CN1383614A - 压缩方法及装置、扩展方法及装置、压缩扩展系统、存储媒体、程序 - Google Patents

Abstract

通过利用连接在2个取样数据间的直线上的数据值与和其对应的取样数据值的误差为希望值以下的取样点的时间间隔,将所述压缩对象数据样本化,并作为压缩数据获得各样本点的离散振幅数据D1、D6、…、和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组,就可以在包含在压缩对象数据中的多个取样数据D1、D2、…中,作为压缩数据只获得在扩展处理时即使进行直线插补,与原数据的误差也不会增大的样本点的振幅数据和时间数据的组,在实现高压缩率的同时,还可以极大地提高再现数据的质量。

Description

压缩方法及装置、扩展方法及装置、压缩扩展系统、 存储媒体、程序

技术领域

本发明涉及一种压缩方法及其装置、扩展方法及其装置、压缩扩展系统、存储媒体、以及程序，特别是涉及一种连续的模拟信号或者数字信号的压缩及扩展方法。

背景技术

以往，在传送或储存图像信号或声音信号等信息量较大的信号时，为了减少传送的信息量，延长可以向存储媒体进行储存的时间等，进行信号的压缩或扩展。一般来说，在压缩模拟信号时，首先根据给定的取样频率对模拟信号进行取样，将其数字化，并对所获得的数字数据进行压缩处理。

例如，在图像信号或声音信号的压缩中，使用DCT(Discreat-Cosine-Transform)等的时间轴-频率轴的变换滤波器，对原有数据进行加工，然后使用在频域进行压缩的方法。作为声音信号的压缩方式，在电话线路中经常使用的DPCM(Differential Pulse Code Modulation)也是以此为目的来使用的。并且，利用该DPCM的压缩方式是在对波形取样时，将相邻的取样值的差分符号化的方式。

另外，作为进行时间/频率变换的方式，也有利用副带通滤波器或MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)的方式，作为利用这种方式的符号化方式，可以举出MPEG(Moving Picture Image Coding Experts Group)音频。

另外，最广泛使用的图像压缩系统也作为该MPEG标准而为人们所知。

根据以上所述压缩方式压缩的数据的扩展处理，基本上是通过与同样的压缩方式的压缩处理相反的操作来进行的。

即，在被压缩的数字数据通过频率/时间变换处理从频域信号变成时域信号之后，通过实施给定的扩展处理来再现原有数字数据。然后，根据需要对这样获得的原有数据进行数字-模拟变换，并作为模拟信号进行输出。

一般来说，在考虑数据的压缩、扩展的情况下，在提高压缩率的同时，如何提高再现数据的质量已成为重要课题。但是，在以上所述的现有压缩、扩展方式中，却存在着以下所述问题：即，如果提高图像信号和声音信号的压缩率，则扩展压缩数据来进行再现的图像或声音信号的质量就会劣化，相反，如果重视再现图像和再现声音的质量，则图像信号和声音信号的压缩率就会下降。因此，要实现压缩率和再现数据质量两方面的提高是极为困难的。

另外，对于以上所述的现有压缩、扩展方式，由于将时间轴上的信号变换成频率轴上的信号来进行压缩，因此，压缩时的时间/频率变换及扩展时的频率/时间变换等的处理是必要的。因此，存在着以下所述问题：即，在处理变得烦杂化的同时，用于实现该处理的构成也会变得非常复杂。这不仅使花费在压缩、扩展上的处理时间变长，而且也是导致装置难以小型化的主要原因。

发明内容

鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种既能提高压缩率又能提高再现数据质量的全新的压缩、扩展方式。

另外，本发明的目的还在于：在能通过简化信号的压缩、扩展处理来缩短处理时间的同时，还能简化用于实现该处理的构成。

为了解决以上所述的问题，在本发明的压缩一侧，在包含在压缩对象数据中的2个取样数据之间进行插补时，把与原数据的误差为希望值以下的取样点作为样本点来依次检出，利用检出的各样本点的取样数据来生成压缩数据。

另外，在扩展一侧，从压缩数据中获得各样本点的取样数据来进行插补运算，通过求出用于插补各样本点之间的插补数据，来获得扩展数据。

在本发明的其他方案中，在压缩一侧，作为判断误差是否在希望值以下时进行的插补运算，进行直线插补运算。另外，在扩展一侧，作为求出插补数据时进行的插补运算，进行直线插补运算。

在本发明的其他方案中，在压缩一侧如以下所述那样进行：即，检测出2个取样数据之间的时间间隔在给定范围内为最长的取样点作为压缩数据的样本点；但以上所述的时间间隔是：在连接在2个取样数据之间的直线上的各数据值与和该直线上的各数据值在相同的取样点上的各取样数据值的误差全部在希望值以下的取样点的时间间隔。

在本发明的其他方案中，在压缩一侧如以下所述那样进行：即，检测出误差超过希望值的取样点跟前的取样点作为压缩数据的样本点；但以上所述的误差超过希望值的取样点是：在连接在2个取样数据之间的直线上的各数据值与和该直线上的各数据值在相同的取样点上的各取样数据值的误差全部在希望值以下的取样点。

在本发明的其他方案中，使为了检测出取样点而进行误差判定时采用的所述2个取样数据间的时间间隔，在比给定的间隔宽的范围内不连续。

本发明的其他方案如以下所述那样进行：即，使误差的容许值作为压缩对象数据的振幅及频率的至少一方的函数来动态地变化。

本发明的其他方案如以下所述那样进行：即，在压缩一侧，进行舍入所述压缩对象数据的下位数彼特的运算，并作为压缩数据获得在实施了所述舍入运算的所述各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

本发明的其他方案如以下所述那样进行：即，在压缩一侧，作为压缩数据，获得对所述各样本点的振幅数据彼此的差分进行运算后所得结果的振幅差分数据和表示各取样点之间的时间间隔的时间数据的组。

本发明的其他方案如以下所述那样进行：即，在压缩一侧，以零数据置换压缩对象数据中绝对值比给定值小的取样数据，对于零数据的部分的压缩数据，使时间数据部的值为零，使振幅数据部的值为表示零数据持续的状态的时间间隔的值；在扩展一侧，在构成所述压缩数据的时间数据部的值为零时，只使由振幅数据部的值表示的时间间隔部分的扩展数据为零。

本发明是由以上所述的技术方案构成的，因此，在包含在压缩对象数据中的多个取样数据中，检测出即使在扩展处理时进行插补，与原数据的误差也不会增大的样本点，并且作为压缩数据，只生成例如位于该各样本点的离散振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组，在实现高压缩率的同时，可以极大地提高利用扩展再现的数据质量。

另外，根据本发明，在压缩时间轴上的信号时，无须通过进行时间/频率变换后在频率轴上进行处理，就可以直接在时间轴上进行处理。另外，在扩展经过了这样压缩的数据时，还可以直接在时间轴上进行处理。特别是，在扩展一侧，由于只进行插补处理这样极简单的处理，因此，可以再现与压缩前的原数据几乎相同的高精度的扩展数据。

根据本发明的其他特征，通过把直线插补运算作为插补运算来进行，即使在插补运算中，也只需进行特别简单的直线插补运算，从而可以进行压缩及扩展的处理。

根据本发明的其他的特征，在压缩一侧，通过依次检测出2个取样数据间的时间间隔在给定范围内为最长的取样点作为压缩数据的样本点，可以把各个时间数据值收容到给定彼特内，同时可以尽可能地减少检测出的样本点的数量，从这一点上可以提高压缩率。

根据本发明的其他特征，通过依次检测出误差超过希望值的取样点跟前的取样点作为压缩数据的样本点，可以尽可能地延长样本点之间的间隔，极力减少检测的样本点数量，可以实现高的压缩率。

根据本发明的其他特征，通过使在为了检测出取样点进行误差判定时采用的所述2个取样数据间的时间间隔在比给定间隔宽的范围内不连续，可以不增多为了检测出1个样本点进行的误差判定的数量，而增大作为所述2个取样数据间的时间间隔采集到的最大幅度。据此，可以不导致判定时间的延长，而尽可能地延长样本点之间的间隔，可以极力减少检测的样本点数量。另外，由于所述的2个采样数据间的时间间隔在比给定的间隔更窄的范围内是连续的，所以在满足误差条件的情况增多的范围内，可以更精确地进行误差判定，可以极力减少检测的样本点数量。

而且，根据本发明的其他特征，通过使误差的容许值作为压缩对象数据的振幅的函数动态地变化，例如，在振幅大的地方增大误差的容许值，在振幅小的地方减小误差的容许值，即使误差在某种程度上变大，但是在其不明显的振幅大的地方，也可以尽可能地延长样本点之间的间隔，极力减少检测的样本点数量。另一方面，在误差比较容易显眼的振幅小的地方，可以不使误差增大。通过以上方式，在很好地保持扩展数据的质量的同时，可以进一步提高压缩率。

根据本发明的其他特征，通过使误差的容许值作为压缩对象数据的频率的函数动态地变化，例如，在频率高的地方增大误差的容许值，在频率低的地方减小误差的容许值，在作为压缩对象一连串输入的数据中频率高的部分，即，即使在邻近取样点取样数据值变化也比较大的部分，可以尽可能地延长样本点之间的间隔，极力减少检测的样本点数量。另一方面，在频率比较低的部分，即，在邻近取样点取样数据值不怎么变化的部分，可以不使误差增大。通过以上方式，在很好地保持扩展数据的质量的同时，可以进一步提高压缩率。

根据本发明的其他特征，通过对压缩对象数据或者在各样本点的振幅数据进行下位数彼特的舍入运算，可以针对每1个字码把数据长削减数彼特，因此可以大幅度地削减数据量。此时，成为舍入运算的对象的数字数据集中出现在以该位数表现的全数据区域中一部分的数据区域，较少出现在端附近的数据区域，因此，即使对这样的数据进行下位数彼特的削减，也几乎不会对再现数据的质量带来影响。

根据本发明的其他特征，不是将检测出的各样本点的振幅数据直接作为压缩数据，而是进一步求出其差分数据来作为压缩数据，因此，可以进一步减少压缩数据所必需的彼特数，可以进一步削减数据量。

根据本发明的其他特征，通过在无声(零数据)时利用通常不作为时间数据值使用的零值，可以将具有某一时间间隔的零数据压缩到振幅数据值和时间数据值的组中，从而可以进一步地削减数据量。

附图说明

下面，简要说明附图。

图1是用于说明本实施例1的压缩方式的基本原理的图。

图2是表示实施例1的压缩装置的功能构成例的框图。

图3是表示实施例1的扩展装置的功能构成例的框图。

图4是表示通过硬件实现图2所示的误差运算部的一部分功能的微分器的构成例的电路图。

图5是表示通过硬件来实现图2所示的误差运算部的一部分功能的电路构成例的图。

图6是表示通过硬件实现图2所示的取样点检测部的一部分功能的电路构成例的图。

图7是表示通过硬件实现图2所示的取样点检测部的一部分功能的电路构成例的图。

图8是表示在图7所示的电路的一部分的动作的时间图。

图9是用于说明误差运算的图。

图10是表示通过硬件来实现图3所示的扩展装置的插补处理部的功能的电路构成例的图。

图11是表示实施例2的压缩装置的功能构成例的框图。

图12是用于说明非线性的舍入运算的一例的图。

图13是用于说明非线性的舍入运算的其他例的图。

图14是实施例2的扩展装置的功能构成例的框图。

图15是用于说明非线性的逆舍入运算的一例的图。

图16是用于说明非线性的逆舍入运算的其他例的图。

图17是通过硬件实现图11所示的无声处理部的功能的电路构成例的图。

图18是通过硬件实现图11所示的舍入运算部及振幅差分数据生成部的功能的电路构成例的图。

图19是进行图13所示的非线性的舍入运算的电路构成例的图。

图20是通过硬件实现图14所示的扩展装置的插补处理部及逆舍入运算部的功能的电路构成例的图。

图21是进行图16所示的非线性的逆舍入运算的电路构成例的图。

图22是比较适用实施例2的情况下的压缩前的原数据和通过扩展的再现数据的图。

图23是比较适用实施例2的情况下的压缩前的原数据和通过扩展的再现数据的图。

图24是比较适用实施例2的情况下的压缩前的原数据和通过扩展的再现数据的图。

具体实施方式

实施例1

下面，参照附图对本发明的一个实施例进行说明。

根据本实施例的压缩方式，首先，在把模拟信号作为压缩对象的信号进行输入的情况下，对该输入的模拟信号进行A/D变换，转换成数字数据。然后，对获得的数字数据进行以下所述的处理。另外，在把数字数据作为压缩对象的信号进行输入情况下，对该数字数据直接进行以下所述的处理。

即，把压缩对象数据中的取样点即连接在2个取样数据之间的直线上的数据值与和该直线上的数据值相同的取样点的取样数据值的误差为希望值以下的取样点作为样本点依次检出。然后，求出在检测出的各样本点的离散的振幅数据值和表示各取样点之间的时间间隔的时间数据值，把该振幅数据值和时间数据值的组作为压缩数据进行传送或存储。

如果对用于检测以上所述样本点的处理更具体地进行说明，则如以下所述。即，从压缩对象数据中，选择作为基准的取样数据和从基准的取样数据开始的时间间隔在给定范围内的另一方的取样数据。然后，检测出以上所述的给定范围内时间间隔最长的取样点作为样本点，以上所述的取样点是在连接在其2个取样数据之间的直线上的各数据值与和该直线上的各数据值在相同的取样点上的各取样数据值的误差全部在希望值以下的取样点。

另一方面，对于扩展如以上所述的生成的压缩数据的本实施例的扩展方式，根据所输入的压缩数据(振幅数据值和时间数据值的组)，通过依次进行线性地插补连续的取样点的振幅数据间的插补运算，来生成插补各个振幅数据值之间的插补数据。而且，根据需要将生成的插补数据进行D/A变换转换成模拟信号并输出。

图1是用于说明本实施例的压缩方式的基本原理的图。在图1中，横轴表示时间，纵轴表示取样数据的振幅。在图1中所示的D1～D9是对压缩对象数据按每一给定时钟CLK进行取样的取样数据的一部分。在该图1的例中，使取样数据D1作为最初采用的基准的取样数据。另外，在检测样本点时，选择的2个取样数据间的时间间隔最大为6时钟。另外，在采用3彼特或4彼特作为时间数据值的情况下，取样数据间的时间间隔最大可以为7时钟或15时钟。

首先，如图1(a)所示，选择基准的取样数据D1和从D1开始在给定范围内时间间隔最大的取样数据D7。然后，判断在连接在该2个取样数据间的直线上的各取样点的数据值D2’、D3’、D4’、D5’、D6’与和该直线上的各数据值D2’～D6’在相同的取样点的各取样数据值D2、D3、D4、D5、D6的各自的误差是否全部在希望值以下。

即，在连接在2个取样数据D1～D7间的直线上的各数据值D2’、D3’、D4’、D5’、D6’和各取样数据值D2、D3、D4、D5、D6的误差是否全部在以虚线表示的希望值的范围内。在满足该条件的情况下，检测出取样数据D7作为样本点。但是，在该例中，直线上的数据值D4’和其对应的取样数据值D4的误差超过了希望的值，因此，此时，不能把取样数据D7作为样本点采用，进行下一步的处理。

然后，如图1(b)所示，选择从基准的取样数据D1的时间间隔比取样数据D7还短1个时钟CLK的取样数据D6。然后，判断在连接在该2个取样数据D1～D6间的直线上的各取样点的数据值D2”、D3”、D4”、D5”与和该直线上的各数据值D2”～D5”在相同的取样点的各取样数据值D2、D3、D4、D5的各自误差是否全部在希望值以下。

然后，如果所有的误差在希望值以下，则检测出取样数据D6作为样本点。在该例中，直线上的各数据值D2”、D3”、D4”、D5”和各取样数据值D2、D3、D4、D5的误差全部在希望值以下，因此，检测出该取样数据D6作为样本点。

并且，关于连接在D1-D7间、D1-D6间、…、D1-D3间的各条直线，在哪一个都不能满足所谓的全部误差在希望值以下的误差条件的情况下，检测出取样数据D2的取样点作为样本点。即，由于取样数据D1-D2之间不存在其他的取样数据，因此对于该区间没有必要进行以上所述的误差运算。因此，在连接在其他区间的各条直线哪一个都不满足误差的条件的情况下，检测出与作为当前基准的取样数据D1相邻的取样数据D2的位置作为样本点。

在检测出1个样本点后，将该样本点重新作为基准的取样数据使用，从该点开始在6时钟的范围内进行和以上同样的处理。由此，检测出从取样数据D6在6时钟范围内全部误差在希望值以下，而且把从取样数据D6开始的时间间隔最长的取样点作为下一个样本点来检出。

下面同样，依次检测出多个样本点。由此，作为压缩数据获得检测出的各样本点的离散的振幅数据值和以时钟的数量表示的各取样点间的时间间隔的时间数据值的组。在以上所述的例中，作为压缩数据获得在各样本点的振幅数据值(D1、D6、…)和时间数据值(5、※、…)的组(D1、5)、(D6、※)…。

另外，在此对最初选择2个取样数据间的时间间隔在给定范围内最大的取样点(取样数据D1和D7)开始判断误差，沿时间间隔依次缩短的方向进行处理的例进行了说明，但是，取样点的检测方法不限定于此。

例如，也可以最初选择2个取样数据间的时间间隔在给定范围内最小的取样点(取样数据D1和D3)来开始判断误差，沿时间间隔依次延长的方向进行处理。另外，也可以选择2个取样数据间的时间间隔在给定范围内的中央附近的取样点(例如取样数据D1和D4)来开始判定误差。而且，也可以对给定范围内采集到的时间间隔的所有模式进行误差判定，而后，从满足误差条件的模式中选择时间间隔最长的模式。

另一方面，对于本实施例的扩展方式的基本原理，没有做特别的图示，但是，只须将以时间数据表示的时间间隔直线插补在如以上所述那样生成的压缩数据的各样本点的振幅数据之间。

在实施本实施例的压缩时，是如以下所述的那样进行的：在直线插补2个取样数据间的情况下，看该2个取样数据之间存在的其他取样数据和插补的直线产生多大的误差，检测出即使进行直线插补误差也不会变大的点作为样本点。因此，即使单纯地直线插补如此获得的各样本点的振幅数据间，也可以再现和压缩前的原数据几乎相同波形的数据。

图2是实现以上所述的压缩方式的实施例1的压缩装置的功能构成例的框图。图2所示的压缩装置可以适用例如压缩数字的声音信号的情况。另外，对于模拟的声音信号，也可以通过在输入段设A/D变换器对应。

如图2所示，本实施例的压缩装置具备误差运算部1、样本点检出部2、压缩数据生成部3、数据存储器4而构成。

误差运算部1从作为压缩对象输入的数字数据中选择作为基准的取样数据和从基准的取样数据开始的时间间隔在给定范围内(例如时间数据值是3彼特的情况是7个时钟以内，4彼特的情况是15个时钟以内，但下面对照图1作为6时钟以内进行说明)的另一个取样数据的组，分别计算在连接在选择的2个取样数据间的直线上的各数据值与和该直线上的各数据值在相同的取样点上的各取样数据值的误差。

误差运算部1进行如以上所述的误差运算，选择多个基准的取样数据和从基准的取样数据开始在给定范围内采集到的其他取样数据的组。即，在以图1为例的情况下，分别计算在D1-D7之间连接直线的情况在各取样点的误差、在D1-D6之间连接直线的情况在各取样点的误差、在D1-D5之间连接直线的情况在各取样点的误差、…、在D1-D3之间连接直线的情况在各取样点的误差。

另外，样本点检出部2检测出从基准的取样数据的时间间隔最长的取样点作为样本点，所述的取样点是做成在以上所述的误差运算部1计算出的各取样点的误差全部在希望值以下的直线的取样点。在图1的例中，如以上所述，在以取样数据D1作为基准的情况下，D6的取样点会被检测出来作样本点。

误差运算部1及样本点检出部2这样检测出1个样本点后，重新以检测出的样本点作基准的取样数据，在从基准的取样数据6个时钟的范围内进行与以上同样的处理。下面同样，误差运算部1及样本点检出部2继续依次检测出多个样本点。

在该图1所示的例中，在误差运算部1，对从1个基准的取样数据引出的多条直线全部进行误差运算。因此，有可能检测出2个以上满足误差条件的样本点。在这种情况下，如下进行，在样本点检出部2，从满足误差条件的2个以上的取样点中检测出从基准的取样数据的时间间隔最长的取样点作为样本点。通过采取以上方式，可以极力减少检测的样本点数量，可以提高压缩率。

另外，如利用图1所说明的那样，也可以从与基准的取样数据的时间间隔最长的点开始按顺序选择依次判断是否满足误差条件，在发现满足条件的取样点的时刻，检测出该点作为样本点。

压缩数据生成部3，求出在由样本检测部2检测出的各样本点的离散的振幅数据值和表示各取样点之间的时间间隔的时间数据值的组，获得该振幅数据值和时间数据值的组作为压缩数据。然后，将由这样生成的振幅数据值和时间数据值的组组成的压缩数据存储在数据存储器4中。存储在该数据存储器4的压缩数据被传送到传送线路上，或者被存储在存储媒体中。

然后，对与以上说明的压缩装置对应的扩展装置进行说明。

图3是本实施例的扩展装置的功能构成例的框图。如图3所示，本实施例的扩展装置具备时间生成部11、数据存储器12、插补处理部13、D/A变换部14而构成。

时间生成部11，输入包含在压缩数据中的时间数据，从输入时钟CLK生成与在压缩侧检测出的样本点之间相同的表示不定的时间间隔的读出时钟。数据存储器12按照服从由所述时间生成部11生成的读出时钟的时间，依次读取并保持包含在压缩数据中的振幅数据，并输出给插补处理部。

在该插补处理部13中，数据存储器12的输入输出段的振幅数据，即在某一读出时钟的时刻保持在数据存储器12的振幅数据和在下一个读出时钟的时刻应该保持在数据存储器12的振幅数据(在连续的2个取样点的2个振幅数据)被输入。

插补处理部13利用这样输入的2个振幅数据和由时间生成部11输入的时间数据，进行以直线插补该2个振幅数据间的运算，生成各取样点间的数字插补数据。这样生成的数字插补数据通过D/A变换部14被变换成模拟信号，作为再现模拟信号被输出。

如以上所述那样构成的本实施例的压缩装置及扩展装置可以通过例如具备CPU或者MPU、ROM、RAM等的计算机系统来构成，其功能可以通过驱动存储在以上所述的ROM或RAM等中的程序来实现。

另外，如以上所述的构成的本实施例的压缩装置及扩展装置也可以组合逻辑电路以硬件的方式构成。

图4～图8是本实施例的压缩装置的硬件构成例的图。参照该图4～图8进行说明前，参照图9对在连接在2个取样数据间的直线上的各数据值与和该各数据值在相同的取样点上的取样数据值的误差的计算方法进行说明。

图9(a)是以直线连接基准的取样数据D1和从基准的取样数据D1离开2个时钟的位置的取样数据D3的情况的误差e2的示意图。

在图9(a)中，存在于数据D1-D3之间的取样数据D2和在连接在数据D1-D3之间的直线上的数据D2’的误差e2可以如以下所述的式(1)表示。

e2＝(D2-D1)-(D3-D1)/2

2e2＝2D2-2D1-D3+D1

   ＝2D2-D1-D3

   ＝(D2-D1)-(D3-D2)

   ＝D2’-D3’

e2＝-(D3’-D2’)/2＝-D3”/2…(1)

但是，在以上所述的式(1)中，记号’表示一次微分值，记号”表示二次微分值。如所述式(1)所示，直线的时间间隔为2个时钟的情况的误差e2可以用取样数据D3的二重微分值表示。因此，如果将容许误差设置为δ，就成为在图2的样本点检出部2判断是否满足|e2|≤δ的判定条件。在此，| |的记号表示绝对值。

图9(b)是以直线连接基准的取样数据D1和从基准的取样数据D1离开3个时钟的位置的取样数据D4的情况的2个误差e2、e3的示意图。

在图9(b)中，存在于数据D1-D4之间的取样数据D2、D3和在连接在数据D1-D4之间的直线上的数据D2”、D3”的误差e2、e3分别可以如以下所述的式(2)(3)表示。

e2＝(D2-D1)-(D4-D1)/3

3e2＝3D2-3D1-D4+D1

  ＝3D2-2D1-D4

  ＝2(D2-D1)-(D4-D2)

  ＝2(D2-D1)-(D4-D3)-(D3-D2)

  ＝2D2’-D4’-D3’

  ＝-(D4’-D3’)-2(D3’-D2’)

  ＝-D4”-2D3”

e2＝-1/3{D4”+2D3”}  …(2)

e3＝(D3-D1)-2(D4-D1)/3

3e3＝3D3-3D1-2D4+2D1

   ＝3D3-D1-2D4

   ＝-2(D4-D3)+D3-D1

   ＝-2(D4-D3)+(D3-D2)+(D2-D1)

   ＝-2D4’+D3’+D2’

   ＝-2(D4’-D3’)-(D3’-D2’)

   ＝-2D4”-D3”

e2＝-1/3{2D4”+D3”}    (3)

如以上所述的(2)、(3)所示，直线的时间间隔为3个时钟的情况的误差e2、e3都可以用取样数据D3、D4的二重微分值表示。在这种情况下，成为在图2的样本点检出部2判断是否满足|e2|≤δ、而且|e3|≤δ的判定条件。另外，也可以首先判断误差e2、e3之中的哪一个大，只用大的一方判断是否满足判定条件。

同样，直线的时间间隔为4个时钟的情况的误差e2、e3、e4可以用取样数据D3、D4、D5的二重微分值如以下所述的式(4)～(6)表示。

e2＝-1/4{D5”+2D4”+3D3”}    …    (4)

e3＝-1/4{2D5”+D4”+2D3”}    …    (5)

e4＝-1/4{3D5”+2D4”+D3”}    …    (6)

在这种情况下，成为在图2的样本点检出部2判断是否满足|e2|≤δ、|e3|≤δ而且|e4|≤δ的判定条件。另外，也可以首先判断误差e2、e3、e4之中的哪一个最大，只用最大的一方判断是否满足判定条件。

同样，直线的时间间隔为5个时钟的情况的误差e2、e3、e4、e5可以用取样数据D3、D4、D5、D6的二重微分值如以下所述的式(7)～(10)表示。

-e2＝1/5{D6”+2D5”+3D4”+4D3”}      …    (7)

-e3＝1/5{2D6”+4D5”+6D4”+3D3”}     …    (8)

-e4＝1/5{3D6”+6D5”+4D4”+2D3”}     …    (9)

-e5＝1/5{4D6”+3D5”+2D4”+D3”}      …    (10)

在这种情况下，成为在图2的样本点检出部2判断是否满足|e2|≤δ、|e3|≤δ、|e4|≤δ而且|e5|≤δ的判定条件。另外，也可以首先判断误差e2、e3、e4、e5之中的哪一个最大，只用最大的一方判断是否满足判定条件。

同样，直线的时间间隔为6个时钟的情况的误差e2、e3、e4、e5、e6可以用取样数据D3、D4、D5、D6、D7的二重微分值如以下所述的式(11)～(15)表示。

e2＝-1/6{D7”+2D6”+3D5”+4D4”+5D3”}    …    (11)

e3＝-1/6{2D7”+4D6”+6D5”+8D4”+4D3”}   …    (12)

e4＝-1/6{3D7”+6D6”+9D5”+6D4”+3D3”}   …    (13)

e5＝-1/6{4D7”+8D6”+6D5”+4D4”+2D3”}   …    (14)

e6＝-1/6{5D7”+4D6”+3D5”+2D4”+D3”}    …    (15)

在这种情况下，成为在图2的样本点检出部2判断是否满足|e2|≤δ、|e3|≤δ、|e4|≤δ、|e5|≤δ、而且|e6|≤δ的判定条件。另外，也可以首先判断误差e2、e3、e4、e5、e6之中的哪一个最大，只用最大的一方判断是否满足判定条件。

如以上所述的式(1)～(15)所示，在本实施例的压缩处理中使用的误差数据全部可以只用取样数据的二重微分算出。在此，在图4～图8所示的压缩装置中，作为用于求出误差数据的硬件构成使用微分器。

图4是通过硬件构成实现以上所述的图2所示的误差运算部1的一部分功能的微分器20的构成例的电路图。如图4所示，微分器20包括：由保持按每1时钟依次输入的取样数据的D型双稳态多谐振荡器21和在该D型双稳态多谐振荡器21中从被延迟1个时钟的取样数据中减去当前取样数据的减法器22组成的第1微分器。

另外，微分器20包括：由从以上所述的第1微分器保持按每1时钟依次输出的微分值的D型双稳态多谐振荡器23和在该D型双稳态多谐振荡器23中从延迟1个时钟的微分值中减去当前微分值的减法器24组成的第2微分器。

而且，在以上所述的第2微分器(减法器24)的后段连接有4个D型双稳态多谐振荡器25～28，从减法器24依次输出的取样数据的二重微分值依次被延迟1个时钟的同时被传输。然后，从各D型双稳态多谐振荡器25～28的输入输出段的抽头分别输出相当于前面说明过的二重微分值D3”、D4”、D5”、D6”、D7”的数据。

图5是用于从由以上所述的图4的二重微分器20输出的二重微分值D3”、D4”、D5”、D6”、D7”的数据计算以上所述的式(1)～(15)中使用的数据的电路例的图。其中，图5(a)表示用于从二重微分值D3”计算必要的数据的电路，图5(b)表示用于从二重微分值D4”计算必要的数据的电路，图5(c)表示用于从二重微分值D5”计算必要的数据的电路，图5(d)表示用于从二重微分值D6”计算必要的数据的电路，图5(e)表示用于从二重微分值D7”计算必要的数据的电路。

这些图5(a)～(e)所示的电路都是通过由为了获得各个二重微分值D3”、D4”、D5”、D6”、D7”的整数倍而设计的1个以上的乘法器及加法器，和为了调整将整数倍的各二重微分值输出给下一段的电路的时间而设计的1个以上的D型双稳态多谐振荡器适当地组合、配置而构成。

图6是通过硬件构成实现以上所述的图2所示的样本点检出部2的一部分功能的电路的例的图。其中，图6(a)是用于判定在以直线连接在取样数据D1-D3之间的情况下的该直线上的数据值D2’和取样数据D2的误差是否在希望值以下的电路。

在图6(a)中，从图5(a)的电路输入的取样数据D3的二重微分值D3”通过为时间调整用而设置的3个D型双稳态多谐振荡器31～33依次被延迟1个时钟并供给绝对值电路34。绝对值电路34取得供给的二重微分值的绝对值，将其结果供给振幅比较器35的一方的输入端子。通过以上的处理，求出了以上所述的式(1)所示的误差e2的2倍的值的绝对值。

在振幅比较器35的另一方的输入端子上，误差的容许值DP的2倍的值被输入。振幅比较器35比较误差e2的2倍的值和误差容许值DP的2倍的值。另外，在此利用2倍的值进行比较，但是，这是为了电路的简便而考虑的，实质上是比较误差e2和误差容许值DP。

然后，振幅比较器35在误差e2比误差容许值DP大时述出“L”信号，在误差在容许值下面时述出“H”信号。从振幅比较器35输出的“H”或者“L”信号经反相器36作为误差判定信号C2输出。通过该电路，式(1)所示的误差e2在误差容许值DP的范围内时，“L”电平的误差判定信号C2作为脉冲信号被输出。

图6(b)是用于判定在以直线连接在取样数据D1-D4之间的情况下的该直线上的数据值D2’、D3’和取样数据D2、D3的误差e2、e3是否在希望值以下的电路。

在图6(b)中，从图5(a)(b)的电路输入的二重微分值D4”、2D3”在加法器37相加后，通过为时间调整用而设置的2个D型双稳态多谐振荡器38、39依次被延迟1个时钟并供给绝对值电路40。绝对值电路40取得供给的二重微分值的绝对值，将其结果供给振幅比较器41的一方的输入端子。通过以上的处理，求出了以上所述的式(2)所示的误差e2的3倍的值的绝对值。

在振幅比较器41的另一方的输入端子上，误差的容许值DP的3倍的值被输入。振幅比较器41比较误差e2的3倍的值和误差容许值的DP的3倍的值。然后，在误差e2比误差容许值DP大时述出“L”信号，在误差e2在容许值下面时述出“H”信号。

另外，从图5(a)(b)的电路输入的二重微分值D3”、2D4”在加法器42相加后，通过为时间调整用而设置的2个D型双稳态多谐振荡器43、44依次被延迟1个时钟并供给绝对值电路45。绝对值电路45取得供给的数据的绝对值，将其结果供给振幅比较器46的一方的输入端子。通过以上的处理，求出了以上所述的式(3)所示的误差e3的3倍的值的绝对值。

在振幅比较器46的另一方的输入端子上，误差的容许值DP的3倍的值被输入。振幅比较器46比较误差e2的3倍的值和误差容许值的DP的3倍的值。然后，在误差e2比误差容许值DP大时述出“L”信号，在误差e2在容许值下面时述出“H”信号。

从2个振幅比较器41、46输出的“H”或者“L”信号经”与非门”电路47作为误差判定信号C3输出。通过该电路，式(2)(3)所示的误差e2及误差e3两方都在误差容许值DP的范围内时，“L”电平的误差判定信号C3作为脉冲信号被输出。

图6(c)是用于判定在以直线连接在取样数据D1-D5之间的情况下的该直线上的数据值D2”’、D3”’、D4”’和取样数据D2、D3、D4的误差是否分别在希望值以下的电路。即，在该电路中，判断以上所述的式(4)～(6)所示的误差e2、e3、e4是否在误差容许值DP的范围内，在全部误差都在误差容许值DP的范围内时，“L”电平的误差判定信号C4作为脉冲信号被输出。

图6(d)是用于判定在以直线连接在取样数据D1-D6之间的情况下的该直线上的数据值D2””、D3””、D4””、D5””和取样数据D2、D3、D4、D5的误差是否分别在希望值以下的电路。即，在该电路中，判断以上所述的式(7)～(10)所示的误差e2、e3、e4、e5是否在误差容许值DP的范围内，在全部误差都在误差容许值DP的范围内时，“L”电平的误差判定信号C5作为脉冲信号被输出。

而且，图6(e)是用于判定在以直线连接在取样数据D1-D7之间的情况下的该直线上的数据值D2””’、D3””’、D4””’、D5””’、D6””’和取样数据D2、D3、D4、D5、D6的误差是否分别在希望值以下的电路。即，在该电路中，判断以上所述的式(11)～(15)所示的误差e2、e3、e4、e5、e6是否在误差容许值DP的范围内，在全部误差都在误差容许值DP的范围内时，“L”电平的误差判定信号C6作为脉冲信号被输出。

以上所述的图6(a)～(e)所示的误差判定电路的动作并列进行，各误差判定信号C2～C6在同一时间输出。从误差判定电路输出的各误差判定信号C2～C6接下来输入给图7所示的时钟生成电路。图7是通过硬件构成实现以上所述的图2所示的样本点检出部2的一部分功能的电路的例的图。另外，图8是在该图7所示的电路的一部分的动作的时序图。下面参照图7及图8进行说明。

在图7中，从以上所述的图6的误差判定电路输入的各误差判定信号C2～C6分别一度保持在D型双稳态多谐振荡器51-2～51-6中。其中保持在D型双稳态多谐振荡器51-6的误差信号C6进一步通过5个D型双稳态多谐振荡器53-6依次被延迟1个时钟。然后，从D型双稳态多谐振荡器53-6的各输出段的抽头取出的信号(②～⑥)被输入给“与门”电路54-6。

在以上所述的“与门”电路54-6，通过取得从D型双稳态多谐振荡器53-6的各输出段的抽头取出的信号(②～⑥)的“积”，图8的⑦所示的5个时钟脉冲宽的“L”电平的信号被输出。这样，之所以通过D型双稳态多谐振荡器53-6将误差判定信号C6延迟5个时钟是因为以直线连接在取样数据D1-D7之间时满足误差条件，检测出取样数据D7作取样点的情况下，其间存在的5个取样数据D2、D3、D4、D5、D6是不必要的缘故。

从以上所述的“与门”电路54-6输出的信号(⑦)被输入给“与门”电路55-6及D型双稳态多谐振荡器51-6。从D型双稳态多谐振荡器51-6输出的误差判定信号C6(①)也被输入给以上所述的“与门”电路55-6。“与门”电路55-6取得输入的2个信号(①、⑦)的“积”并输出。通过该电路，从该“与门”电路55-6，图8的⑧所示的6个时钟脉冲宽的“L”电平的信号被输出，并供给分别设在进行误差判定信号C2～C6的处理的段的“与门”电路56-2～56-5。

另外，保持在D型双稳态多谐振荡器51-5的误差判定信号C5从D型双稳态多谐振荡器51-5的反相输出端子被输出，经为时间调整用而设置的延时元件52-5及“与门”电路56-5提供给D型双稳态多谐振荡器53-5，在此依次被延迟1个时钟。然后，从D型双稳态多谐振荡器53-5的各输出段的抽头取出的信号被输出给“与门”电路54-5。

在以上所述的“与门”电路54-5中，通过取得从D型双稳态多谐振荡器53-5的各输出段的抽头取出的信号的“积”，4个时钟脉冲宽的“L”电平的信号被输出。这样，之所以通过D型双稳态多谐振荡器53-5将误差判定信号C5延迟4个时钟是因为以直线连接在取样数据D1-D6之间时满足误差条件，检测出取样数据D6作取样点的情况下，其间存在的4个取样数据D2、D3、D4、D5是不必要的缘故。

从以上所述的“与门”电路54-5输出的信号被输入给“与门”电路55-5及D型双稳态多谐振荡器57-5。从D型双稳态多谐振荡器51-5输出的误差判定信号C6也被输入给以上所述的“与门”电路55-5。“与门”电路55-5取得输入的2个信号的“积”并输出。通过该电路，从该“与门”电路55-5，5个时钟脉冲宽的“L”电平的信号被输出，并供给分别设在进行误差判定信号C2～C6的处理的段的“与门”电路56-2～56-4。

对于剩下的误差判定信号C4～C2，也进行和以上所述的误差判定信号C5同样的处理。但是，在D型双稳态多谐振荡器53-4～53-2的延迟量比以上所述的D型双稳态多谐振荡器53-5的延迟量(4个时钟)也分别依次缩短1个时钟的延迟量。另外，从“与门”电路55-4、55-3，对比其更下一段的“与门”电路56-3、56-2输出具有各种时钟数的脉冲宽的信号。

如以上所述，对于分别设在进行以上所述的误差判定信号C2～C5的处理的段的“与门”电路56-2～56-5，从比其更上一段的“与门”电路55-3～55-6输出的信号被输入。另外，对于以上所述的“与门”电路56-2～56-5，误差判定信号C2～C5在D型双稳态多谐振荡器51-2～51-5被反转输出的信号被输入。通过以上电路，误差判定信号C2～C5在从上段的“与门”电路55-3～55-6输出“L”电平的信号时，仅在该脉冲宽度内，被“与门”电路56-2～56-5选通，“与门”电路56-2～56-5以后的处理被无效。

例如，在进行误差判定信号C6的处理的最上段，如以上所述，如果从“与门”电路55-6输出具有6个时钟的脉冲宽的“L”电平的信号(⑧)，则通过该信号，“与门”电路56-2～56-5的选通动作被进行，涉及误差判定信号C2～C5的处理被无效。通过该电路，在设在时间时钟生成回路的输出段侧的5个D型双稳态多谐振荡器57-2～57-6之中，只从最上段的D型双稳态多谐振荡器57-6输出具有5个时钟的脉冲宽的“L”电平的信号。

从以上所述的5个D型双稳态多谐振荡器57-2～57-6输出的信号被输入给“与门”电路58。该“与门”电路58取得输入的5个信号的“积”并将其结果作为时间时钟输出。在以上所述的例中，作为时间时钟，根据从最上段的D型双稳态多谐振荡器57-6输出的信号，具有5个时钟脉冲宽的“L”电平的信号从“与门”电路58被输出。

另外，在图7中，表示的是5个误差判定信号C2～C6全部变成“L”电平的样子(涉及用取样数据D1～D7引的全部直线都满足误差条件的样子)，但是，并不限定于全部变成“L”电平。另外，也有可能全部变成“H”的情况。在这种情况下，通过由以上所述的“与门”电路56-2～56-5进行的选通动作，从“与门”电路58，在变成“L”电平的误差判定信号中，依据引更长的直线的情况的误差判定信号制作的时间时钟被输出。

通过由该“与门”电路58输出的时间时钟表示的时钟数，成为构成压缩数据的一部分的时间数据。另外，与该时间时钟同期，通过有选择地抽出取样数据，该抽出的取样数据成为构成压缩数据的一部分的振幅数据。

图10是以硬件实现图2所示的扩展装置的插补处理部13的功能的构成例的电路图。

在图10中，作为压缩数据的一部分输入的振幅数据直接输入给减法器62的负输入端的同时，由D型双稳态多谐振荡器61保持1个时钟后，输入给减法器62的正输入端。在减法器62，计算出这样提供的连续的2个振幅数据的差分。

经减法器62计算出的振幅差分数据被输入给加法器63的一方的输入端子。从加法器63输出的数据保持在D型双稳态多谐振荡器64后，输入给加法器63的另一方的输入端子。通过该方式，由加法器63及D型双稳态多谐振荡器64构成积分器，进行振幅数据的积分。在该积分动作进行完由时间数据表示的时钟数后，通过复位信号RST D型双稳态多谐振荡器64的积分值被复位为零。

由以上所述的D型双稳态多谐振荡器64输出的在由时间数据表示的时钟期间的积分值被供给给除法器65。在该除法器65，进行以时间数据值除由D型双稳态多谐振荡器64供给的积分值的运算。由除法器65输出的数据被输入给加法器。该加法器66通过将从除法器65供给的数据和作为压缩数据的一部分输入的振幅数据相加，求出插补在连续的取样点的振幅数据之间的数据值。

通过以上电路，在各取样点之间的取样点的数据值通过直线插补而获得，该插补数据作为扩展数据被输出。从以上的叙述可以看到，在扩展一侧，只须进行所谓的直线插补处理等非常简单的处理，就可以再现与压缩前的数据几乎没有什么变化的高精度的扩展数据。

如以上详细说明的那样，在本实施例中，依次检测出在扩展处理时即使进行直线插补和原数据的误差也不会大于希望值的取样点作为样本点，只获得各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组作为压缩数据，因此，在实现高压缩率的同时，可以极大的提高通过扩展再现的数据质量。

特别是，根据本实施例的压缩、扩展方式，通过直线插补生成的取样点间的插补数据，与压缩前的原数据相比，不仅其振幅的误差小，也可以将相位位移抑制在非常小的范围内。在以声音作为压缩对象的情况下，相位位移会给音色带来非常大的影响，但是在本实施例中，由于相位位移几乎没有，所以可以忠实地再现原数据的音色。

另外，根据本实施例，无须对成为压缩对象的模拟信号或者数字数据进行时间/频率的变换，可以直接在时间轴上压缩、扩展，因此，处理不会变复杂，可以使构成简单化。另外，从压缩侧传送数据在扩展侧再现的情况下，通过在时间轴上的非常简单的直线插补运算，可以依次处理、再现输入的数据，因此，可以实现实时动作。

另外，在以上所述的实施例中，在扩展一侧，通过直线插补获得在各样本点的振幅数据之间的插补数据，但是，插补运算不限定于此例。例如，也可通过利用设定的样本化函数的曲线插补求得。另外，也可以进行记载于本申请人前面提出的特愿平11-173245号等的插补处理。在这种情况下，由于在插补本身可以获得极其近似于模拟的波形，所以，可以不要插补处理的后段的D/A变换器或LPF。

另外，不仅在扩展一侧，在压缩侧也利用曲线插补，在向包含于压缩对象数据中的2个取样数据之间进行曲线插补时，也可以依次检测出与原数据的误差为希望值以下的取样点作为样本点。这种情况的曲线插补最好和在扩展侧的曲线插补进行相同的运算。

实施例2

下面，对本发明的实施例2进行说明。

图11是实现实施例2的压缩方式的压缩装置的功能构成例的框图，对于与图2所示的框具有相同功能的框，使用相同的符号。该图11所示的压缩装置也和图2同样，表示压缩数字声音信号的情况。

如图11所示，本实施例的压缩装置在其输入段具备无声处理部5。无声处理部5进行将压缩对象的各取样数据的绝对值向减小方向舍入给定值(例如4)的处理。此时，在取样数据的绝对值比以上所述的给定值还小的情况下，将该取样数据看作无声，将数据值置“0”并输出。据此，在除去细小的杂音成分的同时，可以进一步提高压缩率。误差运算部1及压缩数据生成部6对经过这样的无声处理的数据进行运算。

另外，压缩对象的各取样数据的绝对值比第1阈值(例如“7”)还小的状态在给定时钟(例如7个时钟)以上持续的情况下，也可以将该取样数据作为无声数据对待。在这种情况下，涉及被作为无声数据对待的部分的压缩数据，使时间数据部的值为通常不使用的零值的同时，将表示无声的状态的时间间隔的时间数据值提供给振幅数据部(例如9彼特)。

在从无声状态的恢复中，检测到第2阈值(例如“10”)以上的取样数据在给定时钟(例如2个时钟)以上持续，使之从无声状态恢复回到通常的动作。

另外，也可以能够任意选择无声状态只1个时钟之后休止的情况(只想存储会议等的发言时等)和就那样继续9彼特的无声时钟的情况(想存储音乐等时等)。

这样，在压缩一侧，在无声状态时使时间数据部的值为零的同时，将表示无声的状态的时间间隔的值提供给振幅数据部的情况下，在扩展一侧，监视构成压缩数据的时间数据部的值是否为零，在为零时，在由振幅数据部的值表示的时间间隔内，使扩展数据作为零输出。如此一来，就可以将具有某一时间间隔的无声数据压缩到振幅数据值和时间数据值的组中，可以进一步地削减数据的量。

本实施例的压缩数据生成部6包括：舍入运算部7、振幅差分数据生成部8、时间数据生成部9。其中，时间数据生成部9是生成表示由样本点检出部2检测出的各样本点之间的时间间隔的时间数据的部件，其功能和实施例1中相同，因此，在此省略其详细的说明。

舍入运算部7进行舍入由无声处理部5输出的数据的下位数彼特的运算。该舍入运算可以通过例如以设定的值(例如256或512)除以从无声处理部5输出的数据来进行。通过进行这样的舍入运算，可以削减每1字码的数据长数位，在此可以大幅度地削减数据量。

但是，在本实施例中，被输入给舍入运算部7的数字数据是例如16位的数据，可以表现直到65535的大的数据值。但是，在可听音的声音数据的情况下，以16位表现的全体的数据区域(0～65535)之中，几乎大部分的数据都集中出现在中央附近的数据区域，很少出现在两端附近的数据区域。即，作为声音数据实际使用的数据大多是比较大的值，对具有这样大的值的数据即使削减下位数彼特，几乎不会对再现声音的质量带来影响。

另外，作为舍入运算的处理，也可以不如以上所述的单纯地以给定值相除，使舍入运算部7的输入数据和输出数据的关系成为非线性的关系地舍入数据值。图12是该情况的舍入运算的处理例的示意图。在该图12的例中，取从无声处理部5输入的数据值的对数，将该值作为舍入运算部7的输出数据。

另外，如图13所示，几条线段的结合非常近似图12的对数曲线，也可以利用该近似函数，根据从无声处理部5输入的数据的振幅，通过改变输出的数据的振幅，使输入数据值和输出数据值成为非线性的关系。另外，在该图13的例中，由5条线段的结合近似于图12的对数曲线，但是，使比这更多的线段结合的话，可以进一步提高精度。

通过根据这样的非线性函数进行舍入运算，在涉及以16位表现的可听音的声音数据的全体数据区域中，可以使输出数据值集中在几乎大部分的数据出现的中央附近的数据区域。通过以上方式，可以缓和舍入运算的影响的同时，还可以降低振幅小的位置的数字化噪音，可以进一步减少由于进行舍入运算给再现声音的质量带来的影响。

另外，利用如图12所示的对数函数进行舍入运算的情况下，根据对数的底的值再现声音的质量多少有些变化。在此，在本实施例中，可以将该对数的底的值作为参数任意设定。另外，根据如何对待对数化的数据值的小数点下面的值，会对压缩率及再现声音的质量带来影响。那么，在本实施例中，是为了重视压缩率将小数点下面的值舍去，还是为了重视再现声音的质量采用到小数点下面的数据的几位等可以作为参数任意地设定。

由以上所述舍入运算部7实施过下位数彼特的舍入运算的数字数据被输入给振幅差分数据生成部8。振幅差分数据生成部8首先求出在由样本点检出部2检测出的各样本点的离散的振幅数据值，而且，求出相邻的取样点的振幅数据值之间的差。在本实施例中，这样，将由振幅差分数据生成部8求出的振幅差分数据(振幅数据的初始值，即，包含在最初的取样点的振幅数据)和由时间数据生成部9求出的时间数据的组作为压缩数据输出给数据存储器4。

另外，对于该图11的例，最初对所有的取样数据进行舍入运算，从实施过舍入运算的振幅数据中抽出在取样点的振幅数据，但是，也可以与此相反，最初抽出在取样点的振幅数据，对抽出的振幅数据进行舍入运算后取差。

接着，对与以上所述的图11所示的压缩装置相对应的扩展装置进行说明。

图14是本实施例的扩展装置的功能构成例的框图，对于与图3所示的框具有同一功能的框付与了同一符号。

图14所示的本实施例的插补处理部15通过利用由数据存储器12输入的振幅差分数据和由时间生成部11输入的时间数据进行设定的直线插补运算，生成填充在各取样点之间的数字插补数据。例如，通过利用振幅差分数据和振幅数据的初始值再现在各样本点的振幅数据，对该再现的振幅数据进行与实施例1同样的直线插补运算，可以生成插补数据。

逆舍入运算部16对由插补处理部15生成的插补数据进行与图11所示的舍入运算部7相反的处理。即，在舍入运算部7，在单纯的进行以256或512等设定的值除以数据值的情况下，在逆舍入运算部16进行将插补数据值乘以256或者512的处理。另外，在舍入运算部7进行利用图12或图13所示的对数函数或者其近似函数的非线性的舍入运算的情况下，在逆舍入运算部16，利用与该对数函数具有相逆关系的图15、图16所示的指数函数或者其近似函数进行非线性的逆舍入运算。

另外，在利用如图15所示的指数函数进行逆舍入运算的情况下，使指数的值作为参数能够任意设定。另外，使是舍去被指数化的数据的小数点下面的数据值还是采用小数点下面的数据值到几位等也作为参数能够任意设定。在这种情况下，通过在压缩时舍去小数点下面，在扩展时采用小数点下面的数据值，可以在提高压缩率的同时，提高再现声音的质量。

由以上所述的逆舍入运算部16实施过如以上所述的逆舍入运算的数据，在由D/A变换部14进行D/A变换后，经低通滤波器17作为再现模拟信号输出。

从以上的叙述可以看到，在扩展一侧，只须进行所谓的直线插补处理等非常简单的处理，就可以再现与原数据几乎没有变化的高精度的扩展数据。

如以上所述的构成的实施例2的压缩装置及扩展装置也能够通过例如具备CPU或者MPU、ROM、RAM等的计算机系统构成，其功能由存储在以上所述的ROM或RAM等之中的程序动作来实现。

另外，如以上所述的构成的本实施例的压缩装置及扩展装置也可以通过组合逻辑电路硬件地构成。

下面，对本实施例的压缩装置的硬件构成例进行说明。

图17是通过硬件实现以上所述的图11所示的无声处理部5的功能的电路的例的图。

在图17中，作为压缩对象输入的16位取样数据一度保持在D型双稳态多谐振荡器71中。保持在D型双稳态多谐振荡器71中的16位取样数据提供给时间调整用的D型双稳态多谐振荡器72和减法器73。减法器73从由D型双稳态多谐振荡器71提供的取样数据值中减去设定的值“4”。

由以上所述的D型双稳态多谐振荡器72输出的取样数据和由减法器73输出的减去给定值的取样数据由切换电路74选择其中一方输出给下一段。该选择动作根据“与非门”电路75的输出信号进行。

保持在以上所述的D型双稳态多谐振荡器71的取样数据的第2～第15位的数据值被输入给“与非门”电路75。取样数据的值在“4”下面的情况下，该第2～第15位的值全部变为“0”，从“与非门”电路75输出“H”电平的信号。这时切换电路74选择从减法器73的输出。另一方面，在从“与非门”电路75输出“L”电平的信号时，切换电路74选择从D型双稳态多谐振荡器72的输出。

图18是通过硬件实现以上所述的图11所示的舍入运算部7及振幅差分数据生成部8的功能的电路的例的图。

在图18中，在从以上所述的图17所示的无声处理电路输出的取样数据中，只有由以上所述的图4～图7所示的电路检测出的样本点的取样数据被抽出并被输入给除法电路81。除法电路81通过以例如256或512等设定的值除以输入的取样数据，进行舍入取样数据的下位数彼特的处理。

由以上所述的除法器81实施过舍入运算的取样数据直接供给减法器83的负输入端的同时，由D型双稳态多谐振荡器82延迟1个时钟后供给减法器83的正输入端。减法器83通过从在D型双稳态多谐振荡器82被延迟1个时钟的取样数据中减去当前的取样数据，生成振幅差分数据。

这样生成的振幅差分数据被输入给切换电路85的一方输入端。在由图17所示的无声处理回路输出取样点的取样数据经为时间调整用而设置的多个D型双稳态多谐振荡器84输入给切换电路85的另一方的输入端。在压缩处理的最初的时钟，由D型双稳态多谐振荡器84输入的取样数据作为振幅数据的初始值被切换电路85选择。此后，由减法器83输入的振幅差分数据被切换电路85选择并输出。

另外，在图18的例中，通过单纯地以给定值除以取样数据值，进行线性的舍入运算，但是也可以通过例如图12或图13所示的非线性处理进行舍入运算。在那种情况，设对数回路取代除法器。

图19是进行图13所示的非线性的舍入运算的电路的例的图。在图19中，输入的16位的取样数据中，从最上位开始4彼特输入给“或门”电路91，接下来的2位输入给“与门”电路92-2，接下来的2位输入给“与门”电路92-3，接下来的2位输入给“与门”电路92-4，最后的6位输入给“与门”电路92-5。通过这样的构成，根据输入的取样数据的值，从“或门”电路91及“与门”电路92-2～92-5之中满足逻辑条件的部分输出“H”电平的信号。通过该电路，输入的取样数据的值属于图13所示的5条线段的哪一个范围被特定。

由“或门”电路91及“与门”电路92-2～92-5输出的“H”电平的信号或者“L”电平的信号分别输入给选通电路95-1～95-5的控制端。选通电路95-1～95-5在提供给其控制端的是“H”电平的信号时，由设在各自的前段的运算电路94-1～94-5运算的结果作为舍入运算的结果输出。以上所述的5个运算电路94-1～94-5通过对输入的取样数据分别实行规定的运算(参照附图)，分别计算出图13所示的5条线段上的数据值。

由以上所述的“或门”电路91及“与门”电路92-2～92-4输出的“H”电平的信号或者“L”电平的信号经反相器93-1～93-4分别输入给“与门”电路92-2～92-5。通过该电路，从“或门”电路91及“与门”电路92-2～92-4中的某一个输出“H”电平的信号时，从在比其还下位的位侧的“与门”电路92-2～92-5必定输出“L”电平的信号给选通电路95-2～95-5，从对应的运算电路94-2～94-5的输出被禁止。

这样，根据输入的取样数据的值，求出图13所示的某一线段上的数据值，16位的取样数据被舍入成8位。然后，实施过该舍入运算的取样数据作为样本点的振幅数据被输出。

图20是以硬件实现图14所示的扩展装置的插补处理部15及逆舍入运算部16的功能的构成例的电路图。另外，在该图20中，对于与图10所示的实施例1的扩展装置具有同样的功能的部分付与相同的符号。

在图20所示的实施例2的扩展装置的情况下，由于已经在压缩装置取得振幅数据的差分，所以图10所示的D型双稳态多谐振荡器61及减法器62是不必要的。即，作为压缩数据的一部分输入的振幅差分数据直接由加法器63及D型双稳态多谐振荡器64积分，其积分值输出给除法器65。

然后，在除法器65，由D型双稳态多谐振荡器64供给的积分值被时间数据值相除，其相除的结果数据和作为压缩数据的一部分被输入的振幅数据由加法器66相加。通过该方式，求出插补到在连续的取样点的振幅数据之间的数据值。

由加法器66输出的数据被输入给切换电路67的一方的输入端。作为压缩数据被提供的振幅数据的初始值被输入给该切换电路67的另一方的输入端。在扩展处理的最初时钟，振幅数据的初始值被切换电路67选择。此后，由加法器66输入的振幅数据被切换电路67选择并输出。

由以上所述的切换电路67输出的数据，由乘法器68乘以与由图18所示的压缩装置的除法器81进行的除法运算所除的值相同的值(例如256或者512)。另外，在压缩一侧，通过例如图12或者图13所示的非线性处理进行舍入运算的情况下，设实现图15或者图16所示的指数函数的指数电路来取代此处的乘法器68。

图21是进行图16所示的非线性的舍入运算的电路的例的图。在图21中，被输入的8位的振幅数据被分别输入给4个振幅比较器101-1～101-4。各个振幅比较器101-1～101-4比较输入的振幅数据值和图16所示的线段之间的连接点的值，振幅数据值大时输出“H”电平的信号。通过这样的构成，根据输入的振幅数据的值，从4个振幅比较器101-1～101-4之中满足条件的部分，输出“H”电平的信号。通过该电路，输入的振幅数据的值属于图16所示的5条线段的哪一个范围被特定。

由振幅比较器101-1输出的“H”电平或者“L”电平的信号被输入给选通电路105-1的控制端。另外，由振幅比较器101-2～101-4输出的“H”电平或者“L”电平的信号分别经“与门”电路102-2～102-4输入给选通电路105-2～105-4的控制端。由振幅比较器101-4输出，通过“与门”电路102-4的“H”电平或者“L”电平的信号也经反相器103-4被输入给选通电路105-5的控制端。

以上所述的选通电路105-1～105-5在“H”电平的信号被提供给其控制端时，将由设在其前段的运算电路104-1～104-5算出的舍入运算的结果作为扩展数据输出。以上所述的5个运算电路104-1～104-5通过对输入的振幅数据实行各自规定的运算(参照附图)，分别计算出图16所示的5条线段上的数据值。

另外，由以上所述的“与门”电路102-1～102-3输出的“H”电平或者“L”电平的信号分别经反相器103-1～10-3输入给“与门”电路102-2～102-4。通过该电路，在从振幅比较器101-2～101-4的某一个输出“H”电平的信号时，从在其下位侧的“与门”电路102-2～102-4必定输出“L”电平的信号给选通电路105-2～105-4，从对应的运算电路104-2～104-4的输出被禁止。另外，在振幅比较器101-1～101-4的哪一个都不输出“H”电平的信号时，运算电路104-5的运算结果被输出。

这样，根据输入的振幅数据的值，求出图16所示的某一线段上的数据值，8位的振幅数据被返回16位的振幅数据。然后，实施过该逆舍入运算的数据作为扩展数据被输出。

图22是比较适用实施例2的情况的压缩前的原数据和通过扩展再现的数据的图。另外，该图22表示误差容许值为256的情况的例。图22(a)是压缩前的原数据和通过扩展再现的数据的波形示意图。如该图22(a)所示，原数据的波形和再现数据的波形几乎是一致的。图22(b)是取出原数据和再现数据的差分的示意图。如该图22(b)所示，两数据的差即使最大也在误差容许值256下面。

另外，将在使误差容许值为384、512的情况的压缩前的原数据和再现数据的比较例，在图23及图24中揭示。从以上的叙述中可以看到，原数据和再现数据的差即使最大也在误差容许值的384、512下面，原数据和再现数据几乎是一致的。这样，通过增大误差容许值可以进一步提高压缩率，而且再现数据的质量也可以维持高精度。

如以上详细说明的那样，根据实施例2，与实施例1同样，可以实现高的压缩率和再现数据的质量的提高两方面的要求。特别是，由于再现数据和原数据之间几乎没有位移，所以可以忠实地再现原数据的音色。另外，根据本实施例，由于可以在时间轴上直接压缩、扩展压缩对象数据，因此，处理不会变复杂，还可以简化构成。特别是，由于可以通过在扩展侧的非常简单的直线插补运算将原数据复原，所以可以实现实时动作。

另外，在本实施例，由于在压缩侧进行下位数彼特的舍入运算，可以削减每1字码数据长数位，在此可以大幅度削减数据量。此时，作为舍入运算的对象的几乎所有的振幅数据集中出现在其全数据区域中的中央附近的数据区域，很少出现在端附近的数据区域，即使削减下位数彼特，也不会给在扩展侧的再现声音的质量带来影响。

而且，在本实施例中，进行舍入运算前的数据值和舍入运算后的数据值的关系成非线性的关系的舍入运算。通过该方式，在表示可听音的声音数据的全体数据区域中，使输出数据值集中在几乎所有的数据出现的中央附近的数据区域，可以缓和舍入运算的影响，可以进一步抑制对在扩展侧的再现声音的质量的影响。

而且，在本实施例中，不是直接将经舍入运算的各样本点的振幅数据作为压缩数据，而是进一步求出其差分数据作为压缩数据，因此可以进一步减少压缩数据必要的位数，可以进一步削减数据的量。因此，在非常良好地保持再现数据的质量的同时，可以达到更高的压缩率。

另外，在以上所述的实施例2中，在扩展一侧，通过直线插补求出在各样本点的振幅数据之间的插补数据，但是，插补运算不限定于该例。例如，也可以通过利用设定的样本化函数的曲线插补求出。另外，也可以进行记载于本申请人以前提出的特愿平11-173245号等的插补处理。

另外，不仅在扩展一侧，在压缩侧也可以用曲线插补，可以在压缩对象数据中包含的2个取样数据间进行曲线插补时，依次检测出与原数据的误差为希望值以下的取样点来作为样本点。该情况的曲线插补和在扩展侧的曲线插补最好是相同的运算。

另外，对于以上所述的实施例2，在非线性地进行舍入运算的情况下，舍入运算前后的数据值成为对数函数的关系，但是，如果是重视一部分的数据区域的关系的话，也可以适用对数函数以外的函数。

另外，对于以上所述的第1及第2的各实施例，使时间数据的位数为3彼特，在从基准的取样数据开始6时钟范围内引直线进行误差判定，但是本发明不限定于此例。例如，也可以使进行误差判定时的给定范围为7时钟。另外，也可以使时间数据的位数为4彼特，从基准的取样数据开始引直线进行误差判定时的给定范围为8时钟以上。如此一来，就可以进一步提高压缩率。另外，也可以使该时间数据的位数或者进行误差判定时的给定范围作为参数能够任意地设定。

另外，对于以上所述的各实施例，作为为了检测出取样点进行误差判定时采用的2个取样数据间的时间间隔采集到的值是连续的值。例如，在最大为16时钟(时间数据的位数是5位)的范围内进行误差判定的情况下，作为从基准的取样数据的时间间隔采集到的时间数据的值是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16中的某一个。

与此相对，在比给定的间隔宽的范围内，作为时间间隔采集到的时间数据的值也可以为不连续的。例如，在最大为16时钟的范围内进行误差判定的情况下，作为从基准的取样数据的时间间隔采集到的时间数据的值也可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、24等。

在这样做情况，可以不增多为了检测出1个样本点进行的误差判定的数量，而增大作为2个取样数据间的时间间隔采集到的最大幅度。通过该方式，在振幅的变动不很大的部分，例如在无声部分，不导致判定时间的延长，而可以尽可能地延长取样点间的间隔极力减少取样点数量，可以进一步提高压缩率。

另外，由于2个取样数据间的时间间隔在比给定的间隔窄的范围内(时间间隔在10下面的范围)是连续的，所以可以在该部分进行精度更高的误差判定。通常，从基准的取样点到误差超过希望值的取样点的时间间隔大多出现在比以上所述的设定的间隔窄的范围内。在满足该误差条件的情形变多的范围，采集到的时间间隔为离散的话，可以认为取样点的数量反过来增多了。

例如，作为从基准的取样数据的时间间隔采集到的时间数据的值为2、4、6、…、的情况下，假使本来满足误差条件的最大时间间隔是5个时钟的话，由于不对该5时钟进行误差判定，因此，实际采用的时间间隔变为4个时钟。这样的状态发生几次的话，由于这个原因检测出的样本点数量就会增多。但是，在比以上所述的设定的间隔窄的范围内，使采集到的时间间隔连续的话，可以极力减少检测的样本点数量。

另外，在以上所述的各实施例中，将为了检测出取样点的误差判定限定在从基准的取样点设定的时钟范围内，但是，本发明不限定于该例。例如，进行不对在检测出离散的取样点时选择的2个数据间的时间间隔设所谓的给定范围内的限制的处理。那么，可以依次检测出误差超过希望值的取样点跟前的取样点来作为样本点。在这样做的情况下，可以进一步减少取样点的数量，可以进一步提高压缩率。

另外，在以上所述的各实施例中，误差的容许值为256、384、512，但是不限定于该值。使误差的容许值小的话，可以实现重视再现模拟信号的再现性的压缩、扩展。另外，使误差的容许值大的话，可以实现重视压缩率的压缩、扩展。也可以使该误差容许值作为参数可以任意设定。

另外，也可以使误差容许值为数据振幅的函数，例如，在振幅大的位置增大误差容许值，在振幅小的位置减小误差容许值。在振幅大的位置，即使误差在某种程度上变大也不会很明显，不会给音质带来大的影响。因此，这样使误差容许值为数据振幅的函数动态地变化的话，可以极其良好地保持再现数据的音质的同时，进一步提高压缩率。

另外，也可以使误差容许值为频率的函数，例如，在频率高的位置增大误差容许值，在频率低的位置减小误差容许值。在作为压缩对象一连输入的信号频率高的部分，即，在即使在邻近的取样点的取样数据值变化也比较大的部分，误差容许值小的话，检测出的样本点的数量会变多，有可能不能实现高的压缩率。但是，通过在频率高的部分动态地增大误差容许值，可以作为整体良好地保持再现数据的质量的同时，可以进一步提高压缩率。

当然，也可以使误差容许值作为数据振幅及频率两方的函数动态地变化。

另外，以上所说明的第1、实施例2的压缩、扩展的方法，如以上所述，也可以通过硬件构成、DSP、软件等的某一种来实现。例如在通过软件来实现的情况下，本实施例的压缩装置及扩展装置实际上是由计算机的CPU或者MPU、RAM、ROM等构成的，可以通过存储在RAM或ROM的程序动作实现。

因此，可以将使计算机动作以实现以上所述实施例功能的程序存储在例如CD-ROM等存储媒体中，通过使计算机读取来实现。作为存储以上所述程序的存储媒体，可以利用CD-ROM以外的软盘、硬盘、磁性带、光盘、光磁性盘、DVD、不挥发性存储卡等。另外，也可以通过国际互联网将以上所述的程序下载至计算机。

另外，不仅通过实行供给计算机的程序实现以上所述的实施例的功能，在和在计算机中驱动该程序的OS(操作系统)或者其他的应用软件共同实现以上所述的实施例的功能的情况下，或者在供给的程序的处理的全部或者一部分由计算机的功能扩张插件或功能扩张单元进行以实现以上所述的实施例的功能的情况下，有关的程序包含在本发明的实施例中。

另外，以上说明的各实施例，都只不过是在实施本发明中被具体化的一例而已，不能据此限定地解释本发明的技术范围。即，本发明在不超出其精神或者其主要特征的范围内，可以用各种各样的方案来实施。

如利用以上所述实施例中所进行的详细说明，则根据本发明就可以用简单的构成提供既可以缩短压缩、扩展的处理时间又能够实现提高压缩率和再现数据质量的全新的压缩、扩展方式。

即，根据本发明，在压缩对象数据中包含的多个取样数据中，作为压缩数据，获得即使在进行扩展处理时进行插补，与原数据的误差也不会增大的样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组，因此，在实现高的压缩率的同时，还可以极大地提高通过扩展再现的数据质量。

另外，根据本发明，在压缩、扩展时间轴上的信号时，可以无须进行频率变换而直接在时间轴上进行处理，可以简化压缩及扩展的处理缩短处理时间的同时，还可以简化用于处理的构成。另外，在从压缩侧传送压缩数据在扩展侧再现的情况下，也可以通过在时间轴上的简单的插补运算，将输入给扩展侧的压缩数据依次处理再现，因此，可以实现实时动作。

根据本发明的其他特征，由于作为插补运算进行的是直线插补运算，因此，即使在插补运算中，特别是只进行简单的直线插补运算中，也可以进行压缩及扩展的处理，可以更高速的进行压缩处理及扩展处理。

根据本发明的其他特征，在压缩一侧，由于依次检测出2个取样数据间的时间间隔在给定范围内为最长的取样点作为压缩数据的样本点，因此，可以使各个时间数据的值在给定彼特内的同时，可以尽可能地减少检测出的样本点的数量，因此可以提高压缩率。

根据本发明的其他特征，由于依次检测出误差超过希望的值的取样点跟前的取样点作为压缩数据的样本点，因此，可以尽可能地延长取样点间的间隔，极力减少检测的样本点数量，可以实现更高的压缩率。

根据本发明的其他特征，由于使在为了检测出取样点进行误差判定时采用的所述2个取样数据间的时间间隔在比给定的间隔宽的范围内不连续，因此，不导致判定时间的延迟，就可以尽可能地延长取样点间的间隔，极力减少检测的样本点数量实现高的压缩率。另外，在比满足误差条件的情形变多的设定的间隔窄的范围内，可以进行更高精度的误差判定，可以极力减少检测的样本点数量。

根据本发明的其他特征，由于使误差容许值为压缩对象数据的振幅或者频率的函数动态地变化，因此，在即使误差在某种程度上变大也不会很明显的位置，可以尽可能地延长取样点间的间隔，极力减少检测的样本点数量的同时，在误差比较容易显眼的位置，可以不使误差变大。通过该手段，既可以很好地保持扩展数据的质量又可以进一步提高压缩率。

根据本发明的其他特征，通过进行下位数彼特的舍入运算，可以针对每1个字码把各样本点的振幅数据的数据长削减数彼特，可以实现高压缩率。此时，成为舍入运算的对象的数字数据集中出现在以其彼特数可以表现的全数据区域中的一部分数据区域，由于很少出现在削减的下位数彼特的数据区域，因此可以抑制在扩展侧再现的数据质量的劣化。

另外，根据本发明的其他特征，由于不是将检测出的各样本点的振幅数据直接作为压缩数据，而是进一步求出其差分数据作为压缩数据，因此，可以进一步减少压缩数据必要的位数，可以实现更高的压缩率。

另外，根据本发明的其他特征，在压缩一侧，涉及零数据的部分的压缩数据，在使时间数据部的值为零的同时，还将表示零数据状态的时间间隔的值提供给振幅数据部，在扩展一侧，在构成压缩数据的时间数据部的值为零时，只使由振幅数据部的值表示的时间间隔的部分扩展数据值为零，因此，可以通过将具有某一时间间隔的零数据压缩到振幅数据和时间数据的组中，来进一步削减数据量，可以实现更高的压缩率。

产业上应用的可能性

本发明适用于以简单的构成来提供一种既可以缩短压缩、扩展的处理时间又能提高压缩率和再现数据质量的全新的压缩、扩展方式。

Claims (69)

1.一种压缩方法，其特征在于：

在包含在压缩对象数据中的2个取样数据之间进行直线插补时，把与原数据的误差为希望值以下的取样点作为样本点检出，作为压缩数据，获得各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

2.一种压缩方法，其特征在于：

利用连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的取样数据值的误差为希望值以下的取样点的时间间隔，将所述压缩对象数据样本化，作为压缩数据，获得各样本点的离散振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

3.一种压缩方法，其特征在于：

利用连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的各数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的各取样数据值的误差全部为希望值以下的取样点的时间间隔，即所述2个取样数据间的时间间隔在给定范围内为最长的取样点的时间间隔，将所述压缩对象数据样本化，作为压缩数据，获得各样本点的离散振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

4.一种压缩方法，其特征在于：

把连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的各数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的各取样数据值的误差全部为希望值以下的取样点，即所述误差超过所述希望值的取样点跟前的取样点作为样本点依次检出，作为压缩数据，获得各样本点的离散振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

5.根据权利要求2所述的压缩方法，其特征在于：

使用取样数据的二重微分值，求出连接在包含在所述压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的取样数据值的误差。

6.根据权利要求3所述的压缩方法，其特征在于：

可以把所述2个取样数据间的时间间隔的给定范围作为参数来进行设定。

7.根据权利要求3所述的压缩方法，其特征在于：

使进行用于检测所述样本点的误差判定时采用的所述2个取样数据间的时间间隔，在比给定间隔宽的范围内不连续。

8.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

使所述误差的容许值可以作为参数来设定。

9.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

使所述误差的容许值作为所述压缩对象数据的振幅及频率的至少一方的函数来动态地变化。

10.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

在所述压缩对象数据中，进行把绝对值比给定值小的取样数据置换为零数据的处理。

11.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

对所述压缩对象数据，进行在把绝对值减小化整为给定值的同时，还把绝对值比所述给定值小的取样数据置换为零数据的无声处理。

12.根据权利要求10所述的压缩方法，其特征在于：

所述零数据部分的压缩数据，在使时间数据部的值为零的同时，还将表示所述零数据正在持续的状态的时间间隔的值提供给振幅数据部。

13.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算，并作为压缩数据得到实施了所述舍入运算的所述各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

14.根据权利要求13所述的压缩方法，其特征在于：

所述舍入运算是利用舍入运算前后的数据值成为非线性关系的运算来进行的。

15.根据权利要求14所述的压缩方法，其特征在于：

成为所述非线性关系的运算是基于对数函数或者与其近似的函数的运算。

16.根据权利要求15所述的压缩方法，其特征在于：

使所述对数的底可以作为参数来进行设定。

17.根据权利要求1所述的压缩方法，其特征在于：

获得计算在所述各样本点的振幅数据之间的差的结果的振幅差分数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组作为压缩数据。

18.一种压缩方法，其特征在于：具有：

在连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间进行插补时，作为样本点检测出与原数据的误差为希望值以下的取样点的步骤；

使用所述检测出的样本点的取样数据来生成压缩数据的步骤。

19.一种压缩装置，其特征在于：包括：

作为样本点来检测出连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的取样数据值的误差为希望值以下的取样点的样本点检测部件；

作为压缩数据来获得利用所述样本点检测部件检测出的各样本点的离散的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组的压缩数据生成部件。

20.一种压缩装置，其特征在于：包括：

作为样本点来检出连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的各数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的各取样数据值的误差全部为希望值以下的取样点，即所述2个取样点之间的时间间隔在给定范围内为最长的取样点的样本点检测部件；

作为压缩数据来获得利用所述样本点检测部件检测出的各样本点的离散的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组的压缩数据生成部件。

21.一种压缩装置，其特征在于：包括：

作为样本点来检出连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的各数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的各取样数据值的误差全部为希望值以下的取样点，即所述误差超过所述希望值的取样点跟前的取样点的样本点检测部件；

作为压缩数据来获得利用所述样本点检测部件检测出的各样本点的离散的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组的压缩数据生成部件。

22.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：

使用取样数据的二重微分值来求出连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的取样数据值的误差。

23.根据权利要求20所述的压缩装置，其特征在于：包括：

将所述2个取样数据间的时间间隔的给定范围作为参数来进行设定的给定范围设定部件。

24.根据权利要求20所述的压缩装置，其特征在于：

作为为了检测出所述样本点而进行误差判定时采用的所述2个取样数据间的时间间隔，所述样本点检测部件在比给定的间隔宽的范围内，采用不连续的时间间隔来进行所述误差判定。

25.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：

包括：将所述误差的容许值作为参数进行设定的误差容许值设定部件。

26.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

检测出所述压缩对象数据的振幅及频率的至少一方的检测部件；

根据由所述检测部件检测出的所述振幅及频率的至少一方，来使所述误差的容许值呈动态变化的误差容许值变动部件。

27.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：

包括：进行以零数据置换所述压缩对象数据中的绝对值比给定值小的取样数据的处理的无声处理部件。

28.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

对所述压缩对象数据，在将绝对值减小舍入给定值的同时，还进行以零数据置换所述压缩对象数据中绝对值比给定值小的取样数据的处理的无声处理部件。

29.根据权利要求27所述的压缩装置，其特征在于：

所述的压缩数据生成部件，对所述零数据部分的压缩数据，在使时间数据部的值为零的同时，还将表示所述零数据正在持续的状态的时间间隔的值提供给振幅数据部。

30.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：

所述压缩数据生成部件包括：进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算的舍入运算部件；

作为压缩数据来获得实施了所述舍入运算的所述各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

31.根据权利要求30所述的压缩装置，其特征在于：

所述舍入运算是利用舍入运算前后的数据值成为非线性关系的运算来进行的。

32.根据权利要求31所述的压缩装置，其特征在于：

成为所述非线性关系的运算是基于对数函数或者与其近似的函数的运算。

33.根据权利要求32所述的压缩装置，其特征在于：包括：

将所述对数的底作为参数来进行设定的底设定装置。

34.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：

所述压缩数据生成部件包括：计算所述各样本点的振幅数据彼此之间的差分的差分运算部件；

作为压缩数据来获得由所述差分运算部件求出的振幅差分数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

35.一种压缩装置，其特征在于：包括：

在包含在压缩对象数据中的2个取样数据之间进行插补时，作为样本点来检测出与原数据的误差为希望值以下的取样点的样本点检测部件；

使用由所述样本点检测部件所检出的各样本点的取样数据，来生成压缩数据的压缩数据生成部件。

36.一种扩展方法，其特征在于：

涉及由从压缩对象数据中抽出的给定样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组构成的压缩数据；通过利用各样本点的振幅数据和它们之间的时间数据求出插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间的插补数据，来获得扩展数据。

37.一种扩展方法，其特征在于：

涉及由从压缩对象数据中抽出的给定样本点的振幅数据彼此之间的差分数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组所构成的压缩数据，通过利用各样本点的振幅数据彼此之间的差分数据和所述时间数据，求出插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间的插补数据，来获得扩展数据。

38.根据权利要求36所述的扩展方法，其特征在于：

求出所述插补数据的插补运算是直线插补运算。

39.根据权利要求36所述的扩展方法，其特征在于：

与通过所述插补来求出的插补数据相对，通过在压缩时，对所述压缩对象数据进行的舍入运算的逆运算，来获得扩展数据。

40.根据权利要求39所述的扩展方法，其特征在于：

所述舍入运算的逆运算，是通过逆舍入运算前后的数据值成为非线性关系的运算来进行的。

41.根据权利要求40所述的扩展方法，其特征在于：

成为所述非线性关系的运算是基于指数函数或者与其近似的函数的运算。

42.根据权利要求36所述的扩展方法，其特征在于：

当构成所述压缩数据的时间数据部的值为零时，只使由振幅数据部的值表示的时间间隔的所述扩展数据部分为零。

43.一种扩展装置，其特征在于：包括插补部件；

所述插补部件涉及由从压缩对象数据中抽出的给定样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组所构成的压缩数据，利用各样本点的振幅数据和它们之间的时间数据，插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间。

44.一种扩展装置，其特征在于：包括插补部件；

所述插补部件涉及由从压缩对象数据中抽出的给定样本点的振幅数据之间的差分数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组所构成的压缩数据，利用各样本点的振幅数据彼此之间的差分数据和所述时间数据，来插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间。

45.根据权利要求43所述的扩展装置，其特征在于：

所述插补部件进行的插补运算是直线插补运算。

46.根据权利要求43所述的扩展装置，其特征在于：包括：

与通过所述插补求出的插补数据相对，进行在压缩时对所述压缩对象数据进行的舍入运算的逆运算的逆舍入运算部件。

47.根据权利要求46所述的扩展装置，其特征在于：

所述舍入运算的逆运算是通过逆舍入运算前后的数据值成为非线性关系的运算来进行的。

48.根据权利要求47所述的扩展装置，其特征在于：

成为所述非线性关系的运算是基于指数函数或者与其近似的函数的运算。

49.根据权利要求43所述的扩展装置，其特征在于：包括：

当构成所述压缩数据的时间数据部的值为零时，只使由振幅数据部的值表示的时间间隔的所述扩展数据部分为零的装置。

50.一种压缩扩展系统，其特征在于：

在压缩一侧，在包含在压缩对象数据中的2个取样数据之间进行插补时，作为样本点依次检测出与原数据的误差为希望值以下的取样点，使用检测出的各样本点的取样数据来生成压缩数据；同时，

在扩展一侧，从所述压缩数据中获得所述各样本点的取样数据来进行插补运算，通过求出插补所述各样本点之间的插补数据来获得扩展数据。

51.一种压缩扩展系统，其特征在于：

在压缩一侧，利用连接在包含在压缩对象数据中的2个取样数据间的直线上的数据值与和该直线上的数据值在同一取样点上的取样数据值的误差为希望值以下的取样点的时间间隔，将所述压缩对象数据样本化，作为压缩数据获得各样本点的离散振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组；同时，

在扩展一侧，利用所述压缩数据中包含的各样本点的振幅数据和它们之间的时间数据，通过求出直线插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间的插补数据，来获得扩展数据。

52.根据权利要求50所述的压缩扩展系统，其特征在于：

在压缩一侧，进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算，作为压缩数据获得实施了所述舍入运算的所述各样本点的振幅数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

53.根据权利要求50所述的压缩扩展系统，其特征在于：

在压缩一侧，作为压缩数据获得所述各样本点的振幅数据彼此之间的差分的运算结果的振幅差分数据和表示各样本点之间的时间间隔的时间数据的组。

54.根据权利要求52所述的压缩扩展系统，其特征在于：

在扩展一侧，与通过所述插补求得的插补数据相对，通过在所述压缩一侧进行的舍入运算的逆运算来获得扩展数据。

55.根据权利要求53所述的压缩扩展系统，其特征在于：

在扩展一侧，通过利用所述振幅差分数据和所述时间数据来求出插补具有由所述时间数据表示的时间间隔的振幅数据之间的插补数据，来获得扩展数据。

56.根据权利要求50所述的压缩扩展系统，其特征在于：

在压缩一侧，将所述压缩对象数据中的振幅比给定值小的取样数据作为无声来处理，对于涉及作为所述无声处理的部分的所述压缩数据，在使时间数据部的值为零的同时，还使振幅数据部的值为表示所述无声状态的时间间隔的值；

在扩展一侧，当构成所述压缩数据的时间数据部的值为零时，只使由振幅数据部的值表示的时间间隔的所述扩展数据部分为零。

57.一种计算机可读存储媒体，其特征在于：

存储有用于使计算机执行权利要求1所述的压缩方法的处理步骤的程序。

58.一种计算机可读存储媒体，其特征在于：

存储有用于使计算机执行权利要求36所述的扩展方法的处理步骤的程序。

59.一种计算机可读存储媒体，其特征在于：

存储有用于使计算机作为权利要求19所述的各部件来发挥功能的程序。

60.一种计算机可读存储媒体，其特征在于：

存储有用于使计算机作为权利要求43所述的各部件来发挥功能的程序。

61.一种计算机可读存储媒体，其特征在于：

存储有用于使计算机实现权利要求50所述的压缩扩展系统的功能的程序。

62.一种压缩程序，其特征在于：

是用于使计算机执行权利要求1所述的压缩方法的处理步骤的压缩程序。

63.一种扩展程序，其特征在于：

是用于使计算机执行权利要求36所述的扩展方法的处理步骤的扩展程序。

64.一种压缩程序，其特征在于：

是用于使计算机作为权利要求19所述的各部件来发挥功能的压缩程序。

65.一种扩展程序，其特征在于：

是用于使计算机作为权利要求43所述的各部件来发挥功能的扩展程序。

66.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

进行以零数据来置换所述压缩对象数据中的绝对值比给定值小的取样数据的处理的无声处理部件；

进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算的舍入运算部件。

67.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

进行以零数据来置换所述压缩对象数据中的绝对值比给定值小的取样数据的处理的无声处理部件；

计算所述各样本点的振幅数据彼此之间的差分的差分运算部件。

68.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算的舍入运算部件；

计算所述各样本点的振幅数据彼此之间的差分的差分运算部件。

69.根据权利要求19所述的压缩装置，其特征在于：包括：

进行以零数据来置换所述压缩对象数据中的绝对值比给定值小的取样数据的处理的无声处理部件；

进行舍入所述压缩对象数据或者所述各样本点的振幅数据的下位数彼特的运算的舍入运算部件；

计算所述各样本点的振幅数据彼此之间的差分的差分运算部件。

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