DE3104528A1

DE3104528A1 - Verfahren zur umwandlung linear codierter pcm-worte in nichtlinear codierte pcm-worte und umgekehrt

Info

Publication number: DE3104528A1
Application number: DE19813104528
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Phys. 8000 München Zeiträg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1982-08-19
Also published as: US4467318A; DE3104528C2; AR230724A1; ZA82779B

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ^^- Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P"6 7 G <V

Verfahren zur Umwandlung linear codierter PCM-Worte in nichtliniear codierte PCM-Worte^und umgekehrt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung linear codierter PCM-Worte in nichtlinear codierte PCM-Worte (Kompandierung) und umgekehrt nichtlinear codierter PCM-Worte in linear codierte PCM-Worte (Linearisierung) gemäß einer Mehrfach-Segmentkennlinie unter Verwendung . eines Schieberegisters, in das im Falle der Kompandierung ein linear codiertes PCM-Wort eingegeben und dort so lange verschoben wird, bis ein signifikantes Bit am ■Schieberegisterserienausgang erscheint, wonach zur Bildung des nichtlinear codierten PCM-Wortes die die Anzahl der hierfür erforderlichen Schiebelakte kennzeichnenden Bitkombinationen als höherwertiger Worteil und eine Anzahl von auf das genannte signifikante Bit folgender, im Schieberegister stehender Bits als niedrigerwertiger •Wortteil herangezogen werden, und im Falle der Linearisierung der der Stufung innerhalb der Segmente der genannten Kennlinie entsprechende niedrigerwertige Wortteil eines nichtlinear codierten PCM-Wortes eingegeben und dort um eine Anzahl von Stellen verschoben wird, die mit der durch den nichtberücksichtigten Teil des nicht-• linear codierten PCM-Wortes bezeichneten betreffenden Segmentnummer der Kennlinie in Zusammenhang steht, woraufhin er mit der.hierdurch veränderten Wertigkeit zur Bildung des höherwertigen Teils des linear codierten PCM-Wortes herangezogen wird.

Eine derartige Umwandlung von linearer Codedarstellung in nichtlineare Codedarstellung, und umgekehrt ist insbesondere im Zusammenhang mit der digitalen Vermittlung·

.Rr 1 BZA / 29.01.1981

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von Konferenzgesprächen von Interesse, da in deren Verlauf aus den von den einzelnen Konferenzteilnehmern gelieferten PCM-Worten, die im Interesse eines konstanten Signal-Rausch-Verhältnisses eine nichtlineare Codedarstellung aufweisen, Summencodeworte gebildet werden müssen. Eine derartige Summenbildung ergibt aber nur dann zutreffende Ergebnisse, wenn die einzelnen zu addierenden PCM-Worte vorher einer Linearisierung unterworfen worden sind. Vor einer Weiterüb.ertragung des Summencode-Wortes hat dann wieder eine Umwandlung in nichtlineare Codedarstellung stattzufinden.

Das eingangs erwähnte Verfahren (DE-OS 1 803 222) hat ■ . vom zu seiner Durchführung erforderlichen Speicheraufwand her Vorteile gegenüber einem Verfahren, das die Speicherung der Zuordnung von nichtlinear codierten PCM-Worten zu linear codierten PCM-Worten voraussetzt, selbst wenn gemäß zwei vorgeschlagenen Verfahrensvarianten (DE-Patentanmeldung P 29 38 984.2 und DE-Patentanmeldung P 30 28 726.4) verfahren wird, die an sich zu einer Reduzierung des Speicherplatzbedarfs gegenüber dem allgemeinen Fall führen, daß für jeden linear codierten Wert die Zuordnung zu einem nichtlinearen codierten Wert gespeichert ist.

. Bei.dem eingangs genannten Umwandlungsverfahren ist eine dem sogenannten Α-Gesetz gehorchende 13-Segment-Kennlinie zugrunde gelegt, die sich wegen ihres regelmäßigen Verlaufs besonders gut für eine derartige Umwandlung eignet, da, abgesehen vom jeweils ersten Segment in einer Kennlinienhälfte die Umwandlungen in beiden Richtungen dadurch vorgenommen werden können, daß wenigstens ein Teil des umzuwandelnden PCM-Wortes in ein Schieberegister eingegeben wird und dort je nach Umwandlungsrichtung entweder in Abhängigkeit von dem Segment, auf dem der durch

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das betreffende PCM-Wort repräsentierte Wert liegt, oder soweit verschoben wird, bis am Schieberegisterausgang ein Bit eines bestimmten Bitwertes auftritt, woraufhin die solcher Art verschobenen Bits in ihrer dadurch veränderten Wertigkeit,.ggf. zusammen mit einer Bitkombination, die der Anzahl der Verschiebungen entspricht, das umcodierte PCM-Wort bilden. Wie angedeutet, ist ein solches Vorgehen bei PCM-Worten, die dem jeweils ersten Segment einer Kennlinienhälfte der Kennlinie zugeordnet sind, nicht mehr möglich. Sofern solche PCM-Worte einer Umwandlung unterworfen werden sollen, werden vielmehr je nach Richtung der Umwandlung an die Bits der nichtlinear codierten PCM-Worte bestimmte weitere Bitkombinationen angesetzt bzw. einzelne Bits eines umzuwandelnden linear codierten PCM-Wortes unterdrückt.

Bei in verschiedenen Ländern eingeführten PCM-Zeitmulti-' plexsystemen liegt der Analog-Digitalwandlung·das sog. jJb-Gesetz zugrunde, das sich von dem vorgenannten A-Gesetz dadurch unterscheidet, daß der Zusammenhang zwischen nichtlinear codierten Werten und codierten Werten anstelle durch eine 13-Segmentkennlinie durch'eine 15-Segmentkennlinie gegeben ist, Es steht hierbei den 128 nichtlinear codierten Werten die doppelt so große Anzahl von linear codierten Werten wie beim Α-Gesetz gegenüber, nämlich 8159,und außerdem weist der Zusammenhang zwischen nichtlinear codierten Werten und linear codierten Werten nicht die übersichtliche Systematik auf, wie sie beim Α-Gesetz, abgesehen vom niedrigstwertigen Segment, der beiden Kennlinienhälften, vorhanden ist.

Wenn, um dieser fehlenden Systematik Rechnung zu tragen, .bei einer Umwandlung von der einen Codierungsart in die andere entsprechend der beim Α-Gesetz vorgenannten Art und Weise der Behandlung von auf dem .ersten Segment ei-.

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ner Kennlinienhälfte liegenden PCM-Worten auch bei PCM-. Worten vorgegangen würde, die auf anderen Segmenten liegen, dann ergäbe sich ein relativ unübersichtliches, technisch nur mit relativ großem Aufwand zu realisierendes Verfahren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Umwandlung linear codierter PCM-Worte in nichtlinear codierte PCM-Worte und umgekehrt nichtlinear codierte PCM-Worte in linear codierte PCM-Worte anzugeben, das nach dem eingangs erwähnten Prinzip abläuft und das auch dann noch unter erträglichem Aufwand durchführbar ist, wenn die Umwandlungen gemäß einem durch das U-Gesetz gegebenen Zusammenhang vorgenommen werden sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß . bei einer Kompandierung vor einer Eingabe in das Schieberegister die umzuwandelnden linear codierten PCM-Worte mit positivem Vorzeichen zu einer bestimmten Bitkombination und die umzuwandelnden PCM-Worte mit negativem Vorzeichen, die als Zweierkomplement des entsprechenden PCM-Wortes mit positivem Vorzeichen dargestellt sind, zu einer anderen bestimmten Bitkombination addiert werden . und nach der entsprechenden Verschiebung des jeweils entstehenden Summencodewortes das jeweils nichtlinear codierte PCM-Wort aus der die Anzahl der benötigten Schiebeakte angebenden Bitkombination und dem Komplement der auf das . für die Verschiebung signifikante Bit folgenden im Schieberegister stehenden Bits gebildet wird, und bei eins* Linearisierung vor einer Eingabe in das Schieberegister bei einem nichtlinear codierten PCM-Wort mit positivem Vorzeichen der der Stufung innerhalb eines Segmentes entsprechende niedrigerwertige Teile in komplementierter Form zu einer segmentindividuellen Bitkombination addiert wird und bewirkt wird, daß die nach dem Verschieben des

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sich ergebenden Summencodewortes freigewordenen bzw. desselben nicht erreichten Stufen des Schieberegisters, sofern sie den höherwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 0 entsprechen und sofern sie den niedrigerwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 1 entsprechend eingestellt werden, und vor einer Eingabe in das Schieberegister bei einem nichtlinear codierten PCMt Wort mit negativem Vorzeichen der der Stufung innerhalb eines Segmentes entsprechende niedrigerwertige Teil in Originalform zu einer anderen segmentindividuellen Bitkombination addiert wird und bewirkt wird, daß' die nach dem Verschieben des sich ergebenden Summencodewortes freigewordenen bzw. von Bits desselben nicht erreichten Stufen des Schieberegisters, sofern sie den höherwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 1 entsprechend und sofern sie den niedrigstwertigen Bitstellen zugeordnet sind, mit Ausnahme der der niedrigstwertigen Bitstel-.len zugeordneten Stufe, die dem Binärwert 1 entsprechend eingestellt wird, dem Binärwert 0 entsprechend eingestellt werden.

Aufgrung des erfindungsgemäßen VorgeheiB lassen sich die Umwandlungen von der einen Codedarstellungsart in.die andere, nachdem die segmentindividuellen Additionen vorgemommen worden sind, wie auch beim Α-Gesetz auf. einfache Schiebe- und Zählvorgänge zurückführen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Verfahrensweise angegeben, die sich in steuerungstechnischer Hinsicht besonders einfach realisieren läßt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Codetabelle, aus der der Zusammenhang zwi-. . sehen nichtlinear codierten PCM-Worten und linear codierten PCM-Worten entsprechend dem jUr-Gesetz ersichtlich ist.

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanodnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die lediglich insoweit gezeigtb ist, als dies zum Verständnis der Erfindung erforderlich erscheint, weist als wesentlichen Bestandteil ein Schieberegister SCH auf, das unter der Voraussetzung, daß linear codierte PCM-Worte unter Verwendung von 13 Bit dargestellt werden, aus 1.3 Schieberegisterstufen be-· steht. Ferner ist Bestandteil dieser Anordnung ein Zähler Z, der unter der Voraussetzung' einer aus 15 Segmenten bestehenden Kennlinie, wie sie die -Kennlinie ist, 3 Stufen aufweist, also bis 8 zu zählen in der Lage ist, was ausreicht, da PCM-Worte, die unterschiedlichen Kennlinienhälften zugeordnet sind, jeweils gesondert behandelt werden und je Kennlinienhälfte lediglich acht unterscheidbare Segmente auftreten. Die Einstellung dieses Zählers erfolgt über eine Einrichtung E in einer Art und Weise auf die noch weiter unten .eingegangen wird.

Weiterer Bestandteil der Anordnung gemäß Fig. 2 ist eine Addiereinrichtung ASd, der je nach Art der Codewandlung Teile der nichtlinearen codierten PCM-Worte in Originalform bzw. in komplementierter Form zugeführt werden, was durch die Bezeichnungen dcba und dcba an einem seiner Eingänge angedeutet ist, oder aber das umzuwandlende linearcodierte PCM-Wort zugeführt wird, weswegen dieser Eingang auch mit L bezeichnet ist. Ferner ist Bestandteil der dargestellten Anordnung ein Speicher Sp, in dem

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bestimmte Bitkombinationen gespeichert sind, die, wie noch erläutert werden wird, den Betriebsverhältnissen entsprechend abgerufen und als jeweils zweite Eingangsgröße dem Addierer Add zugeführt werden. Die von dem Adr dierer gebildeten Summencodeworte werden an das genannte Schieberegister' SCH übergeben.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auch auf die Figur die Vorgänge näher erläutert, die sich in Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Umwandlung von PCM-Worten von der einen Codierungsart in die andere abspielen. ·

In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind dem ^r-Gesetz ent-•15 sprechend die Zusammenhänge zwischen markanten PCM-Worten in nichtlinearer Codedarstellung und PCM-Worten in linearer Codedarstellung veranschaulicht.

Die nichtlinear codierten PCM-Worte, die.im rechten Teil der Fig. 1 unter K zusammengefaßt sind, weisen jeweils 8 Bits auf, denen die Wertigkeit -2 bis 2⁷ entspricht. • Das höchstwertige. Bit 2' dieser PCM-Worte gibt, wie. ein Vergleich der Darstellung positiver PCM-Worte in der oberen Hälfte der Figur mit entsprechenden negativen PCM-Worten in der unteren Hälfte der Figur zeigt, das Vorzeichen des jeweiligen PCM-Wortes an und wird demnach nachfolgend auch mit VZ bezeichnet. Die in der Wertigkeit nachfolgenden Bits 2 bis 2 der nichtlinear codierten PCM-Worte, die nachstehend auch mit XYZ bezeichnet werden, geben die Nummer des Segmentes der Kennlinie an, auf dem

das betreffende- PCM-Wort liegt. Die restlichen Bits 2? ■ bis 2 bezeichnen die Nummer des Quantisierungsfaches innerhalb eines Segments, das hier jeweils 16.solcher Quantisierungsfächer umfaßt. Die nichtlinear codierten PCM-Worte setzen sich,wie aus dem linken Teil der Fig.

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.unter L ersichtlich, jeweils aus einem 13 Bit umfassenden Grundwort und einem 8 Bit umfassenden Zusatzwort zusammen. Die getrennte Darstellung von Grundwort und Zusatzwort wurde gewählt, um zu veranschaulichen, daß bezüglich der. Entsprechung der Bits 2r bis 2 bzw. dcba der nichtlinear codierten Codeworte, die, wie erwähnt, die Quantisierungsstufen innerhalb eines Segmentes angeben, und den entsprechenden Bits der linear codierten PCM-Worte eine Systematik besteht. Die Bitkombiationen, ■ die diese Bits dcba in den nichtlinear codierten PCM-Worten aufweisen,' treten mämlich, soweit es sich um positive PCM-Worte handelt, in invertierter Form, und soweit es sich um negative PCM-Worte handelt, in Originalform in dem entsprechenden linear codierten PCM-Wort wie- der auf, von Segment zu Segment jedoch mit anderer Stellenwertigkeit. So ist beispielsweise einem nichtlinear codierten PCM-Wort, das im Segment 8 liegt, in der Fig.. 1, also in der' obersten Zeile, dargestellt ist, und das eine bestimmte Kombination dcba der die Wertigkeit 2 bis. 2 aufweisenden Bitstellen zeigt, ein linear codiertes PCM-Wort zugeordnet, bei dem, sofern man das genannte Zusatzwort zunächst.unberücksichtigt läßt, auf den Bits

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der Stellenwertigkeit 2 bis 2 die genannte Bitkombination in invertierter Form, nämlich dcba auftritt. Bei. einem nichtlinear codierten PCM-Wort des zweiten Segments tritt die invertierte Bitkombination dcba auf den Bit-

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stellen 2 bis 2 auf.

Aus der Darstellung der linear codierten PCM-Worte in Fig. 1 geht auch hervor, daß,je niedriger die Nummer des Segmentes ist, der das PCM-Wort zugeordnet ist, um so mehr höherwertige Bitstellen zur Bildung des Linearwertes nicht beitragen, hier ist daher 0 eingetragen, bzw. je höher die Nummer des Segmentes ist, auf dem das PCM-Wort liegt, um so mehr verschiedene Kombinationen von Bits

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auf niedrigerwertigen Bitstellen möglich sind, dort ist dementsprechend der Binärwert 1 eingetragen, die einund' demselben nichtlinear codierten PCM-Wort entsprechen.-Das entspricht dem Zustand, daß beim /^-Gesetz den jeweils 16 verschiedenen nichtlinear codierten PCM-Worten, sofern sie auf dem achten Segment liegen, jeweils 256 linear codierte PCM-Worte gegenüberstehen, sofern sie auf dem siebten Segment liegen, halb so viel, also 128 linear codierte PCM-Worte gegenüberstehen usw., usw., sofern sie auf dem zweiten Segment liegen, jeweils vier linear codierte PCM-Worte gegenüberstehen. Im ersten Segment ist diese Systematik insofern unterbrochen, als 15 nichtlinear codierte PCM-Worten jeweils zwei linear codierte ' PCM-Worte und dem niedrigstwertigen nichtlinear codierten PCM-Wort ein linear codiertes PCM-Wort gegenübersteht.

Aus der unteren Hälfte der Fig. 1 ergeben sich entsprechende Verhältnisse wem man berücksichtigt, daß dort die linear codierten PCM-Worte in Form ihres Zweierkomplements dargestellt sind, worauf nachstehend noch eingegangen wird.

Es- wird nunmehr im einzelnen erläutert, welche Vorgängesich bei der erfindungsgemäßen Umwandlung von PCM-Worten von der einen Codierungsart in- die andere abspielen. Zunächst wird die Umwandlung positiver linear codierter PCM-Worte in nichtlinear codierte PCM-Worte, also die' Kompandierung behandelt. Hierzu wird zu. dem umzuwandelnden PCM-Wort, bevor es in das Schieberegister SCH eingegeben wird, ein fester Wert addiert, dessen Größe davon abhängig ist, ob es sich um ein PCM-Wort mit positivem oder um ein PCM-Wort mit negativem Vorzeichen handelt und aufgrund der durch das ^u-Gesetz gegebenen Gesetzmäßigkeit ( siehe CCITT ORANGE BOOK Bd. III-2, Genf 1977, S. 411 und 412) entspricht dieser Wert der Dezimalzahl 32 -. Dementsprechend wird das umzuwandelnde PCM-Wort dem

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Addierer Add zugeführt, was mit der Bezeichnung L am einen Addierereingang angedeutet ist, und aufgrund des positiven Vorzeichens aus dem Speicher Sp, angedeutet durch die Bezeichnung L+ an dessen Steuereingang, eine Bitkombination abgerufen, die der Dezimalzahl 32 entspricht und dem zweiten Eingang des Addierers zugeführt wird. Der Zähler Z ist zu diesem Zeitpunkt in den Zählerstand 0 eingestellt. Nachdem das durch den Addierer gebildete Summencodewort in das Schieberegister eingegeben worden ist, wird es durch Anlegen eines Schiebetaktss -t, der auch den Zähler Z beeinflußt, so lange nach links verschoben, bis an dem zur Schieberegisterstufe mit der Wer-

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tigkeit 2 gehörenden Ausgang ein Bit des Binärwerts 1 auftritt. Wie die Fig. 1 zeigt, steht bei linear codierten PCM-Worten ein sdches 1-Bit, dem auf höherwertigen Stellen .lediglich O-Bits vorangehen von Segment zu Segment auf einer Bitstelle anderer Wertigkeit.

Der höherwertige Teil des dem umzuwandelnden linear codierten PCM-Wort entsprechenden kompandierten PCM-Wortes wird nun in seinem höherwertigen Teil, der Segmentnummern angibt, auf dem der kompandierte Wert liegt, durch .die vom Zähler Z angegebene Bitkombination, also eine der Anzahl der erforderlichen Verschiebungen entsprechende Anzahl, und in seinem niedrigerwertigen Teil durch die

12 in den Schieberegisterstufen mit der Wertigkeit 2 bis

2 stehenden Bits in invertierter Form gebildet, was in der Fig. 2 einerseits durch einen mit K bezeichneten Ausgangspfeil am Zähler Z andererseits durch einen von den

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Stufen 2 bis 2^y des Schieberegister SCH über einen Negator N führenden Ausgangspfeil K angedeutet ist.

Die linear codierten PCM-Worte mit negativem Vorzeichen werden, wie angegeben, in Form des Zweierkomplements entsprechender PCM-Worte mit positivem Kennzeichen darge-

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stellt, das dadurch erhalten wird, daß die Bits des PCM-Wortes mit positivem Kennzeichen invertiert werden und daß zu der dadurch entstehenden Bitkombination der Wert 2° = 1 addiert.wird. Eine derartige Darstellung liegt im

■ 5 allgemeinen bei dem bevorzugten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich im Zusammenhang mit der Herstellung von Konferenzverbindungen vor, da sich auf diese Weise dort erforderliche Subtraktionen von PCM-Worten auf Additionen des entsprechenden Zweierkomplementes zurückführen lassen, was zu einer Vereinfachung bei der Bildung der KonferenzSummenworte führt. Im vorliegenden Fall ist vor der Eingabe des Zweierkomplements eines linearcodierten PCM-Wortes in das Schieberegister der Wert 34 zu subtrahieren, was in Form einer Addition des Zweierkomplements dieses Wertes geschieht und womit der Besonderheit des ^-Gesetzes Rechnung getragen ist, daß bei negativen Linearwerten die Untergrenze des Kompandierungsfaches mit zu den Werten gehört, die die Fachnummer beschreibt, wogegen bei positiven Werten ein solcher Linearwert zum Wertebereich des nächstniedrigen Faches ge-' · hört.

Es wird also entsprechend der obenbeschriebenen Art und Weise im Addierer Add zum Zweierkomplement des linear codierten PCM-Wortes eine das Zweierkomplement des Wertes 34 repräsentierende Bitkombination addiert' und das daraus sich ergebende Summencodewort in das Schieberegister SCH übergeben. Wegen der Darstellung der negativen Worte in Form ihres Zweierkomplements- ist das signifi- · kante Bit, auf dessen Erscheinen hin der Ausgang der

12 Schieberegisterstufe der Wertigkeit 2 überwacht wird,

wie auch die untere Hälfte der Fig. 1 zeigt, nicht mehr ' ein 1-Bit sondern ein O-Bit. Ansonsten sind die Verhältnisse dieselben wie bei der Umwandlung von positiven Ii-.35-near codierten PCM-Worten.

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Nachstehend wird die Umwandlung eines nichtlinear codierten PCM-Wortes mit positiven Vorzeichen in ein entsprechendes linear codiertes PCM-Wort näher "beschrieben. Zu diesem Zweck wird der niedrigerwertige Teil des nichtlinear codierten PCM-Wortes, der eine Quantisierungsstufe innerhalb eines Segmentes kennzeichnet, in komplementierter Form zu einer segmentindividuellen Bitkombination addiert. Die betreffenden Bitkombinationen, die in dem . erwähnten Speicher Sp enthalten sind und von dort entsprechend der jeweiligen Segmentnummer XYZ abgerufen werden, sind in ihrer Zusammensetzung aus der Fig. 1 ersichtlich. So wird beispielsweise, sofern das nichtlinear codierte PCM-Wort im Segment VIII liegt, dessen genannter Bestandteil zu der Bitkombination 10000010 addiert, wobei die aus der Fig. 1 ersichtliche Stellenrelation einzuhalten ist, d.h. die invertierten Bestandteile des PCM-Wortes dcba zu den Bitstellen der zweithöchsten bis vierthöchsten Wertigkeit der genannten Bitkombinationen addiert werden. Liegt das umzuwandelnde nichtlineare PCM-Wort dagegen z. B. im Segment II, dann ist die Bitkombination 01.0000.11 zu addieren.

Das sich bei dieser Addition ergebende Summencodewort wird dann vom Addierer Add aus in das Schieberegister SCH eingegeben und zwar gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispie 1 der Erfindung in die Schieberegisterstufen,

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denen die Wertigkeit 2 bis 2 zugeordnet ist. Daraufhin wird dieses Summencodewort um das Komplement der Nummer des Segmentes, auf der das nichtlineare Codewort liegt, nach rechts verschoben. Zur Steuerung dieses Vorganges wird der genannte Zähler Z herangezogen, der vor ■ Beginn des Schiebevorgangs auf einen dem genannten Komplement entsprechenden Zählerstand eingestellt wird und· der, wenn er, fortgeschaltet durch den Schiebet&kt des Schieberegisters seinen Zählerstand erreicht hat, eine

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weitere Zufuhr von Schiebetakten-an das Schieberegister unterbindet. Im Anschluß an das erwähnte Verschieben werden die hierdurch freigewordenen höherwertigen Schieberegisterstufen dem Binärwert O entsprechend eingestellt bzw. solche Schiegeregisterstufen, die nicht von ursprünglich in die Stufen mit der Wertigkeit 2¹² bis 2⁵ eingetragenen Bits erreicht worden sind, dem Binärwert 1 entsprechend eingestellt. Die sich dann im Schieberegister SCH befindliche Bitkombination stellt das dem umzuwandelnden nichtlinear codierten PCM-Wort entsprechende linear codierte PCM-Wort dar.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß bei der Darstellung gemäß Fig. 1 aus Gründen der Anschaulichkeit die Zusatzcodeworte, die, wie beschrieben, vor dem Schiebevorgang zu Teilen des nichtlinearen codierten PCM-Wortes addiert werden, als Summand dargestellt sind, der ·. schon eine Verschiebung erfahren hat, die in der Praxis, nur das Summencodewort erfährt.

Wenn das umzuwandelnde nichtlinear codierte PCM-Wort ein negatives Vorzeichen aufweist, dann wird der einer Segmentstufung entsprechende niedrigerwertige Teil desselben in Abweichung von den obenbeschriebenen Verhältnissen in .

Originalform zu einer segmentindividuellen Bitkombination addiert, die, wie die Fig. 1 zeigt, von der entsprechenden Bitkombination für PCM-Worte mit positivem Kennzeichen abweicht.. In weiterer Abweichung von den beschriebenen Verhältnissen bei PCM-Worten mit positivem Kennzeichen werden die nach dem Verschieben des Summencodewortes frei gewordenen Schieberegisterstufen dem Binärwert 1. entsprechend eingestellt und die durch·die verschobene Bitkombination nicht erreichten Stufen des Schieberegisters mit Ausnahme der-der niedrigstwertigen Bitstelle zugeordneten Stufe dem Binärwert 0 entsprechend eingestellt. Die-

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se niedrigstwertige Schieberegisterstufe erfährt, sofern die Segmente II bis VIII betroffen sind, eine dem Binärwert 1 entsprechende Einstellung, wogegen, wenn das Segment I betroffen ist, eine Einstellung dem Binärwert O entsprechend erfolgt. Die dann im Schieberegister SCH stehende Bitkombination stellt das Zweierkomplement des umzuwandelnden nichtlinear codierten PCM-Wortes dar.

2 Patentansprüche·
2 Figuren

Claims

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Patentansprüche

HJ Verfahren zur Umwandlung linear codierter PCM-Worte in nichtlinear codierte PCM-Worte (Komapandieruhg) und umgekehrt nichtlinear codierter PCM-Worte in linear codierte PCM-Worte (Linearisierung) gemäß einer Mehrfach-Segmentkennlinie unter Verwendung eines Schieberegisters, in das im Falle der Kompandierung ein linear codiertes PCM-Wort eingegeben und dort so lange verschoben wird, bis ein signifikantes Bit am Schieberegisterserienausgang erscheint, wonach zur Bildung des·nichtlinear codierten PCM-Wortes die die Anzahl.der hierfür erforderlichen Schiebetaste kennzeichnende Bitkombination als höherwertiger Wortteil und eine Anzahl von auf das genannte signifikante Bit folgender, im Schieberegister stehender Bits als niedrigerwertiger Wortteil herangezogen werden, und im Falle der Linearisierung der der Stufung'innerhalb der Segment der genannten Kennlinie entsprechende niedrigerwertieger Tiel eines nichtlinear codierten PCM-Wortes eingegeben und dort um eine Anzahl von Stellen verschoben wird, die mit der durch den nichtberücksichtigten Teil des nichtlinear codierten PCM-Wortes bezeichneten betreffenden Segmentnummer der Kennlinie in Zusammenhang steht, woraufhin er mit der hierdurch veränderten Wertigkeit zur Bildung.des höherwertigen Teils des linear codierten PCM-Wortes herangezogen wird, d a ■ durch gekennzeic hnet, daß zur Durchführung der Umwandlungen gemäß einem durch das -Gesetz gegebenen Zusammenhang

- bei einer Kompandierung vor einer Eingabe in das Schieberegister (SCH) die umzuwandelnden linear codierten PCM-Worte (L) mit positiven Vorzeichen zu einer bestimmten Bitkombination und die umzuwandelnden PCM-Worte mit negativem Vorzeichen, die als Zweierkomplement des entsprechenden PCM-Wortes mit positivem Vorzeichen darge-

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stellt sind, zu einer anderen bestimmten Bitkombination addiert werden und nach der entsprechenden Verschiebung des hierbei jeweils entstehenden Summencodewortes das Jeweilige nichtlinear codierte PCM-Wort, aus der die Anzahl der benötigten Schiebetakte angebenden Bitkombination und dem Komplement der auf das für die Verschiebung signifikante Bit (1 bzw. O) folgenden, im Schieberegister stehenden Bits (dcba) gebildet wird, und

- "bei einer Linearisierung vor einer Eingabe in das· Schieberegister (SCH) bei einem nichtlinear codierten PCM-Wort (K) mit positivem Vorzeichen der der Stufung in- ■■ nerhalb eines Segmentes entsprechende niedrigerwertige Teil (dcba) in komplementierter Form (dcba) zu einer segmentindividuellen Bitkombination addiert wird und bewirkt wird, daß.

- die nach dem Verschieben des sich ergebenden. Summencodewortes freigewordenen bzw. von Bits derselben nicht erreichten Stufen des Schieberegisters, sofern sie den · höherwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 0 entsprechend und sofern sie den niedrigwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 1 entsprechend eingestellt werden, und

- vor einer Eingabe in das Schieberegister (SCH) bei ei-. nem nichtlinear codierten PCM-Wort (K) mit negativem Vorzeichen der der Stufung innerhalb eines Segmentes entsprechend niedrigerwertige Teil (dcba) in Originalform (dcba) zu einer anderen segmentindividuellen Bitkombination addiert wird und bewirkt wird, daß die nach dem Verschieben des sich ergebenden Summencodewortes . freigewordenen bzw. von Bits derselben nicht erreichten Stufen des Schieberegisters (SCH), sofern sie den höherwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 1 entsprechend und sofern sie den niedrigerwertigen Bitstellen zugeordnet sind, dem Binärwert 0 ent-.

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sprechend eingestellt werden, mit Ausnahme der der niedrigstwertigen Bitstelle zugeordneten Stufe. (2 ), die, soweit das niedrigstwertige Segment (I) betroffen ist, in jedem Fall dem Binärwert O entsprechend und soweit . die übrigen Segmente (II bis VII) betroffen sind, in jedem Fall- dem Binärwert 1 entsprechend eingestellt ■ wird,.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e .n nze'ichriet, daß bei einer Linearisierung das genannte Summencodewort in diejenigen Stufen des Schieberegisters (SCH) eingegeben wird, die den höchsten • Bitstellenwerten (2 bis 2³) zugeordnet sind, und daß dort eine Verschiebung um so viele Stellen in Richtung · zu niedrigeren; Stellenwerten (2 bis 2 ) zugeordneter Stufen erfolgt, wie das Komplement der die Segmentnummer (XYZ) angebenden Bitkombinarion des betreffenden nicht- " linear codierten PCM-Wortes (K) bezeichnet.