JPH08130512A - 音声符号化復号化装置 - Google Patents

音声符号化復号化装置

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JPH08130512A
JPH08130512A JP6269606A JP26960694A JPH08130512A JP H08130512 A JPH08130512 A JP H08130512A JP 6269606 A JP6269606 A JP 6269606A JP 26960694 A JP26960694 A JP 26960694A JP H08130512 A JPH08130512 A JP H08130512A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ベクトル量子化による高能率音声符号化装置に
おいて、電話呼量に応じて通話中に符号化および復号化
ビットレートを変更可能とする。 【構成】シグナリング信号a−「」によりビットレート
制御信号b−「」とビットレート制御情報cとを出力す
るビットレート制御器10と、ディジタル音声信号d−
「」をビットレート制御信号b−「」に制御されて符号
化する音声符号化器11−「」と、ビットレート制御情
報cと符号化音声信号e−「」とを多重化する多重化器
12とを有する。また、多重化信号gをビットレート制
御情報jと符号化音声信号h−「」とに分離する多重化
分離器30と、ビットレート制御情報jからビットレー
ト制御信号k−「」とシグナリング信号m−「」とを出
力するビットレート制御器31と、ビットレート制御信
号k−「」に制御されて符号化音声信号h−「」を復号
化する音声復号化器32−「」とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声符号化復号化装置に
関し、特に高速デジタル専用線を利用した電話回線交換
網に使用される音声符号化復号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6を参照すると、従来の第1の技術で
ある音声符号化復号化装置は、図示されていない外部の
交換機側から入力される複数チャネル対応の複数のシグ
ナリング信号α−1〜α−Nの各各を個別にパラレルで
入力されてそれら各各のシグナリング情報にもとづき同
じ外部の交換機側から入力される複数チャネルの複数の
ディジタル音声信号λ−1〜λ−Nの各各の符号化ビッ
トレートを決める符号化入力側セレクタ制御信号γおよ
び符号化出力側セレクタ制御信号δを出力するとともに
それらセレクタ制御信号のビットレート情報を対向する
音声復号化装置側へ送出するためにビットレート選択情
報εとしてシリアル信号で出力するビットレート選択制
御器40と、複数チャネルの複数のディジタル音声信号
η−1〜η−Nを各各予め決められた単一ビットレート
の符号化ビットレートで高能率音声符号化して符号化音
声信号θ−1〜θ−Nとして各各出力する複数チャネル
対応に設けられる複数の音声符号化器42−1〜42−
Nと、前記と同じ外部の交換機側から入力される複数チ
ャネルの複数のディジタル音声信号λ−1〜λ−Nをビ
ットレート選択制御器40からの供給される符号化入力
側セレクタ制御信号γに制御されて選択しディジタル音
声信号η−1〜η−Nとして出力して対応する音声符号
化器42−1〜42−Nの各各へ供給する符号化入力側
セレクタ41と、音声符号化器42−1〜42−Nの各
各から供給される符号化音声信号θ−1〜θ−Nの各各
をビットレート選択制御器40から供給される符号化出
力側セレクタ制御信号δに制御されて選択し符号化音声
信号μ−1〜μ−Nとして出力する符号化出力側セレク
タ43と、符号化出力側セレクタ43から供給される符
号化音声信号μ−1〜μ−Nの各各とビットレート選択
制御器40から供給されるビットレート選択情報εとを
多重化して多重化信号ξとして出力し符号化出力端Wか
らディジタル伝送路5へ送出する多重化器44とを有す
る音声符号化装置4と;ディジタル伝送路5を通して対
向する音声符号化装置4から復号化入力端Zを介して入
力される多重化信号πから複数チャネルの符号化音声信
号ρ−1〜ρ−Nの各各とビットレート選択情報σとを
分離出力する多重化分離器60と、多重分離化器60か
ら分離入力されるビットレート選択情報σにもとづき同
じ多重化分離器60から分離入力される符号化音声信号
ρ−1〜ρ−Nの各各の復号化ビットレートを決める復
号化入力側セレクタ制御信号κおよび復号化出力側セレ
クタ制御信号τを出力するとともに複数チャネル対応の
シグナリング信号β−1〜β−Nを各各個別にパラレル
で出力して外部の交換機側へ送出するビットレート選択
制御器61と、多重化分離器60から分離入力された符
号化音声信号ρ−1〜ρ−Nの各各をビットレート選択
制御器61からの復号化入力側セレクタ制御信号κに制
御されて選択し複数チャネルの符号化音声信号φ−1〜
φ−Nとして出力する復号化入力側セレクタ62と、復
号化入力側セレクタ62から供給される符号化音声信号
φ−1〜φ−Nの各各を単一ビットレートの復号化ビッ
トレートで高能率復号化して複数チャネルの復号化音声
信号ψ−1〜ψ−Nとして各各出力する複数チャネル対
応に設けられる複数の音声復号化器63−1〜63−N
と、音声復号化器63−1〜63−Nから供給される復
号化音声信号ψ−1〜ψ−Nの各各をビットレート選択
制御器61から供給される復号化出力側セレクタ制御信
号τに制御されて選択し電話帯域の複数チャネルのディ
ジタル音声信号ω−1〜ω−Nとして出力して外部の交
換機側へ送出する復号化出力側セレクタ64とを有する
音声復号化器6と;から構成される。
【0003】詳述すると、複数チャネルのディジタル音
声信号を高能率符号化して多重伝送し、元のディジタル
音声信号に高能率復号化する高能率音声符号化復号化装
置において、ディジタル伝送路5におけるトラフィック
の輻輳状態は呼が張られて実際に使用されているチャネ
ル、つまり通信回線の数により想定することができる。
また、このとき呼が張られて実際に使用されているチャ
ネルおよびチャネルの数は交換機側から供給されるシグ
ナリング信号α−1〜α−Nを監視することによりより
知ることができる。つまり、ビットレート選択制御器4
0は交換機側からのシグナリング信号α−1〜α−Nを
監視することによりチャネル1〜Nの発呼状態を知り、
その発呼状態、つまりトラフィックの輻輳状態に応じて
符号化入力側セレクタ41および符号化出力側選択器4
3の各各へ符号化入力側セレクタ制御信号γおよび符号
化出力側セレクタ制御信号δの各各を供給する。ここ
で、音声符号化器42−1〜42−Nの各各の符号化ビ
ットレートは予め固定的に決められており、例えばディ
ジタル伝送路5における多重化伝送速度が例えば64K
bpsであれば音声符号化器42−1〜42−Nのうち
のいくつかは例えば8Kbpsと16Kpbsのビット
レートに、および必要に応じて一部の音声符号化器は例
えば32Kbpsのビットレートに決められる。そし
て、ビットレート選択制御器40は交換機側からのシグ
ナリング信号α−1〜α−Nによりチャネルごとの発呼
状態を監視し、トラフィックが輻輳しているとみなした
ときは、符号化入力側セレクタ41に入力されるディジ
タル音声信号λ−1〜λ−Nのうちのいくつかをビット
レートの低い音声符号化器で符号化されるように符号化
入力側セレクタ制御信号γを符号化入力側セレクタ41
へ供給するとともに、符号化出力側セレクタ43に対し
てはその符号化入力側セレクタ41が選択した音声符号
化器から供給される符号化音声信号を選択するように符
号化出力側セレクタ制御信号δを供給する。また、ビッ
トレート選択制御器40はシグナリング信号α−1〜α
−Nによりチャネルごとの発呼状態を判断してトラフィ
ックが輻輳していないとみなしたときは、符号化入力側
セレクタ41に入力されるディジタル音声信号λ−1〜
λ−Nのいくつかをビットレートの高い音声符号化器で
符号化されるように符号化入力側セレクタ制御信号γを
符号化入力側セレクタ41へ供給するとともに、符号化
出力側セレクタ43に対してはその符号化入力側セレク
タ41が選択した音声符号化器から供給される符号化音
声信号を選択するように符号化出力側セレクタ制御信号
δを供給する。さらに、ビットレート選択制御器40
は、シグナリング信号α−1〜α−Nによりいずれのビ
ットレートの音声符号化器を選択するかの符号化入力側
セレクタ制御信号γおよび符号化出力側セレクタ制御信
号δを出力するのに対応させて、音声復号化装置6のビ
ットレート選択制御器61が音声符号化装置4で選択さ
れた音声符号化器と同じビットレートの音声復号化器を
選択するように復号化入力側セレクタ制御信号κおよび
復号化出力側セレクタ制御信号τを出力するビットレー
ト選択情報εを出力する。
【0004】次に、音声復号化装置6のビットレート選
択制御器61は、多重化分離器60から分離入力された
ビットレート選択情報σにもとづいて、音声符号化装置
4のビットレート選択制御器40が出力する符号化入力
側セレクタ制御信号γおよび符号化出力側セレクタ制御
信号δに対応する復号化出力側セレクタ制御信号τおよ
び復号化入力側セレクタ制御信号κを出力する。つま
り、例えば音声符号化装置4のビットレート選択制御器
40が出力する符号化入力側セレクタ制御信号γおよび
符号化出力側セレクタ制御信号δが音声符号化器42−
1を選択する制御信号であれば、それに対応して音声復
号化装置6のビットレート選択制御器61から出力され
る復号化入力側セレクタ制御信号κおよび復号化出力側
セレクタ制御信号τは音声符号化器42−1と同じビッ
トレートの音声復号化器63−1を選択する制御信号と
して出力される。
【0005】次に、従来の第2の技術である音声符号化
復号化装置は、図7のブロック図を参照すると、音声符
号化復号化装置は、図示されていない外部の交換機側か
ら入力される複数チャネル対応の複数のシグナリング信
号a−1〜a−Nの各各を個別にパラレルで入力されて
それら各各のシグナリング情報にもとづいて複数チャネ
ルの各各の符号化音声信号のビットレートを制御するた
めの複数チャネル対応の複数のビットレート制御信号b
−1〜b−Nの各各をパラレルに出力するとともにそれ
らパラレルのビットレート制御信号b−1〜b−Nをビ
ットレート制御情報cとしてシリアル信号で出力するビ
ットレート制御器70と、シグナリング信号a−1〜a
−Nが入力されるのと同じ外部の交換機側から入力され
る電話帯域の複数チャネルのディジタル音声信号d−1
〜d−Nの各各を高能率音声符号化して符号化音声信号
e−1〜e−Nの各各を出力するとともにビットレート
制御器70出力のビットレート制御信号b−1〜b−N
各各の該当するビットレート制御信号に制御されて符号
化音声信号e−1〜e−N各各の符号化ビットレートを
設定および変更する複数チャネル対応の複数の音声符号
化器71−1(ch1)〜71−N(chN)と、音声
符号化器71−1〜71−Nからの符号化音声信号e−
1〜e−Nの各各とビットレート制御器70からのビッ
トレート制御情報cとを多重化して多重化信号fとして
出力し多重化出力端Xを介してディジタル伝送路8へ送
出する多重化器12とを有する音声符号化装置7と;デ
ィジタル伝送路8を通して対向する音声符号化装置7か
ら多重化入力端Rを介して入力される多重化信号gから
複数チャネルの符号化音声信号h−1〜h−Nとビット
レート制御情報jとを分離出力する多重化分離器90
と、多重化分離器90から分離入力されるシリアル信号
のビットレート制御情報jにもとづき多重化分離器90
から分離入力される複数チャネルの符号化音声信号h−
1〜h−Nの各各の復号化ビットレートを制御するため
の複数チャネル対応の複数のビットレート制御信号k−
1〜k−Nの各各をパラレルで出力するとともに複数チ
ャネル対応のシグナリング信号m−1〜m−Nの各各を
個別にパラレルで出力してそれらシグナリング信号m−
1〜m−Nの各各をシグナリング信号a−1〜a−Nが
入力されるのと同じ外部の交換機側へ送出するビットレ
ート制御器91と、多重化分離器90から分離入力され
る複数チャネルの符号化音声信号h−1〜h−Nの各各
を高能率復号化して電話帯域の複数チャネルのディジタ
ル復号化音声信号p−1〜p−Nの各各を出力するとと
もにビットレート制御器91出力のビットレート制御信
号k−1〜k−N各各の該当するビットレート制御信号
に制御されて復号化音声信号p−1〜p−N各各の復号
化ビットレートを設定および変更する複数チャネル対応
の複数の音声復号化器92−1〜92−Nとを有する音
声復号化装置9と;から構成される。
【0006】図8および図9を図7と併せて参照して説
明すると、図8におけるブロック図は図7のブロック図
における音声符号化器71−1〜71−N(以下、71
−「」と記す)各各の内部構成を示したものであり、ま
た図9におけるブロック図は図7のブロック図における
音声復号化器92−1〜92−N(以下、92−「」と
記す)各各の内部構成を示したものである。
【0007】詳述すると、図8における音声符号化器7
1−「」において、外部の交換機側から入力される電話
帯域のディジタル音声信号d−「」(「」内は1〜N。
以下同じ)は一旦音声バッファ700に蓄えられる。音
声バッファ700に蓄えられたディジタル音声信号は音
声バッファ700の次段に設けられる複数チャネル対応
の複数の信号処理ブロック701−1〜701−Nによ
って各各信号処理を施されて符号化音声データとして信
号処理ブロック701−Nから出力され、一旦符号化音
声データバッファ702に蓄えられる。また、ビットレ
ート制御器70からのビットレート制御信号b−「」は
信号処理ブロック701−1〜701−Nおよび符号化
音声データ出力回路703の各各に供給される。ここ
で、信号処理ブロック701−1〜701−Nの各各は
ビットレート制御信号b「」により制御されて内部に有
する複数の信号処理バッファと1つの処理ブロックの動
作を変更する。また、符号化音声データ出力回路703
はビットレート制御信号b−「」により制御されて符号
化音声データバッファ702から供給される符号化音声
データを符号化音声信号e−「」として出力するタイミ
ングを変更する。
【0008】次に、音声復号化器92−「」において、
多重化分離器90から分離入力される符号化音声信号h
−「」は符号化音声データ入力回路900から符号化音
声データとして出力され、一旦符号化音声データバッフ
ァ901に蓄えられる。符号化音声データバッファ90
1に蓄えられた符号化音声データは符号化音声データバ
ッファ901の次段に設けられる複数の信号処理ブロッ
ク902−1〜902−Nによって信号処理を施されて
復号化音声データとして信号処理ブロック902−Nか
ら出力され、一旦復号化音声データバッファ903に蓄
えられ、その後電話帯域のディジタルの復号化音声信号
p−「」として外部の交換機側へ送出される。また、ビ
ットレート制御器91からのビットレート制御信号k−
「」は信号処理ブロック902−1〜902−Nおよび
符号化音声データ入力回路900の各各に供給される。
ここで、信号処理ブロック902−1〜902−Nの各
各はビットレート制御信号k−「」により制御されて内
部に有する複数の信号処理バッファと1つの処理ブロッ
クの動作を変更する。また、符号化音声データ入力回路
900はビットレート制御信号k−「」により制御され
て多重化分離器90から分離入力される符号化音声信号
h−「」を符号化音声データとして出力するタイミング
を変更する。
【0009】続いて、図10を図8および図9と併せて
参照して説明すると、図10におけるブロック図は音声
符号化器71−「」の複数の信号処理ブロック701−
1〜701−N各各の内部構成および音声復号化器92
−「」各各の内部構成を示したものである。
【0010】詳述すると、音声符号化器71−「」にお
ける複数の信号処理ブロック701−1〜701−Nお
よび音声復号化器92−「」における複数の信号処理ブ
ロック902−1〜902−Nの各各は各各バッファ容
量の異なる複数の信号処理バッファ7010−1〜70
10−Nと1つの処理ブロック7011および複数の信
号処理バッファ7010−1〜7010−Nの入出力を
切り替えるスイッチ7012とスイッチ7013とによ
り構成される。
【0011】ここで、音声符号化器71−「」におい
て、信号処理ブロック701−「」に入力される入力信
号tは、その入力信号tが複数の信号処理ブロック70
1−1〜701−Nの最初の信号処理ブロック701−
1に入力される信号であれば音声バッファ700から供
給されるディジタル音声信号であり、入力信号tが信号
処理ブロック701−1以外の信号処理ブロック701
−2〜701−Nに入力される信号であれば、その入力
信号tはその入力信号tが入力される信号処理ブロック
の一段前の信号処理ブロックから供給される信号であ
る。
【0012】また、音声復号化器92−「」において、
信号処理ブロック902−「」に入力される信号処理ブ
ロック入力信号tは、その入力信号tが複数の信号処理
ブロック902−1〜902−Nの最初の信号処理ブロ
ック902−1に入力される信号であれば符号化音声デ
ータバッファ901から供給される符号化音声データで
あり、信号処理ブロック901以外の信号処理ブロック
902−2〜902−Nに入力される信号であれば、そ
の入力信号tはその入力信号tが入力される信号処理ブ
ロックの一段前の信号処理ブロックから供給される信号
である。
【0013】ここで、信号処理ブロック701−「」,
902−「」の各各は、予め決められたタイミングで入
力信号tを入力され、その入力信号tに対して次の入力
信号が入力されるまでの間に所定の信号処理を施す。つ
まり、信号処理ブロック701−「」,902−「」の
各各は入力信号tの一度に入力される信号分を一旦信号
処理バッファ7010−「」に蓄え、その後スイッチ7
013を介して処理ブロック図7011へ供給する。そ
して、処理ブロック7011は信号処理バッファ701
0−「」が次の入力信号tが入力されるまでの間に信号
処理バッファ70−「」から供給される信号に対して所
定の信号処理を施して出力信号uとして出力し、その後
は次に信号処理バッファ7010−「」から供給される
信号の処理に備える。
【0014】また、信号処理ブロック701−「」,9
02−「」の各各に対して一度に入力される信号分は音
声符号化器71−「」および音声復号化器92−「」の
各各がいかなるビットレートで動作するかによって変化
するため、信号処理ブロック701−「」,902
−「」の各各は変更されるビットレートに応じて複数あ
る信号処理バッファ7010−「」の中のいずれかを選
択する必要がある。さらに、処理ブロック7011も信
号処理バッファ7010−「」の各各から供給される一
度に処理すべき信号分によって処理する動作回数が変化
するため、一度に処理すべき信号分を予め知る必要があ
る。従って、信号処理ブロック701−「」,902−
「」の各各を種々のビットレートに対応させるために、
各各バッファ容量の異なる複数ビットレート対応の複数
の信号処理バッファ7010−「」を用意し、これら複
数の信号処理バッファ7010−「」の各各をビットレ
ート制御器70,91からのビットレート制御信号b−
「」,k−「」の各各に対応させてスイッチ7012,
7013を同時に制御することにより、いずれかの信号
処理バッファをその都度、つまりビットレート変更の都
度選択する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】この従来の第1の技術
である音声符号化復号化装置では、トラフィックの平均
的な輻輳状態や発呼要求を予め想定することにより各各
ビットレートの異なる単一ビットレートの音声符号化器
および音声復号器を複数種類用意して符号化および復号
化ビットレートを各各固定的に選択し、トラフィックに
余裕がないときは低ビットレートの音声符号化器および
音声復号化器を使用して音声品質を犠牲にすることで回
線数を確保し、またトラフィックに余裕があるときは高
ビットレートの符号化器および復号化器を使用して高い
音声品質を確保するようにネットワークシステムの構築
を行っているため、ネットワーク運用時に予め想定した
以上にトラフィックが変化すると、そのトラフィックの
変化に追随して符号化および復号化ビットレートを変更
することは音声品質すなわち通話品質を低下させること
になる。つまり、ネットワーク運用時に通話中の回線の
ビットレートを変更する瞬間に新たに切り替わる側の音
声符号化器および音声復号化器が起動されるため、この
起動時に音声符号化器および音声復号化器のメモリ内容
が初期化されてしまい、通話音声が途切れてしまう。
【0016】さらに、この従来の音声符号化復号化装置
では、入力音声信号のチャネル数に応じて変更する符号
化および復号化ビットレートの種類分だけ音声符号化器
および音声復号化器を搭載しなければならないため、装
置が大型化する。
【0017】また、従来の第2の技術である音声符号化
復号化装置では、例えばITU−T勧告のG.728に
採用されているベクトル量子化による音声符号化におい
て、アルゴリズム全体をビットレート変更に対応させる
ためには、アルゴリズム内部の音声信号処理の基本処理
単位となる音声信号バッファ領域数を変更する必要があ
る。この音声信号バッファ領域数を変更し、かつ内部の
音声信号処理の基本処理単位を変更することは、第1に
処理アルゴリズム内部のバッファ領域の変更およびそれ
に伴う処理アルゴリズム内部のループ回数等の変更制御
が必要であるばかりでなく、第2に音声符号化復号化装
置に対する外部との音声信号および高能率音声符号化信
号等の入出力のタイミングをも変更制御しなければなら
ない。このため、音声符号化復号化処理が実時間実行さ
れる中でビットレートを変更するためには、上記第1お
よび第2の複雑な変更制御を行わなければならない。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明による音声符号化
復号化装置は、第1に、外部の交換機側から入力される
複数チャネル対応の複数の第1のシグナリング信号を入
力され前記複数の第1のシグナリング信号の第1のシグ
ナリング情報にもとづいて前記複数チャネル各各の符号
化音声信号のビットレートを制御するための前記複数チ
ャネル対応の複数の第1のビットレート制御信号を各各
出力するとともに前記複数の第1のビットレート制御信
号の各各に対応する第1のビットレート制御情報を出力
する第1のビットレート制御手段と、前記外部の交換機
側から入力される複数チャネルディジタル音声信号の各
各を前記第1のビットレート制御手段からの前記複数の
各各の第1のビットレート制御信号に制御されて前記複
数の各各の第1のビットレート制御信号に対応するビッ
トレートで高能率音声符号化して各各の第1の符号化音
声信号を出力する前記複数チャネル対応の複数の音声符
号化手段と、前記第1のビットレート制御手段からの前
記第1のビットレート制御情報と前記複数の音声符号化
手段の各各からの複数の前記第1の符号化音声信号とを
多重化して第1の多重化信号を出力しディジタル伝送路
へ送出する多重化手段とを有する音声符号化装置と;対
向する前記音声符号化装置から送出される前記第1の多
重化信号を前記ディジタル伝送路を通して第2の多重化
信号として入力され前記第2の多重化信号から前記第1
のビットレート制御情報に対応する第2のビットレート
制御情報および前記複数の第1の符号化音声信号に対応
する複数チャネルの第2の符号化音声信号を分離して各
各出力する多重化分離手段と、前記多重化分離手段から
の前記第2のビットレート制御情報にもとづき前記多重
化分離手段で分離された前記複数チャネルの第2の符号
化音声信号の各各の復号化ビットレートを制御するため
の前記複数の第1のビットレート制御信号に対応する前
記複数チャネル対応の複数の第2のビットレート制御信
号を出力するとともに前記複数の第1のシグナリング信
号に対応する前記複数チャネル対応の複数の第2のシグ
ナリング信号を出力して前記複数の第2のシグナリング
信号の各各を前記外部の交換機側へ送出する第2のビッ
トレート制御手段と、前記多重化分離手段から分離入力
される前記複数チャネルの第2の符号化音声信号の各各
を前記第2のビットレート制御手段からの前記複数チャ
ネル対応の複数の第2のビットレート制御信号の各各に
制御されて前記複数の各各の第2のビットレート信号に
対応するビットレートで高能率音声復号化して各各の復
号化ディジタル音声信号を出力して前記外部の交換機側
へ送出する前記複数チャネル対応の複数の音声復号化手
段とを有する音声復号化装置と;を備える。
【0019】本発明による音声符号化復号化装置は、第
2に、前記複数の音声符号化手段の各各が、前記複数チ
ャネルの各各の符号化音声信号のビットレートを決める
前記複数チャネルの複数の符号化音声信号のビットレー
トに対応した数だけの複数種類の第1のコードブックを
有する第1の第1のコードブック群と、前記第1のビッ
トレート制御手段からの前記複数チャネル対応の各各の
第1のビットレート制御信号の各各に制御されて前記第
1のコードブック群の前記複数種類の第1のコードブッ
ク出力のいずれか1つを選択するように切り替える第1
のコードブック切替器と、前記第1のコードブック切替
器で選択されて入力される前記複数種類の第1のコード
ブック出力に制御されるビットレートで前記複数チャネ
ルの各各のディジタル音声信号を高能率音声符号化して
前記第1の符号化音声信号の各各を出力する音声符号化
器とを有し;前記複数の音声復号化手段の各各が、前記
複数チャネルの各各の復号化音声信号のビットレートを
決める前記複数チャネルの各各の復号化ビットレートに
対応した数だけの複数種類の第2のコードブックを有す
る第2のコードブック群と、前記第2のビットレート制
御手段からの前記複数チャネル対応の複数の第2のビッ
トレート制御信号の各各に制御されて前記第2のコード
ブック群の前記複数種類の第2のコードブック出力のい
ずれか1つを選択するように切り替える第2のコードブ
ック切替器と、前記第2のコードブック切替器で選択さ
れて入力される前記複数種類の第2のコードブック出力
に制御されるットレートで前記多重化分離手段から分離
入力される前記複数チャネルの第2の符号化音声信号の
各各を高能率復号化して前記復号化ディジタル音声信号
を各各出力する音声復号化器と;を備える。
【0020】本発明による音声符号化復号化装置は、第
3に、前記複数種類の第1のコードブックの各各のコー
ドブックが音声符号化に有効なコードブックデータと無
効なコードブックデータとを含みかつ前記複数種類の第
2のコードブックの各各のコードブックが音声復号化に
有効なコードブックデータと無効なコードブックデータ
とを含んでそれら各各のコードブックのインデックス数
が同数である。
【0021】本発明による音声符号化復号化装置は、第
4に、前記第1および第2の複数のコードブックの各各
において、前記無効コードデータが非音声データ(音声
では決してありえないようなデータ)にしか対応しない
コードブックデータによって構成されたコードブックを
有する。
【0022】本発明による音声符号化復号化装置は、第
5に、前記第1および第2の複数のコードブックの各各
において、コードブックデータのビット列にサインビッ
トを挿入することによりコードブックデータ探索時の有
効コードブックデータと無効コードブックデータとを区
別することを可能とするコードブックを有する。
【0023】本発明による音声符号化復号化装置は、第
6に、前記第1および第2の複数のコードブックの各各
において、前記複数のコードブック全ての有効コードブ
ックデータに含まれないコードブックデータで無効コー
ドブックを構成することによりコードブック探索時の有
効コードブックと無効コードブックとの区別を可能とす
るコードブックを有する。
【0024】本発明による音声符号化復号化装置は、第
7に、前記第1および第2の複数のコードブックの各各
において、前記複数のコードブック全ての有効コードブ
ックデータに含まれないコードブックデータを有効コー
ドブックデータのコードブックデータ探索時最後尾のデ
ータとしてコードブックに配することによりコードブッ
ク探索時の有効コードブックデータと無効コードブック
データとの区別を可能とするコードブックを有する。
【0025】本発明による音声符号化復号化装置は、第
8に、前記第1および第2の複数のコードブックにおい
て、有効コードブックの先頭インデックスと終了インデ
ックスとを記憶する2つの変数を有してコードブックデ
ータ探索時の有効コードブックデータと無効コードブッ
クデータとの区別を可能とするコードブックを有する。
【0026】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。本発明の一実施例を示す図1を参照すると、音声符
号化復号化装置は、図示されていない外部の交換機側か
ら入力される複数チャネル対応の複数のシグナリング信
号a−1〜a−Nの各各を個別にパラレルで入力されて
それら各各のシグナリング情報にもとづいて複数チャネ
ルの各各の符号化音声信号のビットレートを制御するた
めの複数チャネル対応の複数のビットレート制御信号b
−1〜b−Nの各各をパラレルに出力するとともにそれ
らパラレルのビットレート制御信号b−1〜b−Nをビ
ットレート制御情報cとしてシリアル信号で出力するビ
ットレート制御器10と、シグナリング信号a−1〜a
−Nが入力されるのと同じ外部の交換機側から入力され
る電話帯域の複数チャネルのディジタル音声信号d−1
〜d−Nの各各を高能率音声符号化して符号化音声信号
e−1〜e−Nの各各を出力するとともにビットレート
制御器10出力のビットレート制御信号b−1〜b−N
各各の該当するビットレート制御信号に制御されて符号
化音声信号e−1〜e−N各各の符号化ビットレートを
設定および変更する複数チャネル対応の複数の音声符号
化器11−1(ch1)〜11−N(chN)と、音声
符号化器11−1〜11−Nからの符号化音声信号e−
1〜e−Nの各各とビットレート制御器10からのビッ
トレート制御情報cとを多重化して多重化信号fとして
出力し多重化出力端Xを介してディジタル伝送路2へ送
出する多重化器12とを有する音声符号化装置1と;デ
ィジタル伝送路2を通して対向する音声符号化装置1か
ら多重化入力端Rを介して入力される多重化信号gから
複数チャネルの符号化音声信号h−1〜h−Nとビット
レート制御情報jとを分離出力する多重化分離器30
と、多重化分離器30から分離入力されるシリアル信号
のビットレート制御情報jにもとづき多重化分離器30
から分離入力される複数チャネルの符号化音声信号h−
1〜h−Nの各各の復号化ビットレートを制御するため
の複数チャネル対応の複数のビットレート制御信号k−
1〜k−Nの各各をパラレルで出力するとともに複数チ
ャネル対応のシグナリング信号m−1〜m−Nの各各を
個別にパラレルで出力してそれらシグナリング信号m−
1〜m−Nの各各をシグナリング信号a−1〜a−Nが
入力されるのと同じ外部の交換機側へ送出するビットレ
ート制御器31と、多重化分離器30から分離入力され
る複数チャネルの符号化音声信号h−1〜h−Nの各各
を高能率復号化して電話帯域の複数チャネルのディジタ
ル復号化音声信号p−1〜p−Nの各各を出力するとと
もにビットレート制御器31出力のビットレート制御信
号k−1〜k−N各各の該当するビットレート制御信号
に制御されて復号化音声信号p−1〜p−N各各の復号
化ビットレートを設定および変更する複数チャネル対応
の複数の音声復号化器32−1〜32−Nとを有する音
声復号化装置3と;から構成される。
【0027】以上説明した図1のブロック図における構
成は、従来の技術のところで前述した従来の第2の技術
である図7のブロック図における構成と同じであるが、
本実施例における音声符号化器11−1〜11−Nおよ
び音声復号化器32−1〜32−Nと従来の第2の技術
における音声符号化器71−1〜71−Nおよび音声復
号化器92−1〜92−Nとは各各機能を異にする。
【0028】図1を参照して詳述すると、音声符号化復
号化装置は、装置全体で最大Tmax(Kbps)のトラ
フィックに対応でき、最低ビットレートS1 (Kbp
s)から最高ビットレートSV (Kbps)(但し、S
1 <S2 <…SV-1 <SV )までのv通りのビットレー
トで高能率音声符号化が可能な、チャネル1からチャネ
ルNまでのNチャネル対応の複数の音声符号化器11−
1〜11−Nを有する。
【0029】初めに、音声符号化装置1について説明す
ると、ビットレート制御器10は外部の交換機側から入
力されるチャネル1からチャネルNまでのNチャネル分
対応のシグナリング情報を含むシグナリング信号a−1
〜a−Nを監視して、チャネル1からチャネルNまでの
どのチャネルの回線で呼が張られているか、あるいは発
呼要求があるかを判別して装置全体が対応できる最大の
回線数に対するビジーの回線数をとらえてビットレート
の変更制御を行う。
【0030】つまり、ビットレート制御器10は、使用
される回線数xが増加してトラフィックが輻輳してきた
場合には、チャネル1からチャネルNまでの音声符号化
器11−1〜11−Nの符号化ビットレートを各各順次
低ビットレートへ変更して可能なかぎり多くの回線を確
保できるように動作、すなわち可能なかぎり多くの回線
を確保できるようなビットレートを設定するためのビッ
トレート制御信号b−1〜b−Nを各各出力する。反対
に、ビットレート制御器10は、使用される回線数xが
減少してトラフィックに余裕がでてきた場合には、音声
符号化器11−1〜11−Nの符号化ビットレートを順
次高ビットレートへ変更して可能なかぎり音声品質を良
くするように動作、すなわち可能なかぎり音声品質を良
くするようなビットレートを設定するためのビットレー
ト制御信号b−1〜b−Nを各各出力する。
【0031】ここで、ビットレート制御器10がトラフ
ィックの輻輳状態に応じてビットレートを変更するとき
の判断は、以下のように行う。
【0032】詳述すると、高能率音声符号化および復号
化の際に使用されるビットレートの種類は使用される回
線数xにより変化し、使用される回線数xが多ければ多
いほど広範囲のトラフィックの変化に対応しなければな
らないため使用されるビットレートの種類も多くなる。
ここで、音声符号化復号化装置が対応できる最大トラフ
ィックをTmax (Kbps)としたときの現在のトラフ
ィックをTとすると、使用される回線数xを使用される
ビットレートの種類に応じてv+1通りの領域に分類し
て領域1,領域2,…,領域v−y,…,領域vおよび
領域v+1とし、領域1から領域v+1までの各各の領
域と回線数xとを対応づけして、領域v+1を回線数x
がx≦(T/SV )の条件を満たすときの領域とし、ま
た領域vを回線数xが(T/SX )<x≦(T/SX
の条件を満たすときの領域とし、かつ領域v−yを回線
数xが(T/SV-Y )<x≦(T/SV-Y-1 )の条件を
満たすときの領域とし、さらにおよび領域1を回線数x
が(T/S1 )の条件を満たすときの領域として定義づ
けすると、ビットレート制御器10は、外部の交換機側
からのシグナリング信号a−1〜a−Nにより現在の回
線使用状態、つまり使用回線数xが上述のどの領域にあ
るのかを判断して、現在の回線使用状態が領域zの場合
でかつ使用回線数がxからx1に変化したときはT−
(x・SZ-1 )/(SZ −SZ-1 )<x1を満たす最大
の整数値x1の回線数のチャネル分の符号化ビットレー
トをSZ (Kbps)になるように該当するビットレー
ト制御信号を出力して変更制御し、残りの他の(x−x
1)回線数のチャネル分の符号化ビットレートをSZ-1
(Kbps)になるように該当するビットレート制御信
号を出力して各各符号化ビットレートを変更制御する。
また、ビットレート制御器10は、回線使用状態が領域
v+1の場合にはx回線数のチャネル分全ての音声符号
化器の符号化ビットレートがSV (Kbps)になるよ
うに該当するビットレート制御信号を出力してビットレ
ートを変更制御する。そして、回線使用状態が領域1の
場合において、回線数xはn>(T/S1 )の場合に
(T/S1 )>xを満たす最大の整数値xの回線で音声
符号化装置1の回線のトラフィックは飽和し、また回線
数xはn<(T/S1 )の場合に回線数nで音声符号化
装置1の回線のトラフィックは飽和する。
【0033】このようにして、ビットレート制御器10
は前述の式T−(x・SZ-1 )/(SZ −SZ-1 )>x
1から回線数x1を求めて音声符号化器11−1〜11
−Nの各各にビットレート制御信号b−1〜b−Nの各
各を供給して、音声符号化器11−1〜11−N各各の
符号化ビットレートを変更制御することにより必要とさ
れる通話回線数を確保した上でチャネル1からチャネル
Nまでの各各のチャネルの中で可能なかぎり多くのチャ
ネルが可能なかぎり高い音声品質を確保できるようにし
て伝送可能な最大トラフィックTmax (Kbps)が有
効に配分さるようにする。
【0034】さらに、ビットレート制御器10は前述の
ようにビットレート制御信号b−1〜b−Nを出力する
と同時にこのときのビットレート情報を対向する音声復
号化装置3へ伝達するためにビットレート情報をコード
化したシリアル信号のビットレート制御情報cとして出
力し、多重化器12へ供給する。多重化器12は、音声
符号化器11−1〜11−Nの各各から供給される全て
のチャネルの符号化音声信号e−1〜e−Nを一定周期
でビットスチールしてビットレート制御器10から供給
されるビットレートを表したコード情報、つまりビット
レート制御情報cとともに多重化して多重化信号fとし
て出力し、多重化出力端Xからディジタル伝送路2を通
して対向する音声復号化装置3へ伝達する。
【0035】続いて、音声復号化装置3について説明す
ると、多重化分離器30は、対向する音声符号化装置1
が送出した多重化信号fをディジタル伝送路2を通して
多重化入力端Rから多重化信号gとして入力し、その多
重化信号gから複数チャネルのチャネル1からチャネル
Nまでの符号化音声信号h−1〜h−Nの各各とビット
レート制御情報jとを分離する。ビットレート制御器3
1は、多重化分離器30から分離入力されるシリアル信
号のビットレート制御情報jにより、音声符号化装置1
のビットレート制御器10から出力されるビットレート
制御信号b−1〜b−Nの各各のビットレート制御信号
に対応させて音声復号化器32−1〜32−Nの各各の
復号化ビットレートを設定および変更制御するビットレ
ート制御信号k−1〜k−Nを出力するとともに音声符
号化装置1に入力されるシグナリング信号a−1〜a−
Nに対応するチャネル1からチャネルNまでのシグナリ
ング信号m−1〜m−Nを各各パラレルに出力してシグ
ナリング信号a−1〜a−Nが入力されるのと同じ送出
先の外部の交換機側へ送出する。そして、音声復号化器
32−1〜32−Nの各各は、多重化分離器30から分
離入力される符号化音声信号h−1〜h−Nの各各を高
能率復号化して電話帯域のディジタルの復号化音声信号
p−1〜p−Nとして各各出力し、音声符号化装置に入
力されるディジタル音声信号a−1〜a−Nの送出先と
同じ外部の交換機側へ送出するとともに、ビットレート
制御器31から供給されるビットレート制御信号k−1
〜k−Nの各各に制御されて各各の復号化ビットレート
を設定および変更する。
【0036】次に、図2および図3を図1と併せて参照
して説明すると、図2は、音声符号化装置1の複数チャ
ネル分の音声符号化器11−1〜11−Nの1チャネル
分の音声符号化器11−「」(「」内は1〜N。以下同
じ)のブロック図であり、変更可能なv通りのビットレ
ート種別に対応した分だけのベクトル量子化のためのコ
ードブックをv個持ちビットレート指示信号q−1〜q
−Nを各各出力するコードブックC1 〜CV からなるコ
ードブック群110と、交換機側から入力されるディジ
タル音声信号d−「」をベクトル量子化により高能率音
声符号化してコードブック群110から供給されるコー
ドブックデータq−「」に従ったビットレートの符号化
音声信号e−「」を出力する音声符号化部111と、ビ
ットレート制御器10から供給されるビットレート制御
信号b−「」に制御されてコードブック群110のコー
ドブックC1 〜CV のいずれか1つのコードブックを選
択して音声符号化部111へコードブックデータq
−「」として供給するようにコードブックC1 〜CV
力を切り換え接続するスイッチ部112とから構成され
る。
【0037】また、図3は、音声復号化装置3の複数チ
ャネル分の音声復号化器32−1〜32−Nの1チャネ
ル分の音声復号化器32−「」のブロック図であり、変
更可能なv通りのビットレート種別に対応した分だけの
ベクトル量子化のためのコードブックをv個持ちコード
ブックデータs−1〜s−vを各各を出力するコードブ
ックC1 〜CV からなるコードブック群320と、多重
化分離部30から入力される符号化音声信号h−「」を
ベクトル量子化により高能率音声復号化してコードブッ
ク群320から供給されるコードブックデータs−「」
に従ったビットレートの復号化音声信号p−「」を出力
する音声復号化部321と、ビットレート制御器31か
ら供給されるビットレート制御信号k−「」に制御され
てコードブック群320のコードブックC1 〜CV のい
ずれか1つのコードブックを選択して音声復号化部32
1へコードブックデータs−「」として供給するように
コードブックC1 〜CV 出力を切り換え接続するスイッ
チ部322とから構成される。
【0038】なお、音声符号化器11−「」のコードブ
ック群110のコードブックC1 〜CV と音声復号化器
32−「」のコードブック群320のコードブックC1
〜CV とは同じものである。
【0039】さらに、図4を参照して説明すると、図4
は音声符号化器11−「」および音声復号化器32
−「」のコードブック群110およびコードブック群3
20のv個のコードブックであるコードブックC1 〜C
V のコードブックごとのデータ内容を示した図であり、
コードブックC1 〜CV の各各のコードブックデータ数
Yは有効コードブックデータと無効コードブックデータ
とから成り、その有効コードブックデータの数と無効コ
ードブックデータの数とはコードブックC1 〜CVの各
各により異なる。例えばコードブックCV のコードブッ
クデータ数は有効コードブックデータのみから成り、無
効コードブックデータは存在しない。
【0040】ここで、v個のコードブックから成るコー
ドブックC1 〜CV の構成において、コードブックC1
は、音声符号化部111がS1 (Kbps)のビットレ
ートで符号化動作する場合に、その符号化による音声品
質およびチャネルエラー等が最適となるように予め設計
されたコードブックである。例えば、625μsの周期
で5サンプル分の符号化データを10ビットで出力し、
ビットレートが16Kbpsの音声符号化方式であるI
TU−T勧告G.728LD−CELP方式における音
声符号化では、コードブックC1 は10ビットに対応す
る1024個のコードブックデータ数を有するコートブ
ックである。同じく、ITU−T勧告G.728LD−
CELP方式における音声符号化では、625μsの周
期で出力される符号化データを9ビットとすると、コー
ドブックC1 のコードブックデータ数は512個とな
り、ビットレートは14.4Kbpsとなる。同様に、
コードブックC2 〜CV は、音声符号化部111がS2
〜SV (Kbps)のビットレートで符号化動作する場
合に、その符号化による音声品質およびチャネルエラー
等が最適となるように予め設計されたコードブックであ
る。
【0041】ここで、音声符号化部111がS1 〜SV
(Kbps)のいかなるビットレートで符号化動作して
も符号化コードを出力する周期を一定とすると、符号化
ビットレートは符号化データの伝送される周期と一度に
伝送される符号化データの大きさとによって決定され
る。例えば、8KHzの伝送周期で8ビットの大きさの
符号化データを伝送する場合の、符号化ビットレートは
64Kbpsとなる。本実施例においては、符号化ビッ
トレートの変更は符号化データの大きさのみを変更して
行う。これにより、ビットレートの変更をコードブック
の大きさの変更すなわち異なる大きさのコードブックへ
の切り替えのみにより行えば、このビットレートの変更
にともなう音声符号化器11−1〜11−N内の各各の
符号化処理および動作タイミングの変更を必要としな
い。ここで、v個のビットレート指示信号S1 〜S
V (Kbps)間の関係はS1 <S2 <……SV-1 <S
V であるので、v個のコードブックの大きさ、つまりコ
ードブックデータY1 〜YV 間の関係は、Y1 <Y2
……<YV-1 <YV となる。従って、大きさが最大のコ
ードブックとなるのは、コードブックインデックス数が
V のコードブックCV となる。
【0042】ここで、コードブックインデックスとはコ
ードブックに順番に割り振られた番号であり、音声符号
化器11−1〜11−Nと音声復号化器32−1〜32
−Nとは、音声符号化部111の最適コードブックイン
デンックス探索器(ここでは図示されていない)によっ
て選択された最適なコードブックのコードブックインデ
ックスのみを伝送することによりコードブックの中のど
のコードブックデータが指し示されているのかをお互い
に特定して通信を行う。例えば、コードブック21の中
の一つでありビットレート指示信号SZ (Kbps)に
対応するコードブックCZ は、YZ 個のコードブックと
それに対応する0番からYZ-1 番のYZ個のコードブッ
クインデックスを有する大きさYZ のコードブックとな
る。
【0043】ここで、図4に示されるコードブックC1
〜CV 全てのコードブックは、その各各の有効コードブ
ックデータ数はそれぞれ異なるが、無効コードブックデ
ータ数も含めて見かけ上同じ大きさのコードブックデー
タ数を有するように作成されたコードブックである。す
なわちコードブックC1 〜CV 全てのコードブックは、
有効コードブックデータ数に無効コードブックデータ数
を加えて見かけ上最大の有効コードブックデータ数を有
するコードブックCV と等しいコードブックデータ数Y
V を有するように作成される。つまり、有効コードブッ
クデータ数がYV よりも小さいコードブックC1 〜C
V-1 に対しては、全コードブックデータ数がYV と等し
くなるように、音声符号化部111が無効と判断できる
ようなある特定のデータを無効コードブックデータとし
て有効コードブックデータに付加して予め挿入される。
【0044】この音声符号化部111がある特定のデー
タを無効と判断できるようなコードブックデータを作成
するには、次の5つのコードブックデータ構成法があ
る。
【0045】その第1のコードブックデータ構成法は、
音声符号化部111に用いられている音声符号化方式の
アルゴリズムに対して決して選択されないようなコード
ブックデータを無効データとして用いる方法である。つ
まり、音声符号化部111において、符号化ビットレー
トS1 〜SV のどのビットレートに変更、すなわちコー
ドブックC1 〜CV のいずれのコードブックが選択され
るときも音声符号化部111の最適コードブックインデ
ンックス探索器は必ず最大のコードブックデータが想定
されてコードブックインデックスの選択が行われる。も
しスイッチ部112のスイッチが当初最大のコードブッ
クデータを有するコードブック以外のコードブックを選
択するように切り替えられている場合には、最適コード
ブックインデンックス探索器はそのとき選択されている
コードブックのコードブックデータ数よりも大きいコー
ドブックデータ数を有するコードブックを選択するよう
に探索を行う。
【0046】例えば、図5(A)に示されるコードブッ
クは複数あるコードブックC1 〜CV の中で最大の有効
コードブックデータ数YV を有するコードブックCV
はなく、有効コードブック数として1〜kのk個のコー
ドブックデータ数Yk を持つコードブックCk である。
コードブックC1 〜CV を選択するスイッチ部112
は、その時点でどの大きさのコードブックに切り替えら
れていたとしても最適コードブックインデンックス探索
器は必らず最大のコードブックデータが想定されてコー
ドブックの選択が行われるように探索を行うため、1〜
kの有効コードブックデータ部分のみならず、k+1〜
V の範囲の無効コードブックデータ部分までをもコー
ドブック選択のための探索を行う。このため、本来無効
であるはずのk+1〜YV の範囲の無効コードブックデ
ータが最適なコードブックデータとして選択される可能
性がある。この第1のコードブックデータ構成法は、こ
の無効コードブックデータであるk+1〜YV 部分をど
のような入力音声信号が入力されても決して最適なコー
ドブックデータとして選択されないようなコードブック
データをk+1〜YV の範囲に配置挿入するため、この
ときのコードブックデータk+1〜YV を最適コードブ
ックインデンックス探索器によって決して選択されない
コードブックデータとすることができる。
【0047】ここで、コードブックデータとして決して
選択されないコードブックデータとしては、例えばイン
パルス波形等音声データには決してありえない入力信号
に対応したコードブックデータ、あるいはコードブック
選択処理の適正利得とは全く異なった利得のコードブッ
クデータを用いることができる。
【0048】次に、第2のコードブックデータ構成法
は、音声符号化部111の内部で使用される図示されて
いない最適コードブックインデックス探索器に対して有
効コードブックデータあるいは無効コードブックデータ
を示すサインビットをコードブックデータに含ませて、
最適コードブックインデックス探索器が最適コードブッ
クインデックス探索時にそのサインビットによって有効
コードブックデータと無効コードブックデータとを区別
して有効コードブックデータのみから最適コードブック
データを選択する方法である。つまり、この第2のコー
ドブックデータ構成法においては、コードブック選択の
ための最適コードブックインデンックス探索器は、コー
ドブックC1 〜CV の選択を行う際には各各のコードブ
ックデータに含まれる有効コードブックデータあるいは
無効コードブックデータを示すサインビットを必らず確
かめる。そして、有効コードブックデータを示すサイン
ビットが含まれるコードブックデータの中からのみコー
ドブックを選択する。
【0049】例えば、図5(B)に示されるようにコー
ドブックデータの1ビットを有効あるいは無効サインビ
ットとし、“1”を有効および“0”を無効とする。
【0050】この第2のコードブックデータ構成法にお
いて、図5(B)に示されるコードブックを最適コード
ブックインデンックス探索器が探索し選択した場合に
は、最適コードブックインデンックス探索器はコードブ
ックデータの1〜YV までコードブック選択のためのコ
ードブック探索を行うが、コードブックデータの有効あ
るいは無効を示すサインビットが“1”のコードブック
データのみを有効とするため、k+1〜YV までのコー
ドブックデータは探索はされるが選択はされない。
【0051】このように、この第2のコードブックデー
タ構成法によってコードブックC1〜CV の中のどの大
きさのコードブックに切り替えられても、同一のコード
ブックインデックス選択器、つまり最適コードブックイ
ンデンックス探索器によるコードブック選択のための探
索が可能となる。
【0052】続いて、第3のコードブック構成法は、コ
ードブックC1 〜CV 全てのいずれのコードブックにも
含まれないコードブックデータの1つを無効コードブッ
クデータとして音声符号化部111内部で記憶し、さら
に最適コードブックインデックス探索器がそのコードブ
ックデータを無効コードブックデータとして区別するこ
とで有効コードブックデータのみから最適コードブック
データを選択する方法である。
【0053】つまり、コードブックC1 〜CV のコード
ブックを開発した際に、例えばどのコードブックデータ
にも“0”のコードブックデータが含まれていないと仮
定した場合に“0”を無効コードブックデータとして予
め定義する。そして、コードブックインデックス選択器
としての最適コードブックインデックス探索器は、コー
ドブック探索の際に“0”のコードブックデータは無効
であるとして最適コードブックデータには含めないよう
に処理する。
【0054】例えば、図5(C)に示されるコードブッ
クいおいて、最適コードブックインデンックス探索器は
コードブックデータの1〜YV の範囲を探索するが、k
+1〜YV の範囲のコードブックデータは予め定義され
た無効コードブックデータであるので、最適コードブッ
クインデンックス探索器がk+1〜YV の範囲のコード
ブックデータを最適コードブックデータとして選択する
ことはない。
【0055】次に、第4のコードブックデータ構成法
は、コードブックC1 〜CV 全てのいずれのコードブッ
クにも含まれないコードブックデータの1つを有効コー
ドブックデータと無効コードブックデータの区切りコー
ドブックデータCDKとし、かつその区切りコードブッ
クデータCDKを無効コードブックデータの先頭に配置
する構成とすることにより最適コードブックインデンッ
クス探索器が区切りコードブックデータCDK以降のコ
ードブックデータを無効コードブックデータとして判断
し、有効コードブックデータの中のみから最適コードブ
ックデータを選択する方法である。
【0056】例えば、図5(D)に示すコードブックデ
ータにおいて、1〜kの範囲のコードブックデータを有
効コードブックデータとし、コードブックC1 〜CV
てのコードブックにも含まれないコードブックデータ、
例えば“0”を無効コードブックデータと有効コードブ
ックデータとの区切りコードブックデータCDKとして
定義し、無効コードブックデータの始めであるk+1番
目のコードブックデータを“0”とする。ここで、最適
コードブックインデックス探索器はコードブックデータ
の1〜k番目までは通常通りのコードブックデータ探索
を行うが、コードブックデータのk+1番目においてコ
ードブックデータが“0”であればコードブックデータ
探索を打ち切る。すなわち、k+1〜YV の範囲のコー
ドブックデータ探索を行わなくとも必らず1〜kの範囲
のコードブックデータが選択される。
【0057】最後に、第5のコードブックデータ構成法
は、コードブックデータ領域以外にコードブックの有効
コードブックデータ範囲を示す変数の記憶領域を2つ用
意、つまり先頭データ記憶領域と最後尾データ記憶領域
の2つを用意し、その変数に有効コードブックデータの
先頭インデックスおよび終了インデックスを格納して音
声符号化部111に対し有効コードブックデータおよび
無効コードブックデータの範囲を判断させる方法であ
る。
【0058】例えば、図5(E)に示されるコードブッ
クにおいて、コードブックの先頭部分にはこのコードブ
ックの1〜kの範囲のコードブックデータが有効である
ことを示す先頭データ、つまり、ここでは“1”を持
つ。ここで、最適コードブックインデックス探索器は、
この図5(E)に示されるコードブックを選択する場合
には、1〜kの範囲のデータのみを有効データとしてコ
ードブック選択を行う。
【0059】以上説明したように、コードブックデータ
構成法の1〜5の方法を用いることにより、音声符号化
部111は、コードブックが切り替えられた場合にどの
コードブックに対してもアルゴリズムを変更することな
くベクトル量子化のための最適コードブックインデック
ス探索を行うことが可能となる。つまり、音声符号化装
置1においては、音声符号化器11−1〜11−Nの各
各はビットレート制御器10からのビットレート制御信
号b−1〜b−Nの各各により内部のスイッチ部112
の各各が制御されてコードブックC1 〜CV のいづれか
を切替選択することによりビットレートを設定および変
更する。また、音声復号化装置3における音声復号化器
32−1〜32−N各各のビットレートの設定および変
更は、音声符号化器11−1〜11−N各各のビットレ
ートの設定および変更に対応させてビットレート制御器
31からのビットレート制御信号k−1〜k−Nの各各
に制御されて音声符号化装置1において説明したと同じ
方法で行われる。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、音
声符号化復号化装置は符号化および復号化における各各
のビットレートの変更をビットレートの種別ごとに予め
用意されたコードブックを切り替えるのみで実行するこ
とができ、従来ビットレートを変更する際に必要なビッ
トレート種別ごとの複雑な音声信号処理アルゴリズムを
必要としない。また、音声符号化部および音声復号化部
を通常通り動作させたままで、各各のビットレートの変
更が可能であるため、従来音声符号化器および音声復号
化器を切り替える瞬間に必要であった起動のためのメモ
リの初期化を必要としたいため、音声を途切らすことな
く通話中のビットレートの変更が可能となる。これによ
って、通話中のトラフィックの変化に対しても、可能な
かぎり高い音声品質を保つことができ、伝送可能な最大
トラフイックが有効に配分することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の音声符号化復号化装置を示
すブロック図である。
【図2】同実施例の音声符号化復号化装置の音声符号化
器1チャネル分の内部構成を示すブロック図である。
【図3】同実施例の音声符号化復号化装置の音声復号化
器1チャネル分の内部構成を示すブロック図である。
【図4】同実施例の音声符号化器および音声復号化器の
コードブック群のデータ構成法の一実施例を示す図であ
る。
【図5】同実施例の音声符号化器および音声復号化器の
コードブックデータ構成法の5つの実施例を示す図であ
る。
【図6】第1の従来例の音声符号化復号化装置を示すブ
ロック図である。
【図7】第2の従来例の音声符号化復号化装置を示すブ
ロック図である。
【図8】第2の従来例の音声符号化器の内部構成を示す
ブロック図である。
【図9】第2の従来例の音声復号化器の内部構成を示す
ブロック図である。
【図10】第2の従来例の音声符号化器および音声復号
化器の信号処理ブロックの内部構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 音声符号化装置 2 ディジタル伝送路 3 音声復号化装置 10 ビットレート制御器 11−1〜11−N 音声符号化器 12 多重化器 30 多重化分離器 31 ビットレート制御器 32−1〜32−N 音声復号化器 700 音声バッファ 701−1〜701−N 信号処理ブロック 702 符号化音声データバッファ 703 符号化音声データ出力回路 900 符号化音声データ入力回路 901 符号化音声データバッファ 902−1〜902−N 信号処理ブロック 903 復号化音声データバッファ 7010−1〜7010−N 信号処理バッファ 7011 処理ブロック a−1〜a−N シグナリング信号 b−1〜b−N ビットレート制御信号 c ビットレート制御情報 d−1〜d−N ディジタル音声信号 e−1〜e−N 符号化音声信号 f 多重化信号 g 多重化信号 h−1〜h−N 符号化音声信号 j ビットレート制御情報 k−1〜k−N ビットレート制御信号 m−1〜m−N シグナリング信号 p−1〜p−N 復号化音声信号 q−1〜q−v コードブックデータ s−1〜s−v コードブックデータ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部の交換機側から入力される複数チャ
    ネル対応の複数の第1のシグナリング信号を入力され前
    記複数の第1のシグナリング信号の第1のシグナリング
    情報にもとづいて前記複数チャネル各各の符号化音声信
    号のビットレートを制御するための前記複数チャネル対
    応の複数の第1のビットレート制御信号を各各出力する
    とともに前記複数の第1のビットレート制御信号の各各
    に対応する第1のビットレート制御情報を出力する第1
    のビットレート制御手段と、前記外部の交換機側から入
    力される複数チャネルディジタル音声信号の各各を前記
    第1のビットレート制御手段からの前記複数の各各の第
    1のビットレート制御信号に制御されて前記複数の各各
    の第1のビットレート制御信号に対応するビットレート
    で高能率音声符号化して各各の第1の符号化音声信号を
    出力する前記複数チャネル対応の複数の音声符号化手段
    と、前記第1のビットレート制御手段からの前記第1の
    ビットレート制御情報と前記複数の音声符号化手段の各
    各からの複数の前記第1の符号化音声信号とを多重化し
    て第1の多重化信号を出力しディジタル伝送路へ送出す
    る多重化手段とを有する音声符号化装置と;対向する前
    記音声符号化装置から送出される前記第1の多重化信号
    を前記ディジタル伝送路を通して第2の多重化信号とし
    て入力され前記第2の多重化信号から前記第1のビット
    レート制御情報に対応する第2のビットレート制御情報
    および前記複数の第1の符号化音声信号に対応する複数
    チャネルの第2の符号化音声信号を分離して各各出力す
    る多重化分離手段と、前記多重化分離手段からの前記第
    2のビットレート制御情報にもとづき前記多重化分離手
    段で分離された前記複数チャネルの第2の符号化音声信
    号の各各の復号化ビットレートを制御するための前記複
    数の第1のビットレート制御信号に対応する前記複数チ
    ャネル対応の複数の第2のビットレート制御信号を出力
    するとともに前記複数の第1のシグナリング信号に対応
    する前記複数チャネル対応の複数の第2のシグナリング
    信号を出力して前記複数の第2のシグナリング信号の各
    各を前記外部の交換機側へ送出する第2のビットレート
    制御手段と、前記多重化分離手段から分離入力される前
    記複数チャネルの第2の符号化音声信号の各各を前記第
    2のビットレート制御手段からの前記複数チャネル対応
    の複数の第2のビットレート制御信号の各各に制御され
    て前記複数の各各の第2のビットレート信号に対応する
    ビットレートで高能率音声復号化して各各の復号化ディ
    ジタル音声信号を出力して前記外部の交換機側へ送出す
    る前記複数チャネル対応の複数の音声復号化手段とを有
    する音声復号化装置と;を備えることを特徴とする音声
    符号化復号化装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の音声符号化手段の各各が、前
    記複数チャネルの各各の符号化音声信号のビットレート
    を決める前記複数チャネルの複数の符号化音声信号のビ
    ットレートに対応した数だけの複数種類の第1のコード
    ブックを有する第1の第1のコードブック群と、前記第
    1のビットレート制御手段からの前記複数チャネル対応
    の各各の第1のビットレート制御信号の各各に制御され
    て前記第1のコードブック群の前記複数種類の第1のコ
    ードブック出力のいずれか1つを選択するように切り替
    える第1のコードブック切替器と、前記第1のコードブ
    ック切替器で選択されて入力される前記複数種類の第1
    のコードブック出力に制御されるビットレートで前記複
    数チャネルの各各のディジタル音声信号を高能率音声符
    号化して前記第1の符号化音声信号の各各を出力する音
    声符号化器とを有し;前記複数の音声復号化手段の各各
    が、前記複数チャネルの各各の復号化音声信号のビット
    レートを決める前記複数チャネルの各各の復号化ビット
    レートに対応した数だけの複数種類の第2のコードブッ
    クを有する第2のコードブック群と、前記第2のビット
    レート制御手段からの前記複数チャネル対応の複数の第
    2のビットレート制御信号の各各に制御されて前記第2
    のコードブック群の前記複数種類の第2のコードブック
    出力のいずれか1つを選択するように切り替える第2の
    コードブック切替器と、前記第2のコードブック切替器
    で選択されて入力される前記複数種類の第2のコードブ
    ック出力に制御されるットレートで前記多重化分離手段
    から分離入力される前記複数チャネルの第2の符号化音
    声信号の各各を高能率復号化して前記復号化ディジタル
    音声信号を各各出力する音声復号化器と;を備えること
    を特徴とする請求項1記載の音声符号化復号化装置。
  3. 【請求項3】 前記複数種類の第1のコードブックの各
    各のコードブックが音声符号化に有効なコードブックデ
    ータと無効なコードブックデータとを含みかつ前記複数
    種類の第2のコードブックの各各のコードブックが音声
    復号化に有効なコードブックデータと無効なコードブッ
    クデータとを含んでそれら各各のコードブックのインデ
    ックス数が同数であることを特徴とする請求項1あるい
    は2記載の音声符号化復号化装置。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2の複数のコードブッ
    クの各各において、前記無効コードデータが非音声デー
    タ(音声では決してありえないようなデータ)にしか対
    応しないコードブックデータによって構成されたコード
    ブックを有することを特徴とする請求項1,2または3
    記載の音声符号化復号化装置。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2の複数のコードブッ
    クの各各において、コードブックデータのビット列にサ
    インビットを挿入することによりコードブックデータ探
    索時の有効コードブックデータと無効コードブックデー
    タとを区別することを可能とするコードブックを有する
    ことを特徴とする請求項1,2または3記載の音声符号
    化復号化装置。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2の複数のコードブッ
    クの各各において、前記複数のコードブック全ての有効
    コードブックデータに含まれないコードブックデータで
    無効コードブックを構成することによりコードブック探
    索時の有効コードブックと無効コードブックとの区別を
    可能とするコードブックを有することを特徴とする請求
    項1,2または3記載の音声符号化復号化装置。
  7. 【請求項7】 前記第1および第2の複数のコードブッ
    クの各各において、前記複数のコードブック全ての有効
    コードブックデータに含まれないコードブックデータを
    有効コードブックデータのコードブックデータ探索時最
    後尾のデータとしてコードブックに配することによりコ
    ードブック探索時の有効コードブックデータと無効コー
    ドブックデータとの区別を可能とするコードブックを有
    することを特徴とする請求項1,2または3記載の音声
    符号化復号化装置。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2の複数のコードブッ
    クにおいて、有効コードブックの先頭インデックスと終
    了インデックスとを記憶する2つの変数を有してコード
    ブックデータ探索時の有効コードブックデータと無効コ
    ードブックデータとの区別を可能とするコードブックを
    有することを特徴とする請求項1,2または3記載の音
    声符号化復号化装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06268606A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Kokusai Electric Co Ltd 音声符号化通信方式及びその装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06268606A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Kokusai Electric Co Ltd 音声符号化通信方式及びその装置

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