JPH07107050A - 高能率音声符号化装置及びそれを用いた中継交換 システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高能率音声符号化装置を介してディジタル音声
信号の加入者線，中継線交換を行うシステムにおいて、
専用中継交換機を用いずに高能率音声符号化・復号化の
反復を避けディジタル１リンクの中継交換を可能とす
る。 【構成】中継回線３１，３２をそれぞれ交換機２０に収
容し中継パスを介して対向する２台の高能率音声符号化
装置１１，１２が互いに、交換機を介した相手先への出
力信号に所定の同期信号を同期挿入部１０４で挿入し同
期検出部１０５でこの同期信号を検出する。一方、第１
速度変換部１０３は中継回線からの高能率符号化音声信
号にビットレートを増大させ交換機内透過伝送を可能と
する無効信号を付加し第２速度変換部１０６がこの無効
信号を削除する。同期信号検出時にはセレクタ１０７，
１０８がこれら速度変換部を介して符号化部１０１，復
号化部１０２をバイパスさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高能率音声符号化装置及
びそれを用いた中継交換システムに関し、特に互いに伝
送ビットレートの異なるディジタル交換機およびディジ
タル中継回線間に設けられディジタル音声信号の高能率
符号化・復号化を行う高能率音声符号化装置と、この高
能率音声符号化装置をそれぞれ介して複数のディジタル
中継回線をディジタル交換機に収容しディジタル中継回
線と他の中継回線または自局内内線間のディジタル音声
信号の交換を行うシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速ディジタル専用回線サービス
等を利用し高能率符号化された音声情報を伝送する際、
局内内線との交換も行うディジタル交換機によりディジ
タル中継回線の局間中継を行う場合は、中継回線内で伝
送される信号（例えば１６Ｋｂｐｓ高能率符号化音声信
号）のビットレートを交換機内で伝送される（例えば６
４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号）のビットレートに合わせる
ために、交換機と中継回線との接続点に各音声信号相互
間の符号変換（高能率音声符号化・復号化）を行う高能
率音声符号化装置を設け、ディジタル音声信号に対する
高能率音声符号からの復号化および高能率音声符号への
再符号化を行っていた。しかしこの中継方式では、音声
信号が交換機で中継されるたびに高能率音声符号化およ
び復号化処理を繰返し受けるため音声情報の通話品質の
劣化および伝播遅延の増大が問題となっていた。この課
題に対し、高能率音声符号化装置に対する制御機能を持
つ専用の交換機を用い、局間中継を行う場合はこの交換
機から通話用主信号とは別の制御信号を高能率音声符号
化装置に送出し、高能率音声符号化装置内の符号化部お
よび復号化部を速度変換回路等を介してバイパスし高能
率音声符号化および復号化の繰返しを防ぐ方式が提案さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の高能率音声符号化装置および中継交換システムで
は、局内および局間中継交換を行う交換機から主信号と
は別の制御信号を高能率音声符号化装置に対し伝送する
必要があるため、専用の交換機が必要となる欠点があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の高能率音声符号
化装置は、第１のビットレートでディジタル音声信号の
自局内および局間中継交換を行うディジタル交換機と、
前記第１のビットレートよりも低速な第２のビットレー
トで高能率符号化されたディジタル音声信号を伝送する
ディジタル中継回線との間に設けられ、前記ディジタル
音声信号の高能率符号化および復号化を行う高能率音声
符号化装置において、前記ディジタル交換機から受信し
た前記第１のビットレートを有する符号化則に則り符号
化された第１の形式のディジタル音声信号を前記第２の
ビットレートを有する高能率符号化則に則り符号変換し
高能率な第２の形式のディジタル音声信号として出力す
る符号化手段と、前記ディジタル中継回線から受信した
前記第２の形式のディジタル音声信号を逆符号変換し前
記第１の形式のディジタル音声信号として出力する復号
化手段と、前記ディジタル中継回線から受信した前記第
２の形式のディジタル音声信号に所定ビット長の無効信
号を周期的に付加し前記第１のビットレートを有する第
３の形式のディジタル音声信号として出力する第１の速
度変換手段と、前記復号化手段および前記第１の速度変
換手段のいずれかからの出力信号にあらかじめ定めたビ
ットパターンの同期信号を置換えて挿入し前記ディジタ
ル交換機へ送出する同期挿入手段と、前記ディジタル交
換機から受信した前記第１および第３の形式のディジタ
ル音声信号を監視し前記同期信号を検出する同期検出手
段と、前記ディジタル交換機から受信した前記第３の形
式のディジタル音声信号から前記同期信号を含む前記無
効信号を除去し前記第２の形式のディジタル音声信号に
戻して出力する第２の速度変換手段と、前記同期検出手
段の検出結果を判定し、前記同期信号が検出されない場
合は前記符号化手段の出力信号を前記ディジタル中継回
線に送出するとともに前記復号化手段の出力信号を前記
同期挿入手段に送出し、前記同期信号が検出された場合
は前記第２の速度変換手段の出力信号を前記ディジタル
中継回線に送出するとともに前記第１の速度変換手段の
出力信号を前記同期挿入手段に送出する選択手段と、を
備えている。

【０００５】また、上記構成において、前記第１の形式
のディジタル音声信号が所定ビット長単位のＰＣＭ符号
データで構成され、所定間隔ごとの前記ＰＣＭ符号デー
タの最下位桁のビット位置に前記あらかじめ定めたビッ
トパターンに従って前記同期信号を置換えて挿入する構
成とすることができる。

【０００６】本発明の中継交換システムは、第１のビッ
トレートでディジタル音声信号の自局内および局間中継
交換を行うディジタル交換機と、前記第１のビットレー
トよりも低速な第２のビットレートで高能率符号化され
たディジタル音声信号を伝送する複数のディジタル中継
回線と、前記複数のディジタル中継回線の各々と前記デ
ィジタル交換機との間にそれぞれ設けられ、前記第１の
ビットレートの符号化則で符号化され前記ディジタル交
換機内で伝送される第１の形式のディジタル音声信号お
よび前記第２のビットレートの高能率符号化則で符号化
され前記ディジタル中継回線内で伝送される第２の形式
のディジタル音声信号相互間の符号変換および逆符号変
換をそれぞれ行う符号化手段および復号化手段と、前記
ディジタル中継回線からの前記第２の形式のディジタル
音声信号に無効信号を付加してビットレート変換し前記
ディジタル交換機内で伝送される前記第１のビットレー
トを有する第３の形式のディジタル音声信号とする第１
の速度変換手段と、前記ディジタル交換機からの前記第
３の形式のディジタル音声信号から前記無効信号を除去
してビットレート変換し前記第２の形式のディジタル音
声信号とする第２の速度変換手段と、前記復号化手段お
よび前記第１の速度変換手段の各々からの出力ディジタ
ル音声信号にあらかじめ定めたビットパターンの同期信
号を置換えて挿入し前記ディジタル交換機へ出力する同
期挿入手段と、前記ディジタル交換機からの入力ディジ
タル音声信号から前記同期信号を検出する同期検出手段
とを有する複数の高能率音声符号化装置とを備え、前記
ディジタル交換機が前記高能率音声符号化装置をそれぞ
れ経由した任意の前記ディジタル中継回線を他の任意の
前記ディジタル中継回線または自局内内線に接続し、前
記高能率音声符号化装置の各々が、前記ディジタル交換
機への出力ディジタル音声信号に前記同期信号を挿入す
るとともに、前記ディジタル交換機からの入力ディジタ
ル音声信号から前記同期信号を検出しなければ前記符号
化手段および前記復号化手段を用いて前記ディジタル交
換機および前記ディジタル中継回線の入出力ディジタル
音声信号相互間の符号変換および逆符号変換を行い、前
記同期信号を検出すれば前記第１の速度変換手段および
前記第２の速度変換手段を介して前記復号化手段および
前記符号化手段をそれぞれう回することを特徴とする。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００８】図１は本発明の高能率音声符号化装置の一
実施例のブロック図である。図１において高能率音声符
号化装置１０は、ディジタル交換機との間でディジタル
音声信号の入出力を行う端子１２１，１２２と、ディジ
タル中継回線との間でディジタル音声信号の入出力を行
う端子１３１，１３２と、交換機からの６４ＫｂｐｓＰ
ＣＭ音声信号Ｓ１をＡＤＰＣＭ（適応差分ＰＣＭ）等に
よる１６Ｋｂｐｓ高能率符号化音声信号Ｓ２に符号変換
する符号化部１０１と、中継回線からの１６Ｋｂｐｓ高
能率符号化音声信号Ｓ２を６４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号
Ｓ１に逆符号変換する復号化部１０２と、中継回線から
の１６Ｋｂｐｓ高能率符号化音声信号Ｓ２の２ビットご
とに６ビットの通信情報として意味を持たない無効信号
（例えば全ビット“１”）を付加し擬似的な６４Ｋｂｐ
ｓＰＣＭ音声信号Ｓ３として出力する第１速度変換部１
０３と、復号化部１０２または第１速度変換部１０３の
いずれかからの出力信号にあらかじめ定めたビットパタ
ーンの同期信号を置換えて挿入し（図３，４参照）交換
機へ送出する同期挿入部１０４と、交換機から受信した
６４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号Ｓ１および擬似的な６４Ｋ
ｂｐｓＰＣＭ音声信号Ｓ３から上記同期信号を検出する
同期検出部１０５と、交換機から受信した擬似的な６４
ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号Ｓ３から上記同期信号を含む上
記無効信号を除去する第２速度変換部１０６と、同期検
出部１０５からの検出出力に応じて同期信号非検出時は
符号化部１０１の出力信号を、同期信号検出時は第２速
度変換部１０６の出力信号をそれぞれ中継回線に送出す
るセレクタ（ＳＥＬ）１０７と、同様に同期信号非検出
時は復号部１０２の出力信号を、同期信号検出時には第
１速度変換部１０３の出力信号を同期挿入部１０４へ送
出するセレクタ（ＳＥＬ）１０８とを備えている。

【０００９】図２は本発明の中継交換システムの一実施
例のシステム構成図であり、通話音声信号に係わる部分
のみを示す。図２において、高能率音声符号化装置１
０，１１，１２はすべて図１に示す高能率音声符号化装
置１０と同一のものである。交換機２０は加入者回路２
０１を介して電話端末２１０を収容し、トランク２０
２，２０３，２０４を介して高能率音声符号化装置１
０，１１，１２を経由する中継回線３０，３１，３２を
それぞれ収容し６４Ｋｂｐｓのディジタル音声信号の交
換処理を行う。各中継回線３０，３１，３２は高能率符
号化された１６Ｋｂｐｓのディジタル音声信号を伝送す
るが、図示していない多重化装置により図示していない
他の高能率音声符号化装置の信号とともに多重化するこ
とができる。各中継回線３０，３１，３２の他端はそれ
ぞれ、符号化部１０１および復号化部１０２を有する高
能率音声符号化装置４０，４１，４２と、６４Ｋｂｐｓ
ＰＣＭ音声信号を交換する交換機５０，５１，５２とを
介して電話端末５１０，５１１，５１２に接続されてい
る。なお、これら他端側の高能率音声符号化装置４０，
４１，４２を図１に示す高能率音声符号化装置１０と同
一構成のものとすれば、交換機４０，４１，４２を介し
てさらに他の交換機に対して中継することができる。

【００１０】次に、動作について説明する。

【００１１】交換機２０は、図示していない信号受信装
置によりダイヤル信号等の接続情報を受信し、自局内線
の電話端末２１０と中継回線３０との接続を行う場合は
加入者回路２０１およびトランク２０２間を接続する。
高能率音声符号化装置１０では、加入者回路２０１から
の６４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号Ｓ１を入力するため同期
検出部１０５は同期信号を検出せず、セレクタ１０７お
よびセレクタ１０８は符号化部１０１および復号化部１
０２側をそれぞれ選択する。一方、同期挿入部１０４は
交換機２０へ出力する６４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号Ｓ１
に対し６サンプルから４０サプルごとのＰＣＭ符号デー
タの最下位桁（ＬＳＢ）の１ビットを所定ビットパター
ンの同期信号の１ビット分で置換える（ビットスチー
ル）。この同期信号のビットパターンは“０”および
“１”の繰返しパターンやＭ系列のシーケンスパターン
などを使用する。図３にこの同期信号を挿入したＰＣＭ
音声信号のデータフォーマット例を示す。本例では同期
信号Ｓは６サンプルごとに挿入されている。なお、同期
検出部１０５では誤同期検出を防ぐために十分な長さの
後方保護段数を持つ。前方保護段数は回線誤りがほとん
どないため数段以下で良い。高能率音声符号化装置１０
から出力された同期信号が挿入されたＰＣＭ音声信号Ｓ
１は加入者回路２０１を通して音声端末２１０から音声
として出力されるが、同期信号の挿入頻度が小さくかつ
ＰＣＭ符号の最下位桁を置換えるだけなので出力音声の
品質にほとんど影響を与えない。このように音声端末２
１０および音声端末５１０間の音声情報の送受信は高能
率音声符号化装置１０，４０の符号化部１０１および復
号化部１０２を用いて行われる。

【００１２】次に、交換機２０が中継回線３１および中
継回線３２間を中継する場合はトランク２０３およびト
ランク２０４間を接続する。各高能率音声符号化装置１
１，１２の同期挿入部１０４は、初期状態ではそれぞれ
復号化部１０２からの６４ＫｂｐｓＰＣＭ音声信号に同
期信号Ｓを挿入して出力する。これらの信号は交換機２
０を透過的（トランスペアレント）に通過し互いに対向
する高能率音声符号化装置１２，１１の同期検出部１０
５にそれぞれ入力される。各同期検出部１０５は入力信
号から同期信号を検出するとセレクタ１０７および１０
８を第２速度変換部１０６および第１速度変換部１０３
側へそれぞれ切換える。各第１速度変換部１０３は、そ
れぞれ中継回線３１および３２から受信した１６Ｋｂｐ
ｓ高能率符号化音声信号Ｓ２に対し無効信号のビットデ
ータを付加し６４Ｋｂｐｓの擬似的なＰＣＭ音声信号Ｓ
３とし、各同期挿入部１０４がそれぞれ無効信号の一部
ビットを同期信号のビットで置換える。図４にこの音声
信号のデータフォーマット例を示す。本例では各サンプ
ルごとに高能率符号化データＤの２ビットに対し無効信
号として定常的な“１”を上位側に５ビット下位側に１
ビットの計６ビット付加し、さらに６サンプルごとの下
位側無効信号部分のビットスチールにより同期信号Ｓを
挿入している。各高能率音声符号化装置１１，１２から
それぞれ出力された６４Ｋｂｐｓの音声信号Ｓ３は交換
機２０をやはりトランスペアレントに通過し互いに相手
側へ入力される。各第２速度変換部１０６はそれぞれ交
換機２０から受信した６４Ｋｂｐｓの音声信号Ｓ３から
同期信号を含む無効信号のビットデータを削除し１６Ｋ
ｂｐｓの高能率符号化音声信号Ｓ２に戻す。このように
交換機２０が中継交換機として機能するときは、各高能
率音声符号化装置１１，１２の符号化部１０１および復
号化部１０２がバイパスされるので、音声端末５１１お
よび音声端末５１２間の音声情報の送受信は高能率音声
符号化および復号化がそれぞれ１回のみで済み通話音声
品質の劣化が起こらない。

【００１３】通話終了後は交換機２０がトランク２０３
およびトランク２０４間の中継パスを切放すため、各高
能率音声符号化装置１１，１２には無音のＰＣＭ音声信
号が入力され、各同期検出部１０５は同期信号を検出し
なくなり各セレクタ１０７，１０８がそれぞれ初期状態
に戻る。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィジタル音声信号の交換を行うディジタル交換機とより
低速なビットレートの高能率符号化されたディジタル音
声信号を伝送するディジタル中継回線との接続点に設け
られた高能率音声符号化装置が、交換機への出力音声信
号に所定の同期信号を常時挿入し交換機からの入力音声
信号にその同期信号が含まれているかを監視することに
より、交換機から通話用主信号とは別の制御信号を受け
ることなく、交換機における接続先が交換機内線か他の
高能率符号化装置を介した他の中継回線かを自律的に判
定し、交換機内線との接続時には符号化手段および復号
化手段を用いて高能率符号化された音声信号と内線対応
の音声信号との符号変換・逆変換を行い、他の中継回線
との接続時には高能率符号化された音声信号のビットレ
ートを増大させ交換機内の透過的伝送を可能とする無効
信号の付加および除去をそれぞれ行う第１および第２の
速度変換手段を介して符号化手段および復号化手段をう
回させることができ、専用の交換機を使用せずに局間中
継時の通話音声の符号変換および逆変換処理の繰返しを
避け品質劣化および伝播遅延の増大を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高能率音声符号化装置の一実施例のブ
ロック図である。

【図２】本発明の中継交換システムの一実施例のシステ
ム構成図である。

【図３】同期信号を挿入したＰＣＭ音声信号のデータフ
ォーマット例を示す図である。

【図４】無効信号を付加し同期信号を挿入した高能率符
号化音声信号のデータフォーマット例である。

【符号の説明】

１０，１１，１２，４０，４１，４２ 高能率音声符
号化装置 ２０，５０，５１，５２ 交換機 ３０，３１，３２ 中継回線 １０１ 符号化部 １０２ 復号化部 １０３ 第１速度変換部 １０４ 同期挿入部 １０５ 同期検出部 １０６ 第２速度変換部 １０７，１０８ セレクタ（ＳＥＬ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のビットレートでディジタル音声信
   号の自局内および局間中継交換を行うディジタル交換機
   と、前記第１のビットレートよりも低速な第２のビット
   レートで高能率符号化されたディジタル音声信号を伝送
   するディジタル中継回線との間に設けられ、前記ディジ
   タル音声信号の高能率符号化および復号化を行う高能率
   音声符号化装置において、 前記ディジタル交換機から受信した前記第１のビットレ
   ートを有する符号化則に則り符号化された第１の形式の
   ディジタル音声信号を前記第２のビットレートを有する
   高能率符号化則に則り符号変換し高能率な第２の形式の
   ディジタル音声信号として出力する符号化手段と、 前記ディジタル中継回線から受信した前記第２の形式の
   ディジタル音声信号を逆符号変換し前記第１の形式のデ
   ィジタル音声信号として出力する復号化手段と、 前記ディジタル中継回線から受信した前記第２の形式の
   ディジタル音声信号に所定ビット長の無効信号を周期的
   に付加し前記第１のビットレートを有する第３の形式の
   ディジタル音声信号として出力する第１の速度変換手段
   と、 前記復号化手段および前記第１の速度変換手段のいずれ
   かからの出力信号にあらかじめ定めたビットパターンの
   同期信号を置換えて挿入し前記ディジタル交換機へ送出
   する同期挿入手段と、 前記ディジタル交換機から受信した前記第１および第３
   の形式のディジタル音声信号を監視し前記同期信号を検
   出する同期検出手段と、 前記ディジタル交換機から受信した前記第３の形式のデ
   ィジタル音声信号から前記同期信号を含む前記無効信号
   を除去し前記第２の形式のディジタル音声信号に戻して
   出力する第２の速度変換手段と、 前記同期検出手段の検出結果を判定し、前記同期信号が
   検出されない場合は前記符号化手段の出力信号を前記デ
   ィジタル中継回線に送出するとともに前記復号化手段の
   出力信号を前記同期挿入手段に送出し、前記同期信号が
   検出された場合は前記第２の速度変換手段の出力信号を
   前記ディジタル中継回線に送出するとともに前記第１の
   速度変換手段の出力信号を前記同期挿入手段に送出する
   選択手段と、 を備えることを特徴とする高能率音声符号化装置。
2. 【請求項２】 前記第１の形式のディジタル音声信号が
   所定ビット長単位のＰＣＭ符号データで構成され、所定
   間隔ごとの前記ＰＣＭ符号データの最下位桁のビット位
   置に前記あらかじめ定めたビットパターンに従って前記
   同期信号を置換えて挿入することを特徴とする請求項１
   記載の高能率音声符号化装置。
3. 【請求項３】 第１のビットレートでディジタル音声信
   号の自局内および局間中継交換を行うディジタル交換機
   と、 前記第１のビットレートよりも低速な第２のビットレー
   トで高能率符号化されたディジタル音声信号を伝送する
   複数のディジタル中継回線と、 前記複数のディジタル中継回線の各々と前記ディジタル
   交換機との間にそれぞれ設けられ、前記第１のビットレ
   ートの符号化則で符号化され前記ディジタル交換機内で
   伝送される第１の形式のディジタル音声信号および前記
   第２のビットレートの高能率符号化則で符号化され前記
   ディジタル中継回線内で伝送される第２の形式のディジ
   タル音声信号相互間の符号変換および逆符号変換をそれ
   ぞれ行う符号化手段および復号化手段と、前記ディジタ
   ル中継回線からの前記第２の形式のディジタル音声信号
   に無効信号を付加してビットレート変換し前記ディジタ
   ル交換機内で伝送される前記第１のビットレートを有す
   る第３の形式のディジタル音声信号とする第１の速度変
   換手段と、前記ディジタル交換機からの前記第３の形式
   のディジタル音声信号から前記無効信号を除去してビッ
   トレート変換し前記第２の形式のディジタル音声信号と
   する第２の速度変換手段と、前記復号化手段および前記
   第１の速度変換手段の各々からの出力ディジタル音声信
   号にあらかじめ定めたビットパターンの同期信号を置換
   えて挿入し前記ディジタル交換機へ出力する同期挿入手
   段と、前記ディジタル交換機からの入力ディジタル音声
   信号から前記同期信号を検出する同期検出手段とを有す
   る複数の高能率音声符号化装置とを備え、 前記ディジタル交換機が前記高能率音声符号化装置をそ
   れぞれ経由した任意の前記ディジタル中継回線を他の任
   意の前記ディジタル中継回線または自局内内線に接続
   し、前記高能率音声符号化装置の各々が、前記ディジタ
   ル交換機への出力ディジタル音声信号に前記同期信号を
   挿入するとともに、前記ディジタル交換機からの入力デ
   ィジタル音声信号から前記同期信号を検出しなければ前
   記符号化手段および前記復号化手段を用いて前記ディジ
   タル交換機および前記ディジタル中継回線の入出力ディ
   ジタル音声信号相互間の符号変換および逆符号変換を行
   い、前記同期信号を検出すれば前記第１の速度変換手段
   および前記第２の速度変換手段を介して前記復号化手段
   および前記符号化手段をそれぞれう回することを特徴と
   する中継交換システム。