JPH03241916A - サンプリングレート変換装置 - Google Patents

サンプリングレート変換装置

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JPH03241916A
JPH03241916A JP2039010A JP3901090A JPH03241916A JP H03241916 A JPH03241916 A JP H03241916A JP 2039010 A JP2039010 A JP 2039010A JP 3901090 A JP3901090 A JP 3901090A JP H03241916 A JPH03241916 A JP H03241916A
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    • H04N9/804Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components

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】 以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術 り発明が解決しようとする課S(第3図及び第4図) Ellllを解決するための手段(第1図)1作用(第
1図) G実施例 (G1)実施例の原理 (G2)実施例によるサンプリングレート変換装置(第
1図及び第2図) (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はサンプリングレート変換装置に関し、例えばP
ALコンポーネントディジタルビデオ信号のサンプリン
グ周波数をPALコンポジットディジタルビデオ信号に
応じたサンプリング周波数に変換する場合に通用して好
適なものである。
B発明の概要 本発明は、第1のサンプリング周波数でサンプリングさ
れたディジタル信号のサンプリング周波数を第2のサン
プリング周波数に変換するサンプリングレート変換装置
において、初期値から第1、第2のサンプリング周波数
の周期性に基づく最大(1まで第2のサンプリング周波
数に応じた出力クロックを循環的にカウントし、この結
果得られるカウント値と最大値までカウントした回数で
なる最大値カウント回数及び第1、第2のサンプリング
周波数の周期性に応じて発生された係数補正値とに応じ
て係数アドレスを発生するようにしたことにより、サン
プリング周波数の周期性に基づく最大値までカウントす
る簡易な構成で第1のサンプリング周波数でサンプリン
グされたディジタル信号のサンプリング周波数を第2の
サンプリング周波数に変換し得る。
C従来の技術 従来、アナログ信号を所定のサンプリング周波数でサン
プリングし、この結果得られるディジタル信号を任意の
サンプリング周波数に変換するためディジタルフィルタ
槽底のサンプリングレート変換装置が用いられている。
一般にこのようなサンプリングレート変換装置は、その
伝送系の変換特性としてナイキスト周波数を厳守するた
め、高次のオーバーサンプリングフィルタで構成されて
いる。
D発明が解決しようとする課題 ところでこのようなサンプリングレート変換装置を用い
て、例えばディジタルビデオテープレコーダ(DVTR
) におけるSMPTE  D−1(625150)フ
ォーマットに基づ< PALコンポーネントディジタル
ビデオ信号のサンプリング周波数を、SMPTE  D
−2(PAL)フォーマットに基づ< PALコンポジ
ットディジタルビデオ信号に応じたサンプリング周波数
に変換しようとする場合、サンプリング周波数を周波数
13.5 (M)[z)から周波数17.734475
 [Mル〕にレート変換するため、ディジタルビデオ信
号間で直接サンプリング周波数を変換することができず
、近似的に長さが16500次程度の次数を有するオー
バーサンプリングフィルタを構成する必要がある。
逆にPALコンポジットディジタルビデオ信号のサンプ
リング周波数をPALコンポーネントディジタルビデオ
信号に応じたサンプリング周波数に変換する場合も、サ
ンプリング周波数を周波数17.734475  (M
 )tz )から周波数13.5 (M&)にレート変
換するため、上述と同様の回路規模で専用のオーバーサ
ンプリングフィルタを構威する必要があり、全体として
回路規模が複雑かつ大型化することを避は得ない問題が
あった。
またこのような問題を解決するため、PALコンポーネ
ントディジタルビデオ信号及びPALコンポジットディ
ジタルビデオ信号のサンプリング周波数の周波数13.
5 (MHz)及び17.734475 (M七〕の関
係に基づいて、長さ256次程度でなる比較的簡易なオ
ーバーサンプリングフィルタを構威し、出力欄のタイミ
ングに応じて例えば194サンプル点毎に位相をシフト
するようになされたサンプリングレート変換装置が提案
されている(特願昭63−143408号)。
すなわち第3図に示すように、このサンプリングレート
変換装置1において、例えばPALコンポーネントディ
ジタルビデオ信号のサンプリング周波数を、PALコン
ポジットディジタルビデオ信号に応じたサンプリング周
波数に変換する場合には、まずPALコンポーネントデ
イジタルビデオ信号SIMDI及びそのサンプリング周
波数に応した入力クロック信号CK、がタイミング調整
回路2に入力される。
またこれに加えてPALコンポーネントディジタルビデ
オ信号S1.4□の1フレ一ム分に応じたフレームパル
スP2□がフェーズロックドループ(PLL)回路3及
びカウンタ回路4のリセット端に入力される。
このPLL回路3はその出力がPALコンポジットディ
ジタルビデオ信号の1フレ一ム分のサンプル数(= 7
09379 )に対応する分周比(= 1/70937
9)でなる分周回路5を通じて帰還されている。
これによりPLL回路3はPALコンポーネントディジ
タルビデオ信号のフレームパルスP2□に正しく同期し
、PALコンポジットディジタルビデオ信号のサンプリ
ング周波数に応じた出力クロック信号CK、tを発生す
ると共にこれをカウンタ回路4のカウント入力端、タイ
ミング調整回路2及びオーバーサンプリングフィルタ6
に供給する。
カウンタ回路4はフレームパルスpH+ に応シてリセ
ットされると共に、PLL回路3から入力される出力ク
ロック信号CK、をlフレーム分毎にカウントし、この
結果値「0」〜値r 709378 Jでなるカウント
データDCNTを順次係数アドレス制御回路7に送出す
る。
係数アドレス制御回路7は入力されるカウントデータI
)cNtに基づいて、第4図に一部を示すオーバーサン
プリングフィルタ6の重付は手段でなる乗算回路8A、
8B、・・・・・・に与える係数c otva、Car
ry、 ・・・・・・を、 ROM (read  o
nly  memory)構成の係数発生回路9A、9
B、・・・・・・から読み出すための係数アドレスデー
タD Cotを発生し、これを係数発生回路9A、9B
、・・・・・・に送出する。
またこれに加えて係数アドレス制御回路7はカウントデ
ータD CM?の値rQ、〜値r 709378 Jか
ら位相シフトの必要な194サンプル点毎のタイミング
を検出し、これをシフト制御信号D SFTとしてタイ
ミング調整回路2及びオーバーサンプリングフィルタ6
に送出する。
この結果タイミング調整回路2は入力クロック信号GK
□、出力クロック信号CK、、及びシフト制御信号D 
SFTに基づいて、入力されるPALコンポーネントデ
ィジタルビデオ信号S1.1をオーバーサンプリングフ
ィルタ6に送出するタイミングを制御する。
またオーバーサンプリングフィルタ6はこのようにして
入力されるPALコンポーネントディジタルビデオ信号
5INIIIを、シフト制御信号DSWT及び係数アド
レスデータD Cotに応じた係数Co□1、Co□1
、・・・・・・で乗算してオーバーサンプリングすると
共に、出力クロック信号CKotに基づいてリサンプリ
ングして出力し、このようにしてPALコンポーネント
ディジタルビデオ信号のサンプリング周波数をPALコ
ンポジットディジタルビデオ信号に応じたサンプリング
周波数に変換してなる出力ディジタルビデオ信号S。o
ysxを得るようになされている。
なおここでオーバーサンプリングフィルタ6においては
、入力ディジタル信号SINが出力クロック信号CK 
a□に応じた遅延時間を有するフリップフロップIOA
、IOB、・・・・・・の直列回路に供給され、各フリ
ップフロップIOA、10B、・・・・・・から送出さ
れる遅延ディジタル信号が、続くフリップフロップIO
B、・・・・・・に入力されると共に対応する乗算回路
8A、8B、・・・・・・に入力される。
また各乗算回路8A、8B、・・・・・・には、それぞ
れ係数発生回路9A、9B、・・・・・・から所定の係
数C0EFA、Cotrw、・・・・・・が入力され、
この結果それぞれ遅延ディジタル信号が対応する係数C
0E0、COtW富、・・・・・・と乗算される。
これによりその乗算結果が各加算回路11A、11B、
・・・・・・に入力されて全加算され、この加算結果が
出力ディジタル信号s ourとして送出される。
ところがかかる構成のサンプリングレート変換装置1に
おいては、カウンタ回路4が値r□、〜値r 7093
78 iまでカウントする大規模な回路11*でなり、
従って係数アドレス制御回路7もカウンタ回路4からの
カウントデータ])cstを処理するため大規模な回路
構成になることを避は得す、結局サンプリングレート変
換装置1全体として大型化してしまう問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構
成で第1のサンプリング周波数でサンプリングされたデ
ィジタル信号のサンプリング周波数を第2のサンプリン
グ周波数に変換し得るサンプリングレート変換装置を提
案しようとするものである。
8課題を解決するための手段 かかる課題を解決するため本発明においては、係数アド
レスD cot+に応じて重付は手段8A、8B、・・
・・・・に与える係数C3trss Cotrw、・・
・・・・を発生する係数発生手段9A、9B、・・・・
・・を有するオーバーサンプリングフィルタ6を含んで
なり、第1のサンプリング周波数でサンプリングされた
ディジタル信号のサンプリング周波数を第2のサンプリ
ング周波数に変換するサンプリングレート変換装220
において、初期値から第1、第2のサンプリング周波数
の周期性に基づく最大値まで、第2のサンプリング周波
数に応した出力クロックCK、、を循環的にカウントす
るカウンタ手段21と、そのカウンタ手段21から最大
値までカウントする毎に送出される最大値情報SCOを
カウントしてなる最大値カウント回数CNC及び第1、
第2のサンプリング周波数の周期性に応じて係数補正値
DNCを発生する補正値発生手段22.26と、カウン
タ手段21から入力されるカウント値Dc、lv+及び
補正値発生手段22.26から入力される係数補正値D
IICに応じて係数アドレスD Coa+を発生する係
数アドレス発生手段23.24.27とを設けるように
した。
1作用 初期値から第1、第2のサンプリング周波数の周期性に
基づく最大値まで第2のサンプリング周波数に応じた出
力クロックCKozを循環的にカウントし、この結果得
られるカウント値I)cs□と最大値までカウントした
回数でなる最大値カウント回数CNC及び第1、第2の
サンプリング周波数の周期性に応じて発生された係数補
正値I)xcとに応じて係数アドレスDeO!+を発生
するようにしたことにより、初期値から最大値までカウ
ントする簡易な構成で第1のサンプリング周波数でサン
プリングされたディジタル信号のサンプリング周波数を
第2のサンプリング周波数に変換し得る。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)実施例の原理 この実施例のサンプリングレート変換装置においては、
ディジタルビデオテープレコーダ(DVTR)における
S M P T E  D −1(625150)フォ
ーマットに基づ< PALコンポーネントディジタルビ
デオ信号のサンプリング周波数を、SMPTE  D−
2(PAL)フォーマットに基づ<PALコンポジット
ディジタルビデオ信号に応じたサンプリング周波数に変
換し得るようになされている。
実際上このD −1(625150)フォーマットに基
づ< PALコンポーネントディジタルビデオ信号のサ
ンプリング周波数は、周波数13.5 (MHz)に規
定されており、これによりディジタルビデオ信号の1ラ
イン当たりのサンプル数は864サンプルとなり、従っ
て1フレームの総サンプル数は540000サンプルと
なる。
またD−2(PAL)フォーマットに基づくPALコン
ポジットディジタルビデオ信号のサンプリング周波数は
、水平周波数f、を周波数15.625cK&〕とおい
て次式 %式%)) (1) に基づいて算出した副搬送波周波数rscを4倍した周
波数17.734475 CM & )となり、これに
よりディジタルビデオ信号の1ライン当たりのサンプル
数は1135.0064サンプルとなり、従って1フレ
−ムの総サンプル数は709379サンプルとなる。
このようにPALコンポーネントディジタルビデオ信号
と、PALコンポジットディジタルビデオ信号との1ラ
イン当たりのサンプル数の比は864 : 1135.
0064であり、適当な整数の関係を有していないこと
がわかる。
このため充分な長さを有するオーバーサンプリングフィ
ルタを用いてサンプリング周波数の変換を行う際、オー
バーサンプリングフィルタを係数切換式の#Itcとし
た場合には、オーバーサンプリングフィルタに与える係
数の組み合わせと、変換前及び変換後のサンプリング周
波数間の位相とが対応していなければならない。
ところが上述したように、変換前及び変換後のサンプリ
ング周波数間に比較的小さな整数比が存在しないため、
lフレーム毎のサンプル点をカウントする必要がある。
ここでPALコンポーネントディジタルビデオ信号のサ
ンプリング周期は次式 で算出され、またPALコンポジットディジタルビデオ
信号のサンプリング周期は次式 で算出される。
これによりフレームの先頭からPALコンポーネントデ
ィジタルビデオ信号のサンプリング周期に応じたサンプ
ル点と、PALコンポジットディジタルビデオ信号のサ
ンプリング周期に応じたサンプル点との時間的なずれ量
を検出すれば、フレームの先頭からカウントしてPAL
コンポジットディジタルビデオ信号の423サンプル点
目に、PALコンポーネントディジタルビデオ信号のサ
ンプル数は次式 %式%) (4) で表される値になり、双方のサンプル点のタイミングが
接近する。
以後PALコンポーネントディジタルビデオ信号及びP
ALコンポジットディジタルビデオ信号のサンプリング
周期に応じた双方のサンプル点は、PALコンポジット
ディジタルビデオ信号のサンプリング周期で423サン
プル点の倍数毎に接近する。
従ってこの実施例の場合には、PALコンポジットディ
ジタルビデオ信号のサンプリング周期を基準にして42
3サンプル点の間のオーバーサンプリングフィルタの係
数アドレスとデータシフト制御を保持すれば、PALコ
ンポジットディジタルビデオ信号のサンプリング周期の
423サンプル点毎に次式 %式% (5) で表される時間分の補正を行うようにし、これにより4
23サンプル点間の小さな範囲についてサンプル点をカ
ウントするカウンタを設け、位相シフト及び係数を発生
する際に上述した補正を行うようにしたことにより、簡
易な構成かつ高い精度でサンプリング周波数を変換し得
るようになされている。
(G2)実施例によるサンプリングレート変換装置第3
図との対応部分に同一符号を付して示す第1図において
、20は全体として例えばPALコンポーネントディジ
タルビデオ信号のサンプリングミt数を、PALコンポ
ジットディジタルビデオ信号に応じたサンプリング周波
数に変換するサンプリングレート変換装置を示す。
この実施例の場合、PALコンポーネントデイジタルビ
デオ信号5IN11+の1フレーム毎に対応するフレー
ムパルスPア、はPLL回路3、カウンタ回路21のリ
セット端及び補正回数カウンタ回路22のリセット入力
端に入力される。
カウンタ回路21は従来の値’ 709378 Jまで
カウントするカウンタ回路4に代え、(2)式〜(5)
式について上述した原理に基づいて、PALコンポーネ
ントディジタルビデオ信号S工、の1フレームの聞出力
クロツク信号CKIlzを値「O」〜値r 422Jま
で循環的にカウントするようになされている。
これによりカウンタ回路21は1フレームの聞出力クロ
ツク信号CKotをカウントし、この結果得られる値「
O」〜値’ 422JでなるカウントデータDCNT+
を係数アドレス発生回路23に送出すると共に、値r 
422Jを越える毎に発生する桁上げ信号S、。を補正
回数カウンタ回路22に送出する。
この係数アドレス発生回路23は入力されるカウントデ
ータD CNTlに応じて係数アドレスADR,。え及
びシフトデータDsrv+を発生し、これをそれぞれ加
算回路24及びシフト制御回路25に送出する。
また補正回数カウンタ回路22は1フレームの間、入力
される桁上げ信号SCOをカウントして補正回数データ
ClIcを発生し、これを補正値乗算回路26に送出す
る。
この補正値乗算回路26は(5)式について上述した補
正値(=0.00396795 (nsec) )を補
正回数データC,lcに乗算して補正回数に基づく係数
アドレスADR,。7の補正骨に応じた補正値データD
Neを算出しこれを加算回路24に送出する。
これにより加算回路24は入力される係数アドレスAD
RcoE及び補正値データDueを加算して補正された
係数アドレスADRcO□を発生し係数調整回路27に
供給する。
この係数調整回路27は入力される係数アドレスA D
 Rc。tlに基づいて係数アドレスデータD、。□を
発生し、これをオーバーサンプリングフィルタ6の係数
発生回路9A、9B、・・・・・・に送出すると共に、
係数アドレスデータD、。□の1周期遅れ分をオーバー
フローとして検出し、この検出結果でなるオーバーフロ
ーデータD。、をシフト制御回路25に送出する。
シフト制御回路25は入力されるシフトデータD、W□
及びオーバーフローデータD。Fに基づいて、位相シフ
トの必要なサンプル点のタイミングを検出し、これをシ
フト制御信号D3□2としてタイミング調整回路2及び
オーバーサンプリングフィルタ6に送出する。
この結果タイミング調整回路2は人力クロック信号CK
4、出力クロック信号CKIl!及びシフト制御信号D
 、、T、に基づいて、入力されるPALコンポーネン
トディジタルビデオ信号SIN□をオーバーサンプリン
グフィルタ6に送出するタイミングを制御する。
またオーバーサンプリングフィルタ6はこのようにして
入力されるPALコンポーネントディジタルビデオ信号
31.4□を、シフト制御信号osrrz及び係数アド
レスデータDCO□に応じた係数Coo□、Coえ□、
・・・・・・で乗算してオーバーサンプリングすると共
に、出力クロック信号CKotに基づいてリサンプリン
グして出力し、このようにしてPALコンポーネントデ
ィジタルビデオ信号のサンプリング周波数をPALコン
ポジットディジタルビデオ信号に応じたサンプリング周
波数に変換してなる出力ディジタルビデオ信号S。、J
ア。を得るようになされている。
なおこのオーバーサンプリングフィルタ6は505倍の
オーバーサンプリングフィルタと同様の係数でなり、従
って11505の分解能を有するようになされており、
実際上(5)式について上述した補正値(=0.003
96795 (nsec) )は分解能の0.0270
68倍となる。この値は1フレームの後端で45回分(
すなわち、0.178 (nsecl )の補正を行う
ことを意味し、このためlフレーム毎にカウンタ回路2
1及び補正回数カウンタ回路22をリセットしてイニシ
ャル状態に制御するようになされている。
またこのオーバーサンプリングフィルタ6のオ−バーサ
ンプリング動作は、例えば11倍のオーバーサンプリン
グフィルタを想定した場合、まず第2図(A)に示すよ
うな仮想アナログ信号SVVを第1のサンプリング周波
数[1(第2図(B))でサンプリングした人力ディジ
タル信号(第2図(A)に記号「○」で示す)が人力さ
れる。
続いてオーバーサンプリングフィルタ6においては、第
2図(C)に示すように入力ディジタル信号を11倍の
周波数f、でオーバーサンプリングすると共に第2のサ
ンプリング周波数f2  (第2図(D))でリサンプ
リングし、このようにして第2図(A)に記号「口」で
示す値でなる出力ディジタル信号を得るようになされて
いる。
以上の構成によれば、423サンプル点間の小さな範囲
についてサンプル点を順次カウントすると共に、この4
23サンプル点毎に所定の補正を行うようにしたことに
より、カウンタ回路を値「0」〜値r 422Jまでカ
ウントする簡易な回路構成で形成し得、かつ高い精度で
PALコンポーネントディジタルビデオ信号のサンプリ
ング周波数をPALコンポジットディジタルビデオ信号
に応したサンプリング周波数に変換し得るサンプリング
レート変換装置20を実現できる。
さらに上述の構成によれば、カウンタ回路21を値r□
、〜値r 422Jまでカウントする簡易な回路構成で
形成したことにより、係数アドレス発生回路23も簡易
な回路構成で実現でき、かくして従来のサンプリングレ
ート変換装置1(第3図)に比較して回路規模を約1/
1677にすることができ、全体として格段的に小型簡
略化し得るサンプリングレート変換装置を実現できる。
(G3)他の実施例 (1)上述の実施例においては、PALコンポーネント
ディジタルビデオ信号のサンプリング周波数をPALコ
ンポジットディジタルビデオ信号に応したサンプリング
周波数に変換する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、PALコンポジットディジタルビデオ信号の
サンプリング周波数をPALコンポーネントディジタル
ビデオ信号に応じたサンプリング周波数に変換する場合
にも通用して好適なものである。
因にこの場合は(2)弐〜(4)式について上述した本
発明の原理より、PALコンポーネントディジタルビデ
オ信号のサンプリング周期の322サンプル点毎に(5
)式について上述した補正値(=0.00396795
 (nsec) )を加えるようにすれば、上述の実施
例と同様の効果を実現できる。
(2)上述の実施例においては、PALコンポーネント
ディジタルビデオ信号又はPALコンポジットディジタ
ルビデオ信号のサンプリング周波数をPALコンポジッ
トディジタルビデオ信号又はPALコンポーネントディ
ジタルビデオ信号に応じたサンプリング周波数に変換す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ディ
ジタル信号のサンプリング周波数を、簡易な整数比の関
係にない新らたなサンプリング周波数に変換する場合に
広く適用して好適なものである。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、初期値から第1、第2の
サンプリング周波数の周期性に基づく最大値まで第2の
サンプリング周波数に応じた出力クロックを循環的にカ
ウントし、この結果得られるカウント値と最大値までカ
ウントした回数でなる最大値カウント回数及び第1、第
2のサンプリング周波数の周期性に応じて発生された係
数補正値とに応じて係数アドレスを発生するようにした
ことにより、サンプリング周波数の周期性に基づく最大
値までカウントする簡易な構成かつ高い精度で第1のサ
ンプリング周波数でサンプリングされたディジタル信号
のサンプリング周波数を第2のサンプリング周波数に変
換し得るサンプリングレート変換装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるサンプリングレート変換装置の一
実施例を示すブロック図、第2図はオーバーサンプリン
グ動作を示すタイミングチャート、第3図は従来のサン
プリングレート変換装置を示すブロック図、第4図はオ
ーバーサンプリングフィルタの一部を示すブロック図で
ある。 ■、20・・・・・・サンプリングレート変換装置、2
・・・・・・タイミング調整回路、3・・・・・・PL
L回路、4.21・・・・・・カウンタ回路、5・・−
・・・分周回路、6・・・・・・オーバーサンプリング
フィルタ、22・・・・・・補正回数カウンタ回路、2
3・・・・・・係数アドレス発生回路、24・・・・・
・加算回路、25・・・・・・シフト制御回路、26・
・・・・・補正値乗算回路、27・・・・・・係数調整
回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  係数アドレスに応じて重付け手段に与える係数を発生
    する係数発生手段を有するオーバーサンプリングフィル
    タを含んでなり、第1のサンプリング周波数でサンプリ
    ングされたディジタル信号のサンプリング周波数を第2
    のサンプリング周波数に変換するサンプリングレート変
    換装置において、初期値から上記第1、第2のサンプリ
    ング周波数の周期性に基づく最大値まで、上記第2のサ
    ンプリング周波数に応じた出力クロックを循環的にカウ
    ントするカウンタ手段と、 当該カウンタ手段から上記最大値までカウントする毎に
    送出される最大値情報をカウントしてなる最大値カウン
    ト回数及び上記第1、第2のサンプリング周波数の上記
    周期性に応じて係数補正値を発生する補正値発生手段と
    、 上記カウンタ手段から入力されるカウント値及び上記補
    正値発生手段から入力される上記係数補正値に応じて上
    記係数アドレスを発生する係数アドレス発生手段と を具えることを特徴とするサンプリングレート変換装置
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