采样速率转换装置及采样速率转换方法制造方法及图纸

采样速率转换装置及方法，通过提供一具有根据原型滤波器按照转换速率通过对数据进行内插得到的内插数据作为其系数的内插滤波器实现。采样速率转换装置包含：内插器，用于根据原型滤波器按照转换速率内插预定的数据，以便得到所需的滤波器系数；以及采样速率转换器，用于利用由内插器提供的滤波器系数对输入信号进行内插滤波。可提供适于各种转换速率的内插滤波器的系数不必使用大的单片存储器，获得对于输入信号优异的内插的版本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及利用内插滤波器的采样速率转换装置及其采样速率转换方法。采样速率转换装置用于按照可变的采样速率改变输入信号。通常的采样速率转换装置是一个图像定标器。该采样速率转换装置一般利用一作为线性相位低通滤波器的内插滤波器。附图说明图1表示常规的利用内插滤波器的采样速率转换装置的示例，其中采用的滤波器系数是固定的。换句话说，将与多个转换(扫描)速率对应的滤波器系数存储在滤波器系数存储单元101中。如输入一任意的转换速率，采样速率变化单元110中的上采样器111确定上采样速率Lu并对输入信号x(n)按照上采样速率Lu进行上采样，以便输出一按公式(1)表达的上采样信号u(n) 采样速率变化单元110的内插滤波器113是一线性相位低通滤波器的内插滤波器，其截止频率(Wc)为π/M并采用第M频带滤波器。这里，M是采样速率Lu和下采样速率Ld中的最大值。作为第M频带滤波器的内插滤波器112必须满足公式(2) 内插滤波器113利用与从滤波器系数存储单元101读出的转换速率对应的滤波器系数对上采样信号进行滤波，输出一经滤波的信号，如公式(3)表达v(n)＝h(n)*u(n)……(3)采样速率变化单元110的下采样器115按照由转换速率确定的下采样速率Ld对经滤波的信号进行下采样器，然后，将经下采样的信号输出，如公式(4)表达y(n)＝V(Ldn)=Σk∈Zh(k)u(Ld-k)······(4)]]>=Σm∈Zh(Ldn-Lum)×(m)]]>其中y(n)是输入信号x(n)的内插版本，其转换速率为Lu/Ld。公式(4)中的第三行是多相符号，可以用于图1、2或3中的采样速率变化单元。利用第M频带滤波器的采样速率转换装置作为内插滤波器的优点是易于扩展到二维转换。然而，由于将对应于各种不同转换速率的第M频带滤波器系数存储在滤波器系数存储单元101，需要一大的单片存储器。就是说，对于第M频带滤波器需要K+1个系数。因此，在采样速率转换装置能够适应转换速率A的情况下，滤波器系数存储单元101应能存储K+1个系数，其中K＝(N-1)/2及N＝4M-1。这里，N是第M频带滤波器的长度。在将变量M可以设置到其它任何整数的之前，产生倍数(multiplier)“4”，但必须是一个整数，例如2或6，因为第M频带滤波器的长度必须是奇数。为了解决上述缺陷，已经提出图2中所示的采样速率转换装置。按照这种装置，对原型半频带滤波器中的系数按照该采样速率进行余弦调制，然后，提供到一内插滤波器，即第M频带滤波器，因为其系数要用于改变输入信号的采样速率。换句话说，将适合于采样速率变化单元210中的内插滤波器213的原型半频带滤波器中的系数预存储在采样速率变化单元210中。如果应用输入信号的转换速率，滤波器系数调制器202读出在采样速率变化单元210中存储的滤波器系数p(n)并进行余弦调制，以便得到第M频带滤波器系数滤波器系数hc(n)，如公式(5)表达hc(n)=limx→np(n)sin(/Mxp)sin(xp/2)······(5)]]>然而，由公式(5)得到的第M频带滤波器系数具有不良的抑止频带衰减，导致形成不希望有的赝象。因此，改变输入信号x(n)的采样速率之前，利用前置滤波器204对输入信号x(n)进行前置滤波。前置滤波器204按由转换速率确定的M×M尺寸的窗口对输入信号x(n)进行前置滤波。滤波器系数均衡器203均衡从滤波器系数调制器202输出的滤波器系数hc(n)，以便均衡前置滤波产生的幅值畸变，然后将经均衡的滤波器系数提供到内插滤波器213。内插滤波器213利用经均衡的滤波器系数对从上采样器211输出的上采样信号u(n)进行滤波，然后将经内插-滤波的信号发送到下采样器215。相应地，采样速率变化单元210输出该输入信号x(n)的内插版本y(n)。然而，图2中所示的采样速率转换装置具有的缺点在于，基于前置滤波和均衡的计算是复杂的，当要处理图像序列时特别明显。为了解决上述问题，本专利技术的第一个目的是提供一种采样速率转换装置及转换输入信号采样速率的方法，通过提供一种具有根据原型滤波器按照转换速率通过对系数进行内插得到内插数据作为其系数的的内插滤波器实现。本专利技术的第二个目的是提供一种采样速率转换装置及一种用于转换输入信号采样速率的方法，通过提供一种具有按照转换速率通过对原型滤波器的系数进行内插得到内插系数作为其系数的的内插滤波器实现。本专利技术的第三个目的是提供一种采样速率转换装置及一种用于转换输入信号采样速率的方法，通过提供一种具有按照转换速率在对原型滤波器的系数进行内插时的中间内插结果以及最终内插结果作为其系数的内插滤波器实现。因此，为了实现第一目的，提供一种采样速率转换装置，包含内插器，用于根据原型滤波器按照转换速率内插预定的数据，以便得到所需的滤波器系数；以及采样速率转换器，用于利用由内插器提供的滤波器系数对输入信号进行内插滤波。最好，该预定的数据是原型滤波器的系数，或者是按照转换速率在内插原型滤波器的系数时得到的中间内插结果。根据本专利技术的另一方面，提供一种采样速率转换方法，包含的步骤有根据原型滤波器按照转换速率内插预定的数据并得到所需的滤波器系数；以及利用得到的所需的滤波器系数对输入信号进行内插滤波，以便转换输入信号的采样速率。通过参照附图详细介绍本专利技术的一优选实施例，将会使本专利技术上述目的和优点变得更加明显，其中图1是利用固定滤波器系数的常规采样速率转换装置的方块图；图2是利用余弦调制的常规采样速率转换装置的方块图；图3是根据本专利技术的采样速率转换装置的方块图；图4表示图3所示的滤波器系数内插器的内插概念示意图；图5是描述根据本专利技术的采样速率转换方法的操作流程图。下面参照附图详细介绍本专利技术。参照图3，根据本专利技术的采样速率转换装置包括滤波器系数存储单元301、滤波器系数内插器302和采样速率变化单元310。采样速率变化单元310包括上采样器311、上采样器313和下采样器315。滤波器系数存储单元301存储原型滤波器的系数，即具有线性相位和长度为4Mp-1的第M频带滤波器，其中p代表一原型滤波器。为了使原型滤波器成为第M频带滤波器，原型滤波器必须满足公式(6)bp=argminbb′ppb·········(6)]]>其中bp是一由t(K＝2Mp-1)定义本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样速率转换装置，包含：内插器，用于根据原型滤波器按照转换速率内插预定的数据，以便得到所需的滤波器系数；以及采样速率转换器，用于利用由内插器提供的滤波器系数对输入信号进行内插滤波。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁承俊，文宪熙，特朗Q古延，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]