JP2003507933A - 高速ｄｔｍｆ識別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 信号を送信するネットワーク内でトーン検出ユニット（ＴＤＵ）（１１）およびパケット音声プロトコルユニット（ＰＶＰＵ）（１２）を使用することにより、デジタル信号内の制御トーンを検出する方法であって、ＴＤＵ（１１）は送信の最初の５ｍｓ以内に信号内に制御トーンが存在することを検出し、ＰＶＰＵ（１２）へアラート信号（２３）を発生し、信号の更なる送信を終了させる。確認時に、ＰＶＰＵ（１２）は送信を中断させ、音声信号パケットをバッファ化したり、削除したりできる。これとは異なり、信号内に制御トーンが存在しない場合、ＰＶＰＵ（１２）はバッファ化されたパケットの送信を続行できる。この方法は、受信端末局へ制御トーンを送信した後に、音声パケットの送信信号の受信端末局へ制御トーン信号を送信することを更に含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） １．発明の分野 本発明はデジタルまたはアナログ信号におけるトーンの検出に基づく信号処理
方法に関し、より詳細には、本発明は混合信号を含むデジタル化された信号スト
リーム内の所定信号を検出してから確認するまでの信号処理に関する。

【０００２】 ２．関連技術の説明 音声のようなアナログ信号は送信のためのデジタルデータまたはフォームに変
換する間、コーデックを使用することにより圧縮されることが多い。デジタルフ
ォームに情報を圧縮するためのコーデックの使用はデータのサイズを小さくする
ことによって転送を高めることができる。音声は話されている会話の量により、
低バイトレートのコーデックを使用しても音の理解の完全性の劣化を最小にしな
がら、コーデックを使用することによって音声を圧縮し、回復することができる
。従って、音声、特にパケットネットワークのアプリケーションを通して音声を
圧縮するのに、低バイトレートのコーデックが使用されることが多い。

【０００３】 しかしながら、低バイトレートのコーデックは音声でない信号、例えばダイヤ
ルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）またはその他の制御トーンを歪ませるという
大きな欠点を有し得る。歪みが生じたＤＴＭＦトーンまたは他の制御トーンもし
くは信号は、受信機器によって誤って識別されたり、または受信されなかったり
し、その後、不適当に処理されたり、または無視されることがある。このような
歪みが生じた信号の受信を防止するために、トーンはＩＴＵ勧告Ｈ.３２３に従
ってバンド外で送り出される。（ＩＴＵ勧告Ｈ.３２３とは、オーディオビジュ
アル・コンフェランス・データをどのように送信するかを定めた国際通信連合（
ＩＴＵ）が認証した規格のことである。理論的にはＨ.３２３は異なるビデオコ
ンフェランスのアプリケーションをユーザーが使用していても、ユーザーが同じ
コンフェランスに参加できるようにしなければならないとしている。）コード化
前に、送信側でまずトーンを検出し、識別され、信頼できるトランスポート（Ｔ
ＣＰ）機構を使用するコネクションの２つの端末間で制御メッセージとしてバン
ドで外でトーンのアイデンティティが送られる。ＴＤＭＦトーンは歪みを生じる
事なく、受信端末側で再生される。トーンを適すと判断できる前に、トーンの誤
った発生を防止するために、所定時間の間でトーンの識別および認識を確立しな
ければならない。再生されたトーンは送信媒体内での遅延時間の差により、音声
と同期がずれている。このような遅延時間の差が生じる理由は、各信号は異なる
データパスを通って進むからである。従って、バンド外制御信号またはトーンは
音声パケットとは同期しない。

【０００４】 トーン検出プロセス中、ＤＴＭＦ検出器は一般にＤＴＭＦトーンの完全な認知
をするのに、約３０〜４０ミリ秒（ｍｓ）がかかる。ＩＴＵ Ｑ.２４は１つの数
字を宣言する前にＤＴＭＦ信号を３０ｍｓの間、維持しなければならないとして
いる。ＤＴＭＦトーンの検出時に音声チャンネルはスケルチ動作され、ＤＴＭＦ
トーンはバンド外チャンネルを通して送られる。従って、リモート検出器はこの
ようなバンド外ＤＴＭＦによってトリガーされ、リモート検出器はこのバンド外
ＤＴＭＦを数字入力と見なす。

【０００５】 ＤＴＭＦトーンの何らかの部分が音声パスを通してリークされた場合、このリ
ークされたＤＴＭＦによってリモート検出器がトリガーされることがあり得る。
リークしたトーンはまず最初にリモート検出器に対して発生するので、バンド外
のトーンを受信した検出器は単一の数字入力に対する第２の検出を行い得る。検
出器が第２の時間に同じ数字入力を検出すると、潜在的な二重検出の問題が発生
する。従って、音声信号パスを通してトーンの一部がリークする前に、ＤＴＭＦ
トーンにスケルチ動作を加えることが重要である。

【０００６】 ＤＴＭＦの送信端末側の検出器は、ＤＴＭＦトーンを完全に判断するのに所定
の時間がかかるので、音声パス内にトーンが存在し、このトーンが判断時間中、
一般に３０〜４０ｍｓの間に漏れる可能性がある。音声パスのスケルチ動作の判
断はＤＴＭＦ信号の判断（qualification）に基づいて行われるので、判断時間
中、一般に３０〜４０ｍｓの間に音声信号上にＤＴＭＦトーンが存在する。この
判断時間は音声パス内でトーンが無歪み状態で送信された場合、受信端末側のＤ
ＴＭＦ検出器が１つのトーンを検出するのに十分な時間である。判断後、トーン
はバンド外で送り出される。１０〜３０ｍｓのトーン継続時間は検出をするのに
十分であるので、まず音声パスでＤＴＭＦトーンを検出し、２回目にバンド外パ
スでＤＴＭＦトーンを検出する結果、二重の検出が行われることになる。

【０００７】 二重検出を低減する１つの方法は、音声パス内に３０〜４０ｍｓの遅延時間を
導入することである。音声パス内に十分な遅延時間を設けることによって、トー
ンが音声パスパケット上を通過する前に、検出時に音声パスをスケルチ化するこ
とが可能となる。しかしながら、音声パス内に遅延時間を導入することは、シス
テム内の端末間の遅延時間を長くするので、このように音声パス内に遅延時間を
導入することは極めて好ましくないことである。従って、送信中に不当な遅延時
間を導入することなく、ネットワークを通して音声信号を送信する前に、音声信
号内のトーンを検出するための方法を開発することが望ましい。

【０００８】 （発明の概要） 本発明の目的は、送信システム内に遅延時間を導入することなく、パケット送
信を通した音声内のトーンの二重検出を低減することにある。

【０００９】 本発明の目的は、ＤＴＭＦ数字のような制御トーンの早期検出を達成すること
にある。 本発明の更に別の目的は、確認と適否判断（qualification）を確定するまで
音声パケットをバッファする早期検出を利用することにある。

【００１０】 本発明の別の目的は、音声パケットを遅延することなく音声チャンネルを通し
たトーンの送信を低減するよう、制御トーンの早期検出を使用することにある。

【００１１】 本発明は更に遠隔端末局側で誤った検出を行ったり、端末局間の遅延を長くす
ることなく、制御チャンネルを通したトーンの信頼できる搬送を可能にするもの
である。

【００１２】 本発明によれば、上記およびそれ以外の目的は、制御トーンの早期検出を行う
ように、ネットワーク内にトーン検出ユニットを組み込むことによって達成され
る。この方法は、パケット音声プロトコルユニットと共にトーン検出ユニットを
使用している。音声信号の送信時に、トーン検出ユニットは５ｍｓの時間の間の
制御トーンの初期検出後にパケット音声プロトコルユニットへアラート信号を発
生する。パケット音声プロトコルユニット（ＰＶＰＵ）はこのアラート信号に基
づき、制御トーンの確認が受信されるまで、別の音声パケットを送ることを中止
する。アラート信号が早すぎると判断された場合、音声パケットはその後の送信
をするためにバッファ化してもよいし、または制御トーンの確認が受信された場
合には省略してもよい。従って、ＰＶＰＵと組み合わされたトーン検出ユニット
（ＴＤＵ）はアラート信号の送信が不適当な場合に不当な遅延時間を生じること
なく、信号送信内の制御トーンを検出するための早期アラートプロセスを実行す
るよう機能する。

【００１３】 本発明の要旨を良好に理解するために、次の図面および詳細な説明を参照する
。図中、同じ要素には同じ番号が付けられている。

【００１４】 （本発明の好ましい実施例および最良の態様の詳細な説明） 本発明の好ましい実施例では、ネットワークを通して人の音声を示す信号が送
信される。この信号の送信時にはＴＤＵおよびＰＶＰＵが、送信信号内の制御ト
ーンの存在の判断と、送信信号内の遅延を防止するのに送信信号内の制御トーン
を早期に検出することが望ましい場合に、音声パケット内の制御トーンの送信の
抑止に使用される。

【００１５】 本発明は、ＴＤＵによる初期の早期検出を活用するものであり、トーンの確認
前であって、トーンを検出した直後にパケット音声プロトコルユニット（ＰＶＰ
Ｕ）にアラート信号を発生する。アラート信号の受信時に、ＰＶＰＵは確認を待
つ代わりに音声パケットの送信を停止する。ＰＶＰＵはアラート信号の後のパケ
ットを省略するだけでもよいし、またトーンが適すと判断または確認されない場
合に、その後の送信のためにパケットをバッファ化してもよい。

【００１６】 トーンが適すと判断された場合、バッファされたパケットを省略し、音声チャ
ンネルはトーンの送信の終了によりオフ状態のままとされる。ＴＤＵは送信制御
プロトコル（ＴＣＰ）を介し、受信側へバンド外トーン検出メッセージおよび送
信のためのトーンも送る。トーンがＴＤＵによって検出されない場合、パケット
ネットークを介した音声の送信が再開される。

【００１７】 アラートメッセージ後の所定のタイムアウト時間内にトーンが適すと判断また
は確認されない場合、音声送信が再開され、バッファ化されたパケットのすべて
が送信される。確認の受信ができなかったことにより、ＴＤＭＦ検出器が誤って
トリガーされ、この結果、誤って早期の初期検出が行われたと表示された場合、
送信の遅延を回避するために音声パケットの送信を再開することが望ましい。

【００１８】 本発明の実現例は、誤って早期の検出が行われた時に、限られたケースで、音
声送信信号に遅延時間またはジッターを追加できる。トーンが誤って検出された
時に、バッファが利用されない場合、本発明の結果、音声が中断したり、失われ
ることもあり得る。しかしながら、誤ったトーンの検出は一般的なことではなく
、音声が５〜３０ｍｓ失われたり、または遅延されても制御トーンの早期検出の
望ましい効果を否定するような、パケット送信を通した音声における重大な歪み
を生じさせるものではない。

【００１９】 ＤＴＭＦ検出器は適否の判断の全時間にわたってＤＴＭＦ数字の存在を一般に
知る。この適否判断時間はＤＴＭＦ数字の誤った検出を低減するように設定され
ている。本発明はＤＴＭＦ検出器がＤＴＭＦ数字の可能性があると判断するとす
ぐに、ネットワークへの音声の送信にプロアクティブに作用したり、これを停止
するよう、適否判断前にＤＴＦＭ数字の早期検出を利用するものである。

【００２０】 図２に示されるように、ＴＤＵ１１内のＤＴＭＦ検出器（図示せず）は、信号
の送信時にトーン２１を待つ。ほぼ５ｍｓの初期のＤＴＭＦ数字検出２２の際に
ＴＤＵ１１内のＤＴＭＦ検出器はＰＶＰＵ１２にアラート信号２３を送る。この
時点で、ＰＶＰＵ１２は音声パケット２４の送信を終了し、よってネットワーク
への音声パケットの送信を終了してもよいし、またその後の送信を行うために音
声パケット２５をバッファ化してもよい。音声パケットを終了するか、またはバ
ッファ化するかのいずれに拘わらず、ネットワークへの音声パケットのすべての
送信は早期トーンの検出の受信時に終了する。

【００２１】 ＤＴＭＦ数字の可能な存在を表示するアラート信号２３の発生後、ＰＶＰＵ１
２はＤＴＭＦ数字２６の適否の判断を待たなければならない。ＤＴＭＦ数字が適
すと判断された場合（２７）、一般に３０〜４０ｍｓ後、ＴＤＵ１１内のＤＴＭ
Ｆ検出器はＰＶＰＵ１２に検出オン信号２８を送りバッファ化されたパケットは
省略され（３１）、音声チャンネルはオフのままとなる。ＰＶＰＵ１２はＴＣＰ
を介し、送信信号の受信側へ送信のためのバンド外ＴＤＭＦ検出メッセージ３０
も送り、ＰＶＰＵ１２はＤＴＭＦ３４の終了を待つ。ＴＤＵ３０によりそれ以上
ＤＴＭＦ数字が検出されない時、ＴＤＵはＰＶＰＵ１２へ検出オフ信号３３を送
り、パケットネットワークへの音声の送信が再開される（３５）。ＴＤＵ１１は
トーン状態のための待機モードに戻る（２１）。

【００２２】 アラート信号２３の受信後に所定タイムアウト時間（３６）中に検出オン信号
が受信されない場合、バッファ化されたパケット３７のすべての送信信号を含む
音声の送信が再開される（３５）。従って、アラート信号２３の受信後に検出オ
ン信号がないことは、信号の送信時のわずか５ｍｓの遅延時間の後で、ＤＴＭＦ
検出器が誤ってトリガーされたことを示す。

【００２３】 本明細書に示した本発明の原理の範囲内で、種々の異なる実施例を考えつくこ
とができ、法律の説明の条件に従って本明細書に詳細に述べた実施例内で多数の
変形を行うことができるので、本明細書に述べた詳細は単に発明を説明するため
のものであって、発明を限定するものでないと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パケット送信回路を通過する代表的な音声の成分を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施例の信号のタイミングを示す論理フローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＺＡ (72)発明者 パテル、ピユシュ アメリカ合衆国 メリーランド、ガイザー ズバーグ、 ロスト ナイフ 18341、ナ ンバー302 (72)発明者 スー、クイン アメリカ合衆国 メリーランド、ガイザー ズバーグ、 ウエスト サイド ドライブ 315、ナンバー301 Ｆターム(参考） 5K051 AA02 BB01 CC02 EE07 GG02 HH02 HH27 JJ13 5K064 AA02 BA08 BA17 BB11 CA06 CA14 DC11

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号内のトーンを検出する方法であってトーン検出ユニット
   を使用して前記信号内の制御トーンを早期に検出する工程と、 ネットワークを介した制御信号の送信を制御するためのパケット音声プロトコ
   ルユニットを設ける工程と、 前記ネットワークを通した前記制御トーンおよび前記信号の信頼できる搬送を
   行う工程とを備える方法。
2. 【請求項２】 トーン検出後であって、トーン確認前に、パケット音声プロ
   トコルユニットへアラート信号を発生する工程を更に含む、請求項１記載の、信
   号内のトーンを検出する方法。
3. 【請求項３】 トーン検出の５ｍｓの時間の後に前記アラート信号を発生す
   る、請求項２記載の信号内のトーンを検出する方法。
4. 【請求項４】 前記アラート信号の受信後にネットワークへ音声パケットを
   転送することを終了する工程を更に含む、請求項２記載の、信号内のトーンを検
   出する方法。
5. 【請求項５】 前記制御トーンの適否を判断する工程を更に含む、請求項４
   記載の、信号内のトーンを検出する方法。
6. 【請求項６】 前記制御トーンの適否判断時にバッファ化された音声パケッ
   トを省略する工程を更に含む、請求項５記載の、信号内のトーンを検出する方法
   。
7. 【請求項７】 前記制御トーンが適すと判断されなかった時に、その後送信
   するために、前記音声パケットをバッファ化する工程を更に含む、請求項５記載
   の、信号内のトーンを検出する方法。
8. 【請求項８】 前記トーン検出ユニットが前記制御トーンを適すと判断した
   時に前記パケット音声プロトコルユニットへ検出オン信号を送信し、前記音声信
   号の送信を終了させることを含む、請求項５記載の、信号内のトーンを検出する
   方法。
9. 【請求項９】 前記パケット音声プロトコルユニットが前記送信信号の受信
   側へバンド外の制御トーン検出信号を送ることを更に含む、請求項８記載の、信
   号内のトーンを検出する方法。
10. 【請求項１０】 送信制御プロトコルを介し、前記信号が送られる、請求項
    ９記載の、信号内のトーンを検出する方法。
11. 【請求項１１】 前記送信トーンの終了を前記パケット音声プロトコルユニ
    ットが待つことを含む、請求項１０記載の、信号を合成する方法。
12. 【請求項１２】 前記トーン検出ユニットによるトーンの検出がない時に、
    前記トーン検出ユニットが前記パケット音声プロトコルユニットへ検出オフ信号
    を送る、請求項１１記載の、信号を合成する方法。
13. 【請求項１３】 前記音声パケットネットワークへの前記信号の送信を再開
    することを含む、請求項１２記載の、信号を合成する方法。
14. 【請求項１４】 前記トーン検出ユニットがトーン検出モードとなっている
    、請求項１３記載の、信号を合成する方法。