(57)【要約】【課題】  ＩＰ網からの音声パケットの揺らぎによる音声途切れや、この音声パケットのバッファによるバッファ量相当の応答遅れを抑える。【解決手段】  音声パケット受信装置であるＩＰ交換機１００は、音声パケットを一時的に溜める揺らぎ吸収バッファ７ａと、音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出部１１と、この揺らぎ検出部１１により検出された揺らぎ量に応じて、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を変えるバッファ量変更部１６と、を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声パケットを受信する音声パケット受信装置において、
前記音声パケットを一時的に溜めて、該音声パケットの受信時刻の遅延変化である揺らぎを吸収する揺らぎ吸収バッファと、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手段と、
前記揺らぎ検出手段により検出された前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変えるバッファ量変更手段と、
を備えていることを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声パケット受信装置において、
前記バッファ量変更手段は、前記揺らぎ量が増加したときには、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を増加させ、該揺らぎ量が減少したときには、該揺らぎ吸収バッファのバッファ量を減少させる、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の音声パケット受信装置において、
前記音声パケットの揺らぎ量の増減傾向を求める揺らぎ傾向算出手段を備え、
前記バッファ量変更手段は、前記揺らぎ量が減少傾向にある際には、前記揺らぎ傾向算出手段で求められた該揺らぎ量の減少傾向に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量の減少量、及び／又は該バッファ量を減少させる減少タイミングを求め、該減少量及び／又は該減少タイミングで、該バッファ量を減少させる、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の音声パケット受信装置において、
前記揺らぎ傾向算出手段で求められた前記揺らぎ量の増減傾向が、実質的に増減がない予め定められた安定傾向になると、前記揺らぎ検出手段は、該安定傾向での揺らぎ量を基準値として、前記音声パケットの揺らぎ量を検出する、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項５】
請求項３及び４のいずれか一項に記載の音声パケット受信装置において、
前記揺らぎ傾向算出手段は、複数の音声パケットの揺らぎ量を統計処理して、前記減少傾向を求める、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の音声パケット受信装置において、
前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量の下限値及び／又は上限値を設定する限界バッファ量設定手段を備えている、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項７】
前記バッファ量変更手段を動作させる可変揺らぎ吸収モードと、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を予め定めたバッファ量に固定しておく固定揺らぎ吸収モードとを有し、
前記可変揺らぎ吸収モードと前記固定揺らぎ吸収モードとのうち、一方のモードに設定するモード設定手段を備えている、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項８】
音声パケットを一時的に溜めて、該音声パケットの受信時刻の遅延変化である揺らぎを吸収する揺らぎ吸収バッファと、演算処理装置とを備えている音声パケット受信装置の動作プログラムにおいて、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手順と、
前記揺らぎ検出手順で検出された前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変えるバッファ量変更手順と、
を前記演算処理装置に実行させることを特徴とする音声パケット受信装置の動作プログラム。
【請求項９】
音声パケットを受信した際の遅延量の変化である揺らぎを吸収する揺らぎ吸収方法において、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出工程と、
前記音声パケットを受信時に一時的に溜める揺らぎ吸収バッファのバッファ量を、前記揺らぎ検出工程で検出された前記揺らぎ量に応じて変えるバッファ量変更工程と、
を有することを特徴とする音声パケットの揺らぎ吸収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声パケットを受信する音声パケット受信装置、その動作プログラム、及び該音声パケットの揺らぎ吸収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Internet  Protocol）網に接続され、このＩＰ網からの音声パケットを受信し、ＩＰを用いて音声通話を行うことが可能なＩＰ電話機やＩＰ交換機等には、ＩＰ網の輻輳等により発生する音声パケットの受信時刻の変化、つまり揺らぎに対処するため、一定の量の揺らぎ吸収バッファが設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術では、揺らぎ吸収バッファのバッファ量が小さい場合、大きな揺らぎが発生した際には、この揺らぎを吸収しきれず、音声パケットの欠落が生じ、音声途切れが起こってしまうという問題点がある。また、逆に、揺らぎ吸収バッファのバッファ量が大きい場合、ＩＰ網で一定以下の揺らぎしか発生していないときでも、常に一定量の音声パケットを蓄えるため、必要以上に大きな応答遅延を生んでしまうという問題点がある。つまり、従来技術では、音声が途切れたり、応答遅延が生じたりして、通話に支障をきたすという問題点がある。
【０００４】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に着目し、音声の途切れや応答遅延を最小限に抑えることができる音声パケット受信装置、その動作プログラム、さらに音声パケットの揺らぎ吸収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】
【０００５】
前記目的を達成するための音声パケット受信装置は、
音声パケットを一時的に溜めて、該音声パケットの受信時刻の遅延変化である揺らぎを吸収する揺らぎ吸収バッファと、前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手段と、前記揺らぎ検出手段により検出された前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変えるバッファ量変更手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
ここで、前記音声パケット受信装置は、
前記音声パケットの揺らぎ量の増減傾向を求める揺らぎ傾向算出手段を備え、
前記バッファ量変更手段は、前記揺らぎ量が減少傾向にある際には、前記揺らぎ傾向算出手段で求められた該揺らぎ量の減少傾向に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量の減少量、及び／又は該バッファ量を減少させる減少タイミングを求め、該減少量及び／又は該減少タイミングで、該バッファ量を減少させる、ことを特徴とするものであることが好ましい。また、この音声パケット受信装置は、前記揺らぎ傾向算出手段で求められた前記揺らぎ量の増減傾向が、実質的に増減がない予め定められた安定傾向になると、前記揺らぎ検出手段は、該安定傾向での揺らぎ量を基準値として、前記音声パケットの揺らぎ量を検出する、ものであってもよい。
【０００７】
前記目的を達成するための音声パケット受信装置の動作プログラムは、
音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手順と、前記揺らぎ検出手順で検出された前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変えるバッファ量変更手順と、を演算処理装置に実行させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記目的を達成するための音声パケットの揺らぎ吸収方法は、
音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出工程と、前記音声パケットを受信時に一時的に溜める揺らぎ吸収バッファのバッファ量を、前記揺らぎ検出工程で検出された前記揺らぎ量に応じて変えるバッファ量変更工程と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、揺らぎ量を検出し、揺らぎ量が大きくなればバッファ量が増加するので、以降の揺らぎが吸収され、音声の途切れを回避することができ、また、揺らぎ量が小さくなればバッファ量が減少するので、バッファ量相当の応答遅延を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る通信システムの一実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１１】
本実施形態の通信システムは、図１に示すように、ＩＰ網１０３に接続されている複数のＩＰルータ１０２，１０４と、複数のルータ１０２，１０４のうちの一つのＩＰルータ１０２に接続されているハブ１０１と、このハブ１０１にＬＡＮ回線で接続されている呼制御装置１０６、ＩＰ交換機１００及び複数のＩＰ電話機１１０，１１１と、ＩＰ交換機１００に接続されている一般電話機１０７、ファックス１０８及び一般公衆網１０９と、ＩＰ交換機１００の各種パラメータ等を設定変更するためのコンピュータ１１６と、複数のルータ１０２，１０４のうちの他のルータ１０４に接続されているハブ１０５と、このハブ１０５にＬＡＮ回線で接続されている複数のＩＰ電話機１１２〜１１５と、を備えている。
【００１２】
ＩＰ交換機１００は、本発明に係る音声パケット受信装置の一例である。このＩＰ交換機１００は、図２に示すように、一般電話機１０７やファックス１０８と接続されている内線ライン制御インタフェース１と、一般公衆網１０９と接続されている局線制御インタフェース２と、通話時のエコー音を除去するエコーキャンセラーコントローラ３と、動作プログラム等が格納されているＲＯＭ４と、このＲＯＭ４に記憶されている動作プログラムに従って各種処理を実行するＣＰＵ１０と、ＬＡＮ回線に接続されているイーサネット（米国ゼロックス社の商標）コントローラ５と、各種情報を表示するＬＥＤ６と、各種データを一時的に記憶しておくＲＡＭ７と、コンピュータ１１６に接続するためのシリアルバスコントローラ８と、を備えている。
【００１３】
エコーキャンセラーコントローラ３は、エコー音を除去する他、一般電話機１０７からの音声データを圧縮・符号化すると共にＩＰ網１０３からの音声パケットを復号化・伸張する機能も有している。イーサネットコントローラ５は、呼制御装置１０６及び相手先ＩＰ電話機１１０等とをＬＡＮ回線上で接続するための機能を有している。また、ＲＡＭ７の記憶領域の一部は、ＩＰ網１０３からの音声パケットを一時的に蓄えて、この音声パケットの揺らぎを吸収する揺らぎ吸収バッファとして割り当てられている。
【００１４】
ＲＯＭ４に記憶されている動作プログラムを実行するＣＰＵ１０は、その機能構成として、図３に示すように、イーサネットコントローラ５が受信した音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出部１１と、この揺らぎ検出部１１で検出された揺らぎ量に応じて、ＲＡＭ７中の揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を変更するバッファ量変更部１６と、コンピュータ１１６からの指示を受けて各種値等を設定変更する設定部１８と、を有している。なお、本実施形態において、揺らぎとは、音声パケットの受信時刻の遅延変化のことで、揺らぎ量とは、音声パケットの遅延量のことである。
【００１５】
揺らぎ検出部１１は、各音声パケットの予定受信時刻から実際の受信時刻までの時間（揺らぎ量）を計測するカウンタ１２と、このカウンタ１２による計測開始タイミングを制御するカウンタ制御部１４と、カウンタ１２で計測された複数の音声パケットの揺らぎ量を統計処理して、揺らぎ量の増減傾向を算出する揺らぎ傾向算出部１３と、を有している。カウンタ１２は、基準クロック１５からのクロックパルスに従って、揺らぎ量を計測する。なお、この基準クロック１５からのクロックパルスは、図示されていないが、エコーキャンセルコントローラ３にも与えられている。
【００１６】
バッファ量変更部１６は、カウンタ１２が計測した揺らぎ量の増加量に応じて、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量の増加量を求めると共に、揺らぎ傾向算出部１３が求めた揺らぎ減少傾向に応じて、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量の減少量を求めるバッファ増減量算出部１７を有している。
【００１７】
また、設定部１８は、コンピュータ１１６からの指示を受け付けて、可変揺らぎ吸収モードにするか固定揺らぎモードにするかを設定するモード設定部１８ａと、バッファ減少量を決める際のパラメータ等を設定するパラメータ設定部１８ｂと、揺らぎ吸収バッファ７ａの最小バッファ量及び最大バッファ量を設定する限界バッファ量設定部１８ｃと、を有している。
【００１８】
次に、以上で説明した通信システムの基本的な動作について説明する。
【００１９】
ＩＰ交換機１００に接続されている一般電話機１０７と、ＩＰ網１０３を介することなく、ＬＡＮ回線で接続されているＩＰ電話機１１０との間で通話する場合には、まず、一般電話機１０７からＩＰ電話機１１０の電話番号をＩＰ交換機１００に与える。ＩＰ交換機１００は、一般電話機１０７の電話番号及びＩＰ電話機の電話番号から、これらの電話番号に対応するＩＰアドレスを調べて、これらのＩＰアドレスを呼制御装置１０６に渡す。呼制御装置１０６は、ＩＰ交換機１００からのＩＰアドレスを参照して、ＩＰ交換機１００とＩＰ電話機１１０との間の通話回線を確立する。
【００２０】
通話回線が確立された後、一般電話機１０７からの音声データは、ＩＰ交換機１００で、圧縮・符号化された後、パケット化されて、音声パケットとして、ＩＰ電話機１１０へ送られる。また、ＩＰ電話機１１０からの音声パケットは、ＩＰ交換機１００で、復号化・伸張されて、音声データとして、一般電話機１０７へ送られる。
【００２１】
また、ＩＰ交換機１００に接続されている一般電話機１０７と、ＩＰ網１０３を介して接続されているＩＰ電話機１１２との間で通話する場合も、基本的には以上と同様に、通話回線が確立され、ＩＰ交換機１００で、符号化、復号化等の処理がなされる。
【００２２】
ところで、一般電話機１０７とＩＰ電話機１１０とは、ＩＰ網１０３を経ることなく、ＬＡＮ回線で接続されているため、音声パケットの揺らぎが最小限に抑えられるものの、一般電話機１０７とＩＰ電話機１１２とは、ＩＰ網１０３を経て接続されているため、ＩＰ網１０３の輻輳等により、音声パケットの揺らぎが発生しやすく、しかも、その揺らぎが大きくなることがある。
【００２３】
そこで、本実施形態では、通話回線がＩＰ網１０３を介する場合でも、できる限り通話に支障をきたさないようにするため、前述したように、ＩＰ交換機１００に、揺らぎ吸収バッファ７ａ、揺らぎ検出部１１、及びバッファ量変更部１６を設けている。
【００２４】
次に、揺らぎ吸収バッファ７ａ、揺らぎ検出部１１、及びバッファ量変更部１６の動作について説明する。
【００２５】
例えば、図４に示すように、通話回線確立の当初、揺らぎ量２０１が小さく且つ一定で、ある時点２１１で急激に揺らぎ量が大きくなり、その後、次第に揺らぎ量が小さくなっていったとする。なお、図４において、縦軸は、揺らぎ量２０１及びバッファ量２０２を示し、横軸は時間経過を示している。
【００２６】
揺らぎ検出部１１は、各音声パケット毎に、その音声パケットの揺らぎ量を検出する。バッファ量変更部１６は、揺らぎ検出部１１で検出された揺らぎ量が大きくなった時点で、この揺らぎ量を吸収し得るバッファ量を求め、このバッファ量になるように、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を変更する。
【００２７】
ここで、図５を用いて、揺らぎ量の検出、及びバッファ量の増加処理について詳細に説明する。なお、同図において、横軸が時間経過を示し、四角で囲まれているものが一つの音声パケットを示し、上段の各音声パケットが受信タイミングを示す音声パケットで、下段の各音声パケットが再生時の音声パケット及び揺らぎ吸収バッファ７ａ内の音声パケットを示している。また、ここでは、音声パケットの伝送間隔が１０ｍｓであり、揺らぎ吸収バッファ７ａの初期バッファ量が２０ｍｓ分の揺らぎを吸収できる量であるとしている。つまり、ここでの初期バッファ量は、揺らぎが発生していない場合には、２つの音声パケットを蓄えることができる量である。また、ここでは、音声パケット「あ」「い」「う」…が、あいうえお順に受信されるものとしている。
【００２８】
回線確立当初は、前述したように、揺らぎが小さく且つ一定であるため、音声パケットとしての「あ」「い」「う」「え」「お」が、パケット伝送間隔である１０ｍｓで順次受信される。しかし、「お」を受信した後、大きな揺らぎが発生して、「お」の次に受信すべき音声パケット「か」が、「か」の受信予定時刻より４０ｍｓ遅れて受信される。その後、「か」に続く音声パケット「き」「く」「け」「こ」がたて続けに受信される。
【００２９】
以上のような場合、音声パケット「あ」の受信後、初期バッファ量が２０ｍｓ分であるため、２０ｍｓ後にこの音声パケット「あ」が再生処理される。
【００３０】
揺らぎ検出部１１のカウンタ１２は、特定の音声パケットの受信予定時刻になると、カウンタ制御部１４から指示を受けて、基準クロック１５に同期して、カウントを開始し始め、この特定の音声パケットを実際に受信した時点で、カウントを終了し、このカウント数を揺らぎ量とする。例えば、「か」の揺らぎ量検出では、その前の「お」を受信してから、１０ｍｓ後に「か」を受信する予定であるため、この予定時刻から実際に受信した時刻までの時間、具体的には、４０ｍｓを計測し、これを揺らぎ量とする。なお、「か」の次に所望の音声パケットを受信したかは、音声パケットのヘッダに含まれている順序情報を調べることで判断できる。カウンタ制御部１４は、最初に「あ」を受信した時刻を基準として、それから１０ｍｓ後を次に受信する「い」の受信予定時刻を定め、さらに、「う」「え」「お」「か」に対しても、同様に、「あ」の受信時刻から、受信予定時刻を定める。
【００３１】
カウンタ１２から揺らぎ量として４０ｍｓを受け取ると、バッファ量変更部１６は、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を、この時間分の揺らぎを吸収できる量、つまり４０ｍｓ分にする。なお、「か」を受信後、「お」を受信するまでの間は、無音の音声パケットが挿入される。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、揺らぎ量が増加した場合には、直ちに、この揺らぎを吸収できるバッファ量に設定されるため、以降、大きな揺らぎが発生しても、これを吸収でき、音声途切れを防ぐことができる。また、本実施形態では、揺らぎ量が減少した場合も、基本的には、増加した場合と同様に、揺らぎ量に応じたバッファ量に設定される。しかしながら、例えば、揺らぎ量が急激に増加した後、直ちに、揺らぎ量が急激に減少した場合、揺らぎ量の減少に合わせて、バッファ量も急激に減少させると、減少させるまでに溜めていた音声パケットをバッファ量減少分だけ破棄することになり、音声途切れが起こってしまう。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、ある時点２１１から揺らぎ量２０１が減少しても、直ちに、バッファ量２０２を減少させずに、徐々に、バッファ量２０２を減らすことで、通話者に音声途切れを感じさせないようにしている。
【００３４】
具体的には、揺らぎ傾向算出部１３が、カウンタ１２で計測された複数の音声パケットの各揺らぎ量を統計処理して、揺らぎの増減傾向を求め、減少傾向にある場合には、バッファ量増減算出部１７が、この減少傾向に応じて、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を定める。揺らぎ傾向算出部１３は、図４に示すように、予め設定されたパケット数の受信時間分を統計処理時間として、この統計処理時間毎に、最大揺らぎ量を求め、前の統計処理時間での最大揺らぎ量から傾斜を、減少傾向とする。ここでは、最初の統計処理時間２２１中では、時刻２１１で揺らぎ量が最大揺らぎ量となり、次の統計処理時間２２２中では、時刻２１２での揺らぎ量が最大揺らぎ量となるため、二つの最大揺らぎ量の差を統計処理時間で割った値が、減少傾向ａを示すことになる。なお、減少傾向は、必ずしも以上のように求める必要はなく、例えば、最初の統計処理時間２２１中の最大揺らぎ量と、次の統計処理時間２２２中の平均揺らぎ量とから、減少傾向を求めてもよいし、最初の統計処理時間２２１中の平均揺らぎ量と、次の統計処理時間２２２中の平均揺らぎ量とから、減少傾向を求めてもよく、要は、減少傾向を定量化できれば、いずれの方法で求めてもよい。
【００３５】
バッファ量算出部１７では、この減少傾向ａを受け取ると、この減少傾向ａを予め定めた関数ｆ（ａ）に代入して、バッファ減少量ｕを求める。この関数としては、例えば、以下の（式１）に示すようなものが考えられる。
【００３６】
ｕ＝ｓ・｜ａ｜    …………………………（式１）
ｓ：係
バッファ量変更部１６は、前の統計処理時間２１１の終了時刻、言い換えると、後の統計処理時間２２２の開始時刻から、予め設定された減少時間ｂの後に、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量を減少量ｕ分だけ、減少させる。なお、同図では、統計処理時間と減少時間ｂとが同じであるが、減少時間ｂは、後述するように設定変更が可能で、統計時間と減少時間ｂとを同じにする必要はない。また、ここでは、減少時間ｂを設定値として、減少量ｕを減少傾向ａに応じて定めたが、減少量ｕを設定値として、減少時間ｂを減少傾向ａに応じて定めるようにしてもよい。また、減少傾向ａに応じて、減少量ｕ及び減少時間ｂを定めるようにしてもよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、揺らぎ量が減少すると、この減少傾向に応じて、バッファ量を減少させているので、バッファ量に対応した応答遅延を抑えることができる。さらに、本実施形態では、揺らぎ量が減少しても、直ちに、バッファ量を減少させずに、徐々に、バッファ量を減らしているので、バッファ量を減らす過程で音声パケットの破棄が行われるものの、音声パケットは徐々に破棄されるので、通話者に音声途切れを感じさせない。
【００３８】
ところで、ユーザの中には、音声途切れが多少あったとしても、応答遅延をできる限り小さくしたいユーザ、言い換えると、揺らぎ量の減少に対して、バッファ量の減少をできるかぎり早くしたいユーザもいれば、応答遅延が多少あったとしても、音声途切れをできる限り小さくしたいユーザ、言い換えると、揺らぎ量の減少に対して、バッファ量の減少をゆっくりしたいユーザもいる。このため、本実施形態では、設定部１７に、減少量ｕを求める際に用いる係数ｓや、減少時間ｂを、コンピュータ１１６からの指示で設定変更できるパラメータ設定部１８ｂを設けている。
【００３９】
揺らぎ量算出部１３は、以上のように、揺らぎの減少傾向を求めていると共に、揺らぎの安定傾向も求めている。安定傾向であるか否かは、例えば、連続する二つの統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量との差が、１０ｍｓ以下であるときに、安定傾向であるとする。具体的には、図６に示すように、例えば、音声パケット「あ」「い」「う」が揺らぎ量０で受信され、「う」の受信後に、揺らぎ量３０ｍｓの揺らぎが発生して、「え」が予定時刻より３０ｍｓ遅れて受信されたが、「き」以降の各音声パケットは、遅れる時間が安定し、予定時刻より３０ｍｓ又は４０ｍｓ遅れて受信されたとする。この際、「き」を基準に考えると、「き」以降の各音声パケットには、殆ど、遅れ量がないことになる。このような場合、揺らぎ量算出部１３は、「く」から「た」までの連続する二つの統計処理時間で、前述したように、最大揺らぎ量（４０ｍｓ）と最小揺らぎ量（３０ｍｓ）との差が１０ｍｓであるので、安定傾向であるとする。
【００４０】
揺らぎ量算出部１３が、安定傾向であると判断した際には、連続する二つの統計処理時間中での最大揺らぎ量又は最小揺らぎ量を基準値にするよう、カウンタ制御部１４に指示する。カウンタ制御部１４は、この基準値に基づいて、カウンタ１２によるカウントを開始させる。具体的には、前述したように、カウンタ制御部１４は、最初に「あ」を受信した時刻を基準として、それから１０ｍｓ後を次に受信する「い」の受信予定時刻を定め、さらに、「う」〜「た」に対しても、同様に、最初の「あ」の受信時刻から、受信予定時刻を定める。カウンタ制御部１４が、連続する二つの統計処理時間の終了時刻に、この間での最小揺らぎ量（３０ｍｓ）を基準値にする旨の指示を受けた場合には、それ以降に受信する音声パケット「ち」「つ」…に対しては、最初の「あ」の受信時刻から定めた「ち」の受信予定時刻に、最小揺らぎ量（３０ｍｓ）を加算した時刻を受信予定時刻として、この受信予定時刻から実際に「ち」を受信するまでの時間をカウンタ１２に計測される。つまり、安定傾向にある場合には、この安定傾向での揺らぎ量を０として、以降の揺らぎ量を検出するようにしている。
【００４１】
この結果、実際には、揺らぎ量が３０ｍｓ〜４０ｍｓであっても、揺らぎ量が０ｍｓ〜１０ｍｓと計測され、揺らぎ吸収バッファ７ａのバッファ量は減少することになり、応答遅延を抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、設定部１８の限界バッファ量設定部１８ｃにより、揺らぎ吸収バッファ７ｃの下限値及び上限値を自由に設定することができる。仮に、下限値である最小バッファ量を２０ｍｓ分に設定した場合には、揺らぎが減少傾向にあったとしても、揺らぎ吸収バッファ７ｃのバッファ量は２０ｍｓ分よりも小さくならない。さらに、本実施形態では、設定部１８のモード設定部１８ａにより、可変揺らぎ吸収モードと固定揺らぎ吸収モードのいずれかを設定することができる。仮に、可変揺らぎ吸収モードから固定揺らぎ吸収モードに設定変更した場合には、バッファ量変更部１６は、揺らぎ吸収バッファ７ｃのバッファ量を、固定揺らぎ吸収モード時のバッファ量として予め定められたバッファ量にした後、可変揺らぎ吸収モードに設定されるまで、バッファ量を変えない。
【００４３】
なお、以上では、音声パケット受信装置の一例として、ＡＴＭ交換機１００をあげたが、本発明は、これに限定されるものではなく、基本的に、音声パケットを受信するものであれば、如何なるものに適用してもよく、例えば、ＩＰ電話機に本発明を適用してもよい。また、以上では、音声パケットを受信する場合のみを述べたが、音声パケットの他にデータパケットを受信する装置に、本発明を適用してもよい。この場合、音声パケット専用の揺らぎ吸収バッファを設けると共に、データパケット専用の揺らぎ吸収バッファを設け、パケットのヘッダを参照て、音声パケットであるかデータパケットであるかを判別して、各パケットを対応揺らぎ吸収バッファに送り、音声パケットのみの揺らぎを検出し、この結果に応じて音声パケット専用の揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る一実施形態における通信システムの系統図である。
【図２】本発明に係る一実施形態におけるＩＰ交換機の回路ブロック図である。
【図３】本発明に係る一実施形態におけるＩＰ交換機のＣＰＵの機能を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る第一の実施形態における時間経過に伴う、揺らぎ量の変化に対するバッファ量の変化を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第一の実施形態における時間経過に伴う、音声パケットの受信状況の変化、及びバッファ量の変化を示す図である。
【図６】時間経過に伴う音声パケットの受信状況の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…内線ライン制御インタフェース、２…局線制御インタフェース、３…エコーキャンセラーコントローラ、４…ＲＯＭ、５…イーサネットコントローラ、７…ＲＡＭ、７ａ…揺らぎ吸収バッファ、８…シリアルバスコントローラ、１０…ＣＰＵ、１１…揺らぎ検出部、１２…カウンタ、１３…揺らぎ傾向算出部、１４…カウンタ制御部、１５…基準クロック、１６…バッファ量変更部、１７…バッファ増減量算出、１８…設定部、１８ａ…モード設定部、１８ｂ…パラメータ設定部、１８ｃ…限界バッファ量設定部。
【図１】
2007259471.tif 000003
【図２】
2007259471.tif 000004
【図３】
2007259471.tif 000005
【図４】
2007259471.tif 000006
【図５】
2007259471.tif 000007
【図６】
2007259471.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網から受信する音声パケットを一時的に蓄えて、該音声パケットの揺らぎ量を吸収する揺らぎ吸収バッファと、該音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手段と、該揺らぎ検出手段で検出した揺らぎ量に応じて、該揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更手段と、を備えた音声パケット受信装置において、
予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出手段を備えている、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声パケット受信装置において、
前記揺らぎ傾向算出手段は、前記統計処理時間中に前記揺らぎ検出手段で検出された揺らぎ量を統計処理して、前記揺らぎ量の減少傾向を求め、
前記バッファ量変更手段は、前記揺らぎ検出手段により、前記揺らぎ量の増加が検出されると、該検出から前記統計処理時間経過前に、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を該揺らぎ量の増加量に応じた分増加させ、前記揺らぎ傾向算出手段により、前記揺らぎ量の減少傾向が求められると、該減少傾向を求めた統計処理時間後に、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を該減少傾向に応じた減少量分減少させる、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか一項に記載の音声パケット受信装置において、
前記バッファ量変更手段を動作させる可変揺らぎ吸収モードと、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を予め定めたバッファ量に固定しておく固定揺らぎ吸収モードとを有し、前記可変揺らぎ吸収モードと前記固定揺らぎ吸収モードとのうち、一方のモードに設定するモード設定手段を備えている、
ことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項４】
パケット網からの音声パケットを一時的に溜めて、該音声パケットの受信時刻の遅延変化である揺らぎを吸収する揺らぎ吸収バッファと、演算処理装置とを備えている音声パケット受信装置の動作プログラムにおいて、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手順と、
前記揺らぎ検出手順で検出した揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更手順と、
予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出手順と、
を前記演算処理装置に実行させることを特徴とする音声パケット受信装置の動作プログラム。
【請求項５】
パケット網からの音声パケットを受信した際の遅延量の変化である揺らぎを、揺らぎ吸収バッファで吸収する揺らぎ吸収方法において、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出工程と、
前記揺らぎ検出工程で検出した前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更工程と、
予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出工程と、
を有することを特徴とする音声パケットの揺らぎ吸収方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記目的を達成するための音声パケット受信装置は、
パケット網から受信する音声パケットを一時的に蓄えて、該音声パケットの揺らぎ量を吸収する揺らぎ吸収バッファと、該音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手段と、該揺らぎ検出手段で検出した揺らぎ量に応じて、該揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更手段と、を備えた音声パケット受信装置において、
予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出手段を備えている、ことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ここで、前記音声パケット受信装置の前記揺らぎ傾向算出手段は、前記統計処理時間中に前記揺らぎ検出手段で検出された揺らぎ量を統計処理して、前記揺らぎ量の減少傾向を求め、前記バッファ量変更手段は、前記揺らぎ検出手段により、前記揺らぎ量の増加が検出されると、該検出から前記統計処理時間経過前に、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を該揺らぎ量の増加量に応じた分増加させ、前記揺らぎ傾向算出手段により、前記揺らぎ量の減少傾向が求められると、該減少傾向を求めた統計処理時間後に、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を該減少傾向に応じた減少量分減少させる、ものであってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記目的を達成するための音声パケット受信装置の動作プログラムは、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出手順と、前記揺らぎ検出手順で検出した揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更手順と、予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出手順と、を演算処理装置に実行させることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記目的を達成するための音声パケットの揺らぎ吸収方法は、
前記音声パケットの揺らぎ量を検出する揺らぎ検出工程と、前記揺らぎ検出工程で検出した前記揺らぎ量に応じて、前記揺らぎ吸収バッファのバッファ量を変更するパッファ量変更工程と、予め定められた数の音声パケットを受信可能な受信時間を統計処理時間とし、連続する複数の該統計処理時間中での最大揺らぎ量と最小揺らぎ量とを求め、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量の差分が所定の値以下である場合に安定化傾向であるとし、該連続する複数の統計処理時間が安定化傾向であるとした場合には、該最大揺らぎ量と該最小揺らぎ量とのうちの一方を基準値とし、該連続する複数の統計処理時間経過後の次の統計処理時間中に受信する音声パケットの揺らぎ量として、該基準値からの揺らぎ量を前記揺らぎ検出手段に検出させる揺らぎ傾向算出工程と、を有することを特徴とするものである。