JPH05284238A - ディジタル信号の伝送処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電話回線で主流の電話音声を少い符号量で伝送
できる音声圧縮符号化技術による符号化部および復号化
部を正常に通過できない、電話回線上の信号を伝送さ
せ、これにより機能が増大しても小形化をはかる。 【構成】電話回線に音声圧縮符号化部３１１を備えると
き、この音声圧縮符号化部３１１へ入力する信号を調
べ、音声圧縮符号化部３１１およびここで符号化された
ディジタル信号を復号化する音声圧縮復号化部７１１を
正常に通過できない信号を識別し、所定の識別符号をも
つディジタル信号に変換する信号符号化部３１２〜３１
４およびこのディジタル信号を復号化する信号復号化部
７１２〜７１４を備える。更にこれら機能を演算処理す
る一つのシグナルプロセッサがプログラムを駆使するこ
とにより大規模集積回路の一つのチップを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル回線で接続
された交換装置の回線ごとの出力をディジタル信号化し
て高能率伝送する際のディジタル信号の伝送処理装置に
関し、特に音声圧縮技術を使用する際の符号化復号化装
置に関する。

【０００２】

【発明の背景】近年、電話通信にディジタル信号により
伝送・交換を実行するディジタル通信網が発達し、信号
伝送の効率化およびサービス機能の充実化を実現しつつ
ある。

【０００３】図３は電話伝送路の一例を示す中継方式図
である。図３に示すように、電話機１１、ファクシミリ
装置１２および各種変調器１３を収容接続する交換装置
２０はこれら端末から発信される音声およびデータを、
接続した出回線ごとに符号化装置３１・３２…へ出力す
る。符号化装置３１…は入力情報をディジタル信号化
し、時分割多重化装置４０を介してディジタル回線５０
へ出力する。

【０００４】時分割多重化装置４０は一つのディジタル
回線５０を介して、別の交換装置８０に着信する多重分
離装置６０に接続する。このディジタル回線５０は、例
えば公衆ディジタル通信網内で呼接続により設定される
場合も、あらかじめ専用線として直結される場合もあ
る。

【０００５】多重分離装置６０は、ディジタル回線５０
を介して受信する時分割多重化されたディジタル信号
を、交換装置８０の入回線ごとに分離し、対応する復号
化装置７１・７２…、および交換装置８０を介して接続
中の端末、電話機９１、ファクシミリ装置９２、復調器
９３、…の一つへ出力する。

【０００６】ディジタル回線５０は端末ごとの伝送信号
が時分割多重されるので、通信情報量が多い音声および
画像に対しては高能率伝送の研究が進められている。

【０００７】音声の符号化技術は、ＣＣＩＴＴ標準（勧
告Ｇ．７１１）にしたがい、８ＫHz・８ビットのＰＣＭ
符号化方式が電話帯域信号として採用されているが、Ｃ
ＣＩＴＴ標準（勧告Ｇ．７２１）によるＡＤＰＣＭ（適
応差分ＰＣＭ）符号化方式では３２Ｋｂｐｓに圧縮、ま
たＭＰＣ（ｍｕｌｔｉ ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｉｎｇ）符
号化方式で１６Ｋｂｐｓに圧縮、などが実用化されてい
る。

【０００８】また、これらの符号化方式でも更に圧縮率
をあげる技術が研究されるなど、音声圧縮技術の発展は
著しい。

【０００９】他方、大規模集積回路は、フィルタなど複
雑な回路は勿論、音声圧縮符号化回路もディジタル演算
回路で実現できるので、装置単位で一つのチップに組み
込むことができる。

【００１０】

【従来の技術】従来、音声のディジタル信号の伝送処理
装置は、音声が通常の対話では片方の話者に対してだけ
伝送され相手は聞いている状態、および話者の単語や音
節の区切れで生ずる無音区間があることから、無音時間
に他の話者の音声を伝送するＤＳＩ（ｄｉｇｉｔａｌ
ｓｐｅｅｃｈ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）方式、ま
たは音声送信時だけ６４ＫｂｐｓのＰＣＭ符号化方式に
よる音声符号をパケット化して伝送する音声パケット伝
送方式が採用されている。

【００１１】標準のＰＣＭ符号化方式による６４Ｋｂｐ
ｓの音声ディジタル信号を圧縮して３２Ｋｂｐｓ、１６
Ｋｂｐｓ、８Ｋｂｐｓなどのディジタル信号に変換する
音声圧縮技術は、音声信号の時間領域あるいは周波数領
域での統計的性質と人間の聴覚上の特性を利用して開発
されている。

【００１２】従って、ＡＤＰＣＭ符号化方式のように音
声の瞬時振幅値を符号化することを目的とする波形符号
化方式、ＭＰＣ符号化方式のように音声生成機構を音源
と声道特性とからなるモデルで近似し、そのパラメータ
により音声を表す分析・合成形符号化方式、またＣＥＬ
Ｐ（ｃｏｄｅ ｅｘｉｔｅｄ ｌｉｎｅａｒ ｐｒｅｄ
ｉｃｔｉｏｎ）符号化方式のように音声信号の符号化す
べきパラメータをベクトルととらえ前もって準備された
コードブックから最適なベクトルパターンを選択しブロ
ック符号化するベクトル符号化方式など多種の音声符号
化方式がある。（電子情報通信ハンドブック電子情報通
信学会編オーム社発行１９８８年版Ｐ１１７６）これら
の技術による高圧縮率をもつ音声圧縮符号化装置は、音
声以外の単音および単音の組み合わせ音がそのまま通過
できないもの、９．６Ｋｂｐｓ、４．８Ｋｂｐｓなど
の、いわゆるモデム変調信号がそのまま通過できないも
のなどがあり、現状では携帯用無線電話の通話チャンネ
ルに使用する程度である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ディジタル信号の伝送処理装置は、交換装置間に設定さ
れたディジタル回線に、交換装置から出力する電話音声
以外、端末装置間の制御信号および通信データなどを伝
送処理するので、音声信号以外の単音信号、変調信号な
どを通過させない音声圧縮符号化技術を採用できず、デ
ィジタル回線の伝送処理の高能率化にＤＳＩ方式または
音声パケット方式を採用して無音区間を他回線の信号伝
送に使用させるだけに限定するという問題点があった。

【００１４】本発明の目的は、交換装置からの出力を調
べ、通話音声を音声圧縮符号化し、電話音声以外の音源
を識別してそれぞれ信号符号化し、ディジタル回線へ出
力することにより、上記問題点を解決すると共に、追加
回路によるハードウェアの大型化を避けるため、回路を
ディジタル演算で組み、装置を一つのチップに形成する
ディジタル信号の伝送処理装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
信号の伝送処理装置の基本構成は、ディジタル回線で接
続された交換装置の回線ごとの出力をディジタル信号化
して高能率伝送する際のディジタル信号の伝送処理装置
において、回線ごとに前記交換装置が出力する音声信号
を音声圧縮技術によるディジタル信号に変換出力する音
声圧縮符号化部と、前記交換装置が出力する信号でこの
音声圧縮信号化部を通過しない信号を受信して識別しこ
の信号種別ごとに所定のディジタル信号に変換して出力
する信号符号化部と、前記音声圧縮符号化部から受信す
るディジタル信号を復元して前記交換装置へ所定の回線
を介して出力する音声圧縮復号化部と、前記信号符号化
部から受信するディジタル信号を解読して復元し前記交
換装置へ所定回線を介して出力する信号復号化部とを、
ディジタル演算回路で組み、大規模集積回路として一つ
のチップに形成する。

【００１６】上述の基本構成の展開例の一つは、前記音
声圧縮符号化部の複数、この複数の音声圧縮符号化部に
共通にこの数より少い数の前記信号符号化部、並びにこ
れら符号化部に対応する数の前記音声圧縮復号化部およ
び前記信号復号化部を、ディジタル演算回路で組み、大
規模集積回路として一つのチップに形成する。

【００１７】

【実施例】次に、本発明のディジタル信号の伝送処理装
置について図面を参照して説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例を示す機能ブロッ
ク図であり、図１に図３を併せ参照して、符号化装置お
よび復号化装置について説明する。

【００１９】図示する符号化装置３１０は、音声圧縮技
術によるディジタル信号を出力する音声圧縮符号化部３
１１、電話機の押釦ダイヤル信号を識別し予め定めたデ
ィジタル信号に変換して出力する釦信号符号化部３１
２、ファクシミリ装置間の接続確認信号を識別し予め定
めたディジタル信号に変換して出力するＦＡＸ信号符号
化部３１３、ファクシミリ装置（図３の）１２から送信
する９．６Ｋｂｐｓの画像信号を受信識別し予め定めた
ディジタル信号に変換して出力する９．６Ｋ信号符号化
部３１４、およびこれらの符号化部のうち稼働する一つ
の出力を選択して時分割多重化装置４０へ送出する。

【００２０】時分割多重化装置４０は、図３で示すよう
に、交換装置２０の同一方路への符号化装置３１・３２
・…を入力して一つのディジタル回線５０に時分割多重
化して出力する。

【００２１】多重分離装置６０はディジタル回線５０か
ら時分割多重化されたディジタル信号を入力し符号化装
置３１・３２・…のそれぞれに対応する復号化装置７１
・７２・…のそれぞれに分離して出力する。

【００２２】復号化装置７１０は、音声圧縮符号化部３
１１が出力したディジタル信号を入力し復号化して出力
する音声圧縮復号化部７１１、釦信号符号化部３１２が
出力したディジタル信号を入力し復号化して出力する釦
信号復号化部７１２、ＦＡＸ信号符号化部３１３が出力
したディジタル信号を入力し復号化して出力するＦＡＸ
信号復号化部７１３、９．６Ｋ信号符号化部３１４が出
力したディジタル信号を入力し復号化して出力する９．
６Ｋ信号復号化部７１４、多重分離装置６０で回線分離
されたディジタル信号を信号種別ごとに音声圧縮復号化
部７１１，釦信号復号化部７１２，ＦＡＸ信号復号化部
７１３，９．６Ｋ信号復号化部７１４に分配出力する分
配部７１５、並びにこれら復号化部のうち稼働する一つ
を分別して交換装置への回線に接続する分別部７１６を
有する。

【００２３】音声圧縮技術の、例えばＭＰＣ符号化方式
によるディジタル信号の一つは、１６Ｋｂｐｓの伝送速
度を有し、標準の６４Ｋｂｐｓの音声ディジタル信号の
１／４の情報量でよい。

【００２４】ＭＰＣ符号化方式による音声圧縮符号化部
３１１は、押釦ダイヤル信号を符号化し復号化したと
き、復号できず信号が変化するので、一方の交換装置か
ら他方の交換装置を押釦ダイヤル信号により制御すると
き、釦信号符号化部３１２を使用する。

【００２５】このため、釦信号符号化部３１２は、受信
する信号から押釦ダイヤル信号を識別し、所定のディジ
タル信号に変換する。選択部３１５は正常に符号化でき
ない音声圧縮符号化部３１１の出力を阻止し、正常に符
号変換した釦信号符号化部３１２の出力を通過させる。

【００２６】ファクシミリ装置間の通信の場合、接続確
認信号および９．６Ｋｂｐｓ，４．８Ｋｂｐｓなどの画
面信号が通過できない音声圧縮符号化部３１１があるの
で、これらファクシミリ信号を識別し所定のディジタル
信号に変換するＦＡＸ信号符号化部３１３および９，６
Ｋ信号符号化部３１４などが使用される。

【００２７】符号化装置３１０の出力は、選択部３１５
の選択により相違する伝送速度のディジタル信号となる
ので、時分割多重化装置４０は非同期形式でも、パケッ
ト形式または固定長パケットのセル形式などでも採用が
できる。

【００２８】図示する符号化装置３１０と復号化装置７
１０とは、通常、電話回線の送受話路に配備されるの
で、一つのディジタル信号処理装置が形成できる。すな
わち、一つのシグナルプロセッサが各種の符号化および
復号化の演算回路を、プログラムを駆使して処理する大
規模集積回路が構成できる。

【００２９】次に、図２を参照して第２の実施例につい
て説明する。図２は複数の電話回線を収容する本発明の
一実施例を示す機能ブロック図である。

【００３０】図２が示す符号化装置３２０は、回線ごと
に備える複数の、図１と同様の、音声圧縮符号化部３２
１〜３２２を有する。これら音声圧縮符号化部３２１〜
３２２に共通に、稼働時間の少い、電話機の押釦ダイヤ
ル信号用の釦信号符号化部３２３の一つが並んで備わ
る。

【００３１】時分割多重化部３２４は、音声圧縮符号化
部３２１〜３２２および釦信号符号化部３２３をディジ
タル回線５１に同期時分割多重し、それぞれ伝送フレー
ム内の同一位置Ａ〜Ｂ・Ｃに伝送する。

【００３２】切替部３２５は、収容する回線を引き込
み、人間の音声以外、ここでは押釦ダイヤル信号、を検
出した回線を信号検出部３２６から通知され、通知され
た入回線に接続する音声圧縮符号化部を釦信号符号化部
３２３に切替接続する。

【００３３】復号化装置３２０は、これら時分割多重化
部３２４、切替部３２５および信号検出部３２６を含み
構成する。

【００３４】符号化装置７２０は、音声圧縮符号化部３
２１〜３２２に対応する音声圧縮復号化部７２１〜７２
２、および釦信号符号化部３２３に対応する釦信号復号
化部７２３を有し、かつ、時分割多重化部３２４とディ
ジタル回線５１で接続する多重分離部７２４、および釦
信号復号化部７２３から切替情報を得て回線切替えする
切替部７２５をも含む。

【００３５】上記実施例では、音声圧縮にＭＰＣ符号化
方式に１６Ｋｂｐｓを説明したが、ＣＣＩＴＴ標準のＡ
ＤＰＣＭ符号化方式の３２Ｋｂｐｓディジタル信号で
は、ファクシミリ装置の画面信号、例えば９．６Ｋｂｐ
ｓの伝送速度のものでは、音声圧縮符号化・復号化技術
で正常に伝送できない。従って９．６Ｋｂｐｓ信号の符
号化部および復号化部が必要となる。

【００３６】また、第２の実施例でも符号化装置および
復号化装置は大規模集積回路の一つのチップに構成され
る。

【００３７】図１で、９．６Ｋｂｐｓ信号の符号化部・
復号化部だけが図示されているが、７．２Ｋ、４．８
Ｋ、２．４Ｋなど、変復調器によるすべての信号に対し
て用意できる。

【００３８】図２では電話機だけの回線で説明したが、
ファクシミリ装置、変復調器などの端末からの各種信号
に対する符号化部および復号化部も、呼量を推定して適
した数を配備し、より経済性をもつ大群効果も発揮でき
る。

【００３９】図２では、ディジタル通信網を時分割伝送
路で伝送し、押釦ダイヤル信号も一つのチャンネルを占
有するように図示して説明したが、この信号が音声圧縮
回線のディジタル信号の符号容量内であれば、切替信号
を付加することにより回線Ｃを回線Ａ〜Ｂの一つに切り
替え挿入することができる。

【００４０】図２ではディジタル回線５１上を同期時分
割多重することで説明したが、信号をパケット化および
セル化して空き位置に順次送信する非同期時分割多重方
式が採用されてもよい。

【００４１】また、図１と図２との両者を加味し、複数
の音声回線のそれぞれにファクシミリ通信用のディジタ
ル信号を伝送するとき、ファクシミリ通信用信号を識別
して音声回線をファクシミリ通信用の符号化部・復号化
部に切り替える切替部が備えられる。このファクシミリ
通信用の符号化部・復号化部は予測呼量に応じて、ディ
ジタル回線に接続する交換装置の出入回線に共通にこの
出入回線より少ない数を備え、切替部が切り替え接続す
る。

【００４２】これらの機能を演算処理する一つのシグナ
ルプロセッサが各種符号化・復号化プログラムを駆使す
る大規模集積回路を一つのチップで構成できる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディジタ
ル信号の伝送処理装置は、電話回線で主流の電話音声を
少ない符号量で伝送する音声圧縮符号化技術による音声
圧縮符号化部を備えるとともに、この音声圧縮符号化部
への入力を調べ、電話音声以外の音源を識別してそれぞ
れを所定の識別符号をもつディジタル信号に信号符号化
しディジタル回線へ出力する一方、このディジタル回線
から入力する信号を復号化して電話回線に接続する構成
をとることにより、回線ごとの主流の電話音声が少い符
号量で伝送できる一方で、この音声圧縮符号化技術によ
り正常通過できない信号も、伝送できるとともに、機能
の演算処理で一つのシグナルプロセッサがプログラムを
駆使して一つのチップ構造にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル信号の伝送処理装置の一実
施例を示す機能ブロック図である。

【図２】図１とは別の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。

【図３】電話伝送路の一例を示す中継方式図である。

【符号の説明】

２０，８０ 交換装置 ３１，３２，３１０，３２０ 符号化装置 ４０ 時分割多重化装置 ５０ ディジタル回線 ６０ 多重分離装置 ７１，７２，７１０，７２０ 復号化装置 ３１１，３２１，３２２， 音声圧縮符号化部 ３１２〜３１４，３２３ 信号符号化部 ３１５ 選択部 ３２４ 時分割多重化部 ３２５，７２５ 切替部 ３２６ 信号検出部 ７１１，７２１，７２２ 音声圧縮復号化部 ７１２〜７１４，７２３ 信号復号化部 ７１５ 分配部 ７１６ 分別部 ７２４ 多重分離部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 11/04 9076−5Ｋ Ｈ０４Ｑ 11/04 Ｐ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル回線で接続された交換装置の
   回線ごとの出力をディジタル信号化して高能率伝送する
   際のディジタル信号の伝送処理装置において、 回線ごとに前記交換装置が出力する音声信号を音声圧縮
   技術によるディジタル信号に変換出力する音声圧縮符号
   化部と、 前記交換装置が出力する信号でこの音声圧縮信号化部を
   通過しない信号を受信して識別しこの信号種別ごとに所
   定のディジタル信号に変換して出力する信号符号化部
   と、 前記音声圧縮符号化部から受信するディジタル信号を復
   元して前記交換装置へ所定の回線を介して出力する音声
   圧縮復号化部と、 前記信号符号化部から受信するディジタル信号を解読し
   て復元し前記交換装置へ所定回線を介して出力する信号
   復号化部とを、 ディジタル演算回路で組み、大規模集積回路として一つ
   のチップに形成することを特徴とするディジタル信号の
   伝送処理装置。
2. 【請求項２】 前記音声圧縮符号化部の複数、この複数
   の音声圧縮符号化部に共通にこの数より少い数の前記信
   号符号化部、並びにこれら符号化部に対応する数の前記
   音声圧縮復号化部および前記信号復号化部を、ディジタ
   ル演算回路で組み、大規模集積回路として一つのチップ
   に形成することを特徴とする請求項１記載のディジタル
   信号の伝送処理装置。