JPS62206600A - アナログ信号のデイジタル記録方法 - Google Patents

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、時間的に不規則かつ離散的に発生するアナロ
グ信号を半導体メモリ、磁気テープ等の記録媒体上にデ
ィジタル的に圧縮記録するための記録方法に関する。

従来の技術 例えば、第６図（ａ）に示すように、時間的に不規則か
つ離散的に発生するアナログ信号Ａを半導体メモリ、磁
気テープ等の記録媒体上に記録する場合、アナログ信号
を所定周期でサンプリングし、この各サンプリング波形
をディジタル信号に変換し、第６図（ｂ）の如く、記録
媒体上にそのレベル値を順次記録していた。

発明が解決しようとする問題点 従来方法による場合、第６図から明らかなように、１個
のサンプリング値に対して媒録媒体上の１個の記録領域
（例えば１バイト又は！ワード）が１対１に対応してい
る。このため、時間的にまったく途切れることのない連
続的なアナログ信号を記録する場合にはそれ程問題がな
いが、第６図（ａ）のように時間的に不規則かつ離散的
に発生するアナログ信号を記録する場合には、中間の無
信号状態すなわち零レベル区間もその’！’！１対１に
対応して記録媒体上に記録されるため、極めて大容量の
メモリが必要になるという問題があった。

また、第７図（ａ）に示すように原始的な入力信号自体
は連続的な波形であっても、処理の目的上、成るレベル
ＴＨ以上の波形のみを記録するような場合にも、第７図
（ｂ）のようにその記録波形は時間的に不規則かつ離散
的な信号となり、上述とまったく同様な問題を生ずる。

本発明は、上記事情に基づき発明されたもので、上記無
信号領域の信号記録を圧縮し、ディジタル記録における
メモリエリアの活用度を向上せしめたアナログ信号のデ
ィジタル記録方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題を解決するために、アナログ波形か
らなる入力信号を所定の繰り返し周期の同期信号により
サンプリングした後、その信号レベルを逐次ディジタル
信号に変換し、各ディジタル信号毎にその信号レベルが
予め定めた閾値に達しているか否かを判別し、閾値に達
している場合には該各ディジタル信号の信号レベル値を
記録媒体上に順次記録していくと共に、閾値に達してい
ない場合には、該閾値に達しないディジタル信号の連続
発生回数値を記録媒体上に記録するよう構成したもので
ある。

作用 入力信号が閾値以上の場合には、サンプリングしたディ
ジタル信号がサンプリング順に従ってそのまま１対１に
記録媒体上に順次記録される。入力信号が閾値以下とな
った場合には、該閾値以下の信号が何回連続して継続す
るかをカウントシ、このカウント回数値が媒録媒体上に
記録される。従って、本発明によるときは、記録を必要
としない閾値以下の信号部分は従来のように各サンプリ
ング毎にｌ対ｌに対応して記録されることがなく、閾値
以下となる信号の継続時間のカウント数として記録され
る。このため、閾値以下となる信号部分が圧縮して記録
される結果、°必要とするメモリ容量が大幅に低減され
る。この低減効果は、閾値以下となる無信号時間が長く
なればなる程、顕著なものとなる。

なお、上記記録媒体上に記録された波形データから元の
アナログ信号を再生するには、前記サンプリング周期を
基にして）へ変換し、前記無信号記録位置となったとき
に該記録されたカウント回数値に相当するサンプリング
時間だけ無信号時間を与えるようタイミングをとって再
生すればよい。

実施例 第１図は本発明方法を適用して構成したディジタル記録
回路の構成例を示し、第２図はその動作のタイムチャー
トを示す。図示例は、簡単のため、入力信号の記録レベ
ルを与える判別量・値をレベル０１即ち第２図（ａ）に
示すアナログ信号Ａの全波形をそのままそつ〈シ記録媒
体上にディジタル記録する場合の例を示す。

〜Φ変換部１は、入力するアナログ信号Ａを所定周期の
同期信号に同期してサンプリングし、各サンプリング値
をディジタル符号からなるディジタル信号に変換して出
力する回路である。

レベル検出部２は、〜勺変換部１からのディジタル信号
を受け、信号レベルが記録すべき閾値以上であるか否か
（図示例の場合、信号レベルが零即ち無信号状態である
か否か）を判別し、閾値以上の場合には該ディジタル信
号をそのまま出力すると共に１閾値以下の場合には該デ
ィジタル信号の出力を停止して閾値以下であることを示
す検出信号を出力する回路である。カウント部３は、前
記閾値以下の信号の連続発生回数をサンプリング時間の
回数としてカウントする回路であって、レベル検出部２
から前記検出信号が入力されたときから同期信号（サン
プリング信号）の数をカウント開始するものである。

記録部４は、レベル検出部２からの信号及びカウント部
３からの信号に従って半導体メモリ。

磁気テープ等の所要の記録媒体上にディジタル的に入力
信号データを記録する回路である。

本発明は上記構成になるディジタル記録回路において以
下のようにして実現される。

入力されたアナログ信号Ａ（第２図（ａ））は、Ａ／Ｄ
変換器１において同期信号（第２図（ｂ））に同期して
サンプリングされ、所要のディジタル符号からなるディ
ジタル信号に変換された後、レベル検出部２に出力され
る（第２図（Ｃ））。

レベル検出部２は予め設定した閾値（この例ではレベル
零）以上であるか否かを判別し、閾値以上であるディジ
タル信号ｖ１〜ｖ８を２周期のディレィタイムをかけて
これを記録部４に出力する（第２図（ｄ））。なお、こ
の２周期のディレィタイムをかけるのは、後述する無信
号時間のカウント回数を記録するための処理時間を確保
するためである。

レベル検出部３からのディジタル信号ｖ１〜ｖ８が送ら
れてくると、記録部４は各ディジタル信号Ｖ、〜ｖ８を
順次所定のフォーマットで記録媒体上に記録する（第２
図優））。いま、この記録フォーマットにつき、１バイ
ト（８ビツト）を用いて１個のディジタル信号を記録す
る場合を例にとって示すと、通常、最上位ビットは情報
識別ビットとして用いられ、上記信号レベルを記録する
場合には最上位ビット″′Ｏ”に設定すると共に、その
下位７ビツトでディジタル信号のレベル値を２進数表示
して記録する。従って、前述ディジタル信号ｖ１〜ｖ８
は、実際には（００００００００）　＝００Ｈ〜（０１
１１１１１１）２＝　７ＦＨの範囲の１２７段階のディ
ジタル符号として記録されるものである。なお、後述す
る無信号時間を示すカウント数を記録する際には最上位
ピットは１″に設定されるものである。

次いで、入力したアナログ信号Ａが無信号状態になると
、レベル検出部２はカウント部３に対して入力信号が閾
値以下の記録不要の信号レベルであることを、検出信号
をＬ”とすること忙よシ知らせ（第２図（ｅ））、同時
に記録媒体上にはレベル塔部ちｏ＝（ｏｏｏｏｏｏｏｏ
　）２＝　ＯＯＨが書き込まれる。そして、カウント部
３は検出信号“Ｌ”を受けると、記録部４に対してディ
ジタル信号の記録を一時中断するように制御信号を”Ｈ
”として命令する（第２図（ｆ））。記録部４は、この
制御信号の受信によりディジタル信号の記録動作を一時
中断する。

他方、カウント部３はレベル検出部２からの検出信号が
”Ｌ”とされている間、００Ｈに続いて到来するサンゾ
リンｉ信号たる同期信号の到来回数をカウントする。そ
して、検出信号が”Ｈ″となったときカウントを停止し
、このときのカウント数を記録部４に送ると共に、制御
信号を”Ｌ”とする。

記録部４は、前記制御信号がＬ″となることによって記
録動作を再開し、レベル検出部２からの検出信号がＬ”
であることを条件として前記カウント部３から送られて
きたカウント８数を記録媒体上に記録する（第２図（ｇ
））。図示例の場合、第２図（ａ）に明らかなように、
アナログ信号ＡのＯＯＨに続く無信号継続時間は７パル
ス分であるから、カウント部３０カウント数は７となっ
ておシ、このカウント数７が記録媒体上に２進数表示で
書き込まれる。この時、前述したように無信号状態のカ
ウント数を記録する場合には最上位ビットが”１”に設
定され、その下位７ビツトで２進表示されるから、カウ
ント数７は（１００００１１１）２＝８７Ｈとして書き
込まれる（第２図（ｇ））。

このようにして、入力信号の無信号継続時間は記録媒体
上に（ＯＯＨ）（カウント数）の形式で記録され、無信
号状態の長さは同期信号のパルスカウント数に変換して
記録されることになる。

従って、入力信号の無信号状態はカウント数として圧縮
される結果、信号波形記憶のためのメモリ容量が大幅に
低減される。この低減効果は、無信号状態が長くなれば
なる程大きくなることが明らかである。

なお、上記実施例では、記録フォーマットとして１バイ
トを使用し、かつ最上位ピットを情報識別ピットとして
利用したので、１バイト当りのカウント記録数は（１０
００００００）２＝８０Ｈから（１１１１１１１１）２
＝ＦＦＨに亘るカウント数１２７までを記録できるが、
カウント数が１２７を越える場合には、第３図に例示す
るように、１２７＝ＦＦＨの後に続いて１２７を越える
分につき新たに１バイトを用いて次々と連続的に書き込
んでいけばよい。このように、連続的に書き込んでいっ
た場合でも、前記したように最上位の情報識別ビットが
”ｌ”であることにより該記録位置の情報が無信号状態
を示すカウント数であることを識別することができるの
で、何ら問題を生ずることはない。第３図はカウント数
＝１３５の場合を例にとって示したもので、この場合、
１２７＝ＦＦＨを越えた分のカウント数８を８＝８８Ｈ
として引き続いて書き込み、全体として（０ＯＨ）　（
ＦＦＨ）　（８８Ｈ）として無信号状態を記録したもの
である。

〜Φ変換部１から再び閾値以上のディジタル信号Ｖ、〜
ｖ１４が入力されてくると、レベル検出部２は検出信号
”Ｈ”を出力しく第２図（ｅ））、以後前述したディジ
タル信号ｖ１〜Ｖ８の記録動作と同様にしてそのレベル
値を記録媒体上に順次書き込んでいくものである。

第４図及び第５図は、上記のようにして本発明方法によ
り記録媒体上に書き込まれたデータから信号の再生を行
なうための１例を示し、第４図はその回路構成を、また
第５図はそのタイムチャートを示す。

記録媒体上に記録されたデータを、信号読取り部５にお
いてサンプリング周期と同一周期の同期信号により読み
取る（第５図（ａ）（ｂ）　）。この時、データ検出部
６は信号読取り部５から入力するディジタル情報の最上
位ビットの′Ｏ”又は′ｌ”の状態から入力するデータ
がディジタル信号のレベル値であるか、それともカウン
ト回数であるかを識別し、レベル値ｖ７〜Ｖ、。のとき
は出力部７を通じてそのまま出力する（第５図（ｄ））
。入力データが無信号の継続時間を示すカウント数であ
ると判定すると、信号読取り部５に対して制御信号を出
力しく第５図（ｃ）　）　、信号読取り部５のデータ読
み取シ動作を一時中断する。

そして、データ検出部６は出力部７に対し、入力したカ
ウント数分に相当する回数のサンプリング時間の間、零
信号を出力するよう指示する。これにより出力部７は第
５図（ｄ）に示すようにカウント数分だけ零信号を出力
し、第２図（ｃ）の記録データと同一の無信号時間状態
を再現する。従って、この出力部７の再生出力をＡ／Ｄ
変換部に通すことにより、第２図（ａ）に示すアナログ
信号Ａとまったく同一の信号波形を再現することができ
る。

なお、上述説明においてはサンプリング信号たる同期信
号の周期については何ら具体的に述べなかったが、原信
号波形を完全に可成したい場合にはシャノンの標本化定
理を満足する周波数からなる同期信号を用いるべきこと
、当然である。

発明の効果 本発明は以上説明した如き構成、作用になるものである
から、時間的に不規則かつ離散的なアナログ信号をディ
ジタル的に記録する場合に無信号領域の信号記録を大幅
に圧縮することができ、記録媒体の容量を小さくするこ
とができるという優れた効果を奏する。また、同一記録
容量を有する場合、本発明によるときは従来の記録方法
に比べて長時間記録を達成できるという効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用して構成したディジタル記録
回路の１例を示すブロック図、第２図は第１図回路の動
作を示すタイムチャート、第３図は無信号継続時間が長
い場合の記録フオ・−マット図、第４図は本発明方法に
より記録した信号を再生するための信号再生回路の１例
を示すブロック図、第５図は第４図回路の動作を示すタ
イムチャート、第６図は従来のアナログ信号の記録方法
の原理説明図、第７図は本発明の適用可能なアナログ信
号の他側を示す波形図である。 １　：　Ａ／Ｄ変換部、２ニレベル検出部、３：カウン
ト部、４：記録部、Ａ：アナログ信号、Ｖ、〜ｖ１４：
デイジタル信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ波形からなる入力信号を所定の繰り返し周期の
   同期信号によりサンプリングした後、その信号レベルを
   逐次ディジタル信号に変換し、各ディジタル信号毎にそ
   の信号レベルが予め定めた閾値に達しているか否かを判
   断し、閾値に達している場合には該各ディジタル信号の
   信号レベル値を記録媒体上に順次記録していくと共に、
   閾値に達していない場合には該閾値に達しないディジタ
   ル信号の連続発生回数値を記録媒体上に記録することを
   特徴とするアナログ信号のディジタル記録方法。