JP3078236B2 - データ伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル伝送路を用
いて、音声と非音声のデータを同時に伝送するデータ伝
送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

（１）アナログ回線向け同時伝送方式 時分割多重方式によって音声・非音声の同時伝送を行う
テレライティング装置が開発されている。この例として
は、特開平０１−０１６０４３号公報があり、音声信号
の無音部を検出し、その間を利用し、無音データの送信
の代わりに非音声データを送信する装置が提案されてい
る。

【０００３】（２）ディジタル回線向け同時伝送方式 特開平０７−０６６９０４号公報があり、音声信号の無
音区間と母音定常区間を検出することにより、音声と非
音声データの同時送信と音声データの補正を行う装置が
提案されている。この方法では、音声データと非音声デ
ータをいったん保持してそれぞれに識別子を付加し、母
音定常区間については音声データの補正を行っている。

【０００４】（３）非音声データの強制送信方法 特開平０７−３０６８９号公報のデータ通信装置では、
有音状態が連続した場合に非音声データのデータリンク
が開放されるため、この解放を防止する手段として回線
監視タイマおよび強制送信タイマが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】音声データと非音声デ
ータの同時伝送手段については様々な提案があるが、次
のような問題がある。

【０００６】（１）特開平０１−０１６０４３号公報に
よるテレライティング装置では、完全な無音状態となら
なければ非音声データを送信できない。

【０００７】（２）特開平０７−０６６９０４号公報に
よる音声と非音声データの同時送信手法では、無音期間
とともに音声の母音定常期間を検出して、その部分を圧
縮することにより非音声データの送信可能期間を延長し
ている。また補正された音声データと非音声データの両
方に識別子を付与し、受信側ではそれらによってデータ
を振り分け、音声データに関しては、圧縮に対する処理
を行っている。このため、音声データの送受信時の加工
による音声信号の遅延が発生し、また回路とその制御ソ
フトが複雑になる。

【０００８】（３）音声が連続し無音状態が発生しない
場合の非音声データの伝送については、特開平０７−３
０６８９号公報によるデータ通信装置において提案があ
る。ここでは、有音期間の連続によって非音声データの
データリンク解放を防止するために、回線監視タイマや
強制送信タイマを用いて音声データの送信を強制中断し
ている。しかし、ディジタル電話回線などで同時伝送を
行っている場合には、回線自体が切断される以前に一方
のリンクだけが解放されることを前提にする必要はな
い。

【０００９】本発明は、このような問題を解決しようと
するもので、音声データを非音声データと同じ性格の情
報に変換して、音声データと非音声データを同時伝送を
行うようにすると共に、音声データと非音声データの区
別を容易に行うことができるようにしたディジタル伝送
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】音声の無音または微弱な
期間に非音声データを伝送することにより、音声データ
と非音声データの同時伝送を行う。この時ディジタル変
換された音声データに対しては、圧縮や識別子の付与な
どの手段を用いることなく伝送を行う。また非音声デー
タに対しては識別子を付与することにより、音声データ
との区別を行う。

【００１１】音声が連続しているために無音期間が発生
せず、これによって非音声データの蓄積量および（また
は）蓄積時間が一定値を超えた場合には、強制的に音声
データの伝送を一時中断し、非音声データの伝送を行
う。また、一回に音声を中断する時間を数ミリ秒〜数十
ミリ秒に限定すれば、聞き手に対する影響はほとんどな
い。

【００１２】非音声データの蓄積量または蓄積状態を話
者に対して表示することにより、音声の中断を促す。同
時に伝送しようとする音声と非音声データは内容に相関
がある場合が多く、表示によって音声を中断することは
十分に可能である。

【００１３】本発明は、具体的には次に掲げるディジタ
ル伝送装置を提供する。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】本発明は、音声信号をアナログ・ディジタ
ル変換によってシリアルデータに変換し、非音声データ
に特定のビットパターンの識別子を付加してシリアルデ
ータとし、通常音声データを送信し、音声信号の無声期
間または微弱な期間を検出すると音声データ送信から非
音声データに切り替えて送信を行う送信部と、および多
重化されたディジタルデータを受け取って通常音声デー
タとしてディジタル・アナログ変換で、音声信号に復元
し、特定のビットパターンの識別子をもったデータが届
くと非音声データに復元し、出力する受信部とからなる
データ伝送装置において、非音声データ蓄積部と、該非
音声データ蓄積部でのデータ蓄積量または蓄積時間を監
視する非音声データ監視部と、およびデータ量表示部と
を設け、該データ監視部によって非音声データ蓄積量ま
たは蓄積時間が一定の値を超えたことが検知されたとき
に、非音声データを強制送信するように音声データ送信
から送信切換を行い、かつ前記データ量表示部に表示さ
れたデータ量から、非音声データを優先的にするかどう
かを選択制御するようにしたことを特徴とするデータ伝
送装置を提供する。

【００２２】好ましくは、前記データ監視部が強制送信
を依頼する基準となる蓄積量または蓄積時間の設定値を
変化させる。

【００２３】好ましくは、ディジタル変換された音声デ
ータは圧縮あるいは識別子の付与などの手段を用いるこ
となく伝送する。

【００２４】本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の
各請求項のあるいは課題を解決するための手段記載文言
に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられ
る範囲にも及ぶ。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる１実施例を
図面に基づいて説明する。

【００２６】（１）送信部（図１および図６，図７） 音声信号は、アナログ・ディジタル変換部１によって、
ディジタル伝送路の同期信号に同期したシリアルビット
列に変換される。

【００２７】無音検出部３は、常に音声信号を監視して
いる。無音であるかどうかを示す信号を、タイミング・
送信制御部４に出力する。

【００２８】タイミング・送信制御部４は、無音検出部
３からの信号とデータ監視部（図３の２３）からの送信
制御信号によって、信号切換部２が音声データを出力す
るか非音声データを出力するかを決定する。音声データ
を出力する場合には、信号切換部２を音声出力側、すな
わちアナログ・ディジタル変換部１側に切り替える。ま
た、非音声データを出力する場合には、信号切換回路２
を非音声データ出力側、すなわちシリアル送信部５側に
切り替える。これらのタイミングを図６に示す。すなわ
ち、図６は送信部における音声データと非音声データの
切換タイミングを示す図で、音声信号に対応した無音検
出ならびに送信制御による強制送信により信号切換部の
信号を図のように作り、送信データとして図のように非
音声データおよび音声データの送信を行う。

【００２９】音声データを出力する場合には、ディジタ
ル変換された音声データをそのまま出力する。一方非音
声データを出力する場合には、データに識別子を付与
し、受信側での音声データと非音声データの識別を可能
にする。

【００３０】以上の手順をフローチャートとして図７に
示す。すなわち、図７は音声データと非音声データの同
時送信におけるフローチャートを示す図であり、図にお
いて、送信開始（３１）とすると、無音かどうか（３
２）、非音声データ有り（３３）かどうかを判断し、強
制送信依頼か（３４）どうかを判断し、非音声データ側
に切り換え（３５）、音声データ側に切り換え（３
６）、識別子付与データ出力３７を行う。（２）受信部
（図２および図８） ディジタル伝送路インターフェース１５からは、伝送路
から送られてきたデータが、ビット列として出力され
る。

【００３１】シリアル受信部１４は、ディジタル伝送路
インターフェース１５から出力されるシリアルビット列
を常に監視し、特定のビットパターンを受信したときに
タイミング・受信制御部１３に通知するとともに、非音
声データの受信を行う。

【００３２】タイミング・受信制御部１３は、シリアル
受信部１４からの信号に基づき、ゲート１２の制御を行
う。非音声データの受信中はゲート１２をＯＦＦ、すな
わちディジタル伝送路インターフェース１５からディジ
タル・アナログ変換部１１への入力をカットし、それ以
外の場合はゲート１２をＯＮ、すなわちディジタル伝送
路インターフェース１５からディジタル・アナログ変換
部１１への入力を接続する。また、ゲートがＯＮになっ
ている期間は、ディジタル伝送路インターフェース１５
の出力信号はディジタル・アナログ変換部１に送られ、
音声信号に変換される。

【００３３】以上の手順をフローチャートとして図８に
示す。すなわち、図８はデータ受信におけるフローチャ
ートを示す図で、受信開始（４１）されると、音声デー
タをアナログ信号に変換し（４２）、識別子検出（４
３）かどうかを判断し、ゲートをOFF（４４）し、識別
子分離・非音声データの再生（４５）を行う。

【００３４】（３）非音声データの蓄積監視部（図３） ディジタル変換された音声信号はそのまま送信部２１に
入力される。非音声データは非音声データ蓄積部２２を
介して入力される。また、非音声データ蓄積部２２での
蓄積量および（または）蓄積時間はデータ監視部２３に
よって監視し、その情報はデータ量表示部２４に表示さ
れる。話者はこの表示によってデータの蓄積を把握し、
積極的に音声を中断することによって無音期間を創出す
ることができる。

【００３５】非音声データ蓄積部２２の蓄積量および
（または）蓄積時間が設定値を超えたことをデータ監視
部２３が検知したとき、データ監視部２３は送信部２１
に送信制御信号を送り、音声データの送信から非音声デ
ータの送信へと強制的に切り替える依頼を行う。このと
きの非音声データの送信時間は音声データの再生に支障
がない範囲で設定される。

【００３６】非音声データ蓄積部２２の蓄積量および
（または）蓄積時間がある値を下回ると、データ監視部
２３は送信部２１に送信制御信号を送り、送信部２１を
通常の同時通信状態に復帰させる。

【００３７】データ監視部２３における監視方法には、
データの蓄積量による方法（図４参照）、停滞時間によ
る方法（図５参照）、およびそれらを組み合わせた方法
がある。蓄積量による方法では、蓄積量が一定の値を超
えた場合に強制送信を依頼するものである。この方法
は、一度に比較的大量の非音声データを伝送しようとす
る場合などに有効である。また停滞時間による方法で
は、停滞時間が一定時間以上になった場合に強制送信を
依頼するものである。この方法は、非音声データにリア
ルタイム性が求められる場合などに有効である。

【００３８】データ監視部２３が強制送信を依頼する基
準となる量および（または）時間の設定値を変化させる
ことにより、音声と非音声データの同時伝送において、
どちらの伝送を重点的に行うかを変更することが可能と
なる。すなわち、より小さい量および（または）短い時
間で強制送信を依頼する場合には非音声データの伝送が
重点的になり、逆の場合には音声の伝送が重点的にな
る。

【００３９】データ監視部２３が強制送信を依頼する基
準となる量および（または）時間の設定値は、ソフトウ
エア的手段および（または）ボリュームやスイッチなど
の外部入力によって行うことができる。

【００４０】データ量表示部２４の表示によって話者が
積極的に音声を中断する方法、および（または）データ
監視部２３が強制送信を依頼する基準となる量および
（または）時間の設定値を変化させる方法を用いること
により、本装置では、同時伝送しようとする音声に対す
る非音声データの最適な伝送状態を実現することができ
る。

【００４１】（４）データ監視部におけるデータの蓄積
量による監視（図４） 無音検出信号が有音レベルの状態にあるときは、切換信
号は音声側に設定されている。このとき、音声データを
伝送しているため、非音声データは時間の経過と共に蓄
積される。

【００４２】無音検出信号が無音レベルの状態になる
と、すなわち無音検出部が無音状態を検出すると、切換
信号は非音声データ側に設定される。このとき、非音声
データを送信しているので、非音声データの蓄積量は時
間の経過と共に減少する。

【００４３】非音声データが蓄積し続けているにもかか
わらず、無音状態が発生しない場合、非音声データの蓄
積量が設定値（強制中断依頼の設定値）を越えたときに
データ監視部は送信部に対して送信制御信号を送信し、
切換信号を非音声データ側に設定し、音声データ送信の
強制中断を行う。非音声データの蓄積量が減少し、設定
値を下回ると、切換信号は音声側に設定され、音声デー
タの送信を行う。

【００４４】（５）データ監視部におけるデータの蓄積
時間による監視（図５） 非音声データの蓄積時間は切換信号が非音声側から音声
側に切り替わった時点を０として、切換信号が音声側か
ら非音声側に切り替わるまで計測される。

【００４５】有音状態が続き、蓄積時間が設定値（強制
中断依頼の設定値）を越えたとき、データ監視部は送信
部に対して送信制御信号を送信し、切換信号を非音声デ
ータ側に設定し、音声データ送信の強制中断を行う。一
定時間を経過すると、切換信号は音声側に設定され、音
声データの送信を行う。

【００４６】（６）識別子の付与と検出 特定のビットパターンを付与および検出する方法として
ＨＤＬＣプロトコルを利用することが可能である。ＨＤ
ＬＣプロトコルにおけるフラグ部とアドレス部のビット
パターンを識別子として利用すれば、特別なハードウエ
アを用意することなく、多重化された伝送データから音
声データと非音声データを分離することができる。

【００４７】（７）話者による非音声データの伝送量制
御 音声と非音声データ（画像データ等）を同時送信中に、
話者は本装置のデータ量表示部に表示されたデータ量か
ら、非音声データを優先的に送信するかどうかを選択制
御することができる。すなわち非音声データ量が大量に
蓄積されている場合には，音声（会話）を一時的に控え
ることで、非音声データを送信するよう制御することが
可能である。

【００４８】（８）応用例 ディジタル伝送路として現在代表的なものとしてＩＳＤ
Ｎ回線およびＰＨＳのディジタル電話回線が挙げられ
る。これらの回線上で音声と非音声データ（画像データ
等）を同時に伝送することが本装置を用いることで可能
となる。

【００４９】音声信号はアナログ・ディジタル変換によ
ってシリアルデータに変換され、非音声データは特定の
ビットパターンの識別子を付加される。通常送信部は音
声データを送信するが、無音検出部が音声信号の無音期
間および微弱な期間を検出すると、音声データ送信から
非音声データに切り替えて送信する。

【００５０】受信部は多重化されたディジタルデータを
受け取ると、通常音声データとしてディジタル・アナロ
グ変換で音声信号に復元するが、特定のビットパターン
の識別子を受信するとデータを非音声データと見なし、
シリアル受信部で元の非音声データに復元する。

【００５１】

【発明の効果】ディジタル変換された音声データは、非
音声データと同時転送され、しかも圧縮や識別子の付与
などの手段を用いることなく伝送されるため、音質の劣
化や音声の遅延が発生しないため、高品質の音声伝送が
可能となる。

【００５２】音声に対する処理を行わないため、同時伝
送に関わるソフトウエアやハードウエアの構造が簡単に
なる。

【００５３】データの蓄積量を話者に表示することによ
り、話者は音声を中断することによって積極的に無音期
間を創出することができるため、必要に応じて非音声デ
ータの伝送レートを上げることができる。

【００５４】データ量表示部の表示によって話者が積極
的に音声を中断する方法、および（または）データ監視
部が強制送信を依頼する基準となる量および（または）
時間の設定値を変化させる方法を用いることにより、同
時伝送しようとする音声と非音声データの相関や非音声
データの種類に対して、最適な伝送状態を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送信部の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の受信部の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の非音声データの蓄積監視部の構成を示
すブロック図である。

【図４】本発明のデータ監視部におけるデータの蓄積量
による監視を示すタイミング図である。

【図５】本発明のデータ監視部におけるデータの蓄積時
間による監視を示すタイミング図である。

【図６】本発明の送信部における音声データと非音声デ
ータの切換を示すタイミング図である。

【図７】本発明の音声データと非音声データの同時通信
におけるフローチャート図である。

【図８】本発明のデータ受信におけるフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…アナログ・ディジタル変換部，２…信号変換部，３
…無音検出部，４…タイミング・送信制御部，５…シリ
アル送信部，１１…ディジタル・アナログ変換部，１２
…ゲート，１３…タイミング・受信制御部，１４…シリ
アル受信部，１５…ディジタル伝送路インターフェー
ス，２１…送信部，２２…非音声データ蓄積部，２３…
データ監視部，２４…データ量表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 崇 茨城県東茨城郡茨城町長岡3781番地１号 茨城県工業技術センター内 (72)発明者 伊藤 惠司 茨城県東茨城郡茨城町長岡3781番地１号 茨城県高齢者支援機器開発技術研究組 合内 (72)発明者 矢ノ倉 敏巳 茨城県東茨城郡茨城町長岡3781番地１号 茨城県高齢者支援機器開発技術研究組 合内 (56)参考文献 特開 平３−253131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−157673（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225260（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−1129（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−7489（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−15408（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−216873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04M 11/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号をアナログ・ディジタル変換によ
   ってシリアルデータに変換し、非音声データに特定のビ
   ットパターンの識別子を付加してシリアルデータとし、
   通常音声データを送信し、音声信号の無声期間または微
   弱な期間を検出すると音声データ送信から非音声データ
   に切り替えて送信を行う送信部と、および多重化された
   ディジタルデータを受け取って通常音声データとしてデ
   ィジタル・アナログ変換で、音声信号に復元し、特定の
   ビットパターンの識別子をもったデータが届くと非音声
   データに復元し、出力する受信部とからなるデータ伝送
   装置において、 非音声データ蓄積部と、該非音声データ蓄積部でのデー
   タ蓄積量または蓄積時間を監視する非音声データ監視部
   と、およびデータ量表示部とを設け、 該データ監視部によって非音声データ蓄積量または蓄積
   時間が一定の値を超えたことが検知されたときに、非音
   声データを強制送信するように音声データ送信から送信
   切換を行い、かつ前記データ量表示部に表示されたデー
   タ量から、非音声データを優先的にするかどうかを選択
   制御するようにしたことを特徴とするデータ伝送装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記データ監視部が強制送信を依頼する基準となる蓄積
   量または蓄積時間の設定値を変化させるようにしたこと
   を特徴とするデータ伝送装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 ディジタル変換された音声データは圧縮あるいは識別子
   の付与などの手段を用いることなく伝送することを特徴
   とするデータ伝送装置。