JPS59108420A - 過負荷検出機構をもつａｄｐｃｍ復号回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＰＣＩ符号化とＡＤｉ’　ＣＭ　符号化を交互
にくシ返す場合のＡＤＰｅＭＩＰ！１路、特に童子化ノ
イズをＪＰ、槓しないＡｉ）ＰＣＭ儂号回路に関する。

ＡＩ）ＰＧＭに関しては１９８０年４月ＩＥＩ発行の”
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　Ｉ　ＥＫＥ　”　４　
ｇ　８貞〜５２５頁に詳しく、また、伝送路ビット課り
に対して強い特性を持たせた改良形人ＤＰＣＭに関して
は１９８２年５月ｌｆｆ１！ｌｉＢ発行ノ”　Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓｏｆ　ＩＣＡ３５Ｉ”８２雷’　９６０
頁〜９６３頁に詳しい。

以下本発明の説明に必要となる範囲で、前記第２の文献
に基づいてｋＤＰｃＭを説明する。

Ｉ＠１図は従来のＡＩ）ＰＧＭ符号及び俵号回路を示し
たもので、入力信号端子１、ｇ算器２、重子化回路３、
逆適応當子化回路４、加算器５、適応予測回路６および
符号出力端子７からなるＡｌ）ＰＣＭ符号回路と、符号
入力端子８、逆適応童子化回路９、加算器ｌＯ１適応予
測回路１１および出力端子１２からなるλＤＰＣＭ仮号
回路を示している。

迩応菫子化回Ｎ！３は人力１１号がＭビット艮で表示さ
れてい／）場合、出力信号とＭより小さいヘビット量出
力１６号金得る回路で人力信号音２Ｎ−１個のｖ＃１＠
全１＠金判にし、判足結釆をヘビットで出力するもので
ある。つまり、線形血子化−値を用いると、ある標本時
刻Ｊでの童子化ｍｔ＝ΔＪ１　　この時の入力信号ｘ１
が Ｎ：割当甘子化ビット数 であれば、出力信号はｎ、であ勺、次の標本時刻（ｊ十
ｌでの重子化幅Δ」子、は量子化器入力信号レベルに厄
じて次式を用いて圧伸させる。

Δ汁１−Δ、７−Ｍ（町）（２） ただし、ここでＭ　（ｎ　１　）はｎ」によシー意的に
定まる米数でる９、８ＫＨｚで標本化された汗Ｐ信号を
４ビット（ｍ＝　４　）に符号化する場合に用いられる
末鎖の一例を表１に示す。

戎　１ 式（２）においてβは１よシ小さい正定数に定めておけ
ば、適応予測回路が時不変フィルタである限りはΔりの
演算が過去の量子化幅をリークさせる作用がある次め伝
送路ビット誤りに対して強くなる事が知られており、詳
しくは１９７５年ｆｉＥＥＥ発行の「’ｌ’ｒａｎｓａ
ｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｅｏｒｒｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｊ第１３６２頁〜第１３６５頁を参照されたい。通量５
− に対応してＭビットの再生入力信号を出力するもので Δ Ｘ　ｊ　”　ｎ　ｊΔｊ　＋０．５Δ１（３）△ により伝送信号を逆瀘子化する。このＸｊ　の事は代表
値と叶ばれてい。

式（１）、式（３）で示される童子化の特性は閾値間の
暢が常に一定であるため、代表値間も同じ幅で一定とな
ってお９、線形童子化層性と呼ばれている。

一般には閾値間の暢、代表値間の嘱も一定とはならす、
童子化すべき信号の統計的な分布関数に依存した幅を持
たせるのが常であるが詳しくは後述する。

適応予測回路６および１１の伝達関数は同一で、これを
Ｐ（Ｚｌとすると、 Ｐ（″″＝２＝２パＺ−（４） に１　′ となる。ここで１ａ１目＝１．・・・・・・、Ｋｌは時
刻ｊの６− 予測係数と呼ばれており時刻ｊにおける予測器人力信号
をｘｊ１逆菫子化器出力偏号をｅ、とすれば、合テを最
小とする様に各係数を変化させる。つまり、各係数は ＋１　　　　　　　　　△　△ ａＪ　　＝（１−δ）ａ：＋ｇ−ｅ７−ｘ３−１（５１
として時々刻々変化させるとよい事が知られている。こ
こでδ及びｇはｌより小の正定数である。

以下第１図に従って従来のＡＩ）ＰＣＭ符号回ｉ＠／復
号回路について述べる。時刻ｊにおける入力信号標本値
Ｘ」が端子１からＡＤＰＣＭ符号化回路に入力されると
、減算器２により入力信号Ｘｊと適応予測回路６の出力
信号ＸｊＯ差が計算され、誤差信号ｅｊとして適応童子
北回［３へ入力される。

適応量子化回路３は前述した様にｅｊｉＮビットの符号
ｎｊに変換し、端子７から出力されると同時に逆適応量
子北回％４へ入力される。逆適応量へ 子化回路４ではｎｊよりＭビットの誤差信号ｅｊｔ△ 再生する。再生された誤差信号ｅ）と適厄予測回ｗｒ６
の出力Ｘｉは加算器５により加え合せられ量△ 子化人力信号Ｘｊを再生する。この後、適応童子化回路
３、逆適応量子化回路４の童子化幅及び適応予測回ｋｌ
＆６の係数は前述した様に式（２）および式（５）に従
って次の入力信号の符号化を行うために修正される。前
述したように適応予測回路の係数修正は誤差１１ｅｊの
パワー、つまりｅ２を最小化する様に修正されるため、
ｅｊ侶信号ＸｊＩｉｆ号に比ベダイナミック、レンジが
小さくなシ、同一ビットで符号化する事を考えれば、小
さくなった分だけ適応童子化回路３によって発生する誤
差も小さくなＣ，ｆｆ度よく符号化できる事になる。

一方従来形のｋＤＰｃＭ復号回路では、受１画された童
子化符号ｎｊが端子８から入力され、逆適応量子化回路
９により再生誤差信号ｅ１を発生する。

△ このｅｊと適応予測回路１１の出力Ｘ」は７１０算器１
０によシ加算されＸ、を合成して、出力端子ｌへ出力し
、かつ適応予測回路１１へ次の標本時刻の予（ｊｌｌＪ
を行なうために加える。ＡＤｆ’ＣＭ［号回路側でも適
応量子化符号ｎ１もしくは誤差信号ｅ１より、逆適応童
子化回路の重子化幅を式（２）に従って時々刻々変化さ
せ、かつｘｌとＸｊＯ差、っま！ｌ１％　ｅ」のパワー
を最小化する様に適応予測回ｗ！１１１の係数（〆式（
５）に従って変化させる。

入ＤＰ　ＣＭ符号器と復号器では、逆適応童子化回路４
．９および適応予測回路６．１１の内部状態が一牧して
おれば、ＡＩ）ＰＧＭ符号回路／僅号回路△　　△　　
　〜 のｅｊ　、Ｘｊ　、　ＸｊＯ値は一攻する。このためλ
Ｌ）ＰＣＭ符号回路と復号回路が距離的に離れて設けら
れていても端子ｌに加わる入力１！号ｘｊ４子１２から
出△ 力されるＸｊはほとんど同一の１直を取ることになる。

ところで、符号器の端子７から復号器の端子８までの間
は伝送路となるが、伝送路には熱雑音等によりビット誤
りが発生する可屈性がある。この場合ＡＤｉ’ＣＭ復号
回路が不安定状態に陥って復帰できない事が多い。これ
は以下の様に説明できる。

ＡＤＰＣＭ復号回路の逆適応量子北回ｗ５９の出力△ ｅｊより出力端子１２までの伝達関数Ｄ（Ｚ３を、適応
予測回路１１の伝達関数として式（４）を用いて求める
と、 となる。ａ、は前述した様にｅｊよシ計算される値であ
′シ、伝送路ビット誤シが発生するとＡＤｌ’ＣＭ復号
回路の適応予測回路の予測係数の修正値はＡＤＰｅＭ符
号（ロ）路の適応予測回−序幽係数とは異なる値となる
。式（６）は予測係数に工９決定される他をに個持って
お９、上記の伝送路ビット誤ｐの結果ＡＩ）ＰＧＭ榎号
回路側では極の位置がＺ平面上で単位円外に出てしまう
ことがある。この様な状況になるとＡＤｌ’ＣＭ復号回
路は発振状態となシ、再び正しい動作にはもどれない。

（前記第２の文献参照） 前記第２の文献では、この不安定状態を除くため、式（
６）を以下の様に式展開して、適応的に動く極を除いた
伝達関数を持つ人ＤＰＣＭ符号回路及び復号回路を実現
している。

ｉｏ− △ ち切ったものである。固定係数（ａ＋ｌ’ｅ音声の平均
的な性質にあった値に選べば、上記のうち切シ誤差も小
さく、符号化品質の劣化はほとんどない。ここで音声の
平均的な性質にあった固定係数へ Ｉａ＋ｌの求め方は、前記′ｉ４１の文献の４９８頁に
詳しい。

式（７）に基づいた従来方式の人ＤＰＣＭ符号回路およ
び僅号回ｊｌｉ５’ｔ−第２図に示す。第２図は、入力
端子１、減算器２１．２２、過応電子化回Ｎｒ３、逆適
応重子化回路４、加算器５１．５２．適応フィルタ６１
１固定フイルタ６２、出力端子７からなるＡＤＰＣＭ符
号回路と、入力端子８、逆適応重子化回路９、加算器１
０１．１０２、適応フィルタ１１１、固定フィルタ１１
２、出力端子１２からなるＡＤＰＣＭ復号回路からなる
。固定フィルタ６２および１１２は、式（４）で使用さ
れ九固定子幽係数数を持つ。

ただし、適応係数は谷々以下の様に修正され、こ扛はｅ
ｊ債号のパワーを最小化する方向に修正される墨が第２
の文献に述べられている。

△　　　△ ｂ７”＝（ｉ−δ）ｂ／＋ｇ−ｅ３−ＩＪ　　　　（１
０）いま、端子１から入力信号Ｘｊが人力されると、減
算器２１で固定フイ々り６２の出力Ｘ１と差が取られＹ
ｊとなり、減算器２２へ入力される。

減算器２２ではＹｊから適応フィルタの出力Ｙｊを減算
し、適応蓋子化回Ｍ３に加えられる。適応童子化回路３
はｅＪ’ｉｉｉ子化し、符号［１ｊを出力電子７から出
力するとともに逆適応童子化回ｗ１４に加えられ、童子
化された一差信号ｅｊを得る。ｅｊは適応フィルタ６１
に入力され、次の標本時刻でのフィルタ演算に使用され
るとともに、適応フィルタ６１の出力ｙＪを加算器５１
により加えられ、△ ｙｌとして加算器５２へ伝えられる。加算器５２ではｙ
、とｘｌが加算され入力信号Ｘｊの童子比倍へ 号Ｘ１を再生し、次の標本時刻でのフィルタ演算に使用
される。このため、固定フィルタ６２の出力が人力信号
の平均的なふるまいに遇したものであれは第１の誤差信
号ＹＪの振幅レベルが減少し、この信号から適応フィル
タ６１の出力を減じられた第２の誤差信号ｅｊはさらに
レベルの低い信号となる。一般的に言って、第１図の適
応予測回路６は再生量子化入力値から次の入力信号値を
予測するのに対して、第２図の適応フィルタ６１は誤差
信号から次の入力信号を予測することになり、能力的に
は第２図の適応フィルタ６１の方が低いが、固定フィル
タ６２が平均的な入力信号の性質に関する信号を発生し
ているため、第２図の符号化器も全体としては第１図の
符号器と比べ遜色ない符号化が可能７となっている。

次に第２図のＡＤＰＣＭ復号回路の動作を説明す１３− る。入力端子８から量子化符号が入力されると逆適応量
子北回Ｍ９は量子化された誤差信号ｅｊ　を再生し、適
応フィルタ１１１に入力し、仄の標本時刻の適応フィル
タ演算に用い、かつ、加算器１０１に１り適応フィルタ
１１１の出力ｙ１　と加△ 算されｙＪ　を再生する。Ｙｊは固定フィルタ１１２０
出力Ｘｊと加Ｘ、器１０２により加算さｎ量子化さ△ れた、付号器側人力信号Ｘｊを８生じ、出力端子１２及
び固定フィルタ１１２へ供給される。適応フィルタ１１
１と固定フィルタ１１２の伝達関数）’１（Ｚｌ及びＰ
２（Ｚｌは式（８）および式（９）に示す通うであり、
逆適応量子北回ｗ！！９の出力から出力端子１２までの
伝達関数Ｄ（ｚｌは となるため、式（７）と一致し、適応的に動く極＝ｉＺ
平面上で持たないため、伝送路ビット誤プが発生しても
安定な動作を期待できる。

以上のＡｌ）ＰＣＭ以外にも、Ａ［）Ｐ　ＣＭ符号／復
号回路としては＆ＰＩ２図の固定フィルタ６２．１１２
−１４＝ を極の動きうる範囲を制限して使用する適応零点／適応
極形の予測フィルタを持つＡｌ）１０Ｍ回路もあるが、
同様に説明できるため、詳細は省略する。

以上、Ａｌ）ＰＧＭ符号／復号回路について見て来たが
、このＡｉ）ＰＵＭＩｇｌ路を既存ＰＣＭ網に導入する
＄を考えると、ＰＣＭで符号化された１ぎ号はＩｔｉ）
ＰＣＭ符号化され、再びＰＣＭ符号化され伝送される形
態が生ずる。この結果、ＰＣＭ符号化とｘｏｐｃＭ符号
化が父互に行なわれる状況が発生する。

一般にλ１）Ｐ　ＣＭ符号／慎号回路内部の演算は、８
ビット非線形ＰＣＭを線形化すると１４ビツト相当とな
るため、ＰＣＭ並の符号化を行なう必要性から１４ビッ
ト以上の線形符号を用いて演算されている。このため、
ＡＤＰＣＭ符号７０符号７略１内部演算ビット数と等し
いかそれより多い線形符号ビットで接続できるとすれば
ＡＤＰＣＭ符号／復号回路を縦続接続させても接続自体
による劣化はない。このため、最初のＡＤＰＣＭ符号／
復号回路とそれに続（ＡＤＰＣＭ符号／僅号回路の内部
状態が全く一致しておればＡＤＰＣＭ符号／復号回路を
ｉａ絖接続させても内部状態は各Ａｎ）ｌ’ｃＭ符号／
復号回路で同様に変化し、何段に亘す縦続接続させても
、１段分のＡＩ）ＰＣＭｌｉ路の劣化に留まる。

しかしながら、前述した様に八１）Ｐ　ＣＭ符号／復号
回路とそれに絖＜ＡＤＰＣＭ符号／復号回路間は非線形
８ビツトＰＣＭ符号化信号．で接続される。

このため、縦統−に＆伏すると、便用９罷ビット数が少
くなる手、および、使用可能ビット数の各ビットの重み
付けが非婦形である手に起因した接続自体の劣化を伴う
。このＰＣＭ信号による接続自体に起因する劣化は、蛾
初のＡＩ）ＰＧＭ符号／復号回路とそれに続（ＡＤＰＣ
Ｍ符号／復号回路の内部状態がある時点で一致したとし
ても、入力ＰＣＭ符号が劣化だけ異なる事に起因して選
択ＡＤＰＣＭ符号が異なって来る。選択ＡＤＰ　ＣＭ符
号が異なると、適応童子化の式（２）で与えられる表１
に示された乗数が異なる事、また、式（５）、式（１０
）の適応予測係数が異なって来る事より、内部状態の一
致が維持できなくなる。このため、縦続接続を行なった
場合の劣化は、上記ＰＧＭ接続の劣化分に加え、ＡＤＰ
ＣＭ符号／復号回路の内部状態不一致による劣化分が縦
続接続段数分だけ累積する事となり、全体として非常に
大きな劣化が発生する。

上記の内部状態の一致が崩壊して行く愼構に関しては、
ＡＤＰＣＭ符号／復号ｔｔ；ｉ＋路で使用される重子化
回路の閾値と代表値の関係が式（１）と式（３）で示さ
れる線形重子化特性を持っている限りにおいてはＩＩｊ
Ｗｎ　　１９７９年発行の”　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
　ｏｆ１９７９　　ｌ５ｅＡｓ”の９６９頁〜９７０頁
に評しく述べられてお９、また、−直円部状態が一致す
れば、閾値間隔と代表値間隔が一致しているという線形
童子化特性の性質を利用してこの内部状態の一致を維持
する手法（同文献の’：１’ａｂｌｅ　２参照）につい
ても述べられている。

しかしながら、従来の内部状態維持手法は、量子化能力
を向上させるために一般に行なわれている非線形量子化
特性を有するＡＤＰＣＭ符号／復号回路には応用できな
い。この非線形量子化特性とは、重子化回路へ入力され
る１Ｂ号の統計的分布を１７− 調べて、この分布に適した閾値と代表１［を決定するも
ので、例えば分布関数がガウス分布の場合で、電子化符
号ピット数が４の場合は表２の様に定めらられる事がＩ
ＲＥ１９６０年５月発行の１１Ｔｒａｙ″１ａＣ−ｔｉ
ｏｎｓ　ｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｈｅｏｒｙ
　”の７頁〜１２貞に詳しく述べられている。

（正符号側の−）） 表２よりも明らかな様に＠値間間陽及び代表値間隔は式
（１１及び式（３）で与えられる線形量子化！性とは異
なシ一定幅ではなくなる。このため、閾値間隔と代表値
間隔が一定である事を利用した従来の１８− 内部状態の一致を維持させる手法は適応できなくなり、
この様な童子化回路を有するＡＤＰｅＭ符号／復号回路
を非線形ＰＣＭ符号化を介して縦続接続させると特性劣
化の累積が発生した。

本発明の目的は非線形菫子化特性金有するＡＤＰＣＭ符
号／僅号回路を非線形ＰＣＭ符号化を介して縦続接続し
ても特性劣化が累積しないＡｌ）１’ＣＭ僅号回路を提
供する拳にめる。

本発明の他の目的はＡＤＤ’ＣＭ符号俵号回路の適応予
測回路の構造や適応童子化ｌｆ！回路の童子化特性に〆
依存することなく縦続接続時の特性劣化が累積しない方
法を提供する事にある。

本発明のＡＤＰＣＭ榎号回路の構成は標本時刻母に入力
非線形符号化ＰＣＭ信号を線型化した信号と、適応的に
予測された予測信号との差である残差信号を適応的に量
子化するＡＤＰＣＭ符号器から出力される符号信号を受
信し、非線形ＰＣＭ復号信号を出力するＡＤＰＣＭ復号
回路において、前記ＡＩＪＰＣＭ符号器からの量子化符
号信号より、符号器側での前記残差信号に対応して、代
表残差値信号、低極限残差信号および高極限残差信号を
発生し、かつ、前記童子化符号信号により次の標本時刻
での童子化特性を決定する逆適応重子化回路と、 前記浬迩応菫子化回路からの前記代表残差１区侶号、前
記低極限残差信号号、および高極限残差信号号の谷々に
、後述する瑞応予徂り信号を加え、代表板号１区佃号、
低極限偵号１ぎ号および高億眠仮号値１６号を発生する
加算手段と、 前記代表板対１Ｎ号を非線形符号化ＰＧＭに変換し、単
出力非線形ＰＧＭ信号とする非線形ＰＣＭ変換回路と、 前記単出力非線形ＰＣＭ信号を線形化し、準出力線形Ｐ
ＣＭ信号とする縁形ＰＧＭ変換回路と、前記単出力線形
ＰＣＭ信号と、前記低極限復号値信号および前記高極限
復号源信号の比較にまり、前記単出力非線形ＰＣＭ（ｌ
ｉ号をそのまま、あるいは＋１／−１７１１１＊Ｌ、て
非線形ＰＣＭ復号信号とする手段と、 前記代表復号櫃信号、もしくは、前記代表復号値信号と
前記代表残差値信号を入力し、現時刻での適応予測信号
を発生し、かつ、次の標本時刻での子側特性を決定する
適応予測回路とから少なくとも構成され、 Ｐａｍ符号化／儂号化と、ｉＤｐｅＭ符号化ＺＯＩ号化
を交互にく９返す、タンデム接続の状態において谷ＡＩ
）ＰＧＭ符号符号／同号回路部状態が一就完全に一致し
たら、それ以降の時刻においてはタンデム接続による特
性劣化がＡＤＰＣＭ１段分のみの場合と同じくすること
ができる過負荷検出機構をもつ　　　　　゛ 以下図ｌ１ｆｉを参照しながら本発明の詳細な説明する
。

第３図は本発明の第２図に示すＡＩ）ＰＧＭ回路に対す
る一実施例であり、入力端子８、逆量子化回路９１、加
算器１０１〜１０９、適応フィルタ１１１、固定フィル
タ１１２、線形−非線形ＰＣＭ変換回路１２０１非線形
−線形ＰＣＭ変換回路１２１、比較回路１２３、選択回
路１２４、出力端子１２６からなっており、適応フィル
タ１１１、固定フィルタ１１２、加算器１０１．１０２
は１＠２図の２１− ＡＩ）ＰＧＭ復号回路と同一のものである。また、線形
−非線形ＰＣＭ符号化ｗ！５１２０、非線形−線形ＰＣ
Ｍ変換回路１２１の詳細は１９７０年９月ＨｅｌｌＳｙ
ｓｔｅｍ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ発行の”ＢＳＴＪ
”１５５５貞〜１５８８負に説明されているものが利用
できる。逆遇応童子化器９１は人力ＡＤｆ’ＣＭ符号ｎ
ｆ入力されると、表２に示さｎたｎに対応する代表値、
＠櫨及びｎ＋１のｖＡｌｌＭの谷々に重子化−ΔＪｔ米
じた１匣を出力するもので、この様にすると代表値は両
閾値で示される区間を代表し丸形を取るｎが８の場合の
ように代表値の絶対１厘が最大となる童子化符号を過負
荷符号と呼ぶことにするが、後述する様に正過負荷符号
の場合の高極限残差信号、負過負荷符号の場合の低極限
残差信号は不要となる。

いま端子８にＡＤＰＣＭ符号ｎｊが入力されたとすると
、逆適応量子化回路９１はＡＤＰＣＭ符号ｎ１に対応し
て表２に示された代表値と閾値の各々に現在の量子化幅
Δｊを乗ぜられた値を出力する。この出力信号は、符号
器側の残差信号ｅ　ｊｉ’ｃ対応した代表２２− △ 残差信号ｅｊと、この代表残差信号ｅｊ　が代表してい
る信号値の区間の両極限を示す値となっており、以下大
きい方をＴｈ　Ｕ、小さい方をＴｈＬとする。Ａ応フィ
ルタ１１１と固定７．イルタ１１２では現時刻での予測
値を出力中であるので、代表へ 残差信号ｅ」に対しては加′Ｊ！４．器１０１と１０２
、′ｒｈ　ｈＫｎ　Ｌテハ加ＪＦｄ　１０３　（！：　
１０４、’Ｉ’ｈＵＫ対しては加算器１０５と１０６に
より適応フィルタ１１１と固定フィルタ１１２の出力予
測１面ヲ谷へ 々加算する事により、各々代表復号信号ｘ１、低△ こても代表復号信号Ｘｊは区間（ｘ４．Ｘ１７）　　を
代Ｊ 表する値となっている。

△ 代表復号信号Ｘ１は線形−非線形ＰＧＭ変換器１２０に
より通常の８ピツ）ＰＣＭ符号Ｘに変換され、Ｘは再び
非線形−線形ＰＣＭ変換器１２１によりＰＣＭ童子童子
化信号へ変換される。

まず最初に入力ＡＤＰＣＭ符号が過負荷符号でないとす
るいま、ＸＩが区間（Ｊｔｘｉ）内に存在する時を考え
る。比較器１２３はこの状況では選択器１２４によりＰ
ＣＭ符号Ｘを選択し次段でのＡｌ）ＰＧＭ符号回路の内
部状態が現役の内部状態と同一であるとすれば、次段の
ＡＤＰＣＭ符号回路ではｘＹが線形入力として用いられ
、かつ、区間（Ｘｊ”ｊ）内にある信号は現役と同じＡ
ｌ）１’ＣＭ符号が割当てられる。このため、現役と次
段のＡｌ）ＰＣＭ符号／復号回路の同部状感は同一とな
る。

次に、Ｘ秒が区間〔ＸヤＩＸＹ）になく、Ｘデ〉」 ＸＹの場合を考える。現役ＡＤＰｅＡ＆付号回路の人力
信号も非勝形ＰＣＭ４Ｍ号であるから、区間〔ＸＬ。

Ｘ［２）に少くとも１個ＰＣＭの代表値が入ってい」 るはずであ・る。（ＰＣＭ代表値がこの区間になければ
、この区間を生成したＡＩ）ｌ’　ＣＭ符号は選択さＬ
　Δ ら、ＰＣＭの量子化閾値は（Ｘ　３　、　Ｘ　ｊ　）に
存在し、ｘＹ〉ｘＹであるからＰＣ，’ｌＶ１の童子化
幅は２（ｘＹ−△ ｘｊ）〜２　（Ｘ　Ｊ　　Ｘ　Ｆ）となり、この様な状
況はＰＣＭ０童子化幅がＡＤＰＣＭの童子化幅の１倍か
ら高々２倍程度となった時に発生することが理解されよ
う。この様な場合、Ｘ、を発生した非線形ＰＣＭコード
Ｘと、現役ＡＤＰＣＭ符号回路の入力非線形ＰＣＭコー
ドとの差はＸｊが〔Ｘヶ＋　ｘ　Ｙ）にあり、Ｘ、はな
い事よりＸの方が１だけ高いＰＣＭコードである事は明
らかである。非線形ＰＣＭ符号は特殊な極性振＃Ａ表現
であるため、比較回路１２３はこの状況で選択器Ｎ１１
２４を慟らかせ４が正の時はＸに加算器１０７が＋１、
負の時はＸに加算器１０８で−１したものを出力として
選択させるため現段ｋＤＰＣＭ符号回路の人力ＰＣＭ信
号と次段ＡＩ））’ＣＭ符号回路の入力ＰＣＭ侶号信号
全に等しくなり内部状態の一致が維持される事が理解さ
れよう。

さらにＸ　が区間（ｘ、、ｘ、）になく、ｘ　ｊ＜ｘ　
Ｊの場合について考える。この場合も少くとも１個のＰ
ＣＭ代表値が区間（ＸＦ、ＸＹ）入っているはずである
。また、この区間の代表値ＸｊをＰＣＭｆ子化した値が
Ｘｊであるから、ＰＣＭの童子化閾値は（Ｑｔ、ｘＹ）
に存在する。このためＰＧＭの量子化幅は２　（ｘｉ　
　”）〜２　（ｘＹ　４　）　　とｌ）、こ」 ２５− の場合もＰＣＭの量子化幅がＡＤＰＣＭの童子化幅の１
倍が高々２倍程度となった時に発生する事が理解されよ
う。この様な場合、Ｘ、を発生した非線形ＰＣＭコード
Ｘと、現役ＡＤＰＣＭ符号回路の入力非線形ＰＣＭコー
ドとの差はＸの方が１だけ小さいＰＣＭコードとなって
いる事は明白であろう０このため、比較回路１２３はこ
の状況で選択回路１２４を慟らかせ、Ｘ４が正の時はＸ
に加算＃１０８で−１％負の時は加算器１０７で＋１し
たもの全出力として選択させるため、現段ｋＤＰｃＭ符
号回路の入力ＰＧＭ信号と次段ＡＤＰｃＭ符号回路の入
力ＰＣＭ信号が完全に等しくなり内部状態の一致が維持
される。

次に入力ＡＤＰＣＭ符号が過負荷符号である場合を考え
る。ここで正の過負荷の場合を考える、適応量子化回路
が正過負荷符号を出力するのは符号器側の適応量子化回
路の入力残差信号が、適応量子化回路の最大の閾値より
も大きかった場合である。従ってこれに対応する復号器
側の代表残差信号に対しては、低極限残差信号しか存在
せず高極２６一 限残差値号は存在しない。従って、Ｓ＊荷が生じａＵ ない場合と異なり、ｘ、＞ｘｊの場合は考える必要がな
くこの判定は′４略しなけｎばならない。これｌま、央
敵に回路で実現する楊仕、脣に過負荷の場合に刈し不安
なｘ？ンｘＩｊ′の判定を噛罎しないとＸ！とじてＩＩ
！Ｌ想的な＋ｍが装置になってくる。この時、仮想的な
ｘＹｏ直としては、ｘｊ　（Ｄｌｉｋに比べかなル大き
な直が必★となり、有威耐餞のｍ１厘郁では央机不町比
、或いは大川的ではない。−万、負の過負荷の場合ｔ１
正の過ｊＬ荷の礪盆と同体な壇由から低惺磯残差！号が
存在せず、ｘ　１　＜　ｘ　１の場合は考える必要がな
く、止の場合と同様にこの判定は省略しなければならな
い故に過負荷の場合を検出してその正負に応じて上述し
たように判フィルタの動作は従来のＡＤＰＣＭの説明と
して第４図は、＾他限比＠器１２３１．吐惚阪比較器１
２３２、過負荷検出回路１２３３及び選択信号発生回路
１２３４からなる。高極限比較１２３１はｘＵ＜ｘ阜と
なった時に信号１を出力し、そうでなＪ い場合は信号０を出力する。但し、過負荷積出回４１２
３３が過負荷を検出した場合は必ず信号Ｏを出力する。

低極限比較器１２３２もＸ　ｊ’　＞Ｘ〒となった時に
信号ｌを出力し、そうでない場合は信号Ｏを出力する。

但しこの場合も過負荷検出回路１２３３が過負荷を検出
した場合は必ず信号０を出力する。

選択信号発生回路１２３４は高極限比較器１２３１から
信号１ｉ検出した場合ｓ　ｘ　１　＞　００時　ｘ＋Ｉ
選択信号を発生しｘｌく０時ｘ−１選択信号を発生する
。

また、選択信号発生回ｗ６１２３４が低極限比較器１２
３２から信号１を検出した場合、ｘ　ｉ　）　０の時　
Ｘ−１選択信号を発生し、ｘ　？　＜　０の時ｘ＋１選
択選択管発生する。

以上の場合の他はＸ選択信号を発生する。

以上の様に本発明に従えばＡＩ）ＰＣＭ符号／復号回路
をＰＣＭ符号／復号回路を介して多段に亘って接続して
も、人ＤＰＣＭ符号／復号ＩＥ２［の餉部状態が一致す
ればＡＬ）ＰＣＭ符号／復号回Ｉ＠１段分の％住方化の
みとなる性質を有するＡＤＩ−’ＣＭ復号回路が実現で
きる。

ｔｉ、ｉｌ　３図ｉｔ、４２　図ノｋＤＰｃＭ！ｌ！４
に、Ｉ’Ｊ−ｆｂ本発明の説明を行なったが、第１図の
Ａｌ）ＰＣＭ回路に対しても容易に応用１１］′能であ
る。さらに、第２図のＡ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ　１ｇｌ路にお
ける予幽フィルタ１１２は固定フィルタであったが、適
応フィルタ△　　　　　　　　　　　　　△ ９１の出力ｉｅｊ、（’ｒｈｉ、−ｅｊ）（ＴｈＵ−ｅ
」）の様に、代表値と、代表値から極限値までの長さ

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＡＤＰＣＭ符号／復号Ｌｇ回路を示２９
− すブロック図。 第２図は他の従来のＡＤＰＣＭ符号／復号回路を示すブ
ロック図。 第３図は不発明のＡｌ）ｌ’ｃＭ偵号回ｊＩＩ５を示す
ブロック図でおる。 第４図は第３図の一部ｔ−詳細に示したブロック図であ
る。 図において ９１・・・逆Ｓ応ム子化＠路 １１１・・・適応フィルタ １１２・・・固定フィルタ １０１〜１０８・・・加算器 １２０・・・縁形−非崗形ＰＣＭ変換器１２１・・・非
線形−線形ＰＧＭ変換器１２３・・・比較回路 １２４・・・選択回路 である。 ３０−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 標本時刻毎に入力非線形符号化ＰＣＭＩＮ号金線形化し
   た信号と、適応的に予測された予測信号との差である残
   差信号ｔ−適応的に重子化する符号信号を受信し、非線
   形ＰＣＭ［号１６号を出力するＡＤＰＣＭ復号回路にお
   いて、前記ｋＤｋ’ｃＭ符号器号および高極限残差信号
   を発生しかつ、前記蓋子化符号信号により次の標本時刻
   での蓋子化特性を決定する逆適応量子化回路と、前記逆
   適応童子化回路からの前記代表残差値信号、前記低極限
   残差信号、および高極限残差信号の各々に、後述する適
   応予測信号を加え、代表復号値信号、低極限復号１匣信
   号、Ｉｌｉ＆極限僅極限信号値信号する加算手段と前記
   代表僅号値信号を非線形符号化ＰＣＭに変換する非線形
   Ｐ（？Ｍ変換回路と前記非線形ＰＣＭ変換回路の出力を
   線形化する線形ＰＣＭ変換回路と、前記受信ＡＬ）ＰＣ
   １１童子化符号信号が上限値、或いは下限値でない場合
   すなわち過負荷信号でない時は、前記ｌ惚限儂号１区信
   号および、前記尚極ＰＩＫ仮号櫃侶号の比較にょ夛、ま
   た前記受信ＡＤＰＣＭ菫子化符号信号が正側の過負荷符
   号の時は、前記線形ＰＣＭ変換器の出力と前記低憔限榎
   号値１１号を比較することによシ、さらに負側の過負荷
   の時は前記線形ＰＣＭ変換器の出力と前記＾億限復号値
   信号を比較することにより、前記非線形ＰＣＭ変挨器の
   出力をそのまままたは＋１または−ｌ加算して非線形Ｐ
   ＣＭ復号信号とする手段と、前記代表復号値信号、もし
   くは、前記代表復号値信号と前記代表残差値信号を入力
   し、現時刻での適応子側信号を発生し、かつ、次の標本
   時刻での予測特性を決定する適応予測回路とから少なく
   とも構成され、ＰＧＭ符号化／＊号化とＡＤｌ’ＣＭ符
   号化／復号化を交互にく９返す、タンデム接続の状態に
   おいて各ＡＤＰＣＭ符号／復号回路の内部状態が一度完
   全に一致したら、それ以降の時刻においてはタンデム接
   続による特性劣化がＡＤＰＣＭＩ　ＪＲ分のみの場合と
   同じくすることができる２過負荷検出愼構をもつＡＩＪ
   ＰＣｉｌ仮号回路。