JPH11239157A

JPH11239157A - 音声セル伝送装置及びその方法

Info

Publication number: JPH11239157A
Application number: JP5617998A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Higuchi; 信一樋口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送路の仕様効率を低下させずに、受信
側における無音区間の継続時間を正確に再現すること。【解決手段】無音区間計時部２０４が有音判定部２０
２の判定結果を参照して無音区間の継続時間を測定し、
位置情報が有音区間の先頭を示す場合にシーケンス番号
生成部２０５がシーケンス番号を無音区間の継続時間に
より初期化し、位置情報が有音区間の先頭以外の場合に
１ずつカウントアップし、パケット組立部２０６が有音
と判定した音声符号化データに位置情報及びシーケンス
番号を付加してパケットを組み立て、セル組立部２０７
が一つ又は複数のパケットをＡＴＭセルのペイロードに
格納して伝送することにより、パケット内に新たに制御
情報フィールドを付加することなく無音区間の継続時間
を受信側に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声情報をパケッ
トに格納し、ＡＴＭセルに多重化して伝送する音声セル
伝送装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の音声セル伝送装置を用
いたシステムを示す概略図である。このシステムは、電
話等の音声端末１１ａ及び１１ｂを結ぶ伝送路１３の間
に、音声セル送信装置１２及び音声セル受信装置１４が
配置されている。

【０００３】図１１は、従来の音声セル伝送装置の構成
を示すブロック図である。図１１において、送信側の装
置は、本装置に入力するディジタル音声情報を音声圧縮
符号化アルゴリズムにより一定周期Ｔで圧縮符号化する
音声符号化部２１と、入力ディジタル音声情報に対して
有音及び無音を判定する有音判定部２２と、音声符号化
手段２１の処理フレーム（以下、単に処理フレームと略
す）を単位として有音区間における位置情報を設定する
位置情報設定部２３と、有音区間において処理フレーム
単位に１ずつ計数するカウンタ部２４と、処理フレーム
単位にパケットを組み立てるパケット組立部２５と、一
つ又は複数のパケットをＡＴＭセルのペイロードに格納
しＡＴＭセルを組み立てるセル組立部２６とを備える。

【０００４】この送信側の装置は、伝送路２７を介して
受信側の装置に接続されている。受信側の装置は、伝送
路から受信するＡＴＭセルを分解するセル分解部２８
と、ＡＴＭセルから抽出したパケットを分解するパケッ
ト分解部２９と、受信パケットから抽出した位置情報と
シーケンス番号によりパケットの損失数を計数するパケ
ット損失部３０と、パケット損失数と同数のダミー符号
化データを生成するパケット損失補完部３１と、単位時
間Ｔごとに１ずつ計時するタイマ部３２と、受信パケッ
トから抽出した位置情報及びシーケンス番号を受け、タ
イマ部３２が表示する当該時刻ｔから当該符号化データ
の読み出し時刻Ｔｏを決定する読み出し時刻決定部３３
と、パケット分解部２９が出力する音声符号化データ又
はパケット損失補完部３１が出力するダミー符号化デー
タに位置情報及び読み出し時刻Ｔｏを付加して出力する
バッファ書き込み部３４と、バッファ書き込み部３４が
出力する情報を格納する遅延ゆらぎ吸収バッファ３５
と、遅延ゆらぎ吸収バッファ３５から単位時間Ｔごとに
情報を読み出す速度変換部３６と、速度変換部から符号
化データを受信して音声復号化アルゴリズムによりディ
ジタル音声情報を復元する音声復号化部３７とを備え
る。

【０００５】図１２は、従来の音声セル伝送装置の動作
を説明するタイミング図である。図１２において、４１
は送信側装置への入力ディジタル音声情報のタイミング
を示し、４２は有音判定部２２の判定結果を示し、４３
は符号化部２１により符号化されパケット組立部２５に
より組み立てられたパケットの処理タイミングを示し、
４４は受信側装置のパケット分解部２９が受信するパケ
ットの到着タイミングを示し、４５は速度変換部３６が
遅延ゆらぎバッファ３５から符号化データを読み出して
音声復号化処理を行うタイミングを示し、４６は受信側
装置が出力するディジタル音声情報のタイミングを示
す。

【０００６】図１１及び図１２を用いて、従来の音声セ
ル伝送装置の動作について説明する。まず、送信側装置
において、音声符号化部２１は入力ディジタル音声情報
（４１）を単位時間Ｔ分だけ蓄積し、音声圧縮符号化ア
ルゴリズムにより符号化して符号化データを出力する。
有音判定部２２は入力ディジタル音声情報に対し、音声
符号化部２１の処理フレームごとに有音又は無音である
かを判定する（４２）。位置情報設定部２３は有音判定
部２２から受信する判定結果により当該音声符号化デー
タが有音区間の位置情報として先頭、継続、末尾のいず
れであるかを決定する。

【０００７】シーケンス番号生成部２４はアップカウン
タであり、有音判定部２２の判定結果が有音である場合
に１ずつ加算してシーケンス番号を生成する。パケット
組立部２５は有音判定部２２から受信する判定結果が無
音である場合に音声符号化部２１から受信する音声符号
化データを廃棄し、判定結果が有音である場合に音声符
号化データに、シーケンス番号生成部２４から受信する
シーケンス番号及び位置情報決定部２３から受信する位
置情報を付加してパケットを組み立てる（４３）。セル
組立部２６はパケット組立部２５が出力する一つ又は複
数のパケットをＡＴＭセルのペイロードに格納して伝送
路２７へ送出する。

【０００８】受信側装置において、セル分解部２８は受
信したＡＴＭセルを分解し、一つ又は複数のパケットを
抽出する。パケット分解部２９はセル分解部２８からパ
ケットを受信し（４４）、受信パケットを分解して位置
情報とシーケンス番号及び音声符号化データを抽出す
る。

【０００９】パケット損失検出部３０はパケット分解部
２９から位置情報及びシーケンス番号を受信し、［当該
パケットのシーケンス番号−前パケットのシーケンス番
号＋１］（ただし、モジュロｋの演算、ｋは［シーケン
ス番号の最大値＋１］）を計算してセル損失数を得る。
ただし、パケット損失検出部３０は当該受信パケットの
位置情報が先頭を示す場合にはセル損失数の検出は行わ
ず、［前パケットのシーケンス番号］に当該受信パケッ
トのシーケンス番号を代入する。

【００１０】パケット損失補完部３１はパケット損失検
出部３０から受信するパケット損失数と同数のダミー符
号化データを生成し、当該受信パケットよりも先にバッ
ファ書き込み部３４に送出する。読み出し時刻決定部３
３はパケット分解部２９が生成する位置情報及びシーケ
ンス番号を受信し、位置情報が先頭を示す場合は読み出
し時刻Ｔｏ＝ｔ＋τ、位置情報が先頭以外の場合は読み
出し時刻Ｔｏ＝［前パケットに付与した読み出し時刻］
＋１とする（ただし、ｔはタイマ部３２が表示する当該
時刻、τは遅延ゆらぎ吸収時間でありあらかじめ定めら
れた固定値を示す）。

【００１１】バッファ書き込み部３４は、パケット分解
部２９から受信する音声符号化データ及びパケット損失
補完部３１から受信するダミー符号化データを受信し、
読み出し時刻決定部３３から受信する読み出し時刻Ｔｏ
を付与して、遅延ゆらぎ吸収バッファ３５に書き込む。

【００１２】遅延ゆらぎ吸収バッファ３５は、読み出し
時刻Ｔｏと符号化データを格納するＦＩＦＯメモリ（書
き込み順に読み出す規則を持ったバッファメモリ）であ
る。速度変換部３６は、単位時間Ｔごとに遅延ゆらぎ吸
収バッファ３５の符号化データを読み出し、読み出し時
刻Ｔｏとタイマ部３２が出力する当該時刻ｔとを比較
し、Ｔｏ＝ｔとなった場合に符号化データを音声復号化
部に送信し、かつ有音表示信号を有音とし、Ｔｏ≠ｔと
なった場合には、有音表示信号を無音とする。

【００１３】音声復号化部３７は単位時間Ｔごとに、有
音表示信号が有音の場合には速度変換部３６から符号化
データを一つ受信して音声復号化アリゴリズムにより復
号化しディジタル音声情報を出力し、有音表示信号が無
音の場合には無音区間の背景雑音を含むディジタル音声
情報を出力する（４６）。

【００１４】このように、従来の音声セル伝送装置で
は、送信側において音声の有音区間のみをパケットに格
納し、受信側においてＡＴＭ伝送路での遅延ゆらぎを吸
収した上で有音区間については伝送された音声情報を復
元し、無音区間については受信側装置で生成する背景雑
音を生成することにより、音声の無音圧縮伝送を行う。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声セル伝送装置においては、セル伝送中に有音区
間の先頭セルが遅延ゆらぎを受けると、受信装置におい
て正しく無音区間の継続時間を再生できないという問題
点がある。また、伝送するパケット内に制御情報フィー
ルドを新たに設けて、無音区間の継続時間を制御情報と
して伝送する場合、無音区間の継続時間を受信装置で再
生できるが、制御情報の量が増加し、伝送路の使用効率
が低下するという問題点がある。

【００１６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、伝送路の使用効率を低下させずに、受信側におけ
る無音区間の継続時間を正確に再現することができる音
声セル伝送装置及びその方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を講じた。請求項１記載の音声
セル伝送装置に関する発明は、音声情報の有音／無音を
判定する判定手段と、音声情報を符号化する音声符号化
手段と、有音部分の符号化データの有音区間における位
置情報及び無音区間の継続時間に応じたシーケンス番号
を前記符号化データに付与するシーケンス番号生成手段
と、この符号化データを送信する送信手段と、を具備す
る構成を採る。

【００１８】請求項１４記載の音声セル伝送方法に関す
る発明は、音声情報の有音／無音を判定する工程と、音
声情報を符号化する工程と、有音部分の符号化データの
有音区間における位置情報及び無音区間の継続時間に応
じたシーケンス番号を前記符号化データに付与する工程
と、この符号化データを送信する工程と、を具備する構
成を採る。

【００１９】これらの構成によれば、音声の有音部分の
みをＡＴＭセルにより伝送する際に無音区間の継続時間
をパケットのシーケンス番号フィールドを用いて伝送す
るので、無音区間の継続時間を伝送するためにパケット
に新たに制御情報フィールドを設けることなく、無音区
間の継続時間を受信側に通知することができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の音
声セル伝送装置において、有音部分の符号化データの有
音区間における位置が先頭であるかどうかを判定する位
置情報判定手段を備える構成を採る。

【００２１】請求項１５記載の発明は、請求項１３記載
の音声セル伝送方法において、有音部分の符号化データ
の有音区間における位置が先頭であるかどうかを判定す
る工程を具備する構成を採る。

【００２２】これらの構成によれば、有音部分の符号化
データが有音区間のどの位置であるか、すなわち先頭で
あるか、継続又は末尾であるかを判定することができ、
これにより、符号化データの位置が先頭であるかないか
で、シーケンス番号の付与のしかたを変えることができ
る。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の音声セル伝送装置において、シーケンス番号
生成手段が、無音区間の継続時間が閾値を超えるかどう
かを判定する継続時間判定手段と、この判定結果に応じ
てシーケンス番号を決定するシーケンス番号決定手段
と、を含む構成を採る。

【００２４】請求項１６記載の発明は、請求項１４又は
請求項１５記載の音声セル伝送方法において、シーケン
ス番号を符号化データに付与する工程は、無音区間の継
続時間が閾値を超えるかどうかを判定する工程と、この
判定結果に応じてシーケンス番号を決定する工程と、を
含む構成を採る。

【００２５】これらの構成によれば、有音区間の先頭の
シーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間を表示
しているかいないかを受信側装置に知らせることができ
る。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項３記載の音
声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭と判
定し、シーケンス番号決定手段が閾値を超えていると判
定した場合に、シーケンス番号決定手段がシーケンス番
号を特定数に初期化する構成を採る。

【００２７】請求項１７記載の発明は、請求項１６記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭と判定さ
れ、シーケンス番号が閾値を超えていると判定された場
合に、シーケンス番号を特定数に初期化する構成を採
る。

【００２８】これらの構成によれば、無音区間の継続時
間があらかじめ定められたシーケンス番号フィールドの
ビット長で表現できる最大値（閾値）を超える場合に、
シーケンス番号を特定数とすることにより、有音区間の
先頭のシーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間
を表示していないことを受信側装置に通知することがで
きる。

【００２９】請求項５記載の発明は、請求項３記載の音
声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭と判
定し、シーケンス番号決定手段が閾値以下であると判定
した場合に、シーケンス番号決定手段がシーケンス番号
に継続時間を付与する構成を採る。

【００３０】請求項１８記載の発明は、請求項１６記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭と判定さ
れ、シーケンス番号が閾値以下であると判定された場合
に、シーケンス番号に継続時間を付与する構成を採る。

【００３１】これらの構成によれば、有音区間の先頭の
シーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間を表示
していないことを受信側装置に通知することができる。

【００３２】請求項６記載の発明は、請求項３記載の音
声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭でな
いと判定した場合に、シーケンス番号決定手段がシーケ
ンス番号をカウントアップする構成を採る。

【００３３】請求項１９記載の発明は、請求項１６記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭でないと
判定された場合に、シーケンス番号をカウントアップす
る構成を採る。

【００３４】これらの構成によれば、先頭でない符号化
データに順次シーケンス番号が付与されることになる。

【００３５】請求項７記載の音声セル伝送装置に関する
発明は、符号化データを受信する受信手段と、有音部分
の符号化データの有音区間における位置情報及び無音区
間の継続時間に応じたシーケンス番号から読出しタイミ
ングを決定するタイミング決定手段と、このタイミング
により符号化データを音声情報に復号化する音声復号化
手段と、を具備する構成を採る。

【００３６】請求項２０記載の音声セル伝送方法に関す
る発明は、符号化データを受信する工程と、有音部分の
符号化データの有音区間における位置情報及び無音区間
の継続時間に応じたシーケンス番号から読出しタイミン
グを決定する工程と、このタイミングにより符号化デー
タを音声情報に復号化する工程と、を具備する構成を採
る。

【００３７】これらの構成によれば、有音区間のデータ
のみを伝送する際に、パケット内に新たに制御情報フィ
ールドを追加することなく、無音区間の継続時間を正確
に再現することができ、伝送路において遅延ゆらぎが発
生しても正確に無音区間の継続時間を再生でき、通話時
の音声品質の劣化を防止できる。

【００３８】請求項８記載の発明は、請求項７記載の音
声セル伝送装置において、タイミング決定手段が、シー
ケンス番号が特定数であるかどうかを判定するシーケン
ス番号判定手段と、有音部分の符号化データの有音区間
における位置が先頭であるかどうかを判定する位置情報
判定手段と、を含む構成を採る。

【００３９】請求項２１記載の発明は、請求項２０記載
の音声セル伝送方法において、読出しタイミングを決定
する工程は、シーケンス番号が特定数であるかどうかを
判定する工程と、有音部分の符号化データの有音区間に
おける位置が先頭であるかどうかを判定する工程と、を
含む構成を採る。

【００４０】これらの構成によれば、有音区間の先頭の
シーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間を表示
しているかいないかを受信側装置で正確に判断すること
ができる。

【００４１】請求項９記載の発明は、請求項８記載の音
声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭と判
定し、シーケンス番号判定手段が特定数と判定した場合
に、現在時刻に固定時間を加えて読出しタイミングを決
定する構成を採る。

【００４２】請求項２２記載の発明は、請求項２１記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭と判定さ
れ、シーケンス番号が特定数と判定された場合に、現在
時刻に固定時間を加えて読出しタイミングを決定する構
成を採る。

【００４３】これらの構成によれば、有音区間の先頭の
シーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間を表示
していないことを認識することができ、それにしたがっ
て現在時刻から正確に読出しタイミングを得ることがで
きる。

【００４４】請求項１０記載の発明は、請求項８記載の
音声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭と
判定し、シーケンス番号判定手段が特定数でないと判定
した場合に、現在時刻にシーケンス番号に対応した無音
区間の継続時間を加えて読出しタイミングを決定する構
成を採る。

【００４５】請求項２３記載の発明は、請求項２１記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭と判定さ
れ、シーケンス番号が特定数でないと判定された場合
に、現在時刻にシーケンス番号に対応した無音区間の継
続時間を加えて読出しタイミングを決定する構成を採
る。

【００４６】これらの構成によれば、有音区間の先頭の
シーケンス番号フィールドが無音区間の継続時間を表示
していることを認識することができ、それに基づきシー
ケンス番号に対応する無音区間の継続時間を用いて正確
に読出しタイミングを得ることができる。

【００４７】請求項１１記載の発明は、請求項８記載の
音声セル伝送装置において、位置情報判定手段が先頭で
ないと判定した場合に、前データの読出し時刻をカウン
トアップして読出しタイミングを決定する構成を採る。

【００４８】請求項２４記載の発明は、請求項２１記載
の音声セル伝送方法において、位置情報が先頭でないと
判定された場合に、前データの読出し時刻をカウントア
ップして読出しタイミングを決定する構成を採る。

【００４９】これらの構成によれば、先頭でない符号化
データをシーケンス番号にしたがって順次読み出すこと
ができる。

【００５０】請求項１２記載のＡＴＭ送信装置に関する
発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の音声
セル伝送装置を備えたことを特徴とする。また、請求項
１３記載のＡＴＭ受信装置に関する発明は、請求項７乃
至請求項１１のいずれかに記載の音声セル伝送装置を備
えたことを特徴とする。

【００５１】

【発明の実施の形態】本発明者は、以下に記す点、すな
わち、会話音声の特徴に注目し、伝送路使用効率を低下
することなく自然な会話音声を受信側で再現できること
を見出した。

【００５２】通常の会話においては、無音区間は、（ａ）文章と文章の間（比較的長い無音区間；数秒程
度）（ｂ）単語と単語の間（短い無音区間；数十ミリ秒）である。

【００５３】音声のＡＴＭ伝送において発生するセル遅
延ゆらぎは、数十ミリ秒の単位である。通常（ａ）の比
較的長い無音区間に対してセル遅延揺らぎが発生した場
合、受聴者への音質劣化や無音区間の継続時間が変動し
たことによる違和感はほとんどない。一方、（ｂ）の短
い無音区間に対してセル遅延揺らぎが発生した場合、単
語間の無音継続時間が変動するため、受聴者が、音声品
質の劣化や違和感を感じることがある。

【００５４】したがって、無音区間（ａ）の継続時間は
受信側に通知する必要はなく、無音区間（ｂ）の継続時
間のみを通知すればよいと考えられる。この場合、無音
区間（ｂ）の継続時間は数十ミリ秒程度であり、例えば
１０秒を１単位とするカウンタであれば、数ビットのカ
ウンタ幅を持たせればよい。

【００５５】一方、音声のセルの損失を受信側で検出す
るために、通常セルごとにシーケンス番号を付与する。
このシーケンス番号は、有音区間の先頭である値に初期
化して使用することが出来る。そこで、有音区間の先頭
セルのシーケンス番号が無音区間の継続時間を示すよう
に初期化する。すなわち、シーケンス番号の通知フィー
ルドを、有音区間の先頭の場合のみ用途変更し、無音継
続時間を伝送するようにする。その結果、特別な制御セ
ルや新たな制御フィールドをセル内に設けることなく、
音声品質確保のために必要な場合のみ無音区間継続時間
を通知することができる。

【００５６】本発明の骨子は、音声セル伝送装置におい
て、有音区間の先頭セルにおける一つ前の有音区間と当
該有音区間の間に存在する無音区間の継続時間を、パケ
ットごとに付与するシーケンス番号フィールドを用いて
伝送することにより、制御情報を追加することなく受信
装置において無音区間の継続時間を正確に再現できるよ
うにすることである。

【００５７】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実
施の形態に係る音声セル伝送装置の送信側装置の構成を
示すブロック図である。この送信側装置は、本装置に入
力するディジタル音声情報を音声圧縮符号化アルゴリズ
ムにより一定周期で圧縮符号化する音声符号化部１０１
と、入力ディジタル音声情報に対し有音及び無音を判定
する有音判定部１０２と、音声符号化部１０１の処理フ
レームを単位として有音区間における位置情報を設定す
る位置情報設定部１０３と、無音区間の継続時間を計測
する無音区間計時部１０４と、位置情報設定部１０３が
出力する位置情報が先頭の場合に無音区間計時部１０４
が出力する無音区間の継続時間でカウンタ値を初期化
し、有音区間かつ位置情報が先頭以外の場合に１ずつカ
ウンタ値を計数することによりシーケンス番号を生成す
るシーケンス番号生成部１０５と、処理フレーム単位に
パケットを組み立てるパケット組立部１０６と、一つ又
は複数のパケットをＡＴＭセルのペイロードに格納して
ＡＴＭセルを組み立てるセル組立部１０７とを備えてい
る。

【００５８】図２は、本実施の形態に係る音声セル伝送
装置の送信側装置のシーケンス番号生成部１０５の詳細
な構成を示すブロック図である。シーケンス番号生成部
１０５は、無音継続時間の閾値を決定する無音継続時間
閾値決定部２０１と、無音継続時間が閾値（Ｔｈ）を超
えているかどうかを判定する無音継続時間判定部２０２
と、位置情報設定部１０３からの位置情報により、その
情報が先頭であるか、それとも継続又は末尾であるかを
判定する位置情報判定部２０３と、後述するセレクタに
初期値０を入力する第１の初期値レジスタ２０４と、無
音区間計時部１０４からの無音区間継続時間（Ｔｍ）を
セレクタに入力する第２の初期値レジスタ２０５と、カ
ウンタ値に加算する第３の初期値レジスタ２０６と、第
１〜第３の初期値レジスタ２０４〜２０６からカウンタ
値を選択するセレクタ２０７と、セレクタ２０７により
選択されたカウンタ値をシーケンス番号として保存する
シーケンス番号レジスタ２０８と、シーケンス番号レジ
スタのカウンタ値を保存し、第３の初期値レジスタ２０
６に送るカウンタ値レジスタ２０９とを備える。ここ
で、シーケンス番号レジスタ２０８のシーケンス番号は
パケット組立部１０６に送られる。

【００５９】図３は、本発明の実施の形態に係る音声セ
ル伝送装置の受信側装置の構成を示すブロック図であ
る。この受信側装置は、伝送路から受信するＡＴＭセル
を分解するセル分解部３０１と、ＡＴＭセルから抽出し
たパケットフレームを分解するパケット分解部３０２
と、受信パケットから抽出した位置情報とシーケンス番
号によりパケットの損失数を計数するパケット損失検出
部３０３、パケット損失数と同数のダミー符号化データ
を生成するパケット損失補完部３０４と、単位時間Ｔご
とに１ずつ計時するタイマ部３０５と、受信パケットか
ら抽出した位置情報及びシーケンス番号とタイマ手段が
表示する当該時刻ｔとから当該符号化データの読み出し
時刻Ｔｏを決定する読み出し時刻決定部３０６と、パケ
ット分解部３０２が出力する音声符号化データ又はパケ
ット損失補完部３０４が出力するダミー符号化データに
位置情報及び読み出し時刻Ｔｏを付加して出力するバッ
ファ書き込み部３０７と、バッファ書き込み部３０７が
出力する情報を格納する遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８
と、遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８から単位時間Ｔごと
に情報を読み出す速度変換部３０９と、速度変換手段か
ら符号化データを受信し音声復号化アルゴリズムにより
ディジタル音声情報（有音表示信号）を復元する音声復
号化部３１０とを備える。

【００６０】図４は、本実施の形態に係る音声セル伝送
装置の受信側装置の読出し時刻決定部３０６の詳細な構
成を示すブロック図である。読出し時刻決定部３０６
は、パケット分解部３０２からのシーケンス番号（Ｓ
Ｎ）を受けて判定するシーケンス番号判定部４０１と、
パケット分解部３０２から位置情報を受けて、位置情報
が先頭であるか、それとも継続又は末尾であるかを判定
する位置情報判定部４０２と、後述するセレクタに、タ
イマ部３０５から時刻（ｔ）及びシーケンス番号（Ｓ
Ｎ）の値を入力する第１の初期値レジスタ４０３と、タ
イマ部３０５からの時刻（ｔ）に固定遅延を付加してセ
レクタに入力する第２の初期値レジスタ４０４と、読出
し時刻（Ｔｏ‘）に加算する第３の初期値レジスタ４０
５と、第１〜第３の初期値レジスタ４０３〜４０５から
カウンタ値を選択するセレクタ４０６と、セレクタ４０
６により選択されたカウンタ値を読出し時刻（Ｔｏ）と
して保存する読出し時刻レジスタ４０７と、前の読出し
時刻を保存し、第３の初期値レジスタ４０５に送る前読
出し時刻レジスタ４０８とを備える。

【００６１】次に、上記構成を有する音声セル伝送装置
の動作について説明する。図５は、本実施の形態に係る
音声セル送信装置の送信側装置の動作を説明するタイミ
ング図である。図５において、５０１は音声セル送信装
置に入力するディジタル音声情報を示し、５０２は有音
判定の結果を示し、５０３は音声符号化データの生成タ
イミングを示す。また、５０４は位置情報を示し、５０
５はシーケンス番号を示し、５０６はパケットを示し、
５０７はＡＴＭセルを示す。

【００６２】図６は、上記送信側装置が組み立てるパケ
ットを示すフレームフォーマット図であり、６０１は固
定長のパケットヘッダを示し、６０２は固定長の位置情
報フィールドを示し、６０３は固定長のシーケンス番号
フィールドを示し、６０４は符号化データを格納する可
変長のペイロードを示す。なお、本実施の形態では、パ
ケットヘッダ６０１のフィールド長を３オクテットと
し、位置情報フィールド６０２の長さを２ビットとし、
シーケンス番号フィールド４０３の長さを６ビットとし
ているが、この長さは一例でありこの例と異なる長さで
あってもかまわない。

【００６３】また、図７は、上記受信側装置の動作を説
明するタイミング図であり、７０１は音声セル受信装置
に入力するＡＴＭセルを示し、７０２はパケットを示
し、７０３はパケットの到着時点におけるタイマ部３０
５の値を示し、７０４は受信パケットに含まれる位置情
報を示し、７０５は受信パケットに含まれるシーケンス
番号を示し、７０６は遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８か
らの符号化データ読み出し時刻Ｔｏを示し、７０７は速
度変換部が生成する有音表示信号のタイミングを示し、
７０８は遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８から読み出した
符号化データのタイミングを示し、復元したディジタル
音声情報のタイミングを示す。ここでは、有音区間１の
末尾パケットと有音区間２の先頭パケットとの間の時間
間隔が、ＡＴＭ伝送中に発生した遅延ゆらぎにより、送
信側における２Ｔから受信側において３Ｔに拡大した場
合の例を示している。

【００６４】ここで、上記図５〜図７、並びに図８及び
図９に示すフロー図を用いて音声セル伝送装置の動作に
ついて説明する。音声符号化部１０１は、入力されるデ
ィジタル音声情報（５０１）を単位時間Ｔごとに音声圧
縮符号化アルゴリズムにより圧縮符号化し符号化データ
（５０３）を出力する。有音判定部１０２はディジタル
音声情報（５０１）に対して単位時間Ｔごとに有音及び
無音の判定を行い判定結果を出力する。

【００６５】位置情報設定部１０３は、単位時間Ｔごと
に有音判定部１０２が出力する有音判定結果を受信し、
当該音声符号化データの有音区間における位置情報（５
０４）として有音区間の先頭（Ｂ）、継続（Ｃ）、末尾
（Ｅ）を決定する。無音区間計時部１０４は、単位時間
Ｔごとに有音判定部１０２が生成する有音判定結果を受
信し、単位時間Ｔを単位として無音区間の継続時間を計
時する。

【００６６】シーケンス番号生成部１０５は、位置情報
設定部１０３が生成する位置情報が先頭の場合に、無音
区間計時部１０４が出力する無音区間の継続時間を受信
してこれを初期値として、単位時間Ｔごとに１ずつ加算
し、最小１から最大６３までの値を計数し、シーケンス
番号（５０５）を出力する。

【００６７】シーケンス番号生成部１０５では、図８に
示すフロー図にしたがってシーケンス番号生成処理が行
われる。まず、ステップ（以下、ＳＴと省略する）８０
１では、位置情報判定部２０３において、位置情報設定
部１０３からの位置情報から有音区間の先頭（Ｂ）であ
るか、継続（Ｃ）又は末尾（Ｅ）であるかを判定する。

【００６８】無音継続時間閾値決定部２０１で閾値Ｔｈ
（シーケンス番号フィールドで表記可能な最大値、この
場合は６３）が決定される。次いで、ＳＴ８０２では、
位置情報が先頭（Ｂ）である場合に、無音継続時間判定
部２０２において、無音区間継続時間Ｔｍがこの閾値Ｔ
ｈを超えているかどうかを判定する。一方、ＳＴ８０３
では、位置情報が継続（Ｃ）又は末尾（Ｅ）である場合
に、第３の初期値レジスタ２０６において、カウンタ値
レジスタ２０９に保存されたカウンタ値Ｃ‘に加算す
る。

【００６９】ＳＴ８０４では、無音区間の継続時間Ｔｍ
が閾値Ｔｈよりも大きい場合に、第１の初期化レジスタ
２０４によりシーケンス番号（５０５）を０で初期化す
る。これにより、無音区間の継続時間があらかじめ定め
られたシーケンス番号フィールドのビット長で表現でき
る最大値を超える場合にシーケンス番号を０とし、有音
区間の先頭のシーケンス番号フィールドが無音区間の継
続時間を表示していないことをセル受信装置に通知する
ことができる。一方、ＳＴ８０５では、無音区間の継続
時間Ｔｍが閾値Ｔｈ以下の場合に、第２の初期値レジス
タ２０５によりシーケンス番号（５０５）を継続時間Ｔ
ｍで初期化する。

【００７０】ＳＴ８０６では、位置情報判定部２０３か
らの位置情報に応じてセレクタ２０７でカウンタ値を選
択し、シーケンス番号レジスタ２０８にカウンタ値Ｃを
保存する。そして、このシーケンス番号がパケット組立
部１０６に送られる。

【００７１】パケット組立部１０６は、有音判定部１０
２が出力する有音判定結果が無音の場合に、音声符号化
部１０１から受信する音声符号化データを廃棄する。ま
た、パケット組立部１０６は、有音判定部１０２が出力
する有音判定結果が有音の場合に、位置情報設定部１０
３が出力する位置情報をパケットフレームの位置情報フ
ィールド（６０２）に、シーケンス番号生成部１０５が
出力するシーケンス番号をパケットフレームのシーケン
ス番号フィールド（６０３）に、音声符号化部１０１が
出力する符号化データをパケットペイロード（６０４）
にそれぞれ格納し、固定長のパケットヘッダ（６０１）
を付加してパケット（５０６）を組み立てる。

【００７２】セル組立部１０７は、一つ又は複数のパケ
ット組立部１０６が出力する一つ又は複数のパケットを
ＡＴＭセルのペイロードに格納してＡＴＭセル（５０
７）を組み立て、伝送路へ送出する。

【００７３】このように、送信側装置では、有音区間の
先頭の符号化データを伝送する際に、パケットのシーケ
ンス番号フィールドを用いて前有音区間の末尾と当該有
音区間の先頭の間に存在する無音区間の継続時間を格納
することにより、新たに制御情報フィールドを追加する
ことなく、無音区間の継続時間を受信側装置に通知する
ことができる。

【００７４】受信側装置では、セル分解部３０１は、伝
送路から受信するＡＴＭセル（７０１）を分解し、一つ
又は複数のパケット（７０２）を抽出する。パケット分
解部３０２は、セル分解部から受信するパケットを分解
し、位置情報フィールドから位置情報（７０４）を、シ
ーケンス番号フィールドからシーケンス番号（７０５）
を、パケットペイロードから音声符号化データをそれぞ
れ抽出する。

【００７５】パケット損失検出部３０３は、パケット分
解部３０２から位置情報及びシーケンス番号を受信し、
［当該パケットのシーケンス番号−前パケットのシーケ
ンス番号＋１］（ただし、モジュロｋの演算、ｋはシー
ケンス番号の最大値＋１）を計算してセル損失数を得
る。ただし、パケット損失検出部３０３は、当該受信パ
ケットの位置情報が先頭を示す場合にはセル損失数の検
出は行わず、［前パケットのシーケンス番号］に当該受
信パケットのシーケンス番号を代入する。

【００７６】パケット損失補完部３０４は、パケット損
失検出部３０３から受信するパケット損失数と同数のダ
ミー符号化データを生成し、当該受信パケットよりも先
にバッファ書き込み部３０７に送出する。

【００７７】読出し時刻決定部３０６では、図９に示す
フロー図にしたがって読出し時刻決定処理がなされる。
ＳＴ９０１では、位置情報判定部４０２において、パケ
ット分解部３０２からの位置情報から有音区間の先頭
（Ｂ）であるか、継続（Ｃ）又は末尾（Ｅ）であるかを
判定する。

【００７８】次いで、ＳＴ９０２では、位置情報が先頭
（Ｂ）である場合に、シーケンス番号判定部４０１にお
いて、パケット分解部３０２からのシーケンス番号ＳＮ
からシーケンス番号が０であるかないかを判定する。一
方、ＳＴ９０３では、位置情報が継続（Ｃ）又は末尾
（Ｅ）である場合に、第３の初期値レジスタ４０５にお
いて、前読出し時刻レジスタ４０８に保存されたカウン
タ値Ｔｏ‘に加算する。すなわち、位置情報が先頭以外
の場合は、シーケンス番号の値によらず、読み出し時刻
Ｔｏ＝［前パケットに付与した読み出し時刻］＋１とす
る。

【００７９】ＳＴ９０４では、シーケンス番号ＳＮが０
である場合に、第２の初期化レジスタ４０４により、タ
イマ部３０５からの時刻ｔを用いて読出し時刻Ｔｏ＝ｔ
＋τとする。一方、ＳＴ９０５では、シーケンス番号Ｓ
Ｎが０でない場合に、第１の初期化レジスタ４０３によ
り、タイマ部３０５からの時刻ｔを用いて読出し時刻Ｔ
ｏ＝ｔ＋シーケンス番号値＋１とする。ただし、ｔはタ
イマ部３０５から受信する当該時刻を、τは遅延ゆらぎ
吸収のために付加する固定遅延を示す。

【００８０】ＳＴ９０６では、位置情報判定部４０２か
らの位置情報に応じてセレクタ４０６で読出し時刻を選
択し、読出し時刻レジスタ４０７に読出し時刻Ｔｏを保
存する。そして、この読出し時刻Ｔｏがバッファ書込み
部３０７に送られる。

【００８１】これにより、例えば図７に示すように、有
音区間２の先頭パケット（到着時刻＝８）が、ＡＴＭセ
ルが伝送路を伝送中に遅延ゆらぎを受け、予定よりもＴ
だけ遅れて到着した場合でも、シーケンス番号値が示す
無音区間の継続時間（図７の例では２Ｔ）を識別するこ
とができる。

【００８２】バッファ書き込み部３０７は、パケット分
解部３０２から受信する音声符号化データ及びパケット
損失補完部３０４から受信するダミー符号化データを読
み出し、読み出し時刻決定部３０６から受信する読み出
し時刻Ｔｏを付与して、遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８
に書き込む。

【００８３】遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８は、読み出
し時刻Ｔｏ（７０６）と符号化データを格納するＦＩＦ
Ｏメモリ（書き込み順に読み出す規則を持ったバッファ
メモリ）である。速度変換部３０９は、単位時間Ｔごと
に遅延ゆらぎ吸収バッファ３０８の符号化データを読み
出し、読み出し時刻Ｔｏとタイマ部３０５が出力する当
該時刻ｔとを比較し、Ｔｏ＝ｔとなった場合に、符号化
データを音声復号化手段に送信して有音表示信号を有音
とし、Ｔｏ≠ｔとなった場合には、有音表示信号を無音
とする（７０７）。

【００８４】音声復号化部３１０は、単位時間Ｔごと
に、有音表示信号が有音の場合には、速度変換部から符
号化データを一つ受信して音声復号化アリゴリズムによ
り復号化し、ディジタル音声情報（７０９）を出力す
る。また、有音表示信号が無音の場合には、無音区間の
背景雑音を含むディジタル音声情報（７０９）を出力す
る。

【００８５】このように、受信側装置では、受信パケッ
トごとに付加されたシーケンス番号と位置情報を用い
て、遅延ゆらぎ吸収バッファから符号化データ読み出し
時刻を決定し、有音区間の先頭パケットが伝送路などに
おいて遅延ゆらぎを受け、無音区間の継続時間が変動し
ても、シーケンス番号フィールドのビット幅が示す継続
時間の上限値以内であれば追加情報フィールドをパケッ
トに付加することなく、正確に無音区間の継続時間を復
元することができる。

【００８６】本発明は上記実施の形態に限定されず、種
々変更して実施することができる。例えば、上記実施形
態においては、特定数が０である場合について説明して
いるが、有音区間の先頭のシーケンス番号フィールドが
無音区間の継続時間を表示していないことが受信側装置
で認識することができれば、特定数として他の数を使用
しても良い。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の音声セル伝
送装置及びその方法では、音声情報の有音区間のみをパ
ケットに組み立てる際に、有音区間の先頭パケットのシ
ーケンス番号フィールドを用いて、前有音区間と当該有
音区間の間の無音区間継続時間を伝送することにより、
制御フィールドを新たに設けることなく無音区間の継続
時間を受信側に通知することができる。

【００８８】また、受信ＡＴＭセルから抽出したパケッ
トが有音区間の先頭である場合に受信パケットのシーケ
ンス番号を用いて前有音区間と当該有音区間の間の無音
区間継続時間を識別することにより、有音区間の先頭パ
ケットが伝送路において遅延変動を受けた無音区間の継
続時間が変動する場合においても、正確に無音区間の継
続時間を再生することができる。

【００８９】したがって、本発明によれば、無音区間の
継続時間を伝送する制御フィールドを新たに設けること
なく、正確に隣接する有音区間の間の無音区間の継続時
間を再生することができ、通話時の音声品質の劣化を防
止することができる音声セル伝送装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る音声セル伝送装置の
送信側装置の構成を示すブロック図

【図２】上記実施の形態におけるシーケンス番号生成部
の詳細な構成を示すブロック図

【図３】上記実施の形態における音声セル伝送装置の受
信側装置の構成を示すブロック図

【図４】上記実施の形態における読出し時刻決定部の詳
細な構成を示すブロック図

【図５】上記実施の形態における送信側装置の動作を説
明するタイミング図

【図６】上記実施の形態において使用されるパケットフ
レームの構成図

【図７】上記実施の形態における受信側装置の動作を説
明するタイミング図

【図８】上記実施の形態におけるシーケンス番号生成処
理を示すフロー図

【図９】上記実施の形態における読出し時刻決定処理を
示すフロー図

【図１０】音声セル伝送装置を用いたシステムを説明す
るブロック図

【図１１】従来の音声セル伝送装置の構成を示すブロッ
ク図

【図１２】従来の音声セル伝送装置の動作を説明するタ
イミング図

【符号の説明】

１０１音声符号化部１０２有音判定部１０３位置情報設定部１０４無音区間計時部１０５シーケンス番号生成部１０６パケット組み立て部１０７セル組立部３０１セル分解部３０２パケット分解部３０３パケット損失検出部３０４パケット損失補完部３０５タイマ部３０６読み出し時刻決定部３０７バッファ書込み部３０８遅延ゆらぎ吸収バッファ３０９速度変換部３１０音声復号化部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声情報の有音／無音を判定する判定手
段と、音声情報を符号化する音声符号化手段と、有音部
分の符号化データの有音区間における位置情報及び無音
区間の継続時間に応じたシーケンス番号を前記符号化デ
ータに付与するシーケンス番号生成手段と、この符号化
データを送信する送信手段と、を具備することを特徴と
する音声セル伝送装置。
【請求項２】有音部分の符号化データの有音区間にお
ける位置が先頭であるかどうかを判定する位置情報判定
手段を備えることを特徴とする請求項１記載の音声セル
伝送装置。
【請求項３】シーケンス番号生成手段は、無音区間の
継続時間が閾値を超えるかどうかを判定する継続時間判
定手段と、この判定結果に応じてシーケンス番号を決定
するシーケンス番号決定手段と、を含むことを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の音声セル伝送装置。
【請求項４】位置情報判定手段が先頭と判定し、シー
ケンス番号決定手段が閾値を超えていると判定した場合
に、シーケンス番号決定手段がシーケンス番号を特定数
に初期化することを特徴とする請求項３記載の音声セル
伝送装置。
【請求項５】位置情報判定手段が先頭と判定し、シー
ケンス番号決定手段が閾値以下であると判定した場合
に、シーケンス番号決定手段がシーケンス番号に継続時
間を付与することを特徴とする請求項３記載の音声セル
伝送装置。
【請求項６】位置情報判定手段が先頭でないと判定し
た場合に、シーケンス番号決定手段がシーケンス番号を
カウントアップすることを特徴とする請求項３記載の音
声セル伝送装置。
【請求項７】符号化データを受信する受信手段と、有
音部分の符号化データの有音区間における位置情報及び
無音区間の継続時間に応じたシーケンス番号から読出し
タイミングを決定するタイミング決定手段と、このタイ
ミングにより符号化データを音声情報に復号化する音声
復号化手段と、を具備することを特徴とする音声セル伝
送装置。
【請求項８】タイミング決定手段は、シーケンス番号
が特定数であるかどうかを判定するシーケンス番号判定
手段と、有音部分の符号化データの有音区間における位
置が先頭であるかどうかを判定する位置情報判定手段
と、を含むことを特徴とする請求項７記載の音声セル伝
送装置。
【請求項９】位置情報判定手段が先頭と判定し、シー
ケンス番号判定手段が特定数と判定した場合に、現在時
刻に固定時間を加えて読出しタイミングを決定すること
を特徴とする請求項８記載の音声セル伝送装置。
【請求項１０】位置情報判定手段が先頭と判定し、シ
ーケンス番号判定手段が特定数でないと判定した場合
に、現在時刻にシーケンス番号に対応した無音区間の継
続時間を加えて読出しタイミングを決定することを特徴
とする請求項８記載の音声セル伝送装置。
【請求項１１】位置情報判定手段が先頭でないと判定
した場合に、前データの読出し時刻をカウントアップし
て読出しタイミングを決定することを特徴とする請求項
８記載の音声セル伝送装置。
【請求項１２】請求項１乃至請求項６のいずれかに記
載の音声セル伝送装置を備えたことを特徴とするＡＴＭ
送信装置。
【請求項１３】請求項７乃至請求項１１のいずれかに
記載の音声セル伝送装置を備えたことを特徴とするＡＴ
Ｍ受信装置。
【請求項１４】音声情報の有音／無音を判定する工程
と、音声情報を符号化する工程と、有音部分の符号化デ
ータの有音区間における位置情報及び無音区間の継続時
間に応じたシーケンス番号を前記符号化データに付与す
る工程と、この符号化データを送信する工程と、を具備
することを特徴とする音声セル伝送方法。
【請求項１５】有音部分の符号化データの有音区間に
おける位置が先頭であるかどうかを判定する工程を具備
することを特徴とする請求項１４記載の音声セル伝送方
法。
【請求項１６】シーケンス番号を符号化データに付与
する工程は、無音区間の継続時間が閾値を超えるかどう
かを判定する工程と、この判定結果に応じてシーケンス
番号を決定する工程と、を含むことを特徴とする請求項
１４又は請求項１５記載の音声セル伝送方法。
【請求項１７】位置情報が先頭と判定され、シーケン
ス番号が閾値を超えていると判定された場合に、シーケ
ンス番号を特定数に初期化することを特徴とする請求項
１６記載の音声セル伝送方法。
【請求項１８】位置情報が先頭と判定され、シーケン
ス番号が閾値以下であると判定された場合に、シーケン
ス番号に継続時間を付与することを特徴とする請求項１
６記載の音声セル伝送方法。
【請求項１９】位置情報が先頭でないと判定された場
合に、シーケンス番号をカウントアップすることを特徴
とする請求項１６記載の音声セル伝送方法。
【請求項２０】符号化データを受信する工程と、有音
部分の符号化データの有音区間における位置情報及び無
音区間の継続時間に応じたシーケンス番号から読出しタ
イミングを決定する工程と、このタイミングにより符号
化データを音声情報に復号化する工程と、を具備するこ
とを特徴とする音声セル伝送方法。
【請求項２１】読出しタイミングを決定する工程は、
シーケンス番号が特定数であるかどうかを判定する工程
と、有音部分の符号化データの有音区間における位置が
先頭であるかどうかを判定する工程と、を含むことを特
徴とする請求項２０記載の音声セル伝送方法。
【請求項２２】位置情報が先頭と判定され、シーケン
ス番号が特定数と判定された場合に、現在時刻に固定時
間を加えて読出しタイミングを決定することを特徴とす
る請求項２１記載の音声セル伝送方法。
【請求項２３】位置情報が先頭と判定され、シーケン
ス番号が特定数でないと判定された場合に、現在時刻に
シーケンス番号に対応した無音区間の継続時間を加えて
読出しタイミングを決定することを特徴とする請求項２
１記載の音声セル伝送方法。
【請求項２４】位置情報が先頭でないと判定された場
合に、前データの読出し時刻をカウントアップして読出
しタイミングを決定することを特徴とする請求項２１記
載の音声セル伝送方法。