JPS6342986B2 - - Google Patents
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- JPS6342986B2 JPS6342986B2 JP5282381A JP5282381A JPS6342986B2 JP S6342986 B2 JPS6342986 B2 JP S6342986B2 JP 5282381 A JP5282381 A JP 5282381A JP 5282381 A JP5282381 A JP 5282381A JP S6342986 B2 JPS6342986 B2 JP S6342986B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
Landscapes
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音声信号やビデオ信号等の近接した標
本点間において強い相関を有するデータを効果的
に圧縮できる符号化方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an encoding method that can effectively compress data that has a strong correlation between adjacent sample points such as audio signals and video signals.
一般に音声信号を標本化し、デイジタル化して
記録再生あるいは転送する場合、8KHzのサンプ
リング(標本化)周期にて、一標本化当り8bit程
度の精度で量子化する必要がある。この為には毎
秒64Kbitの精報処理能力を要する。そこで従来
より記録装置の容量節約や通信回線の帯域幅狭域
化を図らんが為に、上記データの圧縮法が種々検
討されている。例えば情報信号から特徴徴パラメ
ータを抽出してデータ圧縮し、このパラメータを
合成することによつて上記情報信号を再生復元す
るPARCOR方式等が注目されている。この方式
によればデータレートを毎秒2〜4Kbit程度に圧
縮できると云う利点を有するが、その反面、特徴
パラメータの抽出および合成に特殊な信号処理を
必要とし、ハードウエア構成が相当複雑化する不
具合があつた。また再生復元情報に自然性や明瞭
性を求めんとすると、その信号処理が極めて複雑
化し、実現性に乏しかつた。しかもこのような信
号処理には多くの乗算計算が必要なので、システ
ム構成が相当大掛りとなる等の問題があつた。 Generally, when audio signals are sampled, digitized, and then recorded, reproduced, or transmitted, it is necessary to quantize them with an accuracy of about 8 bits per sampling at a sampling cycle of 8 KHz. This requires a detailed information processing capacity of 64Kbits per second. Therefore, in order to save the capacity of the recording device and narrow the bandwidth of the communication line, various data compression methods have been studied. For example, the PARCOR method, which extracts feature parameters from an information signal, compresses the data, and synthesizes the parameters to reproduce and restore the information signal is attracting attention. This method has the advantage of being able to compress the data rate to about 2 to 4 Kbits per second, but on the other hand, it requires special signal processing to extract and synthesize feature parameters, making the hardware configuration considerably complex. It was hot. In addition, when seeking naturalness and clarity in the reproduced and restored information, the signal processing becomes extremely complicated and is difficult to realize. Moreover, since such signal processing requires a large number of multiplication calculations, there are problems such as the system configuration becoming quite large-scale.
本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、音声信号やビデ
オ信号等の近接した標本点間における相関の強い
信号データ列を自然性を損うことなしに効果的に
圧縮でき、しかも簡易なハードウエア構成によつ
て実現することのできる符号化方式を提供するこ
とにある。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and its purpose is to process signal data sequences with strong correlation between adjacent sample points such as audio signals and video signals without impairing their naturalness. It is an object of the present invention to provide an encoding method that can effectively compress data and can be realized with a simple hardware configuration.
即ち本発明は、音声信号やビデオ信号等は近接
した標本点間において強い相関を有し、且つ周期
性を有すること、同時に雑音に対して選択抽出性
を有することに着目し、これらの性質を効果的に
利用して理論的にも従来方式とは全く異にする新
規なデータ圧縮方式を実現する符号化方式を提供
することにある。 That is, the present invention focuses on the fact that audio signals, video signals, etc. have a strong correlation between adjacent sample points, have periodicity, and at the same time have selective extraction properties against noise, and exploit these properties. The object of the present invention is to provide an encoding method that can be effectively used to realize a new data compression method that is theoretically completely different from conventional methods.
本発明の概要は、従来のように強い相関を有す
る近傍データ要素の群から圧縮データを抽出する
ものとは異なり、複数の無関係な換言すれば強い
相関を持たないデータ列を畳込んでデータの要素
数自体を減少させることによりデータ圧縮を行う
ものであり、従つて従来方式とは根本的に相違し
ている。そしてそのデータの再生に際しては、或
る1つのデータ列に着目したときに他のデータ列
が乱数的に看做され、これによつて上記データ列
が浮上つて見えることを利用してデータの再生復
元が行われる。またこのような信号処理を加減算
のみによつてハードウエア的にも簡易に行い得る
ことを特徴としている。 The outline of the present invention differs from the conventional method of extracting compressed data from a group of neighboring data elements that have strong correlations. This method compresses data by reducing the number of elements itself, and is therefore fundamentally different from conventional methods. When reproducing the data, when focusing on a certain data string, other data strings are regarded as random numbers, and this makes the data string stand out. Restoration takes place. Further, the present invention is characterized in that such signal processing can be easily performed in terms of hardware using only addition and subtraction.
先ず音声信号やビデオ信号等が有する性質を列
挙してみると、次のように示される。 First, the properties of audio signals, video signals, etc. are listed as follows.
(a) 近接した標本点間における相関が極めて強
い。(a) The correlation between adjacent sample points is extremely strong.
(b) 信号データ列は乱数的ではなく、或る程度の
周期性を有する。(b) The signal data string is not random, but has a certain degree of periodicity.
(c) 或る標本点のデータ極性と次の標本的のデー
タ極性とが同じであることが多い。(c) The data polarity of one sample point is often the same as the data polarity of the next sample point.
(d) 復元データが完全なものでなくても、つまり
多少の乱数的雑音を有していても情報再生にさ
ほど不都合を生じることがない。(d) Even if the restored data is not perfect, that is, even if it contains some random number noise, it will not cause much inconvenience in information reproduction.
つまり電子計算機等にあつては、高々、1ビツ
ドのデータ誤りも許容されないことが多いのに比
べ、音声信号等にあつては多少のビツトエラーが
存在しても、その全体から情報を読取ることがで
きるので、何ら支障がない。このことは、例えば
周囲が相当に騒しい環境にあつても、人間は所望
とする音声のみを聞き取ることが可能であること
からも裏付けられる。つまり、所望とする一つの
音声データに着目しさ場合、残る他のデータは雑
音的に作用して上記所望データに対して意味を持
たなくなることになる。しかも上記残る他のデー
タが完全にホワイトノイズ化すれば、その明瞭度
は飛躍的に向上することになる。そこで本発明方
式にあつては、各データ列に対してそれぞれ定め
られた規則に従つて反転処理することによつて、
上記各データ列が相互に乱数となるようにして合
成することによりデータ圧縮している。これによ
り、再生時には所望とする或るデータ列について
のみ着目すれば、他のデータ列は全て乱数的ノイ
ズとして作用するから、ここに上記所望とするデ
ータ列のみを得て、データ再生を行うようにして
いる。またこのとき、乱数的にn個のデータを加
えたとしてもその振幅は高々√倍となるだけで
あることを利用して、その信号のS/Nを確保
し、信号の忠実化および高品質化を図つている。
またデータ処理は、反転処理とその総和演算だけ
でよいから、従来のように乗算器を必要とするこ
となく簡易にハードウエア構成することができ
る。 In other words, in contrast to electronic computers, which cannot tolerate data errors of at most one bit, in the case of audio signals, even if there are some bit errors, it is not possible to read information from the entire signal. It can be done, so there is no problem. This is supported by the fact that, for example, even in a very noisy environment, humans are able to hear only desired sounds. In other words, when focusing on one desired audio data, the remaining data acts like noise and has no meaning with respect to the desired data. Moreover, if the remaining data is completely converted into white noise, the clarity will be dramatically improved. Therefore, in the method of the present invention, by inverting each data string according to rules determined respectively,
The data is compressed by combining each of the data strings so that they become random numbers. As a result, if we focus only on a certain desired data string during playback, all other data strings act as random noise, so we can obtain only the desired data string and perform data playback. I have to. At this time, even if n pieces of data are added randomly, the amplitude will only be multiplied by √ at the most. We are trying to make this happen.
Furthermore, since data processing only requires inversion processing and summation calculation, hardware configuration can be simplified without requiring a multiplier as in the conventional case.
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき
説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る符号化方式を採用して構
成された信号記録装置の概略構成図である。マイ
クロホンより入力された音声信号は低域通過フイ
ルタ1に導かれ、4KHz以上の周波数成分がカツ
トされたのち、A/D変換器2に入力される。こ
のA/D変換器2は上記音声信号を例えば32KHz
の周期で標本化し、これを8ビツトの2進数デイ
ジタルデータとして出力している。しかして、
A/D変換器2にて求められた8ビツトデータは
順次差分回路3に入力され、連続した2標本点デ
ータ間の差分値が求められている。この差分処理
は必ずしも必要なことではないが、これによつて
高域部(高音部)が強調され、符号化されたのち
復元再生された信号の明瞭性が増す。 FIG. 1 is a schematic diagram of a signal recording device configured using the encoding method according to the present invention. An audio signal input from a microphone is guided to a low-pass filter 1, and after frequency components of 4 KHz or higher are cut out, the audio signal is input to an A/D converter 2. This A/D converter 2 converts the audio signal to, for example, 32KHz.
The data is sampled at a period of 1, and is output as 8-bit binary digital data. However,
The 8-bit data obtained by the A/D converter 2 is sequentially input to a difference circuit 3, and the difference value between two consecutive sample point data is obtained. Although this differential processing is not necessarily necessary, it emphasizes the high frequency range (treble range) and increases the clarity of the encoded and reconstructed signal.
さて、このようにして前処理された信号データ
系列の最初の1秒間分のデータをデータ列A
(A1,A2〜A32000)、次の1秒間分のデータをデ
ータ列B(B1,B2〜B32000)、同様にして順次デー
タ列C,Dとして区分する。尚、ここでは4つの
データ列に区分した列につき説明するが、実際に
は4以上の多重度を実現するようにデータ列を区
分した方が再生復元される信号の品質確保の点で
好ましい。またこのように区分された各信号デー
タ列間の相関は、それぞれ1秒間のずれを有する
ことから、殆んどない、つまり極めて小さいと考
えることができる。 Now, data for the first second of the signal data series preprocessed in this way is converted to data stream A.
(A 1 , A 2 -A 32000 ), the data for the next 1 second is divided into data string B (B 1 , B 2 -B 32000 ), and similarly sequential data strings C and D. Although a column divided into four data streams will be explained here, it is actually preferable to divide the data streams so as to realize a multiplicity of four or more in order to ensure the quality of the signal to be reproduced and restored. Further, since each signal data string divided in this way has a lag of 1 second, it can be considered that there is almost no correlation, that is, it is extremely small.
しかしてこのように区分された各信号データ列
は、加減算回路4に導かれ、各列に対応して定め
られた規則に従つて反転処理されて、他の信号デ
ータ列にたし込まれる。即ち、第1の記憶装置5
には、上記規則に従つて先に反転処理された信号
データ列が書込まれており、これに上述した新た
な信号データ列がその定められた規則に従つてた
し込まれている。そして、この第1の記憶装置5
と加減算回路4とにより、所定の規則に従つて信
号データ列A〜Dに亘つて加減算された総和デー
タからなる和信号データ列Sが第2の記憶装置6
に格納されるようになつている。尚、これら各部
の一連した動作制御は制御回路7により行われて
いる。 Each signal data string thus divided is led to an adder/subtractor circuit 4, inverted according to a rule determined corresponding to each column, and then incorporated into another signal data string. That is, the first storage device 5
A signal data string that has been previously inverted according to the above-mentioned rules is written in , and the above-mentioned new signal data string is added to this according to the established rules. This first storage device 5
and the addition/subtraction circuit 4, the sum signal data string S consisting of the sum data added and subtracted over the signal data strings A to D according to a predetermined rule is stored in the second storage device 6.
It is now stored in . Incidentally, a series of operational controls of these parts is performed by a control circuit 7.
さて、上記した加減算回路4および第1の記憶
装置5による信号データ列の総和処理は、例えば
次のような手順により行われる。差分回路3が出
力する基本信号データ列は第2図aの如く示され
る。制御回路7は、その内蔵されたカウンタによ
り、上記データ列の要素を例えば32000個計数す
る都度キヤリー信号を発生し、これによつてデー
タ列を前述したA,B,C,Dの4つに区切ると
共に、このキヤリー信号を計数し、その計数値
0,1,2,3からどの信号データ列であるかを
識別している。またこの識別信号データ列に対応
して、各信号データ列間で相互に異ならせて定め
られた規則に従う。反転・非反転の反転制御信号
を発生している。この反転制御信号は、例えば信
号データ列Aに対しては、全“1”なる非反転
(算の制御形態を示すもの)であつて、また信号
データ列Bに対しては非反転(加算)と反転(減
算)とが交互に繰返えされる制御形態を示すもの
となつている。また信号データ列Cに対しては、
加算・加算・減算・減算なる2つおきに加算と減
算とが繰返えされる制御形態、更に信号データ列
Dに対しては信号データ列Cと同様に2つおきに
加算と減算とが繰返えされるが、その繰返しが1
タイミングずれている制御形態をそれぞれ示すも
のとなつている。これらの加算と減算の制御情報
は「+」,「−」として、また「0」「1」として
前記制御回路7のシフトレジスタにその対応信号
データ列に応じて格納される。しかしてこれらの
制御規則に従つて、先ず信号データ列Aの各要素
がそそれぞれ加算データとして第1の記憶装置5
に書込まれる。この信号データ列Aの各要素の書
込みが終了したのち、今度は信号データ列Bが加
減算回路4に入力され、これらの信号要素は順次
加算・減算を交互に繰返して前記第1の記憶装置
5に格納された対応標本化点の要素にそれぞれた
し込まれる。以後、信号データ列C,Dについて
も同様にして、その規則に従つてデータのたし込
みが行われることになる。これによつて、各信号
データ列の標本化点iの各要素は
Si=Ai±Bi±Ci±Di
として、各データ列の規則に応じて第2図bに示
す如くたし込まれることになる。しかしてその総
和Siは、第2図cに示すように和信号データ列を
構成し、前記4つの信号データ列を圧縮したもの
となる。そして、この和信号データ列Sは第2の
記憶装置6に書込まれ、ここにデータが圧縮され
た状態で記録されることになる。尚、この場合、
上記総和値の極性符号のみを和信号データ列とし
て抽出するようにしてもよい。 Now, the summation processing of the signal data string by the above-mentioned addition/subtraction circuit 4 and first storage device 5 is performed, for example, by the following procedure. The basic signal data string output by the difference circuit 3 is shown as in FIG. 2a. The control circuit 7 uses its built-in counter to generate a carry signal each time it counts, for example, 32,000 elements of the data string, and thereby divides the data string into the aforementioned four elements A, B, C, and D. At the same time, the carry signals are counted, and the signal data string is identified from the counted values 0, 1, 2, and 3. Further, corresponding to this identification signal data string, different rules are followed between each signal data string. Generates inverted/non-inverted inverted control signals. This inverted control signal is, for example, non-inverted (indicating arithmetic control form) with all "1"s for signal data string A, and non-inverted (additional) for signal data string B. This shows a control form in which the and inversion (subtraction) are repeated alternately. Also, for signal data string C,
Addition, addition, subtraction, subtraction is a control form in which addition and subtraction are repeated every second, and addition and subtraction are repeated for every second signal data string D as well as signal data string C. is returned, but the repetition is 1
Each shows a control form in which the timing is shifted. Control information for these additions and subtractions is stored as "+", "-", or as "0" and "1" in the shift register of the control circuit 7 according to the corresponding signal data string. According to these control rules, each element of the signal data string A is first stored in the first storage device 5 as addition data.
written to. After the writing of each element of the signal data string A is completed, the signal data string B is input to the addition/subtraction circuit 4, and these signal elements are sequentially added and subtracted alternately and stored in the first storage device 5. are filled into the elements of the corresponding sampling points stored in . Thereafter, the data will be integrated in the same manner for the signal data strings C and D according to the rules. As a result, each element at the sampling point i of each signal data string is integrated as shown in Figure 2b according to the rules of each data string, as Si=Ai±Bi±Ci±Di. Become. The total sum Si constitutes a sum signal data string as shown in FIG. 2c, and is obtained by compressing the four signal data strings. This sum signal data string S is then written to the second storage device 6, where the data is recorded in a compressed state. In this case,
Only the polarity sign of the sum total value may be extracted as the sum signal data string.
このようにして4秒間に亘る標本化データが4
つの信号データ列に区分されたのち、所定の規則
に従つてたし込み処理されてデータ圧縮され、こ
れが順次繰返えされる。 In this way, the sampled data for 4 seconds is 4
After being divided into two signal data strings, data is compressed by concatenation processing according to a predetermined rule, and this process is sequentially repeated.
ところで、このようにしてデータ圧縮された和
信号データ列Sから各信号データ列A,B,C,
Dは次のようにして再生復元される。尚、この場
合、データ列Sの各要素は、データ列A,B,
C,Dの要素の総和10ビツトとして考えてもよい
が、その極性符号1ビツトであつても勿論良い。
上記データ圧縮により生成された和信号データ列
Sは、そのデータ再生に際してデータ列A,B,
C,Dに対応して4回用いられる。今、信号デー
タ列Aの再生に際しては、先のたし込みに用いら
れた規則に従う制御情報が全く同様に利用され、
その極性符号を和信号データ列Sの各要素に掛け
合せることによつて行われる。具体的には要素Si
と制御信号との排他的論理和を用いることによつ
て実現される。従つて今、要素Siが正なるとき、
符号が「+」ならば「0」としてデータ再生さ
れ、逆に「−」ならば「1」としてデータ再生さ
れる。また要素Siが負なるとき、符号「+」なら
ば「1」として、「−」ならば「0」としてデー
タ再生される。また同様にして信号データ列B,
C,Dについても、そのデータ列に対応した規則
に従う極性符号の掛合せによつて、第2図dに示
す如くデータ再生される。 By the way, each signal data string A, B, C,
D is reproduced and restored as follows. In this case, each element of the data string S is the data string A, B,
It may be considered that the total of the elements of C and D is 10 bits, but it is of course possible to use 1 bit as the polarity sign.
The sum signal data string S generated by the data compression described above is data strings A, B,
It is used four times corresponding to C and D. Now, when reproducing the signal data string A, the control information according to the rules used in the previous consolidation is used in exactly the same way,
This is done by multiplying each element of the sum signal data string S by the polarity sign. Specifically, element Si
This is realized by using the exclusive OR of the control signal and the control signal. Therefore, now when element Si is positive,
If the sign is "+", the data is reproduced as "0", and conversely, if it is "-", the data is reproduced as "1". Further, when the element Si is negative, the data is reproduced as "1" if the sign is "+", and as "0" if it is "-". Similarly, signal data string B,
The data of C and D are also reproduced as shown in FIG. 2d by multiplying the polarity codes according to the rules corresponding to the data strings.
即ち、第2図bに示されるデータ配列から明ら
かなように、或る信号データ列に着目してみれ
ば、そして、その信号データ列に反転処理に用い
た極性符号を掛け合せれば、所望とするデータ列
の各要素が全て正のデータ列で示されるのに対
し、他のデータ列は周期的ではあるが、そのデー
タ列内において極性を反転させている。従つてこ
の極性反転によりそのデータ成分は本来有するべ
き情報を失ない、雑音化されていると看做すこと
ができる。この結果、情報をそのままの形態で示
しているデータ列は上記の着目した信号データ列
だけとなり、他のデータ列に比して浮き出た状態
にある。従つて和信号データ列を反転処理すれ
ば、この反転処理に用いたデータ列の情報を強く
反映した情報をここに得ることが可能となり、こ
こにデータの復元再生が行われることになる。 That is, as is clear from the data array shown in FIG. 2b, if we focus on a certain signal data string and multiply that signal data string by the polarity sign used for inversion processing, we can obtain the desired signal data. Each element of the data string is shown as a positive data string, whereas the other data strings have their polarities reversed within the data string, albeit periodically. Therefore, due to this polarity reversal, the data component does not lose the information that it should originally have, and can be considered to be noise. As a result, the only data string that shows information in its original form is the signal data string of interest, which stands out compared to other data strings. Therefore, by inverting the sum signal data string, it becomes possible to obtain information that strongly reflects the information of the data string used in the inversion process, and the data is then restored and reproduced.
尚、実際のデータ再生に際しては、上述した復
元処理によつて得られた情報要素を更にその隣接
標本点間で平均化処理する等すれば、より精度の
高い、つまり雑音レベルの小さい情報再生が可能
となる。 In actual data reproduction, if the information elements obtained by the above-mentioned restoration process are further averaged between adjacent sample points, information reproduction with higher precision, that is, with a lower noise level, can be achieved. It becomes possible.
以上のように本方式によれば、音声信号やビデ
オ信号等が有する性質を積極的に利用し、相関の
弱い信号データ列間の各要素を、相互に異つた規
則に従つて反転処理してその総和を求めてデータ
圧縮を行うことにより、極めて簡易に、且つ効果
的にその目的を達成することができる。しかもそ
のデータ再生を他のデータ列を雑音化して特徴抽
出するので、元の情報を強く反映した情報として
得ることができ、その効果は絶大である。 As described above, according to this method, the properties of audio signals, video signals, etc. are actively utilized, and each element between signal data strings with weak correlation is inverted according to mutually different rules. By calculating the sum and performing data compression, the purpose can be achieved extremely easily and effectively. Moreover, since the data is reproduced by converting other data strings into noise and extracting features, it is possible to obtain information that strongly reflects the original information, which is extremely effective.
ところで、このようなデータ圧縮に用いる反転
処理規則は、一般的に直交行列の各要素の列とし
て簡易に与えることができる。例えばアダマール
行列Hの要素Hi.jとして与えればよい。つまり、
n個の信号データ列を区分設定した場合、n次の
アダマール行列の各要素を用い、これを巡回的に
読出して反転処理の制御信号とすればよい。例え
ば8次の場合には
++++++++
+−+−+−+−
++−−++−−
+−−++−−+
++++−−−−
+−+−−+−+
++−−−−++
+−−+−++−
なるアダマール行列の各列要素を各信号データ列
に対応した反転処理制御情報とすればよい。また
2m+1次の場合には2m次のアダマール行列をH(2m)
としたとき
〔H(2m+1)〕=H(2m)
H(2m) H(2m)
−H(2m)
なる行列で示される各要素を用いるようにすれば
よい。 Incidentally, the inversion processing rule used for such data compression can generally be easily given as a column of each element of an orthogonal matrix. For example, it may be given as element Hi.j of Hadamard matrix H. In other words,
When n signal data strings are divided and set, each element of the n-th order Hadamard matrix may be used and read out cyclically to be used as a control signal for the inversion process. For example, in the case of the 8th order: +++++++ +−+−+−+− ++−−++−− +−−++−−+ ++++−−−− +−+−−+−+ ++−−−−++ +− −+−++− Each column element of the Hadamard matrix may be used as inversion processing control information corresponding to each signal data string. Also
In the case of order 2 m+1 , the Hadamard matrix of order 2 m is expressed as H(2 m )
When [H(2 m+1 )] = H(2 m ) H(2 m ) H(2 m ) - H(2 m ), each element shown in the matrix may be used.
以上、実施例により本発明方式を明らかにした
ように、本発明によれば基本的に加減算処理だけ
によつて作要のデータ圧縮を行い得る。またこの
ようにしてデータ圧縮したのち、これを復元再生
した場合、原信号を強く反映し、十分再生能力が
ある。 As mentioned above, as the method of the present invention has been clarified through the embodiments, according to the present invention, the required data compression can basically be performed only by addition/subtraction processing. Furthermore, when data is compressed in this manner and then restored and reproduced, the original signal is strongly reflected and there is sufficient reproduction capability.
今、Sを11bitで計算する場合を例に上げると、
音声信号は基本的に緩やかな波形変化を示すこと
から、ゆつくりとした信号変化分(ローマ文字)
と早く変化する信号分(ギリシヤ文字)とに分け
て、例えば
A=a1+α1(a1≫α1)
として示すものとなる。しかして再生された要素
をその隣接標本化点の再生要素との間で平均化
し、これを再生データA′とすると
A′=1/4(S1+S2+S3+S4)
として示される。但し加減算符号は前述した所定
の規則に従うものである。そこで、この式の右辺
に着目すると、次のように変形される。 Now, let's take the case of calculating S with 11 bits as an example.
Since audio signals basically show gradual waveform changes, slow signal changes (Roman letters)
and a rapidly changing signal portion (Greek letters), for example, as shown as A=a 1 +α 1 (a 1 ≫ α 1 ). When the reproduced element is averaged with the reproduced element of the adjacent sampling point and this is reproduced data A', it is expressed as A'=1/4 (S 1 +S 2 +S 3 +S 4 ). However, the addition and subtraction codes follow the predetermined rules described above. Therefore, focusing on the right side of this equation, it is transformed as follows.
1/4(S1+S2+S3+S4)=1/4(A1+B1+C1+D1
)+1/4(A2−B2+C2−D2)
+1/4(A3+B3−C3−D3)+1/4(A4+B4−C4
+D4)=1/4(A1+A2+A3+A4)
+1/4(B1−B2+B3−B4)+1/4(C1+C2−C3
−C4)+1/4(D1−D2−D3+D4)
=1/4(4a1+α1+α2+α3+α4)+1/4(
β1−β2+β3−β4)
+1/4(γ1+γ2−γ3−γ4)+1/4(δ1−
δ2−δ3+δ4)=a1+α1+(誤差分)
この誤差分Δは、小さい交流成分がランダムに
プラス,マイナスされたものであるので殆んど無
視できる。従つてここに精度の良い再生データが
得られることになる。 1/4 (S 1 + S 2 + S 3 + S 4 ) = 1/4 (A 1 + B 1 + C 1 + D 1
)+1/4(A2 - B2 + C2 - D2 )+1/4( A3 + B3 - C3 - D3 )+1/4( A4 + B4 - C4
+ D4 )=1/4( A1 + A2 + A3 + A4 )+1/4(B1 - B2 + B3 - B4 )+1/4( C1 + C2 - C3
-C 4 ) + 1/4 (D 1 -D 2 -D 3 +D 4 ) = 1/4 (4a 1 + α 1 + α 2 + α 3 + α 4 ) + 1/4 (
β 1 −β 2 +β 3 −β 4 ) +1/4(γ 1 +γ 2 −γ 3 −γ 4 )+1/4(δ 1 −
δ 2 −δ 3 +δ 4 )=a 1 +α 1 +(error) This error Δ can be almost ignored because it is a small alternating current component that is randomly added or subtracted. Therefore, highly accurate reproduction data can be obtained here.
一方、本方式を実行するに要する所要処理時間
は、1つの標本化値に対して、
(a) 記憶装置からの読出し
(b) 加減算処理
(c) 記憶装置への書込み
の3動作であり、一般に各動作を1μsecで行い得
る。また標本化値の周期は30μsecであるから、十
分にリアルタイム処理することが可能である。こ
の点従来のPARCOR方式にあつては、例えば
100μsecの間に数10回の乗算および加算を行わね
ばならない。これに対比すれば本方式は極めて簡
易に回路構成することができ、またデータ圧縮度
も極めて高いことが判る。 On the other hand, the processing time required to execute this method is three operations for one sampled value: (a) reading from the storage device, (b) addition/subtraction processing, and (c) writing to the storage device. Generally, each operation can be performed in 1 μsec. Furthermore, since the sampling value period is 30 μsec, it is possible to perform sufficient real-time processing. In this regard, in the conventional PARCOR method, for example,
Several tens of multiplications and additions must be performed within 100 μsec. In comparison, it can be seen that the present method allows for an extremely simple circuit configuration and has an extremely high degree of data compression.
尚、本発明は上記した実施例に限定されるもの
ではない。実施例では専用のハードウエアを構成
してデータ圧縮を行つているが、これを電子計算
機を用いてソフトウエア的に行うようにしても良
い。また必ずしも記憶装置に信号データ列を格納
してデータ圧縮処理する必要はない。例えば4系
統の独立した音声信号を第3図に示す如く入力
し、これをA/D変換器11a,11b,11
c,11dを介したのち、相互に異つた制御規制
を有する極性反転回路12a,12b,12c,
12dに導き、その出力を加算回路13に入力し
て、4系統の独立した信号、つまり4chの信号を
多重化合成するようにしてもよい。また上記反転
処理は極性反転のみならず、搬送波の振幅変調に
適用することも可能である。このようにすれば電
波の多重通信が可能となり、この場合一つの搬送
波毎に1個のSを対応させてもよいし、複数の搬
送波毎に1個の振幅Sを対応させてもよい。また
このようにすれば従来方式に比較して、ガード用
の周波数帯を設定する必要がない上、極めて高い
多重度を実現できる。またビデオ信号にあつて
は、離間した走査線間や異つたフレーム間、全く
別個な画信号間で多重化するようにすればよい。
要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments. In the embodiment, data compression is performed by configuring dedicated hardware, but this may also be performed by software using an electronic computer. Further, it is not necessarily necessary to store the signal data string in a storage device and perform data compression processing. For example, four independent audio signals are input as shown in FIG.
After passing through the polarity reversing circuits 12a, 12b, 12c, which have mutually different control regulations,
12d, and input its output to the adder circuit 13 to multiplex and synthesize four independent signals, that is, four channels of signals. Further, the above-mentioned inversion processing can be applied not only to polarity inversion but also to carrier wave amplitude modulation. In this way, multiplex communication of radio waves becomes possible, and in this case, one amplitude S may be made to correspond to each carrier wave, or one amplitude S may be made to correspond to each plurality of carrier waves. Moreover, in this way, compared to the conventional method, there is no need to set a guard frequency band, and extremely high multiplicity can be achieved. In the case of video signals, multiplexing may be performed between separate scanning lines, between different frames, or between completely separate image signals.
In short, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
第1図は本発明の一実施例方式を採用して構成
された信号記録装置の概略構成図、第2図a〜d
は本方式の作用を説明する為の図、第3図は他の
実施例を示す装置構成図である。
1……低域通過フイルタ、2……A/D変換
器、3……差分回路、4……加減算回路、5,6
……記憶装置、7……制御回路、11a,11
b,11c,11d……A/D変換器、12a,
12b,12c,12d……極性反転回路、13
……加算回路。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a signal recording device configured using an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 a to d
3 is a diagram for explaining the operation of this system, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of another embodiment. 1...Low pass filter, 2...A/D converter, 3...Differential circuit, 4...Addition/subtraction circuit, 5, 6
...Storage device, 7...Control circuit, 11a, 11
b, 11c, 11d...A/D converter, 12a,
12b, 12c, 12d...Polarity inversion circuit, 13
... Addition circuit.
Claims (1)
時間間隔で区切り、標本化された複数の信号デー
タ列を生成する手段と、これら信号データ列の各
信号要素を各列毎にアダマール行列の異なる列の
要素に従つて反転/非反転処理する手段と、前記
反転/非反転処理された各信号データ列の行毎の
和を求め和信号データ列を生成する手段と、この
和信号データ列を出力する出力手段と、この出力
手段から出力された和信号データ列が入力される
入力手段と、この入力手段から入力された和信号
データ列の各信号要素と上記反転/非反転処理に
用いたアダマール行列の各列毎の信号要素とを各
行毎に掛け合わせ、和信号データ列の中から上記
信号データ列を抽出してデータを再生する再生手
段とを具備して成ることを特徴とする符号化方
式。 2 前記和信号データ列は、各総和要素の極性符
号により構成されるものである特許請求の範囲第
1項記載の符号化方式。 3 連続した入力信号をサンプリングして所定の
時間間隔で区切り、標本化された複数の信号デー
タ列を生成する手段と、これら信号データ列の各
信号要素を各列毎に任意の2列の積の総和がほぼ
零となる行列の異なる列の要素に従つて反転/非
反転処理する手段と、前記反転/非反転処理され
た各信号データ列の行毎の和を求め和信号データ
列を生成する手段と、この和信号データ列を出力
する出力手段と、この出力手段から出力された和
信号データ列が入力される入力手段と、この入力
手段から入力された和信号データ列の各信号要素
と上記反転/非反転処理に用いた任意の2列の積
の総和がほぼ零となる行列の各列毎の信号要素と
を各行毎に掛け合わせ、和信号データ列の中から
上記信号データ列を抽出してデータを再生する再
生手段とを具備して成ることを特徴とする符号化
方式。 4 前記和信号データ列は、各総和要素の極性符
号により構成されるものである特許請求の範囲第
3項記載の符号化方式。[Claims] 1. Means for sampling a continuous input signal and dividing it at predetermined time intervals to generate a plurality of sampled signal data strings, and for each signal element of these signal data strings for each column. means for performing inversion/non-inversion processing according to elements of different columns of the Hadamard matrix; means for calculating the sum of each row of the signal data strings subjected to the inversion/non-inversion processing to generate a sum signal data string; An output means for outputting a signal data string, an input means for inputting the sum signal data string outputted from this output means, and each signal element of the sum signal data string input from this input means and the inverted/non-inverted and reproduction means for multiplying each row by the signal element of each column of the Hadamard matrix used for processing, extracting the signal data string from the sum signal data string and reproducing the data. Characteristic encoding method. 2. The encoding method according to claim 1, wherein the sum signal data string is constituted by a polarity code of each summation element. 3. Means for sampling continuous input signals and dividing them at predetermined time intervals to generate a plurality of sampled signal data strings, and for each signal element of these signal data strings to be a product of two arbitrary columns for each column. means for performing inversion/non-inversion processing according to elements in different columns of a matrix such that the sum of the sums is approximately zero; output means for outputting the sum signal data string; input means for receiving the sum signal data string output from the output means; and each signal element of the sum signal data string input from the input means. is multiplied row by row by the signal element of each column of the matrix where the sum of the products of any two columns used in the above inversion/non-inversion processing is approximately zero, and the above signal data string is obtained from the sum signal data string. and reproduction means for extracting the data and reproducing the data. 4. The encoding method according to claim 3, wherein the sum signal data string is constituted by a polarity code of each summation element.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282381A JPS57168539A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Coding system |
| US06/285,802 US4414536A (en) | 1980-07-25 | 1981-07-22 | Data compressing system |
| DE3129155A DE3129155C2 (en) | 1980-07-25 | 1981-07-23 | Data compression device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282381A JPS57168539A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Coding system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57168539A JPS57168539A (en) | 1982-10-16 |
| JPS6342986B2 true JPS6342986B2 (en) | 1988-08-26 |
Family
ID=12925565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282381A Granted JPS57168539A (en) | 1980-07-25 | 1981-04-08 | Coding system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57168539A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022042998A1 (en) | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Hitachi Energy Switzerland Ag | Power semiconductor module and manufacturing method |
| WO2022199925A1 (en) | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Hitachi Energy Switzerland Ag | Power semiconductor module and manufacturing method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4821097A (en) * | 1987-03-05 | 1989-04-11 | General Instrument Corporation | Apparatus and method for providing digital audio on the sound carrier of a standard television signal |
-
1981
- 1981-04-08 JP JP5282381A patent/JPS57168539A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022042998A1 (en) | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Hitachi Energy Switzerland Ag | Power semiconductor module and manufacturing method |
| WO2022199925A1 (en) | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Hitachi Energy Switzerland Ag | Power semiconductor module and manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57168539A (en) | 1982-10-16 |
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