JPS5866440A - 波形符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＰＣＭ方式特に可聴帯域における音声の分析合
成に使用するＡｄａｐｔ　ｉｖｅ　Ｄｉ　ｆ　ｆｅｙｅ
　−ｎｔｉａｌ　　Ｐｕ１ｓａ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ（ＡＤＰＣＭ）方式の改良Ｋｙａする。

ＰＣＭ方式は半導体技術特に高速処理に適したディジタ
ルＬＳＩの発達に伴い電話回線のＰ　ＣＭ多重伝達や衛
星通信だけでなく音声領域にもその伝送・処理系におい
て劣化を伴わない操作が出来るととを特徴として普及し
て来た。即ち通常音声領域においてはアナグロ信号のｔ
〜で収録音、再生および伝送が行われているため、アナ
グロ伝送・処理過程に発生するデータの劣化を吸収する
手段がなかりそが、例えばＰＣＭとして取扱う伝送処理
ではディジタル情報処理技術によってデータの再生処理
が容易に適用出来るようになりた他、ディジタル処理に
よって音程と演奏時間を夫々独立に変化させるピッチ変
換装置のようにアナグロ処理では得られない機能を有し
て臂る。

またＰＣＭは第１図（ａ）に示すようにその対象とする
入力波形をある周波数で標本化し例えば８ビツトの２進
化符月により量子化するが許容される菫子化雑音によっ
て下位ビットを切捨て−量子化幅を広くし信号の圧縮を
行う０ 第２図に従来における波形符号化方式ＡＤＰＣＭのブロ
ック図を示す。

第２図において１１はＡ／Ｄ変換回路、１２はクロック
信号発生回路、１３は差データ回路、１４はデータ保持
ｌ路、１５は差データ圧縮回路、１６は適応レベル設定
回路であるＯＡ／Ｄ変換回路１１に与えられた入力波形
はクロック信号発生計略１２の発生する基準クロック信
号に従ってサンプルホールドされＰｕ１ｓｅ　Ａｍｐｌ
ｉｔｕｄｅ　　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＡＭ）信号に
変換された後各信号毎に例えば８ビツトコードの２値化
信号化されて、第１図（ａ）に相当する８ピツ）ＰＣＭ
信号として差データ回路１３に送出される〇一方の８ピ
ツ）ＰＣＭ信号はデータ保持回路１４に送出されクロッ
ク信号発生回路１２よりの基準クロック信号に従って１
クロック時間だけ保持され次のクロック信号に同期して
差データ回路１３の別端子に送出される０差デ一タ作成
回路１３は入力されるデータ保持回路１４からの８ビッ
トＰＣＭ（１号からＡ／Ｄ変換回路１１からの８ビット
ＰＣＭ信号を減算して、ｗＪ１図（ｂ）に相当する極性
符号の付加した差ＰＣＭ（差データ）信号を得る０この
差データ信号は差データ圧縮回路１５および適応レベル
設定回路１６に送出する。差データ信号を受信した適応
レベル設定Ｎｉ１６は該データ信号の有効データ最高ビ
ットを検出し、予め設定した有効ビット数から有効最低
レベル信号を差データ圧縮回路１５へ送出する０差デ一
タ圧縮回路１５に適応レベル設定回路１６からの有効最
低レベル信号に従って上位ビットより有効最低レベル迄
を出力し、有効最低レベル以下は無効情報コードとして
出力しない。従りてこの出力信号は差データ圧縮回路１
５に入力されたレベルによって第１図（Ｃ）〜（ｈ）に
示すレベル５〜０の何れかとなる。適応レベル設定回路
１６から上記の出力とは別に出力される信号は関連回路
の制御信号として使用される０ このようにＡＤＰＣＭはＰＣＭ信号を圧縮する場合互に
隣接する信号の差をとシその値の最大有有効ビットに対
応したそれぞれの量子化幅で適応圧縮するものである。

例えば第１図（ａ）に示すＰＣＭ信号の差データは第１
図（ｃ）〜（ｈ）に示す符号列のように正負に対応させ
た符号（Ｉ、Ｏ）とその絶体値で表現する。こ＼で差デ
ータを上位３ビツトと符号の計４ビットに圧縮すれば、
差データをその有効３ビツトの位置によシレペル５．４
．３．２．１および０の６段階に分けて表現する。これ
は通常入力波形を標本化して得た信号は隣接するデータ
間に大きな変化がなく差データとしては低レベル領域に
集中することが多いので量子化幅として充分細い値とな
シ量子化雑音を実用上無視出来る範Ｈに抑制出来るとい
う考え方に基くものである。各レベルにおける量子化幅
は各レベルの最下位ビットによりて決まるが限られたビ
ット長に圧縮する場合不可避の欠点を備えている。例え
ば量子化幅はレベル５のときは２“、レベル０のときは
２・であるが、一方入力波形の急激な変化に対応する許
容変化幅を考えると、各レベルにおいて上位レベルでは
量子化幅は大きいので大きい変化に追従出来るが下位レ
ベルでは大きい変化に追従出来危い場合が発生する。例
えばその最大表示値が入力波形最大値１に対して１／２
のレベル４では前入力における入力波形が１／２値から
変化する場合は最大変化をして０または１に変化しても
差データが１／２に収まるので同期ないが前入力が極端
に０またＦｉｌから逆方が量子化雑音となる欠点を有し
ていた。

本発明はこの欠点を除去する手段を提供しようとするも
のである。そのため、本発明は入力波形を標本化および
量子化して得るＰＣＭ信号の相隣接する信号について差
データ信号を得て、該差データ信号の量子化−をその最
大有効ビットに適応圧縮して正負の極性符号と共に出力
する波形符号化方式において、該差データの最大有効ビ
ットが予め設定したレベルを越えたときは、圧縮差デー
タ信号および極性信号に代えて同一ビット数の圧縮Ｉ）
　ＣＭ信号を選択送出することを特徴とするものである
。

以下図面を参照しつ＼本発明の一実施例について説明す
る。

第３図に本発明の一実施例における波形符号化方式のブ
ロック図を示す。Ａ／Ｄ変換回路１１、り四ツク信号発
生回路１２、差データ回ｗ１１３、データ保持回路１４
、差データ圧縮回路１５、適応レベル設定回路１６は従
来と共通でちゃ作動も従来に変シない。但し別の機能を
備えておシ、１７はレベル検出回路、１８はデータ圧縮
回路および１９は選択凹路である。レベル検出回Ｍ＆１
７は別途予め設定したレベル例えばレベル４を設定して
アシ、適応レベル設定回路１６から有効最低レベル信号
が送出されてレベル４に一致すると検出信号％１Ｎをデ
ータ選択回路１９に送出する〇一方Ａ／Ｄ変換回路１１
から第１図（ａ）に相当するＰＣＭ（ｉ号を入力される
データ圧縮回路１８は適応レベル設定回路Ｉ６から有効
最低レベル信号を入力されているので差データ圧縮回路
１５と同様上位ビットよシ有効最低しベル迄をデータ選
択回路１９のＡ端子に入力する。従りて適応レベル設定
回路１６によシレベル３〜０が検出されその有効最低レ
ベル信号を入力されるレベル検出回路１７はＶをデータ
選択回路１９に出力してＢ端子を選択させ、レベル４を
受信したときはＹをデータ選択回路１９に出力してＡ端
子を選択させる。

従ってレベル３〜Ｏは従来と同様にＡＤＰＣＭとなるが
レベル４のときは出力信号は差データ信号とならないで
第１図（１）に示す。圧縮ＰＣＭをレベル４に代えて上
位４ビツトを出力するようになる。

これによシ量子化幅は従来のレベル４と同様に２４であ
シ且つ本発明の一実施例によるレベル４符号時において
は圧縮ＰＣＭによる絶体値信号を出力するので全入力Ｐ
ＣＭ範囲がカバー出来る。

尚同時にレベル５は不被となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来および本発明の一実施例における波形符号
化方式におけるビット構成図、第２図は従来の波形符号
化方式におけるブロック図、第３図は本発明の一実施例
における波形符号化方式のブロック図である。 １１はＡ／Ｄ変挽回路、１３は差データ作成回路、１５
は差データ圧縮回路、１７はレベル検出回路、１８＃′
ｉデ一タ圧縮回路および１９はデータ選択回路である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力波形を標本化および量子化して得るＰｕ１ｓｅＣｏ
   ｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＣＭ）信号の相＠接す
   る信号について差データ信号を得、核艦データ信号の讐
   子化幅をその最大有効ビットに適応圧縮して正負の極性
   符号と共に出力する波形符号化方式において、差データ
   信号レベルを検出する手段および出力信号として適応圧
   縮ＰＣＭ信号または適応圧縮差データ信号を選択する手
   段を備え、該差データ信号の最大有効ビットが予め設定
   したレベルを越えたときは、圧縮差データ信号および極
   性符号に代えて同一ビット数の圧縮Ｐｕｌ＆ｅ　　Ｃｏ
   ｄｅＭｏｄｕｌａ口ｏｎ　（ＰＣＭ）信号を選択送出す
   ることを特徴とする波形符号化方式