JP2001513295A - サンプルレートコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １つのサンプルレートにおける複数の入力サンプル（Ｘ）を含む入力データストリームを、もう１つのサンプルレートにおける複数の出力サンプル（Ｙ）を含む出力データストリームに変換するサンプルレートコンバータ（２００）が説明される。このコンバータは、入力サンプルと出力サンプルの間のタイミング関係を追跡するための整数アキュムレータ（２２０）を利用する補間のアプローチを用いる。アキュムレータの値に基づいて、この方法は、現在の出力サンプルを計算するために、正しい入力サンプルが使用されているかどうかを決定する。もしそうならば、入力サンプルとアキュムレータ値の関数として、出力サンプルが計算される。このコンバータは対話のアプローチに基づくテーブルの堅牢さを供給し、事前にテーブルを計算して記憶する必要がなく、含まれる計算を簡単化し、数次の丸め誤差に影響されにくい。

Description

【発明の詳細な説明】 サンプルレートコンバータ 発明の分野 この発明はデジタル信号のフィールドサンプルレート変換に関する。より詳し くは、この発明は、入力サンプルと出力サンプルのタイミング関係を計算するた めに整数アキュムレータを用いるサンプルレート変換方法に関する。 発明の背景 多くの電子的アプリケーションにおいて、信号はディジタル的に表現され処理 される。ディジタル語、すなわちサンプルは、規則的な時間間隔で、データの値 を表現する。この規則的な間隔は、しばしばサンプルレートと呼ばれ、サンプル 間隔期間の逆数を表すキロヘルツ（ｋＨｚ）で典型的に表現される。 データの利用可能なサンプルレートが、希望するサンプルレートと相違すると きの、種々な状況がある。サンプルデータの特性と、利用可能データと希望デー タの相違の大きさに応じて、あるアンプルレートから他のサンプルレートへ、信 号の意味を故意に変更せずに変換するために、いくつかの方法を使用できる。 サンプルレート削減の第１の一般的な技法は、デシメーションと呼ばれる。そ れは、利用可能なサンプルレートが、希望のサンプルレートの整数倍であるとき の選択法である。デシメータが、整数ｄにより入力サンプルを削減して、出力サ ンプルレートを生成する。入力信号に高周波成分が含まれていれば、ローパスフ ィルタで最初にこれを除去して、エイリアシング効果を防止しなければならない 。このレート削減は、ｄ番目の出力サンプル毎に、ｄ−1の入力を廃棄するだけ で遂行される。 デシメーションの主な欠点は、レート削減が整数に限られることである。その 上、アンチエイリアシングフィルタが必要なときは、これが非常に計算集中的な ものになるかも知れない。 サンプルレート変換の第2の一般的な方法は、補間として知られている。補間 は、整数倍によりサンプルレートを増大するために、しばしば使用される方法で ある。サンプルレートをＩまで増大するために、基本補間器が、ゼロの値を有す るＩ−１のサンプルを、全ての入力サンプルの間に挿入する。この結果のサンプ ルは、それから、より高いレートにおいて、アンチエイリアシングローパスフィ ルタを通じて、フィルタされる。 補間法は、デシメーションと同じ基本的な欠点のいくつかを有する。レート増 大は整数に限定され、また、補間に必要なローパスフィルタリングは高価である 。 補間とデシメーションは、それ自体では、整数のサンプルレートでの変更がで きるだけである。多くの場合、これが必要なフレキシビリティを与えない。恐ら くはいくつかの段階で補間とデシメーションを組み合わせることにより、サンプ ルレート変換を微調整することが可能になる。例えば、入力サンプルレートが１ ９４.４ｋＨｚで、希望のサンプルレートが１５３．６ｋＨｚであれば、整数因 数による相違ではない。その代わりに、比率６４／８１により、希望のレートを 利用可能なレートに関係付けることができる。希望のサンプルレートを達成する ために、最初にデータを６４の因数で補間して、それから８１の因数でデシメー トする。しかしながら、大きな補間とデシメーションの因数は、必要なローパス フィルタに非常に厳しい制約を課す。フィルタの要件を小さくするために、補間 とデシメーションを、いくつかの段階で遂行する。すなわち、８で補間し、続い て９でデシメーション、続いて８で補間、続いて９でデシメーションすると、合 計で６４／８１変換になる。補間とデシメーションの組み合わせを使用すれば、 整数に限定されない一層広い範囲のレート変換が可能になる。しかしながら、そ うしたアプローチの大きな欠点は、フィルタリングのコストである。 入力レートと出力レートが近接しているときに有用なもう一つの技法は、線形 補間として知られている。この方法は１次線形補間のアプローチを用いて、２つ の入力サンプルおよび入力サンプルと出力サンプルの時間的相対位置の関数とし ての各出力サンプルを推定する。図１を参照すると、ｍ番目の出力は次式により 計算される。 これらの式において、Ｘ_nはｎ番目の入力サンプルであり、ｙ_mはｍ番目の出 力サンプル、Ｔ_xは入力サンプル期間、Ｔ_yは出力サンプル期間である。Ｔ_xを入 力サンプル期間とすると、ｎ番目の入力サンプルの時間は、tx_n=n*T_x（ある。 同様にｍ番目の出力サンプルの時間は、ty_m=m*T_yである。出力サンプル番 １次補間法の1つの欠点は、ある出力サンプルの計算に使用するためにどの特 定入力サンプルを使用すべきかを知らせるのが難しいことである。ＴｘとＴｙは 整数であることが稀であり、丸め誤差が間違ったサンプルを選択する原因になり 得る。ｍとｎが大きくなると非常に大きくなる２つの数の引き算を含むｋの計算 もまた、数の正確さの限界による誤差の影響を受けやすくなる。 これらの欠点は、ｋの値を有するテーブルを使用することにより、緩和できる 。入力レートが１９４．４ｋＨｚで出力レートが１５３．６ｋＨｚの例により続 けると、サンプルの時間上の相対位置は、８１個の入力サンプルに渡って反復す る。こうして、テーブルの中のｋの値を事前に計算して記憶できる。テーブルを 使用することにより、事前に計算された値を記憶するための費用によって、全て のサンプルについてｋを計算する必要をなくすことができる。事前に計算された テーブルを使用するこどの欠点は、テーブルの値を事前に計算して記憶しなけれ ばならず、これが追加のハードウェア資源を必要とすることである。同一のコン バータを、種々の入力サンプルレートと出力サンプルレートの組み合わせで使用 するときに、このことは特に問題になる。 発明の要約 この発明は、先行技術の欠点のいくつかを克服するサンプルレート変換の方法 と装置である。この発明の方法は、テーブルの事前の計算と記憶を必要とせずに 、テーブルに基づくアプローチの堅牢性を提供する補間法である。この方法はま た、包含する計算を単純化し、また丸め誤差への感度を低くする。この方法は整 数アキュムレータを使用して、他のサンプルレートでの複数の入力サンプルを含 む入力データに基づく１つのサンプルデータでの複数の出力データを含む１つの 出力データストリームを生成する。一層詳しくは、この方法は整数アキュムレー タを使用して、入力サンプルと出力サンプルの間のタイミング関係を追跡する。 アキュムレータの値に基づいて、この方法は、現在の出力サンプルを計算するた めに 正しい入力サンプルが使用されているかどうかを判定する。もしそうならば、入 力サンプルとアキュムレータ値の関数として、出力サンプルが計算される。アキ ュムレータ値を維持するために単純な整数演算を使用することにより、さもなけ れば必要とされる、非テーブルに基づくアプローチの柔軟性とコンパクトさを維 持しながら正しい入力が使用されていることの確認のための、不必要な大量の計 算を、この発明は避けることができる。 この発明の装置は、入力サンプルレジスタ、整数アキュムレータ、好ましくは ビットシフトレジスタを含み、これら全ては、この発明のサンプルレート変換方 法を実行するように構成される。 図面の簡単な説明 図１は、線形補間を描写する図面である。 図２は、この発明のサンプルレート変換法の論理的フローチャートである。 図３は、入力サンプル(...x_n-3,x_n-2,x_n-1,x_n,x_n+1,...)と出力サンプル(...y_m-2 ,y_m-1,y_m,y_m+1,...)の間のタイミング関係を描写する図面である。 図４は、ＡがＢよりも小さいことが知られているときに適用できる単純化され たサンプルレート変換法の論理的フローチャートである。 図５は、ＡがＢよりも大きいことが知られているときに適用できる単純化され たサンプルレート変換法の論理的フローチャートである。 図６は、サンプルレートコンバータのための装置の好ましい実施例のブロック 図である。 図７は、図４の方法を使用する図６の装置のためのコントローラの好ましい実 施例の論理的フローチャートである。 発明の詳細な説明 好ましい実施例を描写する図面を参照しながら、以下にこの発明を一層詳細に 説明する。しかしながら、この発明は多くの異なった実施例を採用することがで きるものであり、本書に説明される実施例にこの発明を限定することを意図しな い。 この発明の方法は補間の変形であり、入力サンプルと出力サンプルの時間的位 置関係の計算を容易にするために整数アキュムレータ２２０を使用するものであ る。線形補間のために、この方法は２つの正の整数の定数ＡおよびＢを使用して 、２つの入力サンプルと１つの出力サンプルのタイミング関係を計算する。入力 信号のサンプル期間がＴ_xであって出力信号のサンプル期間がＴ_yであれば、その ときはＡとＢが下記の方程式を満足するように、ＡとＢが選択される。 ＡとＢの実際の値またはサイズは、望ましい正確さのレベルとその他の考慮点 により異なる。実際、入力サンプル期間Ｔ_xは、Ａ個のステップに量子化される 。これらのステップを小さく保つ（Ａを大きく保つ）ことにより、付加される量 子化雑音を小さく保つことができる。しかしながら、Ａを表現するために多数の ビットを使用することは、ハードウェア資源を浪費するかもしれない。例えば、 入力信号を１９４．４ｋＨｚのサンプルレートで利用でき、希望する出力レート が１５３．６ｋＨｚであるとすると、 こうして、入力サンプル期間を６４個のステップ（Ａ＝６４）へ量子化したり、 または６４の倍数のステップにしても、ＡとＢが整数でありながらこの固有の比 ４率を維持できる。こうして、Ｂが１２９６であれば、Ａは１０２４であり得る 。しかしながら、Ａが６４の場合は、この値を表現するのに６ビットだけで済む （２⁶＝６４）が、Ａが１０２４の場合は１０ビットが必要である（２¹⁰＝１０ ２４）。いずれの場合も、１つの付加ビットが必要でありえることに注意された い。 １組の入力サンプルと所与の出力サンプルについて、時間的相対関係を追跡す る変数「ａｃｃ」の値を反復的に計算するために、ＡおよびＢの値が使用される 。単純な項において、ａｃｃは２つの関数の働きをする。第１に、カレントの出 力サンプルを計算するために入力サンプルの正しいペアが使用されているかどう かを決定するために、ａｃｃが使用される。第２に、出力サンプル値が正しく推 定されるように、入力サンプルペアの各メンバへ適当な重みを割り当てるために 、ａｃｃが使用される。これらの機能をａｃｃがどのように遂行するかの詳細は 、以下の説明により明らかになるであろう。 図２は、この発明の論理的なフローチャートである。処理の開始において、整 数アキュムレータ２２０がゼロにセットされ、変数ｍと変数ｎもゼロにセットさ れる（ボックス１０）。変数ｍはカレント出力サンプルのシーケンス番号を表現 する整数カウンタである。変数ｎはカレント入力サンプルのシーケンス番号を表 現する整数カウンタである。下記の説明から明らかになるが、フローチャート内 のｍとｎの唯一の目的は、入力サンプルと出力サンプルがどのように関連するか を明らかにするこどにより、読者がアルゴリズムを理解するのに役立つことであ る。この発明を実行するのに、ｍもｎも、記憶や計算する必要がない。 アキュムレータ２２０は、変数「ａｃｃ」を表現する整数値を含んでいる。主 要処理ループは、アキュムレータ２２０内の整数値にＡを加えることにより開始 する（ボックス２０参照）。それからａｃｃがゼロよりも小さいかどうかをチェ ックする（ボックス３０）。もしそうならば、ｎを１つだけ増して（ボックス４ ０）、次の入力サンプルを選択することにより、カレントの入力サンプルの役割 を仮定して、それはボックス２０へ帰る。ａｃｃがゼロよりも小さくなければ、 出力サンプルを計算する（ボックス５０）。単純な項において、ボックス３０の ａｃｃ値チェックは、計算される特定の出力サンプル値が、現在のサンプル期間 、すなわち２つの現在選択されている入力値（ｎとｎ＋１）の間、またはちょう ど入力サンプルＸ_n+1にあるかどうかの決定を表現する。 この発明のために、現在の入力サンプル期間は、現在の入力サンプルから次に 続く入力サンプルまでの期間と定義される。こうして、もし入力サンプルレート が１Ｈｚであり、現在の入力サンプルが（数列０，１，２，３，４，．．．ｎの ）４番目であれば、現在の入力サンプル期間は４秒から５秒までである。 出力サンプルの計算（ボックス５０）は、下記の式により逐行される。 この式は修正された線形補間式である。この式において、ｘ_nは出力サンプルの 前に起きる最後の入力サンプルであり、ｘ_n+1は出力サンプルの後の最初の入力 サンプルの値である。入力サンプルの上に直接に出力サンプルがあたる場合は、 ａｃｃが整数ゼロに等しく、式は短くまとめられて、y_m=(A*x_n+1/A=x_n+1になる 。こうして、入力サンプルに正しく対応する値ｘ_n+1が出力サンプル（ｙ_m）のた めに使用される。しかしながら、直接オーバーラップの一番最初の 場合の特例として、最初の入力サンプル（ｘ_o）と最初の出力サンプル（ｙ_o）に おいて、ａｃｃはＡに等しく、従ってこの式はこの場合短くまとめられて、 y_o=(A*x_o)/A=x_oになる。 出力サンプルが計算された（ボックス５０）後で、ａｃｃの値がＢ（ボックス ６０）でデクリメントされる。ボックス７０で、ａｃｃのこの新しい値がチェッ クされて、それがゼロよりも大きいかまたは等しいかがチェックされる。もシそ うならば、ｍを１つだけインクリメントして、処理がボックス５０へ戻る。もし そうでないならば、そのときはｍとｎを１つインクリメントする（ボックス９０ ）。簡単な項では、ボックス７０のａｃｃ値チェックは、次の出力サンプルが入 力サンプルの同一ペア内に起こるかどうかの決定を表現する。 主処理ループ（ボックス２０―ボックス１００）を通じて、サンプルがなくな るまで（ボックス１００）処理が継続され、なくなった時点で停止する（ボック ス１１０）。この仕方で期間Ｔ_xの入力サンプルレートが期間Ｔ_yの出力サンプル レートに変換される。 作動中のこの方法の一例として、図３を参照されたい。入力サンプルレートが 出力サンプルレートよりも速いと仮定すると、ＡがＢよりも小さいことを意味す る。議論の便宜のために、入力サンプルレート１．４ｋＨｚと出力サンプルレー ト１．０ｋＨｚに対応して、Ａが１０でＢが１４であると仮定する。更に、この 変換処理はこの発明により進行中であり、今やサンプルｘ_n-3とサンプルｙ_m-2を 処理中であると仮定する。この時点で、ボックス２０に入り、ａｃｃは−４に等 しい。ボックス２０で、ａｃｃが今や６（−４＋１０）になるように、ａｃｃを ぁでインクリメントする。６は０よりも大きいので（ボックス３０）、ｘ_n-3と ｘ_n-2に基づいて、出力サンプルｙ_m-2が計算される。さて、ａｃｃが−８（＋６ −１４）に等しくなるように、１４までデクリメントされる（ボックス６０）。 ａｃｃはゼロよりも大きくないので、主処理ループが再開する。主処理ループの この第２パスの間に、ｘ_n-3とｘ_n-2を使用してｙ_m-1の値が計算されて、ａｃｃ が−１２（−８＋１０−１４）になるように調節される。主処理ループの第３パ スにおいて、ａｃｃが−２（−１２＋１０）になるように、Ａによりインクリメ ントされる。今や、ａｃｃが０よりも小さく、現在の入力サン プル（この時点でｘ_n-1）が除去されるので、次の入力サンプルｘ_nが現在の入力 サンプルの位置を取り、ａｃｃは８（−２＋１０）へ増加される。それからｘ_n とｘ_n+1を使用して出力サンプルｙ_mが計算される。主処理ループの第３パスの結 末（ボックス１００）において、ａｃｃは−６（８−１４）に等しい。図３に示 すように、出力サンプルｙ_mを計算するのに、入力サンプルｘ_n-1とｘ_nでなく入 力サンプルｘ_nとｘ_n+1がｙ_m使用される理由は、ｙ_mがｘ_nとｘ_n+1の間にあるため である。 この説明から理解できるように、変数ａｃｃは、入力サンプルと出力サンプル の間のタイミング関係をダイナミックに追跡するために使用される。ＢよりもＡ が小さいこの例において、ボックス３０においてａｃｃがゼロよりも小さいとき 、この入力サンプルは、「特別な」１つまたはそれ以上の位置を進められる。他 の状況において、ＡよりもＢが小さいときは、ボックス７０において、ａｃｃが ゼロに等しいかまたはより大きいとき、同一の入力サンプルペアを使用して、２ つまたはそれ以上の出力サンプルを計算し得る。こうして、正しい入力サンプル ペアを使用して各所与の出力サンプルを計算されていることを検査する処理によ って、変数ａｃｃが使用されることが理解できる。 もし定数Ａが定数Ｂよりも大きい、またはその反対であることが知られていれ ば、図２のアルゴリズムを少し簡単にできる。図４は、ＡがＢよりも小さいこと が知られているときのための簡単化されたフローチャートを示し、同一の参照番 号を使用している。図５は、ＡがＢより大きいことが知られているときのための 簡単化された論理的なフローチャートである。図４と図５のフローチャートは、 ＡとＢの間の関係が知られているときは、比較とループバックのステップを省略 でき、これにより処理を単純化できることを示す。 上記の処理のために、出力サンプル（ｙ_m）は定数Ａによる除算を必要とする 。除算をハードウェアにインプリメンテーションするのはやや高価であるので、 代わりに１／Ａを予め計算しておいて、乗算を使用することができる。より好ま しくは、代わりに、容易に割り算できる値をＡのために選択しても良い。例えば 、Ａが２の累乗であれば、簡単なバイナリビットシフトとして除算をインプリメ ントできる。 例示の目的のために、入力サンプルが１９４．４ｋＨｚで利用でき、希望する サンプルレートが１５３．６ｋＨｚであるとする。これは下記を意味する。 こうして、Ａは６４に等しくなり得るし、Ｂは８１に等しくなり得る。そうなら ば、それから入力サンプル期間Ｔ_xを６４ステップに分割できる。例えばＡを１ ５３６に増加し、これに応じてＢを１９４４に増加すれば、より大きな正確さが 得られる。しかしながら、好ましくはＡを１０２４（２¹⁰）のような２の累乗に して、従ってＢを１２９６のようにする。Ａが１０２４であれば、除算は、１０ 回のバイナリ右ジフトとしてインプリメントできる。 上記の議論は線形補間のアプローチの利用を仮定している。しかしながら、こ の発明の方法は、２次または３次またはこの分野で知られた他の方法のような、 他の線形補間アプローチをも利用できる。これら他の線形補間アプローチのいく つかは、所与の出力サンプルを計算するために、２つよりも多い入力サンプルを 使用する必要がある。２つの入力サンプルだけが必要ならば、そのときは１つの 整数アキュムレータ２２０を使用するだけでよい。２つよりも多い入力サンプル が必要ならば、複数の整数アキュムレータ２２０を使用して、入力サンプルと出 力サンプルの間の種々のタイミング関係を追跡できる。代わりに、１つのアキュ ムレータを使用しで、必要な全ての入力サンプルと計算すべき出力サンプルの間 の関係を追跡することができる。これは、１つの入力サンプルへのタイミング関 係が知られれば、他の入力サンプルへのタイミング関係は、Ａの更に遠くへの整 数インクリメントであるだけだからである。もし（線形補間以外の）異なった補 間アプローチを使用すれば、各所与の出力サンプルを計算するために、異なった 公式も使用されるであろうことは明らかである。しかしながら、出力サンプル値 はそれでも、少なくとも複数の入力サンプルと１つまたはそれ以上のアキュムレ ータ値の関数であろう。 サンプルレートコンバータ２００の可能なハードウェアインプリメンテーショ ンのブロック図を、図６に示す。このサンプルレートコンバータ２００は、コン トローラ２１０、整数アキュムレータ２２０、マルチプレクサ２３０、加算器２ ４０、同２５０、減算器２６０、乗算器２７０、同２８０、入力サンプルレジス タ２９０、ビットシフタ３００を含む。コントローラ２１０は、コンバータ２０ ０の全般的な機能を制御する。アキュムレータ２２０は、整数演算を使用して、 入力サンプルと出力サンプルの時間的位置関係を追跡する。マルチプレクサ２３ ０は、ＡとＢの値について、ソース１８０、同１９０に接続されている。入力サ ンプルはレジスタ２９０へ逐次的に供給される。ビットシフタ３００は、適当な ビットシフトを遂行して、Ａによる除算を反映し、また各出力サンプルについて 出力サンプル値を出力する。 二者択一的に、コントローラ２１０の諸機能は、図６に示すように単一のデバ イス内に集めるよりも、むしろコンバータ２００の中で分散させることができる 。また、加算器２４０、同２５０、減算器２６０、乗算器２７０、同２８０、入 力サンプルレジスタ２９０のようなコンバータ２００の２つ以上の構成部品もま た、集積論理演算装置に結合できるが、これは一層高価になり得る。 図７は、図４に記述された方法のために、図６のコントローラ２１０の好まし いオペレーションの単純化されたフローチャートを示す。初期化すると、コント ローラ２１０はアキュムレータ２２０にクリアするように命令し、また入力サン プルレジスタ２９００に第１入力サンプルをロードするように命令する（ボック ス３１０）。この動作が図４のボックス１０に対応することに注意されたい。そ れからコントローラは、次の入力サンプルが利用可能であることを検査する（ボ ックス３２０）。もしそうでなければ、コントローラ２１０は次の入力サンプル が利用可能でなるまでループする。もしそうならば、そのときはコントローラ２ １０はマルチプレクサ２３０に、Ａをロードするように命令し、またアキュムレ ータ２２０にＡによりインクリメントさせる（ボックス３３０）。この動作が図 ４のボックス２０に対応することに注意されたい。それからコントローラ２１０ はアキュムレータ２２０（ボックス３４０）の信号ビットをチェックする（ボッ クス３４０）。この動作が図４のボックス３０に対応することに注意されたい。 符号ビットが肯定でなければ、コントローラ２１０は、出力サンプル（ｙ_m）を 計算させ、マルチプレクサに‐Ｂへスイッチさせ、アキュムレータ２２０に、既 存のアキュムレータ値に‐Ｂを加算させる（ボックス３５０）。これらの動作は 、図４のボックス５０、同６０、同９０に対応する。ボックス３５０の後か、ま た はもしボックス３４０の符号ビットが否定であれば、コントローラ２１０は入力 サンプルレジスタ２９０に、次の入力サンプルをロードさせる（ボックス３６０ ）。 図６のコンバータ２００は、Ａが２の累乗であるときの上記の線形補間ランプ ルレート変換の簡単なハードウェアインプリメンテーションである。コンバータ ２００は、ｘ₁，ｘ₂，．．．ｘ_nの入力サンプルストリームのサンプルレートを 、整数演算を使用しで、異なった出力サンプルレートを有するｙ₁，ｙ₂，．．． ｙ_mの出力ストリームへ変換することができる。ＡとＢをプログラム可能な定数 にすることにより、同一のサンプルレートコンバータ２００を、いくつかの異な った入力対出力比率で動作するように、プログラムできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 第１のサンプルレートにおける入力データストリームを、第２のサンプ ルレートにおける出力データストリームに変換するサンプルレート変換方法であ って、 ａ） 第１サンプルレートにおける複数の入力サンプルを含む入力データスト リームを受信するステップと、 ｂ） 前記入力サンプルの補間により、第２サンプルレートにおける複数の出 力サンプルを含む出力データストリームを生成するステップと、 を含んでなり、前記生成するステップは、 ｉ） 前記入力データストリーム内に１つまたはそれ以上の入力サンプルを選 択するステップと、 ｉｉ） 選択された入力サンプルと生成されるべき出力サンプルの間のタイミ ング関係を示す少なくとも１つのアキュムレータ合計を維持するステップであっ て、アキュムレータのこの値は常に整数である、前記ステップと、 ｉｉｉ） 各出力サンプルについて、前記アキュムレータ合計の関数として、 前記出力サンプルを計算するステップと、 を含む、前記サンプルレート変換方法。 ２． 前記計算するステップの以前に生成されるべき出力サンプルに対して、 現在選択される入力サンプルが正しいタイミング関係を有するかどうかを判定す るために、前記アキュムレータ合計を既知の基準値と比較するステップをさらに 含む請求項１記載の方法。 ３． 各アキュムレータサンプル合計が前記入力データストリーム内の１つの 異なった入力サンプルと生成されるべき出力サンプルとの間のタイミング関係を 示すような複数のアキュムレータ合計を維持するステップを更に含んでなり、前 記各アキュムレータの値が常に整数である、請求項１記載の方法。 ４． 前記計算が、前記現在選択される入力サンプルの更なる関数である、請 求項１記載の方法。 ５． 前記既知の基準値がゼロである、請求項２記載の方法。 ６． 第１のサンプルレートにおける入力データストリームを、第２のサンプ ルレートにおける出力データストリームに変換するサンプルレート変換方法であ って、 ａ） 第１サンプルレートにおける複数の入力サンプルを含む入力データスト リームを受信するステップと、 ｂ） 前記入力サンプルの線形補間により、第２サンプルレートにおける複数 の出力サンプルを含む出力データストリームを生成するステップと、 を含んでなり、前記生成するステップは、 ｉ） 前記入力データストリーム内の現在の入力サンプルと生成されるべき出 力サンプルの間のタイミング関係を示す少なくとも１つのアキュムレータ合計を 維持するステップであって、アキュムレータのこの値は常に整数である、前記ス テップと、 ｉｉ） 各出力サンプルについて、前記アキュムレータ合計の関数として、前 記出力サンプルを計算するステップと、 を含む、前記サンプルレート変換方法。 ７． 前記計算するステップ以前の現在の入力サンプル期間内に、生成される べき前記出力サンプルが入るかどうかを決定するために、前記アキュムレータ合 計を既知の基準値と比較するステップを更に含んでなる請求項６記載の方法。 ８． 前記計算は、前記現在の入力サンプルと前記次の入力サンプルの更なる 関数である、請求項６記載の方法。 ９． 請求項８の方法であって、更に、 ａ） 整数値ＡおよびＢを、比率Ａ／ＢがＴ_x／Ｔ_yに等しく、Ｔ_xが入力サン プル期間であり、Ｔ_yが出力サンプル期間であるように設立するステップと、 ｂ） ｍ番目の出力サンプル値Ｙ_mを、式 により計算するステップであって、ここでＬは前記アキュムレータの現在の値で あり、Ｘ_nは現在の入力サンプルの値であり、Ｘ_n+1はＸ_nの後に続く入力サンプ ルの値である、前記ステップを含んでなる前記方法。 １０． １つの出力サンプル値を計算した後に、前記アキュムレータをＢによ りデクリメントするステップを更に含んでなる請求項９記載の方法。 １１． １つの出力サンプル値を計算する以前に、前記アキュムレータをＡに よりデクリメントするステップを更に含んでなる請求項９記載の方法。 １２． Ａが２の累乗である、請求項９記載の方法。 １３． 前記既知の基準値がゼロである、請求項７記載の方法。 １４． 第１のサンプルレートにおける入力データストリームを、第２のサン プルレートにおける出力データストリームに変換するサンプルレート変換方法で あって、 ａ） 第１サンプルレートにおける複数の入力サンプルを含む入力データスト リームを受信するステップと、 ｂ） 前記入力サンプルの線形補間により、第２サンプルレートにおける複数 の出力サンプルを含む出力データストリームを生成するステップと、 を含んでなり、前記生成するステップは、 ｉ） 整数値ＡおよびＢを、比率Ａ／ＢがＴ_x／Ｔ_yに等しく、Ｔ_xが入力サン プル期間であり、Ｔ_yが出力サンプル期間であるように設立するステップと、 ｉｉ） 前記入力データストリーム内の現在の入力サンプルと生成されるべき 出力サンプルの間のタイミング関係を示す１つのアキュムレータ合計を維持する ステップであって、アキュムレータのこの値は常に整数である、前記ステップと 、 ｉｉｉ） 生成すべき各出力サンプルが現在の入力期間内に入るかどうかを決 定するために、各出力サンプルについて、アキュムレータ合計を既知の基準値と 比較するステップであって、もしそうならば前記出力サンプルをアキュムレータ 合計の関数として計算して、また次式に従って次の入力サンプルを計算し、 ここでＹ_mがｍ番目の出力サンプルであり、Ｌが前記アキュムレータの現在の値 であり、Ｘ_nが現在の入力サンプルの値であり、Ｘ_n+1はＸ_nの後に続く入力サン プルの値である、前記ステップと、 ｉｖ） 最初にＬをゼロにセットして、それから最初の出力サンプルを計算す る以前に、ＡによりＬをインクリメントし、各出力サンプル値を計算した後に、 ＢによりＬをデクリメントするステップと、 を含む前記サンプルレート変換方法。 １５． Ａが２の累乗である、請求項１４記載の方法。 １６． 前記既知の基準値がゼロである、請求項１４記載の方法。 １７． 最初のサンプルレートで複数の入力サンプルを含む入力データストリ ームを、第２のサンプルレートで複数の出力サンプルレートを含む出力データス トリームに変換するサンプルレート変換装置であって、 ａ） 入力サンプルレジスタと、 ｂ） 整数演算を使用して入力サンプルと出力サンプルの間のタイミング関係 を計算する少なくとも１つの整数アキュムレータと、 を含んでなり、前記出力サンプルの各々の値は、前記アキュムレータ合計と複 数の前記入力サンプルの関数である、前記サンプルレート変換装置。 １８． 請求項１７記載の装置であって、前記計算は下記の式により、 ここで、Ｙ_mは前記ｍ番目の出力サンプルの値であり、Ｌは前記アキュムレータ の現在の値であり、Ｘ_nは現在の入力サンプルの値であり、Ｘ_n+1はＸ_nの後に続 く値であり、Ａは整数値であって、Ａと整数値Ｂが、Ｔ_x対Ｔ_yのＡ対Ｂの比率を 有し、Ｔ_xが入力サンプル期間であり、Ｔ_yが出力サンプル期間である、前記装置 。 １９． 前記計算の除算部のために、ビットシフタを更に含んでなる請求項１ ７記載の装置。