JP3254126B2 - 可変レート符号化方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチメディア応
用システムに用いられるディジタル移動通信に係わり、
特に、トラフィック量や伝搬路の状況の変化に応じて変
調方式を適応的に変えることにより伝送品質の向上を図
った適応変調方式を用いたディジタル移動通信方式に適
用するための可変レート符号化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フェージングによる受信レベルの
変動が激しい無線伝送路を利用した移動通信システムの
設計では、伝送路の平均的特性により変調方式と伝送レ
ートを決めている。そのため、伝送路の状態が良好なと
きには本来の伝送可能な容量以下の伝送となり効率が悪
くなる。また、伝搬状態が悪いときには設計値以上の誤
り率となり再生音声の品質が劣化する。この問題を解決
するため、瞬時の伝搬特性の変動に対応して、割り当て
られた帯域内で最適な変調方式と伝送レートを切替え選
択し、高い伝送品質で高スループットの伝送を実現する
ことを目的とした適応変調方式が提案されている。（大
槻信也他：“ＱＡＭを用いた適応変調方式の伝送特性解
析”，信学技報，ＲＣＳ９４−６６（１９９４−０９）
参照）。この適応変調方式は、伝送路の伝搬状態の変化
に応じて伝送レートを変化させる方式であるため、可変
レート音声符号化方式を適用する必要がある。

【０００３】従来の主な可変レート音声符号化方式とし
ては、可変レートＡＤＰＣＭ（４０／３２／２４／１６
kbps）（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６）、エンベディッド
ＡＤＰＣＭ（４０／３２／２４／１６kbps）（ＩＴＵ−
Ｔ勧告Ｇ．７２７）や、北米のＩＳ−９５システムにお
いて Qualcom社が提案しているＱＣＥＬＰ（８／４／２
／0.8 kbps）などがある。

【０００４】上記の可変レートＡＤＰＣＭは、任意のサ
ンプル単位で音声符号化レートを、４０／３２／２４／
１６kbpsの内から選択する方式である。また、エンベデ
ィッドＡＤＰＣＭは、任意のサンプル単位で音声符号化
レートを、４０／３２／２４／１６kbpsから選択し、そ
の結果得られた符号化音声情報を、コア情報（再生音声
の生成に不可欠な情報）と、エンハンスメント情報（再
生音声の品質を向上させるための情報であり、この情報
が無くても再生音声は生成できる）とに分割する。そし
て必要に応じてエンハンスメント情報の一部または全部
を廃棄し、コア情報と残ったエンハンスメント情報のみ
から再生音声を得る方式である。さらに、ＱＣＥＬＰ
は、フレーム毎に入力音声信号を音響学的に分類（有
声、無声、過渡部、雑音に分類）し、分類結果に対応す
る音声符号化レートを、８／４／２／0.8 kbpsの内から
選択して符号化する方式であり、平均の符号化レートは
4.8 kbps程度である。

【０００５】上記の従来の可変レート音声符号化方式の
うち、エンベディッドＡＤＰＣＭを、適応変調方式の通
信システムに適用した場合を以下に示す。

【０００６】図１は可変レート音声符号化器として従来
のエンベディッドＡＤＰＣＭを用いた装置構成例であ
り、（Ａ）は送信側を示し、（Ｂ）は受信側を示す。図
において、１１は可変レート音声符号化器であり、例え
ば、エンベディッドＡＤＰＣＭの符号化器である。１２
は可変レート送信フレームバッファであり、ｂ１は適応
変復調回路から与えられる伝送レート制御信号である。
また、１３は可変レート音声復号器であり、１４は可変
レート受信フレームバッファである。ｆ１はｂ１と同じ
伝送レート制御信号である。

【０００７】送信側では、まず、エンベディッドＡＤＰ
ＣＭ音声符号化器１１に、６４kbpsＰＣＭで符号化され
た音声入力信号ａ１が入力される。音声入力信号ａ１
は、適応変調回路側から出力される伝送レート制御信号
ｂ１で指定された音声符号化レート、およびコアビット
数、エンハンスメントビット数で所定の単位時間（フレ
ーム：たとえば５msec）毎に符号化処理される。この処
理により音声入力信号ａ１は、４０／３２／２４／１６
kbpsのうちいずれかの指定された符号化レートで符号化
された符号化音声情報ｃ１となり、可変レート送信フレ
ームバッファ１２に送られる。

【０００８】ここで、エンベディッドＡＤＰＣＭ（ＩＴ
Ｕ−Ｔ勧告Ｇ．７２７）の特徴を説明する。このアルゴ
リズムは、ＡＤＰＣＭ（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６）の
拡張版であり、その符号化結果である符号化音声情報
は、コア情報とエンハンスメント情報に分けることがで
きる。表１は、エンベディッドＡＤＰＣＭのアルゴリズ
ムで実行可能な音声符号化レートおよび各音声符号化レ
ートでの再生音声品質（ＭＯＳ）を示す。括弧内の数値
（ｘ，ｙ）は（コアビット数，エンハンスメントビット
数）を示す。また、再生音声品質は、音質評価法として
よく用いられるＭＯＳ（Meam Opinion Score、０〜４の
５段階評価、０：非常に悪い〜４：非常によい）により
示している。

【０００９】

【表１】

【００１０】可変レート送信フレームバッファ１２は、
フレーム毎に可変レートで符号化音声情報ｃ１を蓄え、
伝送レート制御信号ｂ１により指定された音声符号化レ
ートにもとづき、適応変調手段に音声送信情報ｄ１とし
て出力する。

【００１１】受信側では、可変レート受信フレームバッ
ファ１４は、適応復調手段を通して受信される符号化音
声情報ｅ１を、同じく適応復調回路から与えられる伝送
レート制御信号ｆ１により指定された音声符号化レート
にもとづきフレーム毎に可変レートで蓄え、エンベディ
ッドＡＤＰＣＭ音声復号器１３に符号化音声情報ｇ１を
送出する。エンベディッドＡＤＰＣＭ音声復号器１３
は、符号化音声情報ｇ１を伝送レート制御信号ｆ１にも
とづいた音声符号化レートで復号処理して再生音声信号
ｈ１を出力する。

【００１２】図２は図１の動作説明図である。図２
（Ａ）は伝搬状況の変動による受信レベルの変化、
（Ｂ）は入力音声信号のバースト、（Ｃ）はフレーム番
号を示す。（Ｄ）は音声符号化レートの変化を示す。音
声符号化レートは、伝送レート制御信号ｂ１によって指
示される伝送レートに応じて、受信レベルが高いほど高
レートで、受信レベルが低いほど低レートとなる。

【００１３】例えば、フレームＦ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ６
では、受信レベルが高い（伝搬路の状態がよい）ので適
応変調手段において高い変調多値数を使用するため、４
０kbpsの高速音声符号化レートで音声情報伝送が行われ
る。また、フレームＦ２とＦ４では、受信レベルが低い
（伝搬路の状態が悪い）ので適応変調手段において低い
変調多値数を使用するため、１６kbpsの低速音声符号化
レートの音声情報伝送しかできない。図２（Ｅ）は
（Ｄ）に示した音声符号化レートの変化にともなう再生
音声の品質変化を示す（各音声符号化レートでのＭＯＳ
は表１に対応する。）

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
図２（Ｅ）に示されるように再生音声の品質が伝搬路の
状態に伴い変動するため、受聴者は不快を感じる欠点が
ある。また、上記従来の構成では、音声情報ビットに誤
り訂正処理が施されていないため、伝送誤りに対する頑
健性に乏しく受聴者はさらに不快感を味わうこととな
る。本発明の目的は、伝送路の伝搬状態に応じて伝送レ
ートが変化する適応変調方式に可変レート音声符号化方
式を適用したときに生ずる再生音声品質の低下を軽減
し、伝送誤りによる再生音声品質の低下を軽減した可変
レート符号化方式を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の可変レート符号
化方式は、受信信号を監視してフレーム単位に伝搬路の
状態が複数段階の状態のいずれかを判別しその状態に対
応して予め定めた複数段階の伝送レートのうちの該当す
る伝送レートを示す伝送レート制御信号を出力するとと
もに、フレーム単位に選択された伝送レートに従って伝
送情報の変調速度を変化させる適応変調手段が設けられ
た適応変調方式の通信システムに適用するための可変レ
ート符号化方式であって、 入力音声信号を一定の符号化
レートで符号化する音声符号化手段と、その出力の情報
ビットにフレーム毎に指定される符号化率（情報ビット
と冗長ビットの全ビット数に対する情報ビット数の割
合）で誤り訂正用の冗長ビットを付加して通信路符号化
する可変レート通信路符号化手段と、その出力と前記伝
送レート制御信号によって与えられるフレーム単位の伝
送レートとを数フレームにわたって記憶しフレーム毎に
変化する伝送レートに対応して数フレームにわたる情報
ビットと冗長ビットの組合せ配列のフォーマットを決定
して前記伝送情報とするとともに前記符号化率を指定す
る適応送信フォーマット手段とを備え、 伝搬路の状態が
劣悪で伝送レートが低いときのフレームの冗長ビットの
全部または一部を前または後に隣接する伝搬路の状態が
良好で伝送レートが高いフレームの冗長ビットを一部破
棄した部分に預けて配置するように符号化率とフォーマ
ットを適応的に決定して前記伝送情報として送出するよ
うにしたことを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記のように、本発明の可変レー
ト符号化方式は、受聴者の通話品質を向上させるため、
音声符号化レートの一定な音声符号化器と誤り訂正処理
を行う通信符号化器とを用いて、現フレームの伝搬路状
態が良好なときに、前フレームまたは次フレーム以降の
伝搬路の状態が悪化することを考慮して、前フレームま
たは次フレーム以降の誤り訂正用ビットを現フレームの
符号化音声情報とともに送出し、伝搬路状態が悪化した
フレームのとき、受信側で他フレームのとき送られてき
た自フレームの誤り訂正用ビットを用いることにより誤
り訂正処理をして急激な通話品質の劣化を抑えるように
したことを特徴とするものである。

【００１７】

【実施例】図３は、本発明の実施例の構成図であり、
（Ａ）は送信側を示し、（Ｂ）は受信側を示す。図３に
おいて、２１は音声符号化レートを固定した音声符号化
器、２２は可変レート通信路符号化器、２３は適応送信
フォーマット器、２４は適応受信フォーマット器、２５
は可変レート通信路復号器、２６は音声復号器である。
また、図４は図３の動作を説明するタイムチャートであ
り、図４（Ａ）は受信レベルの変動を表し、（Ｂ）はフ
レームの番号を示す。（Ｃ）は伝送レートの変化を示し
たものである。例えば、フレームＦ１とＦ３，Ｆ５，Ｆ
６では受信レベルが高い（伝搬路の状態がよい）ので、
適応変調手段において高い変調多値数を使用するため
９．６kbpsの高伝送レートで送信情報が伝送される。ま
た、フレームＦ２とＦ４では受信レベルが低い（伝搬路
の状態が悪い）ので、適応変調手段において低い変調多
値数を使用するため、４．８kbpsの低伝送レートで送信
情報が伝送される。（Ｄ）は本発明による適応送信フォ
ーマット器２３が実行するフレーム配置のフォーマット
を示し、（Ｅ）は受信側の処理を示したものである。図
６，図７は本発明の第１の実施例の動作フローチャート
であり、図６は送信側の処理を示し、図７は受信側の処
理を示す。

【００１８】図３において、送信側では、まず、音声符
号化器２１によって音声入力信号ａ２が一定の符号化レ
ートで音声符号化され、音声符号化情報信号ｂ２として
出力される。

【００１９】可変レート通信路符号化器２２は、入力さ
れる音声符号化情報信号ｂ２を、適応送信フォーマット
器２３から与えられる符号化率制御信号ｊ２に従って冗
長ビット制御を行う通信路符号化を行い、全通信路符号
化情報信号ｃ２を出力する。適応送信フォーマット器２
３は、入力される全通信路符号化情報信号ｃ２を、適応
変調回路からの伝送レート制御信号ｉ２に従ってフォー
マットし、伝送情報信号ｄ２を出力する。また、過去数
フレーム分の伝送情報信号を記憶しておき、現フレーム
の符号化率を決定し符号化率制御信号ｊ２を出力する。

【００２０】次に受信側について説明する。適応受信フ
ォーマット器２４は、入力される受信情報信号ｅ２を、
適応復調回路からの伝送レート制御信号ｋ２に従ってフ
ォーマットし、全通信路復号情報信号ｆ２を出力する。
また、過去数フレーム分の受信情報信号を記憶してお
き、現フレームの復号率を決定し復号率制御信号ｍ２を
出力する。可変レート通信路復号器２５は、入力される
全通信路復号情報信号ｆ２を、適応受信フォーマット器
２４からの復号率制御信号ｍ２に従って通信路復号を行
い、音声復号情報信号ｇ２を出力する。音声復号器２６
は、入力される音声復号情報信号ｇ２を復号して復号音
声情報信号ｈ２を出力する。

【００２１】次に、本発明の動作について説明する。送
信側では、音声符号化器２１は、入力される音声情報信
号ａ２を固定レートで音声符号化を行い、音声符号化情
報信号ｂ２を出力する。従来の可変レート音声符号化器
ではこの音声符号化を行う際、適応変調回路からの制御
信号によって音声符号化レートを可変としていた。しか
し、本発明は次に述べるように、通信路符号化器２２で
通信路符号化するときの符号化率を可変とする方式であ
るため、音声符号化を行う際の音声符号化レートは固定
である。

【００２２】可変レート通信路符号化器２２は、音声符
号化器２１から入力される音声符号化情報信号ｂ２を、
後述する適応送信フォーマット器２３から与えられる符
号化率制御信号ｊ２に従って通信路符号化を行い全通信
路符号化情報信号ｃ２を出力する。通信路符号化におけ
る符号化率を決定する方法の一実施例として、ビタビ復
号器の実現が容易なパンクチャド符号を用いて、１／
２，３／４，１／１のうちいずれかの符号化率で通信路
符号化を行う。ここで符号化率は次式で表される。

【００２３】

【数１】

【００２４】また、符号化率が１／１の時はパンクチャ
ド操作を行わず、音声情報にＣＲＣ（Cyclic Redundanc
y Check ：冗長度符号チェック方式）冗長ビットを付加
する。上述の符号化率は適応送信フォーマット器２３か
らの符号化率制御信号ｊ２によって決定される。符号化
率制御信号ｊ２は冗長ビット数および情報ビット数の情
報を内包する信号である。

【００２５】適応送信フォーマット器２３は、入力され
る可変レート通信路符号化器２２からの全通信路符号化
情報信号ｃ２を、適応変調回路からの伝送レート制御信
号ｉ２に従ってフォーマットし、伝送情報信号ｄ２を出
力する。また、適応変調回路からの伝送レート制御信号
ｉ２により、過去数フレームの蓄積された状態を確認す
ることによって符号化率制御信号ｊ２を出力し、可変レ
ート通信路符号化器２２に与える。

【００２６】ここで適応送信フォーマット器の動作を、
図４（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。図４（Ａ）は受
信レベルの変動の様子を示し、（Ｂ）はフレーム番号を
示す。（Ｃ）は同図（Ａ）に応じた伝送レートの変化、
（Ｄ）は適応送信フォーマット器２３と可変レート通信
路符号化器２２とが相互的に作用して実行する可変レー
ト伝送方法をフレーム毎に示す。例えば、フレームＦ１
では受信レベルが高い（伝搬路状態がよい）ので適応変
調回路において高い変調多値数を使用するため、１／２
の符号化率での伝送が可能である。また、フレームＦ
２，Ｆ４では受信レベルが低い（伝搬路状態が悪い）の
で適応変調手段において低い変調多値数を使用するた
め、１／１の符号化率での伝送しかできない。

【００２７】以下各フレーム毎の動作を説明する。 現フレームがＦ１の時の動作 −１現フレームＦ１は符号化率１／２で符号化され
る。ここで過去のフレームは存在しない（最初のフレー
ムである）ので、伝送レートは９．６kbpsで全符号化情
報（冗長ビットと情報ビット）が伝送情報信号ｄ２とし
て出力され、適応変調回路に入力される。 現フレームがＦ２の時の動作 -1 現フレームＦ２では、受信レベルが低下している
ことが伝搬路状態判別器より知らされる。この受信レベ
ルの低下を受けて、現フレームは符号化率３／４で通信
路符号化される。 -2 現フレームの伝送レートは４．８kbpsである。符
号化率を１／１とするため、さらにパンクチャ処理を行
う。この際のパンクチャビットを冗長ビットとして以後
数フレームの間、適応送信フォーマット器２２に蓄積し
ておく。 -3 ２度のパンクチャ処理を行って符号化率１／１と
なった現フレームの情報をフレームの伝送情報信号ｄ２
として出力し、適応変調回路に入力する。 現フレームがＦ３の時の動作 -1 伝搬路状態判別器より、現フレームＦ３では受信
レベルが良いこと、さらに過去のフレーム（この際はＦ
２）の冗長ビットが存在していることも併せて、伝送レ
ート制御信号ｉ２が適応送信フォーマット器２３に入力
され、これを基に符号化率制御信号ｊ２が可変レート通
信路符号化器２２に入力される。 -2 現フレームの符号化率を３／４とすることを適応
送信フォーマット器２３で決定する。この結果、伝送す
るビットに余裕ができるので、この余裕分に過去フレー
ムの冗長ビットを配置して伝送情報信号ｄ２として出力
し、適応変調回路に入力する。 現フレームがＦ４の時の動作 -1 の時の動作と同じ。 現フレームがＦ５の時の動作 -1 の時の動作と同じ。 現フレームがＦ６の時の動作 -1 過去フレームの冗長ビットはないので、現フレー
ムを符号化率１／２で通信路符号化し、これを伝送情報
信号ｄ２として出力し、適応変調回路に入力する。

【００２８】以上のように、符号化率３／４、伝送レー
ト７．２kbps以上を確保するように伝送フォーマットが
構成されていることがわかる。

【００２９】受信側では、適応受信フォーマット器２４
は、入力される受信情報信号ｅ２を、適応復調回路から
の伝送レート制御信号ｋ２に従って、図４（Ｅ）に示す
ように冗長ビットを元に戻し（再配置し）、全通信路復
号情報信号ｆ２を出力する。また、適応復調回路からの
伝送レート制御信号ｋ２が入力され、過去数フレームの
蓄積された状態を確認することによって復号率制御信号
ｍ２を出力し、可変レート通信路復号器２５に入力す
る。

【００３０】可変レート通信路復号器２５は、入力され
る全通信路復号情報信号ｆ２を、適応受信フォーマット
器２４からの復号率制御信号ｍ２に従って通信路復号
（この際はビタビ復号）を行い、音声復号情報信号ｇ２
を出力し、音声復号器２６に入力する。音声復号器２６
は、入力される音声復号情報信号ｇ２を送信側の音声符
号化器２１の符号化レートと同じレートで音声復号処理
し、復号音声情報信号ｈ２を出力する。

【００３１】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。上述の（１）と動作が異なるブロックは、適応送
信フォーマット器２３及び適応受信フォーマット器２４
の動作である。以下これらのブロックの動作を、図３，
図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。図８，図９は第
２の実施例の動作フローチャートであり、図８は送信
側、図９は受信側を示す。

【００３２】図３は本発明の装置構成例図、図５（Ａ）
は受信レベルの変動の様子を示し、（Ｂ）にはフレーム
を示す番号、（Ｃ）には同図（Ａ）に応じた伝送レート
の変化、（Ｄ）には適応送信フォーマット器２３と可変
レート通信路符号化器２２とが相互的に作用して実行す
る可変レート伝送方法をフレーム毎に示す。

【００３３】適応送信フォーマット器２３における入出
力信号の名称及び作用は上述の通りであるので、各フレ
ーム毎の動作説明を以下に示す。 現フレームがＦ１の時の動作 -1 現フレームＦ１は、受信状態が良く９．６kbpsの
伝送レートで情報を伝送できるが、以後のフレームで伝
搬状態が劣悪になるかもしれないということを考慮し
て、３／４の符号化率で通信路符号化を行う。３／４の
符号化率で通信路符号化を行うことによって伝送容量に
余裕ができる。 -2 フレームＦ２の伝搬路状態は劣悪であるので、３
／４の符号化率で通信路符号化を行い、冗長ビットをフ
レームＦ１の伝送容量の余裕分に預けて伝送する。 現フレームがＦ２の時の動作 -1 現フレームの伝搬路状態は劣悪であるので、４．
８kbpsの伝送レートで情報伝送を行う。すでに３／４の
符号化率で通信路符号化を行い、冗長ビットは前フレー
ムの伝送時に一緒に伝送している。残った現フレームの
情報である音声情報ビットを現フレームの伝送情報とし
て伝送する。 現フレームがＦ３の時の動作 の時の動作と同じ。 現フレームがＦ４の時の動作 の時の動作と同じ。 現フレームがＦ５の時の動作 -1 現フレームのＦ５は伝搬路状態が良好で、９．６
kbpsの伝送レートで情報を伝送できるが、以後の数フレ
ームで伝搬路状態が劣悪になるかもしれないということ
を考慮して、３／４の符号化率で通信路符号化を行う。
３／４の符号化率で通信路符号化を行うことによって現
フレームの伝送容量に余裕ができる。 -2 以後の数フレームにおいて伝搬路状態が良好であ
る場合は、３／４の符号化率で通信路符号化した情報を
伝送情報信号として伝送する。また、以後の数フレーム
で伝搬路状態が劣悪となる場合は、上述−１における
伝送容量の余裕分に伝搬路状態が劣悪であるフレームの
冗長ビットを預けて一括して伝送する。 現フレームがＦ６の時の動作 の時と動作と同じ。

【００３４】適応受信フォーマット器２４において、入
出力信号の名称及び作用は上述と同様であるので、動作
についての説明を行う。適応受信フォーマット器２４
は、入力される受信情報信号ｅ２を、適応復調回路から
の伝送レート制御信号ｋ２に従って、図５（Ｅ）に示す
ように冗長ビットを元に戻し（再配置し）、全通信路復
号情報信号ｆ２を出力する。また、適応復調回路からの
伝送レート制御信号ｋ２が入力され、過去数フレームの
蓄積された状態を確認することによって復号率制御信号
ｍ２を出力し、可変レート通信路復号器２５に入力す
る。上記本発明の装置はＤＳＰ（ディジタル・シグナル
・プロセッサ）１チップ及び簡単な周辺回路により実現
可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、適応変調方式を用いた無線通信シス
テムにおいて、再生音声が、伝搬路の状態特性が変化し
ても安定した通話品質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の構成例図である。

【図２】従来の構成の動作説明図である。

【図３】本発明の実施例を示す構成例図である。

【図４】本発明の第１の実施例の動作説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例の動作説明図である。

【図６】本発明の第１の実施例の動作フローチャート
（送信側）である。

【図７】本発明の第１の実施例の動作フローチャート
（受信側）である。

【図８】本発明の第２の実施例の動作フローチャート
（送信側）である。

【図９】本発明の第２の実施例の動作フローチャート
（受信側）である。

【符号の説明】

１１ 可変レート音声符号化器 １２ 可変レート送信フレームバッファ １３ 可変レート音声復号器 １４ 可変レート受信フレームバッファ ２１ 音声符号化器 ２２ 可変レート通信路符号化器 ２３ 適応送信フォーマット器 ２４ 適応受信フォーマット器 ２５ 可変レート通信路復号器 ２６ 音声復号器 ａ１ 音声入力信号 ｂ１ 伝送レート制御信号 ｃ１ 符号化音声情報 ｄ１ 音声送信情報 ｅ１ 音声受信情報 ｆ１ 伝送レート制御信号 ｇ１ 符号化音声情報 ｈ１ 再生音声信号 ａ２ 音声情報信号 ｂ２ 音声符号化情報信号 ｃ２ 全通信路符号化情報信号 ｄ２ 伝送情報信号 ｅ２ 受信情報信号 ｆ２ 全通信路復号情報信号 ｇ２ 音声復号情報信号 ｈ２ 復号音声情報信号 ｉ２ 伝送レート制御信号 ｊ２ 符号化率制御信号 ｋ２ 伝送レート制御信号 ｍ２ 復号率制御信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−250935（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−129963（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−283758（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−276051（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80799（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−38620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−159148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−155856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/30 G10L 19/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号を監視してフレーム単位に伝搬
   路の状態が複数段階の状態のいずれかを判別しその状態
   に対応して予め定めた複数段階の伝送レートのうちの該
   当する伝送レートを示す伝送レート制御信号を出力する
   とともに、フレーム単位に選択された伝送レートに従っ
   て伝送情報の変調速度を変化させる適応変調手段が設け
   られた適応変調方式の通信システムに適用するための可
   変レート符号化方式であって、 入力音声信号を一定の符号化レートで符号化する音声符
   号化手段と、その出力の情報ビットにフレーム毎に指定
   される符号化率（情報ビットと冗長ビットの全ビット数
   に対する情報ビット数の割合）で誤り訂正用の冗長ビッ
   トを付加して通信路符号化する可変レート通信路符号化
   手段と、その出力と前記伝送レート制御信号によって与
   えられるフレーム単位の伝送レートとを数フレームにわ
   たって記憶しフレーム毎に変化する伝送レートに対応し
   て数フレームにわたる情報ビットと冗長ビットの組合せ
   配列のフォーマットを決定して前記伝送情報とするとと
   もに前記符号化率を指定する適応送信フォーマット手段
   とを備え、 伝搬路の状態が劣悪で伝送レートが低いときのフレーム
   の冗長ビットの全部または一部を前または後に隣接する
   伝搬路の状態が良好で伝送レートが高いフレームの冗長
   ビットを一部破棄した部分に預けて配置するように符号
   化率とフォーマットを適応的に決定して前記伝送情報と
   して送出するようにしたことを特徴とする可変レート符
   号化方式。
2. 【請求項２】 受信信号を監視してフレーム単位に伝搬
   路の状態が複数段階の状態のいずれかを判別しその状態
   に対応して予め定めた複数段階の伝送レートのうちの該
   当する伝送レートを示す伝送レート制御信号を出力する
   とともに、フレーム単位に選択された伝送レートに従っ
   て伝送情報の変調速度を変化させる適応変調手段と適応
   復調手段とが設けられた適応変調方式の通信システムに
   適用するための可変レート符号化方式であって、 送信側は、入力音声信号を一定の符号化レートで符号化
   する音声符号化手段と、該音声符号化手段の出力の情報
   ビットにフレーム毎に指定される符号化率（情報ビット
   と冗長ビットの全ビット数に対する情報ビット数の割
   合）で誤り訂正用 の冗長ビットを付加して通信路符号化
   する可変レート通信路符号化手段と、該可変レート通信
   路符号化手段の出力と前記伝送レート制御信号によって
   与えられるフレーム単位の伝送レートとを数フレームに
   わたって記憶しフレーム毎に変化する伝送レートに対応
   して数フレームにわたる情報ビットと冗長ビットの組合
   せ配列のフォーマットを決定して前記伝送情報とすると
   ともに前記符号化率を指定する適応送信フォーマット手
   段とを備え、 現フレーム及び隣接する過去数フレームの伝搬路の状態
   が良好で伝送レートが高いとき、現フレームの情報ビッ
   トに最も多くの冗長ビットを付加して通信路符号化した
   全符号化情報を現フレームのフォーマット構成として適
   応変調手段に送出し、 現フレームの伝搬路の状態が良好で伝送レートが高く、
   かつ、隣接する過去数フレーム又は隣接する後の数フレ
   ームの伝搬路の状態が劣悪で伝送レートが低いとき、現
   フレームの情報ビットに付加する冗長ビットの一部を破
   棄して通信路符号化し隣接する前フレーム又は後フレー
   ムの冗長ビットを該破棄した部分に預けて配列したフォ
   ーマットを構成して適応変調手段に送出し、 現フレームの伝搬路の状態が劣悪で伝送レートが低いと
   き、情報ビットに少ない冗長ビットを付加して通信路符
   号化した後情報ビットのみのフォーマットを構成して適
   応変調手段に送出するとともに、該付加した少ない冗長
   ビットは直前又は直後のフレーム預けるか又は以後数フ
   レーム後に伝送路状態が良好なフレームが現れるまで記
   憶しておき、次に伝送路状態の良好なフレームが現れた
   ときそのフレームに預けて配列したフォーマットを構成
   して適応変調手段に送出するように構成され、 受信側は、前記適応復調手段から出力される前記フォー
   マット構成の受信情報信号と前記伝送レート制御信号と
   を数フレームにわたって記憶し伝搬路の状態に応じて他
   のフレームによって伝送されてきた冗長ビットがあれば
   元のフレームの配列位置に戻すとともに送信側の符号化
   率に応じた復号率を示す復号率制御信号を出力する適応
   受信フォーマット手段と、該適応受信フォーマット手段
   で冗長ビットが元の配列位置に戻された情報を前記復号
   率制御信号で指定された復号率で通信路復号する可変レ
   ート通信路復号手段と、その出力を送信側の符号化レー
   ト と同じレートで復号して音声情報を出力する音声復号
   手段とを備えたことを特徴とする可変レート符号化方
   式。
3. 【請求項３】 請求項２記載の可変レート通信路符号化
   手段は、畳み込み符号化器であることを特徴とする請求
   項２記載の可変レート符号化方式。
4. 【請求項４】 請求項２記載の可変レート通信路復号手
   段は、ビタビ復号器であることを特徴とする請求項２記
   載の可変レート符号化方式。