JPH0328097B2 - - Google Patents
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- JPH0328097B2 JPH0328097B2 JP3831590A JP3831590A JPH0328097B2 JP H0328097 B2 JPH0328097 B2 JP H0328097B2 JP 3831590 A JP3831590 A JP 3831590A JP 3831590 A JP3831590 A JP 3831590A JP H0328097 B2 JPH0328097 B2 JP H0328097B2
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (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
伝送に係り、特に差分PCMすなわちPDCM
(differential PCM)に好適な信号伝送方式の実
施に使用する受信装置に関するものである。[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 PDCM.
The present invention relates to a receiving device used to implement a signal transmission method suitable for (differential PCM).
[発明の技術的背景]
効率のよいPCM符号化方式としてDPCM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ある。[Technical Background of the Invention] DPCM is known as an efficient PCM encoding method. While normal PCM encoding transmits values obtained by sampling an analog original signal such as an audio signal every moment as digital data, that is, PCM code, DPCM digitally transmits only the difference from the previous value, that is, the difference between two samples. It is transmitted as 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。 Figure 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ナ
ログ値の状態で差分をとらずにデイジタル値で差
分をとつている。すなわち、アナログ原信号例え
ばオーデイオ信号はA/D(アナログ−デイジタ
ル)変換器1で例えば15ビツトのデイジタルデー
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、両者の差分データすなわちDPCM符
号が例えば16ビツト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ビツトの差分データは加算器4に与えられる遅
延回路5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
ツトのデータとしてD/A(デイジタル−アナロ
グ)変換器6に与えられ、アナログオーデイオ信
号が出力される。 In the system shown in FIG. 1, the difference is not taken in the form of analog values, but in the form of digital values. That is, an analog original signal, such as an audio signal, is converted into, for example, 15-bit digital data by an A/D (analog-digital) converter 1, and then converted into 15-bit digital data by a delay circuit 2 using a register or the like.
It is applied to the differentiator 3 together with the data delayed by the sample, and the difference data between the two, that is, the DPCM code, is sent to the transmission system in, for example, 16 bits. 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 the transmission Refers to the so-called transmission system in a broad sense, including the media). In this case transmitted by the transmission system
The 16-bit difference data is added to the previous output of the adder 4 which is delayed by one sample in the delay circuit 5 which is applied to the adder 4, and is accumulated (integrated). ) is applied to the converter 6, and an analog audio signal is output.
DPCM符号化の特徴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より、伝
送するデイジタルデータの値を平均的に小さくす
ることができる点にある。 A feature of DPCM encoding is that by transmitting differential data between two temporally adjacent samples, the value of transmitted digital data can be reduced on average.
第2図にアナログ原信号Soを通常PCMで伝送
する場合のデータとなる値DpとDPCMで伝送す
る場合のデータとなる値Ddとの関係を示す。Ts
はサンプリング間隔である。同図より信号周期に
対して短かい(適正な)サンプリング間隔Tsと
しているかぎり伝送データが平均的に小さな値と
なることは容易に理解し得る。特に、図示のよう
なアナログ原信号の周波数がサンプリング周波数
に比して充分に低い場合には差分データDdは非
常に小さな値となる。 FIG. 2 shows the relationship between the value Dp, which becomes data when the analog original signal So is transmitted by normal PCM, and the value Dd, which becomes data when it is transmitted by DPCM. Ts
is the sampling interval. From the figure, it can be easily understood that as long as the sampling interval Ts is short (appropriate) with respect to the signal period, the transmitted data will have a small value on average. In particular, when the frequency of the analog original signal as shown in the figure is sufficiently lower than the sampling frequency, the difference data Dd has a very small value.
したがつて、例えばある音楽信号を伝送すると
き、伝送されるデイジタルデータのとる値の確率
は、第3図に示すようにDPCMの場合0に近い
ほど顕著に高くなる傾向がある。これに対し通常
のPCMの場合は0近傍への集中傾向は極めて低
い。この第3図からもDPCMの場合伝送データ
値が平均的に小さくなることがわかる。すなわ
ち、16ビツトのPCM符号であつてもこれを
DPCMで伝送するようにすれば通常は8ビツト
〜10ビツト程度で大部分のデータが正しく伝送で
き、かなり良好な伝送が行える。 Therefore, for example, when transmitting a certain music signal, the probability of the value of the transmitted digital data tends to become significantly higher as it approaches 0 in the case of DPCM, as shown in FIG. On the other hand, in the case of normal PCM, the tendency to concentrate near 0 is extremely low. It can also be seen from FIG. 3 that the transmitted data value becomes smaller on average in the case of DPCM. In other words, even if it is a 16-bit PCM code, this
If DPCM is used for transmission, most data can normally be transmitted correctly using about 8 to 10 bits, resulting in fairly good transmission.
しかしながら、このようなDPCM符号化では
伝送データ値が平均的には小さくなるものの、ま
れに発生する最大レベルデータはPCMとほぼ同
じデータ値(レベル)となる点に問題がある。 However, in such DPCM encoding, although the transmitted data value becomes small on average, there is a problem in that the rarely occurring maximum level data has almost the same data value (level) as PCM.
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の2倍であるがその出
現確率は非常に低いことの2点にある。 That is, the two characteristics of DPCM are (1) that the average level of transmitted data is very small, and (2) that the maximum level of transmitted data is twice that of ordinary PCM, but the probability of its occurrence is very low.
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
範囲を越える大レベル信号は有効ビツト上位の上
記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ことが考えられる。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。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。 As a method for effectively transmitting data with a small average level and 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, regarding the lower bits that have been truncated, by transmitting only the truncated number of bits to the receiving side (without sending the contents of the truncated bits), the receiving side can return to the correct number of digits and almost correct reproduction can be performed. 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 shifted by digits accordingly, and the data of a predetermined number of upper bits is used as the main transmission data. At the same time, the above-mentioned digit shift information is truncated and the main transmission data and scale information are transmitted as scale information corresponding to the number of bits. If you do this,
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ビツト数を
低減するものであり、第4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 bits of transmitted data using 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イオ信号から
なる入力アナログ信号をA/Dコンバータ7で充
分なビツト数例えば15ビツトのデイジタル予備変
換データに予定時間間隔で変換した後、デイジタ
ルレベル検出手段8でデイ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イジタルレ
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
換データをデイ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ビツトの主データを得
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。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
イ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
逆の制御特性でデイ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
アナログ化て出力アナログ信号を得る。 In this case, on the transmitting side, the A/D converter 7 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, at predetermined time intervals, and then the digital level detecting means 8 converts the input analog signal into digital preliminary conversion data. 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-bit main data, and this main data and the scale information data are combined into a large number of main data by the synthesizing means 10. It is sent to the transmission system in such a manner that one piece of scale information data corresponds to the other. On the other hand, on the receiving side, a separation means 11 separates and extracts 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、上記デイジタルレベル検出手段8にお
けるデイジタルレベル検出は、予備変換データ中
の有効ビツト数、すなわち有効ビツトのうち符号
ビツトを除いたものの最上位のビツト位置、を検
出することにより行ない、上記デイジタルレベル
可変制御手段9におけるデイジタルレベル可変制
御は上記最上位有効ビツト位置にほぼ対応するビ
ツト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 in the digital level detecting means 8 is performed by detecting the number of effective bits in the preliminary conversion data, that is, the most significant bit position of the effective bits excluding the sign bit, and detecting the digital level. The digital level variable control in the variable control means 9 is performed by extracting a bit position portion approximately corresponding to the most significant effective bit position from the preliminary conversion data to create main data.
例えば第5図a〜cに示すように15ビツトの予
備変換データ中斜線を施した部分が有効ビツトで
あるとすれば、同図aの場合有効ビツトが予備変
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ビツトをそのま
ま主データとすればよい。このとき主データをと
る位置は下位8ビツトであるので、予備変換デー
タから何らビツトシフトを行なわずに下位8ビツ
トのみをそのまま取り出したことに相当し、この
ときの制御レベルす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
シフト量は0ビツトが最小であるので有効ビツト
数が8以下のときはスケール情報は一律に「0」
を選定する。また同図bの場合有効ビツト数が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」となつて主デ
ータとして8ビツトをとれば最下位有効ビツトす
なわち予備変換データのLSB(最下位ビツト)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
の場合は有効ビツト数が15ビツトであり、スケー
ル情報は「7」となり、この場合は予備変換デー
タの下位7ビツトが無視される。すなわち、この
場合スケール情報は切捨てビツト数に対応する。
このようにして有効ビツト数が多い場合に無視さ
れ切捨てられる有効ビツトは誤差となるが、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3乗)
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つ
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 hatched portions of the 15-bit preliminary conversion data are valid bits as shown in Figures 5a to 5c, then in the case of Figure 5a, the valid bits occupy 6 bits of the preliminary conversion data. To obtain 8-bit 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, so this corresponds to extracting only the lower 8 bits from the preliminary conversion data without any bit shifting, and the control level, that is, the scale information at this time, is based on the above shift amount. It becomes "0". As can be seen from this example, the minimum shift amount is 0 bits, so when the effective number of bits is 8 or less, the scale information is uniformly set to "0".
Select. In the case of b in the same figure, the effective number of bits is 9.
Since it is a bit, as is clear from the figure, the extraction position of the main data is shifted to the upper (left) by 1 bit, and the scale information becomes "1", and if 8 bits are taken as the main data, the lowest effective bit, i.e. The LSB (least significant bit) of the preliminary conversion data is ignored, and this part becomes an error. (At this time, it can be considered that the preliminary conversion data is shifted 1 bit lower (to the right) with respect to the extraction position of the 8-bit main data and the lower 1 bit is discarded.)
In this case, the number of effective bits is 15 bits, and the scale information is "7", and in this case, the lower 7 bits of the preliminary conversion data are ignored. That is, in this case, the scale information corresponds to the number of bits to be truncated.
In this way, when the number of effective bits is large, the effective bits ignored and discarded become an error, but the value is sufficiently small compared to the value of the main data. In this case, the maximum level of scale information is 8 (= 2 to the 3rd power)
Since it is a type, the scale information data only needs to be 3 bits. In reality, scale information data corresponds to one data for each large number of preliminary conversion data, so
Scale information is detected and set by measuring or predicting the maximum value in a large number of corresponding preliminary conversion data in advance, and common scale information (shift amount) is set for the corresponding large number of preliminary conversion data, and this scale information is set. Detection and updating are performed for each of the above-mentioned 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
ビツトシフト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備変換データ中に符号
(極性)ビツトが含まれない場合、または符号ビ
ツ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
デイオ信号のように正、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ツトまた
はそれに相当するビツトが通常少なくともMSB
(最上位ビツト)として含まれ、これも実質的に
は重要な有効ビツトであるので、この符号ビツト
1ビツトと上記ビツトシフトにより得られるデ−
タとを主デ−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
ツトを符号ビツトとするので、この符号ビツトと
ビツトシフトにより得られる7ビツトのデータで
主データを構成する。 Note that in the above, the main data consists only of the data extracted from the pre-converted data by bit shifting, but this means that the analog signal handled is a unipolar signal with only one positive or negative signal, and the pre-converted data includes a sign (polarity) bit. or if the code bit is included but does not need to be transmitted. 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, the preliminary conversion data itself usually has at least the MSB sign bit or equivalent bit.
This bit is included as the most significant bit (most significant bit) and is also essentially an important effective bit.
Of course, the data can be used as the main data. That is, when the main data is 8 bits, one of the bits is used as a code bit, so the main data is composed of the code bit and 7 bits of data obtained by bit shifting.
ところで、このようにした場合、受信側のデイ
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量でビツトシフトして予備
変換データと等しいビツト数の再生データを得る
ことになる。すなわち第5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備変換データと等しい15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ビツト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
ツトの付加データを加え15ビツトの再生データを
作る。ここで、下位に付加するデータは0データ
または平均値データ等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6図aのようなデータであつたとす
る。これに基づいて8ビツトの主データを送信す
る場合(ここでは符号ビツトは考慮しない場合を
考えている)、図示のように有効ビツトの上位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−タを受
け、予備変換データ中の上記8ビツトの主データ
を取り出したビツト位置に応じたスケール情報に
従つて上記主データをビツトシフトして15ビツト
の主データを作る。このとき、基本的には第6図
bに示すように、“0000”なるシフトしたビツト
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
ビツト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6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。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つても、ビツト数毎
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0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
ータの下位ビツトの示す値と上記付加データとの
差が実質的な切捨データであることはいうまでも
ない。 By the way, in this case, the digital level variable control means 9 on the receiving side bit-shifts the main data separated from the transmission signal by the shift amount indicated by the similarly separated scale information data to obtain the same number of bits as the preliminary conversion data. You will get playback data. That is, in the case of the example shown in FIG. 5a, 8-bit main data is used as is as the lower 8 bits to obtain 15-bit reproduced data that is equal to the original preliminary conversion data. Similarly, in the example of figure b, 8
The main data of the bit is shifted 1 bit to the upper part (to the left) and 1 bit of additional data is added to the lower part to create 15-bit playback data.In the example shown in Figure c, the 8-bit main data is shifted 7 bits to the upper part and then to the lower part. Add 7 bits of additional data to create 15 bits of playback data. Here, as the data added to the lower order, data uniquely determined in advance, such as 0 data or average value data, is used. That is, suppose, for example, that the 15-bit preliminary conversion data is as shown in FIG. 6a. When transmitting 8-bit main data based on this (here we are considering the case where the sign bit is not considered), the upper 8 effective bits are transmitted as shown in the figure.
The bits are extracted as main data and the lower 4 bits are discarded. The receiving side receives the main data, and bit-shifts the main data according to the scale information corresponding to the bit position from which the 8-bit main data in the preliminary conversion data is extracted, thereby creating 15-bit main data. At this time, basically, as shown in FIG. 6b, 0 data "0000" corresponding to the shifted number of bits is added. 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 number of bits, for example, an average value such as "0111" as shown in Figure 6c. It is effective to use the data as additional data. 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 the value is constant for each bit number. It goes without saying that when these additional data take values other than 0 data, the difference between the value indicated by the lower bits of the original data, that is, the preliminary conversion data, and the above additional data is essentially truncated data. .
ところで、上記第4図に示した例のような方式
は通常のPCMすなわちPCM符符号データをその
まま伝送するときには利用できるが、DPCMに
はそのまま適用するのは困難であり望ましくな
い。 Incidentally, although the method shown in the example shown in FIG. 4 can be used when transmitting ordinary PCM, that is, PCM code data as is, it is 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 accumulating and integrating the received data, 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
を低下させても、現実の伝送データのビツト数を
減らすことができないばかりか、ビツト数が多く
なつてしまうことすらあつた。 For this reason, even if the average level of the transmitted data was lowered using DPCM, it was not only impossible to reduce the number of bits of the actual transmitted data, but also the number of bits sometimes increased.
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
多くの問題をかかえていた。 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 have very high precision and have many problems, such as not only being unable to perform good reproduction on the receiving side but also making the equipment complex.
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、少ないビツト数で
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ツク内の最大データが送れる
ように、上位有効ビツトを優先して逐次選定した
ビツト位置より該DPCM符号データよりもデー
タ長の短かい予定ビツト数の(送信)主データを
取出すとともに、上記ビツト位置をスケール情報
として取出す第2の処理と、上記主データを得る
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DPCM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の処理で送信される送信データを受
信し該受信データに基づき受信スケール情報に応
じたビツトシフトを用いて受信主データを
DPCMデータに変換してDPCM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 then 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 send the maximum amount of data, the main data (transmission) of the expected number of bits with a data length shorter than the DPCM code data is extracted from sequentially selected bit positions, giving priority to the upper effective bits, and the above bit positions are scaled. A second process for extracting information as information, and if there is lower-order data that was substantially truncated when obtaining the main data, the truncated data is added to the subsequent DPCM code data converted in the first process. Then, in place of the DPCM code data obtained in the first process,
a third process to be subjected to the process;
A fourth process of sending the main data and scale information obtained in the second process to the transmission system as a result of the process, and a process of receiving the transmission data transmitted in this fourth process and based on the received data. Receive main data using bit shift according to reception scale information.
This method performs a fifth process of converting to DPCM data and decoding and demodulating the DPCM code.
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ユムレータを次のよ
うに動作させる。 By the way, in such a system, in the data compression section which is the center of the second and third processing on the transmitting side, specifically, 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・
伝送されずにアキユムレータに残つた下位残余デ
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ツト部分例えば8ビツ
トが抽出され主データとして伝送される。この結
果再びアキユ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ツト位置
(上位有効ビツト位置)は同一データブロツク内
では同一であり、このビツト位置を示す情報がス
ケール値としてブロツク毎に伝送される。 In other words, for example, 16-bit input DPCM code data is extracted by extracting the previous sender data.
It is added to the lower residual data (ie, truncated data) remaining in the accumulator without being transmitted, and the upper effective bit portion, for example 8 bits, of the data after this addition is extracted and transmitted as main data. As a result, the lower residual data remains in the accumulator again. Here, the bit position (upper effective bit position) from which the main data is extracted is the same within the same data block, and information indicating this bit position is transmitted as a scale value for each block.
この場合、入力DPCM符号データがアキユム
レータ内の下位残余データと加算された結果、主
データの伝送ビツト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ユムレータ
での加算が行われる前にブロツク単位で予め調べ
られ、ブロツ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)となつているので、
上記オーバフローが生ずると有効ビツト中最も重
要な上位ビツトが伝送されず大きなエラーを生じ
てしまう。 In this case, the input DPCM code data is added to the lower residual data in the accumulator, resulting in a carry exceeding the transmission bit range of the main data.
It may overflow. input
The number of effective digits of the DPCM code data is checked in advance for 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 is the scale value (≧0). So,
When the above-mentioned overflow occurs, the most important upper bit among the valid bits is not transmitted, resulting in a large error.
第7図を参照して、DPCM符号に2′sコンプリ
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. 7, an example will be described in which 2's complement 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、アキユムレータに
残つている下位残余データが第7図aに示すよう
に“110000”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、アキユムレータで両者が
加算され、同図cに示すように
“0010000000001101”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。こ
の場合、原データでは最上位の符号ビツトが、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“0”でなく負を示す“1”となり、
大きな誤りとなつてしまう。 Due to the previous main data extraction, the lower residual data remaining in the accumulator is "110000" as shown in Figure 7a, and the DPCM code data of "0001111111011101" as shown in Figure 7b is input. In this case, the two are added in the accumulator, and data "0010000000001101" is obtained as shown in c of the figure. Since the scale value is 6, the main transmission data in this case is "10000000" as shown in d of the figure. In this case, in the original data, the most significant sign bit becomes "1", which indicates negative, instead of "0", which indicates positive, due to the above-mentioned carry, even though the data is positive.
It would be a big mistake.
このような不都合が発生するためには、a正の
入力データであつて“1”が7個以上連続して存
在すること、bアキユムレータの内容(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
ビツ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。したがつて、その発
生確率は一般的にいつておよそ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
とはない。 In order for this kind of inconvenience to occur, a) there must be seven or more consecutive “1”s in positive input data, and b) the content of the accumulator (i.e., the previous lower residual data) and the lower Two conditions must be met: the result of addition with the digit 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 about 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ツクか
ら大幅に下つた場合には上述とほぼ同様のオーバ
フローの発生があり、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8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コンプリメントとし、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, the DPCM code is still 2's complement, and the scale value changes from 6 to 1.
前回の主データ抽出によりアキユムレータに残
つている下位残余データが第8図aに示すように
“110000”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
“0000000011011101”なる入力データが与えられ
た場合、アキユムレータで両者が加算され、同図
cに示すような“0000000100001101”なるデータ
が得られる。スケール値は“1”となつているの
でこの場合の伝送主データは同図dに示すように
“10000110”となつて、やはり最上位の符号ビツ
トが桁上りにより負を意味する“1”となつてし
まう。 When the lower residual data remaining in the accumulator due to the previous main data extraction is "110000" as shown in Figure 8a, the scale value changes from 6 to 1, and at the same time as "110000" as shown in Figure 8b. When input data ``0000000011011101'' is given, the two are added in the accumulator to obtain data ``0000000100001101'' as shown in c of the figure. Since the scale value is "1", the main transmission data in this case is "10000110" as shown in Figure d, and the most significant sign bit is also "1" which means negative due to carry. I get used to it.
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 2 to the 4th power = 1 in 16, and it becomes a big problem.
このように、上述のようなデータ圧縮を行なつ
た場合のエラーの発生は実用上大きな問題とな
る。 As described above, the occurrence of errors when performing data compression as described above poses a serious problem in practice.
[発明の目的]
本発明の目的とするところは、PCM符号デー
タを少ないビツト数で精度より伝送して、しかも
伝送データのオーバフロ−エラーの発生確率を効
果的に低減化し、伝送精度を一層高め得る信号伝
送方式の実施に使用する受信装置を提供すること
にある。[Object of the Invention] The object of the present invention is to transmit PCM encoded data with a small number of bits and with high precision, effectively reducing the probability of occurrence of overflow errors in the transmitted data, and further increasing the transmission precision. An object of the present invention is to provide a receiving device used to implement a signal transmission method to obtain a signal.
[発明の概要]
本発明は、上記伝送主データとして、上記デー
タブロツクの最初のデータのみを他のデータより
多いビツト数に設定し、上位ビツトを余分に伝送
することにより、上記オーバフロ−エラーの発生
を防止することを特徴としている。[Summary of the Invention] The present invention solves the overflow error by setting only the first data of the data block as the transmission main data to a larger number of bits than other data and transmitting the upper bits extra. It is characterized by preventing its occurrence.
[発明の実施例] まず、本発明の原理について説明する。[Embodiments of the invention] First, the principle of the present invention will be explained.
伝送主データに対するオーバフロ−が最も多く
生じるのは先に述べたようにスケール値がデータ
の絶対値の減少方向に変化したときである。すな
わち、伝送主データとして原データ(予備変換デ
ータ)の上位を伝送していた状態から下位を伝送
する状態に変化したときである。このような場合
には、上述したアキユムレータに残つていたデー
タ内容が伝送データに比べて充分に小さいとはい
えなくなり、両者を加算することによつてオーバ
フロ−が発生する確率が極めて高くなる。ところ
が、ここで注目すべきことは、このようにオーバ
フロ−の発生確率が高いのは常にデータブロツク
の最初のデータであり、データブロツク中の2番
目以下のデータについては通常の非常に低い発生
確率でしかない、という点である。 As mentioned above, overflow to the transmitted main data occurs most often when the scale value changes in the direction of decreasing the absolute value of the data. That is, this is when the state changes from transmitting the upper order of the original data (preliminary conversion data) to transmitting the lower order as the main transmission data. In such a case, it can no longer be said that the data content remaining in the above-mentioned accumulator is sufficiently smaller than the transmitted data, and the probability that an overflow will occur when the two are added becomes extremely high. However, what should be noted here is that the probability of overflow occurring is always the first data in a data block, whereas the probability of overflow occurring is usually very low for the second and subsequent data in the data block. The point is that there is nothing more than that.
したがつて、本発明の一実施例に係る信号伝送
方式は各データブロツクの最初の伝送主データの
みを他の伝送主データよりも例えば1ビツト大き
いビツト長として伝送するものである。 Therefore, in the signal transmission system according to an embodiment of the present invention, only the first transmission main data of each data block is transmitted with a bit length that is, for example, one bit larger than the other transmission main data.
例えば、伝送主データのビツト長が基本的に8
ビツトで構成されている場合においてはデータブ
ロツクの最初の伝送主データのみを9ビツトで伝
送する。先に説明した第8図の場合のようにアキ
ユムレータ内に残つた下位残余データと新たな
(後続の)原データとの加算により伝送データ内
にオーバフロ−が生じた場合、これを8ビツトで
伝送したのでは、例えば2′sコンプリメント等の
場合、正の値が負になるほど大きな誤りとなる。
これに対して、本方式ではデータブロツクの最初
だけ1ビツト多く9ビツトで伝送するので、8ビ
ツトでは正のデータでありながらオーバフロ−に
よつて、“10000110”と負の値として送られてし
まうデータも、正しく“010000110”とデータの
頭に正を示す“0”が付加されたデータとして伝
送される。 For example, the bit length of the main transmission data is basically 8.
In the case where the data block is composed of bits, only the first transmission main data of the data block is transmitted using 9 bits. If an overflow occurs in the transmitted data due to the addition of the lower residual data remaining in the accumulator and the new (subsequent) original data, as in the case of Fig. 8 explained earlier, this is transmitted in 8 bits. For example, in the case of 2's complement, etc., the more positive the value becomes, the bigger the error will be.
On the other hand, in this method, only the beginning of the data block is transmitted as 9 bits, 1 bit more than the first bit, so even though 8 bits is positive data, it is sent as a negative value such as "10000110" due to overflow. The data is also correctly transmitted as "010000110" with "0" indicating positive added to the beginning of the data.
このように、ブロツクの最初の伝送主データの
み他の伝送主データより伝送ビツト長を長くすれ
ば、他の(ブロツクの最初ではない)データは短
いビツト長で良い。これが本方式の特徴である。 In this way, if the transmission bit length of the first transmission main data of a block is made longer than the other transmission main data, the other data (not the beginning of the block) may have a shorter bit length. This is a feature of this method.
ここで、何故このように最初の伝送主データの
みビツト長を長くする必要があるのかということ
について、具体的な一例を示す第9図を参照して
詳細に説明する。 Here, the reason why it is necessary to increase the bit length of only the first transmission main data will be explained in detail with reference to FIG. 9, which shows a specific example.
下位残余データが累積された結果としてアキユ
ムレータに残つているデータが第9図aに示すよ
うに、“011001”であるとする。このときスケー
ル値は6である。ここで同図bに示すように原デ
ータであるDPCM符号データ
“0001101001010010”が与えられると、両者が加
算されて同図cに示すような
“0001101001101011”なるデータを得る。このと
き依然としてスケール値は6であるので、同図d
に示す“01101001”なるデータが主データとして
伝送される。したがつてアキユムレータには同図
eに示す“101011”なるデータが残る。この状態
でそのデータブロツクが終了し、次のデータブロ
ツクの最初に、同図fに示す
“0000000011011010”なるデータが与えられ、同
時にスケール値が1に変化したとする。この場
合、アキユムレータで加算された結果は同図gに
示すように“0000000100000101”となり、伝送主
データとして8ビツトのデータを取出すならば、
“10000010”が伝送主データとなつて2′sコンプリ
メント等では極性が逆転し大きなエラーとなる
が、本方式ではこのとき、伝送主データとして9
ビツトのデータを取出し伝送するので、同図hに
示す“010000010”が伝送主データとなる。そし
て、スケール値が1であるのでアキユムレータに
は同図iに示す“1”なるデータが下位残余デー
タとして残る。 Assume that the data remaining in the accumulator as a result of the accumulation of the lower residual data is "011001" as shown in FIG. 9a. At this time, the scale value is 6. Here, when DPCM code data "0001101001010010" which is the original data is given as shown in FIG. 5B, both are added to obtain data "0001101001101011" as shown in FIG. At this time, the scale value is still 6, so d
Data “01101001” shown in is transmitted as main data. Therefore, the data "101011" shown in e of the figure remains in the accumulator. Suppose that the data block ends in this state, and the data "0000000011011010" shown in figure f is given at the beginning of the next data block, and at the same time the scale value changes to 1. In this case, the result added by the accumulator is "0000000100000101" as shown in figure g, and if 8-bit data is extracted as the main transmission data,
“10000010” becomes the main transmission data, and in 2′s complement etc., the polarity is reversed and a big error occurs, but in this method, 9 is used as the main transmission data.
Since bit data is extracted and transmitted, "010000010" shown in h in the figure becomes the main data to be transmitted. Since the scale value is 1, the data "1" shown in i in the figure remains in the accumulator as lower residual data.
このように、スケール値が6から1へと急に小
さくなつた場合には、それ以前のアキユムレータ
の内容(第9図e)は与えられる原データ(第9
図f)に比して充分に小さくはないため、加算結
果(第9図g)は所定のスケール値1からオーバ
フロ−している。このため、与えられたスケール
値1にしたがつてもしも8ビツトの主データを取
出し(アキユムレータに1ビツト残してその上位
8ビツトを取出し)伝送すると、伝送主データの
最上位ビツトが“1”となり負のデータとなつて
しまうが、このときの伝送主データを9ビツトと
することによりこのような誤りは効果的に防止で
きる。すなわち、ブロツクの最初のみ9ビツトと
すれば以後はアキユムレータ内の桁数はスケール
値に対応する1桁であり、伝送主データに比しア
キユムレータ内のデータは充分に小さくなり、し
たがつてオーバフロ−はほとんど生じなくなる。
このようにオーバフロ−の発生確率が低下すれ
ば、ここには示していない種々の手段により対策
することができる。 In this way, when the scale value suddenly decreases from 6 to 1, the previous contents of the accumulator (Fig. 9e) will be changed to the original data given (Fig.
The addition result (FIG. 9g) overflows from the predetermined scale value 1, since it is not sufficiently small compared to FIG. 9f). Therefore, if 8-bit main data is extracted and transmitted according to a given scale value of 1 (leave 1 bit in the accumulator and take out the upper 8 bits), the most significant bit of the transmitted main data will be "1". Although this results in negative data, such errors can be effectively prevented by setting the transmitted main data to 9 bits. In other words, if only the first block is 9 bits, then the number of digits in the accumulator will be one digit corresponding to the scale value, and the data in the accumulator will be sufficiently small compared to the main data to be transmitted, so overflow will occur. almost no longer occurs.
If the probability of overflow occurrence is reduced in this way, countermeasures can be taken by various means not shown here.
このようにした場合における伝送量の増大は、
1ブロツクについて1ビツト増加するだけである
ので、極めて僅かである。 The increase in transmission amount in this case is
Since it only increases by 1 bit per block, it is extremely small.
例えば1ブロツクが32サンプルで構成されてい
る場合には、1ブロツクの伝送データ量は、本方
式を適用しない場合は、8ビツト×32+3ビツト
(スケール情報)=259ビツトであり、本方式では
1ビツト増えて260ビツトとなる。したがつて、
伝送量の増大率は1ブロツクあたり0.4%にもな
らず、事実上問題になることはない。 For example, when one block consists of 32 samples, the amount of data transmitted for one block is 8 bits x 32 + 3 bits (scale information) = 259 bits when this method is not applied, and in this method, 1 The bit increases to 260 bits. Therefore,
The rate of increase in transmission amount is less than 0.4% per block, so there is virtually no problem.
なお、上述ではスケール値が6から1に変化す
る場合について説明したが、上述と同様のケース
で、データの減少方向についてのスケール値の最
大変化量がこれより大きい場合には、ブロツクの
最初のデータのビツト長の増大量を上述より大き
くする必要が生ずる。 In the above, we have explained the case where the scale value changes from 6 to 1. However, in the same case as above, if the maximum change in the scale value in the data decreasing direction is larger than this, the first It becomes necessary to increase the amount of data bit length larger than the above.
例えば、スケール値が6から0に変化した場合
にはブロツクの最初の伝送主データを他の伝送主
データよりも2ビツト多く10ビツトとしなければ
ならない。すなわち第10図に示すように16ビツ
トの原データからスケール値6で8ビツトのデー
タが取出されて伝送されていたブロツクの最後に
アキユムレータに残されるデータは最大8ビツト
であり、このデータが次のブロツクの最初の原デ
ータと加算されて桁上がりが生じた場合、2′sコ
ンプリメントの極性情報はLSBから10ビツト目
より上位に現われる。したがつて、この状態でス
ケール値が0となつた場合、伝送主データを10ビ
ツトとしなければ上記極性情報が送れないことに
なる。 For example, when the scale value changes from 6 to 0, the first transmission main data of the block must be 10 bits, two bits more than the other transmission main data. In other words, as shown in Figure 10, 8-bit data is extracted from the 16-bit original data with a scale value of 6 and transmitted.The maximum amount of data left in the accumulator at the end of the block is 8 bits, and this data is transferred to the next block. When the data is added to the first original data of the block and a carry occurs, the polarity information of the 2's complement appears above the 10th bit from the LSB. Therefore, if the scale value becomes 0 in this state, the polarity information cannot be sent unless the transmission main data is set to 10 bits.
このように、ブロツクの最初の主データの伝送
ビツト数の増加量は2ビツト必要な場合もある
し、3ビツト必要となる場合も生じ得る。しかし
ながら、この値は原データと伝送主データのビツ
ト数により定まるものであり、したがつて設計に
よつて1ビツトの増加にとどまるようにすること
もできるし、2ビツト以上の値に設定することも
できる。 In this way, the increase in the number of transmission bits of the first main data of a block may be 2 bits or 3 bits. However, this value is determined by the number of bits of the original data and the transmitted main data, and therefore, depending on the design, the increase can be limited to 1 bit, or it can be set to a value of 2 bits or more. You can also do it.
また、上述では原データであるDPCM符号デ
ータ2′sコンプリメントで伝送される場合につい
て説明したが、原データの符号が通常のバイナリ
コードである場合も、その他の符号である場合も
上述と実質的に変わることはない。 In addition, although the above description deals with the case where the original data is transmitted as DPCM encoded data 2′s complement, the same applies to cases where the code of the original data is a normal binary code or other codes. It will never change.
なお、上述では単にデータブロツクの最初の伝
送主データのビツト数を増加させるものとして説
明したが、オーバフロ−が生ずるのはスケール値
が減少するとき、つまり原データの絶対値が減少
する方向にスケール値が変化するときがほとんど
であるので、スケール値の変化方向によつて上述
の伝送主データのビツト数の増加を制御するよう
にしてもよい。 Note that although the above explanation was given as simply increasing the number of bits of the first transmitted main data of a data block, overflow occurs when the scale value decreases, that is, when the absolute value of the original data is scaled in the direction of decreasing. Since the value changes most of the time, the increase in the number of bits of the transmission main data may be controlled depending on the direction of change of the scale value.
すなわち、基本的には全てのデータブロツクに
ついて最初の伝送主データのビツト数を増加させ
るだけでも実際上充分な効果が得られるが、この
場合本来不要な伝送ビツト数の増加を相当量含む
ことにより、伝送効率の点で好ましくない場合も
ある。そこで、オーバフロ−の生じにくい方向へ
のスケール値の変化時には、伝送ビツトの増加を
制限し、伝送ビツトの増加量を0としたり他の場
合より少なくしたりすれば、より効率の良いデー
タの伝送が可能となる。 In other words, basically, it is possible to obtain a sufficient effect in practice simply by increasing the number of bits of the initial transmission main data for all data blocks, but in this case, by including a considerable increase in the number of transmission bits that is originally unnecessary, , which may be unfavorable in terms of transmission efficiency. Therefore, when the scale value changes in a direction where overflow is less likely to occur, it is possible to limit the increase in the number of transmission bits and set the amount of increase in the number of transmission bits to 0 or to a smaller value than in other cases, resulting in more efficient data transmission. becomes possible.
次に、このような方式の具体的な実施の一態様
を示す本発明の一実施例について説明する。この
実施例では、上述したスケール値の変化方向に関
連した伝送ビツトの増加量の制御を行なつてお
り、スケール値がデータの絶対値の減少方向へ変
化するときにのみ伝送ビツト数の増加処理を行な
うようにしている。 Next, an embodiment of the present invention showing a specific implementation mode of such a system will be described. In this embodiment, the amount of increase in transmission bits related to the direction of change in the scale value described above is controlled, and the number of transmission bits is increased only when the scale value changes in the direction in which the absolute value of data decreases. I try to do this.
第11図は本実施例に係る送信側の構成を、第
12図は本実施例の受信装置の構成をそれぞれ示
すものである。 FIG. 11 shows the configuration of the transmitting side according to this embodiment, and FIG. 12 shows the configuration of the receiving device according to 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はオーデイオ信号等のアナログ原
信号入力をデイ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ツク遅延
回路であり、差分器3から出力されるDPCM符
号データを1データブロツク分遅延させる。15
はスケール決定回路であり、差分器3から出力さ
れるDPCM符号データ1ブロツク分の全データ
から各データブロツ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
ツ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ビツトの
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, 2 is a sample delay circuit that delays A/D converted PCM code data by one sample, and 3 is a sample delay circuit that delays A/D converted PCM code data by one sample.
This is a subtractor that takes the difference between two consecutive samples of PCM code data, and the output of the subtractor 3 is, for example,
16-bit DPCM code data is obtained. 14
is a block delay circuit constructed using, for example, a memory, and delays the DPCM code data output from the subtractor 3 by one data block. 15
is a scale determination circuit that detects the maximum absolute value of the 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 block based on the detected value. The set scale value is output as 4-bit data, including when no digit shift is required.
なお、上述は符号の正負に存在する2′sコンプ
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
め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つた他の方式によつて
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 is based on the case where the 2's complement, which exists on the positive and negative sides of the sign, is used, and the scale value is determined by the maximum absolute value of the sample data, but it is assumed that the scale value is determined by the maximum absolute value of the sample data. In some cases, it may be necessary to detect the scale value using another method suitable for the sign.
16はアキユムレータ部、17はデータ圧縮回
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 an accumulator section, and 17 is a data compression circuit, both of which realize the functions of the data compression section described above.
すなわち、アキユムレータ部16は上述したア
キユムレータ自体にほぼ相当する部分であり、例
えば16ビツトのフルアダーと8ビツトのホールド
レジスタを備えている。そして、上記フルアダー
の出力のうちスケール決定回路15から与えられ
るスケール値に応じた下位数ビツト分、つまり上
記下位残余データ相当分をホールドする。上記フ
ルアダーはブロツク遅延回路14から与えられる
DPCM符号データと上記ホールドレジスタに保
持された前回の下位残余データとを加算する。こ
のフルアダーの加算結果はそのままデータ圧縮回
路17に与えられる。データ圧縮回路17は圧縮
データを取出す部分であり、アキユムレータ部1
6のフルアダーから与えられる16ビツトのデータ
から、スケール決定回路15から与えられるスケ
ール値に対応するビツト位置の予定ビツト数のデ
ータを取出す機能と、上記スケール値の変化を検
出して該スケール値が減少方向に変化したときに
のみ、そのブロツクの最初のデータについて上記
予定ビツト数(データ取出しのビツト数)を上位
桁側について増加させる機能とを有している。す
なわち、データ圧縮回路17は、この場合、基本
的には8ビツトのデータを上記フルアダーの出力
から取出して伝送主データとするものとすれば、
スケール値が減少したときのブロツクの最初のデ
ータのみビツト数を上位側に増加させて例えば9
ビツト取出し、他の場合は上述の8ビツトを取出
して伝送主データとして出力する。 In other words, the accumulator unit 16 is a portion substantially equivalent to the above-mentioned accumulator itself, and includes, for example, a 16-bit full adder and an 8-bit hold register. Then, of the output of the full adder, the lower several bits corresponding to the scale value given from the scale determining circuit 15, that is, the lower residual data equivalent are held. The full adder is given from the block delay circuit 14.
The DPCM code data and the previous lower residual data held in the hold register are added. The addition result of this full adder is directly applied to the data compression circuit 17. The data compression circuit 17 is a part for extracting compressed data, and is a part for extracting compressed data.
The function is to extract the data of the expected number of bits at the bit position corresponding to the scale value given from the scale determination circuit 15 from the 16-bit data given from the full adder No. 6, and to detect the change in the scale value and determine the scale value. It has a function of increasing the expected number of bits (number of bits for data extraction) for the first data of the block on the upper digit side only when the number changes in the decreasing direction. That is, in this case, the data compression circuit 17 basically extracts 8-bit data from the output of the full adder and uses it as the main transmission data.
When the scale value decreases, the number of bits of only the first data of the block is increased toward the upper side, for example, 9.
In other cases, the above-mentioned 8 bits are extracted and output as transmission main data.
この8または9ビツトの伝送主データとスケー
ル決定回路15から出されるブロツク毎の4ビツ
ト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- or 9-bit transmission main data and 4-bit scale information data for each block output from the scale determining circuit 15 are supplied to the transmitting circuit 18, where both data are converted from parallel data to serial data and time-divided. are multiplexed and sent serially to the transmission system.
また、19はコントロールシーケンサ部であ
り、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、ブロツク遅延回路14、
スケール決定回路15、アキユムレータ部16、
データ圧縮回路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。なお、
データ圧縮回路17でスケール値の減少が検出さ
れた際には、このデータ圧縮回路17からコント
ロールシーケンサ部19にその旨の信号が入力さ
れ、コントロールシ−ケンサ部19から送信回路
に18に対し伝送主データの1ビツト増加に対応
する制御指令が与えられる。 Further, 19 is a control sequencer section, which includes the above-mentioned sections, namely the A/D converter 1, the sample delay circuit 2, the difference unit 3, the block delay circuit 14,
scale determination circuit 15, accumulator section 16,
In order to operate each part of the data compression circuit 17 and the transmission circuit 18 in a predetermined manner at a predetermined timing, control signals are given to each part. In addition,
When a decrease in the scale value is detected in the data compression circuit 17, a signal to that effect is input from the data compression circuit 17 to the control sequencer section 19, and the signal is transmitted from the control sequencer section 19 to the transmission circuit 18. A control command corresponding to a 1-bit increase in main data is given.
以上が本実施例に係る送信側の構成であり、次
に本実施例による受信装置の構成を説明する。 The above is the configuration of the transmitting side according to this embodiment, and next, the configuration of the receiving device according to 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または9ビツト
の主データと4ビツトのスケ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。
この受信回路20は、スケール値が減少方向に変
化したことを検出して後述するコントロールシー
ケンサ部に27にその旨の信号を与える機能と、
該コントロールシーケンサ部27からそれに対応
して返送される制御信号に応動して上述のスケー
ル値変化時のビツト数の変化に応じた伝送主デー
タ分離のビツト数制御を行なう機能をも有してい
る。 In FIG. 12, 20 separates 8 or 9-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
This receiving circuit 20 has a function of detecting that the scale value has changed in a decreasing direction and sending a signal to that effect to a control sequencer section 27 to be described later.
It also has a function of controlling the number of bits for separating main data to be transmitted in response to the control signal sent back from the control sequencer section 27 in response to the change in the number of bits when the scale value changes as described above. .
21はシフトクロツク発生器であり、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
てシフトすべきビツト数に対応するシフトクロツ
クを出力する。22は例えばシフトレジストを用
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DPCM符号デー
タ(8ビツト)をシフトクロツク発生部21から
与えられるシフトクロツクによつてこの場合上位
ヘビツトシフトし16ビツトの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
ンプ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(0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、このデータ伸張回路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ツ
クのスケール情報に応じたビツトシフトが施さ
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図における加算器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ビツトのPCM受信データとして
出力する。24はデータホ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。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
アナログ値に戻す。26はD/A変換器25の出
力から不要な高周波成分を除去するローパスフイ
ルタであり、この出力としてオーデイオ信号等の
アナログ信号が得られる。 Reference numeral 21 denotes a shift clock generator, which outputs a shift clock corresponding to the number of bits to be shifted based on the scale information data input from the receiving circuit 20. 22 is a data decompression circuit using, for example, a shift register, which in this case heavy-shifts the main data input from the receiving circuit 20, that is, compressed DPCM code data (8 bits), using a shift clock provided from a shift clock generator 21. Expands to bit DPCM received data. In addition, if this data expansion is designed so that the entire operation is performed with a 2's complement code, the polarity code in the MSB of the main data (compressed DPCM code) is The same values (0 or 1) as in the shift register are processed so that they are consecutively located at the upper position of the shift register. That is, in this data decompression circuit 22, the 8-bit main data is subjected to a bit shift 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 adder circuit consisting of a 16-bit full adder, which corresponds to adder 4 in FIG. Output as . Reference numeral 24 denotes a data hold register, which roughly corresponds to the delay circuit 5 in FIG. and the latest data decompression circuit output (DPCM received data). A D/A converter 25 substantially corresponds to the D/A converter 6 in FIG. 1, and returns the 15-bit PCM received data held in the data hold register 24 to an analog value. 26 is a low pass filter that 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 of this filter.
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
ロツク発生部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の主デタ分離に際してのビツト数の制御をな
う。 Reference numeral 27 denotes a control sequencer section, which operates each of the above-mentioned sections, such as the receiving circuit 20, shift clock generating section 21, data decompression circuit 22, data hold register 24, etc. in a predetermined manner at a predetermined timing. It provides a control signal and also controls the number of bits when the above-mentioned receiving circuit 20 separates the main data.
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
オーデイオ信号)はA/D変換器1でPCM符号
データ(15ビツト)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DPCM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 to PCM code data (15 bits) by an A/D converter 1, and the difference between the data and the previous sample, which is delayed by a sample delay circuit 2, is called the difference. It is calculated by the unit 3 and converted into DPCM code data (16 bits).
このデータはスケール決定回路15に与えら
れ、所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(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)が求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−タ(4ビツト)が
このスケール決定回路15から出力される。 This data is given to the scale determining circuit 15, and it is divided into one block consisting of a certain number of samples.
The maximum difference (to be more precise, the absolute value of the difference, i.e. the value with the largest difference, as differences have positive and negative values) is calculated from the DPCM code data, and the scale value (digit shift information) data (4 bit) is output from this scale determining circuit 15.
このスケール決定回路15の設定スケール値出
力はブロツク毎に更新され、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。このスケール情報検出の時間ずれを補正す
るためブロツク遅延回路14で1ブロツク分遅延
されたDPCM符号データがアキユムレータ部1
6およびデータ圧縮回路17で逐次スケール値に
応じてデータ圧縮される。すなわち、アキユムレ
ータ部16では、下位残余データが保持されてい
るホールドレジスタの内容とブロツク遅延回路1
4から出力されるDPCM符号データとがフルア
ダーで加算されるとともに、この加算結果の下位
残余データ相当分(すなわち、スケール値に対応
する下位数ビツトのデータ)が上記ホールドレジ
スタに保持され次のDPCM符号データとの加算
に供される。上記フルアダーの加算結果はそのま
まデータ圧縮回路17に与えられる。データ圧縮
回路17では、スケール決定回路15から与えら
れるスケール値の変化が検出され、アキユムレー
タ部16(のフルアダー)から与えられる16ビツ
トのデータから、上記スケール値が減少方向に変
化したときにはそのブロツクの最初について9ビ
ツト、他の場合には8ビツトのビツト数で、上記
スケール値に応じたビツト位置(この場合取り出
すデータのLSBに対応する位置を基準とする)
のデータが抽出される。 The set scale value output of this scale determination circuit 15 is updated for each block, and
This is scale value data common to DPCM code data. 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 transferred to the accumulator section 1.
6 and a data compression circuit 17, the data is sequentially compressed according to the scale value. That is, in the accumulator section 16, the contents of the hold register holding the lower residual data and the block delay circuit 1
The DPCM code data output from 4 is added by full adder, and the lower residual data equivalent of this addition result (that is, the data of the lower several bits corresponding to the scale value) is held in the hold register and used for the next DPCM. Used for addition with code data. The addition result of the full adder is directly applied to the data compression circuit 17. The data compression circuit 17 detects a change in the scale value given from the scale determination circuit 15, and when the scale value changes in a decreasing direction from the 16-bit data given from the accumulator section 16 (full adder), the block is The number of bits is 9 bits in the first case and 8 bits in other cases, and the bit position according to the above scale value (in this case, the position corresponding to the LSB of the data to be extracted is used as the reference).
data is extracted.
これは、実質的に先に述べたブロツク遅延回路
14から出力されるDPCM符号データをスケー
ル決定回路15から出力されるスケール値に応じ
た上位有効ビツトを通常の場合で8ビツト、スケ
ール値が減少方向に変化したときの最初のデータ
のみについは上位に1ビツト加えて9ビツト取り
出し主データとして出力するとともに、下位ビツ
トの切捨てが行なわれたときはその切捨(下位残
余)データを残しておき、次のDPCM符号デー
タに加算して同様のデータ圧縮、切捨データ加算
処理に供することに相当する。このため、主デー
タで伝送されなかつた桁落ち切捨分の下位残余デ
ータは次のDPCM符号データと加算され累積さ
れるので、実質的に後続の主データに含められ
る。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、送信
回路18における時分割合成に際しスケール情報
データを介挿するため必要に応じて主データ列を
時間軸圧縮するなどの処理を施してもよいことは
いうまでもない。 This essentially means that the DPCM code data output from the block delay circuit 14 described above is converted to the upper effective bits according to the scale value output from the scale determination circuit 15 by 8 bits in the normal case, and the scale value is decreased. For only the first data when the direction changes, 1 bit is added to the upper bit, 9 bits are extracted and output as main data, and when the lower bits are truncated, the truncated (lower residual) data is left. This corresponds to adding the data to the next DPCM encoded data and subjecting it to similar data compression and truncated data addition processing. For this reason, the lower residual data of the truncated digits that were not transmitted in the main data are added to and accumulated with the next DPCM code data, so that they are substantially included in the subsequent main data. This main data and scale information data are sent to the transmission system via the transmission circuit 18. It goes without saying that in order to insert scale information data during time-division synthesis in the transmitting circuit 18, processing such as time-axis compression of the main data string may be performed as necessary.
PCMが基準レベル例えば0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、オーデイオ信号等の
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符号データの最大ビツト数はPCM符号デ
ータより1ビツト多く必要となる。したがつて上
述では15ビツトの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
ツ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
のスケール情膜データとしている。 While PCM transmits values that include the sign from a reference level, such as 0 level, DPCM transmits the difference between samples, so if the frequency of an audio signal is very high compared to the sampling period, the The difference between around the peak value and around the negative peak value may be the DPCM code, and for this reason
The maximum number of bits for DPCM code data is 1 bit more than that for PCM code data. Therefore, in the above example, there are nine scale values for obtaining 16-bit DPCM code data from 15-bit PCM code data and transmitting it as 8- and 9-bit main data, including cases where digit shifting is not required. The scale data is 4 bits.
このようにして伝送系に送出された送信データ
を受信する受信装置の動作について説明する。 The operation of the receiving device that receives the transmission data sent to the transmission system in this manner will be described.
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符号
からなる8および9ビツトの主データとデータブ
ロツク毎のこの場合4ビツト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、受信信号からスケール情報デ
ータと主データとが分離されるとともにこれら両
データがパラレル化され、それぞれ出力される。
具体的にはこの受信回路20とコントロールシー
ケンサ部27の連携動作により、例えば、受信信
号からブロツク毎の(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、これよりスケール値の減
少方向への変化が検出される。そして、この減少
方向への変化が検出されたときはそのスケール情
報データに続く当該ブロツクの最初のデータとし
て9ビツト、そうでない場合は8ビツトずつが主
データとしてそのブロツクの期間、すなわち次の
スケール情報に分離抽出まで逐次抽出される。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
フトクロツク発生部21に入力される。シフトク
ロツク発生部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ツクが出力され、このシフ
ト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ト(ビツトシフト)
が施され、且つ2′sコンプリメント符号の場合に
は上位ビツトが極性ビツトで埋められ、16ビツト
のDPCM受信データに変換される。このとき桁
シフトにより生ずる下位の空白ビツトには例えば
0データ付加される。このDPCM受信データが
加算回路23に与えられ、データホールドレジス
タ24に保持されている1サンプル前の加算回路
23出力データと加算される。すなわち、この加
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D/A変換器25で逐次
D/A変換され、さらにローパスフイルタ26で
不要な高周波成分が除去されて例えばオーデイオ
信号のアナログ信号として出力される。 The transmission signal provided from the transmission system is composed of 8- and 9-bit main data consisting of compressed DPCM codes serialized and time-division multiplexed, and 4-bit scale information data for each data block. The receiving circuit 20 to which this transmission signal is applied separates scale information data and main data from the received signal, parallelizes these data, and outputs the parallel data.
Specifically, by the cooperative operation of the receiving circuit 20 and the control sequencer unit 27, for example, scale information for each block (for example, based on synchronization data added as necessary) is first separated and extracted from the received signal. From this, a change in the scale value in the decreasing direction is detected. When this change in the decreasing direction is detected, 9 bits are used as the first data of the block following the scale information data, otherwise, 8 bits each are used as main data for the period of that block, that is, the next scale. Information is extracted sequentially until it is separated and extracted. These reception main data and reception scale information data are input from the reception circuit 20 to the data expansion circuit 22 and shift clock generation section 21, respectively. A shift clock corresponding to the received scale information data is output from the shift clock generating section 21, and this shift clock is applied to the data expansion circuit 22 to perform a digit shift (bit shift) to the 8-bit received main data.
is applied, and in the case of a 2's complement code, the upper bits are filled with polarity bits and converted to 16-bit DPCM received data. At this time, 0 data, for example, is added to the lower blank bits generated by the digit shift. This DPCM reception data is given to the adder circuit 23, and is added to the output data of the adder circuit 23 of one sample before, which is held in the data hold register 24. That is, the output data of this addition circuit 23 is the cumulative (integrated) value of the DPCM received data, that is, 15-bit PCM received 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 the data is output as an analog signal of, for example, 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反映させた送信
データ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受信するだけ
で実質的に9ビツト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 receive the transmitted data in which the truncated part, that is, the digit loss part is accumulated and reflected in the subsequent transmitted data, and perform effective decoding and demodulation, so that the 8-bit main data can be Just by receiving the data, the accuracy equivalent to reception with 9 bits or more can be achieved.
上述のように、送信側でのデータ圧縮に際して
のスケール値の変動に伴なうオーバフロ−の発生
を極めて効果的に防止することができ、少ないビ
ツト数で伝送可能な高効率PCMを有効に実現す
ることができる。 As mentioned above, it is possible to extremely effectively prevent the occurrence of overflow due to fluctuations in scale values during data compression on the transmitting side, effectively realizing high-efficiency PCM that can be transmitted using a small number of bits. can do.
なお、上述では特に説明していないがオーバフ
ロ−の発生確率が低くなれば、種々の方法によつ
て、得られるデータを訂正あるいは補正するなど
実質的にオーバフロ−の影響を受けないように対
策することが可能である。 Although not specifically explained above, if the probability of overflow occurrence becomes low, measures can be taken to substantially eliminate the influence of overflow, such as correcting or correcting the obtained data using various methods. Is possible.
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.
例えば、アキユムレータ部16とデータ圧縮回
路17で構成される部分の機能を他の構成、例え
ば桁落ち部の累積加算による伝送主データへの桁
上げ情報検出と、原データ(予備変換データ)か
らの伝送データの抽出とをそれぞれ異なる部分で
並列的に行なうようにするなどしてもよい。要は
ブロツクの最初の伝送主データのみ伝送ビツト数
を増やしオーバフロ−を防ぎ、伝送を行なうよう
にすればよい。 For example, the functions of the part consisting of the accumulator unit 16 and the data compression circuit 17 can be replaced by other configurations, such as detecting carry information to the transmission main data by cumulative addition of the zero-digit part, and detecting carry information from the original data (preliminary conversion data). The extraction of transmission data may be performed in parallel in different parts. The point is to increase the number of transmission bits only for the first transmission main data of a block to prevent overflow and to perform transmission.
また、上述におけるデイジタル処理機能の一部
または全部をコンピユータを用いて実現してもよ
い。 Further, part or all of the digital processing functions described above 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
ツト位置の基準を逆に(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進符号化するな
どしてもよい。 Furthermore, the scale information is set by reversing the standard of the bit position for main data extraction (based on the upper 8 digits), setting scale information ``7'' in Figure 5a, ``6'' in Figure 5B, and ``6'' in Figure 5C. It is also possible to perform binary encoding by setting the value to "0".
なお、本発明をステレオオーデイオ信号の伝送
に用いる場合に左右両チヤンネルの伝送デ−タを
交互に伝送して時分割多重化を図ることなど通常
のデイジタルオーデイ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 technology, such as time division multiplexing by alternately transmitting the transmission data of both left and right channels, can be used. Of course, it is also possible to use them together.
〔発明の効果〕
本発明によれば、DPCM符号データを少ない
ビツト数で精度よく伝送して、しかもデータ圧縮
時のオーバフロ−エラーの発生を効果的に防止
し、エラー補償をも容易にして伝送精度を一層高
め得る信号伝送方式の実施に使用する受信装置を
提供することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, DPCM encoded data can be transmitted with high accuracy using a small number of bits, and in addition, the occurrence of overflow errors during data compression can be effectively prevented, and error compensation can be easily performed. It is possible to provide a receiving device used to implement a signal transmission method that can further improve accuracy.
第1図はDPCMの一例を説明するためのシス
テムブロツク図、第2図および第3図は通常の
PCMとDPCMの相違を説明するための図、第4
図はPCMにおけるデータ圧縮の一例を示すシス
テムブロツク図、第5図および第6図は同例を説
明するための図、第7図および第8図は同例にお
けるオーバフロ−エラーの発生を説明するための
図、第9図は本発明に係る信号伝送方式の原理を
説明するための図、第10図は同方式における伝
送主データのビツト数増加量を説明するための
図、第11図は本発明の実施例に係る送信側の構
成を示すブロツク図、第12図は本発明の一実施
例による受信装置の構成を示すブロツク図であ
る。
1…A/D変換器、2…サンプル遅延回路、3
…差分器、14…ブロツク遅延回路、15…スケ
ール決定回路、16…アキユムレータ部、17…
データ圧縮回路、18…送信回路、20…受信回
路、21…シフトクロツク発生部、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
スフイルタ。
Figure 1 is a system block diagram to explain an example of DPCM, and Figures 2 and 3 are typical system block diagrams.
Diagram 4 to explain the difference between PCM and DPCM
The figure is a system block diagram showing an example of data compression in PCM, Figures 5 and 6 are diagrams for explaining the same example, and Figures 7 and 8 are diagrams for explaining the occurrence of an overflow error in the same example. FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of the signal transmission method according to the present invention. FIG. 10 is a diagram for explaining the increase in the number of bits of main data transmitted in the same method. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a transmitting side according to an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. 1... A/D converter, 2... Sample delay circuit, 3
...Differentiator, 14...Block delay circuit, 15...Scale determination circuit, 16...Accumulator section, 17...
Data compression circuit, 18... Transmission circuit, 20... Receiving circuit, 21... Shift clock generating section, 22... Data expansion circuit, 23... Adding circuit, 24... Data hold register, 25... D/A converter, 26... Low pass filter.
Claims (1)
群からなるデータブロツク単位で選定された各ブ
ロツク内最大値に基づくスケール値に対応するビ
ツト位置から、上記データブロツクの最初のデー
タのみについては他のデータより上位ビツトを余
分に含むようにビツト数を多く設定された、予定
ビツト数のビツトを逐次取出し且つその下位残余
データを累積的に後続の原データに加算させて、
上記原データから該原データよりも少ないビツト
数である主データを得、上記スケール値を示すス
ケール情報と上記主データとを含む伝送信号を受
信する受信装置において、受信主データを各デー
タブロツクの最初のデータのみ他のデータよりも
多いビツト数としてそれぞれ予定ビツト数で取込
むデータ取込み手段と、この手段で取込まれた受
信主データを受信スケール情報にしたがつてデー
タ伸長するデータ伸長手段と、この手段で得られ
た伸長データを復号復調する復号復調手段とを具
備したことを特徴とする受信装置。 2 復号復調手段は伸長データを積分処理する手
段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の受信装置。 3 DPCM符号原データの予定時間毎のデータ
群からなるデータブロツク単位で選定された各ブ
ロツク内最大値に基づくスケール値に対応するビ
ツト位置から、上記スケール値がデータの絶対値
の減少方向へ変化する場合の上記データブロツク
の最初のデータのみについては他のデータより上
位ビツトを余分に含むようにビツト数を多く設定
された、予定ビツト数のデータを逐次取出し且つ
その下位残余データを累積的に後続の原データに
加算させて、上記原データから該原データよりも
少ないビツト数である主データを得、上記スケー
ル値を示すスケール情報と上記主データとを含む
伝送信号を受信する受信装置において、受信スケ
ール情報から上記スケール値の変化方向を判別す
るスケール変化判別手段と、この手段に応動し上
記スケール値がデータの絶対値の減少方向へ変化
する場合には受信主データをデータブロツクの最
初のデータのみ他のデータよりも多いビツト数と
し、他の場合にはデータブロツク内について一様
の上記他のデータと同様のビツト数としてそれぞ
れ予定ビツト数で取込むデータ取込み手段と、こ
の手段で取込まれた受信主データを受信スケール
情報にしたがつてデータ伸長するデータ伸長手段
と、この手段で得られた伸長データを復号復調を
する復号復調手段とを具備したことを特徴とする
受信装置。 4 復号復調手段は伸長データを積分処理する手
段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第3項
記載の受信装置。[Claims] 1. The first data of the data block is selected from the bit position corresponding to the scale value based on the maximum value in each block selected in the data block unit consisting of data groups for each scheduled time of the DPCM code original data. For only the data, the number of bits is set to be larger than other data so that the number of bits is higher than that of other data, and the planned number of bits is sequentially extracted, and the lower residual data is cumulatively added to the subsequent original data.
In a receiving device that obtains main data having a smaller number of bits than the original data from the original data and receives a transmission signal including scale information indicating the scale value and the main data, the received main data is divided into each data block. a data importing means for importing only the first data with a predetermined number of bits each having a larger number of bits than other data; and a data decompression means for decompressing the received main data taken in by this means in accordance with reception scale information. , and decoding and demodulating means for decoding and demodulating the expanded data obtained by this means. 2. The receiving device according to claim 1, wherein the decoding and demodulating means includes means for performing integral processing on the decompressed data. 3 From the bit position corresponding to the scale value based on the maximum value within each block selected for each data block consisting of data groups for each scheduled time of the DPCM code original data, the scale value changes in the direction of decreasing the absolute value of the data. For only the first data of the data block mentioned above, the number of bits is set to be larger than that of other data, and the data with the planned number of bits is extracted sequentially, and the lower residual data is cumulatively extracted. In a receiving device that obtains main data having a smaller number of bits than the original data from the original data by adding it to subsequent original data, and receives a transmission signal including scale information indicating the scale value and the main data. , scale change determination means for determining the direction of change in the scale value from received scale information; a data importing means for importing data with a larger number of bits than other data, and in other cases, taking in the same number of bits as the other data uniformly within the data block, each with a predetermined number of bits; A receiving device characterized by comprising: data expansion means for expanding the received main reception data in accordance with reception scale information; and decoding and demodulation means for decoding and demodulating the expanded data obtained by this means. . 4. The receiving apparatus according to claim 3, wherein the decoding and demodulating means includes means for performing integral processing on the decompressed data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3831590A JPH02290342A (en) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3831590A JPH02290342A (en) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Receiver |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15550983A Division JPH0229254B2 (en) | 1983-03-31 | 1983-08-25 | SHINGODENSOHOSHIKI |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290342A JPH02290342A (en) | 1990-11-30 |
| JPH0328097B2 true JPH0328097B2 (en) | 1991-04-18 |
Family
ID=12521855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3831590A Granted JPH02290342A (en) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02290342A (en) |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP3831590A patent/JPH02290342A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02290342A (en) | 1990-11-30 |
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