JPH07107003A - パケット通信方式 - Google Patents
パケット通信方式Info
- Publication number
- JPH07107003A JPH07107003A JP5243089A JP24308993A JPH07107003A JP H07107003 A JPH07107003 A JP H07107003A JP 5243089 A JP5243089 A JP 5243089A JP 24308993 A JP24308993 A JP 24308993A JP H07107003 A JPH07107003 A JP H07107003A
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】情報信号の統計的性質に基づいて平均符号長を
短くするためにエントロピー符号化を行う場合に、情報
品質を保ちつつ（ＳＮＲへの影響をなるべく与えないま
ま）伝送効率を高めることができるようにしたパケット
通信方式を提供する。 【構成】固定長制御部（１０４）は、エントロピー符号
化部１０３で一度に符号化されたディジタル信号が長す
ぎて固定長のパケットに収納しきれないと判断すると、
符号語置き換え部（１０５）により、生起確率の小さい
事象に割り当てられる符号語長の長い符号語のいくつか
を、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の雑音が
一定値以下になるような別の事象に割り当てられる符号
語に置き換えるようにエントロピー符号化部（１０３）
を制御することにより符号長を調整して、エントロピー
符号化部（１０３）で生成される符号を固定長のパケッ
トに収納できる長さにする。
短くするためにエントロピー符号化を行う場合に、情報
品質を保ちつつ（ＳＮＲへの影響をなるべく与えないま
ま）伝送効率を高めることができるようにしたパケット
通信方式を提供する。 【構成】固定長制御部（１０４）は、エントロピー符号
化部１０３で一度に符号化されたディジタル信号が長す
ぎて固定長のパケットに収納しきれないと判断すると、
符号語置き換え部（１０５）により、生起確率の小さい
事象に割り当てられる符号語長の長い符号語のいくつか
を、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の雑音が
一定値以下になるような別の事象に割り当てられる符号
語に置き換えるようにエントロピー符号化部（１０３）
を制御することにより符号長を調整して、エントロピー
符号化部（１０３）で生成される符号を固定長のパケッ
トに収納できる長さにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アナログ情報信号
を、標本化および量子化した後に、エントロピー符号化
し、その符号を固定長のパケットに収容して、このパケ
ットを通信するパケット通信方式に関する。
を、標本化および量子化した後に、エントロピー符号化
し、その符号を固定長のパケットに収容して、このパケ
ットを通信するパケット通信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のパケット通信においては、図６に
示す如く、標本化部１０１によりアナログ信号を所定の
標本化周波数に同期して標本化し、この標本化した離散
アナログ信号を量子化部１０２で量子化し、これをＰＣ
Ｍ符号化部２０１でパルスコードモジョレーション（以
下、ＰＣＭという）符号化方式によりディジタル信号に
逐次変換し、このディジタル信号をパケット化部１０６
でパケットに組み入れて通信するようにしている。
示す如く、標本化部１０１によりアナログ信号を所定の
標本化周波数に同期して標本化し、この標本化した離散
アナログ信号を量子化部１０２で量子化し、これをＰＣ
Ｍ符号化部２０１でパルスコードモジョレーション（以
下、ＰＣＭという）符号化方式によりディジタル信号に
逐次変換し、このディジタル信号をパケット化部１０６
でパケットに組み入れて通信するようにしている。
【０００３】ところで、一般に、ＰＣＭ符号化方式では
所定の標本数の各値を符号化すると、符号化ディジタル
信号のビット数が一定となるが、音声信号などのよう
に、その統計的性質から、符号化時に発生する符号語の
種類には偏りがあり、情報圧縮の可能性が変化する場合
は、ＰＣＭ符号化方式により一定符号化レートで符号化
した場合、情報伝送の効率化という点から無駄があっ
た。
所定の標本数の各値を符号化すると、符号化ディジタル
信号のビット数が一定となるが、音声信号などのよう
に、その統計的性質から、符号化時に発生する符号語の
種類には偏りがあり、情報圧縮の可能性が変化する場合
は、ＰＣＭ符号化方式により一定符号化レートで符号化
した場合、情報伝送の効率化という点から無駄があっ
た。
【０００４】そこで、図７に示すごとく、情報信号の統
計的性質に基づいて、平均符号長を短くするために、エ
ントロピー符号化部１０３を用いてエントロピー符号化
を行うことも考えられている。このエントロピー符号化
を行うと、パケット内の符号化情報のビット長が変化
し、このため、符号化情報がある一定値よりも長くなっ
てしまう場合がある。この場合、固定長制御部１０４で
パケット長を越えたビット数を判断して、量子化ステッ
プ変更部３０１により量子化部１０２における量子化ス
テップを大きくとるなどの制御を行ってパケットが固定
長になるようにしている。しかし、この構成によると、
量子化部１０２における量子化ステップを制御するため
に、信号対量子化雑音比ＳＮＲに大きく影響が出てしま
うという問題がある。
計的性質に基づいて、平均符号長を短くするために、エ
ントロピー符号化部１０３を用いてエントロピー符号化
を行うことも考えられている。このエントロピー符号化
を行うと、パケット内の符号化情報のビット長が変化
し、このため、符号化情報がある一定値よりも長くなっ
てしまう場合がある。この場合、固定長制御部１０４で
パケット長を越えたビット数を判断して、量子化ステッ
プ変更部３０１により量子化部１０２における量子化ス
テップを大きくとるなどの制御を行ってパケットが固定
長になるようにしている。しかし、この構成によると、
量子化部１０２における量子化ステップを制御するため
に、信号対量子化雑音比ＳＮＲに大きく影響が出てしま
うという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のパケット通信においては、ＰＣＭ符号化方式により一
定の符号化レートでアナログ情報信号を符号化していた
ので、音声信号等においては情報伝送の効率化という点
から無駄があった。
のパケット通信においては、ＰＣＭ符号化方式により一
定の符号化レートでアナログ情報信号を符号化していた
ので、音声信号等においては情報伝送の効率化という点
から無駄があった。
【０００６】また、情報信号の統計的性質に基づいて、
平均符号長を短くするために、エントロピー符号化を行
う構成の場合は、符号化情報がある一定値よりも長くな
ってしまった場合に、量子化部の量子化ステップを大き
くすることによりパケットが固定長になるようにしてい
たので、信号対量子化雑音比ＳＮＲに大きく影響が出て
しまうという不具合があった。
平均符号長を短くするために、エントロピー符号化を行
う構成の場合は、符号化情報がある一定値よりも長くな
ってしまった場合に、量子化部の量子化ステップを大き
くすることによりパケットが固定長になるようにしてい
たので、信号対量子化雑音比ＳＮＲに大きく影響が出て
しまうという不具合があった。
【０００７】そこで、この発明は、情報信号の統計的性
質に基づいて平均符号長を短くするためにエントロピー
符号化を行う場合に、情報品質を保ちつつ（ＳＮＲへの
影響をなるべく与えないまま）伝送効率を高めることが
できるようにしたパケット通信方式を提供することを目
的とする。
質に基づいて平均符号長を短くするためにエントロピー
符号化を行う場合に、情報品質を保ちつつ（ＳＮＲへの
影響をなるべく与えないまま）伝送効率を高めることが
できるようにしたパケット通信方式を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、アナログ情報信号を、標本化および量
子化した後に、エントロピー符号化し、その符号を固定
長のパケットにして通信するパケット通信方式におい
て、前記アナログ情報信号から生成された符号の符号長
が前記固定長のパケットより長い場合は、生起確率の小
さい事象に割り当てられる符号語長の長い符号語を、符
号語長が短く、かつ元の事象との間の雑音が一定値以下
になる別の事象に割り当てられる符号語に置き換えるこ
とにより前記符号長を前記固定長のパケット以下にする
ことを特徴とする。
に、この発明は、アナログ情報信号を、標本化および量
子化した後に、エントロピー符号化し、その符号を固定
長のパケットにして通信するパケット通信方式におい
て、前記アナログ情報信号から生成された符号の符号長
が前記固定長のパケットより長い場合は、生起確率の小
さい事象に割り当てられる符号語長の長い符号語を、符
号語長が短く、かつ元の事象との間の雑音が一定値以下
になる別の事象に割り当てられる符号語に置き換えるこ
とにより前記符号長を前記固定長のパケット以下にする
ことを特徴とする。
【０００９】
【作用】この発明では、生起確率の小さい事象に割り当
てられる符号語長の長い符号語を、より符号語長が短
く、かつ元の事象との間の雑音が一定値以下になるよう
な別の事象に割り当てられる符号語に置き換えることに
より符号長を調整しているので、生起確率の高い事象に
対しては雑音は大きくならないので、量子化誤差を傾向
的には大きくせずに情報信号を符号化して効率よくパケ
ット内に収納することができる。
てられる符号語長の長い符号語を、より符号語長が短
く、かつ元の事象との間の雑音が一定値以下になるよう
な別の事象に割り当てられる符号語に置き換えることに
より符号長を調整しているので、生起確率の高い事象に
対しては雑音は大きくならないので、量子化誤差を傾向
的には大きくせずに情報信号を符号化して効率よくパケ
ット内に収納することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係るパケット通信方式の実施
例を図面に基づいて説明する。
例を図面に基づいて説明する。
【００１１】なお、以下の説明では、上記従来例の説明
に用いたものと同一の機能を果たす部分には同一符号を
付して説明する。
に用いたものと同一の機能を果たす部分には同一符号を
付して説明する。
【００１２】図１は、この発明が適用された実施例装置
の概略構成を示すブロック図である。この実施例でのエ
ントロピー符号化部１０３による符号化は、音声信号の
統計的性質に基づくエントロピー符号化が用いられる。
固定長制御部１０４は、エントロピー符号化部１０３で
一度に符号化されたディジタル信号（ひとつのブロッ
ク）が長すぎて固定長のパケットに収納しきれないと判
断すると、符号語置き換え部１０５により、生起確率の
小さい事象に割り当てられる符号語長の長い符号語のい
くつかを、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の
雑音が一定値以下になるような別の事象に割り当てられ
る符号語に置き換えるようにエントロピー符号化部１０
３を制御することにより符号長を調整して、エントロピ
ー符号化部１０３で生成される符号を固定長のパケット
に収納できる長さにする。このようにしてエントロピー
符号化部１０３で生成された符号はパケット化部１０６
でパケットに組み入れられて送信される。
の概略構成を示すブロック図である。この実施例でのエ
ントロピー符号化部１０３による符号化は、音声信号の
統計的性質に基づくエントロピー符号化が用いられる。
固定長制御部１０４は、エントロピー符号化部１０３で
一度に符号化されたディジタル信号（ひとつのブロッ
ク）が長すぎて固定長のパケットに収納しきれないと判
断すると、符号語置き換え部１０５により、生起確率の
小さい事象に割り当てられる符号語長の長い符号語のい
くつかを、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の
雑音が一定値以下になるような別の事象に割り当てられ
る符号語に置き換えるようにエントロピー符号化部１０
３を制御することにより符号長を調整して、エントロピ
ー符号化部１０３で生成される符号を固定長のパケット
に収納できる長さにする。このようにしてエントロピー
符号化部１０３で生成された符号はパケット化部１０６
でパケットに組み入れられて送信される。
【００１３】次に、上述したエントロピー符号化部１０
３および固定長制御部１０４の動作を簡単な実例を参照
しながら更に詳細に説明する。
３および固定長制御部１０４の動作を簡単な実例を参照
しながら更に詳細に説明する。
【００１４】まず、入力アナログ信号をｘ（ｔ）とし
て、標本化された離散的アナログ信号ｘ（ｉ）を８個の
量子化レベル（ａ，ａ´，ｂ，ｂ´，ｃ，ｃ´，ｄ，ｄ
´）に量子化し、この８個の量子化レベルに対して、図
２に示すそのレベルの発生確率に応じてそれぞれ符号語
を割り当てるエントロピー符号化を行う場合を考える。
ここで、上記エントロピー符号化を、図３に示すような
ハフマン符号を用いるとすると、ｄ，ｄ´に割り当てら
れる符号語長よりもより生起確率の高いｃ，ｃ´の方が
符号語長が短くなっている。
て、標本化された離散的アナログ信号ｘ（ｉ）を８個の
量子化レベル（ａ，ａ´，ｂ，ｂ´，ｃ，ｃ´，ｄ，ｄ
´）に量子化し、この８個の量子化レベルに対して、図
２に示すそのレベルの発生確率に応じてそれぞれ符号語
を割り当てるエントロピー符号化を行う場合を考える。
ここで、上記エントロピー符号化を、図３に示すような
ハフマン符号を用いるとすると、ｄ，ｄ´に割り当てら
れる符号語長よりもより生起確率の高いｃ，ｃ´の方が
符号語長が短くなっている。
【００１５】したがって、上記エントロピー符号化によ
り生成された符号が固定のパケット長を越えた場合は、
発生した事象ｄの一部を事象ｃに、事象ｄ´の一部を事
象ｃ´に置き換えることにより、雑音を一定値に押さえ
ながら符号長を調節することができる。
り生成された符号が固定のパケット長を越えた場合は、
発生した事象ｄの一部を事象ｃに、事象ｄ´の一部を事
象ｃ´に置き換えることにより、雑音を一定値に押さえ
ながら符号長を調節することができる。
【００１６】今、発生した事象ｄ，ｄ´の１０％をそれ
ぞれ事象ｃ，ｃ´に置き換えた場合の量子化雑音ｅの分
散σｅ2 を考える。ここで、８個の量子化レベルに量子
化したときの量子化ステップをΔとし、全ての事象を上
記のように符号語の置き換えをせずに完全に符号化した
とし、量子化雑音ｅの振幅を図４に示すごとく一様分布
と仮定すれば、量子化雑音ｅの分散σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．０８３３Δ2 となる。
ぞれ事象ｃ，ｃ´に置き換えた場合の量子化雑音ｅの分
散σｅ2 を考える。ここで、８個の量子化レベルに量子
化したときの量子化ステップをΔとし、全ての事象を上
記のように符号語の置き換えをせずに完全に符号化した
とし、量子化雑音ｅの振幅を図４に示すごとく一様分布
と仮定すれば、量子化雑音ｅの分散σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．０８３３Δ2 となる。
【００１７】一方、本実施例の符号化の場合は、量子化
雑音の分布は図５のようになるから、この場合の量子化
雑音ｅの分散σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．０８７５Δ2 となる。
雑音の分布は図５のようになるから、この場合の量子化
雑音ｅの分散σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．０８７５Δ2 となる。
【００１８】なお、従来どうり、量子化ステッブを変え
て符号長を調節するという方法をとった場合、仮に、量
子化レベルの数を７個としたとすると、量子化ステップ
は８Δ／７となるので、この場合の量子化雑音ｅの分散
σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．１０８８Δ2 となり、この実施例の方が符号長や情報品質を調整しや
すいことが分かる。
て符号長を調節するという方法をとった場合、仮に、量
子化レベルの数を７個としたとすると、量子化ステップ
は８Δ／７となるので、この場合の量子化雑音ｅの分散
σｅ2 は、 σｅ2 ＝０．１０８８Δ2 となり、この実施例の方が符号長や情報品質を調整しや
すいことが分かる。
【００１９】したがって、符号化した情報が大きくパケ
ットを越えないかぎり、従来の方法より、本実施例の方
が量子化誤差を小さくできることになる。
ットを越えないかぎり、従来の方法より、本実施例の方
が量子化誤差を小さくできることになる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、生
起確率の小さい事象に割り当てられる符号語長の長い符
号語を、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の雑
音が一定値以下になるような別の事象に割り当てられる
符号語に置き換えることにより符号長を調整しているの
で、生起確率の高い事象に対しては雑音は大きくならな
いので、量子化誤差を傾向的には大きくせずに情報信号
を符号化して効率よくパケット内に収納することができ
る。
起確率の小さい事象に割り当てられる符号語長の長い符
号語を、より符号語長が短く、かつ元の事象との間の雑
音が一定値以下になるような別の事象に割り当てられる
符号語に置き換えることにより符号長を調整しているの
で、生起確率の高い事象に対しては雑音は大きくならな
いので、量子化誤差を傾向的には大きくせずに情報信号
を符号化して効率よくパケット内に収納することができ
る。
【図１】この発明に係るパケット通信方式の全体的な構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】入力信号ｘの確率分布および８個の量子化レベ
ルを示す図。
ルを示す図。
【図３】８個の量子化レベルのハフマン符号化例を示す
図。
図。
【図４】量子化ステップをΔとして事象の置き換えなど
を行わず完全に符号化した場合の量子化誤差ｅの確率分
布図。
を行わず完全に符号化した場合の量子化誤差ｅの確率分
布図。
【図５】本実施例において符号化した場合の量子化誤差
ｅの確率分布図。
ｅの確率分布図。
【図６】従来におけるＰＣＭ符号化を用いたパケット通
信方式の全体的な構成を示すブロック図。
信方式の全体的な構成を示すブロック図。
【図７】従来におけるエントロピー符号化を用いた他の
パケット通信方式の全体的な構成を示すブロック図。
パケット通信方式の全体的な構成を示すブロック図。
１０１ 標本化部 １０２ 量子化部 １０３ エントロピー符号化部 １０４ 固定長制御部 １０５ 符号語置き換え部 １０６ パケット化部 ２０１ ＰＣＭ符号化部 ３０１ 量子化ステッブ変更部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０４Ｌ 12/56
Claims (1)
- 【請求項１】 アナログ情報信号を、標本化および量子
化した後に、エントロピー符号化し、その符号を固定長
のパケットにして通信するパケット通信方式において、 前記アナログ情報信号から生成された符号の符号長が前
記固定長のパケットより長い場合は、生起確率の小さい
事象に割り当てられる符号語長の長い符号語を、符号語
長が短く、かつ元の事象との間の雑音が一定値以下にな
る別の事象に割り当てられる符号語に置き換えることに
より前記符号長を前記固定長のパケット以下にすること
を特徴とするパケット通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243089A JPH07107003A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | パケット通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243089A JPH07107003A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | パケット通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07107003A true JPH07107003A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17098629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5243089A Pending JPH07107003A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | パケット通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107003A (ja) |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP5243089A patent/JPH07107003A/ja active Pending
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