JPS61194931A - 伝送制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声信号の符号化ビットを用いて、音声信号
とデータとを同時に伝送する為に、データ伝送に先立っ
て符号化則を変更する為の制御信号を伝送し、音声品質
の劣化を少なくしてデータの重畳伝送を可能とする伝送
制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

音声信号を符号化して伝送する方式としては、ＰＣＭ方
式やＡＤＰＣＭ方式等の種々の方式が知られている。こ
のような伝送方式に於いて、音声信号と同時に同一回線
でデータも伝送することが要望されている。ＰＣＭ方式
に於いては、最下位ビットが音声品質に与える影響が少
ないことを利用して、そのビットをデータ伝送に割当て
ることが考えられる。しかし、ＡＤＰＣＭ方式に於いて
は、符号化ビット数と同じビット数の復号を行うことが
重要であり、符号器側と復号則側とに於いてビット数が
異なると、音声品質に大きな劣化を与えることになる。

そこで、データを重畳して伝送する場合、（１）呼の設
定時のデータ量に応じてビット数を予めデータに割当て
、残りのビット数を用いて音声信号を符号化する方式、
（２）予想されるデータのビット数を考慮して、残りの
ビット数を用いて音声信号を最適に符号化するエンベデ
ッド（埋め込み）方式等が考えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ＡＤＰＣＭ方式を用いた伝送方式に於いて、前述の（１
）の方式は、アダプティブなデータの伝送ビットレート
の割当てが困難である欠点があり、又（２）の方式は、
データを伝送しない時でも、音声信号の符号化に割当て
る１フト数が少なくなるので、采”来−のｉ分化に比べ
て音声品質が低下する欠点がある。

本発明は、前述の従来の欠点を改善し、データ伝送中も
最適な音声信号の符号化を行い、且つデータの伝送ビッ
トレート割当てを任意に行うことを可能とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の伝送制御装置は、音声信号を符号化して伝送す
るシステムに於いて、送信側に、音声信号の帯域の端部
に単一周波数の信号を重畳する手段と、音声信号の最適
符号化則により符号化する符号化手段と、符号化ビット
中にデータビットを付加する手段とを設け、受信側に、
受信信号を復号する復号手段と、復号された音声信号に
含まれる前記単一周波数の信号を検出する検出手段とを
設け、送信側から前記単一周波数の信号を重畳して送出
することによりデータ送信を通知し、送信するデータビ
ット数に対応して前記符号化手段の最適符号化則の切換
えを行って、所定の音声信号の符号化ビット中にデータ
ビットを付加して送出し、受信側に於いては、前記単一
周波数の信号を受信検出して、前記復号手段に於ける最
適符号化則に対応した復号則に切換えて、音声信号の復
号とデータビットの分離とを行い、音声信号とデータと
を同時に伝送するものである。

〔作用〕

送信側から単一周波数の信号を音声信号に重畳して符号
化し、受信側へデータ送信開始信号として送信する。所
定時間後又は受信側からの応答信号受信後に、データに
割当てられたビット数に対応した符号化則となるように
符号器の切換えを行い、音声信号の符号化ビットに、デ
ータビットを付加して送信する。

受信側では、単一周波数の信号を受信検出した時、所定
時間後又は応答信号を送出した後に、復号則の復号則の
切換えを行い、音声信号の符号化ビットについての復号
を行い、データビットはそのまま出力するものである。

単一周波数の信号は、データ送信開始信号としてのみで
なく、その信号の時間長、送信回数、その信号の後のビ
ットパターン等により、データの割当ビット数を通知す
ることもできる。又データ送信開始時のみでなく、デー
タ送信終了まで継続して送信することもできる。

〔実施例〕

以下図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図であり、Ａは送信
側、Ｂは受信側、Ｃは伝送路、１は単一周波数の信号を
発生する発振器、２はＡＤＰＣＭの符号器、３は加算器
、４はビット数指示回路、５は送信部、６はデータ処理
部、７は受信処理部、８は受信部、１０は受信部、１１
はＡＤＰＣＭの復号則、１２は単一周波数の信号の検出
回路、１３はビット数指示回路、１４はデータ処理部、
１５は送信処理部、１６は送信部、ＶＳは音声信号であ
る。受信処理部７は、受信側ＢのＡＤＰＣＭの復号則１
１．検出回路１２．ビット数指示回路１３と同一の構成
を含むものであり、又送信処理部１５は、送信側ＡのＡ
ＤＰＣＭの符号器２゜加算器３２発振器１．ビット数指
示回路４と同一の構成を含むものである。

符号器２はビット数指示回路４から指示されたビット数
に対応した最適符号化則に切換えられるものであり、音
声信号に割当てられたビット数と、それに対応した最適
符号化則との関係は、良く知られていることである。又
復号則１１もビット数指示回路１３から指示されたビッ
ト数に対応した最適符号化則に従った復号則に切換えら
れるものである。

通常は、ディジタル音声信号ＶＳが加算器３を介してそ
のまま符号器２に入力され、ビット数指示回路４からは
ビット数が指示されていないので、符号器２は初期に設
定されるビット数、例えば８ビット符号化により音声信
号ＶＳをＡＤＰＣＭ方式に従って符号化し、送信部５か
ら伝送路Ｃに送出する。

受信側Ｂでは、受信部１０で受信し、ビット数指示回路
１３からはビット数が指示されていないので、復号則１
１は初期に符号化される例えば、８ビット復号を行い、
ディジタル音声信号ＶＳを出力することになり、このデ
ィジタル音声信号■Ｓは、図示を省略したＤＡ変換器に
よりアナログ音声信号に変換される。

送信側Ａからデータを送信する場合、データ処理部６か
ら発振器１に制御信号ＲＥが加えられ、発振器ｌから音
声信号ＶＳの帯域の端部の単一周波数の信号ＳＳが発生
されて加算器３に加えられる。この加算器３によりディ
ジクル音声信号■Ｓと発振器１からのディジタル信号Ｓ
ｓとが加算されて符号化２に入力され、符号器２でＡＤ
ＰＣＭ方式に従って符号化された信号は送信部５から受
信側Ｂへ送出される。

受信側Ｂでは、伝送路Ｃを介して受信部１０で受信し、
復号則１１で復号するものであり、復号された音声信号
ＶＳには、単一周波数の信号ＳＳが含まれているので、
検出回路１２は、ディジタル帯域フィルタによりこのデ
ィジタル信号ｓｓを検出し、この検出信号をデータ処理
部１４に転送する。この検出信号によりデータ処理部１
４はデータ伝送要求を識別するものであり、それによっ
て、データ処理部１４は送信側Ａへ応答信号として、単
一周波数の信号の送出制御を行うものである。即ち、デ
ータ処理部１４から制御信号ＲＥを送信処理部１５に加
え、送信処理部１５内の発振器を起動して、単一周波数
の信号を発生させ、この信号と音声信号ＶＳとを加算し
て符号化し、送信部１６から伝送路Ｃに送出する。

又通話中に単一周波数の信号ＳＳが聞こえることになり
、データ伝送が行われることを識別できることになる。

又この信号ＳＳの周波数は、使用帯域の端部に設定され
るので、通話内容に与える影響は少ないものとなる。又
単一周波数とすることにより、受信側の検出回路１２の
構成が簡単となるものである。

送信側Ａでは、受信部８で受信し、受信処理部７で音声
信号ＶＳを復号し、又単一周波数の信号を検出して、デ
ータ処理部６に検出信号を加える。データ処理部６はこ
の検出信号により受信側Ｂがデータ受信準備が完了した
と判断して、ビット数指示回路４にデータのピント数を
指示する信号ＢＮを加え、ビット数指示回路４はこの信
号ＢＮにより符号器２に於ける音声信号の符号化則の切
換えを行うものである。例えば、データに１ビツトを割
当てる場合は、符号器２は音声信号ＶＳを７ビツトで符
号化する符号化則に切換えられ、符号化された７ビツト
に、データＤＡの１ビツトが送信部５に於いて付加され
て、受信側Ｂへ送出される。

受信側Ｂでは、受信部ｌＯで受信した信号を復号則１１
で復号するものであるが、データ処理部１４からビット
数指示回路１３に制御信号が加えられ、ビット数指示回
路１３は復号則１１に音声信号■Ｓの復号を７ピントに
ついて行うように指示する。それにより、復号則１１は
、７ビツトの符号化ビットについて復号して音声信号■
Ｓとし、又ｌビットをデータＤＡとして分離出力するも
のである。

送信側Ａからの単一周波数の信号ＳＳは、データ伝送中
にｗＥ続して送出する方式とすると、受信側では、検出
回路１２でこの信号ＳＳを検出している期間中はデータ
伝送中であると判断し、信号ＳＳが検出できな（なった
時は、データ伝送が終了したと判断することができる。

又送信側Ａから単一周波数の信号ＳＳを所定時間送出し
、受信側Ｂでは、この信号ＳＳの受信検出により所定時
間後に復号則１１に於ける復号則の切換えを行い、又送
信側Ａでは、信号ＳＳの送出後、符号器２の符号化則の
切換えを行って、データ送出を開始することもできる。

この場合は、送信側Ａ及び受信側Ｂにタイマを設けて、
単一周波数の信号ＳＳの送出によりタイマを起動し、所
定時間後にデータ送出の状態に切換え、又受信側Ｂでは
、信号ＳＳの受信検出によりタイマを起動し、所定時間
後にデータ受信の状態に切換えるように制御することも
できる。

又データＤＡに割当てるビット数を通知する手段として
は、単一周波数の信号ＳＳの送出時間を複数種類設定し
ておき、信号ＳＳの送出時間長により、１ビツト、２ビ
ツト、３ビツト等のビット数を通知することができる。

受信側Ｂでは、検出回路１２による信号ＳＳの検出信号
をデータ処理部１４に加えるものであるが、このデータ
処理部１４で検出信号の時間長を監視して、ビット数を
識別することができる。又信号ＳＳの送出回数によりビ
ット数を通知することもできる。この場合は、受信側Ｂ
では、検出回路１２がらの検出信号をカウントすること
により、ビット数を識別することができる。又複数の周
波数の信号ＳＳを選択してピント数を通知し、受信側で
は、複数の帯域フィルタを設けて、受信検出することに
より、ビット数を識別することもできる。

又復号則１１の復号則の切換えは、信号ＳＳの受信検出
後、所定時間経過した時に行う方式以外に、信号ＳＳの
受信検出後、所定のデータビット位置（７）　ヒツトパ
ターンを監視し、このビットパターンが予め設定したパ
ターンと一致した時に切換える方式とすることもできる
。この場合は、符号器２に於ける符号化則は、信号ＳＳ
を送出し、更に所定のビー／　ドパターンを送出した後
に、自動的に切換えることになる。

第２図は符号器、復号則、ビット数指示回路を含むブロ
ック図であり、プログラム制御により符号化及び復号を
行う場合を示すものである。同図に於いて、２０．２１
はプログラム制御の信号処理回路からなる符号器及び復
号則、２２〜２６はバッファ回路（ＢＵＦ）　、２７は
ビット数指示回路、２８はナンド回路、２９．３０は接
点、３１は接点、２９．３０の駆動回路である。

入力音声信号ＶＳｉｎは、バッファ回路２２を介して符
号器２０に入力され、バッファ回路２４から符号化信号
ＣＤｏｕｔが出力される。又受信した符号化信号ＣＤ１
ｎはバッファ回路２５を介して復号則２１に入力され、
バッファ回路２３から復号された音声信号ＶＳｏｕｔが
出力され、図示を省略したＤＡ変換器に転送され、アナ
ログ音声信号に変換されることになる。

この実施例に於いては、データ伝送を行う場合に、デー
タ処理部からビット数を指示する制御信号ＢＮがビット
数指示回路２７に人力され、その駆動回路３１は、制御
信号ＢＮに従って接点２９．３０の何れか一方又は両方
をオンとする。ナンド回路２８には常時子■のハイレベ
ルの信号が加えられているので、その出力信号ＣＩは“
０”となっているが、前述のように、制御信号ＢＮに従
って接点２９．３０の何れか一方又は両方がオンとなる
と、出力信号Ｃ１は“１″となる。この出力信号ＣＩが
単一周波数の信号ＳＳを出力する発振器の起動信号とな
るものであり、この信号ＳＳは音声信号と加算され、バ
ッファ回路２２を介して符号器２０に入力され、符号化
信号はバッファ回路２４を介して送出される。

又接点２９．３０のオン、オフ情報は、バッファ回路２
６に加えられ、符号器２０からのイネーブル信号Ｅ１に
よりバッファ回路２６にセットされて、ビット数指示情
報ＡＩ、Ａ２として符号器２０に転送される。符号器２
０は、ビット数指示情報ＡＩ、Ａ２によりバッファ回路
２２からの信号ＶＳｉｎを、指示されたビット故に最適
な符号化則で符号化し、バッファ回路２４を介して出力
する。

又制御信号ＢＮがビット数指示回路２７に加えられた時
、ビット数指示情報Ａ１．Ａ２を発振器に加えて、単一
周波数の信号ＳＳの送出時間長。

送出回数等の制御を行い、受信側へビット数を通知する
こともできる。

第３図は符号器のブロック図を示し、３２はリードオン
リメモリからなる変換テーブルで、例えば、３２Ａは８
ビット符号化則の変換部、３２Ｂは７ビツト符号化則の
変換部、３２Ｃは６ビツト符号化則の変換部、３３は加
算器、３４はセレクタである。セレクタ３４には、前述
のビット指示回路２７からのビット数指示情ＭＡＬ、Ａ
２が加えられ、ビット数の指示がない場合は、セレクタ
３４は０を選択して加算器３３に加える。従って、加算
器３３に加えられる音声信号Ａはそのまま変換テーブル
３２のアドレス信号として加えられることになり、変換
部３２Ａがアクセスされて、８ビツトに符号化された符
号化信号ＣＤが出力される。

又データ伝送時に、１ビツトをデータに割当てるビット
指示情報Ａ１がセレクタ３４に加えられると、αが選択
出力されて加算器３３に加えられる。従って、音声信号
Ａにαが加算されて変換テーブル３２のアドレス信号と
なり、変換部３２Ｂがアクセスされて、例えば、１ビツ
ト少ないビット数の７ビツトに符号化された符号化信号
ＣＤが出力される。又２ビツトをデータに割当てるビッ
ト指示情報Ａ２がセレクタ３４に加えられると、βが選
択出力されて加算器３３に加えられ、音声信号Ａにβが
加算されて変換テーブル３２のアドレス信号となる。従
って、例えば、２ビ、７ト少ないビット数の６ビツトに
より変換部３２Ｃがアクセスされて、６ビツトに符号化
された符号化信号ＣＤが出力されることになる。

第４図は単一周波数の信号ＳＳを発生する為の発振器の
一例のブロック図であり、３５はカウンタ、３６は正弦
波データが格納されたリードオンリメモリ、３７はセレ
クタ、３８は加算器である。第２図に示すビット数指示
回路２７からの信号ＣＩがカウンタ３５及びセレクタ３
７に加えられると、カウンタ３５はクロック信号のカウ
ントを開始して、リードオンリメモリ３６のアドレス信
号を出力し、リードオンリメモリ３６から正弦波データ
が読出され、セレクタ３７を介して加算器３８に加えら
れる。この加算器３８に於いて音声信号ＶＳと加算され
て、第３図に示す加算器３３に音声信号Ａとして人力さ
れる。データを伝送しない場合は、セレクタ３７は０を
選択出力するので、加算器３８からは入力された音声信
号ＶＳがそのままＡとして出力されることになる。

又ビット数の通知の為に、異なる周波数の信号を選択し
て送出する場合、カウンタ３５でカウントするクロック
信号の周波数を切換える手段や、リードオンリメモリ３
６の正弦波データの格納領域を切換える手段等を採用す
ることができる。。又送出時間長や送出回数によりと・
ノド数を通知する場合は、セレクタ３７を制御すれば良
いことになる。

ＡＤＰＣＭ方式の場合は、符号化ビ・ノド数に対応して
最適符号化則が存在するので、ビット数指示情報に従っ
て最適符号化則に切換えるものであり、それによって、
データの伝送ビットレートを変更しても、音声品質の劣
化を少なくして、データを重畳伝送できることになる。

同様に、ＰＣＭ方式に於いても、ビット数指示情報に従
って量子化ステップを弯更することにより、音声品質の
劣化を少なくして、所望の伝送ビットレートでデータを
重畳伝送できることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、音声信号の帯域の端部
に単一周波数の信号ＳＳを重畳する送信部５等の手段と
、最適符号化則により符号化を行う符号器２．２０等の
符号化手段と、符号化ビットにデータビットを付加する
送信部５等の手段とを送信側に設け、受信側に、復号則
１１．２１等の復号手段と、復号された音声信号に含ま
れる単一周波数の信号ＳＳを検出する検出回路１２等の
検出手段とを設けて、データ伝送を行う場合に、送信側
から単一周波数の信号ＳＳを送出し、受信側はこの信号
ＳＳを検出することにより、データ伝送が行われること
を識別し、又送信側は、データに割当てられビット数に
対応して符号化手段の最適符号化則の切換えを行い、そ
の符号化則により音声信号の符号化を行って、データビ
ットを付加して送出し、受信側でも最適符号化則に対応
した復号則に切換えて、音声信号の復号を行うと共に受
信データビットを分離して出力するものであり、通話中
の所望の時点でデータの伝送を開始することも可能であ
り、又伝送ビットレートの選定も任意に行うことができ
ると共に、音声信号の符号化を割当ビット数に対応して
最適化することが可能であるから、音声品質を維持して
通話を行わせることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は符号化
、復号化手段とビット数指示回路との一例のブロック図
、第３図は符号器の一例のブロック図、第４図は単一周
波数の信号を出力する発振器の一例のブロック図である
。 Ａは送信側、Ｂは受信側、Ｃは伝送路、１は単一周波数
の信号を発生する発振器、２はＡＤＰＣＭの符号器、３
は加算器、４はビット数指示回路、５は送信部、６はデ
ータ処理部、７は受信処理部、８は受信部、１０は受信
部、１１はＡＤＰＣＭの復号則、１２は単一周波数の信
号の検出回路、１３はビット数指示回路、１４はデータ
処理部、１５は送信処理部、１６は送信部、ＶＳは音声
信号、ＤＡはデータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声信号を符号化して伝送するシステムに於いて、送信
   側に、音声信号の帯域の端部に単一周波数の信号を重畳
   する手段と、前記音声信号の最適符号化則により符号化
   する符号化手段と、該符号化手段による符号化ビット中
   にデータビットを付加する手段とを設け、受信側に、受
   信信号を復号する復号手段と、該復号手段により復号さ
   れた音声信号に含まれる前記単一周波数の信号を検出す
   る検出手段とを設け、送信側から前記単一周波数の信号
   を重畳して送出することによりデータ送信を通知し、送
   信するデータビット数に対応して前記符号化手段の最適
   符号化則の切換えを行って、所定の音声信号の符号化ビ
   ット中にデータビットを付加して送出し、受信側に於い
   ては、前記単一周波数の信号を受信検出して、前記復号
   手段に於ける最適符号化則に対応した復号則に切換えて
   、音声信号の復号とデータビットの分離とを行うことを
   特徴とする伝送制御装置。