JP3653026B2 - 音声多重化方法、音声分離方法及び通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声情報を固定情報ブロックの符号情報にパケット化し、複数チャネルのパケットを多重化して伝送する通信システムに適用される音声多重化方法、音声分離方法及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声情報を固定情報ブロックの符号情報にパケット化し、複数チャネルのパケットを多重化して伝送する通信システムには、従来から種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−６５６７６号公報には、音声情報をパケット化して転送する際、パケット化した音声情報にその音声チャネルを識別するチャネル識別子を付加し、同様に処理された他の複数チャネルの音声パケットと共にＡＴＭ（Asyncronous Transfer Mode：非同期転送モード)セルに多重して転送する技術が提案されている（以下、この技術を従来例１という）。従来例１では、各チャネルの音声パケットのパケットサイズとパケット生成周期がさまざまな条件となるため、各音声パケットは複数のＡＴＭセルにより転送されている。また一部の音声パケットについては、パケットが分割されて２つのＡＴＭセルにまたがり詰め込まれる場合もある。さらに、音声パケットをセルに組み立てる際には、セル内が全て音声パケットで充当されるまで待つ場合に生じるセル化待ち遅延時間を抑えるために、セルの組み立て開始から特定の時間を経過したセルについては、セル内の残り一部をダミーデータなどでパディングして送出している。
【０００４】
また、特開平１１−９８１４９号公報には、音声パケットを多重化する際に、音声の入力データとそのフレーム区切りを検出してセルへの音声パケット多重化を実施する方法の他、入力データのバッファへの蓄積量、入力データのバッファへの蓄積時間、セル内の残りデータサイズと新たなデータパケットサイズの比較、などを条件にしてＡＴＭセル化の制御を実施し、伝送効率が良く遅延も少ないＡＴＭセル化方式およびＡＴＭセル化装置が提案されている（以下、この技術を従来例２という）。
【０００５】
さらに、特開２０００−１１５２３８号公報には、伝送路測定用データのパケットを生成して、これを音声パケット及び映像パケットと共に送信多重化信号に多重化して相手通信装置へ送信するとともに、受信した多重化信号から測定用データを分離してこの測定用データをもとに伝送路の状態を検出し、伝送路の状態がしきい値より劣化している場合には誤りに強い多重化方式に切り替え、一方伝送路の状態がしきい値より良好な場合には伝送効率の良い多重化方式に切り替えるようにしたマルチメディア情報通信システムが提案されている（以下、この技術を従来例３という）。従来例３によれば、伝送路の状態に応じて常に最適な多重化方式による情報通信を可能とし、これにより伝送品質と伝送効率との両立を図ることができる、としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１及び従来例２では、伝送効率と内部での多重化に伴う遅延を考慮しているものの、音声通信における伝送路ビットエラーなどを要因とする音声品質については特に考慮されていない。従来のＡＴＭ通信の適用分野においては、伝送路の品質に関してはかなり良好な条件の場合が多く、網の輻輳要因などによるセル損などを除けば、伝送路におけるビットエラーなどの伝送品質問題についてはＡＴＭレイヤ、およびＡＴＭアダプテーション・レイヤでの処理としては特に扱わず、さらに上位レイヤの処理として誤り検出符号の付加/誤り訂正などにより実施されていた。
【０００７】
近年、アクセス分野でのＡＴＭ通信の利用が増加してくるなか、ＤＳＬ、無線などの屋外通信環境においてはこうした伝送路/伝播路における情報誤り発生要因が存在しており、品質の高い音声通信を実現する場合にはこれらへの対応が要求されてくる。特に、利用が増加している高能率符号化などによる音声符号圧縮を実施した場合には、伝送路の品質が低下するに従い音声品質が著しく劣化することも報告されている。
【０００８】
しかし、音声など実時間性の高いリアルタイム系データについては再送によるデータの保証は遅延増加の関係から困難であるため、誤り検出・訂正符号を付加した伝送手段が用いられる場合がある。その場合も、誤り符号生成・検出の内部処理に伴う伝達遅延時間の増加は多少の音声品質低下を招くものであり、また誤り検出・訂正の情報を付加することにより通信帯域の増加も生じる。
【０００９】
また、ＡＴＭセルのヘッダ部、およびＡＴＭセルに詰め込まれる音声パケットのチャネル識別子などのヘッダ情報に関しては一般に誤り検出・訂正情報が付加されており、受信側において通信路における情報誤りを検出して可能な範囲での訂正が可能であったが、誤り検出符号情報が付加されていない音声データなどの主情報部分については情報誤りを検出することは困難であるため、情報誤りが発生した場合には通話者が感じる音声品質の低下として現れることになる。
【００１０】
また、従来例３では、セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入してセルを生成し送出する点や、音声パケットを分離すると共に音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出し、その抽出した情報から伝送路の誤りを検出する点など本願発明の特徴とする点は何ら開示されておらず、それを示唆する記載もない。
【００１１】
本発明は、通信中にビットエラーなどの情報誤りが発生する可能性が高い通信路を用いて音声通信を行なう場合であっても、伝送の効率を高めつつ音声品質の低下を極力抑えることができる音声多重化方法、音声分離方法及び通信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の音声多重方法は、回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理するステップと、
符号処理された音声情報をパケット化するステップと、
パケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出するステップとを有し、
前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出し、
受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、高い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットから低い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットに選択を切り替えることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の音声多重方法は、回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理するステップと、
符号処理された音声情報をパケット化するステップと、
パケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出するステップとを有し、
前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出し、
受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しないことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の音声分離方法は、前記の方法によって対向する送信側通信装置から送出された固定長セルを受信するステップと、受信した固定長セルの音声パケットを分離すると共に音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出するステップと、抽出した誤り検出符合情報から伝送路の符号誤り率を検出するステップを有することを特徴とするものである。
【００１５】
前記検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信するステップを有してもよい。
【００１６】
本発明の第１の通信装置は、セル化処理部を有する通信装置において、
前記セル化処理部は、
回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理する音声符号化部と、
前記音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化するパケット化部と、
伝送路の品質を計測するための誤り検出符号情報を生成する誤り検出符号生成部と、
前記パケット部によってパケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出し、前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に前記誤り検出符号生成部によって生成された誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出するセル多重部と、
対向する受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、高い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットから低い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットに選択を切り替える選択部と、
を有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第２の通信装置は、セル化処理部を有する通信装置において、
前記セル化処理部は、
回線から入力された音声情報を所定の符号化方式により符号処理する音声符号化部と、
前記音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化するパケット化部と、
伝送路の品質を計測するための誤り検出符号情報を生成する誤り検出符号生成部と、
前記パケット部によってパケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出し、前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に前記誤り検出符号生成部によって生成された誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出するセル多重部と、を有し、
前記セル多重化部は、対向する受信側通信装置の伝送エラー通知を受信した場合、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しない、ことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第３の通信装置は、前記に記載の通信装置であって、送信側通信装置によって送出された固定長セルを受信するデセル化処理部を有する通信装置において、
前記デセル化処理部は、
受信した固定長セルの音声パケットを分離するセル多重分離部と、前記セル多重分離部によって分離された音声パケットをデパケット化するデパケット化部と、前記デパケット化部によってデパケット化された音声情報を回線に出力する符号形式に変換する音声復号化部と、前記受信された音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出し、抽出した情報から伝送路の符号誤り率を検出する符号誤り率計測部を有することを特徴とするものである。
【００１９】
前記デセル化処理部の符号誤り率計測部は、検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信するものでもよい。
【００２３】
本発明によれば、パケット化した音声情報を多重化して転送する際に、音声パケットを詰め込んだ固定長セルの隙間に誤り検出符号情報を埋め込み、受信側において音声パケットを抽出すると共に埋め込まれた誤り検出符号情報から通信路の誤り状態を計測し、予め設定した誤り発生の条件を超えた場合には送信側に対して伝送エラー過多のエラー通知を送信し、このエラー通知を受信した送信側通信装置において音声符号化方式を符号誤りに対して音声品質特性が強い符号化方式に切り替えることにより、音声品質の劣化を極力抑えることを特徴とする。
【００２４】
また、通信路における情報誤りの発生が高くなり伝送品質が著しく低下した場合には、伝送エラー過多のエラー通知を受信した送信側通信装置のセル多重化部は、音声パケットを分割して２つのＡＴＭセルにまたがる多重化処理を抑止し、１つのＡＴＭセルで発生したデータ障害、またはヘッダ部障害によるセル廃棄、またはパケット廃棄が発生した場合に、音声パケットを分割して搭載したもう片側のＡＴＭセルに及ぶ影響を極力回避し、音声品質の劣化を抑えることができる。
【００２５】
音声の符号圧縮方式については、符号化された情報に誤りが発生した場合に復号化後の音声品質に違いが生じる。高能率符号化方式などＰＣＭ（Pulse Code Modulation）符号方式などに比較して圧縮率が高くビットレートが低い音声符号化方式では、ビットレートが低いことにより伝送効率を高める効果があるが、符号化情報に誤りが発生した場合に音声品質が著しく劣化することが言われている。安定した通信路品質が確保される条件においてはこれらの高能率符号化方式は伝送効率の向上に寄与するが、通話路品質が低下した環境での通信においてはＰＣＭなどのより高いビットレートの符号化方式の方が音声品質的に良好な場合が多い。
【００２６】
音声の多重化方式については、従来技術で説明した通りパケットサイズとパケット発生周期が異なる複数チャネルの音声パケットを多重化する場合には、ＡＴＭセル内に音声パケットを全て充当するまでにはしばしば待ち時間が発生する。一般に、音声品質については伝播遅延時間が長くなると会話に違和感が生じて音声品質が低下すると言われている。そのため、ＡＴＭセル化における待ち時間については短い方が音声品質的には望ましいが、その場合にはＡＴＭセルは音声パケットが全て充当されずに送出される場合が多くなり、充当されない部分の無駄なデータを含めて通信することから伝送の効率が低下する。通常の運用においては、音声品質と伝送効率のトレードオフからセル化待ち時間をある程度の値に設定し、無駄なデータを含むＡＴＭセルの送出を多少は許容している。
【００２７】
本発明では、この無駄なデータ部に伝送誤り率を測定可能な誤り検出符号情報を埋め込み、受信側通信装置にてこれを抽出して通信路の伝送誤り率を測定する。通信路の品質が高い通常の通話においては伝送効率を高めるため圧縮率が高い符号化方式により通信を行なうが、伝送誤りが多発して誤り率が予め設定した値を下回った場合には、受信側通信装置は送信側通信装置に対して伝送エラー過多のエラー通知を送信し、これを受けた送信側通信装置は情報誤りに強い符号化方式に切り替える。これにより、通信路の伝送誤りが多発した場合にも音声品質の低下を極力抑えることが可能となる。
【００２８】
さらに、ＡＴＭセルおよび音声パケットのヘッダ部分には識別情報と共に誤り検出・訂正情報を持つが、この識別情報において誤りが検出された場合には該当ＡＴＭセル又は音声パケットが廃棄される場合がある。ここで、廃棄されたＡＴＭセルに搭載される音声パケットが他のＡＴＭセルにも分割して搭載されている場合には、廃棄されたＡＴＭセルの影響からその次、又は前の分割された音声パケットを搭載したＡＴＭセルにも影響を与えて、分割された音声パケットのチャネルは別のＡＴＭセルの方も廃棄される。これも、受信側通信装置での音声パケット復号化において、音声品質の低下を招くことになる。そのため、通話路の伝送誤り率が高い条件では音声パケットがＡＴＭセルをまたいで搭載されることを抑止することで、音声品質の低下を極力抑えることを図る。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、通信装置はセル化処理部１とデセル化処理部２とを有する。
【００３０】
セル化処理部１は、回線からの入力音声情報について音声符号圧縮などの符号化処理を行なう音声符号化部１０、１１と、音声符号化部１０、１１によって符号処理された音声に対してチャネルを識別する情報を付加してパケット化するパケット化部１２と、圧縮条件、処理遅延条件、符号誤り耐力などの特性が異なる符号化方式のうち、通信用途に応じて各音声チャネルの符号化方式を選択する選択部１３と、伝送路の品質を計測するための誤り検出符号を生成する誤り検出符号生成部１５と、パケット化部１２によってパケット化された音声情報を多重化して固定長セル（ＡＴＭセル）に詰め込み送出するセル多重化部１４とを有する。
【００３１】
セル多重化部１４は、固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出する。
【００３２】
デセル化部２は、回線から入力された固定長セル（ＡＴＭセル）から識別情報に基づき音声パケットを分離するセル多重分離部２３と、セル多重分離部２３によって分離された音声パケットの識別子やパケットサイズを調査し音声パケットをほどくデパケット部２２と、デパケット部２２によってデパケットされた音声情報を回線へ出力する符号形式に変換する音声復号化部２０、２１と、回線に出力する形式に変換された符号化方式が異なる音声から必要なものを選択して回線に出力する選択部２５と、受信した誤り検出符合から符号誤り率を検出する符号誤り率計測部２４とを有する。符号誤り率計測部２４は、特定のしきい値を超えた場合には他の送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知（エラー通知）を送信する。
【００３３】
次に、本発明の実施形態例に係る通信装置の動作について説明する。
【００３４】
セル化処理部１において回線より入力される音声情報を圧縮符号化方式の異なる音声符号化部＃１（１０）から音声符号化部＃ｎ（１１）により符号圧縮処理が行なわれ、これをパケット化部１２においてチャネル識別情報、パケットサイズ情報、シーケンス番号などのヘッダ情報を付加して音声パケットを生成する。選択部１３では、パケット化部１２で生成した音声パケットのうち、必要なパケットを選択してセル多重化部１４に送る。誤り検出符合生成部１５では、擬似ランダム符号のような伝送路の符号誤りを検出する符号列を生成する。セル多重化部１４では、各チャネルの音声パケットと誤り検出符号とを多重して、固定長セルに分割して詰め込んだセルを出力する。
【００３５】
一方、デセル化処理部２では、対向する通信装置から受信した固定長セルから、セル多重分離部２３において音声パケットヘッダ情報をもとに各チャネルの音声パケットを分離し、チャネルに対応した所定のデパケット化部２２に転送する。また、これと共に転送された誤り検出符合は符号誤り率計測部２４に転送する。デパケット部２２では、音声パケットを送信する時に付加されたチャネル識別情報、パケットサイズ情報、シーケンス番号などについて正常性を検査し、音声復号化部１（２０）、音声復号化部＃ｎ（２１）に転送する。音声復号化部＃１（２０）または音声復号化処理部＃ｎ（２１）では、受信した音声パケットから出力音声側に適した符号復号化処理を行ない、選択部２５にて必要な音声復号化部側を選択して音声情報を出力する。
【００３６】
符号誤り率検出部２４では、受信した誤り検出符合から途中の通信路の誤り率を算出し、この値が予め設定された規定の値を超えた場合には、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知（エラー通知）を送信する。
【００３７】
すなわち、符号誤りの発生割合が低く通信路の品質が良好な場合には、音声符号化方式において高い符号圧縮を行なう符号化方式で処理した音声パケットを転送するが、符号誤りが多く検出されて通信路の品質が低下している場合には、符号誤りを検出した受信側通信装置から送信側通信装置に上記の伝送エラー過多通知が通知される。
【００３８】
伝送エラー過多通知が通知された送信側通信装置の選択部１３は、圧縮が低く符号誤り耐力の強い音声符号化方式に音声パケットを切り替えることにより、通信路品質が悪化した状況においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。また、これとは別に、伝送エラー過多通知が通知された場合に送信側通信装置では、セル多重化部１４が、音声パケットを多重化する処理にて音声パケットを２つのセルに分割することを抑止し、受信側通信装置である受信セルで発生した符合誤りが原因で、分割された音声パケットが搭載された別のセルへの影響が出ることを回避してもよい。
【００３９】
図２は、本発明の実施形態例において複数チャネルの音声パケットが固定長セルに多重化される流れを説明するための説明図である。図２に示すように、この例では、＃０から＃ｍまでの音声チャネルは音声符号化部１０，１１におけるさまざまな符号圧縮処理を選択部１３で選択されて、符号化音声データとしてセル多重化部１４に転送されている。チャネルＣＨ＃０の音声パケットは（ａ１）から（ａ３）の順に発生しており、ＣＨ＃１の音声パケットは、（ｂ１）から（ｂ３）の順に発生しており、ＣＨ＃ｍの音声パケットは、（ｃ１）から（ｃ３）の順に発生している。
【００４０】
各チャネルの音声パケットは、パケットサイズ、発生周期が異なっており、特にＣＨ＃ｍの（Ｃ２）については無音状態を検出して音声パケットが生成されなかった例を示している。この例において、セル多重化部１４は音声パケットの発生に従いＡＴＭセルへの積み込みを実施している。第１のＡＴＭセルＳ１には（ｃ１）、（ｂ１）および分割された（ａ１）の一部が積み込まれており、セル内は全て音声パケットで充当される。第２のＡＴＭセルＳ２では、分割された（ａ１）の残り、（ａ２）、および（ｂ２）が積み込まれている。第１のＡＴＭセルＳ１及び第２のＡＴＭセルＳ２にはそれぞれセルヘッダＨを備えている。また、各ＡＴＭセルＳ１、Ｓ２に積み込まれている各音声パケットにはそれぞれ音声パケットヘッドｈを備えている。
【００４１】
ここで、（ｃ２）の音声パケットは発生しなかったためにＡＴＭセルを全て充当するためには次の（ａ３）で発生する音声パケットを待つ必要がある。しかし、ここでのセル化待ち時間は音声通話の伝播遅延を増加させることになり、これにより音声品質は低下することになる。従って、通常の運用においては特定のＡＴＭセル積み込み開始から一定時間を経過してもセルが充当されない場合には、セルの余り領域にパディングデータを挿入してセルを送出する。これは、無効なデータの通信を増加させることになり、伝送効率としては低下することになる。
【００４２】
本発明の実施形態例では、従来のパディングデータが挿入される部分Ｔに、誤り検出符号生成部１５によって生成された誤り検出符号を挿入して転送することにより、従来のパディング処理を行なっていた場合から伝送効率を下げることなく誤り検出符合の転送を実現している。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態例に係る通信装置の誤り検出符号生成から検出までの流れを説明するための説明図である。
【００４４】
まず、誤り検出符号生成部１５において擬似ランダム符号などの伝送路誤りを検出できる符号のＢｉｔ列を生成する（図３（Ａ）参照）。この誤り検出符合情報は、先ほどのパディング処理を実施する際にＡＴＭセル（Ｓ２）に分割して挿入されることになるので（図３（Ｂ）参照）、受信側通信装置のセル多重分離部２３において音声パケットを分解した残りの部分を繋ぎ合わせることにより、セル化処理側で生成したｂｉｔ列を再生することができる（図３（Ｃ）参照）。符号誤り率計測部２４は、このＢｉｔ列から誤りを検出して特定時間における誤り発生割合を計測する。この値が予め設定されたしきい値を超えた場合には、送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知を送信する。
【００４５】
伝送エラー過多通知を受信した対向する送信側通信装置では、選択部１３で適切な音声符号化パケットの切り替えが行われる。例えば、選択部１３は、高い符号圧縮を行なう音声符号化方式から、符号誤り耐力の強い音声符号化方式に音声パケットを切り替えることにより、通信路品質が悪化した状況においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００４６】
また、例えば分割された音声パケットが搭載されたＡＴＭセルの一方でＡＴＭセルヘッダ誤りなどが発生した場合、誤りが訂正できない場合はそのセルが廃棄される。図２の例で（ａ１）の音声パケットを搭載した第１のＡＴＭセルＳ１でこのヘッダ誤りの状況が発生した場合、第２のＡＴＭセルＳ２に分割された（ａ１）の音声パケットまで影響が及び、音声パケット（ａ１）は廃棄され、音声品質が低下することになる。
【００４７】
そこで、伝送エラー過多通知を受信した場合に送信側通信装置では、セル多重化部１４は、音声パケットを多重化する処理にて音声パケットを２つのセルに分割することを抑止する。これによって、受信側通信装置である受信セルで発生した符合誤りが原因で、分割された音声パケットが搭載された別のセルへの影響が出ることを回避することができる。
【００４８】
本発明の実施形態例によれば、送信側通信装置での誤り検出符号の多重化において、音声パケットを固定長セルへ搭載の際に生じる無効なパディング部分を利用して挿入するので、従来の多重化方式に比較して、伝送効率を下げることなく音声品質劣化の抑止を実現することができる。
【００４９】
また、複数の音声パケットを多重化して転送する場合において、通信路の誤りを検出する誤り検出符号を送信側通信装置にて挿入し、これを受信側通信装置で計測して特定の誤り発生条件を超えた場合には送信側通信装置にエラー通知を送信し、送信側通信装置で音声符号化方式を符号誤りに強い方式に切り替えることにより、通信路の伝送誤りが多発した条件においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００５０】
さらに、受信側通信装置から誤り発生の通知を受けた送信側通信装置において、音声パケットを多重化する際に２つのセルにパケットを分割することを抑止することにより、受信側通信装置でセル又はパケットの誤りや損失による音声品質劣化への影響を極力おさえることができる。
【００５１】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を有する。
【００５３】
（１）送信側通信装置での誤り検出符号の多重化において、音声パケットを固定長セルへ搭載の際に生じる無効なパディング部分を利用して挿入するので、従来の多重化方式に比較し、伝送効率を下げることなく音声品質劣化の抑止を実現することができる。
【００５４】
（２）複数の音声パケットを多重化して転送する場合において、通信路の誤りを検出する誤り検出符号を送信側通信装置にて挿入し、これを受信側通信装置で計測して特定の誤り発生条件を超えた場合には送信側通信装置にエラー通知を送信し、送信側通信装置で音声符号化方式を符号誤りに強い方式に切り替えることにより、通信路の伝送誤りが多発した条件においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００５５】
（３）受信側通信装置から誤り発生のエラー通知を受けた送信側通信装置において、音声パケットを多重化する際に２つのセルにパケットを分割することを抑止することにより、受信側通信装置でセル又はパケットの誤りや損失による音声品質劣化への影響を極力おさえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例において複数チャネルの音声パケットが固定長セルに多重化される流れを説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施形態例に係る通信装置の誤り検出符号生成から検出までの流れを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１：セル化処理部
２：デセル化処理部
１０：音声符号化部＃１
１１：音声符号化部＃ｎ
１２：パケット化部
１３：選択部
１４：セル多重化部
１５：誤り検出符号生成部
２０：音声復号化部＃１
２１：音声復号化部＃ｎ
２２：デパケット化部
２３：セル多重分離部
２４：符号誤り率計測部
２５：選択部
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声情報を固定情報ブロックの符号情報にパケット化し、複数チャネルのパケットを多重化して伝送する通信システムに適用される音声多重化方法、音声分離方法及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声情報を固定情報ブロックの符号情報にパケット化し、複数チャネルのパケットを多重化して伝送する通信システムには、従来から種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−６５６７６号公報には、音声情報をパケット化して転送する際、パケット化した音声情報にその音声チャネルを識別するチャネル識別子を付加し、同様に処理された他の複数チャネルの音声パケットと共にＡＴＭ（Asyncronous Transfer Mode：非同期転送モード)セルに多重して転送する技術が提案されている（以下、この技術を従来例１という）。従来例１では、各チャネルの音声パケットのパケットサイズとパケット生成周期がさまざまな条件となるため、各音声パケットは複数のＡＴＭセルにより転送されている。また一部の音声パケットについては、パケットが分割されて２つのＡＴＭセルにまたがり詰め込まれる場合もある。さらに、音声パケットをセルに組み立てる際には、セル内が全て音声パケットで充当されるまで待つ場合に生じるセル化待ち遅延時間を抑えるために、セルの組み立て開始から特定の時間を経過したセルについては、セル内の残り一部をダミーデータなどでパディングして送出している。
【０００４】
また、特開平１１−９８１４９号公報には、音声パケットを多重化する際に、音声の入力データとそのフレーム区切りを検出してセルへの音声パケット多重化を実施する方法の他、入力データのバッファへの蓄積量、入力データのバッファへの蓄積時間、セル内の残りデータサイズと新たなデータパケットサイズの比較、などを条件にしてＡＴＭセル化の制御を実施し、伝送効率が良く遅延も少ないＡＴＭセル化方式およびＡＴＭセル化装置が提案されている（以下、この技術を従来例２という）。
【０００５】
さらに、特開２０００−１１５２３８号公報には、伝送路測定用データのパケットを生成して、これを音声パケット及び映像パケットと共に送信多重化信号に多重化して相手通信装置へ送信するとともに、受信した多重化信号から測定用データを分離してこの測定用データをもとに伝送路の状態を検出し、伝送路の状態がしきい値より劣化している場合には誤りに強い多重化方式に切り替え、一方伝送路の状態がしきい値より良好な場合には伝送効率の良い多重化方式に切り替えるようにしたマルチメディア情報通信システムが提案されている（以下、この技術を従来例３という）。従来例３によれば、伝送路の状態に応じて常に最適な多重化方式による情報通信を可能とし、これにより伝送品質と伝送効率との両立を図ることができる、としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１及び従来例２では、伝送効率と内部での多重化に伴う遅延を考慮しているものの、音声通信における伝送路ビットエラーなどを要因とする音声品質については特に考慮されていない。従来のＡＴＭ通信の適用分野においては、伝送路の品質に関してはかなり良好な条件の場合が多く、網の輻輳要因などによるセル損などを除けば、伝送路におけるビットエラーなどの伝送品質問題についてはＡＴＭレイヤ、およびＡＴＭアダプテーション・レイヤでの処理としては特に扱わず、さらに上位レイヤの処理として誤り検出符号の付加/誤り訂正などにより実施されていた。
【０００７】
近年、アクセス分野でのＡＴＭ通信の利用が増加してくるなか、ＤＳＬ、無線などの屋外通信環境においてはこうした伝送路/伝播路における情報誤り発生要因が存在しており、品質の高い音声通信を実現する場合にはこれらへの対応が要求されてくる。特に、利用が増加している高能率符号化などによる音声符号圧縮を実施した場合には、伝送路の品質が低下するに従い音声品質が著しく劣化することも報告されている。
【０００８】
しかし、音声など実時間性の高いリアルタイム系データについては再送によるデータの保証は遅延増加の関係から困難であるため、誤り検出・訂正符号を付加した伝送手段が用いられる場合がある。その場合も、誤り符号生成・検出の内部処理に伴う伝達遅延時間の増加は多少の音声品質低下を招くものであり、また誤り検出・訂正の情報を付加することにより通信帯域の増加も生じる。
【０００９】
また、ＡＴＭセルのヘッダ部、およびＡＴＭセルに詰め込まれる音声パケットのチャネル識別子などのヘッダ情報に関しては一般に誤り検出・訂正情報が付加されており、受信側において通信路における情報誤りを検出して可能な範囲での訂正が可能であったが、誤り検出符号情報が付加されていない音声データなどの主情報部分については情報誤りを検出することは困難であるため、情報誤りが発生した場合には通話者が感じる音声品質の低下として現れることになる。
【００１０】
また、従来例３では、セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入してセルを生成し送出する点や、音声パケットを分離すると共に音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出し、その抽出した情報から伝送路の誤りを検出する点など本願発明の特徴とする点は何ら開示されておらず、それを示唆する記載もない。
【００１１】
本発明は、通信中にビットエラーなどの情報誤りが発生する可能性が高い通信路を用いて音声通信を行なう場合であっても、伝送の効率を高めつつ音声品質の低下を極力抑えることができる音声多重化方法、音声分離方法及び通信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の音声多重方法は、回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理するステップと、
符号処理された音声情報をパケット化するステップと、
パケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出するステップとを有し、
前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出し、
受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、高い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットから低い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットに選択を切り替えることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の音声多重方法は、回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理するステップと、
符号処理された音声情報をパケット化するステップと、
パケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出するステップとを有し、
前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出し、
受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しないことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の音声分離方法は、前記の方法によって対向する送信側通信装置から送出された固定長セルを受信するステップと、受信した固定長セルの音声パケットを分離すると共に音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出するステップと、抽出した誤り検出符合情報から伝送路の符号誤り率を検出するステップを有することを特徴とするものである。
【００１５】
前記検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信するステップを有してもよい。
【００１６】
本発明の第１の通信装置は、セル化処理部を有する通信装置において、
前記セル化処理部は、
回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理する音声符号化部と、
前記音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化するパケット化部と、
伝送路の品質を計測するための誤り検出符号情報を生成する誤り検出符号生成部と、
前記パケット部によってパケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出し、前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に前記誤り検出符号生成部によって生成された誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出するセル多重部と、
対向する受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、高い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットから低い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットに選択を切り替える選択部と、
を有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第２の通信装置は、セル化処理部を有する通信装置において、
前記セル化処理部は、
回線から入力された音声情報を所定の符号化方式により符号処理する音声符号化部と、
前記音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化するパケット化部と、
伝送路の品質を計測するための誤り検出符号情報を生成する誤り検出符号生成部と、
前記パケット部によってパケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出し、前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に前記誤り検出符号生成部によって生成された誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出するセル多重部と、を有し、
前記セル多重化部は、対向する受信側通信装置の伝送エラー通知を受信した場合、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しない、ことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第３の通信装置は、前記に記載の通信装置であって、送信側通信装置によって送出された固定長セルを受信するデセル化処理部を有する通信装置において、
前記デセル化処理部は、
受信した固定長セルの音声パケットを分離するセル多重分離部と、前記セル多重分離部によって分離された音声パケットをデパケット化するデパケット化部と、前記デパケット化部によってデパケット化された音声情報を回線に出力する符号形式に変換する音声復号化部と、前記受信された音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出し、抽出した情報から伝送路の符号誤り率を検出する符号誤り率計測部を有することを特徴とするものである。
【００１９】
前記デセル化処理部の符号誤り率計測部は、検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信するものでもよい。
【００２３】
本発明によれば、パケット化した音声情報を多重化して転送する際に、音声パケットを詰め込んだ固定長セルの隙間に誤り検出符号情報を埋め込み、受信側において音声パケットを抽出すると共に埋め込まれた誤り検出符号情報から通信路の誤り状態を計測し、予め設定した誤り発生の条件を超えた場合には送信側に対して伝送エラー過多のエラー通知を送信し、このエラー通知を受信した送信側通信装置において音声符号化方式を符号誤りに対して音声品質特性が強い符号化方式に切り替えることにより、音声品質の劣化を極力抑えることを特徴とする。
【００２４】
また、通信路における情報誤りの発生が高くなり伝送品質が著しく低下した場合には、伝送エラー過多のエラー通知を受信した送信側通信装置のセル多重化部は、音声パケットを分割して２つのＡＴＭセルにまたがる多重化処理を抑止し、１つのＡＴＭセルで発生したデータ障害、またはヘッダ部障害によるセル廃棄、またはパケット廃棄が発生した場合に、音声パケットを分割して搭載したもう片側のＡＴＭセルに及ぶ影響を極力回避し、音声品質の劣化を抑えることができる。
【００２５】
音声の符号圧縮方式については、符号化された情報に誤りが発生した場合に復号化後の音声品質に違いが生じる。高能率符号化方式などＰＣＭ（Pulse Code Modulation）符号方式などに比較して圧縮率が高くビットレートが低い音声符号化方式では、ビットレートが低いことにより伝送効率を高める効果があるが、符号化情報に誤りが発生した場合に音声品質が著しく劣化することが言われている。安定した通信路品質が確保される条件においてはこれらの高能率符号化方式は伝送効率の向上に寄与するが、通話路品質が低下した環境での通信においてはＰＣＭなどのより高いビットレートの符号化方式の方が音声品質的に良好な場合が多い。
【００２６】
音声の多重化方式については、従来技術で説明した通りパケットサイズとパケット発生周期が異なる複数チャネルの音声パケットを多重化する場合には、ＡＴＭセル内に音声パケットを全て充当するまでにはしばしば待ち時間が発生する。一般に、音声品質については伝播遅延時間が長くなると会話に違和感が生じて音声品質が低下すると言われている。そのため、ＡＴＭセル化における待ち時間については短い方が音声品質的には望ましいが、その場合にはＡＴＭセルは音声パケットが全て充当されずに送出される場合が多くなり、充当されない部分の無駄なデータを含めて通信することから伝送の効率が低下する。通常の運用においては、音声品質と伝送効率のトレードオフからセル化待ち時間をある程度の値に設定し、無駄なデータを含むＡＴＭセルの送出を多少は許容している。
【００２７】
本発明では、この無駄なデータ部に伝送誤り率を測定可能な誤り検出符号情報を埋め込み、受信側通信装置にてこれを抽出して通信路の伝送誤り率を測定する。通信路の品質が高い通常の通話においては伝送効率を高めるため圧縮率が高い符号化方式により通信を行なうが、伝送誤りが多発して誤り率が予め設定した値を下回った場合には、受信側通信装置は送信側通信装置に対して伝送エラー過多のエラー通知を送信し、これを受けた送信側通信装置は情報誤りに強い符号化方式に切り替える。これにより、通信路の伝送誤りが多発した場合にも音声品質の低下を極力抑えることが可能となる。
【００２８】
さらに、ＡＴＭセルおよび音声パケットのヘッダ部分には識別情報と共に誤り検出・訂正情報を持つが、この識別情報において誤りが検出された場合には該当ＡＴＭセル又は音声パケットが廃棄される場合がある。ここで、廃棄されたＡＴＭセルに搭載される音声パケットが他のＡＴＭセルにも分割して搭載されている場合には、廃棄されたＡＴＭセルの影響からその次、又は前の分割された音声パケットを搭載したＡＴＭセルにも影響を与えて、分割された音声パケットのチャネルは別のＡＴＭセルの方も廃棄される。これも、受信側通信装置での音声パケット復号化において、音声品質の低下を招くことになる。そのため、通話路の伝送誤り率が高い条件では音声パケットがＡＴＭセルをまたいで搭載されることを抑止することで、音声品質の低下を極力抑えることを図る。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、通信装置はセル化処理部１とデセル化処理部２とを有する。
【００３０】
セル化処理部１は、回線からの入力音声情報について音声符号圧縮などの符号化処理を行なう音声符号化部１０、１１と、音声符号化部１０、１１によって符号処理された音声に対してチャネルを識別する情報を付加してパケット化するパケット化部１２と、圧縮条件、処理遅延条件、符号誤り耐力などの特性が異なる符号化方式のうち、通信用途に応じて各音声チャネルの符号化方式を選択する選択部１３と、伝送路の品質を計測するための誤り検出符号を生成する誤り検出符号生成部１５と、パケット化部１２によってパケット化された音声情報を多重化して固定長セル（ＡＴＭセル）に詰め込み送出するセル多重化部１４とを有する。
【００３１】
セル多重化部１４は、固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出する。
【００３２】
デセル化部２は、回線から入力された固定長セル（ＡＴＭセル）から識別情報に基づき音声パケットを分離するセル多重分離部２３と、セル多重分離部２３によって分離された音声パケットの識別子やパケットサイズを調査し音声パケットをほどくデパケット部２２と、デパケット部２２によってデパケットされた音声情報を回線へ出力する符号形式に変換する音声復号化部２０、２１と、回線に出力する形式に変換された符号化方式が異なる音声から必要なものを選択して回線に出力する選択部２５と、受信した誤り検出符合から符号誤り率を検出する符号誤り率計測部２４とを有する。符号誤り率計測部２４は、特定のしきい値を超えた場合には他の送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知（エラー通知）を送信する。
【００３３】
次に、本発明の実施形態例に係る通信装置の動作について説明する。
【００３４】
セル化処理部１において回線より入力される音声情報を圧縮符号化方式の異なる音声符号化部＃１（１０）から音声符号化部＃ｎ（１１）により符号圧縮処理が行なわれ、これをパケット化部１２においてチャネル識別情報、パケットサイズ情報、シーケンス番号などのヘッダ情報を付加して音声パケットを生成する。選択部１３では、パケット化部１２で生成した音声パケットのうち、必要なパケットを選択してセル多重化部１４に送る。誤り検出符合生成部１５では、擬似ランダム符号のような伝送路の符号誤りを検出する符号列を生成する。セル多重化部１４では、各チャネルの音声パケットと誤り検出符号とを多重して、固定長セルに分割して詰め込んだセルを出力する。
【００３５】
一方、デセル化処理部２では、対向する通信装置から受信した固定長セルから、セル多重分離部２３において音声パケットヘッダ情報をもとに各チャネルの音声パケットを分離し、チャネルに対応した所定のデパケット化部２２に転送する。また、これと共に転送された誤り検出符合は符号誤り率計測部２４に転送する。デパケット部２２では、音声パケットを送信する時に付加されたチャネル識別情報、パケットサイズ情報、シーケンス番号などについて正常性を検査し、音声復号化部１（２０）、音声復号化部＃ｎ（２１）に転送する。音声復号化部＃１（２０）または音声復号化処理部＃ｎ（２１）では、受信した音声パケットから出力音声側に適した符号復号化処理を行ない、選択部２５にて必要な音声復号化部側を選択して音声情報を出力する。
【００３６】
符号誤り率検出部２４では、受信した誤り検出符合から途中の通信路の誤り率を算出し、この値が予め設定された規定の値を超えた場合には、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知（エラー通知）を送信する。
【００３７】
すなわち、符号誤りの発生割合が低く通信路の品質が良好な場合には、音声符号化方式において高い符号圧縮を行なう符号化方式で処理した音声パケットを転送するが、符号誤りが多く検出されて通信路の品質が低下している場合には、符号誤りを検出した受信側通信装置から送信側通信装置に上記の伝送エラー過多通知が通知される。
【００３８】
伝送エラー過多通知が通知された送信側通信装置の選択部１３は、圧縮が低く符号誤り耐力の強い音声符号化方式に音声パケットを切り替えることにより、通信路品質が悪化した状況においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。また、これとは別に、伝送エラー過多通知が通知された場合に送信側通信装置では、セル多重化部１４が、音声パケットを多重化する処理にて音声パケットを２つのセルに分割することを抑止し、受信側通信装置である受信セルで発生した符合誤りが原因で、分割された音声パケットが搭載された別のセルへの影響が出ることを回避してもよい。
【００３９】
図２は、本発明の実施形態例において複数チャネルの音声パケットが固定長セルに多重化される流れを説明するための説明図である。図２に示すように、この例では、＃０から＃ｍまでの音声チャネルは音声符号化部１０，１１におけるさまざまな符号圧縮処理を選択部１３で選択されて、符号化音声データとしてセル多重化部１４に転送されている。チャネルＣＨ＃０の音声パケットは（ａ１）から（ａ３）の順に発生しており、ＣＨ＃１の音声パケットは、（ｂ１）から（ｂ３）の順に発生しており、ＣＨ＃ｍの音声パケットは、（ｃ１）から（ｃ３）の順に発生している。
【００４０】
各チャネルの音声パケットは、パケットサイズ、発生周期が異なっており、特にＣＨ＃ｍの（Ｃ２）については無音状態を検出して音声パケットが生成されなかった例を示している。この例において、セル多重化部１４は音声パケットの発生に従いＡＴＭセルへの積み込みを実施している。第１のＡＴＭセルＳ１には（ｃ１）、（ｂ１）および分割された（ａ１）の一部が積み込まれており、セル内は全て音声パケットで充当される。第２のＡＴＭセルＳ２では、分割された（ａ１）の残り、（ａ２）、および（ｂ２）が積み込まれている。第１のＡＴＭセルＳ１及び第２のＡＴＭセルＳ２にはそれぞれセルヘッダＨを備えている。また、各ＡＴＭセルＳ１、Ｓ２に積み込まれている各音声パケットにはそれぞれ音声パケットヘッドｈを備えている。
【００４１】
ここで、（ｃ２）の音声パケットは発生しなかったためにＡＴＭセルを全て充当するためには次の（ａ３）で発生する音声パケットを待つ必要がある。しかし、ここでのセル化待ち時間は音声通話の伝播遅延を増加させることになり、これにより音声品質は低下することになる。従って、通常の運用においては特定のＡＴＭセル積み込み開始から一定時間を経過してもセルが充当されない場合には、セルの余り領域にパディングデータを挿入してセルを送出する。これは、無効なデータの通信を増加させることになり、伝送効率としては低下することになる。
【００４２】
本発明の実施形態例では、従来のパディングデータが挿入される部分Ｔに、誤り検出符号生成部１５によって生成された誤り検出符号を挿入して転送することにより、従来のパディング処理を行なっていた場合から伝送効率を下げることなく誤り検出符合の転送を実現している。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態例に係る通信装置の誤り検出符号生成から検出までの流れを説明するための説明図である。
【００４４】
まず、誤り検出符号生成部１５において擬似ランダム符号などの伝送路誤りを検出できる符号のＢｉｔ列を生成する（図３（Ａ）参照）。この誤り検出符合情報は、先ほどのパディング処理を実施する際にＡＴＭセル（Ｓ２）に分割して挿入されることになるので（図３（Ｂ）参照）、受信側通信装置のセル多重分離部２３において音声パケットを分解した残りの部分を繋ぎ合わせることにより、セル化処理側で生成したｂｉｔ列を再生することができる（図３（Ｃ）参照）。符号誤り率計測部２４は、このＢｉｔ列から誤りを検出して特定時間における誤り発生割合を計測する。この値が予め設定されたしきい値を超えた場合には、送信側通信装置に対して伝送エラー過多通知を送信する。
【００４５】
伝送エラー過多通知を受信した対向する送信側通信装置では、選択部１３で適切な音声符号化パケットの切り替えが行われる。例えば、選択部１３は、高い符号圧縮を行なう音声符号化方式から、符号誤り耐力の強い音声符号化方式に音声パケットを切り替えることにより、通信路品質が悪化した状況においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００４６】
また、例えば分割された音声パケットが搭載されたＡＴＭセルの一方でＡＴＭセルヘッダ誤りなどが発生した場合、誤りが訂正できない場合はそのセルが廃棄される。図２の例で（ａ１）の音声パケットを搭載した第１のＡＴＭセルＳ１でこのヘッダ誤りの状況が発生した場合、第２のＡＴＭセルＳ２に分割された（ａ１）の音声パケットまで影響が及び、音声パケット（ａ１）は廃棄され、音声品質が低下することになる。
【００４７】
そこで、伝送エラー過多通知を受信した場合に送信側通信装置では、セル多重化部１４は、音声パケットを多重化する処理にて音声パケットを２つのセルに分割することを抑止する。これによって、受信側通信装置である受信セルで発生した符合誤りが原因で、分割された音声パケットが搭載された別のセルへの影響が出ることを回避することができる。
【００４８】
本発明の実施形態例によれば、送信側通信装置での誤り検出符号の多重化において、音声パケットを固定長セルへ搭載の際に生じる無効なパディング部分を利用して挿入するので、従来の多重化方式に比較して、伝送効率を下げることなく音声品質劣化の抑止を実現することができる。
【００４９】
また、複数の音声パケットを多重化して転送する場合において、通信路の誤りを検出する誤り検出符号を送信側通信装置にて挿入し、これを受信側通信装置で計測して特定の誤り発生条件を超えた場合には送信側通信装置にエラー通知を送信し、送信側通信装置で音声符号化方式を符号誤りに強い方式に切り替えることにより、通信路の伝送誤りが多発した条件においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００５０】
さらに、受信側通信装置から誤り発生の通知を受けた送信側通信装置において、音声パケットを多重化する際に２つのセルにパケットを分割することを抑止することにより、受信側通信装置でセル又はパケットの誤りや損失による音声品質劣化への影響を極力おさえることができる。
【００５１】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を有する。
【００５３】
（１）送信側通信装置での誤り検出符号の多重化において、音声パケットを固定長セルへ搭載の際に生じる無効なパディング部分を利用して挿入するので、従来の多重化方式に比較し、伝送効率を下げることなく音声品質劣化の抑止を実現することができる。
【００５４】
（２）複数の音声パケットを多重化して転送する場合において、通信路の誤りを検出する誤り検出符号を送信側通信装置にて挿入し、これを受信側通信装置で計測して特定の誤り発生条件を超えた場合には送信側通信装置にエラー通知を送信し、送信側通信装置で音声符号化方式を符号誤りに強い方式に切り替えることにより、通信路の伝送誤りが多発した条件においても音声品質の劣化を極力抑えることができる。
【００５５】
（３）受信側通信装置から誤り発生のエラー通知を受けた送信側通信装置において、音声パケットを多重化する際に２つのセルにパケットを分割することを抑止することにより、受信側通信装置でセル又はパケットの誤りや損失による音声品質劣化への影響を極力おさえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例において複数チャネルの音声パケットが固定長セルに多重化される流れを説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施形態例に係る通信装置の誤り検出符号生成から検出までの流れを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１：セル化処理部
２：デセル化処理部
１０：音声符号化部＃１
１１：音声符号化部＃ｎ
１２：パケット化部
１３：選択部
１４：セル多重化部
１５：誤り検出符号生成部
２０：音声復号化部＃１
２１：音声復号化部＃ｎ
２２：デパケット化部
２３：セル多重分離部
２４：符号誤り率計測部
２５：選択部
Claims (9)
- 回線から入力された音声情報を、複数の異なる圧縮符号化方式により符号処理するステップと、
前記符号処理された各々の音声情報をパケット化するステップと、
前記パケット化された各々の音声パケットの中から受信側通信装置へ送信する音声パケットを選択するステップと、
前記選択された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出するステップとを有し、
前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出し、
受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しないことを特徴とする音声多重化方法。 - 前記受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、前記受信側通信装置へ送信する音声パケットを、高い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットから低い符号圧縮を行う符号化方式で符号処理された音声パケットに選択を切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載の音声多重化方法。
- 前記請求項１又は２の方法によって対向する送信側通信装置から送出された固定長セルを受信するステップと、受信した固定長セルの音声パケットを分離すると共に音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出するステップと、抽出した誤り検出符合情報から伝送路の符号誤り率を検出するステップを有することを特徴とする音声分離方法。
- 前記検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信するステップを有することを特徴とする請求項３に記載の音声分離方法。
- セル化処理部を有する通信装置において、
前記セル化処理部は、
回線から入力された音声情報を所定の符号化方式により符号処理する音声符号化部と、
前記音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化するパケット化部と、
伝送路の品質を計測するための誤り検出符号情報を生成する誤り検出符号生成部と、
前記パケット部によってパケット化された音声パケットを多重化して固定長セルに詰め込み送出し、前記固定長セル内に全て音声パケットが充当されない場合に、残り部分に前記誤り検出符号生成部によって生成された誤り検出符号情報を挿入して固定長セルを生成し送出するセル多重部と、を有し、
前記セル多重化部は、対向する受信側通信装置の伝送エラー通知を受信した場合、パケット化された音声情報を固定長セルに多重化する際に音声パケットを２つのセルに分離して多重化しない、
ことを特徴とする通信装置。 - 回線から入力された音声情報を異なる符号化方式によって符号処理する複数の前記音声符号化部を有し、
前記各々の音声符号化部によって符号処理された音声情報をパケット化する複数の前記パケット化部を有し、
前記各々のパケット化部によってパケット化された音声パケットの中から受信側通信装置へ送信する音声パケットを選択する選択部を、さらに有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。 - 前記選択部は、前記受信側通信装置から伝送エラー通知を受信した場合に、音声品質特性を良好にする符号化方式によって符号処理された音声パケットを選択する、ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
- 前記請求項５乃至７のいずれか１つの項に記載の通信装置であって、送信側通信装置によって送出された固定長セルを受信するデセル化処理部を有する通信装置において、
前記デセル化処理部は、
受信した固定長セルの音声パケットを分離するセル多重分離部と、前記セル多重分離部によって分離された音声パケットをデパケット化するデパケット化部と、前記デパケット化部によってデパケット化された音声情報を回線に出力する符号形式に変換する音声復号化部と、前記受信された音声パケット以外の部分に挿入された誤り検出符号情報を抽出し、抽出した情報から伝送路の符号誤り率を検出する符号誤り率計測部を有することを特徴とする通信装置。 - 前記デセル化処理部の符号誤り率計測部は、検出された符号誤り率が予め設定した特定の値を上回る場合に、対向する送信側通信装置に対して伝送エラー通知を送信することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
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