JPH07212320A - 音声帯域信号パケット化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声帯域信号の種類に関係なく十分な伝送品
質を実現させる。 【構成】 送信側において、入力された音声帯域信号の
種類を検出し（１０６）、その種類によって最適な符号
化方式で入力された音声帯域信号を符号化した後（１０
２〜１０４）、パケットを組み立てて伝送する（１０
５）。受信側においては、受信パケットを分解して符号
化音声帯域信号に変換すると共に（１１１）、その際、
音声帯域信号の種類を識別し（１１２）、識別した種類
に応じた符号化方式に従って復号して音声帯域信号を再
生する（１０８〜１１０）。かくして、入力された音声
帯域信号の種類に応じた符号化方式を適用できて、音声
帯域信号の種類に関係なく、十分な伝送品質を達成でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログ音声端末から
与えられた音声帯域信号をパケットに変換したり、パケ
ット交換網から与えられたパケットを音声帯域信号に変
換してアナログ音声端末に与えたりする音声帯域信号パ
ケット化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

文献：『１９８７年 電子情報通信学会 情報ネットワ
ーク研究会、「高能率符号化方式を用いた音声パケット
通信における廃棄パケット補償の検討」、ＮＴＴ伝送シ
ステム研究所、鈴木純司、高正博著』 従来の回線回路としての音声帯域信号パケット化装置に
おいては、上記文献に記載されているように、電話機か
らの音声信号か、ファクシミリ端末やモデム装置からの
音声以外の音声帯域データ信号（以下、ＶＢＤ(Voice B
and Data）信号と呼ぶ）かを区別することなく、アナロ
グ入力の音声帯域信号（音声信号及びＶＢＤ信号を合わ
せてこのように呼ぶ）を所定の符号化方式（例えばＣＣ
ＩＴＴ勧告Ｇ．７２７ ３２ｋｂ／ｓエンベデッドＡＤ
ＰＣＭ符号化方式）に従って符号化した後パケットを組
立て、又は、受信したパケットを分解した後、上記所定
の符号化方式に従って復号化して電話機やファクシミリ
端末やモデム装置に出力するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
音声帯域信号パケット化装置においては、アナログ回線
を介して、音声帯域信号を授受するアナログ音声端末が
電話機であろうとファクシミリ端末やモデム装置であろ
うと、言い換えると、アナログ回線を介する音声帯域信
号が音声信号であろうとＶＢＤ信号であろうと、適用す
るパケット交換網を考慮して定まる同一の符号化方式に
従って符号化又は復号化を行なっていたので、音声帯域
信号の種類によっては伝送品質が十分でないものも生じ
ていた。最近、ファクシミリ端末やモデム装置からの音
声帯域信号（モデム信号）は、より高速なものとなる傾
向があり、特に、これらに対して十分な通信保証を行な
うことができ難くなっていた。

【０００４】かかる不都合を解決しようとして、符号化
ビットレートを上げると、パケット交換網を流通するパ
ケット量が増大し、輻輳の恐れ等を大きくしてしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、送信側構成として、入力された音声帯域信号が２種
類以上のどの種類のものかを検出する音声帯域信号種類
検出手段と、音声帯域信号の種類毎に用意された複数の
符号化手段と、音声帯域信号種類検出手段の検出出力に
応じていずれかの符号化手段を選択する送信側選択手段
と、選択された符号化手段が入力音声帯域信号に対して
符号化して得た符号化音声帯域信号をパケットに組み立
ててパケット交換網に送出するパケット化手段とを設け
た。

【０００６】また、受信側構成として、パケット交換網
からのパケットを分解して符号化音声帯域信号に変換す
るディパケット化手段と、受信したパケットに係る音声
帯域信号の種類を識別する音声帯域信号識別手段と、音
声帯域信号の種類毎に用意された複数の復号化手段と、
音声帯域信号種類識別手段の識別結果に基づいて、復号
化手段を選択してその復号化手段が符号化音声帯域信号
を復号して得た音声帯域信号を上記アナログ音声端末に
出力させる受信側選択手段とを設けた。

【０００７】

【作用】送信側において、入力された音声帯域信号の種
類を検出し、その種類によって最適な符号化方式で入力
された音声帯域信号を符号化した後パケットを組み立て
て伝送する。受信側においては、受信パケットを分解し
て符号化音声帯域信号に変換すると共に、その際、音声
帯域信号の種類を識別し、識別した種類に応じた符号化
方式に従って復号して音声帯域信号を再生する。

【０００８】かくして、入力された音声帯域信号の種類
に応じた符号化方式を適用できて、音声帯域信号の種類
に関係なく、十分な伝送品質を達成することができる。

【０００９】

【実施例】

（Ａ）第１実施例 以下、本発明を、ＡＴＭ（非同期転送モード）網に対す
る音声帯域信号パケット化装置に適用した第１実施例を
図面を参照しながら詳述する。ここで、図１は、この第
１実施例の音声帯域信号パケット化装置（音声帯域信号
セル化装置）１００を、音声帯域信号の処理面から示し
たものである。なお、この実施例においては、パケット
とＡＴＭ網を考慮してセルと呼ぶ。

【００１０】回線回路として機能する音声帯域信号セル
化装置１００は、電話機やファクシミリ端末やモデム装
置等のような音声帯域信号を出力するアナログ音声端末
１を、アナログ回線を介して収容し、アナログ回線を介
して与えられた音声帯域信号をセルに変換してＡＴＭ網
２に送信し、逆に、ＡＴＭ網２から与えられたセルを受
信して音声帯域信号に変換し、アナログ音声端末１に出
力するものである。

【００１１】(A-1) 第１実施例の送信構成 まず、第１実施例の送信構成及びその動作について説明
する。

【００１２】図１において、アナログ音声端末１からア
ナログ回線を介して送信されてきた音声帯域信号（音声
信号又はＶＢＤ信号）は、ハイブリッド回路１０１によ
って２線−４線変換され、Ａ／Ｄ変換（アナログ／デジ
タル変換）部１０２及び音声／ＶＢＤ検出部１０６に与
えられる。

【００１３】ここでのＡ／Ｄ変換部１０２は、アナログ
／デジタル変換を行なってデジタル信号（符号化音声帯
域信号）を切替スイッチ１０３に与える。切替スイッチ
１０３は、１入力２出力構成のものであり、一方の出力
端子はセル化部１０５に接続されており、他方の出力端
子は高能率符号化部１０４に接続されている。この切替
スイッチ１０３は、音声／ＶＢＤ検出部１０６の検出信
号に応じて出力端子を選択する。

【００１４】音声／ＶＢＤ検出部（音声帯域信号種類検
出手段）１０６は、ハイブリッド回路１０１を介して与
えられた音声帯域信号が音声信号かＶＢＤ信号かを検出
するものであり、その検出信号を切替スイッチ１０３、
セル化部１０４及びＣＡＣ(Connection Admission Cont
rol ：コネクション許可制御）部１０７に出力する。な
お、通信が行なわれていない状態（デフォルト状態）及
び入力された音声帯域信号が音声信号の場合において
は、音声／ＶＢＤ検出部１０６は、切替スイッチ１０３
を高能率符号化部１０４に接続させ、一方、入力された
音声帯域信号がＶＢＤ信号の場合においては、音声／Ｖ
ＢＤ検出部１０６は、切替スイッチ１０３をセル化部１
０５に接続させるようになされている。

【００１５】高能率符号化部１０４は、入力された符号
化音声帯域信号、すなわち、Ａ／Ｄ変換部１０２が音声
信号を変換して得た符号化音声帯域信号を、さらに符号
化してよりビットレートを小さくする。

【００１６】以上のようにして、アナログ音声端末１が
音声信号を出力しているときには低いビットレートの符
号化音声信号が高能率符号化部１０４からセル化部１０
５に入力され、アナログ音声端末１がＶＢＤ信号を出力
しているときには高いビットレートの符号化音声信号が
セル化部１０５に入力される。

【００１７】従って、この第１実施例の場合、音声信号
に対しては、Ａ／Ｄ変換部１０２及び高能率符号化部１
０４が符号化手段を構成しており、ＶＢＤ信号に対して
は、Ａ／Ｄ変換部１０２が符号化手段を構成している。

【００１８】セル化部１０５は、音声／ＶＢＤ検出部１
０６からの検出信号に基づいて、いずれの種類の音声帯
域信号に対する符号化音声帯域信号が入力されているか
を認識できる。セル化部１０５は、検出信号が音声信号
を指示しているとき、すなわち、低いビットレートの符
号化音声信号が入力されているときには、その速度に応
じたクロック信号に基づいて内蔵するバッファに符号化
音声帯域信号を取り込んでＡＴＭ網２について定まって
いるフォーマットに従うセルを組立ててＡＴＭ網２に送
出する。一方、セル化部１０５は、検出信号がＶＢＤ信
号を指示しているとき、すなわち、高いビットレートの
符号化音声信号が入力されているときには、その速度に
応じたクロック信号に基づいて内蔵するバッファに符号
化音声帯域信号を取り込んで上記と同一フォーマットに
従うセルを組立ててＡＴＭ網２に送出する。

【００１９】セル化部１０５は、このセル組立ての際
に、図２に示すように、セルのアダプテーション領域の
いずれかの位置に（図２ではその制御領域に）、伝送に
係る音声帯域信号が音声信号であるかＶＢＤ信号である
かを識別させるための音声／ＶＢＤ識別子２００を挿入
する。なお、セル化部１０５には、図示は省略している
が、宛先情報等を含むヘッダ情報が音声帯域信号の処理
系とは別系統で入力されており、当然に、セルにはその
ヘッダ情報が含まれる。

【００２０】ＣＡＣ部１０７は、例えば、複数の音声帯
域信号セル化装置１００に共通に利用されるものであ
る。ＣＡＣ部１０７は、ある音声帯域信号セル化装置１
００の呼接続時においては、所定時間当りのセル流量を
ＡＴＭ網２に申告する。音声／ＶＢＤ検出部１０６から
の検出信号が音声信号を指示しているときには、Ａ／Ｄ
変換部１０２からの符号化音声帯域信号のビットレート
に応じたセル流量を申告し、検出信号がＶＢＤ信号を指
示しているときには、高能率符号化部１０４からの符号
化音声帯域信号のビットレートに応じたセル流量を申告
する。この機能から言えば、ＣＡＣ部１０７は、パケッ
ト流量申告手段をなしている。

【００２１】以上のようにして、音声帯域信号の種類に
応じた異なる符号化方式で入力された音声帯域信号を符
号化し、それを所定フォーマットのセルに組み立ててＡ
ＴＭ網２に出力することができる。

【００２２】Ａ／Ｄ変換部１０２には、種々のＰＣＭエ
ンコーダを適用でき、例えば、既にＩＣチップ化されて
いるＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７１１に従う６４ｋｂ／ｓのＰ
ＣＭエンコーダを適用できる。

【００２３】図３は、ＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７１１に従う
６４ｋｂ／ｓＰＣＭエンコーダの一例を示すものであ
り、単一チャンネル逐次比較型のＰＣＭエンコーダであ
る。

【００２４】図３において、入力された音声帯域信号
（アナログ信号）は、ローパスフィルタ３００及びハイ
パスフィルタ３０１を順次介して帯域が音声帯域に制限
されると共に、ハイパスフィルタ３０１において、図示
しないクロック発生部からのサンプリングクロックに基
づいてサンプリングホールドされてＰＡＭ信号に変換さ
れる。

【００２５】このようなＰＡＭ信号が、容量アレイＤ／
Ａ変換器３０２ａ及び抵抗ストリングＤ／Ａ変換器３０
２ｂでなるＣＲ圧伸形Ｄ／Ａ変換器３０２に与えられ
る。ＣＲ圧伸形Ｄ／Ａ変換器３０２には、逐次近似レジ
スタ３０３から逐次更新されているデジタル信号が入力
される。ＣＲ圧伸形Ｄ／Ａ変換器３０２においては、変
換曲線におけるセグメント（折線）の量子化ステップを
容量アレイＤ／Ａ変換器３０２ａが担い、セグメント内
の量子化ステップを抵抗ストリングＤ／Ａ変換器３０２
ｂが担い、入力されたＰＡＭ信号と、Ｄ／Ａ変換したア
ナログ信号との差分を比較器３０４に与え、比較器３０
４はその差分情報に応じた逐次近似レジスタ３０３にお
けるデジタル信号を変更する。このような繰返しによっ
て上位側からデジタル信号が確定していき、最終的に得
られたデジタル信号が出力レジスタ３０５からシリアル
に出力される。なお、比較器３０４は、差分情報に応じ
たオフセット信号をオフセット補償回路３０６に与え、
オフセット補償回路３０６がＰＡＭ信号のオフセットを
変更させることにより、抵抗ストリングＤ／Ａ変換器３
０２ｂが担っている小さい量子化ステップをも正確に得
られるようにする。

【００２６】以上のようにして、ＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７
１１が規定しているμ則６４ｋｂ／ｓＰＣＭ信号（符号
化音声帯域信号）が得られて出力される。

【００２７】高能率符号化部１０４にも、種々の符号化
方式に従うものを適用でき、例えば、既にＩＣチップ化
されているＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７２７に従う３２ｋｂ／
ｓエンベデッドＡＤＰＣＭエンコーダを適用できる。

【００２８】図４は、ＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７２７に従う
３２ｋｂ／ｓエンベデッドＡＤＰＣＭエンコーダの一例
を示すものである。

【００２９】図４において、Ａ／Ｄ変換部（ＣＣＩＴＴ
勧告Ｇ．７１１に従う６４ｋｂ／ｓＰＣＭエンコーダと
する）１０２が出力し、切替スイッチ１０３を介して入
力されたμ則６４ｋｂ／ｓＰＣＭ信号は、均一量子化Ｐ
ＣＭ変換部３１０によって、量子化ステップが均一なＰ
ＣＭ信号（線形ＰＣＭ信号）に変換される。減算器３１
１には、この線形ＰＣＭ信号と、後述するように形成さ
れたこの線形ＰＣＭ信号に対する予測信号とが入力さ
れ、これらの差分信号が得られて適応量子化器３１２に
入力され、適応的に選定された量子化ステップ等によっ
て量子化され、３２ｋｂ／ｓのＡＤＰＣＭ信号（符号化
音声帯域信号）に変換されてセル化部１０５に出力され
る。

【００３０】ＡＤＰＣＭ信号は、ビットマスク部３１３
にも与えられて下位数ビット（エンハンスビット）が
“０”に置換えられた後、適応逆量子化器３１４におい
て逆量子化され、局部再生の量子化差分信号に変換され
る。この量子化差分信号は、適応予測器３１５及び加算
器３１６に与えられる。加算器３１６には予測信号も与
えられており、量子化差分信号に予測信号を加算するこ
とで局部再生信号を得て、適応予測器３１５に与える。
適応予測器３１５は、量子化差分信号及び局部再生信号
に基づいて、次のタイミングの予測信号を適応的に形成
して上記減算器３１１及び加算器３１６に与える。

【００３１】以上のようにして、入力されたμ則６４ｋ
ｂ／ｓＰＣＭ信号が、ＣＣＩＴＴ勧告Ｇ．７２７が規定
している３２ｋｂ／ｓＡＤＰＣＭ信号（符号化音声帯域
信号）に変換されて出力される。

【００３２】音声／ＶＢＤ部１０６には、ニューラルネ
ットワーク方式、帯域フィルタ方式及び予測フィルタ方
式のいずれに従うものを適用しても良い。図５及び図６
はそれぞれ、音声／ＶＢＤ部１０６の一例を示すもので
ある。なお、いずれの音声／ＶＢＤ検出部１０６共に、
ＶＢＤ信号は音声信号に比較して周波数及びパワーが安
定しているということを前提とし、このような特徴を検
出するためのパラメータに一旦変換した後判定を下すも
のである。

【００３３】まず、図５に示した音声／ＶＢＤ検出部１
０６の詳細構成について説明する。図５において、入力
された音声帯域信号は、自己相関計算部３２０に入力さ
れて、相関計算における離間時間が異なる複数の自己相
関係数（なお、パワーで正規化されている）が得られて
ニューラルネットワーク部３２１に入力される。ニュー
ラルネットワーク部３２１は、予め音声信号及びＶＢＤ
信号が入力されてその出力がこれらを識別できる値をと
るようにシナプス加重等の重み係数が学習されている。
従って、検出動作においては、現在入力されている音声
帯域信号に係る自己相関係数群を処理し、その音声帯域
信号が音声信号かＶＢＤ信号かを識別できるようにした
出力信号を、ニューラルネットワーク部３２１は判定部
３２２に出力する。判定部３２２は、例えばニューラル
ネットワーク部３２１の最終段のニュウーロンが１個の
場合であればその出力信号の値を例えば閾値と比較し
て、音声帯域信号が音声信号かＶＢＤ信号かを表す検出
信号を出力する。

【００３４】なお、音声検出部３２３は、音声帯域信号
が入力されているか否かを検出するものであり、その出
力は判定部３２２に与えられ、判定部３２２は入力状態
のときに有効な判定を行なう。また、この実施例の場
合、入力がない状態では、判定部３２２は、音声信号を
指示する検出信号を切替スイッチ１０３に与える。

【００３５】次に、図６に示す音声／ＶＢＤ検出部１０
６の詳細構成を説明する。図６において、入力された音
声帯域信号は、零交差算出部３３０、パワー算出部３３
１及び音声検出部３３２に与えられる。零交差算出部３
３０は、所定時間における零交差回数を求めて判定部３
３３に与え、パワー算出部３３１は所定時間での平均パ
ワーを求めて判定部３３３に与える。判定部３３３は、
零交差回数の最小値や最大値をそれぞれ閾値と比較した
り、零交差回数の最小値及び最大値間の差を閾値と比較
したり、平均パワー変動を閾値と比較したりして、これ
ら比較結果を総合的に判定して音声信号かＶＢＤ信号か
を決定する。このようにして決定された検出信号は、ハ
ングオーバ付加部３３４に与えられる。ハングオーバ付
加部３３４は、ＶＢＤ信号間での切替時には誤った判定
がなされることがあるので、検出信号がＶＢＤ信号の指
示状態から音声信号の指示状態への変更時には変更時点
から所定時間経過しても音声信号の指示状態であるとき
に出力する検出信号を始めて音声信号を指示するものと
する。

【００３６】音声検出部３３２は、音声帯域信号が入力
されているか（有音）入力されていないか（無音）を検
出するものであり、その検出信号を零交差算出部３３
０、パワー算出部３３１、判定部３３３、ハングオーバ
付加部３３４に与えて、入力されているときにこれら各
部を有効に動作させるものである。なお、ハングオーバ
部３３４は、入力がない状態では、音声信号を指示する
検出信号を切替スイッチ１０３に与える。

【００３７】(A-2) 第１実施例の受信構成 次に、第１実施例の受信構成及びその動作について、図
１を参照しながら説明する。

【００３８】図１において、ＡＴＭ網２から送信されて
きたセルは、ディセル化部１１１に与えられ、ディセル
化部１１１は受信セルを内蔵するバッファに順次蓄積す
る。ディセル化部１１１には関連して音声／ＶＢＤ識別
部１１２が設けられており、音声／ＶＢＤ識別部１１２
は、受信セルの所定位置に挿入されている音声／ＶＢＤ
識別子２００（図２参照）を取出して、受信セルが音声
信号に係るものかＶＢＤ信号に係るものかを識別し、音
声／ＶＢＤ識別信号をディセル化部１１１及び切替スイ
ッチ１１０に与える。

【００３９】ディセル化部１１１は、受信セルの制御領
域に挿入されている制御情報に従いながら、セルを分解
し、各受信セルのユーザ情報領域に挿入されている符号
化音声帯域信号を連続させて切替スイッチ１１０に出力
する。この受信セルを分解して符号化音声帯域信号を組
み立てて出力する際には、ディセル化部１１１は、音声
／ＶＢＤ識別信号が音声信号を指示しているときには音
声信号に応じた速度で符号化音声帯域信号を出力し、音
声／ＶＢＤ識別信号がＶＢＤ信号を指示しているときに
はＶＢＤ信号に応じた速度で符号化音声帯域信号を出力
する。

【００４０】切替スイッチ１１０は１入力２出力構成の
ものであり、一方の出力端子はＤ／Ａ変換部１０８に接
続され、他方の出力端子は高能率復号化部１０９に接続
されている。切替スイッチ１１０は、伝送を行なってい
ないデフォルト状態、及び、音声／ＶＢＤ識別信号が音
声信号を指示しているときには、ディセル化部１１１か
らの符号化音声帯域信号を高能率復号化部１０９に与
え、音声／ＶＢＤ識別信号がＶＢＤ信号を指示している
ときには、ディセル化部１１１からの符号化音声帯域信
号をＤ／Ａ変換部１０８に与える。

【００４１】高能率復号化部１０９は、送信構成におけ
る高能率符号化部１０４に対する逆構成を有するもので
あり、入力されてきた符号化音声帯域信号を復号化し、
ビットレートを高めてＤ／Ａ変換部１０８に与える。Ｄ
／Ａ変換部１０８は、送信構成におけるＡ／Ｄ変換部１
０２の逆構成を有するものであり、高能率復号化部１０
９から与えられたにせよ、切替スイッチ１１０から与え
られたにせよ、入力された符号化音声帯域信号をＤ／Ａ
変換（復号）してアナログ信号の音声帯域信号に戻し、
ハイブリッド回路１０１を介して、外部のアナログ音声
端末１に出力する。

【００４２】以上のようにして、異なる符号化方式に従
う符号化音声帯域信号が挿入されていることがあるセル
がＡＴＭ網２から与えられても、音声帯域信号の種類に
応じて適切に復号することができ、得られた音声帯域信
号をアナログ音声端末１に出力することができる。

【００４３】上述のように、高能率符号化部１０４には
種々の符号化方式に従うものを適用でき、従って、その
逆構成を有する高能率復号化部１０９も種々の符号化方
式に従うものを適用できる。

【００４４】図７は高能率復号化部１０９の一例を示す
ものであり、対応する高能率符号化部１０４がＣＣＩＴ
Ｔ勧告Ｇ．７２７に従う３２ｋｂ／ｓエンベデッドＡＤ
ＰＣＭエンコーダ（図４参照）の場合である。

【００４５】図７において、３２ｋｂ／ｓＡＤＰＣＭ信
号はフィードフォワード適応逆量子化器（上述した適応
量子化器３１２に対応）４００に入力され、逆量子化さ
れて量子化差分信号に変換されて加算器４０１に与えら
れる。この加算器４０１には、後述するようにして形成
された予測信号も与えられ、量子化差分信号に予測信号
を加算することで再生信号（線形ＰＣＭ信号）が得られ
る。この再生信号は、ＰＣＭ変換部４０２を介すること
でμ則６４ｋｂ／ｓＰＣＭ信号に変換されて同期符号化
補正部４０３に与えられる。同期符号化補正部４０３に
は、ＡＤＰＣＭ信号及び予測信号が与えられ、ＰＣＭ符
号化及びＡＤＰＣＭ符号化の連続処理による符号化歪み
が累積しないように、ＰＣＭ変換部４０２からのμ則６
４ｋｂ／ｓＰＣＭ信号を補正してＤ／Ａ変換部１０８に
出力する。

【００４６】また、入力された３２ｋｂ／ｓＡＤＰＣＭ
信号は、ビットマスク部４０４にも与えられて下位数ビ
ット（エンハンスビット）が“０”に置換えられた後、
フィードバック適応逆量子化器４０５において逆量子化
され、量子化差分信号に変換される。この量子化差分信
号は、適応予測器４０７及び加算器４０６に与えられ
る。加算器４０６には予測信号も与えられており、量子
化差分信号に予測信号を加算することで再生信号を得
て、適応予測器４０７に与える。適応予測器４０７は、
量子化差分信号及び再生信号に基づいて、次のタイミン
グの予測信号を適応的に形成して上述したフィードフォ
ワードパスの加算器４０１及び同期符号化補正部４０３
と、当該フィードバックパスの上記加算器４０６に与え
る。

【００４７】以上のようにして、入力されたＣＣＩＴＴ
勧告Ｇ．７２７が規定している３２ｋｂ／ｓＡＤＰＣＭ
信号（符号化音声帯域信号）がμ則６４ｋｂ／ｓＰＣＭ
信号に変換されて出力される。

【００４８】また、上述のように、Ａ／Ｄ変換部１０２
には種々の方式に従うものを適用でき、従って、その逆
構成を有するＤ／Ａ変換部１０８も種々の方式に従うも
のを適用できる。

【００４９】図８はＤ／Ａ変換部１０８の一例を示すも
のであり、対応するＡ／Ｄ変換部１０２がＣＣＩＴＴ勧
告Ｇ．７１１に従う６４ｋｂ／ｓのＰＣＭエンコーダ
（図３参照）の場合である。

【００５０】図８において、切替スイッチ１１０又は高
能率復号化部１０９から与えられたμ則６４ｋｂ／ｓＰ
ＣＭ信号は、容量アレイＤ／Ａ変換器４１１ａ及び抵抗
ストリングＤ／Ａ変換器４１１ｂでなるＣＲ圧伸形Ｄ／
Ａ変換器４１１に与えられる。ＣＲ圧伸形Ｄ／Ａ変換器
４１１においては、変換曲線におけるセグメント（折
線）の量子化ステップを容量アレイＤ／Ａ変換器４１１
ａが担い、セグメント内の量子化ステップを抵抗ストリ
ングＤ／Ａ変換器４１１ｂが担い、入力されたμ則６４
ｋｂ／ｓＰＣＭ信号を電圧信号に変換する。このような
電圧信号は、サンプルホールド回路４１２によってサン
プルホールドされて１００％デューティ比のＰＡＭ信号
に変換され、これがローパスフィルタ４１３を介するこ
とでアナログ信号（音声帯域信号）に戻されて出力され
る。

【００５１】以上のようにして、μ則６４ｋｂ／ｓＰＣ
Ｍ信号（符号化音声帯域信号）がアナログ信号に変換さ
れて出力される。

【００５２】(A-3) 第１実施例の効果 上記第１実施例によれば、入力されている音声帯域信号
がＶＢＤ信号の場合には、高いビットレートの符号化音
声帯域信号に符号化し、入力されている音声帯域信号が
音声信号の場合には、低いビットレートの符号化音声帯
域信号に符号化し、その符号化音声信号をセルに組み立
ててＡＴＭ網２に送出し、また、ＡＴＭ網２からセルを
受信したときにはそのセルに挿入されている符号化音声
帯域信号が音声信号に係るものかＶＢＤ信号に係るに応
じて復号化処理を切り替えて音声帯域信号に戻すように
したので、伝送に供する音声帯域信号の種類に関係な
く、十分な伝送品質を実現することができる。

【００５３】例えば、音声信号を３２ｋｂ／ｓＡＤＰＣ
Ｍ信号に符号化し、ＶＢＤ信号をμ則６４ｋｂ／ｓＰＣ
Ｍ信号に符号化してセルを組み立てて伝送する場合に
は、音声信号についてもＶＢＤ信号についても十分な伝
送品質を実現できる。

【００５４】実際上、ＣＣＩＴＴは、ＡＴＭ網２に対す
るセルを組み立てるための符号化方式として、勧告Ｇ７
２７で、３２ｋｂ／ｓエンベデッドＡＤＰＣＭ符号化方
式を推賞しているが、この符号化方式に従ってＶＢＤ信
号を符号化した場合、９６００ｂ／ｓ以上のＶＢＤ信号
ではその高速性のために伝送品質が低下する。従って、
実施例のように、ＶＢＤ信号については音声信号に対す
るより高いビットレートで符号化し、セルに組み立てて
伝送することで十分な伝送品質を実現できる。

【００５５】因に、ＶＢＤ信号についても音声信号につ
いても伝送品質を確保しようとすると、同一の符号化方
式を適用して共に高いビットレートの符号化音声帯域信
号に変換してセル化することが考えられる。しかしなが
ら、このようにすると、ＡＴＭ網２に対するセル流量が
多くなり、ＡＴＭ網２における負担を大きくする。従っ
て、ＶＢＤ信号については伝送品質面から仕方ないが、
低いビットレートの符号化信号で十分な伝送品質を確保
できる音声信号については、実施例のように、そのよう
な符号化方式を採用すれば良い。

【００５６】ＡＴＭ網２に対するセル流量の申告を、音
声信号の場合も、ＶＢＤ信号を考慮した値で申告するこ
とも考えられるが、ＡＴＭ網２の適切な動作のためには
実施例のように音声帯域信号の種類毎に適切な値を申告
することが好ましい。

【００５７】また、上記第１実施例によれば、切替スイ
ッチ１０３及び１１０のデフォルトの接続先を、音声信
号の処理系回路（高能率符号化部１０４及び高能率復号
化部１０９）としたので、すなわち、統計的にトラヒッ
クが多い音声信号を考慮して定めたので、通信開始時に
おいて切替えが不要となることが多くなり、切替えノイ
ズ等が影響することなどを軽減できる。

【００５８】さらに、第１実施例によれば、伝送に供す
る音声帯域信号の種類に関係なく十分な伝送品質を実現
できるという効果を簡単な構成によって得ることができ
る。すなわち、例えば、音声信号及びＶＢＤ信号を区別
することなく符号化しようとしても、Ａ／Ｄ変換部１０
２及び高能率符号化部１０４は必要であり、上記実施例
の場合、これに切替スイッチ１０３及び音声／ＶＢＤ検
出部１０６を追加すれば良いだけであるので簡単な構成
で実現できる。また、音声帯域信号の種類に関係なく、
セル化部１０５及びディセル化部１１１は共通であるの
で、この点からも構成を簡単なものとすることができ
る。

【００５９】（Ｂ）他の実施例 図９は、本発明の第２実施例を示すものであり、図１と
の同一、対応部分には同一符号を付したものである。こ
の第２実施例は、受信構成は第１実施例と同様であり、
送信構成における切替スイッチ１０３の介挿位置が高能
率符号化部１０４の出力側に設けられている点が第１実
施例とは異なっている。しかし、動作は第１実施例と同
様であり、第１実施例と同様な効果を得ることができ
る。

【００６０】以上のような第１及び第２実施例だけでな
く、本発明は種々の変形実施例を許容しており、数例を
挙げると以下の通りである。

【００６１】(1) 第１及び第２実施例においては、符号
化方式を切り替える音声帯域信号の種類分けが音声信号
とＶＢＤ信号とであるものを示したが、他の区分けであ
っても良い。例えば、音声信号及び９６００ｂ／ｓ未満
のＶＢＤ信号と、９６００ｂ／ｓ以上のＶＢＤ信号との
２個に区分けするようにしても良い。図５に示した構成
において、ニューラルネットワーク部３２１をこのよう
な種類分けに応じて学習させることで種類を検出でき、
また、図６に示した構成において、判定部３３３の閾値
を適宜選定することで各種類を検出できる。

【００６２】(2) 第１及び第２各実施例においては、音
声帯域信号を２種類に分類したものを示したが、３種類
以上に分類し、符号化方式を切り替えるようにしても良
い。例えば、音声信号と、９６００ｂ／ｓ未満のＶＢＤ
信号と、９６００ｂ／ｓ以上のＶＢＤ信号との３個に分
類するようにしても良い。この場合において、例えば、
音声信号を１６ｋｂ／ｓの符号化信号に符号化し（例え
ばＣＥＬＰ方式を適用）、９６００ｂ／ｓ未満のＶＢＤ
信号を３２ｋｂ／ｓの符号化信号に符号化し、９６００
ｂ／ｓ以上のＶＢＤ信号６４ｋｂ／ｓの符号化信号に符
号化してセルを組み立てるようにしても良い。

【００６３】(3) 第１及び第２実施例においては、２種
類の符号化方式が一部回路（Ａ／Ｄ変換部１０２やＤ／
Ａ変換部１０８）を共用するものを示したが、各種類毎
に別個の符号化部及び復号化部を用いるようにしても良
い。現状では、既に符号化方式毎のＩＣチップが存在し
ており、既存のＩＣチップを用いる場合には上記のよう
な構成になることもある。

【００６４】なお、図１０は、上記(2) 及び(3) の変形
実施例を適用した概念的な送信構成を示すものであり、
図１との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。図１０において、音声帯域信号種類検出部５００
は、入力された音声帯域信号が３種類のいずれであるか
を検出して切替スイッチ５０１に検出信号を与え、入力
された音声帯域信号に応じた符号化部５０２ａ、５０２
ｂ又は５０２ｃからの符号化音声帯域信号を選択させて
セル化部１０５に与え、セル化させてＡＴＭ網２に出力
させる。

【００６５】(4) 第１及び第２実施例においては、パケ
ット交換網がＡＴＭ網２であるものを示したが、すなわ
ち、ＡＴＭ網２に対する音声帯域信号パケット（セル）
化装置１００を示したが、他のパケット交換網、例え
ば、可変長パケット交換網に対する音声帯域信号パケッ
ト化装置に本発明を適用することができる。対象のパケ
ット交換網によっては、網へのパケット送出量の申告は
不要である。

【００６６】(5) 第１及び第２実施例においては、ＣＡ
Ｃ部１０７が複数の音声帯域信号セル化装置１００に共
通に使用されるものを示したが、各音声帯域信号セル化
装置毎にＣＡＣ部１０７を設けても良い。

【００６７】(6) 第１及び第２実施例においては、音声
帯域信号の種類を全てのパケットにその識別子２００を
挿入することで送信側から受信側に伝送するものを示し
たが、他の方法によってその情報を伝送するようにして
も良い。例えば、伝送の開始直後や種類変更直後の数個
のパケットにのみその情報を挿入するようにしても良
く、また、音声帯域信号の種類だけを伝送するための専
用パケットを設けるようにしても良く、パケット交換網
によっては、音声帯域信号の伝送用チャンネル以外のチ
ャンネルを利用して伝送するようにしても良い。

【００６８】(7) 音声帯域信号の種類に応じた複数の異
なる符号化方式は、異なるビットレートの符号化信号を
形成するものだけでなく、同じビットレートの符号化信
号を形成するものであっても良い。例えば、量子化の変
換曲線の非線形性が異なるようなものであっても良い。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、パケッ
ト伝送に供する音声帯域信号の種類に応じて符号化方式
を切り替えるようにしたので、音声帯域信号の種類に関
係なく十分な伝送品質を実現させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】第１実施例のセルフォーマットを示す説明図で
ある。

【図３】第１実施例のＡ／Ｄ変換部１０２の詳細構成例
を示すブロック図である。

【図４】第１実施例の高能率符号部１０４の詳細構成例
を示すブロック図である。

【図５】第１実施例の音声／ＶＢＤ検出部１０６の詳細
構成例（その１）を示すブロック図である。

【図６】第１実施例の音声／ＶＢＤ検出部１０６の詳細
構成例（その２）を示すブロック図である。

【図７】第１実施例の高能率復号部１０９の詳細構成例
を示すブロック図である。

【図８】第１実施例のＤ／Ａ変換部１０８の詳細構成例
を示すブロック図である。

【図９】第２実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】他の実施例の送信構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…アナログ音声端末、２…ＡＴＭ網（パケット交換
網）、１００…音声帯域信号セル化装置（音声帯域信号
パケット化装置）、１０２…Ａ／Ｄ変換部、１０３…切
替スイッチ（送信側選択手段）、１０４…高能率符号化
部、１０５…セル化部（パケット化手段）、１０６…音
声／ＶＢＤ検出部（音声帯域信号種類検出手段）、１０
７…ＣＡＣ部、１０８…Ｄ／Ａ変換部、１０９…高能率
復号化部、１１０…切替スイッチ（受信側選択手段）、
１１１…ディセル化部（ディパケット化手段）、１１２
…音声／ＶＢＤ識別部（音声帯域信号種類識別手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 正典 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ音声端末から与えられた音声帯
   域信号をパケットに変換してパケット交換網に送出する
   音声帯域信号パケット化装置において、 入力された音声帯域信号が２種類以上のどの種類のもの
   かを検出する音声帯域信号種類検出手段と、 音声帯域信号の種類毎に用意された複数の符号化手段
   と、 上記音声帯域信号種類検出手段の検出出力に応じていず
   れかの上記符号化手段を選択する送信側選択手段と、 選択された上記符号化手段が入力音声帯域信号に対して
   符号化して得た符号化音声帯域信号をパケットに組み立
   てて上記パケット交換網に送出するパケット化手段とを
   備えたことを特徴とする音声帯域信号パケット化装置。
2. 【請求項２】 パケット交換網から与えられた請求項１
   に記載の音声帯域信号パケット化装置が送出したパケッ
   トを、音声帯域信号に戻してアナログ音声端末に出力す
   る音声帯域信号パケット化装置において、 上記パケット交換網からのパケットを分解して符号化音
   声帯域信号に変換するディパケット化手段と、 受信したパケットに係る音声帯域信号の種類を識別する
   音声帯域信号識別手段と、 音声帯域信号の種類毎に用意された複数の復号化手段
   と、 上記音声帯域信号種類識別手段の識別結果に基づいて、
   上記復号化手段を選択してその復号化手段が符号化音声
   帯域信号を復号して得た音声帯域信号を上記アナログ音
   声端末に出力させる受信側選択手段とを備えたことを特
   徴とする音声帯域信号パケット化装置。
3. 【請求項３】 アナログ音声端末から与えられた音声帯
   域信号をパケットに変換してパケット交換網に送出し、
   パケット交換網から与えられたパケットを音声帯域信号
   に変換して上記アナログ音声端末に出力する音声帯域信
   号パケット化装置において、 送信構成として請求項１に記載の構成を備え、受信構成
   として請求項２に記載の構成を備えたことを特徴とする
   音声帯域信号パケット化装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は３に記載の音声帯域信号パ
   ケット化装置において、 上記パケット化手段は、組み立てた各パケットに、上記
   音声帯域信号種類検出手段の検出出力に応じた音声帯域
   信号の種類情報を挿入することを特徴とする音声帯域信
   号パケット化装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は３に記載の音声帯域信号パ
   ケット化装置において、 上記音声帯域信号識別手段が、受信したパケットに挿入
   されている音声帯域信号の種類情報に基づいて音声帯域
   信号の種類を識別することを特徴とする音声帯域信号パ
   ケット化装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の音声帯
   域信号パケット化装置において、 音声帯域信号の種類に応じた上記各符号化音声帯域信号
   が異なるビットレートのものであることを特徴とする音
   声帯域信号パケット化装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の音声帯
   域信号パケット化装置において、 音声帯域信号の種類分けが、音声信号と、音声帯域デー
   タ信号とであることを特徴とする音声帯域信号パケット
   化装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の音声帯域信号パケット
   化装置において、 音声信号に対する上記符号化手段及び又は上記復号化手
   段が従う符号化方式が、μ則６４ｋｂ／ｓＰＣＭ符号化
   方式と３２ｋｂ／ｓエンベデッドＡＤＰＣＭ符号化方式
   の組み合わせであり、 音声帯域データ信号に対する上記符号化手段及び又は上
   記復号化手段が従う符号化方式が、μ則６４ｋｂ／ｓＰ
   ＣＭ符号化方式であることを特徴とする音声帯域信号パ
   ケット化装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の音声帯
   域信号パケット化装置において、 当該音声帯域信号パケット化装置が対象としている上記
   パケット交換網がＡＴＭ網であリ、パケット組立て又は
   パケット分解をＡＴＭ網に応じて行なうことを特徴とす
   る音声帯域信号パケット化装置。
10. 【請求項１０】 送信構成を有する請求項９に記載の音
    声帯域信号パケット化装置において、 上記音声帯域信号種類検出手段の検出出力に応じて、上
    記ＡＴＭ網にパケット流量を申告するパケット流量申告
    手段を有することを特徴とする音声帯域信号パケット化
    装置。