JP2005197850A - 音声ｉｐ端末のジッタ吸収方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰ電話において、音声パケットの欠落やパケットの到着時間の変動（ジッタ）を吸収するためにジッタ・バッファ１０が使用される。そのバッファを伸張あるいは縮小してジッタを吸収しているが、その際に有音の音声データが伸張あるいは縮小されることがあり、通話品質の著しい劣化があった。
【解決手段】受信パケット３１の有音・無音を識別（６）し、無音パケットにはフラグを付加して（７）ジッタ・バッファ１０に格納する。無音フラグ付のデータを監視し（１２）、無音期間を検出し、無音期間にバッファの伸張・縮小（１３，１４）をする。これにより、通話品質の劣化を防ぐことが可能となった。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰ（インターネット・プロトルコル）網（以下、ＩＰ網と略す）に収容し、音声通話を行う端末（以下音声ＩＰ端末という）装置に関する。音声ＩＰ端末装置が音声パケットの送受信をする場合に発生するパケットの欠落やパケットの到着時間の遅延を吸収するジッタ・バッファを用いた、音声品質の良い音声通信を可能とする、新規な方法と装置を提供するものである。

ＩＰ網上で音声通話を行う音声ＩＰ端末は、音声パケットの送信から受信までにかかる時間がＩＰ網の混雑度によって異なるため、パケットの欠落やパケットの到着時間の遅延を起こし、音声品質に劣化を生じることがある。音声ＩＰ端末は、音声パケットの送信から受信までにかかる時間の偏差、すなわち、ジッタが生じた際の音声品質の劣化を防止するために、ジッタ・バッファを備えて、遅延を吸収させていた。

図１４には、従来の音声ＩＰ端末装置の回路構成が示されている。ＩＰ網からのパケットは、インタフェース（Ｉ/Ｆ）２を介してパケット受信部５に受信される。パケット受信部５は、受信パケット３１としてパケット有音・無音識別部６Ｂに対して出力する。これを受けたパケット有音・無音識別部６Ｂは、受信パケット３１が所定のレベル以上の音声を含む有音であるか、そのレベル以下の無音であるかを識別する。その識別結果は、有音・無音識別信号３３Ｂにより、メイン処理部２０Ｂへ報告される。受信パケット３１には、次データ・ポインタ、ＢＦＩデータ、有音・無音識別フラグ、シーケンス番号、仮無音データを含んでいるものもある（例えば、特許文献５）。

識別後の受信パケット３５Ｂは、信号５１，５２を介してアドレス管理部１１とメイン処理部２０Ｂの監視下においてジッタ・バッファ１０Ｂに送られ格納される。ジッタ・バッファ１０Ｂは、信号４１,４２Ｂ，４３Ｂ，４４Ｂを介して、それぞれアドレス管理部１１，バッファ監視部１２Ｂ，縮小処理部１３Ｂ，伸張処理部１４Ｂの監視下で、バッファ内容の処理を受けている。ジッタ・バッファ１０Ｂは、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ：先入れ先出し）型のメモリーである。

アドレス管理部１１は、ジッタ・バッファ１０Ｂに格納された音声データのアドレスを管理している。バッファ監視部１２Ｂは、ジッタ・バッファ１０Ｂに含まれた複数のバッファの内容を監視している。縮小処理部１３Ｂは、ジッタ・バッファ１０Ｂに含まれた複数のバッファの数を減少する縮小処理を実行する。伸張処理部１４Ｂは、ジッタ・バッファ１０Ｂに含まれた複数のバッファの数を増加し、増加したバッファに擬似無音データを格納する伸張処理を実行する。

擬似無音データ部１５Ｂは、伸張処理部１４Ｂが伸張処理をして増加したバッファに格納する無音データを発生して、擬似無音データ４６Ｂとして伸張処理部１４Ｂに送出すると同時に、そのことを信号４５によりデータ再生部２３Ｂに通知している。ジッタ・バッファ１０Ｂは、その出力をバッファ出力３６Ｂとしてデータ再生部２３Ｂへ送出する。

データ再生部２３Ｂは、擬似無音データを含む再生データ４９を音声端末とのインタフェースをするインタフェース（Ｉ/Ｆ）３に送出する。タイマー２１は、メイン処理部２０Ｂをはじめ装置内の必要な部へ、クロック４０を供給している。カウンタ２２は、メイン処理部２０Ｂを介してジッタ・バッファ１０Ｂに含まれた未格納バッファの数や、有音データの数をカウントし、あるいは、未格納バッファの設定から、このバッファに格納されるまでの期間をカウントし、その結果をメイン処理部２０Ｂに報告している。

図１５は、図１４に示した従来例の原理を示す波形図である。受信パケット３１の音声データを波形として示している。（ａ）はすべての受信パケット３１をジッタ無く正常に受信した場合を示している。受信パケット３１のＮｏ.１〜８は有音のデータを、Ｎｏ.９ｎ，１０ｎ，１１ｎは無音のデータを表している。（ｂ）は受信パケット３１にジッタを生じ、バッファを伸張して受信パケット３１のＮｏ.２と３の間にＩｎとして擬似無音データ４６Ｂを挿入した場合を示している。

（ｃ）は受信パケット３１にジッタを生じ、受信パケット３１のＮｏ.３のデータを削除してバッファを縮小した場合を示している。（ｂ）の伸張および（ｃ）の縮小のケースから明らかなように、伸張または縮小のタイミングが有音パケットの期間中に行われたときには、再生音声波形にインパルス的変化を生じることが多い。

図１６は、ジッタ・バッファ１０Ｂ（ｂ）におけるバッファ伸張例を示すバッファ動作図である。状態１は、Ｎｏ.５の受信パケット３１（ａ）を受け入れるための未格納バッファを設定（ＢＦＩ設定）し、Ｎｏ.１（有音）の再生データ４９（ｃ）を出力したところである。しかしながら、Ｎｏ.５の受信パケット３１は、状態１より以前に到着しており、状態２，状態３とＮｏ.５の到着を待っても未格納バッファのままである。

そこにＮｏ.６の受信パケット３１（ａ）を受けても、到着が早すぎてＮｏ.６を受け入れるための未格納バッファ（６）はまだ設定されていない（ＢＦＩ未設定）。したがって、状態５，状態６とＮｏ.６の到着を待っても未格納バッファのままである。状態１から６は、すべて未格納バッファのままであり、この状況はカウンタ２２によりカウントされ、状態７においてバッファａをバッファＡの未来側（Ａの上側）に付加して伸張しＮｏ.７の到着を待つが、Ｎｏ.７はすでに到着済みであり、これも未格納のままとなってしまう。

図示されてはいない状態８においてバッファａの未来側にバッファｂを伸張するならばＮｏ.８は格納可能となる。このように、一定の周期で受信されることを期待されたパケットが、その周期で受信できない場合に、ＢＦＩ設定がなされる（状態１，４，７）。ジッタ・バッファ１０Ｂ内のすべてのバッファが未格納バッファとなった場合に、カウンタ２２がカウントを開始し、その値が所定値に達したときにバッファ伸張が行われる（状態７又は図１５（ｂ））。

図１７は、ジッタ・バッファ１０Ｂ（ｂ）におけるバッファ縮小例を示すバッファ動作図である。状態１は、Ｎｏ.８の受信パケット３１（ａ）を待っている状態である。そこでＮｏ.８を受信すると状態２となり、パケットＡにはＮｏ.８の受信パケット３１が格納される。状態３では、Ｎｏ.９の受信パケット３１を受け入れるための未格納バッファの設定（ＢＦＩ設定）がなされると同時に、Ｎｏ.１（有音）の再生データ４９（ｃ）を出力する。状態４になってもＮｏ.９の到着はなく未格納バッファのままであるが、その直後にＮｏ.９の受信パケット３１を受けて、それをバッファＡに格納した状態５となる。

そこで状態６に移行すると、Ｎｏ.１０を受け入れるためのＢＦＩ設定がバッファＡに対して実行されると同時に。Ｎｏ.２（有音）の再生データ４９（ｃ）を出力する。状態４になってもＮｏ.９の到着はなく未格納バッファのままであるが、所定の期間（クロック）が経過するまで待つ。

ここで、状態２，５に示すようにすべてのバッファＡ〜Ｈが欠落の無い有音データで満たされる状態（もっと少ないバッファ数で十分）であることをカウンタ２２においてカウントして検出すると、バッファＦ，Ｇ，Ｈを削除するバッファ縮小処理をして状態８（図１５（ｃ）参照）となる。ここでＮｏ.１０の受信パケット３１を受けて、それをバッファＡに格納した状態９となる。状態９は、状態１よりもバッファ数が少なく受信パケット３１から再生データ４９までの時間が短くなる。

パケットが所定の期間内に順調に到着し、未到着となるパケットも存在しない場合は、すべてのバッファが有効なデータで満杯状態になるから、その期間をカウンタ２２でカウントして所定の値に達したときバッファ縮小処理を実行している（図１５（ｃ））。
特開２０００−２８６８８６号公報 特開２０００−３４９８２２号公報 特開２００２− ６４５４５号公報 特開２００２−１８５４９８号公報 特開２００２−２７１３８８号公報

ＩＰ網における遅延の変動（ジッタ）に対処するためにジッタ・バッファの未来側にバッファ伸張をしたり（図１６の状態７）、ジッタ・バッファの過去側をバッファ縮小している（図１７の状態８）。これは、図１５を用いて説明したように、伸張または縮小のタイミングが有音パケットの期間中に行われる可能性が高く、そのときには再生音声波形にインパルス的変化を生じることが多い。これは再生音声の品質を著しく劣化せしめる、という解決すべき課題があった。

本発明は、上記の課題を解決することを最も主要な特徴とする。ＩＰ網から受信した受信パケットの音声データが所定値よりも大きい有音であるか、所定値よりも小さい無音であるかを識別し、無音であると識別したときには無音フラグを付加して、複数のバッファを含む先入れ先出し型のジッタ・バッファに格納し、バッファの伸張あるいは縮小を必要とするときには、無音フラグの付いたバッファの存在する無音期間において、伸張あるいは縮小処理を実行するようにした。

ジッタ・バッファにおける伸張あるいは縮小処理が無音期間において確実に実行されることとなったから、再生された音声に違和感が無く、優れた通話品質を得ることができるようになった。

ＩＰ網から受信した受信パケットの音声データが所定値よりも大きい有音であるか、所定値よりも小さい無音であるかを識別し、無音であると識別したときには無音フラグを付加して、複数のバッファを含む先入れ先出し型のジッタ・バッファに格納し、バッファの伸張あるいは縮小を必要とするときには、無音フラグの付いたバッファの存在する無音期間において、伸張あるいは縮小処理を実行するようにした。

図１には、本発明の音声ＩＰ端末装置の回路構成が示されている。同図は、従来例を示した図１４に対応している。ここで、図１４に示した構成要素に対応するものについては、同じ記号を付した。ＩＰ網からのパケットは、インタフェース（Ｉ/Ｆ）２を介してパケット受信部５に受信される。パケット受信部５は受信パケット３１としてパケット有音・無音識別部６に対して出力する。

これを受けたパケット有音・無音識別部６は、受信パケット３１にパケット番号（Ｎｏ.）を付すと同時に、それが所定のレベル以上の音声を含む有音であるか、そのレベル以下の無音であるかを識別する。その識別結果は、有音・無音識別信号３３により、パケットＮｏ.を有する受信パケット３２に添えて無音フラグ付加部７に印加される。無音フラグ付加部７は、無音と識別された受信パケット３２にフラグを付加してフラグ付受信パケット３５としてジッタ・バッファ１０に送出する。同時に無音フラグ付加部７は、フラグを付加したことを無音フラグ付加通知３４によりメイン処理部２０へ報告する。

フラグ付受信パケット３５は、信号５１，５２を介してアドレス管理部１１とメイン処理部２０の監視下においてジッタ・バッファ１０に送られ格納される。ジッタ・バッファ１０は、信号４１,４２，４３，４４を介して、それぞれアドレス管理部１１，無音フラグ・バッファ監視部１２，無音縮小処理部１３，無音伸張処理部１４の監視下で、バッファ内容の処理を受けている。ジッタ・バッファ１０は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ：先入れ先出し）型のメモリーである。

アドレス管理部１１は、ジッタ・バッファ１０に格納された音声データのアドレスを管理している。無音フラグ・バッファ監視部１２は、無音期間の検出をするためにジッタ・バッファ１０に含まれた複数のバッファの内容を監視している。無音縮小処理部１３は、ジッタ・バッファ１０に含まれた複数のバッファの数を減少する無音縮小処理を実行する。無音伸張処理部１４は、ジッタ・バッファ１０に含まれた複数のバッファの数を増加し、増加したバッファに擬似無音データを格納する無音伸張処理を実行する。

擬似無音データ部１５は、無音伸張処理部１４が無音伸張処理をして増加したバッファに格納する無音データを発生して、擬似無音データ４６として無音伸張処理部１４に送出すると同時に、そのことを信号４５によりデータ再生部２３に通知している。ジッタ・バッファ１０は、その出力をバッファ出力３６としてデータ再生部２３へ送出する。

データ再生部２３は、擬似無音データを含む再生データ４９を音声端末とのインタフェースをするインタフェース（Ｉ/Ｆ）３に送出する。タイマー２１は、メイン処理部２０をはじめ装置内の必要な部へ、クロック４０を供給している。カウンタ２２は、メイン処理部２０を介してジッタ・バッファ１０に含まれた未格納バッファの数や、有音データの数をカウントし、あるいは、未格納バッファの設定から、このバッファに格納されるまでの期間をカウントし、あるいは、未格納バッファの設定からこのバッファに格納されるまでの期間をカウントし、その結果をメイン処理部２０に報告している。

図２は、従来例の図１５に対応し、図１に示した本発明の回路構成例の原理を示す波形図である。受信パケット３１の音声データを波形として示している。（ａ）はすべての受信パケット３１をジッタ無く正常に受信した場合を示している。受信パケット３１のＮｏ.１〜８は有音のデータを、Ｎｏ.９ｎ，１０ｎ，１１ｎは無音のデータを表している。（ｂ）は受信パケット３１にジッタを生じ、バッファを伸張してＩｎとして擬似無音データ４６を、受信パケット３１のＮｏ.９ｎと１０ｎの無音区間に挿入した場合を示している。

（ｃ）は受信パケット３１にジッタを生じ、受信パケット３１のＮｏ.１０ｎ（無音）のデータを削除してバッファを縮小した場合を示している。（ｂ）の無音伸張および（ｃ）の無音縮小のケースから明らかなように、無音伸張または無音縮小のタイミングが無音パケットの期間中に行われるので、再生音声波形に重大な変化を生じることが無く、違和感の無い高品質の通話を可能としている。

図３は、ジッタ・バッファ１０（ｂ）における無音伸張の原理を示すバッファ動作図である。状態１は、Ｎｏ.５の受信パケット３１（ａ）を受け入れるための未格納バッファをバッファＡに設定した状態にあり、Ｎｏ.１の受信パケット３１はＩＰ網における遅延が大きく、バッファＥは未格納のままに経過してきている。そこに、Ｎｏ.１（有音）の受信パケット３１を受信して状態２となる。

ＩＰ網における遅延が大きいことをアドレス管理部１１が検出する。そのとき、無音フラグ・バッファ監視部１２の監視により、無音の受信パケット３１のＮｏ.３ｎと４ｎが格納されているのは、バッファＣとＢであることが判明している。そこで状態３において無音伸張処理部１４が動作して、無音の受信パケット３１のＮｏ.３ｎと４ｎとの間に無音のパケットＩｎを挿入してバッファａを未来側に伸張する。この伸張により、Ｎｏ.５に対する待ち時間は１バッファ分延長される。それと同時に、Ｎｏ.１の音声データは再生データ４９（ｃ）として出力される。

図４は、ジッタ・バッファ１０（ｂ）における無音縮小の原理を示すバッファ動作図である。状態１は、Ｎｏ.５の受信パケット３１（ａ）を待っている状態である。そこでＮｏ.５を受信すると状態２となり、パケットＡにはＮｏ.５の受信パケット３１が格納される。パケットＢ〜Ｅも受信パケットで充たされており、順調に受信パケット３１が到達していることが、アドレス管理部１１の管理により明らかになっている。これは、バッファの数を減らして音声再生までの時間を短縮できることを意味する。

無音フラグ・バッファ監視部１２の監視により、無音の受信パケット３１のＮｏ.３ｎと４ｎが格納されているのは、バッファＣとＢであることが判明している。そこで状態３において無音縮小処理部１３が動作して、無音の受信パケット３１のＮｏ.３ｎを破棄してバッファＡを縮小する。この縮小により、Ｎｏ.５の再生までに要する時間は１バッファ分短縮される。それと同時に、Ｎｏ.１の音声データは再生データ４９（ｃ）として出力される。

このようにパケットが所定の期間内に順調に到着し、未到着となるパケットも存在しない場合は、すべてのバッファが有効なデータで満杯状態（図４の状態２）になるから、満杯状態の継続期間（図４では状態２のみ）をカウンタ２２でカウントして所定の値に達したときバッファの無音縮小処理を実行する。

図５は有音・無音識別部６の有音・無音識別動作例を示すタイムチャートである。（ａ）は、ＩＰ網におけるジッタも無く受信パケット３１を正常に受信している場合を示している。（ｂ）は、ＩＰ網においてジッタが発生した状態で受信パケット３１を受信しているジッタ発生時を示している。（ｃ）は、ジッタ発生時の有音・無音識別部６の有音・無音判定結果を示している。正常時の受信パケット３１の受信間隔は、たとえば、40ｍｓであり、送信端末からＩＰ網を経て受信するまでの時間は、たとえば、80ｍｓである。

ジッタ発生時（ｂ）において、受信パケット３１のＮｏ.３と４は遅延しており、Ｎｏ.５ｎと８ｎは無音である。Ｎｏ.４は、Ｎｏ.７とほぼ同時に受信されている。それぞれの受信パケット３１の有音・無音の判定結果は（ｃ）に示すようになり、無音と判定されたパケットには、無音フラグ付加部７において、無音フラグが付加される。

有音・無音の識別が可能であればよいから、有音フラグのみを付してもよいし、あるいは、有音フラグと無音フラグを付してもよいことは、その有音と無音の識別を目的とすることから明らかであろう。また、送信端末において、送信パケットに有音・無音の識別フラグを付して送信することも可能であり、その場合には、パケット有音・無音識別部６と無音フラグ付加部７においては、フラグを参照または確認するだけでよい。

図６は、アドレス管理部１１におけるジッタ発生時の再生可否判断の動作例を示すタイムチャートである。（ａ）は、ＩＰ網におけるジッタも無く受信パケット３１を正常に受信している場合を示している。（ｂ）は、ＩＰ網においてジッタが発生した状態で受信パケット３１を受信しているジッタ発生時を示している。（ｃ）は、ジッタ発生時の再生可否判断の結果を示している。正常時の受信パケット３１の受信間隔は、たとえば、40ｍｓであり、送信端末からＩＰ網を経て受信するまでの時間は、たとえば、80ｍｓである。

ジッタ発生時（ｂ）において、受信パケット３１のＮｏ.３と４は遅延しており、Ｎｏ.５ｎと８ｎは無音である。Ｎｏ.４は、Ｎｏ.８ｎとほぼ同時に受信されている。それぞれの受信パケット３１の再生可否判断の結果は（ｃ）に示すようになり、可と判断されたパケットは、ジッタ・バッファ１０において格納される。受信パケット３１のＮｏ.４は遅延が著しく、所定の受信期間をオーバーしているために否と判断されている。その結果、ジッタ・バッファ１０において格納されないから、再生されることもない。

図７は、無音伸張処理部１４における無音時の伸張動作例を示すタイムチャートである。（ａ）は、ＩＰ網におけるジッタも無く受信パケット３１を正常に受信している場合を示している。（ｂ）は、ＩＰ網においてジッタが発生した状態で受信パケット３１を受信しているジッタ発生時を示している。（ｃ）は、ジッタ発生時の無音フラグ・バッファ監視部１２の判定結果である。有音・無音を監視して、バッファの付加を行うべきタイミングを決定している。正常時の受信パケット３１の受信間隔は、たとえば、40ｍｓであり、送信端末からＩＰ網を経て受信するまでの時間は、たとえば、80ｍｓである。

ジッタ発生時（ｂ）において、受信パケット３１のＮｏ.３と４は遅延しており、Ｎｏ.５ｎと８ｎは無音である。Ｎｏ.４は、Ｎｏ.８ｎとほぼ同時に受信している。受信パケット３１のＮｏ.１，２，３，５と受信したが、Ｎｏ.４の受信を期待した期間の超過をカウンタ２２がカウントしたため、無音のＮｏ.５ｎの直後にバッファを付加すべきことを無音フラグ・バッファ監視部１２が判定した。その結果、（ｄ）の無音伸張処理部１４において無音伸張処理作業を実行する。このバッファ付加により、Ｎｏ.４の受信パケット３１に対する待機時間が（40ｍｓ）延長される。無音伸張処理は、さらに必要とされる場合には、ジッタ・バッファ１０の限界まで可能である。

図８は、無音縮小処理部１３における無音時の縮小動作例を示すタイムチャートである。（ａ）は、ＩＰ網におけるジッタも無く受信パケット３１を正常に受信している場合を示している。（ｂ）は、ＩＰ網においてジッタが発生した状態で受信パケット３１を受信しているジッタ発生時を示している。（ｃ）は、ジッタ発生時の無音フラグ・バッファ監視部１２の判定結果である。有音・無音を監視して、バッファの削除を行うべきタイミングを決定している。正常時の受信パケット３１の受信間隔は、たとえば、40ｍｓであり、送信端末からＩＰ網を経て受信するまでの時間は、たとえば、80ｍｓである。

ジッタ発生時（ｂ）において、受信パケット３１のＮｏ.３と４は遅延しているが、その遅延量は微小であり、Ｎｏ.５ｎと８ｎは無音である。受信パケット３１のＮｏ.１〜５をそれぞれほぼ正常に受信する期間が所定の期間経過したことをカウンタ２２がカウントしたため、無音がＮｏ.５ｎ，６ｎと続いたうちのＮｏ.６のバッファを削除すべきことを無音フラグ・バッファ監視部１２が判定し、その結果、（ｄ）の無音縮小処理部１３において無音縮小処理作業を実行する。このバッファ削除により、受信から音声再生までの時間が（40ｍｓ）短縮される。無音縮小処理は、さらに必要とされる場合には、その後の無音区間において実行される。

図９は、ジッタ・バッファ１０の動作を示すバッファ動作図である。（ａ）は、ＩＰ網におけるジッタも無く受信パケット３１を正常に受信している場合を示している。（ｂ）は、ＩＰ網においてジッタが発生した状態で受信パケット３１を受信しているジッタ発生時を示している。（ｃ）は、ジッタ・バッファ１０の格納内容を示している。（ｄ）は、再生データ４９を示している。正常時の受信パケット３１の受信間隔は、たとえば、40ｍｓであり、送信端末からＩＰ網を経て受信するまでの時間は、たとえば、80ｍｓである。

ジッタ発生時（ｂ）において、受信パケット３１のＮｏ.３，４，６，７は遅延しており、Ｎｏ.５ｎは無音である。状態１においては、Ｎｏ.２の受信パケット３１を受信してバッファＡに格納している。状態２においては、バッファＡをＮｏ.３の受信パケット３１の受信用に未格納バッファとしたが、Ｎｏ.３の受信はできなかった。

状態３においては、バッファＡをＮｏ.４の受信パケット３１の受信用に未格納バッファとしたが、Ｎｏ.４の受信はできなかったが、Ｎｏ.３を受信したから、それをバッファＢに格納した。そこで、再生データ４９としてＮｏ.０の音声データを出力している。状態４においては、バッファＡをＮｏ.５ｎの受信パケット３１受信用の未格納バッファとしたが、それと同時にＮｏ.５ｎの受信をして格納し、再生データ４９としてＮｏ.1の音声データを出力している。

状態４を経過してもＮｏ.４の受信ができないために、状態５においてバッファＡにＩｎ（無音の挿入パケット）を挿入して、その未来側にバッファａを伸張しＮｏ.６の未格納バッファとする。同時にＮｏ.４を受信したのでバッファＣに格納し、再生データ４９としてＮｏ.２の音声データを出力している。状態６においては、バッファａをＮｏ.７の受信パケット３１受信用の未格納バッファとしたが、それと同時にＮｏ.６の受信をし、再生データ４９としてＮｏ.３の音声データを出力している。

状態７においては、バッファａをＮｏ.８の受信パケット３１受信用の未格納バッファとしたが、それと同時にＮｏ.８の受信をして格納し、再生データ４９としてＮｏ.４の音声データを出力している。状態８においては、バッファａをＮｏ.９の受信パケット３１受信用の未格納バッファとしたが、それと同時にＮｏ.９の受信をし、さらに、Ｎｏ.７の受信をバッファＢに受けて、再生データ４９としてＮｏ.５ｎの無音の音声データを出力している。

状態９においては、バッファａをＮｏ.１０の受信パケット３１受信用の未格納バッファとしたが、それと同時にＮｏ.１０の受信をし、再生データ４９として挿入した無音のパケットＩｎの音声データを出力している。このようにして、再生データ４９には、Ｎｏ.０〜４，５ｎおよび無音パケットであるＮｏ.５ｎの後に挿入された無音の挿入パケットＩｎが再生される。

図１０ないし図１２は、図1に示した回路構成における動作の流れを示すフローチャートである。受信動作を開始すると，パケット受信部３１がパケットを受信したか否かを確認する（Ｓ1、図１０）。受信した場合は（Ｓ1Ｙ）、パケット有音・無音識別部６において受信パケット３１が所定の音声レベル以上の有音であるか、所定の音声レベル以下の無音であるかを識別する（Ｓ２）。

有音・無音を識別するフラグを受信パケット３１に付加して、受信パケット３２として、これに無音フラグ付加部７において無音フラグを付けて、フラグ付データ３５してジッタ・バッファ１０に格納する（Ｓ３）。この格納があった場合、および、パケット受信部３１がパケットを受信しなかった場合（Ｓ1Ｎ）には、音声データ再生のタイミングであるクロック４０を待つ（Ｓ４）。音声データ再生のタイミングになると（Ｓ４Ｙ）、ジッタ・バッファ１０の最も過去側のバッファに格納されているデータをバッファ出力３６としてデータ再生部２３に送り、再生データ４９として再生する（Ｓ５、図１１）。

それと同時に、最も最近側（未来側）のバッファに未格納データのシーケンス番号（格納予定の受信パケット３１のシーケンスＮｏ.）を格納して未格納バッファの設定をする（Ｓ６）。そこで、ジッタ・バッファ１０のバッファ伸張が必要か（Ｓ７）、バッファ縮小が必要か（Ｓ８）をアドレス管理部１１において調べる。バッファ伸張が必要（Ｓ７Ｙ）と判断されるとバッファ伸張処理のサブルーチンに入る（Ｓ１０）。バッファ縮小が必要（Ｓ８Ｎ）と判断されるとバッファ縮小処理のサブルーチンに入る（Ｓ９）。

バッファ縮小処理（図１２）に入ると、ジッタ・バッファ１０に含まれた多数のバッファ中に無音データがあるか否かを無音フラグ・バッファ監視部１２が調べ（Ｓ２１）、バッファ中に無音データが存在する場合は（Ｓ２１Ｙ）、無音縮小処理部１３が動作して、無音データが入っているバッファを開放して縮小（削除）して（Ｓ２２）、バッファ縮小処理を終了する。

バッファ伸張処理（図１３）に入ると、ジッタ・バッファ１０に含まれた多数のバッファ中に無音データがあるか否かを無音フラグ・バッファ監視部１２が調べ（Ｓ２１）、バッファ中に無音データが存在する場合は（Ｓ３１Ｙ）、無音伸張処理部１４が動作して、無音データが入っているバッファの後ろにバッファを伸張（付加）して（Ｓ３２）、バッファ伸張処理を終了する。このようにして、良好な音声品質で通話することが可能となる。

本発明の一実施例を示す回路構成図である。 本発明の原理を示す波形図である。 図1に示した回路構成における無音伸張の原理を示すバッファ動作図である。 図1に示した回路構成における無音縮小の原理を示すバッファ動作図である。 図1に示した回路構成における有音・無音識別動作を示すタイムチャートである。 図1に示した回路構成におけるジッタ発生時の再生可否を示すタイムチャートである。 図1に示した回路構成における無音時の伸張例を示すタイムチャートである。 図1に示した回路構成における無音時の縮小例を示すタイムチャートである。 図1に示した回路構成におけるジッタ・バッファ１０の動作を示すバッファ動作図である。 図1に示した回路構成における動作の流れを示すフローチャートである。 図１０とともに、図1に示した回路構成における動作の流れを示すフローチャートである。 図１１に含まれたバッファ縮小処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図１１に含まれたバッファ伸張処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 従来例を示す回路構成図である。 図１４に示した従来例の原理を示す波形図である。 図１４に示した回路構成におけるバッファ伸張例を示すバッファ動作図である。 図１４に示した回路構成におけるバッファ縮小例を示すバッファ動作図である。

符号の説明

２，３ Ｉ/Ｆ（インタフェース）
５ パケット受信部
６，６Ｂ パケット有音・無音識別部
７ 無音フラグ付加部
１０，１０Ｂ ジッタ・バッファ
１１ アドレス管理部
１２ 無音フラグ・バッファ監視部
１２Ｂ バッファ監視部
１３ 無音縮小処理部
１３Ｂ 縮小処理部
１４ 無音伸張処理部
１４Ｂ 伸張処理部
１５，１５Ｂ 擬似無音データ部
２０，２０Ｂ メイン処理部
２３，２３Ｂ データ再生部
３１，３２ 受信パケット
３３，３３Ｂ 有音・無音識別信号
３４ 無音フラグ付加通知
３５ フラグ付受信パケット
３５Ｂ 受信パケット
３６，３６Ｂ バッファ出力
４０ クロック
４１〜４５，４２Ｂ〜４４Ｂ 信号
４６，４６Ｂ 擬似無音データ
４９ 再生データ
５１，５２ 信号

Claims (8)

1. ＩＰ網から受信した受信パケット（３１）の音声データの音声レベルが所定値よりも大きい有音であるか、所定値よりも小さい無音であるかを識別して識別後の受信パケット（３５）を得るためのパケット有音・無音識別処理（６，７）をし、
   前記識別後の受信パケット（３５）を複数のバッファを含む先入れ先出し型のジッタ・バッファに格納処理（１０）をし、
   前記受信パケット（３１）のジッタを吸収するために前記ジッタ・バッファにおいて伸張あるいは縮小を必要とするときには、前記無音であると識別された識別後の受信パケット（３５）の無音データの存在する無音期間において、前記ジッタ・バッファの伸張あるいは縮小をするための無音伸縮処理（１１〜１５）をする
   音声ＩＰ端末のジッタ吸収方法。
2. 前記パケット有音・無音識別処理（６，７）が、
   前記音声データが前記所定値よりも小さい無音であると識別した場合に、前記受信パケット（３１）に識別用の無音フラグを付して前記識別後の受信パケット（３５）を得るための無音フラグ付加処理（７）を含んでいる
   請求項１の音声ＩＰ端末のジッタ吸収方法。
3. 前記無音伸縮処理（１１〜１５）が、
   前記ジッタ・バッファに含まれた前記複数のバッファの格納状況をアドレス管理して、前記ジッタ・バッファにおいて伸張あるいは縮小を必要とするか否かを判断するためのアドレス管理処理（１１）と、
   前記無音データの存在する無音期間を、前記ジッタ・バッファに含まれた前記複数のバッファにおいて監視するための無音バッファ監視処理（１２）と、
   前記複数のバッファを含む前記ジッタ・バッファにおいて前記伸張あるいは縮小の作業を必要とする場合に、前記無音期間において前記伸張あるいは縮小するための作業を実行する無音伸縮処理（１３，１４）と
   前記前記伸張するための作業をする場合に挿入するバッファに格納するための擬似無音データを発生するための擬似無音データ処理（１５）とを含んでいる
   請求項１の音声ＩＰ端末のジッタ吸収方法。
4. 前記パケット有音・無音識別処理（６，７）において、
   前記ＩＰ網から受信した受信パケット（３１）に、その音声データが有音であるか無音であるかを識別した標識がすでに付されているか否かを検査し、すでに付されている場合には、その受信パケット（３１）を前記識別後の受信パケット（３５）とする
   請求項１の音声ＩＰ端末のジッタ吸収方法。
5. ＩＰ網から受信した受信パケット（３１）の音声データの音声レベルが所定値よりも大きい有音であるか、所定値よりも小さい無音であるかを識別して識別後の受信パケット（３５）を得るためのパケット有音・無音識別手段（６，７）と、
   前記識別後の受信パケット（３５）を複数のバッファを含む先入れ先出し型のジッタ・バッファに格納処理をするバッファ格納手段（１０）と、
   前記受信パケット（３１）のジッタを吸収するために前記ジッタ・バッファにおいて伸張あるいは縮小を必要とするときには、前記無音であると識別された識別後の受信パケット（３５）の無音データの存在する無音期間において、前記ジッタ・バッファの伸張あるいは縮小をするための無音伸縮手段（１１〜１５）とを含む
   音声ＩＰ端末のジッタ吸収装置。
6. 前記パケット有音・無音識別手段（６，７）が、
   前記音声データが前記所定値よりも小さい無音であると識別した場合に、前記受信パケット（３１）に識別用の無音フラグを付して前記識別後の受信パケット（３５）を得るための無音フラグ付加手段（７）を含んでいる
   請求項５の音声ＩＰ端末のジッタ吸収装置。
7. 前記無音伸縮手段（１１〜１５）が、
   前記ジッタ・バッファに含まれた前記複数のバッファの格納状況をアドレス管理して、前記ジッタ・バッファにおいて伸張あるいは縮小を必要とするか否かを判断するためのアドレス管理手段（１１）と、
   前記無音データの存在する無音期間を、前記ジッタ・バッファに含まれた前記複数のバッファにおいて監視するための無音バッファ監視手段（１２）と、
   前記複数のバッファを含む前記ジッタ・バッファにおいて前記伸張あるいは縮小の作業を必要とする場合に、前記無音期間において前記伸張あるいは縮小するための作業を実行する無音伸縮手段（１３，１４）と
   前記前記伸張するための作業をする場合に挿入するバッファに格納するための擬似無音データを発生するための擬似無音データ手段（１５）とを含んでいる
   請求項５の音声ＩＰ端末のジッタ吸収装置。
8. 前記パケット有音・無音識別手段（６，７）において、
   前記ＩＰ網から受信した受信パケット（３１）に、その音声データが有音であるか無音であるかを識別した標識がすでに付されているか否かを検査し、すでに付されている場合には、その受信パケット（３１）を前記識別後の受信パケット（３５）とする
   請求項５の音声ＩＰ端末のジッタ吸収装置。

Images