JPS58218010A - Device for encoding, storing and reproducing signal - Google Patents

Device for encoding, storing and reproducing signal

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JPS58218010A
JPS58218010A JP9962482A JP9962482A JPS58218010A JP S58218010 A JPS58218010 A JP S58218010A JP 9962482 A JP9962482 A JP 9962482A JP 9962482 A JP9962482 A JP 9962482A JP S58218010 A JPS58218010 A JP S58218010A
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sampling
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武倉 弘幸
Masayoshi Kitamura
喜多村 政贊
Mitsuaki Tanaka
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Nippon Victor KK
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Victor Company of Japan Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/00007Time or data compression or expansion

Abstract

PURPOSE:To attain the encoding with high compression, by constituting a data with codes representing one of sampling values and the repetition of the sampling values when a 1-frame signal has the same sampling values and using repetitively the sampling values for the number at the reproduction. CONSTITUTION:A sound signal is converted into a 8-bit signal and stored in a memory M1. A control circuit CCT is provided with a sampling counter, a zero point counter and a frame counter. Whether or not a sign of the sampling value read out from the memory M1 is the same as the sign of the sampling value just before the former sampling value is discriminated and this operation is repeated. N-set of sampling values are read out from the memory M1 by taking the count value of every other period Tc and when the values are all the same, a sampling value added with a code representing the repetition, a frame number, the number of sampling N and the period Tc combined into a data, are stored in a memory M2. This data is read out successively one by one and given to a converter DAC1, and the data of the period Tc is given to a converter DAC2 for reproduction.

Description

【発明の詳細な説明】 音声信号を符号化しデジタル信号として伝送あるいは記
録再生する場合に、データ量をなるべく少なくするため
の手段としては、従来、信号振幅を対数圧縮したり、あ
るいは差分なとったり、もしくはデルタ変調をするなど
の諸方式が採用されて来ていることは周知のとおりであ
るが、これらの従来の諸方式ではデータの減少を振幅方
向に求めていたために、量子化歪により再生信号の品質
が劣化したものになるという問題があった。
[Detailed Description of the Invention] When an audio signal is encoded and transmitted or recorded or reproduced as a digital signal, conventional methods for reducing the amount of data as much as possible include logarithmically compressing the signal amplitude, calculating the difference, It is well known that various methods such as modulation or delta modulation have been adopted, but since these conventional methods seek to reduce data in the amplitude direction, the reproduced signal is distorted due to quantization distortion. There was a problem that the quality of the product was deteriorated.

本出願人会社では、データ量の減少を大巾なものとする
場合に、ピットの減少を振幅方向に求めないでそれをむ
しろ時間軸の方向に求めて、標本値列から得られる波形
と原信号の波形との相違の度合いが一定比以下となるよ
うに波形近似を行なって、大巾なデータ量の減少が期待
できるような音声信号の近似圧縮方式を提案(特開昭5
6−155998号公報参照)しており、ある程度の成
果を挙げ得たが、この既提案の方式では標本化周期が先
の標本値からの信号波形のずれに基づいて定められ、信
号の波形自体に基づいて定められるようにはなされてい
なかったために、信号における細かい波形の再生の点で
不充分であるという傾向が認められた。
When the amount of data decreases significantly, the applicant's company does not determine the decrease in pits in the amplitude direction, but rather in the time axis direction, and compares the waveform obtained from the sample value sequence with the original. We proposed an approximation compression method for audio signals that can be expected to significantly reduce the amount of data by approximating the waveform so that the degree of difference from the signal waveform is less than a certain ratio (Japanese Patent Laid-Open No. 5
(Refer to Publication No. 6-155998), and achieved some success. However, in this previously proposed method, the sampling period is determined based on the deviation of the signal waveform from the previous sample value, and the signal waveform itself is determined based on the deviation of the signal waveform from the previous sample value. Because the standard was not defined based on the above, it was observed that the reproduction of fine waveforms in the signal tended to be insufficient.

本出願人会社における前記の既提案における問題点を解
決するために本出願人会社では、信号のゼロ点間隔が略
々等分されるような標本化間隔で信号が符号化されるよ
うなデジタル符号化装置を提案した。ところで、前記の
デジタル符号化装置は、信号の符号化を簡単に行なうこ
とができる反面、標本化間隔がランダムであるために、
信号の再生時にもとの信号からの誤差により生じる歪の
成分が再生周波数帯域内に含まれる場合に、それが除去
できずに再生信号内に含まれるということが問題となっ
た。
In order to solve the problems with the above-mentioned existing proposal by the applicant company, the applicant company has developed a digital A coding device was proposed. By the way, although the digital encoding device described above can easily encode signals, since the sampling interval is random,
A problem has arisen in that when a distortion component caused by an error from the original signal is included within the reproduced frequency band during signal reproduction, it cannot be removed and is included in the reproduced signal.

すなわち、信号のゼロ点間隔毎に、そのゼロ点間隔が略
々等分されるような標本化間隔で信号を符号化した場合
には、ゼロ点間隔の長い信号部分において当然に標本化
周期が長くなるが、その標本化周期の長い信号部分(標
本化周波数の低い周波数部分)と対応する再生信号が無
歪となる周波数帯域は、サンプリング定理から標本化周
波数の1/2以下の周波数帯域であるのに、再生系中に
設けられている低域濾波器の通過帯域は、符号化の対象
とされる信号において最もゼロ点間隔が短い部分と対応
して決定された標本化周期に基づいて設定されているか
ら、標本化周期の長い信号部分と対応する再生信号にお
ける歪の成分が再生系中に設けられている低域濾波器の
通過帯域中に含まねてしまうことも起こるので、再生内
生信号の歪がどうしても多くなることが問題となる。
In other words, if a signal is encoded with a sampling interval such that the zero point interval is divided into approximately equal parts for each zero point interval of the signal, the sampling period will naturally be shorter in the signal part with the longer zero point interval. However, according to the sampling theorem, the frequency band in which the reproduced signal corresponding to the signal part with a long sampling period (low sampling frequency part) is distortion-free is a frequency band of 1/2 or less of the sampling frequency. However, the passband of the low-pass filter installed in the reproduction system is based on the sampling period determined corresponding to the part with the shortest zero point interval in the signal to be encoded. Because of this setting, distortion components in the reproduced signal corresponding to the signal portion with a long sampling period may not be included in the passband of the low-pass filter installed in the reproduction system. The problem is that the distortion of the endogenous signal inevitably increases.

そこで、上記の問題点を解決するために本出願人会社で
は、先に、符号化の対象とされる信号を一定の時間長毎
Tfの信号(1フレームの信号)とし、その1フレーム
の信号毎にゼロ点の個数Zcを求め、1フレームの信号
の期間における平均のゼロ点間隔を定めることにより、
圧縮度が高い符号化を行ないながら、再生時に各1フレ
ームの毎の再生信号における高調波成分が低域濾波器に
よって除去できるようにした記録再生装置を提案(特願
昭57−43649号明細書参照)した。
Therefore, in order to solve the above problem, the applicant company first sets the signal to be encoded as a signal of Tf for each fixed time length (one frame signal), and By determining the number of zero points Zc for each frame and determining the average zero point interval in the signal period of one frame,
Proposed a recording and reproducing apparatus that performs highly compressed encoding and can remove harmonic components in the reproduced signal of each frame during reproduction using a low-pass filter (Japanese Patent Application No. 57-43649) Referenced.

本発明は、前記した既提案の装置に比べてより一層圧縮
度の高い符号化が実現できるようにした信号の符号化記
憶再生装置を提供するものであり、以下、添付図面を参
照しながら本発明の信号の符号化記憶再生装置の具体的
な内容を詳細に説明する。
The present invention provides a signal encoding, storage and reproducing device that can realize encoding with a higher degree of compression than the previously proposed devices. The specific contents of the signal encoding, storage and reproducing device of the invention will be explained in detail.

第1図は、本発明の信号の符号化記憶再生装置の一例構
成のブロック図であって、この第1図において、MIC
はマイクーホン、LPFは低域濾波器、ADCはAD変
換器、OGはクロックパルス発生器、CCTはマイクロ
コンピュータを含んで構成された制御回路、OPは操作
部であって、Brは記録釦、Bpは再生釦、Bsは停止
釦である。
FIG. 1 is a block diagram of an example configuration of a signal encoding storage/reproduction device according to the present invention.
is a microphone microphone, LPF is a low-pass filter, ADC is an AD converter, OG is a clock pulse generator, CCT is a control circuit including a microcomputer, OP is an operation unit, Br is a recording button, Bp is a play button, and Bs is a stop button.

また、第1図においてM1は第1の記憶装置(第1のメ
モリ)、M2は第2の記憶装置(第2のメモリ)、DA
C1、DAC2はDA変換器、VLPFは可変通過帯域
型の低域濾波器、AMPは増幅器、SPはスピーカであ
る。
In addition, in FIG. 1, M1 is a first storage device (first memory), M2 is a second storage device (second memory), and DA
C1 and DAC2 are DA converters, VLPF is a variable passband type low-pass filter, AMP is an amplifier, and SP is a speaker.

第2図は、符号化前の信号Saの波形例図であって、第
2図中の0−0線は参考のために示した交流軸線である
。第2図中に示す波形図において、Tfは信号Saを時
間軸上で一定の時間長毎に区切った信号部分の時間長T
fであり、前記した時間長Tfづつの各信号部分は、そ
れぞれ1フレームの信号と称せられるものである。本発
明の信号の符号化記憶装置において復号化の対象とされ
るデジタルデータは、各1フレームの信号における信号
の時間軸上の変化の状態に応じて、各1フレームの信号
についての標本化周期が決定されている如き符号化が施
こされているものであるが、その符号化の態様としては
、1フレームの信号におけるゼロ点の個数と特定な関係
を有するようにして各1フレーム毎の標本化周期が決定
されるようになされている。
FIG. 2 is a waveform example diagram of the signal Sa before encoding, and the 0-0 line in FIG. 2 is an AC axis line shown for reference. In the waveform diagram shown in FIG. 2, Tf is the time length T of a signal portion obtained by dividing the signal Sa into every fixed time length on the time axis.
f, and each signal portion having the above-mentioned time length Tf is called a signal of one frame. The digital data to be decoded in the signal encoding/storage device of the present invention has a sampling period for each frame of the signal according to the state of change on the time axis of the signal in each frame of the signal. The method of encoding is such that the number of zero points in each frame is determined in a specific relationship with the number of zero points in the signal of one frame. A sampling period is determined.

第2図示の信号Saにおいて、予め定められた時間長T
fを有する各1フレームの信号は、通常時間長Tf内に
おいて交流軸線0−0線に対して複数回交叉している状
態、すなわち、時間長Tf内に複数個のゼロ点を有して
いるものとなっているが、各1フレームの信号における
ゼロ点の個数は、各1フレーム中の信号の周波数成分が
どうであるのかに従って異なっており、また、場合によ
っては交流軸線0−0に対する交叉がない期間もある。
In the signal Sa shown in the second figure, a predetermined time length T
Each one-frame signal having f normally crosses the AC axis 0-0 line multiple times within the time length Tf, that is, it has multiple zero points within the time length Tf. However, the number of zero points in the signal of each frame differs depending on the frequency components of the signal in each frame, and in some cases, the number of zero points in the signal of each frame differs depending on the frequency components of the signal, and in some cases, the number of zero points in the signal There are periods when there is no.

例えば、第2図に示す波形Saについて説明すると、時
刻t1からt2までの1フレームの信号ではゼロ点が8
個であり、時刻t2からt3までの1フレームの信号で
はゼロ点が4個であり、時刻t3から時刻t4までの1
フレームの信号ではゼロ点がなく、時刻t4から時刻t
5までの1フレームの信号ではゼロ点が3個、時刻t5
から時刻t6までの1フレームの信号では信号が交流軸
線と交叉して生じるゼロ点がない、というように時間軸
上の相次ぐ1フレームの信号について、ゼロ点の個数が
それぞれ異なっていることが判かる。
For example, to explain the waveform Sa shown in FIG. 2, the zero point is 8 in the signal of one frame from time t1 to t2.
There are 4 zero points in one frame signal from time t2 to t3, and 1 zero point from time t3 to time t4.
There is no zero point in the frame signal, and from time t4 to time t
In the signal of one frame up to 5, there are 3 zero points, and at time t5
It can be seen that the number of zero points is different for successive frames of the signal on the time axis, such as in the signal of one frame from time t6 to time t6, there is no zero point that occurs when the signal intersects the AC axis. Karu.

さて、既提案においては信号Saにおける予め定めらた
一定の時間長Tfの信号部分、すなわち、各1フレーム
の信号毎に、1フレームの信号中に存在するゼロ点の個
数と関連する数で時間長が等分されるような標本化周期
Tcにり、その1フレームの信号についての標本値列が
得られるような符号化を行なってデータ量の減少を達成
するのに時間軸上で相次ぐ1フレームの信号のゼロ点の
個数をZcとした時に各1フレームの信号について、時
間長Tfが(Zc×K)等分されるような標本化周期で
、各1フレームの信号からの標本値列が得られるように
して、データ量が減少された状態での記録再生を行なっ
ているのであるが、1フレームの信号が例えば第2図中
の時刻t3からt4までのように直流信号の場合や、第
2図中の時刻t5からt6までのように、無信号期間の
ような場合には無駄な符号化が行なわれてしまうことに
なる。
Now, in the existing proposal, a signal part of a predetermined constant time length Tf in the signal Sa, that is, for each one-frame signal, the time is expressed as a number related to the number of zero points existing in the one-frame signal. In order to reduce the amount of data by performing encoding such that a sequence of sample values is obtained for the signal of one frame using a sampling period Tc whose length is divided into equal parts, it is necessary to reduce the amount of data one after another on the time axis. When the number of zero points of the signal of a frame is Zc, for each signal of one frame, the sample value sequence from the signal of each frame is obtained at a sampling period such that the time length Tf is equally divided by (Zc × K). Recording and reproducing is performed with the amount of data reduced so as to obtain , during a no-signal period, such as from time t5 to t6 in FIG. 2, unnecessary encoding will be performed.

そこで、本発明では1フレームの信号がすべて同一の標
本値をもつような場合に、その標本値の1個とその標本
値の繰返しを表わす符号とによってデータを構成し、再
生時には標本値の繰返しを表わす符号が存在する1フレ
ームの信号について、標本値を標本値の個数だけ繰返し
て利用するようにして、圧縮度の高い符号化を実現でき
るようにしたのであり、信号が音声信号のように無音時
間の多い信号の場合には特に有効に圧縮度の高い符号化
が行なわれ得るのであり、本発明においては1フレーム
の信号のゼロ点の個数をZcとした時に、各フレームの
信号について時間長Tfが{(Zc+1)K}等分され
るような標本化周期Tcで各1フレームの信号からの標
本値列が得られるようにし、また、1フレームの信号内
における標本化周期Tc毎の標本値がすべて同一か否か
を判断し、1フレームの信号内における標本化周期Tc
毎の標本値がすべて同一の場合には、1個の標本値とそ
の標本値の繰返しを表わす符号とを組合わせたデータを
得るようにしており、標本化周期Tcと、1フレームの
信号内の標本数Nと、1フレームの信号内における標本
化周期Tc毎の標本値または1個の標本値とその標本値
の繰返しを表わす符号とを組合わせたデータと、各フレ
ームを区別するために付したフレーム番号とを組にした
データを次々のフレーム毎に作り、それを順次に記憶装
置に記憶させ、再生に際しては前記の記憶装置から読出
しに次々のフレーム毎のデータをDA変換して信号の再
生を行なうようにしているのである。
Therefore, in the present invention, when the signals of one frame all have the same sample value, the data is composed of one of the sample values and a code representing the repetition of the sample value, and when the signal is reproduced, the sample value is repeated. For a single frame signal in which there is a code expressing In the case of a signal with many silent periods, encoding with a high degree of compression can be performed particularly effectively.In the present invention, when the number of zero points in one frame of the signal is Zc, the time of each frame of the signal is A sequence of sample values from each frame of the signal is obtained at a sampling period Tc such that the length Tf is divided into {(Zc+1)K} equal parts, and each sampling period Tc within the signal of one frame is Determine whether all the sampled values are the same or not, and determine the sampling period Tc within one frame of the signal.
When all sample values are the same, data is obtained by combining one sample value and a code representing the repetition of that sample value, and the sampling period Tc and the signal within one frame are In order to distinguish each frame from Create data in pairs with the assigned frame numbers for each successive frame, store them sequentially in a storage device, and when playing back, read out the data from the storage device and convert the data for each successive frame into a signal. This is done so that the playback is carried out.

次に、第1図のブロック図を参照して、前記した符号化
動作について説明する。
Next, the above-mentioned encoding operation will be explained with reference to the block diagram of FIG.

第1図に示すマイクロホンMICは音波を電気信号(音
声信号)に変換して低域濾波器LPFに与える。第1図
示の記録再生装置では、信号源としてマイクロホンMI
Cが用いられているが、信号源が他の形態の音声信号の
発生器、あるいは他の信号の発生器であってもよい。
The microphone MIC shown in FIG. 1 converts a sound wave into an electrical signal (audio signal) and supplies it to a low-pass filter LPF. In the recording/reproducing apparatus shown in FIG. 1, a microphone MI is used as a signal source.
Although C is used, the signal source may be a generator of other forms of audio signals or other signal generators.

低域濾波器LPFは、以下の実施例の説明では、それの
遮断周波数が3KHzであるとされている。
In the following description of the embodiment, the low-pass filter LPF is assumed to have a cut-off frequency of 3 KHz.

低域濾波器LPFによって3KHz以下の周波数帯域の
信号になされた音声信号は、AD変換器ADCによって
所要のビット数(以下の説明では8ビット)のデジタル
信号となされて、マイクロコンピュータを含んで構成さ
れている制御回路CCTへ与えられるが、前記したAD
変換器ADCは、クロックパルスの発生器OGからの8
KHzの繰返し周波数のパルスによってAD変換を行な
っている。
The audio signal converted into a signal in a frequency band of 3 KHz or less by the low-pass filter LPF is converted into a digital signal with the required number of bits (8 bits in the following explanation) by the AD converter ADC, which is configured to include a microcomputer. is applied to the control circuit CCT which is
The converter ADC receives 8 from the clock pulse generator OG.
AD conversion is performed using pulses with a repetition frequency of KHz.

AD変換器ADCから出力されたデジタル信号は、入力
された音声信号が常に一定の標本化周期(説明例におい
ては1/8000秒)で標本化され、それが量子化され
た8ビットのデジタル信号であり、それは制御回路CC
Tの制御の下に第1の記憶装置M1(第1のメモリM1
、あるいはバッファメモリM1)へ順次に記憶される。
The digital signal output from the AD converter ADC is an 8-bit digital signal in which the input audio signal is always sampled at a constant sampling period (1/8000 seconds in the example) and quantized. , which is the control circuit CC
A first storage device M1 (first memory M1
, or sequentially stored in the buffer memory M1).

前記したバッファメモリM1は以下の説明例では512
バイトの記憶容量を有しているものとされており、それ
は記憶容量の半分づつの2つの部分に分けられて、その
2つの部分が交互にデータの書込みとデータの読出しに
使用される。
The buffer memory M1 mentioned above is 512 in the following explanation example.
It is said to have a storage capacity of bytes, which is divided into two parts each having half the storage capacity, and the two parts are used alternately for data writing and data reading.

さて、第1図示の装置の符号化記録動作は、操作部OP
における記録釦Brが操作されることによって、第3図
に示すフローチャートに示すようなプログラムに従って
行なわれるのであり、操作部OPにおける記録釦Brが
操作されて、プログラムがスタート(第3図中の「はじ
め」)すると、ステップ(1)で制御回路CCTに設け
られている9ビツトの標本カウンタ、8ビットのゼロ点
カウンタ、16ビツトのフレームカウンタなどがリセッ
トされる。
Now, the encoding and recording operation of the apparatus shown in FIG.
When the record button Br in the operation section OP is operated, the program is executed according to the flowchart shown in FIG. Then, in step (1), the 9-bit sample counter, 8-bit zero point counter, 16-bit frame counter, etc. provided in the control circuit CCT are reset.

記録釦Brが操作される以前、すなわち、第3図示のフ
ローチャートにおける「はじめ」の前においても、第1
図示の配録再生装置の制御回路CCTは、クロックパル
スの発生器CGからのパルスを受けることにより、ステ
ップ(10)の割込み動作を行なっていて、AD変換器
ADCからのデジタル信号出力をバッファメモリM1に
順次に記憶させ、また9ビットの標本カウンタをカウン
トアップしている。
Even before the record button Br is operated, that is, before the "beginning" in the flowchart shown in the third figure, the first
The control circuit CCT of the illustrated recording and reproducing apparatus performs the interrupt operation of step (10) by receiving pulses from the clock pulse generator CG, and transfers the digital signal output from the AD converter ADC to the buffer memory. The data are sequentially stored in M1, and a 9-bit sample counter is counted up.

また、「はじめ」の以前において、9ビットの標本カウ
ンタは、それがフルカウントに達する度毎にリセットを
繰返えすようになされている。
Also, before the beginning, the 9-bit sample counter is repeatedly reset each time it reaches a full count.

ステップ(2)でバッファメモリM1から記憶されてい
た標本値を読出すと共に、9ビットの標本カウンタを1
だけカウントアップする。
In step (2), the sample value stored in the buffer memory M1 is read out, and the 9-bit sample counter is set to 1.
Count up only.

ステップ(3)では、前記のステップ(2)で読出した
標本値の符号が、その直前の標本値の符号と同一かどう
かをみて、符号の変化がなかった時はゼロ点ではないと
してステップ(2)へ戻り、また符号の変化があった時
にはステップ(2)で読出した標本値がゼロ点であると
してステップ(4)に進みステップ(4)では8ビット
のゼロ点カウンタを1だけカウントアップする。
In step (3), it is checked whether the sign of the sample value read in step (2) is the same as the sign of the sample value immediately before it, and if there is no change in sign, it is determined that the point is not zero and step ( Return to step 2), and if there is a change in sign, the sample value read in step (2) is assumed to be the zero point, and the process proceeds to step (4). In step (4), the 8-bit zero point counter is counted up by 1. do.

ステップ(5)で、バッファメモリM1から順次に読出
した標本値の個数が256(または512)に達したか
どうかを9ビツトの標本カウンタの計数値で調べて、バ
ッファメモリM1から読出した標本値の個数が256に
達したら(つまり、ステップ(2)〜(4)を256回
繰返したら)、ステップ(6)に進み、また、バッファ
メモリM1から読出した標本値の個数が256に達して
いなかったら、ステップ(2)に戻る。
In step (5), it is checked whether the number of sample values sequentially read from the buffer memory M1 has reached 256 (or 512) using the count value of the 9-bit sample counter, and the sample value read from the buffer memory M1 is checked. When the number of sample values reaches 256 (that is, after repeating steps (2) to (4) 256 times), proceed to step (6), and if the number of sample values read from the buffer memory M1 has not reached 256. Then return to step (2).

ここで、前記のようにバッファメモリM1から読出され
た標本値の個数256は、第2図に示す信号Saの時簡
長Tfの1フレームの信号について、AD変換器ADC
が一定の標本化周期(1/8000秒)で標本抽出を行
なって得た標本値の個数であって、その個数256は1
フレームの信号の時間長Tfと対応しているものである
Here, the number 256 of sample values read out from the buffer memory M1 as described above is calculated by the AD converter ADC for one frame of the signal Sa shown in FIG.
is the number of sample values obtained by sampling at a constant sampling period (1/8000 seconds), and the number 256 is 1
This corresponds to the time length Tf of the frame signal.

ステップ(6)で、8ビツトのゼロ点カウンタの計数値
Zcと、予め定められた数Kと、1フレームの信号の時
間長Tfを表わす数256とを用いて、その1フレーム
の信号における標本値列を得るのに必要とされる標本化
周期Tcを計算すると共に、標本数Nを計算する。
In step (6), using the count value Zc of the 8-bit zero point counter, the predetermined number K, and the number 256 representing the time length Tf of the signal of one frame, the sample in the signal of one frame is calculated. The sampling period Tc required to obtain the value sequence is calculated, and the number of samples N is also calculated.

標本化周期=Tc=256/(Ze+1)K標本数N=
256/Tc 次いで、ステップ(7)では、バッファメモリM1から
、前記した標本化周期Tcが適用されて標本値列が取り
出されるべき1フレームの信号について、前記した標本
化周期Tc毎の標本値を順次に読出すために、9ビット
の標本カウンタ(アドレスカウンタ)のTcおきの計数
値をアドレス信号としてバッファメモリM1から順次に
N個の標本値を読出し、読出されたN個の標本値がすべ
て同一の値の場合には、1個の標本値にその標本値が繰
返えされることを表わす符号を付加したものと、16ビ
ットのフレームカウンタの計数値Fcが示すフレーム番
号と、標本数Nと、標本化周期Tcとを組にしたデータ
を作り、それを第2の記憶装置M2(第2のメモリM2
)に記憶させてステップ(8)に進み、また、読出され
たN個の標本値が同一でないときはN個の標本値と、1
6ビットのフレームカウンタの計数値Fcが示すフレー
ム番号と標本数Nと、標本化周期Tcとを組にしたデー
タを作り、それを第2の記憶装置M2(第2のメモリM
2)に記憶させてステップ(8)に進む。
Sampling period=Tc=256/(Ze+1)K Number of samples N=
256/Tc Next, in step (7), sample values for each sampling period Tc are extracted from the buffer memory M1 for one frame of the signal to which the sampling period Tc is applied and a sample value sequence is to be taken out. In order to read out sequentially, N sample values are sequentially read from the buffer memory M1 using the count value of the 9-bit sample counter (address counter) at intervals of Tc as an address signal, and all of the N sample values that have been read out are read out sequentially from the buffer memory M1. In the case of the same value, a code indicating that the sample value is repeated is added to one sample value, the frame number indicated by the count value Fc of the 16-bit frame counter, and the number of samples N. and the sampling period Tc, and store it in the second storage device M2 (second memory M2
) and proceed to step (8). If the read N sample values are not the same, the N sample values and 1
Data is created in which the frame number indicated by the count value Fc of the 6-bit frame counter, the number of samples N, and the sampling period Tc are combined, and the data is stored in the second storage device M2 (second memory M2).
2) and proceed to step (8).

ステップ(8)では、16ビットのフレームカウンタを
1だけカウントアップする。
In step (8), the 16-bit frame counter is counted up by one.

ステップ(9)では、16ビットのフレームカウンタが
フルカウントになっているか、あるいは停止釦Bsが操
作されているかをみて、フレームカウンタがフルカウン
トになっていたり、あるいは停止釦Bsが操作されてい
る状態であればおわりとなり、そうでなければステップ
(2)に戻って、上記の各ステップを繰返えす。
In step (9), it is checked whether the 16-bit frame counter has reached a full count or whether the stop button Bs has been operated. If so, it is over, and if not, return to step (2) and repeat each of the above steps.

これまでの説明より明らかなように、第2のメモリM2
には各1フレームの信号について、標本化周期Tcのデ
ータと、標本数Nのデータと、標本値列または1個の標
本値とそれの繰返しを表わす符号と、フレーム番号Fc
(フレームカウンタの計数値Fc)などが組となったデ
ジタル信号が記憶されるが、これは第1メモリM1(バ
ッファメモリM1)に記憶されていたものとのデジタル
信号に比べて大巾にデータ量が減少されているものとな
っているのであり、記録時に行なわれた前述のような符
号化により、データ量が減少され、小容量のメモリによ
って、長時間の音声信号の記録再生を可能とする。
As is clear from the explanation so far, the second memory M2
For each one-frame signal, data of sampling period Tc, data of number of samples N, a sample value sequence or one sample value and a code representing its repetition, and a frame number Fc are included.
(frame counter count value Fc), etc., is stored, but this is a much wider data set than the digital signal stored in the first memory M1 (buffer memory M1). Due to the above-mentioned encoding performed during recording, the amount of data is reduced, making it possible to record and play back audio signals over long periods of time with a small capacity memory. do.

次に、前記のようにして第2のメモリM2に記憶された
信号を読出して、音声信号を再生させる場合について、
第4図に示すフローチャートをも参照して説明する。
Next, regarding the case where the signal stored in the second memory M2 as described above is read out and the audio signal is reproduced,
This will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

第1図示の装置における操作部OPの再生釦Bpが操作
されて、第4図示のプログラムがスタート(第4図の「
はじめ」)し、まずステップ(1P)でフレームカウン
タ、標本カウンタがリセットされ、ステップ(2P)で
第2のメモリMcから1フレームの信号内の標本数Nと
標本化周期Tcのデータ、標本値の繰返しを表わすデー
タなどを読出し、次に、ステップ(3P)では第2のメ
モリM2から標本値が記憶された順に1つづつ読出され
て、あるいは1つの標本値が所要回舷だけ繰返し読出さ
れてDA変換器DAC1へ与えられ、また、標本化周期
TcのデータがDA変換器DAC2へ与えられる。
When the playback button Bp of the operation unit OP in the device shown in FIG. 1 is operated, the program shown in FIG. 4 starts ("
First, in step (1P), the frame counter and sample counter are reset, and in step (2P), the number of samples N in the signal of one frame, the data of the sampling period Tc, and the sample value are retrieved from the second memory Mc. Then, in step (3P), the sample values are read out from the second memory M2 one by one in the order in which they were stored, or one sample value is read out repeatedly for the required number of turns. Data with a sampling period Tc is applied to the DA converter DAC2.

ステップ(4P)では、ステップ(2P)〜(5P)の
一巡の所要時間が、標本化周期Tcの示す時間長と一致
するように時間待ちを行なう。
In step (4P), a time wait is performed so that the time required for one round of steps (2P) to (5P) matches the time length indicated by the sampling period Tc.

1/8000=(Tc−1)(プログラムループ時間)
+{ステップ(2P)、ステップ(3P)、ステップ(
5P)及びステップ(4P)の固定部分}の時間、ステ
ップ(5P)では、N個の標本値の読出しが終了したか
否かを判定し、未だに終了していなかったならばステッ
プ(2P)へ戻り、終了していればステップ(6P)へ
進む。
1/8000=(Tc-1) (program loop time)
+ {Step (2P), Step (3P), Step (
5P) and the fixed part of step (4P)}, in step (5P), it is determined whether reading of N sample values has been completed, and if it has not been completed yet, the process proceeds to step (2P). Return, and if completed, proceed to step (6P).

ステップ(6P)ではフレームカウンタがフルカウント
になったか、あるいは停止釦Brが操作されたかをみて
、フレームカウンタがフルカウントになっていたり、あ
るいは停止釦Bsが操作された状態であればおわり、否
であればステップ(2P)へ戻る。
In step (6P), check whether the frame counter has reached a full count or whether the stop button Br has been operated, and if the frame counter has reached a full count or the stop button Bs has been operated, it is over, or not. If so, return to step (2P).

前記したステップ(4P)におけるDA変換器DAC1
、DAC2へのデジタルデータの供給によって、DA変
換器DAC1からは1フレームの信号内における次々の
標本値と対応するアナログ信号が可変通過帯域型の低域
濾波器VLPFへ入力信号として供給され、また、DA
変換器DAC2からは1フレームの信号における標本値
の標本化周期Tcと対応するアナログ信号が可変通過帯
域型の低域濾波器VLPFへそれの制御信号として与え
られる。
DA converter DAC1 in the above step (4P)
, by supplying digital data to DAC2, analog signals corresponding to successive sample values within one frame signal are supplied as input signals from the DA converter DAC1 to the variable passband type low-pass filter VLPF, and , D.A.
From the converter DAC2, an analog signal corresponding to the sampling period Tc of the sample value in one frame signal is given to the variable pass band type low pass filter VLPF as its control signal.

第5図は、DA変換器DAC1、DAC2の部分と可変
通過帯域型の低域濾波器VLPFの構成例とを示すブロ
ック回路図であって、可変通過帯域型の低域濾波器VL
PFは、それの遮断周波数の可変範囲における高い方の
遮断周波数が抵抗R5,R6とコンデンサC1、C2に
よって定められ、また、遮断周波数の可変範囲におけろ
低い方の遮断周波数は、抵抗R6、R7とコンデンサC
1、C2とによって決められ、さらに、前記した遮断周
波数の可変範囲の中間の周波数値は、DA変換器DAC
2に入力される標本化周期Tcのデータ入力によって切
換えらねるアナログスイッチASWと、それぞれ直列に
接続されている可変抵抗器R2、R3を可変して、標本
化周期Tcのデータと対応してそれぞれ所定の周波数値
となるように調整される。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a configuration example of the DA converters DAC1 and DAC2 and a variable pass band type low pass filter VLPF, and the variable pass band type low pass filter VL
In the PF, the higher cut-off frequency in the variable range of cut-off frequency is determined by resistors R5, R6 and capacitors C1, C2, and the lower cut-off frequency in the variable range of cut-off frequency is determined by resistors R6, R7 and capacitor C
1 and C2, and furthermore, the intermediate frequency value of the cut-off frequency variable range described above is determined by the DA converter DAC.
The analog switch ASW, which is switched in response to the data input of the sampling period Tc input to 2, and the variable resistors R2 and R3, which are connected in series, are varied, respectively, in response to the data of the sampling period Tc. The frequency is adjusted to a predetermined frequency value.

標本化周期Tcと、標本化周期Tcに対応する標本化周
波数fsと、低域濾波器の遮断周波数fcとの対応関係
の一例を次の第1表に示す。
An example of the correspondence between the sampling period Tc, the sampling frequency fs corresponding to the sampling period Tc, and the cutoff frequency fc of the low-pass filter is shown in Table 1 below.

第5図に示されている可変通過帯域型の低域濾波器VL
PFは、DA変換器DAC2に与えられた標本化周期T
cのデータの値によって、アナログスイッチASWで選
択された抵抗により増幅器A1の利得が変わり、それに
従ってフォトカプラPC1、PC2におけるフォトダイ
オードPd、Pdの発光量が変化することによる感光抵
抗体(例えばCdS)VR、VRの抵抗値の変化によっ
て遮断周波数が変わり、通過帯域が可変制御されるので
ある。なお、第5図中において、R1、R4,R5〜R
6は抵抗、R2、R3は可変抵抗器、A1、A2は増幅
器、C1、C2はコンデンサ、PC1、 。
Variable passband type low-pass filter VL shown in FIG.
PF is the sampling period T given to the DA converter DAC2
Depending on the data value of c, the gain of amplifier A1 changes depending on the resistance selected by analog switch ASW, and the amount of light emitted by photodiodes Pd and Pd in photocouplers PC1 and PC2 changes accordingly. ) The cutoff frequency changes depending on the change in the resistance value of VR, and the passband is variably controlled. In addition, in FIG. 5, R1, R4, R5 to R
6 is a resistor, R2 and R3 are variable resistors, A1 and A2 are amplifiers, C1 and C2 are capacitors, and PC1.

PC2はフォトカプラである。PC2 is a photocoupler.

以上の説明から明らかなように、本発明の信号の符号化
記憶再生装置は、信号を所定の標本化周期で標本化し量
子化する手段と、前記の手段によって得たデジタル信号
を第1の記憶手段に記憶する手段と、予め定められた時
間長Tfの信号区間を1フレームの信号とし、その1フ
レームの信号中におけるゼロ点の個数Zcを計測する手
段と、前記した1フレームの信号の時間長Tfを{ゼロ
点の個数の計測値Zc)+1)の数値で除して得た商を
、さらに予め定められた数で除して、標本化周期Tcを
得る手段と、前記したフレームの信号の時間長Tfを標
本化間隔Tcで除して1フレームの信号内の標本数Nを
得る手段と、1フレームの信号内における標本化周期T
c毎の標本値を得る手段と、1フレームの信号内におけ
る標本化周期Tc毎の標本値がすべて同一か否かを判別
する手段と、1フレームの信号内における標本化周期T
c毎の標本値がすべて同一の場合には、1個の標本値と
その標本値の繰返しを表わす符号とを組合わせたデータ
を得るようにする手段と、標本化周期Tcと、1フレー
ムの信号内の標本数Nと、1フレームの信号内における
標本化周期Tc毎の標本値または1個の標本値とその標
本値の繰返しを表わす符号とを組合わせたデータと、各
フレームを区別するために付したフレーム番号とを組に
したデータを次々のフレーム毎に作り、それを順次に第
2の記憶手段に記憶させる手段と、第2の記憶手段から
読出した次々のフレーム毎のデータをDA変換して信号
を再生する手段とからなる信号の符号化記憶再生装置で
あって、本発明装置では1フレームの信号がすべて同一
の標本値を示すときは1個の標本値とそれの繰返しを表
わす符号とによって標本値列のデータを構成するために
、データ量の圧縮が高度に行なわれ得るのであり、特に
無音期間の多い音声信号についてはデータ量の大巾な減
少が達成できることは勿論のこと、構成の簡単な記録装
置によって、記録再生が良好に行なわれるのであり、本
発明により既述した従来の問題点は良好に解決される。
As is clear from the above description, the signal encoding, storage and reproducing apparatus of the present invention includes means for sampling and quantizing a signal at a predetermined sampling period, and a first storage for storing the digital signal obtained by the above means. a means for storing a signal section of a predetermined time length Tf as a signal of one frame, a means for measuring the number of zero points Zc in the signal of one frame, and a time of the signal of one frame as described above. Means for obtaining the sampling period Tc by further dividing the quotient obtained by dividing the length Tf by the numerical value of {measured value of the number of zero points Zc) + 1), means for obtaining the number of samples N in one frame of the signal by dividing the signal time length Tf by the sampling interval Tc; and a sampling period T in one frame of the signal.
means for obtaining sample values for each sampling period Tc; means for determining whether all sample values for each sampling period Tc within one frame signal are the same;
means for obtaining data in which one sample value is combined with a code representing repetition of the sample value when all sample values for each c are the same; a sampling period Tc; Distinguish each frame from data that combines the number of samples N in a signal and a sample value for each sampling period Tc in a signal of one frame or one sample value and a code representing the repetition of that sample value. means for creating data in pairs with frame numbers assigned for each successive frame for each successive frame and sequentially storing the data in a second storage means; A signal encoding storage/reproduction device comprising means for performing DA conversion and reproducing the signal, and in the device of the present invention, when the signals of one frame all indicate the same sample value, one sample value and its repetition are used. Since the data of the sample value sequence is composed of codes representing In this regard, recording and reproduction can be performed satisfactorily by a recording device having a simple configuration, and the above-mentioned conventional problems can be satisfactorily solved by the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の符号化記憶装置を含んで構成された記
録再生装置の一実施態様のブロック図、第2図は説明用
の波形例図、第3図及び第4図は説明用のフローチャー
ト、第5図は可変通過帯域型の低域濾波器及び、その関
連部分のブロック回路図である。 MIC・・・マイクロホン、LPF・・・低域濾波器、
ADC・・・AD変換器、CG・・・クロックパルス発
生器、CCT・・・マイクロコンピュータを含んで構成
された制御回路、OP・・・操作部、Br・・・記録釦
、Bp・・・再生釦、Bs・・・停止釦、M1・・・第
1の記憶装置(バッファメモリ)、M2・・・第2の記
憶装置、DAC1、DAC2・・・DA・・・変換器、
VLPF・・・可変通過帯域型の低域濾波器 梵 4 閉
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a recording/reproducing apparatus including the encoding storage device of the present invention, FIG. 2 is a waveform example diagram for explanation, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explanation. The flowchart and FIG. 5 are block circuit diagrams of a variable passband type low-pass filter and its related parts. MIC...Microphone, LPF...Low pass filter,
ADC...AD converter, CG...clock pulse generator, CCT...control circuit including a microcomputer, OP...operation unit, Br...record button, Bp... Play button, Bs...stop button, M1...first storage device (buffer memory), M2...second storage device, DAC1, DAC2...DA...converter,
VLPF...Variable pass band type low pass filter 4 Closed

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 信号を所定の標本化周期で標本化し量子化する手段と、
前記の手段によって得たデジタル信号を第1の記憶手段
に記憶する手段と、予め定められた時間長Tfの信号区
間を1フレームの信号とし、その1フレームの信号中に
おけるゼロ点の個数Zcを計測する手段と、前記した1
フレームの信号の時間長Tfを{(ゼロ点の個数の計測
値Zc)+1}の数値で除して得た商を、さらに予め定
められた数で除して、標本化周期Tcを得る手段と、前
記した1フレームの信号の時間長Tf標本化間隔Tcで
除して1フレームの信号内の標本数Nを得る手段と、1
フレームの信号内における標本化周期Tc毎の標本値を
得る手段と、1フレームの信号内における標本化周期T
c毎の標本値がすべて同一か否かを判別する手段と、1
フレームの信号内における標本化周期Tc毎の標本値が
すべて同一の場合には1個の標本値と、その標本値の繰
返しを表わす符号とを組合わせたデータを得るようにす
る手段と、標本化周期Tcと、1フレームの信号内の標
本数Nと、1フレームの信号内における標本化周期Tc
毎の標本値または1個の標本値とその標本値の繰返しを
表わす符号とを組合わせたデータと、各フレームを区別
するために付したフレーム番号とを組にしたデータを次
々のフレーム毎に作り、それを順次に第2の記憶手段に
記憶させる手段と、第2の記憶手段から読出した次々の
フレーム毎のデータをDA変換して信号を再生する手段
とからなる信号の符号化記憶再生装置
means for sampling and quantizing the signal at a predetermined sampling period;
A means for storing the digital signal obtained by the above means in the first storage means, and a signal section of a predetermined time length Tf is defined as one frame signal, and the number of zero points Zc in the one frame signal is determined. Measuring means and the above-mentioned 1
Means for obtaining the sampling period Tc by further dividing the quotient obtained by dividing the time length Tf of the frame signal by the numerical value of {(measured value Zc of the number of zero points) + 1} by a predetermined number. and means for dividing the time length Tf of the signal of one frame by the sampling interval Tc to obtain the number of samples N in the signal of one frame;
means for obtaining sample values at each sampling period Tc within a frame signal; and a sampling period Tc within one frame signal.
means for determining whether all sample values for each c are the same; 1.
means for obtaining data that is a combination of one sample value and a code representing repetition of the sample value when all the sample values for each sampling period Tc in the signal of the frame are the same; sampling period Tc, number of samples N in one frame signal, and sampling period Tc in one frame signal
For each successive frame, the data is a set of data that is a combination of each sample value or one sample value and a code representing the repetition of that sample value, and a frame number assigned to distinguish each frame. A method for encoding, storing and reproducing a signal, which comprises a means for creating and sequentially storing it in a second storage means, and a means for reproducing the signal by DA converting the data of each successive frame read from the second storage means. Device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0457373A2 (en) * 1985-06-06 1991-11-21 Picotrin Technology, Inc. An information signal delay system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0457373A2 (en) * 1985-06-06 1991-11-21 Picotrin Technology, Inc. An information signal delay system
EP0457373A3 (en) * 1985-06-06 1992-01-29 Picotrin Technology, Inc. An information signal delay system

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