JP4926527B2 - 移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置及びスイッチング方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信端末機における音声コーデック（speech codec）のスイッチング装置及びスイッチング方法に関し、特に、異なる移動通信システム間での音声通話の際に、発信側の移動通信端末機が着信側の移動通信端末機と同一種類の音声コーデックにスイッチングし、このスイッチングした音声コーデックにより音声データを送受信するようにした移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置及びスイッチング方法に関する。

近年、移動通信端末機の使用が増加するにつれて、移動通信端末機の付加機能も多様化してきている。特に、移動通信端末機のマルチメディア機能が急速に発展してきており、移動通信端末機により多様なフォーマットのオーディオファイルの再生が可能になっている。また、現在では、多様な音声コーデックが開発されており、各音声コーデックは、その特徴に応じてそれぞれの応用分野に使用されている。

ところで、移動通信システムにおいて、基本的な通話品質を決定するボコーダは、それぞれの移動通信システムにおいて異なる種類の音声コーデックを利用している。このため、異なる種類の通信システム間で音声通話を行う場合には、各通信システムのボコーダ間での音声交換を可能にするために、通信ネットワークが、異なる種類のコーデックにより符号化された音声ビットストリームをトランスコーディングしなければならなかった（特許文献１等参照）。

図３Ａ〜図３Ｃは、一般的な移動通信システムにおける音声通話のための音声コーデック装置の構成を示す図である。ここで、図３Ａは、一般的なＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）端末機の音声コーデック装置の構成を示し、図３Ｂは、一般的なＧＳＭ（global system for mobile communication）端末機の音声コーデック装置の構成を示し、図３Ｃは、異なる移動通信システム間での音声通話のための一般的な音声コーデック装置の構成を示す。

図３Ａに示すように、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおける音声通話において、ＣＤＭＡ発信側端末機１０は、アナログ音声データをＰＣＭ（pulse code modulation）で６４ｋｂｐｓデジタルデータに変調し、この６４ｋｂｐｓデジタルデータをＱＣＥＬＰ（Qualcomm code excited linear prediction）方式（ＰＣＳ（personal communication system）システムの場合）やＥＶＲＣ（enhanced variable rate coder）方式（セルラーシステムの場合）で８ｋｂｐｓあるいは１３ｋｂｐｓデータに符号化してＣＤＭＡ着信側端末機２０に送信する。その後、ＣＤＭＡ着信側端末機２０は、受信した８ｋｂｐｓあるいは１３ｋｂｐｓの音声データをＱＣＥＬＰ方式あるいはＥＶＲＣ方式で復号化し、この復号化した音声データをＰＣＭで復調してユーザに提供する。

また、ＧＳＭ方式の移動通信システムにおける音声通話においては、図３Ｂに示すように、ＧＳＭ発信側端末機３０は、ＰＣＭで変調された音声デジタルデータをＡＭＲ（adaptive multi-rate）で符号化してＧＳＭ着信側端末機４０に送信する。ＡＭＲで符号化された音声データを受信したＧＳＭ着信側端末機４０は、この受信した音声データをＡＭＲで復号化し、この復号化した音声データをＰＣＭで復調してユーザに提供する。

一方、異なる移動通信システム間での音声通話を行う場合、例えば、図３Ｃに示すように、ＣＤＭＡ方式のＣＤＭＡ端末機とＧＳＭ方式のＧＳＭ端末機との間で音声通話を行う場合には、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおける音声コーデックと、ＧＳＭ方式の移動通信システムにおける音声コーデックとが異なっているため、通信ネットワークは、二つのシステム間の音声コーデックをインタフェースするためのトランスコーディング機能を実行する。

すなわち、ＣＤＭＡ発信側端末機１０とＧＳＭ着信側端末機４０とが音声通話を行う場合には、ＣＤＭＡ発信側端末機１０は、ＰＣＭ変調された音声データをＱＣＥＬＰ方式またはＥＶＲＣ方式で符号化してから通信ネットワーク５０に送信する。その後、通信ネットワーク５０は、ＱＣＥＬＰ方式またはＥＶＲＣ方式で符号化された音声データを、ＱＣＥＬＰ方式またはＥＶＲＣ方式で復号化し、この復号化した音声ＰＣＭデータを、ＧＳＭ方式の移動通信システムにおける音声コーデックであるＡＭＲで符号化してＧＳＭ着信端末機４０に伝送する。そして、ＧＳＭ着信側端末機４０は、ＡＭＲで符号化された音声データをＡＭＲで復号化し、この復号化した音声データをＰＣＭで復調し、この復調した音声データをユーザに提供する。
韓国特許出願公開第１９９９−４２１６９号明細書

ところで、上記のように、異なる種類の通信システム間で音声通話を行う場合には、通信ネットワークが、発信側端末機から受信した音声データを、発信側端末機の音声コーデックと同一の音声コーデックにより復号化し、この復号化した音声データを着信側端末機の音声コーデックと同一の音声コーデックにより再び符号化してから着信側端末機に送信するようになっていたので、通信ネットワークにおけるトランスコーディングの実行のための負荷が大きくなる。また、音声データの復号化及び符号化の重複実行によって音声データの損失が発生するおそれがあり、符号化のためのルックアヘッド・ディレイ（look-ahead delay）も重複発生するという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために提案されたものであり、その目的は、異なる種類の通信システム間での音声呼サービスにおいて、多様な種類の音声コーデックを内蔵した発信側端末機が音声呼の発信要求を送信すると、該音声呼を着信することになる着信側端末機の音声コーデックの種類情報を通信ネットワークから発信側端末機に送信することで、発信側端末機が、前記着信側端末機の音声コーデックと同一種類の音声コーデックを使用できるようにした移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置及び方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置は、異なる種類の通信システム間で使用される音声データの符号化・復号化を提供するための複数の音声コーデックと、着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックの選択を制御する制御部と、前記制御部から制御信号に基づいて前記複数の音声コーデックのうちのいずれか一つを選択するスイッチ部と、を含んで構成され、前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報は、通信ネットワークからリングバックトーンが伝送されるときに伝送されるものであることを特徴とする。

また、本発明に係る移動通信端末機の音声コーデックスイッチング方法は、音声呼の発信要求を送信する過程と、前記音声呼を着信する着信側端末機の音声コーデックの種類情報を、通信ネットワークからリングバックトーンが伝送されるときに、受信する過程と、複数の音声コーデックの中から、受信した前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックを選択する過程と、を含んで構成されることを特徴とする。

端末機が使用する音声コーデックの種類情報（端末機の使用する音声コーデックの種類や端末機の属する通信システムの種類に関する情報等）を通信ネットワークが端末機毎にデータベース等で管理することにより、例えば、発信側端末機から、該発信側端末機が属する通信システムとは異なる種類の通信システムに属する着信端末機に音声呼の発信要求が送信された場合に、この着信側端末機の音声コーデックの種類情報を、通信ネットワークからリングバックトーンが伝送されるときに、発信側端末機に提供することができる。

本発明によれば、端末機に多様な種類の音声コーデックを内蔵して、音声呼の発信要求後に通信ネットワークから着信側端末機の音声コーデックの種類情報が提供されると、多様な種類の音声コーデックの中から、着信側端末機の音声コーデックと同一種類の音声コーデックを選択し、この選択した音声コーデックにより音声データの符号化・復号化を行うため、異なる種類の通信システム間で音声通話を行う際に、従来のように音声データの復号化・符号化を重ねて行う必要がなく、音声品質の低下を防止できる。これにより、音声品質が向上し、符号化のためのルックアヘッド・ディレイが減少するので、音声転送の遅延時間も短縮できるという効果がある。

また、本発明は、異なる種類の通信システムに属する発信側端末機と着信側端末機との間の音声通話において、発信側端末機の音声コーデックと着信側端末機の音声コーデックとの間の差を補正するためのトランスコーディング機能を実行する必要がないので、通信ネットワークの負荷を低減できるという効果がある。

以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を説明する。
なお、以下では、発信側端末機が移動通信端末機である実施形態を説明するが、これに限定されるものではく、本発明は、異なる種類の通信システム間で音声データを送受信する端末機一般に適用できるものである。図１は、本発明の一実施形態に係る移動通信端末機及び通信ネットワークの構成を示す図である。

通信ネットワーク２００は、音声呼の発信要求を受信すると、該音声呼を着信する（ことになる）着信側端末機の音声コーデックの種類情報を、音声呼の発信要求を送信した発信側端末機に提供する。移動通信端末機（発信側端末機に相当する）１００は、音声呼の発信要求の送信後に通信ネットワーク２００から提供される着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックを選択し、この選択した音声コーデックにより音声データを通信ネットワーク２００に送信する音声コーデックのスイッチング装置を含んでいる。

移動通信端末機１００が備える音声コーデックのスイッチング装置は、音声データをＰＣＭ変換する音声処理部１１０と、通信ネットワーク２００から提供される着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックの選択を制御する制御部１２０と、音声処理部１１０に接続し、制御部１２０からの制御信号に基づいて複数の音声コーデックのうちのいずれか一つを選択するスイッチ部１３０と、通信ネットワーク２００と通信するための送受信部１５０と、スイッチ部１３０と送受信部１５０との間に接続され、それぞれ他の種類の音声データの符号化・復号化を行う複数の音声コーデック（第１音声コーデック１４１〜第ｎ音声コーデック１４０＋ｎ）と、を含む。
スイッチ部１３０には、音声処理部１１０からＰＣＭ変換されたＰＣＭ音声データが出力され、該ＰＣＭ音声データは選択した音声コーデックで符号化される。そして、この符号化された音声データが送受信部１５０を介して着信側端末機に送信される。また、送受信部１５０は着信側端末機から送信された音声データを受信し、この受信した音声データはスイッチ部１３０により選択された音声コーデックで復号化され、さらに音声処理部１１０で復調される。

複数の音声コーデック１４１〜１４０＋ｎは、移動通信端末機１００の属する通信システムで使用する音声コーデックのほか、これとは異なる種類の通信システムで使用する音声コーデックを含んでいる。このような音声コーデックとしては、例えば、ＱＣＥＬＰ、ＥＶＲＣ、ＳＭＶ（selectable mode vocoder：これはＥＶＲＣ方式の代わりに、音質を向上し、システム運用の融通性を提供するために使用される）又はＡＭＲがある。

以下、このように構成された本実施形態に係る移動通信端末機の音声コーデックのスイッチング装置の動作を説明する。

図２は、本実施形態に係る移動通信端末機の音声コーデックのスイッチング方法を示す図である。

まず、発信側端末機が移動通信端末機である場合、移動通信端末機１００は、音声呼の発信要求を通信ネットワーク２００に送信する（Ｓ１００）。その後、通信ネットワーク（例えば基地局）２００は、受信した呼発信要求に含まれている着信側端末機の情報を取得し、該着信側端末機の音声コーデックの種類情報を所定のデータベースから検索してその結果を移動通信端末機１００に提供する（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。ここで、前記音声コーデックの種類情報は、着信側端末機が使用する音声コーデックの種類（例えば、ＱＣＥＬＰ、ＥＶＲＣ、ＳＭＶ、ＡＭＲ）を含むこともでき、音声コーデックを認知し得る通信システムの種類（例えば、ＧＳＭシステム、ＣＤＭＡシステム）を含むこともできる。すなわち、少なくとも着信側端末機（が属する通信システム）で使用される音声コードが特定できる情報であればよい。なお、着信側端末機の音声コーデックの種類情報は、通信ネットワーク（基地局）２００から移動通信端末機１００にリングバックトーン（ring back tone）が伝送されるときに伝送される。

基地局から着信側端末機の音声コーデックの種類情報を受信すると、移動通信端末機１００の制御部１２０は、受信した着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて着信側端末機が使用する音声コーデックを判断し、この判断した音声コーデックと同一の音声コーデックを選択するようにスイッチ部１３０にスイッチング制御信号を出力する。
スイッチ部１３０は、入力したスイッチング制御信号に基づいて制御部１２０で判断された音声コーデックを選択する（Ｓ１３０）。すなわち、例えば、着信側端末機が使用する音声コーデックが「ＡＭＲ」であり、移動通信端末機１００の第２音声コーデック１４２が「ＡＭＲ」でＰＣＭ音声データを符号化・復号化するような場合には、制御部１２０及びスイッチ部１３０は第２音声コーデック１４２を選択し、これにより移動通信端末機１００の音声コーデックは第２音声コーデック（ＡＭＲ）１４２となる。

その後、着信側端末機に音声呼が接続すると、移動通信端末機１００は、選択した第２音声コーデック１４２によりＰＣＭ音声データを符号化し、この符号化したデータを、送受信部１５０を介して着信側端末機側に送信する（Ｓ１４０）。

つまり、移動通信端末機１００は、該移動通信端末機１００が属する通信システムとは異なる種類の通信システムに属する着信側端末機と同一種類の音声コーデックを選択し、この選択した音声コーデックによって音声データの符号化・復号化を行って着信側端末機との音声通話を行う。

本発明の実施形態に係る移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置の構成を示す図である 本発明の実施形態に係る移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法を示す図である。 一般的なＣＤＭＡ端末機の音声コーデック装置の構成を示す図である。 一般的なＧＳＭ端末機の音声コーデック装置の構成を示す図である。 異なる移動通信システム間での音声通話のための一般的な音声コーデック装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００…移動通信端末機
１１０…音声処理部
１２０…制御部
１３０…スイッチ部
１４１〜１４０＋ｎ…音声コーデック
１５０…送受信部
２００…通信ネットワーク

Claims (13)

1. 異なる種類の通信システムで使用される音声データの符号化・復号化を提供するための複数の音声コーデックと、
   着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックの選択を制御する制御部と、
   前記制御部からの制御信号に基づいて前記複数の音声コーデックのうちのいずれか一つを選択するスイッチ部と、
   を含んで構成され、
   前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報は、通信ネットワークからリングバックトーンが伝送されるときに伝送されるものであることを特徴とする移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
2. 音声データをＰＣＭ変換し、変換したＰＣＭ音声データを前記スイッチ部に出力する音声処理部と、
   前記複数の音声コーデックに接続され、符号化された音声データを送受信する送受信部と、
   をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
3. 前記複数の音声コーデックは、
   ＱＣＥＬＰ（Qualcomm code excited linear prediction）、ＥＶＲＣ（enhanced variable rate coder）、ＳＭＶ（selectable mode vocoder）及びＡＭＲ（adaptive multi-rate）を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
4. 前記通信ネットワークは、基地局を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
5. 前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報は、
   前記着信側端末機が使用する音声コーデック及び前記着信側端末機の属する通信システムの種類のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
6. 前記通信ネットワークは、
   音声呼の発信要求を前記移動通信端末機から受信すると、該音声呼の発信要求に含まれる着信側端末機に関する情報を確認し、確認した情報を用いて、所定のデータベースから前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報を検索することを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング装置。
7. 音声呼の発信要求を送信する過程と、
   前記音声呼を着信する着信側端末機の音声コーデックの種類情報を、通信ネットワークからリングバックトーンが伝送されるときに、受信する過程と、
   複数の音声コーデックの中から、受信した前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報に基づいて音声コーデックを選択する過程と
   を含んで構成されることを特徴とする移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
8. 前記音声呼が設定されると、選択した音声コーデックにより音声データを符号化して前記着信側端末機に送信する過程をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
9. 前記着信側端末機から受信した音声データを、選択した音声コーデックにより復号化する過程をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項８に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
10. 前記複数の音声コーデックは、
    ＱＣＥＬＰ、ＥＶＲＣ、ＳＭＶ及びＡＭＲを含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
11. 前記通信ネットワークは、基地局を含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
12. 前記通信ネットワークは、
    前記音声呼の発信要求を受信すると、該音声呼の発信要求に含まれる着信側端末機に関する情報を確認し、確認した情報を用いて、所定のデータベースから前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報を検索することを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。
13. 前記着信側端末機の音声コーデックの種類情報は、
    前記着信側端末機が使用する音声コーデック及び前記着信側端末機の属する通信システムの種類の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項７に記載の移動通信端末機における音声コーデックのスイッチング方法。

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