JPH0443730A

JPH0443730A - 音声符号化通信方式

Info

Publication number: JPH0443730A
Application number: JP14990290A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Miyake; 正泰三宅
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0761042B2

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】（発明の属する技術分野）本発明は８　ｋｂｐＳまたはそれ以下の音声符号化速度
による通信系と６４ｋｂｐｓのデータ伝送を行う通信系
とか連接された音声符号化通信方式に関するものである
。

（従来技術とその問題点）従来、８　ｋｂｐｓまたはそれ以下の音声符号化速度に
よる通信系は特定用途の独立した系のみて構成されてい
るためにここで述へるような通信方式は存在しなかった
。

しかしながら一般的な方法として第１図に示すような音
声符号化通信方式か考えられる。

なお、ここでは８　ｋｂｐｓの音声符号化方式を対象に
説明する。また、８　ｋｂｐｓの音声符号化速度を用い
る系としては無線通信系を考える。

第１図において、通話者Ａの送受話器１から入力された
音声信号は８　ｋｂｐｓ音声符復号器２で８ｋｂｐｓの
ディジタル信号に変換されたのちに送受信機３及びアン
テナ４を経て空間に送出される。

アンテナ５と送受信機６はこの信号を受信復調して８　
ｋｂｐｓのディジタル信号に変換する。このディジタル
信号は相互変換器７を経て６４ｋｂｐｓで符号化された
データ通信系２０に入力され他の端末に送出される。

他の端末としては通話者Ｂ、　　Ｃ，Ｄか代表的な例と
考えられる。

６４ｋｂｐｓの系は通話者Ｃ，Ｄにサービスするための
通信系であり、８，１０は通話者Ｃ，Ｄの送受話器から
の音声信号を６４ｋｂｐｓ通信系に接続する音声符復号
器（ＰＣＭ　　Ｃ０ＤＥＣ）である。

８　ｋｂｐｓの系を６４ｋｂｐｓＯ系に接続するために
は符号化速度の相互変換器７，１２か必要になる。相互
変換器１２は６４ｋｂｐｓを８　ｋｂｐｓに変換し８　
ｋｂｐｓの信号出力は無線送受信機１３に入力され空中
線１４がら空間に輻射される。

これは空中線１５及び無線送受信機１６で受信復調され
て８　ｋｂｐｓのディジタル信号に変換される。この信
号は符復号器１７によって音声信号に変換されて送受話
器１８を経て通話者已に音声か聞こえる。

この場合の問題として、通話者ＡとＢとか通話する場合
には音声信号と８　ｋｂｐｓのディジタル信号との変換
と逆変換を行う音声符復号器２及び１７と、６４ｋｂｐ
ｓの信号と８　ｋｂｐｓのディジタル信号との変換と逆
変換を行う相互変換器７，１２とか介在し、合計て４回
の伝送速度の変換が行われることである。

これに対して、通話者ＡとＣとか通話する場合にはそれ
らの変換は３回であり、音声符復号器２゜８と相互変換
器７である。また、通話者ＣとＤの場合は２回である。

８　ｋｂｐｓの符号化は本来６４ｋｂｌ）Ｓの情報をそ
の１／８に圧縮しているために変換を繰り返すことによ
って音質の劣化か顕著におきる。

即ち本例では通話者ＡとＢの通話の品質はＡとＣとの品
質より劣ることになり、サービスの点から好ましいこと
でなはい。

（発明の目的）本発明の目的は、このような問題点を解決した音声符号
化通信方式を提供することにある。

（発明の構成及び作用）本発明の構成は第１図と同しである。上述の方式と異な
る点は６４ｋｂｐｓの符号構成と相互変換器７゜１２の
信号処理の方法と６４ｋｂｐｓＯ系内を伝わる６４ｋｂ
匹の信号の構成方法である。

即ち、本発明では８　ｋｂｐｓの系と６４　ｋ　ｂ　ｐ
　ｓＯ系を接続する場合に、６４ｋｂｐｓの符号構成を
８　ｋｂｐｓと５６ｋｂｐｓの２つのグループにわけて
処理する。

ここでは８　ｋｂｐｓで符号化された音声信号は、従来
のように６４ｋｂｐＳてはなく　５６ｋｂｐｓの符号化
速度に変換される。そして残りの８　ｋｔ＋ｐｓには８
　ｋｂｐｓで符号化された音声信号かそのまま受は渡さ
れる。このようにして６４ｋｂｐｓの符号を構成する。

５６ｋｂｐｓと８　ｋｂｐｓをまとめて６４ｋｂｐｓに
する方法は次のようにする。

６４ｋｂｐｓの系は８　ｋＨｚの標本化速度で量子化ビ
ット数８ビットで構成されている。５６ｋｂｐｓのグル
ープにはこの８ビットのうちの上位７ビットを割当て、
８　ｋｂｐｓのグループには最下位の１ビットを割り当
てる。このようにすることにより８　ｋ）（ｚ標本化速
度で８ビットの６４ｋｂｐｓＯ系を構成することかでき
、６４ｋｂｐｓの系２０とデータを授受することかでき
る。

次に、このようにした場合の各通話者による通話動作を
説明する。

通話者Ａの音声信号か送受話器］から入力され無線回線
を介して送受信機６の受信復調部出力にディジタル信号
として得られるまでは従来と同じである。この出力は相
互変換器７て６４ｋｂｐＳに変換される。変換出力は最
下位のビットか受信復調された８　ｋｂｐｓのデータそ
のままのものである。この６４ｋｂｐｓの信号は６４ｋ
ｂｐＳ通信系２０を経由して相互変換器１２に入力され
る。相互変換器１２は６４ｋｂｐｓのデータから最下位
の１ビットのみを抽出することによって８　ｋｂｐｓの
データを復元することができる。

これを無線送受信機１３に入力し無線送受信機１６及び
音声符復号器１７をへて通話者Ｂに音声信号として到達
する。この場合通話者ＡとＢとの間には音声符復号器か
２回しか介在しないから、速度変換か２回となり音声品
質の劣化は起こらない。

次に、通話者ＡかＣと通話する場合について説明する。

通話者への信号が６４ｋｂｐｓ通信系２０に入力される
までは上記の例と同しである。この６４ｋｂｐＳ通信系
からのデータは音声符復号器（ＰＣＭ　　Ｃ○ＤＥＣ）
８によって音声信号に変換されて送受話器９から送出さ
れる。このとき音声符復号器８に入力されるデータは８
　ｋＨｚ標本の８ビットのうちの上位７ビットか本来の
音声信号であり最下位の１ビットは音声符復号器８にと
っては意味のない信号である。しかしながら、音声符復
号器８にとりてはこれは音質にほとんど影響しないため
にとくに問題にはならない。このようにして通話者Ａと
Ｃの間においてもとくに問題なく通話か可能になる。ま
たＣからＢへもＡからＣの場合と逆であるから同様であ
る。

上記のようにして通話者ＡとＢまたはＣとの間の会話は
同じ音声品質でサービスすることかてきる。

ここで問題になることとして次の３点かある。

（１）２種の６４ｋｂｐｓの見分けかた（２）相互変換
器の処理の妥当性（３）同期まず、（１）の問題は相互変換器１２の動作にかかわる
ものである。即ち、それは８　ｋｂｐｓと５６ｋｂｐｓ
の２つにグループ分けされた６４ｋｂｐｓのデータ列か
とうかを判定する必要かある。この判定を誤ると音声信
号ではない意味のない信号か送受話器１８に現れＢに聞
こえる。この対策として次のような方式か考えられる。

（イ）　８ｋｂｐｓ音声信号のフレームスチール（口’
）　６４ｋｂｐＳ音声信号のビットスチール先ず、（イ
）の８　ｋｂｐｓ音声信号のフレームスチールについて
述へる。

８　ｋｂｐｓの音声符号化方式は一般にフレーム構成に
なっている。フレームとしては通常２０ｍ、ｓｅｃの値
かよく用いられる。２０ｍ　ｓｅｃのフレームはビット
数にすると１６０ビットになる。この１６０ビットを例
えば１秒間に１回音声信号をフレーム同期用信号に置換
する。この処理は相互変換器７等で実行され６４ｋｂｐ
ｓ通信系２０へ入力される。この同期信号か相互変換器
１２等で検出されると現在受信している信号かグループ
分けされた信号であることを認識することかできる。

同様に（ロ）の６４ｋｂ匹音声信号のビットスチールの
場合には、８　ｋＨｚ標本の８ビットのうちの上位７ビ
ットをＰＣＭ化された音声信号とする。この７ビットの
例えば最下位の１ビットを周期的にフレーム同期用信号
ビットに置き換えることによって、上記と同し処理と検
出か可能である。

以上のような操作によって２種の６４ｋｂｐＳのデータ
の識別か各端末（相互変換器）において可能になる。

次に（２）の相互変換器の処理の妥当性について述へる
。

８　ｋｂｐｓ程度に情報圧縮されたシステムでは音声品
質は通常ＭＯ３（主観評価値）または等化ＰＣＭビット
数によって表現される。ここの例では後者の評価か直接
ビット数に関係するために適当である。

このような等化ＰＣＭビット数で通常の８　ｋｂｐｓま
たはそれ以下の速度の音声符復号システムを現すと高々
６ビットである。従って相互変換器の６４ｋｂｐｓ系の
必要なビット数は７ビットあれば十分である。またその
逆に６４ｋｂｐｓ系の上位７ビットのみをＰＣＭ　　Ｃ
０ＤＥＣで復号した場合における音声品質も許容される
劣化量以内である。

このようなことから、グループ分けした系の信号を混合
して６４ｋｂｐＳの系に伝送・変換することかできるこ
とが明らかである。

最後に（３）の同期に関しては、先の（１）の２種の６
４ｋｂｐｓの系の見分は方で述べたように、８　ｋｂｐ
ｓの系はフレーム構成になっているために、このフレー
ムの同期を確立する必要かある。この方法としては先に
述べたのと同じような手法を講じることによって可能で
あるのでここでは述べない。

同期信号の挿入方法を第２図に示したタイムチャートに
従って説明する。

第２図（ａ）は６４ｋｂｐｓの系の信号を拡大して表し
ている。　Ｓｌｌ〜Ｓ　ＩＩは一組の標本を表現するも
のであり、Ｓ　ＩＩは最上位ビットを、Ｓｉ８は最下位
ビットを表す。従って、６４ｋｂｐｓの系を前述のよう
にグループ分けする場合８　ｋｂｐｓＯ系のデータは最
下位のＳｌ、のデータと置換される。この状況を表した
ものが第２図（ｂ）である。ここで縦線の実線は６４ｋ
ｂｐｓの標本の境界を示し、破線は各ビットの境界を示
す。ビットの領域を斜線で示した最下位のビットは置換
した８　ｋｂｐｓのデータを示す。

６４ｋｂｐｓのビットスチールによって同期信号を挿入
する方法を表したものか第２図（Ｃ１である。ビットス
チールされたビットをここでは黒く塗り潰しである。ま
たここては３フレームに１ビットの割合でビットスチー
ルした同期信号を挿入した例を示す。

これに対して、８　ｋｂｐｓのフレームスチールにより
同期信号を挿入する方法を第２図（ｄｉに示す。ここの
例では１フレームか３ビットで構成され、同期信号は１
フレームおきに挿入される。

以上の説明では８　ｋｂｐｓの系を用いたが、それ以下
の速度の場合は、ダミービットを挿入して８ｋｂｐｓに
することによって以上の説明と同じ処理か可能である。

すまわち、ダミービットの挿入は例えば４．８　ｋｂｐ
ｓのときは３．２　ｋｂｐｓになるたけの同期信号を付
加することにより８　ｋｂｐｓに速度変換することが可
能である。

この場合、信号を速度に応じて変えるようにしておき、
受信側でそれらの同期信号に対してそれぞれ識別して抽
出することにより、様々な８　ｋｂｐｓ以下の速度に対
応するディジタル信号を伝送することかできる。

（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
って、伝送媒体か異なる系を異なる符号化速度でディジ
タル信号に変換された信号を伝送するとき、速度変換を
行うための相互変換器に因る音声品質の劣化を低減する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する伝送媒体が異なる通信系の系
統図、第２図は本発明の同期信号の挿入方法を説明する
タイムチャートである。１、　９．１１．１８・・・送受話器、２．　８．１０
．１７・・・音声符復号器、３．　６．１３．１６・・
・送受信機、７゜１２・・・相互変換器、２０・・・６
４ｋｂｌ）Ｓ通信系。

Claims

【特許請求の範囲】

８ｋＨｚの標本化速度で符号化され量子化ビット数８ビ
ットを１標本とする６４ｋｂｐｓの第１の通信系に少な
くとも１つの８ｋｂｐｓまたはそれ以下の伝送速度で音
声信号がディジタル化された第２の通信系を接続して相
互に音声通信を行なうために、前記第１の通信系と前記
第２の通信系との間に、前記第１の通信系の６４ｋｂｐ
ｓの符号構成を上位の量子化７ビットを構成する５６ｋ
ｂｐｓと最下位の量子化１ビットを構成する８ｋｂｐｓ
の２つのグループに分け、前記第２の通信系のディジタ
ル化された音声信号を前記第１の通信系の前記上位の７
ビットに変換するとともに前記最下位の１ビットとして
該ディジタル化された音声信号を変換しないでそのまま
合成し、さらに、前記上位の７ビットのうちの１ビット
を周期的にビット同期信号に置き換え、または、任意の
フレームの前記最下位ビットを周期的にフレーム同期信
号に置き換えて前記第１の通信系の量子化８ビットとし
て前記第１の通信系に対して出力し、該第１の通信系か
ら入力される前記量子化８ビットから前記ビット同期信
号または前記フレーム同期信号を検出したとき前記最下
位の１ビットを前記第２の通信系に対して出力するよう
に構成された相互変換器を備えた音声符号化通信方式。