(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換機を介して中継接続されているトランクチャネルに対して、高能率音声符号化及び復号を行わずにパススルー伝送するタンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、
パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を埋め込む手段と、
パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記ベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を検出する手段と、
上記パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない場合にはベアラ回線に対して無効な符号化信号であることを示す第１の無効符号化信号を出力する手段と、
上記第１の無効符号化信号とは異なる信号のみを出力する音声符号器と、
ベアラ回線より上記第１の無効符号化信号を受信したトランクチャネルにおいては内部パラメータをリセットすると共に無音のＰＣＭ信号を出力する手段と
を備えたディジタル回線多重化装置。
【請求項２】
交換機を介して中継接続されているトランクチャネルに対して、高能率音声符号化及び復号を行わずにパススルー伝送するタンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、
ベアラ回線からの入力信号のないパススルー動作中のトランクチャネルにおいてその符号化信号が無効であることを示す第１の無効符号化信号をそのトランクチャネルの出力信号に合成する手段と、
上記ベアラ回線に対して無効であることを示す信号とは異なる信号のみを出力する音声符号器と、
ベアラ回線より上記第１の無効で符号化信号を受信したトランクチャネルにおいては内部パラメータをリセットすると共に無音のＰＣＭ信号を出力する手段と
を備えたディジタル回線多重化装置。
【請求項３】
請求項１に記載のディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない状態から存在する状態に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てが遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段とを備えたことを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項４】
請求項１に記載のディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルに対してベアラ回線から過去に入力した複数フレーム分の符号化音声信号を出力する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記複数フレーム分の符号化音声信号を抽出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない状態から存在する状態に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てが遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号から抽出した複数フレーム分の符号化音声信号の中から割り当てが遅れた分だけ古い符号化音声信号を出力する手段とを備えたことを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項５】
請求項１に記載のディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号の符号化速度を示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記符号化速度を示す情報を検出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中から検出した符号化速度を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段とを備えたことを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項６】
請求項５に記載のディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはベアラ回線への割り当て速度が変更されるまでの間はその信号が無効な符号化音声信号であることを示す第２の無効符号化信号をベアラ回線に対して出力する手段と、上記第１の無効符号化信号と上記第２の無効符号化信号と異なる信号のみを出力する音声符号器と、上記第１の無効符号化信号をベアラ回線から入力した場合には無音のＰＣＭ信号を出力し上記第２の無効符号化信号を入力した場合には次に出力すべきＰＣＭ信号を予測した予測ＰＣＭ信号を出力する手段とを備えたことを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項７】
請求項１に記載のディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号の符号化速度を示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記符号化速度を示す情報を検出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中から検出した符号化速度を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が高い速度から低い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が高い速度から低い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはベアラ回線への割り当て速度が変更されるまでの間はその信号が無効な符号化音声信号であることを示す第２の無効符号化信号をベアラ回線に対して出力する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が低い速度から高い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号と低い符号化速度の符号化信号が含まれていることを示す情報とを合成してベアラ回線に出力する手段と、上記第１の無効符号化信号と上記第２の無効符号化信号と異なる信号のみを出力する音声符号器と、上記第１の無効符号化信号をベアラ回線から入力した場合には無音のＰＣＭ信号を出力し、上記第２の無効符号化信号を入力した場合には次に出力されるであろうＰＣＭ信号を予測した予測ＰＣＭ信号を出力し、上記低い速度の符号化信号と低い速度の符号化信号が含まれていることを示す情報とが合成された信号を入力した場合にはその低い速度の符号化信号を抜き出してＰＣＭ信号に復号する手段とを備えたことを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式である場合、同勧告において規定されていない１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項９】
請求項１または２に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化速度よりもベアラ回線の割り当て速度を早くしておき、その速度の差分を上記第１の無効符号化信号であるか通常の符号化信号であるかを示す情報に割り当てることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１０】
請求項１または２に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＣＥＬＰ方式である場合、その符号器に音声信号を入力した際に使用される頻度の低いベクトルを含む符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１１】
請求項１または２に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中に定義されているパラメータ情報保護用のパリティビットが誤っている符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中のピッチ周期情報をもっとも低い周期とした符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１３】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式である場合、同勧告において規定されていない１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１４】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化速度よりもベアラ回線の割り当て速度を早くしておき、その速度の差分を上記第１の無効符号化信号であるか上記第２の無効符号化信号であるか通常の符号化信号であるかを示す情報に割り当てることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１５】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＣＥＬＰ方式である場合、その符号器に音声信号を入力した際に使用される頻度の低いベクトルを含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１６】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中に定義されているパラメータ情報保護用のパリティビットが誤っている符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１７】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中のピッチ周期情報をもっとも低い周期とした符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１８】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、上記無音のＰＣＭ信号として、ＰＣＭ符号の最小コードを出力することを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項１９】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、上記無音のＰＣＭ信号として、−５ｄＢ／Ｏｃｔ周波数特性を持つホス雑音を出力することを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２０】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、上記無音のＰＣＭ信号として、−６ｄＢ／Ｏｃｔ周波数特性を持つ１／ｆ雑音を出力することを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２１】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記無音のＰＣＭ信号として用いることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２２】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定されるＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記無音のＰＣＭ信号として用いることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２３】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２４】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定されるＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【請求項２５】
請求項６または７に記載のディジタル回線多重化装置において、過去に音声復号器から出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするディジタル回線多重化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル回線多重化装置に関し、特に交換機を介して中継接続されているトランクチャネルに対して、高能率音声符号化及び復号を行わずにパススルー伝送するタンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
国際電話通信をはじめとする長距離電話通信においては、通信コストの低減化のため、ＤＣＭＥ（Digital Circuit Multiplication Equipment：ディジタル回線多重化装置）が導入されている。ＤＣＭＥとは、通話の無音部分のみを伝送する技術であるＤＳＩ（Digital Speech Interpolation ：ディジタル音声挿入）技術と高能率音声符号化技術とを組み合わせることによって、電話音声及びファクシミリ信号やデータモデム信号などの音声帯域データ信号を効率的に伝送するための装置である。
【０００３】
図１６は、ＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。
図１６において、１は有音判定部、２は信号識別部、３は音声符号化部、４は割り当て制御部、５はメッセージ生成部、６は多重化部、７は分離部、８はメッセージ解読部、９は音声復号部である。図において、左側がトランク側であり、６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）形式で複数チャネルの電話音声・音声帯域データを入出力する。また、右側がベアラ側（伝送路側）であり、高能率符号化された電話音声・音声帯域データ（以下、符号化音声信号と称す）を送信及び受信する。
【０００４】
なお、便宜上、このＤＣＭＥにおいては、トランク側として６４ｋｂｉｔ／ｓの電話音声・音声帯域データ信号を６００チャネル分入出力する容量を持ち、ベアラ側としては、２Ｍｂｉｔ／ｓの回線容量があるものとする。また、高能率音声符号化の符号化速度としては、電話音声信号を伝送するために８ｋｂｉｔ／ｓ、音声帯域データ信号を伝送するためには４０ｋｂｉｔ／ｓを用いるものとして、以下に説明を行う。
【０００５】
次に、図１６に示す構成を備えるＤＣＭＥの動作について説明する。
トランク側より入力された６００チャネル分の６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）形式の信号は、有音判定部１、信号識別部２、音声符号化部３にそれぞれ入力される。有音判定部１では、各チャネルの有音・無音を判定して、割り当て制御部４に判定結果を出力する。信号識別部２は、各トランクチャネルの入力信号が電話音声であるか、或いは、ファクシミリ信号のようなデータ信号であるかを判定して、その判定結果を割り当て制御部４に出力する。
【０００６】
割り当て制御部４は、有音判定部１からの各トランクチャネルの有音・無音判定結果と信号識別部２からの各トランクチャネルの音声・データ識別結果に基づいて各トランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度を決定し、決定した割り当て結果をメッセージ生成部５及び多重化部６に出力する。
【０００７】
このベアラ回線割り当て方法としては、有音のトランクチャネルを優先してベアラ回線に割り当て、データと判定されたトランクチャネルについてはチャネル当り４０ｋｂｉｔ／ｓを、逆に、音声と判定されたトランクチャネルについては８ｋｂｉｔ／ｓの速度を割り当てる。信号種別によって符号化速度を変える理由は、高能率音声符号化の情報量圧縮原理が音声信号の持つ冗長性を利用してその冗長性を削減するものであり、音声信号に対しては高い圧縮度を得ることができるが、ファクシミリ信号のような音声帯域データ信号には高い圧縮度を得ることができないためである。
【０００８】
この割り当て制御部３で決定された各トランクチャネルの符号化速度は、音声符号化部３に出力される。音声符号化部３は、６００チャネル分の音声符号器を備えており、割り当て制御部４からの符号化速度情報に基づいて各トランクチャネルの入力信号が電話音声であれば８ｋｂｉｔ／ｓで、音声帯域データ信号であれば４０ｋｂｉｔ／ｓで符号化して、符号化信号を多重化部６に出力する。
【０００９】
なお、音声符号化部３には、割り当て制御部４より、各チャネルの割り当て有無情報（ベアラ回線に割り当てられているかどうかの情報）も入力するが、その理由としては以下の通りである。
【００１０】
通常、音声符号器と復号器は、入力音声信号のスペクトル情報などを予測する予測フィルタを備えており、送信側である符号器と受信側である復号器の予測フィルタのパラメータは一致している必要がある。この予測フィルタが、新たな入力音声信号を基に過去のパラメータを更新するタイプのアルゴリズムである場合、符号器と復号器のパラメータを一致させるためには、符号器と復号器が接続される際（すなわち新たにベアラ回線が割り当てられる際）には双方共にパラメータを初期化（リセット）した状態から動作する必要があり、このような動作は音声符号器と復号器との間の同期リセットと呼ばれる。
【００１１】
従って、音声符号化部３は、ベアラ回線の割り当て有無情報に基づき、ベアラ回線が割り当てられていない状態から割り当て状態に遷移したトランクチャネルに対して上記パラメータの初期化を行い、復号器においてもベアラ回線からの符号化信号入力が始まった際にはパラメータ初期化を行うことによって、この同期リセットを実現する。
【００１２】
メッセージ生成部５は、割り当て制御部４から入力する割り当て結果を基に対向装置に伝送する割り当てメッセージを生成する。
ここで、割り当てメッセージについて説明するため、図１７にＤＣＭＥがベアラ回線に出力する信号のフレーム（ＤＣＭＥフレーム）構成例を示す。
この例では、ベアラ回線上に音声符号化データを伝送するベアラチャネル（ＢＣ）が２４８チャネルと、このほかに割り当てメッセージを伝送するメッセージチャネルが存在する。各ＢＣは８ｋｂｉｔ／ｓの容量を持っており、８ｋｂｉｔ／ｓの音声符号化データを最大２４８チャネル分伝送することができる。また、４０ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化データはＢＣを５チャネル使用して伝送する。
【００１３】
このＤＣＭＥフレーム長は、通常、８ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化フレーム長及び４０ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化フレーム長の整数倍に選ぶ。例えば、８ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化フレーム長が１０ｍｓ、４０ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化フレーム長が２．５ｍｓである場合、ＤＣＭＥフレーム長を１０ｍｓに選ぶと良い。以降、本明細書においては、このＤＣＭＥフレーム長が１０ｍｓであるものとして説明を行う（各ＢＣのビット数は１０ｍｓ×８０００＝０．０１ｓ×８０００＝８０ビットになる。）。
【００１４】
また、メッセージチャネルには４個のメッセージが伝送されるようになっており、トランクチャネル番号（ＴＣ番号）とベアラチャネル番号（ＢＣ番号）のペアで１メッセージを構成する。例えば、トランクチャネルの番号５がベアラチャネルの番号３に新規接続される場合、１個のメッセージを用いてＴＣ番号＝５、ＢＣ番号＝３というメッセージを伝送する。また、通常、ＴＣ番号＝０は切断を示し、例えばＢＣ５０に接続されているトランクを切断する場合、ＴＣ番号＝０、ＢＣ番号＝５０というメッセージを伝送する。
【００１５】
このように、割り当てメッセージは、各トランクチャネルがどのようにベアラ回線へ割り当てられているかを対向装置に通知するためのものであるが、メッセージチャネル容量を節約するため、割り当て状態の変化情報のみをメッセージとする。従って、変化量が多い場合、例えば、同時に多くのトランクチャネルが無音から有音に遷移した場合は、ベアラ回線への割り当てが待たされるチャネルが出てくることもある。
【００１６】
多重化部６は、割り当て制御部４からのベアラ回線割り当ての割り当て結果を基に、音声符号化部３からの各トランクチャネルの符号化信号を多重化してベアラ回線に出力する。また、メッセージ生成部５から入力する割り当てメッセージも多重化してベアラ回線に出力する。
【００１７】
次に受信側の動作を説明する。
分離部７は、ベアラ回線から符号化信号と割り当てメッセージが多重化された信号を入力し、割り当てメッセージをメッセージ解読部８に、符号化信号を音声復号部９に出力する。なお、符号化信号を分離する際には、メッセージ解読部８より割り当てメッセージの解読結果を入力し、その結果を基に分離が行われる。
【００１８】
メッセージ解読部８は、分離部７より割り当てメッセージを入力し、その解読結果を分離部７に出力すると共に、音声復号部９に各トランクチャネルの割り当て有無情報と符号化速度情報を出力する。音声復号部９は、メッセージ解読部８から入力する情報を基に、分離部７から入力する符号化信号を復号してＰＣＭ信号をトランク側の各チャネルに出力する。
【００１９】
以上のように、ＤＣＭＥは、各トランクチャネルからの６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ信号を８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓに高能率符号化し、さらに有音と判定した信号を優先して伝送するので、電話音声信号やファクシミリ信号を効率良く伝送することができる。
【００２０】
ところで、このようなＤＣＭＥが例えば３個所の拠点に配置され、図１８に示すようなネットワーク構成が取られた場合を考えてみる。
図１８において、拠点Ａ、Ｂ、Ｃは、ＤＣＭＥが国際電話通信に用いられているとすると、例えば日本、米国、英国のような各国の通信拠点となる。この図に示す形態において、電話機１１０と電話機１１１との間の通話を行う場合、まず、電話機１１０からの通話信号は、ＤＣＭＥ１００で高能率符号化された後、ＤＣＭＥ１０１でＰＣＭ信号に復号される。このＰＣＭ信号は、交換機１０６を経由してＤＣＭＥ１０２に転送され、ＤＣＭＥ１０２において再び高能率符号化されてＤＣＭＥ１０３に伝送される。ＤＣＭＥ１０３では、この高能率符号化された信号をＰＣＭ信号に復号して電話機１１１へと出力される。
このように、図１８に示すようなネットワーク構成でＤＣＭＥが使用されると、高能率符号化及び復号が２回繰り返されることになり、通話品質の劣化が生じてしまう。
【００２１】
このような問題を避けるために、タンデムパススルーと呼ばれる技術が音声ＡＴＭ通信などの分野においては実用化されている。
図１９は、特開平１０−１９０６６７号公報に示されたタンデムパススルー機能を備えた音声ＡＴＭ伝送装置６０を示す構成図である。
図１９において、１０は、ベアラ回線側より入力されたＡＴＭセルを分解して出力するデセル化部、９は、符号化信号を復号しＰＣＭ信号を出力する音声復号部、３は、トランク側から入力されたＰＣＭ信号を符号化し符号化信号を出力する音声符号化部、１１は、入力された符号化信号をＡＴＭセルに組み立て出力するセル化部、１２は、８ｋｂｉｔ／ｓや４０ｋｉｂ／ｓの符号化信号を復号することなく交換機が扱える６４ｋｂｉｔ／ｓの信号に変換した（例えば８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号の場合には５６ｋｂｉｔ／ｓのダミーデータを追加して擬似的に６４ｋｂｉｔ／ｓとする）擬似音声信号を出力する擬似音声信号生成部、１３は、交換機側から入力された擬似音声信号から、ダミーの５６ｋｂｉｔ／ｓデータを削除して元の符号化速度の符号化信号に変換する伝送速度復元部である。
【００２２】
また、１４は、無通話時の背景雑音に相当するコンフォートノイズを発生する第２のコンフォートノイズ発生部、１５は、無通話時の背景雑音に相当するコンフォートノイズを発生する第１のコンフォートノイズ発生部、１６は、中継時に対となる相手の音声ＡＴＭ伝送装置に中継接続であることを認識させるための第１のパターン信号を挿入する第１のパターン挿入部、１７は、中継時に対となる相手の音声ＡＴＭ伝送装置に対して当該音声ＡＴＭ伝送装置が第１のパターン信号を検出し中継交換状態にあることを認識させるための第２のパターン信号を挿入する第２のパターン挿入部、１８は、中継時に対となる相手の音声ＡＴＭ伝送装置からの第１のパターン信号を検出する第１のパターン検出部、１９は、中継時に対となる相手の音声ＡＴＭ伝送装置からの第２のパターン信号を検出する第２のパターン検出部である。
【００２３】
さらに、２０は、音声符号化部３からの入力信号か伝送速度復元部１３からの入力信号かを選択し切り替えるセレクタ、２１は、第１のパターン挿入部１６からの入力信号か擬似音声信号生成部１２からの入力信号かを切り替えるセレクタ、２２は、第２のコンフォートノイズ発生部１４からの入力信号か擬似音声信号生成部１２からの入力信号かを切り替えるセレクタ、２３は、第１のコンフォートノイズ発生部１５からの入力信号かセレクタ２０からの入力信号かを切り替えるセレクタ、２４は、第１のパターン検出部１８及び第２のパターン検出部１９からの入力信号のいずれか一方が“１”であれば“１”を、そうでない場合は“０”を出力する論理和回路である。
【００２４】
次に、図１９に示す構成を備える音声ＡＴＭ伝送装置６０が、図１８におけるＤＣＭＥ１００、ＤＣＭＥ１０１、ＤＣＭＥ１０２、ＤＣＭＥ１０３の位置に適用されている場合を想定して、当該装置の動作について説明する。
まず、図１８における電話機１１０と電話機１１２の間で通話が行われている場合（つまりタンデム接続でない場合）に、図１９に示す音声ＡＴＭ伝送装置６０がＤＣＭＥ１０１の位置に設置された際の動作を説明する。
【００２５】
図１９において、まず、初期状態として、セレクタ２１は第１のパターン挿入部１６からの入力を、セレクタ２０は音声符号化部３からの入力を、セレクタ２２は擬似音声信号生成部１２からの入力を、セレクタ２３はセレクタ２０からの入力をそれぞれ選択している。なお、これらのセレクタ２０、２１、２２、２３は、制御入力信号が“０”の場合に初期状態側の入力信号を選択して出力する。
【００２６】
さて、交換機によってタンデム接続されていない場合は、第１のパターン検出部１８及び第２のパターン検出部１９においては、トランク側の入力信号からそれぞれ第１のパターン信号及び第２のパターン信号を検出することはないため、検出状態ではないことを示す“０”を出力する。従って、セレクタ２０，２１，２２，２３の動作は初期状態と変わらないことになる。すると、送信側の音声信号経路は、音声符号化部３、セレクタ２０、セレクタ２３、セル化部１１を通る経路となり、また、受信側の音声信号経路は、デセル化部１０、音声復号部９、第１のパターン挿入部１６、セレクタ２１と通る経路となり、通常の音声符号化及び復号が行われることとなる。
【００２７】
ここで、受信側の経路において、第１のパターン挿入部１６により、音声復号部９が出力するＰＣＭ音声信号に対して第１のパターン挿入が行われることになる。音声復号部９が出力するＰＣＭ信号は、音声信号波形を１２５マイクロ秒毎にサンプリングし、サンプリングした波形の振幅を８ビットで量子化した信号であり、８÷１２５マイクロ秒＝８÷０．０００１２５＝６４０００であるから、６４ｋｂｉｔ／ｓの信号となる。第１のパターン挿入部１６は、このパターン挿入によって音声品質が極力劣化しないようにするため、このＰＣＭ信号に対して数サンプリング毎に８ビット量子化値の中のＬＳＢのみをビットスチールして、特定のパターンを埋め込む動作を行う。従って、第１のパターン挿入が行われても、元のＰＣＭ音声信号波形に殆ど影響を与えることなく、通話を行うことが可能となる。ＤＣＭＥ１０１とベアラ回線を介して対向接続されているＤＣＭＥ１００に位置する音声ＡＴＭ伝送装置の動作もＤＣＭＥ１０１と全く同様の動作となる。
【００２８】
次に、交換機によって中継接続された場合、つまり、図１８において、電話機１１０と電話機１１１との通話が行われる場合のＤＣＭＥ１０１及び１０２に位置する音声ＡＴＭ伝送装置の動作について説明する。
図２０は、音声ＡＴＭ伝送装置の交換機側が中継接続されている場合の構成図である。図中、図１８及び図１９と同一符号は同一または相当部分を示し、その説明は省略する。図２０において、６０Ｂ、６０Ｃは交換機１０６を介して接続された対となる２つの音声ＡＴＭ伝送装置である。
【００２９】
このような接続が交換機によって行われると、まず、最初の段階として、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ内の第１のパターン検出部１８は音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｃ内の第１のパターン挿入部１６が挿入した第１のパターンを、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｃ内の第１のパターン検出部１８は音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ内の第１のパターン挿入部１６が挿入した第１のパターンをそれぞれ検出し、パターン検出したことを示す信号である”１”を出力する。従って、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ、６０Ｃでは共に、論理和回路２４の出力が”１”となって、セレクタ２１が第２のパターン挿入部１７からの入力信号を選択して出力し、セレクタ２２が第２のコンフォートノイズ発生部１４からの入力信号を選択して出力し、セレクタ２３が第１のコンフォートノイズ発生部１５からの入力信号を選択して出力するように、状態が変化する。この状態における音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ、６０Ｃでは、受信側の信号経路が、第２のコンフォートノイズ発生部１４、セレクタ２２、第２のパターン挿入部１７、セレクタ２１となり、送信側の信号経路は、第１のコンフォートノイズ発生部１５、セレクタ２３、セル化部１１となる。
【００３０】
ここで、第２のコンフォートノイズ発生部１４は、６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ形式のコンフォートノイズを出力する。また、第２のパターン挿入部１７は、第２のコンフォートノイズ発生部１４が出力するＰＣＭ信号に対して第２のパターンを挿入する。この第２のパターンは、上記第１のパターンと区別でき、かつコンフォートノイズ発生部が出力する信号に大きな影響を与えないように、例えば、入力するＰＣＭ信号に対して数サンプリング毎に８ビット量子化値の中の下から２番目のビットのみをビットスチールして、特定のパターンを埋め込む動作を行う。このように、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ、６０Ｃは、交換機側に対して、第２のパターンが挿入された無音のＰＣＭ信号を出力することになる。また、第１のコンフォートノイズ発生部１５は、８ｋｂｉｔ／ｓに符号化された無音或いはコンフォートノイズを出力する。従って、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ、６０Ｃは、ベアラ回線側に対しても無音またはコンフォートノイズを出力することになる。
【００３１】
さて、次の段階では、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂ，６０Ｃには上記第２のパターンが挿入された無音のＰＣＭ信号が交換機側から入力されることになる。従って、第２のパターン検出部１９がこれを検出して、検出したことを示す“１”を出力する。これによって、セレクタ２０は、伝送速度復元部１３からの入力信号を選択して出力する。また、第１のパターン検出部１８では第１のパターンが検出されなくなるため、非検出状態である“０”を出力する。これによって、セレクタ２３は、セレクタ２０からの入力信号を選択して出力し、セレクタ２２は擬似音声信号生成部からの入力信号を選択して出力するような状態に変化する。
【００３２】
セレクタ２１の状態については、論理和回路２４の出力が“１”の状態を維持する（第１のパターンに代わり第２のパターンが検出されるため）ため、第２のパターン検出部１７からの入力信号を選択して出力する状態を維持する。なお、擬似音声信号生成部１２は、デセル化部より入力した８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号にダミービットを加えることで６４ｋｂｉｔ／ｓの擬似音声信号を生成する。この擬似音声信号の一部は、第２のパターン挿入部によって第２のパターンが挿入される。すなわち、壊されることになるが、壊される部分がダミービットとなるように擬似音声信号を組み立てるようにすることで、８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号は問題なく出力される。伝送速度復元部１３には、この擬似音声符号化信号が入力されるので、これから８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を抽出してセレクタ２０へと出力する。
【００３３】
このように動作すると、音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂにおいて、デセル化部１０でセル分解された符号化信号は最終的に音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｃのセル化部１１に至り、逆に音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｃにおいて、デセル化部１０でセル分解された符号化信号は最終的に音声ＡＴＭ伝送装置６０Ｂのセル化部１１に至ることになり、パススルー動作が実現できることが分かる。
【００３４】
以上のようなタンデムパススルー機能を、図１６に示したようなＤＣＭＥにも適用することにより、複数のＤＣＭＥリンクを経由した場合においても、音質を劣化させることなく電話音声信号を伝送することを可能にすることができるものと期待できる。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このタンデムパススルー技術をＤＣＭＥに適用しようとすると次のような問題が生じる。
例えば、図１８において、電話機１１０と電話機１１１との間の通話が行われており、その通話信号がＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２との間の１つのトランクチャネルにおいて伝送される場合に、タンデムパススルー動作を実現することを考えてみる。
【００３６】
ここで、ＤＣＭＥ１００からＤＣＭＥ１０１に至るベアラ回線の割り当ては、ＤＣＭＥ１００において検出される有音・無音状態と信号識別状態によって変化し、例えば電話機１１０からの通話信号が無音になるとＤＣＭＥ１００からＤＣＭＥ１０１に至る方向のベアラ回線と該トランクチャネルとの接続が切れることがある。この場合、ＤＣＭＥ１０１からＤＣＭＥ１０２に対して伝送する擬似音声信号中に有音・無音情報を埋め込むことによって、これを通知することは可能である。そして、ＤＣＭＥ１０２においては、この擬似音声信号の中に埋め込まれた有音・無音情報によって該トランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定して、ＤＣＭＥ１０３へと伝送することも可能である。
【００３７】
ところが、ベアラ回線を割り当てる際には、ベアラ回線接続中のトランクチャネルの中から無音状態であるチャネルを探して割り当て直す必要があるが、仮にベアラ回線接続中のトランクチャネルが全て有音であれば、割り当てを待たされることがある。ベアラ回線の割り当てが待たされると有音の音声信号の一部が欠けることになり、いわゆる音声の締め出しが発生する。ここで、全有音時間の中で締め出しが発生している時間率、すなわち、締め出し率は、一般に０．５％以内であれば通話品質の劣化は殆ど検知されないと言われている。
【００３８】
しかしながら、タンデムパススルー接続中のトランクチャネルにおいて締め出しが発生すると、音声信号の一部が欠けるだけでなく、音声符号器と復号器との同期リセットができなくなるという問題が新たに発生する。なお、このような締め出しは、メッセージ数の制限によって発生することもある。
上述したように、音声符号器と音声復号器の同期リセットが実現できないと、双方の内部パラメータ不一致が生じることになり、結果として著しい通話品質の劣化を招くことになる。
【００３９】
さらに、音声・データ識別状態の変化によって音声符号化速度が変わり、ベアラ回線割り当て速度が変更になった場合にも同様の不都合が生じる。
例えば、ＤＣＭＥ１００からＤＣＭＥ１０１に至るベアラ回線の割り当て速度が８ｋｂｉｔ／ｓから４０ｋｂｉｔ／ｓに変更となった場合を考えると、基本的には、有音・無音情報と同様に擬似音声信号の中に符号化速度情報を埋め込むようにし、この情報を基に、ＤＣＭＥ１０２においてベアラ回線割り当てを決定するように動作すれば、タンデムパススルー機能を実現できることが期待される。
【００４０】
しかしながら、ＤＣＭＥ１０２において、割り当てるべきベアラ回線の不足やメッセージ数の制限などによりベアラ回線割り当て速度の変更が待たされた場合、該トランクチャネルにおいてベアラ回線に出力すべき信号がない（ベアラ回線割り当ては８ｋｂｉｔ／ｓであるのに対して、擬似音声信号から抽出される符号化データは４０ｋｂｉｔ／ｓである）という事態が生じることになる。すると、この間、何らかの無効な信号をＤＣＭＥ１０３に対して出力せざるを得ず、ＤＣＭＥ１０３における音声復号器から異常な音が再生されてしまう可能性がある。
【００４１】
また、しばらくした後にベアラ回線の割り当てが４０ｋｂｉｔ／ｓに変更された際、割り当て変更が待たされた分だけ符号化データが失われてしまうので、ＤＣＭＥ１００における音声符号器とＤＣＭＥ１０３における音声復号器の内部パラメータ不一致が生じてしまい、通話品質が損なわれてしまうことになる。
【００４２】
以上のように、従来の技術では、ＤＣＭＥにタンデムパススルー機能を実装しようとすると、ベアラ回線の割り当て変更が遅延することによって、伝送経路の両端に位置するＤＣＭＥにおける音声符号器と音声復号器の同期リセットができなくなり、内部パラメータの不一致が生じて、通話品質が劣化するという問題があった。
【００４３】
この発明は、係る問題を解決するためになされたもので、タンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、音声符号器と音声復号器との間の同期リセットが可能なディジタル回線多重化装置を得ることを目的とする。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るディジタル回線多重化装置は、交換機を介して中継接続されているトランクチャネルに対して、高能率音声符号化及び復号を行わずにパススルー伝送するタンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記ベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を検出する手段と、上記パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない場合にはベアラ回線に対して無効な符号化信号であることを示す第１の無効符号化信号を出力する手段と、上記第１の無効符号化信号とは異なる信号のみを出力する音声符号器と、ベアラ回線より上記第１の無効符号化信号を受信したトランクチャネルにおいては無音のＰＣＭ信号を出力する手段とを備えたものである。
【００５０】
また、他の発明に係るディジタル回線多重化装置は、交換機を介して中継接続されているトランクチャネルに対して、高能率音声符号化及び復号を行わずにパススルー伝送するタンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、ベアラ回線からの入力信号のないパススルー動作中のトランクチャネルにおいてその符号化信号が無効であることを示す第１の無効符号化信号をそのトランクチャネルの出力信号に合成する手段と、上記ベアラ回線に対して無効であることを示す信号とは異なる信号のみを出力する音声符号器と、ベアラ回線より上記第１の無効で符号化信号を受信したトランクチャネルにおいては無音のＰＣＭ信号を出力する手段とを備えたものである。
【００５１】
また、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在するかしないかを示す情報を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない状態から存在する状態に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てが遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５２】
また、パススルー動作中のトランクチャネルに対してベアラ回線から過去に入力した複数フレーム分の符号化音声信号を出力する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記複数フレーム分の符号化音声信号を抽出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中のベアラ回線からの符号化音声信号が存在しない状態から存在する状態に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てが遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号から抽出した複数フレーム分の符号化音声信号の中から割り当てが遅れた分だけ古い符号化音声信号を出力する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５３】
また、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号の符号化速度を示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記符号化速度を示す情報を検出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中から検出した符号化速度を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５４】
また、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号の符号化速度を示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記符号化速度を示す情報を検出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中から検出した符号化速度を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはベアラ回線への割り当て速度が変更されるまでの間はその信号が無効な符号化音声信号であることを示す第２の無効符号化信号をベアラ回線に対して出力する手段と、上記第１の無効符号化信号と上記第２の無効符号化信号と異なる信号のみを出力する音声符号器と、上記第１の無効符号化信号をベアラ回線から入力した場合には無音のＰＣＭ信号を出力し上記第２の無効符号化信号を入力した場合には次に出力すべきＰＣＭ信号を予測した予測ＰＣＭ信号を出力する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５５】
また、パススルー動作中のトランクチャネルに対して出力する信号の中にベアラ回線からの符号化音声信号の符号化速度を示す情報を埋め込む手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号から上記符号化速度を示す情報を検出する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中から検出した符号化速度を用いてそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当てを決定する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が高い速度から低い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号を遅延させてベアラ回線が割り当てられてから出力を始める手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が高い速度から低い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはベアラ回線への割り当て速度が変更されるまでの間はその信号が無効な符号化音声信号であることを示す第２の無効符号化信号をベアラ回線に対して出力する手段と、パススルー動作中のトランクチャネルの入力信号の中の符号化音声信号の符号化速度が低い速度から高い速度に遷移したときにそのトランクチャネルのベアラ回線への割り当て速度変更が遅れた場合にはそのトランクチャネルの入力信号の中の符号化信号と低い符号化速度の符号化信号が含まれていることを示す情報とを合成してベアラ回線に出力する手段と、上記第１の無効符号化信号と上記第２の無効符号化信号と異なる信号のみを出力する音声符号器と、上記第１の無効符号化信号をベアラ回線から入力した場合には無音のＰＣＭ信号を出力し、上記第２の無効符号化信号を入力した場合には次に出力されるであろうＰＣＭ信号を予測した予測ＰＣＭ信号を出力し、上記低い速度の符号化信号と低い速度の符号化信号が含まれていることを示す情報とが合成された信号を入力した場合にはその低い速度の符号化信号を抜き出してＰＣＭ信号に復号する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５６】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式である場合、同勧告において規定されていない１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００５７】
また、音声符号化速度よりもベアラ回線の割り当て速度を早くしておき、その速度の差分を上記第１の無効符号化信号であるか通常の符号化信号であるかを示す情報に割り当てることを特徴とするものである。
【００５８】
また、音声符号化方式がＣＥＬＰ方式である場合、その符号器に音声信号を入力した際に使用される頻度の低いベクトルを含む符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００５９】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中に定義されているパラメータ情報保護用のパリティビットが誤っている符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６０】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中のピッチ周期情報をもっとも低い周期とした符号化信号を上記第１の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６１】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式である場合、同勧告において規定されていない１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６２】
また、音声符号化速度よりもベアラ回線の割り当て速度を早くしておき、その速度の差分を上記第１の無効符号化信号であるか上記第２の無効符号化信号であるか通常の符号化信号であるかを示す情報に割り当てることを特徴とするものである。
【００６３】
また、音声符号化方式がＣＥＬＰ方式である場合、その符号器に音声信号を入力した際に使用される頻度の低いベクトルを含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６４】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中に定義されているパラメータ情報保護用のパリティビットが誤っている符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６５】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中のピッチ周期情報をもっとも低い周期とした符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることを特徴とするものである。
【００６６】
また、上記無音のＰＣＭ信号として、ＰＣＭ符号の最小コードを出力することを特徴とするものである。
【００６７】
また、上記無音のＰＣＭ信号として、−５ｄＢ／Ｏｃｔ周波数特性を持つホス雑音を出力することを特徴とするものである。
【００６８】
また、上記無音のＰＣＭ信号として、−６ｄＢ／Ｏｃｔ周波数特性を持つ１／ｆ雑音を出力することを特徴とするものである。
【００６９】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記無音のＰＣＭ信号として用いることを特徴とするものである。
【００７０】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定されるＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記無音のＰＣＭ信号として用いることを特徴とするものである。
【００７１】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするものである。
【００７２】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定されるＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合、この勧告に規定されるフレーム消失補償処理を行って出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするものである。
【００７４】
さらに、過去に音声復号器から出力した信号を上記予測ＰＣＭ信号として用いることを特徴とするものである。
【００７５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
図１において、図１６、図１９及び図２０に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２５は論理積回路、２６は論理和回路、２７はパススルー動作中のトランクチャネルを対向のＤＣＭＥに通知するためのメッセージを発生するパススルー通知メッセージ発生部である。
【００７６】
次に、この図１に示したＤＣＭＥの動作を説明する。
有音判定部１、信号識別部２、音声符号化部３、割り当て制御部４、多重化部６、分離部７、メッセージ解読部８、音声復号部９については、図１６に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。メッセージ解読部８は、図１６に示したＤＣＭＥの動作に加え、パススルー動作を実現するための新しい動作が追加されるが、この追加動作については後述する。また、擬似音声信号生成部１２、伝送速度復元部１３、第２のコンフォートノイズ発生部１４、第１のコンフォートノイズ発生部１５、第１のパターン挿入部１６、第２のパターン挿入部１７、第１のパターン検出部１８、第２のパターン検出部１９、セレクタ２０、セレクタ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、論理和回路２４の各ブロックは、ＤＣＭＥが収容するトランクチャネル数分、すなわち６００チャネル分の動作を行うが、その動作は各チャネル毎にそれぞれ独立であり、１チャネル分の動作は、図１９に示した音声ＡＴＭ伝送装置の同一符号のブロックと同様である。
【００７７】
ここで、図１８において、電話機１１０と電話機１１１との通話が行われており、ＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２のトランクチャネル番号ｎ（ＴＣｎ）が交換機１０６によって中継接続されている場合の動作を説明する。なお、図１において、割り当て制御部４、メッセージ生成部５、多重化部６、分離部７、メッセージ解読部８、パススルー通知メッセージ発生部２７を除いた各ブロックは、ＤＣＭＥが収容するトランクチャネル数分（６００チャネル）の動作を並列に行うもので、各チャネルの動作は独立で、なおかつ全く同様であるため、以降のこれらのブロックの動作説明はすべてトランクチャネル番号ｎ（ＴＣｎ）についてのものとする。
【００７８】
ＤＣＭＥ１０１において、第２のパターン検出部１９は、トランク側からの入力ＰＣＭ信号より第２のパターンを検出し、出力制御信号を“１”にする。すると、論理和回路２６は、第２のパターン検出部１９より入力する制御信号が“１”であるので、有音判定部１からの入力信号に関わらず、割り当て制御部４に対する出力制御信号として有音であることを示す“１”を出力する。
また、パススルー通知メッセージ発生部２７は、第２のパターン検出部１９からのトランクチャネル番号ＴＣｎの制御信号入力が“１”になると、トランクチャネル番号ＴＣｎがパススルー動作を開始したことを対向のＤＣＭＥ１００に通知するためのメッセージを発生し、このメッセージは多重化部６からベアラ回線を介して対向接続されているＤＣＭＥ１００に伝送される。
【００７９】
なお、図１７で説明したように、１つのメッセージはトランクチャネル番号（ＴＣ番号）とベアラチャネル番号（ＢＣ番号）との組み合わせとなっているが、使用されるベアラチャネル番号（ＢＣ番号）は１から２４８であるから、ベアラチャネル番号（ＢＣ番号）２４９をパススルー動作開始メッセージとして使用する。例えばＴＣ番号＝ｎ、ＢＣ番号＝２４９というメッセージはＴＣｎがパススルー動作を開始したことを意味することになる。また、ＢＣ番号＝２５０をパススルー動作終了メッセージとする。パススルー通知メッセージ発生部２７は、第２のパターン検出部１９からのＴＣｎの制御信号が“１”から“０”に変化すれば、パススルー動作終了メッセージを出力する。
【００８０】
なお、メッセージ解読部８から音声復号部９に出力される各トランクチャネルの符号化速度情報は論理積回路２５にも入力される。ここで、この符号化速度情報は、該当するトランクチャネルの符号化速度が４０ｋｂｉｔ／ｓであれば“０”、８ｋｂｉｔ／ｓであれば“１”なる制御信号を出力する。従って、ＴＣｎの符号化速度が８ｋｂｉｔ／ｓであれば、メッセージ解読部８が出力するＴＣｎの制御信号は“１”となるので、論理積回路２５から出力される出力信号は論理和回路２４からの入力信号と同じとなり、論理積回路２５はセレクタ１２の動作には影響を及ぼさない。
【００８１】
逆に、ＴＣｎの符号化速度が４０ｋｂｉｔ／ｓであれば、メッセージ解読部８が出力するＴＣｎの制御信号は“０”となるので、論理積回路２５から出力される出力信号は常に“０”となり、セレクタ２１は常に第１のパターン挿入部１６からの入力信号を選択して交換機側に出力することとなり、これは、パススルー動作が行われないことを意味する。
このように、論理積回路２５は、音声帯域データ伝送中のトランクチャネルに対して、パススルー動作を行わないようにする機能を果たす。
【００８２】
一方、図１８におけるＤＣＭＥ１００では、メッセージ解読部８において対向装置ＤＣＭＥ１０１からＴＣｎのパススルー動作開始のメッセージを受信したことが認識されると、論理和回路２６に対してＴＣｎの出力制御信号を“１”とする。なお、対向装置のＤＣＭＥ１０１において、パススルー動作中でない（すなわちパススルー動作開始のメッセージを受信していない）トランクチャネルＴＣについては、論理和回路２６への出力制御信号は“０”となる。論理和回路２６は、メッセージ解読部８からの制御信号が“１”であれば、有音判定部１からの入力信号に関わらず、割り当て制御部４への出力制御信号として有音であることを示す“１”を出力する。
なお、図１８におけるＤＣＭＥ１０２の動作はＤＣＭＥ１０１と、ＤＣＭＥ１０３の動作はＤＣＭＥ１００と全く同様となる。
【００８３】
さて、上述したように動作すると、図１８におけるＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２においては、交換機１０６によって中継接続されたトランクチャネルについて、音声符号化及び復号が行われずにパススルー動作となるばかりでなく、そのトランクチャネルが常に有音と見なされるために、ベアラ回線への割り当てが行われ続ける。また、ＤＣＭＥ１０１に対向接続されているＤＣＭＥ１００とＤＣＭＥ１０２に対向接続されているＤＣＭＥ１０３においても、ＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２においてタンデムパススルー動作しているトランクチャネルのベアラ回線割り当てが常に行われるようになる。但し、これは符号化速度が８ｋｂｉｔ／ｓで動作している場合に限られ、逆に、４０ｋｂｉｔ／ｓの場合は第２のパターン挿入が行われないのでパススルー動作も行われない。すなわち、タンデムパススルー動作中のトランクチャネルに対してはベアラ回線の割り当て変更が発生しないので、音声符号器と音声復号器の同期リセットが機能しないという問題が発生せず、通話品質を損なうことなくタンデムパススルー機能を実現することができる。
【００８４】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、未使用のＢＣ番号を用いてパススルー動作開始・終了メッセージとしたが、未使用のＴＣ番号を使用することもできる。例えば、ＤＣＭＥの収容トランクチャネル数は６００チャネルであるから、ＴＣ番号＝６０１及び６０２はベアラ回線割り当てメッセージには使用されていない。従って、ＴＣ番号＝６０１、ＢＣ番号＝ｍというメッセージは、現在ｍ番目のＢＣに接続されているトランクチャネルがパススルー動作を開始したことを示し、また、ＴＣ番号＝６０２、ＢＣ番号＝ｍというメッセージは、現在ｍ番目のＢＣに接続されているトランクチャネルがパススルー動作を終了したことを示すようにしても、上記実施の形態１と同様の動作を実現することができる。
【００８５】
実施の形態３．
図２は、この発明の実施の形態３に係るＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。図２において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２８は擬似音声信号生成部１２が出力する擬似音声信号の中に符号化信号が含まれているかどうかを判定する擬似音声有音判定部である。
【００８６】
次に、この図に示したＤＣＭＥの動作を説明する。
有音判定部１、信号識別部２、音声符号化部３、割り当て制御部４、多重化部６、分離部７、第２のコンフォートノイズ発生部１４、第１のコンフォートノイズ発生部１５、第１のパターン挿入部１６、第２のパターン挿入部１７、第１のパターン検出部１８、第２のパターン検出部１９、セレクタ２０、セレクタ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、論理和回路２４、論理積回路２５は、図１に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。なお、メッセージ解読部９については図１６に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声符号化部３及び音声復号部９伝送速度復元部１３は、図１に示したＤＣＭＥと同様の動作に加えて新たな動作が加わることになるが、その説明は後述する。
【００８７】
図１に示したＤＣＭＥの動作の説明と同様に、図１８において、電話機１００と電話機１１０との通話が行われており、ＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２のトランクチャネル番号ｎ（ＴＣｎ）が交換機１０６によって中継接続されている（ＤＣＭＥ１００及びＤＣＭＥ１０３におけるＴＣｎも電話機１００と電話機１１０との通話に使用されている）場合の動作を説明する。なお、図２において、割り当て制御部４、メッセージ生成部５、多重化部６、分離部７、メッセージ解読部８を除いた各ブロックは、ＤＣＭＥが収容するトランクチャネル数分の動作を並列に行うもので、各チャネルの動作は独立でなおかつ全く同様であるため、以降のこれらのブロックの動作はすべてＴＣｎについてのものとする。
【００８８】
図１に示したＤＣＭＥと同様に、ＤＣＭＥ１０１及びＤＣＭＥ１０２では、セレクタ２２が擬似音声信号生成部１２からの入力信号を選択し、セレクタ２１が第２のパターン挿入部１７からの入力信号を選択し、セレクタ２０が伝送速度復元部１３からの入力信号を選択し、セレクタ２３はセレクタ２０からの入力信号を選択して出力するようになるので、ＴＣｎがパススルー動作となることは明らかである。但し、図２に示すＤＣＭＥには、図１に示したＤＣＭＥに存在したパススルー通知メッセージ生成部２７がないため、ＴＣｎがパススルー動作中であっても、図１８において両端に位置するＤＣＭＥ（ＤＣＭＥ１００及びＤＣＭＥ１０３）においては、ＴＣｎがべアラ回線に割り当てられない場合がある。これは、図１８におけるＤＣＭＥ１０１、ＤＣＭＥ１０２において、パススルー動作中のＴＣｎに対してもベアラ回線からの入力信号が存在しない場合があることを意味する。
【００８９】
そこで、擬似音声信号生成部１２は、分離部７から入力する８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号に有音・無音情報を付加し、更にダミーデータも加えて６４ｋｂｉｔ／ｓとなる擬似音声信号を出力するように動作する。上記有音・無音情報としては、分離部７からの８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号が入力されない場合は無音という情報を、８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号が入力された場合は有音という情報を含めて出力する。
【００９０】
さて、ＤＣＭＥ１０１における擬似音声有音判定部２８は、ＤＣＭＥ１０２における擬似音声信号生成部１２が出力する擬似音声信号の中の上記有音・無音情報を検出し、有音の場合は伝送速度復元部１３への制御信号として“１”を、無音の場合は“０”を出力する。伝送速度復元部１３の動作については、伝送速度復元部１３の内部構成を示した図３を用いて説明する。
【００９１】
すなわち、図３は、伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。図３において、符号化信号抽出部１３１は入力した擬似音声信号から８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を抽出してセレクタ１３３に出力する。また、無効符号化信号生成部１３２は、その信号が無効であることを示す８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号（以下無効符号化信号と称す)を出力する。８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号は１ＤＣＭＥフレーム当り８０ビットであるが、例えば８０ビット全てが“１”の信号を無効であることを示す信号と定義しておく。
【００９２】
また、音声符号化部３及び第１のコンフォートノイズ発生部１５が出力する８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号は、必ず全８０ビットが“１”とはならない信号を出力する。音声符号化アルゴリズムには、一般的にＣＥＬＰ（Code Excited Linear Prediction）方式を基本としているものが多く、ＣＥＬＰ方式では特定のパラメータをベクトル量子化し、そのベクトルのコードが符号の中に含まれているので、あらかじめ全ビットが“１”というベクトルを使用しないようにすることで、全８０ビットが“１”となる信号を出力しないようにすることは容易である。
【００９３】
セレクタ１３３は、擬似音声有音判定部２８からの制御信号が“１”であれば符号化データ抽出部１３１の出力を、“０”であれば無効符号化信号生成部１３２に出力を選択して出力する。
結果として、伝送速度復元部１３の動作は、入力する擬似音声符号化信号中の有音・無音情報が有音、すなわち実際に音声符号化信号が含まれている場合にはこの音声符号化信号を取り出して出力し、擬似音声符号化信号中の有音・無音情報が無音、すなわち音声符号化信号が含まれていない場合にはこの無効符号化信号を出力することとなる。
【００９４】
上述した伝送速度復元部１３が出力する信号は、ベアラ回線を介して対向接続されたＤＣＭＥ（ＤＣＭＥ１０１内の伝送速度復元部１３の出力であれば、ＤＣＭＥ１００）内の音声復号部９に入力される。
図４は、音声復号部９の内部構成を示すブロック図である。
図４において、分離部７から出力される符号化信号は無効符号化信号判定部９０１、符号化信号復号部９０２に入力される。無効符号化信号判定部９０１は、入力した信号がベアラ回線を介して対向接続されたＤＣＭＥ内の伝送速度復元部１３から出力された無効符号化信号であるのか、通常の符号化信号であるかを判定し、無効符号化信号であれば判定結果として“１”を、そうでなければ“０”を論理積回路９０３に出力する。
【００９５】
論理積回路９０３はメッセージ解読部８から入力するベアラ回線割り当て有無（有りの時に“０”、無の時に“１”）信号と上記無効符号化信号判定部９０１からの入力信号との論理積を符号化信号復号部９０２とセレクタ９０４に出力する。符号化信号復号部９０２は、分離部７から入力する８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を、メッセージ分解部８から入力する符号化速度情報に基づいて復号して６４ｋｂｉｔ／ｓＰＣＭ信号をセレクタ９０４に出力する。また、論理積回路９０３から入力する信号が“１”の場合は、内部パラメータをリセットする。
【００９６】
無音ＰＣＭ信号発生部９０５は、６４ｋｂｉｔ／ｓＰＣＭ形式の無音またはコンフォートノイズを発生する。セレクタ９は、論理積回路９０３からの入力信号が“０”の場合は、符号化信号復号部９０２からの入力信号を、“１”の場合は無音ＰＣＭ信号発生部９０５からの入力信号を選択して出力する。つまり、音声復号部９の動作としては、メッセージ解読部からの入力信号が“１”（つまり該トランクチャネルのベアラ回線割り当てがない）である場合と、分離部７から入力する符号化信号が無効符号化信号である場合に符号化信号復号部は内部パラメータをリセットし、更に、無音ＰＣＭ信号が出力されるような動作となり、それ以外の場合には通常の音声復号が行われる。
【００９７】
上述したように動作することによって、中継接続中のＴＣｎについては図１８におけるＤＣＭＥ１０１、ＤＣＭＥ１０２共に、ベアラ回線が割り当てられ続ける。また、図１８中のＤＣＭＥ１００におけるＴＣｎのベアラ回線割り当て・切断情報は、対向のＤＣＭＥ１０１において擬似音声信号生成部１２によって擬似音声信号の中の有音・無音情報にマッピングされ、更にこの情報がＤＣＭＥ１０２の伝送速度復元部１３によって通常の符号化信号（ベアラ回線割り当て有の場合）と無効符号化信号（ベアラ回線割り当て無しの場合）という形式になり、最終的にＤＣＭＥ１０３の音声復号部９まで伝送され、内部パラメータのリセットに反映される。すなわち、ＤＣＭＥ１００の音声符号器とＤＣＭＥ１０３の音声復号器の同期リセットが可能となる。
【００９８】
以上のように、図２に示すＤＣＭＥによれば、音声符号器と音声復号器の同期リセットが機能しないという問題が発生せず、通話品質を損なうことなくタンデムパススルー機能を実現することができる。
【００９９】
なお、上記実施の形態において、無音のＰＣＭ信号として、ＰＣＭ符号の最小コードを出力することができる。
【０１００】
実施の形態４．
また、上述した説明では８０ビット全てが“１”である信号を無効符号化信号としたが、音声符号化アルゴリズムがＣＥＬＰ方式の場合、ＣＥＬＰアルゴリズムにおいて使用されるベクトルの内、各種音声信号を入力した際に使用される頻度が最も小さいベクトルを含む符号化信号を無効符号化信号とし、音声符号化部３においてそのベクトルを使用しないように動作させても良い。あるベクトルを音声符号化部３が使用しないことによって、若干ではあるが音声品質が劣化する可能性があるが、元々使用頻度の低いベクトルを使用しないようにするので、その音声品質の劣化を更に小さいものとすることが可能となる。
【０１０１】
実施の形態５．
また、ＤＣＭＥフレーム当りの符号化信号が７９ビットであるような音声符号化アルゴリズムを採用し、これに符号化信号が有効であるか無効であるかを示す１ビットを加えた８０ビットを、符号化信号としても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０２】
実施の形態６．
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ（Condugate Structure Algibraic Code−Excited Linear Prediction）方式である場合、その符号化信号の中には各種パラメータ情報を保護するためのパリティビットが設けられている。そこで、このパリティビットをその符号化信号の有効・無効を示すビットとして使用し、通常の（有効な）符号化信号の場合は通常通りにパリティを付けるが、無効符号化信号の場合にはこのパリティビットを反転させるようにしても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０３】
実施の形態７．
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中には音声信号のピッチ（基本周波数）情報パラメータが含まれている。音声信号を符号化した際に、このピッチ情報パラメータとして、最も低いピッチが選ばれることは殆どあり得ないため、これを通常の音声符号化を行う際には選ばないようにして、ピッチ情報パラメータが最も低いピッチとなっている符号化信号を上記無効符号化信号としても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１０４】
実施の形態８．
また、上記実施の形態１〜７においては、電話音声信号に対する符号化速度を８ｋｂｉｔ／ｓである例を説明したが、これは他の速度であっても構わない。例えば、電話音声信号に対する符号化速度を３２ｋｂｉｔ／ｓとし、その符号化方式にＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式を用いた場合を考えてみる。３２ｋｂｉｔ／ｓ ＡＤＣＰＭ方式によって符号化すると、その符号化出力は１２５マイクロ秒（すなわち符号化前のＰＣＭ信号の１サンプル時間）当り４ビットの信号となるが、この４ビット全てが“１”となる出力信号は定義されておらず、未使用である。そこで、この１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を、上記無効符号化信号としても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。なお、１ＤＣＭＥフレーム分の符号化信号は、上述のようにＤＣＭＥフレーム長が１０ｍｓであるとすると３２０ビット（３２０００ビット／秒×０．０１秒＝３２０ビット）であるが、この全３２０ビットが“１”である必要はなく、最低１サンプル分の信号（４ビット）が“１”であれば良い。
【０１０５】
実施の形態９．
また、音声復号部９の内部の無音ＰＣＭ信号発生部が出力するＰＣＭ信号として、ホス雑音を使用しても良い。ホス雑音とは、その周波数振幅特性として、ある周波数における雑音パワーが、その２倍の周波数における雑音パワーよりも５ｄＢ高い特性（−５ｄＢ／Ｏｃｔ特性）を持った雑音であり、電話による通話を行っている人の周囲雑音の周波数特性に近いと言われている。このような雑音を用いることによって、より自然な通話を行うことが可能となる。
【０１０６】
実施の形態１０．
また、音声復号部９の内部の無音ＰＣＭ信号発生部が出力するＰＣＭ信号として、１／ｆ雑音を使用しても良い。１／ｆ雑音とは、その周波数振幅特性として、ある周波数における雑音パワーが、その２倍の周波数における雑音パワーよりも６ｄＢ高い特性（６ｄＢ／Ｏｃｔ特性）を持った雑音であり、自然界に存在する雑音の周波数特性に近いと言われている。このような雑音を用いることによっても、自然な通話を行うことが可能となる。
【０１０７】
実施の形態１１．
また、音声符号化アルゴリズムがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定される８ｋｂｉｔ／ｓ ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、音声復号部９の内部の無音ＰＣＭ信号発生部９０５が出力するコンフォートノイズの代わりに、音声復号部が上記勧告内に規定されるフレーム消失対策処理を行った信号を出力するようにしても良い。このフレーム消失対策処理とは、ベアラ回線が無線回線などの場合は回線上のビット誤りが多いために、音声符号化信号が消失してしまうことがあり、そのための対策の処理である。この処理を行うと消失する前の情報を用いて消失した音声信号を予測し、その予測信号を出すことができる。また、この処理を連続して（数フレームにわたって）動作させると出力信号は無音に近づいてゆくので、無音ＰＣＭ信号発生部９０５の出力する信号の代わりにこれを使用することができる。
【０１０８】
実施の形態１２．
また、音声符号化アルゴリズムがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定される１６ｋｂｉｔ／ｓ ＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合、音声復号部９の内部の無音ＰＣＭ信号発生部９０５が出力するコンフォートノイズの代わりに、音声復号部が上記勧告内に規定されるフレーム消失対策処理を行った信号を出力するようにしても良い。このフレーム消失対策処理とは、ベアラ回線が無線回線などの場合は回線上のビット誤りが多いために、音声符号化信号が消失してしまうことがあり、そのための対策の処理である。この処理を行うと消失する前の情報を用いて消失した音声信号を予測し、その予測信号を出すことができる。また、この処理を連続して（数フレームにわたって）動作させると出力信号は無音に近づいてゆくので、無音ＰＣＭ信号発生部９０５の出力する信号の代わりにこれを使用することができる。
【０１０９】
実施の形態１３．
図５は、この発明の実施の形態１３に係るＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。
図５において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、２９は無効符号化信号生成部、３０はセレクタである。
【０１１０】
次に動作を説明する。
まず、有音判定部１、信号識別部２、割り当て制御部４、多重化部６、分離部７、擬似音声信号生成部１２、伝送速度復元部１３、第２のコンフォートノイズ発生部１４、第１のコンフォートノイズ発生部１５、第１のパターン挿入部１６、第２のパターン挿入部１７、第１のパターン検出部１８、第２のパターン検出部１９、セレクタ２０、セレクタ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、論理和回路２４、論理積回路２５は、図１に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。なお、メッセージ解読部９については図１６に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声復号部９については、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。
【０１１１】
無効符号化信号生成部２９は、図３に示した伝送速度復元部１３内部の無効符号化信号生成部１３２と同様の動作を行い、無効な８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号をセレクタ３０に対して出力する。従って、音声符号化部３は図２に示したＤＣＭＥにおける音声符号化部３と同様の動作を行い、６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ信号の高能率符号化を行うが、符号化速度が８ｋｂｉｔ／ｓの場合には、上記無効な符号化信号以外の符号化信号を出力するようになっている。セレクタ３０は、メッセージ解読部８から入力する信号が“１”（つまりベアラ割り当て無し）の場合には無効符号化信号生成部２９からの入力信号を選択し、“０”（つまりベアラ割り当て有り）の場合にはセレクタ２２からの入力信号を選択して、第２のパターン挿入部１７に出力する。
【０１１２】
図２に示したＤＣＭＥでは無効符号化信号を伝送速度復元部１３で出力していたが、この機能が、図５に示すＤＣＭＥにおいては無効符号化信号生成部２９に移動しており、このため、伝送速度復元部１３は擬似音声信号から符号化信号の抽出のみを行うようになっているが、その他の動作は図２に示したＤＣＭＥと同様となる。ここで、図１８に示した接続形態で動作を考えてみると、ＤＣＭＥ１００におけるＴＣｎのベアラ回線割り当て・切断情報は、ベアラ回線を介して対向接続されたＤＣＭＥ１０１において擬似音声信号生成部１２から出力される通常の符号化信号を含んだ擬似音声信号（ベアラ回線割り当て有りの場合）か、または、無効符号化信号生成部２９が出力する無効符号化信号を含んだ擬似音声信号（ベアラ回線割り当て無しの場合）かのどちらかとなり、この通常の符号化信号或いは無効符号化信号がＤＣＭＥ１０２における伝送速度復元部１３で抽出され、最終的にＤＣＭＥ１０３の音声復号部９まで伝送されるので、内部パラメータのリセットに反映される。すなわち、ＤＣＭＥ１００の音声符号器とＤＣＭＥ１０３の音声復号器の同期リセットが可能となる。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態１３においても、タンデムパススルー動作を行っても通信経路の両端に位置するＤＣＭＥの音声符号器と音声復号器の同期リセットが可能なＤＣＭＥを得ることができる。
【０１１４】
実施の形態１４．
図６は、この発明の実施の形態１４に係るＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。なお、図２に示す実施の形態３と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。この実施の形態１４において、異なる点は、割り当て制御部４と伝送速度復元部１３の動作である。
【０１１５】
この図に示すＤＣＭＥの動作を説明する。
まず、有音判定部１、信号識別部２、メッセージ生成部５、多重化部６、分離部７、第２のコンフォートノイズ発生部１４、第１のコンフォートノイズ発生部１５、第１のパターン挿入部１６、第２のパターン挿入部１７、第１のパターン検出部１８、第２のパターン検出部１９、セレクタ２０、セレクタ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、論理和回路２４、論理積回路２５は、図１に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声符号化部３については、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行い、６４ｋｂｉｔ／ｓＰＣＭ信号を８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓにの高能率符号化するが、符号化速度が８ｋｂｉｔ／ｓの場合には、特定の無効符号化信号以外の符号化信号を出力するようになっている。
【０１１６】
また、メッセージ解読部８は、図１６に示した従来のＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声復号部９は、図２に示した音声復号部９と同様の動作を行うもので、従って、その内部構成図は図４に示した通りである。また、擬似音声信号生成部１２は、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行い、分離部７から入力する８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号に有音・無音情報を付加し、更にダミーデータも加えて６４ｋｂｉｔ／ｓとなる擬似音声信号を出力する。擬似音声信号有音判定部２８は、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行い、擬似音声信号の中の有音・無音情報を検出し、検出結果として有音であれば“１”を、無音であれば“０”を出力する。
【０１１７】
割り当て制御部４には、新たな入力信号として第２のパターン検出部１９と擬似音声有音判定部２８の出力信号がそれぞれ追加され、第２のパターン検出部１９からの入力信号が“０”（すなわち第２のパターン非検出状態）のトランクチャネルについては、そのチャネルの有音・無音情報として有音判定部１からの入力信号を用いるが、第２のパターン検出部１９からの入力信号が“１”（すなわち第２のパターン検出状態）のトランクチャネルについては、そのチャネルの有音・無音情報として擬似音声有音判定部２８からの入力信号を用いるが、その他、ベアラ回線割り当て動作については図１６に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。すなわち、パススルー動作中でない（第２のパターン信号が検出されない）トランクチャネルに対しては従来のＤＣＭＥと同様なベアラ回線割り当てを行うが、パススルー動作中の（第２のパターン信号が検出された）トランクチャネルについては、擬似音声符号化信号中の有音・無音情報を用いてベアラ回線の割り当てを行うことになる。
【０１１８】
本実施の形態１４において、最も特徴的な動作を行う伝送速度復元部１３については、その内部構成図である図７を用いて動作を説明する。
符号化信号抽出部１３１、無効符号化信号生成部１３２、セレクタ１３３については、既に図３に示した伝送速度復元部１３の場合と同様の動作を行う。可変ＤＥＬＡＹ部１３４は、擬似音声有音判定部２８から入力する有音無音情報と割り当て制御部４から入力するベアラ回線割り当て有無情報を基に、セレクタ１３３から入力する信号を遅延させ、この入力信号が無音から有音状態に変化（すなわち無効符号化信号から通常の符号化信号に変化）した直後の符号化信号が確実にベアラ回線に出力されるようにする。
【０１１９】
具体的に説明すると、次のような動作を行う。
まず、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が無音から有音に変化した時、同時に割り当て制御部４からの入力信号も割り当て無しから有りに変化した場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れなかった場合）には、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力する。一方、擬似音声有音判定部２８からの入力信号の無音から有音への変化に対して、割り当て制御部４からの入力信号の割り当て無しから有りへの変化が遅れた場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れた場合）には、ベアラ回線への割り当てが行われるまでの間セレクタ１３３から入力する符号化信号を蓄積し、その間は、直前に出力していた無効符号化信号を出力し続ける。そして、ベアラ回線への割り当てが始まったら、蓄積していた符号化信号を古い順に出力する。つまり、ベアラ回線への割り当てが遅れた時間分だけ符号化信号を遅延させて出力することとなる。また、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が有音から無音となり、その後ベアラ回線への割り当てが無しとなった場合に、もしも符号化信号を遅延させていた場合は、遅延していた分の符号化信号（或いは無効な符号化信号）を廃棄し、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力するように動作する。
【０１２０】
以上のように動作すると、無音から有音に変化した直後の符号化信号は確実にベアラ回線に伝送される。
ここで、有音から無音にした直後の符号化信号は、この有音から無音の変化と同時にベアラ回線の割り当てが切断されれば、遅延させていた分の符号化信号がベアラ回線に伝送されないことになるが、音声符号器と音声復号器の間の同期リセットができないことに比べると、これによる通話品質の劣化は微少である。
【０１２１】
以上のように動作するＤＣＭＥを、図１８におけるＤＣＭＥ１００、ＤＣＭＥ１０１、ＤＣＭＥ１０２、ＤＣＭＥ１０３に適用すれば、パススルー動作中のトランクチャネル（ＴＣｎ）においても無音から有音に変化した直後の符号化信号が確実に伝送できるように動作するので、ＤＣＭＥ１０１或いはＤＣＭＥ１０２において、有音に変化したトランクチャネルに対するベアラ回線の割り当てが遅延しても、ＤＣＭＥ１００における音声符号器とＤＣＭＥ１０３における音声復号器の同期リセットを可能とすることができる。更に、ＤＣＭＥ１００におけるベアラ回線割り当て有無情報が、ＤＣＭＥ１０２の割り当て制御部４における有音・無音情報として使用されるので、パススルー動作中のトランクチャネルをベアラ回線に割り当て続ける必要がなくなり、上記実施の形態１〜１３に示したＤＣＭＥに比べてＤＣＭＥ１０１とＤＣＭＥ１０２との間のベアラ回線を、より有効に使用することが可能となる。
【０１２２】
実施の形態１５．
なお、擬似音声信号生成部１２と伝送速度復元部１３とを以下のように変更しても、上記実施の形態１４に示したＤＣＭＥと同様の効果を得ることができる。
図８は本実施の形態１５による擬似音声信号生成部１２の内部構成を示すブロック図であり、１２１は８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を遅延させるＤＥＬＡＹ部、１２２は擬似音声符号化信号に埋め込む有音・無音情報を生成する有音・無音情報生成部、１２３は符号化信号と有音・無音情報とを合成して６４ｋｂｉｔ／ｓの擬似音声信号を生成する符号化信号合成部である。
【０１２３】
また、図９は本実施の形態１５による伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図であり、１３１は擬似音声符号化信号の中から符号化信号を抜き出して出力する符号化信号抽出部、１３２は無効な符号化信号を生成する無効符号化信号生成部、１３３は符号化信号と無効符号化信号を選択して何れかを出力するセレクタ、１３４はセレクタ１３３の動作を制御する遅延選択判定部である。
【０１２４】
まず、図８に示した擬似音声信号生成部１２の動作を説明する。
ＤＥＬＡＹ部１２１は、分離部７より入力した８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を常に過去５ＤＣＭＥフレーム分蓄積しておき、この５ＤＣＭＥフレーム分全ての符号化信号を符号化信号合成部１２３に出力する。有音・無音情報生成部１２２は、メッセージ分解部１２２から入力するベアラ回線有無情報を基に、ベアラ回線割り当て有りの状態であれば有音という情報を、ベアラ回線割り当て無しの状態であれば無音という情報を発生して符号化信号合成部１２３に出力する。
【０１２５】
符号化信号合成部１２３は、ＤＥＬＡＹ部から入力する過去５ＤＣＭＥフレーム分の符号化信号（５ＤＣＭＥフレーム×８ｋｂｉｔ／ｓであるため４０ｋｂｉｔ／ｓとなる）と有音・無音情報生成部１２２から入力する有音・無音情報（８ｋｂｉｔ／ｓとする）に１６ｋｂｉｔ／ｓのダミー情報を加えて、６４ｋｂｉｔ／ｓの擬似符号化信号を生成して出力する。なお、この擬似音声符号化信号の一部は、第２のパターン挿入部１７による第２のパターン挿入によって信号が破壊されるので、この破壊される部分が上記ダミー情報に相当するように信号を合成する。
【０１２６】
次に、図９に示した伝送速度復元部１３の動作を説明する。
無効符号化信号生成部１３２は、図３に示した伝送速度復元部１３中における無効符号化信号生成部１３２と同様の動作を行う。符号化信号抽出部１３１は、擬似音声符号化信号を入力して、その中から５ＤＣＭＥフレーム分の符号化信号を抜き出してセレクタ１３３に出力する。また、セレクタ１３３は、遅延選択判定部１３５からの制御信号に従って、符号化信号抽出部１３１からの５ＤＣＭＥフレーム分の符号化信号の中の何れか１ＤＣＭＥフレーム分、または、無効符号化信号生成部１３２から入力する無効符号化信号を選択して、セレクタ２０へと出力する。
【０１２７】
遅延選択判定部１３５は、割り当て制御部４から入力するベアラ回線割り当て有無情報、及び、擬似音声有音信号判定部２８から入力する有音・無音情報を基に、セレクタ１３３が選択する信号を決定し、符号化信号が無音から有音状態に変化（すなわち無効符号化信号から通常の符号化信号に変化）した直後に、その符号化信号が確実にベアラ回線に出力されるように、セレクタ１３３に対して制御信号を出力する。
【０１２８】
例えば、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が無音から有音に変化した時、同時に割り当て制御部４からの入力信号も割り当て無しから有りに変化した場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れなかった場合）には、符号化信号抽出部１３１からの最も新しい符号化信号をセレクタ１３３に選択させる。
一方、擬似音声有音判定部２８からの入力信号の無音から有音への変化に対して、割り当て制御部４からの入力信号の割り当て無しから有りへの変化が遅れた場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れた場合）には、ベアラ回線への割り当てが行われるまでの間は無効符号化信号生成部１３２から入力する無効符号化信号を選択させる。
【０１２９】
そして、ベアラ回線への割り当てが始まったら、符号化信号抽出部１３１が出力する５ＤＣＭＥフレーム分の符号化信号の中から、ベアラ回線への割り当てが遅れた時間分だけ古い符号化信号を選択させる。また、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が有音から無音となり、その後ベアラ回線への割り当てが無しとなった場合には、無効符号化信号生成部１３２からの無効符号化信号を選択させる。
【０１３０】
以上のように動作すると、無音から有音に変化した直後の符号化信号は確実にベアラ回線に伝送される。但し、有音から無音にした直後の符号化信号は、この有音から無音の変化と同時にベアラ回線の割り当てが無しとなれば、もしも割り当て有りの状態で古い符号化信号選択させていた場合は、その遅延分だけ符号化信号がベアラ回線に伝送されないことになる。
【０１３１】
以上のように、図８に示した擬似音声信号生成部１２と図９に示した伝送速度復元部１３を用いた場合においても、パススルー動作中のトランクチャネル（ＴＣｎ）においても無音から有音に変化した直後の符号化信号が確実に伝送できるように動作するので、音声符号器とる音声復号器の同期リセットを可能とすることができる。
【０１３２】
実施の形態１６．
図１０は、この発明の実施の形態１６に係るＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。図６に示す実施の形態１４と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３１は擬似音声速度判定部である。
【０１３３】
次に動作を説明する。
まず、有音判定部１、信号識別部２、メッセージ生成部５、多重化部６、分離部７、第２のコンフォートノイズ発生部１４、第１のコンフォートノイズ発生部１５、第１のパターン挿入部１６、第２のパターン挿入部１７、第１のパターン検出部１８、第２のパターン検出部１９、セレクタ２０、セレクタ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、論理和回路２４は、図１に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声符号化部３については、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行い、６４ｋｂｉｔ／ｓＰＣＭ信号を８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓにの高能率符号化するが、符号化速度が８ｋｂｉｔ／ｓの場合には、特定の無効符号化信号以外の符号化信号を出力するようになっている。
【０１３４】
また、メッセージ解読部８は、図１６に示した従来のＤＣＭＥと同様の動作を行う。音声復号部９は、図２に示した音声復号部９と同様の動作を行うもので、従って、その内部構成図は図４に示した通りである。擬似音声信号有音判定部２８は、図２に示したＤＣＭＥと同様の動作を行い、擬似音声信号の中の有音・無音情報を検出し、検出結果として有音であれば“１”を、無音であれば“０”を出力する。
【０１３５】
擬似音声信号生成部１２については、その内部構成図である図１１を用いて動作を説明する。図１１において、１２４は擬似音声符号化信号に埋め込む符号化速度情報を生成する符号化速度情報生成部である。この図において、有音・無音情報生成部１２２は、メッセージ分解部８から入力するベアラ回線有無情報を基に、擬似音声符号化信号に埋め込むための有音・無音情報を生成して符号化信号合成部１２３に出力する。ここで、ベアラ回線割り当て有りの状態であれば有音という情報を、ベアラ回線割り当て無しの状態であれば無音という情報を発生する。
【０１３６】
符号化速度情報生成部１２４は、メッセージ分解部８から入力する符号化速度情報を基に、擬似音声符号化信号に埋め込むための符号化速度情報を生成する。符号化信号合成部１２３は、分離部７から入力する８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号、有音・無音情報生成部１２２から入力する有音・無音情報、符号化速度情報生成部１２４から入力する符号化速度情報に、ダミー情報を加えて、６４ｋｂｉｔ／ｓの擬似符号化信号を生成して出力する。なお、この擬似音声符号化信号の一部は、第２のパターン挿入部１７による第２のパターン挿入によって信号が破壊されるので、この破壊される部分が上記ダミー情報に相当するように信号を合成する。
【０１３７】
擬似音声速度判定部３１は、上記のようにた擬似音声符号化信号の中には符号化速度情報が含まれているので、これを抽出し、その結果が８ｋｂｉｔ／ｓであれば“０”、４０ｋｂｉｔ／ｓであれば“１”となる制御信号を出力する。
【０１３８】
割り当て制御部４には、第２のパターン検出部１９、擬似音声有音判定部２８、及び擬似音声速度判定部３１の出力信号がそれぞれ入力され、第２のパターン検出部１９からの入力信号が“０”（すなわち第２のパターン非検出状態）のトランクチャネルについては、そのチャネルの有音・無音情報として有音判定部１からの入力信号を、そして信号識別情報としては信号識別部２からの入力信号を用いるが、第２のパターン検出部１９からの入力信号が“１”（すなわち第２のパターン検出状態）のトランクチャネルについては、そのチャネルの有音・無音情報として擬似音声有音判定部２８からの入力信号を用い、更に信号識別情報としては擬似音声速度判定部３１からの符号化速度情報が８ｋｂｉｔ／ｓであれば音声、４０ｋｂｉｔ／ｓであればデータと判断する。その他、ベアラ回線割り当て動作については図１６に示したＤＣＭＥと同様の動作を行う。
【０１３９】
すなわち、パススルー動作中でない（第２のパターン信号が検出されない）トランクチャネルに対しては従来のＤＣＭＥと同様なベアラ回線割り当てを行うが、パススルー動作中の（第２のパターン信号が検出された）トランクチャネルについては、擬似音声符号化信号中の有音・無音情報と符号化速度情報を用いてベアラ回線の割り当てを行うことになる。
【０１４０】
伝送速度復元部１３については、その内部構成図である図１２を用いてその動作を説明する。図１２において、１３５は無効な符号化信号を生成する第２の無効符号化信号生成部、１３６はセレクタである。
まず、図１２において、符号化信号抽出部１３１は、擬似音声速度判定部３１からの符号化速度情報に従って、トランク側から入力した擬似音声符号化信号の中から８ｋｂｉｔ／ｓあるいは４０ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号を抜き出し、これをセレクタ１３３へと出力する。無効符号化信号生成部１３２は、擬似音声速度判定部３１からの符号化速度情報に従って、８ｋｂｉｔ／ｓあるいは４０ｋｂｉｔ／ｓの無効な符号化信号を生成してセレクタ１３３に出力する。
【０１４１】
ここで、８ｋｂｉｔ／ｓの場合の無効な符号化信号の出力動作については、図３に示した伝送速度復元部１３における無効符号化信号生成部１３２の動作と同様である。４０ｋｂｉｔ／ｓの場合については、その音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７６６に規定されるＡＤＰＣＭ方式の場合、符号化信号として１２５マイクロ秒当り５ビットの信号を出力するが、この５ビット全てが“１”である信号はあり得ない。従って、例えば４００ビット全てが“１”の信号（４０ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号のビット数は４００００ビット／秒×０．０１秒＝４００ビットとなる）を無効な符号化信号とすれば良い。
【０１４２】
セレクタ１３３は、擬似有音判定部２８からの入力信号に基づき、その信号が“１”すなわち有音であれば符号化信号抽出部１３１からの入力信号を、“０”すなわち無音であれば無効符号化信号生成部１３２からの入力信号を選択して、可変ＤＥＬＡＹ部１３４に出力する。また、第２の符号化信号生成部１３５は、無効符号化信号生成部１３２と同様の動作を行い、割り当て制御部４からの符号化速度情報に基づいて、８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓの無効な符号化信号を出力する。セレクタ１３７は、可変ＤＥＬＡＹ部１３４からの制御信号に基づき、その制御信号が“０”であれば可変ＤＥＬＡＹ部１３４からの入力信号を選択し、“１”であれば第２の無効符号化信号生成部１３６からの入力信号を選択して出力する。
【０１４３】
次に、可変ＤＥＬＡＹ部１３４の動作を説明する。
変ＤＥＬＡＹ部１３４は、擬似音声有音判定部２８から入力する有音無音情報、割り当て制御部４から入力するベアラ回線割り当て有無情報と割り当て速度情報、及び、擬似音声速度判定部３１から入力する符号化速度情報とを基に、セレクタ１３３から入力する信号を遅延させ、この入力信号が無音から有音状態に変化（すなわち無効符号化信号から通常の符号化信号に変化）した直後と符号化速度が変化した直後の符号化信号が確実にベアラ回線に出力されるようにする。
【０１４４】
まず、擬似音声符号化信号の符号化速度情報とベアラ回線割り当て速度に変化がない（原理的にベアラ回線割り当て速度は擬似音声符号化信号の符号化速度に変化がなければ変わらない）場合を考えてみる。
擬似音声有音判定部２８からの入力信号が無音から有音に変化した時、同時に割り当て制御部４からの入力信号も割り当て無しから有りに変化した場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れなかった場合）には、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力する。
【０１４５】
一方、擬似音声有音判定部２８からの入力信号の無音から有音への変化に対して、割り当て制御部４からの入力信号の割り当て無しから有りへの変化が遅れた場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れた場合）には、ベアラ回線への割り当てが行われるまでの間セレクタ１３３から入力する符号化信号を蓄積し、その間は、直前に出力していた無効符号化信号を出力し続ける。そして、ベアラ回線への割り当てが始まったら、蓄積していた符号化信号を古い順に出力する。
つまり、ベアラ回線への割り当てが遅れた時間分だけ符号化信号を遅延させて出力することとなる。
【０１４６】
また、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が有音から無音となり、その後ベアラ回線への割り当てが無しとなった場合に、もしも符号化信号を遅延させていた場合は、遅延していた分の符号化信号（或いは無効な符号化信号）を廃棄し、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力するように動作する。
【０１４７】
以上のように動作すると、無音から有音に変化した直後の符号化信号は確実にベアラ回線に伝送される。但し、有音から無音にした直後の符号化信号は、この有音から無音の変化と同時にベアラ回線の割り当てが無しとなれば、遅延させていた分の符号化信号がベアラ回線に伝送されないことになる。なお、上述のように符号化速度に変化がない場合は、セレクタ１３７に対して“０”なる制御信号を出力し続けており、従って、セレクタ１３７は、常に可変ＤＥＬＡＹ部１３４の出力信号を選択してこれを出力する動作を行っている。
【０１４８】
次に、擬似音声符号化信号の符号化速度が変化し、その結果、ベアラ回線の割り当て速度が変化する場合を考えてみる（この符号化速度情報は無音の場合に変化することはあり得ない）。
まず、擬似音声符号化信号の符号化速度とベアラ回線の割り当て速度が同時に変化（すなわちベアラ回線割り当て遅延がなかった）場合においては、それまで可変ＤＥＬＡＹ部においてセレクタ１３３からの入力信号を遅延させていたかいなかったかに関わらずセレクタ１３３からの入力信号をそのまま遅延させずに出力する。そして、セレクタ１３７に出力する制御信号は“０”（可変ＤＥＬＡＹ部１３４の出力を選択）である。
【０１４９】
また、擬似音声符号化信号の符号化速度が変化に対して、ベアラ回線の割り当て速度が遅れた場合を考えてみると、まず、ベアラ回線の割り当て速度が変わるまでの間は、可変ＤＥＬＡＹ部１３４内に、符号化速度が変化する前の未出力の符号化信号が残っていればそれを出力し、残っていなければセレクタ１３７に対して出力する制御信号を“１”として、第２の無効符号化信号生成部１３６の出力信号を選択して出力させる。なお、このとき、第２の無効符号化信号生成部１３６は、割り当て制御部４からの割り当て速度に応じた無効な符号化信号を出力している。また、セレクタ１３３３からの入力信号は蓄積しておく。
【０１５０】
その後、ベアラ回線の割り当て速度が変化したら、セレクタ１３７へ出力する制御信号を“０”に戻すと同時に、セレクタ１３３から入力して蓄積してあった符号化速度変化直後の符号化信号から順番に出力していく。そして、もしも符号化速度変化前の符号化信号が残っていた場合はそれを全て廃棄する。
このようにして、符号化速度が変化した直後の符号化信号についても、確実にベアラ回線に出力されるようになる。
【０１５１】
図１０に示すＤＣＭＥは以上のように動作するので、８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号と４０ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号との両方をタンデムパススルー動作によって伝送可能で、かつ、無音から有音への変化（図１８におけるＤＣＭＥ１００からＤＣＭＥ１０１へのベアラ回線において、割り当て無しの状態から有りの状態への変化）時にその変化した直後の符号化信号と符号化速度が変化した直後の符号化信号を確実にタンデムパススルー動作によって伝送可能であることが分かる。
従って、図１０に示すＤＣＭＥによれば、タンデムパススルー動作を行っても、伝送経路の両端に位置するＤＣＭＥの音声符号器と音声復号器との間の同期リセットを実現することが可能となる。
【０１５２】
実施の形態１７．
なお、図１２に示した伝送速度復元部１３における第２の無効符号化信号生成部１３６の出力する信号と、無効符号化信号生成部１３２の出力信号とを異なる信号としても良い。すなわち、２通りの無効な符号化信号を定義することになる。この場合、音声復号部９の構成を図１３に示すようにする。図１３において、新たな符号として、９０６は第２の無効符号化信号判定部である。
【０１５３】
次に動作を説明する。
なお、説明に当たり、２通りの無効な符号化信号については、図１２における無効符号化信号生成部１３２の出力する信号を第１の無効符号化信号、第２の無効符号化信号判定部９０６の出力する信号を第２の無効符号化信号と呼ぶことにする。図１３において、無効符号化信号判定部９０１、論理積回路９０３、セレクタ９０４、無音ＰＣＭ信号発生部９０５については、図４に示した音声復号部９と同様の動作を行う。第２の無効符号化信号判定部９０６は、分離部７より８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を入力して、この信号が第２の無効符号化信号であるかどうかを判定し、判定結果を符号化信号復号部９０２に出力する。
【０１５４】
符号化信号復号部９０２の動作は、第２の無効符号化信号判定部９０６から入力する判定結果が第２の無効符号化信号でなければ、図４に示した音声復号部９に示した符号化信号復号部９０２と同様の動作を行う。逆に、第２の無効符号化信号判定部９０６から入力する判定結果が第２の無効符号化信号である場合、前ＤＣＭＥフレームまでの状態から新たなＰＣＭ信号を予測した信号を出力する。この信号は、例えば前ＤＣＭＥフレームの出力信号をそのまま出力しても良い。また、音声符号化アルゴリズムがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式やＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２８に規定されるＬＤ−ＣＥＬＰ方式である場合には、勧告内に規定されるフレーム消失補償処理を行って予測信号を出力することが可能である。
【０１５５】
これまでの（他のいずれかの実施の形態における）説明で分かる通り、上記第１の無効符号化信号はパススルーすべき信号がない場合（擬似音声符号化信号の有音・無音情報が無音の時）に、上記第２の無効符号化信号の符号化速度が切り換わる際に伝送速度復元部２８から出力される。従って、音声復号部９は、これに対応して、無音の際には無音を、符号化速度が切り換わる際には予測信号を出力することになる。実施の形態１１においては、どちらの場合にも音声復号部９０２から無音が出力される。符号化速度が切り換わるのは有音の状態時であるから（何故なら信号識別部２において、入力信号が無音状態では信号種別の判定が不可能）、符号化速度が切り換わる際には予測信号を出力した方が、通話者にとってより自然な信号に近いものとなる。
【０１５６】
以上のように、本実施の形態１７によっても、タンデムパススルー動作を行いつつ、伝送経路の両端に位置するＤＣＭＥの音声符号器と音声復号器との間の同期リセットを実現することが可能となる。また、符号化速度が切り換わる際にも、通話者が自然に感じる信号を再生することが可能となる。
【０１５７】
なお、上記第２の無効符号化信号としては、下記の如く符号化信号とすることができる。
音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２６に規定されるＡＤＰＣＭ方式である場合、同勧告において規定されていない１サンプル分の符号が全て“１”である符号を含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることができる。
【０１５８】
また、音声符号化方式がＣＥＬＰ方式である場合、その符号器に音声信号を入力した際に使用される頻度の低いベクトルを含む符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることができる。
【０１５９】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中に定義されているパラメータ情報保護用のパリティビットが誤っている符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることができる。
【０１６０】
また、音声符号化方式がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９に規定されるＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式である場合、その符号化信号の中のピッチ周期情報をもっとも低い周期とした符号化信号を上記第２の無効符号化信号とすることができる。
【０１６１】
さらに、上記実施の形態において、音声符号化速度よりもベアラ回線の割り当て速度を早くした際は、その速度の差分を上記第１の無効符号化信号であるか上記第２の無効符号化信号であるか通常の符号化信号であるかを示す情報に割り当てるいうにすることができる。
【０１６２】
また、上記実施の形態において、過去に音声復号器から出力した信号を予測ＰＣＭ信号として用いることができる。
【０１６３】
実施の形態１８．
また、伝送速度復元部１３を図１４に示すような構成にし、音声復号部９を図１５に示すような構成とすることも可能である。
図１４において、１３７はデータ合成部、１３８はセレクタである。また、図１５において、９０７は符号化信号抽出部である。
【０１６４】
まず、図１４に示す伝送速度復元部１３の動作を説明する。
符号化信号抽出部１３１、セレクタ１３３、セレクタ１３７の動作については、図１２に示した伝送速度復元部１３の相当部分と同様の動作を行う。無効符号化信号生成部１３２は、擬似音声速度判定部３１からの速度情報に応じ、８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓの第１の無効符号化信号を出力する。但し、４０ｋｂｉｔ／ｓの場合については、４０ｋｂｉｔ／ｓ中３２ｋｂｉｔ／ｓ分の信号、すなわちＤＣＭＥフレーム当り４００ビット中３２０ビットのみで、通常の符号化信号であるか第１の無効符号化信号であるか、或いは後述する第２の無効符号化信号であるか識別できるようなパターンを使用する。従って、第２の無効符号化信号生成部１３６についても、割り当て制御部４からのベアラ回線割り当て速度情報に応じて第２の無効符号化信号を出力するが、これについても４０ｋｂｉｔ／ｓの場合、４００ビット中３２０ビットのみで第２の無効符号化信号であるかどうか識別可能となる。
【０１６５】
セレクタ１３９は、割り当て制御部４からのベアラ回線割り当て速度入力に基づき、割り当て速度が８ｋｂｉｔ／ｓの場合は第２の無効符号化信号生成部１３６の出力信号を、４０ｋｂｉｔ／ｓの場合はデータ合成部１３８の出力信号を選択して、セレクタ１３７に出力する。データ合成部１３８は、可変ＤＥＬＡＹ部１３４から出力される８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号と第２の無効符号化信号生成部１３６から出力される４０ｋｂｉｔ／ｓの第２の無効符号化信号を合成してセレクタ１３９に出力する。上述のように、４０ｋｂｉｔ／ｓの場合の第２の無効符号化信号は１ＤＣＭＥフレーム当り全４００ビット中３２０ビットで第２の無効符号化信号であるかどうか識別できるようになっているので、この３２０ビットに８０ビットの８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を加えて４００ビットとした信号が、データ合成部１３８において生成される。
【０１６６】
次に、可変ＤＥＬＡＹ部１３４の動作を説明する。
可変ＤＥＬＡＹ部１３４は、擬似音声有音判定部２８から入力する有音無音情報、割り当て制御部４から入力するベアラ回線割り当て有無情報と割り当て速度情報、及び、擬似音声速度判定部３１から入力する符号化速度情報とを基に、セレクタ１３３から入力する信号を遅延させ、この入力信号が無音から有音状態に変化（すなわち無効符号化信号から通常の符号化信号に変化）した直後と符号化速度が変化した直後の符号化信号が確実にベアラ回線に出力されるようにする。
【０１６７】
まず、擬似音声符号化信号の符号化速度情報とベアラ回線割り当て速度に変化がない（原理的にベアラ回線割り当て速度は擬似音声符号化信号の符号化速度に変化がなければ変わらない）場合は、図１２に示した伝送速度復元部１３と同様の動作となる。すなわち、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が無音から有音に変化した時、同時に割り当て制御部４からの入力信号も割り当て無しから有りに変化した場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れなかった場合）には、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力する。
【０１６８】
一方、擬似音声有音判定部２８からの入力信号の無音から有音への変化に対して、割り当て制御部４からの入力信号の割り当て無しから有りへの変化が遅れた場合（つまりベアラ回線割り当てが遅れた場合）には、ベアラ回線への割り当てが行われるまでの間セレクタ１３３から入力する符号化信号を蓄積し、その間は、直前に出力していた無効符号化信号を出力し続ける。そして、ベアラ回線への割り当てが始まったら、蓄積していた符号化信号を古い順に出力する。
つまり、ベアラ回線への割り当てが遅れた時間分だけ符号化信号を遅延させて出力することとなる。
【０１６９】
また、擬似音声有音判定部２８からの入力信号が有音から無音となり、その後ベアラ回線への割り当てが無しとなった場合に、もしも符号化信号を遅延させていた場合は、遅延していた分の符号化信号（或いは無効な符号化信号）を廃棄し、セレクタ１３３からの入力信号をそのまま出力するように動作する。
【０１７０】
以上のように動作すると、無音から有音に変化した直後の符号化信号は確実にベアラ回線に伝送される。但し、有音から無音にした直後の符号化信号は、この有音から無音の変化と同時にベアラ回線の割り当てが無しとなれば、遅延させていた分の符号化信号がベアラ回線に伝送されないことになる。なお、符号化速度に変化がない場合は、セレクタ１３７に対して“０”なる制御信号を出力し続けており、従ってセレクタ１３７は常に可変ＤＥＬＡＹ部１３４の出力信号を選択してこれを出力する動作を行っている。
【０１７１】
一方、擬似音声符号化信号の符号化速度が変化し、その結果ベアラ回線の割り当て速度が変化する場合を考えてみる（この符号化速度情報は無音の場合に変化することはあり得ない）。
まず、擬似音声符号化信号の符号化速度とベアラ回線の割り当て速度が同時に変化する（すなわちベアラ回線割り当て遅延がなかった）場合においては、それまで可変ＤＥＬＡＹ部１３４においてセレクタ１３３からの入力信号を遅延させていたかいなかったかに関わらずセレクタ１３３からの入力信号をそのまま遅延させずに出力する。そして、セレクタ１３７に出力する制御信号は“０”（可変ＤＥＬＡＹ部１３４の出力を選択）である。
【０１７２】
また、擬似音声符号化信号の符号化速度が変化に対して、ベアラ回線の割り当て速度が遅れた場合は、４０ｋｂｉｔ／ｓから８ｋｂｉｔ／ｓに変化し場合と、逆に、８ｋｂｉｔ／ｓから４０ｋｂｉｔ／ｓに変化した場合とで動作が異なる。
まず、８ｋｂｉｔ／ｓから４０ｋｂｉｔ／ｓに変化した場合の動作は、図１２に示した伝送速度復元部１３の場合と同様である。すなわち、ベアラ回線の割り当て速度が変わるまでの間は、可変ＤＥＬＡＹ部１３４内に、符号化速度が変化する前の未出力の符号化信号が残っていればそれを出力し、残っていなければセレクタ１３７に対して出力する制御信号を“１”として、セレクタ１３９の出力信号を選択して出力させる。
【０１７３】
なお、このとき、セレクタ１３９はベアラ回線割り当て速度が８ｋｂｉｔ／ｓであるから第２の無効符号化信号生成部１３６の出力する第２の無効符号化信号を選択している。また、セレクタ１３３３からの入力信号は蓄積しておく。その後、ベアラ回線の割り当て速度が変化したら、セレクタ１３７へ出力する制御信号を“０”に戻すと同時に、セレクタ１３３から入力して蓄積してあった符号化速度変化直後の符号化信号から順番に出力していく。そして、もしも符号化速度変化前の符号化信号が残っていた場合はそれを全て廃棄する。
【０１７４】
このようにして、８ｋｂｉｔ／ｓから４０ｋｂｉｔ／ｓに符号化速度が変化した直後の符号化信号についても、確実にベアラ回線に出力されるようになる。逆に、符号化速度が４０ｋｂｉｔ／ｓから８ｋｂｉｔ／ｓに変化する場合、ベアラ回線の割り当て速度が変わるまでの間であっても、セレクタ１３３からの入力信号（８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号）をそのまま遅延させずに出力する。なお、この間、セレクタ１３７に出力する制御信号を“１”とし、従って、セレクタ１３７はセレクタ１３９の出力信号を選択して出力する。
【０１７５】
また、この可変ＤＥＬＡＹ部１３４から出力された８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号は、データ合成部１３８によって第２の無効符号化信号と合成されてセレクタ１３９に出力され、更に、セレクタ１３９はベアラ回線割り当て速度が４０ｋｂｉｔ／ｓなのでセレクタ１３９からの入力信号をセレクタ１３７に出力するので、この状態においては、伝送速度復元部１３から出力される４０ｋｂｉｔ／ｓの信号は、第２の無効符号化信号と８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号とが合成された信号となる。その後、ベアラ回線の割り当て速度が変化して８ｋｂｉｔ／ｓとなったら、可変ＤＥＬＡＹ部１３４はセレクタ１３７へ出力する制御信号を“０”に戻す。このように符号化速度が４０ｋｂｉｔ／ｓから８ｋｂｉｔ／ｓに変化した場合は、その変化直後の８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号が第２の無効符号化信号と合成されて４０ｋｂｉｔ／ｓの信号として、ベアラ回線に出力されるようになる。
【０１７６】
次に図１５に示す音声復号部９の動作を説明する。
無効符号化信号判定部９０１、論理積回路９０３、セレクタ９０４、無音ＰＣＭ信号発生部９０５、第２の無効符号化信号判定部９０６については、図１３に示した音声復号部９の相当部分と同様の動作を行う。符号化信号抽出部９０７は、第２の無効符号化信号判定部９０６からの判定結果が第２の無効符号化信号であり、かつメッセージ解読部８からの符号化速度情報が４０ｋｂｉｔ／ｓである場合は、分離部７からの入力信号が第２の無効符号化信号と８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号とが合成された信号であるので、これから８ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号のみを抽出して符号化信号復号部９０２に出力し、それ以外の場合は、分離部７からの入力信号をそのまま符号化信号復号部９０２に出力する。
【０１７７】
符号化信号復号部９０２は、符号化信号抽出部９０７からの８ｋｂｉｔ／ｓまたは４０ｋｂｉｔ／ｓ符号化信号を、メッセージ解読部８からの符号化速度情報に従ってＰＣＭ信号に復号するが、メッセージ解読部８からの符号化速度情報が４０ｋｂｉｔ／ｓであっても第２の無効符号化信号判定部９０６から入力する判定結果が第２の無効符号化信号である場合は、８ｋｂｉｔ／ｓの音声復号処理を行う。その他の内部パラメータリセット動作については、図１３に示した音声復号部９における符号化信号復号部９０２と同様の動作を行う。
【０１７８】
以上のように、本実施の形態１８によっても、タンデムパススルー動作を行いつつ、伝送経路の両端に位置するＤＣＭＥの音声符号器と音声復号器との間の同期リセットを実現することが可能となる。また、符号化速度が４０ｋｂｉｔ／ｓから８ｋｂｉｔ／ｓに切り換わる際にベアラ回線の割り当てが遅延しても４０ｋｂｉｔ／ｓ分割り当てられたベアラ回線上に８ｋｂｉｔ／ｓの符号化信号を埋め込んで伝送するので、実質的に割り当て遅延がない場合と同様の動作が可能となる。
【０１７９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、タンデムパススルー機能を備えたディジタル回線多重化装置において、音声符号器と音声復号器との間の同期リセットが可能なディジタル回線多重化装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態３に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図３】  図２の伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。
【図４】  図２の音声復号部９の内部構成を示すブロック図である。
【図５】  この発明の実施の形態１３に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態１４に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図７】  図６の伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態１５に係る疑似音声信号生成部１２の内部構成を示すブロック図である。
【図９】  この発明の実施の形態１５に係る伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】  この発明の実施の形態１６に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図１１】  図１０の疑似音声信号生成部１２の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】  図１０の伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。
【図１３】  この発明の実施の形態１７に係る音声復号部９の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】  この発明の実施の形態１８に係る伝送速度復元部１３の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】  この発明の実施の形態１８に係る音声復号部９の内部構成を示すブロック図である。
【図１６】  従来例に係るディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）の構成を示すブロック図である。
【図１７】  ディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）がベアラ回線に出力する信号のフレーム（ＤＣＭＥフレーム）構成図である。
【図１８】  ディジタル回線多重化装置（ＤＣＭＥ）が３個所の拠点に配置されているネットワークの構成図である。
【図１９】  特開平１０−１９０６６７号公報に示されたタンデムパススルー機能を備えた音声ＡＴＭ伝送装置６０を示す構成図である。
【図２０】  音声ＡＴＭ伝送装置の交換機側が中継接続されている場合の構成図である。
【符号の説明】
１  有音判定部、２  信号識別部、３  音声符号化部、４  割り当て制御部、５  メッセージ生成部、６  多重化部、７  分離部、８  メッセージ解読部、９音声復号部、１２  疑似音声信号生成部、１３  伝送速度復元部、１４  第２のコンフォートノイズ発生部、１５  第１のコンフォートノイズ発生部、１６  第１のパターン挿入部、１７  第２のパターン挿入部、１８  第１のパターン検出部、１９  第２のパターン検出部、２０  セレクタ、２１  セレクタ、２２  セレクタ、２３  セレクタ、２４  論理和回路、２５  論理積回路、２６  論理和回路、２７  パススルー通知メッセージ発生部、２８  疑似音声有無判定部、２９  無効符号化信号生成部、３０  セレクタ、３１  疑似音声速度判定部、１２１  ＤＥＬＡＹ部、１２２  有音・無音情報生成部、１２３  符号化信号合成部、１２４  符号化速度情報生成部、１３１  符号化信号抽出部、１３２  無効符号化信号生成部、１３３  セレクタ、１３４  可変ＤＥＬＡＹ部、１３５  遅延選択判定部、１３６  第２の無効符号化信号生成部、１３７  セレクタ、１３８  データ合成部、１３９  セレクタ、９０１  無効符号化信号判定部、９０２符号化信号復号部、９０３  論理積回路、９０４  セレクタ、９０５  無音ＰＣＭ信号発生部、９０６  第２の無効符号化信号判定部、９０７  符号化信号抽出部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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