JPH0480424B2 - - Google Patents

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JPH0480424B2
JPH0480424B2 JP61197028A JP19702886A JPH0480424B2 JP H0480424 B2 JPH0480424 B2 JP H0480424B2 JP 61197028 A JP61197028 A JP 61197028A JP 19702886 A JP19702886 A JP 19702886A JP H0480424 B2 JPH0480424 B2 JP H0480424B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 (1) 発明の属する技術分野 この発明は実時間階層ピラミツト型信号処理技
術を用いて１次元又はそれ以上の情報成分を規定
するサンプル時間信号を分析および／または合成
する信号処理方式に関する。特にこの発明の信号
処理方式は多重化によりその実施に必要なハード
ウエアの量を実質的に減ずるものである。
(2) 従来技術の説明 特開昭60−37811号明細書には、パイプライン
構造を用いて時間信号サンプルで規定されるｎ次
元（ｎは少くとも１の与えられた整数）の情報成
分の周波数スペクトル（例えば映像信号サンプル
で規定されるテレビジヨン画像の２次元空間周波
数スペクトル）を遅延実時間で分析したり、その
分析された周波数スペクトルからそのサンプリン
グされた時間信号を遅延実時間で合成したりする
実時間階層ピラミツド型信号処理装置が開示され
ている。この信号処理装置は特にバート博士
（Dr.Peter J.Burt）が比較的多数の段階を持つ手
段により開発した階層ピラミツド型演算法を実施
することができる。その各段階にはそれぞれ信号
サンプルの流れについて動作するデジタル畳み込
み濾波デシメータおよび／または伸張内挿濾波器
があり、これ等全段階の構体に要するハードウエ
アの総量は極めて多く、そのため比較的高価であ
る。
また1983年プレンテイス・ホール社（Prentice
Hall、Inc.）発行のロシエール（C.Rochiere）他
著の書籍「多重化デジタル信号処理（Multirate
Digital Signal Processing）」の第79〜88頁には
多相成分濾波器を用いてサンプリング周波数の整
数変化によるデシメーシヨンと内挿をすることが
記載されている。
〔発明の概要〕
この発明は複数段のピラミツド分析器またはピ
ラミツド合成器で今まで行われて来た機能をすべ
て１段のハードウエアで行い得る多重化技法に関
するもので、従来技術と同様に１組の所定処理特
性によつて第１のサンプル時間信号を遅延実時間
で第２のサンプル時間信号に変換する装置を有す
る時間同期方式に用いられる。上記第１および第
２の信号のある一方を含むサンプルがｎ次元の情
報成分を画定する。ここでｎは少くとも１の値を
持つ与えられた整数である。上記第１および第２
の信号の他方を含むサンプルはｎ次元の情報成分
の周波数スペクトルの与えられた複数個の個別周
波数スペクトル部分の各々を画定する。スペクト
ル部分の最高周波数のもの以下の各スペクトル部
分のサンプル密度はその次に高い周波数のスペク
トル部分のサンプル密度のある約数である。ま
た、各スペクトル部分の各サンプルは、時間的
に、そのサンプル密度に正比例するサンプリング
周波数で生ずる。
この発明による時間同期方式装置は印加される
クロツク信号に応動する多重化段を含み、その多
重化段は入出力を有するサンプル信号処理手段
と、多重化手段と、その多重化手段に順番に印加
される与えられた１組の時間同期制御信号を反復
発生する手段とを含んでいる。そのサンプル信号
処理手段は少くとも１つの入力と少くとも１つの
出力を有し、所定の１組の処理特性を呈する。多
重化手段は順次印加される与えられた１組の時間
同期制御信号に従つて第１の信号かサンプル信号
処理手段の出力かの何れか一方を選択的に処理手
段の入力に印加する。処理手段の呈する所定の処
理特性は与えられたスペクトル部分の数の１次関
数に等しい多数回の制御信号群の反復発生後上記
多重化段の出力として上記第２の信号を引出すも
のである。
〔推奨実施例の説明〕
第１図に示すように、バートピラミツド分解器
１０２（上記特開昭60−37811に詳述）はほぼ同
様のＭ個のサンプル信号変換段１０３−１，１０
３−２、…１０３−Ｍのパイプラインを含み、そ
の各段が個別に印加されるデジタルクロツク信号
の周波数により決まるサンプル周波数で動作して
いる。各段に印加されるクロツク信号の周波数は
すべてその前段に印加されるクロツク信号の周波
数より低く、各段１０３−２、…１０３−Ｍのク
ロツク周波数はその直前の段のクロツク周波数の
約数（例えば1/2）であることが好ましい。以下
の説明ではクロツク信号CL1、…CLMの間にこの
好ましい周波数関係があるものとする。
第１図に示す様に、段１０３−１は畳み込みフ
イルタ・デシメータ１１６、遅延手段１１８、減
算器１２０、拡張内挿フイルタ１２２から成り、
畳み込みフイルタ・デシメータ１１６にはクロツ
ク信号CL1の周波数に等しいサンプル周波数の入
力デジタルサンプル流G0が印加されてクロツク
信号CL2の周波数に等しいサンプル周波数の出力
デジタルサンプル流G1が引出される。G0はテレ
ビジヨン画像の様な２次元走査画像を表わす映像
信号の様なサンプル時間信号で、各サンプルのレ
ベルは通常多ビツト（例えば８ビツト）数でデジ
タルに表示される。畳み込みフイルタはG1で表
される各画像次元の中心空間周波数をG0で表さ
れる対応次元の中心空間周波数の1/2に減ずる低
域通過機能を有し、同時にデシメータは各次元に
おいてサンプル密度を1/2だけ減ずる。
G0の各デジタルサンプルは遅延手段１１８を
介して減算器１２０に第１入力として印加され、
同時にG1の密度低減デジタルサンプルが拡張内
挿フイルタ１２２に印加されて、これによりその
サンプル密度をG0のそれに戻される。この拡張
密度内挿G1サンプルは減算器１２０の第２入力
に印加される。遅延手段１１８は互いにその空間
位置が対応するG0とG1の各サンプル対が互いに
時間的に一致して減算器１２０の第１、第２入力
に確実に印加されるようにするものである。減算
器１２０からの連続出力サンプル流L0は走査画
像の各次元の最高空間周波数オクターブを画定す
る。
各段１０３−２、…１０３−Ｍの構造は本質的
に段１０３−１と同じであるが、各段の番号が増
すほどその前段より低いサンプル密度で生ずる低
い空間周波数信号について動作する。即ち、連続
する出力サンプル流L1は各画像次元における空
間周波数の次に高いオクターブを表わし、従つて
第１図に示すように、バートピラミツド分解器の
分解信号は（各段１０３−１、…１０３−Ｍの各
減算器から引出された）オクターブサンプル流
L0、…LM-1並びに（段１０３−Ｍの畳み込みフ
イルタ・デシメータの出力から取出された）低周
波数の残留信号GMから成つている。
分解器１０２の段１０３−１、…１０３−Ｍの
各出力L0、…LM-1およびGMの対応する画素サン
プルは段１０３−１、…１０３−Ｍの各畳み込み
フイルタ・デシメータや拡張内挿フイルタによつ
て挿入される真性時間遅れにより互いに時間的に
一致せずに生ずる。
第１図に示すように、バートピラミツド解器１
０２の出力L0、…LM-1およびGMは時間差補正手
段１２６を介してバートピラミツト合成器１２４
の入力に印加される。実際には出力信号L0、…
LM-1、GMの１つまたはそれ以上が合成器１２４
に送られる前に図示されない改変手段により改変
されることがあるが、何れの場合もその改変およ
び時間差補正後各信号L0′、…LM′-1、GM′が合成
器１２４の段１２８−１、…１２８−Ｍの入力と
して印加される。
バートピラミツド分解器１０２に印加された原
信号G0に対応する信号G0′は画素サンプル流L0′、
…L′M-1、GM′について動作する合成器１２４に
よつて合成される。これはその表わす画像の各空
間次元におけるGM′の入力サンプリング密度を２
倍にする拡張内挿フイルタ１３０の入力として最
低サンプル密度で生ずる残留サンプル流GM′を印
加することにより達せられる。拡張内挿フイルタ
１３０の出力とサンプル流L′M-1の対応する画素
サンプル（互いに時間的に一致して生ずる必要が
ある）は加算器１３２で合計される。この処理を
各合成段１２８−（Ｍ−１）、…１２８−１（それ
ぞれ同様に拡内挿フイルタとそれに続く加算器を
含む）で反復することにより、もとのG0の高サ
ンプル密度の合成２次元画像を画定する出力サン
プル流G0′が合成器から取出される。
各合成器段１２８−Ｍ、…１２８−１の各拡張
内挿フイルタはそれぞれ固有の時間遅れを挿入す
るが、この時間遅れは順次累算される。しかし、
各合成器段１２８−Ｍ、…１２８−１の各加算器
の２入力の対応する画素サンプルが互いに時間的
に一致して生ずることが重要である。従つて、固
有の時間遅れは合成器１０２のL0出力の各画素
サンプルをそのGM出力の対応画素サンプルより
早く生ずる様にするが合成器内の固有の時間遅れ
を補償するため、合成器１２４のG′M入力の各画
素サンプルがそのL′0入力の対応画素サンプルよ
り著しく早く起るようにする必要がある。従つ
て、時間差補正手段１２６の遅延手段１３４−Ｍ
により挿入される時間遅れはすべて比較的小さい
（場合によつては零もある）が、その遅延手段１
３４−０により挿入される時間遅れは比較的大き
く、走査フイールド期間の長さほどもあることも
ある。
前記特開昭60−37811号明細書に詳述されるバ
ーストピラミツドの主要利点は、各分解出力L0、
…LM-1、GMから合成された再生画像が、画像処
理により画像に導入される目障りな効果ができる
だけ少なくなるような態様で取出されることであ
る。バーストピラミツドの欠点は各分解段ごとに
（畳み込みフイルタ・デシメータの上に）拡張内
挿フイルタを必要とし、これがそれを高価かつ複
雑にすることである。
前記特開昭60−37811号明細書には濾波減算デ
シメート（FSD）ピラミツド分解器として知ら
れる代りの位階ピラミツド分解器も記載されてい
る。このFSDピラミツド分解器は第１ａ図に示
すようにいくつかの点でバートピラミツド分解器
と同様であり、第１にこれもほぼ同様のサンプル
信号変換手段１０３−１，１０３−２、…１０３
−Ｍのパイプラインで構成され、第２に各段が個
別に印加されるデジタルクロツク信号CL1，CL2、
…CLMの周波数で決まるサンプル周波数で動作
し、第３に各段に印加されるクロツク信号の周波
数がその直前の段のクロツク信号のそれの公約数
であることが好ましい。
しかし、このFSDピラミツド分解器の各段を
含む構造はバートピラミツド分解器の各段（例え
ば第１図の段１０３−１）を含む構造と若干異な
る。即ち、第１ａ図に示すFSDピラミツド分解
器の各段１０３−Ｋ（Ｋは１とＭの間の任意の値）
は畳み込みフイルタ１１６ａ、デシメータ１１６
ｂ、遅延手段１１８および減算器１２０から成つ
ている。第１図の合成器１２４はそのまゝFSD
ピラミツドと共に使用することもできる。
畳み込みフイルタ１１６ａの出力は（デシメー
タ１１６ｂによるデシメーシヨンの前に）減算器
１０６の入力として印加される。この構成により
FSDピラミツド分解器の各段に拡張内挿フイル
タを備える必要がなくなり、そのため第１図に示
すバートピラミツド分解器の各段に比して第１ａ
図に示すFSDピラミツド分解器の各段がその価
格と固有遅延量の双方を著しく減ずる。
前記特開昭60−37811号明細書にはピラミツド
分解器の最終段にデシメータが含まれるのは構わ
ないがその必要はないことを開示している。第１
ｂ図に示すように、バートピラミツド分解器が
FSDピラミツド分解器の最終段１０３−ＭのGM
出力は（第１図、第２図のようにデシメータを用
いずに）直接畳み込みフイルタ１１６ａに得られ
る。従つて（他のすべての点で第１ａ図と同じ構
成の）第１ｂ図の回路はLM-1出力のサンプル密
度の約数でなく同じサンプル密度のGM出力を引
出し、そのためこの場合は第１図の合成器１２４
をその最終段１２８−Ｍからだけ拡張内挿フイル
タを省略する改変を行う必要がある。
この発明は、L1＋L2＋…＋LM-1＋GMに含まれ
るサンプルの総数がＭの値が如何に大きくても
L0に含まれるサンプルの数より決して大きくな
り得ないという事実に基いている。例えば（最も
悪い）１次元の場合には、L1＋L2＋…LM-1＋GM
に含まれるサンプルの数はＭが無限大のときにの
みL0に含まれるサンプルの数に等しくなる。Ｍ
の値は常に有限であるから、L1＋L2＋…LM-1＋
GMに含まれるサンプルの総数は常にL0に含まれ
るサンプルの数より少ない。更に定量的に言え
ば、L1＋L2＋…LM-1＋GMに含まれるサンプルの
数は常にL0（2n−１）より小さく、ここでｎはサ
ンプリングされた時間信号で規定される情報成分
の次元数である。
第２図、第３図および第４図はこの発明を実施
する多重化実時間ピラミツド信号処理方式の３つ
の実施例をそれぞれ示す。この３実施例はそれぞ
れ第１図、第１ａ図および／または第１ｂ図に示
す分解器と同様の機能の分解器と第１図の合成器
と同様の機能の合成器を含んでいる。
第２図の実施例の分解器は第１の段２０３−１
と多重化段２０３−Ｘを含み、第１の段２０３−
１は構造機能共第１図のバートピラミツド分解器
の第１段か第１ａ図のFSD分解器と似ている。
多重化段２０３−Ｘ（第１図の第１ａ図にそれぞ
れ示すバートピラミツド分解器かFSD分解器の
段２〜Ｍの全機能を行うもの）は例えば後述のよ
うに第６図または第８図の構造のものでよい。
第１の段２０３−１は入力信号G0のサンプル
周波数に等しいクロツク周波数で動作してL0サ
ンプルの直列の流れをクロツク周波数CL1で引出
すと共に、G1サンプルの直列の流れを従来法の
ようにクロツク周波数CL1のある約数であるサン
プル周波数で引出す。第１の段２０３−１のG1
出力は多重化段２０３−ｘに入力信号として印加
され、その多重化段２０３−ｘはクロツク周波数
CL1で動作してL1、L2、…LM-1およびGMに対応
するサンプルの１つの直列の流れを出力として
CL1に等しいサンプル周波数で引出す。
第２図の合成器の実施例は第１の段２２８−１
と多重化段２２８−ｘを含んでいる。第１の段２
２８−１は第１図の合成器の第１の段と構造機能
共同様であるが、多重化段２２８−ｘ（第１図の
合成器の段１２８−２、…１２８−Ｍのすべての
機能を行う）は以下詳述する第１０図の構造をと
ることができる。多重化段２２８−ｘは入力とし
て印加されるL1′、L1′、…L′M-1およびG′Mを含む
サンプルの１つの流れを処理して出力サンプル流
G′1を生成する。この多重化段２２８−ｘの出力
サンプル流G′1は合成器の第１段２２８−１に入
力として印加されるが、合成器の多重化段２０３
−ｘに入力として印加されるその合成器の第１の
段の出力G1と同様のCL1のある約数で生ずる。合
成器の第１の段２２８−１はその入力G′1のサン
プル周波数をその段の入力L′0のサンプル周波数
CL1に拡大した後、この拡大周波数サンプルG′1
を対応するL′0サンプルに加えてCL1に等しいサ
ンプル周波数の出力G′0を発生する。
第３図の実施例は分解器の多重化段３０３−ｘ
と合成器の多重化段３２８−ｘをクロツク周波数
2CL1（即ち入力時間信号G0の平均サンプル周波数
の２倍）で動作させるという犠牲を払つて分解器
の第１の段の必要をなくしたものである。以下詳
述する様に、分解器の多重化段３０３−ｘは若干
異る形で実施することができる。その第１の実施
例式では、時間入力信号G0の各サンプルが2CL1
のクロツク周期１つおきに生じ、単一直列出力流
（サンプルL0、L1、…LM-1およびGMから成る）の
各サンプルが残りの2CL1クロツク周期にそれぞ
れ生ずる。バートピラミツド分解器またはFSD
分解器として動作する多重化段３０３−ｘの推奨
実施例をそれぞれ第６図および第８図に示す。後
述する第１０図は入力として印加される（L0′、
L1′、…L′M-1およびGM′から成る）単一サンプル
流に応じて出力信号G0′を引出す合成器の多重化
段３２８−ｘの推奨実施例を示す。
第４図の実施例は１つの多重化段４０３−ｘを
用いてサンプリングされた時間入力信号G0をL0、
L1、…LM-1およびGMから成るサンプルの単一直
列流に分解する点で第３図の実施例と同様である
が、下述する第９ａ図、第９ｂ図に詳示する様
に、分解器の多重化段４０３−ｘの水平畳み込み
フイルタ・デシメータが（多重化段３０３−ｘの
比較的高いクロツク周波数2CL1でなく）比較的
低いクロツク周波数CL1で動作し得る。このため
分解器の多重化段４０３−ｘのいくつかの付加素
子も比較的低いクロツク周波数CL1で動作するこ
とができる。また別の点では、分解器の多重化段
４０３−ｘが分解器の多重化段３０３−ｘと同様
である上、合成器の多重化段４２８−ｘも合成器
の多重化段３２８−ｘと同様である。
第５ａ図は便宜上ある約数の値を1/2、Ｍの値
を５とした場合の１次元情報成分（最悪の場合）
に対する段２０３−１と２０３−ｘの各出力の推
奨フオーマツトを示す。図示のように、分解器の
第１段２０３−１の出力L0の各サンプルは（ク
ロツク周波数CL1に等しいサンプル周波数で発生
する）各サンプル周期ごとに生じる。L1のサン
プル密度はL0のそれの1/2、L2のそれはL1のそれ
の1/2、以下同様であるから、分解器の多重化段
２０３−ｘの直列流出力を構成するこれらすべて
のサンプルを適応させることができる。即ち第５
ａ図の望ましいフオーマツトでは、奇数番目の各
サンプル周期にL1サンプルがあり、偶数番目の
サンプル周期にL2、L3、L4、G5の各サンプルが
ある。詳言すると、サンプル周期１、３、５、…
をL1が占め、サンプル周期２、６、10、14、…
をL2が占め、サンプル周期４、12、20、…をL3
が占め、サンプル周期８、24、40、…をL4が占
め、サンプル周期16、48、80、…をG5が占める。
第５ａ図でＭ＝５と仮定しているので、連続す
る32（＝25）のサンプル周期の中最初の31のサン
プル周期をL1、L2、L3、L4またはG5のサンプル
が占めるが、分解器の多重化段２０３−ｘの直列
流出力の32の連続サンプル周期の32番目のものは
どのサンプルも占めない。これはG5の残留サン
プルのサンプル密度がL4サンプルのそれの1/2で
あるからである（これは上述の第１図の従来法の
バートピラミツド分解器や第１ａ図のFSD分解
器の場合にも言える）。しかし、第１ｂ図につい
て述べた様に、残留G5のサンプル密度をL4のそ
れに対して減ずる必要はない（即ち、この場合は
連続する32のサンプルの各組内に２つの別のG5
サンプルを収容させる必要がある）。連続32のサ
ンプルの各組の32番目のサンプル周期を占めるも
のが無いので、この32番目のサンプル周期は各連
続32のサンプル組中で第２のG5サンプルを受入
れるのに使うことができる。
第５ａ図に示されたサンプル・フオーマツトの
特徴は、L0，L1，L2，L3，L4およびL5サンプル
の時間的分布によつて、連続32のサンプル周期の
各組のサンプルがその規定する情報とサンプリン
グされた時間入力信号G0（第５ａ図には示さな
い）の規定する情報成分の対応する未分解サンプ
ルの組で規定された情報とに時間的および／また
は空間的に効率よく関係付けられるようになるこ
とである。しかし、第５ａ図のフオーマツトに示
すサンプル分布は望ましいが、この発明には重要
でない。第５ａ図から、CL1のサンプル周波数で
はL1、L2、L3、L4、G5の各サンプルに加えてL0
サンプルの全部を収容することは、分解器の多重
化段にとつて不可能である（従つてCL1のサンプ
ル周波数ではL0のサンプルを収容するために多
重化された分解器段に加えて第１の分解段を備え
る必要がある）ことが明らかであるが、サンプル
周波数を2CL1に倍増するという犠牲を払う積り
なら、１つの多重化段から成る（第３図および第
４図の実施例に示す）分解器を用いて（第５ｂ図
に示すような）単一の直列流出力中のL0、L1、
L2、L3、L4、G5の各サンプルのすべてを収容さ
せることができる。サンプル周波数を2CL1に倍
増すると、L0の各サンプルが（サンプル周波数
がCL1のときのように全サンプル周期をそれぞれ
占めるのでなく）全サンプル周期の1/2だけを占
めることができる。第５ａ図と第５ｂ図の各分解
器多重化段出力の分布フオーマツトを互いに比較
することにより、第５ｂ図のL0、L1、L2、L3、
L4の各分布パタンが第５ａ図のL1、L2、L3、L4、
G5の各分布パタンに相当することが判る。第５
ｂ図の場合はG5サンプルが32番目、96番目、160
番目等のサンプル周期に生じるため、サンプルの
各組が（第５ａ図の場合のように32のサンプルで
なく）64のサンプルから成る。この様にして第５
ｂ図では、連続64のサンプル周期の各組の64番目
のサンプル周期が第２のG5残留サンプルで占め
られないか占められるかのどちらかである。その
他のすべての点で第５ｂ図のフオーマツトは第５
ａ図のそれと同様である。即ち、第５ａ図と第５
ｂ図のフオーマツトは双方共約数が1/2でＭが５
に等しい１次元情報成分に関係している。
第５ｃ図のフオーマツトはＭ＝５でサンプル周
波数が2CL1と仮定している（即ち分解器の多重
化段が第３図または第４図の実施例のそれであ
る）点で第５ｂ図のそれと同様であるが、これは
約数の値が1/4である２次元情報成分（例えばテ
レビジヨン走査画像）の場合のものである。この
場合は第５ｃ図で（奇数番目の各サンプル周期を
占めるL0サンプルの分布パタンが第５ｂ図のL0
サンプルの分布パタンと同じままであるが、第５
ｃ図では約数が1/4（第５ｂ図の場合は1/2）のた
めL1、L2、L3、L4、G5の各サンプル数が第５ｂ
図の対応サンプルL1、L2、L3、L4、G5のそれの
１／２しかない。即ち第５ｃ図では、L1サンプルが
サンプル周期４、12、20、…を、L2サンプルが
サンプル周期８、24、40、…を、L3サンプルが
サンプル周期16、48、80、…を、L4サンプルが
サンプル周期32、96、160、…を、G5サンプルが
サンプル周期64、192、320、…をそれぞれ示め、
従つて各サンプルの組が連続する128のサンプル
周期から成つている。
第５ｂ図と第５ｃ図のサンプルの分布パタンフ
オーマツトは分解器への未分解時間サンプル入力
の情報成分の同じ情報片に時間的空間的に効率よ
く関係する組の分解サンプルのすべてに対して第
５ａ図について述べた望ましい性質を保存してい
るが、この発明は第５ｄ図に示すような他のそれ
程望ましくないサンプル分布パタンも考慮してい
る。第５ｄ図は水平走査２次元テレビジヨン画像
のデシメーシヨンフオーマツトの１つの型を考え
たもので、このフオーマツトでは、各ピラミツド
段の各水平走査線を構成する画素サンプルがまず
１つおきにデシメートされた後そのピラミツド段
の画素サンプルの走査線が１つおきにデシメート
され、その結果ある特定の段に続く全てのピラミ
ツド段の各走査線の１つを構成する残りの画素サ
ンプルのすべてを、上記特定の段のデシメートさ
れない各走査線の直後のデシメートされた走査線
の時間期間内に入れることが不能になる。
第５ｄ図は第３図または第４図の実施例の場合
（サンプル周期が2CL1のサンプル周波数で生じ、
多重化段の出力がL0、L1、…L4、G5の直列流か
ら成る）を表している。各水平走査線にはG0サ
ンプル同様に多くのL0サンプルがあるため、第
５ｄ図では（本来CL1のサンプル周波数で生ず
る）G0サンプルの各走査線が（入力がCL1、出力
が2CL1のサンプル周波数でそれぞれ動作する）
データ圧縮器を通つて、その出力では与えられた
水平走査線のG0サンプルのすべてがその走査線
の期間の前半だけに圧縮されていると仮定してい
る。これによつてL1、L2、…L4およびG5の全サ
ンプルが第５ｄ図のフオーマツトに示すようにそ
の与えられた水平走査線期間の後半に収容され得
るようになる。
第２図の実施例では分解器の多重化段２０３−
ｘがCL1のサンプル周波数ですでにデシメートさ
れた第１段のG1出力について動作する。この場
合は任意の与えられたデシメートされない水平走
査線期間に対応する直列流出力のL1部分がその
走査線期間内に入ることができ、しかもその走査
線期間から取出されたサンプルL2、L3、L4、G5
のすべてがその走査線期間の直後のデシメートさ
れた水平走査線期間に収容され得るから、データ
圧縮器は必要がない。従つて第２図の実施例の場
合は、第５ｄ図を(1)連続２つの走査線期間に等し
い時間が第５ｄ図の１つの水平走査線期間に代
り、(2)２つの水平線期間がＨ（L1が占める）、
Ｈ／２（L2が占める）、3H／４（L3が占める）、
7H／８（L4が占める）に等しい副期間とデシメー
トされた水平線期間の残部（残留G5が占める）
とに分割される様に改変する必要がある。
この発明は分解器の多重化段からの直列流出力
に付する第５ｄ図のサンプルフオーマツト（並び
に他の図示されない可能なフオーマツト）も含む
が、第５ｄ図のサンプルフオーマツトは第５ａ
図、第５ｂ図および第５ｃ図の推奨フオーマツト
ほど著しく望ましくはない。それは第５ａ図、第
５ｂ図および第５ｃ図の推奨フオーマツトでは
G0サンプルの対応する組に対するのと同じ情報
片に時間的および／または空間的に関係する分解
されたサンプルL0、…G5の各組が互いに同じ相
対的時間位置を占めるからである。第５ｄ図のサ
ンプルフオーマツト（水平走査線全体で最後に生
じたL0サンプルに最初に生じるL1サンプルが続
き、最後に生じたL1サンプルに最初に生じるL2
サンプルが続き、以下同様）の場合はこうはなら
ない。
第６図はテレビジヨン映像信号のような２次元
情報成分を規定するデジタル信号サンプルに対し
実時間で動作する第２図または第３図の実施例の
分解器の多重化段のバートピラミツド構成の推奨
実施例のブロツク図である。第６図の分解器多重
化段に対する時間デジタル入力サンプルGINPはこ
の発明の第２図の実施例の場合のG1または第３
図の実施例の場合のG0に対応する。また第６図
の分解器の多重化段のサンプル（画素）クロツク
周波数はこの発明の第２図の実施例の場合CL1、
第３図の実施例の場合2CL1であるが、その他の
点では第６図の構体はこの発明の第２図および第
３図の実施例と同じである。
直列流GINPとデシメータ兼データレート緩衝器
６００の出力からの直列流の各サンプルは２対１
マルチプレクサ（MUX）６０２により重ねられ
て単一直列サンプル流となり、水平畳み込みフイ
ルタデシメータ６０４と遅延手段６０６の入力と
して印加される。遅延手段６０６からの遅延出力
直列サンプル流は減算器６０８にプラス入力とし
て印加される。
水平畳み込みフイルタデシメータ６０４は第７
図のような構成されて以下詳述するそのａ方式で
動作するのが好ましいが、どの場合にも水平畳み
込みフイルタデシメータ６０４の出力に生ずるサ
ンプルの流れは通常の機能と構造を持つ垂直畳み
込みフイルタ６１０に入力として印加される。こ
の垂直畳み込みフイルタ６１０の出力に生ずる直
列サンプル流はデシメータ兼データレート緩衝器
６００の入力としておよび２対1MUX線拡張器
６１２の第１入力としてそれぞれに印加される。
拡張器６１２はその第２入力として印加される零
値ZEROを規定するデジタル信号を有し、線クロ
ツクにより水平走査周波数で動作して垂直畳み込
みフイルタ６１０の出力からのサンプルの１本お
きの走査線と拡張器６１２の出力に取出された直
列サンプル流中の零値サンプルの走査線とを間挿
関係に重ねる。拡張器６１２の出力は垂直内挿フ
イルタ６１４による内挿後２対1MUX画素拡張
器６１６の第１入力として印加される。拡張器６
１６は画素クロツク周波数で動作して内挿フイル
タ６１４からの各サンプルを拡張器６１６の第２
入力に印加される零値サンプルと重ね合せる。拡
張器６１６からの直列出力流は水平内挿フイルタ
６１８による内挿後減算器６０８のマイナス入力
に印加される。減算器６０８の出力サンプル流は
２対１マルチプレクサ（MUX）６２０の第１入
力として印加される。デシメータ兼データレート
緩衝器６００は拡張器６１２により垂直内挿フイ
ルタ６１４の入力に供給される垂直畳み込みフイ
ルタ６１０の出力のサンプルの同じ１つおきの走
査線のサンプルだけを記憶するメモリを含み、垂
直サンプルデシメータとして動作する。またこの
メモリの記憶サンプルをブロツク６００のメモリ
に１つおきの走査線のデシメートされないサンプ
ルを書込む周波数の僅か1/2でMUX６０２の第
２入力に読出すことにより、そのブロツク６００
がデータレート緩衝器として働らく。更にブロツ
ク６００のメモリに記憶された各残留サンプル
GMが適当な時点（詳細後述）で読出されてMUX
６２０の第２入力として印加される。また以下詳
述するように、減算器６０８からの出力直列流は
多重化サンプルLINP（即ち場合に応じてL0または
L1）…LM-1で構成されるから、MUXゲート６２
０の直列出力流はLINP、…GMの各サンプルから
成つている。
第７図の回路は水平畳み込みフイルタ兼デシメ
ータ６０４の機能をそのａ選択で行い、水平内挿
フイルタ６１８の機能をそのｂ選択で行う。第７
図において各サンプルはＱビツトから成る多ビツ
ト２進数で表される。第７図に示すフイルタは加
重係数の各値がａ、ｂ、ｃ、…ｘである対称カー
ネル加重機能を持つＷ＋１タツプ出力加重フイル
タである。第２図の実施例の場合にはGINPがG1
で、Ｐの値はＭ−１に等しいが、第３図の実施例
の場合はGINPがG0で、Ｐの値はＭに等しい。第７
図のクロツクの周波数は第２図の実施例の場合
CL1、第３図の実施例の場合2CL1である。
第７図の構体は１〜Ｐマルチプレクサ
（MUX）７００と、一群のＷ段シフトレジスタ
７０２−１、…７０２−Ｐと、Ｐ〜１マルチプレ
クサ（MUX）７０４と、（対称カーネル加重機
能係数ａ、ｂ、ｃ…ｘと和算器７０８から成る）
Ｗ＋１タツプフイルタ７０６と、シーケンス制御
手段７１０とを含む。マルチプレクサ７００，７
０４はそれぞれ好ましくは多ビツト制御コードの
値の形の入来制御信号に応動し、その印加される
制御コードの値如何に従つてマルチプレクサ７０
０の入力を選択的にその出力１、…Ｐのある１つ
に結合するか、マルチプレクサ７０４の入力１、
…Ｐのある１つをその出力に結合する手段を持つ
ている。印加される制御コードの値にはマルチプ
レクサ７００または７０４の入出力を互いに遮断
するものが１つまたはそれ以上あることがある。
シーケンス制御手段７１０はそれに印加される
クロツク信号に応じてその２つの出力にそれぞれ
制御コード群を発生する。例えば、シーケンス制
御手段７１０は計数器とその計数器が１つまたは
それ以上の指定計数値を数えたときのみ各制御コ
ード群の個々の制御コードを引出す付属ゲートを
含むこともでき、また１つの群の各制御コードを
入力アドレスが計数器の出力から取出されるリー
ドオンリメモリ（ROM）から引出すこともでき
る。何れの場合もマルチプレクサ７０４がａ選択
で動作するときは、シーケンス制御手段７１０は
マルチプレクサ７００の制御入力として印加され
る第１の制御コード群とマルチプレクサ７０４の
制御入力として印加される第２の制御コード群を
引出すが、ｂ選択で動作するときは第１の制御コ
ード群がマルチプレクサ７０４の制御入力として
印加される。
第７図に示すように、マルチプレクサ７００の
各出力１…Ｐはそれぞれシフトレジスタ７０２−
１、…７０２−Ｐに付随しているため、マルチプ
レクサ７００はそれに印加される制御コードの各
値によつてその直列流入力の各サンプルをその適
正なシフトレジスタの入力に案内する。その上シ
フトレジスタ７０２−１、…７０２−Ｐはそれぞ
れの入力に対するサンプルの印加速度と同じ速度
でシフトされるため、シフトレジスタ７０２−
１、…７０２−Ｐのどれに記憶されていたサンプ
ルもすべてそのシフトレジスタの入力に新しいサ
ンプルが印加されるときシフトされる。
栄シフトレジスタ７０２−１、…７０２−Ｐの
何れの入力に印加されるそのときのサンプルもそ
のシフトレジスタのＷ段のそれぞれに記憶された
各サンプルと共にマルチプレクサ７０４の入力
１、…Ｐの対応するものに並列出力として印加さ
れる。各サンプルはＱビツトから成るため、各シ
フトレジスタ７０２−１、…７０２−Ｐからマル
チプレクサ７０４の入力１、…Ｐの対応するもの
に各並列出力を印加するに（Ｗ＋１）Ｑ本の導線
を要する。
シーケンス制御手段７１０はそのｂ選択におい
て同じ制御コードをマルチプレクサ７００と７０
４の入力として印加する。従つて、マルチプレク
サ７００が入力サンプルをシフトレジスタ７０２
−１、…７０２−Ｐの何れかの入力に案内するた
びに、そのシフトレジスタからの並列出力がマル
チプレクサ７０４を介してＷ＋１タツプフイルタ
７０６に供給され、これによつて和算器７０８か
ら濾波された出力サンプルが引出される。このよ
うにしてｂ選択ではマルチプレクサ７００への直
列流入力の各サンプルがフイルタ和算器７０８か
らの直列流出力中に対応する濾波サンプルを生成
するため、画素のデシメーシヨンが行われない。
しかしａ選択ではシーケンス制御手段７１０が
マルチプレクサ７０４に制御コードを供給するた
め画素サンプルのデシメーシヨンが行われる。即
ち、マルチプレクサ７０４の入力１に印加された
シフトレジスタ７０２−１の連続する２つの並列
出力の第１のものだけがマルチプレクサ７０４に
よりフイルタ７０６に供給される。従つて、その
ときマルチプレクサ７０４に印加された制御コー
ドの値によりそのマルチプレクサ７０４の出力が
その入力のすべてから切放されるため、マルチプ
レクサ７０４の入力はすべてその入力１に印加さ
れたシフトレジスタ７０２−１からの連続２つの
並列出力の第２のものについてはフイルタ７０６
に供給されない。マルチプレクサ７０４はその入
力２、…Ｐのそれぞれに対しても同様に動作する
ため、シフトレジスタ７０２−２、…７０２−Ｐ
のそれぞれの連続２つの並列出力の第１のものだ
けがフイルタ７０６に供給される。
この様にしてマルチプレクサ７００の直列流入
力に存在するサンプルと同数の濾波サンプルの1/
２だけが和算器７０８の直列流出力に生ずる。
次に（第７図に示す形式の水平フイルタ装置を
含む）第６図のバートピラミツド型解析器多重化
段の動作を説明する。例示のためGINPをG0、画素
クロツク周波数を2CL1とし、Ｍを５とし、第５
ｃ図のフオーマツトを持つマルチプレクサ６２０
からの直列流出力から出力を引出すのが望ましい
とする。この場合はマルチプレクサ６０２が各奇
数サンプル期間１、３、５、…（第５ｃ図）だけ
フイルタ・デシメータ６０４に連続するG0サン
プルを入力として供給する。各偶数サンプル期間
２、４、６、…中はそのときデシメータ兼データ
シート緩衝器６００から読出されたすべてのサン
プルがマルチプレクサ６０２を介して水平畳み込
みフイルタ・デシメータ６０４の入力と遅延手段
６０６の入力に供給される。最初緩衝器６００は
空で、G0サンプルだけがマルチプレクサ６０２
からフイルタ・デシメータ６０４と遅延手段６０
６に入力として印加されると仮定する。水平畳み
込みフイルタ・デシメータ６０４の出力の連続す
る各走査線の濾波デシメートされた画素サンプル
は垂直方向に濾波された後緩衝器６００と線拡張
器６１２の入力として印加される。線拡張器６１
２は１つおきの線の画素サンプルを零値サンプル
で置換する。従つて線拡張器６１２の出力の非零
値画素の平均サンプル密度がG0のサンプル密度
の僅か1/4まで低下するが、垂直内挿フイルタ６
１４、画素拡張器６１６および水平内挿フイルタ
６１８を通過すると、フイルタ６１８から減算器
６０８のマイナス入力に印加されたサンプルの直
列流のサンプル密度は４倍に増大して、遅延手段
６０６から減算器６０８のプラス入力に印加され
たG0のサンプル密度に等しくなる。従つて、減
算器６０８のL0出力サンプルは第５ｃ図に示す
様に（サンプル周波数2CL1で）奇数サンプル期
間だけに生ずる。
水平畳み込みフイルタ・デシメータ６０４に印
加されたG0サンプルに応じて垂直畳み込みフイ
ルタ６１０の出力に生ずる濾波サンプルがG1サ
ンプルである。デシメータ兼データレート緩衝器
６００はこの垂直畳み込みフイルタ６１０の出力
に生じた拡張器６１２の出力の非零値サンプルに
対応するG1サンプルだけを記憶に書込み、これ
によつて実効垂直デシメータとして動作する。従
つて、緩衝器６００に記憶されたG1サンプルの
サンプル密度はG0サンプル密度の僅か1/4であ
る。緩衝器６００は2CL1のサンプル周波数で偶
数番目のサンプル期間の任意所定のものにG1サ
ンプルを読取るようにプログラミングすることが
できる（第５ｃ図に示すL1サンプルの占めるサ
ンプル期間即ちサンプル期間４、12、20、28、…
中に緩衝器６００からG1サンプルが読取られる
のが好ましい）。
次の動作サイクル中にマルチプレクサ６０２は
G0と読取られたG1を１つの直列流に挿入してこ
れを水平畳み込みフイルタ・デシメータ６０４に
入力として印加する。この結果、第２サイクルの
終りに、減算器６０８の直列流出力が（第５ｃ図
のL0、L1サンプルの占めるサンプル期間中に生
ずるのが好ましい）L0、L1の両サンプルを含む
上に、垂直畳み込みフイルタ６１０の出力がG1、
G2の両サンプルを含む様になる。緩衝器６００
に記憶された第２サイクルの垂直デシメート済
G1サンプルは記憶中の第１サイクルのG1サンプ
ルと置き換り、さらに垂直デシメート済G2サン
プルが記憶される。この記憶されたG2サンプル
は記憶されたG1サンプルに対しサンプル密度を
１／４だけ減じられる。第３の動作サイクルでは、
第５ｃ図のL2サンプルの占めるサンプル期間
（即ちサンプル期間８、24、40、…）に記憶され
たG2サンプルがうまく読取られる。第６図の解
析器多重化段はその後の各サイクル中同様に動作
して第５ｃ図でL3、L4の各サンプルの占めるサ
ンプル期間にマルチプレクサ６０２を介してG3、
G4の各サンプルをうまく読取る。即ち、G3サン
プルはサンプル期間16、48、80、…に、G4サン
プルはサンプル期間32、96、160、…に記憶から
読取られる。従つて第５サイクル以後の各動作サ
イクルには、マルチプレクサ６０２から生ずる単
一直列流がそれぞれ第５ｃ図に示す対応サンプル
L0、L1、L2、L3、L4の占めるのと同じサンプル
期間をうまく占めるG0、G1、G2、G3、G4の各サ
ンプルを含む。
第６図に示す分解器多重化段の第５番目以後の
各サイクル中に、畳み込みフイルタ６０が第５ｃ
図に示すL4サンプルの占める各サンプル期間の
G5サンプルをうまく取出す。第６図の分解器の
多重化段が第１図の実施例と機能的に均等であれ
ば、緩衝器６００の入力のG5サンプルが１つお
きにしか記憶されないが、第１ｂ図の実施例と機
能的に均等であれば、緩衝器６００の入力の各
G5サンプルが記憶される。次にその記憶された
G5サンプルが緩衝器６００からそのGM出力に読
出され、マルチプレクサ６２０に印加される。第
５ｃ図のフオーマツトを仮定すると、機能的に均
等な第１図の実施例では、緩衝器６００のGM出
力に読出されたG5サンプルはサンプル期間64、
192、320、…に生ずるが、機能的に均等な第１ｂ
図の実施例では、そのG5サンプルがサンプル期
間64、128、192、256、320、…に生ずる。
第８図は第１ａ図の実施例に機能的に均等の
FSDピラミツド型分解器の多重化段を示す。第
８図で素子８０２，８０６，８０８，８１０，８
２０は第６図の対応素子６０２，６０８，６１
０，６２０と構成機能が均等であるが、水平畳み
込みフイルタ８０４は第７図の構成のａ選択でな
くｂ選択を用いている点で第６図の水平畳み込み
フイルタ・デシメータと異つている。第８図のデ
シメータ・データレート緩衝器８００は第６図の
デシメータ・データレート緩衝器６００とそのデ
シメータ動作のプログラミングにおいてのみ異
る。即ち、デシメータ・データレート緩衝器８０
０は垂直畳み込みフイルタ８１０の出力からその
入力に印加される１つおきの走査線の１つおきの
画素サンプルだけを記憶するため、水平デシメー
タと垂直デシメータの双方の働らきをするが、第
６図の場合は水平畳み込みフイルタ・デシメータ
６０４で水平デシメーシヨンが行われるため、デ
シメータ・データレート緩衝器６００が垂直畳み
込みフイルタ６１０の出力から入力に印加された
１つおきの走査線の全画素サンプルを記憶するこ
とによつて垂直デシメータとしてしか動作しな
い。しかし、デシメータ・データレート緩衝器６
００を第８図の様に水平垂直両デシメータとして
働らかせることにより、第７図の（ａ選択でな
く）ｂ選択を用いた第６図のバートピラミツド構
成を実施することも可能なことを理解すべきであ
る。また第８図のFSDピラミツド構成の水平畳
み込みフイルタ８０４ではデシメーシヨンが行わ
れないから、垂直畳み込みフイルタ８１０の出力
を直後減算器８０８のマイナス入力に印加するこ
とができる。従つて、FSDピラミツド構成では
第６図のバートピラミツド構成に必要な線拡張器
６１２、垂直内挿フイルタ６１４、画素拡張器６
１６および水平内挿フイルタ６１８に対応するハ
ードウエアの必要がない。
以上の様な構成上の相違の他は、第８図の
FSDピラミツド構成の動作は上に詳述した第６
図のバートピラミツド構成とすべての点で同様で
ある。
第６図のバートピラミツド構成においてGINPが
G0のとき、水平畳み込みフイルタ・テシメータ
６０４（第７図のａ選択使用）の用いるクロツク
の周波数は2CL1であるが、できるだけ低周波数
のクロツクを用いるのが望ましい。上述のこの発
明の第４図の実施例ではこれを第７図のａ選択構
成でなく（第９ａ図または第９ｂ図に示すよう
な）多相構成の水平畳み込みフイルタ・デシメー
タ６０４を用いることにより達成している。
第９ａ図はこの発明の第４図の実施例に使用し
得る多相水平畳み込みフイルタ・デシメータの出
力加重式のものを示す。説明の便宜上この多相フ
イルタを７タツプフイルタと仮定する。第９ａ図
の構体は多重サイクルタイミング制御器９００、
１対Ｍマルチプレクサ（MUX）９０１，９０
２、３段シフトレジスタ群９０３−１、…９０３
−Ｍ、２段シフトレジスタ群９０４−１、…９０
４−Ｍ、Ｍ対１マルチプレクサ（MUX）９０
５，９０６、和算器（Σ）９０７，９０８，９０
９およびラツチ群９１０−１、…９０１−Ｍから
成つている。
多重サイクルタイミング制御器９００は周波数
CL1のクロツク入力に応動する。この制御器９０
０の入力として（第９ａ図に示すように）反転ク
ロツク1を印加する様にすることもでき、また
制御器９００の内部でCL1入力から反転クロツク
を発生することもできるが、何れの場合にも、制
御器９００はCL1クロツクと同相でCL1サンプリ
ング周波数で起る位相φ1のタイミングパルス列
を第１出力として、反転クロツクと同相でCL1サ
ンプリング周波数で起る位相φ2のタイミングパ
ルス列を第２出力として取出す。第９ａ図に示す
ように、マルチプレクサ９０１、シフトレジスタ
９０３−１、…９０３−Ｍ、マルチプレクサ９０
５，９０６は制御手段９００からのφ1タイミン
グパルス列により動作制御されるが、マルチプレ
クサ９０２とシフトレジスタ９０４−１、…９０
４−Ｍはφ2タイミングパルス列により動作制御
される。またラツチ９１０−１、…９１０−Ｍの
入力はφ2タイミングパルス制御コードにより動
作制御され、その出力はφ1タイミングパルス制
御コードにより動作制御される。
マルチプレクサ６０２からの１つのサンプル流
は２つのマルチプレクサ９０１，９０２の入力と
して印加される。この１つのサンプル流は第６図
について説明した様にサンプル周波数2CL1で生
じ、多重化サンプルG0、…GM-1から成る（第５
ｃ図のフオーマツトが好ましい）。φ1およびφ2タ
イミングパルス列制御コードはその位相は別とし
て生成順序が同じであるため、マルチプレクサ９
０１，９０２の入力に印加されたG0サンプルの
各奇数番目のものだけがマルチプレクサ９０１の
出力１に、各偶数番目のものだけがマルチプレク
サ９０２の出力１に導かれる。同様にしてマルチ
プレクサ９０１，９０２の入力のサンプルG1、
…GM-1の各奇数番目のものがマルチプレクサ９
０１だけに、各偶数番目のものがマルチプレクサ
９０２だけにそれぞれ取出される。マルチプレク
サ９０１の出力１、…Ｍにそれぞれ現れる各サン
プルは３段シフトレジスタ９０３−１、…９０３
−Ｍの対応するものの入力に印加され、マルチプ
レクサ９０２の出力１、…Ｍにそれぞれ現れる各
サンプルは２段レフトレジスタ９０４−１、…９
０４−Ｍの対応するものの入力に印加される。
この７タツプフイルタは７つの加重係数が順次
ｄ、ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃ、ｄである対称カーネル
加重関係を有する。７タツプ多相フイルタは４タ
ツプと３タツプの個別部分フイルタから成り、第
９ａ図に示すように４タツプ部分フイルタが加重
係数ｄ、ｂ、ｂ、ｄと和算器９０７を、３タツプ
部分フイルタが加重係数ｃ、ｄ、ｃと和算器９０
８を有する。
マルチプレクサ９０５はφ1タイミングパルス
列制御コードにより各シフトレジスタ９０３−
１、…９０３−Ｍの出力の適当なものを４タツプ
部分フイルタに導く。第９ａ図に示すように、３
段シフトレジスタ９０３−１、…９０３−Ｍの各
出力はその各段に記憶された３つのサンプルとそ
のときその入力に印加されたサンプルから成る４
つのサンプルから成り、この各サンプルはマルチ
プレクサ９０５を介して４タツプ部分フイルタに
印加され、それぞれ４つの加重係数ｄ、ｂ、ｂ、
ｄを乗ぜられて和算器９０７で合計される。和算
器９０７の出力は４タツプ部分フイルタの出力を
与え、和算器９０９の第１の入力として印加され
る。
マルチプレクサ９０２とシフトレジスタ９０４
−１、…９０４−Ｍはマルチプレクサ９０１とシ
フトレジスタ９０３−１、…９０３−Ｍと同様に
動作して各シフトレジスタ９０４−１、…９０４
−Ｍから３サンプル出力を発生する。各シフトレ
ジスタ９０４−１、…９０４−Ｍの出力はラツチ
G10-1、…９１０−Ｍの対応するものを介してマ
ルチプレクサ９０６の対応する入力に印加され
る。第９ａ図において、ラツチ９１０−１は各シ
フトレジスタ９０４−１、…９０４−Ｍからのサ
ンプルの位相φ2のタイミングをマルチプレクサ
９０６の入力１、…Ｍの対応するものの位相φ1
のタイミングに変換する。マルチプレクサ９０６
は位相φ1のタイミングパルス列の制御コードに
応じてその入力１、…Ｍに印加された３サンプル
出力の適当なものを３タツプ部分フイルタの入力
に印加する。これらの３サンプルはそれぞれｃ、
ａ、ｃの加重係数が乗ぜられて和算器９０８で合
計され、３タツプ部分フイルタの出力となる。和
算器９０８の出力は加算器９０９の第２入力に印
加される。加算器９０９の第１入力と第２入力に
印加される各サンプルは何れも位相φ1で生ずる
から、第１および第２の部分フイルタの対応する
出力サンプルは同時に生ずる。従つて、加算器９
０９は垂直畳み込みフイルタ６１０に各サンプル
の値がその第１および第２の入力に印加された第
１および第２の部分フイルタからの対応するサン
プルの値の和に等しい１つの出力サンプル流を供
給する。
各ラツチは位相φ1のタイミングと位相φ2のタ
イミングを結合する機能を果すために必ずしも第
９ａ図のように各シフトレジスタと第２の部分フ
イルタのＭ対１マルチプレクサとの間に挿入され
る要はなく、Ｍ対１マルチプレクサの次の第２の
部分フイルタの和算器の前に挿入する（これによ
りラツチの数を１／Ｍに減ずる）こともできる。
この後者の場合は、Ｍ対１マルチプレクサは位相
φ2のタイミングパルスの制御コードにより制御
される。
マルチプレクサ６０２からの入力サンプル流の
サンプル周波数は2CL1、加算器９０９から垂直
畳み込みフイルタ６１０への出力サンプル流のサ
ンプル周波数はCL1であるから、第９ａ図の多相
フイルタ構体は本来水平方向の画素サンプル密度
において1/2だけデシメーシヨンを行う。
第９ａ図の７タツプ出力加重多相水平畳み込み
フイルタ・デシメータの代替装置が第９ｂ図の７
タツプ入力加重多相水平畳み込みフイルタ・デシ
メータである。第９ｂ図も第９ａ図のものと同じ
多重サイクルタイミング制御器を用いているが、
第９ａ図の第１の部分フイルタ内の関連素子（即
ちマルチプレクサ９０１、シフトレジスタ９０３
−１、…９０３−Ｍ、加重係数ｄ、ｂおよび和算
器９０７）が３つの多重画素サンプル遅延手段９
１１−１，９１１−２，９１１−３と和算器９１
２−１，９１２−２，９１２−３に置換されてい
る。第１の部分フイルタにはなお加重係数ｄ、ｂ
が用いられていて、マルチプレクサ６０２からの
入力は加重係数ｄの乗算器９１３−ｄを介して多
重化画素サンプルに遅延手段９１１−１の入力と
和算器９１２−３の第１入力に印加されると共
に、加重係数ｂの乗算器９１３−ｂを介して和算
器９１２−１，９１２−２の各第１入力に印加さ
れる。多重化画素サンプル遅延手段９１１−１の
出力は和算器９１２−１の第２入力に印加され、
和算器９１２−１の出力は多重画素サンプル遅延
手段９１１−２の入力に印加され、その遅延手段
９１１−２の出力は和算器９１２−２の第２入力
に印加され、和算器９１２−２の出力は多重画素
サンプル遅延手段９１１−３の入力に印加され、
その遅延手段９１１−３の出力は和算器９１２−
３の第２入力に印加される。和算器９１２−３の
出力は第１の部分フイルタの出力を表わす。
加重係数ｃ、ａを持つ第２の部分フイルタは多
重画素サンプル遅延手段９１４−１，９１４−２
と和算器９１５−１，９１５−２から成つてい
る。即ち入力６０２は加重係数ｃと乗算器９１３
−ｃを介して多重画素サンプル遅延手段９１４−
１の入力と和算器９１５−２の第１入力に印加さ
れ、その遅延手段９１４−１の出力はその和算器
９１５−２の第２入力に印加され、和算器９１５
−１の出力は多重画素サンプル遅延手段９１４−
２の入力に印加され、その遅延手段９１４−２の
出力は和算器９１５−２の第２入力に印加され
る。和算器９１５−２の出力は第２ほ部分フイル
タの出力となる。
第９ｂ図では、第１の部分フイルタの出力を和
算器９１２−３から和算器９１６の第１入力に印
加し、第２の部分フイルタの出力を和算器９１５
−２から多重画素サンプル遅延手段９１７の入力
に印加し、その遅延手段の出力を和算器９１６の
第２入力に印加することにより第１および第２の
部分フイルタの出力が組合せられる。畳み込みフ
イルタ６１０への直列流サンプル出力は和算器９
１６の出力に生ずる。
第９ｂ図に示すように、各多重画素サンプル遅
延手段９１１−１，９１１−２，９１１−３，９
１１−４，９１４−２，９１７は１群の１画素遅
延素子（2-1で略示）９１８−１、…９１８−Ｍ
とＭ対１マルチプレクサ９１９で構成されてい
る。
第１部分フイルタの多重画素サンプル遅延手段
９１１−１，９１１−２，９１１−３の場合は、
φ1タイミングパルス列制御コードが各画素サン
プル遅延素子９１８−１、…９１８−Ｍの入出力
の双方を選択的に付勢する上、マルチプレクサ９
１９がそのφ1の制御コードに従つて動作して各
遅延素子９１８−１、…９１８−Ｍの各出力を対
応するマルチプレクサ入力１、…Ｍを介して多重
画素サンプル遅延手段９１１−１，９１１−２，
９１１−３の出力に導く。第２部分フイルタの多
重画素サンプル遅延手段９１４−１，９１４−２
の動作は、（φ1タイミングパルス列制御コードで
なく）φ2タイミングパルス列制御コードにより
選択制御される以外、第１部分フイルタの多重画
素サンプル遅延手段９１１−１，９１１−２，９
１１−３のそれと同じであるが、多重画素サンプ
ル遅延手段９１７の場合は、φ1タイミングパル
ス列制御コードが各画像サンプリング遅延素子９
１８−１、…９１８−Ｍの出力の付勢とそのマル
チプレクサ９１９の動作を選択的に制御し、φ2
タイミングパルス列制御コードが画像サンプリン
グ遅延素子９１８−１、…９１８−Ｍの各入力の
付勢を選択的に制御する。この様にして、和算器
９１６の第１および第２入力にそれぞれ印加され
る第１および第２の部分フイルタからの対応する
サンプルが同時に発生して第１および第２の部分
フイルタサンプルの各値の和に等しい値を有し、
次にその第１および第２の入力に印加される濾波
済出力サンプルを生成する。
第９ｂ図の入力加重多相フイルタ・デシメータ
は出力加重多相フイルタ・デシメータと同様に、
サンプル周波数2CL1のマルチプレクサ６０２か
らの入力直列サンプル流に応じてサンプル周波数
CL1でその出力直列サンプル流を垂直畳み込みフ
イルタ６１０に供給する。従つて第９ａ図と第９
ｂ図の多相フイルタ・デシメータを第６図の水平
畳み込みフイルタ・デシメータとして用いてサン
プル周波数CL1の直列流出力を生成することによ
り、周波数（2CL1でなく）CL1のクロツクで垂直
畳み込みフイルタ６１０、緩衝器６００の書込み
入力、線拡張器６１２および垂直内挿濾波器６１
４を動作させることが可能になる。しかしこの場
合でも第６図の配置では、画素拡張器６１６、水
平内挿フイルタ６１８、デシメータ兼データレー
ト緩衝器６６０の読取り、マルチプレクサ６０
２、遅延手段６０６、減算器６０８、マルチプレ
クサ６２０を周波数2CL1のクロツクで動作させ
ることがなお必要である。この理由は画素拡張器
６１６において画素サンプル密度を水平方向に倍
増することを要することであるが、多相垂直およ
び水平内挿フイルタを対応する第６図の内挿フイ
ルタに置換することにより、クロツク周波数CL1
の使用を垂直多相内挿フイルタおよび大部分の水
平多相内挿フイルタに拡張することができる。し
かし、水平多相内挿フイルタの第１および第２部
分フイルタからの対応する出力サンプルの挿入に
は2CL1クロツクへの変換を要する。
第１０図はこの発明の第２図、第３図および第
４図の実施例の合成器多重化段２２６−ｘ，３２
８−ｘまたは４２８−ｘを実施するための構成を
示す。第１０図において、L′INPとG′INPはそれぞ
れこの発明の第２図の実施例の場合のL1′、G1′に
対応すると共に、第３図または第４図の実施例の
場合のL0′、G0′に対応する。
合成器多重化段への入力はL′INP、…GM′から成
る直列サンプル流である。説明の便宜上、第１０
図の合成器多重化段への直列流入力の各サンプル
L′INP、…GM′の分布フオーマツトを第５ｃ図に示
すものと仮定する。
第１０図の構体は２対１マルチプレクサ線拡張
器１０００（走査線クロツク周波数で動作）、垂
直内挿フイルタ１００２、２対１マルチプレクサ
画素拡張器１００４（画素クロツク周波数で動
作）、水平内挿フイルタ１００６（第７図のｂ選
択による構成でもよい）、２対１マルチプレクサ
１００８（各GMサンプル期間に零値サンプルを
挿入する働きをする）、加算器１０１０、１対２
マルチプレクサ１０１２およびデータレート緩衝
器１０１４で構成されている。マルチプレクサ１
０１２は奇数入力サンプルをそのG0′出力に、偶
数サンプルを緩衝器１０１４の書込み入力に導
く。
入力直流流のサンプルGM′（第５ｃ図のG5）が
加算器１０１０の第１入力に印加されていると仮
定する。この場合マルチプレクサ１００８はこの
GM′サンプル期間中加算器１０１０の第２入力に
零値サンプルを印加するから、加算器１０１０の
引出す出力サンプルはGM′のままである。この加
算器１０１０の出力サンプルはマルチプレクサ１
０１２を介してデータレート緩衝器１０１４の書
込み入力に導かれる。データレート緩衝器１０１
４はG′M-1サンプルに割当てられたサンプル期間
（第５ｃ図のサンプル期間L4）中に記憶サンプル
GM′を読出し、線拡張器１０００、垂直内挿フイ
ルタ１００２、画素拡張器１００４、水平内挿フ
イルタ１００６およびマルチプレクサ１００８を
循環させた後、加算器１０１０の第２入力にその
第１入力へのサンプルL′M-1の印加と同時に印加
する。このときの加算器１０１０からの出力サン
プルはサンプルLM-1′である。一般に、データレ
ート緩衝器１０１４の読取りは素子１０００，１
００２，１００４，１００６，１００８を循環す
る読取られたGKサンプルの占めるサンプル期間
が常にL′K-1サンプル（但しＫの値は１とＫの間
の任意の値）と同じサンプル期間を占める様にプ
ログラミングされ、これによつてGKとLK-1の両
サンプルが加算器１０１０の第１および第２入力
に同時に印加されるためその出力が常に必ず
G′K-1になる。しかし、各L0′サンプルは奇数サン
プル期間を占める（従つてデータレート緩衝器１
０１４から読出された各G1′サンプルも奇数サン
プル期間を占める）から、加算器１０１０の出力
に生じる各G0′サンプルも奇数サンプル期間を占
める。従つてマルチプレクサ１０１２は各G0′サ
ンプルをそのG′INP出力に導き、データレート緩
衝器１０１４の書込み入力には導かない。
線拡張器１０００、垂直内挿フイルタ１００
２、画素拡張器１００４および水平内挿フイルタ
１００６の目的はこれらを循環する各サンプル
G′M、…G1′のサンプル密度を水平垂直方向に倍増
することである。従つてサンプルGM′、…G1′の
加算器１０１０の第２入力における相対サンプル
密度はすべてデータレート緩衝器１０１４の出力
の対応するサンプル密度より４倍大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図、第１ａ図、第１ｂ図は実時間ピラミツ
ド信号処理方式の３つの従来技術の構成を示す
図、第２図、第３図、第４図はこの発明を用いた
多重化実時間ピラミツド信号処理方式の３つの実
施例を示す図、第５ａ図はこの発明の第２図の実
施例により発生され、７次元しか持たない情報成
分に使用し得る時間多重化サンプルの推奨フオー
マツトを示すタイミング図、第５ｂ図はこの発明
の第３図または第４図の実施例により発生され、
１次元しか持たない情報成分に用い得る時間多重
化サンプルの第１の推奨フオーマツトを示すタイ
ミング図、第５ｃ図はこの発明の第３図または第
４図の実施例により発生され、２次元の情報成分
に用い得る時間多重化サンプルの第２の推奨フオ
ーマツトを示すタイミング図、第５ｄ図は第５ｃ
図のフオーマツトに置換し得る代替多重化サンプ
ルフオーマツトを示す図、第６図はバートピラミ
ツド分解器として働らく第２図または第３図の分
解器の多重化段の構成を示すブロツク図、第７図
は第６図の水平畳み込みフイルタ・デシメータか
水平内挿フイルタとして動作し得るフイルタ構体
のブロツク図、第８図はFSDピラミツド分解器
として働らく第２図または第３図の分解器の多重
化段の構成を示すブロツク図、第９ａ図、第９ｂ
図はそれぞれ多相フイルタ・デシメータを用いた
バートピラミツド分解器として動作する第４図の
多重化段の水平畳み込みフイルタ・デシメータの
第１および第２の実施例を示す図、第１０図は第
２図、第３図または第４図の合成器の多重化段の
構成の実施例を示すブロツク図である。 １０３−１等または１２８−１等……サンプル
時間信号変換装置、２０３ｘ，３０３ｘ，４０４
ｘ，２２８ｘ，３２８ｘ，４２８ｘ……多重化
段、６００，６０４，６１０，１００２，１００
６等……サンプル信号処理手段、６０２……多重
化手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 第１のサンプル時間信号を１組のその所定の
    処理特性に従つて遅延実時間で第２のサンプル時
    間信号に変換する装置を含み、その第１および第
    ２の信号のある一方を含むサンプルがｎ次の情報
    成分を規定し、そのｎが少くとも１の与えられた
    整数で、上記第１および第２の信号の他方を含む
    サンプルが上記ｎ次の情報成分の周波数スペクト
    ルの所定の複数個の個別部分周波数スペクトルの
    各々を規定し、その部分スペクトルの最高周波数
    のものより下にあるものがそれぞれのすぐ上の周
    波数の部分スペクトルのサンプル密度の約数に相
    当するサンプル密度を持ち、上記各部分スペクト
    ルの各サンプルが、時間的にそのサンプル密度に
    直接比例するサンプル周波数で生じ、上記装置
    が、少くとも１つの入力と少くとも１つの出力を
    有し、上記１組の所定処理特性を示すサンプル信
    号処理手段と、上記第１の信号と上記サンプル信
    号処理手段の出力の一方を上記クロツク信号で時
    間同期され、順次印加される与えられた１組の制
    御信号に従つて選択的に上記処理手段の上記１つ
    の入力に印加する多重化手段と、上記１組の制御
    信号を反復発生し、これを順次上記多重化手段に
    印加する手段とを含むクロツク信号の印加に応動
    する多重化段を備え、上記処理手段の示す上記所
    定の処理特性が、上記１組の制御信号の上記所定
    数の部分スペクトル数の一次関数である回数の反
    復発生後、上記第２の信号を上記多重化段の出力
    として取出すようになつている時間同期方式。
JP61197028A 1985-08-23 1986-08-21 時間同期方式 Granted JPS6353677A (ja)

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US06/768,809 US4709394A (en) 1985-08-23 1985-08-23 Multiplexed real-time pyramid signal processing system
US768809 1985-08-23

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JPS6353677A JPS6353677A (ja) 1988-03-07
JPH0480424B2 true JPH0480424B2 (ja) 1992-12-18

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