JPS5849880B2 - 音声信号の符号化伝送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、音声信号の選ばれた部分を伝送せず、受信
機では、同じ音声信号の貯蔵されている前の部分と入れ
替える様にした音声信号の符号化伝送方法に関する。

普通の音声信号はかなりの冗長性を持つと共に全く情報
のない期間があるので、不必要な信号成分を少なくする
ことにより、利用し得る回線の伝送容量の利用効率を高
めることが出来る。

この為、伝送しなげればならない音声信号の総数よりも
少ない数の多重化チャネル（即ち周期的な時間フレーム
内の時間スロット）シか必要としない。

冗長性を少な《する為に多数の方法並びに装置が知られ
ている。

１つの方法では、接続されている全ての音声入力チャネ
ルの内、実際に活きた音声信号が現われているチャネル
のみに対し、１周期（例えば６ｍｓ）の間、市外線チャ
ネルを割当てる。

話し手が沈黙したら、入力チャネルを市外線チャネルか
ら切離す。

この方法を用いてシステムが、例えば米国特許第４０３
２７１９号、同第４００９３４３号及び同第３６６４６
８０号並びにＢｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎ．
Ｊｏｕｒｎａｌ誌、１９５９年３月号、第３５３頁乃
至第３６４頁所載のＫ．Ｂｕｌｌｉｎｇｔｏｎ他の論文
″Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｓｐｅｃｔｓｏｆ Ｔ
ＡＳ Ｉ ”に記載されている。

音声活動によって制御される圧縮を用いるこの方法の難
点は、高負荷状態の時、所謂「フリーズアウト」状態が
起ることである。

即ち、個々の音声信号には、活動状態であるにもかかわ
らず、時間的に市外線チャネルが割当てられないことで
ある。

更に、或る休止期間の後に、市外線チャネルを再び割当
てようとする時に、遅延が起る惧れがある。

この現象は最終的に音質の低下を招く惧れがある。

更に、この方法では、全ての入力チャネルに対して、活
動状態検出器を必要とする。

所要の伝送容量を減少する別の可能性は、音声信号の符
号化伝送の際、前に伝送されたサンプルの値と同じであ
るか或いは非常に近い様なサンプルの値を除外し、その
代りに、受信側では、最後に伝送されたサンプルの値を
もう．一度、或いは場合によっては数回使うことである
。

この原理を利用する方法が次の刊行物に記載されている
。

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ １ ９ ７ ４ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＺｕｒｉｃｈ Ｓｅｍｉｎ
ａｒ ｏｎ ＤｉｇｉｔａｌＣ ｏ ｍｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎｓ ，第３巻所載のＲ．Ｗｏｉ ｔｏｗ ｉ
ｔｚの論文” Ｅ ｉｎ Ｒｅｄｕｎｄａｎｚｍｉｎｄ
ｅｒｎｄｅｓＳｐｒａｃｈｍｕｌｔｉｐｌｅｘｖｅｒｆ
ａｈｒｅｎ ｍｉｔｍｏｍｅｎｔａｎｅｒＰ ｒｉｏｒ
ｉ ｔＡｔｓｚｕｔｅｉｌｕｎｇ ” 及びＩ ＥＥ
ＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ誌ＣＯＭ−２１巻（１９７３年）、第８２
７頁乃至第８３５頁所載のＪ． Ａ． Ｓｃｉｕｌｌｉ
他の論文ＩＩ Ａｓｐｅｅｃｈ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖ
ｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ
ｔｅｌｅｐｈｏｎｙ”この方法に対して、個々の符号化
されたサンプル値の同一性又は類似性を検出し、前のサ
ンプル値を受信機に貯蔵し且つ再び挿入する為の装置は
、実際に比較的簡単である。

然し、個々のサンプル値の脱落並びに再挿入に関するも
のであるがら、解放された時間スロットを利用する為に
必要な合図情報を割当てマスク又はアドレスの形で各々
のサンプル期間中に伝送しなげればならない。

この為にチャネル容量のかなりの部分（或る場合には２
５％）が必要であり、その為冗長性を減少することによ
って達戒された伝送容量の増加分が、再び著しく減少す
る。

更に、この方法では、個々のサンプル値の処理に振幅の
大きい信号が有利である。

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＥＥＥ １ ９
７ ３Ｉ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃ ｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ誌
第４６−１２頁乃至第４６１６頁所載のＡ．Ｆｒｅｉ他
の論文” Ａｄａｐｔｉｖｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ
ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｄｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｐｉｔｃｈｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｎｔｅｒｒｕ
ｐｔｉｏｎ／ ｒｅｉｔｅｒａｔｉｏｎｔｅ ｃｈｎｉ
ｑｕｅ ｓ には、音声信号の声の部分の伝送に
、基本音周期のみをデルタ・コード信号として伝送し、
受信機では、可変の長さを持つこの信号部分をシフト・
レジスタに貯蔵して、取出す際に何回も繰返す様にした
方法が記載されている。

基本音周期に関する所要の指示は、デルタ・コード信号
部分（窓）を同じ信号の遅延させた信号部分と比較する
特別の相関器から取出される。

（この様な基本音周期検出器が例えばスイス特許第５４
９８４９号に記載されている。

）この伝送方法は、基本音周期並びに伝送しなければな
らない信号期間の長さと、シフト・レジスタの動作長が
持続的に変わる為、可変の長さの部分を相手としなけれ
ばならないという欠点がある。

個々の信号の伝送には、これでも差支えないが、同期動
作で多数の音声信号の時分割伝送（一定長さの時間フレ
ーム）の場合には問題である。

他の欠点として、繰返し速度が高い時は、エコーに似た
効果が現われると共に、基本音周波数がドリフトした場
合、移行効果（過渡状態）の結果として、ランブル障害
が現われる。

この発明は、冗長性を減少することが可能になる様な、
音声信号を伝送する方法として、伝送しようとする信号
の歪み又は変化が実際的に全く起らない様にした方法を
提供することを課題としている。

更にこの発明の方法は、冗長性を減少することによって
節約された伝送容量の小さな一部分だけを、所要の付加
的な合図情報の為に使う様にする。

更に、この発明の方法は、一定長さの時間フレームを用
いた多重化動作に適する様にし、多数の音声チャネルに
必要な装置を共通に使うことが出来る様にする。

この発明の対象は特許請求の範囲に記載してある。

この発明の方法では、実際に処理装置及び貯蔵装置の需
要が大きいが、これは所要の伝送容量を相当減少するこ
とによって補償される。

これは高価な伝送チャネルを用いるシステム、例えば衛
星システムでは重要なことである。

更に、この方法は、冗長性を減少する他の方法、特に音
声活動によって制御される圧縮と組合せ、この圧縮の限
界に達した場合、更にシステム効率を改善する為に一層
の圧縮を達成することが出来るという利点がある。

次にこの発明の実施例を図面について説明する。

最初に第１図についてこの発明の方法の原理を説明する
。

最初に、音声の伝送が一定の長さ（持続時間）のセグメ
ントに分れて行われること、従って夫々信号部分が一定
の時間ラスターに従って符号化され、（ブロックとして
）伝送される。

これは例えば衛星システムの場合がそうである。

この場合、ブロックの長さ（時間ラスター）は６ｍｓで
ある。

更に、多数の信号を１本の線で時分割多重化によって共
通に伝送すると仮定する。

音声信号は（少なくとも母音は）周期的な振動で構戒さ
れ、基本音周期は可変であるが、ゆつくりとしか変化せ
ず、その持続時間は夫々の音並びに話し手に関係する。

この発明の出発点として、伝送の際、個々の信号部分（
セグメント）を選択的に抑圧し、こうすることによって
伝送容量を節約すると共に、抑圧したセグメントを受信
側では、既に伝送された同じ様な信号部分で置換える。

この発明では、音声信号の新しく組立てられた各々のセ
グメントに対し、最近の２つの貯蔵され＼ ているセグメントの内で、この新しいセグメントに対し
て最善の相関性Ｃ （ ＭＡＸ ） を持つ同じ長さ
の信号部分を比較によってみつげ出すと共に、この最適
の相関性を持つ部分と、これから伝送すべき新しいセグ
メントとの間の時間的なずれ又は変位ＪＴ＝Ｔ（ＯＰＴ
） を検出する。

必要により、伝送信号中の新しいセグメントを抑圧し、
受信側で、既に伝送された信号の一部分に置換えること
が出来る。

．この為には、夫々最近に伝送された音声信号セグメン
トを受信側で貯蔵すると共に、時間のずれ又は変位ＡＴ
＝Ｔ（ＯＰＴ） に関する表示を伝送しさえすればよい
。

（イ）最適の相関性を持つ信号部分をみつげること並び
にＴ （ ＯＰＴ ） の決定、（口）伝送の際のこ
のセグメントの省略、及び（ノ→この為に生じた欠落部
分を既に前に伝送された信号部分によって埋めること、
と云う３つの過程が第１図に概略的に示されている。

この発明では、この解決策が、多数の音声信号を多重化
して伝送する装置に用いられる。

その場合、各々の音声信号の各々の新しいセグメントに
対し、時間のずれ又は変位，｛Ｔ＝Ｔ（ＯＰＴ）だけで
なく、両方の信号期間（新しいセグメントと最適の相関
性を持つ前の信号部分）の間の相関性の目安Ｃ （ＭＡ
Ｘ） を求める。

こうすることによって、相対的に相関性が一番よくない
信号は不変で（即ち、セグメントを抑圧せずに）伝送し
ながら、多くの信号の中から、瞬時的に最善の相関性を
持つ信号を抑圧の為に選び出すことが出来る。

この為、この発明の解決策では、各々の個別の信号に対
し、各々のフレーム期間中、最適の相関性Ｃ（ＭＡＸ）
に対する時間のずれ又は変位Ｔ （ ＯＰＴ ）
を新たに求める。

更に、各々のフレーム期間中に多重化して伝送しようと
する信号の全体に対し、その相関値Ｃ（ＭＡＸ） の
順序をその大きさに従って定める。

相関過程 次に第２図について、個別の信号に対して、最犬の相関
性並びに関連した時間変位Ｔ（ＯＰＴ）、即ち、基本音
周期を持つ信号部分を求める為の比較過程を説明する。

音声信号が標本化されて符号化された形（例えばデルタ
・コード）で利用し得るとする。

音声｛Ｋ号の内、６ｍｓのフレーム期間に対応する各々
のセグメントが１９２個のサンプル値を持ち、サンプル
値は夫々８ビットの２４バイトに分けられる。

６ｍｓの周期あたり１９２個のビットがある為、サンフ
ル速度は３ ２ ＫＨｚ にすることが出来る。

新たに符号化された音声セグメントは、同じ信号の最近
に符号化された２つのセグメントから選ばれた、同じ長
さの窓又は信号部分と比較しなければならない。

この時、比較過程が終る毎に、窓を１歩進（１ビット）
だけシフｌ・する。

この為、合計して１９２回の比較を行わなければならな
い。

１回目の比較では、ブロックＦＲ（ｎ）をブロックＦＲ
（ｎ−２）と比較し、最後の時は、ＦＲ（ｎ−１）に殆
んど等しいブロックと比較する。

この比較動作は、両方のブロックの互いに対応する１９
２個のビットの内、どれだけが等しいかを決定すること
である。

この為、完全に等しげれば、相関値は１９０になり、完
全に異なれば、（例えば一方のブロックが全部０で、他
方が全部１であれば）、相関値はＯになる。

比較どうしの間の関係を次の表に示す。

この為、相関結果は、１９２個の相異なる相関値のリス
トであり、これらの相関値は、とり得る１９２個の時間
のずれＪＴに対応し、ビット偏差カウントＳとして表わ
すことも出来る。

この相関関数は明確な最大値を持ち、その位置が基本音
の周期（ピッチ周期）に対応する。

そこで、新しい音声セグメントの代りに、こうして得ら
れた最適のずれ値Ｔ （ ＯＰＴ ） 又はＳ（ＯＰＴ
） に関する表示だけを選択的に伝送することが出来
、この時、受信機では、貯蔵されている前に得られた２
つの信号セグメントから、このずれに対応する部分を選
び出して、こうして生じた欠落部を埋めることが出来る
。

この部分は欠落部を最適の形で埋めるべきである。

実施例 次に第３図乃至第５図について、相関器の実施例を説明
する。

この相関器は、多数のチャネル（例では１０個）に対し
時分割で多重化して使われる。

第３図は、１０個のチャネルＣＨ１乃至ＣＨＩＯから共
通の入力貯蔵装置１２及び相関器１４を介して結果貯蔵
装置１６に至るデータの流れを示すブロック図である。

１０個のチャネルＣＨ１乃至ＣＨ１０の各々に対してデ
ルタ符号化器１８が設けられ、その出力ビット列は交代
的に２つのレジスタ２０，２２０一方に入る。

これらのレジスタは直並列変換器として作用する。

夫々埋められたレジスタは、８ビット母線及び共通の多
重化器２４を介して順次入力貯蔵装置１２と結合され、
１チャネルあたり夫々１バイトを貯蔵する。

このアドレス動作は、制御装置２６に接続されたアドレ
ス発生器２８によって行われる。

貯蔵装置２６が貯蔵装置のアクセス動作の為並びに相関
動作の為に、３つのクロック信号Ｃ１乃至ｃ３を発生す
る。

ｌ入力貯蔵装置は、］．Ｏチャネル
の各々に対し、相次ぐ４つの音声信号セグメント、即ち
、４つの時間フレームに対する情報を貯蔵することが出
来る。

各々のチャネルで、■セグメント（時間フレーム）あた
り、１９２ビット、即ち２４バイトが必要であるから、
合計して９６０バイトの容量が必要である。

実際上の理由で、１０ビットでアドレスし得る１０２４
バイト（１キロバイト）のブロックを使う。

次の時間フレームｎ ＋ １のデータを読取る間、最後
に読取った時間フレームｎに対する値を貯蔵装置から取
出し、その前の、まだ貯蔵されている２つの時間フレー
ムｎ−１及びｎ−２に対する値と相関器１４で相関させ
る。

この場合もアドレス動作は、アドレス回路２８によって
行われる。

書込みのアドレス順序は、次の理由で、読出しのアドレ
ス順序とは異なる。

入カチャネルに入るバイトを連続的に受入れなげればな
らない。

即ち、各入力に循環的に作用しなげればならない。

然し、評価、即ち、相関の際、（同じ時間フレームの）
次のチャネルに移る前に、或るチャネルの、１時間フレ
ームに属する蓄積された全ての値を使う。

第４図に、このことが例示されている。

第４図では、簡単にする為、４つのチャネルと、各フレ
ーム及びチャネルあたり１０個のバイトだけを示してあ
る。

書込みの際、全てのチャネルに対する最初のバイトを貯
蔵し、次に全てのチャネルに対する２番目のバイトを貯
蔵するという様にする。

これに対して読出しの際、最初のチャネルに対する全て
のバイトを取出し、次に２番目のチャネルに対する全て
のバイトを取出すという様にする。

前に述べた様に、書込み及び読出し過程は交代的に、即
ち互いに組合せて行われる。

く 相関及び貯蔵動作の際の順序並びに時間関係は、下
記の表■並びに第２図から理解されよう。

個々のバイトに対して、ここで用いている表記法も第２
図に見られる通りである。

サイクル時間 （イ）夫々１９２回の比較に対する２４バイト・サイク
ルを持つ１チャネル・サイクルは持続時間が６００μＳ
である。

（口） １９２回の比較を行う１バイト・サイクルの持
続時間は２５μＳである。

（クロツク信号Ｃ ３＝４ ０ ＫＨｚ ） （ノウ 夫々８回の比較を行った後、別の８ビット群
（即ち１バイト）を供給する。

即ち、全部１．０４μｓ（クロツク信号Ｃ２＝９６０Ｋ
ＨＺ）。

（ニ）比較サイクルの持続時間は１３０ｎｓである（ク
ロツク信号Ｃ Ｉ ＝ ７ ６ ８ ０ＫＨｚ）。

全ての比較は最初にチャネル１に対して行われる。

１番目として、バイトＢｌ（ｎ）ＣＨＩが取出され、１
９２個の異なる位置を介してバイトＢ １ （ｎ −２
） ＣＨｉからバイｔ−Ｂ１（ｎ１）ＣＨＩ までシ
フトさせる８ビットの窓と比較される。

この時間中、次のフレームの１バイト、即ちＢｌ （ｎ
＋１ ）ＣＨＩだげが貯蔵される。

その後、パイ｝ Ｂ ２ （ ｎ ） ＣＨ １が取出
され、今度はＢ２ （ｎ −２ ）ＣＨＩからＢ ２
（ ｎ −１）ＣＨＩまで窓をシフトさせて、１９２回
の比較動作に使われる。

こうして得られた中間結果が既に得られたものと共に蓄
積され、１９２個の新しい中間結果が得られる。

この時間中、次のフレームの別の１バイト、即ち、Ｂ１
（ｎ＋１ ）ＣＨ２が貯蔵される。

２４バイト全部が相関させられて、チャネル１及びフレ
ームｎに対する結果が貯蔵されるまで、チャネル１に対
してこういうことが表■に示す様に進められる。

その後、チャネル２に対する相関を開始する。

貯蔵は同期的に行われるが、全てのチャネルに対して循
環に行われる。

相関器及び結果貯蔵装置 第２図の相関器１４及び結果貯蔵装置１６の細部が第５
図に示されており、次にこれについて説明する。

この理解に表■が役立つ。相関性の為の比較は、例えば
８個の排他的オア回路で構成された比較器３０でビット
毎に行われる。

８ビットの出力フィールドＸは、８ビットの入力フィー
ルドＡ及びＢがどのビット位置に同じ２進値を持つかを
示す。

入力Ａには、入カバツファ３４を持つ８ビット・レジス
タ３２があり、入力Ｂには並列に装入することが出来る
、互いに接続された２つのシフトーレジスタ３６，３８
がある。

レジスタ３６も入カバッファ４０を持ってぃる。

これらの入力レジスタの動作を次に説明する。コード変
換器４２（読取専用貯蔵装置又は符号化トリー）が比較
器３０の出力に接続される。

これは８ビットの比較結果を、フィールドＡ及びＢにあ
った互いに合うビットの数を表わすディジタル表示（即
ち、０乃至８０カウント）に変換する。

正規化偏差値Ｓ’（Ｓ’−Ｓ−１９２）だけ離れた相関
値Ｃ（ｉ ）を蓄積する為、加算器４４及び同じ２つの
領域を持つ貯蔵装置４６が設けられている。

加算器の入力Ａ′が符号変換器４２の出カと接続されて
いる。

入カＢ′は第１の切換え装置４８を介して、貯蔵装置４
６の夫々半分の出カと交代的に接続することが出来、出
カＸは第２の切換え装置５０を介して貯蔵装置４６の同
じ半分の入力と交代的に接続することが出来る。

貯蔵装置の各半分は、夫々８ビットの１９２個のバイト
位置を持っている。

貯蔵装置の両半分の全ての位置を循環的に逐次的にアド
レスする為、アドレス発生器５２が設げられている。

基数２４の計数器５４が１バイトに対する新しい比較サ
イクルが開始する度に、クロツク信号Ｃ３の各々のパル
ス（全て２５μＳ）によって歩進する。

６００μＳの後、即ち２４個の比較サイクルの後、この
計数器が「チャネル切換え」信号を発生し、これが切換
え装置４８，５０に送られる。

比較器５６は、各チャネルに対して貯蔵装置４６に蓄積
された１９２個の値の内、最犬の相関値を選択する。

この比較器が、その２つノ入カκ及びＶに夫々供給され
た値の内大きい方を、その出力Ｘ′に発生する。

（両方が等しければ、入カ『′の値が出力に送られる。

）更にこの比較器はκ〉Ｂ警ある時、別の線に制御パル
スを発生する。

入力κが切換え装置４８を介して貯蔵装置４６の夫夫一
方の半分（即ち、加算器に接続されていない方の半分）
の出力に接続される。

出カＸ′が入カＶ並びに結果貯蔵装置１６のデータ入力
に接続される。

結果貯蔵装置１６は、１０個の入力チャネルに対する最
適の偏差値Ｓ （ ＯＰＴ ）’及び最犬の相関値Ｃ（
ＭＡＸ） を収容する為の２つのブロックを１０個の
バイト貯蔵位置毎に持っている。

貯蔵装置の一方の半分に対するデータ入力（ Ｓ’値）
はアドレス発生器５２の出力と接続されており、貯蔵装
置の残り半分に対するデータ入力（Ｃ値）が比較器５６
のＸ′出力と接続されている。

アドレス回路５８により、毎回１対のバイト位置がアド
レスされる。

アドレス回路５８はとり得る１０個のアドレスの内の夫
々を順次循環的に発生し、計数器５４（「チャネル切換
え」）の出力パルスによって歩進する。

更に貯蔵装置が制御信号κ〉『′の線と接続されている
。

この制御パルスが発生した時、アドレス発生器５２から
発生されたアドレスが、アドレス回路５８によってアド
レスされた貯蔵装置の中にＳ′値として書込まれる。

結果貯蔵装置１６の出力が、和貯蔵装置と接続されるが
、この貯蔵装置は後で第７図について説明する。

相関器の動作 前に述べた様に、第５図に示した相関器は、１０個の入
力チャネルに対する時分割多重化動作に使われている。

次のチャネルを処理する前に、毎回或る入カチャネルの
音声セグメン｝（６ｍＢの時間フレーム）に対する相関
が完全に行われる。

この為、チャネル比較サイクル、又は縮めて云えばチャ
ネル・サイクルに、６００μｓ（１フレーム周期の１／
１０）を利用出来る。

この時間内に、現在のセグメントの２４バイトに対する
部分相関値を求めて蓄積しなげればならない。

１バイト比較サイクル、又は縮めて云えばバイト・サイ
クルには、２５μＳ（チャネル・サイクル時間の１／２
４）が利用出来る。

各々のバイト．サイクル中に、そのバイトを、同じチャ
ネルの貯蔵されている前の音声セグメントの、夫々８ビ
ットから成る１９２個の異なる部分と比較しなければな
らない。

この為、各々のエレメントの比較に約１３０ｎｓ（周波
数７ ６ ８ ０ＫＨｚ ） が利用出来る。

長初にバイ｝Ｂｌ （ｎ）ＣＨＩ （即ち、チャネル１
に対する時間フレームｎの２４バイトの内の最初のバイ
ト）がレジスタ３２に装入され、１９２回のエレメント
の比較（２５μＳ）の間、そこにとどまる。

同時にバイトＢ１（ｎ−２）ＣＨ１及びＢ２ （ｎ−１
）ＣＨＩがレジスタ３６，３８に装入される。

レジスタ３２及び３６の内容が比較され、その結果（一
致するビットの数を表わす０乃至８の数）が加算器４４
０入力Ａ′に現われる。

アドレス発生器５２が次にアドレス１９２を発生し、こ
の為、貯蔵装置の左側部分の位置１９２の内容（現在は
まだＯであるが、後でそれまでに蓄積された値を表わす
）が入力Ｂ′に現われる。

出力Ｘ′の結果が貯蔵装置の左半分の位置１９２に書込
まれる。

貯蔵装置４６では、約１ ３ ０ｎｓのエレメント比較
時間内に、現在のアドレスで、最初は読出し動作、次に
書込み動作が行われる。

夫々半分の期間だげずれたクロツク信号Ｃ１及びＣ１が
タイミングの制御に使われる。

貯蔵装置の位置１９２乃至００１は３８４乃至１９３の
偏差値Ｓ（即ち、１９２乃至００１の正規化偏差値Ｓ’
）に対応する。

最初に比較される２つの８ビット群は１２ｍｓ，即ち３
８４ビットだけ離れている。

レジスタ３６，３８の内容は１ ３ ０ｎｓ後に、クロ
ツク信号Ｃ１により、１ビットだけ左ヘシフトする。

同時に発生器５２のアドレスが１だけ減少して１９１に
なる。

次の比較が行われ、その結果が貯蔵装置の位置１９１の
内容に加算される。

これはビット偏差Ｓ＝３８３（又はＳ’−１ ９ １
）に対応する。

８回の比較動作の後、レジスタ３８に初めにあった内容
が現在はレジスタ３６にあり、レジスタ３８に入力貯蔵
装置１２から取出されたバイトＢ３（ｎ−２）ＣＨ１が
装入される。

夫々８回のエレメント比較時間の後に、レジスタ３８に
新しいバイトを２次装入（即ち、クロツク信号Ｃ２を用
いて約１．０４μＳで２次装入）することにより、８ビ
ット幅の比較窓を合計１９２ビット位置だけ連続的にシ
フトすることが出来る。

レジスタ３２にあるバイトＢｌ（ｎ）ＣＨＩとの最後の
比較で、偏差Ｓ＝１９３（又はＳ’−００１）に対応す
る貯蔵装置の位置００１に部分的な結果が書込まれる。

次に、バイトＢ２（ｎ）ＣＨＩをレジスタ３２に装入す
ることにより、２番目のバイト・サイクルが開始される
。

このバイトは２５μＳの間、又は１９２回の比較の間、
そこにとどまる。

同時にバイトＢ２ （ｎ−２）ＣＨＩ及びＢ３ （ｎ２
）ＣＨ１がレジスタ３６，３Ｂに送込まれる。

アドレス発生器５２は再びアドレス１９２から開始する
。

この後上に述べた様に、１９２回のエレメント比較が行
われ、その間、２３バイトがレジスタ３８に再び装入さ
れ、貯蔵装置４６０１９２個の貯蔵位置がアドレスされ
る。

合計２４バイト・サイクル又は４６０８回のエレメント
比較の後、貯蔵装置４６はチャネル番号１のセグメント
ｎと、前に貯蔵されている２つのセグメントからの１９
２個の相異なる窓部分との比較に対応する１９２個の相
関値を持っている。

最犬の相関値、並びに音声信号中に含まれている基本音
に対応するそれに関連した最適の偏差Ｓ（又は正規化偏
差Ｓ’）を求める為、計数器５４からの「チャネル切換
え」出力信号によって切換えが行われる。

この時、貯蔵装置４６の左半分の出力が比較器５６に接
続される。

同時に貯蔵装置４６の右半分が加算器４４゜に接続され
、この為次の６００μＳの間続《チャネル・サイクルの
間、チャネル２（又はチャネルＫ＋１）の相関データを
貯蔵装置のこの半分に蓄積することが出来る。

同時に貯蔵装置の左半分にあるチャネル１（又はチャネ
ルＫ）の相関値から、比較器５６によって最大値が選び
出される。

アドレス発生器５２の逐次的なアドレス指定により、次
々の値が比較器５６の入力κに送られる。

チャネル・サイクル全体の間に、アドレス回路５８がチ
ャネル１（又はチャネルＫ）に関連した対のバイトを結
果貯蔵装置１６で選ぶ。

この１対の貯蔵装置には、その時々に得られた最犬の相
関値とそれに関連した正規化偏差値Ｓ′（これは貯蔵装
置４６にある相関値のアドレスに対応する）がある。

次の相関値が入力Ｘに現われると、それが入力Ｗにある
これ迄の最大値と比較される。

新しい相関値の方が太きければ、それが出力Ｘ′及び入
力『′に現われ、更にそれまでのアドレス、即ち関連す
るＳ′の値と共に、貯蔵装置１６のこれ迄の１対の値に
置換される。

そうでない場合、これ迄の値が貯蔵装置１６及び入力Ｖ
にそのまま残される。

チャネル・サイクルの終りに、貯蔵装置１６内のチャネ
ル位置に関連する２つの位置は、チャネル位置のｎ番目
のセグメン｝（ｎ番目の時間フレーム）に対する値Ｃ
（ ＭＡＸ ）及びＳ（ＯＰＴ）’を持っている。

上に述べたのと同様に、１ｏチャネル・サイクルが経過
する間に、即ち６ｍｓの時間フィームの持続時間の内に
、関連する１０チャネルの各々の最後に受信した６ｍｓ
の音声信号セグメントが結果貯蔵装置１６に集められる
。

これらは、伝送の際に音声セグメントを選択的に脱落さ
せることによって、この発明に従って冗長性を減少する
為に使うことが出来る。

送信装置及び選択的なセグメントの抑圧 多数の入力音声チャネルを、この発明を用いた共通の伝
送チャネルにまとめる為の送信装置が第６図にブロック
図で示される。

夫々が入力貯蔵装置１２（第３図）から来て、１０個の
入力チャネルに対するデルタ・コードの音声信号を時分
割で多重化して伝送する複数個の母線６０，６２，６４
が群多重化器６６と接続される。

群多重化器は制御装置６８によって制御され、伝送母線
（以下簡単に市外線と呼ぶ）を介して伝達する為、夫々
１ｏチャネルの例えば６つの群に対する信号を合成する
。

市外線でも、信号は夫々６ｍｓの時間フレームに構成さ
れており、各フレームはその先頭部分に制御及び状態情
報を持っている。

市外線７０のチャネル数を群導線６ｏ・・山曲６４のチ
ャネルの合計より少なくすることが出来る様に、群多重
化器は対応する集信装置を持ってＬ・でよい。

こういう装置を設けても、容量の限界に達し、入力チャ
ネルがらの信号を差戻すか或いは所謂「フリーズアウト
」によって切断しなげればならない場合、この発明によ
って付加的な伝送容量を解放することが出来る。

然し、この発明の方法は、この様な集信装置とは無関係
に、それだけで冗長性の減少に用いることが出来る。

各々のチャネル群は第３図及び第５図に対応する結果貯
蔵装置を持つ相関装置？２，７４，７６を有する。

共通の群貯蔵装置７８が１時間フレーム毎の全ての結果
貯蔵装置の内容、即ち Ｃ（ＭＡＸ）及びＳ （ ＯＰＴ ）’の値を収容する
。

分類及び選択装置８ｏが、全ての相関値をその大きさに
従って分類し、相関値が増加する順に、チャネル番号及
びそれに関連した正規化偏差値Ｓ（ＯＰＴ）’のリスト
を貯蔵装置８２に発生する。

従って、このリストでは、音声セグメントの抑圧に最も
適したチャネルが一番上にある。

このリストは時間フレーム毎に更新する。

群多重化器６６の制御装置６８が付加的なチャネル容量
を必要とすることを検出すると、この制御装置が分類及
び選択装置８ｏに対して、必要なチャネルの数をも表わ
す要請信号を送出す。

分類及び選択装置は対応する数のチャネル・アドレス及
び関連した偏差値をリスト貯蔵装置８２がら取出し、そ
れを匍脚装置６８に送る。

制御装置６８は抑圧すべきセグメントのチャネル番号及
びＳ（ＯＰＴ）’の値を次のフレームの先頭部分に挿入
し、それに対して、対応する音声セグメント自体は次の
フレームに挿入しない。

入力チャネル（導線６０，６２，６４）と、フレーム毎
に変わり得る市外線チャネルの間の対応関係、並びに例
えばフレームの先頭部分に対応関係マスクを設けること
によるその合図は、例えば最初に挙げた米国特許に詳し
く記載されているので、ここに図示する必要はない。

毎回、受信機では、抑圧されたセグメントを再生する為
にその前の２セグメントを必要とするから、音声信号の
内の３番目毎のフレーム・セグメントを抑圧してよい。

その為、分類及び選択装置８０は抑圧する為に選び出さ
れた各々のチャネルを次の２つのフレーム・サイクルで
分類の際に省略するので、これは選択する為にリスト貯
蔵装置８２に現われることがない。

送信装置で１フレーム・サイクルの間に、相次ぐ４つの
時間フレームからのデータがどんな状態であり、何処に
あるかが下記の計画に示されている。

処理の経過は、本来の音声セグメント、並びに個々のセ
グメントを選択的に抑圧する為の関連した選択データが
、一緒に群多重化器６６で利用出来る様に構成されてい
る。

音声セグメントを貯蔵し、相関性を評価し且つ再生する
際の時間関係は次の様になっている。

フレームｎ＋１では、入力貯蔵装置１２に貯蔵される。

フレームｎでは、相関性の評価が行われ、その値が結果
貯蔵装置１６に集められる。

フレームｎ−１では、全ての結果データカ群貯蔵装置７
８に転送され、相関値に従って分類されたリストを作成
し、リスト貯蔵装置８２に入力する。

フレームｎ−２では制御装置６８によって付加的なチャ
ネル容量が要求され、適当なチャネルに対するチャネル
・データがリスト貯蔵装置８２から取出され、市外線に
対するフレームの先頭部分を作成する為に匍脚装置６８
に送り、入力貯蔵装置１２から音声信号バイトを取出す
時に、その都度、群多重化器６６のバッファ貯蔵装置に
装入される。

ここで述べた全ての動作が１フレーム・サイクル以内に
実施される。

受信装置及び抑圧された音声セグメントの挿入第７図に
受信装置をブロック図で示す。

この受信装置により、時分割で多重化して市外線を介し
て伝送された信号を再び幾つかの群に分配する。

市外線７０が制御装置８６を持つ群デマルチプレクサ８
４に接続される。

デマルチプレクサが、夫夫６ｍｓの持続時間を持つフレ
ーム内に受信した信号セグメントを幾つかの母線８８，
９０，９２に分配する。

各々の母線は夫々少なくとも９６０バイトの容量を持つ
貯蔵装置９４，９６，９８に接続されており、この為、
１０チャネルに対し、夫々２４バイトを持つ４つの音声
セグメントを貯蔵することが出来る。

貯蔵装置は、その１つを第８図に詳しく示してあるが、
その各々が別の制御装置を持ち、これは特別の導線を介
して群デマルチプレクサの制御装置８６と接続されてい
る。

貯蔵装置が出力母線１００，１０２，１０４を介してデ
マルチプレクサ１０６，１０８，１１０と接続され、各
々のデマルチプレクサは、１チャネル毎に１０個の出力
を有する。

各々の個々の出力チャネルに対し、バツファ・レジスタ
及び復号器が設けられるが、これらは図に示してない。

各々の致来フレームの先頭部分から取出した制御情報が
制御装置８６に送られ、この制御装置はチャネル対応関
係マスクに基づいて、市外線チャネルと群母線８８，９
０．９２のチャネルとの間の夫々の対応関係を認識し、
これに対応して群デマルチプレクサを制御する。

この例が最初に述べた米国特許に記載されているから、
この過程は詳し《説明する必要がない。

音声セグメントが抑圧された各々のチャネルでは、対応
するチャネル番号及びそれに関連する正規化された最適
偏差値Ｓ （ＯＰＴ ）’が関連するチャネル群の貯蔵
装置に送られる。

この情報に基づいて抑圧された音声セグメントを再挿入
する動作を第８図について説明する。

９６０又は１０２４バイトの容量を持つ貯蔵装置１１２
が母線８８に接続される。

その出力が切換え／選択装置１１４を介してバイト選択
／シフト装置１１６に接続される。

装置１１６は２つの８ビット入力レジスタＲ′及びＫを
持ち、これらのレジスタから選択された８ビット群（窓
）を出力レジスタＹに送る。

出力レジスタはデマルチプレクサ１０６に通ずる母線１
００に接続されている。

窓（Ｏ乃至８の数）を選択する為のシフト量がバイト選
択／シフト装置１１６にある局部制御装置１１８から制
御線を介して指示される。

局部匍脚装置はアドレス発生器１２０にも接続され、こ
のアドレス発生器が貯蔵装置１１２の書込み及び読出し
アドレスを発生する。

動作は次の通りである。

新たに受信したバイトをフレームｎ ＋ １に対する貯
蔵装置に貯蔵する間、フレームｎに対する貯蔵装置から
バイトが読出される。

このアドレス順序は、第４図に示す様に、やはり書込み
と読出して異なっている。

或るセグメントを伝送せず、その為フレームｎに対する
貯蔵ブロックが欠ける場合、これをフレームｎ−２及び
ｎ−１に対する貯蔵ブロックから取出した信号部分（窓
）によって置き換えなければならない。

受信した値Ｓ（ＯＰＴ）’がその選択に役立つ。

第８図に示す様に、Ｓ（ＯＰＴ）＝Ｓ （ ＯＰＴ ）
’＋１ ９ ２の値が、欠けているセグメントと所望の
代替セグメント（前の２つのセグメントからの信号部分
）との間の偏差を定め、補数Ｓ（ＯＰＴ）’がセグメン
トの左側の境界からの代替セグメントの距離を表わす。

この距離（８ビット・ワード）は初期バイトをみつげる
為の値ｑ（最初の５ビット）、並びに選ばれたバイトの
内部での開始ビットを表わす値ｒ（最初の３ビット）を
持っている。

読出しの時に代替パイ｝Ｙを求める為、最初に夫々Ｂ（
ｎ ２） ，（ｎ ，１）に対する貯蔵区域から夫々
相次ぐ２つのバイ｝ Ｂ （ｋ）及びＢ（ｋ＋１）を取
出す。

アドレスを指定する為、局部貯蔵装置がアドレス発生器
１２０に対してバイト・アドレス値ｑを供給する。

レジスタＲ′及びＶにあるこの２つのバイトから結線式
シフト装置１１６が（Ｙ）の８ビット群を選択する。

この８ビット群が代替セグメントの一部分として、母線
１００に送られる。

制御を簡単にする為、貯蔵ブロックｎからの正常のバイ
トがバイト選択／シフト装置１１６に通される。

然し、その場合、値ｑ＝０及びｒ＝０を使う。

この為、読出されたバイトは直接的にレジスタＲ′に入
り、そこからレジスタＹに送られる。

従って、規則としては、或るチャネルに対し、セグメン
トが実際に伝送された場合、読出しの為に、ｑ＝０及び
ｒ＝ｏとして、区域ｎがアドレスされる。

或るセグメントが伝送されず、その為受信側で置き換え
なげればならない場合、夫々区域ｎ−２及びｎ−１が、
偏差値８ ｑ ＋ ｒ ＝Ｓ （ＯＦＴ）’を用いてア
ドレスされる。

新しいバイトを書込む為、並びに（個々のシフトしたバ
イトを求める為に）２重バイトを読出す為ニハ、夫々２
５μＳの貯蔵装置サイクル（バイト・サイクル）が使わ
れる。

この為、群の１０チャネル全部に対し、６ｍｓのフレー
ム・サイクル内に、２４バイトが書込まれ、２４バイト
が取出される。

この為、１バイト・サイクノ’＜２５μｓ）内に貯蔵装
置１１２で読出しの為の２回のアクセス並びに書込みの
為の１回のアクセスを行わなければならない。

正規化及び符号化 実施例では、各々の音声信号が適応形デルタ変調器によ
って符号化されていると仮定している。

適応形デルタ符号化により、信号が同じ形で異なる振幅
を持つ場合でも、信号の同じ形に対しては本質的に同じ
ビット列が生ずる。

然しこの発明の考えはデルタ変調だけではなく、例えば
ＰＣＭ（パルス符号変調）の様な他の符号方式にも使う
ことが出来る。

場合によっては、正規化が使われる符号化方式に固有で
ない場合、この発明に従って相関性を定める前に、正規
化が必要になることがある。

、

【図面の簡単な説明】

第１図はセグメントを抑圧し且つ再び挿入するこの発明
の方法を図解した音声信号の線図、第２図は相関動作を
図解した音声信号の線図、第３図はこの発明の方法を実
施する為の、貯蔵装置及び相関装置を持つ入力装置のブ
ロック図、第４図は第３図の入力貯蔵装置に於ける読出
し及び書込み順序を示す線図、第５図は第３図の結果貯
蔵装置を持つ相関器のブロック図、第６図は音声信号チ
ャネルの幾つかの群を合成する送信装置のブロック図で
、この発明に従って伝送する為の装置を備えている。 第７図はこの発明に従って音声を再生する為の、デマル
チプレクサ及び音声信号貯蔵装置を持つ受信装置のブロ
ック図、第８図は抑圧された音声信号セグメン１・を再
挿入する為の制御及び処理装置を備えた第７図の貯蔵装
置のブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音声信号の選ばれた部分を伝送せずに、受信機では
   、同じ音声信号の貯蔵されている前の部分を入れ替える
   音声信号の符号化伝送方法に於で、音声信号に対し、新
   しい固定長の符号化音声セグメントを周期的に発生する
   と共に、少なくとも２つの最近のセグメントを送信機の
   貯蔵装置に貯蔵し、各々のフレーム期間に送信機で、新
   しい符号化セグメントに対して、貯蔵されている前のセ
   グメントの中で、１音声セグメントの長さを持っていて
   新しいセグメントに対する相関性が最もよい信号部分及
   び新しいセグメントに対するその変位を決定し、伝送の
   際、その都度１セグメント全体を選択的に抑圧して、そ
   の代りに相関性が最もよい前の信号部分に対する変位の
   表示を送信し、受信機では、少なくとも２つの最近のセ
   グメントを貯蔵装置に入れておいて、受信した変位の表
   示に基づいて、抑圧されたセグメントを貯蔵されている
   セグメントの内の相関性が最もよい部分と入れ替えるこ
   とを特徴とする音声信号の符号化伝送方法。