JP2804534B2 - 音声パケット送信装置および受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は音声パケット送信装置および受信装置に係
り、特に音声の無音区間圧縮機能を備えた音声パケット
交換におけるパケット化及び再生方式に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第２図は従来の無音区間圧縮機能を備えた音声パケッ
トの送信及び受信方式を示した図である。

第２図において、送信側では第２図（Ａ）の送信側音
声波形から信号処理によって、パケット単位の有音区間
／無音区間検出結果（第２図（Ｂ））を得る。この結果
を用いて送信側では第２図（Ｃ）のように有音区間g2、
i2だけをパケット化し、一連のシーケンス番号（1,2…
…11）を付加して、パケット交換網へと送出する。無音
区間と判定された区間h2は送出されず、無音区間圧縮機
能によって圧縮されることになる。

受信側では第２図（Ｄ）の受信側受信パケットで示す
ようにパケットを受信する。ここで区間j2、l2、n2のパ
ケットは正常に受信され、区間k2のパケットは無音圧縮
されたため受信されない。また、区間m2は送信側での送
出パケットのうちシーケンス番号８のパケットがパケッ
ト交換網で廃棄されたことを示している。

さらに受信側では、受信パケットについてはそのまま
音声信号として再生する。受信パケットの無い区間につ
いては、例えば初めの１パケットだけ補間再生し、連続
２パケット目以後は無音区間とみなして雑音再生する。
したがって、受信側では有音／無音区間を第２図（Ｅ）
のように判断することになる。第２図（Ｆ）の受信側再
生音声波形のうち区間o2,p2,q2は、受信パケットの無か
った最初の区間であるため補間再生される。この補間再
生により、音声情報の欠落を補って通話品質の劣化を防
止している。

第３図は再生側での状態遷移図を示しており、受信パ
ケットの有無により音声再生，補間再生，雑音再生のい
ずれかを行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上述した従来方式では、受信側において受信
パケットが到着したか否かのみを単に検出しているの
で、受信パケットが到着していない場合、その原因がパ
ケット廃棄なのか無音区間なのか判断できない。そのた
め、受信パケットの無い区間については有音区間である
か無音区間であるかを問わず、初めの１パケットまたは
数パケットのみ機械的に補間再生し、それ以後は雑音再
生する方式が取られる。

しかし、これでは有音区間中で連続して廃棄が生じた
場合に、受信側で雑音再生してしまったり、無音区間の
先頭が常に補間再生されてしまったりするという問題点
があった。

本発明は、以上述べた無音圧縮機能を備えた音声パケ
ット送受信装置において、連続して廃棄が生じた場合、
途中から雑音再生してしまうという問題点と、無音区間
の先頭が常に補間再生されてしまうという問題点に着目
して創案されたものである。

本発明の目的は、送信側でパケットにパケットの種別
を付加することにより、受信側での優れた再生方式を可
能とする音声パケット送信装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、廃棄に対する品質劣化をさら
に抑制する音声パケット送信装置を提供することにあ
る。

また、本発明の目的は、送信側で付加されたパケット
種別を識別することにより、優れた音声波形の再生を可
能とする音声パケット受信装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の音声パケット送信装置は、無音圧縮機能を備
えて、無音区間は送出せずに圧縮し、有音区間のみパケ
ット交換網に音声パケットを送出する音声パケット送信
装置において、音声波形から音声の有音区間と無音区間
とを検出する有音／無音区間検出手段と、無音区間であ
ると検出された無音区間の最初のパケットにハングオー
バ時間を付加して、上記無音区間の最初のパケットを有
音区間とみなす手段と、上記有音区間とみなされたパケ
ットに有音区間の終わりであることを示すエンド情報
を、また、それ以外の通常の有音区間中のパケットに通
常の有音区間中のパケットであることを示すボイス情報
を、一連のシーケンス番号と共にパケットごとにそれぞ
れ付加し、さらにエンド情報の付加されたパケットにパ
ケット交換網内での廃棄を不可とする廃棄不可情報を付
加するパケット情報付加手段とを備えて構成されている
ものである。

［作用］ 音声パケット送信装置において、音声波形が有音／無
音区間検出手段に入力されると、音声波形は有音区間と
無音区間とに分けられて出力される。

この検出出力がハングオーバ付加手段に入力される
と、無音区間であると検出された無音区間の最初のパケ
ットにハングオーバ時間が付加されて、上記無音区間の
最初のパケットが有音区間とみなされる。

ハングオーバ付加手段からの出力がパケット情報付加
手段に入力されると、上記有音区間とみなされたパケッ
トには有音区間の終わりであることを示すエンド情報
が、また、それ以外の通常の有音区間中のパケットには
通常の有音区間中のパケットであることを示すボイス情
報が、一連のシーケンス番号と共にパケットごとにそれ
ぞれ付加される。

従って、受信側において、受信パケットが到着してい
ない場合、パケットに付加されたパケット情報を識別す
ることで、その原因がパケット廃棄であるのか無音区間
であるのかの判断ができることになる。

また、上記パケット情報付加手段に、さらにエンド情
報の付加されたパケットにパケット交換網内での廃棄を
不可とする廃棄不可情報が付加されているような場合に
は、エンド情報の付加されたパケットの廃棄は、パケッ
ト交換網では廃棄されることはなく、ビット誤り等特殊
な場合のみになるため、上記したパケット情報の識別結
果の信頼度が向上する。

また、音声パケット受信装置において、上記音声パケ
ット送信装置から音声パケットが送出され、パケット交
換網を介してパケット情報識別手段に入力されると、パ
ケットごとに付加されているパケット情報からボイス情
報とエンド情報とが識別される。

この識別結果に基づいて、有音再生手段，補間再生手
段，雑音再生手段のいずれかが選択される。すなわち、
ホイス情報の付加されたパケットが受信された場合には
有音再生される。また、ボイス情報の付加されたパケッ
トに続いて受信されるパケットが無い場合には補間再生
がなされる。さらにエンドパケットに続いて受信される
パケットが無い場合には雑音再生されて、音声波形が再
生される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図，第４図〜第５図を用
いて説明する。

第１図は本発明の音声パケット送信装置および受信装
置の一例を示すブロック図である。

音声パケット送信装置100は音声波形から音声を検出
し、これにパケット情報を付加してパケット交換網300
に伝送する。この音声パケット送信装置100において、1
01は音声波形を有音区間と無音区間とに分ける有音／無
音区間検出手段である。この有音／無音区間検出手段10
1は無音区間のときパケットを送出せずに圧縮する無音
圧縮機能を備えている。102は出力が有音区間から無音
区間に変化したとき一定時間有音区間を保持するハング
オーバ時間を付加する手段である。103は有音／無音区
間検出手段101およびハングオーバ付加手段102から得ら
れる有音パケットに、パケット情報となるパケットの種
別と一連のシーケンス番号とを付加してパケット交換網
300に送出するパケット情報付加手段である。パケット
の種別は、有音区間の終わりのパケット（有音区間終了
パケット）と、その以外の有音区間中の通常のパケット
とに分けられる。また、このパケット情報付加手段103
には、付加するパケット種別のうち、特にパケット交換
網300内の制御を行う際に、有音区間終了パケットの廃
棄を禁止するヘッダ情報を必要に応じて付加する。すな
わち、網内トラヒックの高負荷や輻輳状態が発生した場
合、網内で音声パケットが廃棄されるが、その廃棄対象
として有音区間終了パケットを除くようにしてある。

一方、音声パケット受信装置200はパケット交換網300
から送られてくるパケットのパケット情報を識別して、
有音再生，補間再生，雑音再生のいずれかを行って音声
を再生出力する。音声パケット受信装置200において、2
01は受信パケットに付加されたシーケンス番号とパケッ
ト種別情報とを識別するパケット情報識別手段である。
202,203,204は、パケット情報識別手段201の識別結果に
基づいて有音区間の音声をシーケンス番号順に再生する
有音再生手段，廃棄された音声パケットを補間再生する
補間再生手段，無音区間に雑音を挿入する雑音再生手段
である。

第４図は無音圧縮機能を備えた上記構成の音声パケッ
ト送・受信装置における送受信方式例を示した図であ
る。

第４図（Ａ）は送信装置100に入力される送信側音声
波形であり、第４図（Ｂ）の実線は信号処理によって得
られた有音／無音区間検出結果で、点線は有音区間の終
わりに付加されるハングオーバ時間である。第４図
（Ｃ）は（Ｂ）の検出結果から得られるパケット種別と
一連のシーケンス番号とを付加された送出パケットであ
る。

また、第４図（Ｄ）はパケット交換網300を通って受
信装置200に送られてきて、シーケンス番号順に並び換
えられた受信側での受信パケット、第４図（Ｅ）は受信
パケットに付加されたパケット種別から得られた受信側
での有音／無音区間判定結果、第４図（Ｆ）は受信側で
の再生音声波形である。

さて、送信側において、まず第４図（Ａ）の送信側音
声波形から第４図（Ｂ）の実線に示す有音区間，無音区
間検出結果が有音／無音区間検出手段101によって得ら
れる。この時、一般に音声波形の波尾の切断を防ぐため
に、ハングオーバ付加手段102によって無音区間を検出
した後も暫く有音区間とみなすハングオーバ時間がとら
れる。点線の区間g4,h4,i4は、このハングオーバ時間と
して１パケットを割り当てたものである。

送信側では第４図（Ｂ）の点線を含めた有音／無音検
出結果にしたがって音声パケットを送出するが、これら
の音声パケットにはパケット情報付加手段103によって
次のようなパケット情報が付加される。すなわち、有音
区間j4,m4,p4では各パケットに一連のシーケンス番号と
共にボイス（Ｖ）という種別が付加される。区間k4,n4,
q4のハングオーバ時間に相当する有音区間終了パケット
には、シーケンス番号と共に、例えばエンド（Ｅ）とい
うパケット種別を付加して、有音区間が終了することを
受信側に示す。また、無音区間l4,o4は送出されずに無
音圧縮される。

第４図（Ｄ）の受信側受信パケットにおいて、区間r4
はシーケンス番号３のＶパケットが、u4はシーケンス番
号10のＥパケットがそれぞれパケット交換網300内で廃
棄されたことを示している。

さて、このような廃棄パケットのあるパケットを受信
した受信側ではパケット情報識別手段201により送信パ
ケットのパケット情報を識別し、その識別結果に応じて
選択的に作動させる有音再生手段202,補間再生手段203,
雑音再生手段204により有音再生，補間再生，雑音再生
のいずれかを行って音声を再生出力する。

第４図（Ｄ）において、まず、区間r4はＶパケットを
受信し続けていた（V1,V2）直後なので有音区間とみな
され，廃棄補間が行われる。区間s4のＥパケットはその
まま音声信号として再生されるが、それ以後の受信パケ
ットのないt4の区間は、Ｅパケット受信後なので無音区
間とみなされて雑音再生が行われる。

区間u4に示すＥパケットの廃棄の場合、例えば連続２
パケットの廃棄までは補間処理を行うとすると、区間u
4,v4の２パケットは有音区間とみなされて補間再生され
る。それ以後の区間w4は雑音再生がなされることにな
る。

以上より受信側での有音／無音区間の判定結果は第４
図（Ｅ）のようになり、第４図（Ｆ）のごとく音声波形
が再生される。ここで、区間x4,y4は補間再生処理の行
われた区間である。また、特に、送信装置100のパケッ
ト情報付加手段103にＥパケット廃棄付加情報を付加す
る機能を持たせて、交換網300内で輻輳制御を行う際
に、Ｅパケットを廃棄不可パケットとして取り扱うよう
にすると、区間u4のようなＥパケットの廃棄はビット誤
り等によるものだけとなり、廃棄に対する品質劣化をさ
らに抑制することが可能となる。

第５図は以上説明した無音圧縮機能を備えた音声パケ
ットの受信再生側の状態遷移図である。図示例では連続
２パケットの廃棄まで補間再生することとしたものであ
り、したがって補間再生の事象が２つ用意されている
が、２つの限定されるものではない。

以上述べたように本実施例によれば、通常パケット
（Ｖパケット）か有音区間終了パケット（Ｅパケット）
かを区別するための種別をパケットに付けることによ
り、受信側において、受信パケットが到着していない場
合でも、その原因がパケット廃棄なのか無音区間なのか
の判断ができるようにしたものである。したがって、パ
ケット廃棄が生じたとき初めの１パケットまたは数パケ
ットのみ補間再生し、それ以後は雑音再生する方式が取
られた場合において、有音区間中で連続して廃棄が生じ
たときでも、受信側で雑音再生してしまうことがない。
また、無音区間の先頭には常にＥパケットがくるので、
このＥパケットの有無により無音区間の先頭が識別でき
るため、無音区間の先頭が常に補間再生されてしまうと
いうこともない。

［効果］ 本発明は上述の通り構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

請求項１の音声パケット送信装置においては、有音区
間とみなしたパケットに有音区間の終わりであることを
示すエンド情報を、通常の有音区間のパケットにボイス
情報をそれぞれ付加して、受信パケットが到着していな
い場合であっても、その原因がパケット廃棄なのか無音
区間なのかを判断できるようにしたので、受信側での音
声再生波形の劣化が少なくなり、優れた再生方式が可能
となる。

また、ハングオーバ時間を付加して有音区間とみなし
たパケットにエンド情報を付加して、ハングオーバ時間
を付加するパケットと、エンド情報を付加するパケット
とを共用したので、無音区間の圧縮率の低下を回避する
ことができる。

請求項２の音声パケット送信装置においては、エンド
情報の付加されたパケットだけを廃棄不可とすることに
より、廃棄に対する品質劣化をさらに抑制することがで
きる。

請求項３の音声パケット送信装置においては、送信側
で付加されたパケット種別を識別して、識別結果に応じ
て有音再生、補間再生，雑音再生を適切に選択するよう
にしたので、音声情報の欠落が防止でき通話品質の高い
優れた音声再生波形を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音声パケット送受信装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は従来の無音圧縮機能を備
えた音声パケット送受信方式を示す説明図、第３図は従
来の音声パケット再生方式の状態遷移図、第４図は本発
明の無音圧縮機能を備えた音声パケット送受信方式の一
例を示す説明図、第５図は本発明の音声パケット再生方
式の一例を示す状態遷移図である。 １〜14（ＥまたはＶに付された）はシーケンス番号、10
0は音声パケット送信装置、101は無音圧縮機能を持つ有
音／無音区間検出手段、102は有音区間終了パケットを
有音区間とみなすハングオーバ付加手段と、103は廃棄
不可情報を付加する機能を持つパケット情報付加手段、
200は音声パケット受信装置Ｅはエンド情報、201はパケ
ット情報識別手段、202は有音再生手段、203は補間再生
手段、204は雑音再生手段、300はパケット交換網、Ｖは
ボイス情報である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−43853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−257367（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272849（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−81538（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−27255（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無音圧縮機能を備えて、無音区間は送出せ
   ずに圧縮し、有音区間のみパケット交換網に音声パケッ
   トを送出する音声パケット送信装置において、 音声波形から音声の有音区間と無音区間とを検出する有
   音／無音区間検出手段と、 無音区間であると検出された無音区間の最初のパケット
   にハングオーバ時間を付加して、上記無音区間の最初の
   パケットを有音区間とみなす手段と、 上記有音区間とみなされたパケットに有音区間の終わり
   であることを示すエンド情報を、また、それ以外の通常
   の有音区間中のパケットに通常の有音区間中のパケット
   であることを示すボイス情報を、一連のシーケンス番号
   と共にパケットごとにそれぞれ付加し、さらにエンド情
   報の付加されたパケットにパケット交換網内での廃棄を
   不可とする廃棄不可情報を付加するパケット情報付加手
   段と を備えたことを特徴とする音声パケット送信装置。