JPS6249734A - 時分割多重分離方法及びその装置 - 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〕 本発明は時分割多重通信においてディジタル音声挿入技
術を利用し電話信号を効率よく多重化し、分離すること
のできる時分割多重分離方法及びその装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、電話信号を効率的に多重化して伝送する方法とし
てディジタル音声挿入（以下ＤＳＩ）技術が知られてい
る。このＤＳＩ技術は、電話会話において統計的に約４
０％の時間が音声の発生時間であるという性質を利用し
て約６０％の空時間に他の電話回線の音声を伝送し、こ
れによって伝送回線容量を実質的に約２倍とし、伝送路
コストの低減に役立つ。かかるＤＳＩ技術と最近進歩の
著しい音声符号化技術とを組合わせれば、伝送回線容量
を更に増加させることが可能となる。例えば、従来音声
の符号化には６４ｋ　ｂ　ｐ　ｓ　ＰＣＭを用いていた
が、これに代えて３２ｋｂｐｓ適応差分ＰＣＭ（ＡＤＰ
ＣＭ）を用いると共に、ＤＳＩ技術を利用すれば伝送回
線容量を従来に比べて実質的に約４倍にすることもでき
る。

しかしながら、ＡＤＰＣＭでは、量子化ステップサイズ
や予測フィルタの係数等を符号化結果に応じて逐次的に
修正しながら動作し、時々刻々変化する内部状態を有し
ているため、次のような問題を生じる。

すなわち、上記の如き内部状態を有する符号化方式では
、所望の符号化品質を得るため符号器の内部状態と復号
器の内部状態が一致していることが必要となる。従来の
通信システムでは符号器と復号器は常に接続状態にある
ので、双方の内部状態はある一定時間後には一致させる
ことができる。

ところがＤＳＩ技術を適用した場合には、音声が存在す
る期間は符号器と復号器が接続されているが、それ以外
の時間は符号器と復号器は切断されるため、切断される
と同時に符号器の内部状態と復号器の内部状態は異なる
ことになる。従って新しく音声信号が発生してＤＳＩに
より符号器と復号器とが再び接続された後も、しばらく
の間は両者の内部状態が不一致のままで符号化及び復号
化が行われるので所望の符号化品質が得られず、音声品
質の劣化を招くという問題を有する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記問題点を解決することにあり、送
信側の符号器と受信側の復号器とが接続されていない場
合でも両者の内部状態が一致した状態に保たれ、常に高
品質な符号化を行いながら効率的に多重化及び分離化す
ることのできる時分割多重分離方法及びその装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

本発明に係る時分割多重分離方法は、送信側で複数のチ
ャネルの信号を符号化した後に電話信号の存在するチャ
ネルを優先的に多重化して送信し、受信側で多重化され
たチャネルに対応する出力チャネルに対し符号化された
前記電話信号を分配し、その後復号化して前記き電話信
号を再生する時分割多重分離方法において、前記各チャ
ネルで多重化が行われないときには、前記送信側では予
め定められた固定パクニンを符号器で符号化させると共
に、前記受信側では送信側に同期させて送信側と同一の
固定パターンを、一旦符号化した後に復号器で復号化さ
せ、送信側の前記符号器の内部状態と受信側の前記復号
器の内部状態を常時一致させることを特徴としている。

また本発明に係る時分割多重分離装置は、送信側で複数
のチャネルのチャネル信号を符号化した後に電話信号の
存在するチャネルを優先的に多重化して送信し、受信側
で多重化されたチャネルに対応する出力チャネルに対し
符号化された前記電話信号を分配し、その後復号化して
前記電話信号を再生する時分割多重分離装置において、
前記送信側の各チャネルでは、予め定められた固定パタ
ーンを発生する第１のパターン発生回路と、前記チャネ
ル信号と前記パターン発生回路の出力信号のいずれか一
方を選択して出力する第１のスイッチと、この第１のス
イッチの出力信号を符号化する第１の符号器を少なくと
も備え、一方前記受信側の各チャネルでは、前記第１の
パターン発生器と同一のパターンを発生する第２のパタ
ーン発生回路と、第２の符号器と、分配された符号化信
号と前記第２の符号器の出力信号のいずれか一方を選択
して出力する第２のスイッチと、この第２のスイッチの
出力信号を復号化する復号器と、前記第２のパターン発
生回路の出力信号と前記復号器の出力信号のいずれか一
方を選択して出力し前記第２の符号器に入力させる第３
のスイッチを少なくとも備え、チャネルが多重化された
か否かを示す制御信号に従ってチャネルの送受信側で同
期させて前記第１．第２．及び第３のスイッチ並びに前
記第１及び第２のパターン発生回路を動作させるように
構成したことを特徴としている。

〔実施例〕

以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る時分割多重分離方法を適用した送
信装置の構成を示したブロック図である。

この送信装置における入力チャネル数はＮ個（Ｎは正の
整数）と仮定し、チャネル＃１．チャネル＃２．・・・
７チヤネル＃Ｎと表現する。各チャネルの信号は、対応
する入力端子１−１．１−２．・・・。

ｌ−Ｎに供給される。入力端子１−Ｊ　（但し」−１，
２，・・・、　Ｎ）に供給された入力信号２−Ｊは符号
化回路３−Ｊ及び電話信号検出器４−」に供給される。

符号化回路３−」は、基本的に入力信号信号等の電話信
号が存在するか否かを検出する機能を有し、信号検出の
結果７−ｊを適応多重化回路６に供給する。

上記適応多重化回路６では、Ｎ個のチャネルの符号化出
力５−ｊと各チャネルの信号検出結果７−Ｊとを入力し
、電話信号が存在するチャネルの符号化出力を優先的に
多重化して送信し、その多重化信号は出力端子８に出力
される。また適応多重化回路６は、各チャネルの符号化
回路３−ｊに対して、当該チャネルの符号化出力５−ｊ
が多重化されたか否かを示す制御信号９−Ｊを発生して
供給する。上記Ｎ個の符号化回路３−１．３−２゜・・
・、３−Ｎはすべて同一の機能を有する。次にこれらの
符号化回路の構成、動作を詳述する。

第２図は符号化回路の詳細な構成を示すブロック図であ
る。この図において、２は入力信号、５は符号化出力、
９は制御信号を示し、３１は符号器、３２はパターン発
生回路、３３は入力信号２又はパターン発生回路３２の
出力信号３４を、選択的に符号器３１に入力させるスイ
ッチである。

入力信号２及びパターン発生回路３２の出力信号３４は
、スイッチ３３の入力端子３３ａ、３３ｂにそれぞれ供
給される。スイッチ３３では制御信号９によって次の如
きスイッチ切換えが行われる。先ず、制御信号９が、チ
ャネルの多重化が行われるということを示す時、入力信
号２が符号器３１に供給されるように接続される。反対
に制御信号９が、チャネルの多重化が行われないという
ことを示す時、パターン発生回路３２の出力信号３４が
符号器３１に供給される。

また制御信号９はパターン発生回路３２にも供給され、
パターン発生回路３２の動作を次のように制御する。す
なわち、制御信号９がチャネルの多重化が行われている
ことを示す状態から多重化が行われていないことを示す
状態に変化するたびに、パターン発生回路３２の動作を
初期状態にセットし、その動作をスタートさせる。かか
る制御を行うことによって、適応多重化回路６でチャネ
ルの多重化が行われている状態から多重化が行われない
状態に変化した時、パターン発生回路３２は出力信号３
４として必ず予め定められた固定のパターンを発生し、
これが符号器３１に供給されその内部状態を定めること
になる。予め定められたパターンとしては、例えば無通
話時相当の信号レベルが十分に小さい擬似ランダムなサ
ンプル値系列を用いる。

擬似ランダム系列の発生は公知の技術を利用でき、例え
ば文献「Ｐ　ＣＭ通信の技術」　（産報発行）の１６６
頁に記載の「付録Ｖ、ＰＮ　（Ｍ系列の発生方法）」を
用いることができる。

次に上記符号器３１の構成を説明する。第３図は符号器
の構成を示すブロック図である。この図は符号化方式と
して３２ｋｂｐｓの伝送速度を有するＡＤＰＣＭ方式を
示す。入力信号１０は減算器１１に入力され、予測器１
２から出力される予測信号との減算が行われる。減算器
１１から出力される予測誤差信号は量子化器１３に供給
され、量子化が行われる。量子化器１３の出力信号は符
号化出力５として出力されると共に、逆量子化器１４に
も供給される。

逆量子化器１４の出力信号である再生誤差信号は予測器
１２に供給され、予測器１２は再生誤差信号から予測値
を生成し、減算器１１に供給する。上記の量子化器１３
．逆量子化器１４．予測器１２はそれぞれ内部状態を有
し、この内部状態は一定のサンプリンク周期で逐次修正
される。

次に受信装置を説明する。第４図は本発明の係る時分割
多重分離方法を適用した受信装置の構成を示すブロック
図である。第４図において、入力端子１５に与えられた
多重化信号は適応分離退路１６に入力される。適応分離
回路１６では多重化されている各チャネルに対応する出
力チャネルの復号化回路に、受信した電話信号の符号化
信号を分配する。図中、適応分離回路１６から出力され
るＮ個の符号化信号１７−１．１７−２．・・・、１７
−ＮがＮ個の各チャネルに対応している。また適応分離
回路１６からはＮ個の制御信号１８−ｊ（但しｊ＝１．
２゜・・・、Ｎ）が出力され、各チャネルの復号化回路
１９−Ｊに供給される。上記制御信号１８−」は、チャ
ネル＃」に対応する符号化信号１７−Ｊが多重化されて
送られてきた信号であるか否かを示すものである。この
制御信号１８−」は前記制御信号９−ｊと同期している
。復号化回路１９−」の出力である。

復号化信号２０−」は出力端子２１−ｊに出力される。

上記復号化回路１９−１．１９−２．・・・、１９−Ｎ
はすべて同一の機能を有している。

次に上記復号化回路の構成を説明する。第５図は復号化
回路の構成を示すブロック図である。この図において、
１７は符号化信号、１８は制御信号、２０は復号化信号
を示し、１９１は符号器、１９２はパターン発生回路、
１９３は復号器、１９４は入力信号１７又は符号器１９
１の出力信号を選択的に復号器１９３に入力させるスイ
ッチ、１９５は復号化信号２０又はパターン発生回路１
９２の出力信号を選択的に符号器１９１に入力させるス
イッチである。これらのスイッチ１９４゜１９５は制御
信号１８によってその接続関係を制御される。またパタ
ーン発生回路１９２は第２図で説明したパターン発生回
路３２と同一の構成１機能を有し、符号器１９１も符号
器３１と同一の構成１機能を有している。すなわち、パ
ターン発生回路１９２は、チャネルの符号化信号１７が
実際に通信回線を介して送られてきたか否かを示す制御
信号１８に基づいて、送られていることを示す状態から
送られていないことを示す状態に変化した時にのみその
動作を初期状態にセットされ、その後動作をスタートす
る。

このとき初期状態から始まる出カバターンのサンプル値
系列は、第２図で説明した前記パターン発生回路３２の
出カバターンと全く同一になるように設定される。

第６図は復号器１９３の構成を示す。この図において、
符号化信号１７は逆量子化器２２に入力され、ここで逆
量子化が行われ、その出力信号が再生誤差信号として加
算器２３及び予測器２４に供給される。

加算器２３では、再生誤差信号と予測器２４から出力さ
れる予測信号とが加算され、復号化信号２０として出力
される。ここで、逆量子化器２２及び予測器２４はそれ
ぞれ内部状態を有し、これらの内部状態は一定のサンプ
リング周期で逐次修正される。

次に前記復号化回路の動作について説明する。

今、制御信号１８が“１”のときチャネルの符号化信号
１７が実際に通信回線を介して送られてきたものとし、
“０”のとき送られてこなかったものと仮定する。制御
信号１８が′１”の時には、スイッチ１９４．１９５は
図示の如く接続され、符号化信号１７はスイッチ１９４
を介して復号器１９３に入力して復号化信号２０として
出力され、更にこの復号化信号２０はスイッチ１９５を
介して符号器１９１にも供給される。

従って、復号器１９３の内部状態と符号器１９１の内部
状態は一致し、その結果符号器１９１の出力信号には符
号化信号１７と同一のサンプル値系列が得られることに
なる。次いで制御信号１８が′０”′に変化した時スイ
ッチ１９４．１９５はそれぞれ他方の入力端子に接続さ
れる。すなわち、スイッチ１９４を介して符号器１９１
の出力信号が復号器１９３に入力されると共に、スイッ
チ１９５を介してパターン発生回路１９２の出力信号が
符号器１９１に入力される。かかる動作によれば、パタ
ーン発生回路１９２の出カバターンに基づいて符号器１
９１と復号器１９３の各内部状態は全く一致する。更に
第２図で示す符号器３１と第５図で示す符号器１９１の
各内部状態は、制御信号９．１８によるパターン発生回
路３２．１９２の働きで同一時刻に全く一致している。

従って、ＤＳＩにより符号器３１と復号器１９３との接
続が切断された場合にも各々の内部状態を一致させるこ
とが可能となり、符号器３１と復号器１９３の接続状態
がどのような状態にあっても所望の符号化品質を得るこ
とができる。

なお上記実施例において、適応多重化回路６及び適応分
離回路１６としては既知のディジタル音声挿入回路を用
いる。ディジクル音声挿入回路については、例えばコム
サット・テクニカル・レビュー（ＣＯＭＳＡＴ　ＴＥＣ
ＨＮＩＣＡＬ　ＲＩＥＶＩＥｌｌｌ）１９７６年、４月
の１２７〜１５８頁に記載されている。前記制御信号９
，１８としては、上記参考文献に記載されるアサイメン
ト信号を用いることができる。このアサイメント信号は
各チャネルごとにそのチャネルが多重化されているか否
かを示す。

また、電話信号検出器４−１．４−２．・・・、４−Ｎ
としては、昭和５９年３月に発行された電子通信学会総
合全国大会予稿集に記載された論文「適応閾値形音声検
出器の一検討」　（論文番号２３３２　）の中で述べら
れている方法を用いることができる。

更に、上記実施例で説明したＡＤＰＣＭについては、例
えば１９８４年１２月に発行されたカンファランス・レ
コード・オブ・グローバルコミュニケーション（Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｃｏｒｄ　ｏｆ　Ｇｌｏｂａｌ　
Ｃｏｍｍｕｎｉ−ｃａｔｉｏｎ　）の７４４〜７７７頁
に述べられている構成のものを用いてもよく、特に限定
されるものではない。

またＡＤＰＣＭに限らず、内部状態を逐次修正しながら
符号化する符号化方法であれば同様に用いることができ
る。符号化回路及び復号化回路において複数の符号化方
式を用いた場合にも本発明を適用することができるのは
勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明によれば、送信側の符号器と受
信側の復号器にパターン発生回路等を付設することによ
って非接続時においても同一の内部状態に保持できるよ
うに構成したため、時分割多重分離方法にＤＳＩ技術の
如き高能率符号化方法を適用した場合においても送信側
の符号器と受信側の復号器の各内部状態を接続・非接続
に無関係に常に同一に保つことができ、常に高品質な符
号化を行いつつ効率的な時分割多重通信を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した送信装置のブロック図、 第２図は符号化回路の構成を示すブロック図、第３図は
符号器の構成を示すブロック図、第４図は本発明を適用
した受信装置のブロック図、 第５図は復号化回路の構成を示すブロック図、第６図は
復号器の構成を示すブロック図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側で複数のチャネルの信号を符号化した後に
   電話信号の存在するチャネルを優先的に多重化して送信
   し、受信側で多重化されたチャネルに対応する出力チャ
   ネルに対し符号化された前記電話信号を分配し、その後
   復号化して前記電話信号を再生する時分割多重分離方法
   において、前記各チャネルで多重化が行われないときに
   は、前記送信側では予め定められた固定パターンを符号
   器で符号化させると共に、前記受信側では送信側に同期
   させて送信側と同一の固定パターンを、一旦符号化した
   後に復号器で復号化させ、送信側の前記符号器の内部状
   態と受信側の前記復号器の内部状態を常時一致させるこ
   とを特徴とする時分割多重分離方法。
2. （２）送信側で複数のチャネルのチャネル信号を符号化
   した後に電話信号の存在するチャネルを優先的に多重化
   して送信し、受信側で多重化されたチャネルに対応する
   出力チャネルに対し符号化された前記電話信号を分配し
   、その後復号化して前記電話信号を再生する時分割多重
   分離装置において、前記送信側の各チャネルでは、予め
   定められた固定パターンを発生する第１のパターン発生
   回路と、前記チャネル信号と前記パターン発生回路の出
   力信号のいずれか一方を選択して出力する第１のスイッ
   チと、この第１のスイッチの出力信号を符号化する第１
   の符号器を少なくとも備え、一方前記受信側の各チャネ
   ルでは、前記第１のパターン発生器と同一のパターンを
   発生する第２のパターン発生回路と、第２の符号器と、
   分配された符号化信号と前記第２の符号器の出力信号の
   いずれか一方を選択して出力する第２のスイッチと、こ
   の第２のスイッチの出力信号を復号化する復号器と、前
   記第２のパターン発生回路の出力信号と前記復号器の出
   力信号のいずれか一方を選択して出力し前記第２の符号
   器に入力させる第３のスイッチを少なくとも備え、チャ
   ネルが多重化されたか否かを示す制御信号に従ってチャ
   ネルの送受信側で同期させて前記第１、第２、及び第３
   のスイッチ並びに前記第１及び第２のパターン発生回路
   を動作させるように構成したことを特徴とする時分割多
   重分離装置。