【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、Ａ／Ｄ変換後の10ビツトのオーデイ
オ信号を折線で８ビツトに非線形圧縮して磁気テ
ープ上に記録する磁気記録装置のための信号変換
回路に関するものである。
デイジタル処理を行うテープレコーダ等の記録
再生機器に於いては、一般に第１図に示す如く、
磁気テープ１等の記録媒体の記録量を高める為に
データの圧縮を行つている。即ち記録時には、
Ａ／Ｄ変換器２の出力であるデイジタルデータ
（例えば10ビツト）を瞬時圧縮器３に依つてビツ
ト数を削減し（例えば８ビツトへ）圧縮した後、
磁気テープ１に記録している。そして再生時には
上記とは反対に、圧縮されたデータを瞬時伸張器
４に依つて元のビツト数に復元した後、Ｄ／Ａ変
換器５へ入力する。
例えばテープレコーダに於いては、上記の様に
記録再生された音が聴感を損うものであつてはな
らないのは当然である。しかし圧縮器３に依つて
例えばデータの下位ビツトを一様に削除すると小
レベル信号のデータは総て０になり、逆にデータ
の上位ビツトを一様に削除すると大きい値のデー
タは、その値が１／２或いは１／４等になり元の
値と大きく異なつてしまう。
そこで第２図に示す様な折線を設定し、ｎビツ
トで量子化した2n種類の入力データ（ｘ軸で表
示）を2n-m種類のデータ（ｙ軸で表示）に変換す
る方法が従来から採用されている。この場合、ま
ずコンパレータ又はデコーダを使用して入力デー
タが折線のどの区間に属するかの条件判断を行
い、その後、各区間の変換規則に従つてシフトレ
ジスタに依るシフトと定数の加算とを行つてｎ−
ｍビツトのデータに変換する。この様な折線に従
つて変換をすれば、入力データの値が小さい場合
は下位ビツトが削減されることなく、又値が大き
い場合は上位ビツトが削除されることなく残る。
この結果再生時には、値が小さいデータは正確に
記録前の値に再生され、値が大きいデータも略記
録前の値に再生される。すなわち折線の各区間に
おいて、実質的に有用な情報が失われることなく
圧縮（または伸長）を行うことができる。
入力データが折線のどの区間に属するかの条件
判断の為にコンパレータを使用する場合は、第２
図に示す各折点x1，x2，x3，……のｎビツトのデ
ータに付いてMSBから１が立つている最小（最
もLSBより）のビツトまでのビツト数を有する
コンパレータが各折点に付き１個ずつ必要であ
る。条件判断の為にデコーダを使用する場合は、
全折点のｎビツトのデータを通じてMSBから１
が立つている最小のビツトまでのビツト数を有す
るデコーダが必要である。ところが従来は、各折
点を再生時に於ける聴感上の影響が最も少ないと
思われる値に任意に設定してきたので、折点がハ
ードウエア構成上必ずしも効率的な値にならなか
つた。
第３図は、正の10ビツトデータを８ビツトデー
タへ変換する場合に使用する折線の従来例を示し
ている。また次の第１表は第３図の各折点のビツ
トパターンを示している。
The present invention relates to a signal conversion circuit for a magnetic recording device that non-linearly compresses a 10-bit audio signal after A/D conversion into 8-bit audio signal and records it on a magnetic tape. In recording and reproducing equipment such as tape recorders that perform digital processing, generally, as shown in Figure 1,
Data is compressed to increase the amount of data recorded on a recording medium such as magnetic tape 1. That is, when recording,
After compressing the digital data (for example, 10 bits) that is the output of the A/D converter 2 by reducing the number of bits (for example, to 8 bits) using the instantaneous compressor 3,
It is recorded on magnetic tape 1. During playback, the compressed data is restored to the original number of bits by the instantaneous decompressor 4 and then input to the D/A converter 5, contrary to the above. For example, in a tape recorder, it goes without saying that the sound recorded and reproduced as described above must not impair the sense of hearing. However, if the compressor 3 uniformly deletes, for example, the lower bits of the data, the data of the small level signal will all become 0, and conversely, if the upper bits of the data are uniformly deleted, the data with a large value will be reduced to its value. becomes 1/2 or 1/4, etc., and is greatly different from the original value. Therefore, the conventional method is to set a broken line as shown in Figure 2 and convert 2 n types of input data (displayed on the x-axis) quantized with n bits into 2 nm types of data (displayed on the y-axis). It has been adopted. In this case, first a comparator or decoder is used to determine the condition to which section of the broken line the input data belongs, and then a shift using a shift register and constant addition are performed according to the conversion rules for each section. n-
Convert to m-bit data. If the conversion is performed along such a broken line, if the value of the input data is small, the lower bits will not be deleted, and if the value is large, the upper bits will remain without being deleted.
As a result, upon reproduction, data with a small value is reproduced accurately to the value before recording, and data with a large value is also reproduced to approximately the value before recording. That is, in each section of the polygonal line, compression (or expansion) can be performed without substantially losing useful information. When using a comparator to determine which section of the broken line the input data belongs to, the second
For each corner point x 1 , x 2 , x 3 , . . . shown in the figure, a comparator having the number of bits from the MSB to the smallest (from the LSB) bit with a 1 stands for the n-bit data at each corner point. One piece is required for each point. When using a decoder to judge conditions,
1 from MSB through n bits of data at all points.
A decoder is required that has the number of bits up to the smallest bit for which . However, in the past, each break point has been arbitrarily set to a value that is thought to have the least influence on the auditory sense during playback, so the break point is not necessarily an efficient value in terms of hardware configuration. FIG. 3 shows a conventional example of a broken line used when converting positive 10-bit data to 8-bit data. Table 1 below shows the bit pattern at each corner point in FIG.
【表】
第１表のビツトパターンより明らかな様に、こ
の変換に於いては、８，１００，２８０の各折点
に対応させて、ビツトパターン“0000001”、
“00011001”、“0100011”を夫夫検出する７ビツ
ト、８ビツト、７ビツトのコンパレータが１個ず
つか、或いは８ビツトのROMデコーダが１個必
要である。
この様に、折線圧縮に於いて任意に設定した折
点の値の下位ビツトに１が立つているとコンパレ
ータやデコーダの必要ビツト数が多くなり、その
結果、信号変換回路のハードウエア構成が複雑に
なつてコスト増大につながる。
本発明は上述の如き問題を解決するために発明
されたものであつて、Ａ／Ｄ変換後の10ビツトの
オーデイオ信号を折線で８ビツトに非線形圧縮し
て磁気テープ上に記録する磁気記録装置のための
信号変換回路において、前記折線の折点の値が
８，８０，３２０に設定されているエンコーダを
有する磁気記録装置のための信号変換回路に係る
ものであり、折点の値をこの様に設定することに
依つて、デイジタルオーデイオ信号を磁気テープ
上に記録する磁気記録装置に好適である様にする
とともに、信号変換回路のハードウエア構成を簡
単化することを目的としている。
以下本発明の実施例を第４図及び第２表を参照
して説明する。
第４図は、第３図と同様に、10ビツトデータを
８ビツトデータへ変換する場合の折線を示してい
る。また次の第２表は第４図の各折点に対応する
ビツトパターンを示している。[Table] As is clear from the bit patterns in Table 1, in this conversion, the bit patterns "0000001",
One each of 7-bit, 8-bit, and 7-bit comparators for detecting "00011001" and "0100011" or one 8-bit ROM decoder are required. In this way, when 1 is set in the lower bit of the arbitrarily set breaking point value in broken line compression, the number of bits required for the comparator and decoder increases, and as a result, the hardware configuration of the signal conversion circuit becomes complicated. This leads to increased costs. The present invention was invented in order to solve the above-mentioned problems, and is a magnetic recording device that non-linearly compresses a 10-bit audio signal after A/D conversion into 8-bit audio signal using a polygonal line and records the compressed signal on a magnetic tape. This relates to a signal conversion circuit for a magnetic recording device having an encoder in which the values of the break points of the broken line are set to 8, 80, and 320, and the values of the break points of the broken line are set to 8, 80, and 320. The purpose of this configuration is to make it suitable for a magnetic recording device that records digital audio signals on a magnetic tape, and to simplify the hardware configuration of the signal conversion circuit. Examples of the present invention will be described below with reference to FIG. 4 and Table 2. Similar to FIG. 3, FIG. 4 shows broken lines when converting 10-bit data to 8-bit data. Table 2 below shows bit patterns corresponding to each corner point in FIG.
【表】
まず第１の折点の値は従来と同様任意に設定出
来るが、なるべく下位ビツトに１が立たない様に
決める方が有利であることは言うまでもない。本
実施例では、この第１の折点の値として８を採用
した。この８のビツトパターンに於いては、第２
表より明らかな様に、下位３ビツトに１が立つて
いない。従つて第２の折点の値としては、少なく
とも下位３ビツトに１が立たない値を選び、本実
施例では80を採用した。第３の折点の値も、同様
にして少なくとも下位３ビツトに１が立たない
320を採用した。
この様にして折点の値を選ぶと、８，８０，３
２０の各折点に対応させて、ビツトパターン
“0000001”、“000101”、“0101”の夫々を判別する
７ビツト、６ビツト、４ビツトのコンパレータが
１個ずつか、或いは７ビツトのROMデコーダが
１個必要なだけであり、第３図及び第２表に示し
た従来例の場合に比べて折点判別に必要なビツト
数が少なくなり、信号変換回路のハードウエア構
成が簡単になつてコスト低下が可能である。
なお本実施例は正のデータのみを示したもので
あるが、負のデータも同様の変換を行う。又
MSBは符号ビツトとして使用されるので、実際
の条件判断には更に１ビツト少ないコンパレータ
又はデコーダと、MSBの判定を行うゲートとの
構成が必要となる。
本発明は上述の如き構成であるから、信号変換
に起因する聴感上の影響を殆んど生じず、デイジ
タルオーデイオ信号を磁気テープ上に記録する磁
気記録装置に好適である。また、信号変換回路
（折線圧縮）の折点の値に無駄が無くなり、最も
小レベル側の折点判断に必要としたビツト数より
多くのビツト数を必要とせず、ハードウエア構成
の簡単化が図れる。[Table] First, the value of the first break point can be set arbitrarily as in the conventional case, but it goes without saying that it is advantageous to set it so that the lower bit does not set to 1 as much as possible. In this example, 8 was adopted as the value of this first break point. In this 8 bit pattern, the second
As is clear from the table, 1 is not set in the lower 3 bits. Therefore, as the value of the second break point, a value in which at least the lower three bits are not set to 1 is selected, and in this embodiment, 80 is adopted. Similarly, for the value of the third breakpoint, at least the lower 3 bits are not 1.
320 was adopted. If you choose the values of the break points in this way, 8, 80, 3
One 7-bit, 6-bit, and 4-bit comparator, or a 7-bit ROM decoder, for determining the bit patterns "0000001,""000101," and "0101" corresponding to each of the 20 corner points. Since only one is required, the number of bits required to determine the break point is smaller than in the conventional example shown in Figure 3 and Table 2, and the hardware configuration of the signal conversion circuit is simplified. Cost reduction is possible. Although this embodiment shows only positive data, negative data is also subjected to similar conversion. or
Since the MSB is used as a sign bit, actual condition judgment requires a comparator or decoder with one bit less, and a gate for judging the MSB. Since the present invention has the above-described configuration, it hardly causes any auditory effects due to signal conversion, and is suitable for a magnetic recording device that records digital audio signals on a magnetic tape. In addition, there is no waste in the value of the break point in the signal conversion circuit (broken line compression), and the number of bits is not greater than that required for determining the break point on the lowest level side, which simplifies the hardware configuration. I can figure it out.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はデータの記録再生時に於ける圧伸処理
を示すブロツク図、第２図は折線圧縮に使用する
折線の一般形を示すグラフ、第３図は折線の従来
例を示すグラフ、第４図は本発明に依る折線の実
施例を示すグラフである。
なお図面に用いられている符号に於いて、３…
…瞬時圧縮器である。
Fig. 1 is a block diagram showing the companding process during data recording and reproduction, Fig. 2 is a graph showing the general form of the broken line used in broken line compression, Fig. 3 is a graph showing a conventional example of the broken line, and Fig. 4 The figure is a graph showing an example of a broken line according to the present invention. Regarding the symbols used in the drawings, 3...
...It is an instantaneous compressor.