デジタルオーディオ信号補間装置、及びデジタルオーディオ信号補間方法
【課題】簡易な処理で真の値との誤差を極力小さくすることができる、デジタルオーディオ信号補間装置、及びデジタルオーディオ信号補間方法を提供する。
【解決手段】訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる分割小領域の代表値を訂正不可能なポイントの補間値とする。
【解決手段】訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる分割小領域の代表値を訂正不可能なポイントの補間値とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルオーディオ信号の補間装置及び補間処理に関し、特に、ＣＤ−ＤＡを再生する再生機や、ＣＤ−ＲＯＭからＭＰ３などを再生する機器において、訂正不可能なサンプリングポイントの信号値を、前のポイントの信号値を用いて補間するデジタルオーディオ信号の補間装置及び補間方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（コンパクトディスク）などのデジタルオーディオ信号再生装置では、音源であるデジタルオーディオが記録される過程や、これを再生する過程でエラーが生じることを避けられない。そこで、エラー訂正符号を使用してエラー対策を図るのが普通である。しかしながら、エラー訂正符号の訂正能力を越えるエラーが発生した場合では、訂正が不可能である。
【０００３】
従来、このような場合は、訂正不可能なサンプリングポイント（以下、単にポイントと示す）を時間的に近傍の正しいポイントを使用して補間し、エラーの影響を低減している。このようなデジタルオーディオ信号補間装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載された装置では、補間対象となる訂正不可能なポイント（以下、対象ポイントと示す）とその前後の正しいポイント（前後数ポイントずつ）とを、予めメモリに記憶させてある一通り以上の係数テーブルと積和演算し、その結果に基づき対象ポイントの値として補間する。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された装置では、対象ポイントが複数になった場合、補間に用いる係数テーブルが増加するため、計算量が増加し、処理が複雑になってしまうという問題があった。また、積和演算にはＩＩＲ型フィルタを用いるが、単純なＩＩＲ型フィルタでは、補間効果が低く、対象ポイントの補間された値が真の値から比較的離れた値であるため、補間された値を用いて対象ポイントと前後のポイントとを再生すると、「プチ」という耳障りなノイズ（以下、プチ音と示す）が残ってしまう（プチ音低減効果が低い）という問題があった。
【０００５】
一方、対象ポイントの値として、前後の正しいポイントの平均値を用いる装置も従来知られている。しかし、対象ポイントが複数点連続して発生した場合や、対象ポイントがピーク点になる場合、補間効果が低く、補間された値と真の値とがかけ離れた値になってしまう。これを改善するものとして、前後の正しいポイントの増加率を用いて対象ポイントの値を補間する装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に記載された装置では、対象ポイントが複数点連続して発生した場合にも対応できるという利点がある。しかしながら、補正に用いる処理範囲（増加率の計算対象となる前後のポイントの数）を固定化してバッファに取り込み、波形を加工して対象ポイントの補間を行うため、開始判定など補間のための処理が複雑になってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５７２７６９号公報（図１）
【特許文献２】特開平９−１７１３３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、簡易な処理で真の値との誤差を極力小さくすることができる、デジタルオーディオ信号補間装置、及びデジタルオーディオ信号補間方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るデジタルオーディオ信号補間装置は、ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
簡易な処理で真の値との誤差を極力小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成の一例を説明する概略ブロック図。
【図２】訂正不可能なポイントを補間する一連の流れを説明するフローチャート。
【図３】訂正不可能なポイントが１点の場合における補間の一連の流れを説明するフローチャート。
【図４】訂正不可能なポイントが連続して２点存在する場合における補間の一連の流れを説明するフローチャート。
【図５】補間の方法を説明するための略線図。
【図６】サンプル補間プロセスＰ１における補間方法を説明するための概略図。
【図７】サンプル補間プロセスＰ２における補間方法を説明するための概略図。
【図８】訂正不可能なポイントを補間する一連の流れをＣ言語的に示した簡易プログラム。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
始めに、図１を参照して、本実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成の一例を説明する概略ブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置は、ＣＤ−ＤＡなどデジタルオーディオ信号を記録したＣＤ１ｂと、ＣＤデコーダー１ａと、ＣＤ１ｂからデジタルオーディオ信号を抽出するＣＤプロセッサ２と、抽出されたデジタルオーディオ信号を解析・加工するＤＳＰ３と、デジタルオーディオ信号をアナログ化するＤＡＣ４と、アナログ化されたオーディオ信号を増幅させるＡＭＰ５と、オーディオ信号を出力するスピーカ６とから構成されている。
【００１５】
ＣＤ−ＤＡの仕様は、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚ、量子化ビット深度１６ｂｉｔ、２チャンネル（Ｌ，Ｒ）と規格化されている。従って、ＣＤプロセッサ２で抽出されたデジタルオーディオ信号は、具体的には、チャンネル（Ｌ／Ｒ）用のクロック信号と、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚのベースクロック信号と、オーディオデータ信号との、３種類の信号としてＤＳＰ３に入力される。
【００１６】
次に、ＤＳＰ３において、入力されたデジタルオーディオ信号から、訂正不可能なポイントが検出された場合に補間を行う手順を、図２を用いて説明する。図２は、訂正不可能なポイントを補間する一連の流れを説明するフローチャートである。
【００１７】
図２に示すように、まず、ステップＳ１において、ＣＤプロセッサ２から入力されたデジタルオーディオ信号に、エラー訂正が不可能なポイントがあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、補間の必要がないと判断され、補間処理を終了する。
【００１８】
一方、ステップＳ１において、訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ２に進み、サンプル補間プロセスＰ１を実行する。ここで、サンプル補間プロセスＰ１の具体的な手順について、図３，図５，及び図６を用いて説明する。図３は、訂正不可能なポイントが１点の場合における補間の一連の流れを説明するフローチャートである。また、図５は、補間の方法を説明するための略線図であり、（ａ）は訂正不可能なポイントが１点の場合、（ｂ）は訂正不可能なポイントが連続して３点続いた場合、（ｃ）は訂正不可能なポイントが連続して４点続いた場合の略線図を示している。更に、図６は、サンプル補間プロセスＰ１における補間方法を説明するための概略図である。
【００１９】
図３に示すように、サンプル補間プロセスＰ１を開始すると、最初に、訂正不可能なポイントの補間値の算出対象となる範囲を選択する（ステップＳ２１）。補間値の算出対象範囲としては、例えば、訂正不可能なポイントの直前の正しいポイントの値を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲を用いることができる。また、例えば、訂正不可能なポイントの前後の１ないし２ポイントが存在する範囲、もしくは該範囲の２倍の範囲を用いることもできる。なお、上述した２つの範囲の選択方法はあくまでも例であり、これ以外の方法で範囲を選択してもよい。
【００２０】
ここでは、図５（ａ）に示すように、例えばポイントＢが訂正不可能なポイントであり、直前のポイントＡと直後のポイントＥとは正しい値である場合に、上述した選択方法のうち前者の方法を用いて補間値の算出対象範囲を選択する場合を例にあげて説明する。なお、量子化ビット深度１６ｂｉｔであるため、０を中心としてフルスケールは−０ｘ７ＦＦＦから０ｘ７ＦＦＦである。例えば、ポイントＡの値が０ｘ２０００の場合、０ｘ２０００を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲は、図６（ａ）に示すように、０から０ｘ４０００までの範囲となる。すなわち、ステップＳ２１で選択される補間値の算出対象範囲は、０から０ｘ４０００までの範囲となる。
【００２１】
次に、ステップＳ２２に進み、選択された補間値の算出対象範囲を１６分割する（図６（ｂ）参照）。すなわち、０から０ｘ４０００までの範囲が、０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１）、０ｘ０４００から０ｘ０８００までの範囲（範囲２）、０ｘ０８００から０ｘ０Ｃ００までの範囲（範囲３）、０ｘ０Ｃ００から０ｘ１０００までの範囲（範囲４）、０ｘ１０００から０ｘ１４００までの範囲（範囲５）、０ｘ１４００から０ｘ１８００までの範囲（範囲６）、０ｘ１８００から０ｘ１Ｃ００までの範囲（範囲７）、０ｘ１Ｃ００から０ｘ２０００までの範囲（範囲８）、０ｘ２０００から０ｘ２４００までの範囲（範囲９）、０ｘ２４００から０ｘ２８００までの範囲（範囲１０）、０ｘ２８００から０ｘ２Ｃ００までの範囲（範囲１１）、０ｘ２Ｃ００から０ｘ３０００までの範囲（範囲１２）、０ｘ３０００から０ｘ３４００までの範囲（範囲１３）、０ｘ３４００から０ｘ３８００までの範囲（範囲１４）、０ｘ３８００から０ｘ３Ｃ００までの範囲（範囲１５）、０ｘ３Ｃ００から０ｘ４０００までの範囲（範囲１６）、の１６の範囲に等分割される。
【００２２】
続いて、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２２で分割された１６の範囲のそれぞれから代表点（値）を抽出し、ポイントＢ補間候補（値）とする。そして、それぞれの範囲について、ポイントＢ補間候補を、カットオフ周波数１０ｋＨｚの２次ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）に通す。ＨＰＦでは、補正が必要なポイントＢの直前の正しいポイントであるポイントＡまでの内部状態を繰り返し、再現させる。そして、再現された状態、すなわち、ポイントＡまでの正しい状態にポイントＢ候補を追加して結果を出力する。更に、ＨＰＦからの出力値が最小の範囲を、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として範囲の絞込みを行う。
【００２３】
ステップＳ２３における補間値算出範囲の絞込みは、補間値が真の値に近いほどプチ音が小さくなるという性質を利用している。プチ音は高周波数領域に存在するので、１０ｋＨｚ以下の領域をカットし高周波数領域のみを透過させるＨＰＦに、ポイントＡまでの正しい状態に、ポイントＢ補間候補を加えて通すことで、プチ音を検出している。ここでは、例えば０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１）が、プチ音が最小となる範囲として選択されたとする。
【００２４】
次に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で選択された補間値の算出対象範囲を、更に１６分割する（図６（ｃ）参照）。すなわち、０から０ｘ００４０までの範囲が、０から０ｘ００４０までの範囲（範囲１´）、０ｘ００４０から０ｘ００８０までの範囲（範囲２´）、０ｘ００８０から０ｘ００Ｃ０までの範囲（範囲３´）、０ｘ００Ｃ０から０ｘ０１００までの範囲（範囲４´）、０ｘ０１００から０ｘ０１４０までの範囲（範囲５´）、０ｘ０１４０から０ｘ０１８０までの範囲（範囲６´）、０ｘ０１８０から０ｘ０１Ｃ０までの範囲（範囲７´）、０ｘ０１Ｃ０から０ｘ０２００までの範囲（範囲８´）、０ｘ０２０００から０ｘ０２４０までの範囲（範囲９´）、０ｘ０２４０から０ｘ０２８０までの範囲（範囲１０´）、０ｘ０２８０から０ｘ０２Ｃ０までの範囲（範囲１１´）、０ｘ０２Ｃ０から０ｘ０３００までの範囲（範囲１２´）、０ｘ０３００から０ｘ０３４０までの範囲（範囲１３´）、０ｘ０３４０から０ｘ０３８０までの範囲（範囲１４´）、０ｘ０３８０から０ｘ０３Ｃ０までの範囲（範囲１５´）、０ｘ０３Ｃ０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１６´）、の１６の範囲に等分割される。
【００２５】
最後に、ステップＳ２５に進み、ステップＳ２３と同様にして、分割された１６の範囲からプチ音が最小となる範囲を選択し、この範囲の代表値をポイントＢの補間値とする。例えば、０から０ｘ００４０までの範囲（範囲１´）が、プチ音が最小となる範囲として選択された場合、同範囲の代表値として０ｘ００４０をポイントＢの補間値とする。上記例の場合、ステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５での補間値算出対象範囲の絞込みにより、ポイントＢの補間値は、２ビット＋４ビット＋４ビット＝１０ビットの精度が得られる。ステップＳ２１での対象範囲の選択を適切に行えば、１０ビット以上の精度を得ることも可能である。
【００２６】
ステップＳ２のサンプル補間プロセスＰ１が完了すると、ステップＳ３に進み、他にエラー訂正が不可能なサンプルがあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、すなわち、ステップＳ２を実行することにより、エラー訂正不可能な全てのポイントに関して補間が完了した場合、補間処理を終了する。
【００２７】
一方、ステップＳ３において、訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ４に進み、２点以上の連続する訂正不可能なポイントが存在するか否かを識別する。存在しない場合、訂正不可能なポイントは１点のみであると識別され、ステップＳ２に戻って該ポイントの補間処理を行う（サンプル補間プロセスＰ１を実行する）。
【００２８】
一方、ステップＳ４において、２点以上の連続する訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ５に進み、サンプル補間プロセスＰ２を実行する。ここで、サンプル補間プロセスＰ２の具体的な手順について、図４，図５，及び図７を用いて説明する。図４は、訂正不可能なサンプルが連続して２点存在する場合における補間の一連の流れを説明するフローチャートである。また、図７は、サンプル補間プロセスＰ２における補間方法を説明するための概略図である。
【００２９】
図４に示すように、サンプル補間プロセスＰ２を開始すると、最初に、訂正不可能なポイントの補間値の算出対象となる範囲を選択する（ステップＳ５１）。なお、補間値の算出対象範囲の選択方法は、サンプル補間プロセスＰ１のステップＳ２１と同様である。
【００３０】
ここでは一例として、図５（ｂ）に示すように、ポイントＣ１，Ｃ２が訂正不可能なポイント、ポイントＣ１の直前のポイントＢがサンプル補間プロセスＰ１によって補間値が算出されたポイント、ポイントＢの直前のポイントＡとポイントＣ２の直後のポイントＥとが正しい値である場合について説明する。
【００３１】
なお、補間値の算出対象範囲は、上述のステップＳ２１での説明と同様に、訂正不可能なポイントの直前のポイント、すなわちポイントＢの値を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲を選択するものとする。例えば、ポイントＢの補間値が０ｘ１８００の場合、０ｘ１８００を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲は、−０ｘ０２００から０ｘ３８００までの範囲となる。すなわち、ステップＳ５１で選択される補間値の算出対象範囲は、−０ｘ０２００から０ｘ３８００までの範囲となる。
【００３２】
次に、ステップＳ５２に進み、選択された補間値の算出対象範囲を、ポイントＣ１とポイントＣ２とのそれぞれについて４分割する。すなわち、ステップＳ５１で選択された算出対象範囲である−０ｘ０２００から０ｘ３８００は、−０ｘ０２００から０ｘ０８００までの範囲（範囲１）、０ｘ０８００から０ｘ１８００までの範囲（範囲２）、０ｘ１８００から０ｘ２８００までの範囲（範囲３）、０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲（範囲４）、の４の範囲に等分割される（図７（ａ）（ｂ）参照）。
【００３３】
なお、以降の説明において、ポイントＣ１に関する範囲とポイントＣ２に関する範囲とを識別容易にするため、ポイントＣ１に関する範囲１，範囲２，範囲３，及び範囲４を、それぞれ範囲１ａ，範囲２ａ，範囲３ａ，範囲４ａとし、ポイントＣ２に関する範囲１，範囲２，範囲３，及び範囲４を、それぞれ範囲１ｂ，範囲２ｂ，範囲３ｂ，範囲４ｂと表記する。
【００３４】
続いて、ステップＳ５３に進み、ポイントＣ１とポイントＣ２とのそれぞれについて、ステップＳ５２で分割された４つの範囲のそれぞれから代表点（値）を抽出し、ポイントＣ１補間候補（値），ポイントＣ２補間候補（値）とする。そして、ポイントＣ１に関する４つの範囲と、ポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせについて、ポイントＣ１補間候補と、ポイントＣ２補間候補との２点を、カットオフ周波数１０ｋＨｚの２次ＨＰＦに通す。ＨＰＦでは、補正されたポイントＢまでの過去の内部状態を繰り返し、これに、ポイントＣ１補間候補と、ポイントＣ２補間候補とを加え、結果を出力する。更に、ＨＰＦからの出力値が最小の範囲を、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として範囲の絞込みを行う。
【００３５】
なお、ポイントＣ１に関する４つの範囲と、ポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせとは、具体的には、範囲１ａと範囲１ｂ、範囲１ａと範囲２ｂ、範囲１ａと範囲３ｂ、範囲１ａと範囲４ｂ、範囲２ａと範囲１ｂ、範囲２ａと範囲２ｂ、範囲２ａと範囲３ｂ、範囲２ａと範囲４ｂ、範囲３ａと範囲１ｂ、範囲３ａと範囲２ｂ、範囲３ａと範囲３ｂ、範囲３ａと範囲４ｂ、範囲４ａと範囲１ｂ、範囲４ａと範囲２ｂ、範囲４ａと範囲３ｂ、範囲４ａと範囲４ｂ、の１６通りの組み合わせを指す。それぞれの組み合わせについて、選択された範囲の補間候補（値）をＨＰＦに通し、過去の正しい状態（補正されたポイントＢを含む過去の状態）に加えたときに、値が最小となる組み合わせを求める。
【００３６】
ここでは、例として、範囲４ａと範囲２ｂとの組み合わせのとき、ＨＰＦからの出力値が最小であるとする。従って、ポイントＣ１については０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲、ポイントＣ２については０ｘ０８００から０ｘ１８００の範囲が、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として選択される。
【００３７】
次に、ステップＳ５４において、ステップＳ５３で選択された補間値の算出対象範囲を、更に４分割する（図７（ｃ）（ｄ）参照）。すなわち、ポイントＣ１については、０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲が、０ｘ２８００から０ｘ２Ｃ００までの範囲（範囲４ａ１）、０ｘ２Ｃ００から０ｘ３０００までの範囲（範囲４ａ２）、０ｘ３０００から０ｘ３４００までの範囲（範囲４ａ３）、０ｘ３４００から０ｘ３８００までの範囲（範囲４ａ４）の４つの範囲に等分割される。また、ポイントＣ２については、０ｘ０８００から０ｘ０Ｃ００までの範囲（範囲２ｂ１）、０ｘ０Ｃ００から０ｘ１０００までの範囲（範囲２ｂ２）、０ｘ１０００から０ｘ１４００までの範囲（範囲２ｂ３）、０ｘ１４００から０ｘ１８００までの範囲（範囲２ｂ４）の４つの範囲に等分割される。
【００３８】
最後に、ステップＳ５５に進み、ステップＳ５３と同様にして、ポイントＣ１に関する４つの範囲とポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせから、プチ音が最小となる範囲を選択し、この範囲の代表値をポイントＣ１及びポイントＣ２の補間値とする。例えば、範囲４ａ３と範囲２ｂ２との組み合わせが、プチ音が最小となる範囲として選択された場合、それぞれの範囲の代表値として、０ｘ３２００をポイントＣ１の補間値とし、０ｘ０Ｅ００をポイントＣ２の補間値とする（図７（ｃ）（ｄ）参照）。
【００３９】
ステップＳ５のサンプル補間プロセスＰ２が完了すると、ステップＳ６に進み、他にエラー訂正が不可能なサンプルが他にもあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、すなわち、ステップＳ５を実行することにより、エラー訂正不可能な全てのポイントに関して補間が完了した場合、補間処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ６において、訂正不可能なポイントが他に存在すると識別された場合、ステップＳ７に進み、サンプル補間プロセスＰ３を実行する。ステップＳ２のサンプル補間プロセスＰ１、ステップＳ５のサンプル補間プロセスＰ２を実行してもなお訂正不可能なポイントが存在するのは、訂正不可能なポイントが連続して４点以上存在する場合である。
【００４１】
例えば図５（ｃ）に示すように、ポイントＡが正しい値であるポイント、ポイントＡの直後のポイントＢがサンプル補間プロセスＰ１によって補間値が算出されたポイント、ポイントＢに続くポイントＣ１，Ｃ２がサンプル補間プロセスＰ２によって補間値が算出されたポイント、ポイントＣ２に続くポイントＤ１が訂正不可能なポイント、ポイントＤ１の直後のポイントＥとが正しい値である場合が該当する。
【００４２】
このサンプル補間プロセスＰ３では、既に補間されたポイントＢ，Ｃ１，Ｃ２の値から、一定ではない増減率を算定することにより、Ｄ１の値を生成する。訂正不可能なポイントが連続して５点以上存在する場合、Ｄ２，Ｄ３，…，Ｄｎと、連続的に値を生成し続ける。このとき、Ｄｎの値が上下フルスケール側ではなく、ゼロの方向に向かうように値を生成する。なお、Ｄｎの値がゼロに到達した場合、それ以降の訂正不可能なポイントの補間値はゼロとする。
【００４３】
ステップＳ７において、全ての訂正不可能なポイントの補間が完了すると、図２の補間処理を終了する。なお、図２，図３，図４に示す一連の手順をＣ言語的に簡易表現で記述したプログラムを、図８に示す。
【００４４】
このように、本発明の実施の形態においては、訂正不可能なポイントの補間候補範囲を抽出して分割し、分割された各範囲の代表値を、該ポイント以前の正しい状態に加えてＨＰＦに通し、値が最小となる範囲を選択するという一連の手順を繰り返すことにより補間値の選択範囲を絞り込むため、計算量が比較的少なく簡易な処理で１０ビット以上の精度を得ることができ、真の値との誤差を極力小さくすることができる。また、訂正不可能なポイントが連続して３点以内の場合と３点を超える場合とで補間値の算出方法を変え、３点を超えて発生した場合には、それまでに算出された補間値を用いてゼロに近づく一定でない増減率を算出し、４点目以降の補間値を生成するため、より簡易な処理で補間値を得ることができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００４６】
例えば、上述した実施の形態においては、訂正不可能なポイントが２点連続して発生した場合は、サンプル補間プロセスＰ１を２回繰り返して補間値を求めているが、サンプル補間プロセスＰ２を１回実行して一度に２点の補間値を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ…ＣＤデコーダー、
１ｂ…ＣＤ、
２…ＣＤプロセッサ、
３…ＤＳＰ、
４…ＤＡＣ、
５…ＡＭＰ、
６…スピーカ、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルオーディオ信号の補間装置及び補間処理に関し、特に、ＣＤ−ＤＡを再生する再生機や、ＣＤ−ＲＯＭからＭＰ３などを再生する機器において、訂正不可能なサンプリングポイントの信号値を、前のポイントの信号値を用いて補間するデジタルオーディオ信号の補間装置及び補間方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（コンパクトディスク）などのデジタルオーディオ信号再生装置では、音源であるデジタルオーディオが記録される過程や、これを再生する過程でエラーが生じることを避けられない。そこで、エラー訂正符号を使用してエラー対策を図るのが普通である。しかしながら、エラー訂正符号の訂正能力を越えるエラーが発生した場合では、訂正が不可能である。
【０００３】
従来、このような場合は、訂正不可能なサンプリングポイント（以下、単にポイントと示す）を時間的に近傍の正しいポイントを使用して補間し、エラーの影響を低減している。このようなデジタルオーディオ信号補間装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載された装置では、補間対象となる訂正不可能なポイント（以下、対象ポイントと示す）とその前後の正しいポイント（前後数ポイントずつ）とを、予めメモリに記憶させてある一通り以上の係数テーブルと積和演算し、その結果に基づき対象ポイントの値として補間する。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された装置では、対象ポイントが複数になった場合、補間に用いる係数テーブルが増加するため、計算量が増加し、処理が複雑になってしまうという問題があった。また、積和演算にはＩＩＲ型フィルタを用いるが、単純なＩＩＲ型フィルタでは、補間効果が低く、対象ポイントの補間された値が真の値から比較的離れた値であるため、補間された値を用いて対象ポイントと前後のポイントとを再生すると、「プチ」という耳障りなノイズ（以下、プチ音と示す）が残ってしまう（プチ音低減効果が低い）という問題があった。
【０００５】
一方、対象ポイントの値として、前後の正しいポイントの平均値を用いる装置も従来知られている。しかし、対象ポイントが複数点連続して発生した場合や、対象ポイントがピーク点になる場合、補間効果が低く、補間された値と真の値とがかけ離れた値になってしまう。これを改善するものとして、前後の正しいポイントの増加率を用いて対象ポイントの値を補間する装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に記載された装置では、対象ポイントが複数点連続して発生した場合にも対応できるという利点がある。しかしながら、補正に用いる処理範囲（増加率の計算対象となる前後のポイントの数）を固定化してバッファに取り込み、波形を加工して対象ポイントの補間を行うため、開始判定など補間のための処理が複雑になってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５７２７６９号公報（図１）
【特許文献２】特開平９−１７１３３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、簡易な処理で真の値との誤差を極力小さくすることができる、デジタルオーディオ信号補間装置、及びデジタルオーディオ信号補間方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るデジタルオーディオ信号補間装置は、ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
簡易な処理で真の値との誤差を極力小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成の一例を説明する概略ブロック図。
【図２】訂正不可能なポイントを補間する一連の流れを説明するフローチャート。
【図３】訂正不可能なポイントが１点の場合における補間の一連の流れを説明するフローチャート。
【図４】訂正不可能なポイントが連続して２点存在する場合における補間の一連の流れを説明するフローチャート。
【図５】補間の方法を説明するための略線図。
【図６】サンプル補間プロセスＰ１における補間方法を説明するための概略図。
【図７】サンプル補間プロセスＰ２における補間方法を説明するための概略図。
【図８】訂正不可能なポイントを補間する一連の流れをＣ言語的に示した簡易プログラム。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
始めに、図１を参照して、本実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置の構成の一例を説明する概略ブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係わるデジタルオーディオ信号補間装置は、ＣＤ−ＤＡなどデジタルオーディオ信号を記録したＣＤ１ｂと、ＣＤデコーダー１ａと、ＣＤ１ｂからデジタルオーディオ信号を抽出するＣＤプロセッサ２と、抽出されたデジタルオーディオ信号を解析・加工するＤＳＰ３と、デジタルオーディオ信号をアナログ化するＤＡＣ４と、アナログ化されたオーディオ信号を増幅させるＡＭＰ５と、オーディオ信号を出力するスピーカ６とから構成されている。
【００１５】
ＣＤ−ＤＡの仕様は、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚ、量子化ビット深度１６ｂｉｔ、２チャンネル（Ｌ，Ｒ）と規格化されている。従って、ＣＤプロセッサ２で抽出されたデジタルオーディオ信号は、具体的には、チャンネル（Ｌ／Ｒ）用のクロック信号と、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚのベースクロック信号と、オーディオデータ信号との、３種類の信号としてＤＳＰ３に入力される。
【００１６】
次に、ＤＳＰ３において、入力されたデジタルオーディオ信号から、訂正不可能なポイントが検出された場合に補間を行う手順を、図２を用いて説明する。図２は、訂正不可能なポイントを補間する一連の流れを説明するフローチャートである。
【００１７】
図２に示すように、まず、ステップＳ１において、ＣＤプロセッサ２から入力されたデジタルオーディオ信号に、エラー訂正が不可能なポイントがあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、補間の必要がないと判断され、補間処理を終了する。
【００１８】
一方、ステップＳ１において、訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ２に進み、サンプル補間プロセスＰ１を実行する。ここで、サンプル補間プロセスＰ１の具体的な手順について、図３，図５，及び図６を用いて説明する。図３は、訂正不可能なポイントが１点の場合における補間の一連の流れを説明するフローチャートである。また、図５は、補間の方法を説明するための略線図であり、（ａ）は訂正不可能なポイントが１点の場合、（ｂ）は訂正不可能なポイントが連続して３点続いた場合、（ｃ）は訂正不可能なポイントが連続して４点続いた場合の略線図を示している。更に、図６は、サンプル補間プロセスＰ１における補間方法を説明するための概略図である。
【００１９】
図３に示すように、サンプル補間プロセスＰ１を開始すると、最初に、訂正不可能なポイントの補間値の算出対象となる範囲を選択する（ステップＳ２１）。補間値の算出対象範囲としては、例えば、訂正不可能なポイントの直前の正しいポイントの値を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲を用いることができる。また、例えば、訂正不可能なポイントの前後の１ないし２ポイントが存在する範囲、もしくは該範囲の２倍の範囲を用いることもできる。なお、上述した２つの範囲の選択方法はあくまでも例であり、これ以外の方法で範囲を選択してもよい。
【００２０】
ここでは、図５（ａ）に示すように、例えばポイントＢが訂正不可能なポイントであり、直前のポイントＡと直後のポイントＥとは正しい値である場合に、上述した選択方法のうち前者の方法を用いて補間値の算出対象範囲を選択する場合を例にあげて説明する。なお、量子化ビット深度１６ｂｉｔであるため、０を中心としてフルスケールは−０ｘ７ＦＦＦから０ｘ７ＦＦＦである。例えば、ポイントＡの値が０ｘ２０００の場合、０ｘ２０００を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲は、図６（ａ）に示すように、０から０ｘ４０００までの範囲となる。すなわち、ステップＳ２１で選択される補間値の算出対象範囲は、０から０ｘ４０００までの範囲となる。
【００２１】
次に、ステップＳ２２に進み、選択された補間値の算出対象範囲を１６分割する（図６（ｂ）参照）。すなわち、０から０ｘ４０００までの範囲が、０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１）、０ｘ０４００から０ｘ０８００までの範囲（範囲２）、０ｘ０８００から０ｘ０Ｃ００までの範囲（範囲３）、０ｘ０Ｃ００から０ｘ１０００までの範囲（範囲４）、０ｘ１０００から０ｘ１４００までの範囲（範囲５）、０ｘ１４００から０ｘ１８００までの範囲（範囲６）、０ｘ１８００から０ｘ１Ｃ００までの範囲（範囲７）、０ｘ１Ｃ００から０ｘ２０００までの範囲（範囲８）、０ｘ２０００から０ｘ２４００までの範囲（範囲９）、０ｘ２４００から０ｘ２８００までの範囲（範囲１０）、０ｘ２８００から０ｘ２Ｃ００までの範囲（範囲１１）、０ｘ２Ｃ００から０ｘ３０００までの範囲（範囲１２）、０ｘ３０００から０ｘ３４００までの範囲（範囲１３）、０ｘ３４００から０ｘ３８００までの範囲（範囲１４）、０ｘ３８００から０ｘ３Ｃ００までの範囲（範囲１５）、０ｘ３Ｃ００から０ｘ４０００までの範囲（範囲１６）、の１６の範囲に等分割される。
【００２２】
続いて、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２２で分割された１６の範囲のそれぞれから代表点（値）を抽出し、ポイントＢ補間候補（値）とする。そして、それぞれの範囲について、ポイントＢ補間候補を、カットオフ周波数１０ｋＨｚの２次ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）に通す。ＨＰＦでは、補正が必要なポイントＢの直前の正しいポイントであるポイントＡまでの内部状態を繰り返し、再現させる。そして、再現された状態、すなわち、ポイントＡまでの正しい状態にポイントＢ候補を追加して結果を出力する。更に、ＨＰＦからの出力値が最小の範囲を、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として範囲の絞込みを行う。
【００２３】
ステップＳ２３における補間値算出範囲の絞込みは、補間値が真の値に近いほどプチ音が小さくなるという性質を利用している。プチ音は高周波数領域に存在するので、１０ｋＨｚ以下の領域をカットし高周波数領域のみを透過させるＨＰＦに、ポイントＡまでの正しい状態に、ポイントＢ補間候補を加えて通すことで、プチ音を検出している。ここでは、例えば０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１）が、プチ音が最小となる範囲として選択されたとする。
【００２４】
次に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で選択された補間値の算出対象範囲を、更に１６分割する（図６（ｃ）参照）。すなわち、０から０ｘ００４０までの範囲が、０から０ｘ００４０までの範囲（範囲１´）、０ｘ００４０から０ｘ００８０までの範囲（範囲２´）、０ｘ００８０から０ｘ００Ｃ０までの範囲（範囲３´）、０ｘ００Ｃ０から０ｘ０１００までの範囲（範囲４´）、０ｘ０１００から０ｘ０１４０までの範囲（範囲５´）、０ｘ０１４０から０ｘ０１８０までの範囲（範囲６´）、０ｘ０１８０から０ｘ０１Ｃ０までの範囲（範囲７´）、０ｘ０１Ｃ０から０ｘ０２００までの範囲（範囲８´）、０ｘ０２０００から０ｘ０２４０までの範囲（範囲９´）、０ｘ０２４０から０ｘ０２８０までの範囲（範囲１０´）、０ｘ０２８０から０ｘ０２Ｃ０までの範囲（範囲１１´）、０ｘ０２Ｃ０から０ｘ０３００までの範囲（範囲１２´）、０ｘ０３００から０ｘ０３４０までの範囲（範囲１３´）、０ｘ０３４０から０ｘ０３８０までの範囲（範囲１４´）、０ｘ０３８０から０ｘ０３Ｃ０までの範囲（範囲１５´）、０ｘ０３Ｃ０から０ｘ０４００までの範囲（範囲１６´）、の１６の範囲に等分割される。
【００２５】
最後に、ステップＳ２５に進み、ステップＳ２３と同様にして、分割された１６の範囲からプチ音が最小となる範囲を選択し、この範囲の代表値をポイントＢの補間値とする。例えば、０から０ｘ００４０までの範囲（範囲１´）が、プチ音が最小となる範囲として選択された場合、同範囲の代表値として０ｘ００４０をポイントＢの補間値とする。上記例の場合、ステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５での補間値算出対象範囲の絞込みにより、ポイントＢの補間値は、２ビット＋４ビット＋４ビット＝１０ビットの精度が得られる。ステップＳ２１での対象範囲の選択を適切に行えば、１０ビット以上の精度を得ることも可能である。
【００２６】
ステップＳ２のサンプル補間プロセスＰ１が完了すると、ステップＳ３に進み、他にエラー訂正が不可能なサンプルがあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、すなわち、ステップＳ２を実行することにより、エラー訂正不可能な全てのポイントに関して補間が完了した場合、補間処理を終了する。
【００２７】
一方、ステップＳ３において、訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ４に進み、２点以上の連続する訂正不可能なポイントが存在するか否かを識別する。存在しない場合、訂正不可能なポイントは１点のみであると識別され、ステップＳ２に戻って該ポイントの補間処理を行う（サンプル補間プロセスＰ１を実行する）。
【００２８】
一方、ステップＳ４において、２点以上の連続する訂正不可能なポイントが存在すると識別された場合、ステップＳ５に進み、サンプル補間プロセスＰ２を実行する。ここで、サンプル補間プロセスＰ２の具体的な手順について、図４，図５，及び図７を用いて説明する。図４は、訂正不可能なサンプルが連続して２点存在する場合における補間の一連の流れを説明するフローチャートである。また、図７は、サンプル補間プロセスＰ２における補間方法を説明するための概略図である。
【００２９】
図４に示すように、サンプル補間プロセスＰ２を開始すると、最初に、訂正不可能なポイントの補間値の算出対象となる範囲を選択する（ステップＳ５１）。なお、補間値の算出対象範囲の選択方法は、サンプル補間プロセスＰ１のステップＳ２１と同様である。
【００３０】
ここでは一例として、図５（ｂ）に示すように、ポイントＣ１，Ｃ２が訂正不可能なポイント、ポイントＣ１の直前のポイントＢがサンプル補間プロセスＰ１によって補間値が算出されたポイント、ポイントＢの直前のポイントＡとポイントＣ２の直後のポイントＥとが正しい値である場合について説明する。
【００３１】
なお、補間値の算出対象範囲は、上述のステップＳ２１での説明と同様に、訂正不可能なポイントの直前のポイント、すなわちポイントＢの値を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲を選択するものとする。例えば、ポイントＢの補間値が０ｘ１８００の場合、０ｘ１８００を中心とする上下フルスケールの４分の１の幅で区切られた範囲は、−０ｘ０２００から０ｘ３８００までの範囲となる。すなわち、ステップＳ５１で選択される補間値の算出対象範囲は、−０ｘ０２００から０ｘ３８００までの範囲となる。
【００３２】
次に、ステップＳ５２に進み、選択された補間値の算出対象範囲を、ポイントＣ１とポイントＣ２とのそれぞれについて４分割する。すなわち、ステップＳ５１で選択された算出対象範囲である−０ｘ０２００から０ｘ３８００は、−０ｘ０２００から０ｘ０８００までの範囲（範囲１）、０ｘ０８００から０ｘ１８００までの範囲（範囲２）、０ｘ１８００から０ｘ２８００までの範囲（範囲３）、０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲（範囲４）、の４の範囲に等分割される（図７（ａ）（ｂ）参照）。
【００３３】
なお、以降の説明において、ポイントＣ１に関する範囲とポイントＣ２に関する範囲とを識別容易にするため、ポイントＣ１に関する範囲１，範囲２，範囲３，及び範囲４を、それぞれ範囲１ａ，範囲２ａ，範囲３ａ，範囲４ａとし、ポイントＣ２に関する範囲１，範囲２，範囲３，及び範囲４を、それぞれ範囲１ｂ，範囲２ｂ，範囲３ｂ，範囲４ｂと表記する。
【００３４】
続いて、ステップＳ５３に進み、ポイントＣ１とポイントＣ２とのそれぞれについて、ステップＳ５２で分割された４つの範囲のそれぞれから代表点（値）を抽出し、ポイントＣ１補間候補（値），ポイントＣ２補間候補（値）とする。そして、ポイントＣ１に関する４つの範囲と、ポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせについて、ポイントＣ１補間候補と、ポイントＣ２補間候補との２点を、カットオフ周波数１０ｋＨｚの２次ＨＰＦに通す。ＨＰＦでは、補正されたポイントＢまでの過去の内部状態を繰り返し、これに、ポイントＣ１補間候補と、ポイントＣ２補間候補とを加え、結果を出力する。更に、ＨＰＦからの出力値が最小の範囲を、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として範囲の絞込みを行う。
【００３５】
なお、ポイントＣ１に関する４つの範囲と、ポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせとは、具体的には、範囲１ａと範囲１ｂ、範囲１ａと範囲２ｂ、範囲１ａと範囲３ｂ、範囲１ａと範囲４ｂ、範囲２ａと範囲１ｂ、範囲２ａと範囲２ｂ、範囲２ａと範囲３ｂ、範囲２ａと範囲４ｂ、範囲３ａと範囲１ｂ、範囲３ａと範囲２ｂ、範囲３ａと範囲３ｂ、範囲３ａと範囲４ｂ、範囲４ａと範囲１ｂ、範囲４ａと範囲２ｂ、範囲４ａと範囲３ｂ、範囲４ａと範囲４ｂ、の１６通りの組み合わせを指す。それぞれの組み合わせについて、選択された範囲の補間候補（値）をＨＰＦに通し、過去の正しい状態（補正されたポイントＢを含む過去の状態）に加えたときに、値が最小となる組み合わせを求める。
【００３６】
ここでは、例として、範囲４ａと範囲２ｂとの組み合わせのとき、ＨＰＦからの出力値が最小であるとする。従って、ポイントＣ１については０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲、ポイントＣ２については０ｘ０８００から０ｘ１８００の範囲が、次のステップにおける補間値の算出対象範囲として選択される。
【００３７】
次に、ステップＳ５４において、ステップＳ５３で選択された補間値の算出対象範囲を、更に４分割する（図７（ｃ）（ｄ）参照）。すなわち、ポイントＣ１については、０ｘ２８００から０ｘ３８００までの範囲が、０ｘ２８００から０ｘ２Ｃ００までの範囲（範囲４ａ１）、０ｘ２Ｃ００から０ｘ３０００までの範囲（範囲４ａ２）、０ｘ３０００から０ｘ３４００までの範囲（範囲４ａ３）、０ｘ３４００から０ｘ３８００までの範囲（範囲４ａ４）の４つの範囲に等分割される。また、ポイントＣ２については、０ｘ０８００から０ｘ０Ｃ００までの範囲（範囲２ｂ１）、０ｘ０Ｃ００から０ｘ１０００までの範囲（範囲２ｂ２）、０ｘ１０００から０ｘ１４００までの範囲（範囲２ｂ３）、０ｘ１４００から０ｘ１８００までの範囲（範囲２ｂ４）の４つの範囲に等分割される。
【００３８】
最後に、ステップＳ５５に進み、ステップＳ５３と同様にして、ポイントＣ１に関する４つの範囲とポイントＣ２に関する４つの範囲との全ての組み合わせから、プチ音が最小となる範囲を選択し、この範囲の代表値をポイントＣ１及びポイントＣ２の補間値とする。例えば、範囲４ａ３と範囲２ｂ２との組み合わせが、プチ音が最小となる範囲として選択された場合、それぞれの範囲の代表値として、０ｘ３２００をポイントＣ１の補間値とし、０ｘ０Ｅ００をポイントＣ２の補間値とする（図７（ｃ）（ｄ）参照）。
【００３９】
ステップＳ５のサンプル補間プロセスＰ２が完了すると、ステップＳ６に進み、他にエラー訂正が不可能なサンプルが他にもあるか否かを識別する。エラー訂正が不可能なポイントがない場合、すなわち、ステップＳ５を実行することにより、エラー訂正不可能な全てのポイントに関して補間が完了した場合、補間処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ６において、訂正不可能なポイントが他に存在すると識別された場合、ステップＳ７に進み、サンプル補間プロセスＰ３を実行する。ステップＳ２のサンプル補間プロセスＰ１、ステップＳ５のサンプル補間プロセスＰ２を実行してもなお訂正不可能なポイントが存在するのは、訂正不可能なポイントが連続して４点以上存在する場合である。
【００４１】
例えば図５（ｃ）に示すように、ポイントＡが正しい値であるポイント、ポイントＡの直後のポイントＢがサンプル補間プロセスＰ１によって補間値が算出されたポイント、ポイントＢに続くポイントＣ１，Ｃ２がサンプル補間プロセスＰ２によって補間値が算出されたポイント、ポイントＣ２に続くポイントＤ１が訂正不可能なポイント、ポイントＤ１の直後のポイントＥとが正しい値である場合が該当する。
【００４２】
このサンプル補間プロセスＰ３では、既に補間されたポイントＢ，Ｃ１，Ｃ２の値から、一定ではない増減率を算定することにより、Ｄ１の値を生成する。訂正不可能なポイントが連続して５点以上存在する場合、Ｄ２，Ｄ３，…，Ｄｎと、連続的に値を生成し続ける。このとき、Ｄｎの値が上下フルスケール側ではなく、ゼロの方向に向かうように値を生成する。なお、Ｄｎの値がゼロに到達した場合、それ以降の訂正不可能なポイントの補間値はゼロとする。
【００４３】
ステップＳ７において、全ての訂正不可能なポイントの補間が完了すると、図２の補間処理を終了する。なお、図２，図３，図４に示す一連の手順をＣ言語的に簡易表現で記述したプログラムを、図８に示す。
【００４４】
このように、本発明の実施の形態においては、訂正不可能なポイントの補間候補範囲を抽出して分割し、分割された各範囲の代表値を、該ポイント以前の正しい状態に加えてＨＰＦに通し、値が最小となる範囲を選択するという一連の手順を繰り返すことにより補間値の選択範囲を絞り込むため、計算量が比較的少なく簡易な処理で１０ビット以上の精度を得ることができ、真の値との誤差を極力小さくすることができる。また、訂正不可能なポイントが連続して３点以内の場合と３点を超える場合とで補間値の算出方法を変え、３点を超えて発生した場合には、それまでに算出された補間値を用いてゼロに近づく一定でない増減率を算出し、４点目以降の補間値を生成するため、より簡易な処理で補間値を得ることができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００４６】
例えば、上述した実施の形態においては、訂正不可能なポイントが２点連続して発生した場合は、サンプル補間プロセスＰ１を２回繰り返して補間値を求めているが、サンプル補間プロセスＰ２を１回実行して一度に２点の補間値を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ…ＣＤデコーダー、
１ｂ…ＣＤ、
２…ＣＤプロセッサ、
３…ＤＳＰ、
４…ＤＡＣ、
５…ＡＭＰ、
６…スピーカ、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項２】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
連続する２つの前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域をそれぞれ選択し、前記補間値候補領域をそれぞれ複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記一の訂正不可能なポイントの前記分割領域の代表値と、前記他の訂正不可能なポイントの前記分割領域の代表値とを加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域の組み合わせを選択し、それぞれの選択された前記分割領域を更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記一の訂正不可能なポイントの前記分割小領域の代表値と、前記他の訂正不可能なポイントの前記分割小領域の代表値と、前記直前のポイントの値とを加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の組み合わせの前記代表値をそれぞれ前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項３】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの直前の３つのポイントの値から一定でない増減率を算定し、前記増減率に基づき前記訂正不可能なポイントの補間値を算出することを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項４】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの連続発生数が３点以下の場合は、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記訂正不可能なポイントを加えて通過させたときに、値が最小となる領域を段階的に絞込むことにより補間を行い、前記訂正不可能なポイントの連続発生数が４点以上の場合は、前記絞込みにより補間された３点の値を用いて一定でない増減率を算定し、前記増減率に基づき４点目以降の前記訂正不可能なポイントの補間値を算出することを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項５】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号における訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、
前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、
前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択し、
前記選択した分割領域を複数の分割小領域に等分割し、
前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間方法。
【請求項１】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択して更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項２】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
連続する２つの前記訂正不可能なポイントの補間値候補領域をそれぞれ選択し、前記補間値候補領域をそれぞれ複数の分割領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記一の訂正不可能なポイントの前記分割領域の代表値と、前記他の訂正不可能なポイントの前記分割領域の代表値とを加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域の組み合わせを選択し、それぞれの選択された前記分割領域を更に複数の分割小領域に等分割し、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記一の訂正不可能なポイントの前記分割小領域の代表値と、前記他の訂正不可能なポイントの前記分割小領域の代表値と、前記直前のポイントの値とを加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の組み合わせの前記代表値をそれぞれ前記訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項３】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの直前の３つのポイントの値から一定でない増減率を算定し、前記増減率に基づき前記訂正不可能なポイントの補間値を算出することを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項４】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号において訂正不可能なポイントを補間するデジタルオーディオ信号補間装置であって、
前記訂正不可能なポイントの連続発生数が３点以下の場合は、前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記訂正不可能なポイントを加えて通過させたときに、値が最小となる領域を段階的に絞込むことにより補間を行い、前記訂正不可能なポイントの連続発生数が４点以上の場合は、前記絞込みにより補間された３点の値を用いて一定でない増減率を算定し、前記増減率に基づき４点目以降の前記訂正不可能なポイントの補間値を算出することを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間装置。
【請求項５】
ＣＤなどから抽出されたデジタルオーディオ信号における訂正不可能なポイントの補間値候補領域を選択し、
前記補間値候補領域を複数の分割領域に等分割し、
前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現したハイパスフィルタに、前記分割領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割領域を選択し、
前記選択した分割領域を複数の分割小領域に等分割し、
前記訂正不可能なポイントの直前のポイントまでの状態を再現した前記ハイパスフィルタに、前記分割小領域の代表値を加えて通過させ、値が最小となる前記分割小領域の前記代表値を訂正不可能なポイントの補間値とすることを特徴とする、デジタルオーディオ信号補間方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８２３８２（Ｐ２０１０−１８２３８２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６００（Ｐ２００９−２６６００）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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