(57)【要約】【課題】ＴＦＯとタンデム接続の双方をサポートするＣＯＤＥＣでは、タンデム接続状態のＣＯＤＥＣにＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが入力する場合や、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣにＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが入力する場合、信号雑音混入、無音状態継続等が生じる。【解決手段】ＴＦＯフレーム検出部（７Ａ）およびＴＦＯメッセージ検出部（８Ａ）により、入力ＰＣＭデータのＴＦＯ情報を検出し、信号雑音軽減処理部（４Ａ）により、タンデム接続状態でのＴＦＯフレーム受信による雑音を軽減する。また、ＴＦＯとタンデム接続の切り替え判断をＴＦＯ判定部（９Ａ）とＴＦＯ２次判定部（１０Ａ）の２段階で行い、無音状態を短くするとともに、ＴＦＯよりタンデム接続に切り替わる場合は、ホーミング信号を送出し、復号化ＣＯＤＥＣの内部状態変数の不一致による異音発生を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理方法であって、
前記第１のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化する第１のモードと、
前記第３のデータを入力し、前記第２のデータを分離する第２のモードを有し、
前記第１のモードにおいて前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記第２の符号化方式で符号化することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理方法であって、
前記第１のデータを入力し、前記第３の符号化方式で符号化する第１のモードと、
前記第３のデータを入力し、前記第２のデータを分離する第２のモードを有し、
前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項３】
アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータを出力する第１の端末と、
前記第２のデータを入力し、第１のモードにおいて、第１の符号化方式で符号化した第１のデータを出力し、第２のモードにおいて、前記第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを出力する第１のデータ端末と、
前記第１のデータ端末より出力された、前記第１または第３のデータを入力し、第１のモードにおいて、入力された前記第１のデータを第２の符号化方式で符号化した第５のデータを出力し、第２のモードにおいて、入力された前記第３のデータより前記第２のデータを分離し出力する第２のデータ端末と、
前記第２のデータ端末より出力された、前記第２または第５のデータを入力し、アナログ信号を出力する第２の端末とを備えるデータ伝送システムであって、
前記第２のデータ端末が、前記第１のモードであり、前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記第２の符号化方式で符号化し出力することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項４】
アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータを出力する第１の端末と、
前記第２のデータを入力し、第１のモードにおいて、第１の符号化方式で符号化した第１のデータを出力し、第２のモードにおいて、前記第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを出力する第１のデータ端末と、
前記第１のデータ端末より出力された、前記第１または第３のデータを入力し、第１のモードにおいて、入力された前記第１のデータを第２の符号化方式で符号化した第５のデータを出力し、第２のモードにおいて、入力された前記第３のデータより前記第２のデータを分離し出力する第２のデータ端末と、
前記第２のデータ端末より出力された、前記第２または第５のデータを入力し、アナログ信号を出力する第２の端末とを備えるデータ伝送システムであって、
前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項５】
アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理装置であって、
第１のモードと第２のモードを有し、
前記入力されたデータが前記第３のデータであるかを入力データ判定部に出力するとともに、第２のモードにおいて、前記入力されたデータが第３のデータであるときは、前記入力された第３のデータより前記第２のデータを分離し、出力切替部に出力するデータ入力部と、
前記入力されたデータを入力し、符号化部に出力する信号処理部とを備え、
前記出力切替部は、前記第１のモードにおいて前記信号処理部の出力を出力し、前記第２のモードにおいて前記データ入力部の出力を出力し
前記信号処理部は、前記第１のモードにおいて前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記符号部に出力することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項６】
アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理装置であって、
第１のモードと第２のモードを有し、
前記入力されたデータが前記第３のデータであるかを入力データ判定部に出力するとともに、第２のモードにおいて、前記入力されたデータが第３のデータであるときは、前記入力された第３のデータより前記第２のデータを分離し、出力切替部に出力するデータ入力部と、
前記入力されたデータを入力し、符号化部に出力する信号処理部とを備え、
前記出力切替部は、前記第１のモードにおいて前記信号処理部の出力を出力し、前記第２のモードにおいて前記データ入力部の出力を出力し
前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記符号化部は、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項７】
請求項６記載のデータ処理装置であって、前記入力データ判定部は、前記多重化データの同期ビットを検出することにより、前記第３のデータが入力されたことを判定することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載のデータ処理装置であって、前記入力データ判定部は、前記第３のデータが送出される前に送出される信号を検出することにより、前記第３のデータが入力されたことを判定することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項９】
請求項４ないし請求項８記載のデータ処理装置であって、入力と判定された前記第３のデータの入力開始位置を、前記第３のデータが送出される前に送出される信号より求めることを特徴とするデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
近年、デジタル移動体通信システムの実用化により、音声信号の符号化（圧縮）技術が広く利用されている。移動体通信の無線区間では、波長帯域を有効に利用するために、音声信号を符号化・圧縮し、低ビットレートで伝送している。音声信号を伝達する音声符号化データとして、公衆回線網では６４ｋｂｐｓのパルス符号変調（ＰＣＭ；Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式が使用されるのに対し、無線区間では、例えば、４ｋｂｐｓ程度の符号励振型線形予測（ＣＥＬＰ；Ｃｏｄｅ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）方式による信号が使用されている。ＰＣＭとはＩＴＵ−ＴのＧ．７１１勧告により規定された符号化方式であり、ＰＣＭデータは、３００Ｈｚ〜３．４ｋＨｚのアナログ音声信号を８ｋＨｚで標本化した、６４ｋｂｐｓのビットレートを持つ信号である。音声信号を符号化・復号化したり、符号化データを別の符号化データに変換するために、移動体通信網における携帯電話等の端末と基地局や交換機には、音声信号の符号化・復号化装置（ＣＯＤＥＣ；Ｃｏｄｅｒ／Ｄｅｃｏｄｅｒ  ）が搭載されている。
【０００２】
図１０（ａ）（ｂ）に、従来の技術により移動端末間で通信がなされる構成を示す。図１０（ａ）において、端末１５Ａに入力された音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により圧縮符号データへと符号化され、無線を通じて基地局１１Ａに伝搬される。基地局１１Ａから伝送路１５Ａを通じて交換機１２Ａに伝送された圧縮符号データは、交換機１２Ａ内のＣＯＤＥＣ１３Ａにより復号化され、ＰＣＭデータへと符号化される。
【０００３】
ＣＯＤＥＣ１３Ａより出力されたＰＣＭデータは、伝送路１５Ｂを通じて交換機１２Ｂに伝送され、交換機１２Ｂ内部のＣＯＤＥＣ１３Ｂにより圧縮符号データへと符号化される。ＣＯＤＥＣ１３Ｂより出力された圧縮符号データは、伝送路１５Ｃを通じて基地局１１Ｂに伝送され、無線を通じて端末１５Ｂに伝搬され、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により復号化され、音声信号として出力される。
【０００４】
上記過程により、音声信号は端末１５Ａから端末１５Ｂに伝達されるが、一連の過程における音声信号の符号化について見ると、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣより出力された圧縮符号データは、ＣＯＤＥＣ１３ＡおよびＣＯＤＥＣ１３Ｂによる符号化・復号化を通じて、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣで音声信号として出力される。このように、ＣＯＤＥＣ処理を複数回行う運用方法は、ＣＯＤＥＣの縦続運用（タンデム接続）と呼ばれている。
【０００５】
低ビットレートの圧縮符号データを出力するＣＥＬＰ方式等の符号化方式は、音声の統計的性質を用いて過去の音声信号から現在の信号を予測し、その予測差分を符号化するという手法により高圧縮を実現している。音声を低ビットレートの音声符号化データへと符号化・圧縮する際は、元の音声信号に対しある程度の歪みと遅延が付加される。
【０００６】
６４ｋｂｐｓのビットレートを持つＰＣＭデータ等の、高ビットレートの音声符号化データでは、ＣＯＤＥＣのタンデム接続の際の連続的な符号化による音質劣化や遅延は小さいが、移動通信システムで用いられる低ビットレートの音声符号化データでは、ＣＯＤＥＣのタンデム接続の際の連続的な符号化による音質劣化および遅延の影響が大きい。
【０００７】
図１０（ｂ）は、圧縮符号データ２０Ａおよび２０Ｂと、ＰＣＭデータ２１Ａは、ある音声信号が端末１５Ａに入力されてから端末１５Ｂに出力されるまでの、音声符号化データを模式的に示したものである。圧縮符号データ２０Ａは端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣで符号化・圧縮された圧縮符号データを示し、ＰＣＭデータ２１ＡはＣＯＤＥＣ１３Ａで伸張・復号化されたＧ．７１１規格によるＰＣＭデータを示し、圧縮符号データ２０ＢはＣＯＤＥＣ１３Ｂで符号化・圧縮された圧縮符号データを示す。
【０００８】
端末１５Ｂにより出力される音声信号は、圧縮符号データ２０Ｂを端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化することにより得られるが、圧縮符号データ２０Ｂは圧縮符号データ２０ＡをＣＯＤＥＣ１３Ａおよび１３Ｂにより符号化して得られたものであり、圧縮符号データ２０ＡはＣＯＤＥＣのタンデム接続により音質劣化および遅延を生じる低ビットレート・高圧縮の符号化データであるので、圧縮符号データ２０Ｂを復号化した端末１５Ｂの音声出力は、端末１５Ａに入力された音声よりも音質劣化および遅延を伴ったものとなる。
【０００９】
上記のように、低ビットレートの圧縮符号データを伝送する場合、ＣＯＤＥＣのタンデム接続には問題があるが、タンデム接続を避ける方法として、特許文献１に記載された方法や、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ；３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＴＳ２８．０６２で規格化されたタンデム・フリー・オペレーション（ＴＦＯ；Ｔａｎｄｅｍ  Ｆｒｅｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）と呼ばれる方法が知られている。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第５９９１７１６号明細書
ＴＦＯによる通信では、圧縮符号データをＴＦＯフレームというデータ・フレームに格納することにより、ＰＣＭデータとＴＦＯフレームを多重化したデータを用いる。ＴＦＯ状態の送信側ＣＯＤＥＣは、入力された圧縮符号データを復号化して得られるＰＣＭデータの一部と、圧縮符号データを格納したＴＦＯフレームにより、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを構成し、送出する。ＴＦＯ状態の受信側ＣＯＤＥＣは、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを受信し、ＴＦＯフレームから圧縮符号データを取り出し、出力する。ＴＦＯによる通信では、ＴＦＯフレームを介することにより、圧縮符号データは符号化・復号化を行わずに伝送され、ＣＯＤＥＣによるタンデム接続を避けることができる。
【００１１】
図１１（ａ）（ｂ）に、ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣ１３ＡおよびＣＯＤＥＣ１３Ｂを通じて移動端末間で通信がなされる構成を示す。なお、本発明の図面においては、ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣを図１１のＣＯＤＥＣ１３Ａおよび１３Ｂに示されるように、斜線をかけて表示する。
【００１２】
図１１（ａ）において、端末１５Ａに入力された音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により圧縮符号データへと符号化され、無線を通じて基地局１１Ａに伝搬され、伝送路１５Ａを通じて交換機１２Ａに入力される。
【００１３】
ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣ１３Ａは、交換機１２Ａに入力された圧縮符号データを復号化して得られるＰＣＭデータのうち、一部をＴＦＯフレームとして割り当て、入力された圧縮符号データを格納し、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを出力する。
【００１４】
ＣＯＤＥＣ１３Ａにより出力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータは、伝送路１５Ｂを通じて交換機１２Ｂに入力される。ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣ１３Ｂは、交換機１２Ｂに入力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータから、ＴＦＯフレームに格納された圧縮符号データを取り出し、出力する。ＣＯＤＥＣ１３Ｂにより出力された圧縮符号データは、伝送路１５Ｃを通じて基地局１１Ｂに伝送され、無線を通じて端末１５Ｂに伝搬され、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により復号化され、音声信号として出力される。
【００１５】
図１１（ｂ）は、ＴＦＯによる通信の音声信号および符号化データを示したものである。端末１５Ｂにより出力される音声信号は、圧縮符号データ２０Ｃを端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化することにより得られるが、圧縮符号データ２０ＣはＰＣＭデータ２１Ｂに含まれるＴＦＯフレームより取り出されたものであり、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣにより符号化された圧縮符号化データ２０Ａと同一のものである。したがって、端末１５Ｂより出力される音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣにより符号化された音声信号を、途中の符号化・復号化なしに端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化したものであるので、図１０に示される、ＣＯＤＥＣをタンデム接続した場合に比べて、音質劣化および遅延の少ない音声信号を得ることができる。
【００１６】
図１２（ａ）にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを示す。ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータの構成は、ＴＳ２８．０６２規格に定められており、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ間の通信はこの構成によるＰＣＭデータにより行われる。図１２（ａ）に示されるように、ＴＦＯ時に伝送されるＰＣＭデータは、ＣＯＤＥＣの復号処理により得られるＰＣＭ信号の上位６ビットにより上位６ビット（ＭＳＢ  ６ｂｉｔ）が構成され、ＴＦＯフレームおよびＴＦＯメッセージにより下位２ビット（ＬＳＢ  ２ｂｉｔ）が構成される。
【００１７】
図１２（ａ）において、ＴＦＯフレームは斜線で、ＴＦＯメッセージは塗りつぶしで示されたデータである。ＴＦＯメッセージは、対向側の交換機または基地局とネゴシエーションをとる手段として用いられ、ＰＣＭデータの１６サンプルおきに、下位１ビットを使用する。また、ＴＦＯフレームは実際に圧縮符号化データを運ぶための領域であり、符号化データ等のデータが格納される。
【００１８】
図１２（ｂ）は、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータのうち、ＴＦＯメッセージを含むサンプルを示したものであり、上位６ビット（ＭＳＢ  ６ｂｉｔ）はＰＣＭデータにより構成され、下位１ビット（ＬＳＢ  １ｂｉｔ）はＴＦＯメッセージにより構成され、下位２ビット目の１ビットはＴＦＯフレームにより構成される。ＴＦＯメッセージはＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータの１６サンプルおきに存在するので、図１２（ｂ）に示されるサンプルは、図１２（ａ）に示されるＰＣＭデータに１６サンプルおきに存在する。
【００１９】
図１２（ｃ）は、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータのうち、ＴＦＯメッセージを含まないサンプルを示したものであり、上位６ビット（ＭＳＢ  ６ｂｉｔ）はＰＣＭデータにより構成され、下位２ビット（ＬＳＢ  ２ｂｉｔ）はＴＦＯフレームにより構成される。図１２（ｃ）に示されるサンプルは、図１２（ａ）に示されるＰＣＭデータに１５サンプル連続して存在する。
【００２０】
ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣは、ＰＣＭデータからＴＦＯフレームを検出した時に、非ＴＦＯ状態からＴＦＯ状態へと自動で切り替わる機能と、ＰＣＭデータからＴＦＯフレームが消失したことを検出した時に、ＴＦＯ状態から非ＴＦＯ状態へと自動で切り替わる機能を持つ。そして、ＴＦＯ時においては、対向側の交換機または基地局に符号化データのみを送るのではなく、通常の伸張処理により得られた６４ｋｂｐｓ  ＰＣＭデータのＬＳＢ側２ｂｉｔのみをＴＦＯフレームおよびＴＦＯメッセージに割り当てるという方法で行われる。
【００２１】
すなわち、ＴＦＯでは、ＰＣＭデータのかわりに圧縮符号化データを送らずに、ＰＣＭデータと圧縮符号化データの双方を多重して送るので、何らかの事情でＴＦＯでなくなった場合は  、タンデム接続へと切り替えて、通信を続けることができる。
【００２２】
ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣでは、受信するＰＣＭデータ内のＴＦＯフレームの有無と、ＴＦＯとタンデム接続の状態切り替えが同期していることが理想である。しかし、実際の運用状態では、ＴＦＯフレームが含まれるＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない（タンデム接続状態である）状況や、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送出されているのにタンデム接続状態でない（ＴＦＯ状態である）状況が生じる。
【００２３】
ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない状況としては、１）ＴＦＯフレームへのエラー混入やエラーチェック機構のずれなどにより、正常なＴＦＯフレームとして検出することができず、ＴＦＯへ移行していない場合、
２）ＴＦＯメッセージによるネゴシエーションにミスがあり、互換性のないＴＦＯフレームが送られてくるため、ＴＦＯ状態へと移行していない場合、
３）受信局側でのハンドオーバ（以後ローカル・ハンドオーバと呼ぶ）が起こり、呼の開始と同時にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られてくる場合、等が挙げられる。ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＣＯＤＥＣ同士のネゴシエーションが行われていなければＴＦＯに遷移できない。ローカル・ハンドオーバが起こり、図２に示されるように、呼の開始と同時にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られてくる３）の場合には、ＴＦＯ状態にない受信局のＣＯＤＥＣに対し、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られてくるい。
【００２４】
また、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送出されているのにタンデム接続状態でない状況としては、
４）送信局側でのハンドオーバ（以後リモート・ハンドオーバと呼ぶ）が起こり、呼の開始と同時にＰＣＭデータに含まれていたＴＦＯフレームが消失する場合が挙げられる。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣを通じて移動端末間で通信がなされている構成で、ローカル・ハンドオーバが起きる前後の、通信機器と音声符号化データを模式的に示したものである。
【００２６】
図２（ｂ）上段に示される、ローカル・ハンドオーバが生じる前のＴＦＯによる通信では、図１１（ａ）に示されるＴＦＯによる通信と同じく、端末１５Ａに入力された音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により圧縮符号データへと符号化され、無線を通じて基地局１１Ａに伝搬され、交換機１２Ａに入力され、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ａにより、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータに符号化され、出力される。ＣＯＤＥＣ１３Ａより出力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータは、交換機１２Ｂに入力され、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ｂにより、ＴＦＯフレームに格納された圧縮符号データは取り出され、基地局１１Ｂに伝送され、無線を通じて端末１５Ｂに伝搬され、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により復号化され、音声信号として出力される。
【００２７】
図２（ａ）は、ローカル・ハンドオーバが生じる前のＴＦＯによる通信の音声信号および符号化データを模式的に示したものであり、図１１（ｂ）に示されるＴＦＯによる通信の音声信号および符号化データと同じく、端末１５Ｂより出力される音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣにより符号化された音声信号を、途中の符号化・復号化なしに端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化したものであり、ＣＯＤＥＣをタンデム接続した場合に比べて、音質劣化および遅延の少ない音声信号を得ることができる。
【００２８】
図２（ｂ）下向き矢印は、端末１５Ｂの移動等により、端末１５Ｂの基地局が基地局１１Ｂから基地局１１Ｃへとハンドオーバされ、呼の開始と同時にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが交換機１２Ｃ内のＣＯＤＥＣ１３Ｃに送られる、ローカル・ハンドオーバを示したものである。ローカル・ハンドオーバの状態では、ＣＯＤＥＣ１３ＣはＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを受信するが、ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＣＯＤＥＣ同士のネゴシエーションが行われていなければ、ＣＯＤＥＣはＴＦＯ状態に遷移できないので、ＣＯＤＥＣ１３Ｃはタンデム接続状態となる。したがって、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ａより出力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを、タンデム接続状態のＣＯＤＥＣ１３Ｃは受信することとなる。
【００２９】
ＣＯＤＥＣ１３Ａにより出力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータは、交換機１２Ｃに入力され、ＣＯＤＥＣ１３Ｃにより圧縮符号データへと符号化される。ＣＯＤＥＣ１３Ｃを出力した圧縮符号データは、基地局１１Ｃに伝送され、無線を通じて端末１５Ｂに伝搬され、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により復号化され、音声信号として出力される。
【００３０】
図２（ｃ）は、ローカル・ハンドオーバが生じた後のＴＦＯによる通信の音声信号および符号化データを模式的に示したものである。端末１５Ｂより出力される音声信号は、圧縮符号データ２０Ｅを復号化したものであり、圧縮符号データ２０ＥはＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータ２１ＣをＴＦＯ状態にないＣＯＤＥＣ１３Ｃにおいて符号化したものである。ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータ２１Ｃのうち、端末１５Ａで入力された音声信号を符号化したものが含まれるのは、図１２に示されるように上位６ビット（ＭＳＢ  ６ｂｉｔ）の部分のみであり、下位２ビットは、ＰＣＭの符号化形式では原音とは無関係の、信号雑音となるデータである。
【００３１】
すなわち、端末１５Ｂより出力される音声信号は、端末１５Ａで入力された信号を符号化し、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ａにより符号化したＰＣＭデータによる上位６ビットと、ＰＣＭデータとは無関係のデータによる下位２ビットを多重化し、ＴＦＯ状態にないＣＯＤＥＣ１３Ｃにより圧縮符号データへと符号化し、端末１５Ｂにおいて復号化したものである。
【００３２】
したがって、上記過程により端末１５Ｂで得られる音声信号は、ＣＯＤＥＣ１３Ａおよび１３Ｃで符号化・復号化されているので、ＣＯＤＥＣのタンデム接続による音質劣化および遅延を伴うものであり、さらに、ＣＯＤＥＣ１３ＡにおいてＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータとして送出されたデータを、ＣＯＤＥＣ１３ＣにおいてＴＦＯフレームを含まない通常のＰＣＭデータとして受信し、符号化しているので、ＴＦＯフレームを多重化させたことによる信号雑音が混合された音声信号となる。
【００３３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣを通じて移動端末間で通信がなされている構成で、リモート・ハンドオーバが起きる前後の、通信機器と音声符号化データを模式的に示したものである。
【００３４】
図２（ｂ）上段に示される、リモート・ハンドオーバが生じる前のＴＦＯによる通信では、図１１（ａ）に示されるＴＦＯによる通信と同じく、端末１５Ａに入力された音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により圧縮符号データへと符号化され、無線を通じて基地局１１Ａに伝搬され、交換機１２Ａに入力され、ＣＯＤＥＣ１３Ａにより、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータとして出力される。ＣＯＤＥＣ１３Ａにより出力されたＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータは、交換機１２Ｂに入力され、ＣＯＤＥＣ１３ＢによりＴＦＯフレームに格納された圧縮符号データを出力され、基地局１１Ｂに伝送され、無線を通じて端末１５Ｂに伝搬され、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣ（図示しない）により復号化され、音声信号として出力される。
【００３５】
図３（ａ）は、リモート・ハンドオーバが生じる前のＴＦＯによる通信の音声信号および符号化データを模式的に示したものであり、図１１（ｂ）に示されるＴＦＯの音声信号および符号化データと同じく、端末１５Ｂより出力される音声信号は、端末１５Ａ内のＣＯＤＥＣにより符号化された音声信号を、途中の符号化・復号化なしに端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化したものであり、ＣＯＤＥＣをタンデム接続した場合に比べて、音質劣化および遅延の少ない音声信号を得ることができる。
【００３６】
図３（ｂ）下向き矢印は、端末１５Ａの移動等により、端末１５Ａの基地局が基地局１１Ａから基地局１１Ｃへとハンドオーバされた、リモート・ハンドオーバを示したものである。ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＣＯＤＥＣ同士のネゴシエーションが行われていなければＴＦＯ状態に遷移できないので、ＣＯＤＥＣ１３Ｃはタンデム接続状態である。したがって、リモート・ハンドオーバされたＣＯＤＥＣ１３Ｃは、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータを送出するので、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ｂは、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータを受信する。
【００３７】
ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣが、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータを受信した場合、ＴＦＯフレームを検出できない「フレームロス」のエラー状態（ＴＦＯ  ｅｒｒｏｒ）となる。ＣＯＤＥＣ１３Ｂがフレームロスの状態では、ＣＯＤＥＣ１３Ｂが出力する圧縮符号データを復号化して端末１５Ｂより出力される音声信号は、無音状態となる。
【００３８】
図３（ｃ）は、リモート・ハンドオーバが生じた後の通信の音声信号および符号化データを示したものである。端末１５Ｂより出力される音声信号は、圧縮符号データ２０Ｅを復号化したものであり、圧縮符号データ２０Ｅはエラー状態にあるＣＯＤＥＣ１３Ｂより出力されたものであるので、端末１５Ｂより出力される音声信号は無音となる。
【００３９】
なお、ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣでは、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが連続して入力した場合、タンデム接続に遷移することにより、通信を復旧させることができるが、ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣが、ＴＦＯフレームが消失してからタンデム接続状態に遷移するまでには、最低１２フレーム（０．２４秒）必要である。
【００４０】
したがって、リモート・ハンドオーバ等により、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータをＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣが受信した場合、しばらくの間、出力される音声信号は無音状態となる。
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣでは、受信するＰＣＭデータ内のＴＦＯフレームの有無と、ＴＦＯとタンデム接続の状態切り替えが同期していることが理想であるが、実際の運用状態では、ＴＦＯフレームが含まれるＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない（タンデム接続状態である）状況や、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送出されているのにタンデム接続状態でない（ＴＦＯ状態である）状況が生じる。
【００４２】
ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない状況、例えば図２に示されるローカル・ハンドオーバの状況では、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータとして圧縮符号化するため、タンデム接続による音質劣化および遅延に加え、ＴＦＯフレームによる信号雑音が混合された音声信号が出力される。
【００４３】
また、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送出されているのにタンデム接続状態でない状況、例えば図３に示されるリモート・ハンドオーバでは、出力される音声信号がしばらく無音状態となる状況が生じてしまう。
【００４４】
さらに、ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣは、ＴＦＯとタンデム接続を切り替えて運用されるが、低ビットレートの圧縮符号データを出力する圧縮符号化方式では、音声の統計的性質を用いて予測を行っているので、ＴＦＯとタンデム接続の切り替えの瞬間に、圧縮符号データを出力するＣＯＤＥＣの内部状態不一致や、圧縮符号データを復号するＣＯＤＥＣの内部状態不一致により、異音が発生する場合がある。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、第１の発明によるデータ処理方法は、アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理方法であって、前記第１のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化する第１のモードと、前記第３のデータを入力し、前記第２のデータを分離する第２のモードを有し、前記第１のモードにおいて前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記第２の符号化方式で符号化することを特徴とする。
【００４６】
これにより、データ処理を行う場合において、第１のモードから第２のモードへの切り替え時等に、第２のモードにおいて第３のデータが第２の符号化方式で符号化されるときの、多重化された部分のデータによる信号雑音を低減することができる。
【００４７】
第２の発明によるデータ処理方法は、アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理方法であって、前記第１のデータを入力し、前記第３の符号化方式で符号化する第１のモードと、前記第３のデータを入力し、前記第２のデータを分離する第２のモードを有し、前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とする。
【００４８】
これにより、第１のモードと第２のモードの切り替え時等に出力された符号化データを復号化する際に生じる、復号化するデータ処理装置の内部変数の不一致による出力アナログ信号の異常を防止することができる。
【００４９】
第３の発明によるデータ伝送システムは、アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータを出力する第１の端末と、前記第２のデータを入力し、第１のモードにおいて、第１の符号化方式で符号化した第１のデータを出力し、第２のモードにおいて、前記第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを出力する第１のデータ端末と、前記第１のデータ端末より出力された、前記第１または第３のデータを入力し、第１のモードにおいて、入力された前記第１のデータを第２の符号化方式で符号化した第５のデータを出力し、第２のモードにおいて、入力された前記第３のデータより前記第２のデータを分離し出力する第２のデータ端末と、前記第２のデータ端末より出力された、前記第２または第５のデータを入力し、アナログ信号を出力する第２の端末とを備えるデータ伝送システムであって、前記第２のデータ端末が、前記第１のモードであり、前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記第２の符号化方式で符号化し出力することを特徴とする。
【００５０】
これにより、データ処理を行う場合において、第１のモードから第２のモードへの切り替え時等に、第２のモードにおいて第３のデータが第２の符号化方式で符号化されるときの、多重化された部分のデータによる信号雑音を低減することができる。
【００５１】
第４の発明によるデータ伝送システムは、アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータを出力する第１の端末と、前記第２のデータを入力し、第１のモードにおいて、第１の符号化方式で符号化した第１のデータを出力し、第２のモードにおいて、前記第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを出力する第１のデータ端末と、前記第１のデータ端末より出力された、前記第１または第３のデータを入力し、第１のモードにおいて、入力された前記第１のデータを第２の符号化方式で符号化した第５のデータを出力し、第２のモードにおいて、入力された前記第３のデータより前記第２のデータを分離し出力する第２のデータ端末と、前記第２のデータ端末より出力された、前記第２または第５のデータを入力し、アナログ信号を出力する第２の端末とを備えるデータ伝送システムであって、前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とする。
【００５２】
これにより、第１のモードと第２のモードの切り替え時等に出力された符号化データを復号化する際に生じる、復号化するデータ処理装置の内部変数の不一致による出力アナログ信号の異常を防止することができる。
【００５３】
第５の発明によるデータ処理装置は、アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理装置であって、第１のモードと第２のモードを有し、前記入力されたデータが前記第３のデータであるかを入力データ判定部に出力するとともに、第２のモードにおいて、前記入力されたデータが第３のデータであるときは、前記入力された第３のデータより前記第２のデータを分離し、出力切替部に出力するデータ入力部と、前記入力されたデータを入力し、符号化部に出力する信号処理部とを備え、前記出力切替部は、前記第１のモードにおいて前記信号処理部の出力を出力し、前記第２のモードにおいて前記データ入力部の出力を出力し前記信号処理部は、前記第１のモードにおいて前記第３のデータが入力されたとき、前記第３のデータの前記第２のデータが多重化された部分を特定のデータに置換し、前記符号部に出力することを特徴とする。
【００５４】
これにより、データ処理を行う場合において、第１のモードから第２のモードへの切り替え時等に、第２のモードにおいて第３のデータが第２の符号化方式で符号化されるときの、多重化された部分のデータによる信号雑音を低減することができる。
【００５５】
第６の発明によるデータ処理装置は、アナログ信号を第１の符号化方式で符号化した第１のデータ、または、前記アナログ信号を第２の符号化方式で符号化した第２のデータと前記第１のデータとを多重化した第３のデータを入力し、前記第２の符号化方式で符号化した第４のデータを出力するデータ処理装置であって、第１のモードと第２のモードを有し、前記入力されたデータが前記第３のデータであるかを入力データ判定部に出力するとともに、第２のモードにおいて、前記入力されたデータが第３のデータであるときは、前記入力された第３のデータより前記第２のデータを分離し、出力切替部に出力するデータ入力部と、前記入力されたデータを入力し、符号化部に出力する信号処理部とを備え、前記出力切替部は、前記第１のモードにおいて前記信号処理部の出力を出力し、前記第２のモードにおいて前記データ入力部の出力を出力し前記第１のモードまたは前記第２のモードに切り替わるとき、前記符号化部は、前記切り替わりの前に、前記第２の符号化方式で出力されたデータを復号化するデータ処理装置をリセットするデータを、前記第４のデータに加え出力することを特徴とする。
【００５６】
これにより、第１のモードと第２のモードの切り替え時等に出力された符号化データを復号化する際に生じる、復号化するデータ処理装置の内部変数の不一致による出力アナログ信号の異常を防止することができる。
【００５７】
第７の発明によるデータ処理装置は、第６の発明によるデータ処理装置であって、前記入力データ判定部は、前記多重化データの同期ビットを検出することにより、前記第３のデータが入力されたことを判定することを特徴とする。
【００５８】
これにより、入力されるデータが、第１の符号化方式により符号化されたデータから、多重化データに切り替わることを早期に検知し、入力データの切り替えに合わせた、第２のモードから第１のモードへの切り替えをすることで、信号断絶等の出力アナログ信号の異常を防ぐことができる。
【００５９】
第８の発明によるデータ処理装置は、第６または第７の発明によるデータ処理装置であって、前記入力データ判定部は、前記第３のデータが送出される前に送出される信号を検出することにより、前記第３のデータが入力されたことを判定することを特徴とする。
【００６０】
これにより、入力されるデータが、第１の符号化方式により符号化されたデータから、多重化データに切り替わることを、多重化データが入力されるよりも前に検知し、入力データの切り替えに合わせた、第２のモードから第１のモードへの切り替えをすることで、信号断絶等の出力アナログ信号の異常を防ぐことができる。
【００６１】
第９の発明によるデータ処理装置は、第６ないし第８の発明によるデータ処理装置であって、入力と判定された前記第３のデータの入力開始位置を、前記第３のデータが送出される前に送出される信号より求めることを特徴とする。
【００６２】
これにより、入力されるデータが、第１の符号化方式により符号化されたデータから、多重化データに切り替わることを、多重化データが入力されるよりも前に検知するとともに、切り替わるタイミングを予め知ることができるので、入力データの切り替えに合わせた、第２のモードから第１のモードへの切り替えを適切なタイミングで行うことができ、信号途絶や異常レベル発生等の出力アナログ信号の異常を防ぐことができる。
【００６３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。図１は、本発明によるデータ処理装置の構成を示した図であり、データ処理対象として符号化された音声信号を扱う、音声符号化器（ＣＯＤＥＣ）に本発明を適用したものである。ＣＯＤＥＣ１Ａは、第１の符号化方式によるデータである圧縮符号データと、第２の符号化方式によるデータであるパルス符号変調（ＰＣＭ；Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）データとを多重化した、多重化データである「タンデム・フリー・オペレーション（ＴＦＯ；Ｔａｎｄｅｍ  Ｆｒｅｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）フレームを含むＰＣＭデータ」を扱うことのできるＣＯＤＥＣであり、データ入力部２Ａ、入力データ判定部３Ａ、信号処理部として信号雑音軽減処理部４Ａ、符号化部５Ａにより構成される。データ入力部２Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａと、ＴＦＯメッセージ検出部８Ａにより構成され、入力データ判定部は、ＴＦＯ判定部９Ａと、ＴＦＯ２次判定部１０Ａにより構成される。ＴＦＯフレーム検出部７Ａ、ＴＦＯメッセージ検出部８Ａ、ＴＦＯ判定部９Ａは、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ；３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＴＳ２８．０６２で定められた仕様を満足するものである。
【００６４】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータは、音声信号を符号化したＰＣＭデータと、同じ音声信号を圧縮符号化方式により符号化したデータを多重化したものであり、圧縮符号データは下位２ビットのＴＦＯフレームに格納されている。またＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータには、１６サンプルおきに、下位１ビットにＴＦＯメッセージを含む。ＴＦＯメッセージ検出部８Ａは、入力されたＰＣＭデータに含まれるＴＦＯメッセージを検出し、ＴＦＯ判定部にＴＦＯメッセージに含まれる情報を出力する。また、ＴＦＯフレーム検出部７Ａは、入力されたＰＣＭデータに含まれるＴＦＯフレームを検出し、ＴＦＯ判定部にＴＦＯフレームに含まれる情報を出力する。
【００６５】
ＴＦＯ判定部９Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７ＡおよびＴＦＯメッセージ検出部８Ａより出力される情報に基づき、ＴＦＯ切り替え（ＴＦＯとタンデム接続の切り替え）に関する判断情報を出力する。ＴＦＯ判定部のＴＦＯ切り替え判断は、ＴＳ２８．０６２規格により定められた仕様に従い、ＴＦＯフレーム検出部７ＡおよびＴＦＯメッセージ検出部８Ａの情報に基づき行われる。ＴＦＯ切り替えは、単純にＴＦＯフレームの有無を検知して切り替わるというわけではない。
【００６６】
圧縮符号データは低ビットレートであるので、高圧縮のアルゴリズムのビットエラーが出力音声信号の音質に及ぼす影響は大きなものであり、ＴＦＯでは圧縮符号データはＴＦＯフレームに格納されるので、ＴＦＯフレームに対する種々のエラーチェックがＴＦＯフレーム検出部７Ａにおいて行われる。ＴＳ２８．０６２規格では、ＴＦＯフレーム同期ビット、符号化データに対するＣＲＣコード等が、エラーチェック対象として規定されている。ＴＦＯフレーム同期ビットは、ＰＣＭデータ中にＴＦＯフレームが存在することを検知するために用いられ、符号化データに対するＣＲＣコードは、ＴＦＯフレームに格納されている符号化データ情報が正常であることを検知するために用いられる。
【００６７】
音声符号化器１Ａに入力されたＰＣＭデータは、ＴＦＯフレーム検出部７ＡとＴＦＯメッセージ検出部８Ａに入力される。ＴＦＯフレーム検出部７Ａは、入力されたＰＣＭデータからＴＦＯフレーム同期ビットの有無を検出し、ＴＦＯ判定部９ＡにＴＦＯに関する情報を出力し、ＴＦＯ２次判定部１０ＡにＴＦＯフレームの有無に関する情報を出力し、信号雑音軽減処理部４ＡにＴＦＯフレーム同期ビットに関する情報を出力する。
【００６８】
また、ＴＦＯフレーム検出部７Ａは、ＴＦＯフレームに格納されている符号化データを取り出し、符号化データのＣＲＣコードにより、符号化データのエラーの有無を検証し、符号化データ出力切替部６Ａに出力する。符号化データのエラーの有無に関する情報は、ＴＦＯ判定部９Ａに出力される。
【００６９】
ＴＦＯメッセージ検出部８Ａは、入力されたＰＣＭデータからＴＦＯメッセージを検出し、ＴＦＯメッセージに含まれているＴＦＯ情報をＴＦＯ判定部９Ａに出力し、また、メッセージ種情報とオフセット量を信号雑音軽減処理部４Ａに出力する。
【００７０】
信号雑音軽減処理部４Ａは、ＴＦＯフレーム検出部およびＴＦＯメッセージ検出部より出力されたＰＣＭ信号を処理し、出力する。ＴＦＯフレームおよびＴＦＯメッセージを含むＰＣＭデータでは、圧縮符号データを復号化したＰＣＭ信号のうち上位６ビットのみが元のＰＣＭデータのままであるので、ＴＦＯフレーム検出部７ＡおよびＴＦＯメッセージ検出部８Ａより入力される情報に基づき、信号雑音軽減処理部４ＡはＰＣＭデータの下位２ビットの値を変化させ、符号化部５Ａに出力する。
【００７１】
ＴＦＯ２次判定部１０Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａより出力されたＴＦＯフレームの有無に関する情報と、ＴＦＯ判定部９Ａより出力されたＴＦＯ切り替え判断に関する情報に基づき、符号化データ出力切替部６Ａの入力を切り替え、符号化部５Ａにエンコーダリセット指示や、遠隔ＣＯＤＥＣをリセットするホーミング信号の送信指示を出力する。
【００７２】
以下に、本発明による音声符号化器の各部の動作について説明する。
【００７３】
図１において、ＴＦＯフレーム検出部７Ａは、入力されたＰＣＭデータに含まれるＴＦＯフレームの同期ビットを検出し、同期ビット情報を、信号雑音軽減処理部４Ａに出力する。
【００７４】
信号雑音軽減処理部４Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａより入力されるＴＦＯフレーム同期ビット情報およびＴＦＯメッセージ検出部８Ａより入力されるメッセージ種情報とオフセット情報に基づき、信号雑音軽減処理を行う。
【００７５】
まず、ＴＦＯフレーム検出部７Ａにより検出されるＴＦＯ同期ビット情報に基づく信号雑音軽減処理部４Ａの動作について説明する。同期ビットを検出し、ＴＦＯフレームおよびＴＦＯメッセージが含まれるＰＣＭデータが入力された場合は、ＰＣＭデータの下位２ビットの値を変化させ、それ以外の場合は入力されたＰＣＭデータを変化をさせずに、符号化部５Ａに出力する。ＰＣＭデータの下位２ビットは、（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の４パターンの値をとりうるが、ＰＣＭデータでは上記４パターンの出現確率は統計的に等しいと考えられるので、ＴＦＯフレームの部分を４パターンの平均に近い値で埋めることにより、圧縮符号データを復調し、ＰＣＭデータとした場合との誤差を小さくすることができる。
【００７６】
なお、信号雑音軽減処理部４Ａが信号雑音軽減処理をするか否かは、入力されたＰＣＭデータにＴＦＯフレームが存在するかに基づき判断されるので、ＴＦＯフレーム検出部７Ａにより得られる情報のうち、同期ビット情報のみを用いており、フレームのエラー情報は使用されない。
【００７７】
図４（ａ）（ｂ）に信号雑音軽減処理部４Ａによる信号雑音軽減処理の一例を示す。図４（ａ）に示される、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータの下位２ビットを、（１，０）という固定パターンで埋め、図４（ｂ）に示されるＰＣＭデータとする。これにより得られるＰＣＭデータは、圧縮符号データを復号化しＰＣＭデータとするときに、８ビットで量子化するかわりに、６ビットで量子化した場合に相当するので、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータよりも、原音に近いＰＣＭデータを得ることができる。
【００７８】
前述のように、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない状況としては、
１）ＴＦＯフレームへのエラー混入やエラーチェック機構のずれなどにより、正常なＴＦＯフレームとして検出することができない場合、
２）ＴＦＯメッセージによるネゴシエーションにミスがあり、互換性のないＴＦＯフレームが送られてくるため、ＴＦＯ状態へと移行していない場合、
３）図２に示されるようなローカル・ハンドオーバが起こった場合で、呼の開始と同時にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られてくる場合等が挙げられるが、本発明によるＣＯＤＥＣによりＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータに信号雑音軽減処理をすることで、ＴＦＯフレームの存在による出力音声信号の信号雑音を減少させることができる。
【００７９】
図５（ａ）（ｂ）は、タンデム接続状態（非ＴＦＯ状態）のＣＯＤＥＣに入力するＰＣＭデータ列において、ネゴシエーションが正常に行われていない等の理由におり、エラーのあるＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが入力したときの、ＰＣＭデータの推移と、本発明によるＣＯＤＥＣの動作について示した図である。図５（ａ）において、フレーム３０Ａ〜３０Ｅは、ＣＯＤＥＣが一連の符号化処理を行う符号化処理フレームを、フレーム３５Ａ〜３５ＤはＴＦＯフレームを、同期ビット３６Ａ〜３６ＣはＴＦＯフレーム３５Ａ〜３５ＣのＴＦＯフレーム同期ビットを示している。一般に、ＣＯＤＥＣの符号化処理フレームとＴＦＯフレームとは同期がとれておらず、図５においては、符号化処理フレーム３０Ｂの途中でＴＦＯフレーム３５Ａが現れる。
【００８０】
図５（ａ）に示されるＰＣＭデータ列が本発明によるＣＯＤＥＣに入力した場合、図１に示されるＴＦＯフレーム検出部７Ａは図５（ａ）のＴＦＯフレーム同期ビット３５Ａ〜３５Ｃを検出し、信号雑音軽減処理部４Ａに伝える。これに基づき、信号雑音軽減処理部４Ａは、ＴＦＯフレーム同期ビットの検出情報を伝えられる符号化処理フレーム３０Ｃ〜３０Ｅに対して信号雑音軽減処理を行い、符号化部５Ａに出力する。
【００８１】
図５（ｂ）に示されるように、符号化フレーム３０Ａ〜３０Ｂに対しては通常タンデム接続であった、本発明によるＣＯＤＥＣは、ＴＦＯフレームの同期ビットが含まれる符号化フレーム３０Ｃ以降に対しては雑音軽減処理を行うタンデム接続となる。
【００８２】
これにより、ＴＦＯ状態でないＣＯＤＥＣに、図５（ａ）に示される、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータ列が入力した場合でも、ＴＦＯフレームの同期ビットを検出することにより、ＴＦＯフレームによる信号雑音の軽減処理をすることができる。
【００８３】
上記の実施例では、ＴＦＯフレーム検出部７Ａにより得られる同期ビット情報を検出することにより、ＴＦＯフレームの有無を判断し、信号雑音軽減処理部４Ａは信号雑音軽減処理を行ったが、ＴＦＯ状態にないＣＯＤＥＣにＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られる原因が、送信側ＣＯＤＥＣのタンデム接続状態からＴＦＯ状態への遷移である場合には、ＴＦＯの規格に定められたメッセージを検知することにより、ＴＦＯフレーム同期ビットを検出するよりも早く、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータの入力を検出することができる。
【００８４】
ＴＳ２８．０６２規格によれば、タンデム接続状態からＴＦＯ状態に遷移する際、ＴＦＯフレームの送信直前にはＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージを送出することが規定されており、ＴＦＯフレームの開始位置とＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージのオフセット量についても規定されているので、ＴＦＯフレーム同期ビットを検出するかわりに、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージを検知することにより、ＴＦＯフレームの有無をより正確にしることができる。
【００８５】
図６（ａ）は、タンデム状態からＴＦＯ状態へと送信側ＣＯＤＥＣが遷移した場合に送られてくるＰＣＭデータ列を示したものである。図５（ａ）と同じく、フレーム３０Ａ〜３０Ｅは、ＣＯＤＥＣが一連の符号化処理を行う符号化処理フレームを、フレーム３５Ａ〜３５ＤはＴＦＯフレームを、同期ビット３６Ａ〜３６ＣはＴＦＯフレーム３５Ａ〜３５ＣのＴＦＯフレーム同期ビットを示している。
【００８６】
タンデム状態からＴＦＯ状態へと送信側ＣＯＤＥＣが遷移する場合、送信側ＣＯＤＥＣから送出されるＰＣＭデータは、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータへと変化するが、送信側ＣＯＤＥＣは、最初のＴＦＯフレーム３５Ａの送信直前に、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージ３７Ａを送出することが規定されている。このＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージ３７Ａを検出することにより、図６（ｂ）に示されるように、図５（ｂ）に示される場合と異なり、符号化処理フレーム３０Ｂにも信号雑音軽減処理をすることができる。
【００８７】
さらに、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージ３７Ａの位置と、最初のＴＦＯフレーム３５Ａの位置とのオフセット量が規定されているので、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージ３７Ａを検出し、オフセット量を考慮することにより、図６に示されるように、符号化処理フレーム３０Ｂの途中から、信号雑音軽減処理をすることができる。
【００８８】
なお、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージおよびオフセット量に関する情報は、図１のＴＦＯメッセージ検出部８Ａより、信号雑音軽減処理部９Ａに伝えられる。上記のように、信号雑音軽減処理部４Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａの同期ビット情報と、ＴＦＯメッセージ検出部８ＡのＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳ情報およびオフセット量の情報に基づき、信号雑音軽減処理を行う。
【００８９】
図７は、信号雑音軽減処理部４Ａの処理内容をフローチャートに示したものである。図７に示されるように、入力されたＰＣＭデータよりＴＦＯフレーム同期ビットが、ＴＦＯフレーム検出部７Ａにより検出された場合は、同期ビットが検出された符号化処理フレームはＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータのフレームであると判断され、符号化処理フレームのフレーム先頭から信号雑音軽減処理を行う。
【００９０】
また、ＴＦＯフレーム同期ビットが検出されず、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳが検出された場合は、ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳおよびオフセット値より、ＴＦＯフレームの開始位置がわかるので、オフセット量より求められるＴＦＯフレームの開始位置から信号雑音軽減処理を行う。ＴＦＯフレーム検出部７ＡおよびＴＦＯメッセージ検出部８Ａからの情報により、ＴＦＯフレームが送信側ＣＯＤＥＣより送出されていないと判断された場合は、信号雑音軽減処理部４Ａは、信号雑音軽減処理を行わない。
【００９１】
図２に示されるローカル・ハンドオーバの場合、呼の開始と同時にＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが送られてくるが、図７に示されるフローに従うことにより、信号雑音軽減処理部４ＡはＴＦＯフレーム同期ビットを検出し、符号化処理フレームの先頭より信号雑音軽減処理を行い、符号化部５Ａに出力する。信号雑音軽減処理をされたＰＣＭデータは、符号化部５Ａにより圧縮符号データへと符号化され、ＣＯＤＥＣ１３Ｃを出力し、端末１５Ｂ内のＣＯＤＥＣにより復号化され、音声信号を出力する。
【００９２】
したがって、本発明によるＣＯＤＥＣを用いることにより、ローカル・ハンドオーバ等の、ＴＦＯ状態にないＣＯＤＥＣにＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが入力した場合でも、ＴＦＯフレームによる信号雑音を軽減することができるので、端末１５Ｂより出力される音声信号の信号雑音を減少させることができる。
【００９３】
次に、本発明によるＣＯＤＥＣがＴＦＯ状態にあるとき、リモート・ハンドオーバ等により、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが入力した場合の動作について説明する。
【００９４】
ＴＦＯをサポートするＣＯＤＥＣでは、ＴＦＯ動作中のエラーチェック対象として、ＴＦＯフレーム同期ビットや、符号化データのＣＲＣコード等が規定されている。図１において、ＣＯＤＥＣに入力されたＰＣＭデータはＴＦＯフレーム検出部７ＡおよびＴＦＯメッセージ検出部８Ａに入力され、ＴＦＯフレーム検出部７Ａにおいて種々のエラーチェックが行われる。
【００９５】
ＴＦＯフレーム検出部７Ａにおいて、符号化データに付加されているＣＲＣコードにエラーがある場合、符号化データはビットエラーとして扱われ、ＴＦＯよりタンデム接続状態へと遷移する。
【００９６】
ＴＦＯフレーム検出部７Ａにおいて、ＴＦＯフレームを認識できない場合、ＴＳ２８．０６２による規定では、ＳＹＬというＴＦＯメッセージを送信し、ＳＹＬを４つ送信すると、ＴＦＯフレームの受信を停止し、タンデム接続に遷移する。ＳＹＬメッセージを１つ送信するのに、フレーム３つを使用するので、ＳＹＬを４つ送信し、タンデム接続に遷移するために、最低１２フレーム（０．２４秒）が必要となる。
【００９７】
ＴＳ２８．０６２による規定では、この間、ＴＦＯフレームが存在しないにもかかわらず、タンデム接続に遷移していないため、セルロスの無音状態が続くが、本発明によるＣＯＤＥＣでは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａより得たＴＦＯフレームの有無の情報と、ＴＳ２８．０６２に従い動作するＴＦＯ判定部９Ａの判定情報に基づき、ＴＦＯ２次判定部１０Ａが動作を規定する。ＴＦＯ２次判定部１０Ａの動作判断フローを図９に示す。
【００９８】
ＴＦＯ判定部９ＡがＴＳ２８．０６２の規定に基づき、ＴＦＯ状態にしないと判断した場合は、ＴＦＯ２次判定部１０ＡもＴＦＯ状態ではなくタンデム接続に移行すると判断する。ＴＦＯ判定部９Ａの判断が、依然ＴＦＯの状態であるとき、ＴＦＯ２次判定部１０Ａは、ＴＦＯフレーム検出部７Ａより得られるＴＦＯフレームの有無の情報に基づき判断を行う。
【００９９】
ＴＦＯフレームが検出されているか、検出されていないのが１回のみである場合、ＴＦＯ２次判定部１０ＡはＴＦＯ状態で動作すると判断する。
【０１００】
ＴＦＯフレームが２回連続検出されない場合、上記のように、ＴＳ２８．０６２によるＴＦＯ判断部９Ａの判断はＴＦＯのままであるが、ＴＦＯ２次判定部１０Ａは、符号化部５Ａをリセットするとともに、符号化部５Ａが出力する圧縮符号データに、符号化器をリセットするホーミング信号を出力させる。ホーミング信号とは、符号化器や復号化器に対して遠隔からのリセットを可能にする特殊パターンの信号であり、ＩＭＴ−２０００の標準ＣＯＤＥＣとなっているＡＭＲ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｒａｔｅ）などで規定されている。
【０１０１】
ＴＦＯフレームが３回以上連続で検出されない場合、ＴＦＯ２次判定部１０Ａは、タンデム接続に移行すると判断する。
【０１０２】
このように、ＴＦＯ２次判定部１０ＡによりＴＦＯ状態からタンデム接続への移行判断と、ホーミング信号送出の判断を行うことにより、ＴＦＯでセルロスの無音状態から、タンデム接続状態へと迅速に移行し、ＴＦＯよりタンデム接続状態へ移行時の、送信側および受信側の符号化器の内部変数の不一致による異音の発生を、符号化部のリセットとホーミング信号の送出により防止する。
【０１０３】
図８（ａ）（ｂ）は、ＴＦＯ状態の本発明によるＣＯＤＥＣに入力されるＰＣＭデータ列において、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータが途中で消失したときの、ＰＣＭデータの推移と、本発明によるＣＯＤＥＣの動作について示した図である。図８（ａ）において、フレーム３０Ａ〜３０Ｅは、ＣＯＤＥＣが一連の符号化処理を行う符号化処理フレームを、フレーム３５Ａ〜３５ＢはＴＦＯフレームを示している。一般に、ＣＯＤＥＣの符号化処理フレームとＴＦＯフレームとは同期がとれておらず、図８においては、符号化処理フレーム３０Ａの途中でＴＦＯフレーム３５Ｂが現れる。
【０１０４】
図８（ａ）において、ＴＦＯフレームは符号化処理フレーム３０Ｂを最後に消失する。ＴＦＯフレーム検出部７Ａは、符号化処理フレーム３０Ｃより後の符号化処理フレームに対し、ＴＦＯフレームを検出しないことをＴＦＯ２次判定部１０Ａに伝える。
【０１０５】
ＴＦＯ２次判定部１０Ａは、図９のフローに示されるように、符号化処理フレーム３０Ｄにおいて、ＴＦＯフレームが２回連続検出しないことを検知し、ホーミングフレームを出力する。また、符号化処理フレーム３０Ｅにおいて、ＴＦＯフレームが３回連続で検出しないことを検知し、タンデム接続状態へと移行する。
【０１０６】
一方、ＴＳ２８．０６によるＴＦＯ判定では、ＴＦＯフレームが消失してから、タンデム状態に移行するには最低１２フレーム必要なので、ＴＦＯ２次判定部１０Ａによる判断を用いることにより、ＴＦＯフレームが消失してから、タンデム接続へ移行するまでの時間を短くすることができ、タンデム接続への移行に合わせて、ホーミングフレームを送出することができる。
【０１０７】
図３に示されるリモート・ハンドオーバの場合、ＴＦＯ状態のＣＯＤＥＣ１３Ｂには、ＣＯＤＥＣ１３ＣよりＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送られるが、本発明によるＴＦＯ２次判定部を用いることにより、早期にタンデム接続へと移行できるので、端末１５Ｂより出力される音声信号が無音状態のまま続くのを防ぐことができる。
【０１０８】
なお、上記および図４で示した、ＴＦＯデータを含むＰＣＭデータの下位２ビットを埋める信号のパターンは、信号雑音が最小となるように自由に設定することが可能である。
【０１０９】
また、ＴＦＯ２次判定部１０Ａの判定フローの条件に関しても、タンデム接続への移行を判断する、ＴＦＯフレームの連続消失回数等を任意に設定し、ＴＦＯとタンデム接続の切り替え動作を円滑にすることが可能である。
【０１１０】
このように、符号化方式の異なる信号を多重化させたデータによる通信と、１つの符号化方式により符号化されたデータによる通信を切り替えて通信を行うＴＦＯのような通信に本発明を適用することにより、元の信号と関連のない信号雑音、例えばＴＦＯフレームによるＰＣＭ下位２ビットの信号雑音を低減したり、信号途絶や異常レベル発生を防止したりすることができる。
【０１１１】
本発明は、ＴＦＯのようにＰＣＭデータの下位２ビットにＴＦＯフレームを埋め込むような場合だけでなく、異なる符号化形式のデータを多重化して通信を行う、他の符号化形式のデータに対しても適用することができる。
【０１１２】
また、本実施例では、ＴＦＯフレームの埋め込まれたＰＣＭの下位２ビットによる信号雑音を減少させるために固定パターンを埋めたが、他の符号化形式のデータに本発明を用いた場合、他の符号化形式のアルゴリズムにより最適な置換パターンを選択し、埋めることで不要な信号雑音を低減できる。
【０１１３】
次に、本発明を適用した伝送システムについて説明する。
【０１１４】
本発明を適用した伝送システムでは、図２に示されるローカル・ハンドオーバ等の、ＴＦＯフレームが含まれるＰＣＭデータが送出されているのにＴＦＯでない（タンデム接続状態である）状況や、図３に示されるリモート・ハンドオーバ等の、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが送出されているのにタンデム接続状態でない（ＴＦＯ状態である）状況においても、伝送される音声信号の無音化を防止したり、音質劣化を改善したりすることができる。
【０１１５】
図２に示されるローカル・ハンドオーバにおいて、ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＣＯＤＥＣ同士のネゴシエーションが行われていなければ、ＣＯＤＥＣはＴＦＯ状態に遷移できないので、ＣＯＤＥＣ１３Ｃはタンデム接続状態（非ＴＦＯ状態）であり、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータ２１Ｃが入力される。本発明によるＣＯＤＥＣがＣＯＤＥＣ１３Ｃに適用されている場合、図１のＴＦＯフレーム検出部７Ａは、ＰＣＭデータ２１Ｃに含まれるＴＦＯフレームを検出し、同期ビット情報を信号雑音軽減処理部４Ａに送る。信号雑音軽減処理部４Ａは、図４に示されるような信号雑音軽減処理を行い、符号化部５Ａに出力するので、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを符号化する場合に比べて、信号雑音を軽減することができる。
【０１１６】
したがって、端末１５Ｂの基地局が基地局１１Ｂより基地局１１Ｃにハンドオーバした場合でも、端末１５Ａより入力された音声信号の伝送において、ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを符号化することによる信号雑音混入の影響を軽減することができる。
【０１１７】
図３に示されるリモート・ハンドオーバにおいて、ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＣＯＤＥＣ同士のネゴシエーションが行われていなければ、ＣＯＤＥＣはＴＦＯ状態に遷移できないので、ＣＯＤＥＣ１３Ｃはタンデム接続状態（非ＴＦＯ状態）であり、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータ２１Ｃが出力される。したがって、ＴＦＯ状態（非タンデム接続状態）のＣＯＤＥＣ１３Ｂに、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータ２１Ｃが入力される。
【０１１８】
ＴＦＯ状態にあるＣＯＤＥＣが、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータを受信した場合、ＴＦＯフレームを検出できない「フレームロス」のエラー状態（ＴＦＯ  ｅｒｒｏｒ）となる。ＣＯＤＥＣ１３Ｂがフレームロスの状態では、ＣＯＤＥＣ１３Ｂが出力する圧縮符号データを復号化して端末１５Ｂより出力される音声信号は、無音状態となる。
【０１１９】
ＴＳ２８．０６２規格によれば、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが連続して入力した場合、ＴＦＯ状態からタンデム接続状態に遷移するまでには、最低１２フレーム（０．２４秒）必要であるが、本発明によれば、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが３フレーム連続で入力すると、タンデム接続状態に遷移するようにＴＦＯ２次判定部１０Ａにより制御されるので、無音状態の時間を短くすることができる。
【０１２０】
また、ＴＦＯ状態よりタンデム接続状態に移行するときに、符号化部５Ａのリセットと、符号化部５Ａが出力する圧縮符号データを復号化するＣＯＤＥＣをリセットするホーミング信号の送出を行うので、ＴＦＯ状態よりタンデム接続状態に移行するときの、ＣＯＤＥＣの内部変数不一致に伴う異音発生をぼうしすることができる。
【０１２１】
したがって、端末１５Ａの基地局が基地局１１Ａより基地局１１Ｃにハンドオーバした場合でも、端末１５Ａより入力された音声信号の伝送において、ＴＦＯフレームを含まないＰＣＭデータが入力されることによる無音状態継続の影響を軽減することができる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるデータ処理装置によれば、ＴＦＯからタンデム接続状態への遷移等で生じる、出力音声の信号雑音や無音状態、異音発生を防ぐことができる。
【０１２３】
また、ＴＦＯに限らず、符号化方式の異なるデータを多重化させたデータを用いて通信をする場合においても、本発明を適用することにより、出力信号の信号雑音を低減したり、信号途絶や異常レベル発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音声符号化器を示す図
【図２】ローカル・ハンドオーバを示す図
【図３】ディスタント・ハンドオーバを示す図
【図４】本発明によるＰＣＭデータの信号雑音軽減処理を示す図
【図５】ＴＦＯフレームと、信号雑音軽減処理対象の符号化処理フレームを示す図
【図６】ＴＦＯフレームと、信号雑音軽減処理対象の符号化処理フレームを示す図
【図７】信号雑音軽減処理判断フローを示す図
【図８】ＴＦＯフレームおよび符号化処理フレームと、タンデム接続遷移を示す図
【図９】本発明による音声符号化器のＴＦＯ判断フローを示す図
【図１０】タンデム接続を示す図
【図１１】ＴＦＯを示す図
【図１２】ＴＦＯフレームを含むＰＣＭデータを示す図
【符号の説明】
１Ａ    音声符号化器
２Ａ    入力データ判定部
３Ａ    動作モード判定部
４Ａ    信号雑音軽減処理部
５Ａ    符号化部
６Ａ    符号化データ出力切替部
７Ａ    ＴＦＯフレーム検出部
８Ａ    ＴＦＯメッセージ検出部
９Ａ    ＴＦＯ判定部
１０Ａ    ＴＦＯ２次判定部
１１Ａ〜１１Ｃ    基地局
１２Ａ〜１２Ｃ    交換機
１３Ａ〜１３Ｃ    ＣＯＤＥＣ
１５Ａ〜１５Ｂ    端末
２０Ａ〜２０Ｅ    圧縮符号化データ
２１Ａ〜２１Ｃ    ＰＣＭデータ
３０Ａ〜３０Ｅ    符号化処理フレーム
３５Ａ〜３５Ｄ    ＴＦＯフレーム
３６Ａ〜３６Ｃ    ＴＦＯフレーム同期ビット
３７Ａ    ＴＦＯ＃ＴＲＡＮＳメッセージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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