JPS5936447A - デイジタル信号の圧縮回路 - Google Patents

デイジタル信号の圧縮回路

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JPS5936447A
JPS5936447A JP14585582A JP14585582A JPS5936447A JP S5936447 A JPS5936447 A JP S5936447A JP 14585582 A JP14585582 A JP 14585582A JP 14585582 A JP14585582 A JP 14585582A JP S5936447 A JPS5936447 A JP S5936447A
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JP
Japan
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bit
bits
digital signal
input
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP14585582A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaoru Kobayashi
薫 小林
Taku Uchiumi
内海 卓
Yasuhiro Yamada
恭裕 山田
Shiyouichirou Saitou
斎藤 渉一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Nippon Victor KK
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Nippon Victor KK
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd, Nippon Victor KK filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP14585582A priority Critical patent/JPS5936447A/ja
Publication of JPS5936447A publication Critical patent/JPS5936447A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/007Volume compression or expansion in amplifiers of digital or coded signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/50Conversion to or from non-linear codes, e.g. companding

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)

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 本発明はディジタル信号の圧縮回路に係り、特に差分パ
ルス符号変調信号(DPCM信号)を、低い伝送ビット
レートで伝送できるディジタル信号の圧縮回路に関する
従来技術 従来より、読値の複数個の標本値から適当な演算を行な
って次の標本値の予測値を求め、それと実際の標本値と
の差信号を符号化して伝送する予測符号化が知られてお
り、標本値間の相関が大きい信号はど予測精度が上がり
、差信号の実効振幅が減少し、それが符号化ビット数の
直接的な節減に相当するので高能率の符号化ができると
いう萄長を有している。上記の符号化にパルス符号変調
(PCM)を用いるのが、DPCMであり、その符号器
及び復号器の構成の一例について第1図(A) 、 (
B)に示すブロック系統図と共に説明する。
第1図(5)において、入力端子1に入来したアナログ
情報信号(例えはオーディオ信号、ビデオ信号)は、A
GC回路2を通してA/D変換器3に供給され、ここで
アナログ−ディジタル変換されてPCM信号とされる。
このPCM信号は減算器5の非反転入力端子に供給され
る一万、遅延回路4に供給され、ここで例えは1椰本期
間遅延された後、減算器5の反転入力端子に印加される
これにより、tFIC算器5からはA/l)変押器3の
出力P CM信号から遅延回路4の出力遅延PCM信号
を差し引いて得た差分信号が取り出される。
この差分信号はA/D変換器3の出力PCM信号に比し
、レベル分布範囲が通常かなり狭いので、量子化数を減
らすことが可能となる。そこで、この差分信号は圧縮回
路6に供給され、ここで直線量子化、折線量子化、可変
長量子化、適応形制御又は非線形量子化のうちのいずれ
か−に基づいて圧縮が行なわれ伝送ビットレートを低く
される。
なお、直線量子化は高周波数、大入力時に歪を生じやす
く、適応形制御及び可変長量子化は回路が複雑であるの
で、一般には折線量子化又は非線形量子化が採用される
圧縮回路6から取り出されたDPCM信号は、出力端子
7より記録媒体(例えば磁気テープ、ディスクなど)そ
の他の伝送路を介し゛C第1図03)に示す復号器の入
力端子8より伸長回路9に供給される。伸長回路9は圧
縮回路6とは逆の動作を行なってDPCM信号をもとの
差分信号に戻す。加算器10はその出力ディジタル4m
号を遅延回路11により例えば1標本期間遅延された遅
延信号と上記伸長回路9よりの差分信号と・を夫々加算
しても七のPCM信号を得る。このPCM信号はD/A
変換器12によりティシタルーアナログ変換されてアナ
ログ信号とされた後出力端子13より取り出される。
発明が解決しようとする間鴎点 第1図(5)に示す減算器5の入力PCM信号が夫々1
2ビツトであるものとすると、その出力差分信号は13
ビツトとなる。圧縮回路6はこの13ビツトのディジタ
ル信号(差分信号)を例えば折れ線圧縮をして8ビツト
にして出力するものとすると、このときの圧縮計算には
8(ビット) x 213(ワード〕のリード・オンリ
・メモリ(ROJ、すなわち8にバイトのROMから読
み出したデータを会衆とし、回路構成が複雑で高価であ
るという欠点があった。
そこで、本発明は圧縮計算を行なう前に上位の1又は複
数ビットをリミットすることにより、回路構成が簡単で
安価なディジタル信号の圧縮回路を提供するこ吉を目的
とする。
問題点を解決するための手段 本発明は、−障子化ビット数nの2の補数表現された入
力ディジタル信号の上位の01ビツト(ただし、mは複
数で、n−m)k)の値がすべて同−論理値か否かを検
出する検出回路と、入力ディジタル18号が第1のデー
タ入力端子に供給され、(n−m+1)ビットの最大値
が第2の1−タ入力喘子に供給され、更に上記検出回路
の出力検出信号がセレクト端子に印加されて入力ディジ
タル信号の上位のmビットがすべて同−論理値のときは
入力ディジタル信号の下位仙の(n −m )ビットに
符号ビットを付加した計(n−m+1)ビットのデータ
を出力し、−上記mビットが異なる調理1直のときは正
又は負の(n−m+1)ビットの最大値のデータを出力
するデータセレクタ手段と、このデータセレクタ手段の
(n−m+1)ビットのディジタル信号を更に1ビツト
以上の一定ビット数を低減してにビットのディジタル信
号を出力する圧縮器とより構成したものであり、以下そ
の一実施例について第2図乃至第4図七共に説明する。
実施例 第2図は本発明になるディンタル信号の圧縮回路の一実
施例の回路系統図について示す傘寺。本発明回路は第1
図(〜に示す圧縮回路6の改良(こ関するものであり、
第2:Aに示す入力端子15−1〜15−13には13
ビツトのディジタル1言号(具体的Cごは前記差分信号
)が入来する。この13ビツトの差分信号は例えば2の
補数表示で表わされ、そのモースト・シグニフイカント
・ビット(MSB)は符号ビットであり、入力端子15
−13に供給される。イメヒって、入力端子15−1に
は13ビツトの差分信号のリースト・シグニフイカント
・ビット(LSB)が供給される。また入力端子16−
1〜16−10には」0ビツトの正の最大値、すなわち
r0]、111111.11Jが入来する。
上記13ビットの差分信号のうち入力端子15−10〜
15−1に入来した下イS7側の10ビツトの信号は、
データセレクタ17のW、1のデータ入力端千人に並夕
11に印加され、他力、入力端子16−1〜16−10
に入来した10ヒツトの正の最大1[Cを示すデータは
データセレクタ17の第2のデータ入力端子Hに並列l
こ印υ口される。このデータセレクタ]7は例えtオフ
4LS157なる製管の和積回路が3個用いたwt成と
されており、後述するセレクトi子S及びゲートaA子
Gの入力信号の値lこよって、10ビツトの出力端子Y
には次表に示す信号が選択出力される。
ただし、上記表中、ゲート端子Gに「1」 、セレクト
端子Sに10」なる信号が入来することは第2図に示す
回路構成ではありえないので、そのときの出力端子Yか
らの出力は「×」で示して沙)す、また出力端子¥の出
力「0」は10ビツトの出力がオールrOJであること
をベクトル表示で示している。
一方、前記13ビツトの差分信号のうち、入力端子15
−13〜15−10に入来した上位4ビツトの信号は2
人力排他的論理和回路18.19及び20のいずれかに
供給される。すなわち、排他的論理和回路18は入力端
子15−13に入来した符号ビット(第1ビツト目のデ
ータ)と入力端子15−10に入来した第4ビツト目の
データとが夫々供給される。また排他的論理和回路19
は上記符号ビットと、入力端子15−11に入来した第
3ビツト目のデータとが夫々供給され、丈に排他的論理
和回路20は上記符号ビットと、入力端子15−12に
入来した第2ビツト目のデータとが夫々供給される。排
他−力の入力端子に印加される。従って、差分信号の!
’2.M3及び第4ビツト目のデータが符号ビット・と
同一の論理値のときには、論理1−0」の信号が01も
回路21より出力され、他力、第2.第3及び第4ビツ
ト目のデータのいずれか−又は二以−ヒの論理値が符号
ビットと異なる値のときは、論B)! r I Jの信
号がOR回路21より出力されることになる。
ここで、差分信号の第2.第3及び第4ビツト目のデー
タが符号ビットと同一の論理値であるときは、13ビツ
トの差分信号が10ビツトで表わされる正又は亀の最大
値よりも絶対値が小なるレベルを示しているときである
。これに対して、差分信号の第2.第3及び第4ビツト
目のデータのいずれか−又は二以上のデータが符号ビッ
トと異なるときは、13ビツトの差分信号が10ビツト
の正又は負の最大1直よりも絶対値が犬なるレベルを示
している。そこで、本実施例では後述する如く差分信号
の第2.第3及び第4ビツト目のデータのいずれか−又
は二以上のデータが符号ビットと異なるときは、そのと
きの差分信号が正であるときは正の10ビツトの最大値
を後述する圧縮器24へ出力し、差分信号が負であるき
きは負の10ビツトの最大値を圧縮器24へ出力するよ
うにしたものであり、これにより新開リミッタ特性を圧
縮器24の入カデイジタルイぎ号に付与するようにした
ものである。
従って、OR回路21の出力信号は、入力差分信号の絶
対イ直が所定値よりも大レベルを示しているときは論理
「1」と7)す、所定値よりも小レベルを示していると
きは論理「OJとなり、データセレクタ17のセレクト
端子Sに印加される一方、AND回路22に供給され、
ここで入力端子15−13よりの差分信号の符号ビット
と論理積をとられた後データセレクタ17のゲート端子
Gに印加される0 これにより、データセレクタ17の10ビ°ントの出力
端子Yからは前記表よりわかるように、差分信号の嶋2
〜第4ビットがいずれもその符号ビットと同一の論理値
のときは(すなわち小レベル入力時〕、符号ビットの値
がrlJ  、rOJのいずれの場合であっても、デー
タセレクタ17のセレクト端子S及びゲートQ’ltA
子Gの肉入力信号は共に「0」となるので、絹1のデー
タ入力端子Aに入来した井分信号の下位側の10ビツト
がそQ)まま出力される。ただし、データセレクタ17
の出力端子Yの最上位ビットの出力は、OR回路23に
より差分信号の符号ビットとf%j理和をとられるため
、差分信号が正のときには01(、回路23より論理「
0」の信号が出力され、負のときにはOR回路23より
論理「1」の信号が出力される。従って、ギ分信号の第
2〜川4ビツトがG1ずれもその符号ビットと同一の論
理値のときには、入力差分信号の下位側の9ビツトのデ
ータに、01(、回路23からの信号が符号ビットとし
て最上位ビットに付加された計10ビットのディジタル
信号が圧縮器24に供給される。
他方、差分信号の第2〜第4ビツト目のデー〃のいずれ
かが符号ビットと異なる論理;直であるときは(すなわ
ち大レベル入力時)、差分信号が正であるときは前を己
表よりわかるようにデータセレクタ17の出力端子Yよ
り縞2のデータ入力端子Bに入力される正の10ビツト
の最大値r0111111111Jがそのまま圧縮器2
4へ出力される。また差分信号が負であるときはゲート
端子G及びセレクト端子Sの両方共に論理rlJの信号
が印〃口されるから、前記表より出力端子Yの出力信号
の10ビツトはすべて「0」となる。このとき入力端子
15−13に入来する符号ビットは差分信号が負である
から「1」であり、従って0凡回路23の出力信号は論
理「1」となる。すなわち、差分信号の負の大レベル入
力時には、(JR回路23の出力信号が論理「1」で、
他の9ビツトはすべて論理「0」の10ビツトの負の最
大値rlo00000000Jが圧縮器24に供給され
る。
従って、入力端子15−1〜15−13に入来した13
ビツトの差分信号は、第3図に示す如きリミッタ特性を
付与されて10ビツトに変換されて圧縮器24へ出力さ
れる。ここで、第3図中、±MAXは夫々10ビツトの
最大値を示し、また±MAXQ月11の入出力特性は@
線遺子化物性を示す。
圧イ16器24は従来より公知のROMテーブルを使用
する回路構成とされており、セリえは第4図に示ず如き
折線電子化入出力特性を有しており、10ビツトの入力
ディジタル信号を8ビツトのディジタル信号に変換して
出力する。すなわち、・A4図に示すように、10ビツ
トの正の最大値[0111111111t+511のレ
ベルを示しており、これは127のレベルに相当する8
ビツトの正の最大値1”0IIIIIIIJに圧縮され
て出力され、10ビツトの負の最大値rloo0000
000Jは−512のレベルを示しており、これは−1
28のレベルに相当する8ビツトの負の最大値r100
00000Jに圧縮さねて出力される。ただし、+31
〜−32の小入力レベルは圧縮されることなく+31〜
−32のレベルでそのまま出力される。
このようにして、圧縮器24からは第4図に示す如く入
力レベルが大きくなるにつれて量子化が粗くなる圧縮が
行なわれて量子化数8ビツトのディジタル信号が出力端
子24へ出力される。ここで、圧縮器24は10ビツト
を8ビツトに圧縮する回路であるから、圧縮計算には8
(ビット〕×210(ワード)のR(’)Mlすなわち
従来に比し百の容量のIKバイトのROMから読み出し
たデータのみですべての圧縮計算を行なうことがでさる
0効果 IJ  上述のη口く、本発明によれば、入力ディジタ
ル信号の量子化ピッ) t!7を低域して出力する圧縮
器の入力段に、リミッタ特性を有する回路を設けたので
、圧縮器の入力ディジタル信号の量子化ビット数を従来
にくらべて低減でき、よって圧縮器において使用される
H、 OMとして従来にくらべて小flるTJ ”FB
のROMを使用するこ、とができ、これにより圧7オ器
の回路構成を簡略化できると共に安価に構成することつ
≦でき、また上記リミッタ特性を有する回路は直線妻子
化領域が広いので、出力信号に生Cるノイズの発生の利
金が(4来乏同じである入力レベルtX囲を比較的仄く
とることができ、更に上記リミッタ、′時性プ)5付与
される大レベルの入力デイジタル信号:()イ入来する
確1は、一般廿賛(こ関するオーデ・イ第1ざ号等の4
合は極めて低いので効果的であり、鉤にオーアイ第11
号をA G Cjgl路を連してからP CM信号に変
撲されたディジタル信号の圧縮に好適である等の時長を
有するものである。
【図面の簡単な説明】
、IX 1 iA 1)! 、 (B)はD P CM
符号器及び復号η心の構成の一例を示rブロック系統図
、第2図は本発明回路の一実施例を示す回路糸欣図、4
43図は本発明回路の壁部の入出力巧曲を示す図、第4
図はタル2図図示のH:綿器の入出力特性の一例を示す
図である。 1・・・アナログ信号入力端子、5・響・減算器、6・
・・圧縮回路、7,25・・・ディジタル信号出力端子
、15−1〜15−13・―・ディジタル信号入力端子
、16−1〜16−10−・10ビット最大値信号入力
端子、17e・・データセレクタ、18〜20・Φ・排
他的論理和回路、240・圧縮器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力ディジタル信号の量子化ビット数nを2ビット以上
    の一定ビット数低減してにビット(ただし、n>k)の
    ディジタル信号を出力するディジタル信号の圧縮回路に
    おいて、上記量子化ビット数nの入力ディジタル信号の
    上位のmビット(ただし、mは複数で、n−m>k)の
    値がすべて同−論理値か否かを検出する検出回路と、該
    入力ディジタル信号が第1のデータ入力端子に供給され
    、(n−m+1)ビットの最大値が第2のデータ入力端
    子に供給され、更に該検出回路の出力検出%j号がセレ
    クト端子に印加されて該入力ディジタル信号の上位のm
    ビットがすべて同−論理値のときは該入力ディジタル信
    号の下位側の(n−m)ビットに符号ビットを付加した
    計(n−m+1)ビットのデータを出力し、核mビット
    が異なる論理1はのときは正又は負の該(n−m+1)
    ビットの最大値のデータを出力するデータセレクタ手段
    と、該データセレクタ手段の(n−m+1)ビットのデ
    ィジタル信号を更に1ビット以上の一定ビット数を低減
    してにビットのディジタル信号を出力する圧縮器きより
    構成したことを特徴とするディジタル信号の圧縮回路。
JP14585582A 1982-08-23 1982-08-23 デイジタル信号の圧縮回路 Pending JPS5936447A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2607990A1 (fr) * 1986-12-09 1988-06-10 Sony Corp Circuit limiteur numerique

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