JP2773162B2

JP2773162B2 - データ補間装置

Info

Publication number: JP2773162B2
Application number: JP28463588A
Authority: JP
Inventors: 雅之太田; 泰芦田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH02130778A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、デイジタルオーデイオ等の編集処理を行
う際等に用いるデータ補間装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図はテープ上でインターリーブをかけて記録され
たデータの並び方の一例を示した図であり、図中W₀,W₂,
W₄,W₆,W₈,W₁₀,W₁′,W₃′,W₅′,W₇′,W₉′,W₁₁′及びC₀
〜C₃（即ち‖で表したもの）でRSC符号が構成され、デ
ータ列はW₀〜W₁₁で構成されている。

いま、トラツクの垂直方向に手切り編集を行い、編集
点前後のデータの関連が全くなくなつたとする。テープ
の走行方向は第４図の矢印方向であるため、W₁₁,W₉,W₇
…という順に無関係なデータになつていく。従つて、編
集区間内では、偶数データ（W₀,W₂,W₄,…,W₁₀）から１
個おきに奇数データ（W₁,W₃,W₅,…,W₁₁）を補間して構
成したデータ列と、奇数データから１個おきに偶数デー
タを補間して構成したデータ列を作り、編集区間の始め
では前者を“1"、後者を“0"とし、編集区間の中間付近
で徐々に前者のレベルを下げて後者のレベルを上げ、逆
に前者を“0"、後者を“1"とするようにして編集処理を
行う。

このようにして行う編集処理において、従来、前記の
補間を平均値補間及び前値ホールドで行つていた。これ
を第６図に表す。図においては、（60）はデータ入力端
子（58）から送られてくるデータをラツチするためのラ
ツチ、（61）はラツチ（60）から送られてくるデータを
ラツチするためのラツチ、（62）はラツチ（61）の出力
・ラツチ（63）の出力及び除算器（67）の出力を選択す
るセレクタ、（63）はセレクタ（62）の出力をラツチす
るラツチ、（65）はラツチ（60）とラツチ（63）の出力
を加算する加算器、（66）は定数を発生する定数発生
器、（67）は加算器（65）の出力を定数発生器（66）の
出力で除する除算器、（69）はフラグ入力端子（68）か
ら送られてくるフラグをラツチするラツチ、（70）はラ
ツチ（69）の出力をラツチするラツチ、（58）はデータ
入力端子、（59）はクロツク入力端子、（68）はフラグ
入力端子、（64）はデータ出力端子である。

次に動作について、第５図、第６図を用いて説明す
る。第５図において、時刻T_i,T_i+1,T_i+2…のときのデー
タをD_i,D_i+1,D_i+2…とし、データが正しいときは○印、
データが誤つているときはで表す。即ち、第５図ではD_i+2,D_i+3,D_i+4が誤つたデー
タであり、D_i,D_i+1,D_i+5は正しいデータである。

誤つたデータは、正しいデータD_i+5の２つ前のデータ
D_i+3まで、データが誤る１つ前の正しいデータD_i+1を保
持する（前値ホールド）。即ち、D_i+1＝D_i+2＝D_i+3とな
るように、D_i+2,D_i+3は補間される。そして正しいデー
タD_i+5の直前のデータD_i+4は、補間されたD_i+3の値と、
正しいデータD_i+4の平均値をもつてデータは補間され
る。

次に第６図を用いて説明する。セレクタ（62）にはラ
ツチ（69）、ラツチ（70）にラツチされているフラグの
内容に従つて次のような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、ラツチ（60）、ラツチ（61）、ラツチ（63）に各
々データD_i+3,D_i+2,D_i+1がラツチされており、ラツチ
（69）、ラツチ（70）に各々フラグ“1",“1"（フラグ
“1"はデータが誤つていることを示す）がラツチされて
いるとすると、セレクタ（62）にはＳ＝１が与えられ、
新たなクロツク入力によつて、ラツチ（63）へは、ラツ
チ（63）のデータD_i+1がデータD_i+2の補間値としてラツ
チされる。（前値ホールド）この時点で、ラツチ（60）、ラツチ（61）、ラツチ
（63）には各々、データD_i+4,D_i+3,D_i+2がラツチされて
おり、ラツチ（69）、ラツチ（70）には各々フラグ
“1",“1"がラツチされている。そして次のクロツク入
力によつて、前述と同様にラツチ（63）へはラツチ（6
3）のデータD_i+2がデータD_i+3の補間値としてラツチさ
れる。（前値ホールド）さらに、この時点でラツチ（60）、ラツチ（61）、ラ
ツチ（63）には各々データD_i+5,D_i+4,D_i+3がラツチされ
ており、ラツチ（69）、ラツチ（70）には各々フラグ
“0",“1"がラツチされている。セレクタ（62）にはＳ
＝３が与えられ、新たなクロツク入力によつてラツチ
（63）へは、ラツチ（63）にラツチされていたD_i+3と、
ラツチ（60）にラツチされていたD_i+5の平均値を、加算
器（65）、定数発生器（66）、除算器（67）を用いて計
算し、データD_i+4の補間値としてラツチする。

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１データ誤つている、サンプリン
グ周波数48KHz、量子化ビツト数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７図、×印のようになる。補間誤差の検知限は、
補間誤差10^2.5（＝316）ステツ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、50Hz以上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２個連続した場合の補間誤差の
最大値を第８図、×印で表す。同様に10Hz以上の周波数
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。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の編集処理装置は以上のように構成されているの
で、編集区間内の前側で偶数データあるいは後側で奇数
データが誤つている時、必ず２サンプルの前値ホールド
が生じるため、高周波成分が発生し、異音が生じるとい
う問題点があつた。

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、編集区間中にデータ誤りがあつても、前値
ホールドが生じることなく、高周波成分が発生せず、ま
た、補間誤差を少なくすることのできるデータ補間装置
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装置は、１サンプルおきに
入力されるデータ列のデータのうち誤りが検出されたデ
ータを、その前後２サンプル以上離れたデータを用いて
生成し補間する第１のデータ補間手段と、前記第１のデ
ータ補間手段により誤りの補正されたデータ列間のデー
タを、その前後のデータを用いて生成し補間する第２の
データ補間手段とを備えたものである。

〔作用〕

この発明に係るデータ補間装置は、１サンプルおきに
入力されるデータ列間のデータの補間処理を行う前に、
かかる入力データ列のデータのうち誤りのあるデータの
補間処理を行っておくことで、データ列間のデータの補
間を精度よく行えるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

誤りデータを、誤差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９図について説明
する。いま例えばデータDnが誤つているとし、これを５
次多項式で補間するとすれば、Dnの前後６つのデータ、
即ち、D_n-3〜D_n-1及びD_n+1〜D_n+3を通る５次方程式を求
めれば良い。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。

D_n＝k₁（D_n-3＋D_n+3）＋k₂（D_n-2＋D_n+2）＋k₃（D_n-1＋D_n+1）この発明は、編集区間内において、１サンプルおきに
データを補間する際に、補間に用いるデータが誤つてい
る場合、先に誤りデータを補間しておくものである。

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）は各ラツチにデータをラツチさせ
るためのクロツクを入力するクロツク入力端子、（２）
はデータ入力端子、（３）〜（20）及び（40）〜（57）
はラツチ、（21）及び（22）は元の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、（23）〜（28）は
乗算器、（29）はデータ出力端子、（30）〜（32）、
（33）及び（38）は加算器、（34）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、（35）〜（37）は係数器、（39）は
誤りフラグを入力するフラグ入力端子である。

また、ラツチ（40）〜（57）にはそれぞれ、ラツチ
（３）〜（20）にラツチされているデータの誤りフラグ
が２ビツトラツチされていて、１ビツト目には、編集処
理区間内の１サンプルおきに補間すべきデータを示すフ
ラグが入り、２ビツト目にはデータの誤りを示すフラグ
が入り、それぞれ“1"が補間データ及び誤りを示してい
る。

次に動作について説明する。データ入力端子（２）に
入力されたデータは、クロツク入力端子（１）より入力
されたクロツクにより、ラツチ（３）・ラツチ（４）…
ラツチ（20）と次々にシフトされ、データ出力端子（2
9）から出力される。また、フラグ入力端子（39）から
入力されたフラグも、データと同様に、クロツク入力端
子（１）より入力されたクロツクにより、ラツチ（4
0）、ラツチ（41）…ラツチ（52）と次々にシフトされ
る。

一方、誤りパターン検出器（34）には、ラツチ（4
0），（42），（44），（48），（50），（52）の２ビ
ツト目のフラグが入力され、各フラグのパターンに応じ
て乗算器（23）〜（28）に係数を出力し、各々前記ラツ
チ（３），（５），（７），（11），（13），（15）の
出力と乗算され、加算器（33）に出力される。加算器
（33）では、前記乗算器（23）〜（28）の出力を加算
し、その結果をセレクタ（21）の一方の入力に送る。セ
レクタ（21）では、ラツチ（46）の出力、即ち、ラツチ
（９）の出力データの誤りフラグが“1"（データ誤りを
示す）の時には、前記加算器（33）からのデータを選択
しラツチ（10）に出力する。逆に、ラツチ（46）の出力
が“0"即ち、ラツチ（９）の出力データが正しい時に
は、セレクタ（21）ではラツチ（９）の出力を選択しラ
ツチ（10）に出力する。また、加算器（30）〜（32）で
はそれぞれラツチ（14）と（16）、ラツチ（12）と（1
8）、及びラツチ（10）と（20）の和がとられ、それぞ
れ係数器（35）〜（37）によつて係数がかけられて加算
器（38）に入力される。加算器（38）では前記係数器
（35）〜（37）の出力の和をとり、セレクタ（22）の一
方の入力に入る。セレクタ（22）では、ラツチ（52）の
１ビツト目の出力が“1"、即ち、ラツチ（15）の出力デ
ータが１サンプルおきに補間すべきデータを示す時に
は、前記加算器（38）の出力を選択しラツチ（16）に出
力する。逆に、ラツチ（52）の１ビツト目の出力が
“0"、即ち、ラツチ（15）の出力データが１サンプルお
きに補間すべきデータでない時には、ラツチ（15）の出
力を選択しラツチ（16）に出力する。

次に、前記誤りパターン検出器（34）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、
○印はデータ誤りフラグが立つていない状態、●印はフ
ラグが立つている状態、▲及び△は編集区間内の１サン
プルおきの補間すべきデータであり、それぞれ、この時
点では未補間・補間済を示している。また□印はその位
置のフラグは見ないことを示している。

誤りパターンの検出は図に示したPAT1,2,…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（23）〜（28）に出力する。（係数の分母はすべ
て2048である）また、前記パターンに一致しない場合に
は、前値ホールドを行うため、前記乗算器（25）のみ
“1"とし、他の乗算器（23）（24）（26）〜（28）はす
べて“0"とする。

第２図及び表２において、PAT1では５次多項式、PAT2
〜PAT7では４次多項式、PAT8〜16では３次多項式をそれ
ぞれ用いて補間を行つている。

例えばPAT1の場合、まず、ラツチ（40），（42），
（44），（48），（50），（52）にラツチされているフ
ラグに対する各データ、即ちラツチ（３），（５），
（７），（11），（13），（15）の６つのデータを用い
て、ラツチ（46）にラツチされているフラグに対するデ
ータ、即ちラツチ（９）の位置のデータを、５次多項式
補間によつて補間し、クロツク入力端子（１）から入力
されるクロツクの立ち上がりに同期して、ラツチ（10）
にラツチされる。同時に各データ及びフラグも右にシフ
トする。この時のフラグのパターンを、第３図に示す。
次に、同図におけるラツチ（52）のフラグに対するデー
タ、即ちラツチ（15）の位置のデータを、ラツチ（4
7）、（49）、（51）、（53）、（55）、（57）のフラ
グに対する各データ、即ち、ラツチ（10）、（12）、（14）、（16）、（18）、（20）
の６つのデータを用いて５次多項式補間を行う。この時
用いる６つのデータはすべて正しいかあるいは即に補間
されているため、補間に用いても問題はない。

第７図・第８図は、それぞれ、データが１個誤つてい
る場合、及び２個連続して誤つた場合の、サンプリング
周波数48KHz、量子化ビツト数16の正弦波に対応させた
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ツプ数を表しており、○印
は本発明による補間方式、×印は従来の補間方式の場合
を示す。両図より検知限周波数が大幅に改善されること
がわかる。

なお、上記実施例では、誤りデータの補間に３次〜５
次多項式を、１サンプルおきの補間に５次多項式を用い
て補間したものを示したが、他の方法で補間を行つても
よい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、１サンプルおきに
入力されるデータ列間のデータの補間処理を行う前に、
かかる入力データ列のデータのうち誤りのあるデータの
補間処理を行っておくようにしているので、後段のデー
タ列間のデータの補間を精度よく行え、もって誤差の非
常に少ないデータ列を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による編集処理装置を示す
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図は第２図に示した誤りパタ
ーンの内、PAT1の場合の１クロツク後の誤りパターンを
示した図、第４図は従来の編集処理方法を示した図、第
５図はインターリーブの一例を示した図、第６図は従来
の編集処理装置を示した回路図、第７図はデータ誤りが
１つある場合に、従来の編集処理及び本発明の編集処理
を行つた場合の補間誤差を表した図、第８図は第７図と
同様、データ誤りが２つ連続した場合の補間誤差を表し
た図、第９図は多項式補間の方法を示す図である。（１）はクロツク入力端子、（２）はデータ入力端子、
（３）〜（20）及び（40）〜（57）はラツチ、（21）及
び（22）はセレクタ、（23）〜（28）は乗算器、（29）
はデータ出力端子、（30）〜（32）、（33）及び（38）
は加算器、（34）は誤りパターン検出器、（35）〜（3
7）は係数器、（39）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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１サンプルおきに入力されるデータ列のデ
ータのうち誤りが検出されたデータを、その前後２サン
プル以上離れたデータを用いて生成し補間する第１のデ
ータ補間手段と、前記第１のデータ補間手段により誤りの補正されたデー
タ列間のデータを、その前後のデータを用いて生成し補
間する第２のデータ補間手段とを備えたことを特徴とす
るデータ補間装置。