专利名称：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
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。
但是，在上述的∑Δ调制中，各数据的字长很短，例如只是1位，所以不能进行使用前后数据的插值处理。因此，例如，如图4所示，可考虑用与错误部分长度相同的前面的数据置换错误部分的方法(前值保持)。在该方法中，有时会发生极大的噪声，因而是不实用的。可考虑使用分隔抽样(间隔抽样)滤波器将由上述∑Δ调制得到的数据，变换成CD和DAT等的信号格式。如采用这种方式，则能以与以往相同的方法进行插值处理，通过保持前面的数据等，可以在听觉上不发生问题。但是，在这种方法中，被处理后的信号的特性变得与CD或DAT等相同，不能有效利用∑Δ信号原来具有的宽频带、宽动态范围等特征。
因此，假如输送系统发生异常而丢失信号时，在∑Δ信号情况下迄今为止的装置和方法还不能通过对其插值进行修复，因此在一般的输送系统中利用∑Δ信号极为困难。
本申请就是鉴于以上情况完成的，其目的是提供一种在进行过∑Δ调制等的以任意的少数位数字化后的数字信号中产生错误时能对错误部分进行有效插值的方法或装置。
发明的公开本发明是通过供给以任意的少数位数字化后含有错误部分的数字信号，使用将以上述数字信号的错误部分作为任意位置而将除去上述错误部分后的数据供给任意的数字滤波器所得到的值及将所取得的上述错误部分的全部插值数据供给上述数字滤波器的上述任意位置所得到的值，求得上述错误部分的插值数据，并公开了与其有关的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。
附图的简单说明图1是用于说明1位∑Δ调制的结构图。
图2是用于说明线性插值的图。
图3是现有的数字信号插值装置的结构图。
图4是用于说明前值保持的图。
图5是用于说明本发明的数字信号插值方法的第1实施例的图。
图6是表示用于说明数字信号插值方法的第1实施例的表1。
图7是表示用于说明数字信号插值方法的第1实施例的表2。
图8是用于说明本发明的数字信号插值方法的第1实施例的图。
图9是本发明的数字信号插值方法的第1实施例的结构图。
图10是用于说明本发明的数字信号插值方法的第2实施例的图。
图11是本发明的数字信号插值方法的第2实施例的结构图。
图13是用于说明本发明的数字信号插值方法的第3实施例的图。
图14是用于说明本发明的数字信号插值方法的第3实施例的图。
图15是本发明的数字信号插值方法的第3实施例的结构图。
图16是用于说明本发明的数字信号插值方法的第4实施例的图。
图17是用于说明本发明的数字信号插值方法的第4实施例的图。
图18是表示用前值保持对发生了4位错误的1位∑Δ信号进行修复后的波形曲线图。
图19是表示用本发明对发生了4位错误的1位∑Δ信号进行插值后的波形曲线图。
图20是表示用前值保持对发生了8位错误的1位∑Δ信号进行修复后的波形曲线图。
图21是表示用本发明进对发生了8位错误的1位∑Δ信号行插值后的波形曲线图。
图22是用于说明本发明的数字信号插值方法的第5实施例的图。
图23是用于说明本发明的数字信号插值方法的第5实施例的图。
图24是用于说明本发明的数字信号插值方法的第5实施例的图。
图25是本发明的数字信号插值方法的第5实施例的结构图。
图26是本发明的数字信号插值方法的第6实施例的结构图。
图27是用于说明本发明的数字信号插值方法的第6实施例的图。
图28是用于说明本发明的数字信号插值方法的第6实施例的图。
图29是本发明的数字信号插值方法的第7实施例的结构图。
图30是本发明的数字信号插值方法的第8实施例的结构图。
图31是本发明的数字信号记录再生装置的一实施例的简略结构图。
图32是表示本发明的数字信号记录再生装置的信号格式的一实施例的图表。
实施发明的最佳形态以下，用附图详细说明与本发明有关的数字信号的插值方法及其装置。
本发明将发生了错误的∑Δ信号以∑Δ信号的形式插值，修复成在听觉上不存在问题的数据。在本发明中，用滤波器预测发生了错误的∑Δ信号，并使用该预测的信号对错误进行插值。
例如，假定向系数为c0、c1、c2.....cn－1的n抽头FIR型低通滤波器输入由b0、b1、b2.....bm构成的数据串的∑Δ信号，则滤波器的输出信号Yn如下式所示。
Yn＝c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋……＋cn-1*bn－1这里，假定数据字长为1位的∑Δ信号的(b0、b1、b2、b3)4位发生了错误，则上述FIR滤波器的输出如下式所示。
Yn＝(c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)＋(c4*b4＋......＋cn－1*bn－1)在上式中，左边的第1项(c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)由于是丢失的数据不能计算它的值，右边的第2项(c4*b4＋……＋cn－1*bn－1)，因数据b4～bn－1的值已知，所以可以计算。设右边第2项为A0，则上式变为Y0＝(c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)＋A0同样，1次采样后、2次采样后、3次采样后的滤波器的输出，分别为Y1＝(c1*b0＋c2*b1＋c3*b2＋c4*3)＋A1Y2＝(c2*b0＋c3*b1＋c4*b2＋c5*3)＋A2Y3＝(c3*b0＋c4*b1＋c5*b2＋c6*b3)＋A3另一方面，与上述式(1)相同，设紧挨在错误前面的值为A、紧接在错误后面的值为B、A和B的间隔为N次采样，则Yn的值利用线性插值可从下式求出，即Yn＝A＋n*(B－A)/N ...(2)结果与上述相同，如下式所示。
(c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)＋A0＝Y0(c1*b0＋c2*b1＋c3*b2＋c4*b3)＋A1＝Y1(c2*b0＋c3*b1＋c4*b2＋c5*b3)＋A2＝Y2(c3*b0＋c4*b1＋c5*b2＋c6*b3)＋A3＝Y3...(3)对b0～b3求解该联立方程式(3)，即可推断出丢失的数据值。
但是，实际上数据bn的数据字长为1位，所以其值只取「1」或「-1」。与此相反，联立方程式(3)的解可为「1」或「-1」以外的任意值。因此，即使从联立方程式(3)的解、例如注意到解的符号而将数据的值确定为「1」或「-1」，但被插值后的∑Δ信号仍可能含有电平非常大的噪声。
上述联立方程式通过依次采样可以只按低通滤波器的抽头数排列，所以可以建立如下的联立方程式，
c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3＋A0＝Y0c1*b0＋c2*b1＋c3*b2＋c4*b3＋A1＝Y1c2*b0＋c3*b1＋c4*b2＋c5*b3＋A2＝Y2c3*b0＋c4*b1＋c5*b2＋c6*b3＋A3＝Y3c4*b0＋c5*b1＋c6*b2＋c7*b3＋A0＝Y4c5*b0＋c6*b1＋c7*b2＋c8*b3＋A1＝Y5c6*b0＋c7*b1＋c8*b2＋c9*b3＋A2＝Y6c7*b0＋c8*b1＋c9*b2＋c10*b3＋A3＝Y7也可使用最小二乘法等求出适当的解，但计算复杂、没有实用性。
因此，在本发明第1实施例中，考虑如下方法。即，如注意到数据bn只取「1」或「-1」的中的一个值，则式(3)左边的(c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)，通过4个数据b0～b3的「1」或「-1」的组合，总计只取16组的值。因此，预先将该16组的值全部计算好，则可从该16组值中搜索出式(3)左边c0*b0＋c1*b1＋c2*b2＋c3*b3)＋A0与Y0最接近的值。
作为实际的例，采用如图5所示的表1及图6所示的29抽头的FIR滤波器，假定如表2所示的1位数据中的4位数据(b0、b1、b2、b3)发生了错误，试研讨对其进行插值的情况。图7的数据是采样频率为2.822MHz、信号频率为1kHz、振幅为满标值-50dB的正弦波的例子。当进行式(3)的滤波计算时，发生错误的数据在FIR滤波器的哪个相位都没关系，但为便于研讨，如图8所示假定在FIR滤波器的中央。
这里，如设由于错误而不能进行滤波计算的项为Bn，则Bn＝c12*b0＋c13*b1＋c14*b2＋c15*b3如设不发生其余的错误，因而能进行滤波计算的项为A0，则A0＝c0*b(-12)＋c1*b(-11)＋.....＋c10*b(-2)＋c11*b(-1)＋c16*b4＋c17*b5＋.....＋c27*b15＋c28*b16结果，式(3)为Bn＋A0＝Y0...(4)另一方面，如计算b0～b3分别取「1」或「-1」值后的16种情况的Bn值，则b0＝1、b1＝1、b2＝1、b3＝1时，Bn＝B0＝1331
b0＝-1、b1＝1、b2＝1、b3＝1时，Bn＝B1＝701b0＝1、b1＝-1、b2＝1、b3＝1时，Bn＝B2＝659b0＝-1、b1＝-1、b2＝1、b3＝1时，Bn＝B3＝29b0＝1、b1＝1、b2＝-1、b3＝1时，Bn＝B4＝643b0＝-1、b1＝1、b2＝-1、b3＝1时，Bn＝B5＝13b0＝1、b1＝-1、b2＝-1、b3＝1时，Bn＝B6＝-29b0＝-1、b1＝-1、b2＝-1、b3＝1时，Bn＝B7＝-659b0＝1、b1＝1、b2＝1、b3＝-1时，Bn＝B8＝659b0＝-1、b1＝1、b2＝1、b3＝-1时，Bn＝B9＝29b0＝1、b1＝-1、b2＝1、b3＝-1时，Bn＝B10＝-13b0＝-1、b1＝-1、b2＝1、b3＝-1时，Bn＝B11＝-643b0＝1、b1＝1、b2＝-1、b3＝-1时，Bn＝B12＝-29b0＝-1、b1＝1、b2＝-1、b3＝-1时，Bn＝B13＝-659b0＝1、b1＝-1、b2＝-1、b3＝-1时，Bn＝B14＝-701b0＝-1、b1＝-1、b2＝-1、b3＝-1时，Bn＝B15＝-1331其次，进行不发生错误的部分的滤波计算，A0＝-3.0
而紧挨在发生错误的数据前面的滤波输出值A为A＝c0*b(-29)＋c1*b(-28)＋.....＋c27*b(-2)＋c28*b(-1)＝12.0紧接在发生错误的数据后面的滤波输出值B为B＝c0*b4＋c1*b5＋.....＋c27*b31＋c28*b32＝0.0N＝29＋4＝33n＝14然后，用式(2)得Y0＝A＋n*(B－A)/N＝12.0＋14*(0.0－12.0)/33＝6.9因此，在各个Bn的情况下，得到Bn＝B0时Bn＋A0＝1328Bn＝B1时Bn＋A0＝698Bn＝B2时Bn＋A0＝656Bn＝B3时Bn＋A0＝26Bn＝B4时Bn＋A0＝640Bn＝B5时Bn＋A0＝10Bn＝B6时Bn＋A0＝-32Bn＝B7时Bn＋A0＝-662Bn＝B8时Bn＋A0＝657Bn＝B9时Bn＋A0＝26Bn＝B10时Bn＋A0＝-16Bn＝B11时Bn＋A0＝-646Bn＝B12时Bn＋A0＝-32Bn＝B13时Bn＋A0＝-662Bn＝B14时Bn＋A0＝-704Bn＝B15时Bn＋A0＝-1334即，与插值的目标值Y0＝6.9最近似的值为B5＋A0＝10，就是说，求得的插值数据为B5(b0＝-1、b1＝1、b2＝-1、b3＝1)。
在该例中，插值数据与图7中的表2的原有数据一致。
如采用这种方法，则能以任意的少数位进行数字化后供给含有错误部分的数字信号，使用将数字信号的错误部分作为任意位置且将除去错误部分后的数据供给任意的数字滤波器所得到的值及将所取得的错误部分全部插值数据供给数字滤波器的任意位置所得到的值，求得了错误部分的插值数据。其结果能获得与原有数据近似的插值数据，可以进行良好的数字信号插值。
求出将除去数字信号的错误部分后的数据供给数字滤波器所得到的值与将所取得的错误部分的全部插值数据供给数字滤波器后所得到的值之和。从将紧挨在错误部分之前和紧接其后的数字信号的数据供给滤波器后所得的值中判断该和的值与根据任意的插值式进行运算所得的值近似的值，求得与该判断的值相当的插值数据，从而能减小运算量，并能进行更为良好的数字信号的插值。
为实施该方法，可以用图9所示的结构进行。即，在图9中，从数据输入端1输入的数字音频信号通过存储器2供给数据选择器3。从存储器2来的数字信号供给上述的例如系数为c0、c1、c2.....cn－1的n抽头FIR型低通特性数字滤波器4。
将表示供给数据输入端1的数字音频信号是否正确的错误检测信号供给错误检测信号输入端5。该错误检测信号由图中未示出的错误检测电路供给。该错误检测电路在对附加在供给输入端1的音频数字信号上的错误检测码或纠错码进行译码处理时，检测是否发生错误。供给该错误检测信号输入端5的错误检测信号被供给到控制电路6。从该控制电路6输出的控制信号供给存储器2、数据选择器3及后文所述的插值数据生成电路7。
如在供给数据输入端1的数字音频信号中检测出错误、并在错误检测信号输入端5上供给错误检测信号时，首先将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出紧挨在发生错误的数据之前的数据，并供给数字滤波器4。据此，从数字滤波器4取出紧挨在上述发生错误的数据之前的A值，并将该A值保存在插值数据生成电路7的寄存器71内。
其次，将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出紧接在发生错误的数据之后的数据，并供给数字滤波器4。据此，从数字滤波器4取出紧接在上述发生错误的数据之后的滤波器输出的B值，并将该B值保存在插值数据生成电路7的寄存器72内。利用这两个值A、B，在运算电路73中进行上述式(2)的运算，求出Y0值。
再将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，例如图8所示，读出发生错误的数据的前后的数据，并供给数字滤波器4。据此，从数字滤波器4取出因没有发生错误而能进行滤波计算的项A0的值，并将该A0值保存在插值数据生成电路7的寄存器74内。
在插值数据生成电路7的存储器75内存储着因发生错误而不能进行滤波计算的项Bn的值，顺序读出该Bn的值后供给加法器76，与上述A0的值进行加法运算。将该加法运算值供给判断电路77。在该判断电路77中与来自上述运算电路73的Y0值进行比较，判断出使这些值最接近的Bn值，根据该所判断的Bn值形成插值数据。
另外，根据所使用的数字滤波器4的结构或滤波系数及错误部分的设定位置预先计算Bn的值，该值是以表的形式存储的。插值数据生成电路7的内部结构，在图中用方框表示出其功能，实际上是用软件构成的。
插值数据生成电路7形成的插值数据供给数据选择器3。该数据选择器3由控制电路6的控制信号控制。据此，在错误检测信号输入端5上供给错误检测信号期间，选择插值数据生成电路7形成的插值数据，并在输出端8输出经过插值处理的数据。
如采用图9示出的该装置，则能以任意的少数位进行数字化后供给含有错误部分的数字信号，使用将数字信号的错误部分作为任意位置且将除去错误部分后的数据供给任意的数字滤波器所得到的值及将所取得的错误部分全部插值数据供给数字滤波器的任意位置所得到的值，求得了错误部分的插值数据，从而能获得与原有数据近似的插值数据，可以进行良好的数字信号插值。
但是，与上述的第1实施例有关的方法，在所丢失的数据数少到如说明例中的4个的情况下，计算的数最少也要完成16个，而如错误的长度增加，则计算量将按其平方增加，所以计算所有情况下的Bn＋A0的值，并一个不漏地求出最小的值，谈不上是好的方法。
因此，在与本发明第2实施例有关的方法中，将取得的从B0到B15的16个值按大小顺序重新排列，设其为从B′0到B′15，并使用最小二乘法等按斜率为p、y轴截距为q的直线(插值直线)近似。
即，设近似直线为B′＝px＋q并将该B′代入式(4)中的Bn，得px＋q＋A0＝Y0于是
x＝(Y0－A0－q)/p ...(5)可从与该式(5)的解最为接近的整数值求得丢失的数据。
对这种情况，与上述相同，给出采用FIR滤波器的例。首先将Bn按大小重新排列。
B′0＝B0＝1331B′1＝B1＝701B′2＝B2＝659B′3＝B8＝659B′4＝B4＝643B′5＝B3＝29B′6＝B9＝29B′7＝B5＝13B′8＝B10＝-13B′9＝B6＝-29B′10＝B12＝-29B′11＝B11＝-643B′12＝B7＝-659B′13＝B13＝-659B′14＝B14＝-701B′15＝B15＝-1331该B′的折线如图10的a所示。将该折线用最小二乘法近似为直线后，变为如图10中的b所示的直线。
B′＝138.25x－1036.9即，求得p＝138.25、q＝-1039.9。另外，根据所使用的数字滤波器4的结构(系数)及错误部分的设定位置预先计算p、q的值。
因此，根据上述的A0＝-3.0和Y0＝6.9的值，用式(5)求得x＝(6.9＋3.0＋1036.9)/138.25＝7.56从B′(7.56)→B′(8)＝B(10)最后求得B10(b0＝1、b1＝-1、b2＝1、b3＝-1)。
若用图10对以上方法进行说明，则求出作为使用最小二乘法求得的结果的图10中的直线b和0电平的交点，再求出与直线b和0电平的交点对应的图10横轴上的点相应的或最近似的值，作为插值数据。通过将所求出的插值数据插入或置换数字信号的发生错误的部分，进行数字信号的插值。在求取与图10的横轴上的点对应的插值数据时，可通过使用变换表来实现。
在该例中，为简化说明使用了抽头数长度短的FIR滤波器，因而与按照前述方法求得的结果有差异，但如增加FIR滤波器的抽头数长度，则由于计算精度提高，所以能使两种方法的结果在大多数情况下一致。
如采用与上述第2实施例有关的方法，则可求出与将所取得的错误部分的全部插值数据供给数字滤波器的任意位置所得到的值近似的曲线。判断出与求出的曲线和0电平的交点近似的值，然后求出与该判断出的值相当的插值数据，从而能减少运算量并能进行良好的数字信号的插值。
在与该第2实施例有关的方法中，可以用例如图11所示的结构实现。与图9所示框图通用的部分标以相同的标示符号，这里其详细的说明从略。在图11中，来自插值数据生成电路7的运算电路73的Y0值及寄存器74内保存的A0的值，供给进行上述式(5)的运算的运算电路78，计算上述的B′，判断与该B′最为接近的值Bn，并根据该判断的值形成插值数据。
这样，将由插值数据生成电路7的运算电路78生成的插值数据供给数据选择器3。数据选择器3与图9中所示的结构相同。在输入端5上供给错误检测信号期间，根据控制电路6的控制信号进行切换控制，以便选择输出从插值数据生成电路7所输出的插值数据。其结果是，从输出端8输出错误发生部分被从插值数据生成电路7输出的插值数据置换、插入后的数据。
与本发明第3实施例有关的方法，是作为上述第1实施例的方法的应用而可以不用计算式(2)中的Yn的方法。即，因Y0、Y1、Y2.....是线性插值，所以如取差分则其值为一定值。
Y0－Y1＝Y1－Y2＝k因此，可得Y0－Y1＝(c0－c1)*b0＋(c1－c2)*b1＋(c2－c3)*b2＋(c3－c4)*b3＋A0－A1＝k
这里如假设C0＝c0－c1A0＝A0－A1则C0*b0＋C1*b1＋C2*b2＋C3*b3＋A′0＝k ...(6)这里，该式(6)可以认为是用作差分滤波器的FIR滤波器，即，将原来的低通滤波器的系数错开1个而取差分的结果作为系数构成的差分滤波器。这时，因假定进行线性插值，所以并不限于将滤波器系数错开1个，例如将原来的FIR滤波器的抽头数长度按1/2错开也没关系。
因此，该差分滤波器的系数的例示于图12中的表3和图13。
这里，式(6)与式(3)形式相同，用表3的差分滤波器代替表1的FIR滤波器，通过计算A′0并在如图1 4所示的错误发生区域附近进行差分滤波器的计算，即可求得k。
因此，与上述采用FIR滤波器的插值情况相同，可根据下式进行对发生错误的数据进行插值。
x＝(k－A′0－q)/p ...(7)如采用与该第3实施例有关的方法，则不用从式(2)计算Yn。
如采用与该第3实施例有关的方法，则通过将错开任意抽头数长度而取差分后的差分滤波器作为数字滤波器，能够减少运算量并能进行良好的数字信号的插值。
为实施与第3实施例有关的方法，可以用例如图15所示的结构进行。在图15中与图9通用的部分标以相同的标示符号，这里其详细的说明从略。即在图15中，将来自上述存储器2的数据信号供给系数为C0、...C40的差分数字滤波器4′。
如在供给数据输入端1的数字音频信号中检测出错误、并在错误检测信号输入端5上供给错误检测信号时，首先将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出发生错误的数据附近的数据并供给差分数字滤波器4′。据此，从差分数字滤波器4′取出上述的k值，并将该k值保存在插值数据生成电路7的寄存器61内。
其次，再将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出发生错误的数据的前后的数据并供给差分数字滤波器4′。据此，从差分数字滤波器4′取出上述的A′0的值，并将该值A′0保存在插值数据生成电路7的寄存器61内。
将寄存器61的k值和寄存器62的A′0值供给运算电路63，按上述式(7)进行计算，求出x的值。判断与该x值最为接近的Bn值，并将该判断出的Bn值供给存储器64，形成插值数据。在输入端5上供给错误检测信号期间，由数据选择器3选择插值数据生成电路7生成的插值数据，并从输出端8输出。
根据所使用的差分数字滤波器4′的结构(系数)及错误部分的设定位置预先计算Bn的值，该值是以表的形式存储的。插值数据生成电路7的内部结构，在图15中用方框表示出其功能，但也可用软件构成。
如采用图15所示的装置，则通过将错开任意抽头数长度而取差分后的差分滤波器作为数字滤波器，能够减少运算量并能进行良好的数字信号的插值。
与本发明第4实施例有关的方法，进行以下的插值用运算而不用计算k值。在例中示出的差分系数的滤波器呈点对称形，所以如图16所示，考虑在对象点的2个位置上进行与第3实施例的方法相同的插值处理。
这里，如设一条插值直线的斜率为p、y轴截距为q，另一条插值直线的斜率为-p、y轴截距为-q，则与式(7)相同，从各直线可得x＝(k－A′0－q)/px＝(k－A′1＋q)/(-p)。
从式中将k消去，得x＝A′1－A′0－2q)/2p...(8)如图17所示，从该2条推断直线的交点推算出因错误而丢失的数据，并以与该推算出的数据最为接近的数据值作为插值数据输出。
如采用与上述第4实施例有关的方法，则可求出与将所取得的错误部分的全部插值数据供给差分数字滤波器的任意位置而得到的值近似的曲线，并求出将以数字信号的错误部分作为任意位置而将该错误部分除去后的数据供给差分数字滤波器而得到的值代入上述曲线后的第1曲线，同时求出与将所取得的错误部分的全部插值数据供给与差分数字滤波器的任意位置成点对称的差分数字滤波器位置而得到的值近似的曲线，并求出将以数字信号的错误部分作为与任意位置的差分数字滤波器成点对称的位置而将该错误部分除去后的数据供给差分数字滤波器而得到的值代入上述曲线后的第2曲线，判断与第1和第2曲线的交点近似的值，并求得与该判断的值相当的插值数据，从而能减少运算量并能进行良好的数字信号的插值。
为实施与第4实施例有关的方法，例如可以用与图15同样的结构进行。即，如在供给数据输入端1的数字音频信号中检测出错误、并在错误检测信号输入端5上供给错误检测信号时，首先将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出例如在求取图16所示的A′1的相位上的数据前后的数据并供给差分数字滤波器4′。据此，从差分数字滤波器4′取出上述的A′1值，并将该A′1值保存在插值数据生成电路7的寄存器61内。
其次，再将控制电路6输出的控制信号供给存储器2，读出例如在求取图16示出的A′0的相位上的数据前后的数据并供给差分数字滤波器4′。据此，从差分数字滤波器4′取出上述的A′0的值，并将该值A′0保存在插值数据生成电路7的寄存器62内。
将寄存器61的A′1值和寄存器62的A′0值供给运算电路63，按上述式(8)进行计算，求出x的值。然后判断与该x值最为接近的Bn值，并将该判断出的Bn值供给存储器64，形成插值数据。在输入端5上供给错误检测信号期间，由数据选择器3选择插值数据生成电路7生成的插值数据，并从输出端8输出。
如采用该装置，则可求出与将所取得的错误部分的全部插值数据供给差分数字滤波器的任意位置而得到的值近似的曲线，并求出将以数字信号的错误部分作为任意位置而将该错误部分除去后的数据供给差分数字滤波器而得到的值代入上述曲线后的第1曲线，同时求出与将所取得的错误部分的全部插值数据供给与差分数字滤波器的任意位置成点对称的差分数字滤波器位置而得到的值近似的曲线，并求出将以数字信号的错误部分作为与任意位置的差分数字滤波器成点对称的位置而将该错误部分除去后的数据供给差分数字滤波器而得到的值代入上述曲线后的第2曲线，判断与第1和第2曲线的交点近似的值，并求得与该判断的值相当的插值数据，从而能减少运算量并能进行良好的数字信号的插值。
另外，在上述的式(5)、式(7)、式(8)的任何一种方法中，也可根据在占用错误发生区域的滤波器的哪个相位上进行滤波计算，仅按滤波器的抽头数长度建立各式。因此，在从多个式中求解后，使用择多判定法等可以确定更准确的插值。
在到此为止的说明中，因错误而丢失的数据的长度都是以4位为例的情况，但如采用该方法，如预先求出与错误的长度对应的插值直线，则能以几乎相同的计算量进行发生了错误的数据的插值。
另外，由于数字滤波器具有低通滤波器的特性，所以能进行符合听觉的数字信号插值。
作为实际的插值例，在图18～21示出了采样频率为2.822MHz、信号频率为1kHz、满标值振幅为-50dB的正弦波的处理结果。而在该例中使用的滤波器为FIR型的低通滤波器，是一种将64抽头按4级重叠的移动平均式滤波器。
因此，在图18～21中，图18示出了对发生了4位错误的1位∑Δ信号以前值保持进行修复后的波形，图19示出了对发生了4位错误的1位∑Δ信号以本发明进行插值后的波形，图20示出了对发生了8位错误的1位∑Δ信号以前值保持进行修复后的波形，图21示出了对发生了8位错误的1位∑Δ信号以本发明进行插值后的波形，在这些例中，如采用本发明则能防止发生大电平的噪声。
这样，通过采用与如上所述的各实施例有关的方法和装置，例如即使在以象∑Δ调制那样的1位的较少位数构成的数字音频信号中，假如因输送系统发生异常而丢失信号，也能防止在其丢失部分可能发生的最大电平的噪声。
因此，通过采用与各实施例有关的方法和装置，则使用例如以象∑Δ调制那样的1位的较少位数构成的数字音频信号，也能无损其特性，而进行良好的信号输送(记录再生)。
以下，说明与本发明第5实施例有关的数字信号的插值方法。与5实施例有关的方法，是想要以∑Δ信号的形式对发生错误的∑Δ信号进行插值，并修复成在听觉上不存在问题的数据。因此，在与5实施例有关的方法中，将以任意的少数位数字化后的数字信号分割成各规定的多个位，求出该分割后的数字信号的发生概率，根据该发生概率生成进行插值处理时必需的插值表，并参照该插值表求得错误部分的插值数据。
这里，例如将1位∑Δ信号的数据表示为例如b(n)、b(n＋1)、b(n＋2)、b(n＋3)、b(n＋4)…，并从任意位置起将该信号按每4位分段，例如假定为
B0＝b(n)*23＋b(n＋1)*22＋b(n＋2)*2＋b(n＋3)B1＝b(n＋4)*23＋b(n＋5)*22＋b(n＋6)*2＋b(n＋7)这时，例如∑Δ信号的4位如为(0、1、1、0)，则可表示为B0＝0*23＋1*22＋1*2＋0＝6这就是进行所谓的十六进位值的运算。因此，例如上述∑Δ信号的4位用十六进位数表示(十六进制表示)可变换为从「0」到「f」的16个值(符号)。即可表示为0＝(0、0、0、0)8＝(1、0、0、0)1＝(0、0、0、1)9＝(1、0、0、1)2＝(0、0、1、0)a＝(1、0、1、0)3＝(0、0、1、1)b＝(1、0、1、1)4＝(0、1、0、0)c＝(1、1、0、0)5＝(0、1、0、1)d＝(1、1、0、1)6＝(0、1、1、0)e＝(1、1、1、0)7＝(0、1、1、1)f＝(1、1、1、1)因此，将一个输入实际音乐信号时的∑Δ信号的数据例用十六进制表示后的情况，示于图22中的表4。
这里，从该表4可清楚看出，在输入音乐信号时的∑Δ信号的数据中几乎没有取「0」或「f」的数据，取作「5」或「a」、「6」或「c」的数据居多。其原因可认为是，∑Δ信号是利用1位的「0」和「1」的密度来表现原来的音乐信号，而「0」或「f」的数据相当于负或正的最大值，在实际的音乐信号中是很少出现的。
另外，如果上述∑Δ信号是表现音乐信号的，则应考虑到在∑Δ信号的各个符号之间存在相关性。因此，如查看一下连续的2个符号(符号串)的发生概率，则可看到如图23中的表5所示的分布情况。
该表5也可认为是表示从某个符号向某个符号迁移的概率.即可以看出例如在符号「1」的后面以50％的概率出现「a」，以31％的概率出现「c」。
如考虑将这种情况应用于在数据输送电路中因噪声或错误而丢失的数据的插值处理，则如知道在丢失的符号前面的符号，这就意味着能够在一定程度上从已知的符号迁移概率推断出已丢失的符号.即在上述的例中，如果紧挨在丢失符号之前的符号是「1」，则应跟在其后面的符号可认为是概率最高的「a」，可将其作为插值数据。
这样，根据表5中的发生概率通过将紧接在1个符号之后的发生概率最高的符号集中在一起，可生成插值表。对于在表5中所有发生概率为0的符号，可考虑将在∑Δ信号中表示0的「5」或「a」作为插值数据。图24中的表6示出了其例。
即在图25中，来自供给数字音频信号的数据输入端106的数字信号，供给例如相当于数据串的4位部分的延迟电路102。从该延迟电路102输出的信号供给数据选择器103。
来自数据输入端101的数字信号供给例如依次存储4位数字信号的存储器104。存储在该存储器104的4位数字信号供给例如设有上述表6的插值表的ROM表105。从该ROM表105来的数字信号依次供给数据选择器103。
在错误检测信号输入端105上供给来自图中未示出的错误检测电路的用于表示供给数据输入端101的数字音频信号是否正确的错误检测信号。图中未示出的错误检测电路在对数字音频信号译码时，根据附加于音频数字信号的错误检测码检测是否发生了错误。来自该错误检测信号输入端106的检测信号供给控制电路107。该控制电路107的输出信号供给数据选择器103及存储器104。
如在供给数据输入端101的数字音频信号中检测出错误、并在错误检测信号输入端106上供给错误检测信号时，首先将控制电路107输出的控制信号供给存储器104，将紧挨在发生错误的数字信号之前的4位保存起来。
将该4位供给ROM表105并参照上述插值表形成插值数据。然后将该ROM表105的插值数据供给数据选择器103，该数据选择器103由来自控制电路107的控制信号控制。
因此，如在错误检测信号输入端106上供给错误检测信号，则将紧挨在该错误之前的4位保存在存储器104内，由该4位用ROM表105形成插值数据，由数据选择器103选择该插值数据，并在数据输出端108上输出经插值处理后的数据。
因此，在图25示出的装置中，在∑Δ调制等以任意的少数位数字化后的数字信号中发生错误时，将数字信号分割成各规定的多个位，求出该分割后的数字信号的发生概率，根据该发生概率生成进行插值处理时必需的插值表，并参照该插值表求得错误部分的插值数据，从而能获得在错误部分处原来存在的可能性最高的插值数据，因此能以简单的结构进行极为良好的数字信号的插值处理。
如采用上述的数字信号插值装置，在以规定的少数位数字化后的数字信号的插值装置中，由于具有将数字信号分割成各规定的多个位并根据所求出的数字信号的发生概率生成的插值表、在数字信号中发生错误时参照插值表求得错误部分的插值数据的装置、以及将数字信号的错误部分用从插值表求得的插值数据置换后输出的装置，从而能以简单的结构进行极为良好的数字信号的插值处理。
在上述的说明及第5实施例中，是从紧挨在错误部分之前的4位(1个符号)求出插值数据，但也可考虑同时使用紧挨其前的数据和紧接其后的数据求取，从而能得到精度更高的插值数据。如考虑采用前后各8位(2个符号)的数据，则能得到精度进一步提高的插值数据。
因此，图26示出了这种考虑前后各8位的数据而求得插值数据时的与第6实施例有关的结构。但是，在图26中，与图25所示结构通用的部分标以相同的标示符号，这里其详细的说明从略。
在图26中，代替上述4位的存储器104，设置了各为8位的存储器104a、104b。开始时从控制电路107供给将紧挨在错误部分之前的8位保存在存储器104a内的控制信号，同时在错误部分结束后经过8位部分的时间后供给将紧接其后的8位保存在存储器104b内的控制信号。
在ROM表105x中设有由前后各8位共计1 6位生成的插值表。在该ROM表105x中形成的插值数据供给数据选择器103。该数据选择器103由来自控制电路107的控制信号控制。在这种情况下，在延迟电路102中设定与例如数据串的12位部分相当的延迟时间。
这样，例如考虑错误部分前后各8位(2个符号)的数据而能求得4位(1个符号)的插值数据。
在图26所示的情况下，由前后各8位的数据串(共计16位)生成插值表后，该插值表的大小为216＝65536。但是，在该表中有在实际的∑ A信号中几乎不发生的数据串，所以不用这样的数据串生成表，而是与上述4位的情况一样，如加入「5」或「a」的插值数据，则能减小在实际的电路中使用的表的大小。
按照与该第6实施例有关的方法进行插值处理时的实际波形如图28所示。该信号是在2.822MHz、以1位采样、满标值为-50dB的正弦波中按一定间隔发生4位的错误的数据例。图27示出了用现有的前值保持法修复后的波形例，图28示出了在本发明的第6实施例中用前后8位插值后的波形例。从图27和图28的比较结果可以清楚看出，如采用本发明的方法，则能防止大电平的噪声的发生。
在上述的说明及第5实施例中，给出以4位的数据作为1个符号进行插值的例，但插值数据的长度不限于4位，也可以是如第6实施例示出的其他长度，如生成与其长度对应的插值表，则能进行同样的插值处理。
在上述的说明及第5和第6实施例中，例如是根据输入上述表4中示出的音乐信号时的∑Δ信号的数据例生成插值表，但也可以得到例如在会话录音等中的不同数据。因此，例如可考虑按照数字信号的原信号类别分别生成插值表，根据其类别切换使用插值表。用图29说明作为第7实施例的该实施例。在图29中，与图25通用的部分标以相同的符号。
即在图29中，在ROM表105a、1 05b中分别存储着根据不同类别的∑Δ信号的数据用上述的与第5实施例有关的方法生成的插值表。例如在ROM表105a、105b中分别存储着与基于古典和爵士等风格不同的音乐信息的数字音频信号对应的插值表。
如在输入端106上输入了错误检测信号，则通过控制电路107的控制，将紧挨在数字信号发生错误之前的规定位数的数据、例如4位数据写入存储器104。存储器104内存储的数据供给ROM表105a、105b。由供给ROM表105a、105b的数据根据ROM表105a、105b的插值表生成插值数据。从ROM表105a、105b输出的插值数据供给数据选择器109。数据选择器109将根据在输入端110上供给的类别判断信号选择从ROM表105a输出的插值数据和从ROM表105b输出的插值数据，并供给数据选择器103。
类别判断信号是与以下的判断结果对应的信号，即在输入端101上输入的数字信号上附加表示信号类别的信息、例如在如上所述的数字信号为数字音乐信号的情况下表示是古典还是爵士音乐领域的信息，并利用图中未示出的装置对表示该类别的信息进行判断所得到的结果。
在没有发生错误的期间从输出端108输出基于由延迟电路102延迟的数字信号的数据，在发生错误的期问从输出端108输出由数据选择器109选择的插值数据。
这样，如采用图29所示的结构，则例如可以根据数字信号的原信号类别选择插值表，求得与其类别相对应的最佳插值数据。
以下，用图30根据与本发明有关的第8实施例进行说明。在图30中与图25通用的部分标以相同的标示符号，这里其详细的说明从略。
图30示出的第8实施例是根据所供给的数字信号生成插值表时的例。在图30中，来自数据输入端101的数字信号供给延迟电路102和存储器104，还同时供给运算电路110以求出数字信号的发生概率。根据该发生概率生成插值表，并将所生成的插值表写入例如由RAM构成的存储部105y。
在图30中，在输入端101上输入的数字信号，在图中未示出的错误检测电路未检测到错误的状态下，通过延迟电路102、数据选择器103从输出端108输出。在该未检测到错误的状态下，运算电路110根据控制电路107的控制信号计算从输入端子101输入的数字音频信号的数据的发生概率，生成插值表。将插值表写入存储部105y。
在这之后，如由错误检测电路检测出错误、并通过输入端106将错误检测信号供给控制电路107之后，将例如紧挨在错误发生之前的4位数据写入存储器104。从存储器104读出的数据供给存储部105y，根据存储部105y的插值表生成插值数据并供给数据选择器103。
数据选择器103根据控制电路107的控制信号进行切换，以便输出从存储部105y来的插值数据，所以从输入端101输入的数字音频信号的数据中发生错误的部分被置换或插入插值数据后从输出端108输出。另外，在运算电路110中进行的运算，也可不进行如上所述的求取表5所示的数据发生概率的运算，而对所输入的数字音频信号的先行符号及其后续符号的模式进行计数。
这样，就能根据所供给的数字信号生成插值表，并根据该数字信号求得最佳的插值数据。
本发明的数字信号插值方法及装置，在例如输送(记录再生)数字信号的场合使用是最适合的。
即在输送(记录再生)数字信号的情况下，可考虑将数字信号分割成各规定的位数，并在该分割后的各规定位数的数字信号上附加同步信号及纠错码后进行输送。因此，图31示出了这种情况的记录再生装置的筒略结构。在图31中与图25通用的部分也标以相同的标示符号。
在该图31中，从输入端121输入的音频信号通过加法器122供给积分器123。
从该积分器123输出的信号供给比较器124，例如与输入音频信号的中点电位比较并按每1采样周期进行1位量化。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。该量化信号供给延迟器125，延迟1个采样周期。该延迟信号通过1位的DA转换器126供给加法器122，与从输入端121来的输入音频信号进行加法运算。据此，从比较器124输出上述输入音频信号经∑Δ调制后的量化信号。从比较器124输出的量化信号供给同步信号及纠错码(ECC)附加电路127，用于在规定数的每个采样值的量化信号上附加同步信号及纠错码。附加了该同步信号及纠错码的量化信号供给记录头128，并被记录在作为记录媒体的(磁带)129。
这里，图32A～C示出了在记录媒体的(磁带)129上记录的信号格式的一例。在该情况下，例如，如图32A所示，数字信号以4位(b0、b1、b2、b3)为1个数据符号D0，被分割成数据符号D0、D1、D2…。然后，如图32B所示，这些数据符号例如以12个数据符号D0～D11作为1块，对该每个块附加例如同步信号S0～S3及纠错码P0P3。
因此，如采用该装置，可以检测、纠正在记录或再生中发生的输送错误。在记录再生装置中，为能充分地应付在磁带上发生的猝发错误，还考虑了在磁带上进行交错等处理。
另外，还利用再生头130对在上述磁带129上记录的信号进行再生处理。将其信号供给同步分离及纠错电路131，用上述纠错码P0P3进行纠错，并将再生后的数字信号输出，同时，当该纠错不可能进行时，发出上述的错误检测信号。
该再生后的数字信号供给上述延迟电路102及存储器104，同时将已发生错误的信号供给控制电路107。因此，如供给了错误检测信号，则控制电路107的控制信号供给存储器104，将紧挨在发生错误的数字信号之前的4位保存起来，该4位供给ROM表105并形成插值数据。该ROM表105的插值数据供给数据选择器103，在供给错误检测信号时选择插值数据，并将插值处理后的数据从输出端108输出。
这样，输入音频信号经∑Δ调制后记录，再对所记录的数字信号进行纠错，同时，在不可能纠错时，进行插值处理然后再生。
而在这种情况下，记录或再生的数字信号被分割成各规定的位数、例如4位，以该分割单位进行纠错，所以上述错误部分也以该分割为单位发生。因此在上述插值处理中，也能以该分割为单位进行处理，在设置了与该分割单位相适应的插值表的情况下，能以简单的结构实现良好的处理。
这样，通过使用上述方法及装置，例如即使在以象∑Δ调制那样的1位的较少位数构成的数字音频信号中，假如因输送系统发生异常而丢失信号，也能防止在其丢失部分可能发生的最大电平的噪声。
因此，通过采用与各实施例有关的方法和装置，使用例如以象∑Δ调制那样的1位的较少位数构成的数字音频信号，能无损其特性，进行良好的信号输送(记录再生)。另外，在上述的例中，是以对经∑Δ调制的1位数据进行插值处理的情况为例说明的，但也能适用于经∑Δ调制的4位数据。在不脱离本发明的主旨的范围内，本发明当然可以有各种变形。
权利要求
1.一种数字信号的插值方法，该方法是将以规定的少数位数字化后的信号输入到数字滤波器，根据将以上述所供给的数字信号发生错误的部分除去后的部分供给上述数字滤波器所得到的值及将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器所得到的值，生成对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值的插值数据，并进行插值处理。
2.根据权利要求1所述的数字信号的插值方法，其特征在于用将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器后而得到的值及将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的值进行运算，从而生成上述插值数据。
3.根据权利要求2所述的数字信号的插值方法，其特征在于用将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器而得到的值及将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的值进行运算，并根据该运算的结果，以与其近似的值对应的数据作为插值数据输出。
4.根据权利要求2所述的数字信号的插值方法，其特征在于求取将上述所供给的数字信号发生错误的部分除去后的部分供给上述数字滤波器而得到的值与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述数字滤波器而得到的值之和，用上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器而得到的值及将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的值进行运算，求取该运算所求得的值与上述求得的和的值相近似的值，输出与所求得的近似值对应的插值数据。
5.根据权利要求1所述的数字信号的插值方法，其特征在于求取与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述数字滤波器而得到的值近似的直线，判断与所求得的近似直线和0电平的交点近似的值，并将该判断的近似的值作为插值数据输出。
6.根据权利要求1所述的数字信号的插值方法，其特征在于上述数字滤波器是具有低通滤波器特性的数字滤波器。
7.根据权利要求1所述的数字信号的插值方法，其特征在于上述数字滤波器是错开任意抽头数长度而取差分的差分数字滤波器。
8.根据权利要求7所述的数字信号的插值方法，其特征在于求取与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述差分数字滤波器的任意位置而得到的值近似的第1曲线，求出将以上述数字信号的错误部分作为任意位置而将该错误部分除去后的数据供给上述差分数字滤波器而得到的值代入该第1曲线后的第2曲线，求出与将对上述错误部分取得的全部插值数据供给与上述差分数字滤波器的任意位置成点对称的上述差分数字滤波器位置后所得的值近似的第3曲线，求出将上述数字信号的错误部分供给上述任意位置的上述差分数字滤波器而得到的值代入该第3曲线后的第4曲线，判断与上述第3曲线和第4曲线的交点近似的值，并求得与该判断的值相当的上述插值数据。
9.根据权利要求1所述的数字信号的插值方法，其特征在于上述规定位的数字信号是经∑Δ调制后的数字信号。
10.一种数字信号的插值装置，其特征在于，它备有向其供给规定的少数位的数字信号的数字滤波器；根据将上述数字信号除去发生错误的部分后的部分供给上述数字滤波器而得到的上述数字滤波器的输出及将上述数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的输出生成插值数据的生成装置；及按照上述生成装置的插值数据输出上述数字信号发生错误的部分的输出装置。
11.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于，上述生成装置备有用于保存将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器而得到的值的第1保存装置；用于保存将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的值的第2保存装置；及用上述第1和第2保存装置的输出进行运算以生成插值数据的运算装置。
12.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于，上述生成装置备有用于保存将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器而得到的值的第1保存装置；用于保存将上述所供给的数字信号发生的错误部分供给上述数字滤波器而得到的值的第2保存装置；及用上述第1和第2保存装置的输出进行运算、并根据其运算结果生成与近似的值对应的插值数据的运算装置。
13.根据权利要求12所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述运算装置用于求取将上述所供给的数字信号的除去发生错误的部分后的部分供给上述数字滤波器所得到的值与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述数字滤波器而得到的值之和，用上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分和紧接在上述错误发生之后的部分供给上述数字滤波器而得到的值及将上述所供给的数字信号发生错误的部分供给上述数字滤波器而得到的值进行运算，求取该运算所求得的值与上述求得的和的值相近似的值，输出与所求得的近似值对应的插值数据。
14.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有运算装置，用于求取与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述数字滤波器而得到的值近似的直线，判断与所求得的近似直线和0电平的交点近似的值，并将该判断的近似的值作为插值数据输出。
15.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述数字滤波器是具有低通滤波器特性的数字滤波器。
16.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述数字滤波器是错开任意抽头数长度而取差分的差分数字滤波器。
17.根据权利要求16所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有进行如下运算的运算装置，即求取与将为了对上述所供给的数字信号发生错误的部分进行插值而取得的全部插值数据供给上述差分数字滤波器的任意位置而得到的值近似的第1曲线，求出将以上述数字信号的错误部分作为任意位置而将该错误部分除去后的数据供给上述差分数字滤波器而得到的值代入该第1曲线后的第2曲线，求出与将对上述错误部分取得的全部插值数据供给与上述差分数字滤波器的任意位置成点对称的上述差分数字滤波器位置后而得的值近似的第3曲线，求出将上述数字信号的错误部分供给上述任意位置的上述差分数字滤波器而得到的值代入该第3曲线后的第4曲线，判断与上述第3曲线和第4曲线的交点近似的值，并求得与该判断的值相当的上述插值数据。
18.根据权利要求10所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述规定位的数字信号是经∑Δ调制后的数字信号。
19.一种数字信号的插值装置，其特征在于，它备有具有将所供给的规定少数位的数字信号分割成规定的多个位、求出数字信号的发生概率、根据求出的发生概率进行插值处理用的插值表，并在所供给的数字信号中发生错误时根据上述插值表生成插值数据的生成装置；及在所供给的数字信号中发生错误时将数字信号的错误部分用从上述生成装置得到的插值数据置换后输出的输出装置。
20.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分抽出的抽出装置，上述生成装置根据由上述抽出装置抽出的上述紧挨其前的信号，从上述插值表生成插值数据。
21.根据权利要求20所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述抽出装置在所供给的数字信号中发生错误时将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前及紧接其后的部分抽出，上述生成装置根据由上述抽出装置抽出的上述紧挨其前及紧接其后的信号，从上述插值表生成插值数据。
22.根据权利要求20所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述抽出装置备有用于在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分保存起来的第1保存装置.
23.根据权利要求21所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述抽出装置备有用于在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前及紧接其后的部分保存起来的第1和第2保存装置。
24.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有存储上述插值表的存储装置。
25.根据权利要求20所述的数字信号的插值装置，其特征在于还备有在所供给的数字信号中发生错误时向上述抽出装置供给控制信号以保存上述至少紧挨其前的信号、同时向上述输出装置供给控制信号以便将上述输出装置输出的信号从上述所供给的数字信号切换为由上述生成装置生成的插值数据的控制装置。
26.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有根据第1类别的数字信号生成的第1插值表及根据第2类别的数字信号生成的第2插值表，根据上述所供给的数字信号的类别有选择地使用上述第1插值表及上述第2插值表以生成插值数据。
27.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有在所供给的数字信号中未发生错误的状态下根据分割成多个位的数字信号计算数据的发生概率的运算装置；及根据上述运算装置的运算结果生成并保存插值表的保存装置，在所供给的数字信号中发生错误时根据上述保存装置所保存的插值表生成插值数据并供给上述输出装置。
28.根据权利要求27所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置还备有在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生的错误部分之前的部分抽出的抽出装置，同时，上述插值装置还备有控制装置，用于在所供给的数字信号中未发生错误时通过上述运算装置检测发生频度以生成插值表，在所供给的数字信号中发生错误时向上述抽出装置供给控制信号以保存上述至少紧挨其前的信号、同时向上述输出装置供给控制信号以便将上述输出装置输出的信号从上述所供给的数字信号切换为由上述生成装置生成的插值数据。
29.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于还备有在所供给的数字信号中未发生错误的状态下将上述所供给的数字信号延迟后供给上述输出装置的延迟装置。
30.根据权利要求19所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述规定位的数字信号是经∑Δ调制后的数字信号。
31.一种数字信号的插值装置，其特征在于，它备有具有将所供给的规定少数位的数字信号分割成规定的多个位、并在所供给的数字信号中未发生错误的状态下求出被分割成多个位的数字信号的发生频度、根据求出的发生频度进行插值处理用的插值表，并在所供给的数字信号中发生错误时根据上述插值表生成插值数据的生成装置；及在上述所供给的数字信号中发生错误时将数字信号的错误部分用从上述生成装置得到的插值数据置换后输出的输出装置。
32.根据权利要求31所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置备有在所供给的数字信号中未发生错误的状态下根据被分割成多个位的数字信号检测数据的发生频度的检测装置；及根据上述检测装置的检测结果生成并保存插值表的保存装置，在所供给的数字信号中发生错误时根据上述保存装置所保存的插值表生成插值数据并供给上述输出装置。
33.根据权利要求31所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述生成装置还备有在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分抽出的抽出装置，同时，上述插值装置还备有控制装置，用于在所供给的数字信号中未发生错误时通过上述运算装置检测发生频度以生成插值表，在所供给的数字信号中发生错误时向上述抽出装置供给控制信号以保存上述至少紧挨其前的信号、同时向上述输出装置供给控制信号以便将上述输出装置输出的信号从上述所供给的数字信号切换为由上述生成装置生成的插值数据。
34.根据权利要求31所述的数字信号的插值装置，其特征在于上述规定位的数字信号是经∑Δ调制后的数字信号。
35.一种数字信号的插值方法，其特征在于将所供给的以规定的少数位数字化后的数字信号分割成各规定的多个位，求出该分割后的数字信号的发生概率，根据求出的发生概率生成进行插值处理的插值表，并在上述所供给的数字信号发生错误时根据上述插值表进行插值处理。
36.根据权利要求35所述的数字信号的插值方法，其特征在于在上述所供给的数字信号发生错误时，至少根据上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分从插值表生成插值数据。
37.根据权利要求35所述的数字信号的插值方法，其特征在于在上述所供给的数字信号发生错误时，至少根据上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前及紧接其后的部分从插值表生成插值数据。
38.根据权利要求35所述的数字信号的插值方法，其特征在于备有根据第1类别的数字信号生成的第1插值表及根据第2类别的数字信号生成的第2插值表，根据上述所供给的数字信号的类别有选择地使用上述第1插值表及上述第2插值表以生成插值数据。
39.根据权利要求35所述的数字信号的插值方法，其特征在于在所供给的数字信号中未发生错误的状态下根据分割成多个位的数字信号计算数据的发生概率，在所供给的数字信号中发生错误时根据由上述计算结果求得的插值表生成插值数据并供给上述输出装置。
40.根据权利要求35所述的数字信号的插值方法，其特征在于上述规定位的数字信号是经∑Δ调制后的数字信号。
41.一种记录媒体的记录和(或)再生装置，其特征在于，它备有将输入信号变换为规定少数位的数字信号的变换装置将由上述变换装置变换后的数字信号记录在记录媒体上，同时将记录在记录媒体上的信号读出的磁头装置；检测由上述磁头装置读出的数字信号是否发生错误的检测装置；当由上述检测装置检测出上述磁头装置读出的数字信号发生错误时，至少根据紧挨在发生错误的部分之前的数据从插值表生成插值数据的生成装置；及当由上述检测装置检测出上述磁头装置读出的数字信号发生错误时，将由上述磁头装置读出的数字信号发生错误的部分置换为由上述生成装置生成的插值数据并输出的输出装置。
42.根据权利要求41所述的记录媒体的记录和(或)再生装置，其特征在于上述生成装置具有将由上述磁头装置读出的数字信号分割成规定的多个位、求出数字信号的发生概率、根据求出的发生概率进行插值处理用的插值表，并在所供给的数字信号中发生错误时根据上述插值表生成插值数据。
43.根据权利要求41所述的记录媒体的记录和(或)再生装置，其特征在于上述变换装置由对所输入信号进行∑Δ调制的∑Δ调制装置构成。
44.根据权利要求41所述的记录媒体的记录和(或)再生装置，其特征在于上述生成装置备有在所供给的数字信号中发生错误时至少将上述所供给的数字信号的紧挨在发生错误的部分之前的部分抽出的抽出装置，上述生成装置根据由上述抽出装置抽出的上述紧挨其前的信号从上述插值表生成插值数据。
45.根据权利要求41所述的记录媒体的记录和(或)再生装置，其特征在于还备有在所供给的数字信号中发生错误时向上述抽出装置供给控制信号以保存上述至少紧挨其前的信号、同时向上述输出装置供给控制信号以便将上述输出装置输出的信号从上述所供给的数字信号切换为由上述生成装置生成的插值数据的控制装置。
46.一种记录媒体的记录和(或)再生方法，其特征在于具有将输入信号变换为规定少数位的数字信号的变换装置，将被变换后的数字信号记录在记录媒体上，同时将记录在记录媒体上的信号读出，检测所读出的数字信号是否发生了错误，当检测结果表示检测出所读出的数字信号已发生错误时，至少根据紧挨在发生错误的部分之前的数据从插值表生成插值数据，并当根据上述检测结果检测出从记录媒体读出的数字信号已发生错误时，将由记录媒体读出的数字信号发生错误的部分置换为插值数据并输出。
47.根据权利要求46所述的记录媒体的记录和(或)再生方法，其特征在于将由记录媒体读出的数字信号分割成规定的多个位、求出分割后的数字信号的发生概率、根据求出的发生概率生成进行插值处理用的插值表，并在所供给的数字信号中发生错误时根据上述插值表生成插值数据。
48.根据权利要求46所述的记录媒体的记录和(或)再生方法，其特征在于对所输入的信号进行∑Δ调制。
全文摘要
从数据输入端1输入的数据信号通过存储器2供给FIR型低通特性数字滤波器4。该存储器2由控制电路6控制，将紧挨在发生错误的数据之前和紧接在其后的数据供给数字滤波器4，并取出A值和B值，并该A值和B值在插值数据生成电路7中运算后取出规定的Y0值。并且将发生错误的数据前后的数据供给数字滤波器4并取出A0值，将所取得的错误部分的全部插值数据供给数字滤波器4的任意位置，预先计算出Bn并将Bn与该A0相加，将该加法运算的值与Y0值比较。根据二者最接近时的Bn值形成插值数据，并由数据选择器3将经过插值处理的数据在输出端8输出。如采用本发明，则能对以任意的少数位数字化后的数字信号进行插值处理。
文档编号G11B20/18GK1140001SQ95191447
公开日1997年1月8日 申请日期1995年12月1日 优先权日1994年12月2日
发明者小仓康弘 申请人:索尼公司