JP4554764B2 - 音データ受信システム及び受信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送媒体音データが伝送され、これを受信して再生又は出力する音データ受信システム及び受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ネットワーク技術の向上から、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(WIDE Area Network)等のコンピュータネットワークの構築が盛んになってきているが、特に公衆電話回線を利用する場合のように十分な伝送速度が期待できない場合、文字等の情報に比べて情報量の多い音声等の音データを伝送するには相応の時間を要する。従って、音データを一般に用いられる時系列に沿った伝送する方式ではデータ伝送が完全に終了するまで全体の再生ができず、使用者の心理的負担となることから、これを軽減するためのインタフェースが必要となる。
【0003】
そこで、図8に、従来の音データ送受信の説明図を示す。ここで、音データとは、音声、音楽、各種の音(自然音を含む)を含むものとしてサウンドデータとして表現する。図8(A)は、アナログのサウンドデータをデジタルのサウンドデータとするのに一般的なPCM(Pulse Code Modulation)処理を示したもので、アナログのサウンドデータをサンプリング周波数毎に音圧を量子化してデジタルのサウンドデータを得る。例えば、サンプリング周波数8KHzで量子化ビット数を8ビットとした場合に、当該サウンドデータの伝送ビットレートは64KHzとなる。
【0004】
上記のようなサウンドデータは、例えば図8(B)に示すように、SD01〜SD21の21個のデータで構成するものとした場合、ネットワーク上に00〜20の順番で時系列に伝送される。
【0005】
一方、伝送されてきたサウンドデータSD01〜20は、図8(C)に示すように、入力手段101で順次入力され、順次バッファ102に一時記憶される。総てのサウンドデータSD01〜SD20が入力されてバッファ102に一時記憶されたときに、再生手段103が総てのサウンドデータSD01〜SD20をD/A(デジタル/アナログ)変換することによって再生するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように総てのサウンドデータSD01〜SD20が伝送終了(入力終了)するまで再生することができず、特に公衆電話回線を利用して伝送する場合にサウンドデータのような情報量の多いデータは相応の伝送時間を要して利用者の心理的負担を増大させるという問題がある。
【0007】
一方、音声や動画像等のデータを伝送する場合に、入力中に再生可能とするいわゆるストリーミング技術がある。このストリーミング技術は伝送が終了しない間に先頭から再生あるいは表示を開始できるもので、見かけ上実時間処理を可能とするものである。しかしながら、このようなストリーミング技術においても再生は入力した分だけのデータであり、全データ分の再生を行う場合には上記同様に総てのデータが入力完了するまで行うことができず、伝送時間が再生時間に比べて非常に大きな場合、結局伝送に関する利用者の心理的負担を軽減させるには至らないという問題がある。
【0008】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、音データの伝送途中でも全体としての再生を可能とし、伝送終了で正規な全体の音データとして再生可能とする音データ送受信システム及び送受信方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、受信システムにおいて、デジタルの音データを構成する各個別データを所定間隔毎に抜き出した順番の各個別データが順次伝送されてきた各個別データを順次入力し、順番情報に従って上記音データを構成する正規の順番に対応させて一時記憶させ、入力途中の要求に応じて一時記憶されていた各個別データを他の記憶領域に記憶し、各個別データ間の抜けた部分にデータを補間して再生し、また総ての個別データが入力されたときに当該個別データで構成される音データを再生又は出力する構成とする。
【0011】
このように、受信側において、総ての音データが入力されたときには完全な音データを再生又は出力させるが、入力途中でも、入力された個別データ分で音データを構成させて再生させることが可能となる。すなわち、入力終了時には完全な音データが構成されるというデータを用いて、必ずしも高品質な音が要求されない試聴や音カタログの提供等を行うことが可能となると共に、情報量の多い音データを受信する者の受信における心理的負担を軽減させることが可能となるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。
図1に、本発明における音データ送受信システムのブロック構成図を示す。図1において、音データ送受信システム11は、音データとしてのサウンドデータ(音声、音楽、各種の音(自然音を含む)等)を伝送する送信システム12及び伝送されてきたサウンドデータを受信して再生又は出力する受信システム13により構成され、この送信システム12と受信システム13とはコンピュータネットワーク(インターネット、LAN、WAN等)や無線等のデータ伝送媒体でデータの送受信を行うものである。
【0013】
上記送信システム12は、少なくとも、デジタルデータ作成手段であるA/D変換手段21、伝送処理手段22、伝送手段23及び設定部24を備える。なお、このシステム12を運用する制御手段等の図示は省略してある。上記A/D変換部21は、入力されるアナログのサウンドデータを、例えば前述のようにPCM方式でデジタルデータに変換する。
【0014】
伝送処理手段22は、構成を図2で説明するが、デジタルのサウンドデータを構成する各個別データの配列を、予め設定部24により設定された所定間隔毎に抜き出して間引き状態とし、当該抜き出し順の配列を伝送順番とする処理を行う。設定部24による設定は、当該サウンドデータを間引き状態で伝送する場合、ある程度以下のデータ密度になると聴取が不可能であることから、品質が悪くともかろうじて聞き取れる限界を聴取実験により判定することで得ることができる。すなわち、各個別データが時系列に沿って並ぶサウンドデータに対して、上記判定した可聴限界の間引き数を初期スキップ数としてN=2のべき乗個で設定することが好適であるが、必ずしもこれには限らない。本実施形態では後述のようにN=2の3乗個(=16)で設定した場合を示す。
【0015】
そして、伝送手段23は、サウンドデータの各個別データを、伝送処理手段22で処理した伝送順番でデータ伝送媒体としてもコンピュータネットワーク上に一つのファイルとして出力する。この場合のファイル形式は、受信システムにおいてファイル展開できる形式であればよく、一般的かつ汎用的なサウンドデータ形式として、ファイル操作のためのヘッダ情報等の有無を問わず、サンプリング(標本化)されたサウンドデータをそのまま線形的に配置した(例えばWAVEフォーマット等)ファイル形式を採用することができるものである。
【0016】
上記受信システム13は、少なくとも、入力データ処理手段31、再生データ管理手段32及び再生手段33を備える。また、入力データ処理手段31は、入力手段34及び一時記憶管理手段35を備え、再生データ管理手段32は、再生制御手段36、一時記憶手段37及び補間手段38を備える。なお、このシステム13においても運用のための制御手段等の図示は省略してある。
【0017】
上記入力データ処理手段31は、デジタルのサウンドデータを構成する各個別データを所定間隔毎に抜き出した順番の各個別データが上記送信システム12より順次伝送されてくるものであって、伝送されてきた各個別データを入力手段34が順次入力し、一時記憶管理手段35(構成を図2で説明する)が入力した当該個別データを、入力される順番情報に従って当該サウンドデータを構成する正規の順番に対応させて一時記憶させる。
【0018】
また、再生管理手段32は、再生制御手段36が伝送される総ての個別データの入力状況に応じて一時記憶管理手段35で一時記憶された当該個別データを管理するものであり、総ての個別データが入力されたときに再生手段33に出力し、また、当該個別データの入力途中での要求信号としての再生要求信号を受けたとき、一時記憶されていた当該個別データを所定の記憶領域である一時記憶手段(バッファ)37に記憶し、補間手段38により当該個別データ間の抜けた部分にデータを補間して再生手段33に出力する。
【0019】
データの補間は、例えば、直前に入力されたデータと同じデータを割り当てる方法、前後の個別データ間の線形状態を判断して中間値を割り当てる方法等がある。そして、再生手段33は、入力したデジタルのサウンドデータを、所定の外部機器に出力し、またはアナログのサウンドデータに変換してスピーカ等で再生(またはテーブレコーダ等に出力)する。
【0020】
ここで、図2に、図1の伝送処理手段及び一時記憶管理手段のブロック構成図を示す。図2(A)は送信システム12の伝送処理手段22のブロック構成図であり、図2(B)は受信システム13の一時記憶管理手段35のブロック構成図である。
【0021】
図2(A)に示す伝送処理手段24は、少なくとも、データ取得部41、ソード部42、伝送情報付与部43及びバッファ44を備える。上記データ取得部41はA/D変換手段21より送られてくるデジタルのサウンドデータ(構成する総ての個別データ)を取得してソート部42に送出する。ソート部42は、上記設定部24で設定された設定値(間引き間隔のステップ値)に応じて当該サウンドデータを構成する個別データの並べ替えを行う。
【0022】
伝送情報付与部43は、少なくとも、伝送するサウンドデータの総データ数、各個別データが間引き状態の信号であること、初期間引きステップ数に比べて何段目の伝送であるかを示すフラグ情報を、例えば伝送先頭に付す。なお、当該フラグ情報は、サウンドデータ量に比べて無視できる程度の情報量であり、伝送時間に影響を及ぼすことはない。そして、バッファ44は、並べ換えた個々の個別データを、抜き出し順を伝送順としたアドレスで一時格納する。
【0023】
また、図2(B)に示す一時記憶管理手段37は、少なくとも、情報認識部51、バッファ管理部52及びバッファ53を備える。情報認識部51は、上記伝送情報付与部43で付与されたフラグ情報を認識する。バッファ管理部52は、認識された上記情報に応じて入力手段34で入力した個別データの全体構成における順番に対応したメモリアドレスを管理して、バッファ53に一時格納させるものである。
【0024】
そこで、図3に、本発明における音データのデータ構成の説明図を示す。図3に示すサウンドデータは、例えば前述の図8に示したようにサンプリング周波数8KHz、8ビットで量子化したものとして、個別データSD01〜SD21で構成したものである。図3(A)は、上記送信システム12におけるA/D変換部21でデジタル化したサウンドデータの個別データSD01〜SD21が上記伝送処理手段22(データ取得部41)に取得され、ソート部42において、間引き設定値として例えば16毎に個別データSD01〜SD21を抜き出すための順番、すなわち伝送順番が定められた場合を示している。
【0025】
そして、図3(B)に示すように、当該ソート部42において並べ換えられた状態が示される。この並べ換えられた個別データSD01〜SD21が伝送順に伝送手段23によりコンピュータネットワーク上に出力されるものである。
【0026】
また、上記受信システム13における入力データ処理手段21では、図3(B)に示す伝送順の個別データSD01〜SD21が順次入力され、一時記憶管理手段37のバッファ53に、図3(C)に示す実線の個別データ(SD01〜SD21)が、サウンドデータを構成させる正規の位置(アドレス)で一時記憶されていく。
【0027】
図3(C)には、再生要求信号の入力時に、総個別データSD01〜SD21のうち、10個の個別データ(SD01、SD03、SD05、SD07、SD09、SD11、SD13、SD15、SD17、SD21)が入力され、バッファ53に一時記憶された状態が示されている。逆に、破線の個別データ(SD02、SD04、SD06、SD08、SD10、SD12、SD14、SD16、SD18、SD19、SD20)は、上記再生要求信号入力時に、未だ伝送されてこないデータである。
【0028】
そして、図3(D)は、上記受信システム13における再生データ管理手段32の補間手段38において、図3(C)に示す未だ伝送されてこない破線の個別データに対応した補間データIP01〜IP09(IP09はSD18〜SD20に対応)が作成されて、上記再生データ管理手段32の一時記憶手段(バッファ)37上の対応アドレスに配置させた状態を示したものである。すなわち、図3(D)に示す状態で再生され、または出力されるものである。
【0029】
次に、図4に、図1の送信システムの処理フローチャートを示す。図4(A)は、送信システム12の全体の処理フローチャートであり、図4(B)は当該送信システム12の備える上記伝送処理手段22の処理フローチャートである。図4(A)において、送信システム12は、まずA/D変換部21において入力されるアナログのサウンドデータを上述のようにデジタルのサウンドデータに変換していき(ステップ(S)1)、総てのデータ変換が終了したときに(S2)、デジタルのサウンドデータを構成する各個別データSD01〜SD21を伝送処理手段22に送出する。
【0030】
伝送処理手段22では、上記設定部24により上記個別データSD01〜SD21を間引きする間隔の設定値が予め設定されており、送出されてきた正規順の各個別データSD01〜SD21を当該設定値に応じて抜き出して伝送順に並べ換えるなどの処理を行い(S3)、伝送手段23に送出する(図4(B)で説明する)。伝送手段23は、送られてきた伝送順の各個別データSD01〜SD21を順次コンピュータネットワーク上に出力するものである(S4)。
【0031】
また、図4(B)において、伝送処理手段22は、デジタル化されたサウンドデータを構成する各個別データSD01〜SD21(正規順)をデータ取得部41において取得し(S11)、ソート部42に送出する。ソート部42では、上述のように伝送順を定める設定値に応じて送出されてきた正規順の各個別データSD01〜SD21を当該設定値に応じて抜き出し順を割り振り(図3(A))、抜き出し順を伝送順として並べ換え(S12、図3(B))、伝送情報付与部43に送出する。
【0032】
伝送情報付与部43は、各個別データが伝送順に並べ換えられて一つのファイルとしたサウンドデータのヘッダに、上述のように少なくとも、伝送するサウンドデータの総データ数、各個別データが間引き状態の信号であること、初期間引きステップ数に比べて何段目の伝送であるかを示すフラグ情報を付与し(S13)、バッファ44に伝送順(図3(B))のアドレスで一時格納する(S14)。そして、当該バッファ44に格納された各個別データが順次伝送手段23に送出されるものである。
【0033】
続いて、図5に、図1の受信システムの処理フローチャートを示す。図5(A)は、受信システム13の全体の処理フローチャートであり、図5(B)は当該受信システム13の備える上記一時記憶管理手段37の処理フローチャートである。図5(A)において、受信システム13は、まず送信システム12よりコンピュータネットワーク上に出力されて伝送された上記サウンドデータを構成する各個別データを入力データ処理手段31における入力手段34で順次入力する(S21)。
【0034】
入力された個別データは、一時記憶管理手段35に送出され、ここで各個別データを入力される順番情報に従って当該サウンドデータファイルを構成する正規の順番の配置状態に対応させて展開され、一時記憶される(S22、図5(B)で説明する)。この一時記憶管理手段35で入力された個別データを順次一時記憶させている途中で、再生データ管理手段32における再生制御手段36に再生要求信号が入力されると(S23)、この時点までの当該一時記憶管理手段35に展開された各個別データを一時記憶手段(バッファ)37に記憶させる(S24)。例えば、上述のように10個の個別データを入力した時点で再生要求があった場合に上記一時記憶手段37には、図3(C)に示す状態で記憶される。
【0035】
この状態で補間手段38が、一時記憶手段37において正規の順番で記憶している各個別データ間の抜けているデータを上述のように作成して補間し(図3(D))、全体として抜けのないデータとして再生手段33に送出する(S25)。一方、ステップ(S)23において上記再生制御手段36が再生要求信号を入力しない場合には、伝送されてくる総ての各個別データSD01〜SD21が入力されて上記一時記憶管理手段35に展開され次第、全個別データのサウンドデータを再生手段33に送出する(S26)。
【0036】
そして、再生手段33では、送出されてくる補間されたサウンドデータ、または補間されていない正規のデジタルのサウンドデータをアナログデータに変換し(S27)、スピーカ等で再生するものである(S28)。なお、再生手段33は、スピーカ等で再生させずに外部機器に出力してもよい。また、デジタルのサウンドデータをアナログ変換せずに、デジタルのままのサウンドデータを外部機器に出力してもよい。
【0037】
また、図5(B)において、上記入力データ処理手段31における一時記憶管理手段35の情報認識部51が、入力されるサウンドデータファイルの総データ数、各個別データが間引き状態の信号であること、初期間引きステップ数に比べて何段目の伝送であるかを示すフラグ情報を認識し(S31)、バッファ管理部52が各個別データを認識したフラグ情報に従って、バッファ53におけるメモリ領域の対応アドレスによる配置位置を定める(S32)。そして、当該定めた配置位置のアドレスに対応の個別データを記憶させるものである(S33)。
【0038】
このように、総てのサウンドデータが入力されたときには完全なサウンドデータが再生されるが、入力途中でも、入力された個別データ分でサウンドデータを構成させて再生させることができる。換言すれば、途中再生しても、総てのサウンドデータが入力されれば元の完全なサウンドデータとなることから伝送に無駄を生じないものである。
【0039】
すなわち、入力途中の再生は品質が低くなる(再生要求の時期が遅ければそれだけ品質が高くなる)が、再生可能なサウンドデータを随時確保することができ、情報量の多いサウンドデータを受信する者の受信における心理的負担を軽減させることができるものである。特に、サウンドデータのブラウジング、試聴、音カタログ提供などの必ずしも高品質なサウンドが要求されない状況において好適であり、その適用範囲は広いものである。
【0040】
ところで、本発明は、上記送信システム12の伝送手段23からの伝送形態の影響を受けることはない。例えば、パケット伝送の形態であっても一つのパケットに上記伝送順番が並べ換えられた各個別データを載せればよく、パケット交換を既存のネットワークプロトコルに任せてしまえばよいものである。
【0041】
次に、図6に、本発明における他の実施形態のブロック構成図を示す。図6(A)に示す音データ送受信システム61は、データ伝送媒体としてのコンピュータネットワーク62に、送信システムの一部を構成するであるサーバ63及び所定数のクライアント(端末)64A〜64Nが接続されたもので、サーバ63にはデータベース管理手段65及びサウンドデータベース(DB)66が設けられると共に、伝送処理手段67及び設定部68が設けられて送信システムを構成する。なお、データベース管理手段65、伝送処理手段67、設定部68を適宜サーバ63に具備させた構成としてもよい。
【0042】
上記サーバ63は、コンピュータネットワーク62を介してクライアントからの要求に対して所定の処理をし、要求されたデータを出力する伝送手段を備えている。上記各クライアント64A〜64Nは、上記図1に示す受信システム13を少なくとも備えている。また、上記データベース管理手段65はサウンドDB66に対するアクセスを管理するもので、不正アクセスにも対処する。サウンドDB66は、種々のサウンドデータを所定数格納されたもので、図6(B)に示すように、所定のアナログサウンドデータがA/D変換手段71でデジタルサウンドデータに変換されて(図8参照)、逐次データベース管理手段65を介して格納したものである。
【0043】
そこで、図7に、図6における音データ送受信システムの処理フローチャートを示す。図7(A)はサウンドDB66に格納するサウンドデータ作成のフローチャートであり、図7(B)は送信システムにおけるデータ交換のフローチャートである。図7(A)において、まず、A/D変換部71において入力されるアナログのサウンドデータを上述のようにデジタルのサウンドデータに変換していき(S41)、総てのデータ変換が終了したときに(S42)、デジタルのサウンドデータを構成する各個別データ(SD01〜SD21)をデータベース管理手段65に送出し、サウンドDB66に格納するもので(S43)、所望のサウンドデータを順次格納するものである。
【0044】
そこで、図7(B)において、コンピュータネットワーク62に接続されたクライアント64(64A〜64N)の何れかから所定のサウンドデータが要求されると(S51)、サーバ63は該当のサウンドデータを、データベース管理手段65を介してサウンドDB66を読み出しにいき、当該要求サウンドデータを取得する(S53)。取得したサウンドデータ(各個別データ)は伝送処理手段67に送出され、この伝送処理手段67において上述のように設定部68での設定に基づき送出されてきた正規順の各個別データ(SD01〜SD21)を当該設定値に応じて抜き出して伝送順に並べ換える(S53、図2(A)参照)。
【0045】
また、各個別データが伝送順に並べ換えられて一つのファイルとしたサウンドデータのヘッダに、上述のように少なくとも、伝送するサウンドデータの総データ数、各個別データが間引き状態の信号であること、初期間引きステップ数に比べて何段目の伝送であるかを示すフラグ情報を付与し(S54)、バッファに伝送順(図3(B))のアドレスで一時格納する(S55、図2(A)参照)。そして、伝送手段により、伝送順の各個別データ(SD01〜SD21)を順次コンピュータネットワーク62上の対応クライアントに出力するものである(S6)。
【0046】
このようにサウンドDB66を使用することによっても、上記同様の効果を奏することができるものである。また、この場合においても、上述のようにパケット伝送にも適用することができるものである。
【0047】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、受信システムにおいて、デジタルの音データを構成する各個別データを所定間隔毎に抜き出した順番の各個別データが順次伝送されてきた各個別データを順次入力した上記個別データを、順番情報に従って上記音データを構成する正規の順番に対応させて一時記憶し、入力途中の要求に応じて各個別データ間の抜けた部分にデータを補間して再生又は出力させることにより、総ての音データが入力されたときには完全な音データを再生させるが、入力途中でも、入力された個別データ分で音データを構成させて再生させることができ、情報量の多い音データを受信する者の受信における心理的負担を軽減させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における音データ送受信システムのブロック構成図である。
【図2】図1の伝送処理手段及び一時記憶管理手段のブロック構成図である。
【図3】本発明における音データのデータ構成の説明図である。
【図4】図1の送信システムの処理フローチャートである。
【図5】図1の受信システムの処理フローチャートである。
【図6】本発明における他の実施形態のブロック構成図である。
【図7】図6における音データ送受信システムの処理フローチャートである。
【図8】従来の音データ送受信の説明図である。
【符号の説明】
11,61 音データ送受信システム
12 送信システム
13 受信システム
22,67 伝送処理手段
31 入力データ処理手段
32 再生データ管理手段
35 一時記憶管理手段
36 再生制御手段
38 補間手段
42 ソート部
43 伝送情報付与部
62 コンピュータネットワーク
63 サーバ
64 クライアント
65 データベース管理手段
66 サウンドデータベース(DB)
Claims (2)
- データ伝送媒体を用いて、音データが、送信システムにより伝送され、これを受信して再生手段により再生または出力を行う受信システムにおいて、
デジタルの音データを構成する各個別データを所定間隔毎に抜き出した順番の各個別データが順次伝送されてくるものであって、伝送されてきた各個別データを順次入力し、入力した当該個別データを、入力される順番情報に従って当該音データを構成する正規の順番に対応させて一時記憶させる入力データ処理手段と、
伝送される前記個別データの入力状況に応じて一時記憶された当該個別データを管理して、総ての個別データが入力されたときには総ての個別データについて前記再生手段に出力するが、当該個別データの入力途中で再生要求があった場合には、前記一時記憶されていた当該個別データを所定の記憶領域に記憶し、当該個別データ間の未だ伝送されてきていない抜けた部分にデータを補間して前記再生手段に出力する再生データ管理手段と、
を有することを特徴とする音データ受信システム。 - 音データが、データ伝送媒体を用いて伝送され、受信側で受信して再生または出力を行う音データの受信方法において、
デジタルの音データを構成する各個別データを所定間隔毎に抜き出した順番の各個別データが順次伝送されてくるものであって、伝送されてきた各個別データを順次入力するステップと、
入力した当該個別データを、入力される順番情報に従って当該音データを構成する正規の順番に対応させて一時記憶させるステップと、
伝送される前記個別データの入力状況に応じて一時記憶された当該個別データを管理して、総ての個別データが入力されたときには総ての個別データについて前記再生手段に出力するが、当該個別データの入力途中で再生要求があった場合には、前記一時記憶されていた当該個別データを所定の記憶領域に記憶し、当該個別データ間の未だ伝送されてきていない抜けた部分にデータを補間して再生又は出力するステップと、
を含むことを特徴とする音データ送受信方法。
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