JPH0574252B2 - - Google Patents

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JPH0574252B2
JPH0574252B2 JP58097688A JP9768883A JPH0574252B2 JP H0574252 B2 JPH0574252 B2 JP H0574252B2 JP 58097688 A JP58097688 A JP 58097688A JP 9768883 A JP9768883 A JP 9768883A JP H0574252 B2 JPH0574252 B2 JP H0574252B2
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JP
Japan
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pcm
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JP58097688A
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JPS59223034A (ja
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Kenzo Akagiri
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPS59223034A publication Critical patent/JPS59223034A/ja
Publication of JPH0574252B2 publication Critical patent/JPH0574252B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B14/00Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/02Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/04Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation
    • H04B14/046Systems or methods for reducing noise or bandwidth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、PCMデイジタル信号のようなデイ
ジタル信号を伝送するためのデイジタル信号伝送
装置に関し、特に、一般PCMモード、差分PCM
モード、和分PCMモードのうちで圧縮率の大き
なモードを切換選択して伝送するようなデイジタ
ル信号伝送装置に関する。 〔背景技術とその問題点〕 近年において、デイジタル技術の進歩に伴な
い、オーデイオ信号やビデオ信号等のアナログ信
号をサンプリングして量子化及び符号化処理を行
ない、いわゆるPCM(パルスコードモジユレーシ
ヨン)信号として伝送(記録・再生も含む。)す
ることが多くなつている。 このように、アナログ信号をPCMデイジタル
信号に変換して伝送する際には、一般に、サンプ
リング周波数を高くするほど伝送可能なアナログ
信号の帯域が広くなり、量子化ビツト数を多くす
るほどダイナミツクレンジが広くなることが知ら
れている。従つて、元のアナログ信号を高忠実度
で、すなわち広帯域かつ大ダイナミツクレンジで
デイジタル伝送しようとすると、高いサンプリン
グ周波数及び多くの量子化ビツト数を要し、単位
時間当りに伝送するビツト数、いわゆるビツトレ
ートが高くなる。 しかしながら、伝送媒体(記録媒体も含む。)
の特性により上記ビツトレートは制限を受け、ま
た、送受信側(記録・再生側)でのデイジタル信
号処理速度等によつても上記ビツトレートの制限
が生じ、さらに現実問題として、PCM信号記録
再生装置等の製品を供給する場合の経済性、コス
トパフオーマンス等を考慮することにより、なる
べく低いビツトレートで高品質の信号伝送はるい
は記録再生を行なうとが重要となる。 ここで、低いビツトレートで大ダイナミツクレ
ンジを実現する技術として、差分PCM方式が知
られている。この差分PCM方式は、入力信号周
波数がサンプリング周波数の1/6までの低・中域
範囲において、少ない量子化ビツト数で一般
PCM方式よりも大きなダイナミツクレンジを得
ることができる。しかしながら、入力信号周波数
が高域の範囲では、差分PCM方式のダイナミツ
クレンジが一般PCM方式よりも減少することが
あり、また歪率の増加による音質劣化等の悪影響
も生じ易い。さらに、伝送エラーの影響が大きく
現れることがある。 〔発明の目的〕 本発明は、このような従来の実情に鑑み、入力
信号を伝送するのに最も適した伝送モード、例え
ば一般PCMモード、差分PCMモード、和分
PCMモードのうちのいずれかのモードを、時間
に関して分割したブロツク毎に決定して、最大の
伝送効率を得るようにしたデイジタル信号伝送装
置の提供を目的とする。また、本発明の他の目的
は、時間的な変化が激しい楽器音の立上り部のよ
うな波形相関率の小さい信号波形をも少ないビツ
トレートで効率良く伝送(記録・再生も含む。)
し得るようなデイジタル信号伝送装置を提供する
ことである。 〔発明の概要〕 すなわち、本発明に係るデイジタル信号伝送装
置の特徴は、入力信号のサンプリング波高値デー
タに基づき、一般PCMモードのデイジタルデー
タとしての波高値データ及び差分PCMモードの
デイジタルデータとしての差分値データを含む複
数種類のデータのうちの少なくとも2種類のデー
タを出力する手段と、このデータ出力手段からの
各種類のデータをそれぞれ複数ワード毎にブロツ
ク化し、各種類のそれぞれのブロツク内ワードの
絶対値の最大値を比較して圧縮率が最も高いモー
ドを判別するデータ比較手段と、このデータ比較
手段からの出力に応じて圧縮率が最も高いモード
のデータを選択して上記ブロツク単位で出力する
選択手段と、この選択手段からの出力データを上
記ブロツク単位で、上記データ比較手段により判
別されたモードの上記ブロツク内最大絶対値に基
づいて適応量子化処理する適応量子化処理手段と
を有して成り、少なくとも、上記圧縮率が最も高
いモードを示すモード選択情報ワードと上記適応
量子化されたデータとを伝送し、この伝送された
データのうちの上記モード選択情報データに基づ
いて上記適応量子化されたデータをデコードする
ことである。 〔実施例〕 本発明の実施例の説明に先立ち、一般のPCM、
差分PCM、和分PCMの差異について説明する。 すなわち、第1図に示すような入力信号をサン
プリングした各サンプリング波高値hを量子化し
符号化したものが一般PCMデータであるのに対
し、隣接サンプリング値間の差分値dを量子化し
符号化したものが差分PCMデータである。この
差分処理は複数回くり返した高次差分処理でもよ
い。そして、入力波形が比較的ゆつくりと変化す
るとき、すなわちサンプリング周波数に比べて入
力信号周波数が低い場合には、サンプリング波高
値に比べて上記差分値が小さく、同じ量子化ビツ
ト数の条件で、差分PCMの方が一般PCMよりも
大きなダイナミツクレンジを得ることができる。 ここで、一定周波数i(角周波数ωi=2πi)の
正弦波入力信号を一定のサンプリング周波数sで
サンプリングし、隣接サンプリング値間の差分値
をとる場合について考察する。 先ず、入力信号としての時間tの関数(t)を、 (t)=sinωit … とするとき、サンプリング周期Ts(=1/s)の
ときの差分値d(t)は、 d(t)=(t)−(t−Ts) =sinωit−sinωi(t−1/s) … このd(t)の最大値を求めるために、式を微分し
て、 d′(t)=ωi(1−cosωi/s)sinωit +sinωi/scosωit … この式のd′(t)=0において、 tanωit=1−cosωi/s/sinωi/s … この式より、
【化】 ただしψ=tan-11−cosωi/s/sinωi/s 従つて、式よりd(t)の最大値dnaxは、
【化】 ここで、一般のPCMの場合のデータの最大値
は最大サンプリング値となる振幅値であり、式
の振幅1であるから、差分PCMの最大値と一般
PCMの最大値が等しくなる入力周波数i1は、上
記式のdnax=1として、
【化】 2cosωi1/s=1 ωi1/s=cos-11/2=π/3 ∴i1=ωi1/2π=1/2π・scos-11/2 =1/6s≒0.167s … すなわち、入力周波数iがサンプリング周波数
sの1/6となるとき、差分PCMデータの最大値と
一般PCMデータの最大値とが等しくなり、同じ
ダイナミツクレンジとなる。 次に、上記サンプリング値の隣接すものの和分
値を量子化し符号化したものが和分PCMデータ
であり、上記正弦波の入力信号(t)のときの和分
値a(t)は、 a(t)=(t)+(t+Ts) =sinωit+sinωi(t−1/s) … となる。この和分値a(t)の最大値anaxは、前記差
分値の場合と同様に計算でき、
〔発明の効果〕
本発明に係るデイジタル信号伝送装置によれ
ば、例えば一般PCMモード、差分PCMモード、
和分PCMモード等の各種伝送モードを、入力信
号に応じた最も圧縮率の高いモードを選択し切り
換えているため、これらの各種伝送モードのそれ
ぞれの利点を最大限に活かし、かつ各モードのそ
れぞれの欠点を補うことができ、例えば、低中域
入力時に広いダイナミツクレンジで最も効率よく
伝送が行なえる差分PCMモードにおいて、高域
入力時に生じていたエラー伝播拡大や瞬時SN比
劣化等の欠点を、高域入力時には一般PCMモー
ドや和分PCMモードに切り換えることにより解
決することができる。また、複数ワードのブロツ
ク単位でアダプテイブ(適応型)処理を行わせる
ことによりデータ圧縮効率をさらに高めると共
に、このアダプテイブ処理に必要とされるブロツ
ク内最大絶対値をモード選択のためのデータ比較
手段から得ているため、アダプテイブ処理の際に
独立にブロツク内最大絶対値を求める必要がなく
なり、処理の簡略化や高速化が容易に実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はアナログ信号波形を順次サンプリング
するときの波高値と差分値を説明するための波形
図、第2図は一般PCMモード、差分PCMモード
及び和分PCMモードのダイナミツクレンジの周
波数特性を示すグラフ、第3図は適応型(アダプ
テイブ)差分PCMエンコーダの一例を示すブロ
ツク回路図、第4図は差分PCMエンコーダの基
本構成例を示すブロツク回路図、第5図は減衰係
数に応じた差分PCM伝達関数周波数特性を示す
グラフ、第6図は1ブロツク内のワードの構成例
を示す図、第7図は1ブロツク分のデータ伝送の
ための符号構成例を示す図、第8図及び第9図は
1ブロツク内のワード数による一般PCMデータ
最大値と差分PCMデータ最大値との大小関係を
説明するためのグラフ、第10図及び第11図は
一般PCMモード及び差分PCMモードにおけるビ
ツトエラーの影響をそれぞれ説明するためのタイ
ムチヤート、第12図は本発明の一実施例に用い
られるエンコーダの回路構成の一例を示すブロツ
ク回路図、第13図は最大絶対値のワードの一例
を示す図、第14図A,Bはアダプテイブ処理の
動作を説明するための図、第15図は1ブロツク
内のワード構成例を示す図、第16図は第12図
のエンコーダと対称的な動作を行なうデコーダの
回路構成の一例を示すブロツク回路図、第17図
は差分PCMモードにおける低域周波数信号入力
時の周波数特性を示すグラフ、第18図は高域周
波数信号入力時の一般PCMモードと差分PCMモ
ードにおける周波数特性を示すグラフ、第19図
ないし第22図はそれぞれ入力信号波形Bに対す
るモード切換波形Aを示すタイムチヤートであ
る。 31……入力端子、33,52,55……マル
チプレクサ、34……ブロツク内最大値検出比較
回路、35……差分処理回路、36……和分処理
回路、37……ブロツクメモリ、41……モード
選択・アダプテイブ情報算出回路、42,54…
…モード切換処理回路、43……アダプテイブ処
理回路、53……アダプテイブ(復元)処理回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力信号のサンプリング波高値データに基づ
    き、一般PCMモードのデイジタルデータとして
    の波高値データ及び差分PCMモードのデイジタ
    ルデータとしての差分値データを含む複数種類の
    データのうちの少なくとも2種類のデータを出力
    する手段と、 このデータ出力手段からの各種類のデータをそ
    れぞれ複数ワード毎にブロツク化し、各種類のそ
    れぞれのブロツク内ワードの絶対値の最大値を比
    較して圧縮率が最も高いモードを判別するデータ
    比較手段と、 このデータ比較手段からの出力に応じて圧縮率
    が最も高いモードのデータを選択して上記ブロツ
    ク単位で出力する選択手段と、 この選択手段からの出力データを上記ブロツク
    単位で、上記データ比較手段により判別されたモ
    ードの上記ブロツク内最大絶対値に基づいて適応
    量子化処理する適応量子化処理手段とを有して成
    り、 少なくとも、上記圧縮率が最も高いモードを示
    すモード選択情報ワードと上記適応量子化された
    データとを伝送し、この伝送されたデータのうち
    の上記モード選択情報データに基づいて上記適応
    量子化されたデータをデコードすること を特徴とするデイジタル信号伝送装置。
JP9768883A 1983-06-01 1983-06-01 デイジタル信号伝送装置 Granted JPS59223034A (ja)

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JP9768883A JPS59223034A (ja) 1983-06-01 1983-06-01 デイジタル信号伝送装置

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JPS59223034A JPS59223034A (ja) 1984-12-14
JPH0574252B2 true JPH0574252B2 (ja) 1993-10-18

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Families Citing this family (6)

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JPS60237738A (ja) * 1984-05-11 1985-11-26 Sony Corp デイジタル信号伝送装置
JPS60251733A (ja) * 1984-05-28 1985-12-12 Sony Corp デイジタル信号伝送装置
JPS61170156A (ja) * 1985-01-23 1986-07-31 Sansui Electric Co Pcm伝送方式およびその装置
JPS627234A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 Sansui Electric Co Pcm伝送方式およびその装置
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JPH0793584B2 (ja) * 1987-09-25 1995-10-09 株式会社日立製作所 符号化装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5336730A (en) * 1976-07-16 1978-04-05 Festo Maschf Stoll G Casing for compressed air regulator
JPS5897687A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Koichi Oki 体に振動を伝える方法によるメトロノ−ム

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