JP3947876B2 - Pcm符号を用いたデータ伝送システムおよび方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態によるデータ伝送システムにおける送信側端末のPCMストリーム送信部を示すブロック図である。ここでは、送信側端末10と受信側端末30との間にデジタル交換網20によって回線が確立されているものとする。また、図面を煩雑にしないために、送信側端末10のPCMストリーム送信部に関係する構成だけを示し、当該端末10の受信部などは省略している。
また、送信側端末10には、コンピュータ等から入力したパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアルデータ変換部105が設けられている。シリアルデータ変換部105は、タイミング信号発生部102から供給される8kHzサンプリング信号SS、フレーム信号SFおよび7ビット送信タイミング信号ST7に同期して、入力パラレルデータを(8−1)ビットシリアルデータに変換する。ここで(8−1)ビットシリアルデータとは、最上位ビットタイミングのみを間引いて生成された7ビット送信タイミング信号ST7に従って8ビットパラレルデータを読み出すことにより生成され、8ビットのうち最上位ビットだけをハイインピーダンスとし、残りの7ビットを有意のデータとした擬似的な8ビットシリアルデータという。
さらに、制御部107は、データ送信要求が発生すると、データ送信を示すPCM符号を送信するようにMSB挿入部108を制御する。
=(1/300Hz)/(1/8kHz)/2=13.33・・・。
図2は、本発明の第1実施形態によるデータ伝送システムにおける受信側端末のPCMストリーム受信部を示すブロック図である。ここでは、図面を煩雑にしないために、受信側端末30のPCMストリーム受信部に関係する構成だけを示し、当該端末30の送信部などは省略している。
送受信器301により受信したPCMストリームは最上位ビット検出部304およびデータパス切替スイッチ308へ出力される。最上位ビット(MSB)検出部304は、タイミング信号発生部302から供給されるフレーム信号SFおよび8ビット受信タイミング信号SR8に同期して、受信PCMストリームから各フレームの最上位ビットMSBをモニタし、その値1/0をカウンタ305および制御部306へ出力する。
データパス切替スイッチ308および309は、タイミング信号発生部302から供給されるフレーム信号SFおよび8ビット受信タイミング信号SR8に同期し、比較器307からのEnable信号あるいはDisable信号に応じたスイッチ動作を同時に実行する。より詳しくは、データパス切替スイッチ308は、比較器307からDisable信号を受けると、受信PCMストリームをデータパス切替スイッチ309へ出力し、Enable信号を受けると、受信PCMストリームをパラレルデータ変換部312へ出力するようにスイッチ動作を行う。他方、データパス切替スイッチ309は、比較器307からDisable信号を受けると、データパス切替スイッチ308から入力した受信PCMストリームをPCMデコーダ311へ出力し、Enable信号を受けると、無音PCM挿入部310からの無音PCMストリームをPCMデコーダ311へ出力するようにスイッチ動作を行う。
パラレルデータ変換部312は、フレーム信号SFとMSBタイミング間引き部303から供給される7ビット受信タイミング信号SR7とに同期して、データパス切替スイッチ308から出力される受信PCMストリームの連続したマルチフレームから8ビットパラレルデータを生成する。すわなち、送信側端末10で生成されたMSB=1で残りの7ビットが有意データである8ビットPCMストリームを受信し、その連続した複数フレームから7ビット受信タイミング信号SR7に従って有意データのみを選択し、8ビットパラレルデータを再構成する。したがって、送信データからみれば、送信側端末10で8ビットパラレルデータから7ビットシリアルデータに変換され、受信側端末30で7ビットシリアルデータから8ビットパラレルデータに逆変換される。
図3は、本発明の第1実施形態における通信モード判定方法の一実施例を示すフローチャートである。上述したように、音声信号をPCM符号化して得られた8ビットPCMストリームは極性を示す最上位ビットが所定フレーム数NF以上連続して“1”にならないことを利用して音声/データの判定が可能となる。なお、所定フレーム数NFは、(1/最低音声帯域周波数)/(1/サンプリング周波数)/2で求められる。本実施形態では、最低音声帯域周波数が300Hz、サンプリング周波数が8kHzであるから、NF=14に設定される。
図4は、本発明の第1実施形態を適用した通信システムの模式図である。送信側端末10から上述したPCMストリームが受信側端末30へデジタル交換網20の回線を通して送信される。ただし、本発明はこのようなデジタル交換網に適用されるだけではなく、VoIP網にも適用することができる。
20 デジタル交換網
30 受信側端末
101 送受信器
102 タイミング信号発生器
103 MSBタイミング間引き部
104 PCMエンコーダ
105 シリアルデータ変換部
106 データパススイッチ
107 制御部
108 MSB挿入部
301 送受信器
302 タイミング信号発生器
303 MSBタイミング間引き部
304 MSB検出部
305 カウンタ
306 制御部
307 比較器
308 データパススイッチ
309 データパススイッチ
310 無音PCM挿入部
311 PCMデコーダ
312 パラレルデータ変換部
Claims (11)
- PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用して送信端末から受信端末へネットワークを通してデータを伝送する方法において、
前記送信端末は、
送信すべきデータを入力し、
PCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示すように各PCM符号の極性ビットを所定論理値に固定し、残りの7ビットを前記データに順次割り当てることで8ビットPCM符号からなるデータPCM符号ストリームを生成し、
前記データPCM符号ストリームを前記受信端末へ送信し、
前記受信端末は、
前記送信端末からPCM符号ストリームを受信し、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットが前記最低音声帯域以下であることを示す前記所定論理値であるか否かを判定し、
前記極性ビットが前記所定論理値であれば、前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成する、
ことを特徴とするデータ伝送方法。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用して送信端末から受信端末へネットワークを通してデータを伝送する方法において、
前記送信端末は、
送信すべきデータを入力し、
前記送信すべきデータを入力すると、各PCM符号の極性ビットを前記所定論理値に固定した所定数のPCM符号からなるストリームを生成して前記受信端末へ送信し、
前記所定数のPCM符号からなるストリームの送信後に前記データPCM符号ストリームを送信し、
前記受信端末は、
前記送信端末からPCM符号ストリームを受信し、
前記受信したPCM符号ストリームにおける極性ビットが前記所定論理値である連続したPCM符号の数をカウントし、
前記カウント値が前記所定数以上であるとき、続いて受信するPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成する、
ことを特徴とするデータ伝送方法。 - 前記送信端末は、
前記送信すべきデータの送信を終了すると、各PCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外の論理値を取るPCM符号ストリームを前記受信端末へ送信し、
前記受信端末は、
前記受信したPCM符号ストリームにおける少なくとも1つの連続するPCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外である場合には、前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号化する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のデータ伝送方法。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用してデータを送信する送信端末において、
アナログ信号を入力し、極性ビットを含む8ビットPCM符号からなる第1PCM符号ストリームを生成するPCM符号化手段と、
送信すべきデータを入力し、各PCM符号の極性ビット以外の7ビットを前記データに順次割り当てることで疑似8ビットシリアルデータを生成するデータ変換手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記疑似8ビットシリアルデータの一方を選択して出力する選択手段と、
前記選択手段から出力された前記疑似8ビットシリアルデータに対して、PCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示すように前記極性ビットに対応する位置に所定論理値を挿入することで第2PCM符号ストリームを生成するビット挿入手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記第2PCM符号ストリームの一方を宛先へ送信する送信手段と、
を有することを特徴とする送信端末。 - 前記ビット挿入手段は、前記送信すべきデータが発生したとき、各PCM符号の極性ビットを前記所定論理値に固定した所定数のPCM符号からなるストリームを生成し、
前記送信手段は、前記所定数のPCM符号からなるストリームを前記宛先へ送信する、
ことを特徴とする請求項4に記載の送信端末。 - 前記ビット挿入手段は、前記送信すべきデータの送信を終了すると、前記極性ビットに対応する位置に前記所定論理値を挿入することを停止する、ことを特徴とする請求項4または5に記載の送信端末。
- PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを受信する受信端末において、
PCM符号ストリームを受信する受信手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットがPCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示す所定論理値であるか否かを判定する判定手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成するデータ変換手段と、
前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号するPCM復号化手段と、
前記極性ビットがPCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示す前記所定論理値であれば、前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送し、前記受信したPCM符号ストリームにおける少なくとも1つの連続するPCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外であれば前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送するスイッチ手段と、
を有することを特徴とする受信端末。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを受信する受信端末において、
PCM符号ストリームを受信する受信手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットが所定論理値であるか否かを判定する判定手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成するデータ変換手段と、
前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号するPCM復号化手段と、
前記極性ビットが前記所定論理値であれば、前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送し、前記受信したPCM符号ストリームにおける少なくとも1つの連続するPCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外であれば前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送するスイッチ手段と、
を有し、
前記判定手段は、
前記受信したPCM符号ストリームにおける極性ビットが前記所定論理値である連続したPCM符号の数をカウントするカウント手段と、
前記カウント値と所定数とを比較する比較手段と、
を有し、
前記スイッチ手段は、前記カウント値が前記所定数未満のときは前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送し、前記カウント値が前記所定数以上であるときは前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送する、
ことを特徴とする受信端末。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用して送信端末から受信端末へネットワークを通してデータを伝送するシステムにおける端末間の通信モード切替方法において、
前記送信端末は、
アナログ信号から、極性ビットを含む8ビットPCM符号からなる第1PCM符号ストリームを生成し、
各PCM符号の極性ビットを所定論理値に固定し、前記極性ビット以外の7ビットを送信すべきデータに順次割り当てることで第2PCM符号ストリームを生成し、
前記送信すべきデータが発生したとき、各PCM符号の極性ビットを前記所定論理値に固定した所定数のPCM符号からなるストリームを生成し、
前記所定数のPCM符号からなるストリームを前記受信端末へ送信した後に、前記第1PCM符号ストリームから前記第2PCM符号ストリームへ送信ストリームを切り替え、
前記受信端末は、
前記送信端末からPCM符号ストリームを受信し、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットが前記所定論理値であるか否かを判定し、
前記受信したPCM符号ストリームにおける極性ビットが前記所定論理値である連続したPCM符号の数をカウントし、
前記カウント値が前記所定数未満のときは前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号化し、
前記カウント値が前記所定数以上であるときは前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成する、
ことを特徴とする端末間の通信モード切替方法。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用しネットワークを通してデータを送受信するための送信部および受信を有する送受信端末において、
前記送信部は、
アナログ信号を入力し、極性ビットを含む8ビットPCM符号からなる第1PCM符号ストリームを生成するPCM符号化手段と、
送信すべきデータを入力し、各PCM符号の極性ビット以外の7ビットを前記データに順次割り当てることで疑似8ビットシリアルデータを生成するデータ変換手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記疑似8ビットシリアルデータの一方を選択して出力する選択手段と、
前記選択手段から出力された前記疑似8ビットシリアルデータに対して、PCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示すように前記極性ビットに対応する位置に所定論理値を挿入することで第2PCM符号ストリームを生成するビット挿入手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記第2PCM符号ストリームの一方を通信相手端末へ送信する送信手段と、
を有し、
前記受信部は、
前記通信相手端末からPCM符号ストリームを受信する受信手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットがPCM符号を使用した通信の最低音声帯域以下であることを示す前記所定論理値であるか否かを判定する判定手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成するデータ変換手段と、
前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号するPCM復号化手段と、
前記極性ビットが前記所定論理値であれば、前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送し、前記受信したPCM符号ストリームにおける少なくとも1つの連続するPCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外であれば前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送するスイッチ手段と、
を有する
ことを特徴とする送受信端末。 - PCM(Pulse Code Modulation)符号ストリームを利用しネットワークを通してデータを送受信するための送信部および受信を有する送受信端末において、
前記送信部は、
アナログ信号を入力し、極性ビットを含む8ビットPCM符号からなる第1PCM符号ストリームを生成するPCM符号化手段と、
送信すべきデータを入力し、各PCM符号の極性ビット以外の7ビットを前記データに順次割り当てることで疑似8ビットシリアルデータを生成するデータ変換手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記疑似8ビットシリアルデータの一方を選択して出力する選択手段と、
前記選択手段から出力された前記疑似8ビットシリアルデータに対して、前記極性ビットに対応する位置に所定論理値を挿入することで第2PCM符号ストリームを生成するビット挿入手段と、
前記第1PCM符号ストリームおよび前記第2PCM符号ストリームの一方を通信相手端末へ送信する送信手段と、
を有し、
前記受信部は、
前記通信相手端末からPCM符号ストリームを受信する受信手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号の極性ビットが前記所定論理値であるか否かを判定する判定手段と、
前記受信したPCM符号ストリームの各PCM符号における前記極性ビット以外の7ビットを受信データとして再構成するデータ変換手段と、
前記受信したPCM符号ストリームをPCM復号するPCM復号化手段と、
前記極性ビットが前記所定論理値であれば、前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送し、前記受信したPCM符号ストリームにおける少なくとも1つの連続するPCM符号の極性ビットが前記所定論理値以外であれば前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送するスイッチ手段と、
を有し、
前記判定手段は、
前記受信したPCM符号ストリームにおける極性ビットが前記所定論理値である連続したPCM符号の数をカウントするカウント手段と、
前記カウント値と所定数とを比較する比較手段と、
を有し、
前記スイッチ手段は、前記カウント値が前記所定数未満のときは前記受信したPCM符号ストリームを前記PCM復号化手段へ転送し、前記カウント値が前記所定数以上であるときは前記受信したPCM符号ストリームを前記データ変換手段へ転送する、
ことを特徴とする送受信端末。
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