JPS62186626A

JPS62186626A - 圧縮多重化装置

Info

Publication number: JPS62186626A
Application number: JP2692086A
Authority: JP
Inventors: Ryujiro Muramatsu; 村松　隆二郎; Shinji Okuhara; 奥原　真治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-15
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07120989B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は圧縮多重化装置に係り、特に、音声信号を元の
進行の情報量より少ない情！Ｉ晴に圧縮した上、複数の
信号と共に多重化して伝送する場合、高圧縮に伴って生
じる音声のエコーを防止できるようにし圧縮多重化装置
に関する。

〔発明の背景〕

ディジタルネットワークでは、たとえば特開昭５７−１
０１４６４号公報に一例が示されているように、伝送路
を効率的に利用しようとして、音声あるいは画像等の信
号を通常の情報量（たとえば音声信号ではＰ　ＣＭ６４
　ＫｂＰＳ）より少ない情報量に圧縮して送信し、受信
側で復号処理することによって元の音声あるいは画像と
同じ信号に再現させる方法がある。これは、複数の音声
・画像・データ信号を１本の伝送路で多重利用しようと
する場合に特にを用な技術である。

しかし、情報量を圧縮して伝送するために、復号処理し
た信号は元の信号より幾らかの品質劣化が生じるため、
ネットワーク内で複数の伝送路を経由する場合には品質
劣化が重なって実用上支障を生ずる欠点があった。

また、音声信号を高圧縮する場合には、音声信号の分析
・演算等のため数１０ｍ５の遅延時間が生じるため、電
話回線ではエコーとなって話者に自分の声が戻って来て
会話しづらくなり、エコー処理を必要とするが、圧縮・
復号・エコー処理を含んだ圧縮多重化方式については格
別な配慮がされていなかった。すなわち、従来から長距
離電話回線で生ずるエコーの通話妨害に対して２線・４
線変換点にエコー処理装置を設ける構成が、例えば、国
際通信の研究Ｔｈ１２２　、Ｐ１７０〜１７８のように
公知であるが、圧縮・復号処理に伴う遅延時間で短距離
回線といえどもエコーを問題とするシステム、特に、多
重化装置と交換機を多重中継するネットワークに関する
圧縮多重化方式については格別に論じられていなかった
。

第３図は交換・伝送ネットワークの一例を示すブロック
図である。第３図において、離れた地点に設置された交
換機１．１１．２１に収容されている電話機２．２−１
．・・・、２−　ｉｔ　、１２．１２−１．１２−ｏｒ
、２２．２２−１．２２−ｍは、高速ディジタル伝送路
３．１３と伝送路インクフェイス装置４．１４．１４−
１．２４及び圧縮・多重化・分離・復号・エコー処理を
成す多重化装置（以下単に多重化装置という）　　５，
１５．’１５−１．２５から成るネットワークによって
お互いに自由に通話できる゛構成を持っている。このネ
ットワークにおいて、１つの交換機内の通話（自局内通
話）は、アナログ又は６４　ＫｂＰＳ　Ｐ　ＣＭディジ
タル信号で接続されるが、別の交換機を経由して接続さ
れる通話は、伝送路３．１３の効率的利用を図ろうとし
て多重化装置５．１５．１５　’　、２５において音声
の情報量を６４ＫｂＰＳ以下（たとえば１６　ＫｂＰＳ
、８　ＫｂＰＳあるいはそれ以下）に圧縮した上、複数
の情報を一つにまとめて伝送し、受信側で情報の分離、
復号処理を行なって元の音声信号を再現して交換機に伝
達する手段がとられる。この中には、圧縮・復号処理に
伴う遅延時間で生じるエコーの処理が含まれている。

このネックワークでは、たとえば電話機２と１２との間
の通話は、多重化装置５と１５を経由するだけであり、
１回の圧縮・復号・エコー処理を受けるだけでありるが
、たとえば電話機２と２２の間の通話では、多重化装置
５〜１５．１５−１〜２５を介すため、音声品質の劣化
の重畳のみならず、エコー処理動作が多段になるため不
安定となり易い欠点を持っていた。

第４図は多重化装置１００　（５及び１５に相当）の詳
細を示すブロック図である。多重化装置１００は、大別
して信号の多重化・分離を行なうブロック１０１と、音
声信号の圧縮・復号を行なうブロック１０２とから成っ
ている。ブロック１０１は、複数の情報チャネルの信号
を、１本の伝送路に結合させる役割を持っている。一方
、ブロック１０２は、各情報チャネル毎に、情報の圧縮
・復号処理を実行する圧縮・復号処理部１０３．１０３
−１．１０３−ｋを持っている。

かかる構成は、音声圧縮率が低く、圧縮・復号処理が音
声信号のサンプリング（通常ＢＫＨ２毎）のタイミング
毎に行なわれ、遅延時間が小さい場合に利用される。し
かし、音声信号の数１０又は百、数ｌＯサンプルのデー
タを一時蓄積し、そこから音声の信号パラメータを演算
分析して、パラメータデータを伝；ｙ、路に送出し受信
側でこのパラメータデータから音声を合成する線形予測
符号化（Ｌ　Ｐ　Ｇ）方式のように、高圧縮率を実現す
る場合には、圧縮・複合処理に数１Ｏｎ＋ｓの遅れを生
じ易い。この場合には、伝送路が例え近距離であろうと
も、電話回線ではエコーが耳ざわりになってしまう。

そこで、圧縮復号処理に数１０ｍ５の遅延を要する方式
の場合、第５図に示した構成が用いられる。

第５図では、多重化装置２００は、信号の多重化・分離
を行なうブロック２０１と、音声信号の圧縮・復号処理
を行なうブロック２０２の他に、更に、エコー処理ブロ
ック２０４を設けている。ブロック２０２゜２０４は、
各情報チャネル毎に、音声の圧縮・復号処理２０３，２
０３−１．２０３−に、　Ｉ−：Ｉ−処理部２０５．２
０５−１゜２０５−に、を設けている。かかる構成によ
れば、例え音声圧縮・復号処理に数１０１１１ｓ以上の
長時間を要する場合でも、エコー処理ブロック２０４に
よってエコーの発生が防止されるため、エコーを感じな
い自然な会話ができる。エコー処理の手段としては、送
信側と受信側の音声エネルギーを比較しながら一方に適
当を信号減衰を加えるエコーサプレッサ方式や、擬似エ
コーを作って実際のエコーを擬似エコーで打消すように
構成したエコーキャンセラ方式が用いられる。

しかし、第５図の構成を、第３図の如き途中に中継交換
機を有する多段ネットワークに適用すると、新たな問題
を生ずる。すなわち、第５図の如き多重化装置を、第３
図の多重化装置５，１５．１５−１２５に設置すると、
各多重化装置で音声信号の圧縮・復号・エコー処理を行
なうこととなり、例えば、電話機２と、電話機１２との
間の通話では１対の多重化装置５・１５介するだけのた
め圧縮・復号・エコー処理は１回だけで、音質の劣化・
エコー処理安定性について問題とする必要はないが、電
話機２と電話機２２の間で会話する場合には、多段に縦
続された多重化装置５−１５．１５　’−２５を経由す
ることとなり、音声の圧縮・復号処理を繰返すこととな
って、音声の品質劣化が加算され、多段の中継では会話
に支障を生ずることがある。

この問題を解決するため、発明者らは先に、中継階程（
電話機２〜２２の会話の場合、中継段階の多重化装置１
５及び１５−１を指す）では情報の圧縮・復号機能を停
止し、ネットワークは多段中継されようとも、音声の圧
縮・復号はいつでも一回となる構成を提案した。しかし
、先に提供した方法で、中継階程で圧縮・復号機能を停
止した場合も、エコー処理部は活性であるため別の支障
が生ずる。

なぜならば、中継階程のエコー処理部に入って来る信号
は、圧縮・復号処理部の機能が停止されているために、
復号されていない圧縮信号のままであり、復号された信
号のときに適正に作用する如く設計されたエコー処理部
は誤動作を起す。例えば、送受信エネルギの比較を行う
エコーサプレッサの場合では、エネルギの判定を誤って
エコー阻止作用が不動作となったり、擬似エコーで実エ
コーを打消すエコーキャンセラでは、エコー路のモデル
推定を誤ってエコー打消しが安定できないなどの支障を
生じ、会話に障害を与えることがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した音声品質の劣化の重畳を防い
で高品質の信号伝送ができ、且つ、安定したエコー処理
を実現できる圧搾多重化方式を提供しようとするもので
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、音声信号の圧縮・多重化・分離・復号・エコ
ー処理部を保有する複数の交換・伝送路からなるネット
ワークシステムにおいて、少なくとも１箇所の多重化装
置が、その圧縮・復号・エコー処理機能を有効化するモ
ードと機能を停止するモードとに切替可能な如く構成し
、１つのネットワーク内では音声の圧縮・復号・エコー
処理を１回だけ行なうようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、多重化装置３００は、信号の多重化・
分離を行なうブロック３０１と、音声信号の圧縮・復号
処理を行なうブロック３０２と、エコー処理ブロック３
０４を有し、更に、信号の圧縮・復号・エコー処理機能
をを効化するモードと機能を停止させるモードに切替え
るブロック３０６を設けている。ブロック３０２，３０
４，３０６は、各チャネル毎に、音声の圧縮・復号処理
部３０３，３０３−１，３０３−にエコー処理部３０５
．３０５−１，３０５−にと、モード切替スイッチ３０
７．３０７−１，３０７−には、各情報チャネルを使用
する情報信号の送配光がどこかによって開閉されるもの
であって、情報信号が、この多重化装置３００が設置さ
れている交換機に収容されている電話機から発信又は着
信されるものである場合にはスイッチを開として圧縮・
復号・エコー処理機能を有効化し、又、情報信号がこの
多重化装置３００が設置されている交換機を中継して通
過するものである場合にはスイッチを閉じて圧縮・復号
・エコー処理機能を停止（信号をバイパス）するよう操
作する。このモード切替スイッチ３０７．３０７−１　
、・・・、３０７−ｋ。

の開閉は、ネックワークのトラヒック計画によって定ま
った各チャネルの接続先計画に従って半固定的にセット
する方法によってもよいし、各チャネルを通過する信号
の送配光を何らかの方法で識別してソフトウェアによっ
て制御されてもよい。

この実施例による多重化装置を、第４図のネックワーク
に使用すれば、たとえ、多段に中継交換される電話信号
においても、中継過程では音声の圧縮・復号・エコー処
理の機能を停止（信号が該機能をバイパス）しているの
で、多段の圧縮・復号に伴う音声品質の劣化を防止でき
、又、エコー処理の誤動作・不安定性も解消でき、いか
なる電話機からも品質が一定した会話が提供できる。

第２図は、本発明の第２図の実施例による多重化装置を
示したものである。第２図において、多重化装置４００
は、信号の多重化・分離を行なうブロック４０１、音声
信号の圧縮・復号を行なうブロック４０２、エコー処理
ブロック４０４、圧縮・復号・エコー処理機能のモード
切替を行なうブロック４０６、モード切替ブロック４０
６の各情報チャンル毎に独立してモード切替制御を行な
う制御回路４０８を有している。該多重化装置４００は
、伝送路インクフェイス装置４１０、交換機４２０に接
続されて、第４図に示した例の如きネックワークの一部
を形成する。かかる構成において、伝送路インタフェイ
ス装置４１０を介して多重化装置４００に到達した多重
情報は、ブロック４０１において複数の情報チャネルに
分離され、その内の一つのチャネルには各情報チャネル
の接続ルート情報が含まれていて、直接、交換ａ４２０
の制御装置４２１に伝達され、制御装置４２１は、受信
した接続情報を解読した後、多重化装置４００のモード
切替制御回路４０８に制御指令を行なう。もし、ある情
報チャネルが交換機４２０を中継して通過する情報であ
るならば、制御装置４２１は、多重化装置の制御回路４
０８に該情報チャネルのモード切替スイッチを閉じる（
圧縮・復号・エコー処理を停止するモード）よう制御す
る。（この際、中継交換機４２０を通過するデータは、
６４ＫｂＰＳである必要があるため、圧縮データにダミ
ー・データを付加して中継交換機４２０へ送り、中継交
換機の出力データからダミー・データをとり除いて、も
との圧縮データにもどして伝送することを行なう。

たとえば、圧縮データの情報量が６４Ｋｂｌ）Ｓの１／
４である１６ＸｂＰＳの場合には、第６図に示す様にサ
ンプル当りのデータである８ビツトのうち、上位２ビツ
トに圧縮データを割りあて残り６ビツトにダミー・デー
タを挿入したのち、上位２ビツトをとり出して再び１６
ＫｂＰＳの圧縮データを得る方法が考えられる。）情報
の伝達先が多重化装置４００の収容された交換機４２０
内の端末である場合には、モード切替スイッチは開いた
ままに制御される。

以上のように構成することにより、通話ごとにその配送
先を判断しつつ圧縮・復号・エコー処理のモード選択が
自動的に切替られるので、多段中継を含むネットワーク
においても、音声信号の圧縮・復号に伴なう品質劣化の
重畳を避けることができ、又、耳ざわりなエコーを防止
する処理も安定化できる特徴が得られる。

なお、以上の説明では圧縮・復号・エコー処理・スイッ
チを独立した部材又は構成として表わしたが、信号処理
プロセッサの中でソフトウェアによる方法であっても良
い、また、多重化装置と交換機間は、各チャネル毎に独
立して接続する構成を示したが、ＰＣＭ多重化信号路で
接続してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、元の情報量より少ない情報量に圧縮し
て多重化伝送をするに際し、ネツトワ−りの一部では圧
縮・復号・エコー処理の機能を発揮する場合と、機能を
停止する場合とに切替えを可能にしたため、高多重化に
よる伝送路の経済的利用を可能にしつつ、多段中継時の
圧縮・復号処理に起因する音声信号の品質劣化の重畳を
防止し、且つ、安定なエコー処理を実現することができ
る。

特に音声の分析・合成技術を用いる高圧縮方式の利用に
適した構成が得られる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は交換・
伝送ネットワークの一例を示すブロック図、第４図は従
来の多重化装置を示すブロック図、第５図はエコー処理
ブロックを設けた多重化装置の一例を示すブロック図、
第６図は第２図の装置における圧縮データの割当て説明
図である。１．１１．２１，４２０−・・交換機、２．２２−１＝
２２−・・・電話機、３．１３・・・ディジタル伝送路
、５　、１５．１５−１．２５，３００゜４００・・・
多重化装置、３０１．４０１・・・多重化・分離ブロツ
ク、３０２．４０２・・・圧縮・復号ブロック、３０３
　、３０４・・・エコー処理ブロック、３０６．４０６
・・・モード切替ブロック、４０８．４２１・・・制御
回路。代理人　弁理士　　秋　本　正　実第　１　図栴　２　図第　３　図第　４−　図第５図第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】１、信号の多重化・分離を行なう第１の処理部と、分離
された音声信号に対して圧縮・復号処理を行なう第２の
処理部と、該第２の処理に伴う信号の遅延に起因するエ
コーの発生を防止する第３の処理部を備えた圧縮多重化
装置において、前記第２及び第３の処理部の機能を、接
続先に応じて無効または有効にする切替手段を設けたこ
とを特徴とする圧縮多重化装置。２、前記有効・無効の切替えを、信号のチャネル毎に独
立に行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の圧縮多重化装置。