JP2865782B2 - 非同期伝送用ｃｏｄｅｃ装置 - Google Patents

非同期伝送用ｃｏｄｅｃ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 双方向化された非同期伝送路を用いる場合の音声信号
や画像信号のCODEC装置に関し、 非同期伝送路の状態に適応して常にセル廃棄を最小に
する符号化レートで伝送するための非同期伝送用CODEC
装置を実現することを目的とし、 双方向の非同期伝送路から受信したセルを分離部で分
離し、そのセル中のセル送出順序を規定したタイムスタ
ンプからセルの廃棄を検出して廃棄セル情報を生成する
受信側セル廃棄検出部と、該廃棄セル情報を送信スタン
プ情報及び送信データと共にセル化し該非同期伝送路を
介して対向したCODEC装置に送る多重化部と、対向するC
ODEC装置からの該廃棄セル情報から符号化レートを決定
する符号化レート決定部と、該符号化レートにより該多
重化部へ送るデータを符号化する可変レートコーダと、
該受信側セル廃棄検出部にて受信セルの廃棄が検出され
た時に、該廃棄セルに対してダミーセルを挿入し遅延変
動を吸収する時系列処理部と、該遅延変動が吸収された
受信データを復号化する可変レートデコーダとで構成す
る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非同期伝送用CODEC装置に関し、特に双方
向化された非同期伝送路を用いる場合の音声信号や画像
信号のCODEC装置に関するものである。
Ｂ−ISDN（広帯域ISDN）を想定した非同期（ATM）伝
送網は、第４図に示すように画像、音声、データ等の統
合的なサービスをするシステムが考えられており、非同
期伝送路１が非同期伝送局10に接続され、各伝送局10に
は回線終端装置NTを介して加入者宅バス20に電話、TV電
話、TV会議、CATV、データ端末等のサービスを行うため
の端末（TE）が接続されており、その内の画像、音声端
末（TE）内には映像・音声信号の入出力を行うためのCO
DEC（符号化・復号化）装置が設けられており、映像・
音声情報を発生した時点で送ろうとするものであるた
め、伝送情報に廃棄が生じると再生することが難しく、
又時間軸処理にも不都合が生じ、これに対処する技術が
必要になっている。
〔従来の技術と課題〕
このような非同期伝送方式はまだ実用例が無く研究段
階であるが、伝送情報の単位としてのセルが伝送路上の
伝送局で廃棄されることに対しては、情報の訂正を行
う、廃棄されても画質劣化で済むような階層符号化を
行う、送信部でのセル廃棄に対してのみ符号化レート
の制御を行う、などが検討されているが、の場合では
ハード規模や伝送情報量も増大すると共に完全な訂正は
無理であり、また、の場合はハード規模の小さいアル
ゴリズムを実現することが難しいと共にセル廃棄自体は
ランダムに発生するので不適当であり、更にの場合で
は伝送網内でのセル廃棄に対応出来ない、などの問題が
ある。
一方、セル廃棄を容認すると、バーストエラーが生
じ、廃棄セル数が、受信バッファ保有量を越えるとアン
ダーフローを起こし時系列処理に瞬断を生じて画像、音
声が途切れてしまい、又、自然にセル廃棄が起きない程
度の伝送路使用効率でのシステム設計では、非同期伝送
方式を用いる意味が無いというような問題点がある。
従って、本発明は、非同期伝送路の状態に適応して常
にセル廃棄を最小にする符号化レートで伝送するための
非同期伝送用CODEC装置を実現することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するため、本発明に係る非同期伝送
用CODEC装置では、第１図に原理的に示すように、双方
向の非同期伝送路１から受信したセルを分離部２で分離
し、そのセル中のセル送出順序を規定したスタンプ情報
（タイムスタンプ）からセルの廃棄を検出して廃棄セル
情報を生成する受信側セル廃棄検出部３と、該廃棄セル
情報を送信スタンプ情報及び送信データと共にセル化し
該非同期伝送路１を介して対向したCODEC装置に送る多
重化部４と、対向するCODEC装置からの該廃棄セル情報
から符号化レートを決定するセル廃棄が最小となる符号
化レート決定部５と、該符号化レートに基づき入力信号
を符号化して送信データとして該多重化部４へ送る可変
レートコーダ６と、該受信側セル廃棄検出部３にて受信
セルの廃棄が検出された時に、該廃棄セルに対してダミ
ーセルを挿入し遅延変動を吸収する時系列処理部７と、
該遅延変動が吸収された受信データを復号化する可変レ
ートデコーダ８とを備えている。
〔作用〕
第１図に示す本発明では、双方向の非同期伝送路１を
介して対向接続されたCODEC装置（図示せず）から受信
したセル（第２図参照）を分離部（DMUX）２で分離し、
廃棄セル検出部３においてそのセル中のセル送出順序を
規定したタイムスタンプ（第２図に示すTS）からセルの
廃棄を検出して廃棄セル情報を生成する。
この廃棄セル情報はこのCODEC装置で生成されるタイ
ムスタンプTSと送信データと共に多重化部４で第２図の
セルの形式に多重化されて非同期伝送路１の復路を介し
て対向したCODEC装置に送られる。
すると、対向したCODEC装置では、送られて来た廃棄
セル情報から符号化レート決定部５がセルの廃棄が最小
となるように符号化レートを決定し、この符号化レート
に応じて可変符号化コーダ６では入力信号を符号化し送
信データとして多重化部（MUX）４へ送る。
この符号化レートの制御は、例えばセル廃棄があるレ
ート以上発生した時は符号化レートを下げ、セル廃棄が
全く無い時には符号化レートを上げるように行われる。
そして、受信側廃棄セル検出部３において、受信セル
の廃棄が検出された時には、この廃棄セルに対して時系
列処理部７でダミーセルが挿入されて遅延変動を吸収
し、更にこの遅延変動が吸収された受信データを可変レ
ートデコーダ８で復号化して送出する。
このようにして非同期伝送路１を挟んで対向するCODE
C装置間でセルの廃棄を常に監視してセルの廃棄を最小
にし、以て正確且つ迅速な情報の伝達を実現している。
〔実 施 例〕
第３図は、本発明に係る非同期伝送用CODEC装置の一
実施例を示したもので、この実施例では、非同期伝送路
１を挟んで２つのCODEC装置，が対向して接続され
ており、各CODEC装置は同一の構成を有している。
各CODEC装置，において、第１図と同一部分には
同一符号が付されており、第１図に示した受信側セル廃
棄検出部３は、分離部２で分離されたセル（第２図参
照）中のタイムスタンプTSを検出するタイムスタンプ検
出部31と、このタイムスタンプ検出部31の検出結果から
廃棄セルの有無をチェックして廃棄セル情報を生成する
廃棄セル情報生成部部32とで構成されており、符号化レ
ート決定部５は、分離部２で分離されたセルから廃棄セ
ル情報を取り出してセル廃棄率を検出する廃棄率検出部
51と、このセル廃棄率に応じてＮ個の符号化モードの内
の何れかを決定してその符号化モードＮ（ｉ）を多重化
部４で多重化すると共に多重化部４の多重化クロックを
制御し且つ可変レートコーダ６での符号化レートを制御
する符号化モード決定部52とで構成されている。尚、こ
の実施例では、更に分離部２から分離したセルから符号
化モードＮ（ｉ）を検出し、この符号化モードによりＮ
個の復号化モードの内の何れかの対応した復号化モード
を決定して分離部２の分離クロックを制御し且つ可変レ
ートデコーダ８での復号化レートを制御する復号化モー
ド決定部９と、を含んでいる。
以下、第３図において、例えばSinを画像信号とし可
変レート単位を64Kbpsの整数倍Ｎとし、Ｎの範囲を１以
上24以下とし、端末バスとのインターフェースを19.44M
Hz,8ビットパラレル（155.52Mbps）とした場合の第４図
に示した非同期伝送網における各CODEC装置の動作を説
明する。
まず、第４図に示したように例えばCODEC装置−
間に非同期伝送路１を張った場合、加入者バス20にて各
端末TEから発生する情報がバス20上に送出するタイミン
グが競合の結果、得られないときには、バッファ（図示
せず）にてセルの遅延が生じ、更に情報量がバス伝送レ
ートを超えると廃棄が生じる。このような遅延や廃棄は
非同期伝送路上の各ノード（例えば局間のリングバス上
等）にて同様に発生する。
このような廃棄を受信端末にて認識する為、セルフォ
ーマット上にセル送出順序を伝えるタイムスタンプ（T
S）なる情報（第２図参照）と、受信セル廃棄に基づく
セル廃棄情報（Ａ）を乗せて伝送している。
このとき、回線設定時の初期状態においては、例えば
CODEC装置の符号化モード決定部52ではＮ通りの可変
符号化レートモードの内の基準モードｉ（これは、非同
期伝送路のシステム設計時の回線使用効率予想値に適合
した早く収束させる符号化レートモードに相当してい
る）に設定されており、これに対応して可変レートコー
ダ６で入力データSinを符号化し多重化部４で上記のタ
イムスタンプTS及び符号化モードＮ（ｉ）と共に多重化
セルとして非同期伝送路Ｘから対向するCODEC装置に
送出する。
そして、CODEC装置より伝送されたセルを受信したC
ODEC装置では、分離部２で分離しモード検出部７でセ
ル上のモードＮ＝ｉを検出し、この符号化モードｉに対
応する復号化モードを復号化モード決定部９で決定して
分離部２及び可変レートデコーダ８に与えることによ
り、分離部２で遅延変動を吸収しデコーダ８で復号化を
行う。
また、分離部２で分離されたセルからタイムスタンプ
検出部31でタイムスタンプTSを検出し、抜けたセル、即
ちセル廃棄を検出し、更に検出したセルの廃棄を廃棄セ
ル情報生成部32で廃棄セル情報Ａとして情報化し、多重
化部４でCODEC装置のタイムスタンプTSと可変レート
コーダ６からのデータと符号化モードＮ（ｉ）と共に多
重化して非同期伝送路ＹによりCODEC装置に送出す
る。
ここで、符号化レートを制御する方法としては、例え
ば、 （１）CODEC装置の廃棄セル情報生成部32において、C
ODEC装置からの受信セルの個数にてカウンタを回し、
一定区間（例えばｃ＝16セル）内の廃棄セルの個数ａ
（例えばａ＝１）を超えた場合、この時間内にCODEC装
置から送信するセルの情報Ａのビットを“1"としてCO
DEC装置に送出する。即ち、送信側でセル廃棄率情報
として受信側に送るものである。
これを受信したCODEC装置では、分離部２で分離し
廃棄率検出部52で情報Ａを検出する。
このとき、符合化モード応答に対する変動保護の為、
ｃ・ｍビット（ｍは保護段数で例えばｍ＝２）連続して
情報Ａのビット＝１を受信した場合に符号化レートを下
げる要求を廃棄率検出部51から符号化モード決定部52へ
出す。
又は、 （２）CODEC装置の廃棄セル情報生成部32では、セル
廃棄が有ったとき情報Ａビットを“1"とし、これをその
ままCODEC装置に送ってその廃棄率検出部51におい
て、受信セルの個数にてカウンタを回し、一定区間（例
えばｃ＝16）内の廃棄セルの個数ａ（例えばａ＝１）を
越えた場合、符号化レートを下げる要求を廃棄率検出部
51から符号化モード決定部52へ出す。即ち、セル廃棄率
を受信側で求めるものである。
尚、符号化レートのダウン要求を行う廃棄率につい
て、では約a/（ｍ・（ａ＋ｃ））、では約a/（ａ＋
ｃ）を閾値としていることになる。
又、伝送路Ｘ＋Ｙの絶対遅延に比べてｃが小さいと連
続的にレートダウン要求が発生する為、これに対する配
慮も必要である。
これだけの制御では一度符号化レードが下がると、各
バスでの伝送されるセルの量が減少した場合も復帰しな
い為、連続的に情報Ａビットがｄ回０の場合、符号化レ
ートを上げる制御を廃棄率検出部51で行うこととなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、双方向化された非同期伝送路上
のセル廃棄を監視して対向するCODEC装置にその情報を
知らせることにより符号化レートを可変に制御するよう
に構成したので、伝送路を有効利用でき且つ常時データ
の廃棄がほとんど無いシステムとして、電話、音声会
議、TV電話、TV会議などの双方向な音声や画像の応用シ
ステムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る非同期伝送用CODEC装置の構成
を原理的に示したブロック図、 第２図は、本発明に用いられるセルのフォーマット図、 第３図は、本発明に係る非同期伝送用CODEC装置の一実
施例を示したブロック図、 第４図は、本発明が適用される非同期伝送網を示したブ
ロック図、である。 第１図において、 １……非同期伝送路、 ２……分離部、 ３……受信側セル廃棄検出部、 ４……多重化部、 ５……符号化レート決定部、 ６……可変レートコーダ。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】双方向の非同期伝送路から受信したセルを
    分離部で分離し、そのセル中のセル送出順序を規定した
    スタンプ情報からセルの破棄を検出して廃棄セル情報を
    生成する受信側セル廃棄検出部と、 該廃棄セル情報を送信スタンプ情報及び送信データと共
    にセル化し該非同期伝送路を介して対向したCODEC装置
    に送る多重化部と、 対向するCODEC装置からの該廃棄セル情報からセル廃棄
    が最小となる符号化レートを決定する符号化レート決定
    部と、 該符号化レートに基づき、入力信号を符号化して送信デ
    ータとして該多重化部へ送る可変レートコーダと、 該受信側セル廃棄検出部にて受信セルの廃棄が検出され
    た時に、該廃棄セルに対してダミーセルを挿入し遅延変
    動を吸収する時系列処理部と、 該遅延変動が吸収された受信データを復号化する可変レ
    ートデコーダとを備えたことを特徴とする非同期伝送用
    CODEC装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、 該符号化レート決定部は、セル廃棄が予め設定されたレ
    ート以上検出された場合に、該符号化レートを下げるこ
    とを特徴とした非同期伝送用CODEC装置。
  3. 【請求項３】請求項１において、 該符号化レート決定部は、セル廃棄が無い時には該符号
    化レートを上げることを特徴とした非同期伝送用CODEC
    装置。
  4. 【請求項４】請求項１において、 該符号化レート決定部は、予め設定された上限または下
    限の符号化レートを越えないよう制御することを特徴と
    した非同期伝送用CODEC装置。
  5. 【請求項５】請求項１において、 該可変レートコーダ及び該可変レートデコーダは、電
    話、音声会議、テレビ電話、またはテレビ会議の信号を
    可変レートで符号化するものであることを特徴とした非
    同期伝送用CODEC装置。
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