JPS62161210A - High speed digital filter - Google Patents

High speed digital filter

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JPS62161210A
JPS62161210A JP314586A JP314586A JPS62161210A JP S62161210 A JPS62161210 A JP S62161210A JP 314586 A JP314586 A JP 314586A JP 314586 A JP314586 A JP 314586A JP S62161210 A JPS62161210 A JP S62161210A
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adder
supplied
delay circuit
multiplier
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Tetsuo Senba
哲夫 仙波
Esu Baratsuto Nikorasu
ニコラス・エス・バラツト
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Abstract

PURPOSE:To increase the sampling period by dividing the constitution of an IIR type filter whose amplitude characteristic is constant into the 1st part corresponding to the denominator of a transfer function and to the 2nd part corresponding to the numerator and making at least one coefficient zero. CONSTITUTION:The transfer function H(z) of the all pass filter of the 3rd order IIR type (cyclic type) is expressed in equation I, where (z) is an operator and am (0<=m<=M) and bn (0<=n<=N) are filter coefficients. Then the filter is formed by blocks while being spit into feedback loop parts (2-10) relating to the denominator of the transfer function and output stage parts (11-19) relating to the numerator. For example, in selecting the coefficients a0 for multipliers 3, 18 and a1 for multipliers 5, 15 zero, the all pass filter is simplified, modified equivalently and the entire transfer function H(z) is expressed in equation II. Thus, the constitution is simplified and the sampling period is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、V T R等のHUEコントロール回路や
フェイズシフタ等に用いて好適な高速ディジタルフィル
タに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-speed digital filter suitable for use in a HUE control circuit, a phase shifter, etc. of a VTR, etc.

こ発明の概要〕 この発明は、V T R等のHUEコントロール回路や
フェイスシック等に用いて好適な高速ディジタルフィル
タにおいて、TIR型のオールパスフィルタ(全帯M通
過フィルタ)を伝達関数の分母に対応する部分と分子に
対応する部分とに分割し、少なくとも1組の同一の値と
なる係数を0として簡略化すると共に、等価的に遅延回
路の前後に最大で1回の加算と1回の乗算しか存在しな
いように変形し、得られた低次のオールパスフィルタを
縦Vt接続して等価的に高次のオールパスフィルタを構
成することにより、振幅特性を劣化させることなく任意
の位相特性を得ることができ、然も高速動作を可能とす
るものである。
Summary of the Invention The present invention is a high-speed digital filter suitable for use in HUE control circuits such as VTRs, face thicks, etc., in which a TIR type all-pass filter (all-band M-pass filter) corresponds to the denominator of a transfer function. and a part corresponding to the numerator, simplify at least one set of coefficients that have the same value as 0, and equivalently perform at most one addition and one multiplication before and after the delay circuit. By transforming the obtained low-order all-pass filters so that they only exist, and connecting the obtained low-order all-pass filters vertically to form an equivalent high-order all-pass filter, it is possible to obtain arbitrary phase characteristics without deteriorating the amplitude characteristics. However, it also enables high-speed operation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ディジタル信号処理でコンポジットのビデオ信号
のHUE (色相)をコントロールする場合には、第5
図に示すデコード・エンコード式のHUEコントロール
回路が用いられている。
Conventionally, when controlling the HUE (hue) of a composite video signal using digital signal processing, the fifth
A decode/encode type HUE control circuit shown in the figure is used.

第5図において、80で示される入力端子からディジタ
ルのコンポジ・7トのカラービデオ信号がY/C分離回
路81に供給される。Y/C分離回路81において、カ
ラービデオ信号かA1度信号Yとクロマ信号(澱送色信
号)Cとに分離され、輝度信号Yが加算器93に供給さ
れ、クロマ信号Cが復調器82及び88の夫々に供給さ
れる。
In FIG. 5, a digital composite color video signal is supplied to a Y/C separation circuit 81 from an input terminal 80. In the Y/C separation circuit 81, the color video signal is separated into an A1 degree signal Y and a chroma signal (transferred color signal) C, a luminance signal Y is supplied to an adder 93, and a chroma signal C is supplied to a demodulator 82 and 88 respectively.

マ、簀調器82に;よ端子83からsin (ωL)の
キャリア信号が供給され、復調器88には端子89から
cos  (0℃)のキャリア信号が供給されている。
A carrier signal of sin (ωL) is supplied to the modulator 82 from a terminal 83, and a carrier signal of cos (0° C.) is supplied to the demodulator 88 from a terminal 89.

’tli調器82おいて、クロマ信号Cが復調されるこ
とで色差信号R−Yが形成される。また、復調器88に
おいて、クロマ信号Cが復二Nされることで色差信号B
−Yが形成される。復調器82の出力がローパスフィル
タ84を介されることで不要成分が除去され、ローパス
フィルタ84の出力が変調器85に供給される。また、
復調器88の出力がローパスフィルタ90を介されるこ
とで不要成分が除去され、ローパスフィルタ90の出力
が変調器911こ供給される。
In the 'tli modulator 82, the chroma signal C is demodulated to form a color difference signal RY. Further, in the demodulator 88, the chroma signal C is demodulated and the color difference signal B is
-Y is formed. The output of the demodulator 82 is passed through the low-pass filter 84 to remove unnecessary components, and the output of the low-pass filter 84 is supplied to the modulator 85. Also,
The output of the demodulator 88 is passed through a low-pass filter 90 to remove unnecessary components, and the output of the low-pass filter 90 is supplied to a modulator 911.

変訂す器85には、端子86から5in(ω【士ψ)の
キャリア信号が供給され、色差信号R−Yかφだけ位を
目元くずらされたイ天止で変調され、変J周器35の出
力が加算器87に供給さイLる。また、変調器91には
、端子92からcos  (0℃すφ)のキャリア信号
が供給され、色差信号B−Yがφだけ位相がするされグ
こ状態で変言周される。変調器91の出力が加算器87
に供給される。加算H87において、変調器85からの
出力と変調器91からの出力とが加算されて、クロマ信
号Cが形成される。加算器87の出力が加算器93に供
給され加算器93において、輝度信号Yと加算器87か
らのクロマ信号Cとが加算され、コンポジットのビデオ
信号が加算器93から出力され、出力端子94から取り
出される。
A carrier signal of 5 inches (ω [shiψ)] is supplied from a terminal 86 to the converter 85, which modulates the color difference signal R-Y with an aperture whose position is shifted by φ. The output of the adder 35 is supplied to the adder 87. Further, the modulator 91 is supplied with a carrier signal of cos (0° C. and φ) from a terminal 92, and the color difference signal B-Y is shifted in phase by φ and is rotated in parallel. The output of the modulator 91 is sent to the adder 87
supplied to In addition H87, the output from modulator 85 and the output from modulator 91 are added to form chroma signal C. The output of the adder 87 is supplied to the adder 93, where the brightness signal Y and the chroma signal C from the adder 87 are added together, and a composite video signal is output from the adder 93 and output from the output terminal 94. taken out.

しかし、前述した方式のHUEコントロール回路の場合
には、クロマ信号Cのみを抽出して位相をφだけ変化さ
せてki度信号Yと加算するため、第6図Aに示すよう
に輝度信号Yの周波数成分とクロマ信号Cの周波数成分
とが重なり合う (図中斜線で示す)周波数帯域におい
て第6図Bに示すように、振幅特性がずらす位tHの量
によって変化してしまう欠点ををする。
However, in the case of the HUE control circuit of the above-mentioned method, only the chroma signal C is extracted, the phase is changed by φ, and the chroma signal C is added to the ki degree signal Y. As shown in FIG. 6A, the luminance signal Y is As shown in FIG. 6B, in a frequency band where the frequency component and the frequency component of the chroma signal C overlap (indicated by diagonal lines in the figure), the amplitude characteristic changes depending on the amount of shift tH.

また、前述した方式のHIj巳コントロール回路以外の
方式として、振幅特性を一定に保ったままコンポジット
信号を一定時間ずらすことでHUEコントロールを行う
方法が提案されている。この方式は、前述した方式に比
べて画質の劣化が少ない点で優れており、アナログ処理
で実現する場合においては、ディレィラインや位相等花
器を用いることで比較的容易に実現できる。
Furthermore, as a method other than the above-mentioned HIJ control circuit, a method has been proposed in which HUE control is performed by shifting the composite signal for a certain period of time while keeping the amplitude characteristics constant. This method is superior to the above-mentioned methods in that there is less deterioration in image quality, and when it is implemented by analog processing, it can be implemented relatively easily by using a delay line, phase, etc.

しかし、ディジタル処理で実現しようとする場合は固辞
を伴いうもので、特にFIR型(非巡回型)のディジタ
ルフィルタを用いた場合には、フィルタ係数の個数が有
限個のため振幅特性を一定に保つのが困難で画質を劣化
させることなく実現することが不可能である。そこで、
TrR型(巡回型)のディジタルフィルタを用いてHU
Eコントロール回路を実現することが考えられる。
However, it is difficult to achieve this through digital processing, especially when using an FIR type (acyclic type) digital filter, since the number of filter coefficients is finite. This is difficult to maintain and impossible to achieve without deteriorating image quality. Therefore,
HU using a TrR type (cyclic type) digital filter.
It is possible to realize an E control circuit.

従来の一般的なIIR型(巡回型)のディジタルフィル
タの伝達関数H(z>は、2を演算子とし、ao (0
≦nl≦’1/I>及びbo (0≦n≦゛〈)をフ2
fルク係89と巳て t a8 。−・ H(z)  =  □ ・・・ (1)で示される。
The transfer function H(z>) of a conventional general IIR type (cyclic type) digital filter is expressed as ao (0
≦nl≦'1/I> and bo (0≦n≦゛〈)
f 89 and t a8. −・H(z) = □ ... It is shown by (1).

ここで、(M=N)、  (b、=3N−0)とした場
合には、上記(1)式は H(z) =□ とされ、この上記(2)式において、z=e−8とする
と H(z) − となる。即ち、振幅特性及び位を0特性が・H<z)i
=1 ZHCz)   =   β (ω) :  Σ al、sin (nω)  ;=  −2t
an−’  ミ =′Ia、 sin (。、  1 −  n雪〇              −とされ、
振幅特性が一定で位相のみを変化させることができるデ
ィジタルのオールパスフィルタ(全帯域通過フィルタ)
となる。即ち、前述したCM = N ) 、(、b 
n = a ’i−n )の条件を満たすiTR型のデ
ィジタルフィルタはオールバスフィルタとなるもので、
−例として(N=3)のオールバスフィルタの構成を第
7図に示す。
Here, when (M=N), (b,=3N-0), the above equation (1) becomes H(z) =□, and in this above equation (2), z=e- When it is 8, it becomes H(z) −. That is, the amplitude characteristic and the zero characteristic are ・H<z)i
=1 ZHCz) = β (ω) : Σ al, sin (nω) ;= -2t
an-'mi='Ia, sin (., 1-n snow〇-,
Digital all-pass filter (all-band-pass filter) whose amplitude characteristics are constant and only the phase can be changed.
becomes. That is, CM = N ), (,b
An iTR type digital filter that satisfies the condition n = a'i-n) is an all-bus filter,
- As an example, the configuration of an all-bus filter (N=3) is shown in FIG.

第7図に示すように、オールパスフィルタが減算器10
2.加算器112.3個の遅延回路103〜105.及
び6個の係数乗算器106〜111により構成される。
As shown in FIG. 7, the all-pass filter is a subtracter 10
2. Adder 112. Three delay circuits 103-105. and six coefficient multipliers 106 to 111.

第7図において、101で示されるのが入力端子であり
、ディジクルの入力信号が入力端子101から減算器1
02に供給される。減算器102の出力が遅延回路10
35こ供給されると共に、係数がaoとされた乗算器1
0つりニ供給される。遅延回路103の出力が係数がa
2とされた乗算器108及び係数がalとされた乗算器
110に供給されると共に、遅延回路104に供給され
る。
In FIG. 7, 101 is an input terminal, and the digital input signal is sent from the input terminal 101 to the subtractor 1.
02. The output of the subtracter 102 is transmitted to the delay circuit 10
35 and the coefficient is ao.
0 change is supplied. The output of the delay circuit 103 has a coefficient a
The coefficient is supplied to the multiplier 108 set to 2 and the multiplier 110 set to the coefficient al, and is also supplied to the delay circuit 104.

遅延回路104の出力が係数がa、とされた乗算器10
7及び係数が32とされた乗算器111!こ供給される
と共に、遅延回路105に供給される。
A multiplier 10 in which the output of the delay circuit 104 has a coefficient a.
7 and a multiplier 111 with a coefficient of 32! This signal is also supplied to the delay circuit 105.

遅延回路105の出力が係数a。とされた乗算器106
に供給されると共に、カロ算器112に供給される。
The output of the delay circuit 105 is the coefficient a. Multiplier 106
It is also supplied to the Calo calculator 112.

乗算器106〜108の夫々の出力が′/A算器102
に供給され、減算器102において、入力信号から乗算
器106〜108の夫々の出力が:戊すされ、この減算
結果が減算器102の出力とされる。ま1こ、乗算器1
09〜Illの夫々の出力が加算器112に供給され、
加算器112において、遅延回路105の出力と乗算器
109〜111の夫々の出力とが加算され、この加算結
果がオールパスフィルタの出力として出力、端子113
から取り出される。
The output of each of the multipliers 106 to 108 is '/A multiplier 102
In the subtracter 102, the outputs of each of the multipliers 106 to 108 are subtracted from the input signal, and the result of this subtraction is used as the output of the subtracter 102. Multiplier 1
The respective outputs of 09 to Ill are supplied to the adder 112,
In the adder 112, the output of the delay circuit 105 and the output of each of the multipliers 109 to 111 are added, and the result of this addition is output as the output of the all-pass filter, and is sent to the terminal 113.
taken from.

この第7図に示される(N=3)のオールバスフィルタ
の伝達関数H(2)は2を演算子として、で示される。
The transfer function H(2) of the all-bus filter (N=3) shown in FIG. 7 is expressed as follows, where 2 is an operator.

しかし、実際のハードウェアでは同時に複数の演算処理
を一つの回路で行うことは不可能とされ、第7図に示す
オールパスフィルタの多入力の減算器102は第8図に
示すように2個の2人力の加算器102a、102b及
び1個の2人力の減算器102Cにより実現される。ま
た、第7図に示されるオールパスフィルタの多入力の加
算器112は、第8図に示すように3個の2人力の加算
器112a、112b、112cにより実現される。
However, in actual hardware, it is impossible to simultaneously perform multiple arithmetic operations in one circuit, and the multi-input subtracter 102 of the all-pass filter shown in FIG. 7 has two subtracters as shown in FIG. This is realized by two-man powered adders 102a, 102b and one two-man powered subtracter 102C. Furthermore, the multi-input adder 112 of the all-pass filter shown in FIG. 7 is realized by three two-man power adders 112a, 112b, and 112c, as shown in FIG.

即ち、伝達関数の分母に係わる帰還ループの瀘算処理は
、2人力の加算器102a及び102 bにおいで、乗
算器106〜108の夫々の出力を+1if(次柚Iγ
し1こj麦、2人力の減算器102Cでtされる。また
、伝達関数の分子に係2つる出力段の加算処理において
も、同様に2人力の加算112a及び112bにおいて
、乗算器109〜111の夫々の出力を順次加算した後
、2人力の加算器112Cでなされる。
That is, the filtering process of the feedback loop related to the denominator of the transfer function is performed by adding the outputs of each of the multipliers 106 to 108 by +1if (Next Iγ
1 wheat is subtracted by a two-man subtractor 102C. In addition, in the addition process of two output stages related to the numerator of the transfer function, similarly, in the two-manpower additions 112a and 112b, after sequentially adding the respective outputs of the multipliers 109 to 111, the two-manpower adder 112C It is done in

二発明が解決しようとする問題点) 第8図に示す(N=3)のオールバスフィルタは、前述
したように最大で1回の乗算処理と3回の加算処理が必
要とされ、この複数の演算処理をディジタル入力信号の
1サンプリング周期以内に終了しなければならないもの
である。このため、サンプリング周波数が高い場合、例
えばデ、(ジタルのコンポジットのビデオ信号のクロマ
信号Cのように、サンプリングj」波数が14.3没1
11Zと高い場合には、演算速度が問題となって適用が
困難なものである。
(2) Problems to be Solved by the Invention) The all-bus filter (N=3) shown in FIG. 8 requires at most one multiplication process and three addition processes, as described above. The arithmetic processing must be completed within one sampling period of the digital input signal. For this reason, when the sampling frequency is high, for example, the wave number of sampling j is 14.3
If it is as high as 11Z, the calculation speed becomes a problem and it is difficult to apply the method.

従って、この発明の目的は、(※11え:rli=\H
IZ以上の亮いサンプリング周波数の子′、イジタル入
力信号シこおいても、本来のオールバスフィルタの特i
住及び精度を損なうことなく動作することができる  
・高速ディジクルフィルタを提供することにある。
Therefore, the purpose of this invention is (*11E:rli=\H
Even in the case of a digital input signal with a sampling frequency higher than IZ, the characteristics of the original all-bus filter
can operate without compromising accuracy and accuracy.
・Providing high-speed digital filters.

S問題点を解決するための手段〕 この発明は、伝達関数の分母に対応する第1の部分と分
子に対応する第2の部分に振幅特性が一定のIIR型フ
ィルタの構成を分割し、少なくとも1個の係数を0にす
ることにより第1の部分及び第2の部分の構成を簡略化
すると共に、等価的に変形したことを特1攻とする高速
ディジタルフィルタである。
Means for Solving Problem S] This invention divides the configuration of an IIR type filter having a constant amplitude characteristic into a first part corresponding to the denominator of the transfer function and a second part corresponding to the numerator, and at least This is a high-speed digital filter whose special advantage is that the configurations of the first and second parts are simplified by setting one coefficient to 0, and that they are equivalently transformed.

C作用〕 TTR型のオールバスフィルタが伝達関数の分母に対応
する部分と分子に対応する部分とに分割され、少な(と
もluの同一の値となる係数が0とされて簡略化される
と共に、遅延回路の前後において最大で1回の加算と1
回の乗算しか存在しないように遅延回路が挿入されて等
fllli的に変形され、例え1よ乗算器の係数が2の
べき乗にi!定された場合には、熟々加算処理1回分の
時間までサンプリング周期を高めることが可能となる。
C action] The TTR type all-bus filter is divided into a part corresponding to the denominator of the transfer function and a part corresponding to the numerator, and the coefficients having the same value of lu are set to 0 and simplified. , a maximum of one addition and 1 before and after the delay circuit.
A delay circuit is inserted and the multiplier is transformed equidistantly so that there are only 1 multiplication, and even if the coefficient of the multiplier is 1 to a power of 2 i! If this is determined, it is possible to increase the sampling period to the time required for one round of addition processing.

〔実施例し 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は例えば(N=3)とする3次の11R型のオー
ルバスフィルタにこの発明が連用された一実施例を示す
ものである。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a third-order 11R type all-bus filter, for example, where (N=3).

一般的にオールバスフィルタの伝達関数H(2)は、演
算子を2とし、フィルタ係数をal(0≦n≦N)とし
て H(z) −□ で示され、伝達関数の分母を形成する各項の・係数が分
子を形成する各項の係数に逆並びに対応するものである
。従って、(N=3)とする3次のオールバスフィルタ
の伝達量HH(z)は、となる。
Generally, the transfer function H(2) of an all-bus filter is expressed as H(z) −□, where the operator is 2 and the filter coefficient is al (0≦n≦N), and forms the denominator of the transfer function. The coefficients of each term correspond inversely to the coefficients of each term forming the numerator. Therefore, the transmission amount HH(z) of the third-order all-bus filter with (N=3) is as follows.

第3図は3次のオールバスフィルタの伝達関数に基づい
て伝達関数の分母に係わる帰還ループの部分と分子に係
わる出力段の部分とに分割してブロック化することによ
り、ある程度の高速化が図られたオールバスフィルタの
構成を示すもので一実施例の理解を容易とするため説明
する。
Figure 3 shows that speeding up to a certain extent can be achieved by dividing the transfer function into blocks based on the transfer function of a third-order all-bus filter into a feedback loop part related to the denominator of the transfer function and an output stage part related to the numerator. This figure shows the configuration of an all-bus filter, and will be explained in order to facilitate understanding of one embodiment.

第3図6二おいて、2〜10で示される部分が伝達関数
の分母に係わる部分であり、11〜19で示される部分
が伝達関数の分子に係わる部分である。
In FIG. 3, the portions 2 to 10 are related to the denominator of the transfer function, and the portions 11 to 19 are related to the numerator of the transfer function.

入力端子lからディジタルの人力信号が減算器2に供給
される。減算器2の出力が係数がaoとされた乗算器3
、係数がal とされた乗算器5及び係数か3□とされ
た乗算器8の夫々に供給さ礼る。乗’I器3の出力が遅
延回路4を介して加′H,器6に供給される。乗′!:
L器5の出力が加算器6に供給され、加算器6において
、遅延回路4の出力と乗算器5の出力とが加算され、加
算結果が遅延回路7を介して加算器9に供給される。乗
算器8の出力が加算器9に供給され、加算器9において
遅延回路7の出力と乗算器8の出力とが加算され、加算
結果が遅延回路10を介して減算器2に供給される。減
算器2において、入力信号から遅延回路40の出力が減
算される。
A digital human input signal is supplied to the subtracter 2 from an input terminal l. A multiplier 3 whose coefficient is ao as the output of the subtracter 2
, are supplied to the multiplier 5 whose coefficient is set to al and the multiplier 8 whose coefficient is set to 3□. The output of the multiplier 3 is supplied to the multiplier 6 via the delay circuit 4. Multiply! :
The output of the L unit 5 is supplied to an adder 6, the output of the delay circuit 4 and the output of the multiplier 5 are added in the adder 6, and the addition result is supplied to the adder 9 via the delay circuit 7. . The output of the multiplier 8 is supplied to the adder 9, the output of the delay circuit 7 and the output of the multiplier 8 are added together in the adder 9, and the addition result is supplied to the subtracter 2 via the delay circuit 10. In the subtracter 2, the output of the delay circuit 40 is subtracted from the input signal.

減算器2からの出力が遅延回路11を介して加算器13
に供給されると共に、係数がa2とされた乗算器12、
係数がa、とされた乗算器15及び係数がaoとされた
乗算器18の夫々に供給される。乗算器12の出力が加
算器13に供給され、加算器13において、遅延回路1
1の出力と乗算器12の出力とが加算され、加算結果が
遅延回路14を介して加X器16に供給さてしる。乗算
器15の出力が加W、器16に供給され、加算器1Gに
おいて、遅延回路14の出力と乗算器15の出力とが加
算され、カロ算結果が遅延回路17を介して加算器19
に供給される。乗算器18の出力が加算器19に供給さ
れ、加算器19において遅延回路17の出力と乗算器1
8の出力とが加算され、この加算器I9の出力がオール
パスフィルタの出力として出力端子20から取り出され
る。
The output from the subtracter 2 is sent to the adder 13 via the delay circuit 11.
a multiplier 12 whose coefficient is a2;
The multiplier 15 with the coefficient a and the multiplier 18 with the coefficient ao are respectively supplied. The output of the multiplier 12 is supplied to the adder 13, and in the adder 13, the delay circuit 1
1 and the output of the multiplier 12 are added, and the addition result is supplied to the adder 16 via the delay circuit 14. The output of the multiplier 15 is supplied to the adder 16, the output of the delay circuit 14 and the output of the multiplier 15 are added in the adder 1G, and the result of the multiplier is sent to the adder 19 via the delay circuit 17.
supplied to The output of the multiplier 18 is supplied to the adder 19, and the adder 19 combines the output of the delay circuit 17 and the multiplier 1.
The output of adder I9 is taken out from output terminal 20 as the output of the all-pass filter.

第3図に示すように、3次のオールパスフィルタが複数
の遅延回路4.7.10,11,14゜17の前後にお
いて最大で2回の加算処理と1回の乗算処理が存在する
ように構成されている。
As shown in Figure 3, the third-order all-pass filter has a maximum of two addition processes and one multiplication process before and after the multiple delay circuits 4.7.10, 11, 14°17. It is configured.

この第3図に示すオールパスフィルタの例えば係数が3
2とされる乗算器8及び12の夫々の係数が(az=0
)とされることで、第3図に示すオールパスフィルタが
簡略化されると共に、等価的に変形され、第1図に示す
一実施例とされる。
For example, the coefficient of the all-pass filter shown in Fig. 3 is 3.
2, the respective coefficients of multipliers 8 and 12 are (az=0
), the all-pass filter shown in FIG. 3 is simplified and equivalently transformed into an embodiment shown in FIG. 1.

第1図において22〜28で示される部分が伝達関数の
分母に係わる部分であり、23.29〜38で示される
部分が伝達関数の分子に係わる部分である。また、高速
化を図るための遅延回路23.30,33.37が挿入
される。
In FIG. 1, the portions 22 to 28 are related to the denominator of the transfer function, and the portions 23.29 to 38 are related to the numerator of the transfer function. Additionally, delay circuits 23.30 and 33.37 are inserted to increase speed.

入力端子21からディジタルの入力信号が減算器22に
供給される。減算器22の出力が遅延回路23を介して
係数がaoとされた乗算器24及び係数がal とされ
た乗算器26に供給される。
A digital input signal is supplied from an input terminal 21 to a subtracter 22 . The output of the subtracter 22 is supplied via a delay circuit 23 to a multiplier 24 having a coefficient ao and a multiplier 26 having a coefficient al.

乗算器24の出力が遅延回路25を介して加算器27に
供給される。乗算器26の出力が加算器27に供給され
、加算器27において、遅延回路25の出力と乗算器2
6の出力とが加算され、加算結果が遅延回路28を介し
て減算器22に供給される。
The output of multiplier 24 is supplied to adder 27 via delay circuit 25. The output of the multiplier 26 is supplied to an adder 27, and the adder 27 combines the output of the delay circuit 25 and the multiplier 2
6 is added, and the addition result is supplied to the subtracter 22 via the delay circuit 28.

減算器22において、入力信号から遅延回路28の出力
が減算され、この減算器22の出力が遅延回路23及び
直列に挿入された3個の遅延回路29〜31を介して加
算器34に供給される。また、それと共に、減算′R2
2の出力が遅延回路23を介して係数がa、とされた乗
算器32及び係数がa。とされた乗算器36に供給され
る。
In the subtracter 22, the output of the delay circuit 28 is subtracted from the input signal, and the output of the subtracter 22 is supplied to the adder 34 via the delay circuit 23 and three delay circuits 29 to 31 inserted in series. Ru. Also, along with that, subtraction 'R2
The output of 2 is passed through a delay circuit 23 to a multiplier 32 with a coefficient a, and a multiplier 32 with a coefficient a. The signal is supplied to the multiplier 36 which is set as follows.

乗算器32の出力が遅延回路33を介して加算器34に
供給され、加算器34において、遅延回路3■の出力と
遅延回路33の出力とが加算され、この加算器64の出
力が遅延回路35を介して加算器38に供給される。乗
算器36の出力が遅延回路37を介して加算器38に供
給され、加算器38において、遅延回路35の出力と遅
延回路37の出力とが加算され、この加算器38の出力
がオールパスフィルタの出力として出力端子39から取
り出される。
The output of the multiplier 32 is supplied to the adder 34 via the delay circuit 33, the output of the delay circuit 3■ and the output of the delay circuit 33 are added in the adder 34, and the output of the adder 64 is supplied to the delay circuit 34. 35 to an adder 38. The output of the multiplier 36 is supplied to the adder 38 via the delay circuit 37, the output of the delay circuit 35 and the output of the delay circuit 37 are added in the adder 38, and the output of the adder 38 is supplied to the all-pass filter. It is taken out from the output terminal 39 as an output.

第1図に示すように係数a2を0とすることにより、第
3図に示す3次のオールパスフィルタが簡略化されると
共に、5個の遅延回路25.28゜29.31.35の
前後において、最大で1回の加算処理と乗算処理しか存
在しないように遅延回路23,30,33.37が挿入
され、等価的に変形されている。
By setting the coefficient a2 to 0 as shown in FIG. 1, the third-order all-pass filter shown in FIG. , delay circuits 23, 30, 33, and 37 are inserted so that there is only one addition process and one multiplication process at most, and the delay circuits 33 and 37 are equivalently transformed.

即ち、第1図において22〜28で示される部分に関す
る伝達関数H(z)は、 2弓 で示される。また、第1図において29〜38で示され
る部分に関する伝達関数H(z)はH(z)=(ao+
a、z−’tz−”)・z−’で示される。従って、全
体としての伝達関数H(z)は となる。
That is, the transfer function H(z) for the portions 22 to 28 in FIG. 1 is represented by two bows. Furthermore, the transfer function H(z) for the portions 29 to 38 in FIG. 1 is H(z)=(ao+
a, z-'tz-").z-'. Therefore, the overall transfer function H(z) is as follows.

第2図はこの発明の他の実施例を示すもので前述した第
3図に示すオールパスフィルタの例えば係数がaoとさ
れる乗算器3及び18と係数がa、とされる乗算器5及
び15の夫々の係数が(a。=a、=O)とされること
で、第3図に示すオールパスフィルタが簡略化されると
共に、等価的に変形され、第2図に示す他の実施1り1
1とされる。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. For example, multipliers 3 and 18 whose coefficients are ao and multipliers 5 and 15 whose coefficients are a of the all-pass filter shown in FIG. 3 described above. By setting the respective coefficients to (a.=a,=O), the all-pass filter shown in FIG. 1
1.

第2図において42〜44で示される部分が伝達関数の
分母に係わる部分であり、45〜49で示される部分が
伝達関数の分子に係わる部分である。また、高速化を図
るための遅延回路46,48が挿入される。
In FIG. 2, the portions 42 to 44 are related to the denominator of the transfer function, and the portions 45 to 49 are related to the numerator of the transfer function. Additionally, delay circuits 46 and 48 are inserted to increase speed.

入力端子41からディジタルの入力信号が減算器42に
供給される。減算器42の出力が係数a2とされた乗算
器43に供給され、!v!算器43の出力が遅延回路4
4を介して減算器42う二供袷ぎれる。減算器42にお
いて、入力信号から遅延回路44の出力が?成算される
A digital input signal is supplied from an input terminal 41 to a subtracter 42 . The output of the subtracter 42 is supplied to a multiplier 43 with a coefficient a2, and ! v! The output of the calculator 43 is sent to the delay circuit 4.
4, the subtractor 42 is removed. In the subtracter 42, the output of the delay circuit 44 is calculated from the input signal. It will be settled.

’tkH,器↓2の出力が直列に挿入された2(囚の遅
延回路45.46を介して加算器49に供給されると共
に、係数がa2とされた乗算器47に供給される。乗算
器47の出力が遅延回路48を介して加算器49に供給
され、加算器49において、遅延回路46の出力と遅延
回路48の出力とが加算され、この加算器49の出力が
オールバスフィルタの出力として出力端子50から取り
出される。
'tkH, the output of the device ↓2 is supplied to the adder 49 via the serially inserted delay circuits 45 and 46, and is also supplied to the multiplier 47 whose coefficient is set to a2. The output of the adder 47 is supplied to the adder 49 via the delay circuit 48, and the adder 49 adds the output of the delay circuit 46 and the output of the delay circuit 48, and the output of the adder 49 is supplied to the all-bus filter. It is taken out from the output terminal 50 as an output.

第2図に示すように係数a。及びa、を0とfることに
よ2′)第3図に示す3次のオールパスフィルタが簡略
化されると共に、2個の遅延回路44゜450前後にお
いて、最大で1回の加算処理と乗算処理しか存在しない
ようシこ遅延回路46.48か挿入され、等測的に変形
されている。
As shown in FIG. 2, the coefficient a. By setting 0 and f to 0, 2') the third-order all-pass filter shown in Figure 3 is simplified, and the addition process is performed at most once in the two delay circuits around 44°450. The delay circuits 46 and 48 are inserted so that only multiplication processing is present, and the circuit is transformed isometrically.

即ち、第1図において42〜44で示される部分に関す
る伝達関数H(z)は で示される。また、第1図において45〜49で示され
る部分に関する伝達量fiH(z)はH(z) −(a
z−hz−”)−z−’で示される。従って、全体とし
ての伝達関数H(z)は、 となる。
That is, the transfer function H(z) for the portions 42 to 44 in FIG. 1 is expressed as follows. Furthermore, the transmission amount fiH(z) regarding the portions 45 to 49 in FIG. 1 is H(z) −(a
z-hz-")-z-'. Therefore, the overall transfer function H(z) is as follows.

第4図は、この発明の更に池の実施例を示すもので、前
述した一実施例及び他の実施例の夫々において、同一演
算を行う部分に関して共通の構成とし、得られた夫々の
オールバスフィルタを回続接続してものである。
FIG. 4 shows a further embodiment of the present invention. In each of the above-mentioned embodiment and other embodiments, the parts that perform the same operation have a common configuration, and the obtained all bus This is a series of filters connected in series.

第4図において、52〜57で示される部分が他の実施
例に対応し、第2図において係数がa2とされた乗算器
43.47及び遅延回路44,48が乗算器56及び遅
延回路57により共通とされる。また、第4図において
、59〜66で示される部分が一実施例に対応し、第1
図において係数がa。とされた乗算器24,36、係数
がa。
In FIG. 4, parts indicated by 52 to 57 correspond to other embodiments, and in FIG. It is considered common by In addition, in FIG. 4, portions 59 to 66 correspond to one embodiment, and the portions 59 to 66 correspond to the first embodiment.
In the figure, the coefficient is a. The coefficients of the multipliers 24 and 36 are a.

とされた乗算器26.32及び遅延回路25,37が乗
算器67.69及び遅延回路68により共通とされる。
The multipliers 26, 32 and delay circuits 25, 37, which are configured as follows, are shared by the multipliers 67, 69, and the delay circuit 68.

また、高速化を図るための遅延回路58が他の実施例に
対応する部分と一実施例に対応する部分との間に挿入さ
れる。
Further, a delay circuit 58 for speeding up is inserted between a portion corresponding to another embodiment and a portion corresponding to one embodiment.

入力端子51からディジタルの入力信号が減算器52に
供給される。減算器52の出力が直列に挿入された2個
の遅延回路53.54を介して加算器155に供給され
ると共に、係数が32とされた乗算器56に供給される
。乗算器56からの出力が遅延回路57を介して加算器
55に供給されると共に、遅延回路57の出力が減算器
52に供給され、入力信号から遅延回路57の出力が減
算される。
A digital input signal is supplied from an input terminal 51 to a subtracter 52 . The output of the subtracter 52 is supplied to an adder 155 via two delay circuits 53 and 54 inserted in series, and also to a multiplier 56 having a coefficient of 32. The output from the multiplier 56 is supplied to the adder 55 via the delay circuit 57, and the output from the delay circuit 57 is supplied to the subtracter 52, where the output from the delay circuit 57 is subtracted from the input signal.

また、加算器55において、遅延回路54がらの、11
力と遅延回路、う7がらの出力とが加算され、加算′!
:;55の出力が遅延回路58を介して成算器59に供
給される。
Further, in the adder 55, the 11
The power and the output of the delay circuit, U7Gara, are added together, and the sum ′!
The output of :;55 is supplied to a compensator 59 via a delay circuit 58.

;成算器59の出力が遅延回路6oに供給さζL、遅延
回路60の出力が直列に挿入さ7′1.7こ31糊の遅
延回路61,62.63を介して加算器64に供給され
ると共に、遅延回路60の出力が係数がa。とされた乗
算器67及び係数がa、とされた乗算器69に供給され
る。
The output of the adder 59 is supplied to the delay circuit 6o, and the output of the delay circuit 60 is inserted in series and supplied to the adder 64 via the delay circuits 61, 62, and 63 of At the same time, the output of the delay circuit 60 has a coefficient a. The coefficient a is supplied to a multiplier 67 and a multiplier 69 whose coefficient is a.

乗算器67の出力が遅延回路68に供給され、遅延回路
68の出力が加算器66に供給されると共に、加算器7
1に供給される。乗算器69の出力が加算器71に供給
されると共に、遅延回路70を介して加算器64に供給
される。
The output of the multiplier 67 is supplied to the delay circuit 68, the output of the delay circuit 68 is supplied to the adder 66, and the adder 7
1. The output of multiplier 69 is supplied to adder 71 and also to adder 64 via delay circuit 70 .

加算器64において、遅延回路63からの出力と遅延回
路70からの出力とが加算され、加算器64の出力が遅
延回路65を介して加算器66に供給される。また、加
算器71において、遅延回路68からの出力と乗算器6
9かあの出力とが加算され、加算器71の出力が遅延回
路72を介して減算器59に供給される。
In the adder 64, the output from the delay circuit 63 and the output from the delay circuit 70 are added, and the output of the adder 64 is supplied to the adder 66 via the delay circuit 65. Further, in the adder 71, the output from the delay circuit 68 and the multiplier 6
The output of the adder 71 is supplied to the subtracter 59 via the delay circuit 72.

減算器5つにおいて、遅延回路58を介して供給される
加算器55の出力から遅延回路72の出力が減算される
。また、加算器66うこおいて、遅延回路G5かるの出
力と遅延回路68かふの出力とが加算され、この加算器
66の出力がオールパスフィルタの出力とじて出力端子
73から取り出される。
In the five subtracters, the output of the delay circuit 72 is subtracted from the output of the adder 55 supplied via the delay circuit 58. Further, in the adder 66, the output of the delay circuit G5 and the output of the delay circuit 68 are added, and the output of the adder 66 is taken out from the output terminal 73 as the output of the all-pass filter.

この第4図に示されるオールパスフィルタの伝達関数は H(z) 1+azZ−’+a12−”  +(ao−、a+az
)Z−’+a6a2Z−’で示される。
The transfer function of the all-pass filter shown in FIG. 4 is H(z) 1+azZ-'+a12-" +(ao-, a+az
)Z-'+a6a2Z-'.

尚、この発明の更に他の実施例と同様の構成で係数の値
が違うオールパスフィルタを更に縦続接続する構成とし
て、更に振幅特性を損なうことなく任意の位相特性を得
るようにしても良い。
It should be noted that all-pass filters having the same configuration as in other embodiments of the present invention but having different coefficient values may be further connected in cascade to obtain an arbitrary phase characteristic without further impairing the amplitude characteristic.

こ発明の効果〕 この発明では、ITR型のオールパスフィルタが伝達関
数の分母に対応する部分と分子に対応する部分とに分割
され、少なくとも1組の同一の値となる係数が0とされ
て簡略化されると共に、遅延回路の前後において最大で
10の加算と1回の乗算しか存在しないように遅延回路
が挿入さてして等測的に変形される。
[Effects of the Invention] In this invention, the ITR type all-pass filter is divided into a part corresponding to the denominator of the transfer function and a part corresponding to the numerator, and at least one set of coefficients having the same value is set to 0, thereby simplifying the filter. At the same time, delay circuits are inserted and transformed isometrically so that there are at most 10 additions and 1 multiplication before and after the delay circuit.

従って、この発明に依れば、例えば乗算器の係数が2の
べき乗に選定された場合には、略々加算処理1回分の時
間までサンプリング周期を高めることができ、例えばサ
ンプリング周波数が14.3MHzと高い)(UEコン
トロール回路にも十分通用が可能となる。
Therefore, according to the present invention, if the coefficient of the multiplier is selected to be a power of 2, for example, the sampling period can be increased to approximately the time required for one addition process, and for example, the sampling frequency can be increased to 14.3 MHz. ) (It can also be used in UE control circuits.

また、この発明の更に他の実施例に依れば、2つのタイ
プの違う低次のオールパスフィルタが縦続接続されて高
次のオールパスフィルタとされているため、乗算器の係
数が2のべき乗とされた場合においても、振$i特性を
損なうことなく一実施例及び他の実施例以上に任意に位
相特性を得ることができる。また、更に他の実施例以上
に任意に位を0特性を得たい場合には同一の構成で係数
が違うオールパスフィルタを更に複数段Vi続接続する
ことにより可能となる。
According to still another embodiment of the present invention, two different types of low-order all-pass filters are cascade-connected to form a high-order all-pass filter, so that the coefficient of the multiplier is a power of 2. Even in this case, it is possible to arbitrarily obtain a phase characteristic that is better than that of one embodiment and the other embodiments without impairing the oscillation $i characteristic. Furthermore, if it is desired to obtain a zero characteristic at an arbitrary level more than in the other embodiments, it is possible to achieve this by further connecting a plurality of stages of all-pass filters with the same configuration but different coefficients.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明の他の実施例のブロック図、第3図はこの発明の
一実施例及び他の実施例の説明に用いるプロ・ツク図、
第4図はこの発明の更に他の実施例のブロック図、第5
図は従来のHUEコントロール回路のブロック図、第6
図A及び第6図Bは従来のHUEコントロール回路の説
明に用いる路線図、第7図及び第8図は従来のIrR型
のオールパスフィルタのブロック図である。 図面における主要な符号の説明 2.22.42.52. 59:減算器、6,9゜13
.16.19.27.34.38,49,5、:)、6
4.71:加算器、3.i8.24.36゜67;係数
がa。とされた乗算器、5.I5,26.32.69:
係数がa、とされた乗算器、8゜12.43.47,5
Ci:係数がa2とごれた乗nNH14,7,10,I
I、14.17.23゜23.28.29 〜31. 
 33.  3.う 、37.4、う 、   46.
  48.  53.  34.  57  、 58
.60゜61〜63,6.5.68.72.遅延回路つ
第3図 一索雅例8I゛ 第1図 イt!17)嗅施ngの1成゛ 第2図 更に化の突桝り列U構成′ 第4図 第5図 第6図八
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the invention, FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the invention, and FIG. Tsuku diagram,
FIG. 4 is a block diagram of still another embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram of a conventional HUE control circuit.
Figures A and 6B are route diagrams used to explain a conventional HUE control circuit, and Figures 7 and 8 are block diagrams of conventional IrR type all-pass filters. Explanation of main symbols in the drawings 2.22.42.52. 59: Subtractor, 6,9°13
.. 16.19.27.34.38,49,5, :),6
4.71: Adder, 3. i8.24.36°67; coefficient is a. A multiplier with 5. I5, 26.32.69:
Multiplier with coefficient a, 8°12.43.47,5
Ci: the power nNH14,7,10,I where the coefficient is mixed with a2
I, 14.17.23°23.28.29 ~31.
33. 3. U, 37.4, U, 46.
48. 53. 34. 57, 58
.. 60°61-63, 6.5.68.72. Delay circuit Fig. 3 Example 8I゛ Fig. 1 It! 17) 1 formation of olfactory use ng Fig. 2 Further formation of prong row U configuration' Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 伝達関数の分母に対応する第1の部分と分子に対応する
第2の部分に振幅特性が一定のIIR型フィルタの構成
を分割し、少なくとも1個の係数を0にすることにより
上記第1の部分及び第2の部分の構成を簡略化すると共
に、等価的に変形したことを特徴とする高速ディジタル
フィルタ。
By dividing the configuration of an IIR type filter having a constant amplitude characteristic into a first part corresponding to the denominator of the transfer function and a second part corresponding to the numerator, and setting at least one coefficient to 0, the first part is obtained. A high-speed digital filter characterized in that the configurations of the first part and the second part are simplified and equivalently modified.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5729384A (en) * 1995-08-29 1998-03-17 Minolta Co., Ltd. Compact telescope

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JPS60134619A (en) * 1983-12-23 1985-07-17 Sony Corp Iir digital filter

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