JPH11191724A - 周波数変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成が簡単で規模が小さく消費電力の小
さい周波数変換装置を得ること。 【解決手段】 入力サンプリング周波数と出力サンプリ
ング周波数が整数比の関係でかつ、出力サンプリング周
波数が入力サンプリング周波数の非整数倍であるディジ
タル信号を周波数変換する周波数変換装置において、入
力サンプリング周波数と出力サンプリング周波数の最小
公倍数の周波数になるように、入力サンプリング信号に
仮想的に零データを挿入し、前記零データを挿入した信
号に対して、帯域制限演算を行い、更に、出力サンプリ
ング信号を抽出することにより、抑制した周波数帯域の
出力サンプリング周波数毎のデータを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ディジタ
ル信号を圧縮伸長する映像信号処理装置に関し、特に、
入力サンプリング周波数と出力サンプリング周波数が整
数比の関係かつ出力サンプリング周波数が入力サンプリ
ング周波数の非整数倍のときの周波数変換を行うディジ
タル周波数変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル周波数変換に関する技
術としては、例えば、特開平９−１４８８８５号公報に
開示されている周波数変換方式がある。図４はその周波
数変換方式を説明するための従来のディジタルデータ周
波数変換装置であって、サンプリング周波数１３４.４
ＫＨｚのディジタルデータをサンプリング周波数３２Ｋ
Ｈｚ，４８ＫＨｚ，９６ＫＨｚのディジタルデータへ変
換する周波数変換装置を示したものである。そこで、ま
ず、図４を用いて上記周波数変換方式について説明す
る。

【０００３】図４において、サンプリング周波数１３
４.４ＫＨｚでサンプリングされたディジタルデータ
は、入力端子１０１より入力し、インターポレーション
フィルタ１０２に供給する。インターポレーションフィ
ルタ１０２では、上記１３４.４ＫＨｚのディジタルデ
ータを６７.２ＫＨｚ以上の周波数を減衰させながら５
倍オーバーサンプリングして、６７２ＫＨｚのディジタ
ルデータを出力し、デシメーションフィルタ１０３，デ
シメーションフィルタ１０４及びデシメーションフィル
タ１０５に供給する。デシメーションフィルタ１０３で
は、上記６７２ＫＨｚのディジタルデータを１６ＫＨｚ
以上の周波数を減衰させてから、１／２１倍ダウンサン
プリングして、３２ＫＨｚでのディジタルデータを出力
端子１０６から出力する。デシメーションフィルタ１０
４では、上記６７２ＫＨｚのディジタルデータを２４Ｋ
Ｈｚ以上の周波数を減衰させてから、１／１４倍ダウン
サンプリングして、４８ＫＨｚでのディジタルデータを
出力端子１０７から出力する。デシメーションフィルタ
１０５では、上記６７２ＫＨｚのディジタルデータを４
８ＫＨｚ以上の周波数を減衰させてから、１／７倍ダウ
ンサンプリングして、９６ＫＨｚでのディジタルデータ
を出力端子１０７から出力する。ここで、入力サンプリ
ング周波数をｆｓ、出力サンプリング周波数をｆｓ′と
したときの周波数比ｆｓ：ｆｓ′は、それぞれ２１：
５、１４：５、７：５となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、入力サ
ンプリング周波数と出力サンプリング周波数が整数比の
関係かつ出力サンプリング周波数が入力サンプリング周
波数の非整数倍の場合には、入力サンプリング周波数と
出力サンプリング周波数の最小公倍数の周波数が必要と
なる。例えば、上記従来技術のように、サンプリング周
波数１３４.４ＫＨｚのディジタルデータをサンプリン
グ周波数３２ＫＨｚのディジタルデータへ変換しようと
すると、１３４.４ＫＨｚのデータを６７２ＫＨｚにア
ップサンプリングし、アップサンプリングしたデータを
３２ＫＨｚにダウンサンプリングして、３２ＫＨｚのデ
ータに変換する。回路の消費電力は、クロック周波数に
比例するため、入力及び出力サンプリング周波数より高
い周波数を用いることは好ましくない。また、このよう
に複数のクロックを用いたディジタル回路をＣＭＯＳ
（Complementary Metal Oxide Semionductor）により構
成すると、回路構成が複雑かつ回路規模が増大する。さ
らに、インターポレーションフィルタとデシメーション
フィルタという２種類のフィルタが必要となるため、回
路規模が増大する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した実情
に鑑みてなされたものであり、入力サンプリング周波数
と出力サンプリング周波数が整数比の関係かつ出力サン
プリング周波数が入力サンプリング周波数の非整数倍の
場合に、アップサンプリングによる高い周波数を用いな
いことによるディジタル信号処理回路の消費電力の削減
と回路構成の簡易化と回路規模の削減を目的とした周波
数変換装置を提供するものである。

【０００６】請求項１の発明は、入力サンプリング周波
数と出力サンプリング周波数が整数比の関係でかつ、出
力サンプリング周波数が入力サンプリング周波数の非整
数倍であるディジタル信号を周波数変換する周波数変換
装置において、入力サンプリング信号に、入力サンプリ
ング周波数と出力サンプリング周波数の最小公倍数の周
波数になるように、仮想的に零データを挿入する手段
と、前記零データを挿入した信号に対して帯域制限演算
を行い、抑制した周波数帯域の出力サンプリング周波数
毎のデータを得る帯域制限手段と、帯域制限演算の結果
得られた信号から出力サンプリング信号を抽出する間引
き手段と、を具備する周波数変換装置である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載された
周波数変換装置において、前記帯域制限手段は、間引き
手段で出力サンプリング信号を抽出する点でのみ前記帯
域制限演算を行う周波数変換装置である。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された周波数変換装置において、上記帯域制限手段にお
いて、前記抑制した周波数帯域は出力のサンプリング周
波数の１／２以上である周波数変換装置である。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかに記載された周波数変換装置において、該周波数変
換装置は入力信号に零データを補間する手段を備え、
Ｘ：Ｙ（Ｘ＞Ｙ）の整数比で表される第１の周波数ｆｓ
と第２の周波数ｆｓ′を相互に変換する時、前記第１の
周波数ｆｓから前記第２の周波数ｆｓ′への変換では、
入力サンプリング信号Ｘ個につき、前記帯域制限手段で
はＸ回の帯域制限演算を行い、前記間引き手段でＹ個の
サンプルを抽出し、前記第２の周波数ｆｓ′から前記第
１の周波数ｆｓへの変換では、入力サンプリング信号Ｙ
個につき｜Ｘ−Ｙ｜個の零データを補間した後、Ｘ回の
帯域制限演算を行い、Ｘ個のサンプルを抽出すること
で、相互の周波数変換における帯域制限手段の動作ロッ
クを単一にする周波数変換装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のディジタル周波数変換装
置は、入力サンプリング周波数と出力サンプリング周波
数が整数比の関係かつ出力サンプリング周波数が入力サ
ンプリング周波数の非整数倍の場合に、入力されたディ
ジタル信号に対してデータを補間する手段と、制御信号
を発生する手段と、前記制御信号によって係数を選択す
る手段とを具備する。上記構成により、アップサンプリ
ングによる高い周波数を用いないことでの消費電力の削
減と回路規模の削減と回路構成の簡易化ができる。以
下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。図１，図２は、本発明における周波数変換の方法
を説明するための図であり、図１（Ａ），図１（Ｂ），
図１（Ｃ）は周波数ｆｓから周波数ｆｓ′＝３／４ｆｓ
への変換を説明するための図で、図２（Ｄ），図２
（Ｅ），図２（Ｆ）は周波数ｆｓ′から周波数ｆｓへの
変換を説明するための図である。

【００１１】図１（Ａ）において、入力サンプリング周
波数と出力サンプリング周波数の最小公倍数の周波数に
なるように、サンプリング周波数ｆｓ毎のデータ（Ｓ
０，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ２
１，Ｓ２４）に対してサンプリング周波数ｆｓの３倍の
周波数の位置に仮想的に零データ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，
Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，
Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２３）を
挿入する。零データが挿入されたデータに対して、ｆ
ｓ′の１／２以上の周波数帯域の通過を所定値以下に制
限し、その帯域制限されたデータを１／４に間引くこと
で、サンプリング周波数ｆｓ′のデータが得られる。

【００１２】次に、図１（Ｂ）において、ｆｓ′の１／
２以上の周波数を減衰したｆｓ′毎のデータ（Ｍ０，Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６）を得るために、上
記零データが挿入されたデータに対して、７タップのフ
ィルタでフィルタリングした場合を考える。本来なら
ば、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２のような各データの間の点で演算
する必要があるが、フィルタリング後にデータを１／４
に間引くことから、上記（Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ
４，Ｍ５，Ｍ６）の点で演算すればよい。よって、７タ
ップのフィルタでフィルタリングした場合、以下の式が
得られる。ここで、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は７タップ
のフィルタの係数を意味する。

【００１３】Ｍ０＝Ｋ０×Ｓ０＋Ｋ１×(Ｓ１＋Ｓ(−
１))＋Ｋ２(Ｓ２＋Ｓ(−２))＋Ｋ３×(Ｓ３＋Ｓ(−３)) Ｍ１＝Ｋ０×Ｓ４＋Ｋ１×(Ｓ５＋Ｓ３)＋Ｋ２×(Ｓ６
＋Ｓ２)＋Ｋ３×(Ｓ７＋Ｓ１) Ｍ２＝Ｋ０×Ｓ８＋Ｋ１×(Ｓ９＋Ｓ７)＋Ｋ２×(Ｓ１
０＋Ｓ６)＋Ｋ３×(Ｓ１１＋Ｓ５) Ｍ３＝Ｋ０×Ｓ１２＋Ｋ１×(Ｓ１３＋Ｓ１１)＋Ｋ２×
(Ｓ１４＋Ｓ１０)＋Ｋ３×(Ｓ１５＋Ｓ９) Ｍ４＝Ｋ０×Ｓ１６＋Ｋ１×(Ｓ１７＋Ｓ１５)＋Ｋ２×
(Ｓ１８＋Ｓ１４)＋Ｋ３×(Ｓ１９＋Ｓ１３) Ｍ５＝Ｋ０×Ｓ２０＋Ｋ１×(Ｓ２１＋Ｓ１９)＋Ｋ２×
(Ｓ２２＋Ｓ１８)＋Ｋ３×(Ｓ２３＋Ｓ１７) Ｍ６＝Ｋ０×Ｓ２４＋Ｋ１×(Ｓ２５＋Ｓ２３)＋Ｋ２×
(Ｓ２６＋Ｓ２２)＋Ｋ３×(Ｓ２７＋Ｓ２１)

【００１４】これらの式において、入力データ（Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１
３，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ２
２，Ｓ２３）は零データなので、上記式は以下のように
表せる。

【００１５】 Ｍ０＝Ｋ０×Ｓ０＋Ｋ３×（Ｓ３＋Ｓ（−３）） Ｍ１＝Ｋ１×Ｓ３＋Ｋ２×Ｓ６ Ｍ２＝Ｋ１×Ｓ９＋Ｋ２×Ｓ６ Ｍ３＝Ｋ０×Ｓ１２＋Ｋ３×（Ｓ１５＋Ｓ９） Ｍ４＝Ｋ１×Ｓ１５＋Ｋ２×Ｓ１８ Ｍ５＝Ｋ１×Ｓ２１＋Ｋ２×Ｓ１８ Ｍ６＝Ｋ０×Ｓ２４＋Ｋ３×（Ｓ２７＋Ｓ２１）

【００１６】それぞれの式の傾向から、Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５…のデータは、Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２の３パターンを繰り
返すことによって得られることがわかる。次に、図１
（Ｃ）において、周波数ｆｓから周波数ｆｓ′への変換
を周波数ｆｓで実行する方法を説明する。周波数ｆｓ毎
の入力データ（Ｓ０，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１
５，Ｓ１８，Ｓ２１）において、あるデータＹ１に対し
て１つ前のデータをＹ０、１つ後のデータをＹ２とする
と、フィルタリング後の出力データ（ｍ０，ｍ１，ｍ
２，ｍ３，ｍ４，ｍ５，ｍ６，ｍ７）は、以下の式で表
現できる。ここで、例えば、Ｙ１＝Ｓ３のときは、Ｙ０
＝Ｓ０、Ｙ２＝Ｓ６となる。

【００１７】 ｍ０＝Ｋ０×Ｙ１＋Ｋ３×（Ｙ０＋Ｙ２） ｍ１＝Ｋ１×Ｙ１＋Ｋ２×Ｙ２ ｍ２＝Ｋ２×Ｙ１＋Ｋ１×Ｙ２ ｍ３＝０ ｍ４＝Ｋ０×Ｙ１＋Ｋ３×（Ｙ０＋Ｙ２） ｍ５＝Ｋ１×Ｙ１＋Ｋ２×Ｙ２ ｍ６＝Ｋ２×Ｙ１＋Ｋ１×Ｙ２ ｍ７＝０

【００１８】ここで、上記周波数ｆｓ′毎のデータ（Ｍ
０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５）に対応するデータ
は、それぞれ（ｍ０，ｍ１，ｍ２，ｍ４，ｍ５，ｍ６）
であり、ｍ３とｍ７のデータを間引くと、周波数ｆｓ′
毎のデータとなる。よって、表１に示すように係数を４
パターンで切り替えることによって、フィルタが構成で
きる。

【００１９】次に、図２（Ｄ），図２（Ｅ），図２
（Ｆ）を用いて、周波数ｆｓ′から周波数ｆｓへの変換
を説明する。図２（Ｄ）において、サンプリング周波数
ｆｓ′毎のデータ（Ｔ０，Ｔ４，Ｔ８，Ｔ１２，Ｔ１
６，Ｔ２０，Ｔ２４）に対して周波数ｆｓの３倍の周波
数の位置に仮想的に零データ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ
５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１３，Ｔ１
４，Ｔ１５，Ｔ１７，Ｔ１８，Ｔ１９，Ｔ２１，Ｔ２
２，Ｔ２３）を挿入する。零データが挿入されたデータ
に対して、ｆｓの１／２以上の周波数帯域の通過を所定
値以下に制限し、その帯域制限されたデータを１／３に
間引くことで、サンプリング周波数ｆｓのデータが得ら
れる。

【００２０】次に、図２（Ｅ）において、ｆｓの１／２
以上の周波数を減衰したｆｓ毎のデータ（Ｌ０，Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）を得るた
めに、上記零データが挿入されたデータに対して、７タ
ップのフィルタでフィルタリングした場合を考える。本
来ならば、Ｅ０，Ｅ１のような各データの間の点で演算
する必要があるが、フィルタリング後にデータを１／３
に間引くことから、上記（Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８）の点で演算すれば良い。
よって、７タップのフィルタでフィルタリングした場
合、以下の式が得られる。ここで、Ｊ０，Ｊ１，Ｊ２，
Ｊ３は７タップのフィルタの係数を意味する。

【００２１】Ｌ０＝Ｊ０×Ｔ０＋Ｊ１×(Ｔ１＋Ｔ(−
１))＋Ｊ２×(Ｔ２＋Ｔ(−２))＋Ｊ３×(Ｔ３＋Ｔ(−
３)) Ｌ１＝Ｊ０×Ｔ３＋Ｊ１×(Ｔ４＋Ｔ２)＋Ｊ２×(Ｔ５
＋Ｔ１)＋Ｊ３×(Ｔ６＋Ｔ０) Ｌ２＝Ｊ０×Ｔ６＋Ｊ１×(Ｔ７＋Ｔ５)＋Ｊ２×(Ｔ８
＋Ｔ４)＋Ｊ３×(Ｔ９＋Ｔ３) Ｌ３＝Ｊ０×Ｔ９＋Ｊ１×(Ｔ１０＋Ｔ８)＋Ｊ２×(Ｔ
１１＋Ｔ７)＋Ｊ３×(Ｔ１２＋Ｔ６) Ｌ４＝Ｊ０×Ｔ１２＋Ｊ１×(Ｔ１３＋Ｔ１１)＋Ｊ２×
(Ｔ１４＋Ｔ１０)＋Ｊ３×(Ｔ１５＋Ｔ９） Ｌ５＝Ｊ０×Ｔ１５＋Ｊ１×（Ｔ１６＋Ｔ１４)＋Ｊ２
×(Ｔ１７＋Ｔ１３)＋Ｊ３×(Ｔ１８＋Ｔ１２) Ｌ６＝Ｊ０×Ｔ１８＋Ｊ１×(Ｔ１９＋Ｔ１７)＋Ｊ２×
(Ｔ２０＋Ｔ１６)＋Ｊ３×(Ｔ２１＋Ｔ１５) Ｌ７＝Ｊ０×Ｔ２１＋Ｊ１×(Ｔ２２＋Ｔ２０)＋Ｊ２×
(Ｔ２３＋Ｔ１９)＋Ｊ３×(Ｔ２４＋Ｔ１８) Ｌ８＝Ｊ０×Ｔ２４＋Ｊ１×(Ｔ２５＋Ｔ２３)＋Ｊ２×
(Ｔ２６＋Ｔ２２)＋Ｊ３×(Ｔ２７＋Ｔ２１)

【００２２】これらの式において、入力データ（Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１０，Ｔ１
１，Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１７，Ｔ１８，Ｔ１
９，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３）は零データなので、上記
式は以下のように表せる。 Ｌ０＝Ｊ０×Ｔ０ Ｌ１＝Ｊ１×Ｔ４＋Ｊ３×Ｔ０ Ｌ２＝Ｊ２×（Ｔ８＋Ｔ４） Ｌ３＝Ｊ１×Ｔ８＋Ｊ３×Ｔ１２ Ｌ４＝Ｊ０×Ｔ１２ Ｌ５＝Ｊ１×Ｔ１６＋Ｊ３×Ｔ１２ Ｌ６＝Ｊ２×（Ｔ２０＋Ｔ１６） Ｌ７＝Ｊ１×Ｔ２０＋Ｊ３×Ｔ２４ Ｌ８＝Ｊ０×Ｔ２４

【００２３】それぞれの式の傾向から、Ｌ４，Ｌ５，Ｌ
６，Ｌ７…のデータはＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の４パタ
ーンを繰り返すことによって得られることがわかる。次
に、図２（Ｆ）において、周波数ｆｓ′から周波数ｆｓ
への変換を周波数ｆｓで実行する方法を説明する。周波
数ｆｓ′毎のデータ（Ｔ０，Ｔ４，Ｔ８，Ｔ１２，Ｔ１
６，Ｔ２０，Ｔ２４）に、図２（Ｆ）のＦ０，Ｆ１に示
すような位置に零データを補間したデータにおいて、あ
るデータＺ１に対して１つ前のデータをＺ０、１つ後の
データをＺ２とすると、フィルタリング後の出力データ
（ｌ０，ｌ１，ｌ２，ｌ３，ｌ４，ｌ５，ｌ６，ｌ７）
は、以下の式で表現できる。ここで、例えば、Ｚ１＝Ｔ
４のときは、Ｚ０＝Ｔ０、Ｚ２＝Ｔ８となる。

【００２４】 ｌ０＝Ｊ０×Ｚ１ ｌ１＝Ｊ１×Ｚ１＋Ｊ３×Ｚ０ ｌ２＝Ｊ２×（Ｚ０＋Ｚ２） ｌ３＝Ｊ１×Ｚ１＋Ｊ３×Ｚ３ ｌ４＝Ｊ０×Ｚ１ ｌ５＝Ｊ１×Ｚ１＋Ｊ３×Ｚ０ ｌ６＝Ｊ２×（Ｚ０＋Ｚ２） ｌ７＝Ｊ１×Ｚ１＋Ｊ３×Ｚ２

【００２５】ここで、上記周波数ｆｓ毎のデータ（Ｌ
０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７）に対
応するデータは、それぞれ（ｌ０，ｌ１，ｌ２，ｌ３，
ｌ４，ｌ５，ｌ６，ｌ７）である。よって、表１で示す
ように係数を４パターンで切り替えることによって、フ
ィルタが構成できる。上記周波数変換方法によって、イ
ンターポレーションフィルタとデシメーションフィルタ
を一つのフィルタで構成することにより、回路規模が削
減され、アップサンプリングによる高い周波数を用いな
いことで、回路構成が簡単になる。また、上記周波数変
換方法で示したような７タップのフィルタをディジタル
回路で実現するとき、ｍ０〜ｍ３及びｌ０〜ｌ３の各式
から，３タップのフィルタで実現できることがわかる。

【００２６】

【表１】

【００２７】図３は、本発明の実施例を示しており、サ
ンプリング周波数ｆｓの信号を周波数ｆｓ′＝３／４ｆ
ｓに変換することとその逆変換を行うもので、３タップ
のフィルタで構成された周波数変換装置である。ここ
で、記録時の動作は周波数ｆｓから周波数ｆｓ′への変
換を示し、再生時の動作は、周波数ｆｓ′から周波数ｆ
ｓへの変換を示している。

【００２８】図３において、記録時の動作を説明する。
入力端子１にはサンプリング周波数ｆｓのディジタル信
号が供給される。供給されたディジタル信号は、スイッ
チ３を通り、制御信号発生器４及びレジスタ５に送られ
る。レジスタ５に送られたデータＤ１は、レジスタＲ
１，Ｒ２で順次遅延し、乗算器７〜９に送られる。制御
信号発生器４では、４種類の制御信号を出力し、係数選
択回路１０〜１２及び間引き回路１４に送る。係数選択
回路１０〜１２では、それぞれに入力された制御信号に
従って、係数を選択し、選択された係数１〜３は、乗算
器７〜９に送られる。ここで、係数１〜３は、表１に示
すように、記録時のパターン１〜４に従って選択され
る。データＤ１〜Ｄ３は、それぞれ３個の乗算器７〜９
で係数を乗じ、それぞれの乗算結果を加算器１３で加算
し、間引き回路１４に送られる。間引き回路１４では、
制御信号発生器４で作成された制御信号に従って、図１
（Ｃ）のｍ３，ｍ７で示すような位置の間引きデータを
除いたデータ（ｍ０，ｍ１，ｍ２，ｍ４，ｍ５，ｍ６）
のみをメモリに書き込み、周波数ｆｓ′で読み出すこと
でデータの間引きを行う。間引かれたデータは、スイッ
チ１５を通って出力端子１６に送られる。出力端子１６
には、周波数ｆｓ′のディジタル信号が出力される。

【００２９】次に、再生時の動作を説明する。入力端子
１にはサンプリング周波数ｆｓ′のディジタル信号が供
給される。供給されたディジタル信号は、データ補間回
路２に送られる。データ補間回路２では、サンプリング
周波数ｆｓ′のデータに図１（Ｆ）で示すような位置に
零データが挿入されるようなタイミングで交互にメモリ
に書き込み、周波数ｆｓで読み出すことでデータの補間
を行う。補間したデータは、スイッチ３を通り、制御信
号発生器４及びレジスタ５に送られる。レジスタ５に送
られたデータＤ１は、レジスタＲ１，Ｒ２で順次遅延
し、乗算器７〜９に送られる。制御信号発生器４では、
４種類の制御信号を出力し、係数選択回路１０〜１２に
送る。係数選択回路１０〜１２では、それぞれに入力さ
れた制御信号に従って、係数を選択し、選択された係数
１〜３は乗算器７〜９に送られる。ここで、係数１〜３
は、表１に示すように、再生時のパターン１〜４に従っ
て選択される。データＤ１〜Ｄ３は、それぞれ３個の乗
算器７〜９で係数を乗じ、それぞれの乗算結果を加算器
１３で加算し、スイッチ１５を通って出力端子１６に送
られる。出力端子１６には、周波数ｆｓのディジタル信
号が出力される。

【００３０】以上によりサンプリング周波数ｆｓの信号
を周波数ｆｓ′＝３／４ｆｓに変換及びその逆変換を行
う回路が、サンプリング周波数ｆｓ及びｆｓ′で動作す
る回路のみで構成でき、アップサンプリングによる高い
周波数を用いないことでの回路構成の簡易化及び消費電
力の削減がなされ、インターポレーションフィルタとデ
シメーションフィルタを一つのフィルタで構成すること
による回路規模の削減ができる。

【００３１】上記周波数変換方式では、３タップのフィ
ルタが例に挙げられているが、特性によっては記録時再
生時でタップ数を変えることも考えられる。このように
記録時再生時とで、フィルタのタップ数が異なる場合
は、多い方のタップ数に合わせてフィルタを構成すれば
良い。

【００３２】

【発明の効果】請求項１乃至３に対応する効果：ディジ
タル信号を圧縮伸長する映像信号処理装置において、特
に、入力サンプリング周波数と出力サンプリング周波数
が整数比の関係かつ出力サンプリング周波数が入力サン
プリング周波数の非整数倍のとき、アップサンプリング
による高い周波数を使用しないので、回路構成を簡易化
できると共に消費電力を削減することができる。請求項
４に対応する効果：サンプリング信号相互の周波数変換
を簡単な回路構成で、しかも動作クロックを同一にして
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における周波数変換の方法
を説明するための図であって、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）
は第１の周波数ｆｓから第２の周波数ｆｓ′＝３／４ｆ
ｓへの変換を説明するための図である。

【図２】 図１と同様の図であって、図２（Ｄ）〜図２
（Ｆ）は第２の周波数ｆｓ′から第１の周波数ｆｓへの
変換を説明するための図である。

【図３】 本発明の一実施例における周波数変換装置の
ブロック図である。

【図４】 従来の周波数変換装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，１０１…入力端子、２…データ補間回路、３，１５
…スイッチ、４…制御信号発生器、５，６…レジスタ、
７，８，９…乗算器、１０，１１，１２…係数選択回
路、１３…加算器、１４…間引き回路、１６，１０６，
１０７，１０８…出力端子、１７…帯域制限処理部、１
０２…インターポレーションフィルタ、１０３，１０
４，１０５…デシメーションフィルタ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力サンプリング周波数と出力サンプリ
   ング周波数が整数比の関係でかつ、出力サンプリング周
   波数が入力サンプリング周波数の非整数倍であるディジ
   タル信号を周波数変換する周波数変換装置において、入
   力サンプリング信号に、入力サンプリング周波数と出力
   サンプリング周波数の最小公倍数の周波数になるよう
   に、仮想的に零データを挿入する手段と、前記零データ
   を挿入した信号に対して帯域制限演算を行い抑制した周
   波数帯域の出力サンプリング周波数毎のデータを得る帯
   域制限手段と、帯域制限演算の結果得られた信号から出
   力サンプリング信号を抽出する間引き手段とを具備する
   ことを特徴とする周波数変換装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された周波数変換装置に
   おいて、前記帯域制限手段は、間引き手段で出力サンプ
   リング信号を抽出する点でのみ前記帯域制限演算を行う
   ことを特徴とする周波数変換装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された周波数変換
   装置において、上記帯域制限手段において、前記抑制し
   た周波数帯域は出力のサンプリング周波数の１／２以上
   であることを特徴とする周波数変換装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
   周波数変換装置において、該周波数変換装置は入力信号
   に零データを補間する手段を備え、Ｘ：Ｙ（Ｘ＞Ｙ）の
   整数比で表される第１の周波数ｆｓと第２の周波数ｆ
   ｓ′を相互に変換する時、前記第１の周波数ｆｓから前
   記第２の周波数ｆｓ′への変換では、入力サンプリング
   信号Ｘ個につき、前記帯域制限手段ではＸ回の帯域制限
   演算を行い、前記間引き手段でＹ個のサンプルを抽出
   し、前記第２の周波数ｆｓ′から前記第１の周波数ｆｓ
   への変換では、入力サンプリング信号Ｙ個につき｜Ｘ−
   Ｙ｜個の零データを補間した後、Ｘ回の帯域制限演算を
   行い、Ｘ個のサンプルを抽出することで、相互の周波数
   変換における帯域制限手段の動作ロックを単一にするこ
   とを特徴とする周波数変換装置。