JPH09312549A - レート変換回路 - Google Patents

レート変換回路

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JPH09312549A
JPH09312549A JP12572196A JP12572196A JPH09312549A JP H09312549 A JPH09312549 A JP H09312549A JP 12572196 A JP12572196 A JP 12572196A JP 12572196 A JP12572196 A JP 12572196A JP H09312549 A JPH09312549 A JP H09312549A
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JP
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rate
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JP12572196A
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Takeshi Goto
剛 後藤
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Hitachi Denshi KK
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Hitachi Denshi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な回路構成で、ディジタルインターフェ
ースのデータを出力するレート変換回路を実現する事を
目的とする。 【解決手段】 レート変換回路において、種々のディジ
タルインターフェースに対応した複数のフィルタ係数を
テーブル化して記憶させたROMを設け、ディジタルイ
ンターフェース出力に対応したフィルタ係数を読み出す
ことで、レート変換回路を制御する構成としたものであ
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、ディジタル信号の
サンプリングレートを変換するレート変換回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のレート変換回路の一例を
示すブロック図である。ディジタル信号処理回路15で
は、サンプリングレートCK1(例えば、18MHz)で処理
を行い、そのデータのレベルの最小値と最大値を、Aと
Bとする。ここで、このデータを、ディジタルインター
フェース規格で定められたサンプリングレートCK2
(例えば、13.5MHz)で、データレベルの最小値と最大値
が、それぞれCとDであるディジタルデータに変換する
動作原理を説明する。サンプリングレートCK1で処理
された信号は、補間フィルタ16でCK2のサンプリン
グレートに変換が行われる。 この際、補間フィルタ1
6は、サンプリングレートを変えることにより生じるモ
アレを防ぐため、折り返し歪み成分を除去する処理を施
している。サンプリングレートCK2に変換が行われた
データは、レベルシフト回路17でA〜Bのデータレベ
ルをC〜Dのレベルのデータにレベルシフトが行われ
る。
【0003】ここで、最小値A、最大値Bのデータを、
最小値C、最大値Dのデータにレベルシフトをするのに
必要なゲイン、オフセット値を以下のようにして求め
る。すなわち、求めるゲインをX、オフセット値をYと
すると、 A×X+Y=C ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1) B×X+Y=D ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2) となる。 従って、上記式(1),(2)より、 X=D−C/B−A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (3) Y=C−A×(D−C/B−A) ・・・・・・・・・・・・・ (4) となる。つまり、レベルシフト回路17において、上記
の式(3)のゲインXを乗算し、式(4)のオフセット値Y
を加算することで、ディジタルインターフェース規格の
データレベルに変換を行うことができる。
【0004】次に、以上説明したレート変換回路の動作
を具体例によって説明する。ディジタル信号処理回路1
5では、サンプリングレートが18MHz、データのレ
ンジが50〜586のディジタルデータを処理している
とする。このディジタルデータを、ディジタル映像機器
のインターフェース規格である、D1のデータフォーマ
ットに変換するには、サンプリングレートを18MHz
から13.5MHzに、50〜586のデータのレベル
を、64〜940のレベルに変換する必要がある。サン
プリングレートの変換は、補間フィルタ16で、18M
Hzのサンプリングレートの信号から、13.5MHz
のサンプリングレートのディジタル信号を予測(補間)生
成することで行われる。 一般に、補間値を得る為の補
間フィルタは、フィルタ係数が時間によって切り替わ
る、時変係数フィルタで構成する方法がとられる。 こ
の時変係数フィルタは、図5に示すように、RAMなど
の記憶装置に記憶された、18MHzと13.5MHz
のデータの位相差に応じた複数のフィルタ係数を、入力
のサンプリングレート(18MHz)で切換えながら入力
する各データに乗算し、これらの総加算値を出力する構
成であり、この総加算値が補間値となる。
【0005】また、レベルシフト回路17において、5
0〜586のレベルのデータを64〜940のレベルの
データに変換する。ここで、レベルシフト回路17にお
いて、データに乗算するゲインXは、上記(3)式に、A
=50,B=586,C=64,D=940を代入する
事により、 X=1.646616541 ・・・・・・・・・・・・・ (5) を得る。また、オフセット値Yは、上記式(4)にA〜D
を代入することにより、 Y=−18.3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (6) となる。ここで、ゲインXを、上記の値に近似した、 X’=1.64648375 ・・・・・・・・・・・・・ (7) にすると、 X’=1+1/2+1/8+1/64+1/256+1/512 ・・・・・ (8) に展開できる。ここで、レベルシフト回路17の入力デ
ータをαとすると、このデータがX’倍されたαX’
は、 αX’=α+α/2+α/8+α/64+α/256+α/512 ・・・(9) となる。
【0006】式(9)を回路で構成した一例が、図6のビ
ットシフト加算部18である。以下、図6を用いて、レ
ベルシフト回路17の具体的な構成、動作を説明する。
入力端子20からデータαが入力したとすると、このデ
ータαは加算器38のA入力と、ビットシフト回路2
2,23,24,25,26に加えられる。このビット
シフト回路は、図7のようなビットシフトを行うことに
より、2進乗算を行う。 図7は、入力データを1/2
倍して出力する場合である。このようにして、ビットシ
フト回路22,23,24,25,26は入力データα
に対して、それぞれ、α/2,α/8,α/64,α/25
6,α/512 倍して出力する。以下、ビットシフト加
算部18における、ゲインX’の算出動作を説明する。
加算器38の入力には、入力端子20からのデータαと
ビットシフト回路22の出力データ27が入力し、これ
らを加算した出力データ32である、α+α/2を出力
する。加算器39の入力には、加算器38の出力データ
32とビットシフト回路23の出力データが入力し、こ
れらの加算値である、α+α/2+α/8を、出力データ
33として出力する。以下同様にして、加算器40は加
算器39からの出力データ33とビットシフト回路24
の出力データ29を加算出力し、加算器41は加算器4
0の出力34とビットシフト回路25の出力30を加算
出力し、加算器42は加算器41の出力36とビットシ
フト回路26の出力31を加算出力する。その結果、加
算器42による加算結果が、上記式(9)を満たすことに
なる。ここで、オフセット加算部19は、ビットシフト
加算部18からの出力35とオフセット値44を加算器
43で加算し出力する。この出力37がレベルシフト回
路17の最終出力となる。このとき、出力はD1規格の
データレンジおよびサンプリングレートに変換されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したレベルシ
フト回路では、補間フィルタ前段のディジタル信号処理
回路で処理されるデータのレベルやレート変換回路の出
力を、異なるディジタルインターフェースに変更する場
合、ビットシフト加算器や、オフセット加算回路の変更
を行う必要がある。 この場合、ビットシフト加算器で
データに乗算するゲインを回路で構成するのが容易でな
い場合、ハードウェアの増大、回路の複雑化という問題
を生じる。本発明はこれらの問題に鑑み、第1のサンプ
リングクロックでディジタル信号処理された信号を、目
的のインターフェース規格で決められた第2のサンプリ
ングレートに変換を行い、かつ、データレベルの変換
を、簡易な回路構成で容易にレベルシフト変換をも行う
レート変換回路を実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、レート変換を行うための補間フィルタ係数の
ゲイン(係数の総和)を、ディジタルインターフェース
に対応したものとし、種々のディジタルインターフェー
スに対応した複数の補間フィルタ係数をテーブル化し、
係数ROMに記憶させ、対応するフィルタ係数を読み出
し、レート変換回路を制御する構成としたものである。
以上のように、種々のディジタルインターフェースに対
応した補間フィルタ係数をテーブル化し、ROMに記憶
させておき、所望の補間フィルタ係数をROMから読出
すことで、レート変換回路のハードウェアの縮小が可能
となり、また、様々なディジタルインターフェースに容
易に対処できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1を
用いて詳細に説明する。図1は本発明におけるレート変
換回路の構成の1例であり、係数用ROM5には図2に
示すように、様々なディジタルインターフェース規格に
対応した補間フィルタ係数がテーブル化され、記憶され
ている。以下、本発明の動作原理を図1を用いて説明す
る。図において、1は本レート変換回路出力のディジタ
ルインターフェース規格フォーマットとは異なるデータ
レベル、サンプリングレートでディジタルデータを処理
するディジタル信号処理回路である。 このディジタル
信号処理回路1からの出力データは、電源投入時等のセ
ットアップ期間に、アドレスカウンタ4から、レート変
換回路出力のディジタルインターフェース規格に対応し
た係数データの格納されているアドレスデータを発生さ
せることにより、係数用ROM5から補間フィルタ2に
フィルタ係数がロードされる。この係数データはディジ
タルインターフェース規格のデータレベルに変換するた
めに必要なゲイン(係数の総和)に調整されたデータであ
る。この係数のゲインは補間フィルタ2がオーバーフロ
ーを起こさないよう、1以下になるよう調整されてい
る。 すなわち、レベルシフトするために必要なゲイン
がGであるとすると、係数の総和が1以下になる数値H
でGを除算し、G/Hを係数データのゲインとする。ロ
ードされた係数データにより、ディジタル信号処理回路
1の出力データは、補間フィルタ2でディジタルインタ
ーフェース規格のサンプリングレートに変換が行われ
る。 その出力データは、レベルシフト回路3でH倍さ
れ、オフセット値が加算され、ディジタルインターフェ
ース規格のデータとなり出力される。
【0010】つぎに、本実施例について具体的に説明す
る。従来の技術で説明したのと同様に、ディジタル信号
処理回路1ではサンプリングレート18MHz、データ
のレベルが50から582であるディジタルデータを処
理しているとする。 このディジタルデータを、ディジ
タル映像機器のインターフェース規格であるD1のデー
タフォーマットに変換するには、サンプリングレート1
3.5MHz、データを64〜940のレベルに変換す
る必要がある。次に、ディジタル信号処理回路1の出力
を、D1用の係数データがロードされた補間フィルタ2
で、サンプリングレートの変換を行う。ここで、レベル
シフトするために必要なゲインXは、前述の従来技術に
て、式(5)に示したように、 X=1.646616541 ・・・・・・・・・・(5) である。 これを、1以下になるよう、Xを1.75で
除算すると X/1.75=0.940923737 ・・・・・・(6) となる。 ここで、この1.75という値は、回路で構
成し易いものを考慮し、選択したものである。係数デー
タのフォーマットが小数点以下11ビットの精度である
と、(6)式は G=0.940917968 ・・・・・・・・・・(7) となり、補間フィルタ2の出力は、式(7)のゲインで乗
算された13.5MHzのデータが出力される。この出
力はレベルシフト回路3でデータのレベルシフトが行わ
れる。
【0011】レベルシフト回路3の構成図の一例を図3
に示す。このレベルシフト回路3では、入力データを
1.75倍し、オフセット値−18を加算する処理を行
う。ここで、入力データの1.75倍は、以下のように
展開できることから、 1.75=1+1/2+1/4 ・・・・・・・・・・・・(8) ビットシフト加算器13は、図3のように構成できる。
入力データ12は、加算器8で、ビットシフト回路6で
1/2倍されたものと加算される。 加算器8の出力と
ビットシフト回路7で入力データ12の1/4倍された
データが加算器9で加算された結果、入力データ12が
1.75倍され、ビットシフト加算器13から出力され
る。 この出力をオフセット加算器14でオフセット値
11を加算することで、D1規格のフォーマットに変換
される。以上のようにROM5にディジタルインターフ
ェースに対応した補間フィルタ係数書き込み、テーブル
化することで、レベルシフト回路のハードウェアの減少
を図ることができ、出力のディジタルインターフェース
を変更する際にも容易に対処できる。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
に比べて、ハードウェアの減少および簡易化が図れるレ
ート変換回路が実現でき、しかも、様々なディジタルイ
ンターフェースに応じた補間フィルタ係数を、外部情報
によって切り換えられるため、レート変換回路の出力の
フォーマットを変更する場合でも容易に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレート変換回路の構成例を示す図
【図2】本発明のROMのメモリマップを示す図
【図3】本発明のレベルシフト回路を示す図
【図4】従来のレート変換回路の構成例を示す図
【図5】時変係数フィルタを示す構成図
【図6】従来のレベルシフト回路の構成を示す図
【図7】ビットシフト回路を示す図
【符号の説明】
1:ディジタル信号処理回路、2:補間フィルタ、3:
レベルシフト回路、4:アドレスカウンタ、5:係数用
ROM、6,7:レベルシフト回路、8〜10:加算
器、11:オフセット値、12:ビットシフト回路の入
力データ、13:ビットシフト加算器、14:オフセッ
ト加算器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のサンプリングレートのディジタル
    データを第2のサンプリングレートのディジタルデータ
    に変換するレート変換回路において、複数のレート変換
    比率およびレベルシフトを行うためのゲイン(フィルタ
    係数の総和)に対応した複数のフィルタ係数をテーブル
    化して記憶する手段を設け、対応するフィルタ係数を読
    み出すことで、上記第2のサンプリングレートのディジ
    タルデータを得ることを特徴とするレート変換回路。
  2. 【請求項2】 第1のサンプリングレートのディジタル
    データを第2のサンプリングレートのディジタルデータ
    に変換するレート変換回路において、複数のレート変換
    比率およびレベルシフトを行うためのゲイン(フィルタ
    係数の総和)に対応した複数のフィルタ係数をテーブル
    化して記憶する手段を設け、当該ディジタルデータの無
    効期間(セットアップ期間)中に、上記記憶手段から対応
    するフィルタ係数を読み出すことで、サンプリングレー
    トの変換およびレベルシフトを行い、上記第2のサンプ
    リングレートのディジタルデータを得ることを特徴とす
    るレート変換回路。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のレート変換回路におい
    て、上記記憶手段に記憶された複数のフィルタ係数をデ
    ィジタルインターフェース規格に対応したものとするこ
    とで、ディジタルインターフェース規格のディジタルデ
    ータを得ることを特徴とするレート変換回路。
JP12572196A 1996-05-21 1996-05-21 レート変換回路 Pending JPH09312549A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359823B1 (ko) * 2000-06-22 2002-11-07 엘지전자 주식회사 필터 계수 생성 장치
JP2007073107A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 D & M Holdings Inc オーディオ信号出力装置
JP2007093678A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 D & M Holdings Inc オーディオ信号出力装置

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