JPS6260854B2 - - Google Patents
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- JPS6260854B2 JPS6260854B2 JP51123530A JP12353076A JPS6260854B2 JP S6260854 B2 JPS6260854 B2 JP S6260854B2 JP 51123530 A JP51123530 A JP 51123530A JP 12353076 A JP12353076 A JP 12353076A JP S6260854 B2 JPS6260854 B2 JP S6260854B2
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- quantization step
- predictor
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Links
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 67
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 14
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 14
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアナログ信号をデイジタル信号に符号
化して伝送する信号伝送装置に関する。
化して伝送する信号伝送装置に関する。
音声信号等のアナログ信号をデイジタル化して
伝送する際、伝送効率をあげるためにできるだけ
少ないビツト数で伝送する方法が種々考案されて
いる。それらはいずれもある程度の効果を上げて
いることが報告されているが、多くの場合装置が
複雑になり、実用化の点で問題がある。
伝送する際、伝送効率をあげるためにできるだけ
少ないビツト数で伝送する方法が種々考案されて
いる。それらはいずれもある程度の効果を上げて
いることが報告されているが、多くの場合装置が
複雑になり、実用化の点で問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためのもの
で、アナログ信号をデイジタル化するに際し、量
子化ステツプの大きさを入力信号の大きさに応じ
て適応的に変化させ、少ないビツト数で広いダイ
ナミツクレンジと高いＳ／Ｎが得られる予測符号
化方式を用いた信号伝送装置を提案するものであ
る。以下、本発明の基礎となつた信号伝送装置に
ついて、第１図〜第３図を用いて説明する。第１
図において、ａは符号器、ｂは復号器を示してい
る。図中１はアナログ信号の入力端子、２はアナ
ログ信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、４は入力信号レベル検出器、５は遅延回路、
６は量子化ステツプ制御回路、８は圧縮回路、１
０は多重回路、１２は符号器の出力端子である。
先ず、入力端子１に入つてきたアナログ信号は、
Ａ／Ｄ変換器２でｎビツト／標本のデイジタル信
号に変換される。端子３のｎビツト／標本の信号
は遅延回路５によりＴ秒の遅延が施され、端子７
に現れる。一方、レベル検出器４は前記Ｔ秒間の
間の信号レベルを監視し、例えば最大レベル、最
小レベル、平均レベル等の情報を得る。量子化ス
テツプ制御回路６は圧縮回路８を制御し、レベル
検出器４の出力から端子７の信号に対して圧縮符
号化を行なう。
で、アナログ信号をデイジタル化するに際し、量
子化ステツプの大きさを入力信号の大きさに応じ
て適応的に変化させ、少ないビツト数で広いダイ
ナミツクレンジと高いＳ／Ｎが得られる予測符号
化方式を用いた信号伝送装置を提案するものであ
る。以下、本発明の基礎となつた信号伝送装置に
ついて、第１図〜第３図を用いて説明する。第１
図において、ａは符号器、ｂは復号器を示してい
る。図中１はアナログ信号の入力端子、２はアナ
ログ信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、４は入力信号レベル検出器、５は遅延回路、
６は量子化ステツプ制御回路、８は圧縮回路、１
０は多重回路、１２は符号器の出力端子である。
先ず、入力端子１に入つてきたアナログ信号は、
Ａ／Ｄ変換器２でｎビツト／標本のデイジタル信
号に変換される。端子３のｎビツト／標本の信号
は遅延回路５によりＴ秒の遅延が施され、端子７
に現れる。一方、レベル検出器４は前記Ｔ秒間の
間の信号レベルを監視し、例えば最大レベル、最
小レベル、平均レベル等の情報を得る。量子化ス
テツプ制御回路６は圧縮回路８を制御し、レベル
検出器４の出力から端子７の信号に対して圧縮符
号化を行なう。
圧縮回路８は端子７上のｎビツト／標本の符号
からｍ（ｍ＜ｎ）ビツト／標本の符号を得る回路
である。なおこの場合に量子化誤差がなるべく小
さくなるように圧縮回路８で圧縮符号化が行なわ
れている（そのような圧縮を最適圧縮符号化と呼
ぶ）。このようにしてビツト低減された信号は、
量子化ステツプ制御回路６の出力と多重回路１０
で多重化され、端子１２には帯域圧縮信号が得ら
れる。
からｍ（ｍ＜ｎ）ビツト／標本の符号を得る回路
である。なおこの場合に量子化誤差がなるべく小
さくなるように圧縮回路８で圧縮符号化が行なわ
れている（そのような圧縮を最適圧縮符号化と呼
ぶ）。このようにしてビツト低減された信号は、
量子化ステツプ制御回路６の出力と多重回路１０
で多重化され、端子１２には帯域圧縮信号が得ら
れる。
第２図は第１図ａに示すブロツク図の動作を説
明するための図である。
明するための図である。
第２図において、ａはＡ／Ｄ変換器２の出力、
ｂは遅延回路５の出力、ｃは圧縮回路８の出力、
ｄは多重回路１０の出力である。Ai、Ai′は各信
号をＴ秒間隔で区切つた各区間を示すものであ
る。
ｂは遅延回路５の出力、ｃは圧縮回路８の出力、
ｄは多重回路１０の出力である。Ai、Ai′は各信
号をＴ秒間隔で区切つた各区間を示すものであ
る。
たとえばＡ／Ｄ変換器２の出力において、前記
Ｔ秒間に含まれる標本数をｋとするとき、Ａ／Ｄ
変換器２の出力標本列をｋづつ区切つた各１かた
まりをここでは区間と呼んでおり、第ｉ番の区間
をAiと名付けている。すなわち、区間Aiにおけ
るｊ番目の標本をSijとすれば、区間AiはSi1、
Si2、……、Sij、……Ｓikのｋ個の標本から成
る。したがつて、Ａ／Ｄ変換器２の出力を第２図
ａのようであるとすれば、遅延回路５の出力は同
図ｂのように１区間すなわちＴ秒間遅延した信号
となる。
Ｔ秒間に含まれる標本数をｋとするとき、Ａ／Ｄ
変換器２の出力標本列をｋづつ区切つた各１かた
まりをここでは区間と呼んでおり、第ｉ番の区間
をAiと名付けている。すなわち、区間Aiにおけ
るｊ番目の標本をSijとすれば、区間AiはSi1、
Si2、……、Sij、……Ｓikのｋ個の標本から成
る。したがつて、Ａ／Ｄ変換器２の出力を第２図
ａのようであるとすれば、遅延回路５の出力は同
図ｂのように１区間すなわちＴ秒間遅延した信号
となる。
信号レベル検出器４で、第２図ａにおける区間
Aiについて最適量子化ステツプ（すなわち符号
化した場合の量子化誤差ができるだけ小さくなる
ステツプ）を決定し、量子化ステツプの決定に必
要なＴ秒間遅延された第２図ｂにおける区間Ai
にその結果を適用し、その結果圧縮器８より第２
図ｃに示すものが得られる。しかる後、前記各区
間における量子化ステツプ情報Ｒiを多重回路１
０において第２図ｃで示されるように各信号区間
の前に多重化し、第２図ｄに示すものを得る。
Aiについて最適量子化ステツプ（すなわち符号
化した場合の量子化誤差ができるだけ小さくなる
ステツプ）を決定し、量子化ステツプの決定に必
要なＴ秒間遅延された第２図ｂにおける区間Ai
にその結果を適用し、その結果圧縮器８より第２
図ｃに示すものが得られる。しかる後、前記各区
間における量子化ステツプ情報Ｒiを多重回路１
０において第２図ｃで示されるように各信号区間
の前に多重化し、第２図ｄに示すものを得る。
第１図ｂは復号器を示す。１３は圧縮信号入力
端子、１４は端子１３上の信号から量子化ステツ
プ情報を分離する分離回路、１７は量子化ステツ
プ制御信号発生回路であつて、前記量子化ステツ
プ情報から、伸張回路１８を制御しｍビツト／標
本からｎビツト／標本の信号を得る。１９は伸張
回路１８の出力からアナログ信号を得るための
Ｄ／Ａ変換回路である。端子２０には復号された
アナログ信号が得られる。
端子、１４は端子１３上の信号から量子化ステツ
プ情報を分離する分離回路、１７は量子化ステツ
プ制御信号発生回路であつて、前記量子化ステツ
プ情報から、伸張回路１８を制御しｍビツト／標
本からｎビツト／標本の信号を得る。１９は伸張
回路１８の出力からアナログ信号を得るための
Ｄ／Ａ変換回路である。端子２０には復号された
アナログ信号が得られる。
次に量子化ステツプを制御する方法について一
実施例を説明する。例として、Ａ／Ｄ変換器２は
12ビツト／標本のＡ／Ｄ変換器とし、これを８ビ
ツト／標本に変換するものとする。12ビツトの符
号の各ビツトをMSDからb11、b10、……、b1、b0
とし、本符号は折返し２進符号とする。すなわ
ち、b11は正負の区別を表す符号、b10、……、b0
は絶対値を自然２進で表したものとする。
実施例を説明する。例として、Ａ／Ｄ変換器２は
12ビツト／標本のＡ／Ｄ変換器とし、これを８ビ
ツト／標本に変換するものとする。12ビツトの符
号の各ビツトをMSDからb11、b10、……、b1、b0
とし、本符号は折返し２進符号とする。すなわ
ち、b11は正負の区別を表す符号、b10、……、b0
は絶対値を自然２進で表したものとする。
ところでｎビツトの符号をｍビツト（但しｎ＞
ｍ）の符号に圧縮符号化するためには量子化ステ
ツプを粗くする必要がある。より少いビツト数で
なるべく良い品質の信号を伝送するということは
この量子化ステツプをどのような規則によつて決
定すべきかという問題になる。ここで用いる量子
化ステツプの決め方の要点は次の点である。
ｍ）の符号に圧縮符号化するためには量子化ステ
ツプを粗くする必要がある。より少いビツト数で
なるべく良い品質の信号を伝送するということは
この量子化ステツプをどのような規則によつて決
定すべきかという問題になる。ここで用いる量子
化ステツプの決め方の要点は次の点である。
量子化ステツプは前記各信号区間毎に適応的
に決定し、その区間内では一定とする。
に決定し、その区間内では一定とする。
量子化ステツプの大きさは過負荷を生ぜしめ
ない最小の大きさとする。
ない最小の大きさとする。
量子化ステツプはできるだけ小さい方が、信号
対量子化誤差電力比が大きくなるが、過負荷を生
じないためには小さくするにも限度があり、の
条件が出てくる。本発明では装置化を容易にする
という観点から、前記ｎビツトの符号化における
量子化ステツプをΔとするとき、区間Aiにおけ
る量子化ステツプΔiはΔi＝２liΔ（ｌi＝０、
１、２、……、ｎ−ｍ）で与えられるようにす
る。次にΔiの求め方について具体的に説明す
る。前記ｎビツトの符号をMSDからｂo-1、ｂo-
２、……、b2、b1、b0とし、ｂo-1は正負の区別
を表すビツト、ｂo-2、……、b0は絶対値を自然
２進で表したものとする。区間Aiにおける絶対
値最大の標本をＳi〓とする。Ｓi〓の絶対値を表
す２進符号において、“１”の立つ最大ビツトを
ｂj-1とする。このとき区間Ai内の符号は次の規
則に基づいて符号化される。
対量子化誤差電力比が大きくなるが、過負荷を生
じないためには小さくするにも限度があり、の
条件が出てくる。本発明では装置化を容易にする
という観点から、前記ｎビツトの符号化における
量子化ステツプをΔとするとき、区間Aiにおけ
る量子化ステツプΔiはΔi＝２liΔ（ｌi＝０、
１、２、……、ｎ−ｍ）で与えられるようにす
る。次にΔiの求め方について具体的に説明す
る。前記ｎビツトの符号をMSDからｂo-1、ｂo-
２、……、b2、b1、b0とし、ｂo-1は正負の区別
を表すビツト、ｂo-2、……、b0は絶対値を自然
２進で表したものとする。区間Aiにおける絶対
値最大の標本をＳi〓とする。Ｓi〓の絶対値を表
す２進符号において、“１”の立つ最大ビツトを
ｂj-1とする。このとき区間Ai内の符号は次の規
則に基づいて符号化される。
ｊｍ−１のとき
伝送すべき符号はｂo-1、ｂn-2、……b1、b0
とする。
とする。
ｍｊ−１のとき
(イ) ｂj-1、ｂj-2、……ｂj-(n-1)のすべてが
“１”のとき、 伝送すべき符号はｂo-1、ｂj-1、ｂj-2、…
…ｂj-(n-1)とする。
“１”のとき、 伝送すべき符号はｂo-1、ｂj-1、ｂj-2、…
…ｂj-(n-1)とする。
(ロ) ｂj-1、ｂj-2、……ｂj-(n-1)のうち１つで
も“０”のとき、 伝送すべき符号はｂo-1、ｃj-1、ｃj-2、…
…ｃj-(n-1)とする。
も“０”のとき、 伝送すべき符号はｂo-1、ｃj-1、ｃj-2、…
…ｃj-(n-1)とする。
ただし、Ｃ〓は
２j-1Ｃj-1＋２j-2Ｃj-2＋……２j-(m-1)Ｃj-(n-1)
＝２j-1ｂj-1＋２j-2ｂj-2＋……＋２j-(m-1)ｂj-(n-1)＋２j-mｂj-n
を満足する“１”あるいは“０”の数値である。
以上のように圧縮して伝送された符号を伸張す
ると次のようになる。
ると次のようになる。
に対しては、
イ、ロに対しては、
したがつて、に対してはｌi＝０すなわちΔi＝
Δ、に対してはｌi＝ｊ＋１−ｍすなわちΔi＝
２j+1-mΔで符号化したことになる。
Δ、に対してはｌi＝ｊ＋１−ｍすなわちΔi＝
２j+1-mΔで符号化したことになる。
のロは量子化誤差を少くするために、単にｊ
−ｍ以下のビツトを切捨てるのではなく、ｂj-1
……ｂj-(n-1)を２進数と見たとき、ｂj-n＝１な
ら切上げ、ｂj-n＝０ならｊ−ｍ以下のビツトを
切捨ることを意味している。このとき、イを例外
処理としているのは、イにおいて、ｊ＝ｎ−１の
ときは切上げを行うとオーバーフローして伝送す
べき信号がｂo-111……１となるべきところがｂo
−１00……０となつてしまうことがあり得るからで
ある。このような場合のみ例外処理をすれば良い
わけであるが、装置の簡単化から、またそのため
に生ずる誤差は微々たるものであるから本実施例
のようにすることで十分である。
−ｍ以下のビツトを切捨てるのではなく、ｂj-1
……ｂj-(n-1)を２進数と見たとき、ｂj-n＝１な
ら切上げ、ｂj-n＝０ならｊ−ｍ以下のビツトを
切捨ることを意味している。このとき、イを例外
処理としているのは、イにおいて、ｊ＝ｎ−１の
ときは切上げを行うとオーバーフローして伝送す
べき信号がｂo-111……１となるべきところがｂo
−１00……０となつてしまうことがあり得るからで
ある。このような場合のみ例外処理をすれば良い
わけであるが、装置の簡単化から、またそのため
に生ずる誤差は微々たるものであるから本実施例
のようにすることで十分である。
第３図に示した例は12ビツトの情報を８ビツト
に変換するもので、上述した説明においてｎ＝
12、ｍ＝８とし、またイの条件をｂj-1・ｂj-
２・……・ｂj-7＝１として示してある。すなわ
ち、ｂj-1、……、ｂj-7の全てが“１”であれば
その論理積も“１”であるからである。またロ
の条件をｂj-1・ｂj-2・……・ｂj-7＝０として示
してある。すなわち、ｂj-1、……、ｂj-7の中１
つでも“０”があればその論理積は“０”となる
からである。また量子化ステツプ情報Ｒiとして
は、前記ｌiを伝送すれば各区間の伝送符号に対
して、伸張符号を得ることができる。
に変換するもので、上述した説明においてｎ＝
12、ｍ＝８とし、またイの条件をｂj-1・ｂj-
２・……・ｂj-7＝１として示してある。すなわ
ち、ｂj-1、……、ｂj-7の全てが“１”であれば
その論理積も“１”であるからである。またロ
の条件をｂj-1・ｂj-2・……・ｂj-7＝０として示
してある。すなわち、ｂj-1、……、ｂj-7の中１
つでも“０”があればその論理積は“０”となる
からである。また量子化ステツプ情報Ｒiとして
は、前記ｌiを伝送すれば各区間の伝送符号に対
して、伸張符号を得ることができる。
次にこの第３図について具体的に説明する。第
３図ａは帯域圧縮する前の12ビツト／標本の符号
であつて区間Aiに属しているとし、区間Aiにお
いてはb10、b9に１は現れなかつたがb8＝１の場
合は存在したとする。このとき区間Ａi内の符号
は一般にａのように表せる。ｂはａに対して８ビ
ツトの信号を得るためにb1において“０”を捨
て、“１”を繰上げて入れて得られる符号、ｃは
実際に伝送される符号である。したがつて、復号
器では符号ｃからｂが得られる。ｄはＡi内の符
号でb8・b7……b2＝１となつた場合であつて、
b1、b0は切捨てられ、ｆが伝送される符号とな
り、復号器ではｅが得られることになる。
３図ａは帯域圧縮する前の12ビツト／標本の符号
であつて区間Aiに属しているとし、区間Aiにお
いてはb10、b9に１は現れなかつたがb8＝１の場
合は存在したとする。このとき区間Ａi内の符号
は一般にａのように表せる。ｂはａに対して８ビ
ツトの信号を得るためにb1において“０”を捨
て、“１”を繰上げて入れて得られる符号、ｃは
実際に伝送される符号である。したがつて、復号
器では符号ｃからｂが得られる。ｄはＡi内の符
号でb8・b7……b2＝１となつた場合であつて、
b1、b0は切捨てられ、ｆが伝送される符号とな
り、復号器ではｅが得られることになる。
ところでｎビツト直線量子化PCMの正弦波に
対する信号電力対量子化誤差電力の最大値は約
6n＋1.8〔dB〕で与えられるのは周知である。故
に12ビツト直線量子化によるPCMではこの値は
約74〔dB〕である。８ビツト直線量子化のとき
はこの値は約50dBである。本実施例による符号
化方式によれば、信号のレベルに応じて、量子化
ステツプはΔ、２Δ、４Δ、８Δ、16Δの５種類
をとることになる。それぞれの量子化ステツプに
対して８ビツトで符号化することになるから量子
化ステツプのそれぞれに対する信号電力対量子化
誤差電力の最大値は50dBとなり、そのダイナミ
ツクレンジは12ビツト直線量子化PCMと同様で
あり、信号電力対量子化誤差電力の最大値は８ビ
ツト直線量子化PCMと同等である。
対する信号電力対量子化誤差電力の最大値は約
6n＋1.8〔dB〕で与えられるのは周知である。故
に12ビツト直線量子化によるPCMではこの値は
約74〔dB〕である。８ビツト直線量子化のとき
はこの値は約50dBである。本実施例による符号
化方式によれば、信号のレベルに応じて、量子化
ステツプはΔ、２Δ、４Δ、８Δ、16Δの５種類
をとることになる。それぞれの量子化ステツプに
対して８ビツトで符号化することになるから量子
化ステツプのそれぞれに対する信号電力対量子化
誤差電力の最大値は50dBとなり、そのダイナミ
ツクレンジは12ビツト直線量子化PCMと同様で
あり、信号電力対量子化誤差電力の最大値は８ビ
ツト直線量子化PCMと同等である。
量子化ステツプ16ΔはΔの24倍すなわち12ビツ
ト直線量子化PCMの24倍の粗さである。
ト直線量子化PCMの24倍の粗さである。
これに対し、13セグメントＡ特性の瞬時圧伸方
式により12ビツトを８ビツトに圧縮する場合は入
力信号の瞬時振幅をｘ、量子化ステツプをδとす
るとき両者には次の関係がある。
式により12ビツトを８ビツトに圧縮する場合は入
力信号の瞬時振幅をｘ、量子化ステツプをδとす
るとき両者には次の関係がある。
｜ｘ｜＜25Δのときδ＝Δ
25Δ｜ｘ｜＜26Δのときδ＝２Δ
26Δ｜ｘ｜＜27Δのときδ＝４Δ
27Δ｜ｘ｜＜28Δのときδ＝８Δ
28Δ｜ｘ｜＜29Δのときδ＝16Δ
29Δ｜ｘ｜＜210Δのときδ＝32Δ
210Δ｜ｘ｜＜211Δのときδ＝64Δ
故に、量子化ステツプの最大値は64Δであるか
ら例えば許容最大入力（過負荷の生ずる寸前のレ
ベル）に対しては量子化ステツプは12ビツト
PCMの64倍である。故に20log64≒36〔dB〕だけ
12ビツトPCMより信号電力対量子化誤差電力が
低下し、74−36＝38〔dB〕となる。実際には瞬
時圧伸であるので、すべての標本値がこの量子化
ステツプで標本化されるということはなく、δ＝
Δ〜32Δでも量子化されることがあるからこの値
よりも数〔dB〕上昇し、40〔dB〕強位になる。
ら例えば許容最大入力（過負荷の生ずる寸前のレ
ベル）に対しては量子化ステツプは12ビツト
PCMの64倍である。故に20log64≒36〔dB〕だけ
12ビツトPCMより信号電力対量子化誤差電力が
低下し、74−36＝38〔dB〕となる。実際には瞬
時圧伸であるので、すべての標本値がこの量子化
ステツプで標本化されるということはなく、δ＝
Δ〜32Δでも量子化されることがあるからこの値
よりも数〔dB〕上昇し、40〔dB〕強位になる。
したがつて本実施例においては、信号レベルが
小さく、b7以上に１が生じないときは、量子化ス
テツプは12ビツトPCMと同じで、信号電力対量
子化誤差電力も12ビツトPCMと同じになり、信
号電力が増加し過負荷を生ずる直前においては量
子化ステツプは12ビツトPCMに比べて24倍のあ
らさとなるため、信号電力対量子化誤差電力は正
弦波入力に対しては、12ビツトPCMの場合の最
大値74dBより24dB低い値すなわち50dBをとるこ
とになる。これは、通常用いられている13セグメ
ントＡ特性の瞬時圧伸方式が約40dBであるのに
比べて約10dBの改善である。正弦波でなく音声
信号の場合は、振幅分布は零付近に集中している
ので、さらに大きな信号電力対量子化誤差電力の
改善が可能になる。
小さく、b7以上に１が生じないときは、量子化ス
テツプは12ビツトPCMと同じで、信号電力対量
子化誤差電力も12ビツトPCMと同じになり、信
号電力が増加し過負荷を生ずる直前においては量
子化ステツプは12ビツトPCMに比べて24倍のあ
らさとなるため、信号電力対量子化誤差電力は正
弦波入力に対しては、12ビツトPCMの場合の最
大値74dBより24dB低い値すなわち50dBをとるこ
とになる。これは、通常用いられている13セグメ
ントＡ特性の瞬時圧伸方式が約40dBであるのに
比べて約10dBの改善である。正弦波でなく音声
信号の場合は、振幅分布は零付近に集中している
ので、さらに大きな信号電力対量子化誤差電力の
改善が可能になる。
第４図ａ，ｂはそれぞれ予測符号化方式による
符号器に本発明を適用した場合の構成例と、対応
する復号器を示すものである。
符号器に本発明を適用した場合の構成例と、対応
する復号器を示すものである。
同図は一たんｎビツト／標本のPCMを行なつ
た後、これを適応量子化予測符号器２１によりｍ
ビツト／標本（ｍ＜ｎ）に帯域圧縮をはかるもの
である。なお、本実施例において、第１図と同一
なブロツクには同一番号を付して示す。予測符号
器２１において２２は減算器、８は圧縮器、２３
は伸張器、２４は加算器、２５は予測器である。
すなわち予測符号器２１への入力信号と予測器２
５からの予測値との差を減算器２２でとり、その
出力ｎビツト／標本の信号は、その大きさに応じ
た量子化のあらさとなるように前述のような圧縮
器８でｍビツト／標本の符号に変換される。伸張
器２３はこのｍビツト／標本の信号を再びｎビツ
ト／標本の信号に変換する。この伸張器２３の出
力は圧縮器８の入力と比べると圧縮器８の入力信
号が大きいときは量子化ステツプが大となつてい
る。伸張器２３の出力と予測器２５の出力は加算
器２４によつて加算され、加算器２４の出力は予
測器２５に加わる。予測器２５の出力は遅延回路
５を通して現れる次の標本値を予測した値を発生
する。以上の構成において、圧縮器８と伸長器２
３の特性が量子化誤差電力をできるだけ小さくす
るように外部から制御するための回路が４，６，
２６，２７である。すなわち入力端子１から入力
されるアナログ信号はＡ／Ｄ変換器２によりｎビ
ツト／標本の符号にデイジタル化される。２６は
２５と同じ構成の予測器であつて、標本値ｘiを
過去の標本値ｘi-1、ｘi-2、……、ｘi-〓から予測
するものであり、予測値をyiとすれば、予測誤差
ｚiはｚi＝ｘi−ｙiで表される。減算器２７により
実際の値と予測器２６の出力である予測値の差が
とられる。５は前述のようにＴ秒間の遅延を行な
う遅延回路であり、減算器２２の出力は、減算器
２７の出力をＴ秒間遅延したものと等しい。レベ
ル検出器４は減算器２７の出力信号レベルを各Ｔ
秒間の間監視し、量子化ステツプ制御回路６より
減算器２２の出力信号に対して量子化誤差電力が
最小となるべく圧縮器８、伸張器２３を制御する
ための量子化情報を生ずる。圧縮器８からのビツ
ト低減された信号と量子化ステツプ制御回路６か
らの量子化情報は前述の実施例と同様多重化回路
により多重化され、端子１２には帯域圧縮信号が
得られる。
た後、これを適応量子化予測符号器２１によりｍ
ビツト／標本（ｍ＜ｎ）に帯域圧縮をはかるもの
である。なお、本実施例において、第１図と同一
なブロツクには同一番号を付して示す。予測符号
器２１において２２は減算器、８は圧縮器、２３
は伸張器、２４は加算器、２５は予測器である。
すなわち予測符号器２１への入力信号と予測器２
５からの予測値との差を減算器２２でとり、その
出力ｎビツト／標本の信号は、その大きさに応じ
た量子化のあらさとなるように前述のような圧縮
器８でｍビツト／標本の符号に変換される。伸張
器２３はこのｍビツト／標本の信号を再びｎビツ
ト／標本の信号に変換する。この伸張器２３の出
力は圧縮器８の入力と比べると圧縮器８の入力信
号が大きいときは量子化ステツプが大となつてい
る。伸張器２３の出力と予測器２５の出力は加算
器２４によつて加算され、加算器２４の出力は予
測器２５に加わる。予測器２５の出力は遅延回路
５を通して現れる次の標本値を予測した値を発生
する。以上の構成において、圧縮器８と伸長器２
３の特性が量子化誤差電力をできるだけ小さくす
るように外部から制御するための回路が４，６，
２６，２７である。すなわち入力端子１から入力
されるアナログ信号はＡ／Ｄ変換器２によりｎビ
ツト／標本の符号にデイジタル化される。２６は
２５と同じ構成の予測器であつて、標本値ｘiを
過去の標本値ｘi-1、ｘi-2、……、ｘi-〓から予測
するものであり、予測値をyiとすれば、予測誤差
ｚiはｚi＝ｘi−ｙiで表される。減算器２７により
実際の値と予測器２６の出力である予測値の差が
とられる。５は前述のようにＴ秒間の遅延を行な
う遅延回路であり、減算器２２の出力は、減算器
２７の出力をＴ秒間遅延したものと等しい。レベ
ル検出器４は減算器２７の出力信号レベルを各Ｔ
秒間の間監視し、量子化ステツプ制御回路６より
減算器２２の出力信号に対して量子化誤差電力が
最小となるべく圧縮器８、伸張器２３を制御する
ための量子化情報を生ずる。圧縮器８からのビツ
ト低減された信号と量子化ステツプ制御回路６か
らの量子化情報は前述の実施例と同様多重化回路
により多重化され、端子１２には帯域圧縮信号が
得られる。
第４図ｂは復号器を示す。入力端子１３から得
られた帯域圧縮信号は分離回路１４を通して量子
化ステツプ情報が分離され、この情報に対応して
量子化ステツプ制御信号発生回路１７で伸張回路
１８を制御し、ｍビツト／標本からｎビツト／標
本を得るための制御信号を生ずる。復号部を構成
する復号器２９、加算器２８は予測部を構成する
予測器２５、加算器２４の構成と実質的に同一で
よく、加算器２８の出力をＤ／Ａ変換器１９によ
つてＤ／Ａ変換すれば端子２０には復号されたア
ナログ信号が得られる。
られた帯域圧縮信号は分離回路１４を通して量子
化ステツプ情報が分離され、この情報に対応して
量子化ステツプ制御信号発生回路１７で伸張回路
１８を制御し、ｍビツト／標本からｎビツト／標
本を得るための制御信号を生ずる。復号部を構成
する復号器２９、加算器２８は予測部を構成する
予測器２５、加算器２４の構成と実質的に同一で
よく、加算器２８の出力をＤ／Ａ変換器１９によ
つてＤ／Ａ変換すれば端子２０には復号されたア
ナログ信号が得られる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば
データ伝送に必要なビツトを少なくすることがで
きる予測符号化方式のメリツトを生かしつつ、か
つダイナミツクレンジの広い音声のような信号を
も少ないビツトで効率よく伝送することができ
る。
データ伝送に必要なビツトを少なくすることがで
きる予測符号化方式のメリツトを生かしつつ、か
つダイナミツクレンジの広い音声のような信号を
も少ないビツトで効率よく伝送することができ
る。
第１図ａ，ｂはそれぞれ本発明の基礎となつた
信号伝送装置を構成する符号器とそれに適する復
号器を示すブロツク図、第２図は第１図ａの符号
器の動作を説明するためのタイム・チヤート、第
３図はその符号化の一例を示す図、第４図ａ，ｂ
は本発明の一実施例による信号伝送装置の符号器
と対応する復号器を示すブロツク図である。 ２……Ａ／Ｄ変換器、４……入力信号レベル検
出器、５……遅延回路、６……量子化ステツプ制
御回路、７……圧縮回路、１０……多重回路。
信号伝送装置を構成する符号器とそれに適する復
号器を示すブロツク図、第２図は第１図ａの符号
器の動作を説明するためのタイム・チヤート、第
３図はその符号化の一例を示す図、第４図ａ，ｂ
は本発明の一実施例による信号伝送装置の符号器
と対応する復号器を示すブロツク図である。 ２……Ａ／Ｄ変換器、４……入力信号レベル検
出器、５……遅延回路、６……量子化ステツプ制
御回路、７……圧縮回路、１０……多重回路。
Claims (1)
- １ 入力信号をＡ−Ｄ変換するＡ−Ｄ変換器と、
このＡ−Ｄ変換器の出力を一定の時間間隔で区切
り、それぞれの区間を……、Ａi-1、Ａi、Ａi+1、
……とするとき、前記時間間隔に等しい遅延時間
を有する遅延回路と、前記Ａ−Ｄ変換器の出力が
印加され、このＡ−Ｄ変換器の過去の出力から次
の出力の予測値を作成する第１の予測器、前記予
測値と前記Ａ−Ｄ変換器の出力符号との第１の差
信号を得る第１の減算器、および前記第１の差信
号のレベルを検出して区間Ａi毎にその区間に含
まれる第２の差信号を符号化するための量子化ス
テツプを決定する量子化ステツプ決定回路よりな
る量子化ステツプ制御回路と、前記遅延回路で遅
延された信号の予測値を与える第２の予測器、こ
の予測器の出力と前記遅延回路で遅延された信号
との差を取る第２の減算器、この第２の減算器の
出力である前記第２の差信号を前記量子化ステツ
プで圧縮符号化する圧縮符号化手段、この圧縮符
号化出力を伸張する前記圧縮符号化手段の逆特性
を有する伸張器、およびこの伸張器の出力と前記
第２の予測器の出力とを加算し前記第２の予測器
に加える第１の加算器よりなる予測符号化回路
と、前記予測符号化回路の出力である圧縮符号と
前記量子化ステツプの大きさを表わす情報を前記
区間毎に多重化する多重回路とを備えた符号器、
ならびにこの符号器の出力を入力とし前記圧縮符
号と前記量子化ステツプの大きさを表わす情報を
分離する分離回路と、前記圧縮符号を伸張する伸
張回路と、前記量子化ステツプの大きさを表わす
情報をもとに前記伸張回路の伸張の度合いを制御
する量子化ステツプ制御信号発生部と、過去のＤ
−Ａ変換前の復号信号をもとに次に復号すべき信
号の予測器と、前記伸張回路の出力と前記第３の
予測器の予測値とを加算してＤ−Ａ変換前の復号
信号を出力する第２の加算器と、この第２の加算
器の出力をＤ−Ａ変換するＤ−Ａ変換器とを備え
た復号器からなる信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12353076A JPS5348452A (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Coder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12353076A JPS5348452A (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Coder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5348452A JPS5348452A (en) | 1978-05-01 |
| JPS6260854B2 true JPS6260854B2 (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=14862881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12353076A Granted JPS5348452A (en) | 1976-10-14 | 1976-10-14 | Coder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5348452A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54176803U (ja) * | 1978-06-03 | 1979-12-13 | ||
| JPS5921144A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-03 | Sansui Electric Co | 信号伝送方式およびその装置 |
| JPS6070836A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Sansui Electric Co | 送信装置 |
| US5363384A (en) * | 1988-10-24 | 1994-11-08 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Audio signal demodulation circuit |
| JP2618023B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1997-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 音声信号復調回路 |
| TW589504B (en) | 1997-06-12 | 2004-06-01 | Sharp Kk | Liquid crystal display device |
| WO2009047852A1 (ja) | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Fujitsu Limited | 受信回路、受信方法、信号伝送システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3180939A (en) * | 1961-11-24 | 1965-04-27 | Bell Telephone Labor Inc | Selectable characteristic compandor for pulse code transmission |
| US3518548A (en) * | 1966-11-22 | 1970-06-30 | Philips Corp | Pulse delta modulation transmission system having separately transmitted low-frequency average level signal |
-
1976
- 1976-10-14 JP JP12353076A patent/JPS5348452A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3180939A (en) * | 1961-11-24 | 1965-04-27 | Bell Telephone Labor Inc | Selectable characteristic compandor for pulse code transmission |
| US3518548A (en) * | 1966-11-22 | 1970-06-30 | Philips Corp | Pulse delta modulation transmission system having separately transmitted low-frequency average level signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5348452A (en) | 1978-05-01 |
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