(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための方法であって、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することと、
前記複数のデータフレームのうちで前記データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを前記可変速度符号化器から受け入れることと、
前記複数のデータフレームのうちの残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができるサイズを決定することと、
前記残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる前記サイズに依存する最高速度を前記可変速度符号化器に提供すること、とを具備する方法。
【請求項２】
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することは、前記データパケットの最大サイズを決定することと、前記データパケットの一部であるヘッダのサイズを決定することと、前記ヘッダのサイズと前記第１のデータフレームのサイズとを、前記データパケットの前記最大サイズから減じること、とをさらに具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための方法であって、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することと、
前記複数のデータフレームのうちで前記データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを前記可変速度符号化器から受け入れることと、
前記第１のデータフレームの次のデータフレームに対する持続速度を決定することであって、前記持続速度は、前記次のデータフレームが前記データパケット内で前記次のデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記次のすべてのデータフレームに関して継続する速度を含むことと、
前記持続速度を少なくとも１つの以前に符号化されたフレームの平均速度と比較することと、
前記比較に基づいて最高速度を前記可変速度符号化器に提供すること、とを具備する方法。
【請求項４】
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することは、前記データパケットの最大サイズを決定することと、
前記データパケットの一部であるヘッダのサイズを決定することと、
前記ヘッダのサイズと前記第１のデータフレームのサイズとを、前記データパケットの前記最大サイズから減じること、とをさらに具備する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
可変速度ボコーダを制御する方法であって、
Ａ）データフレームバンドル内に組み入れられる第１のデータフレームを前記ボコーダから受け入れることと、
Ｂ）前記第１のフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられたときに前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定することと、
Ｃ）前記データフレームバンドル内に残っているスペースを用いて残りのデータフレームに対する持続速度を決定することであって、前記持続速度は、前記残りのデータフレームが前記データフレームバンドル内で前記残りのデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記残りのすべてのデータフレームに関して継続する速度を含むことと、
Ｄ）前記持続速度に等しい最高速度を前記可変速度ボコーダに関して設定すること、とを具備する方法。
【請求項６】
第１のデータフレームを受け入れることは、前記第１のデータフレームに関する前記可変速度ボコーダの最高速度を設定することをさらに具備する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定することは、前記データフレームがその一部になるオーバーザエアーパケットに関する最大サイズを決定することと、前記オーバーザエアーパケットの一部であるヘッダのサイズを決定することと、オーバーザエアーパケットに関する最大サイズから、前記ヘッダの前記サイズおよび前記第１のフレームのサイズを減じること、とをさらに具備する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記データフレームバンドル内に組み入れられるすべてのフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられるまでＢ）乃至Ｄ）を繰り返すことをさらに具備する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
携帯電話内においてオーバーザエアーパケットを作る方法であって、
前記携帯電話への入力を受け入れることと、
前記入力を適切にコンディショニングすることと、
前記コンディショニングされた入力を可変速度ボコーダに提供することと、
前記コンディショニングされた入力から第１のデータフレームを形成することと、
前記データパケット内における次のデータフレームに関して利用可能なスペース量に基づいて前記次のデータフレームに関する最高速度を制御することであって、前記次のデータフレームは前記第１のデータフレームの次のデータフレームであり、前記次のデータフレームは前記コンディショニングされた入力から形成されることと、を具備する方法。
【請求項１０】
前記携帯電話への入力を受け入れることは、音声入力を受け入れることを具備する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記入力を適切にコンディショニングすることは、前記入力をデジタル化することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記最高速度を制御することは、既に形成されているデータフレームの速度に基づいて前記最高速度を制御することをさらに具備する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記最高速度を制御することは、前記持続速度に基づいて前記最高速度を制御することを具備する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
可変速度ボコーダによって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための装置であって、前記装置は、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定するためのデータフレームコントロールと、
前記複数のデータフレームのうちで前記データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを前記可変速度ボコーダから受け入れるためのデータフレームサイザー（ｄａｔａ  ｆｒａｍｅ  ｓｉｚｅｒ）と、
前記複数のデータフレームのうちの残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができるサイズを決定する可変速度符号化器コントロールと、
前記残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができるサイズに依存する最高速度を提供するための前記可変速度ボコーダへの入力部と、を具備する装置。
【請求項１５】
前記データフレームコントロールは、前記データパケットの前記最高速度を決定し、前記データパケットの一部であるヘッダのサイズを決定し、前記ヘッダのサイズと前記第１のデータフレームのサイズとを前記データパケットの最大サイズから減じることによって前記複数のデータフレームが前記データパケット内で占有することができる最大サイズを決定するための回路を具備する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための装置であって、前記装置は、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定するためのデータフレームコントロールと、
前記第１のデータフレームの次のデータフレームに対する持続速度を決定し、前記持続速度は、前記次のデータフレームが前記データパケット内で前記次のデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記次のすべてのデータフレームに関して継続する速度を含み、前記持続速度を少なくとも１つの以前に符号化されたフレームの平均速度と比較し、前記比較に基づいて最高速度を前記可変速度符号化器に提供するための回路と、を具備する装置。
【請求項１７】
前記データフレームコントロールはさらに、前記データパケットの前記最大サイズを決定し、前記データパケットの一部であるヘッダのサイズを決定し、前記ヘッダのサイズと前記第１のデータフレームのサイズとを、前記データパケットの前記最大サイズから減じることで、前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定するための回路をさらに具備する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
可変速度ボコーダを制御するための装置であって、
Ａ）データフレームバンドル内に組み入れられる第１のデータフレームを前記ボコーダから受け入れるためのデータフレームサイザーと、
Ｂ）前記第１のデータフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられたときに前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定するデータフレームコントロールと、
Ｃ）残りのデータフレームに関する持続速度を決定し、前記持続速度に等しい最高速度を前記可変速度ボコーダに関して設定し、前記残りのデータフレームが前記データフレームバンドル内で前記残りのデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記残りのすべてのデータフレームに関して継続する速度を含む回路と、を具備する装置。
【請求項１９】
前記データフレームコントロールは、前記第１のデータフレームに関する前記可変速度ボコーダの最高速度を設定するための回路をさらに具備する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定するための前記回路は、前記データフレームバンドルがその一部となるオーバーザエアーパケットに関する最大サイズを決定するための回路と、前記オーバーザエアーパケットの一部であるヘッダのサイズを決定するための回路と、オーバーザエアーパケットに関する最大サイズから前記ヘッダの前記サイズ及び前記第１のフレームのサイズを減じるための回路と、をさらに具備する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記データフレームバンドル内に組み入れられるすべてのデータフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられるまですべてのデータフレームを制御するための回路をさらに具備する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
可変速度ボコーダを制御するための装置であって、
Ａ）データフレームバンドル内に組み入れる第１のデータフレームを前記ボコーダから受け入れるためのデータフレームサイザーと、
Ｂ）前記第１のデータフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられたときに前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定するためのデータフレームコントロールと、
Ｃ）前記データフレームバンドル内に残っているスペースを用いて残りのデータフレームに関する持続速度を決定することであって、前記持続速度は、前記残りのデータフレームが前記データフレームバンドル内で前記残りのデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記残りのすべてのデータフレームに関して継続する速度を含む回路と、
Ｄ）前記持続速度に等しい最高速度を前記可変ボコーダに関して設定するための回路と、を具備する装置。
【請求項２３】
追加のデータフレームを受け入れ、前記データフレームバンドル内に組み入れられるすべてのデータフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられるまでデータフレームを処理するための回路をさらに具備する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
携帯電話内においてオーバーザエア−パケットを作るための装置であって、
前記携帯電話への入力信号を受け入れるための入力部と、
前記入力を適切にコンディショニングし、コンディショナ出力信号を提供するための入力コンディショナと、
前記コンディショナ出力信号から第１のデータフレームを形成するように構成された可変速度ボコーダと、
前記データパケット内における次のデータフレームに関して利用可能なスペース量に基づいて前記次のデータフレームに関する最高速度を制御するためのボコーダコントロールであって、前記次のデータフレームは前記第１のデータフレームの次のデータフレームであり、前記可変速度ボコーダは、前記コンディショナ出力信号から前記次のデータフレームを形成するボコーダコントロールと、を具備する装置。
【請求項２５】
前記携帯電話への入力部は、マイクを具備する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記入力コンディショナは、前記入力信号をデジタル化するためのデジタイザを含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記最高速度を制御する回路は、既に形成されているデータフレームの速度に基づいて前記最高速度を制御する回路を具備する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記最高速度を制御する回路は、前記持続速度に基づいて前記最高速度を制御する回路を具備する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための装置であって、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定するための手段と、
前記複数のデータフレームのうちで前記データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを前記可変速度符号化器から受け入れるための手段と、
前記複数のデータフレームのうちの残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができるサイズを決定するための手段と、
前記残りの複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる前記サイズに依存する最高速度を前記可変速度符号化器に提供するための手段と、を具備する装置。
【請求項３０】
可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るための装置であって、前記装置は、
前記複数のデータフレームが前記データパケット内において占有することができる最大サイズを決定するための手段と、
前記複数のデータフレームのうちで前記データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを前記可変速度符号化器から受け入れるための手段と、
前記第１のデータフレームの次のデータフレームに対する持続速度を決定するための手段であって、前記持続速度は、前記次のデータフレームが前記データパケット内で前記次のデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記次のすべてのデータフレームに関して継続する速度を含む手段と、
前記持続速度を少なくとも１つの以前に符号化されたフレームの平均速度と比較するための手段と、
前記比較に基づいて最高速度を前記可変速度符号化器に提供するための手段と、を具備する装置。
【請求項３１】
可変速度ボコーダを制御するための装置であって、前記装置は、
Ａ）データフレームバンドル内に組み入れられる第１のデータフレームを前記ボコーダから受け入れるための手段と、
Ｂ）前記第１のフレームが前記データフレームバンドル内に組み入れられたときに前記データフレームバンドル内に残っているスペース量を決定するための手段と、
Ｃ）前記データフレームバンドル内に残っているスペースを用いて残りのデータフレームに関する持続速度を決定するための手段であって、前記持続速度は、前記残りのデータフレームが前記データフレームバンドル内で前記残りのデータフレームのために残っているスペース内に適合するように、前記残りのすべてのデータフレームに関して継続する速度を含む手段と、
Ｄ）前記持続速度に等しい最高速度を前記可変速度ボコーダに関して設定するための手段と、を具備する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願明細書において参照することによって本出願明細書に組み入れられている“Selective Variable Rate Encoding to Regulate Data Frame Size”(データフレームサイズを調整するための選択式可変速度符号化)という題名の米国仮特許出願番号 ６０／４５８，９８３(出願日:  ２００３年３月２８日)に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、容量が制限されたチャネルに関するデータ符号化に関するものである。本発明は、特定の実施形態においては、通信チャネルにおいて伝送するためのデジタル音声データ可変符号化に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
チャネルとは、信号を搬送するための定義された経路である。チャネルは、データを搬送することができる無線周波チャネル、光学チャネル、有線チャネル、又はその他のいずれかの経路を具備する。チャネルは、本質的に、最大容量を有している。チャネルの利用を向上させるための１つの方法は、例えば圧縮法を用いることによって伝送前にデータを処理する方法である。従って、当業においては、容量が有限のチャネルで伝送されるデータを処理するための装置及び方法が必要である。
【０００４】
フレーム及びデータフレームという用語は、本出願明細書においては同じ意味で用いられている。本出願明細書において用いられている速度という用語は、可変速度符号化器によって作られるデータフレームのサイズを示している。入力が同じである場合には、全速度符号化は、１／２速度符号化のサイズの約２倍のデータフレームを作ることになる。従って、フレームのサイズ及び符号化器の速度は、両方とも、可変速度符号化器によって作られるデータフレームのサイズを識別するために用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チャネルの利用を向上させるための１つの方法は、例えば圧縮法を用いることによって伝送前にデータを処理する方法である。従って、当業においては、容量が有限のチャネルで伝送されるデータを処理するための装置及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の実施形態においては、可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るためのシステムが例示される。該システムは、該複数のデータフレームが該データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することと、該複数のデータフレームのうちで該データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを該可変速度符号化器から受け入れることと、残りの複数のデータフレームが該データパケット内において占有することができるサイズを決定することと、該残りの複数のデータフレームが該データパケット内において占有することができる該サイズに依存する最高速度を該可変速度符号化器に提供すること、とを含む。
【０００７】
もう１つの実施形態においては、可変速度符号化器によって提供された複数のデータフレームからデータパケットを作るためのシステムが例示される。該システムは、該複数のデータフレームが該データパケット内において占有することができる最大サイズを決定することと、該複数のデータフレームのうちで該データパケット内に組み入れられる第１のデータフレームを該可変速度符号化器から受け入れることと、該データパケットを占有することができる残りの複数のデータフレームに関する平均サイズを決定することと、該残りの複数のデータフレームが該データパケット内において占有することができる平均サイズを、少なくとも１つの以前に符号化されたフレームの平均サイズと比較することと、該比較に基づいて最高速度を該可変速度符号化器に提供すること、とを含む。
【０００８】
もう１つの実施形態においては、可変速度ボコーダを制御するためのシステムが例示される。該システムは、データフレームバンドル（ｄａｔａ  ｆｒａｍｅ  ｂｕｎｄｌｅ）内に組み入れられる第１のデータフレームを該ボコーダから受け入れることと、該第１のフレームが該データフレームバンドル内に組み入れられたときに該データバンドル内に残っているスペース量を決定することと、該データバンドル内に残っている該スペースを用いて該残りのパケットに関する持続速度を決定することと、該可変速度ボコーダに関する最高速度を、該持続速度よりも低いか又は該持続速度と等しい利用可能最高速度に設定すること、とを含む。
【０００９】
もう１つの実施形態においては、携帯電話内においてオーバーザエアーパケットを作るためのシステムが例示される。該システムは、該携帯電話への入力を受け入れることと、該入力を適切にコンディショニングすることと、コンディショニングされた入力を可変速度符号化器に提供することと、最高速度でデータフレームを形成することと、該データフレームの速度及びデータフレームに関して利用可能なスペース量に基づいて該最高速度を制御すること、とを含む。
【００１０】
本開示は、図と関連させて例示されており、これらの図では、全体に渡って参照数字が対応する要素を識別している。さらに、該図面内においては、一般的には、同じ参照数字が、同一の要素、機能的に類似した要素及び／又は構造的に類似した要素を示している。さらに、各要素に対応する参照数字内の左端の数字は、該要素が初めて描かれている図面の番号を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の例示的実施形態が機能することができる環境を例示した図である。図１において例示されている環境は、携帯電話システム１０１である。携帯電話１０３は、伝送信号１０５をチャネル１０７に提供する。チャネル１０７は、例示的には、ＣＤＭＡ（符号分割多重接続）、ＴＤＭＡ（時分割多重接続）、ＧＳＭ（移動通信用グローバルシステム），等の携帯電話チャネルである。基地局受信機１０９は、伝送信号１０５をチャネル１０７から受け入れ、図１において例示されていない通信ネットワーク、例えば、ＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）（旧来のアナログ電話回線）、等に該伝送信号のデータ分を提供する。しかしながら、本出願明細書における教義は、容量が制限されたあらゆるチャネルに応用できること、及び、携帯電話チャネル１０７は、本発明を限定するためではなく例示することを目的として選択されたものであることを、当業者は認識することになる。
【００１２】
図２は、音声データ伝送を例示した図である。ユーザー２０１は、音声入力２０３を携帯電話１０３に対して行う。携帯電話１０３は、音声入力２０３を受け入れ、該音声入力を、伝送信号１０５に含められるデータフレーム（例えば、２０５Ａ乃至２０５Ｅ）に変換する。これらのデータフレームは、チャネル１０７に提供される。
【００１３】
図３は、図２において例示されている音声データ伝送のさらなる詳細を例示した図である。
【００１４】
図３において、可変速度ボコーダ３０５は、ボコーダ制御ブロック３０７によって符号化速度が制御される。ボコーダ制御ブロック３０７は、ボコーダの動作速度を設定する。一般的には、ボコーダ制御ブロック３０７は、音声入力２０３を伝達するために用いられるチャネル１０７の容量に合わせてボコーダ３０５の符号化速度を設定する。ボコーダ３０５は、データフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅを伝送ブロックに提供し、該伝送ブロックは、該データフレームを適切な伝送信号１０５に変換する。
【００１５】
より具体的には、音声入力２０３は、携帯電話１０３に提供され、マイク３０１を用いて電気信号３０２に変換される。次に、電気信号３０２は、入力コンディショナ及びデジタイザ３０３に提供され、処理されてデジタル表示３０４に変換される。次に、デジタル化された信号３０４は、可変速度ボコーダ３０５に提供される。
【００１６】
ボコーダは、音声信号の特性を音声信号の圧縮に用いるために該特性を捕捉する音声プロセッサである。一般的には、可変速度ボコーダは、可変速度符号化器の１つの型であり、デジタル化された音声サンプルフレームの可変速度符号化を行うことによって音声信号圧縮を行う。可変速度ボコーダは、当業においてはよく知られており、例えば、本出願明細書において参照することによって本出願明細書に組み入れられている、“VARIABLE RATE VOCODER"（可変速度ボコーダ）という題名の米国特許５，４１４，７９６を参照すること。
【００１７】
可変速度ボコーダ３０５は、本例示用実施形態に準拠した可変速度ボコーダである。しかしながら、その他の実施形態においては、本開示の適用範囲及び精神から逸脱することなしに、あらゆる可変速度コーデック、又は入力を受け入れて該入力に関する可変ビット長の符号化又は単純なサイズ決定を行うことができるあらゆる仕組みを使用できることを、当業者は認識することになる。
【００１８】
この実施形態においては、可変速度ボコーダは、少なくとも部分的には、可変速度符号化器コントロール（例えば、ボコーダコントロール３０７）によって速度が制御される。可変速度ボコーダ３０５は、図３において例示されているように、異なったサイズ（即ち異なったビット数）を有するデータフレーム（例えば、データフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅ）を作る。データフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅ）は、結合されてデータフレームバンドル３３１になる。データフレームバンドル３３１は、ヘッダ３３３と組み合わされてオーバーザエアー（ＯＴＡ）パケット３３５が形成される。オーバーザエアーパケット３３５は、伝送装置３１０に提供され、伝送装置３１０は、ＯＴＡパケットを組み入れて伝送信号１０５を作る。
【００１９】
ヘッダ３３３は、図３において例示されているように様々な情報を含むことができる。例えば、ヘッダ３３３は、ＩＰ（インターネットプロトコル）情報３１１、ＵＤＰ（ユニバーサルデータグラムプロトコル）情報３１３、ＲＴＰ（リアルタイムプロトコル）情報３１５、ＰＰＰ（ポイントツーポイントプロトコル）情報３１７、及び型情報３１９（データフレームバンドル３３１内に含まれているデータの型を示す情報）を含むことができる。当業者は、ヘッダ情報は示されている例に限定されるものではないこと、及び直前において説明されているすべての典型的フィールドを含むことはできないことを認識することになる。さらに、該ヘッダは、例えばシグナリングデータが追加されるのに応じて大きさを変えることができる。
【００２０】
一般的には、オーバーザエアーパケット（３３５、等）は、大きさが固定されているか又は少なくとも最大サイズが固定されている。この実施形態においては、データフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅは、各々が、２０ミリ秒の音声の符号化を表している。オーバーザエアーパケット３３５には５つのデータフレームが含まれているため、オーバーザエアー３３５全体では、１００ミリ秒の音声を表している。パケット３３５が非常に長く、伝送に要する速度が１００ミリ秒超である場合は、１００ミリ秒の音声を伝送するのには１００ミリ秒超の時間がかかるため、携帯電話１０３がリアルタイムで音声を伝送する能力が損なわれることになる。従って、この例におけるデータフレームバンドル３３１のサイズは、タイミング上の考慮事項によって制限され、例えばシグナリングデータ又は異なった量のオーバーヘッドを含めるためにヘッダ３３３が拡大又は縮小することによって調整することができる。
【００２１】
ボコーダは、一般的には、音声の特性を利用する。この実施形態においては、可変速度ボコーダは、音声入力３０４を受け入れ、音声入力３０４の内容に依存して可変サイズのデータフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅを作る。一般的には、フレームサイズの調整は、平均音声に基づいて行われる。さらに、音声の質等の考慮事項及び音声の統計分析を考慮に入れることができる。
【００２２】
図４は、本発明の１つの実施形態を例示したブロック図である。さらに、図４は、４０７において、可変速度ボコーダに関する１つの共通の制御方法も例示している。可変速度ボコーダ速度は、次のようにアプリケーション又は統計的制御ブロック４０７によって設定することができる。すなわち、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７を用いる場合は、アプリケーションは、データフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅがデータバンドル３３１内に適切に組み入れられるようにするための最高速度を設定することができる。代替として、統計的音声分析を用いて、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７によって最高速度を設定することができる。ボコーダ３０３は、データフレームのほとんどをデータフレームバンドル３３１内に適切に組み入れることを統計的に可能にする最高フレーム速度を使用する。しかしながら、ボコーダ３０３は、音声入力に依存して、いくつかのフレームに関して該最高速度よりも低いフレーム速度を作ることも可能である。該事例においては、データフレーム長の和が大きすぎてデータフレームバンドル内に適切に組み入れることができない場合は、適合しないデータフレームは、単純に捨てられ、軽微な音声劣化が発生することがある。
【００２３】
図４は、ボコーダアプリケーション又は統計的コントロール４０７に関する代替手段又は補完手段を有する本発明の実施形態を、ボコーダコントロール３０７を用いて例示した図である。ボコーダコントロール３０７は、例えば図示されているようにボコーダ３０３の出力をモニタリングすることによって、ボコーダ３０３によって作られたデータフレームのサイズを検討する。次に、データフレームサイザー（ｄａｔａ  ｆｒａｍｅ  ｓｉｚｅｒ）４０３は、データフレームコントロール４０５によって示された命令に従って可変速度ボコーダ３０３を制御する。データフレームサイザー４０３は、例えば、各後続フレームに関する最大サイズを設定してそれによって各フレームのサイズを個々に制御するように指令することができる。ボコーダコントロール３０７の使用は、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７に取って代わること又はアプリケーション又は統計的制御ブロック４０７を補完できることを、当業者は認識することになる。以下では、図５の概略図を参照しつつボコーダコントロール３０７の動作について説明する。
【００２４】
図５は、本発明の実施形態を例示するためのデータ図である。図５においては、可変速度ボコーダ３０３によって作ることができるデータフレームの相対的サイズが例示されている。可変速度ボコーダ３０３は、１／８速度フレーム５０１、１／４速度フレーム５０３、１／２速度フレーム５０５、又は全速度フレーム５０７を作ることができる。可変速度ボコーダ３０３によって作られるフレームサイズは、例示することを目的とするものである。本発明の代替実施形態に従った符号化器は、例示されている４つのフレームサイズよりも多い又は少ないフレームサイズを作ることができること、及び、例示されているフレームサイズとは異なったフレームサイズを作ることができることを、当業者は認識することになる。この例において、１／８速度フレーム５０１は、１６ビットを具備し、１／４速度フレーム５０３は、４０ビットを具備し、１／２速度フレーム５０５は、８０ビットを具備し、全速度フレーム５０７は、１７１ビットを具備する。さらに、該典型的実施形態においては、オーバーザエアーパケット３３５は、長さが１００ミリ秒であり、５つのデータフレーム２０５Ａ乃至２０５Ｅの各々は、２０ミリ秒の符号化された音声を表している。
【００２５】
この実施形態においては、オーバーザエアーパケット５１７に関する最大サイズが決定される。最大サイズ５１７は、特定のアプリケーション（例えば、携帯電話１０３において実行されるアプリケーション）によって決定することができる。最大サイズ５１７は、通常は、データフレームバンドル５１９に関して利用可能な最大サイズを決定する。ヘッダ３３３の大きさは、各オーバーザエアーパケットごとに変わることができる。従って、データフレームバンドルに関して利用可能な最大サイズも、各オーバーザエアーパケットごとに変わることができる。
【００２６】
本発明の一実施形態においては、第１のフレーム５０９のサイズは、可変速度ボコーダ３０３自体、又は、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７、若しくは両方の組合せによって決定される。可変速度ボコーダ３０３は、例えば音声分に基づいて、フレーム１（即ち、２０５Ａ）を１／４速度フレームにすることに決定できる。代替として、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７は、フレーム５０９を最高速度が１／２速度のフレームにすることに決定できる。従って、該第１のフレームのサイズが決定された時点で、データフレームバンドル内に残っているスペースを更新し、残りのフレームに関する最高速度を決定するために使用することができる。このため、データフレームサイザー４０３、可変速度ボコーダ３０３、又は、アプリケーション又は統計的制御モデル、若しくはその組合せは、第２のフレームのサイズを決定することができる。例えば、データフレームサイザー４０３は、最高速度が１／２速度のフレームを第２のフレーム２０５Ｂに関するサイズとして受入可能であると決定することができる。アプリケーション又は統計的コントロール４０７がいずれかのフレームを全速度フレームにすることを許容する場合は、第２のフレーム２０５Ｂは、データフレームサイザー４０３によって１／２速度フレームのサイズに制限される。可変速度ボコーダ３０３は、全速度フレームの使用を希望することもできるが、最大サイズは、データフレームサイザー４０３によって１／２速度フレームに制限される。対照的に、可変速度ボコーダ３０３は、データフレームサイザー３０３に従って収容することができる最大サイズよりも小さい１／４速度フレームを使用することを希望することができ、このため、フレーム２０５Ｂは、１／４速度フレームになる。実際のフレームサイズは、データフレームサイザー４０３、可変速度ボコーダ３０３、又は、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７、若しくはそのいずれかの組合せによって決定することができるため、フレームサイズの実際のサイズは、動作中に決定され、後続するフレームサイズは、少なくとも部分的には、過去及び現在のデータフレームサイズによって決定される。データフレームサイザー４０３は、データフレームコントロール４０５と関連させて、既に決定されている現在及び過去のデータフレームの実際のサイズの組合せを用いて、後続フレームの最大サイズを設定する。データフレームコントロール４０３は、データフレームサイザー40３内に含まれている規則に従って後続のデータフレームに関する最大サイズを設定し、該設定は、残っているスペース量及びいずれかの所定のオーバーザエアーパケット５１７に関して符号化すべき残りのフレーム数に依存する。ボコーダコントロール３０７をデータフレームサイザー４０３及びデータフレームコントロールに分割するのは任意であり、この実施形態においては例示することのみを目的としていることを、当業者は認識することになる。
【００２７】
図６は、データフレームコントロールが、データフレームサイザー３０７によって設定された後続フレームの最高速度を残りの平均スペースに基づいて制御する第１の方法を示した流れ図である。
【００２８】
ブロック６０３において、新たなデータフレームバンドルの第１のフレームが受け入れられる。該第１のパケットに関する最大サイズは、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７（いずれかが存在する場合）によって任意に設定することができ、又は、音声入力に依存して可変速度ボコーダ自体によって設定することができる。
【００２９】
該第１のフレームが受け入れられた６０１後は、ブロック６０３において示されているように、データフレームバンドル３３１内において残りのデータフレームのために残されているスペースが計算される。
【００３０】
ブロック６０５において、残りのデータフレームのために持続させることができる速度が計算される。この「持続速度」は、すべての残りのフレームに関して継続させることができさらにデータフレームバンドル用に残っているスペース内にこれらの残りのフレームが適切に組み入れられるようにすることができる速度である。
【００３１】
ブロック６０７において、最高データ速度は、ブロック６０５において計算された持続速度よりも低いか又は該持続速度に等しい利用可能最高速度に設定される。
【００３２】
ブロック６０７において設定された最高データ速度によって制限された次のフレームが、ブロック６０９において受け入れられる。
【００３３】
現在のオーバーザエアーパケットに関する最終フレームが作られた場合は、該プロセスは、ブロック６１３において終了する。現在のオーバーザエアーパケットに関する最終フレームが作られていない場合は、該プロセスは、ブロック６０３に戻る。
【００３４】
図７は、データフレームコントロールが以前のフレームの平均速度に基づいて後続フレームの最大サイズを制御する第２の方法を示した流れ図である。
【００３５】
ブロック７０３において、新たなデータフレームバンドルの第１のフレームが受け入れられる。該第１のパケットに関する最高速度は、アプリケーション又は統計的制御ブロック４０７（いずれかが存在する場合）によって任意に設定することができ、又は、音声入力に依存して可変速度ボコーダ自体によって設定することができる。
【００３６】
該第１のフレームが受け入れられた後は、データフレームバンドル３３１内において残りのデータフレームのために残されているスペースが、ブロック７０５における指示に従って計算される。
【００３７】
ブロック７０５において、残りのデータフレームのために持続させることができる速度が計算される。この「持続速度」は、すべての残りのフレームに関して継続させることができさらにデータフレームバンドル用に残っているスペース内にこれらの残りのフレームが適切に組み入れられるようにすることができる速度である。
【００３８】
ブロック７０６において、該持続速度は、それまでに作られたフレームに関する平均速度と比較される。それまでに作られたフレームは、現在のＯＴＡパケットに関するフレーム、又は、何らかの種類のより広範な平均（例えば、最後の１００フレームに関する平均）であることができる。これらの速度が等しい場合は、次にブロック７１３が実行される。これらの速度が等しくない場合は、ブロック７０７に進む。
【００３９】
ブロック７０７において、該持続速度は、現在のＯＴＡパケット３３５において受け入れられているフレームの平均速度と比較される。該持続速度が該平均速度よりも速い場合は、ブロック７０９において最高速度が引き上げられる。該持続速度が該平均速度よりも遅い場合は、ブロック７１１において最高速度が引き下げられる。
【００４０】
最高速度によって制限された次のフレームがブロック７１３において受け入れられる。
【００４１】
現在のオーバーザエアーパケットに関する最終フレームが作られた場合は、該プロセスは、ブロック７１７において終了する。現在のオーバーザエアーパケットに関する最終フレームが作られていない場合は、該プロセスは、ブロック７０３に戻る。
【００４２】
当業者は、図６及び図７において例示されている方法は組み合わせることができること、及び、各方法によって決定された速度から最低速度が選択されることを認識することになる。
【００４３】
本出願明細書において提示されている実施形態は、一般的には、可変速度ボコーダ及び携帯電話チャネルに関して例示されている。当業者は、本出願明細書において開示されている教義は単なる例であるにすぎないこと、及び、非常に広範な可変速度符号化用途において応用可能であることを認識することになる。例えば、本教義は、あらゆる希望される制限が設けられているあらゆる可変速度符号化器及びあらゆるチャネルに応用することができ、原理は引き続き本開示と一致することになる。さらに、回路機能として説明されている機能は、必要なソフトウェアを実行するプロセッサ、ステートマシン、等によって同等に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の例示的実施形態が機能することができる環境を例示した図である。
【図２】音声データ伝送を例示した図である。
【図３】図２において例示されている音声データ伝送のさらなる詳細を例示した図である。
【図４】本発明の例示的実施形態に従ったブロック図である。
【図５】本発明の実施形態を例示するためのデータ図である。
【図６】データフレームコントロールが、データフレームのための残りのデータスペースに基づいて後続フレームの最高速度を制御する第１の方法を示した流れ図である。
【図７】データフレームコントロールが、以前のフレームの平均速度に基づいて後続フレームの最大サイズを制御する第２の方法を示した流れ図である。
【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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