JP2006180371A - ゲートウェイ装置、通信端末及び呼制御方法 - Google Patents

ゲートウェイ装置、通信端末及び呼制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 パケット網と回線交換網に接続した通信端末間で、動画像通信に必要な画像構成情報を、通信端末間で確実に交換させる。
【解決手段】 回線交換網に接続する第1の通信端末と、パケット網に接続する第2の通信端末間の回線設定処理中に、パケット網から受信する呼制御信号に含まれる、第2の画像構成情報を保存する第1の手段と、第2の画像構成情報を保存後に、第1の通信端末との間の回線設定を完了させるための呼制御信号を、回線交換網に送信する第2の手段と、第1の通信端末との間の回線設定の完了後、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信する第3の手段と、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信した後、第2の通信端末に第1の画像構成情報を送信するため、パケット網に第1の画像構成情報を含む呼制御信号を送信する第4の手段とを有する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、回線交換網に接続する通信端末と、インターネットのようなパケット網に接続する通信端末間で、動画像通信のための呼設定を可能とするゲートウェイ装置及び前記ゲートウェイ装置が行う呼制御方法と、パケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と動画像通信を行う通信端末に関する。
通信網を経由して動画像通信を行う場合、通常、何らかの圧縮符号化を適用するが、インターネットや、移動体通信網においては、マルチメディア用に開発されたMPEG4(Moving Picture Experts Group phase 4)が、主に使用されている。
動画像通信には、画像のアスペクト比や、画像サイズといった、種々のパラメータが存在し、受信側において動画像を正常に復号するためには、送信側と受信側で同じパラメータを使用する必要がある。このため、MPEG4による動画像通信においては、これらパラメータからなる画像構成情報を、VSH(Visual object Sequence Header)情報やVOSH(Visual Object Sequence Header)情報等に階層化して構成し、インターネットを経由してRTP(Real time Transport Protocol)で伝送する場合には先頭RTPパケットといった、通信開始時の先頭データを用いて、送信側から受信側に通知することにより、又は、同じ画像構成情報を、送信側及び受信側の両装置が、あらかじめ固定的に保持することにより、送受信側で同じ画像構成情報を使用するように構成している。
一方、移動体通信網の標準化団体である、3GPP(3rd Generation Partnership Project)においては、回線交換網で動画像通信を行うための方式についても標準化を行っている(非特許文献1参照。)。
図5は、従来の技術による、回線交換網に接続した通信端末間における動画像通信のための、簡略化した呼設定シーケンス図である。
(S51) 発信側の通信端末は、着信側の通信端末との間に、回線設定を行うため、着信側通信端末の電話番号を含む呼設定信号を、回線交換網に送信する。回線交換網は、着信を通知するため、着信側通信端末に、呼設定信号を送信する。着信側通信端末は、応答したことを通知するため、応答通知信号を回線交換網に送信し、同様に、回線交換網は、応答通知信号を発信側通信端末に送信して、発信側通信端末と着信側通信端末との間に回線設定が行われる。
(S52) 続いて、発信側通信端末と、着信側通信端末との間で、ITU−T H.245で規定された制御信号の送受信が行われる。図6は、H.245のシーケンス図である。本制御信号の送受信により、画像及び音声通信用の論理チャネルの設定や、主従関係の決定等が行われるが、MPEG4での動画像通信に必要な画像構成情報は、TerminalCapabilitySet信号によりそれぞれ通信相手に通知される。
(S53) 発信側通信端末は、着信側通信端末に通知した画像構成情報に基づき、動画像の送信を行い、同様に、着信側通信端末は、発信通信端末に通知した画像構成情報に基づき、動画像の送信を行う。
"Codec(s) for Circuit Switched Multimedia Telephony Service"、3GPP 26.911 V6.0.0、2004年9月
上述したように、回線交換網では、動画像通信のための回線設定を行う場合、動画像通信に必要な画像構成情報は、通信端末間での回線が設定された後、ITU−T H.245で規定された制御信号により交換することとしている。一方、インターネットにおいては、通信開始時の先頭RTPパケットといった、送信データの先頭部分により受信側に通知したり、画像構成情報の交換は行わず、固定的な画像構成情報を使用したりしている。
音声通信においては、インターネットに接続した電話機と、回線交換網に接続した電話機間で発着信が行えるように、通信網に接続した端末は、その接続先通信網に係らず、相互に通信できることが望ましい。しかしながら、回線交換網に接続した通信端末と、インターネットに接続した通信端末間で、動画像通信のための回線設定を行うことを考えた場合、回線交換網側は、回線設定後に、制御信号により画像構成情報の交換を行うこととしているため、回線交換網に接続している通信端末にとっては、通信開始時の先頭データに画像構成情報を含めることは必要ではない。更に、あらかじめ固定的な画像構成情報を使用する構成とすることもできない。
従って、回線交換網に接続した通信端末と、インターネットに接続した通信端末間で、動画像通信のための回線設定を行う場合において、回線交換網に接続している通信端末が、通信開始時の送信データに画像構成情報を送信しない場合には、動画像通信が正しく行えないこととなる。
また、回線交換網に接続した通信端末と、インターネットに接続した通信端末間の回線が設定された後に、回線交換網に接続した通信端末が送信する制御信号に含まれる画像構成情報を、RTPパケットを用いてインターネットに接続した通信端末に通知する構成では、もし、画像構成情報を有するパケットが消失した場合は、回線設定がされたにも係らず、動画像通信が正しく行えないこととなり、呼毎に課金を行う場合には、動画像通信を正常に提供できなかったにもかかわらず課金を行ってしまう問題が生じる。
従って、本発明は、インターネットのようなパケット網に接続した通信端末と、回線交換網に接続した通信端末間で、動画像通信のための回線設定を行う際に、動画像通信に必要な画像構成情報を、通信端末間で確実に交換させるゲートウェイ装置及び呼制御方法と、パケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と動画像通信を行う通信端末を提供することを目的とする。
本発明におけるゲートウェイ装置によれば、
回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置であって、回線交換網に接続する第1の通信端末と、パケット網に接続する第2の通信端末間の回線設定処理中に、パケット網から受信する呼制御信号に含まれる、動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存する第1の手段と、第2の画像構成情報を保存後に、第1の通信端末との間の回線設定を完了させるための呼制御信号を、回線交換網に送信する第2の手段と、回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信する第3の手段と、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信した後、第2の通信端末に第1の画像構成情報を送信するため、パケット網に第1の画像構成情報を含む呼制御信号を送信する第4の手段と、を有することを特徴とする。
本発明のゲートウェイ装置における他の実施形態によれば、
前記第3の手段は、H.245制御信号により、画像構成情報を送受信することも好ましい。
また、本発明のゲートウェイ装置における他の実施形態によれば、
前記第1及び第2の画像構成情報は、MPEG4により符号化された動画像の画像構成情報であることも好ましい。
更に、本発明のゲートウェイ装置における他の実施形態によれば、
パケット網の呼制御信号はSIPであり、第2の通信端末との画像構成情報の送受は、SIPメッセージが有するSDPメッセージに画像構成情報を記載して行うことも好ましい。
本発明における呼制御方法によれば、
回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置での呼制御方法であって、回線交換網に接続する第1の通信端末から、パケット網に接続する第2の通信端末への発信の際に、パケット網から受信する、第2の通信端末が着信に対して応答したことを示す呼制御信号に含まれる、動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存し、回線交換網に第2の通信端末が着信に対して応答したことを示す呼制御信号を送信するステップと、回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後に、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信するステップと、第2の通信端末に第1の通信端末との回線設定が完了したことを通知する呼制御信号を、パケット網に送信するステップと、第2の通信端末の構成を更新させる呼制御信号をパケット網に送信するステップと、
を有し、前記第2の通信端末の構成を更新させる呼制御信号は、第1の画像構成情報を含むことを特徴とする。
本発明の呼制御方法における他の実施形態によれば、
回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置での呼制御方法であって、パケット網に接続する第2の通信端末から、回線交換網に接続する第1の通信端末への発信の際に、パケット網から受信する、第2の通信端末が第1の通信端末に発信を要求していることを示す呼制御信号に含まれる動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存し、回線交換網に第2の通信端末が第1の通信端末に発信を要求していることを示す呼制御信号を送信するステップと、回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後に、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信するステップと、第2の通信端末に回線設定が完了したことを通知する呼制御信号をパケット網に送信するステップと、を有し、前記第2の通信端末に回線設定が完了したことを通知する呼制御信号は、第1の画像構成情報を含むことを特徴とする。
本発明の通信端末によれば、
パケット網に接続し、動画像通信を行う手段を有する通信端末であって、第2の画像構成情報を含み、発信を通知する呼制御信号、及び/又は、第2の画像構成情報を含み、着信に対する応答を通知する呼制御信号を、パケット網に送信する手段と、第1の画像構成情報を含み、回線設定が完了しことを通知する呼制御信号、及び/又は、第1の画像構成情報を含み、通信端末の構成の更新を指示する呼制御信号を、パケット網から受信する手段とを有し、前記動画像通信を行う手段は、第1の画像構成情報に従い、動画像の復号化処理を行い、第2の画像構成情報に従い画像の符号化処理を行うことを特徴とする。
パケット網に接続した通信端末との呼制御信号に画像構成情報を含め、パケット網側の通信端末から画像構成情報を受信後、回線交換網側の通信端末との回線設定を完了させて、回線交換網に接続した通信端末と画像構成情報の交換を行い、その後、呼制御信号によりパケット網側の通信端末に、回線交換網側の通信端末の画像構成情報を通知することで、パケット網側及び回線交換網側の通信端末間で、動画像通信に必要な画像構成情報の交換を確実に行う。
パケット網に接続した通信端末とは、呼制御信号により画像構成情報を交換し、回線交換網に接続した通信端末とは、H.245に基づく制御信号で画像構成情報を交換することにより、従来パケット網で行っていた、データの先頭部分による通知と比較して、パケットロス等による影響を排除し、確実に画像構成情報の交換を可能としている。
パケット網に接続した通信端末との呼制御信号を、SIP(Session Initiation Protocol)とし、SIP内のSDP(Session Description Protocol)メッセージに含めることで、簡易な実装で実現が可能である。
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明によるゲートウェイ装置が使用されるシステムの構成図である。図1によると、ゲートウェイ装置1は、回線交換網2と、IP網3とに接続している。回線交換網2には通信端末21が接続し、IP網3には通信端末31が接続している。
回線交換網2は、所謂、回線交換により、通信端末間に回線設定を行う機能等を有し、従来の電話網等がその例であり、IP網3は、インターネットプロトコルによりパケットの転送を行うパケット網である。
通信端末21は、回線設定/切断といった呼制御を行うための呼制御信号を、回線交換網2との間で送受し、回線交換網2を通して他の通信端末と通信を行う機能を有する。また、音声による通信のみならず、TV電話等の、動画像通信が可能である。
尚、通信端末21は、非特許文献1に記載のように、動画像通信のために必要な画像構成情報を、通信相手である通信端末との間に回線が設定された後、制御信号により交換を行う通信端末である。
通信端末31は、IP網3に接続可能であり、ゲートウェイ装置1との間で、例えば、SIP(Session Initiation Protocol)といった、パケット網上で用いられる呼制御を行うための呼制御信号を送受信する機能を有する。通信端末31も通信端末21と同様に、音声による通信のみならず、TV電話等の、動画像通信を行う機能を有する。
ゲートウェイ装置1は、回線交換網2と、IP網3のそれぞれの網が使用する呼制御信号を相互に変換し、回線交換網2に接続している通信端末と、IP網3に接続している通信端末間に回線設定を行うことを可能とする機能を有する。尚、以下の説明において、ゲートウェイ装置1は、IP網3に接続している通信端末31と直接呼制御信号の送受を行う呼制御サーバであるものとして説明を行うが、IP網3が、別に呼制御サーバを有する場合は、IP網3が有する呼制御サーバのクライアントとして動作し、IP網3が有する呼制御サーバを介して、通信端末31と呼制御信号を送受する形態であってもよい。
図2及び図3は、図1の構成における動画像通信のための、呼設定シーケンス図であり、図2は、通信端末21から発信した場合、図3は、通信端末31から発信した場合を示す。
まず、図2のシーケンス図について説明する。尚、以後の説明において、ゲートウェイ装置1と通信端末31との間の呼制御は、IP網における呼制御に広く使用されているSIPによるものとして行うが、SIPに限定するものではない。
(S21) 通信端末21は、通信端末31との間で回線設定を行うため、呼設定信号を送信する。回線交換網2から呼設定信号を受信した、ゲートウェイ装置1は、着信を通知するため、通信端末31にInviteメッセージを送信する。
(S22) 通信端末31は、着信に対し応答したことを通知するため、ゲートウェイ装置1に200okメッセージを送信する。このとき、通信端末31は、通信端末31の画像構成情報を含む200okメッセージを送信するものとする。ゲートウェイ装置1は、通信端末31からの200okメッセージに含まれる、通信端末31の画像構成情報を、後に使用するために保存しておく。また、ゲートウェイ装置1は、通信端末21との回線設定を完了させるため、回線交換網2に応答通知信号を送信する。回線交換網2は、前記応答通知信号を通信端末21に送信して、通信端末21とゲートウェイ装置1間の回線設定が完了する。
(S23) 通信端末21は、応答通知信号の受信により、ゲートウェイ装置1と、ITU−T H.245に基づくネゴシエーションを開始する。前記ネゴシエーションの中で、通信端末21は、通信端末21の画像構成情報をゲートウェイ装置1に送信し、ゲートウェイ装置1は、保存していた通信端末31の画像構成情報を通信端末21に送信する。また、ゲートウェイ装置1は、受信する通信端末21の画像構成情報を、後に使用するために保存しておく。
(S24) ネゴシエーション終了後、ゲートウェイ装置1は、通信端末31に、通信端末21との回線設定が完了した旨を通知するため、Ackメッセージを送信する。その後、ゲートウェイ装置1は、通信端末31に、保存していた通信端末21の画像構成情報を通知するため、通信端末21の画像構成情報を含み、通信端末31の構成の更新を指示するUpdateメッセージを送信する。画像構成情報を受信した通信端末31は、確認応答のため200okメッセージを、ゲートウェイ装置1に送信すると共に、Updateメッセージの内容に従い、自身の構成を更新する。
以上により、通信端末21と通信端末31との間で、画像構成情報の交換が保証される。通信端末21は、通信端末21の画像構成情報に従い、送信する動画像の符号化処理を、通信端末31の画像構成情報に従い、受信する動画像の復号化処理を行い、同様に、通信端末31は、通信端末31の画像構成情報に従い、送信する動画像の符号化処理を、通信端末21の画像構成情報に従い、受信する動画像の復号化処理を行うことで、動画像通信が可能となる。
続いて、図3のシーケンス図について説明する。
(S31) 通信端末31は、通信端末21との間で回線設定を行うため、ゲートウェイ装置1に、発信を通知するInviteメッセージを送信する。前記Inviteメッセージは、通信端末31の画像構成情報を含んでいる。ゲートウェイ装置1は、通信端末31の画像構成情報を、後に使用するために保存しておく。また、ゲートウェイ装置1は、通信端末21との回線設定を完了させるため、回線交換網2に通信端末21への呼設定信号を送信し、回線交換網2は、通信端末21に呼設定信号を送信する。
(S32) 通信端末21は、着信に対し応答したことを通知するため、応答通知信号を、回線交換網2に送信する。回線交換網2は、前記応答通知信号をゲートウェイ装置1に送信して、通信端末21とゲートウェイ装置1間の回線設定が完了する。
(S33) ゲートウェイ装置1は、回線交換網2から応答通知信号の受信により、通信端末21と、ITU−T H.245に基づくネゴシエーションを開始する。前記ネゴシエーションの中で、通信端末21は、通信端末21の画像構成情報をゲートウェイ装置1に送信し、ゲートウェイ装置1は、保存していた通信端末31の画像構成情報を通信端末21に送信する。また、ゲートウェイ装置1は、受信した通信端末21の画像構成情報を、後に使用するために保存しておく。
(S34) ネゴシエーション終了後、ゲートウェイ装置1は、通信端末31に回線設定が完了した旨を通知するため、200okメッセージを送信する。このとき、保存していた通信端末21の画像構成情報を含む200okメッセージを送信する。
以上により、通信端末21と通信端末31との間で、画像構成情報の交換が保証され、両通信端末は、それぞれの画像構成情報に基づき、動画像の符号化/復号化処理を行うことで、正常に動画像通信を行うことができる。
図4は、画像構成情報を有するInviteメッセージの例である。Inviteメッセージ中にあるSDP(Session Description Protocol)メッセージの、メディア種別Videoの属性として、configを設け、画像構成情報を記載している。図4には、Inviteメッセージの例のみ記載しているが、他のメッセージについても同様に、SDPメッセージに画像構成情報を記載することで、SIPメッセージに簡易に画像構成情報を追加することができる。
本発明によるゲートウェイ装置が使用されるシステムの構成図である。 図1の構成における動画像通信のための、呼設定シーケンス図である。 図1の構成における動画像通信のための、呼設定シーケンス図である。 画像構成情報を有するInviteメッセージの例である。 従来の技術による、回線交換網に接続した通信端末間における動画像通信のための、簡略化した呼設定シーケンス図である。 H.245のシーケンス図である。
符号の説明
1 ゲートウェイ装置
2 回線交換網
3 IP網
21、31 通信端末

Claims (7)

  1. 回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置であって、
    回線交換網に接続する第1の通信端末と、パケット網に接続する第2の通信端末間の回線設定処理中に、パケット網から受信する呼制御信号に含まれる、動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存する第1の手段と、
    第2の画像構成情報を保存後に、第1の通信端末との間の回線設定を完了させるための呼制御信号を、回線交換網に送信する第2の手段と、
    回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信する第3の手段と、
    第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信した後、第2の通信端末に第1の画像構成情報を送信するため、パケット網に第1の画像構成情報を含む呼制御信号を送信する第4の手段と、
    を有することを特徴とするゲートウェイ装置。
  2. 前記第3の手段は、H.245制御信号により、画像構成情報を送受信することを特徴とする請求項1に記載のゲートウェイ装置。
  3. 前記第1及び第2の画像構成情報は、MPEG4により符号化された動画像の画像構成情報であることを特徴とする請求項1に記載のゲートウェイ装置。
  4. パケット網の呼制御信号はSIPであり、第2の通信端末との画像構成情報の送受は、SIPメッセージが有するSDPメッセージに画像構成情報を記載して行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のゲートウェイ装置。
  5. 回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置での呼制御方法であって、
    回線交換網に接続する第1の通信端末から、パケット網に接続する第2の通信端末への発信の際に、
    パケット網から受信する、第2の通信端末が着信に対して応答したことを示す呼制御信号に含まれる、動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存し、回線交換網に第2の通信端末が着信に対して応答したことを示す呼制御信号を送信するステップと、
    回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後に、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信するステップと、
    第2の通信端末に第1の通信端末との回線設定が完了したことを通知する呼制御信号を、パケット網に送信するステップと、
    第2の通信端末の構成の更新を指示する呼制御信号をパケット網に送信するステップと、
    を有し、
    前記第2の通信端末の構成の更新を指示する呼制御信号は、第1の画像構成情報を含むことを特徴とする呼制御方法。
  6. 回線交換網及びパケット網に接続し、回線交換網に接続する通信端末と、パケット網に接続する通信端末間の回線設定を行うゲートウェイ装置での呼制御方法であって、
    パケット網に接続する第2の通信端末から、回線交換網に接続する第1の通信端末への発信の際に、
    パケット網から受信する、第2の通信端末が第1の通信端末に発信を要求していることを示す呼制御信号に含まれる動画像通信に必要な第2の画像構成情報を保存し、回線交換網に第2の通信端末が第1の通信端末に発信を要求していることを示す呼制御信号を送信するステップと、
    回線交換網による第1の通信端末との間の回線設定の完了後に、第1の通信端末に第2の画像構成情報を送信し、第1の通信端末から第1の画像構成情報を受信するステップと、
    第2の通信端末に回線設定が完了したことを通知する呼制御信号をパケット網に送信するステップと、
    を有し、
    前記第2の通信端末に回線設定が完了したことを通知する呼制御信号は、第1の画像構成情報を含むことを特徴とする呼制御方法。
  7. パケット網に接続し、動画像通信を行う手段を有する通信端末であって、
    第2の画像構成情報を含み、発信を通知する呼制御信号、及び/又は、第2の画像構成情報を含み、着信に対する応答を通知する呼制御信号を、パケット網に送信する手段と、
    第1の画像構成情報を含み、回線設定が完了しことを通知する呼制御信号、及び/又は、第1の画像構成情報を含み、通信端末の構成の更新を指示する呼制御信号を、パケット網から受信する手段とを有し、
    前記動画像通信を行う手段は、第1の画像構成情報に従い、動画像の復号化処理を行い、第2の画像構成情報に従い画像の符号化処理を行うことを特徴とする通信端末。
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