JPH0229255B2 - SHINGODENSOHOSHIKI - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はPCM（パルス符号変調）を用いた信号
伝送に係り、特に差分PCMすなわちDPCM
（differential PCM）に好適な信号伝送方式に関
するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to signal transmission using PCM (Pulse Code Modulation), and particularly to differential PCM or DPCM.
The present invention relates to a signal transmission method suitable for (differential PCM).

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

効率のよいPCM符号化方式としてDPCMが知
られている。通常のPCM符号化がオーデイオ信
号等のアナログ原信号を時々刻々とサンプリング
した値をデイジタルデータすなわちPCM符号と
して伝送するのに対し、DPCMは直前の値との
差分すなわち２サンプル間の差分だけをデイジタ
ルデータとして伝送するものである。 DPCM is known as an efficient PCM encoding method. While normal PCM encoding transmits values obtained by sampling an analog original signal such as an audio signal every moment as digital data, that is, PCM code, DPCM digitally transmits only the difference from the previous value, that is, the difference between two samples. It is transmitted as data.

第１図にDPCM符号化を用いた伝送システム
の一例を示す。 Figure 1 shows an example of a transmission system using DPCM encoding.

この第１図のシステムでは差分をとるのにアナ
ログ値の状態で差分をとらずにデイジタル値で差
分をとつている。すなわち、アナログ原信号例え
ばオーデイオ信号はＡ／Ｄ（アナログ−デイジタ
ル）変換器１で例えば15ビツトのデイジタルデー
タに変換され、レジスタ等を用いた遅延回路２で
１サンプル分遅延されたデータとともに差分器３
に与えられて、両者の差分データすなわち
DPCM符号が例えば16ビツトで伝送系に送出さ
れる。ここで、伝送系とは単なる接続線や変／復
調系を介在した通信回線（電波、光等を媒体とす
る場合もある）等の伝送路の他、記録／再生系
（記録媒体がいわば伝送媒体となる）などをも含
むいわゆる広義の伝送系を指す。伝送系にて伝送
されたこの場合16ビツトの差分データは加算器４
に与えられ遅延回路５で１サンプル分遅延された
前回の加算器４出力と加算され累計（積分）され
て例えば15ビツトのデータとしてＤ／Ａ（デイジ
タル−アナログ）変換器６に与えられ、アナログ
オーデイオ信号が出力される。 In the system shown in FIG. 1, the difference is not taken in the form of analog values, but in the form of digital values. That is, an analog original signal, such as an audio signal, is converted into, for example, 15-bit digital data by an A/D (analog-digital) converter 1, and then processed by a differential circuit along with data delayed by one sample in a delay circuit 2 using a register or the like. 3
is given, and the difference data between the two, i.e.
The DPCM code is sent to the transmission system in, for example, 16 bits. Here, the term "transmission system" refers to a transmission line such as a simple connection line or a communication line (sometimes using radio waves, light, etc. as a medium) via a modulation/demodulation system, as well as a recording/reproduction system (where the recording medium is the transmission Refers to the so-called transmission system in a broad sense, including the media). In this case, the 16-bit difference data transmitted through the transmission system is sent to adder 4.
is added to the previous adder 4 output which is delayed by one sample in the delay circuit 5, and is accumulated (integrated) and given to the D/A (digital-to-analog) converter 6 as 15-bit data, for example. Audio signal is output.

DPCM符号化においては時間的に隣接する２
サンプル間の差分データを伝送することにより、
伝送データ値が平均的には小さくなるが、まれに
発生する最大レベルデータはPCMとほぼ同じデ
ータ値（レベル）となる。 In DPCM encoding, two temporally adjacent
By transmitting the difference data between samples,
Although the transmitted data value becomes smaller on average, the maximum level data that occurs rarely has almost the same data value (level) as PCM.

すなわち、DPCMの特徴は(イ)伝送データの平
均的レベルは非常に小さいこと、(ロ)伝送データの
最大レベルは普通のPCMの２倍であるがその出
現確率は非常に低いことの２点にある。 In other words, the two characteristics of DPCM are (a) the average level of transmitted data is very small, and (b) the maximum level of transmitted data is twice that of ordinary PCM, but the probability of its occurrence is very low. It is in.

このように平均的レベルが小さく大レベル信号
の出現確率の低いデータを有効に伝送する方式と
して、原データに比して少ない所定ビツト数で通
常の伝送を行い、この所定ビツト数で表現できる
範囲を越える大レベル信号は有効ビツト上位の上
記所定ビツト数のみを伝送データとし下位ビツト
は切捨てて伝送することが考えられる。この場合
切捨てた下位ビツトについては、切捨てたビツト
数のみを受信側に伝送（切捨ビツトの内容は送ら
ない）すれば、受信側で正しい桁数に戻すことが
でき、ほぼ正しい再生が行える。現実的には複数
のサンプルからなるデータブロツク毎にブロツク
内のサンプルのうちの最大レベル値を検出し、そ
れに応じて該ブロツク内のデータを桁シフトして
上位所定ビツト数のデータを主伝送データとする
とともに上記桁シフト情報を切捨てビツト数に対
応するスケール情報として、これら主伝送データ
とスケール情報を伝送する。このようにすれば、
多数のサンプルデータからなるデータブロツク毎
に１個ずつのスケール情報を伝送するだけでほぼ
充分な情報伝送が可能となる。 As a method for effectively transmitting data with a small average level and low probability of occurrence of a high-level signal, normal transmission is performed using a predetermined number of bits that is smaller than the original data, and the range that can be expressed with this predetermined number of bits is It is conceivable that a high-level signal exceeding 100 kHz may be transmitted by using only the predetermined number of upper effective bits as transmission data and discarding the lower bits. In this case, regarding the lower bits that have been truncated, by transmitting only the truncated number of bits to the receiving side (without sending the contents of the truncated bits), the receiving side can return to the correct number of digits and almost correct reproduction can be performed. In reality, the maximum level value of the samples in the block is detected for each data block consisting of a plurality of samples, and the data in the block is shifted by digits accordingly, and the data of a predetermined number of upper bits is used as the main transmission data. At the same time, the main transmission data and scale information are transmitted using the digit shift information as scale information corresponding to the number of bits to be truncated. If you do this,
Almost sufficient information can be transmitted by transmitting one piece of scale information for each data block consisting of a large number of sample data.

このような方式を具体的な一例について詳細に
説明する。ここで説明する例は通常のPCM伝送
において上記方式により伝送データのビツト数を
低減するものであり、第２図に構成を示す。 A specific example of such a method will be explained in detail. The example described here is for reducing the number of bits of transmitted data using the above method in normal PCM transmission, and the configuration is shown in FIG.

この場合、送信側は例えばオーデイオ信号から
なる入力アナログ信号をＡ／Ｄコンバータ７で充
分なビツト数例えば15ビツトのデイジタル予備変
換データに予定時間間隔で変換した後、デイジタ
ルレベル検出手段８でデイジタル的に予定期間内
の最大レベルまたはそれにほぼ相当するレベルを
検出し、例えば４ビツトのスケール情報データを
得、そしてデータ圧縮部を構成するテイジタルレ
ベル可変制御手段９では上記スケール情報データ
に基づいて上記Ａ／Ｄコンバータ７の出力予備変
換データをデイジタル的にレベルコントロールし
てデータ圧縮し例えば８ビツトの主データを得
て、この主データと上記スケール情報データとを
合成手段１０にて多数の主データに１個のスケー
ル情報データが対応するようにして伝送系に送出
する。一方、受信側は分離手段１１で伝送系から
受信した伝送信号から主データとスケール情報デ
ータとを分離抽出し、データ伸長部を構成するデ
イジタルレベル可変制御手段１２で上記主データ
を上記スケール情報データに基づいて送信側とは
逆の制御特性でデイジタル的なレベル可変制御
（データ伸長）を行ないＤ／Ａコンバータ１３で
アナログ化して出力アナログ信号を得る。 In this case, on the transmitting side, the A/D converter 7 converts an input analog signal, for example, an audio signal, into digital preliminary conversion data of a sufficient number of bits, for example, 15 bits, at predetermined time intervals, and then the digital level detecting means 8 converts the input analog signal into digital preliminary conversion data. The maximum level or a level approximately equivalent to the maximum level within the scheduled period is detected to obtain, for example, 4-bit scale information data, and the digital level variable control means 9 constituting the data compression section calculates the above-mentioned level based on the scale information data. The output preliminary conversion data of the A/D converter 7 is digitally level-controlled and compressed to obtain, for example, 8-bit main data, and this main data and the scale information data are combined into a large number of main data by the synthesizing means 10. The scale information data is sent to the transmission system in such a manner that one piece of scale information data corresponds to the scale information data. On the other hand, on the receiving side, a separation means 11 separates and extracts main data and scale information data from the transmission signal received from the transmission system, and a digital level variable control means 12 constituting a data expansion section converts the main data into the scale information data. Based on this, digital level variable control (data expansion) is performed with control characteristics opposite to those on the transmitting side, and the data is converted into an analog signal by the D/A converter 13 to obtain an output analog signal.

そして、上記デイジタルレベル検出手段８にお
けるデイジタルレベル検出は、予備変換データ中
の有効ビツト数、すなわち有効ビツトのうち符号
ビツトを除いたものの最上位のビツト位置、を検
出することにより行ない、上記デイジタルレベル
可変制御手段９におけるデイジタルレベル可変制
御は上記最上位有効ビツト位置にほぼ対応するビ
ツト位置部分を上記予備変換データより取り出し
て主データを作ることにより行なう。 The digital level detection in the digital level detecting means 8 is performed by detecting the number of effective bits in the preliminary conversion data, that is, the most significant bit position of the effective bits excluding the sign bit, and detecting the digital level. The digital level variable control in the variable control means 9 is performed by extracting a bit position portion approximately corresponding to the most significant effective bit position from the preliminary conversion data to create main data.

例えば第３図ａ〜ｃに示すように15ビツトの予
備変換データ中斜線を施した部分が有効ビツトで
あるとすれば、同図ａの場合有効ビツトが予備変
換データのうち６ビツトを占有しており、８ビツ
トの主データをとるには、下位８ビツトをそのま
ま主データとすればよい。このとき主データをと
る位置は下位８ビツトであるので、予備変換デー
タから何らビツトシフトを行なわずに下位８ビツ
トのみをそのまま取り出したことに相当し、この
ときの制御レベルすなわちスケール情報は上記シ
フト量「０」となる。この例からもわかるように
シフト量は０ビツトが最小であるので有効ビツト
数が８以下のときはスケール情報は一律に「０」
を選定する。また同図ｂの場合有効ビツト数が９
ビツトであるので、図から明らかなように主デー
タの取出し位置は上位（左）へ１ビツトシフトす
ることになりスケール情報は「１」となつて主デ
ータとして８ビツトをとれば最下位有効ビツトす
なわち予備変換データのLSB（最下位ビツト）は
無視され、この部分は誤差となる。（このとき主
データ８ビツトの取出し位置に対して予備変換デ
ータを下位（右）に１ビツトシフトして下位１ビ
ツトを切捨てたと考えることもできる。）同図ｃ
の場合は有効ビツト数が15ビツトであり、スケー
ル情報は「７」となり、この場合は予備変換デー
タの下位７ビツトが無視される。すなわち、この
場合スケール情報は切捨てビツト数に対応する。
このようにして有効ビツト数が多い場合に無視さ
れ切捨てられる有効ビツトは誤差となるが、主デ
ータの値に対して充分に小さな値である。この場
合、スケール情報のレベルは最大８（＝２の３乗）
種類であるのでスケール情報データは３ビツトで
済む。現実にはスケール情報データは多数の予備
変換データ毎に１つのデータを対応させるので、
予め対応する多数の予備変換データ中の最大値を
測定あるいは予測するなどしてスケール情報を検
出設定し、該対応する多数の予備変換データにつ
いて共通のスケール情報（シフト量）とし、この
スケール情報を上記多数の予備変換データ毎に検
出更新する。 For example, if the hatched portions of the 15-bit preliminary conversion data are valid bits as shown in Figure 3 a to c, then in the case of figure a, the valid bits occupy 6 bits of the preliminary conversion data. To obtain 8-bit main data, the lower 8 bits can be used as the main data. At this time, the position where the main data is taken is the lower 8 bits, so this corresponds to extracting only the lower 8 bits from the preliminary conversion data without any bit shifting, and the control level, that is, the scale information at this time, is based on the above shift amount. It becomes "0". As can be seen from this example, the minimum shift amount is 0 bits, so when the effective number of bits is 8 or less, the scale information is uniformly set to "0".
Select. In the case of b in the same figure, the effective number of bits is 9.
Since it is a bit, as is clear from the figure, the extraction position of the main data is shifted to the upper (left) by 1 bit, and the scale information becomes "1", and if 8 bits are taken as the main data, the lowest effective bit, i.e. The LSB (least significant bit) of the preliminary conversion data is ignored, and this part becomes an error. (At this time, it can be considered that the preliminary conversion data is shifted 1 bit lower (to the right) with respect to the extraction position of the 8-bit main data and the lower 1 bit is discarded.)
In this case, the number of effective bits is 15 bits, and the scale information is "7", and in this case, the lower 7 bits of the preliminary conversion data are ignored. That is, in this case, the scale information corresponds to the number of bits to be truncated.
In this way, when the number of effective bits is large, the effective bits ignored and discarded become an error, but the value is sufficiently small compared to the value of the main data. In this case, the maximum level of scale information is 8 (= 2 to the 3rd power)
Since it is a type, the scale information data only needs to be 3 bits. In reality, scale information data corresponds to one data for each large number of preliminary conversion data, so
Scale information is detected and set by measuring or predicting the maximum value in a large number of corresponding preliminary conversion data in advance, and common scale information (shift amount) is set for the corresponding large number of preliminary conversion data, and this scale information is set. Detection and updating are performed for each of the above-mentioned large number of preliminary conversion data.

なお、上述では主データは予備変換データから
ビツトシフトにより取り出したデータのみで構成
したが、これは取扱うアナログ信号が正負の一方
のみの単極性の信号で予備変換データ中に符号
（極性）ビツトが含まれない場合、または符号ビ
ツトが含まれていてもそれを伝送する必要がない
場合である。これに対し入力アナログ信号がオー
デイオ信号のように正、負両方の混在する双極性
の信号では予備変換データ自体に符号ビツトまた
はそれに相当するビツトが通常少なくともMSB
（最上位ビツト）として含まれ、これも実質的に
は重要な有効ビツトであるので、この符号ビツト
１ビツトと上記ビツトシフトにより得られるデー
タとを主データとすることはもちろんである。す
なわち主データが８ビツトの場合そのうちの１ビ
ツトを符号ビツトとするので、この符号ビツトと
ビツトシフトにより得られる７ビツトのデータで
主データを構成する。 Note that in the above, the main data consists only of the data extracted from the pre-converted data by bit shifting, but this means that the analog signal handled is a unipolar signal with only one positive or negative signal, and the pre-converted data includes a sign (polarity) bit. or if the code bit is included but does not need to be transmitted. On the other hand, if the input analog signal is a bipolar signal such as an audio signal, in which both positive and negative signals are mixed, the preliminary conversion data itself usually has at least the MSB sign bit or equivalent bit.
Since this bit is included as the most significant bit (most significant bit) and is also substantially an important effective bit, it goes without saying that this one sign bit and the data obtained by the bit shift described above are used as main data. That is, when the main data is 8 bits, one of the bits is used as a code bit, so the main data is composed of the code bit and 7 bits of data obtained by bit shifting.

ところで、このようにした場合、受信側のデイ
ジタルレベル可変制御手段９では伝送信号から分
離された主データを同様に分離されたスケール情
報データの示すシフト量でビツトシフトして予備
変換データと等しいビツト数の再生データを得る
ことになる。すなわち第３図ａに示した例の場合
は８ビツトの主データをそのまま下位８ビツトと
して用いてもとの予備変換データと等しい15ビツ
トの再生データを得る。同図ｂの例では同様に８
ビツトの主データを上位（左）に１ビツトシフト
して下位に１ビツトの付加データを加え15ビツト
の再生データを作り同図ｃの例では８ビツトの主
データを上位に７ビツトシフトして下位に７ビツ
トの付加データを加え15ビツトの再生データを作
る。ここで、下位に付加するデータは０データま
たは平均値データなど予め一義的に定めたデータ
を用いる。すなわち、例えば15ビツトの予備変換
データが第４図ａのようなデータであつたとす
る。これに基づいて８ビツトの主データを送信す
る場合（ここでは符号ビツトは考慮しない場合を
考えている）、図示のように有効ビツトの上位８
ビツトが主データとして抽出され、下位４ビツト
が切捨てられる。受信側では上記主データを受
け、予備変換データ中の上記８ビツトの主データ
を取り出したビツト位置に応じたスケール情報に
従つて上記主データをビツトシフトして15ビツト
の主データを作る。このとき、基本的には第４図
ｂに示すように“0000”などシフトしたビツト数
に対応する０データを付加する。また、平均的に
原データとの誤差を少なくするためには、該当ビ
ツト数で表現し得るデータの平均値にほぼ対応す
る値、例えば第４図ｃに示すように“0111”など
の平均値データを付加データとすることが有効で
ある。付加データとしてはこれら０データや平均
値データ以外のデータであつても、ビツト数毎に
一定の値であれば実用上問題はない場合が多い。
なお、これら付加データとして０データ以外の値
をとる場合には原データすなわち予備変換データ
の下位ビツトの示す値と上記付加データとの差が
実質的な切捨データであることはいうまでもな
い。 By the way, in this case, the digital level variable control means 9 on the receiving side bit-shifts the main data separated from the transmission signal by the shift amount indicated by the similarly separated scale information data to obtain the same number of bits as the preliminary conversion data. You will get the playback data. That is, in the case of the example shown in FIG. 3a, the 8-bit main data is used as is as the lower 8 bits to obtain 15-bit reproduced data that is equal to the original preliminary conversion data. Similarly, in the example of figure b, 8
The 8-bit main data is shifted 1 bit to the upper part (to the left) and 1 bit of additional data is added to the lower part to create 15-bit playback data.In the example shown in Figure c, the 8-bit main data is shifted 7 bits to the upper part and then added to the lower part. Add 7 bits of additional data to create 15 bits of playback data. Here, as the data added to the lower order, data uniquely determined in advance, such as 0 data or average value data, is used. That is, suppose, for example, that the 15-bit preliminary conversion data is as shown in FIG. 4a. When transmitting 8-bit main data based on this (here we are considering the case where the sign bit is not considered), the upper 8 effective bits are transmitted as shown in the figure.
The bits are extracted as main data and the lower 4 bits are discarded. The receiving side receives the main data, and bit-shifts the main data according to the scale information corresponding to the bit position from which the 8-bit main data in the preliminary conversion data is extracted, thereby creating 15-bit main data. At this time, basically, 0 data corresponding to the shifted number of bits, such as "0000", is added as shown in FIG. 4b. In addition, in order to reduce the error from the original data on average, it is necessary to set a value that approximately corresponds to the average value of the data that can be expressed by the number of bits, for example, an average value such as "0111" as shown in Figure 4c. It is effective to use the data as additional data. Even if the additional data is data other than these 0 data or average value data, there is often no practical problem as long as the value is constant for each bit number.
It goes without saying that when these additional data take values other than 0 data, the difference between the value indicated by the lower bits of the original data, that is, the preliminary conversion data, and the above additional data is essentially truncated data. .

ところで、上記第２図に示した例のような方式
は通常のPCMすなわちPCM符号データをそのま
ま伝送するときには利用できるが、DPCMには
そのまま適用するのは困難であり望ましくない。 Incidentally, although a method such as the example shown in FIG. 2 above can be used when transmitting ordinary PCM, that is, PCM coded data as is, it is difficult and undesirable to apply it as is to DPCM.

その主たる理由は、第１図に示したように
DPCMの受信には受信データの累計・積分動作
による復号が必要であり、送信側における切捨て
によつて生じた誤差が受信側で加算累計され、大
きな誤差となつてしまうからである。 The main reason is as shown in Figure 1.
This is because receiving DPCM requires decoding by accumulating and integrating the received data, and errors caused by truncation on the transmitting side are added up on the receiving side, resulting in a large error.

このため、DPCMで伝送データの平均レベル
を低下させても、現実の伝送データのビツト数を
減らすことができないばかりか、ビツト数が多く
なつてしまうことすらあつた。 For this reason, even if the average level of the transmitted data was lowered using DPCM, it was not only impossible to reduce the number of bits of the actual transmitted data, but also the number of bits sometimes increased.

なお、例えばADPCM（adaptive DPCM〜適
応差分PCM）のように送受の間で予め一定の法
則を定めて受信側のレベル分解能を低下させなが
ら非線形な送受を行なつて伝送ビツト数を下げる
ことも考えられるが、このようなADPCM等はあ
まり高精度とはいえず、受信側において良好な再
生ができないばかりでなく装置が複雑になるなど
多くの問題をかかえていた。 It is also possible to consider lowering the number of transmission bits by setting a certain rule in advance between transmission and reception, such as ADPCM (adaptive DPCM - adaptive differential PCM), and performing non-linear transmission and reception while lowering the level resolution on the receiving side. However, such ADPCM etc. cannot be said to have very high precision and have many problems, such as not only being unable to perform good reproduction on the receiving side but also making the equipment complex.

これに対し、DPCMによる伝送データの平均
レベルの低減効果を活かして、少ないビツト数で
高精度の伝送を可能とする伝送方式として次のよ
うな方式が考えられる。 On the other hand, the following transmission method can be considered as a transmission method that takes advantage of the effect of reducing the average level of transmitted data by DPCM and enables high-precision transmission with a small number of bits.

すなわち、PCM符号データをDPCMデータに
逐次変換する第１の処理と、上記DPCM符号デ
ータに基づき、該DPCM符号データの大きさを
検定し予め定められた数のサンプルを１ブロツク
として該データブロツク内の最大データが送れる
ように、上位有効ビツトを優先して逐次選定した
ビツト位置より該DPCM符号データよりもデー
タ長の短かい予定ビツト数の（送信）主データを
取出すとともに、上記ビツト位置をスケール情報
として取出す第２の処理と、上記主データを得る
際に実質的に切捨てられた下位データがある場合
には該切捨データを上記第１の処理で変換された
後続のDPCM符号データに加算して上記第１の
処理で得たDPCM符号データに代えて上記第２
の処理に供する第３の処理と、これら第１〜第３
の処理の結果上記第２の処理で得られた主データ
とスケール情報とを伝送系に送出する第４の処理
と、この第４の処理で送信された送信データを受
信し該受信データに基づき受信スケール情報に応
じたビツトシフトを用いて受信主データを
DPCMデータに変換してDPCM符号の復号復調
を行う第５の処理とを行なう方式である。 That is, a first process of successively converting PCM code data into DPCM data, and then testing the size of the DPCM code data based on the DPCM code data and converting a predetermined number of samples into one block within the data block. In order to send the maximum amount of data, the main data (transmission) of the expected number of bits with a data length shorter than the DPCM code data is extracted from sequentially selected bit positions, giving priority to the upper effective bits, and the above bit positions are scaled. A second process for extracting information as information, and if there is lower-order data that was substantially truncated when obtaining the main data, the truncated data is added to the subsequent DPCM code data converted in the first process. Then, in place of the DPCM code data obtained in the first process,
a third process to be subjected to the process;
A fourth process of sending the main data and scale information obtained in the second process to the transmission system as a result of the process, and a process of receiving the transmission data transmitted in this fourth process and based on the received data. Receive main data using bit shift according to reception scale information.
This method performs a fifth process of converting to DPCM data and decoding and demodulating the DPCM code.

ところで、このような方式において、送信側の
上記第２、第３の処理の中心となるデータ圧縮部
では、具体的には例えばアキユムレータを次のよ
うに動作させる。 By the way, in such a system, in the data compression section which is the main part of the second and third processing on the transmitting side, specifically, for example, the accumulator is operated as follows.

すなわち、例えば16ビツトの入力DPCM符号
データは前回の送信主データの抽出により抽出・
伝送されずにアキユムレータに残つた下位残余デ
ータ（すなわち切捨データ）と加算され、この加
算後のデータの上位有効ビツト部分例えば８ビツ
トが抽出され主データとして伝送される。この結
果再びアキユムレータには下位残余データが残
る。ここで、上記主データを取出すビツト位置
（上位有効ビツト位置）は同一データブロツク内
では同一であり、このビツト位置を示す情報がス
ケール値としてブロツク毎に伝送される。 In other words, for example, 16-bit input DPCM code data is extracted by extracting the previous sender data.
It is added to the lower residual data (ie, truncated data) remaining in the accumulator without being transmitted, and the upper effective bit portion, for example 8 bits, of the data after this addition is extracted and transmitted as main data. As a result, the lower residual data remains in the accumulator again. Here, the bit position (upper effective bit position) from which the main data is extracted is the same within the same data block, and information indicating this bit position is transmitted as a scale value for each block.

この場合、入力DPCM符号データがアキユム
レータ内の下位残余データと加算された結果、主
データの伝送ビツト範囲を越える桁上りを生じ、
オーバフローしてしまうことがある。入力
DPCM符号データの有効桁数はアキユムレータ
での加算が行われる前にブロツク単位で予め調べ
られ、ブロツク内の最大値と伝送主データの桁数
との差がスケール値（≧０）となつているので、
上記オーバフローが生ずると有効ビツト中最も重
要な上位ビツトが伝送されず大きなエラーを生じ
てしまう。 In this case, the input DPCM code data is added to the lower residual data in the accumulator, resulting in a carry exceeding the transmission bit range of the main data.
It may overflow. input
The number of effective digits of the DPCM code data is checked in advance for each block before addition in the accumulator, and the difference between the maximum value in the block and the number of digits of the main transmission data is the scale value (≧0). So,
When the above-mentioned overflow occurs, the most important upper bit among the valid bits is not transmitted, resulting in a large error.

第５図を参照して、DPCM符号に2′sコンプリ
メントを用い且つスケール値が６で一定の場合に
おける一例を説明する。 Referring to FIG. 5, an example will be described in which 2's complement is used for the DPCM code and the scale value is constant at 6.

前回の主データ抽出により、アキユムレータに
残つている下位残余データが第５図ａに示すよう
に“110000”なるデータである状態で、同図ｂの
ように“0001111111011101”なるDPCM符号デ
ータが入力された場合、アキユムレータで両者が
加算され、同図ｃに示すように
“0010000000001101”なるデータが得られる。ス
ケール値は６であるので、この場合の伝送主デー
タは同図ｄに示すように“10000000”となる。こ
の場合、原データでは最上位の符号ビツトが、デ
ータが正であるにもかかわらず上述の桁上りによ
り正を示す“０”でなく負を示す“１”となり、
大きな誤りとなつてしまう。 Due to the previous main data extraction, the lower residual data remaining in the accumulator is "110000" as shown in Figure 5a, and the DPCM code data of "0001111111011101" as shown in Figure 5b is input. In this case, the two are added in the accumulator, and data "0010000000001101" is obtained as shown in c of the figure. Since the scale value is 6, the main transmission data in this case is "10000000" as shown in d of the figure. In this case, in the original data, the most significant sign bit becomes "1", which indicates negative, instead of "0", which indicates positive, due to the above-mentioned carry, even though the data is positive.
It would be a big mistake.

このような不都合が発生するためには、(a)正の
入力データであつて“１”が７個以上連続して存
在すること、(b)アキユムレータの内容（すなわち
前回の下位残余データ）と入力データの下位桁と
の加算結果が伝送主データを取り出している伝送
ビツト位置以上に桁上りすること、の２つの条件
が共に満される必要がある。したがつて、その発
生確率は一般的にいつておよそ２の９乗＝512回
に１回程度という低いものではあるが好ましいこ
とではない。 In order for this inconvenience to occur, (a) there must be seven or more consecutive "1's" in positive input data, and (b) the contents of the accumulator (i.e., the previous lower residual data) must be the same. Two conditions must be met: the result of addition with the lower digits of the input data must carry beyond the transmission bit position from which the transmission main data is taken out. Therefore, although the probability of its occurrence is generally as low as about 2 to the 9th power = 1 in 512, this is not a desirable thing.

そして、スケール値が直前のデータブロツクか
ら大幅に下つた場合には上述とほぼ同様のオーバ
フローの発生があり、この種のオーバフローの発
生確率は非常に高くなる。 If the scale value is significantly lower than the previous data block, an overflow similar to that described above may occur, and the probability of this type of overflow occurring becomes extremely high.

第６図を参照してこの種のオーバフローの発生
について詳述する。この場合、DPCM符号はや
はり2′sコンプリメントとし、スケール値が６か
ら１に変化するものとする。 The occurrence of this type of overflow will be described in detail with reference to FIG. In this case, the DPCM code is still 2's complement, and the scale value changes from 6 to 1.

前回の主データ抽出によりアキユムレータに残
つている下位残余データが第６図ａに示すように
“110000”なるデータである状態で、スケール値
が６から１に変り、同時に同図ｂのように
“0000000011011101”なる入力データが与えられ
た場合、アキユムレータで両者が加算され。同図
ｃに示すような“0000000100001101”なるデータ
が得られる。スケール値は“１”となつているの
でこの場合の伝送主データは同図ｄに示すように
“10000110”となつて、やはり最上位の符号ビツ
トが桁上りにより負を意味する“１”となつてし
まう。 When the lower residual data remaining in the accumulator due to the previous main data extraction is "110000" as shown in Figure 6a, the scale value changes from 6 to 1, and at the same time as "110000" as shown in Figure 6b. If the input data "0000000011011101" is given, the two are added in the accumulator. Data "0000000100001101" as shown in c in the figure is obtained. Since the scale value is "1", the main transmission data in this case is "10000110" as shown in Figure d, and the most significant sign bit is also "1" which means negative due to carry. I get used to it.

このようなケースの発生する確率は一般的には
２の４乗＝16回に１回程度と非常に高く大きな問
題となる。 The probability of such a case occurring is generally very high, approximately 2 to the 4th power = 1 in 16, and it becomes a big problem.

このように、上述のようなデータ圧縮を採用し
た信号伝送に際し、伝送主データにオーバフロー
が生じた場合には、正のデータが負のデータとな
るなど、送受間で大きな誤りを生じてしまう。 In this way, when an overflow occurs in the transmission main data during signal transmission using data compression as described above, a large error occurs between the transmitter and the receiver, such as positive data becoming negative data.

上述したような、桁落ち部である下位残余デー
タ（上述のアキユムレータの内容）を原データと
加算した場合に生ずるオーバフローエラー（伝送
主データの最上位桁への桁上がりの発生）を防止
する方法はいくつか考えられる。しかしながら、
このように送受間の誤差の発生を防止し、データ
の累計値が送受間で狂わないようにすると、それ
に伴つて別の問題が新たに生じてくる。 A method to prevent an overflow error (occurrence of carry to the most significant digit of the main transmission data) that occurs when the lower residual data (contents of the above-mentioned accumulator), which is a digit loss part, is added to the original data as described above. There are several possibilities. however,
In this way, if errors between transmission and reception are prevented and the cumulative value of data is not changed between transmission and reception, another problem arises.

例えば、上述のオーバフローが発生することと
なる場合には、新たな原データとアキユムレータ
内の下位残余データとの加算を行なわずに、桁落
ち部のみをアキユムレータに加算累計しておく、
という方法が考えられる。 For example, in the case where the above-mentioned overflow occurs, the new original data and the lower residual data in the accumulator are not added together, but only the missing part is added and accumulated to the accumulator.
This is a possible method.

この場合、もしも次の原データにおいてアキユ
ムレータの内容の加算が可能となつた場合（加算
によるオーバフローの発生がない場合）には、意
図した通りの結果が得られるが、もしも、この原
データ（上記次の原データ）についても上記加算
が許されなかつた場合にはアキユムレータの内容
のみが増大してゆく。こうして、アキユムレータ
の内容が大きくなればなるほど、上記加算による
オーバフローの発生確率は増大し、遂には、アキ
ユムレータの内容を与えられる原データに加算す
ることが不可能になることさえ生ずる（この現象
は伝送主データのビツト数が３〜４ビツト等と小
さな値のときに生じ易い）。また、連続して何回
か加算を見送り、その後にやつと加算が可能とな
つたとしても時間的に大きく遅れてしまい、この
時点でアキユムレータの内容が伝送されたのでは
意味は薄く、むしろ事実上の弊害を生む危険すら
生じてくる。また、このようにアキユムレータの
内容が伝送ビツト中に桁上がりしているにもかか
わらず伝送を行なわず（加算を留保し）、且つ桁
落ち部つまり下位残余データの加算は行なつて、
しかもこのような状態が何時まで継続するか明確
でない場合に、予定した通りの処理を行なうハー
ドウエアを設計した場合には、ハードウエアが極
めて複雑化するおそれもある。 In this case, if it becomes possible to add the contents of the accumulator to the next source data (if no overflow occurs due to addition), the intended result will be obtained. If the above addition is not allowed for the next original data, only the contents of the accumulator will increase. Thus, as the content of the accumulator becomes larger, the probability of overflow occurring due to the above addition increases, and it may even become impossible to add the content of the accumulator to the given original data (this phenomenon is This tends to occur when the number of bits of the main data is small, such as 3 to 4 bits). Furthermore, even if addition is postponed several times in a row and then it becomes possible to add one after another, there will be a large time delay, and if the contents of the accumulator are transmitted at this point, there is little meaning, and rather it is a fact. There is even the risk of producing the above-mentioned adverse effects. In addition, even though the contents of the accumulator have been carried over into the transmission bits in this way, no transmission is performed (addition is reserved), and addition of the digit loss part, that is, the lower residual data, is performed.
Moreover, if it is not clear how long such a state will continue, and if hardware is designed to perform the planned processing, the hardware may become extremely complex.

［発明の目的］ 本発明の目的とするところは、PCM符号デー
タを少ないビツト数で精度よく伝送するにあたつ
て、伝送データのオーバフローエラーの発生を充
分におさえ、伝送精度を一層高めて実用上も測定
上も充分な結果が得られて、しかもハードウエア
の複雑化等の新たな問題を生じることのない信号
伝送方式を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to fully suppress the occurrence of overflow errors in the transmitted data when transmitting PCM encoded data with high accuracy using a small number of bits, and to further improve the transmission accuracy and to put it into practical use. It is an object of the present invention to provide a signal transmission method which can obtain sufficient results both in terms of measurement and measurement, and does not cause new problems such as complication of hardware.

［発明の概要］ 本発明は、予定時間毎のデータ群からなるデー
タブロツタ単位でPCM符号原データのブロツク
内最大値を検出し、該検出値に基づいてスケール
値を定め、該スケール値に対応するビツト位置か
ら予定ビツト数のデータを逐次取出し且つその下
位残余データを後続の原データに加算させた場合
に上記予定ビツト数のデータにオーバフローを生
じるか否かを判定し、オーバフローを生じないと
判定された場合は上記下位残余データを後続の原
データに累積的に加算させ、オーバフローを生じ
ると判定された場合は上記下位残余データを後続
の原データに累積的に加算させることなく、オー
バフローを生じない所定のデータに置換する処理
を行なつて、上記原データから該原データよりも
少ないビツト数である主データを得、この主デー
タと上記スケール値を示すスケール情報とを伝送
系で伝送し、これを受信して受信主データを受信
スケール情報に応じてビツトシフトして上記原デ
ータと等しいビツト数の再生データを得るように
することを特徴としている。[Summary of the Invention] The present invention detects the maximum value within a block of PCM code original data in units of data blotters consisting of data groups for each scheduled time, determines a scale value based on the detected value, and determines a scale value corresponding to the scale value. Determine whether or not overflow will occur in the data of the scheduled number of bits when the data of the scheduled number of bits is sequentially extracted from the bit position and the lower residual data is added to the subsequent original data, and it is determined that no overflow will occur. If it is determined that the lower residual data is cumulatively added to the subsequent original data, and if it is determined that an overflow will occur, the lower residual data is not cumulatively added to the subsequent original data and an overflow is caused. Main data having a smaller number of bits than the original data is obtained from the original data by replacing the original data with predetermined data, and this main data and scale information indicating the scale value are transmitted through a transmission system. , is received and the received main data is bit-shifted according to the reception scale information to obtain reproduced data having the same number of bits as the original data.

［発明の実施例］ 本発明の実施例の具体的な説明に先立ち、先ず
本発明の原理について説明する。[Embodiments of the Invention] Prior to specific explanations of embodiments of the present invention, the principle of the present invention will first be explained.

上述したPCM（上述ではDPCMの場合について
説明した）の圧縮伝送方式、すなわち送信側にお
いて圧縮データ伝送に対するアキユムレータ動作
による下位残余データの累積桁上げ補正を施して
PCM伝送を行う方式を採用した場合には（採用
しない場合に比し）次のようなメリツトがある。 The compression transmission method of PCM (the case of DPCM was explained above) described above, that is, the transmission side performs cumulative carry correction of lower residual data by an accumulator operation for compressed data transmission.
Adopting a PCM transmission method has the following advantages (compared to not using it).

(a) PCM符号化に伴つて発生する量子化ノイズ
が白色化するため、特にオーデイオ信号を対象
とする場合には元の量子化ノイズに比し聴感上
自然な（耳ざわりでない）ノイズとなり聞き易
くなる。ここで、ノイズの白色化について若干
説明する。PCM方式のように周期的なサンプ
リングによつてデータを得ている場合、サンプ
リングに同期した信号成分に対する量子化誤差
あるいはPCMデータを圧縮伝送する場合の圧
縮誤差により生ずるノイズ成分は、サンプリン
グに同期した周期性を持つ傾向がある。このよ
うにノイズが周期性を持つと、ノイズ成分に特
定の周波数成分が多く含まれることになり、再
生した場合に耳に付き易くなる。これに対し
て、圧縮誤差を累積して後続のデータに含ませ
ると、誤差分の周期性が崩れ、ノイズに含まれ
る周波数成分の偏りが減少して、ノイズが白色
化し、白色ノイズにより近いノイズとなる。聴
感上、ノイズは白色ノイズに近いほど耳につき
にくいので、上記方式を採用すると、圧縮誤差
によるノイズが一層耳につきにくくなる。(a) Since the quantization noise that occurs with PCM encoding becomes white, it becomes audibly more natural (less harsh) noise than the original quantization noise, making it easier to hear, especially when targeting audio signals. Become. Here, some explanation will be given regarding whitening of noise. When data is obtained by periodic sampling as in the PCM method, noise components caused by quantization errors for signal components synchronized with sampling or compression errors when compressing and transmitting PCM data are It tends to be periodic. If the noise has periodicity in this way, the noise component will include many specific frequency components, which will easily catch the ear when reproduced. On the other hand, when compression errors are accumulated and included in subsequent data, the periodicity of the errors is destroyed, the bias of the frequency components included in the noise is reduced, the noise becomes white, and the noise becomes more similar to white noise. becomes. In terms of hearing, the closer the noise is to white noise, the harder it is to the ears, so if the above method is adopted, the noise caused by the compression error becomes even harder to hear.

(b) 量子化ノイズの白色化により、量子化ノイズ
が高域周波数まで一様に分布するので、（エン
フアシスを行なつた場合）受信側のデイエンフ
アシス回路により測定上のＳ／Ｎも良くなる。(b) By whitening the quantization noise, the quantization noise is uniformly distributed up to high frequencies, so (when emphasis is performed) the S/N in measurement is also improved by the de-emphasis circuit on the receiving side.

(c) 量子化ノイズの白色化により、THD（total
harmonic distortion〜全高調波歪み）が低下
する。(c) THD (total
harmonic distortion (total harmonic distortion) decreases.

(d) DPCMにおいては、白色化されたノイズは
受信側の積分器によつて減衰するため、極めて
良好なＳ／Ｎが得られる。(d) In DPCM, the whitened noise is attenuated by the integrator on the receiving side, so an extremely good S/N ratio can be obtained.

(e) DPCMにおいては、差分データの個々の値
に誤差があつても、その累計値が狂うことなく
送信され受信されるから、受信側の積分器（累
計器）によつて正しいデータに近付き、良好な
THD特性を得ることができる。(e) In DPCM, even if there is an error in the individual values of the differential data, the cumulative value is transmitted and received without any deviation, so the integrator (accumulator) on the receiving side approaches the correct data. ,Good
THD characteristics can be obtained.

(f) 受信データの累計値が伝送によつて変化しな
いので、DPCM符号を圧縮して伝送しても、
例えば受信側で直流成分が発生したり直流成分
が変動してノイズになつたりするなどという問
題を生じることがない。(f) Since the cumulative value of received data does not change during transmission, even if the DPCM code is compressed and transmitted,
For example, there are no problems such as generation of DC components on the receiving side or fluctuations in DC components resulting in noise.

これらのメリツトは上述したアキユムレータの
動作を瞬時的に停止させたり、アキユムレータの
処理論理を瞬時的に異ならせたりしたとしても、
それによつて急に消滅するようなものではない。
すなわち、上述したアキユムレータ処理による効
果はアキユムレータの停止する時間率、つまりア
キユムレータを停止させなければならない事態の
発生確率によつて変化するものであり、その確率
が小さければ仮にアキユムレータを瞬時的に止め
たとしても問題はなく、さらにアキユムレータの
処理論理を瞬間的に異ならせたとしても問題とは
ならない。（以下、アキユムレータの動作を停止
させることも含めてアキユムレータの処理論理を
上述と異ならせることを「アキユムレータの論理
を異ならせる」と表現することにする。） そこで、本発明では上述したように伝送データ
にオーバフローが発生することとなる場合にのみ
アキユムレータ論理を異ならせることにより、伝
送データのオーバフローを回避するようにする。 These advantages are such that even if the operation of the accumulator is instantaneously stopped or the processing logic of the accumulator is instantaneously changed,
It's not something that will suddenly disappear.
In other words, the effect of the above-mentioned accumulator processing changes depending on the time rate at which the accumulator stops, that is, the probability of occurrence of a situation in which the accumulator must be stopped.If the probability is small, it is possible to stop the accumulator instantaneously. There is no problem even if the processing logic of the accumulator is changed instantaneously. (Hereinafter, making the processing logic of the accumulator different from the above, including stopping the operation of the accumulator, will be expressed as "making the logic of the accumulator different.") Therefore, in the present invention, as described above, the transmission By varying the accumulator logic only when data overflow is to occur, overflow of transmitted data is avoided.

本発明におけるアキユムレータ論理の異ならせ
方には種々の方式がある。 There are various ways to change the accumulator logic in the present invention.

先ず第１の実施例を第７図を参照して説明す
る。 First, a first embodiment will be described with reference to FIG.

この第１の実施例は、第１回目のオーバフロー
に関してはアキユムレータ論理を積極的には異な
らせることなく、単に与えられる原データ（従前
の例におけるDPCM符号データ）とアキユムレ
ータに残された内容との加算を行なわないことで
対応する。そして、連続する２回目のオーバフロ
ーに関して異なるアキユムレータ論理を用いる。 This first embodiment does not actively change the accumulator logic with respect to the first overflow, but simply combines the supplied original data (DPCM code data in the previous example) with the content left in the accumulator. This is handled by not performing addition. A different accumulator logic is then used for the second consecutive overflow.

すなわち、第７図の場合スケール値が「４」で
あり、アキユムレータの内容つまり累積された下
位残余データが同図ａに示すように“11011”に
なつていたとする。すなわちアキユムレータの内
容は５桁であるから、その最上位ビツトは次の原
データと加算され伝送データが取出されなければ
ならない。しかしながら、このとき与えられる原
データが例えば同図ｂのように
“0000011111111101”であると、上記アキユムレ
ータへの加算をすると伝送データにオーバフロー
を生ずることとなるため、該加算を行なわず、同
図ｃに示す与えられた原データの圧縮伝送桁位置
のデータ“01111111”をそのまま伝送データとす
る。そして、このときアキユムレータの論理につ
いては何等積極的に改変することなく、原データ
の（圧縮時の）桁落ち分“1101”が先のアキユム
レータの内容に加算されて同図ｄに示すように
“101000”なる値となる。このアキユムレータの
内容は６桁と大きな値となつている。さらに、次
の原データも同図ｅに示す“0000011111101010”
なる、オーバフローなしに加算することの不可能
な大きな値であつたとする。このように、伝送桁
へのオーバフローなしに加算することの不可能な
原データが、たまたま続けて与えられた場合に
は、アキユムレータへの原データの加算を行なわ
ず、同図ｆのように原データのスケール値によつ
て定められる伝送桁位置のデータ“01111110”を
伝送することは勿論のこと、アキユムレータ論理
を異ならせて例えば同図ｇのようにアキユムレー
タの内容を桁落ち分全ビツトを“１”とした
“1111”に置換するなどして、次回は必ず正常な
アキユムレータ論理にて処理できるようする。 That is, in the case of FIG. 7, it is assumed that the scale value is "4" and the content of the accumulator, that is, the accumulated lower residual data is "11011" as shown in FIG. 7a. That is, since the contents of the accumulator are five digits, its most significant bit must be added to the next original data to retrieve the transmitted data. However, if the original data given at this time is, for example, "0000011111111101" as shown in b of the same figure, adding to the accumulator will cause an overflow in the transmitted data, so the addition is not performed and The data “01111111” at the compressed transmission digit position of the given original data shown in is used as the transmission data as it is. At this time, without making any active changes to the logic of the accumulator, the digit loss "1101" of the original data (during compression) is added to the contents of the previous accumulator, resulting in " 101000”. The content of this accumulator is a large value of 6 digits. Furthermore, the following original data is also “0000011111101010” shown in figure e.
Suppose that it is a large value that cannot be added without overflowing. In this way, if original data that cannot be added to the transmission digit without overflowing happens to be given consecutively, the original data is not added to the accumulator and the original data is added as shown in f in the figure. Of course, it is possible to transmit the data "01111110" at the transmission digit position determined by the data scale value, but by changing the accumulator logic, for example, the contents of the accumulator can be changed to "1" and replace it with "1111" to ensure that the next time the process is performed using normal accumulator logic.

このようにしても、８ビツトによる伝送精度を
何等損うことはなく、実質的に８ビツト以上の精
度を得るためのアキユムレータの機能が一瞬停止
するだけであつて、これによつてオーバフローと
いう極めて不都合な事態の発生を回避することが
できる。 Even if this is done, the 8-bit transmission accuracy will not be affected in any way, and the function of the accumulator to obtain accuracy of 8 bits or higher will only momentarily stop, and this will result in an extreme case of overflow. It is possible to avoid the occurrence of inconvenient situations.

なお、上述ではアキユムレータの論理を積極的
に異ならせるにあたり、桁落ち分の全ビツトに
“１”を入れたデータを本来の桁落ち分累積値に
代えてアキユムレータに保持させ、以後の処理に
供するようにしたが、以後の処理に供するための
アキユムレータの内容は、桁落ち分に対応する
（伝送ビツト内に桁上がりしていない）他の予め
設定した特定のビツトパターンとしてもよく、あ
るいはハードウエアの構成が簡略化できるように
その時点でアキユムレータ内で伝送ビツトに桁上
がりしている部分を除去したものとして（例え
ば、第７図ｄにおける上位の“10”を除去し
“1000”をアキユムレータの内容とする）もよい。 In addition, in the above, in order to actively change the logic of the accumulator, the data in which "1" is set in all bits of the digit loss is held in the accumulator instead of the original cumulative value of the digit loss, and is used for subsequent processing. However, the contents of the accumulator for subsequent processing may be a preset specific bit pattern that corresponds to the digit loss (carry is not included in the transmitted bits), or may be a hardware-based bit pattern. In order to simplify the configuration of the data, assume that the part that has been carried over to the transmission bit in the accumulator is removed at that point (for example, the upper "10" in Figure 7d is removed and "1000" is changed to "1000" in the accumulator. ) is also good.

次に、第２の実施例を第８図を参照して説明す
る。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

この第２の実施例は、伝送データへのオーバフ
ローなしにアキユムレータの内容に加算すること
の不可能な原データが与えられた場合には、加算
を取止めるとともに、直ちにアキユムレータ論理
を積極的に異ならせるものである。 This second embodiment, when given original data that cannot be added to the contents of the accumulator without overflowing into the transmitted data, stops the addition and immediately actively changes the accumulator logic. It is something that can be done.

すなわち、スケール値が「４」で、アキユムレ
ータの内容が第８図ａに示すように“11011”で
あるときに、同図ｂに示すように
“0000011111111101”なる原データが与えられた
とする。この場合、加算によりオーバフローが生
ずることとなるので、アキユムレータへの加算を
行なわずに、原データから直接同図ｃに示すよう
に“01111111”なる伝送データを取出し伝送する
とともに、直ちに同図ｄのようにアキユムレータ
の内容を“1111”に変更して以後の処理に供す
る。 That is, suppose that when the scale value is "4" and the content of the accumulator is "11011" as shown in FIG. 8a, the original data "0000011111111101" as shown in FIG. 8b is given. In this case, an overflow will occur due to addition, so without adding to the accumulator, the transmission data "01111111" is directly extracted from the original data as shown in c of the same figure and transmitted. Change the contents of the accumulator to "1111" and use it for subsequent processing.

なお、この場合、アキユムレータ内のデータを
桁落ち分全ビツトを“１”とする代りに、新たに
与えられた原データの桁落ち部を以後の処理のた
めにアキユムレータに残すデータとしてもよい。 In this case, instead of setting all bits of the data in the accumulator to "1" for the digit loss, the digit loss part of the newly given original data may be left in the accumulator for subsequent processing.

上述では、基本的にアキユムレータの内容すな
わち累計桁落ちデータと与えられる原データとを
加算した結果よりスケール値に応じたビツト位置
のデータを抽出して伝送（主）データとするもの
として説明したが、原データの内伝送桁位置に該
当する部分を圧縮データとして一旦取出し、その
桁落ち分をアキユムレータに加算し、その結果ア
キユムレータにキヤリーすなわち桁上げが生じた
場合にのみこれを上記圧縮データに加算して、実
質的に上述と同様の伝送データを得るのを基本的
な処理論理とした場合にも上述とほぼ同様にして
本発明を実施することができる。 In the above, it was basically explained that the data at the bit position according to the scale value is extracted from the result of adding the contents of the accumulator, that is, the cumulative data with missing digits and the given original data, and is used as the transmission (main) data. , Once the part of the original data that corresponds to the transmission digit position is extracted as compressed data, the digit loss is added to the accumulator, and only when a carry occurs in the accumulator as a result, this is added to the compressed data. Even if the basic processing logic is to obtain transmission data substantially similar to that described above, the present invention can be implemented in substantially the same manner as described above.

このような場合の実施例が本発明の第３の実施
例であり、第９図にその処理の詳細を示す。 An embodiment in such a case is a third embodiment of the present invention, and the details of the processing are shown in FIG.

すなわち、エンコードに際し、先ず、与えられ
た原データの桁落ち分データをアキユムレータの
内容に加算し、その結果をアキユムレータに格納
する。このときアキユムレータにキヤリーが生ず
るか否かが判定され、キヤリーが生じない場合に
は、原データの伝送桁位置に該当する（スケール
値に応じた桁位置の）圧縮８ビツトデータをその
まま伝送データとする。キヤリーが生じた場合に
は、このキヤリーを加算することによつて上記圧
縮８ビツトデータにオーバフローが生ずるか否か
が判定され、オーバフローを生じない場合は、上
記圧縮８ビツトデータにキヤリーを加算したデー
タを伝送データとする。上記キヤリー加算により
圧縮８ビツトデータにオーバフローを生ずる場合
の処理が、本発明特有の処理部分であり、この場
合、上記圧縮８ビツトデータをそのまま伝送デー
タとするとともに、アキユムレータの内容の修正
を行なつて以後の処理に供する。上記アキユムレ
ータ内容の修正処理としては、例えば第１および
第２の実施例に示したような種々の方式が適用で
きる。 That is, during encoding, first, the data for the digit loss of the given original data is added to the contents of the accumulator, and the result is stored in the accumulator. At this time, it is determined whether or not a carry occurs in the accumulator. If a carry does not occur, the compressed 8-bit data corresponding to the transmission digit position of the original data (at the digit position according to the scale value) is used as the transmission data as it is. do. If a carry occurs, it is determined whether an overflow occurs in the compressed 8-bit data by adding this carry, and if no overflow occurs, the carry is added to the compressed 8-bit data. Let the data be transmission data. The processing when an overflow occurs in the compressed 8-bit data due to the carry addition is a processing part unique to the present invention. In this case, the compressed 8-bit data is used as the transmission data as is, and the contents of the accumulator are corrected. for further processing. As the process for modifying the contents of the accumulator, various methods such as those shown in the first and second embodiments can be applied.

第１０図および第１１図に本発明を用いて具体
的に装置を構成した場合の実施例である本発明の
第４の実施例を示す。 FIG. 10 and FIG. 11 show a fourth embodiment of the present invention, which is an embodiment in which a device is specifically configured using the present invention.

第１０図は本実施例の送信側の構成を、第１１
図は本実施例の受信側の構成をそれぞれ示すもの
である。 Figure 10 shows the configuration of the transmitting side of this embodiment.
The figures each show the configuration of the receiving side of this embodiment.

第１０図において、第１図と同様の部分には同
符号を付してその詳細な説明を省略する。 In FIG. 10, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

すなわち、１はオーデイオ信号等のアナログ原
信号入力をデイジタルデータに変換するＡ／Ｄ変
換器、２はＡ／Ｄ変換されたPCM符号データを
１サンプル分遅延するサンプル遅延回路、３は
PCM符号データの連続する２サンプル間の差分
をとる差分器であり、差分器３の出力として例え
ば16ビツトのDPCM符号データが得られる。１
４は例えばメモリを用いて構成されるブロツク遅
延回路であり、差分器３から出力されるDPCM
符号データを１データブロツク分遅延させる。１
５はスケール検出回路であり、差分器３から出力
されるDPCM符号データ１ブロツク分の全デー
タから各データブロツク内のサンプルデータの絶
対値の最大値を検出して、その検出値をもとにブ
ロツク毎のスケール値を設定し、該設定スケール
値を例えば桁シフト不要の場合を含めて４ビツト
のデータとして出力する。 That is, 1 is an A/D converter that converts an analog original signal input such as an audio signal into digital data, 2 is a sample delay circuit that delays A/D converted PCM code data by one sample, and 3 is a sample delay circuit that delays A/D converted PCM code data by one sample.
This is a difference device that takes the difference between two consecutive samples of PCM code data, and 16-bit DPCM code data, for example, is obtained as the output of the difference device 3. 1
4 is a block delay circuit constructed using, for example, a memory, and the DPCM output from the differentiator 3
Delay code data by one data block. 1
5 is a scale detection circuit which detects the maximum absolute value of the sample data in each data block from all the data for one block of DPCM code data output from the subtractor 3, and calculates the maximum absolute value of the sample data in each data block based on the detected value. A scale value is set for each block, and the set scale value is output as 4-bit data, including when no digit shift is required.

なお、上述は符号に正負の存在する2′sコンプ
リメントを用いている場合を前提としており、ス
ケール値がサンプルデータの絶対値の最大値で決
せられるものとして説明したが、他の符号を用い
る場合にはその符号に見合つた他の方式によつて
スケール値の検出を行なう必要が生ずる場合もあ
り得る。 Note that the above description assumes that 2's complement, which has positive and negative signs, is used, and the scale value is determined by the maximum absolute value of the sample data, but other signs may be used. When used, it may be necessary to detect the scale value by another method suitable for the code.

１６はアキユムレータを備えた圧縮エンコー
ダ、１７はアキユムレータ補正回路であり、これ
ら両者により先に説明したデータ圧縮部の機能を
実現している。 16 is a compression encoder equipped with an accumulator, and 17 is an accumulator correction circuit, both of which realize the functions of the data compression section described above.

すなわち、圧縮エンコーダ１６はアキユムレー
タを内蔵しており、次のように動作する。スケー
ル検出回路１５で検出設定されたスケール値に基
づき、ブロツク遅延回路１４から与えられるこの
場合16ビツトのDPCM符号データより該スケー
ル値に対応するビツト位置の８ビツト（伝送主デ
ータのビツト長）の圧縮データを取出し、これを
一旦保持するとともにアキユムレータ補正回路１
７に与える。同時に上記圧縮データを取出した際
の桁落ち部をアキユムレータに加算し伝送桁内へ
のキヤリーが生じた場合はそのキヤリー情報をア
キユムレータ補正回路１７に与える。そして、ア
キユムレータ補正回路１７から後述するアキユム
レータ補正パターンの入力がない場合には上記ア
キユムレータのキヤリーを上記圧縮データに加算
し伝送主データとして出力する。アキユムレータ
補正パターンの入力があつた場合には、そのアキ
ユムレータ補正パターンをその時点でアキユムレ
ータに保持されていた内容と置換えてアキユムレ
ータに保持させるとともにそのとき保持されてい
る圧縮データをそのまま伝送主データとして出力
する。 That is, the compression encoder 16 has a built-in accumulator and operates as follows. Based on the scale value detected and set by the scale detection circuit 15, the 8 bits (bit length of the transmission main data) at the bit position corresponding to the scale value are determined from the 16-bit DPCM code data provided from the block delay circuit 14. The compressed data is extracted and temporarily held, and the accumulator correction circuit 1
Give to 7. At the same time, the missing part when the compressed data is taken out is added to the accumulator, and if a carry into the transmission digit occurs, the carry information is given to the accumulator correction circuit 17. If there is no input of an accumulator correction pattern, which will be described later, from the accumulator correction circuit 17, the carry of the accumulator is added to the compressed data and output as transmission main data. When an accumulator correction pattern is input, the accumulator correction pattern is replaced with the contents held in the accumulator at that time and is held in the accumulator, and the compressed data held at that time is output as is as the transmission main data. do.

そしてアキユムレータ補正回路１７は次のよう
に動作する。圧縮エンコーダ１６から与えられる
圧縮データとアキユムレータのキヤリーそしてス
ケール検出回路１５から与えられるスケール値に
基づいて伝送主データにおけるオーバフローを生
ずる条件が成立しているか否かを検出する。該オ
ーバフロー条件が成立していないと判定された場
合はアキユムレータ補正回路１７は何もしない。
そして、該オーバフロー条件が成立すると判定さ
れた場合は、予め設定された桁落ち分のビツト数
のアキユムレータ補正パターンを圧縮エンコーダ
に１６に与える。 The accumulator correction circuit 17 operates as follows. Based on the compressed data given from the compression encoder 16, the carry of the accumulator, and the scale value given from the scale detection circuit 15, it is detected whether or not a condition that causes an overflow in the transmitted main data is satisfied. If it is determined that the overflow condition is not satisfied, the accumulator correction circuit 17 does nothing.
If it is determined that the overflow condition is satisfied, an accumulator correction pattern having a preset number of bits corresponding to the loss of digits is applied to the compression encoder 16.

例えば圧縮エンコーダ１６で抽出された圧縮デ
ータが“01111111”であり、アキユムレータのキ
ヤリーもある場合には上述のオーバフローが発生
することとなるので、上記アキユムレータ補正パ
ターンが圧縮エンコーダ１６に与えられる。圧縮
エンコーダ１６では、そのアキユムレータ補正パ
ターンをその時点でアキユムレータに保持されて
いた内容と置換えてアキユムレータに保持させる
とともにそのとき保持されている圧縮データをそ
のまま伝送主データとして出力する。 For example, if the compressed data extracted by the compression encoder 16 is "01111111" and there is also a carry in the accumulator, the above-mentioned overflow will occur, so the above-mentioned accumulator correction pattern is given to the compression encoder 16. The compression encoder 16 replaces the accumulator correction pattern with the content held in the accumulator at that time and causes the accumulator to hold it, and outputs the compressed data held at that time as it is as transmission main data.

この８ビツトの伝送主データとスケール検出回
路１５から出力されるブロツク毎の４ビツトのス
ケール情報データとが送信回路１８に供給され、
両データがパラレルデータからシリアルデータに
変換されるとともに時分割的に多重化されて直列
的に伝送系に送出される。 This 8-bit transmission main data and 4-bit scale information data for each block output from the scale detection circuit 15 are supplied to the transmission circuit 18.
Both data are converted from parallel data to serial data, time-division multiplexed, and serially sent to the transmission system.

また、１９はコントロールシーケンサ部であ
り、内蔵したクロツクジエネレータのクロツク信
号に基づいて動作し、上記各部すなわちＡ／Ｄ変
換器１、サンプル遅延回路２、差分器３、ブロツ
ク遅延回路１４、スケール検出回路１５、圧縮エ
ンコーダ１６、アキユムレータ補正回路１７およ
び送信回路１８の各部をそれぞれ所定のタイミン
グで所定のごとく動作させるため、各部に制御信
号を与えている。 Reference numeral 19 denotes a control sequencer section, which operates based on the clock signal of the built-in clock generator, and controls each of the above-mentioned sections, namely the A/D converter 1, sample delay circuit 2, subtractor 3, block delay circuit 14, and scale. In order to operate each part of the detection circuit 15, compression encoder 16, accumulator correction circuit 17, and transmission circuit 18 in a predetermined manner at a predetermined timing, control signals are given to each part.

以上が本実施例における送信側の構成であり、
次に本実施例の受信側の構成を説明する。 The above is the configuration of the transmitting side in this embodiment,
Next, the configuration of the receiving side of this embodiment will be explained.

第１１図において、２０は、伝送系から入力さ
れた伝送信号から、この場合、８ビツトの主デー
タと４ビツトのスケール情報データを分離し且つ
両データをそれぞれシリアルデータからパラレル
データに変換するための受信回路である。 In FIG. 11, 20 separates 8-bit main data and 4-bit scale information data from the transmission signal input from the transmission system, and converts both data from serial data to parallel data. This is the receiving circuit.

２１はシフトクロツク発生部であり、受信回路
２０から入力されたスケール情報データに基づい
てシフトすべきビツト数に対応するシフトクロツ
クを出力する。２２は例えばシフトレジスタを用
いたデータ伸長回路であり、受信回路２０から入
力された主データすなわち圧縮DPCM符号デー
タ（８ビツト）をシフトクロツク発生部２１から
与えられるシフトクロツクによつてこの場合上位
へビツトシフトし16ビツトのDPCM受信データ
に伸長する。なお、このデータ伸長に際し2′sコ
ンプリメントの符号で全体の動作が行なわれるよ
うに作られている場合には、シフトの回数に関連
し、主データ（圧縮DPCM符号）のMSBにある
極性符号と同じもの（０または１）がシフトレジ
スタの上位に連続して位置するように処理され
る。すなわち、このデータ伸長回路２２において
８ビツトの主データはそのデータの属するブロツ
クのスケール情報に応じたビツトシフトが施さ
れ、DPCM受信データに変換される。２３はこ
の場合16ビツトの全加算器からなる加算回路であ
り、第１図における加算器４に対応し、データ伸
長回路２２から出力されたDPCM受信データを
加算累計して15ビツトのPCM受信データとして
出力する。２４はデータホールドレジスタであ
り、第１図における遅延回路５にほぼ相当し１サ
ンプル前の加算回路２３の出力PCM受信データ
すなわち１サンプル前までの累計値を保持し、そ
のまま加算回路２３に入力して最新のデータ伸長
回路出力（DPCM受信データ）との加算に供す
る。なお、この加算による積分系は完全積分器の
構成を用いるよりも、不完全積分器の構成を用い
た方が好ましい場合が多い。何故ならば、本発明
のようなアキユムレータ内容の修正を行なうと、
それによつて生ずる僅かな直流誤差が積分加算系
の中にいつまでも残つてしまうからである。この
ような不都合を解消するためには加算回路２３へ
のフイードバツク系（データホールドレジスタ２
４からの）利得を『１』よりもやや小さくして不
完全積分とすればよい。２５は第１図のＤ／Ａ変
換器６にほぼ相当するＤ／Ａ変換器であり、デー
タホールドレジスタ２４に保持された15ビツトの
PCM受信データをアナログ値に戻す。２６は
Ｄ／Ａ変換器２５の出力から不要な高周波成分を
除去するローパスフイルタであり、この出力とし
てオーデイオ信号等のアナログ信号が得られる。 Reference numeral 21 denotes a shift clock generating section, which outputs a shift clock corresponding to the number of bits to be shifted based on the scale information data inputted from the receiving circuit 20. 22 is a data expansion circuit using, for example, a shift register, which bit-shifts the main data inputted from the receiving circuit 20, that is, the compressed DPCM code data (8 bits), to the upper part in this case by the shift clock given from the shift clock generator 21. Expands to 16-bit DPCM received data. In addition, if this data expansion is designed so that the entire operation is performed with a 2's complement code, the polarity code in the MSB of the main data (compressed DPCM code) is The same values (0 or 1) as in the shift register are processed so that they are consecutively located at the upper position of the shift register. That is, in this data expansion circuit 22, the 8-bit main data is subjected to a bit shift according to the scale information of the block to which the data belongs, and is converted into DPCM reception data. In this case, 23 is an adder circuit consisting of a 16-bit full adder, which corresponds to adder 4 in FIG. Output as . Reference numeral 24 denotes a data hold register, which roughly corresponds to the delay circuit 5 in FIG. and the latest data decompression circuit output (DPCM received data). Note that it is often preferable to use an incomplete integrator configuration for this addition-based integration system rather than a perfect integrator configuration. This is because when the contents of the accumulator are modified as in the present invention,
This is because the slight DC error caused by this will remain in the integral/add system forever. In order to eliminate this inconvenience, the feedback system to the adder circuit 23 (data hold register 2
4) may be made slightly smaller than "1" to obtain incomplete integration. 25 is a D/A converter almost equivalent to the D/A converter 6 in FIG.
Returns PCM received data to analog value. 26 is a low pass filter that removes unnecessary high frequency components from the output of the D/A converter 25, and an analog signal such as an audio signal is obtained as the output of this filter.

また、２７はコントロールシーケンサ部であ
り、上記各部、すなわち受信回路２０、シフトク
ロツク発生部２１、データ伸長回路２２、データ
ホールドレジスタ２４等の各部をそれぞれ所定の
タイミングで所定のごとく動作させるため、各部
に制御信号を与えるとともに、上述した受信回路
２０の主データ分離に際してのビツト数の制御を
行なう。 Reference numeral 27 denotes a control sequencer section, which operates each of the above-mentioned sections, such as the receiving circuit 20, shift clock generating section 21, data decompression circuit 22, data hold register 24, etc. in a predetermined manner at a predetermined timing. It provides a control signal and also controls the number of bits when the above-mentioned receiving circuit 20 separates the main data.

次に上述した構成における動作について説明す
る。 Next, the operation in the above-described configuration will be explained.

まず送信側において、アナログ原信号（例えば
オーデイオ信号）はＡ／Ｄ変換器１でPCM符号
データ（15ビツト）に変換され、サンプル遅延回
路２で遅延された１サンプル前のデータとの差分
が差分器３で算出されDPCM符号データ（16ビ
ツト）に変換される。 First, on the transmitting side, an analog original signal (for example, an audio signal) is converted to PCM code data (15 bits) by an A/D converter 1, and the difference between the data and the previous sample, which is delayed by a sample delay circuit 2, is called the difference. It is calculated by the unit 3 and converted into DPCM code data (16 bits).

このデータはスケール検出回路１５に与えら
れ、所定数のサンプルからなる１ブロツク分の
DPCM符号データから最大差分（差分には正負
があるので正確には差分の絶対値すなわち差が最
も大きな値）が求められて該最大差分に応じたス
ケール値（桁シフト情報）データ（４ビツト）が
このスケール検出回路１５から出力される。 This data is given to the scale detection circuit 15, and one block consisting of a predetermined number of samples is
The maximum difference (to be exact, the absolute value of the difference, that is, the largest difference, as differences have positive and negative values) is calculated from the DPCM code data, and the scale value (digit shift information) data (4 bits) corresponding to the maximum difference is calculated. is output from this scale detection circuit 15.

このスケール検出回路１５の設定スケール値出
力はブロツク毎に更新され、１ブロツクの
DPCM符号データに共通のスケール値データと
なる。このスケール情報検出の時間ずれを補正す
るためブロツク遅延回路１４で１ブロツク分遅延
されたDPCM符号データが圧縮エンコーダ１６
およびアキユムレータ補正回路１７で逐次スケー
ル値に応じてデータ圧縮される。 The set scale value output of this scale detection circuit 15 is updated for each block.
This is scale value data common to DPCM code data. In order to correct this time lag in scale information detection, the DPCM code data delayed by one block in the block delay circuit 14 is sent to the compression encoder 16.
The data is compressed in the accumulator correction circuit 17 in accordance with the scale value.

すなわち、圧縮エンコーダ１６では、ブロツク
遅延回路１４で１ブロツク分遅延されたDPCM
符号データの伝送桁相当分、すなわちスケール検
出回路１５で設定されたスケール値に対応する桁
位置の伝送ビツト長部分のデータである圧縮デー
タが抽出されるとともにこのときの下位桁落ち分
がアキユムレータに加算される。上記圧縮データ
とアキユムレータのキヤリー情報はアキユムレー
タ補正回路１７に与えられ、これら圧縮データお
よびキヤリー情報により伝送桁におけるオーバフ
ローが生ずると判定された場合にのみ、予め設定
されたアキユムレータ補正パターンがアキユムレ
ータ補正回路１７から圧縮エンコーダ１６に与え
られる。圧縮エンコーダ１６は、アキユムレータ
補正パターンが与えられると、そのアキユムレー
タ補正パターンをその時点でアキユムレータに保
持されていた内容と置換えてアキユムレータに格
納するとともにそのとき保持されている圧縮デー
タをそのまま伝送主データとして出力する。アキ
ユムレータ補正パターンが与えられない場合、圧
縮エンコーダ１６は、アキユムレータの伝送桁内
へのキヤリーがあるときはそのキヤリーを圧縮デ
ータに加算して伝送主データとし、該キヤリーの
ないときは圧縮データをそのまま伝送主データと
して、それぞれ出力する。 That is, in the compression encoder 16, the DPCM which has been delayed by one block in the block delay circuit 14 is
Compressed data corresponding to the transmission digit of the encoded data, that is, data of the transmission bit length portion of the digit position corresponding to the scale value set by the scale detection circuit 15, is extracted, and at the same time, the missing lower digits are stored in the accumulator. will be added. The compressed data and the carry information of the accumulator are given to the accumulator correction circuit 17, and only when it is determined that the compressed data and the carry information cause an overflow in the transmission digit, a preset accumulator correction pattern is applied to the accumulator correction circuit 17. is applied to the compression encoder 16. When the compression encoder 16 is given an accumulator correction pattern, it replaces the accumulator correction pattern with the content held in the accumulator at that time and stores it in the accumulator, and also directly uses the compressed data held at that time as the transmission main data. Output. When the accumulator correction pattern is not given, the compression encoder 16 adds the carry to the compressed data when there is a carry in the transmission digit of the accumulator as the main transmission data, and when there is no carry, the compression encoder 16 uses the compressed data as it is. Each is output as main transmission data.

この主データとスケール情報データが送信回路
１８を介して伝送系に送出される。なお、送信回
路１８における時分割合成に際しスケール情報デ
ータを介挿するため必要に応じて主データ列を時
間軸圧縮するなどの処理を施してもよいことはい
うまでもない。 This main data and scale information data are sent to the transmission system via the transmission circuit 18. It goes without saying that in order to insert scale information data during time-division synthesis in the transmitting circuit 18, processing such as time-axis compression of the main data string may be performed as necessary.

PCMが基準レベル例えば０レベルからの符号
を含む値を伝送するのに対し、DPCMはサンプ
ル間の差分を伝送するため、オーデイオ信号等の
周波数がサンプリング周期に比して非常に高い場
合には正のピーク値付近と負のピーク値付近の差
分がDPCM符号となる場合があり、このため
DPCM符号データの最大ビツト数はPCM符号デ
ータより１ビツト多く必要となる。したがつて上
述では15ビツトのPCM符号データから16ビツト
のDPCM符号データを得、これを８および９ビ
ツトの主データで伝送するためのスケール値は桁
シフト不要の場合を含めて９種となり、４ビツト
のスケール情報データとしている。 While PCM transmits values that include the sign from a reference level, such as 0 level, DPCM transmits the difference between samples, so if the frequency of an audio signal is very high compared to the sampling period, the The difference between around the peak value and around the negative peak value may be the DPCM code, and for this reason
The maximum number of bits for DPCM code data is 1 bit more than that for PCM code data. Therefore, in the above example, 16-bit DPCM code data is obtained from 15-bit PCM code data, and there are 9 types of scale values for transmitting this as 8- and 9-bit main data, including cases where digit shift is not required. The scale information data is 4 bits.

このようにして伝送系に送出された送信データ
を受信する受信側の動作について説明する。 The operation of the receiving side that receives the transmission data sent to the transmission system in this manner will be explained.

伝送系から与えられる伝送信号はこの場合シリ
アル化され時分割多重化された圧縮DPCM符号
からなる８ビツトの主データとデータブロツク毎
のこの場合４ビツトのスケール情報データで構成
されている。この伝送信号が与えられる受信回路
２０では、受信信号からスケール情報データと主
データとが分離されるとともにこれら両データが
パラレル化され、それぞれ出力される。具体的に
は例えば、受信信号からブロツク毎の（例えば、
必要に応じて適宜付加された同期データ等に基づ
いて）スケール情報がまず分離抽出され、そのス
ケール情報データに続く８ビツトずつのデータが
主データとしてそのブロツクの期間、すなわち次
のスケール情報の分離抽出まで逐次抽出される。
これら受信主データと受信スケール情報データは
受信回路２０からそれぞれデータ伸長回路２２と
シフトクロツク発生部２１に入力される。シフト
クロツク発生部２１からは受信スケール情報デー
タに対応するシフトクロツクが出力され、このシ
フトクロツクがデータ伸長回路２２に与えられ８
ビツトの受信主データに桁シフト（ビツトシフ
ト）が施され、且つ2′sコンプリメント符号の場
合には上位ビツトが極性ビツトで埋められて、16
ビツトのDPCM受信データに変換される。この
とき桁シフトにより生ずる下位の空白ビツトには
例えば０データが付加される。このDPCM受信
データが加算回路２３に与えられ、データホール
ドレジスタ２４に保持されている１サンプル前の
加算回路２３出力データと加算される。すなわ
ち、この加算回路２３の出力データはDPCM受
信データの累計（積分）値、つまり15ビツトの
PCM受信データである。このPCM受信データは
データホールドレジスタ２４を介してＤ／Ａ変換
器２５で逐次Ｄ／Ａ変換され、さらにローパスフ
イルタ２６で不要な高周波成分が除去されて例え
ばオーデイオ信号等のアナログ信号として出力さ
れる。 In this case, the transmission signal given from the transmission system is composed of 8-bit main data consisting of a compressed DPCM code that has been serialized and time-division multiplexed, and 4-bit scale information data for each data block. The receiving circuit 20 to which this transmission signal is applied separates scale information data and main data from the received signal, parallelizes these data, and outputs the parallel data. Specifically, for example, each block (for example,
The scale information is first separated and extracted (based on synchronization data, etc. added appropriately as necessary), and the data of 8 bits following that scale information data is used as main data for the period of that block, that is, the next scale information is separated. Extracted sequentially until extraction.
These reception main data and reception scale information data are input from the reception circuit 20 to the data expansion circuit 22 and shift clock generation section 21, respectively. The shift clock generator 21 outputs a shift clock corresponding to the received scale information data, and this shift clock is applied to the data expansion circuit 22.
A digit shift (bit shift) is applied to the received main data of bits, and in the case of a 2's complement code, the upper bits are filled with polarity bits, resulting in 16 bits.
Converted to bit DPCM reception data. At this time, 0 data, for example, is added to the lower blank bits generated by the digit shift. This DPCM reception data is given to the adder circuit 23, and is added to the output data of the adder circuit 23 of one sample before, which is held in the data hold register 24. In other words, the output data of this adder circuit 23 is the cumulative (integral) value of the DPCM received data, that is, the 15-bit
This is PCM received data. This PCM reception data is sequentially D/A converted by a D/A converter 25 via a data hold register 24, and unnecessary high frequency components are removed by a low pass filter 26, and output as an analog signal such as an audio signal. .

このようにして、送信側で切捨部つまり桁落ち
部を累積して以後の送信データにほぼ反映させた
送信データを送信し、受信側でこれを受信して有
効な復号復調を行なうことができるため、８ビツ
トの主データを伝送するだけで実質的に９ビツト
以上での受信に相当する精度が実現される。 In this way, the transmitting side can accumulate the truncation part, that is, the digit loss part, and transmit the transmission data that is almost reflected in the subsequent transmission data, and the receiving side can receive this data and perform effective decoding and demodulation. Therefore, by simply transmitting 8-bit main data, accuracy equivalent to reception at 9 bits or more can be achieved.

上述のように、データ圧縮に際して、アキユム
レータの内容と圧縮データとの加算などによつ
て、桁落ち分の累積処理を行なうことに起因し、
例えば伝送データが2′コンプリメントの場合は極
性が反転するなどという、極めて好ましくないオ
ーバフローが発生することを、アキユムレータの
論理を一時的に異ならせることによつて、極めて
効果的に且つ完全にしかもハードウエアの複雑化
を要することなく防止することができ、少ないビ
ツト数で伝送可能な高効率PCM伝送を有効に実
現することができる。 As mentioned above, this is due to the fact that when compressing data, the amount of lost digits is accumulated by adding the contents of the accumulator and the compressed data.
For example, if the transmitted data is a 2' complement, extremely undesirable overflow such as polarity inversion can be prevented by temporarily changing the logic of the accumulator. This can be prevented without complicating the hardware, and highly efficient PCM transmission that can be transmitted using a small number of bits can be effectively realized.

なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.

また、上述におけるデイジタル処理機能の一部
または全部をこれと等価な他の構成と置換えた
り、コンピユータを用いて実現するようにしたり
してもよい。 Further, part or all of the digital processing functions described above may be replaced with other equivalent configurations, or may be realized using a computer.

さらに、スケール情報は、主データ取出しのビ
ツト位置の基準を逆に（上位８桁を基準に）設定
し、第５図ａをスケール情報「７」、同図ｂを
「６」、同図ｃを「０」として、２進符号化するな
どしてもよい。 Furthermore, the scale information is set by reversing the standard of the bit position for main data extraction (based on the upper 8 digits), setting scale information ``7'' in Figure 5a, ``6'' in Figure 5B, and ``6'' in Figure 5C. It is also possible to perform binary encoding by setting the value to "0".

なお、本発明をステレオオーデイオ信号の伝送
に用いる場合に左右両チヤンネルの伝送データを
交互に伝送して時分割多重化を図ることなど通常
のデイジタルオーデイオ技術等で行われている
種々の技術を併用しても良いことはもちろんであ
る。 Note that when the present invention is used for transmitting stereo audio signals, various techniques used in ordinary digital audio techniques, such as transmitting data of both left and right channels alternately to achieve time division multiplexing, can be used in conjunction with the present invention. Of course, it is okay to do so.

［発明の効果］ 本発明によれば、PCM符号データを少ないビ
ツト数で精度よく伝送するにあたつて、伝送デー
タのオーバフローエラーの発生を充分におさえ、
伝送精度を一層高めて実用上も測定上も充分な結
果が得られて、しかもハードウエアの複雑化等の
新たな問題を生じることのない信号伝送方式を提
供することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, when transmitting PCM encoded data with a small number of bits with high precision, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of overflow errors in the transmitted data.
It is possible to provide a signal transmission method that further improves transmission accuracy and obtains satisfactory results in both practical and measurement aspects, without causing new problems such as complication of hardware.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は差分PCMの一例を説明するためのシ
ステムブロツク図、第２図はPCMにおけるデー
タ圧縮の一例を示すシステムブロツク図、第３図
および第４図は同例を説明するための図、第５図
および第６図は同例におけるオーバフローエラー
の発生を説明するための図、第７図および第８図
はそれぞれ本発明の第１および第２の実施例の原
理を説明するための図、第９図は本発明の第３の
実施例における処理のフローチヤート、第１０図
および第１１図は本発明の第４の実施例における
それぞれ送信側および受信側の構成を示すブロツ
ク図である。 １……Ａ／Ｄ変換器、２……サンプル遅延回
路、３……差分器、１４……ブロツク遅延回路、
１５……スケール検出回路、１６……圧縮エンコ
ーダ、１７……アキユムレータ補正回路、１８…
…送信回路、２０……受信回路、２１……シフト
クロツク発生部、２２……データ伸長回路、２３
……加算回路、２４……データホールドレジス
タ、２５……Ｄ／Ａ変換器、２６……ローパスフ
イルタ。 FIG. 1 is a system block diagram for explaining an example of differential PCM, FIG. 2 is a system block diagram for explaining an example of data compression in PCM, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the same example. 5 and 6 are diagrams for explaining the occurrence of an overflow error in the same example, and FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the principle of the first and second embodiments of the present invention, respectively. , FIG. 9 is a flowchart of processing in the third embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are block diagrams showing the configurations of the transmitting side and receiving side, respectively, in the fourth embodiment of the present invention. . 1...A/D converter, 2...Sample delay circuit, 3...Differentiator, 14...Block delay circuit,
15... Scale detection circuit, 16... Compression encoder, 17... Accumulator correction circuit, 18...
...Transmission circuit, 20...Reception circuit, 21...Shift clock generation section, 22...Data expansion circuit, 23
... Addition circuit, 24 ... Data hold register, 25 ... D/A converter, 26 ... Low pass filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 予定時間毎のデータ群からなるデータブロツ
ク単位でDPCM符号原データのブロツク内最大
値を検出し、該検出値に基づいてスケール値を定
め、該スケール値に対応するビツト位置から予定
ビツト数のデータを逐次取出し且つその下位残余
データを後続の原データに加算させた場合に上記
予定ビツト数のデータにオーバフローを生じるか
否かを判定し、オーバフローを生じないと判定さ
れた場合は上記下位残余データを後続の原データ
に累積的に加算させ、オーバフローを生じると判
定された場合は上記下位残余データを後続の原デ
ータに累積的に加算させることなく、オーバフロ
ーを生じない所定のデータに置換する処理を行な
つて、上記原データから該原データよりも少ない
ビツト数である主データを得、この主データと上
記スケール値を示すスケール情報とを伝送系で伝
送し、これを受信して受信主データを受信スケー
ル情報に応じてビツトシフトして上記原データと
等しいビツト数の再生データを得ることを特徴と
する信号伝送方式。 ２ 下位残余データを所定のデータに置換する処
理は、下位残余データを予定値に置換えて以後の
処理に供するものであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の信号伝送方式。 ３ 下位残余データを所定のデータに置換する処
理は、従前の下位残余データをクリアし与えられ
た原データの下位残余データ桁分を以後の処理に
供するものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の信号伝送方式。[Claims] 1. Detect the maximum value within the block of DPCM code original data in units of data blocks consisting of data groups for each scheduled time, determine a scale value based on the detected value, and set the bits corresponding to the scale value. It is determined whether or not overflow will occur in the data of the scheduled number of bits when the data of the scheduled number of bits is sequentially extracted from the position and the lower residual data is added to the subsequent original data, and it is determined that no overflow will occur. If it is determined that an overflow will occur, the lower residual data is not cumulatively added to the subsequent original data, and no overflow occurs. Performing a process of replacing with predetermined data to obtain main data having a smaller number of bits than the original data from the original data, and transmitting this main data and scale information indicating the scale value through a transmission system, A signal transmission system characterized by receiving this data and bit-shifting the received main data according to reception scale information to obtain reproduced data having the same number of bits as the original data. 2. The signal transmission method according to claim 1, wherein the process of replacing the lower residual data with predetermined data is to replace the lower residual data with a predetermined value for subsequent processing. 3. A patent claim characterized in that the process of replacing lower residual data with predetermined data clears the previous lower residual data and provides the lower residual data digits of the given original data for subsequent processing. Signal transmission method described in scope 1.