專利名稱：插補(bǔ)函數(shù)生成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及插補(bǔ)函數(shù)(interpolation function)生成電路，尤其適合用 于利用FIR數(shù)字濾波器的插補(bǔ)函數(shù)生成電路。
背景技術(shù)：
以往，作為求取預(yù)先給予的離散數(shù)據(jù)間的值的數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法,提出過各 種各樣方法。最簡(jiǎn)單的方法是直線插補(bǔ)。此外，使用所定的插補(bǔ)函數(shù)實(shí)行數(shù) 據(jù)插補(bǔ)的方法也為人們所公知。作為插補(bǔ)函數(shù)為人們所公知的是sinc函數(shù)， 其是在土^收斂于0的函數(shù)。因此,通過利用該sinc函數(shù)的插補(bǔ)運(yùn)算得到的插 補(bǔ)值含有舍位誤差，存在無法得到正確插補(bǔ)值的問題。
對(duì)此，有人提出利用有限區(qū)間的函數(shù)代替sinc函數(shù)實(shí)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)的方法 (例如，參照專利文獻(xiàn)1-3)。所謂有限區(qū)間的函數(shù)是指這樣的函數(shù):在函數(shù)全 域能一次微分，僅在局部區(qū)域內(nèi)為0以外的有限值，在其他區(qū)域,值全部為0。 若使用這種有限區(qū)間的函數(shù)實(shí)行插補(bǔ)處理，求取某一插補(bǔ)值時(shí)，只要考慮有 限數(shù)的數(shù)據(jù)值即可，能大幅度減少處理量。而且，可以防止發(fā)生舍位誤差。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2002-271204號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-366539號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3: W000/79686號(hào)公報(bào)
但是，在上述專利文獻(xiàn)l-3所記載的技術(shù)中，存在不能通過外部輸入將插 補(bǔ)函數(shù)的強(qiáng)調(diào)度設(shè)為可變的問題。
此外，作為通過插補(bǔ)函數(shù)實(shí)行圖像放大/縮小的算法之一，有稱為立方旋 轉(zhuǎn)插補(bǔ)法。在立方旋轉(zhuǎn)插補(bǔ)法中，插補(bǔ)函數(shù)h(t)具有以如下所示的三次的分 段多項(xiàng)式表示的脈沖響應(yīng)
h(t)=(a + 2)|t|3-(a + 3)!t「 + l 0《lt|<l h(t) = a|t|3-5a|t|2+8a|tha 1《|t|<2
3<formula>formula see original document page 4</formula>
如上式所示，在立方旋轉(zhuǎn)插補(bǔ)法中，使用常數(shù)a。通過將該常數(shù)a的值設(shè)為 可變，能將插補(bǔ)函數(shù)的強(qiáng)調(diào)度設(shè)為可變，能通過DSP(Digital Signal Processor,數(shù)字信號(hào)處理器)實(shí)現(xiàn)。但是,存在電路規(guī)模變大問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述問題而提出來的，本發(fā)明的目的在于，能以簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu)生成在全域可進(jìn)行至少一次微分的有限區(qū)間的帶有可變強(qiáng)調(diào)的插補(bǔ)函 數(shù)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的插補(bǔ)函數(shù)生成電路通過串聯(lián)連接第1FIR濾 波器和第2FIR濾波器構(gòu)成，所述第1FIR濾波器具有由"-a， a， e， 13， a，-a " (a, e為大于或等于O的任意系數(shù))的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù);所 述第2FIR濾波器具有由"l，3，5，…，m-1,m-l，…，5, 3，1" (m為大于或等于2的 任意偶數(shù))或"1，3，5,…，n-2，n-l，n-2，…，5，3，l" (n為大于或等于3的任意 奇數(shù))的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)。
在本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)中，上述第1FIR濾波器設(shè)有強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部，對(duì)于 由1， P ， P , 1， -1"的比率構(gòu)成的數(shù)列的濾波系數(shù)，根據(jù)輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù) a ,實(shí)行"-a ， a , P ， P ， a ， - a "關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。此外，上述第2FIR濾波 器在輸入段設(shè)有過度抽樣電路,對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行m倍或n倍的過度抽樣。
在本發(fā)明中，通過串聯(lián)連接第1FIR濾波器和第2FIR濾波器構(gòu)成插補(bǔ)函數(shù) 生成電路。所述第1FIR濾波器具有由"-a， a， p， p， a，-a " (a為強(qiáng)調(diào)系 數(shù)，0為固定值)的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)；所述第2FIR濾波器具有 分接頭長(zhǎng)度為偶數(shù)個(gè)時(shí)由"l,3，5，…，m-l,m-1，…，5,3，l"、分接頭長(zhǎng)度為 奇數(shù)個(gè)時(shí)由"1， 3， 5，…，n-2, n-1, n-2,…，5, 3， 1" (m， n為過度抽樣的倍率)的 比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)。
按照上述構(gòu)成的本發(fā)明，通過串聯(lián)連接兩個(gè)FIR濾波器，能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)在 全域可進(jìn)行至少一次微分的有限區(qū)間的帶有可變強(qiáng)調(diào)的插補(bǔ)函數(shù)。


圖l表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的插補(bǔ)函數(shù)生/及電路一構(gòu)成例。
圖2表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的第1FIR濾波器的構(gòu)成例。
圖3表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的第1FIR濾波器的頻率特性例。
圖4表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的第2FIR濾波器的構(gòu)成例。
圖5表示由本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的插補(bǔ)函數(shù)生成電路生成的插補(bǔ)函數(shù)。
圖6用于說明分接頭長(zhǎng)度為偶數(shù)個(gè)場(chǎng)合求取插補(bǔ)函數(shù)的以往的運(yùn)算內(nèi)容。
圖7用于說明分接頭長(zhǎng)度為偶數(shù)個(gè)場(chǎng)合t求取插補(bǔ)函數(shù)的本發(fā)明實(shí)施形態(tài) 的運(yùn)算內(nèi)容。
圖8用于說明分接頭長(zhǎng)度為奇數(shù)個(gè)場(chǎng)合求取插補(bǔ)函數(shù)的以往的運(yùn)算內(nèi)容。
圖9用于說明分接頭長(zhǎng)度為奇數(shù)個(gè)場(chǎng)合求取插補(bǔ)函數(shù)的本發(fā)明實(shí)施形態(tài) 的運(yùn)算內(nèi)容。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，在以下實(shí)施形態(tài)中，雖然對(duì)構(gòu)成要 素，種類，組合，形狀，相對(duì)配置等作了各種限定，但是，這些僅僅是例舉，本發(fā) 明并不局限于此。
圖l表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的插補(bǔ)函數(shù)生成電路一構(gòu)成例。如圖l所示，本 實(shí)施形態(tài)的插補(bǔ)函數(shù)生成電路是在第1FIR濾波器10的后段串聯(lián)連接第2FIR 濾波器20構(gòu)成。
圖2表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的第1FIR濾波器10的構(gòu)成例。在第1FIR濾波器 lO中，六個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(flip-fl叩)lla-llf構(gòu)成帶分接頭的延遲 線ll，通過該帶分接頭的延遲線ll，順序使得輸入數(shù)據(jù)延遲，從各D型雙穩(wěn)態(tài) 多諧振蕩器lla-llf的輸出分接頭輸出6個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)該6個(gè)數(shù)據(jù)乘以由"-a， a P,P，a,-a" (a,p為O或O以上的任意系數(shù)，例如P =8)的數(shù)列構(gòu)成的濾 波系數(shù)，對(duì)上述乘法運(yùn)算結(jié)果加在一起輸出。
艮l]，第1FIR濾波器10由以下各部分構(gòu)成由串聯(lián)連接的六個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器lla-llf構(gòu)成的帶分接頭的延遲線ll， 一個(gè)系數(shù)器12，四個(gè)加法器 13a-13d， 一個(gè)減法器14， 一個(gè)乘法器15， 一個(gè)振幅調(diào)整器16。
六個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器lla-llf具有根據(jù)基準(zhǔn)頻率的時(shí)鐘脈沖ckO順 序使得輸入數(shù)據(jù)延遲一時(shí)鐘脈沖的功能。 一個(gè)系數(shù)器12，四個(gè)加法器13a-13d 及一個(gè)減法器14具有以下功能:對(duì)從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器lla-llf的輸出 分接頭輸出的6個(gè)數(shù)據(jù)乘以由"-l， 1,8，8， 1,-1"的數(shù)列構(gòu)成的濾波系數(shù)，對(duì)
上述乘法運(yùn)算結(jié)果加在一起。
此外， 一個(gè)乘法器15具有將從外部輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a乘以上述數(shù)列中的
"-l， 1，"及"1，-1"的部分的功能。即，乘法器15相當(dāng)于如下的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部 對(duì)由"-I, 1, 8， 8， 1， -1"的數(shù)列構(gòu)成的濾波系數(shù)，根據(jù)強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ，實(shí)行"-a ,
a ， 8， 8， a ， - a "關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。
若對(duì)從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器lla-11f的輸出分接頭輸出的6個(gè)數(shù)據(jù)實(shí) 行如上所述那樣的濾波系數(shù)的乘法及加法運(yùn)算，則輸入數(shù)據(jù)的振幅成為16倍 (=(-a) + a +8 + 8+ci +(-a))。設(shè)在第1FIR濾波器10的輸出段的一個(gè)振 幅調(diào)整器16具有使得成為16倍的振幅回復(fù)到原來振幅的功能。此外，濾波系 數(shù)為"-a ， a ， P ， 0 , 。 ， - a "時(shí)，輸入數(shù)據(jù)的振幅經(jīng)濾波系數(shù)的乘法加法運(yùn) 算成為2 P倍。這種場(chǎng)合，振幅調(diào)整器16具有使得成為2 P倍的振幅回復(fù)到原 來振幅的功能。
上述圖2所示構(gòu)成的第1FIR濾波器10是低通濾波器，其頻率特性如圖3所 示。圖3表示強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值為l時(shí)的頻率特性。低通濾波器的通帶在強(qiáng)調(diào)系 數(shù)a的值為O時(shí)為平坦(過量或不足都幾乎不存在的狀態(tài))，隨著強(qiáng)調(diào)系數(shù)a 的值變大，通帶端的振幅值變大，而產(chǎn)生過量。 '
圖4表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的第2FIR濾波器20的構(gòu)成例。第2FIR濾波器20 與第1FIR濾波器10相同，由復(fù)數(shù)的D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器構(gòu)成帶分接頭的延 遲線，通過該帶分接頭的延遲線，順序使得輸入數(shù)據(jù)延遲，從各D型雙穩(wěn)態(tài)多 諧振蕩器的輸出分接頭輸出復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)該復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)乘以所定的濾波系 數(shù),對(duì)上述乘法運(yùn)算結(jié)果加在一起輸出。
第2FIR濾波器20是過度抽樣平滑化濾波器，根據(jù)過度抽樣的倍率，以及 脈沖響應(yīng)的個(gè)數(shù)(分接頭長(zhǎng)度)設(shè)為偶數(shù)或奇數(shù)，所使用的濾波系數(shù)不同。圖4(a)表示脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)為偶數(shù)場(chǎng)合的構(gòu)成例，圖4(b)表示脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)為奇 數(shù)場(chǎng)合的構(gòu)成例。
將脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)(過度抽樣的倍率m)設(shè)為偶數(shù)，例如in二8場(chǎng)合，第2FIR濾 波器20如圖4(a)所示，由以下各部分構(gòu)成由串聯(lián)連接的八個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧 振蕩器21a-21h構(gòu)成的帶分接頭的延遲線21，三個(gè)系數(shù)器22a-22c，七個(gè)加法 器23a-23g， 一個(gè)振幅調(diào)整器24。
八個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21h具有根據(jù)m倍(在此為8倍)頻率的時(shí) 鐘脈沖ckl ( = 8*ck0)順序使得輸入數(shù)據(jù)延遲一時(shí)鐘脈沖的功能。根據(jù)8倍頻 率的時(shí)鐘脈沖ckl順序使得輸入數(shù)據(jù)延遲一時(shí)鐘脈沖意味對(duì)輸入數(shù)據(jù)實(shí)行8 倍的過度抽樣。即，設(shè)在輸入段的帶分接頭的延遲線21具有作為對(duì)輸入數(shù)據(jù) 實(shí)行8倍過度抽樣的過度抽樣電路的功能。輸入數(shù)據(jù)為"1"場(chǎng)合，若通過帶 分接頭的延遲線21實(shí)行過度抽樣，則帶分接頭的延遲線21的輸入數(shù)據(jù)成為
"i，i'i，i，i， i，i，r，。
三個(gè)系數(shù)器22a-22c及七個(gè)加法器23a-23g具有以下功能對(duì)從各D型雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21h的輸出分接頭輸出的8個(gè)數(shù)據(jù)乘以由 "1， 3， 5，…，ra-l， m-1,…，5， 3, 1"的數(shù)列(在此為"1,3, 5， 7， 7， 5， 3， 1")構(gòu)成 的濾波系數(shù)，將該乘法結(jié)果全部加在一起。在后面將說明該數(shù)列的意義。
若對(duì)從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21h的輸出分接頭輸出的8個(gè)數(shù)據(jù)乘 以上述那樣的濾波系數(shù)，以及此后的加法運(yùn)算，輸入數(shù)據(jù)的振幅成為32倍(二 (7 + 5 + 3 +1)*2)。此外，通過過度抽樣，振幅進(jìn)一步成為m倍(8倍)，因此,包 含過度抽樣的在該第2FIR濾波器20的振幅倍率成為256倍。設(shè)在第2FIR濾波 器20的輸出段的一個(gè)振幅調(diào)整器24具有使得256倍的振幅回復(fù)到原來振幅的 功能。
另一方面，將脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)(過度抽樣的倍率n)設(shè)為奇數(shù)，例如n二7場(chǎng)合 第2FIR濾波器20如圖4 (b)所示，由以下各部分構(gòu)成由串聯(lián)連接的七個(gè)D型雙 穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21g構(gòu)成的帶分接頭的延遲線21，三個(gè)系數(shù)器22a-22c， 六個(gè)加法器23a-23f， 一個(gè)振幅調(diào)整器24。
七個(gè)D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21g具有根據(jù)7倍頻率的時(shí)鐘脈沖ck2順 序使得輸入數(shù)據(jù)延遲一時(shí)鐘脈沖的功能。三個(gè)系數(shù)器22a-22c及六個(gè)加法器23a-23f具有以下功能對(duì)從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21g的輸出分接頭
輸出的7個(gè)數(shù)據(jù)乘以由"l,3，5，…，n-2，n-l,n-2，…，5，3，l"的數(shù)列(在此為
"1， 3， 5， 6， 5， 3,1")構(gòu)成的濾波系數(shù)，將該乘法結(jié)果全部加在一起。在后面
將說明該數(shù)列的意義。
若對(duì)從各D型雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器21a-21g的輸出分接頭輸出的7個(gè)數(shù)據(jù)乘
以上述那樣的濾波系數(shù)，以及此后的加法運(yùn)算，輸入數(shù)據(jù)的振幅成為24倍(= (6+ (5 + 3 + 1)*2)。此外，通過過度抽樣,振幅進(jìn)一步成為n倍(7倍)，因此,包 含過度抽樣的在該第2FIR濾波器20的振幅倍率成為168倍。設(shè)在第2FIR濾波 器20的輸出段的一個(gè)振幅調(diào)整器24具有使得168倍的振幅回復(fù)到原來振幅的 功能。圖5表示對(duì)串聯(lián)連接圖2所示第lFIR濾波器10及圖4(b)所示第2FIR濾波 器20構(gòu)成的插補(bǔ)函數(shù)生成電路輸入振幅1的單位脈沖作為輸入數(shù)據(jù)場(chǎng)合的輸 出波形。在此,表示將強(qiáng)調(diào)系數(shù)a作為參數(shù)變更時(shí)的數(shù)種響應(yīng)特性。
即使改變強(qiáng)調(diào)系數(shù)a的值，圖5所示輸出波形仍然是有限區(qū)間的函數(shù)。即， 圖5的輸出波形在全域可以實(shí)行至少一次微分，在ck0《0， ckO = 0. 5， ckO = 1.5, ck0^2的位置，不管強(qiáng)調(diào)系數(shù)u為多少，振幅值保持為O，在ckO二l的位 置，不管強(qiáng)調(diào)系數(shù)a為多少，振幅值保持為l。此外，僅僅在(Xck(X2的局部 區(qū)域內(nèi)，具有O以外的有限振幅值,其間則為圓滑的曲線。因此，該輸出波形可 以作為插補(bǔ)函數(shù)使用。如該圖5所示，通過改變強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ，可以使基準(zhǔn)時(shí)鐘 脈沖ckO二O， 0.5， 1.5， 2的位置的脈沖響應(yīng)的振幅值固定為0，在這種狀態(tài) 下，使得插補(bǔ)函數(shù)的強(qiáng)調(diào)度連續(xù)變化。
在此，說明"l，3，5，…，m-l，m-1，…，5,3，l" (m為2或2以上的偶數(shù))數(shù)列 的技術(shù)意義。在上述專利文獻(xiàn)3中，對(duì)數(shù)列實(shí)行過度抽樣，對(duì)其結(jié)果得到的數(shù) 列反復(fù)實(shí)施移動(dòng)平均運(yùn)算，求取插補(bǔ)函數(shù)。圖6表示通過該專利文獻(xiàn)3中記載 的方法求取插補(bǔ)函數(shù)的運(yùn)算一例。
在專利文獻(xiàn)3記載的方法中，首先，在圖6(a)所示第l段的處理中，實(shí)施使 振幅為"1"的單位脈沖為8倍(偶數(shù)倍)的過度抽樣，將所得到的數(shù)列 "1， 1， 1， 1， 1， 1， 1， 1"分三段使其順序延遲一時(shí)鐘脈沖(在圖6中，表示沿著從 上至下方向時(shí)鐘脈沖逐一推進(jìn))。接著，通過合計(jì)各時(shí)鐘脈沖位置的四個(gè)數(shù)值(位于圖6(a)的橫向排列的相同行的四個(gè)數(shù)值)，得到被稱為E l的數(shù)列
"1， 2， 3, 4, 4， 4, 4, 4， 3, 2, 1"。
然后，在圖6(b)所示第2段的處理中，將上述所得到的數(shù)列S 1分三段使 其順序延遲一時(shí)鐘脈沖。接著，通過合計(jì)各時(shí)鐘脈沖位置的四個(gè)數(shù)值，得到被 稱為E2的數(shù)列。再使該數(shù)列E2延遲一時(shí)鐘脈沖，通過合計(jì)各時(shí)鐘脈沖位置 的二個(gè)數(shù)值，得到被稱為i:3的數(shù)列。該數(shù)列E3為有限區(qū)間的插補(bǔ)函數(shù)。
與此相對(duì)，圖7表示通過本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的方法求取插補(bǔ)函數(shù)的運(yùn)算一 例。本發(fā)明實(shí)施形態(tài)場(chǎng)合，第1FIR濾波器10具有的濾波系數(shù)為"-a， a， 0, P ， a ，- a ",為了易與圖6所示以往例比較，在此，濾波系數(shù)設(shè)為
"l，l,l，l，l，l，l，l"。如上所述，第2FIR濾波器20的脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)(分接頭 長(zhǎng)度)為8個(gè)場(chǎng)合，第2FIR濾波器20具有的濾波系數(shù)為"1， 3， 5， 7， 7， 5, 3， 1"。 串聯(lián)連接濾波系數(shù)設(shè)定為"1， 1， 1， 1， 1， 1， 1, 1"的第1FIR濾波器10和濾 波系數(shù)設(shè)定為"1， 3， 5， 7， 7， 5， 3, 1"的第2FIR濾波器20場(chǎng)合，若向第1FIR濾波 器10輸入振幅為"1"的單位脈沖，則從第2FIR濾波器20輸出的數(shù)列如圖7所 示，與圖6所示數(shù)列E3相同。即，通過在"l,l，l，l，l，l，l，l"數(shù)列和
"1， 3， 5， 7， 7， 5, 3， 1"數(shù)列之間實(shí)行所定的積和運(yùn)算,輸出與圖6所示數(shù)列E3 相同的數(shù)列。
在此實(shí)行的積和運(yùn)算具體如下。即，關(guān)于第2FIR濾波器20的濾波系數(shù) "1， 3， 5， 7， 7， 5， 3， 1"，將該8個(gè)數(shù)值固定為乘法加法的對(duì)象。另一方面，關(guān)于 向第2FIR濾波器20的輸入數(shù)據(jù)(第1FIR濾波器10的濾波系數(shù) "1， 1， l，l， l，l，l，l")，假定在該數(shù)列前后有"0"的數(shù)列，包含該O值在內(nèi)， 將8個(gè)數(shù)列作為積和運(yùn)算的對(duì)象。求取第2FIR濾波器20的輸出數(shù)據(jù)的第i個(gè)(i =1， 2, 3,， 15)數(shù)值時(shí)，包含輸入數(shù)據(jù)的第i個(gè)數(shù)值，位于其前的8個(gè)數(shù)列作 為乘法加法的對(duì)象。
例如，求取第2FIR濾波器20的輸出數(shù)據(jù)的第1個(gè)數(shù)值時(shí)，將第2FIR濾波器 20的8個(gè)濾波系數(shù)"1， 3， 5， 7， 7， 5， 3, 1",包含輸入數(shù)據(jù)的第l個(gè)數(shù)值，位于其 前的8個(gè)數(shù)列"0， 0, 0， 0， 0， 0， 0， 1"作為對(duì)象，實(shí)行合計(jì)配列的對(duì)應(yīng)要素的積 的運(yùn)算。即，該場(chǎng)合的運(yùn)算結(jié)果為(1X1二1)。
此外，求取第2FIR濾波器20的輸出數(shù)據(jù)的第2個(gè)數(shù)值時(shí)，將第2FIR濾波器20的8個(gè)濾波系數(shù)"1， 3， 5， 7, 7， 5, 3,1"，包含輸入數(shù)據(jù)的第2個(gè)數(shù)值，位于其 前的8個(gè)數(shù)列"0， 0， 0， 0， 0， 0, 0， 1, 1"作為對(duì)象，實(shí)行合計(jì)配列的對(duì)應(yīng)要素的 積的運(yùn)算。即，該場(chǎng)合的運(yùn)算結(jié)果為(1X1 + 1X3二4)。
其他的從第3個(gè)至第15個(gè)數(shù)值也以相同方法進(jìn)行計(jì)算，得到圖7的最右列
所示數(shù)列。
如上所述，按照本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，通過僅僅串聯(lián)連接第1FIR濾波器10和 第2FIR濾波器20，就能簡(jiǎn)單地求取以往通過圖6那樣的移動(dòng)平均運(yùn)算求得的 數(shù)列E3。實(shí)際上，向第2FIR濾波器20的輸入數(shù)據(jù)不是"1， 1, 1， 1， 1， 1， 1"，而 是由第1FIR濾波器10具有的"-a， a, e， e， a，-a "的濾波系數(shù)對(duì)振幅進(jìn) 行了加工的數(shù)列。通過使用這種輸入數(shù)據(jù)，能得到更圓滑地對(duì)離散數(shù)據(jù)間進(jìn) 行插補(bǔ)那樣的插補(bǔ)函數(shù)的數(shù)列，且可通過強(qiáng)調(diào)系數(shù)a可變強(qiáng)調(diào)插補(bǔ)函數(shù)。
下面，說明用于脈沖響應(yīng)的個(gè)數(shù)為奇數(shù)場(chǎng)合的數(shù)列 "1，3，5，…，n-2，n-l，n-2，…，5，3， 1" (n為3或3以上的奇數(shù))的技術(shù)意義。圖 8表示通過專利文獻(xiàn)3中記載的方法求取插補(bǔ)函數(shù)的運(yùn)算一例。
在專利文獻(xiàn)3記載的方法中，首先，在圖8(a)所示第l段的處理中，實(shí)施使 振幅為"1"的單位脈沖為7倍(奇數(shù)倍)的過度抽樣，將所得到的數(shù)列 "1， 1， 1， 1， 1， 1， 1"分三段使其順序延遲一時(shí)鐘脈沖。接著，通過合計(jì)各時(shí)鐘 脈沖位置的四個(gè)數(shù)值，得到被稱為E1'的數(shù)列"1,2, 3， 4, 4， 4， 4， 3， 2, 1"。
然后，在圖8(b)所示第2段的處理中，將上述所得到的數(shù)列Er分三段 使其順序延遲一時(shí)鐘脈沖。接著，通過合計(jì)各時(shí)鐘脈沖位置的四個(gè)數(shù)值，得到 被稱為E2'的數(shù)列。再使該數(shù)列E2'延遲一時(shí)鐘脈沖，通過合計(jì)各時(shí)鐘脈 沖位置的二個(gè)數(shù)值，得到被稱為5:3'的數(shù)列。該數(shù)列S3'為有限區(qū)間的插 補(bǔ)函數(shù)。
與此相對(duì)，圖9表示通過本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的方法求取插補(bǔ)函數(shù)的運(yùn)算一 例。本發(fā)明實(shí)施形態(tài)場(chǎng)合，第1FIR濾波器10具有的濾波系數(shù)為"-a, a, 3， 0 ， a ，- a "，為了易與圖8所示以往例比較，在此，濾波系數(shù)設(shè)為 "1， 1， 1， 1， 1, 1， 1"。如上所述，第2FIR濾波器20的脈沖響應(yīng)個(gè)數(shù)為7個(gè)場(chǎng)合， 第2FIR濾波器20具有的濾波系數(shù)為"1,3, 5， 6, 5， 3,1"。
串聯(lián)連接濾波系數(shù)設(shè)定為"1, 1， 1， 1, 1, 1， 1"的第1FIR濾波器10和濾波系數(shù)設(shè)定為"1， 3, 5, 6， 5， 3, 1"的第2FIR濾波器20場(chǎng)合，若向第IFIR濾波器IO 輸入振幅為"1"的單位脈沖，則從第2FIR濾波器20輸出的數(shù)列如圖9所示，與 圖8所示數(shù)列E 3'相同。即，通過在"1, 1, 1， 1， 1， 1, 1 "數(shù)列和 "1， 3， 5， 6， 5， 3， 1"數(shù)列之間實(shí)行所定的積和運(yùn)算，輸出與圖8所示數(shù)列E3' 相同的數(shù)列。
如上所述，按照本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，通過僅僅串聯(lián)連接第1FIR濾波器10和 第2FIR濾波器20，就能簡(jiǎn)單地求取以往通過圖8那樣的移動(dòng)平均運(yùn)算求得的 數(shù)列E3，。實(shí)際上，向第2FIR濾波器20的輸入數(shù)據(jù)不是"1， 1， 1， 1， 1, 1, 1"， 而是由第1FIR濾波器10具有的"-a， a, e， 0， a,-a "的濾波系數(shù)對(duì)振幅 進(jìn)行了加工的數(shù)列。通過使用這種輸入數(shù)據(jù)，能得到更圓滑地對(duì)離散數(shù)據(jù)間 進(jìn)行插補(bǔ)那樣的插補(bǔ)函數(shù)的數(shù)列，且可通過強(qiáng)調(diào)系數(shù)a可變強(qiáng)調(diào)插補(bǔ)函數(shù)。
如上所詳細(xì)說明，按照本發(fā)明實(shí)施形態(tài)，通過如圖l所示串聯(lián)連接的兩個(gè) F工R濾波器10和FIR濾波器20，可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)全域可至少實(shí)行一次微分的有 限區(qū)間的帶可變強(qiáng)調(diào)的插補(bǔ)函數(shù)。由此，與專利文獻(xiàn)卜3及應(yīng)用立方旋轉(zhuǎn)插補(bǔ) 法的插補(bǔ)函數(shù)生成電路相比，能大幅度簡(jiǎn)化電路構(gòu)成。此外，僅僅實(shí)施單純的 FIR運(yùn)算，因此，可縮短插補(bǔ)處理所化費(fèi)時(shí)間。
在上述實(shí)施形態(tài)中，配合第2FIR濾波器20的分接頭長(zhǎng)度m， n，對(duì)輸入數(shù)據(jù) 實(shí)施m倍或n倍過度抽樣，說明進(jìn)行插補(bǔ)的例子，但本發(fā)明并不局限于此。
此外，在上述實(shí)施形態(tài)中，說明對(duì)于由"-1,1， p， P，l，-l"數(shù)列構(gòu)成的 濾波系數(shù)，根據(jù)強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ，實(shí)行"-a ， a , 3 ,， a ， - a "關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算， 但強(qiáng)調(diào)運(yùn)算并不局限于此。不管是否有強(qiáng)調(diào)，若數(shù)列的合計(jì)值(=2 P )為不變 任何強(qiáng)調(diào)運(yùn)算都行。但是,數(shù)列正中的系數(shù)值"0， 不管有無強(qiáng)調(diào)，最好 都保持固定。
上述各實(shí)施形態(tài)不過是本發(fā)明實(shí)施時(shí)的一個(gè)具體實(shí)例，不能據(jù)此限定解 釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。也就是說，本發(fā)明只要不脫離其技術(shù)思想或其主要特 征，可以有各種各樣實(shí)施形態(tài)。
下面說明本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用可能性。
本發(fā)明可應(yīng)用于利用FIR濾波器的插補(bǔ)函數(shù)生成電路。本發(fā)明的插補(bǔ)函 數(shù)生成電路全部能適用于需要插補(bǔ)數(shù)據(jù)的電路及裝置。例如，可以將本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的插補(bǔ)函數(shù)生成電路應(yīng)用作為用于提高圖像質(zhì)量的圖像高精細(xì)化 電路。此外，也可以應(yīng)用于實(shí)行圖像放大'縮小處理的電路。再有，也可以應(yīng) 用于提高聲音信號(hào)質(zhì)量的電路，用于伸展經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)的電路等。
權(quán)利要求
1.一種插補(bǔ)函數(shù)生成電路，其特征在于該插補(bǔ)函數(shù)生成電路設(shè)有第1FIR濾波器，具有由“-α，α，β，β，α，-α”(α，β為大于或等于0的任意系數(shù))的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)；第2FIR濾波器，具有由“1，3，5，…，m-1，m-1，…，5，3，1”(m為大于或等于2的任意偶數(shù))或“1，3，5，…，n-2，n-1，n-2，…，5，3，1”(n為大于或等于3的任意奇數(shù))的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)；在上述第1FIR濾波器的后段串聯(lián)連接上述第2FIR濾波器構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l中記載的插補(bǔ)函數(shù)生成電路，其特征在于 上述第1FIR濾波器設(shè)有強(qiáng)調(diào)運(yùn)算部，對(duì)于由"-l，l， P， e，l,-l"的比率構(gòu)成的數(shù)列的濾波系數(shù)，根據(jù)輸入的強(qiáng)調(diào)系數(shù)a ,實(shí)行"-a ， a , 3 , 3 ， ci ，-a"關(guān)系的強(qiáng)調(diào)運(yùn)算。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2中記載的插補(bǔ)函數(shù)生成電路，其特征在于 在上述第1FIR濾波器中，使得上述強(qiáng)調(diào)系數(shù)a為可變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l中記載的插補(bǔ)函數(shù)生成電路，其特征在于 上述第2FIR濾波器在輸入段設(shè)有過度抽樣電路,對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行m倍或n倍的過度抽樣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l中記載的插補(bǔ)函數(shù)生成電路,其特征在于 上述第2FIR濾波器設(shè)有過度抽樣平滑化電路，用于將動(dòng)作時(shí)鐘脈沖頻率設(shè)定為上述第lFIR濾波器的動(dòng)作時(shí)鐘脈沖頻率的m倍或n倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及插補(bǔ)函數(shù)生成電路。通過串聯(lián)連接第1FIR濾波器(10)和第2FIR濾波器(20)構(gòu)成插補(bǔ)函數(shù)生成電路。所述第1FIR濾波器(10)具有由“-α，α，β，β，α，-α”(α為強(qiáng)調(diào)系數(shù)，β為固定值)的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)；所述第2FIR濾波器(20)具有分接頭長(zhǎng)度為偶數(shù)個(gè)時(shí)由“1，3，5，…，m-1，m-1，…，5，3，1”、分接頭長(zhǎng)度為奇數(shù)個(gè)時(shí)由“1，3，5，…，n-2，n-1，n-2，…，5，3，1”(m，n為過度抽樣的倍率)的比率構(gòu)成的數(shù)列，作為濾波系數(shù)。僅僅通過兩個(gè)FIR濾波器(10，20)，能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)帶有可變強(qiáng)調(diào)的插補(bǔ)函數(shù)。
文檔編號(hào)H04N1/387GK101411062SQ20078000776
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者小柳裕喜生 申請(qǐng)人:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理有限公司