[发明专利]数字信号的插值方法及其装置、以及记录媒体的记录和(或)再生装置及其方法

说明书

技术范围

本发明涉及数字信号的插值方法及其装置。尤其是涉及以少数位数字化后的数字信号的插值方法及其装置。

背景技术

作为例如将音频信号数字化后输送(在本申请书中所说的输送包含信号的记录和/或再生)的方法，以往已在CD(压缩磁盘)、DAT(数字录音磁带)等记录再生装置和卫星广播等数字音频播送中实施。在这类数字音频输送装置中，以往在将模拟信号转换为数字信号时，是以48kHz、44.1kHz等作为采样频率，而量化位数则按16位等的规定格式进行的。

可是，在这类现有的数字音频输送装置中，数字音频信号的量化位数通常规定着被解调的音频信号的动态范围。因此，例如为输送更高音质的信号，必须将量化位数从现行的16位扩大到20或24位等。但是，一旦规定好输送用的格式之后，就不能很容易地进行量化位数的扩大，所以不能从这类装置输出更高音质的音频信号。

而作为使音频信号数字化的方法，已提出了称作∑Δ调制的方法(参照日本音响学会会志46卷3号(1990)第251～257页「AD、DA转换器及数字滤波器(山崎芳男)」等)。

图1示出了作为例如利用1位∑Δ调制的一例的结构。在该图1中，从输入端91输入的音频信号通过加法器92供给积分器93。从该积分器93输出的信号供给比较器94。例如与所输入的音频信号的中点电位比较，并按每1采样周期进行例如1位的量化。采样周期的频率(采样频率)与以往的48kHz、44.1kHz不同，采用其64倍或128倍的频率。量化也可用2位或4位。

该量化信号供给延迟器95，延迟1个采样周期。该延迟信号通过例如1位的DA转换器96供给加法器92，与从输入端91来的输入音频信号进行加法运算。从比较器94输出的量化信号由输出端97输出。因此，若采用∑Δ调制，则如上述文献所示，通过充分地提高采样周期的频率(采样频率)，即使是1位这样少的位数也能获得动态范围宽的数字音频信号。

可是，在如上所述的数字音频信号中，假如输送系统发生异常而丢失信号，则再生后的数字信号就被固定在″1″或″0″的任一值上。这时，在采用不进行特殊处理的例如图1所示结构得到的数字音频信号中，连续的″1″或″0″分别相当于解调信号的正的最大值和负的最大值。因此，假如在输送系统中信号的一部分丢失时，在该丢失部分将发生最大电平的噪声，存在着对监视器用的放大器和扬声器造成破坏等危险。

因此，在CD和DAT等中，规定信号格式使连续的″1″或″0″成为解调信号的中间值，则即使发生如上所述的信号丢失也不会发生最大电平的噪声。在所输送的数字信号中设置纠错码，则即使发生信号丢失也能在例如规定的范围内修复。另外，对于超过纠错码能力的信号丢失等，可用前后的数据进行插值处理，通过保持其前面的数据等，使其在听觉上不产生问题。

在这种插值处理方面，例如进行采用图2所示的线性插值处理。在该图2中，例如，设丢失的数据数为N、紧挨在该数据之前的数据值为A、紧接在其后面的数据值为B，则插值数据Dn(n＝1～N)由下式求得。

Dn＝A＋n×(B－A)/N                              …(1)

图3示出了进行这种插值处理的插值电路的一例。在图3中，将数字音频信号供给数据输入端81，从该数据输入端81来的输入数据信号通过存储器82供给数据选择器83。从存储器82来的数据信号供给运算电路84。在错误检测信号输入端85上供给表示在数据输入端81上所供给的数字音频信号是否正确的错误检测信号。从该错误检测信号输入端85来的检测信号供给控制电路86。

当有错误检测信号加到该输入端85上时，控制电路的输出信号供给存储器82及运算电路84，利用存储器82所存储的数据按上述的式(1)进行插值处理的计算。从该运算电路84输出的插值数据供给数据选择器83，该数据选择器83由来自控制电路86的控制信号控制。因此，在错误检测信号的供给期间，选择从运算电路84输出的插值数据，并将插值处理后的数据从数据输出端输出。