JPH1092114A

JPH1092114A - デジタルデータ処理方法およびデジタルデータ処理装置

Info

Publication number: JPH1092114A
Application number: JP8242209A
Authority: JP
Inventors: Fujio Shimura; 不二夫志村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルＶＴＲで変速再生されるデジタルデ
ータが、原再生スピードにおけるサンプリング周波数と
実質的に同じサンプリング周波数を有するようにして、
滑らかな変速再生出力波形を得る。【解決手段】原再生スピードにおける１フレーム中の
総サンプル数がｎであるデジタルデータをスピードｓで
変速再生する際に、サンプリング周波数を原再生スピー
ドにおけるサンプリング周波数と等しくする総サンプル
数ｍをｍ＝ｎ／ｓとして求め、元のデータの隣接する２
サンプル間に、その２つの各サンプル値に基づいて生成
される補間データを等時間間隔に挿入することにより上
記総サンプル数がｍである変速再生データを得て、滑ら
かな波形を有する変速再生出力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定のサンプリン
グ周波数を有するデジタルデータを変速再生する際に、
変速再生されるデジタルデータのサンプリング周波数を
原デジタルデータのサンプリング周波数と実質的に同じ
にする、デジタルデータ処理方法およびデジタルデータ
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープを用いてテレビジョン信号の
記録および再生を行うビデオテープレコーダーにおい
て、テレビジョン信号を実質的に劣化させることなく記
録および再生できるものとしてデジタルビデオテープレ
コーダー（以下、デジタルＶＴＲという。）が提案され
ている。

【０００３】デジタルＶＴＲは、映像（ビデオ）信号，
音声（オーディオ）信号および制御用信号等から構成さ
れるテレビジョン信号をデジタルデータとして磁気テー
プに記録し、また、磁気テープに記録されたデジタルデ
ータを再生してテレビジョン信号を得るものである。

【０００４】テレビジョン信号であるデジタルデータ
は、磁気ヘッドを介して磁気テープに書き込まれること
により記録され、また、磁気ヘッドを介して読み出され
ることにより再生が行われる。

【０００５】デジタルＶＴＲにより、テレビジョン信号
であるデジタルデータが記録される磁気テープ上の領域
は、トラックと呼ばれる。そして、このトラックは、一
般に、磁気テープの長手方向に対して傾斜して配置され
る回転磁気ヘッド（以下、単にヘッドともいう。）によ
り形成される傾斜記録トラック（以下、単にトラックと
もいう）である。

【０００６】デジタルＶＴＲは、磁気テープに記録さ
れ、また、再生されるテレビジョン信号がデジタル信号
であるため、データ誤り訂正技術により信号の劣化を最
小限に抑えることができる。このため、テレビジョン信
号が記録された磁気テープを複製したり、変速再生や編
集等を行うことが比較的容易であるという、アナログＶ
ＴＲとは異なる特徴を有している。

【０００７】なお、デジタルＶＴＲに関しては、例え
ば、日経ＢＰ社より発行された文献：『日経エレクトロ
ニクス(NIKKEI ELECTRONICS)』，10-11 1993(No. 59
2)，第115〜 122頁に記載されている。

【０００８】まず、デジタルＶＴＲにおいて、テレビジ
ョン信号が、デジタルデータとして磁気テープ上に傾斜
記録トラックを形成して記録される様子を、図５に示
す。

【０００９】磁気テープに記録されるテレビジョン信号
であるデジタルデータ（以下、単にテレビジョン信号と
もいう。）は、ビデオ信号の１フレーム分を単位として
記録される。このとき、ビデオ信号とともにオーディオ
信号や制御用信号もデジタルデータとして磁気テープに
記録される。

【００１０】１フレーム分のテレビジョン信号をＡ／Ｄ
変換して得られたデジタルデータは、磁気テープ上の隣
接する１０本の傾斜記録トラックに振り分けられて記録
される。上記の傾斜記録トラックは、磁気テープにデジ
タルデータを書き込むための回転磁気ヘッドが、磁気テ
ープの走行方向に対して傾斜して配置され、磁気テープ
を走査することにより形成される。図５における矢印Ｄ
Ｙおよび矢印ＤＨは、各々磁気テープの走行方向および
磁気テープに対する回転磁気ヘッドの走査方向を示す。

【００１１】次に、上記のように、磁気テープ上に傾斜
記録トラックを形成して記録されるテレビジョン信号の
内容を、図６を参照しながら説明する。

【００１２】デジタルＶＴＲにより磁気テープ上に多数
形成される各トラックには、その始端側から終端側に向
かって、そのトラックに記録されたデジタルデータの構
造や編集時等にデータ位置の基準として利用される信号
が記録された領域ＩＴ，テレビジョン信号中のオーディ
オ信号が記録された領域ＡＤ，テレビジョン信号中のビ
デオ信号が記録された領域ＶＤおよび時間情報を表すタ
イムコードが記録された領域ＳＣが形成される。

【００１３】１本のトラックの領域ＡＤに記録されるオ
ーディオデータは、例えば、データ同期ブロック部を主
要部分とし、そのデータ同期ブロック部の前後に、それ
ぞれ、プリアンブル部およびポストアンプル部が配され
て構成される。

【００１４】また、オーディオデータの主要部分をなす
上記のデータ同期ブロック部は、例えば、図７に示され
るコーディング・フォーマットに従う。このコーディン
グ・フォーマットにおいては、オーディオデータは、同
期ブロック番号ｉが２〜１５とされる１４個のデータ同
期ブロックを含み、各データ同期ブロックは、バイトポ
ジション番号ｊが０〜８９とされる９０バイトから形成
されている。

【００１５】また、図６において、同期ブロック番号ｉ
が２〜１０である９個のデータ同期ブロックの各々は、
最初の２バイト（バイトポジション番号ｊが０および
１）が同期データであり、その次の３バイト（バイトポ
ジション番号ｊが２〜４）がＩＤコードであり、さらに
次の５バイト（バイトポジション番号ｊが５〜９）がオ
ーディオ補助データである。それに続く７２バイト（バ
イトポジション番号ｊが１０〜８１）がオーディオータ
であり、そのオーディオデータに８バイト（バイトポジ
ション番号ｊ８２〜８９）のインナーパリティが付加さ
れて構成されている。

【００１６】ＩＤコードは、相互隣接する２本のトラッ
クの組を示す番号であるトラックペア番号，各トラック
についてのヘッドアジマス，同期ブロック番号ｉ等につ
いての情報を表し、また、オーディオ補助データは、構
成ビット数等を含むオーディオデータの記録条件に関す
る情報を表す。

【００１７】同期ブロック番号ｉが２〜１０である９個
のデータ同期ブロックの各々におけるオーディオデータ
（同期ブロック番号ｉが２〜１０であるオーディオデー
タ）は、図６において、同期ブロック番号ｉが２および
３であるものが例示されるように、各々が２バイト構成
とされる３６個のデータサンプルを含むものとされる。
これらのデータサンプルは、本来、図７に示されるよう
に、同期ブロック番号ｉが２であるデータ同期ブロック
における最初のものから、同期ブロック番号ｉが１０で
あるデータ同期ブロックにおける最後のものまで、例え
ば、Ｄ０〜Ｄ３２３の連続したサンプル番号で表され
る。

【００１８】しかし、実際に、各トラックにおける領域
ＡＤに記録されるオーディオデータに対しては、例え
ば、１０本のトラックに分散されて記録される１フレー
ム分のオーディオデータを単位として、データサンプル
を離散的に配置して符号エラーを低減するための、イン
ターリーブ処理が施される。したがって、１本のトラッ
クの領域ＡＤに記録されるオーディオデータは、同期ブ
ロック番号ｉが２から１０であるオーディオデータの各
々を構成する３６個のデータサンプルが、時系列をなす
ように順番に配列されておられず、インターリーブ処理
に応じて離散的に配列されている。

【００１９】また、同期ブロック番号ｉが１１〜１５で
ある５個のデータ同期ブロックの各々は、最初の２バイ
ト（バイトポジション番号ｊが０および１）が同期デー
タとされて、その次の３バイト（バイトポジション番号
ｊが２〜４）がＩＤコードとされ、それに続く７７バイ
ト（バイトポジション番号ｊが５〜８１）がアウターパ
リティとされ、そのアウターパリティに８バイト（バイ
トポジション番号ｊが８２〜８９）のインナーパリティ
が付加されて構成されている。

【００２０】したがって、オーディオデータは、同期ブ
ロック番号ｉが２〜１０であり、かつ、バイトポジショ
ン番号ｊが１０から８１である、図６の斜線が付されて
示される範囲内に存在する。

【００２１】次に、上述のフォーマットに従って磁気テ
ープ上に形成されたトラックからオーディオデータが再
生するデジタルＶＴＲの再生系について説明する。

【００２２】まず、上記の従来のデジタルＶＴＲの再生
系の構成を説明する。

【００２３】上記のデジタルＶＴＲの再生系の主要部
は、磁気ヘッド，再生増幅器，イコライザ部，データ並
換部，コーディング部，エラー訂正・時間軸補正部，デ
インターリーブ処理部，コンシール処理部，補間データ
演算部，パラレル／シリアル変換部から構成される。

【００２４】回転磁気ヘッドは、磁気テープに多数形成
されたトラックを走査して、そのトラックに記録された
デジタルデータを読み出すためのものである。

【００２５】上記の回転磁気ヘッドにより読み出された
デジタルデータは、具体的には、ビデオデータとオーデ
ィオデータおよびそれらに付随する補助データと各種制
御用データである。例えば、上記のデジタルデータとし
てのオーディオデータには、図６に示されるようなフォ
ーマットに従って、オーディオデータ，オーディオデー
タの付属データである同期データ，ＩＤコード，オーデ
ィオ補助データおよびその他のデータが含まれている。
なお、上記のオーディオデータは、インターリーブ処理
が施されたデータサンプルの配列により構成されてい
る。

【００２６】上記の回転磁気ヘッドから得られるデジタ
ルデータは、再生増幅部により増幅され、イコライザ部
を介して、データ並換部に供給される。

【００２７】上記のデータ並換部は、磁気テープ上に順
次隣接する１０本のトラックに分散して記録された上記
のデジタルデータを並べ換えて、１フレーム分のテレビ
ジョン信号を表す時系列のデジタルデータを順次形成す
る。

【００２８】データ並換部から出力されるデジタルデー
タは、コーディング部に供給され、１チャネルの独立し
た信号を形成するために必要なコーディングが施された
コーデッドデジタルデータとして、エラー訂正・時間軸
補正部に供給される。

【００２９】エラー訂正・時間軸補正部は、上記のコー
デッドデジタルデータに含まれるビデオデータおよびオ
ーディオデータの各々について、それらが有するインナ
ーパリティおよびアウタパリティにより検出された符号
エラーのエラー訂正処理および時間軸補正が行われ、さ
らに、ビデオデータとオーディオデータとの分離も行わ
れる。そして、エラー訂正・時間軸補正部から、エラー
訂正および時間軸補正が施されたビデオデータが出力さ
れるとともに、エラー訂正処理が行われたオーディオデ
ータが出力される。

【００３０】上記のエラー訂正・時間軸補正部から出力
されるビデオデータは、ビデオデータ処理部に供給され
る。一方、エラー訂正・時間軸補正部から出力されるオ
ーディオデータは、デインターリーブ処理部に供給され
る。

【００３１】デインターリーブ処理部では、エラー訂正
・時間軸補正部から出力されたオーディオデータに対し
て、そのオーディオデータを構成するデータサンプルに
ついてのデインターリーブ処理が施されて正規の配列順
を持つ、デインターリーブ処理済のオーディオデータと
される。そして、１フレーム分が順次連なるデインター
リーブ処理済オーディオデータとしてコンシール処理部
に供給される。

【００３２】コンシール処理部は、上記のオーディオデ
ータが、それを構成するデータサンプルに欠落部を含ん
でいるとき、その欠落部の直前直後において得られる２
個のデータサンプルがそれぞれ表す値の平均値を表す補
間データサンプル、すなわち、欠落部の前後において得
られる２個のデータサンプルに基づく２値補間データサ
ンプルを形成する。そして、その２値補間データサンプ
ルによってその欠落部を埋め合わせるデータコンシール
処理が行われる。

【００３３】そして、コンシール処理部は、データサン
プルについての欠落部の埋合せがなされたオーディオデ
ータを補間データ演算部に供給する。

【００３４】補間データ演算部は、デインターリーブ処
理部から出力されるオーディオデータが、変速再生によ
り、例えば、１／５倍速再生により得られているとき、
コンシール処理部からのオーディオデータにおける相互
隣接する２個のデータサンプルの組毎に、各組を形成す
る２つのデータサンプルの間に、そのときの変速再生速
度と原データの１フレーム中のサンプル数とに応じたサ
ンプル数、例えば、１／５倍速再生時においては４個だ
け形成された補間データサンプルが、等時間間隔をもっ
て挿入される演算処理を行う。

【００３５】それにより、補間データ演算部において
は、デインターリーブ処理部から出力されるオーディオ
データが、変速再生により得られているとき、コンシー
ル処理部からのオーディオデータよりもサンプリング周
波数が高められたオーディオデータが形成される。

【００３６】上記のようにして補間データ演算部から出
力されるオーディオデータは、さらに、パラレル／シリ
アル変換部において、パラレルデジタルデータからシリ
アルデジタルデータに変換され、オーディオデータとし
て出力される。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のデジ
タルＶＴＲにおいて、再生時の磁気テープの走行速度
が、記録時の磁気テープの走行速度の１／Ｎ（１／Ｎ倍
速）であるときに、磁気テープからデジタルデータを読
み出す回転磁気ヘッドから得られるデジタルデータは、
磁気テープに記録されたデジタルデータのサンプリング
周波数の１／Ｎに相当するサンプリング速度を有するこ
とになってしまう。

【００３８】一般に、デジタルデータは、そのサンプリ
ング周波数が低いほど、そのデジタルデータからアナロ
グ信号が再現される際の忠実度が劣ってしまう。そこ
で、デジタルＶＴＲでは、変速再生されるデジタルデー
タのサンプリング周波数を、原データのサンプリング周
波数と実質的に同一にするために、従来、前値ホールド
と呼ばれる方法が用いられていた。

【００３９】しかし、上記の前値ホールドを用いたＶＴ
Ｒにより、例えばデジタルオーディオデータを変速再生
して得たアナログオーディオ信号の波形は、階段状にな
り、滑らかさを欠いたものになってしまう。一般に、前
値ホールドによる補間を行う場合、１／Ｎ倍速再生時に
は原データの１つのサンプル値がＮ回続けてホールドさ
れるため、原データの波形とはかなり異なる波形が再生
されてしまうおそれもある。さらに、前値ホールド補間
方法では、１／Ｎ（Ｎ＝２，３，・・・）倍速以外の再
生速度、例えば、２／５倍速等では、再生されたアナロ
グオーディオ信号の波形が特に滑らかさを欠くものであ
った。

【００４０】また、従来、一部で用いられていたラグラ
ンジェの補間方法は、それにより補間されて再生される
アナログオーディオ信号の波形が、上記の前値ホールド
補間方法による再生出力波形に比べて滑らかであり、優
れた特性を有する補間方法である。しかし、ラグランジ
ェの補間方法を実施するための回路は、係数ＲＯＭ等を
必要とするために回路規模が大きくなってしまうという
面もあった。

【００４１】本発明は、このような状況をふまえて、所
定のサンプリング周波数を有したデジタルデータを可変
速度再生する場合、特に原再生速度より遅い速度で再生
する場合に得られる再生デジタルデータに対してデータ
補間を施し、実質的に原再生速度に対応した所定のサン
プリング周波数を有するように変換するデジタル信号処
理方法を提供することを目的とするものである。

【００４２】また、上記のデジタルデータ処理方法を実
施するために、比較的簡単な構成により、かつ、再現忠
実度の高い再生出力が得られるデジタルデータ処理装置
を提供することを目的とするものである。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに提案する本発明に係るデジタルデータ処理方法は、
原再生速度におけるデジタルデータの１フレーム中のサ
ンプル数ｎと上記デジタルデータの再生速度ｓとを求
め、上記サンプル数ｎと上記再生速度ｓとに基づいてｍ
＝ｎ／ｓにより求められるサンプル数ｍの補間デジタル
データを線形補間演算により生成することを特徴とす
る。

【００４４】上記の本発明に係るデジタルデータ処理方
法によれば、所定のサンプリング周波数を有したデジタ
ルデータを変速再生する場合、特に原再生速度より遅い
再生速度で得られる再生デジタルデータに対して、簡単
に補間処理を施すことができる。

【００４５】上記の課題を解決するために提案する本発
明に係るデジタルデータ処理装置は、原再生速度におけ
るデジタルデータの１フレーム中のサンプル数ｎを求め
る手段と、上記デジタルデータの再生速度ｓを検出する
手段と、上記サンプル数ｎと上記再生速度ｓとに基づい
てｍ＝ｎ／ｓにより求められるサンプル数ｍの補間デジ
タルデータを線形補間により生成する手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００４６】上記の本発明に係るデジタルデータ処理装
置によれば、簡単な回路構成により変速再生時の補間デ
ジタルデータを得ることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】本発明に係るデジタルデータ処理
装置を適用する補間データ演算部について、上記補間デ
ータ演算部を含んで構成されるデジタルＶＴＲにおい
て、デジタルオーディオデータが、原再生速度よりも遅
い再生速度で変速再生される場合を例として説明する。

【００４８】原再生速度において１フレーム中のサンプ
ル数がｎであるデジタルオーディオデータが、再生速度
ｓで変速再生される場合に、上記サンプル数ｎと上記再
生速度ｓとに基づいてｍ＝ｎ／ｓにより求められるサン
プル数ｍの補間デジタルデータを線形補間演算により生
成する。

【００４９】すなわち、上記の再生速度ｓで変速再生さ
れるサンプル数ｍのオーディオデータは、サンプル数ｎ
の原オーディオデータを構成する相互に隣接する２個の
データサンプルを用いて、上記サンプル数ｎと上記再生
速度ｓとに基づいて生成される補間データを線形補間演
算により求めるものである。

【００５０】次に、上記の補間データを生成する方法を
具体的に説明する。

【００５１】所定のサンプリング周波数Ｆｓを有し、原
再生速度において１フレーム分のオーディオデータを構
成するサンプル数がｎである、サンプル値ａ₀，ａ₁，ａ
₂，ａ₃，・・・，ａ_k ，・・・を、再生速度ｓ（ｓ倍
速）で再生する場合に、上記の所定のサンプリング周波
数Ｆｓを有するために必要なサンプルｍ数は、前述のよ
うにｍ＝ｎ／ｓと求められる。

【００５２】このとき、原データを構成するサンプル０
番目からｎ番目までのｎ個のサンプルのｋ番目のサンプ
ル値ａ_k に対応して生成される、上記の速度ｓで変速再
生されたサンプル数がｍである、補間されて得られるオ
ーディオデータを構成するｍ個のサンプルのうちのｘ番
目のサンプル値Ｄ_x は、（１）式により与えられる。た
だし、ＸmodＹはＸをＹで割った剰余（余り）を表し、i
ntＸはＸの整数部分を表すものである。

【００５３】

【数３】

【００５４】なお、上記の原データのサンプル値ａ_k の
添字ｋ、すなわちint(x・n/m)等は、図１のメモリ２９の
アドレスに対応する数であり、任意の１フレーム中の最
初のデータ番号が０番目に相当する。

【００５５】次に、上記の補間データを生成するため
の、本発明に係る補間データ演算部の構成と動作を図１
を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では、デ
ジタルＶＴＲにより、オーディオデータを変速再生する
場合を例として説明する。

【００５６】磁気テープにＮＴＣＳ方式のビデオデータ
等と共に記録されるサンプリング周波数４８ｋＨｚのオ
ーディオデータは、図２に示すように、５フレームを周
期とし、先頭フレーム中のサンプル数が１６００であ
り、他の４フレームの中のサンプル数が各々１６０２で
ある構成を有している。

【００５７】また、上記のサンプル数ｎは、図６に示さ
れるフォーマットのうちのオーディオ補助データとして
書き込まれている。

【００５８】そして、補間データ演算部１０は、速度デ
ータｓと原データの１フレーム中のサンプル数ｎとに基
づいて補間されて得るデータのサンプル数ｍを求める演
算回路２１と、原データの１フレーム中の何番目のサン
プルが入力されているかをカウントするカウンタ２２と
を備えている。さらに、補間データの係数を生成する乗
算回路２３と、除算回路２４と、除算回路２５と、補数
器３２と、加算回路３３と、乗算回路３４と、加算回路
３５とを備えている。

【００５９】また、補間データ演算部１０は、後述のメ
モリからデータを読み出すアドレスを発生するリードア
ドレス発生器２６と、後述のメモリにデータを書き込む
アドレスを発生するライトアドレス発生器２７と、メモ
リへのデータ書込みおよびメモリからのデータ読出を制
御するライト／リードアドレスデータコントローラー２
８と、少なくとも１フレーム分のデータを格納するメモ
リ２９およびライト／リードアドレスデータコントロー
ラー２８からのデータを格納するレジスター３０および
レジスター３１を備えている。

【００６０】そして、補間データ演算部１０には、デジ
タルデータの再生速度を示す速度データｓと、デジタル
データの１フレーム中のサンプル数ｎと、デジタルデー
タの再生方向を示すＦＷＤ／ＲＥＶ信号が入力される。
さらに、補間データ演算部１０には、クロックＬＲＣＫ
や、データの読出を指示するリード・スタートパルス
や、書込みデータのフレームの開始を示すライト・フレ
ームパルスおよび書き込まれるデータであるライト・デ
ータが供給される。

【００６１】速度データｓは、ＶＴＲのリールやキャプ
スタンに取り付けられるＦＧ等から検出される信号であ
り、磁気テープの走行速度を示す。そして、速度データ
ｓは、端子３７から演算回路２１に入力される。

【００６２】サンプル数ｎは、磁気テープに記録された
デジタルデータの１フレームを構成するサンプル数を表
す情報であり、端子３８から供給されて演算回路２１お
よびカウンタ２２に入力される。

【００６３】ＦＷＤ／ＲＥＶ信号は、再生される磁気テ
ープの走行方向が順方向であるか逆方向であるかを知ら
せる信号であり、端子３９から供給されてカウンタ２２
に入力される。そして、ＦＷＤ（順方向）の場合にはカ
ウンタ２２がｕｐカウンタとして動作し、ＲＥＶ（逆方
向）の場合はカウンタ２２がｄｏｗｎカウンタとして動
作する。

【００６４】クロックＬＲＣＫは、カウンタ２２をイン
クリメントするクロックであり、端子４０から供給され
てカウンタ２２およびリードアドレス発生器２６に入力
される。なお、クロックＬＲＣＫの周波数は、サンプリ
ング周波数と同等である。

【００６５】リード・スタートパルスは、カウンタ２２
のリセットを指示する信号であり、端子４１からカウン
タ２２に入力される。なお、リード・スタートパルス
は、メモリ２９に少なくとも１フレーム分のデータが書
き込まれてからカウンタ２２をリセットする。メモリ２
９が、いくつかのバンクを持つ場合には、そのバンク数
の約半分（例えば、８バンク分を持つ場合には４バンク
分のデータ）が書き込まれたら、リード・スタートパル
スを送出してカウンタ２２をリセットする。

【００６６】ライト・フレームパルスは、メモリ２９へ
のデータの書込を指示する信号であり、端子４２からラ
イトアドレス発生器２７に入力される。

【００６７】ライト・データは、ライト／リードアドレ
スデータコントローラー２８に書き込まれるデータであ
り、端子４３からライト／リードアドレスデータコント
ローラー２８に入力される。ここで、ライトデータは、
具体的にはデジタルオーディオデータである。

【００６８】リード・フレームパルスは、メモリ２９か
らのデータの読出を指示する信号であり、カウンタ２２
から出力され、リード・アドレス発生器２６に入力され
る。ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタが、（ｍ−１）あるいは０
になったときにＨレベルになり、ライトアドレス発生器
２７でバンク切換をメモリ２９に知らせる。

【００６９】次に、上記の構成を有する補間データ演算
部１０において、補間データが生成される流れを、図１
を参照しながら説明する。

【００７０】演算回路２１は、端子３７から入力される
再生速度データｓと、端子３８から入力される１フレー
ム中のサンプル数ｎとから、生成すべき補間データのサ
ンプル数ｍをｎ／ｓとして求める演算回路である。そし
て、演算結果ｍをカウンタ２２に供給する。

【００７１】そして、カウンタ２２は、上記のサンプル
数ｍとクロックＬＲＣＫおよびＦＷＤ／ＲＥＶ信号，リ
ード・スタートパルスとに基づいて、１フレーム分のデ
ータのうちの何番目のデータであるかを示す変数ｘを発
生し、乗算回路２３に供給する。また、このカウンタ２
２は、ＦＷＤ／ＲＥＶ信号に基づいてｕｐカウントとｄ
ｏｗｎカウントを切り換えて、クロックＬＲＣＫにより
インクリメントを行う。

【００７２】乗算回路２３は、カウンタ２２から供給さ
れる変数ｘと、演算回路２１から供給されるｍとを入力
として乗算を行い、乗算結果の（ｘ・ｍ）を除算回路２
４に供給する。

【００７３】そして、除算回路２４は、乗算回路２３か
ら供給される（ｘ・ｍ）と、演算回路２１から供給され
るｍとを入力として除算を行い、除算結果の（ｘ・ｎ／
ｍ）の整数部分int（ｘ・ｎ／ｍ）と剰余（ｘ・ｍ）mod
ｍを生成する。なお、intＸはＸの整数部分を表し、Ｘm
odＹはＸをＹで割った剰余（余り）を表すものである。
そして、整数部分int（ｘ・ｎ／ｍ）をリード・アドレ
ス発生器２６に供給し、剰余（ｘ・ｍ）modｍを除算回
路２５に供給する。なお、上記のint（ｘ・ｎ／ｍ）は
補間データのアドレスを決めるために、上記の（ｘ・
ｍ）modｍは補間データの係数にそれぞれ使用される。

【００７４】除算回路２５は、除算回路２４から供給さ
れる（ｘ・ｍ）modｍと、演算回路２１から供給される
ｍとを入力として除算を行い、除算結果（ｘ・ｍ）mod
ｍ／ｍを乗算回路３４に供給する。この除算回路２５
は、固定小数点と浮動小数点のどちらを用いてもよい
が、この除算回路２５の演算精度が、生成される補間値
の精度を左右する。

【００７５】リードアドレス発生器２６には、除算回路
２４から供給されるint（ｘ・ｎ／ｍ）と、端子４０か
ら供給されるクロックＬＲＣＫと、カウンタ２２から供
給されるリード・フレームパルスとが入力され、リード
アドレスとリードパルスとを発生してライト／リードア
ドレスデータコントローラー２８に供給する。また、リ
ードアドレス発生器２６により、int（ｘ・ｎ／ｍ）＋
１の値も計算される。

【００７６】ライトアドレス発生器２７は、端子４２か
ら入力されるライト・フレームパルスおよび図示しない
マスタークロックから、ライトアドレスとライトパルス
とを発生してライト／リードアドレスデータコントロー
ラー２８に供給する。

【００７７】そして、ライト／リードアドレスデータコ
ントローラー２８は、アドレス，ＯＥパルス，Ｉ／Ｏ信
号を発生して、メモリ２９の書込および読出を制御す
る。また、メモリ２９から出力されるデータは、ライト
／リードアドレスデータコントローラー２８を介して、
レジスター３０およびレジスター３１に格納される。

【００７８】レジスター３０には、ａ_{int(x・n/m)+1}の値
が一時的に格納され、加算回路３３に直接供給される。
レジスター３１には、ａ_int(x・n/m)の値が一時的に格納
され、補数器３２を介して、加算回路３３に供給され
る。また、レジスター３１は、ａ_int(x・n/m)の値を加算
回路３５に直接供給する。なお、補数器３２は、入力の
符号を反転させた−ａ_int(x・n/m)の値を生成する。

【００７９】そして、加算回路３３は、レジスター３０
から供給されるａ_{int(x・n/m)+1}の値と、レジスター３１
から補数器３２を介して供給される−ａ_int(x・n/m)との
加算を行い、加算結果としてａ_{int(x・n/m)+1}−ａ
_int(x・n/m)を生成して乗算回路３４に供給する。

【００８０】乗算回路３４は、加算回路３３から供給さ
れるａ_{int(x・n/m)+1}−ａ_int(x・n/m)と、除算回路２５か
ら供給される（ｘ・ｍ）modｍ／ｍとの乗算を行い、
（２）式に示す乗算結果を加算回路３５に供給する。

【００８１】

【数４】

【００８２】そして、加算回路３５は、乗算回路３４か
ら供給される（２）式の値と、レジスター３１から供給
されるａ_int(x・n/m)とを加算し、加算結果として（３）
式に示すオーディオ補間データを出力する。

【００８３】

【数５】

【００８４】なお、上記の方法により生成された補間デ
ータのサンプリング周波数は、元のデータと同一のもの
である。

【００８５】次に、本発明に係るデジタルデータ処理装
置である上記の補間データ演算部を適用したデジタルＶ
ＴＲの再生系について、オーディオデータを変速再生す
る場合を例として説明する。

【００８６】まず、上記のデジタルＶＴＲの再生系の要
部の構成および機能を、図３を参照しながら説明する。

【００８７】デジタルＶＴＲ１は、磁気磁気テープに記
録されたデジタルオーディオデータを読み出すための回
転磁気ヘッド２，磁気ヘッドにより読み出されたデータ
を増幅する再生増幅部３，周波数特性を変換するイコラ
イザ部４，磁気テープから読み出されたデータを並べ換
えるデータ並換部５，所定のフォーマットに従ってコー
ディングを行うコーディング部６，符号エラーを訂正す
るエラー訂正・時間軸補正部７，磁気テープに分散して
記録されたデータを時系列に並べ換えるデインターリー
ブ処理部８，データの欠落部を補正するコンシール処理
部９，変速再生時に補間データを生成する補間データ演
算部１０，パラレルデータをシリアルデータに変換する
パラレル／シリアル変換部１１を備えて、図示しない磁
気テープに記録された、テレビジョン信号であるデジタ
ルデータを読み取り、そのデジタルデータに基づいてテ
レビジョン信号を再生するものである。

【００８８】次に、上記のデジタルＶＴＲ１の動作を図
３を参照しながら説明する。

【００８９】磁気ヘッド２は、磁気テープに多数形成さ
れたトラックを走査して、トラックに記録されたデジタ
ルデータＤＴを読み出すための回転磁気ヘッドである。

【００９０】ここで、回転磁気ヘッド２により読み出さ
れて出力されるデジタルデータＤＴは、具体的には、ビ
デオデータやオーディオデータおよびそれらに付随する
補助データである。さらにそれらの内容は、上記のオー
ディオデータを例にすると、図６に示されるようなフォ
ーマットに従って記録された、オーディオデータ，オー
ディオデータの付属データである同期データ，ＩＤコー
ド，オーディオ補助データおよびその他のデータから構
成されたデジタルデータである。

【００９１】磁気ヘッド２から出力されるデジタルデー
タＤＴは、再生増幅部３により増幅され、イコライザ部
４を介して、データ並換部５に出力される。

【００９２】データ並換部５は、磁気テープ上に順次隣
接する１０本のトラックに分散して記録された、すなわ
ちインターリーブ処理を施されたデジタルデータＤＴを
並べ換えて、１フレーム分のテレビジョン信号を表す時
系列のデジタルデータＤＦを順次出力する。

【００９３】データ並換部５から出力されるデジタルデ
ータＤＦは、コーディング部６に供給され、１チャネル
の独立したデータを形成するために必要なコーディング
が施されたコーデッドデジタルデータＤＣとして、エラ
ー訂正・時間軸補正部７に出力される。

【００９４】エラー訂正・時間軸補正部７は、コーデッ
ドデジタルデータＤＣに含まれるビデオデータおよびオ
ーディオデータの各々について、それらが有するインナ
ーパリティおよびアウタパリティにより検出された符号
エラーの訂正処理および時間軸補正が行われる。また、
ビデオデータとオーディオデータとの分離も行われる。

【００９５】そして、エラー訂正・時間軸補正部７か
ら、エラー訂正および時間軸補正が施されたビデオデー
タＤＶが出力されるとともに、エラー訂正処理が行われ
たオーディオデータＤＡが出力される。

【００９６】エラー訂正・時間軸補正部７から出力され
るビデオデータＤＶは、図示しないビデオデータ処理部
に供給される。一方、エラー訂正・時間軸補正部７から
得られるオーディオデータＤＡは、デインターリーブ処
理部８に供給される。

【００９７】デインターリーブ処理部８は、オーディオ
データＤＡに対してデインターリーブ処理を施す。具体
的には、オーディオデータＤＡは、いずれも図示しな
い、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）により形成され
るデータメモリ部，バイトカウント部，同期ブロック番
号検出部およびトラック番号検出部のそれぞれに供給さ
れる。そして、オーディオデータＤＡは、データメモリ
部から１フレーム分を単位として読み出され、それを構
成するデータサンプルがデインターリーブ処理を施され
て正規の配列順を持つデインターリーブ処理済みのオー
ディオデータとされる。そして、このオーディオデータ
が、１フレーム分が時系列に順次出力されてオーディオ
データＤＱを形成する。

【００９８】デインターリーブ処理部８から出力され
る、デインターリーブ処理済オーディオデータＤＱは、
コンシール処理部９に供給される。

【００９９】コンシール処理部９は、オーディオデータ
ＤＱが、それを構成するデータサンプルに欠落部を含ん
でいるとき、その欠落部の直前直後の２個のデータサン
プルが各々表すデータ値の平均値を表す補間データサン
プル、すなわち、２値補間データサンプルを形成する。
そして、その２値補間データサンプルによってその欠落
部を埋め合わせるコンシール処理を行う。そして、コン
シール処理部９は、データサンプルについての欠落部が
埋合せされたオーディオデータＤＱＮ’を出力する。

【０１００】なお、コンシール処理部９は、デインター
リーブ処理部８から供給されるオーディオデータＤＱ
が、それを構成するデータサンプルに欠落部を含んでい
ないときには、オーディオデータＤＱをそのまま出力オ
ーディオデータＤＱＮ’として出力する。

【０１０１】次に、コンシール処理部９から出力される
オーディオデータＤＱＮ’は、本発明に係るデジタルデ
ータ処理装置の一例を構成する補間データ演算部１０に
供給される。

【０１０２】補間データ演算部１０は、データ補間処理
部を形成しており、デインターリーブ処理部８からの出
力されるオーディオデータＤＱが、変速再生により、例
えば、１／５倍速再生により得られているとき、コンシ
ール処理部９から出力されるオーディオデータＤＱＮ’
の相互に隣接する２個のデータサンプルの組毎に、各組
を形成する２つのデータサンプルの間に、そのときの変
速再生速度に応じた個数、例えば、１／５倍速再生時に
おいては４個だけ形成された補間データサンプルを、等
時間間隔に挿入する演算処理を行う。

【０１０３】それにより、補間データ演算部１０におい
ては、デインターリーブ処理部８から出力されるオーデ
ィオデータＤＱが、変速再生により得られているとき、
コンシール処理部９からのオーディオデータＤＱＮ’よ
りもサンプリング周波数が高められたオーディオデータ
ＤＱＪ’が形成される。

【０１０４】なお、補間データ演算部１０は、デインタ
ーリーブ処理部８からの読出オーディオデータＤＱが、
原再生速度において得られている場合には、コンシール
処理部９からのオーディオデータＤＱＮ’をそのままオ
ーディオデータＤＱＪ’として出力する。

【０１０５】上記のようにして補間データ演算部１０か
ら出力されるオーディオデータＤＱＪは、さらに、パラ
レル／シリアル変換部１１で、パラレルデジタルデータ
からシリアルデジタルデータに変換され、オーディオデ
ータＤＡＯとして出力端子４５に出力される。

【０１０６】次に、上記の補間データ演算部１０によ
り、デジタルオーディオデータから再生速度ｓにおける
補間データを生成する方法について、再生速度ｓ＝１／
２（１／２倍速）の場合を例として、図４を参照しなが
ら説明する。

【０１０７】上記の所定のサンプリング周波数Ｆｓを有
し、原再生速度における１フレーム分のオーディオデー
タを構成するサンプル値ａ₀，ａ₁，ａ₂，ａ₃，・・・，
ａ_k，・・・を１／２倍速で再生する場合に、上記の所
定のサンプリング周波数Ｆｓを有するために必要なサン
プルｍ数は、前述のようにｍ＝２ｎと求められる。

【０１０８】このとき、原データのａ₀はそのまま１／
２倍速再生データのＤ₀となり、原データのａ₁はそのま
ま１／２倍速再生データのＤ₂となる。そして、原デー
タのａ₀とａ₁とから、すなわちＤ₀とＤ₂とから前記の
（１）式

【０１０９】

【数６】

【０１１０】に基づいて１／２倍速再生データのＤ₁が
生成される。ここで、１／２倍速の場合には、Ｄ₁は、
Ｄ₀とＤ₂との相加平均を表す。

【０１１１】また、原データのａ₂はそのまま１／２倍
速再生データのＤ₄となり、上記のＤ₂と上記のＤ₄とか
ら同様にしてＤ₃が生成される。

【０１１２】同様に、原データのａ₃はそのまま１／２
倍速再生データのＤ₆となり、上記のＤ₄と上記のＤ₆と
から同様にしてＤ₅が生成される。

【０１１３】以上の繰り返しにより、原オーディオデー
タを構成する１フレーム中のサンプル値ａ₀，ａ₁，
ａ₂，ａ₃，・・・，ａ_k ，・・・，ａ_nに対応する、補
間されて得られるオーディオデータを構成するｍ個のサ
ンプル値Ｄ₀，Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃，・・・，ａ_x，・・・，
ａ_mが生成される。

【０１１４】なお、上記の説明では、デジタルデータと
してテレビジョン信号の一部であるオーディオデータ
を、そのデジタルデータの記録媒体として磁気テープを
用いるデジタルＶＴＲを用いたが、上記のデジタルデー
タは、例えば、ビデオ信号であってもよく、また、上記
の記録媒体は、例えば、半導体メモリや磁気ディスクや
光学ディスク等であってもよい。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば、原再生速度におけるデ
ジタルデータの１フレーム中のサンプル数ｎを求める手
段と、上記デジタルデータの再生速度ｓを検出する手段
と、上記サンプル数ｎと上記再生速度ｓとに基づいてｍ
＝ｎ／ｓにより求められるサンプル数ｍの補間デジタル
データを線形補間演算により生成する手段とを備えるこ
とにより、係数ＲＯＭや、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変
換器等のサンプリング周波数を変更する回路等の大規模
な回路を用いることなく、滑らかな補間データを生成す
る、デジタル信号処理方法およびデジタル信号処理装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルデータ処理装置を適用
した補間データ演算部の一構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】デジタルＶＴＲにより磁気テープに記録され
るオーディオデータのデータ数の構成を説明する図であ
る。

【図３】本発明に係る補間データ演算部を適用したデ
ジタルＶＴＲの再生系の一構成例を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明に係るデジタルデータ処理方法を適用
した補間データ演算部において、１／２倍速で再生され
るデジタルデータに対してデータ補間が行われる様子を
説明する図である。

【図５】デジタルＶＴＲにより磁気テープ上に形成さ
れる傾斜記録トラックの様子を説明する図である。

【図６】デジタルＶＴＲにより磁気テープに記録され
るデータのフォーマットを説明する図である。

【図７】デジタルＶＴＲにより磁気テープに記録され
るオーディオデータのフォーマットを説明する図であ
る。

【符号の説明】

１デジタルＶＴＲ、２読取用回転磁気ヘッド、
３再生増幅部、４イコライザ部、５データ並換
部、６コーディング部、７エラー訂正・時間軸
補正部、８デインターリーブ処理部、４０読出
データ処理部、９コンシール処理部、１０補間
データ演算部、１１パラレル／シリアル変換部、
２１演算回路、２２カウンタ、２３，３４乗
算回路、２４，２５除算回路、２６リードアド
レス発生器、２７ライトアドレス発生器、２８
ライト／リードアドレスデータコントローラー、２９
メモリ、３０，３１レジスター、３２補数器、
３３，３５加算回路、３６再生速度検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルデータを変速再生するデジタル
データ処理方法において、原再生速度におけるデジタルデータの１フレーム中のサ
ンプル数ｎと上記デジタルデータの再生速度ｓとを求
め、上記サンプル数ｎと上記再生速度ｓとに基づいてｍ＝ｎ
／ｓにより求められるサンプル数ｍの補間デジタルデー
タを線形補間演算により生成することを特徴とするデジ
タルデータ処理方法。
【請求項２】上記原再生速度におけるデジタルデータ
の１フレーム中のサンプル数ｎのうちのｋ番目のデータ
をａ_k とするとき、上記補間されて得られたｍ個の補間データのｘ番目のデ
ータＤ_x は、上記フレーム中の先頭データを０番目とし、【数１】ただし、ＸmodＹはＸをＹで割った剰余（余り）、intＸ
はＸの整数部分で与えられることを特徴とする請求項１
記載のデジタルデータ処理方法。
【請求項３】上記デジタルデータは、デジタルオーデ
ィオデータであり、そのデジタルオーディオデータは５
フレームを周期とし、先頭フレーム中のサンプル数ｎが
１６００であり、他の４フレームの中のサンプル数ｎが
各々１６０２であることを特徴とする請求項１記載のデ
ジタルデータ処理方法。
【請求項４】デジタルデータを変速再生する機能を有
するデジタルデータ処理装置において、原再生速度におけるデジタルデータの１フレーム中のサ
ンプル数ｎを求める手段と、上記デジタルデータの再生速度ｓを検出する手段と、上記サンプル数ｎと上記再生速度ｓとに基づいてｍ＝ｎ
／ｓにより求められるサンプル数ｍの補間デジタルデー
タを線形補間により生成する手段とを備えることを特徴
とするデジタルデータ処理装置。
【請求項５】上記原再生速度におけるデジタルデータ
の１フレーム中のサンプル数ｎのうちのｋ番目のデータ
をａ_k とするとき、上記補間されて得られたｍ個の補間データのｘ番目のデ
ータＤ_x は、上記フレーム中の先頭データを０番目とし、【数２】ただし、ＸmodＹはＸをＹで割った剰余（余り）、intＸ
はＸの整数部分で与えられることを特徴とする請求項４
記載のデジタルデータ処理装置。
【請求項６】上記デジタルデータは、デジタルオーデ
ィオデータであり、そのデジタルオーディオデータは５
フレームを周期とし、先頭フレーム中のサンプル数ｎが
１６００であり、他の４フレームの中のサンプル数ｎが
各々１６０２であることを特徴とする請求項４記載のデ
ジタルデータ処理装置。