DE69730473T2 - System zur Kodierung und Übertragung von Sprachsignalen - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sprachcodier- und -übertragungssystem zum Verdichten und Übertragen eines Sprachsignals mit einem hohen Wirkungsgrad, mit insbesondere verbesserter Sprachqualität.
  • Im heutigen Zeitalter der Multimedien-Kommunikation werden Kommunikationsnetzwerke nicht für Sprache verwendet, wie beispielsweise durch das Telefon, sondern auch für die Übertragung von Bildern und Computerdaten. Die Übertragung von großen Informationsmengen wie Bildern und Computerdaten wird durch die Digitaltechnik realisiert. D. h., zu übertragende Informationen werden digital codiert, und das Schaltsystem wird ebenfalls verbessert vom Schalten von Schaltkreisen zum Paketschalten. In der Zukunft ist die Kommunikation durch ATM (Asynchroner Übertragungsbetrieb) die Haupttechnologie, die zum wirksamen Übertragen derart veränderter Informationen verwendet wird.
  • Um eine Übertragung wirksamer durchzuführen und demgemäß den übertragenen Informationsinhalt zu vergrößern, werden zu übertragende Daten in Einheiten wie Pakete oder Zellen geteilt, die durch Zeitteilungs-Multiplexverarbeitung übertragen werden. Die Sprachübertragung hat bisher eine Sprachcodiertechnik mit hohem Wirkungsgrad zum wirksamen Codieren eines Sprachsignals durch Entfernen von redundanten Komponenten aus dem Signal durch Differenzcodierung oder eine ähnliche Technik verwendet.
  • Die Dokumente US-A-3 836 719 und US-A-3 832 493 offenbaren Codier- und Übertragungssysteme, bei denen redundante Komponenten entfernt werden.
  • Sprachcodiersysteme mit hohem Wirkungsgrad zum Durchführen einer Codierung durch Verwendung einer Differenz enthalten ein vorhersagendes Differenzcodiersystem wie das ADPCM(Adaptive Differenzimpuls-Codemodulation)-Codiersystem. Das vorhersagende Differenzcodiersystem sagt gegenwärtige Signale vorher auf der Grundlage von vergangenen Signalen und quantisiert Differenzen zwischen Werten des vorhergesagten Signals und Werten des tatsächlichen Signals. Da eine Differenz im Allgemeinen einen Wert hat, der kleiner als die ursprünglichen Daten ist, ist die Anzahl von Bits eines Codes, der durch Quantisieren der Differenz erhalten wurde, kleiner als die Anzahl von Bits eines Codes, der nicht von einer Differenz abhängt. Ein Codierteil und ein Decodierteil dieses Systems haben jeweilige interne Zustände, die als ein Bezugswert für eine Differenzverarbeitung verwendet werden. Der interne Zustand besteht aus einem Satz von Parametern, die das vergangene Sprachsignal dar stellen.
  • Bei einer Übertragung durch ein ATM-Netzwerk werden mehrfache Übertragungsleitungen durch digital codierende Informationsquellen wie Sprache, Bild und Computerdaten verwendet, Teilen der Quellen in eine Einheit, die als eine Zelle bezeichnet wird, und asynchrones Übertragen in einem Bündelbetrieb, um den Wirkungsgrad der Ausnutzung der Übertragungsleitungen zu verbessern. Bei Kommunikation mit dem ATM-Netzwerk kann die vorgenannte hochwirksame Sprachcodiertechnologie in Kombination hiermit verwendet werden. Da der Hauptverkehr aufgrund von Sprachinformationen erfolgt, verringert die Anwendung der hochwirksamen Sprachcodiertechnologie auf die Sprachinformationen die Übertragungslänge und erzielt eine Übertragung mit höherem Wirkungsgrad.
  • Darüber hinaus enthält das Sprachcodiersystem das ITU (International Telecommunication Union) Recommendation G.728-Codiersystem (LD-CELP-System: Low-Delay Code-Excited Linear Prediction) zusätzlich zu dem vorgenannten ADPCM. Dieses Codiersystem ist im Einzelnen beschrieben in Draft CCITT Recommendation G.728 "Coding of Speech at 16 Kbits/s using Code Excited Linear Prediction (LD-CELP)". Dieses Codiersystem beruht auf der Rückwärtsadaption für die Durchführung einer Adaption eines Synthesefilters und der Erregungsverstärkung gemäß vergangenen Sprachsignalen. Dieses System hat auch ein Aggregat von Parametern des vergangenen Sprachsignals als einen internen Zustand, der als eine Bezugsgröße für eine Differenzverarbeitung eines Synthesefilterkoeffizienten, eines adaptiven Verstärkungskoeffizienten oder dergleichen verwendet wird.
  • Kürzlich wurde, wegen der vorbeschriebenen Forderung nach höherem Wirkungsgrad, die Technik der Eliminierung einer stillen Periode zum Ausschluss eines stillen Teils bei der Übertragung eines Sprachsignals verwendet. Es ist bekannt, dass die Technik der Eliminierung einer stillen Periode die Gesamtmenge von zu einer Übertragungsleitung mit einer kleinen Sprachqualitätsverschlechterung zu übertragenden Sprachsignalen herabsetzen kann und realisiert eine Sprachübertragung mit höherem Wirkungsgrad gemäß einem statistischen Multiplikationseffekt. In dem Fall des Sprachübertragungssystems mit eliminierter stiller Periode jedoch werden Operationen eines Decodierteils zum Empfangen und Decodieren eines differenzcodierten Sprachsignals undefiniert, da während stillen Perioden keine Sprachinformationen übertragen werden. D. h., wenn ein stiller Zustand (dies kann als ein Zustand ohne Gesprächsruck bezeichnet werden) in einen Zustand mit Sprache (dies kann als ein Zustand mit einem Sprachruck bezeichnet werden) geändert wird, stimmt der interne Zustand eines Codierteils zum Erzeugen eines Sprachcodes nicht mit dem eines Decodierteils überein. Daher ist der Decodierteil nicht immer in der Lage, ein korrektes Sprachsignal zu decodieren, selbst wenn dem Teil ein korrekter Code mit hohem Wirkungsgrad ohne Übertragungsleitungsfehler übergeben wird. Diese Erscheinung tritt häufig als unangenehmes anomales Geräusch auf wie ein Klicken oder ein Oszillationsgeräusch, in einem regenerierten Ton bei einem Empfangsknoten.
  • 16 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Sprachcodier- und -übertragungssystems zum Lösen des vorstehenden Problems. Dieses Schaltbild basiert auf dem Blockschaltbild, das in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 2-181552 gezeigt ist.
  • Dieses Sprachübertragungssystem bildet einen Satz von Strukturen durch einen Übertragungsknoten 2 und einen Empfangsknoten 4. In einem Zustand mit einem Gesprächsruck, d. h., in einer sprachgefüllten Periode codiert der Übertragungsknoten 2 ein Sprachsignal unter Verwendung eines hochwirksamen Sprachcodierers 6 und überträgt das Signal über einen Umschalter 8 zu einer Übertragungsleitung 10. Da der Umschalter 8 des Übertragungsknotens 2 so geschaltet ist, dass er keine Daten zu der Übertragungsleitung 10 ohne Gesprächsruck überträgt, d. h., zu einer stillen Zeit, wird ein Sprachcode mit eliminierter stiller Periode von dem Übertragungsknoten 2 übertragen. Ein Sprachdetektor 12 erfasst eine Sprache oder die Stille eines Sprachsignals und schaltet den Umschalter 8 um.
  • Der Empfangsknoten 4 decodiert einen von der Übertragungsleitung 10 gesendeten Sprachcode in ein Sprachsignal durch einen Decodierer 14 und gibt das Signal aus. Während die Eliminierung der stillen Perioden durchgeführt wird, wird der Umschalter 16 zu der Seite des Generators 18 für Pseudo-Hintergrundrauschensignale geschaltet und künstliches Rauschen wird von dem Empfangsknoten 4 ausgegeben. Eine Extraktionsvorrichtung 20 für Sprach/Stille-Informationen erfasst Sprache oder Stille gemäß einem Sprachcode und schaltet den Umschalter 16 um. Bei diesem System ist der Übertragungsknoten 2 mit einem Speicher 22 versehen, der einen vorbestimmten internen Zustand des Codierers 6 speichert, während der Empfangsknoten 4 mit einem Speicher 24 versehen ist, der denselben Inhalt wie der Speicher 22 speichert. Darüber hinaus erfassen bei dem Übergang, bei dem ein Sprachsignal von einem stillen Zustand zu einem Sprachzustand geändert wird und das vorgenannte Problem bewirkt, der Sprach detektor 12 und die Extraktionsvorrichtung 20 für Sprach/Stille-Informationen synchron dem Übergang, ein Bezugswert für die Differenzverarbeitung wird von dem Speicher 22 in dem Codierer 6 als ein interner Zustand in dem Übertragungsknoten 2 gesetzt, und derselbe Bezugswert für Differenzverarbeitung wie der des Codierers 6 wird von dem Speicher 24 zu dem Decodierer 14 als ein interner Zustand in dem Empfangsknoten 4 gesendet. Somit wird die Zeit, zu der ein Gesprächsruck erfasst wird, zwischen dem Übertragungsknoten 2 und dem Empfangsknoten 4 synchronisiert, und an diesem Punkt werden beide internen Zustände in denselben Zustand zurückgesetzt. Daher stimmt der interne Zustand des Codierers 6 immer mit dem des Decodierers 14 in einer Sprachperiode überein, und hierdurch ist es möglich, ein anomales Geräusch am Kopf eines Gesprächsrucks zu vermeiden.
  • In der Zukunft werden, wie vorstehend beschrieben ist, ein Übertragungsnetzwerk mit Eliminierung der stillen Periode oder ein ATM-Netzwerk hauptsächlich unter Verwendung der vorstehenden Techniken ausgebildet.
  • Jedoch wurden Übertragungsnetzwerke, die stille Perioden nicht eliminieren, und STM(Synchroner Übertragungsbetrieb)-Netzwerke bereits hergestellt. Diese Übertragungsnetzwerke wurden als eine Infrastruktur hergestellt, die in vielen Fällen ein erhebliches Kapital verwenden. Daher ist es ökonomisch schwierig, sie unmittelbar durch Übertragungsnetzwerke mit Eliminierung von stillen Perioden oder ATM-Netzwerke zu ersetzen oder sie anderweitig zu verbessern. Daher ist es, um ein großes Netzwerk enthaltend einen Bereich, der durch diese herkömmlichen Übertragungsnetzwerke abgedeckt ist, zu konstruieren, erforder lich, zuzulassen, dass Netzwerke, die stille Perioden eliminieren und Netzwerke, die stille Periode nicht eliminieren, oder ATM-Netzwerke und STM-Netzwerke jeweils zusammen existieren.
  • Gegenwärtig ist es möglich, eine Koexistenz beider Netzwerke zu realisieren, indem zwei Typen von Netzwerken durch einen Relaisknoten verbunden werden.
  • Es gibt zwei Verfahren zum Verbinden des Netzwerks mit Eliminierung der stillen Perioden und des Netzwerks mit stillen Perioden, wie in den 18 und 19 gezeigt ist. Diese Figuren illustrieren eine Übertragung von dem Netzwerk mit Eliminierung der stillen Periode zu dem Netzwerk mit der stillen Periode. Zusätzlich gibt es zwei Verfahren zum Verbinden des ATM-Netzwerks und des STM-Netzwerks, wie in den 20 und 21 gezeigt ist. Diese Figuren illustrieren eine Übertragung von dem ATM-Netzwerk zu dem STM-Netzwerk.
  • 18 ist ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems, bestehend aus tandemverbindenden Netzwerken, die stille Periode eliminieren, und aus Netzwerken, die stille Periode nicht eliminieren, die über einen Relaisknoten verbunden sind. In 18 sind Komponenten, die entsprechende Funktionen wie diejenigen in 16 haben, mit demselben Symbol versehen, und ihre Beschreibung ist weggelassen. Ein Codierer 32 eines Übertragungsknotens 30 dieses Systems führt die Codierung durch, wobei stille Periode nicht eliminiert werden, und überträgt einen erzeugten Sprachcode zu einer Übertragungsleitung 34 (Übertragungsleitung B). Ein Relaisknoten 36 empfängt den Sprachcode von der Übertragungsleitung B, eliminiert die stille Periode des Sprachcodes und überträgt den Sprachcode mit eliminierter stiller Periode zu dem Empfangsknoten 4 über eine Übertragungsleitung A. Der Relaisknoten 36 decodiert den Sprachcode von dem Übertragungsknoten 30 als ein Sprachsignal durch einen Decodierer 38 und codiert danach das Sprachsignal als einen Sprachcode mit eliminierter stiller Periode und überträgt ihn zu dem Empfangsknoten 4. Die Verarbeitung verwendet nach der Decodierung durch den Decodierer 38 das Übertragungssystem mit eliminierter stiller Periode unter Verwendung des anhand von 16 beschriebenen synchronen Zurücksetzens. Daher sind in dem Fall dieses Übertragungssystems, da der Relaisknoten 36 die Decodierung einmal durchführt und dann wieder die Codierung, die Übertragungsleitungen A und B aus dem Gesichtspunkt der Codierung in großem Maße unabhängig voneinander, und dieses System wird daher als eine Tandemverbindung bezeichnet.
  • 19 ist ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems, das gebildet ist durch Verbinden von Netzwerken mit Eliminierung der stillen Perioden und Netzwerken, die stille Perioden nicht eliminieren, über eine Verbindung durch einen Relaisknoten. In 19 sind Komponenten, die eine entsprechende Funktion wie diejenigen in 18 haben, mit demselben Symbol versehen, und ihre Beschreibung ist weggelassen. Bei einem Sprachcode ohne eliminierte stille Periode, der von dem Übertragungsknoten 30 zu der Übertragungsleitung 34 übertragen wird, wird die stille Periode durch einen Relaisknoten 50 eliminiert, und er wird zu einem Empfangsknoten 54 über eine Übertragungsleitung 52 (Übertragungsleitung A) übertragen.
  • In dem Relaisknoten 50 decodiert ein Decodierer 56 einen von der Übertragungsleitung B gesendeten Sprachcode, um ein Sprachsignal wieder herzustellen. Ein Sprachdetektor 58 erfasst Sprache oder Stille (Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gesprächsrucks) gemäß dem Sprachsignal und steuert einen Umschalter 60. Der Umschalter 60 verbindet die Übertragungsleitung B mit der Übertragungsleitung A nur dann, wenn ein Sprachcode ohne eliminierte stille Periode von der Übertragungsleitung B einen Gesprächsruck hat. Wenn der Sprachcode keine Gesprächsrucks hat, wird er verlassen und keine Daten werden zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Hierdurch wird ein Sprachcode mit eliminierter stiller Periode zu der Übertragungsleitung A übertragen. In dieser Verbindung verzögert eine Verarbeitungsverzögerungseinheit 62 den Sprachcode von der Übertragungsleitung B um die Verarbeitungszeit in dem Decodierer 56 und dem Sprachdetektor 58 und realisiert die Synchronisation zwischen der Operation des Umschalters 60 und dem Sprachcode.
  • Der Empfangsknoten 54 decodiert einen Sprachcode mit eliminierter stiller Periode, der von dem Relaisknoten 50 über die Übertragungsleitung A zu dem Empfangsknoten 54 übertragen wurde, als ein Sprachsignal durch einen Decodierer 64 entsprechend dem Codierer 32 des Empfangsknotens 30 und gibt den decodierten Sprachcode aus. Wenn kein Sprachcode von der Übertragungsleitung A eingegeben wird, d. h., während die Eliminierung der stillen Periode durchgeführt wird, schaltet eine Extraktionsvorrichtung 66 für Sprache/Stille-Informationen einen Umschalter 68 zu einem Pseudo-Hintergrundrauschsignal-Generator 70, um künstliches Rauschen von dem Empfangsknoten 54 auszugeben.
  • Somit führt der Relaisknoten 60 nur einen Schaltvorgang durch. Daher wird, obgleich bei einem zu dem Empfangsknoten 54 übertragenen Sprachcode die stille Periode eliminiert ist, der Sprachcode selbst von dem Übertragungsknoten 30 übertragen. Daher sind in dem Fall dieses Übertragungssystems die Übertragungsleitungen A und B gut miteinander kombiniert, und dies wird somit als eine Digital-Eins-Verbindung bezeichnet.
  • 20 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Übertragungssystems, das durch die Tandemverbindung des ATM-Netzwerks und des STM-Netzwerks über einen Relaisknoten gebildet ist. Ein Codierer 73 eines Übertragungsknotens 72 in dem System digitalisiert ein Sprachsignal und führt die Codierung mit einer hohen Verdichtungsrate durch. Eine Zellenzusammensetzvorrichtung 74 sortiert einen durch den Codierer 73 codierten sequenziellen Sprachcode und überträgt den Code zu einer Übertragungsleitung A. Die Übertragungsleitung A ist das ATM-Netzwerk. Der Sprachcode wird in Zelleinheiten in einem Bündelbetrieb über die Übertragungsleitung A übertragen.
  • In dem Relaisknoten 75 absorbiert ein Puffer 76 eine Übertragungsschwankung der Zelle und dann zerlegt eine Zellenzerlegungsvorrichtung 77 die empfangene Zelle, um den sequentiellen Sprachcode zu erzeugen. Ein Detektor 78 für verschwundene Zellen erfasst eine tote Zelle aufgrund einer Fehlverwendung oder einer Verzögerung in dem ATM-Netzwerk und steuert die Operationen jedes Teils in dem Relaisknoten 75. Ein Decodierer 79 decodiert einen aus der Zelle herausgezogenen Sprachcode in ein ursprüngliches digitales Abtastsprachsignal, beispielsweise ein PCM(Pulscode-Modulation)-Sprachsignal. Eine Einheit 80 für synchrones Eintreffen gleicht die Operationen zwischen dem Decodierer 73 und dem Decodierer 79 an. Ein Kom pensator 81 für verschwundene Zellen kompensiert ein Sprachsignal in Bezug auf die verschwundene Zelle. Ein Speicher 82 speichert ein letztes Sprachsignal zum Kompensieren der Zelle. Ein Auswahlschalter 83 ist ein Schalter zum Auswählen entweder des in dem Decodierer 79 decodierten Sprachsignals oder des die verschwundene Zelle kompensierenden Sprachsignals. Ein Codierer 84 ist derselbe wie der Codierer 73. Ein Übertragungsleitung B ist das STM-Netzwerk. Ein Empfangsknoten 85 hat einen Decodierer 86 entsprechend dem Decodierer 79.
  • Für Sprachkommunikation ist eine Echtzeitfähigkeit erforderlich. Daher kann ein Wiederübertragungsvorgang, den eine Datenkommunikation verwendet, hierauf nicht angewendet werden, wenn ein Nichtgebrauch einer Zelle stattfindet, was eine besondere Ursache für die Verschlechterung des ATM-Netzwerks ist. Insbesondere ist in einer ATM-Sprachkommunikation, die mit dem hochwirksamen Codieren kombiniert ist, die Zellengröße auf 53 Bytes festgelegt. Mit einem effizienteren Codierverfahren können mehr Informationen in einer Zelle aufgenommen werden, was zu einem größeren Schaden in einer regenerierten Sprache aufgrund von Zellennichtgebrauch führt. Folglich ist für die Realisierung einer Sprachübertragung mit hoher Qualität bei dem ATM eine Verarbeitung zum Regenieren einer natürlichen Sprache erforderlich für die Interpolation zur Annahme der in der verschwundenen Zelle enthaltenen Information.
  • Das in 20 gezeigte System verwendet das folgende Verfahren als eine Gegenmaßnahme gegen das Verschwinden von Zellen. Der Detektor 78 für verschwundene Zellen überwacht den Relaisknoten 75 erreichende Zellen, erfasst verschwundene Zellen in dem ATM-Netzwerk oder solche, die den Relaisknoten 75 nicht innerhalb einer vorbestimmten Periode erreichen, und sendet ein Steuersignal auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse zu dem Kompensator 81 für verschwundene Zellen und dem Auswahlschalter 83. Als ein Verfahren zum Erfassen der verschwundenen Zelle fügt die Zellenzusammensetzvorrichtung 74 beispielsweise einen Index, der eine Sendereihenfolge darstellt, zu einem Nutzlastbereich der Zelle hinzu, und der Detektor 78 für verschwundene Zellen überwacht, ob der Index verloren ist oder nicht.
  • Nachdem der Detektor 78 für verschwundene Zellen dem Kompensator 81 für verschwundene Zellen die Eliminierung der Zelle mitgeteilt hat, interpoliert/extrapoliert der Kompensator 81 für verschwundene Zellen das verlorene Sprachsignal oder schaltet es ab, auf der Grundlage des in dem Speicher 82 gespeicherten vergangenen Sprachsignals. Zusätzlich wählt der Auswahlschalter 83 zwischen einem Ausgang des Decodierers 79 und einem Ausgangssignal des Kompensators 81 für verschwundene Zellen auf der Grundlage eines Steuersignals von dem Detektor 78 für verschwundene Zellen. Das gewählte Signal wird wieder der hochwirksamen Codierung mit dem Codierer 84 unterzogen und wird zu der Übertragungsleitung B (STM-Netzwerk) gesendet. Hierdurch wird ein Sprachcode mit verringertem Schaden durch den Zellenschwund von dem Relaisknoten 75 gesendet. In dem Relaisknoten 75 wird wieder die Codierung durchgeführt, nachdem der Sprachcode decodiert ist. Daher hat das Übertragungssystem in hohem Maße gegenseitig unabhängige Übertragungsleitungen A und B in Hinsicht auf die Codierung. Aus diesem Grund wird das System das Tandemverbindungssystem genannt.
  • Als ein Sprachcodieralgorithmus mit hohem Wirkungsgrad, der in den Codierern 83, 84 und den Decodierern 79, 86 verwendet wird, ist die ITU-T Recommendation G.726/727 ADPCM (Adaptive Differenzimpuls-Codemodulation), ITU-T Recommendation G.728 LD-CELP (codeerregte lineare Vorhersage mit geringer Verzögerung) und die ITU-T Recommendation G.729 CS-ACELP (mit algebraischem Code erregte lineare Vorhersage mit konjugierter Struktur) oder dergleichen gut bekannt.
  • 21 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Übertragungssystems, bestehend aus der Digital-Eins-Verbindung des ATM-Netzwerks und des STM-Netzwerks über einen Relaisknoten. Die Komponenten in 21 mit entsprechenden Funktionen wie diejenigen in 20 sind mit demselben Symbol versehen, und ihre Beschreibung ist weggelassen. Eine Zelle enthaltend einen hochwirksamen Sprachcode, die von dem Übertragungsknoten 72 zu der Übertragungsleitung A (ATM-Netzwerk) gesendet ist, wird durch den Relaisknoten 90 zerlegt, zu einem synchronen Rahmen umgebildet und dann über die Übertragungsleitung B (STM-Netzwerk) zu dem Empfangsknoten 85 übertragen.
  • Der Empfangsknoten 85 decodiert den Sprachcode, der von dem Relaisknoten 90 über die Übertragungsleitung B übertragen wurde, unter Verwendung des Decodierers 86 entsprechend dem Codierer 73 an dem Übertragungsknoten 72, und gibt den decodierten Sprachcode aus. Somit führt der Relaisknoten 90 nur einen Schaltvorgang durch. Der Sprachcode zum Übertragen zu dem Empfangsknoten 85 ist ein von dem Übertragungsknoten 72 selbst gesendetes Signal. Daher hat das Übertragungssystem gegenseitig hochintegrierte Übertragungsleitungen A und B im Hinblick auf die Codierung. Dies ist ein Grund, dass das System als das Digital-Eins-Verbindungs-System genannt wird.
  • Das Verbinden der Übertragungsleitungen A und B gemäß einer Tandemverbindung oder der Digital-Eins-Verbindung hat die folgenden Probleme. In dem Fall der Tandemverbindung eines stille Perioden eliminierenden Netzwerks und eines stille Perioden nicht eliminierenden Netzwerks, wie in 18 gezeigt ist, wird ein Sprachcode von dem Übertragungsknoten 30 einmal in ein Sprachsignal decodiert und dann übertragen entsprechend der Eliminierung der stillen Perioden unter Verwendung eines synchronen Rücksetzens. Daher stimmt der interne Zustand des Codierers 6 des Relaisknotens 36 mit dem des Empfangsknotens 4 überein, und ein anomaler Ton wird vermieden, wie vorstehend beschrieben ist. Da jedoch die Verarbeitung zum Decodieren und Codieren eines Sprachcodes in einem Relaisknoten durchgeführt wird, wird ein in einen Übertragungsknoten eingegebenes Sprachsignal zweimal codiert und decodiert, bevor es von einem Empfangsknoten ausgegeben wird. Daher tritt das Problem auf, dass Quantisierungsfehler akkumuliert werden und die Qualität eines von dem Empfangsknoten 4 ausgegebenen Sprachsignals sich verschlechtert. Es ist bekannt, dass die vorgenannte Qualitätsverschlechterung sich stärker bemerkbar macht, wenn eine Eliminierungsrate zunimmt, obgleich die Qualitätsverschlechterung bei einer hohen Bitrate (16 KBit/s oder mehr) nahezu belanglos ist. Da ein Sprachübertragungssystem eine niedrige Bitrate verwendet, ist es unmöglich, die vorgenannte Sprachqualitätsverschlechterung zu ignorieren. Dies ist vollständig anwendbar auf das Übertragungssystem, das mit dem hochwirksamen Codieren kombiniert ist, bei dem das ATM-Netzwerk und das STM-Netzwerk tandemverbunden sind, wie in 20 gezeigt ist.
  • Jedoch sind in dem Fall des Verbindens eines die stillen Perioden eliminierenden Netzwerks und eines die stillen Perioden nicht eliminierenden Netzwerks gemäß der in 19 gezeigten Digital-Eins-Verbindung die Bedingungen vollständig umgekehrt. In diesem Fall wird, da ein Sprachcode entsprechend der Anwesenheit eines Gesprächsrucks, der zu dem Empfangsknoten 54 übertragen wird, derselbe ist wie ein in dem Übertragungsknoten 30 erzeugter Sprachcode, die Verschlechterung der Sprachsignalqualität aufgrund einer Akkumulierung von Quantisierungsfehlern verhindert. Jedoch stimmt der interne Zustand des Codierers 32 des Übertragungsknotens 30 nicht allgemein mit dem des Decodierers 64 des Empfangsknotens 4 zu der Zeit der Änderung von einem stillen Zustand zu einem stimmenbehafteten Zustand überein. D. h., da Bezugswerte der Differenzen bei der Codierung/Decodierung unterschiedlich sind, obgleich die Sprachcodes dieselben sind, tritt wieder das Problem auf, dass ein anomaler Ton erzeugt wird. Dieser anomale Ton ist nicht nur unangenehm für einen Benutzer, sondern er bewirkt auch das Problem einer extremen Verschlechterung der Sprachinhaltsklarheit, da der anomale Ton im Allgemeinen am Anfang eines Gesprächsrucks erzeugt wird.
  • Für ein Übertragungssystem, das mit der hochwirksamen Codiertechnologie kombiniert ist, bei dem das ATM-Netzwerk und das STM-Netzwerk in einer Digital-Eins-Verbindung miteinander verbunden sind, wie in 21 gezeigt ist, ist der Sprachcode für die Übertragung zu dem Empfangsknoten 85 derselbe wie der Sprachcode, der an dem Übertragungsknoten 72 erzeugt wurde. Daher wird eine Sprachsignal-Qualitätsverschlechterung auf grund einer Akkumulierung von Quantisierungsfehlern verhindert. Jedoch wird in dem Relaisknoten nur ein Schaltvorgang durchgeführt und ein Herausziehen von Sprachinformationen aus dem Sprachcode wird nicht durchgeführt. Normalerweise ist es schwierig, den verschwundenen Sprachcode durch ein einfaches Verfahren wie Interpolation/Extrapolation/Annahme direkt zu kompensieren ohne den Sprachcode, bei dem die hochwirksame Codierung angewendet ist, zu decodieren.
  • Demgemäß ist es extrem schwierig, die Einwirkung des Zellverlustes in dem Relaisknoten des Übertragungssystems zu beseitigen, obgleich der Zellenverlust selbst erfasst werden kann. Als ein Ergebnis sind die zu dem Empfangsknoten 85 übertragenen Sprachinformationen diskontinuierlich, um einen anomalen Ton an dem Empfangsknoten 85 zu induzieren, der für einen Zuhörer unangenehm ist. Zusätzlich senkt ein fehlendes Phonem merkbar die Sprachverständlichkeit. Nichts desto weniger kann, um die Einwirkung aufgrund des Zellverlustes an dem Empfangsknoten 85 bei der Digital-Eins-Verbindung zu beseitigen, die Information über den in dem Relaisknoten erfassten Zellenverlust beispielsweise zu dem STM-Netzwerk übertragen werden, indem eine Signalleitung getrennt vorgesehen wird, und andere Mechanismen für eine Gegenmaßnahme zu dem Zellenverlust können in dem Empfangsknoten 85 vorgesehen sein. Jedoch ist die Verbindung des ATM-Netzwerks mit dem STM-Netzwerk in dem Fall erforderlich, dass das STM-Netzwerk und der Empfangsknoten 85 existierende Systeme sind, wie vorstehend beschrieben ist. Folglich erfordert die Lösung der Beseitigung der Einwirkung aufgrund des Zellenverlustes an dem Empfangsknoten 85 eine Verbesserung oder Änderung des bestehenden Systems, und ihr fehlt die Realität.
  • Wie vorbeschrieben ist, haben herkömmlicherweise Probleme bei der Aufnahme des Übertragungsnetzwerks in dem Übertragungsnetzwerks mit stiller Periode oder dem ATM-Netzwerk existiert ohne Verbesserung des Sprachkommunikationssystems auf der Seite eines existierenden Übertragungsnetzwerks mit verschwundener stiller Periode oder der Seite eines existierenden STM-Netzwerks.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sprachcodier- und -übertragungssystem vorzusehen, das die vorgenannten Probleme löst und eine Sprachübertragung hoher Qualität bei realistischen Kosten realisiert.
  • Dieses Problem wird durch das Sprachcodier- und -übertragungssystem nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Codier- und -übertragungssystems sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen vorgesehen.
  • Ein Sprachcodier- und -übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Relaisknoten enthält: einen Relaisdecodierer zum Herausziehen von in einem Sprachsignal von einem ursprünglichen Sprachcode enthaltenen Sprachinformationen, eine Relaissteuerschaltung zum Unterscheiden zwischen einer Sprachperiode und einer stillen Periode des Sprachsignals gemäß den Sprachinformationen und zum Ausgeben eines Relaissteuersignals zum Steuern von Operationen eines Relaisknotens gemäß einem Unterscheidungsergebnis, eine Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung zum Bestimmen eines Bezugswertes für Differenzcodierung am Beginn der Sprache, welches der Zeitpunkt der Änderung von der stillen Periode zu der Sprachperiode entsprechend dem Relaissteuersignal ist, einen Relaiscodierer zum Starten des Differenzcodierens der Sprachinformationen gemäß dem Bezugswert und zum Erzeugen von Relaissprachcodes für zumindest eine gewisse Änderungsperiode, und eine Schaltung zum Eliminieren der stillen Perioden für den Empfang des ursprünglichen Sprachcodes und des Relaissprachcodes und zum Ausgeben des Relaissprachcodes zu der zweiten Übertragungsleitung während der Änderungsperiode und des ursprünglichen Sprachcodes zu der zweiten Übertragungsleitung während einer Sprachperiode nach der Änderungsperiode in Übereinstimmung mit dem Relaissteuersignal, um einen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode zusammenzusetzen; und ein
    Empfangsknoten enthält eine Empfangssteuerschaltung zum Bestimmen des Beginns der Sprache entsprechend dem Sprachcode mit verschwundener stiller Periode und zum Ausgeben eines Empfangssteuersignals zum Steuern von Operationen eines Empfangsknotens entsprechend einem Entscheidungsergebnis, eine Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung zum Bestimmen eines Bezugswertes für die Decodierung entsprechend dem Bezugswert für Differenzcodierung am Beginn der Sprache entsprechend dem Empfangssteuersignal, und einen Empfangsdecodierer zum Starten der Decodierung des Sprachcodes mit verschwundener stiller Periode gemäß dem Bezugswert für die Decodierung am Beginn der Sprache und zum Ausgeben des Sprachsignals. Gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten ein Relaiscodierer und ein Empfangsdecodierer einen Differenzcodier-Bezugswert (als ein Bezugswert am Beginn der Sprache bezeichnet) von der jeweiligen Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung oder der Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung. Die Differenzcodierung ist ein Verfahren zum Holen und Codieren einer Differenz zwischen Bezugswerten, die durch vergangene Codierung oder Decodierung gegeben ist. Die Anzahl von Bezugswerten ist nicht auf eins begrenzt, aber es ist möglich, einen Bezugswert für jeden von verschiedenen Parametern, die ein Sprachsignal zeigen, zu verwenden.
  • Ein Bezugswert am Beginn der Sprache, der von einer Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung zu bestimmen ist, und der, der von einer Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung zu bestimmen ist, werden jeweils so gebildet, dass sie einander so entsprechen, dass ein Empfangsdecodierer in einen Relaiscodierer eingegebene Sprachinformationen wiedergewinnen kann, und die Bezugswerte sind im Allgemeinen einander gleich. Danach wird in dem Fall des Codierers und Decodierers, in denen ihre Bezugswerte so gebildet sind, dass sie einander entsprechen, angenommen, dass ihre internen Zustände übereinstimmen. Wenn die internen Zustände nicht miteinander übereinstimmen, kann ein anomaler Ton von einem Empfangsknoten ausgegeben werden. Da jedoch die internen Zustände des Relaiscodierers und des Empfangsdecodierers synchronisiert und initialisiert sind, um miteinander übereinzustimmen, wird kein anomaler Ton erzeugt. In diesem Fall jedoch ist nicht sichergestellt, dass der interne Zustand für die Codierung in einem Übertragungsknoten mit dem internen Zustand eines Empfangsdecodierers übereinstimmt. Daher überträgt eine Schaltung für eine Eliminierung stiller Perioden einen Relaissprachcode, der ein Ausgangssignal eines Relaiscodierers ist, über die zweite Übertragungsleitung zu einem Empfangsdecodierer innerhalb einer vorbestimmten Änderungsperiode vom Beginn der Sprache an.
  • In dieser Änderungsperiode nähert sich der interne Zustand für die Codierung in dem Übertragungsknoten dem internen Zustand des Empfangsdecodierers an. Daher überträgt die Schaltung für die Eliminierung stiller Perioden direkt einen ursprünglichen Sprachcode, der von dem Übertragungsknoten übertragen wurde, zu dem Empfangsdecodierer während einer Sprachperiode nach der Änderungsperiode. D. h., nach der Änderungsperiode wird ein Sprachsignal durch den Übertragungsknoten differenzcodiert und dann durch Decodierung in dem Empfangsknoten wiedergewonnen, ohne der Codierung/Decodierung in der Änderungsperiode durch den Relaisknoten unterzogen zu werden. Daher ist die Codier/Decodierfrequenz kleiner als die in der Änderungsperiode und die Anzahl von Quantisierungsfehlern nimmt ab. Daher wird eine Verschlechterung der Sprachqualität aufgrund von anomalem Ton durch Tandemverbindung verhindert, wenn der interne Zustand des Übertragungsknotens sich von dem des Empfangsdecodierers trennt, und eine Sprachqualitätsverschlechterung aufgrund der Akkumulierung von Quantisierungsfehlern wie bei der Tandemverbindung wird verhindert durch eine Digital-Eins-Verbindung, wenn ihre internen Zustände einander annähern.
  • In diesem Fall wird der Grad der Annäherung zwischen dem internen Zustand des Übertragungsknotens und dem des Empfangsdecodierers weiter verbessert, da die Zeit nach dem Beginn der Sprache zunimmt und der Effekt der Unterdrückung des anomalen Tons verbessert wird. Jedoch nimmt die Periode der Verschlechterung aufgrund von Quantisierungsfehlern durch Tandemverbindung ebenfalls zu. Die Übergangsperiode wird bestimmt entsprechend dem Ausgleich zwischen Unterdrückung von anomalen Tönen und der Verlängerung der Periode, in der die Sprachqualitätsverschlechterung aufgrund von Quantisierungsfehlern unterdrückt wird.
  • Daher wird bei dem Sprachcodier- und -übertragungssystem nach der vorliegenden Erfindung die Sprachqualitätsverschlechterung aufgrund von anomalem Ton am Beginn eines Gesprächsrucks verhindert durch Tandemverbindung während nur einer kurzen Änderungsperiode, bis die Differenz zwischen dem internen Zustand für die Codierung in einem Übertragungsknoten und dem internen Zustand eines Decodierers eines Empfangsknotens konvergieren, unmittelbar nachdem der Gesprächsruck erfasst ist, und eine Sprachqualitätsverschlechterung aufgrund der Akkumulierung von Quantisierungsfehlern wie bei der Tandemverbindung wird verhindert, indem eine Digital-Eins-Verbindung während des größten Teils der Sprachperiode durchgeführt wird, nachdem die Differenz zwischen diesen internen Zuständen vollständig konvergiert ist. D. h., es bestehen die Vorteile, dass ein anomaler Ton, der am Anfang eines Gesprächsrucks erzeugt wird, unterdrückt und gemildert wird, ein unangenehmes Gefühl aufgrund von anomalem Ton wird beseitigt, der Grad der Sprachverständlichkeit wird verbessert, und darüber hinaus wird eine Sprachqualitätsverschlechterung aufgrund von kontinuierlicher Tandemverbindung verhindert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 ist ein Wellenformdiagramm eines Sprachsignals zum Erläutern der auf das erste bis siebzehnte Ausführungsbeispiel bezogenen Operationsmoden;
  • 3 ist ein Zustandsänderungsdiagramm, das die Änderung zwischen Operationsmoden zeigt;
  • 4 ist ein Blockschaltbild eines auf das zweite Ausführungsbeispiel bezogenen Relaisknotens;
  • 5 ist ein Blockschaltbild eines auf das dritte Ausführungsbeispiel bezogenen Relaisknotens;
  • 6 ist ein Blockschaltbild eines auf das dritte Ausführungsbeispiel bezogenen Codierers eines Relaisknotens;
  • 7 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem vierten Ausführungsbeispiel;
  • 8 ist ein Blockschaltbild eines auf das fünfte Ausführungsbeispiel bezogenen Relaisknotens;
  • 9 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem sechsten Ausführungsbeispiel;
  • 10 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem siebenten Ausführungsbeispiel;
  • 11 ist ein Blockschaltbild eines auf das achte Ausführungsbeispiel bezogenen Relaisknotens;
  • 12 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem neunten Ausführungsbeispiel;
  • 13 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem zehnten Ausführungsbeispiel;
  • 14 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem elften Ausführungsbeispiel;
  • 15 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem zwölften Ausführungsbeispiel;
  • 16 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Sprachcodier- und -übertragungssystems;
  • 17 ist ein Blockschaltbild des Codiersystems nach der ITU-Recommendation G.728, das ein Beispiel für das Differenzcodiersystem ist;
  • 18 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Sprachcodier- und -übertragungssystems mit Tandemverbindung zwischen einem Übertragungsnetzwerk mit Eliminierung von stillen Perioden und einem Übertragungsnetzwerk ohne Eliminierung von stillen Perioden;
  • 19 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Sprachcodier- und -übertragungssystems mit einer Digital-Eins-Verbindung zwischen einem Übertragungsnetzwerk mit Eliminierung von stillen Perioden und einem Übertragung ohne Eliminierung von stillen Perioden;
  • 20 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Übertragungssystems mit einer Tandemverbindung eines ATM-Netzwerks und eines STM-Netzwerks; und
  • 21 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Übertragungssystems mit einer Digital-Eins-Verbindung zwischen dem ATM-Netzwerk und dem STM-Netzwerk.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. 1 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach diesem Ausführungsbeispiel. In dem Fall des Sprachcodier- und -übertragungssystems gibt ein Übertragungsknoten 100 einen durch Codieren eines Sprachsignals erhaltenen ursprünglichen Sprachcode aus. Obgleich der ursprüngliche Sprachcode ein differenzcodierter hochwirksamer Sprachcode ist, ist die stille Periode nicht eliminiert. Der ursprüngliche Sprachcode wird zu einer Übertragungsleitung B übertragen. D. h., die Übertragungsleitung B stellt ein Übertragungsnetzwerk dar, in welchem eine Eliminierung der stillen Periode nicht durchgeführt wird. Jedoch stellt eine Übertragungsleitung A, mit der ein Empfangsknoten 102 verbunden ist, ein Übertragungsnetzwerk dar, in welchem die Eliminierung der stillen Periode durchgeführt wird. Ein Relaisknoten 104 verbindet diese beiden Übertragungsnetzwerke, empfängt einen ursprünglichen Sprachcode von dem Übertragungs knoten 100 über die Übertragungsleitung B und wandelt den Sprachcode in einen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode um, um ihn zu der Übertragungsleitung A auszugeben. Der Empfangsknoten 102 decodiert den Sprachcode mit verschwundener stiller Periode und gibt ein Sprachsignal aus.
  • Der Übertragungsknoten 100 hat einen Codierer (Codiereinheit) 106 für die Differenzcodierung eines eingegebenen Sprachsignals. Der Codierer 106 erzeugt einen ursprünglichen Sprachcode, der ein Sprachcode mit hohem Wirkungsgrad ist. Der Sprachcode mit hohem Wirkungsgrad, der von dem Übertragungsknoten 100 über die Übertragungsleitung B zu dem Relaisknoten 104 übertragen wurde, wird durch einen Decodierer (Relaisdecodierer) 108 als ein Sprachsignal decodiert. Ein Sprachdetektor 110 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gesprächsrucks in Übereinstimmung mit dem Sprachsignal, d. h., er unterscheidet zwischen einer Sprachperiode und einer Stillenperiode und gibt ein Signal (Relaissteuersignal) aus für die Steuerung von Operationsmoden des Relaisknotens entsprechend einem Unterscheidungsergebnis.
  • Der Relaisknoten hat drei von dem Sprachdetektor 110 geschaltete Operationsmoden. Diese Operationsmoden werden nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist ein Wellenformdiagramm eines von einem Decodierer 108 ausgegebenen Sprachsignals. Die y-Achse stellt den Signalpegel dar, und die x-Achse stellt die Zeit dar. Der Sprachdetektor 110 teilt das Sprachsignal in drei Perioden (Abschnitte) entsprechend den Operationsmoden und steuert die Operationen des Relaisknotens 104. Zuerst wird die Periode, in der kein Gesprächsteil von einem in dem Relaisknoten 104 eingegebenen hochwirksamen Sprachcode erfasst wird, als Modus 1 angenommen. Zweitens wird die Periode während einigen zehnt bis hundert Millisekunden, nachdem ein Gesprächsruck erfasst ist (diese Periode wird als eine Änderungsperiode oder eine Übergangsperiode bezeichnet) als Modus 2 angenommen. Drittens wird die Periode, in der Gesprächsrucks kontinuierlich nach dem Modus 2 erfasst werden, als Modus 3 angenommen. Der Sprachdetektor 110 liefert ein Steuersignal, das die vorbeschriebenen Operationsmodus-Entscheidungsergebnisse reflektiert, zu einer Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode.
  • Der Relaisknoten 104 hat zwei Routen zum Verbinden der Übertragungsleitungen B und A. Die erste Route umfasst den Decodierer 108 und den Codierer (Relaiscodierer) 114, und die zweite Route geht durch eine Verarbeitungsverzögerungseinheit 116. Die Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode hat einen eingebauten Schalter für die Umschaltung von drei Zuständen der Ausgabe des Sprachcodes zu der Übertragungsleitung A durch entweder die erste und die zweite Route oder die Ausgabe von keinem Sprachcode, in dem die Übertragungsleitung A mit keinem Objekt verbunden wird. Die Verarbeitungsverzögerungseinheit 116 hat eine Verzögerungszeit gleich einer Signalverzögerung, die in der den Decodierer 108 und den Codierer 114 aufweisenden Route erzeugt wird, und ordnet die Signalzeiten zwischen der ersten und der zweiten Route. Wie später beschrieben wird, eliminiert die Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode einen Sprachcode während der stillen Perioden, in dem keine Daten im Modus 1 "ohne" Gesprächsruck zu der Übertragungsleitung A ausgegeben werden. Darüber hinaus fügt die Schaltung 12 für die Eliminierung der stillen Periode die erforderlichen Informationen für die Modusbestimmung (Modusinformation) in dem Emp fangsknoten 102 zu einem Sprachcode hinzu. Die Modusinformation zeigt den Beginn oder das Ende einer Sprachperiode. Somit setzt die Schaltung 112 zur Eliminierung einer stillen Periode einen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode zusammen und überträgt den Code zu der Übertragungsleitung A. Ein Speicher 118 wird später beschrieben.
  • In dem Empfangsknoten 102 zieht eine Extraktionsvorrichtung 120 für Sprache/Stille-Informationen Modusinformationen aus einem Sprachcode mit verschwundener stiller Periode heraus und gibt ein Signal zum Steuern der Operationsmoden eines Empfangsknotens (Empfangssteuersignal) aus. Der Empfangsknoten 102 enthält einen Decodierer (Empfangsdecodierer) 122 und einen Generator 124 für Pseudo-Hintergrundrauschen (Pseudo-Hintergrundrauschsignal-Generator) zum Erzeugen eines künstlichen Geräuschs. Ein Umschalter 126 richtet die Ausgabe eines Signals von dem Decodierer 122 oder Generator 124. Ein Speicher 128 wird später beschrieben.
  • Die Operationen in jedem Modus werden nachfolgend hauptsächlich bei einem Relaisknoten und einem Empfangsknoten beschrieben. Zuerst verbindet im Modus 1 der Relaisknoten 104 den Umschalter in der Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode mit einem Anschluss 112b. Da der Anschluss 112b weder mit der ersten noch mit der zweiten Route verbunden ist, wird in diesem Fall kein hochwirksamer Sprachcode zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Der Sprachdetektor 110 arbeitet konstant, da es erforderlich ist, die Änderung von Moden kontinuierlich zu überwachen. Da der Sprachdetektor 110 eine Modusbestimmung durchführt durch Verwendung eines von dem Decodierer 108 ausgegebenen Sprachsignals als sein Eingangssignal, muss das Sprachsignal immer zugeführt werden. Daher arbeitet der Decodierer 108 ebenfalls konstant. Jedoch muss der Codierer 114 nicht betätigt werden, da es nicht erforderlich ist, ein hochwirksames Sprachcode-Ausgangssignal von dem Codierer 114 zu einem anderen Block zu liefern oder es in diesem Modus zu einem Empfangsknoten zu übertragen. Darüber hinaus bestimmt in dem Empfangsknoten 102 die Extraktionsvorrichtung 120 für Sprache/Stille-Informationen den Modus 1 entsprechend einem von der Übertragungsleitung A übertragenen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode. Diese Bestimmung erfolgt, indem die Information erhalten wird, die das Ende einer Sprachperiode anzeigt, die zu der letzten einer Gruppe von Sprachcodes mit verschwundener stiller Periode hinzugefügt ist (das letzte Paket oder die letzte Zelle, wenn Sprachcodes mit verschwundener stiller Periode übertragen werden, indem sie in mehrere Pakete oder Zellen geteilt werden), und hierdurch den Modus 1 nach dem letzten Code bestimmen. Durch Empfang eines Steuersignals, das die Information reflektiert, dass der Modus 1 vorliegt, wird der Umschalter 126 zu der Seite des Anschlusses 126a geschaltet, ein Pseudo-Hintergrundgeräusch des Pseudo-Hintergrundrauschgenerators 124 wird von dem Empfangsknoten 102 ausgegeben und ein natürlicher stiller Zustand wird zu einem Empfänger übertragen.
  • In dem Relaisknoten 104 überträgt, wenn der Sprachdetektor 110 erfasst, dass die Operationsmoden von 1 in 2 geändert werden, dieser ein Steuersignal zu dem Codierer 114, welches mitteilt, dass ein stiller Zustand in einen Sprachzustand wechselt. Der Codierer 114 antwortet auf das Steuersignal, lädt die in einem Speicher 118 gespeicherten Daten in einen Speicher innerhalb des Codierers 114 als einen Bezugswert für die Differenzcodierung von verschiedenen Sprachparametern und startet die Codierung eines von dem Decodierer 108 ausgegebenen Sprachsignals in Übereinstimmung mit dem Bezugswert. D. h., der Speicher 118 bestimmt einen Bezugswert des Codierers 114. Darüber hinaus wird durch Empfang desselben Steuersignals ein Umschalter der Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode zu der Seite des Anschlusses 112c umgeschaltet.
  • Darüber hinaus zieht in dem Empfangsknoten 102 die Extraktionsvorrichtung 120 für Sprache/Stille-Informationen Modusinformationen aus einem von der Übertragungsleitung A übertragenen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode heraus und stellt fest, dass die Operationsmoden von 1 nach 2 wechseln. Die Extraktionsvorrichtung 120 für Sprache/Stille-Informationen überträgt ein Steuersignal zu dem Decodierer 122, um mitzuteilen, dass ein stiller Zustand in einen Sprachzustand wechselt. Der Decodierer 122 antwortet auf das Steuersignal, um die in dem Speicher 128 gespeicherten Daten in einen Speicher innerhalb des Decodierers 122 als einen Bezugswert für die Differenzcodierung oder -decodierung von verschiedenen Sprachparametern zu laden. Darüber hinaus überträgt die Extraktionsvorrichtung 120 für Sprache/Stille-Informationen dasselbe Signal zu dem Umschalter 126. Der Umschalter 126 wird zu der Seite des Anschlusses 126b in Übereinstimmung mit dem Steuersignal geschaltet. D. h., der Speicher 128 bestimmt einen Bezugswert des Decodierers 122.
  • Wenn der Sprachdetektor 110 den Modus 3 bestimmt, wird ein Umschalter in der Schaltung 112 für die Eliminierung der stillen Periode zu der Seite des Anschlusses 112a geschaltet, und ein hochwirksamer Sprachcode, der von dem Codierer 106 des Übertragungsknotens 100 gesendet wurde, wird direkt zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Auch in diesem Fall wird der Sprachdetektor 110 kontinuierlich betrieben, da es erforderlich ist, den Wechsel von Moden zu überwachen. Da der Sprachdetektor 110 eine Modusbestimmung durchführt unter Verwendung eines von dem Decodierer 108 ausgegebenen Sprachsignals als sein Eingangssignal, muss das Sprachsignal zu dem Sprachdetektor 110 geliefert werden. Daher arbeitet auch der Decodierer 108 kontinuierlich. Jedoch muss der Codierer 114 nicht betrieben werden, da es in diesem Modus nicht erforderlich ist, einen von dem Codierer 114 erzeugten hochwirksamen Sprachcode zu einem anderen Block zu liefern oder den Code zu einem Empfangsknoten zu übertragen. Die Operationen des Empfangsknotens 102 sind dieselben wie diejenigen im Modus 2. In diesem Fall tritt, wenn der Zustand des Modus 2 nicht vorbereitet ist, die folgende Schwierigkeit auf. D. h., obgleich es sichergestellt ist, dass der interne Zustand des Codierers 106 des Übertragungsknotens 100 mit dem des Decodierers 108 des Relaisknotens 104 übereinstimmt und der interne Zustand des Codierers 114 des Relaisknotens 104 mit dem des Decodierers 122 des Empfangsknotens 102 übereinstimmt, ist nicht sichergestellt, dass der interne Zustand des Codierers 106 mit dem des Decodierers 122 übereinstimmt. Wenn daher die Operationsmoden plötzlich von 1 nach 3 wechseln, wird ein anomaler Ton aufgrund der Nichtübereinstimmung zwischen den internen Zuständen ähnlich wie bei dem Fall des herkömmlichen Systems erzeugt. Jedoch kann durch Einstellen einer durch Modus 2 definierten Änderungsperiode ein anomaler Ton vermieden werden, da der gegenwärtige Operationsmodus zum Operationsmodus 3 wechselt, wenn der interne Zustand des Decodierers 122 sich dem des Co dierers 106 annähert und ihre internen Zustände vollständig miteinander übereinstimmen.
  • Hinsichtlich der Einstellung von internen Speichern des Codierers 114 und des Decodierers 122, die vorstehend gezeigt sind, ist es die erforderliche minimale Bedingung der vorliegenden Erfindung den Speicherinhalt zu löschen, der die Verarbeitungsergebnisse der vergangenen unbestimmten Operationen reflektiert, indem die in dem Speicher 118 gespeicherten Daten gleich den in dem Speicher 128 gespeicherten Daten gemacht werden und derselbe Bezugswert für die Differenzcodierung bei dem Codierer 114 und dem Decodierer 122 eingestellt wird, wenn angenommen wird, dass die Veränderung von anomalen Tönen das endgültige Ziel ist. Jedoch werden die in den Speichern 118 und 128 gespeicherten Datenwerte nur verwendet, wenn der Modus von 1 nach 2 wechselt. Daher ist es durch Verwendung eines Wertes entsprechend dem Zustand der Modusänderung möglich, eine mit höherer Qualität decodierte Sprache zu erhalten. Wenn beispielsweise die ITU-Empfehlung G.728 für ein hochwirksames Codiersystem verwendet wird, kann eine mit höherer Qualität decodierte Sprache erhalten werden durch Verwendung eines vorher berechneten Vorhersagefilterfaktors und eines Speichers, der zu adaptiven Vorhersagefiltermitteln (z. B. Autokorrelationsfunktion) gehört, oder eines Speichers, der zu adaptiver Verstärkung oder adaptiven Verstärkungsmitteln gehört.
  • Darüber hinaus sind, wenn die ITU-Empfehlung G.728 bei dem hochwirksamen Codiersystem angewendet wird, die berechneten und gespeicherten Daten, wenn Hintergrundrauschen codiert/decodiert wird, aus dem Gesichtspunkt der akustischen Qualität am geeignetsten. Jedoch kann man sich leicht vorstellen, dass dieser Wert von dem verwendeten Codiersystem abhängt. Darüber hinaus kann ein Vorteil, der nahezu gleich dem des vorstehenden Ausführungsbeispiels ist, erhalten werden, selbst wenn ein anderer Wert benutzt wird. D. h., es ist das Wesen der vorliegenden Erfindung, dass die Zeiten von dem Sprachdetektor 110 und der Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 erzeugten Steuersignale miteinander übereinstimmen, und hierdurch wird derselbe interne Zustand zu dem Codierer 114 und dem Decodierer 122 gesandt und unbestimmte Komponenten aufgrund von vergangenen Daten verschwinden.
  • Das Sprachcodier- und -übertragungssystem nach diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht es, eine Qualitätsverschlechterung zu vermeiden, indem die Periode zur Durchführung der Tandemverbindung, für die bekannt ist, dass sie eine Sprachqualitätsverschlechterung bewirkt, auf eine kurze Zeit einer Übergangsperiode begrenzt wird, in der ein stiller Zustand in einen Sprachzustand wechselt, und die meisten Gesprächsstöße durch Digital-Eins-Verbindungen verbunden werden und das Leistungsvermögen des hochwirksamen Sprachcodiersystems vollständig ausgenutzt wird. Darüber hinaus ist es möglich, die Verarbeitungslast des Prozessors und den Hardwareumfang des Relaisknotens 104 zu verringern.
  • Wie vorbeschrieben ist, ist der Wert von zehn bis hunderte von Millisekunden als die kontinuierliche Zeit (Änderungszeit) des Modus 2 gezeigt. Jedoch stimmt die Basis dieses Wertes mit der folgenden empirischen Regel überein. Zuerst wird als eine Voraussetzung angenommen, dass der interne Zustand des Codierers 106 gänzlich unterschiedlich von dem des Decodierers 122 ist, wenn G.728 als das hochwirksame Codiersystem verwendet wird. Unter der Voraussetzung wird die Codierung/Decodierung durch den Codierer 106 und den Decodierer 122 über eine Übertragungsleitung durchgeführt. Da die Stabilität jedes für G.728 verwendeten Filters sichergestellt ist, konvergieren die internen Zustände für Übertragung und Empfang allmählich, um einander gleich zu werden. Während das Codieren und das Decodieren fortgesetzt werden, stimmen die internen Zustände vollständig miteinander überein, bis zu einem Grad, in welchem keine Möglichkeit besteht, dass ein anomaler Ton erzeugt wird. Die von einem Moduswechsel bis zu einer vollständigen Übereinstimmung zwischen internen Zuständen benötigte Zeit beträgt einige zehn oder hundert Millisekunden. Es ist offensichtlich, dass vorhergesagt ist, dass der obige Wert sich in Abhängigkeit von dem verwendeten hochwirksamen Codiersystem ändert. Daher ist es wichtig, eine Änderungsperiode entsprechend jedem Codiersystem einzustellen.
  • 3 ist ein Zustandsänderungsdiagramm, das den vorbeschriebenen Wechsel zwischen den Moden zeigt. Nur die durch Pfeile gezeigten Richtungen sind für die Änderung zwischen drei Moden zugelassen, und eine andere Änderung als die vorgenannte Änderung ist eine unterbundene Änderung oder eine Änderung, die physikalisch nicht betrachtet werden kann.
  • In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels wird ein System beschrieben, bei dem die ITU-Empfehlung G.728 auf ein hochwirksames Codiersystem angewendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Codiersystem beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf jedes Sprachcodiersystem angewendet werden, das ein vergangenes Codier/Decodier-Ergebnis verwendet und das in diesem Fall als das Differenzcodiersystem bezeichnet wird.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • 4 ist ein Blockschaltbild eines Relaisknotens zum Erläutern des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Verbessern des Relaisknotens des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach Ausführungsbeispiel 1. Als ein Ergebnis der Verbesserung des Relaisknotens können die Verarbeitungslast und der Hardwareumfang des Relaisknotens verringert werden. In 4 sind der Übertragungsknoten 100 und der Empfangsknoten 102 nicht illustriert, da sie dieselben wie diejenigen des Ausführungsbeispiels 1 sind; nur ein Relaisknoten ist gezeigt. Darüber hinaus ist in 4 eine Komponente, die dieselbe Funktion wie die der im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Komponente hat, mit demselben Symbol wie in 1 versehen und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Für eine modifizierte Komponente wird der Buchstabe B zu ihrem Symbol in 1 hinzugefügt, so dass leicht ersichtlich ist, wie die Komponente der Komponente der Komponente des Ausführungsbeispiels 1 entspricht.
  • Ein Decodierer 108B decodiert ein Sprachsignal und gibt einige der adaptiven Parameter aus. Ein adaptiver Parameter wird bei der hochwirksamen Codierung erzeugt, wie ADPCM, der ein Sprachparameter zur Bildung eines Sprachsignals ist. Ein Codierer 114B empfängt das Sprachsignal und adaptive Parameter. In dem Fall des Codierers 114B ist es möglich, die Verarbeitung zur Erzeugung eingegebener adaptiver Parameter wegzulassen. Die meisten Operationen Sprachcodier- und -übertragungssystems sind dieselben wie diejeni gen des Ausführungsbeispiels 1 mit der Ausnahme, dass einige der adaptiven Parameter von dem Decodierer 108B zu dem Codierer 114B geliefert werden. Hierdurch können einige adaptive Differenzverarbeitungen für den Codierer 114B weggelassen werden. Jedoch kann die Zuführung einiger Parameter von dem Decodierer 108B zu dem Codierer 114B zu einer teilweisen Zulassung der Nichtübereinstimmung zwischen internen Zuständen des Codierers 114B und des Decodierers 122 des Empfangsknotens führen. Daher ist es erforderlich, die zuzuführenden Parameter sorgfältig auszuwählen, um nicht entsprechend einen anomalen Ton bei dem hochwirksamen Codiersystem zu bewirken. Um beispielsweise G.728 für ein hochwirksames Codiersystem zu verwenden, gibt es einen Synthesefilterfaktor als einen Parameter vom Rückwärtstyp, der von dem Decodierer 108B zu dem Codierer 114B geliefert werden kann. Ein Synthesefilter verwaltet einen Toneinstellmechanismus äquivalent der Kehle oder dem Gaumen, um einen Vokal zu erzeugen. Jedoch erscheint ein Konsonantenteil oder ein Teil des Hintergrundrauschens häufig in der Periode des Modus 2. Daher trägt der Toneinstellmechanismus nicht sehr zu der Sprachsynthese bei. Darüber hinaus werden anomale Töne wie "gya" or "bu" (phonetisch) in meisten Fällen durch einen ungeeigneten Verstärkungswert bewirkt. Aus dem vorstehenden Gesichtspunkt wird davon ausgegangen, selbst wenn einige Schwierigkeiten bei der Adaption eines Synthesefilterfaktors auftreten, dass kein anomaler Ton in dieser Periode erzeugt wird. Die Zuführung von Parametern vom Rückwärtstyp wird vorstehend beschrieben, und es wird darauf hingewiesen, dass die Parameter sorgfältig ausgewählt werden müssen. In dem Fall von Parametern vom Vorwärtstyp jedoch ist es selbstverständlich, dass kein Problem bei der Zuführung der Parameter von dem Decodierer 108B zu dem Codierer 114B besteht, da die Parameter insgesamt nicht mit vergangenen Einflüssen versehen sind.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • 5 ist ein Blockschaltbild eines Relaisknotens zum Erläutern des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Verbessern des Relaisknotens des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2. Als Ergebnis der Verbesserung des Relaisknotens können die Verarbeitungslast und der Hardwareumfang des Relaisknotens verringert werden. In 5 sind der Übertragungsknoten 100 und der Empfangsknoten 102 nicht illustriert, da sie dieselben wie diejenigen des Ausführungsbeispiels 1 sind, und nur der Relaisknoten ist gezeigt. Darüber hinaus ist in 5 eine Komponente, die dieselbe Funktion hat wie die beim Ausführungsbeispiel 1 erläuterte, mit demselben Symbol versehen und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Für eine modifizierte Komponente ist der Buchstabe C zu ihrem Symbol in 1 hinzugefügt, so dass leicht ersichtlich ist, wie die Komponente den Komponenten des Ausführungsbeispiels und des Ausführungsbeispiels 2 zugeordnet ist.
  • Eine Parametertrennvorrichtung 108C ist gebildet durch Weglassen einiger Verarbeitungsschritte des Decodierers 108B in 4. Die Parametertrennvorrichtung 108C ist nicht mit einer Funktion zum Decodieren eines Sprachsignals in einer vollständigen Form versehen, sondern sie ist mit einer Parameterextraktionsfunktion versehen. Die Parametertrennvorrichtung 108C gibt ein Erregungssignal und einen Parameter zu dem Codierer 114C aus und gibt Tonstärkeninformatio nen (oder Erregungssignalinformationen) zu einem Sprachdetektor 110C aus. Der Sprachdetektor 110C erfasst Sprachen gemäß den Tonstärkeninformationen (oder Erregungssignalinformationen). Die anderen Operationen dieses Sprachcodier- und -übertragungssystems sind dieselben wie diejenigen des Ausführungsbeispiels 2.
  • Es wird in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels 2 darauf hingewiesen, dass Parameter, die einen anomalen Ton aufgrund von Nichtübereinstimmung bewirken, in einem gewissen Ausmaß spezifiziert werden können. In dem Fall dieses Sprachcodier- und -übertragungssystems lassen ein Codierer und ein Decodierer die adaptiven Verarbeitungen für einige Parameter in einem Relaisknoten weg.
  • In dem Fall der Parametertrennvorrichtung 108C ist, selbst wenn einige der von dem Decodierer 108B durchgeführten adaptiven Verarbeitungen weggelassen werden, jede Sprachdecodierfunktion verloren und es kann kein Sprachsignal ausgegeben werden. Da ein Relaisknoten 104C ein Sprachsignal, das ein Ausgangssignal ist, nicht benötigt, besteht kein makroskopisches Problem. Da jedoch der Sprachdetektor 110B und der Codierer 114B in 4 ein Sprachsignal-Eingangssignal benötigen, verwendet der Relaisknoten 104C den Sprachdetektor 110C und den Codierer 114C mit einer Struktur, die keine Sprachsignaleingabe benötigt, anstelle des Detektors 110B und des Codierers 114B.
  • Zuerst wird die Struktur des Codierers 114C nachfolgend beschrieben. Als ein Beispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem die ITU-Empfehlung G.728 für ein hochwirksames Codiersystem verwendet wird (siehe 28). Es ist für das Ausführungsbeispiel 2 beschrieben, dass eine leichte Nichtübereinstimmung zwischen Synthesefilterfaktoren einen anomalen Ton in G.728 nicht stark beeinflusst. Wenn die Synthesefilterverarbeitung weggelassen wird, kann der Parametertrennabschnitt 108C nur bis zu einem Erregungsvektor decodieren. 6 ist ein Blockschaltbild des Codierers 114C zur Durchführung der Codierung gemäß einem Erregungsvektor ohne Verwendung eines eingegebenen Sprachsignals. Durch Ausbilden des Codierers 114C wie in 6 gezeigt ist, ist es möglich, einen Codierer zu realisieren, der keinen Sprachsignaleingang benötigt. In dem Fall des Codierers 114C wird ein in Bezug zu nehmender Vektor nur von einem Sprachsignal zu einem Erregungssignal verschoben, und die Struktur ist dieselbe wie die des ursprünglichen Codierers mit der Ausnahme, dass ein Synthesefilter und dessen adaptive Verarbeitung weggelassen werden. Daher ist die Kompatibilität mit dem ursprünglichen ITU-Empfehlungs-G.728-Codiersystem sichergestellt. Auch ist es leicht, die Struktur des Sprachdetektors 110C zu ändern in eine Struktur auf der Grundlage eines Erregungssignals, da die Sprachleistung stark auf die Erregungsverstärkung reflektiert ist. Darüber hinaus ist es möglich, die Genauigkeit durch Herausziehen von Tonstärkeninformationen aus einem Erregungssignal zu verbessern.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • 7 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Verbessern des Relaisknotens und des Empfangsknotens des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach Ausführungsbeispiel 1. In 7 ist eine Komponente, die dieselbe Funktion hat wie die für das Ausführungsbeispiel 1 beschriebene, mit demselben Symbol versehen und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. In dem Fall einer modifizierten Komponente ist der Buchstabe D zu dem Symbol in 1 hinzugefügt, so dass leicht ersichtlich ist, wie die Komponente zu der nach Ausführungsbeispiel 1 zugeordnet ist. Ein Relaisknoten 104D hat einen Generator 140 für Pseudo-Hintergrundrauschen. Ein Eingang von dem Codierer 114 ist durch einen Umschalter 142 entweder mit dem Generator 140 für Pseudo-Hintergrundrauschen oder dem Decodierer 108 verbunden. In einem Empfangsknoten 102D ist ein Ausgangssignal von einem Generator 144 für Pseudo-Hintergrundrauschen durch einen Codierer (Rauschcodierer) 146 codiert. Ein Eingang für den Decodierer 122 ist durch einen Umschalter 148 entweder mit dem Codierer 146 oder der Übertragungsleitung A verbunden.
  • Die Arbeitsweise bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug auf 7 beschrieben. Ein Sprachcode von der Übertragungsleitung B wird durch den Decodierer 108 in dem Relaisknoten 104D einmal als ein Sprachsignal decodiert. Der Sprachdetektor 110 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gesprächsstoßes gemäß dem Sprachsignal und bestimmt einen Operationsmodus des Relaisknotens 104D entsprechend einem Erfassungsergebnis.
  • Ein Codier/Decodier-System nach der vorliegenden Erfindung hat drei Operationsmoden. Jedoch wird die Beschreibung dieser Operationsmoden weggelassen, da die Operationsmoden dieselben sind wie diejenigen, die bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wurden.
  • Die Arbeitsweise im Modus 3 (Sprachzustand) ist voll ständig dieselbe wie die Arbeitsweise im Modus 3 nach dem Ausführungsbeispiel 1. In diesem Fall ist es möglich, den Codierer 146 an dem Empfangsknoten anzuhalten.
  • In dem Relaisknoten 104D wird, wenn festgestellt wird, dass der Sprachdetektor 110 vom Modus 3 in den Modus 1 wechselt, der Umschalter 142 mit einem Anschluss 142a verbunden, und ein Umschalter 112 wird mit dem Anschluss 112b verbunden. Daher wird ein von dem Generator 140 für Pseudo-Hintergrundrauschen ausgegebenes Pseudo-Hintergrundrauschen in den Codierer 114 eingegeben. Der Codierer 114 empfängt das Eingangssignal des Pseudo-Hintergrundrauschens und codiert das Rauschen. Als ein Ergebnis wird ein durch hochwirksames Codieren des Pseudo-Hintergrundrauschens erhaltenes Signal von dem Codierer 114 ausgegeben, und darüber hinaus werden interne Variable eines Filterfaktors und dergleichen adaptiv aktualisiert. Diese Operation ist vorher gezeigt, indem die ITU-Empfehlung G.728 als ein Beispiel genommen ist. In diesem Fall wird, da das mit hoher Wirksamkeit codierte, von dem Codierer 114 ausgegebene Signal nicht mit dem Umschalter 112C verbunden ist, es nicht zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Ein Sprachdetektor 110 wird immer betätigt, da es erforderlich ist, die Modusänderungen kontinuierlich zu überwachen. Darüber hinaus holt in dem Empfangsknoten 102D die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 Modusinformationen von einem von der Übertragungsleitung A übertragenen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode, zieht die Informationen heraus, die zeigen, dass das Bestimmungsergebnis des Sprachcodierers 110 vom Modus 3 in den Modus 1 geschaltet ist, und gibt ein Steuersignal entsprechend der Information zu dem Umschalter 148 und dem Codie rer 146 aus. Der Umschalter 148 wird entsprechend dem Steuersignal zu der Seite des Anschlusses 148a geschaltet. Darüber hinaus lädt der Codierer 146 die internen Variablen des Decodierers 122 (z. B. Synthesefilterspeicher und adaptive Verstärker) in einen vorbestimmten Bereich des Codierers 146, indem er auf das Steuersignal antwortet, und bewirkt auch, dass sein interner Zustand mit dem des Decodierers 122 übereinstimmt. Danach beginnt der Codierer 146 die Codierung durch Verwendung eines von dem Generator 144 für Pseudo-Hintergrundrauschen ausgegebenen Pseudo-Hintergrundrauschens als sein Eingangssignal.
  • Der Decodierer 122 arbeitet durch Verwendung eines von dem Codierer 146 ausgegebenen hochwirksamen Hintergrundrauschen-Codes als sein Eingangssignal. In diesem Fall muss, um denselben internen Zustand des Codierers 114 und des Decodierers 122 kontinuierlich zu halten, ein von dem Codierer 114 ausgegebener hochwirksamer Hintergrundrauschen-Code (der Code wird nicht tatsächlich zu einer Übertragungsleitung ausgegeben) vollständig derselbe sein wie der von dem Codierer 122 ausgegebene. Da der interne Zustand des Codierers 146 und der des Decodierers 122 so gehalten werden, dass beide internen Zustände einander gleich sind, muss ein von dem Generator 144 für Pseudo-Hintergrundrauschen ausgegebenes Pseudo-Hintergrundrauschen dasselbe sein wie ein von dem Generator 140 für Pseudo-Hintergrundrauschen in dem Relaisknoten 104D ausgegebenes Pseudo-Hintergrundrauschen sein.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist es durch Einstellen des Generators 144 für Pseudo-Hintergrundrauschen und des Codierers 146 auf den Empfangsknoten 102D möglich, einen unbestimmten Zustand während der stillen Perioden zu vermeiden, der für den Stand der Technik beschrieben ist, da das Einstellen des Generators 144 und des Codierers 146 äquivalent ist der Einstellung eines Pseudo-Übertragungsknotens zu dem Empfangsknoten 102D. Daher liefert der Generator 140 für Pseudo-Hintergrundrauschen einen Bezugswert für Differenzcodierung zu dem Codierer 114, wenn vom Modus 1 zum Modus 2 gewechselt wird (d. h., am Sprachbeginn), und der Generator 144 für Pseudo-Hintergrundrauschen und der Codierer 146 liefern einen Bezugswert für Differenzcodierung zu dem Decodierer 122 am Sprachbeginn). Daher tritt die Nichtübereinstimmung zwischen den internen Zuständen des Codierers 114 des Relaisknotens 104D und des Decodierers 122 des Empfangsknotens 102D nicht auf und ein anomaler Ton bei der Änderung der Operationsmoden von 1 nach 2 kann vermieden werden. Jedoch ist es erforderlich, zu berücksichtigen, dass die internen Zustände des Codierers 106 und des Decodierers 122 noch nicht miteinander übereinstimmen. Die Arbeitsweise des Relaisknotens 104D im Modus 2 wird nachfolgend beschrieben. Wenn der Sprachdetektor 110 den Kopf eines Gesprächsrucks erfasst, überträgt er ein Steuersignal zu dem Umschalter 142 und der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode. Indem er auf das Steuersignal antwortet, schaltet der Umschalter 142 zu der Seite des Anschlusses 142b, und ein Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode wird zu der Seite des Anschlusses 112c geschaltet. Hierdurch wird in dem Relaisknoten 104D ein durch den Decodierer 108 decodiertes Sprachsignal durch den Codierer 114 wieder als ein hochwirksamer Sprachcode codiert, und der hochwirksame Sprachcode wird von dem Relaisknoten 104D zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Auf der Empfangsseite 102D gibt, wenn die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 den Wechsel zum Operationsmodus 2 erfasst, diese ein Steuersignal zu dem Umschalter 148. Der Umschalter 148 wird durch das Steuersignal zu der Seite des Anschlusses 148b geschaltet. Der Decodierer 122 decodiert ein von der Übertragungsleitung A eingegebenes Ausgangssignal des Codierers 114. Wenn die Periode des Modus 2 anhält, nähern sich die internen Zustände des Codierers 106 und des Decodierers 122 des Übertragungsknotens 100 einander an. Daher wird kein anomaler Ton erzeugt, selbst wenn die Operationsmoden danach von 2 in 3 wechseln. Wie vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, eine Qualitätsverschlechterung zu vermeiden und das Leistungsvermögen eines hochwirksamen Sprachcodiersystems vollständig zu realisieren. Darüber hinaus ist es möglich, die Verarbeitungslast des Prozessors und den Hardwareumfang des Relaisknotens 104D zu verringern.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • 8 ist ein Blockschaltbild eines Relaisknotens zur Erläuterung des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Anwenden derselben Verbesserung wie der in dem Ausführungsbeispiel 2 gezeigten auf dem Relaisknoten des Ausführungsbeispiels 4. D. h., ein Relaisdecodierer und ein Relaiscodierer verwenden den Decodierer 108B und den Codierer 114B mit derselben Funktion wie der bei dem Ausführungsbeispiel 2. Der Decodierer 108B decodiert ein Sprachsignal und gibt einige adaptive Parameter aus. In dem Fall des Codierers 114B ist es möglich, die Verarbeitung zum Erzeugen dieser adaptiven Parameter wegzulassen. Diese Verbesserung verringert die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens.
  • Der Decodierer 108B decodiert ein Sprachsignal und gibt einige adaptive Parameter aus. Ein adaptiver Parameter ist ein bei der hochwirksamen Codierung zu erzeugender Sprachparameter wie ADPCM, um ein Sprachsignal zu bilden. Der Codierer 114B empfängt das Sprachsignal und adaptive Parameter. In dem Fall des Codierers 114B ist es möglich, die Verarbeitung für die Erzeugung von adaptiven Eingangsparametern wegzulassen. Die meisten Operationen dieses Sprachcodier- und -übertragungssystems sind dieselben wie diejenigen des Ausführungsbeispiels 4, mit der Ausnahme, dass der Decodierer 108B adaptive Parameter holt und der Codierer 114B sie ähnlich wie in dem Fall des Ausführungsbeispiels 2 verwendet.
  • Ausführungsbeispiel 6
  • 9 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch weiteres Anwenden derselben Verbesserung wie der bei dem Ausführungsbeispiel 3 gezeigten auf dem Relaisknoten des Ausführungsbeispiels 5. D. h., ein Relaisdecodierer, ein Relaiscodierer und ein Sprachdetektor verwenden die Parametertrennvorrichtung 108C, den Codierer 114C und den Sprachdetektor 110C, die jeweils dieselbe Funktion wie bei dem Ausführungsbeispiel 3 haben.
  • Die Parametertrennvorrichtung 108C holt nur einige der adaptiven Parameter, die in einem Sprachsignal enthalten sind, während der Codierer 114 einen Sprachcode erzeugt anstelle eines vollständigen Sprachsignals, in Übereinstimmung mit einigen der adaptiven Parameter. Diese Verbesserung senkt weiterhin die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens.
  • Ausführungsbeispiel 7
  • 10 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wir erhalten durch Verbessern des Relaisknotens und des Empfangsknotens des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. In 10 ist eine Komponente, die dieselbe Funktion wie die bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebene hat, mit denselben Symbolen wie in 1 versehen, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. In dem Fall einer modifizierten Komponente ist der Buchstabe G dem Symbol in 1 hinzugefügt, so dass leicht ersichtlich ist, wie die Komponente derjenigen bei dem Ausführungsbeispiel 1 zugeordnet ist. Ein Relaisknoten 104G und ein Empfangsknoten 102G haben jeweils Aufgabensteuervorrichtungen 160 und 162. Die Aufgabensteuervorrichtung 160 steuert die Operationen des Codierers 114 entsprechend einem von dem Sprachdetektor 110 ausgegebenen Steuersignal. Die Aufgabensteuervorrichtung 162 steuert den Decodierer 122 entsprechend einem von der Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 ausgegebenen Steuersignal.
  • Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels 7 wird nachfolgend mit Bezug auf 10 beschrieben. In dem Relaisknoten 104G decodiert der Decodierer 108 einmal einen von dem Übertragungsknoten 100 gesendeten Sprachcode. Der Sprachdetektor 110 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gesprächsrucks gemäß dem Sprachsignal und bestimmt einen Operationsmodus des Relaisknotens entsprechend einem Erfassungsergeb nis.
  • Das Codier/Decodiersystem nach der vorliegenden Erfindung hat drei Operationsmoden. Jedoch wird die Beschreibung der Operationsmoden weggelassen, da die Operationsmoden dieselben wie die bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen sind.
  • Die Arbeitsweise im Modus 3 ist vollständig identisch mit der des im Ausführungsbeispiel 1 gezeigten Modus 3. In diesem Fall jedoch codiert der Codierer 114 des Relaisknotens 104G ein von dem Decodierer 108 ausgegebenes Sprachsignal.
  • In dem Relaisknoten 104G überträgt, wenn der Sprachdetektor 110 einen Wechsel der Operationsmoden von 3 nach 1 erfasst, dieser ein Steuersignal zu der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode. Ein Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode antwortet auf das Steuersignal, um mit dem Anschluss 112b zu verbinden und die Ausgabe eines Sprachcodes von dem Relaisknoten 104G anzuhalten. Darüber hinaus wird das Steuersignal zu der Aufgabensteuervorrichtung 160 gesendet. Die Aufgabensteuervorrichtung 160 antwortet auf das Steuersignal und sendet ein Steuersignal zum Anhalten der Codieroperation des Codierers 114 zu dem Codierer 114. Der Codierer 114 antwortet auf das Steuersignal, um den Codiervorgang anzuhalten, während er den Inhalt (z. B. Synthesefilterfaktor und adaptive Verstärkung) in seinem internen Speicher hält. Der Codierer 114 führt keine Codierung durch, während er den Inhalt des internen Speichers hält, solange wie der Zustand des Modus 1 nach dem Moduswechsel anhält.
  • In dem Empfangsknoten 102G holt die Sprach/Stille- Informationsextraktionsvorrichtung 120 Modusinformationen von einem von der Übertragungsleitung A übertragenen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode und sendet ein Steuersignal entsprechend der Änderung von Operationsmoden von 3 nach 1 zu dem Umschalter 126 und dem Aufgabesteuerabschnitt 162. Der Umschalter 126 wird zu der Seite des Anschlusses 126a geschaltet. Die Aufgabensteuervorrichtung 162 antwortet auf das Steuersignal, um den Decodiervorgang des Decodierers 122 anzuhalten, während der Inhalt des internen Speichers gehalten wird. Der Decodierer 122 führt überhaupt keine Decodierung durch, während der Inhalt des internen Speichers gehalten wird, solange wie der Zustand des Modus 1 nach der Modusänderung anhält.
  • In dem Relaisknoten 104G schaltet, wenn der Sprachdetektor 110 die Änderung der Operationsmoden von 1 nach 2 erfasst, dieser einen Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode zu dem Anschluss 112c und sendet ein Steuersignal zum Mitteilen der Änderung von Operationsmoden von 1 nach 2 zu der Aufgabensteuervorrichtung 160. Die Aufgabensteuervorrichtung 160 antwortet auf dieses Steuersignal und gibt ein Steuersignal zum Wiederstarten der Codierung zu dem Codierer 114 aus. Der Codierer 114 antwortet auf das Steuersignal zum Wiederstarten der Codierung durch Verwendung des Inhalts (z. B. Synthesefilterfaktor und adaptive Verstärkung), der in dem internen Speicher seit der Änderung der Operationsmoden von 3 nach 1 gehalten wird, ohne Initialisieren des Inhalts als Bezugswerte für Differenzcodierung/-decodierung. Ein von dem Codierer 114 ausgegebener hochwirksamer Sprachcode wird von dem Relaisknoten zu der Übertragungsleitung A ausgegeben und zu dem Empfangsknoten 102G übertragen. Darüber hinaus holt die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 Modusinformationen von einem Sprachcode mit verschwundener stiller Periode, die von der Übertragungsleitung A übertragen wurden, und überträgt ein Steuersignal entsprechend der Änderung von Operationsmoden von 1 nach 2 zu dem Umschalter 126 und dem Aufgabensteuerabschnitt 162. Der Umschalter 126 wird entsprechend dem Steuersignal zu der Seite des Anschlusses 126b geschaltet. Die Aufgabensteuervorrichtung 162 antwortet auf das Steuersignal und gibt ein Steuersignal zum Wiederstarten der Decodierung zu dem Decodierer 122 aus. Der Decodierer 122 antwortet auf das Steuersignal, um die Decodierung wieder zu beginnen, indem er den in dem internen Speicher seit der Änderung der Operationsmoden von 3 nach 1 gehaltenen Inhalt als die Bezugswerte für Differenzcodierung/-decodierung ohne Initialisierung des Inhalts verwendet. Der Decodierer 122 decodiert ein Ausgangssignal des Codierers 114 des Relaisknotens 104G und gibt ein Sprachsignal aus.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, einen unbestimmten Zustand des Decodierers, der bei dem Stand der Technik beschrieben ist, zu vermeiden, indem die Aufgabensteuervorrichtung 160 und 162 bei dem Relaisknoten 104G bzw. dem Empfangsknoten 102G eingestellt werden und der Verarbeitungsablauf des Codierers 114 mit dem des Decodierers 122 synchronisiert wird. Somit bestimmt die Aufgabensteuervorrichtung 160 einen Bezugswert für die Differenzcodierung bei der Änderung des Codierers 114 zum Modus 2 (d. h., am Beginn der Sprache) und die Aufgabensteuervorrichtung 162 bestimmt einen Bezugswert für die Differenzcodierung am Beginn der Sprache für den Decodierer 122. Daher tritt die Nichtübereinstimmung zwischen den internen Zuständen des Codierers 114 des Relaisknotens 104G und des Decodierers 122 des Empfangsknotens 102G nicht auf, und es ist möglich, einen anomalen Ton bei der Änderung der Operationsmoden von 1 nach 2 zu vermeiden. Jedoch ist es erforderlich, zu berücksichtigen, dass die internen Zustände des Codierers 106 und des Decodierers 122 noch nicht miteinander übereinstimmen.
  • Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels im Modus 2 ist grundsätzlich dieselbe wie diejenige des Ausführungsbeispiels 1. In dem Relaisknoten 104G sendet, wenn der Sprachdetektor 110 den Kopf eines Gesprächsrucks erfasst, dieser ein Steuersignal zu der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode. Durch Antworten auf das Steuersignal wird ein Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode zu der Seite des Anschlusses 112c geschaltet. Hierdurch wird in dem Relaisknoten 104G ein durch den Decodierer 108 decodiertes Sprachsignal als ein hochwirksamer Sprachcode wieder durch den Codierer 114 codiert, und der hochwirksame Sprachcode wird von dem Relaisknoten 104G zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. Auf der Empfangsseite 102G gibt, wenn die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 120 die Änderung in dem Operationsmodus 2 erfasst, diese ein Steuersignal zu dem Umschalter 126 aus. Der Umschalter 126 wird entsprechend dem Steuersignal zu der Seite des Anschlusses 126b geschaltet. Der Decodierer 122 decodiert ein Ausgangssignal des Codierers 114, das von der Übertragungsleitung A eingegeben wurde. Wenn die Periode des Modus 2 fortgesetzt wird, nähern sich die internen Zustände des Codierers 106 und des Decodierers 122 des Übertragungsknoten 100 zweckmäßig an, wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist. Danach wird kein anomaler Ton erzeugt, selbst wenn Operationsmoden von 2 nach 3 wechseln.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, eine Qualitätsverschlechterung zu vermeiden und vollständig das Leistungsvermögen eines hochwirksamen Sprachcodiersystems zu realisieren, indem die Periode zur Durchführung der Tandemverbindung, die bekannt ist, eine Sprachqualitätsverschlechterung zu bewirken, auf die kurze Zeit einer Übergangsperiode für die Änderung von einem stillen Zustand zu einem Sprachzustand zu begrenzen und die meisten Gesprächsstöße durch Digital-Eins-Verbindung zu verbinden. Darüber hinaus ist es möglich, die Verarbeitungslast des Prozessors und den Hardwareumfang des Relaisknotens 104G herabzusetzen.
  • Ausführungsbeispiel 8
  • 11 ist ein Blockschaltbild eines Relaisknoten zum Erläutern des achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Anwenden derselben Verbesserung wie der in dem Ausführungsbeispiel 2 gezeigten auf dem Relaisknoten nach Ausführungsbeispiel 7. D. h., ein Relaisdecodierer und ein Relaiscodierer verwenden den Decodierer 108B und den Codierer 114B mit jeweils denselben Funktionen wie denjenigen bei dem Ausführungsbeispiel 2. Der Decodierer 108B decodiert ein Sprachsignal und gibt einige von adaptiven Parametern aus. In dem Fall des Codierers 114B ist es möglich, die Verarbeitung für die Erzeugung der adaptiven Parameter wegzulassen. Diese Verbesserung verringert die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens.
  • Ausführungsbeispiel 9
  • 12 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch weitere Anwendung derselben Verbesserung wie der in dem Ausführungsbeispiel 3 gezeigten auf den Relaisknoten nach dem Ausführungsbeispiel 7. D. h., eine Relaisdecodierer, ein Relaiscodierer und ein Sprachdetektor verwenden die Parametertrennvorrichtung 108C, den Codierer 1140 und den Sprachdetektor 110C mit denselben jeweiligen Funktionen wie bei dem Ausführungsbeispiel 3. Die Parametertrennvorrichtung 108C holt nur einige der in einem Sprachsignal enthaltenen adaptiven Parameter und erzeugt anstelle eines vollständigen Sprachsignals einen Sprachcode in Übereinstimmung mit den geholten adaptiven Parametern. Diese Verbesserung verringert weiterhin die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens. Wie vorstehend beschrieben ist, führen die Ausführungsbeispiele 1 bis 9 grundsätzlich ein synchrones Zurücksetzen zwischen einem Relaiscodierer eines Relaisknotens und einem Empfangscodierer eines Empfangsknotens am Beginn der Sprache durch.
  • 10 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem zehnten Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung sondern hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
  • In 13 ist eine Komponente mit derselben Funktion wie der bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen mit demselben Symbol wie in 1 versehen. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet das hochwirksame Sprachcodiersystem gemäß der ITU-Empfehlung G.728. Jedoch ist ein hochwirksames Codiersystem, das auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist, nicht auf das vorbeschriebene Sprachcodiersystem beschränkt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben durch Bezugnahme auf 13. In einem Relaisknoten 404 wird die auf die Verstärkung bezogene Codierung/Decodierung unter Verwendung eines Verstärkungs-Codebuchs durchgeführt. Das Verstärkungs-Codebuch führt eine Verstärkung durch entsprechend den jeweils mehreren Bereichen, die für den Verstärkungswert eines Sprachsignals als ein quantisierter Wert vorgesehen sind. Ein Verstärkungscode wird so gebildet, dass er dem quantisierten Wert entspricht. In 13 sind Standard-Verstärkungsbücher 408 und 410 dieselben normal verwendeten Codebücher. Insbesondere sind die Standard-Verstärkungscodebücher 408 und 410 Speicher, die durch die ITU-Empfehlung G728 spezifizierten Verstärkungscodebücher speichern. Unterdrückte Verstärkungscodebücher 412 und 414 sind Speicher, die Verstärkungscodebücher speichern, die nur quantisierte Verstärkungswerte haben, die keine Divergenz bewirken, selbst für ein instabiles Codier/Decodier-System, durch Dämpfen der quantisierten Werte der Standard-Verstärkungscodebücher 408 und 414. D. h. ein unterdrücktes Verstärkungscodebuch und ein Standard-Verstärkungscodebuch haben denselben Bereichsabschnitt (Verstärkungswertbereich) für Verstärkungswerte. In demselben Bereich ist beispielsweise dem quantisierten Verstärkungswert des unterdrückten Verstärkungscodebuchs ein Wert gegeben, der weiter gedämpft ist als der des Standard-Verstärkungscodebuchs, d. h., ein kleinerer Wert. Ein Dämpfungsgrad ist auf einen größeren Wert für einen Verstärkungswertbereich bei einer höheren Position gesetzt. Es ist auch möglich, ein unterdrücktes Verstärkungscodebuch mit einem Verstärkungswertbereich, der unterschiedlich gegenüber dem eines Standard- Verstärkungscodebuchs ist, zu verwenden. Beispielsweise ist es möglich, dass die untere Grenze des höchsten Verstärkungswertbereichs eines unterdrückten Verstärkungscodebuchs kleiner ist als die eines Standard-Verstärkungswertcodebuchs. In diesem Fall ist es möglich, den quantisierten Verstärkungswert entsprechend dem höchsten Verstärkungswertbereich des unterdrückten Verstärkungscodebuchs auf einen Dämpfungsgrad des quantisierten Verstärkungswerts zu setzen, der höher als der vorgenannte Fall mit demselben Verstärkungswertbereich ist, und hierdurch ein unterdrücktes Verstärkungscodebuch mit einer hohen Wirkung der Unterdrückung des anomalen Tons zu erhalten, wie nachfolgend erwähnt wird.
  • Ein Decodierer 416 führt eine Decodierung durch Verwendung des Standard-Verstärkungscodebuchs 408, ein Codierer 418 führt eine Codierung durch Verwendung des unterdrückten Verstärkungscodebuchs 412 durch und ein Decodierer 420 führt eine Decodierung durch Umschalten des Standard-Verstärkungscodebuchs 410 und des unterdrückten Verstärkungscodebuchs 414 durch. Mit dem Decodierer 420 zu verbindende Verstärkungscodebücher werden durch einen Umschalter 422 geschaltet. Der Umschalter 42 wird durch ein Steuersignal geschaltet, das von einer Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 424 gesendet wird. Das Codier/Decodier-System des vorliegenden Systems hat drei Operationsmoden, die für das Ausführungsbeispiel 1 beschrieben sind. Die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 424 gibt Steuersignale entsprechend diesen drei Operationsmoden in derselben Weise aus wie die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 312 nach dem Ausführungsbeispiel 12.
  • Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nachfolgend mit Bezug auf 13 beschrieben. In dem Relaisknoten 404 decodiert der Decodierer 416 einmal einen hochwirksamen Sprachcode, der von dem Übertragungsknoten 100 gesendet wurde, als ein Sprachsignal, und der Sprachdetektor 110 erfasst die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gesprächsrucks entsprechend dem Sprachsignal, um einen Operationsmodus des Relaisknotens 404 gemäß einem Erfassungsergebnis zu bestimmen. Die Operation im Modus 3 (Sprachzustand) ist vollständig identisch mit der im bei dem Ausführungsbeispiel 1 gezeigten Modus 3.
  • Wenn der Sprachdetektor 110 in dem Relaisknoten 404 die Änderung der Operationsmoden von 3 nach 1 erfasst, sendet er ein Steuersignal zu der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode. Ein Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode wird zu der Seite des Anschlusses 112b geschaltet, indem er auf das Steuersignal antwortet, aber es werden keine Daten zu der Übertragungsleitung A ausgegeben. D. h., die Leitung A hat eine verschwundene stille Periode. Es ist zulässig, dass der Codierer 418 in einem unbestimmten Zustand ist.
  • In dem Empfangsknoten 402 holt die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 424 Modusinformationen von einem von der Übertragungsleitung A übertragenen Sprachcode mit verschwundener stiller Periode, zieht die Informationen heraus für die Mitteilung der Änderung der Operationsmoden von 3 nach 1 und sendet ein Steuersignal, das die Information reflektiert, zu dem Umschalter 126. Der Umschalter 126 wird zu der Seite des Anschlusses 126a entsprechend dem Steuersignal geschaltet und ein Pseudo-Hintergrundrauschen wird zu einem Empfänger ausgege ben. In diesem Fall ist es zulässig, dass der Decodierer 420 in einem unbestimmten Zustand ist.
  • In dem Relaisknoten 404 erzeugt, wenn der Sprachdetektor 110 die Änderung der Operationsmoden von 1 nach 2 erfasst, dieser ein Steuersignal und ein Umschalter in der Entfernungsvorrichtung 112 für die stille Periode wird zu der Seite des Anschlusses 112c entsprechend dem Steuersignal geschaltet. Ein von dem Codierer 418 ausgegebener hochwirksamer Sprachcode wird von dem Relaisknoten 404 zu der Übertragungsleitung A ausgegeben und zu dem Empfangsknoten 402 übertragen.
  • In dem Empfangsknoten 402 erfasst die Sprache/Stille-Informationsextraktionsvorrichtung 424 die Änderung der Operationsmoden von 1 nach 2 und erzeugt ein Steuersignal. Entsprechend dem Steuersignal wird der Umschalter 126 zu der Seite des Anschlusses 126b geschaltet. Darüber hinaus wird der Umschalter 422 zu dem Anschluss 422b geschaltet, um den Decodierer 420 mit dem unterdrückten Verstärkungscodebuch 414 zu verbinden. Der Decodierer 420 decodiert einen von der Übertragungsleitung A gesendeten Sprachcode mit verschwundener stiller Periode durch Verwendung des unterdrückten Verstärkungscodebuchs 414 und gibt ein Sprachsignal zu einem Empfänger aus. In diesem Fall ist der interne Zustand des Decodierers 420 des Empfangsknotens 402 unterschiedlich gegenüber dem internen Zustand des Codierers 418 des Relaisknotens 404. Jedoch kann ein anomaler Ton vermieden werden da das ausgewählte unterdrückte Verstärkungscodebuch 414 so optimiert ist, dass keine Divergenz auftritt, selbst in einem instabilen Codier/Decodier-System.
  • In der Periode des Modus 2 ist ein von dem Decodierer 420 ausgegebenes Sprachsignal nicht sehr getreu dem ursprünglichen, in dem Codierer 106 eingegebenen Sprachsignal, da der Codierer 418 und der Decodierer 420 im internen Zustand unterschiedlich sind. D. h., der Rauschabstand hat die Tendenz, niedriger als der normale Rauschabstand zu werden. Jedoch ist ein im Modus 2 codiertes/decodiertes Sprachsignal in vielen Fällen ein Konsonantenteil an dem Kopf eines Gesprächsrucks. Wenn die Sprachwellenform eines Konsonantenteils sehr rauschbehaftet ist, ist die akustische Eigenschaft eines ursprünglichen Sprachsignals nicht verloren, selbst bei einem niedrigen Rauschabstand. Daher wird selbst in dem Fall der in 13 gezeigten einfachen Struktur kein anomaler Ton erzeugt, und es ist möglich, Sprache mit einer relativ kleinen Verschlechterung der Sprachqualität wiederzugeben.
  • Die Nichtübereinstimmung zwischen den internen Zuständen des Codierers 106 und des Decodierers 420 hat die Tendenz, unter der Bedingung des Modus 2 zu konvergieren, wie für das Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.
  • Daher wird danach kein anomaler Ton erzeugt, selbst wenn der Umschalter 112 zu dem Anschluss 112a und der Umschalter 422 zu einem Anschluss 422a geschaltet werden und hierdurch der Operationsmodus von 2 nach 3 wechselt.
  • Daher verwendet, um einen anomalen Ton zu unterdrücken, das vorliegende Sprachcodier- und -übertragungssystem ein Verfahren zum Ändern von für eine Übergangsperiode verwendeten Codiertabellen, so dass ein Sprachcode, der eine Divergenz des Systems bewirkt, nicht ausgegeben wird, anstelle der Verwendung eines Verfahrens zur Wiederanpassung eines ausgegebenen Sprachcodes, von dem Codierer 106. Dieses Ausführungsbeispiel hat einen für den praktischen Gebrauch bevorzugten Vorteil, dass das Ausführungsbeispiel leicht ausgeführt werden kann, da das Ausführungsbeispiel weniger hinzuzufügende Steuersignale benötigt und wenige Einheiten zur Durchführung einer komplexen Verarbeitung im Vergleich mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen hat.
  • Ausführungsbeispiel 11
  • 14 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem elften Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Anwenden derselben Verbesserung wie der bei dem Ausführungsbeispiel 2 gezeigten auf dem Relaisknoten des Ausführungsbeispiels 10. In 14 ist eine Komponente, die dieselbe Funktion wie die bei dem Ausführungsbeispiel 10 beschriebene hat, mit demselben Symbol wie in 13 versehen.
  • Dieses System ist geringfügig unterschiedlich gegenüber dem Ausführungsbeispiel 10 in seinem Relaisdecodierer und Relaiscodierer. Ein Decodierer 416B decodiert ein Sprachsignal und gibt einige der adaptiven Parameter aus. Ein adaptiver Parameter wird bei der hochwirksamen Codierung erzeugt wie ADPCM und dient als ein Sprachparameter zur Bildung eines Sprachsignals. Ein Codierer 418B empfängt das Sprachsignal und adaptive Parameter. In dem Fall des Codierers 418B ist es möglich, die Verarbeitung zum Erzeugen eingegebener adaptiver Parameter wegzulassen. In diesem Fall ist es erforderlich, zu liefernde Parameter auszuwählen, die keinen anomalen Ton in Übereinstimmung mit einem hochwirksamen Codiersystem bewirken, da die Zuführung einiger adaptiver Parameter von dem Decodierer 416B zu dem Codierer 418B zu der teilweisen Zulässigkeit von Nichtübereinstimmung zwischen den internen Zuständen des Codierers 418B und des Decodierers 420B des Empfangsknoten führt, wie für das Ausführungsbeispiel 2 beschrieben ist. Diese Verbesserung verringert die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens.
  • Ausführungsbeispiel 12
  • 15 ist ein Blockschaltbild des Sprachcodier- und -übertragungssystems nach dem zwölften Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel wird erhalten durch Anwenden derselben Verbesserung wie der bei dem Ausführungsbeispiel 3 gezeigten auf den Relaisknoten nach Ausführungsbeispiel. In 25 ist eine Komponente mit derselben Funktion wie der bei dem Ausführungsbeispiel 10 beschriebenen mit demselben Symbol wie in 13 versehen.
  • Dieses System ist geringfügig unterschiedlich gegenüber dem Ausführungsbeispiel 10 in dem Relaisdecodierer, dem Relaiscodierer und dem Sprachdetektor. Eine Parametertrennvorrichtung 416C ist gebildet durch Weglassen einiger Verarbeitung von dem Decodierer 416B in 14. Die Parametertrennvorrichtung 416C ist nicht mit einer Funktion zum Decodieren eines Sprachsignals in der vollständigen Form vorgesehen und nur mit einer Parameterextraktionsfunktion verse hen. Die Parametertrennvorrichtung 416C gibt ein Erregungssignal und einen Codierparameter zu dem Codierer 418C und eine Erregungssignalinformation zu einem Sprachdetektor 440 aus. Der Sprachdetektor 440 erfasst Sprache entsprechend der Erregungssignalinformation. Die anderen Operationen dieses Sprachcodier- und -übertragungssystems sind dieselben wie diejenigen bei dem Ausführungsbeispiel 10.
  • Diese Verbesserung verringert weiterhin die Verarbeitungslast und den Hardwareumfang des Relaisknotens.

Claims (6)

  1. Sprachcodier- und -übertragungssystem, welches aufweist: einen Übertragungsknoten (100) zum Ausgeben eines ursprünglichen Sprachcodes, der ein Sprachcode ist, der durch Codieren eines Sprachsignals erhalten wurde, zu einer ersten Übertragungsleitung; einen Relaisknoten (104) zum Durchführen der Eliminierung einer stillen Periode durch Auswahl nur eines Sprachcodes entsprechend einer Sprache enthaltenden Periode eines Sprachsignals gemäß einem ursprünglichen Sprachcode, der von der ersten Leitung empfangen wurde, und zum Ausgeben hiervon zu einer zweiten Übertragungsleitung; und einen Empfangknoten (102) zum Decodieren eines in der stillen Periode eliminierten Sprachcodes, der von der zweiten Übertragungsleitung empfangen wurde, und zum Ausgeben eines Sprachsignals; bei dem der Relaisknoten (104) enthält: einen Relaisdecodierer (108) zum Herausziehen von in einem Sprachsignal enthaltenen Sprachinformationen aus dem ursprünglichen Sprachcode; eine Relaissteuerschaltung (100) zum Unterscheiden zwischen einer Sprachperiode und einer stillen Periode des Sprachsignals entsprechend der Sprachinformation und zum Ausgeben eines Relaissteuersignals zum Steuern der Operationen eines Relaisknotens gemäß einem Unterscheidungsergeb nis; eine Eliminierungsschaltung (112) für eine stille Periode zum Empfangen des ursprünglichen Sprachcodes und des Relaissprachcodes und zum Ausgeben des Relaissprachcodes während der Übergangsperiode und des ursprünglichen Sprachcodes während einer Sprachperiode nach der Übergangsperiode zu der zweiten Übertragungsleitung entsprechend dem Relaissteuersignal, um den während der stillen Periode eliminierten Sprachcode zusammenzusetzen; bei dem der Empfangsknoten (102) enthält: eine Empfangssteuerschaltung (120) zum Bestimmen des Beginns der Sprache entsprechend dem während der stillen Periode eliminierten Sprachcode und zum Ausgeben eines Empfangssteuersignals zum Steuern der Operationen des Empfangsknotens gemäß dem Unterscheidungsergebnis; dadurch gekennzeichnet, dass der Relaisknoten (104) weiterhin enthält: eine Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung zum Bestimmen eines Bezugswertes für die Sprachcodierung an dem Beginn der Sprache, welcher der Zeitpunkt des Wechsels von der stillen Periode zu der Sprache enthaltenden Periode ist, entsprechend dem Relaissteuersignal; einen Relaiscodierer (114) zum Starten der Codierung der Sprachinformation gemäß dem Bezugswert an dem Beginn der Sprache und zum Erzeugen von Relaissprachcodes während zumindest einer bestimmten Übergangsperiode; und der Empfangsknoten (102) weiterhin enthält: eine Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung zum Bestimmen eines Bezugswertes für die Decodierung entsprechend dem Bezugswert zum Codieren, entsprechend dem Empfangssteuersignal am Beginn der Sprache; und einen Empfangsdecodierer (122) zum Starten des Decodierens des während der stillen Periode eliminierten Sprachcodes gemäß dem Decodierbezugswert am Beginn der Sprache und zum Ausgeben des Sprachsignals.
  2. Sprachcodier- und -übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung einen Speicher (118) enthält, der einen vorbestimmten Bezugswert für die Codierung speichert; und den Bezugswert liest und ihn verwendet, um den Relaiscodierer (114) am Beginn der Sprache einzustellen; und die Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung einen Speicher (128) enthält, der einen vorbestimmten Bezugswert für die Decodierung speichert; und den Bezugswert liest und ihn verwendet, um den Empfangssignaldecodierer (122) am Beginn der Sprache einzustellen.
  3. Sprachcodier- und -übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung enthält: einen Pseudohintergrundrauschen-Signalgenerator (140) zum Ausgeben eines künstlichen Rauschens; und eine Schaltereinheit (142) für einen codierten Eingang zum Schalten eines Eingangsanschlusses des Relaiscodierers (114) von dem Relaisdecodierer (108) zu dem Pseudohintergrundrauschen-Signalgenerator (140) während der stillen Sprachsignalperiode; und die Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung ent hält: einen Pseudohintergrundrauschen-Signalgenerator (114); einen Rauschcodierer (146) zum Codieren eines Ausgangssignals des Pseudohintergrundrauschen-Signalgenerators; und eine Schaltereinheit (148) für einen decodierten Eingang zum Schalten eines Eingangsanschlusses des Empfangsdecodierers (122) von der zweiten Übertragungsleitung zu dem Rauschdecodierer.
  4. Sprachcodier- und -übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierbezugswert-Bestimmungsschaltung eine Aufgabensteuervorrichtung (160) zum Steuern des Relaiscodierers (114) hat; die Decodierbezugswert-Bestimmungsschaltung eine Aufgabensteuervorrichtung (162) zum Steuern des Empfangsdecodierers (122) hat; und jede der Aufgabensteuervorrichtungen (160 und 162) die Codierung jedes Steuerobjekts oder Decodierung entsprechend der Codierung stoppt, wenn das Sprachsignal sich von einer Sprachperiode zu einer stillen Periode ändert, während sie bewirkt, dass das Codieren oder Decodieren seinen letzten Bezugswert hält, und die Verarbeitung jedes Steuerobjekts wieder startet, wenn sich das Sprachsignal von einer stillen Periode zu einer Sprachperiode ändert.
  5. Sprachcodier- und -übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Relaiscodierer (114B, 418B) das Codieren durchführt, indem Sprachparameter verwendet werden, die von einem der Relaisdecodierer (108B, 416B) berechnet wurden.
  6. Sprachcodier- und -übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Relaisdecodierer (108C, 416C) nur einige der Sprachparameter, die in dem Sprachsignal enthalten sind, herauszieht, einer der Relaiscodierer (114C, 418C) das Codieren gemäß einem Ausgangssignals von einem der Relaisdecodierer (108C, 416C) durchführt, und die Relaissteuerschaltung (110C oder 440) zwischen einer Sprachperiode und einer stillen Periode des Sprachsignals unterscheidet gemäß einem Ausgangssignals von einem der Relaisdecodierer (108C, 416C).
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