RU2071175C1 - Method for transmission of digital signals and device for its implementation - Google Patents

Method for transmission of digital signals and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2071175C1
RU2071175C1 RU93020717A RU93020717A RU2071175C1 RU 2071175 C1 RU2071175 C1 RU 2071175C1 RU 93020717 A RU93020717 A RU 93020717A RU 93020717 A RU93020717 A RU 93020717A RU 2071175 C1 RU2071175 C1 RU 2071175C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
samples
sequence
input
signal
output
Prior art date
Application number
RU93020717A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93020717A (en
Inventor
Алексей Николаевич Владимиров
Эдгар Иварович Пуйсис-Пуйше
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Питон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "Питон" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Питон"
Priority to RU93020717A priority Critical patent/RU2071175C1/en
Publication of RU93020717A publication Critical patent/RU93020717A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071175C1 publication Critical patent/RU2071175C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: electric communications. SUBSTANCE: method involves conversion of source sequence of samples of digital acoustic or video signal in sequence of secondary samples each of which corresponds several specific samples or specific area of samples in source sequence, restoring of source sequence of samples of digital signal from sequence of secondary samples, comparison of source and restored sequences of samples, detection of error signal and transmission of recording of signals of either source or secondary sequences of samples depending on the following condition: if error signal is equal to or greater than maximal permissible error, than source sequence is transmitted; otherwise sequence of secondary samples which is generated after conversion is transmitted. Corresponding device has comparators unit 1, first commutator 2, decoder 3, subtraction unit 4, control signal generator 5 and second commutator 6. Error in recovered digital signal is restored due to periodic transmission of difference signal of higher bit order when difference between recovered sequences of samples of signals is increased. EFFECT: method provides increased reliability and validity of transmitted information and decreased data transmission; device provides reliable operations at low clock frequency. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в аудио и видеотехнике для хранения и передачи информации. The invention relates to telecommunications and can be used in audio and video equipment for storage and transmission of information.

Известен способ передачи цифровых сигналов [1] при котором осуществляют передачу последовательности отсчетов ДИКМ сигналов, при этом несколько следующих друг за другом отсчетов последовательности ДИКМ сигналов преобразуют в слова данных по возможности одинаковой минимальной длины, объединяют несколько слов данных с обозначающей их длину преамбулой в один блок данных постоянной длины и передают их или записывают. There is a method of transmitting digital signals [1] in which a sequence of samples of DPCM signals is transmitted, while several successive samples of a sequence of DPCM signals are converted into data words of the same possible minimum length, several data words are combined with the preamble indicating their length into one block data of constant length and transmit it or record.

Таким образом, в данном способе производится точное и однозначное преобразование, однако не учитываются инерционные свойства слуха и зрения человека, благодаря которым при передаче и записи речевых и видеосигналов возможно сокращение передаваемой информации путем уменьшения ее избыточности. Thus, in this method, an accurate and unambiguous conversion is performed, however, the inertial properties of human hearing and vision are not taken into account, due to which the transmission and recording of speech and video signals can reduce the transmitted information by reducing its redundancy.

Возможность сокращения передаваемой информации путем уменьшения ее избыточности достигнута в способе [2] в котором применяются оптимальное кодирование, заключающееся в том, что частота повторения отсчетов коррелирована с длиной кода так, что образуемое слово данных тем короче, чем чаще встречается отсчет, и сокращение кодируемой информации путем постановки в соответствие последовательности нескольких отсчетов или некоторой области значений этих отсчетов одного слова данных, т.е. производится неточное кодирование. The possibility of reducing the transmitted information by reducing its redundancy was achieved in the method [2] in which optimal coding is used, namely, the repetition rate of the samples is correlated with the code length so that the generated data word is shorter the more often the sample occurs, and the encoded information is reduced by matching a sequence of several samples or a certain range of values of these samples of one data word, i.e. Inaccurate encoding is performed.

В этом способе последовательность отсчетов цифрового акустического сигнала преобразуют в последовательность вторичных отсчетов спектральных коэффициентов, которые характеризуют акустический сигнал, полученную последовательность вторичных отсчетов спектральных коэффициентов, которые характеризуют акустический сигнал, полученную последовательность вторичных отсчетов квантуют, производят ее оптимальное кодирование и передают и/или записывают. Причем при оптимальном кодировании частота повторения квантованных вторичных отсчетов коррелирована с длиной кода так, что образуемое слово данных тем короче, чем чаще встречается тот или иной вторичный отсчет, при этом слово данных соответствует нескольким вторичным отсчетам последовательности или области значений вторичных отсчетов. In this method, the sequence of samples of the digital acoustic signal is converted into a sequence of secondary samples of spectral coefficients that characterize the acoustic signal, the obtained sequence of secondary samples of spectral coefficients that characterize the acoustic signal, the obtained sequence of secondary samples is quantized, optimally encoded, and transmitted and / or recorded. Moreover, with optimal coding, the repetition rate of quantized secondary samples is correlated with the code length so that the generated data word is shorter the more often one or another secondary sample occurs, and the data word corresponds to several secondary samples of the sequence or range of secondary samples.

Частными случаями данного способа являются:
способ передачи, при котором слово данных соответствует только части области значений отсчетов (п.2 формулы изобретения), а всем остальным значениям данной области ставится в соответствие особый код;
способ передачи, при котором последовательностью вторичных отсчетов являются отсчеты дифференциально-импульсно-кодомодулированного сигнала (ДИКМ) (п.4 формулы изобретения).
Particular cases of this method are:
a transmission method in which the data word corresponds only to part of the range of values of the samples (claim 2 of the claims), and all other values of this area are assigned a special code;
a transmission method in which a sequence of secondary samples are samples of a differential pulse-code modulated signal (DPCM) (claim 4).

При таком способе преобразования разрядность кодируемой информации не может быть значительно уменьшена, так как это приведет к значительному снижению достоверности декодированной информации и потере устойчивости при восстановлении сигнала. With this method of conversion, the bit depth of the encoded information cannot be significantly reduced, since this will lead to a significant decrease in the reliability of the decoded information and loss of stability during signal recovery.

Целью предлагаемого способа является повышение достоверности передаваемой и/или записываемой информации при сокращении ее разрядности. The aim of the proposed method is to increase the reliability of the transmitted and / or recorded information while reducing its capacity.

Цель достигается в предлагаемом способе передачи цифровых сигналов, при котором исходную последовательность отсчетов цифрового акустического или видеосигнала преобразуют в последовательность вторичных отсчетов меньшей разрядности, каждому из которых ставят в соответствие несколько заданных отсчетов или заданную область значений отсчетов исходной последовательности акустического или видеосигнала, отличиями которого являются восстановление исходной последовательности вторичных отсчетов, сравнение исходной или восстановленной последовательностей отсчетов, выделение сигнала ошибки и при равенстве или превышении им допустимой погрешности передача и/или запись этого сигнала, а в том случае, когда сигнал ошибки меньше допустимой погрешности, передача и/или запись полученной после преобразования последовательности вторичных отсчетов цифрового сигнала. The goal is achieved in the proposed method for transmitting digital signals, in which the original sequence of samples of a digital acoustic or video signal is converted into a sequence of secondary samples of lower resolution, each of which is assigned a number of specified samples or a given range of samples of the original sequence of acoustic or video signal, the differences of which are restoration original sequence of secondary samples, comparison of the original or restored The sequence of samples, selection error signal and with equal or exceeded their allowable error transmission and / or recording of the signal, and in the case where the error signal is less than the permissible error, transmission and / or recording sequence obtained after conversion of the secondary digital signal samples.

При этом предлагаемый способ передачи цифрового акустического или видеосигнала может отличаться тем, что если исходной последовательностью отсчетов является ДИКМ цифровой акустический или видеосигнал, восстанавливают последовательность отсчетов импульсно-кодомодулированного (ИКМ) сигнала, осуществляют восстановление последовательности отсчетов ИКМ сигнала из последовательности вторичных отсчетов и производят сравнение полученных восстановленных последовательностей отсчетов ИКМ сигнала. Moreover, the proposed method for transmitting a digital acoustic or video signal may differ in that if the original sample sequence is a DPCM digital acoustic or video signal, the sequence of samples of the pulse-code modulated (PCM) signal is restored, the sequence of samples of the PCM signal is restored from the sequence of secondary samples, and the obtained recovered sequences of samples of the PCM signal.

При необходимости ДИКМ может быть осуществлена и в предлагаемом способе. В этом случае исходную последовательность отсчетов цифрового акустического или видеосигнала преобразуют в последовательность ДИКМ сигнала и из нее восстанавливают последовательность отсчетов ИКМ сигнала, которую сравнивают с последовательностью отсчетов ИКМ сигнала, восстановленной из последовательности вторичных отсчетов ДИКМ сигнала. If necessary, DIKM can be carried out in the proposed method. In this case, the initial sequence of samples of the digital acoustic or video signal is converted into a sequence of DPCM signal and the sequence of samples of the PCM signal is restored from it, which is compared with the sequence of samples of the PCM signal restored from the sequence of secondary samples of the DPCM signal.

Повышение достоверности передаваемой и/или записываемой информации при сокращении ее объема обеспечивается в предлагаемом способе передачи цифровых сигналов благодаря тому, что отсчеты исходной последовательности цифрового сигнала преобразуют как и в прототипе в последовательность вторичных отсчетов на основе матрицы системы неравенств

Figure 00000002

где d1. dn значения вторичных отсчетов последовательности цифрового сигнала после преобразования;
δ1,...δn-1 граничные значения областей, на которые разбивается диапазон преобразуемых отсчетов исходной последовательности цифрового сигнала, причем количество множеств зависит от разрядности отсчетов исходной последовательности и допустимой погрешности;
Δmin, Δmax соответственно минимальное и максимальное значения отсчетов исходной последовательности цифрового сигнала.Improving the reliability of the transmitted and / or recorded information while reducing its volume is provided in the proposed method for transmitting digital signals due to the fact that the samples of the original sequence of the digital signal are converted, as in the prototype, into a sequence of secondary samples based on the matrix of the inequality system
Figure 00000002

where d 1 . d n values of the secondary samples of the digital signal sequence after conversion;
δ 1 , ... δ n-1 are the boundary values of the regions into which the range of converted samples of the original sequence of the digital signal is divided, and the number of sets depends on the bit depth of the samples of the original sequence and the permissible error;
Δ min , Δ max respectively the minimum and maximum values of the samples of the original sequence of the digital signal.

В результате такого преобразования каждый вторичный отсчет di полученной после преобразования последовательности соответствует нескольким заданным отсчетам Δi исходной последовательности или заданной области значений (δi+1...δ1) на множестве всех значений исходной последовательности цифрового акустического или видеосигнала.As a result of such a conversion, each secondary sample di of the sequence obtained after the conversion corresponds to several predetermined samples Δi of the original sequence or a given range of values (δ i + 1 ... δ 1 ) on the set of all values of the original sequence of the digital acoustic or video signal.

Затем в отличие от прототипа восстанавливают последовательность отсчетов Ii из полученной в результате преобразования последовательности вторичных отсчетов di в соответствии с выражением
Ii Ii-1 + di (2)
где Ii-1 предыдущее значение восстановленного отсчета, сравнивают восстановленную последовательность отсчетов Ii и исходную последовательность отсчетов xi, разность между которыми
a xi Ii (3)
и формируют последовательность отсчетов выходного сигнала Yi на основе матрицы системы неравенств

Figure 00000003

где σ допустимая погрешность выходного сигнала.Then, unlike the prototype, the sequence of samples I i is restored from the resulting sequence of secondary samples d i in accordance with the expression
I i I i-1 + d i (2)
where I i-1 is the previous value of the restored sample, compare the restored sequence of samples I i and the original sequence of samples x i , the difference between which
ax i I i (3)
and form a sequence of samples of the output signal Y i based on the matrix of the system of inequalities
Figure 00000003

where σ is the permissible error of the output signal.

Описанные преобразования позволяют при отличии восстановленной последовательности отсчетов от исходной последовательности более чем на допустимую погрешность s передавать и/или записывать выделяемый в этом случае сигнал ошибки. Причем при передаче сигнала ошибки значение восстановленного отсчета принимают равным значению исходной последовательности Ii=xi. Благодаря этому обеспечивается повышение достоверности передаваемой и/или записываемой информации при сокращении ее объема.The described transformations allow, if the reconstructed sequence of samples differs from the original sequence by more than the permissible error s, to transmit and / or record the error signal allocated in this case. Moreover, when transmitting the error signal, the value of the restored count is taken equal to the value of the original sequence I i = x i . This ensures increased reliability of the transmitted and / or recorded information while reducing its volume.

Известны устройства передачи цифровых сигналов, реализующие описанные выше способы. Known devices for transmitting digital signals that implement the above methods.

Устройство, описанное в Европейском патенте N 0244729, содержит анализатор последовательности отсчетов ДИКМ сигналов, осуществляющий преобразование нескольких следующих друг за другом отсчетов последовательности отсчетов ДИКМ сигналов, поступающих на его вход, в слова данных, выходы которого подключены ко входам блока формирования преамбулы, т.е. кода вида последующего ДИКМ сигнала, и формирователя блока данных постоянной длины, другой вход которого связан с выходом блока формирователя преамбулы. The device described in European Patent No. 0244729 contains a DPCM signal sequence analyzer that converts several successive samples of a DPCM signal sequence received at its input into data words whose outputs are connected to the inputs of the preamble generating unit, i.e. . type code for the subsequent DPCM signal, and a shaper of a constant-length data block, the other input of which is connected to the output of the preamble driver block.

В устройстве осуществляется преобразование исходного ДИКМ сигнала в слова данных, объединение их с преамбулой и передача полученного блока данных, содержащего избыточную информацию. The device converts the original DPCM signal into data words, combines them with the preamble and transfers the received data block containing redundant information.

Устройство, реализующее способ [2] содержит преобразователь исходной последовательности отсчетов, акустического сигнала в последовательность вторичных отсчетов, спектральные составляющие которых воспроизводят акустический сигнал, который может быть выполнен, например, в виде блока фильтров, блок квантования, вход которого связан с выходом упомянутого преобразователя, а выход со входом блока кодирования. Причем блок кодирования может быть выполнен из последовательно соединенных блока компараторов и коммутатора. Благодаря преобразованию исходной последовательности отсчетов цифрового сигнала в последовательность вторичных отсчетов, характеризующих параметры исходного сигнала, и оптимальному кодированию устройство обеспечивает сокращение объема передаваемой информации. Однако при уменьшении разрядности передаваемой информации возникает неустойчивость работы декодера и снижение достоверности декодированной информации, особенно при большой скорости нарастания входного сигнала, что не позволяет значительно снизить объем передаваемой информации. A device that implements the method [2] contains a converter of the original sequence of samples, the acoustic signal into a sequence of secondary samples, the spectral components of which reproduce the acoustic signal, which can be performed, for example, in the form of a filter unit, a quantization unit, the input of which is connected to the output of the said converter, and the output with the input of the coding block. Moreover, the coding unit may be made of series-connected unit of comparators and the switch. Due to the conversion of the original sequence of samples of the digital signal into a sequence of secondary samples characterizing the parameters of the original signal, and optimal coding, the device reduces the amount of transmitted information. However, when the bitness of the transmitted information decreases, the instability of the decoder and the reliability of the decoded information decrease, especially at a high slew rate of the input signal, which does not significantly reduce the amount of transmitted information.

Целью предлагаемого устройства является сокращение объема передаваемой информации путем уменьшения разрядности выходных отсчетов по сравнению с оптимально кодированными отсчетами, получаемыми с выхода устройства, реализующего способ, описанный в патенте ЕР N 0393526, без потери устойчивости при восстановлении сигнала. The aim of the proposed device is to reduce the amount of information transmitted by reducing the bit depth of the output samples compared to optimally encoded samples obtained from the output of the device that implements the method described in patent EP N 0393526, without loss of stability during signal recovery.

Решение указанной задачи осуществляется в устройстве, содержащем блок компараторов, выходы которого подключены к соответствующим входам первого коммутатора, отличающемся тем, что введены декодер, вычитатель, формирователь управляющего сигнала и второй коммутатор, при этом выход первого коммутатора подключен к первому входу декодера, второй вход и выход которого соединены с первым входом вычитателя, второй вход которого соединен с третьим входом декодера, на который подан исходный сигнал, выход вычитателя соединен со входом формирователя управляющего сигнала, а также со вторым входом второго коммутатора, выход которого является выходом устройства, первый вход связан с выходом первого коммутатора, а третий вход с выходом формирователя управляющего сигнала и четвертым входом декодера. The solution of this problem is carried out in a device containing a comparator unit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first switch, characterized in that a decoder, a subtractor, a driver of the control signal and a second switch are introduced, while the output of the first switch is connected to the first input of the decoder, the second input and the output of which is connected to the first input of the subtractor, the second input of which is connected to the third input of the decoder, to which the original signal is applied, the output of the subtractor is connected to the input Dividing the control signal, as well as with the second input of the second switch, the output of which is the output of the device, the first input is connected with the output of the first switch, and the third input with the output of the driver of the control signal and the fourth input of the decoder.

При этом в том случае, когда исходной последовательностью отчетов является последовательность отсчетов ДИКМ цифрового акустического или видеосигнала, в устройство передачи цифровых сигналов введен блок восстановления последовательности отсчетов цифрового ИКМ сигнала, а блок декодирования содержит сумматор, первый вход которого является первым входом декодера, второй вход сумматора соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, первый вход которого является вторым входом декодера, второй вход третьим входом декодера, третий вход четвертым входом декодера, причем третий вход декодера соединен с выходом блока восстановления последовательности отсчетов цифрового ИКМ сигнала, вход которого соединен со входом устройства. Moreover, in the case when the initial sequence of reports is a DPCM sample sequence of a digital acoustic or video signal, a digital PCM signal sequence recovery unit is introduced into the digital signal transmission device, and the decoding unit contains an adder, the first input of which is the first input of the decoder, the second input of the adder connected to the output of the delay element, the input of which is connected to the output of the third switch, the first input of which is the second input of the decoder, the second the first input is the third input of the decoder, the third input is the fourth input of the decoder, and the third input of the decoder is connected to the output of the block recovery sequence of samples of the digital PCM signal, the input of which is connected to the input of the device.

Поскольку в предлагаемом устройстве в процессе увеличения разности между восстановленными последовательностями отсчетов сигналов происходит периодическая передача этого разностного сигнала более высокой разрядности, происходит устранение ошибки в восстановленном цифровом сигнале. Since in the proposed device, in the process of increasing the difference between the reconstructed sequences of samples of signals, there is a periodic transmission of this difference signal of higher bit depth, the error in the reconstructed digital signal is eliminated.

На фиг.1 приведено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 то же, вариант. Figure 1 shows a device that implements the proposed method; figure 2 is the same option.

Устройство содержит блок 1 компараторов, первый коммутатор 2, декодер 3, вычитатель 4, формирователь 5 управляющего сигнала и второй коммутатор 6, при этом вход блока 1 компараторов является входом устройства, а его выходы подключены к соответствующим входам первого коммутатора 2, выход которого соединен с первыми входами декодера 3 и второго коммутатора 6, второй вход которого соединен с выходом вычитателя 4 и входом блока 5 формирования управляющего сигнала, выход которого подключен к третьему входу второго коммутатора 6 и четвертому входу декодера 3, второй вход которого и его выход подключены к первому входу вычитателя 4, второй вход которого соединен с третьим входом декодера 3 и входом устройства, выход второго коммутатора 6 является выходом устройства. The device comprises a comparator unit 1, a first switch 2, a decoder 3, a subtractor 4, a control signal generator 5 and a second switch 6, while the input of the comparator unit 1 is the input of the device, and its outputs are connected to the corresponding inputs of the first switch 2, the output of which is connected to the first inputs of the decoder 3 and the second switch 6, the second input of which is connected to the output of the subtractor 4 and the input of the control signal generating unit 5, the output of which is connected to the third input of the second switch 6 and the fourth input encoder 3, the second input of which and its output are connected to the first input of the subtractor 4, the second input of which is connected to the third input of the decoder 3 and the input of the device, the output of the second switch 6 is the output of the device.

В том случае, когда исходной последовательностью отсчетов является последовательность отсчетов ДИКМ цифрового акустического или видеосигнала, устройство, реализующее способ по пп. 1,2 формулы изобретения, дополнительно содержит блок 7 восстановления последовательности отсчетов ИКМ сигнала, вход которого соединен со входом устройства, а выход подключен к третьему входу декодера 3 и второму входу вычитателя 4, а декодер содержит сумматор 8, первый вход которого является первым входом декодера 3, а выход выходом декодера 3, второй вход сумматора 8 соединен с выходом устройства задержки 9, вход которого соединен с выходом третьего коммутатора 10, первый вход которого является вторым входом декодера 3, второй вход третьим входом декодера 3, третий вход четвертым входом декодера 3. При необходимости ДИКМ может быть произведена в предлагаемом устройстве, для чего блок ДИКМ может быть установлен на входе устройства, а на вход блока 3 декодирования и вычитающего устройства подан сигнал ИКМ. In the case when the initial sequence of samples is a sequence of samples of the DPCM of a digital acoustic or video signal, a device that implements the method according to paragraphs. 1.2 of the claims, additionally contains a block 7 recovery sequence of samples of the PCM signal, the input of which is connected to the input of the device, and the output is connected to the third input of the decoder 3 and the second input of the subtractor 4, and the decoder contains an adder 8, the first input of which is the first input of the decoder 3, and the output is the output of decoder 3, the second input of the adder 8 is connected to the output of the delay device 9, the input of which is connected to the output of the third switch 10, the first input of which is the second input of decoder 3, the second input is the third input ohm of decoder 3, the third input is the fourth input of decoder 3. If necessary, the DPCM can be performed in the proposed device, for which the DPCM unit can be installed at the input of the device, and the PCM signal is supplied to the input of the decoding unit 3 and the subtracting device.

Рассмотрим реализацию способа в устройстве, приведенном на фиг.1. Исходная последовательность отсчетов цифрового сигнала поступает на блок 1 компараторов K1-Kn, каждый из которых выделяет несколько заданных отсчетов или заданную область значений отсчетов этой последовательности, в которой находится соответствующий отсчет исходной последовательности. В результате на выходе первого коммутатора 2, осуществляющего коммутацию выделенных на выходах блока 1 вторичных отсчетов на основе (1), формируется последовательность вторичных отсчетов сокращенной разрядности. Полученная последовательность вторичных отсчетов с выхода первого коммутатора 2 поступает на первый вход декодера, на третий вход которого поступает исходная последовательность отсчетов цифрового сигнала, а на второй вход восстановленная в соответствии с (2) последовательность отсчетов цифрового сигнала. Эта же восстановленная последовательность отсчетов цифрового сигнала поступает на первый вход вычитателя 4, на второй вход которого подается исходная последовательность отсчетов цифрового сигнала. На выходе вычитающего устройства формируется в соответствии с (3) сигнал разности между восстановленной и исходной последовательностями отсчетов цифрового сигнала. Этот разностный сигнал поступает на вход блока 5 формирования управляющего сигнала и на второй вход второго коммутатора 6, на первый вход которого подается с первого коммутатора 2 последовательность вторичных отсчетов. Consider the implementation of the method in the device shown in figure 1. The initial sequence of samples of the digital signal is fed to block 1 of the K1-Kn comparators, each of which selects several specified samples or a given range of sample values of this sequence, in which the corresponding sample of the original sequence is located. As a result, at the output of the first switch 2, which commutes the secondary samples allocated at the outputs of block 1 based on (1), a sequence of secondary samples of reduced capacity is formed. The resulting sequence of secondary samples from the output of the first switch 2 is fed to the first input of the decoder, the third input of which receives the original sequence of samples of the digital signal, and the second sequence of samples of the digital signal restored in accordance with (2). The same restored sequence of samples of the digital signal is fed to the first input of the subtractor 4, the second input of which serves the original sequence of samples of the digital signal. At the output of the subtractor, a difference signal is generated in accordance with (3) between the reconstructed and the original sequence of samples of the digital signal. This differential signal is fed to the input of the control signal generating unit 5 and to the second input of the second switch 6, the first input of which is supplied from the first switch 2 by a sequence of secondary samples.

В блоке 5 формирования управляющего сигнала производится сравнение в соответствии с (4) значений отсчетов разностного сигнала с выхода вычитателя 4 с допустимой погрешностью. Управляющий сигнал поступает на третий и четвертый входы соответственно второго коммутатора 6 и декодера 3. При этом, если разностный сигнал лежит в пределах от -σ до +σ, то управляющий сигнал с выхода блока 5 обеспечивает прохождение на выход второго коммутатора 6 поступающей на его первый вход последовательности вторичных отсчетов для передачи или записи. В случае выхода результата сравнения за эти пределы управляющий сигнал с выхода блока 5 обеспечивает прохождение на выход второго коммутатора 6 поступающего на его второй вход сигнала с выхода вычитателя 4. In block 5 of the formation of the control signal, a comparison is made in accordance with (4) of the samples of the difference signal from the output of the subtractor 4 with an allowable error. The control signal is supplied to the third and fourth inputs of the second switch 6 and decoder 3, respectively. Moreover, if the difference signal lies in the range from -σ to + σ, then the control signal from the output of block 5 ensures that the second switch 6 passes to the output of its first input of a sequence of secondary samples for transmission or recording. If the comparison result exceeds these limits, the control signal from the output of block 5 ensures that the second switch 6 passes the signal from the subtractor 4 output to its second input.

В случае реализации способа по пп.1,2 компараторы блока 1 K1-Kn на которые поступает исходная последовательность отсчетов ДИКМ цифрового сигнала, выделяют несколько соответствующих заданных отсчетов или соответствующую заданную область значений отсчетов последовательности ДИКМ цифрового сигнала. В результате на выходе первого коммутатора 2 формируется последовательность вторичных отсчетов ДИКМ цифрового сигнала сокращенной разрядности. С выхода коммутатора 2 эта последовательность поступает на первый вход декодера 3, которым является первый вход сумматора 8, на второй вход которого с элементом задержки 9 поступают задержанные на один такт отсчеты последовательности цифрового ИКМ сигнала. Восстановленную в блоке 7 последовательность отсчетов ИКМ сигнала подают на второй вход третьего коммутатора 10, на первый вход которого подают сформированную в сумматоре 8 последовательность отсчетов ИКМ цифрового сигнала, восстановленную из последовательности вторичных отсчетов ИКМ цифрового сигнала, восстановленную из последовательности вторичных отсчетов ДИКМ сигнала. Сформированная в сумматоре 8 последовательность отсчетов ИКМ цифрового сигнала поступает также на первый вход вычитателя 4, на второй вход которого подается последовательность отсчетов ИКМ сигнала с выхода блока 7. На выходе вычитающего устройства 4 формируется разность отсчетов этих двух последовательностей, которая поступает на формирователь управляющего сигнала, выполненный в виде компаратора, где происходит сравнение разности отсчетов с допустимой погрешностью. В зависимости от выходного управляющего сигнала блока 5 на выход второго коммутатора 6 и следовательно на выход устройства поступает последовательность вторичных отсчетов ДИКМ цифрового сигнала с выхода первого коммутатора 2, а коммутатор 10 пропускает на вход элемента задержки 9 ИКМ сигнал с выхода сумматора 8, если сигнал разности отсчетов лежит в пределах от -σ до +σ. Если же разность отсчетов выходит за указанные пределы, то на выход коммутатора 6, являющегося выходом устройства, с выхода 4 поступит эта разность, а на элементе задержки 9 поступит сигнал ИКМ, поданный на второй вход коммутатора 10. In the case of implementing the method according to claims 1, 2, the comparators of block 1 K1-Kn, which receive the initial sequence of samples of the DPCM of the digital signal, select several corresponding set samples or the corresponding specified range of values of the samples of the DPCM sequence of the digital signal. As a result, at the output of the first switch 2, a sequence of secondary samples of the DPCM of a digital signal of reduced capacity is formed. From the output of the switch 2, this sequence is fed to the first input of the decoder 3, which is the first input of the adder 8, the second input of which with the delay element 9 receives the samples of the digital PCM signal delayed by one clock cycle. The sequence of PCM samples recovered in block 7 is fed to the second input of the third switch 10, the first input of which serves the sequence of PCM samples of the digital signal generated in adder 8, restored from the sequence of secondary PCM samples of the digital signal, restored from the sequence of secondary samples of the DPCM signal. The sequence of PCM samples of the digital signal generated in adder 8 is also fed to the first input of the subtractor 4, the second input of which is fed to the sequence of samples of the PCM signal from the output of block 7. At the output of the subtractor 4, the difference of the samples of these two sequences is generated, which is fed to the driver of the control signal, made in the form of a comparator, where there is a comparison of the difference of the samples with an allowable error. Depending on the output control signal of block 5, the output of the second switch 6 and, consequently, the output of the device receives a sequence of secondary samples of the DPCM of a digital signal from the output of the first switch 2, and the switch 10 passes the input from the adder 8 to the input of the delay element 9 if the difference readings lies in the range from -σ to + σ. If the difference in counts falls outside the specified limits, then the difference will arrive at the output of the switch 6, which is the output of the device, from output 4, and at the delay element 9, a PCM signal will be supplied to the second input of the switch 10.

Claims (4)

1. Способ передачи цифровых сигналов, основанный на преобразовании исходной последовательности отсчетов цифрового сигнала в последовательность вторичных отсчетов меньшей разрядности, каждый из которых соответствует нескольким отсчетам исходной последовательности, восстанавливают исходную последовательность отсчетов из последовательности вторичных отсчетов, сравнивают исходную и восстановленную последовательности отсчетов, формируют сигнал коррекции и осуществляют передачу последовательности отсчетов, отличающийся тем, что преобразование последовательности отсчетов цифрового сигнала в последовательность вторичных отсчетов осуществляют на основе матрицы системы неравенств
Figure 00000004

где di амплитуды вторичных отсчетов последовательности,
δ1,...,δn-1 граничные значения амплитуд, на которые разбиваются преобразуемые отсчеты исходной последовательности
Δmin, Δmax, соответственно минимальная и максимальная амплитуды отсчетов исходной последовательности,
восстанавливают исходную последовательность отсчетов из последовательности вторичных отсчетов путем суммирования амплитуд каждого вторичного отсчета с предыдущим восстановленным отсчетом, сравнивают одноименные отсчеты восстановленной и исходной последовательности и формируют последовательность отсчетов Yi для передачи на основе матрицы системы неравенств
Figure 00000005

где a разность между одноименными исходными и восстановленными отсчетами;
δ заданная допустимая погрешность.
1. A method of transmitting digital signals based on the conversion of the original sequence of samples of a digital signal into a sequence of secondary samples of lower bit depth, each of which corresponds to several samples of the original sequence, restore the original sequence of samples from the sequence of secondary samples, compare the original and restored sequences of samples, form a correction signal and transmitting a sequence of samples, characterized in that formation sequence of digital signal samples in a sequence of secondary samples is carried out on the basis of a system of inequalities matrix
Figure 00000004

where d i the amplitudes of the secondary samples of the sequence,
δ 1 , ..., δ n-1 the boundary values of the amplitudes into which the converted samples of the original sequence are divided
Δ min , Δ max , respectively, the minimum and maximum amplitudes of the samples of the original sequence,
restore the original sequence of samples from the sequence of secondary samples by summing the amplitudes of each secondary sample with the previous restored sample, compare the same samples of the restored and the original sequence and form a sequence of samples Y i for transmission based on the matrix of the system of inequalities
Figure 00000005

where a is the difference between the same source and restored samples;
δ is the specified permissible error.
2. Способ передачи цифровых сигналов по п.1, отличающийся тем, что из исходной последовательности отсчета, представляющий собой дифференциально-импульсно-кодомодулированный сигнал, формируют последовательность отсчетов импульсно-кодомодулированного сигнала, осуществляют восстановление последовательности отсчетов импульсно-кодомодулированного сигнала из последовательности вторичных отсчетов. 2. The method of transmitting digital signals according to claim 1, characterized in that a sequence of samples of a pulse-code-modulated signal is formed from the original sample sequence, which is a differential pulse-code modulated signal, and a sequence of samples of a pulse-code-modulated signal is restored from a sequence of secondary samples. 3. Устройство передачи цифровых сигналов, содержащее блок компараторов, вход которого является входом устройства, выходы подключены к соответствующим входам первого коммутатора, отличающееся тем, что в устройство введен декодер, вычитатель, формирователь управляющего сигнала и второй коммутатор, выход первого коммутатора подключен к первому входу второго коммутатора декодера, второй вход которого и первый вход вычитателя объединены с входом устройства, выход соединен с вторым входом вычитателя и своим третьим входом, выход вычитателя через формирователь управляющего сигнала и непосредственно соединен с вторым и третьим входами второго коммутатора, выход которого является выходом устройства, выход формирователя управляющего сигнала соединен с четвертым входом декодера. 3. A digital signal transmission device containing a comparator unit, the input of which is the input of the device, the outputs are connected to the corresponding inputs of the first switch, characterized in that a decoder, a subtractor, a driver of the control signal and a second switch are inserted into the device, the output of the first switch is connected to the first input the second switch of the decoder, the second input of which and the first input of the subtractor are combined with the input of the device, the output is connected to the second input of the subtractor and its third input, the output of the subtractor through the driver of the control signal and directly connected to the second and third inputs of the second switch, the output of which is the output of the device, the output of the driver of the control signal is connected to the fourth input of the decoder. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в устройство введен преобразователь отсчетов дифференциально-импульсно-кодомодулированного сигнала в импульсно-кодомодулированный сигнал, установленный между входом устройства и первым входом вычитателя, а декодер содержит сумматор, элемент задержки и коммутатор, выход которого через элемент задержки соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является первым входом декодера, выход сумматора является выходом декодера, первый, второй и третий входы коммутатора являются соответственно вторым, третьим и четвертым входами декодера. 4. The device according to claim 3, characterized in that the converter of the samples of the differential pulse code modulated signal into a pulse code modulated signal installed between the input of the device and the first input of the subtractor is inserted into the device, and the decoder contains an adder, a delay element and a switch, the output of which through a delay element connected to the first input of the adder, the second input of which is the first input of the decoder, the output of the adder is the output of the decoder, the first, second and third inputs of the switch are respectively enno second, third and fourth inputs of the decoder.
RU93020717A 1993-04-21 1993-04-21 Method for transmission of digital signals and device for its implementation RU2071175C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93020717A RU2071175C1 (en) 1993-04-21 1993-04-21 Method for transmission of digital signals and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93020717A RU2071175C1 (en) 1993-04-21 1993-04-21 Method for transmission of digital signals and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93020717A RU93020717A (en) 1996-11-20
RU2071175C1 true RU2071175C1 (en) 1996-12-27

Family

ID=20140654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93020717A RU2071175C1 (en) 1993-04-21 1993-04-21 Method for transmission of digital signals and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071175C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447492C1 (en) * 2011-03-14 2012-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") Method for digital information transmission
RU2798980C1 (en) * 2022-11-22 2023-06-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Single-band modulation signal generation device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Европейский патент N 0244729, кл. H 03 M 7/30, H 04 B 14/04, 1987. 2. Европейский патент N 0393526, кл. H 03 M 7/42, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447492C1 (en) * 2011-03-14 2012-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") Method for digital information transmission
RU2798980C1 (en) * 2022-11-22 2023-06-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Single-band modulation signal generation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0116975B1 (en) Speech-adaptive predictive coding system
EP2256723B1 (en) Encoding method and apparatus
EP0993733B1 (en) Lossless encoding/decoding in a transmission system
US4571737A (en) Adaptive differential pulse code modulation decoding circuit
KR930009436B1 (en) Wave coding/decoding apparatus and method
EP0275099B1 (en) Voice analyzing and synthesizing apparatus
RU2071175C1 (en) Method for transmission of digital signals and device for its implementation
US4979187A (en) Predictive coding device
US4498173A (en) Technique for digital split-channel transmission using interpolative coders and decoders
EP0206352B1 (en) Coding transmission equipment for carrying out coding with adaptive quantization
EP0983636B1 (en) Prediction on data in a transmission system
US5166958A (en) Coding apparatus with low-frequency and DC suppression
EP0723257B1 (en) Voice signal transmission system using spectral parameter and voice parameter encoding apparatus and decoding apparatus used for the voice signal transmission system
JP2543345B2 (en) Speech coding system
JPH0221600B2 (en)
JP2505734B2 (en) Transmission data creation device
JP2730029B2 (en) Linear predictive coding method
JPS5866439A (en) Waveform coding system
JPH01205200A (en) Sound encoding system
JP2652371B2 (en) Audio coding method
JP2521052B2 (en) Speech coding system
JP2582072B2 (en) Encoding / decoding method
JP2521051B2 (en) Speech coding system
JP2521050B2 (en) Speech coding system
JP2732565B2 (en) Encoding device