JPH02131025A - データ補間装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタルオーディオ等において、誤った
データを補間するデータ補間方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、誤ったデータを補間する方式として、平均値補間
法と前値ホールド法を組み合わせたものが良く知られて
いる。

第３図は従来のデータ補間装置を示す図であり、（至）
はデータ入力端子（ロ）から送られてくるデータをラッ
チするためのラッチ、翰はラッチ（至）から送られてく
るデータをラッチするラッチ、（至）はラッチ（財）の
出力・ラッチ翰の出力及び除算器に）の出力を選択する
セレクタ、（財）はセレクタに）の出力をラッチするラ
ッチ、■はラッチ（至）とラッチ（２）の出力を加算す
る加算器、暖は定数を発生する定数発生器、に）は加算
器−の出力を定数発生器四の出力で除する除算器、に）
はフラグ入力端子Ｉ４ηから送られてくるフラグをラッ
チするラッチ、０１はラッチ−の出力をラッチするラッ
チ、（ロ）はデータ入力端子、（財）はクロック入力端
子、６７）はフラグ入力端子、（６）はデータ出力端子
である。

次に動作について、第３図、第４図を用いて説明する。

第４図において、時刻Ｔｌ　＋　　＋＋１　ｒ　Ｔｌ＋
　２・・・のときのデータをＤｉ、　Ｄｉ＋ｌ　＋　Ｄ
Ｉ＋２・・・とじ、データが正しいときはＱ印、データ
が誤っているときは■印で表す。即ち、第４図ではＤｉ
＋２．　Ｄｉ＋３．　Ｄｉ−ｈが誤ったデータであり、
Ｄｌ＋　ＤＩ＋Ｉ　＋　ＤＩ＋５は正しいデータである
。

誤ったデータは、正しいデータＤｉ＋ｓの２つ前のデー
タＤｉ　＋３まで、データが誤る１つ前の正しいデータ
Ｄｉ＋ｔを保持するＣ前値ホールド）。即ち、Ｄｉ＋１
＝Ｄｉ＋２＝Ｄｉ＋３　　となるように、Ｄｉ＋２　、
　Ｄｉ刊は補間される。そして正しいデータＤｉ＋ｓの
直前のデータＤｉ−ｈは、補間されたＤｉ＋３の値と、
正［）いデータＤｉ＋５の平均値をもってデータは補間
される。

次に第３図を用いて説明する。セレクタ顧にはラッチに
）、ラッチ（至）にラッチされているフラグの内容に従
って次のようなＳの値が与えられる。

（ここで“Ｓの値°゛とは信号を選択するための条件を
動作の説明のために便宜的に与えるものである。） 今、ラッチ（至）、ラッチ翰、ラッチ（財）に各々デー
タＤＩ＋３　、ＤＩ＋２　＋　”＋１　がラッチされて
おり、ラッチ（ト）、ラッチ０Ｉに各々フラグ“１１１
＋、１“１″（フラグ“１”はデータが誤っていること
を示す）がラッチ表　　１ （×印はフラグが０．１のどちらでも良いことを示す） されているとすると、セレクタ（至）にはＳ＝１が与え
られ、新たなりロック入力によって、ラッチ０刀へは、
ラッチ（財）のデータＤｉ＋、がデータＤｉ＋２の補間
値としてラッチされる。（前値ホールド）この時点で、
ラッチ（至）、ラッチ翰、ラッチ（２）には各々、デー
タＤＩ＋４　＋　ＤＩ＋３　＋　Ｄｉ＋２がラッチされ
ており、ラッチ（７）、ラッチに）には各々フラグ“１
”°゛１”がラッチされている。そして次のクロック入
力によって、前述と同様にラッチ０刀へはラッチ（６）
のデータＤｉ＋２がデータＤｉ＋３の補間値としてラッ
チされる。（前値ホールド） さらに、この時点でラッチ（至）、ラッチ（２）、ラッ
チ（財）には各々データＤｌ＋５＋　ＤＩ＋４＋　ＤＩ
＋３がラッチされており、ラッチ（７）、ラッチ■には
各々フラグ“０”“１”がラッチされている。セレクタ
（至）にはｓ−３が与えられ、新たなりロック入力によ
ってラッチＧ１１ｌへは、ラッチ（９）にラッチされて
いたＤｉ＋３と、ラッチ（至）にラッチされていたＤｉ
＋ｓの平均値を、加算器色、定数発生器（ハ）、除算器
に）を用いて計算し、データＤｉ＋ｉの補間値としてラ
ッチする。

以上のようにして、従来のデータ補間方法ではデータ補
間が行われていた。

いま、１０データ毎に３データ連続して誤っている、サ
ンプリング周波数４８ＫＨｚ、　量子化ビット数１６の
正弦波を考え、誤りデータを補間したときの補間誤差の
最大値を調べてみると第５図、ｘ印のようになる。補間
誤差の検知限は、補間誤差１０２．ｌｔ（＝３１６　’
）ステップ付近にあると考えられる（　「ＰＣＭ磁気録
音機における誤り補間法」ソニー技術研究所日本音響学
会講演論文集、昭和５３年５月）ので、従来の補間方法
では、すべての周波数で補間誤差の最大値は、検知限を
越えていることがわかる。

同様に、誤りデータが１個だけの場合の補間誤差の最大
値を第６図、ｘ印で表す。同様に検知限は１ＫＨｚ付近
にあることがわかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のデータ補間の方法では連続してデータが誤った場
合、前値ホールドが行われるため、補間誤差が大きくな
り、高周波成分が発生するため、異音が発生するという
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、補間誤差が極めて小さく、高周波成分が発生
しないデータ補間方式を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るデータ補間方式は、誤りデータのパター
ンに応じて、用いる多項式及び係数を選択し、この多項
式及び係数を用いてデータを補間オるようにしたもので
ある。

〔作用〕

この発明におけるデータ補間方式は、誤りデータのパタ
ーンに応じて、用いる多項式及び係数を選択することに
より、誤差の少ない補間がなされる。

〔発明の実施例〕

誤りデータを、誤差を少なく補間する方法として、高次
多項式を用いる方法があり、これを第７図について説明
する。いま例えばデータＤｎが誤っているとし、これを
５次多項式で補間するとすれば、Ｄｎ（７）前後６つの
データ、即ち、Ｄｎ−３〜Ｄｎ−１。

及びＤｎ＋１〜ＤＩｌ＋３　　を通る５次方程式を求め
る。時間軸間隔はサンプリング周波数で一定であるため
、Ｄｎの値は次の式で求められる。

Ｄｎ　＝　ｋ　ｌ（Ｄｎ−、＋Ｄ　ｎ＋３　）＋　ｋ２
　（Ｄｎ−２＋Ｉ）ｎ＋２）＋　ｋ３　（Ｄｎ−１＋Ｄ
ｎ　＋ｔ　）この発明は、誤りデータのパターンに応じ
て多項式及び係数を選択し、補間を行うものである。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１〕はデータ入力端子、（２）〜ｆ６１
．　＋８１〜（２）、翰〜（７）はラッチ、（８）はデ
ータと補間されたデータを切り換えるためのセレクタ、
（至）はデータ出力端子、Ｃ４は各ラッチにデータをラ
ッチさせるためのクロックを入力するクロック入力端子
、（至）〜α呻及び３Ｄ−（至）は乗算器、（イ）は加
算器、（イ）は誤りフラグを入力し、そのパターンに応
じて各乗算器に係数を出力する誤りパターン検出器、（
至）は誤りフラグを入力するフラグ入力端子である。

また、ラッチ翰〜（至）には、それぞれ、ラッチ＋２１
〜（７）及びラッチ（９）〜（２）にラッチされている
データの誤りフラグがラッチされている。

次に動作について説明する。データ入力端子（１）に入
力されたデータは、クロック入力端子α４より入力され
たクロックにより、ラッチ（２）、ラッチ（３）・・・
ラッチ＠と次々にシフトされ、データ出力端子（至）か
ら出力される。また、フラグ入力端子（至）から入力さ
れたフラグも、データと同様に、クロック入力端子α冶
より入力されたクロックにより、ラッチい、ラッチ（ハ
）・・・ラッチ（至）と次々にシフトされる。

一方、誤りパターン検出器（４）には、ラッチ勿〜ｃｌ
Ｄ及びラッチ鏝〜（至）のフラグが入力さね、各フラグ
のパターンに応じて乗算器（ト）〜（ホ）及びｒ２Ｄ　
−Ｃ２４に係数を出力し、各々前記ラッチ（２）〜（７
）及び（９）〜（イ）の出力と乗算され、加算器勾に出
力される。加算器−では、前記乗算器αＱ〜０り及び２
】）〜（至）の出力をすべて加算し、その結果をセレク
タ（８）の一方の入力に送る。セレクタ（８）では、ラ
ッチ（至）の出力、即ち、ラッチ（７）の出力データの
フラグが“′１”（データ誤りを示す）の時には、前記
加算器−からのデータを選択しラッチ（９）に出力する
。逆に、ラッチＱの出力が“０”即ち、ラッチ（７）の
出力データが正しい時には、セレクタ（８）ではラッチ
（７）の出力を選択しラッチ（９）に出力する。

次に、前記誤りパターン検出器＠の動作を説明する。第
２図に誤りパターンの一例を示す。図において、○印は
フラグが立っていない状態、・印はフラグが立っている
状態、即ちその位置のデータが誤っている状態を示す。

そしてＸ印はその位置のフラグを見ないことを示し、◎
印はその位置のフラグは見ないが、その位置のデータは
既に補間さねているか、あるいはもともと誤っていない
データであるので、このデータを補間に用いることを示
す。

誤りパターンの検出は図に示したＰＡＴＩ、２゜・・・
の順で行い、パターンが一致すれば、表２に示したよう
な係数を乗算器（イ）〜αｑ及び３１１−（至）に出力
する。（分母はすべて２０４８） 第２図及び表２において、ＰＡＴｌでは７次多項式、Ｆ
ＡＴ２では５次多項式、ＦＡＴ　３〜８では４次多項式
、ＦＡＴ９〜１７では３次多項式、ＦＡＴ１８〜２２で
は２次多項式を、それぞれ用いている。また、ＦＡＴ２
３は前値ホールドである。

即ち、誤りデータの前後４個才つ計８個のデータがすべ
て正しい場合には７次多項式、前後３個才つ計６個のデ
ータのうち、誤ったデータがない場合には５次多項式、
誤ったデータが１個の場合には４次多項式、２個の場合
には３次多項式、後ろ５個のデータのうち、正しいデー
タが１個でもある場合には２次多項式、ない場合には前
値ホールド、をそれぞれ用いて補間を行う。

第５図、第６図は、それぞれ３個のデータが連続あるい
は１個のデータが誤っている場合の、サンプリング周波
数４８ＫＨｚ　、　量子化ビット数１６の正表 × １／２０４８ 弦波に対応させたときの補間誤差の最大値を、従来の補
間方式と、本発明による補間方式を用いた場合について
比較した結果を示す。

横軸は正弦波の周波数、縦軸は正しいデータと補間され
たデータとの差の最大ステップ数を表しており、○印は
本発明による補間方式、Ｘ印は従来の補間方式の場合を
示す。両図より検知限局波数がかなり改善さねることが
わかる。

なお、上記実施例では、７次・５次・４次・３次・２次
多項式を用いて補間する場合を示したが、他の多項式を
用いて補間を行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、誤りパターンに応じ
て、用いる多項式及び係数を選択して補間を行うように
したので、誤差が少なく、高周波成分の発生がない補間
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるデータ補間装置を示
す回路図、第２図はこの発明の一実施例におけるデータ
誤りパターンを示す図、第３図は従来のデータ補間装置
を示す回路図、＠４図は従来のデータ補間方法を示す図
、第５図は、データが３つ連続して誤った場合に、従来
の補間方式及び本発明の補間方式でデータ補間を行った
補間誤差を表す図、第６図は第５図同様、データが１つ
誤った場合に、各補間方式の補間誤差を表す図、第７図
は多項式補間の方法を示す図である。 （１）はデータ入力端子、（２）〜（６１，＋８１〜（
財）、＠〜（至）はラッチ、（８）はセレクタ、＠はク
ロック入力端子、α９〜α燵及びｅＩＩ−（至）は乗算
器、翰は加算器、（至）は誤りパターン検出器、（ホ）
はフラグ入力端子である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誤つたデータを前後の正しいデータより補間する
   場合において、１個又は複数個の誤りデータの位置パタ
   ーンに応じて、用いる多項式及び係数を選択し、この多
   項式及び係数を用いて前記誤りデータの補間を行うよう
   にしたデータ補間装置。
2. （２）前記１個又は複数個の誤りデータの内、まだ補間
   が行われていず、かつ、時間的に最も前にあるデータを
   前記位置パターンの中心及び前記補間の対象とする請求
   項第１項記載のデータ補間装置。