JPS61107831A - Signal processor - Google Patents

Signal processor

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JPS61107831A
JPS61107831A JP22769584A JP22769584A JPS61107831A JP S61107831 A JPS61107831 A JP S61107831A JP 22769584 A JP22769584 A JP 22769584A JP 22769584 A JP22769584 A JP 22769584A JP S61107831 A JPS61107831 A JP S61107831A
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JP
Japan
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value
level
signal
specific
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP22769584A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kobayashi
小林 秀郎
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.)
Kowa Co Ltd
Original Assignee
Kowa Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kowa Co Ltd filed Critical Kowa Co Ltd
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Publication of JPS61107831A publication Critical patent/JPS61107831A/en
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To minimize the effect of a data error by transmitting a special code when a sampling digital value goes to the special value at modulation and decoding the specific code into a level signal corresponding to the specific value at demodulation. CONSTITUTION:An analog signal A(t) is subject to A/D conversion 1, converted into a digital signal Ai, which is differentiated to form a difference DELTAAi with a level of the preceding step, a space factor sigma is obtained at a peak-hold circuit 4, a compression difference data DELTAAi/sigma of the suppression DPCM system is obtained by a divider 7 and fed to a mix circuit 16. When it is detected that the Ai/sigma passes through the specific value, it is converted forcibly to the specific value at an inhibition circuit 8. On the other hand, a delay 12 and a level detector 13 detect three special values including zero level, then a switch 15 shuts a signal from the circuit 8 to give the three kinds of specific codes corresponding to the specific level of the sampling value Ai from a level code generator 14 via the circuit 16. When the specific signal is detected at the reception side, the code is demodulated forcibly to the special value.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は信号処理装置、特にPCM方式など、信号のレ
ベル変化に対応するデジタル値を送受信ないし記録再生
する信号処理装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a signal processing device, and particularly to a signal processing device such as a PCM system that transmits, receives, records and reproduces digital values corresponding to changes in signal level.

[従来技術] 近年、デジタル技術などの発展に伴ない、音声あるいは
映像信号などの伝送、記録再生にDPCM方式が広く採
用されている。周知のようにDPCM方式では被処理信
号をA/D変換し、各サンプリング点における差分(或
は差分の圧縮値)のみを伝送ないし記録再生するもので
ある。
[Prior Art] In recent years, with the development of digital technology, the DPCM system has been widely adopted for transmitting, recording and reproducing audio or video signals. As is well known, in the DPCM method, a signal to be processed is A/D converted, and only the difference (or compressed value of the difference) at each sampling point is transmitted or recorded or reproduced.

第1図はDPCM方式の原理を示すもので、ここでは処
理をうける信号波形は時間しの関数としてA (t)と
して示されている。このアナログ信号A (t)をA/
D変換すると同図中に示された階段状あ波形が得られる
。(ここでは簡略化のため、サンプリング間隔を極めて
粗く図示しである。) DPCM方式ではサンプリング点iでのサンプルされた
デジタル値Aiとそのひとつ前のサンプ゛リングデジタ
ル値A i−1の差分ΔAiを順次伝送ないし記録する
。伝送ないし記録されたデータΔAtは復調側で積分さ
れてデジタルレベル信号Aiが復元され、さらにこれを
D/A変換することにより原信号が再生される。
FIG. 1 shows the principle of the DPCM method, where the signal waveform to be processed is shown as A (t) as a function of time. This analog signal A (t) is converted into A/
When D-converted, the step-like waveform shown in the figure is obtained. (Here, for simplicity, the sampling interval is shown very roughly.) In the DPCM method, the difference ΔAi between the sampled digital value Ai at sampling point i and the immediately preceding sampling digital value Ai-1. sequentially transmitted or recorded. The transmitted or recorded data ΔAt is integrated on the demodulation side to restore the digital level signal Ai, which is further D/A converted to reproduce the original signal.

また、更に効率を上げるため差分ΔAtを一定の時間幅
でのΔAiのピーク値に応じたスケールファクターσで
割った値ΔAi/σを伝送ないし記録する、いわゆる抑
圧型DPCM方式等も行われている。
In addition, in order to further increase efficiency, a so-called suppressed DPCM method is also used, in which the difference ΔAt is divided by a scale factor σ corresponding to the peak value of ΔAi over a fixed time width, and a value ΔAi/σ is transmitted or recorded. .

いずれにしろ、DPCM方式で実際に伝送、ないし記録
されるのは差分ΔAtのみであるので、伝送、記録再生
過程で−Hデータエラーを生じるとその影響がそのまま
残り、以後の再生信号にバイアスアップ(あるいはダウ
ン)が起り、レベルシフトが生じる危険性がある。この
レベルシフトにより再生信号が再生側後段の増幅器の非
直線領域に入ってしまい歪が生じたり、また甚だしい場
合には動作領域を外れて音声が消えてしまうなど、正常
な原信号の復元が不可能になる可能性もあった。
In any case, in the DPCM system, only the difference ΔAt is actually transmitted or recorded, so if a -H data error occurs during the transmission, recording and reproduction process, its effect remains and the subsequent reproduction signal is biased up. (or down) and there is a risk that a level shift will occur. This level shift causes the reproduced signal to enter the non-linear region of the downstream amplifier on the reproduction side, causing distortion, or in extreme cases, leaving the operating region and causing the sound to disappear, making it impossible to restore the normal original signal. It could have been possible.

[目 的] 本発明は上記の問題点に鑑みて成されたもので、一旦デ
ータ誤りによる誤差が生じても、その影響を最小限に留
め、信頼性の高い伝送ないし記録再生の行なえる信号処
理装置を提供することを目的としている。
[Purpose] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even if an error occurs due to a data error, the influence of the error can be minimized, and the present invention can provide a signal that can be transmitted or recorded and reproduced with high reliability. The purpose is to provide processing equipment.

[実施例] 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。ただし、以下では被処理信号が音声信号の場合につ
いて説明する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the example shown in the drawings. However, in the following, a case where the signal to be processed is an audio signal will be explained.

本発明においては、DPCMの変調過程におけるサンプ
リングデジタル値Atが特定の値となった場合に特別な
符号を伝送し、復調側ではこの特別符号は差分信号とし
て扱わず先の特定の値に対応したレベルに信号を引き戻
すよう構成する。このような構成により、データ誤りに
よるレベルシフトが生じても、サンプル値が特定値を通
過する度に復調側で必ずその特定値に対応したレベル値
まで再生信号が引き戻されるので、従来技術の項で述べ
たような極端な信号劣化を防止することができる。
In the present invention, when the sampling digital value At in the DPCM modulation process reaches a specific value, a special code is transmitted, and on the demodulation side, this special code is not treated as a difference signal but is instead treated as a signal corresponding to the previous specific value. Configure to pull the signal back to level. With such a configuration, even if a level shift occurs due to a data error, each time the sample value passes a specific value, the demodulation side will always pull back the reproduced signal to the level value corresponding to that specific value, which eliminates the problem of conventional technology. It is possible to prevent extreme signal deterioration as described in .

上記の制御を行なうための特定のAiのレベル値は任意
に定めることができるが、ここでは簡略化のためレベル
値をOとして考えてみる。第1図に示した信号A (t
)の場合、アナログ的にはこの信号A (t)は点A、
B、C,D、E、Fの6つの点でゼロ点を通過している
。しかし、これらのゼロクロス点では必ずしもサンプリ
ング値Aiが0になるとは限らない、たとえば、第1図
に示した変換ではB点においてサンプリング値Aiが0
となっているのみで、他のA点およびC−F点ではサン
プリング周期とA (t)のゼロクロスとのずれによっ
てサンプリング値AiはOとなっていない。
Although the specific level value of Ai for performing the above control can be determined arbitrarily, the level value will be assumed to be O for the sake of simplicity. The signal A (t
), in analog terms this signal A (t) is point A,
It passes through the zero point at six points B, C, D, E, and F. However, the sampling value Ai does not necessarily become 0 at these zero-crossing points. For example, in the conversion shown in Figure 1, the sampling value Ai becomes 0 at point B.
However, at other points A and C-F, the sampling value Ai is not O due to the difference between the sampling period and the zero cross of A (t).

この様なチャンスがどの程度の割合で発生するかを考え
てみよう、仮に音声信号を凡そ1KHzの正弦波とし2
0KHzのサンプリング周波数で標本化するものとしよ
う、またサンプリングレベル値は12ビット符号で表す
よう4096ステツプの量子化を行なうものとする。こ
の様子を第2図(A)に示す。この図のサンプリング点
i近傍を拡大して示すと第2図(B)のようになる。
Let's consider how often such chances occur. Let's assume that the audio signal is a sine wave of approximately 1 KHz and 2
Assume that sampling is performed at a sampling frequency of 0 KHz, and that the sampling level value is quantized in 4096 steps so as to be represented by a 12-bit code. This situation is shown in FIG. 2(A). When the vicinity of the sampling point i in this figure is enlarged, it becomes as shown in FIG. 2(B).

IKHzの正弦波で考えると、Sinθ=Δθ(Δθは
微小)であるので、正弦波がゼロクロスする範囲はサン
プリング点iを中心として幅Tの範囲となる。したがっ
てサンプリング値AtがOとなる確率は20/4096
= 17200となる。
Considering an IKHz sine wave, Sinθ=Δθ (Δθ is minute), so the range in which the sine wave zero-crosses is a range of width T centered on the sampling point i. Therefore, the probability that the sampling value At is O is 20/4096
= 17200.

すなわちこの場合には1秒間に10回、平均looms
間隔でAi=0が発生する。
In other words, in this case, the average room is 10 times per second.
Ai=0 occurs at the interval.

つまり、実際のアナログ信号のゼロクロス回数とは対応
しないが、必ずサンプリングレベル値Ai=Oとなる点
がある確率で必ず生じる。
In other words, although it does not correspond to the actual number of zero-crossings of the analog signal, a point where the sampling level value Ai=O always occurs with a certain probability.

さて、サンプリングレベル値Aiに特定値(上記では0
)が生じた際伝送または記録するデータは、たとえば以
下のようにして定めればよい。
Now, set the sampling level value Ai to a specific value (0 in the above example).
) may be determined as follows, for example.

DPCM方式では所定のビット数の符号により差分値Δ
Aiを表現するので、A/D変換の前段でレベル調整や
周波数帯域を制限するなどして、標本化された差分値Δ
Aiが所定のビットを越えないようにしている。したが
ってこの制限範囲を極くわずか拡張し、標本化、量子化
によりフルビットより少し小さな個迄が出力されるよう
にしておくと、それよりも大きな値を特別符号として用
いることができる。
In the DPCM method, the difference value Δ is determined by the sign of a predetermined number of bits.
Since Ai is expressed, the sampled difference value Δ is adjusted by adjusting the level and limiting the frequency band before A/D conversion.
Ai is prevented from exceeding a predetermined bit. Therefore, if this limited range is expanded very slightly so that bits slightly smaller than full bits are output through sampling and quantization, values larger than that can be used as special codes.

たとえば12ビツト(4096ステツプ)への量子化の
場合、従来では量子化結果が2ルビー/ )Hlll・
・・IIIIJ  (途中の4桁を省略)にならないよ
う、あるいは近づかないような規制を行なうが、本発明
ではこの制限値をたとえば12ビツトの下2桁を0とし
た値rllll・・・1100Jとする。
For example, in the case of quantization to 12 bits (4096 steps), conventionally the quantization result was 2 rubies/)Hllll.
...IIIJ (four digits in the middle are omitted), or to prevent it from getting close to it, but in the present invention, this limit value is set to, for example, the value rllll...1100J with the last two digits of 12 bits being 0. do.

このようなレベル規制の拡張によりrllll・・・1
101J  、 rllll・・・lll0Jおよびr
 1111・・・IIIIJの3種類を差分値ΔAiと
は異なった特別の符号として用いることができる。この
レベル規制はアナログ段でも行なうが、更にデジタル段
に禁止回路を設けて万−r 1111・・・11004
を越える上記の3種の差分データが生じた際は、それら
を全てrllll・・・l100Jとして伝送するよう
にしておく。
With this expansion of level regulation, rllll...1
101J, rllll...lll0J and r
Three types of codes 1111...IIIJ can be used as special codes different from the difference value ΔAi. This level regulation is also done in the analog stage, but a prohibition circuit is further provided in the digital stage.
When the three types of differential data above occur, they are all transmitted as rllll...l100J.

このような処理を行なっても誤差は下2桁のみとなるの
でこれによる特性劣化は殆ど生じない。
Even if such processing is performed, the error will be only in the last two digits, so that almost no characteristic deterioration will occur due to this.

また、抑圧型DPCMでは圧縮のため差分ΔAiをスケ
ールファクターσで除したΔAi/σを伝送ないし記録
するが、ΔAi/σが8ビツト構成だとした場合、上記
と同様に下2桁を禁止回路により規制してr IIII
IIOIJ  。
Furthermore, in suppression type DPCM, the difference ΔAi divided by the scale factor σ is transmitted or recorded as ΔAi/σ, but if ΔAi/σ has an 8-bit configuration, the last two digits are set to the inhibit circuit as described above. Regulated by III
IIOIJ.

r IIIIIIIOJ  、  r 1111111
1Jを全て「11111′100」として伝送、記録す
るようにすればよい。このためにはスケールファクター
σに多少の工夫を加えれば簡単に行うことが出来る。こ
の様な制限を加えても8ビツトの全符号256ステツプ
中の僅かに3ステツプであるから特性の劣化は全くない
と言っても良い。
rIIIIIIIOJ, r1111111
All 1J may be transmitted and recorded as "11111'100". This can be easily accomplished by adding some ingenuity to the scale factor σ. Even with such a restriction, it can be said that there is no deterioration of the characteristics at all since there are only 3 steps out of the total 256 steps of the 8-bit code.

8ビツトの特別符号を用いるため、差分データΔAtを
この特別符号に対応した値を発生させないためには第3
図に示すような禁止回路を設けておけばよい、同図にお
いて符号a7〜aOは差分データΔAtを表現する並列
8ビー/ l’データであるとする。そして特別符号の
ために用いる下位2ビットal、a□をアンドゲート3
2,33を介して出力するようにしておき、上位6ビツ
トがr IIIIIIJとなった際、ビットal、’a
oの入力が何であっても強制的にナンドゲー)31によ
りアンドゲート32.33を遮断してr IIIIIl
ooJが出力されるようにする。このような回路を設け
ておけば万一前段のアナログ回路などによりスケールオ
ーバーが起きても特別符号が発生することがない。
Since an 8-bit special code is used, in order to prevent the difference data ΔAt from generating a value corresponding to this special code, the third
It is sufficient to provide a prohibition circuit as shown in the figure. In the figure, symbols a7 to aO are assumed to be parallel 8B/l' data expressing differential data ΔAt. Then, the lower two bits al and a□ used for the special code are converted to
2 and 33, and when the upper 6 bits become rIIIIIIJ, bits al and 'a
No matter what the input of o is, it is forcibly turned into a Nando game) by blocking the AND gate 32.33 by 31.
Make sure that ooJ is output. If such a circuit is provided, a special code will not be generated even if scale over occurs due to the analog circuit in the previous stage.

上記の特別符号は所定ビットの下2桁を用いる場合を示
したが、勿論下1桁のみr !lll1111J 。
The above special code shows the case where the last two digits of the predetermined bits are used, but of course only the last one digit is r! lll1111J.

r IIIIIIIOJだけ用いてもよいし、また場合
によっては上位桁は必ずしも「1」が連続していなくと
もよい。
Only rIIIIIIOJ may be used, and in some cases, the upper digits do not necessarily have to be consecutive 1's.

上のようにしてレベル矯正のための特別符号を設定する
ことができる。DPCM、あるいは抑圧型DPCM方式
において、特定の場合の2ビツトを上記のように特別符
号に用いる場合には3種のサンプリングレベルの特定値
を割り当てることが可能になるので、特定値は前記の0
レベルに限らず、他の適当な値を設定することにしても
よい。例えば抑圧型DPCM方式において8ビツトの特
別符号r IIIIIIOIJ  、  rlllll
lOJ  。
A special code for level correction can be set as above. In the DPCM or suppressed DPCM system, when 2 bits in a specific case are used as a special code as described above, it becomes possible to assign specific values of three types of sampling levels, so the specific value is the 0 mentioned above.
In addition to the level, any other suitable value may be set. For example, in the suppressed DPCM system, 8-bit special codes rIIIIIIOIJ, rllllll
lOJ.

r 111111114をそれぞれサンプリング値Ai
=+000・・・01.−000・・・01およびro
o・・・0OJ(Oレベルコード)の3つの特定レベル
に対応させておけば、Ai=Oのときのみ特別符号を送
る場合に比してこれらの特定値の生起する確率は前記の
3倍、すなわち平均30m秒に1回程度となり、レベル
矯正をより頻繁かつ確実に行なうことができる。
r 111111114 respectively as the sampling value Ai
=+000...01. -000...01 and ro
If it corresponds to the three specific levels of o...0OJ (O level code), the probability that these specific values will occur will be three times as high as when the special code is sent only when Ai=O. In other words, the level correction is performed approximately once every 30 msec on average, making it possible to perform level correction more frequently and reliably.

さて、ここで上記のようなレベル矯正動作を実現するた
めの回路を第4図、第5図にブロー、り図として示す。
Now, circuits for realizing the level correction operation as described above are shown as blow diagrams in FIGS. 4 and 5.

第4図は変調(送信ないし記録)側の回路、第5図は復
調(受信ないし再生)側の回路の一実施例をそれぞれ示
している。ただしここでは抑圧型DPCM方式における
実施例が示されている。
FIG. 4 shows an example of a circuit on the modulation (transmission or recording) side, and FIG. 5 shows an example of a circuit on the demodulation (reception or reproduction) side. However, an embodiment using a suppressed DPCM method is shown here.

第4図において符号1で示されているものは公知の標本
化および量子化動作を行なうA/D変換器である。A/
D変換器lに入力されたアナログ信号A (t)は12
ビツトのデジタル信号Aiに変換される。このAiは減
算器2およびlステップディレイ3から成る微分回路に
入力され、前ステップのレベル値との差分ΔAiが形成
される。
The reference numeral 1 in FIG. 4 is an A/D converter that performs known sampling and quantization operations. A/
The analog signal A (t) input to the D converter l is 12
It is converted into a bit digital signal Ai. This Ai is input to a differentiating circuit consisting of a subtracter 2 and an l-step delay 3, and a difference ΔAi from the level value of the previous step is formed.

この差分データΔAiはピークホールド回路4に入力さ
れ、一定区間(ここでは256ステツプとする)ごとの
ΔAiの最大値に対するスケールファクターσが得られ
る。
This difference data ΔAi is input to the peak hold circuit 4, and a scale factor σ for the maximum value of ΔAi for each fixed interval (here, 256 steps) is obtained.

一方、デジタル値Aiはメモリなどから構成された25
6ステツプデイレイ5にも入力される。
On the other hand, the digital value Ai is 25
It is also input to 6-step delay 5.

このディレィ5は一定のスケールファクターσを用いる
256ステツプの一定区間を設定するために設けられて
いる。
This delay 5 is provided to set a fixed interval of 256 steps using a fixed scale factor σ.

第4図の回路における基本的な変調動作は次のように行
なわれる。すなわち、ディレィ5により所定区間分遅延
されてきた12ビツトのレベルデータを1ステップディ
レィ11.減算器6から成る微分回路で12ビツトの差
分データΔA′iに変換し、さらにこの差分データΔA
′ iをブロック4により形成された当該区間ごとのス
ケールファクターσ(一定)により除算器7で除するこ
とにより8ビツトに圧縮された差分データΔAt/σを
得る。この圧縮差分データΔAi/σはミックス回路1
6を介して256個ずつのブロックとして送信または記
録され、それらのブロック前に前記のスケールファクタ
ーσが復調のために挿入される。
The basic modulation operation in the circuit of FIG. 4 is performed as follows. That is, the 12-bit level data that has been delayed by a predetermined interval by delay 5 is processed by one step delay 11. A differentiation circuit consisting of a subtracter 6 converts it into 12-bit difference data ΔA'i, and further converts this difference data ΔA'i into 12-bit difference data ΔA'i.
By dividing 'i by the scale factor σ (constant) for each section formed by the block 4 in the divider 7, the difference data ΔAt/σ compressed to 8 bits is obtained. This compressed difference data ΔAi/σ is the mix circuit 1
The scale factor σ is inserted in front of each block of 256 blocks for demodulation.

ただし、圧縮されたデータは元のデータが12ビツト構
成であるからσ倍しても当然誤差を生じる。そこで符号
9,10.11で示されたフィードバックループにより
誤差補正を行なっている。
However, since the original data of the compressed data has a 12-bit configuration, even if the data is multiplied by σ, an error naturally occurs. Therefore, error correction is performed using feedback loops indicated by symbols 9, 10, and 11.

すなわち実際に圧縮された信号に乗算器9でσ倍して元
の12ビツトに戻し、さらに加算器10と1ステツプデ
イレイ11で形成される積分回路で信号A′ iに戻し
てこれを前述の減算器6と1ステツプデイレイ11から
なる微分回路の一方の入力として用いることによって誤
差の補正を行なっている。(上記では誤差を含んだ信号
をダッシュ付きで示した。) ここまでに示した構成は公知の抑圧型D PCM  ゛
方式とほぼ同様のものであるが、本発明においては符号
8で示すように第3図に示したものと同じ禁止回路を経
て圧縮された差分信号ΔAt/σが出力される。すなわ
ち、上記のようにして形成された8ビツトの差分信号が
r IIIIIlooJを越えていた場合には禁止回路
8によってどのようなビット構成もr IIIIIlo
oJに強制的に変換される。禁止回路8は図示するよう
にブロック9〜11から成る補正フィードバックループ
内に設けであるので、このようなビット変換を行なって
も瞬時に誤差は補正されるので、復調ないし再生側での
信号劣化はほとんど心配する必要がない。また誤差も下
2桁と小さく、特別符号に対応したビットパターンが生
じる確率も小さいことは前に述べた通りであるので、こ
の点からも信号劣化はほとんどないといってよい。
That is, the actually compressed signal is multiplied by σ in the multiplier 9 to return it to the original 12 bits, and further, in the integration circuit formed by the adder 10 and the 1-step delay 11, it is returned to the signal A'i, which is converted into the signal A'i as described above. The error is corrected by using it as one input of a differentiating circuit consisting of a subtracter 6 and a one-step delay 11. (In the above, signals containing errors are indicated with a dash.) The configuration shown so far is almost the same as the known suppression type DPCM system, but in the present invention, as shown by reference numeral 8, The compressed difference signal ΔAt/σ is output through the same inhibition circuit as shown in FIG. In other words, if the 8-bit differential signal formed as described above exceeds rIIIlooJ, the prohibition circuit 8 inhibits any bit configuration from rIIIlo.
Forcibly converted to oJ. Since the inhibition circuit 8 is provided in the correction feedback loop consisting of blocks 9 to 11 as shown in the figure, even if such bit conversion is performed, the error is corrected instantly, so there is no signal deterioration on the demodulation or reproduction side. There is almost no need to worry. Furthermore, the error is as small as the last two digits, and the probability that a bit pattern corresponding to a special code will occur is also small, as described above, so from this point of view as well, it can be said that there is almost no signal deterioration.

以上のようにしてrllllllolJ 、 NIII
IIIOJおよびr’11111.+11Jの3種のビ
ットパターンを特別符号として確保する。
As above, rllllllolJ, NIII
IIIOJ and r'11111. Three types of bit patterns of +11J are secured as special codes.

一方、第4図の256ステツプデイレイ5の出力はlス
テップディレィ12を介してレベルデテクタ13にも入
力されている。レベルデテクタ13は入力されるサンプ
リングされたレベル値が3つの特定値すなわちr + 
0000・・・0OOIJ  。
On the other hand, the output of the 256-step delay 5 in FIG. 4 is also input to the level detector 13 via the l-step delay 12. The level detector 13 inputs sampled level values into three specific values, namely r +
0000...0OOIJ.

r −oooo・・・0OOIJおよびゼロクロスのr
 oooo・・・0000J  (全て12ビツト)の
場合に対応した能動信号を発生するよう構成されている
。このような回路は第3図のようなゲート回路を用いる
ことなどにより容易に実現できる。3つの特定レベル値
検出に対応した能動信号はスイッチ15に与えられ、こ
れによりスイッチ15はミックス回路16に対して禁止
回路8から出力される差分信号ΔAi/σを遮断し、か
わりにレベルコード発生器14の出力を入力するよう切
り換えられる。
r -oooo...0OOIJ and zero cross r
It is configured to generate an active signal corresponding to the case of oooo...0000J (all 12 bits). Such a circuit can be easily realized by using a gate circuit as shown in FIG. The active signals corresponding to the detection of the three specific level values are given to the switch 15, which causes the switch 15 to cut off the difference signal ΔAi/σ output from the inhibition circuit 8 to the mix circuit 16, and generate a level code instead. It is switched to input the output of the device 14.

一方、それぞれの検出された特定レベルに対応した能動
信号はレベルコード発生器14にも与えられており、こ
れによりレベルコード発生器14はサンプリング値Ai
の特定レベル値r + 0000・・・0001J  
、  r−0000・・・0OOIJ  、  r 0
000・・・0OOOJ(12ビツト)にそれぞれ対応
した前記3種の8ビツトの特別符号r IIIIIIO
IJ 、 r 11111110Jr 1111111
1」を発生する。
On the other hand, the active signal corresponding to each detected specific level is also given to the level code generator 14, so that the level code generator 14 outputs the sampled value Ai
Specific level value r + 0000...0001J
, r-0000...0OOIJ, r 0
The above three types of 8-bit special codes rIIIIIIO correspond to 000...0OOOJ (12 bits), respectively.
IJ, r 11111110Jr 1111111
1” is generated.

以上のようにしてサンプリング値Aiが3つの特定値+
1.0.−1を通過すると、このことを示す特別符号が
実際の差分データのかわりに送信ないし記録される。
As described above, the sampling value Ai is set to three specific values +
1.0. -1, a special code indicating this is transmitted or recorded instead of the actual difference data.

以上から容易に推察されるように、復調ないし再生側で
は特別符号を受けとった際にそれに対応したレベルコー
ドを生成し、復調レベルデータのかわりに用いるように
すればよい、したがって復調ないし再生側装置は第5図
に示すように構成すればよい。
As can be easily inferred from the above, when the demodulating or reproducing side receives a special code, it is sufficient to generate a corresponding level code and use it instead of the demodulating level data. Therefore, the demodulating or reproducing side device may be configured as shown in FIG.

すなわち、第5図に見るように上記のようにして変調さ
れた差分信号ΔAi/σはまず分割回路51に入力され
る。入力信号はここで256データごとに送られて来る
スケールファクターσと圧縮された差分信号ΔAt/σ
に分割される。取り出されたスケールファクターσはボ
ールド回路52に先の256デ一タ分の所定区間保持さ
れ、分割された差分信号ΔAi/σに乗算器53におい
て乗じられる。この結果、乗算器53の出方に12ビツ
トの差分データΔAiが出力される。
That is, as shown in FIG. 5, the difference signal ΔAi/σ modulated as described above is first input to the dividing circuit 51. The input signal is the scale factor σ sent every 256 data and the compressed difference signal ΔAt/σ.
divided into. The extracted scale factor σ is held in the bold circuit 52 for a predetermined period of 256 data, and is multiplied by the divided difference signal ΔAi/σ in the multiplier 53. As a result, 12-bit difference data ΔAi is output from the multiplier 53.

差分データΔAtはさらに加算器54および1ステツプ
デイレイ55から成る積分回路で積分され、レベルデー
タAtが形成される。このレベルデータAtはさらに公
知のD/A変換器に通され、元のアナログ信号が復元さ
れる。
The difference data ΔAt is further integrated by an integrating circuit consisting of an adder 54 and a one-step delay 55 to form level data At. This level data At is further passed through a known D/A converter to restore the original analog signal.

一方、分割回路51の出力は復調信号とタイミングを合
わせるためlステップディレィ57を通った後、レベル
コードデテクタ58にも入力される。レベルコードデテ
クタは第4図におけるものと同等の回路であるが、ただ
しこちらは先に述べた8ビツトの特別符号r IIII
IIOIJ 。
On the other hand, the output of the dividing circuit 51 is also input to the level code detector 58 after passing through an l step delay 57 in order to match the timing with the demodulated signal. The level code detector is a circuit equivalent to that shown in Figure 4, except that it uses the 8-bit special code rIII mentioned earlier.
IIOIJ.

rlllllllOJ  、  rllllllllJ
を検出するように構成されている。
rllllllllOJ, rllllllllJ
is configured to detect.

レベルコードデテクタ58は変調側におけるのと同様に
これらの信号を受けとるとそれぞれの信号に対応した能
動信号を発生する。この能動信号はメモリ素子などから
成るlステップディレィ55のロード信号として用いら
れるとともに、レベルコード発生器59の制御信号とし
て用いられる。すなわち、レベルコード発生器59はレ
ベルコードデテクタ58の検出した特別符号に応じて対
応するr + 0000−OOOIJ 、 r−000
0−OOOIJ  。
The level code detector 58 receives these signals and generates active signals corresponding to the respective signals in the same manner as on the modulation side. This active signal is used as a load signal for an l-step delay 55 consisting of a memory element, etc., and is also used as a control signal for a level code generator 59. That is, the level code generator 59 generates r + 0000-OOOIJ, r-000 corresponding to the special code detected by the level code detector 58.
0-OOOOIJ.

r oooo・・・0OOOJの3つの特定レベル値を
発生し出力する。これらの特定レベル値は上記のロード
信号に同期して1ステツプデイレイ55に入力され、再
生レベルコードのかわりに用いられる。
Generate and output three specific level values: roooo...0OOOJ. These specific level values are input to the one-step delay 55 in synchronization with the load signal, and are used in place of the reproduction level code.

以上のようにして、゛再生側では特別符号が入力される
と、それに応じたレベル値に出力値が強制的に切り換え
られる。したがって、伝送ないし再生過程でノイズが混
入するなどして差分データに誤りを生じていても、ある
特定レベル値を信号が通過する度に自動的に正しいレベ
ルまで出力値が矯正される。もちろん矯正された正規の
レベルは変復調が正常動作していれば当然得られる結果
として同一であるので、処理される信号が音声信号の場
合ではそれを聞く人には何の違和感も与えることがなく
、スムーズなつながりを持った再生信号を得ることがで
きる。また変復調過程に異常があった場合には瞬時にレ
ベルが正常位置に戻る。
As described above, when a special code is input on the playback side, the output value is forcibly switched to a level value corresponding to the special code. Therefore, even if an error occurs in the differential data due to noise being mixed in during the transmission or reproduction process, the output value is automatically corrected to the correct level every time the signal passes a certain specific level value. Of course, the corrected normal level is the same as the result obtained if the modulation/demodulation is operating normally, so if the signal to be processed is an audio signal, it will not cause any discomfort to the listener. , it is possible to obtain playback signals with smooth connections. Furthermore, if there is an abnormality in the modulation/demodulation process, the level instantly returns to the normal position.

特に音声信号を扱う場合、上記のように規制を行なう特
定値をro」 、r+1.、+ 、r−IJなどゼロク
ロス近傍に定めておけば矯正のチャンスは非常に多くな
るので、もし自動矯正が行なわれたとしても矯正量は非
常に小さいであろうことが予想され、あったとしてもわ
ずかなりリック音程度の影響を残すのみとなる。
Particularly when dealing with audio signals, the specific values to be regulated as described above are ro'', r+1. , +, r-IJ, etc., the chances of correction will be very large, so even if automatic correction is performed, it is expected that the amount of correction will be very small. However, only a slight lick sound effect remains.

以上では3つの特定レベル値の通過に基ツいてレベル矯
正を行なっているが、ゼロクロスのみに基づいて矯正を
行なったとしても前述のように確率的には充分な矯正回
数を得れる。また、対応した数の特別符号を作り得る場
合には3つより多い特定値に基づいてレベル矯正を行な
うようにしてもよいのはもちろんである。また、特定レ
ベル値は必ずしもゼロクロス付近に設定する必要はなく
、取り扱う信号に応じて通りゃすい値を任意定めるよう
にすればよい。
In the above, level correction is performed based on passage of three specific level values, but even if correction is performed only based on zero crossings, a sufficient number of corrections can be obtained in terms of probability as described above. Furthermore, if a corresponding number of special codes can be created, it is of course possible to perform level correction based on more than three specific values. Further, the specific level value does not necessarily need to be set near zero crossing, and a value that is easy to pass may be arbitrarily determined depending on the signal to be handled.

[効 果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、A/
D変換によりアナログ信号から得たアナログ信号のレベ
ル変化に対応した差分値を送受信ないし記録再生する信
号処理装置において、送信ないし、記録)側装置に前記
デジタル値が1つまたは複数の特定値を通過したことを
検出する手段と。
[Effect] As is clear from the above explanation, according to the present invention, A/
In a signal processing device that transmits, receives, or records/reproduces a difference value corresponding to a level change of an analog signal obtained from an analog signal by D conversion, the digital value passes one or more specific values to the transmitting or recording side device. and a means of detecting what has happened.

この検出手段の検出結果に意づき所定構成を有する特別
符号を生成して前記デジタル値のかわりに伝送または記
録する手段と、前記デジタル値として前記特別符号が生
じないようにする禁止手段を、また受信ないし再生側装
置に前記特別符号の検出手段と、この特別符号検出手段
の検出結果に基づき前記特定値を強制的に出力する手段
をそれぞれ設けた構成を採用しているので、データ誤り
による影響を最小限に留め、レベルシフトの危険なく信
頼性の高い信号処理を行なえる外乱に強い優れた信号処
理装置を提供することができる。
means for generating a special code having a predetermined configuration based on the detection result of the detection means and transmitting or recording it in place of the digital value; and means for preventing the special code from occurring as the digital value. Since the receiving or reproducing side device is provided with a means for detecting the special code and a means for forcibly outputting the specific value based on the detection result of the special code detecting means, the influence of data errors can be avoided. Therefore, it is possible to provide an excellent signal processing device that is resistant to external disturbances and can perform highly reliable signal processing without the risk of level shift.

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

第1図はDPCM方式の原理を説明する波形図、第2図
(A)はDPCM方式における正弦波の処理を説明する
波形図、第2図(B)は第2図(A)の場合信号レベル
が特定値を通過する確率を示した線図、第3図は本発明
に用いられる禁止回路の一例を示した回路図、第4図は
本発明による抑圧型DPCM変調回路の構成を示すブロ
ック図、第5図は本発明による抑圧型DPCM復調回路
の構成を示したブロック図である。 1・・・A/D変換器  2,6・・・減算器3.11
,12.57・・・lステップディレィ7・・・除算器
     8・・・禁止回路9.53・・・乗算器 13.58・・・レベルデデクタ 14.59・・・レベルコート発生器 15・・・スイッチ   56・・・D/A変換器−へ 減             稼 ヘ        會で 派
Figure 1 is a waveform diagram explaining the principle of the DPCM system, Figure 2 (A) is a waveform diagram explaining the processing of sine waves in the DPCM system, and Figure 2 (B) is the signal for the case of Figure 2 (A). A diagram showing the probability that the level passes a specific value, FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the inhibition circuit used in the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the suppression type DPCM modulation circuit according to the present invention. 5 are block diagrams showing the configuration of a suppression type DPCM demodulation circuit according to the present invention. 1... A/D converter 2, 6... Subtractor 3.11
, 12.57... l Step delay 7... Divider 8... Inhibition circuit 9.53... Multiplier 13.58... Level detector 14.59... Level code generator 15...・Switch 56...Decrease to D/A converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] DPCM方式で信号を送受信又は記録再生する場合送信
側或は記録する側に於てアナログ信号に対応するデジタ
ル値が1つ又は複数の特定値を通過した事を検出し、検
出した場合は所定構成を有する特別符号を生成して前記
DPCM値のかわりに伝送または記録する手段と、DP
CM値として前記特別符号と同じDPCM値を生じない
ようにする禁止手段を設け、また受信ないし再生側装置
に前記特別符号の検出手段と、この特別符号を検出した
場合はDPCMの復号信号を前記特定値に強制的に引き
戻す手段をそれぞれ設けたことを特徴とする信号処理装
置。
When transmitting/receiving signals or recording/reproducing signals using the DPCM method, the transmitting or recording side detects that the digital value corresponding to the analog signal passes one or more specific values, and if detected, a predetermined configuration is performed. means for generating and transmitting or recording a special code having a DPCM value in place of the DPCM value;
A means for inhibiting the generation of the same DPCM value as the special code as a CM value is provided, and a means for detecting the special code is provided in the receiving or reproducing device, and when the special code is detected, the decoded signal of DPCM is transmitted to the decoded signal of the DPCM. A signal processing device characterized in that each signal processing device is provided with means for forcibly returning to a specific value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01151868A (en) * 1987-09-22 1989-06-14 Toshiba Corp Transmission system and transmitter

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS553266A (en) * 1978-06-22 1980-01-11 Nec Corp Adaptive dpcm system and its device
JPS5758426A (en) * 1980-09-25 1982-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dpcm device

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