(57)【要約】【課題】  伝送対象のデータに処理が施されているか否かを認識することなく受信側が当該データを復元できるように当該データを処理し、通信品質に応じた適正な効率で当該データを伝送するためのベースバンド信号生成装置等を提供することである。【解決手段】  送信装置Ｔは、伝送路Ｌの通信品質を判定し、通信品質が良い場合は、符号化された音声データの最重要部分のビットと、重要性が最も低い部分のビットとから、４値ＦＳＫのシンボルを生成する。通信品質が悪い場合は、符号化された音声データの最重要部分のビットと、値“０”の冗長なビットとから、４値ＦＳＫのシンボルを生成する。ただし、冗長なビットを含むシンボルは、シンボル値が、とり得る４値の最大値又は最小値となるように設定され、また、符号化された音声データの各々のビットは、当該ビットに対応する成分の不存在を示すとき、値“０”をとる。【選択図】  図１
2005295225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成装置。
【請求項２】
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成装置。
【請求項３】
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成装置。
【請求項４】
前記データは、当該データが表す対象が含み得る成分に対応付けられたビットより構成されており、当該ビットは、当該ビットに対応付けられた成分が前記対象内に存在しないことを示すとき、前記冗長ビットの値と同一の値をとるものである、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項５】
前記ベースバンド信号生成手段は、前記ベースバンド信号が表す前記シンボルの列が、前記冗長ビット又は前記追加データを含むシンボルと前記冗長ビット及び前記追加データを含まないシンボルとを交互に並べた部分を含むものとなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項６】
前記データは、音声を符号化することにより得られるビット列の一部を含んでおり、前記追加データは、当該ビット列の他の一部を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項７】
前記データは、ビット列のうち、所定の基準に基づいて決まる重要度が最も高い部分を含んでおり、前記追加データは、当該ビット列のうち、前記重要度が最も低い部分を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項８】
前記通信品質判定手段は、
前記伝送路上で伝送されている信号の強度を測定する手段と、
測定された前記信号の強度に基づいて、前記伝送路の通信品質を判定する手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項９】
前記データの少なくとも一部は、保護対象部分の誤り検出用のデータを含んでおり、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記伝送路の通信品質の判定結果に係らず、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記誤り検出用のデータを構成するビット、及び前記冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項１０】
前記ベースバンド信号生成手段が生成した前記ベースバンド信号を用いて変調波を生成し、当該変調波を前記伝送路に送出する変調手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項１１】
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成方法。
【請求項１２】
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成方法。
【請求項１３】
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするベースバンド信号生成方法。
【請求項１４】
コンピュータを、
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路の通信品質に応じた最適な効率でデータを伝送するための技術として、伝送路の通信品質が悪い場合はビットレートを低くし、良い場合はビットレートを高くする、という手法が用いられている。
【０００３】
この手法は、具体的には、例えば、パケット通信において、通信品質が所定の基準を満たさない場合は伝送する対象のデータにＦＥＣ（Forward Error Correction：前方向誤り訂正）を施すことによって実質上ビットレートを低くし、通信品質がこの基準を満たす場合は、ＦＥＣを施さないようにすることで実質上ビットレートを高くする、というものである（例えば、非特許文献１の第１分冊ｐ．１６０−１６１参照）。
【非特許文献１】社団法人電波産業会著「デジタル方式自動車電話システム  標準規格  ＲＣＲ  ＳＴＤ−２７  Ｊ版」、２００２年５月３０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、データにＦＥＣを施すと、このデータを構成するビット列内のビットの配置は大きく変化する。従って、データを受信して復元する側の装置は、データにＦＥＣが施されているか否かを知る必要があり、このため、ＦＥＣの利用の有無を示すデータを、伝送効率の悪化を招く複雑なプロトコルに従って、別途伝送する必要があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、伝送対象のデータに処理が施されているか否かを認識することなく受信側が当該データを復元できるように当該データを処理し、通信品質に応じた適正な効率で当該データを伝送するためのベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るベースバンド信号生成装置は、
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の第２の観点に係るベースバンド信号生成装置は、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第３の観点に係るベースバンド信号生成装置は、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定手段と、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記データは、当該データが表す対象が含み得る成分に対応付けられたビットより構成されており、当該ビットは、当該ビットに対応付けられた成分が前記対象内に存在しないことを示すとき、前記冗長ビットの値と同一の値をとるものであるものであってもよい。
【００１０】
前記ベースバンド信号生成手段は、前記ベースバンド信号が表す前記シンボルの列が、前記冗長ビット又は前記追加データを含むシンボルと前記冗長ビット及び前記追加データを含まないシンボルとを交互に並べた部分を含むものとなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであってもよい。
【００１１】
前記データは、音声を符号化することにより得られるビット列の一部を含んでおり、前記追加データは、当該ビット列の他の一部を含んでいるものであってもよい。
【００１２】
前記データは、ビット列のうち、所定の基準に基づいて決まる重要度が最も高い部分を含んでおり、前記追加データは、当該ビット列のうち、前記重要度が最も低い部分を含んでいてもよい。
【００１３】
前記通信品質判定手段は、
前記伝送路上で伝送されている信号の強度を測定する手段と、
測定された前記信号の強度に基づいて、前記伝送路の通信品質を判定する手段と、を備えるものであってもよい。
【００１４】
前記データの少なくとも一部は、保護対象部分の誤り検出用のデータを含んでいてもよく、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記伝送路の通信品質の判定結果に係らず、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記誤り検出用のデータを構成するビット、及び前記冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであってもよい。
【００１５】
前記ベースバンド信号生成装置は、前記ベースバンド信号生成手段が生成した前記ベースバンド信号を用いて変調波を生成し、当該変調波を前記伝送路に送出する変調手段を更に備えるものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の第４の観点に係るベースバンド信号生成方法は、
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第５の観点に係るベースバンド信号生成方法は、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第６の観点に係るベースバンド信号生成方法は、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定ステップと、より構成され、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成ステップは、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するステップであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第７の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
データを、４値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいるシンボルを表す点の瞬時値が、当該瞬時値が収束し得る４値のうちの最大値又は最小値へと常に収束することとなるような値である、
ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の第８の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質が所定の基準に達しているか否かを判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していないと判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び所定の冗長ビットを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
前記伝送路の通信品質が前記基準に達していると判定されている状態においては、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビット、及び、前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データを含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の第９の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
データを、多値のシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記ベースバンド信号を伝送する外部の伝送路の通信品質を判定する通信品質判定手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記データを構成するビット列の少なくとも一部は、保護対象部分として区別されており、
前記ベースバンド信号生成手段は、前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記保護対象部分に属するビットと、所定の冗長ビット若しくは前記データと共に前記ベースバンド信号へと変換する追加データと、を含み、且つ、前記伝送路の通信品質が良好であるほど、前記追加データを含むシンボルが多くなるように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであって、
前記冗長ビットの値は、前記ベースバンド信号内の、当該冗長ビットを含んでいて値が互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値が、当該冗長ビットを含まない互いに異なる２個のシンボルを表す２個の点の瞬時値の差の最小値より大きくなるような値である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、伝送対象のデータに処理が施されているか否かを認識することなく受信側が当該データを復元できるように当該データを処理し、通信品質に応じた適正な効率で当該データを伝送するためのベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラムが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、音声送受信システムを例とし、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態に係る音声送受信システムの構成を図１に示す。図示するように、この音声送受信システムは、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２より構成されている。送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、外部のパケット網などを含む外部の伝送路Ｌを介し、両者相互間で音声の送受信を行うものである。
【００２４】
送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は互いに実質的に同一の構成を有しており、それぞれ、送信装置Ｔと、受信装置Ｒとを備えている。
送受信機ＴＲ１の送信装置Ｔは、音声を表すＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調波を生成して送受信機ＴＲ２の受信装置Ｒに宛てて送信し、送受信機ＴＲ２の受信装置Ｒは、このＦＳＫ変調波を受信して音声を再生する。同様に、送受信機ＴＲ２の送信装置Ｔは、音声を表すＦＳＫ変調波を生成して送受信機ＴＲ１の受信装置Ｒに宛てて送信し、送受信機ＴＲ１の受信装置Ｒは、このＦＳＫ変調波を受信して音声を再生する。
【００２５】
送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の送信装置Ｔは互いに実質的に同一の構成を有しており、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の受信装置Ｒも、互いに実質的に同一の構成を有している。
ただし、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、それぞれ、自己の送信装置Ｔが送信したＦＳＫ変調波が自己の受信装置Ｒにより受信されないような構成を有しているものとする。具体的には、例えば、送受信機ＴＲ１（又はＴＲ２）の送信装置Ｔの送信周波数と受信装置Ｒの受信周波数とを互いに異ならせておくことが考えられる。あるいは、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、各自の送信装置Ｔが送信するＦＳＫ変調波に送信元及び／又は宛先の識別符号を付すものとし、一方で、各自の受信装置Ｒは、宛先として自己の識別符号が付されたＦＳＫ変調波、又は送信元として自己の識別符号が付されていないＦＳＫ変調波のみを、音声を再生する対象として扱うようにしてもよい。あるいは、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２がそれぞれ、自己のの送信装置ＴがＦＳＫ変調波を送信している間は自己の受信装置ＲがＦＳＫ変調波を受信する動作を停止させるようなＰＴＴ（Press To Talk）の機能を行う公知の機構を有するようにしてもよい。（ただしこの場合、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は両者間では半二重通信を行うこととなる。）
【００２６】
送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の送信装置Ｔは、それぞれ、図２に示すように、音声入力部Ｔ１と、通信品質判定部Ｔ２と、ボコーダ部Ｔ３と、インターリーブ処理部Ｔ４と、ベースバンド信号生成部Ｔ５と、変調部Ｔ６と、高周波出力部Ｔ７とより構成されている。
【００２７】
音声入力部Ｔ１は、例えば、マイクロフォン、ＡＦ（Audio Frequency）増幅器、サンプラー、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）コンバータ、及びフレーム生成用の論理回路などより構成されている。
【００２８】
音声入力部Ｔ１は、例えば、音声を集音してこの音声を表すアナログ形式の音声信号を生成し、この音声信号を増幅し、サンプリングしてＡ／Ｄ変換することにより、デジタル形式の音声データを生成する。そして、このデジタル形式の音声データを複数のフレームの列へと分解して、ボコーダ部Ｔ３に供給する。
音声入力部Ｔ１が生成する各々のフレームは、音声入力部Ｔ１が集音した音声を一定の周期で（例えば、２０ミリ秒毎に）区切って得られる音片１個分の波形を表す音声データからなる。
【００２９】
通信品質判定部Ｔ２は、伝送路Ｌの品質（通信品質）を判定し、判定結果を示す通信品質データを生成してボコーダ部Ｔ３へと供給する。
【００３０】
通信品質判定部Ｔ２は、具体的には、例えば、当該通信品質判定部Ｔ２が送受信機ＴＲ１に属するものであるとすれば送受信機ＴＲ２の送信装置Ｔが送出するＦＳＫ変調波の強度を測定し、測定結果が所定の閾値を超えているか否かを示すデータを通信品質データとして生成し供給する。この場合、通信品質判定部Ｔ２は、例えば、同調回路と、高周波増幅回路と、コンパレータとより構成されていればよい。なお、受信装置Ｒを構成する同調回路や高周波増幅回路が、通信品質判定部Ｔ２の機能の少なくとも一部を行ってもよい。
【００３１】
通信品質判定部Ｔ２は、ＦＳＫ変調波の強度の測定結果を示すデータを通信品質データとして生成する場合、より具体的には、例えば、ＦＳＫ変調波の強度の測定値が、（１）所定の閾値Ｔｈ１未満であるか、（２）閾値Ｔｈ１以上であり、かつ、閾値Ｔｈ１より値の大きな所定の閾値Ｔｈ２未満であるか、又は（３）閾値Ｔｈ２以上であるか、を判別し、判別結果が（１）〜（３）のいずれに合致するかを示すデータを、通信品質データとして生成する。
【００３２】
ボコーダ部Ｔ３、インターリーブ処理部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５は、いずれも、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されている。なお、ボコーダ部Ｔ３、インターリーブ処理部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよい。また、ボコーダ部Ｔ３、インターリーブ処理部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を行うプロセッサが更に音声入力部Ｔ１のフレーム生成用の論理回路の機能を行うようにしてもよい。
【００３３】
ボコーダ部Ｔ３は、音声入力部Ｔ１よりフレームを供給されると、供給された各々のフレームにつき、当該フレームを用いて後述のボコーダ出力データを生成し、上述のフレームの列内での各フレームの順序を特定できる態様でインターリーブ処理部Ｔ４へと供給する。（具体的には、例えば、各フレームをこの順序に従って順次に供給するようにしたり、あるいは、フレームの順序を示すデータをフレームと共に供給したりすればよい。）
【００３４】
各々のボコーダ出力データは、例えば、データ構造を図３に示すように、１８ビットの最重要音声データと、２６ビットの非保護音声データと、２３ビットの非重要データと、５ビットの誤り検出用データとを含んでいる。
【００３５】
ボコーダ出力データの最重要音声データは、当該ボコーダ出力データの生成に用いたフレームが表す音片を符号化して得られる６２ビットのデータ（以下、符号化音声データと呼ぶ）のうち、所定の基準に従って特定される聴覚上の重要度が最も高い１８ビットの部分より構成されている。また、当該ボコーダ出力データの非保護音声データは、当該符号化音声データのうち、最重要音声データをなす部分に次いで聴覚上の重要度が高い２６ビットの部分より構成されている。
【００３６】
符号化音声データは、音声が含み得る成分（例えば、音圧やピッチなど）に対応付けられたビットより構成されており、これらのビットの各々は、値“０”をとる場合、当該ビットに対応付けられた成分が、当該ビットを含む符号化音声データが表す音片内に実質上存在しないことを示しているものである。
【００３７】
なお、ボコーダ部Ｔ３が音片を符号化する手法は、符号化の結果得られるデータをなす各ビットの聴覚上の重要度を所定の基準に従って特定し、最重要音声データ、非保護音声データ及びその他のうちいずれかへと振り分けることが可能な手法である必要がある。ただし、このような振り分けが可能である限り、ボコーダ部Ｔ３が音片を符号化する手法は任意である。具体的には、ボコーダ部Ｔ３は例えば、線形予測符号化などの手法を用いてこの符号化を行えばよい。この場合ボコーダ部Ｔ３は、聴覚上の重要度を、例えば非特許文献１の第２分冊ｐ９８２−９８４に示すような公知の基準により特定すればよい。
【００３８】
一方、ボコーダ出力データの非重要データは、１８ビットの共用データと、５ビットの誤り検出用データ保護データとより構成されている。このうち、誤り検出用データ保護データを構成する各ビットの値はいずれも“０”である。
【００３９】
これに対し、共用データの値は、通信品質判定部Ｔ２より供給される通信品質データが示す伝送路Ｌの通信品質に応じて変わる。具体的には、共用データは、例えば通信品質が所定の基準に達していない場合は、値がいずれも“０”である１８ビットのデータより構成される。一方、通信品質が当該基準に達している場合は、例えば、当該ボコーダ出力データの生成に用いた符号化音声データのうち、当該ボコーダ出力データに含まれる最重要音声データ及び非保護音声データを除いた、聴覚上の重要度が最も低い１８ビットの部分より構成される。
【００４０】
一方、ボコーダ出力データの誤り検出用データは、当該ボコーダ出力データに含まれる最重要音声データを用いて得られる、当該最重要音声データの誤り検出を行うためのＣＲＣ（Cycle Redundancy Check）データより構成されている。
【００４１】
ボコーダ出力データ、特に非重要データの内容を上述した通りの内容とするため、ボコーダ部Ｔ３は、具体的には、例えば図４に示す手順でボコーダ出力データを作成し、インターリーブ処理部Ｔ４へと順次供給する。
【００４２】
すなわち、ボコーダ部Ｔ３はまず、通信品質判定部Ｔ２が供給する通信品質データを取得し（図４，ステップＳ１）、この通信品質データが示すＦＳＫ変調波の強度の測定値が上述の閾値Ｔｈ１以上であるか否か（つまり、上述の（２）又は（３）の条件に該当するか否か）を判別する（ステップＳ２）。そして、ＦＳＫ変調波の強度の測定値が閾値Ｔｈ１以上であると判別すると、ボコーダ部Ｔ３は処理をステップＳ６に移す。
【００４３】
一方、ＦＳＫ変調波の強度の測定値が閾値Ｔｈ１未満であるとステップＳ２で判別すると、ボコーダ部Ｔ３は、まだボコーダ出力データの作成に用いられていないフレームのうち先頭のフレームを用いて、非重要データを構成する各ビットの値がいずれも“０”であるようなボコーダ出力データを生成し、インターリーブ処理部Ｔ４へと供給する（ステップＳ３）。
【００４４】
ステップＳ３の処理の次に、ボコーダ部Ｔ３は、通信品質判定部Ｔ２より通信品質データを取得し（ステップＳ４）、この通信品質データが示すＦＳＫ変調波の強度の測定値が上述の閾値Ｔｈ２以上であるか否か（つまり、上述の（３）の条件に該当するか否か）を判別する（ステップＳ５）。そしてボコーダ部Ｔ３は、ＦＳＫ変調波の強度の測定値が閾値Ｔｈ２未満であるとステップＳ５で判別すると処理をステップＳ３に戻し、一方で閾値Ｔｈ２以上であると判別すると、処理をステップＳ６に進める。
【００４５】
ステップＳ６でボコーダ部Ｔ３は、まだボコーダ出力データの作成に用いられていないフレームのうち先頭のフレームを用いてボコーダ出力データを生成し、インターリーブ処理部Ｔ４へと供給し（ステップＳ６）、ステップＳ１へと処理を戻す。ただしステップＳ６では、当該フレームを用いて生成した符号化音声データのうち、当該最重要音声データ及び当該非保護音声データをなす部分を除いた部分を、非重要データとして扱う。
【００４６】
インターリーブ処理部Ｔ４は、ボコーダ部Ｔ３より供給されたボコーダ出力データにインターリーブを施す。そして、インターリーブされたボコーダ出力データ（以下、インターリーブ済みフレームと記す）を、ベースバンド信号生成部Ｔ５へと供給する。
【００４７】
すなわち、インターリーブ処理部Ｔ４は、ボコーダ部Ｔ３よりボコーダ出力データを供給されると、まず、このボコーダ出力データに基づいて、４値ＦＳＫにおけるシンボルに相当する２ビットのデータを生成する。具体的には、インターリーブ処理部Ｔ４は、例えば図５にも示すように、以下（Ａ１）〜（Ａ３）として示す処理を行う。つまり、
（Ａ１）  このボコーダ出力データに含まれる最重要音声データを構成する各ビットと、共用データを構成する各ビットとを１対１に結合することにより、２ビットのデータを１８個生成する。ただし、図５（ｂ）に示すように、これら１８個のデータは、いずれも、共用データを構成する方のビットが下位ビットとなるように結合されるものとする。
（Ａ２）  このボコーダ出力データに含まれる誤り検出用データを構成する各ビットと、誤り検出用データ保護データを構成する各ビットとを１対１に結合することにより、２ビットのデータを５個生成する。ただし、図５（ｂ）に示すように、これら５個のデータは、いずれも、誤り検出用データ保護データを構成する方のビットが下位ビットとなるように結合されるものとする。
（Ａ３）  このボコーダ出力データに含まれる非保護音声データを、図５（ａ）に示すように、２ビットのデータ１３個へと分解する。
【００４８】
そして、インターリーブ処理部Ｔ４は、（Ａ１）〜（Ａ３）の処理の結果得られた合計３６個の２ビットデータを、例えば図５（ｃ）に示すように、（Ａ１）又は（Ａ２）の処理で得られた２ビットデータと（Ａ３）の処理で得られた２ビットデータとが交互に並ぶ部分を含むような所定の順序で、ベースバンド信号生成部Ｔ５へと供給する。
【００４９】
インターリーブ処理部Ｔ４が上述の処理を行って生成する２ビットデータは、誤り検出用データ及び誤り検出用データ保護データより得られるものについては、いずれも下位１桁が“０”である。また、共用データの全ビットの値が“０”である場合は、最重要音声データ及び共用データより得られるものについても、いずれも下位１桁が“０”となる。これに対し、非保護音声データより得られる２ビットデータは、下位１桁が“０”又は“１”のいずれでもあり得る。
【００５０】
ベースバンド信号生成部Ｔ５は、インターリーブ処理部Ｔ４よりインターリーブ済みフレームを供給されると、このインターリーブ済みフレームを、４値のルートナイキストＦＳＫにおけるベースバンド信号へと変換し、このベースバンド信号を変調部Ｔ６へと供給する。なお、ベースバンド信号生成部Ｔ５は、ベースバンド信号に、例えば、１個のインターリーブ済みフレームを表す部分の始点及び終点を識別するためのマーカーとなる信号を挿入してもよい。
【００５１】
図６は、ベースバンド信号生成部Ｔ５が生成するベースバンド信号のアイパターンの一例を示す図である。図示するように、このベースバンド信号は、１シンボル区間（シンボル１個分の情報を表す区間）内の一定の位相の点（ナイキスト点）で、瞬時値が４個の値のいずれかへと収束する。これらの４個の値（以下、シンボル値と呼ぶ）は、大きい方から２番目の値を（＋１）とすると、例えば、図６に示すように値が大きい方から順に（＋３），（＋１），（−１），（−３）の各値をとって等間隔で並ぶものである。
【００５２】
そして、ベースバンド信号生成部Ｔ５は例えば、図６に示すように、インターリーブ済みフレームに含まれるシンボル“００”（つまり、値“００”を有する２ビットデータ）を、シンボル値が（−３）であるシンボル区間へと変換し、シンボル“０１”を、シンボル値が（−１）であるシンボル区間へと変換し、シンボル“１１”を、シンボル値が（＋１）であるシンボル区間へと変換し、シンボル“１０”を、シンボル値が（＋３）であるシンボル区間へと変換するものとする。
【００５３】
インターリーブ済みフレームからベースバンド信号への変換が上述の規則に従って行われる結果、下位１桁が“０”であるシンボルは、シンボル値が（−３）又は（＋３）であるシンボル区間へと変換される。従って、誤り検出用データや、通信品質が所定の基準を満たさないような悪い状態における最重要音声データを表すシンボルは、いずれも、シンボル値が（＋３）又は（−３）であるシンボル区間へと変換されることとなる。これに対し、非保護音声データや、通信品質が良い状態における最重要音声データを表すシンボルは、（＋３），（＋１），（−１）又は（−３）のいずれのシンボル値をとるシンボル区間へも変換され得る。
【００５４】
なお、以上より明らかなように、インターリーブ済みフレームからベースバンド信号への変換を上述の規則に従って行う場合、これら４種類のシンボルは、シンボル値が高い順（又は低い順）に配列すると、グレイ符号の系列をなすようになっている（つまり、この配列内で隣り合うシンボル間のハミング距離がいずれも１である）。
【００５５】
変調部Ｔ６は、公知の周波数変調回路や、搬送波を生成する発振回路などより構成されており、ベースバンド信号生成部Ｔ５より供給されたベースバンド信号を用いて搬送波を周波数変調し、得られたＦＳＫ（ルートナイキストＦＳＫ）変調波を、高周波出力部Ｔ７へと供給する。
【００５６】
なお、変調部Ｔ６も、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されていてよい。また、音声入力部Ｔ１、ボコーダ部Ｔ３、インターリーブ処理部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を行うプロセッサが更に変調部Ｔ６の機能を行うようにしてもよい。
【００５７】
高周波出力部Ｔ７は、高周波増幅回路やアンテナ等より構成されており、変調部Ｔ６より供給された変調波を増幅して伝送路Ｌへと送出する。
【００５８】
送信装置Ｔは、以上説明した動作を行うことにより、自己が集音した音声を表す、ルートナイキスト特性を有するＦＳＫ変調波を生成して送信する。
このＦＳＫ変調波のベースバンド信号が表すシンボルは、符号化音声データの最重要部分を表す第１の種類のシンボルと、符号化音声データの最重要部分の誤り検出用のデータを表す第２の種類のシンボルと、符号化音声データの最重要部分以外を表す第３の種類のシンボルと、に分類され得る。そして、第２の種類のシンボルを表すシンボル区間のシンボル値は、ベースバンド信号のシンボル区間がとり得る４個のシンボル値のうちの最大値又は最小値となる。また、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たさないときは、第１の種類のシンボルを表すシンボル区間のシンボル値も、とり得る４個の値のうちの最大値又は最小値となる。このため、第２の種類のシンボル（又は、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たさない場合における第１及び第２の種類のシンボル）のみについてみれば、符号化音声データの最重要部分又はその誤り検出用のデータをなすビットに冗長なビットが付加された形となっている結果、とり得るシンボル値が２個となる一方で、シンボル値の間隔が実質的に拡大されており、この結果として信号対雑音比が向上する。
【００５９】
また、上述した本実施の形態の送信装置Ｔは、第１の種類のシンボルを表すシンボル区間と、第３の種類のシンボルを表すシンボル区間とが交互に並ぶ部分を含むように、ベースバンド信号を生成する結果、重要度の高い第１の種類のシンボルがベースバンド信号内に分散する。このため、伝送される変調波がフェージング等の影響を受けても、重要度の高い第１の種類のシンボルが多数まとめて欠落する危険が少ない。
【００６０】
また、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たすときは、第１の種類のシンボルは、符号化音声データの最重要部分に加え、この符号化音声データのうち重要度が最も低い部分の内容も表すように設定される。このため、伝送路Ｌの通信品質が良いときは、音声の伝送のビットレートが実質上増大し、通信品質に応じた適切な態様での伝送が行われる。
【００６１】
また、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たさない場合において、第１の種類のシンボルを生成するために符号化音声データの最重要部分に付加されるビットの値（上述した例では“０”）は、符号化音声データを構成するビットが音片内に特定の成分が不存在であることを示している場合の値と同一である。
このため、送信装置Ｔが送信したＦＳＫ変調波を受信する装置（例えば、本実施の形態の受信装置Ｒ）は、第１の種類のシンボルを生成するために符号化音声データの最重要部分に付加されたビットを、当該符号化音声データのうち重要度が最も低い部分の内容を表すものと無条件に見なして音声再生に用いても差し支えなく、従って、このビットがいかなる種類の情報を表しているかを判別する必要もない。
【００６２】
次に受信装置Ｒの説明に移ると、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の受信装置Ｒは、それぞれ、図７に示すように、高周波入力部Ｒ１と、復調部Ｒ２と、シンボル判定部Ｒ３と、デインターリーブ処理部Ｒ４と、音声データ復元部Ｒ５と、音声出力部Ｒ６とより構成されている。
【００６３】
高周波入力部Ｒ１は、アンテナや、同調回路や、高周波増幅回路より構成されており、送信装置Ｔ等が伝送路Ｌへと送出したＦＳＫ変調波を伝送路Ｌより受信し、増幅して復調部Ｒ２へと供給する。なお、送受信機ＴＲ１又はＴＲ２が備える１個のアンテナが、当該送受信機の高周波入力部Ｒ１のアンテナの機能と、当該送受信機の高周波出力部Ｔ７のアンテナの機能とを兼ねるようにしてもよい。
【００６４】
復調部Ｒ２は、周波数変調波を検波する公知の検波回路より構成されており、高周波入力部Ｒ１より供給されたＦＳＫ変調波を検波することにより、ベースバンド信号を復元する。そして、復元されたベースバンド信号をシンボル判定部Ｒ３へと供給する。なお、復調部Ｒ２は、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されていてもよい。
【００６５】
シンボル判定部Ｒ３、デインターリーブ処理部Ｒ４及び音声データ復元部Ｒ５は、いずれも、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されている。なお、シンボル判定部Ｒ３、デインターリーブ処理部Ｒ４及び音声データ復元部Ｒ５の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよい。また、復調部Ｒ１や送信装置Ｔの一部又は全部の機能を行うプロセッサが更にシンボル判定部Ｒ３、デインターリーブ処理部Ｒ４及び音声データ復元部Ｒ５の一部又は全部の機能を行うようにしてもよい。
【００６６】
シンボル判定部Ｒ３は、図８（ａ）及び（ｂ）に模式的に示すように、復調部Ｒ２より供給されたベースバンド信号の各ナイキスト点における瞬時値に基づいて、それぞれのナイキスト点を含むシンボル区間が表すシンボルを判定し、判定結果に基づいて、送信装置Ｔのインターリーブ処理部Ｔ４が生成するインターリーブ済みフレームに相当するデータ（図８（ｂ））を再生する。そして、再生されたデータをデインターリーブ処理部Ｒ４へと供給する。
【００６７】
具体的には、シンボル判定部Ｒ３は、例えばまず、復調部Ｒ２より供給されたベースバンド信号に含まれるそれぞれのナイキスト点について、当該ナイキスト点におけるベースバンド信号の瞬時値が第１の閾値（Ｔｈ＋）以上であるか、第２の閾値（Ｔｈ０）以上（）Ｔｈ＋）未満であるか、第３の閾値（Ｔｈ−）以上（Ｔｈ０）未満であるか、又は（Ｔｈ−）未満であるか、を判別する。
ただし、（Ｔｈ＋）の値は（＋１）を超え（＋３）未満であり、（Ｔｈ０）の値は（−１）を超え（＋１）未満であり、（Ｔｈ−）の値は（−３）を超え（−１）未満であるものとする。従って具体的には、（Ｔｈ＋）の値は例えば（＋２）、（Ｔｈ０）の値は例えば（０）、（Ｔｈ−）の値は例えば（−２）であればよい。
【００６８】
そして、シンボル判定部Ｒ３は、ナイキスト点におけるベースバンド信号の瞬時値が（Ｔｈ＋）以上であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（＋３）であり（図８（ａ））、従って当該シンボル区間がシンボル“１０”を表すものである、と判定する。
同様に、（Ｔｈ０）以上（Ｔｈ＋）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（＋１）であり、従って当該シンボル区間がシンボル“１１”を表すものである、と判定する。また、（Ｔｈ−）以上（Ｔｈ０）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（−１）であり、従って当該シンボル区間がシンボル“０１”を表すものである、と判定する。また、（Ｔｈ−）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（−３）であり、従って当該シンボル区間がシンボル“００”を表すものである、と判定する。
【００６９】
そして、インターリーブ済みフレーム１個分のシンボルをすべて判定すると、シンボル判定部Ｒ３は、これらのシンボルの列を、再生されたインターリーブ済みフレーム１個に相当するデータとして、デインターリーブ処理部Ｒ４へと供給する。
【００７０】
デインターリーブ処理部Ｒ４は、シンボル判定部Ｒ３より供給されたデータがインターリーブ済みフレームであるものとして、当該インターリーブ済みフレームを用い、ボコーダ出力データを復元する。そして、復元されたボコーダ出力データを音声データ復元部Ｒ５へと供給する。
【００７１】
具体的には、デインターリーブ処理部Ｒ４は、インターリーブ済みフレームに相当するデータをシンボル判定部Ｒ３より供給されると、図８（ｂ）〜（ｅ）にも示すように、例えば以下に記す（Ｂ１）〜（Ｂ５）の処理を行う。すなわち、
（Ｂ１）  シンボル判定部Ｒ３より供給された当該インターリーブ済みフレームに含まれる各シンボルのうち、非保護音声データを含む１３個のシンボルを、全体として２６ビットの非保護音声データであると特定する。なお、デインターリーブ処理部Ｒ４は、例えば、当該インターリーブ済みフレーム内での各々のシンボルの順序に基づいて、当該シンボルが含んでいるデータの種類を特定するようにすればよい。
（Ｂ２）  また、当該インターリーブ済みフレームに含まれる各シンボルのうち、最重要音声データを含む１８個のシンボルを、それぞれ、上位１ビットと下位１ビットとに分離する。そして、上位１ビットのデータ１８個からなる１８ビットのデータを最重要音声データとして特定する。
（Ｂ３）  （Ｂ２）の処理で分離した下位１ビットのデータ１８個からなる１８ビットのデータを、非重要データのうちの共用データ（ただし、１個の符号化音声データのうち（ａ）の処理で特定した非保護音声データと（Ｂ２）の処理で特定した最重要音声データとを除いた部分からなるデータ）として特定する。
（Ｂ４）  また、当該インターリーブ済みフレームに含まれる各シンボルのうち、誤り検出用データを含む５個のシンボルの下位１ビットをそれぞれ破棄し、残った上位１ビットのデータ５個からなる５ビットのデータを、誤り検出用データとして特定する。
（Ｂ５）  （Ｂ１）〜（Ｂ４）の処理で特定された最重要音声データ、非保護音声データ、非重要データ及び誤り検出用データを互いに対応付け、ボコーダ出力データに相当するデータとして、音声データ復元部Ｒ５に供給する。
【００７２】
音声データ復元部Ｒ５は、デインターリーブ処理部Ｒ４より供給された、ボコーダ出力データに相当するデータを取得し、このデータに含まれる最重要音声データのうち誤っているビットを、当該データに含まれる誤り検出用データを用いて検出し、検出されたビットに、所定のバッドフレームマスキング処理を施す。
【００７３】
上述のバッドフレームマスキング処理は、具体的には、例えば、誤っているビットを、当該ビットの直前又はその他所定の条件を満たす位置のビットの値と同じ値へと変更する処理であればよい。あるいは、誤っているビットの値を、当該ビットの前後を所定の規則（例えば、ラグランジェ補間など）に従って補間するような値へと変更する処理であってもよい。あるいは、誤っているビットの値を、当該ビットに対応付けられた成分が不存在ないし破棄されたことを示す値（例えば、上述の送信装置Ｔが生成するボコーダ出力データの例では“０”）や、その他所定の値へと変更する処理であってもよい。
【００７４】
そして、音声データ復元部Ｒ５は、最重要音声データの誤り検出（及び、誤りが検出された場合は更にバッドフレームマスキング処理）が完了したボコーダ出力データに含まれる当該最重要音声データ、非保護音声データ及び非重要データより構成される符号化音声データを、公知の手法により、当該符号化音声データが示す音声の波形を表すデジタル形式の音声データへと変換し、音声出力部Ｒ６へと供給する。
【００７５】
符号化音声データを音声信号へと変換する手法としては、例えば、符号化音声データを構成する符号と音声データとの対応関係を記述するルックアップテーブルと、音声データのデータベースとをあらかじめ記憶しておき、このルックアップを参照して、符号化音声データ内の符号に相当する音声データを特定し、特定された音声データをデータベース等から読み出して互いに結合する、などの手法が考えられる。
【００７６】
なお、上述したように、最重要音声データ内のビットと共に１個のシンボルを構成するビットは、符号化音声データのうち重要度が最も低い部分をなすビットであるか、又は、音片内の特定の成分が不存在であることを示す値を有するビットである。このため、受信装置Ｒは、上述の（Ｂ３）の処理で特定したデータを、当該符号化音声データのうち重要度が最も低い部分の内容を表すものと無条件に見なしても差し支えなく、換言すれば、このデータがいかなる種類のデータであるかを判別する必要はない。
【００７７】
音声出力部Ｒ６は、例えば、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）コンバータ、ＡＦ増幅器及びスピーカーなどより構成されている。
音声出力部Ｒ６は、音声データ復元部Ｒ５よりデジタル形式の音声データを供給されると、例えば、この音声データをＤ／Ａ変換することにより、アナログ形式の音声信号を生成する。そしてこの音声信号を増幅し、増幅された音声信号によりスピーカーを駆動することにより、この音声信号が表す音声を再生する。
【００７８】
受信装置Ｒは、以上説明した動作を行うことにより、送信装置Ｔ等が送信したＦＳＫ変調波を受信し、このＦＳＫ変調波が表す音声を再生する。
送信装置Ｔが送信するＦＳＫ変調波は、上述の通り、符号化音声データの最重要部分の誤り検出用のデータを表すシンボル（伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たさない場合は、更に、当該最重要部分を表すシンボル）のとり得るシンボル値が２個となる一方で、シンボル値の間隔が実質的に拡大されている。このため、受信装置Ｒはこれらのシンボルを良好に復元できる。また、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たすときは、このＦＳＫ変調は更に、この符号化音声データのうち重要度が最も低い部分の内容も表すものとなっている。そして受信装置Ｒはこの部分も音声の再生に用いることができる。
【００７９】
従って、送信装置Ｔ等が送信したＦＳＫ変調波を受信装置Ｒが受信して音声を再生した場合、例えば図９にグラフＰとして示すような音声の特性が得られる。なお、図９におけるグラフＰ１は、符号化音声データの最重要部分やその誤り検出用のデータが、通信品質に関係なく一律に、冗長なビットを付加する上述の手順によってシンボル値が（＋３）又は（−３）のシンボルへと変換されている場合における、通信品質と音質との関係を示すグラフである。また、グラフＰ２は、符号化音声データの最重要部分をなすビットと最も重要度が低い部分をなすビットとを、通信品質に関係なく一律に、上述した手順によって１個のシンボルとして表した場合における通信品質と音質との関係を示すグラフである。（なお、図９は、通信品質判定部Ｔ２が測定したＦＳＫ変調波の強度を通信品質の尺度として用い、また、上述した閾値Ｔｈ１及びＴｈ２が、Ｔｈ１＝Ｔｈ２＝ｘという関係にある場合を例示するものである。）
【００８０】
図９から分かるように、受信装置Ｒは、伝送路Ｌの通信品質がｘより悪い場合は、この場合においてグラフＰ２の特性より優れたグラフＰ１の特性で音声を再生する。一方、伝送路Ｌの通信品質がｘより良い場合は、この場合においてグラフＰ１の特性より優れたグラフＰ２の特性で音声を再生する。このように、この音声送受信システムは、通信品質に応じて最適な音質が得られる手法で音声の伝送を行う。
【００８１】
なお、この音声送受信システムの構成は、上述のものに限られない。
例えば、送信装置Ｔ及び受信装置Ｒの各部のうちプロセッサより構成される部分は、プロセッサに代えて専用の電子回路より構成されていてもよい。また、音声を表す上述の各種データや、誤り検出用データのビット数は任意である。
また、伝送路Ｌの通信品質が所定の基準を満たすときは、共用データと同様、誤り訂正用データ保護用データも、符号化音声データのうち重要度が最も低い部分をなすビットから構成されていてよい。
【００８２】
また、ボコーダ部Ｔ３が音声を符号化する規則も任意であり、ボコーダ部Ｔ３は、符号化された音声に更にＦＥＣ（Forward Error Correction：前方向誤り訂正）等の処理を施してもよい。また、誤り検出用データは必ずしもＣＲＣ符号からなっている必要はなく、チェックサムやパリティ符号あるいはその他任意の手法により作成されてよい。あるいは、誤り検出用データに代えて誤り訂正符号が用いられてもよい。
【００８３】
また、上述のボコーダ部Ｔ３は、共用データに含まれる音声符号化データの成分のビット数を、通信品質データが示す伝送路Ｌの通信品質が所定の基準に達していれば最重要音声データのビット数と同数とし、達していなければ０個とする、というように２段階に変化させている。
しかし、ボコーダ部Ｔ３は、共用データに含まれる音声符号化データの成分のビット数を、伝送路Ｌの通信品質が良好であるほど（例えば上述の例では、通信品質データが示すＦＳＫ変調波の強度が大きいほど）多くなるよう、３段階以上に変化させてもよい。ボコーダ部Ｔ３はこの場合、共用データのうち音声符号化データの成分を表さない残りのビットの値を、音声の特定の成分の不存在を示す値（上述の例では“０”）とすればよい。
【００８４】
また、伝送する対象のデータは必ずしも音声を表すものでなくてもよく、符号の列として表せるデータである限り任意である。従って、例えば画像を表すデータでもよい。そして、ボコーダ部Ｔ３は、伝送対象のデータのいかなる部分を最重要部分（あるいは、最も重要度が低い部分）として扱うかを、任意の基準に従って決定してよい。
【００８５】
また、音声入力部Ｔ１は、伝送する対象のデータを任意の手法で取得してよく、例えば、音声入力部Ｔ１はＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＩＥＥＥ１３９４あるいはEthernet（登録商標）等のシリアルインターフェース回路を備えるものとして、外部よりシリアル伝送されるデータをシリアルインターフェース等を介して取得してもよい。あるいは、音声入力部Ｔ１はＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ（Read Only Memory）ドライブ等の記録媒体ドライブ装置を備えるものとして、伝送する対象のデータを記録した記録媒体から当該データを読み取るようにしてもよい。
【００８６】
また、ベースバンド信号は、４値を超えるシンボルを表すものであってもよい。また、伝送対象のデータに冗長なビットを付加して得られるシンボルのシンボル値は、必ずしも、とり得る複数の値のうちの最大値又は最小値となる必要はなく、互いに異なる２個のシンボルのシンボル値の差の最小値が、冗長なビットを付加せずにシンボルを生成した場合における最小値より大きくなっていればよい。
また、ベースバンド信号が表すシンボルは必ずしも、シンボル値が高い順（又は低い順）に配列した場合にグレイ符号の系列をなすように定められていなくてもよい。
【００８７】
また、送信装置Ｔ−受信装置Ｒ間で送受される変調波は、必ずしもルートナイキスト特性を有するＦＳＫ変調波である必要はなく、例えばガウシアン特性やその他任意の特性を有していてよい。また、この変調波は、ベースバンド信号生成部Ｔ５が生成するベースバンド信号を何らかの形で表すものであればよく、従って例えばＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調波であってもよい。
【００８８】
また、通信品質判定部Ｔ２が伝送路Ｌの通信品質を判定する手法は任意であり、例えば、伝送路Ｌ上で伝送されているデータを取得し、このデータのＥＶＭ（Error Vector Magnitude）、ＢＥＲ（Bit Error Rate）あるいはその他データの品質を示す任意のパラメータを特定し、このパラメータに基づいて通信品質データを作成してもよい。
【００８９】
また、受信装置Ｒのシンボル判定部Ｒ３は、冗長ビットが付加されたシンボルを表す区間については、１個の閾値を用いて、当該区間のシンボル値が２値（本来とり得る４値のうちの最大値及び最小値）のいずれであるかを判定するようにしてもよい。
【００９０】
また、伝送路Ｌは必ずしもパケット網を備えている必要はなく、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、両者間で直接に変調波の送受信を行ってもよい（すなわち、伝送路Ｌは電磁波が伝搬する空間であってもよいし、送受信機ＴＲ１−送受信機ＴＲ２間を直接に接続する通信回線からなっていてもよい）。あるいは、伝送路Ｌはインターネット等のネットワークより構成されていてもよい。
【００９１】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明にかかるベースバンド信号生成装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。
例えば、マイクロフォン、ＡＦ増幅器、サンプラー、Ａ／コンバータ及び高周波増幅回路などを備えたコンピュータに上述の送信装置Ｔの動作を実行させるためのプログラムを格納した記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等）から該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する送信装置Ｔを構成することができる。また、例えば、スピーカ、ＡＦ増幅器、Ｄ／Ａコンバータ及び高周波増幅回路などを備えたコンピュータに上述の受信装置Ｒの動作を実行させるためのプログラムを格納した記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等）から該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する受信装置Ｒを構成することができる。なお、１個のコンピュータが送信装置Ｔの少なくとも一部の機能と受信装置Ｒの少なくとも一部の機能とを兼ねてもよい。
【００９２】
また、例えば、通信回線のＢＢＳにこれらのプログラムをアップロードし、これらを通信回線を介して配信してもよく、また、これらのプログラムを表す信号により搬送波を変調し、得られた変調波を伝送し、この変調波を受信した装置が変調波を復調して該プログラムを復元するようにしてもよい。
そして、これらのプログラムを起動し、ＯＳの制御下に、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
【００９３】
なお、ＯＳが処理の一部を分担する場合、あるいは、ＯＳが本願発明の１つの構成要素の一部を構成するような場合には、記録媒体には、その部分を除いたプログラムを格納してもよい。この場合も、この発明では、その記録媒体には、コンピュータが実行する各機能又はステップを実行するためのプログラムが格納されているものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態に係る音声送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ボコーダ出力データのデータ構造を示す図である。
【図４】ボコーダ出力データを生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】ボコーダ出力データをインターリーブする処理を模式的に示す図である。
【図６】ベースバンド信号のアイパターンの一例を示すグラフである。
【図７】受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】ベースバンド信号からボコーダ出力データを復元する処理を模式的に示す図である。
【図９】図２の送信装置が送信した変調波を図７の受信装置が受信して音声を再生した場合における、通信品質と音質との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
ＴＲ１，ＴＲ２      送受信機
Ｔ                  送信装置
Ｔ１                音声入力部
Ｔ２                通信品質判定部
Ｔ３                ボコーダ部
Ｔ４                インターリーブ処理部
Ｔ５                ベースバンド信号生成部
Ｔ６                変調部
Ｔ７                高周波出力部
Ｒ                  受信装置
Ｒ１                高周波入力部
Ｒ２                復調部
Ｒ３                シンボル判定部
Ｒ４                デインターリーブ処理部
Ｒ５                音声データ復元部
Ｒ６                音声出力部
【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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