JPS6054538A - Signal transmitting system - Google Patents
Signal transmitting systemInfo
- Publication number
- JPS6054538A JPS6054538A JP16304283A JP16304283A JPS6054538A JP S6054538 A JPS6054538 A JP S6054538A JP 16304283 A JP16304283 A JP 16304283A JP 16304283 A JP16304283 A JP 16304283A JP S6054538 A JPS6054538 A JP S6054538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- bits
- accumulator
- overflow
- transmission
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3053—Block-companding PCM systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明はPCM(パルス符号変調)を用いた信号伝送に
係り、特に差分PCMすなわちDPCM(diHere
ntial PCM)に好適な信号伝送方式知られてい
る。通常のPCM符号化がオーディオ信号等のアナログ
原信号を時々刻々とサンプリングした値をディジタルデ
ータすなわちP CM ?v号として伝送するのに対し
、DPCMは直前の値との差分すなわら2サンプル間の
差分だけをディジタルデータとして伝送するものである
。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to signal transmission using PCM (Pulse Code Modulation), and in particular to differential PCM or DPCM (diHere
ntial PCM) is known. In normal PCM encoding, values obtained by sampling an analog original signal such as an audio signal every moment are converted into digital data, that is, PCM? In contrast, in DPCM, only the difference from the previous value, that is, the difference between two samples, is transmitted as digital data.
第1図にDPCM符号化を用いた伝送システムの一例を
示す。FIG. 1 shows an example of a transmission system using DPCM encoding.
この第1図のシステムでは差分をとるのにアブログ値の
状態で差分をとらずにディジタル値で差分をとっている
。すなわち、アナログ原信号例えばオーディオ信号はA
ID (アナログ−ディジタル)変換器1で例えば15
ピツ1〜のディジタルデータに変換され、レジスタ等を
用いた遅延回路2で1サンプル分遅延されたデータとと
もに差分器3に与えられて、両者の差分データすなわち
OPCM符号が例えば16ビツ1〜で伝送系に送出され
る。ここで、伝送系とは単なる接続線や変/′復調系を
介在した通信回線(電波、光等を媒体とする場合もある
)等の伝送路の他、記録/再生系(記録媒体がいわば伝
送媒体となる)などをも含むいわゆる広義の伝送系を指
す。伝送系にて伝送されたこの場合16ビツ1への差分
データは加算器4に与えられ遅延口Fδ5で1サンプル
分遅延された前回の加算器4出力と加算され累計(積分
)されて例えば15ビツトのデータとじUD/A <デ
ィジタル−アナログ)変換器6に与えられ、アナログオ
ーディオ信号が出力される。In the system shown in FIG. 1, the difference is not taken in the state of absolute log values, but in digital values. In other words, an analog original signal, for example an audio signal, is A
For example, 15 in ID (analog-digital) converter 1
It is converted into digital data of bits 1~, and is given to the difference unit 3 together with the data delayed by one sample in the delay circuit 2 using a register etc., and the difference data between the two, that is, the OPCM code, is transmitted in, for example, 16 bits 1~. sent to the system. Here, the term "transmission system" refers to a transmission line such as a simple connection line or a communication line (sometimes using radio waves, light, etc. as a medium) via a modulation/demodulation system, as well as a recording/reproduction system (where the recording medium is Refers to the so-called transmission system in a broad sense, including the transmission media (transmission medium). In this case, the difference data to 16 bits 1 transmitted by the transmission system is given to the adder 4, and is added to the previous adder 4 output delayed by one sample at the delay port Fδ5, and is accumulated (integrated), for example, 15 bits. The bit data is applied to the UD/A <digital-to-analog) converter 6, and an analog audio signal is output.
DPCM符号化においては時間的に隣接する2サンプル
間の差分データを伝送することににす、伝送データ値が
平均的には小さくなるが、まれに発生する最大レベルデ
ータはPCMどほぼ同じデータ値(レベル)となる。In DPCM encoding, the difference data between two temporally adjacent samples is transmitted. Although the transmitted data value is small on average, the rarely occurring maximum level data is almost the same data value as in PCM. (level).
すなわち、DPCMの特徴は(イ)伝送データの平均的
レベルは非常に小さいこと、(ロ)伝送データの最大レ
ベルは普通のPCMと同じであるがその出現確率は非常
に低いことの2点にある。In other words, the two characteristics of DPCM are (a) the average level of transmitted data is very small, and (b) the maximum level of transmitted data is the same as ordinary PCM, but the probability of its occurrence is very low. be.
このように平均的レベルが小さく大レベル信号の出現確
率の低いデータ全有効に伝送する方式として、原データ
に比して少ない所定ビット数で通常の伝送を行い、この
所定ビット数で表現できる範囲を越える大レベル信号は
有効ビット上位の上記所定ビット数のみを伝送データと
し下位ビットは切捨てて伝送することが考えられる。こ
の場合切捨てた下位ビットについては、切捨てたビット
数のみを受信側に伝送(切捨ビットの内容は送らない)
すれば、受信側で正しい桁数に戻すことができ、はぼ正
しい再生が行える。現実的には複数のサンプルからなる
データブロック毎にブロック内のサンプルのうちの最大
レベル値を検出し、それに応じて該ブロック内のデータ
を桁シフト情報て上位所定ピッI〜数のデータを主伝送
データとするとともに上記桁シフト情報を切捨てビット
数に対応するスケール情報として、これら主伝送データ
とスケール情報を伝送する。このようにすれば、多数の
サンプルデータからなるデータブロック毎に1WJずつ
のスケール1h報を伝送ジるだけでほぼ充分な情報伝送
が可能となる。As a method for effectively transmitting all data with a small average level and a low probability of occurrence of a high-level signal, normal transmission is performed using a predetermined number of bits that is smaller than the original data, and the range that can be expressed with this predetermined number of bits is It is conceivable that a high-level signal exceeding the above-mentioned value is transmitted by using only the predetermined number of upper effective bits as transmission data and discarding the lower bits. In this case, for the lower bits that were truncated, only the number of truncated bits is transmitted to the receiving side (the contents of the truncated bits are not sent)
This allows the receiving side to restore the correct number of digits, allowing for more accurate playback. In reality, the maximum level value of the samples in the block is detected for each data block consisting of a plurality of samples, and the data in the block is converted into digit shift information based on the data in the upper predetermined number of pixels. The main transmission data and scale information are transmitted as transmission data, and the digit shift information is used as scale information corresponding to the number of cut-off bits. In this way, it becomes possible to transmit almost sufficient information by simply transmitting 1 hour scale information of 1 WJ for each data block consisting of a large number of sample data.
このような方式を具体的な一例について詳細に説明する
。ここで説明する例は通常のPCM伝送において上記方
式により伝送データのピッ1へ数を低減するものであり
、第2図に構成を示す。A specific example of such a method will be explained in detail. The example described here is for reducing the number of transmission data to 1 by the above method in normal PCM transmission, and the configuration is shown in FIG.
この場合、送信側は例えばオーディオ信号からなる入力
アナログ信号をΔ/Dコンバータ7で充分なビット数例
えば15ビットのディジタル予備変換データに予定時間
隔で変換した後、ディジタルレベル検出手段8でディジ
タル的に予定期間内の最大レベルまたはそれにほぼ相当
するレベルを検出し、例えば4ビツトのスケール情報デ
ータを得、そしてデータ圧縮部を構成するディジタルレ
ベル可変制御手段9では上記スケール情報データに基づ
いて上記A/Dコンバータ7の出力予備変換データをデ
ィジタル的にレベルコントロールしてデータ圧縮し例え
ば8ピッ1−の主データを得て、この主データと上記ス
ケール情報データとを合成手段10にて多数の主データ
に1個のスケール情報データが対応するようにして伝送
系に送出する。In this case, the transmitting side converts an input analog signal, for example, an audio signal, into digital preliminary conversion data of a sufficient number of bits, for example, 15 bits, using the Δ/D converter 7 at scheduled time intervals, and then converts it into digital pre-converted data using the digital level detecting means 8. The maximum level within the scheduled period or a level approximately equivalent thereto is detected to obtain, for example, 4-bit scale information data, and the digital level variable control means 9 constituting the data compression section adjusts the above A based on the scale information data. The output preliminary conversion data of the /D converter 7 is digitally level-controlled and compressed to obtain, for example, 8-pips 1- main data, and this main data and the scale information data are combined by the synthesizing means 10 into a large number of main data. The data is sent to the transmission system so that one piece of scale information data corresponds to the data.
一方、受信側は分離手段11で伝送系から受信した伝送
信号から主データとスケール情報データとを分離抽出し
、データ伸長部を構成するディジタルレベル可変制御手
段12で上記主データを上記スケール情報データに基づ
いて送信側とは逆の制御特性でディジタル的なレベル可
変制御(データ伸長)を行ないD/Aコンバータ13で
アナログ化して出力アナログ信号を得る。On the other hand, on the receiving side, a separation means 11 separates and extracts the main data and scale information data from the transmission signal received from the transmission system, and a digital level variable control means 12 constituting a data expansion section converts the main data into the scale information data. Based on this, digital level variable control (data expansion) is performed with control characteristics opposite to those on the transmitting side, and the data is converted into an analog signal by the D/A converter 13 to obtain an output analog signal.
そして、上記ディジタルレベル検出手段8におけるディ
ジタルレベル検出は、予備変換データ中の有効ビット数
、すなわち有効ピッ1〜のうち符号ビットを除いたもの
の最上位のビット位置、を検出することにより行ない、
上記ディジタルレベル可変制御手段9におけるディジタ
ルレベル可変制御は上記最上位有効ビット位置にほぼ対
応するピッ1ル位置部分を上記予備変換データより取り
出して主データを作ることにより行なう。The digital level detection means 8 detects the digital level by detecting the number of effective bits in the preliminary conversion data, that is, the most significant bit position of the effective bits 1 to 1 excluding the sign bit,
The digital level variable control in the digital level variable control means 9 is performed by extracting a pill position portion approximately corresponding to the most significant effective bit position from the preliminary conversion data to create main data.
例えば第3図(a)〜(C)に示すように15ビットの
予備変換データ中斜線を施した部分が有効ヒラ1−であ
るとすれば、同図(a>の場合有効ビットが予備変換デ
ータのうち6ビツトを占有しており、8ビツトの主デー
タをとるには、下位8ピツ]〜をそのまま主データとす
ればよい。このどき主データをとる位置は下位8ピツ1
〜であるので、予備変換データから何らビットシフト
に下位8ヒツトのみをそのまま取り出したことに相当し
、このときの制御レベル1なわちスケール情報は上記シ
フト量「0」となる。この例からもわかるようにシフト
石はOピッj−が最小であるので有効ビット数が8以下
のときはスケール情報は一律にrOJを選定する。また
同図(b)の場合有効ビット数が9ビツトであるので、
図から明らかなように主データの取出し位置は上位(左
)へ1ビツトシフトすることになりスケール情報は「1
」となって主データとして8ピッ1−をとれば最下位有
効ビットすなわち予備変換データのLSB(最下位ビッ
ト)は無視され、この部分は誤差となる。(このとき主
データ8ビツトの取出し位置に対して予備変換データを
下位(右)に1ビツトシフトして下位1ビツトを切捨て
たと考えることもできる。)同図(C)の場合は有効ビ
ット数が15ビツトであり、スケール情報は「7」どな
り、この場合は予備変換データの下位7ビツ1−が無視
される。すなわち、この場合スケール情報は切捨てビッ
ト数に対応する。このようにして有効ビット数が多い場
合に無視され切捨てられる有効ビットは誤差となるが、
主データの値に対して充分に小さな値である。この場合
、スケール情報のレベルは最大8(=2の3fり種類で
あるのでスケール情報データは3ビツトで済む。現実に
はスケール情報データは多数の予備変換データ毎に1つ
のデータを対応させるので、予め対応する多数の予備変
換データ中の最大値を測定あるいは予測、するなどして
スケール情報を検出設定し、該対応する多数の予備変換
データに2いて共通のスケール情報(シフト量)とし、
このスケール情報を上記多数の予備変換データ毎に検出
更新する。For example, if the shaded part in the 15-bit preliminary conversion data is the effective filler 1- as shown in FIG. It occupies 6 bits of the data, and in order to take 8 bits of main data, the lower 8 bits ~ can be used as the main data.At this time, the position where the main data is taken is the lower 8 bits 1.
. . . Therefore, this corresponds to extracting only the lower 8 hits from the preliminary conversion data without any bit shift, and the control level 1 at this time, that is, the scale information becomes the shift amount "0". As can be seen from this example, the shift stone has the smallest O pitch j-, so when the number of effective bits is 8 or less, rOJ is uniformly selected as the scale information. In addition, in the case of (b) in the same figure, the effective number of bits is 9 bits, so
As is clear from the figure, the main data extraction position is shifted to the upper (left) by 1 bit, and the scale information is “1”.
'', and if 8 pi 1- is taken as the main data, the least significant bit, that is, the LSB (least significant bit) of the preliminary conversion data is ignored, and this portion becomes an error. (At this time, it can be considered that the preliminary conversion data is shifted one bit lower (to the right) with respect to the extraction position of the 8-bit main data, and the lower one bit is discarded.) In the case of (C) in the same figure, the effective number of bits is It is 15 bits, and the scale information is "7", and in this case, the lower 7 bits 1- of the preliminary conversion data are ignored. That is, in this case, the scale information corresponds to the number of truncated bits. In this way, when the number of effective bits is large, the effective bits that are ignored and truncated become errors, but
This is a sufficiently small value compared to the value of the main data. In this case, the maximum level of scale information is 8 (= 2, 3f types), so the scale information data only needs 3 bits.In reality, the scale information data corresponds to one data for each large number of preliminary conversion data. , Detect and set scale information by measuring or predicting the maximum value in a large number of corresponding pre-converted data in advance, and set common scale information (shift amount) for a large number of corresponding pre-converted data;
This scale information is detected and updated for each of the large number of preliminary conversion data.
なお、上述では主データは予備変換データからビットシ
フ(〜により取り出したデータのみで構成したが、これ
は取扱うアナログ信号が正負の一方のみの単極性の信号
で予価変換データ中に符号(極性)ピッ1へか含まれな
い場合、または符号ビットが含まれていてもそれを伝送
する必要がない場合である。これに対し入力アナログ信
号がオーディオ信号のように正、負両方の混在する双極
性の信号では予備変換データ自体に符号ビットまたはそ
れに相当するビットが通常少なくともMSB(最上位ビ
ット)として含まれ、これも実質的には重要な有効ピッ
1−であるので、この符号ビット1ビットと上記ビット
シフ1−により得られるデータとを主データとすること
はもちろんである。すなわち主データが8ビツトの場合
そのうちの1ビツトを符号ビットとするので、この符号
ピッ1〜とビットシフトにより得られる7ビツトのデー
タで主データを溝底する。In addition, in the above, the main data consists only of the data extracted from the preliminary conversion data by bit shifting (~), but this is because the analog signal handled is a unipolar signal with only one positive or negative sign (polarity) pitch in the preliminary conversion data. 1 or not, or even if a sign bit is included, there is no need to transmit it.On the other hand, if the input analog signal is a bipolar signal such as an audio signal, in which both positive and negative signals are mixed, In a signal, the preliminary conversion data itself usually includes a sign bit or a bit equivalent to it as at least the MSB (most significant bit), and this is also essentially an important valid bit, so this sign bit and the above Of course, the data obtained by bit shift 1- is used as main data.In other words, if the main data is 8 bits, 1 bit of it is used as a sign bit, so this code bit 1- and 7 obtained by bit shift are used as main data. Base the main data with bit data.
ところで、このようにした場合、受信側のディジタルレ
ベル可変制御手段9では伝送信号から分離された主デー
タを同様に分離されたスケール情報データの示すシフト
同でビットシフトシて予儀変換データと等しいビット数
の再生データを得ることになる。すなわち第3図(a)
に示した例の場合は8ビツトの主データをそのまま下位
8ビツトとして用いてもとの予価変換データと等しい1
5ビツトの再生データを得る。同図(b)の例では同様
に8ビツトの主データを上位(左)に1ビツトシフトし
て下位に1ビットの付加データを加え15ビツトの再生
データを作り同図(C)の例では8ビツトの主データを
上位に7ビツトシフトして下位に7ビツトのイ」加デー
タを加え15ビツトの再生データを作る。ここで、下位
に付カロするデータはOデータまたは平均値データなど
予め一義的に定めたデータを用いる。すなわち、例えば
15ビツトの予備変換データが第4図(’a )のよう
なデータであったとする。これに基づいて8ピッl−の
主データを送信する場合(ここでは符号ピッ1〜は考慮
しない場合を考えている)、図示のように有効ヒツトの
上位8ビツトが主データとして抽出され、下位4ビツト
が切捨てられる。受信側では上記主データを受け、予備
変換データ中の上記8ピツ[・の主データを取り出した
ピッ1ル位置に応じたスケール情報に従って上記主デー
タをピッ1−シフトして15ビツトの主データを作る。By the way, in this case, the digital level variable control means 9 on the receiving side shifts the main data separated from the transmission signal with the same shift indicated by the similarly separated scale information data, so that it is equal to the pre-transformed data. This means that the number of bits of playback data will be obtained. That is, Fig. 3(a)
In the example shown in , the 8-bit main data is used as the lower 8 bits, and the data is equal to 1, which is the same as the original pre-value conversion data.
Obtain 5-bit playback data. In the example shown in Figure (b), the 8-bit main data is similarly shifted to the upper (left) by 1 bit, and 1 bit of additional data is added to the lower part to create 15-bit playback data, and in the example shown in Figure (C), the The main bit data is shifted to the upper part by 7 bits, and the 7 bits of additional data are added to the lower part to create 15-bit playback data. Here, as the data added to the lower order, data uniquely determined in advance, such as O data or average value data, is used. That is, suppose, for example, that the 15-bit preliminary conversion data is data as shown in FIG. 4('a). When transmitting 8-bit main data based on this (here, we are considering the case where the code bits 1 to 1 are not considered), the upper 8 bits of the valid hits are extracted as main data as shown in the figure, and the lower 4 bits are truncated. The receiving side receives the main data and shifts the main data by 1 pitch according to the scale information corresponding to the pick 1 position from which the 8-bit main data in the preliminary conversion data is extracted, and converts the main data into 15-bit main data. make.
このとき、基本的にはM4図(b)に示づように′°O
o o o ”などシフ1〜したビット数に対応する0
データを付加する。また、平均的に原データとの誤差を
少なくするためには、該当ヒラ1〜数で表現し得るデー
タの平均値にほぼ対応する値、例えば第4図(C)に示
すように“’0111”などの平均値データを付加デー
タとすることが有効である。At this time, basically as shown in M4 diagram (b), '°O
0 corresponding to the number of bits shifted from 1 to 0, such as "o o o"
Add data. In addition, in order to reduce the error from the original data on average, it is necessary to set a value that approximately corresponds to the average value of the data that can be expressed by the corresponding number, for example, "'0111" as shown in Figure 4 (C). It is effective to use average value data such as `` as additional data.
付加データとしてはこれら0データや平均値データ以外
のデータであっても、ピッ;〜数毎に一定の値であれば
実用上問題はない場合が多い。なお、これら付加データ
としてOデータ以外の値をとる場合には原データすなわ
ち予備変換データの下位ビットの示す値と上記付加デー
タどの差が実質的な切捨データであることはいうまでも
ない。Even if the additional data is data other than these 0 data or average value data, there is often no practical problem as long as it is a constant value for each number. It goes without saying that when these additional data take values other than O data, the difference between the value indicated by the lower bits of the original data, that is, the preliminary conversion data, and the additional data is essentially truncated data.
ところで、上記第2図に示した例のような方式は通常の
PCMすなわちPCM符号データをそのまま伝送すると
きには利用できるが、D I〕CIvlにはそのまま適
用するのは困離であり望j、しくない。By the way, although a method such as the example shown in FIG. 2 above can be used when transmitting ordinary PCM, that is, PCM coded data as is, it is difficult and desirable to apply it as is to DI]CIvl. do not have.
その主たる理由は、第1図に示したようにDPCMの受
信には受信データの累計・積分動作による復号が必要で
あり、送信側における切捨てによって生じた誤差が受信
側で加算累計され、大きな誤差となってしまうからであ
る。The main reason for this is that, as shown in Figure 1, DPCM reception requires decoding by accumulating and integrating the received data, and errors caused by truncation on the transmitting side are added up on the receiving side, resulting in large errors. This is because it becomes .
このため、DPCMで伝送データの平均レベルを低下さ
せても、現実の伝送データのヒラ1へ数を減らすことは
できなかった。For this reason, even if the average level of transmission data was lowered by DPCM, it was not possible to reduce the number of actual transmission data to 1.
なお、例えハA D P CN3(adapNve D
P CM〜適応差分PCM)のように送受の間で予め
一定の法則を定めて受信側のレベル分解能を低下させな
がら非線形な送受を行なって伝送ピッ1−数を下げるこ
とも考えられるlJ−このようなADPCM等はあまり
高精度とはいえず、受信側において良好な再生ができな
いばかりで、なく装置が複雑になるなど多くの問題をか
かえていた。In addition, for example, HAAD PCN3(adapNve D
It is also possible to lower the number of transmission pins by predetermining a fixed rule between transmission and reception, such as PCM (adaptive differential PCM), and performing nonlinear transmission and reception while lowering the level resolution on the receiving side. Such ADPCM etc. cannot be said to have very high precision, and have had many problems such as not only being unable to perform good reproduction on the receiving side, but also making the device complicated.
これに対し、DPCMによる伝送データの平均レベルの
低減効果を活かして、少ないビット数で高精度の伝送を
可能とする伝送方式として次のような方式が考えられる
。On the other hand, the following transmission method can be considered as a transmission method that takes advantage of the effect of reducing the average level of transmitted data by DPCM and enables high-precision transmission with a small number of bits.
すなわち、PCM符号データをDPCMデータに逐次変
換する第1の処理と、上記DPCM符号データに基づき
、該DPCM符号データの大きさを検定し予め定められ
た数のサンプルを1ブロツクとして該データブロック内
の最大データが送れるように、上位有効ピッ1〜を優先
して逐次選定したピッ]・位置より該DPCM符号デー
タJこりもデータ長の短かい予定ビット数のく送信)主
データを取出すとともに、上記ピッ1ル位置をスケール
情報として取出す第2の処理と、上記主データを行る際
に実質的に切捨てられた下位データがある場合には該切
捨データを上記第1の処理で変換された後続のOPCM
符号データに加算して上記第1の処理で得たDPCM符
号データに代えて上記第2の処理に供する第3の処理と
、これら第1〜第3の処理の結果上記第2の処理で得ら
れた主データとスケール情報とを伝送系に送出する第4
の処理と、この第4の処理で送信された送信データを受
信し該受信データに基づき受信スケール情報に応じたビ
ットシフトを用いて受信主データをDPCMデータに変
換してDPOM符号の復号復調を行う第5の処理とを行
なう方式である。That is, a first process of successively converting PCM code data into DPCM data, and testing the size of the DPCM code data based on the DPCM code data and converting a predetermined number of samples into one block within the data block. In order to be able to send the maximum data, the upper effective bits 1 to 1 are selected sequentially. The second process extracts the pill position as scale information, and if there is lower-order data that is substantially truncated when converting the main data, the truncated data is converted in the first process. subsequent OPCM
A third process in which the DPCM code data obtained in the first process is added to the code data and used in the second process, and the result of the first to third processes is added to the DPCM code data obtained in the second process. The fourth part sends the main data and scale information to the transmission system.
and in this fourth process, the transmission data transmitted is received, and based on the received data, the received main data is converted to DPCM data using a bit shift according to the reception scale information, and the DPOM code is decoded and demodulated. This method performs the fifth process.
′ところで、このような方式において、送信側の上記第
2.第3の処理の中心となるデータ圧縮部では、具体的
には例えばアキュムレータを次のように動作させる。'By the way, in such a system, the above-mentioned second . Specifically, in the data compression unit which is the main part of the third process, for example, the accumulator is operated as follows.
すなわち、例えば16ビツトの入力DPCM符号データ
は前回の送信主データの抽出により抽出・伝送されずに
アキュムレータに残った下位残余データ(すなわち切捨
データ)と加算され、この加算後のデータの上位有効ビ
ット部分例えば8ビツトが抽出され主データとして伝送
される。この結果再びアキュムレータには下位残余デー
タが残る。ここで、上記主データを取出すビット位置く
上位有効ビット位置)は同一データフロック内では同一
であり、このピッ1〜位置を示す情報がスケール値とし
てブロック毎に伝送される。That is, for example, 16-bit input DPCM code data is added to the lower residual data (i.e., truncated data) remaining in the accumulator without being extracted or transmitted due to the previous extraction of main transmitter data, and the upper valid data of the data after this addition is A bit portion, for example 8 bits, is extracted and transmitted as main data. As a result, the lower residual data remains in the accumulator again. Here, the bit positions from which the main data is extracted (the upper effective bit positions) are the same within the same data block, and information indicating the positions of pins 1 to 1 is transmitted as a scale value for each block.
この場合、入力DPCM符号データがアキュムレータ内
の下位残余データと加算された結果、主データの伝送ピ
ッ1−範囲を越える桁上りを生じ、オーバフローしてし
まうことがある。入力DPCM符号データの有効桁数は
アキュムレータでの加算が行われる前にブロック単位で
予め調べられ、ブロック内の最大値と伝送主データの桁
数との差がスケール値(≧0)となっているので、上記
オーバフローが生ずると有効ピッ1〜中最も重要な上位
ビットが伝送されず大きなエラーを生じてしまう。In this case, as a result of adding the input DPCM code data to the lower residual data in the accumulator, a carry exceeding the transmission range of the main data may occur, resulting in an overflow. The number of effective digits of the input DPCM code data is checked in advance in each block before addition in the accumulator, and the difference between the maximum value in the block and the number of digits of the main transmission data becomes the scale value (≧0). Therefore, if the above-mentioned overflow occurs, the most important upper bits of the valid bits are not transmitted, resulting in a large error.
第5図を参照して、DPCM符号に2−Sコンブリメン
トを用い且つスケール値が6で一定の場合における一例
を説明する。Referring to FIG. 5, an example will be described in which a 2-S combination is used for the DPCM code and the scale value is constant at 6.
前回の主データ抽出により、アキュムレータに残ってい
る下位残余データが第5図(a)に示すように1ioo
oo”なるデータである状態で、同図(b)のように’
0001111111011101 ”なるDPCM符
号データが入力された場合、アキュムレータで両者が加
算され、同図(C)に示すように” OO100000
00001101”なるデータが得られる。スケール値
は6であるので、この場合の伝送主データは同図(d)
に示すように’ 10000000 ”となる。Due to the previous main data extraction, the lower residual data remaining in the accumulator is 1iooo as shown in Figure 5(a).
oo'', as shown in Figure (b).
0001111111011101 "When the DPCM code data is input, both are added in the accumulator, and as shown in the same figure (C)" OO100000
The data “00001101” is obtained. Since the scale value is 6, the main transmission data in this case is as shown in (d) in the same figure.
As shown in , it becomes '10000000''.
この場合、原データでは最上位の符号ビットが、データ
が正であるにもかかわらず上述の桁上りにより正を示す
O″でなく負を示す1″となり、大きな誤りとなってし
まう。In this case, even though the data is positive, the most significant sign bit in the original data is not O'', which indicates positive, but 1'', which indicates negative, due to the above-mentioned carry, resulting in a large error.
このような不都合が発生するためには、(a)正の入力
データであって“1″が7個以上連続して存在すること
、(b)アキュムレータの内容(すなわち前回の下位残
余データ)と入力データの下位桁との加算結果が伝送主
データを取り出している伝送ビット位置以上に桁上りす
ること、の2つの条件が共に満される必要がある。した
がって、その発生確率は一般的にいっておよそ2の9乗
=512回に1回程度という低いものではあるが好まし
いことではない。 。In order for this inconvenience to occur, (a) there must be seven or more consecutive "1"s in positive input data, and (b) the contents of the accumulator (i.e., the previous lower residual data) must be the same. Two conditions must be satisfied: the result of addition with the lower digits of the input data must carry beyond the transmission bit position from which the transmission main data is extracted. Therefore, although the probability of its occurrence is generally as low as approximately 1 in 2 to the 9th power = 1 in 512, it is not desirable. .
そして、スケール値が直前のデータブロックから大幅に
下った場合には上述とほぼ同様のオーバフローの発生か
あり、この種のオーバフローの発生確率は非常に高くな
る。If the scale value is significantly lower than the previous data block, an overflow similar to that described above may occur, and the probability of this type of overflow occurring becomes extremely high.
第6図を参照してこの種のオーバフローの発生について
詳述する。この場合、DPCM符号はやはり2−Sコン
ブリメントとし、スケール値が6から1に変化するもの
とする。The occurrence of this type of overflow will be described in detail with reference to FIG. In this case, it is assumed that the DPCM code is still a 2-S combination, and the scale value changes from 6 to 1.
前回の主データ抽出によりアキコムレータに残っている
下位残余データが第6図(a)に示すように’1100
00”なるデータである状態で、スケール値が6から1
に変り、同時に同図(b)のように’00000000
11011101’“なる入力データが与えられた場合
、アキュムレータで両者が加算され。同図(C)に示す
ような”0000000100001101”なるテ−
夕が得られる。スケール値は′1゛′となっているので
この場合の伝送主データは同図(d)に示すように’1
0000110”となって、やはり最上位の符号ビット
が桁上りにより負を意味するII I IIとなってし
まう。The lower residual data remaining in the Akicomulator due to the previous main data extraction is '1100' as shown in Figure 6(a).
00” and the scale value changes from 6 to 1.
and at the same time, '00000000' as shown in the same figure (b).
If the input data ``11011101'' is given, the two are added together in the accumulator.
You can get evening. Since the scale value is '1', the main transmission data in this case is '1' as shown in Figure (d).
0000110'', and the most significant sign bit becomes II II II which means a negative value due to carry.
このようなケースの発生する確率は一般的には2の4乗
−16回に1回程度と非常に高く大きな問題となる。The probability of such a case occurring is generally very high, approximately once in 2 to the 4th power - 16 times, and this poses a serious problem.
このように、上述のようなデータ圧縮を採用した信号伝
送に際し、伝送主データにオーバフローが生じた場合に
は、正のデータが負のデータとなるなど、送受間で大き
な誤りを生じてしまう。In this way, when an overflow occurs in the transmission main data during signal transmission using data compression as described above, a large error occurs between the transmitter and the receiver, such as positive data becoming negative data.
上述したような、桁落ち部である下位残余データ(上述
のアキュムレータの内容)を原データと加算した場合に
生ずるオーバフローエラー(伝送主データの最上位桁へ
の桁上がりの発生)を防止する方法はいくつか考えられ
る。しかしながら、このように送受間の誤差の発生を防
止し、データの累計値が送受間で狂わないようにすると
、それに伴って別の問題が新たに生じてくる。A method to prevent the overflow error (occurrence of carry to the most significant digit of the transmission main data) that occurs when the lower residual data (contents of the accumulator described above), which is a digit loss part, is added to the original data as described above. There are several possibilities. However, if errors are prevented between transmission and reception in this way, and the cumulative value of data is not changed between transmission and reception, another problem arises.
例えば、上述のオーバフローが発生ずることとなる場合
には、新たな原データとアキュムレータ内の下位残余デ
ータとの加算を行なわずに、桁落ち部のみをアキュムレ
ータに、加算累計しておく、という方法が考えられる。For example, if the above-mentioned overflow occurs, there is a method of adding and accumulating only the missing part in the accumulator without adding the new original data and the lower residual data in the accumulator. is possible.
この場合、もしも次の原データにJ3いてアキュムレー
タの内容の加算が可能となった場合(加算によるオーバ
フローの発生がない場合)には、意図した通りの結果が
得られるが、もしも、この原データ(上記法の原データ
)についても上記加算が許されなかっ介場合にはアキュ
ムレータの内容のみが増大してゆく。こうして、アキュ
ムレータの内容が大きくなればなるほど、上記加算によ
るオーバフローの発生確率は増大し、遂には、アキュム
レータの内容を与えられる原データに加算することが不
可能になることさえ生ずる(この用量は伝送主データの
ビット数が3〜4ヒツト等と小さな値のときに生じ易い
)。また、連続して何月か加算を見送り、その後にやっ
と加算が可能となったとしても時間的に大きく遅れてし
まい、この時点でアキュムレータの内容が伝送されたの
では意味は薄く、むしろ事実上の弊害を生む危険すら生
じてくる。また、このように7キユムレータの内容が伝
送ビット中に桁上がりしているにもかかわらず伝送を行
なわず(加算を留保し)、且つ桁落ち部つまり下位残余
データの加算は行なって、しかもこのような状態が何時
まで継続するか明確でない場合に、予定した通りの処理
を行なうハードウェアを設計した場合には、ハードウェ
アが極めて複雑化するおそれもある。In this case, if the next original data is J3 and it becomes possible to add the contents of the accumulator (if no overflow occurs due to addition), the intended result will be obtained, but if this original data (original data of the above method), if the above addition is not allowed, only the contents of the accumulator will increase. Thus, the larger the contents of the accumulator, the greater the probability that the above addition will overflow, until it even becomes impossible to add the contents of the accumulator to the supplied raw data (this amount is This tends to occur when the number of bits of the main data is small, such as 3 to 4 bits). In addition, even if the addition is postponed for several consecutive months and it is finally possible to add it afterwards, there will be a large time delay, and if the contents of the accumulator are transmitted at this point, it is meaningless, and in fact, There is even the risk of causing negative effects. In addition, even though the contents of the 7 cumulator are carried into the transmission bits in this way, the transmission is not performed (addition is reserved), and the digit loss part, that is, the lower residual data is added, and this If it is not clear how long such a state will last, and if hardware is designed to perform the planned processing, the hardware may become extremely complex.
[発明の目的コ
′本発明の目的とするところは、PCM符号データを少
ないビット数で精度よく伝送するにあたって、伝送デー
タのオーバフローエラーの発生を充分におさえ、伝送精
度を一層高めて実用上も測定上も充分な結果が得られて
、しかもハードウェアの複雑化等の新たな問題を生じる
ことのない信号伝送方式を提供することにある。[Objective of the Invention] The object of the present invention is to sufficiently suppress the occurrence of overflow errors in the transmitted data in transmitting PCM encoded data with a small number of bits with high precision, and to further improve the transmission precision so as to be practical. It is an object of the present invention to provide a signal transmission method which can obtain sufficient measurement results and does not cause new problems such as complication of hardware.
[発明の概要]
本発明は、予定時間毎のデータ群からなるデータブロッ
ク単位でPCMm@原データのブロック内最大値を検出
し、該検出値に基づいてスケール値を定め、上記原デー
タの該スケール値に対応するビット位置から予定ピッ1
−μのデータを逐次取出すとともに、その実質的な下位
残余データを後続の原データに加算した場合に上記予定
ビット数のデータにオーバフローを生じるか否かを判定
し、オーバフローを生じないと判定された場合は上記加
算を実行し、オーバフローを生じると判定された場合は
上記加算を行なわず実質的にオーバフローを生じない所
定の論理にて処理を行なって、上記原データより少ない
ピッ1〜数であって該原データの上位有効ピッ1〜がお
おむね優先された主データを得、この主データと上記ス
ケール値を示すスケール情報とを伝送系で伝送し、これ
を受信して受信主データを受信スケール情報に応じてヒ
ラ1〜シフ1〜して上記原データと等しいヒツト数の再
生データを得るようにすることを特徴としている。[Summary of the Invention] The present invention detects the maximum value within a block of PCMm@original data in units of data blocks consisting of data groups for each scheduled time, determines a scale value based on the detected value, and calculates the maximum value of the original data. Scheduled pick 1 from the bit position corresponding to the scale value
-μ data is sequentially extracted and it is determined whether or not overflow will occur in the data of the above scheduled number of bits when the substantial lower residual data is added to the subsequent original data, and it is determined that no overflow will occur. If it is determined that an overflow will occur, the above addition is performed, and if it is determined that an overflow will occur, the above addition is not performed and processing is performed using a predetermined logic that does not substantially cause an overflow, and the number of pins is smaller than the original data. Then, obtain the main data in which the upper valid pins 1 to 1 of the original data are generally prioritized, transmit this main data and scale information indicating the scale value through the transmission system, and receive this to receive the received main data. The present invention is characterized in that reproduction data having the same number of hits as the original data is obtained by performing filler 1 to shift 1 in accordance with scale information.
[発明の実施例]
本発明の実施例の具体的な説明に先立ち、先ず本発明の
原理について説明する。[Embodiments of the Invention] Prior to specific explanations of embodiments of the present invention, the principle of the present invention will first be explained.
上述したPCM(上)′1.ではDPCMの場合につい
て説明した)の圧縮伝送方式、すなわち送信側において
圧縮データ伝送に対するアキュムレータ動作による下位
残余データの累積桁上げ補正を施してPCM伝送を行う
方式を採用した場合にはく採用しない場合に比し)次の
ようなメリットがある。The above-mentioned PCM (upper)'1. If the compressed transmission method (explained in the case of DPCM) is adopted, that is, the method in which PCM transmission is performed by performing cumulative carry correction of lower residual data by accumulator operation for compressed data transmission on the transmitting side. ) has the following advantages:
(a)PCM符号化に伴って発生づる量子化ノイズが白
色化するため、特にオーディオ信号を対象とする場合に
は元の量子化ノイズに比し聴感上自然な(耳ざわりでな
い)ノイズとなり聞き易くなる。(a) Since the quantization noise that occurs with PCM encoding becomes white, it becomes audibly more natural (less harsh) noise than the original quantization noise, making it easier to hear, especially when targeting audio signals. Become.
(t))量子化ノイズの白色化により、量子化ノイズが
高域周波数まで一様に分布するので、(エンファシスを
行なった場合)受信側のディエンファシス回路により測
定上のS/Nも良くなる。(t)) By whitening the quantization noise, the quantization noise is uniformly distributed up to high frequencies, so (when emphasis is performed) the measurement S/N is also improved by the de-emphasis circuit on the receiving side. .
(C)量子化ノイズの白色化により、THD(t。(C) Whitening of quantization noise results in THD(t.
tal harmonic distortion 〜
全高調波歪み)が低下する。tal harmonic distortion ~
total harmonic distortion) decreases.
(d)D”−PCMにおいては、白色化されたノイズは
受信側の積分器によって減衰づるため、極めて良好なS
/Nが得られる。(d) In D''-PCM, the whitened noise is attenuated by the integrator on the receiving side, so the S
/N is obtained.
(e)DPCMにおいては1.差分データの個々の値に
誤差があっても、その累計値が狂うことなく送信され受
信されるから、受信側の積分器(累計器)によって正し
いデータに近付き、良好なTHD特性を得ることができ
る。(e) In DPCM, 1. Even if there is an error in the individual values of the difference data, the cumulative value is transmitted and received without any deviation, so the integrator (accumulator) on the receiving side approaches the correct data, making it possible to obtain good THD characteristics. can.
(f)受信データの累計値が伝送によって変化しないの
で、DPCM符号を圧縮して伝送しても、例えは受信側
で直流成分が発生したり直流成分が変動してノイズにな
ったり覆るなどという問題を生じることがない。(f) Since the cumulative value of the received data does not change during transmission, even if the DPCM code is compressed and transmitted, for example, a DC component may be generated on the receiving side, or the DC component may fluctuate, resulting in noise or overturning. No problems will occur.
これらのメリットは上述したアキコムレークの動作を瞬
時的に停止させたり、アキュムレータの処理論理を瞬時
的に異ならせたりしたどしても、それによって急に消滅
するようなものではない。These advantages do not suddenly disappear even if the operation of the above-mentioned Akicom rake is instantaneously stopped or the processing logic of the accumulator is instantaneously changed.
すなわち、上述したアキュムレーク処理による効果はア
キュムレータの停止する詩間串、つまりアキュムレータ
を停止させなければならない事態の発生確率によって変
化するものであり、その確率が小さければ仮にアキュム
レータを瞬時的に止めたとしても問題はなく、さらにア
キコムレークの処理論理を瞬間的に異ならせたとしても
問題とはならない。(以下、アキュムレータの動作を停
止させることも含めてアキュムレータの処理論理を上述
と異ならせることを「アキュムレータの論理を異ならせ
る」と表現することにする。)そこで、本発明では上述
したように伝送データにオーバフローが発生することと
なる場合にのみアキュムレータ論理を異ならせることに
より、伝湿データのオーバフローを回避するようにする
。In other words, the effect of the above-mentioned accumulator rake process changes depending on the probability of occurrence of a situation in which the accumulator stops, that is, a situation in which the accumulator must be stopped.If the probability is small, it is possible to stop the accumulator instantly. There is no problem even if the processing logic of Akicom Lake is changed momentarily. (Hereinafter, making the processing logic of the accumulator different from the above, including stopping the operation of the accumulator, will be expressed as "making the logic of the accumulator different.") Therefore, in the present invention, as described above, the transmission Overflow of moisture transfer data is avoided by varying the accumulator logic only when data overflow would occur.
本発明におけるアキュムレータ論理の異ならせ方には種
々の方式がある。There are various ways to change the accumulator logic in the present invention.
先ず第1の実施例を第7図を参照して説明する。First, a first embodiment will be described with reference to FIG.
この第1の実施例は、第1回目のオーバフローに関して
はアキュムレータ論理を積極的には異ならせることなく
、単に与えられる原データ(従前の例におけるDPCM
符号データ)とアキュムレータに残された内容との加算
を行なわないことで対応する。そして、連続する2回目
のオーバフローに関して異なるアキュムレータ論理を用
いる。This first embodiment does not actively differ in the accumulator logic with respect to the first overflow, but merely changes the supplied raw data (DPCM in the previous example).
This is handled by not adding the code data) and the contents left in the accumulator. A different accumulator logic is then used for the second consecutive overflow.
すなわち、第7図の場合スケール値が「4」であり、ア
キュムレータの内容つまり累積された下位残余データが
同図(a)に示すように11011″になっていたどす
る。すなわちアキュムレータの内容は5桁であるから、
その最上位ピッ1〜は次の原データと加算され伝送デー
タが取出されなければならない。しかしながら、このど
き与えられる原データが例えば同図(b)のように00
00011111111101”であると、上記アキュ
ムレータへの加算をすると伝送データにオーバフローを
生ずることとなるため、該加nを行なわず、同図(C)
に示づ与えられた原データの圧縮伝送桁位置のデータ゛
’01111111°。That is, in the case of FIG. 7, the scale value is "4" and the contents of the accumulator, that is, the accumulated lower residual data are 11011'' as shown in FIG. 7(a).In other words, the contents of the accumulator are Since it is 5 digits,
The most significant bits 1~ must be added to the next original data to retrieve the transmitted data. However, these days the original data given is, for example, 00 as shown in Figure (b).
00011111111101", adding to the accumulator will cause an overflow in the transmitted data, so the addition is not performed and
The compressed transmission digit position data of the given original data is '01111111°.
をそのまま伝送データとする。そして、このときアキュ
ムレータの論理については何等積極的に改変することな
く、原データの(圧縮時の)桁落ち分” 1101 ’
“が先のアキュムレータの内容に加算されて同図(C1
)に示ずように’101000”なる値となる。このア
キュムレータの内容は6桁と大きな値となっている。さ
らに、次の原データも同図(e) ニ示t ”0000
011111101010 ”なる、オーバフローなし
に加算づることの不可能な大きな値であったとする。こ
のように、伝送桁へのオーバフローなしに加算すること
の不可能な原データが、たまたま続けて与えられた場合
には、アキュムレータへの原データの加算を行なわず、
同図(f)のように原データのスケール値によって定め
られる伝送桁位置のデータ“’01111110”を伝
送することは勿論のこと、アキュムレータ論理を異なら
せて例えば同図(lのようにアキュムレータの内容を桁
落ち万全ビットを1111+とした” 1111 ”に
置換するなどして、次回は必ず正常なアキュムレータ論
理にて処理できるようする。is used as the transmission data as is. At this time, without actively modifying the logic of the accumulator, the digit loss of the original data (during compression) is ``1101''.
" is added to the contents of the previous accumulator and the same figure (C1
), the value becomes '101000'.The content of this accumulator is a large value of 6 digits.Furthermore, the next original data is also '0000' as shown in Figure (e).
011111101010'', which is a large value that cannot be added without overflowing.In this way, if the original data that cannot be added without overflowing to the transmission digits happens to be given consecutively. In this case, without adding the original data to the accumulator,
As shown in (f) of the same figure, it is possible to transmit the data "'01111110" at the transmission digit position determined by the scale value of the original data, and also to transmit the data "'01111110" at the transmission digit position determined by the scale value of the original data. By replacing the contents with "1111" with the zero-digit bit set to 1111+, the next time the process will be performed using normal accumulator logic.
このようにしても、8ビツトによる伝送制度を何等損う
ことはなく、実質的に8ビツト以上の蹟度を得るための
7キユムレータの機能が一瞬停止するだけであって、こ
れによってオーバフローという極めて不都合な事態の発
生を回避することができる。Even if this is done, the 8-bit transmission system will not be impaired in any way, and the function of the 7 cumulator, which is required to obtain a level of 8 bits or more, will only momentarily stop, resulting in an extreme case of overflow. It is possible to avoid the occurrence of inconvenient situations.
なお、上述ではアキュムレータの論理を積極的に異なら
せるにあたり、桁落5分の全ピッ1〜に 7111 I
Iを入れたデータを本来の桁落ち分累積値に代えてアキ
ュムレータに保持させ、以後の処理に供するようにした
が、以後の処理に供するだめのアキュムレータの内容は
、桁落ち分に対応(る(伝送ピッ]・内に桁上がりして
いない)他の予め設定した特定のピッ1〜パターンとし
てもよく、あるいはハードウェアの構成が簡略化できる
ようにその時点でアキュムレータ内で伝送ビットに桁上
がりしている部分を除去したものとして(例えば、第7
図(d)における上位の’ 10 ”を除去し“’10
00”をアキュムレータの内容とづる)もよい。In addition, in the above, in order to actively vary the logic of the accumulator, 7111 I
The data containing I is stored in the accumulator instead of the original cumulative value of the digit loss, and is used for subsequent processing. It may be another preset specific pattern (not carried into the transmission bit), or it may be carried into the transmission bit in the accumulator at that point to simplify the hardware configuration. (for example, the 7th part is removed)
The upper '10' in figure (d) is removed and '10' is removed.
00'' as the contents of the accumulator).
次に、第2の実施例を第8図を参照して説明する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
この第2の実施例は、伝送データへのオーバフローなし
にアキュムレータの内容に加算することの不可能な原デ
ータが与えられた場合には、加算を耶止めるとともに、
直ちにアキュムレータ論理を積極的に異ならせるもので
ある。This second embodiment prevents addition when given raw data that cannot be added to the contents of the accumulator without overflowing into the transmitted data, and
This immediately makes the accumulator logic positively different.
すなわち、スケール値が「4」で、アキュムレータの内
容が第8図(a)に示すように11011″であるとき
に、同図(b)に示すように”00000111111
11101°′なる原データが与えられたとする。この
場合、加算によりオーバフローが生ずることとなるので
、アキュムレータへの加算を行なわずに、原データから
直接同図(c’)に示ずように’011’+1111°
′なる伝送データを取出し伝送するとともに、直ちに同
図(d)のようにアキュムレータの内容を1111 ”
に変更して以後の処理に供する。That is, when the scale value is "4" and the content of the accumulator is 11011'' as shown in FIG.
Suppose that original data of 11101°' is given. In this case, an overflow will occur due to the addition, so instead of adding to the accumulator, the original data will be directly converted to '011' + 1111° as shown in the same figure (c').
'' is retrieved and transmitted, and the contents of the accumulator are immediately transferred to 1111 as shown in (d) of the same figure.
, and use it for subsequent processing.
第3の実施例を第9図を参照して説明する。A third embodiment will be described with reference to FIG.
この第3の実施例は、第2の実施例と同様、伝送データ
へのオーバフローなしにアキュムレータの内容と加算す
ることの不可能な原データが与えられた場合には、加算
を取止めるとともに、直ちにアキュムレータ論理を積極
的に異ならせるものであって、以後の処理に供するアキ
ュムレータ内のデータを桁落ち万全ピッ1−を′1″と
する代わりに単にアキュムレータ内の桁上がりピッI・
分を削除するようにするものである。Similar to the second embodiment, in this third embodiment, when original data that cannot be added to the contents of the accumulator without overflowing to the transmitted data is given, the addition is stopped, and This method immediately actively changes the accumulator logic, and instead of setting the data in the accumulator that will be used for subsequent processing to a ``1'' to ensure a zero digit, it simply changes the carry digit in the accumulator to ``1''.
This is to delete the minutes.
すなわち、スケール値が14」で、アキュムレータの内
容が第9図(a)に示すように“11011″であると
きに、同図(b)に示すように”0000011111
111101”なる原データが与えられたとする。この
場合、加算によりオーバフローが生ずることどなるので
、アキュムレータへの加算を行なわずに原データから直
接同図(C)に示すように°’01111111°′な
る伝送データを取出し伝送するとともに、直ちに同図(
d)のようにアキュムレータの内容の最上位ビットを除
去し’ 1011 ”として、以後の処理に供する。That is, when the scale value is "14" and the contents of the accumulator are "11011" as shown in FIG. 9(a), "0000011111" as shown in FIG. 9(b).
Suppose that the original data 111101'' is given.In this case, since an overflow may occur due to addition, the original data is directly converted to °'01111111°' without addition to the accumulator as shown in the same figure (C). The transmission data is retrieved and transmitted, and the same figure (
As shown in d), the most significant bit of the contents of the accumulator is removed as '1011' and used for subsequent processing.
なお、この場合アキュムレータの桁落ち部に代えて新た
に与えられた原データの桁落ち部を以後の処理のために
アキュムレータに残すデータとしてもよい。In this case, instead of the missing part of the accumulator, the missing part of the newly given original data may be used as data to be left in the accumulator for subsequent processing.
上述では、基本的にアキュムレータの内容すなわち累計
桁落ちデータと与えられる原データとを加算した結果よ
りスケール値に応じたビット位置のデータを抽出して伝
送(主)データとするものとして説明したが、原データ
の内伝送桁位置に該当する部分を圧縮データとして一旦
取出し、その桁落ち分をアキュムレータに加算し、その
結果アキュムレータにキャリーすなわち桁上げが生じた
場合にのみこれを上記圧縮データに加算して、実質的に
上述と同様の伝送データを得るのを基本的な処理論理と
した場合にも上述とほぼ同様にして本発明を実施するこ
とができる。In the above, it was basically explained that the data at the bit position according to the scale value is extracted from the result of adding the contents of the accumulator, that is, the cumulative data with digit loss, and the given original data, and is used as the transmission (main) data. , once extract the part of the original data that corresponds to the transmission digit position as compressed data, add the digit loss to the accumulator, and add it to the compressed data only when a carry occurs in the accumulator. Even if the basic processing logic is to obtain transmission data substantially similar to that described above, the present invention can be implemented in substantially the same manner as described above.
このような場合の実施例が本発明の第4の実施例であり
、第10図にその処理の詳細を示す。An embodiment in such a case is a fourth embodiment of the present invention, and details of the processing are shown in FIG.
すなわち、エンコードに際し、先ず、与えられた原デー
タの桁落ち分データをアキュムレータの内容に加算し、
その結果をアキュムレータに格納する。このときアキュ
ムレータにキャリーが生ずるか否かが判定され、キャリ
ーが生じない場合には、原データの伝送桁位置に該当す
る(スケール値に応じた桁位置のン圧縮8どツトデータ
をそのまま伝送データとする。キャリーが生じた場合に
は、このキャリーを加算することによって上記圧縮8ピ
ツ1〜データにオーパフ、ローが生ずるか否かが判定さ
れ、オーバフローを生じない場合は、上記圧縮8ピツ1
〜データにキャリーを加算したデータを伝送データとす
る。上記キャリー加算により圧縮8ピツ]へデータにオ
ーバフローを生ずる場合の処理が、本発明特有の処理部
分であり、この場合、上記圧縮8ビツトデータをそのま
ま伝送データとするとともに、アキュムレータの内容の
修正を行なって以後の処理に供覆る。」上記アキュムレ
ータ内容の修正処理としては、例えば第1〜第3の実施
例に示したような各種の方式が適用できる。That is, when encoding, first add the data for the digit loss of the given original data to the contents of the accumulator,
Store the result in an accumulator. At this time, it is determined whether or not a carry occurs in the accumulator. If a carry does not occur, it corresponds to the transmission digit position of the original data (the compressed data at the digit position according to the scale value is treated as the transmission data as it is). If a carry occurs, it is determined whether an overflow or low occurs in the compressed 8 bits 1 to 1 data by adding this carry, and if no overflow occurs, the above compressed 8 bits 1 is added.
~The data plus the carry is set as the transmission data. The processing when data overflows to the compressed 8-bit data due to the carry addition described above is a unique processing part of the present invention. and save it for further processing. '' As the process for correcting the contents of the accumulator, various methods such as those shown in the first to third embodiments can be applied.
第11図、および第12図に本発明を用いて具体的に装
置を構成した場合の実施例である本発明の第5の実施例
を示す。FIG. 11 and FIG. 12 show a fifth embodiment of the present invention, which is an embodiment in which a device is specifically configured using the present invention.
第11図は本実施例の送信側の構成を、第12図は本実
施例の受信側の構成をそれぞれ示すものである。FIG. 11 shows the configuration of the transmitting side of this embodiment, and FIG. 12 shows the configuration of the receiving side of this embodiment.
第11図において、第1図と同様の部分には同符号を付
してその詳細な説明を省略する。In FIG. 11, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
すなわち、1はオーディオ信号等のアナログ原信号入力
をディジタルデータに変換するA/D変換器、2はA/
D変換されたPCM符号データを1サンプル分遅延する
サンプル遅延回路、3はPCM符号データの連続する2
サンプル間の差分をとる差分器であり、差分器3の出力
として例えば16ビツトのDPCM符号データが得られ
る。14は例えばメモリを用いて構成されるブロック遅
延回路であり、差分器3から出力されるDPCM符号デ
ータを1デ一タブロツク分遅延させる。15はスケール
検出回路であり、差分器3から出力されるDPCM符号
データ1ブロック分の全データから各データブロック内
のサンプルデータの絶対値の最大値を検出して、その検
出値をもとにブロック毎のスケール値を設定し、該設定
スケール値を例えば桁シフト不要の場合を含めて4ピツ
1〜のデータとして出力する。That is, 1 is an A/D converter that converts an analog original signal input such as an audio signal into digital data, and 2 is an A/D converter.
A sample delay circuit that delays D-converted PCM code data by one sample, 3 is a sample delay circuit that delays two consecutive PCM code data.
This is a subtractor that takes the difference between samples, and for example, 16-bit DPCM code data is obtained as the output of the subtractor 3. Reference numeral 14 denotes a block delay circuit constructed using, for example, a memory, which delays the DPCM code data outputted from the differentiator 3 by one digital block. 15 is a scale detection circuit, which detects the maximum absolute value of sample data in each data block from all the data for one block of DPCM code data output from the subtractor 3, and calculates the maximum value based on the detected value. A scale value is set for each block, and the set scale value is output as data of 4 pits 1, including cases where digit shift is not required.
なお、上述は符号に正負の存在づ゛る2’−sコンブリ
メントを用いている場合を前提としており、スケール値
がサンプルデータの絶対値の最大値で決せられるものと
して説明したが、他の符号を用いる場合にはその符号に
見合また他の方式によってスケール値の検出を行なう必
要が生ずる場合もあり得る。Note that the above description assumes that a 2'-s combination is used, where the sign has a positive or negative sign, and the scale value is determined by the maximum absolute value of the sample data. When using a code, it may be necessary to detect the scale value using another method depending on the code.
16はアキュムレータを備えた圧縮エンコータ、17は
アキュムレータ補正回路であり、これら両者により先に
説明したデータ圧縮部の機能を実現している。16 is a compression encoder equipped with an accumulator, and 17 is an accumulator correction circuit, both of which realize the functions of the data compression section described above.
すなわち、圧縮エンコーダ16はアキュムレータを内蔵
しており、次のように動作する。スケール検出回路15
で検出設定されたスケール値に基づき、ブロック遅延回
路14から与えられるこの場合16ビツトのDPCM符
号データより該スケール値に対応するビット位置の8ピ
ツ1〜(伝送主データのビット長)の圧縮データを取出
し、これを一旦保持するとともにアキュムレータ補正回
路17に与える。同峙に上記圧縮データを取出した陽i
の桁落ち部をアキュムレータに加算し伝送桁内へのキャ
リーが生じた場合はそのキャリー情報をアキュムレータ
補正回路17に与える。そして、アキュムレータ補正回
路17から接述するアキュムレータ補正パターンの入力
がない場合には上記アキュムレータのキャリーを上記圧
縮データに加算し伝送主データとして出ツノする。アキ
ュムレータ補正パターンの入力があった場合には、その
アキュムレータ補正パターンをその時点でアキュムレー
タに保持されていた内容と置換えてアキュムレータに保
持させるとともにそのとき保持されている圧縮データを
そのまま伝送主データとして出力する。That is, the compression encoder 16 has a built-in accumulator and operates as follows. Scale detection circuit 15
Based on the scale value detected and set by the block delay circuit 14, compressed data of 8 bits 1 to (the bit length of the transmission main data) at the bit position corresponding to the scale value is obtained from the DPCM code data, in this case 16 bits, given from the block delay circuit 14. is taken out, temporarily held, and given to the accumulator correction circuit 17. Positive i which extracted the above compressed data at the same time
If a carry into the transmission digit occurs, the carry information is given to the accumulator correction circuit 17. If the accumulator correction pattern described above is not input from the accumulator correction circuit 17, the carry of the accumulator is added to the compressed data and output as main transmission data. When an accumulator correction pattern is input, the accumulator correction pattern is replaced with the content held in the accumulator at that time and is held in the accumulator, and the compressed data held at that time is output as is as the main transmission data. do.
そしてアキュムレータ補正回路17は次のように動作す
る。圧縮エンコーダ16から与えられる圧縮データとア
キュムレータのキャリーそしてスケール検出回路15か
ら与えられるスケール値に基づいて伝送主データにおけ
るオーバフローを生ずる条件が成立しているか否かを検
出する。該オーバフロー条件が成立していないと判定さ
れた場合はアキュムレータ補正回路17は何もしない。The accumulator correction circuit 17 operates as follows. Based on the compressed data given from the compression encoder 16, the carry of the accumulator, and the scale value given from the scale detection circuit 15, it is detected whether a condition that causes an overflow in the transmitted main data is satisfied. If it is determined that the overflow condition is not satisfied, the accumulator correction circuit 17 does nothing.
そして、該オーバフロー条件が成立すると判定された場
合は、予め設定された桁落ち分のビット数のアキュムレ
ータ補正パターンを圧縮エンコーダに16に与える。If it is determined that the overflow condition is satisfied, an accumulator correction pattern having a preset number of bits corresponding to the loss of digits is provided to the compression encoder 16.
例えば圧縮エンコーダ16で抽出された圧縮データが0
1111111 ”であり、アキュムレータのキャリー
もある場合には上述のオーバフローが発生することとな
るので、上記アキュムレータ補正パターンが圧縮エンコ
ーダ16に与えられる。圧縮エンコーダ16では、その
アキュムレータ補正パターンをその時点でアキュムレー
タに保持されていた内容と置換えてアキュムレータに保
持さ丼るとともにそのとき保持されている圧縮データを
そのまま伝送主データとして出力する。For example, if the compressed data extracted by the compression encoder 16 is 0
1111111'', and if there is a carry in the accumulator, the above-mentioned overflow will occur, so the above accumulator correction pattern is given to the compression encoder 16.The compression encoder 16 applies the accumulator correction pattern to the accumulator at that point. The compressed data held at that time is replaced with the contents held in the accumulator and output as the main transmission data.
この8ビツトの伝送主データとスケール検出回路15か
ら出力されるブロック毎の4ピツ1〜のスケール情報デ
ータとが送信回路18に供給され、両データがパラレル
データからシリアルデータに変換されるとともに時分割
的に多重化されて直列的に伝送系に送出される。This 8-bit transmission main data and the scale information data of 4 bits 1 to 1 for each block outputted from the scale detection circuit 15 are supplied to the transmission circuit 18, where both data are converted from parallel data to serial data and time It is multiplexed in sections and sent out serially to the transmission system.
また、19はコントロールシーケンサ部であり、内蔵し
たクロックジェネレータのクロック信号に基づいて動作
し、上記各部すなわちA/D変換器1、サンプル遅延回
路2、差分器3、ブロック遅延回路14、スケール検出
回路15、圧縮エンコーダ16、アキュムレータ補正回
路17および送信回路18の各部をそれぞれ所定のタイ
ミングで所定のごとく動作させるため、各部に制御信号
を与えている。Further, 19 is a control sequencer section, which operates based on the clock signal of the built-in clock generator, and includes the above-mentioned components, namely the A/D converter 1, sample delay circuit 2, difference unit 3, block delay circuit 14, and scale detection circuit. 15, the compression encoder 16, the accumulator correction circuit 17, and the transmission circuit 18 are each provided with a control signal in order to operate in a predetermined manner at a predetermined timing.
以上が本実施例における送信側の構成であり、次に本実
施例の受信側の構成を説明する。The above is the configuration of the transmitting side in this embodiment. Next, the configuration of the receiving side in this embodiment will be explained.
′第12図において、20は、伝送系から入力された伝
送信号から、この場合、8ビツトの主データと4ビツト
のスケール情報データを分離し且つ両データをそれぞれ
シリアルデータからパラレルデータに変換するための受
信回路である。' In Fig. 12, 20 separates 8-bit main data and 4-bit scale information data from the transmission signal input from the transmission system, and converts both data from serial data to parallel data. This is a receiving circuit for
21はシフトクロック発生部であり、受信回路20から
入力されたスケール情報データに基づいてシフトすべき
ビット数に対応するシフ1〜クロツクを出力する。22
は例えばシフトレジスタを用いたデータ伸長回路であり
、受信回路20から入力された主データすなわち圧縮D
PCM符号データ(8ビツト)をシフミークロック発生
部21から与えられるシフトクロックによってこの場合
上位ヘビットシフトし16ビツ1−のDPCM受信デー
タに伸長する。なお、このデータ伸長に際し2′Sコン
ブリメントの符号で全体の動作が行なわれるように作ら
れている場合には、シフトの回数に関連し、主データ(
圧縮DPCM符号)のMSBにある極性符号と同じもの
(Oまたは1)がシフトレジスタの上位に連続して位置
するように処理される。すなわち、このデータ伸長回路
22において8ビツトの主データはそのデータの属する
ブロックのスケール情報に応じたとットシ71〜が施さ
れ、DPCM受信データに変換される。23はこの場合
16ビツトの全加算器からなる加算回路であり、第1図
における加界器4に対応し、データ伸長回路22から出
力されたDPCM受信データを加算累計して15ビット
のPCM受信データどして出力する。24はデータボー
ルドレジスタであり、第1図における遅延回路5にほぼ
相当し1サンプル前の加算回路23の出力PCM受信デ
ータすなわち1サンプル前までの累計値を保持し、その
まま加算回路23に入力して最新のデータ伸長回路出力
(DPCM受信データ)との加算に供する。なお、この
加算による積分系は完全積分器の構成を用いるよりも、
不完全積分器の構成を用いた方が好ましい場合が多い。Reference numeral 21 denotes a shift clock generating section, which outputs shift 1 to clocks corresponding to the number of bits to be shifted based on the scale information data inputted from the receiving circuit 20. 22
is a data decompression circuit using a shift register, for example, and the main data inputted from the receiving circuit 20, that is, the compressed D
In this case, the PCM code data (8 bits) is shifted to the upper bit by the shift clock given from the shift-me clock generator 21, and expanded into 16-bit DPCM reception data. Note that if the data is expanded so that the entire operation is performed using the 2'S combination code, the main data (
The polarity code (0 or 1) that is the same as the MSB of the compressed DPCM code (compressed DPCM code) is processed so that it is consecutively located in the upper part of the shift register. That is, in this data expansion circuit 22, the 8-bit main data is subjected to processing 71 to 71 according to the scale information of the block to which the data belongs, and is converted into DPCM reception data. In this case, 23 is an addition circuit consisting of a 16-bit full adder, which corresponds to the adder 4 in FIG. Output the data. Reference numeral 24 denotes a data bold register, which roughly corresponds to the delay circuit 5 in FIG. and is used for addition with the latest data expansion circuit output (DPCM received data). Note that this integration system using addition is more efficient than using a complete integrator configuration.
It is often preferable to use an imperfect integrator configuration.
何故ならば、本発明のようなアキュムレータ内容の修正
を行なうと、それによって生ずる僅かな直流誤差が積分
加等系の中にいつまでも残ってしまうからである。この
ような不都合を解消するためには加算回路23へのフィ
ードバック系(データホールドレジスタ24からの)の
利得をfljよりもやや小さくして不完全積分とすれば
よい。25は第1図のD/A変換器6にほぼ相当するD
/A変換器であり、データホールドレジスタ24に保持
された15ビツトのPCM受信データをアナログ値に戻
り。26はD/A変換器25の出力から不要な高周波成
分牽除去するローパスフィルタであり、この出力として
オーディオ信号等のアナログ信号が得られる。This is because, if the contents of the accumulator are modified as in the present invention, a slight DC error caused by the modification will remain in the integral-addition system forever. In order to eliminate this inconvenience, the gain of the feedback system (from the data hold register 24) to the adder circuit 23 may be made slightly smaller than flj to provide incomplete integration. 25 is D, which approximately corresponds to the D/A converter 6 in FIG.
/A converter, which returns the 15-bit PCM received data held in the data hold register 24 to an analog value. A low-pass filter 26 removes unnecessary high-frequency components from the output of the D/A converter 25, and an analog signal such as an audio signal is obtained as the output.
また、27はコントロールシーケンサ部であり、上記各
部、すなわち受信回路20、シフトクロック発生部21
、データ伸長回路22、データホールドレジスタ24等
の各部をそれぞれ所定のタイミングで所定のごとく動作
させるため、各部に制御信号を与えるとともに、上述し
た受信回路20の主データ分離に際してのピッ1〜数の
制御を行なう。Further, 27 is a control sequencer section, which includes the above-mentioned sections, ie, the receiving circuit 20 and the shift clock generating section 21.
, the data decompression circuit 22, the data hold register 24, etc., in order to operate each part in a predetermined manner at a predetermined timing, a control signal is given to each part, and the number of pins 1 to 1 when separating the main data of the receiving circuit 20 described above is applied. control.
次に上述した構成における動作について説明する。Next, the operation in the above-described configuration will be explained.
まず送信側において、アナログ原信号(例えばオーディ
オ信号)はA/D変換器1でPCM符号データ(15ご
ツト)に変換され、サンプル遅延回路2で遅延された1
サンプル前のデータとの差分が差分器3で算出されDP
CM符号データ(16ビツト)に変換される。First, on the transmitting side, an analog original signal (for example, an audio signal) is converted into PCM code data (15 bits) by an A/D converter 1, and then delayed by a sample delay circuit 2.
The difference with the data before the sample is calculated by the subtractor 3 and the DP
It is converted into CM code data (16 bits).
このデータはスケール検出回路15に与えられ、所定数
のサンプルからなる1ブロツク分のDPCM符号データ
から最大差分く差分には正負があるので正確には差分の
絶対値すなわち差が最も大きな値)がめられて該最大差
分に応じたスケール値(桁シフト情報)データ(4ビツ
ト)がこのスケール検出回路15から出力される。This data is given to the scale detection circuit 15, and the maximum difference is determined from one block of DPCM code data consisting of a predetermined number of samples.Differences can be positive or negative, so to be precise, the absolute value of the difference, that is, the value with the largest difference) is the maximum difference. The scale value (digit shift information) data (4 bits) corresponding to the maximum difference is output from the scale detection circuit 15.
このスケール検出回路15の設定スケール(直出力はブ
ロック毎に更新され、1ブロツクのDPCM符号データ
に共通のスケール値データとなる。The set scale (direct output) of this scale detection circuit 15 is updated for each block and becomes scale value data common to one block of DPCM code data.
このスケール情報検出の時間ずれを補正するためブロッ
ク遅延回路14で1ブロツク分遅延されたDPCM符号
データが圧縮エンコーダ16およびアキュムレータ補正
回路17で逐次スケール値に応′じてデータ圧縮される
。In order to correct this time lag in scale information detection, the DPCM code data delayed by one block in the block delay circuit 14 is sequentially compressed in the compression encoder 16 and the accumulator correction circuit 17 according to the scale value.
すなわち、圧縮エンコーダ16では、ブロック遅延回路
14で1ブロツク分遅延されたDPCM符号データの伝
送桁相当分、すなわちスケール検出回路15で設定され
たスケール値に対応するHr位置の伝送ビット長部分の
データである圧縮データが抽出されるとともにこのとき
の下位桁落ち分がアキュムレータに加算される。上記圧
縮データとアキュムレータのキャリー情報はアキュムレ
ータ補正回路17に与えられ、これら圧縮データおよび
キャリー情報により伝送桁にお(プるオーツスフローが
生ずると判定された場合にのみ、予め設定されたアキュ
ムレータ補正バ?−ンがアキュムレータ補正回路17か
ら圧縮エンコーダ16に与えられる。圧縮エンコーダ1
6は、アキュムレータ補正パターンが与えられると、そ
のアキュムレータ補正パターンをその時点でアキュムレ
ータに保持されていた内容と置換えてアキュムレータに
格納するとともにそのとき保持されて(する圧縮データ
をそのまま伝送主データとして出力する。アキュムレー
タ補正パターンが与えら1tな0場合、圧縮エンコーダ
16は、アキュムレータの(云送1tr内へのキャリー
があるときはそのキャリーを圧縮データに加算して伝送
主データとし、該キャIノーのないときは圧縮データを
そのまま伝送主データとして、それぞれ出力する。That is, in the compression encoder 16, the data corresponding to the transmission digits of the DPCM code data delayed by one block in the block delay circuit 14, that is, the data in the transmission bit length portion at the Hr position corresponding to the scale value set in the scale detection circuit 15. The compressed data is extracted, and the lower digits at this time are added to the accumulator. The compressed data and the carry information of the accumulator are given to the accumulator correction circuit 17, and only when it is determined that the compressed data and the carry information cause an automatic flow in the transmission digit, a preset accumulator correction circuit 17 is applied. - is given from the accumulator correction circuit 17 to the compression encoder 16.Compression encoder 1
6, when an accumulator correction pattern is given, replaces the accumulator correction pattern with the contents held in the accumulator at that time and stores it in the accumulator, and outputs the compressed data held at that time as the transmission main data. If the accumulator correction pattern is given and 1t is 0, the compression encoder 16 adds the carry to the compressed data as transmission main data if there is a carry within the (transmission 1tr) of the accumulator. If not, the compressed data is output as is as the transmission main data.
この主データとスケール情報データが送信回路18を介
して伝送系に送出される。なお、送(言回路18におけ
る詩分割合成に際しスケール情報デ−タを介挿するため
必要に応じて主データ列を時間軸圧縮づるなどの処理を
施してもよいことはいうまでもない。This main data and scale information data are sent to the transmission system via the transmission circuit 18. It goes without saying that the main data string may be subjected to time axis compression or other processing as necessary in order to insert scale information data during verse division and synthesis in the transmission circuit 18.
PCMが基準レベル例えばOレベルからの符号を含む値
を伝送するのに対し、DPCMはサンプル間の差分を伝
送するため、オーディオ信号等の周波数がサンプリング
周期に比して非常に高い場合には正のピーク値付近と負
のピーク値付近の差分がDPCM符号となる場合があり
、このためDPCM符号データの最大ピッ1〜数はPC
M符号データより1ビット多く必要となる。したがって
上述では15ピツトのPCM符号データから16ビツト
のDPCM符号データを得、これを8および9ビットの
主データで伝送するためのスケール値は桁シフト不要の
場合を含めて9種となり、4ビツトのスケール情報デー
タとしている。While PCM transmits a value that includes a code from a reference level, such as the O level, DPCM transmits the difference between samples, so if the frequency of the audio signal is very high compared to the sampling period, it may not be correct. The difference between the vicinity of the peak value and the vicinity of the negative peak value may become the DPCM code. Therefore, the maximum pitch 1 to number of DPCM code data is
One bit more is required than the M code data. Therefore, in the above, 16-bit DPCM code data is obtained from 15-bit PCM code data, and the scale values for transmitting this as 8- and 9-bit main data are 9 types, including cases where digit shift is not required, and 4-bit This is scale information data.
このようにして伝送系に送出された送信データを受信す
る受信側の動作について説明する。The operation of the receiving side that receives the transmission data sent to the transmission system in this manner will be explained.
伝送系から与えられる伝送信号はこの場合シリアル化さ
れ時分割多重化された圧縮DPCM符丹からなる8ビツ
トの主データとデータブロック毎のこの場合4ピッI−
のスケール情報データで構成されている。この伝送信号
が与えられる受信回路20では、受信信号からスケ、一
層情報データと主データとが分離されるとどもにこれら
両データがパラレル化され、それぞれ出力される。具体
的には例えば、受信信号からブロック毎のく例えば、必
要に応じて適宜付加された同期データ等に基づいて)ス
ケール情報がまず分離抽出され、そのスケール情報デー
タに続く8ビツト・ずつのデータが主データとしてその
ブロックの期間、づなわち次のスケール情報の分離抽出
まで逐次抽出される。In this case, the transmission signal given from the transmission system is 8-bit main data consisting of compressed DPCM codes that are serialized and time-division multiplexed, and 4-bit I-bit data for each data block.
It consists of scale information data. In the receiving circuit 20 to which this transmission signal is applied, the received signal is separated into information data and main data, and both of these data are parallelized and outputted respectively. Specifically, for example, scale information is first separated and extracted from the received signal for each block (for example, based on synchronization data added as necessary), and then 8-bit data following the scale information data is extracted. is sequentially extracted as main data during the period of that block, that is, until the next separate extraction of scale information.
これら受信主データと受信スケール情報データは受信回
路20からそれぞれデータ伸長回路22とシフ1−クロ
ック発生部21に入力される。シフ]・クロック発生部
21からは受信スケール情報データに対応するシフトク
ロックが出力され、このシフ1〜クロツクがデータ伸長
回路22に与えられ8ビツトの受信主データに桁シフl
−(ビットシフ(−)が施され、且つ2−sコンプリメ
ンI〜符号の場合には上位ビットが極性ビットで埋めら
れて、16ビツトのDPCM受信データに変換される。These reception main data and reception scale information data are inputted from the reception circuit 20 to the data expansion circuit 22 and shift 1-clock generation section 21, respectively. Shift] - The clock generator 21 outputs a shift clock corresponding to the received scale information data, and these shift clocks are given to the data decompression circuit 22 to perform digit shift l on the 8-bit received main data.
-(A bit shift (-) is applied, and in the case of a 2-s complement I~ code, the upper bits are filled with polarity bits, and the data is converted into 16-bit DPCM reception data.
このとき桁シフトにより生ずる下位の空白ピッ]・には
例えば0データが付加される。このDPCM受信データ
が加算回路23に与えられ、データボールドレジスタ2
4に保持されている1ザンブル前の加算回路23出力デ
ータと加算される。すなわち、この加算回路23の出力
データはDPCM受信データの累計(積分)値、つまり
15ビツトのPCM受信データである。このPCM受信
データはデータホールドレジスタ24を介してD/A変
換器25で逐次D/A変換され、さらにローパスフィル
タ26で不要な高周波成分が除去されて例えばオーディ
オ信号等のアナログ信号として出力される。At this time, 0 data, for example, is added to the lower blank pix generated by the digit shift. This DPCM reception data is given to the adder circuit 23, and the data bold register 2
It is added to the output data of the adder circuit 23 one sample before, which is held at 4. That is, the output data of this adder circuit 23 is the cumulative (integrated) value of the DPCM reception data, that is, 15-bit PCM reception data. This PCM reception data is sequentially D/A converted by a D/A converter 25 via a data hold register 24, and unnecessary high frequency components are removed by a low pass filter 26, and output as an analog signal such as an audio signal. .
このようにして、送信側で切捨部つまり桁落ち部を累積
して以後の送信データにほぼ反映させた送信データを送
信し、受信側でこれを受信して有効な復号復調を行なう
ことができるため、8ビツトの主データを伝送するだけ
で実質的に9ピッ]−以上での受信に相当する精度が実
現される。In this way, the transmitting side can accumulate the truncation part, that is, the digit loss part, and transmit the transmission data that is almost reflected in the subsequent transmission data, and the receiving side can receive this data and perform effective decoding and demodulation. Therefore, by simply transmitting 8-bit main data, it is possible to achieve an accuracy equivalent to reception at 9 bits or more.
上述のように、データ圧縮に際して、アキュムレータの
内容と圧縮データとの加算などによって、桁落ち分の累
積処理を行なうことに起因し、例えば伝送データが2′
コンプリメン(・の場合は極性が反転するなという、極
めて好ましくないオーバフローが発生することを、アキ
ュムレータの論理を一時的に異ならせることによって、
極めて効果的に且つ完全にしかもハードウェアの複雑化
を要することなく防止することができ、少ないビット数
で伝送可能な高効率PCM伝送を有効に実現1′ること
かできる。As mentioned above, when compressing data, for example, transmission data is 2'
By temporarily changing the logic of the accumulator, we can prevent an extremely undesirable overflow (in which case the polarity will not be reversed in the case of completion).
This can be extremely effectively and completely prevented without complicating the hardware, and high-efficiency PCM transmission that can be transmitted using a small number of bits can be effectively realized 1'.
なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例にのみ限定
されることなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変
形して実施することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.
また、本発明はDPCMに限定されるものではなく通常
のPCMの圧縮に用いてもよいことはもちるlυてあり
、送信側で上記実施例と実質的に同様なアキュムレータ
動作を用いているものであればどのようなシステムに適
用してもよいこともいうまでもない。Furthermore, the present invention is not limited to DPCM, but may be used for normal PCM compression, and may use substantially the same accumulator operation as the above embodiment on the transmitting side. Needless to say, it can be applied to any system.
すなわち本発明はDPCM方式において用いられた場合
に最大の効果を発揮する。何故ならば、D P C’M
受信には積分器を必要とし、本発明ではアキュムレータ
動作により積分値がほぼ正しくなるようにして伝送して
いるからである。That is, the present invention exhibits the greatest effect when used in the DPCM system. Because D P C'M
This is because an integrator is required for reception, and the present invention uses an accumulator operation to ensure that the integrated value is approximately correct during transmission.
しかしながら、通常のPCM方式において本発明を用い
てデータ圧縮伝送を行なっても、受信側のディエンファ
シス回路が積分器にほぼ等しい動作を行なってデータを
正しい値に近付ける。そして、オーバフローエラーの低
減による伝送制度のi上、積分値が正しくなるようにデ
ータが送られることに基づくノイズの白色化等の重要な
効果が得られる。However, even when data compression transmission is performed using the present invention in a normal PCM system, the de-emphasis circuit on the receiving side performs an operation almost equivalent to an integrator to bring the data closer to the correct value. In addition to improving transmission accuracy by reducing overflow errors, important effects such as whitening of noise based on data being sent so that the integral value is correct can be obtained.
また、上述におけるディジタル処理機能の一部または全
部をこれと等価な他の48成と置換えたり、コンピュー
タを用いて実現するようにしたりしてもよい。Furthermore, some or all of the digital processing functions described above may be replaced with other equivalent 48 functions, or may be realized using a computer.
さらに、スケール情報は、主データ取出しのビット位置
の基準を逆にく上位8桁を基準に)設定し、第5図(a
)をスケール情報「7」、同図(b)を「6」、同図(
c)を「0」として、2准将号化するなどしてもよい。Furthermore, the scale information is set by setting the standard of the bit position for main data retrieval (reversely, based on the upper 8 digits) as shown in Fig. 5 (a).
) is scale information "7", the same figure (b) is "6", the same figure (
c) may be set to "0" to make it into 2 brigadier generals.
なお、本発明をステレオオーディオ信号の伝送に用いる
場合に左右両チャンネルの伝送データを交互に伝送して
時分割多重化を図ることなど通常のディジタルオーディ
オ技術等で行われている種々の技術を併用しても良いこ
とはもちろんである。Note that when the present invention is used to transmit stereo audio signals, various techniques used in ordinary digital audio techniques, such as alternately transmitting left and right channel transmission data to achieve time division multiplexing, can be used in conjunction with the present invention. Of course, it is okay to do so.
[発明の効果〕
本発明によれば、P CM符号データを少ないビット数
で精度よく伝送するにあたって、伝送データのオーバフ
ローエラーの発生を充分におさえ、伝送精度を一層高め
て実用上も測定上も充分な結果が得られて、しかもハー
ドウェアの複雑化等の新たな問題を生じることのない信
号伝送方式を提供することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, when transmitting PCM code data with high precision using a small number of bits, the occurrence of overflow errors in the transmitted data is sufficiently suppressed, the transmission precision is further improved, and it is possible to achieve practical and measurement advantages. It is possible to provide a signal transmission method that provides satisfactory results and does not cause new problems such as complication of hardware.
第1図は差分PCMの一例を説明づるためのシステムブ
ロック図、第2図はp CMにおけるデータ圧縮の一例
を示すシステムブロック図、第3図および第4図は同例
を説明するための図、第5図および第6図は同例におけ
るオーバフローエラーの発生を説明するための図、第7
図〜第9図はそれぞれ本発明の第1〜第3の実施例の原
理を説明するための図、第10図は本発明の第4の実施
例における処理のフローチャート、第11図および第1
2図は本発明の第5の実施例にJ3けるそれぞれ送信側
および受信側の構成を示すブロック図である。
1・・・A/D変換器、2・・・サンプル遅延回路、3
・・・差分器、14・・・ブロック遅延回路、15・・
・スケー′ル検出回路、16・・・圧縮エンコーダ、1
7・・・アキュムレータ補正回路、18・・・送イ0回
銘、20・・・受信回路、21・・・シフトクロック発
生部、22・・・データ伸長回路、23・・・加算回路
、24・・・データホールドレジスタ、25・・・D/
A変換器、26・・・ローパスフィルタ。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
木
沁 刹FIG. 1 is a system block diagram for explaining an example of differential PCM, FIG. 2 is a system block diagram for explaining an example of data compression in PCM, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the same example. , Figures 5 and 6 are diagrams for explaining the occurrence of an overflow error in the same example, and Figure 7 is a diagram for explaining the occurrence of an overflow error in the same example.
9 to 9 are diagrams for explaining the principles of the first to third embodiments of the present invention, respectively, FIG. 10 is a flowchart of processing in the fourth embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 2 is a block diagram showing the configurations of the transmitting side and the receiving side, respectively, in J3 according to the fifth embodiment of the present invention. 1... A/D converter, 2... Sample delay circuit, 3
...Differentiator, 14...Block delay circuit, 15...
・Scale detection circuit, 16... Compression encoder, 1
7... Accumulator correction circuit, 18... Transmission 0 time mark, 20... Receiving circuit, 21... Shift clock generation section, 22... Data expansion circuit, 23... Adding circuit, 24 ...Data hold register, 25...D/
A converter, 26...low pass filter. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue
Claims (5)
単位でPCM符号原データのブロック内最大値を検出し
、該検出値に基づいてスケール値を定め、上記原データ
の該スケール値に対応するピッ1ル位置から予定ビット
数のデータを逐次取出すとともに、その実質的な下位残
余データを後続の原データに加算した場合に上記予定ピ
ッ]〜数のデータにオーバフローを生じるが否かを判定
し、オーバフローを生じないと判定された場合は上記加
算を実行し、オーバフローを生じると判定された場合は
上記加算を行なわず実質的にオーバフローを生じない所
定の論理にて処理を行なって、上記原データより少ない
ピッ1〜数であって該原データの上位有効ピッj・がお
おむね優先された主データを得、この主データと上記ス
ケール値を示すスケール情報とを伝送系で伝送し、これ
を受信して受信主データを受信スケール情報に応じてピ
ン1〜シフl−L、て上記原データと等しいビット数の
再生データを得ることを特徴とする信号伝送方式。(1) Detect the maximum value in the block of the PCM code original data in units of data blocks consisting of data groups for each scheduled time, determine the scale value based on the detected value, and calculate the pitch corresponding to the scale value of the original data. Sequentially extracting the data of the scheduled number of bits from the 1st bit position, and determining whether overflow occurs in the data of the scheduled number of bits when adding the substantial lower residual data to the subsequent original data, If it is determined that no overflow will occur, the above addition is performed, and if it is determined that an overflow will occur, the above addition is not performed and processing is performed using a predetermined logic that does not substantially cause overflow, and the above original data is processed. Obtain main data that has a smaller number of pitches and generally prioritizes the upper effective pitches of the original data, transmit this main data and scale information indicating the scale value above through a transmission system, and receive it. A signal transmission method characterized in that received main data is transferred from pins 1 to shift l-L according to reception scale information to obtain reproduced data with the same number of bits as the original data.
場合に上記加詐に代えて行なう実質的にA−バフローを
生じない所定の論理は、下位残余データを予定値に置換
えて以後の処理に供するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の信号伝送方式。(2) When it is determined that an overflow will occur due to the addition, the predetermined logic that is performed in place of the above-mentioned fraud and does not substantially cause an A-buffer is to replace the lower residual data with a scheduled value and use it for subsequent processing. The signal transmission system according to claim 1, characterized in that:
場合に上記加算に代えて行なう実質的にオーバフローを
生じない所定の論理は、下位残余データの伝送性への桁
上げ相当分を削除して以後の処理に供するものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号伝送方
式。(3) When it is determined that an overflow will occur due to the addition, the predetermined logic that does not substantially cause an overflow, which is performed instead of the above addition, deletes the carry equivalent to the transmittance of the lower residual data and 2. The signal transmission method according to claim 1, wherein the signal transmission method is used for processing.
場合に上記加算に代えて行なう実質的にA−ハフローを
生じない所定の論理は、従前の下位残余データをクリア
し7与えられた原データの下位残余データ桁分を以後の
処理に供づるちのであることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の信号伝送方式。(4) When it is determined that an overflow will occur due to the addition, the predetermined logic that is performed in place of the above addition and which does not substantially cause an A-H flow is to clear the previous lower-order residual data and 7. 2. The signal transmission system according to claim 1, wherein the remaining data digits are used for subsequent processing.
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4項のい
ずれか一項に記載の信号伝送方式。(5) The signal transmission method according to any one of claims 1 to 4, wherein the PCM code original data is DPCM code data.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16304283A JPH0229255B2 (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | SHINGODENSOHOSHIKI |
DE19843411962 DE3411962A1 (en) | 1983-03-31 | 1984-03-30 | DATA TRANSFER DEVICE |
US06/596,199 US4633483A (en) | 1983-03-31 | 1984-04-02 | Near-instantaneous companding PCM involving accumulation of less significant bits removed from original data |
GB08408439A GB2139834B (en) | 1983-03-31 | 1984-04-02 | Data transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16304283A JPH0229255B2 (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | SHINGODENSOHOSHIKI |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6054538A true JPS6054538A (en) | 1985-03-29 |
JPH0229255B2 JPH0229255B2 (en) | 1990-06-28 |
Family
ID=15766075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16304283A Expired - Lifetime JPH0229255B2 (en) | 1983-03-31 | 1983-09-05 | SHINGODENSOHOSHIKI |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0229255B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0545316U (en) * | 1991-11-15 | 1993-06-18 | 三菱農機株式会社 | Mobile farm machinery work unit transmission |
US6198940B1 (en) | 1997-06-26 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Mobile radiophone apparatus |
JP2005529520A (en) * | 2002-06-05 | 2005-09-29 | ソニック・フォーカス・インク | Acoustic virtual reality engine and new technology to improve delivered speech |
-
1983
- 1983-09-05 JP JP16304283A patent/JPH0229255B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0545316U (en) * | 1991-11-15 | 1993-06-18 | 三菱農機株式会社 | Mobile farm machinery work unit transmission |
US6198940B1 (en) | 1997-06-26 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Mobile radiophone apparatus |
JP2005529520A (en) * | 2002-06-05 | 2005-09-29 | ソニック・フォーカス・インク | Acoustic virtual reality engine and new technology to improve delivered speech |
JP4817658B2 (en) * | 2002-06-05 | 2011-11-16 | アーク・インターナショナル・ピーエルシー | Acoustic virtual reality engine and new technology to improve delivered speech |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0229255B2 (en) | 1990-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0293533A2 (en) | Method and apparatus employing offset extraction and companding for digitally encoding and decoding high-fidelity audio signals | |
AU611443B2 (en) | Apparatus for digital signal | |
NO176040B (en) | Device for processing audio signals | |
GB2139834A (en) | Data transmission system | |
US6377193B1 (en) | System for converting between non-logarithmic values and logarithmic values | |
JPS6054538A (en) | Signal transmitting system | |
US4783792A (en) | Apparatus for transmitting digital signal | |
US4759038A (en) | PCM transmission system | |
EP0102608A2 (en) | Expansion circuit for digital signals | |
JPS6046629A (en) | Method and apparatus for transmitting signal | |
JPS6070836A (en) | Transmitter | |
JPS6041336A (en) | Signal transmission system | |
JPH02290342A (en) | Receiver | |
JP2652371B2 (en) | Audio coding method | |
US4792794A (en) | Differential pulse code modulation system with neutralization of direct current information | |
JPS5866440A (en) | Waveform coding system | |
JP2785822B2 (en) | High-efficiency encoding device and decoding device for television signal | |
JPS59182639A (en) | Signal transmission system | |
JPS6319920A (en) | Voice coding system | |
JPS6016039A (en) | Receiver | |
JPS6319921A (en) | Voice coding system | |
JP3634934B2 (en) | Modulation circuit, demodulation circuit, and modulation / demodulation system | |
JPS6226101B2 (en) | ||
JPS60163546A (en) | Digital signal transmission system | |
JP2521050B2 (en) | Speech coding system |