(57)【要約】【課題】  構成手段をより少なくし、良好なオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造を得る。【解決手段】  サンプリング期間Ｐに生じるデジタル信号サンプル値の入力ストリームに応答して、サンプリング期間（２n）Ｐにデジタル信号の出力ストリームを発生するデジタルオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造において、Ｔが３以上の整数であり、またはｎが２以上であり、あるいはその両方であるときに、Ｎを１以上の数とすると、全個数がＴ／２の整数部分のみに等しい数のＮ−サンプル遅延手段５０４を含み、それによってＴが３であるときには１の、またＴが３より大であるときには複数個のＮ−サンプル遅延手段５０４を有し、該複数個のＮ−サンプル遅延手段５０４は順次直列に接続可能であるよう構成した、オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。【選択図】図１
2005102229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎの絶対値がゼロ以上のときに、サンプリング期間Ｐに生じるデジタル信号サンプル値の入力ストリームに応答して、サンプリング期間（２n）Ｐにデジタル信号の出力ストリームを発生するデジタルオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造において、Ｔが整数であるときに、該前置フイルタリング／サンプル乗算手段が、Ｔカーネル関数重み付け係数の各々の値によって定義されるベースバンド周波数における対称ローパスフイルタ特性を有するＴ−タップ・デジタル・フイルタである前記前置フイルタリング／サンプル乗算構造であって、前記整数が３以上であり、またはｎが２以上であり、あるいはその両方であるときに、前記オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の改良が、
Ｎを１以上の数としたときに、全個数がＴ／２の整数部分のみに等しい数のＮ−サンプル遅延手段を含み、それによって、前記整数が３であるときに前記フイルタが単一のＮ−サンプリング遅延手段を有し、また前記整数が３より大であるときには前記フイルタが複数個のＮ−サンプル遅延手段を有し、前記整数が３より大きい時には、該複数個のＮ−サンプル遅延手段は順次直列に接続可能であるよう構成した、オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【請求項２】
前記オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、さらに第１の手段、第２の手段および第３の手段を有し、
前記第１の手段は、各前記Ｎ−サンプル遅延手段の各々の入力に関連づけられた加算器を有し、該加算器はそれが関連づけられたＮ−サンプル遅延手段の入力にカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを印加し、
前記第２の手段は前記Ｎ−サンプル遅延手段の各々の入力に関連づけられていて、前記構造の連続する動作サイクルの各々の期間、該第２の手段に印加される第１のタイミング制御信号に応答して、前記各サイクルの間、選択的に、それに関連づけられた前記第１の手段の前記加算器への入力として、返される前記Ｎ−サンプル遅延手段の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを循環させるか、あるいは、該第２の手段が関連づけられているＮ−サンプル遅延手段の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを前進させ、それにより、その直後に続くＮ−サンプル遅延手段に関連づけられた第１の手段の加算器への入力として、最後の１つの前のＮ−サンプル遅延手段の各々の出力を印加し、かつ、最後のＮ−サンプル遅延手段の出力を前記オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の出力ストリームとして印加し、
前記第３の手段は、前記構造の前記連続する動作サイクルの各々の間に、該第３のフイルタ手段に印加される第２のタイミング制御信号に応答して、選択された周期の間、選択的に、それに対応する前記第１の入力手段のうちのある１つのものの加算器のみへの入力として、カーネル関数係数重み付けサンプル値の個々のストリームの印加を制御し、
それによって、ｎの値、それゆえ前記オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造によって提供される乗算の量を、構造上の変更を伴うことなく、前記構造の連続する複数の動作サイクルの間に印加される第１と第２のタイミング制御信号のシーケンスを制御することによってのみ変えることができるよう構成した、請求項１記載のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【請求項３】
前記Ｔが奇数の複数を表す整数であり、
前記Ｎ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力に関連づけられた前記第２の手段が加算器を含み、該加算器にはそれへの入力として前記Ｎ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力が印加され、また該加算器の出力が前記オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の出力ストリームを構成し、
前記第３の手段が、前記フイルタの連続する動作サイクルの各サイクルの期間、それに印加される第２のタイミング制御信号に応答して、前記Ｎ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力に関連づけられた前記第２のフイルタ手段の加算器への入力としての、カーネル関数係数重み付けサンプル値の付加的な入力ストリームの印加を、選択されたサイクルの期間、選択的に制御するよう構成した請求項２記載のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【請求項４】
前記第１のタイミング制御信号が、例えば、前記Ｎ−サンプル遅延手段のそれぞれに関連づけられている前記フイルタの連続する動作サイクルの選択されたものの所定の組の１つの期間のみにおいて、前記Ｎ−サンプル手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを循環させ、また前記フイルタの連続する動作サイクルの選択されないものの全ての期間において前記Ｎ−サンプル遅延手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重みづけサンプル値のストリームを前進させ、
前記所定の組の各々の前記フイルタの連続する動作サイクルのうち前記選択されたものが、例えば、前記第１の導出サンプル・ストリームと前記第２の導出サンプル・ストリームの間で２nの因子によって下向きサンプリングを行うよう構成した請求項２記載のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【請求項５】
前記第１のタイミング制御信号が、例えば、前記フイルタの連続する動作サイクルの全てにおいて、前記Ｎ−サンプル手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームの全てを前進させ、
それによって、前記第１の導出サンプル・ストリームと前記第２の導出サンプル・ストリームの間で２nの因子によって上向きサンプリングを行うよう構成した請求項２記載のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【請求項６】
前記デジタル信号サンプル信号の入力ストリームが、第２の成分ストリームのデジタル信号サンプル値と第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値とが交互配置されるよう時間多重化された、デジタル信号サンプル値の第１と第２の成分ストリームを含み、
前記フイルタの連続する動作期間印加される前記第１と第２のタイミング制御信号の前記シーケンスは、例えば、前記フイルタの前記連続する動作サイクルのそれぞれの期間、前記第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値と前記第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値の上に独立して動作する、請求項２記載のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、元々第１の一連の入力サンプルによって定義されたものである所与の情報を再サンプリングして該所与の情報を定義する第２の一連の出力サンプルを得るための装置において、前記第１の一連の入力サンプル数の前記第２の一連の出力サンプル数に対する比が１より小さいかあるいは大きいかのどちらかであるようにした装置に関するものであり、特に、ビデオ画像のサイズを再調整するのに使って好適な上記装置のオクターブ前置フィルタリング／サンプル乗算構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークステーションのビデオ処理、走査変換、画像スキャナを用いたスキャナ文書作成などのためには、信号縮小の場合には所定の仮分数量によって、信号拡大の場合には所定の真分数量によってデジタル信号サンプル値の入力ストリームを再サンプリングすることがしばしば求められる。この点に関して、米国特許４，２８２，５４６、４，６０２，２８５及び４，６８２，３０１の各々の教示が参照される。
【０００３】
当業において知られているように、デジタル信号のサンプル値の入力ストリームのサンプリングは、分数値Ｍ／Ｌによって変更可能であって、その場合、まず因子Ｌによって前記デジタル信号サンプル値を上向きサンプリングして、因子Ｍによって前記上向きサンプリングされたデジタル信号サンプル値を下向きサンプリングする。このことを達成するために、上向きサンプリングに続いてデジタル補間フイルタリング処理をし、下向きサンプリングに先行してデジタル・ローパス・前置フイルタリング処理をする比較的複雑なフイルタ装置が必要になる。
【０００４】
ＭがＬより小さい信号拡大の場合は、好ましくないエイリアシング周波数が上向きサンプリング・下向きサンプリングの処理で発生するという問題は無い。しかしながら、ＭがＬより大きい信号縮小の場合は、好ましくないエイリアシング周波数が発生するという問題がある。この問題に対処するには、補間され上向きサンプリングされた信号を前記前置フイルタリング処理によって十分に帯域制限して、Ｌより大きいＭによる下向きサンプリングがエイリアシングを起こさないようにしなければならない。さらに、下向きサンプリングの量が大きいほど（すなわち、Ｍが大きいほど）、前記デジタル・ローパス・前置フイルタリングに必要なカーネル関数のタップ数が増え（すなわち、前記前置フイルタリング処理を多くのサンプル上に広げねばならず）、したがって、長いフイルタ応答を使用する必要がある。長いフイルタ応答のコストは、フイルタの複雑さに加算され、最終的には、フイルタがＶＬＳＩチップ上に実施されるときには、シリコンの実際の価格に加算される。
【０００５】
過去において、サンプル濃度を増やす上向きサンプリングか、サンプル濃度を減らす下向きサンプリングのどちらかの再サンプリングに先行して画像信号を適当に帯域制限するために採られた方法としては、画像の水平（Ｘ）次元及び垂直（Ｙ）次元のどちらにおいても、任意の画像サイズ縮小・拡大の量に応じて帯域幅が変化する適応２次元フイルタを用いて画像を前置フイルタリング処理するようになっていた。これには、２つのタイプのデジタル・フイルタを用いることができる。すなわち、１）有限インパルス応答（ＦＩＲ）、あるいは、２）無限インパルス応答（ＩＩＲ）である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＩＲフイルタは、安定が保証されており、画像処理における重要な特性である線形位相を持つことができるので、望ましい。しかしながら、ＦＩＲフイルタは、低周波フイルタリング処理において極端に長いインパルス応答（多数の近隣サンプル）を示してしまう。長いインパルス応答ということは、フイルタのテール（中心フイルタ点から最も離れた秤量係数）が非常に小さな係数値を持っており、高い演算精度を用いなければならないということになる。また、長いフイルタ応答は、もし垂直方向つまりＹ方向フイルタリング処理に用いるならば、何行ものデータを記憶することになる。高い演算精度と多くの記憶素子という両条件は、多量のハードウェアを必要とし、したがって、集積回路上に集積した場合は多量のシリコンを必要とすることになる。
【０００７】
その一方で、ＩＩＲフイルタの方は、相対的に短い応答で、等価な帯域排除能力を得ることができる。しかし残念なことには、ＩＩＲフイルタは不安定で、計算において非常に高い演算精度を必要とする。また、ＩＩＲフイルタは殆ど線形位相を持たない。既知の画像サイズ再調整機構の１つは、ＩＩＲフイルタによる方法を用いている。フイルタ係数を特定のサイズ再調整パラメータの関数として更新する。この構成において、全ての場合に好適なフイルタを保証するには、その構成自身の演算が広いダイナミック・レンジを持つ必要がある。また、この構成は、大きな再サンプリング因子には良好な帯域幅制限を示さない。それゆえ、この構成は、シリコン集積には経済的ではない。
【０００８】
フイルタ応答が長いことを除けば、ＦＩＲフイルタの方が、良好に動作し、安定しており、しかも線形位相を持つので、望ましい。従来技術においては、より低い空間周波数におけるＦＩＲフイルタのより長いフイルタ応答の具現に問題があった。しかしながら、本発明はこの問題を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、ｎの絶対値がゼロ以上のときに、サンプリング期間Ｐに生じるデジタル信号サンプル値の入力ストリームに応答して、サンプリング期間（２n）Ｐにデジタル信号の出力ストリームを発生するデジタルオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造において、Ｔが整数であるときに、前置フイルタリング／サンプル乗算手段が、Ｔカーネル関数重み付け係数の各々の値によって定義されるベースバンド周波数における対称ローパスフイルタ特性を有するＴ−タップ・デジタル・フイルタである前置フイルタリング／サンプル乗算構造であって、整数が３以上であり、またはｎが２以上であり、あるいはその両方であるときに、オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の改良が、
Ｎを１以上の数としたときに、全個数がＴ／２の整数部分のみに等しい数のＮ−サンプル遅延手段を含み、それによって、整数が３であるときにフイルタが単一のＮ−サンプリング遅延手段を有し、また整数が３より大であるときにはフイルタが複数個のＮ−サンプル遅延手段を有し、整数が３より大きい時には、複数個のＮ−サンプル遅延手段は順次直列に接続可能であるよう構成した。
【００１０】
また、本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、オクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、さらに第１の手段、第２の手段および第３の手段を有し、第１の手段は、各Ｎ−サンプル遅延手段の各々の入力に関連づけられた加算器を有し、加算器はそれが関連づけられたＮ−サンプル遅延手段の入力にカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを印加し、第２の手段はＮ−サンプル遅延手段の各々の入力に関連づけられていて、構造の連続する動作サイクルの各々の期間、第２の手段に印加される第１のタイミング制御信号に応答して、各サイクルの間、選択的に、それに関連づけられた第１の手段の加算器への入力として、返されるＮ−サンプル遅延手段の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを循環させるか、あるいは、第２の手段が関連づけられているＮ−サンプル遅延手段の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを前進させ、それにより、その直後に続くＮ−サンプル遅延手段に関連づけられた第１の手段の加算器への入力として、最後の１つの前のＮ−サンプル遅延手段の各々の出力を印加し、かつ、最後のＮ−サンプル遅延手段の出力をオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の出力ストリームとして印加し、第３の手段は、構造の連続する動作サイクルの各々の間に、第３のフイルタ手段に印加される第２のタイミング制御信号に応答して、選択された周期の間、選択的に、それに対応する第１の入力手段のうちのある１つのものの加算器のみへの入力として、カーネル関数係数重み付けサンプル値の個々のストリームの印加を制御し、それによって、ｎの値、それゆえオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造によって提供される乗算の量を、構造上の変更を伴うことなく、構造の連続する複数の動作サイクルの間に印加される第１と第２のタイミング制御信号のシーケンスを制御することによってのみ変えることができるよう構成した。
【００１１】
また、本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、Ｔが奇数の複数を表す整数であり、Ｎ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力に関連づけられた第２の手段が加算器を含み、加算器にはそれへの入力としてＮ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力が印加され、また加算器の出力がオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造の出力ストリームを構成し、第３の手段が、フイルタの連続する動作サイクルの各サイクルの期間、それに印加される第２のタイミング制御信号に応答して、Ｎ−サンプル遅延手段のうちの一番最後の１つのものの出力に関連づけられた第２のフイルタ手段の加算器への入力としての、カーネル関数係数重み付けサンプル値の付加的な入力ストリームの印加を、選択されたサイクルの期間、選択的に制御するよう構成した。
【００１２】
また、本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、第１のタイミング制御信号が、例えば、Ｎ−サンプル遅延手段のそれぞれに関連づけられているフイルタの連続する動作サイクルの選択されたものの所定の組の１つの期間のみにおいて、Ｎ−サンプル手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームを循環させ、またフイルタの連続する動作サイクルの選択されないものの全ての期間においてＮ−サンプル遅延手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重みづけサンプル値のストリームを前進させ、所定の組の各々のフイルタの連続する動作サイクルのうち選択されたものが、例えば、第１の導出サンプル・ストリームと第２の導出サンプル・ストリームの間で２nの因子によって下向きサンプリングを行うよう構成した。
【００１３】
また、本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、第１のタイミング制御信号が、例えば、フイルタの連続する動作サイクルの全てにおいて、Ｎ−サンプル手段の各々の出力から現れるカーネル関数係数重み付けサンプル値のストリームの全てを前進させ、それによって、第１の導出サンプル・ストリームと第２の導出サンプル・ストリームの間で２nの因子によって上向きサンプリングを行うよう構成した。
【００１４】
また、本発明のオクターブ前置フイルタリング／サンプル乗算構造は、デジタル信号サンプル信号の入力ストリームが、第２の成分ストリームのデジタル信号サンプル値と第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値とが交互配置されるよう時間多重化された、デジタル信号サンプル値の第１と第２の成分ストリームを含み、フイルタの連続する動作期間印加される第１と第２のタイミング制御信号のシーケンスは、例えば、フイルタの連続する動作サイクルのそれぞれの期間、第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値と第１の成分ストリームのデジタル信号サンプル値の上に独立して動作する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
デジタル画像処理では、原寸のビデオ画像のサイズを再調整することがしばしば求められる。例えば、複数の別々の入力ビデオ画像を１つの出力ビデオ画像に組み合わせるときには、入力ビデオ画像のうちの少なくとも１つのサイズを縮小させる必要がある。一方、１つの入力ビデオ画像のうちの小さな部分のサイズは、出力ビデオ画像中において、その入力ビデオ画像の全サイズにまで拡大することができる。普通、サイズの再調整は縦横比の変更を伴わない。しかし、サイズの再調整は特定の効果目的のために縦横比を変更するのに用いることができる。図１は、入力ビデオ画像のサイズを再調整するためのデジタル画像処理装置を示している。
【００１６】
図１を参照すると、テレビジョン・フレームなどの２次元入力ビデオ画像を定義する、デジタル信号サンプル値の入力ストリームを書き込んで記憶するための入力サンプル・フレーム（またはフィールド）メモリ１００が図示されている。公知のように、一時ビデオ信号は、垂直方向即ちＹ方向に配置した複数の走査線からなるビデオ画像を形成しており、各走査線は水平方向即ちＸ方向に配置した複数の画素からなっている。このビデオ信号が、所定のサンプリング期間にサンプリングされて、アナログ形式からデジタル形式に変換されて、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶される前記デジタル信号サンプル値の入力ストリームを提供するものとする。入力サンプル・フレームメモリ１００に与えられる入力ビデオ画像を定義するビデオ信号からなるデジタル信号サンプル値の入力ストリームと、そこから読み出されるデジタル信号サンプル値のストリームとは、両方とも、飛越し走査形式（例えば、ＮＴＳＣビデオ信号）でも順次走査形式でもよい。さらに、入力サンプル・フレームメモリ１００は、もし必要ならば、入力サンプル・フレームメモリ１００から継続的にサンプルを読みとってＸＹ再サンプリング回路１０２でそれらのサンプルを変換する前に飛越し走査入力を順次走査に変換するための装置を有しても良い。
【００１７】
原則としては、入力サンプル・フレームメモリ１００から継続的にサンプルを読みとるのと、ＸＹ再サンプリング回路１０２でそれらのサンプルを変換するのとは、同期あるいは非同期どちらで行われても良い。しかしながら、図示例では、所定のクロック期間で同期動作することが想定されている。この場合には、入力サンプル・フレームメモリ１００から読み出されるサンプルの、ビデオ画像のＸ方向の画素サンプリング期間は前述の所定のクロック期間であるのに対して、ビデオ画像のＹ方向のサンプリング期間は全走査線期間となる（各走査線は大量の画素サンプル値を有する）。
【００１８】
第１の所与のサイズを元来持っていたビデオ画像のサイズを第２の所与のサイズに変更するには、Ｘ方向のサンプリング期間（すなわち、画素サンプリング期間）および／または、Ｙ方向のサンプリング期間（すなわち、走査線サンプリング期間）を独立に変更する必要がある。これは、図示のように、ＸＹ再サンプリング回路１０２に入力されるＸおよびＹの再サンプル比制御信号に応じて該ＸＹ再サンプリング回路１０２によって実行される。こうして、ＸＹ再サンプリング回路１０２からのデジタル信号サンプル値の出力ストリームのＸ方向の画素サンプリング期間およびＹ方向の走査線サンプリング期間は、出力サンプル・フレームメモリ１０４への入力とされるのであるが、それぞれの期間は、ＸＹ再サンプリング回路１０２への入力である、入力サンプル・フレームメモリ１００からのデジタル信号サンプル値のストリームの画素サンプリング期間および走査線サンプリング期間とは異なるものである。しかしながら、タイミングの観点からは、図示例では、入力サンプル・フレームメモリ１００からサンプルの読み出しをコントロールするタイミングと、ＸＹ再サンプリング回路１０２が再サンプリングするタイミングと、出力サンプル・フレームメモリ１０４にサンプルを書き込むタイミングとには、同一の所定のクロックを用いるものとする。換言すると、図示例では、ＸＹ再サンプリング回路１０２はサンプルのストリームを処理して変換するパイプライン構成を持つものとする。入力サンプル・フレームメモリ１００に書き込まれる入力画像のサンプルの入力ストリームのクロック期間と、出力サンプル・フレームメモリ１０４から読み出される出力画像のサンプルの出力ストリームのクロック期間とは、前記所定のクロック期間と同一でも良いし、異なっても良く、また、別のクロック期間と同一でも異なっても良い。
【００１９】
画像をＸ方向に縮小すると、再サンプリングで縮小した画像の各走査線の画素サンプル数は、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶された元の画像の各走査線の画素サンプル数より少なくなる。同様に、画像をＹ方向に縮小すると、再サンプリングで縮小した画像の画素サンプルの走査線数は、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶された元の画像の画素サンプルの走査線数より少なくなる。こうして、画像サイズを縮小する場合には、ＸＹ再サンプリング回路１０２は、その入力と出力の間で、サンプル減少機能を果たすことになる。
【００２０】
これに対して、画像をＸ方向に拡大すると、再サンプリングで拡大した画像の各走査線の画素サンプル数は、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶された元の画像の各走査線の画素サンプル数より多くなり、画像をＹ方向に拡大すると、再サンプリングで拡大した画像の画素サンプルの走査線数は、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶された元の画像の画素サンプルの走査線数より多くなる。こうして、ＸＹ再サンプリング回路１０２は、その入力と出力の間で、画像サイズを縮小する場合にはサンプル減少機能を果たし、画像サイズを拡大する場合にはサンプル増加機能を果たす。
【００２１】
ＸＹ再サンプリング回路１０２は、入力サンプル・フレームメモリ１００に記憶された全ての画素サンプル値を、サンプリング処理と計算に利用可能とする。さらに、ＸＹ再サンプリング回路１０２自身は、処理中に計算されるサンプル値を一時的に保持するために適当なレジスタを有している。図示例では、図２、３及び３−（ａ）では、以下に述べるように、ＸＹ再サンプリング回路１０２によるすべての処理は、単一のクロックレートでパイプライン方式でシリアルに行うものとしている。しかしながら、実際には、ＸＹ再サンプリング回路１０２による画素サンプルの処理は、パラレルおよび／または１より大のクロックレートで行っても良いことが分かるはずである。
【００２２】
図２は、Ｘ再サンプル比に応じてＸ方向の画素サンプリング期間を変更、あるいは、そうでなく、Ｙ再サンプル比に応じてＹ方向の走査線サンプリング期間を変更するための従来技術の再サンプリング回路によって行う方法を図解した機能ブロック図である。具体的には、入力サンプリング期間Ｐが、Ｍ／Ｌに等しい値の因子Ｋによって変更されることとしている。ただし、Ｍ／Ｌは、真分数（Ｍが正の整数Ｌより小さい正の整数）でも仮分数（ＭがＬより大）でも良い。より小さなサイズの画像をより大きなサイズの画像に拡大してビデオ画像のサイズを再調整するときには、Ｍ／Ｌは真分数であり、より大きなサイズの画像をより小さなサイズの画像に縮小してビデオ画像のサイズを再調整するときには、Ｍ／Ｌは仮分数である。
【００２３】
ブロック２００で示されているように、まず因子Ｌによって入力を上向きサンプリングする。例えば、これは、連続した入力サンプル値の各対の間に（Ｌ−１）個のゼロ値サンプルを挿入することによって行う。フイルタＬ（２０２）は、前記（Ｌ−１）個のゼロ値サンプルのそれぞれを、連続した入力サンプル値の対の適当な補間値に置き換えるのに効果的な、適応デジタルフイルタである。サンプル値の入力ストリームには、情報のうち利用可能なソースだけが含まれているので、この上向きサンプリング処理によって追加される情報は何もないことを理解すべきである。上向きのサンプリングはオーバサンプリングをもたらすだけである。
【００２４】
フイルタＭ（２０４）は、出力サンプリング期間（Ｍ／Ｌ）Ｐの半分より小さな周波数区間を持つ全てのベースバンド周波数成分を実質的に拒絶するカットオフを持つ、適応デジタル帯域制限用前置フイルタである。フイルタＭ（２０４）からの出力は、こうして、ブロック２０６で示すように、因子Ｍで下向きサンプリングされて、出力サンプリング期間（Ｍ／Ｌ）Ｐを持つサンプルの出力ストリームを生じる。実際には、フイルタＬとフイルタＭで果たされる別々の機能を、図２に示すように、単一の複合フイルタ構造に組み込んでも良い。
【００２５】
もし再サンプリング回路がＭ＜Ｌの場合に限定されるのであるならば、フイルタＭ（２０４）を必要としないで、上向きサンプリングしたストリームを直接下向きサンプリングできる。この場合、出力となる下向きサンプリングされたサンプル・ストリームの濃度は、入力である上向きサンプリングされたストリームのそれよりもはるかに大きいからである。したがって、入力である上向きサンプリングされたサンプル値によって定義される情報で失われるものは何も無く、エイリアシングは生じ得ない。しかしながら、再サンプリング回路はＭ＞Ｌの場合にも対応できねばならず、この場合、出力となる下向きサンプリングされたサンプル・ストリームの濃度は、入力である上向きサンプリングされたストリームのそれよりも小さくなり、その結果、出力である下向きサンプリングされたストリームは、サンプリング不足となる。この後者の場合、１つ以上の入力サンプル値によって定義される情報が失われてエイリアシングが生じ得る。それゆえ、フイルタＭは、再サンプリング回路１０２が扱い得るＭ／Ｌの最大比でのエイリアシングを最小にするように構成されなければならない。このため相対的に複雑で高価なＭ個のフイルタが必要になるのであるが、それは、出力サンプリング期間（Ｍ／Ｌ）Ｐの半分より小さな周波数区間を持つすべてのベースバンド周波数成分が、Ｍによる下向きサンプリングの前に、どんな場合にも実質的に排除されることを確かにするためのものである。また、Ｍフイルタの転送特性は、そこを通過させる信号に位相や他の種類の歪みを実質的に招かないようになっているべきである。
【００２６】
図３−（ａ）は、Ｘ再サンプル比に応じてＸ方向の画素サンプリング期間を変更、あるいは、そうでなく、Ｙ再サンプル比に応じてＹ方向の走査線サンプリング期間を変更するための本発明の再サンプリング回路の第１の実施例によって行う方法を図解した機能ブロック図である。図２の場合のように、図３−（ａ）で示された第１の実施例では、入力サンプリング期間Ｐが、Ｍ／Ｌに等しい値の因子Ｋによって変更されることとしている。ただし、Ｍ／Ｌは、画像のＸあるいはＹ方向のサイズを拡大する真分数（Ｍが正の整数Ｌより小さい正の整数）でも、画像のＸあるいはＹ方向のサイズを縮小する仮分数（ＭがＬより大）でも良い。
【００２７】
ブロック３００、補間回路Ｉ（ｆ）３０２およびブロック３０４（図３−（ａ）に示すように、実際には、複合した形で実施して良い）で示されているように、因子２Ｌによって補間デジタルサンプル値で入力を効果的に上向きサンプリングした後、因子Ｍ’によって直接下向きサンプリングして、（Ｍ’／２Ｌ）Ｐに等しい期間を持つ第１の導出サンプルのストリームを発生させる。Ｍ’は２Ｌより小さな値を持つ整数であり（したがって、Ｍ’／２Ｌは常に真分数である）、Ｍ’の値は２n（Ｍ’／ＣＬ）か２-n（Ｍ’／ＣＬ）のうちの一方の値がＭ／Ｌの値に等しくなるように選択される。
【００２８】
図３−（ａ）の場合のように、まず、（ブロック３００で示すように）連続した入力サンプル値の各対の間に（２Ｌ−１）個のゼロ値サンプルを挿入することによって、入力を因子２Ｌで上向きサンプリングして良い。その後、（ブロック３０２で示すように）前記（２Ｌ−１）個のゼロ値サンプルのそれぞれを、連続した入力サンプル値の対の適当な補間値に置き換え、それから（ブロック３０４で示すように）因子Ｍ’で下向きサンプリングすることが出来る。しかしながら、真分数Ｍ’／２Ｌの値がたまたま非常に小さな分数にでもならない限り、このままでは、因子Ｍ’／２Ｌを得るのに効果的な方法とは言えない。具体的に言うと、図３−（ａ）の下向きサンプリングは直接なので（つまり、図３−（ａ）に示す本発明の再サンプリング回路の方法では、因子Ｍによる下向きサンプリングに先行して前置フイルタリング処理を必要としないので）、入力期間ＰのＭ倍の長さの長期区間を、それぞれがこの長期区間の１／２Ｌに等しい長さの一連の超過サンプリング期間に分割可能とし、この一連の各超過期間に適当な補間値を挿入させている。
【００２９】
例えば、Ｍ＝５、Ｌ＝４、したがってＭ／Ｌ＝５／４としてみる。そうすると、この場合、Ｍ’／２Ｌ＝５／８である。さらに、サンプル期間Ｐで生じた入力サンプル・ストリームの６つの連続サンプルがそれぞれサンプル値Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4、Ｖ5、およびＶ6を持つとする。この場合、サンプル期間５Ｐ／８で生じる（線形補間とする）上向きサンプリングの補間サンプル値は、それぞれＶ1、Ｖ1＋５／８（Ｖ2−Ｖ1）、Ｖ2＋１／４（Ｖ3−Ｖ2）、Ｖ2＋７／８（Ｖ3−Ｖ2）、Ｖ3＋１／２（Ｖ4−Ｖ3）、Ｖ4＋１／８（Ｖ5−Ｖ4）、Ｖ4＋３／４（Ｖ5−Ｖ4）、Ｖ5＋３／８（Ｖ6−Ｖ5）、およびＶ6となる。
こうして、この処理によって入力ストリームサンプルの６個の連続サンプルの各グループは９個の連続した補間値サンプルのグループに変換される。これらの補間値サンプルは、上述の具体的な仮定に応じて、６つの連続サンプルのグループと同じ単一のクロックレートでシリアルに生じたものである。しかしながら、実際には、この補間機能が線形である必要の無いことは分かるはずである。
【００３０】
図２に関して上記のように、従来の再サンプリング回路の方法では、Ｍによる下向きサンプリングを可能にする前には、前置フイルタリングを行う必要があった。それゆえ、上向きサンプリングしたサンプルを直接下向きサンプリングすることは不可能であった。これは、従来の再サンプリング回路の方法における上向きサンプリングが、入力サンプル・ストリームの連続サンプル値の各対の間に（Ｌ−１）個の補間サンプル値を挿入していたということが必要である。上で仮定したように、Ｌ＝４ならば、サンプル期間Ｐ／４で生じる（線形補間とする）従来の再サンプリング回路の方法における上向きサンプリングした補間サンプル値はそれぞれ、Ｖ1、Ｖ1＋１／４（Ｖ2−Ｖ1）、Ｖ1＋１／２（Ｖ2−Ｖ1）、Ｖ1＋３／４（Ｖ2−Ｖ1）、およびＶ2である。
【００３１】
上記の検討から分かるのは、Ｍの値が、２Ｌの値よりあまり小さくない限りは、実際には普通そうなのであるが、直接下向きサンプリングする能力があるので、連続した補間サンプルの各サンプル値の間の差を増やすことが出来るようになることである。これが本発明の望ましい特徴である。
【００３２】
図３−（ａ）に戻って、（Ｍ’／２Ｌ）Ｐに等しいサンプル期間を持つサンプル値の第１の導出ストリームは、デジタル・オクターブ・フイルタＨ（ｆ）３０６によって前置フイルタリング処理され、２n個の手段３０８で多重化される。ただし、ｎは１以上の正の整数である。こうして、出力として、（Ｍ／Ｌ）Ｐに等しい期間を持つサンプル値の第２の導出ストリームを生じる。図３−（ａ）に示すように、デジタル・オクターブ・フイルタＨ（ｆ）３０６と２n個の手段３０８のなす別個の機能は、実際には単一の複合構造に組み込まれても良い。さらに、２n個の手段３０８の真上に位置した矢印で示すように、２n個の手段３０８は、ｎが正の値である画像のサイズ縮小の場合には前記サンプル値の第２の導出ストリームのサンプル数を減少（下向きサンプリング）させてサンプル期間を増やす機能（１）と、ｎが負の値である画像のサイズ拡大の場合には前記サンプル値の第２の導出ストリームのサンプル数を増加（上向きサンプリング）させてサンプル期間を減らす機能（２）とを果たす。
【００３３】
上述のように、図３−（ａ）に示す第１の実施例では、再サンプリング比Ｍ／Ｌは、真分数（画像サイズの拡大時）でも良いし、仮分数（画像サイズの縮小時）でも良い。さらに、画像拡大（Ｍ＜Ｌ）の場合には、補間係数の挿入が過剰サンプリングを含むのであるが、エイリアシングの問題は存在しない。それゆえ、図３−（ａ）に関して上述したように、因子Ｍ’によって直接下向きサンプリングする前に、補間デジタルサンプル値を用いて因子２Ｌで上向きサンプリングする必要はない。
【００３４】
実は、因子２Ｌで上向きサンプリングすると、各走査線期間中のデータ・ストリーム中に計算して挿入する必要のある補間画素値の数は２倍にされるのである。各連続走査線の小部分によって定義される画像サイズをそれぞれの連続走査線全体のサイズに拡大させる時には、この数は相当大きいものであっても良い。リアルタイム処理の場合には、このことは実行に実際的な問題を生じる。一つの明確な解決策は、２倍の周波数でシステム・クロックを働かせて各連続走査線期間の時間範囲内に必要な計算を全て行えるようにすることである。しかしながら、このことは、回路部品に追加的な熱を付与してしまって、ＶＬＳＩ構成には特に不都合である。もう１つの明確な解決策は、並列に作動する付加的な計算機素子を用いることである。しかしながら、これは実行のコストを上昇させてしまう。
【００３５】
因子２Ｌによる上向きサンプリングは画像サイズ拡大にとっては必要なことではないので（画像サイズ縮小にとってだけ必要）、２Ｌという因子によるのではなくて、Ｌという因子によって上向きサンプリングするだけで拡大する場合の方が、各走査線期間中のデータストリーム中に計算して挿入する必要のある補間画素値の数を２倍にしてしまうことや、それによって生じるリアルタイム処理の実行における問題を避けられる。図３−（ｂ）は、Ｍ＜Ｌの拡大時に限定した本発明の再サンプリング装置の第２の実施例による方法を示す機能ブロック図である。
【００３６】
図３−（ｂ）において、ブロック３００’、補間回路Ｉ（ｆ）３０２’およびブロック３０４’（図３−（ｂ）に示すように、実際には、複合した形で実施して良い）で示されているように、因子Ｌによって補間デジタルサンプル値で入力を効果的に上向きサンプリングした後、因子Ｍ’によって直接下向きサンプリングして、（Ｍ’／Ｌ）Ｐに等しい期間を持つ第１の導出サンプル・ストリームを発生させる。Ｍ’はＬより小さな値を持つ整数（したがって、Ｍ’／Ｌは常に真分数）であり、Ｍ’の値は２-n（Ｍ’／Ｌ）の値がＭ／Ｌの値に等しくなるように選択される。
【００３７】
さらに具体的には、図３−（ｂ）では、（Ｍ’／Ｌ）Ｐに等しいサンプル期間を持つ前記サンプル値の第１の導出ストリームは、デジタル・オクターブ・フイルタＨ（ｆ）３０６’によって前置フイルタリング処理され、２n手段３０８’によって多重される。ただし、ｎは０以上の整数である。こうして、出力として、（Ｍ／Ｌ）Ｐに等しい期間を持つサンプル値の第２の導出ストリームを生じる。図３−（ｂ）に示すように、デジタル・オクターブ・フイルタＨ（ｆ）３０６と２n個の手段３０８’がなす別個の機能は、実際には単一の複合構造に組み込まれても良い。さらに、２n個の手段３０８’の真上に位置した矢印で示すように、２n個の手段３０８’は画像のサイズ拡大の場合にだけ用いられるので、前記サンプル値の第２の導出ストリームのサンプル数を増加（上向きサンプリング）する機能だけを持つ。この場合、常に−ｎ（ｎは正の整数）である。
【００３８】
公知のように、デジタル・オクターブ・フイルタは、その乗算器係数値それぞれによって定義されるローパス・カーネル重み付け関数特性を持つ対称マルチタップ・フイルタである。原理上は、対称マルチタップ・フイルタのタップ数は奇数でも偶数でも良い。しかしながら、実際には、対称マルチタップ・フイルタは奇数タップを有して、各乗算器係数値を、カーネル重み付け関数特性の中心乗算器係数値の周りに対称に配置できるようにするのが望ましい。通常は、ローパス・カーネル重み付け関数特性の各乗算器係数の値が、該乗算器係数の中心乗算器係数からの距離に応じて小さくなっている。
【００３９】
図解目的として、まず図３−（ａ）及び図３−（ｂ）の対称マルチタップ・フイルタは、５つの乗算器係数値ｃ、ｂ、ａ、ｂ、およびｃによって定義されるローパス・カーネル重み付け関数特性を持つ５タップ・デジタル・フイルタであると仮定する。一般的には、図３−（ａ）、図３−（ｂ）の両図では、これらの乗算器係数値は、上記の２つの制約に応じる。最初の制約に応じるには、ａ＋２ｂ＋２ｃ＝１とされる。第２の制約に応じるには、ａ＋２ｃ＝２ｂとされる。この結果、ｂ＝１／４、ａ＝１／２−２ｃとなる。例えば、ｃ＝１／１６の時には、ｂ＝１／４、ａ＝３／８である。ただし、１より大で２より小な拡大（すなわち１／２＜Ｍ／Ｌ＜１）を提供するために図３−（ｂ）の第２の実施例が働くような特別な場合には、（２n個の手段３０８’のｎの値がゼロになり、（すなわち上向きサンプリングの必要がなく）前記５つの乗算器係数値ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ０、０、１、０、０の値を持つ。
【００４０】
例えば１．５の拡大（即ち（Ｍ／Ｌ）Ｐ＝２0（Ｍ’／Ｌ）Ｐ＝（１＊２／３）Ｐ＝２Ｐ／３）を提供しようとする特殊な場合を考えてみよう。この例では、サンプル期間２Ｐ／３で生じる（線型補間とする）導出のためのサンプル値の第１の導出ストリームのＭ’／Ｌの各補間サンプル値は、Ｖ1、Ｖ1＋２／３（Ｖ2−Ｖ1）、Ｖ2＋１／３（Ｖ3−Ｖ2）、Ｖ3である。このサンプル値の第１の導出ストリームはフイルタ３０６’の入力として与えられ、フイルタ３０６’の５つの乗算器係数値はそれぞれ０、０、１、０、０の値を持つように設定され、２n個の手段３０８’のｎの値はゼロに設定されて、２n＝２0＝１になる。それゆえ、この特殊な場合には手段３０８’の出力であるサンプル値の第２の導出ストリーム（Ｍ／Ｌ）Ｐは、２n個の手段３０８’の入力であるサンプル値の第１の導出ストリーム（Ｍ’／Ｌ）Ｐと同じままである。それゆえ、この特殊な場合には、乗算は起こらない。こうして、（Ｍ／Ｌ）Ｐ＝（Ｍ’／Ｌ）Ｐ＝２Ｐ／３である上記例では、１．５の画像拡大が生じる。
【００４１】
しかしながら、２より大（例えば、３．６）の因子Ｍによる画像拡大の機能を果たすようなもっと一般的な場合にはＭ’／ＬはＭ／２nＬ（上記例では、３．６／２1＝３．６／２＝１．８）に等しくされ、図３−（ｂ）の２n手段３０８’は２n（上記例では、２1＝２）の因子によってサンプル値の第１の導出ストリームを上向きサンプリングする。同様に、画像拡大の機能を果たす場合は、サンプル値の第１の導出ストリームＭ’／２Ｌは２nの因子で図３−（ａ）の２n個の手段３０８によって上向きサンプリングされる。しかしながら、画像縮小の機能を行う時には、図３−（ａ）の２n個の手段３０８は、２nの因子でサンプル値の第１の導出ストリームＭ’／２Ｌを下向きサンプリングする。
【００４２】
上述のように、入力サンプルは、図３−（ａ）に示す第１の実施例では２Ｌの因子で上向きサンプリングされ、図３−（ｂ）に示す第２の実施例ではＬの因子で上向きサンプリングされる。しかしながら、原則としては、図３−（ａ）での上向きサンプリングは、いかなる因子ＣＬによっても可能である。ただし、Ｃは２以上の整数である。この場合、２n（Ｍ’／ＣＬ）はＭ／Ｌに等しく、ｎの絶対値は１に等しいものとする。同様に、図３−（ｂ）の上向きサンプリングもいかなる因子ＣＬによっても可能である。ただし、Ｃは１以上の整数である。この場合、２n（Ｍ’／ＣＬ）はＭ／Ｌに等しく、ｎの絶対値はゼロに等しいものとする。図３−（ａ）の場合のＣの２という値と図３−（ｂ）の場合のＣの１という値というのは、計算に必要のある補間値の数を最小にして、それゆえ、Ｃにもっと高い所与の正の整数を使用した場合よりも効果的なものであるということが分かるであろう。
【００４３】
デジタルサンプル値のストリームを５タップ・デジタル・フイルタでフイルタリング処理すると、従来は、合計４つのサンプリング期間を遅延させる手段を必要とした。これは、フィルタが、ストリームのうちの連続して生じる５つのサンプルのうちの５番目に生じるサンプルしかリアルタイムに処理できないからであって、これら５つのサンプル全部を同時に合算可能とするには、連続して生じる５つのサンプルのうちの先行の４つをそれぞれ記憶しておく必要がある。このように、図３−（ａ）のフイルタ３０６や図３−（ｂ）のフイルタ３０６’が従来の５タップ・デジタル・フイルタであったとすると、フイルタ３０６あるいは３０６’の遅延装置は、図３−（ａ）の場合のサンプリング期間である（４Ｍ’／２Ｌ）Ｐすなわち（２Ｍ’／Ｌ）Ｐの総遅延、あるいは図３−（ｂ）の場合のサンプリング期間である（４Ｍ’／Ｌ）Ｐの総遅延を提供しなければならない。ただし、Ｐはフイルタ３０６あるいは３０６’に対する入力ストリームのサンプリング期間である。ビデオ画像のサイズを再調整するときは、Ｐは、ビデオ画像の水平（Ｘ）方向の相対的に短い画素サンプリング期間、あるいは、ビデオ画像の垂直（Ｙ）方向の相対的に長い走査線サンプリング期間を意味しても良い。
【００４４】
図４−（ａ）を参照すると、５タップ・デジタル・フイルタからの出力信号において２の因子で下向きサンプリングを通常達成するための既知の方法が示されている。図４−（ａ）においては、図解目的のために、ビデオ画像の垂直（Ｙ）方向の相対的に長い走査線サンプリング期間が考えられているものとする。Ｌ１、Ｌ２、……、Ｌ７、Ｌ８は、図３−（ａ）のフイルタ３０６へ入力として印加されるサンプル値の第１導出ストリームによって定義されるビデオ画像の相対的に長い８つの連続した水平走査線（各走査線は大量の画素サンプル値からなる）を示している。図３−（ｂ）のフイルタ３０６’は上向きサンプリングにだけ用いられるので、図４−（ａ）はフイルタ３０６’には適用されない。
【００４５】
従来技術では、５タップ・デジタル・フイルタの構成は、それぞれ１つの走査線期間に遅延をもたらし、連続入力走査線Ｌ１、Ｌ２、……、Ｌ７、Ｌ８のそれぞれが第１の遅延線への入力として順に印加されるような直列接続の遅延装置を４つ有している。４つの遅延ラインはそれぞれその出力に１つのタップを有し、加えて、第１の遅延ラインはその入力に１つのタップを有している。１つのラインの画素サンプル値はそれぞれ、第１の遅延ラインへの入力として印加される前に、あるいは、５つの遅延ラインタップそれぞれから出てきた後に、カーネル関数乗算器係数ｃ，ｂ，ａ，ｂ，ｃのうちの適当な１つによって乗算される。どちらにしても、５つの遅延ラインタップから同時に出てくる、１組の５つの連続走査線の対応画素サンプル値は全て（それぞれカーネル関数乗算器係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃのうちの適当な１つによって乗算された後に）合算されて、１つの５タップ・フイルタリング処理出力画素サンプル値になる。
【００４６】
具体的に言うと、図４−（ａ）において、フイルタの中央入力ラインＬ３に対応した、実線矢印４００によって概略図示されたフイルタリング処理出力は、図４−（ａ）に示す入力ラインＬ１からＬ５の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃで乗算したものの和を示している。これらの入力ラインＬ１からＬ５の対応画素サンプル値は５タップ・フイルタの５つのタップそれぞれに現れるのであるが、Ｌ１は４走査線期間遅延され、Ｌ２は３走査線期間遅延され、Ｌ３は２走査線期間遅延され、Ｌ４は１走査線期間遅延され、そしてＬ５は遅延されていない（すなわち、リアルタイムに生じる）。２走査線期間後に、フイルタの中央入力ラインＬ５に対応した、実線矢印４０２で概略図示したフイルタリング処理出力は、入力ラインＬ３からＬ７の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃで乗算したものの和を示している。このとき、これらの入力ラインＬ３からＬ７の対応画素サンプル値は５タップ・フイルタの５つのタップそれぞれに現れる。同様に、各フイルタリング処理出力は、フイルタの各連続奇数中央入力ライン（例えば、Ｌ７、Ｌ９、Ｌ１１、……）に対応して導出されて良い。『Ｘ』で印したフイルタの偶数中央入力ライン（例えば、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８、……）に対応したフイルタリング処理出力は導出されず、２の因子による走査線の下向きサンプリングが達成される。
【００４７】
図４−（ｂ）を参照すると、まず初期の入力ラインそれぞれの後ろに付加入力ラインを挿入した後、それらの入力ラインをデジタルフイルタの５つのタップに順次印加することによって、５タップデジタル補間フイルタからの出力信号において２の因子によって上向きサンプリングを達成する方法が示されている。各付加入力ライン（例えば、図４−（ｂ）の破線で示すＬ２、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８）は、単にゼロ値サンプルからなっている。図４−（ｂ）においては、フイルタの中央入力ラインＬ３に対応した、実線矢印４０４によって概略図示されたフイルタリング処理出力は、入力ラインＬ１からＬ５の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃで乗算したものの和を示している。入力ラインＬ２およびＬ４のサンプル値は全てゼロなので、フイルタの中央入力ラインＬ３に対応したフイルタリング処理出力は、入力ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｃ、ａ、ｃで乗算したものだけの和を示す。さらに、フイルタの中央入力ラインＬ４に対応した、実線矢印４０６で概略図示したフイルタリング処理出力は、入力ラインＬ２からＬ６の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃで乗算したものの和を示している。入力ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６のサンプル値は全てゼロなので、フイルタの中央入力ラインＬ４に対応したフイルタリング処理出力は、入力ラインＬ３とＬ５の対応画素サンプル値をそれぞれに特有なカーネル関数乗算器係数ｂ、ｂで乗算したものだけの和を示す。一般化すると、Ｌ３よりも高い各奇数中央入力ラインに対応したフイルタリング処理出力値を計算するにはカーネル関数乗算器係数ｃ、ａ、ｃだけが使われ、Ｌ４よりも高い各偶数中央入力ラインに対応したフイルタリング処理出力値を計算するにはカーネル関数乗算器係数ｂ、ｂだけが使われる。
【００４８】
図４−（ａ）および図４−（ｂ）に関して上述の従来技術構成の持つ問題は、オクターブ・前置フイルタに２の下向きサンプリングを与え、各出力サンプル値において入力サンプル値を効果的に５タップ・フイルタに統合させるための大量の（すなわち、合計少なくとも４つの）相対的に長い走査線期間の遅延手段が必要であるということである。４あるいは８（すなわち２のより大きいべき数）の下向きサンプリングまたは上向きサンプリングを遂行するために、こうした２の下向きサンプリングまたは上向きサンプリングの構成を複数個カスケードするか、または、より大量のタップを持つオクターブ・前置フイルタを用いることができる。どちらにしても、相対的に長い走査線期間の遅延手段の必要数は急速に増加する。
【００４９】
本発明は、ある意味では、上述の従来技術の方法のように、各出力サンプル値において入力サンプル値を効果的に５タップ・フイルタに統合させることができる一方で、下向きサンプリングには２nの、 上向きサンプリングには２-nの乗算をｎの値に拘らず提供するような走査線期間遅延装置を２つだけしか必要としないオクターブ・前置フイルタに向けられた構成である。こうして、図３−（ａ）におけるｎは、下向きサンプリングのために２、４、８あるいはそれ以上による乗算を提供するための１、２、３あるいはそれ以上のものであってもよく、図３−（ｂ）におけるｎは、上向きサンプリングのために１／２、１／４、１／８あるいはそれ未満による乗算を提供するための−１、−２、−３あるいはそれ未満のものであって良い。本発明のオクターブ・前置フイルタは、図３−（ａ）あるいは図３−（ｂ）に示すタイプの再サンプリング回路、例えばビデオ画像のサイズ再調整回路をＶＬＳＩチップ上に構成することを可能にする。
【００５０】
図５−（ａ）を参照すると、第１の動作モードでは２の因子による下向きサンプリングを提供し、第２の動作モードでは２の因子による上向きサンプリングを提供し、第３の動作モードでは１の因子を与えてその入力と出力の間で透過させることができる、本発明の第１の５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成が示されている。このオクターブ・前置フイルタの構成は、サンプル値の３つの別個の入力ストリームから導出されるサンプル値の単一の出力ストリームを導出するのであるが、３つの乗算器５００−１、５００−２、５００−３、３つの加算器５０２−１、５０２−２、５０２−３、２つのＮ−サンプル遅延装置５０４−１、５０４−２、および６つの２入力マルチプレクサー５０６ａ−１、５０６ａ−２、５０６ａ−３、５０６ａ−４、５０６ａ−５、５０６ａ−６からなっている。図５−（ａ）は、その第１（下向きサンプリング）モードで動作している５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成を具体的に示している。しかしながら、以下に述べるように、それへの入力とそのタイミング制御を変更することによって、図５−（ａ）の同一５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成を、第２の（上向きサンプリング）モードあるいは第３の（透過）モードで動作させることもできる。
【００５１】
図５−（ａ）に示すように、入力ラインＬ１が始まると、乗算器５００−１は、サンプル値の連続入力ラインＬ１、Ｌ２、……、Ｌ６、Ｌ７、……の全てをそれぞれ被乗数として順に受け取り、マルチプレクサー５０６ａ−１の出力に生じるマルチプレクサー５０６ａ−１入力カーネル関数係数ｃまたはｂを乗数として受け取る。入力ラインＬ３が始まると、乗算器５００−２は、サンプル値の連続入力ラインＬ３、Ｌ４、……、Ｌ８、Ｌ９、……の全てをそれぞれ被乗数として順に受け取り、マルチプレクサー５０６ａ−２の出力に生じるマルチプレクサー５０６ａ−２入力カーネル関数係数ａまたはｂを乗数として受け取る。入力ラインＬ５が始まると、乗算器５００−１は、サンプル値の連続奇数番号入力ラインＬ５、Ｌ７、Ｌ９、……の全てをそれぞれ被乗数として順に受け取り、カーネル関数係数ｃを乗数として受け取る。一般的には、連続入力ラインＬ１、……、Ｌ９、……のそれぞれはＮ個のサンプル値からなる。ただし、Ｎはどんな正の整数でも良い。しかしながら、図解目的のため、これらの連続入力ラインのそれぞれは、１走査線期間を占めるビデオ画像の１走査線であり、Ｎはこうした走査線期間における画素サンプル値の数であるとしている。
【００５２】
乗算器５００−１の出力は加算器５０２−１への第１入力として印加され、加算器５０２−１の出力は第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１への入力として印加される。第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の出力は、マルチプレクサー５０６−３への第１入力とマルチプレクサー５０６−４への第１入力として印加される。両マルチプレクサー５０６−３および５０６−４への第２入力としては、ゼロ値が印加される。マルチプレクサー５０６−３の出力は加算器５０２−１の第２入力として印加され、マルチプレクサー５０６−４の出力は加算器５０２−２の第１入力として印加される。乗算器５００−２からの出力は加算器５０２−２への第２入力として印加され、加算器５０２−２の出力は第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２への入力として印加される。第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２からの出力は、マルチプレクサー５０６−５への第１入力とマルチプレクサー５０６−６への第１入力として印加される。両マルチプレクサー５０６−５および５０６−６への第２入力としては、ゼロ値が印加される。マルチプレクサー５０６−５からの出力は加算器５０２−２の第３入力として印加され、マルチプレクサー５０６−６からの出力は加算器５０２−３の第１入力として印加される。乗算器５００−３からの出力は加算器５０２−３への第２入力として印加され、加算器５０２−３からの出力は、図５−（ａ）に示す本発明の第１の５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成によって導出される出力ラインＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、……からなっている。
【００５３】
図５−（ａ）に示す構成に加えて、実際には、各乗算器、加算器は、その入力と出力それぞれに個々のサンプル・ラッチ（図示せず）を有し、各ラッチによってデータの流れに１サンプル分の遅延を導く。さらに、実際には、図５−（ａ）に示すオクターブ・前置フイルタの構成を通るデータの流れを制御するために、適当なタイミング制御回路構成（図示せず）を設ける。この図５−（ａ）に示すオクターブ・前置フイルタの構成を通るデータの流れを論じよう。
【００５４】
２入力マルチプレクサーはすべて、各走査線期間の最後にその２入力間において前後に切り替わる。マルチプレクサー５０６ａ−１の初期設定は、入力ラインＬ１から始まる各奇数入力ラインの出現中は、ｃ係数入力状態にあるようになっており、マルチプレクサー５０６ａ−２の初期設定は、入力ラインＬ３から始まる各奇数入力ラインの出現中は、ａ係数入力状態にあるようになっている。マルチプレクサー５０６−３および５０６−５の初期設定は、すべての偶数入力ライン走査線期間動作サイクル中にだけ第１および第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−１および５０４−２の各出力を再循環し、奇数入力ライン走査線期間動作サイクル中にはすべてゼロ値を通常に再循環させるようになっている（しかしながら、原則としては、それら奇数入力ライン走査線期間動作サイクル中に（例えば第１サイクル中に）マルチプレクサー５０６−３および５０６−５がゼロ値状態になることは絶対的に本質的というわけではない。それらのサイクル中は、第１および第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−１、５０４−２の各出力からはサンプル値が出現し得ないことは先験的に知られていることである）。マルチプレクサー５０６−４および５０６−６の初期設定は、奇数入力ライン走査線期間動作サイクル中にだけ第１および第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−１および５０４−２の各出力を各加算器５０２−２および５０２−３の第１入力に送り、偶数入力ライン走査線期間動作サイクル中にはゼロ値を各加算器５０２−２および５０２−３の第１入力に送るようになっている。
【００５５】
次の論述のために、各入力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……の対応サンプル値をｖL1、ｖL2、ｖL3、……でそれぞれ示す。
【００５６】
フイルタの動作の第１の走査線期間サイクル中は、入力ラインＬ１のＮ個のサンプルのそれぞれだけがまずｃ係数で乗算されて、サンプル値ｃｖL1を得る。これらのｃｖL1値のＮ個のサンプルのそれぞれは加算器５０２−１を通して第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１への入力として印加される。
【００５７】
フイルタの動作の第２の走査線期間サイクル中は、マルチプレクサー５０６−３は非ゼロ状態にあるので、今度は第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１からの出力として生じたｃｖL1値のサンプルが加算器５０２−１への第２入力として再循環されて、加算器５０２−１への第１入力として印加されている対応ｂｖL2値のサンプルに加算される。それゆえ、動作の第２の走査線期間サイクル中は、第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１への入力として印加される各サンプルのサンプル値はｃｖL1＋ｂｖL2である。しかしながら、動作の第２の走査線期間サイクル中は、マルチプレクサー５０６−４はゼロ状態にあるので、ｃｖL1値化のサンプルは加算器５０２−２の第１入力には印加されない。
【００５８】
フイルタの動作の第３の走査線期間サイクル中は、両マルチプレクサー５０６−３、５０６−５はゼロ状態にあるので、第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１からの出力として生じているｃｖL1＋ｂｖL2値のサンプルを加算器５０２−１への第２入力として再循環させない。しかしながら、今度はマルチプレクサー５０６−４が非ゼロ状態にあるので、これらのｃｖL1＋ｂｖL2値のサンプルはマルチプレクサー５０６−４を通して加算器５０２−２の第１の入力に送られ、ａｖL3値のサンプルが乗算器５００−２から加算器５０２−２の第２入力に印加される。こうして、動作の第３の走査線期間サイクル中は、ｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3値のサンプルが第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２への入力として印加される。
【００５９】
フイルタの動作の第４の走査線期間サイクル中は、両マルチプレクサー５０６−３および５０６−５は非ゼロ状態にあるので、今度は、第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２からの出力として生じた、ｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3値のサンプルが加算器５０２−２への第３入力として再循環される。さらに、ｂｖL4値のサンプルが乗算器５００−２から加算器５０２−２の第２入力として印加される。それゆえ、ｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3＋ｂｖL4値のサンプルが加算器５０２−２の出力から第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２の入力に印加される。しかしながら、この時には両マルチプレクサー５０６−４および５０６−６はゼロ状態にあるので、第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の出力から生じているｃｖL3値のサンプルは加算器５０２−１の第２入力に再循環される一方、これらのｃｖL3値のサンプルは加算器５０２−２の第１入力には送られず、また、第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２からの出力として生じているｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3値のサンプルは加算器５０２−３の第１入力には送られない。再循環したｃｖL3値のサンプルは加算器５０２−１でｂｖL4に加算されて、ｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルが第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の入力に印加される。
【００６０】
フイルタの動作の第５の走査線期間サイクル中は、両マルチプレクサー５０６−３、５０６−５はゼロ状態にあるので、第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１からの出力として生じているｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルを加算器５０２−１への第２入力として再循環させない。しかしながら、今度はマルチプレクサー５０６−４および５０６−６が非ゼロ状態にあるので、これらｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルはマルチプレクサー５０６−４を通して加算器５０２−２の第１入力に送られ、第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２から生じているｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3＋ｂｖL4値のサンプルがマルチプレクサー５０６−４を通して加算器５０２−３の第１入力に送られる。さらに、乗算器５００−３からの出力ｃｖL5 が加算器５０２−３への第２入力として印加され、その結果、ｃｖL1＋ｂｖL2＋ａｖL3＋ｂｖL4＋ｃｖL5値のサンプルからなるフイルタリング処理出力ラインＹ１が図５−（ａ）に示す本発明の第１の５タップ・オクターブ・前置フイルタ構成から生じる。
【００６１】
動作の第５の走査線期間サイクル中のｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルの状態は、動作の第３の走査線期間サイクル中のｃｖL1＋ｂｖL2値のサンプルの状態に一致していることが分かる。こうして、動作の第６および第７の走査線期間サイクルは、それぞれ動作の第４および第５の走査線期間サイクルに対応することになる。それゆえ、ｃｖL3＋ｂｖL4＋ａｖL5＋ｂｖL6＋ｃｖL7値のサンプルからなるフイルタリング処理出力ラインＹ２が動作の第７の走査線期間サイクルで生じることになる。同様に、ｃｖL5＋ｂｖL6＋ａｖL7＋ｂｖL8＋ｃｖL9値のサンプルからなるフイルタリング処理出力ラインＹ３が動作の第９の走査線期間サイクルで生じｃｖL7＋ｂｖL8＋ａｖL9＋ｂｖL10＋ｃｖL11値のサンプルからなるフイルタリング処理出力ラインＹ４が動作の第１１の走査線期間サイクルで生じ、という具合になる。
【００６２】
上記のことから、フイルタリング処理出力ラインは、動作の第５の走査線期間サイクルから始まる、動作の各連続奇数走査線期間サイクルにだけ生じることが分かる。それゆえ、２の因子による下向きサンプリングが、図５−（ａ）に示す本発明の第１の５タップ・オクターブ・前置フイルタ構成の入力ラインと出力ラインとの間に起こる。
【００６３】
第２（上向きサンプリング）モードでの図５−（ａ）の動作には、第１（下向きサンプリング）モードに関する上述のものとは、３点の相違を必要とするだけである。第１には、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−１、５０４−２の各出力の再循環は、上向きサンプリングモードには必要ではない。それゆえ、マルチプレクサー５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６それぞれのタイミング制御は、全ての期間において、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−１の出力を加算器５０２−２の第１入力に送り、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−２の出力を加算器５０２−３の第１入力に送って、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−１、５０４−２の各出力を再循環しないように設定される。第２には、２で上向きサンプリングするために、各偶数入力ラインＬ２、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８、……の各画素サンプル値は、それぞれの直前の入力ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７、……を複製したものとする。第３には、上向きサンプリングにおいては奇数出力ラインの除外が起こらないので、乗算器５００−２に印加される第１の入力ラインは（Ｌ３ではなくて）Ｌ２であり、乗算器５００−３に印加される第１の入力ラインは（Ｌ５ではなくて）Ｌ３である。しかしながら、乗算器５００−３への入力としては今まで通り奇数入力ライン（すなわち、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ７、……）だけが印加される。
【００６４】
図５−（ａ）の動作の上向きサンプリングモードでは各偶数入力ラインＬ２、Ｌ４、……は各奇数入力ラインＬ１、Ｌ３、……の複製であることを考慮すると、一つの奇数入力ライン名は次の式のそれぞれにおいて、対応した偶数入力ライン名の代わりに使えるということになる。上向きサンプリングモードにおける動作時の図５−（ａ）の動作の上述の変更の結果、そこから生じるフイルタリング処理出力ラインＹ１はｃｖL1＋ａｖL3＋ｃｖL5値のサンプルからなり、そこから生じるフイルタリング処理出力ラインＹ２はｂｖL3＋ｂｖL5値のサンプルからなる。一般化するとそこから生じる各奇数フイルタリング処理出力ラインＹｉは、ｃｖLi＋ａｖL(i+2)＋ｃｖL(i+4)値のサンプルからなりそこから生じる各偶数フイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋１）は、ｂｖL(i+2)＋ｂｖL(i+4)値のサンプルからなる。
【００６５】
上向きサンプリングモードではｂカーネル関数係数は各奇数フイルタリング処理出力ラインＹｉには寄与せず、ａおよびｃカーネル関数係数は各偶数フイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋１）には寄与しないので、奇数偶数両出力ラインの画素サンプル値は半分に減少する。この問題を克服するために、カーネル関数係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、２の因子による上向きサンプリングの場合は、通常の２倍の値を持つべきである。例えば、カーネル関数係数ｃ、ｂ、ａ、ｂ、ｃの通常値が１／１６、１／４、３／８、１／４、１／１６であるとすると、図５−（ａ）の上向きサンプリングモードにおけるこれらの係数の値は、１／８、１／２、３／４、１／２、１／８であるべきである。
【００６６】
第３の（透過）モードで図５−（ａ）を動作させるには、全ての期間においてマルチプレクサー５０６ａ−２のタイミング制御を、乗算器５００−２が入力カーネル関数係数ａだけを受け取るように設定し、全ての期間において各マルチプレクサー５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６のタイミング制御を、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−１の出力を加算器５０２−２の第１入力に送り、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−２の出力を加算器５０２−３の第１入力に送って、Ｎ−サンプル遅延装置５０４−１、５０４−２の各出力を再循環しないように設定する。さらに、透過モードにおいては、入力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、……のすべてが乗算器５００−２に（入力ラインＬ３、Ｌ４、Ｌ５、……だけではなく）印加され、カーネル関数係数ｃ、ｂ、ａの各値はｃ＝０、ｂ＝０、ａ＝１に設定される。加えて、透過モードにおける入力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、……のどれもがそれぞれ自身の元の画素サンプル値からなる（すなわち、入力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、……はどれも、直前の入力ラインの画素サンプル値の複製ではない）。その結果、図５−（ａ）は、透過モードにおいては、各入力ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、……をそれぞれに対応する出力ラインＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、……に１ライン分の遅延で渡す単なる単一Ｎ−サンプル遅延ラインとして動作する。
【００６７】
図５−（ｂ）を参照すると、４の因子による下向きサンプリングを行う第１動作モードで具体的に図解した本発明の第２の５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成が示されている。図５−（ｂ）と上述の図５−（ａ）との物理構成の唯一の違いは、図５−（ａ）の２入力マルチプレクサー５０６ａ−１、５０６ａ−２が、図５−（ｂ）では４入力マルチプレクサー５０６ｂ−１、５０６ｂ−２に置き換えられることである。マルチプレクサー５０６ｂ−１は、４つのカーネル関数係数ｅ、ｄ、ｃ、ｂのそれぞれを順に乗算器５００−１の乗算器入力に送るように周期動作をする。マルチプレクサー５０６ｂ−２は、４つのカーネル関数係数ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれを順に乗算器５００−２の乗算器入力に送るように周期動作をする。さらに、カーネル関数係数ｅは乗算器５００−３の入力に直接印加される。
【００６８】
この物理構成の相違の他に、図５−（ｂ）の動作の下向きサンプリングモードと図５−（ａ）の動作の下向きサンプリングモードとでは、それらで行われる信号タイミングと制御に次のような相違がある。図５−（ｂ）では、入力ラインＬ５から始まる各入力ラインが乗算器５００−２の被乗数入力に印加され、入力ラインＬ９から始まる４番目毎の入力ライン（すなわち、Ｌ１３、Ｌ１７、……）が乗算器５００−３の被乗数入力に印加される。さらに、マルチプレクサー５０６−３、５０６−５のタイミング制御は、動作の走査線期間サイクル１、５、９、１３、……中にだけそれらのマルチプレクサーをゼロ状態にして、動作の他の走査線期間サイクル中にはすべて非ゼロ状態にするようになっており、一方、マルチプレクサー５０６−４、５０６−６のタイミング制御は、動作の走査線期間サイクル１、５、９、１３、……中にだけそれらのマルチプレクサーを非ゼロ状態にして、動作の他の走査線期間サイクル中にはすべてゼロ状態にするようになっている。
【００６９】
図５−（ｂ）の構成の動作では、ｅｖL1値のサンプルが、動作の走査線期間サイクル１中第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の入力に印加される。動作の走査線期間サイクル２から４のそれぞれのサイクル中には、第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の出力として生じる一連のより古い再循環サンプル値が加算器５０２−１の第２入力に印加され、加算器５０２−１の第１入力に印加される新しいサンプル値に加えられる（図５−（ａ）に関して詳細に上述した方法）。この結果ｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルが動作の第４の走査線期間サイクル中に第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１の入力に印加されることになる。しかしながら、これらのｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルが動作の第５の走査線期間サイクル中に第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１からの出力として生じるときには、マルチプレクサー５０６−３はゼロ値状態にあり、マルチプレクサー５０６−４は非ゼロ値状態にある。それゆえ、これらのｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4値のサンプルは加算器５０２−２の第１入力に送られて、そこで第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２への入力として印加される前に、加算器５０２−２の第２入力に印加されるａｖL5値のサンプルに加えられる。
【００７０】
動作の走査線期間サイクル６から８のそれぞれのサイクル中には、第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２からの出力として生じる一連のより古い再循環サンプル値が加算器５０２−２の第３入力に印加されて、加算器５０２−２の第２入力に印加される新しいサンプル値に加えられる。その結果、ｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4＋ａｖL5＋ｂｖL6＋ｃｖL7＋ｄｖL8値のサンプルが動作の第８走査線期間サイクル中に第２のＮ−サンプル遅延装置５０４−２の入力に印加されることになる。しかしながらこれらｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4＋ａｖL5＋ｂｖL6＋ｃｖL7＋ｄｖL8値のサンプルが動作の第９走査線期間サイクル中に第１のＮ−サンプル遅延装置５０４−１からの出力として生じるときには、マルチプレクサー５０６−５はゼロ値状態にあり、マルチプレクサー５０６−６は非ゼロ値状態にある。それゆえに、これらのｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4＋ａｖL5＋ｂｖL6＋ｃｖL7＋ｄｖL8値のサンプルは加算器５０２−３の第１入力に送られて、そこで、加算器５０２−３の第２入力に印加されるｅｖL9値のサンプルに加えられる。この結果、フイルタリング処理出力ラインＹ１を構成する加算器５０２−３の出力からのサンプル値はｅｖL1＋ｄｖL2＋ｃｖL3＋ｂｖL4＋ａｖL5＋ｂｖL6＋ｃｖL7＋ｄｖL8＋ｅｖL9となる。
【００７１】
同様に、フイルタリング処理出力ラインＹ２を構成するサンプル値は、ｅｖL5＋ｄｖL6＋ｃｖL7＋ｂｖL8＋ａｖL9＋ｂｖL10＋ｃｖL11＋ｄｖL12＋ｅｖL13となり、フイルタリング処理出力ラインＹ３を構成するサンプル値は、ｅｖL9＋ｄｖL10＋ｃｖL11＋ｂｖL12＋ａｖL13＋ｂｖL14＋ｃｖL15＋ｄｖL16＋ｅｖL17といった具合になる。
【００７２】
上記のことから、図５−（ｂ）の下向きサンプリングモードでは、フイルタリング処理出力ラインは、動作の第９走査線期間サイクルから始まる、動作の各４番目毎の連続走査線期間にだけ生じることが分かる。それゆえ、４の因子による下向きサンプリングが、図５−（ｂ）に示す本発明の第２の５タップ・オクターブ・前置フイルタ構成の入力ラインと出力ラインとの間に起こる。
【００７３】
上向きサンプリングモード時の図５−（ｂ）の変更は、上述の図５−（ａ）の上向きサンプリングモード時の変更と同様であるが、ただし、図５−（ｂ）における、４つ連続した入力ラインの各連続組Ｌ１からＬ４、Ｌ５からＬ８、……のそれぞれにおいて、各組の最後の３つの入力ラインのそれぞれの画素サンプル値がその組の第１の入力ラインの画素サンプル値の複製になっている。この複製関係を考慮すると、各組の第１の入力ライン（すなわち、Ｌ１、Ｌ５、Ｌ９、……）の入力ライン名は、次の式のそれぞれにおいてその組の最後の３つの入力ライン名（すなわち、Ｌ２からＬ４、Ｌ６からＬ８、Ｌ１０からＬ１２、……）それぞれの代わりに使えると言うことになる。こうして、上向きサンプリングモード動作時の図５−（ｂ）の動作の上述の変更の結果４つの連続出力ラインの連続組それぞれの第１のフイルタリング処理出力ラインＹｉ（ＹｉはＹ１、Ｙ５、Ｙ９、……に相当する）はｅｖLi＋ａｖL(i+4)＋ｃｖL(i+8)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第２のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋１）はｂｖL(i+4)＋ｄｖL(i+8)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第３のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋２）は、ｃｖL(i+4)＋ｃｖL(i+8)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第４のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋３）は、ｄｖL(i+4)＋ｂｖL(i+8)値のサンプルからなる。
【００７４】
図５−（ｃ）を参照すると、８の因子による下向きサンプリングを提供する第１の動作モードで具体的に図解した本発明の第３の５タップ・オクターブ・前置フイルタの構成が示されている。図５−（ｃ）と上述の図５−（ａ）との物理構成の唯一の違いは、図５−（ａ）の２入力マルチプレクサー５０６ａ−１、５０６ａ−２が、図５−（ｃ）では８入力マルチプレクサー５０６ｃ−１、５０６ｃ−２に置き換えられることである。マルチプレクサー５０６ｃ−１は、８つのカーネル関数係数ｉ、ｈ、ｇ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂのそれぞれを順に乗算器５００−１の乗算器入力に送るように周期動作をする。マルチプレクサー５０６ｃ−２は、８つのカーネル関数係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉのそれぞれを順に乗算器５００−２の乗算器入力に送るように周期動作をする。さらに、カーネル関数係数ｉは乗算器５００−３の入力に直接印加される。
【００７５】
図５−（ｃ）と図５−（ａ）とで行われる信号タイミングと制御の相違は、上述した、図５−（ｂ）と図５−（ａ）とで行われる信号タイミングと制御の相違に幾分類似している。図５−（ｃ）の場合では、入力ラインＬ９から始まる各入力ラインが乗算器５００−２の被乗数入力に印加され、入力ラインＬ１７から始まる８番目毎の入力ライン（すなわち、Ｌ２５、Ｌ３３、……）が乗算器５００−３の被乗数入力に印加される。さらに、マルチプレクサー５０６−３、５０６−５のタイミング制御は、動作の走査線期間サイクル１、９、１７、……中にだけそれらのマルチプレクサーをゼロ状態にして、動作の他の走査線期間サイクル中にはすべて非ゼロ状態にするようになっており、一方、マルチプレクサー５０６−４、５０６−６のタイミング制御は、動作の走査線期間サイクル１、９、１７、……中にだけそれらのマルチプレクサーを非ゼロ状態にして、動作の他の走査線期間サイクル中にはすべてゼロ状態にするようになっている。
【００７６】
図５−（ａ）、図５−（ｂ）に関して詳細に述べたものと同一の動作方法を用いて、フイルタリング処理出力ラインＹ１の図５−（ｃ）のサンプル値は、ｉｖL1＋ｈｖL2＋ｇｖL3＋ｆｖL4＋ｅｖL5＋ｄｖL6＋ｃｖL7＋ｂｖL8＋ａｖL9＋ｂｖL10＋ｃｖL11＋ｄｖL12＋ｅｖL13＋ｆｖL14＋ｇｖL15＋ｈｖL16＋ｉｖL17となる。フイルタリング処理出力ラインＹ２のサンプル値は、ｉｖL9＋ｈｖL10＋ｇｖL11＋ｆｖL12＋ｅｖL13＋ｄｖL14＋ｃｖL15＋ｂｖL16＋ａｖL7＋ｂｖL18＋ｃｖL19＋ｄｖL20＋ｅｖL21＋ｆｖL22＋ｇｖL23＋ｈｖL24＋ｉｖL25となる。フイルタリング処理出力ラインＹ３のサンプル値は、ｉｖL9＋ｈｖL10＋ｇｖL11＋ｆｖL12＋ｅｖL13＋ｄｖL14＋ｃｖL15＋ｂｖL16＋ａｖL7＋ｂｖL18＋ｃｖL19＋ｄｖL20＋ｅｖL21＋ｆｖL22＋ｇｖL23＋ｈｖL24＋ｉｖL25となる。
【００７７】
上記のことから、フイルタリング処理出力ラインは、動作の第１の７走査線期間サイクルから始まる、動作の各一連の８番目毎の走査線期間サイクルにだけ生じることが分かる。それゆえ、８の因子による下向きサンプリングが、図５−（ｃ）に示す本発明の第３の５タップ・オクターブ・前置フイルタ構成の入力ラインと出力ラインとの間に起こる。
【００７８】
上向きサンプリングモード時の図５−（ｃ）の変更は、上述の図５−（ａ）の上向きサンプリングモード時の変更と同様であるが、ただし、図５−（ｃ）における８つの連続入力ラインの各連続組Ｌ１からＬ８、Ｌ９からＬ１６、……のそれぞれにおいて、各組の最後の７つの入力ラインのそれぞれの画素サンプル値がその組の第１の入力ラインの画素サンプル値の複製になっている。この複製関係を考慮すると、各組の第１の入力ライン（すなわち、Ｌ１、Ｌ９、Ｌ１７、……）の入力ライン名は次の式のそれぞれにおいてその組の最後の７つの入力ライン名（すなわち、Ｌ２からＬ８、Ｌ１０からＬ１６、Ｌ１８からＬ２４、……）それぞれの代わりに使えると言う意味になる。こうして上向きサンプリングモード動作時の図５−（ｃ）の動作の上述の変更の結果、８つの連続出力ラインの連続組それぞれの第１のフイルタリング処理出力ラインＹｉ（ＹｉはＹ１、Ｙ９、Ｙ１７、……に相当する）はｉｖLi＋ａｖL(i+8)＋ｉｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第２のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋１）はｂｖL(i+8)＋ｈｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第３のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋２）はｃｖL(i+8)＋ｇｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第４のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋３）はｄｖL(i+8)＋ｆｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第５のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋４）はｅｖL(i+8)＋ｅｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第６のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋５）はｆｖL(i+8)＋ｄｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第７のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋６）はｇｖL(i+8)＋ｃｖL(i+16)値のサンプルからなり、これらの連続組それぞれの第８のフイルタリング処理出力ラインＹ（ｉ＋７）は、ｈｖL(i+8)＋ｂｖL(i+16)値のサンプルからなる。
【００７９】
適当なタイミングと制御によって、図５−（ｃ）に示す物理構成は、８の因子による下向きサンプリングや上向きサンプリングを提供することに加えて、２あるいは４の因子による下向きサンプリングや上向きサンプリングを選択的に提供することに用いても良い。カーネル関数係数ｃ、ｂを４組、８タップ・マルチプレクサー５０６ｃ−１に印加し、カーネル関数係数ａ、ｂを４組、８タップ・マルチプレクサー５０６ｃ−２に印加し、カーネル関数係数ｃを乗数として乗算器５００−３に印加し、入力ラインを被乗数として乗算器５００−２、５００−３の両方に印加し、図５−（ａ）における下向きサンプリングあるいは上向きサンプリングに用いられるタイミングに従ってマルチプレクサー５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６をゼロ値状態と非ゼロ値状態との間で切り替えることによって、２の因子による下向きサンプリングや上向きサンプリングを行う。カーネル関数係数ｅ、ｄ、ｃ、ｂを２組、８タップ・マルチプレクサー５０６ｃ−１に印加し、カーネル関数係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを２組、８タップ・マルチプレクサー５０６ｃ−２に印加し、カーネル関数係数ｅを乗数して乗算器５００−３に印加し、入力ラインを被乗数として乗算器５００−２、５００−３の両方に印加し、図５−（ｂ）における下向きサンプリングあるいは上向きサンプリングに用いられるタイミングに従ってマルチプレクサー５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６をゼロ値状態と非ゼロ値状態との間で切り替えることによって、４の因子による下向きサンプリングや上向きサンプリングを行う。
【００８０】
一般化すると、本発明の５タップ・オクターブ・前置フイルタ構造は、（１）２n個のタップ・マルチプレクサー５０６−１および５０６−２を用いて、マルチプレクサー５０６−１が２n+1＋１個の係数のカーネル関数のうちの、第１の２n個の係数をそれぞれ順に乗算器５００−１の乗数入力に印加し、マルチプレクサー５０６−２が２n+1＋１個の係数のカーネル関数のうちの２番目からの２n個の係数をそれぞれ順に乗算器５００−２の乗数入力に印加し、２n+1＋１個の係数のカーネル関数のうちの最後の係数を乗算器５００−３の乗数入力に直接印加し、（２）各入力ラインを被乗数入力として乗算器５００−１へ印加し、下向きサンプリングには入力ラインＬ２n＋１から始まるか、あるいは上向きサンプリングには入力ラインＬ２から始まる各入力ラインを被乗数入力として乗算器５００−２に印加し、下向きサンプリングには入力ラインＬ２n+1＋１から始まるか、あるいは上向きサンプリングには入力ラインＬ３から始まる２n番目毎の入力ラインを被乗数入力として乗算器５００−３に印加し、（３）下向きサンプリングのためには、多くとも動作の走査線期間サイクル１、２n＋１、２n+1＋１、２n+2＋１、２n+3＋１、……の間だけは全てマルチプレクサー５０６−３、５０６−５をゼロ状態に維持し、動作の他の走査線期間サイクルの間は全てマルチプレクサー５０６−３、５０６−５を非ゼロ状態に維持する一方で、多くとも、動作の走査線期間サイクル１、２n＋１、２n+1＋１、２n+2＋１、２n+3＋１、……の間だけは全てマルチプレクサー５０６−４、５０６−６を非ゼロ状態に維持し、動作の他の走査線期間サイクルの間は全てマルチプレクサー５０６−４、５０６−６をゼロ状態に維持し、また一方で、上向きサンプリングのためには、動作のすべての走査線期間サイクルの間マルチプレクサー５０６−３、５０６−５をゼロ状態に維持し、動作のすべての走査線期間サイクルの間マルチプレクサー５０６−４、５０６−６を非ゼロ状態に維持することによって、２nの因子による走査線の下向きサンプリングや上向きサンプリングを提供することが出来る。
【００８１】
本発明の方法は、図解のために用いた図５−（ａ）、図５−（ｂ）、および図５−（ｃ）に示す５タップ・フイルタ構造への適用に限定されるものではない。一般的には、奇数個のタップＴを有するフイルタ構造は、２n（Ｔー１）／２＋１個の係数のカーネル関数を必要とし（したがって、５タップ・フイルタ構造には２n+1＋１個の係数のカーネル関数が必要）、一方、偶数個のタップＴを有するフイルタ構造は、２nＴ／２個の係数のカーネル関数を必要とする。奇数個でも偶数個でも、どんな数のタップを持つフイルタ構造にも適用可能な本発明の方法によると、必要なＮ−サンプル遅延装置の数は、Ｔ／２の整数部分に等しい。ただし、Ｔはフイルタのタップ数である。こうして、５タップまたは４タップ・フイルタは２つのＮ−サンプル遅延装置を必要とするが、３タップまたは２タップ・フイルタは１つのＮ−サンプル遅延装置だけでよく、また７タップまたは６タップ・フイルタは３つのＮ−サンプル遅延装置を必要とする。各Ｎ−サンプル遅延装置の入力に関連づけられるのは、カーネル関数係数マルチプレクサー（例えば、図５−（ａ）のマルチプレクサー５０６ａ−１、５０６ａ−２）、乗算器（例えば、図５−（ａ）の乗算器５００−１、５００−２）、および加算器（例えば、図５−（ａ）の加算器５０２−１、５０２−２）である。フイルタが奇数タップ・フイルタであるならば、最終Ｎ−サンプル遅延装置（例えば、図５−（ａ）のＮ−サンプル遅延装置５０４−２）から生じるカーネル関数重み付けサンプル値に、最終カーネル関数係数（例えば、図５−（ａ）の係数ｃ）で重みをつけたサンプル値を加算するために、付加乗算器（例えば、図５−（ａ）の乗算器５０２−３）と加算器（例えば、図５−（ａ）の加算器５０２−３）が必要である。フイルタが偶数タップ・フイルタであるならば、こうした付加乗算器と加算器は必要ではない。各Ｎ−サンプル遅延装置の出力に関連づけるのは、（１）この出力の該Ｎ−サンプル遅延装置の入力への再循環を制御するための第１のゼロ値挿入用マルチプレクサー（例えば、図５−（ａ）のマルチプレクサー５０６−３、５０６−５）、および（２）この出力の転送を制御する第２のゼロ値挿入用マルチプレクサー（例えば、図５−（ａ）のマルチプレクサー５０６−４、５０６−６）である。
【００８２】
図解目的のために、フイルタの各Ｎ−サンプル遅延装置のＮ個のサンプルはすべて、図３−（ａ）の再サンプリング回路によってサイズが再調整されるビデオ画像の走査線の画素サンプルであるとしていたので、各Ｎ−サンプル遅延装置は１走査線期間の遅延を提供してビデオ画像の垂直（Ｙ）方向のフイルタリング処理を行っていた。しかしながら、Ｎ＝１として各Ｎ−サンプル遅延装置が１画素期間だけの遅延を提供するようにすれば、フイルタはビデオ画像の水平（Ｘ）方向のフイルタリング処理を行うことになる。
【００８３】
パイプライン構造を用いて本発明をＶＬＳＩチップ上で実現するには、単一クロック周波数を終始用いて、この単一クロック周波数が入力信号の最大帯域幅成分の最高周波数のサンプリングにおいてナイキスト判別法を満足できるようにするのが望ましい。リアルタイムに生じるＮＴＳＣビデオ信号は、約４ＭＨｚの帯域幅を持つ輝度成分と、それぞれ約２ＭＨｚの帯域幅を持つ別個のＩおよびＱクロミナンス成分とからなることが知られている。それゆえ、本発明をＶＬＳＩチップ上で効果的に実現するためには、ＩおよびＱクロミナンス成分の画素にビデオ画像の水平（Ｘ）方向のフイルタリング処理を提供するのに時分割多重技術を用いることが望ましい。図６−（ａ）および図６−（ｂ）は、このことを実現するための図５−（ａ）の別な変更例である。
【００８４】
図６−（ａ）において、要素６００−１、６００−２、６００−３、６０２−１、６０２−２、６０２−３、６０４−１、６０４−２、６０６ａ−１、６０６ａ−２、６０６−３、６０６−４、６０６−５、６０６−６は、それぞれ図５−（ａ）の要素５００−１、５００−２、５００−３、５０２−１、５０２−２、５０２−３、５０４−１、５０４−２、５０６ａ−１、５０６ａ−２、５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６に相当している。しかし、要素６０４−１、６０４−２はそれぞれ、要素５０４−１、５０４−２のそれぞれによってもたらされる１ライン相当のＮ個の画素ではなくて、２個の画素分の遅延をもたらすだけである。
【００８５】
図６−（ａ）に示すように、乗算器６００−１は、全ての一連の入力のＱ画素サンプル値Ｐｑ１、Ｐｑ２、……のそれぞれによってインターリーブされたすべての一連の入力のＩ画素サンプル値Ｐｉ１、Ｐｉ２、……のそれぞれを、時分割多重化被乗数として順に受け取る。こうして、それぞれの入力のＱ画素サンプルと一連の入力のＩ画素サンプルとが、前述の単一クロック周波数のクロック時に交互に生じ、Ｉ画素それぞれのサンプル期間とＱ画素それぞれのサンプル期間は、クロック期間の２倍となる。同様に、乗算器６００−２は、全ての一連の入力のＱ画素サンプル値Ｐｑ３、Ｐｑ４、……のそれぞれによってインターリーブされたすべての一連の入力のＩ画素サンプル値Ｐｉ３、Ｐｉ４、……のそれぞれを、時分割多重化被乗数として順に受け取り、乗算器６００−３は、全ての一連の入力のＱ画素サンプル値Ｐｑ５、Ｐｑ７、……のそれぞれによってインターリーブされたすべての一連の入力のＩ画素サンプル値Ｐｉ５、Ｐｉ７、……のそれぞれを、時分割多重化被乗数として順に受け取る。
【００８６】
図６−（ａ）の時分割多重化動作のために、マルチプレクサー６０６ａ−１、６０６ａ−２、６０６−３、６０６−４、６０６−５、６０６−６は、それぞれに対応するマルチプレクサー５０６ａ−１、５０６ａ−２、５０６−３、５０６−４、５０６−５、５０６−６が前後に切り替えられる割合の半分で前後に切り替えられる。さらに、第１および第２の遅延装置６０４−１、６０４−２のそれぞれが２画素分の遅延をもたらすので、遅延されたＩクロミナンス画素を、確実に、加算器６０２−１、６０２−２、６０２−３によって、そこへの入力として印加される他のＩクロミナンス画素にだけ加算し、また、遅延されたＱクロミナンス画素を、確実に、加算器６０２−１、６０２−２、６０２−３によって、そこへの入力として印加される他のＱクロミナンス画素にだけ加算する。
【００８７】
本発明を実現するＶＬＳＩチップに関連するタイミング回路部品には、前述の単一クロックから一対の位相置換半周波数クロックを導出する装置が含まれても良い（以下述べる図６−（ｃ）に示すように）。こうした位相置換半周波数クロックの利用可能性によって、本発明は、下述の図６−（ｂ）に示すタイプの方法で時分割多重化して実現できるようになる。事実、図６のタイプの構成は、実際に組み立て製造済みのＶＬＳＩチップに編入されているのである。
【００８８】
図６−（ｂ）の構成が図６−（ａ）の構成と相違する点は、（１）加算器６０２−１からの出力が、第１の２画素遅延６０４−１に印加されるのではなくて、第１の１画素遅延６０４ｉ−１と６０４ｑ−１それぞれに並列に印加されることと、（２）加算器６０２−２からの出力が、第２の２画素遅延６０４−２に印加されるのではなくて、第２の１画素遅延６０４ｉ−２と６０４ｑ−２それぞれに並列に印加されることと、（３）３入力マルチプレクサー６０６’−３、６０６’−４、６０６’−５、６０６’−６が２入力マルチプレクサー６０６−３、６０６−４、６０６−５、６０６−６にそれぞれ取って代わることである。
【００８９】
図６−（ｂ）に示すように、第１の１画素遅延６０４ｉ−１と第２の１画素遅延６０４ｉ−２のそれぞれのタイミングはＩクロミナンス・クロック（Ｃｌi）によって制御され、第１の１画素遅延６０４ｑ−１と第２の１画素遅延６０４ｑ−２のそれぞれのタイミングはＱクロミナンス・クロック（Ｃｌq）によって制御される。Ｃｌi、Ｃｌqそれぞれの単一システムクロックＣｌに対する関係および相互の関係は、図６−（ｃ）のタイミング図６０８、６１０、６１２で示されている。具体的には、タイミング図６０８は、Ｃｌクロックが所与の周波数で周期的に生じることを示し、タイミング図６１０は、ＣｌiクロックがＣｌクロック周波数の半分に等しい周波数で生じ、各Ｃｌiクロックが奇数番目のＣｌクロックと等時的であることを示し、タイミング図６１２は、ＣｌqクロックがＣｌクロック周波数の半分に等しい周波数で生じ、各Ｃｌqクロックが偶数番目のＣｌクロックと等時的であることを示している。こうして、各Ｃｌqクロックは、Ｃｌクロックの１期間だけ各Ｃｌiクロックと位相がずれている。
【００９０】
Ｃｌクロックレートでの３入力マルチプレクサーのタイミング制御によって、遅延されたＩクロミナンス画素を、確実に、加算器６０２−１、６０２−２、６０２−３によって、そこへの入力として印加される他のＩクロミナンス画素にだけ加算し、また、遅延されたＱクロミナンス画素を、確実に、加算器６０２−１、６０２−２、６０２−３によって、そこへの入力として印加される他のＱクロミナンス画素にだけ加算する。
【００９１】
図解目的のために、上述の図６−（ａ）および図６−（ｂ）の構成はともに、水平次元と垂直次元の両方において２の因子で下向きサンプリングあるいは上向きサンプリングを提供できる、図５−（ａ）に示す５タップ・オクターブ・デジタル前置フイルタの第１の構成例を時分割多重に修正したものに関する。図６−（ａ）および図６−（ｂ）に図解した原理は、５タップ未満あるいは以上のタップを持ち、そして／あるいは、２nの値を持ついかなる因子による下向きサンプリングあるいは上向きサンプリングをも提供する、上述の他のオクターブ・デジタル・前置フイルタの構成にも拡張できることは明白である。
【００９２】
図６−（ｂ）の構成は、ＩおよびＱクロミナンス成分を時分割多重化処理するのに用いる以外に、２つの半解像度データ・ストリーム（例えば、２つの半解像度輝度信号）を時分割多重化処理するのにも有用である。
【００９３】
図３−（ａ）や図３−（ｂ）の再サンプリング回路は、ビデオ画像のサイズを再調整するのに用いるのに限定されるものではない。例えば、他の利用例としては、動画フレーム（毎秒２４フレームの割で生じる）のＮＴＳＣビデオフレーム（毎秒３０フレームの割で生じる）への変換や、ＮＴＳＣ規格ビデオフレーム（毎秒６０コマのインターレース・フィールドの割で生じる）のヨーロッパ規格ビデオフレーム（毎秒５０コマのインターレース・フィールドの割で生じる）への変換、あるいはその逆がある。
【００９４】
さらに、本発明の２n下向きサンプリングおよび上向きサンプリングの能力をもつオクターブ前置フィルタ（図５−（ａ）、図５−（ｂ）および図５−（ｃ）に示すタイプのもの）は図３−（ａ）や図３−（ｂ）の再サンプリング回路を実現するのに使用して特に適当であるが、その使用はそれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】２次元再サンプリング回路による２次元入力画像のサイズの再調整を図示した機能ブロック図
【図２】ビデオ画像の水平あるいは垂直、どちらかの次元である、情報の所与の次元を定義するデジタル信号サンプル値の入力ストリームのサンプリング期間Ｐを再サンプリングするための従来方法を図示した機能ブロック図
【図３−（ａ）】ビデオ画像の水平あるいは垂直、どちらかの次元である、情報の所与の次元を定義するデジタル信号サンプル値の入力ストリームのサンプリング期間Ｐを再サンプリングするための本発明の方法の第１の実施例を図示した機能ブロック図
【図３−（ｂ）】ビデオ画像の水平あるいは垂直、どちらかの次元である、情報の所与の次元を定義するデジタル信号サンプル値の入力ストリームのサンプリング期間Ｐを再サンプリングするための本発明の方法の第２の実施例を図示した機能ブロック図
【図４−（ａ）】５タップ・デジタルフイルタを用いて、ビデオ画像の水平あるいは垂直、どちらかの次元を、２である因子によってデジタル的に前置フイルタリング処理し下向きサンプリングする様子を図式的に示した図
【図４−（ｂ）】５タップ・デジタルフイルタを用いて、ビデオ画像の水平あるいは垂直、どちらかの次元を、２である因子によってデジタル的に前置フイルタリング処理し上向きサンプリングする様子を図式的に示した図
【図５−（ａ）】ＶＬＳＩチップ上で実現するのに好適な、ビデオ画像の垂直次元に、２である因子を乗算する働きをもつ５タップ・オクターブ・デジタルフイルタの第１の具体例を示すブロック図
【図５−（ｂ）】ＶＬＳＩチップ上で実現するのに好適な、ビデオ画像の垂直次元に、４である因子を乗算する働きをもつ５タップ・オクターブ・デジタルフイルタの第２の具体例を示すブロック図
【図５−（ｃ）】ＶＬＳＩチップ上で実現するのに好適な、ビデオ画像の垂直次元に、８である因子を乗算する働きをもつ５タップ・オクターブ・デジタルフイルタの第３の具体例を示すブロック図
【図６−（ａ）】ＶＬＳＩチップ上で実現するのに好適な、ビデオ画像の水平次元に、２である因子を乗算する働きをもつ図５ａの５タップ・オクターブ・デジタルフイルタの第１の具体例の第１の時分割多重変更例を示すブロック図
【図６−（ｂ）】ＶＬＳＩチップ上で実現するのに好適な、ビデオ画像の水平次元に、２である因子を乗算する働きをもつ図５ａの５タップ・オクターブ・デジタルフイルタの第１の具体例の第２の時分割多重変更例を示すブロック図
【図６−（ｃ）】Ｉクロミナンス・クロック（Ｃｌi）、Ｑクロミナンス・クロック（Ｃｌq）の、単一システムクロックＣｌに対する関係および相互の関係を表すタイミング図
【図１】
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【図２】
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【図３−（ａ）】
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【図３−（ｂ）】
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【図４−（ａ）】
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【図４−（ｂ）】
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【図５−（ａ）】
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【図５−（ｂ）】
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【図５−（ｃ）】
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【図６−（ａ）】
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【図６−（ｂ）】
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【図６−（ｃ）】
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