データ通信端末装置及びデータ通信システム
【課題】帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上でのデータ通信端末装置間のリアルタイム通信において、同一パケットの２回送信やデータ補完情報のパケット送信することなく、パケットロスが発生した場合のデータの欠落を抑制する。
【解決手段】ＩＰ電話機１００は、音声データをサブサンプリングして、奇数番データと偶数番データの２つの音声データ列に分割し、シーケンス番号付加部１１２で、音声データ列からパケット化するデータ群に、音声データ列の列番号に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加し、パケット送信部１０５で、音声パケットを送信し、パケット受信部１０７で音声パケットを受信し、音声復元部１０８では、シーケンス番号を参照して、音声データを復元し、パケットロスの発生時は、直近のパケットのデータを欠落データにコピーして補完する。
【解決手段】ＩＰ電話機１００は、音声データをサブサンプリングして、奇数番データと偶数番データの２つの音声データ列に分割し、シーケンス番号付加部１１２で、音声データ列からパケット化するデータ群に、音声データ列の列番号に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加し、パケット送信部１０５で、音声パケットを送信し、パケット受信部１０７で音声パケットを受信し、音声復元部１０８では、シーケンス番号を参照して、音声データを復元し、パケットロスの発生時は、直近のパケットのデータを欠落データにコピーして補完する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮやインターネット、ＩＰ通信網等のネットワークを介して、リアルタイム音声データや映像データの送受信を行うためのデータ通信端末装置、このデータ通信端末装置を用いたデータ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブロードバンドの普及に伴い、インターネット、ＩＰ通信網などのネットワークを介しパケット化した音声データあるいは映像データを相手側の装置に送信するとともに、相手側の装置からパケット化した音声データあるいは映像データを受信することにより、双方向にリアルタイム通信を行うデータ通信端末装置が実用化されている。
【０００３】
この種のデータ通信端末装置では、データがパケット化されて、ネットワークを介して順次送信されるが、帯域保証がなされていないため、リアルタイムに送受信を行うとパケットロス（パケットの消失）が発生する。これは最優先機能であるリアルタイム性を確保するため、再送の仕組みを具備しないＲＴＰプロトコルを用いることが本質的な要因となっており、リアルタイム性を確保しつつ、パケットの消失を完全に解決することはできない。そのため、パケットの消失を前提として、消失したパケットを受信データ通信端末装置側で復元し、データの品質低下を抑制することが望まれる。
【０００４】
従来のデータ通信端末装置として、送信端末装置側では同一のシーケンス番号を付加したＲＴＰパケット化されたデータを２回送信し、受信端末装置側では、２回送信されてきたパケットのうち１つでも受信できれば、正常に受信できたとして、データの欠落により再生される音声のとぎれを防止するという技術が知られている（特許文献番号１参照）。
【０００５】
また、音声データ通信端末装置として、パケット化された音声データを送信するとともに、送信側装置では、音声認識処理を施し、音声信号から文字情報データを生成して送信し、受信側装置では、送信されてきた文字情報データから音声信号を復元し、欠落した音声データの補正を行う技術が知られている（特許文献番号２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８２５３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、シーケンス番号が同一のパケットを２回送信するという冗長性を備えることで、パケットロスを軽減させているため、伝送するデータ量は、２倍となり、相手側端末装置との間のネットワークで必要となる帯域も２倍となってしまう。さらに、２倍となるデータ量が、ネットワークの混雑を助長し、結果として、パケットロスの原因をひきおこす要因にもなるという課題があった。
【０００７】
また、上記の特許文献２に記載の技術では、送信側端末装置にあっては、音声データとは別に送信する音声データを音声認識して文字情報データを生成して送信し、受信側端末装置にあっては、パケットロスにより音声データに欠落が生じた場合には、前記の別に送信した文字情報データから音声信号を生成して音声データを補正するため、送信側端末装置には信号処理負荷の大きい音声認識の機能を具備し、受信側端末装置にも、文字情報から音声生成を生成する信号処理負荷の大きい機能を具備する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明は、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上でリアルタイムデータ通信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制するデータ通信端末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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信する受信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットに直近するシーケンス番号のパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システムとした。
【００１０】
また、本発明は、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信する受信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットに直近するシーケンス番号のパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置はパケット送信においては、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側装置に送信するパケット送信部を備え、パケット受信においては、相手側装置からパケットを受信するパケット受信部と、前記パケットからシーケンス番号を参照して前記Ｎ個のデータ列からデータを復元し、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合には、パケットロスしたパケットとシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完する復元部を備えたことにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータの欠落を補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１２】
また、本発明によれば、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、パケット送信においては、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側装置に送信するパケット送信部を備え、パケット受信においては、相手側装置からパケットを受信するパケット受信部と、前記パケットからシーケンス番号を参照して前記Ｎ個のデータ列からデータを復元し、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合には、パケットロスしたパケットとシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完する復元部を備えたことにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータの欠落を補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願の請求項１に記載の発明は、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システムである。
【００１４】
これにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータを補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１５】
また、本願の請求項２に記載の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれるものである。
【００１６】
これにより、上記請求項１の効果に加えて、欠落したデータを置換するデータは、近似度がさらに高まり、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化をさらに抑制する効果を奏する。
【００１７】
本願の請求項３に記載の発明は、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置である。
【００１８】
これにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータを補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１９】
本願の請求項４に記載の発明は、上記請求項３の構成に加えて、前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれるものである。
【００２０】
これにより、上記請求項３の効果に加えて、欠落したデータを置換するデータは、近似度がさらに高まり、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化をさらに抑制する効果を奏する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例におけるデータ通信端末装置の一態様としてＩＰ電話機について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例におけるＩＰ電話機１００のブロック図である。
【００２３】
ＩＰ電話機１００は、自分の音声を入力するマイク１０１と相手側ＩＰ電話機の音声を出力するスピーカ１０２からなる受話器１０３と、マイク１０１から音声データを入力し、サブサンプリングにより、音声データを奇数番データからなる音声データ列（１）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）に分割するサブサンプリング部１０４と、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）、（２）を入力し、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加するシーケンス番号付加部１１２と、シーケンス番号付加部１１２の出力を入力し、ＲＴＰパケットヘッダを付加して、順次、音声パケット化して送信するパケット送信部１０５と、ネットワークと接続し、パケットの送受信を行うネットワークインターフェース部１０６と、音声パケットの受信を行うパケット受信部１０７と、送信側ＩＰ電話機で分割された音声データを復元する音声復元部１０８と、ＩＰ電話の発呼、着呼の呼制御を行う呼制御部１０９と、ＩＰ電話機１００全体の制御を行う制御部１１０と、ダイヤル操作や設定操作を行う操作部１１１とを備えて、ＩＰ電話機の基本機能とリアルタイムに送受信する音声データの復元を実現する。
【００２４】
本実施例のＩＰ電話機の間で通話を構成するシステムを図２に示す。図２はＩＰ電話通信システム２００の構成図である。ＩＰ電話システム２００はインターネット又はＩＰ通信網等のネットワーク２０１にＩＰ電話機１００、ＩＰ電話機１２０が接続されて構成され、ＩＰ電話機１００とＩＰ電話機１２０との間で呼制御により通話が確立され、音声パケットの送受信が行われる。
【００２５】
次に、図１及び図２を参照して、ＩＰ電話機１００の発呼時の音声データ送信の動作を説明する。
【００２６】
利用者は、操作部１１１から相手の電話番号を入力して相手側ＩＰ電話機１２０にダイヤル発呼を行う。呼制御部１０９は、呼制御プロトコルで相手側ＩＰ電話機１２０と呼接続の通信を行い、ＩＰ電話機１２０と呼接続を確立する。マイク１０１から入力された音声データは、サブサンプリング部１０４において、サブサンプリングにより、奇数番のデータからなる音声データ列（１）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）の２つの音声データ列に分割される。シーケンス番号付加部１１２は、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）及び音声データ列（２）を入力し、音声データ列の列番号（即ち１または２）に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を４つのデータ単位で付加する（シーケンス番号の付加方法については図４で後述する。）。
【００２７】
パケット送信部１０５では、シーケンス番号付加部１１２から入力したデータにシーケンＲＴＰパケットのヘッダであるＲＴＰヘッダを付加し、音声パケット化してネットワークインターフェース部１０６から送信する。
【００２８】
音声データ列は、順次、パケット化されて相手側ＩＰ電話機１２０に送信され、利用者が受話器１０３をおくと音声パケットの送信が終了し、呼制御部１０６は呼接続を切断する。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照して、ＩＰ電話機１００の着呼時の音声データ受信の動作を説明する。
【００３０】
ＩＰ電話機１００は、ＩＰ電話機１２０から着呼すると、スピーカ１０２が鳴動する。呼制御部１０９は、呼制御プロトコルでＩＰ電話機１２０と呼接続の通信を行い、利用者が受話器１０３をとって応答すると、呼接続が確立する。パケット受信部１０７は、ネットワークインターフェース部１０６を介して順次、音声パケットを受信する。音声復元部１０８では、ＩＰ電話機１２０で分割して送信した音声パケットからシーケンス番号を参照して音声データ列を復元し、音声をスピーカ１０２から出力する。
【００３１】
音声パケットは順次、相手側ＩＰ電話機１２０から受信され、利用者が受話器１０３をおくと音声パケットの受信が終了し、呼制御部１０９は呼接続を切断する。
【００３２】
次に、サブサンプリング部１０４、シーケンス番号付加部１１２、パケット送信部１０５において、音声データ列から音声パケットを生成する過程の詳細を図３、図４及び図５を参照して説明する。図３は、サブサンプリング部１０４におけるサブサンプリング処理過程を示す図である。また、図４は、シーケンス番号の付加の過程を示す図である。図５は、送信される音声パケットを示す図である。
【００３３】
サブサンプリング部１０４では、マイク１０１から図３（ａ）に示す音声データ列を、バッファメモリ（図示省略）に入力し、前記バッファメモリからデータを交互に取り出して図３（ｂ）に示す奇数番のデータからなる音声データ列（１）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（９）、（１１）、（１３）、（１５）、・・・）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）（データ（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）、・・・）の２つの音声データ列に分割する。
【００３４】
シーケンス番号付加部１１２は、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）、音声データ列（２）を入力し、図４に示すように、４データ単位でシーケンス番号を割り当てて付加する。音声データ列（１）の４データ（データ（１）、（３）、（５）、（７））に対してシーケンス番号（１）を付加し、音声データ列（２）の４データ（データ（２）、（４）、（６）、（８））に対してシーケンス番号（２）を付加する。同様にして、音声データ列（１）のデータ（９）、（１１）、（１３）、（１５）に対してシーケンス番号（３）、音声データ列（２）のデータ（１０）、（１２）、（１４）、（１６）に対してシーケンス番号（４）を付加する。
【００３５】
以下、一般式としてシーケンス番号はデータの順番で次のように規定される。
【００３６】
音声データ列（１）の４データ（データ（２ｄ−１）、（２ｄ＋１）、（２ｄ＋３）、（２ｄ＋５））にあってはシーケンス番号（ｄ）
音声データ列（２）の４データ（データ（２ｄ）、（２ｄ＋２）、（２ｄ＋４）、（２ｄ＋６））にあってはシーケンス番号（ｄ＋１）
パケット送信部１０５では、シーケンス番号付加部１１２から、シーケンス番号が付加された４データ単位のデータを入力し、ＲＴＰヘッダを付加し、図５に示す、音声パケット（１）、（２）、（３）、（４）を生成してネットワークインターフェース部１０６から送出する。
【００３７】
次に、パケット受信部１０７及び音声復元部１０８において、音声パケットからシーケンス番号を参照して音声データ列を復元する過程を説明する。
【００３８】
送信側ＩＰ電話機１２０では、音声データの奇数番目のデータと偶数番目のデータを分割してパケット送信しているので、奇数番のシーケンス番号のパケットとその上の偶数番のシーケンス番号のパケットからなる、連続する２つのパケットに着目するとパケットロスの発生の有無に対して、次の３つのケースが生じうる。
【００３９】
ケース（１）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットの２つのパケットが到達
ケース（２）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロス
ケース（３）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットの２つのパケットがパケットロス
ケース（１）では、パケットロスはなく正常に通信され、音声の劣化は生じない。また、ケース（３）では、音声データの補完はできないため、音声の劣化はさけられない。
【００４０】
本実施例に係る発明ではケース（２）での音声データの補完・復元の実現を固有の機能とし、以下のその補完・復元過程を説明する。
【００４１】
パケット受信部１０７では、図６に示す音声パケットを受信する。図６はパケットロスが生じた場合の受信した音声パケットを示す図である。パケット（２）とパケット（３）がパケットロスしている。
【００４２】
音声復元部１０８では、音声パケットのシーケンス番号を参照し、シーケンス番号（１）のデータ部をシーケンス番号（２）に該当するデータ部にコピーして補完し、シーケンス番号（４）のデータ部をシーケンス番号（３）に該当するデータ部にコピーして補完する。
【００４３】
図７は、パケットロスが生じた場合の音声データの補完・復元過程を示す図である。図７（ａ）に示すように音声データ列（１）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）・・・）及び、音声データ列（２）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）・・・）が再生され、音声データ列（１）、音声データ列（２）から交互にデータを取り出して、図８（ｂ）が示す音声データ列（データ（１）、（１）、（３）、（３）、（５）、（５）、（７）、（７）、（１０）、（１０）・・・）が復元される。
【００４４】
すなわち、音声復元部１０８では各音声パケットのシーケンス番号を参照し、偶数のシーケンス番号のパケットがパケットロスした場合は、１つ小さいシーケンス番号のパケットで置換し、奇数のシーケンス番号のパケットがパケットロスした場合は、１つ大きいシーケンス番号のパケットで置換することで補完を行う。
【００４５】
以上の通り、送信動作にあっては、サブサンプリングにより、音声データを奇数番目のデータ列からなる音声データ列（１）と偶数番目のデータ列からなる音声データ列（２）に分割し、音声データ列の列番号とパケット化する音声データの順番からシーケンス番号を生成して、音声パケットにシーケンス番号を付加して送信し、受信動作にあってはシーケンス番号を参照して、送信側ＩＰ電話機の送信した音声データを復元する。
【００４６】
さらに、パケットロスが生じた場合、シーケンス番号が奇数か偶数かに応じて、直近のシーケンス番号のパケットのデータをパケットロスで欠落したデータ部にコピーする補完の機能を備える。
【００４７】
これによって、パケットロスによって奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロスした場合、パケットロスしていないもう一方のパケットのデータをコピーして補完することで、実質的にパケット欠落部に対応する音声のみが、実質的にサンプリング周波数が２倍になったのと同等の近似度の高いデータ補完によりデータ欠落による音声の抑制をもたらす。
【００４８】
なお、補完の機能に関して、本実施例では置換により補完を行っているが、重み付け平均、線形、非線形、論理フィルタ等の補正処理をさらに備えるものであってもかまわない。
【００４９】
以上、実施例で説明したように、本発明のＩＰ電話機１００は、送信動作にあっては、マイク１０１から入力した音声データを、サブサンプリング部１０４でサブサンプリングにより、奇数番データと偶数番データの２つの音声データ列に分割し、シーケンス番号付加部１１２では、音声データ列（１）、（２）を入力し、音声データ列の列番号に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加し、パケット送信部１０５では、音声パケットとして送信し、受信動作にあっては、パケット受信部１０７で音声パケットを受信し、音声復元部１０８では、送信動作で付加したシーケンス番号を参照して、音声データを復元し、さらに、パケットロスによって奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロスした場合、パケットロスしていないもう一方のパケットのデータをコピーして補完することにより、データ欠落による音声の劣化を抑制している。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のデータ通信端末装置及びデータ通信システムは、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網における、リアルタイム性の要求されるデータ送受信において、パケットロスによるデータの欠落を抑制できるため、音声、映像等の双方向リアルタイム通信装置及びそれを用いたシステムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例のＩＰ電話機のブロック図
【図２】本実施例のＩＰ電話通信システムの構成図
【図３】本実施例のサブサンプリング部におけるサブサンプリング処理過程を示す図
【図４】本実施例のシーケンス番号の付加の過程を示す図
【図５】本実施例の送信される音声パケットを示す図
【図６】本実施例のパケットロスが生じた場合の受信した音声パケットを示す図
【図７】本実施例のパケットロスが生じた場合の音声データの補完・復元過程を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１００ ＩＰ電話機
１０１ マイク
１０２ スピーカ
１０４ サブサンプリング部
１０５ パケット送信部
１０７ パケット受信部
１０８ 音声復元部
１１２ シーケンス番号付加部
１２０ ＩＰ電話機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮやインターネット、ＩＰ通信網等のネットワークを介して、リアルタイム音声データや映像データの送受信を行うためのデータ通信端末装置、このデータ通信端末装置を用いたデータ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブロードバンドの普及に伴い、インターネット、ＩＰ通信網などのネットワークを介しパケット化した音声データあるいは映像データを相手側の装置に送信するとともに、相手側の装置からパケット化した音声データあるいは映像データを受信することにより、双方向にリアルタイム通信を行うデータ通信端末装置が実用化されている。
【０００３】
この種のデータ通信端末装置では、データがパケット化されて、ネットワークを介して順次送信されるが、帯域保証がなされていないため、リアルタイムに送受信を行うとパケットロス（パケットの消失）が発生する。これは最優先機能であるリアルタイム性を確保するため、再送の仕組みを具備しないＲＴＰプロトコルを用いることが本質的な要因となっており、リアルタイム性を確保しつつ、パケットの消失を完全に解決することはできない。そのため、パケットの消失を前提として、消失したパケットを受信データ通信端末装置側で復元し、データの品質低下を抑制することが望まれる。
【０００４】
従来のデータ通信端末装置として、送信端末装置側では同一のシーケンス番号を付加したＲＴＰパケット化されたデータを２回送信し、受信端末装置側では、２回送信されてきたパケットのうち１つでも受信できれば、正常に受信できたとして、データの欠落により再生される音声のとぎれを防止するという技術が知られている（特許文献番号１参照）。
【０００５】
また、音声データ通信端末装置として、パケット化された音声データを送信するとともに、送信側装置では、音声認識処理を施し、音声信号から文字情報データを生成して送信し、受信側装置では、送信されてきた文字情報データから音声信号を復元し、欠落した音声データの補正を行う技術が知られている（特許文献番号２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８２５３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、シーケンス番号が同一のパケットを２回送信するという冗長性を備えることで、パケットロスを軽減させているため、伝送するデータ量は、２倍となり、相手側端末装置との間のネットワークで必要となる帯域も２倍となってしまう。さらに、２倍となるデータ量が、ネットワークの混雑を助長し、結果として、パケットロスの原因をひきおこす要因にもなるという課題があった。
【０００７】
また、上記の特許文献２に記載の技術では、送信側端末装置にあっては、音声データとは別に送信する音声データを音声認識して文字情報データを生成して送信し、受信側端末装置にあっては、パケットロスにより音声データに欠落が生じた場合には、前記の別に送信した文字情報データから音声信号を生成して音声データを補正するため、送信側端末装置には信号処理負荷の大きい音声認識の機能を具備し、受信側端末装置にも、文字情報から音声生成を生成する信号処理負荷の大きい機能を具備する必要があった。
【０００８】
そこで、本発明は、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上でリアルタイムデータ通信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制するデータ通信端末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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信する受信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットに直近するシーケンス番号のパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システムとした。
【００１０】
また、本発明は、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信する受信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットに直近するシーケンス番号のパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置はパケット送信においては、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側装置に送信するパケット送信部を備え、パケット受信においては、相手側装置からパケットを受信するパケット受信部と、前記パケットからシーケンス番号を参照して前記Ｎ個のデータ列からデータを復元し、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合には、パケットロスしたパケットとシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完する復元部を備えたことにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータの欠落を補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１２】
また、本発明によれば、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、パケット送信においては、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側装置に送信するパケット送信部を備え、パケット受信においては、相手側装置からパケットを受信するパケット受信部と、前記パケットからシーケンス番号を参照して前記Ｎ個のデータ列からデータを復元し、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合には、パケットロスしたパケットとシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完する復元部を備えたことにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータの欠落を補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、伝送するパケットのデータ量を倍増させることなく、また、処理負荷の大きい音声認識、音声生成の機能を備えることなく、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本願の請求項１に記載の発明は、通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システムである。
【００１４】
これにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータを補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１５】
また、本願の請求項２に記載の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれるものである。
【００１６】
これにより、上記請求項１の効果に加えて、欠落したデータを置換するデータは、近似度がさらに高まり、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化をさらに抑制する効果を奏する。
【００１７】
本願の請求項３に記載の発明は、通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置である。
【００１８】
これにより、欠落したデータは近似度の高いデータで置換して、連続したデータを補完するので、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化を抑制する効果を奏する。
【００１９】
本願の請求項４に記載の発明は、上記請求項３の構成に加えて、前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれるものである。
【００２０】
これにより、上記請求項３の効果に加えて、欠落したデータを置換するデータは、近似度がさらに高まり、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網などのネットワーク上のリアルタイム性を要求されるデータの送受信において、パケットロスによるデータの劣化をさらに抑制する効果を奏する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例におけるデータ通信端末装置の一態様としてＩＰ電話機について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例におけるＩＰ電話機１００のブロック図である。
【００２３】
ＩＰ電話機１００は、自分の音声を入力するマイク１０１と相手側ＩＰ電話機の音声を出力するスピーカ１０２からなる受話器１０３と、マイク１０１から音声データを入力し、サブサンプリングにより、音声データを奇数番データからなる音声データ列（１）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）に分割するサブサンプリング部１０４と、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）、（２）を入力し、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加するシーケンス番号付加部１１２と、シーケンス番号付加部１１２の出力を入力し、ＲＴＰパケットヘッダを付加して、順次、音声パケット化して送信するパケット送信部１０５と、ネットワークと接続し、パケットの送受信を行うネットワークインターフェース部１０６と、音声パケットの受信を行うパケット受信部１０７と、送信側ＩＰ電話機で分割された音声データを復元する音声復元部１０８と、ＩＰ電話の発呼、着呼の呼制御を行う呼制御部１０９と、ＩＰ電話機１００全体の制御を行う制御部１１０と、ダイヤル操作や設定操作を行う操作部１１１とを備えて、ＩＰ電話機の基本機能とリアルタイムに送受信する音声データの復元を実現する。
【００２４】
本実施例のＩＰ電話機の間で通話を構成するシステムを図２に示す。図２はＩＰ電話通信システム２００の構成図である。ＩＰ電話システム２００はインターネット又はＩＰ通信網等のネットワーク２０１にＩＰ電話機１００、ＩＰ電話機１２０が接続されて構成され、ＩＰ電話機１００とＩＰ電話機１２０との間で呼制御により通話が確立され、音声パケットの送受信が行われる。
【００２５】
次に、図１及び図２を参照して、ＩＰ電話機１００の発呼時の音声データ送信の動作を説明する。
【００２６】
利用者は、操作部１１１から相手の電話番号を入力して相手側ＩＰ電話機１２０にダイヤル発呼を行う。呼制御部１０９は、呼制御プロトコルで相手側ＩＰ電話機１２０と呼接続の通信を行い、ＩＰ電話機１２０と呼接続を確立する。マイク１０１から入力された音声データは、サブサンプリング部１０４において、サブサンプリングにより、奇数番のデータからなる音声データ列（１）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）の２つの音声データ列に分割される。シーケンス番号付加部１１２は、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）及び音声データ列（２）を入力し、音声データ列の列番号（即ち１または２）に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を４つのデータ単位で付加する（シーケンス番号の付加方法については図４で後述する。）。
【００２７】
パケット送信部１０５では、シーケンス番号付加部１１２から入力したデータにシーケンＲＴＰパケットのヘッダであるＲＴＰヘッダを付加し、音声パケット化してネットワークインターフェース部１０６から送信する。
【００２８】
音声データ列は、順次、パケット化されて相手側ＩＰ電話機１２０に送信され、利用者が受話器１０３をおくと音声パケットの送信が終了し、呼制御部１０６は呼接続を切断する。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照して、ＩＰ電話機１００の着呼時の音声データ受信の動作を説明する。
【００３０】
ＩＰ電話機１００は、ＩＰ電話機１２０から着呼すると、スピーカ１０２が鳴動する。呼制御部１０９は、呼制御プロトコルでＩＰ電話機１２０と呼接続の通信を行い、利用者が受話器１０３をとって応答すると、呼接続が確立する。パケット受信部１０７は、ネットワークインターフェース部１０６を介して順次、音声パケットを受信する。音声復元部１０８では、ＩＰ電話機１２０で分割して送信した音声パケットからシーケンス番号を参照して音声データ列を復元し、音声をスピーカ１０２から出力する。
【００３１】
音声パケットは順次、相手側ＩＰ電話機１２０から受信され、利用者が受話器１０３をおくと音声パケットの受信が終了し、呼制御部１０９は呼接続を切断する。
【００３２】
次に、サブサンプリング部１０４、シーケンス番号付加部１１２、パケット送信部１０５において、音声データ列から音声パケットを生成する過程の詳細を図３、図４及び図５を参照して説明する。図３は、サブサンプリング部１０４におけるサブサンプリング処理過程を示す図である。また、図４は、シーケンス番号の付加の過程を示す図である。図５は、送信される音声パケットを示す図である。
【００３３】
サブサンプリング部１０４では、マイク１０１から図３（ａ）に示す音声データ列を、バッファメモリ（図示省略）に入力し、前記バッファメモリからデータを交互に取り出して図３（ｂ）に示す奇数番のデータからなる音声データ列（１）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（９）、（１１）、（１３）、（１５）、・・・）と、偶数番のデータからなる音声データ列（２）（データ（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）、・・・）の２つの音声データ列に分割する。
【００３４】
シーケンス番号付加部１１２は、サブサンプリング部１０４から音声データ列（１）、音声データ列（２）を入力し、図４に示すように、４データ単位でシーケンス番号を割り当てて付加する。音声データ列（１）の４データ（データ（１）、（３）、（５）、（７））に対してシーケンス番号（１）を付加し、音声データ列（２）の４データ（データ（２）、（４）、（６）、（８））に対してシーケンス番号（２）を付加する。同様にして、音声データ列（１）のデータ（９）、（１１）、（１３）、（１５）に対してシーケンス番号（３）、音声データ列（２）のデータ（１０）、（１２）、（１４）、（１６）に対してシーケンス番号（４）を付加する。
【００３５】
以下、一般式としてシーケンス番号はデータの順番で次のように規定される。
【００３６】
音声データ列（１）の４データ（データ（２ｄ−１）、（２ｄ＋１）、（２ｄ＋３）、（２ｄ＋５））にあってはシーケンス番号（ｄ）
音声データ列（２）の４データ（データ（２ｄ）、（２ｄ＋２）、（２ｄ＋４）、（２ｄ＋６））にあってはシーケンス番号（ｄ＋１）
パケット送信部１０５では、シーケンス番号付加部１１２から、シーケンス番号が付加された４データ単位のデータを入力し、ＲＴＰヘッダを付加し、図５に示す、音声パケット（１）、（２）、（３）、（４）を生成してネットワークインターフェース部１０６から送出する。
【００３７】
次に、パケット受信部１０７及び音声復元部１０８において、音声パケットからシーケンス番号を参照して音声データ列を復元する過程を説明する。
【００３８】
送信側ＩＰ電話機１２０では、音声データの奇数番目のデータと偶数番目のデータを分割してパケット送信しているので、奇数番のシーケンス番号のパケットとその上の偶数番のシーケンス番号のパケットからなる、連続する２つのパケットに着目するとパケットロスの発生の有無に対して、次の３つのケースが生じうる。
【００３９】
ケース（１）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットの２つのパケットが到達
ケース（２）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロス
ケース（３）奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットの２つのパケットがパケットロス
ケース（１）では、パケットロスはなく正常に通信され、音声の劣化は生じない。また、ケース（３）では、音声データの補完はできないため、音声の劣化はさけられない。
【００４０】
本実施例に係る発明ではケース（２）での音声データの補完・復元の実現を固有の機能とし、以下のその補完・復元過程を説明する。
【００４１】
パケット受信部１０７では、図６に示す音声パケットを受信する。図６はパケットロスが生じた場合の受信した音声パケットを示す図である。パケット（２）とパケット（３）がパケットロスしている。
【００４２】
音声復元部１０８では、音声パケットのシーケンス番号を参照し、シーケンス番号（１）のデータ部をシーケンス番号（２）に該当するデータ部にコピーして補完し、シーケンス番号（４）のデータ部をシーケンス番号（３）に該当するデータ部にコピーして補完する。
【００４３】
図７は、パケットロスが生じた場合の音声データの補完・復元過程を示す図である。図７（ａ）に示すように音声データ列（１）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）・・・）及び、音声データ列（２）（データ（１）、（３）、（５）、（７）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）・・・）が再生され、音声データ列（１）、音声データ列（２）から交互にデータを取り出して、図８（ｂ）が示す音声データ列（データ（１）、（１）、（３）、（３）、（５）、（５）、（７）、（７）、（１０）、（１０）・・・）が復元される。
【００４４】
すなわち、音声復元部１０８では各音声パケットのシーケンス番号を参照し、偶数のシーケンス番号のパケットがパケットロスした場合は、１つ小さいシーケンス番号のパケットで置換し、奇数のシーケンス番号のパケットがパケットロスした場合は、１つ大きいシーケンス番号のパケットで置換することで補完を行う。
【００４５】
以上の通り、送信動作にあっては、サブサンプリングにより、音声データを奇数番目のデータ列からなる音声データ列（１）と偶数番目のデータ列からなる音声データ列（２）に分割し、音声データ列の列番号とパケット化する音声データの順番からシーケンス番号を生成して、音声パケットにシーケンス番号を付加して送信し、受信動作にあってはシーケンス番号を参照して、送信側ＩＰ電話機の送信した音声データを復元する。
【００４６】
さらに、パケットロスが生じた場合、シーケンス番号が奇数か偶数かに応じて、直近のシーケンス番号のパケットのデータをパケットロスで欠落したデータ部にコピーする補完の機能を備える。
【００４７】
これによって、パケットロスによって奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロスした場合、パケットロスしていないもう一方のパケットのデータをコピーして補完することで、実質的にパケット欠落部に対応する音声のみが、実質的にサンプリング周波数が２倍になったのと同等の近似度の高いデータ補完によりデータ欠落による音声の抑制をもたらす。
【００４８】
なお、補完の機能に関して、本実施例では置換により補完を行っているが、重み付け平均、線形、非線形、論理フィルタ等の補正処理をさらに備えるものであってもかまわない。
【００４９】
以上、実施例で説明したように、本発明のＩＰ電話機１００は、送信動作にあっては、マイク１０１から入力した音声データを、サブサンプリング部１０４でサブサンプリングにより、奇数番データと偶数番データの２つの音声データ列に分割し、シーケンス番号付加部１１２では、音声データ列（１）、（２）を入力し、音声データ列の列番号に基づいて、音声パケットの送出順番情報であるシーケンス番号を付加し、パケット送信部１０５では、音声パケットとして送信し、受信動作にあっては、パケット受信部１０７で音声パケットを受信し、音声復元部１０８では、送信動作で付加したシーケンス番号を参照して、音声データを復元し、さらに、パケットロスによって奇数番のシーケンス番号のパケットと偶数番シーケンス番号のパケットのいずれか１つのパケットがパケットロスした場合、パケットロスしていないもう一方のパケットのデータをコピーして補完することにより、データ欠落による音声の劣化を抑制している。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のデータ通信端末装置及びデータ通信システムは、帯域保証のないインターネットまたはＩＰ通信網における、リアルタイム性の要求されるデータ送受信において、パケットロスによるデータの欠落を抑制できるため、音声、映像等の双方向リアルタイム通信装置及びそれを用いたシステムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例のＩＰ電話機のブロック図
【図２】本実施例のＩＰ電話通信システムの構成図
【図３】本実施例のサブサンプリング部におけるサブサンプリング処理過程を示す図
【図４】本実施例のシーケンス番号の付加の過程を示す図
【図５】本実施例の送信される音声パケットを示す図
【図６】本実施例のパケットロスが生じた場合の受信した音声パケットを示す図
【図７】本実施例のパケットロスが生じた場合の音声データの補完・復元過程を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１００ ＩＰ電話機
１０１ マイク
１０２ スピーカ
１０４ サブサンプリング部
１０５ パケット送信部
１０７ パケット受信部
１０８ 音声復元部
１１２ シーケンス番号付加部
１２０ ＩＰ電話機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、
前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、
前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、
前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、
相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、
受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、
前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システム。
【請求項２】
前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。
【請求項３】
通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、
データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、
前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、
前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、
相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、
受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、
前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置。
【請求項４】
前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれることを特徴とする請求項３に記載のデータ通信端末装置。
【請求項１】
通信ネットワークを介して接続されたデータ通信端末装置間でパケット化されたデータを送受信するデータ通信システムであって、
前記データ通信端末装置は、データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、
前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、
前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、
相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、
受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、
前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信システム。
【請求項２】
前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。
【請求項３】
通信ネットワークを介して接続され、少なくとも１つ以上のデータ通信端末装置と組み合わせて使用されるデータ通信端末装置であって、
データをサブサンプリングし、Ｎ個のデータ列に分割するサブサンプリング部と、
前記Ｎ個のデータ列を入力し、前記データの分割の順番で、パケット化するデータ群を、繰り返しぬきだして、パケットの送出順番であるシーケンス番号を前記データ群に付加するシーケンス番号付加部と、
前記シーケンス番号の付加されたデータ群にパケットヘッダを付加して、パケットとして相手側データ通信端末装置に送信するパケット送信部と、
相手側データ通信端末装置からパケットを受信するパケット受信部と、
受信した前記パケットから前記シーケンス番号の順番で前記Ｎ個のデータ列に再生成し、前記サブサンプリング部におけるデータの分割の順番で、前記Ｎ個のデータ列から前記データを復元する復元部とを備え、
前記復元部にあっては、パケットロスによってデータの欠落が発生した場合は、前記パケットロスしたパケットにシーケンス番号が直近するパケットのデータで前記欠落したデータを補完することを特徴とするデータ通信端末装置。
【請求項４】
前記直近するシーケンス番号は、パケットロスしたパケットのシーケンス番号の前後Ｎの値の範囲内に含まれることを特徴とする請求項３に記載のデータ通信端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１９４７０４（Ｐ２００７−１９４７０４Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８４６５（Ｐ２００６−８４６５）
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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