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JPH01202038A - ビット・リダクション方式 - Google Patents

ビット・リダクション方式

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Publication number
JPH01202038A
JPH01202038A JP2581888A JP2581888A JPH01202038A JP H01202038 A JPH01202038 A JP H01202038A JP 2581888 A JP2581888 A JP 2581888A JP 2581888 A JP2581888 A JP 2581888A JP H01202038 A JPH01202038 A JP H01202038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit
data
signal
dither
bits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2581888A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Kaneko
金子 真二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2581888A priority Critical patent/JPH01202038A/ja
Publication of JPH01202038A publication Critical patent/JPH01202038A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アナログ信号をA/D変換して伝送する際の
伝送ビット数あるいは伝送ビット・レートを低減するた
めのビット・リダクション方式に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、アナログ信号をA/D変換して伝送する際の
伝送ビット数を低減するためのビット・リダクション方
式、において、A/D変換出力データに対してLSBを
含む下位ビット側に相当するデイザ信号を加算し、この
加算データの下位ビット側を切り捨てて伝送することに
より、分解能を低下させることなく伝送ビット数を低減
可能とするものである。
〔従来の技術〕
例えば現在のディジクルVTR(ビデオテープレコーダ
)においては、8ピッ1−PCMデータを用いており、
サンプリング周波数が高いこととあいまって伝送には広
帯域を必要としている。
この伝送帯域を少しでも狭くし得るように種々のビット
・レート圧縮技術が提案され試作されているが、ハード
ウェア構成が大きくなる等の種々の問題点が残存してい
るのが現状である。
ところで、−iにビデオ信号やオーディオ信号等のアナ
ログ信号をA/D変換器によりディジタル信号に変換す
る際の量子化雑音を改善したり見掛は上の分解能を向上
したりするために、アナログ信号にデイザ信号を重畳し
た後に量子化を行う方法が知られている。
このデイザ信号重畳によるA/D変換(あるいはD/A
変換)の分解能向上技術の一例として、日本音響学会誌
39(7)、1983..7の第452頁から第462
頁までの「広帯域音響信号の量子化への大振幅デイザの
適用」との論文においては、比較的振幅の大きい±へ/
2の整数倍に一様分布する確率変数をデイザとして導入
することにより、デイザ本来の効果である量子化雑音の
入力との無相関化と共に、量子化誤差の平均化と、デイ
ザ分布の一様化により変換精度の向上を図る技術が開示
されている。また、特開昭61−50423号公報にお
いては、D/A変換装置の精度を向上させる方法として
、ディジタル入力信号をサンプリング周波数fのn倍の
周波数nfにてオーバーサンプリングした信号に、デイ
ザを周波数nfでサンプリングしたものを加算し、D/
A変換した後にデイザを減算する技術が開示されている
これらの技術は、A/D変換器やD/A変換器の分解能
を向上するためのデイザ重畳技術であるが、伝送ビット
・レート低減にもデイザ法を適用可能である。この場合
には、アナログ入力信号にデイザを重畳して低ビットで
A/D変換したものを伝送することにより、A/D変換
ビット数、すなわち伝送ビット数よりも高い分解能を実
現するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このデイザ信号重畳による分解能向上技
術においては、量子化ステップ幅をΔとするとき、±Δ
/2に一様分布するデイザを量子化に先立ちアナログ信
号に重畳することが必要とされ、さらには、量子化され
た信号から同じデイザを減算することにより±Δ/2に
一様分布する電力Δ”/12の白色性量子化雑音とする
ことが望ましいとされる。しかしながら現実には、A/
D変換器等における量子化ステップΔそのものが一定で
ない上、雑音が存在し、正確に±Δ/2に一様分布する
デイザを得ることが困難であることから、−様分布では
なくガウス分布のデイザの重畳を行っているに過ぎない
。また上記デイザの減算については、A/D変換やD/
A変換の分解能向上の技術において変換器の前後でデイ
ザ加算とデイザ減算を行っているに過ぎず、伝送ビット
低減に適用する場合にはデイザ信号自体の伝送が必要と
なるため、ビット低減効果が得られないことになる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、上記各欠点を除去し得るような新規なピント・リダク
ション方式の提供を目的とし、特にA/D変換後のディ
ジタル信号に対してLSBを含む下位ビット側でディジ
タル・デイザを加算することにより、前車な構成で有効
なビット低減の可能なビット・リダクション方式の揚供
を目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るビット・リダクション方式は、上述の課題
を解決するために、ビデオ信号やオーディオ信号等のア
ナログ入力信号をnビットA/D変換器(nは2以上の
整数)によりnビットのディジタル信号に変換し、この
A/D変換器からのnビット出力に対して少なくともL
SBを含む下位dビット(dは1≦d<nの整数)に相
当するディザ・データでありて上記A/D変換器のクロ
ック周期の整数倍の周期のディザ・データを加算し、こ
の加算出力データの下位側dビットを切り捨てて(n−
d)ビットのディジタル・データを伝送することを特徴
としている。
〔作 用〕
A/D変換器により変換されたディジタル信号に対して
ディジタル・ディザ・データを加算しているため、アナ
ログ信号の段階で加算する場合に比べてレベル精度を高
くでき、ディザ・データを加算した後に下位側ビットを
切り捨てることで、ビット・リダクションが図れる。
〔実施例〕
以下、本発明に係るビット・リダクション方式の一実施
例について、第1図を参照しながら説明する。この第1
図の例においては、例えばディジタルVTR(ビデオテ
ープレコーダ)の8ビットPCMビデオ信号を7ビyト
にビット低減して伝送する場合のビット・リダクション
方式を説明するための送信側構成を示している。
この第1図において、入力端子1にはアナログ・ビデオ
信号あるいはディジタル・ビデオ信号を一旦り/A変換
した信号が供給されている。この入力アナログ信号は、
アンチ・エリアシング用のLPF (ローパスフィルタ
)2を介して8ビツト(一般にnビット)のA/D変換
器3に送られている。このA/D変換器3は、クロック
発生回路4からの周波数fc  (周期Tc)のクロッ
ク信号により駆動されている。このクロツク17r号は
1/2分周器5により周波数fc/2(周期2Tc)の
矩形波信号となって加算器6に送られている。この矩形
波信号は、上記クロック周期Tc毎に1.0が交互に表
れる(すなわち2Tc周期の)1ビツトの2値信号であ
り、加算器6においてA/D変換器3からの8ビツトの
データに対してLsB(i下位ビット)のデータとして
加算(桁上げ加算)される。加算器6からの8ビツトの
加算データは、ビット・シフタ等の除算器7により1/
2の値にされて出力端子8より取り出される。これは具
体的には、8ビツト(一般にnビット)のデータのLS
Bを切り捨てて残り7ビント(一般にn−1ビツト)を
取り出す操作であり、このようにしてビット低減された
出力端子8からのデータが伝送される。すなわち、8ビ
ツトのビデオ・データを7ビツトの伝送路を介して伝送
することが可能となる。
次にこのような構成の動作の一例として、例えば第2図
Aに示すようにレベルが単純増加するアナログ入力信号
が端子1に供給される場合について説明する。
このアナログ入力信号Aを、上記7ビツト伝送のために
そのまま7ビツトA/D変換すると、第2図Bのような
量子化信号となる。ここで、上記7ビツトA/D変換の
量子化ステップ幅をΔとしており、上記アナログ入力信
号Aがこの量子化ステップ幅Δで量子化されることによ
り、第2図Bの信号が得られる。これに対して第1図の
A/D変換器3においては、8ビツトのA/D変換が行
われ、このときの量子化ステップ幅はΔ/2となる。
従って、第1図のA/D変換器3からの信号は、第2図
Cに示すようなものとなる。また、172分周器5から
の出力信号は、上記8ビツトのLSBの桁に相当するこ
とから、第2図りに示すようにΔ/2のレベル範囲内で
変化する信号となる。これらの第2図Cの信号と、第2
図りの信号とが加算器6で加算され、LSBが切り捨て
られることにより、第2図已に示すような信号が得られ
る。この第2図Eの信号が出力端子8から取り出されて
7ビツト伝送路を介して伝送される。なおこの場合、必
要に応じて、シリアル・データに変換したり、所定の変
調方式で変調したりした後、伝送路を介して伝送するわ
けである。
このようにして伝送されたデータを受信する側では、上
記受信側での変調に対応する復調処理やパラレル・デー
タへの変換等を必要に応じて施すことにより、上記端子
8からの出力に相当する7ビツト(−最にn−1ビツト
)のデータを得る。
この7ビツトのデータが、例えば第3図のディジタル入
力端子11に供給されており、このデータを同7ビツト
のD/A変換器12にて離散的アナログ信号に変換し、
LPF (ローパスフィルタ)13にてクロック成分を
除去することにより、出力端子14から連続的なアナロ
グ信号を得ることができる。このとき、第2図Eの波形
の櫛歯状部分は1と0とが略々等しく交互に表れている
ため、LPF13を通した後には上記7ビツトの量子化
ステップ幅Δの中間レヘルが得られることになり、略々
Δ/2の量子化ステップ幅で量子化したのと同程度の分
解能を得ることができる。この場合、上記LPF13に
おいては、上記送信側で加算したfc/2の周波数成分
を考慮して、該周波数fc/2にて6dBの減衰が生じ
るような周波数特性を持たせることが好ましい。
また、上記送信側で加算した上記ディザ・データとなる
周波数fc/2の信号(第2図D)は、1サンプル毎に
1、Oが交互に表れる規則的な信号であり、受信側でも
例えばワード同期信号やブロック同期信号等を利用する
ことにより容易に再現できる。このように、第2図りの
周波数【c/2のデイザ信号が受信側でも何らかの手段
により再現できる場合には、第4図に示すように減算器
15を用い、端子16に得られた上記周波数fc/2の
デイザ信号を、端子11で受信された上記7ビツトのデ
ータに対してLSBよりさらに1ビツト下位のビット(
LSBの172)として減算することにより、減算器1
5からの8ビツト・データは第2図Fに表される信号に
相当する。この減算動作は、上記ディザ・データとなる
信号(第2図D)の逆相の信号を加算する動作でもある
。次に第2図Fに表される減算出力信号は、8ビツトの
A/D変換器17でA/D変換した後、LPF 1 B
を介して出力端子19より取り出している。この場合に
も、略々Δ/2の量子化ステップ幅で量子化したのと同
程度の分解能を得ることができるのみならず、LPF1
8の周波数特性としては、上記第3図のLPF13に比
べて緩和でき、雑音特性もより改善される。
以上の実施例においては、A/D変換器3によりA/D
変換されたnビット・データ(例えば8ビツトのビデオ
・データ)のLSBの1ビツトに相当するデイザ信号を
加算する例について説明したが、LSBを含む下位側2
ビツトに相当するデイザ信号を加算することもできる。
この場合には、0O101,10,11の2ビツト・デ
ータがクロック周期Tc毎に所定の順序で切り替わるよ
うな4Tc周期のデイザ信号牽、A/D変換されたnビ
ット・データのLSB及びその1ビツト上位のビットに
対応させて加算した後、これらの下位側2ビツトを切り
捨てることにより、n−2ビツト(例えば6ビツト)の
データとする。この場合には、大幅なビット低減が可能
であるが、デイザ信号による妨害波が発生し、fc/4
の周波数では6ビツト・データのLSBの約1/2にま
で達するため、用途に応じて適切な切り捨てビット数を
選択することが必要である。
この他、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可
能であり、例えばA/D変換時のビット数は上記8ビツ
トに限定されず、一般にnビット(nは2以上の整数)
とすることができ、A/D変換後に下位側に加算される
デイザのビット数は一般にdビット(dは1≦denの
整数)とすることができる。この場合の伝送ビット数は
一般に(n−d)ビットとなる。
〔発明の効果〕
本発明に係るビット・リダクション方式によれば、A/
D変換後のディジタル信号に対してLSBを含む下位ビ
ット側でディジタル・デイザを加算することにより、ア
ナログ信号の段階でデイザ加算する場合に比べてデイザ
のレベル精度を高くでき、このディザ・データを加算し
た後に下位側ビットを切り捨てることで、簡単な構成で
有効なビット低減が可能となり、低い伝送ビット数で高
い分解能を得ることができる。また、ディジタル・デイ
ザ信号はA/D変換器のクロックに応じた所定周期に設
定されているため、受信側でも比較的容易に再現するこ
とができ、D/A変換前に該再現されたディジタル・デ
イザ信号を減算することにより特性をさらに改善するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例となるビット・リダクション
方式を説明するためのブロック回路図、第2図は該実施
例の動作を説明するための波形図、第3図は受信側の構
成例を示すブロック回路図、第4図は受信側の他の構成
例を示すブロック回路図である。 1・・・・・・アナログ信号入力端子 2・・・・、・LPF (ローパスフィルタ)3・・・
・・・A/D変換器 4・・・・・・クロック発生回路 5・・・・・弓/2分周器 6・・・・・・加算器 7・・・・・・除算器 8・・・・・・ディジタル信号出力端子11・・・・デ
ィジタル信号入力端子 12.17・・・・D/A変換器 13.1B・・・・LPF I4.19・・・・アナログ信号出力端子15・・・・
減算器 16・・・・デイザ信号供給端子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アナログ入力信号をnビット(nは2以上の整数)のA
    /D変換器によりディジタル信号に変換し、 このA/D変換器からのnビット出力データに対して、
    少なくともLSBを含む下位側dビット(dは1≦d<
    nの整数)に相当し上記A/D変換器のクロックに応じ
    た所定周期のディザ・データを加算し、 この加算出力データの下位側dビットを切り捨てた(n
    −d)ビットのディジタル信号を伝送することを特徴と
    するビット・リダクション方式。
JP2581888A 1988-02-08 1988-02-08 ビット・リダクション方式 Pending JPH01202038A (ja)

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JP2581888A JPH01202038A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ビット・リダクション方式

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JP2581888A JPH01202038A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ビット・リダクション方式

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JPH01202038A true JPH01202038A (ja) 1989-08-15

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JP2581888A Pending JPH01202038A (ja) 1988-02-08 1988-02-08 ビット・リダクション方式

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JP (1) JPH01202038A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063867A1 (fr) * 2000-02-24 2001-08-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recepteur
US9124187B2 (en) 2014-01-28 2015-09-01 Fuji Electric Co., Ltd. Control device for switching power source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063867A1 (fr) * 2000-02-24 2001-08-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recepteur
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