(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号の、少なくとも色差画素を垂直方向に低周波域と高周波域に分割して２：１ダウンサンプルする低画質化処理部と、前記低画質化処理部にて低画質化された垂直方向に低周波域と高周波域に分割された分割信号をアップサンプルして合成する高画質化処理部を備えた映像信号処理システムにおいて、
前記低画質化処理部は、
該映像信号の第一のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成する第一の低周波信号処理部と、
該映像信号の第一のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成する第一の高周波信号処理部と、
該映像信号の第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成する第二の低周波信号処理部と、
該映像信号の第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成する第二の高周波信号処理部と、を有し、
前記高画質化処理部は、
前記第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第三の低周波信号処理部と、
前記第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第三の高周波信号処理部と、
前記第二の低周波信号を垂直方向に第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第四の低周波信号処理部と、
前記第二の高周波信号に垂直方向に第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第四の高周波信号処理部と、
前記第三の低周波信号処理部と前記第三の高周波信号処理部で生成された両信号、又は、前記第四の低周波信号処理部と前記第四の高周波信号処理部で生成された両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成部と、を有し、
前記第一の低周波分析フィルタと前記第一の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第一の高周波合成フィルタ、前記第二の低周波分析フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、及び前記第二の高周波分析フィルタと前記第二の高周波合成フィルタが完全再構成条件を満たし、且つ前記第一の低周波分析フィルタと前記第二の低周波分析フィルタ、前記第一の低周波合成フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第二の高周波分析フィルタ、及び前記第一の高周波合成フィルタと前記第二の高周波合成フィルタのフィルタ特性が上下反転した特性であり、
前記第一の低周波分析フィルタが各色差画素を、輝度画素に対して１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理システム。
【請求項２】
ダウンサンプリング後の前記第一フィールドの色差画素は、ダウンサンプル後の前記第一フィールドの輝度画素に対して、１：３又は３：１に配置され、
ダウンサンプリング後の前記第二フィールドの色差画素は、ダインサンプル後の前記第二フィールドの輝度画素に対して、１：３又は３：１に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項３】
低解像度化対象の第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造の映像信号が、前記第一及び第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一及び第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一及び第二の低周波信号と、前記第一及び第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一及び第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一及び第二の高周波信号と、に変換された信号を受信し、
前記第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第三の低周波信号処理部と、
前記第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第三の高周波信号処理部と、
前記第二の低周波信号を垂直方向に第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第四の低周波信号処理部と、
前記第二の高周波信号に垂直方向に第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成する第四の高周波信号処理部と、
前記第三の低周波信号処理部と前記第三の高周波信号処理部で生成された両信号、又は、前記第四の低周波信号処理部と前記第四の高周波信号処理部で生成された両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成部と、を有し、
前記第一の低周波分析フィルタと前記第一の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第一の高周波合成フィルタ、前記第二の低周波分析フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、及び前記第二の高周波分析フィルタと前記第二の高周波合成フィルタが完全再構成条件を満たし、且つ前記第一の低周波分析フィルタと前記第二の低周波分析フィルタ、前記第一の低周波合成フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第二の高周波分析フィルタ、及び前記第一の高周波合成フィルタと前記第二の高周波合成フィルタのフィルタ特性が上下反転した特性であり、
前記第一の低周波分析フィルタが各色差画素を、輝度画素に対して１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号の、少なくとも色差画素を垂直方向に低周波域と高周波域に分割して２：１ダウンサンプルする低画質化処理部と、前記低画質化処理部にて低画質化された垂直方向に低周波域と高周波域に分割された分割信号をアップサンプルして合成する高画質化処理部を備えた画像処理システムが行う映像信号処理方法において、
前記低画質化処理部は、
該映像信号の第一のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成し、
該映像信号の第一のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成し、
該映像信号の第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成し、
該映像信号の第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成し、
前記高画質化処理部は、
前記第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第二の低周波信号を垂直方向に第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第二の高周波信号に垂直方向に第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第一の低周波信号を垂直方向に前記第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と前記第一の高周波信号に垂直方向に前記第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号の両信号、又は、前記第二の低周波信号を垂直方向に前記第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と前記第二の高周波信号に垂直方向に前記第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号の両信号を加算して第一のフィールドを生成し、
前記第一の低周波分析フィルタと前記第一の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第一の高周波合成フィルタ、前記第二の低周波分析フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、及び前記第二の高周波分析フィルタと前記第二の高周波合成フィルタが完全再構成条件を満たし、且つ前記第一の低周波分析フィルタと前記第二の低周波分析フィルタ、前記第一の低周波合成フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第二の高周波分析フィルタ、及び前記第一の高周波合成フィルタと前記第二の高周波合成フィルタのフィルタ特性が上下反転した特性であり、
前記第一の低周波分析フィルタが各色差画素を、輝度画素に対して１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項５】
ダウンサンプリング後の前記第一フィールドの色差画素は、ダウンサンプル後の前記第一フィールドの輝度画素に対して、１：３又は３：１に配置され、
ダウンサンプリング後の前記第二フィールドの色差画素は、ダインサンプル後の前記第二フィールドの輝度画素に対して、１：３又は３：１に配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の映像信号処理方法。
【請求項６】
低解像度化対象の第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造の映像信号が、前記第一及び第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一及び第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一及び第二の低周波信号と、前記第一及び第二のフィールドの色差画素に対し、垂直方向に第一及び第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一及び第二の高周波信号と、に変換された信号を受信する映像信号処理装置が行う映像信号処理方法において、
前記映像信号処理装置は、
前記第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第二の低周波信号を垂直方向に第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第二の高周波信号に垂直方向に第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、
前記第一の低周波信号を垂直方向に前記第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と前記第一の高周波信号に垂直方向に前記第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号の両信号、又は、前記第二の低周波信号を垂直方向に前記第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と前記第二の高周波信号に垂直方向に前記第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号の両信号を加算して第一のフィールドを生成し、
前記第一の低周波分析フィルタと前記第一の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第一の高周波合成フィルタ、前記第二の低周波分析フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、及び前記第二の高周波分析フィルタと前記第二の高周波合成フィルタが完全再構成条件を満たし、且つ前記第一の低周波分析フィルタと前記第二の低周波分析フィルタ、前記第一の低周波合成フィルタと前記第二の低周波合成フィルタ、前記第一の高周波分析フィルタと前記第二の高周波分析フィルタ、及び前記第一の高周波合成フィルタと前記第二の高周波合成フィルタのフィルタ特性が上下反転した特性であり、
前記第一の低周波分析フィルタが各色差画素を、輝度画素に対して１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターレース構造を有する映像のサブバンド符号化の帯域分割、および合成を行う映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細な映像信号を二つ以上の周波数帯域に分割し、階層符号化を行うサブバンド信号処理が広く提案されている。これは、例えば、ＨＤ（High Definition)画像と、その半分の解像度にダウンサンプリングしたＳＤ(Standard Definition)相当の画像を階層的に符号化するものである。
【０００３】
図１は、Ｚ変換を用いたサブバンド分割の説明図である。分析フィルタ１７０は、低周波分析フィルタ１１０と、高周波分析フィルタ１２０と、２：１へのダウンサンプリングを行うダウンサンプラ１１２、１２２からなる。低周波分析フィルタ１１０と高周波分析フィルタ１２０は、それぞれＺ変換を用いてＡ（Ｚ）、Ｂ（Ｚ）で表せる。
【０００４】
分析フィルタ１７０は、２Ｎ点の入力信号Ｘ（Ｚ）１００を、それぞれＮ点の低周波信号Ｌ（Ｚ）１０４と高周波信号Ｈ（Ｚ）１０５に分割する。
合成フィルタ１８０は、１：２のアップサンプリングを行うアップサンプラ１１３、１２３と、低周波合成フィルタ１３０と、高周波分析フィルタ１４０からなる。低周波合成フィルタ１３０と高周波合成フィルタ１４０は、それぞれＺ変換を用いてＰ（Ｚ）、Ｑ（Ｚ）で表せる。
【０００５】
Ｎ点の低周波信号Ｌ（Ｚ）１０４と高周波信号Ｈ（Ｚ）１０に対して０を挿入して１：２のアップサンプリングを行い、低周波合成フィルタ１３０と高周波合成フィルタ１４０の出力をそれぞれ加算し、２Ｎ点の合成信号Ｙ（Ｚ）１０１を得る。このとき、完全再構成条件を満たしているフィルタを用いることで、入力信号Ｘ（Ｚ）と合成信号Ｙ（Ｚ）は、固定遅延を除いて完全に一致する。
【０００６】
完全再構成条件を満たすためには、
Ｐ（Ｚ）・Ａ（Ｚ）＋Ｑ（Ｚ）・Ｂ（Ｚ）＝２・Ｚ-L・・・・・（式１）
Ｐ（Ｚ）・Ａ（−Ｚ）＋Ｑ（−Ｚ）・Ｂ（−Ｚ）＝０・・・・・（式２）
上記の式１と式２を満たす必要がある。各フィルタの係数を有限タップ長とし、係数を実数のみとした場合、上記の条件より、以下の条件が導き出せる。
Ｐ（Ｚ）・Ａ（Ｚ）＋Ｐ（−Ｚ）・Ａ（−Ｚ）＝２・Ｚ-L・・・・（式３）
Ｂ（Ｚ）＝Ｃ・Ｐ（−Ｚ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４）
Ｑ（Ｚ）＝−（１／Ｃ）・Ａ（−Ｚ） ・・・・・・・・・・・・・・（式５）
ここで、Ｃは任意の定数であり、Ｌは適当な固定遅延数である。上記の式４と式５から、Ａ（Ｚ）あるいはＱ（Ｚ）のどちらか一方と、Ｐ（Ｚ）あるいはＢ（Ｚ）のどちらか一方をそれぞれ規定することにより、完全再構成フィルタバンクは規定可能である。
【０００７】
従来より、上記条件を満たすものとして、ＳＳＫＦ(Symmetric Short Kernel Filter)フィルタやDaubechies ９／７タップなどのサブバンドフィルタが知られており、様々なサブバンド符号化方式がＪＰＥＧ−２０００などで採用されている。従来、画像符号化の帯域分割で用いられる完全再構成フィルタは、前述のＡ（Ｚ）、Ｐ（Ｚ）、Ｂ（Ｚ）、Ｑ（Ｚ）のそれぞれが直線位相のものが使われている。
【０００８】
ここで直線位相フィルタは以下のとおり、タップ数が奇数タップ、偶数タップの２種類がある。まず、Ｎを自然数としてフィルタのタップ数が２Ｎ＋１タップ(奇数)の場合、２Ｎ＋１タップのフィルタＨ（Ｚ）は、Ｚ変換を用いて以下のように表せる。
Ｈ（Ｚ）＝Σｈ(ｋ)・Ｚ-k
上記の式の係数ｈ（ｋ）は、以下の性質を持つ。
ｈ（ｋ）＝ｈ（２Ｎ−ｋ）・・（ｋ=０〜N-1）・・・・・（式６）
【０００９】
図２は、奇数タップフィルタと偶数タップフィルタのフィルタ処理前後の画素位置を示す図である。
図２（Ａ）に示すように、奇数タップフィルタのフィルタ処理後の画素位置２１０は、フィルタ処理前の画素位置２０２と同じ位置に配置される。すなわち、この場合の群遅延は０画素である。この条件を満たす完全再構成フィルタの例として、ＪＰＥＧ−２０００等で採用されているＳＳＫＦ（３，５）タップフィルタ、Daubechies (９、７)タップフィルタなどが挙げられる。
【００１０】
Ｎを自然数として、フィルタのタップ数が２Ｎタップ(偶数)の場合、２Ｎタップのフィルタ係数ｈ（ｎ）は、以下の性質を持つ。
ｈ（ｋ）＝ｈ(２・N-1−ｋ)・・ ・（ｋ=０〜N-1）・・・・・（式７）
【００１１】
図２（Ｂ）に示すように、偶数タップフィルタのフィルタ処理後の画素位置２２０は、隣り合う画素２１１と画素２１２を１：１に内分する点、すなわち画素２１１と画素２１２の中間の位置となる。この場合の群遅延は１／２画素である。この条件を満たす完全再構成フィルタの例として、ＳＳＫＦ（４，４）タップなどが挙げられる。
【特許文献１】特開平７−１０７４４５号公報
【特許文献２】特開平６−３４３１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、４：２：２フォーマットと４：２：０フォーマットの輝度と色差の画素を示す図である。
図３（Ａ）に示すように、４：２：２フォーマットのトップフィールドの輝度画素３００ａと色差画素３０１ａは、同じ位置に配置され、ボトムフィールドの輝度画素３０２ａと色差画素３０３ａも同じ位置に配置される。
【００１３】
図３（Ｂ）に示すように、４：２：０フォーマットのトップフィールドの色差画素３０５ａは、輝度画素３０４ａと輝度画素３０４ｂを垂直方向に上から１：３に内分する位置に配置される。また、ボトムフィールドの色差画素３０７ａは、輝度画素３０６ａと輝度画素３０６ｂを垂直方向に上から３：１に内分する位置に配置される。
【００１４】
ところで、インターレース画像の垂直成分をサブバンド分割するために、トップフィールドとボトムフィールドを同一のフィルタバンクを用いて２：１の低周波信号Ｌ（Ｚ）と高周波信号Ｈ（Ｚ）に分割すると、低周波信号はインターレースの走査線位置構造が不完全となる。
【００１５】
すなわち、トップフィールドの画素に対するボトムフィールドの画素の距離、あるいはボトムフィールドの画素に対するトップフィールドの画素の距離が等しくならないという問題があった。詳細は、１９９２年 電子情報通信学会春季大会Ｄ−３３４「現行ＴＶ／ＨＤＴＶコンパチブル符号化における問題点と対策」に記載されている。
【００１６】
この対策として、従来より幾つかの解決方法が提案されている。上記の特許文献１には、3個のサブバンドに分割することで、サブバンド後の画素の位置ずれを無くすことが記載されている。
【００１７】
特許文献２には、トップフィールドに対しては、タップ数が偶数の完全再構成フィルタによる低周波信号と高周波信号へのサブバンド分割を行い、ボトムフィールドに対しては、タップ数が奇数の完全再構成フィルタによる低周波信号と高周波信号へのサブバンド分割を行うことにより、トップフィールドとボトムフィールドの走査線位置構造を保つことが記載されている。これにより、トップフィールドとボトムフィールドの画素距離、およびボトムフィールドとトップフィールドの画素距離が等しくなる。
【００１８】
ここで、奇数タップフィルタと偶数タップフィルタを用いてサブバンド分割を行った場合のダウンサンプル時の画素の位置を、図４（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。
トップフィールドに対して、図２（Ｂ）で説明した偶数タップフィルタを用いると、輝度画素については、元解像度の輝度画素４００ａと４００ｂ、及び輝度画素４００ｃと４００ｄをそれぞれ１：１に内分する点にダウンサンプル後の輝度画素４０２ａ及び４０２ｂが生成される。同様に、色差画素についても、元解像度の色差画素４０１ａと４０１ｂを１：１に内分する点にダウンサンプル後の色差画素４０３が生成される。
【００１９】
ボトムフィールドに対して、図２（Ａ）で説明した奇数タップフィルタを用いると、輝度画素については、元解像度の輝度画素４０４ｂと４０４ｄにそれぞれ等しい位置にダウンサンプル後の輝度画素４０６ａ及び４０６ｂが生成される。同様に、色差画素についても、元解像度の色差画素４０５ｂに等しい位置にダウンサンプル後の色差画素４０７が生成される。
【００２０】
しかしながら、特許文献２記載の方法では、ＩＴＵ−Ｔ(International Telecommunications Union Telecommunications Standardization Sector）のH.２６４／ＭＰＥＧ−４ Part10などの動画像符号化標準で定められた、図３（Ｂ）に示すような、インターレースの４：２：０フォーマットの輝度と色差の垂直方向の画素配置の条件を満たすことができない。
【００２１】
すなわち、４：２：０フォーマットのトップフィールドの画像に対して偶数タップフィルタを用いてサブバンド分割を行った場合、図４（Ａ）に示すように、ダウンサンプル後の色差画素４０３は、ダウンサンプル後の輝度画素４０２ａと４０２ｂを上から３：５に内分する位置に生成される。これは、図３（Ｂ）に示す４：２：０フォーマットのトップフィールドの本来の色差画素の位置である、輝度画素を１：２に内分する位置と一致しない。
【００２２】
また、ボトムフィールドの画像に対して奇数タップフィルタを用いてサブバンド分割を行った場合には、図４（Ｂ）に示すように、ダウンサンプル後の色差画素４０７は、ダウンサンプル後の輝度画素４０６ａと４０６ｂを上から７：１に内分する位置に生成される。これは、図３（Ｂ）に示す４：２：０フォーマットのボトムフィールドの本来の色差画素の位置である、輝度画素を上から３：１に内分する位置とは一致しない。
【００２３】
さらに、上記の方法は、トップフィールドとボトムフィールドで異なるフィルタを用いる必要があるために、トップフィールドとボトムフィールドの画素のフィルタ処理後の振幅の周波数特性を完全に一致させることができない。
【００２４】
本発明の課題は、インターレース画像の垂直方向にサブバンド分割を行う場合に、輝度と色差の画素位置を標準フォーマットに適合させ、かつトップフィールドとボトムフィールドの信号の周波数特性を一致させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
開示の映像信号処理装置は、第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理装置において、該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成する第一の低周波信号生成手段と、該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成する第一の高周波信号生成手段と、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波通過フィルタの係数を上下反転した第二の低周波通過フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成する第二の低周波信号生成手段と、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波通過フィルタの係数を上下反転した第二の高周波通過フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成する第二の高周波信号生成手段とを有し、該第一の低周波分析フィルタ及び該第一の高周波分析フィルタに対し、サブバンドの完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタ、及び高周波合成フィルタが存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する。
【００２６】
この映像信号処理装置によれば、ダウンサンプル時の輝度、色差の画素位置を標準の画素フォーマットに適合させることができる。さらに、第一のフィールドの画素に対して用いられる第一の低周波分析フィルタと、第二のフィールドの画素に対して用いられる第二の低周波分析フィルタ、並びに第一の高周波分析フィルタと第二の高周波分析フィルタの周波数特性をほぼ等しくできる。
【００２７】
開示の映像信号処理装置の他の態様は、第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理装置において、該第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、第一の高周波信号を垂直方向に該高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成手段と、該第二の低周波信号を垂直方向に該第一の低周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号を垂直方向に該第一高周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する第二の合成手段とを有し、該第一の低周波合成フィルタ及び該第一の高周波合成フィルタに対し、サブバンドの完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタ、及び高周波分析フィルタが存在し、かつ該低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する。
【００２８】
この映像信号処理装置によれば、アップサンプル時の輝度、色差の画素位置を標準の画素フォーマットに適合させることができる。さらに、第一のフィールドの画素に対して用いられる第一の低周波合成フィルタと、第二のフィールドの画素に対して用いられる第二の低周波合成フィルタ、並びに第一の高周波合成フィルタと第二の高周波合成フィルタの周波数特性をほぼ等しくできる。
【００２９】
開示の映像信号処理装置の他の態様は、第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理装置において、該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成する第一の低周波信号生成手段と、該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成する第一の高周波信号生成手段と、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の低周波分析フィルタＡ（１／Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成する第二の低周波信号生成手段と、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の高周波分析フィルタＢ（１／Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成する第二の高周波信号生成手段とを有し、該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）及び該第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）に対し、完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタＰ（Ｚ）、及び高周波合成フィルタＱ（Ｚ）が存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）が各画素をほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する。
【００３０】
この映像信号処理装置によれば、ダウンサンプル時の輝度、色差の画素位置を標準の画素フォーマットに適合させることができる。さらに、第一のフィールドの画素に対して用いられる第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）と、第二のフィールドの画素に対して用いられる第二の低周波分析フィルタＡ（１／Ｚ）、並びに第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）と第二の高周波分析フィルタＢ（１／Ｚ）の周波数特性をほぼ等しくできる。
【００３１】
開示の映像信号処理装置は、第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理装置において、該第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第一の高周波信号を垂直方向に第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成手段と、該第二の低周波信号を垂直方向に該第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタＰ（１／Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号を垂直方向に該第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタＱ（１／Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する第二の合成手段とを有し、該第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）及び該第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）に対し、完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタＡ（Ｚ）、及び高周波分析フィルタＢ（Ｚ）が存在し、かつ該低周波分析フィルタＡ（Ｚ）が各画素をほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する。
【００３２】
この映像信号処理装置によれば、アップサンプル時の輝度、色差の画素位置を標準の画素フォーマットに適合させることができる。さらに、第一フィールドの画素に対して用いられる第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）と、第二のフィールドに対して用いられる第二の低周波合成フィルタＰ（１／Ｚ）、並びに第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）と第二の高周波合成フィルタＱ（１／Ｚ）の周波数特性をほぼ等しくできる。
【００３３】
上記の映像信号処理装置において、前記第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号の第一のフィールドはトップフィールドであり、第二のフィールドはボトムフィールドである。
【００３４】
このように構成することで、トップフィールドとボトムフィールドの周波数特性をほぼ一致させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
開示の映像信号処理装置によれば、ダウンサンプリング時またはアップサンプリング時の輝度と色差の画素の位置関係を標準のフォーマットを満たすようにすることができる。また、第１フィールドの画素に対して用いられるフィルタと、第２のフィールドの画素に対して用いられるフィルタの周波数特性をほぼ等しくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図５は、実施の形態の低周波分析フィルタの構成を示す図である。
図５の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）は、それぞれ一遅延単位（Ｚ−１）の遅延を与える複数の遅延器５５１ａ、５５１ｂ、５５１ｃ・・・５５１ｇと、複数の乗算器５５２ａ、５５２ｂ、５５２ｃ・・・５５２ｈと、乗算器５５２ａ〜５５２の出力を加算する加算器５５３と、加算器５５３の出力を所定の遅延単位（Ｚ−Ｎ）分遅延させる遅延器５５４とを有する。なお、遅延器５５４は、画素の出力タイミングを調整するためのもであり必要に応じて適宜設ける。
【００３７】
入力信号５００として与えられる元画像の画素５５０ａ〜５５０ｅは、低周波分析フィルタＡ（Ｚ）に順に入力され、各遅延器５５１ａ〜５５１ｇにおいて一遅延単位ずづ遅延され、入力信号５００と各遅延器５５１ａ〜５５１ｇの出力信号が、対応する乗算器５５２ａ〜５５２ｈに出力される。
【００３８】
この低周波分析フィルタＡ（Ｚ）は、例えば、タップ数８の低周波通過フィルタである。乗算器５５２ａ〜５５２ｈは、８個のフィルタ係数ａ（−３）、ａ（−２）、ａ（−１）・・・ａ（４）の乗算を行う。
【００３９】
次に、図６は、第一の実施の形態の映像信号処理装置の分析フィルタ６７０と合成フィルタ６８０の構成を示す図である。
映像信号処理装置は、例えば、インターレースの映像信号をサブバンド符号化する符号化装置、サブバンド符号化された信号を復号する復号化装置、あるいはその両方の機能を有する装置である。
【００４０】
分析フィルタ６７０は、フィルタ選択部６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃ、６５０ｄと、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０と、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１と、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０と、ボトムフィールド高周波分析フィルタＢ６２１と、ダウンサンプラ６１２、６２２とを有する。
【００４１】
トップフィールド低周波分析フィルタ６１０とボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１は、例えば、Ｚ変換を用いて、それぞれＡ（Ｚ）、Ａ（１／Ｚ）と表すことができる。また、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０とボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１は、Ｚ変換を用いて、それぞれＢ（Ｚ）、Ｂ（１／Ｚ）と表すことができる。
【００４２】
合成フィルタ６８０は、アップサンプラ６１３、６２３と、フィルタ選択部６５０ｅ、６５０ｆ、６５０ｇ、６５０ｈと、トップフィールド低周波合成フィルタ６３０と、ボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１と、トップフィールド高周波合成フィルタ６４０と、ボトムフィールド高周波合成フィルタ６４１と、加算器６６０とを有する。
【００４３】
トップフィールド低周波合成フィルタ６３０とボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１は、Ｚ変換を用いて、Ｐ（Ｚ）、Ｐ（１／Ｚ）と表すことができ、トップフィールド高周波合成フィルタ６４０とボトムフィールド高周波合成フィルタ６４１は、それぞれＱ（Ｚ）、Ｑ（１／Ｚ）と表すことができる。
【００４４】
本実施の形態においては、以下の条件１、２を同時に満たすように分析フィルタ６７０と合成フィルタ６８０を設計した。
低周波分析フィルタ（図６のＡ（Ｚ）とＡ（１／Ｚ））、高周波分析フィルタ（図６のＢ（Ｚ）とＢ（１／Ｚ））、低周波合成フィルタ（図６のＰ（Ｚ）とＰ（１／Ｚ））、高周波合成フィルタ（図６のＱ（Ｚ）とＱ（１／Ｚ））が完全再構成条件を満たす。・・・・・条件１
低周波分析フィルタが、各画素をほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する。・・・・・・・・条件２
【００４５】
前述したように、図１の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）と高周波合成フィルタＱ（Ｚ）のどちらか一方と、低周波合成フィルタＰ（Ｚ）と高周波分析フィルタＢ（Ｚ）のどちらか一方をそれぞれ規定することで完全再構成フィルタを実現することができる。
【００４６】
本実施の形態は、上記の条件１及び条件２を満たし、かつトップフィールドとボトムフィールドの低周波分析フィルタ６１０と６１１のフィルタ係数を上下反転させ、トップフィールドとボトムフィールドの高周波分析フィルタ６２０と６２１のフィルタ係数を上下反転させたものを用いる。さらに、合成フィルタ６８０のトップフィールドとボトムフィールドの低周波合成フィルタ６３０、６３１のフィルタ係数を上下反転させ、トップフィールドとボトムフィールドの高周波合成フィルタ６４０、６４１のフィルタ係数を上下反転させたものを用いることで、フィルタ処理後の信号が同一の周波数特性を持つ、完全再構成フィルタを実現することができる。
【００４７】
図６の分析フィルタ６７０のフィルタ選択部６５０ａ、６５０ｂ、６５０ｃ、６５０ｄは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドか、ボトムフィールドかにより接続先が切り換えられるスイッチ回路等で構成されている。
【００４８】
フィルタ選択部６５０ａ〜６５０ｄは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドの場合には、２個の低周波分析フィルタの内の上側のトップフィールド低周波分析フィルタ６１０と、２個の高周波分析フィルタの内の上側のトップフィールド高周波分析フィルタ６２０を選択する。
【００４９】
この場合、入力信号Ｘ（Ｚ）６００は、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０とトップフィールド高周波分析フィルタ６２０に供給され、それぞれのフィルタの出力信号がダウンサンプラ６１２、６２２に出力される。
【００５０】
また、フィルタ選択部６５０ａ〜６５０ｄは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がボトムフィールドの場合には、下側のボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１とボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１を選択する。
【００５１】
この場合、入力信号Ｘ（Ｚ）６００は、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１とボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１に供給され、それぞれのフィルタの出力信号がダウンサンプラ６１２、６２２に出力される。
【００５２】
トップフィールド低周波分析フィルタ６１０は、入力信号Ｘ（Ｚ）６００の高周波成分を阻止し、低周波成分を通過させる低周波通過フィルタＡ（Ｚ）である。
ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１は、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０のフィルタ係数を上下反転したフィルタ係数を有する低周波通過フィルタＡ（１／Ｚ）である。
【００５３】
ダウンサンプラ６１２は、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０の出力信号と、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１の出力信号を、２：１にダウンサンプルして、低周波信号Ｌ（Ｚ）６０４として出力する。ダウンサンプル後の低周波信号６０４は、元の映像信号の画素位置を上からほぼ１：３に内分する位置の画素値となる。
【００５４】
また、ダウンサンプラ６２２は、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０の出力信号と、ボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１の出力信号を、２：１にダウンサンプルして高周波信号Ｈ（Ｚ）６０５として出力する。
【００５５】
例えば、上記のトップフィールド低周波分析フィルタ６１０とダウンサンプラ６１２は、第１の低周波信号生成手段に対応する。また、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０とダウンサンプラ６２２は、第１の高周波信号生成手段に対応する。また、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１とダウンサンプラ６１２は、第２の低周波信号生成手段に対応する。ボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１とダウンサンプラ６２２は、第２の高周波信号生成手段に対応する。
【００５６】
ここで、図６の分析フィルタ６７０の動作を説明する。例えば、高精細度のインターレース映像信号が入力信号Ｘ（Ｚ）６００として与えられると、図示しない制御部により、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドとボトムフィールドの何れであるかが判定され、フィルタ選択部６５０ａ〜６５０ｄが切り換られる。
【００５７】
入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドの場合には、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０とトップフィールド高周波分析フィルタ６２０が選択され、入力信号Ｘ（Ｚ）６００に対して、垂直方向にそれぞれ低周波フィルタリングと高周波フィルタリングが行われる。そして、ダウンサンプラ６１２、６２２により、画素数が２：１にダウンサンプルされ、低周波信号Ｌ（Ｚ）６０４と高周波信号Ｈ（Ｚ）６０５が生成される。
【００５８】
入力信号Ｘ（Ｚ）６００がボトムフィールドの場合には、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１とボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１が選択され、入力信号Ｘ（Ｚ）６００に対して、垂直方向にそれぞれ低周波フィルタリングと高周波フィルタリングが行われる。その後、ダウンサンプラ６１２、６２２により、画素が２：１にダウンサンプルされ、低周波信号Ｌ（Ｚ）６０４と高周波信号Ｈ（Ｚ）が生成される。
【００５９】
分析フィルタ６７０は、合成フィルタ６８０に対して完全再構成条件（条件１及び条件２）を満たすように設計してあるので、合成フィルタ６８０で再構成可能なサブバンド信号を生成することができる。さらに、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０が、各画素を１：３に内分する位置の画素を生成することで、標準の画素フォーマット（例えば、４:２:０フォーマット）の画素位置の条件を満たすことができる。
【００６０】
また、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１のフィルタ係数を、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０のフィルタ係数を上下反転させたフィルタ係数を用い、さらにボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１のフィルタ係数として、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０のフィルタ係数を上下反転させたフィルタ係数を用いることで、トップフィールドとボトムフィールドの信号の周波数特性を同一にすることができる。
【００６１】
次に、図６の合成フィルタ６８０の構成について説明する。この合成フィルタ６８０には、例えば、上記の分析フィルタ６７０によりサブバンド分割された入力信号Ｘ（Ｚ）６００が入力する。
【００６２】
アップサンプラ６１３、６２３は、入力信号Ｘ（Ｚ）６００に０を挿入して１：２にアップサンプリングする。アップサンプラ６１３には、低周波信号６０４が入力する。低周波信号６０４は、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０によりフィルタ処理が施され、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号と、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１によりフィルタ処理が施され、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号からなる。
【００６３】
アップサンプラ６２３には、高周波信号６０５が入力する。この高周波信号６０５は、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０によりフィルタ処理が施され、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号と、ボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１によりフィルタ処理が施され、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号からなる。
【００６４】
フィルタ選択部６５０ｅ、６５０ｆ、６５０ｇ、６５０ｈは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドか、ボトムフィールドかにより接続先が切り換えられるスイッチ回路等で構成されている。
【００６５】
フィルタ選択部６５０ｅ〜６５０ｇは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドの場合には、２個の低周波合成フィルタの内の上側のトップフィールド低周波合成フィルタ６３０と、２個の高周波合成フィルタの内の上側のトップフィールド高周波合成フィルタ６４０を選択する。
【００６６】
また、フィルタ選択部６５０ｅ〜６５０ｈは、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がボトムフィールドの場合には、下側のボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１とボトムフィールド高周波合成フィルタ６４１を選択する。
【００６７】
トップフィールド低周波合成フィルタ６３０は、入力信号Ｘ（Ｚ）６００の低周波成分を通過させる低周波通過フィルタＰ（Ｚ）である。
ボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１は、トップフィールド低周波合成フィルタ６３０のフィルタ係数を上下反転したフィルタ係数を有する低周波通過フィルタＰ（１／Ｚ）である。
【００６８】
トップフィールド高周波合成フィルタ６４０は、入力信号Ｘ（Ｚ）６００の低周波成分を阻止し、高周波成分を通過させる高周波通過フィルタＱ（Ｚ）である。
ボトムフィールド高周波合成フィルタ６２１、トップフィールド低周波合成フィルタ６３０のフィルタ係数を上下反転したフィルタ係数を有する高周波通過フィルタＱ（１／Ｚ）である。
【００６９】
加算器６６０は、選択部６５０ｇと６５０ｈで選択された低周波合成フィルタ（Ｐ（Ｚ）またはＰ（１／Ｚ））の出力信号と、高周波合成フィルタ（Ｑ（Ｚ）またはＱ（１／Ｚ））の出力信号を加算し、加算結果の信号を合成信号Ｙ（Ｚ）６０１として出力する。
【００７０】
ここで、合成フィルタ６８０の動作を簡単に説明する。アップサンプラ６１３、６２３は、入力信号Ｘ（Ｚ）６００（サブバンド分割された信号）に０を挿入して１：２にアップサンプルする。
【００７１】
入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドの場合には、フィルタ選択部６５０ｅ〜６５０ｈは、トップフィールド低周波合成フィルタ６３０とトップフィールド高周波合成フィルタ６４０を選択する。この結果、アップサンプルされた信号に対して、低周波合成フィルタＰ（Ｚ）のフィルタ処理と、高周波合成フィルタＱ（Ｚ）のフィルタ処理が施され、フィルタ処理後の信号が加算器６６０で加算されて、トップフィールドの合成信号６０１が再構成される。
【００７２】
また、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がボトムフィールドの場合には、フィルタ選択部６５０ｅ〜６５０ｈは、ボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１とボトムフィールド高周波合成フィルタ６４１を選択する。この結果、アップサンプルされた信号に対して、低周波合成フィルタＰ（１／Ｚ）のフィルタ処理と、高周波合成フィルタＱ（１／Ｚ）のフィルタ処理が施され、フィルタ処理後の信号が加算器６６０で加算されて、ボトムフィールドの合成信号６０１が再構成される。
【００７３】
合成フィルタ６８０は、分析フィルタ６７０に対して完全再構成条件（条件１及び条件２）を満たすように設計してあるので、サブバンド分割された信号から元の映像信号と同一の信号を生成することができる。
【００７４】
また、ボトムフィールド低周波合成フィルタ６３１のフィルタ係数として、トップフィールド低周波合成フィルタ６３０のフィルタ係数を上下反転させたフィルタ係数を用い、さらにボトムフィールド高周波合成フィルタ６４１のフィルタ係数として、トップフィールド高周波合成フィルタ６４０のフィルタ係数を上下反転させたフィルタ係数を用いることで、トップフィールドとボトムフィールドの信号の周波数特性を同一にすることができる。
【００７５】
図６の例は、トップフィールド低周波分析フィルタ６１０とボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１の入力と出力、トップフィールド高周波分析フィルタ６２０とボトムフィールド高周波分析フィルタ６２１の入力と出力、並びに合成フィルタ６８０の各フィルタの入力と出力にそれぞれフィルタ選択部６５０ａ〜６５０ｈを設けているが、入力側、出力側の一方にフィルタ選択部を設けても良い。
【００７６】
また、２つのフィルタを切り換えるのではなく、１つのフィルタに対して上下反転したフィルタ係数をスイッチ回路等で切り換えるようにしても良い。この場合、共通の遅延器（または乗算器を含めて）を用いることができるので、フィルタの構成を簡素にできる。
【００７７】
さらに、映像信号処理装置は、必ずしも分析フィルタ６７０と合成フィルタ６８０の両方を備える必要はない。例えば、映像信号のサブバンド符号化の機能のみで良い場合には、分析フィルタ６７０のみを有すれば良い。また、サブバンド分割された信号を復号する機能のみで良い場合には、映像信号処理装置は合成フィルタ６８０のみを有すれば良い。
【００７８】
上記の分析フィルタ６７０及び合成フィルタ６８０は、ハードウェアにより構成しても良いし、演算用プロセッサ等を用いてソフトウェアで実現しても良い。
次に、図７は、実施の形態のサブバンド変換における、ダウンサンプル前後の画素位置の説明図である。
【００７９】
図６の分析フィルタ６７０のフィルタ処理後の信号は、トップフィールドにおいては、元解像度画素７００ａと７００ｂ、及び７００ｃと７００ｄから、それらの画素をそれぞれ１：３に内分する点にダウンサンプル後の画素７０１ａ、７０１ｂが生成される。
【００８０】
ボトムフィールドにおいては、元解像度画像７０２ａと７０２ｂ、及び７０２ｃと７０２ｄから、それらの画素をそれぞれ３：１に内分する点にダウンサンプル後の画素７０３ａ、７０３ｂが生成される。
【００８１】
この結果、ダウンサンプル後のボトムフィールドの画素７０３ａは、ダウンサンプル後のトップフィールドの画素７０１ａと７０１ｂを１：１に内分する位置に生成される。従って、分析フィルタ６７０によりサブバンド分割した低周波信号はインターレースの標準フォーマットの条件を満たしている。
【００８２】
さらに、トップフィールドとボトムフィールドの画素に用いるフィルタは、互いにフィルタ係数の上下を反転させたものを用いているので、フィルタ処理後の振幅の周波数特性は、トップフィールドとボトムフィールドで全く同一となり、より自然な低周波信号の生成が可能となる。
【００８３】
図８は、４：２：０フォーマットのダウンサンプル時における、輝度と色差の画素の垂直方向の位置関係を示す図である。
図８（Ａ）に示す、トップフィールドでは、元解像度の輝度画素８００ａと８００ｂ、及び輝度画素８００ｃと８００ｄを、それぞれ上から１：３に内分する位置にダウンサンプル後の輝度画素８０２ａ、８０２ｂが生成される。
【００８４】
同様に、元解像度の色差画素８０１ａと８０１ｂを上から１：３に内分する位置にダウンサンプル後の色差画素８０３が生成される。
図８（Ｂ）に示す、ボトムフィールドでは、元解像度の輝度画素８０４ａと８０４ｂ、及び輝度が素８０４ｃと８０４ｄを、それぞれ上から３：１に内分する位置にダウンサンプル後の輝度画素８０６ａ、８０６ｂが生成される。
【００８５】
同様に、元解像度の色差画素８０５ａと８０５ｂを上から３：１に内分する位置にダウンサンプル後の色差画素８０７が生成される。
図８（Ａ）、（Ｂ）から、ダウンサンプル後のトップフィールドとボトムフィールドが、図３（Ｂ）に示す、４：２：０フォーマットの各画素間の位置関係を満たしていることが分かる。
【００８６】
すなわち、トップフィールドにおいては、ダウンサンプル後の色差画素８０３は、ダウンサンプル後の輝度画素８０２ａと８０２ｂを１：３に内分する点に配置される。同様に、ボトムフィールドにおいては、色差画素８０７はダウンサンプル後の輝度画素８０６ａと８０６ｂを３：１に内分する点に配置される。
【００８７】
なお、上記の説明では、サブバンド分割された低周波信号の画素が、トップフィールドを１：３に、ボトムフィールドを３：１に内分する位置に生成される場合について説明したが、他の位置にダウンサンプルされるようにしても良い。
【００８８】
上述した第一の実施の形態によれば、フィルタが条件１の完全再構成条件と、条件２の低周波分析フィルタが各画素をほぼ１：３に内分する位置の画素値を算出するという２つの条件を満たすことで、インターレースの映像の輝度と色差の画素の位置ずれが生じるのを防止できる。これにより４：２：２、４：２：０等の標準フォーマットの画素の配置条件を満たすことができる。さらに、フィルタ係数を上下反転したフィルタをトップフィールドとボトムフィールドに用いることで、トップフィールドとボトムフィールドの信号の周波数特性を同一にできる。
【００８９】
図９は、第二の実施の形態のダウンサンプル時の画素の配置を示す図である。
この第二の実施の形態は、図６のトップフィールド、ボトムフィールドのフィルタ選択部６５０ａ〜６５０ｈを逆に作用させている。具体的には、図６において、入力信号Ｘ（Ｚ）６００がトップフィールドフィールドのときには、低周波分析フィルタＡ（１／Ｚ）と、高周波分析フィルタＢ（１／Ｚ）を選択してフィルタ処理を施す。
【００９０】
このように構成することで、図９に示すように、トップフィールドの画素９００ａ、９００ｂを３：１に内分した点にダウンサンプル後の画素９０１ａが配置され、ボトムフィールドの画素９０２ｂ、９０２ｃを１：３に内分した点にダウンサンプル後の画素９０３ａが配置される。
【００９１】
図１０は、図６の分析フィルタ６７０を用いて、４：２：２フォーマットの映像１０５０の色差信号１０００のみをサブバンド符号化する場合の説明図である。
この例は、色差信号１０００を色差分析フィルタ１０７０で色差低周波信号１００４と色差高周波信号１００５に分離し、輝度信号１０１０と、２：１にダウンサンプルされた色差低周波信号１００４を併せて４：２：０フォーマット映像１０６０として扱うサブバンド符号化の例である。
【００９２】
色差分析フィルタ１０７０は、図６の分析フィルタ６７０と同様に入力信号を低周波信号と高周波信号にサブバンド分割するフィルタである。
図１１は、４：２：２フォーマットから４：２：０へのサブバンド変換の説明図である。図１１（Ａ）は、従来の方法でサブバンド変換を行った場合のダウンサンプル後の画素位置を示し、図１１（Ｂ）は、実施の形態の分析フィルタ６７０を用いてサブバンド変換を行った場合のダウンサンプル後の画素位置を示している。
【００９３】
図１１（Ａ）に示すように、従来の方法では、ダウンサンプル後の色差画素１１０１ａ、１１０１ｂは、トップフィールドの輝度画素１１００ａと１１００ｂ、及び輝度画素１１００ｃと１１００ｄを、を１：１に内分する点に配置される。
【００９４】
ボトムフィールドの色差画素１１０３ａ、１１０３ｂは、輝度画素１１０２ｂ、１１０２ｄと同じ位置に配置され、図３（Ｂ）に示す本来の４：２：０フォーマットと１／４画素ピッチ分ずれてしまう。
【００９５】
これに対し、実施の形態の分析フィルタ６７０を用いてサブバンド変換を行った場合には、図１１（Ｂ）に示すように、トップフィールドのダウンサンプル後の色差画素１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃは、輝度画素１１０４ａと１１０４ｂ、輝度画素１１０４ｃと１１０４ｄを、それぞれ１：３に内分する点に生成される。
【００９６】
また、ボトムフィールドのダウンサンプル後の色差画素１１０７ａ、１１０７ｂは、輝度画素１１０６ａと１１０６ｂ、輝度画素１１０６ｃと１１０６ｄを、それぞれ３：１に内分する位置に生成される。図１１（Ｂ）の画素配置は、図３（Ｂ）に示す本来の４：２：０フォーマットの画素の配置と一致する。
【００９７】
我々は、上述した第一の実施の形態の分析フィルタ６７０と合成フィルタ６８０の一例を設計した。以下にそのフィルタ係数を示す。
トップフィールド低周波分析フィルタ（Ａ（Ｚ））６１０を、Ｚ変換を使って表すと、以下のようになる。
Ａ（Ｚ）＝Σａ（ｋ）・Ｚ-k
【００９８】
タップ数を８として、ｋの範囲を−３〜４に制限した場合のフィルタ係数ａ(ｋ)の好ましい値は、以下のようになる。計算値は、小数点以下８位で四捨五入した。
ａ(４)＝  −0.00390625
ａ(３)＝  −0.0234375
ａ(２)＝  −0.01171875
ａ(１)＝    0.37890625
ａ(０)＝    0.56640625
ａ(−１)＝  0.1484375
ａ(−２)＝−0.05078125
ａ(−３)＝−0.00390625・・・・・・・（式８）
【００９９】
また、トップフィールド低周波合成フィルタ（Ｐ（Ｚ））６３０を、Ｚ変換を使って表すと、以下のようになる。
Ｐ（Ｚ）＝Σｐ（ｋ）・Ｚ-k
【０１００】
タップ数を８として、ｋの範囲を−３〜４に制限した場合のフィルタ係数ｐ(ｋ)の好適な値は、以下のようになる。
ｐ(４)=    0.02663601
ｐ(３)=  −0.159816059
ｐ(２)=    0.307085723
ｐ(１)=    1.220626784
ｐ(０)=    0.670906907
ｐ(−１)=−0.061166775
ｐ(−２)=−0.004628639
ｐ(−３)=  0.000356049 ・・・・・・・（式９）
【０１０１】
また、トップフィールド高周波分析フィルタ（Ｂ（Ｚ））６２０と、トップフィールド高周波合成フィルタ（Ｑ（Ｚ））６４０は、前述のとおり定数Ｃを用いてい、以下のように表せる。
Ｂ（Ｚ）＝Ｃ・Ｐ（−Ｚ）
Ｑ（Ｚ）＝−（１／Ｃ）・Ａ（−Ｚ）
【０１０２】
Ｃ＝１／２とすると、８タップの高周波分析フィルタＢ（Ｚ）のフィルタ係数の好適な値は、ｋの値を−３〜４としたときに、以下のようになる。
ｂ(４)＝    0.000178025
ｂ(３)＝    0.00231432
ｂ(２)＝  −0.030583388
ｂ(１)＝  −0.335453454
ｂ(０)＝    0.610313392
ｂ(−１)＝−0.153542862
ｂ(−２)＝−0.07990803
ｂ(−３)＝−0.013318005・・・・・・・（式１０）
【０１０３】
さらに、高周波合成フィルタＱ（Ｚ）の８タップのフィルタ係数の好適な値は、ｋの値を−３〜４にしたときに、以下のようになる。
ｑ(４)＝  −0.0078125
ｑ(３)＝    0.1015625
ｑ(２)＝    0.296875
ｑ(１)＝  −1.1328125
ｑ(０)＝    0.7578125
ｑ(−１)＝  0.0234375
ｑ(−２)＝−0.046875
ｑ(−３)＝  0.0078125・・・・・・・（式１１）
【０１０４】
上記のフィルタＡ（Ｚ）、Ｂ（Ｚ）、Ｐ（Ｚ）、Ｑ（Ｚ）は、完全再構成条件を満たすと共に、低周波分析フィルタＡ（Ｚ）においてフィルタ処理が施され、ダウンサンプルされた画素は、ｋ=１とｋ=０の係数が乗算された二画素の間を0.9375：3.0625、すなわち、ほぼ１：３に内分する位置となる。
【０１０５】
一般に、フィルタ処理後の画素が、元の画素に対してどれだけずれた位置の画素値を代表しているか、というのを表すのに、群遅延特性が用いられる。
フィルタFの周波数特性を、以下の式で表す。
Ｆ（ω） ＝ Ｆｒｅ（ω）＋ｊ・Ｆｉｍ（ω）  ・・・・・（式１２）
ここで、F（ω）は周波数ωのフィルタの周波数特性であり、ｚ変換、すなわちｚの多項式で表されたフィルタのｚに対して、ｚ＝ｅｊωを代入することにより求められる。
【０１０６】
ここで、ｊは虚数単位である。またＦｒｅ（ω）は、Ｆ（ω）の実数部、Ｆｉｍ（ω）は、Ｆ（ω）の虚数部を表す。このとき、フィルタＦ（ω）の周波数ωにおける群遅延特性GDC（ω）は、以下の式で表される。
GDC(ω)＝ｄ（ｔａｎ−１（Ｆｉｍ（ω）／Ｆｒｅ（ω）））／ｄω・・・・（式１３）
【０１０７】
そして、この群遅延特性は、フィルタを施した後の周波数ωの成分が、およそ何画素分シフトしたかということを表す。
すなわち、ＧＤＣ（ω）が値αの場合には、周波数成分ωの成分は、フィルタ処理後は現信号に対してα画素分シフトする、ということとなる。映像においては、特に低周波成分が重要なので、この群遅延特性においても、低周波、特にω＝０付近の値が重要である。このフィルタＡ（ｚ）のω＝０の群遅延は、0.23375である。このことから、前述のとおり、画素は、k=１とk=0の係数が乗算される二画素の間を0.9375：3.0625に内分することが導出される。
【０１０８】
次に、低周波分析フィルタＡ（Ｚ）のフィルタ係数を上下反転させたフィルタ係数を有する、ボトムフィールド低周波分析フィルタ６１１は、Ｚ変換を用いて、以下のように表せる。
Ａ（１／Ｚ）＝Σａ’（ｋ）・Ｚ-k
【０１０９】
フィルタ係数ａ'（ｋ）は、式８の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）のフィルタ係数ａ（ｋ）から、以下の値となる。
ａ’（３）＝ａ（−３）＝−0.00390625
ａ’（２）＝ａ（−２）＝−0.05078125
ａ’（１）＝ａ（−１）＝  0.1484375
ａ’（０）＝ａ（０）  ＝  0.56640625
ａ’（−１）＝ａ（１）  ＝  0.37890625
ａ’（−２）＝ａ（２）＝−0.01171875
ａ’（−３）＝ａ（３）＝−0.0234375
ａ’（−４）＝ａ（４）＝−0.00390625・・・・（式１４）
【０１１０】
同様に、ボトムフィールド高周波分析フィルタ（Ｂ（１／Ｚ）６２１の係数ｂ'（ｋ）は、式１０の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）の係数ｂ（ｋ）を上下反転させて、以下のように表すことができる。
ｂ'（３）＝ｂ（−３）、ｂ'（２）＝ｂ（−２）、ｂ'（１）＝ｂ（−１）、ｂ'（０）＝ｂ（０）、ｂ'（−１）＝ｂ（１）、ｂ'（−２）＝ｂ（２）、ｂ'（−３）＝ｂ（３）、ｂ'（−４）＝ｂ（４）
【０１１１】
ボトムフィールド低周波合成フィルタ（Ｐ（１／Ｚ））６３１の係数ｐ'（ｋ）も、式９の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）の係数ｐ（ｋ）を上下反転させて同様に求めることができる。
【０１１２】
ボトムフィールド高周波合成フィルタ（Ｑ（１／Ｚ））６４１の係数ｑ'（ｋ）も、式１１の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）の係数ｑ（ｋ）を上下反転させて同様に求めることができる。
【０１１３】
なお、上記のフィルタ係数は一例であり、他に、前述の条件１及び条件２を満たすフィルタは多数存在する。タップ数も８に限定するものではない。また、装置への実装においては、ハードウェアの規模の制約により、再構成時の誤差が許容できる範囲で、所望の有効桁で丸められた係数を用いることができる。
【０１１４】
丸めた係数を用いた演算の例を以下に示す。条件１及び条件２を満たすフィルタＡ（ｚ）、Ｐ（ｚ）の更なる実施例として、以下のものがある。
ａ(４)＝    0.000100124
ａ(３)＝   -0.008424721
ａ(２)＝   -0.02266892
ａ(１)＝    0.383323192
ａ(０)＝    0.549387953
ａ(−１)＝  0.133775112
ａ(−２)＝ -0.026819158
ａ(−３)＝ -0.008673583・・・・・・・（式１５）
ｐ(４)=   -0.001215483
ｐ(３)=   -0.102274249
ｐ(２)=    0.233191111
ｐ(１)=    1.119074193
ｐ(０)=    0.90949634
ｐ(−１)= -0.062553387
ｐ(−２)= -0.141471967
ｐ(−３)=  0.045753444 ・・・・・・・（式１６）
【０１１５】
この係数を２進数で小数点以下10ビットの精度に丸めると、以下のようになる。
ａ(４)＝      0/1024
ａ(３)＝     -9/1024
ａ(２)＝    -23/1024
ａ(１)＝    393/1024
ａ(０)＝    563/1024
ａ(−１)＝  137/1024
ａ(−２)＝  -27/1024
ａ(−３)＝   -9/1024・・・・・・・（式１８）
ｐ(４)=      -1/1024
ｐ(３)=    -105/1024
ｐ(２)=     239/1024
ｐ(１)=    1146/1024
ｐ(０)=     931/1024
ｐ(−１)=   -64/1024
ｐ(−２)=  -145/1024
ｐ(−３)=    47/1024 ・・・・・・・（式１９）
【０１１６】
好ましい演算方法としては、上記Ａ（ｚ）、Ｐ（ｚ）の各フィルタ係数の分母の整数部分と、フィルタを施す画素値とを整数乗算し、乗算値を累積加算し、その累積加算値に四捨五入用として512を加算した後に、10ビット切り捨てる(1024で割る)ことにより、フィルタ処理が実現できる。
【０１１７】
本発明は、２つのサブバンドに分割するものに限らず、３以上のサブバンドに分割するものにも適用できる。また。低周波分析フィルタ、高周波分析フィルタ、低周波合成フィルタ等は、実施の形態に示した回路に限らず、他の回路構成のフィルタを用いても良い。
【０１１８】
（付記１）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理装置において、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成する第一の低周波信号生成手段と、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成する第一の高周波信号生成手段と、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成する第二の低周波信号生成手段と、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成する第二の高周波信号生成手段とを有し、
該第一の低周波分析フィルタ及び該第一の高周波分析フィルタに対し、サブバンドの完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタ、及び高周波合成フィルタが存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理装置。
（付記２）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理装置において、
該第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成手段と、
該第二の低周波信号を垂直方向に該第一の低周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号に垂直方向に該第一の高周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する第二の合成手段とを有し、
該第一の低周波合成フィルタ及び該第一の高周波合成フィルタに対し、サブバンドの完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタ、及び高周波分析フィルタが存在し、かつ該低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する特徴を有する映像信号処理装置。
（付記３）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理装置において、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成する第一の低周波信号生成手段と、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成する第一の高周波信号生成手段と、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の低周波分析フィルタＡ（１／Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成する第二の低周波信号生成手段と、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の高周波分析フィルタＢ（１／Ｚ）を施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成する第二の高周波信号生成手段とを有し、
該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）及び該第一の高周波分析フィルタＢ（Ｚ）に対し、完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタＰ（Ｚ）、及び高周波合成フィルタＱ（Ｚ）が存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタＡ（Ｚ）が各画素をほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する特徴を有する映像信号処理装置。
（付記４）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理装置において、
該第一の低周波信号に垂直方向に第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成手段と、
該第二の低周波信号に垂直方向に該第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタＰ（１／Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号に垂直方向に該第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）の係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタＱ（１／Ｚ）を用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する第二の合成手段とを有し、
該第一の低周波合成フィルタＰ（Ｚ）及び該第一の高周波合成フィルタＱ（Ｚ）に対し、完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタＡ（Ｚ）、及び高周波分析フィルタＢ（Ｚ）が存在し、かつ該低周波分析フィルタＡ（Ｚ）が各画素をほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理装置。
（付記５）前記映像信号が第一のフィールドのときには、前記第一の低周波分析フィルタと前記第一の高周波分析フィルタを選択してフィルタ処理を行わせ、映像信号が第二のフィールドのときには、前記第二の低周波分析フィルタと前記第二の高周波分析フィルタを選択してフィルタ処理を行わせる選択手段を有する付記１または３に記載の映像信号処理装置。
（付記６）前記第一の低周波信号生成手段と前記第二の低周波信号生成手段は、信号をダウンサンプルする第一のダウンサンプル手段を共通に有し、
前記第一の高周波信号生成手段と前記第二の高周波信号生成手段は、信号をダウンサンプルする第二のダウンサンプル手段を共通に有する付記１または３に記載の映像信号処理装置。
（付記７）入力信号が第一のフィールドのときには、前記第一の低周波合成フィルタと前記第一の高周波合成フィルタを選択してフィルタ処理を行わせ、入力信号が第二のフィールドのときには、前記第二の低周波合成フィルタと前記第二の高周波合成フィルタを選択してフィルタ処理を行わせる選択手段を有する付記２または４記載の映像信号処理装置。
（付記８）前記第一の合成手段の信号の加算する手段と、前記第二の合成手段の信号の加算する手段は、１つの加算手段である付記２または４記載の映像信号処理装置。
（付記９）各フィールドの映像信号は、輝度成分画素と色差成分画素から構成される事を特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
（付記１０）各フィールドの映像信号は、輝度成分画素と色差成分画素から構成されることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の映像信号処理方法。
（付記１１）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号の第一のフィールドはトップフィールドであり、第二のフィールドはボトムフィールドであることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
（付記１２）付記２記載の前記第一の合成手段と前記第二の合成手段を有する付記１記載の映像信号処理装置。
（付記１３）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理方法において、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の低周波信号を生成するステップと、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第一の高周波信号を生成するステップと、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の低周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の低周波信号を生成するステップと、
該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の高周波分析フィルタを施し、２：１にダウンサンプルされた第二の高周波信号を生成するステップとを有し、
該第一の低周波分析フィルタ及び該第一の高周波分析フィルタに対し、サブバンドの完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタ、及び高周波合成フィルタが存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する特徴を有する映像信号処理方法。
（付記１４）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理方法において、
第一の低周波信号に垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、第一の高周波信号に垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成する第一の合成ステップと、
該第二の低周波信号に垂直方向に該第一の低周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号に垂直方向に該第一の高周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する第二の合成ステップを有し、
該第一の低周波合成フィルタ及び該第一の高周波合成フィルタに対し、サブバンドの完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタ、及び高周波分析フィルタが存在し、かつ該低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理方法。
（付記１５）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に低周波域と高周波域に分割する信号処理装置において、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の低周波分析フィルタを用いて第一の低周波信号を生成し、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の低周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の低周波分析フィルタを用いて第二の低周波信号を生成する低周波信号生成手段と、
該映像信号の第一のフィールドの画素に対し、垂直方向に第一の高周波分析フィルタを用いて第一の高周波信号を生成し、該映像信号の第二のフィールドの画素に対し、垂直方向に該第一の高周波分析フィルタの係数を上下反転した第二の高周波分析フィルタを用いて第二の高周波信号を生成するする高周波信号生成手段とを有し、
該第一の低周波分析フィルタ及び該第一の高周波分析フィルタに対し、サブバンドの完全再構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波合成フィルタ、及び高周波合成フィルタが存在し、かつ、該第一の低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出することを特徴とする映像信号処理装置。
（付記１６）第一及び第二のフィールドから構成されるインターレース構造をとる映像信号を、少なくとも垂直方向に帯域分割された、第一の低周波信号、第一の高周波信号、第二の低周波信号、第二の高周波信号から合成する信号処理装置において、
第一のフィールドに対しては、該第一の低周波信号を垂直方向に第一の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、第一の高周波信号を垂直方向に第一の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して第一のフィールドを生成し、第二のフィールドに対しては、該第二の低周波信号を垂直方向に該第一の低周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の低周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号と、該第二の高周波信号に垂直方向に該第一高周波合成フィルタの係数を上下反転した第二の高周波合成フィルタを用いて１：２にアップサンプリングされた信号を生成し、両信号を加算して、第二のフィールドを生成する合成手段とを有し、
該第一の低周波合成フィルタ及び該第一の高周波合成フィルタに対し、サブバンドの完全構成条件を所定の誤差の範囲で満たす低周波分析フィルタ、及び高周波分析フィルタが存在し、かつ該低周波分析フィルタが各画素を、ほぼ１：３に内分した位置の画素値を算出する特徴を有する映像信号処理装置。
（付記１７）付記１６記載の前記合成手段を有する付記１５記載の映像信号処理装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】サブバンド分割の説明図である。
【図２】奇数タップフィルタと偶数タップフィルタのフィルタ処理前後の画素位置を示す図である。
【図３】４:２:２フォーマットと４：２：０フォーマットの画素位置を示す図である。
【図４】従来の方法における、４：２：０フォーマットのダウンサンプル時の画素の位置ずれを説明する図である。
【図５】低周波分析フィルタの構成を示す図である。
【図６】実施の形態の分析フィルタと合成フィルタの構成を示す図である。
【図７】実施の形態のサブバンド変換におけるダウンサンプル前後の画素位置の説明図である。
【図８】４：２：０フォーマットのダウンサンプル時の輝度と色差の画素の位置関係を示す図である。
【図９】第二の実施の形態のダウンサンプル時の画素の位置を示す図である。
【図１０】色差信号のみをサブバンド符号化する場合の説明図である。
【図１１】４：２：２フォーマットから４：２：０フォーマットへのサブバンド変換の説明図である。
【符号の説明】
【０１２０】
６１０      トップフィールド低周波分析フィルタ
６１１      ボトムフィールド低周波分析フィルタ
６１２、６２２      ダウンサンプラ
６１３、６２３      アップサンプラ
６２０      トップフィールド高周波分析フィルタ
６２１      ボトムフィールド高周波分析フィルタ
６３０      トップフィールド低周波合成フィルタ
６３１      ボトムフィールド低周波合成フィルタ
６４０      トップフィールド高周波合成フィルタ
６４１      ボトムフィールド高周波合成フィルタ
６５０ａ〜６５０ｈ      フィルタ選択部
６６０      加算器
６７０      分析フィルタ
６８０      合成フィルタ
【図１】
0005035154.tif 000002
【図２】
0005035154.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005035154.tif 000009
【図９】
0005035154.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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