JPH0250637A - 適応型差分ｐｃｍ方式 - 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） 本発明はデジタル信号伝送系、電話回線による有線伝送
システム、半導体メモリ等を使用した音声、音声などの
録再システムなどに好適な適応型差分ＰＣＭ方式に関す
る。

（従来技術） デジタル信号の伝送あるいは記録再生などに際して使用
される適応型差分ＰＣＭ方式としては、従来から各種形
式のものが数多く提案されて来ており１本出願人会社に
おいても例えば特公昭５９−５２５８５号公報や特公昭
６０−５３９７１号公報において、制限されたビット数
で伝送されるべき差分パルス符号変調（差分ＰＣＭ）信
号を、入力の差分信号の信号レベルに応じて得た予測値
に基づいてビットシフトを行うように適応処理したり、
あるいは制限されたビット数で伝送されるべき差分パル
ス符号変調（差分ＰＣＭ）信号のビットシフトの制御を
、原アナログ信号の大振幅の状態の検出結果や高周波数
の状態の検出結果も用いた予測値に基づいて行うように
適応処理したりして差分ＰＣＭ信号に特有な勾配過負荷
雑音と粒状雑音とが低減できるようにした差分ＰＣＭ信
号によるデジタル信号伝送方式を提案している。

第５図は前記した公報に記載されている差分ＰＣＭ信号
によるデジタル信号伝送方式の構成原理の概略を示すブ
ロック図であって、この第５図において、１は伝送、記
録再生などの対象にされているアナログ信号形態の原信
号の入力端子であり、前記した入力端子１に供給された
アナログ信号はアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）６に
おいて標本化と量子化とが行われてデジタル信号Ｘｎに
なされて減算器７に被減数信号Ｘｎとして供給される。

前記の減算器７には前記した被減数信号Ｘｎよりも１標
本化周期前の信号に対応している信号Ｙｎ−１が減数信
号として供給されているから、減算ｓ７からは（Ｘ　ｎ
−（Ｙｎ−１））＝　ｄ　ｎで示される差分信号ｄｎが
出力されて適応量子化器８に供給され、前記の適応量子
化器８では、それに入力された差分信号ｄｎを適応処理
して所定のビット数に適応量子化された信号Ｐｎとして
出力するが、適応量子化器８における適応処理は、適応
化制御回路における比較器１２から供給される制御信号
に基づいて行われる。

前記した適応量子化器８からの出力信号Ｐｎは、符号化
系の出力信号として伝送系または記録媒体を介して復号
化系に供給されるとともに、適応逆、量子化器９と予測
信号生成回路（ＰＧＣ）１１とに供給されている。

第６図は前記した第５図中に示されている予測信号生成
回路（ＰＧＣ）１１（第５図中の復号化系中に使用され
ている予測信号生成回路（ＰＧＣ）１６も同一構成）の
具体的な構成例を示すブロック図であって、この第６図
に示されている予測信号生成回路（ＰＧＣ）１１（１６
）における端子３゜４．５などは、第５図中に示されて
いる予測信号生成回路（ＰＧＣ）１１．１６に示されて
いる端子３．４．５と対応している。

前記した予測信号生成−回路（ＰＧＣ）１１は、次の標
本化時刻における信号の予測値が発生できるような構成
であれば、どのような構成のものであってもよいが、第
６図に例示されている予測信号生成回路（ＰＧＣ）１１
は、例えば特公昭６０−５３９７１号公報に記載の第２
図中に示されている予測信号生成回路と同様−なもので
ある。

第６図に示され″Ｃ″砂−る予測信号生成回路１１にお
いて、適応量子化器８からの出力信号Ｐｎが入力端子３
を介して供給された絶対値回路２７からの出力信号は、
係数回路２８で２倍にされて減算器３０に被減算信号と
して供給されるとともに。

１標本化周期の遅延器２９を介して前記した減算器３０
に対して減算信号として与えられることにより、前記の
減算器３０から出力端子５には、１次線形予測による次
の標本化時刻における予測信号ｑｎが出力信号として送
出されて比較器（レベル比較器）１２に与えられる。

比較器１２に供給された予測信号ｑｎは、基準信号発生
回路１３で発生された基準信号（ミニマムの基準信号は
ｏｏｏｏ、マキシマムの基準信号は０１１１）と比較器
１２で比較される。

比較器１２では前記した基準信号発生回路１３から供給
されている基準信号（ミニマムの基準信号は００００、
マキシマムの基準信号は０１１１）と、それに供給され
た予測信号ｑｎとの信号レベルの比較を行って、比較さ
れた予測信号ｑｎが現在伝送中の信号の量子化幅を上ま
わる信号レベルの信号（マキシマムの基準信号０１１１
を上まわるレベルの信号）か、あるいは現在伝送中の信
号の量子化幅を下まわる信号レベルの信号（ミニマムの
基準信号００００を下まわるレベルの信号）か、もしく
は、比較された予測信号ｑｎがマキシマムの基準信号０
１１１とミニマムの基準信号００００との間に入ってい
る信号か、の比較結果に応じた制御信号Ｃｎを適応量子
化器８に供給する。

それで、適応量子化器８では、例えば次のような適応量
子化動作を行う、すなわち、まず（１）前記した比較器
１２における比較の結果として、比較された予測信号ｑ
ｎがマキシマムの基準信号０１１１とミニマムの基準信
号ｏｏｏｏとの間に入っている信号であるとされた場合
には、適応量子化器８はそれまでの動作条件と同一の動
作条件での動作を続行する。

（２）前記した比較器１２で比較された予測信号ｑｎが
、現在伝送中の信号の量子化幅を上まわる信号レベルの
信号（マキシマムの基準信号０１１１を上まわるレベル
の信号）であるとの比較の結果に対応して適応量子化器
８では次の標本化時刻に行われる量子化動作が１ステツ
プだけ量子化幅が太き・くなるように変化した状態で行
われるようになされる。

（３）前記した比較器１２で比較された予測信号ｑｎが
、現在伝送中の信号の量子化幅を下まわる信号レベルの
信号（ミニマムの基準信号００００を下まわるレベルの
信号）であるとの比較の結果に対応して適応量子化器８
では次の標本化時刻に行われる量子化動作が１ステツプ
だけ量子化幅が小さくなるように変化した状態で行われ
るようになされる。

前記した（１）〜（３）の各場合に対応して前記した制
御信号が比較器１２から適応量子化器８に供給される他
に、インバータ１０を介して適応逆量子化器９に供給さ
れる。

前記のようにして適応量子化器８から符号化系の出力信
号として伝送系または記録媒体を介して復号化系に供給
される出力信号Ｐｎは、１次線形予測による予測信号（
傾斜予測信号、微分予測信号）によって適応量子化器８
によって適応量子化して伝送、記録媒体等を介して復号
化系に供給されるとともに、適応逆量子化器９に供給さ
れる。

前記した適応逆量子化器９に供給された信号Ｐｎに対し
て行われる逆量子化処理は、適応化制御回路における比
較器１２からインバータ１ｏを介して供給される制御信
号に基づいて行われて、前記した減算器２からの出力信
号ｄｎと略々等しい信号ｄｎハツトを発生し、それを加
算器１４に供給する。

前記した加算器１４では１標本化周期（１／ｆｓ）前の
予測信号Ｙ（ｎ−１）と前記の信号ｄｎハツトとを加算
して、次の予測信号Ｙｎを出方して、それをレジスタ１
５に供給する。前記のレジスタ１５はそれに供給された
信号を１標本化周期（１／ｆｓ）だけ遅延させて出力す
る遅延器としての動作を行う。

次に第５図中の復号化系に供給された信号Ｐｎは、適応
逆量子化器１７と予測信号生成回路（ＰＧＣ）１６とに
供給される。予測信号生成回路（ＰＧＣ）１６では前記
した予測信号生成回路（ＰＧＣ）１１について説明した
と同様な動作を行って出力信号ｑｎを出力し、それを比
較器１８に供給する。

比較器１８では前記した予測信号生成回路（ＰＧＣ）１
６の出力信号ｑｎと基準信号発生回路１９で発生された
基準信号（ミニマムの基準信号はｏｏｏｏ、マキシマム
の基準信号は０１１１）とを比較する。比較器１８から
出力された制御信号Ｃｎは適応逆量子化器１７と予測信
号生成回路（Ｐ　Ｇ　Ｃ）　１６とに供給される。

前記の適応逆量子化器１７では前記の比較器１８から供
給される制御信号Ｃｎによって所定の適応逆量子化動作
を行い、既述した符号化系における減算器２からの出力
信号ｄｎと略々等しい信号ｄｎハツトを出力して、それ
を加算８１２０に供給する。

加算器２０からの出力信号ｚｎはデジタル・アナログ変
換器２２に供給されるとともに、１標本化周期の遅延を
信号に与える遅延器２１に供給されており、前記した遅
延器２１の出力信号は加算器２０で前記の適応逆量子化
器１７の出力信号に加算される。そして、前記した加算
器２０からの出力信号ｚｎは既述したアナログ・デジタ
ル変換器６からの出力信号Ｘｎと対応しており、また、
前記したデジタル・アナログ変換器２２から出力端子２
に出力されるアナログ信号は、入力端子１に供給された
アナログ信号に対応しているものになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、第５図及び第６図を参照して説明した適応型
差分ＰＣＭ方式では、１次線形予測によって次の標本化
時刻における予測信号（１次線形予測による予測信号（
傾斜予測信号、微分予測信号））を発生させているため
に、例えば時間軸上における信号の変化が大である場合
（第７図中の時刻ｔｏとｔｌとの部分を参照）には、予
測値が実際の値から大きくずれてしまう。

第７図中の時刻ｔ１におけるＸ印で示すｑｎは、時刻ｔ
ｏにおいて１次線形予測を行って得た時刻ｔ１における
出力信号の予測値であり、この時刻ｔ１における予測値
９口は、時刻ｔｏにおける出力信号Ｐａと１時刻ｔｏか
ら１標本化周期以前の時刻ｔ−１における出力信号Ｐｎ
−１とを用いて。

ｑｎ＝Ｐｏ＋（Ｐａ−（Ｐｎ−１））＝２Ｐｏ−（Ｐｎ
−１）として表わされる。

ところが、第７図に例示されている信号のように時刻ｔ
ｏが信号のピーク値であった場合に１時刻ｔｏで１次線
形予測を行って得た時刻ｔ１における出力信号の予測値
ｑｎは１時刻ｔ１における実際の出力信号Ｐｎ＋１に対
して大きくずれて、大きな予測誤差を発生する。

そして、予測値に従って次の１標本化周期における伝送
レンジを前以って変更するように構成させである適応型
差分ＰＣＭ方式において、前記のように大きな予測誤差
が発生した場合には、オーバーフロー、あるいはアンダ
ーフローが発生して。

再生音の音質が悪化してしまうことになるために。

それの改善策が求められた。

（問題点を解決するための手段） 本発明はアナログ信号を標本化量子化して得たｎビット
のデジタル信号をｎ＞ｍの関係にあるｍビットのデジタ
ル信号に符号化し、前記の符号化されたｍビットのデジ
タル信号をｎビットのデジタル信号に復号化する適応型
差分ＰＣＭ方式であって、入力信号と入力信号の標本化
周期前の信号に対応する信号との差分を得る減算器と、
前記の減算器の出力信号を入力させて適応量子化した信
号を発生し、それを符号化系の出力信号として出力させ
る適応量子化器と、前記した適応量子化器の出力信号を
逆量子化して前記した減算器の出力信号に対応している
信号を発生させる第１の適応逆量子化器と、前記した第
１の適応逆量子化器の出力信号と前記した入力信号の１
標本化周期前の信号に対応する信号とを加算する加算器
と、前記の加算器の出力信号を一標本化周期だけ遅延さ
せる遅延器と、前記した適応量子化器における現在の出
力信号をＡ、現在の出力信号よりも１＃Ａ本化周期だけ
以前の適応量子化器の出力信号をＢ。

現在の出力信号よりも２標本化周期だけ以前の適応量子
化器の出力信号をＣ１予測信号をＤとしたときに、 Ｄ＝｛Ａ＋（Ａ−Ｂ）｝＋［Ａ−（Ｂ＋（Ｂ−Ｃ））］
＝３Ａ−３Ｂ＋Ｃ・・・・・・（１） （１）式で示される予測信号りを発生させる第１の予測
信号生成回路と、前記した第１の予測信号生成回路で発
生された予測信号りと基準信号発生回路で発生された基
準信号とを比較した結果によって、前記した適応量子化
器及び第１の適応逆量子化器とを適応的に制御するため
の伝送レンジ制御信号を発生させる第１の適応化制御回
路とによって構成された符号化系と、前記の符号化系に
よって発生された信号が入力信号として供給されたとき
に前記した（１）式で示されるような予測信号りを発生
できる第２の予測信号生成回路と、前記した第２の予測
信号生成回路で発生された予測信号りと基準信号発生回
路で発生された基準信号との比較結果によって、第２の
適応逆量子化器を適応的に制御するための伝送レンジ制
御信号を発生させる第２の適応化制御回路と、前記の符
号化系によって発生された信号が入力信号として供給さ
れるとともに、前記の第２の適応化制御回路の出力信号
によって動作が制御される第２の適応逆量子化器と、前
記の第２の適応逆量子化器の出力信号が一方入力信号と
して供給される加算器と、前記の加算器の出力信号を遅
延器で１標本化周期だけ遅延させた信号を前−記の加算
器に他方入力信号として供給する手段とによって構成さ
れた復号化系とからなる適応型差分ＰＣＭ方式を提供す
るものである。

（実施例） 以下、本発明の適応型差分ＰＣＭ方式を添付図面を参照
して説明する。第１図は本発明の適応型差分ＰＣＭ方式
の一実施例のブロック図、第２図乃至第４図は第１図示
の実施例を説明するために用いられる図である。

第１図に示す本発明の適応型差分ＰＣＭ方式において、
第５図を参照して説明した従来の適応型差分ＰＣＭ方式
と対応している構成部分には、第５図中で使用した図面
符号と同一の図面符号を使用している。

第１図において、１は伝送、記録再生などの対象にされ
ているアナログ信号形態の原信号の入力端子であり、前
記した入力端子１に供給されたアナログ信号はアナログ
・デジタル変換器（ＡＤ）６において標本化と量子化と
が行われてデジタル信号Ｘｎになされて減算器７に被減
数信号Ｘｎとして供給される。

前記の減算器７には前記した被減数信号Ｘｎよりも１標
本化周期前の信号に対応している信号Ｙｎ−１が減数信
号として供給されているから、減算器７からは（Ｘ　ｎ
　−（Ｙｎ−１））−ｄ　ｎで示される差分信号ｄｎが
出力され、それがリミッタ２３を介して適応量子化器８
に供給される。そして、前記の適応量子化器８では、そ
れに入力された差分信号ｄｎを適応処理して所定のビッ
ト数に適応量子化された信号Ｐｎとして出力するが、適
応量子化１２から供給される制御信号Ｃｎに基づいて行
われる。

前記した適応量子化器８からの出力信号Ｐｎは。

符号化系の出力信号として伝送系または記録媒体を介し
て復号化系に供給されるとともに、第１の予測信号生成
回路２６、及び適応逆量子化器９に供給されている。

前記した第１の予測信号生成回路２６は、前記した適応
量子化器８における現在の出力信号をＡ。

適応量子化器８における現在の出力信号よりも１標本化
周期だけ以前の適応量子化器８の出力信号をＢ、適応量
子化器８における現在の出力信号よりも２標本化周期だ
け以前の適応量子化器８の出力信号をＣ１予測信号をＤ
としたときに、Ｄ＝｛Ａ＋（Ａ−Ｂ）｝＋［Ａ−（Ｂ＋
（Ｂ−Ｃ））］＝３Ａ−３Ｂ＋Ｃ・・・・・・（１） （１）式で示される予測信号りが発生できるように構成
されているものであり、第２図には予測信号生成回路２
６の構成例（復号化系に設けられている予測信号生成回
路２７の構成も同じである）を示している。なお、第２
図に示されている予測信号生成回路２６．２７における
端子２８，２９．３０などは、第１図中↓；示されてい
る予測信号生成回路２６．２７における端子２８，２９
．３０と対応させである。

次に、第３図及び第４図も参照して前記した第２図に示
されている予測信号生成回路２６（２７）について説明
する。第２図に示す予測信号生成回路２６（２７）にお
いて、３１は絶対値回路、３２〜３４は１標本化周期の
遅延を信号に与える遅延器、３５．３６は入力信号を３
倍にして出力する係数器、３７は加減算器であって、入
力端子２８には適応量子化器８の出力信号Ｐｎが与えら
れている。

入力端子２８に供給された適応量子化器８の出力信号は
ｐｎは絶対値回路３１に供給され、絶対値回路３１から
は前記した入力信号Ｐｎの絶対値の信号（前記した（１
）式における信号Ａに対応しており、この信号Ａは第３
図及び第４図に示されている時刻ｔｏにおける適応量子
化器８の出力信号ＰＯの絶対値の信号である）が遅延器
３２，３３と係数器３６とに供給される。

前記した係数器３６では前記のように時刻ｔ０における
適応量子化ｌ１８の出力信号Ｐｏの絶対値の信号Ａを３
倍にして、加減算器３７へ加算信号３Ａとして供給する
。

また、前記した遅延器３３ではそれに供給された信号Ａ
をｉ１１本化周期だけ遅延させた信号として係数器３５
に供給し、係数器３５ではでそれに供給された信号を３
倍にして加減算器３７に減数信号として供給する。

そして、前記した係数器３５から加減算回路３７に供給
される信号は、前記した係数器３６から加減算回路３７
に供給された信号３Ａよりも１ｓ本化周期だけ以前の信
号、すなわち、絶対値回路３６から出力された入力信号
Ｐｎの絶対値の信号よりも１標本化周期だけ前の入力信
号の絶対値の信号（前記した（１）式における信号Ｂに
対応しており、この信号Ｂは第３図及び第４図に示され
ている時刻ｔ−１における適応量子化器８の出力信号Ｐ
−１の絶対値の信号である）であるから、前記した係数
器３５から加減算回路３７に供給された信号は信号３Ｂ
である。

次に、前記した遅延器３３ではそれに供給された信号Ａ
を１標本化周期だけ遅延させた信号（信号Ｂ）として遅
延器３４に供給し、この遅延器３４ではそれに供給され
た信号Ｂを、さらに１標本化周期だけ遅延させた信号（
前記した（１）式における信号Ｃに対応しており、この
信号Ｃは第３図及び第４図に示されている時刻ｔ−２に
おける適応量子化器８の出力信号Ｐ−２の絶対値の信号
である）として加減算器３７へ加算信号Ｃとして供給さ
れるが、前記のように遅延器３４から加減算回路３７に
供給された信号は、前記した係数器３６から加減算回路
３７に供給された信号３Ａよりも２標本化周期だけ以前
の信号、すなわち、絶対値回路３６から出力された入力
信号Ｐｎの絶対値の信号よりも２標本化周期だけ前の入
力信号の絶対値の信号Ｃに対応しているものであるから
、前記した遅延器３４から加減算回路３７に供給される
信号は信号Ｃである。

したがって、前記の加減算回路３７から出力される信号
、すなわち、前記した予測信号生成回路２６　（２７）
で発生される予測信号は、前記した（１）式に示される
ような予測信号Ｄ Ｄ：３Ａ−３Ｂ＋Ｃ・・・・・・（１）　　である。

前記した予測信号生成回路２６（２７）で発生される予
測信号は、前記したにＤ＝３Ａ−３Ｂ＋Ｃの式における
Ｄで示されるものであるが、この予測信号りがどのよう
な意味合いを有し、また、どのような特徴を有している
のかは第３図及び第４図を参照すれば容易に理解できる
ところであろう。

第４図は時刻ｔｏで前記した（１）式に従って行われる
予測信号りの生成の状態を図示説明しているものである
が、まず、この第４図中に示されている各種の符号と、
前記した（１）式に示されている信号名Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
との対応関係を説明すると次のとおりである。

Ａ＝Ｐｏ、　Ｂ＝Ｐ−１、Ｃ＝Ｐ−２、Ｄ　＝　ｑ　ｏ
であり、また、Ｐｏハツト＝（Ｂ＋（Ｂ−Ｃ））Ｐ１ハ
ツト＝　（Ａ　＋　（Ａ　−Ｂ　））ΔＰｏ　＝［Ａ　
−（Ｂ　＋（Ｂ−Ｃ））］＝ΔＰ１ｑ　ｏ　＝　Ｄ　＝
　（Ｐ　ｌハツト｝＋ΔＰ１　である。

さて、現在の時刻ｔｏにおける適応量子化回路８からの
出力信号がＰｏであり１時刻ｔｏからｉ１１本化周期だ
け以前の時刻ｔ−１における適応量子化回路８からの出
力信号がＰ−１であるときに、時刻ｔｏから時刻ｔ１に
おける信号の傾斜が第４図中に示されているように大で
あったような場合に、従来方式と同様な１次線形予測を
行って時刻ｔｏから１標本化周期だけ後の時刻ｔ１にお
ける予測値を時刻ｔｏに求めた場合に時刻ｔｏに得られ
る予測値は第４図中でＰ１ハツトとして示されているも
のとなる。

そして、前記もしたように時刻ｔｏから時刻ｔ１におけ
る信号の傾斜が大であったような場合には、前記したＰ
１ハツトと時刻ｔ１に適応量子化回路８から出力される
実際に出力信号Ｐ１との間には大きな予測誤差が生じる
ことになる。

ところが、本発明の適応型差分ＰＣＭ方式では、時刻ｔ
ｏに従来方式による１次線形予測と同様な方法によって
得た予測値Ｐｎハツトに対して、時刻ｔｏで生じた予測
誤差ΔＰａを加えて予測値ｑ０を求めるようにしている
。

すなわち、本発明の適応型差分ＰＣＭ方式では。

予測を行う現時点ｔｏから１標本化周期だけ以前のｔ−
１の時点に予測した現時点の予測値Ｐｏハツトと、現時
点ｔｏで実際に得られている信号Ｐｏとの差、すなわち
、予測誤差へＰｏを、時刻ｔｏにおいて１次線形予測に
よって得た予測値Ｐｎハツトに対して加えて予測値ｑｏ
を求めているので、信号の傾斜が大であったような場合
でも、時刻ｔ１に適応量子化回路８から出力される実際
の出力信号Ｐ１との間に、大きな予測誤差を生じさせる
ことがないような予測信号ｑｏを時刻ｔｏにおいて生成
させることができるのである。

前記した第１の予測信号生成回路２６から、各標本化周
期毎に出力される予測信号ｑｎは適応化制御回路におけ
る比較回路１２に供給される。適応化制御回路における
比較回路１２では、前記した第１の予測信号生成回路２
６から各標本化周期毎に供給された予測信号ｑｎと、基
準信号発生回路１３から供給された基準信号ｒｎ（基準
信号ｒｎは、それぞれ所定のレベルを有する複数のもの
である）とを比較して、その比較結果に対応した制御信
号Ｃｎを出力する。

前記のような制御信号Ｃｎが適応量子化器８に供給され
ることにより、適応量子化ｓ８ではオーバーフローやア
ンダーフローを生じさせないような所定の適応量子化動
作を行うことができる。

前記した制御信号Ｃｎは適応量子化＠８に供給される他
に、インバータ１０を介して適応逆量子化器９に供給さ
れる。

前記のようにして適応量子化器８から符号化系の出力信
号として伝送系または記録媒体を介して復号化系に供給
される出力信号Ｐｎは、適応逆量子化器９に供給される
。

前記した適応逆量子化器９に供給された信号Ｐｎに対し
て行われる逆量子化処理は、適応化制御回路における比
較回器１２からインバータ１０を介して供給される制御
信号Ｃｎに基づいて行われて、前記した減算１）２から
の出力信号ｄ’ｎと略々等しい信号ｄｎハツトを発生し
、それを加算器１４に供給する。

前記した加算器１４では１標本化周期前の予測信号Ｙ（
ｎ−１）と前記の信号ｄｎハツトとを加算して、次の予
測信号Ｙｎを出力して、それをリミッタ２４を介してレ
ジスタ１５に供給する。前記のレジスタ１５はそれに供
給された信号を１ｓ本化周期だけ遅延させて出力する遅
延器としての動作を行う。

次に第１図中の復号化系に供給された信号Ｐｎは、第２
の適応逆量子化器１７と第２の予測信号生成回路２７と
に供給される。第２の予測信号生成回路２７では前記し
た第１の予測信号生成回路２６について説明したと同様
な動作を行って各標本化周期毎に出力される予測信号ｑ
ｎを適応化制御回路における比較回路１８に供給する。

適応化制御回路における比較回路１８では、前記した第
２の予測信号生成回路２７から各標本化周期毎に供給さ
れた予測信号ｑｎと、基準信号発生回路１９から供給さ
れた基準信号ｒｎ（基準信号ｒｎは、それぞれ所定のレ
ベルを有する複数のものである）とを比較して制御信号
Ｃｎを出力する。

前記の適応逆量子化器１７では前記の制御信号Ｃｎによ
って所定の適応逆量子化動作を行い、既述した符号化系
における減算器２からの出力信号ｄｎと略々等しい信号
ｄｎハツトを出力して、それを加算器２０に供給する。

加算器２０からの出力信号ｚｎはリミッタ２５を介して
デジタル・アナログ変換器２２に供給されるとともに、
ｉ１１本化周期の遅延を信号に与える遅延器２１に供給
されており、前記した遅延器２１の出力信号は加算器２
０で前記の適応逆量子化器１７の出力信号に加算される
。そして、前記した加算器２０からの出力信号ｚｎは既
述したアナログ・デジタル変換器６からの出力信号Ｘｎ
と対応しており、また、前記したデジタル・アナログ変
換器２２から出力端子２に出力されるアナログ信号は、
入力端子１に供給されたアナログ信号に対応しているも
のになっている。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の適応型差分ＰＣＭ方式はアナログ信号を標本化量子
化して得たｎビットのデジタル信号をｎ＞ｍの関係にあ
るｍビットのデジタル信号に符号化し、前記の符号化さ
れたｍビットのデジタル信号をｎビットのデジタル信号
に復号化する適応型差分ＰＣＭ方式であって、入力信号
と入力信号の１標本化周期前の信号に対応する信号との
差分を得る減算器と、前記の減算器の出力信号を入力さ
せて適応量子化した信号を発生し、それを符号化系の出
力信号として出力させる適応量子化器と、前記した適応
量子化器の出力信号を逆量子化して前記した減算器の出
力信号に対応している信号を発生させる第１の適応逆量
子化器と、前記した第１の適応逆量子化器の出力信号と
前記した入力信号の１標本化周期前の信号に対応する信
号とを加算する加算器と、前記の加算器の出力信号を一
標本化周期だけ遅延させる遅延器と、前記した適応量子
化器における現在の出力信号をＡ、現在の出力信号より
も１標本化周期だけ以前の適応量子化器の出力信号をＢ
、現在の出力信号よりも２標本化周期だけ以前の適応量
子化器の出力信号をＣ１予測信号をＤとしたときに。

Ｄ＝｛Ａ＋（Ａ−Ｂ）｝＋［Ａ−（Ｂ＋（Ｂ−Ｃ：））
］＝３Ａ−３Ｂ＋Ｃ・・・・・・（１） （１）式で示される予測信号りを発生させる第１の予測
信号生成回路と、前記した第１の予測信号生成回路で発
生された予測信号りと基準信号発生回路で発生された基
準信号とを比較した結果によって、前記した適応量子化
器及び第１の適応逆量子化器とを適応的に制御するため
の伝送レンジ制御信号を発生させる第１の適応化制御回
路とによって構成された符号化系と、前記の符号化系に
よって発生された信号が入力信号として供給されたとき
に前記した（１）式で示されるような予測信号りを発生
できる第２の予測信号生成回路と、前記した第２の予測
信号生成回路で発生された予測信号りと基準信号発生回
路で発生された基準信号との比較結果によって、第２の
適応逆量子化器を適応的に制御するための伝送レンジ制
御信号を発生させる第２の適応化制御回路と、前記の符
号化系によって発生された信号が入力信号として供給さ
れるとともに、前記の第２の適応化制御回路の出力信号
によって動作が制御される第２の適応逆量子化器と、前
記の第２の適応逆量子化器の出力信号が一方入力信号と
して供給される加算器と、前記の加算器の出力信号を遅
延器で１標本化周期だけ遅延させた信号を前記の加算器
に他方入力信号として供給する手段とによって構成され
た復号化系とからなる適応型差分ＰＣＭ方式であるから
、この本発明の適応型差分ＰＣＭ方式では、予測を行う
現時点ｔｏから１標本化周期だけ以前のｔ−１の時点に
予測した現時点の予測値Ｐａハツトと現時点ｔｏで実際
に得られている信号ＰＯとの差、すなわち、予測誤差Δ
Ｐｏを、時刻ｔｏにおいて１次線形予測によって得た予
測値Ｐｎハツトに対して加えて予測値ｑｏを求めている
ので、信号の傾斜が大であったような場合でも、時刻ｔ
１に適応量子化回路８から出力さ九る実際に出力信号Ｐ
１との間には大きな予測誤差を生じさせることがないよ
うな予測信号ｑｏを時刻ｔｏにおいて生成させることが
でき１本発明によれば小さな予測誤差で最適な伝送レン
ジの制御ができるので、既述した従来の問題点は良好に
解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適応型差分ＰＣＭ方式の一実施例のブ
ロック図、第２図乃至第４図は第１図示の実施例を説明
するために用いられる図、第５図は従来の適応型差分Ｐ
ＣＭ方式の一例のブロック図、第６図は予測信号生成回
路の一例のブロック図、第７図は問題点の説明用の図で
ある。 １・・・記録再生などの対象にされているアナログ信号
形態の原信号の入力端子、２・・・出力端子、３〜５・
・・入力端子、６・・・アナログ・デジタル変換器（Ａ
Ｄ）、７，３０・・・減算器、８・・・適応量子化器、
９．１７・・・適応逆量子化器、１０・・・インバータ
、１１．１６，２６．２７・・・予測信号生成回路。 １２．１８・・・比較器、（比較回路）、１３．１９・
・・基準信号発生回路、１４．２０・・・加算器、１５
゜２１．３２〜３４・・・遅延器、２２・・・デジタル
・アナログ変換器（ＤＡ）、３１・・・絶対値回路、３
５〜３６・・・係数回路、２３〜２５・・・リミッタ、
３７・・・加減算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アナログ信号を標本化量子化して得たｎビットのデジ
   タル信号をｎ＞ｍの関係にあるｍビットのデジタル信号
   に符号化し、前記の符号化されたｍビットのデジタル信
   号をｎビットのデジタル信号に復号化する適応型差分Ｐ
   ＣＭ方式であって、入力信号と入力信号の１標本化周期
   前の信号に対応する信号との差分を得る減算器と、前記
   の減算器の出力信号を入力させて適応量子化した信号を
   発生し、それを符号化系の出力信号として出力させる適
   応量子化器と、前記した適応量子化器の出力信号を逆量
   子化して前記した減算器の出力信号に対応している信号
   を発生させる第１の適応逆量子化器と、前記した第１の
   適応逆量子化器の出力信号と前記した入力信号の１標本
   化周期前の信号に対応する信号とを加算する加算器と、
   前記の加算器の出力信号を一標本化周期だけ遅延させる
   遅延器と、前記した適応量子化器における現在の出力信
   号をＡ、現在の出力信号よりも１標本化周期だけ以前の
   適応量子化器の出力信号をＢ、現在の出力信号よりも２
   標本化周期だけ以前の適応量子化器の出力信号をＣ、予
   測信号をＤとしたときに、 Ｄ＝｛Ａ＋（Ａ−Ｂ）｝＋［Ａ−｛Ｂ＋（Ｂ−Ｃ）｝］
   ＝３Ａ−３Ｂ＋Ｃ・・・・・・（１） （１）式で示される予測信号Ｄを発生させる第１の予測
   信号生成回路と、前記した第１の予測信号生成回路で発
   生された予測信号Ｄと基準信号発生回路で発生された基
   準信号とを比較した結果によって、前記した適応量子化
   器及び第１の適応逆量子化器とを適応的に制御するため
   の伝送レンジ制御信号を発生させる第１の適応化制御回
   路とによって構成された符号化系と、前記の符号化系に
   よって発生された信号が入力信号として供給されたとき
   に前記した（１）式で示されるような予測信号Ｄを発生
   できる第２の予測信号生成回路と、前記した第２の予測
   信号生成回路で発生された予測信号Ｄと基準信号発生回
   路で発生された基準信号との比較結果によって、第２の
   適応逆量子化器を適応的に制御するための伝送レンジ制
   御信号を発生させる第２の適応化制御回路と、前記の符
   号化系によって発生された信号が入力信号として供給さ
   れるとともに、前記の第２の適応化制御回路の出力信号
   によって動作が制御される第２の適応逆量子化器と、前
   記の第２の適応逆量子化器の出力信号が一方入力信号と
   して供給される加算器と、前記の加算器の出力信号を遅
   延器で１標本化周期だけ遅延させた信号を前記の加算器
   に他方入力信号として供給する手段とによって構成され
   た復号化系とからなる適応型差分ＰＣＭ方式