JPS628646A - デイジタル電話機の無音区間圧縮通信方式 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、端末一端末間のトランスペアレントなディジ
タルパスを用いて、非即時・蓄積形の音声通信サービス
を提供するディジタル電話機の無音区間圧縮通信方式に
関するものである。

（従来の技術） 近年、従来の六対人の通信に加え、人対機械といった通
信形態の拡大、即ち、非即時・蓄積形の音声通信へのニ
ーズが高まりつつある。

非即時・蓄積形の音声通信を端末ベースで実現するもの
としては、従来の留守番電話機がある。

しかし、留守番電話機では有音区間や無音区間といった
ものを意識しないため１回線を保留している間中、無音
区間の伝送に対しても通話料金を課金されるという欠点
°があった。

また、上記の欠点を解決する方法として、音声をパケッ
ト化しパケット交換網を利用する方式がある。

この方式は、通話音声の有無を検出して有音区間のみを
ＨＤＬＣのフレームを用いてパケット化し、無音区間は
伝送しないよう構成されている。

しかし、■パケット化を行うためのハードウェアが必要
となる。

■パケット交換網ではパケットの伝送遅延がパケット毎
に異なるため、受信側でパケットの時間関係を送信時と
同一のものに回復する手段が必要となる。

■パケット交換網は元来２００ｂ／ｓ〜４８Ｋｂ八まで
の非電話通信用であるため、３２にｂ／ｓ〜６４Ｋｂへ
の伝送速度を必要とする音声通信においては、無音部を
圧縮しても料金が割高となる。

といった欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、トランスペアレントなディジタルパス
を用いて非即時・蓄積形の音声通信サービスを提供する
ディジタル電話機において、簡単な構成で、かつ、効率
良く無音区間を圧縮して伝送する方式を提供することに
ある。

（発明の構成） 本発明は、端末一端末間のトランスペアレントなディジ
タルパスを用いて非即時・蓄積形の音声通信サービスを
提供するディジタル電話機において、送信側では、アナ
ログ−ディジタル変換時にサンプリング周期毎に出方さ
れ、複数ビットからなるディジタル音声データのうち、
特定ピッ１−を有音／無音の識別子として用い、識別子
が無音の時は識別子を除く前記データの残りのビットで
無音区間の時間長を表すデータを送信し、受信側では、
識別子をもとに有音／無音を判断し、無音時は前記無音
区間の時間長に従い無音を再生することを最も主要な特
徴とする。

従来技術とは、簡易なハードウェアで効率よく無音区間
を圧縮すると共に５容易に再生できる点が異なる。

（実施例） 本発明の実施例として、μｍｌａｗ則の６４Ｋｂ／ｓＰ
ＣＭのコーデックを用いるディジタル電話機において、
サンプル毎の８ビツトのデータのうち最下位ビットを有
音・無音の識別子として用い、残りの上位７ビツトで音
声または無音区間長データを伝送する場合について示す
。

第１図は本発明の第１の実施例の全体構成図であり、１
は送話器、２は符号器、３はシリアル／パラレル変換回
路、４は遅延回路、５は音声検出器、６は送受信用ＦＩ
ＦＯ１７は双方向ラッチ回路、８は切替制御回路、９は
切替回路、１０は無音区間長計数回路、１１はパラレル
／シリアル変換回路、１２は送信用回線、１３は受信用
回線、１４はシリアル／パラレル変換回路、１５は有音
・無音データ識別回路、１６はパラレル／シリアル変換
回路、１７は切替回路、１８は復号器、１９は受信無音
区間長計測回路、１９’は無音パターン発生回路、２０
は受話器である。

第１図について、送信時の無音区間の圧縮動作。

受信時の無音区間の補助動作を説明する。

初めに、送信時の無音区間の圧縮動作について述べる。

受信側の音声は送話器１によってアナログの電気信号に
変換され、符号器２でディジタル音声信号に変換される
。この信号はシリアル／パラレル変換回路３へ送られる
。

シリアル／パラレル変換回路３の出力は遅延回路４と音
声検出器５に転送される。遅延回路４は音声検出器５の
出力に遅延があるため、音声データと音声検出器５の出
力のタイミングを一致させるための回路である。

音声検出器５には各種の方式があるが、例えば、音声を
４ｍｓのブロックに分割し、ブロック毎に平均パワーを
計算し、平均パワーが閾値を超えた場合はそのブロック
を有音と判定し出力をＨＩ　ＩＩとし、平均パワーが閾
値より小さい場合はそのブロックを無音と判定し出力を
Ｉｔ　ＯＩＩとする。

各ブロックの平均パワーは次式で定義する。

但し、Ｓは各サンプル値を１ノニア変換したものである
。

音声検出器５で有音ブロックと判定されると、音声検出
器５の出力は、このブロックの全ての音声データが送受
信用ＦＩＦＯ６に入力されるまでの間１′１”となる。

音声検出器５の出力ＩＩ　Ｉ　Ｉ＋は双方向ラッチ回路
７の最下位ビットに入力されると共に、切替制御回路８
へ送られる。切替制御回路８は切替回路９を制御し、遅
延回路４の上位７ビツトを双方向ラッチ回路７の上位７
ビツ１へにラッチさせる。

この時、音声検出器５の出力Ｉｔ　ｌ　Ｉｔが双方向ラ
ッチ回路７の最下位ビットに入力される。そして、双方
向ラッチ回路７の出力は送受信用ＦＩＦＯ６に送られる
。この操作により、このブロックの全ての音声データが
最下位ビットを１１１７１にされて送受信用ＦＩＦＯ６
に蓄積される。

また、音声検出器５で無音と判定されると、その出力ｉ
ｔ　Ｏｕは双方向ラッチ回路７の最下位ビットにラッチ
されると共に、無音区間長計数回路１０に送られ計数の
開始を指示する。

無音区間長計数回路１０は音声検出器５の出力が無音の
量計数を続け、音声検出器５の出力が無音から有音に変
ることにより計数を終了する。

無音区間長計数回路１０が計数を終了すると、切替制御
回路８は切替回路９を制御し、無音区間長計数回路１０
の出力である計数結果を双方向ラッチ回路７の上位７ビ
ツトに送りラッチさせる。

双方向ラッチ回路７のラッチデータ８ビツトは、送受信
用ＦＩＦＯ６に送られる。

この繰返しによって送信する音声の入力が終ると、送受
信用ＰＩＦＯ６に蓄積された有音または無音のデータを
パラレル／シリアル変換回路１１でシリアルデータに変
換した後、通信用回線１２へ伝送される。

一方、受信側では、受信用回線１３から受信したデータ
はシリアル／パラレル変換回路１４によりパラレルデー
タに変換された後、送受信用ＰＩＦＯ６に蓄積される。

受信が終了すると、送受信用ＦＩＦＯ６に蓄積された受
信データは１バイトずつ双方向ラッチ回路７に送られる
。

双方向ラッチ回路７に送られたデータの最下位ビットは
有音・無音データ識別回路１５に送られ、有音と無音の
識別に用いられる。

有音・無音データ識別回路１５で有音と識別されると、
双方向ラッチ回路７の上位７ビツト及び最下位ビットの
有音識別子Ｉｔ　Ｉ　１１はパラレル／シリアル変換回
路１６でシリアルデータに変換された後、切替回路１７
を通して復号器１８へ転送される。

また、有音・無音データ識別回路１５で無音と識別され
ると、双方向ラッチ回路７の上位７ビツトは無音区間長
計測回路１９へ送られる。無音区間長計測回路１９は切
替回路１７を制御し、無音区間長データに示す期間だけ
無音パターン発生回路１９′の出力である無音パターン
を復号器１８に転送する。

復号器１８の出力は受話器２０で音声に変換される。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は本発明の第２の実施例の全体構成図であり、２
１は送話器、２２は符号器、２３はシリアル／パラレル
変換回路、２４はＦＩＦＯ回路、２５はマイクロプロセ
ッサ、２６は送受信用メモリ、２７はパラレル／シリア
ル変換回路、２８は送信用回線、２９は受信用回線、３
０はシリアル／パラレル変換回路、３１はパラレル／シ
リアル変換回路、３２は復号器、３３は無音パターン用
ＲＯＭ、３４は受話器である。

以下、第２図について無音区間圧縮通信方式の動作を説
明する。

まず、送信時の動作を説明する。

送信しようとする音声は送話器２１によってアナログ電
気信号に変換され、符号器２２でシリアルのディジタル
音声信号に変換された後、シリアル／パラレル変換回路
２３でパラレルデータに変換され。

ＦＩＦＯ回路２４へ送られる。　ＦＩＦＯ回路２４はマ
イクロプロセッサ２５の処理遅延を吸収するための回路
である。

マイクロプロセッサ２５はＦＩＦＯ回路２４の出力デー
タを取り込み、有音・無音の判定、有音・無音識別子の
付加、及び無音区間長データの作成を行う。

その方法を以下に述べる。

有音・無音の判定は゛音声の４ｍ５（μｍｌａｗ則の６
４Ｋｂ／ｓＰＣＭのコーデックでは３２サンプル分に相
当する）のブロック毎に平均パワーを計算し、平均パワ
ーが閾値を超えた場合にそのブロックを有音と判定する
ことにより行う。ここでは、ブロック１が有音、ブロッ
ク２．ブロック３が無音、ブロック４゜ブロック５が有
音の場合を述べる。

マイクロプロセッサ２５はＦＩＦＯ回路２４の出力デー
タを取り込み、１ブロック分のパワー計算を行う。

パワー計算の時に読み込んだデータは、最下位ビットを
有音を表すＩｔ　Ｉ　Ｉｔとして送信用メモリ２６に書
込む・ 第３図は第２の実施例におけるパワー計算と音声データ
の送受信用メモリへの書込み方法を説明するフロー図で
ある。

第３図において、 ＰＯＷＥＲは平均パワーを計算するための変数、ＣＮＴ
は１ブロツク３２サンプルについて計算を行ったかを判
断するための変数、 ＰＯＷＥＲ□は平均パワーの閾値である。

第４図（ａ）〜（ｅ）は音声データと無音区間長データ
の送受信用メモリへの書込みによる送受信用メモリの内
容の変化の例を示す図である。

第４図（ａ） ブロック１がパワー計算の結果、有音と判断されると、
送受信用メモリに書込まれたデータはそのまま蓄積して
おく。

第４図（ｂ） 次のブロックも同様に第３図のフローでパワー計算と音
声データの送受信用メモリへの書込みを行う。このブロ
ックの送受信用メモリへの書込みはブロック１に続けて
行う。

第４図（ｂ） ブロック２がパワー計算の結果、無音と判定されると、
無音区間長データを４ｍｓとし、ブロック２の１バイト
目を無音区間長データの書込み用としてリザーブしてお
く。

送受信用メモリに書込まれたブロック２の残りのデータ
は、次のブロックのデータが上書きされるため消滅する
。

ブロック３も第３図のフローで、パワー計算と音声デー
タの送受信用メモリへの書込みを行う。

この書込みは、前述のようにブロック２のデータに上書
きすることにより行う。

第４図（Ｃ） パワー計算によりブロック３が無音と判定されると、無
音区間長データを８ｍｓとする。

ブロック４は第３図のフローでパワー計算と音声データ
の送受信用メモリへの書込みを行う、この書込みはブロ
ック３のデータに上書きすることにより行う。

第４図（ｄ） パワー計算によりブロック４が有音と判定されると、８
ｍｓとなっている無音区間長データを、無音区間長デー
タの書込み用としてリザーブしておいたブロック２の１
バイト目に書込む。

第４図（ｅ） この時、最下位ビットは無音を表す（ｌ　Ｏ７１とし残
りのビットで無音区間長を表すようにする。

ブロック５は第３図のフローでパワー計算と音声データ
の送受信用メモリへの書込みを行う。この書込みはブロ
ック４に続けて行う。

パワー計算によりブロック５が有音と判定されると、送
受信用メモリに書込まれたデータはそのまま蓄積してお
く。このようにして送受信用メモリに蓄積したデータは
パラレル／シリアル変換回路２７でシリアルデータに変
換した後、送信用回線２８を通して送信される。

次に、受信時の動作を説明する。

まず、受信用回線２９を通して受信したデータはシリア
ル／パラレル変換回路３０によりパラレルデータに変換
された後、マイクロプロセッサ２５により送受信用メモ
リ２６に蓄積される。

データの受信が終了すると、マイクロプロセッサ２５は
送受信用メモリ２６よりデータを読込み、最下位ビット
により有音データか無音区間長データかを判断する。

有音と判断すると、データを最下位ビットを“１”とし
たままパラレル／シリアル変換回路３１を通して復号器
３２へ送る。

無音と判断すると、マイクロプロセッサ２５は無音パタ
ーンを、無音区間長データが表す時間だけパラレル／シ
リアル変換回路３１を通して復号器３２へ送る。

無音パターンは無音パターン用ＲＯＭ３３に予め登録し
ておき、これをマイクロプロセッサ２５が読込み、復号
器３２へ送る。復号器３２の出力は受話器３４へ送られ
音声に変換される。

以上は、μｍ１ａ讐則の６４Ｋｂ／ｓＰｃＭのコーデッ
クの場合について説明したが、他の符号化方式について
も同様に適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、サンプル毎に出力され
、複数ビットからなるディジタル音声データのうちの特
定ビットを有音と無音の識別子に用い、有音の時には音
声データを伝送し、無音の時には無音区間の長さを表す
データを伝送するため、従来技術のように、音声データ
を）ＩＤＬＣのフレームを用いてパケット化することが
不要なため、ＨＤＬＣのフレームを組むためのハードウ
ェアが不要であり、簡単なハードウェア及びソフトウェ
ア構成で無音部を圧縮して伝送することが可能となり、
これにより通信時間が短縮され、通信料金が安くなる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の全体構成図、第２図は
本発明の第２の実施例の全体構成図、第３図は第２の実
施例におけるパワー計算と音声データの送受信用メモリ
への書込み方法を説明するフロー図、第４図（ａ）〜（
ｅ）は音声データと無音区間長データの送受信用メモリ
への書込みによる送受信用メモリの内容の変化の例を示
す図である。 １．２１・・・送話器、２，２２・・・符号器、３．１
４，２３，３０・・・シリアル／パラレル変換回路、４
　・・・遅延回路、５　・・・音声検出器、６　・・・
送受信用ＦＩＦＯ１７・・・双方向ラッチ回路、８　・
・・切替制御回路、９　・・・切替回路、１０・・・無
音区間長計数回路、 １１．１６，２７，３１．・・・パラレル／シリアル変
換回路、１２．２８・・・送信用回線、１３．２９・・
・受信用回線、１５・・・有音・無音データ識別回路、
１７・・・切替回路、１８．３２・・・復号器。 １９・・・受信無音区間長計測回路、 １９′　・・・無音パターン発生回路、２０　、３４・
・・受話器、２４・・・ＦＩＦＯ回路、２５・・・マイ
クロプロセッサ、 ２６・・・送受信用メモリ、 ３３・・・無音パターン用ＲＯＭ。 特許畠願人　日本電信電話株式会社 第２図 手続補正書（自発） 昭和６０年９月５日 特許庁長官　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示　特願昭６０−１４６７２８号２、発明
の名称　ディジタル電話機の無音区間圧縮通信方式３、
補正をする者 事件との関係　出願人 住　　　所　東京都千代田区内幸町１丁目１番６号名　
　称　（４２２）　　日本電信電話株式会社代表者　　
　真藤　　恒 ４、代理人〒１０５ 氏　　　名　（６６４１）　　弁理士　星　野　恒　回
外（名、７′ 電話０３（４３１）　８１１１番（代表）５、補正によ
り増加する発明の数　０ （１）明細書第５頁第１８行の「受信側の音声・・・・
」を「送信側の音声・・・・」と訂正する。 （２）明細書第６頁第１４行の式を と訂正する。 （３）明細書第８頁第７行の「のデータを」を「のデー
タは」と訂正する。 （４）明細書第８頁第８行の「変換した後、」を「変換
された後、」と訂正する。 （５）明細書第１１頁第１８行と第１９行の間に、「ま
ず、第３図のフローでブロック１のパワー計算と音声デ
ータの送受信用メモリへの書込みを行う。」を挿入する
。 （６）明細書第１２頁第２行乃至第１３頁第１行を次の
通り訂正する。 「第４図（ｂ） ブロック２も同様に第３図のフローでパワー計算と音声
データの送受信用メモリへの書込みを行う。このブロッ
クの送受信用メモリへの書込みはブロック１に続けて行
う。　　　　　　　　　　　　　ζブロック２がパワー
計算の結果、無音と判定さ　　　番れると、無音区間長
データを４１１１ｓとし、ブロック２の１バイト目を無
音区間長データの書込み用としてリザーブしておく。 送受信用メモリに書込まれたブロック２の残り　　　ｊ
のデータは、次のブロックのデータが上書きされ　　−
るため消滅する。 第４図（ｃ）１ ブロック３も第３図のフローで、パワー計算と音声デー
タの送受信用メモリへの書込みを行う。 この書込みは、前述のようにブロック２のデータ　　】
に上書きすることにより行う、　　　　　　　　　　　
（パワー計算によりブロック３が無音と判定されると、
無音区間長データを８＋＋＋ｓとする。」（７）明細書
第１３頁第２行乃至第１４頁第２行を次のように訂正す
る。 「第４図（ｄ） ブロック４は第３図のフローでパワー計算と音声データ
の送受信用メモリへの書込みを行う。こ　　′）書込み
はブロック３のデータに上書きすること二より行う。 第４図（ｅ） パワー計算によりブロック４が有音と判定され５と、８
ｍｓとなっている無音区間長データを、無管区間長デー
タの書込み用としてリザーブしておまたブロック２の１
バイト目に書込む。 この時、最下位ビットは無音を表す４１０１１とし残〕
のビットで無音区間長を表すようにする。 第４図（ｆ） ブロック５は第３図のフローでパワー計算と音Ｉデータ
の送受信用メモリへの書込みを行う。こり書込みはブロ
ック４に続けて行う。 パワー計算によりブロック５が有音と判定され５と、送
受信用メモリに書込まれたデータはその紅ま蓄積してお
く。 このようにして送受信用メモリに蓄積したデージはパラ
レル／シリアル変換回路２７でシリアルデータに変換し
た後、送信用回線２８を通して送信さする。」 （８）明細書第１４頁第６行の「マイクロプロセッサ２
５」は「マイクロプロセッサ２５」と訂正する。 （９）明細書第１６頁第４行の「第４図（ａ）〜（ｅ）
」は「第４図（ａ）〜（ｆ）」と訂正する。 （ｌＯ）　　図面第１図と第４図を別紙と差替える。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アナログ／ディジタル変換手段、無音区間の識別手段、
   無音区間の計測手段、送受信データを一時的に蓄積する
   手段及び無音パターンを生成する手段を有するディジタ
   ル電話機において、 送信側では、アナログ／ディジタル変換時にサンプリン
   グ周期毎に出力され、複数ビットからなるディジタル音
   声データのうち、特定ビットを有音／無音の識別子とし
   て用い、識別子が無音の時は識別子を除く前記データの
   残りのビットで無音区間の時間長を表すデータを送信し
   、 受信側では、識別子をもとに有音／無音を判断し、無音
   時は前記無音区間の時間長に従い、前記無音パターン生
   成手段を起動することを特徴とするディジタル電話機の
   無音区間圧縮通信方式。