TW449979B - Coding device - Google Patents

Description

449979 五、發明說明（1) (發明之詳細說明） (本發明所屬之技術領域） 本發明係有關於一種可對數位資料進行壓縮以及解壓縮 的高效能編碼裝置，特別是有關於一種不會有過載入 (〇 v e r 1 〇 a d )失真之情形的編碼裝置。 (先前技術） 圊1 8係表利用作為以往之編碼方式之一的適應差分 DCM(以下稱為ADPCM:Adaptive Differential Pulse Code

D

Modulation)方式之編碼裝置的構成圖。在圖18中，丨為資 料輸入端子、2為資料輸出端子、以及3b為加法手段、4 ^用來決定在ADPCM方式中之編碼階段大小（step size)的 階，大小適應化手段、5為根據由階段大小適應化手段4所 =定之階段大小，而對差分資料實施編碼的差分編碼手 =丄6為從由階段大小適應化手段所決定的階段大小與由 八L ?手段5所編碼的資球斗，對差分資料實施解碼的差 i延遽1样段為進行將資料保存Η固取樣（Sampl ing)時間 7 本（〇ne sample delay)手段。 方則二對圖18所示之習知之編碼裝置的動作。 1點是針對：在：：，裝置具有以下2個的特徵。首先，第 施編碼。接菩‘键=的現在的資料與前1個資料的差分值實 進行用來Ϊ Ϊ在則是由對差分值實施編碼的結果， 階段大小適】化^ 一次編碼中之階段大小（steP size)的

具體的例，gj A J針對從1 6位元的PCM資料得到4位元的

第4頁 449979 五、發明說明（2) ADPCM資料時之動作的一例加以說明。 在階段大小適應化手段4中，則根據差分編碼手段5的資 料’為了要進行階段大小適應化，乃進行以下的處理。亦 即’由於將所輸入的資料編碼成ADPCM的4位元資料，因 此’所編碼的資料能夠取的值則有_8到7共16種。在此， 當所編碼的資料為-8或7時，則階段大小設成來以係數2. 4 當所編碼的資料為-7或6時’則乘以係數2，當所編碼的資 料為-6或5時’則乘以1· 6、當所編碼的資料為_5或4時，、 則乘上係數1, 2、其他的情況，則乘上係數〇. 9 ^但是，當 根據該演算，若階段大小小於事先所設定之階段大小最小 值時’則將階段大小設成階段大小最小值。又，當階段大 小超過事先所設定之階段大小最大值時，則將階段大小設 成階段大小最大值。 接著，則以差分編碼手段5，將加法手段3a的輸出，根 據由階段大小適應化手段4所決定的階段大小進行除法運 算。當邊除法運算的結果超過以4位元所能夠表現的範圍 時’例如當8以上時限制為7、-9以下時，則限制為_8。 以差分編碼手段6，將差分編碼手段5的輸出與階段大小 適應化手段4的輸出相乘。 圖1 9係表利用圖1 8所示之ADPCM方式的編碼裝置的具體 的演算過程》此外，在此所輸入的資料，則以圖2〇所示之 正弦曲線為例子。 w 在圖中的各項目中，「No. 1」為資料N〇、 「輪 入：PCMC16進位）」為以16進位數來表示從數位資料輸入端 ΙΕ·^ 89105249.ptd

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子1所輸入的PCM資料的值、「輸入：PCM(i〇進位;）」為將該 進位數的資料轉換成丨〇進位數的值、「差分」為加法^ 的輸出、「階段大小」為由階段大小適應化手段$所 決定的階段大小、「輸出：ADPCM資料」為由差分編碼手段 所編碼’而從ADPCl編瑪資輸出端子2所輸出的ADPCM資 料L「差分解碼」為由差分解碼手段6所解碼的值、「解 碼寊料」為加法手段3 6的輸出、「輸入與解碼資料的差」 為所輸入的PCM資料與對經ADPCM編碼的資料實施完解碼 (上述的解碼資料）的值的差。 0 接著’則根據圖1 9所示的實施例，依序說明演算的過 知在此，在進行A D P C Μ編碼時，在該例中，則將延遲1樣 本手段7的初始值設成〇、將階段大小的初始值設成j。 又，將階段大小最小值設成丨、將階段大小最大值設成 在No · 1中的輸入p cm值為〇，由於延遲1樣本手段7的初始 值也疋0，也此，加法手段3 a的輸出為〇 ,差分編碼手段5 的輸出，亦即，輸出ADPCM資料也會成為0。又，差分解碼 手段6的輸出也是〇，而更者，連解碼資料也成為q。在執 行牝.2的資料時，階段大小適應化手段4，在上述其他的 情形’雖然全執行對初始值1乘上係數〇 9的演算，〃但其結 果成為0. 9，由於低於階段大小最小值，因此一還是 被設成1。 在No, 2中，輸入資料為160δ、延遲！樣本手段7的值為 、加法手段3a的輸出為1 6 0 6、差分編碼手段5的輸出為

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4 49SV。 五、發明說明（4) 7 ’因此’輸出ADPCM資料也成為7。又，差分解碼手段6的 輸出為7、加法手段3 b的輸出也成為7。藉此，階段大小， 在階段大小適應化手段4中被設成2 . 4。 在No，3中’輸入為3149、延遲1樣本手段7的值為7 ,因 此，加法手段3 a的輸出為3 1 4 2、差分編碼手段5的輸出7， 連輸出ADP CM資料也成為7。又，差分解碼手段6的輸出為 1 6. 8、加法手段3 b的輸出成為2 3. 8。藉此，階段大小，在 階段大小適應化手段4中，則被設定為5. 7 6。以下，由於 反覆同樣的演算，因此省略其說明。 C本發明所想要解決的課題） 但是’對於上述利用以往之ADPCM方式的編碼裝置而 言，一般而言，已知有過載入（over 1 〇ad)失真或負載失 真。 圖21係表利用以往iADpcM方式的編碼裝置，在對上述 圖2 0的正弦曲線實施完編碼後，再將之解碼之資料的說明 圖。 又’圖22係表圈2〇的輸入資料與圖21之由ADPCM方式所 解碼之資料的差的說明圖。在此，當參照第2 2圖時，則知 不能夠追隨初期之資料的急劇的變化，而在資料No· 1到資 料No. 11之間，會出現上述之被稱為過載入失真之大的失 真情形。 本發明即在於解決無法充分地追隨輸入資料之急劇的變 化的習知問題’其目的在於獲得一不會發生過載入失真的 編碼裝置。

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(解決問題之手段） 為了要解決上述課題，本發明之第1發明備有：

備有：將由任意的Μ位元所構成的數位資料，記憶任意的 Ν個取樣的第1資料記憶手段、從上述Ν個取樣中的資料檢 測出最大值MAX的最大值檢測手段、記憶由該最大值檢測 手段所檢測的上述最大值MAX的最大值記憶手段、從上述^^ 個取樣中的資料檢測出最小值Μ IN的最小值記憶手段、記 憶由上述最小值檢測手段所檢測的上述最小值ΜI Ν的最小 值圮憶手段、從上述最小值記憶手段讀取上述最小值们Ν 的最小值讀取手段、以上述最大值MAX與上述最小值μ 1 ν的 差分值除上述任意的資料值γ η的正交轉換演算手段、以及 依據任思的Κ位元，針對由該正交轉換演算手段所算出的 算出值Χη實施編碼的編瑪手段。 又，第2發明，最大值記憶手段係一指示記憶上述資料 記憶手段中之最大值之位置的最大值指示手段。 又’第3發明最小值記憶手段係一指示記憶上述資料記 憶手段中之最小值之位置的最小值指示手段。 又’第4發明’正交轉換演算手段係根據（Υη_ΜΙΝ) X (Ν-1)/(ΜΑΧ-ΜΙΝ) = Χη的公式來算出算出值χη。 又，第5發明，正交轉換演算手段係根據（γη_ΜΑχ) χ (Ν-1)/(ΜΙΝ-ΜΑΧ) = Χη的公式來算出算出值χη。 又，第6發明，正交轉換演算手段係根據（γη_ΜίΝ) χ (2^-1 )/(ΜΑΧ-ΜΙΝ)=Χη的公式來算出算出值χη。 又，第7發明，正交轉換演算手段係根據（γη_ΜΑχ) χ

89105249.ptd 第8頁 4 4 9 9 7 9 五、發明說明（6) (ZK-IVCMIN-MAXkXn的公式來算出算出值Xn。 又’第8發明’更設有將上述n個取樣的資料當作1個區 段’而將依據K位元’針對上述最大值MX、上述最小值 ΜI N、以及上述算出值X n實施編碼的資料，分別記憶任意 之N個區段的第2資料記憶手段。 又，第9發明，更設有：將上述N個取樣的資料當作丨個區 段，而將依據κ位元，針對上述最大值ΜΑΧ、上述最小值 ΜΙ Ν、以及上述算出值Xη實施編碼的資料、以及κ值分別記 憶任思的L個區段的第2資料記憶手段、與用於控制上述κ 之值的Κ值控制手段。 又’第1 0發明，更設有：將上述Ν個取樣的資料當作1個 區段，而將依據]{位元，針對上述最小值ΜΙΝ、以及上述算 ^值Χη實施編碼的資料、以及依據$ — i )所 算出的斜率3，分別記憶任意的L個區段的第2資料記憶 段。 又，第Π發明，更設有：將上述N個取樣的資料當作2個 區段，而將依據κ位元，針對上述最小值MIN、以及上述算 出值Xri實施編碼之資料、以及1[值、以及由5=(max_min)

ΛΝ^-Ι )所算出之斜率占，分別記憶任意之l個區段的第2資 料記憶，段、與用來控制上述κ之值的κ值控制手段。、 又，第1 2發明，更設有：將上述Ν個取樣的資料當作工個 區段，而將依據Κ位元，針對上述最大值ΜΑΧ、以及上述算 出值Χη實施編碼的資料、以及由— 所= 出的斜率占，分別記憶任意的N個區段的第2資料記憶手#

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Γ 449979 五、發明說明（7) 段。 又，第1 3發明，更設有：將上述N個取樣的資料當作1個 區段，而將依據K位元，針對上述最大值MAX、以及上述算 出值Xn實施編碼的資料、以及K值、以及由（5* = (Μ I N-MAX) /( N -1)所算出的斜率占，分別記憶任意的L.個區段的第2資 料記憶手段。 又’第14發明，更設有：將上述N個取樣的資料當作1個 區段’而將依據K位元，針對上述最小值ΜI N、以及上述算 出值Χη實施編碼的資料、以及由3 = (MAX-MIN)/(2k-l )所 算出之斜率占，分別記憶任意的L個區段的第2資料記憶手 段。 又’第1 5發明，更設有：將上述N個取樣的資料當作1個 區段’而將依據K位元，針對上述最小值Μ I N、以及上述算 出值X η實施編碼的資料、以及κ值、以及由（5 =( max - Μ I Ν ) / ( 2k ~ 1 )所算出的斜率5 ，分別記憶任意的L個區段的第2 貢料記憶手段、以及用來控制上述K之值的K值控制手段。 (發明之實施形態） 以下說明本發明之實施形態1。 實_碰 i^j j - 净、表本發明之實施形態1之編碼裝置的方塊圖。

為κ位_甲’ 1為用於輸入Μ位元之數位資料的輸入端子，2 ^、8 ^之根據本發明之編瑪裝置所編碼之資料輸出端 手段、針對Μ位元的資料取Ν個取樣加以記憶的資料記憶 為用於檢測。保持在資料記憶手段中之最大值MAX

89105249.ptd 第10頁 449979 五、發明說明⑻ **~' '~' 的最大值檢測記憶手段、10為用於檢測。保持在資料記憶 t段ί ί最小值MIN的最小值檢出記憶手段、11為根據一 疋的廣异公式來進行資料之編碼的正交轉換渖算手段、^ 2 為包含N進位計數器之資料控制手段、13為從資料控制手 段12 ’將Read/Write控制信號送到資料記憶手段8的以以/ 14為從資料控制手段12，將資料載入控制 正交轉換演算手段“的資料載入控制、線、15為用 =貧枓控制手段12 ’冑暫存器更新控制 及最小值檢測。記憶手細暫存器 圖1 接之著編H 3區&的貝料數^4時為例，根據圖2來說明 存器皆從被初始:狀態開始來V:二於說明’所有的暫 下N，=l數器的值則反覆為0〜3，在計數器為1的狀態 :丰二 信號，會進行在前半段為R—或在 後+段為Write的控制。 你 換Ϊίηί輸ί端子輸入第1個的資料"，在正交演算轉 ΐ:?宜憶手則之位於第1個的資料後，會將 二:寫9入到資料記憶手段8的第1個。同樣地，對第2個 译L1第4個的資料㈠實施讀冑。在此，各資料的長 引if/值檢測記憶手段9中’則檢測出在第1個的資料yi =個的資料y4中的最大值MAX、或是在最小值檢測記憶 中，則檢測出在第1個的資料^到第4個的資料y4中

449979 五、發明說明（9) ' -- 的最小值MIN ’當暫存器更新控制信號成為η位準時，除了 ^分別儲存所檢測出的最大值ΜΑΧ以及最小值ΜΙΝ外，也使 最大值MAX與最小值μ IΝ的檢測初始化。 在士正交演算轉換手段1;1中，則在資料載入控制信號成為 Η的時點，載入te控制信號為L的期間，從^資料 記憶手段8所載出的資料、由最大值檢測記憶手段9所保持 的最大值MAX、以及由最小值檢測記憶手段〗〇所保持的最 小值MIN，而進行一定的演算，從輸出端子2輸出κ位元的 編碼賢料X1 ^ X 4。 接著，則說明正交轉換演算手段i i的動作。 又，在此，則說明輸入16位元的PCM資料，而藉由本發 明的編碼裝置得到4位元之資料的情形的動作。更者，則 說明1個區段的資料數32個樣本的例子。 首先，從輸入端子1輸入從No, 1到No. 32為止的資料，且 將其記憶在資料記憶手段8。由32個樣本構成丨個區段 (block)、，在正交轉換演算手段u中進行正交轉換演算。 從被記憶在資料記憶手段8的32個樣本，藉由最小值 檢測記憶手段10檢測出最小值MIN，而加以保持。在此， YU31 °同樣地’從被記憶在資料記憶手段8的個樣 i姓最大值檢測記憶手段9檢測出最大值腿，而加以 保持。在此，MAX = 8231。 此1 接著資料記憶手段8依序讀取各任意的資料值Yn(在 進行以下的演算，結果，四捨五人，而 求出4位元的算出值χη。 S91Q5249.plcl 第12頁 449979 五、發明說明（10) 演算式為以下的（1)式。 (Yn-MIN) X(2K-l)/(MAX-MIN)=Xn ⑴ 圖3係表上述實施形態中之本發明之編碼的演算過程。 圊中的Mck為輸入資料N〇.、輸入：pcn(16進位）係以16進 位數來表不從資料輸入端子1所輸入的丨6位元時資料的 值、輸入：PCM ( 1 0進位）係將上述1 6進位數的資料轉換成]〇 進位數的值、區段内最大值為每32個樣本的最大值、區段 内，^值為每32個樣本的最小值、輸出：4位元為被正交轉 4奐廣算手1 1所編碼，而從2個資料輸出端子所輸出的資 料、解碼資料為逆向循著編碼的過程所得到的解碼值，而 輸入與解碼資料的差，則為所輸入之PCM資料與對由本發 明之^碼裝置所編碼的資料實施解碼所得的值的差。 接著’則请參照圖3來說明演算·編碼的過程。 首先’從輸入端子1輸入從N〇.丨到化.32的資料，且將 ^記憶在資料記憶手段8中。藉由該.32個樣本而構成1個 區段，而進行編碼的演算。更者，則從被記憶在資料記憶 手段8的32個樣本，藉由最大值檢測記憶手段9而檢測出最 ，值MAX，，且加以保持。在此，ΜΑχ = 82 3 1。同樣地，從被 。己憶在資料s己憶手段8的3 2個樣本，藉由最小值檢測記憶 手段10而檢測出最小值MIN，而加以保持，在此， MI.-823；! 〇

接著，則從資料記憶手段§ ,對任意的資料值Yn(l $ 32) ’依序藉由讀取演算式（1)進行以下的演算。演算式是 以根據4位70來進行編碼為前提，而設成（Yn-MIN) X

449 9 7 9 五、發明說明（11) ' (2 〇/( MAX - Μ I Μ)。將該結果以四捨五入所得到的值，根 據4位元實施編碼。在N〇1中，成為（〇_( —8231 )) χ15/( ^3 1 -(-823 1 ))，演算結果為7 5。若對此實施四捨五入 ^二，為δ，而成為1 〇 〇 〇的4位元輪出。解碼可以反向依循 著/寅舁過程，當為No.l時，若進行8><(8231_(_8231))/15 + (-823 1 )的演算時，則成為54δ..7333· .,將該值實施四 捨五入，而成為549。以下，則藉著進行同樣的演算，能 夠執行編碼.解碼。 圖形化的說明圖。又， 所示之輸入資料的差的 〇 圖4係將圖3所示之解碼資料予以 圖5係表圖4所示之解碼資料與圖2 〇 說明圖。 當由此來看時，則可知能夠大幅地改善在習知技術中所 述之圖22所示之過載入（overi〇ad)失真的情形。 實施形態2 即使是將在實施形態丨中之演算式（1 )置換成以下所示的 演算式（2 )來實施演算’也可以得到同樣的效果。 (Yn-MIN) X(N-l)/(MAX-MIN)=Xn (2)

與實施形態1中的圖3同樣地，在No. 1的資料γι = 〇中， 為（〇-(-8231))\31/(8231)-(-8231)，而演算值乂1成 1 5 5。而將該結果，依據任意的Κ位元來實施編碼。 例如，當設成Κ = 5，而只針對演算結果的整數部分來择 施編碼時，首先，將演算結果作四捨五入而成為丨6，、\ 為1 0 0 0 0的5位元輸出。 、、’ ’逐成 又’當成Κ - 6 ’而將5位元分配給演算結果的整數部

f 449979 五、發明說明（12) --- 分、或是將1位元分配給小數部分時’則成為〇丨丨丨丨〗的6位 元輸出。 在此，藉由逆向演算可以實施解碼，例如，當κ = 5時， 則進行1 6 X ( 8 23卜（-823 1))/31 + (-8 231)的演算田，而】為 265.516。又，在K = 6的例子中，則進行15.5X(8231- (-8231)/31+(-8231)的演算，而成為〇。

No. 2的資料Y2 = l 6 06以下，藉著依序進行同樣的演算， 由於可以與實施形態1同樣地實施編碼以及解碼，因此， 在此，則省略掉資料No. 2以下之詳細的說明。 又’在本實施形態中’也與實施形態丨同樣地，相較於 習知技術，可以大幅地改善過載入（over丨〇ad)失真的情、 形。 "" 實施形態3 即使是將在實施形態1中之演算式（丨）置換成以下所示的 演算式（3 )來實施演算，也可以得到同樣的效果。 (Yn-MAX) X(N-l)/(MIN-MAX)=Xn (3) 與實施形態1中的圖3同樣地，在No. 1的資料Y1 = 〇中，成 為（0_(-8231)) Χ31/(8231)-(-8231)，而演算值η 成為 1 5. 5。而將该結果’依據任意的ϊ(位元來實施編碼。 例如，當設成K = 5 ’而只針對演算結果的整數部分來實 施編碼時，首先’將演算結果作四捨五入而成為丨6，逐成 為10000的5位元輸出。 又’當設成K=6 ’而將5位元分配給演算結果的整數部 分、或疋將1位元分配給小數部分時，則成為〇 1 1丨Η的6位

89105249.pid 第15頁 五、發明說明（13) 元輸出。

在此’藉由逆向演算可以實施解碼，例如，當L c 八〜5味 則進行16x(-8231-8231)/31 + 8231的演算，而戍為 ^ -265. 516。又，在K = 6的例子中，則進行15. 5 X (、8 -8231)/31 + 8231 的演算，而成為 0。 31

No_ 2的資料Y2 = l 6 0 6以下，藉著依序進行同樣的 由於可以與實施形態1同樣地實施編碼以及解碼， 在此’則省略掉資料Ν〇, 2以下之詳細的說明。 演算 因此 又，在本實施形態中，也與實施形態1同樣地， 習知技術’可以大幅地改善過載入（〇 v e r 1 〇 a d )失 形。 4目鲛钤 真的情 實施形態4 即使是將在實施形態1中之演算式（丨）置換成以下 演算式（4 )來實施演算，也可以得到同樣的效果。所示的 (Yn-MAX) X (2k-l)/(MIN-MAX)=Xn ⑷ 與實施形態1中的圖3同樣地，在n 〇. 1的資料γ 1 = 為（ 0-82 3 1 )xl 5/(-8231 )-823 l),而演算值 XI 成中，成 而將該結果，依據任意的κ位元來實施編碼。 . 5。 例如，當設成Κ = 4時，將演算結果作四捨五入 逐成為1000的輸出。 成為8, 在此，藉由逆向演算可以實施解碼，則進行8 X -8231)/15+8231 的演算，而成為_5487333 。 31 No. 2的貧料Y2 = 1 606以下，藉著依序進行同樣的演 由於可以與實施形態1同樣地實施編碼以及解碼，因此，

ί 449 9 7 9 五、發明說明（14) 在此，則嗜略掉資料N 〇 · 2以下之詳細的說明。 又，在本實施形態中，也與實施形態丨同樣地，相較於 習知技術’可以大幅地改善過載入（〇 v e r 1 〇 a d )失真的情 形。 f施形態5 圖6係表本實施形態5的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可以針對依據ΜΑχ 值、MI Ν值、Κ位元對各區段實施編碼之Ν個樣本的算出值 Χη記憶任意數L個區段的資料記憶手段丨6a、與用來控制該 資料A憶手段1 6 a之記憶位址的位址控制手段ί 7。 在資料記憶手段1 6a中，則針對第！個區段的資料，亦 即，最初之N個樣本的資料群（data gr〇up)，將“^、 MINI記憶f由位址控制手段17所指示的位址，又，藉由正 交轉換演算手段1 1，而被編碼成κ位元之N個樣本的算出值 Xn (1 S n S Ν)，同樣地也依序被記憶在由位址控制 所指示的位址。 當第1個區段（輸入資料數Ν)結束時’以下從第2個區段 以後到L個區段為止，則同樣地進行記憶。 藉由如此地構成，可以隨時忠實地使L個區段的資料再 現。 實施形態6 圖7係表本實施形態6的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可以針對依 值、MI N值、K值、K位元對各區段實施編碼之N個樣本的算

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五、發明說明（15) 出值Xn記憶任意數l個區段的資料記憶手段丨6b、與用 制該資料記憶手段1 6b之記憶位址的位址控制手段】7 及針對各區段控制](的值的κ值控制手段1 8。 來控 、以 在資料記憶手段1 6b中，則針對第（個區段的資料、 即，最初之N個樣本的資料群（dat;a gr〇up)，將…以、 MINI、K1記憶在由位址控制手段丨7所指示的位址，又， 由正交轉換演算手段11 ,而被編碼成K位元之N個樣本的算 出值Xn (1 S η客N)，同樣地也依序被記憶在由位址控 段1 7所指示的位址。 于 當第1個區段（輸入資料數Ν)結束時’以下從第2個區 以後到L個區段為止，則同樣地進行記憶。 藉由如此地構成，除了可以隨時忠實地使L個區段的資 料再現外，也可以針對各區段改變κ的值，而使得資 的削減或是增加變得容易。 實施形熊7 圖8係表本實施形態7的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 攄ΜΙΝ值、（ΜΑΧ-ΜΙΝ)/(Ν-1 )所算出的斜率5、依據κ位元 而被編碼之Ν個樣本的算出值Χη記憶任意數L個區段的資料 記憶手段1 6c、用來控制該資料記憶手段丨6c之記憶位址的 位址控制手段17、以及算出依據— )所算出 之斜率ά的斜率（5演算手段I9a。 在資料記憶手段1 6c中，針對第1個區段的資料、亦即， 最勒之N個樣本的資料群（data group)，將依據MINI、

五、發明說明（16) (ΜΑΠ-ΜΙΝ1)/(Ν-1)所算出的斜率5 1記憶在由位址控制手 段1 7所指示的位址’又’藉由正交轉換演算手段丨丨，根據 上述式（2 )被編碼成Κ位元之Ν個樣本的算出值以（丨< η < Ν)，同樣地也依序被記憶在由位址控制手段丨7所指示的位 址° 當第1個區段（輸入資料數Ν)結束時，以下從第2個區段 以後到L個區段為止，則同樣地進行記憶。 藉由如此地構成，可以隨時忠實地使L個區段的資料再 現0 實施形熊8 圖9係表本實施形態8的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據沾〇值、1(值、（^义邛1以）/(以-1)所算出的斜率（5、依據]{ =兀而被編碼之Ν個樣本的算出值1：1記憶任意數L個區段的 資料記憶手段1 6d、用來控制該資料記憶手段i 6d之記憶位 ，的位址控制手段17、以及算出依據（ΜΑχ一所 算出之斜率占的斜率5演算手段1 9a、以及針對各區段算 出K之值的κ值控制手段1 8。 s在資料記憶手段1 中，針對第1個區段的資料、亦即， 最初之N個樣本的資料群（data gr〇up)，將依據MIN1、 ΚΙ、（MAXbMIN 1)/(N-1)所算出的斜率<5 1記憶在由位址控 制手段1 7所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段丨i , 根據上述式（2)被編碼成尺位元之n個樣本的算出值^^ S Ν )’同樣地也依序被記憶在由位址控制手段丨7所指示的

第19頁 44997 9 五、發明說明（17) ----- 位址。 、田第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以，到L個區段為止，則同樣地記憶資料。 氣！由如此地構成，除了可以隨時忠實地使L個區段的資 厂再現外’也能夠針對各區段改變K的值，而使得資料數 的削減或是增加變得容易。 — 實施形餽9 圖1 0係表本實施形態9的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據101^值、（ΜΑΧ-ΜΙΝ)/(Ν-1)所算出的斜率5、依據尺位元 q 而被編碼之Ν個樣本的算出值仏記憶任意數L個區段的資料、 記憶手段1 6e、用來控制該資料記憶手段丨6e之記憶位址的 位址控制手段17、以及算出依據(^〇-]〇)()/(]^_1)所算出 之斜率（5的斜率占演算手段igb。 门在貧料記憶手段1 6e中，針對第i個區段的資料、亦即， 最初之N個樣本的資料群（data gr〇up)，將依據ΜΑχι、 (MINI -MAXI)/(N-l )所算出的斜率5 j記憶在由位址控制手 段〗7所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段丨〗，根據 上述式（3)被編碼成κ位元之n個樣本的算出值乂几。芸 N)，同樣地也依序被記憶在由位址控制手段17所指'示的位乙 址。 當第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以後到第L個區段為止’則同樣地記憶資料。 藉由如此地構成，可以隨時忠實地使L個區段的資料再

449979 五、發明說明（18) ~ ' 現。 f施形態1 0 圖Π係表本實施形態丨〇的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據MAX值、κ值、（MIN-MAX)/(N-1)所算出的斜率占、依據K =兀而被編碼之N個樣本的算出值以記憶任意數L個區段的 資料記憶手段1 6f、用來控制該資料記憶手段丨6d之記憶位 ，的位址控制手段17、以及算出依據（ΜΙΝ_ΜΑχ)/(Ν_η所 异出之斜率（5的斜率6演算手段2 9b，以及針對各區段算 出κ之值的κ值控制手段1 §。 在資料記憶手段16f中，針對第]個區段的資料、亦即， 最初之N個樣本的資料群（data gr〇up)，將依據ΜΑχι、 Π、（MINI-MAXI )/(Ν-I)所算出的斜率51記憶在由位址控 制手段17所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段丨ι， 根據上述式（3)被編碼成κ位元之N個樣本的算出值以^ S N)，同樣地也依序被記憶在由位址控制手段1 7所指示的 位址。 、當第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以後到L個區段為止，則同樣地記憶資料。 藉由如此地構成，除了可以隨時忠實地使L個區段的資 料再現外，也能夠針對各區段改變κ的值，而使得資料數 的削減或是增加變得容易。 實施形態11 圖1 2係表本實施形態1 1的編碼裝置。

449979 五、發明說明（19) 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據01^值、（&1八^0)/(21(-1)所算出的斜率（5、依據1(位元 而被編碼之N個樣本的算出值χη記憶任意數l個區段的資料 記憶手段1 6g、用來控制該資料記憶手段丨6g之記憶位址的 位址控制手段17、以及算出依據（MAX-MI N)/(2k-l)所算出 之斜率5的斜率δ演算手段19c。

在資料記憶手段1 6 g中，針對第1個區段的資料，亦即， 最初之N個樣本的資料群（data group)，將依據MINI、 (MA)0-MINl)/(2k-l)所算出的斜率5 1記憶在由位址控制 手段1 7所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段丨丨，根 據上述式（1)被編碼成K位元之n個樣本的算出值xn(i S N)，同樣地也依序被記憶在由位址控制手段〗7所指示的位 址。 當第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以後到第L個區段為止，則同樣地進行記憶資料。 藉由如此地構成’可以隨時忠實地使L個區段的資料再 現。 實施形熊1 2

圖i 3係表本實施形態〗2的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據MIN值' K值、（MAX-MIN)/(2k-l )所算出的斜率占、依據 K位元而被編碼之N個樣本的算出值^記憶任意數l個區段 的資料記憶手段1 6 h、用來控制該資料記憶手段1 6 h之記憶 位址的位址控制手段17、以及算出依據（]〇义-1«0)/(211)

89105249.ptd 第22頁 449 9 7 9

以及針對各區段 五、發明說明（20) 所算出之斜率5的斜率5演算手段19c 鼻出K之值的K值控制手段1 8。 在資料記憶手段16h中，針對第1個區段的資料、 最初之^個樣本的資料群（data gr〇up)，將依據 Π 所算出的斜率^記憶在由位址 控制手段17所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手严 11，根據上述式（1)被編碼成Κ位元之Ν個樣本的算出值 Xn(lSnSN)，同樣地也依序被記憶在由位址控制 所指示的位址。 ，當第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以後到第L個區段為止，則同樣地進行記憶資料。 …藉由如此地構成，除了可以隨時忠實地使L個區段的資 料再現外，也能夠針對各區段改變κ的值，而使 的削減或是增加變得容易。 ' 實施形熊1 3 圖1 4係表本實施形態〗3的編碼裝置。 相k於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據MIN值、（MIN-MAX)/(2i 1)所算出的斜率5、依據κ位元 而被《4碼之Ν個樣本的算出值記憶任意數l個區段的資料 己隐手又1 6 i用來控制該資料記憶手段1 6 i之記憶位址的 位址控制手段17、以及算出依據（M IN-MAX)/(2k-l)所算出 之斜f 5的斜率占演算手段19d。 =在資料&己憶手段1 6 i中，針對第1個區段的資料、亦即.， 最初之N個樣本的資料群（data gr〇up)，將依據、

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第23頁 4499 7 9

(jlNl-MAXI )/(2Μ )所算出的斜率w記憶在由位址控制 t段丨、7所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段Π，根 據上述式（4)被編碼成Κ位元之Ν個樣本的算出值仏〇 $ N)，同樣地也依序被記憶在由位址控制手段17所指示的& 址 ° 當第1個區段（輸入資料數N)結束時，以下從第2個區段 以後到第L個區段為止，則同樣地記憶資料。 藉由如此地構成，可以隨時忠實地使L個區段的資料再 現。 實施形熊1 4 圖1 5係表本貫施形態14的編碼裝置。 相較於圖1的不同點，則在於設置有：可將針對各區段依 據MAX值、K值、（MIN-MAX)/(2k-l)所算出的斜率5、依據 K位元而被編碼個樣本的算出值“記憶任意數L個區段 的；《料S己憶手段1 6 j、用來控制該資料記憶手段丨6 j之記憶 位，的位址控制手段17、以及算出依據) 所鼻出之斜率（5的斜率3演算手段丨g d，以及針對各區段 算出K之值的κ值控制手段1 8。 η在資料記憶手段1 6 f中，針對第1個區段的資料、亦即’ 最初之N個樣本的資料群（da1：a gr〇up)，將依據ΜΑχι、 ΚΙ、（ΜΙ Γί1_MAXI )/( 2k-l)所算出的斜率<5 1記憶在由位址 控制手#又1 7所指示的位址，又，藉由正交轉換演算手段 11 ’根據上述式（4)被編碼成κ位元之n個樣本的算出值 X η (1 S n S N )’同樣地也依序被記憶在由位址控制手段丄7

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第24頁 ^49979 五、發明說明（22) ' ------ 所指示的位址。 當第1個區段（輸入資料盤Nn 以後到第L個區段為止則數同Ν 藉由如此地構成，除了、° ’進盯§己憶。 ., , . At ^ 了了 ^隨日τ忠實地使L·個區段的資 料再現外 也此夠針斜久r3" (n -，u 、 ,,,,, ^ ^ j, .¾ 區&改變Κ的值，而使得資料數 的削減或疋增加變得容易。 紙 實施形態1 5 圖16係表本實施形態15的編碼裝置。 在圖16中，相較於圖13的不同點， 小值ΜIΝ乘上任意之係齡沾尨机4本 Τ訂敢 係數的係數相乘手段20，而在資料記 :又 ，則记憶對最小值ΜIΝ乘上任意之係數的結 杲。 ，動作則是當ΜΙ1Η直例如為-8231時，當以straight pCM )現》亥值時，雖然必須要有1 5個位元，但是當想要減少 :70數日寸’例如當想要減少3個位元日夺，若將係數乘法手 ，20的係數設定成1/8時，則MIN值成為一1〇28 875，若將 忒值，在小數第一位作四捨五入而予以 值成為，因此，straight PCM若為12位元也可】以表 現。 田亦即，根據本實施形態丨5的構造，可以任意地增減資料 量。 iiM ^ m 16 圖π係表本實施形態〗6的編碼裝置。 在圖17中，相較於圖15的不同點，則在於設置一針對最

449979 五、發明說明（23) 大值MAX乘上任意之係數的係數相乘手段2 0，而在資料記 憶手段1 6 j中’則記憶對最大值M A X乘上任意之係數的会士 果。

其動作則是當MAX值例如為823 1時，當以straight PCM 來表現該值時，雖然必須要有1 5個位元，但是當想要減少 位元數時，例如當想要減少3個位元時，若將係數乘法手 長2 0的係數設定成1 / 8時，則μ X值成為】〇 2 8. 8 7 5，若將該 值在小數第一位作四捨五入而予以整數化時，則ΜΙΝ值 成為1 02 9，因此，straight PCM若為12位元也可以表現。 亦即，根據本實施形態16的構造，可以任意地增減資料 量 。 (發明之效果） 由於本發明係如上述般地構成，因此具有以下所示的效 在第1 所發！之編碼裝置中，以區段（block)來整理

Mif，而/二νΛ在該區段内之最大值MAX以及最小值 最小值MI N的Ξ八信十：2輸入的資料’實施以最大值MAX與 值MIN的差分值來除的正交轉換演 ^ ^ ^(overload) ^ A ^ „ 〇 明同樣地，可以實置中’除了與第1〜第7發 錄任意…的資料而構成的U編：：忠 又’第9、第1 1 第13第1 5之發明的編碼裝置，由於 4 49 9 7 9 五、發明說明（24) 可以針對各區段改變K的值，因此，可以自由地控制資料 量的增減。 (元件編號之說明） 1 資料輸入端子 2 資料輸出端子 8 資料記憶手段 9 最大值檢測記憶手段 10 最小值檢測記憶手段 11 正交轉換演算手段 12 資料控制手段 1 6 a 〜1 6 j 資料記憶手段 17 位址控制手段 18 K值控制手段 1 9a 〜1 9d 斜率演算手段 20 係數乘法手段

89105249.pid 第27頁 f 4 49 9 7 9 圖式簡單說明 圖1係表實施形態1之編碼裝置的方塊圖。 圖2係表用於說明實施形態1之編碼裝置的動作的時序 圖。 圖3係表實施形態1之正交轉換演算手段之演算過程的說 明圖。 圖4係表實施形態1之正交轉換演算手段之演算結果的說 明圖。 圖5係表實施形態1之正交轉換演算手段之演算結果與輸 入資料之比較的說明圖。 圖6係表實施形態5之編碼裝置的方塊圖。 圖7係表實施形態6之編碼裝置的方塊圖。 圖8係表實施形態7之編碼裝置的方塊圖。 圖9係表實施形態8之編碼裝置的方塊圖。 圖1 0係表實施形態9之編碼裝置的方塊圖。 圖1 1係表實施形態1 0之編碼裝置的方塊圖。 圖1 2係表實施形態1 1之編碼裝置的方塊圖。 圖1 3係表實施形態1 2之編碼裝置的方塊圖。 圖1 4係表實施形態1 3之編碼裝置的方塊圖。 圖1 5係表實施形態1 4之編碼裝置的方塊圖。 圖1 6係表實施形態1 5之編碼裝置的方塊圖。 圖1 7係表實施形態1 6之編碼裝置的方塊圖。 圖1 8係表習知之編碼裝置的方塊圖。 圖1 9係表習知之編碼裝置之演算過程的說明圖。 圖2 0係表習知與本實施形態之輸入資料例的正弦曲線資

S9105249.ptd 第28頁 圖式簡單說明 料的說明圖。 圖2 1係表習知之編碼裝置之演算結果的說明圖。 圖2 2係表習知之編碼裝置之演算結果與輸入資料之比較 的說明圖。

89105249.ptd 第29頁

Claims (1)

1. 4 49 六、申請專利範圍 ' '— -- 1. 一種編碼裝置，其特徵在於： 備有：將由任意的Μ位元所構成的數位資 Ν個取樣白勺第i t料記憶手段、從±述Ν個取樣中的^料〜檢的 戶上'最/值檢測手段、記憶由該最大值檢測 :奴所檢測的上述最大值ΜΑχ的最大值記憶手段、從上㈣ :^料檢測出最小值ΠΝ的最小值記憶手段、記 :1 ί : 檢測手段所檢測的上述最小值ΜΙΝ的最小 的Ϊ ϋ從上述最小值記憶手段讀取上述最小值ΜίΝ 〇 罢ί ί f手段、以上述最大值慰與上述最小值ΜΙΝ的 ^ 2述任_忍的資料值化的正交轉換演算手段、以及 2 Φ 位70，針對由該正交轉換演算手段所算出的 异出值Χη實施編碼的編碼手段。 —^如t請專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述最大值 圯手段係一指示記憶上述資料記憶手段中之最大值之位 置的最大值指示手段。 士 3.如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述最小值 己隐手段係心示記憶上述資料記憶手段中之最小值之位 置的最小值指示手段。 I Ϊ申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述正交轉 換廣异手段係根據（Yn —MIN) X (N-l )/(MAX-MIN)=Xn的公式 來异出算出值Χη。 5、i ΐ申睛專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述正交轉 換次异手段係根據（Υη-ΜΑΧ) X (N-l V(MIN-MAX) = Xn的公式 來算出异出值。

   第30頁 449979 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述正交轉 換演算手段係根據（Yn_MIN) x ）/(MAX_MIN)=Xn的公 式來算出算出值Χη。 7. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中上述正交轉 換演算手段係根據（Υη-ΜΑΧ) X (2Κ-1 )/(ΜΙΝ-ΜΑΧ)=Χη的公 式來算出算出值Χη。 8. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中更設有將上 述Ν個取樣的資料當作1個區段，而將依據κ位元，針對上 述最大值ΝΑΧ、上述最小值ΜΙΝ、以及上述算出值χη實施編 碼的資料，分別記憶任意之Ν個區段的第2資料記憶手段。 9 ·如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中更設有：將上 述Ν個取樣的資料當作〗個區段，而將依據κ位元，針對上 述最大值MAX、上述最小值ΜΙΝ、以及上述算出值加實施編 碼的資料、以及Κ值分別記憶任意的l個區段的第2資料記 憶手段、與用於控制上述Κ之值的κ值控制手段。 1 0 如申請專利範圍第4項之編碼裝置，其中更設有：將 上述Ν個取樣的資料當作1個區段’而將根據κ位元，針對 上述最小值ΜΙΝ、以及上述算出值Χη實施編碼的資料、以 及依據5=(ΜΑΧ-ΜΙΝ)/(Ν-1)所算出的斜率5，分別記憶任 意的L個區段的第2資料記憶手段。 Π ·如申請專利範圍第4項之編碼裝置，其中更設有：將 上述Ν個取樣的資料當作1個區段，而將依據κ位元，針對 上述最小值ΜIΝ、以及上述算出值Χη實施編碼之資料、以 及1(值、以及由5=(灿入)^”）/(1^1)所算出之斜率占，分

   449979

   別記憶任意之L個區段的第2 述K之值的K值控制手段。 資料記憶手段、與用來控制上 1、2.如申明專利範圍第5項之編碼裝置，其中更設有：將 上述N1個取樣的貝料當作j個區段，而將依據κ位元，針對 上述最大值MAX以及上述算出值實施編瑪的資料、以 及由（5=(ΜΙΝ-ΜΑΧ)/(Ν-1)所算出的斜率5 ，分別記憶任意 的Ν個區段的第2資料記憶手段。 1 3.如申請專利範圍第5項之編碼裝置，其中更設有：將 上述Ν個取樣的資料當作i個區段，而將依據κ位元，針對 上述最大值MAX、以及上述算出值Χη實施編碼的資料、以 及Κ值、以及由<J=(MIN-MAX)/(N-1)所算出的斜率（5，分 別記憶任意的L個區段的第2資料記憶手段。 1 4，如申請專利範圍第6項之編碼裝置，其中更設有：將 上述N個取樣的資料當作1個區段，而將依據j(位元，針對 上述最小值ΜI N、以及上述算出值χη實施編碼的資料 '以 及由（5 = (MAX-Μ I N) / ( 2k-1 )所算出之斜率（5 ,分別記憶任 意的L個區段的第2資料記憶手段。 1 5.如申請專利範圍第6項之編碼裝置，其中更設有：將 上述N個取樣的資料當作1個區段，而將依據K位元，針對 上述最小值ΜIN、以及上述算出值X η實施編碼的資料、以 及Κ值、以及由<5 =(MAX-MIN)/(2k-l)所算出的斜率3 ’分 別記憶任意的L個區段的第2資料記憶手段、以及用來控制 上述K之值的K值控制手段。

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