JPH02220523A - 音声パケット伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声信号を符号化し、パケットを作成して伝
送する音声パケット伝送方式に関する。

【従来の技術〕

入力音声信号の性質によって符号化方法を制御する方式
として、例えば、昭和６３年電子情報通信学会秋季全国
大会Ａ−４には所定周期で入力される音声信号のパワー
値、および予測利得を計算し、この値によって音声信号
が変換される符号化ビット数を変化させる音声符号化方
式が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、所定周期内の入力音声信号の
性質に応じて、その周期内の入力音声信号を変換する符
号化ビット数を変化させている。

従って、ある周期の音声信号が変換される総ビット数が
音声信号の性質により動的に変化することになる。

しかしながら次世代の通信網の有力候補となっているＡ
ＴＭを用いて音声信号をパケット形式で伝送することを
考えた場合、１周期内の符号化ビット数を動的に変化さ
せることにより、以下の問題点が生じる。

一般に、ＡＴＭ網では、固定長のセルと呼ばれるパケッ
ト状の伝送単位が用いられる。よって、１周期内の符号
ビット数が変化する汁声符号を格納する場合、１周期内
に伝送されるパケット数も動的に変化することになる。

この変化蓋が多くなると、−時的に発生パケット数が増
大する期間が発生し、この期間中はパケットの伝送時間
が増大する。また、大量に発生したパケットを一時的に
待機させるバッファ・メモリ蓋も多く用意する必要があ
る。

また、１周期内の符号ビット数がパケット長の整数倍に
ならないときは、以下の２つの方法のいづれかを取らな
ければならない。

（１）次のフレーム周期まで待って、次の周期の符号ビ
ットによりパケットを満たしてから伝送する。

（２）無駄なビットをパケットの余った部分に挿入し、
直ちにこのパケットを伝送する。

しかしながら、（１）の方法では１周期の符号ビットを
伝送するのに必要な時間が増大し、また、伝送時間のバ
ラツキも大きくなる。一方、（２）の方法では伝送容量
の利用効率が低下する。

本発明の目的は、ＡＴＭ網に容易に適応可能であり、か
つ効率の良い音声パケット伝送方式を提供することであ
る。

また、本発明の他の目的は、入力音声信号が高晶質に符
号化されることを必要とする場合と、多少晶質劣化を許
す場合を区別し、各々に適合した符号化方式を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した目的を達成するために、本発明の音声パケット
伝送方式においては、送信装置（音声端末）が、まず所
定サンプル周期（例えば、１２５μｓ）で入力される音
声信号を過去の入力信号より線形予測し、入力音声信号
と予測信号の差分値を出力する。このとき線形予測に用
いられる予測係数は、上記所定サンプル周期毎に出力差
分符号値により適応させ、予測値が入力波形にできるだ
け近い値を取るようにする。

本発明は、上述予測係数の適応に用いる差分符号化値の
ビット精度を、入力音声信号の性質に応じて変化させる
ことを特徴とする。また１本発明は、入力音声信号の性
質に応じて、１フレ一ム周期（例えば、１５ｍ）ごとに
得られる複数の上記差分符号のうち、上位複数ビットよ
り第１のパケット、下位複数ビットより第２のパケット
を作成する第１のモードと、上位および下位の複数ビッ
トのうち、１フレームの前半より第１のパケット、後半
より第２のパケットを作成する第２のモードとの何れか
によりパケットを作成し、伝送することを特徴とする。

〔作用〕

一般に、音声信号では、隣接するサンプル間の相関が高
いため、人力音声信号を直接量子化するよりも、入力音
声信号を線形予測し、この予測値を入力信号から差し引
いてサンプル間の相関を削減した差分値を量子化した方
が、少ない量子化ビット数で岡等の晶質が得られる。こ
の原理に基づいた符号化方式を差分符号化方式（以下、
叶ＣＭと略称する）と呼ぶ。

また、音声信号の隣接サンプル間の相関は音韻と共に変
化するので、線形予測に用いる予測係数を入力音声に適
応させる必要がある。−船釣に、予測の誤差、すなわち
差分値の大きさを観測してこれが小さくなる方向に予測
係数を適応させる。

この時、送信装置出力である差分符号、すなわち、差分
信号を所定精度で量子化した結果を用いれば、送信・受
信装置とも同じ基準により適応動作できる。これによっ
て、予測係数を陽に伝送しなくても、送信装置、受信装
置とも同じ予測係数を決定することができ、伝送容量を
有効利用できる。これをバックワード適応予測差分符号
化方式（以下。

ＡＤＰＣＭ−ｂと略称する）と呼ぶ。

また１通信網の中間ノートでは、トラフィック状態に応
じてパケットの一部を廃棄せざるを得ない場合がある。

パケットの廃棄は、パケットに付与された優先順位によ
って決定される。そこで、音声晶質への影響の大きい上
位複数ビットにより第１のパケットを作成し、これに高
優先度を付与し、音声晶質への影響の小さい下位複数ビ
ットにより第２のパケットを作成し、これに低優先度を
付与して伝送するようにすれば、仮に高トラフイツク状
態が中間ノードにおいて発生して、受信装置には少なく
とも上位複数ビットが高い確率で得られるようになる。

この時、ＡＤＰＣ：Ｍ−ｂに用いる予測係数を、上位複
数ビットのみを用いて適応させることにより、高い確率
で送信装置、受信装置とも同じ予測係数を得ることがで
きる。このような適応符号化方式をエンベデッド符号化
方式と呼ぶ。

しかしながら、予測係数の適応に用いる差分符号の精度
を下げると、入力音声の種類によっては予測精度が劣化
し、差分信号が増加する。この結果、この差分信号を量
子化することにより生じる誤差が増大し、復号音声信号
の信号対雑音比が低下する。

本発明によれば、下位複数ビットを用いないで適応させ
た予測係数では予測精度が著しく低下するような場合で
も、そのフレームの予測係数の適応を上位、下位双方の
複数ビットを用いて行うことにより、予測精度の低下を
抑え、よって受信装置で得られる音声信号の晶質劣化を
抑えることができる。

上述の場合は、受信装置で上位、下位双方の複数ビット
が得られるように、このフレームで発生される全パケッ
トに高い優先度が付与される。しかしながら５それでも
わずかな確率ではあるが。

パケットが廃棄されることがある。そこで、上述の場合
は、前半の上位、下位双方の複数ビットを第１のパケッ
ト、後半の上位、下位双方の複数ビットを第２のパケッ
トとし、双方に高い優先度を付与して伝送すれば、仮り
にどちらかのパケットが廃棄されても、失われる差分符
号は１／２フレームの期間内に留めることができる。

（実施例） 第１図は本発明を適用した音声伝送システムにおいて、
送信装置に入力された音声信号と伝送パケットの優先順
位、および差分符号化の予測係数適応モードの関係を示
す図である。

所定サンプリング周期（以下Ｓと略称する１例えば、１
２５μＳ）で入力される音声信号は差分符号化され、所
定フレーム周期（以下Ｆと略称する。

例えば、１５１１ｓ）毎にパケットに格納され、受信装
置に伝送される。この時、差分符号のうち上位のビット
と下位のビットは各々別パケットに格納され、所定の優
先順位を付与され、伝送される。

入力音声のパワーが一定値以上のフレームは有音と判定
され、この期間の上位パケットは高優先度を付与される
。一方、下位パケットの優先度はこのフレームの予測利
得、すなわち入力音声信号の２乗平均値と差分信号の２
乗平均値の比により決定される。もしこの予測利得が所
定の閾値以下であれば下位パケットは低い優先度を付与
され伝送される。この時、予測係数の適応は上位パケッ
トに含まれる差分符号のみを用いて行われる第１のモー
ドとなる。もし予測利得が所定の閾値以上であれば下位
パケットは高い優先度を付与され伝送される。この時、
予測係数の適応は上位、および下位パケットに含まれる
差分符号双方を用いて行われる第２のモードとなる。

一方、入力音声のパワーが一定値以下のフレームは無音
と判定され、上位パケットのみ伝送される。この時、予
測利得が一定値以上のフレームのパケットは高優先度、
一定値以下のフレームは低優先度を付与される。予測係
数の適応は上記第１のモードにて行われる。

第２図は差分符号化により入力音声信号が変換され出力
される差分符号の様子を示したものである。サンプリン
グ周期Ｓ毎に４ビツトの差分符号が出力される。Ｎサン
プル分（ｌフレーム、Ｆ）のうち、上位の２ビツト（ｂ
Ｌｔｓ　ｂｌｌ’ｌ　１）ｌｉｊ　””ｂｓｔｔ　ｂｓ
ｍ）から上位パケットが作成される。また、下位の２ビ
ツト（ｂ１３ｊ　ｂ１４ｊ　ｂｓａｓ・・・ｂＮ３゜ｂ
Ｎ、）　からは下位パケットが作成される。

第３図にパケットの構成を示す、第３図（ａ）。

（ｂ）は予測係数適応モードが第１のモードの場合の上
位、および下位パケットを表す、また、第３図（ｃ）、
（ｄ）は予測係数適応モードが第２のモードの場合の上
位、および下位パケットを表す。

各パケットは目的とする受信装置までに通過する中間ノ
ードを表す論理チャネル番号３０と、各パケットの発生
順に付与される通し番号であるシーケンス番号３１と、
パケットに含まれる差分符号の種類（上位／下位）を示
す上位／下位パケット指示ビット３２と、パケットの伝
送の優先順位を示す優先度指示ビット３３と、予測係数
の適応に用いたモードを示す予測係数適応モード指示ビ
ット３４と、音声情報フィールド３５より構成される。

第４図は本発明による送信袋［（ａ）　、および受信装
置（ｂ）の構成を示したものであ為。

送信装置では、所定サンプリング周期Ｓで入力される音
声信号をディジタル信号に変換し、所定フレーム周期Ｆ
分毎にいったんメモリ１に格納する。

メモリ１に格納された音声信号は制御信号１３゜１４に
より順に読みだされ、減算＠１５、及び量子化器２によ
り差分符号化される。

減算＠１５は入力音声信号と予測器６より出力される予
測信号の差を取り、差分信号を計算する。

差分信号は量子化器２により所定のビット数の差分符号
に変換され、信号線１６を介してパケット組立器１１．
１２に出力される。差分符号の内。

上位のビットは上位パケット組立器１１に出力され、下
位のビットは下位パケット組立器１２に出力され、上位
、および下位パケットを作成する。

上記差分符号はまた固定精度の逆量子化器５にも出力さ
れ、逆量子化器５に符号より差分信号が復元される。予
測器６では、この信号と後述する予測係数を用いて予測
信号を算出する。

また、上記差分符号は可変精度の逆量子化器７にも出力
され、制御信号ＭＣにより指定される精度の差分符号、
すなわち指定される所定の上位複数ビットより差分信号
が復元される。フレームの先頭ではまずＭＣ＝１．すな
わち逆量子化器５と同じビット数（例えば、４ビツト）
を用いて差分信号を復元する。予測係数算出器８は、こ
の差分信号より上記予測器６に入力される予測係数を算
出する。なお、上記差分符号化方式、特に予測器の構成
や予測係数算出方法については例えばグローブ：ｌＡ’
　８４（ｉ’）予ｖ４集（１９８４）第２３．１゜１か
ら２３　、　１　、４　　（Ｐｒｏｃ、　Ｇｌｏｂａｃ
ｏｍ’　８４　（１９８４）ｐｐ、２３．１．１−２３
．１．４）に詳しく述べられている。

第５図に予測利得算出器３の構成を示す、サンプリング
周期Ｓで入力される音声信号、および差分信号は乗算器
５１により２乗され、積分器５２によりフレーム周期Ｆ
毎の２乗積分値が求められる１次に除算器５３において
音声信号の２乗平均値と、差分信号の２乗平均値の比、
すなわち予測利得が求められる。予測利得が計算された
後、積分器５２は１フレームの周期を持つクロック信号
ΦＦによりリセットされる。

予測利得は比較器４において所定の閾値’ｒＧと比較さ
れる。もし利得が閾値１０以上であれば比較器出力は前
記第２の予測係数適応モードを表す“１″″を出力し、
閾値Ｔｏ以下であれば比較器出力は前記第１の予測係数
適応モードを表す“０″を出力する。

第６図（ａ）に可変精度の逆量子化器７（第４図（ａ）
）の構成を示す。逆艦子化モード制御信号ＭＣ１および
差分符号をアドレス入力とするＲＯＭとなっている。第
６図（ｂ）に逆量子化器の特性例を示す、ここでは簡単
のため２ビツトの差分符号を入力とする例について述べ
ている。制御信号ＭＣ＝Ｏのときは２レベル、１のとき
は４レベルの復号差分信号を出力する。なお、固定精度
の逆量子化器はＭＣを１に固定することにより得られる
。

ＭＣ＝１として符号化を行ったときの予測利得が算出さ
れ、予測利得が閾値を超えた場合は比較！１８４の出力
（以下予測利得フラグと呼ぶ）は“１″′となる。一方
、予測利得が閾値を超えない場合は予測利得フラグは′
０′°となり、ＭＣ＝Ｏ，すなわち可変逆量子化器の精
度を下げて再びフレーム先頭から符号化が行われ、差分
符号が再出力される。

尚、上位、下位パケット１１，１２は、ＭＣ制御と同期
するクロック制御をされており、予測利得が閾値を超え
ない場合には、ＭＣ＝１として符号化を行った符号化信
号を廃棄し、次のＭＣ＝０として符号化された音声信号
を送出するようにする。

予測利得フラグは優先度判定器１０にも供給される。優
先度判定＋ｌ１１０の構成を第７図（ａ）に示す。

優先度判定器１０はテーブルＲＯＭ　ＩＩ成となってお
り、予測利得フラグ、および入力された１フレ一ム分の
音声信号が音声信号を含むかどうかを判定する音声検出
器の出力（有音／無音フラグ）をアドレス入力とする。

その出力として上位、および下位パケットの優先順位が
得られる。第７図（ｂ）にその特性例を示す、優先順位
の“０″′は高優先度、６１′″は低優先度、′−”は
パケットを伝送しないことを示す。

以上のようにして得られた差分符号、優先順位から第３
図に示すパケットを作成して受信装置に出力する。

第４図（ｂ）に受信装置の構成例を示す、受信された上
位パケットは上位パケットバッファ１７に、下位パケッ
トは下位パケットバッファ１８に各々格納される。各々
のパケットバッファからは順に１パケットずつ各々のパ
ケット分解器１９゜２１に送出される。パケット分解器
１９．２１ではまず復号に必要のない論理チャネル番号
３０、上位／下位指示ビット３２、および優先度指示ビ
ット３３が抽出され、棄却される６次にシーケンス番号
３１が抽出され、シーケンス番号監視器２０では上位、
および下位パケットのシーケンス番号が連続しているか
、欠番があるかを調べる。

もし上位、下位とも欠番がなかった場合はスイン、チＳ
いＳ２が閉じられ、、　Ｓ　、がａ側に倒される。

この結果、上位パケット分解器１９、下位パケット分解
器２１から１パケット分の差分符号が読みだされ、固定
、および可変精度の逆量子化器２２゜２３に供給される
。可変精度逆量子化器２３の精度は受信パケットより抽
出した予測係数適応モード指示ビット３４により指定さ
れる。なお、逆量子化器２２．２３の特性は送信装置の
もの（５゜７）と同一である。

可変精度の逆量子化器出力は予測係数算出器２５に供給
され、予測係数が出力される。また、固定精度の逆量子
化器出力は予測係数とともに予測器２４に供給され、予
測信号が算出される。なお、予測器２４、および予測係
数算出器２５の特性は送信装置のもの（６，８）と同特
性のものである。

予測信号は更に固定精度の逆量子化器出力に加算されて
音声信号が復号され、復号音声バッファ２７に格納され
る。バッファ２７からはサンプル・クロックΦＳに合わ
せて１サンプルずつ復号音声信号が読みだされ、Ｄ／Ａ
変換されて受話器に供給される。

一方、下位パケットのシーケンス番号３１にのみ欠番が
あった場合には、予測係数適応モード指示ビットが”０
′°の時はスイッチＳ２が開放され、Ｓ４は閉じられ、
Ｓ、がａ側に倒される。この結果、上位パケットの差分
符号のみを用いて音声信号が復号される。

更に、下位パケットのシーケンス番号３１にのみ欠番が
あり、かつ予測係数適応モード指示ビットが“１″の場
合、または上位、あるいは上位。

下位パケット共に欠番があった場合にはスイッチＳいＳ
２とも開放状態になり、かつＳ、がｂ側に倒される。こ
の時は復号器は動作せず、かわりに雑音発生器２６が音
声信号を模倣する雑音ｔｉ−１ミー１パケツ力する。

本実施例によれば、予測係数の算出を精度を下げた差分
信号を用いて行うことにより予測利得が著しく下がり、
音質劣化が大きいと判定される場合は、予測係数算出を
高精度の差分信号を用いて行うことにより予測利得を上
げ、エンベツブラド符号化による音質劣化を抑えること
ができる。またこの時、上位と共に、下位のパケットも
高優先度で伝送することにより、廃棄による音質劣化も
抑えることができる。これは以下の理由による。

一般に予測利得が大きい音声は有声、すなわち母音に相
当するため、下位パケットを廃棄することによる量子化
雑音の増加は無声、すなわち子音に相当する部分に比べ
て著しく大きい、これは無声の音声信号が量子化雑音に
類似した雑音成分を含んでいるからである。そこで有声
部での下位パケット廃棄の発生確率を下げることにより
聴感上の雑音感を大幅に低減できる０本実施例は予測器
のみが入力信号に適応する例について示したが、後述す
る量子化器のステップ幅も入力信号に適応する場合につ
いても同様に適用できる。

次に予測係数適応モードの判定基準として差分信号の２
乗平均値を用いる第２の実施例について述べる。

本実施例は第１の実施例において、予測利得算出器３（
第４図（ａ））を第８図に示す差分信号２乗平均算出器
に置き換えることにより実現できる。尚、この場合入力
信号としては差分信号のみ必要であり、音声信号は必要
ない。

差分信号２乗平均値算出器の動作について説明する。所
定サンプリング周期Ｓ毎に入力される差分信号１５は、
乗算器５１により２乗され、Ｍ分器５２によりフレーム
周期Ｆ毎の２乗積分値が求められる。２乗平均値が求め
られて比較器４に出力された後、積分器５２は１フレー
ムの周期を持つクロック信号ΦＦによりリセットされる
。

以上により求めた差分信号２乗平均値が所定の閾値を超
える場合は予測値と入力音声の差が大きいと判定し、予
測係数適応モード指示ビット３４（第３図）を“１′″
、超えない場合は予測値が入力音声にうまく適合してい
るとして予測係数適応モード指示ビット３４を“０〃と
決定し、第１の実施例と同様に音声信号を符号化した後
、パケットを作成して伝送する。

本実施例によれば、第１の実施例と同様にエンベツブラ
ド符号化による音質劣化を抑えることができ、また廃棄
による音質劣化も抑えることができる。更に第１の実施
例に比べて予測適応モードの判定に必要とする計算量を
抑えることができる。

次に量子化器のステップ幅が適応し、かつｆｌｉＩ！Ｉ
係数の適応モード指示ビットが“０”に固定である場合
の第３の実施例について述べる。

第９図に本実施例の送信装置、および受信装置の構成を
示す０本実施例の大まかな構成、および動作は前記第１
の実施例と同じであるため、異なる部分のみについて述
べる。

差分符号化においては、予測値を入力波形より減算する
ことにより、量子化器入力のダイナミック・レンジは大
幅に減少し、量子化効率を上げている。すなわち、同じ
ビット数の量子化器を用いた場合、差分信号を量子化し
た方が量子化誤差を少なくすることができる。しかしな
がら、量子化器のステップ幅を差分信号のダイナミック
・レンジに適応させることにより、更に量子化効率を上
げることができる。そこで、信号線１６上に出力される
差分符号の大きさからスケール値を決定し、これを量子
化前に除算し、また逆量子化後に乗算することにより量
子化ステップ幅を変化させている。

第１０図にスケール値算出器３６の構成を示す。

まず差分信号のうち上位ビットの絶対値を正数化器４０
で求め、所定の係数αを乗算する。これにメモリに格納
しである差分信号積分値を（１−α）倍にして加算し、
差分信号積分値３６が更新される。更にこの値を８倍す
ることによりスケール値を得る。なお、メモリの内容は
１サンプル周期毎にクロック信号ΦＳに同期して更新さ
れる。

更に本実施例では予測係数の適応モード指示ビット３４
はＯに固定している。そこで、予測器６に復号差分信号
を供給する逆量子化器５は第６図（ｂ）においてＭＣ＝
１に固定した場合と、また予測係数算出器８に復号差分
信号を供給する逆量子化ｌｌ３９は第６図（ｂ）　にお
い１”Ｍｃ＝ｏｋ、固定した場合と同特性のものである
。

以上の特性を持つ量子化器・逆量子化器を用いて、音声
信号が符号化される。符号化された差分符号より、前記
実施例と同様に上位、および下位パケットが作成される
。各々のパケットには第２の実施例と同様に有音／無音
フラグ、および差分信号２乗平均値より決定される優先
順位が付与される。第１１図に本実施例によるパケット
の様子を示す、第３図に示した構成から予測係数適応モ
ード指示ビット３４を削除した形となっている。

受信装置では受信した上位差分符号よりスケール値を決
定し、これを逆量子化器出力に乗算して復号差分信号を
得て音声信号を復号する。

本実施例においては、適応量子化器のステップ幅が入力
に適応して変化する。量子化ステップ幅が大きいときは
下位パケットが廃棄された場合に量子化誤差が増加する
１本実施例ではこのフレームの下位パケットの優先順位
も高優先度にして廃棄される確率を下げ、その結果、量
子化雑音を抑えて音質劣化を抑えることができる。

以上の第１〜第３の実施例については、六方音声信号を
符号化する場合にすべて上位ビット、下位ビットの２つ
に分けるような構成に限定して説明してきた。しかしな
がら、上記符号化音声信号を２つに分けることは本願発
明の必須構成用件ではなく、上記符号化音声信号を任意
の数に分けることも可能である。

次に、予測係数の適応モードに応じてパケットの作成方
法も切り換える第４の実施例について述べる０本実施例
の構成、およびパケット組立器以外の動作は第１の実施
例と同じであるためここではパケット組立器についての
み説明する。

第１２図に予測係数適応モード、有音／無音フラグに対
応して発生するパケット種、およびこれに付与する優先
度を示す、予測係数適応モードが、高精度な復号差分符
号による予測係数の適応を示す“１″′、有音／無音フ
ラグが有音を示す“１″であるときのみ１フレームの差
分信号を前半と後半に分けてパケットを組立て、高優先
度を付与し、伝送する。上記以外の場合は第１の実施例
と同じパケットを作成し、伝送する。

第１３図（ａ）に第２図に示す差分符号より組、立だ前
半パケット、第１３図（ｂ）に後半パケットの例を示す
、前記実施例における上位／下位パケット指示ビット３
２が前半／後半指示ビット４１として使用される。また
、Ｎ／２サンプル分の上位から下位までの全差分符号ビ
ットが同一パケットに格納される。

本実施例によれば、第１の実施例と同様にエンベツブラ
ド符号化による音質劣化を抑えることができ、また廃棄
による音質劣化も抑えることができる。さらに、仮りに
予測係数適応モードが１１１１＋の状態で、１フレ一ム
間に発生する２つの高優先度パケットのうちいずれかが
廃棄されても、その影響を１／２フレームの期間内に抑
えることができる。また本実施例は第２、第３の実施例
にも同様に適用できる。さらに本実施例は、入力音声信
号を符号化する場合に上位ビット、下位ビット。

ないしは前半、後半の２つに分けるような構成に限定し
て説明してきた。しかしながら、上記符号化音声信号を
２つに分けることは本願発明の必須構成用件ではなく、
上記符号化音声信号を任意の数に分けることも可能であ
る。

更に第５の実施例について述べる０本実施例の構成は第
４図に示す第１の実施例の構成とほぼ同じである。予測
係数適応モードの判定に用いる閾値の供給方法を第１４
図に示す構成とすることにより実施できる。以下この部
分の動作について述べる。

電話器より入力されるダイアル・パルス／トーンは、コ
ール・シーケンス検出器４３に入力される。ここで呼設
定時にあらかじめ定められた複数のコール・シーケンス
を検出し、その検出結果を閾値ＲＯＭ４２に供給する。

閾値ＲＯＭ４２では、検出したコール・シーケンスの番
号により異なる予測利得閾値を比較器４に供給する。第
１４図（ｂ）に検出したコール・シーケンス番号が小さ
いほど閾値が小さい特性例を示す、閾値が小さくなるほ
ど予測利得が低いフレームまで予測係数適応モードが“
１″になりやすくなり、その結果音質が向上する。ただ
し、高優先度パケットの数もこれに応じて多くなる。一
方、閾値が大きくなるほど予測利得が高いフレームまで
予測係数適応モードが“Ｏ１＃になりやすくなり、その
結果音質が劣化するが、高優先度パケットの数もこれに
応じて少なくなる。一般に高優先度のパケットの数は一
定量以下に制限しないと伝送遅延量、および廃棄率が保
証できなくなるため、システム設計時に高優先度パケッ
トの発生数を必要最低限にするようにシステムが構築さ
れ、また高優先度パケットの伝送には低いものより高い
課金が行われたりする。よって、本実施例によれば、用
途によって特定コール・シーケンスを入力することによ
って、例えば社内通信等においてはやや晶質を犠牲にし
て経済的な通信を、また例えば社外顧客への通信におい
ては高晶質な通信を選択することができる。

なお２本実施例では特定コール・シーケンスによる例を
示したが、例えば加入者番号により閾値を変えることに
より高晶質な音声通信と経済的な音声通信を与える加入
者番号を区別することができる。また、本実施例は上記
第１の実施例に適用する例を示したが、同様に上記第２
から第４の実施例に適用することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明では、特定区間の音声信号を差分符号化するとき
、差分符号の一部のみを用いて予測係数を入力音声に適
用させると劣化が大きいときは全差分符号を用いて適応
させた予測係数を用いて音声信号を符号化することによ
り、晶質劣化の少ない音声差分符号化を行うことができ
る１例えば、予測利得がＬＯｄＢ以上のフレームは、全
差分符号を用いて適応させた予測係数により符号化を行
なうことにより、約、Ｌ、５ｄＢの信号対雑音比向上が
見られる。

またこの時、予測器の適応に用いた差分符号を含むパケ
ットを高優先度に、そうでないパケットには低優先度を
付与することにより、伝送により音声パケットの欠落が
生じてセ音質劣化を抑えることができる０例えば、上記
の例と同様に、予測利得が１０ｄＢ以上のフレームに高
優先度を付与して伝送すると、全発生パケットの中で高
優先度パケットの占める率は約１５％増加する。しかし
これにより、低優先度パケットが１０％廃棄される状態
では約３ｄＢの信号対雑音比の向上が見られる。

また、特定区間に発生される複数パケットが全て高優先
度である場合はパケットの作成方法を変化させて、パケ
ット欠落による影響が及ぶ期間を短縮することができる
。

また、特定コール・シーケンス入力により予測係数の適
応方法判定基準を変化させることにより、用途に応じて
高晶質な音声通信と経済的な音声通信を使いわけること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明を適応した音声伝送システムの送信装
置（音声端末）に入力された音声信号と。 伝送パケットの優先順位、および予測係数の適応モード
の対応関係を示す図、第２図は入力音声信号を差分符号
に変換する場合の概略図、第３図（ａ）〜（ｂ）は各モ
ードにおけるパケットの構成図であり、図（ａ）、（ｂ
）はそれぞれ予測係数適応モードが“ＯＨの場合の上位
パケットおよび下位パケット、図（ｃ）、（ｄ）はそれ
ぞれ予測係数適応モードが“１′″の場合の上位パケッ
トおよび下位パケットの例を示し、第４図（ａ）。 （ｂ）はそれぞれ本発明を適用する音声伝送システムの
送信装置および受信装置のブロック構成図、第５図は本
発明を適用する音声伝送システムの送信装置内の予測利
得算出器のブロック構成図、第６図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ本発明を適用する音声伝送システムの送信装置内
の逆量子化器のブロック構成図、および、その変換特性
を示す図、第７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を適
用する音声伝送システムの送信装置内の優先度判定器の
ブロック構成図および、その変換特性を示す図、第８図
は本発明を適用する音声伝送システムの送信装置内の差
分信号２乗平均算出器のブロック構成図、第９ｔ！！　
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を適用する音声伝送シ
ステムの第３の実施例の送信装置、および受信装置のブ
ロック構成図、第１０図は本発明を適用する音声伝送シ
ステムの第３の実施例の送信装置内のスケール値算出・
器のブロック構成図、第１１図はに本発明を適用する音
声伝送システムの第３の実施例におけるパケットの構成
図、第１２図は本発明を適用する音声伝送システムの第
４の実施例における送信装置内の優先度判定器の変換特
性を示す図、第１３図（ａ）。 （ｂ）はそれぞれ本発明を適用する音声伝送システムの
第４の実施例におけるパケットの構成図であり、（ａ）
は前半パケット、（ｂ）は後半パケットを示し、第１４
図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明を適用する音声伝送
システムの第５の実施例における送信装置内の予測係数
適応モード判定器のブロック構成図および閾値ＲＯＭの
特性例を示す図である。 ３・・・予測利得算出器、４・・・比較器、５．２２・
・・固定精度逆量子化器、６．２４・・・予測器、７．
２３・・・可変精度逆量子化器、８．２５・・・予測係
数算出器、３３・・・優先度指示ビット、３４・・・予
測係数適応モード指示ビット、３６・・・スケール値算
出器、３８・・・差分信号２乗平均算出器、４１・・・
前半／後半指示ビット、４２・・・閾値ＲＯＭ。 篤 目 蔦 呂 葛 園 罵 図 第 乙 圓 因 不 因 嘉 ／４ ア

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信装置が、所定サンプル周期で入力される音声信
   号を複数ビットの差分符号化音声信号に変換し、所定期
   間毎に得られる複数の差分符号化音声信号よりパケット
   を作成し、受信装置へ送出する音声パケット伝送システ
   ムにおいて、上記所定期間内に入力された音声信号の性
   質に応じて予測係数の適応に用いる差分符号ビット数を
   可変とすることを特徴とする音声パケット伝送方式。 ２、第１項記載の音声パケット伝送方式において、前記
   送信装置は所定期間毎に得られる複数の差分符号化音声
   信号のうち、上位複数ビットより第１パケットを作成し
   、下位複数ビットより第２パケットを作成し、所定期間
   内に入力された音声信号の性質に応じて予測係数の適応
   に用いる差分符号ビット数、および上記第１のパケット
   、第２のパケットに付与する優先順位を可変とすること
   を特徴とする音声パケット伝送方式。 ３、前記送信装置は前記入力音声信号の性質として、少
   なくとも上記入力音声信号の有無を示すパラメータを用
   いることを特徴とする請求項第１項記載の音声パケット
   伝送方式。 ４、前記送信装置は前記入力音声信号の性質として前記
   パラメータに加え、少なくとも上記音声信号の所定周期
   内の予測利得を用いることを特徴とする請求項第３項記
   載の音声パケット伝送方式。 ５、前記送信装置は前記入力音声信号の性質として前記
   パラメータに加え、少なくとも上記音声信号の所定周期
   内の音声差分信号のレベル値を用いることを特徴とする
   請求項第３項記載の音声パケット伝送方式。 ６、前記送信装置は、所定期間毎に得られる複数の差分
   符号化音声信号のうち、上位複数ビットより第１パケッ
   トを作成し、下位複数ビットより第２パケットを作成し
   、少なくとも所定期間内に入力された音声信号の有無を
   示すパラメータと音声差分信号のレベル値とに応じて上
   記第１パケット、上記第２パケットに付与する優先順位
   を可変とすることを特徴とする請求項第１項記載の音声
   パケット伝送方式。 ７、請求項第１項記載の音声パケット伝送方式において
   、前記送信装置は前記予測係数の適応に用いる前記差分
   符号ビット数に応じて前記上位複数ビットより第１のパ
   ケット、前記下位複数ビットより第２のパケットを作成
   する第１のモードと、上位、下位双方の複数ビットのう
   ち、所定周期の前半分を用いて第１のパケット、所定周
   期の後半分を用いて第２のパケットを作成する第２のモ
   ードを切替えて用いることを特徴とする音声パケット伝
   送方式。 ８、送信装置が、入力音声信号をパケット化し受信装置
   に送出する音声伝送装置において、上記送信装置が、所
   定サンプル周期で上記入力音声信号を複数ビットの差分
   符号化音声信号に変換するための手段と、上記音声信号
   から、所定周期毎に音声信号の性質を示す所定のパラメ
   ータを算出する手段と、上記パラメータに応じて、予測
   係数の適応に用いる差分符号化ビット数を可変とする手
   段と、上記パラメータに応じて、少なくとも２段階から
   なる第１・第２の優先順位を決定する手段と、上記所定
   期間毎に得られる複数の上記差分符号化音声信号のうち
   、上位、ないしは所定期間の前半の複数ビットから第１
   のパケットを作成し、上記第１の優先順位を付与して上
   記受信装置に送出する第１パケット作成手段と、上記所
   定期間毎に得られる複数の上記差分符号化音声信号のう
   ち、下位、ないしは所定期間の後半の複数ビットから第
   ２のパケットを作成し、上記第２の優先順位を付与して
   上記受信装置に送出する第２パケット作成手段とから構
   成されることを特徴とする音声パケット伝送装置。 ９、請求項第８項記載の音声パケット伝送装置において
   、前記音声信号の性質を示す所定のパラメータを算出す
   る手段が、ユーザが要求する音声晶質に応じて、上記パ
   ラメータの算出に用いるためのしきい値を変化させるこ
   とを特徴とした音声パケット伝送装置。