JPH0991887A

JPH0991887A - ディジタル信号処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH0991887A
Application number: JP7243295A
Authority: JP
Inventors: Hajime Ichimura; 元市村; Masayoshi Noguchi; 雅義野口; Tadashi Fukami; 正深見
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-04-04
Also published as: CN1165908C; CN1130050C; CN1160954A; US5920577A; CN1380655A

Abstract

(57)【要約】【課題】 ΣΔ変調された１ビットディジタルデータを
伝送又は記録再生する際に発生したエラーデータを補間
するのは極めて困難であった。【解決手段】インターリーブ器１７は、入力された連
続１ビットオーディオデータをある特定範囲以上に分散
する。エラー検出器２２は、伝送路１９により伝送され
た上記分散出力データに例えば４ビット幅のエラー検出
処理を施す。デインターリーブ器２３は、上記分散出力
データにデインターリーブ処理を施し、上記分散出力デ
ータをインターリーブ以前の連続する１ビットオーディ
オデータに直し、同時にエラー検出器２２で検出された
エラー検出情報も対応するビット箇所に割り付け直す。
補間処理器２４は、エラー検出器２２で得られたエラー
検出情報を用いてデインターリーブ器２３の出力データ
中のエラーデータを特定し、該特定エラーデータを補間
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１ビットでディジタ
ル化されたディジタルデータを伝送する際に発生するエ
ラーデータを補間するディジタル信号処理方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、音声信号をディジタル化して記
録、再生及び伝送する方法は、従来からコンパクトディ
スク（ＣＤ）、ディジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）
等を媒体とした記録再生装置や、衛星放送等のディジタ
ル音声放送で実施されている。このようなディジタルオ
ーディオ伝送装置において、従来はそのディジタル化に
際し、サンプリング周波数として４８ｋＨｚ、４４．１
ｋＨｚ等、また量子化ビット数として１６ビット等のフ
ォーマットが規定されていた。

【０００３】しかし、このような従来のディジタルオー
ディオ伝送装置では、一般的にディジタルオーディオデ
ータの量子化ビット数が、復調されたオーディオ信号の
ダイナミックレンジを規定してしまう。このため例えば
より高品質のオーディオ信号を伝送するためには、量子
化ビット数を現行の１６ビットから２０又は２４ビット
等に拡大することが必要である。しかし、一度フォーマ
ットを規定してしまうと、量子化ビット数の拡大を容易
に行うことが出来ないため、これらの装置からより高品
質のオーディオ信号を取り出すことができなかった。

【０００４】ところで、音声信号をディジタル化する方
法としては、シグマデルタ（ΣΔ）変調と呼ばれる方法
が提案されている（日本音響学会誌４６巻３号（１９９
０）第２５１〜２５７頁「ＡＤ／ＤＡ変換器とディジタ
ルフィルター（山崎芳男）」等参照）。

【０００５】図８は、例えば１ビットのΣΔ変調を行う
回路の構成を示す。この図８において、入力端子９１か
らの入力オーディオ信号が加算器９２を通じて積分器９
３に供給される。この積分器９３からの信号が比較器９
４に供給され、例えば入力オーディオ信号の中点電位と
比較されて１サンプル期間ごとに例えば１ビット量子化
される。なおサンプル期間の周波数（サンプリング周波
数）は、従来の４８ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚに対して、
その６４倍あるいは１２８倍の周波数が用いられる。ま
た量子化は２ビットあるいは４ビットでもよい。

【０００６】この量子化データが１サンプル遅延器９５
に供給されて１サンプル期間分遅延される。この遅延デ
ータが例えば１ビットのＤ／Ａ変換器９６でアナログ信
号に変換されて加算器９２に供給されて、入力端子９１
からの入力オーディオ信号に加算される。そして比較器
９４から出力される量子化データが出力端子９７に取り
出される。したがって、このΣΔ変調回路が行うΣΔ変
調によれば、上記文献にも記されているように、サンプ
ル期間の周波数（サンプリング周波数）を充分高くする
ことによって、例えば１ビットの少ないビット数でも広
いダイナミックレンジのオーディオ信号を得ることがで
きる。また、広い伝送可能周波数帯域を持つことができ
る。

【０００７】また、ΣΔ変調回路は、回路構成が集積化
に適しており、また比較的簡単にＡ／Ｄ変換の精度を得
ることができることから従来からＡ／Ｄ変換器の内部な
どではよく用いられている。ΣΔ変調された信号は、簡
単なアナログローパスフィルタを通すことによって、ア
ナログオーディオ信号に戻すことができる。したがっ
て、ΣΔ変調回路は、これらの特徴を生かすことによっ
て、高品質のデータを扱うレコーダやデータ伝送に応用
することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なディジタルオーディオデータにおいては、仮に伝送系
で異常が発生して不良データが発生すると、データは
“１”又は“０”に固定されてしまう。ここで特に処理
を行っていないディジタルオーディオデータでは、連続
した“１”と“０”はそれぞれ復調信号の正の最大値と
負の最大値に相当する。このため仮に伝送系で信号の一
部が不良となったような場合には、その不良部分で最大
レベルのノイズが発生することになり、モニター用のア
ンプやスピーカを破壊する等の危険があった。

【０００９】これに対して、従来、量子化ビット数とし
て例えば１６ビット等のフォーマットが規定されている
ディジタルデータを用いるＣＤやＤＡＴ等においては、
連続した“１”や“０”が復調信号の中間値になるよう
に信号フォーマットが定められており、上述のようなデ
ータの不良が発生しても最大レベルのノイズが発生する
ことがないようにされている。また、データ中にエラー
訂正コードを設けて例えばデータに不良が生じても所定
の範囲までは修復が行われる。さらにエラー訂正コード
の能力を超えた不良等に対しては、前後のデータ等を用
いて補間処理を行ったり、直前のデータをホールドする
などによって、聴感上問題が生じないようにされてい
た。

【００１０】このような補間処理としては、例えば図９
に示すような直線補間を用いた処理が行われる。図９に
おいて、例えば不良データの数をＮ、そのデータの直前
のデータをＤ_A、直後のデータをＤ_Bとして、補間データ
Ｄ_n（ｎ＝１〜Ｎの整数）は次の式のように求められ
る。

【００１１】Ｄ_n＝Ｄ_A＋ｎ×（Ｄ_B−Ｄ_A）／Ｎ・・・（１）ところが、上述のΣΔ変調においては、各データの語調
が短く、例えば１ビットであるために上述のような前後
のデータを用いての補間の処理を行うことができない。
そこで、例えば図１０に示すように、不良データ部分と
同じ長さの直前のデータのブロックを不良データ部分に
置き換える方法（前置ホールド）が考えられるが、この
方法では時として極めて大きなノイズが発生することが
あり、実用的であるとはいえない。

【００１２】また、例えば上述のΣΔ変調によって得ら
れたデータをデシメーション（間引き）フィルタを用い
て、従来のＣＤやＤＡＴ等の信号フォーマットに変換す
ることが考えられる。これによれば従来と同じ方法で補
間処理を行ったり、直前のデータをホールドするなどに
よって、聴感上問題が生じないようにすることができ
る。しかしながら、このような方法では、処理される信
号の特性は従来のＣＤやＤＡＴ等と同じになってしま
い、本来のΣΔ信号の持つ、広い帯域、高ダイナミック
レンジ等の特徴を生かせなくなる。

【００１３】したがって、従来は仮に伝送系で異常が発
生して不良データが発生した場合に、ΣΔ変調ではこれ
を補間等で修復する手段が得られておらず、このため一
般の伝送系においてΣΔ変調を利用することは極めて困
難なものであった。

【００１４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、１ビットでディジタル化されたディジタルデー
タを伝送又は記録再生する際に発生したエラーデータを
簡単な演算により補間できるディジタル信号処理方法及
び装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号処理方法は、上記課題を解決するために、１ビット
でディジタル化されたディジタルデータにインターリー
ブ処理を施して伝送又は記録再生する際に、該ディジタ
ルデータにエラーが発生した場合には、エラー検出情報
を用いてデインターリーブ出力データ中のエラーデータ
を特定し、該特定エラーデータを補間する。

【００１６】ここで、上記特定エラーデータを補間する
補間処理は、上記特定エラーデータを含んだ所定数デー
タ単位のブロックに対して一定の係数を乗算し、該ブロ
ックの前のデータに対しては増加する係数を、後ろのデ
ータに対しては減少する変化係数を乗算する。

【００１７】また、本発明に係るディジタル信号処理装
置は、上記課題を解決するために、１ビットでディジタ
ル化されたディジタルデータにインターリーブ処理手段
がインターリーブ処理を施した後、伝送又は記録再生さ
れたディジタルデータにエラー検出手段がエラーを検出
した場合には、補間処理手段にエラー検出情報を用いて
デインターリーブ処理手段が施したデインターリーブ処
理による出力データ中のエラーデータを特定させ、該特
定エラーデータを補間させる。

【００１８】ここで、上記補間処理手段は、上記特定エ
ラーデータを含んだ所定数データ単位のブロックに対し
て一定の係数を乗算すると共に該ブロックの前後のデー
タに対して変化する係数を乗算し、上記乗算出力から上
記ブロックを構成する“１”と“０”の個数を推定し、
上記推定された結果と上記エラー検出手段で検出された
エラー検出情報とを基に上記ブロック内の補間データの
配列パターンを決定して上記特定エラーデータの補間デ
ータを生成する。

【００１９】特に本発明では、失われた各前後データ及
び、失われたデータを含む前後データに、失われたデー
タ幅の係数の値が一定値の移動平均フィルタを用いるこ
とにより、失われたデータのパターン（順序）によら
ず、“１”と“０”の数だけをパラメータとしてその数
を推定できる。さらに、送信時にインターリーヴをか
け、受信時にデインターリーヴさせ、失われたデータを
１ビットごと上述の“１”と“０”の数だけを推定でき
る範囲以上に分散させることにより、失われた１ビット
信号が“１”か“０”かの推定を行い、信号の補間を簡
単な演算により行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディジタル信
号処理方法及び装置の実施の形態について説明する。

【００２１】この実施の形態は、図１に示すように、送
信部１０で入力オーディオ信号をΣΔ変調して１ビット
ディジタルデータとしてから伝送路１９を使って受信部
２０に伝送し、この受信部２０から１ビット出力信号を
導出するディジタル信号送受信装置である。

【００２２】先ず、送信部１０について説明する。送信
部１０では、入力オーディオ信号にΣΔ変調を施して１
ビット信号にしてから該１ビット信号にインターリーブ
処理を施している。

【００２３】ΣΔ変調は以下のように行われる。入力端
子１１からの入力オーディオ信号が加算器１２を通じて
積分器１３に供給される。積分器１３からの信号は、比
較器１４に供給され、例えば入力オーディオ信号の中点
電位（“０”Ｖ）と比較されて１サンプル期間毎に１ビ
ット量子化される。ここで、サンプル期間の周波数（サ
ンプリング周波数）は、従来の４８ｋＨｚ、４４．１ｋ
Ｈｚに対して、その６４倍或は１２８倍の周波数が用い
られる。この量子化データが１サンプル遅延器１５に供
給されて１サンプル期間分遅延される。この遅延データ
が１ビットディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１６
を通じて加算器１２に供給されて、入力端子１１からの
入力オーディオ信号に加算される。これによって比較器
１４からは、上記入力オーディオ信号がΣΔ変調された
１ビットオーディオデータが連続的に出力される。

【００２４】そして、比較器１４から出力される連続１
ビットオーディオデータがインターリーブ器１７に供給
されて、インターリーブ処理が施される。インターリー
ブ器１７は、入力された連続１ビットオーディオデータ
をある特定範囲以上に分散する。インターリーブ器１７
の出力データ、すなわち分散された上記１ビットオーデ
ィオデータを含む分散出力データは、伝送路１９により
受信部２０に伝送される。ここで、伝送路１９では、例
えば４ビット幅の連続エラーが生じたとする。

【００２５】次に、受信部２０について説明する。受信
部２０では、伝送路１９により伝送された上記分散出力
データからエラー検出情報を得、該エラー検出情報に応
じてデインターリーブ処理出力データ中のエラーデータ
を特定し、該特定エラーデータを補間している。

【００２６】入力端子２１を介した伝送路１９からの上
記分散出力データはエラー検出器２２に供給される。エ
ラー検出器２２は、上記分散出力データに例えば４ビッ
ト幅のエラー検出処理を施す。エラー検出器２２でエラ
ー検出された上記分散出力データは、デインターリーブ
器２３に供給される。

【００２７】このデインターリーブ器２３は、上記分散
出力データにデインターリーブ処理を施し、上記分散出
力データをインターリーブ以前の連続する１ビットオー
ディオデータに直し、同時にエラー検出器２２で検出さ
れたエラー検出情報も対応するビット箇所に割り付け直
す。このデインターリーブ器２３からの出力データは、
補間処理器２４に供給される。

【００２８】補間処理器２４は、エラー検出器２２で得
られたエラー検出情報を用いてデインターリーブ器２３
の出力データ中のエラーデータを特定し、該特定エラー
データを補間する。補間された１ビット信号は出力端子
２６から導出される。

【００２９】ここで、エラー検出器２２が検出したエラ
ー検出情報は、制御器２５に供給される。制御器２５
は、上記エラー検出情報に応じてエラー検出器２２を介
した上記出力データのどこにエラーデータが有るかを示
すエラーフラグを生成し、デインターリーブ器２３及び
補間処理器２４に供給する。デインターリーブ器２３及
び補間処理器２４は、制御器２５から供給されたエラー
フラグにより、動作が制御される。なお、制御器２５に
デインターリーブ処理を行わせる場合には、図中破線で
示すように補間処理器２４に直接エラーフラグを供給し
てもよい。

【００３０】なお、インターリーブ器１７は、上述した
ように、入力された連続する１ビットオーディオデータ
をある特定範囲以上に分散する。ここでいうある特定範
囲以上の分散とは、後述する補間処理器２４が“１”と
“０”の数だけをパラメータとしてその数を推定できる
範囲以上の分散のことである。

【００３１】例えば、図２の（Ａ）に示すような連続す
る１ビットオーディオデータがインターリーブ器１７に
供給されると、このインターリーブ器１７は連続する１
ビットオーディオデータを４ビット幅に区切り、その中
のそれぞれの１ビットオーディオデータを図２の（Ｂ）
に示すように１９ビット離れた距離に分散するようにイ
ンターリーブする。

【００３２】このインターリーブされた信号を伝送路１
９で受信部２０に伝送する際に、図２の（Ｃ）に示すよ
うに例えば４ビット幅の連続するエラーが発生したとす
る。この４ビット幅の連続するエラーは、エラー検出器
２２で検出される。デインターリーブ器２３は、４ビッ
ト幅の連続するエラーを含んだインターリーブされた１
ビットオーディオデータを図２の（Ｄ）に示すようにデ
インターリーブする。このデインターリーブの結果、送
信時には４ビット幅の連続するエラーであったものが、
１９ビット以上離れた距離に分散する４箇所の１ビット
エラーとなる。ここで、それぞれのエラー箇所に関して
後述する個数推定演算を行うことによりエラー箇所を含
む４ビット幅の個数推定が可能であり、その４ビット幅
の内エラーは１ビットだけであるので、１ビットエラー
が“１”か“０”かの推定が可能であり、パターンの生
成も含めた補間が実現できる。

【００３３】次に、上記個数推定演算及び補間処理を行
う補間処理器２４について説明する。この補間処理器２
４は、デインターリーブ器２３でデインターリーブされ
ることにより分散された１ビットのエラーデータを含む
４個の１ビットディジタルデータからなる不良データブ
ロック、及び該不良データブロックの前後のデータに、
不良データブロック幅に渡って一定の値の係数、及び上
記前後のデータに対してそれぞれ変化する係数を乗算し
て不良データブロックの“１”と“０”の個数を推定
し、４個の１ビットディジタルデータの持つトータルの
エネルギー量を維持した状態で“０”と“１”の配列パ
ターンを決定する補間処理を行っている。

【００３４】なお、この補間処理器２４では、不良デー
タブロックが無かった場合には、上記補間データの代わ
りに非補間データを出力する。すなわち、この非補間デ
ータは、不良データブロックではない４個の１ビットデ
ィジタルデータである。

【００３５】この補間処理器２４は、図３に示すよう
に、デインターリーブ器１７から入力端子３０を介して
供給される４個単位の１ビットディジタルデータを遅延
させる遅延部３１と、遅延部３１で遅延された４個単位
の１ビットディジタルデータに補間処理を施す補間処理
部３２と、遅延部３１からの上記非補間データ又は補間
処理部３２からの上記補間データを選択的に切り換えて
出力するセレクタ３３とを備えて成る。

【００３６】ここで、補間処理器３２は、上記不良デー
タブロックに対して一定の係数を乗算すると共に、上記
不良データブロックの前後のデータに対して変化する係
数を乗算する乗算手段である移動平均処理器３６と、移
動平均処理器３６の出力から上記不良データブロックを
構成する“１”と“０”の個数を推定する個数推定演算
器３７と、個数推定演算器３７で推定された結果と上記
制御器２５からデインターリーブ器２３を介して供給さ
れたエラーフラグとを基に、上記不良データブロックの
補間データの配列パターンを決定し、該補間データを生
成する補間データ生成器３８とを備えてなる。

【００３７】セレクタ３３は、遅延回路３１からの上記
非補間データが供給される一方の被選択端子ａと、補間
処理部３２からの上記補間データが供給される他方の被
選択端子ｂと、制御信号端子３４を介して供給される補
間オン／オフ制御信号に応じて一方の被選択端子ａ又は
他方の被選択端子ｂに接続が切り換えられる可動片ｃと
からなる。

【００３８】補間処理部３２の動作原理を図４〜図６を
参照しながら説明する。伝送路１９で伝送された上記分
散出力データには、図２の（Ｃ）に示した例えば４ビッ
トの連続エラーが生じたが、デインターリーブ器２３に
より図２の（Ｄ）に示すように１９ビット離れた距離に
分散する４箇所の１ビットエラーになった。このうち、
１ビットエラーデータＤ₂₂について着目する。

【００３９】補間処理部３２は、上記１ビットエラーデ
ータＤ₂₂を含めた４ビットデータからなる不良データブ
ロックＢ_bに対して補間処理を行う。

【００４０】先ず、移動平均処理回路３６は、図４の
（Ａ）に示す不良データブロックＢ_bの前の正しい１１
個の各１ビットディジタルオーディオデータＤ₁₁〜Ｄ₂₁
に、４タップと、８タップの２段移動平均フィルタ処理
を施して、図４の（Ｄ）に示すＰ_A点の移動平均値Ｍ_Aを
導出する。ここで、４タップの移動平均処理というの
は、図４の（Ａ）に示す１ビットディジタルオーディオ
データＤ₁₁〜Ｄ₂₁に対し、Ｄ₁₁〜Ｄ₁₄、Ｄ₁₂〜Ｄ₁₅、Ｄ
₁₃〜Ｄ₁₆、Ｄ₁₄〜Ｄ₁₇、Ｄ₁₅〜Ｄ₁₈、Ｄ₁₆〜Ｄ₁₉、Ｄ₁₇
〜Ｄ₂₀、Ｄ₁₈〜Ｄ₂₁というように４タップの移動平均処
理を施して、図４の（Ｂ）に示すような８個の４タップ
移動平均処理出力を得る処理である。移動平均処理回路
３６は、さらにこれら４タップ移動平均処理出力８個に
８タップの移動平均処理を施して、図４の（Ｃ）に示す
ような８タップ移動平均処理出力を得、図４の（Ｄ）に
示すＰ_A点の移動平均値Ｍ_Aを導出している。

【００４１】また、移動平均処理回路３６は、不良デー
タブロックＢ_bの後ろの正しい１１個の各１ビットディ
ジタルオーディオ信号Ｄ₂₇〜Ｄ₃₇にも上記２段階の移動
平均処理を施して、Ｐ_B点の移動平均値Ｍ_Bを導出する。

【００４２】次に、これら２点の移動平均値Ｍ_A及びＭ_B
を用いてエラーデータの中心点Ｍ_C’を、Ｍ_C’＝（Ｍ_A＋Ｍ_B）／２のように直線補間で算出する。

【００４３】ここで、不良データブロックＢ_bを含む１
１個の１ビットディジタルデータＤ₁ ₉〜Ｄ₂₉からも移動
平均値Ｍ_Cを導出する。この移動平均値Ｍ_Cは、図６に示
すＦＩＲフィルタを使うと、Ｍ_C＝Ｄ₁₉×ｋ₀＋Ｄ₂₀×ｋ₁＋Ｄ₂₁×ｋ₂＋Ｄ₂₂×ｋ₃＋Ｄ₂₃×ｋ₄＋Ｄ₂₄×ｋ₅ ＋Ｄ₂₅×ｋ₆＋Ｄ₂₆×ｋ₇＋Ｄ₂₇×ｋ₈＋Ｄ₂₈×ｋ₉＋Ｄ₂₉×ｋ₁₀ となる。

【００４４】なお、移動平均処理回路３６による上記２
段階の移動平均処理では、１ビットディジタルデータＤ
₁₉〜Ｄ₂₉に対し、Ｄ₁₉〜Ｄ₂₂、Ｄ₂₀〜Ｄ₂₃、Ｄ₂₁〜
Ｄ₂₄、Ｄ₂₂〜Ｄ₂₅、Ｄ₂₃〜Ｄ₂₆、Ｄ₂₄〜Ｄ₂₇、Ｄ₂₅〜Ｄ
₂₈、Ｄ₂₆〜Ｄ₂₉というように４タップの移動平均処理を
施して、図４の（Ｂ）に示すような８個の４タップ移動
平均処理出力を得_、さらにこれら４タップ移動平均処理
出力８個に８タップの移動平均処理を施している。この
ため、移動平均値Ｍ_Cは、Ｍ_C＝Ｄ₁₉＋Ｄ₂₀＋Ｄ₂₁＋Ｄ₂₂＋Ｄ₂₀＋Ｄ₂₁＋Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₁＋Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃ ＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅＋Ｄ₂₆＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅＋Ｄ₂₆ ＋Ｄ₂₇＋Ｄ₂₅＋Ｄ₂₆＋Ｄ₂₇＋Ｄ₂₈＋Ｄ₂₆＋Ｄ₂₇＋Ｄ₂₈＋Ｄ₂₆ ＝Ｄ₁₉×１＋Ｄ₂₀×２＋Ｄ₂₁×３＋（Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅）×４＋Ｄ₂₆ ×４＋Ｄ₂₇×３＋Ｄ₂₈×２＋Ｄ₂₉×１となる。

【００４５】ここで、未知数は図５の（Ａ）に示す不良
データブロックＢ_bのエラーデータＤ₂₂、Ｄ₂₃、Ｄ₂₄、
Ｄ₂₅であるが、これらの項に対応する係数ｋ₃〜ｋ₆は上
記式より図５の（Ｂ）に示すように一定の値“４”とな
る。なお、図５の（Ｂ）に示すように、係数ｋ₀〜ｋ
₂は、ｋ₀＝１、ｋ₁＝２、ｋ₂＝３というように増加し全
体として右上がりとなる。係数ｋ₇〜ｋ₁₀は、ｋ₇＝４、
ｋ₈＝３、ｋ₉＝２、ｋ₁₀＝１というように減少し全体と
して右下がりとなる。移動平均処理回路３６は、このよ
うな図５の（Ｂ）に示す係数を用いて、２段階移動平均
処理を行っている。

【００４６】このため、不良データブロックＢ_bを構成
する４つのデータＤ₂₂、Ｄ₂₃、Ｄ₂₄、Ｄ₂₅に対する
“１”と“０”の配列パターンが判明していなくとも、
“１”又は“０”の個数で移動平均値Ｍ_Cを定めること
ができる。この“１”又は“０”の個数を推定するの
が、個数推定演算回路３７である。この個数推定演算回
路３７は、Ｍ_C≒Ｍ_C’とすることによって得られた、（Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅） ≒（Ｍ_C’−（Ｄ₁₉×１＋Ｄ₂₀×２＋Ｄ₂₁×３＋Ｄ₂₆×４＋Ｄ₂₇×３＋Ｄ₂₈× ２＋Ｄ₂₉×１））／４という式から“１”又は“０”の個数を推定する。

【００４７】上記式において、Ｄ（１）＝１、Ｄ（０）
＝−１とすると、個数推定演算回路３７は、Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅≒４ −−−＞“１”：４個 “０”：０個Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅≒２ −−−＞“１”：３個 “０”：１個Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅≒０ −−−＞“１”：２個 “０”：２個Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅≒−２ −−−＞“１”：１個 “０”：３個Ｄ₂₂＋Ｄ₂₃＋Ｄ₂₄＋Ｄ₂₅≒−１ −−−＞“１”：０個 “０”：４個というふうに“１”と“０”の個数を推定できる。

【００４８】このように、エラーデータ幅にわたって係
数値が一定となるような移動平均処理を移動平均処理回
路３６で行うことにより、個数推定演算回路３７では容
易にエラーデータ内の“１”と“０”の数を推定するこ
とができる。なお、ここでは４ビット幅のエラーに対
し、４タップと８タップの２段階移動平均処理を施して
いるが、これらのビット８幅数、タップ数、段数はこの
かぎりではない。

【００４９】個数推定演算回路３７で、上述したよう
に、エラーデータ内の“１”と“０”の数が推定されれ
ば、４個の１ビットディジタルデータの持つトータルの
エネルギー量を維持することが可能となる。このため、
補間データ生成回路３８は、この“１”と“０”の個数
により決定されるエネルギー量を維持した状態で、補間
データの“１”と“０”の配列パターンを決定し、補間
データを生成すればよい。

【００５０】ここで、不良データブロックＢ_bのうち、
エラーデータはＤ₂₂の１ビットだけであるので、１ビッ
トエラーが“１”か“０”かの推定だけで、補間パター
ンを生成することができる。

【００５１】すなわち、本実施の形態のディジタル信号
送受信装置によれば、エラーデータの補間を簡単な演算
により行うことができる。

【００５２】また、本実施の形態のディジタル信号送受
信装置によれば、エラーデータをあたかも復元したとい
える程に、誤差の発生を抑えた補間を行うことができ
る。これは、補間データ生成器３８での補間パターンの
類推が１ビット分で良いためであり、これにより確実な
補間、すなわち復元が可能となる。図７の（Ｄ）には、
このディジタル信号送受信装置により補間処理した信号
の例をアナログ信号に戻して示す。これは、図７の
（Ａ）に示すような入力信号（アナログ信号に戻して図
示する。）に図７の（Ｂ）に示すようなエラーが生じた
場合の補間例である。比較のため、図７の（Ｃ）にはイ
ンターリーブ及びデインターリーブ処理を用いずにエラ
ーデータを補間処理した信号をアナログ信号に戻して示
す。

【００５３】なお、本発明に係るディジタル信号処理方
法及び装置は、上記ディジタル信号送受信装置にのみ適
用されるものではなく、例えば、１ビットディジタルデ
ータをテープ状記録媒体に記録再生するディジタルオー
ディオ記録再生装置でもよい。また、ビット幅が４ビ
ット以上の場合においてもインターリーブ幅をより多く
とることにより同様の処理が可能である。

【００５４】また、インターリーブ処理については、図
２の（Ｂ）に示した並び変えだけに限定されるものでは
なく、例えば単純遅延形と呼ばれる並び変えでも、或い
は他の並び変えでもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係るディジタル信号処理方法
は、１ビットでディジタル化されたディジタルデータに
インターリーブ処理を施して伝送又は記録再生する際に
ディジタルデータにエラーが発生した場合には、エラー
検出情報を用いてデインターリーブ出力データ中のエラ
ーデータを特定し、該特定エラーデータを補間するの
で、伝送時に失われた１ビットディジタルデータを、簡
単な演算により高精度に補間できる。

【００５６】また、本発明に係るディジタル信号処理装
置は、１ビットでディジタル化されたディジタルデータ
にインターリーブ処理手段がインターリーブ処理を施し
て伝送又は記録再生し、エラー検出手段が伝送又は記録
再生されたディジタルデータにエラーを検出した場合に
は、補間処理手段がエラー検出情報を用いてデインター
リーブ処理手段が施したデインターリーブ処理による出
力データ中のエラーデータを特定し、該特定エラーデー
タを補間するので、伝送時に失われた１ビットディジタ
ルデータを、簡単な演算により高精度に補間できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル信号処理方法及び装置
の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。

【図２】上記実施の形態の概略的動作を説明するための
データ配列図である。

【図３】上記実施の形態に使われる補間処理器の詳細な
構成を示すブロック図である。

【図４】図３に示した補間処理器内の補間処理部の動作
原理を説明するための模式図である。

【図５】図３に示した補間処理器を構成する移動平均処
理の原理を説明するための模式図である。

【図６】上記移動平均処理で用いるＦＩＲフィルタの構
成図である。

【図７】上記実施の形態の補間が高精度に行われること
を説明するための波形図である。

【図８】１ビットディジタルデータを出力するΣΔ変調
回路の概略構成を示すブロック図である。

【図９】直線補間を説明するための模式図である。

【図１０】前値ホールドを説明するための模式図であ
る。

【符号の説明】

１０送信部１７インターリーブ器１９伝送路２０受信部２２エラー検出器２３デインターリーブ器２４補間処理器２５制御器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ビットでディジタル化されたディジタ
ルデータを伝送又は記録再生する際に発生するエラーデ
ータを補間するディジタル信号処理方法であって、上記ディジタルデータにインターリーブ処理を施すイン
ターリーブ処理工程と、上記インターリーブ処理工程でインターリーブされた後
に伝送又は記録再生されたディジタルデータに発生する
エラーを検出するエラー検出工程と、上記エラー検出工程でエラー検出処理が施されたデータ
にデインターリーブ処理を施すデインターリーブ処理工
程と、上記エラー検出工程で得られたエラー検出情報を用いて
上記デインターリーブ処理工程の出力データ中のエラー
データを特定し、該特定エラーデータを補間する補間処
理工程とを備えることを特徴とするディジタル信号処理
方法。
【請求項２】上記補間処理工程は、上記特定エラーデ
ータを含んだ所定数データ単位のブロックに対して一定
の係数を乗算し、該ブロックの前後のデータに対して変
化する係数を乗算することを特徴とする請求項１記載の
ディジタル信号処理方法。
【請求項３】上記変化する係数は、上記ブロックの前
のデータに対しては増加し、上記ブロックの後ろのデー
タに対しては減少することを特徴とする請求項２記載の
ディジタル信号処理方法。
【請求項４】１ビットでディジタル化されたディジタ
ルデータを伝送又は記録再生する際に発生するエラーデ
ータを補間するディジタル信号処理装置であって、上記ディジタルデータにインターリーブ処理を施すイン
ターリーブ処理手段と、上記インターリーブ処理手段でインターリーブされた後
に伝送又は記録再生されたディジタルデータに発生する
エラーを検出するエラー検出手段と、上記エラー検出手段でエラー検出処理が施されたデータ
にデインターリーブ処理を施すデインターリーブ処理手
段と、上記エラー検出工程で得られたエラー検出情報を用いて
上記デインターリーブ処理手段の出力データ中のエラー
データを特定し、該特定エラーデータを補間する補間処
理手段とを備えることを特徴とするディジタル信号処理
装置。
【請求項５】上記補間処理手段は、上記特定エラーデ
ータを含んだ所定数データ単位のブロックに対して一定
の係数を乗算すると共に該ブロックの前後のデータに対
して変化する係数を乗算する乗算手段と、上記乗算手段
の出力から上記ブロックを構成する“１”と“０”の個
数を推定する個数推定手段と、上記個数推定手段で推定
された結果と上記エラー検出手段で検出されたエラー検
出情報とを基に上記ブロック内の補間データの配列パタ
ーンを決定して上記特定エラーデータの補間データを生
成する補間データ生成手段とを備えることを特徴とする
請求項４記載のディジタル信号処理装置。