JPH07101849B2 - ランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法 - Google Patents
ランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法Info
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- JPH07101849B2 JPH07101849B2 JP3050987A JP5098791A JPH07101849B2 JP H07101849 B2 JPH07101849 B2 JP H07101849B2 JP 3050987 A JP3050987 A JP 3050987A JP 5098791 A JP5098791 A JP 5098791A JP H07101849 B2 JPH07101849 B2 JP H07101849B2
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Description
【産業上の利用分野】本発明はイメージデータの高品質
な記録伝送に用いる符号圧縮方法であって、特に広い入
力範囲に渡って瞬時Ｓ／Ｎ比特性が良好なランレングス
１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法に
関する。
な記録伝送に用いる符号圧縮方法であって、特に広い入
力範囲に渡って瞬時Ｓ／Ｎ比特性が良好なランレングス
１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法に
関する。
【従来の技術】従来の衛星ＰＣＭ放送やデジタル・オー
ディオ・テープレコーダ（以下、ＤＡＴと略す）におい
ては、圧縮による品質劣化を抑えながらハードウェア量
とのトレードオフも考慮し、比較的軽い圧縮率を採用し
ている。これらの例としては折れ線符号があり、ＤＡＴ
においては１２ビットの１３折れ線符号が用いられてい
る。詳細な技術規格は日本電子機械工業会発行の「ＥＩ
ＡＪ ＣＰ−２３０５ＤＡＴ Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙ
ｓｔｅｍ Ｐａｒｔ１： Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」に示されている。図
６（ｂ）はＤＡＴに使用されている１３折れ線符号（１
２ビット）の変換方法を説明する図であり、正の範囲を
示す。図中の枠内において（）内の数字は１０進数、そ
れ以外の数字は２進数である。２進数の最上位ビット
（以下、ＭＳＢという）は極性ビットＰであり、正の範
囲では「０」、負の範囲では「１」である。図中の「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨ」は「００００００００」から「１１１
１１１１１」までの値であり、「＊」は任意の２進数で
ある。また、Ｌ０は元データの極性ビットを除いた上位
で「０」が連続する連続データＱ０のランレングスであ
る。以上のような符号方法について、以下その手順につ
いて説明する。図６（ｂ）は符号化と復号化の変換を具
体的に示す図である。先ず、１３折れ線符号（１２ビッ
ト）の符号化の方法について説明する。１６ビットの領
域を正の範囲で７分割し、それぞれの領域に応じてシフ
ト量を操作する。同図より明らかな通り、領域分割はＭ
ＳＢ側から見て初めに「１」のある位置により行える。
言い換えると、極性ビットを除いた「０」の連続データ
のランレングスＬ０で決定できる。ランレングスＬ０を
「０」から「７以上」までの８通りとし、Ｌ０の補数を
レンジデータとして指数表現する。例えば、元データが
「１２１６（１０進）」すなわち「０００００１００１
１００００００（２進）」の場合、連続データＱ０のラ
ンレングスＬ０は「４」となる。レンジデータＱ２は
「１００」を反転した「０１１」である。また、「ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨ」は「００１１００００」である。従っ
て、出力データは「００１１００１１００００」とな
る。図６（ａ）は上記の概念を図式化して示した図であ
る。出力データは極性ビットＰと、領域を表すレンジデ
ータＱ２と、シフトした仮数データＤ２とを合成して１
２ビットにする。レンジデータＱ２は固定語長であり、
３ビットである。元データが２Ｓ（トゥーズ）コンプリ
メンタリである場合には、負の範囲はＰ以下のビットを
全てビット反転させることにより、正の範囲と全く同様
の符号化ができる。このように、負の範囲でビット反転
させた符号を折り返し２進符号と呼ぶ。以下の説明は特
に断らない限り、折り返し２進符号を用いることにする
が、２Ｓコンプリメンタリとの変換は相互に可能であ
る。次に、１３折れ線符号（１２ビット）の復号化の方
法について説明する。復号化は、折れ線符号のレンジデ
ータＱ２の位置が既知であるので、極性ビットＰの以降
３ビットをみて、指数部すなわちレンジを再生する。仮
数データＤ２の位置も既知であるので、レンジデータＱ
２によって直線符号（１６ビット）のランレングスＬ０
を復元し、反転ビットＴ０と、その後に仮数データＤ２
を付ける。元データの符号長Ｗ０に満たない時は、固定
値を充てる。このような手順に従って、復号化の処理を
行う。以上説明した符号化および復号化を行うと、情報
の丸めにより表現精度が変更される。情報の丸めはシフ
ト操作により発生する。ランレングスＬ０が「６」と
「７以上」では同じとするので、シフトは７種類とな
る。よって、正と負で１４種類となるが、中心の領域で
は正と負で同じシフト操作をするので、全領域の入出力
特性は１３種類の折れ線で表すことができる。図６
（ｂ）のそれぞれの領域において、表現精度すなわち分
解能はランレングスＬ０によって変化する。ランレング
スＬ０が「０」ないし「６」の時、分解能は語長換算の
ビット数で１０ビットないし１６ビットである。以上説
明した内容を（表１）にまとめて示す。
ディオ・テープレコーダ（以下、ＤＡＴと略す）におい
ては、圧縮による品質劣化を抑えながらハードウェア量
とのトレードオフも考慮し、比較的軽い圧縮率を採用し
ている。これらの例としては折れ線符号があり、ＤＡＴ
においては１２ビットの１３折れ線符号が用いられてい
る。詳細な技術規格は日本電子機械工業会発行の「ＥＩ
ＡＪ ＣＰ−２３０５ＤＡＴ Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｓｙ
ｓｔｅｍ Ｐａｒｔ１： Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」に示されている。図
６（ｂ）はＤＡＴに使用されている１３折れ線符号（１
２ビット）の変換方法を説明する図であり、正の範囲を
示す。図中の枠内において（）内の数字は１０進数、そ
れ以外の数字は２進数である。２進数の最上位ビット
（以下、ＭＳＢという）は極性ビットＰであり、正の範
囲では「０」、負の範囲では「１」である。図中の「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨ」は「００００００００」から「１１１
１１１１１」までの値であり、「＊」は任意の２進数で
ある。また、Ｌ０は元データの極性ビットを除いた上位
で「０」が連続する連続データＱ０のランレングスであ
る。以上のような符号方法について、以下その手順につ
いて説明する。図６（ｂ）は符号化と復号化の変換を具
体的に示す図である。先ず、１３折れ線符号（１２ビッ
ト）の符号化の方法について説明する。１６ビットの領
域を正の範囲で７分割し、それぞれの領域に応じてシフ
ト量を操作する。同図より明らかな通り、領域分割はＭ
ＳＢ側から見て初めに「１」のある位置により行える。
言い換えると、極性ビットを除いた「０」の連続データ
のランレングスＬ０で決定できる。ランレングスＬ０を
「０」から「７以上」までの８通りとし、Ｌ０の補数を
レンジデータとして指数表現する。例えば、元データが
「１２１６（１０進）」すなわち「０００００１００１
１００００００（２進）」の場合、連続データＱ０のラ
ンレングスＬ０は「４」となる。レンジデータＱ２は
「１００」を反転した「０１１」である。また、「ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨ」は「００１１００００」である。従っ
て、出力データは「００１１００１１００００」とな
る。図６（ａ）は上記の概念を図式化して示した図であ
る。出力データは極性ビットＰと、領域を表すレンジデ
ータＱ２と、シフトした仮数データＤ２とを合成して１
２ビットにする。レンジデータＱ２は固定語長であり、
３ビットである。元データが２Ｓ（トゥーズ）コンプリ
メンタリである場合には、負の範囲はＰ以下のビットを
全てビット反転させることにより、正の範囲と全く同様
の符号化ができる。このように、負の範囲でビット反転
させた符号を折り返し２進符号と呼ぶ。以下の説明は特
に断らない限り、折り返し２進符号を用いることにする
が、２Ｓコンプリメンタリとの変換は相互に可能であ
る。次に、１３折れ線符号（１２ビット）の復号化の方
法について説明する。復号化は、折れ線符号のレンジデ
ータＱ２の位置が既知であるので、極性ビットＰの以降
３ビットをみて、指数部すなわちレンジを再生する。仮
数データＤ２の位置も既知であるので、レンジデータＱ
２によって直線符号（１６ビット）のランレングスＬ０
を復元し、反転ビットＴ０と、その後に仮数データＤ２
を付ける。元データの符号長Ｗ０に満たない時は、固定
値を充てる。このような手順に従って、復号化の処理を
行う。以上説明した符号化および復号化を行うと、情報
の丸めにより表現精度が変更される。情報の丸めはシフ
ト操作により発生する。ランレングスＬ０が「６」と
「７以上」では同じとするので、シフトは７種類とな
る。よって、正と負で１４種類となるが、中心の領域で
は正と負で同じシフト操作をするので、全領域の入出力
特性は１３種類の折れ線で表すことができる。図６
（ｂ）のそれぞれの領域において、表現精度すなわち分
解能はランレングスＬ０によって変化する。ランレング
スＬ０が「０」ないし「６」の時、分解能は語長換算の
ビット数で１０ビットないし１６ビットである。以上説
明した内容を（表１）にまとめて示す。
【表１】 図７は折れ線符号を用いた圧縮符号を復号して伸長した
復元符号の特性図である。同図の横軸に入力レベル、縦
軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。ただし、瞬時Ｓ／Ｎ比は矩形
波のＳ／Ｎ比向上分の約２ｄＢを、簡単のため省略して
いる。同図においてＺ１は１３折れ線符号（１２ビッ
ト）の特性を示すものである。Ｚ１について説明する。
入力レベル０ｄＢは符号で表現できる最大の正弦波の振
幅を基準にする。直線符号の「Ｐ１１１１１１１１１１
１１１１１」がこれに相当する。入力レベル０ｄＢない
し−６ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ１＊＊＊・・・」
となり、（表１）よりランレングスＬ０が「０」である
ので分解能は１０ビットである。１０ビットデータの量
子化ノイズは１ビット当り−６ｄＢとして−６０ｄＢに
なる。従って、入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの瞬時
Ｓ／Ｎ比は６０ｄＢないし５４ｄＢとなる。次に、入力
レベル−６ｄＢないし−１２ｄＢの範囲では直線符号で
「Ｐ０１＊＊＊・・・」となり、（表１）よりランレン
グスＬ０が「１」であるので分解能は１１ビットであ
る。１１ビットデータの量子化ノイズは−６６ｄＢにな
る。従って、瞬時Ｓ／Ｎ比は６０ｄＢないし５４ｄＢと
なる。以下同様に、−９６ｄＢまでの領域で瞬時Ｓ／Ｎ
比を求め、特性曲線にしたのがＺ１である。ここで、入
力レベル−３６ｄＢ以下では直線符号（１６ビット）の
特性曲線と同じになる。
復元符号の特性図である。同図の横軸に入力レベル、縦
軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。ただし、瞬時Ｓ／Ｎ比は矩形
波のＳ／Ｎ比向上分の約２ｄＢを、簡単のため省略して
いる。同図においてＺ１は１３折れ線符号（１２ビッ
ト）の特性を示すものである。Ｚ１について説明する。
入力レベル０ｄＢは符号で表現できる最大の正弦波の振
幅を基準にする。直線符号の「Ｐ１１１１１１１１１１
１１１１１」がこれに相当する。入力レベル０ｄＢない
し−６ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ１＊＊＊・・・」
となり、（表１）よりランレングスＬ０が「０」である
ので分解能は１０ビットである。１０ビットデータの量
子化ノイズは１ビット当り−６ｄＢとして−６０ｄＢに
なる。従って、入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの瞬時
Ｓ／Ｎ比は６０ｄＢないし５４ｄＢとなる。次に、入力
レベル−６ｄＢないし−１２ｄＢの範囲では直線符号で
「Ｐ０１＊＊＊・・・」となり、（表１）よりランレン
グスＬ０が「１」であるので分解能は１１ビットであ
る。１１ビットデータの量子化ノイズは−６６ｄＢにな
る。従って、瞬時Ｓ／Ｎ比は６０ｄＢないし５４ｄＢと
なる。以下同様に、−９６ｄＢまでの領域で瞬時Ｓ／Ｎ
比を求め、特性曲線にしたのがＺ１である。ここで、入
力レベル−３６ｄＢ以下では直線符号（１６ビット）の
特性曲線と同じになる。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、瞬時Ｓ／Ｎ比が最良でも６０ｄＢしかな
く、さらに微小な入力レベルでは直線符号（１６ビッ
ト）と同様に瞬時Ｓ／Ｎ比が低下する。過大入力に対す
るマージン（ヘッドルーム）確保が要求される業務用の
デジタル記録再生装置では、平均入力レベルを低く設定
して記録するので実質的に利用するダイナミックレンジ
が狭くなること、および、入力レベルのかなりの範囲で
瞬時Ｓ／Ｎ比が不十分となるので、増幅・減衰を繰り返
す編集では劣化が増大するといった問題を有している。
前述の通り、この問題は直線符号（１６ビット）であっ
ても同様である。好ましくは、聴覚検知限界約４８ｄＢ
以上の瞬時Ｓ／Ｎ比特性を入力レベル０ないし−９６ｄ
Ｂの広い範囲において満たすことが要求される。そのた
めの改良方法として、従来の１３折れ線符号（１２ビッ
ト）を１６ビットに拡張する方法が容易に考えられる。
（表２）は直線符号（２０ビット）から折れ線符号（１
６ビット）に変換する方法について示すものである。
（表２）において仮数データＤ２の語長が１２になるの
で、全体に分解能が４ビット増加する。
来の方法では、瞬時Ｓ／Ｎ比が最良でも６０ｄＢしかな
く、さらに微小な入力レベルでは直線符号（１６ビッ
ト）と同様に瞬時Ｓ／Ｎ比が低下する。過大入力に対す
るマージン（ヘッドルーム）確保が要求される業務用の
デジタル記録再生装置では、平均入力レベルを低く設定
して記録するので実質的に利用するダイナミックレンジ
が狭くなること、および、入力レベルのかなりの範囲で
瞬時Ｓ／Ｎ比が不十分となるので、増幅・減衰を繰り返
す編集では劣化が増大するといった問題を有している。
前述の通り、この問題は直線符号（１６ビット）であっ
ても同様である。好ましくは、聴覚検知限界約４８ｄＢ
以上の瞬時Ｓ／Ｎ比特性を入力レベル０ないし−９６ｄ
Ｂの広い範囲において満たすことが要求される。そのた
めの改良方法として、従来の１３折れ線符号（１２ビッ
ト）を１６ビットに拡張する方法が容易に考えられる。
（表２）は直線符号（２０ビット）から折れ線符号（１
６ビット）に変換する方法について示すものである。
（表２）において仮数データＤ２の語長が１２になるの
で、全体に分解能が４ビット増加する。
【表２】 （表２）に示す折れ線符号（１６ビット）を用いて圧縮
符号を復号して伸長する復元符号の特性図は図７中のＺ
２のようになる。この改良された方法では瞬時Ｓ／Ｎ比
が全領域で２４ｄＢだけ向上するが、入力レベル−７２
ｄＢないし−９６ｄＢの範囲では瞬時Ｓ／Ｎ比が４８ｄ
Ｂ以下であり不十分である。従って、この信号を増幅器
で増幅すれば、その量子化ノイズが聴覚検知されるとい
う問題を有している。本発明は上記従来の問題点を解決
するもので、入力レベル０ないし−９６ｄＢの広い範囲
において、瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界である約４８ｄ
Ｂ以上を確保することを目的とする。
符号を復号して伸長する復元符号の特性図は図７中のＺ
２のようになる。この改良された方法では瞬時Ｓ／Ｎ比
が全領域で２４ｄＢだけ向上するが、入力レベル−７２
ｄＢないし−９６ｄＢの範囲では瞬時Ｓ／Ｎ比が４８ｄ
Ｂ以下であり不十分である。従って、この信号を増幅器
で増幅すれば、その量子化ノイズが聴覚検知されるとい
う問題を有している。本発明は上記従来の問題点を解決
するもので、入力レベル０ないし−９６ｄＢの広い範囲
において、瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界である約４８ｄ
Ｂ以上を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のランレングス1/ｎ圧縮フローティング符号方
法は、元データとなる直線符号すなわち、上位で所定論
理のビットが連続する連続データＱ０と、前記連続デー
タＱ０の連続性をブレークする反転ビットＴ０と、前記
反転ビットＴ０以降の下位データＤ０とで構成される直
線符号を、符号化して圧縮データすなわち、前記連続デ
ータＱ０のランレングスを圧縮して得られる圧縮連続デ
ータＱ１と、前記圧縮連続データＱ１の連続性をブレー
クする反転ビットＴ１と、前記ランレングスを圧縮する
時に生じる剰余Ｆ１を表す圧縮剰余データＣ１と、前記
下位データＤ０を丸めて得るようにした仮数データＤ１
とで構成する圧縮データに変換するようにしている。た
だし、前記連続データＱ０のランレングスをＬ０、前記
圧縮連続データＱ１のランレングスをＬ１、ｎを２以上
の整数とするとき、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／ｎ） Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ｎ とする。
に本発明のランレングス1/ｎ圧縮フローティング符号方
法は、元データとなる直線符号すなわち、上位で所定論
理のビットが連続する連続データＱ０と、前記連続デー
タＱ０の連続性をブレークする反転ビットＴ０と、前記
反転ビットＴ０以降の下位データＤ０とで構成される直
線符号を、符号化して圧縮データすなわち、前記連続デ
ータＱ０のランレングスを圧縮して得られる圧縮連続デ
ータＱ１と、前記圧縮連続データＱ１の連続性をブレー
クする反転ビットＴ１と、前記ランレングスを圧縮する
時に生じる剰余Ｆ１を表す圧縮剰余データＣ１と、前記
下位データＤ０を丸めて得るようにした仮数データＤ１
とで構成する圧縮データに変換するようにしている。た
だし、前記連続データＱ０のランレングスをＬ０、前記
圧縮連続データＱ１のランレングスをＬ１、ｎを２以上
の整数とするとき、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／ｎ） Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ｎ とする。
【作用】本発明は上記した方法により、元データのラン
レングスＬ０を約１／ｎに圧縮する。圧縮したランレン
グスを有する圧縮連続データと反転ビットと圧縮剰余デ
ータとで指数部すなわちレンジを特定するものである。
指数部すなわちレンジは元データのランレングスに応じ
て自己拡張する作用を有する。すなわち、ランレングス
が小さい時は少ないビット数で指数部すなわちレンジを
特定し、ランレングスが大きくなると指数部すなわちレ
ンジを細分化していき、多くのビット数で指数部すなわ
ちレンジを特定する。また、符号全体の語長が有限で所
定の値とする場合、仮数部へ割り当てるビット数がラン
レングスに応じて変更される。これらの作用により、圧
縮符号の表現する空間が拡張され、また表現精度を最大
とすることができる。
レングスＬ０を約１／ｎに圧縮する。圧縮したランレン
グスを有する圧縮連続データと反転ビットと圧縮剰余デ
ータとで指数部すなわちレンジを特定するものである。
指数部すなわちレンジは元データのランレングスに応じ
て自己拡張する作用を有する。すなわち、ランレングス
が小さい時は少ないビット数で指数部すなわちレンジを
特定し、ランレングスが大きくなると指数部すなわちレ
ンジを細分化していき、多くのビット数で指数部すなわ
ちレンジを特定する。また、符号全体の語長が有限で所
定の値とする場合、仮数部へ割り当てるビット数がラン
レングスに応じて変更される。これらの作用により、圧
縮符号の表現する空間が拡張され、また表現精度を最大
とすることができる。
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施
例におけるランレングス１／２圧縮フローティング符号
の構成を示す概念図であり、図１（ｂ）は変換処理を説
明するための具体例を表す図である。図中、従来例と同
様部分には同一記号を付与している。以下、図に従っ
て、まず圧縮（符号化）の手順について説明する。第１
の実施例は直線符号（３０ビット）をランレングス１／
２圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号方法である。圧縮連続データＱ１は連続データＱ
０のランレングスＬ０を２で除算して整数化したランレ
ングスＬ１の長さを有する連続データである。すなわ
ち、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／２） である。また、整数除算の剰余項を圧縮剰余Ｆ１とする
と、 Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ２ である。反転ビットＴ１は圧縮連続データＱ１のランを
ブレークする反転ビットである。圧縮剰余データＣ１は
圧縮剰余Ｆ１を補数表現したものである。また、仮数デ
ータＤ１はデータＤ０の上位の部分データである。ラン
レングス１／２圧縮フローティング符号は、極性ビット
Ｐ、圧縮連続データＱ１、反転ビットＴ１、圧縮剰余デ
ータＣ１、仮数データＤ１の順に配置する。以下、図１
（ｂ）に基づいてランレングスＬ０が「０」ないし「２
８」の場合について説明する。 Ｌ０＝０の時、Ｌ１，Ｆ１は、 Ｌ１＝ｉｎｔ（０／２）＝０ Ｆ１＝０ ｍｏｄ ２ ＝０ である。ランレングスＬ１が「０」であるので圧縮連続
データＱ１は無い。圧縮剰余データＣ１は「１」であ
る。データＤ０は３０ビットで、その内の上位１３ビッ
ト「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」が仮数データＤ１で
ある。ランレングス１／２圧縮フローティング符号は極
性ビットＰ、反転ビットＴ１、圧縮剰余データＣ１およ
び仮数データＤ１をこの順に配置して、「Ｐ１１ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。同様にして以下を求め
る。 Ｌ０＝１の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（１／２）＝０ Ｆ１＝１ ｍｏｄ ２ ＝１ より、圧縮連続データＱ１は無く、圧縮剰余データＣ１
は「０」である。データＤ０の上位１３ビット「ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」が仮数データＤ１である。ラン
レングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ１０ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。 Ｌ０＝２の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２／２）＝１ Ｆ１＝２ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「１」である。データＤ０の上位１２ビット「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０１１
ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 Ｌ０＝３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（３／２）＝１ Ｆ１＝３ ｍｏｄ ２ ＝１ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「０」である。データＤ０の上位１２ビット「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０１０
ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。また、 Ｌ０＝２０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２０／２）＝１０ Ｆ１＝２０ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「００００００００００」であ
り、圧縮剰余データＣ１は「１」である。データＤ０の
上位３ビット「ＡＢＣ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ
００００００００００１１ＡＢＣ」である。さらに、 Ｌ０＝２８の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２８／２）＝１４ Ｆ１＝２８ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「０００００００００００００
０」であり、圧縮剰余データＣ１は「１」である。デー
タＤ０はなく、仮数データＤ１もない。従って、ランレ
ングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０００００
０００００００００１」である。このようにして、直線
符号（３０ビット）をランレングス１／２圧縮フローテ
ィング符号（１６ビット）に圧縮する。次に、伸長（復
号化）の手順について説明する。復号化の手順は、圧縮
データから極性ビットＰを除き、圧縮連続データＱ１と
反転ビットＴ１からランレングスＬ１を得る。また、反
転ビットＴ１の直後にある圧縮剰余データＣ１（１ビッ
ト）と仮数データＤ１を得る。圧縮剰余データＣ１を反
転した圧縮剰余Ｆ１を得る。これらより、元データの連
続データＱ０のランレングスＬ０は、 Ｌ０＝２＊Ｌ１＋Ｆ１ から求める。連続データＱ０はランレングスＬ０の長さ
の「０」を連ねて復元する。連続データＱ０の後に反転
ビットＴ０を付け、その後に仮数データＤ１を付加す
る。極性ビットＰを先頭に付けて元データとするが、こ
の符号長がＷ０に満たない時は仮数データＤ１の下位に
固定値を充てて符号長をＷ０にする。この手順に従っ
て、復号化の処理を行う。以下に、図１（ｂ）を参照し
ながらランレングスＬ１のいくつかの場合について具体
的に説明する。 Ｌ１＝０かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝２＊０＋０＝０ であるから、連続データＱ０は無い。仮数データＤ１は
１３ビットで「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。
このとき、元データは、極性ビットＰ、反転ビットＴ０
および仮数データＤ１をならべて、「Ｐ１ＡＢＣＤＥＦ
ＧＨＩＪＫＬＭ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊」とな
る。なお、「＊＊＊・・・」は固定値「０１１・・・」
を充てるものとする。以下同様に、Ｌ１＝１０かつＦ１
＝０の時、 Ｌ０＝２＊１０＋０＝２０ であるから、連続データＱ０は「００００００００００
００００００００００」、また仮数データＤ１は「ＡＢ
Ｃ」である。このとき、元データは、極性ビットＰ、連
続データＱ０、反転ビットＴ０および仮数データＤ１を
ならべて、「Ｐ００００００００００００００００００
００１ＡＢＣ＊＊＊＊＊」となる。このようにして、ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号（１６ビッ
ト）から直線符号（３０ビット）を復号化して伸長す
る。以上と同様にして、全ての場合についてまとめた結
果を（表３）に示す。
照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施
例におけるランレングス１／２圧縮フローティング符号
の構成を示す概念図であり、図１（ｂ）は変換処理を説
明するための具体例を表す図である。図中、従来例と同
様部分には同一記号を付与している。以下、図に従っ
て、まず圧縮（符号化）の手順について説明する。第１
の実施例は直線符号（３０ビット）をランレングス１／
２圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号方法である。圧縮連続データＱ１は連続データＱ
０のランレングスＬ０を２で除算して整数化したランレ
ングスＬ１の長さを有する連続データである。すなわ
ち、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／２） である。また、整数除算の剰余項を圧縮剰余Ｆ１とする
と、 Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ２ である。反転ビットＴ１は圧縮連続データＱ１のランを
ブレークする反転ビットである。圧縮剰余データＣ１は
圧縮剰余Ｆ１を補数表現したものである。また、仮数デ
ータＤ１はデータＤ０の上位の部分データである。ラン
レングス１／２圧縮フローティング符号は、極性ビット
Ｐ、圧縮連続データＱ１、反転ビットＴ１、圧縮剰余デ
ータＣ１、仮数データＤ１の順に配置する。以下、図１
（ｂ）に基づいてランレングスＬ０が「０」ないし「２
８」の場合について説明する。 Ｌ０＝０の時、Ｌ１，Ｆ１は、 Ｌ１＝ｉｎｔ（０／２）＝０ Ｆ１＝０ ｍｏｄ ２ ＝０ である。ランレングスＬ１が「０」であるので圧縮連続
データＱ１は無い。圧縮剰余データＣ１は「１」であ
る。データＤ０は３０ビットで、その内の上位１３ビッ
ト「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」が仮数データＤ１で
ある。ランレングス１／２圧縮フローティング符号は極
性ビットＰ、反転ビットＴ１、圧縮剰余データＣ１およ
び仮数データＤ１をこの順に配置して、「Ｐ１１ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。同様にして以下を求め
る。 Ｌ０＝１の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（１／２）＝０ Ｆ１＝１ ｍｏｄ ２ ＝１ より、圧縮連続データＱ１は無く、圧縮剰余データＣ１
は「０」である。データＤ０の上位１３ビット「ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」が仮数データＤ１である。ラン
レングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ１０ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。 Ｌ０＝２の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２／２）＝１ Ｆ１＝２ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「１」である。データＤ０の上位１２ビット「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０１１
ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 Ｌ０＝３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（３／２）＝１ Ｆ１＝３ ｍｏｄ ２ ＝１ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「０」である。データＤ０の上位１２ビット「Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０１０
ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。また、 Ｌ０＝２０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２０／２）＝１０ Ｆ１＝２０ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「００００００００００」であ
り、圧縮剰余データＣ１は「１」である。データＤ０の
上位３ビット「ＡＢＣ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ
００００００００００１１ＡＢＣ」である。さらに、 Ｌ０＝２８の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２８／２）＝１４ Ｆ１＝２８ ｍｏｄ ２ ＝０ より、連続データＱ１は「０００００００００００００
０」であり、圧縮剰余データＣ１は「１」である。デー
タＤ０はなく、仮数データＤ１もない。従って、ランレ
ングス１／２圧縮フローティング符号は「Ｐ０００００
０００００００００１」である。このようにして、直線
符号（３０ビット）をランレングス１／２圧縮フローテ
ィング符号（１６ビット）に圧縮する。次に、伸長（復
号化）の手順について説明する。復号化の手順は、圧縮
データから極性ビットＰを除き、圧縮連続データＱ１と
反転ビットＴ１からランレングスＬ１を得る。また、反
転ビットＴ１の直後にある圧縮剰余データＣ１（１ビッ
ト）と仮数データＤ１を得る。圧縮剰余データＣ１を反
転した圧縮剰余Ｆ１を得る。これらより、元データの連
続データＱ０のランレングスＬ０は、 Ｌ０＝２＊Ｌ１＋Ｆ１ から求める。連続データＱ０はランレングスＬ０の長さ
の「０」を連ねて復元する。連続データＱ０の後に反転
ビットＴ０を付け、その後に仮数データＤ１を付加す
る。極性ビットＰを先頭に付けて元データとするが、こ
の符号長がＷ０に満たない時は仮数データＤ１の下位に
固定値を充てて符号長をＷ０にする。この手順に従っ
て、復号化の処理を行う。以下に、図１（ｂ）を参照し
ながらランレングスＬ１のいくつかの場合について具体
的に説明する。 Ｌ１＝０かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝２＊０＋０＝０ であるから、連続データＱ０は無い。仮数データＤ１は
１３ビットで「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ」である。
このとき、元データは、極性ビットＰ、反転ビットＴ０
および仮数データＤ１をならべて、「Ｐ１ＡＢＣＤＥＦ
ＧＨＩＪＫＬＭ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊」とな
る。なお、「＊＊＊・・・」は固定値「０１１・・・」
を充てるものとする。以下同様に、Ｌ１＝１０かつＦ１
＝０の時、 Ｌ０＝２＊１０＋０＝２０ であるから、連続データＱ０は「００００００００００
００００００００００」、また仮数データＤ１は「ＡＢ
Ｃ」である。このとき、元データは、極性ビットＰ、連
続データＱ０、反転ビットＴ０および仮数データＤ１を
ならべて、「Ｐ００００００００００００００００００
００１ＡＢＣ＊＊＊＊＊」となる。このようにして、ラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号（１６ビッ
ト）から直線符号（３０ビット）を復号化して伸長す
る。以上と同様にして、全ての場合についてまとめた結
果を（表３）に示す。
【表３】 （表３）において、直線符号（３０ビット）は折り返し
２進符号であり、フローティング符号は折り返し型のラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号である。ラン
レングスＬ０、ランレングスＬ１および分解能の欄は１
０進数である。圧縮符号を復号して伸長した復元符号の
表現精度すなわち分解能は、直線符号における直線符号
の丸め精度で決定され、ランレングスＬ０によって変化
する。（表３）より、第１の実施例によれば最高３０ビ
ットないし１５ビットの精度が得られる。ここで、直線
符号を入力として、ランレングス１／２圧縮フローティ
ング符号を用いて圧縮符号化し、この符号を復号して伸
長した復元符号を出力する場合の瞬時Ｓ／Ｎ比について
説明する。ただし、簡単のため瞬時Ｓ／Ｎ比は矩形波の
Ｓ／Ｎ比向上分（約２ｄＢ）を省略する。入力レベルは
符号で表現できる最大の正弦波の振幅を基準（０ｄＢ）
にする。直線符号の「Ｐ１１１１・・・」がこれに相当
する。入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの範囲は、直線
符号で「Ｐ１ＡＢＣ・・・」であり、（表３）より分解
能は１５ビットである。１５ビットデータの量子化ノイ
ズは１ビット当り−６ｄＢとして−９０ｄＢになる。従
って、入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの領域で瞬時Ｓ
／Ｎ比は９０ｄＢないし８４ｄＢとなる。入力レベル−
６ｄＢないし−１８ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０１
ＡＢＣ・・・」または「Ｐ００１ＡＢＣ・・・」とな
り、（表３）より分解能は１６ビットである。１６ビッ
トデータの量子化ノイズは−９６ｄＢであるので、瞬時
Ｓ／Ｎ比は９０ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル
−１８ｄＢないし−３０ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ
０００１ＡＢＣ・・・」または「Ｐ００００１ＡＢＣ・
・・」となり、（表３）より分解能は１７ビットであ
る。１７ビットデータの量子化ノイズは−１０２ｄＢで
あるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７２ｄＢとな
る。以下同様に、−１８０ｄＢまでの入力レベル領域で
瞬時Ｓ／Ｎ比を求める。図３はランレングス１／２圧縮
フローティング符号を用いた圧縮符号を復号して伸長し
た復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図である。同図の横軸に
入力レベル、縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。同図の特性曲
線Ｘ１は（表３）に示すランレングス１／２圧縮フロー
ティング符号の瞬時Ｓ／Ｎ比を表すものである。図より
特性曲線Ｘ１は、入力レベル０ｄＢないし−９６ｄＢの
範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢをほぼ上回
っていると言える。従来の直線符号（１６ビット）に比
べ、入力レベル−９６ｄＢのところで約４２ｄＢもの瞬
時Ｓ／Ｎ比改善が達成される。瞬時Ｓ／Ｎ比の改善は入
力レベル−１８ｄＢから−１８０ｄＢの広範囲にわたり
作用する。入力レベル０ｄＢから−６ｄＢの範囲で瞬時
Ｓ／Ｎ比が劣化するが、高々６ｄＢの劣化であり、なお
９０ｄＢないし８４ｄＢの瞬時Ｓ／Ｎ比を有する。この
領域はマージンとして留保し、通常は殆ど使用しない範
囲であるので、全く問題とならない。また、図７の特性
曲線Ｚ２に示す折れ線符号（１６ビット）との比較にお
いても、入力レベル０ｄＢから−１２ｄＢの範囲で６ｄ
Ｂの改善があり、しかも−９６ｄＢでは１８ｄＢの改善
が得られる。このように第１の実施例によれば、微小レ
ベルの信号を増幅しても、入力レベル−９６ｄＢまでの
広い範囲にわたって量子化ノイズを聴覚検知限より小さ
くすることができる。従って、十分にヘッドルームを確
保して録音レベルを設定でき、後の編集で任意に増幅で
きる。また、微小レベルの信号に発生する固有スペクト
ルの量子化ノイズの問題を改善するために、白色雑音
（ディザ）を付加してノイズスペクトルを分散させるな
どの処理を無くすことができる。現在の技術では入力レ
ベル０ｄＢから−１８０ｄＢもの広範囲な信号を増幅し
たり、ＡＤ変換器でデジタル化することは困難である
が、高温超伝導を利用する機能素子や回路技術の将来の
発展により、本発明の効果が最大限に発揮できるように
なる。なお、（表３）においてランレングス１／２圧縮
フローティング符号の増加特性を考察する。第１の実施
例では圧縮剰余データＣ１を圧縮剰余Ｆ１の補数とした
ことにより、レンジの境界では上位のレンジの数値の方
が下位のレンジよりも必ず大きい。従って、第１の実施
例のランレングス１／２圧縮フローティング符号は単調
増加特性を有する。仮に圧縮データを直線符号（１６ビ
ット）と誤って再生することがあっても、単調増加特性
であればレベルの逆転やジャンプを起こさないので有利
である。この作用は、圧縮剰余データＣ１を圧縮剰余Ｆ
１の補数としたことによるが、必ずしも補数とする必要
は無く他の表現であってもよい。前述したように、現在
の技術では入力レベル０ｄＢから−１８０ｄＢもの広範
囲な信号を増幅したり、ＡＤ変換器でデジタル化するこ
とは困難である。そこで、直線符号を３０ビット用意す
ることができない場合、直線符号の短縮を行っても良
い。（表４）は直線符号（２８ビット）をランレングス
１／２圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸
長する符号復号方法について表すものである。
２進符号であり、フローティング符号は折り返し型のラ
ンレングス１／２圧縮フローティング符号である。ラン
レングスＬ０、ランレングスＬ１および分解能の欄は１
０進数である。圧縮符号を復号して伸長した復元符号の
表現精度すなわち分解能は、直線符号における直線符号
の丸め精度で決定され、ランレングスＬ０によって変化
する。（表３）より、第１の実施例によれば最高３０ビ
ットないし１５ビットの精度が得られる。ここで、直線
符号を入力として、ランレングス１／２圧縮フローティ
ング符号を用いて圧縮符号化し、この符号を復号して伸
長した復元符号を出力する場合の瞬時Ｓ／Ｎ比について
説明する。ただし、簡単のため瞬時Ｓ／Ｎ比は矩形波の
Ｓ／Ｎ比向上分（約２ｄＢ）を省略する。入力レベルは
符号で表現できる最大の正弦波の振幅を基準（０ｄＢ）
にする。直線符号の「Ｐ１１１１・・・」がこれに相当
する。入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの範囲は、直線
符号で「Ｐ１ＡＢＣ・・・」であり、（表３）より分解
能は１５ビットである。１５ビットデータの量子化ノイ
ズは１ビット当り−６ｄＢとして−９０ｄＢになる。従
って、入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの領域で瞬時Ｓ
／Ｎ比は９０ｄＢないし８４ｄＢとなる。入力レベル−
６ｄＢないし−１８ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０１
ＡＢＣ・・・」または「Ｐ００１ＡＢＣ・・・」とな
り、（表３）より分解能は１６ビットである。１６ビッ
トデータの量子化ノイズは−９６ｄＢであるので、瞬時
Ｓ／Ｎ比は９０ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル
−１８ｄＢないし−３０ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ
０００１ＡＢＣ・・・」または「Ｐ００００１ＡＢＣ・
・・」となり、（表３）より分解能は１７ビットであ
る。１７ビットデータの量子化ノイズは−１０２ｄＢで
あるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７２ｄＢとな
る。以下同様に、−１８０ｄＢまでの入力レベル領域で
瞬時Ｓ／Ｎ比を求める。図３はランレングス１／２圧縮
フローティング符号を用いた圧縮符号を復号して伸長し
た復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図である。同図の横軸に
入力レベル、縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。同図の特性曲
線Ｘ１は（表３）に示すランレングス１／２圧縮フロー
ティング符号の瞬時Ｓ／Ｎ比を表すものである。図より
特性曲線Ｘ１は、入力レベル０ｄＢないし−９６ｄＢの
範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢをほぼ上回
っていると言える。従来の直線符号（１６ビット）に比
べ、入力レベル−９６ｄＢのところで約４２ｄＢもの瞬
時Ｓ／Ｎ比改善が達成される。瞬時Ｓ／Ｎ比の改善は入
力レベル−１８ｄＢから−１８０ｄＢの広範囲にわたり
作用する。入力レベル０ｄＢから−６ｄＢの範囲で瞬時
Ｓ／Ｎ比が劣化するが、高々６ｄＢの劣化であり、なお
９０ｄＢないし８４ｄＢの瞬時Ｓ／Ｎ比を有する。この
領域はマージンとして留保し、通常は殆ど使用しない範
囲であるので、全く問題とならない。また、図７の特性
曲線Ｚ２に示す折れ線符号（１６ビット）との比較にお
いても、入力レベル０ｄＢから−１２ｄＢの範囲で６ｄ
Ｂの改善があり、しかも−９６ｄＢでは１８ｄＢの改善
が得られる。このように第１の実施例によれば、微小レ
ベルの信号を増幅しても、入力レベル−９６ｄＢまでの
広い範囲にわたって量子化ノイズを聴覚検知限より小さ
くすることができる。従って、十分にヘッドルームを確
保して録音レベルを設定でき、後の編集で任意に増幅で
きる。また、微小レベルの信号に発生する固有スペクト
ルの量子化ノイズの問題を改善するために、白色雑音
（ディザ）を付加してノイズスペクトルを分散させるな
どの処理を無くすことができる。現在の技術では入力レ
ベル０ｄＢから−１８０ｄＢもの広範囲な信号を増幅し
たり、ＡＤ変換器でデジタル化することは困難である
が、高温超伝導を利用する機能素子や回路技術の将来の
発展により、本発明の効果が最大限に発揮できるように
なる。なお、（表３）においてランレングス１／２圧縮
フローティング符号の増加特性を考察する。第１の実施
例では圧縮剰余データＣ１を圧縮剰余Ｆ１の補数とした
ことにより、レンジの境界では上位のレンジの数値の方
が下位のレンジよりも必ず大きい。従って、第１の実施
例のランレングス１／２圧縮フローティング符号は単調
増加特性を有する。仮に圧縮データを直線符号（１６ビ
ット）と誤って再生することがあっても、単調増加特性
であればレベルの逆転やジャンプを起こさないので有利
である。この作用は、圧縮剰余データＣ１を圧縮剰余Ｆ
１の補数としたことによるが、必ずしも補数とする必要
は無く他の表現であってもよい。前述したように、現在
の技術では入力レベル０ｄＢから−１８０ｄＢもの広範
囲な信号を増幅したり、ＡＤ変換器でデジタル化するこ
とは困難である。そこで、直線符号を３０ビット用意す
ることができない場合、直線符号の短縮を行っても良
い。（表４）は直線符号（２８ビット）をランレングス
１／２圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸
長する符号復号方法について表すものである。
【表４】 この場合、ランレングスＬ０を最大２６で打ち切る。ラ
ンレングスＬ０＝２６の時、反転ビットＴ０を省略し、
残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様にする
が、圧縮剰余データＣ１を省略してその代わりに仮数デ
ータＤ１すなわちＤ０を配置する。ランレングスＬ０の
打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図３における特
性曲線Ｘ２となる。入力レベル−１６２ｄＢから０ｄＢ
の範囲では同図のＸ１と同一である。また、全く同様
に、直線符号を２４ビットに短縮を行っても良い。（表
５）は直線符号（２４ビット）をランレングス１／２圧
縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長する符
号復号方法について表すものである。
ンレングスＬ０＝２６の時、反転ビットＴ０を省略し、
残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様にする
が、圧縮剰余データＣ１を省略してその代わりに仮数デ
ータＤ１すなわちＤ０を配置する。ランレングスＬ０の
打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図３における特
性曲線Ｘ２となる。入力レベル−１６２ｄＢから０ｄＢ
の範囲では同図のＸ１と同一である。また、全く同様
に、直線符号を２４ビットに短縮を行っても良い。（表
５）は直線符号（２４ビット）をランレングス１／２圧
縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長する符
号復号方法について表すものである。
【表５】 この場合、ランレングスＬ０を最大「１８」で打ち切
る。ランレングスＬ０＝１８の時、反転ビットＴ０を省
略し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様に
するが、ランレングスＬ１は最大値が「９」であること
が判っているので、反転ビットＴ１は何であっても良
い。さらに、圧縮剰余データＣ１を省略してその代わり
に仮数データＤ１すなわちＤ０を配置する。ランレング
スＬ０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図３に
おける特性曲線Ｘ３となる。入力レベル−１１４ｄＢか
ら０ｄＢの範囲では同図のＸ１と同一である。以上述べ
た特性曲線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の何れであっても、入力レ
ベル０ｄＢから−９６ｄＢまでの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の
聴覚検知限界をほぼクリアできる。次に、本発明の第２
の実施例について、図面を参照しながら説明する。図２
（ａ）は本発明の第２の実施例におけるランレングス１
／４圧縮フローティング符号の構成を示す概念図であ
り、図２（ｂ）は変換処理を説明するための具体例を表
す図である。図中、従来例と同様部分には同一記号を付
与している。以下、図に従って、まず圧縮（符号化）の
手順について説明する。第２の実施例は直線符号（３２
ビット）をランレングス１／４圧縮フローティング符号
（１６ビット）に圧縮伸長する符号方法である。圧縮連
続データＱ１は連続データＱ０のランレングスＬ０を
「４」で除算して整数化したランレングスＬ１の長さを
有する連続データである。 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／４） また、整数除算の剰余項を圧縮剰余Ｆ１とすると、 Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ４ である。反転ビットＴ１は圧縮連続データＱ１のランレ
ングスをブレークする反転ビットである。圧縮剰余デー
タＣ１は圧縮剰余Ｆ１を補数表現するものである。ま
た、仮数データＤ１はデータＤ０の上位側の部分データ
である。ランレングス１／４圧縮フローティング符号
は、極性ビットＰ、圧縮連続データＱ１、反転ビットＴ
１、圧縮剰余データＣ１、仮数データＤ１の順に配置す
る。以下、図２（ｂ）に基づいてランレングスＬ０が
「０」ないし「２８」の場合について説明する。 Ｌ０＝０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（０／４）＝０ Ｆ１＝０ ｍｏｄ ４ ＝０ より、ランレングスＬ１が「０」であるので、圧縮連続
データＱ１は無い。圧縮剰余データＣ１は「１１」であ
る。データＤ０は３０ビットで、その内の上位１２ビッ
ト「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１であ
る。ランレングス１／４圧縮フローティング符号は極性
ビットＰ、反転ビットＴ１、圧縮剰余データＣ１および
仮数データＤ１をこの順に配置して、「Ｐ１１１ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 以下同様に、Ｌ０＝１の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（１／４）＝０ Ｆ１＝１ ｍｏｄ ４ ＝１ より、圧縮連続データＱ１は無く、圧縮剰余データＣ１
は「１０」である。データＤ０の上位１２ビット「ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラン
レングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ１１０Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 Ｌ０＝３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（３／４）＝０ Ｆ１＝３ ｍｏｄ ４ ＝３ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「００」である。データＤ０の上位１２ビット
「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１であ
る。ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
１００ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 また、Ｌ０＝２０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２０／４）＝５ Ｆ１＝２０ ｍｏｄ ４ ＝０ より、連続データＱ１は「０００００」であり、圧縮剰
余データＣ１は「１１」である。データＤ０の上位７ビ
ット「ＡＢＣＤＥＦＧ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
０００００１１１ＡＢＣＤＥＦＧ」である。 さらに、Ｌ０＝２３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２３／４）＝５ Ｆ１＝２３ ｍｏｄ ４ ＝３ より、連続データＱ１は「０００００」であり、圧縮剰
余データＣ１は「００」である。データＤ０の上位７ビ
ット「ＡＢＣＤＥＦＧ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
０００００１００ＡＢＣＤＥＦＧ」である。このように
して、直線符号（３２ビット）をランレングス１／４圧
縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮する。次
に、伸長（復号化）の手順について説明する。復号化の
手順は、圧縮データから極性ビットＰを除き、圧縮連続
データＱ１と反転ビットＴ１からランレングスＬ１を得
る。また、反転ビットＴ１の直後にある圧縮剰余データ
Ｃ１（２ビット）と仮数データＤ１を得る。圧縮剰余デ
ータＣ１を反転した圧縮剰余Ｆ１を得る。これらより、
元データの連続データＱ０のランレングスＬ０は、 Ｌ０＝４＊Ｌ１＋Ｆ１ から求める。連続データＱ０はランレングスＬ０の長さ
の「０」を連ねて復元する。連続データＱ０の後に反転
ビットＴ０を付け、その後に仮数データＤ１を付加す
る。極性ビットＰを先頭に付けて元データとするが、こ
の符号長がＷ０に満たない時は仮数データＤ１の下位に
固定値を充てて符号長をＷ０にする。この手順に従っ
て、復号化の処理を行う。以下に、図２（ｂ）を参照し
ながらランレングスＬ１のいくつかの場合について具体
的に説明する。 Ｌ１＝０かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝４＊０＋０＝０ であるから、連続データＱ０は無い。仮数データＤ１は
１２ビットで「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。こ
のとき、元データは、極性ビットＰ、反転ビットＴ０お
よび仮数データＤ１をならべて、「Ｐ１ＡＢＣＤＥＦＧ
ＨＩＪＫＬ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊」となる。
なお、「＊＊＊・・・」は固定値「１０００・・・」を
充てるものとする。 以下同様に、Ｌ１＝５かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝４＊５＋０＝２０ であるから、連続データＱ０は「００００００００００
００００００００００」、また仮数データＤ１は「ＡＢ
ＣＤＥＦＧ」である。このとき、元データは、極性ビッ
トＰ、連続データＱ０、反転ビットＴ０および仮数デー
タＤ１をならべて、「Ｐ００００００００００００００
００００００１ＡＢＣＤＥＦＧ＊＊＊」となる。このよ
うにして、ランレングス１／４圧縮フローティング符号
（１６ビット）から直線符号（３２ビット）を復号化し
て伸長する。以上と同様にして、全ての場合についてま
とめた結果を（表６）に示す。
る。ランレングスＬ０＝１８の時、反転ビットＴ０を省
略し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様に
するが、ランレングスＬ１は最大値が「９」であること
が判っているので、反転ビットＴ１は何であっても良
い。さらに、圧縮剰余データＣ１を省略してその代わり
に仮数データＤ１すなわちＤ０を配置する。ランレング
スＬ０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図３に
おける特性曲線Ｘ３となる。入力レベル−１１４ｄＢか
ら０ｄＢの範囲では同図のＸ１と同一である。以上述べ
た特性曲線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の何れであっても、入力レ
ベル０ｄＢから−９６ｄＢまでの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の
聴覚検知限界をほぼクリアできる。次に、本発明の第２
の実施例について、図面を参照しながら説明する。図２
（ａ）は本発明の第２の実施例におけるランレングス１
／４圧縮フローティング符号の構成を示す概念図であ
り、図２（ｂ）は変換処理を説明するための具体例を表
す図である。図中、従来例と同様部分には同一記号を付
与している。以下、図に従って、まず圧縮（符号化）の
手順について説明する。第２の実施例は直線符号（３２
ビット）をランレングス１／４圧縮フローティング符号
（１６ビット）に圧縮伸長する符号方法である。圧縮連
続データＱ１は連続データＱ０のランレングスＬ０を
「４」で除算して整数化したランレングスＬ１の長さを
有する連続データである。 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／４） また、整数除算の剰余項を圧縮剰余Ｆ１とすると、 Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ４ である。反転ビットＴ１は圧縮連続データＱ１のランレ
ングスをブレークする反転ビットである。圧縮剰余デー
タＣ１は圧縮剰余Ｆ１を補数表現するものである。ま
た、仮数データＤ１はデータＤ０の上位側の部分データ
である。ランレングス１／４圧縮フローティング符号
は、極性ビットＰ、圧縮連続データＱ１、反転ビットＴ
１、圧縮剰余データＣ１、仮数データＤ１の順に配置す
る。以下、図２（ｂ）に基づいてランレングスＬ０が
「０」ないし「２８」の場合について説明する。 Ｌ０＝０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（０／４）＝０ Ｆ１＝０ ｍｏｄ ４ ＝０ より、ランレングスＬ１が「０」であるので、圧縮連続
データＱ１は無い。圧縮剰余データＣ１は「１１」であ
る。データＤ０は３０ビットで、その内の上位１２ビッ
ト「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１であ
る。ランレングス１／４圧縮フローティング符号は極性
ビットＰ、反転ビットＴ１、圧縮剰余データＣ１および
仮数データＤ１をこの順に配置して、「Ｐ１１１ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 以下同様に、Ｌ０＝１の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（１／４）＝０ Ｆ１＝１ ｍｏｄ ４ ＝１ より、圧縮連続データＱ１は無く、圧縮剰余データＣ１
は「１０」である。データＤ０の上位１２ビット「ＡＢ
ＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１である。ラン
レングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ１１０Ａ
ＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 Ｌ０＝３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（３／４）＝０ Ｆ１＝３ ｍｏｄ ４ ＝３ より、連続データＱ１は「０」であり、圧縮剰余データ
Ｃ１は「００」である。データＤ０の上位１２ビット
「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」が仮数データＤ１であ
る。ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
１００ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。 また、Ｌ０＝２０の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２０／４）＝５ Ｆ１＝２０ ｍｏｄ ４ ＝０ より、連続データＱ１は「０００００」であり、圧縮剰
余データＣ１は「１１」である。データＤ０の上位７ビ
ット「ＡＢＣＤＥＦＧ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
０００００１１１ＡＢＣＤＥＦＧ」である。 さらに、Ｌ０＝２３の時、 Ｌ１＝ｉｎｔ（２３／４）＝５ Ｆ１＝２３ ｍｏｄ ４ ＝３ より、連続データＱ１は「０００００」であり、圧縮剰
余データＣ１は「００」である。データＤ０の上位７ビ
ット「ＡＢＣＤＥＦＧ」が仮数データＤ１である。従っ
て、ランレングス１／４圧縮フローティング符号は「Ｐ
０００００１００ＡＢＣＤＥＦＧ」である。このように
して、直線符号（３２ビット）をランレングス１／４圧
縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮する。次
に、伸長（復号化）の手順について説明する。復号化の
手順は、圧縮データから極性ビットＰを除き、圧縮連続
データＱ１と反転ビットＴ１からランレングスＬ１を得
る。また、反転ビットＴ１の直後にある圧縮剰余データ
Ｃ１（２ビット）と仮数データＤ１を得る。圧縮剰余デ
ータＣ１を反転した圧縮剰余Ｆ１を得る。これらより、
元データの連続データＱ０のランレングスＬ０は、 Ｌ０＝４＊Ｌ１＋Ｆ１ から求める。連続データＱ０はランレングスＬ０の長さ
の「０」を連ねて復元する。連続データＱ０の後に反転
ビットＴ０を付け、その後に仮数データＤ１を付加す
る。極性ビットＰを先頭に付けて元データとするが、こ
の符号長がＷ０に満たない時は仮数データＤ１の下位に
固定値を充てて符号長をＷ０にする。この手順に従っ
て、復号化の処理を行う。以下に、図２（ｂ）を参照し
ながらランレングスＬ１のいくつかの場合について具体
的に説明する。 Ｌ１＝０かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝４＊０＋０＝０ であるから、連続データＱ０は無い。仮数データＤ１は
１２ビットで「ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ」である。こ
のとき、元データは、極性ビットＰ、反転ビットＴ０お
よび仮数データＤ１をならべて、「Ｐ１ＡＢＣＤＥＦＧ
ＨＩＪＫＬ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊」となる。
なお、「＊＊＊・・・」は固定値「１０００・・・」を
充てるものとする。 以下同様に、Ｌ１＝５かつＦ１＝０の時、 Ｌ０＝４＊５＋０＝２０ であるから、連続データＱ０は「００００００００００
００００００００００」、また仮数データＤ１は「ＡＢ
ＣＤＥＦＧ」である。このとき、元データは、極性ビッ
トＰ、連続データＱ０、反転ビットＴ０および仮数デー
タＤ１をならべて、「Ｐ００００００００００００００
００００００１ＡＢＣＤＥＦＧ＊＊＊」となる。このよ
うにして、ランレングス１／４圧縮フローティング符号
（１６ビット）から直線符号（３２ビット）を復号化し
て伸長する。以上と同様にして、全ての場合についてま
とめた結果を（表６）に示す。
【表６】 （表６）より、本実施例によれば最高３２ビットないし
１４ビットの精度が得られる。ここで、直線符号を入力
として、ランレングス１／４圧縮フローティング符号を
用いて圧縮符号化し、この符号を復号して伸長した復元
符号を出力する場合の瞬時Ｓ／Ｎ比について説明する。
入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの範囲は、直線符号で
「Ｐ１ＡＢＣ・・・」であり、（表６）より分解能は１
４ビットである。１４ビットデータの量子化ノイズは１
ビット当り−６ｄＢとして−８４ｄＢになる。従って、
入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの領域で、瞬時Ｓ／Ｎ
比は８４ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル−６ｄ
Ｂないし−１２ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０１ＡＢ
Ｃ・・・」であり、（表６）より分解能は１５ビットで
ある。１５ビットデータの量子化ノイズは−９０ｄＢで
あるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７８ｄＢとな
る。入力レベル−１２ｄＢないし−１８ｄＢの範囲では
直線符号で「Ｐ００１ＡＢＣ・・・」であり、（表６）
より分解能は１６ビットである。１６ビットデータの量
子化ノイズは−９６ｄＢであるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８
４ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル−１８ｄＢな
いし−３０ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０００１ＡＢ
Ｃ・・・」または「Ｐ００００１ＡＢＣ・・・」とな
り、（表６）より分解能は１７ビットである。１７ビッ
トデータの量子化ノイズは−１０２ｄＢであるので、瞬
時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７２ｄＢとなる。以下同様
に、−１８０ｄＢまでの入力レベル領域で瞬時Ｓ／Ｎ比
を求める。図４はランレングス１／４圧縮フローティン
グ符号を用いた圧縮符号を復号して伸長した復元符号の
瞬時Ｓ／Ｎ比特性図である。同図の横軸に入力レベル、
縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。同図の特性曲線Ｙ１は（表
６）に示すランレングス１／４圧縮フローティング符号
の瞬時Ｓ／Ｎ比を表すものである。図より明らかに特性
曲線Ｙ１は、入力レベル０ｄＢないし−９６ｄＢの範囲
で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢを上回ってい
る。従来の直線符号（１６ビット）に比べ入力レベル−
９６ｄＢのところで約６０ｄＢもの瞬時Ｓ／Ｎ比改善が
達成される。瞬時Ｓ／Ｎ比の改善は入力レベル−１８ｄ
Ｂから−１９６ｄＢの広範囲にわたり作用する。入力レ
ベル０ｄＢから−１２ｄＢの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比が劣化
するが、高々１２ｄＢの劣化であり、なお８４ｄＢない
し７８ｄＢの瞬時Ｓ／Ｎ比を有する。この領域はマージ
ンとして通常はあまり使用しない範囲であるので、全く
問題とならない。また、図７の特性曲線Ｚ２に示す折れ
線符号（１６ビット）との比較においても、入力レベル
−５４ｄＢから−１９６ｄＢの範囲で改善があり、−９
６ｄＢでは３６ｄＢの改善が得られる。このように第２
の実施例によれば、第１の実施例よりもさらに微小な入
力レベル−１４４ｄＢの信号を増幅しても、量子化ノイ
ズを聴覚検知することが全く無くなる。従って、十分に
ヘッドルームを確保して録音レベルを設定でき、後の編
集で任意に増幅できる。 （表７）は直線符号（２９ビット）をランレングス１／
４圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号復号方法について表すものである。
１４ビットの精度が得られる。ここで、直線符号を入力
として、ランレングス１／４圧縮フローティング符号を
用いて圧縮符号化し、この符号を復号して伸長した復元
符号を出力する場合の瞬時Ｓ／Ｎ比について説明する。
入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの範囲は、直線符号で
「Ｐ１ＡＢＣ・・・」であり、（表６）より分解能は１
４ビットである。１４ビットデータの量子化ノイズは１
ビット当り−６ｄＢとして−８４ｄＢになる。従って、
入力レベル０ｄＢないし−６ｄＢの領域で、瞬時Ｓ／Ｎ
比は８４ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル−６ｄ
Ｂないし−１２ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０１ＡＢ
Ｃ・・・」であり、（表６）より分解能は１５ビットで
ある。１５ビットデータの量子化ノイズは−９０ｄＢで
あるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７８ｄＢとな
る。入力レベル−１２ｄＢないし−１８ｄＢの範囲では
直線符号で「Ｐ００１ＡＢＣ・・・」であり、（表６）
より分解能は１６ビットである。１６ビットデータの量
子化ノイズは−９６ｄＢであるので、瞬時Ｓ／Ｎ比は８
４ｄＢないし７８ｄＢとなる。入力レベル−１８ｄＢな
いし−３０ｄＢの範囲では直線符号で「Ｐ０００１ＡＢ
Ｃ・・・」または「Ｐ００００１ＡＢＣ・・・」とな
り、（表６）より分解能は１７ビットである。１７ビッ
トデータの量子化ノイズは−１０２ｄＢであるので、瞬
時Ｓ／Ｎ比は８４ｄＢないし７２ｄＢとなる。以下同様
に、−１８０ｄＢまでの入力レベル領域で瞬時Ｓ／Ｎ比
を求める。図４はランレングス１／４圧縮フローティン
グ符号を用いた圧縮符号を復号して伸長した復元符号の
瞬時Ｓ／Ｎ比特性図である。同図の横軸に入力レベル、
縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を示す。同図の特性曲線Ｙ１は（表
６）に示すランレングス１／４圧縮フローティング符号
の瞬時Ｓ／Ｎ比を表すものである。図より明らかに特性
曲線Ｙ１は、入力レベル０ｄＢないし−９６ｄＢの範囲
で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢを上回ってい
る。従来の直線符号（１６ビット）に比べ入力レベル−
９６ｄＢのところで約６０ｄＢもの瞬時Ｓ／Ｎ比改善が
達成される。瞬時Ｓ／Ｎ比の改善は入力レベル−１８ｄ
Ｂから−１９６ｄＢの広範囲にわたり作用する。入力レ
ベル０ｄＢから−１２ｄＢの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比が劣化
するが、高々１２ｄＢの劣化であり、なお８４ｄＢない
し７８ｄＢの瞬時Ｓ／Ｎ比を有する。この領域はマージ
ンとして通常はあまり使用しない範囲であるので、全く
問題とならない。また、図７の特性曲線Ｚ２に示す折れ
線符号（１６ビット）との比較においても、入力レベル
−５４ｄＢから−１９６ｄＢの範囲で改善があり、−９
６ｄＢでは３６ｄＢの改善が得られる。このように第２
の実施例によれば、第１の実施例よりもさらに微小な入
力レベル−１４４ｄＢの信号を増幅しても、量子化ノイ
ズを聴覚検知することが全く無くなる。従って、十分に
ヘッドルームを確保して録音レベルを設定でき、後の編
集で任意に増幅できる。 （表７）は直線符号（２９ビット）をランレングス１／
４圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号復号方法について表すものである。
【表７】 この場合ランレングスＬ０を最大「２０」で打ち切る。
ランレングスＬ０＝２０の時、反転ビットＴ０を省略
し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様にす
るが、ランレングスＬ１は最大値が「５」であることが
判っているので、反転ビットＴ１を省略する。また、圧
縮剰余データＣ１は何であっても良い。ランレングスＬ
０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図４におけ
る特性曲線Ｙ２となる。入力レベル−１２６ｄＢから０
ｄＢの範囲では同図のＹ１と同一である。また、全く同
様に、直線符号を２６ビットに短縮を行っても良い。
（表８）は直線符号（２６ビット）をランレングス１／
４圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号復号方法について表すものである。
ランレングスＬ０＝２０の時、反転ビットＴ０を省略
し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様にす
るが、ランレングスＬ１は最大値が「５」であることが
判っているので、反転ビットＴ１を省略する。また、圧
縮剰余データＣ１は何であっても良い。ランレングスＬ
０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図４におけ
る特性曲線Ｙ２となる。入力レベル−１２６ｄＢから０
ｄＢの範囲では同図のＹ１と同一である。また、全く同
様に、直線符号を２６ビットに短縮を行っても良い。
（表８）は直線符号（２６ビット）をランレングス１／
４圧縮フローティング符号（１６ビット）に圧縮伸長す
る符号復号方法について表すものである。
【表８】 この場合、ランレングスＬ０を最大「１６」で打ち切
る。ランレングスＬ０＝１６の時、反転ビットＴ０を省
略し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様に
するが、ランレングスＬ１は最大値が４であることが判
っているので、反転ビットＴ１を省略する。さらに、圧
縮剰余データＣ１は何であっても良い。ランレングスＬ
０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図４におけ
る特性曲線Ｙ３となる。入力レベル−１０２ｄＢから０
ｄＢの範囲では同図のＹ１と同一である。以上述べた特
性曲線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の何れであっても、入力レベル
０ｄＢから−９６ｄＢまでの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚
検知限界を完全にクリアできる。次に、本発明の第３の
実施例について説明する。第３の実施例は直線符号（２
４ビット）をランレングス１／４圧縮フローティング符
号（８ビット）に圧縮伸長する符号方法である。すなわ
ち、第２の実施例の符号のビット数を変更したものであ
る。従って、圧縮（符号化）および伸長（復号化）の手
順については第２の実施例と同様であるので説明を略
す。全ての指数部すなわちレンジの場合についてまとめ
た結果を（表９）に示す。
る。ランレングスＬ０＝１６の時、反転ビットＴ０を省
略し、残り部分のデータをＤ０とする。符号化は同様に
するが、ランレングスＬ１は最大値が４であることが判
っているので、反転ビットＴ１を省略する。さらに、圧
縮剰余データＣ１は何であっても良い。ランレングスＬ
０の打ち切りによって、瞬時Ｓ／Ｎ比特性は図４におけ
る特性曲線Ｙ３となる。入力レベル−１０２ｄＢから０
ｄＢの範囲では同図のＹ１と同一である。以上述べた特
性曲線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３の何れであっても、入力レベル
０ｄＢから−９６ｄＢまでの範囲で瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚
検知限界を完全にクリアできる。次に、本発明の第３の
実施例について説明する。第３の実施例は直線符号（２
４ビット）をランレングス１／４圧縮フローティング符
号（８ビット）に圧縮伸長する符号方法である。すなわ
ち、第２の実施例の符号のビット数を変更したものであ
る。従って、圧縮（符号化）および伸長（復号化）の手
順については第２の実施例と同様であるので説明を略
す。全ての指数部すなわちレンジの場合についてまとめ
た結果を（表９）に示す。
【表９】 （表９）より、本実施例によれば最高２４ビットないし
６ビットの精度が得られる。図５は第３の実施例のラン
レングス１／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符
号を復号して伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図で
ある。同図の横軸に入力レベル、縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を
示す。同図の特性曲線Ｖ１は（表９）に示すランレング
ス１／４圧縮フローティング符号の瞬時Ｓ／Ｎ比を表す
ものである。図より明らかに特性曲線Ｙ１は直線符号
（８ビット）に比較してはるかに広大な入力レベル範囲
で略フラットな瞬時Ｓ／Ｎ比の特性を示している。この
ままでは瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢに満たな
いけれども、差分符号などと組み合わせることによっ
て、広大な入力レベル範囲と高分解能を活かすことがで
きる。イメージデータのサンプル間相関性を利用する冗
長圧縮などに活用できる。なお、以上説明した第１ない
し第３の実施例では、直線符号は折り返し２進符号とし
たが、２’Ｓコンプリメンタリ符号やオフセットバイナ
リ符号など他の直線符号であっても、相互に変換するか
または所定の論理値を変更するだけで、全く同様に適用
できる。また、ｎは「２」と「４」の場合だけについて
説明したが、ｎは「２以上」の整数であれば何でもよ
い。この場合、ｎの値に応じて圧縮剰余の場合の数が変
わるので、圧縮剰余データの語長を変更すればよいこと
は言うまでもない。
６ビットの精度が得られる。図５は第３の実施例のラン
レングス１／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符
号を復号して伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図で
ある。同図の横軸に入力レベル、縦軸に瞬時Ｓ／Ｎ比を
示す。同図の特性曲線Ｖ１は（表９）に示すランレング
ス１／４圧縮フローティング符号の瞬時Ｓ／Ｎ比を表す
ものである。図より明らかに特性曲線Ｙ１は直線符号
（８ビット）に比較してはるかに広大な入力レベル範囲
で略フラットな瞬時Ｓ／Ｎ比の特性を示している。この
ままでは瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界４８ｄＢに満たな
いけれども、差分符号などと組み合わせることによっ
て、広大な入力レベル範囲と高分解能を活かすことがで
きる。イメージデータのサンプル間相関性を利用する冗
長圧縮などに活用できる。なお、以上説明した第１ない
し第３の実施例では、直線符号は折り返し２進符号とし
たが、２’Ｓコンプリメンタリ符号やオフセットバイナ
リ符号など他の直線符号であっても、相互に変換するか
または所定の論理値を変更するだけで、全く同様に適用
できる。また、ｎは「２」と「４」の場合だけについて
説明したが、ｎは「２以上」の整数であれば何でもよ
い。この場合、ｎの値に応じて圧縮剰余の場合の数が変
わるので、圧縮剰余データの語長を変更すればよいこと
は言うまでもない。
【発明の効果】以上のように本発明は、元データの上位
ランレングスを約１／ｎに圧縮して得られる圧縮連続デ
ータと反転ビットとランレングスを圧縮する時派生する
剰余データとで指数部すなわちレンジを構成するもので
ある。指数部すなわちレンジの語長は元データのランレ
ングスに応じて変化する。この作用により、ランレング
スが小さい時は指数部すなわちレンジを小さい語長で構
成し、仮数部の語長を大きくするので表現精度を最大限
とすることができる。また、ランレングスが大きい時は
指数部すなわちレンジを大きい語長で構成するので、指
数部すなわちレンジの種類を細分化して表現して入力レ
ベルの範囲を広くでき、圧縮符号の表現する空間が拡張
される。これにより、精度と入力レベル範囲の両方を所
定の特性以上に保つので、特に業務編集用のデジタル記
録再生装置などに適用すると、増幅減衰を伴うミキシン
グやダビングを繰り返しても、量子化ノイズが聴覚検知
されることが無くなり、入力レベル０ないし−９６ｄＢ
の広い範囲において、瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界であ
る約４８ｄＢ以上を確保することができる。
ランレングスを約１／ｎに圧縮して得られる圧縮連続デ
ータと反転ビットとランレングスを圧縮する時派生する
剰余データとで指数部すなわちレンジを構成するもので
ある。指数部すなわちレンジの語長は元データのランレ
ングスに応じて変化する。この作用により、ランレング
スが小さい時は指数部すなわちレンジを小さい語長で構
成し、仮数部の語長を大きくするので表現精度を最大限
とすることができる。また、ランレングスが大きい時は
指数部すなわちレンジを大きい語長で構成するので、指
数部すなわちレンジの種類を細分化して表現して入力レ
ベルの範囲を広くでき、圧縮符号の表現する空間が拡張
される。これにより、精度と入力レベル範囲の両方を所
定の特性以上に保つので、特に業務編集用のデジタル記
録再生装置などに適用すると、増幅減衰を伴うミキシン
グやダビングを繰り返しても、量子化ノイズが聴覚検知
されることが無くなり、入力レベル０ないし−９６ｄＢ
の広い範囲において、瞬時Ｓ／Ｎ比の聴覚検知限界であ
る約４８ｄＢ以上を確保することができる。
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例におけるランレ
ングス１／２圧縮フローティング符号の構成を示す概念
図 （ｂ）は同じく変換処理を説明するための説明図
ングス１／２圧縮フローティング符号の構成を示す概念
図 （ｂ）は同じく変換処理を説明するための説明図
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施例におけるランレ
ングス１／４圧縮フローティング符号の構成を示す概念
図 （ｂ）は同じく変換処理を説明するための具体例を表す
説明図
ングス１／４圧縮フローティング符号の構成を示す概念
図 （ｂ）は同じく変換処理を説明するための具体例を表す
説明図
【図３】本発明の第１の実施例におけるランレングス１
／２圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
／２圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
【図４】本発明の第２の実施例におけるランレングス１
／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
【図５】本発明の第３の実施例におけるランレングス１
／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
／４圧縮フローティング符号を用いた圧縮符号を復号し
て伸長した復元符号の瞬時Ｓ／Ｎ比特性図
【図６】（ａ）従来の１３折れ線符号（１２ビット）の
構成を示す概念図 （ｂ）は同じく変換方法を説明するための具体例を表す
説明図
構成を示す概念図 （ｂ）は同じく変換方法を説明するための具体例を表す
説明図
【図７】従来の折れ線符号を用いた圧縮符号を復号して
伸長した復元符号の特性図
伸長した復元符号の特性図
Ｐ 極性ビット Ｑ０ 連続データ Ｑ１ 圧縮連続データ Ｑ２ レンジデータ Ｌ０ 連続データＱ０のランレングス Ｌ１ 圧縮連続データＱ１のランレングス Ｌ２ レンジデータＱ２のランレングス Ｔ０，Ｔ１ 反転ビット Ｄ０ 残り部分のデータ Ｄ１，Ｄ２ 仮数データ Ｗ０ 元データの符号長 Ｗ１，Ｗ２ 圧縮データの符号長
Claims (12)
- 【請求項１】 元データとなる直線符号すなわち、上位
で所定論理のビットが連続する連続データＱ０と、前記
連続データＱ０の連続性をブレークする反転ビットＴ０
と、前記反転ビットＴ０以降の下位データＤ０とで構成
される直線符号を符号化して、圧縮データすなわち、前
記連続データＱ０のランレングスを圧縮して得られる圧
縮連続データＱ１と、前記圧縮連続データＱ１の連続性
をブレークする反転ビットＴ１と、前記ランレングスを
圧縮する時に生じる剰余Ｆ１を表す圧縮剰余データＣ１
と、前記下位データＤ０を丸めて得るようにした仮数デ
ータＤ１とで構成する圧縮データに変換するランレング
ス１／ｎ圧縮フローティング符号方法。ただし、前記連
続データＱ０のランレングスをＬ０、前記圧縮連続デー
タＱ１のランレングスをＬ１、ｎを２以上の整数とする
とき、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／ｎ） Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ｎ とする。 - 【請求項２】 圧縮データは上位から、圧縮連続データ
Ｑ１、反転ビットＴ１、圧縮剰余データＣ１、仮数デー
タＤ１の順に配置する請求項１記載のランレングス１／
ｎ圧縮フローティング符号方法。 - 【請求項３】 元データとなる直線符号すなわち、極性
ビットＰと、この極性ビットＰを除いて上位で所定論理
のビットが連続する連続データＱ０と、前記連続データ
Ｑ０の連続性をブレークする反転ビットＴ０と、前記反
転ビットＴ０以降の下位データＤ０とで構成される直線
符号を、符号化して、圧縮データすなわち、極性ビット
Ｐと、前記連続データＱ０のランレングスを圧縮して得
られる圧縮連続データＱ１と、前記圧縮連続データＱ１
の連続性をブレークする反転ビットＴ１と、前記ランレ
ングスを圧縮する時に生じる剰余Ｆ１を表す圧縮剰余デ
ータＣ１と、前記下位データＤ０を丸めて得るようにし
た仮数データＤ１とで構成する圧縮データに変換するラ
ンレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法。ただ
し、前記連続データＱ０のランレングスをＬ０、前記圧
縮連続データＱ１のランレングスをＬ１、ｎを２以上の
整数とするとき、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌ０／ｎ） Ｆ１＝Ｌ０ ｍｏｄ ｎ とする。 - 【請求項４】 圧縮剰余データＣ１は圧縮剰余Ｆ１の補
数とする請求項１または３記載のランレングス１／ｎ圧
縮フローティング符号方法。 - 【請求項５】 圧縮データは所定の符号長Ｗ１となるよ
うにデータＤ１の下位ビットを削除する請求項１または
３記載のランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方
法。 - 【請求項６】 所定の制限長ＬＳとランレングスＬ０の
小さい方をＬｍｉｎとするとき、Ｌ１およびＦ１は、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌｍｉｎ／ｎ） Ｆ１＝Ｌｍｉｎ ｍｏｄ ｎ である請求項１または３記載のランレングス１／ｎ圧縮
フローティング符号方法。 - 【請求項７】 圧縮データは上位から、極性ビットＰ、
圧縮連続データＱ１、反転ビットＴ１、圧縮剰余データ
Ｃ１、仮数データＤ１の順に配置する請求項３記載のラ
ンレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法。 - 【請求項８】 所定の制限長ＬＳとランレングスＬ０の
小さい方をＬｍｉｎとするとき、Ｌ１およびＦ１は、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌｍｉｎ／ｎ） Ｆ１＝Ｌｍｉｎ ｍｏｄ ｎ であって、ランレングスＬ０が前記制限長ＬＳより大な
るときは反転ビットＴ０および反転ビットＴ１を省略し
て前詰めとする請求項６記載のランレングス１／ｎ圧縮
フローティング符号方法。 - 【請求項９】 所定の制限長ＬＳとランレングスＬ０の
小さい方をＬｍｉｎとするとき、Ｌ１およびＦ１は、 Ｌ１＝ｉｎｔ（Ｌｍｉｎ／ｎ） Ｆ１＝Ｌｍｉｎ ｍｏｄ ｎ であって、ランレングスＬ０が前記制限長ＬＳより大な
るときは反転ビットＴ０および反転ビットＴ１を省略し
て前詰めとし、圧縮剰余Ｆ１を表す圧縮剰余データＣ１
を所定の固定値にする請求項６記載のランレングス１／
ｎ圧縮フローティング符号方法。 - 【請求項１０】 圧縮データすなわち、上位で所定論理
のビットが連続する圧縮連続データＱ１と、前記圧縮連
続データＱ１の連続性をブレークする反転ビットＴ１
と、ランレングスを圧縮する時に生じる剰余Ｆ１を表す
圧縮剰余データＣ１と、仮数データＤ１とで構成する圧
縮データを復号化して、元データとなる直線符号すなわ
ち、上位で所定論理のビットが連続する連続データＱ０
と、前記連続データＱ０の連続性をブレークする反転ビ
ットＴ０と、前記反転ビットＴ０以降の下位データＤ０
とで構成される直線符号に変換するランレングス１／ｎ
圧縮フローティング符号の復号方法。ただし、前記連続
データＱ０のランレングスをＬ０、前記圧縮連続データ
Ｑ１のランレングスをＬ１、圧縮剰余データＣ１から求
める剰余をＦ１、ｎを２以上の整数とするとき、 Ｌ０＝Ｌ１＊ｎ＋Ｆ１ Ｄ０＝Ｄ１ とする。 - 【請求項１１】 圧縮データすなわち、極性ビットＰ
と、この極性ビットＰを除く上位で所定論理のビットが
連続する圧縮連続データＱ１と、前記圧縮連続データＱ
１の連続性をブレークする反転ビットＴ１と、ランレン
グスを圧縮する時に生じる剰余Ｆ１を表す圧縮剰余デー
タＣ１と、仮数データＤ１とで構成する圧縮データを、
復号化して、元データとなる直線符号すなわち、極性ビ
ットＰと、この極性ビットＰを除いて上位で所定論理の
ビットが連続する連続データＱ０と、前記連続データＱ
０の連続性をブレークする反転ビットＴ０と、前記反転
ビットＴ０以降の下位データＤ０とで構成される直線符
号に変換するランレングス１／ｎ圧縮フローティング符
号の復号方法。ただし、前記連続データＱ０のランレン
グスをＬ０、前記圧縮連続データＱ１のランレングスを
Ｌ１、圧縮剰余データＣ１から求める剰余をＦ１、ｎを
２以上の整数とするとき、 Ｌ０＝Ｌ１＊ｎ＋Ｆ１ Ｄ０＝Ｄ１ とする。 - 【請求項１２】 復号した直線符号は所定の符号長Ｗ０
になるようにデータＤ０の下位に固定値「１００・・
・」または「０１１・・・」または「０００・・・」ま
たは「１１１・・・」を追加するか、または下位のビッ
トを削除する請求項１０または１１記載のランレングス
１／ｎ圧縮フローティング符号の復号方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050987A JPH07101849B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050987A JPH07101849B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286421A JPH04286421A (ja) | 1992-10-12 |
| JPH07101849B2 true JPH07101849B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=12874152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050987A Expired - Fee Related JPH07101849B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ランレングス１／ｎ圧縮フローティング符号方法及びその復号方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101849B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4471931B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2010-06-02 | パナソニック株式会社 | オーディオ信号帯域拡張装置及び方法 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3050987A patent/JPH07101849B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286421A (ja) | 1992-10-12 |
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