JPH0223101B2 - - Google Patents

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JPH0223101B2
JPH0223101B2 JP1974384A JP1974384A JPH0223101B2 JP H0223101 B2 JPH0223101 B2 JP H0223101B2 JP 1974384 A JP1974384 A JP 1974384A JP 1974384 A JP1974384 A JP 1974384A JP H0223101 B2 JPH0223101 B2 JP H0223101B2
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JP
Japan
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data
bits
scale value
circuit
signal
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Application number
JP1974384A
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Japanese (ja)
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JPS60163546A (en
Inventor
Susumu Takahashi
Hiroyuki Kanzaki
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Sansui Electric Co Ltd
Original Assignee
Sansui Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sansui Electric Co Ltd filed Critical Sansui Electric Co Ltd
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Priority to DE19843411962 priority patent/DE3411962A1/en
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Priority to US06/596,199 priority patent/US4633483A/en
Publication of JPS60163546A publication Critical patent/JPS60163546A/en
Publication of JPH0223101B2 publication Critical patent/JPH0223101B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion 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
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/3053Block-companding PCM systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

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
号伝送方式に係り、特に差分PCMと準瞬時圧伸
PCMを用いた伝送効率のすぐれた信号伝送方式
に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a signal transmission system using PCM (Pulse Code Modulation), and in particular to differential PCM and quasi-instantaneous companding.
This paper relates to a signal transmission method using PCM with excellent transmission efficiency.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

効率のよいPCM符号化方式として差分PCM
(以下DPCMで示す)が知られている。通常の
PCM符号化がオーデイ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イジタル
データすなわちPCM符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ち2サン
プル間の差分だけをデイジタルデータとして伝送
するもので、差分データであるから少ないビツト
数でデイジタル表現でき、データを圧縮すること
ができる。
Differential PCM as an efficient PCM encoding method
(hereinafter referred to as DPCM) is known. normal
While PCM encoding transmits the values obtained by sampling an analog original signal such as an audio signal every moment as digital data, that is, PCM code, DPCM transmits only the difference from the previous value, that is, the difference between two samples, as digital data. Because it is differential data, it can be digitally expressed with a small number of bits, and the data can be compressed.

第1図にDPCM符号化を用いた伝送システム
の一例を示す。
Figure 1 shows an example of a transmission system using DPCM encoding.

アナログ信号はA/D変換器1で例えば15ビツ
トのデイジタル信号に変換され、レジスタ等を用
いた遅延回路2に入力する。遅延回路2でA/D
変換器1から入力したデイジタル信号の1サンプ
ル分が遅延され差分回路3に入力する。またA/
D変換器1から出力される次の1サンプル分のデ
イジタル信号も差分回路3に入力し、差分回路3
では両入力信号の差分を計算し例えば16ビツトの
DPCM符号として伝送系に送出される。
The analog signal is converted into, for example, a 15-bit digital signal by an A/D converter 1, and is input to a delay circuit 2 using a register or the like. A/D in delay circuit 2
One sample of the digital signal input from the converter 1 is delayed and input to the difference circuit 3. Also A/
The next one-sample digital signal output from the D converter 1 is also input to the difference circuit 3.
Now, calculate the difference between both input signals, for example, 16 bits.
It is sent to the transmission system as a DPCM code.

ここで伝送系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。)等の伝送路の他にレコード等のコンパク
トデイスク、磁器テープの記録系なども含む広義
の伝送系を指す。
Here, the transmission system includes transmission lines such as simple connection lines and communication lines with modulation/demodulation systems (sometimes the medium is radio waves, light, etc.), as well as recording systems for compact disks such as records and magnetic tapes. Refers to a transmission system in a broad sense, including

伝送系にて伝送された、この場合16ビツトの差
分データは受信側では加算回路4にまず入力す
る。ここで加算回路4には前回まで加算回路4に
入力した16ビツト差分データの累計(積分)デー
タも遅延回路5で作られ、そこから出力されて入
力する。加算回路4では遅延回路5から入力した
累計データと伝送系から入力した差分データを加
算し、D/A変換器6を介して元のアナログ信号
を得ることができる。
The differential data, in this case 16 bits, transmitted through the transmission system is first input to the adder circuit 4 on the receiving side. Here, the cumulative total (integral) data of the 16-bit difference data input to the adder circuit 4 up to the previous time is also created in the delay circuit 5, and is output from there and input to the adder circuit 4. The adder circuit 4 adds the cumulative data input from the delay circuit 5 and the difference data input from the transmission system, and can obtain the original analog signal via the D/A converter 6.

このDPCM符号伝送の特徴は時間的に隣接す
る2サンプル間の差分データのみを伝送すること
により、伝送するデイジタルデータの値を平均的
に小さすくることができる。
A feature of this DPCM code transmission is that by transmitting only the difference data between two temporally adjacent samples, the value of the digital data to be transmitted can be reduced on average.

さらに平均的レベルが小さく、しかも大レベル
信号の出現確率の低いデータを有効に伝送する方
式として、原データに比して少ない所定ビツト数
で通常の伝送を行い、この所定ビツト数で表現で
きる範囲を超える大レベル信号は有効ビツト上位
の所定ビツト数のみを伝送データとして下位ビツ
トは切捨てて伝送するいわゆる準瞬時圧伸が考え
られている。この場合切捨てた下位ビツトについ
ては、切捨てたビツト数に対応するシフト量をコ
ード化したもののみを受信側に伝送(切捨ビツト
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、ほ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ツク
毎にブロツク内のサンプルのうちの絶対値の最大
レベル値を検出し、それに応じて該ブロツク内の
データを桁シフトして上位所定ビツト数のデータ
を主伝送データとするとともに上記桁シフト情報
を切捨てビツ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
る方式が有効である。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ツク毎に1個
ずつのスケール情報を伝送するだけでほぼ充分な
情報伝送が可能となる。
Furthermore, as a method for effectively transmitting data with a small average level and a low probability of occurrence of high-level signals, 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 So-called quasi-instantaneous companding has been considered, in which a predetermined number of upper effective bits are transmitted as data, and the lower bits are discarded. In this case, for the lower bits that were truncated, if only the encoded shift amount corresponding to the number of truncated bits is transmitted to the receiving side (the contents of the truncated bits are not sent), the correct number of digits can be restored on the receiving side. , and almost correct playback can be performed. In reality, for each data block consisting of a plurality of samples, the maximum level value of the absolute value of the samples in the block is detected, and the data in the block is digit-shifted accordingly to obtain data of a predetermined number of upper bits. An effective method is to transmit the main transmission data and scale information by using the digit shift information as the main transmission data and also using the digit shift information as scale information corresponding to the number of truncated bits. In this way, almost sufficient information can be transmitted by transmitting one piece of scale information for each data block consisting of a large number of sample data.

このような方式の一例について説明する。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ビツト数を低減するもので
あり、第2図にその構成を示す。
An example of such a method will be explained. The example described here is for reducing the number of bits of transmitted data using the above method in normal PCM transmission, and its configuration is shown in FIG.

オーデイオ信号等のアナログ信号入力はA/D
変換器7で充分なビツト数例えば15ビツトのデイ
ジタル信号に一定時間間隔で変換した後、デイジ
タルレベル検出回路8でデイジタル的に予定期間
内の絶対値の最大レベル又はそれにほぼ相当する
レベルを検出し、例えば3ビツトのシフト量、即
ちスケール情報データを得る。次にデイジタル可
変回路9で上記スケール情報データに従つてA/
D変換器7の15ビツトデイジタル信号をデイジタ
ル的にレベルコントロールしてデータ圧縮する。
例えば15ビツトも8ビツトのデータに圧縮した場
合、15ビツトデイジタル信号の上位8ビツトを主
データとする。この8ビツト主データと3ビツト
スケール情報データとは合成回路10に入力し、
合成回路10では多数の8ビツト主データに1個
の4ビツトスケール情報データが対応する様に情
報圧縮して時分割等を用いて伝送系に送出する。
Analog signal input such as audio signals is A/D.
After the converter 7 converts the digital signal into a digital signal with a sufficient number of bits, for example 15 bits, at fixed time intervals, the digital level detection circuit 8 digitally detects the maximum level of the absolute value within a predetermined period or a level approximately equivalent to it. , for example, obtains a 3-bit shift amount, that is, scale information data. Next, the digital variable circuit 9 adjusts the A/
The 15-bit digital signal from the D converter 7 is digitally level controlled and data compressed.
For example, when 15 bits are compressed into 8-bit data, the upper 8 bits of the 15-bit digital signal are used as main data. The 8-bit main data and 3-bit scale information data are input to the synthesis circuit 10,
The synthesis circuit 10 compresses the information so that one piece of 4-bit scale information data corresponds to a large number of 8-bit main data, and sends it to the transmission system using time division or the like.

一方受信側は分離回路11で伝送系から受信し
た伝送信号の中から8ビツト主データと4ビツト
スケール情報データとを分離し、デイジタルレベ
ル可変回路12により8ビツト主データを4ビツ
トスケール情報データに基づいて送信側とは逆の
デイジタル制御を行ない15ビツトデイジタル信号
に戻す。さらにD/A変換器13によりデイジタ
ル信号をアナログ信号にし元のオーデイオ信号に
近似した信号を得る。
On the other hand, on the receiving side, a separation circuit 11 separates 8-bit main data and 4-bit scale information data from the transmission signal received from the transmission system, and a digital level variable circuit 12 converts the 8-bit main data into 4-bit scale information data. Based on this, digital control is performed in the opposite direction to that on the transmitting side, and the signal is returned to a 15-bit digital signal. Further, a D/A converter 13 converts the digital signal into an analog signal to obtain a signal that approximates the original audio signal.

この様に送信データを圧縮して即ち、この例の
場合16ビツトから8ビツトに圧縮しており、さら
に1ブロツクにつき1個のスケール情報にして圧
縮して伝送効率を向上させることができる。
By compressing the transmission data in this way, that is, from 16 bits to 8 bits in this example, and further compressing the data into one piece of scale information per block, transmission efficiency can be improved.

ところで、このような準瞬時圧伸は通常の
PCMすなわちPCM符号データをそのまま伝送す
るときには切捨て誤差を含むが誤差の累積はない
ので、ほぼ有効に利用できるが、DPCMにはそ
のまま適用するのは困難であり望ましくないと考
えられていた。
By the way, this type of quasi-instantaneous companding is
When PCM, that is, PCM encoded data, is transmitted as is, it includes truncation errors, but there is no accumulation of errors, so it can be used almost effectively, but it was considered difficult and undesirable to apply it as is to DPCM.

その主たる理由は、第1図に示したように
DPCMの受信には受信側の累計・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
つて生じた誤差が受信側で加算累計され、大きな
誤差となつてしまうからである。
The main reason is as shown in Figure 1.
This is because receiving DPCM requires decoding by cumulative and integral operations on the receiving side, and errors caused by truncation on the transmitting side are added up on the receiving side, resulting in a large error.

このため、DPCMで伝送データの平均レベル
を低下させてデータ圧縮ができても、準瞬時圧伸
を用いて現実のDPCM伝送データのビツト数を
減らすことはできなかつた。
For this reason, even if DPCM can compress data by lowering the average level of transmitted data, it has not been possible to reduce the number of bits of actual DPCM transmitted data using quasi-instantaneous companding.

なお、例えばADPCM(adaptive DPCM〜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つて伝送ビツト数を下げる
ことも考えられるが、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
多くの問題を有していた。
It is also possible to consider lowering the number of transmission bits by setting a certain rule in advance between transmission and reception, such as ADPCM (adaptive DPCM - adaptive differential PCM), and performing non-linear transmission and reception while lowering the level resolution on the receiving side. However, such ADPCM etc. cannot be said to be very accurate and has many problems such as not only being unable to perform good reproduction on the receiving side but also making the device complicated.

〔従来技術と問題点〕[Conventional technology and problems]

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、準瞬時圧伸も有効
に利用してより少ないビツト数で誤差の累積がな
く高精度の伝送を可能とする伝送方式として次の
ような方式が従来考えられている。
In response, the following transmission method takes advantage of the effect of reducing the average level of transmitted data by DPCM and also makes effective use of quasi-instantaneous companding to enable high-precision transmission with a smaller number of bits and no accumulation of errors. Conventionally, methods such as the following have been considered.

すなわちDPCM信号を準瞬時圧伸するとき、
送信側で欠落ビツト(伝送ビツト以下の下位ビツ
ト)を各サンプル時間毎に(各データ毎に)加算
し、加算の結果桁上がりが生じれば、その時点で
伝送する主データの最下位にキヤリー入力として
加える方法である。
In other words, when performing quasi-instantaneous companding of a DPCM signal,
On the transmitting side, the missing bits (lower bits below the transmitted bits) are added at each sample time (for each data item), and if a carry occurs as a result of the addition, a carry is added to the lowest bit of the main data to be transmitted at that point. This method is to add it as input.

この方法で伝送データに補正を加え伝送系に送
出しこの伝送を再生することにより、アナログ信
号をデイジタル化する際に生じる量子化雑音が白
色化し、さらに量子化雑音は高域のみに集中して
いる為デイエンフアシス効果や受信側の積分回路
がDPCMデータの場合理想的な雑音低減回路に
なることから雑音の少ない理想的な信号伝送方式
である。
By using this method to correct the transmitted data, send it to the transmission system, and regenerate this transmission, the quantization noise that occurs when digitizing analog signals is whitened, and the quantization noise is concentrated only in the high frequency range. It is an ideal signal transmission method with low noise because it has a de-emphasis effect and the integrating circuit on the receiving side becomes an ideal noise reduction circuit for DPCM data.

しかしながら以上の様な優れた特性を有する信
号伝送方式も例えば8ビツト主データがたまたま
“01111111”なるパターンであつてそれまでの欠
落ビツトの和がキヤリーを出力している場合、伝
送データ“01111111”の最下位ビツトに1を加算
するので“10000000”となつてしまう。このこと
は8ビツト主データの最上位ビツトを正負の符号
を表わすいわゆる2の補数表示方式の場合には主
データの符号が逆転することになる。即ち、伝送
データがオーバーフロー(2の補数表示の場合、
符号ビツトからのキヤリーと最上位数値ビツトか
らのキヤリーと排他的論理で、これが1の時には
符号ビツトが反転)する問題が発生する。
However, even with the signal transmission method having the above-mentioned excellent characteristics, if the 8-bit main data happens to be a pattern of "01111111" and the sum of the missing bits up to that point outputs a carry, the transmitted data will be "01111111". Since 1 is added to the least significant bit of , it becomes "10000000". This means that in the case of the so-called two's complement display system in which the most significant bit of 8-bit main data represents a positive or negative sign, the sign of the main data is reversed. In other words, the transmitted data overflows (in the case of two's complement representation,
A problem arises in that the carry from the sign bit and the carry from the most significant numerical bit are exclusive, and when this is 1, the sign bit is inverted.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上述の従来の欠点に鑑み、伝送データ
がキヤリー入力があるとオーバーフローとなる場
合に桁落ちビツトの累計から1をその伝送データ
にキヤリー入力として加算しても符号の反転、即
ちオーバーフローの発生を防止する信号伝送装置
を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, the present invention has been developed to solve the problem of overflowing the transmitted data by adding 1 from the cumulative total of lost bits to the transmitted data as a carry input when there is a carry input. The purpose is to provide a signal transmission device that prevents this from occurring.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

上記目的は、本発明によれば、PCM信号ある
いはDPCM信号を準瞬時圧伸するときに主デー
タとともに所定スケール値を伝送データとして伝
送し、下位ビツトの欠落ビツトを加算し該加算結
果に桁上がりが生じた場合該桁上がり部分を前記
伝送データの最下位ビツトに加算して伝送するデ
イジタル信号伝送装置において、前記伝送主デー
タの最上位ビツトが0で他のビツトが1である場
合オーバーフロー防止のために主データを001…
…とするように前記スケール値に1を加算した値
を改めて前記スケール値とするデイジタル信号伝
送方式を提供することよつて達成される。
According to the present invention, when performing quasi-instantaneous companding of a PCM signal or DPCM signal, a predetermined scale value is transmitted as transmission data together with the main data, and the missing bits of the lower bits are added and a carry is added to the addition result. In a digital signal transmission device that adds the carry portion to the least significant bit of the transmission data and transmits the data, if the most significant bit of the transmission main data is 0 and the other bits are 1, overflow prevention is performed. The main data for 001…
This can be achieved by providing a digital signal transmission system in which a value obtained by adding 1 to the scale value is used as the scale value.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を添付図面にしたがつて
詳述する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第3図は本発明の信号伝送方式の一実施例のブ
ロツク図である。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the signal transmission system of the present invention.

オーデイオ等のアナログ信号はA/D変換器1
4に入力し、A/D変換器14でアナログ信号は
デイジタル信号に変換される。
For analog signals such as audio, A/D converter 1
4, and the analog signal is converted into a digital signal by an A/D converter 14.

このデイジタル信号は差分計算回路15と1サ
ンプル遅延回路16に入力する。1サンプル遅延
回路16では1サンプル分の入力データをラツチ
して次の1サンプル分のデイジタル信号が入力し
た時、ラツチした1つ前のデータを差分計算回路
15に出力する。差分計算回路15はA/D変換
器14から入力した次のデイジタル信号と1サン
プル遅延回路16からの1つ前のデイジタル信号
との差分を計算する。
This digital signal is input to a difference calculation circuit 15 and a one sample delay circuit 16. The one-sample delay circuit 16 latches one sample of input data, and outputs the previous latched data to the difference calculation circuit 15 when the next one-sample digital signal is input. The difference calculation circuit 15 calculates the difference between the next digital signal input from the A/D converter 14 and the previous digital signal from the one sample delay circuit 16.

差分計算回路15の出力である差分デイジタル
信号すなわちDPCM信号は1ブロツク遅延回路
17とスケール値検出回路18に入力する。1ブ
ロツク遅延回路17では入力したDPCM信号の
サンプル群を1ブロツク分だけ遅延させる。スケ
ール値検出回路18では1ブロツクのサンプル群
中で絶対値の大きさが最大のDPCM信号データ
のスケール値(シフト量のコード化信号)を検出
して、そのスケール値を1ブロツク遅延回路17
で遅延したブロツク全体のスケール値とする。1
ブロツク遅延回路17のデータとスケール値検出
回路18のスケール値データはパターン検出回路
19に入力する。パターン検出回路19では1ブ
ロツク遅延回路17から入力した1ブロツク内の
サンプルデータをスケール値に従つてシフトした
時にできる伝送用有効ビツトパターンの中に
“01111111”なるパターンが存在するかどうか確
認する。そしてそのパターンがもし存在すれば出
力を活性化たとえばハイレベルとする。スケール
値検出回路18のスケール値データとパターン検
出回路19の検出データはスケール値増加回路2
0に入力しているので、この回路はパターン検出
回路19の出力信号が活性化されているときスケ
ール値検出回路18から入力したスケール値デー
タに1を加算し、その出力信号が不活性たとえば
ローレベルの時はスケール値データはそのままに
するように制御される。
A differential digital signal, ie, a DPCM signal, output from the differential calculation circuit 15 is input to a one-block delay circuit 17 and a scale value detection circuit 18. The one-block delay circuit 17 delays the sample group of the input DPCM signal by one block. The scale value detection circuit 18 detects the scale value (coded signal of the shift amount) of the DPCM signal data with the largest absolute value among the samples of one block, and transfers the scale value to the one block delay circuit 17.
is the scale value of the entire block delayed by . 1
Data from the block delay circuit 17 and scale value data from the scale value detection circuit 18 are input to a pattern detection circuit 19. The pattern detection circuit 19 checks whether a pattern "01111111" exists among the effective bit patterns for transmission created when the sample data in one block inputted from the one block delay circuit 17 is shifted according to the scale value. If that pattern exists, the output is activated, for example to a high level. The scale value data of the scale value detection circuit 18 and the detection data of the pattern detection circuit 19 are transferred to the scale value increase circuit 2.
0, this circuit adds 1 to the scale value data input from the scale value detection circuit 18 when the output signal of the pattern detection circuit 19 is activated, and when the output signal is inactive, for example, low. At level, the scale value data is controlled to remain as it is.

スケール値増加回路20で修正されたスケール
値データ(元のスケール値か元のスケール値に1
が加算されたスケール値)は圧縮回路21と合成
回路22に入力する。圧縮回路21では、1ブロ
ツク遅延されたDPCM信号を1ブロツク間のパ
ターンチエツクを実行するのでさらに1ブロツク
遅延回路23で1ブロツク遅延し、そのDPCM
信号をスケール値増加回路20で補正されたスケ
ール値データに従つて圧縮する。このDPCM信
号を圧縮する際、アキユムレータ等を用いて欠落
ビツトを各サンプル時間毎に加算し、桁上がり
(キヤリー)が生じれば伝送主データの最下位ビ
ツトにたし込むようにして、その出力を合成回路
22に入力する。この時、DPCMの有効ビツト
が“01111111”のパターンはスケール値が1増加
されているので主データは“00111111”となつて
いるためオーバーフローすることはない。合成回
路22では圧縮された1ブロツク分のデータと共
にスケール値増加回路20から入力したスケール
値データを受信側へ伝送する。
Scale value data modified by the scale value increase circuit 20 (original scale value or 1
(scale value added) is input to the compression circuit 21 and the synthesis circuit 22. The compression circuit 21 executes a pattern check between 1 blocks on the DPCM signal delayed by 1 block, so the DPCM signal is further delayed by 1 block in the 1-block delay circuit 23, and the DPCM signal is delayed by 1 block.
The signal is compressed according to the scale value data corrected by the scale value increasing circuit 20. When compressing this DPCM signal, the missing bits are added at each sample time using an accumulator, etc., and if a carry occurs, it is added to the least significant bit of the transmitted main data, and the output is synthesized. input to circuit 22; At this time, since the scale value of the pattern in which the effective bit of the DPCM is "01111111" is increased by 1, the main data becomes "00111111", so there is no overflow. The synthesis circuit 22 transmits the scale value data inputted from the scale value increase circuit 20 together with the compressed data for one block to the receiving side.

以上の様な構成と動作を行なうPCM信号伝送
装置は従来の差分信号データからスケール値を検
出する為の1ブロツク遅延回路17の後にさらに
1ブロツク遅延回路23を設けて1ブロツク遅延
回路23でDPCM信号が1ブロツク遅延されて
いる間にパターン検出回路19でDPCM信号内
に“01111111”なるパターンがブロツク内の差分
信号データに存在するかどうか確認する。もしブ
ロツク内のDPCM信号データに“01111111”な
るパターンが存在した場合、欠落ビツトの累計内
から伝送主データへの桁上がりが生じているかど
うかにかかわらずスケール値増加回路20でスケ
ール値検出回路18で検出したスケール値に1を
加える信号を入力する。
The PCM signal transmission device having the above configuration and operation has a one-block delay circuit 23 installed after the conventional one-block delay circuit 17 for detecting a scale value from differential signal data, and the one-block delay circuit 23 performs DPCM. While the signal is delayed by one block, the pattern detection circuit 19 checks whether the pattern "01111111" exists in the differential signal data in the block in the DPCM signal. If the pattern "01111111" exists in the DPCM signal data in the block, the scale value increasing circuit 20 detects the scale value detecting circuit 18 regardless of whether a carry has occurred from the accumulated missing bits to the main transmission data. Input a signal that adds 1 to the scale value detected in .

従つてDPCM信号データの有効ビツトが
“01111111”なるパターンの時欠落ビツトの累計
がDPCM信号データの最下位に桁上がりするこ
とによるオーバーフローの発生を100%防止する
ことができる。
Therefore, when the effective bits of the DPCM signal data are in a pattern of "01111111", it is possible to completely prevent overflow caused by the cumulative total of missing bits being carried to the lowest position of the DPCM signal data.

なお、最大スケール値の場合にはスケール値の
増加はできないのは勿論であり、必要あればこれ
に対応した論理回路を置いても良いし、またこの
場合のオーバーフロー発生をなくすため、このよ
うな場合には伝送データとアキユムレータとの加
算を止めても良いことは勿論である。
Of course, it is not possible to increase the scale value in the case of the maximum scale value, and if necessary, a logic circuit corresponding to this can be installed, and in order to eliminate the occurrence of overflow in this case, such a logic circuit can be installed. Of course, in some cases, addition of the transmitted data and the accumulator may be stopped.

上記説明では16ビツトデータを8ビツトで伝送
する場合について説明したが、どのようなビツト
数でも良いことは勿論である。
In the above explanation, the case where 16-bit data is transmitted in 8 bits has been explained, but it goes without saying that any number of bits may be used.

また上記説明では1ブロツク遅延を行なつてい
るがスケール値の検出あるいは“01111111”のビ
ツトパターンの検出は通常高速で行なえるので1
ブロツクの時間までデータを遅延させる必要はな
い。
Also, in the above explanation, a 1 block delay is performed, but since the detection of the scale value or the detection of the bit pattern of "01111111" can normally be performed at high speed, the delay is 1 block.
There is no need to delay data until the time of the block.

なお、本発明は、欠落ビツトを累積加算した結
果、伝送データ内に桁上がりした場合だけでな
く、累積加算の結果が桁上がりしていなくてもス
ケール値が変化(減少)したことによつて、伝送
データの位置が桁下がりしたことによつて累積加
算内容の上位桁が実質的に伝送データ内に桁上が
りした場合にオーバーフローが生じるときにも、
そのオーバーフローの防止に適用できる。
Note that the present invention is applicable not only when there is a carry in the transmitted data as a result of cumulative addition of missing bits, but also when the scale value changes (decreases) even if the cumulative addition result does not result in a carry. , even when an overflow occurs when the upper digits of the cumulative addition contents are carried up into the transmitted data due to the position of the transmitted data being shifted down,
It can be applied to prevent overflow.

なお、以上の説明においては、オーバーフロー
の原因として、欠落ビツトの累積によるものか、
または伝送データの位置が桁下がりによるもの
か、のいずれ一方の場合を想定したが、両者が同
時に起ることがある。
In addition, in the above explanation, the cause of the overflow is whether it is due to the accumulation of missing bits or
Although we have assumed either one of the following cases: or the position of the transmitted data is due to a downturn, both cases may occur at the same time.

この場合には“01111111”は勿論“01111110”
の検出も行なわれなくてはならない。実際には2
つのパターンの検出は必要なく、“0111111X”の
検出を行なえばよい。ここでXは0,1のいずれ
でもよいことを示す。すなわち最下位は単に無視
して“01111111”なる7ビツトを調べればよい。
In this case, “01111111” is of course “01111110”
must also be detected. Actually 2
It is not necessary to detect two patterns; it is sufficient to detect "0111111X". Here, X indicates that it may be either 0 or 1. In other words, you can simply ignore the lowest order and check the 7 bits "01111111".

また、伝送データの位置の桁下がりに起因する
オーバーフローは、ブロツクの最初のデータにお
いてのみ発生するから、このデータ長のみを9ビ
ツトにしておけばこの関係のオーバーフローは防
げる。
Furthermore, since overflow caused by a digit increment in the position of transmitted data occurs only in the first data of a block, overflow in this relationship can be prevented by setting only this data length to 9 bits.

従つて、この様にシステムを設計すれば、オー
バーフローが2つの事項に起因して同時に生ずる
ことはなくなり、最初から説明している如く
“01111111”なる8ビツトの検出となる。
Therefore, if the system is designed in this way, overflows will not occur simultaneously due to two things, and as explained from the beginning, 8 bits of "01111111" will be detected.

また、前記事項では、伝送データの位置の桁下
り、すなわち、スケール値の変化を1ブロツク当
り最大1以下としたが、2つの桁下りを許す場合
の設計では“011111”なる6ビツトの検出とな
る。しかし、このように検出ビツト量を少なくす
るに従い、所定のスケール値に下がらない確率が
高まり、S/Nの悪いシステムになることは勿論
である。
In addition, in the above, the downshifting of the transmission data position, that is, the change in the scale value, was set to be 1 or less at maximum per block, but in a design that allows two downshifts, the detection of 6 bits "011111" and Become. However, as the amount of detection bits is reduced in this way, the probability that the value will not fall to a predetermined scale value increases, and it goes without saying that the system will have a poor S/N ratio.

以上の如く、本発明ではオーバーフローの発生
を防ぐため、“011〜”と“0”以下の“1”が必
要な個数続くパターンを検出することである。
As described above, in order to prevent the occurrence of overflow, the present invention detects a pattern in which "011~" and a required number of "1"s below "0" continue.

次に本発明により具体化するために、16ビツト
のDPCM信号から主データとして8ビツトを伝
送する場合の下位欠落ビツトのアキユムレーシヨ
ン動作を示す。
Next, in order to embody the present invention, an accumulation operation of lower missing bits will be described when transmitting 8 bits as main data from a 16-bit DPCM signal.

第4図はこの下位欠落ビツトをアキユムレーシ
ヨン動作させる為の回路ブロツク図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram for performing an accumulation operation on the lower missing bits.

DPCM信号データの下位8ビツトはマスクロ
ジツク24に入力し、マスクロジツク24はスケ
ール値に従つて下位8ビツトの中で最下位ビツト
から何ビツトかを通過させる。例えばスケール値
が4で下位8ビツトが“01101101”の場合、実際
に桁落ちするビツトは下位4ビツトであり、上位
4ビツトは桁落ちしないで強制的に0にマスクさ
れる為マスクロジツク24の出力は“00001101”
となる。マスクロジツク24を通過した欠落ビツ
トは8ビツト全加算器25に入力し、8ビツト全
加算器25はアキユムレータホールド回路26か
ら8ビツト全加算器25に入力した欠落データ累
計と加算する。
The lower 8 bits of the DPCM signal data are input to the mask logic 24, and the mask logic 24 passes some of the least significant bits among the lower 8 bits according to the scale value. For example, if the scale value is 4 and the lower 8 bits are "01101101", the bits that actually lose digits are the lower 4 bits, and the upper 4 bits do not lose digits and are forcibly masked to 0, so the output of the mask logic 24 is “00001101”
becomes. The missing bits that have passed through the mask logic 24 are input to an 8-bit full adder 25, and the 8-bit full adder 25 adds them to the accumulated missing data input from the accumulator hold circuit 26 to the 8-bit full adder 25.

8ビツト全加算器25で加算された欠落累計デ
ータはキヤリー検出位置選択回路27に入力し、
現時点のスケール値に従つてキヤリー検出位置を
セレクトする。このキヤリー検出位置信号は修正
可能チエツクロジツク回路28に入力し、修正可
能チエツクロジツク回路28は外部から入力する
修正禁止信号が入力しない時でキヤリー検出時に
圧縮エンコーダ(図示せず)のデータがオーバー
フロー条件の“01111111”であればコントロール
シーケンサ(図示せず)からの修正信号をインヒ
ビツトする。従つて修正可能チエツクロジツク回
路28からはキヤリーが出力された時点でオーバ
ーフローの防止のため必要となる圧縮データ修正
信号が出力される。
The missing cumulative data added by the 8-bit full adder 25 is input to the carry detection position selection circuit 27,
Select the carry detection position according to the current scale value. This carry detection position signal is input to the correctable check logic circuit 28, and the correctable check logic circuit 28 inputs the data of the compression encoder (not shown) when detecting the carry when the correction prohibition signal inputted from the outside is not input. 01111111”, the correction signal from the control sequencer (not shown) is inhibited. Therefore, the correctable check logic circuit 28 outputs a compressed data correction signal necessary to prevent overflow at the time when the carry signal is output.

またマスクロジツク回路29はスケール情報に
従つてキヤリー検出時にキヤリーに相当するデー
タを欠落データ累計に保存させない為、そのキヤ
リー位置を0にマスクしアキユムレータホールド
回路26にキヤリー位置のビツト情報を入力させ
ない為の回路である。アキユムレータホールド回
路26はコントロールシーケンサから入力するア
キユムレータラツチ信号により、それまでの欠落
累計データをラツチする為の回路である。
Furthermore, according to the scale information, the mask logic circuit 29 does not store data corresponding to a carry in the cumulative missing data when detecting a carry, so it masks the carry position to 0 and does not input bit information of the carry position to the accumulator hold circuit 26. This is a circuit for The accumulator hold circuit 26 is a circuit for latching the accumulated missing data up to that point in response to an accumulator latch signal inputted from the control sequencer.

以上の様な構成により、16ビツトのDPCM信
号データにおいて下位0〜8ビツト中の伝送され
ない欠落ビツトは累積される。例えばスケール値
が最大8である場合、欠落ビツトは16ビツトの
DPCM信号データの下位8ビツトであり、スケ
ール値が3であれば欠落ビツトは16ビツトの
DPCM信号データの下位3ビツトである。スケ
ール値が3である時下位8ビツトが入力するマス
クロジツク24の入力の下位4ビツト以上を0に
マスクすれば8ビツト全加算器25等により加算
動作が正しく行なわれる。
With the above configuration, the missing bits that are not transmitted among the lower 0 to 8 bits in the 16-bit DPCM signal data are accumulated. For example, if the scale value is up to 8, the missing bits are 16 bits.
The missing bits are the lower 8 bits of the DPCM signal data, and if the scale value is 3, the missing bits are 16 bits.
These are the lower 3 bits of the DPCM signal data. When the scale value is 3, if the lower 4 bits or more of the input to the mask logic 24, in which the lower 8 bits are input, are masked to 0, the addition operation is performed correctly by the 8-bit full adder 25 and the like.

従つてマスクロジツク回路24により真の欠落
ビツトのみが加算対象となり、加算して最下位か
ら4ビツト目が0から1に変化した時この1を
DPCM信号データの8ビツト送信主データにキ
ヤリー入力として加算することで補正が行なわれ
る。4桁目の1はこれで伝送されたことになり、
アキユムレータ26から消去されなければならな
いので、これをマスク回路29で実行する。
Therefore, only the true missing bits are subject to addition by the mask logic circuit 24, and when the fourth bit from the bottom changes from 0 to 1 after addition, this 1 is added.
Correction is performed by adding it as a carry input to the 8-bit transmission main data of the DPCM signal data. The 4th digit 1 has now been transmitted,
Since it has to be erased from the accumulator 26, this is performed by the mask circuit 29.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば、
DPCMの有効な上位ビツトが“01111111”なる
パターンの時は必ずスケール値が変化する為欠落
ビツトの累積が桁上がりしても伝送データがオー
バーフローを発生することは100%防止できる。
As explained in detail above, according to the present invention,
When the effective upper bits of DPCM are in a pattern of "01111111", the scale value always changes, so it is 100% possible to prevent transmission data from overflowing even if the accumulated number of missing bits increases.

さらに本発明は伝送データが“01111111”なる
パターンのみの検出を行なうだけで構成でき、欠
落ビツトの累計からの桁上がりを考慮する必要が
ない為極めて簡単な回路構成で実施することでが
できる。
Furthermore, the present invention can be implemented by simply detecting a pattern in which the transmitted data is "01111111", and there is no need to consider carry over from the cumulative total of missing bits, so it can be implemented with an extremely simple circuit configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はDPCM信号を説明する回路ブロツク
図、第2図は準瞬時圧伸を説明する回路ブロツク
図、第3図は本発明の信号伝送装置の回路ブロツ
ク図、第4図は本発明の応用例の回路図である。
19……パターン検出回路、20……スケール値
増加回路、23……1ブロツク遅延回路、24…
…マスクロジツク回路、25……8ビツト全加算
器、28……修正可能なチエツクロジツク回路。
FIG. 1 is a circuit block diagram explaining a DPCM signal, FIG. 2 is a circuit block diagram explaining quasi-instantaneous companding, FIG. 3 is a circuit block diagram of a signal transmission device of the present invention, and FIG. 4 is a circuit block diagram of a signal transmission device of the present invention. It is a circuit diagram of an application example.
19...Pattern detection circuit, 20...Scale value increase circuit, 23...1 block delay circuit, 24...
. . . mask logic circuit, 25 . . . 8-bit full adder, 28 . . . correctable check logic circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 DPCMのデータを準瞬時圧伸する時欠落ビ
ツトを累積加算する手段と累積加算の桁上がり部
分を伝送データに加算して伝送する手段とを含む
システムに於て、データをスケール値に従つてシ
フトすることによつて得られる伝送用有効ビツト
の内最上位が零で他のビツトが1となつている状
態を検出する検出回路と前記検出回路に接続さ
れ、前記状態が検出された時、前記スケール値を
増加させる方向に変更する手段を含み、オーバー
フローのない伝送データを送信するデイジタル信
号伝送方式。 2 前記伝送用有効ビツトの1ブロツクの内に最
初が0でかつ1が続くデータが1つでも存在した
時にスケール値に1を加算した値を改めてスケー
ル値とすることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のデイジタル信号伝送方式。
[Scope of Claims] 1. In a system including means for cumulatively adding missing bits when DPCM data is quasi-instantaneous companding, and means for adding a carry portion of the cumulative addition to transmission data and transmitting the data. A detection circuit is connected to the detection circuit for detecting a state in which the most significant bit of the effective bits for transmission obtained by shifting the bits according to the scale value is 0 and the other bits are 1; A digital signal transmission system that transmits transmission data without overflow, the method comprising means for changing the scale value in the direction of increasing the scale value when the scale value is detected. 2. When there is at least one piece of data that starts with 0 and continues with 1 in one block of the effective bits for transmission, the value obtained by adding 1 to the scale value is set as the new scale value. Range 1
Digital signal transmission method described in Section 2.
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