JPS6281137A - Ｐｃｍ伝送方式及びその装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｐ　ＣＭ　（ｐｕｌｓｅ　ｃｏｄｅ　ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ　〜パルス符号変調）伝送方式およびそ
の装置に係り、特に、Ｄ　Ｐ　ＣＭ　（ｄｉｆ’ｆｃｒ
ｃｎｔｉａｌ　　Ｐ　ＣＭ　〜差分ＰＣＭ）のようにサ
ンプル間の差分データを伝送する方式のＰＣＭ伝送にお
ける誤り補正時の直流分のずれに対する改善技術に関す
るものである。

なお、この場合「伝送」とは、無線、有線の通信回線を
介しての伝送に限らず、単に、変／復調系や記録／再生
系を通すことも含む広義の伝送を意味し、したがって「
伝送路」とは、通信・信号回線、変／復調系、記録／再
生系等やこれらの組合わせを含む系を意味する。

〔従来の技術〕

ＤＰＣＭ伝送システムは、基本的に直流伝送を行なうこ
とができないシステムである。何故ならば、原アナログ
信号の差分値情報だけを伝送するので、たとえ一度でも
伝送エラーが生ずると、そのエラーは受信側で直流値の
変化として永久に保存されてしまう。

例えば、ＤＰＣＭ伝送時において、伝送エラーが発生し
、いわゆる誤り訂正処理によって訂正することができず
、補正による誤り回復を図った場合について説明する。

第７図に示すような正弦波信号ｓｗが図示Ａ〜Ｄ点でサ
ンプリングされて差分データとして伝送された場合、伝
送の過程でＢＳＣ点の差分データが失われると、受信側
で前置ホールドが行なわれて、差分値が零として扱われ
、図示Ｂ′、Ｃ″点として受信される。次に、Ｄ点につ
いての正しい差分データが伝送された場合、受信側では
、Ａ点と値の等しいＣ′点を基準として差分データが加
算され、Ｄ′点として受信される。したがって、受信波
形は図示破線のようになり、データの欠落個所において
直流レベルがずれてしまう。このため、原信号が零レベ
ルを中心とする正弦波信号であっても、再生系のダイナ
ミックレンジ（零レベルを中心とする）の上限、下限の
中心から外れ、有効ダイナミックレンジが狭くなってし
まう。

また、ＤＰＣＭ伝送におけるもうひとつの問題は、特に
高域信号と低域信号とが同時に存在する２信号伝送時に
、低域信号が高域信号に比して低いビットレベルに落込
んでしまうことである。このように、低域信号が低いビ
ットレベルに落込んでしまうと、伝送ビットが少ないと
きには低域信号が伝送できなくなってしまう。さらに、
このようなりＰＣＭ信号に準瞬時圧伸を施す場合にも、
送信側で下位ビットを切捨ててデータの圧縮を行なうた
め、低域情報が切捨てられることになり、低域信号が伝
送されなくなる。

ここで、アナログ信号を単にＡ／Ｄ　（アナログ−ディ
ジタル）変換しただけのＰＣＭデータすなわちリニアＰ
ＣＭデータおよび上記ＤＰＣＭデータを、それぞれ準瞬
時圧伸する場合について比較してみる。リニアＰＣＭデ
ータを、準瞬時圧伸するＰＣＭ方式は　Ｎｌ−ＰＣＭ　
　（ｎｅａｒｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｐ　ＣＭ　
〜準瞬時圧伸ＰＣＭ）と称される。これに対して、上記
ＤＰＣＭデータを準瞬時圧伸するＰＣＭ方式をＤＣ−Ｐ
ＣＭ（ｄｌ（’ｆ’ｅｒｅｎｔ１ａｌ　ｃｏｍｐａｎｄ
ｌｎｇ　Ｐ　ＣＭ　〜差分準瞬時圧伸ＰＣＭ）と称する
。Ｎ１−ＰＣＭは、原信号のレベルによってＳ／Ｎが決
定される。これに対し、ＤＰＣＭでは原信号の周波数お
よびレベルによってＳ／Ｎが決定される。したがって、
原信号の大きさが伝送圧縮ビット長に相当する値よりも
小さい場合には、Ｎ　ｌ−ＰＣＭおよびＤＣ−ＰＣＭの
いずれの方式でもＳ／Ｎは同様であるのに対し、原信号
が伝送圧縮ビット長に相当する値よりも大きい場合は、
Ｎ１−ＰＣＭとＤＣ−ＰＣＭとでは周波数によってＳ／
Ｈに相違がある。すなわち、低い周波数では、原信号の
振幅が大きくてもＤＰＣＭデータの値は小さくなり、し
たがってデータ圧縮した場合の情報の減少が少ないので
ＤＣ−ＰＣＭのＳ／Ｎは良好となる。しかし、このＤＣ
−ＰＣＭでは、圧縮による情報の減少および上述したデ
ータ欠落があると、直流分のずれが生じる。これに対し
てリニアＰＣＭデータの値は、単純に原信号の振幅に相
当し、したがって原信号の振幅が小さければデータ圧縮
した場合の情報の減少が少なく、Ｎｌ−ＰＣＭのＳ／Ｎ
は良好となる。

また、このＮ１−ＰＣＭでは、基本的にリニアＰＣＭデ
ータを伝送するので、直流分のずれは生じない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、アナログ原信号の逐次差分データの圧
縮伝送を利用して、しかも伝送エラーに起因する直流分
のずれ等の悪影響を実質的に防止し、その上、高周波域
成分と低周波域成分とが同時に存在する場合にも良好な
伝送特性を得ることを可能とするＰＣＭ伝送方式および
その装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る第１の発明は方法の発明であり、アナログ
原信号または該アナログ原信号から得られる信号に基づ
いて上記アナログ原信号の逐次差分値に対応するディジ
タル差分データを算出するとともに、該アナログ原信号
のレベルおよび周波数を実質的に判別し、該判別結果に
応じて上記差分データの算出における差分係数を可変制
御してディジタルデータを得るとともに該ディジタルデ
ータをデータ圧縮してディジタル伝送データを得て、該
伝送データおよび実質的に上記判別結果に対応する判別
情報を送信し、これら伝送データおよび判別情報を受信
し、受信伝送データのデータ伸長を行ない、伸長された
データの積分処理を行なうとともに、受信判別情報に基
づき送信側の上記差分係数に対応させて上記積分処理に
おける積分係数を制御し、この積分結果をアナログ再生
信号への変換に供することを特徴とするＰＣＭ伝送方式
である。

本発明に係る第２の発明は、上記第１の発明の要部を主
要部とし且つ同一の目的を達成する方法の発明であり、
アナログ原信号または該アナログ原信号から得られる信
号に基づいて上記アナログ原信号に対応するリニアデー
タおよび上記アナログ原信号の逐次差分値に対応する差
分データを得るとともに、これらリニアデータおよび差
分データの値を比較判定してリニアデータが所定値およ
び差分データ値の両者を超えるか否かを実質的に判別し
、該判別結果に応じ、上記リニアデータが上記両者を超
える場合には上記差分データ、否である場合には上記リ
ニアデータに対応し且つデータ圧縮されたディジタル伝
送データを得て、該伝送データおよび実質的に上記判別
結果に対応する判別情報を送信し、これら伝送データお
よび判別情報を受信して、受信伝送データをデータ伸長
し、受信判別情報に基づき、送信側でリニアデータが選
択されている場合は伸長されたデータをそのまま、送信
側で差分データが選択されている場合は該伸長されたデ
ータを積分して、アナログ再生信号への変換に供するこ
とを特徴とするＰＣＭ伝送方式である。

また、本発明に係る第３の発明は、上記第１の発明方法
の実施に直接使用する物の発明であり、アナログ原信号
または該アナログ原信号から得られた信号から上記アナ
ログ原信号の逐次差分値に対応するディジタル差分デー
タを算出するとともに該算出における差分係数を可変と
した差分演算手段と、実質的に上記アナログ原信号また
は該アナログ原信号から得られた信号に基づいて上記ア
ナログ原信号のレベルおよび周波数を判別し、該判別結
果に応じて上記差分演算手段の差分係数を可変制御する
判別制御手段と、上記差分演算手段の出力データをデー
タ圧縮するデータ圧縮手段と、このデータ圧縮手段の出
力データと上記判別制御手段における判別結果とを実質
的に伝送系に送出する送信手段とを具備することを特徴
とするＰＣＭ送信装置である。

本発明に係る第４の発明も、上記第１の発明方法の実施
に直接使用する物の発明であり、アナログ原信号または
該アナログ原信号から得られた信号から上記アナログ原
信号の値に対応するリニアデータを得るリニアデータ検
出手段と、アナログ原信号または該アナログ原信号から
得られた信号から上記アナログ原信号の逐次差分値に対
応する差分データを得る差分検出手段と、これらリニア
データ検出手段および差分検出手段の出力に基づいてリ
ニアデータの値が所定値および差分値の両者を実質的に
超えるか否かを判別する判別手段と、アナログ原信号ま
たは該アナログ原信号から得られた信号に基づき、且つ
上記判別手段の判別結果に応じて、リニアデータの値が
所定値および差分値の両者を実質的に超える場合には差
分データに、否である場合にはリニアデータに対応する
ディジタル圧縮データを得る圧縮データ生成手段と、こ
の圧縮データ生成手段の出力データと上記判別制御手段
におけ今判別結果とを実質的に伝送系に送出する送信手
段とを具備することを特徴とするＰＣＭ送信装置である
。

そして、本発明に係る第５の発明は、上記第１の発明方
法の実施に直接使用する物の発明であり、アナログ原信
号のレベルおよび周波数に応じて可変制御された差分係
数による逐次差分値に対応するディジタル差分データか
らなる伝送データと、上記差分係数に実質的に対応する
判別情報とを含む伝送信号を受信・復調し、上記アナロ
グ原信号に対応する情報を得るためのＰＣＭ受信装置に
おいて、これら伝送データおよび判別情報を伝送系から
受信する受信手段と、この手段で受信された受信伝送デ
ータの積分値を算出して再生系へ出力するとともに、該
算出における積分係数を可変とした積分演算手段と、上
記受信手段で受信された受信判別情報に基づき送信側の
上記差分係数に対応させて上記積分演算手段の積分係数
を可変制御する係数制御手段とを具備することを特徴と
するＰＣＭ受信装置である。

本発明に係る第６の発明も、上記第１の発明方法の実施
に直接使用する物の発明であり、アナログ原信号に対応
するリニアデータがデータ圧縮されたデータおよび上記
アナログ原信号の逐次差分値に対応する差分データがデ
ータ圧縮されたデータの一方が逐次選択されてなるディ
ジタル伝送データと、これら圧縮リニアデータおよび圧
縮差分データのいずれが伝送されているかに実質的に対
応する判別情報とを含む伝送信号を受信・復調し、上記
アナログ原信号に対応する情報を得るためのＰＣＭ受信
装置において、これら伝送データおよび判別情報を伝送
系から受信する受信手段と、この手段で受信された受信
伝送データをデータ伸長するデータ伸長手段と、上記受
信手段で受信された受信判別情報に応動し送信側でリニ
アデータが選択されている場合は上記データ伸長手段の
出力をそのまま再生系へ出力し、送信側で差分データが
選択されている場合は上記データ伸長手段の出力を積分
して再生系へ出力する選択積分手段とを具備することを
特徴とするＰＣＭ受信装置である。

〔実　施　例〕

本発明の実施例について具体的に述べる前に、まず、本
発明の原理について説明する。

アナログ原信号がサンプリングされてディジタル化され
たリニアＰＣＭデータの完全差分をとったＤＰＣＭ伝送
の場合、所定周波数ｆ　ｍｉｎ以下の周波数については
仮に高レベルの信号であったとしてもデータのＬ　Ｓ　
Ｂ　（ｌｅａｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　ｂｉｔ〜
最下位ビット）未満の振幅となってしまい１伝送不能と
なってしまう。

このような場合に、差分係数αを１未満に減少させ不完
全差分とすると、周波数ｆｃ以下においてデータ値がほ
ぼ一定となる。この周波数ｔｃと差分係数αの値には相
関があるから、原信号のレベルおよび周波数に応じて差
分係数αの値を制御してｆｃＯ値を変化させれば、低域
信号についても伝送できることになる。そして、原信号
のレベルが非常に低く、リニアＰＣＭデータを用いても
所定の伝送ビット数内で充分に伝送できる場合には、差
分係数ａを０、すなわちリニアＰＣＭとすればよい。

さらに、原信号が単一の低周波信号でなく、高周波信号
あるいは周波数の異なる２以上の信号を含む場合、上記
周波数ｆＣが高い周波数の信号の周波数に近い値となる
ようにαを制御すれば、低い周波数成分についてはレベ
ルが低くならないので実害は生じない。そこで、このよ
うな点を考慮し原信号の周波数とレベルに応じて差分係
数αを制御すれば、高周波信号あるいは周波数の異なる
２以上の信号についても良好な伝送が行なえることにな
る。

そこで、本発明では、圧伸伝送に用いる差分デー　−夕
を、通常の完全差分データすなわち差分係数αが１の場
合の差分データのみとせず、所定の条件のもとに差分係
数αを可変制御して不完全差分データあるいは原データ
そのままのリニアデータとする（以下、説明の便宜上、
このような差分データ、すなわち不完全差分データおよ
びリニアデータを含む差分データを「可変差分データ」
と称する）。

所定のサンプリング周期でサンプリングされディジタル
化された原サンプルデータから差分データを得るｔこめ
には、例えば第３図に示されるように、原サンプルデー
タと、１サンプル分の遅延手段１により遅延された１サ
ンプル前の原サンプルデータとを減算手段２で減算すれ
ばよい。そして、この減算にあたり、図示のように、遅
延手段ｌと減算手段２との間に、係数αを乗するための
乗算手段３を設け、この乗算手段３により、１サンプル
前の原サンプルデータに差分係数αを乗するようにする
。この乗算手段３の乗数αを可変制御することにより、
上述のような差分係数αを変化させることができる。

差分係数αの値と得られる可変差分データとの関係を第
４図に示す。差分係数αが１の場合は、通常の差分すな
わち完全差分をとることを意味し、減算手段２の出力と
してＤＰＣＭＰＣＭデータする完全差分データが得られ
る。差分係数αがＯの場合は、差分をとらないことを意
味し、通常のリニアＰＣＭデータに相当するリニアデー
タが得られる。そして、αがＯと１との間の値 （０くαく１）のときには、差分データ成分とリニアデ
ータ成分とがαの値に応じた割合で含まれる不完全差分
データが得られる。αが１よりも大きいとき（１くα）
は、差分データ成分とリニアデータ成分とがαの値に応
じた割合で含まれ、さらにこの場合は、原データに対し
て極性が反転した不完全差分データが得られる。

したがって、可変差分データを得る際の差分係数αの制
御においては、αが１であるときに相当する完全差分デ
ータ伝送時のＳ／Ｎを維持し得るようにαの値を制御す
ることが条件となる。すなわち、Ｓ／Ｈの点では、基本
的に、完全差分データが最も優れており、次いで、不完
全差分データ、リニアデータの順となる。但し、この関
係も周波数と信号レベルによって変化し、上記３種のデ
ータのいずれによっても得られるＳ／Ｎが変らない場合
がある。そして、伝送エラー発生時に、誤り訂正で処理
できずに補正を行なった場合あるいはデータ圧縮を行な
った場合の直流ずれの問題、ならびに、高域信号と低域
信号とが同時に含まれる２信号伝送の場合に生ずる問題
に関しては、リニアデータが最もよい結果が得られ、次
いで不完全差分データ、完全差分データの順となる。

そこで、本発明では、信号レベルと周波数に応じて伝送
ＰＣＭデータの生成方式を切換え制御し、全体として差
分ＰＣＭを活かした良好なＳ／Ｎを１４で、しかも完全
差分ＰＣＭの問題点を効果的に改善し得るようにする。

より具体的な理解のために、完全差分データとリニアデ
ータを切換選択して準瞬時圧伸に供する場合（この場合
、中間の不完全差分データは用いていない）について説
明する。

すなわち、゛原信号の周波数領域とレベル領域により切
換え、両者でＳ／Ｎに相違のある領域ではＳ／Ｎの良好
なほうを選択し、上記両者のＳ／Ｎが実質的に変らない
領域では、直流分の伝送が可能なＮｌ−ＰＣＭで伝送す
る。

したがって、原信号レベルが、圧縮データのビット長に
相当するレベルより高く、且つ周波数が所定値より低い
帯域（サンプリング周波数をｆｓとすれば、ｆｓ／１２
未満の帯域）では、ＤＣ−ＰＣＭがＮ１−ＰＣＭよりＳ
／Ｎがよいので、ＤＣ−ＰＣＭデータを伝送する。そし
て、原信号の周波数が高い帯域（ｆｓ／１２以上の帯域
）および圧縮データのビット長に相当する値よりも原信
号のレベルが低い場合は、受信特等伝送に関わるエラー
の累積、すなわち直流ずれのないこと、および高い周波
数領域でＳ／Ｎがよいこと（ｆ　ｓ　／　６〜ｆ　ｓ　
／　２の帯域でレベルが充分に大きいときはＮ１−ＰＣ
ＭのほうがＳ／Ｎがよい）から、Ｎ１−ＰＣＭデータを
伝送する。

例えば、ＩＢビットの原サンプルデータを伝送時に８ビ
ツトに圧縮する準瞬時圧伸処理を施した場合のＰＣＭデ
ータは、準瞬時圧伸される原サンプルデータが、リニア
データであるときは、Ｎ１−ＰＣＭデータであり、準瞬
時圧伸される原サンプルデータが、完全差分データであ
るときは、ＤＣ−ＰＣＭデータである。

第５図に、周波数に対するＳ／Ｎの関係を示す。

実線で示す特性ＡはＤＣ−ＰＣＭの特性であり、破線で
示す特性ＢはＮ１−ＰＣＭの特性を示している。ダイナ
ミックレンジは、これら両者とも１６ビツトのリニアＰ
ＣＭと同様の約９８ｄＢである。

第５図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ差分データの有効
ビット長とリニアデータの有効ビット長とを示すように
、原信号がｆ　ｓ　／　２〜ｆ　ｓ　／　６の周波数範
囲で、且つ最大レベル（ＯｄＢ）のとき、差分データ値
は１７ビツトとなり、リニアデータの１６ビツトよりも
大きくなる。このため、圧縮データのビット長が同一で
あれば、ＤＣ−ＰＣＭのほうがＮ１−ＰＣＭよりもＳ／
Ｎが悪化することになる。

また、原信号が【ｓ／６〜ｆｓ／１２の周波数範囲では
、第５図から明らかなように、ＤＣ−ＰＣＭとＮ１−Ｐ
ＣＭのＳ／Ｎが等しい場合とＤＣ−ＰＣＭのほうがＳ／
Ｎが良い場合とがある。このことは、この領域ではＤ　
Ｐ　ＣＦｖ１データとリニアデータのを効ビット長が同
じになることをあられしている。

ｆｓ／１２よりも低い周波数領域においては、ＤＣ−Ｐ
ＣＭは、周波数がオクターブ下がる毎に６ｄＢずつＳ／
Ｎが良くなる。この周波数領域では、原信号のレベルが
圧縮データのビット長に相当するレベルよりも高いとき
は、ＤＣ−ＰＣＭのほうが良好なＳ／Ｎを得ることがで
きる。この周波数領域で、原信号のレベルが圧縮ケータ
のビット長に相当するレベル以下のときは、ＤＣ−ＰＣ
ＭでもＮ１−ＰＣＭでもＳ／Ｎは等しくなる。

したがって、第５図における斜線を付した領域Ｃ内につ
いては、ＤＣ−ＰＣＭデータを伝送し、該領域Ｃの外部
に相当する信号レベルおよび周波数の領域については、
Ｎ１−ＰＣＭデータを伝送すれば、常に良好な伝送特性
を得ることができる。

このような原理に基づく、本発明の一実施例の構成を第
１図および第２図に示す。第１図は送信装置であり、第
２図は受信装置である。

第１図に示される送信装置において、入力端子１１には
アナログ原信号が入力され、このアナログ信号は、Ａ／
Ｄコンバータ１２で所定の周波数でサンプリングされデ
ィジタル化される。このＡ／Ｄコンバータ１２の出力は
、差分器１３およびブロック最大値検出器１４に与えら
れる。差分器１３は、入力される原サンプルデータのサ
ンプル毎の逐次差分値をとる。ブロック最大値検出器１
４は、原サンプルデータの複数サンプルからなるデータ
ブロック毎にそのブロック内のサンプルの絶対値の最大
値を検出する。差分器１３の出力はブロック差分最大値
検出器１５に与えられる。ブロック差分最大値検出器１
５ｃは、差分器１３から出力される差分データから上記
データブロック毎にそのブロック内の差分データの絶対
値の最大値をする。これらブロック最大値検出器１４お
よびブロック差分最大値検出Ｗ１５の出力は判別器１Ｂ
に与えられる。判別器１６は、各データブロック内のリ
ニアデータの最大（絶対）値と差分データの最大（絶対
）値をもとにして、リニアデータの最大（絶対）値が所
定値（この場合−５０ｄ［３）を超えているか否か、超
えている場合は両データの最大（絶対）値のうちどちら
が大きいかを判別することにより、実質的に原アナログ
信号の信号レベルおよび周波数を判別する。この判別器
１６の判別は、具体的には、原信号が第５図に示した斜
線領域Ｃ内であるか否かを判別するものであり、リニア
データが所定値を超えていてしかも差分データよりも大
きいときに領域Ｃ内であると判定する。そして、判別器
１Ｇは、判別の結果を示す判別データを出力端子１７へ
出力するとともに、判別の結果に處じてスイッチング手
段１８を制御する。スイッチング手段１Ｂは、Ａ／Ｄコ
ンバータ１２の出力と差分器１３の出力とを切換え選択
してデータ圧縮器１９に与える。スイッチング手段１８
の選択は、判別器１Ｇが領域Ｃ内と判定したときに差分
器１３の出力を選択し、領域Ｃ内でないと判定したとき
はＡ／Ｄコンバータ１２の出力を選択する。

データ圧縮器１９は、この場合入力データを、準瞬時圧
伸方式によるエンコードすなわちデータ圧縮を行なうも
ので、人力データをもとに圧縮データとスケールデータ
を得てそれぞれ出力端子２ｏと２１に出力する。この準
瞬時圧伸方式のエンコードは、人力データの有効ビット
長が圧縮データのビット長を超えたときに、上位を効ビ
ットを圧縮データとして出力するとともに、その圧縮デ
ータを取り出したビット位置を示すスケールデータを出
力するものである。この場合、データの圧縮処理はブロ
ック毎に行なうので、ブロック内の最大（絶対）値デー
タの有効ビット長が圧縮データのビット長を超えたとき
に、該ブロック中の全データについて、該最大（絶対）
値データの上位有効ビットに相当するビット位置のデー
タを圧縮データとし、該ビット位置を示すデータを該ブ
ロックについてのスケールデータとする。これら圧縮デ
ータおよびスケールデータは、スイッチング手段１８で
りニアデータが選択されているときはＮ１−ＰＣＭデー
タ、差分データが選択されているときはＤＣ−ＰＣＭデ
ータとなる。出力端子２０．２１および１７から出力さ
れる圧縮データ、スケールデータおよび判別データは、
図示していない時分割方式等の多重化手段により、適宜
多重化されて伝送系に送出される。もちろん、この場合
、多重化せずにそれぞれ各別の伝送路に送出するように
してもよい。

すなわち、この送信装置においては、複数個のサンプリ
ングデータを１ブロツクとし、ブロック中のリニアデー
タの最大（絶対）値と差分データの最大（絶対）値とを
それぞれブロック最大値検出器１４およびブロック差分
最大値検出器１５で検出し、これら雨検出値を判別器Ｉ
Ｂで判別する。この判別器１６は、先に述べたように、
リニアデータが所定値を超えていてしかも差分データよ
りも大きいか否かにより、原信号が第５図の斜線領域Ｃ
内であるか否かを判別する。この判別結果に応じてスイ
ッチング手段１８を切換えて、領域Ｃ内と判定したとき
に差分器１３の出力である差分データを選択し、そうで
ないと判定したときはＡ／Ｄコンバータ１２の出力であ
るリニアデータを選択する。この選択されたデータがデ
ータ圧縮器１９で準瞬時圧伸方式に従って圧縮される。

このデータ圧縮器１９では、圧縮データとブロック毎の
圧縮スケールファクタを示すスケールデータとが得られ
、これら圧縮データおよびスケールデータが送信される
。

この送信データには、さらにＮ１−ＰＣＭで送ったかＤ
Ｃ−ＰＣＭで送ったかを受信側で判別できるようにする
ため、判別器１６の判別結果を実質的に示す判別データ
が付加される。

第２図に示される受信装置において、入力端子３１．３
２および３３には、上記送信装置から送信され、受信さ
れた圧縮データ、スケールデータおよび判別データがそ
れぞれ入力される。これら伝送データは、多重化されて
送信されているときは、図示していない適宜なる分離手
段で分離された後、これら各入力端子３１．３２および
３３に入力される。該伝送データが多重化されずに各別
の伝送路を介して伝送されているときには、圧縮データ
、スケールデータおよび判別データがそのまま各入力端
子３１．３２および３３にそれぞれ入力される。圧縮デ
ータおよびスケールデータは、準瞬時圧伸方式に従った
データ伸長器３４に与えられる。データ伸長器３４は、
この場合スケールデータを用いて圧縮データに、準瞬時
圧伸方式によるデコードすなわちデータ伸長を施すもの
で、圧縮データをスケールデータに応じてビットシフト
して出力する。このデータ伸長″ＪＡ３４の出力は、差
分データを復調するための積分器３５に与えられる。ま
た、入力端子３３に与えられた判別データはスイッチン
グ手段３Ｂに与えられる。該スイッチング手段３６は、
判別データに応動する切換えスイッチとして構成され、
データ伸長器３４の出力と積分器３５の出力のいずれか
一方を切換え選択する。このスイッチング手段３Ｇで選
択されたデータは、Ｄ／Ａ　（ディジタル−アナログ）
コンバータ３７に与えられ、アナログ値に変換される。

Ｄ／Ａコンバータ３７から出力されるアナログ信号が出
力端子３８を介して出力され再生に供される。

すなわち、伝送データである圧縮データおよびスケール
データは、データ伸長器３４に導かれデータ伸長される
。やはり伝送データである判別データによりスイッチン
グ手段３Ｂが制御され、送信側でリニアデータが選択さ
れたか、差分データが選択されたかに応じて積分器３５
を通すか否かが切換えられる。つまり、直線データが選
択されているときは、Ｎ１−ＰＣＭ伝送であるので、デ
ータ伸長器３４の出力がそのままＤ／Ａコンバータ３７
でアナログ値に変換され、差分データが選択されている
ときは、ＤＣ−ＰＣＭ伝送であるので、積分器３５で積
分された後、Ｄ／Ａコンバータ３７でアナログ値に変換
されて、アナログ再生信号を得る。

このようにした場合、一般の音楽信号やスピ−千等の信
号においては、Ｎ１−ＰＣＭで伝送される時間が比較的
長く、しかもＤＣ−ＰＣＭ伝送が、Ｎ１−ＰＣＭ伝送を
挟まずに長時間継続することはほとんどない。そして、
信号伝送時にデータの欠落により訂正できないエラーが
発生し補正を行なったとしても、Ｎ１−ＰＣＭ伝送時な
ら直流分のずれの問題は生じない。また、ＤＣ−ＰＣＭ
伝送時に、エラーやデータ圧縮に起因して直流分にずれ
が生じたとしても、ずれが極僅かであるうちにＮ１−Ｐ
ＣＭ伝送が行なわれることにより、ずれは実質的に補正
される。したがって、実質的に問題となる直流分のずれ
は全く生じない。また、２信号入力時に関しては、Ｎ１
−ＰＣＭ伝送時も何隻問題が生じることはなく、２信号
伝送であっても問題なくＰＣＭ伝送が行なえる。

このように、原信号から得た直線データと差分データの
絶対値の大きさを判別して原信号のレベルおよび周波数
を判別し、該判別結果に応じてＮ１−ＰＣＭ伝送とＤＣ
−ＰＣＭ伝送を組合わせて伝送することにより、高効率
のＰＣＭ伝送におけるＳ／Ｎの良好な帯域を広くするこ
とができる。

しかも、高周波域および低レベル域においては、Ｎ１−
ＰＣＭ伝送となるので、伝送エラーによる直流分のずれ
を生じることがなく、しかも、このような高周波域およ
び低レベル域の成分は一般の音楽信号やスピーチ等の信
号においては高い頻度で出現するので結果的に伝送全般
での直流ずれを効果的に低減することができる。

したがって、高効率のＰＣＭ伝送を行なって、しかも高
Ｓ／Ｎを確保し且つ直流分のずれを大幅に低減すること
ができる。

なお、本発明は、上述し且つ図面に示した実施例にのみ
限定されることなく、実質的に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。

例えば、上述の実施例においては、差分器１３の出力側
にブロック差分最大値検出５ｔ５を設けて、差分器１３
から出力される差分データからブロック毎の差分データ
の最大値の検出を行うようにしたが、Ａ／Ｄコンバータ
１２の出力側に上記差分ＩＨＨと並列的にブロック差分
最大値検出器を設け、該ブロック差分最大値検出器内で
差分をとってを得るような構成としてもよい。

また、同実施例においては、第５図の領域Ｃの内部か否
かによって、Ｎ１−ＰＣＭとＤＣ−ＰＣＭとを選択的に
切換えて伝送するようにしたが、上記領域の境界部分に
おいて、不完全差分データを塾瞬時圧縮して伝送するよ
うにしてもよい。このような場合には、送信側に、第３
図に示されたような構成の可変差分器を設ければ、差分
係数を可変制御することができる。

さらに、判別器の判別も原信号から直接に周波数および
レベルを判別してもよく、原信号の周波数およびレベル
を反映した他の信号から周波数およびレベルを判別して
もよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アナログ原信号の逐次差分データの圧
縮伝送を利用して、しかも直流分のずれ等の問題を実質
的に解決し、その上、高周波域成分と低周波域成分とが
同時に存在する場゛合にも良好な伝送特性を得ることを
可能とするＰＣＭ伝送方式およびその装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における送信装
置および受信装置の構成をそれぞれ示すブロック図、第
３図〜第６図は本発明の原理について説明するための図
、第７図は従来の方式による問題点を説明するための図
である。 １２・・・Ａ／Ｄ　（アナログ−ディジタル）コンバー
タ、１３・・・差分器、１４・・・ブロック最大値検出
器、１５・・・ブロック差分最大値検出器、１６・・・
判別器、１８、３Ｇ・・・スイッチング手段、１９・・
・データ圧縮器、３４・・・データ伸長器、３５・・・
・・・積分器、３７・・・Ｄ／Ａ（ディジタル−アナロ
グ）コンバータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 巣介侍玖αΣ支χｒ二詩の可交尻今デ°−７第４図 第５図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）アナログ原信号または該アナログ原信号から得ら
   れる信号に基づいて上記アナログ原信号の逐次差分値に
   対応するディジタル差分データを算出するとともに、該
   アナログ原信号のレベルおよび周波数を実質的に判別し
   、該判別結果に応じて上記差分データの算出における差
   分係数を可変制御してディジタルデータを得るとともに
   該ディジタルデータをデータ圧縮してディジタル伝送デ
   ータを得て、該伝送データおよび実質的に上記判別結果
   に対応する判別情報を送信し、これら伝送データおよび
   判別情報を受信し、受信伝送データのデータ伸長を行な
   い、伸長されたデータの積分処理を行なうとともに、受
   信判別情報に基づき送信側の上記差分係数に対応させて
   上記積分処理における積分係数を制御し、この積分結果
   をアナログ再生信号への変換に供することを特徴とする
   ＰＣＭ伝送方式。 （２）アナログ原信号または該アナログ原信号から得ら
   れる信号に基づいて上記アナログ原信号に対応するリニ
   アデータおよび上記アナログ原信号の逐次差分値に対応
   する差分データを得るとともに、これらリニアデータお
   よび差分データの値を比較判定してリニアデータが所定
   値および差分データ値の両者を超えるか否かを実質的に
   判別し、該判別結果に応じ、上記リニアデータが上記両
   者を超える場合には上記差分データ、否である場合には
   上記リニアデータに対応し且つデータ圧縮されたディジ
   タル伝送データを得て、該伝送データおよび実質的に上
   記判別結果に対応する判別情報を送信し、これら伝送デ
   ータおよび判別情報を受信して、受信伝送データをデー
   タ伸長し、受信判別情報に基づき、送信側でリニアデー
   タが選択されている場合は伸長されたデータをそのまま
   、送信側で差分データが選択されている場合は該伸長さ
   れたデータを積分して、アナログ再生信号への変換に供
   することを特徴とするＰＣＭ伝送方式。 （３）アナログ原信号または該アナログ原信号から得ら
   れた信号から上記アナログ原信号の逐次差分値に対応す
   るディジタル差分データを算出するとともに該算出にお
   ける差分係数を可変とした差分演算手段と、実質的に上
   記アナログ原信号または該アナログ原信号から得られた
   信号に基づいて上記アナログ原信号のレベルおよび周波
   数を判別し、該判別結果に応じて上記差分演算手段の差
   分係数を可変制御する判別制御手段と、上記差分演算手
   段の出力データをデータ圧縮するデータ圧縮手段と、こ
   のデータ圧縮手段の出力データと上記判別制御手段にお
   ける判別結果とを実質的に伝送系に送出する送信手段と
   を具備したことを特徴とするＰＣＭ送信装置。 （４）アナログ原信号または該アナログ原信号から得ら
   れた信号から上記アナログ原信号の値に対応するリニア
   データを得るリニアデータ検出手段と、アナログ原信号
   または該アナログ原信号から得られた信号から上記アナ
   ログ原信号の逐次差分値に対応する差分データを得る差
   分検出手段と、これらリニアデータ検出手段および差分
   検出手段の出力に基づいてリニアデータの値が所定値お
   よび差分値の両者を実質的に超えるか否かを判別する判
   別手段と、アナログ原信号または該アナログ原信号から
   得られた信号に基づき、且つ上記判別手段の判別結果に
   応じて、リニアデータの値が所定値および差分値の両者
   を実質的に超える場合には差分データに、否である場合
   にはリニアデータに対応するディジタル圧縮データを得
   る圧縮データ生成手段と、この圧縮データ生成手段の出
   力データと上記判別制御手段における判別結果とを実質
   的に伝送系に送出する送信手段とを具備したことを特徴
   とするＰＣＭ送信装置。 （５）アナログ原信号のレベルおよび周波数に応じて可
   変制御された差分係数による逐次差分値に対応するディ
   ジタル差分データからなる伝送データと、上記差分係数
   に実質的に対応する判別情報とを含む伝送信号を受信・
   復調し、上記アナログ原信号に対応する情報を得るため
   のＰＣＭ受信装置において、これら伝送データおよび判
   別情報を伝送系から受信する受信手段と、この手段で受
   信された受信伝送データの積分値を算出して再生系へ出
   力するとともに、該算出における積分係数を可変とした
   積分演算手段と、上記受信手段で受信された受信判別情
   報に基づき送信側の上記差分係数に対応させて上記積分
   演算手段の積分係数を可変制御する係数制御手段とを具
   備したことを特徴とするＰＣＭ受信装置。 （８）アナログ原信号に対応するリニアデータがデータ
   圧縮されたデータおよび上記アナログ原信号の逐次差分
   値に対応する差分データがデータ圧縮されたデータの一
   方が逐次選択されてなるディジタル伝送データと、これ
   ら圧縮リニアデータおよび圧縮差分データのいずれが伝
   送されているかに実質的に対応する判別情報とを含む伝
   送信号を受信・復調し、上記アナログ原信号に対応する
   情報を得るためのＰＣＭ受信装置において、これら伝送
   データおよび判別情報を伝送系から受信する受信手段と
   、この手段で受信された受信伝送データをデータ伸長す
   るデータ伸長手段と、上記受信手段で受信された受信判
   別情報に応動し送信側でリニアデータが選択されている
   場合は上記データ伸長手段の出力をそのまま再生系へ出
   力し、送信側で差分データが選択されている場合は上記
   データ伸長手段の出力を積分して再生系へ出力する選択
   積分手段とを具備したことを特徴とするＰＣＭ受信装置
   。