JP3092157B2 - Communication signal compression system and compression method - Google Patents

Communication signal compression system and compression method

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JP3092157B2
JP3092157B2 JP02325113A JP32511390A JP3092157B2 JP 3092157 B2 JP3092157 B2 JP 3092157B2 JP 02325113 A JP02325113 A JP 02325113A JP 32511390 A JP32511390 A JP 32511390A JP 3092157 B2 JP3092157 B2 JP 3092157B2
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インターデジタル・テクノロジー・コーポレーション
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は通信システムに関し、より詳しくいうと通信
システムの通話容量の増大を容易にする通信信号の圧縮
に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to communication systems and, more particularly, to communication signal compression that facilitates increasing communication capacity of communication systems.

従来技術 通信システムは関連技術分野において周知である。サ
ミュエル モールスの米国特許第1,647号(1840年)お
よびアレキサンダー グラハム ベルの米国特許第174,
465号(1876年)の初期の技術から、通信業界全体が地
球全体にわたり、さらに地球を超えて発達してきた。
2. Prior Art Communication systems are well known in the related art. Samuel Morse US Patent 1,647 (1840) and Alexander Graham Bell US Patent 174,
Since the early technology of 465 (1876), the entire telecommunications industry has evolved across the globe and beyond.

メッセージの符号化および同期化が通信システムの歴
史的な発達の全段階を通じて重要な役割を果たしてき
た。例えば、電話の発明以前には、メッセージはモール
ス符号に符号化し、対応のパルスがその符号化ずみのメ
ッセージを電信線路経由で搬送し、そのパルスを受信し
て復号化していた。そのメッセージに対する応答は逆の
動作で伝達できた。メッセージを手動で符号化し復号化
するので二者間の直接的な実時間通信は不可能であっ
た。
Message encoding and synchronization has played an important role throughout the historic development of communication systems. For example, prior to the invention of the telephone, messages were encoded in Morse code, with corresponding pulses carrying the encoded message via telegraph lines, and receiving and decoding the pulses. The response to the message could be transmitted in the reverse operation. Direct real-time communication between the two was not possible because the messages were manually encoded and decoded.

電話機の進歩に伴って、音声パターンの通信信号への
電子的符号化およびその通信信号の二電話機間有線伝送
によって実時間通信が可能になった。音速をはるかに超
える通信信号の伝送速度は感知可能な時間遅延を伴うこ
となくかなりの距離の個人間の実時間音声通信を可能に
した。
With the advancement of telephones, real-time communication has become possible by electronic encoding of voice patterns into communication signals and by wire transmission of the communication signals between two telephones. Transmission rates of communication signals well above the speed of sound have allowed real-time voice communication between individuals over significant distances without appreciable time delays.

現在では通信信号は有線伝送路に制約されず、マイク
ロ波、電波および光ファイバによっても伝送できる。こ
れらの進歩が地球規模の実時間通信を可能にしてきた。
また、利用者も実時間通信サービスを求めてきた。
At present, communication signals are not restricted to wired transmission lines, but can be transmitted by microwaves, radio waves and optical fibers. These advances have enabled global real-time communications.
Users have also sought real-time communication services.

単一の電話通信信号を1対の電線で伝送する通常の有
線電話通信システムではなく、種々の搬送媒体の伝送容
量の増大のために時分割多重化が用いられてきた。例え
ば、多数の通信信号を多重化し、単一の光ファイバ経由
で伝送できる。すなわち、単一の光ファイバケーブルで
百もの対ケーブルを置換でき、さらに大きい信号伝送容
量を提供できる。
Time-division multiplexing has been used to increase the transmission capacity of various carrier media, rather than the usual wireline telephony system transmitting a single telephony signal over a pair of wires. For example, many communication signals can be multiplexed and transmitted via a single optical fiber. That is, a single optical fiber cable can replace hundreds of cable pairs and provide even greater signal transmission capacity.

無線電話システムにも同じ考え方が適用されてきた。
固定局用および移動局用の両用途において無線電話シス
テムは周知である。通常の電話線路の設置および保守が
莫大な費用を要する遠隔の農村地域では、無線電話シス
テムが基地局といろいろな加入者局との間の無線伝送を
通じて電話サービスの提供を容易にする。移動無線電話
システムは広く利用できるようになったセルラー自動車
電話の形でますます普及している。
The same idea has been applied to wireless telephone systems.
Wireless telephone systems are well known in both fixed and mobile applications. In remote rural areas where the installation and maintenance of regular telephone lines is cost prohibitive, wireless telephone systems facilitate the provision of telephone services through wireless transmission between base stations and various subscriber stations. Mobile radio telephone systems are becoming increasingly popular in the form of cellular car telephones that have become widely available.

無線電話システムはケーブルに代わって通信信号を伝
送する1群の選択された無線周波数を用いる。通常の固
定無線電話システムは加入者局と供給基地局との間の信
号授受用に13対の選択された周波数またはチャンネルを
備える。
Wireless telephone systems use a set of selected radio frequencies to transmit communication signals instead of cables. A typical fixed radiotelephone system has thirteen pairs of selected frequencies or channels for signaling between a subscriber station and a serving base station.

無線電話用の周波数帯域が限られているので、無線通
信システムの伝送容量の増大を可能にするために時分割
多重化が用いられてきた。例えば1987年6月23日発行の
米国特許第4,675,863号「Subscriber RF Telephone Sys
tem For Providing Multiple Speech and/or Data Sign
als Simultaneously Over Either A Single or A Plura
lity of RF Channels」明細書(対応特開昭61−218297
号公報)は、各々が同時に四つまでの通信信号を伝送で
きる26個のチャンネル対を用いた固定/移動無線電話シ
ステムを記載している。
Due to the limited frequency band for wireless telephones, time division multiplexing has been used to allow for increased transmission capacity of wireless communication systems. For example, U.S. Patent No. 4,675,863, issued June 23, 1987, "Subscriber RF Telephone Sys
tem For Providing Multiple Speech and / or Data Sign
als Simultaneously Over Either A Single or A Plura
lity of RF Channels ”(corresponding to JP-A-61-218297)
Discloses a fixed / mobile radio telephone system using 26 channel pairs, each capable of transmitting up to four communication signals simultaneously.

ギガヘルツ領域で目的地との間の通信信号の高速伝送
が可能な光ファイバ伝送とは異なり、無線周波数搬送波
(チャンネル)の伝送容量は著しく限られている。
Unlike optical fiber transmission, which allows high-speed transmission of communication signals to and from a destination in the gigahertz range, the transmission capacity of radio frequency carriers (channels) is extremely limited.

無線チャンネルの伝送容量の増大のために、音声信号
圧縮技術が用いられてきた。これまで好結果を収めてい
る手法は1984年11月2日提出の米国特許出願第667,446
号(対応PCT国際公開第WO/02726号)明細書記載の残留
励起直線予測符号化(RELP)である。RELPは、毎秒64キ
ロビットの音声通信信号を無線チャンネル経由伝送用の
毎秒14.6キロビットの符号化ずみ信号に圧縮することを
可能にする。この14.6キロビット/秒の信号を受信側で
復号化して64キロビット/秒の信号を再生すると、感知
可能な信号品質の劣化はほとんどない。
Audio signal compression techniques have been used to increase the transmission capacity of wireless channels. A technique that has been successful so far is described in US Patent Application No. 667,446 filed November 2, 1984.
No. (corresponding PCT International Publication No. WO / 02726) is a residual excitation linear predictive coding (RELP). RELP makes it possible to compress a 64 kilobits per second voice communication signal into a 14.6 kilobits per second coded signal for transmission over a wireless channel. If the 14.6 kbit / s signal is decoded on the receiving side to reproduce the 64 kbit / s signal, there is almost no perceptible degradation in signal quality.

発明が解決しようとする課題 RELP手法の基礎は統計的に予測可能な波形を備える人
間の声の高調波を利用た再帰型符号化および復号化であ
る。しかし、モデム出力信号やファクシミリ信号などの
データ通信信号伝送は、音声信号伝送と異なり、上記高
調波の特性を利用できない。したがって、音声信号伝送
に利用されるRELP信号圧縮手法はファクシミリ信号やデ
ータ信号などの伝送には適しない。データ信号の信号圧
縮にはより適切な手法を利用するのが望ましい。
The basis of the RELP technique is recursive encoding and decoding using harmonics of a human voice having a statistically predictable waveform. However, transmission of data communication signals such as a modem output signal and a facsimile signal cannot utilize the above-mentioned harmonic characteristics unlike voice signal transmission. Therefore, the RELP signal compression technique used for voice signal transmission is not suitable for transmission of facsimile signals, data signals, and the like. It is desirable to use a more appropriate technique for signal compression of the data signal.

本発明の目的は、音声信号、ファクシミリ信号または
データ信号のいずれを伝送するかに関わりなくユーザに
トランスペアレントな無線電話システムを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless telephone system that is transparent to a user regardless of whether a voice signal, a facsimile signal or a data signal is transmitted.

課題を解決するための手段 本発明は無線通信信号の時分割多重化を可能にするこ
とによって通信容量の増大を容易にするように通信信号
を圧縮する信号符号化手段を含む無線電話システムを提
供する。このシステムは、音声信号、ファクシミリ信号
またはモデム出力信号など通信信号の種類の識別および
それら通信信号の種類に応じた互いに異なる圧縮手法の
採用を特徴とする。ファクシミリ信号およびモデム出力
信号の両方を圧縮する改良方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a radiotelephone system including signal encoding means for compressing communication signals to facilitate time-division multiplexing of the communication signals to facilitate increased communication capacity. I do. This system is characterized by identifying types of communication signals such as voice signals, facsimile signals or modem output signals, and employing different compression techniques according to the types of communication signals. An improved method for compressing both facsimile and modem output signals is provided.

本発明の上記以外の目的および利点は、好ましい実施
例に関する次の説明から明らかになるであろう。
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

実施例 図1を参照すると、無線電話システムネットワークの
基地局11および複数の加入者局10が概略的に示してあ
る。基地局11は選択された周波数経由の電波の送信およ
び受信を通じ多数の加入者局10と同時並行的に交信する
よう構成されている。この基地局は電話局(TELCO)の
局線12とのインタフェースを形成する。電話線の設置が
物理的に実現不可能な、または莫大な費用を要する遠隔
地に電話サービスを提供するなどの場合は、加入者局10
は固定式にできる。加入者局10は自動車電話などのよう
な移動式のユニットでも構成できる。
Embodiment Referring to FIG. 1, a base station 11 and a plurality of subscriber stations 10 of a wireless telephone system network are schematically illustrated. The base station 11 is configured to simultaneously and concurrently communicate with a number of subscriber stations 10 through transmission and reception of radio waves via a selected frequency. This base station forms the interface with the central office 12 (TELCO). In cases where the installation of telephone lines is not physically feasible or provides telephony services at remote locations where cost is high, the subscriber station 10
Can be fixed. The subscriber station 10 can also be constituted by a mobile unit such as a car telephone.

通常のシステムは、450メガヘルツ帯で26個の所定の
チャンネルを用いる。チャンネル数は無線電話通信用の
周波数帯の割当てのために一般に限られている。例え
ば、米国では連邦通信委員会(FCC)が周波数割当て規
制を行っている。
A typical system uses 26 predetermined channels in the 450 MHz band. The number of channels is generally limited due to the allocation of frequency bands for wireless telephony. For example, in the United States, the Federal Communications Commission (FCC) regulates frequency allocation.

基地局と移動局との間の交信は指定された周波数帯域
内の周波数チャンネル対を通じて行われる。基地局が上
記チャンネル対の二つの周波数の低い方で送信し、各対
の二つの周波数の高い方で受信する構成にするのが好ま
しい。周波数チャンネル26個を利用できるシステムで
は、互いに異なる13個以上のチャンネル対を通じて同時
並行的に送受できるように基地局を構成する。
Communication between the base station and the mobile station is performed through a pair of frequency channels in a specified frequency band. Preferably, the base station transmits on the lower of the two frequencies of the channel pair and receives on the higher of the two frequencies of each pair. In a system that can use 26 frequency channels, the base station is configured to be able to simultaneously transmit and receive through 13 or more different channel pairs.

このような無線電話システムの伝送容量を大きくする
ために、通信信号の時分割多重化が用いられてきた。例
えば、ここに引用してその内容をこの明細書に組み入れ
る上記1987年6月23日発行の米国特許第4,675,863号
(対応日本出願特開昭61−218297)は、一つの無線周波
数チャンネルついて四つまでの電話信号の双方向伝送を
可能にする無線加入者電話システムを記載している。
In order to increase the transmission capacity of such wireless telephone systems, time division multiplexing of communication signals has been used. For example, U.S. Pat. No. 4,675,863 issued on June 23, 1987 (corresponding to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-218297), the contents of which are incorporated herein by reference, corresponds to four radio frequency channels. Describes a wireless subscriber telephone system that enables two-way transmission of telephone signals up to and including:

すなわち、各周波数チャンネル対を、基地局が単一の
チャンネル対経由で四つの互いに異なる加入者局と同時
並行的に交信できるように、四つの時間スロットに分割
するのである。これによって、この無線電話システムの
伝送容量は実効的に4倍になり、50以上の通話信号を13
チャンネル対の無線システム経由で同時並行的に伝達で
きる。実際には、13チャンネル対の区画する52個の時間
スロットのうちの一つを、被選択加入者局との間の交信
のための特定のチャンネルおよび時間スロットの割当て
などシステムオーバーヘッド機能の実行のために保留す
る。この種の時分割多重無線電話システムで500以上の
加入者局に通常の電話サービスを容易に提供できる。
That is, each frequency channel pair is divided into four time slots so that the base station can simultaneously communicate with four different subscriber stations via a single channel pair. This effectively quadruples the transmission capacity of this radiotelephone system and allows more than 50
It can be transmitted concurrently via a channel pair wireless system. In practice, one of the 52 time slots defined by the 13 channel pairs is used to perform system overhead functions such as assigning specific channels and time slots for communication with the selected subscriber station. Hold for. This type of time division multiplex radio telephone system can easily provide ordinary telephone services to more than 500 subscriber stations.

時分割多重化を用いて運用されているこの種の無線電
話システムの一つとして、本願出願人の前身インターナ
ショナル モバイル マシーンズ社が市販しているウル
トラフォンシステムがある。
One such type of wireless telephone system that is operated using time division multiplexing is the Ultraphone system marketed by International Mobile Machines, Inc., the predecessor of the present applicant.

時分割多重化によって無線チャンネル対の伝送容量を
大きくするために、加入者間の標準の通信信号を、時分
割多重化システムの提供する時間スロット内に収まるよ
うに圧縮する。例えば、上記米国特許第4,687,863号明
細書記載のシステムでは64キロビット/秒の通常のデジ
タル通信信号を約14.6キロビット/秒の符号化信号に圧
縮している。
In order to increase the transmission capacity of a pair of radio channels by time division multiplexing, a standard communication signal between subscribers is compressed to fit within a time slot provided by the time division multiplexing system. For example, the system described in U.S. Pat. No. 4,687,863 compresses a normal 64 kilobit / second digital communication signal into an encoded signal of about 14.6 kilobit / second.

標準方式のアナログ通信信号は最初64キロビット/秒
のデジタル信号に変換される。この信号を8ビットバイ
トの信号に変換し、それによって8キロバイト/秒のデ
ジタル信号を生成するのが好ましい。
Standard analog communication signals are first converted to digital signals at 64 kilobits per second. This signal is preferably converted to an 8-bit byte signal, thereby producing a digital signal at 8 kilobytes / second.

上記の慣用のシステムにおいては、通信信号を22.5マ
イクロ秒刻みで処理する。その結果、無線電話システム
チャンネルの互いに連続したフレームの各々において処
理される8キロバイト/秒のデジタル通信信号の180バ
イトのサンプルが生ずる。各チャンネル対に対する時分
割多重化フレームは14.6キロビット/秒の符号化信号を
収容するように構成してある。長さ22.5ミリ秒のフレー
ムについてみると、1フレームあたり41個の8ビットバ
イト情報に等価である。したがって、各フレームについ
て、180バイトのサンプルに含まれる情報を、被選択周
波数チャンネルの時間スロットの一つ経由で伝送するた
めに41バイト以内に符号化しなければならない。また、
符号化ずみの41バイトは受信局における受信の際に、通
信信号含有情報に感知可能な歪みまたは喪失を生じさせ
ることなく各フレームにつき180バイトのサンプルに再
構成する必要がある。
In the conventional system described above, the communication signal is processed in steps of 22.5 microseconds. The result is a 180 byte sample of the 8 kilobyte / second digital communication signal processed in each successive frame of the radiotelephone system channel. The time division multiplexed frame for each channel pair is configured to accommodate a 14.6 kbit / s coded signal. For a frame with a length of 22.5 milliseconds, it is equivalent to 41 8-bit byte information per frame. Thus, for each frame, the information contained in the 180 byte sample must be encoded within 41 bytes for transmission via one of the time slots of the selected frequency channel. Also,
The 41 encoded bits need to be reconstructed into 180 byte samples per frame without any appreciable distortion or loss of the communication signal content upon reception at the receiving station.

音声信号伝送については、受信側で実用上支障のない
等価の180バイトのサンプルに再構成可能な41バイトの
符号化信号に180バイトのサンプルを変換するのに残留
励起直線予測符号化(RELP)方式を用いることは周知で
ある。RELP符号化方式は上記米国特許第4,675,863号明
細書にも参照しており、ここに挙げてこの明細書にその
内容を組み入れる1987年11月2日提出の上記米国特許出
願第667,446号(1986年5月9日付PCT国際出願公開第WO
86/02726号)「RELP Vocoder Implemented In Digital
Signal Processors」に詳細に記載してある。
For audio signal transmission, residual excitation linear predictive coding (RELP) is used to convert 180-byte samples into 41-byte coded signals that can be reconstructed into equivalent 180-byte samples without practical problems at the receiving end. The use of a scheme is well known. The RELP coding scheme is also referred to in the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,675,863, which is incorporated herein by reference and which is incorporated herein by reference. PCT International Application Publication No. WO dated May 9
86/02726) "RELP Vocoder Implemented In Digital
Signal Processors ".

音声信号に対してはRELP符号化は満足すべき結果をも
たらしているが、ファクシミリ通信信号やモデム出力信
号などの符号化には適していない。これらの信号が音声
信号のような高調波特性およびピッチ特性を備えていな
いからである。すなわち、RELPの基礎となる反復アルゴ
リズムはこの種の信号の符号化を十分に容易にすること
はできない。一方、RELP利用のデータ圧縮に適したプロ
セッサのハードウェアはこの発明の圧縮手法にも適して
いる。例えば、テキサスインストルメンツ社製TMS 3202
0型デジタルシグナルプロセッサはこの発明の瞬間圧縮
処理の実働化に好適である。
Although RELP coding has produced satisfactory results for voice signals, it is not suitable for coding facsimile communication signals or modem output signals. This is because these signals do not have the harmonic characteristics and the pitch characteristics unlike the audio signals. That is, the iterative algorithm underlying RELP cannot sufficiently facilitate the encoding of such signals. On the other hand, processor hardware suitable for data compression using RELP is also suitable for the compression method of the present invention. For example, TMS 3202 manufactured by Texas Instruments
The 0-type digital signal processor is suitable for realizing the instantaneous compression processing of the present invention.

この種の無線電話通信システムにおけるファクシミリ
信号およびモデム出力信号の伝送の改良のために、改良
型の符号化手法およびその実働化方式が考案されてき
た。図2を参照すると、とくにファクシミリ信号および
データ信号用のこの発明による符号化および復号化方式
が概略的に示してある。
In order to improve the transmission of facsimile signals and modem output signals in this type of wireless telephone communication system, improved coding techniques and their implementation have been devised. Referring to FIG. 2, an encoding and decoding scheme according to the invention, in particular for facsimile and data signals, is shown schematically.

標準のアナログ形式から毎フレーム180バイトのサン
プルでの処理のための64キロビット/秒(8キロバイト
/秒)デジタル信号への通信信号変換は、あらゆる通信
信号の処理のために無線通信システム全体の中で標準化
されている。ファクシミリ信号やデータ信号を伝送する
場合は、8キロバイト/秒のデジタル信号20を符号化プ
ロセッサ22で選択的にフォーマット化ずみの符号化信号
21に符号化する。符号化信号21は、時分割多重化により
区画されたいくつかの時間スロットを各々が含む複数の
システム無線周波数チャンネル24の一つの選択された時
間スロットを通じて伝送される。受信側は復号化プロセ
ッサ25を含む。符号化信号21を復号化プロセッサ25に送
り、原信号20に実質的に等価な通信信号26を再構成する
ように処理する。図7を参照して後述するとおり、送信
側および受信側は符号化および復号化動作をそれぞれ調
整する圧縮選択プロセッサ27および28をそれぞれ含む。
実際には、双方向同時通信を可能にするために送信側お
よび受信側の各々が符号化プロセッサ22および復号化プ
ロセッサ25を含む。また、上記圧縮選択プロセッサ、符
号化プロセッサおよび復号化プロセッサのすべてをテキ
サスインストルメンツ社製TMS 32020型デジタルシグナ
ルプロセッサなどの単一のマイクロプロセッサで構成す
ることもできる。
Communication signal conversion from a standard analog format to a digital signal of 64 kilobits per second (8 kilobytes per second) for processing at a sample of 180 bytes per frame is performed within the entire wireless communication system for processing any communication signal. Is standardized. When transmitting a facsimile signal or a data signal, a digital signal 20 of 8 kilobytes / second is selectively encoded by an encoding processor 22 and is formatted.
Encode to 21. The coded signal 21 is transmitted through one selected time slot of a plurality of system radio frequency channels 24, each including a number of time slots partitioned by time division multiplexing. The receiving side includes a decoding processor 25. The encoded signal 21 is sent to a decoding processor 25, which processes it to reconstruct a communication signal 26 substantially equivalent to the original signal 20. As described below with reference to FIG. 7, the transmitting side and the receiving side include compression selection processors 27 and 28, respectively, that coordinate the encoding and decoding operations, respectively.
In practice, each of the sender and the receiver includes an encoding processor 22 and a decoding processor 25 to enable two-way simultaneous communication. Further, all of the above-mentioned compression selection processor, encoding processor and decoding processor may be constituted by a single microprocessor such as a Texas Instruments TMS 32020 digital signal processor.

符号化プロセッサ22はまずサンプル数の増大のために
被選択係数M′で通信信号20を補間する。次に、このサ
ンプル数増大ずみのサンプルを、cos(Ωt)信号およ
びsin(Ωt)信号とそれぞれ乗算することにより同位
相成分30および直角位相成分31に分割する。これによっ
て、これら信号30および31の二つのビットストリームの
同時並行的信号処理が可能になる。Ωは前記通信信号20
の周波数領域表示の中心周波数に設定する。前記cos
(Ωt)信号およびsin(Ωt)信号とそれぞれ乗算す
ることにより、この通信信号の周波数領域の中心が周波
数Ωから0Hzに移る。
The encoding processor 22 first interpolates the communication signal 20 with the selected coefficient M 'to increase the number of samples. Next, the sample whose number of samples has been increased is divided into an in-phase component 30 and a quadrature component 31 by multiplying the cos (Ωt) signal and the sin (Ωt) signal, respectively. This allows simultaneous, parallel signal processing of the two bit streams of these signals 30 and 31. Ω is the communication signal 20
Is set to the center frequency of the frequency domain display. The cos
By multiplying the (Ωt) signal and the sin (Ωt) signal respectively, the center of the frequency range of the communication signal shifts from the frequency Ω to 0 Hz.

上記混合すなわち乗算ののち、上記信号30および31を
低域フィルタにかけて周波数領域の中で被選択周波数以
上の周波数成分を除去する。これによって、Ωの偶数倍
の周波数を中心とした歪み周波数成分および反響周波数
成分を取り除く。
After the mixing or multiplication, the signals 30 and 31 are subjected to a low-pass filter to remove frequency components equal to or higher than a selected frequency in the frequency domain. As a result, a distortion frequency component and a reverberation frequency component centered on an even multiple of Ω are removed.

低域フィルタをそれぞれ通過したサンプル32および33
を、量子化に備えてサンプル数を減らすために、被選択
係数Mによってデシメートする。次に、これら同位相成
分および直角位相成分対応のデシメートずみ信号34およ
び35を適応型PCM符号化装置で所定量子化レベル数に量
子化し、量子化ずみ信号サンプル36および37、および量
子化利得パラメータGを生ずる。次に、これら量子化ず
み信号サンプルおよび量子化利得パラメータGを圧縮選
択プロセッサ27からのユニークワード40とともにフォー
マット化して所定のフレーム構成の符号化出力信号21と
する。同位相成分および直角位相成分に別々の量子化利
得成分をそれぞれ発生することもできるが、毎秒8キロ
バイトの信号を符号化ずみの毎秒14.6キロビットの信号
に圧縮するには上位8ビットについて共通の量子化利得
値を与えれば十分である。
Samples 32 and 33 passed through low-pass filter respectively
Is decimated by the selected coefficient M in order to reduce the number of samples in preparation for quantization. Next, the decimated signals 34 and 35 corresponding to these in-phase and quadrature components are quantized to a predetermined number of quantization levels by an adaptive PCM encoder, and quantized signal samples 36 and 37, and a quantization gain parameter Yields G. Next, these quantized signal samples and the quantization gain parameter G are formatted together with the unique word 40 from the compression / selection processor 27 to obtain an encoded output signal 21 having a predetermined frame configuration. Separate quantization gain components can be generated for the in-phase component and the quadrature component, respectively. However, to compress a signal of 8 kilobytes per second into a coded signal of 14.6 kilobits per second, a common quantum It is sufficient to provide a generalization gain value.

上記フレーム構成はこの無線電話システムの時分割多
重化チャンネルにおいて通信信号に割り当てられた時間
スロットのフォーマット要件に適合している。好ましい
システムにおいては、1フレームを41バイト構成とす
る。ユニークワード40は伝送中の信号の種類、すなわち
音声、ファクシミリ、モデム出力、タイミング情報など
の区別を伝達する。受信側においては、受信した符号化
ずみフレームをこの情報にしたがって処理する。
The frame structure conforms to the format requirements of the time slot allocated to the communication signal in the time division multiplex channel of the radio telephone system. In a preferred system, one frame is composed of 41 bytes. The unique word 40 carries a distinction between the type of signal being transmitted, ie, voice, facsimile, modem output, timing information, and the like. On the receiving side, the received encoded frame is processed according to this information.

受信側の復号化プロセッサ25は量子化ずみ信号サンプ
ル36および37並びに同位相成分および直角位相成分にそ
れぞれ対応する量子化利得パラメータGを分離する。次
に、これら量子化ずみ信号36および37の復号化を量子化
利得パラメータGにしたがって行い、量子化前のデシメ
ートずみサンプル34および35とそれぞれ等価な通信信号
サンプル42および43を生ずる。次に、同位相成分および
直角位相成分の両方の信号サンプル42および43を係数M
で相次いで補間する。
The decoding processor 25 on the receiving side separates the quantized signal samples 36 and 37 and the quantized gain parameters G corresponding to the in-phase and quadrature components, respectively. Next, decoding of these quantized signals 36 and 37 is performed according to the quantization gain parameter G to generate communication signal samples 42 and 43 equivalent to the decimated samples 34 and 35 before quantization, respectively. The signal samples 42 and 43, both in-phase and quadrature, are then
To interpolate one after another.

次に、補間ずみの同位相成分信号44をcos(Ωt)と
混合し、補間ずみの直角位相信号45をsin(Ωt)と混
合する。混合出力信号46および47を送信側の低域フィル
タと同じ遮断周波数の低域フィルタにそれぞれかける。
フィルタ処理した出力信号48および49の各々を係数M′
でそれぞれデシメートし、それらデシメートずみの信号
を加算して最初の8キロバイト信号20に等価な通信信号
26を再構成する。符号化動作および復号化動作を同期化
することはできるが、必要ではない。
Next, the interpolated in-phase component signal 44 is mixed with cos (Ωt), and the interpolated quadrature signal 45 is mixed with sin (Ωt). The mixed output signals 46 and 47 are respectively subjected to a low-pass filter having the same cutoff frequency as the low-pass filter on the transmission side.
Each of the filtered output signals 48 and 49 is converted to a coefficient M '
Respectively, and add the decimated signals to obtain a communication signal equivalent to the first 8 kilobyte signal 20.
Reconstruct 26. The encoding and decoding operations can be synchronized, but are not required.

上記米国特許第4,675,863号記載のシステムに適合し
た好ましい実施例では、デジタル化ずみの8キロバイト
/秒の通信信号20の符号化の際に、符号化プロセッサ22
で180バイトのサンプルを41バイトのフレーム構成に符
号化して、被選択無線電話システムチャンネル経由の時
分割多重伝送に備える。
In a preferred embodiment adapted to the system described in U.S. Pat. No. 4,675,863, the encoding processor 22 encodes a digitized 8 kilobyte / second communication signal 20.
Encodes the 180-byte sample into a 41-byte frame structure to prepare for time-division multiplexing transmission via the selected wireless telephone system channel.

図3に示すとおり、分割帯域モデム通信信号は1200Hz
(発信モデムからのデータ伝送を表示)または2400Hz
(応答モデムからのデータ伝送を表示)を中心とした比
較的狭帯域の信号である。ファクシミリ通信信号は図4
に示すとおり通常は1800Hz中心でより広い領域を占め
る。
As shown in FIG. 3, the split band modem communication signal is 1200 Hz.
(Indicates data transmission from outgoing modem) or 2400Hz
This is a relatively narrow band signal centered on (displaying data transmission from the answering modem). Fig. 4 shows the facsimile communication signal.
As shown in the figure, it usually occupies a wider area around 1800 Hz.

ファクシミリ信号の伝送の場合は信号の補間を係数3
で行い、フレームサンプル数を540サンプル/フレーム
に増加させるのが好ましい。次に、cos(1800t)信号お
よびsin(1800t)信号によって同位相成分および直角位
相成分に対する混合をそれぞれ行う。低域フィルタ処理
を1400Hz以上の周波数成分の除去のために行う。次に、
これら同位相成分および直角位相成分32および33を係数
10でそれぞれデシメートし、フレームの各成分につきサ
ンプル数を54に減らす。
In the case of facsimile signal transmission, signal interpolation is performed by a factor of 3.
Preferably, the number of frame samples is increased to 540 samples / frame. Next, the in-phase component and the quadrature component are mixed by the cos (1800t) signal and the sin (1800t) signal, respectively. Low-pass filtering is performed to remove frequency components of 1400 Hz or more. next,
The in-phase and quadrature components 32 and 33 are
Decimate each by 10, reducing the number of samples to 54 for each component of the frame.

次に、同位相成分および直角位相成分のデシメート出
力34および35を適応型パルス符号変調器において六つの
量子化レベルに量子化し、上記デシメートずみサンプル
36および37および量子化利得係数Gの8ビット量子化表
示を生ずる。上記サンプル36および37の各々の54バイト
サンプル/フレームの符号化出力を、各々が三つの量子
化ずみ信号サンプルの一つのグループを表す8ビットバ
イトに符号化する。したがって、デシメート後に残るそ
れぞれの成分の54個のサンプルは、上記サンプル54個お
よび8ビット利得係数Gの三つの量子化値を各々が表す
18バイトで表される。
Next, the in-phase and quadrature-phase decimated outputs 34 and 35 are quantized to six quantization levels in an adaptive pulse code modulator, and the decimated samples
This produces an 8-bit quantized representation of 36 and 37 and the quantized gain factor G. The encoded output of 54 byte samples / frame for each of the samples 36 and 37 is encoded into 8-bit bytes, each representing one group of three quantized signal samples. Thus, the 54 samples of each component remaining after decimating represent the 54 quantized values of the 54 samples and the 8-bit gain coefficient G, respectively.
Expressed in 18 bytes.

したがって、図5に示すとおり、36個の8ビットバイ
トD1乃至D36と8ビット利得係数Gとの全体を無線通信
システムによるデータ伝送に備え41バイトフレームにフ
ォーマット化する。16ビットのユニークワードU、4ビ
ットの誤り検査符号Cおよび12の未使用ビットXで41バ
イトフレームの残り部分を充填する。
Therefore, as shown in FIG. 5, the entirety of the 36 8-bit bytes D1 to D36 and the 8-bit gain coefficient G are formatted into a 41-byte frame in preparation for data transmission by the wireless communication system. The remainder of the 41 byte frame is filled with a 16-bit unique word U, a 4-bit error check code C and 12 unused bits X.

上記フレームを無線通信システム経由で伝送したのち
受信側で上記フォーマットのフレームを再構成して、8
ビットの利得係数Gと同位相成分18バイトおよび直角位
相成分18バイトに分離する。次に上記量子化ずみ信号36
および37を量子化利得係数Gにしたがって復号化し、送
信側におけるデシメートずみ同位相成分信号34および直
角位相成分信号35にそれぞれほぼ等しい情報を含むそれ
ぞれ54個の8ビットサンプル42および43を生ずる。
After transmitting the frame via the wireless communication system, the receiving side reconstructs the frame of the format, and
The bit gain coefficient G is separated into an in-phase component of 18 bytes and a quadrature component of 18 bytes. Next, the above-mentioned quantized signal 36
And 37 are decoded according to the quantized gain factor G, resulting in 54 8-bit samples 42 and 43 each containing information approximately equal to the decimated in-phase component signal 34 and the quadrature component signal 35 at the transmitting end.

次に、復号化された同位相サンプル42および直角位相
サンプル43を係数10でそれぞれ補間し、サンプル数を54
0に増加させる。この補間ずみの同位相成分信号44をcos
(1800t)と混合する。同様に、補間ずみの直角位相成
分信号45をsin(1800t)と混合する。これら混合ずみの
成分信号46および47をそれぞれ低域フィルタにかけて14
00Hz以上の周波数成分を除去する。それら低域フィルタ
の出力48および49の各々を係数3でデシメートし、フレ
ームあたり8ビットサンプル180個に減らす。最後に、
デシメートずみの成分信号50および51を加算して送信側
の原信号、すなわち、8キロバイト/秒の信号20に実質
的に等しい通信信号26を生ずる。
Next, the decoded in-phase sample 42 and quadrature-phase sample 43 are interpolated by a coefficient 10 respectively, and the number of samples is reduced to 54
Increase to 0. This interpolated in-phase component signal 44 is cos
(1800t). Similarly, the interpolated quadrature component signal 45 is mixed with sin (1800t). Each of these mixed component signals 46 and 47 is low-pass filtered to 14
Removes frequency components above 00Hz. Each of the low pass filter outputs 48 and 49 is decimated by a factor of 3 to reduce the number of 180-bit samples to 180 per frame. Finally,
The decimated component signals 50 and 51 are summed to produce a communication signal 26 substantially equal to the source signal at the transmitting end, i.e., signal 20 at 8 Kbytes / sec.

モデム出力信号伝送の場合は、データ圧縮のためのパ
ラメータを少し異ならせる。ファクシミリ信号の場合と
同様に、1フレームあたり180バイトのデジタル信号に
係数3の補間を施して1フレームあたり540にサンプル
数を増加させる。cos(Ωt)およびsin(Ωt)と同位
相成分および直角位相成分との混合を、発信側モデムか
らの信号であるか応答側モデムからの信号であるかに応
じてΩを1200Hzまたは2400Hzにして行う。
In the case of modem output signal transmission, parameters for data compression are slightly different. Similarly to the case of the facsimile signal, the digital signal of 180 bytes per frame is interpolated by a factor of 3 to increase the number of samples to 540 per frame. The mixture of cos (Ωt) and sin (Ωt) with the in-phase and quadrature components is made by setting Ω to 1200 Hz or 2400 Hz depending on whether the signal is from the calling modem or the answering modem. Do.

低域フィルタ処理を遮断周波数700Hzで行う。この遮
断周波数がファクシミリ信号に対する低域フィルタ処理
の場合よりも低いのは、モデム出力信号が約1200Hzおよ
び2400Hzを中心とする狭い帯域に限られるからである。
Low-pass filter processing is performed at a cutoff frequency of 700 Hz. This cutoff frequency is lower than in the case of low-pass filtering of the facsimile signal because the modem output signal is limited to a narrow band centered at about 1200 Hz and 2400 Hz.

フィルタ処理ののち信号を係数20でデシメートし27サ
ンプル/フレームにサンプル数を減らす。同位相成分サ
ンプルおよび直角位相成分サンプルそれぞれを適応型PC
M符号器で32レベルに量子化する。その結果、同位相成
分および直角位相成分の各々についてデシメートずみサ
ンプル27個の5ビット量子化表示D1乃至D54が8ビット
の量子化利得係数Gとともに得られる。この情報と16ビ
ットのユニークワードUと4ビットの誤り検出符号Cと
12個の空きビットXとを41バイトフレーム構成にフォー
マット化して、無線通信用周波数チャンネル対の被選択
時間スロット経由の伝送に備える。データ通信用のこの
フレーム構成を図6に示す。なお、ユニークワードU
は、信号の種類とは関わりなく同じ位置にフォーマット
化するのが好ましい。
After filtering, the signal is decimated by a factor of 20 to reduce the number of samples to 27 samples / frame. Adaptive PC for in-phase and quadrature-phase component samples
Quantize to 32 levels with M encoder. As a result, 27 5-bit quantized representations D1 to D54 of 27 decimated samples for each of the in-phase component and the quadrature component are obtained together with the 8-bit quantization gain coefficient G. This information, a 16-bit unique word U and a 4-bit error detection code C
The 12 free bits X are formatted into a 41-byte frame configuration to prepare for transmission via the selected time slot of the wireless communication frequency channel pair. This frame configuration for data communication is shown in FIG. Note that the unique word U
Is preferably formatted at the same location regardless of the type of signal.

受信側では受信したこの41バイトフレームを同位相成
分および直角位相成分にそれぞれ対応の27個の5ビット
量子化サンプルおよび8ビットの量子化利得Gに分離す
る。この符号化ずみ5ビット量子化サンプルを量子化利
得Gで復号化し、デシメートずみの同位相成分および直
角位相信号成分と情報的にそれぞれ等価な27個の8ビッ
ト信号サンプルを生ずる。この復号化されたサンプルを
係数20で補間し、540サンプル/フレームに変換する。
これらサンプルをcos(Ωt)信号およびsin(Ωt)信
号とそれぞれ混合し、送信側と同じ遮断周波数(700H
z)で低域フィルタ処理する。それらフィルタ処理出力
信号48および49を係数3でデシメートし180サンプル/
フレームに変換する。これら二つのデシメートずみの信
号50および51を、原信号20と情報的に等価な8キロバイ
ト/秒の通信信号26を生ずるように加算する。
On the receiving side, the received 41-byte frame is separated into 27 5-bit quantization samples and 8-bit quantization gains G corresponding to the in-phase and quadrature components, respectively. The encoded 5-bit quantized samples are decoded with a quantization gain G to produce 27 8-bit signal samples that are informationally equivalent to the decimated in-phase and quadrature signal components, respectively. The decoded samples are interpolated by a factor of 20 and converted to 540 samples / frame.
These samples are mixed with the cos (Ωt) signal and the sin (Ωt) signal, respectively, and the same cutoff frequency (700H
Perform low-pass filtering in z). The filtered output signals 48 and 49 are decimated by a factor of 3 to obtain 180 samples /
Convert to a frame. These two decimated signals 50 and 51 are added to produce an 8 kilobyte / second communication signal 26 that is informationally equivalent to the original signal 20.

ユニークワード40は処理対象の信号の種類の表示に用
い、このシステムが信号の種類に応じて適切な圧縮方法
および関連パラメータを用いるようにする。すなわち、
ユニークワードは処理対象の通信信号が音声信号、ファ
クシミリ信号、発信局モデム信号、応答局モデムなどの
区別を表示する。
The unique word 40 is used to indicate the type of signal to be processed so that the system uses appropriate compression methods and related parameters depending on the type of signal. That is,
The unique word indicates whether the communication signal to be processed is a voice signal, a facsimile signal, a calling station modem signal, a responding station modem, or the like.

上記米国特許第4,675,863号明細書などに記載してあ
る従来技術の無線通信システムを変形して本発明の圧縮
方法を利用できるようにすることは容易である。図7
は、従来技術のシステムにおける各音声符復号器(CODE
C)を圧縮選択プロセッサ(CSP)60および関連の符復号
器(CODEC)61、62、63、64に置換した変形を概略的に
示す。
It is easy to modify the prior art wireless communication system described in the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,675,863 and the like so that the compression method of the present invention can be used. FIG.
Is the codec (CODE CODE) in the prior art system.
FIG. 5 schematically shows a variant in which C) is replaced by a compression selection processor (CSP) 60 and an associated codec (CODEC) 61, 62, 63, 64;

概括的にいうとCSP60はCODEC61乃至64を一つずつ用い
る。したがって、これらCODEC61乃至64全部をCSP60とと
もに単一のマイクロチップ上に設けて、通信信号の種類
に応じて採用パラメータおよび符号化方法を制御するよ
うにすることができる。すなわち、CSP60およびCODEC61
乃至64全部をテキサスインストルメンツ社製TMS 32030
型デジタルシグナルプロセッサの中に組み入れて、符号
化選択と符復号動作の両方を実動化することができる。
Generally speaking, CSP60 uses CODECs 61 to 64 one by one. Therefore, all of the CODECs 61 to 64 can be provided together with the CSP 60 on a single microchip, and the adopted parameters and the encoding method can be controlled according to the type of the communication signal. That is, CSP60 and CODEC61
-64 all TMS 32030 manufactured by Texas Instruments
It can be incorporated into a digital signal processor to implement both the encoding selection and the codec operation.

この通信信号圧縮処理においては、無線通信システム
がデフォルト状態としてRELPなど所望の音声信号圧縮方
法を用いるのが好ましい。標準方式反響消去装置の解除
トーンが2225Hzまたは2100Hzでファクシミリ伝送および
モデム伝送開始時に発生されるからである。
In this communication signal compression processing, it is preferable that the wireless communication system uses a desired audio signal compression method such as RELP as a default state. This is because the cancellation tone of the standard echo canceller is generated at 2225 Hz or 2100 Hz at the start of facsimile transmission and modem transmission.

CSP60は、音声CODEC61で処理中の通信信号20を監視し
て反響消去装置解除トーンを検出する。この動作は、各
フレームの最初の二つの反射係数をチェックすることに
よって行う。これら係数が十分な数のフレームにわたっ
て特定の範囲内にある場合は、このシステムは音声処理
からファクシミリCODEC62およびモデムCODEC63乃至64で
の本発明のデータ圧縮手法による通信信号処理に切り替
わる。
The CSP 60 monitors the communication signal 20 being processed by the voice CODEC 61 and detects the echo canceling device release tone. This is done by checking the first two reflection coefficients of each frame. If these coefficients are within a certain range over a sufficient number of frames, the system switches from speech processing to communication signal processing in the facsimile CODEC 62 and modem CODECs 63-64 with the data compression technique of the present invention.

音声処理状態からの切換のあと、このシステムは初め
に上述のファクシミリ信号伝送用パラメータにしたがっ
てファクシミリ信号CODEC62で通信信号を処理する。こ
の通信信号20を監視してファクシミリシグナリングの有
無を検出する。すなわち、ファクシミリ送受信機相互間
の初期のハンドシェーク動作用の300ビット/秒の半2
重FSK信号(1650Hzおよび1815Hzを使用)の有無の監視
によってこの検出を行う。
After switching from the voice processing state, the system first processes the communication signal with the facsimile signal CODEC 62 according to the facsimile signal transmission parameters described above. The communication signal 20 is monitored to detect the presence or absence of facsimile signaling. That is, half of 300 bits / second for the initial handshake operation between the facsimile transceivers.
This is detected by monitoring for the presence of a heavy FSK signal (using 1650 Hz and 1815 Hz).

このFSK信号の検出は次のように行う。二次LPC解析を
二つの反射係数を生ずる信号について行う。各反射係数
と先行3フレームからの対応の係数との間で平均値をと
る。それら係数の平均値が予め定めた境界値の組の内側
にある場合は、ファクシミリ伝送を検出し、ファクシミ
リ信号CODEC62にしたがって、すなわち、上述の圧縮技
術によりファクシミリパラメータを用いて処理を継続す
る。しかし、FSK信号が例えば4.725秒の所定の時間窓の
範囲内で検出されなかった場合は、このシステムは適切
なモデム信号CODEC63または64に切り換わる。
The detection of this FSK signal is performed as follows. A second order LPC analysis is performed on the signal that produces two reflection coefficients. An average is taken between each reflection coefficient and the corresponding coefficient from the preceding three frames. If the average of these coefficients is inside a predetermined set of boundary values, facsimile transmission is detected and processing is continued according to the facsimile signal CODEC 62, i.e., using the facsimile parameters by the compression technique described above. However, if the FSK signal is not detected within a predetermined time window of, for example, 4.725 seconds, the system switches to the appropriate modem signal CODEC 63 or 64.

上記解除トーンおよびFSK信号不在が検出された場合
は、発信側モデム信号CODEC63を用いる。各フレームで
伝送されてきたユニークワードを受信側加入者局で信号
処理して、音声データ、ファクシミリデータおよびモデ
ム発信またはモデム応答データとしてフレームを復号化
する。受信側加入者局が発信側モデム信号表示のユニー
クワードの受信を検出した場合は、受信側加入者局の選
択プロセッサ60が応答側モデム信号CODEC64使用モード
に切り換わる。
When the release tone and the absence of the FSK signal are detected, the calling modem signal CODEC 63 is used. The unique word transmitted in each frame is signal-processed in the receiving subscriber station, and the frame is decoded as voice data, facsimile data and modem transmission or modem response data. When the receiving subscriber station detects the reception of the unique word of the calling modem signal indication, the selection processor 60 of the receiving subscriber station switches to the mode of using the answer modem signal CODEC64.

プロセッサ60はファクシミリシグナリング用の伝送方
向通信信号20の監視のほか伝送方向におけるエネルギー
も監視する。エネルギー消失が所定期間にわたり、すな
わちモデム出力信号については67.5ミリ秒、ファクシミ
リ信号については22.5秒にわたり継続した場合は、プロ
セッサがこれを認識し、システムはデフォルト状態に戻
り、通信信号を音声信号CODEC61で音声信号として処理
する。FSK信号の検出の有無に関わりなく、伝送方向に
おけるエネルギーを継続的に監視してファクシミリシグ
ナリングやモデムシグナリングの終了を判定し、音声シ
グナリングにシステムをリセットする。
Processor 60 monitors the transmission direction communication signal 20 for facsimile signaling as well as the energy in the transmission direction. If the energy loss persists for a predetermined period of time, i.e., 67.5 milliseconds for the modem output signal and 22.5 seconds for the facsimile signal, the processor recognizes this and the system returns to the default state and the communication signal is converted to the voice signal CODEC Process as audio signal. Regardless of whether the FSK signal is detected or not, the energy in the transmission direction is continuously monitored to determine the end of facsimile signaling or modem signaling, and the system is reset to voice signaling.

この発明のデータ圧縮方法を上述の実施例では特定の
無線通信システムとの関連で説明してきたが、パラメー
タ、周波数、伝送媒体、フレーム同期およびフレーム構
成を変えた別のシステムにもこの発明は容易に適合でき
る。また、このデータ圧縮方法に用いたパラメータは上
記米国特許第4,675,863号明細書記載のシステムとの互
換性を考慮して決定した。これらパラメータの組を変え
て、上述の方法により情報的に等価なデータ信号に符号
化可能な通信信号の圧縮を実効的に可能にすることがで
きる。
Although the data compression method of the present invention has been described in the above embodiments in relation to a specific wireless communication system, the present invention can be easily applied to another system in which parameters, frequency, transmission medium, frame synchronization and frame configuration are changed. Can be adapted to The parameters used in this data compression method were determined in consideration of compatibility with the system described in the above-mentioned US Pat. No. 4,675,863. By changing the set of these parameters, it is possible to effectively enable the compression of a communication signal that can be encoded into an informationally equivalent data signal by the method described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図1は、本発明の手法による改良型データ圧縮処理を使
える無線通信システムの概略図である。 図2は、本発明による通信信号のデータ圧縮および復号
化の概略的図解である。 図3は、スプリットバンドモデム通信信号の周波数領域
の図解である。 図4は、通常のファクシミリ通信信号の周波数領域の図
解である。 図5は、本発明による圧縮ファクシミリ信号の伝送に用
いるフレーム構成の概略図である。 図6は、本発明による圧縮モデム出力信号の伝送に用い
るフレーム構成に概略図である。 図7は、無線通信システム内における改良型符号化シス
テムの実働化の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless communication system that can use an improved data compression process according to the techniques of the present invention. FIG. 2 is a schematic illustration of data compression and decoding of a communication signal according to the present invention. FIG. 3 is an illustration of the frequency domain of a split band modem communication signal. FIG. 4 is an illustration of the frequency domain of a normal facsimile communication signal. FIG. 5 is a schematic diagram of a frame configuration used for transmitting a compressed facsimile signal according to the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a frame structure used for transmitting a compressed modem output signal according to the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram of an implementation of the improved coding system in a wireless communication system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット・デイー・カーツ アメリカ合衆国、ニュージャージー州 08054、マウント・ローレル、ウエス ト・ブルーベル・レーン 104 (72)発明者 ブライアン・エム・マッカーシー アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 19444、ラファイエット・ヒル、エマー ソン・ドライブ 235 (72)発明者 ジェームス・エム・クレッセ アメリカ合衆国、ニュージャージー州 08053、マールトン、セイジモア・ドラ イブ 1504 (56)参考文献 特開 平4−150233(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 14/00 - 14/04 H04J 3/00 - 3/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Scott Day Kurtz, Inventor, New Jersey, 08054, Mount Laurel, West Bluebell Lane 104 (72) Inventor Brian M. McCarthy, United States, Pennsylvania 19444 Emerson Drive, Lafayette Hill, 235 (72) Inventor James M. Cresse, Sagemore Drive, Marlton, 08053, New Jersey, USA 1504 (56) References JP-A-4-150233 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 14/00-14/04 H04J 3/00-3/06

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被選択搬送媒体(24)を通じた伝送を容易
にするように圧縮され受信側で再構成される通信信号
(20)を通信システムの前記被選択搬送媒体(24)を通
じて種々の地点(10,11)の間で伝達する通信方法であ
って、前記通信信号(20)を二つの個別の信号成分に変
換する過程を含み、その変換過程が、 前記通信信号(20)のおよその中心周波数Ωを判定する
過程と、 同位相信号成分(30)を生ずるように前記通信信号(2
0)をcos(Ωt)を表す信号と混合する過程と、 直角位相信号成分(31)を生ずるように前記通信信号
(20)をsin(Ωt)を表す信号と混合する過程と、 前記同位相信号成分(30)および直角位相信号成分(3
1)の各々を量子化して、これら信号成分(30)および
(31)を量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,3
7)および関連の量子化利得パラメータ(G)に符号化
し、それによって前記通信システムの被選択搬送媒体
(24)経由の伝送のための圧縮ずみ符号化信号(21)を
生ずる過程と を含む通信方法であって、 前記通信システムの前記被選択搬送媒体(24)経由で前
記圧縮ずみ符号化信号(21)を伝送するとともに受信点
において前記圧縮ずみ符号化信号(21)を受信する過程
と、 前記通信システムの前記被選択搬送媒体(24)経由で受
信した前記圧縮ずみ符号化信号(21)の前記量子化ずみ
同位相および直角位相信号(36,37)および前記量子化
利得パラメータ(G)を分離する過程と、 復号化すべき前記圧縮ずみ符号化信号(21)のおよその
中心周波数Ω′を判定する過程と、 前記量子化利得パラメータ(G)に従った量子化復号化
により前記量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,3
7)を再構成し、再構成ずみ同位相および直角位相信号
(42,43)を生ずる過程と、 前記再構成ずみ同位相信号(42)をcos(Ω′t)を表
す信号と混合して混合ずみの再構成ずみ同位相信号(4
6)を生ずる過程と、 前記再構成ずみ直角位相信号(43)をsin(Ω′t)を
表す信号と混合して混合ずみの再構成ずみ同位相信号
(47)を生ずる過程と、 前記混合ずみの再構成ずみ同位相および直角位相信号
(46,47)を加算して復号化ずみの圧縮解除ずみ通信信
号(26)を生ずる過程と をさらに含む通信方法において、 前記同位相および直角位相信号成分(30,31)の各々を
量子化の前にフィルタ処理してそれら信号成分(30,3
1)から所定周波数以上の周波数成分を除去しフィルタ
処理ずみ同位相および直角位相成分(32,33)を生ずる
過程と、 前記通信システムの前記被選択搬送媒体(24)経由の伝
送のための前記圧縮ずみ符号化信号(21)を生ずるよう
に前記量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,37)
および量子化利得パラメータ(G)をフォーマット化す
る過程と をさらに含むことを特徴とする通信方法。
A communication signal (20) which is compressed and reconstructed on the receiving side to facilitate transmission over a selected carrier medium (24) is transmitted through said selected carrier medium (24) of a communication system to a variety of sources. A method of communicating between points (10, 11), comprising the step of converting said communication signal (20) into two separate signal components, said converting step comprising: Determining the center frequency Ω of the communication signal (2) so as to generate an in-phase signal component (30).
0) with a signal representing cos (Ωt); mixing the communication signal (20) with a signal representing sin (Ωt) to produce a quadrature signal component (31); The signal component (30) and the quadrature signal component (3
1) are quantized, and these signal components (30) and (31) are quantized to the in-phase and quadrature signals (36,3).
7) and an associated quantization gain parameter (G), thereby producing a compressed encoded signal (21) for transmission over the selected carrier medium (24) of the communication system. Transmitting the compressed coded signal (21) via the selected carrier medium (24) of the communication system and receiving the compressed coded signal (21) at a receiving point; The quantized in-phase and quadrature signals (36, 37) of the compressed encoded signal (21) received via the selected carrier medium (24) of the communication system and the quantized gain parameter (G) And the step of determining an approximate center frequency Ω ′ of the compressed coded signal (21) to be decoded. The step of determining the quantum by the quantization decoding according to the quantization gain parameter (G). In-phase and quadrature signals Zumi (36, 3
7) reconstructing to produce reconstructed in-phase and quadrature signals (42, 43); and mixing said reconstructed in-phase signal (42) with a signal representing cos (Ω't). Mixed reconstructed in-phase signal (4
6) mixing the reconstructed quadrature signal (43) with a signal representing sin (Ω't) to produce a mixed reconstructed in-phase signal (47); Adding the reconstructed in-phase and quadrature signals (46, 47) to produce a decoded decompressed communication signal (26). Each of the components (30, 31) is filtered before quantization, and the signal components (30, 3
Removing the frequency components above a predetermined frequency from 1) to produce filtered in-phase and quadrature components (32, 33); and Said quantized in-phase and quadrature signals (36,37) to produce a compressed encoded signal (21).
And formatting the quantization gain parameter (G).
【請求項2】前記フィルタ処理ずみ同位相および直角位
相成分(32,33)の各々を量子化の前に所定の係数Mで
デシメートしてデシメートずみ同位相および直角位相成
分(34,35)をそれぞれ生ずる過程をさらに含む請求項
1記載の通信方法。
2. The decimated in-phase and quadrature components (34, 35) of each of the filtered in-phase and quadrature components (32, 33) are decimated by a predetermined coefficient M before quantization. The communication method of claim 1, further comprising the steps of:
【請求項3】前記通信信号(20)を所定の係数M′で補
間したのち前記cos(Ωt)およびsin(Ωt)をそれぞ
れ表す信号との混合により前記同位相および直角位相信
号成分(30,31)を生ずる過程をさらに含む請求項2記
載の通信方法。
3. The in-phase and quadrature-phase signal components (30, 30) are interpolated by a predetermined coefficient M 'and mixed with signals representing cos (Ωt) and sin (Ωt), respectively. The communication method according to claim 2, further comprising the step of:
【請求項4】前記混合ずみの再構成ずみ同位相および直
角位相信号(46,47)を加算の前にフィルタ処理してそ
れら信号(46,47)から所定周波数以上の周波数成分を
除去しフィルタ処理ずみの再構成ずみ同位相および直角
位相信号(48,49)を生ずる過程をさらに含む請求項3
記載の通信方法。
4. A filter for filtering the mixed reconstructed in-phase and quadrature signals (46, 47) before adding them to remove frequency components of a predetermined frequency or more from the signals (46, 47). 4. The method of claim 3 further comprising the step of producing a processed reconstructed in-phase and quadrature signal.
The communication method described.
【請求項5】前記再構成ずみ同位相および直角位相信号
(42,43)を混合の前に所定の係数mで補完する過程を
さらに含む請求項4記載の通信方法。
5. The communication method according to claim 4, further comprising a step of complementing said reconstructed in-phase and quadrature signals with a predetermined coefficient m before mixing.
【請求項6】前記フィルタ処理ずみの再構成ずみ同位相
および直角位相信号(48,49)を加算の前に所定の係数
m′でそれぞれデシメートする過程をさらに含む請求項
5記載の通信方法。
6. The communication method according to claim 5, further comprising the step of decimating each of said filtered and reconstructed in-phase and quadrature signals (48, 49) by a predetermined coefficient m 'before adding.
【請求項7】前記通信信号(20)のおよその中心周波数
Ωを判定する過程と、その通信信号(20)の種類を判定
する過程と、その種類に基づきその通信信号(20)の処
理のための所定の値を割り当てる過程とをさらに含む請
求項6記載の通信方法。
7. A process for determining an approximate center frequency Ω of the communication signal (20), a process for determining a type of the communication signal (20), and a process for processing the communication signal (20) based on the type. Assigning a predetermined value for the communication method.
【請求項8】前記中心周波数Ωに割り当てられた前記所
定の値が1800Hz(図4)であり、前記係数MおよびM′
を10および3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理
の遮断周波数が1400Hzに選んであり、前記デシメートず
み同位相および直角位相成分(34,35)を前記通信信号
(20)がファクシミリ信号と判定された場合に六つの量
子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ωに割り当てられた前記所定の値が1200
Hz(図3)であり、前記係数MおよびM′を20および3
にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波数
が700Hzに選んであり、前記デシメートずみ同位相およ
び直角位相成分(34,35)を前記通信信号(20)が分割
帯域モデム信号の発信帯域信号と判定された場合に32個
の量子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ωに割り当てられた前記所定の値が2400
Hz(図3)であり、前記係数MおよびM′を20および3
にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波数
が700Hzに選んであり、前記デシメートずみ同位相およ
び直角位相成分(34,35)を前記通信信号(20)が分割
帯域モデム信号の応答帯域信号と判定された場合に32個
の量子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が18
00Hz(図4)であり、前記係数mおよびm′が10および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)がファクシミリ信号と判定され前記受信点で受信
された場合に1400Hzに選んであるか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が12
00Hz(図3)であり、前記係数mおよびm′が20および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)が分割帯域モデム信号の発信帯域信号であると判
定され前記受信点で受信された場合に700Hzに選んであ
るか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が24
00Hz(図3)であり、前記係数mおよびm′が20および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)が分割帯域モデム信号の応答帯域信号であると判
定され前記受信点で受信された場合に700Hzに選んであ
る ことを特徴とする請求項7記載の通信方法。
8. The method according to claim 8, wherein said predetermined value assigned to said center frequency Ω is 1800 Hz (FIG. 4), and said coefficients M and M ′.
Are selected as 10 and 3, respectively, the cutoff frequency of the filter processing is selected as 1400 Hz, and the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) are determined that the communication signal (20) is a facsimile signal. In this case, each of the six quantization levels is quantized, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω is 1200.
Hz (FIG. 3), and the coefficients M and M 'are 20 and 3
Respectively, and the cutoff frequency of the filtering is selected to be 700 Hz, and the communication signal (20) is obtained by dividing the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) with the transmission band signal of the divided band modem signal. If it is determined, each of the quantization values is quantized to 32 quantization levels, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω is 2400.
Hz (FIG. 3), and the coefficients M and M 'are 20 and 3
And the cut-off frequency of the filtering is selected to be 700 Hz, and the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) are divided into the communication band (20) and the response band signal of the divided band modem signal. If determined, each of the quantization values is quantized to 32 quantization levels, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 18
00 Hz (FIG. 4), the coefficients m and m 'are selected to be 10 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filter processing is determined by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20) by facsimile. If the signal is determined to be a signal and received at the receiving point, the frequency is selected to be 1400 Hz, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 12
00 Hz (FIG. 3), the coefficients m and m 'are selected to be 20 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filtering is divided by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20). The predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is determined to be 700 Hz when the signal is determined to be the transmission band signal of the band modem signal and received at the receiving point, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 24.
00 Hz (FIG. 3), the coefficients m and m 'are selected to be 20 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filtering is divided by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20). The communication method according to claim 7, wherein 700 Hz is selected when it is determined that the signal is a response band signal of a band modem signal and the signal is received at the receiving point.
【請求項9】前記通信信号が互いに相異なる種類の信号
であることと、伝達中の信号の種類を表示するためのユ
ニークワードを前記圧縮ずみ符号化信号に含める過程を
さらに含むこととを特徴とする請求項1記載の通信方
法。
9. The communication signal according to claim 1, further comprising a step of including a unique word for indicating the type of the signal being transmitted in the compressed coded signal. The communication method according to claim 1, wherein
【請求項10】前記通信信号が互いに相異なる種類の信
号であることと、伝達中の信号の種類を表示するための
ユニークワードをその信号の種類に関係なく同一の時間
位置にフォーマットするように前記圧縮ずみ符号化信号
に含める過程をさらに含むこととを特徴とする請求項1
記載の通信方法。
10. A communication system according to claim 1, wherein said communication signals are different types of signals, and a unique word for indicating the type of the signal being transmitted is formatted at the same time position regardless of the type of the signal. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of including in said compressed coded signal.
The communication method described.
【請求項11】被選択搬送媒体(24)を通じた伝送を容
易にするように圧縮され受信側で再構成される通信信号
(20)を前記被選択搬送媒体(24)を通じて種々の地点
(10,11)の間で伝達する通信システムであって、信号
圧縮符号化装置(22)を含み、その符号化装置(22)
が、 前記通信信号(20)を二つの個別の信号成分に変換する
手段であって、 前記通信信号(20)のおよその中心周波数Ωを判定する
手段(27)と、 同位相信号成分(30)を生ずるように前記通信信号(2
0)をcos(Ωt)を表す信号と混合する手段と、 直角位相信号成分(31)を生ずるように前記通信信号
(20)をsin(Ωt)を表す信号と混合する手段と を含む変換手段と、 前記同位相信号成分(30)および直角位相信号成分(3
1)の各々を量子化して、これら信号成分(30)および
(31)を量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,3
7)および関連の量子化利得パラメータ(G)に符号化
し、それによって前記通信システムの被選択搬送媒体
(24)経由の伝送のための圧縮ずみ符号化信号(21)を
生ずる手段と を含む通信システムにおいて、前記符号化装置(22)
が、 前記同位相および直角位相信号成分(30,31)の各々を
量子化の前にフィルタ処理してそれら信号成分(30,3
1)から所定周波数以上の周波数成分を除去しフィルタ
処理ずみ同位相および直角位相成分(32,33)を生ずる
手段と、 前記通信システムの前記被選択搬送媒体(24)経由の伝
送のための前記圧縮ずみ符号化信号(21)を生ずるよう
に前記量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,37)
および量子化利得パラメータ(G)を多重化するフォー
マット化手段と をさらに含むことを特徴とする通信システム。
11. A communication signal (20) which is compressed and reconstructed on the receiving side to facilitate transmission over a selected carrier medium (24) at various points (10) through said selected carrier medium (24). , 11), comprising a signal compression encoding device (22), the encoding device (22)
Means for converting the communication signal (20) into two individual signal components, and means (27) for determining an approximate center frequency Ω of the communication signal (20); ) To produce the communication signal (2
Means for mixing 0) with a signal representing cos (Ωt), and means for mixing the communication signal (20) with a signal representing sin (Ωt) to produce a quadrature signal component (31). And the in-phase signal component (30) and the quadrature-phase signal component (3
1) are quantized, and these signal components (30) and (31) are quantized to the in-phase and quadrature signals (36,3).
7) and means for encoding the associated quantization gain parameter (G), thereby producing a compressed encoded signal (21) for transmission over the selected carrier medium (24) of said communication system. In the system, the encoding device (22)
However, each of the in-phase and quadrature-phase signal components (30, 31) is subjected to a filtering process before quantization so that the signal components (30, 3)
1) means for removing frequency components above a predetermined frequency from 1) to generate filtered in-phase and quadrature-phase components (32, 33), and said device for transmission via said selected carrier medium (24) of said communication system. Said quantized in-phase and quadrature signals (36,37) to produce a compressed encoded signal (21).
And formatting means for multiplexing the quantization gain parameter (G).
【請求項12】前記符号化装置(22)が前記フィルタ処
理ずみ同位相および直角位相成分(32,33)の各々を量
子化の前に所定の係数Mでデシメートする手段を含むこ
とをさらに特徴とする請求項11記載の通信システム。
12. The apparatus according to claim 11, wherein said encoding device includes means for decimating each of said filtered in-phase and quadrature components by a predetermined coefficient M prior to quantization. 12. The communication system according to claim 11, wherein
【請求項13】前記符号化装置(22)が前記通信信号
(20)を所定の係数M′で補間したのち前記cos(Ω
t)およびsin(Ωt)をそれぞれ表す信号との混合に
より前記同位相および直角位相信号成分(30,31)を生
ずる手段をさらに含む請求項12記載の通信システム。
13. The coding apparatus (22) interpolates the communication signal (20) by a predetermined coefficient M ',
13. The communication system according to claim 12, further comprising means for producing said in-phase and quadrature-phase signal components (30,31) by mixing with signals representing t) and sin (Ωt), respectively.
【請求項14】前記通信信号(20)のおよその中心周波
数Ωを判定する手段(27)がその通信信号(20)の種類
を判定し、その判定に基づき、前記中心周波数Ω、係数
MおよびM′並びに前記フィルタの遮断周波数に所定の
値を割り当てることを特徴とする請求項13記載の通信シ
ステム。
14. A means (27) for determining an approximate center frequency Ω of the communication signal (20) determines the type of the communication signal (20), and based on the determination, determines the center frequency Ω, coefficient M and 14. The communication system according to claim 13, wherein a predetermined value is assigned to M 'and a cutoff frequency of said filter.
【請求項15】前記通信システムの前記被選択搬送媒体
(24)経由で受信した前記圧縮ずみ符号化信号(21)の
前記量子化ずみ同位相および直角位相信号(36,37)お
よび量子化利得パラメータ(G)を分離するフォーマッ
ト復号化手段、および復号化対象の前期圧縮ずみ符号化
信号(21)の前記およその中心周波数Ω′を判定する手
段と、 前記量子化利得パラメータ(G)に従って前記同位相お
よび直角位相信号(36,37)を再構成して再構成ずみ同
位相および直角位相信号(42,43)を生ずる量子化復号
化手段と、 前記再構成ずみ同位相信号(42)をcos(Ω′t)を表
す信号と混合して混合ずみの再構成ずみ同位相信号(4
6)を生ずる混合手段と、 前記再構成ずみ直角位相信号(43)をsin(Ω′t)を
表す信号と混合して混合ずみの再構成ずみ直角位相信号
(47)を生ずる混合手段と、 前記混合ずみの再構成ずみ同位相および直角位相信号
(46.47)を加算して復号化ずみの圧縮解除ずみ通信信
号(26)を生ずる加算手段と を含む信号圧縮復号化装置(25)を さらに含むことを特徴とする請求項11乃至14の一つ以上
の請求項に記載の通信システム。
15. The quantized in-phase and quadrature signals (36, 37) and the quantization gain of the compressed encoded signal (21) received via the selected carrier medium (24) of the communication system. Format decoding means for separating the parameter (G), means for determining the approximate center frequency Ω 'of the compressed signal (21) to be decoded, and the format decoding means according to the quantization gain parameter (G). Quantizing decoding means for reconstructing the in-phase and quadrature signals (36, 37) to generate reconstructed in-phase and quadrature signals (42, 43); cos (Ω′t) and a mixed reconstructed in-phase signal (4
Mixing means for producing 6); mixing means for mixing said reconstructed quadrature signal (43) with a signal representing sin (Ω't) to produce a mixed reconstructed quadrature signal (47); Summing means for adding the mixed reconstructed in-phase and quadrature signals (46.47) to produce a decoded decompressed communication signal (26). Communication system according to one or more of the claims 11 to 14, characterized in that:
【請求項16】前記圧縮符号化装置(22)を有する第1
の通信局(10)と、前記信号圧縮解除復号化装置(25)
を有し前記第1の通信局(10)から前記圧縮ずみ符号化
信号(21)を受信する第2の通信局(11)とを含むこと
をさらに特徴とする請求項15記載の通信システム。
16. A first apparatus having the compression encoding device (22).
Communication station (10) and said signal decompression decoding device (25)
16. The communication system according to claim 15, further comprising a second communication station (11) having a first communication station (10) and receiving the compressed encoded signal (21) from the first communication station (10).
【請求項17】前記信号圧縮符号化装置(22)の少なく
とも一つと前記信号圧縮解除復号化装置(25)の少なく
とも一つとを各々が有する複数の通信局(10,11)を含
むことをさらに特徴とする請求項15記載の通信システ
ム。
17. A communication system further comprising a plurality of communication stations each having at least one of said signal compression encoding device (22) and at least one of said signal decompression decoding device (25). 16. The communication system according to claim 15, wherein:
【請求項18】前記通信信号(10)の少なくとも一つ
が、 選ばれた種類の信号の符号化および復号化のための複数
の前記信号圧縮符号化装置(22)および複数の前記信号
圧縮解除復号化装置(25)と、 伝送すべき通信信号(20)の前記信号の種類に応じた信
号処理のために前記複数の符号化装置(22)の一つを選
択する手段と、 受信した圧縮ずみ符号化信号(21)の前記信号の種類に
応じた信号処理のために前記複数の復号化装置(25)の
一つを選択する手段と を含むことをさらに特徴とする請求項17記載の通信シス
テム。
18. A method according to claim 18, wherein at least one of said communication signals comprises a plurality of said signal compression encoding devices for encoding and decoding a selected type of signal and a plurality of said signal decompression decoding. Encoding means (25); means for selecting one of the plurality of encoding apparatuses (22) for signal processing according to the type of the communication signal (20) to be transmitted; 18. The communication according to claim 17, further comprising: means for selecting one of the plurality of decoding devices (25) for signal processing according to the type of the coded signal (21). system.
【請求項19】前記圧縮ずみ符号化信号(21)の前記お
よその中心周波数Ω′を判定する判定手段(28)が前記
通信信号の種類を判定してその信号の種類に基づき所定
の値を中心周波数Ω′に割り当てることをさらに特徴と
する請求項15乃至18のいずれか一つに記載の通信システ
ム。
19. A determination means (28) for determining the approximate center frequency Ω 'of the compressed coded signal (21) determines the type of the communication signal and sets a predetermined value based on the type of the communication signal. 19. The communication system according to claim 15, further comprising assigning a center frequency Ω ′.
【請求項20】前記同位相および直角位相信号成分(3
0,31)の各々をこれら信号成分から所定周波数以上の周
波数成分を除去するように量子化の前にフィルタ処理す
る手段を前記信号圧縮符号化装置(22)の各々がさらに
含むことと、前記混合ずみの再構成ずみ同位相および直
角位相信号(46,47)の各々をこれら信号から所定周波
数以上の周波数成分を除去するように加算の前にフィル
タ処理してフィルタ処理ずみの再構成ずみ同位相および
直角位相信号(48,49)をそれぞれ生ずるフィルタ手段
を前記信号圧縮解除復号化装置(25)の各々がさらに含
むこと とをさらに特徴とする請求項15乃至18のいずれか一つに
記載の通信システム。
20. The in-phase and quadrature-phase signal components (3
0, 31), each of the signal compression encoding devices (22) further includes means for filtering each of these signal components before quantization so as to remove frequency components of a predetermined frequency or more from these signal components; Each of the mixed reconstructed in-phase and quadrature signals (46, 47) is filtered prior to addition so as to remove frequency components above a predetermined frequency from these signals and filtered. 19. The signal decompression decoding device (25) further comprising filter means for respectively producing a phase and a quadrature signal (48, 49). Communication system.
【請求項21】前記フィルタ処理ずみ同位相および直角
位相成分(32,33)の各々を量子化の前に所定の係数M
でデシメートしてデシメートずみ同位相および直角位相
成分(34,35)をそれぞれ生ずる手段を前記信号圧縮符
号化装置(22)の各々がさらに含むことと、 前記再構成ずみ同位相および直角位相信号(42,43)を
加算の前に所定の係数mで補間する手段を前記信号圧縮
解除復号化装置(25)の各々がさらに含むこと とを特徴とする請求項20記載の通信システム。
21. Each of said filtered in-phase and quadrature components (32, 33) is a predetermined coefficient M
Wherein each of the signal compression encoding devices (22) further comprises means for decimating to produce decimated in-phase and quadrature components (34, 35), respectively; and that the reconstructed in-phase and quadrature signals ( 21. The communication system according to claim 20, wherein each of the signal decompression decoding devices (25) further includes means for interpolating (42, 43) with a predetermined coefficient m before addition.
【請求項22】前記通信信号(20)を前記cos(Ωt)
およびsin(Ωt)をそれぞれ表す信号との混合の前に
所定の係数M′で補間して前記同位相および直角位相信
号成分(30,31)を生ずる手段を前記信号圧縮符号化装
置(22)の各々がさらに含むことと、 前記フィルタ処理ずみの再構成ずみ同位相および直角位
相信号(48,49)の各々を加算の前に所定の係数m′で
デシメートする手段を前記信号圧縮解除復号化装置(2
5)の各々がさらに含むこと とを特徴とする請求項21記載の通信システム。
22. The communication signal (20) is converted to the cos (Ωt)
Means for interpolating with the predetermined coefficient M 'to produce said in-phase and quadrature-phase signal components (30, 31) before mixing with the signals respectively representing sin and .OMEGA. Further comprising: means for decimating each of said filtered reconstructed in-phase and quadrature signals (48,49) by a predetermined coefficient m 'prior to addition, said signal decompression decoding Equipment (2
22. The communication system according to claim 21, wherein each of 5) further includes:
【請求項23】前記符号化装置(22)が前記通信信号
(20)の種類を判定する手段(27)を含み、その信号
(20)の種類に基づき、前記中心周波数Ω、前記係数M
およびM′、前記フィルタ処理の遮断周波数および量子
化レベル数に被選択数値を前記符号化装置(22)の各々
についてそれぞれ割り当てることと、 前記復号化装置(25)が前記通信信号(20)の種類を判
定する手段(28)を含み、その信号(20)の種類に基づ
き、前記中心周波数Ω′、前記係数mおよびm′、前記
フィルタ処理の遮断周波数および量子化レベル数に被選
択数値を前記復号化装置(25)の各々について割り当て
ること とを特徴とする請求項22記載の通信システム。
23. The encoder (22) includes means (27) for determining the type of the communication signal (20), and the center frequency Ω and the coefficient M are determined based on the type of the signal (20).
And M ′, assigning a selected numerical value to each of the encoding devices (22) to the cutoff frequency and the number of quantization levels of the filtering process, and the decoding device (25) Means (28) for judging the type, and based on the type of the signal (20), a selected numerical value is set as the center frequency Ω ', the coefficients m and m', the cutoff frequency of the filtering and the number of quantization levels. 23. The communication system according to claim 22, wherein allocation is performed for each of the decoding devices (25).
【請求項24】前記中心周波数Ωに割り当てられた前記
所定の値が1800Hz(図4)であり、前記係数Mおよび
M′を10および3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ
処理の遮断周波数が1400Hzに選んであり、前記デシメー
トずみ同位相および直角位相成分(34,35)を前記通信
信号(20)がファクシミリ信号と判定された場合に六つ
の量子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ωに割り当てられた前記所定の値が1200
Hz(図3)であり、前記係数MおよびM′を20および3
にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波数
が700Hzに選んであり、前記デシメートずみ同位相およ
び直角位相成分(34,35)を前記通信信号(20)が分割
帯域モデム信号の発信帯域信号と判定された場合に32個
の量子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ωに割り当てられた前記所定の値が2400
Hz(図3)であり、前記係数MおよびM′を20および3
にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波数
が700Hzに選んであり、前記デシメートずみ同位相およ
び直角位相成分(34,35)を前記通信信号(20)が分割
帯域モデム信号の応答帯域信号と判定された場合に32個
の量子化レベルにそれぞれ量子化するか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が18
00Hz(図4)であり、前記係数mおよびm′が10および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)がファクシミリ信号と判定され前記受信点で受信
された場合に1400Hzに選んであるか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が12
00Hz(図3)であり、前記係数mおよびm′が20および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)が分割帯域モデム信号の発信帯域信号であると判
定され前記受信点で受信された場合に700Hzに選んであ
るか、または 前記中心周波数Ω′に割り当てられた前記所定の値が24
00Hz(図3)であり、前記係数mおよびm′が20および
3にそれぞれ選んであり、前記フィルタ処理の遮断周波
数を前記通信信号(20)対応の前記圧縮ずみ符号化信号
(21)が分割帯域モデム信号の応答帯域信号であると判
定され前記受信点で受信された場合に700Hzに選んであ
る ことを特徴とする請求項23記載の通信システム。
24. The predetermined value assigned to the center frequency Ω is 1800 Hz (FIG. 4), the coefficients M and M ′ are selected to be 10 and 3, respectively, and the cutoff frequency of the filtering is 1400 Hz. And quantizing the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) to six quantization levels respectively when the communication signal (20) is determined to be a facsimile signal; or The predetermined value assigned to the frequency Ω is 1200
Hz (FIG. 3), and the coefficients M and M 'are 20 and 3
Respectively, and the cutoff frequency of the filtering is selected to be 700 Hz, and the communication signal (20) is obtained by dividing the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) with the transmission band signal of the divided band modem signal. If it is determined, each of the quantization values is quantized to 32 quantization levels, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω is 2400.
Hz (FIG. 3), and the coefficients M and M 'are 20 and 3
And the cut-off frequency of the filtering is selected to be 700 Hz, and the decimated in-phase and quadrature components (34, 35) are divided into the communication band (20) and the response band signal of the divided band modem signal. If determined, each of the quantization values is quantized to 32 quantization levels, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 18
00 Hz (FIG. 4), the coefficients m and m 'are selected to be 10 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filter processing is determined by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20) by facsimile. If the signal is determined to be a signal and received at the receiving point, the frequency is selected to be 1400 Hz, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 12
00 Hz (FIG. 3), the coefficients m and m 'are selected to be 20 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filtering is divided by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20). The predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is determined to be 700 Hz when the signal is determined to be the transmission band signal of the band modem signal and received at the receiving point, or the predetermined value assigned to the center frequency Ω ′ is 24.
00 Hz (FIG. 3), the coefficients m and m 'are selected to be 20 and 3, respectively, and the cut-off frequency of the filtering is divided by the compressed coded signal (21) corresponding to the communication signal (20). 24. The communication system according to claim 23, wherein it is determined that the signal is a response band signal of a band modem signal, and when the signal is received at the receiving point, 700 Hz is selected.
【請求項25】前記通信信号(20)の前記およその中心
周波数Ωを判定する手段(27)が前記通信信号(20)の
種類を判定することを特徴とする請求項24記載の通信シ
ステム。
25. The communication system according to claim 24, wherein the means (27) for determining the approximate center frequency Ω of the communication signal (20) determines a type of the communication signal (20).
【請求項26】前記通信信号が互いに相異なる種類の信
号であることと、伝達中の信号の種類を表示するための
ユニークワードを前記圧縮ずみ符号化信号に挿入する手
段をさらに含むこととを特徴とする請求項11記載の通信
システム。
26. The communication system according to claim 26, wherein said communication signals are of different types, and further comprising means for inserting a unique word for indicating the type of the signal being transmitted into said compressed coded signal. 12. The communication system according to claim 11, wherein:
【請求項27】前記通信信号が互いに相異なる種類の信
号であることと、伝達中の信号の種類を表示するための
ユニークワードをその信号の種類に関係なく同一の時間
位置にフォーマットするように前記圧縮ずみ符号化信号
に挿入する手段をさらに含むこととを特徴とする請求項
11記載の通信システム。
27. A communication system according to claim 27, wherein said communication signals are of different types, and a unique word for indicating the type of signal being transmitted is formatted at the same time position regardless of the type of said signal. The apparatus further comprises means for inserting the compressed encoded signal into the compressed encoded signal.
11. The communication system according to 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6180052B1 (en) 1994-06-30 2001-01-30 The Procter & Gamble Company Fluid transport webs exhibiting surface energy gradients

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