JP2012165260A - メディア通信装置、方法及びプログラム、並びに、メディア通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 メディアデータの送受を開始した直後の期間、伝送遅延を生じさせるネットワークを仮に介したとしても、メディアデータの通信品質の劣化を防止できるメディア通信装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信装置に関する。そして、セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行うダミーデータ送信手段と、セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う本来データ送受信手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はメディア通信装置、方法及びプログラム、並びに、メディア通信システムに関し、例えば、ＶｏＩＰ技術を利用したＩＰ電話機（ソフトフォンを含む）間のＰ２Ｐ音声通信に適用し得るものである。

近年では、ＶｏＩＰ技術を利用した音声通信であるＩＰ電話通信が広く普及してきた。ＩＰ電話機間の接続にはＳＩＰプロトコルを用いられることが多く、例えば、非特許文献１に示されるような手順が実施される。この手順を、以下に記載する。

発信者が受話器を上げて着信者の電話番号をダイヤル（発信）すると、着信者へＩＮＶＩＴＥリクエストが送られる。着信者側では、呼び出しのベルが鳴ると共に、発信者へ呼び出し中を意味する１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスを送る。発信者側では、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスにより「呼び出し中音」が流れ、着信者を呼び出していることが通知される。着信者が受話器を上げて応答すると、発信者へ２００ＯＫレスポンスが送られる。発信者から着信者へＡＣＫリクエストが送られることにより、通信のためのメディア・セッション（回線接続）がＲＴＰ（リアルタイム・データ転送プロトコル）により確立し、通話できるようになる。

千村保文、村田利文監修、「改訂版ＳＩＰ教科書」、株式会社インプレス発行、２００４年１２月、ｐ．８２

上述のように、実際の音声通信（ＲＴＰパケットの送受）は、ＡＣＫリクエストの送信後に開始される。

しかしながら、ＲＴＰパケットが送受されるネットワークによっては、図３に示すように、音声通信（通話）の開始直後のしばらくの期間は、送信側がＲＴＰパケットを連続的に送信しても、受信側には各ＲＴＰパケットがリアルタイムに到達せず、音声通信（通話）の開始直後に送信された複数のＲＴＰパケットが、受信側にまとめて到達する現象も生じていた。このようなネットワークでは、通話の開始直後に通話遅延が生じ、通話品質の劣化を招いていた。

そのため、メディアデータの送受を開始した直後の期間、伝送遅延を生じさせるネットワークを介しても、メディアデータの通信品質の劣化を防止することができるメディア通信装置、方法及びプログラム、メディア通信システムが望まれている。

第１の本発明は、呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信装置において、（１）上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行うダミーデータ送信手段と、（２）上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う本来データ送受信手段とを備えたことを特徴とする。

第２の本発明は、呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信方法において、（１）ダミーデータ送信手段は、上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行い、（２）本来データ送受信手段は、上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行うことを特徴とする。

第３の本発明は、呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信装置に搭載されるコンピュータを、（１）上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行うダミーデータ送信手段と、（２）上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う本来データ送受信手段として機能させることを特徴とする。

第４の本発明のメディア通信システムは、第１の本発明の２台のメディア通信装置が対向してメディアデータを授受し合うことを特徴とする。

本発明によれば、本来のメディアデータの送受に先行して、ダミーのメディアデータの送受を開始することにより、本来のメディアデータの伝送開始直後に伝送遅延が生じるようなことを未然に防止することができる。

実施形態のＩＰ電話機の機能的構成を示すブロック図である。 実施形態の音声通信システムにおいて、発呼側のＩＰ電話機及び着呼側のＩＰ電話機間で信号を授受する手順等を示すシーケンス図である。 ＲＴＰパケットが送受されるネットワークの初期遅延の説明図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明によるメディア通信装置、方法及びプログラム、並びに、メディア通信システムの一実施形態を図面を参照しながら説明する。この実施形態のメディア通信装置は、ＶｏＩＰ技術を利用したＩＰ電話機（ソフトフォンを含む）である。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態のＩＰ電話機の機能的構成を示すブロック図である。ＩＰ電話機がソフトフォン（ＣＰＵと、それが実行するプログラムとでなる）で構成されている場合であっても、機能的には図１で表すことができる。

図１に示す構成の２台のＩＰ電話機１がＩＰネットワークＮを介して対向し、音声通信システムが形成されて音声通信（通話）が実行される。

図１において、実施形態のＩＰ電話機１は、呼制御部２と、マイクロフォン３と、音声符号化部４と、ＲＴＰパケット送信部５と、ＲＴＰパケット受信部６と、音声復号部７と、スピーカ８とを有する。

呼制御部２は、ＳＩＰプロトコルに従い、通信のためのメディア・セッション（回線接続）の確立等の呼制御を実行するものである。この実施形態の呼制御部２は、一般的な構成に加え、通信相手ＩＰアドレス記憶部１０と、ダミーＲＴＰパケット期間制御部１１とを有する。

通信相手ＩＰアドレス記憶部１０は、Ｐ２Ｐ通信の通信相手となり得るもののＩＰアドレスを記憶しているものである。なお、発呼操作がなされたときに、ＳＩＰプロトコルの手順を開始する前に、他の装置から、通信相手となり得るもののＩＰアドレスを取り込むようにしても良い。

ダミーＲＴＰパケット期間制御部１１は、ダミーＲＴＰパケットの送信開始や送信終了をＲＴＰパケット送信部５に指示するものである。送信開始や送信終了を指示するタイミングについては、後述する動作説明で明らかにする。

マイクロフォン３は、近端話者の音声を捕捉するものであり、音声符号化部４は、マイクロフォン３が捕捉して得た音声信号をデジタル信号に変換した後、符号化するものである。マイクロフォン３及び音声符号化部４としては、既存のものをそのまま適用できる。なお、音声符号化部４が処理を開始するタイミングや処理を終了するタイミングは、呼制御部２によって制御されるようになされている。

ＲＴＰパケット送信部５は、基本的には、音声符号化部４から出力された符号化音声データを挿入したＲＴＰパケットを形成して送信させるものである。ＲＴＰパケット送信部５は、ＲＴＰパケット組立部２０、ダミーＲＴＰパケット出力部２１及び出力ＲＴＰパケット切替部２２を有する。

ＲＴＰパケット組立部２０は、音声符号化部４から出力された符号化音声データを挿入したＲＴＰパケットを組み立てるものである。ＲＴＰパケットにおける相手側アドレスとしては、呼制御部２から与えられたＩＰアドレスが挿入される。

ダミーＲＴＰパケット出力部２１は、近端話者の音声信号から形成された符号化音声データを含まず、ダミーデータを含むダミーＲＴＰパケットを出力するものである。ダミーＲＴＰパケットにおける相手側アドレスとしては、呼制御部２から与えられたＩＰアドレスが挿入される。ダミーＲＴＰパケットは、後述するように、対向するＩＰ電話機で破棄されることを前提としているものであるが、仮に、破棄されずに発音出力されても良いように、例えば、ダミーデータとして、背景雑音を符号化したデータを適用することができる。ダミーＲＴＰパケットは、データ部の一部やヘッダ部の一部を利用して当該ＲＴＰパケットがダミーＲＴＰパケットであることを判別させることができるものである。

出力ＲＴＰパケット切替部２２は、呼制御部２の制御下で、ダミーＲＴＰパケット出力部２１から出力されたダミーＲＴＰパケット又はＲＴＰパケット組立部２０から出力されたダミーＲＴＰパケットの一方を、ＩＰネットワークＮに送信するものである。

ＲＴＰパケット受信部６は、基本的には、ＩＰネットワークＮから到来したＲＴＰパケットに挿入されている符号化音声データを抽出して音声復号部７に与えるものである。ＲＴＰパケット受信部６は、ＲＴＰパケット判別部３０及びＲＴＰパケット分解部３１を有する。

ＲＴＰパケット判別部３０は、ＩＰネットワークＮから到来したＲＴＰパケットが、ダミーＲＴＰパケットか、それ以外の通常のＲＴＰパケットかを判別し、ダミーＲＴＰパケットであれば破棄し、通常のＲＴＰパケットであればＲＴＰパケット分解部３１に与えるものである。

ＲＴＰパケット分解部３１は、ＲＴＰパケット判別部３０から与えられたＲＴＰパケットに挿入されている符号化音声データを抽出して音声復号部７に与えるものである。

音声復号部７は、ＲＴＰパケット分解部３１から与えられた符号化音声データを復号し、さらにアナログ信号（音声信号）に変換してスピーカ８に与えるものであり、スピーカ８は、その音声信号を発音出力するものである。音声復号部７及びスピーカ８としては、既存のものをそのまま適用できる。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態の音声通信システム（メディア通信システム）の動作を、図面を参照しながら説明する。言い換えると、２台の実施形態のＩＰ電話機間の通信動作を説明する。以下では、２台のＩＰ電話機を区別するため、発信側のＩＰ電話機及びその構成要素に対し、図１に示した符号にさらに「Ｓ」を付与し、着信側のＩＰ電話機及びその構成要素に対し、図１に示した符号にさらに「Ｒ」を付与する。

図２は、発信側のＩＰ電話機１Ｓ及び着信側のＩＰ電話機１Ｒ間で信号を授受する手順等を示すシーケンス図である。図２も、ＳＩＰプロトコルに従っている場合を示している。

ＩＰ電話機１Ｓの呼制御部２Ｓは、利用者（近端話者）が、ＩＰ電話機１Ｒに対する発信操作を行ったことを認識すると、まず、通信相手ＩＰアドレス記憶部１０ＳからＩＰ電話機１ＲのＩＰアドレスを取出し、ダミーＲＴＰパケット期間制御部１１Ｓにより、ダミーＲＴＰパケット出力部２１Ｓ及び出力ＲＴＰパケット切替部２２Ｓに対して、取出したＩＰアドレスを与えながら、ダミーＲＴＰパケットの送信を指示する（ステップ１００）。このときから、ダミーＲＴＰパケット出力部２１ＳがダミーＲＴＰパケットを出力し、出力ＲＴＰパケット切替部２２ＳがダミーＲＴＰパケットを選択してＩＰネットワークＮに送信し始める。

また、ＩＰ電話機１Ｓの呼制御部２Ｓは、利用者（近端話者）が、ＩＰ電話機１Ｒに対する発信操作を行ったことを認識すると、通信相手ＩＰアドレス記憶部１０Ｓから取出したＩＰアドレスを相手先アドレスとして含むＩＮＶＩＴＥリクエストをＩＰネットワークＮに送信する（ステップ１０１）。

図２では、ＩＰ電話機１Ｓ側からのダミーＲＴＰパケットの送信開始時点が、ＩＮＶＩＴＥリクエストの送信時点直前の場合を示しているが、これらの前後関係はいずれが先であっても良い。要は、発信時の処理動作とほぼ並行してダミーＲＴＰパケットの送信を開始すれば良い。

着信側のＩＰ電話機１Ｒの呼制御部２Ｒは、ＩＮＶＩＴＥリクエストが到来すると、応答できるか否かを判別し、応答が可能な場合には、ダミーＲＴＰパケットの送信を開始させ（ステップ１０２）、また、呼び出しのベルを鳴動させると共に、発信者へ呼び出し中を意味する１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスを送信する（ステップ１０３）。着信側のＩＰ電話機１Ｒにおいても、ダミーＲＴＰパケットの送信の起動時には、ダミーＲＴＰパケット出力部２１ＲがダミーＲＴＰパケットを出力し、出力ＲＴＰパケット切替部２２ＲがダミーＲＴＰパケットを選択してＩＰネットワークＮに送信し始める。この際のダミーＲＴＰパケットの宛先アドレスは、ＩＮＶＩＴＥリクエストの送信元のＩＰアドレスである。

着信側のＩＰ電話機１Ｒの呼制御部２Ｒは、着信者が受話器を上げて応答すると、発信側のＩＰ電話機１Ｓへ２００ＯＫレスポンスを送信する（ステップ１０４）。

図２では、ＩＰ電話機１Ｒ側からのダミーＲＴＰパケットの送信開始時点が、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスの送信時点直前の場合を示しているが、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇレスポンスの送信後であって２００ＯＫレスポンスの送信前であっても良く、また、２００ＯＫレスポンスの送信直後であっても良い。要は、着信時の初期処理とほぼ並行してダミーＲＴＰパケットの送信を開始すれば良い。

図２とは異なり、ＩＰ電話機１Ｒが話中等で応答し得ない場合であれば、ダミーＲＴＰパケットの送信を開始することなく、仮に、ダミーＲＴＰパケットの送信を開始したのであれば直ちに送信を終了させると共に、応答し得ない旨のレスポンス（理由によりレスポンスの内容が異なる）を発信側のＩＰ電話機１Ｓへ送信する。

図２とは異なるが、発信側のＩＰ電話機１Ｓの呼制御部２Ｓは、着信側のＩＰ電話機１Ｒから応答不能な旨のレスポンスを受信すると、ダミーＲＴＰパケット出力部２１Ｓ及び出力ＲＴＰパケット切替部２２Ｓに対して、ダミーＲＴＰパケットの送信終了を指示する。

一方、発信側のＩＰ電話機１Ｓの呼制御部２Ｓは、着信側のＩＰ電話機１Ｒから２００ＯＫレスポンスを受信すると、着信側のＩＰ電話機１Ｒへ向けてＡＣＫリクエストを送信すると共に（ステップ１０５）、ＲＴＰパケット送信部５Ｓに対して、ダミーＲＴＰパケットの送信を終了させ、通話に係るＲＴＰパケットの送信を指示し、通話状態に移行させる（ステップ１０６）。

着信側のＩＰ電話機１Ｒの呼制御部２Ｒは、ＡＣＫリクエストを受信すると、ＲＴＰパケット送信部５Ｒに対して、ダミーＲＴＰパケットの送信を終了させ、通話に係るＲＴＰパケットの送信を指示し、通話状態に移行させる（ステップ１０６）。

発信側のＩＰ電話機１Ｓにおいて、通話状態に移行する前に到来したダミーＲＴＰパケットは、ＲＴＰパケット判別部３０Ｓによって、ダミーＲＴＰパケットであることが判別されて破棄される。同様に、着信側のＩＰ電話機１Ｒにおいて、通話状態に移行する前に到来したダミーＲＴＰパケットは、ＲＴＰパケット判別部３０Ｒによって、ダミーＲＴＰパケットであることが判別されて破棄される。

なお、ダミーＲＴＰパケットであることを判別することなく、呼制御部２Ｓ又は２Ｒが、通話状態に移行する前に到来するＲＴＰパケットを破棄することをＲＴＰパケット受信部６Ｓ又は６Ｒに指示してダミーＲＴＰパケットを破棄するようにしても良い。

発信側のＩＰ電話機１Ｓにおいて、通話状態に移行すると、マイクロフォン３Ｓが捕捉して得た音声信号を、音声符号化部４Ｓがデジタル信号に変換した後に符号化し、ＲＴＰパケット組立部２０Ｓが得られた符号化音声データを挿入したＲＴＰパケットを形成し、このＲＴＰパケットが出力ＲＴＰパケット切替部２２Ｓを介して着信側のＩＰ電話機１Ｒに向けて送信される。同様に、着信側のＩＰ電話機１Ｒにおいても、通話状態に移行すると、マイクロフォン３Ｒが捕捉して得た音声信号を、音声符号化部４Ｒがデジタル信号に変換した後に符号化し、ＲＴＰパケット組立部２０Ｒが得られた符号化音声データを挿入したＲＴＰパケットを形成し、このＲＴＰパケットが出力ＲＴＰパケット切替部２２Ｒを介して発信側のＩＰ電話機１Ｓに向けて送信される。

以上から明らかなように、発信側のＩＰ電話機１Ｓにおいても、着信側のＩＰ電話機１Ｒにおいても、ダミーＲＴＰパケットに送信期間にほぼ連続して、通話に係る通常のＲＴＰパケットの送信時間が始まる。

（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、実際の通話によるＲＴＰパケットの送受に先行して、ダミーＲＴＰパケットの送受を実行するので、ネットワークがＲＴＰパケットの送受開始時に大きな通信遅延を引き起こすという特性を有するものであっても、通話期間においては、そのネットワークの特性に左右されない状態になっており、通話期間の全期間を通じて、良好な通話品質を達成することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

上記実施形態においては、通話期間前においては、予め用意しておいたダミーＲＴＰパケットを送信するものを示したが、通話期間の前にもマイクロフォンが捕捉して得た音声信号の情報を含むＲＴＰパケットを送信するようにしても良い。この場合であっても、通話期間前には、受信したＲＴＰパケットを破棄することを要する。特許請求の範囲のダミーの用語は、このような場合をも含む用語である。

上記実施形態においては、着信側のＩＰ電話機は、ＩＮＶＩＴＥリクエストの受信をダミーＲＴＰパケットの送信条件とするものを示したが、発信側のＩＰ電話機が送信したダミーＲＴＰパケットが到来し始めると、ＩＮＶＩＴＥリクエストの受信前であってもダミーＲＴＰパケットの送信を開始するようにしても良い。

上記実施形態では、ダミーＲＴＰパケットの宛先が通信相手のＩＰ電話機であるものを示したが、他の装置であっても良い。

上記実施形態では、メディア通信装置がＩＰ電話機であるものを示したが、ＲＴＰパケットを用いてメディアデータを授受し合う装置であれば良い。すなわち、メディアデータは音声信号に限定されず、画像信号やデータ信号等であっても良い。

１…ＩＰ電話機、２…呼制御部、５…ＲＴＰパケット送信部、６…ＲＴＰパケット受信部、１０…通信相手ＩＰアドレス記憶部、１１…ダミーＲＴＰパケット期間制御部、２０…ＲＴＰパケット組立部、２１…ダミーＲＴＰパケット出力部、２２…出力ＲＴＰパケット切替部、３０…ＲＴＰパケット判別部、３１…ＲＴＰパケット分解部。

Claims (7)

1. 呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信装置において、
   上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行うダミーデータ送信手段と、
   上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う本来データ送受信手段と
   を備えたことを特徴とするメディア通信装置。
2. 上記セッションの確立前に到来したダミーのメディアデータを破棄するダミーデータ破棄手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のメディア通信装置。
3. 通信相手となる対向するメディア通信装置の特定情報を予め記憶している記憶手段を備え、上記ダミーデータ送信手段は、当該記憶手段に記憶されている特定情報を、上記ダミーのメディアデータの送信に利用することを特徴とする請求項１又は２に記載のメディア通信装置。
4. 上記ダミーのメディアデータ及び上記本来のメディアデータの送受をＲＴＰパケットで行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のメディア通信装置。
5. 呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信方法において、
   ダミーデータ送信手段は、上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行い、
   本来データ送受信手段は、上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う
   ことを特徴とするメディア通信方法。
6. 呼制御プロトコルに従った手順で呼制御信号を授受することにより、対向するメディア通信装置とセッションを確立してメディアデータを授受するメディア通信装置に搭載されるコンピュータを、
   上記セッションの確立前に、ダミーのメディアデータの送信を行うダミーデータ送信手段と、
   上記セッションの確立後に、本来のメディアデータの送受信を行う本来データ送受信手段と
   して機能させることを特徴とするメディア通信プログラム。
7. 請求項１に記載の２台のメディア通信装置が対向してメディアデータを授受し合うことを特徴とするメディア通信システム。

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