JPH02181552A - 高能率符号パケット伝送方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声等のアナログ信号をディジタル化し、さ
らにその有音部分だけをパケットにして送受信する高能
率符号パケット伝送方式に関する。

〔従来の技術〕

音声等のアナログ信号をパケット伝送する場合は、Ａ／
Ｄ変換によりリニアのＰＣＭ符号かあるいはより圧縮し
たｐｌａｗＰｃＭに変換してそれをパケットに組立てて
送出する。無音部分を抑圧し有音部分だけをパケット化
して送出する場合でも、これらの符号を使用するのであ
れば単に有音部分の符号をそのまま伝送すれば問題ない
、なぜならリニア符号やμｌａｗ等のＰＣＭ符号は一つ
のサンプルの符号化に前のサンプル値の影響を受けず、
１対１に対応した符号化となっているためである。

それに対しＡＤＰＣＭ符号のように予測差分量子化に依
るものは、−サンプルの符号化に過去のサンプル値を利
用するため、無音部分を単に送出しないようにするだけ
では、復号回路において復号に必要な情報が欠落するた
め正しく復号できない、すなわち予測差分符号化は、過
去の入力信号により決まる符号化時の内部状態と、その
符号を復号する時の復号回路の内部状態とは一致してい
なければならず、リセットのタイミングも符号化と復号
化で同期している必要がある。そのため従来は、このよ
うな差分符号化を用いてパケット伝送する場合は、無音
抑圧せずに連続した符号をパケット化して送出すること
を前提としていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしその方法では無音抑圧による伝送効率の向上は得
られないため、無音抑圧しても正しく復号できる技術が
必要とされていた。

その方法として、送信側では無音部分の処理時は符号化
回路を停止状態にし、次の有音部分の符号化はそのとき
の停止した状態から始める方法と、符号化回路にＯ入力
し符号化回路の内部状態を擬似的にリセット状態にする
方法とが考えられる。

受信側では、次パケットが到着しない場合（無音抑圧）
、上記の処理に対応して復号回路を停止したり、０入力
して擬似的にリセット状態にすればよい、前者の方法は
符号化回路と復号化回路の内部状態とが一致するため、
理論的に正しい復号が行える。しかし予測差分符号化は
音声の相関を利用しているため、連続していない音声に
対しては本来の性能がでない恐れがある。後者は０人力
により等価的にリセット状態にするには十分長い時間が
必要であり、短い無音区間では十分にリセット状態にな
っているとは限らない、しかしこれらの方法の最も大き
な問題点は、送信側でまず有音か無音か”を判定してか
ら符号化をする必要があるため処理時間（遅延時間）が
増大することである。

そこで有音／無音の検出処理と符号化とを平行して行う
ことができれば、遅延時間の増大を防ぐことができる。

しかしそのためには符号化が有音か無音かに依らずに処
理できる方法が必要である。

本発明は、予測差分符号化を用いて無音抑圧を伴うパケ
ット伝送をする場合に、符号化回路と復号化回路との同
期をとって復号を正しく行えるようにした高能率符号パ
ケット伝送方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明による高能率符号パケット
伝送方式では、 その送信側に、音声信号等のディジタル符号系列を受信
し、該符号系列が有音か無音かをその一定時間長の符号
系列（これをブロックという）毎に識別する識別回路と
、同時平行して前記ディジタル符号系列を入力され符号
化して出力する予測差分符号化回路と、該予測差分符号
化回路からの符号化出力を書き込まれて１ブロックずつ
蓄積するメモリと、該メモリに蓄積されたブロックが、
前記識別回路によって有音と判定された場合は、それに
より前記メモリから該ブロックを読み出しパケット化し
、該パケットより以前に送出したパケットやこれから以
後に送出するパケットとの相対的な送出時間関係を示す
送出時間関係表示信号をそのヘッダに付与して送信する
送信回路と、前記ブロックが前記識別回路によって無音
と判定された場合には、それにより該ブロックのパケッ
ト化は行わず、次ブロックの先頭を構成する符号系列が
前記予測差分符号化回路に入力する直前に該予測差分符
号化回路をリセットするリセット手段と、をもち、 受信側に、前記送信回路から送信されたパケットを受信
し、そのヘッダを解釈してパケットを分解する受信回路
と、予測差分符号化による高能率符号化信号を復号する
復号回路と、前記ヘッダに含まれている前記送出時間関
係表示信号を解釈して受信パケットの符号ブロックがそ
れ以前に受信しているパケットの符号ブロックと連続し
ている場合は、受信したパケットの符号ブロックをその
まま前記復号回路に入力し、連続していない場合には、
該復号回路をリセットしてから該ブロックの符号系列を
前記復号回路に人力する制御回路と、を備えた。

〔作用〕

有音、無音の識別をし、有音部分だけをパケット化して
送出する方法を考えると、まず有音／無音の識別は１サ
ンプル単位に識別することは従来の技術では困難であり
、そのため実際にはたとえば１６ｍｓとか３２ｍｓとか
の一定時間長のパワー等を計算し、それによりその部分
が無音か有音かを判定してる。従って、リニアあるいは
μｌａｗ等のＰＣＭ符号をさら高能率符号化してパケッ
ト化する場合に、有音を判定してから有音部分を符号化
して送出すると、たとえば３２ｍｓの判定時間にさらに
パケット化に３２ｍ５かかり、併せて６４ｍ５の遅延時
間となる。この遅延時間の増大を防ぐにはパワー等の演
算による判定処理と、該符号化処理とを並列して同時に
実行すればよく、そうすることにより遅延時間は蓄積時
間の３２ｍ５だけに抑えられる。しかしこの方法では、
該符号化処理は有音／無音の判定とは関係なく連続して
処理しなければならない、すなわちそのブロックが無音
だと判定したとしても、そのブロックの符号化を中止す
ることはできない、したがって符号化後、無音と判定し
たブロックの符号化結果を送出しなければ、復号化側で
符号化回路との内部状態の同期がとれず、復号に誤りが
生じる。

そこで本発明は該ブロックが無音と判定した場合は、次
ブロックの先頭のサンプルの符号化処理をまずリセット
してから行うようにしたもので、リセットすることによ
り符号化回路の内部状態を初期値に設定するため、前の
サンプル値の影響を受けずに符号化できる。従って復号
化側では無音区間の符号サンプルを受信しなくても、リ
セットしてから復号を開始すれば内部状態を同期させる
ことができ正しい復号化が可能である。

〔実施例］ 第１図の（１）は符号化側回路の実施例を示すブロック
図である。同図において、１は信号入力端子でたとえば
リニアかμｌａ−のＰＣＭ符号列である。２は有音／無
音の判定処理を行うために倍周期に端子１から入力する
信号のパワー等を演算する回路である。３は演算回路２
の演算結果をもとに有音か無音かを判定する回路で、５
は予測差分符号化方式に依る高能率符号化回路で例えば
ＡＤＰＣＭ符号の符号化回路、６は符号化回路５の出力
を格納するメモリ、７はメモリ６に蓄積された符号列を
読み出し、必要なヘッダ等を付与してプロトコルに従っ
て回線に送出するパケット化回路（送信回路）である。

また４は遅延回路でリセットのタイミングを保証するた
めに設ける。

例えば１２５μｓ周期で入力端子１から入力した信号は
、まず演算回路２でパワー等の演算を行い、同時に遅延
回路４に入力し、そこで何周期か遅延した後、符号化回
路５に入力し、符号化結果は逐次メモリ６に書き込まれ
る。パケット化周期を３２ｍ５とすると、２５６個のサ
ンプルが人力した時点で演算回路２でのそれまでの２５
６サンプル分のパワー加算結果を判定回路３に送出し、
そこで有音か無音かを判定する。無音と判定した場合は
、符号化回路５に入力するサンプル値がその２５６個の
サンプルの最後のサンプルと次のサンプルとの間のタイ
ミングをみて判定回路３から符号化回路５へ信号線８を
通してリセットの信号を送出する。有音と判定した場合
は、符号化回路５はリセットせずに連続して符号化し、
またメモリ６に蓄積された２５６サンプル分の符号化結
果をパケット化して送出するように送信回路７に指示す
る。無音の場合はパケット化指示を行わないため、その
分の符号化結果は廃棄される。

第２図は以上の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。同図において、２１は第１図（１）の入力端
子１に入力する信号のタイミングを表し、この例では１
２５７ｚｓ周期で入力するものとする０図のようにある
時点から０，１．・・・と入力の順番に番号をつける。

遅延回路４で１周期の遅延を与えるものとすると、符号
化回路５への入力は２４に示すように１周期遅れたタイ
ミングとなる。パケット長を３２ｍ５すなわち２５６周
期分とすると、まず入力値列０．ｌ、２．・・・、は演
算回路２でそれぞれの周期内の時間でパワー等が計算さ
れる。２５６個目すなわち入力値列２５５のサンプルが
入力すると、それを含めてそれまでの２５６個分のパワ
ー演算結果が判定回路３に入力する。

同時に符号化回路５では１周期の遅れで入力したサンプ
ルを符号化し、順次メモリ６に格納してい（、演算回路
２において入力値列２５５のサンプルを処理している時
点では符号化回路５は入力値列２５４の処理をしており
、従って次の１周期が終るまでに判定回路３での判定処
理を終える必要がある０判定回路３での判定処理の結果
、無音と判定すれば符号回路５の回路で入力値列２５６
の処理を行う前にリセットするように判定回路３から符
号化回路５へ指示する。従ってこの場合、第２図のパケ
ット１を送出せずにメモリ上から廃棄しても、パケット
２の先頭はリセット後の初期状態から符号化を行ったも
のであるため、復号にパケット１Φ情報は必要としない
。

第１図の（２）は復号化側回路の実施例を示すブロック
図である。同図において、９はパケット受信２公解部（
受信回路）、１０は受信したパケットデータを格納する
メモリ、１１はタイムスタンプ等の情報ヘッダを読み取
って次に再生すべきパケットを制御する制御回路、１２
は復号回路、１３は雑音発生回路、１４は復号回路１２
と雑音発生回路１３の出力の選択回路である。

受信回路９でプロトコルに従ったパケットの受信処理を
行い、受信したパケットはメモリｌＯに格納する。パケ
ット制御回路１１でメモリ１０からタイムスタンプ等の
情報ヘッダを読取り、そのパケットの適切な再生時期を
制御する。復号回路１２ではパケット制御回路１１から
の制御に従って、メ毎す１０からデータを読取り、復号
して選択回路１４へ出力する。パケット制御回路１１で
は再生すべきパケットがない時、すなわち無音と判定し
た時は雑音発生回路１３から雑音を発生させ、選択回路
１４で雑音発生回路１３の出力を選択するように制御す
る。こ゛のとき無音区間の後に一最初に再生するパケッ
トを復号するとき、復号回路１．２ではリセットしてか
ら復号を開始する。符号化回路５では無音と判定したパ
ケットの次のパケットは常にリセットしてから符号化し
ているため、復号化側でも同様にリセットすることによ
り内部状態を符号化回路と復号化回路で一敗させること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、予測差分符号化の原理による高能率音
声符号化を用いて無音部分を抑圧してパケット送出する
場合でも、以上のようなリセット制御をすることにより
正しい符号化、復号化を行うことができる。

【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
第１図の回路の動作を説明するタイミングチャート、で
ある。 符号の説明 １・・・信号入力端子、２・・・パワー等を演算する回
路、３・・・有音か無音かを判定する回路、４・・・遅
延回路、５・・・予測差分符号化方式に依る高能率符号
化回路、６・・・メモリ、７・・・パケット化回路（送
信回路）、９・・・パケット受信１仔解部（受信回路）
、１０・・・メモリ、１１・・・パケットを制御する制
御回路、１２・・・復号回路、１３・・・雑音発生回路
、１４・・・選択′回路。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）音声信号等のディジタル符号系列を受信し、該符号
   系列が有音か無音かをその一定時間長の符号系列（これ
   をブロックという）毎に識別する識別回路と、同時平行
   して前記ディジタル符号系列を入力され符号化して出力
   する予測差分符号化回路と、該予測差分符号化回路から
   の符号化出力を書き込まれて１ブロックずつ蓄積するメ
   モリと、該メモリに蓄積されたブロックが、前記識別回
   路によって有音と判定された場合は、それにより前記メ
   モリから該ブロックを読み出しパケット化し、該パケッ
   トより以前に送出したパケットやこれから以後に送出す
   るパケットとの相対的な送出時間関係を示す送出時間関
   係表示信号をそのヘッダに付与して送信する送信回路と
   、前記ブロックが前記識別回路によって無音と判定され
   た場合には、それにより該ブロックのパケット化は行わ
   ず、次ブロックの先頭を構成する符号系列が前記予測差
   分符号化回路に入力する直前に該予測差分符号化回路を
   リセットするリセット手段と、を送信側にもち、 前記送信回路から送信されたパケットを受信し、そのヘ
   ッダを解釈してパケットを分解する受信回路と、予測差
   分符号化による高能率符号化信号を復号する復号回路と
   、前記ヘッダに含まれている前記送出時間関係表示信号
   を解釈して受信パケットの符号ブロックがそれ以前に受
   信しているパケットの符号ブロックと連続している場合
   は、受信したパケットの符号ブロックをそのまま前記復
   号回路に入力し、連続していない場合には、該復号回路
   をリセットしてから該ブロックの符号系列を前記復号回
   路に入力する制御回路と、を受信側にもつことを特徴と
   する高能率符号パケット伝送方式。