JP4350916B2

JP4350916B2 - Reception device and reception reproduction method

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Publication number: JP4350916B2
Application number: JP2001132451A
Authority: JP
Inventors: 敏土屋
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002330180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばビルの構内放送設備などに用いられるディジタルデータ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮなどのネットワーク上でのディジタルデータ通信システムでは、音声や画像、テキストなどのデータをパケット化して通信を行う。この通信システムで音声や動画像の通信を行う場合、送信側におけるパケットの送信間隔と同じ間隔で、受信側においてパケットを受信し、連続したデータを出力することが要求される。しかし、ネットワークのトラフィックの状況によっては、パケットの伝送時間に揺らぎが生じたりパケットが欠落したりして、再生された音声や画像の品質が劣化する原因となる。
【０００３】
音声や動画像をリアルタイムに伝送するディジタル通信及び再生方式の１つに、データの最後までの受信を待たずに再生する「ストリーミング再生方式」がある。ストリーミング再生方式では、送信装置側及び受信装置にそれぞれ送信バッファ及び受信バッファが設けられる。この方式における送信装置及び受信装置の処理は、次のようになる。
【０００４】
例えば音声通信の場合、送信装置に入力されたアナログ音声信号は、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）によりディジタル音声データに変換され、送信バッファに蓄積される。通信システムによっては、ネットワーク回線の帯域を有効利用するために、ディジタル音声データをさらに符号化して圧縮音声符号化情報とする。送信バッファに蓄積されたディジタル音声データや圧縮音声符号化情報（以下、まとめてディジタル音声データという）は、パケットに組み立てられ、パケット単位でネットワークを介して受信装置に送信される。
【０００５】
受信装置は、パケットを受信して分解し、ディジタル音声データを受信バッファに蓄積する。受信バッファのデータ蓄積量が一定以上になると、ディジタル音声データが受信バッファから読み出され、ディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）でアナログ音声データに変換され、出力される。通信システムによっては、受信バッファに蓄積された圧縮音声符号化情報を伸長し、ディジタル音声データを生成する復号化処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のストリーミング再生方式における送信バッファや受信バッファは、パケットの伝送時間の揺らぎを吸収する上である程度の効果を奏しているものの、十分ではない。
例えば、パケットの遅延により、再生中に受信バッファのデータ蓄積量がゼロになってしまい、再生が停止する場合がある。これを受信バッファの「アンダーフロー」という。逆に、想定した受信間隔よりも短時間でパケットを受信し、受信バッファの記憶量をオーバーする場合がある。これを受信バッファの「オーバーフロー」という。この場合、一般的には受信バッファで吸収できないパケットは破棄されてしまう。オーバーフローが生じると音声データが不連続となり、ノイズの発生を招き、音声品質が劣化してしまう。
【０００７】
図１０は、パケットの伝送時間の揺らぎにより、受信バッファにアンダーフロー及びオーバーフローが発生する様子を示している。受信バッファは、４つのパケットを蓄積可能である。送信装置は、一定間隔でパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６・・・を送出する。受信バッファにデータが残っている状態で、受信装置がパケットＰ１を受信する。その後、想定時間よりも短い時間内にパケットＰ２，Ｐ３，Ｐ４を受信すると、再生速度が追いつかないため、パケットＰ４を受信バッファに蓄積した時点T1でオーバーフローが発生する。しかし、パケットＰ４を受信後、次のパケットＰ５が遅延したため、再生中に受信バッファが空になり、時刻T2でアンダーフローが発生する。
【０００８】
本発明は、ディジタルデータ通信に用いられるストリーミング再生方式において、再生されるデータの品質を高める技術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】
前記課題を解決するために、本願第１発明は、受信手段と、受信バッファと、再生速度判断手段と、再生速度制御手段と、変換手段と、を備える受信装置を提供する。
受信手段は、通信網に接続され、前記通信網を介してディジタル音声データを含むパケットを受信する。受信バッファは、前記ディジタル音声データを一時的に蓄積する。再生速度判断手段は、前記受信バッファのデータ蓄積量の変化を監視し、前記変化に応じて再生速度倍率を決定する。再生速度制御手段は、前記受信バッファに蓄積されているディジタル音声データを取り出し、再生速度倍率の決定に応じた再生速度制御処理を前記ディジタル音声データに施す。変換手段は、前記再生速度制御処理後のディジタル音声データを、出力するためのアナログデータに変換する。前記再生速度制御手段は、再生速度倍率が１を超える場合、（確率）＝（（再生速度倍率）−１）／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合かつ前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータを破棄する。また、前記再生速度制御手段は、再生速度倍率が１より低い場合、（確率）＝（１−（再生速度倍率））／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとに基づいてサンプルデータを生成し、生成したサンプルデータを前記受信バッファから取り出したディジタルデータの前に挿入する。
【００１０】
再生速度制御処理とは、具体的には次のような処理である。再生速度倍率が２倍の場合、ディジタル音声データを間引き、ディジタル音声データに含まれるサンプルデータの量を１／２にして再生する。再生速度倍率が０．５倍の場合、サンプルデータを作成して挿入子、サンプルデータの量を２倍にして再生する。再生速度倍率が１であれば、受信バッファから読み出すディジタルデータ中のサンプルデータを、そのまま再生する。
【００１１】
再生速度判断手段は、例えば受信バッファのデータ量が変化する度に、変化前のデータ量と変化後のデータ量とを比較し、いずれかの再生速度倍率を選択する。受信バッファのデータ量が増加している場合には再生速度倍率を増加させ、受信バッファのデータ量が減少している場合には再生速度倍率を減少させることにより、受信バッファのオーバーフローやアンダーフローを防ぐことができる。
【００１２】
前記第１発明において、前記ディジタルデータがディジタル音声データである受信装置を提供する。この装置において、前記再生速度制御手段は、前記取り出したディジタル音声データの音量が所定値を超えているか否かをさらに判断し、超えていない場合、かつ再生速度倍率が１を超える場合、かつ前記受信バッファから取り出したディジタル音声データと前回再生したディジタル音声データとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタル音声データを破棄するとしてもよい。
音声データの音量が小さい場合に再生速度の調整を行うことにより、データの削除や追加による音の不自然さを聴覚的に目立たなくすることができる。
【００１３】
本願発明は、以下のステップを含む受信再生方法を提供する。
（Ａ）通信網に接続され、前記通信網を介してディジタルデータを含むパケットを受信する受信ステップ、
（Ｂ）前記ディジタルデータを受信バッファに一時的に蓄積する蓄積ステップ、
（Ｃ）前記受信バッファのデータ蓄積量の変化を監視し、前記変化に応じて再生速度倍率を決定する再生速度判断ステップ、
（Ｄ）前記受信バッファに蓄積されているディジタルデータを取り出し、再生速度倍率の決定に応じた再生速度制御処理を前記ディジタルデータに施す再生速度制御ステップ、
（Ｅ）前記再生速度制御処理後のディジタルデータを、出力するためのアナログデータに変換する変換ステップ。
【００１４】
この方法において、前記再生速度制御ステップでは、再生速度倍率が１を超える場合、（確率）＝（（再生速度倍率）−１）／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合かつ前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータを破棄する。また前記再生速度制御ステップでは、再生速度倍率が１より低い場合、（確率）＝（１−（再生速度倍率））／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとに基づいてサンプルデータを生成し、生成したサンプルデータを前記受信バッファから取り出したディジタルデータの前に挿入する。
【００１５】
本願発明は、上記（Ａ）〜（Ｇ）のステップをコンピュータに実行させるための受信再生プログラムを提供する。また、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本願発明に含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜発明の概要＞
本発明は、ストリーミング再生方式を適用したディジタル通信システムに用いられる受信装置を提供する。本発明に係る受信装置は、受信バッファのデータ蓄積量の変化に応じ、データの再生速度に緩急をつける。具体的には、受信装置は、通常の受信処理及び再生処理に加え、再生速度決定処理及び再生速度制御処理を実行する。
【００１７】
再生速度決定処理では、受信バッファのデータ蓄積量が変化する度に、変化に応じた再生速度を決定する。具体的には、データ量が増えていれば再生速度を増加させる。データ量が減少していれば再生速度を減少させる。データ量に変化がなければ再生速度は通常のままとする。
再生速度制御処理では、決定された再生速度に従い、再生速度の制御を行う。再生速度が高い場合にはデータを間引きして再生するデータ量を減らし、再生速度が低い場合は新たなデータを作成してデータ量を増やす。ただし、再生速度の制御は、音声データであれば音量が小さい場合にのみ行い、再生時のノイズや音切れを目立たなくする。動画像データであれば映像の時間的変化が小さい場合にのみ、再生速度の制御を行う。
【００１８】
これにより、ストリーミング再生方式における受信バッファのオーバーフローやアンダーフローを防止し、再生されるデータの品質を高めることができる。
＜第１実施形態例＞
次に、本発明の受信装置を適用した音声通信システムについて、実施形態例を挙げて詳細に説明する。
【００１９】
［構成］
図１は、第１実施形態例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。通信システム１０は、送信装置１と受信装置２とがＬＡＮなどのネットワーク３により接続されて構成されている。送信装置１には、マイク、プレーヤ、音声メモリ装置などの入力部１１と、増幅器１２とが接続されている。受信装置２には、増幅部２６と、スピーカなどの出力部２７とが接続されている。なお、図１では、ネットワーク３に接続されている送信装置１及び受信装置２はそれぞれ１つしか示されていないが、通常は複数の送信装置及び受信装置がネットワーク３に接続される。また、送信装置１と受信装置２とは、一体に構成されていても良い。
【００２０】
送信装置１は、ＡＤＣ１３、入力バッファ１４、符号化部１５、送信バッファ１６及び送信部１７を有している。入力部１１に入力された音声は、入力部１１によりアナログ音声信号に変換される。このアナログ音声信号は、増幅器１２により増幅され、送信装置１に入力される。入力されたアナログ音声信号は、ＡＤＣ１３によりディジタル音声データに変換され、入力バッファ１４に蓄積される。符号化部１５は、入力バッファ１４に蓄積されているディジタル音声データを圧縮音声符号化情報に符号化し、送信バッファ１６に蓄積する。送信部１７は、送信バッファ１６のデータをパケットに組み立て、一定の時間間隔でネットワーク３に送出する。なお、ディジタル音声データを符号化しない場合、符号化部１５を省略することができる。また、入力部１１や増幅器１２を、送信装置１に内蔵させても良い。
【００２１】
受信装置２は、受信部２１、受信バッファ２２、復号化部２３、出力バッファ２４、ＤＡＣ２５、再生速度判断部２８、速度バッファ２９及び再生速度制御部２１０を有している。ネットワーク３に送出されたパケットは、受信部２１により受信され、分解されて受信バッファ２２に格納される。本例では、受信バッファ２２は、４パケット分の圧縮音声符号化情報を４ブロックまで蓄積可能である。１ブロックは１パケットに含まれるディジタルデータ部分に相当する。受信バッファ２２に蓄積された圧縮音声符号化情報は、復号化部２３によりディジタル音声データに伸長される。このディジタル音声データは、出力バッファ２５に格納され、ＤＡＣ２５によりアナログ音声信号に変換されて出力される。出力されたアナログ音声信号は、増幅部２６により増幅され、出力部２７から空気中に拡声される。送信装置１側の符号化部１５が省略される場合、受信装置２の復号化部２３を省略することができる。スピーカなどの出力部２７や増幅器２６を、受信装置２に内蔵させてもよい。
【００２２】
再生速度判断部２８は前記再生速度決定処理を行う。すなわち、受信バッファ２２内のデータ蓄積量の変化を監視し、変化に応じた再生速度を決定する。本実施形態例では、再生速度を再生速度倍率で表し、再生速度倍率を０．５〜２倍の範囲で決定する。さらに、再生速度判断部２８は、決定した再生速度倍率を、速度バッファ２９に書き込む。再生速度決定処理の詳細については後述する。
【００２３】
再生速度制御部２１０は、速度バッファ２９に書き込まれている再生速度倍率に応じ、前記再生速度制御処理を実行する。再生速度制御処理の詳細については後述する。
［処理］
次に、前記構成を有する受信装置２が行う処理の流れについて詳細に説明する。受信装置２が行う処理は、受信処理と再生処理とに大別される。この２つの処理の中で、再生速度決定処理及び再生速度制御処理が起動される。以下、これらの処理について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２４】
（１）受信処理
図２（ａ）は、受信装置２が行う受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。受信装置２は、後述する再生処理と受信処理とを独立に実行する。
ステップＳ１：受信部２１は、パケットを待機しており、パケットを受信すると、ステップＳ２に移行する。
【００２５】
ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４：受信部２１は、受信バッファ２２に新たなデータを書き込む空きメモリがあるか否かを判断する（Ｓ２）。空きメモリがあれば、パケットを受信バッファ２２に格納する（Ｓ３）。空きメモリがない場合、ステップＳ４に移行し、受け取ったパケットを破棄する（Ｓ４）。
ステップＳ５：受信部２１は再生速度決定処理を起動させる。この処理では、再生速度判断部２８が、受信バッファ２２に新たなデータが格納される前後でのデータ蓄積量の変化を基に、再生速度倍率を決定する。決定された再生速度倍率は速度バッファ２９に書き込まれる。
【００２６】
以上の処理により、受信バッファ２２にデータを蓄積する度に、再生速度倍率を決定する。
（２）再生処理
図２（ｂ）は、受信装置２が行う再生処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
ステップＳ１１：復号化部２３は、再生開始条件が満たされたか否かを判断し、満たされた場合は音声の再生処理を行う。ここで、再生開始条件とは、「受信バッファ２２に蓄積されるデータ量≧しきい値D1」である。しきい値D1は、実使用で想定されるネットワーク負荷や許容される再生開始までの遅延時間を考慮した上で、通信システムに適合する値を実験的に求めることにより定められる。
【００２８】
ステップＳ１２：復号化部２３は、後述する再生速度制御処理を起動させる。この処理では、再生速度制御部２１０が、速度バッファ２９に記憶されている再生速度倍率に従い、受信バッファ２２に蓄積されている圧縮音声符号化情報から音声を再生出力する。
（３）再生速度決定処理
図３は、再生速度決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。この処理では、再生速度判断部２８は、受信バッファ２２のデータ蓄積量の変化の前後から、再生速度倍率を決定する。受信バッファ２２のデータ量が変化した場合、すなわちデータが格納された場合（前記受信処理Ｓ５）またはデータが読み出された場合（後述する再生速度制御処理Ｓ１２９）、以下の処理が開始される。
【００２９】
ステップＳ１０１：再生速度判断部２８は、変化後のデータ蓄積量を受信バッファ２２から読み取る（Ｓ１０１）。また、変化前のデータ蓄積量を、データ量バッファ（図示せず）から読み出す（Ｓ１０１）。このデータ量バッファは、変化前のデータ蓄積量を一時的に格納するためのメモリである。
ステップＳ１０２、Ｓ１０３：ついで、再生速度判断部２８は、変化の前後におけるデータ蓄積量を比較する（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。
【００３０】
ステップＳ１０４、Ｓ１０５：再生速度判断部２８は、データ蓄積量が増加している場合（Ｓ１０２）、再生速度倍率を一定量増加させる（Ｓ１０３）。逆に、データ蓄積量が減少した場合（Ｓ１０３）、再生速度倍率を一定量減少させる（Ｓ１０５）。データの蓄積量が変化していない場合は、再生速度倍率をそのままにしておく。再生速度倍率の上限は２倍とし、下限は０．５倍とする。この範囲であれば、再生された音声が聴覚上聞きやすいからである。再生速度倍率の増減幅は、受信バッファ２２のアンダーフローやオーバーフローを防止可能な値を実験的に求めることが好ましい。
【００３１】
ステップＳ１０６：再生速度判断部２８は、変化後のデータ蓄積量を、前記データ量バッファに格納する。
以上の処理により、再生速度判断部２８は、受信バッファ２２のデータ蓄積量の増加または減少に応じ、再生速度を変化させる。
（４）再生速度制御処理
図４は、再生速度制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。この処理では、再生速度倍率に従った再生速度で音声を再生する。前記再生処理において再生開始条件が満たされた場合、以下の処理が開始される。
【００３２】
ステップＳ１１１：再生速度制御部２１０は、再生速度倍率を“１”にリセットする。本実施形態例では、再生中か否かに関わらず再生速度決定処理が行われる。そのため、受信バッファ２２のデータ蓄積量が少なくて再生中断中にデータ蓄積量が増加する一方となると、データ蓄積量に比して再生速度倍率が高くなり過ぎる場合があるためである。
【００３３】
ステップＳ１１２：復号化部２３は、受信バッファ２２のデータ蓄積量がゼロになるまで以下の処理による音声の再生を行う。ゼロになると本処理を終了する。その後、再び再生開始条件が満たされるまで再生の開始を待機する（前記Ｓ１１）。
ステップＳ１１３：まず、復号化部２３は、受信バッファ２２から再生するためのブロックを１つ読み出す。以下、このブロックを現ブロックと呼ぶ。復号化部２３は、現ブロック中の圧縮音声符号化情報を伸長してディジタル音声データとし、これを再生速度制御部２１０に渡す。１つのブロックから得られるディジタル音声データには、アナログ音声信号をサンプリングして得られる複数の音声サンプルデータが含まれている。ディジタル音声データを圧縮音声符号化しない通信システムにおいては、再生速度制御部２１０は、１ブロック分のディジタル音声データを、受信バッファ２２から読み出す。以下、ステップＳ１１４〜１２６では、受信バッファ２２から読み出した現ブロックの再生を行う。
【００３４】
ステップＳ１１４：再生速度制御部２１０は、現ブロックの直前のブロックの音量成分値を音量バッファ（図示せず）から読み出し、これがしきい値Ｖを超えていないか否かを判断する（Ｓ１１４）。この音量バッファとは、直前のブロックの音量成分値を一時的に記憶するためのメモリ領域である。しきい値Ｖは、再生する音声の種類や再生すべき音声以外の雑音音量成分などを考慮した値が設定される。
【００３５】
ステップＳ１１５：再生速度制御部２１０は、音量成分値の差がしきい値Ｖを超えている場合、現ブロックをそのまま再生する。すなわち、現ブロックから得られたディジタル音声データのサンプルデータをそのまま出力バッファ２４に格納する。出力バッファ２４に格納されたディジタルデータは、アナログ信号に変換され、出力される。音量が大きいため、ディジタルデータの破棄や挿入を行わずにそのまま再生するのである。
【００３６】
ステップＳ１１６：再生速度制御部２１０は、前記音量成分値がしきい値Ｖを超えない場合、ステップＳ１１６〜Ｓ１２５において再生速度の制御を行う。まず、再生速度制御部２１０は、現ブロックに含まれるサンプルデータから１つのサンプルデータを順次抽出する。抽出したサンプルデータを現サンプルデータという。
【００３７】
ステップＳ１１７、Ｓ１１８：再生速度制御部２１０は、速度バッファ２９を参照し、再生速度倍率を読み出す。再生速度制御部２１０は、再生速度倍率が１を超えているか否かを判断し、再生速度倍率が１を超えている場合（Ｓ１１７）、次式で表される確率で抽選を行う（Ｓ１１８）。当選した場合はステップＳ１１９へ移行する。落選した場合は後述するステップＳ１２４へ移行し、現サンプルデータを再生する。
【００３８】
確率＝（倍率―１）／倍率
ステップＳ１１９、Ｓ１２０：再生速度制御部２１０は、サンプルバッファ（図示せず）から直前のサンプルデータを読み出す。このサンプルバッファは、直前のサンプルデータを記憶するためのメモリ領域である。再生速度制御部２１０は、現サンプルデータと直前のサンプルデータとの差がしきい値Ｓを超えていないか否かを判断する（Ｓ１１９）。サンプルデータの差がしきい値Ｓを超えていなければ、現サンプルデータを破棄する（Ｓ１２０）。これにより再生速度が増加する。連続するサンプルデータの差が小さいので、サンプルデータを破棄しても再生された音声の品質に及ぼす影響が小さいと考えられるからである。逆に、サンプルデータの差がしきい値Ｓ以上の場合、現サンプルデータを破棄することなく出力バッファ２４に格納し、再生させる（後述するステップＳ１２４）。
【００３９】
ステップＳ１２１、Ｓ１２２：再生速度倍率が１より小さい場合（Ｓ１２１）、再生速度制御部２１０は下式で示される確率で抽選を行う（Ｓ１２２）。当選した場合はステップＳ１２３へ移行し、落選した場合はステップＳ１２４へ移行して現サンプルデータを再生する。
確率＝（１―倍率）／倍率
ステップＳ１２３：前記抽選に当選した場合、再生速度制御部２１０は、現サンプルデータと直前サンプルデータとに基づいて新たなサンプルデータを作成し、現サンプルデータの前に挿入する。新たなサンプルデータは、現サンプルデータと直前サンプルデータとの平均値となるよう作成される。
【００４０】
ステップＳ１２４：再生速度制御部２１０は、ステップＳ１１８またはＳ１２２の抽選で落選した場合、現サンプルデータを出力バッファ２４に格納し、これを再生させる。ステップＳ１２３で新たなサンプルデータを挿入した場合、新たなサンプルデータ及び現サンプルデータを出力バッファ２４に格納し、これらを再生させる。
【００４１】
ステップＳ１２５：再生速度制御部２１０は、現サンプルデータをサンプルバッファに格納し、直前のサンプルデータとして記憶させる。
ステップＳ１２６：再生速度制御部２１０は、現ブロックに含まれる全てのサンプルデータの再生が終了したか否かを判断する。“Ｎｏ”と判断するとステップＳ１１６に戻り、前述の処理を繰り返して現ブロックを再生する。“Ｙｅｓ”と判断すると、ステップＳ１２７に移行する。
【００４２】
ステップＳ１２７：再生速度制御部２１０は、ディジタル音声データから得られる現ブロックの音量成分値を算出し、音量バッファに格納する。さらに、再生速度制御処理部２１０は、受信バッファ２２から現ブロックを削除する。
ステップＳ１２８：再生速度制御部２１０は、再生速度決定処理サブルーチンを起動させる。これにより、再生速度判断部２８は再生速度決定処理を実行し、受信バッファ２２のデータ蓄積量の変化に応じた再生速度倍率を決定する。その後再びステップＳ１１２に戻り、受信バッファ２２が空になるまで再生を続行する。
【００４３】
以上の処理により、再生速度制御部２１０は、音量が小さい場合、データの削除または挿入による再生速度の制御を行う。なかでもデータの削除は連続する音の差が小さい場合に行う。データの削除や挿入を目立たないように行うことで、再生される音声の品質を高めることができる。
＜第２実施形態例＞
次に、第２実施形態例に係る受信装置を用いた通信システムについて説明する。本実施形態例の受信装置は、再生中であれば再生速度を変化させるが、再生停止中は再生速度を変化させない点が第１実施形態例の受信装置と異なっている。
【００４４】
［構成］
図５は、第２実施形態例に係る通信システムの構成を示すブロック図である。図５中、図１と同様の符号で示したブロックは、第１実施形態例と同様の機能を有している。受信装置２は、第１実施形態例と同様の構成に加え、再生フラグバッファ２１１及び直前データ再生フラグバッファ２１２をさらに有している。また、速度バッファ２９に代えて、高速再生フラグバッファ２１３及び低速再生フラグバッファ２１４を有している。
【００４５】
再生フラグバッファ２１１に再生フラグがセットされている場合は再生中である。直前データ再生フラグバッファ２１２に直前データ再生フラグがセットされている場合は、１つ前のサンプルデータが再生されたことを示している。高速再生フラグバッファ２１３には、受信バッファ２２の蓄積量が増大している場合にフラグがセットされる。低速再生フラグバッファ２１４には、受信バッファ２２の蓄積量が減少している場合にフラグがセットされる。
【００４６】
［処理］
次に、前記構成を有する受信装置２が行う処理について説明する。第１実施形態例と同様、受信処理、再生処理、再生速度決定処理、再生速度制御処理について、順次説明する。
（１）受信処理
図６（ａ）は、受信装置２が行う受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ２１：受信部２１は、パケットを待機しており、パケットを受信すると、ステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４：受信部２１は、受信バッファ２２に新たなデータを書き込む空きメモリがあるか否かを判断する（Ｓ２２）。空きメモリがない場合、受信したパケットを破棄する（Ｓ２３）。空きメモリがあれば、パケットを受信バッファ２２に格納する（Ｓ２４）。
【００４８】
ステップＳ２５：受信部２１は、再生フラグバッファ２１を参照し、再生中か否かを判断する。再生フラグがリセットされている、すなわち再生停止中の場合、前記ステップＳ２１に戻り、次のパケットの受信を待機する。再生フラグがセットされている、すなわち再生中の場合、ステップＳ２６に移行して再生速度を決定する。再生中の場合のみ再生速度を決定するのは、再生停止中は受信バッファのデータ蓄積量が増加する一方なので、実際の蓄積量に比して再生速度が増加しすぎるおそれがあるからである。
【００４９】
ステップＳ２６：受信部２１は、再生速度決定処理サブルーチンを起動する。これにより、受信バッファのデータ蓄積量に応じた再生速度が決定される。
以上の処理により、受信バッファ２２にデータを蓄積し、再生中の場合にのみ受信バッファのデータ蓄積量に応じた再生速度を決定する。
（２）再生処理
図６（ｂ）は、受信装置２が行う再生処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ３１：復号化部２３は、再生開始条件が満たされたか否かを判断し、満たされた場合は音声の再生処理を行う。ここで、再生開始条件とは、「受信バッファ２２に蓄積されるデータ量≧しきい値D1」である。しきい値D1は、第１実施形態例と同様にして定められる。
ステップＳ３２：復号化部２３は、再生フラグバッファ２１１に再生フラグをセットする。
【００５１】
ステップＳ３３：復号化部２３は、後述する再生速度制御処理サブルーチンを起動し、再生を開始する。すなわち、受信バッファ２２のデータ蓄積量に応じた速度で音声の再生を行う。
ステップＳ３４：復号化部２３は、再生フラグバッファ２１１の再生フラグをリセットする。
【００５２】
以上の処理により、再生開始条件を満足する場合に再生を行う。再生中か否かは、再生フラグバッファのフラグにより示される。
（３）再生速度決定処理
図７は、再生速度決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態例では、再生速度判断部２８は、受信バッファ２２のデータ蓄積量の変化の前後から、高速再生フラグ及び低速再生フラグをセットまたはリセットする。前記受信処理または後述する再生速度制御処理で本処理が起動された場合、以下の処理が開始される。
【００５３】
ステップＳ２０１：再生速度判断部２８は、変化後のデータ蓄積量を受信バッファ２２から読み取る（Ｓ２０１）。また、変化前のデータ蓄積量を、データ量バッファ（図示せず）から読み出す（Ｓ２０１）。このデータ量バッファは、変化前のデータ蓄積量を一時的に格納するためのメモリである。
ステップＳ２０２、Ｓ２０３：ついで、再生速度判断部２８は、変化の前後におけるデータ蓄積量を比較する（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。
【００５４】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０９：データ蓄積量が増加している場合、再生速度判断部２８
は、高速再生フラグをセットし、低速再生フラグをリセットする（Ｓ２０４、Ｓ２０５）。逆に、データ蓄積量が減少している場合は、低速再生フラグをセットし、高速再生フラグをリセットする（Ｓ２０６、Ｓ２０７）、データの蓄積量が変化していない場合は高速再生フラグ及び低速再生フラグともにリセットする（Ｓ２０８、Ｓ２０９）。
【００５５】
ステップＳ２１０：再生速度判断部２８は、変化後のデータ蓄積量を前記データ量バッファに格納し、処理を終了する。
以上の処理により、再生速度判断部２８は、受信バッファ２２のデータ蓄積量の増加または減少に応じ、再生速度フラグを変化させる。
（４）再生速度制御処理
図８は、再生速度制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態例では、速度バッファ２９にセットされたフラグに従った速度で音声を再生する。前記再生処理においてステップＳ３３に移行すると、以下の処理が開始される。
【００５６】
ステップＳ２１１：復号化部２３は、受信バッファ２２にデータがあるか否かを判断し、データ蓄積量がゼロになるまで以下の処理を行う。ゼロになると再生フラグをリセットし、本処理を終了する。その後、再び再生開始条件が満たされるのを待機する（前記再生処理Ｓ３４）。
ステップＳ２１２：まず、復号化部２３は、受信バッファ２２から再生するためのブロック（以下、単に現ブロックという）を１つ読み出す。
【００５７】
ステップＳ２１３：復号化部２３は、現ブロック中の圧縮音声符号化情報を伸長してサンプルデータや音量成分値を含むディジタル音声データとし、これを再生速度制御部２１０に渡す。再生速度制御部２１０は、音量バッファ（図示せず）から直前のブロックの音量成分値を読み出し、これがしきい値Ｖを超えていないか否かを判断する。音量バッファ、しきい値Ｖの値については、第１実施形態例と同様である。
【００５８】
ステップＳ２１４：再生速度制御部２１０は、直前ブロックの音量成分値がしきい値Ｖを超えている、つまり音量が大きい場合、現ブロックをそのまま再生する。音量の差が大きいため、ディジタルデータの破棄や挿入を行わずにそのまま再生するのである。
ステップＳ２１５：再生速度制御部２１０は、前記音量成分値がしきい値Ｖを超えない場合、ステップＳ２１５〜Ｓ２２５のようにして再生速度の制御を行う。まず、再生速度制御部２１０は、現ブロックに含まれるサンプルデータから順次１つのサンプルデータを抽出する。抽出したサンプルデータを現サンプルデータという。
【００５９】
ステップＳ２１６、Ｓ２１７、Ｓ２１８、Ｓ２１９、Ｓ２２０：再生速度制御部２１０は、高速再生フラグバッファ２１３及び低速再生フラグバッファ２１４を参照する。高速再生フラグだけがセットされている場合（Ｓ２１６）、再生速度制御部２１０は、サンプルバッファから直前のサンプルデータを読み出す。そして、現サンプルデータと直前のサンプルデータとの差がしきい値Ｓを超えていないか否かを判断する（Ｓ２１７）。サンプルバッファは第１実施形態例と同様である。
【００６０】
サンプルデータの差がしきい値Ｓを超えている場合、直前データフラグバッファ２１２を参照し、直前データ再生フラグがセットされているか否かを判断する（Ｓ２１８）。“Ｙｅｓ”と判断すると、このフラグをリセットし、現サンプルデータを破棄することにより再生速度を増加させる（Ｓ２１９、Ｓ２２０）。連続するサンプルデータの差が小さいので、サンプルデータを破棄しても再生された音声の品質に及ぼす影響が小さいと考えられるからである。なお、直前データ再生フラグをステップＳ２１９でリセットするのは、サンプルデータが連続して破棄されるのを防止するためである。
【００６１】
逆に、サンプルデータの差がしきい値Ｓ以下の場合、現サンプルデータを破棄することなく出力バッファ２４に格納し、再生させる（後述するステップＳ２２３）。
【００６２】
ステップＳ２２１、Ｓ２２２：低速再生フラグだけがセットされている場合（Ｓ２２１）、再生速度制御部２１０は、新たなサンプルデータを作成し、現サンプルデータの前に挿入する（Ｓ２２２）。
ステップＳ２２３：再生速度制御部２１０は、受信バッファのデータ蓄積量が増加しているが連続音の差が大きい場合（Ｓ２１７）、現サンプルデータを出力バッファ２４に格納し、これを再生させる。高速再生フラグ及び低速再生フラグの両方がリセットされている場合も同様である。また、データ蓄積量が減少しているため新たなサンプルデータを挿入した場合（Ｓ２２２）、新たなサンプルデータ及び現サンプルデータを出力バッファ２４に格納し、これらを再生させる。
【００６３】
ステップＳ２２４：再生速度制御部２１０は、現サンプルデータをサンプルバッファに格納し、直前のサンプルデータとして記憶させる。
ステップＳ２２５：再生速度制御部２１０は、直前データ再生フラグをセットする。現サンプルデータが再生されたので、その次のサンプルデータを破棄可能にするためである。
【００６４】
ステップＳ２２６：再生速度制御部２１０は、現ブロックに含まれる全てのサンプルデータの再生が終了したか否かを判断する。“Ｎｏ”と判断するとステップＳ２１５に戻り、前述の処理を繰り返して現ブロックを再生する。“Ｙｅｓ”と判断すると、ステップＳ２２７に移行する。
ステップＳ２２７：再生速度制御部２１０は、ディジタル音声データから得られる現ブロックの音量成分値を、音量バッファに格納する。さらに、再生速度制御処理部２１０は、受信バッファ２２から現ブロックを削除する。
【００６５】
ステップＳ２２８：再生速度制御部２１０は、再生速度決定処理サブルーチンを起動させる。これにより、再生速度判断部２８は、受信バッファ２２のデータ蓄積量の変化に応じた速度フラグを決定する。その後再びステップＳ２１１に戻り、受信バッファ２２が空になるまで再生を続行する。
以上の処理により、音量が小さい場合にのみデータを削除または挿入し、受信バッファのデータ蓄積量の変化に応じて再生速度に緩急をつけ、再生される音声の品質を高めることができる。
【００６６】
［再生速度と受信バッファのデータ蓄積量との関係を示すグラフ］
次に、前記実施形態例に述べた再生速度の制御により、オーバーフローやアンダーフローを防止する模式例について、グラフを用いて説明する。図９は、再生速度と受信バッファ２２のデータ蓄積量との関係を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は受信バッファのデータ蓄積量を示す。実線は再生速度を変化させた場合、点線は再生速度が一定の場合である。実線上の黒丸は、パケットを受信バッファ２２に格納したことを示す。実線上の×印は、１ブロック分の再生が終了したことを示す。データ蓄積量の減少速度が実線と点線とで異なるのは、再生速度を調整しているからである。データ蓄積量の減少を示す実線の傾きが×印を境に小さくなっているは、再生速度が減少しているからである。
【００６７】
この例では、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６は、一定の時間間隔で送出されている。受信バッファ２２にデータが残っている状態で、受信装置２はパケットＰ１を受信し、その後パケットＰ２，Ｐ３，Ｐ４を想定時間よりも早く受信する。また、パケットＰ４を受信した後、パケットＰ５及びＰ６を想定時間よりも遅く受信する。なお、再生される音声の音量成分は、常に小さいと仮定する。
【００６８】
パケットＰ１、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の受信直後（時刻T1、T2、T3、T4）はデータ蓄積量が増加するので、再生速度が増加する。しかし、次のパケットが到着する前に１ブロックの再生が終了した場合（時刻T5、T6）、データ蓄積量が減少したと判断され、再生速度が減少する。これにより、受信バッファ２２のオーバーフローが防止されている。また、パケットＰ４の受信後、１ブロック再生するたびに再生速度が減少する。これにより、受信バッファ２２のアンダーフローが防止されている。
【００６９】
＜その他の実施形態例＞
（Ａ）前述の実施形態例では、音声通信システムについて説明したが、本発明に係る受信装置は、音声通信だけでなく、動画像通信にも好ましく用いられる。また、静止画像、テキストデータなどの受信装置としても好適である。
（Ｂ）コンピュータに前述の処理を実行させるプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。ここで記録媒体としては、コンピュータが読み書き可能なフロッピーディスク、ハードディスク、半導体メモリ、CD-ROM、ＤＶＤ、光磁気ディスク（ＭＯ）、その他のものが挙げられる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明を用いれば、ストリーム再生方式を採用した通信システムの受信装置側で再生される音声の品質を高めることを期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例に係る通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態例における受信処理及び再生処理。
（ａ）受信処理の流れを示すフローチャート。
（ｂ）再生処理の流れを示すフローチャート。
【図３】第１実施形態例における再生速度決定処理の流れを示すフローチャート。
【図４】第１実施形態例における再生速度制御処理の流れを示すフローチャート。
【図５】第２実施形態例に係る通信システムの構成を示すブロック図。
【図６】第２実施形態例における受信処理及び再生処理。
（ａ）受信処理の流れを示すフローチャート。
（ｂ）再生処理の流れを示すフローチャート。
【図７】第２実施形態例における再生速度決定処理の流れを示すフローチャート。
【図８】第２実施形態例における再生速度制御処理の流れを示すフローチャート。
【図９】本発明における再生速度と受信バッファのデータ蓄積量との関係を示すグラフ。
【図１０】従来の再生速度と受信バッファのデータ蓄積量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１；送信装置
２；受信装置
３；ネットワーク
２２；受信バッファ
２８；再生速度判断部
２９；速度フラグバッファ
２１０；再生速度調整部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital data communication system used, for example, in a building broadcasting facility.
[0002]
[Prior art]
In a digital data communication system on a network such as a LAN, communication is performed by packetizing data such as voice, image, and text. When voice or moving image communication is performed in this communication system, it is required that the receiving side receive packets and output continuous data at the same interval as the packet transmission interval on the transmitting side. However, depending on the network traffic situation, the packet transmission time may fluctuate or the packet may be lost, causing the quality of the reproduced voice or image to deteriorate.
[0003]
One of digital communication and reproduction methods for transmitting voice and moving images in real time is a “streaming reproduction method” in which reproduction is performed without waiting for reception of data to the end. In the streaming reproduction method, a transmission buffer and a reception buffer are provided on the transmission device side and the reception device, respectively. The processing of the transmitting device and the receiving device in this method is as follows.
[0004]
For example, in the case of voice communication, an analog voice signal input to a transmission device is converted into digital voice data by an analog / digital converter (ADC) and stored in a transmission buffer. Depending on the communication system, in order to effectively use the bandwidth of the network line, the digital voice data is further encoded into compressed voice encoded information. Digital audio data and compressed audio encoding information (hereinafter collectively referred to as digital audio data) accumulated in the transmission buffer are assembled into packets and transmitted to the receiving device via the network in packet units.
[0005]
The receiving device receives and disassembles the packet, and stores the digital audio data in the receiving buffer. When the amount of data stored in the reception buffer exceeds a certain level, the digital audio data is read from the reception buffer, converted into analog audio data by a digital / analog converter (DAC), and output. Depending on the communication system, a decoding process is performed in which the compressed audio coding information stored in the reception buffer is expanded to generate digital audio data.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Although the transmission buffer and the reception buffer in the streaming reproduction method described above have some effects in absorbing fluctuations in packet transmission time, they are not sufficient.
For example, due to packet delay, the amount of data stored in the reception buffer becomes zero during reproduction, and reproduction may stop. This is called “underflow” in the reception buffer. Conversely, there are cases where a packet is received in a shorter time than the assumed reception interval and the storage capacity of the reception buffer is exceeded. This is called “overflow” in the reception buffer. In this case, generally, a packet that cannot be absorbed by the reception buffer is discarded. When overflow occurs, the audio data becomes discontinuous, causing noise and deteriorating the audio quality.
[0007]
FIG. 10 shows a situation where underflow and overflow occur in the reception buffer due to fluctuations in packet transmission time. The reception buffer can store four packets. The transmitting device transmits packets P1, P2, P3, P4, P5, P6. The receiving device receives the packet P1 with data remaining in the receiving buffer. Thereafter, if the packets P2, P3, and P4 are received within a time shorter than the expected time, the reproduction speed cannot catch up, and therefore overflow occurs at the time T1 when the packet P4 is accumulated in the reception buffer. However, since the next packet P5 is delayed after receiving the packet P4, the reception buffer becomes empty during reproduction, and an underflow occurs at time T2.
[0008]
An object of the present invention is to provide a technique for improving the quality of reproduced data in a streaming reproduction method used for digital data communication.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present application provides a receiving apparatus including a receiving means, a receiving buffer, a reproduction speed determining means, a reproduction speed control means, and a conversion means.
The receiving means is connected to the communication network and receives a packet including digital voice data via the communication network. The reception buffer temporarily stores the digital audio data. The reproduction speed judging means monitors a change in the data accumulation amount of the reception buffer, and the reproduction speed is determined according to the change. magnification Decide. The reproduction speed control means takes out the digital audio data stored in the reception buffer and reproduces the reproduction speed. magnification A reproduction speed control process according to the determination is applied to the digital audio data. The converting means converts the digital audio data after the reproduction speed control processing into analog data for output. The reproduction speed control means is a reproduction speed. When the ratio exceeds 1, when (probability) = ((playback speed ratio) -1) / (playback speed ratio) the lottery based on the probability, winning If the difference between the digital data extracted from the reception buffer and the previously reproduced digital data is less than a predetermined value, the digital data extracted from the reception buffer is discarded. In addition, when the reproduction speed magnification is lower than 1, the reproduction speed control means performs a lottery based on the probability obtained by (probability) = (1− (reproduction speed magnification)) / (reproduction speed magnification) and wins. In this case, sample data is generated based on the digital data extracted from the reception buffer and the previously reproduced digital data, and the generated sample data is inserted before the digital data extracted from the reception buffer. .
[0010]
The reproduction speed control process is specifically the following process. When the reproduction speed magnification is double, the digital audio data is thinned out and the sample data included in the digital audio data is halved for reproduction. When the reproduction speed magnification is 0.5 times, sample data is created and reproduced by doubling the amount of inserter and sample data. If the reproduction speed magnification is 1, the sample data in the digital data read from the reception buffer is reproduced as it is.
[0011]
For example, every time the data amount of the reception buffer changes, the reproduction speed judgment unit compares the data amount before the change with the data amount after the change, and selects one of the reproduction speed magnifications. When the data volume of the reception buffer is increasing, the playback speed magnification is increased, and when the data volume of the reception buffer is decreasing, the playback speed magnification is decreased to prevent overflow or underflow of the reception buffer. Can be prevented.
[0012]
In the first invention, there is provided a receiving apparatus in which the digital data is digital audio data. In this apparatus, the playback speed control means further determines whether or not the volume of the extracted digital audio data exceeds a predetermined value. Magnification exceeds 1 If the difference between the digital audio data extracted from the reception buffer and the previously reproduced digital audio data is less than a predetermined value, the digital audio data extracted from the reception buffer is discarded. May be .
By adjusting the playback speed when the volume of the audio data is low, the unnaturalness of the sound due to the deletion or addition of the data can be made inaudibly inconspicuous.
[0013]
The present invention provides a reception reproduction method including the following steps.
(A) a receiving step connected to a communication network and receiving a packet containing digital data via the communication network;
(B) an accumulation step for temporarily accumulating the digital data in a reception buffer;
(C) monitoring a change in the amount of data stored in the reception buffer, and reproducing speed according to the change magnification Determining the playback speed,
(D) Retrieving the digital data stored in the receiving buffer magnification A reproduction speed control step for performing reproduction speed control processing on the digital data according to the determination of
(E) A conversion step of converting the digital data after the reproduction speed control processing into analog data for output.
[0014]
In this method, the playback speed control step includes a playback speed. When the ratio exceeds 1, when (probability) = ((playback speed ratio) -1) / (playback speed ratio) the lottery based on the probability, winning If the difference between the digital data extracted from the reception buffer and the previously reproduced digital data is less than a predetermined value, the digital data extracted from the reception buffer is discarded. In the playback speed control step, when the playback speed magnification is lower than 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = (1− (playback speed magnification)) / (playback speed magnification). Sample data is generated based on the digital data extracted from the reception buffer and the previously reproduced digital data, and the generated sample data is inserted before the digital data extracted from the reception buffer. .
[0015]
Invention of the present application Provides a reception and reproduction program for causing a computer to execute the steps (A) to (G). There is also a computer-readable recording medium that records this program. Invention of the present application include.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Outline of the invention>
The present invention provides a receiving apparatus used in a digital communication system to which a streaming reproduction method is applied. The receiving apparatus according to the present invention adjusts the data reproduction speed according to the change in the data accumulation amount of the receiving buffer. Specifically, the receiving apparatus executes a reproduction speed determination process and a reproduction speed control process in addition to the normal reception process and reproduction process.
[0017]
In the reproduction speed determination process, every time the amount of data stored in the reception buffer changes, the reproduction speed corresponding to the change is determined. Specifically, the playback speed is increased if the amount of data increases. If the amount of data is reduced, the playback speed is reduced. If there is no change in the amount of data, the playback speed remains normal.
In the playback speed control process, the playback speed is controlled according to the determined playback speed. When the reproduction speed is high, the amount of data to be reproduced is reduced by thinning the data, and when the reproduction speed is low, new data is created to increase the data amount. However, the playback speed is controlled only when the volume of the audio data is low, and noise and sound interruption during playback are made inconspicuous. For moving image data, the playback speed is controlled only when the temporal change of the video is small.
[0018]
As a result, overflow and underflow of the reception buffer in the streaming reproduction method can be prevented, and the quality of the reproduced data can be improved.
<First embodiment>
Next, an audio communication system to which the receiving apparatus of the present invention is applied will be described in detail with reference to an embodiment.
[0019]
[Constitution]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the first embodiment. The communication system 10 is configured by connecting a transmission device 1 and a reception device 2 via a network 3 such as a LAN. The transmitter 1 is connected to an input unit 11 such as a microphone, a player, and an audio memory device, and an amplifier 12. An amplifier 26 and an output unit 27 such as a speaker are connected to the receiving device 2. In FIG. 1, only one transmitting device 1 and one receiving device 2 connected to the network 3 are shown, but usually a plurality of transmitting devices and receiving devices are connected to the network 3. Further, the transmission device 1 and the reception device 2 may be configured integrally.
[0020]
The transmission apparatus 1 includes an ADC 13, an input buffer 14, an encoding unit 15, a transmission buffer 16, and a transmission unit 17. The voice input to the input unit 11 is converted into an analog voice signal by the input unit 11. This analog audio signal is amplified by the amplifier 12 and input to the transmission device 1. The input analog audio signal is converted into digital audio data by the ADC 13 and stored in the input buffer 14. The encoding unit 15 encodes the digital audio data stored in the input buffer 14 into compressed audio encoding information and stores it in the transmission buffer 16. The transmission unit 17 assembles data in the transmission buffer 16 into packets, and transmits the packets to the network 3 at regular time intervals. If digital audio data is not encoded, the encoding unit 15 can be omitted. Further, the input unit 11 and the amplifier 12 may be incorporated in the transmission device 1.
[0021]
The reception device 2 includes a reception unit 21, a reception buffer 22, a decoding unit 23, an output buffer 24, a DAC 25, a playback speed determination unit 28, a speed buffer 29, and a playback speed control unit 210. A packet sent to the network 3 is received by the receiving unit 21, decomposed, and stored in the reception buffer 22. In this example, the reception buffer 22 can store up to four blocks of compressed audio coding information for four packets. One block corresponds to a digital data portion included in one packet. The compressed audio coding information stored in the reception buffer 22 is expanded into digital audio data by the decoding unit 23. The digital audio data is stored in the output buffer 25, converted into an analog audio signal by the DAC 25, and output. The output analog audio signal is amplified by the amplifying unit 26 and is amplified from the output unit 27 into the air. When the encoding unit 15 on the transmission device 1 side is omitted, the decoding unit 23 of the reception device 2 can be omitted. An output unit 27 such as a speaker and the amplifier 26 may be built in the receiving device 2.
[0022]
The playback speed determination unit 28 performs the playback speed determination process. That is, a change in the amount of data stored in the reception buffer 22 is monitored, and a reproduction speed corresponding to the change is determined. In this embodiment, the reproduction speed is represented by a reproduction speed magnification, and the reproduction speed magnification is determined in a range of 0.5 to 2 times. Further, the playback speed determination unit 28 writes the determined playback speed magnification in the speed buffer 29. Details of the reproduction speed determination process will be described later.
[0023]
The playback speed control unit 210 executes the playback speed control process in accordance with the playback speed magnification written in the speed buffer 29. Details of the reproduction speed control process will be described later.
[processing]
Next, the flow of processing performed by the receiving apparatus 2 having the above configuration will be described in detail. The processing performed by the receiving device 2 is roughly divided into reception processing and reproduction processing. Among these two processes, a reproduction speed determination process and a reproduction speed control process are activated. Hereinafter, these processes will be specifically described with reference to the drawings.
[0024]
(1) Reception processing
FIG. 2A is a flowchart illustrating an example of a flow of reception processing performed by the reception device 2. The receiving device 2 performs a reproduction process and a receiving process described later independently.
Step S1: The receiving unit 21 waits for a packet, and when receiving the packet, proceeds to step S2.
[0025]
Steps S2, S3, S4: The receiving unit 21 determines whether there is an empty memory in which new data is written in the reception buffer 22 (S2). If there is free memory, the packet is stored in the reception buffer 22 (S3). If there is no free memory, the process proceeds to step S4, where the received packet is discarded (S4).
Step S5: The receiving unit 21 activates the reproduction speed determination process. In this process, the reproduction speed determination unit 28 determines the reproduction speed magnification based on the change in the data accumulation amount before and after new data is stored in the reception buffer 22. The determined reproduction speed magnification is written into the speed buffer 29.
[0026]
With the above processing, the reproduction speed magnification is determined every time data is stored in the reception buffer 22.
(2) Reproduction processing
FIG. 2B is a flowchart illustrating an example of the flow of reproduction processing performed by the reception device 2.
[0027]
Step S11: The decoding unit 23 determines whether or not the reproduction start condition is satisfied, and if satisfied, performs a sound reproduction process. Here, the reproduction start condition is “the amount of data stored in the reception buffer 22 ≧ the threshold value D1”. The threshold value D1 is determined by experimentally obtaining a value suitable for the communication system in consideration of a network load assumed in actual use and an allowable delay time until the start of reproduction.
[0028]
Step S12: The decryption unit 23 activates a playback speed control process to be described later. In this process, the reproduction speed control unit 210 reproduces and outputs audio from the compressed audio encoded information stored in the reception buffer 22 in accordance with the reproduction speed magnification stored in the speed buffer 29.
(3) Playback speed determination process
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the flow of the reproduction speed determination process. In this process, the playback speed determination unit 28 determines the playback speed magnification before and after the change in the data storage amount of the reception buffer 22. When the data amount of the reception buffer 22 changes, that is, when data is stored (the reception process S5) or when data is read (reproduction speed control process S129 described later), the following process is started.
[0029]
Step S101: The reproduction speed determination unit 28 reads the data accumulation amount after the change from the reception buffer 22 (S101). Further, the data storage amount before the change is read from a data amount buffer (not shown) (S101). This data amount buffer is a memory for temporarily storing the data accumulation amount before the change.
Steps S102 and S103: Next, the playback speed determination unit 28 compares the data storage amounts before and after the change (S102 and S103).
[0030]
Steps S104 and S105: When the data accumulation amount has increased (S102), the reproduction speed determination unit 28 increases the reproduction speed magnification by a certain amount (S103). On the contrary, when the data accumulation amount decreases (S103), the reproduction speed magnification is decreased by a certain amount (S105). When the data accumulation amount has not changed, the reproduction speed magnification is left as it is. The upper limit of the reproduction speed magnification is 2 times, and the lower limit is 0.5 times. This is because within this range, the reproduced sound is easy to hear. As the increase / decrease width of the reproduction speed magnification, it is preferable to experimentally obtain a value that can prevent underflow or overflow of the reception buffer 22.
[0031]
Step S106: The reproduction speed determination unit 28 stores the changed data accumulation amount in the data amount buffer.
Through the above processing, the playback speed determination unit 28 changes the playback speed in accordance with the increase or decrease in the amount of data stored in the reception buffer 22.
(4) Playback speed control processing
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of the playback speed control process. In this process, the sound is reproduced at a reproduction speed according to the reproduction speed magnification. When the reproduction start condition is satisfied in the reproduction process, the following process is started.
[0032]
Step S111: The playback speed control unit 210 resets the playback speed magnification to “1”. In this embodiment, the playback speed determination process is performed regardless of whether playback is in progress. For this reason, if the data accumulation amount in the reception buffer 22 is small and the data accumulation amount increases while the reproduction is interrupted, the reproduction speed magnification may be too high compared to the data accumulation amount.
[0033]
Step S112: The decoding unit 23 reproduces sound by the following processing until the data accumulation amount in the reception buffer 22 becomes zero. When it reaches zero, this process is terminated. After that, it waits for the start of playback until the playback start condition is satisfied again (S11).
Step S113: First, the decoding unit 23 reads one block to be reproduced from the reception buffer 22. Hereinafter, this block is referred to as the current block. The decoding unit 23 decompresses the compressed audio coding information in the current block into digital audio data, and passes this to the reproduction speed control unit 210. Digital audio data obtained from one block includes a plurality of audio sample data obtained by sampling an analog audio signal. In a communication system in which digital audio data is not compressed and encoded, the playback speed control unit 210 reads digital audio data for one block from the reception buffer 22. In steps S114 to S126, the current block read from the reception buffer 22 is reproduced.
[0034]
Step S114: The playback speed control unit 210 reads the volume component value of the block immediately before the current block from the volume buffer (not shown), and determines whether or not this value exceeds the threshold value V (S114). The volume buffer is a memory area for temporarily storing the volume component value of the immediately preceding block. The threshold value V is set to a value that takes into account the type of audio to be reproduced, noise volume components other than the audio to be reproduced, and the like.
[0035]
Step S115: If the difference between the volume component values exceeds the threshold value V, the playback speed control unit 210 plays the current block as it is. That is, the digital audio data sample data obtained from the current block is stored in the output buffer 24 as it is. The digital data stored in the output buffer 24 is converted into an analog signal and output. Since the volume is high, the digital data is reproduced without being discarded or inserted.
[0036]
Step S116: When the volume component value does not exceed the threshold value V, the playback speed control unit 210 controls the playback speed in steps S116 to S125. First, the playback speed control unit 210 sequentially extracts one sample data from the sample data included in the current block. The extracted sample data is called current sample data.
[0037]
Steps S117 and S118: The playback speed controller 210 refers to the speed buffer 29 and reads the playback speed magnification. The reproduction speed control unit 210 determines whether or not the reproduction speed magnification exceeds 1, and when the reproduction speed magnification exceeds 1 (S117), a lottery is performed with a probability expressed by the following equation (S118). . When winning, it transfers to step S119. If the selection is lost, the process proceeds to step S124 described later, and the current sample data is reproduced.
[0038]
Probability = (magnification-1) / magnification
Steps S119 and S120: The playback speed controller 210 reads the immediately preceding sample data from a sample buffer (not shown). This sample buffer is a memory area for storing the immediately preceding sample data. The reproduction speed control unit 210 determines whether or not the difference between the current sample data and the immediately preceding sample data exceeds the threshold value S (S119). If the difference between the sample data does not exceed the threshold value S, the current sample data is discarded (S120). This increases the playback speed. This is because the difference between consecutive sample data is small, and it is considered that the influence on the quality of the reproduced audio is small even if the sample data is discarded. Conversely, if the difference between the sample data is greater than or equal to the threshold value S, the current sample data is stored in the output buffer 24 without being discarded and is reproduced (step S124 described later).
[0039]
Steps S121 and S122: When the reproduction speed magnification is smaller than 1 (S121), the reproduction speed control unit 210 performs a lottery with a probability expressed by the following equation (S122). If it is won, the process proceeds to step S123. If it is lost, the process proceeds to step S124 to reproduce the current sample data.
Probability = (1-magnification) / magnification
Step S123: When the lottery is won, the playback speed control unit 210 creates new sample data based on the current sample data and the immediately preceding sample data, and inserts it before the current sample data. New sample data is created so as to be an average value of the current sample data and the immediately preceding sample data.
[0040]
Step S124: The reproduction speed control unit 210 stores the current sample data in the output buffer 24 when it is lost in the lottery in step S118 or S122, and reproduces it. When new sample data is inserted in step S123, the new sample data and the current sample data are stored in the output buffer 24 and reproduced.
[0041]
Step S125: The playback speed control unit 210 stores the current sample data in the sample buffer and stores it as the immediately preceding sample data.
Step S126: The playback speed control unit 210 determines whether or not playback of all sample data included in the current block has been completed. If "No" is determined, the process returns to step S116, and the above process is repeated to reproduce the current block. If "Yes" is determined, the process proceeds to step S127.
[0042]
Step S127: The playback speed control unit 210 calculates the volume component value of the current block obtained from the digital audio data, and stores it in the volume buffer. Further, the playback speed control processing unit 210 deletes the current block from the reception buffer 22.
Step S128: The playback speed control unit 210 starts a playback speed determination processing subroutine. As a result, the playback speed determination unit 28 executes a playback speed determination process, and determines a playback speed magnification according to a change in the amount of data stored in the reception buffer 22. Thereafter, the process returns to step S112 again, and the reproduction is continued until the reception buffer 22 becomes empty.
[0043]
Through the above processing, the playback speed control unit 210 controls the playback speed by deleting or inserting data when the volume is low. In particular, data is deleted when the difference between successive sounds is small. By making data deletion or insertion inconspicuous, it is possible to improve the quality of reproduced audio.
<Second Embodiment>
Next, a communication system using the receiving apparatus according to the second embodiment will be described. The receiving apparatus of this embodiment is different from the receiving apparatus of the first embodiment in that the playback speed is changed during playback, but the playback speed is not changed while playback is stopped.
[0044]
[Constitution]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the second embodiment. In FIG. 5, blocks denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same functions as those in the first embodiment. The receiving device 2 further includes a reproduction flag buffer 211 and a previous data reproduction flag buffer 212 in addition to the same configuration as in the first embodiment. Further, in place of the speed buffer 29, a high speed reproduction flag buffer 213 and a low speed reproduction flag buffer 214 are provided.
[0045]
When the reproduction flag is set in the reproduction flag buffer 211, reproduction is in progress. When the immediately preceding data reproduction flag is set in the immediately preceding data reproduction flag buffer 212, it indicates that the previous sample data has been reproduced. A flag is set in the fast reproduction flag buffer 213 when the accumulation amount of the reception buffer 22 is increased. A flag is set in the low-speed playback flag buffer 214 when the accumulation amount in the reception buffer 22 is reduced.
[0046]
[processing]
Next, processing performed by the receiving device 2 having the above-described configuration will be described. Similar to the first embodiment, reception processing, playback processing, playback speed determination processing, and playback speed control processing will be described in order.
(1) Reception processing
FIG. 6A is a flowchart illustrating an example of a flow of reception processing performed by the reception device 2.
[0047]
Step S21: The receiving unit 21 waits for a packet, and when receiving the packet, proceeds to step S22.
Steps S22, S23, S24: The receiving unit 21 determines whether there is an empty memory in which new data is written in the reception buffer 22 (S22). If there is no free memory, the received packet is discarded (S23). If there is free memory, the packet is stored in the reception buffer 22 (S24).
[0048]
Step S25: The receiving unit 21 refers to the reproduction flag buffer 21 and determines whether reproduction is in progress. When the reproduction flag is reset, that is, when reproduction is stopped, the process returns to step S21 to wait for reception of the next packet. When the reproduction flag is set, that is, during reproduction, the process proceeds to step S26 and the reproduction speed is determined. The reason why the reproduction speed is determined only during reproduction is that the data accumulation amount of the reception buffer increases while reproduction is stopped, and therefore the reproduction speed may increase excessively compared to the actual accumulation amount.
[0049]
Step S26: The receiving unit 21 starts a reproduction speed determination processing subroutine. As a result, the reproduction speed corresponding to the data accumulation amount of the reception buffer is determined.
With the above processing, data is stored in the reception buffer 22, and the reproduction speed corresponding to the data accumulation amount of the reception buffer is determined only during reproduction.
(2) Reproduction processing
FIG. 6B is a flowchart illustrating an example of the flow of reproduction processing performed by the reception device 2.
[0050]
Step S31: The decoding unit 23 determines whether or not the reproduction start condition is satisfied, and if satisfied, performs a sound reproduction process. Here, the reproduction start condition is “the amount of data stored in the reception buffer 22 ≧ the threshold value D1”. The threshold value D1 is determined in the same manner as in the first embodiment.
Step S32: The decoding unit 23 sets a reproduction flag in the reproduction flag buffer 211.
[0051]
Step S33: The decryption unit 23 activates a playback speed control processing subroutine, which will be described later, and starts playback. That is, sound is played back at a speed corresponding to the amount of data stored in the reception buffer 22.
Step S34: The decoding unit 23 resets the reproduction flag in the reproduction flag buffer 211.
[0052]
With the above processing, playback is performed when the playback start condition is satisfied. Whether or not playback is in progress is indicated by a flag in the playback flag buffer.
(3) Playback speed determination process
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the flow of the reproduction speed determination process. In the present embodiment, the playback speed determination unit 28 sets or resets the high speed playback flag and the low speed playback flag before and after the change in the amount of data stored in the reception buffer 22. When this process is activated in the reception process or the playback speed control process described later, the following process is started.
[0053]
Step S201: The reproduction speed determination unit 28 reads the data accumulation amount after the change from the reception buffer 22 (S201). Further, the data storage amount before the change is read from a data amount buffer (not shown) (S201). This data amount buffer is a memory for temporarily storing the data accumulation amount before the change.
Steps S202 and S203: Next, the playback speed determination unit 28 compares the data accumulation amounts before and after the change (S202 and S203).
[0054]
Steps S204 to S209: When the data accumulation amount has increased, the playback speed determination unit 28
Sets the high-speed playback flag and resets the low-speed playback flag (S204, S205). On the contrary, when the data accumulation amount is decreasing, the low speed reproduction flag is set and the high speed reproduction flag is reset (S206, S207). When the data accumulation amount is not changed, the high speed reproduction flag and the low speed reproduction are set. Both the flags are reset (S208, S209).
[0055]
Step S210: The reproduction speed determination unit 28 stores the changed data accumulation amount in the data amount buffer, and ends the process.
Through the above processing, the playback speed determination unit 28 changes the playback speed flag in accordance with the increase or decrease of the data accumulation amount in the reception buffer 22.
(4) Playback speed control processing
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of the playback speed control process. In this embodiment, sound is reproduced at a speed according to the flag set in the speed buffer 29. When the process proceeds to step S33 in the reproduction process, the following process is started.
[0056]
Step S211: The decoding unit 23 determines whether or not there is data in the reception buffer 22, and performs the following processing until the data storage amount becomes zero. When it becomes zero, the playback flag is reset and this process is terminated. Thereafter, it waits until the reproduction start condition is satisfied again (the reproduction process S34).
Step S212: First, the decoding unit 23 reads one block (hereinafter simply referred to as the current block) for reproduction from the reception buffer 22.
[0057]
Step S213: The decoding unit 23 decompresses the compressed audio coding information in the current block into digital audio data including sample data and volume component values, and passes this to the reproduction speed control unit 210. The playback speed control unit 210 reads the volume component value of the immediately preceding block from a volume buffer (not shown), and determines whether or not this exceeds the threshold value V. The volume buffer and threshold value V are the same as those in the first embodiment.
[0058]
Step S214: The reproduction speed control unit 210 reproduces the current block as it is when the volume component value of the immediately preceding block exceeds the threshold value V, that is, when the volume is high. Since the volume difference is large, the digital data is reproduced as it is without being discarded or inserted.
Step S215: When the volume component value does not exceed the threshold value V, the playback speed control unit 210 controls the playback speed as in steps S215 to S225. First, the playback speed control unit 210 sequentially extracts one sample data from the sample data included in the current block. The extracted sample data is called current sample data.
[0059]
Steps S216, S217, S218, S219, S220: The playback speed control unit 210 refers to the fast playback flag buffer 213 and the slow playback flag buffer 214. When only the high speed reproduction flag is set (S216), the reproduction speed control unit 210 reads the immediately preceding sample data from the sample buffer. Then, it is determined whether or not the difference between the current sample data and the immediately preceding sample data exceeds the threshold value S (S217). The sample buffer is the same as in the first embodiment.
[0060]
If the difference between the sample data exceeds the threshold value S, the immediately preceding data flag buffer 212 is referred to, and it is determined whether or not the immediately preceding data reproduction flag is set (S218). If “Yes” is determined, the flag is reset and the reproduction speed is increased by discarding the current sample data (S219, S220). This is because the difference between consecutive sample data is small, and it is considered that the influence on the quality of the reproduced audio is small even if the sample data is discarded. The reason why the immediately preceding data reproduction flag is reset in step S219 is to prevent the sample data from being discarded continuously.
[0061]
Conversely, if the difference between the sample data is less than or equal to the threshold value S, the current sample data is stored in the output buffer 24 without being discarded and is reproduced (step S223 described later).
[0062]
Steps S221 and S222: When only the low speed reproduction flag is set (S221), the reproduction speed control unit 210 creates new sample data and inserts it before the current sample data (S222).
Step S223: When the data accumulation amount in the reception buffer is increased but the difference between continuous sounds is large (S217), the reproduction speed control unit 210 stores the current sample data in the output buffer 24 and reproduces it. The same applies when both the high speed reproduction flag and the low speed reproduction flag are reset. Further, when new sample data is inserted because the data accumulation amount has decreased (S222), the new sample data and the current sample data are stored in the output buffer 24 and reproduced.
[0063]
Step S224: The playback speed control unit 210 stores the current sample data in the sample buffer and stores it as the immediately preceding sample data.
Step S225: The reproduction speed control unit 210 sets a previous data reproduction flag. This is because the current sample data has been reproduced, so that the next sample data can be discarded.
[0064]
Step S226: The playback speed control unit 210 determines whether or not playback of all sample data included in the current block has been completed. If “No” is determined, the process returns to step S215 to repeat the above-described process to reproduce the current block. If "Yes" is determined, the process proceeds to step S227.
Step S227: The playback speed control unit 210 stores the volume component value of the current block obtained from the digital audio data in the volume buffer. Further, the playback speed control processing unit 210 deletes the current block from the reception buffer 22.
[0065]
Step S228: The playback speed control unit 210 starts a playback speed determination processing subroutine. As a result, the playback speed determination unit 28 determines a speed flag according to the change in the amount of data stored in the reception buffer 22. Thereafter, the process returns to step S211, and the reproduction is continued until the reception buffer 22 becomes empty.
With the above processing, data can be deleted or inserted only when the volume is low, the playback speed can be increased or decreased according to the change in the amount of data stored in the reception buffer, and the quality of the reproduced audio can be improved.
[0066]
[Graph showing the relationship between playback speed and the amount of data stored in the reception buffer]
Next, a schematic example of preventing overflow and underflow by controlling the reproduction speed described in the above embodiment will be described using graphs. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the playback speed and the amount of data stored in the reception buffer 22. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of data stored in the reception buffer. A solid line indicates a case where the reproduction speed is changed, and a dotted line indicates a case where the reproduction speed is constant. A black circle on the solid line indicates that the packet is stored in the reception buffer 22. The x mark on the solid line indicates that the reproduction for one block has been completed. The decrease rate of the data accumulation amount is different between the solid line and the dotted line because the reproduction speed is adjusted. The reason why the slope of the solid line indicating the decrease in the amount of accumulated data is smaller than the cross mark is that the playback speed is decreasing.
[0067]
In this example, the packets P1, P2, P3, P4, P5, and P6 are transmitted at regular time intervals. In a state where data remains in the reception buffer 22, the receiving device 2 receives the packet P1, and then receives the packets P2, P3, and P4 earlier than the expected time. In addition, after receiving the packet P4, the packets P5 and P6 are received later than the expected time. It is assumed that the volume component of the reproduced sound is always small.
[0068]
Immediately after receiving the packets P1, P2, P3, P4 (time T1, T2, T3, T4), the data storage amount increases, so the reproduction speed increases. However, if the reproduction of one block is completed before the next packet arrives (time T5, T6), it is determined that the data storage amount has decreased, and the reproduction speed decreases. As a result, overflow of the reception buffer 22 is prevented. Also, the reproduction speed decreases every time one block is reproduced after reception of the packet P4. Thereby, the underflow of the reception buffer 22 is prevented.
[0069]
<Other embodiment examples>
(A) Although the voice communication system has been described in the above embodiment, the receiving apparatus according to the present invention is preferably used not only for voice communication but also for moving picture communication. Further, it is also suitable as a receiving device for still images, text data, and the like.
(B) A program that causes a computer to execute the above-described processing and a computer-readable recording medium that records the program are included in the present invention. Examples of the recording medium include a computer readable / writable floppy disk, hard disk, semiconductor memory, CD-ROM, DVD, magneto-optical disk (MO), and others.
[0070]
【The invention's effect】
By using the present invention, it can be expected to improve the quality of audio reproduced on the receiving device side of a communication system employing a stream reproduction method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to a first embodiment.
FIG. 2 shows reception processing and reproduction processing in the first embodiment.
(A) The flowchart which shows the flow of a reception process.
(B) A flowchart showing the flow of the reproduction process.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of playback speed determination processing in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of playback speed control processing in the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to a second embodiment.
FIG. 6 shows reception processing and reproduction processing in the second embodiment.
(A) The flowchart which shows the flow of a reception process.
(B) A flowchart showing the flow of the reproduction process.
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of playback speed determination processing in the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of playback speed control processing in the second embodiment.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the reproduction speed and the amount of data stored in the reception buffer in the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the conventional reproduction speed and the amount of data stored in the reception buffer.
[Explanation of symbols]
1: Transmitter
2: Receiving device
3; Network
22: Receive buffer
28: Reproduction speed judgment part
29; Speed flag buffer
210: Playback speed adjustment unit

Claims

通信網に接続され、前記通信網を介してディジタルデータを含むパケットを受信する受信手段と、
前記ディジタルデータを一時的に蓄積する受信バッファと、
前記受信バッファのデータ蓄積量の変化を監視し、前記変化に応じて再生速度倍率を決定する再生速度判断手段と、
前記受信バッファに蓄積されているディジタルデータを取り出し、再生速度倍率の決定に応じた再生速度制御処理を前記ディジタルデータに施す再生速度制御手段と、
前記再生速度制御処理後のディジタルデータを、出力するためのアナログデータに変換する変換手段と、を備え、
前記再生速度制御手段は、
再生速度倍率が１を超える場合、（確率）＝（（再生速度倍率）−１）／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合かつ前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータを破棄し、
再生速度倍率が１より低い場合、（確率）＝（１−（再生速度倍率））／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとに基づいてサンプルデータを生成し、生成したサンプルデータを前記受信バッファから取り出したディジタルデータの前に挿入する、
受信装置。Receiving means connected to a communication network and receiving a packet containing digital data via the communication network;
A reception buffer for temporarily storing the digital data;
A reproduction speed judging means for monitoring a change in the amount of data stored in the reception buffer and determining a reproduction speed magnification according to the change;
Reproduction speed control means for taking out digital data stored in the reception buffer and performing reproduction speed control processing on the digital data in accordance with determination of a reproduction speed magnification ;
Conversion means for converting the digital data after the reproduction speed control processing into analog data for output,
The reproduction speed control means includes
When the reproduction speed magnification exceeds 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = ((reproduction speed magnification) −1) / (reproduction speed magnification). If the difference between the data and the previously reproduced digital data is less than or equal to a predetermined value, the digital data retrieved from the reception buffer is discarded,
When the reproduction speed magnification is lower than 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = (1− (reproduction speed magnification)) / (reproduction speed magnification). Generating sample data based on the data and the previously reproduced digital data, and inserting the generated sample data before the digital data retrieved from the reception buffer;
Receiver device.

通信網に接続され、前記通信網を介してディジタルデータを含むパケットを受信する受信ステップと、
前記ディジタルデータを受信バッファに一時的に蓄積する蓄積ステップと、
前記受信バッファのデータ蓄積量の変化を監視し、前記変化に応じて再生速度倍率を決定する再生速度判断ステップと、
前記受信バッファに蓄積されているディジタルデータを取り出し、再生速度倍率の決定に応じた再生速度制御処理を前記ディジタルデータに施す再生速度制御ステップと、
前記再生速度制御処理後のディジタルデータを、出力するためのアナログデータに変換する変換ステップと、を含み、
前記再生速度制御ステップでは、
再生速度倍率が１を超える場合、（確率）＝（（再生速度倍率）−１）／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合かつ前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータを破棄し、
再生速度倍率が１より低い場合、（確率）＝（１−（再生速度倍率））／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとに基づいてサンプルデータを生成し、生成したサンプルデータを前記受信バッファから取り出したディジタルデータの前に挿入する、
受信再生方法。A receiving step connected to a communication network and receiving a packet containing digital data via the communication network;
An accumulation step of temporarily accumulating the digital data in a reception buffer;
A reproduction speed determination step of monitoring a change in the amount of data stored in the reception buffer and determining a reproduction speed magnification according to the change;
A reproduction speed control step of taking out the digital data stored in the reception buffer and subjecting the digital data to a reproduction speed control process according to the determination of the reproduction speed magnification ,
Converting the digital data after the reproduction speed control processing into analog data for output, and
In the reproduction speed control step,
When the reproduction speed magnification exceeds 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = ((reproduction speed magnification) −1) / (reproduction speed magnification). If the difference between the data and the previously reproduced digital data is less than or equal to a predetermined value, the digital data retrieved from the reception buffer is discarded,
When the reproduction speed magnification is lower than 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = (1− (reproduction speed magnification)) / (reproduction speed magnification). Generating sample data based on the data and the previously reproduced digital data, and inserting the generated sample data before the digital data retrieved from the reception buffer;
Reception playback method.

通信網に接続され、前記通信網を介してディジタルデータを含むパケットを受信する受信ステップと、
前記ディジタルデータを受信バッファに一時的に蓄積する蓄積ステップと、
前記受信バッファのデータ蓄積量の変化を監視し、前記変化に応じて再生速度倍率を決定する再生速度判断ステップと、
前記受信バッファに蓄積されているディジタルデータを取り出し、再生速度倍率の決定に応じた再生速度制御処理を、前記記憶ステップで記憶された再生速度制御処理から読み出して前記ディジタルデータに施す再生速度制御ステップと、
前記再生速度制御処理後のディジタルデータを、アナログデータに変換する変換ステップと、をコンピュータに実行させるための受信再生プログラムであって、
前記再生速度制御ステップでは、
再生速度倍率が１を超える場合、（確率）＝（（再生速度倍率）−１）／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合かつ前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとの差分が所定値以下の場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータを破棄し、
再生速度倍率が１より低い場合、（確率）＝（１−（再生速度倍率））／（再生速度倍率）で求められる確率に基づいて抽選を行い、当選した場合、前記受信バッファから取り出したディジタルデータと前回再生したディジタルデータとに基づいてサンプルデータを生成し、生成したサンプルデータを前記受信バッファから取り出したディジタルデータの前に挿入する、
受信再生プログラム。A receiving step connected to a communication network and receiving a packet containing digital data via the communication network;
An accumulation step of temporarily accumulating the digital data in a reception buffer;
A reproduction speed determination step of monitoring a change in the amount of data stored in the reception buffer and determining a reproduction speed magnification according to the change;
A reproduction speed control step for extracting the digital data stored in the reception buffer and reading out the reproduction speed control process corresponding to the determination of the reproduction speed magnification from the reproduction speed control process stored in the storage step and applying it to the digital data When,
A conversion reproduction step for converting the digital data after the reproduction speed control processing into analog data; and a reception reproduction program for causing a computer to execute the conversion step,
In the reproduction speed control step,
When the reproduction speed magnification exceeds 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = ((reproduction speed magnification) −1) / (reproduction speed magnification). If the difference between the data and the previously reproduced digital data is less than or equal to a predetermined value, the digital data retrieved from the reception buffer is discarded,
When the reproduction speed magnification is lower than 1, a lottery is performed based on the probability obtained by (probability) = (1− (reproduction speed magnification)) / (reproduction speed magnification). Generating sample data based on the data and the previously reproduced digital data, and inserting the generated sample data before the digital data retrieved from the reception buffer;
Reception playback program.