JPS60182830A - デ−タ処理装置 - Google Patents

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】 く技術分野ン 不発明はデータ処理装置、特にオーディオ信号やビデオ
信号等の時間的に連続なアナログ信号を標本化したデー
タを記録再生系等の伝送系を介し友後処理する装置に関
するものである。

生じた場合には、その前後のデータを用いて得とも４つ
）より得た補間データを用いる３火桶間法等が知られて
いる。

この様な補間データの原信号データに対する近似の程度
としては前値ホールド法が最も悪く、以下平均値補間法
、３火桶間法という順で良くなるが、これに従ってハー
ドウェアの規模も大きくなってしまう。特に３火桶間法
に於いては、低信頼度データの前後に少なくとも２つず
つ高信頼度のデータが存在せねばならず、かつ時間的に
大きな隔たりのある４つのデータを構成の大規模な演算
回路で演算して補間データを得ているので、ハードウェ
ア的な構成が極めて複雑となる。そのため余程精度の良
い補間を行う゛場合以外、特に民生用機器等には用いら
れない。

これに対して前値ホールド法は構成が極めて簡単である
という利点があるが、第１図に示す如く補間データがア
ナログ原信号に対してそれ程近似されない。同ｍ１図に
於いて点線はアナログ原信号、Ｏは高信頼度データ、×
は理想的な補間データ、Δは現実の補間データである。

また、平均値補間法については後述する様な簡単な回路
構成をもって実現する仁とができるが、これでも第２図
に示す如く補間データのアナログ原信号に対する近似は
十分でない。同年２図に於ける点線、０、×、△は夫々
第１図のそれと同様である。

〈発明の目的〉 本発明は上述の如き欠点に鑑みてなされたものであって
、ハードウェア構成が簡単であ妙、かつ精度の良い補間
データで低信頼度データを置換することを可能としたデ
ータ処理装置を提供することを目的とする。

〈実施例による説明〉 以下、不発明をその実施例を用いて詳細に説明する。

第５図は不発明の一実施例としてのデータ処理装置を示
す図である。第６図に於いてＤＡＴＡ−ＩＮは人力デー
タ、ＤＡＴＡ−０υ１′は出力データを夫々示す。２ｉ
；ｔタイミンククロックの入力端子、４はタイミングク
ロックに四則した周知の誤り検出信号の入力端子である
。誤り検出信号については周知の如くパリティワードや
０ＲＯＯのチェックにより得たものであって、ＤＡＴＡ
−工Ｎが低信頼度データである時は＠１”。

高信頼度データである時は加”が端子４より入力される
ものとする。

６．８，１０Ｆｉ夫々クロツクパルスによって動作し、
入力されたデータを１サンプリング期間遅延して出力す
るデータランチ回路、１２．１４は夫々全加算回路、１
５．１８ｔ：ｌ夫々２つの入力データの一方を選択して
出力するデータセレクタ、２０゜２２．２４は夫々減算
回路、２６はデータの値を２倍にして出力する２倍回路
、２８，５０，３２，５４け夫々インバータ、５６は誤
り検出信号を１サンプリング期間遅延するラッチ回路、
３８は排他的論理和回路（Ｅ　Ｘ　ＯＲ）である。

本例ではＤＡＴＡ−工Ｎ及びＤＡＴＡ−ＯＵＴは夫々２
′８コンブリメントによる２値化データを扱うものとす
る。第３図に於いて全加算回路１２．１４は夫々２つの
入力データより１ビット多いデータ（キャリーを含む）
を出力すると共に平均値演算回路の構成要素となる。つ
まり、２つのデータＡ、Ｂの平均値を得る場合、各デー
タＡ、Ｂを２′Ｓコンブリメントからオフセットバイナ
リによる２値化データとする。そしてこれらを全加算し
てその最下位ビット（ＬＳＢ）を除き、他の上位ビット
を１ビツトシフトしてやれはオフセットバイナリによる
２値化データとして平均値データが得られる。同、オフ
セットバイナリと２′日コンプリメン１との変換は各デ
ータの最上位ピッｌ−（ＭＯＢ）を反転することによっ
て行う。これは各々インバータ２Ｂ、　３０　、３２及
び３４にて行われている。

第４図は第３図（ａｌ〜（８１各部の波形を示すタイミ
ングチャートであり、以ｆ第４図を用いて第６区名部の
動作について具体的に説明する。第４図（ｅ）に於いて
、○鉱高信頼度データ、×は平均値補間法による補間デ
ータ、Δは第６図の構成による補間データ、点線は原ア
ナログ信号を夫々示す。

まず、図中ＤＳに示す高信頼度データとＤ５に示す高信
頼度データ間の補間データＦ４を一求める時の動作につ
いて説明する。ラッチ（９）路６より出力されているデ
ータは低信頼度データであり、これに対応してラッチ回
路３６の出力Ｆｉ、−１’となる。セレクタ１８からは
ラッチ回路５６の出力が１”のときは全加算回路１４の
出力データのうちＭＢＢを反転し、Ｌ８Ｂを除いたもの
が出力され、０″のときはラッチ回路６の出力データが
出力される様に構成されている。従ってこの場合には前
者が出力されることになる。

全加算回路１２はこの時ＤＡＴＡ−ＩＮとして入力され
ているデータＤ５とラッチ回路８より出力されているデ
ータＤ５の平均値データ（オフセラ１バイナリ）を出力
する。一方セレクタ１６よりはＤｓもしくＦｉＤｓが出
力され、アナログ原信号の２次微分的特徴に関するデー
タとして、オフセットバイナリによるデータとされた後
Ｄ３とＤｓの平均値データと共に今加１ｉ＃回路１４に
供給される。従って、セレクタ１８のＨ側端子に供給さ
れるデータは、セレクタ１６がＤｓを出力する時（５Ｄ
、　十Ｄ５）／４　、　Ｄｓを出力する時（Ｄ５＋５Ｄ
５）／４　ということになる。

次にセレクタ１６によるデータの選択動作について説明
する。ラッチ回路１０よりはデータＤ、の更に前のデー
タＤ２が出力されているが、減算器２０では（Ｄ２−Ｄ
ｓ）が得られ、減算器２２では（Ｄｓ−Ｄｓ）が得られ
る。またこれに伴い、２倍回路２６よりは２（Ｄ２−Ｄ
ｓ）が出力され、減算回路２４よりは（２（Ｄ２−Ｄａ
）　−（Ｄｇ−Ｄｓ）　）が得られる。この減算回路２
４の出力はアナログ原信号のデータＤ２〜データＤ５間
の２次微分的特徴を示すものであり、減算回路２４の出
力データが正のときは下に凸、負のときは上に凸という
ことになる。また、これはデータが２／Ｓコンブリメン
トによるので減算回路２４の出力データのＭＢＢ（弗４
図（ｔ）ｌに示す）によって示され、これが１″である
時は上に凸、”０”である時は下に凸となる。−万減算
回路２２の出力データのＭＯＢ（第４図（Ｃ）に示す）
はデータＤ５がデータＤ５より大きいとき′０″、小さ
いとき１″となる。

今、一般に時間的に連続した３つのデータＡ。

Ｂ、Ｏがあり、Ｂが低信頼度データであるとする。

この時Ｂのサンプリングタイミングに於けるアナログ原
信号の値、即ち理想的補間データＦけ、アナログ原信号
が下に凸の時Ａと００平均値（Ａ＋Ｏ）／２　よね小さ
く、上に凸の時は（ム＋Ｏ）／２　より大きい。

第３図のＦ４をめる場合の例ではこの考え方に基き、ア
ナログ原信号が上に凸（減算回路２４の出力データのＭ
ＳＢが１″）のときにはＤｓとＤｓのうち大きい方のデ
ータをセレクタ１６が２次微分的特徴に関するデータと
して出力する。

つまり減算回路２２の出力データのＭＯＢが０″のとき
Ｄｓを、１″のときＤｓを出力する。また減算回路２４
の出力データのＭｓＢが０″のときは、減算回路２２の
出力データのＭＳＢが′０″のときＤｓを、１”のとき
Ｄｓを出力する。

従って減算回路２４の出力データのＭＳＢと、減算回路
２２の出力データのＭＳＢの排他的論理和が１″のとき
Ｄｓを、ＩＩ　ｏ　Ｈのとき］）５を出力してやればよ
いことになる。第４図（８１に示すアナログ原信号の場
合、減算回路２４の出力データは正であるため、そのＭ
ＢＢは０°１、減算回路２２の出力データは負であるた
めそのＭＳＢ＃′ｉ″１”となり、ＫＸＯＲ１８の出力
は１”であり、セレクタ１６はＤｓを２次微分的特徴に
関するデータとして、出力する。このためセレクタ１８
の出力ｔ′ｉ（３Ｄｓ十Ｄｓ　）／２　となる。この値
が補間データとして原アナログ信号に近似されているこ
とは第４図（ｅｌより明らかであろう。

また第４図（８１に於けるＦ′ａ、Ｆ’＋＋、Ｆ＋ｓに
ついても同様に２つの演算データのうちの１つを選択し
、Ｆａ＝（Ｄ７＋５Ｄｐ　）／４、Ｆ＋ｔ＝（５Ｄ＋ｏ
＋Ｄ＋２）／４、Ｆ１５＝　（Ｄｌａ　＋　５　Ｄ１６
　）を得る。

上述の如き構成のデータ処理装置によれば低信頼度デー
タの前後のデータの平均値を示すデータを得、かつその
平均データに２次微分的な特徴を加味した補間データで
補間を行うので、比較的簡単なハードウェア構成で平均
値補間に比べてはるかにアナログ原信号に近似した補間
用データを得ることができた。

第５図は不発明の他の実施例としてのデータ処理装ｆを
示す。第５図の例は特にアナログ原信号が０レベルを中
心とした波形である場合に有効外もので、更にノ１−ド
ウエＴの簡略化を図ったものである。同、第５図にて第
５図と同様の構成要素には同一番号を付し、具体的な説
明は略す。

ＯＬ／ベルを中心としたアナログ信号は一般的に０レベ
ル以上で上に凸、０レベル以Ｆで下に凸となる。そこで
前出第５図の減算回路２４の出力データのＭＳＢの代わ
りに、全加算回路１２の出力データのＭ８Ｂｔ−用いた
。

以下具体的に第４図のタイミングチャー計に於ける補間
データＦ４を得る場合について説明する。全加算回路１
２の出力データ＃−ｊ（Ｄｓ　＋Ｄｓ）／２であ妙、ア
ナログ原信号が補間データを得るタイミングで正である
か負であるかをかな抄の高い確率で判別することができ
る。これＦｉＯレベルを中心としたアナログ原信号の２
次微分的な特徴を示すものである。即ち全加算回路１２
の出力データが正のときはアナログ原信号が上に凸、負
のときは下に凸となる。但し、全加算回路１２の出力デ
ータはオフセットバイナリによるもので、そのＭＳＢが
′１”のとき上に凸、０″のとき下に凸となる。これＶ
ｉＯレベルを中心としたアナログ原信号に限って前出第
３図の減算回路２４の出力データのＭＥＩＢと一致する
。

従って、この全加算回路１２の出力データのＭＥＩＢと
減算回路２２の出力データの排他的論理和でセレクタ１
６を制御してやることによ秒間様の効果が期待できる。

第５図に示す構成のデータ処理回路によれば極めて簡単
なハードウェア構成により近似精度の高い補間データを
得ることができる。

第３図及び第５図に示す実施例に於いてはアナログ原信
号の２次微分的特徴に関連するデータとして低信頼度デ
ータの直前のデータもしくは直後のデータを用いたが、
このデータを工夫すればハードウェア構成がやや複雑に
なるが更に精度の高い近似のされた補間データを得るこ
とが可能である。

第６図はこの考え方によりなされた不発明の更に他の実
施例としてのデータ処理回路を示す図である。同図に於
いて第３図と同様の構成要素については同一番号を付し
説明を省略する。

第７し１は７Ａ６図の構成の原理を示す図でおる。

連続した廿ンブリングタイミングｔ１ｓｔ２ｙｔ！ｌｙ
ｔ＆によるデータＡ、Ｂ、Ｏ，Ｄに於いて、０が低信頼
度データである時、ｔ５のタイミングによるアナログ原
（，１号の値は必ず図示の０２とＯＳの間の値をとる。

第７図に於いてＣ１はデータＢｆ：前値ホールドしたデ
ータ、０２抹データＢとＤの平均値のデーＢ＋Ｄ り（７）、Ｃ５はｔｌのデータムからｔ２のデータＢへ
のデータ変化分と同じだけｔ２からｔ３の間でデータが
変化した場合のデータ、ＣｆはデータＱ１とＣ３の平均
値のデータである。

ここで０５はＢ十（Ｂ−Ａ）であるから２Ｂ−人で与え
られ、Ｃｆはアナログ原信号に極めて近似した値となる
。今ＤＡＴＡ−工ＮがＤ１ラッチ８の出力がＢ、ラッチ
１０の出力がＤとすると、第３図の装置に於いて全加算
回路１４の一方の入力としｆｃＢもしくはＤの代わりに
この２Ｂ−Ａを利用すれば精度の高い近似ができる。

５０は２倍回路でこの場合２Ｂを得ている。

５２は減算回路で２Ｂ−Ａが出力される。そしてその出
力データのＭｆ３ＢＶｉ反転され、オフセットバイナリ
によるデータとされて全加算回路１４に供給される。全
加算回路では（２Ｂ−Ａ）と（Ｂ＋Ｄ）／２との平均値
データ（（５Ｂ＋Ｄ−２Ａ）／４）が出力されることに
なる。

上述の如き構成によれは低信頼度データの直前のデータ
と直後のデータの平均値データと原信号の２次微分的特
徴を示すデータ（２Ｂ−Ａ）との平均値を補間データと
したため、極めて精度よく近似された補間データを比較
的簡単な回路構成で得ることができる。

〈効果の説明〉 以上説明しに様に不発明によれば低信頼度データの直前
直後のデータの平均値を示すデータと、アナログ原信号
の２次微分的特徴を示すデ−タとを演算して補間データ
を得て、このデータで低信頼度データを置換することに
よって、簡単なハードウェア構成で極めてアナログ原信
号に近似したデータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の前置ホールド法におけるデータ置換の様
子を示す図、 第２図は従来の平均値補間法におけるデータ置換の様子
を示す図、 第３図は本発明の一実施例としてのデータ処理装置を示
す図、 ｐｉＪＪ４図は第３区名部の波形を示すタイミングチャ
ート、 第５図は不発明の他の実施例としてのデータ処理装置を
示す図、 第６図は不発明の更に他の実施例としてのデータ処理装
置を示す図、 第７図は第６図に示す装置の原理を説明するための図で
ある。 ６．８．１［］は夫々ラッチ回路、１２は第１０演算手
段に含まれる全加算回路、１４は第２の演算手段に含ま
れる全加算回路、１８は置換手段に含まれるデータセレ
クタである。 出願人　キャノン株式会社 第１頁の続き ［相］発明者樫１）素− 川崎市高津区下野毛７７幡地　キャノン株式会社玉川事
業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）時間的に連続なアナログ信号を標本化したデータ
   を伝送後に処理する装置であって、低信頼度データの直
   前の第１データと直後の第２データの平均値を示す平均
   データを演算する第１の演算手段と、該平均データと前
   記アナログ信号波形の２次微分的特徴に関する第３デー
   タとを演算して新たな置換用データを得る第２の演算手
   段と、該置換用データで前記低（１頼度データを置換す
   る手段とを具えるデータ処理装置。
2. （２）前記第２の演算手段が前記平均データと前記第３
   データとの平均値のデータを出力する平均値演算回路を
   具えることを特徴とする特Ｍ請求の範囲第１項記載のデ
   ータ処理装置。