JPS58106943A - 介插デイジタル音声及びデ−タ通信システム - 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】 本発明は一般的にはディジタル音声及びデータ通信シス
テム及び技法に関するものであり、特に、本発明は通常
の電話通信リンク上でディジタル化された音声及びデー
タ信号を統合するためのシステム及び技法に関する。

〔背景及び従来技法〕

現在通常の電話システム蒼よシ多くの機能を統合させる
事にかなりの関心が向けられている。進歩した機能を有
する電話は音声及びデータの両方を伝送する能力を有す
ると言う事が出来る。一般ド及び文字表示器を最小限含
む。音声信号は電話の装備内で量子化され、電話の送受
器の回路によって毎秒６４キロビツトのパルス符号変調
（ＰＣＭ）信号の流れとして符号化される。この（袂な
端末からもしくは端末への通信リンクを介する転送はす
べて望まれるならばアナログ形へ符号化され得るディジ
タルの彫金なしている。この様な端末の設計における主
要な問題はディジタル化された音声信号及びディジタル
・データ信号の両方を伝送するための統合機構及び技法
の設計である。統合は機能及び伝送の観点から必要とさ
れる。伝送のだめの統合はオフィス音声端末のために望
まれる。なんとなればこれは伝送機構に？単化し、デー
タと音声流の統合をよシ容易にするからである。

しかしながら、統合はもし電話システムケ介する、Ｊ′ 通信リンクに適用されるならば、加入者データ端末にと
って必要である。

この様な加入者端末の１つはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌＳｙｍｐｏｓ、ｉｕｍ　　ｏｎ　　５ｕｂｓｃｒｉｂ
ｅｒ　　Ｌｏｏｐｓａｎｄ　５ｅｒｖｉｃｅａ、　１９
７８年５月刊Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｒｅｃｏｒｄ第１６
１頁のＴｏｒｕ著”　ＡｎＡｐｐｒｏａｃｈ　　ｔｏ　
　Ｍｕｌｔｉｓｅｒｖｉｃｅ　　５ｕｂｓｃｒｉｂｅｒ
Ｌｏｏｐ　　Ｓｙｓｔｅｍ　　ｕｓｉｎｇ　　Ｐａｃｋ
ｅｔｉｚｅｄＶｏｉｃｅ／Ｄａｔａ　　Ｔｅｒｍｉｎａ
ｌｓ”に説明されている。この文献においては、将来の
電話の１つの設計が述べられている。

上述の論文に”おいて、他の端末のデータ源と統合され
るべきディジタル音声信号はパケット伝送技法によって
統合されている。同様に音声信号のパケット化は会話の
流れ中の沈黙のギャップ中にあまったチャンネル容量を
利用する事を可能にする。この一般的な試みは統合音声
及びデータ・システムにおいて伝送パフォーマンスを最
適化するために広く開発されている。

従来技法において開発中の他の問題点は音声パケット伝
送である。これ等の問題はこの分野で周知のノード・バ
ッファリング、制御パケット順序化、多重パスタイミン
グ・ジッタ及び他の技術的問題による遅延を含む。これ
等の問題を解決する必要性は低コストの専用もしくは加
入者端末の帖本的目的と一致しない複雑さ及びコスｌ−
ｉ生ずる。

〔本発明の目的〕

パケット化されたデータ及び音声の介挿伝送システム及
び装置に関する上述の公知の田雉からみて、本発明の目
的は音声パケット化の必要ヲ礎けた改良された音声及び
データ続合技法及びシステムを与える事にある。

本発明の他の目的は音貞が存在しない音調信号流中の利
用可能な部分中にデータを伝送するだめの非同期的統合
もしくは介挿技法及び装置を与える事によってパケット
化、制御されるパケットの順序化等に対するバッファリ
ングの必要から生ずる伝送遅延を除去する事にある。

本発明の他の目的は音声モード通信からデータ・モード
通信への遷移を画定するため、もしくはデータ・モード
から音声モードへの逆遷移を示すために、特定のヘッダ
、フラッグ等を挿入する必要をなくした改良された介挿
ディジタル音声及びデータ通信システム及び方法を与え
る事にある。

〔本発明の概要〕

圧縮されたＰＣＭ音声符号化のための現代の電話リンク
伝送標準技法が通常の音声信号中に存在しない多くの符
号点を含むという知見にもとづき、データ・、ビットは
符号化音声ディジタル信号ビット流へ続合される。事実
、この様な符号点は通常の電話システム金倉して送受信
されるが音声経路中のアナログ・フィルタの要件によっ
て排除される。この様々符号点はデータの伝送のために
利用され得る。又適切な出力点に極めて容易に偏向する
ために混合された音声及びデータ伝送信号中で検出し得
る音声符号違反全提示する。データが伝送される音声信
号ギャップの開始及び終りを区切るためのヘッダもしく
は他のデリミツタは必要とされない。この方法を使用す
ると、送信さるべきディジタル音声信号は、データを伝
送経路へ挿入する事によって影響を受ける事なく通常の
方法で送られる。

Ｍ符号手順中の問題の特定の符号点は伝送経路中のアナ
ログ・フィルタを介して通過される許容可能な会話サン
プルの相対振幅によって制限される。

このフィルタは米国及びヨーロッパの両方において厳密
に管轄され、特定化されている。送信及び受信フィルタ
のだめの仕様はＰＣＭ信号を符号化するのに使用された
圧縮規則の特性を営む。ヨーロッパ及び他の国で使用さ
れているＭｕ規則及びＡ規則はこの技法と両立可能であ
る。アナログ・システムのための特定の入力及び出力フ
ィルタ応答は最大の許容可能なフィルタの利得’ｚ４に
ヘルツで負の１４ｄｂに制限する。これはＰＣＭ伝送の
ために使用される８にヘルツのサンプリング率が４にヘ
ルツの周波数で著しい別名信号（ａｌｉａｓ）を生ずる
からである。従ってフィルタの要件の制約内でディジタ
ル符号化され、伝送され得る圧縮ＰＣＭ符号の最大のス
ケールは使用される符号システムの最大の範囲よシも著
しく小さい。最高のスケール・レベルはこのもしくけ他
の周波数で０及び−６ｄｂ間の相対信号レベル金主ずる
。従ってＰＣＭ符号中のスケーリング・ビットは音声信
号のだめの最大値に達する事が出来ない。最大値はすべ
ての３ビツトか１（即ちオンもしくは高レベル）にセッ
トされた時に定義される。

もし４にヘルツ周波数の音調が伝送されるならば、周波
数及び音調はアナログ伝送のために採用された規準によ
って−１４ｄｂの許容可能な最大撮幅金有す・る。４に
ヘルツ周波数成分は８にヘルツのサンプリング率におい
ては各符号化バイト毎に符号ビットが十から−に交代す
るという事実によって容易に固定される。

従って、符号化のために瞬間的に会話（通話）が提示さ
れない会話パターンの静かな部分中、データ信号は伝送
のために導入データ・ビットと組合せるためにスケール
・ビット及び交代する符号ピッ）１−人工的に発生する
事によって収容される。

これ等は受信器で受信され、交代する符号ビットは４に
ヘルツ周波数を示し、スケール・ビットは音声のため非
許容振幅を示す。受信器でのこの発見は音声信号を形成
するため６τ導入される信号流ｉＤＡ変換器に通過させ
る代りにディジタル・データとしてデータ出力にスイッ
チングするのに容易にする。通常の会話伝送中に存在し
得ない許容されない２バイト・パターンの人為的発生は
１バイト当り少なく共４つのデータ・ビットの組合せを
可能とする。この事は音声信号の伝送を妨げる様な遅延
もしくは割込み全形成するデリミツタを送る必要なくデ
ータ伝送に利用可能な波形幅の略５０チを表わす。これ
等のデータ・ビットは音声信号は静かである時に非同期
的に挿入され得る。

本明細書で使用される非同期とは実際のディジタル信号
が非同期的に送られる事業意味するものではない。デー
タ・ビットは音声の静かな期間中のスペースが利用可能
である時にのみ送られるので、非同期とはディジタル・
データが毎秒当り規則的な指定された数のバイトとして
は伝送さｈない事を意味している。

〔詳細な説明〕

本発明の通信システム及び方法の概略が第１図に示され
ている。入方点１は電話の送受器等中のディジタル符号
化復号化装置からＰＣＭ符号化された会話（通話）信号
を受取る。ディジタル・データ入力信号はディジタル・
データ源４がらデータ点５へ送られる。入力データは８
ビツトの系列として１バイト・バッファ６にバッファさ
れ得る。

これ等はｄｌ、ｄ６、ｄ５、ｄ４、ｄ３、ｄ２、ｄｌ、
ｄＯとして同定されている。

会話レベル検出器２はこの技法で制卸のものであり、信
号の全き欠如、もしくは（以下詳細に説明される如く）
スケーリング・ビット−１ｔｓすべてオフでどの振幅ビ
ットがオンでないという事実によって符号化された会話
の欠如を同定し得る。会話レベル検出器２は音声ＰＣＭ
符号化流中に静かな期間が検出された時はいつでも線７
上に送信クリア信号を供給する。静かさの表示は同様に
点８で会話及びデータ選択器スイッチ３の人力−、供給
される。会話及びデータ選択器スイッチ５はＰ　ＣＭ符
号化会話信号もしくはディジタル符号化データ流のいず
れかをデータ及び音声伝送線リンク１０に対して印加す
るため出力口９ヘゲートするための制御装置として働く
。線７上の送信クリア信号はディジタル・データを送る
ために帯域幅が利用可能である事を示してデータ源４に
印加される。

データ源４はバッファ６中に示された如くグループ化す
るためＶこ入力口５にディジタル・ビラトラ供給し得る
。導入されるディジタル・データは違反パターン発生装
置１１中で一連の２バイト・パターンに符号化される。

違反パターン発生装置１１中で、３つのスケーリング・
ビットｖ、、Ｕ及びＴ及び符号ビットＳは以下詳細に説
明される如く通常の音声伝達中に存在しない予定のパタ
ーンに従う様にされる。パターンＶ、Ｕ及びＴピットを
１もしくはオン状態にセットする事と組合せて符号ビッ
トの値の交代を利用する。出力レジスタ１２に示された
如き２バイト・パターンはこの様にして発生される。レ
ジスタ６中の導入データ・ビットの４つは違反パターン
・コードの４つのビットと１群にされ、１つの８ビツト
・バイトが形成される。導入データの残り４ビツトは他
の４ピット違反符号パターンと１群にされ、第２の８ビ
ツト・バイトが形成される。これ等は線１３を介し選択
器スイッチ６中の制御装置へ供給され、通信リンク１０
を介して転送するために出力口９に出力される。通信シ
ステムの受信器端では通信リンク１０は導入信号流全同
時に会話信号選択器１４及びデータ検出器１５の入力口
１６及び入力口１７に与える。入力口１６における導入
ディジタル流はボックス１５におけるデータの存在を検
出するパターン検出ユニット中に違反パターン−ｈ≦検
出されないものとして導入ディジタル音声信号として通
常処理される。

データ検出器５は送信器中の違反パターン発生器１１に
よって導入された違反コード・パターンの存在を求めて
実際にチェックを行う。データ検出器１５は各バイトに
対するＶ、Ｕ、Ｔ及びＳビットの違反パターン及び導入
ビット流と違反パター７全比較してデータの存在を検出
する比較器を・含む。２つの相継ぐバイトの各々におけ
る真の一致はデータの存在を示し、出力口１８Ｉ−、に
音声選択器１４へ印加されるためのデータ’＜Ｑ・トゲ
与える、。

音声選択器１４へのこの人力は到来信号流ゲデ・イジタ
ル会話出力口９へ印加する％ｉ不覚（′こする。

出力口１８における出力は同様にデータが受信されつつ
あり、受信データが存在している４Ｆｋ示して加入者端
末装置への線２０へ表示全供給する、。

ディジタル検出器１５は同様にその出力口２１にＶ、Ｕ
、Ｔ及びＳビットが剥脱され、レジスタ２２に印加れる
様に８ビツト・データ・バイト・パターンに組合された
入力ディジタル流でちる出力を供給する。これは８ピッ
−・バイＩｆ図示されていないカストマのデータ端末に
向う出力２６に供給する。

従って、データ検出器１５はこの様なビットの真の一致
が存在する時に受信した各バイトから違反パターン・ピ
ッ）Ｖ、Ｕ、Ｔ及びＳを剥脱するので解読器としての機
能を果す。

第２図を参照するに、より詳細な例が概略形でディジタ
ル・データのために使用される符号化方法の性質を示す
様に示されている。

送信されるべきディジタル・データのバイトは概略的に
ブロック２４で示され、ブロック２５及び２６で示され
た如く伝送のだめの２バイトのディジタル・パターンに
符号化される。種々のデータ・ピッ）ｄＯ乃至ｄ７は各
４ビツトの２つの単位に分けられる。これ等は夫々ブロ
ック２５及び２６に示された如くバイト１及びバイト２
どラベルの付された２つの相継ぐデータ信号バイトの高
位のビット位置に置かれる。ディジタル音声信号の送信
のために使用される通常のＰＣＭ符号化フォーマットで
は、これ等のビットはまもなく説明される意味を持って
Ｚ、Ｙ、Ｘ、Ｗ、Ｖ、ＴＪ、Ｔ及びＳとラベルが付され
ている。ブロック２５及び２６中でＳビットは反対の値
を有する事に注意されたい。ブロック２５中のＳビット
は１で、ブロック２６中のＳビットは０である。任意の
相継ぐバイトは同様に交互に１．０の値を有する車上理
解されたい。勿論１及び０の順序は、一度確立されると
問題とはならない。Ｖ、Ｕ及びＴビットはブロック２５
及び２６の両方で図示された如くすべて１にセットされ
ている。その目的は以下説明される。

第３図を参照するに、１（衣的な官話会畦の送信フイイ
レタ・の仕様もしくはＣＣＩＴＴ通信受信フィルタの仕
様が示されている。このフィルタ特性はアナログ信号の
ために意図されており、アナログ信号が電話通信′ｔ＠
股によって通過される帝域を・、・Ｊかく示している。

ディジタル信号は通常アナログ型もしくはディジタル型
の種々の通信信号技法の任意のものによって伝送される
。しかしながら、信号は一度受信され、適切に増幅され
、歪が修正されると、これ等は電話システム装置がこれ
等を音声としてアナログ型で適切に伝送出来る様に特定
化されたフィルタの特性に適合しなければならない。

ＰＣＭ符号化に通常８にヘルツのサンプリング率が使用
される時は４にヘルツでは著しい別名（ａ目ａｓ　）信
号を示し得るので、第３図に示された通常の仕様は特に
４にヘルツ周波数では重要である。この事は８にヘルツ
のサンプリング率の結果として４にヘルツの周波数で著
しいエネルギ量を発生する事を意味している。送信され
る音調（トーン）のこの様な悪い効果を減少するために
は、送信用フィルタの仕様は１０００ヘルツ入力のＯｄ
ｂを基準として４にヘルツの周波数で入力信号エネルギ
は少なく共１４ｄｂ以下であることが要求される。４に
ヘルツの周波数でより高いエネルギを示す音調は電話伝
送システムによってクリップされる。この発見を取入れ
る事により、電話会社の仕様は送信器におけるシステム
へのエネルギ入力は４にヘルツにおいて１０００ヘルツ
基準入力の１４ｄｂ以下であってはならない点にある。

しかしながら、以下説明されるＰＣＭ符号フォーマット
はフィルタの特性が実際にアナログ形で通過させるより
も著しく酔いレベルで４にヘルツのエネルギの存在を符
号化してしまう様な符号点を含む。この事は以下まもな
く説明される如く本発明において利点として利用される
。

第１表全参照するに、電話会社もしくはＣＣＴＴＴのた
めの代表的な受信フィルタの仕様曲線が示されている。

全体の形状は低周波部分でわずかに異なっているが、４
にヘルツの周ｙ皮数で第５図に示された送信フィルタの
場合と同じ要件が存在する事が認められる。しかしなが
ら、第１表全参照するに、次の如き実現化がはかられて
いる。

第１表には周知のＭｕ規則ＰＣＭ符号圧縮機構が図示さ
れている。この技術分野で周知のこのＭｕ規則による符
号圧縮法によれ１／ｆ、Ｏｄｂである１０００ヘルツの
入力に相対的に、入力会話信号のための一連の８個の振
幅スケールの範囲が示されている。これ等の８つの範囲
は第１表中に示されており、０から一６ｄｂの信号レベ
ル？有する１２８の相対振幅値から、−４８から一７２
ｄｂの信号レベル節回の１のスケール値に及ぶスケール
値を有する。Ｓビット（符号ビット）は最高位ビットで
あるが、第１表には示されていない。このビットの値は
一般に導入される量子化された振幅が前のサンプルの上
にあるか下にあるか、即ち導入信号が上昇中であるか下
降中であるかに依存する。

３つのスケーリング・ビットＴ、Ｕ及び■は表中に示さ
れた如き種々のスケール値の節回内の種々のディジタル
値を有する。賑幅ビットは任意の値をとり得、表中に示
された如くすべて０の値からすべて１の値迄の任意の値
をとり得る。

さて、サンプリングが８にヘルツで行なわれる時には、
符号ビットは値が十から−へ交代する。

なんとなれば４にヘルツのアナログ信号はこのサンプリ
ング率では相継ぐサンプル中の上昇及び降下点で交互に
サンプルされるからである。従って、もし第３図に示さ
れたフィルタの要件を第１衣に適用すると、４０００ヘ
ルツの許容可能な会話の入力信号範囲は基準入力レベル
以下−１２乃至−１８ｄｂにあり−スケーリング・ビッ
トＴ、Ｕ及びＶはすべて１の値を占めていない事が明ら
かである。

すべて１の値にセットされたスケーリング・ビットと組
合して交代する符号ビットを割当てる事により、ＰＣＭ
Ｒ４は４にヘルツの信号を電話システムを通してアナロ
グ形で実際の伝送を行うだめの許容可能な入力レベルを
越えるレベルを表わす様に強制され得る。この事はこの
様な符号のディジタル情報が通常の電話システムを通過
出来ない事を意味するものではなく、この様な音調及び
撮幅を発生するアナログ信号が電話会社のフィルタもし
くは電話会社の通信膜鳴Ｃ・こ取付けがｒｉＴ熊な装備
によって通過可能ではない事を意味しているものではな
い。この様なＰＣＭ符号化ディジタル信号は従って受信
器で検出されるため（テ喘末から端末へ伝送され得る。

受信端ではＴ、Ｕ、■が１にセットされ、Ｓビットがバ
イト毎に交代する違反パターンを含む任意のバイトは例
規され、これ等のバイトカアナログ発生回路に印加され
て無効レベルの音声信号が発生されるのが防ＩＦされる
。。

第５図は本発明中において使用される様に考慮されたデ
ィジタル会話のだめの現存の電話通信システムの一般的
な従来の装置を示す。線２７上の会話人力はアナログ形
であり、電話会社のアナログ伝送フィルタ２８を通過し
、次いで８にヘルツのサンプリング・クロック′５０に
よって駆動されるＰＣＭサンプリング兼符号化回路２９
に印加される。ＰＣＭサンプリング兼符号化（Ａ／Ｄ変
換）回路２９からの出力はディジタルに符号化された会
話信号として通信リンク１０に印加されるために線３１
上に現われる。このディジタル符号化会話信号は通信リ
ンク１０を介して受信器で受信され、Ｄ／Ａ変換器３２
に送られ、次いで、アナログ・フィルタ３３を介して、
出力口５４にアナログ会話出力が再生される。これ等の
特徴はこの技術の分野で十分周知の事である。しかしな
がら、アナログ送信フィルタ２８及びアナログ受信フィ
ルタ３３は第３図及び第４図に説明された仕様を満足し
なければならない。従って、４にヘルツで許容可能なレ
ベルを超えるアナログ会話信号は通過されない事は明ら
かである。しかしながら、伝送のためにディジタル形を
形成する様に会話信号のディジタル化サンプル全符号化
するのに使用されるＰＣＭ符号フォーマットは第１表か
ら明らかなる如（４にヘルツの周波数で必要とされる範
囲よりも大きな範囲を有する。本発明においてはこの範
囲がディジタル・データの伝送に対して使用される。

本発明は圧縮ＰＣＭ音声符号化のための現在の標準が特
に４にヘルツの周波数で実際の音声伝送に通常使用され
ない余分の符号点を含んでいるという観察に基づいてい
る。４にヘルツμ下０こもＰＣＭ符号フォーマットの全
範囲が同様Ｉて使用されず、これ等がデータの通過のた
めに使用され得る他の周波数が存在する。しかしながら
これ等の他の周波数のディジタル形での検出はより複雑
となる。本発明の範囲内にはこの他の周波数の使用も含
まれるが、好ましい実施レリでは、構成が最も容易であ
るので４にヘルツの周波数で説明される。

４にヘルツＩｉ！８波数で通常の会話伝送中に使用され
ない符号点はデータの伝送に対して使用され、適切な出
力口に偏向させるために混合された音声及びデータ・デ
ィジタル伝送信号中で容易に検出され得る。音声信号の
ギャップ中のディジタル化された音声信号流内のデータ
伝送の始まりと終りを区別するのにはヘッダも他の区切
りも必要とされない。本発明の方法及び装置ケ使用する
事によって、ディジタル音声信号は音声信号自体の静か
な部分中に、データを挿入する事によっては影響を受け
ないで伝送経路中を通常の如く伝送される。

第１表を再び参照するに、４にヘルツの音調に対しては
Ｔ、Ｕ及びＶスケーリング・ビットはすべて１に等しく
あり得ない事は明らかで、８机なんとなればすべて１で
ある事は一１４ｄｂの許容可能なフィルタの利得を越え
る事全意味し、少なく共、６ｄｂの相対信号レベルを表
わす事になるからである（上述の如く、符号ピットＳは
４にヘルツの音言周周波数の場合８にヘルツのサンプリ
ング率で交代する）。

従って発生され得るが、通常の会話伝送中に存在が許容
され得ない２つのバイト・パターンが存在する。このパ
ターンでは符号ピッ）Ｓはバイト毎に交代しているが、
他方スケーリング・ビットＴ％Ｕ及びＶはすでに１にセ
ットされている。第２図はこの様な２バイト・パターン
を示している。

このパターンは入力信号を少なく共−６ｄｂのレベルで
４にヘルツに集中する様に符号化した事と同等である。

音声符号器が入力会話信号をその特定のレベルで伝送す
る様にスケールされている場合には、この様な４にヘル
ツにおける成るレベルは入力送信フィルタの応答特性に
よって許容され得ない。違反条件はスケーリング・ビッ
トＴ、Ｕ及びｖｌセットする事によって完全に決定され
る。

なんとなれば、これ等のビットは第１表によって示され
た叩く符号スケールの範囲中の竹串のレベルを指定する
からである。振幅表示のためＶこ通常使用される線形ピ
ッ）Ｗ、ＸＸ　Ｙ及びＺは重要ではない。なんとなれば
違反条件はＴ、Ｕ及びＶが１に等しい事によって決定さ
れるスケーリング範囲中の任意の符号点に対して存在す
るからである。

次の最低の符号スケール範囲Ｔ及びＵ＝１、■−〇もフ
ィルタの特性によって許容されていないのでパターン中
には少なく共６ｄｂの安全マージンが存在する事に注目
されたい。受信端において、導入される信号流から音声
でなくデータを抽出するのに使用され得る表示を与える
ためには交代する符号（Ｓ）ビットを使用した２バイト
のパターンにより、最大の符号範囲ｉ４にヘルツの周波
数成分に関連付ける事のみが必要である。

音声信号が存在しない会話ギャップ中即ち沈黙の期間中
に、導入されるデータ・ビットは４ビツト・パターンに
分割され、４ビット違反パターンと一緒にされて第２図
に示された如き８ビツト・バイトカ形成され得る。＃８
ピットのデータを伝送し、Ｓピットの値の交代によって
、４にヘルツの検出点にセットされている事を明確に示
すために２つの相継ぐバイトが必要とされる。従って６
４にビットのチャネル上の会話ギャップ中にはデータ伝
送のために少なく共毎秒′５２にビットのチャンネル帯
域幅が利用可能である事が明らかである。

第３図及び第４図に示されたフィルタの仕様は一般に多
くの販売業者のフィルタ素子から成るマージン分だけ超
過している。これは実際の仕様よりも４にヘルツで大き
な棄却を与え、本発明において使用される違反パターン
の統合をさらに保証している。さらに、人間の会話の通
常のスペクトル分布は４にヘルツ周波数にはほとんどノ
くワーか存在しない如きものである。従って最小限のフ
ィルタ伝達特性をもってすら違反パターンが自発的に発
生される事は極めてまれ′である。第３図及び第４図に
示された如き特定のフィルタの要件では、雑音及び会話
等の任意のアナログ入力に対して違反パターンが自発的
に発生されるのが防止される。

再び第１図を参照して、本発明の音声及びデータ通信シ
ステムの全体的ブロック図及びその４体化の方法が説明
される。符号化された会話信号中のギャップ即ち沈黙部
分は会話レベル検出回路２によって検出される。この機
Ｋｋ具体化するだめのいくつかの間知の装置及び手頃が
存在し、これ等は具体的にはＡＴ＆Ｔ社のＴＡＳ　Ｉシ
ステム、Ｃｏｍａａｔ　社のＤＳＩシステム等、電話会
社によって使用されており、詳細な説明は必要とされな
いであろう。簡単に説明すると、会話レベル検出回路は
会話が存在しないという事実を決定するために、振幅の
範囲中にピッ）ｌｒ存在しない事及びスケール・ビット
が存在しない事に依存する。導入されるアナログ会話が
存在しない事を検出するため送信器に設けられた実際の
アナログ回路は数多く存在するが説明する必要はないで
あろう。会話中のギャップが一度検出回路２中で検出さ
れると、この検出の結果として送信クリア信号がデータ
の伝送を開始するためにデータ源４に向う線７上に与え
られる。データ経路は第２図に示された如くデータの１
バイトヲ各２バイトの違反パターン中に埋没する事によ
って確立される。データ源４からのデータは第１図の端
子５に印加される。

このデータの８ビツトは代表的なレジスタ６中に示され
た如く配列され、違反パターン発生装置１１中で４ビツ
トの違反パターンと組合されるために４ビツトの群へ論
理的に分割される。この発生装置は各８ピツ゛ト中のＶ
、Ｕ、Ｔ及びＳ全表わす４個の低位ビット位置が出力部
１２中に示された如くセットされる単なるレジスタであ
る。出力部１２中の各バイトに対する４つの高位のビッ
トは夫々図示の如くデータ・ビットｄＯ乃至ｄ５及びｄ
４乃至ｄ７であり得る。線１３上の結果の出力は究極的
に通信リンク１０に向う出力口９にゲートされるために
会話及びデータ選択器スイッチ３に向う。

受信端で、通信リンク１０は、適当な増幅、雑音フィル
タ及び歪を修正した後、ディジタル会話信号選択器１４
及びデータ検出器（解、読器）１５に至る入力口１６及
び１７に印加される一連のディジタル信号を与える。デ
ータ検出器１５は各バイト中の４つの低位ビラトラ図示
された如き既知の違反符号パターンと連続的に比較する
。一致が存在すると、出力口１８に表示が与えられ、こ
れは音声及びデータ選択器１４に印加され、ディジタル
会話である出力音デゲートし、＋ｒ′２１示されていな
いカストマのデータ処理装置に至る・１２０上ｋ（受信
データ表示を与える。データ検出２封１５からの出力口
２１上の出力は違反パターンが例説された８ビツト・バ
イトをレジスタ２２に与え、データ出力はここから線２
３を介してカストマのデータ処理装置に供給される。

人間によって聴取される受信器中の望ましくないクリッ
ク音はデータ検出器１５での違反パターンの検出に応答
して、□選゛択器１４の会話受信器中で空白もしくは沈
黙パターンを挿入する事によって避は得る。これについ
ての詳細はこの分野の専問家にとって周知の事であるの
で説明されない。

この様にして与えられるパターンはすべてＯである空白
バイトもしくは聴取者の耳にやさしいヒス音を与えるＰ
ＣＭ表示であり得る。

会話信号が会話バーストの開始によって示され、送信器
にある会話レベル検出器２で検出器れると、データ・モ
ード全音声モードに切換える際の最大遅延は通常の伝送
周波数で２バイトの長さ即ち２５０マイクロ秒である。

この小さな蒼延は問題を生じない。なんとなれば会話信
号は受信された会話の品質の劣化を生ずる事なく会話バ
ーストの開始にもとづき５乃至１０ミリ秒ものフロント
・エンド・クリッピングもしくはチョッピング會有する
からである。受信端で、違反パターン金倉まない最初の
２重バイトの検出はデータのシンクからの伝送音そらし
、これによって沈黙）（ターンに置換える。線２０上の
受信データ信号は降下してデータ・インターフェイスに
対してデータの伝送が一時的に終った事を示す。

上述の如く本発明の送信及び受信方法はもし必賛ならば
より多くの違反符号パターン會使用する事によって増強
される。

例えば、初期パターンのシーケンスによってデータ・チ
ャンネルが一度確立されると、通常の会話の伝送パター
ン中に全体奮覆いつくすシーケンスが発生される確率が
無睨される様な他の形のＵ及びＶピットが追加のデータ
もしくは制御情報のために使用され得る。この基本的な
方法は明らかに範囲が広い。なんとなれば違反）々ター
ンの原理は単一バイト中の唯一つのスケーリング・ビッ
トが違反を確立するのに使用され得る場合の様に種々の
符号点を可能とするからである。同様に好ましい実施例
の交代する符号ビットも広義には必要とされない。なん
となれば４にヘルツ以外の他の周波数が使用され得るか
らである。

本発明においては違反パターンを使用する技法は音声ビ
ット流中に一般的データを送信するといった態様の場合
で説明された。この技法はディジタルＰＢＸもしくはト
ランク・システムを介して音声ｉ量制御情報を送信する
といった音声に関連するデータを伝送するのにも使用さ
れ得る。この使用法においては、音声閾値機能、は必要
ではない。

呼出しセット・アップ（ダイアリング）命令の如き制御
情報は会話が送信される前に生じ、キャンプ・オン線、
通話中着信サービス等の如き他の信号を音声の出力音は
とんど劣化する事なく、音声信号中に直接挿入する事が
可能である。この技法のための他の応用は受信器に会話
のギャップの長さもしくは会話の長さを予め知らせるた
めにビット流中のデータにランレングス符号化情報を含
ませる事を含む。この情報は会話ファイリングもしくは
メツセージ蓄積交換システムに使用され得る。

本発明の技法を実現するための装置の代表的な好ましい
実施例はハード・ワイアド・ロジックもしくはソフトウ
ェア・ルーチンのいずれでもあシ得る。なんとなれば違
反パターン全構成しもしくは解読するため、及びデータ
・ビット全挿入しもしくは抽出するために操作を受ける
のはディジタル・ビット流であるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は伝送システム及び本発明の好ましい実施例にお
いて使用される技法？示した戦略図である。第２図は伝
送のために単一の８ビツト・データ・バイトが２つのバ
イト・パターンに符号化される方法全油した図である。 第５図は送信フィルタのための代表的ＣＣＩＴＴの仕様
全油した図である。第４図は受信フィルタのだめの代表
的ＣｃＩＴＴの仕様を示した図である。第５図は周知の
従来のＰＣＭ音声通信システム及び通１冨リンクの一般
的配列体勿示した図である。 １・・・・ＰＣＭ符号１ヒ会話人カ点、２・・・会話レ
ベル検出器、３・・・・会話及びデータ選択器スイッチ
、４・・・・データ源、６・・・・データ・レジスタ、
１０・・・・通信リンク、１１・・・・違反パターン発
生装置、１２・・・・出力レジスタ、１４・・・・会話
信号選択器、１５・・・・違反パターン検出装置、２２
・・・・レジスタ、１９・・・・ディジタル会話出力口
、２０・：・・受信データ表示出力口、２３・・・・デ
ータ出力口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音声入力及びデータ入力並びに音声信号の一時的欠如を
   検出するため上記音声入力に接続された検出装置よシ成
   るディジタル・データ及びディジタル音声送信器と、 通信リンク入力及びディジタル音声出力口及びディジタ
   ル・データ出力口を有するディジタル・データ及びディ
   ジタル音声受信器と、 上記送信器と受信器全接続゛する通信リンクと、上記検
   出装置による音声信号の一時的欠如の検出に応答して上
   記データ入力からのデータ信号上上記送信器に導入し且
   つ上記音声もしくはデータ信号を上記通信リンクに接続
   する制御装置と、通常の音声信号符号としては許容され
   ていないディジタル違反パターン符号゛を発生するディ
   ジタル・ビット・パターン発生装置と、 上記ディジタル・ピット・パターン発生装置位び上記デ
   ータ入力に接続され、少なく埃１個のスケーリング・ビ
   ットカ音声伝送に対して許容されていない状態に変更さ
   れている組合されたディジタル違反旋びデータ・パター
   ンを符号化する符号化装置と、 上記符号化装置によって符号化されたディジタル違反及
   びデータ・パターンを上記制−′＠装置にｆｌ（給する
   装置と、 上記通信リンク入力に４８続されたディジタル違反パタ
   ーン検出装置と、 上記通信リンク入力及びディジタル違反パターン検出装
   置に接続され、上記違反パターン検出装置からのディジ
   タル違反パターンが存在し々いという表示に応答して、
   上記通信リンク入力からの信号を上記ディジタル音声出
   力口に接続し、違反パターンが存在するという表示に応
   答して上記ディジタル音声出力口に如何なる信号をも印
   加するの全阻止する選択装置と、 上記違反パターン検出装置及び上記デイジタル・データ
   出力口に接続され、上記組合されたディジタル違反及び
   データ・パターンがら上記ディジタル違反パターンを除
   去し上記組合されたディジタル違反及びデータ・パター
   ／入力の各々毎にディジタル・データのバイト’を上記
   ディジタル・データ出力口に印加するデータ・バイト解
   読装置とより成る介挿ディジタル音声及びデータ通信シ
   ステム。