编码装置制造方法及图纸

在用于对数字数据进行编码和扩展的编码装置中，提供一种无过载畸变的编码装置。对各任意的Ｎ个样值求取数据的最大值及最小值，并由用该最大值与最小值的差分值进行除法运算的正交变换运算装置进行编码。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对数字数据进行编码和扩展的高效率编码装置，尤其是不产生过载畸变的编码装置。附图说明图18是表示采用了现有的一种编码方式即自适应差分PCM(以下，简称ADPCMAdaptive Differential Pulse Code Modulation；自适应差分脉冲编码调制)方式的编码装置的结构图。在图18中，1是数据输入端子，2是数据输出端子，3a和3b是加法装置，4是决定ADPCM方式中的编码步长的步长自适应装置，5是根据由步长自适应装置4决定的步长对差分数据进行编码的差分编码装置，6是从由步长自适应装置4决定的步长及由差分编码装置5编码后的数据中将差分数据译码的差分译码装置，7是保持一次采样时间的数据的一次采样延迟装置。以下，说明图18所示现有的编码装置的动作。采用ADPCM方式的编码装置，具有以下2个特征。首先，第1点是对当前的编码数据与前一个数据之间的差分值进行编，其次，第2点是根据对差分值编码的结果进行用于决定下一次编码的步长的步长自适应。作为具体例，对从16位PCM数据得到4位ADPCM数据时的动作的一例进行说明。在步长自适应装置4中，根据差分编码装置5的数据进行以下的用于步长自适应的处理。即，由于将所输入的数据按ADPCM的4位数据编码，所以编码后的数据具有从-8至7的16个可取值。这里，例如，当编码后的数据为-8或7时，使步长乘以系数2．4，而当编码后的数据为-7或6时乘以系数2，当编码后的数据为-6或5时乘以系数1．6，当编码后的数据为-5或4时乘以系数1．2，在其他情况下乘以系数0．9。但是，当通过这种运算得到的步长在预先设定的步长最小值以下时，将该步长设定为步长最小值。或者，当步长超过预先设定的步长最大值时，将该步长设定为步长最大值。接着，在差分编码装置5中，根据由步长自适应装置4决定的步长对加法装置3a的输出进行除法运算。当该除法运算的结果超出了以4位表示的范围时，例如在8以上、-9以下时，分别限制为7和-8。在差分译码装置6中，对差分编码装置5的输出和步长自适应装置4的输出进行乘法运算。在图19中，示出图8所示的采用了ADPCM方式的编码装置的具体运算过程。这里，所输入的数据以图20所示的正弦曲线为例进行说明。在图中的各项目内，「No．」是数据序号，「输入PCM(16进)」是以十六进制数表示从数字数据输入端子1输入的PCM数据的值，「输入PCM(10进)」是将该十六进制数据变换为十进制数后的值，「差分」是加法装置3a的输出，「步长」是由步长自适应装置4决定的步长，「输出ADPCM数据」是由差分编码装置5编码后从ADPCM编码数据输出端子2输出的ADPCM数据，「差分译码」是由差分译码装置6译码后的值，「译码数据」是加法装置3b的输出，「输入与译码数据之差」是所输入的PCM数据与ADPCM编码后数据的译码值(上述的译码数据)之差。以下，根据图19所示的具体例按顺序说明运算过程。这里，当进行ADPCM编码时，在该例中，以0作为一次采样延迟装置7的初始值，以1作为步长的初始值。此外，还设步长最小值为1、步长最大值为4681。在No．1中，由于PCM值为0、一次采样延迟装置7的初始值也为0，所以，加法装置3a的输出为0，差分编码装置5的输出即输出ADPCM数据也为0。而差分译码装置6的输出也为0，进一步，译码数据也为0。在执行No．2的数据之前，步长自适应装置4，执行使初始值1乘以上述其他情况下的系数0．9的运算，由于该运算结果是0．9，在步长最小值以下，所以最后将步长设定为1。在No．2中，输入数据为1606，一次采样延迟装置7的值为0，加法装置3a的输出为1606，差分编码装置5的输出为7，因此，输出ADPCM数据也为7，而差分译码装置6的输出为7，加法装置3b的输出也为7。由此，在步长自适应装置4中将步长设定为2．4。在No．3中，输入数据为3149，一次采样延迟装置7的值为7，加法装置3a的输出为3142，差分编码装置5的输出为7，因此，输出ADPCM数据也为7，而差分译码装置6的输出为16．8，加法装置3b的输出23．8。由此，在步长自适应装置4中将步长设定为5．76。以下，由于反复进行同样的运算，所以将其说明省略。但是，在如上所述的采用了现有的ADPCM方式的编码装置中，存在着众所周指的过载畸变或负载畸变的课题。图21示出在采用了现有的ADPCM方式的编码装置中对图20的正弦曲线进行了如上所述的编码后的译码数据。另外，在图22中示出图20的输入数据与图21的按照ADPCM方式译码后的数据之差。这里，从图22可以看出，不能跟踪初期的数据急剧变化，在从数据No．1到数据No．11这段时间里，呈现出上述被称作过载畸变的很大的畸变。本专利技术，是为解决这种不能充分地跟踪输入数据的急剧变化的现有课题而开发的，其目的是提供一种不产生过载畸变的编码装置。本专利技术，为解决如上所述的课题，在第1专利技术中，备有第一数据存储装置，按任意的N个样值存储由任意的M位构成的数字数据；最大值检测装置，用于从N个样值中的数据检测最大值MAX；最大值存储装置，用于存储由最大值检测装置检出的最大值MAX；最大值读出装置，用于从最大值存储装置读出最大值MAX；最小值检测装置，用于从N个样值中的数据检测最小值MIN；最小值存储装置，用于存储由最小值检测装置检出的最小值MIN；最小值读出装置，用于从最小值存储装置读出最小值MIN；数据读出装置，用于读出存储在数据存储装置内的任意数据值Yn；正交变换运算装置，用最大值MAX与最小值MIN的差分值对任意数据值Yn进行除法运算；及编码单元，以任意的K位对由正交变换运算装置计算出的值Xn进行编码。另外，在第2专利技术中，最大值存储装置，是用于指示数据存储装置中存储着最大值的位置的最大值指示装置。另外，在第3专利技术中，最小值存储装置，是用于指示数据存储装置中存储着最小值的位置的最小值指示装置。另外，在第4专利技术中，作为正交变换运算装置，根据运算式(Yn-MIN)×(N-1)／(MAX-MIN)=Xn，计算Xn。另外，在第5专利技术中，作为正交变换运算装置，根据运算式(Yn-MAX)×(N-1)／(MIN-MAX)=Xn，计算Xn。另外，在第6专利技术中，作为正交变换运算装置，根据运算式(Yn-MIN)×(2K-1)／(MAX-MIN)=Xn，计算Xn。另外，在第7专利技术中，作为正交变换运算装置，根据运算式(Yn-MAX)×(2K-1)／(MIN-MAX)=Xn，计算Xn。另外，第8专利技术，还设有第二数据存储装置，将N个样值的数据作为1个数据块，并按任意的L个数据块分别存储最大值MAX、最小值MIN、及以K位将计算出的值Xn编码后的数据。另外，第9专利技术，还设有第二数据存储装置，将N个样值的数据作为1个数据块，并按任意的L个数据块分别存储最大值MAX、最小值MIN、以K位将计算出的值Xn编码后的数据及K值；及用于控制K值的K值控制装置。另外，第10专利技术，还设有第二数据存储装置，将N个样值的数据作为1个数据块，并按任意的L个数据块分别存储最小值MIN、以K位将计算出的值Xn编码后的数据、及按δ=(MAX-MIN)／(N-1)计算的斜率δ。另外，第11专利技术，还设有第二数据存储装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码装置，其特征在于，备有：第一数据存储装置，按任意的Ｎ个样值存储由任意的Ｍ位构成的数字数据；最大值检测装置，用于从上述Ｎ个样值中的数据检测最大值ＭＡＸ；最大值存储装置，用于存储由该最大值检测装置检出的上述最大值ＭＡＸ；最大值读出装置，用于从该最大值存储装置读出上述最大值ＭＡＸ；最小值检测装置，用于从上述Ｎ个样值中的数据检测最小值ＭＩＮ；最小值存储装置，用于存储由上述最小值检测装置检出的上述最小值ＭＩＮ；最小值读出装置，用于从上述最小值存储装置读出上述最小值ＭＩＮ；数据读出装置，用于读出存储在上述数据存储装置内的任意数据值Ｙｎ；正交变换运算装置，用上述最大值ＭＡＸ与上述最小值ＭＩＮ的差分值对上述任意数据值Ｙｎ进行除法运算；及编码单元，以任意的Ｋ位对由该正交变换运算装置计算出的计算值Ｘｎ进行编码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田博行，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]