JP2877375B2 - 可変レートコーデックを用いたセル転送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は可変レートコーデックを用いたセル転送方
式に関する。

（従来の技術） 従来のセル転送方式は第５図に示すように行なわれて
いた。すなわち転送すべき情報である例えば音声波形は
一定時間t1の長さを単位として符号化され、この符号化
された情報は順次セル化して送出される。そしてこのセ
ル化した情報にはサイクリックにシーケンス番号が割当
てられる。ただし、音声波形が無音状態であると検出さ
れた場合には符号化は行なわれないが、シーケンス番号
だけはカウントアップされる。

このようにして送出されるセル化のした情報の一例が
第６図に示される。この情報はセルヘッダ部10とセル情
報部20から構成され、セルヘッタ部にはシーケンス番号
SNを含む部分とそのヘッダ要素ｂを含む部分からなり、
セル情報部20には符号化された音声情報Ｉが含まれてい
る。

送出されたセルは網内において所定時間d1だけ遅延さ
れた後受信され、この遅延のゆらぎを吸収するためにゆ
らぎ吸収遅延d2が施されて再生および復号化が行なわれ
る。ここでセル受信時においてバッファリングを行なっ
たセルの再生タイミングはセル送信側と同一の時間間隔
t1で行うものであり、各セルに付加されているシーケン
ス番号SNと再生する際のタイミング番号TNとを比較し、
該当するセルがそのタイミングに存在しない場合は所定
の補間処理を行なうか、もしくは音声を含まない無音と
して処理している。

ところで、最近可変レートコーデックにより可変レー
トで情報を符号化し、これを固定長パケットにセル化し
て非同期で転送する可変レートコーデックを用いたセル
転送方式が提案されている。かかる可変レートコーデッ
クを用いたセル転送方式の場合、各セルは非同期で送出
されるため上記従来のセル転送方式では対応できなくな
るという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上述の如く、情報を一定時間間隔で符号化する従来の
セル転送方式においては、送信側においては各セルのセ
ルヘッダにシーケンズ番号をセル発生順にサイクリック
に付加し、受信側、すなわち再生側においては、そのシ
ーケンス番号と同一のタイミング番号に同期して再生す
ればよいが、最近提案されている可変レートコーデック
を用いたセル転送方式においては情報に応じて符号化レ
ートが変化しセルは非同期転送となるため従来のセル転
送方式では対応できなくなった。

そこで、この発明は可変レートコーデックを用いたセ
ル転送方式にも適用できるセル転送方式を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためこの発明によれば、一連の情
報をその各部分の情報量に対応してそれぞれ異なるレー
トで符号化する可変レート符号化手段を有する可変レー
トコーディックを用いたセル転送方式において、セル送
信側に、前記可変レート符号化手段により符号化された
単位符号化情報をそれぞれ固定長セルに順次セル化する
セル化手段と、前記可変レート符号化手段による前回の
単位符号化情報の符号化に要する時間に対応する重み付
けを前回の単位符号化情報に対応するセルに付されたシ
ーケンス番号に加えて今回の単位符号化情報に対応する
セルのシーケンス番号を決定し、該決定したシーケンス
番号を前記セル化手段によりセル化されたセルに順次付
加するシーケンス番号付加手段と、前記セル変換手段で
セル化され前記シーケンス番号付加手段によりシーケン
ス番号が加されたセルを非同期で送出するセル送出手段
とを具備し、セル受信側に、前記セル送出手段により送
出されたセルを受信するセル受信手段と、前記セル受信
手段で受信したセルに付加されたシーケンス番号に応じ
て再生タイミングを決定する再生手段とを具備すること
を特徴とする。

（作用） セル化した情報の送出に際しては符号化時間に対応す
る重み付けが加えられたシーケンス番号が付加されて送
出され、セル再生時にはこのシーケンス番号に従って再
生される。これにより再生側では復号化時間を何等認識
することなく再生することができる。

（実施例） 第１図はこの発明の可変レートコーデックを用いたセ
ル転送方式を適用したセル転送の一実施例を示したもの
である。この実施例では送信すべき情報の種類によって
異なるレートで符号化することによって送信を行なって
いる。このように構成する理由は情報の圧縮効率を高め
るためで、情報量の多い情報に対しては低い圧縮率、す
なわち低い符号化レートで、情報量の少ない情報に対し
ては高い圧縮率、すなわち高い符号化レートで符号化
し、これによって全体的にみて高い圧縮率を得ている。

第１図において、Ａで示されるフレームは例えばモデ
ム信号を示し、この場合は最小単位符号化時間ｔで符号
化される。また、Ｂで示されるフレームは例えば補間処
理などに用いられる周辺雑音を示し、この場合は最小単
位符号化時間ｔの３倍の符号化時間3tで符号化される。
またＣで示されるフレームは例えば音声情報を示し、こ
の場合は最小単位符号化時間ｔの２倍の符号化時間2tで
符号化される。

このように各情報に対して異なるレートで符号化され
た情報は固定長パケットにセル化されて送信されるわけ
であるが、この各セルに対するシーケンス番号は各セル
の情報の符号化時間に対応する重み付けを加えて設定さ
れる。

はじめに、セル送出に際して有意情報部分の先頭であ
ることを認識してこの先頭のセルに対してシーケンス番
号を“1"として設定する。第１図の場合、フレームＡを
セル化して送信する際にこのセルにシーケンス番号“1"
を設定する。

次に発生するフレームＢのセル化に際しては先に発生
したフレームＡの符号化時間に対応する重み付けを加え
てフレームＢに対応するセルのシーケンス番号を決定す
るが、この場合フレームＡの符号化時間は最小単位符号
化時間ｔであるので前回のシーケンス番号“1"に重み付
け数“1"を加えて、フレームＢに対応するセルのシーケ
ンス番号は“2"に設定される。

次に発生するフレームＣのセル化に際しては先に発生
したフレームＢの符号化時間が3tであるので前回のシー
ケンス番号“2"に重み付け番号“3"を加えることにより
フレームＣに対応するセルのシーケンス番号は“5"に設
定される。

フレームＣに続いて時間4tの無音部分があるが、この
無音部分も再生時においてはその時間を確保する必要が
あるため、無音部分に対するセルの送出を行なわないの
にもかかわらずシーケンス番号のカウントアップを行な
う。すなわち先に発生したフレームＣの符号化時間は2t
であるので、無音検出時点でのシーケンス番号を前回の
シーケンス番号“5"に重み付け数“2"を加えて“7"に設
定する。

無音部分の次に発生する有意情報のシーケンス番号も
上述したと同様の規則にしたがって決定される。この実
施例の場合、無音部分に続いてフレームＣ′が続き、こ
のフレームＣ′が新しい有意情報の先頭ではないとする
と、このフレームＣ′に対応するセルのシーケンス番号
は前回のシーケンス番号、すなわち無音部分のシーケン
ス番号“7"に無音部分の時間4tに対応する重み付け数
“4"を加えて“11"に設定する。

送信側から送信されたセルは網で時間D1の遅延を受け
て受信側で受信される。受信側ではこの受信したセル情
報に対して網の遅延量のゆらぎを吸収するために更にゆ
らぎ吸収遅延D2を施してセルの再生および復号化を行な
う。

受信側においてバッファリングを行なったセルの再生
タイミングは各セルに付されたシーケンス番号にもとづ
き、送信側の最小単位符号化時間ｔに同期して行なわれ
る。すなわち、受信側においてはゆらぎ吸収遅延D2が経
過した後最小単位符号化時間ｔで順次カウントアップす
る再生タイミング番号TNを発生する。

各セルのシーケンス番号はこの再生タイミング番号TN
と比較され、セルのシーケンス番号がこの再生タイミン
グ番号TNと一致したタイミングでそのセルの再生が行な
われる。すなわち第１図の場合再生タイミング番号TNが
“1"のタイミングでシーケンス番号“1"が付された第１
のセルの再生が行なわれ、再生タイミング番号TNが“2"
のタイミングでシーケンス番号“2"が付された第２のセ
ルの再生が行なわれ、再生タイミング番号TNが“5"のタ
イミングでシーケンス番号“5"が付された第３のセルの
再生が行なわれ、再生タイミング番号TNが“11"のタイ
ミングでシーケンス番号“11"が付された第４のセル再
生が行なわれる。

第２図は、この発明を実施するための音声端末収容イ
ンタフェース部をブロック図で示したものである。第２
図においてインタフェース部30は図示しない音声端末と
受信線ａ、送信線ｂを介して接続され、また高速バス40
と信号線ｃを介して接続される。高速バス40には回線50
が接続されている。

インタフェース部30は、有音／無音検出部31、モデム
信号検出部32、制御部33、符号化部34、セル変換部35、
復号化部36、補間部37を備えている。

かかる構成においてセル送出時の動作について説明す
る。音声端末からの音声情報は受信線ａに現われる。有
音／無音検出部31は受信線ａの音声情報を監視し、受信
線ａの音声情報が無音であればこれをラインＵの有音／
無音ステータスによって制御部33に通知する。制御部33
はこれによりセル変換部35におけるセル送出動作を停止
する。

また有音／無音検出部31は周辺環境の雑音レベルが変
化したことを示す周囲雑音変化ステータスを制御部33に
送出する。制御部33はこれにより周囲雑音のセル化送出
を制御する。この周囲雑音は再生側で無音部分の区間を
補間する際に用いられる。

モデム信号検出部32は受信線ａの音声情報からモデム
信号を検出し、これをモデム信号ステータスとして制御
部33に送出する。制御部33はこれによりモデム信号のセ
ル化送出を制御する。

受信線ａの音声情報は符号化部34に入力され、符号化
部34において、音声情報、周囲雑音、モデム信号などの
情報の種類に応じてそれぞれ異なるレートで符号化が行
なわれる。符号化部34で符号化された情報は制御部33の
制御のもとでセル変換部でセル化され、信号ラインｃを
介して高速バス40上に送出され、回線50に乗り入れられ
る。

次に、セル受信時の動作について説明する。高速バス
40から出力されたセルは信号ラインｃを介してセル変換
部35に入力され、セル変換部35において順序制御などの
処理を受け、復号化部36に送られ、復号化される。また
無音部分については相手側から送出された周囲雑音情報
にもとづき補間部37で補間処理が行なわれる。復合化部
36で復合化された情報および補間部37で補間処理された
情報は送信線ｂを介して音声端末に送出される。

セル変換部35におけるセル送信動作およびセル受信動
作を第３図、第４図に示したフローチャートにもとづき
更に説明する。なお、第３図、第４図のフローは符号化
の最小単位符号化時間ｔ毎に周期的に起動される。

まず、第３図にもとづきセル送信側の動作について説
明する。有音／無音検出部31からの有音／無音検出ステ
ータスにもとづきトークスパート（有意情報）の先頭が
指示されると（ステップ301）、セル変換部35はシーケ
ンス番号SNおよび符号化開始点のシーケンス番号LSNを
“1"に設定する（ステップ302）。

次に、符号化部34における符号化が終了しているか否
かの判断がなされる（ステップ303）。ここで符号化が
終了していないとシーケンス番号SNを“1"だけカウント
アップし（ステップ310）、このフローを終了する。

時間ｔが経過して、再びこのフローが起動されると、
このときはトークスパートの先頭ではないのでステップ
301でNOと判断され、次に符号化終了か否かが調べられ
る。（ステップ303）。

ステップ303で符号化が終了したと判断されると、有
音／無音検出部31からの有音／無音検出ステータスにも
とづき符号化した情報が有音か否かを検出し、有音であ
るとこのときの番号LSNをシーケンス番号としてセルに
付加し（ステップ306）、符号化部34で符号化したデー
タをセル情報部に収納し、このセルの送出を制御する
（ステップ307）。続いてシーケンス番号SNを“1"だけ
カウントアップし（ステップ308）、次の符号化開始点
のシーケンス番号LSNとしてこのシーケンス番号SNを設
定し（ステップ309）、このフローを終了する。

また、ステップ304において、有音／無音検出部31か
らの有音／無音検出ステータスにもとづき符号化された
情報が無音であると検出されると、続いて有音／無音検
出部31からの周囲雑音変化ステータスにもとづき周囲雑
音に変化有りか否かを検出する（ステップ305）。ここ
で周囲雑音に有用な変化があると、この周囲雑音情報は
再生側における情報補間の上で必要になるのでセル化し
て再生側に送出される。すなわち、この周囲雑音情報を
符号化したセルに番号LSNがシーケンス番号として付加
され（ステップ306）、符号化部34で符号化したデータ
をセル情報部に収納し、このセルを送出する（ステップ
307）。続いてシーケンス番号SNを“1"だけカウントア
ップし（ステップ308）、このシーケンス番号SNを次の
符号化開始点のシーケンス番号LSNとして設定し（ステ
ップ309）、このフローを終了する。

ただし、ステップ305で周囲雑音変化無しと判断され
た場合は周囲雑音情報のセル化送出は行なわれないの
で、ステップ310に移行し、シーケンス番号SNを“1"カ
ウントアップし、このフローを終了する。

このようにシーケンス番号SNは符号化が終了するまで
サイクリックにカウントアップされ、符号化終了する
と、この符号化した情報が有音であるか、または無音で
あるか周囲雑音が変化有りのものであると、符号化開始
点のシーケンス番号として保持された番号LSNをシーケ
ンス番号として付加されたセルが送出される。したがっ
て各セルには符号化時間に対応した重み付けが加えられ
た必要に応じて非連続となるシーケンス番号が付される
ことになる。

なお、図３に示したフローチャートにおいては、モデ
ム信号の処理について説明を省略したが、このモデム信
号の処理は上述した符号化した情報が有音である場合と
同様に処理される。

次に、第４図にもとづき、セル受信側の動作について
説明する。高速バス40からの信号によりトークスパート
の先頭を検出すると（ステップ311）、再生タイミング
番号TSをリセットする（ステップ312）。ここで再生タ
イミング番号TSはセル送信側の最小単位符号化時間ｔと
同一の時間を周期として順次カウントアウトされる数値
情報である。

続いて、受信したセルのシーケンス番号SNとこの再生
タイミング番号TSとの比較を行なう（ステップ313）。
ここで番号SNとTSが不一致であると所定の不一致シーケ
ンス番号処理を実行し（ステップ315）、続いて再生タ
イミング番号TSを１カウントアップし（ステップ31
6）、このフローを終了する。

時間ｔ経過して再び、このフローが起動されると、こ
の場合、トークスパートの先頭でないので、ステップ31
1でNOと判断され、再び、受信したセルのシーケンス番
号SNと再生タイミング番号TSとの比較を行なう（ステッ
プ313）。

ここで、番号SNとTSが一致すると、このセルの再生処
理を実行し（ステップ314）、再生タイミング番号TSを
“1"カウントアップして（ステップ316）、このフロー
を終了する。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、セル化した情
報の送出に際しては符号化時間に対応する重み付けを加
えたシーケンス番号を付加して送出され、セル再生時に
はこのシーケンス番号に従ってセル化情報の再生を行な
うようにしたので、可変レートコーデックを用いたセル
転送方式にも適用できるセル転送方式を提出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の動作を説明するタイミン
グチャート、第２図はこの発明が適用さ音声端末収容イ
ンタフェース部の一例を示すブロック図、第３図および
第４図はこの発明の一実施例の動作を示すフローチャー
ト、第５図は従来のセル転送方式を示すタイミングチャ
ート、第６図はセル化情報の一例を示すフォーマット図
である。 30…音声端末収容インタフェース部、31…有音／無音検
出部、32…モデム信号検出部、33…制御部、34…符号化
部、35…セル変換部、36…復合化部、37…補間部、40…
高速バス、50…回線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一連の情報をその各部分の情報量に対応し
   てそれぞれ異なるレートで符号化する可変レート符号化
   手段を有する可変レートコーディックを用いたセル転送
   方式において、 セル送信側に、 前記可変レート符号化手段により符号化された単位符号
   化情報をそれぞれ固定長セルに順次セル化するセル化手
   段と、 前記可変レート符号化手段による前回の単位符号化情報
   の符号化に要する時間に対応する重み付けを前回の単位
   符号化情報に対応するセルに付されたシーケンス番号に
   加えて今回の単位符号化情報に対応するセルのシーケン
   ス番号を決定し、該決定したシーケンス番号を前記セル
   化手段によりセル化されたセルに順次付加するシーケン
   ス番号付加手段と、 前記セル変換手段でセル化され前記シーケンス番号付加
   手段によりシーケンス番号が加されたセルを非同期で送
   出するセル送出手段と を具備し、 セル受信側に、 前記セル送出手段により送出されたセルを受信するセル
   受信手段と、 前記セル受信手段で受信したセルに付加されたシーケン
   ス番号に応じて再生タイミングを決定する再生手段と を具備することを特徴とする可変レートコーデックを用
   いたセル転送方式。