JP2004112765A

JP2004112765A - 音声画像通信装置

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Publication number: JP2004112765A
Application number: JP2003207961A
Authority: JP
Inventors: Toru Tanaka; 田中　亨; Toyota Honda; 本多　豊太; Sadaji Okamoto; 岡本　貞二; Seiji Tanaka; 田中　誠二
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ファクシミリなどの情報信号と音声信号とを同時に伝送することが可能な音声画像通信装置を提供する。
【解決手段】音声符号化部１６は音声信号を符号化する。音声復号化部１７は符号化した音声を音声信号に復号化する。データ合成部７は画像データと音声データとを合成する。モデム９のデータ伝送速度に応じて音声のデータ伝送速度は固定として画像のそれを可変する。データ分離部８は符号化データを画像データと音声データとに分離する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、音声と同時に画像データを伝送するシステムに係わり、特に音声をデジタルデータに変換して通信する音声画像通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電話回線を用いて複数の情報を伝送する技術として、特公昭５５−２８６１６号公報に、音声の品質劣化を少なくして他の情報信号を同時に伝送する技術が紹介されている。
【０００３】
この従来技術は、図１６に示すように、０．３ｋＨｚから３．４ｋＨｚの電話伝送帯域内の特性が平坦な中央帯域部分で情報信号を伝送するので、情報信号の品質を確保できるだけでなく、音声の低い周波部成分と高い周波数成分が残されるので音声の品質劣化を少なくすることができるというものである。
【０００４】
図１７に従来例のブロック図を示す。同図において、帯域通過フィルタ９２の通過帯域と帯域阻止フィルタ９３の阻止帯域とは同じ帯域にしてある。
【０００５】
つまり、帯域通過フィルタ９２で通過する信号成分は帯域阻止フィルタ９３で阻止され、帯域阻止フィルタ９３で通過する信号成分は帯域通過フィルタ９２で阻止される。今、情報送受信装置９６が出力する信号は２線４線変換部９４を介して帯域通過フィルタ９２に入り、そこで情報信号帯域外の信号成分が減衰される。一方、音声通話装置９７が出力する音声信号は２線４線変換部９５を介して帯域阻止フィルタ９３に入り、そこで音声信号成分の帯域にある情報信号帯域内の信号成分が減衰される。このようにフィルタを通した音声信号と情報信号は図１６に示すような信号成分で加算され電話回線９１に出力される。
【０００６】
逆に図１６に示すような信号が電話回線９１で送られてくると、情報信号成分は帯域通過フィルタ９２を通過して２線４線変換部９４を介して情報送受信装置９６に出力される。一方、音声信号は帯域阻止フィルタ９３で取り出され２線４線変換部９５を介して音声通話装置９７に出力される。
【０００７】
このように、この従来技術では、音声信号と情報信号とが周波数多重され、１本の電話回線で通話しながら情報信号を送受信することができるように構成されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ファクシミリなどのように変調帯域が電話回線の伝送帯域の大部分を占める変調信号を、情報信号として伝送するような場合は、上記従来技術のように、音声信号と情報信号とを周波数多重して同時に伝送することは難しい。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、そのような従来技術の課題を解決し、ファクシミリなどの情報信号と音声信号とを同時に伝送することが可能な音声画像通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、音声画像通信装置において、回線接続手段と、データ送受信手段と、音声再生手段と、音声入力手段と、画像表示手段と、画像入力手段と、通信状態判定手段と、制御部を備えることにより達成される。
【００１１】
【作用】
回線接続手段は有線または無線で回線接続を行う。データ送受信手段は上記回線接続手段を介して上記回線から音声および画像のデータを送受信する。音声再生手段は上記データ送受信手段で受信された音声データを音声として再生する。音声入力手段は送信すべき音声を音声信号に変換して上記データ送受信手段に入力する。画像表示手段は上記データ送受信手段で受信された画像データを画像として表示する。画像入力手段は送信すべき画像を画像信号に変換して上記データ送受信手段に入力する。通信状態判定手段は上記回線の通信状態を判定する。
【００１２】
制御部は、該通信状態判定手段により判定された回線の状態に応じて上記音声データの上記データ送受信手段による送受信時の伝送速度を一定にしたまま、上記画像データの上記データ送受信手段による送受信時の伝送速度を変える。このようにして、周波数多重などの従来の技術では難しかった、通話しながらファクシミリ通信を行うなどのことが可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の音声画像通信装置の第１の実施例として音声ファクシミリ同時通信装置について説明する。本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置は一本のアナログ電話回線で通話しながらファクシミリの画像を全二重で送受信することができるだけでなく、通信相手がＣＣＩＴＴ勧告のＧ３規格に準拠したファクシミリ装置や通常の電話機であっても普通に通信することが可能である。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施例としての音声ファクシミリ同時通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はシステム制御部、２は操作パネル、３は画像読み取り部、４は画像記録部、５は画像符号化部、６は画像復号化部、７はデータ合成部、８はデータ分離部、９はモデム、１０は２線４線変換部、１１はオフフック検出部、１２は応答メッセージ発生部、１３は呼出信号検出部、１４は電話回線、１５は電話機、１６は音声符号化部、１７は音声復号化部、１８は２線４線変換部、１９は電流源、２０はスイッチ、２１はスイッチである。まず各部について詳しく説明する。
【００１５】
図１のシステム制御部１は、図２に示すように、ＣＰＵ１１０、インターフェース１２０、ＲＯＭ１３０、ＲＡＭ１４０、バス１５０からなり、ＣＰＵ１１０はＲＯＭ１３０に記憶されたソフトウエアによって動作し、インターフェース１２０或はバス１５０を介して本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置の各部を制御する。
【００１６】
図１の操作パネル２は、図３に示すように、送信ボタン２１０、受信ボタン２２０、音声ＦＡＸ同時モードボタン２３０、同時不可ＬＥＤ２４０を有しており、これらのボタンはシステム制御部１に接続されている。
【００１７】
図１の画像読み取り部３は、図４に示すように、送信原稿を読み取るスキャナー３１０、原稿を送るメカ部３３０、スキャナー３１０が読み取った画像をシェーディング補正、ガンマ補正などを施したあと２値化する画像処理部３２０によって構成され、システム制御部１の指示によってメカ部３３０は送信原稿の取り込みを開始し、画像処理部３２０はスキャナー３１０が読み取ったアナログの画像データを２値化して図１の画像符号化部５に出力する。
【００１８】
図１の画像記録部４は、図５に示すように、図１の画像復号化部６が出力する２値の画像データを記録紙４４に記録する感熱ヘッド４１、記録紙４４を送り出すメカ部４２、感熱ヘッド４１の印字濃度の制御などを行うヘッド制御部４３によって構成される。
【００１９】
図１の画像符号化部５は、ＣＣＩＴＴ勧告のＧ３規格に従って画像読み取り部３が出力する２値の画像データを符号化し、データ合成部７に出力する。符号化の方法は例えばＭＨ符号化、ＭＲ符号化などで、システム制御部１の指令によって符号化の方式を選択する。
【００２０】
図１の画像復号化部６は、データ分離部８が出力する画像符号化データを２値の画像データに復号化し、画像記録部４に出力する。復号化の方式は送信相手がＭＨ符号化を行ったときはＭＨ復号化処理を行い、送信相手がＭＲ符号化を行ったときはＭＲ復号化処理を行う。送信相手がどの符号化方式を用いたかどうかは後で述べる手順信号によって決められるので、受信側で正確に復号化することができる。
【００２１】
なお、画像復号化部６と画像記録部４との間に画像蓄積部を設け、画像復号化部６が復号化した画像データを一旦記憶し、記憶した画像データを画像記録部４に出力するようにしても良い。
【００２２】
図１のデータ合成部７は、画像符号化部５及び音声符号化部１６が出力する２つの符号化データを合成してモデム９に出力する。ここでデータの合成方法について図６を用いて詳しく説明する。
【００２３】
図６はデータ合成部７の構成を示すブロック図で、７１、７２、７３、７４、７５はスイッチ、７６、７７、７８、７９はバッファ、７０は制御部である。制御部７０はシステム制御部１の指令によって動作し、各スイッチの切り替えを制御しながら、ＦＡＸの符号化データや音声の符号化データの各バッファへの読み書きを制御し、それらデータを時分割で合成する。図６では、ＦＡＸの符号化データが９６００ｂｐｓのデータ伝送速度、音声の符号化データが４８００ｂｐｓのデータ伝送速度で、合成後の符号化データの伝送速度が１４４００ｂｐｓの場合の動作を示している。
【００２４】
まず制御部７０はスイッチ７１をバッファ７６側に切り替えて９６００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力するファクシミリの符号化データを９６００ビットだけバッファ７６に書き込み、バッファ７６への書き込みを終えると、スイッチ７１をバッファ７７側に切り替えて今度はバッファ７７に９６００ビットのファクシミリの符号化データを書き込む。以下、この動作を交互に繰り返す。
【００２５】
この動作と同時に制御部７０はスイッチ７２をバッファ７８側に切り替えて４８００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力する音声の符号化データを４８００ビットだけバッファ７８に書き込み、バッファ７８への書き込みを終えると、スイッチ７２をバッファ７９側に切り替えて今度はバッファ７９に４８００ビットの音声の符号化データを書き込む。以下、この動作を交互に繰り返す。
【００２６】
今、９６００ビットのファクシミリの符号化データのバッファ７６への書き込みを終了すると、制御部７０はスイッチ７３をバッファ７６側に、スイッチ７５をスイッチ７３側にそれぞれ切り替えて、バッファ７６に記憶されている９６００ビットのファクシミリの符号化データを１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で読み出す。バッファ７６のデータを全て読み出すと、今度はスイッチ７５をスイッチ７４側に、スイッチ７４をバッファ７８側にそれぞれ切り替え、バッファ７８に書き込まれている４８００ビットの音声の符号化データを１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で読み出す。
【００２７】
バッファ７８のデータを全て読み出すと、再びスイッチ７５をスイッチ７３側に、スイッチ７３をバッファ７７側に切り替え、バッファ７７に書き込まれている９６００ビットのファクシミリの符号化データを１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で読み出す。バッファ７７のデータを全て読み出すと、再びスイッチ７５をスイッチ７４側に、スイッチ７４をバッファ７９側にそれぞれ切り替え、バッファ７９に書き込まれている４８００ビットの音声の符号化データを１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で読み出す。
【００２８】
バッファ７９のデータを全て読み出すと、再びスイッチ７５をスイッチ７３側に、スイッチ７３をバッファ７６側に切り替え、バッファ７６に書き込まれている９６００ビットのファクシミリの符号化データを１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で読み出す。以下、同様に、このような動作をシステム制御部１が終了の指令を出力するまで繰り返す。
【００２９】
また、データ合成部７はシステム制御部１の指令によってスイッチ７１をバッファ７６側に、スイッチ７３をバッファ７６側に、スイッチ７５をスイッチ７３側にそれぞれ切り替えて、入力するＦＡＸの符号化データをバッファ７６を介してそのままスイッチ７５から出力するファクシミリモードを持っている。このファクシミリモードは通常のファクシミリ通信を行う際に使用する。
【００３０】
図１のデータ分離部８は、モデム９が復調した符号化データを画像符号化データと音声符号化データとに分離し、画像符号化データは画像復号化部６に、音声符号化データは音声復号化部１７にそれぞれ出力する。ここでデータの分離方法について図７を用いて詳しく説明する。
【００３１】
図７はデータ分離部８の構成を示すブロック図で、８１、８２、８３、８４、８５はスイッチ、８６、８７、８８、８９はバッファ、８０は制御部である。制御部８０はシステム制御部１の指令によって動作し、各スイッチの切り替えを制御しながら、時分割で合成した符号化データをＦＡＸの符号化データと音声の符号化データとに分離する。図７では、時分割で合成された１４４００ｂｐｓの受信した符号化データをＦＡＸの符号化データが９６００ｂｐｓのデータ伝送速度で、音声の符号化データが４８００ｂｐｓのデータ伝送速度でそれぞれ出力する場合の動作を示している。
【００３２】
まず制御部８０はスイッチ８５をスイッチ８３側に、スイッチ８３をバッファ８６側にそれぞれ切り替えて、１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力するＦＡＸの符号化データを９６００ビットだけバッファ８６に書き込む。バッファ８６への書き込みを終えると、スイッチ８５をスイッチ８４側に、スイッチ８４をバッファ８８側にそれぞれ切り替え、１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力する音声の符号化データを４８００ビットだけバッファ８８に書き込む。
【００３３】
バッファ８８への書き込みを終了すると、スイッチ８５をスイッチ８３側に、スイッチ８３をバッファ８７側にそれぞれ切り替えて、１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力するＦＡＸの符号化データを９６００ビットだけバッファ８７に書き込む。バッファ８７への書き込みを終えると、スイッチ８５をスイッチ８４側に、スイッチ８４をバッファ８９側にそれぞれ切り替え、１４４００ｂｐｓのデータ伝送速度で入力する音声の符号化データを４８００ビットだけバッファ８９に書き込む。バッファ８９への書き込みを終了すると、再びバッファ８６への書き込みを開始し、以下、同様の動作を繰り返す。
【００３４】
この動作と並行して制御部８０は、バッファ８６、バッファ８７、バッファ８８、バッファ８９の書き込みが終了したバッファからデータを読み出す。例えば、バッファ８６への９６００ビットのファクシミリの符号化データの書き込みを終了すると、スイッチ８１をバッファ８６側に切り替えて９６００ｂｐｓのデータ伝送速度で９６００ビットのファクシミリの符号化データを読み出す。読み出しを終了すると、スイッチ８１をバッファ８７側に切り替えてファクシミリの符号化データを読み出す。以下、交互に同様の動作を繰り返す。
【００３５】
或はバッファ８８への４８００ビットの音声の符号化データの書き込みを終了すると、スイッチ８２をバッファ８８側に切り替えて４８００ｂｐｓのデータ伝送速度で４８００ビットの音声の符号化データを読み出す。読み出しを終了すると、スイッチ８２をバッファ８９側に切り替えて音声の符号化データを読み出す。以下、交互に同様の動作を繰り返す。
【００３６】
また、データ分離部８はシステム制御部１の指令によってスイッチ８５をスイッチ８３側に、スイッチ８３をバッファ８６側に、スイッチ８１をバッファ８６側にそれぞれ切り替えて、受信した符号化データをバッファ８６を介してそのままスイッチ８１から出力するファクシミリモードを持っている。このモードは通常のファクシミリの通信を行う際に使用する。
【００３７】
なお、データ分離部８と画像復号化部６との間に画像蓄積部を設け、データ分離部８が出力する画像符号化データを記憶し、記憶した画像符号化データを画像復号化部６に出力するようにしても良い。
【００３８】
また、ファクシミリを送信していないとき、つまりファクシミリの符号化データが画像符号化部５から入ってこないときは、バッファの内容をダミーデータとして空読みするようになっている。
【００３９】
また、本実施例ではファクシミリの符号化データと音声の符号化データとを時分割で同期して合成および分離を行うようにしたが、ファクシミリの符号化データにファクシミリの符号化データであることを示すフラグを付加するようにしても構わない。
【００４０】
なお、データ合成部７およびデータ分離部８の説明において、ファクシミリの符号化データの伝送速度を９６００ｂｐｓ、音声の符号化データの伝送速度を４８００ｂｐｓとして説明したが、他のデータ伝送速度でも構わない。本実施例では、図８に示すように、モデム９のデータ伝送速度に応じてファクシミリのデータ伝送速度を可変するようにし、音声のデータ伝送速度は４８００ｂｐｓに固定してある。図８において、モデム９のデータ伝送速度が１４４００ｂｐｓの場合はファクシミリのデータ伝送速度が９６００ｂｐｓ、１２０００ｂｐｓの場合は７２００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓの場合は４８００ｂｐｓ、７２００ｂｐｓの場合は２４００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓの場合は音声の符号化データのみとなるように、システム制御部１はデータ合成部７およびデータ分離部８を制御する。
【００４１】
図１のモデム９は、図９に示すように、インターフェース９１、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）９２、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ変換器）９３、Ａ／Ｄ（アナログデジタル変換器）９４によって構成され、データ合成部７およびデータ分離部８とのデータの入出力は、インターフェース９１を介して行う。ＤＳＰ９２は信号処理用の演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、制御レジスタなどからなり、予めＲＯＭに記憶されたソフトウエアによって動作する。
【００４２】
ここで、ＤＳＰ９２の機能について図１０を用いて詳しく説明する。図１０において、９２１はＶ．３２ｂｉｓ変復調部、９２２はＶ．３２変復調部、９２３はＶ．１７変復調部、９２４はＶ．２９変復調部、９２５はＶ．２７ｔｅｒ変復調部、９２６はＶ．２１変復調部、９２７はトーン信号発生部、９２８はトーン信号検出部、９２９は制御部である。ここで、Ｖ．３２ｂｉｓ、Ｖ．３２、Ｖ、１７、Ｖ．２９、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２１はＣＣＩＴＴ勧告の変復調方式に関する規格の名称である。
【００４３】
図１０において、ＤＳＰ９２は、システム制御部１との制御データの入出力を制御部９２９を介して行い、ＣＣＩＴＴ勧告のＶ．３２ｂｉｓ、Ｖ．３２、Ｖ．１７、Ｖ．２９、Ｖ２７ｔｅｒ、Ｖ．２１の変復調方式を切り替えることができる。これらの変復調方式のデータ伝送速度は、１４４００ｂｐｓ、１２０００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓ、７２００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、３００ｂｐｓの何れかであり、特に、Ｖ．３２、Ｖ３２ｂｉｓの場合は全二重動作が可能である。本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置の同時通信時は、このＶ．３２ｂｉｓとＶ．３２の変復調方式を用いており、図１１に示すような同時通信が可能である。
【００４４】
図１１において、データ合成部７によって時分割多重されたＦＡＸデータと音声データからなる送信信号が起呼側から被呼側に送信されると、同時に被呼側から同様の受信信号を受け取ることができる。また、トーン信号発生部９２７は任意の周波数のトーン信号を発生することができ、システム制御部１の制御によってファクシミリのＣＮＧ信号（１１００Ｈｚの断続音）を発生することが可能である。トーン信号検出部９２８はシステム制御部１が制御部９２９を介して指定した周波数の検出が可能で、検出時に制御部９２９を介してシステム制御部１に検出したことを知らせるので、システム制御部１の制御によってファクシミリのＣＮＧ信号や話中音（４００Ｈｚの断続音）等の検出が可能である。
【００４５】
図１の２線４線変換部１０は、モデム９が出力する変調信号をスイッチ２０を介して電話回線１４に出力し、或は電話回線１４によって送られてくる変調信号をモデム９に出力する。
【００４６】
図１の応答メッセージ発生部１２は、音声を記録したＲＯＭと音声再生専用のＩＣで構成され、システム制御部１の指令によってＲＯＭから読み出した音声データを再生して、スイッチ２０を介して電話回線１４に出力する。この音声メッセージは、「ただ今留守にしていますので、電話の方は後ほどおかけ直し下さい。ファクシミリの方は信号音の後に送信ボタンを押して下さい。」という内容の応答メッセージである。
【００４７】
図１のオフフック検出部１１は、電話機１５のオンフック／オフフックを検出し、検出結果をシステム制御部１に知らせる。図１の呼出信号検出部１３は、電話回線１４上の呼出信号を監視しており、呼出信号を検出したときにシステム制御部１に呼出信号を検出したことを知らせる。
【００４８】
図１の音声符号化部１６は、２線４線変換部１８が出力するアナログの音声信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータに変換したあと、符号化を行い、音声の符号化データをデータ合成部７に出力する。本実施例では、音声の符号化方式としてサンプリング周波数が２４００Ｈｚ、量子化ビット数が２ビットのＡＤＰＣＭ方式を用いている。従って、音声符号化データのデータ伝送速度は４８００ｂｐｓである。なお、音声の符号化方式は、ＰＣＭ、ＤＰＣＭなど別の方式でも構わないし、音声の符号化データの伝送速度も４８００ｂｐｓである必要はない。
【００４９】
図１の音声復号化部１７は、データ分離部８から４．８ｋｂｐｓのデータ伝送速度で入力する音声符号化データを符号化時と同じＡＤＰＣＭ方式で復号化し、アナログの音声信号に変換したあと、２線４線変換部１８に出力する。
【００５０】
図１の２線４線変換部１８は、スイッチ２１が２線４線変換部１８側に切り替わったときに、音声復号化部１７が出力する音声信号をスイッチ２１を介して電話機１５に出力し、或は電話機１５からスイッチ２１を介して入力する音声信号を音声符号化部１６に出力する。
【００５１】
図１の電流源１９は、スイッチ２１が２線４線変換部１８側に切り替わったときに、前述の音声信号と同一の信号路を介して電話機１５に電流を供給するためのもので、これによって電話機１５が２線４線変換部１８側に接続されていても正常に動作することができる。図１のスイッチ２１は、音声ファクシミリ同時通信を行うか否かを切り替えるもので、初期状態では電話回線１４側に接続されている。
【００５２】
次に、本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置同士で通信する場合の接続動作について、図１２を用いて説明する。ここで、操作パネル２の音声ＦＡＸ同時モードボタン２３０を先に押した側をマスタ側、その通信相手をスレーブ側と称する。
【００５３】
さて、図１２において、回線接続状態で操作パネル２の音声ＦＡＸ同時モードボタン２３０を押したマスタ側は、８００Ｈｚのトーン信号からなる識別信号を送出する。この識別信号はＣＣＩＴＴ勧告のファクシミリ規格のＣＮＧ信号と同じ構成で、周波数だけを８００Ｈｚにしたものである。この識別信号を検出したスレーブ側は、通常のファクシミリと同じようにＤＩＳ信号（ＣＣＩＴＴ勧告のＶ．２１チャネル２を用いた信号で所有する機能情報を示す）を返す。ＤＩＳ信号を受けたマスタ側はＤＣＳ信号（ＣＣＩＴＴ勧告のＶ．２１チャネル２を用いた信号で選択する機能情報を示す）を返す。
【００５４】
この機能情報は、通常のファクシミリにおいて対応するデータ伝送速度や符号化の方式や解像度などを表すもので、本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置においても、通常のファクシミリの場合と同じ構成を採用しており、音声ファクシミリ同時通信装置であること、変復調方式としてＣＣＩＴＴ勧告のＶ．３２ｂｉｓ或はＶ．３２の変復調方式を用いること、音声の符号化の方式がサンプリング周波数が２４００Ｈｚで量子化ビット数が２ビットのＡＤＰＣＭ方式であること、ファクシミリの画像符号化方式がＭＨ符号化方式であることなどを通信する。
【００５５】
この際、スレーブ側で音声ＦＡＸ同時ボタン２３０を押す必要はなく、この手順の中でスレーブ側のシステム制御部１は音声ファクシミリ同時通信モードであることを認識する。もし通信相手であるスレーブ側が音声ファクシミリ同時通信装置でなかった場合には、識別信号に対する応答がないので、マスタ側のシステム制御部１は通信相手であるスレーブ側が音声ファクシミリ同時通信装置でないことを認識できる。
【００５６】
さて、これらの手順信号で通信機能を決定したあと、マスタ側はトレーニングシーケンスを開始する。このトレーニングシーケンスは、モデム９での回線歪の等化などを行うと同時に、電話の回線状態に応じてモデム９のデータ伝送速度を変えるためのもので、データ伝送速度が早い変復調方式から順に予め定められた固定パターンを送信して誤りをチェックする。データ誤りが多い場合はデータの伝送速度を遅くして再びトレーニングを行う。
【００５７】
一般的なファクシミリの場合は、通信相手の機能にもよるが、ＣＣＩＴＴ勧告のＶ．１７の通信機能を有する場合は１４４００ｂｐｓの伝送速度から、同じくＶ．２９の通信機能を有する場合には９６００ｂｐｓの伝送速度から、同じくＶ．２７ｔｅｒの通信機能を有する場合には４８００ｂｐｓの伝送速度からそれぞれトレーニングを開始するようになっている。
【００５８】
これに対し、本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置においてはＣＣＩＴＴ勧告のＶ．３２ｂｉｓ規格の変復調方式からトレーニングを開始する。つまり、１４４００ｂｐｓの伝送速度でのトレーニングでデータ誤りが多い場合には、１２０００ｂｐｓの通信速度に落とす。１２０００ｂｐｓでも誤りが多い場合にはＣＣＩＴＴ勧告のＶ．３２規格の変復調方式の９６００ｂｐｓ伝送速度でトレーニングを行う。９６００ｂｐｓでも誤りが多い場合にはさらに７２００ｂｐｓへと伝送速度を遅くして行く。
【００５９】
本実施例の場合、７２００ｂｐｓでもデータ誤りが多い場合には、図１におけるシステム制御部１が操作パネル２上の同時不可ＬＥＤ２４０を点灯し、音声ファクシミリ同時通信が不可能であることを使用者に知らせるようになっている。そして、その後さらに４８００ｂｐｓへと伝送速度を遅くして行き、４８００ｂｐｓでデータ誤りが少なければ、音声のみの通信を行う。
【００６０】
なお、トレーニングはマスタ側からスレーブ側に行い、スレーブ側からマスタ側へは行わない。従って、マスタ側で決定したデータ伝送速度をスレーブ側でも用い、データ伝送速度はマスタ側とスレーブ側とでは常に同じにしている。
【００６１】
以上のようにしてデータ伝送速度を決定し、音声ファクシミリ同時通信モードに入り、決定した通信速度に応じて音声とファクシミリのデータ伝送速度の割合を可変して、音声ファクシミリ同時通信を行う。データ伝送速度と音声とファクシミリの各伝送速度に関しては、既に説明した通りである。
【００６２】
通話が終了し、図１において電話機１５をオンフックすると、オフフック検出部１１は電話機１５がオンフックされたことを検出して、システム制御部１に知らせる。これを受けたシステム制御部１はモデム９を用いて、後手順を行う。この後手順についてはあとで説明するが、オフフック検出部１１が電話機１５のオンフックを検出してもファクシミリの画像を伝送中である場合には、システム制御部１は画像の伝送が終了するまで、後手順を行わないよう動作する。
【００６３】
ここで、後手順について説明する。後手順とは通常のファクシミリにおいては、全ての原稿を送信終了したことを示すＥＯＰ信号、正常に受信したことを示すＭＣＦ信号および回線の切断命令であるＤＣＮ信号などからなるもので、ファクシミリの画像信号の送受信が終了したことを確認し回線を切断するための手順である。本実施例の音声ファクシミリ同時通信装置においては、通話とファクシミリの双方が終了した場合のみ、後手順を行うようにシステム制御部１は動作する。
【００６４】
次に、通信相手が通常の電話機である場合の動作について説明する。図１において、初期状態でスイッチ２１は電話回線１４側に接続されている。今、電話機１５をオフフックして通信相手に電話をかける。通信相手が出ると、回線が接続され通話状態になる。逆に電話がかかってくると、初期状態で電話機１５は電話回線１４に接続されているので、電話機１５のベルが鳴り、電話機１５をオフフックすると、回線が接続され通話状態となる。このように通信相手が電話機である場合は普通に電話することが可能である。
【００６５】
次に、通信相手が通常のファクシミリ装置である場合の動作について説明する。通話中に受信する場合は操作パネル２の受信ボタン２２０を押す。これを受けたシステム制御部１は、モデム９のＶ．２１変復調部９２６を使ってファクシミリの手順通信を行ったあと、通常のファクシミリと同様にＶ．２７ｔｅｒまたはＶ．２９の変復調方式でファクシミリの画像信号を受信する。この時、データ分離部８は先に述べたファクシミリモードになっており、モデム９が出力するファクシミリの画像符号化データをそのまま画像復号化部６に出力する。画像復号化部６で復号化された画像データは画像記録部４に入り、記録紙４４にプリントされる。
【００６６】
通話中に送信する場合は、操作パネル２上の送信ボタン２１０を押す。送信ボタン２１０が押されると、システム制御部１はモデム９のトーン信号発生部９２７を用いてＣＮＧ信号を送出し、通信相手からのファクシミリの手順信号を待つ。手順通信が終了すると、読み取り部３にて読み取られた画像データが画像符号化部５で符号化され、データ合成部７に入る。この時、データ合成部７は先に述べたファクシミリモードになっており、画像符号化データをそのままモデム９に出力する。モデム９はこの画像符号化データを、通常のファクシミリと同様にＶ．１７またはＶ．２９またはＶ．２７ｔｅｒのうち手順通信で決定した変復調方式で変調し、２線４線変換部１０とスイッチ２０を介して電話回線１４に出力する。
【００６７】
次に、留守の時に通常のファクシミリを受信する動作について説明する。通信相手が電話を掛けてくると、電話機１５のベルが鳴り、同時に呼出信号検出部１３は呼出信号を検出し、システム制御部１に知らせる。システム制御部１は予め決められた時間、呼出信号を検出し続けると、スイッチ２０を閉じて回線を接続する。この時間内に電話機１５をオフフックすると、呼出信号を検出しなくなるので、システム制御部１はスイッチ２０閉じることはなく、普通に通信ができる。
【００６８】
さて、システム制御部１がスイッチ２０を閉じて回線を接続した後、システム制御部１は応答メッセージ発生部１２に応答メッセージの発生を指示する。応答メッセージ発生部１２は「ただ今留守にしていますので、電話の方は後ほどおかけ直し下さい。ファクシミリの方は信号音の後に送信ボタンを押して下さい。」という内容の応答メッセージを、スイッチ２０を介して電話回線１４に出力する。そのあと、ファクシミリの手順信号をモデム９から送出し、以下通常のファクシミリと同様に動作する。
【００６９】
このように、通信相手が通話しながらファクシミリの送信が可能な音声ファクシミリ同時通信装置である場合には、同時通信が可能で、通信相手が普通の電話機である場合には、普通に通話することが可能である。さらに、通信相手が普通のファクシミリである場合でも、ファクシミリを送受信することが可能である。
【００７０】
また、通信速度に応じて音声の伝送速度を変えずファクシミリの伝送速度のみを変えるので、通話品質を一定に保ちながら同時通信することが可能である。
【００７１】
さらに、同時通信時に通話が先に終了し、電話機をオフフックしても回線は切断されることはないので、使用者はファクシミリの通信を意識することなく通話することが可能である。
【００７２】
次に、本発明の音声画像通信装置の第２の実施例として音声画像同時通信トランシーバについて説明する。
【００７３】
図１３は本発明の第２の実施例としての音声画像同時通信トランシーバの構成を示すブロック図である。図１３において、２２はマイク、２３はスピーカ、２４は無線部、２５はアンテナ、２６は操作パネル、２７は画像入力部、２８は画像表示部、２９はカメラ、３０はモニタ、３１はシステム制御部、３２は画像符号化部、３３は画像復号化部である。その他、音声符号化部１６、音声復号化部１７、データ合成部７、データ分離部８、モデム９は第１の実施例の音声ファクシミリ同時通信装置の場合と同様に動作するので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
図１３の操作パネル２６は、図１４に示すように、通信ボタン２６１と確認ボタン２６２と設定スイッチ２６３とを有している。ここで、通信ボタン２６１については、押す毎に通信状態と非通信状態とが交互に切り替わるようになっており、通信時に同ボタン２６１を押し続ける必要はない。これに対して、確認ボタン２６２については、モニタ３０においてカメラ２９で撮影した映像を確認する場合、は同ボタン２６２を押し続ける必要がある。つまり、確認ボタン２６２を押している間のみ確認機能が動作するようになっている。また、設定スイッチ２６３は、オンオフを機械的に行うスライド式のスイッチであり、マスタ装置、スレーブ装置の設定に用いる。
【００７５】
図１３のシステム制御部３１は、第１の実施例のシステム制御部１と同じ構成で、音声画像同時通信トランシーバ用のソフトウエアが組み込まれている。図１３の音声符号化部１６は、マイク２２の音声信号を第１の実施例と同じＡＤＰＣＭ方式で符号化し、データ合成部７に出力する。図１３の音声復号化部１７は、第１の実施例と同じようにデータ分離部８が出力する音声符号化データをアナログの音声信号に変換して、スピーカ２３に出力する。
【００７６】
図１３の画像入力部２７は、ビデオカメラ２９から入力するアナログの映像信号をデジタルデータに変換し、画像符号化部３２に出力する。図１３の画像符号化部３２は、ＤＣＴ変換を行い、スカラ量子化してハフマン符号化を行ったあと、データ合成部７に画像符号化データを出力する。なお、本実施例では、ＤＣＴ変換、スカラ量子化およびハフマン符号化としたが、他の直行変換方式或はベクトル量子化で行ってもよいし、動き補償などを行っても構わない。
【００７７】
さて、画像符号化部３２で符号化された画像符号化データは、データ合成部７において、第１の実施例と同じように、音声符号化部１６で符号化された音声符号化データと合成されてモデム９に出力される。
【００７８】
図１３の画像表示部２８は、画像復号化部３３が出力する画像データをアナログの映像信号に変換し、同期信号などを付加してモニタ３０に出力し、モニタ３０は受信画像を表示する。
【００７９】
図１３の画像復号化部３３は、データ分離部８が出力する画像符号化データを復号化して、画像表示部２８に出力する。復号化の方式は画像符号化部３２と同じ方式で、ハフマン復号、逆ＤＣＴ変換を行う。
【００８０】
さて、モデム９の変復調信号は無線部２４に入出力される。つまり、モデム９の変調信号は無線部２４で高周波に変調され、アンテナ２５を介して電波として出力される。無線部２４が復調した受信信号はモデム９に入力され、符号化データに復調される。
【００８１】
図１３の無線部２４は、２つの高周波変復調手段を持っており、無線による全二重通信が可能である。
【００８２】
また、操作パネル２６上の確認ボタン２６２が押されると、システム制御部３１はスイッチ３４、スイッチ３５を切り替えることによって、画像符号化部３２の出力を画像復号化部３３に入力することができるようになっており、カメラ２９で撮影した自らの画像をモニタ３０で確認することができる。なお、確認ボタン２６２を離すと、スイッチ３４はデータ合成部７側に、スイッチ３５はデータ分離部８側に切り替わるようになっている。
【００８３】
さて、音声画像同時通信トランシーバの動作について図１５を用いて説明する。本実施例の音声画像同時通信トランシーバは、予め設定された第１のチャネルと第２のチャネルの２つの周波数で交信を行うようになっており、第１のチャネルで送信する装置がマスタ側となる。マスタ側とスレーブ側の区別は設定スイッチ２６３によって予め行われている。
【００８４】
通信ボタン２６１を押すと、システム制御部３１は設定スイッチ２６３の設定をチェックし、マスタ側の場合は第１のチャネルで、スレーブ側の場合は第２のチャネルでそれぞれキャリアを送出する。
【００８５】
無線接続動作が終了すると、マスタ側は識別信号を送信する。これを受けたスレーブ側はＤＩＳ信号を、これに対してマスタ側はＤＣＳ信号をそれぞれ送信する。これらの信号は第１の実施例で説明した識別信号と同じもので、同様に動作する。以下、第１の実施例と同様にトレーニングを行い、データ伝送速度を決めたあとで、音声符号化データと画像符号化データとを合成した符号化データを送受信する。通信ボタン２６１を押すと、システム制御部３１は無線部２４からのキャリアの発生を中止し、通信が終了する。
【００８６】
ここで、識別信号の送出からトレーニングまでは、通常動作時は通信ボタン２６１を押して通信を開始した場合にしか行わないが、音声画像同時通信中にモデム９のデータ誤りが多くなったことをシステム制御部３１が認識すると、再び、通信開始時と同じように識別信号の送信から動作を開始する。或は、データ伝送速度が最大でない場合に、予め決められた一定時間に良好な交信が得られた時にも通信開始時と同じように識別信号の送信から動作を開始する。
【００８７】
このように、音声を符号化して画像データを合成して変調した後、無線部２４によって送受信することで、通話しながら画像の見れる音声同時通信トランシーバを提供することができる。また、電波の状態が悪い場合や交信の途中で電波の状態が悪くなった場合には、データの伝送速度を遅くするようになっているので、電波の状態に応じた効率のよい通信が可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、全二重通信が可能な高速のモデムを用いて、符号化した音声と画像データとを合成して伝送するよう構成したので、周波数多重などの従来の技術では難しかった、通話しながらの画像通信を行うことが可能である。また、回線の状態に応じて音声のデータ伝送速度を一定にして画像のデータ伝送速度を可変することで、音声の品質を一定に保つことができる。
【００８９】
さらに、無線部を設けることによって、通話しながら画像の見れる無線通信装置も提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての音声ファクシミリ同時通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のシステム制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の操作パネルの構成を示す外観図である。
【図４】図１の画像読み取り部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１の画像記録部の構成を示すブロック図である。
【図６】図１のデータ合成部の構成を示すブロック図である。
【図７】図１のデータ分離部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明における送受信データの構成を示す説明図である。
【図９】図１のモデムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のＤＳＰの機能を示すブロック図である。
【図１１】図１における音声ファクシミリ同時通信時の信号の様子を示す説明図である。
【図１２】図１における音声ファクシミリ同時通信の動作を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施例としての音声画像同時通信トランシーバの構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３の音声画像同時通信トランシーバの外観を示す斜視図である。
【図１５】図１３における音声画像同時通信の動作を説明するための説明図である。
【図１６】従来技術の動作原理を説明するための説明図である。
【図１７】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…システム制御部、５…画像符号化部、６…画像復号化部、７…データ合成部、８…データ分離部、９…モデム、１６…音声符号化部、１７…音声復号化部、２４…無線部、２７…画像入力部、２８…画像表示部。

Claims

音声と画像を送受信できる音声画像通信装置であって、有線または無線で回線接続を行う回線接続手段と、上記回線接続手段を介して上記回線から音声および画像のデータを送受信するデータ送受信手段と、上記データ送受信手段で受信された音声データを音声として再生する音声再生手段と、送信すべき音声を音声信号に変換して上記データ送受信手段に入力する音声入力手段と、上記データ送受信手段で受信された画像データを画像として表示する画像表示手段と、送信すべき画像を画像信号に変換して上記データ送受信手段に入力する画像入力手段と、上記回線の通信状態を判定する通信状態判定手段と、該通信状態判定手段により判定された回線の状態に応じて上記音声データの上記データ送受信手段による送受信時の伝送速度を一定にしたまま、上記画像データの上記データ送受信手段による送受信時の伝送速度を変えるよう制御する制御部を備えたことを特徴とする音声画像通信装置。
音声と画像を送受信できる音声画像通信装置であって、有線または無線で回線接続を行う回線接続手段と、上記回線接続手段を介して上記回線から音声および画像のデータを受信するデータ受信手段と、上記データ受信手段で受信された音声データを音声として再生する音声再生手段と、上記データ受信手段で受信された画像データを画像として表示する画像表示手段と、上記回線の通信状態を判定する通信状態判定手段と、該通信状態判定手段により判定された回線の状態に応じて上記音声データの上記データ受信手段による受信時の伝送速度を一定にしたまま、上記画像データの上記データ受信手段による受信時の伝送速度を変えるように制御する制御部を備えたことを特徴とする音声画像通信装置。
音声と画像を送受信できる音声画像通信装置であって、有線または無線で回線接続を行う回線接続手段と、上記回線接続手段を介して上記回線から音声および画像のデータを送信するデータ送信手段と、送信すべき音声を音声信号に変換して上記データ送信手段に入力する音声入力手段と、送信すべき画像を画像信号に変換して上記データ送信手段に入力する画像入力手段と、上記回線の通信状態を判定する通信状態判定手段と、該通信状態判定手段により判定された回線の状態に応じて上記音声データの上記データ送信手段による送信時の伝送速度を一定にしたまま、上記画像データの上記データ送信手段による送信時の伝送速度を変えるよう制御する制御部を備えたことを特徴とする音声画像通信装置。
上記制御部は上記通信状態判定手段により通信状態が悪いと判定されたときは画像データの伝送速度を遅くするよう制御を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の音声画像同時通信装置。