４ｂ、５ａ〜５ｄになる。図３のプロトコル構成図に示すように、マネージャー（ＩＰ電話機）とエージェント（ルータ）との間において、マネージャはエージェントに対して情報の問い合わせを行い、エージェントはマネージャーに応答する。エージェントが持っている情報の集まりをＭＩＢ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅ）と言い、ＭＩＢに規定される個々の情報をオブジェクト（Ｏｂｊｅｃｔ）と呼ぶ。あるルータのインタフェース（ポート）の状態を確認したい場合は、ルータのＭＩＢ情報に対してＩＰ電話機がリクエストを行い、応答してきた値（返り値）を見て判断する。具体的なトラフィック情報（オブジェクト）としては、あるルータのインタフェース毎の接続線の使用率（入力、出力したデータ量や回線スピード）、ルータの負荷率（ルータが処理できずにパケットを廃棄した割合）などがある。ルータの負荷率が例えば増大している場合は転送先インタフェース（ポート）の回線容量が転送要求トラフィックに対して少なすぎるか、もしくはルータ内のメモリ容量が少ないなどの可能性がある。パケットが廃棄が多いと、データの再送が煩雑に発生してる可能性がある。ＩＰ電話機がＳＮＭＰを搭載する事により、ルータが持っているＭＩＢ（トラフィック情報）を把握可能となり、ＩＰネットワーク内のトラフィックの状態をＩＰ電話機が総合的に判断して、トラフィック状態が良ければ有音区間は品質劣化度が小さい低圧縮、無音区間は高圧縮を実行し、悪ければ有音区間は高圧縮、無音区間は無音圧縮を実行する。有音区間の低圧縮は音声品質優先であり、無音区間の無音圧縮はトラフィック優先である。
【００３１】
図２は、音声の有無でＩＰパケットが低圧縮、高圧縮、無音圧縮の状態となることを示す。点線の四角は無音圧縮でありこの無音区間でのパケット化は行われず、データの送信はしない。このように、図１のＩＰパケット化装置を用いれば、ＩＰ電話機がルータと通信する事でトラフィック情報を把握でき、この結果を基に音声の有、無区間のパケットの圧縮方法を選択する事で、ＩＰネットワークのトラフィック量を増大させずに音声品質を維持することができる。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、把握したトラフィック情報に基づいて音声圧縮ブロック１１における圧縮率を決定する音声検出器１０を備えたことにより、例えば、音声のある有音区間は圧縮による劣化度合いが小さい低圧縮（圧縮率の低い圧縮）を低圧縮部１３で実行し、背景雑音等のように劣化しても気にならない無音区間は高圧縮もしくは無音圧縮を高圧縮部１４もしくは無音圧縮部１５で実行することができるので、トラフィック状態に応じて、低圧縮すなわち音声品質優先としたり、高圧縮もしくは無音圧縮すなわちトラフィック優先とすることができ、低圧縮または高圧縮・無音圧縮をトラフィックの状態に応じて選択して受話側での音声品質劣化の防止またはトラフィック量の低減を図ることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２によるＩＰパケット化装置における動作を示すものであり、図４（ａ）は音声アナログ信号を示すタイミング図、図４（ｂ）は分割時間が１０ｍｓ（ミリ秒）であることを示す時間分割図、図４（ｃ）はＩＰパケット化を示すタイミング図、図４（ｄ）は伝送路上のＩＰパケットを示すパケットデータ図、図４（ｅ）はパケットロスが無い場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図、図４（ｆ）はパケットロスが発生した場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図である。図４は、上の送信側ＩＰ電話機（またはＩＰ−ＰＢＸ）が音声アナログ信号を取り込んで圧縮してパケット化後送信し、送信側からのＩＰパケットがＩＰネットワーク内の伝送路を通って下の受信側ＩＰ電話機（またはＩＰ−ＰＢＸ）にＩＰパケットが到着するまでを示す。なお、本実施の形態によるＩＰパケット化装置の構成は実施の形態１と同様、図１に示す構成である。
【００３４】
このように構成されたＩＰパケット化装置について、その動作を説明する。
【００３５】
図４（ａ）に示す音声アナログ信号をデジタル化した後に、ある時間毎に区切って（図４（ｂ）では１０ｍｓ）順次、品質劣化が小さい低圧縮を実行する（分割時間а０〜аｎのデータ）。これをＩＰパケット化するが、図４（ｃ）に示すように、１個のパケットに前データ（前回データ）と現データ（今回データ）を同一パケットに入れる。図４（ｃ）ではＩＰパケットデータＡ０とＩＰパケットデータＡ１が同一パケットに入っている。後も同様に入れていき、Ａｎ−１とＡｎのパケットまで続く。従来は１つのパケットにはＡｎのみでありＡｎ−１は入れてない。つまり、すでに送信したデータは２度送らないのである。この点が従来と違う点であり、これを特徴とするのが実施の形態２である。図中のパケットはアプリケーションデータ（音声データ）のみのデータサイズであり、必要なＩＰヘッダ等は省略している。ＩＰネットワークのトラフィック状態が良く、大きい遅延やパケットロスが発生していない場合では、受信側に到着したパケットは順次、パケットを分解し伸張して元の音声信号に再生するのであるが（図４（ｅ）参照）、同じデータＡｎが必ず前パケットかもしくは次のパケットにも入っている。よって、重複して伸張することがないように、全て伸張することなく交互に伸張して、元の音声信号に再生する。伸張しないデータは廃棄する。次に、ＩＰネットワーク内でパケットロスが発生している場合を考える。例えば、最初のパケット０番（Ａ０とＡ１のパケット）から４９番目（Ａ５０とＡ４９のパケット）までのパケットは前述するような過程で音声を再生してきたが、５０番目（Ａ５１とＡ５０のパケット）のパケット１個が到着してない。しかし、５１番目（Ａ５２とＡ５１のパケット）のパケットは到着している。このような場合、損失されたＡ５１とＡ５０のデータは４９番目と５１番目のパケットに存在するので、再生可能となる。前述したように、パケットの分解は全て実行し、データの廃棄は伸張する段階で行うので、４９番目（Ａ５０とＡ４９のパケット）のパケット情報がすでになくなってるという事はなく、パケットロスが分散していれば確実に補完、再生可能となる。更に、連続した２個のパケットが失われていた場合を考える。５０番目（Ａ５１とＡ５０のパケット）と５１番目（Ａ５２とＡ５１のパケット）の２個をパケットロスとする。Ａ５０、Ａ５１、Ａ５２の３種類がない訳であるが４９番目（Ａ５０とＡ４９のパケット）のパケットにＡ５０、５２番目（Ａ５３とＡ５２のパケット）のパケットにＡ５２が存在するのでこれらのデータは再生可能である。そして、Ａ５１だけは再生不可能になる。この場合、従来のように、失われたパケットによる音声の再生はあり得ないので、受信側からの再送要求をするかもしくは前後のパケットによる擬似補完を実行するしかない。このように考えると、連続する２個のパケットが損失していた場合、従来では例えばＡ５０とＡ５１（もしくはＡ５１とＡ５２）の２個のデータであるが、本実施の形態ではＡ５１の１個であり、擬似補完を適用した場合の品質劣化の度合いも従来と比較すると小さい。更に、実施の形態１と同様にＳＮＭＰを搭載し、トラフィックの状態に応じて例えばパケット送信方法を従来の方法に��たり本実施の形態の方法にしたりすることもできる。
【００３６】
このように、本実施の形態では１つのパケットに前データと現データの２個を入れて送
信する事で、パケットロスが発生しても受信側で再生可能であり、通話品質の劣化低減が行える。
【００３７】
以上のように本実施の形態によれば、音声圧縮ブロック１１は１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器１０は前回音声データと今回音声データとに対して低圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができる。
【００３８】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３によるＩＰパケット化装置における動作を示すものであり、図５（ａ）は音声アナログ信号を示すタイミング図、図５（ｂ）は分割時間が１０ｍｓ（ミリ秒）と１５ｍｓであることを示す時間分割図、図５（ｃ）はＩＰパケット化を示すタイミング図、図５（ｄ）は伝送路上のＩＰパケットを示すパケットデータ図、図５（ｅ）はパケットロスが無い場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図、図５（ｆ）はパケットロスが発生した場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図である。図５は、上の送信側ＩＰ電話機（またはＩＰ−ＰＢＸ）が音声アナログ信号を取り込んで圧縮してパケット化後送信し、送信側からのＩＰパケットがＩＰネットワーク内の伝送路を通って下の受信側ＩＰ電話機（またはＩＰ−ＰＢＸ）にＩＰパケットが到着するまでを示す。なお、本実施の形態によるＩＰパケット化装置の構成は実施の形態１と同様、図１に示す構成である。
【００３９】
このように構成されたＩＰパケット化装置について、その動作を図６を用いて説明する。図６はＲＴＰパケットの概略構成を示すデータ構成図である。
【００４０】
実施の形態２は低圧縮を用いた固定圧縮であるが、実施の形態３ではаｎは低圧縮、ｂｎは高圧縮として１つのパケットに圧縮率の違うデータを入れ込んでいる。この点が実施の形態２と違う点である。実施の形態２では、同じデータを同じ低圧縮で２つのパケット入れて送信する為に従来と比べるとパケット総数が増える事になり、これはＩＰネットワークのトラフィック量を増やす事にもなる。これを少しでも軽減する為に、同一パケット内の１つを高圧縮にする。圧縮率が高いという事は原データのサイズをより小さい圧縮データサイズにできる事を意味する。言い換えれば、低圧縮であるаｎデータサイズと同じ高圧縮のｂｎデータサイズでよければ、高圧縮期間の原データをより大きく取り込める事が可能となって、結果的に送信するパケット総数が実施の形態２より減る事になる。図５（ｂ）ではこれを例えば高圧縮期間は１５ｍｓ、低圧縮期間は１０ｍｓにしている。ここで重要な事は、同一パケット内に２種類の圧縮率の異なるデータがあるので、送信側ではこの情報を送る事であり、受信側ではその情報を元にまちがいなくデータを伸張しなければならないことである。従来より、通信を始める時に圧縮、伸張の符号化・復号化方式の整合を行う交渉（ネゴシエーション）を実行し、符号化・復号化方式を決定している。本実施の形態では以下のように行う。
【００４１】
ネゴシエーション時に同一パケット内に２種類の圧縮率の異なるデータがある事をＩＰ電話機間で整合し、認知する。この整合、認知では、ＩＰパケットを伝送するアプリケーションプロトコルとして、通常ＲＴＰ、ＲＴＣＰを組み合わせて使うが、このＲＴＰパケットヘッダの中の情報を使う。ヘッダ内にはＰＴ（ペイロードタイプ）という情報があるが、ペイロードとは、実データを指し、音声データを意味する。つまり、ヘッダを除く実データ（音声データ）の符号化方式を明示するようになっている。現在は例えばＧ．７２８、Ｇ．７２３．１、Ｇ．７２９などがあるが、これら規格化されている符号化方式以外にもこれから実用化される符号化方式を想定した未割り当ての設定値があるので、ここに２種類の符号化方式を割り当ててこの情報（ビット）を明示するようにしておく。ＲＴＰヘッダサイズは固定長部分と拡張部分で構成され、この拡張部分の有無を示すヘッダ情報
を確認する事でＲＴＰヘッダサイズが分かる。これにより、ＲＴＰヘッダとペイロードの全体サイズよりＲＴＰヘッダを引く事でペイロードのサイズが分かる。ここで、ペイロード内の２種類の異なる圧縮データサイズを分かるようにしなければならないが、始まりと終わりは分かっているので境界を示せば良い。これで必然的に２種類のサイズは分かる事になる。この情報はＣＣ（Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｕｎｔ）を使う。これは、寄与送信元カウント（４ビット）と言い、多地点電話会議を行う時１つのＲＴＰパケットのペイロードに複数の（個々の）データ源を乗せた場合の識別子である。これを利用する。ペイロードサイズは概ね最大で１５００バイトであり、この領域を４ビットで最大１６分割できる。この設定値で２種類のサイズが分かる。以上は実施の形態３におけるＲＴＰパケットヘッダ内の情報を使って実行する１例である。他のヘッダ情報としては、オプション（リザーブ）情報を利用しても可能である。図６にＲＴＰパケットの概略構成を示す。
【００４２】
なお、本実施の形態においても実施の形態１と同様に、ＳＮＭＰを搭載し、トラフィックの状態に応じて例えばパケット送信方法を従来方法にしたり実施の形態２の方法にしたり或いは本実施の形態の方法にすることもできる。
【００４３】
このようにして、本実施の形態では、圧縮率の違う音声データを同一パケットに入れて送受信する事で、トラフィック量を軽減しながら音声品質の劣化低減を図る事ができる。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、音声圧縮ブロック１１は１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器１０は前回音声データおよび今回音声データのいずれか一方の音声データに対して低圧縮を行い、前回音声データおよび今回音声データのいずれか他方の音声データに対して高圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に低圧縮と高圧縮との両方を用いることでトラフィック量を抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができる。
【００４５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４によるＩＰパケット化装置の構成は実施の形態１と同様、図１に示す構成である。また、本実施の形態によるＩＰパケット化装置における送受信動作は実施の形態２で説明した図６に示す動作である。違う点は、実施の形態２の圧縮は音声品質の劣化度合いが小さい低圧縮であるが本実施の形態では高圧縮にするという点である。つまり、１０ｍｓ毎のデータを取り込んで低圧縮するのではなく、例えば１５ｍｓ毎のデータを取り込んで高圧縮にする事である。こうする事で送信するパケット総数が実施の形態２の低圧縮時より減る事になる。トラフィック量が減るのである。受信側での音声を再生する方法、動作は実施の形態２と同じである。実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４はどれも失われたパケットを再生するという基本動作は同じであるが、実施の形態２は圧縮時の劣化度合いを抑えた低圧縮の音声品質優先であり、本実施の形態は高圧縮してパケット数を減らすトラフィック優先、実施の形態３はこの中間になる。本実施の形態についても同様にＳＮＭＰを搭載し、トラフィックの状態に応じてパケット送信方法を従来方法にしたり実施の形態２、３の方法にしたり或いは本実施の形態の方法にすることもできる。
【００４６】
このようにして、本実施の形態では、高圧縮の音声データを同一パケットに入れて送受信する事で、トラフィック量を最大限に軽減しながら、音声品質の劣化低減を図る事ができる。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、音声圧縮ブロック１１は１つのパケットに前回音声データと今回音声データとを有し、音声検出器１０は前回音声データと今回音声データ
とに対して高圧縮を行うことにより、パケット損失が発生しても受信側で損失したパケットを再生することができると共に高圧縮を用いることでトラフィック量を最大限に抑制することができ、損失したパケットの再生を受話側で確実に行って音声品質を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
ＩＰ電話機またはＩＰ−ＰＢＸに用いられ、音声データを圧縮しＩＰパケット化してＩＰネットワークへ送信するＩＰパケット化装置に関し、ＩＰネットワークでのトラフィック量が増大しても音声品質劣化が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１によるＩＰパケット化装置を示すブロック図
【図２】（ａ）音声レベルを示すデータを示すタイミング図、（ｂ）ＩＰパケットを示すタイミング図
【図３】ＩＰ電話機とルータに搭載されるプロトコルを示すプロトコル構成図
【図４】（ａ）音声アナログ信号を示すタイミング図、（ｂ）分割時間が１０ｍｓであることを示す時間分割図、（ｃ）ＩＰパケット化を示すタイミング図、（ｄ）伝送路上のＩＰパケットを示すパケットデータ図、（ｅ）パケットロスが無い場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図、（ｆ）パケットロスが発生した場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図
【図５】（ａ）音声アナログ信号を示すタイミング図、（ｂ）分割時間が１０ｍｓと１５ｍｓであることを示す時間分割図、（ｃ）ＩＰパケット化を示すタイミング図、（ｄ）伝送路上のＩＰパケットを示すパケットデータ図、（ｅ）パケットロスが無い場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図、（ｆ）パケットロスが発生した場合のＩＰパケットを示すパケットデータ図
【図６】ＲＴＰパケットの概略構成を示すデータ構成図
【図７】ＶｏＩＰ技術などを使用し音声をＩＰパケット化してＩＰネットワークを介して音声通信する従来のＩＰパケット化装置を用いたＩＰ電話システムを示すブロック図
【図８】パケットネットワークに接続されるネットワークモニタリングエージェントを示すブロック図
【符号の説明】
【００５０】
１ａ、１ｂ    ＩＰ電話機
２ａ、２ｂ    ＩＰ−ＰＢＸ
３ａ、３ｂ    ＰＣ（パソコン）
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ    ルータ
６    Ａ／Ｄ変換器
７    ＣＰＵ
８    ＦＩＦＯメモリ
９    電子ボリューム
１０    音声検出器
１１    音声圧縮ブロック
１２    スイッチ
１３    低圧縮部
１４    高圧縮部
１５    無音圧縮部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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