FR2509888A1 - Procede et circuit pour l'execution de quantification directe et inverse par variation d'un pas de progression de reference - Google Patents

Abstract

UNE SUITE DE SIGNAUX D'ENTREE FOURNIE A UN QUANTIFICATEUR 28 EST TRAITEE A DES INSTANTS D'ECHANTILLONNAGE POUR DONNER UNE SUITE DE CODES QUANTIFIES PAR PAS DE PROGRESSION AVEC L'UN DES CODES QUANTIFIES PRODUITS A CHAQUE INSTANT D'ECHANTILLONNAGE EN LIAISON AVEC UN PAS DE PROGRESSION COURANT DECIDE DE MANIERE ADAPTATIVE NON SEULEMENT PAR UN CODE QUANTIFIE PRECEDENT ET UN PAS DE PROGRESSION PRECEDENT MAIS AUSSI PAR UN PAS DE REFERENCE QUI EST DETERMINE EN CONFORMITE AVEC UN NIVEAU MOYEN PROVENANT D'UNE PLURALITE DE CODES QUANTIFIES ANTERIEURS PRODUITS JUSQU'A LA PRODUCTION DU CODE QUANTIFIE ANTERIEUR PRECEDENT. UN DECODEUR DECODE LA SUITE DE CODES QUANTIFIES POUR DONNER UNE REPRODUCTION DE LA SUITE DE SIGNAUX D'ENTREE DU QUANTIFICATEUR AVEC CHAQUE CODE QUANTIFIE DECODE EN LIAISON AVEC UN PAS DE PROGRESSION DECIDE DE MANIERE ADAPTATIVE ET SIMILAIRE.

Description

1.

La présente invention concerne un procédé de quan-

tification directe et/ou inverse adaptative et un circuit

électrique destiné à être utilisé dans l'exécution du procé-

dé. En général, un tel procédé est utilisé pour quan- tifier chacune des valeurs échantillonnées provenant d'un signal d'entrée en code quantifié d'un nombre prédéterminé de bits et pour faire varier de manière adaptative un pas de quantification ou pas de progression en conformité avec

un niveau que possède la valeur échantillonnée Avec le pro-

cédé adaptatif, il est possible de réduire le nombre de bits

nécessaires à la quantification de chaque valeur échantil-

lonnée,par rapport au procédé non adaptatif, et de repro-

duire avec précision ou de quantifier de manière inverse le

code quantifié du nombre de bits réduit.

Comme cela sera décrit ultérieurement, en liaison avec l'une des dix figures des dessins d'accompagnement,un procédé classique de quanti:ficati Qn adaptative est-décrit

dans un Article de N, %, Jayant dans The Bell System Techni-

cal Journal, Vol, 52, n 7 (septembre 1973), pages 1119-

1144, sous le titre: "Adaptative Quantization with a One-

Word Memory" Selon le procédé Jayant, la valeur échantil-

lonnée est quantifiée de manière adaptative sur un côté

d'émission en faisant varier linéairement les pas de pro-

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gression en conformité avec une augmentation d'un niveau de la valeur échantillonnée, La valeur échantillonnée peut

prendre une valeur ongative,nulle, ou positive, chaque va-

leur pouvant être représentée par un nombre présélection-

né de bits, I est p Qssible avec le procédé Jayant d'exécu- ter avec précision et fidélité des quantifications directe et inverse de la valeur échantillonnée, même dans le cas

on le signal d'entrée varie largement Cependant, ce pro-

cédé est désavantageux en ce sens que le code quantifié ne

peut être reproduit du côté réception si les pas de pro-

gression ne sont pas initialement en colncidence les uns avec les autres aux cités émission et réception De plus,

le procédé est sujet à une erreur de transmission qui pour-

rait se produire dans la ligne de transmission entre les

c 8 tés d'émission et de réception.

En variante, un autre procédé classique est dé-

crit dans une relation faite par Goodman et autres à l'IEEE

Transactions on Comunications, novembre 1975, pages 1362-

1365 sous le titre de "A I Robust Adaptive Quantizer", Avec le système de quantjfication de Goodman et autres, les pas de progression varient d'une ranière non linéaire de façon

à alléger un effet de non- concidence entre les pas de pro-

gression initiaux des cftés enission et réception et à ré-

duire l'erreur de transmission, Cependant, une diminution de la précision de la quantification est inévitable, lorsque le signal d'entrée a un niveau haut ou un niveau bas par rapport à son niveau moyen, Un objet de la présente invention est un procédé de quantification directe et/ou inverse QO la coïncidence des pas de projesin îngt au n'est pas toujours requise

du côté émisei Qn et du c Oté réception lors de la reproduc-

tion d'un code quantifié du c Oté réception, Un autre objet de la présente invention est un

pr Qcédé du type décrût Gid-assus, ot l'influence d'une er-

reur de transmi Li Qn sep Allégée dans le temps.

Un autre Qhjet de la présente invention est un

procédé du type décrit ci'-dessus, o la précision de la quan-

tification n'est pas réduite,même dans le cas o le signal 3.

d'entrée a un niveau haut et un niveau bas.

Un autre objet de la présente invention est un circuit de quantification destiné à être utilisé dans le

procédé décrit ci-dessus, o la précision de la quantifi-

cation est rarement réduite,même dans le cas o le signal

d'entrée a un niveau haut ou un niveau bas.

Un autre objet de la présente invention est un circuit de quantification inverse qui est destiné à être

utilisé en combinaison avec le circuit de quantifica-

tion mentionné ci-dessus et qui permet d'alléger la non-

coincidence des pas de progression des côtés émission

et réception.

Un autre objet de la présente invention est un système permettant d'exécuter une quantification directe et inverse, qui contribue à une limitation en bande des données de transmission due à une réduction du nombre des données transmises,

Un procédé auquel la présente invention s'appli-

que consiste à exécuter une opération prédéterminée parmi des opérations de quantificatiqn directe et inverse sur une suite de signaux d'entrée de manière à produire une

suite de signaux de sortie en relation temporelle vis-à-

vis des signaux respectifs d'entrée Les signaux d'entrée et de sortie sont,lorsque l'opération prédéterminée est l'opération de quantification inverse et de quantification

directe, respectivement,une suite de codes quantifiés.

L'opération de quantification directe a pour but de dispo-

ser les signaux d'entrée dans les codes quantifiés respec-

tifs L'opération de quantification inverse a pour but de disposer les codes quantifiés dans les signaux respectifs

de sortie,Les codes quantifiés sont disposés à des ins-

tants successifs séparés par un intervalle de temps pré-

déterminé, respectivement,en relation avec des pas de pro-

gxession qui sont décidés ux instants respectifs, avec un

pas courant p Armi les pas de progression décidé pour dispo-

sition d'un code courant parmi les codes quantifiés à un instant courant parmi les instants en liaison avec un pas

de progression précédent et à un code quantifié précédent.

4. Le pas de progression précédent est l'un des pas qui est décidé à un instant précédent L'instant précédent est l'un des instants qui est l'intervalle prédéterminé anté-' rieur à l'instant courant Le code quantifié précédent est l'un des codés quantifié dont on dispose à l'instant pré-

cèdent Selon la présente invention, l'opération prédéter-

minée comprend les étapes de contrôle de la suite des co-

des quantifiés de manière à fournir un signal de niveau représentatif à l'instant courant d'un niveau dépendant

d'une pluralité des codes quantifiés qui précèdent le co-

de quantifié courant et comprennent le code quantifié pré-

cédent, de définition d'un pas de référence en conformité avec le niveau, et de décision du pas de progression à l'un des instants suivants qui est l'intervalle prédéterminé

après l'instant courant, en liaison avec le code quanti-

fié courant et le pas dé progression courant et de plus avec

le pas de référence.

La présente invention sera bien comprise lors de

la description suivante faite en relation avec les dessins

ci-joints dans lesquels: La figure 1 représente un graphe permettant de décrire deux des procédés classiques de quantification

adaptative; -

La figure 2 représente un graphe similaire per-

mettant de décrire les principes de la présente invention; La figure 3 est un schéma sous forme de blocs d'un circuit de quantification selon un premier mode de réalisation de l'invention; La figure 4 est un schéma sous forme de blocs d'un premier calculateur qui est utilisé dans le circuit de qu Antifiçation de la figure 3 i La figure 5 est un schéma sous forme de blocs d'un détecteur de nyea u qui est utilisé dans le circuit de quantifiçationde la figure 3; LA figure 6 est un schéma sous forme de blocs

d'un circuit de quantification inverse selon le premier mo-

de de réalisation de l'invention; 5. La figure 7 est un schéma sous forme de blocs d'un

circuit de quantification selon un second mode de réalisa-

tion de la présente invention; La figure 8 est un schéma sous forme de blocs d'un circuit de quantification inverse destiné a être utilisé

en combinaison avec le circuit de quantification de la fi-

gure 7; La figure 9 est un schéma sous forme de blocs d'un circuit de quantification selon un troisième mode de réali sation de la présente invention et La figure 10 est un schéma sous forme de blocs

d'un circuit de quantification inverse destiné à être uti-

lisé en combinaison avec le circuit de quantification de la figure 9,

On procédera d'abord à la description de l'art an-

térieur en commençant par résumer les principes de la quan tification adaptative classique décrits en détail dans l'article de Jayant cité cidessus On suppose que, à un instant d'échantillonnage courant j, un signal d'entrée xj est donné par nj.Aj < xj < (n + 1),Aj, ( 1) ou Aj représente un pas de quantification adaptative,

c'est-à-dire un pas progressif à l'instant d'échantillonna.

ge courant j, et nj une valeur ou un code quantifié choisi dans un groupe comprenant (O, + 1, + 2,,+,( 2 m-l -1) et -2 m 1), o m représente le nombre de bits prédéterminés pour la quantification, Si la formule ( 1) est valable en ce qui concerne

le signal d'entrée xi, la quantification adaptative se tra.

duit par un sign Al de sortie donné par la valeur du code quantifié choisi nj, En fonction de l R valeur choisie ou du code quantifié chois nj à l'nastant d'échantillonnage courant J,lê pas de progressaiqn 4 A 'arie lors de l'instant d'échantillonnage suivant (j + 1) pqur donner un pas de progression suivynt Aj+ 4 donné par; A Dj A (n, ( 2) o M(nj) représente un multiplicateur uniquement déterminé 6, par la valeur du code choisie nj, La qulantification de Jayant est spécifiée par un algorithme représenté par la formule ( 2) Les instants d'échantillonnage sont distants les uns des autres par un intervalle d'échantillonnage prédéterminé Le tableau I donne un exemple de divers mul-

tiplicateurs de cette nature qui sont destinés à être uti-

lisés dans le codage d'un signal audio échantillonné par

des impulsions, d'échantillonnage d'une fréquence d'échan-

tillonnage de 8 k Hz en quatre bits (m 4),

TABLEAU X

n M(n)

Q 0,8

-. 0,8

$^. 2 O 0,8

s 15 t 4 1, 2

+ 5 1,6

.6 2;Q-

+. 7 2,4

8 2,4

Ainsi,le pas de progression suivant Aj+l est mo-

difié de manière adaptative 'en liaison avec la valeur du code choisie nj pour le pas de progression courant Aj En se basant sur ces principes, il est possible d'obtenir un quantificateur ayant une gamme dynamique de quantification plus large Cela est dé au fait que le quantificateur est

vulnérable par expansion et compression d'un pas de pro-

gressionmnne lorsqu'un bruit de surcharge et une suite con-

tinue de zéros apparaissent dans un signal de-sortie En outre, la quantificati Qn définie par la formule ( 1) peut

être exécutée à une pré çsi Qn élevée si le pas de progres-

sion suivant donné pr 1 formule ( 2) suit favorablement le signal d'entrée,

Couplé à un cité d'éXs ?On comprenant la quan-.

tzfication du type décitrt un ceté de réception peut repro-

duire un signal transn Mig en -gnal xj par déquantifica-

thon ou quantification inverse d signal transmis en con-.

formité avec la formule suivante xj = nj A + Q,5 Aj, ( 3) j jj J,

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De manière à ce que le signal reproduit x soit l

égal au signal d'entrée x, les pas de progression A doi-

vent être les mêmes du côté émission et du côté réception.

Pour la réalisation des mêmes pas de progression A du ca-

J té émission et du côté réception, la coïncidence des pas de progression initiaux A O est nécessaire du côté émission et du côté réception au commencement de l'émission En outre, l'occurrence d'une absence d'erreur de transmission doit

être supposée sur une ligne de transmission en ce qui con-

cerne les codes quantifiés En d'autres termes, une suite

des codes quantifiés représentés par nj doit être correc-

tement transmise en tout temps Dans ces circonstances,les multiplicateurs M(nj) deviennent cofncidants les uns avec les autres dans l'émetteur et le récepteur pour réaliser les pas de progression égaux Aj, En prenant en considération ce qui précède, la quantification adaptative classique est effective en ce

sens qu'un signal d'entrée peut être transmis avec préci-

sion par un nombre réduit de bits Cependant, cette quan-

tification est désavantageuse en ce sens que les pas de progression doivent être initialement les mêmes tant dans

un émetteur que dans un récepteur.

De plus, les erreurs de transmission sont en réa-

lité inévitables sur la ligne de transmission par suite

du bruit thermique et des caractéristiques de cette ligne.

Il en résulte qu'une non- coincidence des pas de progres-

sion se produit fréquemment entre les côtés d'émission et

de transmission.

S'agissant de la relation de Goodman et autres citée précédemment, il est possible d'éliminer les défauts

cités ci-dessus.

En bref,on propose de substituer la formule sui-

vante ( 4) à la formule ( 2) Aj+ 1 Aj M' (nh), ( 4)

o B représente un no#çbe préséleçti Qnné proche et infé-

rieur à un, et M'(nj) un multiplicateur déterminé unique-

ment par la valeur choisie du code quantifé nj Pour sim-

plifier la désignation, M'(nj) sera de nouveau exprimé par 8. M (nj) La formule ( 4) définit un algorithme spécifiant la quantification de Goodman et autres et est réécrite en utilisant un pas de progression initial AO pour donner: Aj+l=M(nj) M(n 1) M(nj 22) M(nl)Ji M(n O) J oàJ ( 5) Comme le nombre présélectionné 5 est inférieur à 1, fk ( O < k < j) tend progressivement vers zéro avec une augmentation de k Jci, les pas de progression des côtés d'émission et de réception seront exprimés par TA et RA de manière à clarifier la distinction entre eux Dans la

mesure o la suite de codes quantifiés en soi doit coinci-

der aux côtés émission et réception même lorsque les pas de progression initiaux TA O et RA O sont différents, un rapport entre le pas de progression du côté émission et

celui du côté réception est d 6 nné à un point d'échantillon-

nage ultérieur (j+l) par; T Aj+l/R Aj+I = (To/RAO) j, ( 6)

D'après la formule ( 6), on peut voir que le rap-

port tend vers un avec une augmentation du numéro de série de l'instant d'échantillonnage j En d'autres termes, le pas de progression RM du coté réception se rapproche du pas de progression TA du côté émission avec le nombre j de la série, Ainsi, la quantification de Goodman et autre

ne nécessite pas toujours la coincidence des pas de pro-

gression initiaux aux c Ctés émission et réception.

En outre, l'erreur de transmission est allégée

également selon Goodman et autres de la manière suivante.

Supposons que l'erreur de transmission se produit à un instant spécifique des instants d'échantillonnage j' sur une ligne de transmission, A ce moment là, la non-coincidence

des pas de prqg;egsîon se produit 3 l'instant d'échantil-

lonnage suivant (j'+l) du côté émission et du côté récep-

tio Qn à cause d'une différence entre les multiplicateurs M(nj') ut liséa dana laes côtés émission et réception Avec Goodman et autres, l'instant d'échantillonnage spécifique j' peut être défini de nouveau comme un nouvel instant

d'échantillonnage initial, dont les pas de progression ini-

tiaux sont différents les uns des autres dans les côtés 9. émission et réception Cela est semblable au cas cité ci-dessus en liaison avec la noncoincidence des pas de progression initiaux Dans ces circonstances, on comprend facilement que le pas de progression du côté réception se rapproche progressivement de celui du côté émission avec un certain laps de temps même lors de l'occurrence d'une

erreur de transmission.

On procédera maintenant à, une comparaison.

Supposons que le signal d'entrée soit un signal audio ayant une large gamme dynamique de 60 d B et que le signal audio est quantifié en conformité avec l'algorithme défini par la formule ( 4) Comme indiqué précédemment, l'algorithme de Goxdman et autres supporte l'erreur de tran E mission S'agissant de la précision de la quantification,le

relation de G Qodman et autres ne pose aucun problème lors-

que le niveau du signal d'entrée est proche d'un niveau

moyen du signal audio Cependant, une réduction de la pré-

cision de la quantification est inévitable lorsque le si-

gnal d'entrée a un niveau extrêmement haut ou bas par rap-

port au niveau moyen,

La raison indiquée cirdessus sera décrite en dé-

tail ci-après en liaison avec les algorithmes utilisés dans

l'article de Jayant et la relation de Goodman et autres.

La formule ( 2) est différente de la formule ( 4) en ce sens que la puissance du nombre présélectionné e est incluse dans la formule ( 4) Ainsi, les différences entre elles pet vent être spécifiées en examinant une relation entre des

pas de progression adaptatifs 4 j et Aj.

En liaison avec la figure 1, o l'abscisse et l'ordonnée représentent les pas de progression adaptative A et 4 relpectiaement, 1 relation entre les deux pas Aj et t A est donnée par une ligne droite 21 lorsque le nor bre préselecti Qnné f est égal â un, Lorsque le nombre

devient inférieur à un, la relation passe de la ligne droi-

te 21 à une courbe 22, LA ligne droite 21 coupe la courbe

22 en un point spécifique P de çoord Qnnées ( 1,0, 1,Q).

En figure l,les pas de progression adaptative l Q 2509888 Q.,

Aj et Aj en abscisse et en ordonnée peuvent être considé-

rés comme les pas antérieur et postérieur à la quantifica-

tion en se basant sur les algorithmes de Jayant et Goodman et autres, En d'autres termes, les pas de progression des signaux d'entrée et de sortie sont spécifiés par le pas Aj et Ajà, respectivement Par consequent, les pas Aj et Aj seront considérés comme pas de progression d'entrée et

de sortie avant et après la quantification, respectivement.

Comme représenté en figure 1,le pas de progres-

o 10 sion de sortie Ajà est supérieur au pas d'entrée Aj du c Oté

gauche du point spécifique P et inférieur à celui-ci du cô-

té droit Cela est de au fait que le nombre présélectionné B est inférieur à un Pour n'importe quel taux, le point spécifique P défini par l'intersection entre la droite 21 et

la courbe 22 fournit un point de référence pour quantifica-

tion Ainsi, on peut dire que l'intersection donne un niveau de référence &j sur l'axe de l'abscisse Par conséquent, l'abscisse ( 1,0) du point d'intersectioi seraz appelée pas de progression de référence, Lorsque le signal d'entrée est quantifié au pas de progression de 'référence, il peut être considéré comme ayant le niveau moyen tel que défini précédemment. Maintenant, supposons que le signal d'entrée a un niveau stationnaire qui est supérieur au niveau moyen A

ce moment làA, le pas de progression d'entrée est générale-

ment présent dans le voisinage d'un pas de progression d'en-

trée élevé AH qui est supérieur au pas de progression de référence ( 1,O), Selon Goodman et autres, la quantification est exécutée le long de la courbe 22, Tl en résulte que le

pas de progression de sortie Aj prend un pas de sortie éle-

vé Ai, inférieur à celui obtenu à partir de la droite 21 par rapport au pas d'entrée élevé 4 H Cela veut dire que le pas Asen conformité -vec la formule ( 4) est comprimé

par rapport à celui correspondant à la formule ( 2) Une tel-

le 'compression provient du calcul de H Une différence en-

tre les deux pas de progres i Qn de sortie élevée, c'est-à.

dire un degré de compression augmente de manière indésirable lorsque le pas d'entrée A s'éloigne du pas de référence J

( 1,0) Comme conséquence de la compression, le pas de sor-

tie A est réduit par rapport à un pas de progression réel J

nécessaire à la quantification d'un niveau d'entrée élevé.

Par conséquent,un bruit de surcharge se produit fréquemment avec Goodman et autres et la précision de la quantification est inévitablement détériorée lorsque le signal d'entrée a

le niveau stationnaire haut.

D'autre part, supposons que le signal d'entrée a un niveau stationnaire bas inférieur au niveau moyen Le

niveau stationnaire bas du signal d'entrée doit être princi-

palement quantifié dans le voisinage d'un pas de progres-

sion d'entrée faible AL inférieur au pas de référence ( 1,0).

Selon la formule ( 4), le pas de progression de sortie Ai 3 prend un pas de sortie faible AL) supérieur à celui qui est

défini par la droite 21 en ce qui concerne le pas de pro-

gression d'entrée faible A Lw Le pas AL est étendu en liaison avec le niveau stationnaire bas du signal d'entrée,

par rapport à celui qui est nécessaire pour la quantifica-

tion du niveau stationnaire bas Par conséquent, le niveau stationnaire bas est grossièrement quantifié selon Goodman et autres Cela veut dire que des bits nécessaires sont perdus de manière inattendue lors de la quantification du signal d'entrée Ainsi, une réduction est inévitable dans l'adaptabilité des pas de progression de sortie et dans

la précision de la quantification lorsque le signal d'en-

trée a le niveau stationnaire bas.

Si la valeur présélectionnée S devient plus pro che de un, la quantification est de plus en plus améliorée

dans l'un et l'autre des niveaux stationnaires haut et bas.

Comme décrit en liaison avec la figure 1, une non-coînciden-

ce entre les pas de prçgressioh n'est pas éliminée pendant

longtemps dans les côtés émission et réception lorsque l'er-

reur de transmission se produit dans la ligne de transmis-

sion,

on procédera maintenant à une description des prin-

cipes généraux de la présente invention, il 12.

En liaison avec la figure 2, les principes géné-

raux de la présente invention résident dans la variation de

la courbe 22 à l'intérieur d'une gamme prédéterminée, tel-

le que représentée par les courbes 220 et 221 S'agissant de la courbe 22, le point d'intersection ou point spécifi- que P donne le pas de progression de référence pour le pas d'entrée A sur l'axe de l'abscisse, comme cela est le cas J

de la figure 22 représentée en figure l De même, les cour-

bes 220 et 221 coupent la droite 21 aux points d'intersec-

O 10

tion PO et P 1, respectivement S'agissant des courbes 220 et 221, les deux points d'intersection PO et Pl donnent les

pas de référence ASO et AS pour le pas de progression d'en-

trée A sur l'axe de l'abscisse, respectivement.

On notera ici que les courbes 220 et 221 sont équi-

valentes aux courbes distantes parallèlement de la courbe 22 et les variations de la courbe 22 sont accomplies par changement de l'un des pas de progression vis-à-vis de

l'autre,comme cela sera décrit ultérieurement.

* En bref, de telles variations du pas de progression

de référence sont effectuées en contrôlant une suite de si-

gnaux quantifiés à une fréquence considérablement infé-

rieure à la période d'échantillonnage, comme cela sera dé-

crit ci-après Le pas de progression de référence peut être changé soit d'une manière finie, par exemple à partir du pas de progression de référence A So vers l'autre pas Asi, soit d'une manière continue, par exemple en en modifiant le pas de progression de référence ( 1,0) De toute façon, la

fréquence de changement ou de variation doit être considé-

rablement inférieure à la période d'échantillonnage comme

cela apparaîtra clairement dans la description.

Pour généraliser la description, les pas de pro-

greasion de référence seront simplement représentés en As.

La formule ( 4) peut être réécrite de la manière suivante: ài (Aj QS) t A M(nj) ( 7) I 1 est clair que la formule ( 7) est identique à la

formule ( 4) si As = 1,0 Si AS # 0, la courbe 21 est déca-

lée vers la courbe 210 ou la courbe 221 de manière à four-

13. nir sur l'axe de l'abscisse chaque pas de progression de

référence représenté par A, En outre, on comprendra faci-

lement que la formule ( 6) est valable également lorsque la quantification est exécutée avec utilisation de la formule ( 7) et qu'un allègement est possible de la non-coincidence des pas de progression dans les c O tés émission et réception, Selon un premier aspect de la présente invention, les pas de progression de référence représentés en liaison avec la figure 2 passent de manière numérique de l'un des pas de progression de référence à l'autre, Ici, les pas de

référence ASO et A Sl seront appelés premier pas de progres-

sion de référence et second pas de progression de référen-

ce, respectivement,et le passage est exécuté entre ces pre-

mier et second pas ASO et A Si, Comme représenté en figure 2,le premier pas SO est plus petit ou plus étroit que le second pas As 1 L'un ou l'autre des premier et second pas

àso et A 51 est choisi après calcul du code de quantifica-

tion grâce à l'utilisation de ces premier et second pas ASO et 4 Si Plus spécifiquement, un choix est fait de l'un ou l'autre des pas AS et $ 4 ' partir des résultats du calcul, En figure 1, les courbes 22 et 22 spécifient les relations entre le pas de progression d'entrée A et le pas l de progression de sortie Aj apparaissant lorsque les premie

et second pas de référence A 51 et A 52 sont choisis, respec-

tivement La courbe 22 qui n'est pas réellement utilisée est également représentée en figure 2 par une ligne en trai mixte simplement à titre de comparaison Les courbes 220 et 221 sont sensibleient parallèles à la courbe 22, ces courbes coupant la dr Qite 21 aux premier et second points

P et Pl.

Quoi qu'il en soit, l'une ou l'autre des courbes 22 et 22 est utilisée p Qup quantifier le signal d'entrée et passe à l'autre courbe par contr Ole de l'énergie ou de

la puissance électrique du signal d'entrée pendant une cour-

te durée supérieure à la période de l'échantillon Une tel-

le énergie peut être calculée en utilisant une pluralité de

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codes quantifiés Ainsi, le pas de progression suivant à l'instant d'échantillonnage suivant (j + 1) est déterminé

en utilisant les courbes 220 et 221 lorsque le signal d'en-

trée a un niveau haut et bas, respectivement.

Supposons que le signal d'entrée est stationnaire-

ment au niveau-ha Ut,Dans ce cas, le pas de progression d'en-

trée àj est proche du pas de progression plus haut AH avec une probabilité élevée, comme mentionné en liaison avec la

figure 1 Le pas de progression de sortie Aj S qui est re-

1 Q présenté sur l'ordonnée devient égal aux pas de progression de sortie AH' et Aet dans la méthode classique et dans la

présente invention, respectivement, comme représenté en fi-

gure 2.

Il es-t évident que le pas de progression de sortie J'

AH est plus proche de la droite 21 que le pas de progres- sion de sortie A, Par conséquent, il est possible pour la présente

invention d'éviter tout état de surcharge lors de la quantification nmme dans le cas o le signal d'entrée

est haut.

D'autre part,lorsque le signal d'entrée est bas, le

pas de progression de sortie Aj est déterminé par les cour-

bes 22 et 24 dans le procédé classique de la présente in-

vention, respectivement, et est donné par des pas de pro-

gression de sortie A' et A respectivement Dans la mesu-

L e re o le pas de progression de sortie A L est plus proche de la droite 21 que le pas de progression de sortie AL, la présente invention permet une amélioration considérable de la précision du codage même lorsque le signal d'entrée a

un niveau bas.

Avec la présente invention, l'adaptabilité du pas de progression de sortie egt réduite dçn$ le voisinage du pas

de progression d'entrée, c'est-à-dire du pas de progres-

sion de référence (I,Q), par rapport au procédé classique.

Une différence entre la droite 21 et la courbe 24 est très petite au pas de progression d'entrée ( 1,Q) par rapport & une différence entre la droite 21 et 1 A courbe 22 qui se produit au pas de production d'entrée plus haut 41, Cela veut dire que la présente invention est plus efficace que le procédé

classique lorsque le signal d'entrée, tel que le signal au-

dio, varie largement à chaque personne comme cela est le

cas de l'intensité du signal audio variant dans le temps.

On procèdera maintenant à une évaluation de l'erreur de transmission. Le procédé venant d'être décrit selon le premier aspect de la présente invention supporte bien une

erreur de transmission se produisant sur une ligne de trans-

mission Cela sera vérifié ci-après Supposons que la cour-

be 221 est utilisée pour décider des pas de progression de

sortie et que l'erreur de transmission se produit à l'ins-

tant d'échantillonnage courant j Si la courbe 221 est utilisée ensuite pour déterminer les pas de progression de sortie suivants, l'un de ces pas j+k est donné à l'un des instants d'échantillonnage suivant (j + k) par: Aj+k = M(nj+kl) M(nj+k-2) ek-2 k-l k M(nj I M (nj),A/àS)k i () j+l j si sil 8

Il apparaît que la formule ( 8) est obtenue en modi-

fiant la formule ( 5) Comme on le comprendra facilement à.

k partir de la formule ( 8), le facteur (Aj /Ai) tend vers

un avec un certain laps de temps Lorsqu'une relation si-

milaire à la formule ( 6) est calculée en liaison avec la

formule ( 8), les pas de progression deviennent progressi-

vement égaux dans les côtés émission et réception.

Supposons qu'une erreur de transmission se tra-

duit par une non-coincidence des pas de progression instan-

tanés des deux côtés d'émission et de réception et donne

naissance à des fluctuations des niveaux du signal d'entrée.

La courbe 221 doit être remplacée par la courbe 220 sur laquelle les pas de progression de sortie sont déterminés après l'occurrence d'une telle erreur de transmission Dans

ce cas, la non-coincidence se produit dans les pas de pro-

gression suivants des cités d'émission et de réception à

l'instant d'échantillonnage suivant postérieur à l'occur-

rence de l'erreur de transmission La non-coincidence en-

tre les deux pas de progression peut s'écrire: 15. 16. l(Aj/ SO),O M(nj)l / l(Aj/A S) Asl M(ni

= (AS/SO) AS AS

si 50 SQ St (SO/A Sl) 1 ( 9)

Comme la valeur présélectionnée 8 est approximati-

vement égale à un comme indiqué précédemment, la formule ( 9) prend une valeur presque égale à un Ainsi, tout effet résultant de la noncoincidence, citée ci-dessus, des pas de progression de référence est sensiblement négligeable Un

effet en série apparaît rarement même lorsque les pas de pro-

gression sont déterminés en utilisant des courbes diffé-

rentes dans les côtés d'émission et de réception, à la sui-

te du calcul des niveaux des signaux d'entrée.

Après occurrence de l'erreur de transmission, une

différence entre les pas de progression des côtés d'émis-

sion et de réception est progressivement réduite dans le

temps en conformité avec la formule ( 8).

Lorsque les différentes courbes sont utilisées dans

les côtés d'émission et de réception, les pas de progres-

sion ne coincident pas jusqu'à coincidence des courbes des

côtés d'émission et de réception De façon à faire coînci-

der les courbes des côtés d'émission et de réception, les signaux d'entrée sont contrôlés des deux côtés de manière à

calculer les niveaux ou leur énergie et à modifier les cour-

bes par rapport aux niveaux ou à l'énergie calculés des deux côtés Dans la mesure o il faut un court laps de

temps pour modifier et faire coïncider les courbes, la non-

coincidence apparaît entre les pas de progression des cô-

tés d'émission et de transmission pendant un certain temps.

Cependant, une telle coïncidence peut être sensiblement négligeable com Qne décrit ci-dessus Ainsi, une sérieuse détérioration peut être évitée tant dans la quantification

directe que dans la quwntification inverse.

Selon un sec Qnd aspect de la présente invention, le pas de progression de référence AS varie continuellement

à une fréquence prédéterminée à l'intérieur d'une gamme pres-

crite entre les pas ASQ et Al comme représenté en figure 2 La fréquence est prédéterminée par un signal de commande

17, 25098

de fréquence de valeur inférieure à 100 Hz et varie par

conséquent plus lentement que la période d'échantillonna-

ge i S est possible d'obtenir un tel signal de commande à partir d'une suite de signaux quantifiés en autorisant ces signaux à traverser un filtre passe-bas Le signal de com-

mande de fréquence dépend des amplitudes ou de la puis-

sance (énergie) électrique des signaux quantifiés apparais

sant jusqu'à l'instant d'échantillonnage courant.

Lorsque le pas de progression de référence AS v E rie de la manière indiquée ci-dessus, la courbe 22 dérive

lentement entre les courbes 220 et 221, toutes deux y com-

pris. Supposons que le signal d'entrée est stationnail ment à un niveau haut et soit quantifié selon le second aspect de la présente invention, Dans ce cas, le pas de

progression de référence Asi est utilisé dans la quantifi-

cation le long de la courbe 221, On suppose que le pas de progression de référence 1 du coté émission est égal au pas du côté réception et qu'un pas de progression d'entréE

est égal à H Aà l'instant d'échantillonnage courant j.

La précision de la quantification est amélioréE

selon le second aspect de la présente invention, comme ce-

la est le cas avec son premier aspect Plus particulière-

ment, avec le quantificateur de Goodman et autres, un pre-

mier pas de progression de sortie devient AH lorsque le signal d'entrée doit être quantifié au pas de progression d'entrée AQ comme cela apparaît en liaison avec la figur E 22 Avec la présente invention, la quantification est exéct tée en conformité avec la courbe 221, Il en résulte qu'un second pas de progression de sortie A est produit en liaison avec le pas de progression d'entrée AH, Le second pas de progression de sortie AR est plus proche de la drc

te 21 que le premier p As de progression de sortie AX Ce-

la veut dire que la détérioration de la quantification esi

réduite dans la présente invention lorsque le signal d'en-

trée a le niveau hut,

Si le signal d'entrée a stationnairement un ni-

18. veau bas correspondant à un pas de progression d'entrée

AL, un pas de progression de sortie AL est donné en confor-

L L

mité avec la relation de Goodman et autres alors qu'un pas

de progression de sortie AL est donné dans la présente in-

vention en utilisant la courbe 220, Le dernier pas de sor-

Il tie àL est plus proche du premier et, par conséquent, une

quantification précise est exécutée avec la présente inven-

tion par rapport au procédé classique proposé par Goodman

et autres.

1 Q On procèdera maintenant à une évaluation d'une er-

reur de transmission.

Une erreur de transmission est amoindrie dans un procédé selon le second aspect de la présente invention, tel

que cela sera décrit ci-après Supposons que le pas de pro-

gression de référence soit représenté par A Sj Pendant la récurrence de la formule ( 7), le pas de progression Aj+ 1 à l'instant d'échantillonnage (J + 1) est donné par; Aj+l = Aj M(nj) Aj( 1-), j+ M(nj) ,M(n_) M(nj 2)$ Mi (l) M(n) =M(nri)(n 1 > M 1 N Me)(r 2 Mn,, (lj 1, A) x A ( 1-) j-l)

AS (-) 'A

3 j v (l-B) $ ( 1-g) 62 S AS(j-2) ''t ( 10) Pendant la transmission du signal d'entrée, tel qu'un signal audio, une durée de repos, c'est-à-dire une

durée d'absence du signal d'entrée est inévitablement pré-

sente A l'issue de la durée de repos, le pas de progres-

sion de référence peut Otre estimé au commencement du si-

gnal d'entrée au pas de progression AS qui donne un mini-

mum de tous les pa de progression de référence A Sj 1,ASO

De plus, on peut gupposer qu'au commencement du signal d'en-

trée le pas de progression de référence du ceté émission est extrê e Ment proche de celui du caté récepti Qn même lorsque les pa$ de progression de référence sont différents des deux c O tés, Ici, les pas de progression de référence des côtés

émission et réception sont représentés par TAS et RAS, res-

pectivement, à des fins de distinction alors que leurs pas de progression sont TA et RA, respectivement Un suffixe est ajouté à chacun des pas de progression de référence et aux pas de progression de manière à spécifier l'instant d'échantillonnage courant et l'instant d'échantillonnage précédent j, j-1 O En prenant en considération ce qui précède,le rapport des pas de progression à l'instant d'échantillonnage (j + 1) est représenté par: R Aj+ /T Aj+ 1 = (R Aj/T Aj) (R Aj_ 1/T Aj_ 1) (l-J) + 1 (j-+) ( 1 e) 3 j (RA 1/TA 1) (R Ao/TAO) ( 11)

Dans la formule ( 11), on suppose qu'aucune erreur de trans-

mission ne se produit entre l'instant d'échantillonnage

initial et l'instant d'échantillonnage courant j.

On notera ici que chaque pas de progression de

référence des côtés émission et réception varie à la fré-

quence d'environ 100 Uz et, en d'autres termes, dépend d'une valeur moyenne d'environ cent valeurs échantillonnées

obtenues à environ cent instants d'échantillonnage succes-

sifs Si le nombre d'instants d'échantillonnage est aussi

faible que dix, le pas de progression TA peut être consi-

déré comme étant égal au pas de progression RA_ Dans ces

circonstances,la formule ( 11) peut être simplement réécri-

te au commencement de la transmission sous la forme suivan-

te: R Aj+l/T Aj+l (R Aso /T As Q) (s-O) (++ ±+ , (R 4 so/T Aso)1 ( 12) D'après la formule ( 12), on comprendra facilement que la non-coincidence des pas de progression à l'instant d'échantillonnage (j + 1) dépend des pas de progression de référence choisis des deux q Stés au commencement du signal

d'entrée et est presque négligeable.

Supposons que l'erreur de transmission se pro-

duit dans le procédé selon le second aspect de la présente invention On suppose que l'erreur de transmission apparaît 19.

2509888

à l'instant d'échantillonnage j et, par conséquent, des

codes quantifiés à l'instant d'échantillonnage j sont dif-

férents du côté émission et du côté réception Ces codes dif-

férents se traduisent par une variation des pas de progres-

sion de référence dans les côtés émission et réception Com-

me chaque pas de progression de référence des deux côtés va-

rie à une fréquence dépendant du signal de commande de fréquence limité à une bande de fréquence inférieure à 100 Hz, les pas de progression de référence des deux côtés sont déterminés par les signaux de commande de fréquence tirés

des codes quantifiés différents Il en résulte qu'une dif-

férence entre les pas de progression de référence des deux côtés est proportionnelle à l'énergie due à une différence entre les codes quantifiés différents Une telle énergie est obtenue en laissant un signal à impulsions représentatif de la différence des codes quantifiés traverser un filtre

passe-bas ayant une bande de fréquence inférieure à 100 Hz.

De toute façon, ce signal définit la différence entre les pas de progression de référence des deux côtés et varie

à une fréquence inférieure à 100 Hz.

En général, le signal d'entrée, tel que le signal audio,est limité à la bande de fréquence inférieure à 4 k Hz et est échantillonné à un signal d'échantillonnage ayant une fréquence de répétition de 8 k Hz On décrira la prise en considération d'un certain degré d'effet néfaste d'un tel signal à impulsions qui est exercé sur chacun des pas de progression de référence TA et RA Dans la mesure o l'énergie du signal à impulsions peut être évaluée par sa

puissance électrique ainsi que pr celle du signal d'en-

trée, le rapport entre énergies du signal à impulsions et du signal d'entrée est donné pr (l OO Hz/40 QQ Hz)21 /1600 Q ( 13) Comme indiqué dans la f Qrmule ( 13), le signal à impulsions influenoe de façon néfaste le signal d'entrée à un taux extrêmement faib 1 e de 1/160 Q comme d'habitude, Lorsque l'erreur de transmissi Qn a un niveau maximum de

différence à attendre entre les côtés d'émission et de ré-

ception, le signal à impulsions à un niveau égal à deux fois

25098 E

la gammne dynamique Cependant, l'influence du niveau maxi-

mum s'exerce au plus sur la gamme-dynamique au taux de 1/800 Par conséquent, les pas de progression de référence sont rarement soumis à l'effet de l'erreur de transmission, dans la mesure oh aucuneerreur de salve ne se produit pen-

dant longtemps.

Même lorsqu'une erreur persiste entre les côtés d'émission et de réception malgre une relation entre les pa de progression de référence et l'erreur de transmission, une telle erreur ne s'accumule jamais dans le temps si le signal audio est donné comme signal d'entrée Cela est dû au fait que le signal audio est inévitablement accompagné

par la durée de repos et les pas de progression de référen-

ce sont rétablis aux pas minimum àSO du côté d'émission et

du côté de réception pendant la durée de repos Il en résul-

te que les pas de progression de référence coïncident du côté émission et du côté réception, Pour toute fréquence, une erreur instantanée,

telle que l'erreur de transmissi Qn, est progressivement at-

ténuée dans le temps comme indiqué par la formule ( 7) pour-

vu que les pas de progression de référence varient rarement

du côté d'émission et du côté de réception lors de l'occur-

rence de l'erreur de transmission.

On procédera maintenant à la description du pre-

mier mode de réalisation de la présente invention en com-

mençant par le circuit de quantification.

En liaison avec la figure 3, un circuit de quan-

tification directe 25 (appelé simplement circuit de quan-

tification dans la description ultérieure) selon un premier

mode de réalisation de l'inventi Qn est basé sur son premie 3 aspect et destiné & être utilisé en combinaison avec un

circuit d'échintillonn Age (non représenté) et avec un modu-

lateur (non représenté), Le c 4 gcuit de quantification 25 e.

alimenté avec une suite de valeurs échantillonnées telles

qu'une suite de sign Aux d'entrée x, Chaque valeur 'échantil-

lonnée est Qbtenue à, chaque instant d'échantillonnage par échantillonnage d'un Signal analogique, tel qu'un signal audio, dans le circuit d'échantillonnage, Une période 21.

22 25-09888

d'échantillonnage du signal analogique est égale à, par

exemple, 125 microsecondes et chaque instant d'échantil-

lonnage, par conséquent, apparaît à chaque période d'échan-

tillonnage de 125 microsecondes.

On suppose que chaque valeur échantillonnée est obtenue à partir du circuit d'échantillonnage comme chaque signal d'entrée x dans une forme numérique de W bits et qu'un signail courant des signaux d'entrée à un instant d'échantillonnage courant j est représenté par x Dans le J circuit de quantification 25, la suite de signaux de sortie est produite sous forme d'une suite de codes quantifiés n, dont chacun est représenté par m bits, nombre inférieur à

w bits, et qui apparaît chaque période d'échantillonna-

ge enrelation temporelle avec la suite de signaux d'entrée.

Ici, un code courant des, codes quantifiés à l'instant d'échantillonnage courant j est représentatif d'une valeur

courante des valeurs échantillonnées à l'instant d'échantil-

lonnage courant et représenté par nj De même, supposons

qu'un pas de progression courant parmi les pas de progres-

sion à l'instant d'écb Anti llonngge courant j est représen-

té par Aj et appar Aît commne signal de pas de progression

courant à l'instant d'échantillonnage courant.

Alimenté avec le signal d'entrée courant x et J le signal de pas de progression courant A comme dividende et diviseur,xrespectivement, un diviseur 26 divise les codes

quantifiés courants représentatifs de la valeur de l'échan-

tillon courant, par le pas de progression courant d'une ma-

nière numérique de manière à calculer un quotient et à pro-

duire un signal numérique de quotient représentatif du quo-

tient sous forne numérique, Conne di viseur 26 E on peut uti-

liser un diviseur déçórit dans "CQ$MOS Memories, Micropro-

6 essors and Support pysteni", pôges 14 Q-15 Q publié en août 1979 par RC

Couplé au diviseur 26,un quantificateur 28 com-

porte une pluralité de niyeaun de seuil d'un nombre égal à 2 m-1 et transforme le sign Al numérique en un signal courant parmi les signaux de sortie en liaison avec les niveaux de référence Came indiqué précédemment, le signal de sortie

23 2509888

courant est représenté par un petit nombre de bits par

rapport au signal d'entrée et est produit comme code quan-

tifié courant Un tel quantificateur 28 peut être constitué

* en utilisant une mémoire morte décrite dans "Signetics Bipo-

lar & MOS Memory Data Manual", pages 66-69 publié en 1979 par Signetics Corporation Une telle mémoire morte sert à exécuter la quantification par transformation du signal numérique de quotient de quatre bits en signal de sortie

de deux bits.

Plus particulièrement,le signal numérique de quo-

tient de quatre bits est donné à quatre des bits de poids

faible de bornes d'entrée d'adresse reliées à la mémoire mor-

te citée ci-dessus, Le signal de sortie de deux bits pro-

vient de deux des bits de poids faible de bornes de sortie

provenant de la mémoire morte Dans chaque adresse spéci-

fiée par les signaux numériques de quotient de quatre bits, chaque signal numérique de deux bits est stocké de manière

à être produit comme code quantifié Le tableau II repré-

sente la relation entre les signaux numériques de quotient et les signaux de sortie appliqués à la mémoire morte et produits par celle-ci Dans le tableau II, chaque niveau d'entrée représenté par le signal numérique de quotient

est indiqué dans la colonne de gauche, ou première colon-

ne, simplement à titre de référence Chaque niveau d'en-

trée comporte l'un des seize niveaux situés entre 1 75 et

-2.00 et varie à chaque unité de niveau de 0 25 Chaque si-

gnal numérique de quotient de quatre bits est représenta-

tif de chaque niveau d'entrée et spécifie une adresse de la mémoire morte Dans ce sens, les signaux numériques de

quotient peuvent être appelés signaux d'adresse comme re-

présenté enhaut de la seconde colonne du tableau II Dans

chaque signal numérique de quotient, un point pour les dé-

cimales est supposé être présent entre les deux bits de

poids faible et les trois bits de poids faible Le quan-

tificateur 32 traite un tel signal numérique de quotient comme un nombre entier avec le point des décimales éliminé

et produit chaque signal de sortie de deux bits comme re-

24. présenté dans la troisième colonne du tableau II Chaque signal de sortie spécifie un niveau de sortie entre 1 et -2, comme représenté dans la quatrième colonne du tableau

II, donnée simplement à titre de référence.

TABLEAU II

NIVEAU D'ENTREE SIGNAUX SIGNAUX NIVEAUX DE SORTIE

D'ADRESSE DE SORTIE

1.75 011 01 1

1,50 0110 01 1

1,25 0101 01 1

1.00 0100 01 1

0.75 0011 00 O

0.50 0010 00 O

o.25 ' 0001 00 O

O 00 O QQOQ O O

-0.25 1111 11 -1

-0.50 1110 11 -1

-0.75 1101 11 -1

-1.00 1100 11 -1

-1 25 1011 1 Q -2

-1.50 1010 10 -2

-1.75 1001 10 -2

-2.00 1000 10 -2

Ainsi, une combinaison du diviseur 26 et du quantificateur 28 permet de quantifier la suite de signaux

d'entrée en suite de signaux de sortie sous forme d'une sui-

te de codes quantifiés N (suffixes omis) Comme décrit pré-

cédemment le code quantifié courant n est déterminé en J

liaison avec le pas de progression courant A 4 apparais-

sant à l'instant courant J Supposons que A soit décidé J

d'après le code quantifié Courant tj en liaison avec un mo-

de de progression précédent A:_ 1 et un code quantifié pré-

cédent N 1 à un instant précédent (j 1), comme suggéré

par la formule ( 7), Bien que le pas de progression de ré-

férence Ah soit m Qoientçnément laissé hors de considéra-

ti Qn pour la c Qmçqçdité de la descriptionr A dépend éga-

lement du pas de progression de référence As comme cela ap-

paraîtra clairement maintenant, 25.

De toute façon, le signal de sortie courant n.

J est fourni au modulateur et à des premier et second calcula teurs 31 et 32 qui ont la même structure, comme cela sera décrit prochainement en détail et qui tous deux peuvent fon, tionner d'une manière décrite également ici après Le pre- mier calculateur 31 est couplé à un premier générateur de

référence 33 et alimenté avec un premier signal de référen-

ce représentatif du premier pas de référence ASO décrit en liaison avec la figure 2,-alors que le second calculateur 32 est couplé à un second générateur de référence 34 et alimen

té avec un second signal de référence représentatif du secon.

pas de référence àsi Les premier et second signaux de ré-

férence sont représentés par les symboles de référence simi laires aux premier et second pas de référence ASQ et A 51

sans qu'il y ait introduction d'aucune confusion.

Chacun des premier et second calculateurs 31 et 32 sert à calculer le pas de progression Aj+ 1 suivant le pas di progression courant Aj en conformité avec la formule ( 7) à l'instant suivant (j + 1) A cette fin, 4 j est fourni aux p:

mier et second calculateurs 31 et 32 Selon le premier as-

pect de la présente invention, le pas de progression suivan Aj+l est un pas choisi parmi les premier et second pas de

référence ASO et A Sl, comme indiqué précédemment.

Dans le circuit de quantification 25, les premier et second calculateurs 31 et 32 calculent simultanément les pas de progression suivants en liaison avec les premier et second pas de référence ASO et A Si, respectivement L'un de pas de progression calculés est seul choisi comme pas de pri gression Aj+ 1 Les pas de progression calculés produits par des premier et second calculateurs 31 et 32 peuvent, par conséquent être c Qnsidérés comme un premier et un second pa de progression prédit Épi et A Pl destinés à être utilisés dans la décision concernant le pas de progression suivant Ai+l' Les premier et second pas de progression prédits A.P et Ap 1 sont calculés en conformité avec la formule ( 7) en considération des premier et second pas de référence ASO et A Sl A ce moment là, la formule ( 7) est modifiée par l'utilisation des premier et second pas de référence ASO et A Sl pour donner Pl (Aj/A 5 O) As O M(nj) et ( 7 ') AP 2,' ( sj/S) As M(nj), respectivement. Couplé aux premier et second calculateurs 31 et 32,un sélecteur 36 est commandé par un détecteur de niveau 37 de manière à choisir l'un des premier et second pas prédits Ap O et Apl comme pas de référence suivant Aj+ 1 (comme cela sera maintenant décrit), La suite de codes quantifiés N est également fournie par le quantificateur 28 au détecteur de niveau 37,

Le détecteur de niveau 37 contr Ole la stite de codes quan-

tifiés de manière à fournir un signal de niveau CT repré-

sentatif, à l'instant courant j, d'un niveau dépendant d'une pluralité des codes quantifiés qui précèdent le code quantifié courant et le code précédent, Le détecteur 37

peut être constitué d'un circuit comportant un filtre pas-

se-bas comme cela sera décrit ci-après en détail Plus spécifiquement, le sélecteur 36 choisit le premier pas prédit Ap O comme pas de progression suivant Aj+l lorsque le signal de niveau CT a un niveau inférieur à un niveau de référencepour comparaison, Le niveau de référence pour comparaison est égal à la moitié de la somme des premier et second pas de référence As O et A 51, c'est-à-dire à (A 50 Asî$/2, 5 inon, le sélecteur 37 choisit le second pas prédit Ap 2 comme pas de progression suivant Aj i

Le p de progression suivant Aj+ 1 est envoyé com-

me signal de pas de progression suivant par le sélecteur 36 au diviseur 26 de façon à di'yiaer le signal d'entrée suivant

xj+l par le pag de progression sui Vant Aj+ 1 Une telle opé-

ratio Qn est répétée à tous les instants séparés par la pé-

riode d'échntillonnage, Pour toute fréquence, chaque pas de progression A (suffixe omis) dépend du pas de référence spécifié par l'un des premier et second pas de référence A So et Asl Lorsque le pas de référence passe de l'un des 26.

27 2509888

premier et second pas de référence à l'autre, on passe de manière finie d'une des courbes 220 et 221 à l'autre Il en résulte que la précision de la

quantification est remarquablement améliorée dans un ni-

veau haut et un niveau bas du signal d'entrée.

De plus, le pas de progression suivant Aj+< est fourni aux premier et second calculateurs 31 et 32 pour qu'il y ait exécution du calcul exprimé par la formule ( 7 ') En figure 3, le pas de progression suivant Aj+ 1 est également fourni au détecteur de niveau 37 de manière à produire de nouveau le signal d'entrée courant x à partir

du code quantifié courant n dans le détecteur 37, La re-

production du signal d'entrée x dans le détecteur 37 est utile pour obtenir le niveau avec une dépendance précise des codes quantifiés précédents, comme cela apparaîtra

clairement ultérieurement.

En liaison avec la figure 4, le premier calcula- teur 31 est destiné à être utilisé dans le circuit de quan-

tification 25 représenté en liaison avec la figure 3 et a la même structure et le même fonctionnement que le second calculateur 32, Par conséquent, on ne procèdera pas à sa

description En figure 3, le sélecteur 36 et le premier

générateur de référence 33 produisent un signal de pas cou-

rant et le premier signal de référence représentatif du

pas de progression courant A et du premier pas de progres-

sion de référence A 5, respectivement Répondant au pas de progression courant A et au premier pas de référence As O

donnés comme dividende et diviseur, respectivement, un di-

viseur 41 divise le pas de progression courant Aj par le

premier pas de référence ASO de manière à produire un si-

gnal de sortie représentatif d'un résultat de la division (Aj IASO) Le diviseur 41 peut être similaire à celui qui

est représenté en figure 3.

Le signal de sortie est envoyé du diviseur 42 à

un circuit de calcul 42 pour élever le résultat de la di-

vision (Aj/Is O) à la puissance 9 de manière à fournir un résultat de calcul (Ai/ASI) Le nombre présêlectionné O est inférieur à un, comme indiqué précédemment Un premier

circuit de multiplication 46 multiplie le résultat de cal-

28 2509888

cul (Aj/ASO) par le premier pas de référence ASO de ma-

nière à fournir un signal de valeur indicatif d'une va-

leur (Aj/SO) SO Le code quantifié courant n est fourni par le J quantificateur 28 à un générateur de facteur 47 Le généra-

teur 47 peut fonctionner pour produire un signal multipli-

cateur ou de facteur représentatif de chaque multiplicateur M(nj) qui est indiqué dans le tableau I et dépend du code

quantifié courant n Répondant au signal de multiplica-

J

teur et au signal de valeur, un second circuit de multipli-

cation 48 multiplie la valeur (Aj/As O) par le multiplica-

teur M(nj) de manière à déterminer le premier pas prédit

Ap O représenté par la formule ( 7 ').

Dans la présente structure, chacun des premier et second circuits de multiplication 46 et 48 peut être un multiplicateur décrit dans "LSI Multipliers Data Sheet" publié en 1978 par TRW Le générateur de facteur 47 peut

être constitué d'une mémoire morte Dans ce cas, la mémoi-

re morte stocke les valeurs M(nj) figurant dans le tableau I et est accédée par chaque signal quantifié nj fourni

comme signal d'adresse En outre, il est possible de réa-

liser le circuit de calcul 42 avec une mémoire morte, Le circuit 42 peut éventuellement recevoir une décimale comme résultat de division avec un point de décimale accompagné

de la décimale Si le résultat de la division est représen-

té par m bits, et que le point de la décimale est présent entre le h-ième bit et le (h + l)ième bit tel que compté à partir du bit de poids le plus faible, o m est supérieur à (h + 1), chaque résultat de la division est multiplié par

2 de sorte qu'il peut être traité comme chaque nombre en-

tier Il en résulte que la mémoire morte est accédée par

un signal d'adresse représentatif de chaque nombre entier.

Comme on le comprendra facilement, les valeurs (Aj/ASO)

à la puissance sont stockées dans chaque adresse spéci-

fiée par le signal d'adresse.

Dans le circuit de calcul 42 représenté, les va-

leurs (Aj/ASO)8 sont produites grace à l'utilisation-de la

mémoire morte Si z remplace le rapport (Aj/Aso), les va-

25098 i 29. leurs citées ci-dessus peuvent être représentées par z.

Si l'extension Taylor est appliquée au terme zg à la con-

dition que z soit proche de un, le terme z s'exprime ap-

proximativement par dûz = 1 + Bz, ( 14) lorsque la série de Taylor est limitée à ses deux premiers termes Avec la formule ( 14), la formule ( 7) s'écrit simple ment Aj+ = M(nj) As, +,(Aj/AS)l M(nj) (As +) ( 15) Il est facile d'exécuter le calcul en conformité

avec la formule ( 15) Par exemple, une combinaison du di-

viseur 41, du circuit de calcul 42, et du premier circuit de multiplication 46 peut être remplacée par un additionneur

entre le pas de référence A et une valeur multipliée Aj.

Avec le procédé décrit précédemment, une précision élevée d quantification est obtenue avec une erreur de transmission amoindrie, En liaison avec la figure 5, le détecteur de nivea

37 sert au circuit de quantification 25 représenté en figu-

re 3 et répond au code quantifié courant n et au signal de pas courant représentatif du pas de progression courant

Aj, comme cela est le cas avec la figure 3, Le signal n.

est fourni à un quantificateur inverse 51 de manière à être reproduit comme une reproduction du signal d'entree courant xj Comme décrit précédemment, le nombre de bits de chaque

signal d'entrée x est supérieur à celui de chaque code quan.

tifié n Comme suggéré précédemment, le code quantifié n est quantifié inversement ou décodé en reproduction du code quantifié La reproduction du code quantifié est donnée par

(nj + 1/2) en conformité avec la formule ( 3), Un tel quan-

tificateur 51 peut être mis en oeuvre par une mémoire mor-

te, telle qu'indiqué par le tableau III Comme indiqué

dans le tableau III, la mémoire morte comporte quatre adres-

ses spécifiées par le S deux bihts du code quantifié et pro-

duit des signaux de sortie de quatre bits â partir de chaque adresse accédée Comme dans le tableau II, les niveaux

d'entrée et les niveaux de sortie sont indiqués en corres-

pondance avec les signaux d'adresse et de sortie du ta-

bleau III,respectivement.

TABLEAU III

NIVEAUX SIGNAUX SIGNAUX DE NIVEAUX

D'ENTREE D'ADRESSE SORTIE DE SORTIE

1 01 0110 1 50

0 OQ O 0010 0 50

-1 11 1110 -0,50

-2 10 1010 -1 50

La reproduction du code quantifié courant est fournie à untroisième circuit de multiplication 53 en même temps que le signal de pas courant représentatif du pas

de progression courant A Lorsque le pas de progression cou-

rant A est multiplié par la reproduction du code quanti-

fié courant nj, le signal d'entrée courant xj peut être

sensiblement reproduit par le troisième circuit de multi-

plication 53 comme signal reproduit couramment Le signal reproduit couramment est envoyé du troisième circuit de multiplication 53 a un quatrième circuit de multiplication 54 Le quatrième circuit de multiplication 54 calcule le carré de chaque signal reproduit pour donner l'énergie ou

la puissance (sortie du filtre passe-bas dépendant des car-

rés des signaux reproduits et pour produire un signal élec-

trique lié à l'énergie ou à la puissance Chacun des troi-

sième et quatrième circuits de multiplication 53 et 54 peut avoir la même structure que les premier et second circuits

de multiplication 46 et 48 représentés en figure 4 Le si-

gnal électrique est envoyé à un filtre passe-bas numérique présentant une réponse en impulsion supérieure à au

m 9 ine une période d'échantillonnage, Le filtre 55 est réa-

lisé par un filtre numérique décrit dans "Theory and Appli-

cation of Pigital Signal Processing", p 306, fig, 5,10, publié en 1975 po A Prentice-R All, Inc,, Englewood Cliffs, New Jersey, Lorsaque le signal électrique traverse le filtre passe-has numérique 55 rune co Mpo Qsante en courant continu peut -être produite à partir de ce filtre, La composante en courant continu a un niveau qui dépend d'une pluralité des codes quantifies qui apparaissent jusqu'au code quantifié 30.

31 2509888

courant,à cause de la réponse en impulsion du filtre 55.

Un tel niveau est représentatif de l'énergie qui est admi-

se dans le filtre passe-bas 55 pendant un court interval-

le de temps durant une pluralité de périodes d'échantil-

lonnage, Le court intervalle de temps peut être appelé du- rée d'une syllabe La composante en courant continu est

fournie comme signal de sortie de filtre FP à un compara-

teur 57 couplé à un circuit de signal de référence 58.

Le circuit 58 produit un signal de référence pour compa-

raison CR représentatif du niveau de référence pour compa-

raison (AS +A Sl)/2 Répondant au signal FP et au signal CR le comparateur 56 produit le signal de niveau CT lorsque le signal de sortie de filtre FP a un niveau inférieur et non inférieur au niveau de référence pour comparaison Plus spécifiquement un signal de niveau CT est indicateur du

choix du premier pas Apl basé sur le premier pas de réfé-

rence ASO lorsque le niveau du signal de sortie de filtre

FP est inférieur au niveau de référence de comparaison Au-

trement, le signal CT est indicatif du choix du second pas prédit AP 2 basé sur le second pas de référence A 51 Le comparateur 56 peut être un circuitintégré décrit dans "The Bipolar Digital Integrated Circuits Data Book", pages

-220 à 15-221 publié en 1981 par Texas Instruments In-

corporated,Texas. Dans le détecteur de niveau 37 représenté, le quantificateur inverse 51 est utilisé pour éviter toute

surcharge et améliorer la précision de la quantification.

Cependant, un carré du code quantifié courant n est J

calculé directement dans le détecteur 37 sans le quanti-

ficateur 51 et le troisième circuit de multiplication 53.

Dans ce cas, le code quantifié courant nj est directement transmis au quatrième circuit de multiplication 54 pour le calcul de son carrés,

En variante, des valeurs absolues des codes quan-

tifiés ou les reproductio Qns des signaux d'entrée peuvent traverser le filtre passe-bas de manière à calculer

l'énergie pendant la durée de la syllabe.

On procédera maintenant à la description du cir-

32 2509888

32.

cuit de quantification inverse.

En liaison avec la figure 6, un circuit de quan-

tification inverse 60 selon le premier mode de réalisation

de la présente invention est destiné à être utilisé en com-

binaison avec le circuit de quantification 25 de la-figure 3 et exécute une opération de quantification inverse sur la suite de signaux d'entrée de manière à produire une suite

de signaux de sortie Dans cette opération, la suite de co-

des quantifiés est fournie comme suite de signaux d'en-

trée au circuit de quantification inverse 60 et le code quantifié courant est, par conséquent, représenté par n J Les signaux de sortie sont des reproductions des signaux

d'entrée x représentés en liaison avec le circuit de quan-

tification 25 et sont, par conséquent, indiqués par x Quoi-

qu'il en soit, le circuit de quantification inverse 60 sert à disposer les codes quantifiés N dans les signaux de sortie reproduits x en relation temporelle les uns avec les autres aux instants successifs distants de la période d'échantillonnage, Lorsque l'instant j est représentatif d'un des instants courant, un des codes quantifiés courants

un des signaux de sortie reproduits, et un des pas de pro-

gression courants sont représentés par nj, xj et Aj respec-

tivement.

En figure 6, le circuit de quantification in-

verse 60 comprend un quantificateur inverse 61 pour quanti-

fier inversement ou décoder les codes quantifiés N en co-

des quantifiés inversement ou codes décodés Comme quantifi-

cateur inverse 61, on peut utiliser le quantificateur inver-

se 51 utilisé dans le détecteur de niveau 37 représenté en figure 5 Le code quantifié inversement est fourni à un circuit de multiplicati Qn 62 en même temps qu'un signal de pas courant représentatif du pas de progression courant A J

Le circuit de multiplication 61 multiplie le code quanti-

tié inversement par le pas de progression courant A de ma-

nière à produire le signal x de la suite de signaux de

sortie reproduits Ainsi, une combinaison du quantifica-

teur inverse 61 et du circuit de multiplication 62 sert à exé-

cuter la quantification inverse des codes quantifiés n.

25098 E

33. Le circuit de quantification inverse 60 comprencd des premier et second calculateurs de pas de progression 63 et 64 d'une structure et d'un fonctionnement similaires à ceux des premier et second calculateurs 31 et 32, respec tivement Les premier et second calculateurs de pas de prc

gression 63 et 64 sont couplés à des premier et second gé-

nérateurs de référence 66 et 67 semblables aux générateur E 33 et 34 représentés en liaison avec la figure 3, respectl vement, et répondent à des premier et second signaux de rd férence représentatifs de premier et second pas de référer

ce ASO et A 51 égaux à ceux qui ont été décrits en liai-

son avec la figure 3 Comme dans le cas du premier calculé teur 31, le premier calculateur de pas de progression 63 calcule un premier pas prédit Apo en liaison avec le code p quantifié courant nj, le pas de progression courant A, et le premier pas de référence ASO de manière à produire

un premier signal prédit représentatif du premier pas pré-

dit Ap O De même, le second calculateur de pas de pro-

gression 64 produit un sebond'signal prédit représentatif du second pas de référence Ap P Les premier et second pas de référence Ap O et A Pl dépendent des premier et second pe de référence A O et A 11, respectivement En tout cas, les calculs dans les premier et second calculateurs 63 et

64 sont exécutés en conformité avec la formule ( 7 ').

Le circuit de quantification inverse 60 comprenc un circuit de détection 68 similaire au détecteur 37 repre senté en figure 3 et ayant une structure représentée en figure 5 Le circuit de détection 68 donne un niveau dépel dant des codes quantifiés qui apparaissent jusqu'au code quantifié courant nj Le niveau est fourni comme signal d E

* niveau CT à un circuit de sélection 6 R similaire au sélec-

teur 36 représenté en figure 3, Répondant au signal de ni-

veau CT le circuit de aélection 6 R cboisit l'un des premier et second pas prédits Ap Q et Ap 1 comme pas de progression suivant Aj+ 1 à l'instant guiyant l'instant courant j Le circuit de multiplicati Qn 62 peut être semblable au troisii me circuit de multiplication 53,

34 2509888

Ici, le quantificateur inverse 61 transforme le code quantifié courant n en code décodé-ayant le nombre J de bits supérieur à celui du code quantifié courant n Dans la mesure o U le code décodé est multiplié par le pas de progression courant A dans le circuit de multiplication 62, le signal courant des signaux de sortie reproduits x est calculé en conformité avec la formule ( 3) et est îididué par

(nj + 1/2),Aj.

J J'

Dans les premier et second calculateurs 63 et 64, on peut obtenir une approximation des premier et second pas prédits AQO et A Pl en utilisant l'extension de Taylor décrite en liaison avec le premier calculateur 31 représenté

en figure 4.

On procèdera maintenant la description du se-

cond mode de réalisation de laprésente invention, en com-

mençant par le circuit de quantification.

En liaison avec la figure 7, un circuit de quan-

tification selon un second mode de réalisation de la présen-

te invention est haseé sur, son premier aspect et est similai-

re au mode de réalisation représenté en liaison avec la figu-

re 3, sauf toutefois qu'un seulcalculateur de pas de pro-

gression représenté par 71 remplace les premier et second calculateurs 31 et 32 et qu'un sélecteur 72 est couplé aux

premier et second générateurs de référence 33 et 34 Le sé-

lecteur 72 est alimenté avec les premier et second signaux

de référence représentatifs des premier et second pas de ré-

férence AO et AS, respectivement Répondant aux premier et

second signaux de référence, le sélecteur 72 choisit le pre-

mier ou le second pas de référence 4, et Asi de la manière décrite en liaison avec la figure 3,

Alimenté a Vyec le pa AS ou e Sl choisi, le cal-

culateur 71 fonctionne en temps partagé pour calculer le pas de progression 4 j+, euivant le pas de progression courant Ai, en liaison avec le code quantifié courant n et le pas de progression cournt A Le pas de progression suivant

Aj+l est fourni directement comme signal de pas de progres-

sion suivant au diviseur 26,au détecteur de niveau 37 et au

calculateur 71.

L'un des calculateurs est au repos pendant le cal-

cul effectué par l'autre, même dans le cas oà deux calcula-

teurs sont inclus dans le circuit de quantification 25,

comme représenté en figure 3.

Par conséquent, un tel fonctionnement à divi- sion du temps est accompli par le calculateur 71 qui a une

structure similaire à celle du premier calculateur 31 repré-

senté en figure 4.

On procédera maintenant à la description du cir-

cuit de quantification inverse.

En liaison avec la figure 8, un circuit de quan-

tification inverse selon le second mode de réalisation de la

présente invention est destiné à être utilisé'en combinai-

son avec le circuit de quantification représenté en liaison avec la figure 7 et est semblable au circuit représenté en

figure 6, sauf toutefois qu'un seul calculateur 75 rempla-

ce les premier et second calculateurs 63 et 64 et qu'un sé-

lecteur 76 est couplé aux premier et second générateurs de

référence 66 et 67 Comme dans le cas du sélecteur 72 re-

présenté en figure 7, le sélecteur 76 peut sélectionner le

premier ou le second pas de référence A et Asi en répon-

se au signal de niveau CT fourni par le détecteur de niveau

68 d'une structure semblable à celle du détecteur repré-

senté en liaison avec la figure 5.

On procédera maintenant à la description d'un troi-

sième mode de réalisation de la présente invention en com-

mençant par le circuit de quantification.

En liaison avec la figure 9, un circuit de quan-

tification direct selon un troisième mode de réalisation

de la présente invention est basé sur le second aspect men-

tionné précédemment et comprend des parties similaires re-

présentées par des références identiques Comme cela est le cas des circuits de quantificati Qn représentés dcans les figures 3 et 7, le dl Viseur 26 et le quantificateur 28 servent à quantifier une suite de signaux d'entrée x en une

suite de signaux de sortie produits comme une suite de co-

des quantifiés n, en liaison avec les pas de progression

A Les signaux d'entrée x apparaissent en relation temporel-

36. le avec les signaux de sortie n, respectivement Ainsi,

chaque code de la suite de codes quantifiés est synchroni-

sé avec chaque signal d'entrée de la suite de signaux d'en-

trée qui est produite aux instants séparés par la période d'échantillonnage Le diviseur 26 et le quantificateur 28

peuvent avoir une structure similaire à celle-qui est re-

présentée en liaison avec la figure 3 Enfin, un signal cou-

rant des signaux d'entrée et un code courant des codes quan-

tifiés sont donnés par x et n à un instant courant, tel

que suggéré par la formule ( 1) qui définit une relation en-

tre les signaux d'entrée et les codes quantifiés Bien que

la description ne porte pas davantage sur le diviseur 26

et le quantificateur 28, le diviseur 26 peut être un divi-

seur décrit dans "Bipolar LSI 1982 Data Book", pages 11-3 à 11-22 publié en 1982 par MMI et le quantificateur 28

peut être constitué d'une mémoire morte utilisée comme quan-

tificateur 28 en figure 3.

Le quantificateur illustré comprend un généra-

teur de niveau 81, identique aux détecteurs de niveau 37 représentés en figures 3 et 7 Cependant, le générateur 81 ne produit pas des pas finis tels que A SO et Asi mais un pas de référence variant continuellement dans le temps Le pas

de référence dépend du niveau des codes quantifiés qui ap-

paraissent jusqu'au code quantifié courant Par conséquent, le pas de référence à l'instant courant j est représenté par A Sj Un tel générateur de niveau 81 est équivalent au

détecteur de niveau 37 représenté en figure 5, avec le com-

parateur 56 et le circuit de signal de référence 58 élimi-

nés de la figure 5 Par conséquent, le générateur 81 en

soi n'est pas explicitement illustré S'agissant du généra-

teur 81, on peut comprendre que le signal de sortie de fil-

tre FP est directement produit comme signal de pas de réfé-

rence représentatif du pas de référence Aàj Dans le circuit

de quantification 25 illustré, Asi est déterminé par les co-

des quantifiés et le pas de progression précédent mais

peut être spécifié seulement par les codes quantifiés, com-

me mentionné en liaison avec la figure 5 En bref Asj dé-

37. pend d'une pluralité des codes quantifiés apparaissant jus, qu'au code quantifié courant et a un taux de Variation plu lent que la période d'échantillonnage Cela est d Q au fait

que la variation de A Sj est liée à une pluralité de pério-

des d'échantillonnage Par conséquent, on peut dire que la

variation-de A Sj dépend d'une durée de syllabe comme con-

séquence du passage des codes quantifiés ou des codes repro-

duits dans le filtre passe-bas numérique 55.

Si la suite des signaux d'entrée prend un niveau moyen, la quantification est exécutée le long de la courbe 22 représentée en figure 2 D'autre part, la courbe 22 est continuellement et lentement décalée entre les courbes 220 et 221, lorsque la suite de signaux d'entrée a un niveau supérieur et un niveau inférieur au niveau moyen, respecti

vement.

En figure 9, le signal de pas de référence est donné à un circuit de décision de pas de progression 82 en même temps que le code quantifié courant n et le pas de J progression courant Aj Le circuit 82 calcule le pas de pri

gression suivant j+l à l'instant suivant (j + 1) en con-

formité avec la formule ( 7) de manière à produire un signa représentatif du pas de progression suivant A j+l Le calcu de la formule ( 7) peut être possible grace à l'utilisation de chacun des premier et second calculateurs 31 et 32 qui

sont représentés en liaison avec la figure 4 Par consé-

quent, chacun des premier et second calculateurs 31 et 32

peut être utilisé comme circuit de décision de pas de pro-

gression 82 Cependant, on notera ici que le circuit 82 produit le pas de progression suivant Aj+l comme signal de sortie, au lieu du pas prédit de chaque calculateur 31 ou 32, Le pas de progression suivant Aj+ 1 est fourni au diviseur 26, au générateur de niveau 81, et au circuit de décision de pas, de progression 82 de façon à quantifier le signal suivant des signaux d'entrée à l'Instant suivant séparé par la:période d'échantillonnage Ainsi, un fonction nement similaire est itérativement exécuté dans le circuit de quantification de la figure 3 avec A Sj déterminé par 1

38, 2509888

38.

courbe 22 variant dans le temps.

On procèdera maintenant à la description du cir-

cuit de quantification i nyerse.

En liaison avec la figure 10, un circuit de quan-

tification inverse selon le troisième mode de réalisation

de la présente invention est destiné à être utilisé en com-

binaison avec le circuit de'quantification repeésenté en figure 9 et comprend des parties similaires désignées par les,mêrsréférences que dans la figure 6 Dans la mesure o

le quantificateur inverse 61 et le circuit de multiplica-

tion 62 ont déjà été décrits en détail en liaison avec les

figures 6 et 8, on omettra ici une description concernant

ces éléments 61 et 62.

Le circuit de quantification inverse illustré com-

prend un générateur de niveau de réception 86 et un circuit de décision de pas de réception 87 qui ont une structure similaire celle du générateur de niveau 81 et du circuit de décision de pas de progression 87 i respectivement Le

générateur 86 est alimenté avec la suite de codes quanti-

fiés N comme suite d'entrée Le générateur 86 détermine le pas de référence A Sj en liaison avec la suite de signaux d'entrée et de plus avec le pas de progression courant A. l d'une manière similaire à celle qui est illustrée en liaison

avec la figure 9 Le pas de référence AS varie à une fré-

Si quence inférieure à la période d'échantillonnage à cause de la raison indiquée ci-dessus et est produit comme signal de référence. Répondant au signal de pas de référence et à la suite de:cdés quantifiés N donnée comme suite de signaux

d'entrée,le circuit 87 calcule le pas de progression sui-

vant 4 j+ en conformité veç,ll formule ( 7) pour produire

un signal de pas sui vant représentatif du pas de progres-

sion auiyant Aj+i Répond Ant à ce signal, le circuit de.

multiplication 62 multiplie le code décodé par le pas de progression siivant A j+, pour pxoduire la reproduction

xj+ 1 du signal d'entrée xj+ 1 produit au circuit de quanti-

fication 25 Une telle reproduction xj+ 1 est donnée par

(nj+ 1 + 1/2) Aj+l car le code décodé provenant du quantifi-

cateur inverse 61 est représenté par (nj+l + 1/2) en con-

formité avec la formule ( 3) La reproduction xj+l est four-

nie à un démodulateur (non représenté).

Ainsi, un lot d'éléments utilisés dans le circuit de quantification peut être interchangé avec les éléments du circuit de quantification inverse Une quantification non linéaire et une quantification inverse sont facilement exécutées dans la présente invention En outre, le calcul peut devenir simple pour déterminer les pas de progression îo par application d'une expression approchée, telle que les

premier et second termes de l'extension de Taylor Une lar-

ge variété de procédés de réduction de bande peuvent être

utilisés en combinaison avec la quantification et la quanti-

fication inverse selon la présente invention La valeur îS échantillonnée fournie comme signal d'entrée au circuit de

quantification selon la présente invention peut être précédem-

ment codée par l'utilisation d'un prédicateur avec applica-

tion d'un procédé de codage différentiel De plus, chacun des circuits de quantification et de quantification inverse

peut être structuré par un microprocesseur pouvant fonction-

ner au moyen d'un logiciel.

Alôrs que la présente invention a été décrite jusqu'ici en liaison avec quelques modes de réalisation, il est possible pour l'homme de l'art de la mettre facilement en pratique de diverses manières Par exemple, plus de deux pas de référence peuvent passer de manière finie de l'un à l'autre dans le premier mode de réalisation représenté dans les figures 3 et 6 Chaque signal d'entrée peut être fourni au circuit de quantification 25 sous forme analogique alors que chaque signal de sortie peut être produit sous forme analogique à parti; du circuit de quantification inverse En figure 5, le filtre numérique passe-bas peut être remplacé

par un filtre passe-bas analogique. La présente invention n'est pas limitée aux exem-

ples de réalisation qui viennent d'être décritsf elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes

qui apparaîtront à l'homme de l'art.

40.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'exécution d'une opération prédéter-

minée d'opérations de quantification directe et inverse dans

une suite de signaux d'entrée pour produire une suite de si-

gnaux de sortie en relation temporelle avec les signaux d'entrée respectifs, les signaux d'entrée et de sortie

étant, lorsque l'opération prédéterminée est ladite opéra-

tion de quantification inverse et directe, respectivement,

une suite de codes quantifiés, l'opération de quantifica-

tion directe servant à disposer les signaux d'entrée dans

les codes quantifiés respectifs, l'opération de quantifica-

tion inverse servant à disposer les codes quantifiés dans les signaux de sortie respectifs, les codes quantifiés étant

disposés à des instants successifs distants d'un interval-

le de temps prédéterminé, respectivement, en liaison avec

des pas de progression qui sont décidés aux instants respec-

tifs avec un pas de progression courant parmi les pas de pro-

gression décidés pour disposition d'un code courant des co-

des quantifiés à un instant courant des instants en liaison avec un pas de progression précédent et un code quantifié précédent, le pas de progression précédent étant l'un des pas de progression qui est décidé à un instant précédent,

l'instant précédent étant un desdits instants qui est l'in-

tervalle prédéterminé antérieur à l'instant courant, le co-

de quantifié précédent étant un desdits codes quantifiés qui est disposé à l'instant précédent, caractérisé en ce que l'opération prédéterminée comprend les étapes suivantes: le contrôle de la suite de codes quantifiés pour

fournir un signal de niveau représentatif, à l'instant cou-

rant, d'un niveau dépendant de codes particuliers parmi

les codes quantifiés qui précèdent le code quantifié cou-

rant et comprennent le code quantifié précédent;

la définition d'un pas de référence en conformi-

té avec le niveau; et la décisiqn du pas de progression à un instant ultérieur des instants qui est l'intervalle prédéterminé

suivant l'instant courant, en liaison avec le code quanti-

fié courant et le pas de progression courant et de plus avec

41 250988

le pas de référence.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que l'étape de définition comprend les étapes sui-

vantes: la préparation d'une pluralité de niveaux de pas dont chacun est différent des autres et qui sont déterminés en considération du pas de référence; et la sélection de l'un des niveaux de référence de

pas comme pas de référence en réponse au signal de niveau.

3 Circuit de quantification pour exécuter le pro cédé de la revendication 2 en exécutant,comme opération prédéterminée, l'opération de quantification directe sur la suite de signaux d'entrée de manière à produire la suite de codes quantifiés donnée comme suite de signaux de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de quantification ( 28) répondant à la suite de signaux d'entrée et à une suite de signaux de pas

de progression représentative d'une suite des pas de pro-

gression pour produire la suite de codes quantifiés en liai-

son avec les pas de progression; un moyen de contrôle ( 37) répondant à la suite d 4 codes quantifiés produite par le moyen de quantification

pour contrôler des codes particuliers parmi les codes quan-

tifiés cités en dernier qui comprennent le code quantifié

précédent et précèdent le code quantifié courant de maniè-

re à produire le signal de niveau (CT) avant le niveau dé-

pendant des codes quantifiés particuliers cités en dernier; un moyen générateur ( 33, 34) pour générer une

pluralité de signaux de niveau de référence de pas repré-

sentatifs des niveaux de référence de pas respectifs; et

un moyen de décision ( 31, 32)' de pas de progres-

sion épondant à la suinte de codes quantifiés et couplé au moyen générateur pour décider du pas de progression à l'ins tant ultérieur en liaison avec le code quantifié courant et

le pas de proggeaion courant et de plus avec le pas de ré-.

férence spécifié par le niveau de référence de pas de maniè.

re à produire un signal ultérieur parmi les signaux de pas de progression qui est repésentatif du pas de progression

42 2509888

apparaissant à l'instant ultérieur; et

un moyen ( 36) pour alimenter le moyen de quanti-

fication avec le signal de pas de progression ultérieur com-

me l'un des signaux-de pas de progression.

4 Circuit de quantification selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de décision'( 31, 32) de pas de progression comprend;

un premier moyen ( 31) répondant à la suite de co-

des quantifiés et à un premier signal parmi les signaux de niveau de référence de pas pour calculer un premier niveau de pas à partir du code quantifié courant et du premier niveau

de pas en considération du pas de progression courant de ma-

nière à produire un premier signal de niveau de pas représen-

tatif du premier niveau de pas;

un second moyen ( 32) répondant à la suite de co-

deÉ quantifiés et à un second signal des signaux de niveau de référence de pas pour calculer un second niveau de pas à

partir du code quantifié courant et du second niveau de réf é-

rence de pas en considération du pas de progression courant pour produire un second signal de niveau de pas représentatif du second niveau de pas; et -un moyen de sélection ( 36) couplé aux premier et

second moyens et répondant au signal de niveau pour sélection-

-ner l'undes premier et second niveaux de pas en liaison avec

le signal de niveau afin de produire le signal de pas de pro-

gression ultérieur représentatif du niveau de pas sélection-

né, ce niveau étant dépendant du niveau de référence défii par le niveau de référence de pas sélectionné à partir des

niveaux de référence de pas.

5,- Circuit de quantificati Qn selon la revendica-

tion 3, caratéçisé en ce que le moyen de décision de pas de pr Qqçess i N comprend x un moyen de définition répondant au gignal de

niveau'et couplé au mqyen générateur pour définir un des ni-

veaux de référence de pas comme pas de référence pour pro-.

duire un signal de paas de référence représentatif du pzs de référence; et

43 2509888

un moyen de calcul de pas de progression répon-

dant à la suite de codes quantifiés, au signal de pas de référence, et au signal de niveau pour calculer le pas de progression à l'instant ultérieur en liaison avec le code quantifié courant, le pas de progression courant et le pas

de référence.

6 Circuit de quantification inverse destiné à

être utilisé en combinaison avec le circuit de quantifica-

tion des revendications 4 ou 5 pour exécuter, comme opéra-

tion prédéterminée, la quantification 'inverse sur la suite de codes quantifiés donnée en suite de signaux d'entrée pour produire une suite de signaux de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend:

un moyen de quantification inverse ( 61) répon-

dant à la suite de codes quantifiés et à une suite de si-

gnaux de pas de progression représentatifs d'une suite des pas de progression pour exécuter la quantification inverse de la suite des codes quantifiés et produire la suite des

signaux de sortie; -

un moyen de contrôle de niveau ( 68) répondant à

la suite de codes quantifiés pour contrôler les codes quan-

tifiés particuliers apparaissant jusqu'au code quantifié courant pour produire le signal de niveau représentatif du niveau dépendant des codes quantifiés particuliers;

un moyen ( 66,67) de production de pas de pro-

gression pour produire une pluralité de signaux de pas de

progression représentatifs des pas de progression présélec-

tionnés respectifs; un moyen de pas de progression de réception ( 63, 64) répondant à la sui:te de codes quantifiés et au signal

de niveau et couplé au moyen de production de pas de pro-

gression pour définir le pas de, référence pçuvant être spéci-

fié par l'un des pas de progression présélectionnés de ma-

nière à calculer le pas de progression à l'instant ulté-

rieur en liaison avec le pas de référence, le code quanti-

fié courant, et le pas de progression courant et à produire un signal de pas de progression ultérieur représentatif du pas de progression produit à l'instant ultérieur; et

un moyen ( 69) pour fournir au moyen de quantifi-

cation inverse comme l'un des signaux de pas de progres-

sion le signal de pas de progression ultérieur.

7 Circuit de-quantification inverse selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de pas de progression de réception comprend un premier moyen de calcul'( 63) répondant à la

suite de codes quantifiés et à un premier signal des si-

gnaux de pas de progression représentatifs d'un premier pas de progression parmi les pas de progression présélectionnés pour calculer une première valeur de pas à partir du code

quantifié courant et du pas de progression courant en liai-

son avec le premier pas de progression présélectionné pour

produire un premier signal de pas représentatif de la pre-

mière valeur de pas;

un second moyen de calcul ( 64) répondant à la sui-

te de codes quantifiés et à un second signal parmi les si-

gnaux de pas de progression -représentatifs d'un-second pas de progression parmi les pas de progression présélectionnés

à partir du code quantifié courant et du pas de progres-

sion courant en liaison avec le second pas de progression

présélectionné pour produire un second signal de pas repré-

sentatif de la seconde valeur de pas; un moyen de sélection ( 691) couplé aux premier et second moyens de calcul et répondant au signal de niveau pour sélectionner une valeur parmi les première et seconde valeurs de pas comme pas de progression produit à l'instant

ultérieur pour faire en sorte que la valeur de pas sélection-

née dépende d'un pas de progression sélectionné parmi les premier et second pas de progression àélectionnés qui définit

le pas de référence, et pour produire, la valeur de pas sé-

lectionnée comme signal de pas de progression ultérieur.

8 Circuit de quantification inverse selon la re-

vendication 6, caractérisé zen ce que le moyen de pas de pro-

gression de réception comprend:

un moyen de sélection couplé au moyen de produc-

tion de pas de progression et répondant au signal de niveau

pour sélectionner l'un des pas de progression présélection-

nés en liaison avec le signal de niveau de manière à défi-

nir le pas de référence représenté par le pas de progres-

sion présélectionné et produire un signal de pas de réfé-

rence représentatif du pas de référence; et un moyen de calcul répondant à la suite de co- des quantifiés et au signal de pas de référence pour calcu ler le pas de progression à l'instant ultérieur en considé

ration du code quantifié courant et du pas de référence.

9 Circuit de quantification pour l'exécution

du procédé de l A revendication 1 par exécution, comme opé-

ration prédéterminéer de l'opération de quantification di-

recte sur la suite de signaux d'entrée pour produire une suite de signaux de o Qrtie donnée comme suite de codes quz tifiés, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de quantification ( 28) répondant à 11 suite de signaux d'entrée et à une suite de signaux de pas de progression représentatifs d'une suite parmi les pas

pour exécuter de manire adaptative l'opération de quanti-

fycation directe de la sui te de signaux d'entrée afin de produire la suite de codes quantifiés comme suite de codez de sortie; un moyen de contrôle de niveau ( 37) répondant à la suite de codes quantifiés pour contrôler les codes quantifiés particuliers afin d'obtenir un signal de niveau

ayant le niveau dépendant des codes quantifiés particulier.

et définir le pas de référence représenté par le signal de niveau et; un moyen de décision ( 71) couplé au moyen de

contr Ole de niveau et répondant à la suite de codes quan-

3 Q tifiés pour décider le pas de progpe asion à, l'instant ulté.

rieur en liaison avec la l ode quantifi é c Qurant et le pas de progression Courant en congidération du pas de référence de manière à poduire un si nal de pas de progression ulté rieur représentatif du pas de progression produit à l'ins

tant ultérieure et -

un moyen ( 72) pour fournir au moyen de quanti fication le signal de pas de progressi Qn ultérieur comme l'un des signaux de pas de progression, 45.

46 2509888

Circuit de quantification inverse destiné à

être utilisé en combinaison avec le circuit de quantifica-

tion de la revendication 9 pour exécuter, comme opération prédéterminée, l'opération de quantification inverse sur la suite de signaux d'entrée donnée sous forme de-la suite de codes quantifiés et pour produire la suite de signaux de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend;

un moyen de quantification inverse ( 61) répon-

dant à la suite de codes quantifiés et à une suite de signaux O 10 de pas de progres sjon représentatifs d'une suite des pas de progressi 6 N pour exécuter de manière adaptative l'opération de quantification inverse de la stiite de codes quantifiés afin de produire la suite de signaux de sortie; un moyen de contr Ole de niveau de réception

( 68) répondant & la suite de codes quantifiés pour contrô-

ler les codes quantifieés particuliers afin de détecter le signal de niveau et définir le pas de référence représenté

par le signal de ni:vye Au;-

* un moyen de décision de pas ( 87) couplé au mo-

2.0 yen de contrôle de niveau de réception et répondant à la

suite de codes quantifiés pour décider du pas de progres-

sion à l'instant ultérieur en liaison avec le code quanti-

fié courant et le pas de progression courant en considéra-

tion du pas de référence pour produire un signal de pas de progression ultérkeur représentatif du pas de progression produit à l'ins tant ultérieur; et

un moyen ( 62) pour fournir au moyen de quanti-

fication inverse le signal de pas de progression ultérieur comme l'un des signaux de pas de progression,