JPH08146999A - Atm音声符号化装置 - Google Patents

Atm音声符号化装置

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JPH08146999A
JPH08146999A JP28933594A JP28933594A JPH08146999A JP H08146999 A JPH08146999 A JP H08146999A JP 28933594 A JP28933594 A JP 28933594A JP 28933594 A JP28933594 A JP 28933594A JP H08146999 A JPH08146999 A JP H08146999A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電話の音声信号をベクトル量子化の手法を用
い符号化するLD−CELP音声符号化方式の音声符号
化装置により、音声の有音/無音を検出し有音部分のみ
をセル化し、伝送するATM音声符号化装置の実現を目
的とする。 【構成】 本発明のATM音声符号化装置は、LD−C
ELP符号化器(符号化器)と、音声検出器と、FAX
端末検出器を有し、音声の検出結果は前記符号化器から
のフレームに1ビットの割合でビットスチールして、符
号化データと有音無音情報を多重化し、セル組立・分解
部(CLAD)に送出する。CLADでは音声データの
フレームを検出し、符号化データ中に多重化された有音
無音の情報を検出し、有音の時、符号化データをセル化
し、伝送路に送出する。また、FAX端末のデータも前
記符号化器と並行して、有音無音の情報とは無関係に全
データをセル化し、ATM伝送回線に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報を一定ビット数の
セルに組立、伝送するATM伝送装置に関し、特に音声
信号の有音部分のみをセル化し、伝送するATM音声符
号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】音声符号化装置で行われる音声符号化処
理として音声分析合成法の一つであるコード駆動LPC
符号化(CELP:Code exited Linear Prediction )
方式や、これを改良した低遅延符号励振線形予測(LD
−CELP:Low-Delay Code Excited Linear Predicti
on)方式が用いられるようになっている。
【0003】LD−CELP方式は、ベクトル量子化方
式の代表的な一つであり、ITU−T勧告G.728に
示されるように励振コードブックから励振ベクトル候補
を順に、合成フィルタに通し、最も入力信号に近い復号
音声の得られるコードブックのインデックスを伝送する
方式である。
【0004】ここで伝送するパラメータであるインデッ
クスを符号化処理に無関係にビットスチールして有音無
音のビットを埋め込むと、符号化側と復号化側で扱うコ
ードベクトルが異なってしまうという問題点があるた
め、容易に符号化データ中に有音無音のビットを埋め込
むことは困難であった。
【0005】従って、従来このような高能率音声符号化
装置を利用したATM音声伝送装置では伝送セルの組
立、分解を行うセルアッセンブリディスアッセンブリ
(CLAD:Cell Assembly and Diaassembly)装置内
部に、有音無音を検出する音声検出器と、音声信号を高
能率に符号化する前記音声符号化装置を組み込み、音声
検出器が有音と判断した場合のみ、直接モード切り替え
器により符号化データをセル化し、セル化されたデータ
に符号ビット等付加することなく伝送する構成になって
いた。(特開平5−22153)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のCELP符号化
方式を採用したATM音声符号化装置(特開平5−22
153)では、有音無音を検出し無音の場合に、消費電
力を節約するために、符号化に関係の無いフレーム期間
中電力の供給を停止するもので、セルに有音無音の判別
ビットを多重化させることはない。また、前記ATM音
声符号化装置は、CELP符号化データに有音無音情報
を多重化し伝送することが困難であったため、CLAD
装置においてその符号化データを復号化せずに有音部分
のみをセル化することで処理していたので、結果とし
て、一定ビットレート(CBR:Constant Bit Rate )
の伝送回線で構成される既設CBRネットワークにAT
M伝送回線を局部的に導入するためには、CELP符号
化方式を採用したCBR伝送装置とATM伝送装置の相
互接続点で一旦、音声信号に復号化した後、再び符号化
する必要があり、符号化復号化の繰り返しによる音声品
質の劣化を招くという欠点があった。
【0007】また、符号化復号化を行うためには一定ビ
ット数のセルを一旦蓄える必要があり伝搬遅延が増加す
るという欠点があった。
【0008】さらに、音声品質の劣化を最小限に押さえ
るためには、既設ネットワークのCBR伝送装置全てを
ATM伝送装置に置き換える必要があり、ネットワーク
の経済性を損なうという欠点があった。
【0009】本発明の目的は、既設のCBRネットワー
クの伝送速度を変更することなく、ATM伝送回線との
相互接続においても復号化符号化を繰り返す必要がな
く、音声品質の劣化を最小限にとどめ、セル組立・分解
のためのデータ蓄積と、高能率音声符号化復号化のため
に発生する信号伝搬遅延を最小限にとどめるATM音声
符号化装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のATM音声符号
化装置は、非同期転送モード(ATM)でディジタルデ
ータの送受信が行われるATM伝送回線と、電話帯域音
声信号の自局内交換を行う交換機との間に設けられ、前
記電話帯域音声信号およびFAX信号を高能率符号化お
よび復号化する高能率音声符号化部と、前記高能率音声
符号化部の符号化データを第1の一定ビット数毎のフレ
ームに分割し第2の一定ビット数のヘッダを付加し、第
3の一定ビット数のセルとした後、ATM伝送回線に送
出する手段と、前記ATM伝送回線から伝送されてくる
セルから、前記高能率音声符号化部にて符号化されたデ
ータを分離し、前記高能率音声符号化部に送出する手段
とを有するセルアッセンブリディスアッセンブリ部(C
LAD部)とで構成されるATM音声符号化装置におけ
る前記高能率音声符号化部が、前記交換機から受信した
前記電話帯域音声信号を低ビットレートのディジタルデ
ータに符号化し、第1の形式のディジタル音声信号とし
て出力する音声符号化手段と、前記交換機から受信した
前記電話帯域音声信号から入力信号のパワーを監視する
ことにより入力音声の有音無音情報を出力する音声検出
手段と、前記交換機から受信した前記電話帯域音声信号
から入力信号がFAX端末からの変調信号なのか否かを
検出し、前記FAX端末からの変調信号であった場合、
前記変調信号を受信したことを示すFAX検出信号を送
出すると同時に、第2の形式のディジタル音声信号を一
定時間送出した後、前記変調信号を復調した第3の形式
のディジタル信号として送出するFAX信号符号化手段
とを有し、前記CLAD部が、前記第2の形式のディジ
タル音声信号を一定時間検出するFAXスタートデータ
検出手段と、前記第4の形式のディジタル音声信号ある
いは、第2の形式のディジタル音声信号および、前記第
3の形式のディジタル信号を前記フレーム毎に、前記第
2の一定ビット数のヘッダを付加した後、第3の一定ビ
ット数のセルとして前記ATM伝送回線に送出するセル
化手段とを有し、更に、前記CLAD部が、前記ATM
伝送回線から受信したセルから前記第2の一定ビット数
のヘッダを削除し、前記高能率音声符号化部に対し第7
の形式のディジタル信号として送出する手段と、前記A
TM伝送回線からセルを受信していない場合、前記高能
率音声符号化部に対し第6の形式のディジタル信号を送
出する手段とを有し、さらに、前記高能率音声符号化部
が、前記CLAD部から受信するディジタル信号が、前
記第6の形式のディジタル信号であるか否かを検出し、
これを検出した場合、前記交換機に対し雑音を出力する
手段と、前記CLAD部から受信するディジタル信号
が、前記第6の形式のディジタル信号ではない場合、前
記第7の形式のディジタル信号より前記第2の形式のデ
ィジタル音声信号を一定時間検出し、これを検出した場
合のみ以降の第3の形式のディジタル信号を変調し、交
換機に送出するFAX信号復号化手段とを有する、AT
M音声符号化装置において、前記高能率音声符号化部
は、前記第1の形式のディジタル音声信号と、前記音声
検出手段の結果を入力とし、前記第1の形式のディジタ
ル音声信号を前記フレーム毎に1ビットのビットスチー
ルを行うことにより、前記音声検出手段の結果を多重化
し、第4の形式のディジタル音声信号とする手段と、前
記第4の形式のディジタル音声信号と、前記FAX検出
信号と、前記FAX信号符号化手段の出力である第2の
形式のディジタル音声信号および第3の形式のディジタ
ル信号を入力とし、前記FAX検出信号がFAX未検出
状態の場合は、前記第4の形式のディジタル音声信号を
選択送出し、前記FAX検出信号がFAX検出状態の場
合は、前記FAX信号符号化手段の出力である第2の形
式のディジタル音声信号および第3の形式のディジタル
信号を選択し前記CLAD部に対し第5の形式のディジ
タル信号として送出する手段を有し、前記CLAD部
は、前記第5の形式のディジタル信号から、前記ビット
スチールで多重化された音声検出結果を示す1ビットを
抽出する有音無音ビット検出手段と、前記セル化手段
は、前記第2と、第4の形式のディジタル音声信号を前
記有音無音ビットに従い、有音の場合のみ前記フレーム
に従ったセルに組立、無音の場合はセル組立を行わない
ように制御される手段を有し、また、前記セル化手段
は、前記FAXスタートデータ検出結果に従い、前記第
2の形式のディジタル音声信号を一定時間検出した場
合、以降の受信データに対しては前記有音無音ビットに
よるセル化制御を禁止し、全ての受信データをセル化
し、前記ATM伝送回線に送出するように制御される手
段を有し、さらに、前記高能率音声符号化部は、前記C
LAD部から受信するディジタル信号において、前記第
6の形式のディジタル信号が検出されない場合あるい
は、前記第7の形式のディジタル信号より前記第2の形
式のディジタル音声信号が検出されない場合のみ、前記
第7の形式のディジタル音声信号を音声復号化し、前記
交換機に送出する音声復号化手段を有する。
【0011】また、前記第4の形式のディジタル音声信
号は、前記音声符号化手段が出力する前記フレームの先
頭のビットに、前記音声検出手段の出力である有音無音
ビットを多重化したシリアルデータ形式であり、前記音
声検出手段がパワー監視する対象信号は、前記音声符号
化手段が前記フレームのディジタル音声信号に符号化す
る際、符号化の対象とした一定時間の入力音声と一致
し、前記有音無音ビットは、前記符号化の対象となった
フレームの次のフレームの先頭ビットに多重化される。
【0012】また、前記セル組立手段は、1フレーム分
のデータを蓄積できるメモリバッファを有し、前記高能
率音声符号化部から受信される前記第5の形式のディジ
タル信号を順次メモリバッファに蓄積し、次フレームの
先頭ビットである有音無音ビットが受信された時点で、
前記メモリバッファのセル化を行う制御手段を有し、前
記第5の形式のディジタル信号が、前記第2あるいは第
4の形式のディジタル音声信号であった場合、前記メモ
リバッファのセル化制御手段は、前記次フレームの先頭
ビットが無音を示すビットであった場合、前記メモリバ
ッファに蓄積された現フレームのデータを廃棄すること
によりセル化を実行せず、前記次フレームの先頭ビット
が有音を示すビットであった場合、前記メモリバッファ
に蓄積された現フレームの先頭ビットを有音を示すビッ
トにした後、セル化を実行する。更にまた、前記電話帯
域音声信号を低ビットレートのディジタルデータに符号
化および、復号化する手段は、複数の励振源ベクトルで
構成される音源符号帳から線形予測係数を用い合成音を
復号し、その中で入力音声に最も近い合成音声を与える
励振源ベクトルを探索、最適値を選択しインデックス番
号を出力して伝送するLD−CELP方式と称する低遅
延符号励振形線形予測方式であり、前記有音無音ビット
の多重化は、前記インデックスを周期的に、前記フレー
ム毎に、前記インデックスの最上位ビットをビットスチ
ールすることにより多重化し、前記ビットスチールされ
る周期での、インデックス探索は、前記音源符号帳の半
分のみの励振源ベクトルを使用する。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0014】図1は本発明のATM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ATM音声符
号化装置10は、交換機との間で電話帯域の信号の入出
力を行う端子101、102と、ATM伝送回線との間
でセルの入出力を行う端子103、104と、端子10
1、102に接続された高能率音声符号化部200と、
端子103、104に接続されておりセルの組立・分解
を行うCLAD部300とを備えており、高能率音声符
号化部200と、CLAD部300は相互に接続されて
いる。
【0015】高能率音声符号化部200は、送信側に音
声信号の符号化を行うLD−CELP音声符号化部21
1と、入力音声のパワを監視し、有音無音を検出する音
声検出器212と、入力にFAX端末からの変調信号が
入力された場合これを検出するFAX信号符号化器21
3と、音声検出器212の結果出力信号S11および、
LD−CELP音声符号化部211の出力信号S1を入
力とする多重化器214と、多重化器214の出力信号
S4および、FAX信号符号化器213の符号化出力信
号S2、S3と、FAX信号を検出したか否かを示す出
力信号S10をそれぞれ入力とし、S10に従ってFA
X信号符号化出力信号S2、S3あるいは、多重化器2
14の出力信号S4のどちらかを選択し、高能率音声符
号化部200の送信側出力信号S5とするセレクタ21
5とを備えている。ここで、LD−CELP音声符号化
部211は内部で使用されるコードブックの制御を行う
ため音声検出器212の出力信号S11がコードブック
制御用に入力される。また、FAX信号符号化器の出力
信号S2はFAX信号を検出した場合、最初に一定時間
送出されるFAXスタートデータであり、S3は実際の
FAX端末からの変調信号を復調したデータ信号を示し
ている。ここで、信号S1および、信号S2は320ビ
ットのフレーム構成を持っており、信号S4は有音無音
を示す信号ビットS11がフレームの先頭にビットスチ
ールにより多重化されたフレーム構成であり、信号S2
はフレームの先頭ビットが有音であることを示す符号に
固定された構成を持っている。
【0016】CLAD部300は、送信側に高能率音声
符号化部200の出力信号S5を入力とし、S5信号よ
り有音無音のビット抽出を行う有音無音ビット検出部3
11と、S5信号よりFAXスタートデータS2を検出
するFAXスタートデータ検出部312と、S5からF
AXスタートデータS2が検出されないときには、有音
無音ビット検出部311の結果に応じ有音の場合のみ、
セルを組立て出力端子103を経由してATM伝送回線
に送出を行うセル組立部313とを備えている。また、
セル組立部313は、信号S5からFAXスタートデー
タS2が検出された場合、有音無音ビット検出部311
の結果によらず、以降の信号S3のデータを全てセル化
し出力端子103を経由してATM伝送回線に出力す
る。ここでセル組立部は1フレーム分のデータ320ビ
ット毎に40ビットのヘッダを付加した後、これを1セ
ルとして出力端子103を経由してATM伝送回線に出
力する。 さらに、CLAD部300の受信側は、入力
端子104を介し、ATM伝送回線からのセルデータを
入力した場合、送信側で付加された40ビットのヘッダ
情報を削除し、信号S7のフレームフォーマットでLD
−CELP音声復号化部に送信する有音セルデータ受信
部321と、入力端子104からセルを受信していない
場合LD−CELP音声復号化部にフレーム構成を持つ
信号S6を送信する無音セルデータ受信部322とを備
えている。
【0017】また、高能率音声符号化部200の受信側
は、CLAD受信部からの信号S7を受け復号化し音声
信号を再生するLD−CELP音声復号化部221と、
CLAD受信部からの入力信号がS6のフォーマットか
否かを監視し、S6の場合、交換機ヘの出力信号を切り
替え制御する制御信号Sl2を出力すると同時に、通話
周囲雑音に近いレベルの白色雑音を出力する無音補償雑
音発生器222と、CLAD受信部からの入力信号S7
を常時監視しFAXスタートデータS2を受信した場合
は、交換機ヘの出力信号を切り替え制御する制御信号S
l3を出力すると同時に、以降の信号S3を変調し、F
AX信号として出力するFAX信号復号化器223と、
LD−CELP音声復号部221の出力か、無音補償雑
音発生器222の出力か、FAX信号復号化器223の
出力かのいずれか1つを、信号Sl2,Sl3により選
択し、出力端子102を介して交換機に出力するセレク
タ224を備えている。
【0018】図2は本発明のLD−CELP音声符号化
部の一実施例のブロック図である。LD−CELP音声
符号化部は、5個の連続した入力サンプルを1ベクトル
として符号化処理を行う。LD−CELP音声符号化部
211は、1024個の励振源ベクトル候補から成るコ
ードブック401と、励振源ベクトル候補を順に入力
し、合成信号を算出するための、線形予測分析結果を係
数とする合成フィルタ402と、入力ベクトルと、合成
フィルタの出力を順に比較し、最も入力に近い再生音の
得られる励振ベクトルのインデックスを出力する比較器
403と、音声検出器の結果信号Sllに従い、ビット
スチールするタイミングで励振ベクトル候補の数を半分
の512個に制限するコードブックアドレス制御器40
4とを備えている。
【0019】次に動作に付いて説明する。
【0020】交換機を経由した電話帯域の信号が入力端
子101を経由して入力された場合、この信号は、LD
−CELP音声符号化部211と、音声検出器212
と、FAX信号符号化器213に同時に入力される。
【0021】LD−CELP音声符号化部211では、
入力信号を5個の連続した入力サンプルのべクトルに分
割し、符号化処理が実行される。この符号化処理は音声
検出器212の結果が有音あるいは無音に関わらず実行
されるが、符号化処理において使用されるコードブック
401は、音声検出器212の結果信号S11を、符号
化データにビットスチールで多重化するタイミングで励
振ベクトル候補の数を半分の512個に制限される。こ
の制御は、1フレームの最初のインデックスを探索する
際に実行され、音声検出器212の出力信号S11が入
力されると、コードブックアドレス制御器404により
512個の励振源ベクトル候補のコードブックアドレス
のみ出力される。指定されたアドレスの励振源ベクトル
候補は順に合成フィルタ402に対し入力され、合成信
号を算出する、この合成フィルタ402は線形予測分析
結果を係数としている。入力ベクトルと、合成フィルタ
の出力は、順に比較器403に入力され、最も入力に近
い再生音の得られる励振ベクトルのインデックス9ビッ
トを出力する。
【0022】1フレームの先頭のインデックス以外で
は、LD−CELP音声符号化部211は、1ベクトル
分のサンプルが入力される毎に1024個の励振源ベク
トル候補から成るコードブック401から、合成フィル
タ402に励振源ベクトル候補を順に入力し、合成信号
を算出する、この合成フィルタ402は線形予測分析結
果を係数としている。入力ベクトルと、合成フィルタの
出力は、順に比較器403に入力され、最も入力に近い
再生音の得られる励振ベクトルのインデックス10ビッ
トをべクトル毎に出力する。この信号S1のフォーマッ
トを図3に示す。図3においてIndex 01,02,・・・ は、L
D−CELP音声符号化装置211の出力である10ビ
ットのインデックスデータを示している。
【0023】音声検出器212は、入力信号のパワーを
常時監視しており、しきい値との比較によりしきい値以
上の場合、有音とし、それ以外を無音とする結果S11
を出力する。このS11の情報はビットスチールにより
多重化されるビット以前の20ミリ秒(LD−CELP
音声符号化部の32個のベクトルに相当する時間長)の
情報を基に、この時間中に一度でも有音と判断される部
分があると有音フレームとみなし、多重化器214によ
り有音を示すビットを多重化する。この信号S4を図4
に示す。図4において、V0、V1はフレームの先頭ビ
ット(インデックスのMSB)であり、前フレームの音
声検出器の出力結果を示すビットであり、V0は前フレ
ームが有音であったことを示し、V1は前フレームが無
音であったことを示している。
【0024】FAX信号符号化器213は、入力信号を
常時監視しており、FAX端末からのV.21変調信号
が検出された場合、制御信号S10を出力し、FAX信
号符号化器213からのFAXスタートデータ信号S2
および、それに続く復調信号S3をセレクタ215を介
し、CLAD部300に出力する。ここで、セレクタ2
15は制御信号S10が入力された場合は、FAX信号
符号化器213からの信号S2およびS3を選択し、C
LAD部300に対しシリアルデータ信号として出力す
る。制御信号S10が入力されていない場合は、多重化
器214からの信号S4を選択し、CLAD部300に
対しシリアルデータ信号として出力するように動作す
る。また、制御信号S10は一度出力されると交換機か
らの呼終了信号が来るまで保持される。信号S2を図5
に、信号S3を図6にそれぞれ示す。 図5において"F
AX Start Data"は、例えばフレーム先頭ビットを除く3
19ビット全てが”0”のビットパターンであり、LD
−CELP音声符号化装置の出力インデックスデータで
は通常起こり得ないビット列である。また、フレームの
先頭ビットは図4におけるV0と同じく有音フレームで
あることを示す有音ビットに固定されている。
【0025】図6において"FAX Demodulate Data" は、
FAX信号符号化器により復調されたデータであること
を示しており、このデータで構成されるフレームには有
音無音を示すビットは含まれない。
【0026】CLAD部300では高能率音声符号化部
200からの入力信号S5を有音無音ビット検出器31
1と、FAXスタートデータ検出器312と、セル組立
部313に同時に入力する。FAXスタートデータ検出
器312が信号S2を検出していない間は、セル組立器
313は有音無音ビット検出器311の結果に応じて動
作する。セル組立器313は常時320ビットのバッフ
ァに信号S5をMSBファーストで蓄積しており、有音
無音ビットが入力された時点で、セル化の要否を判定す
る。有音無音ビットが無音を示す場合、それまでに蓄え
られた320ビットのデータは廃棄され、ATM伝送回
線にセルは送出されない。有音無音ビットが有音を示す
場合、それまでに蓄えられた320ビットの先頭ビット
を有音を示すビットに付け替えた後、40ビットのヘッ
ダを付加し、出力端子103を介し、ATM伝送回線に
1つのセルとして出力する。
【0027】また、FAXスタートデータ検出器312
が信号S2を検出した場合、セル組立器313は有音無
音ビット検出器311の結果によらず、受信したデータ
をすべて320ビット毎に40ビットのヘッダを付加
し、出力端子103を介し、ATM伝送回線にセルとし
て出力する。なお、信号S2が検出された以降のセル組
立器313の動作は交換機からの呼終了信号が来るまで
保持される。
【0028】一方、ATM伝送回線から入力端子104
を介し、入力されたセルデータは有音セルデータ受信部
321に入力される。ここでは、送信側で付加された4
0ビットのヘッダ情報を削除し高能率音声符号化部に必
要な320ビットの情報のみ順にシリアルデータとして
送出する。
【0029】また、ATM伝送回線からセルが入力され
ない場合、320ビットの先頭に付加される有音無音ビ
ットを無音とし、順にシリアルデータとして送出する。
この際、320ビットの内、有音無音の情報ビットを除
く319ビットは無効情報であり、例えば319ビット
全てを”0”とすることができる。
【0030】ここで、CLAD部300でのセル組立、
分解に伴う、40ビットのヘッダ付加や、有音無音ビッ
トの付け替え処理は、ATM伝送フォーマットに於ける
セルの構成がヘッダを含め424ビットと成っているこ
とおよび、ATM伝送回線のデータ伝送速度が155.
52Mビット/秒と非常に高速であることから、伝搬遅
延にほとんど影響を及ぼさない。
【0031】また、高能率音声符号化部200の受信側
では、CLAD受信部からの信号S6および、S7の信
号は、信号S7を復号化し音声信号を再生するLD−C
ELP音声復号化部221と、CLAD受信部からの入
力信号がS6のフォーマットか否かを監視し、S6の場
合、交換機ヘの出力信号を切り替え制御する制御信号S
l2を出力すると同時に、通話周囲雑音に近いレベルの
白色雑音を出力する無音補償雑音発生器222と、CL
AD受信部からの入力信号S7を常時監視しFAXスタ
ートデータS2を受信した場合は、交換機への出力信号
を切り替え制御する制御信号S13を出力すると同時
に、以降の信号S3を変調し、FAX信号として出力す
るFAX信号復号化器223と、に同時に入力される。
【0032】出力端子102を介して交換機に出力する
セレクタ224は、信号S12,S13により制御さ
れ、LD−CELP音声復号部221の出力か、無音補
償雑音発生器222の出力か、FAX信号復号化器22
3の出力かのいずれか1つを交換機に対し出力するよう
に動作する。
【0033】信号S6を図7に、信号S7を図8にそれ
ぞれ示す。
【0034】図7において、V1はフレームの先頭ビッ
ト(インデックスのMSB)であり、V1は現フレーム
が無音であることを示す。V1ビットは無音補償雑音発
生器222を起動させるためのビットであり、V1ビッ
ト以外の319ビットの"UVData"は、無効情報となるた
め例えばV1ビット以外全ビット”0”でよい。
【0035】図8は、信号S7がLD−CELP音声符
号化の出力であるインデックスのセル受信時のフォーマ
ットを示している。ここでV0はフレームの先頭ビット
(インデックスのMSB)であり、V0は現フレームが
有音データであることを示しており、このビットにより
LD−CELP音声復号部221が起動される。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、A
TM音声符号化装置を高能率音声符号化装置の入出力符
号化データに有音無音の情報を多重化することが可能と
なり、さらにCLAD側に有音無音ビットの抽出手段
と、FAXスタートデータの検出手段を持つことによっ
て、高能率音声符号化装置と、CLADが分離可能とな
る。これにより既設CBRネットワークとATMネット
ワークの相互接続のネットワークに於いても、CBRネ
ットワーク内の高能率音声符号化装置を本発明のATM
音声符号化装置の構成要素である高能率音声符号化装置
と置き換え、ATMネットワークへの乗り入れポイント
に本発明の構成要素であるCLADを導入することが既
設のCBRネットワークの伝送速度を変更することなく
可能となる。従って、相互接続に於いても復号化符号化
を繰り返す必要がなく音声品質の劣化を最小限にとどめ
ることが可能となる効果がある。
【0037】また、有音無音のビット情報を高能率音声
符号化装置からCLADヘの出力ではセル化されるデー
タの最後に多重化し、逆にCLADから高能率音声符号
化装置への出力ではセル化されるデータの先頭に多重化
することで、CLADでのセル組立・分解のためのデー
タ蓄積と、高能率音声符号化復号化のために発生する信
号伝搬遅延を最小限にとどめることが可能となる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のATM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LD−CELP音声符号化部の一実施
例のブロック図である。
【図3】本発明の第1の形式のデータフォーマット(S
1)例である。
【図4】本発明の第4の形式のデータフォーマット(S
4)例である。
【図5】本発明の第2の形式のデータフォーマット(S
2)例である。
【図6】本発明の第3の形式のデータフォーマット(S
3)例である。
【図7】本発明の第6の形式のデータフォーマット(S
6)例である。
【図8】本発明の第7の形式のデータフォーマット(S
7)例である。
【符号の説明】
10 ATM音声符号化装置 101 入力端子(交換機からATM音声符号化装置
へ) 102 出力端子(ATM音声符号化装置から交換機
へ) 103 出力端子(ATM音声符号化装置からATM
伝送回線へ) 104 入力端子(ATM伝送回線からATM音声符
号化装置へ) 200 高能率音声符号化部 211 LD−CELP音声符号化部 212 音声検出器 213 FAX信号符号化器 214 多重化器 215 セレクター 221 LD−CELP音声復号化部 222 無音補償雑音発生器 223 FAX信号復号化器 224 セレクタ 300 CLAD部 311 有音無音ビット検出部 312 FAXスタートデータ検出部 313 セル組立器 321 有音セルデータ受信部 322 無音セルデータ受信部 401 コードブック 402 合成フィルタ 403 比較器 404 コードブックアドレス制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 12/28 H04Q 3/00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非同期転送モードであるATMによりデ
    ィジタルデータの送受信が行われるATM伝送回線と、
    電話帯域音声信号の自局内交換を行う交換機との間に設
    けられ、前記電話帯域音声信号およびFAX信号を高能
    率符号化および復号化する高能率音声符号化部と、前記
    高能率音声符号化部の符号化データを第1の一定ビット
    数毎のフレームに分割し第2の一定ビット数のヘッダを
    付加し、第3の一定ビット数のセルとした後、ATM伝
    送回線に送出する手段と、前記ATM伝送回線から伝送
    されてくるセルから、前記高能率音声符号化部にて符号
    化されたデータを分離し、前記高能率音声符号化部に送
    出する手段とを有するセルアッセンブリディスアッセン
    ブリ部であるCLAD部とで構成されるATM音声符号
    化装置における前記高能率音声符号化部が、前記交換機
    から受信した前記電話帯域音声信号を低ビットレートの
    ディジタルデータに符号化し、第1の形式のディジタル
    音声信号として出力する音声符号化手段と、前記交換機
    から受信した前記電話帯域音声信号から入力信号のパワ
    ーを監視することにより入力音声の有音無音情報を出力
    する音声検出手段と、前記交換機から受信した前記電話
    帯域音声信号から入力信号がFAX端末からの変調信号
    なのか否かを検出し、前記FAX端末からの変調信号で
    あった場合、前記変調信号を受信したことを示すFAX
    検出信号を送出すると同時に、第2の形式のディジタル
    音声信号を一定時間送出した後、前記変調信号を復調し
    た第3の形式のディジタル信号として送出するFAX信
    号符号化手段とを有し、前記CLAD部が、前記第2の
    形式のディジタル音声信号を一定時間検出するFAXス
    タートデータ検出手段と、前記第4の形式のディジタル
    音声信号あるいは、第2の形式のディジタル音声信号お
    よび、前記第3の形式のディジタル信号を前記フレーム
    毎に、前記第2の一定ビット数のヘッダを付加した後、
    第3の一定ビット数のセルとして前記ATM伝送回線に
    送出するセル化手段とを有し、更に、前記CLAD部
    が、前記ATM伝送回線から受信したセルから前記第2
    の一定ビット数のヘッダを削除し、前記高能率音声符号
    化部に対し第7の形式のディジタル信号として送出する
    手段と、前記ATM伝送回線からセルを受信していない
    場合、前記高能率音声符号化部に対し第6の形式のディ
    ジタル信号を送出する手段とを有し、さらに、前記高能
    率音声符号化部が、前記CLAD部から受信するディジ
    タル信号が、前記第6の形式のディジタル信号であるか
    否かを検出し、これを検出した場合、前記交換機に対し
    雑音を出力する手段と、前記CLAD部から受信するデ
    ィジタル信号が、前記第6の形式のディジタル信号では
    ない場合、前記第7の形式のディジタル信号より前記第
    2の形式のディジタル音声信号を一定時間検出し、これ
    を検出した場合のみ以降の第3の形式のディジタル信号
    を変調し、交換機に送出するFAX信号復号化手段とを
    有するATM音声符号化装置において、 前記高能率音声符号化部に、前記第1の形式のディジタ
    ル音声信号と、前記音声検出手段の結果を入力とし、前
    記第1の形式のディジタル音声信号を前記フレーム毎に
    1ビットのビットスチールを行うことにより、前記音声
    検出手段の結果を多重化し、第4の形式のディジタル音
    声信号とする手段と、 前記第4の形式のディジタル音声信号と、前記FAX検
    出信号と、前記FAX信号符号化手段の出力である第2
    の形式のディジタル音声信号および第3の形式のディジ
    タル信号を入力とし、前記FAX検出信号がFAX未検
    出状態の場合は、前記第4の形式のディジタル音声信号
    を選択送出し、前記FAX検出信号がFAX検出状態の
    場合は、前記FAX信号符号化手段の出力である第2の
    形式のディジタル音声信号および第3の形式のディジタ
    ル信号を選択し前記CLAD部に対し第5の形式のディ
    ジタル信号として送出する手段を有し、 前記CLAD部に、前記第5の形式のディジタル信号か
    ら、前記ビットスチールで多重化された音声検出結果を
    示す1ビットを抽出する有音無音ビット検出手段と、 前記第2と、第4の形式のディジタル音声信号を前記有
    音無音ビットに従い、有音の場合のみ前記フレームに従
    ったセルに組立て、無音の場合はセル組立を行わないよ
    うに制御され、前記FAXスタートデータ検出結果に従
    い、前記第2の形式のディジタル音声信号を一定時間検
    出した場合、以降の受信データに対しては前記有音無音
    ビットによるセル化制御を禁止して、全ての受信データ
    をセル化し、前記ATM伝送回線に送出するように制御
    されるセル化手段と、 前記高能率音声符号化部に、前記CLAD部から受信す
    るディジタル信号において、前記第6の形式のディジタ
    ル信号が検出されない場合あるいは、前記第7の形式の
    ディジタル信号より前記第2の形式のディジタル音声信
    号が検出されない場合のみ、前記第7の形式のディジタ
    ル音声信号を音声復号化し、前記交換機に送出する音声
    復号化手段を有することを特徴とするATM音声符号化
    装置。
  2. 【請求項2】 前記第4の形式のディジタル音声信号
    が、 前記音声符号化手段の前記出力されたフレームの先頭ビ
    ットに、前記音声検出手段の出力である有音無音ビット
    を多重化したシリアルデータ形式であり、 前記音声検出手段がパワー監視する対象信号は、前記音
    声符号化手段が前記フレームのディジタル音声信号に符
    号化する際、符号化の対象とした一定時間の入力音声と
    一致し、前記有音無音ビットは、前記符号化の対象とな
    ったフレームの次のフレームの先頭ビットに多重化され
    る請求項1記載のATM音声符号化装置。
  3. 【請求項3】 前記セル組立手段が、 1フレーム分のデータを蓄積できるメモリバッファと、 前記高能率音声符号化部から受信される前記第5の形式
    のディジタル信号を順次前記メモリバッファに蓄積し、
    次フレームの先頭ビットである有音無音ビットが受信さ
    れた時点で、前記メモリバッファのセル化を行う制御手
    段を有し、 前記メモリバッファのセル化制御手段が、前記第5の形
    式のディジタル信号が前記第2あるいは第4の形式のデ
    ィジタル音声信号であった場合であり、かつ、前記次フ
    レームの先頭ビットが無音を示すビットであった場合、
    前記メモリバッファに蓄積された現フレームのデータを
    廃棄することによりセル化を実行せず、 また、前記次フレームの先頭ビットが有音を示すビット
    であった場合、前記メモリバッファに蓄積された現フレ
    ームの先頭ビットを有音を示すビットにした後、セル化
    を実行する制御手段を含む組立手段である請求項1また
    は2記載のATM音声符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記電話帯域音声信号を低ビットレート
    のディジタルデータに符号化および復号化する手段が、 複数の励振源ベクトルで構成される音源符号帳から線形
    予測係数を用い合成音を復号し、その中で入力音声に最
    も近い合成音声を与える励振源ベクトルを探索し、最適
    値を選択しインデックス番号を出力して伝送するLD−
    CELP方式と称する低遅延符号励振形線形予測方式で
    あり、 前記有音無音ビットの多重化を、前記インデックスを周
    期的に、かつ、前記フレーム毎に、前記インデックスの
    最上位ビットをビットスチールすることにより行い、 前記ビットスチールされる周期での、インデックス探索
    を、前記音源符号帳の半分のみの励振源ベクトルを使用
    して行う請求項1乃至3の何れか1項に記載のATM音
    声符号化装置。
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