JP3313564B2 - Multiplexer - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は可変レートコーデッ
クを備える移動通信端末における多重化装置に関し、特
に制御データを制限時間内で送信することを保証しなが
ら最大音声データレートを強制的に低減することによる
音声品質の劣化を最小限にする移動通信端末における多
重化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplexing apparatus in a mobile communication terminal having a variable rate codec, and more particularly to forcibly reducing a maximum voice data rate while ensuring that control data is transmitted within a time limit. The present invention relates to a multiplexing device for a mobile communication terminal which minimizes the deterioration of voice quality due to the communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、特に移動体通信分野において、可
変レートコーデックを用いて音声の符号化を行なう通信
システムが注目されている。このようなシステムにおい
ては一つのチャネルの通信容量の中に符号化された音声
データと呼制御情報などの制御データを共有させて多重
化し、送信する手段が取られていることがある。その
際、音声データの情報レートは可変であるので、制御デ
ータを音声データが占める通信容量の隙間に挿入すれば
音声品質は劣化しない。2. Description of the Related Art In recent years, particularly in the field of mobile communications, a communication system that performs voice coding using a variable rate codec has been receiving attention. In such a system, a means for sharing and multiplexing control data such as call control information and coded voice data in the communication capacity of one channel and transmitting the multiplexed data may be employed. At this time, since the information rate of the audio data is variable, if the control data is inserted into the gap of the communication capacity occupied by the audio data, the audio quality does not deteriorate.
【0003】しかしながら制御データはある制限時間内
に送信完了しなければならない場合が多く、そのために
可変レートコーデックに許される最大音声データレート
をある程度低減して、制御データの通信容量を確保する
必要が生じる。したがって制御データの送信制限時間を
保証しながら、音声品質の劣化を最小限にすることを可
能とする、多重化の技術が必要となる。[0003] However, in many cases, the transmission of control data must be completed within a certain time limit. Therefore, it is necessary to reduce the maximum audio data rate allowed for the variable rate codec to some extent to secure the communication capacity of control data. Occurs. Therefore, there is a need for a multiplexing technique capable of minimizing the deterioration of voice quality while guaranteeing the control data transmission time limit.
【0004】図9は従来技術に係る多重化装置を用いた
移動通信端末の概略構成をしめすものである。図9にお
いて、移動通信端末は、アンテナ1、送信部2、多重部
3、可変レートコーデック4、マイク5、制御データ部
6、受信部7、分離部8、音声デコーダ9、スピーカ10
および音声レート制御部100により構成されている。FIG. 9 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to the prior art. In FIG. 9, the mobile communication terminal includes an antenna 1, a transmitting unit 2, a multiplexing unit 3, a variable rate codec 4, a microphone 5, a control data unit 6, a receiving unit 7, a separating unit 8, an audio decoder 9, and a speaker 10.
And an audio rate control unit 100.
【0005】次に前記従来の移動通信端末における多重
化装置の動作について説明する。アンテナ1における送
信信号および受信信号は、基地局と同期し、ある時間単
位で分割されたフレームにより構成される。Next, the operation of the multiplexing device in the conventional mobile communication terminal will be described. The transmission signal and the reception signal in the antenna 1 are synchronized with the base station and are configured by frames divided in a certain time unit.
【0006】アンテナ1からの受信信号は受信部7によ
って復調され、分離部8に送られる。分離部8は復調信
号の中に多重化された音声データと制御データをフレー
ムごとに分離し、音声データを音声デコーダ9へ、制御
データを制御データ部6へ送る。音声デコーダ9に送ら
れた音声データは復号され、音声としてスピーカ10より
送出される。[0006] The reception signal from the antenna 1 is demodulated by the reception unit 7 and sent to the separation unit 8. The separating unit 8 separates the audio data and the control data multiplexed in the demodulated signal into frames, and sends the audio data to the audio decoder 9 and the control data to the control data unit 6. The audio data sent to the audio decoder 9 is decoded and sent out from the speaker 10 as audio.
【0007】制御データ部6は分離部8より送られた制
御データを解析するとともに、送信すべき制御データを
生成し、多重部3に送る。音声レート制御部100は制御
データ部6が制御データを生成したことを検知し、可変
レートコーデック4に対して、その最大音声データレー
トを低減するよう指示する。可変レートコーデック4は
フレーム単位でマイク5より入力された音声をその音圧
によりレート判定し、音声データを生成して多重部3に
送る。The control data section 6 analyzes the control data sent from the separation section 8, generates control data to be transmitted, and sends it to the multiplexing section 3. The audio rate control unit 100 detects that the control data unit 6 has generated control data, and instructs the variable rate codec 4 to reduce its maximum audio data rate. The variable rate codec 4 determines the rate of the sound input from the microphone 5 on a frame basis based on the sound pressure, generates sound data, and sends the sound data to the multiplexing unit 3.
【0008】可変レートコーデック4は通常音声データ
に許される最大音声データレートを通常チャネルが持つ
最大データレートと等しく設定しているが、指示があっ
た場合、その最大音声データレートを低減する。多重部
3は制御データ部6から送られた制御データを蓄積する
とともに、フレーム単位で音声データと制御データを多
重化して送信部2に送る。その際、まず音声データをフ
レームに挿入し、もし蓄積した制御データが存在するな
らば、その制御データあるいはその一部をフレームの通
信容量の空きに挿入する。The variable rate codec 4 sets the maximum audio data rate allowed for normal audio data equal to the maximum data rate of the normal channel, but reduces the maximum audio data rate when instructed. The multiplexing unit 3 accumulates the control data sent from the control data unit 6 and multiplexes the audio data and the control data in frame units and sends the multiplexed data to the transmitting unit 2. At this time, the audio data is first inserted into the frame, and if there is stored control data, the control data or a part thereof is inserted into the vacant communication capacity of the frame.
【0009】送信部2は多重部3で多重化されたデータ
を変調してアンテナ1より送信する。音声レート制御部
100は多重部3で蓄積した制御データが送信完了したこ
とを検知した場合、最大音声データレートを通常に戻す
よう、可変レートコーデック4に指示する。可変レート
コーデック4はその指示を受け、音声データに許される
最大音声データレートを通信チャネルが持つ最大データ
レートと等しくなるよう再設定する。The transmitting section 2 modulates the data multiplexed by the multiplexing section 3 and transmits the modulated data from the antenna 1. Audio rate control unit
When the control unit 100 detects that the control data stored in the multiplexing unit 3 has been transmitted, it instructs the variable rate codec 4 to return the maximum audio data rate to normal. The variable rate codec 4 receives the instruction and resets the maximum audio data rate allowed for the audio data to be equal to the maximum data rate of the communication channel.
【0010】次に前記従来技術に係る多重化方法を詳細
に説明する。ここで1フレームは最大24バイトの通信容
量を持ち、最大音声データレートを通常時1フレームあ
たり24バイト、制御データ送信時1フレームあたり12バ
イトとする。また、可変レートコーデック4は1フレー
ムあたり24バイト、12バイト、6バイト、3バイトのい
ずれかの音声データを生成するものとする。Next, the multiplexing method according to the prior art will be described in detail. Here, one frame has a communication capacity of a maximum of 24 bytes, and the maximum audio data rate is 24 bytes per frame at normal time and 12 bytes per frame at control data transmission. The variable rate codec 4 generates any one of 24 bytes, 12 bytes, 6 bytes, and 3 bytes of audio data per frame.
【0011】さて、ある時刻において制御データ部が84
バイトの制御データを発生した場合、音声レート制御部
100は可変レートコーデック4に対して最大音声データ
レートとして1フレームあたり12バイトを指示する。そ
れ以降次に指示があるまで、可変レートコーデック4は
1フレームあたり12バイト、6バイト、3バイトのいず
れかの音声データを生成する。従って、各フレームには
少なくとも12バイトの容量が制御データに確保されたこ
とになる。At some point in time, the control data section
When byte control data is generated, the audio rate control unit
100 indicates to the variable rate codec 4 12 bytes per frame as the maximum audio data rate. Thereafter, the variable rate codec 4 generates one of 12 bytes, 6 bytes, and 3 bytes of audio data per frame until the next instruction. Therefore, at least a 12-byte capacity is secured for the control data in each frame.
【0012】図10は可変レートコーデック4の生成し
たフレームごとの音声データ量、および各フレームにお
ける制御データの多重化の様子の一例を示したものであ
る。FIG. 10 shows an example of the amount of audio data for each frame generated by the variable rate codec 4 and how control data is multiplexed in each frame.
【0013】図10において、101はフレームごとの音
声データ量、102はフレームごとの制御データ量、103は
音声レート制御部100が可変レートコーデック4に対し
て最大音声データレートの低減を指示したフレームを1
としたときのフレーム番号、104はデータ量(バイト)
を示すグラフの縦軸である。In FIG. 10, reference numeral 101 denotes an audio data amount for each frame, 102 denotes a control data amount for each frame, and 103 denotes a frame in which the audio rate control unit 100 instructs the variable rate codec 4 to reduce the maximum audio data rate. 1
Frame number, 104 is the amount of data (bytes)
Is the vertical axis of the graph showing the graph.
【0014】この例においては、フレーム番号が1から
6の間に制御データ送信容量が84バイト確保できたの
で、音声レート制御部100は可変レートコーデック4に
対して、フレーム番号7のフレーム以降最大音声データ
レートを1フレームあたり24バイトに戻すよう指示す
る。In this example, since the control data transmission capacity of 84 bytes was secured between the frame numbers 1 to 6, the voice rate control unit 100 Instructs the audio data rate to return to 24 bytes per frame.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】可変レートコーデック
による符号化された音声データのデータレートは有音状
態の時高く、無音状態の時低い。従って音声データレー
トには確率的変動があるが、ある程度長い時間を想定し
た場合、強制的に音声データレートを操作しない場合で
も確保できる制御データレートが期待できる。The data rate of audio data encoded by the variable rate codec is high in a voiced state and low in a silent state. Therefore, although the audio data rate has a stochastic fluctuation, a control data rate that can be secured even when the audio data rate is not forcibly operated can be expected when a long time is assumed to some extent.
【0016】制御データ量およびその送信制限時間によ
り得られる必要な制御データレートがその期待できる制
御データレートよりもはるかに高くない場合、わざわざ
強制的に最大音声データレートを低減しなくともその制
御データを時間内に送信できる可能性がある。If the required control data rate obtained by the control data amount and its transmission time limit is not much higher than the expected control data rate, the control data rate can be reduced without forcibly reducing the maximum audio data rate. May be sent in time.
【0017】にもかかわらず、上記従来例においては、
無条件に最大音声データレートを低減しており、その期
間における音声品質の劣化を招いていた。Nevertheless, in the above conventional example,
The maximum audio data rate was unconditionally reduced, resulting in deterioration of audio quality during that period.
【0018】例えば、図10の従来例を説明するフレー
ムごとの音声データ量およびフレームごとの制御データ
量の関係を示すグラフにおいて、送信する84バイトの制
御データがフレーム番号が12であるフレームまでに送信
できればよいと仮定する。1から12フレームの間には、
たとえばフレーム番号7から10のように音声データレー
トが最低の状態も存在しうる。For example, in the graph of FIG. 10 showing the relationship between the amount of audio data per frame and the amount of control data per frame, the control data of 84 bytes is transmitted by the frame whose frame number is 12. It is assumed that transmission can be performed. Between 1 and 12 frames
For example, a state where the audio data rate is the lowest such as frame numbers 7 to 10 may exist.
【0019】したがってそれらのフレームまで待って制
御データを多重化すれば、わざわざフレーム番号1から
6において最大音声データレートを低減しなくともよか
ったわけである。Therefore, if control data is multiplexed after waiting for those frames, it is not necessary to reduce the maximum audio data rate in frame numbers 1 to 6.
【0020】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、制御データを制限時間内で送信すること
を保証しながら最大音声データレートを強制的に低減す
ることによる音声品質の劣化を最小限にすることを目的
としている。The present invention solves such a conventional problem, and degrades voice quality by forcibly reducing the maximum voice data rate while ensuring that control data is transmitted within a time limit. The goal is to minimize.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、ある制御データがある制限
時刻におけるフレームまでに多重化され、送信されるべ
き場合、制御データ発生時から制限時刻までの最低累積
制御データ送信量を時刻の関数である最低累積制御デー
タ送信量曲線としてあらかじめ設定し記憶する手段と、
制御データ発生時から実際に送信された制御データ量の
累計を記憶する手段と、制御データ発生時から制限時刻
までの各フレームにおいて累積制御データ送信量と最低
累積制御データ送信量曲線の値の差によって最大音声デ
ータレートを強制的に低減するよう判断する手段とを備
えている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when control data is to be multiplexed and transmitted by a frame at a certain time limit, the control data is generated when the control data is generated. Means for presetting and storing the minimum cumulative control data transmission amount from the time to the time limit as a minimum cumulative control data transmission amount curve which is a function of time;
Means for storing the total amount of control data actually transmitted from the time of generation of the control data, and the difference between the cumulative control data transmission amount and the value of the minimum cumulative control data transmission amount curve in each frame from the time of the control data generation to the time limit Means for forcibly reducing the maximum audio data rate.
【0022】請求項2記載の発明は、制御データが発生
した際、ある1以上の整数定数をウィンドウ幅として設
定し記憶する手段と、各フレームにおいてそのフレーム
を含んだ前記ウィンドウ幅に等しい数の過去のフレーム
の平均制御データレートが常に一定以上になるように、
必要に応じてそのフレームの最大音声データレートを強
制的に低減するよう可変レートコーデックに指示する手
段とを備えている。According to a second aspect of the present invention, when control data is generated, one or more integer constants are set and stored as a window width, and each frame has a number equal to the window width including the frame. In order to keep the average control data rate of past frames always above a certain level,
Means for instructing the variable rate codec to forcibly reduce the maximum audio data rate of the frame as needed.
【0023】請求項3記載の発明は、前記ウィンドウ幅
記憶部と、制御データ発生時から実際に送信された制御
データ量の累計を記憶する累積制御データ送信量記憶部
とを備え、さらに前記ウィンドウ制御部の代わりに、各
フレームにおいて、累積制御データ送信量記憶部から通
知される累積制御データ送信量より残りの制御データ量
を算出するとともに、そのフレームを含んだ前記ウィン
ドウ幅に等しい数の過去のフレームの制御データレート
が、残りの制御データ量およびその制御データの送信制
限時間までの残り時間より求められる必要な制御データ
レート以上になるように、そのフレームの最大音声デー
タレートを強制的に低減するよう可変レートコーデック
に指示する手段を備えている。According to a third aspect of the present invention, the window width
The storage unit and the control actually transmitted since the control data was generated
Cumulative control data transmission amount storage unit that stores the total amount of data
In addition , instead of the window control unit, in each frame, while calculating the remaining control data amount from the cumulative control data transmission amount notified from the cumulative control data transmission amount storage unit, and including the frame The maximum number of frames in the past so that the control data rate of the number of past frames equal to the window width is equal to or greater than the required control data rate obtained from the amount of remaining control data and the remaining time up to the transmission time limit of the control data. Means are provided for instructing the variable rate codec to forcibly reduce the audio data rate.
【0024】請求項4記載の発明は、各フレームにおけ
るそのウィンドウ内において必要な制御データ量が、1
フレームで音声データレートを最小にするよう操作する
ことにより取りうる制御データ量の最大値以下となるよ
う、フレームごとにそのウィンドウ幅を更新する手段を
備えている。According to a fourth aspect of the present invention, the control data amount required in the window in each frame is one.
Means are provided for updating the window width for each frame so as to be equal to or less than the maximum value of the control data amount that can be obtained by operating the frame so that the audio data rate is minimized.
【0025】請求項5記載の発明は、あらかじめ設定さ
れた平均音声データレートを設定して記憶する手段と、
各フレームにおいて音声レートレート記憶部から読み出
した平均音声データレートより求められる制御データレ
ートの期待値と必要な制御データレートの差を求める手
段と、その差の値に応じてそのフレームの最大音声デー
タレートを強制的に低減するよう可変レートコーデック
に指示する手段とを備えている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided means for setting and storing a preset average audio data rate,
In each frame, the control data rate obtained from the average audio data rate read from the audio rate rate storage unit
Comprising means for determining the difference between the expected value and the required control data rates over preparative, and means for instructing a variable rate codec to forcibly reduce the maximum audio data rate of the frame in accordance with the value of the difference I have.
【0026】請求項6記載の発明は、各フレームにおい
て可変レートコーデックが符号化した音声データレート
の統計量をとり、平均音声データレートを更新する手段
を備えている。The invention according to claim 6 is provided with means for obtaining a statistic of the audio data rate encoded by the variable rate codec in each frame and updating the average audio data rate.
【0027】このような構成により、請求項1記載の多
重化装置は、より無音に近い状態においてより急増する
累積制御データ送信量の蓄積を用いて、有音状態におけ
るフレーム内の制御データレートの割り当ての低減をカ
バーすることによって、最大音声データレートの強制的
低減の回数をすくなくすることができるという作用を有
する。With such a configuration, the multiplexing device according to the first aspect of the present invention uses the accumulation of the accumulated control data transmission amount that increases more rapidly in a state closer to silence, and reduces the control data rate in the frame in the sound state. By covering the reduction of the allocation, the number of times of forced reduction of the maximum audio data rate can be reduced.
【0028】請求項2記載の多重化装置は、有音および
無音による音声データレートの確率的変動をウィンドウ
幅により吸収して、最大音声データレートを強制的に低
減することによる音声品質の劣化を最小限にすることが
できるという作用を有する。The multiplexing apparatus according to the second aspect absorbs the stochastic fluctuation of the voice data rate due to voiced and non-voiced sound by the window width and forcibly reduces the maximum voice data rate to prevent the deterioration of voice quality. It has the effect that it can be minimized.
【0029】請求項3記載の多重化装置は、これまでの
累積制御データ送信量を記憶し、残りの制御データ量よ
り必要な制御データレートを決定するので、ある時間に
おいてそれまでの制御データレートが十分高い場合に、
それ以降の最大音声データレートを強制的に低減する割
合を低くして、音声品質の劣化を小さくするという作用
を有する。According to the third aspect of the present invention, the multiplexing device stores the accumulated control data transmission amount and determines the required control data rate from the remaining control data amount. Is high enough,
This has the effect of reducing the rate at which the maximum audio data rate thereafter is forcibly reduced, thereby reducing audio quality degradation.
【0030】請求項4記載の多重化装置は、音声レート
が連続して最小となることによる音声品質劣化するのを
防ぐことを実現するという作用を有する。The multiplexing device according to the fourth aspect has the effect of preventing the deterioration of voice quality due to the continuous minimum of the voice rate.
【0031】請求項5記載の多重化装置は、音声データ
レートを操作しないでよい確率の方が操作しなければな
らない確率より高い場合には、音声データレートの強制
的低減を行なわないようにして、不必要な音声品質劣化
の可能性を小さくするという作用を有する。In the multiplexing apparatus according to the present invention, when the probability that the audio data rate is not required to be operated is higher than the probability that the audio data rate must be operated, the audio data rate is not forcibly reduced. This has the effect of reducing the possibility of unnecessary voice quality degradation.
【0032】請求項6記載の多重化装置は、統計的によ
り確からしい音声データレートの値を用いることで、不
必要な音声品質劣化の可能性をさらに低減するという作
用を有する。The multiplexing device according to the sixth aspect has the effect of further reducing the possibility of unnecessary voice quality deterioration by using a more plausible value of the voice data rate.
【0033】[0033]
(第1の実施の形態)第1図は本発明の第1の実施の形
態における多重化装置を用いた移動通信端末の概略構成
を示すものである。(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a first embodiment of the present invention.
【0034】図1において、移動通信端末は、アンテナ
1、送信部2、多重部3、可変レートコーデック4、マ
イク5、制御データ部6、受信部7、分離部8、音声デ
コーダ9、スピーカ10、累積制御データ送信量記憶部1
1、最低累積制御データ送信部曲線記憶部12および累積
データ量比較部13により構成されている。In FIG. 1, the mobile communication terminal includes an antenna 1, a transmitting unit 2, a multiplexing unit 3, a variable rate codec 4, a microphone 5, a control data unit 6, a receiving unit 7, a separating unit 8, an audio decoder 9, and a speaker 10. , Cumulative control data transmission amount storage unit 1
1. It comprises a lowest cumulative control data transmission section curve storage section 12 and a cumulative data amount comparison section 13.
【0035】次に前記移動通信端末における多重化装置
の動作について説明する。アンテナ1における送信信号
および受信信号は、基地局と同期し、ある時間単位で分
割されたフレームにより構成される。Next, the operation of the multiplexer in the mobile communication terminal will be described. The transmission signal and the reception signal in the antenna 1 are synchronized with the base station and are configured by frames divided in a certain time unit.
【0036】アンテナ1からの受信信号は受信部7によ
って復調され、分離部8に送られる。分離部8は復調信
号の中に多重化された音声データと制御データをフレー
ムごとに分離し、音声データを音声デコーダ9へ、制御
データを制御データ部6へ送る。音声デコーダ9に送ら
れた音声データは復号され、音声としてスピーカ10より
送出される。The signal received from antenna 1 is demodulated by receiving section 7 and sent to separating section 8. The separating unit 8 separates the audio data and the control data multiplexed in the demodulated signal into frames, and sends the audio data to the audio decoder 9 and the control data to the control data unit 6. The audio data sent to the audio decoder 9 is decoded and sent out from the speaker 10 as audio.
【0037】制御データ部6は分離部8より送られた制
御データを解析するとともに、送信すべき制御データを
生成し、多重部3に送る。その際、その制御データの送
信制限時刻Tを指定する。累積制御データ送信量記憶部
11は多重部3で多重化され、送信されたその制御データ
の累積送信データ量をフレームごとに更新し、記憶す
る。The control data section 6 analyzes the control data sent from the separating section 8, generates control data to be transmitted, and sends it to the multiplexing section 3. At this time, the transmission restriction time T of the control data is designated. Cumulative control data transmission amount storage unit
Reference numeral 11 updates and stores the accumulated transmission data amount of the control data multiplexed and transmitted by the multiplexing unit 3 for each frame.
【0038】最低累積制御データ送信量曲線記憶部12は
その制御データが発生した際、そのデータ量D、発生時
刻t0および送信制限時刻Tを制御データ部6より読み
取り、時刻t0において0、時刻TにおいてDであるよ
うな直線を定義し、時刻tの関数である最低累積制御デ
ータ送信量曲線Smin(t)として記憶する。時刻Tま
でにその制御データは送信完了可能であることが前提で
あるため、Smin(t)の傾きは音声データレートを最
大限削減して確保できる制御データレートより小さいは
ずである。When the control data is generated, the minimum accumulated control data transmission amount curve storage unit 12 reads the data amount D, the generation time t 0 and the transmission restriction time T from the control data unit 6, and at time t 0 , 0, A straight line that is D at time T is defined and stored as a minimum accumulated control data transmission amount curve S min (t) that is a function of time t. Since it is assumed that the transmission of the control data can be completed by time T, the slope of S min (t) should be smaller than the control data rate that can be secured by reducing the audio data rate to the maximum.
【0039】さて、累積データ量比較部13は時刻t0か
らTの間のすべてのフレームにおいて、そのフレームの
先頭の時刻をti、フレームの時間間隔をtfとすると、
累積制御データ送信量記憶部から通知された累積制御デ
ータ送信量D(ti)と最低累積制御データ送信量曲線
記憶部12に記憶されているti+tfにおける最低累積制
御データ送信量Smin(ti+tf)の値を比較する。By the way, the accumulated data amount comparing unit 13 determines that the leading time of the frame is t i and the time interval of the frame is t f in all the frames between the times t 0 and T.
The cumulative control data transmission amount D (t i ) notified from the cumulative control data transmission amount storage unit and the minimum cumulative control data transmission amount S min at t i + t f stored in the minimum cumulative control data transmission amount curve storage unit 12. Compare the value of (t i + t f ).
【0040】もしD(ti)がSmin(ti+tf)以上で
ある場合には、そのフレームで制御データへ割り当てら
れるデータ量が0であったとしてもD(ti+tf)がS
min(ti+tf)を下回らないので、音声データレート
に対する操作を行なわない。If D (t i ) is equal to or greater than S min (t i + t f ), D (t i + t f ) will remain even if the amount of data allocated to control data in that frame is zero. S
Since it does not fall below min (t i + t f ), no operation is performed on the audio data rate.
【0041】もしD(ti)がSmin(ti+tf)未満で
ある場合には、制御データ量Smin(ti+tf)−D
(ti)を少なくとも確保できるような最大音声データ
レートを可変レートコーデック4に指示する。その際、
前述したようにSmin(t)の傾きが最大制御データレ
ートより小さいはずなので、制御データ量Smin(ti+
tf)−D(ti)を少なくとも確保できるような最大音
声データレートが必ず存在する。If D (t i ) is less than S min (t i + t f ), the control data amount S min (t i + t f ) -D
The maximum audio data rate at which (t i ) can be secured is instructed to the variable rate codec 4. that time,
As described above, since the slope of S min (t) should be smaller than the maximum control data rate, the control data amount S min (t i +
t f) -D (maximum speech data rate as t i) can be at least ensured always exists.
【0042】可変レートコーデック4はフレーム単位で
マイク5より入力された音声をその音圧によりレート判
定し、音声データを生成して多重部3に送る。可変レー
トコーデック4は通常音声データに許される最大音声デ
ータレートを通信チャネルが持つ最大データレートと等
しく設定しているが、指示があった場合、その最大音声
データレートを低減する。The variable rate codec 4 determines the rate of the sound input from the microphone 5 on a frame basis based on the sound pressure, generates sound data, and sends it to the multiplexing unit 3. The variable rate codec 4 sets the maximum audio data rate allowed for normal audio data equal to the maximum data rate of the communication channel, but reduces the maximum audio data rate when instructed.
【0043】多重部3は制御データ部6から送られた制
御データを蓄積するとともに、フレーム単位で音声デー
タと制御データを多重化して送信部2に送る。その際、
まず音声データをフレームに挿入し、もし蓄積した制御
データが存在するならば、その制御データあるいはその
一部をフレームの通信容量の空き部分に挿入する。送信
部2は多重部3で多重化されたデータを変調してアンテ
ナ1より送信する。The multiplexing unit 3 accumulates the control data sent from the control data unit 6, multiplexes the audio data and the control data in frame units, and sends the multiplexed data to the transmission unit 2. that time,
First, voice data is inserted into a frame, and if stored control data is present, the control data or a part thereof is inserted into a vacant portion of the communication capacity of the frame. The transmitting unit 2 modulates the data multiplexed by the multiplexing unit 3 and transmits the modulated data from the antenna 1.
【0044】次に本実施の形態で使用される最低累積制
御データ送信量曲線と累積制御データ送信量の関係につ
いて説明する。Next, the relationship between the minimum cumulative control data transmission amount curve and the cumulative control data transmission amount used in the present embodiment will be described.
【0045】図2において、最低累積制御データ送信量
曲線30、累積制御データ送信量31は、時刻(ms)の関
数として表される。なお、図2において便宜上制御デー
タの発生時刻を0としている。ここで1フレームは最大
24バイトの通信容量を持ち、最大音声データレートを通
常時1フレームあたり24バイトとする。また、可変レー
トコーデック4は1フレームあたり24バイト、12バイ
ト、6バイト、3バイトのいずれかの音声データを生成
するものとする。さらに1フレームの長さを20msとす
る。In FIG. 2, the minimum cumulative control data transmission amount curve 30 and the cumulative control data transmission amount 31 are represented as functions of time (ms). In FIG. 2, the generation time of the control data is set to 0 for convenience. Here, one frame is the maximum
It has a communication capacity of 24 bytes and a maximum audio data rate of 24 bytes per frame at normal times. The variable rate codec 4 generates any one of 24 bytes, 12 bytes, 6 bytes, and 3 bytes of audio data per frame. Further, the length of one frame is set to 20 ms.
【0046】さて、図2における時刻120msにおいて
は、累積制御データ送信量31が48バイトであり、次のフ
レームの先頭である時刻140msにおいて最低累積制御
データ送信量曲線30が49バイトであるので、累積データ
量比較部13は少なくとも1バイトの制御データを先頭の
時刻が140msであるフレームにおいて確保できるよ
う、可変レートコーデック4に対して最大音声データレ
ートとして1フレームあたり12バイトを指示する。At time 120 ms in FIG. 2, the accumulated control data transmission amount 31 is 48 bytes, and at time 140 ms at the beginning of the next frame, the minimum accumulated control data transmission amount curve 30 is 49 bytes. The accumulated data amount comparison unit 13 instructs the variable rate codec 4 to have a maximum audio data rate of 12 bytes per frame so that at least one byte of control data can be secured in a frame whose head time is 140 ms.
【0047】このように、本発明の上記実施の形態によ
れば、累積制御データ送信量が最低累積制御データ送信
量曲線と交差する可能性のあるときのみ、最大音声デー
タレートを操作するので、制限時間内に制御データが送
信完了することを保証しながら、音声品質劣化を小さく
することができる。As described above, according to the above embodiment of the present invention, the maximum audio data rate is operated only when the cumulative control data transmission amount may intersect the minimum cumulative control data transmission amount curve. Voice quality degradation can be reduced while ensuring that control data transmission is completed within the time limit.
【0048】なお、最低累積制御データ送信量曲線とし
て、初期に傾きが小さく、後期に傾きの大きい曲線を設
定することで、初期に偶然有音状態が続く状態などの、
経過時間が短い段階での比較的大きな確率的変動をより
長い時間で吸収させることができ、不要な音声データレ
ートの操作をより少なくすることも可能である。By setting a curve having a small slope at the beginning and a large slope at the end of the period as the minimum accumulated control data transmission amount curve, it is possible to prevent a sound state from being accidentally continued at the beginning.
Relatively large stochastic fluctuations in the stage where the elapsed time is short can be absorbed in a long time, and unnecessary operation of the audio data rate can be reduced.
【0049】(第2の実施の形態)第3図は本発明の第
2の実施の形態における多重化装置を用いた移動通信端
末の概略構成を示すものである。本実施の形態はすでに
図1を参照して説明した第1の実施の形態に対して、累
積制御データ送信量記憶部11、最低累積制御データ送信
部曲線記憶部12、累積データ量比較部13の代わりにウィ
ンドウ制御部14と、ウィンドウ幅記憶部15とを設けたも
のである。第2の実施の形態のその他の部分の構成はす
でに説明した第1の実施の形態と同一なので、重複する
説明は省略する。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexer according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment already described with reference to FIG. 1 in that the cumulative control data transmission amount storage unit 11, the minimum cumulative control data transmission unit curve storage unit 12, the cumulative data amount comparison unit 13 Is provided with a window control unit 14 and a window width storage unit 15 in place of. The configuration of the other parts of the second embodiment is the same as that of the first embodiment already described, and the duplicate description will be omitted.
【0050】時刻t0において発生したデータ量Dを持
つある制御データが時刻Tにおけるフレームまでに多重
化されるべき場合、ウィンドウ幅記憶部15は時刻t0か
らTに含まれるフレーム数Nより小さい1以上の整数定
数からなるW個のフレームをもって1ウィンドウとして
設定する(以下、これをウィンドウ幅Wと呼ぶ)。[0050] When to control data that has the data amount D generated at time t 0 is multiplexed by the frame at time T, the window width memory 15 frame number N is smaller than that contained from time t 0 to the T One window is set with W frames composed of one or more integer constants ( this is hereinafter referred to as a window width W) .
【0051】ウィンドウ制御部14はウィンドウ幅記憶部
15で設定されているウィンドウ幅Wを読み出すととも
に、時刻t0からTまでの時間における各フレームにお
いて、そのフレームを含んだ過去W個のフレームの中に
制御データがDW/N以上確保されるよう、そのウィン
ドウの最終フレーム、あるいは最終フレームを含む連続
したウィンドウ内の複数のフレームにて、最大音声デー
タレートを操作する。The window control unit 14 is a window width storage unit
It reads the window width W that is set at 15, in each frame in the time from time t 0 to T, so that the control data in the past W frames containing the frame is secured over DW / N Operating the maximum audio data rate in the last frame of the window, or in a plurality of frames in a continuous window including the last frame.
【0052】例えば、ウィンドウ幅を4とし、84バイト
の制御データを12フレーム内で送信する場合、ウィンド
ウ制御部14は28バイトの制御データをウィンドウに確保
するよう動作し、ウィンドウの第3フレーム終了時に制
御データがすでにdバイト送信された時は第4フレーム
において(28−d)バイトが確保されるように最大音声
データレートを可変レートコーデック4に指示する。For example, when the window width is 4 and the control data of 84 bytes is transmitted in 12 frames, the window control unit 14 operates to secure the control data of 28 bytes in the window, and ends the third frame of the window. When the control data has already been transmitted by d bytes, the maximum audio data rate is instructed to the variable rate codec 4 so that (28-d) bytes are secured in the fourth frame.
【0053】このように、本発明の上記実施の形態によ
れば、有音および無音による音声データレートの確率的
変動をウィンドウ幅により吸収して、最大音声データレ
ートを強制的に低減することによる音声品質の劣化を最
小限にすることができ、制御データがウィンドウにDW
/N以上確保されるので、Nフレーム内でデータ量Dの
制御データを送信完了することを保証することができ
る。As described above, according to the above-described embodiment of the present invention, the maximum audio data rate is forcibly reduced by absorbing the stochastic fluctuation of the audio data rate due to the presence or absence of sound with the window width. The degradation of voice quality can be minimized, and the control data
Since / N or more is secured, it is possible to guarantee that the transmission of the control data of the data amount D within the N frames is completed.
【0054】(第3の実施の形態)第4図は本発明の第
3の実施の形態における多重化装置を用いた移動通信端
末の概略構成を示すものである。本実施の形態はすでに
図3を参照して説明した第2の実施の形態に対して、第
1の実施の形態に記載の累積制御データ送信量記憶部11
を新たに設け、ウィンドウ制御部14の代わりに累積ウィ
ンドウ制御部16を設けたものである。第3の実施の形態
のその他の部分の構成はすでに説明した第2の実施の形
態と同一なので、重複する説明は省略する。(Third Embodiment) FIG. 4 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexer according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment already described with reference to FIG. 3 in that the accumulated control data transmission amount storage unit 11 described in the first embodiment is different from the second embodiment.
And a cumulative window control unit 16 is provided in place of the window control unit 14. The configuration of the other parts of the third embodiment is the same as that of the second embodiment already described, and the duplicate description will be omitted.
【0055】データ量Dを持つある制御データがNフレ
ーム内で送信されるべき場合、累積ウィンドウ制御部16
はウィンドウ幅記憶部15で設定されているウィンドウ幅
Wを読み出すとともに、そのN個のフレームの任意のフ
レームiの先頭において、累積制御データ送信量記憶部
11が記憶する累積制御データ送信量D(i)を読み出
し、そのフレームを含む残りのフレーム数N(i)を算
出し、さらにそのフレームを含んだ過去W個のフレーム
の中に制御データが(D−D(i))W/N(i)以上
確保されるよう、そのウィンドウの最終フレーム、ある
いは最終フレームを含む連続したウィンドウ内の複数の
フレームにて、最大音声データレートを操作する。If certain control data having a data amount D is to be transmitted in N frames, the accumulation window control unit 16
Reads the window width W set in the window width storage unit 15 and, at the beginning of an arbitrary frame i of the N frames, stores the accumulated control data transmission amount storage unit
11 reads out the accumulated control data transmission amount D (i) stored therein, calculates the number of remaining frames N (i) including the frame, and furthermore, the control data is included in the past W frames including the frame ( DD (i)) The maximum audio data rate is manipulated in the last frame of the window or in a plurality of frames in a continuous window including the last frame so as to secure W / N (i) or more.
【0056】次に本実施の形態を図5を用いて詳細に説
明する。ここでウィンドウ幅を4とし、84バイトの制御
データを12フレーム内で送信するものとする。Next, this embodiment will be described in detail with reference to FIG. Here, it is assumed that the window width is 4, and 84 bytes of control data are transmitted in 12 frames.
【0057】さて、第7フレームまでの制御データ送信
量が図5で示される通りであった場合、第8フレームに
おいて累積ウィンドウ制御部16は残りのデータ量18およ
び残りのフレーム数5より18×4/5=14.4を求め、第
8フレームを含む過去4フレームの制御データ量を15バ
イト確保することを決定する。すでに第5フレームから
第7フレームにおいて12バイトの制御データを送信して
いるので、累積ウィンドウ制御部16は第8フレームにお
いて最低3バイトの制御データを確保するよう可変レー
トコーデック4に指示する。Now, when the control data transmission amount up to the seventh frame is as shown in FIG. 5, in the eighth frame, the accumulative window control unit 16 calculates the remaining data amount 18 and the remaining number of frames 5 from 18 × 4/5 = 14.4 is obtained, and it is determined that the control data amount of the past four frames including the eighth frame is secured to 15 bytes. Since 12 bytes of control data have already been transmitted in the fifth to seventh frames, the cumulative window control unit 16 instructs the variable rate codec 4 to secure at least 3 bytes of control data in the eighth frame.
【0058】このように、本発明の上記実施の形態によ
れば、無音状態により、制御データレートを十分確保で
きるフレームがある程度連続した場合、それ以降の必要
とする制御データレートが低くなり、したがって最大音
声データレートを操作する可能性を低くでき、音声品質
の劣化を小さくすることができる。As described above, according to the above-described embodiment of the present invention, when frames in which the control data rate can be sufficiently secured continue to some extent due to the silence state, the required control data rate thereafter becomes low. The possibility of operating the maximum audio data rate can be reduced, and the deterioration of audio quality can be reduced.
【0059】(第4の実施の形態)第6図は本発明の第
4の実施の形態における多重化装置を用いた移動通信端
末の概略構成を示すものである。本実施の形態はすでに
図4を参照して説明した第3の実施の形態に対して、ウ
ィンドウ幅記憶部15の代わりにウィンドウ幅算出部17を
新たに設けたものである。第4の実施の形態のその他の
部分の構成はすでに説明した第3の実施の形態と同一な
ので、重複する説明は省略する。(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the third embodiment already described with reference to FIG. 4 in that a window width calculation unit 17 is newly provided instead of the window width storage unit 15. The other parts of the configuration of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment already described, and the duplicate description will be omitted.
【0060】データ量Dを持つある制御データがNフレ
ーム内で送信されるべき場合、ウィンドウ幅算出部17は
そのN個のフレームの任意のフレームiの先頭におい
て、累積制御データ送信量記憶部11が記憶する累積制御
データ送信量D(i)を読み出し、そのフレームを含む
残りのフレーム数N(i)より、N(i)dmax/(D
−D(i))を越えない最大の整数をそのフレームにお
けるウィンドウ幅W(i)として設定する。ここでd
maxは1フレームで音声データレートを最小にするよう
操作することにより取りうる制御データ量の最大値であ
る。When certain control data having a data amount D is to be transmitted in N frames, the window width calculation unit 17 sets the cumulative control data transmission amount storage unit 11 at the beginning of an arbitrary frame i of the N frames. Reads the accumulated control data transmission amount D (i) stored therein, and obtains N (i) d max / (D) from the number of remaining frames N (i) including the frame.
-Set the largest integer not exceeding D (i)) as the window width W (i) in that frame. Where d
max is the maximum value of the control data amount that can be obtained by performing an operation to minimize the audio data rate in one frame.
【0061】従って、ウィンドウ幅W(i)において必
要な制御データ量、W(i)(D−D(i))/N
(i)は必ずdmax以下となり、そのウィンドウにおい
て発生し得る、音声データレートが強制的に最小になる
フレームを高々1個まで制限できる。Therefore, the control data amount required for the window width W (i), W (i) (DD- (i)) / N
(I) is always less than or equal to d max, and the frame in which the audio data rate can be forcibly minimized, which can occur in the window, can be limited to at most one frame.
【0062】一般に可変レートコーデックでは、できる
だけ連続して音声品質を強制的に下げない方が望ましい
が、このように、本発明の前記実施の形態によれば、最
大音声レートの強制的低減の操作を行なう間隔をあける
ことが可能となる。In general, in a variable rate codec, it is desirable not to forcibly lower the audio quality as continuously as possible. Thus, according to the embodiment of the present invention, the operation for forcibly reducing the maximum audio rate is performed. Can be provided at intervals.
【0063】(第5の実施の形態)第7図は本発明の第
5の実施の形態における多重化装置を用いた移動通信端
末の概略構成を示すものである。本実施の形態はすでに
図6を参照して説明した第4の実施の形態に対して、累
積ウィンドウ制御部16の代わりに累積ウィンドウ制御判
断部18を設けた、レート比較部19と音声レート記憶部20
を新たに設けたものである。第5の実施の形態のその他
の部分の構成はすでに説明した第4の実施の形態と同一
なので、重複する説明は省略する。(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexer according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the fourth embodiment already described with reference to FIG. 6 in that a rate comparison unit 19 and an audio rate storage unit in which an accumulation window control determination unit 18 is provided instead of the accumulation window control unit 16 are provided. Part 20
Is newly provided. The configuration of the other parts of the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment already described, and the duplicate description will be omitted.
【0064】たとえば、CDMA方式のセルラーシステ
ムにおいては、平均音声データレートが通信容量の40%
であると言われている。音声レート記憶部20はこのよう
な値に相当する、1フレームあたりの平均音声データ量
Rvを定数として記憶し、設定する。For example, in a CDMA cellular system, the average voice data rate is 40% of the communication capacity.
Is said to be. The speech rate storage unit 20 corresponds to such a value, and stores an average amount of audio data R v per frame as a constant, set.
【0065】さて、データ量Dを持つある制御データが
Nフレーム内で送信されるべき場合、累積ウィンドウ制
御判断部18はそのN個のフレームの中の任意のフレーム
iの先頭において、累積制御データ送信量記憶部11が記
憶する累積制御データ送信量D(i)を読み出し、その
値をレート比較部19に送る。When certain control data having a data amount D is to be transmitted in N frames, the cumulative window control judging unit 18 calculates the cumulative control data at the head of an arbitrary frame i in the N frames. The accumulated control data transmission amount D (i) stored in the transmission amount storage unit 11 is read, and the value is sent to the rate comparison unit 19.
【0066】レート比較部19は各フレームにおいて音声
レート記憶部20から読み出したRv、累積ウィンドウ制
御判断部18から送られたD(i)、およびそのフレーム
を含む残りのフレーム数N(i)より、(D−D
(i))/N(i)−(Rf−Rv)を算出し、累積ウィ
ンドウ制御判断部18に返す。ただし、Rfは音声デー
タ、制御データを合わせた1フレームあたりのデータ量
である。ここで(D−D(i))/N(i)−(Rf−
Rv)は当フレームにおいて必要な制御データレート
と、平均音声データレートより求められる制御データレ
ートの期待値の差である。In each frame, the rate comparing section 19 reads R v read from the audio rate storing section 20, D (i) sent from the cumulative window control judging section 18, and the number N (i) of remaining frames including that frame. From (D-D
(I)) / N (i) − (R f −R v ) is calculated and returned to the cumulative window control determining unit 18. Here, Rf is the data amount per frame including the voice data and the control data. Where (D−D (i)) / N (i) − (R f −
R v ) is the difference between the control data rate required in this frame and the expected value of the control data rate determined from the average audio data rate.
【0067】もし当フレームにおいて必要なデータレー
トが制御データレートの期待値よりも低い場合、音声デ
ータレートを操作しないでよい確率の方が操作する確率
よりも高い。したがってこのような条件においてはむし
ろ音声データレートの操作を行なわない方が統計的に見
て有利である。If the required data rate in this frame is lower than the expected value of the control data rate, the probability of not operating the audio data rate is higher than the probability of operating the audio data rate. Therefore, it is statistically more advantageous not to operate the audio data rate under such conditions.
【0068】そこで、累積ウィンドウ制御判断部18はレ
ート比較部19からの結果が負でないときのみ、第4の実
施の形態における累積ウィンドウ制御部16と同様に、ウ
ィンドウ幅算出部17よりそのフレームのウィンドウ幅W
(i)を読み出し、そのフレームを含んだ過去W(i)
個のフレームの中に制御データが(D−D(i))W
(i)/N(i)以上確保されるよう、そのウィンドウ
の最終フレーム、あるいは最終フレームを含む連続した
ウィンドウ内の複数のフレームにて、最大音声データレ
ートを操作する。[0068] Therefore, only when the result from the cumulative window control determination unit 18 rate comparing circuit 19 is not negative, like the accumulation window control unit 16 in the fourth embodiment, the frame than the window width calculation section 17 window width W of
(I) is read out, and the past W (i) including the frame is read out.
Control data in (DD- (i)) W
(I) The maximum audio data rate is manipulated in the last frame of the window or in a plurality of frames in a continuous window including the last frame so as to secure at least / N (i).
【0069】累積ウィンドウ制御判断部18はレート比較
部19からの結果が負の時は、そのフレームを含んだ過去
W個のフレームの中の制御データ量が(D−D(i))
W(i)/N(i)未満であっても音声データレートの
操作を行なわない。When the result from the rate comparing unit 19 is negative, the cumulative window control determining unit 18 determines that the control data amount in the past W frames including that frame is (DD- (i)).
Even if it is less than W (i) / N (i), the operation of the audio data rate is not performed.
【0070】このように、本発明の前記実施の形態によ
れば、必要な制御データレートがその期待値よりも低い
場合は、第4の実施の形態に比較して、最大音声レート
の強制的低減量を小さくすることができ、音声品質劣化
をより小さくすることができる。 (第6の実施の形態)第8図は本発明の第6の実施の形
態における多重化装置を用いた移動通信端末の概略構成
を示すものである。本実施の形態はすでに図7を参照し
て説明した第5の実施の形態に対して、音声レート記憶
部20の代わりに音声レート統計量算出部21を設けたもの
である。第6の実施の形態のその他の部分の構成はすで
に説明した第5の実施の形態と同一なので、重複する説
明は省略する。As described above, according to the above embodiment of the present invention, when the required control data rate is lower than the expected value, the maximum audio rate is forcibly set as compared with the fourth embodiment. The amount of reduction can be reduced, and voice quality degradation can be further reduced. (Sixth Embodiment) FIG. 8 shows a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a sixth embodiment of the present invention. This embodiment differs from the fifth embodiment described with reference to FIG. 7 in that an audio rate statistic calculation unit 21 is provided instead of the audio rate storage unit 20. The configuration of the other parts of the sixth embodiment is the same as that of the fifth embodiment already described, and the duplicate description will be omitted.
【0071】音声レート統計量算出部21は、動作開始時
1フレームあたりの平均音声データ量の初期値Rvinit
および2以上の整数定数nを設定する。Rvinitはすで
に第5の実施の形態で述べたように、たとえばCDMA
方式のセルラーシステムにおいては、通信容量の40%に
相当する量である。The voice rate statistic calculation unit 21 calculates the initial value R vinit of the average voice data amount per frame at the start of operation.
And an integer constant n of 2 or more. R vinit is, for example, CDMA as described in the fifth embodiment.
In cellular cellular systems, this is equivalent to 40% of the communication capacity.
【0072】さて、音声レート統計量算出部21は可変レ
ートコーデック4から1フレームの音声データ量R
vsampleを受け取り、(n−1)Rvinit/n+R
vsample/nを計算し、平均音声データ量Rvとして設定
し、以降、各フレームにおいてRvsampleを読み出し、
(n−1)Rv/n+Rvsample/nの値を計算して、順
次平均音声データ量Rvの値を更新していく。なお、最
大音声データレートが操作されたフレームにおいてはR
vの値を更新しない。The voice rate statistic calculation unit 21 calculates the voice data amount R of one frame from the variable rate codec 4.
vsample is received, and (n-1) R vinit / n + R
The Vsample / n is calculated and set as the average amount of audio data R v, since, reads the R Vsample in each frame,
(N-1) by calculating the value of R v / n + R vsample / n, continue to update the value of the sequential average amount of audio data R v. Note that, in a frame in which the maximum audio data rate is operated, R
Do not update the value of v .
【0073】平均音声データ量は話者によって若干の相
違があり、もしこの値が実際の値よりも高く設定された
場合、レート比較部19が算出する、必要な制御データレ
ートとその期待値の差の値が大きくなり、不要な音声デ
ータレートの操作が行なわれる確率が増大する。また、
平均音声データ量が実際の値よりも低く設定された場
合、必要な制御データレートとその期待値の差の値が小
さくなり、送信制限時間近くになってもより多くの制御
データ量が残る可能性が統計的に増大し、しいては連続
的に最大音声データレートを低減せざるを得ない状況が
発生する。The average voice data amount is slightly different depending on the speaker. If this value is set higher than the actual value, the required control data rate calculated by the rate comparing unit 19 and the expected value of the control data rate are calculated. The value of the difference increases, and the probability that an unnecessary audio data rate operation is performed increases. Also,
If the average audio data volume is set lower than the actual value, the difference between the required control data rate and its expected value will be smaller, and more control data volume may remain even near the transmission time limit. A situation arises where the performance is statistically increased, and thus the maximum audio data rate must be continuously reduced.
【0074】本発明の上記実施の形態によれば、より統
計的に正しい平均音声データレートをモニターし、更新
していくことで不要な音声データレートの操作が行なわ
れる確率を最小限にし、なおかつ送信制限時間近くにお
いて連続的に最大音声データレートを低減せざるを得な
い可能性を低減することができる。According to the above embodiment of the present invention, the probability that an unnecessary audio data rate operation is performed is minimized by monitoring and updating a more statistically correct average audio data rate, and The possibility that the maximum audio data rate must be continuously reduced near the transmission time limit can be reduced.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上の実施の形態の説明から明らかなよ
うに、請求項1記載の発明は、累積制御データ送信量が
最低累積制御データ送信量曲線と交差する可能性のある
ときのみ、最大音声データレートを操作するので、音声
品質劣化を小さくしながら、制御データは制限時間内に
送信完了することを保証することができるという効果を
有する。As is apparent from the above description of the embodiment, the present invention according to claim 1 has a maximum control data transmission amount only when there is a possibility that the cumulative control data transmission amount crosses the minimum cumulative control data transmission amount curve. Since the audio data rate is controlled, there is an effect that it is possible to guarantee that the transmission of the control data is completed within the time limit while reducing the audio quality deterioration.
【0076】また、請求項2記載の発明は、有音および
無音による音声データレートの確率的変動をウィンドウ
幅により吸収して、最大音声データレートを強制的に低
減することによる音声品質の劣化を最小限にすることが
でき、さらに制御データがウィンドウ内に一定データ量
以上確保されるので、制限時間内で制御データを送信完
了することを保証することができるという効果を有す
る。Further, the invention according to the second aspect absorbs the stochastic fluctuation of the voice data rate due to sound and non-voice by the window width, and suppresses the deterioration of the voice quality due to the forcible reduction of the maximum voice data rate. Since the control data can be minimized and the control data is secured in a window by a certain amount or more, it is possible to guarantee that the transmission of the control data is completed within the time limit.
【0077】また、請求項3記載の発明は、無音状態に
より、制御データレートを十分確保できるフレームがあ
る程度連続した場合、それ以降の必要とする制御データ
レートが低くなり、したがって最大音声データレートを
操作する可能性を低くでき、音声品質の劣化を小さくす
ることができるという効果を有する。Further, according to the third aspect of the present invention, when frames in which the control data rate can be sufficiently secured continue to some extent due to the silent state, the required control data rate thereafter becomes low, and therefore the maximum audio data rate is reduced. There is an effect that the possibility of operation can be reduced and the deterioration of voice quality can be reduced.
【0078】また、請求項4記載の発明は、ウィンドウ
において発生し得る、音声データレートが強制的に最小
になるフレームを高々1個まで制限できるので、最大音
声レートの強制的低減の操作を行なう間隔をあけること
ができるという効果を有する。According to the fourth aspect of the present invention, since the number of frames that can be generated in a window and whose audio data rate is forcibly minimized can be limited to at most one frame, the operation of forcibly reducing the maximum audio rate is performed. This has the effect that the intervals can be provided.
【0079】また、請求項5記載の発明は、必要な制御
データレートがその期待値よりも低い場合は、最大音声
レートの強制的低減量をより小さくすることができ、音
声品質劣化をより小さくすることができるという効果を
有する。Further, when the required control data rate is lower than the expected value, the forcible reduction of the maximum voice rate can be reduced, and the voice quality degradation is reduced. It has the effect that it can be done.
【0080】また、請求項6記載の発明は、より統計的
に正しい平均音声データレートをモニターし、更新して
いくことで不要な音声データレートの操作が行なわれる
確率を最小限にし、なおかつ送信制限時間近くにおいて
連続的に最大音声データレートを低減せざるを得ない可
能性を低減することができるという効果を有する。Further, according to the present invention, the probability that an unnecessary audio data rate operation is performed is minimized by monitoring and updating a more statistically correct average audio data rate. This has the effect of reducing the possibility that the maximum audio data rate must be continuously reduced near the time limit.
【図1】本発明の第1の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a first embodiment of the present invention;
【図2】本発明の第1の実施の形態の説明に用いられる
最低累積制御データ送信量曲線および累積制御データ送
信量の関係を示すグラフ、FIG. 2 is a graph showing a relationship between a minimum accumulated control data transmission amount curve and an accumulated control data transmission amount used in the description of the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の第2の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a second embodiment of the present invention;
【図4】本発明の第3の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a third embodiment of the present invention;
【図5】本発明の第3の実施の形態の説明に用いられる
フレームの制御データ送信量および累積制御データ送信
量の関係を示す表、FIG. 5 is a table showing a relationship between a control data transmission amount and a cumulative control data transmission amount of a frame used in the description of the third embodiment of the present invention;
【図6】本発明の第4の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a fourth embodiment of the present invention;
【図7】本発明の第5の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device according to a fifth embodiment of the present invention;
【図8】本発明の第6の実施の形態における多重化装置
を用いた移動通信端末の概略構成を示すブロック図、FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexer according to a sixth embodiment of the present invention;
【図9】従来例における多重化装置を用いた移動通信端
末の概略構成を示すブロック図、FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a mobile communication terminal using a multiplexing device in a conventional example;
【図10】従来例の説明に用いられるフレームごとの音
声データ量およびフレームごとの制御データ量の関係を
示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the amount of audio data for each frame and the amount of control data for each frame used in the description of the conventional example.
1 アンテナ 2 送信部 3 多重部 4 可変レートコーデック 5 マイク 6 制御データ部 7 受信部 8 分離部 9 音声デコーダ 10 スピーカ 11 累積制御データ送信量記憶部 12 最低累積制御データ送信量曲線記憶部 13 累積データ量比較部 14 ウィンドウ制御部 15 ウィンドウ幅記憶部 16 累積ウィンドウ制御部 17 ウィンドウ幅算出部 18 累積ウィンドウ制御判断部 19 レート比較部 20 音声レート記憶部 21 音声レート統計量算出部 30 最低累積制御データ送信量曲線 31 累積制御データ送信量 100 音声レート制御部 101 フレームごとの音声データ量 102 フレームごとの制御データ量 103 フレーム番号 104 データ量 Reference Signs List 1 antenna 2 transmission unit 3 multiplexing unit 4 variable rate codec 5 microphone 6 control data unit 7 reception unit 8 separation unit 9 audio decoder 10 speaker 11 cumulative control data transmission amount storage unit 12 lowest cumulative control data transmission amount curve storage unit 13 cumulative data Amount comparison unit 14 Window control unit 15 Window width storage unit 16 Cumulative window control unit 17 Window width calculation unit 18 Cumulative window control judgment unit 19 Rate comparison unit 20 Audio rate storage unit 21 Audio rate statistic calculation unit 30 Minimum cumulative control data transmission Volume curve 31 Cumulative control data transmission volume 100 Audio rate control unit 101 Audio data volume per frame 102 Control data volume per frame 103 Frame number 104 Data volume
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 5/22 - 5/26 H04B 14/00 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04J 3/00-3/26 H04L 5/22-5/26 H04B 14/00 JICST file (JOIS)
Claims (6)
可変レートコーデックで符号化された音声データを挿入
し、さらに後記する制御データ部より送られた制御デー
タが存在する場合にそのフレームの空き容量にその制御
データの一部を挿入することにより、音声データと制御
データを多重化する多重部と、呼制御情報などの送信す
べき制御データを生成し前記多重部に送る制御データ部
と、音声を可変レートにて符号化し、指示があったとき
に音声データに許される最大音声データレートを強制的
に指定量削減する可変レートコーデックを備える移動通
信端末における多重化装置において、ある制御データが
ある制限時刻におけるフレームまでに多重化され、送信
されるべき場合、制御データ発生時から制限時刻までの
最低累積制御データ送信量を時刻の関数である最低累積
制御データ送信量曲線としてあらかじめ設定し記憶する
最低累積制御データ送信量曲線記憶部と、制御データ発
生時から実際に送信された制御データ量の累計を記憶す
る累積制御データ送信量記憶部と、制御データ発生時か
ら制限時刻までの各フレームにおいて累積制御データ送
信量記憶部から通知された累積制御データ送信量と最低
累積制御データ送信量曲線の値の差によって最大音声デ
ータレートを強制的に低減するよう判断し、可変レート
コーデックに指示する累積データ量比較部を備えること
を特徴とする多重化装置。1. An audio data coded by a variable rate codec described below is inserted for each time-divided frame, and when there is control data sent from a control data section described later, a free space of the frame is provided. A multiplexing unit that multiplexes the voice data and the control data by inserting a part of the control data into the multiplexing unit, a control data unit that generates control data to be transmitted such as call control information and sends the control data to the multiplexing unit, At a variable rate codec that has a variable rate codec that forcibly reduces the maximum audio data rate allowed for audio data by a designated amount when instructed. If it is to be multiplexed and transmitted by the frame at the time limit, the minimum accumulated control data from the time of the control data generation to the time limit A minimum cumulative control data transmission amount curve storage unit that presets and stores a transmission amount as a minimum cumulative control data transmission amount curve that is a function of time, and stores a cumulative total of control data amounts actually transmitted since the control data was generated. The accumulated control data transmission amount storage unit and the difference between the accumulated control data transmission amount notified from the accumulated control data transmission amount storage unit and the value of the minimum accumulated control data transmission amount curve in each frame from the time of generation of the control data to the time limit. A multiplexing device comprising: a cumulative data amount comparison unit that determines to forcibly reduce a maximum audio data rate and instructs a variable rate codec.
部、前記累積制御データ送信量記憶部、ならびに前記累
積データ量比較部の代わりに、制御データが発生した
際、ある1以上の整数定数をウィンドウ幅として設定し
記憶するウィンドウ幅記憶部と、各フレームにおいてそ
のフレームを含んだ前記ウィンドウ幅に等しい数の過去
のフレームの平均制御データレートが常に一定値以上に
なるよう可変レートコーデックに指示するウィンドウ制
御部を備えることを特徴とする請求項1記載の多重化装
置。Wherein said minimum cumulative control data transmission amount curve storage unit, the cumulative control data transmission amount storage unit, and instead of the accumulated data amount comparator, when the control data is generated, a certain one or more integer constant A window width storage unit that sets and stores a window width, and instructs a variable rate codec such that the average control data rate of a number of past frames equal to the window width including the frame in each frame is always equal to or greater than a certain value. The multiplexing device according to claim 1, further comprising a window control unit.
生時から実際に送信された制御データ量の累計を記憶す
る累積制御データ送信量記憶部とを備え、さらに前記ウ
ィンドウ制御部の代わりに、各フレームにおいて、前記
累積制御データ送信量記憶部から通知される累積制御デ
ータ送信量より残りの制御データ量を算出するととも
に、そのフレームを含んだ前記ウィンドウ幅に等しい数
の過去のフレームの制御データレートが、残りの制御デ
ータ量およびその制御データの送信制御時間までの残り
時間より求められる必要な制御データレート以上になる
ように、そのフレームの最大音声データレートを強制的
に低減するよう可変レートコーデックに指示する累積ウ
ィンドウ制御部を備えることを特徴とする請求項2記載
の多重化装置。3. The control apparatus according to claim 2, wherein said window width storage unit includes a control data generating unit.
Stores the total amount of control data actually transmitted from birth
A cumulative control data transmission amount storage unit for calculating the remaining control data amount from the cumulative control data transmission amount notified from the cumulative control data transmission amount storage unit in each frame instead of the window control unit. And the control data rate of the past frames of the number equal to the window width including the frame is equal to or more than the necessary control data rate obtained from the remaining control data amount and the remaining time until the transmission control time of the control data. 3. The multiplexing apparatus according to claim 2, further comprising a cumulative window control unit for instructing a variable rate codec to forcibly reduce the maximum audio data rate of the frame so that
フレームにおけるそのウィンドウ内において必要な制御
データ量が、1フレームで音声データレートを最小にす
るよう操作することにより取りうる制御データ量の最大
値以下となるよう、フレームごとにそのウィンドウ幅を
更新することで、各ウィンドウ内で起こりうる、音声デ
ータレートが強制的に最低値をとるフレームの数を最大
1とすることを可能とするウィンドウ幅算出部を備える
ことを特徴とする請求項3記載の多重化装置。4. The control data amount required in the window in each frame instead of the window width storage unit is the maximum control data amount that can be obtained by performing an operation to minimize the audio data rate in one frame. A window that updates the window width for each frame so that it is less than or equal to the value, so that the number of frames in which the audio data rate takes the lowest value that can occur in each window can be made at most one. 4. The multiplexing device according to claim 3, further comprising a width calculating unit.
記するレート比較部が算出し報告した結果に応じてその
フレームの最大音声データレートを強制的に低減するよ
う可変レートコーデックに指示する累積ウィンドウ制御
判断部と、あらかじめ設定された平均音声データレート
を設定して記憶する音声レート記憶部と、各フレームに
おいて前記音声レート記憶部から読み出した平均音声デ
ータレートより求められる制御データレートの期待値と
必要な制御データレートの差を求め、前記累積ウィンド
ウ制御判断部に報告するレート比較部とを備えることを
特徴とする請求項4記載の多重化装置。5. An accumulation window for instructing a variable rate codec to forcibly reduce the maximum audio data rate of the frame in accordance with a result calculated and reported by a rate comparison unit described later, instead of the accumulation window control unit. a control determination unit, and the speech rate storage unit for storing sets the average audio data rate set in advance, the expected value of the control data rate obtained from the average audio data rate read from the speech rate storage unit in each frame 5. The multiplexing apparatus according to claim 4, further comprising: a rate comparing unit that obtains a difference between required control data rates and reports the difference to the cumulative window control determining unit.
レームにおいて可変レートコーデックが符号化した音声
データレートの統計量をとり、平均音声データレートを
更新する音声レート統計量算出部を備えることを特徴と
する請求項5記載の多重化装置。6. An audio rate statistic calculation unit that obtains statistics of an audio data rate encoded by a variable rate codec in each frame and updates an average audio data rate, instead of the audio rate storage unit. The multiplexing device according to claim 5, wherein:
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