KR100325036B1 - 모뎀 신호 대응 음성 인코딩/디코딩 장치 - Google Patents

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Abstract

음성 인코딩/디코딩 장치는 음성 인코딩 유닛과 음성 디코딩 유닛을 포함한다. 음성 인코딩 유닛에서, 비음성 신호 검출기는 입력 신호가 음성 신호인지 또는 비음성 신호인지 여부를 검출하고, 이 검출 결과에 기초하여 신호 식별 신호를 출력한다. 비음성 신호 검출기에서 음성 신호를 검출하면, 음성 인코더는 입력 신호를 음성 신호로서 인코딩하고 인코딩된 데이타를 음성 디코딩 유닛에 전송한다. 비음성 신호 검출기에서 비음성 신호를 검출하면, 음성 인코딩 유닛은 입력 신호를 비인코딩된(non-encoded) 전송 데이타로서 음성 디코딩 유닛에 전송한다. 음성 디코딩 유닛은 음성 디코더와 제1 스위치를 포함한다. 비음성 신호 검출기가 음성 신호를 검출하면, 음성 디코더는 음성 인코더로부터 전송된 인코딩된 데이타를 디코딩하고 이 디코딩된 음성 신호를 출력한다. 제1 스위치는 비음성 신호 검출기로부터 출력된 신호 식별 신호에 기초하여, 디코딩된 음성 신호 또는 비인코딩된 전송 데이타를 선택한다.

Description

모뎀 신호 대응 음성 인코딩/디코딩 장치{VOICE ENCODING/DECODING APPARATUS COPING WITH MODEM SIGNAL}
본 발명은 모뎀 신호 대응 음성 인코딩/디코딩 장치(voice encoding/decoding apparatus)에 관한 것으로 좀 더 상세히는, 음성 인코딩 수단을 사용하여 입력 신호로서 음성 신호를 인코딩하고, 음성 디코딩 수단을 사용하여 상기 신호를 디코딩하여 이를 출력 또는, 상기 음성 인코딩 및 디코딩 수단을 통하여 입력 신호로서 비음성 신호를 직접 전송하는 음성 인코딩/디코딩 장치에 관한 것이다.
종래의 음성 인코딩/디코딩 장치는 입력 신호로서 비음성 신호가 인코딩 측에서 검출되면, 음성 신호 뿐아니라 비음성 신호의 전송도 목적으로 하여, 이 때 비음성 신호는 변조 방식에 대응하는 복조기를 사용하여 일단 디코딩된다. 디코딩된 데이타는 인코딩된 음성 데이타를 대신하여 전송된다. 디코딩 측에서, 상기 전송된 디코딩된 데이타는 음성 디코더를 사용하여 디코딩되는 것이 아니라 인코딩 입력측에 입력되는 변조 신호에 대응하는 변조기를 사용하여 변조됨으로써, 비음성 신호를 전송하게 된다.
이러한 종래의 음성 인코딩/디코딩 장치에 대해서는, 복조기를 종속 접속시킨 상태에서 식별 신호(identification signal)를 사용하여 비음성 신호와 음성 신호 간에 스위칭을 제어하는 기술이 제안되었다.
일본국 특개평 5-122414호는 비음성 신호로서 G3 팩시밀리 신호를 검출함으로써 변/복조기에 대한 온/오프-제어를 행하는 음성 인코딩/디코딩 장치를 개시한다. 일본국 특개평 2-246535호는 판정 비트(determination bit)를 사용하는 고유의 방식에 의해 PB(푸쉬 버튼) 신호를 전송하는 음성 정보 전송 방법에 대해 개시한다.
그러나, 종래 기술에서 비음성 신호는 데이타를 전송하기 위해 일단 디코딩되기 때문에, 음성 인코딩 유닛은 비음성 신호 변/복조 방식과 동수의 변/복조기를 가져야한다.
또한, 비음성 신호를 복조함으로써 구한 데이타는 음성 신호를 대신하여 음성 신호의 것과 동일한 전송 속도로 회선에 전송되기 때문에, 데이타 전송 속도는 음성 인코딩/디코딩 장치의 전송 속도보다 낮은 속도로 제한된다.
일본국 특개평 63-26044호는 음성 정보를 압축하여 모뎀 신호를 음성 신호와 유사하게 전송하는 음성 인코딩 장치에 대해 개시하고 있다.
일본국 특개평 63-141423호는 전송측에서는, 음성 신호와 모뎀 신호를 각각 인코딩하기 위한 두개의 인코더와, 수신측에 전송될 신호 형태를 나타내는 신호를 전송하는 수단을 갖고, 수신측에서는, 인코딩된 음성 신호와 인코딩된 모뎀 신호를 각각 디코딩하기 위한 두개의 디코더를 갖는 음성 인코딩/디코딩 장치를 개시한다. 이러한 인코딩/디코딩 장치는 전송측으로부터의 인코딩된 신호 형태에 따라 디코더를 선택한다.
일본국 특개평 7-143076호는 인코딩 측에서는, 입력 신호가 음성 신호일 때에는 음성 신호 코드북을 사용하고, 입력 신호가 모뎀 신호일 때에는 모뎀 신호 코드 북을 사용하며, 디코딩 측에서는, 정보 식별이 부가되어 있는 수신 신호를 판정하여, 입력 인코딩된 데이타가 음성 신호 인코딩된 데이타일 때는 음성 신호 코드 북을 사용하고, 입력 인코딩된 데이타가 모뎀 신호 인코딩된 데이타일 때는 모뎀 신호 코드 북을 사용하는 데이타를 디코딩하는 인코딩/디코딩 장치를 개시한다.
그러나, 상술한 종래 기술에서도 마찬가지로, 대응하는 변/복조기 방식과 동수의 변/복조기를 필요로 하는 데 대한 해결책은 없다. 또한, 음성 인코딩/ 디코딩 방식의 향상에 따른 데이타 전송 속도를 증가시키는 어떠한 수단도 개시되어 있지 않다.
많은 종류의 변/복조 방식이 실용화되어 널리 사용되고 있어, 종래의 장치는 이러한 방식에 대응하는 모든 변/복조기를 구비해야 한다.
장치 개발자에 의해 변/복조기에 대해 독자의 규격 확장(specification expansion)이 행해지는 경우에는, 이러한 사용 확장이 장치 개발자 또는 제조업자에 독자적인 것으로 한하는 한 비음성 신호로서 판정될 수 있는 신호에 대응하는 것은 불가능하다.
비음성 신호를 복조하여 전송하기 위해, 음성 신호를 인코딩하고 전송하는 데 사용된 것과 동일한 회선이 사용된다. 이러한 이유로, 비음성 신호 전송 속도는 음성 신호 전송 속도보다 낮아야만 한다. 이와 관련하여, 최근의 연구 및 개발에 따르면 저 비트 레이트를 사용하는 음성 인코딩 방식이 개발되고 있다.
한편, 종래 기술에서의 전송 속도를 증가시키기 위한 변/복조 방식이 개발되었다. 그러나, 종래 기술에서 변/복조된 신호는 저 비트 레이트를 사용하는 음성 인코딩/디코딩 방식용의 회선을 사용하여 전송되어야만 한다. 이러한 이유로, 변/복조기에 대한 회선 품질이 현저하게 낮아지고, 음성 인코딩/디코딩 방식용의 회선에서 보다 낮은 전송 속도로 전송이 수행된다.
또한, 고효율 음성 인코딩 방식에서, 인코딩된 음성 신호는 입력 음성 신호의 특성과 신호 대 잡음비(S/N비) 뿐아니라, 입력된 음성 신호에 포함된 배경 잡음(background noise) 까지도 열화시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 전화 대역을 전제로 한 변/복조 방식에 의해 변조된 어떤 비음성 신호를 고속으로 전송할 수 있는 음성 인코딩/디코딩 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대응하는 변/복조 방식과 동수의 변/복조기를 가질 필요가 없고, 회로 및 장치 구성을 간략화시킬 수 있으며, 크기 및 중량을 감소시킬 수 있고, 저전력 소비화를 실현할 수 있는 음성 인코딩/디코딩 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 음성 신호를 인코딩하는 음성 인코딩 유닛과, 상기 음성 인코딩 유닛으로부터 전송된 인코딩된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코딩 유닛을 포함하는 음성 인코딩/디코딩 장치에 있어서,
상기 음성 인코딩 유닛은, 입력 신호가 음성 신호인지 또는 비음성 신호인지 여부를 검출하고 상기 검출 결과에 기초하여 신호 식별 신호를 출력하는 신호 검출 수단과; 상기 신호 검출 수단이 음성 신호를 검출하면 입력 신호를 음성 신호로서 인코딩하고, 인코딩된 데이타를 상기 음성 디코딩 유닛에 전송하는 음성 인코딩 수단을 포함하되, 상기 신호 검출 수단이 비음성 신호를 검출하면, 상기 음성 인코딩 유닛은 상기 입력 신호로서 비인코딩된(non-encoded) 전송 데이타를 상기 음성 디코딩 유닛에 전송하며, 및 상기 음성 디코딩 유닛은, 상기 신호 검출 수단이 상기 음성 신호를 검출하면, 상기 음성 인코딩 수단으로부터 전송된 상기 인코딩된 데이타를 디코딩하여 상기 디코딩된 음성 신호를 출력하는 음성 디코딩 수단과; 상기 신호 검출 수단으로부터 출력된 상기 신호 식별 신호에 기초하여, 상기 음성 디코딩 수단으로부터 출력된 상기 디코딩된 음성 신호과, 상기 음성 인코딩 유닛으로부터 전송된 비인코딩된 전송 데이타 중 하나를 선택하는 제1 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 음성 인코딩/디코딩 장치의 블럭도.
도 2는 도 1의 제1 실시예의 변형을 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모뎀 신호에 대응하는 음성 인코딩/디코딩 장치를 나타내는 블럭도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모뎀 신호에 대응하는 음성 인코딩/디코딩 장치를 나타내는 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 음성 인코딩 유닛
11 : 비음성 신호 검출기
12 : 제1 스위치
17 : 회선 선택 신호
20 : 음성 디코딩 유닛
213a : 로컬 디코더
213b : 감산기
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 음성 인코딩/디코딩 장치를 도시한다. 도 1을 참조하여 음성 인코딩 유닛(10)의 구성에 대해서 설명한다. 음성 인코딩 유닛(10)은 비음성 신호 검출기(11), 제1 스위치(12) 및 음성 인코더(13)를 포함한다.
입력 신호(14)는 비음성 신호 검출기(11) 및 제1 스위치(12)의 가동단자(movable terminal: 12a)로 입력된다. 이후에 설명될 제1 스위치(12)와 제2 스위치(21)는 설명의 편의를 위해 기계적인 스위치를 나타낸다. 실제로, 전기적으로 개방/폐쇄되는 비접촉형 스위치가 사용된다.
비음성 신호 검출기(11)는 입력 신호(14)가 음성 신호인지 비음성 신호인지 여부를 검출한다. 비음성 신호 검출시, 비음성 신호 검출기(11)는 제1 스위치(12)의 가동 단자(12a)를 고정 단자(12b)측에 접속하도록 제1 스위치(12)에 회선 선택 신호(17)를 출력하고 또한 이 회선 선택 신호(17)를 회선(31)을 통해 음성 디코딩 유닛(20)에 전송한다.
제1 스위치(12)의 가동 단자(12a)가 고정 단자(12b) 측에 접속되면, 비음성 신호인 입력 신호(14)는 인코딩되지 않고 음성 인코딩 유닛(10)으로부터 회선(32)을 통하여 전화 대역의 전송 속도를 갖는 전송 데이타(16)로서 음성 디코딩 유닛(20)에 전송된다.
한편, 입력 신호(14)가 음성 신호인 것으로 검출되면, 파선으로 나타낸 바와 같이, 비음성 신호 검출기(11)는 회선 선택 신호(17)를 제1 스위치(12)에 출력하여 가동 단자(12a)를 고정 단자(12b) 측으로부터 고정 단자(12c)측으로 스위칭한다. 그 결과, 음성 신호인 입력 신호(14)가 제1 스위치(12)를 통하여 음성 인코딩 유닛(13)로 입력된다.
음성 인코더(13)는 제1 스위치(12)로부터 음성 신호를 인코딩하여 이를 전화 대역에서 보다 낮은 전송 속도의 출력 데이타(15)로서 출력한다. 이러한 출력 전송 데이타(15)는 회선(33)을 통해 전송된다.
다음에, 음성 디코딩 유닛(20)의 구성을 설명하기로 한다. 음성 인코딩 유닛(10)측으로부터 회선(31)을 통하여 전송된 회선 선택 신호(26)(회선 선택 신호(17))는 제2 스위치(21)로 제공된다. 이러한 회선 선택 신호(26)는 음성 인코딩 유닛(10)로부터의 전송 데이타가 전화 대역에서의 전송 속도로 회선(32)을 통해 전송되는 입력 전송 데이타(25)(출력 전송 데이타(16))임을 나타내거나 또는, 전화 대역에서 보다 낮은 전송 속도로 회선(33)을 통하여 전송되는 인코딩된 입력 전송 데이타(24)임을 나타낸다.
만약 회선 선택 신호(26)가 전화 대역의 전송 속도로 입력되는 전송 데이타(25)임을 나타낸다면, 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)는 고정 단자(21b)측에 접속된다. 이러한 경우에서, 전화 대역에서 보다 낮은 전송 전송 속도로 음성 인코딩 유닛(10)로부터 전송되는 입력 전송 데이타(24)는 음성 디코더(22)에 입력되어 디코딩된다. 음성 디코더(22)로부터 출력된 디코딩된 음성 신호 출력은 제2 스위치(21)의 고정 단자(21c) 및 가동 단자(21a)를 통해 출력된다.
회선 선택 신호(26)가 전화 대역보다 낮은 전송 속도를 갖는 입력 전송 데이타(24)를 나타낸다면, 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)는 고정 단자(21c) 측에 접속된다. 이러한 경우, 음성 인코딩 유닛(10)로부터 전송되는 전화 대역의 전송 속도를 갖는 입력 전송 데이타(25)는 제2 스위치(21)의 고정 단자(21c) 및 가동 단자(21a)를 통해 출력된다.
상술한 바와 같이, 회선 선택 신호(26)에 의해 제어 및 스위칭되는 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)가 고정 단자(21b 또는 21c)측에 접속되는지 여부에 따라,가동 단자(21a)로부터 출력된 출력 신호(23)가 변화한다.
좀 더 상세히는, 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)가 회선 선택 신호(26)에 의해 고정 단자(21b)측에 접속되면, 입력 전송 데이타(25)는 제2 스위치(21)를 통하여 출력 신호(23)로서 직접 출력된다. 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)가 고정 단자(21c) 측에 접속되면, 음성 디코더(22)에 의해 디코딩된 음성 신호는 제2 스위치(21)를 통하여 출력 신호(23)로서 출력된다.
이하 상기 구성을 갖는 음성 인코딩/디코딩 장치의 동작을 설명할 것이다.
우선, 음성 인코딩 유닛(10) 측에서의 동작을 설명하기로 한다. 음성 인코딩 유닛(10)에서, 비음성 신호 검출기(11)는 음성 신호와 변조된 데이타 신호 간의 차이를 검출하는 기능을 갖는다. 입력 신호(14)는 비음성 신호 검출기(11)의 입력 단자 및 제1 스위치(12)의 가동 단자(12a)에 제공된다. 입력 신호(14)가 비음성 신호 검출기(11)로 입력되는지 여부는 입력 신호(14)의 고유의 특징적 특성에 기초하여 검출된다.
입력 신호(14)로서 음성 신호를 검출하게 되면, 비음성 신호 검출기(11)는 검출 결과에 대응하는 회선 선택 신호(17)를 제1 스위치(12)에 제공한다. 유사하게, 비음성 신호 검출기(11)는 회선 선택 신호(26)를 회선(31)을 통하여 음성 디코딩 유닛(20)에서의 제2 스위치(21)로 제공한다.
음성 인코딩 유닛(10)에서, 회선 선택 신호(17)가 비음성 신호 검출기(11)로부터 제1 스위치(12)로 제공되면, 가동 단자(12a)는 고정 단자(12c)측으로 스위칭된다. 이 경우, 음성 신호(입력 신호(14))는 고정 단자(12c)를 통해 제1스위치(12)의 가동 단자(12a)로부터 음성 인코더(13)로 입력된다. 음성 인코더(13)는 음성 신호를 설정된 프레임 포맷으로 다중화시켜(multiplexing) 이를 출력 전송 데이타(15)로서 출력한다. 출력 전송 데이타(15)는 입력 전송 데이타(24)로서 회선(33)을 통해 음성 디코딩 유닛(20)의 음성 디코더(22)로 입력된다.
음성 디코딩 유닛(20) 측에서, 회선 선택 신호(26)는 입력 신호(14)가 제2 스위치(21)로 제공되는 음성 신호임을 나타내기 때문에, 가동 단자(21a)는 고정 단자(21c)측으로 스위칭되었다. 고정 단자(21c)는 음성 디코더(22)의 출력 단자에 접속된다. 음성 인코더(13)로부터 전송된 인코딩된 음성 신호인 입력 전송 데이타(24)는 회선(33)을 통하여 음성 디코더(22)로 입력된다. 음성 디코더(22)는 인코딩된 음성 신호를 디코딩시켜 이 음성 신호를 제2 스위치(21)를 통하여 음성 신호인 출력 신호(23)로서 출력한다.
한편, 비음성 신호(입력 신호(14))가 음성 인코딩 유닛(10)에 입력되면, 비음성 신호는 비음성 신호 검출기(11)에 의해 검출되고, 이러한 검출 결과에 대응하는 회선 선택 신호(17)는 제1 스위치(12)로 제공된다. 이 때, 가동 단자(12a)는 가동 단자(12a)측으로부터 고정 단자(12b)측으로 스위칭된다. 입력 비음성 신호는 제1 스위치(12)의 가동 단자(12a)와 고정 단자(12b)을 통하여 출력 전송 데이타(16)로서 출력되고 회선(32)을 통하여 음성 디코딩 유닛(20)의 제2 스위치(21)에 입력 전송 데이타(25)로서 제공된다.
동시에, 회선 선택 신호(17)는 비음성 신호를 나타내고, 비음성 신호검출기(11)로부터의 출력은 회선(31)을 통하여 회선 선택 신호(26)로서 음성 디코딩 유닛(20)에 제공된다.
회선 선택 신호(26)가 제2 스위치에 제공될 때, 파선으로 나타낸 바와 같이 가동 단자(21a)는 가동 단자(21a)로부터 고정 단자(21b)측으로 스위칭된다. 이러한 경우, 회선(32)을 통해 전송되는 비음성 신호의 출력 전송 데이타(16)는 음성 디코딩 유닛(20)의 입력 전송 데이타(25)로서 전송된다. 입력 전송 데이타(25)는 제2 스위치(21)의 고정 단자(21b) 및 가동 단자(21a)를 통하여 출력 신호(23)로서 출력된다.
음성 신호와 비음성 신호와의 차이, 예를 들어 비음성 신호 검출기(11)에서의 데이타 전송용으로 변조된 신호와의 차이를 검출하는 동작은 입력 신호의 주파수 분포를 분석하고 특정 주파수의 전력을 측정함으로써 실현될 수 있다. 또한 이러한 검출은 입력 신호의 주파수 대역의 전력 분산과 연관하여 음성 신호와, 예를 들어 변조된 데이타 통신 신호와의 차이를 학습하는 뉴로컴퓨터(neurocomputer)를 사용하여 그 차이를 식별함으로써 실현될 수 있다.
음성 인코더(13)에 의한 음성 신호의 인코딩은 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication sector)에 의해 권고(recommend)되고 표준화된 음성 인코딩 방식(scheme) 즉, ITU-T 권고 G.728 LD-CELP 160kb/s 음성 인코딩 또는 ITU-T 권고 G.729 CS-ACELP 8-kb/s 음성 인코딩과 같은 저 비트 음성 인코딩 방식에 의해 실현될 수 있다.
도 1의 제1 실시예에서 상술한 바와 같이, 음성 인코딩 유닛(10), 회선 선택신호(17) 및 상이한 전송 속도를 갖는 두개의 출력 전송 데이타(15 및 16) 중 하나가 회선(32 및 33)을 통해 각각 음성 디코딩 유닛(20)으로 전송된다.
입력 신호(14) 및 회선 선택 신호(17)에 따라 상이한 전송 속도를 갖는 출력 전송 데이타는 음성 디코더(13)에 의해 설정된 고유의 프레임 포맷으로 다중화되어 전송된다. 모뎀 신호에 대응하는 음성 인코딩/디코딩 유닛을 복수개 조합으로써 구성된 전체 음성 인코딩/디코딩 장치에서, 설정된 특정의 프레임 포맷의 출력 신호는 설정된 전송 속도가 통계적으로 구해진다는 사실을 이용하여 음성 인코딩 유닛(10) 전체에서 고유의 전송 속도를 갖는 하나의 출력 회선을 통하여 전송될 수 있다.
음성 신호 및 비음성 신호가 자주 스위칭될 가능성은 거의 없는 것으로 간주된다. 예를 들어, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 전송 방식에서 설정하는 회선 품질(서비스 품질(QOS))에서, 음성 신호 또는 비음성 신호 검출시 입력 신호를 스위칭하는 것으로 판정되면, 호 접속(call connection)시에 회선 품질 설정을 선택하는 팩터들 중 하나로서 특정 전송 속도를 요구하도록 수행될 수 있다.
대안으로, 출력 전송 데이타는 비압축 음성 신호와 압축된 음성 신호에 대응하는 두개의 전송 속도로 전송될 수 있다.
음성 인코딩 유닛(20)에서, 회선 선택 신호(26)와 입력 전송 데이타(25 및 24)는 음성 인코딩 유닛(10)에서의 처리에 대응하는 역 처리를 행한다. 좀 더 상세히는, 회선 선택 신호(17)와 전송 데이타(16 및 15)가 음성 인코딩 유닛(10) 측의 고유의 프레임 포멧으로 다중화되어 전송되고, 회선 선택 신호(26) 및 입력 전송 데이타(25 및 24)는 역 처리에 의해 음성 디코딩 유닛(20) 측에서 추출되어야 한다.
또한 음성 디코더(22)는 음성 인코더(13)에 대응하는 방식을 사용하여 디코딩을 수행해야 한다.
상술한 바와 같이, 제1 실시예에 따르면, 비음성 신호로서 판정된 변조 신호는 변조되지 않고 64-kbits/s 회선을 통해 직접 전송될 수 있다. 이러한 이유로, 본 장치는 비음성 신호로서 판정될 수 있는 모든 변/복조 방식으로 된 신호들에 적용될 수 있다.
또한, 음성 인코딩 유닛(10)의 제1 스위치(12)가 없는 구성을 이용할 수 있다. 좀더 상세히는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 신호(14)는 출력 전송 데이타(16)를 전송하기 위한 회선(32)과, 음성 인코더(13)의 입력 단자에 항상 제공된다. 입력 신호(14)를 음성 신호 또는 비음성 신호로 검출되면, 비음성 신호 검출기(11)는 그 검출 결과에 따라 회선 선택 신호(17)를 회선(31)을 통해 음성 디코딩 유닛(20)에 출력한다.
이러한 구성에서, 비음성 신호 검출기(11)에서 입력 신호(14)가 비음성 신호인 것으로 검출하면, 회선 선택 신호(17)는 회선(31)을 통해 스위치(21)로 출력되어 회선(32)을 선택하여 비음성 신호를 출력 전송 데이타(16)로서 전송하게 된다. 이러한 처리에서, 비음성 신호인 입력 신호(14)는 출력 전송 데이타(16)로서 직접 출력되고 선택된 회선(32)을 통해 입력 전송 데이타(25)로서 음성 디코딩 유닛(20)에 입력되고 스위치(21)에 의해 선택된 출력 신호(23)로서 출력된다.
한편, 입력 신호(14)가 음성 신호인 것으로 검출되면, 비음성 신호 검출기(11)는 회선(31)을 통해 스위치(21)에 회선 선택 신호(17)를 출력하고 회선(33)을 선택하여 출력 전송 데이타(15)로서 음성 신호를 전송하게 된다. 이 때, 입력 신호(14)가 음성 인코더(13)에 의해 인코딩된 다음 출력 전송 데이타(15)로서 회선(33)을 통해 출력된다. 출력 전송 데이타(15)는 음성 디코딩 유닛(20)의 음성 디코더(22)에 의해 입력 전송 데이타(24)로서 디코딩되어, 스위치(21)의 선택에 의해 출력 신호(23)로서 출력된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 음성 인코딩/디코딩 장치를 도시한다. 도 1에서와 동일한 참조 부호는 도 3에서 동일한 부분을 나타내어, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
음성 인코딩 유닛(10)의 구성을 일단 설명하기로 한다. 입력 신호(14)가 입력되면, 비음성 신호 검출기(11)는 음성 신호와 변조된 데이타 신호 간의 차이를 검출한다. 제1 스위치(12)의 고정 단자(12c)는 음성 인코더(13)의 입력 단자에 접속된다. 입력 신호(14)가 음성 신호이면, 음성 인코더(113)는 ITU-TG.728 음성 인코딩 방식에 의해 음성 인코딩을 실행한다.
음성 인코더(113)에 의해 인코딩된 음성 신호는 회선(33)을 통해 출력 전송 데이타(15)로서 출력되어 음성 디코딩 유닛(20)의 음성 디코더(122)에 입력 전송 데이타(24)로서 입력된다.
이하, 상기 제2 실시예의 장치의 구성을 설명하기로 한다. 본 실시예에서, ITU-T 권고 G.728 방식은 음성 인코더(113)에 의해 실현된다.
출력 전송 데이타(16)는 64 kbits/s의 전화 대역으로 전송된다. 그러나, ITU-T 권고 G.728 방식에서, 인코딩된 데이타는 회선(33)을 통해 16 kbits/s로 전송되어 출력 전송 데이타(15)는 16 kbits/s의 전송 속도로 전송된다.
비음성 신호 검출기(11)에서 입력 신호(14)가 비음성 신호인 것으로 검출되면, 제1 스위치(12)의 가동 단자(12a)는 비음성 신호 검출기(11)로부터 출력된 회선 선택 신호(17)에 의해 고정 단자(12b) 측으로 스위칭됨으로써, 입력 신호(14)가 회선(32)을 통해 직접 음성 디코딩 유닛(20)에 64 kbits/s의 전송 속도의 출력 전송 데이타(16)로서 전송된다.
한편, 비음성 신호 검출기(11)에서 입력 신호(14)가 음성 신호인 것으로 검출되면, 제 1스위치(12)의 가동 단자(12a)는 고정 단자(12c) 측으로 스위칭되어, 16-kbits/s의 저 비트 레이트 음성 인코딩 방식을 기초로 한 음성 인코더(13)에 의해 인코딩된 데이타는 회선(33)을 통해 음성 디코딩 유닛(20)에 출력 전송 데이타(15)로서 전송된다.
한편, 비음성 신호 검출기(11)에 의해 입력 신호(14)가 음성 신호인 것으로 검출되면, 제 1스위치(12)의 가동 단자(12a)는 고정 단자(12c) 측으로 스위칭된다. 음성 인코더(113)에 의해 16-kbits/s의 고능률 인코딩된 음성 데이타는 회선(33)을 통해 음성 디코딩 유닛(20)에 출력 전송 데이타(15)로서 전송된다.
음성 디코딩 유닛(20) 측에서는, 회선 선택 신호(17)에 대응하는 회선 선택 신호(26)가 전송된 신호가 회선(32)으로부터 입력된 신호가 16-kbits/s의 전송 속도로 입력되는 입력 데이타(25)를 나타낼 때, 제2 스위치(21)의 가동 단자(21c)는 고정 단자(21c) 측으로 접속된다. 16-kbits/s의 저 비트 레이트 음성 인코딩에 의해 인코딩된 입력 전송 데이타(24)는 ITU-TG. 728에 기초한 음성 디코더(122)에 의해 디코딩되고 제2 스위치(21)를 통해 출력 신호(23)로서 출력된다.
신호가 회선(32)을 통해 입력 전송 데이타(25)로서 전송되면, 제2 스위치(21)의 가동 단자(21a)는 회선 선택 신호(26)에 의해 고정 단자(21b)측으로 스위칭되어, 전화 대역의 전송 속도 64kbits/s로 입력 전송 데이타(25)가 제2 스위치(21)를 통해 출력 신호(23)로서 출력된다.
제2 실시예에 따르면, 변/복조된 신호를 전송하기 위해 64 kbits/s의 회선이 사용되기 때문에, 데이타 전송을 행하기 위해 접속된 변/복조 방식에 최적의 적합한 전송이 가능하다고 전제된 품질을 갖는 회선이 제공될 수 있다. 좀 더 상세히는, 데이타 전송을 위해 사용된 변/복조 유닛이 음성 회선 접속을 위해 사용될 것으로 예상된다. 이러한 변/복조 유닛은 전화 대역의 64-kbit/s의 선형 회선에 접속되는 것으로 전제되어 개발한 것이다. 본 발명에서, 64-kbit/s 회선은 변/복조 신호용으로 사용된 것이다. 이러한 이유로, 변/복조 방식에서 전제된 품질의 회선이 가장 이상적이고 적합한 대응이 가능하도록 제공된다.
도 4는 본 발명의 3 실시예에 따른 음성 인코딩/디코딩 장치를 도시한다. 도 4에서, 도 1 및 3에서와 동일한 부분에는 동일한 부호를 나타내며, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서, 음성 인코더(213)는 ITU-T 권고 G.728 방식을 사용하여 특정 음성 인코딩을 실현한다. 음성 인코더(213)는 입력 신호에 따라 설정된 음성 신호코드를 디코딩하는 로컬 디코더(213a), 감산된 음성 신호에 따라 미리 준비해둔 코드를 탐색하고 이를 로컬 디코더(213a)에 출력하는 코드 북 탐색기(code book searcher)(213b), 및 감산된 음성 신호를 수신하여, 로컬 디코더(213a)로부터의 출력을 입력 신호(14)로부터 감산하고 그 결과를 코드 북 탐색기(213b)에 출력하는 감산기(213b)를 포함한다.
비음성 신호 검출기(211)는 음성 인코더(213)의 로컬 디코더(213b)로부터의 출력 대 입력 신호(14)의 S/N비를 측정한다. 설정된 값 이하의 S/N비를 갖는 신호를 비음성 신호로 판정하므로써, 비음성 신호를 검출하게 된다.
ITU-T 권고 G.728 음성 인코딩에 따르면, 음성 신호와 비음성 신호를 판정하기 위해 사용된 S/N비의 임계값은 통상의 음성 입력 시의 S/N비의 실효치를 참조하여 미리 설정될 수 있다.
이러한 음성 신호와 비음성 신호를 판정하는 방법은, ITU-T 권고 G.728 음성 인코딩과 같은 저 비트 레이트 음성 인코딩이 저 비트 레이트 및 양호한 음질을 얻도록 최적화되어 있기 때문에, 비음성 신호에 대해서는 특성이 열화된다.
S/N비를 측정하기 위한 비음성 신호 검출기(211)에서, 특성의 열화는 비음성 신호를 측정하기 위한 S/N비를 기초하여 측정된다. 좀 더 상세히는, 로컬 디코더(213a)로부터의 출력 대 입력 신호(14)에 대한 S/N비는 음성 인코딩 및 디코딩 유닛의 사용과 비사용 사이에서 스위칭에 의해 측정된다. 따라서, 음성 인코더(213)의 로컬 디코더(213a)로부터의 출력 신호를 수신하는 비음성 신호 검출기(211)를 사용함은 우선적으로는 비음성 신호 검출을 목적으로 한다. 인코딩된 음질이 배경 잡음(background noise)이나 입력 음성 신호의 특성에 기인하여 설정된 레벨 또는 그 이상으로 열화되는 경우에도, 비음성 신호가 수신된 경우에서와 같이 64-kbit/s 회선이 선택된다.
음성 인코딩 방식에 불리한 특징을 갖는 음성 신호가 입력되어 소정의 음질이 보장될 수 없을 때에도, 음질은 불충분한 음성 인코딩이 없는 64-kbit/s의 선형 회선을 사용하는 상기 동작에 의해 어느 정도까지는 보상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 음성 인코딩/디코딩 장치는 비음성 신호, 및 데이타 전송을 위해 접속되는 회선으로서 판정될 수 있는 모든 변조 방식의 신호에 대응할 수 있고, 이러한 변/복조 방식에 대응하는 최적의 적합한 전송을 수행하도록 제공될 수 있다.
또한, 변/복조된 신호의 검출만을 수행하기 때문에, 변조기 또는 복조기를 일체화시킬 필요는 없으며, 장치의 소형화, 단순화, 저소비 전력화를 달성할 수 있다. 또한, 전송 속도 능력을 최대화시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 음성 신호를 인코딩하는 음성 인코딩 유닛(10)과, 상기 음성 인코딩 유닛으로부터 전송된 인코딩된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코딩 유닛을 포함하는 음성 인코딩/디코딩 장치(29)에 있어서,
    상기 음성 인코딩 유닛은,
    입력 신호가 음성 신호인지 또는 비음성 신호인지 여부를 검출하고 상기 검출 결과에 기초하여 신호 식별 신호(17, 26)를 출력하는 신호 검출 수단(11)과;
    상기 신호 검출 수단이 음성 신호를 검출하면, 상기 입력 신호를 상기 음성 신호로서 인코딩하여 인코딩된 데이타를 상기 음성 디코딩 유닛에 전송하는 음성 인코딩 수단(13, 113, 213)
    을 포함하되,
    상기 신호 검출 수단이 비음성 신호를 검출하면, 상기 음성 인코딩 유닛은 상기 입력 신호를 비인코딩된(non-encoded) 전송 데이타로서 상기 음성 디코딩 유닛에 전송하며,
    상기 음성 디코딩 유닛은,
    상기 신호 검출 수단이 상기 음성 신호를 검출하면, 상기 음성 인코딩 수단으로부터 전송된 상기 인코딩된 데이타를 디코딩하여 상기 디코딩된 음성 신호를 출력하는 음성 디코딩 수단(22, 122, 222)과;
    상기 신호 검출 수단으로부터 출력된 상기 신호 식별 신호에 기초하여, 상기 음성 디코딩 수단으로부터 출력된 상기 디코딩된 음성 신호와 상기 음성 인코딩 유닛으로부터 전송된 상기 비인코딩된 전송 데이타 중 하나를 선택하는 제1 스위칭 수단(21)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 음성 인코딩 유닛은,
    상기 신호 검출 수단으로부터 출력된 상기 신호 식별 신호가 상기 음성 신호의 검출을 나타내면 상기 입력 신호를 상기 음성 인코딩 수단에 출력하고, 상기 신호 식별 신호가 상기 비음성 신호의 검출을 나타내면 상기 입력 신호를 상기 음성 디코딩 유닛에 직접 전송하는 제2 스위칭 수단(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 음성 인코딩 수단은 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication sector) 권고 G.728 방식을 사용하여 음성 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 음성 디코딩 수단은 ITU-T 권고 G.728 방식을 사용하여 음성 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 음성 인코딩 수단은
    상기 입력 신호에 따라 설정된 음성 신호 코드를 탐색하는 코드북 탐색기(213b)와;
    상기 코드북 탐색기로부터 출력된 코드를 디코딩하는 디코더(213a); 및
    상기 디코더로부터의 상기 출력을 상기 입력 신호로부터 감산하고 상기 감산 결과를 상기 코드북 탐색기에 출력하는 감산기(213c)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 신호 검출 수단은 상기 디코더로부터의 상기 출력 대 상기 입력 신호의 S/N비를 측정하여, 상기 측정된 S/N비가 설정된 값 이하의 값을 가질 때 상기 입력 신호가 비음성 신호인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 신호 검출 수단은 상기 입력 신호의 판정에 사용되는 S/N비의 임계치를 ITU-T 권고 G.728 음성 인코딩 방식을 사용하는 통상의 음성 입력 인코딩시에 S/N비의 실효값과 관련하여 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 신호 검출 수단은 상기 신호 식별 신호로서, 상기 음성 신호 검출시 상기 인코딩된 음성 신호를 전송하기 위한 회선과 상기 비음성 신호 검출시 상기 비인코딩된 전송 데이타를 전송하기 위한 회선 중 하나를 선택하는 회선 선택 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인코딩된 음성 신호, 비인코딩된 데이타 및 회선 선택 신호는 프레임 포맷으로 다중화(multipexing)되어 상기 음성 인코딩 유닛으로부터 상기 음성 디코딩 유닛으로 전송되는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 복수개의 음성 인코딩 유닛들과 음성 디코딩 유닛들을 조합하여, 각 음성 인코딩 유닛과 음성 디코딩 유닛이 상기 입력 신호에 따라 전송 속도를 선택하는 경우에도, 설정된 다중화 프레임 포맷의 출력 신호는 전체 음성 인코딩 유닛 내에서 특정 전송 속도로 출력 회선을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 음성 디코딩 유닛은 다중화되어 전송된 인코딩된 음성 신호, 비인코딩된 데이타 및 회선 선택 신호로부터, 상기 음성 인코딩 유닛측에서와는 반대의 절차에 의해, 상기 회선 선택 신호, 상기 인코딩된 음성 신호에 대응하는 입력 전송 데이타, 및 상기 비인코딩된 데이타에 대응하는 입력 전송 데이타를 추출하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 음성 인코딩 유닛은 상기 음성 신호의 검출과 상기 비음성 신호의 검출 간에 출력 전송 데이타의 전송 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 출력 전송 데이타는 상기 음성 신호가 검출될 때는 16 kbits/s의 전송 속도로, 상기 비음성 신호가 검출될 때는 64 kbits/s의 전송 속도로 전송되는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 음성 인코딩 유닛은 비압축 음성 신호와 압축 음성 신호에 대응하는 두개의 전송 속도로 출력 전송 데이타를 전송하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 신호 검출 수단은 상기 입력 신호의 주파수 분포를 검출하고 특정 주파수의 전력을 측정하여, 상기 음성 신호와 상기 비음성 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 신호 검출 수단은 상기 입력 신호의 주파수 대역의 전력 분포와 연관된 음성 신호와, 변조된 데이타 통신 신호 간의 차이를 학습하는 뉴로 컴퓨터(neurocomputer)를 사용하여 상기 음성 신호와 상기 비음성 신호 간의 차이를 식별하는 것을 특징으로 하는 음성 인코딩/디코딩 장치.
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