Устройство формирования пакетов речевой информации Советский патент 1987 года по МПК H04J3/16 

Изобретение относится к устройствам временного уплотнения в цифровых системах связи с пакетной коммутацией, в частности в сетях передачи телефонной информации.

Целью изобретения является уменьшение времени формирования пакетов.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства формирования пакетов речевой информации; на фиг.2 - возможная реализация блока логики.

Устройство формирования пакетов речевой информации (фиг.1) содержит анализатор 1 речи, квантователь 2, первый элемент И 3, кодер 4, второй элемент И 5, делитель 6 частоты, опорный генератор 7, распределитель 8, первый регистр 9 пакетов, второй регистр 10 пакетов, блок 11 логики, регистр 12 кода времени, регистр 13 длины кода, регистр 14 кода адреса, блок 15 объединения, первый вход 16 устройства, второй - пятый входы 17-20 устройства, выход 2 устройства.

Блок 11 логики (фиг.2) содержит первый инвертор 22, первый - третий ключи 23-25, первьш формирователь 26, первый элемент ШЖ 27, второй элемент ИЛИ 28, первьй - третий триггеры 29 - 31, четвертый - седьмой ключи 32 - 35, первый счетчик 36, третий элемент ИЛИ 37, второй счетчик 38, второй формирователь 39, четвертый элемент ИЛИ 40, второй инвертор 41, пятый элемен-т ИЛИ 42, четвертый триггер 43, третий инвертор 44, пятый триггер 45, первый коммутатор 46, .шестой и седьмой элементы ИЛИ 47 и 48, восьмой - одиннадцатый клю чи 49 - 52, второй коммутатор 53, восьмой и девятый элементы ИЛИ 54 и и 55.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Речевая информация с первого входа 16 устройства поступает в анализатор 1 речи и квантователь 2. Анализатор 1 речи оценивает разницу уровне при наличии или отсутствии речевого сигнала и вырабатьгоает выходной сигнал, который определяет наличие речи. В устройстве предусмотрено адаптивно квантование речевых сигналов в зависимости от нагрузки в линейных трактах, т.е. можно изменять скорость квантования поступающих сигналов. Квантователь 2 управляется опорным

йе 10

282344 2

генератором 7 с переменной скоростью следования тактовых импульсов, а выходной сигнал определяется на первом элементе И 3 после деления частоты следования тактовых импульсов в делителе 6 частоты. Выходной сигнал анализатора 1 речи стробирует импульсы квантования. На кодер 4 поступают тактовые импульсы с вькода второго элемента И 5, вход которого также стробируется выходным сигналом анализатора 1 речи. На вход второго элемента И 5 поступает также последовательность импульсов с выхода 5 опорного генератора 7. Таким образом, кодер 4 тактируется с большей частотой, чем квантователь 2, Это дает возможность кодировать каждую выборку в форме код овой группы по любому алгоритму.

Выходной сигнал из- кодера 4 вводится Б распределитель 8 с тактовой частотой записи F,поступающей из

20

25

30

40

элемента И 5. Распределитель 8 подключает попеременно сдвиговые первьй и второй регистры пакетов 9 и .

10для записи и формирования пакетов. Наличие первого и-второго регистров .9 и 10 позволяет вести параллельную обработку двух пакетов и без всякой перезаписи считывать

на выход 21 устройства готовые пакеты с тактовой частотой считывания FjCFj). В момент времени, ког- 35 да в первом регистре 9 записывается и формируется (п+1) пакет, во втором регистре 10 происходит считывание п-го пакета. Код заголовка за- письгеается в параллельном виде непосредственно в первый и второй регистры 9 и 10 перед началом формирования информационной части пакета. Сигналы, управляющие процессом записи и считывания, поступают из блока

11логики. Считывание информации (передача пакета в канал связи должно происходить быстрее, чем запись, так как в противном случае возможна потеря информации.

Блок 11 логики вводит в первьй и второй регистры 9 и 10.коды, которые в каждый текущий момент находятся в регистрах 12 - 14. Регистр 12 содержит код индикации времени, который поступает со второго входа 17 устройства. Кодов-ая информация о времени представляет текущее время, определяемое опорным г.енератором 7 .

45

50

55

Регистр I3 длины кода речевого интервала регулирует скорость квантования речевого сигнала в зависимости от нагрузки, тем самым определяе длину информационной части пакета. В регистре 14 содержатся коды адресов пакетов.

При включении аппаратуры и окончнии переходных процессов устройство формирования пакетов речевой информации установится в.режим ожидания речевых интервалов.

Если после окончания переходных процессов четвертый триггер 43 установится в состояние логического О то в исходном состоянии первый регистр 9 будет находиться в режиме параллельной записи, второй регистр 10 в режиме сдвига информации.

Режимы работы первого и второго регистров 9 и 10 задаются потенциалами, снимаемыми с выходов шестого и седьмого элементов ИЛИ 47 и 48 соответственно.

При появлении речевого сигнала анализатор 1 речи вырабатывает сигнал речевого интервала, который установит первый триггер 29 в состояние логической 1, откроет второй и седьмой ключи 24 и 35 и второй коммутатор 53.

Код заголовка первого пакета из регистров 12 - 14 через второй коммутатор 53 в параллельном виде посту-- пит на входы первого и второго регистров 9 и 10. По переднему фронту ..зтого же сигнала второй формирователь 39 вырабатьтает импульс, по которому в первый регистр 9 запшиется код заголовка первого пакета. Этот же импульс перебросит четвертый триггер 43 в противоположное состояние: логическая 1. Первьй регистр 9 установится в режим сдвига информации, а второй регистр 10 - в режим параллельной записи.

Импульс, сформированный формирователем 39, через открытый второй ключ 24 поступит на вход третьего триггера 31 и установит его в состояние логической 1. Открывается шестой ключ 34 и тактовая частота FJ начинает поступать во второй счет чик 38, а через открытый одиннадцатый ключ 52 - во второй регистр 10, который был установлен в режим параллельной записи заголовка, второго пакета.

344-4

Сигналом с третьего триггера 31 также открьгеается первый коммутатор 46, и код с регистра 13 поступает на управляющие входы кодера 4 и опор- ного генератора 7. Через открытый четвертый ключ 32 на вход первого счетчика 36 и вход синхронизации первого регистра 9 поступают импульсы тактовой частоты F .Синхронно с тактовыми импульсами на информационный вход первого регистра 9 поступает инфор 1ация из кодера А. Таким образом, Б первом регистре 9 формируется первьй пакет с тактовой частотой F.

Когда первый счетчик 36 отсчитывает максимальную длину информационной части первого пакета, он вырабатывает сигнал окончания формирования пакета, который устанавливает четвертый триггер 43 в состояние логического О, а пятый триггер 45 - в состояние логической 1 и сбрасывает первый и второй счетчики 36 и 38, при этом первый регистр 9 полностью заполнен. Теперь тактовая частота F (F, , ) начнет поступать через открытый девятый ключ 50 на вход синхронизации первого регистра 9, а тактовая частота F через от- крытый десятый ключ 51 - на вход синхронизации второго регистра 10, и оба регистра устанавливаются в режим сдвига.

Так как первый регистр 9 полностью заполнен и находится в режиме сдвига, то при поступлении тактовой частоты F, с его выхода на выход 21 устройства начнет поступать пер- вый пакет речевой информации.

В то время, как из первого регистра 9 происходит считывание информации, во втором регистре Ю формируется второй пакет, так как потенциа- лом с седьмого элемента ИЛИ 48 он установлен в режим сдвига и на его информационньш вход и вход синхронизации синхронно поступают информационные сигналы и тактовая частота FJ соответственно.

Когда второй счетчик 38 отсчитает длину первого передаваемого пакета, Лоторый состоит из заголовка и информационной части, в нем выработается импульс окончания

считьшания пакета, который установит пятый триггер 45 в состояние логического О. Первый регистр 9 переключится в режим параллельной -записи и в него будет записьшаться код заголовка третьего пакета.

Когда сформируется второй пакет и первый счетчик 36 отсчитает длину инфор ации части этого пакета, он выработает импульс окончания формирования пакета, который перебросит четвертый триггер 43 в состояние логической 1. Первый регистр 9 установится в режим формирования третьего пакета с тактовой частотой F, а из второго регистра 10 на выход 21 устройства начнется считывание второго пакета с тактовой частотой FJ .

Описанные процессы будут повторяться до появления паузы. При появлении паузы открывается первый ключ 23 и закрьшается второй коммутатор 53. Первый счетчик 36 отсчитывает максимальную длину последнего пакета .(недостающие разряды последнего пакета заполняются нулями) и выра- ба ьшает импульс окончания формирова ния пакета, который установит второй и пятый триггеры 30 и 45 в состояния- логического О, а четвертый триггер 43 - в противоположное состояние. Таким образом, начнется считывание последнего записанного пакета на выход 21 устройства из одного регистра и формирование пустого пакета - в другом.

Если пауза закончится до появления со второго счетчика 38 импульса окончания считывания пакета, то второй триггер 30 установится в состояние логической 1 и все описан-. ные процессы повторятся.

Если же пауза продлится дольше и второй счетчик 38 отсчитает максимальную длину последнего передавае мого пакета, он выработает импульс окончания считывания пакета, который установит первый и третий триггеры 29 и 31 в состояния логического О Устройство перейдет в режим ожидания

823446

Формула изобретения

Устройство формирования пакетов речевой информации, содержащее по5 следовательно соединенные квантователь и кодер, а также анализатор речи, вход которого соединен с первым входом квантователя, второй вход которого соединен с выходом первого

0 элемента И, первьм вход которого соединен с выходом анализатора речи и первыми входами блока логики и второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом опорного генера 5 тора, вторым входом блока логики и входом делителя, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, а выход второго элемента И подключен к второму входу кодера,

20 третий вход которого соединен с входом опорного генератора и первым выходом блока логики, второй выход которого подключен к первому входу блока объединения, второй вход которого соединен с выходом первого регистра пакетов, а третий, четвертый и пятый входы блока логики соединены соответственно с выходами регистра кода времени, регистра длины кода и регист25

30

ра кода адреса, входы которых, а

также шестой вход блока логики являются соответственно вторым, третьим, четвертым и пятым входами устройства, отличающееся тем, что,

35 с целью уменьшения времени формирования пакетов, в него введены второй регистр пакетов и распределитель, первый вход которого подключен к выходу кодера, а второй ход распредеху 40 теля соединен с третьим выходом блока логики, четвертые и пятые выходы которого соединены соответственно с . , вторыми ,и третьими входами первого и второго регистров пакетов, вторые 45 входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам распределителя, причем выход второго регистра пакетов соединен с третьим входом блока объединения, выход ко- 50 торого является выходом устройства.

VjS,lf

Изобретение может использоваться в цифровых системах связи и обеспечивает уменьшение времени формирог вания пакетов. Речевая информация с входа 16 проходит на анализатор речи 1 и нерез квантователь 2 - на кодер 4. Выходной сигнал анализатора речи 1 стробирует импульсы квантоваг ния и тактовые 1мпульсы, поступающие через Элементы И 3,5 с делителя ч ас- тоты 6 и опорного генератора 7. Кодированный сигнал с тактовой частотой F поступает на распределитель 8, который подключает попеременно регистры пакетов (7П) 9,10 для записи и формирования пакетов. Наличие двух РП позволяет вести парал- лельную обработку двух пакетов и считьшание пакетов, проходящих через блок 15 объединения на выход 21, с тактовой частотой F F ) , Сигналы, управляющие процессом записи и считьшания в РП 9 и 10, поступают из блока 11 логики. Блок 1I логики ввог дит в РП 9 и 10 коды, которые в каждый текущий момент находятся в регистре 12 кода времени, в регистре 13 длины кода, в регистре 14 кода адреса. Введены второй РП 10 и распределитель 8. 2 ил. i (Л ьо ас э оо 4 4: иг,/