音声伝送装置

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【発明の名称】	音声伝送装置
【発明者】	【氏名】五十嵐功
【要約】	【課題】実装された複数規格のＣＯＤＥＣを運用中に自由に選択し、かつ複数ＣＯＤＥＣを選択、決定する手順を短時間で行うことが可能な音声伝送装置を提供する。【解決手段】本発明の音声伝送装置は、ＣＰＵ１０５からＤＳＰ１０４へＣＯＤＥＣプログラムダウンロードする機能を有し、任意のタイミングで任意のＤＳＰへＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードすることができる。また、ＣＯＤＥＣを種別毎に管理するためのキューを持ち、使用するＣＯＤＥＣをもつＤＳＰを選択して切り替える機能を持つ。音声チャネル１０２とＤＳＰ１０４間を時分割多重スイッチ１０３で接続する構成をとり、この設定変更により瞬時に音声チャネル１０２とＤＳＰ１０４の接続を切り替える機能を有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】内蔵するＣＯＤＥＣプログラムによって入力音声信号の符号化・復号化処理を行うＤＳＰを複数備えた音声伝送装置において、規格の異なる複数のＣＯＤＥＣプログラムを格納した記憶手段と、前記ＣＯＤＥＣプログラムを前記ＤＳＰに転送するプログラム転送手段とを備えることを特徴とする音声伝送装置。
【請求項２】音声信号を入力する複数の音声チャネルと、前記複数の音声チャネルと前記複数のＤＳＰとの接続切替を行う時分割多重スイッチとを備えたことを特徴とする請求項１記載の音声伝送装置。
【請求項３】前記複数のＤＳＰの使用状況を内蔵するＣＯＤＥＣプログラム種別毎に管理する管理手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の音声伝送装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声伝送装置に関し、特に、音声信号の符号化／復号化処理を行うＤＳＰを備えた音声伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の音声伝送装置の一例として、特開平９－８１５１４号公報に示されたものがある。この音声処理装置は、複数のＤＳＰ間におけるデータのやりとりを、共通のバスに接続されたデータバッファ手段を用いて行うとともに、ＤＳＰ間でのデータのやりとりの順序を、割り込み信号で制御するようにすることによって、ＤＳＰ間におけるデータのやりとりに制限をなくしてＤＳＰの制御プログラムの変更を容易にし、同一構成で異なる規格のＣＯＤＥＣを実現している。
【０００３】また、従来の他例として特開平９－１５３８４７号公報に示されたものがある。この音声処理装置は、同一のＤＳＰで音声信号処理を実現するために、音声データを所定の音声ＣＯＤＥＣ方式で符号化する符号器機能処理、符号化された音声データを復号化する復号化器機能処理、およびエコーキャンセラ機能を実現するエコーキャンセラ機能処理を、同一のＤＳＰ装置により実行するとともに、エコーキャンセラ機能処理における係数更新頻度をそのときに適用する音声ＣＯＤＥＣ方式の種類により変更するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は、運用中にプログラムを変更してＤＳＰ機能を変更する機能を持っていないため、複数規格のＣＯＤＥＣを実装しにくく、柔軟なネットワーク構成に適用しにくいという問題点があった。
【０００５】またＤＳＰが持てる機能は内部メモリ量で制限されているため限りがあり、かつ運用中にソフト的に書き換える機能がないため、複数のＣＯＤＥＣを実装するためには機能の異なるＤＳＰを複数用意しなければならず、ハードウェア構成が複雑となるうえ、高価になってしまうという問題点があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、実装された複数規格のＣＯＤＥＣを運用中に自由に選択し、かつ複数ＣＯＤＥＣを選択、決定する手順を短時間で行うことが可能な音声伝送装置を提供することである。
【０００７】また本発明の他の目的は、複数規格のＣＯＤＥＣ機能をもつ装置を安価なハードウェア構成で実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、音声伝送装置であって、内蔵するＣＯＤＥＣプログラムによって入力音声信号の符号化・復号化処理を行うＤＳＰを複数備えた音声伝送装置において、規格の異なる複数のＣＯＤＥＣプログラムを格納した記憶手段と、前記ＣＯＤＥＣプログラムを前記ＤＳＰに転送するプログラム転送手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の音声伝送装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の音声伝送装置の構成を示すブロック図である。音声カード１０１は、複数の音声チャネル１０２を収容しており、ＰＢＸやアナログ電話機等の収容が可能である。
【００１０】時分割多重スイッチ１０３は、音声チャネル１０２とＤＳＰ１０４との間に接続され、接続切替を行う。音声チャネル１０２と時分割多重スイッチ１０３間、時分割多重スイッチ１０３とＤＳＰ１０４間は時分割多重バスで接続されており、各々の音声チャネルまたはＤＳＰが使用するタイムスロットを指定することにより、任意の音声チャネル１０２と任意のＤＳＰ１０４を接続することができる。この接続先設定はＣＰＵ１０５により時分割多重スイッチ１０３のメモリ書き換えにより瞬時に行うことができる。
【００１１】ＤＳＰ１０４は、ＣＯＤＥＣにより音声データの符号化／複合化を行う機能を持ち、音声チャネル１０２と同数実装される。ＣＰＵ１０５は、呼接続手順、音声データ送受信等の制御やＣＯＤＥＣプログラムダウンロード済ＤＳＰの使用状況管理等を行う。
【００１２】ＲＡＭ１０６は、ＤＳＰ１０４とＣＰＵ１０５との間で制御用コマンドや音声データを送受信するためのバッファで、送信側と受信側が独立して存在し、それぞれ一定サイズの領域を複数個備えている。各領域はリング状に結合されて順次使用される。ＤＳＰ１０４で符号化された音声データはＲＡＭ１０６上の送受信バッファ経由でＣＰＵ１０５に引き渡され、ＣＰＵ１０５は外部インタフェース１０９を介して接続された対向装置へ送信する。一方、外部インタフェース１０９より受信した音声データはＣＰＵ１０５によりＲＡＭ１０６経由でＤＳＰ１０４へ渡され、複合化した後に音声チャネル１０２へ出力する。
【００１３】外部記憶装置１０８は、規格の異なる複数のＣＯＤＥＣプログラムが格納されており、装置起動時にＲＡＭ１０６へ展開される。なお、ＣＯＤＥＣによる音声信号処理方式はＩＴＵ－Ｔ勧告により複数の方式が規格化されている。ＤＭＡコントローラ１０７は、外部記憶装置１０８に格納されたＣＯＤＥＣプログラムを任意のタイミングでＤＳＰ１０４にダウンロードする。
【００１４】また、ＲＡＭ１０６上にはＣＰＵ１０５により空きＤＳＰキューが構築され、未使用のＤＳＰ１０４を示す情報が、ダウンロードしたＣＯＤＥＣ種別毎に分類して連結されている。図２は空きＤＳＰキューの構成を示す状態図である。空きＤＳＰキューは空いているＤＳＰ１０４の番号を格納しておくバッファであり、各々のバッファは次のバッファへの連結を示すポインタを格納する領域を持つ。また、先頭のバッファの位置を示すポインタを保存する領域があり、この先頭ポインタを先頭にして複数のバッファが連結された構成となっている。末尾のバッファでは、バッファ連結の末尾であることを示すために、次ポインタの領域に末尾コードを格納しておく。ＣＰＵ１０５はこのような構成のキューをＣＯＤＥＣ種別毎に作成し管理している。
【００１５】図２はＣＯＤＥＣが４種類の場合の例であり、ＣＯＤＥＣ－ＡはＤＳＰ４個、ＣＯＤＥＣ－ＢはＤＳＰ３個、ＣＯＤＥＣ－ＣはＤＳＰ５個が空いていることを示している。また、ＣＯＤＥＣ－Ｄでは空きＤＳＰがない状態であり、この場合には先頭バッファポインタを格納する領域に末尾コードが格納される。ＣＰＵ１０５は使用するＣＯＤＥＣを選択し、そのＣＯＤＥＣ種別に対応する空きＤＳＰキューを参照することによって使用する未使用ＤＳＰを選択する。
【００１６】次に本発明の実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図１において、音声チャネル１０２とＤＳＰ１０４の接続はＣＰＵ１０５より設定されるが、装置起動直後の初期状態はｃｈ１とＤＳＰ１、ｃｈ２とＤＳＰ２のように、各々の番号を一致させるような接続とする。また、ＣＰＵ１０５は装置起動時に各ＤＳＰにＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードする。この時、どのＣＯＤＥＣをダウンロードするかは外部より予め与えられるコンフィグレーションに従う。
【００１７】従って、コンフィグレーションによりダウンロードしておくＣＯＤＥＣ数の配分は使用頻度等によって自由に決めることが可能である。例えば、音声チャネル数が３０、サポートするＣＯＤＥＣが４種類の場合、使用頻度に応じてダウンロードするＤＳＰ数を１６、８、４、２のように配分するようにコンフィグレーションを作成できる。
【００１８】ＣＰＵ１０５は外部記憶装置１０８からＲＡＭ１０６上にＣＯＤＥＣプログラムをコピーした後、ＤＭＡコントローラ１０７を使用してコンフィグレーションに従った配分でＤＳＰ１０４にＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードする。その後、ＣＰＵ１０５はＲＡＭ１０６上にＣＯＤＥＣ種別毎の空きＤＳＰキューを構築しておく。
【００１９】図３は本実施形態における音声発着呼手順を示すシーケンス図である。図３に示す音声発着呼手順は、図１に示す実施形態にＰＢＸを接続した音声伝送装置において発呼側装置より着呼側装置へ発呼した場合の呼接続手順を示している。
【００２０】まず、発呼側ＰＢＸより発呼があると、ＳＳ信号がＯＮとなることでＤＳＰ１０４に通知される。ＤＳＰ１０４はＳＲ信号をＯＮ／ＯＦＦし、ＰＢＸへ選択信号送出を促す。ＰＢＸより選択信号が通知されると、ＤＳＰ１０４はＣＰＵ１０５に対して発呼指示を送信する。発呼指示はＲＡＭ１０６上の送受信バッファを介してＣＰＵ１０５に渡される。
【００２１】ＣＰＵ１０５はＤＳＰ１０４より発呼指示を受けると、外部インタフェース１０９を介して接続された対向装置のＣＰＵ１０５に対して所定の手順を用いて発呼を通知する。着呼を受けた着呼側装置のＣＰＵ１０５はＲＡＭ１０６上の送受信バッファを用いてＤＳＰ１０４に着呼通知を送信する。着呼通知を受けたＤＳＰ１０４はＰＢＸに対してＳＲ信号をＯＮにすることで着呼を通知し、ＰＢＸよりＳＳ信号のＯＮを検出することで着呼を確認する。
【００２２】着呼を確認したＤＳＰ１０４は、ＲＡＭ１０６上の送受信バッファを用いてＣＰＵ１０５に対して着呼確認を送出し、ＣＰＵ１０５はこれを受けて発呼側ＣＰＵ１０５に対して所定の手順を用いて待ち受け通知（ＡＬＥＲＴメッセージ）を行う。発呼側ＣＰＵ１０５はこれを受けると、ＲＡＭ１０６上の送受信バッファを介してＤＳＰ１０５に発呼確認を通知する。
【００２３】次に、両装置のＣＰＵ１０５は所定の手順を用いて互いに所有するＣＯＤＥＣの情報を交換し、最適と判断したＣＯＤＥＣを選択する。その後、ＣＰＵ１０５は選択したＣＯＤＥＣにより音声データを処理するため、このＣＯＤＥＣがダウンロードされているＤＳＰを決定する処理を行う。
【００２４】図４は本実施形態のＣＯＤＥＣ決定処理の手順を示すフローチャート図である。まず、ＣＰＵ１０５は空きＤＳＰキューを参照して、選択したＣＯＤＥＣをダウンロードした空きＤＳＰが存在するかどうかを判定する（Ｓ４０１）。存在する場合はキューの先頭に登録されているＤＳＰを現在発着信中の音声呼を処理するＤＳＰとして決定し（Ｓ４０２ＹＥＳ）、このＤＳＰと音声チャネルを接続する処理を行う（Ｓ４０３）。すなわち、これまでの呼接続手順を行ったＤＳＰと以後の呼接続及び音声伝送を行うＤＳＰを切り替える。
【００２５】図５はＤＳＰ切替手順を示す状態図で、音声ｃｈ２にＤＳＰ４が接続された状態１からＤＳＰ３を接続した状態２へ切り替える手順の例である。この場合は切り替え先となるＤＳＰ３は状態１では音声ｃｈ３と接続されていたため、解放されたＤＳＰ４を音声ｃｈ３と接続することにより切り替えを完了する。
【００２６】この切り替えはＣＰＵ１０５より時分割多重スイッチ１０３の設定を変更することにより行うが、必要最小限の変更だけで済むため、瞬時に切り替えが完了する。
【００２７】また、変更のない音声ｃｈとＤＳＰ接続には全く影響はなく、通話中の音声が途切れるなどの弊害はない。
【００２８】図４において、解放したＤＳＰにはそれまでの処理を停止する指示を行って初期状態に戻し（Ｓ４０４）、そのＤＳＰが所有するＣＯＤＥＣ種別に対応する空きＤＳＰキューの末尾へ結合する（Ｓ４０５）。
【００２９】一方、選択したＣＯＤＥＣをダウンロード済みのＤＳＰに空きが無かった場合、ＣＰＵはこのＤＳＰに使用するＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードすることで対処する（Ｓ４０６）。ＤＳＰへのＣＯＤＥＣプログラムダウンロードはＤＭＡコントローラ１０７を使用して行う。
【００３０】ＣＰＵ１０５はＤＳＰ１０４にダウンロードされているＣＯＤＥＣ数をＣＯＤＥＣ種別毎に常時管理しており、コンフィグレーションで指示された配分を保つよう調整する。呼接続手順の中で使用するＣＯＤＥＣがダウンロードされたＤＳＰに空きが無く、新たにダウンロードが発生した場合、ＣＰＵ１０５は呼切断後に解放されたＤＳＰ１０４に再びＣＯＤＥＣをダウンロードし直すことによりコンフィグレーションで指定されたＣＯＤＥＣ種別毎の配分を保つ。
【００３１】以上のように、本実施形態では呼接続中に選択されたＣＯＤＥＣを利用するために、時分割多重スイッチの設定変更により音声ｃｈとＤＳＰの接続を切り替える手段をとり、ＤＳＰに対するＣＯＤＥＣプログラムダウンロードをアイドル状態で行うため、呼接続手順を高速にでき、かつ複数のＣＯＤＥＣに対応できる。
【００３２】また、ＤＳＰにＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードする機能を持つため、内部メモリ搭載量の少ない安価なＤＳＰを使用することができるうえ、１個のＤＳＰで複数のＣＯＤＥＣ処理を行えるため、音声チャネル数の多い装置でもコスト削減に寄与する。
【００３３】次に本発明の他の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１の本実施形態では、図２に示すように、ＤＳＰにダウンロードしたＣＯＤＥＣを種別毎に管理するためのキューを備えており、このキューを参照することにより目的のＣＯＤＥＣを持つＤＳＰを選択する機能を備えている。このキューは、ＣＯＤＥＣだけでなく、他のプログラムを管理する目的で使用することも可能であり、かつＣＯＤＥＣの管理と併用することも可能である。
【００３４】図６は、ＣＯＤＥＣとＦＡＸリレープログラムを同時管理した場合のキューの構成を示す状態図で、ＣＯＤＥＣを２種類、ＦＡＸリレーを２種類管理した場合の状態を示している。ＣＯＤＥＣ、ＦＡＸリレーはそれぞれ１種類をＤＳＰ１０４にダウンロードし音声処理に使用する。これらの組み合わせは４通りであり、どの組み合わせをどれだけの配分で使用するかは予めコンフィグレーションで与えればよい。
【００３５】ＣＰＵ１０５は呼接続手順で使用するＣＯＤＥＣ、及びＦＡＸリレーの組み合わせを選択するとそれぞれの管理キューを参照し、目的のＣＯＤＥＣ、ＦＡＸリレーを持つＤＳＰを選択する。図６の例では、ＣＯＤＥＣ－ＡとＦＡＸリレーＡを選択した場合、これらを同時にもつのはＤＳＰ１１（図６太枠）であるため、ＣＰＵ１０５はこれを選択、使用することになる。
【００３６】以上のように、管理キューの構成を変更することにより、ＣＯＤＥＣ以外のプログラムについてもＣＯＤＥＣ同様に選択管理できるほか、複数のプログラムの組み合わせ管理にも応用すれば、さらに柔軟なネットワーク構築を行うことが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】第１の効果は、複数のＣＯＤＥＣに同時に対応でき、柔軟なネットワークを構築できることである。その理由は、任意のタイミングでＤＳＰにＣＯＤＥＣプログラムをダウンロードすることができるからである。
【００３８】第２の効果は、呼毎に使用するＣＯＤＥＣを決定する手順に時間がかからず、高速な呼接続を実現できることである。その理由は、音声チャネルとＤＳＰを時分割多重スイッチで接続することにより、音声チャネルとＤＳＰの接続を瞬時に切り替えることができるからである。また、ＣＰＵはＣＯＤＥＣ種別毎にダウンロード済みＤＳＰの使用状況を管理し、呼接続中に選択されたＣＯＤＥＣを持つＤＳＰを割り当てる機能を持つからである。
【００３９】第３の効果は、複数のＣＯＤＥＣに対応可能な音声伝送装置を安価に構成できることである。その理由は、ＤＳＰにＣＯＤＥＣプログラムをいつでもダウンロードできる機能を有するため、内部メモリ搭載量の少ない安価なＤＳＰを使用することができるからである。

【出願人】	【識別番号】０００２３２０４７【氏名又は名称】日本電気エンジニアリング株式会社
【出願日】	平成１２年９月１８日（２０００．９．１８）
【代理人】	【識別番号】１０００８２９３５【弁理士】【氏名又は名称】京本直樹（外２名）
【公開番号】	特開２００２－９１４９６（Ｐ２００２－９１４９６Ａ）
【公開日】	平成１４年３月２７日（２００２．３．２７）
【出願番号】	特願２０００－２８１２８９（Ｐ２０００－２８１２８９）