KR20010041802A - 통신 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

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KR20010041802A
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메쿠리아피세하
카반데르한스
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클라스 노린, 쿨트 헬스트룀
텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
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Abstract

통신 장치(100)에는 음성 엔코더(103) 및 음성 디코더(110)가 제공되며 메모리(116)내에 음성 메시지를 저장할 수 있으며 그것으로 부터 검색할 수 있다. 메시지는 메시지 포맷에 따라서 메모리에 저장된다. 이러한 포맷은 음성 엔코더에 의해서 제공되는 음성 엔코딩 포맷보다 더 압축된다. 상기 장치는 저장된 메시지를 압축해제하기 위한 프레임 보간 블록을 포함하며 따라서 음성 엔코딩 포맷에 따라서 신호를 발생하게 된다. 음성이 엔코드된 신호를 압축하며 따라서 대응하는 음성 메시지가 메시지 포맷에 따라 메모리에 저장되게 하는 프레임 추림 블록(104)이 제공된다.

Description

통신 장치 및 그 작동 방법{COMMUNICATION DEVICE AND METHOD OF OPERATION}
오디오 신호를 검색하고 전송할 수 있는 통신 장치에는 종종 음성 엔코더 및 음성 디코더(speech encoder and speech decoder)가 장착된다. 이러한 엔코더의 목적은 마이크에 의해서 추출된 오디오 신호를 압축하기 위한 것이다. 음성 디코더는 음성 엔코딩 포맷에 따라서 신호를 제공한다. 오디오 신호를 압축함으로써 신호의 대역폭은 줄어들며, 결과적으로, 신호를 전송하기 위한 전송 채널의 요구되는 대역폭이 줄어든다. 음성 디코더는 대체로 음성 엔코더의 역함수를 수행한다. 음성 엔코딩 포맷으로 코드된, 수신 신호는 음성 디코더를 통과하게 되며 후에 스피커를 통해서 출력되는 오디오 신호는 그에 따라서 재생된다.
음성 메시지를 판독하여 메모리에 저정할 수 있는 공지된 통신 장치의 형태중 하나가 코바야시의 미합중국 특허 제5,499,286호에 개시되어 있다. 음성 메시지는 음성 엔코딩 포맷으로 코드된 데이터로서 메모리에 저장된다. 통신 장치중 음성 디코더는 저장된 데이터를 디코드하는데 사용되며 그에 따라서 저장된 음성 메시지의 오디오 신호를 재생하게 된다. 그와같이, 음성 엔코더는 마이크에 의해서 추출된, 음성 메시지를 엔코드하는데 사용되며, 음성 엔코딩 포맷으로 코드된 데이터를 제공한다. 이러한 데이터는 음성 메시지의 표시로서 메모리에 저장된다.
에케룬드(Ekelund)의 미합중국 특허 제5,630,205호에 그와 유사한 기술이 개시되어 있다.
전술된 공지의 통신 장치는 매우 적절하게 동작하지만, 다수의 문제점을 가지고 있다.
공지된 통신 장치의 단점은, 음성 엔코더 및 음성 디코더가 메시지 데이터가 어느정도 압축된 포맷으로 메모리에 저장되게 하지만, 대용량의 메모리가 필요하다는 것이다. 메모리는 비싸며, 특히 셀룰러 전화 또는 이동 전화와 같은 소형의 휴대용 통신 장치에서는, 구하기가 쉽지 않은 자원이다.
음성 엔코딩/디코딩 알고리즘의 한 예가 GSM(이동 통신 세계화 시스템)에 정의되어 있는데 여기에서는 잉여 펄스 여기 장시간 예측, RPE-LTP 코딩 알고리즘이 사용된다. 풀-레이트 음성 코더 알고리즘이라고 하는, 이러한 알고리즘은 약 13 킬로비트/초의 압축된 데이터 속도를 제공한다. 따라서 음성 메시지를 저장하기 위한 메모리 요구조건은 비교적 높다. 그러나 풀-레이트 음성 코딩 알고리즘을 수행하는데 필요한 통신 능력(communication power)은 비교적 낮다(약 2 MIPS). 또한 GSM 표준은 약 5.6 킬로비트/초의 압축된 데이터 속도를 제공하는 하프-레이트 음성 엔코더 알고리즘을 포함한다. 이것이 음성 메시지를 저장하기 위한 메모리 요구조건이 풀-레이트 음성 코딩 알고리즘이 사용될 때 요구되는 것 보다도 낮음을 의미한다 할지라도, 하프-레이트 음성 코드 알고리즘은 다수의 계산 능력(약 16 MIPS)을 필요로 한다. 계산 능력은 실행하기에 비싸며 특히 셀룰러 전화 또는 이동 전화와 같은 소형의 휴대용 통신 장치에서는 구현이 어려운 자원이다. 더우기, 고도의 계산 능력을 실행하기 위한 회로는 상당한 전력을 소모하며, 이는 배터리 전력공급 통신 장치에서 배터리 수명을 줄이게 된다.
본 발명은 통신 장치에 관한 것으로서, 특히, 음성 메시지(voice message)의 판독이 가능하며 이것을 메모리에 저장하는 것이 가능한 통신 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 음성 메시지를 검색하여 그러한 장치에 저장하는 방법에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 장치의 블록도
도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 장치의 블록도
도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 장치의 블록도
도4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 통신 장치의 블록도
본 발명의 목적은 전술된 문제점을 해결하거나 문제점을 경감시키는 통신 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 전술된 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징에 따라서, 음향학적 음성 신호를 수신하여 음성 신호를 발생하기 위한 마이크와; 음성 엔코딩 알고리즘에 따라서 음성 신호를 엔코딩하며, 상기 음성 신호는 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하는, 음성 엔코더와; 상기 엔코드된 음성 신호를 송신하기 위한 송신기; 상기 송신된 것으로서 엔코드된 음성 신호를 수신하며, 수신된 것으로서 엔코드된 음성 신호는 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하는, 수신기; 음성 디코딩 알고리즘에 따라 상기 수신된 것으로서 엔코드된 음성 신호를 디코딩하기 위한 음성 디코더; 상기 디코드된 음성 신호를 출력하기 위한 라우드스피커; 적어도 하나의 저장된 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터를 저장하기 위한 메모리; 상기 메모리로부터의 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터를 판독하기 위한 메모리 판독 수단; 상기 통신 장치는, 판독된 메시지 데이터를 메시지 데이터 포맷으로 부터 음성 엔코딩 포맷으로 압축해제하기 위한 코드 압축해제 수단을 포함하는 통신 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 메모리로 부터 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 판독하며; 압축해제 알고리즘에 의해서 상기 판독 메시지 데이터를 압축해제하며, 그에 따라서 압축해제된 데이터가 음성 엔코딩 포맷으로 코드되며; 음성 디코딩 알고리즘에 따라서 압축해제된 메시지 데이터를 디코딩하며; 음성 메시지를 음향학적 음성 신호로서 출력하기 위해서 디코딩된 메시지 데이터를 라우드스피커로 통과시키는 단계를 포함하는 음성 메시지 검색 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 메모리로 부터 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 판독하며; 압축해제 알고리즘에 의해서 판독 메시지 데이터를 압축해제하며, 그에 따라서 압축해제된 데이터가 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하며; 상기 통신 장치로 부터 음성 메시지를 전송하기 위해서 상기 압축해제된 메시지 데이터를 송신기로 통과시키는 단계를 포함하는 음성 메시지 검색 방법이 제공된다.
이러한 구성 및 방법은, 음성 메시지가 메모리내에 음성 엔코더에 의해서 제공된 포맷보다 더 압축된 포맷으로 저장되는 장점이 있다. 그러한 저장된 음성 메시지는 압축해제 수단에 의해서 압축해제되며 그에 따라서 음성 엔코딩 포맷으로, 즉, 음성 신호가 음성 엔코더를 통과한 후에 제공된 포맷으로 코드된 것으로서 엔코딩된 음성 신호를 재생한다.
바람직하게는, 상기 통신 장치는 음성 엔코딩 포맷으로 코드된 것으로서 엔코딩된 음성 신호를 압축하여 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하는 코드 압축 수단과, 압축된 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리내에 저장하기 위한 메모리 기록 수단을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 음향학적 음성 신호를 전기 음성 신호로 변환하며; 음성 엔코딩 알고리즘에 의해서 전기 음성 신호를 엔코딩하며 그에 따라서 음성 엔코딩 포맷으로 엔코드된 음성 신호를 발생하며; 압축 알고리즘에 따라서 엔코드된 음성 신호를 압축하며 그에 따라서 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하며; 상기 압축된 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 음성 메시지 저장 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 음성 엔코딩 포맷으로 코딩되었으며, 전송 및 엔코딩된 음성 신호를 수신하며; 압축 알고리즘에 따라서 수신 및 엔코드된 음성 신호를 압축하며 그에 따라서 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하며; 상기 압축된 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 통신 장치에 사용하기 위한 음성 메시지 저장 방법이 제공된다.
이러한 구성 및 방법은, 사용자가 음성 엔코딩 포맷과 비교햇더 압축된 포맷으로 음성 메시지를 메모리내에 저장할 수 있도록 하는 장점이 있다.
음성 메시지가 종래 기술에서와 같이, 음성 엔코더에 의해서 제공된 포맷 보다도 더 압축된 포맷으로 메모리에 저장되므로, 특정 음성 메시지를 저장하는데 메모리가 덜 필요하게 된다. 그러므로 더 작은 메모리가 사용될 수 있다. 그 대신에, 더 긴 음성 메시지가 특정 메모리에 저장될 수 있다. 결국, 본 발명의 통신 장치는 더 적은 메모리를 필요로 하며 대신에 더 싸게 실행된다. 예를들어, 메모리가 구하기 어려운 자원인, 소형의 휴대용 통신 장치에서, 더 작은 메모리 용량이 필요하게 되므로 확실한 유용성을 제공한다. 더우기, 압축해제 수단으로 단순한 압축해제 알고리즘이 사용되므로 계산 능력이 적게 요구된다.
이하 본 발명의 실시예는 단지 예로서 설명된다. 블록도는 기능적인 블록 및 그 원리적인 상호 관계를 예시하며 본 발명을 특정한 실시예로 한정하는 것으로 이해 해서는 않된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 다른 통신 장치(100)의 블록도를 도시한다. 마이크(101)는 아날로그-디지털, A/D, 변환기(102)의 입력에 접속된다. A/D 변환기의 출력은 음성 엔코더, SPE(103)의 입력에 접속된다. 음성 엔코더의 출력은 프레임 측정 블록, FDB (104)의 입력에 접속되며 신호 처리 장치 SPU(105)의 송신기 입력, Tx/I에 접속된다. 신호 처리 장치의 송신기 출력, Tx/O 는 송신기, Tx(106)에 접속되며, 송신기의 출력은 안테나(107)에 접속되어 무선 공중 인터페이스를 구성한다. 또한, 안테나는 수신기, Rx(108)의 입력에 접속되며 수신기의 출력은 신호 처리 장치(105)의 수신기 입력, Rx/I(108)에 접속된다. 신호 처리 장치(105)의 수신기 출력 Rx/O는 음성 디코더, SPD(110)의 입력에 접속된다. 또한 음성 디코더(110)의 입력은 프레임 보간기 블록, FINT(109)의 출력에 접속된다. 음성 디코더의 출력은 포스트-필터링 블록, FF(111)의 입력에 접속된다. 포스트-필터링 블록의 출력은 디지털-아날로그, D/A, 변환기(112)의 입력에 접속된다. D/A 변환기의 출력은 라우드스피커(113)에 접속된다. 바람직하게는, SPE, FDEC, FINT, SPD 및 PF가 도1의 접선으로 도시된 바와같이 디지털 신호 처리기, DSP(114)에 의해서 실행된다. 높은 집적이 필요하면, A/D 변환기, D/A 변환기 및 SPU가 DSP에 의해서 실행될 수 있다. DSP에 의해서 실행된 구성요소는 DSP에 의해서 실행되는 소프트웨어 루틴으로서 실현될 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 이러한 구성요소를 실행하는 것은 하드웨어 해결방안으로도 가능하다. 실제의 실행을 선택하는 방법은 이미 공지된 것이다. 프레임 추림(decimation) 블록(104)의 출력은 제어기(115)에 접속된다. 또한 제어기는 메모리(116), 키보드(117), 디스플레이(118) 및 전송 제어기, Tx Contr(119)에 접속되며, 상기 전송 제어기는 송신기(106)의 제어 입력으로 접속된다. 또한 제어기는 도1의 접속(120)에 의해서 예시된 디지털 신호 처리기(114)의 동작, 및 도1의 접속(121)에 의해서 예시된 신호 처리 장치(105)의 동작을 제어한다.
동작시에 마이크(101)는 음향학적 음성 신호를 추출하여 음성 신호를 발생하며 상기 음성 신호는 A/D 변환기(102)에 공급되어 디지털화된다. 상기 디지털화된 신호는 음성 엔코더(103)에 전달되며 음성 엔코더는 음성 엔코딩 알고리즘에 따라서 신호를 엔코딩한다. 따라서 신호는 압축되며 엔코드된 음성 신호가 발생된다. 엠코드된 음성 신호는 미리 규정된 음성 엔코딩 포맷으로 설정된다. 상기 신호를 압축하므로서 신호의 대역폭이 감소되며, 따라서 신호를 전송하기는데 필요한 전송 채널의 대역폭이 줄어든다. 예를들어, GSM(세계 이동 통신 시스템) 표준에서 잉여 펄스 여기 장시간 예측, RPE-LTP 코딩 알고리즘이 이용된다. 풀-속도 음성 코더 알고리즘이라고도 하는, 이 알고리즘은약 13 킬로비트/초의 압축된 데이터 속도를 제공하는 것으로서 GSM 권고 6.10, 본원에 참고자료로 제시된 명칭 "GSM 풀 속도 음성 트랜스코딩"에 더 상세히 설명된다. 또한 상기 GSM 표준은 약 5.6 킬로비트/초의 압축된 데이터 속도를 제공하는 하프-속도 음성 코더 알고리즘을 포함한다. 또다른 예는 벡터 합 여기 선형 예측, VLSELP, 코딩 알고리즘으로서 이는 D-AMPS(디지털 고성능 이동 전화 시스템) 표준에서 사용된다. 음성 엔코더에 의해서 사용된 알고리즘은 본 발명에는 중요하지 않다는 것을 알 수 있다. 더우기, 통신 시스템에 의해서 사용된 접속 방법은 본 발명에 중요하지 않다. 사용될 수 있는 액세스 방법의 예는 CDMA(코드 분할 다중 접속), TDMA(시 분할 다중 접속) 및 FDMA(주파수 분할 다중 접속)이다.
엔코드된 음성 신호는 신호 처리 장치(105)에 공급되며 여기서 신호는 송신기(106) 및 안테나(107)에 의해서 무선 신호로서 송신되기 전에 더 처리된다. 송신기의 어떤 파라메터, 예를들면, 송신 전력과 같은 것이 송신 제어기(119)에 의해서 제어된다. 송신 제어기(119)는 제어기(115)에 의해서 제어된다. 또한 통신 장치는 안테나(107) 및 수신기(108)에 의해서 무선 송신으로 엔코드된 음성 신호를 수신한다. 수신기(108)로 부터의 신호는 처리를 위한 신호 처리 장치(105)로 공급되며 그에 따라서 수신된 엔코드 음성 신호가 발생된다. 상기 수신된 엔코드 음성 신호는 선술된 바와같은 미리 규정된 음성 엔코딩 포맷으로 코드된다. 신호 처리 장치(105)는 예를들면, 수신기로 부터의 신호 디지털화, 채널 코딩, 채널 디코딩 및 교환배치를 위한 회로를 포함한다. 수신된 엔코드 음성 신호는 음성 디코딩 알고리즘에 따라 음성 디코더(110)에 의해서 디코드되며 디코드된 음성 신호가 발생된다. 음성 디코딩 알고리즘은 음성 엔코더(103)의 음성 엔코딩 알고리즘에 대한 역을 표시한다. 이 경우에 포스트-필터링 블록은 디스에이블되며 디코드된 음성 신호는 D/A 변환기(112)에 의해서 아날로그 신호로 변환된 후에 라우드스피커(113)에 의해서 출력된다. 또한 통신 장치는 사용자가 장치에 명령을 보내고 그로 부터 정보를 수신하기 위한 키보드, KeyB(117) 및 디스플레이, Disp(118)를 포함한다.
사용자가 메모리(116)내의 음성 메시지를 저장하기를 원하는 경우에 사용자는 디스플레이(118) 상에 주어진 메뉴 시스템에 의해서 유도될 수 있는 키보드(117)에서 미리 규정된 키 또는 키-열을 누르므로서 제어기에 명령을 주게된다. 저장되어야 하는 음성 메시지는 마이크(101)에 의해서 추출되며 디지털화된 음성 신호는 A/D 변환기(102)에 의해서 발생된다. 음성 신호는 음성 엔코딩 알고리즘에 따라 음성 엔코더(103)에 의해서 엔코드되며 미리-규정된 음성 엔코딩 포맷을 갖는 엔코드된 음성 신호가 제공된다. 엔코드된 음성 신호는 프레임 추림 블록(104)에 입력되며 여기서 신호는 압축 알고리즘에 따라서 처리되며 미리 규정된 메시지 데이터 포맷에서 코드된, 메시지 데이터가 발생된다. 메시지 데이터는 메시지 데이터를 메모리(116)에 기록함으로써 음성 메시지를 저장하는 제어기(115)에 입력된다.
압축 알고리즘의 예로서 두개의 압축 알고리즘이 논의된다. 엔코드된 음성 신호는 다수의 데이터 프레임을 포함하는 것으로 고려될 수 있으며, 각각의 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 비트를 포함한다. 많은 시스템에서 데이터 포맷 및 데이터 프레임당 비트의 수에 대한 개념은 통신 표준으로 정의된다. 제1 압축 알고리즘은 j 데이터 프레임에서 i 데이터 프레임을 제거하며 여기서 i 및 j는 정수이며 j는 i 보다 카다. 예를들어, 두개 건너 마다의 데이터 프레임이 제거된다. 제2 압축 알고리즘은 여러 시스템에서 데이터 프레임의 비트가 미리 규정된 우선순위 레벨에 대응하는 적어도 두개의 데이터 셋트로 분리된다. 예를들어, 풀 속도 음성 코더 알고리즘을 이용하는 GSM 시스템에서, 데이터 프레임은 260 비트를 포함하는 것으로 규정되는데 그중 182개는 중요한(가장 높은 우선순위 레벨) 것으로 고려되며 78개는 중요하지 않은 것으로(가장 낮은 우선순위 레벨)로 고려된다. 중요한 비트는 보통은 무선 전송 동안에 높은 레벨의 용장에 의해서 보호된다. 그러므로 통계적으로 중요한 비트는 중요하지 않은 비트에 비해서 무선 교란에 더 민감하지 못하다. 제2 비교 알고리즘은 가장 낮은 우선순위 레벨을 갖는, 즉, 중요하지 않은 비트를 갖는 데이터 셋트에 대응하는 데이터 프레임의 비트를 제거한다. 데이터 프레임이 두개의 우선순위 레벨 이상에 대응하는 두개의 데이터 셋트 이상을 포함하도록 규정되는 경우에, 비교 알고리즘은 가장 낮은 우선순위 레벨에 대응하는 다수의 데이터 셋트를 제거할 수 있다.
정보가 전술된 압축 알고리즘으로 인해서 손실된다 할지라도, 보통은 압축해제 알고리즘을 이용하므로, 충분히 양호한 신호를 재생할 수 있으며, 따라서 재생시 합리적인 음성 메시지의 질을 구현할 수 있다. 압축해제 알고리즘은 후술된다.
사용자가 메모리(116)내에 저장된 음성 메시지를 검색하고자 하는 경우에 사용자는 키보드(117)의 미리 규정된 키 또는 키-열을 누르므로서 제어기에 명령을 주게된다. 그후 선택된 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터는 제어기(115)에 의해서 판독되며 프레임 보간 블록(109)에 전달된다. 프레임 보간 블록의 압축해제 알고리즘은 대체로 프레임 추림 블록의 압축 알고리즘에 대해 역함수를 실행한다. 메시지 데이터가 j 데이터 프레임으로 부터 i 데이터 프레임이 제거된 전술된 제1 압축 알고리즘을 이용하여 압축되었으면 대응하는 압축해제 알고리즘은 보간 알고리즘, 예를들면, 선형 보간에 의해서 제거된 프레임을 재구성한다. 가장 낮은 우선순위 레벨을 갖는 대응하는 데이터 셋트에 대응하는 비트가 대응하는 압축해제 알고리즘으로 제거된 제2 압축 알고리즘에 따라 압축된 메시지 데이터는 제거된 비트를 어떤 미리 선택된 비트 패턴으로 교체할 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 제거된 비트는 랜덤 코드 열로 교체된다. 랜덤 코드 열은 랜덤 코드 발생기에 의해서 발생되거나 또는 저장된 (의사-랜덤) 리스트로 부터 추출될 수 있다. 상기 랜덤 코드 발생기의 사용은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 장치(200)의 블록도를 도시하는 도2에 도시된다. 제2 실시예는 랜덤 코드 발생기, RND(222)가 프레임 보간 블록(109)에 접속된다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 따라서 랜덤 코드 열은 프레임 보간 블록(109)에 제공된다.
도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 장치(300)의 블록도를 도시한다. 본 발명의 제3 실시예는 스위치(323)가, 음성 엔코더(103)의 출력에 접속된, 제1 단자, A와, 음성 디코더(110)의 입력에 접속된, 제2 단자, B 및 프레임 추림 블록(104)의 입력에 접속된, 공통 단자 C를 갖도록 제안된다는 점에서 전술된 제1 실시예와 다르다. 스위치는 제어기(115)의 제어하에서 단자 A 또는 단자 B를 단자 C에 접속시킬 수 있다.
제3 실시예의 동작은 스위치(323)가 음성 엔코더(103)의 출력을 프레임 추림 블록(104)의 입력(단자 C 에 접속된 단자 A)에 음성 엔코더(103)의 출력을 접속시킬 때 제1 실시예의 동작과 일치한다. 그러나, 스위치(323)가 음성 디코더(110)의 입력을 프레임 추림 블록(104)의 입력(단자 C에 접속된 단자 B)에 접속할 때 사용자는 수신기(108)에 의해서 수신되는 음성 메시지를 저장할 가능이 있다. 이 경우에 음성 디코더(110)의 입력에서 나타나는 엔코드된 음성 신호는 프레임 추림 블록(104)의 입력에서도 나타난다. 그러므로 프레임 추림 블록은 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생한다. 그후 제어기(115)는 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리(116)에 저장한다. 따라서, 사용자는 마이크를 통해서 말함으로서 음성 메시지를 저장할 것인지 또는 통신 장치의 수신기에 의해서 수신된 음성 메시지를 통해서 저장할 것인지를 결정한다.
도4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 통신 장치(400)의 블록도를 도시한다. 본발명의 제4 실시예는 스위치(424)가 도입되는 면에서 전술된 제1 실시예와 다르다. 스위치(424)는 음성 엔코더(103)의 출력에 접속된 제1 단자, A, 전혀 접속되지 않는 제2 단자, B 및 프레임 보간 브록(109)의 출력에 접속되는 공통 단자, C를 갖는다. 스위치는 제어기(115)에 의한 제어하에서 단자 A 또는 단자 B를 단자 C에 접속할 수 있다.
제4 실시예의 동작은 스위치(424)가 프레임 보간 블록(109)의 출력을 신호 처리 장치(105)(단말기 C에 접속된 단말기 B)의 송신기 입력, Tx/I에 접속시키지 않을 때 제1 실시예의 동작과 일치한다. 스위치(424)가 프레임 보간 블록(109)의 출력을 신호 처리 장치(105)의 송신기 입력, Tx/I에 접속시키는 경우에 (단자 C에 접속된 단자 A) 사용자는 저장된 음성 메시지를 검색하여 이를 송신기(106)에 의해서 송신할 가능성이 있다. 이 경우에 저장된 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터는 제어기(115)에 의해서 메모리(116)으로 부터 판독되어 프레임 보간 블록(109)으로 전달된다. 엔코드된 음성 신호는 프레임 보간 블록(109)의 출력에서 발생되며 이 신호는 스위치(424)로 인해 신호 처리 장치(105)의 송신기 입력, Tx/I상에 나타날 수 있다. 신호 처리 장치에 의해서 처리한 후에 음성 메시지는 송신기(106)에 의해서 송신된다. 따라서, 사용자는 저장된 음성 메시지 검색을 선택하며 그것이 라우드스피커를 통해서 재생되거나 또는 이에 더해서 송신기에 의해서 전달되도록 한다.
이 외에도 본 발명의 다른 여러 실시예(미도시)가 가능함을 예측할 수 있다. 예를들면, 다수의 저장된 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터가 메모리에 변경되지 않도록 미리 저장될 수 있다. 그후 이러한 메시지는 사용자의 명령에 따라서 라우드스피커 또는 송신기에 의해서 출력되거나 제어기에 의해서 개시될 수 있다. 예를들어, 제어기는 저장된 음성 메시지를 라우드스피커를 통해서 사용자에게 출력하므로서 통신 장치의 특정 동작 상태에 응답할 수 있다. 또 다른 예에서, 통신 장치는 자동 응답 장치와 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 통신 장치에 들어오는 호출이 있으며 사용자가 대답하지 않거나 대답하기를 원하지 않는다고 가정하면, 저장된 음성 메시지는 제어기의 제어하에서 메모리로 부터 판독되며 송신기에 의해서 호출당사자에 송신된다. 호출 당사자는 출력된 저장 음성 메시지에 의해서 통보되어 사용자는 호출에 대답할 수 없으며 사용자는 음성 메시지를 남길 수 있다. 호출 당사자가 음성 메시지를 남기기로 결정하면, 음성 메시지는 수신기에 의해서 수신되어, 프레임 추림 블록에 의해서 압축되며 결국 제어기에 의해서 메모리에 저장된다. 사용자는 후에, 메모리로 부터 저장된 음성 메시지를 판독하며 라우드스피커에 의해서 출력하므로서 호출 당사지에 의해서 저장된 메시지를 재생할 수 있게 된다.
전술된 통신 장치(100, 200, 300 및 400)는 예를들면, 이동 전화 또는 셀룰러 전화가 될 수 있다. 안테나(107)를 송신기(106)의 출력 및 수신기(108)의 입력에 접속시키기 위해서 듀플렉스 필터가 사용될 수 있다. 본 발명은 무선 통신 장치에 제한되지 않으며 라인이 고정 접속되는 유선 통신 장치에서도 사용될 수 있다. 더우기, 사용자는 키보드(117)를 사용하는 대신에 또는 그에 더해서 음성 명령에 의해서 통신 장치(100, 200, 300, 400)에 명령을 전달할 수 있다.
프레임 추림 블록(104)에 보통은 코드 압축 수단이 부착되며 압축 실행 알고리즘이 사용될 수 있다. 전술된 방법과 같은, 왜곡을 일으키는 알고리즘과, 지브-렘펠 알고리즘 및 허프만과 같은, 원래의 신호를 완전하게 재생할 수 있는 알고리즘이 사용될 수 있다. 지브-렘펠 알고리즘 및 허프만 알고리즘은 각각, 토마스 엠. 커버의 "정보 요소의 원리" 제319 이하 및 제92에 기술되는데, 그 설명은 본원의 참조문헌에 포함된다. 그와같이, 프레임 보간 블록, FINT(109)은 보통은 코드 압축해제 수단이 부착되는데 이 알고리즘은 대체로 코드 압축 수단에 의해서 사용된 알고리즘에 대한 역 작용을 수행한다.
본 발명의 "통신 장치"라는 용어는 이동 전화 또는 셀룰러 전화와 같은 다른 통신 장치와 동작하도록 적응되는 핸즈 프리 장치를 일컷는 것임을 알 수 있다. 더우기, 본 발명의 주요 특징들은 여러 다양한 물리적인 장치로 실시될 수 있다. 예를들어, 프레임 보간 블록, FINT(109) 및/또는 프레임 추림 블록, FDB(104)은 셀룰러 전화 자체로 뿐만 아니라 셀룰러 전화의 부속물로서도 동일하게 실행될 수 있다. 그러한 부속물의 예는 핸즈 프리 장치 및 확장 장치이다. 확장 장치는 셀룰러 전화의 시스템 버스 접속기에 접속될 수 있으며 그에 따라서 구술 녹음 전화 또는 응답기 전화와 같이, 메시지 저장 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의구성 및 동작 방법은 음성 메시지가 음성 엔코더에 의해서 제공되는 포맷보다 더 압축된 포맷으로 메모리에 저장되는 장점이 있다. 그러한 저장된 음성 메시지는, 음성 엔코딩 포맷에 따라서, 즉, 음성 신호가 음성 엔코더를 통과한 후에 제공된 포맷에 따라서 엔코드된 음성 신호를 재생하기 위해서 압축해제 수단에 의해서 압축해제된다.
저장된 음성 메시지가 종래 기술에서와 같이 음성 엔코더에 의해서 제공된 포맷 보다도 더 압축된 포맷으로 메모리에 저장되므로, 특정 음성 메시지를 저장하는데 메모리가 덜 필요하게 된다. 그러므로 더 작은 메모리가 사용될 수 있다. 그에 대체해서, 특정 메모리에 더 긴 음성 메시지가 저장될 수 있다. 결국, 본 발명의 통신 장치는 더 적은 메모리를 필요로 하며, 따라서 더 싸게 실시가 가능하다. 예를들어, 메모리가 구하기 쉽지 않은, 작은 휴대용 통신 장치에서, 요구된 메모리가 더 적어지는 것은 확실히 장점이 됨을 알 수 있다. 또한, 압축해제 수단에 의해서 사용되는 압축해제 알고리즘이 간단하므로 계산 기능이 적게 요구된다.

Claims (35)

  1. 음향학적 음성 신호를 수신하여 음성 신호를 발생하기 위한 마이크(101)와,
    음성 엔코딩 알고리즘에 따라서 음성 신호를 엔코딩하며, 상기 음성 신호는 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하는, 음성 엔코더(103)와,
    상기 엔코드된 음성 신호를 송신하기 위한 송신기(106),
    상기 송신된 것으로서 엔코드된 음성 신호를 수신하며, 수신된 것으로서 엔코드된 음성 신호는 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하는, 수신기(108),
    음성 디코딩 알고리즘에 따라 상기 수신된 것으로서 엔코드된 음성 신호를 디코딩하기 위한 음성 디코더(110),
    상기 디코드된 음성 신호를 출력하기 위한 라우드스피커(113),
    적어도 하나의 저장된 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터를 저장하기 위한 메모리(116),
    상기 메모리로부터의 음성 메시지에 대응하는 메시지 데이터를 판독하기 위한 메모리 판독 수단(116)을 포함하는 통신 장치(100, 200, 300, 400)에 있어서,
    상기 통신 장치는, 판독된 메시지 데이터를 메시지 데이터 포맷으로 부터 음성 엔코딩 포맷으로 압축해제하기 위한 코드 압축해제 수단(109)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    코드 압축해제 수단에 의해서 압축해제된 메시지 데이터를 음성 디코더로 통과시키며, 그에 따라서 압축해제된 메시지 데이터는 음성 디코딩 알고리즘에 의해서 디코드되며 라우드스피커에 의해서 음성 메시지로서 출력되게 하는, 제1 접속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 접속 수단은 통신 장치의 사용자에 의한 제어하에서 메시지 데이터를 음성 디코더로 선택적으로 통과시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  4. 전항중 어느 한 항에 있어서,
    음성 디코더에 의해서 디코드된 신호가 라우드스피커에 의해서 출력되기 전에 필터하기 위한 포스트 필터링 수단(111)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포스트 필터링 수단(111)은 로우 패스 필터인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코드 압출해제 수단에 의해서 압축해제된 메시지 데이터를 송신기로 통과시키며, 그에 따라서 압출해제된 메시지 데이터가 송신기에 의해서 송신되도록 하는, 제2 접속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 접속 수단은 통신 장치의 사용자에 의한 제어하에서 메시지 데이터를 송신기로 선택적으로 통과시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  8. 전항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음성 엔코딩 포맷으로 코드된 엔코드된 음성 신호를 압축하여 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하기 위한 코드 압축 수단(104)을 더포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    음성 엔코더의 엔코드된 음성 신호를 코드 압축 수단으로 통과시키며, 그에 따라서 마이크에 의해서 추출된 음향학적 음성 신호에 대응하는 엔코드된 음성 신호를 압축하며, 압축된 음성 신호가 메모리 기록 수단에 의해서 저장된 음성 메시지로서 메모리 내에서 기록되게 하는, 제3 접속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 접속 수단은 통신 장치의 사용자에 의한 제어하에서 음성 엔코더의 엔코드된 음성 신호를 코드 압축 수단에 선택적으로 통과시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  11. 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    수신기에 의해서 수신된 엔코드된 음성 신호를 압축 수단으로 통과시키며, 상기 압축 수단은 엔코드된 음성 신호를 압축하며, 압축된 음성 신호가 메모리 기록 수단에 의해서 저장된 음성 메시지로서 메모리내에 저장되게 하는, 제4 접속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    제4 접속 수단은 통신 장치의 사용자에 의한 제어하에서 수신기에 의해서 수신된 엔코드된 음성 신호를 압축 수단으로 통과시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  13. 전항중 어느 한 항에 있어서,
    코드 압축해제 수단이 선형 보간 방법에 의해서 n 입력 데이터 프레임으로 부터 m 데이터 프레임을 발생하며, 각 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, m, n은 정수로서 m은 n 보다 큰 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  14. 전항중 어느 한 항에 있어서,
    음성 엔코딩 포맷에 대응하는 데이터를 형성하기 위해서 판독 메시지 데이터와 결합하여 사용되는 랜덤한 코드 열(sequence)을 발생하기 위한 랜덤 코드 발생기(222)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  15. 제1항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코드 압축해제 수단은 지브-렘펠(Ziv-Lempel) 또는 허프만 알고리즘을 실행이 가능한 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  16. 제8항 내지 제14항에 있어서,
    코드 압축 수단은 j 데이터 프레임을 부터 i 데이터 프레임을 제거하며, 각 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, i 및 j는 정수이며, j는 i보다 큰 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  17. 제8항 내지 제14항중 어느 한 항 또는 제16항에 있어서,
    상기 코드 압축 수단은 각각의 데이터 프레임의 l 비트로 부터 k 비트를 제거하며, 각 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, k 및 l은 정수이며, l은 k 보다 큰 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  18. 제8항 내지 제14항중 어느 한항 또는 제17항에 있어서,
    음성 엔코딩 포맷에 따라 엔코드된 음성 신호는 미리 규정된 우선순위 레벨에 대응하는 적어도 두개의 데이터 셋트를 포함하며, 상기 코드 압축 수단은 가장 낮은 우선순위 레벨에 대응하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  19. 제14항을 인용하는 제 18항에 있어서,
    상기 랜덤 코드 발생기에 의해서 발생된 랜덤 코드 열은 코드 압축 수단에 의해서 제거된 데이터에 대응하는 데이터 대신에 사용되는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  20. 제8항 내지 제15항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코드 압축 수단은 지브-렘펠(Ziv-Lempel) 또는 허프만 알고리즘 실행이 가능한 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  21. 전항중 어느 한항에 있어서,
    상기 마이크에 의해서 발생된 음성 신호를 수신하여 디지털화된 음성 신호를 발생하며, 상기 디지털화된 음성 신호는 음성 엔코더로 통과되게 하는, 아날로그-디지털 변환기(102), 및
    상기 디코드된 음성 신호를 수신하여 아날로그 신호를 발생하며, 상기 아날로그 신호는 라우드스피커에 의해서 출력되게 하는 디지털-아날로그 변환기(112)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  22. 전항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 장치는, 셀룰러 전화와 같은 무선 통신 장치에서 동작하도록 적응된 핸즈 프리 장치의 부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 통신 장치는 셀룰러 전화인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  24. 음성 메시지 검색 방법에서,
    메모리로 부터 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 판독하며,
    압축해제 알고리즘에 의해서 상기 판독 메시지 데이터를 압축해제하며, 그에 따라서 압축해제된 데이터가 음성 엔코딩 포맷으로 코드되며,
    음성 디코딩 알고리즘에 따라서 압축해제된 메시지 데이터를 디코딩하며,
    음성 메시지를 음향학적 음성 신호로서 출력하기 위해서 디코딩된 메시지 데이터를 라우드스피커로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    디코딩된 메시지 데이터가 라우드스피커에 의해서 출력되기 전에 필터링 방법에 따라서 디코딩된 메시지 데이터를 사후 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 사후 필터링 방법은 로우 패스 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
  27. 통신 장치에 사용하기 위한 음성 메시지 검색 방법에 있어서,
    메모리로 부터 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 판독하며,
    압축해제 알고리즘에 의해서 판독 메시지 데이터를 압축해제하며, 그에 따라서 압축해제된 데이터가 음성 엔코딩 포맷으로 코드되게 하며,
    상기 통신 장치로 부터 음성 메시지를 전송하기 위해서 상기 압축해제된 메시지 데이터를 송신기로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축해제 알고리즘은, 선형 보간 방법에 의해서 n 입력 데이터 프레임으로 부터 m 데이터 프레임을 발생하는 단계를 포함하며, 여기서 하나의 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, m 및 n은 정수이며, m은 n 보다 큰 것을 특징으로 하는 음성 데이터 검색 방법.
  29. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축해제 알고리즘은 지브-렘펠(Ziv-Lempel) 또는 허프만 알고리즘을 실행하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
  30. 음성 메시지 저장 방법에서,
    음향학적 음성 신호를 전기 음성 신호로 변환하며,
    음성 엔코딩 알고리즘에 의해서 전기 음성 신호를 엔코딩하며 그에 따라서 음성 엔코딩 포맷으로 엔코드된 음성 신호를 발생하며,
    압축 알고리즘에 따라서 엔코드된 음성 신호를 압축하며 그에 따라서 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하며,
    상기 압축된 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 저장 방법.
  31. 통신 장치에 사용하기 위한 음성 메시지 저장 방법에서,
    음성 엔코딩 포맷으로 코딩되었으며, 전송 및 엔코딩된 음성 신호를 수신하며,
    압축 알고리즘에 따라서 수신 및 엔코드된 음성 신호를 압축하며 그에 따라서 메시지 데이터 포맷으로 코드된 메시지 데이터를 발생하며,
    상기 압축된 메시지 데이터를 저장된 음성 메시지로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 통신 장치에 사용하기 위한 음성 메시지 저장 방법.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 압축 알고리즘은,
    j 데이터 프레임에서 i 데이터 프레임을 제거하는 단계를 포함하며, 여기서 하나의 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, i 및 j는 정수이며 j 는 i 보다 큰 것을 특징으로 하는 음성 메시지 저장 방법.
  33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 알고리즘은,
    각각의 데이터 프레임중 l 비트로부터 k 비트를 제거하는 단계를 포함하며, 여기서 하나의 데이터 프레임은 미리 규정된 수의 2진 비트를 포함하며, k 및 l은 정수이며, l은 k 보다 큰 것을 특징으로 하는 음성 메시지 저장 방법.
  34. 제30항 내지 제33항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음성 인코딩 포맷에 따라 엔코드된 음성 신호는 미리 규정된 우선순위 레벨에 대응하는 적어도 두개의 데이터 셋트를 포함하며, 상기 압축 알고리즘은,
    가장 낮은 우선순위 레벨에 대응하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 저장 방법.
  35. 제30항 또는 제31항에 따른 음성 메시지 검색 방법에 있어서,
    상기 압축 알고리즘은 지브-렘펠(Ziv-Lempel) 또는 허프만 알고리즘을 실행하는 것을 특징으로 하는 음성 메시지 검색 방법.
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