CN101527806A - 影像信号处理装置及影像信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种影像信号处理装置及影像信号处理方法，分析滤波器包括前场低频分析滤波器和滤波器系数为前场低频分析滤波器的滤波器系数的倒数的后场低频分析滤波器。并且，包括前场高频分析滤波器和滤波器系数为前场高频分析滤波器的滤波器系数的倒数的后场高频分析滤波器。而且，输入信号根据是前场还是后场来切换上述滤波器进行使用。

Description

影像信号处理装置及影像信号处理方法
技术领域
本发明涉及一种进行具有交织结构的影像的子带编码的频带分割和频带合成的影像信号处理装置及影像信号处理方法。
背景技术
现在广泛提出有将高精细的影像信号分割成两个以上频带并进行分层编码的子带信号处理。这是例如将HD(High Definition，高清晰度)图像和下采样为其一半分辨率的SD(Standard Definition，标准清晰度)相当的图像分层编码的技术。
图1是采用Z转换的子带分割的说明图。分析滤波器170由低频分析滤波器110、高频分析滤波器120和以2:1下采样的下采样器112、122构成。低频分析滤波器110和高频分析滤波器120分别利用Z转换而以A(Z)、B(Z)表示。
分析滤波器170将2N点的输入信号X(Z)100分别分割成N点的低频信号L(Z)104和高频信号H(Z)105。
合成滤波器108由以1:2上采样的上采样器113、123、低频合成滤波器130和高频合成滤波器140构成。低频合成滤波器130和高频合成滤波器140分别利用Z转换而以P(Z)、Q(Z)表示。
对N点的低频信号L(Z)104和高频信号H(Z)105插入0而进行1:2的上采样，并分别与低频合成滤波器130和高频合成滤波器140的输出相加，得到2N点的合成信号Y(Z)101。此时，利用满足完全重建条件的滤波器，由此输入信号X(Z)和合成信号Y(Z)除了固定延迟以外完全一致。
为了满足完全重建条件而需要满足下述式1和式2。
P(Z)·A(Z)+Q(Z)·B(Z)＝2·Z-L·····(式1)
P(Z)·A(-Z)+Q(-Z)·B(-Z)＝0·····(式2)
当各滤波器的系数为有限抽头长度，系数仅为实数时，根据上述条件可导出以下条件式3～式5。
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)
这里，C为任意常数，L为适当的固定延迟数。根据上述的式4和式5，分别限定了A(Z)或者Q(Z)中的某一方和P(Z)或者B(Z)中的某一方，从而可限定完全重建滤波器组。
一直以来，满足上述条件的滤波器公知有SSKF(Symmetric ShortKernel Filter)滤波器和Daubechies(9、7)抽头等子带滤波器，各种子带编码方式采用JPEG-2000等。以往，图像编码的频带分割所采用的完全重建滤波器的前述A(Z)、P(Z)、B(Z)、Q(Z)分别使用线性相位滤波器。
这里，线性相位滤波器如下所述：抽头数有奇数抽头、偶数抽头这两种。首先，设N为自然数，滤波器的抽头数为2N+1抽头(奇数)时，2N+1抽头的滤波器H(Z)采用Z转换而按如下那样表示。
H(Z)＝∑h(k)·Z-k
上述式中的系数h(k)具有以下性质。
h(k)＝h(2N-k)··(k＝0～N-1)·····(式6)
图2是表示奇数抽头滤波器和偶数抽头滤波器的滤波处理前后的像素位置的图。
如图2A所示，奇数抽头滤波器的滤波处理后的像素位置210配置在与滤波处理前的像素位置202相同的位置。即、该情况下的组延迟为0像素。作为满足该条件的完全重建滤波器的例子，举例有JPEG-2000等所采用的SSKF(3，5)抽头滤波器、Daubechies9/7抽头滤波器等。
设N为自然数，滤波器的抽头数为2N抽头(偶数)时，2N抽头的滤波器系数h(n)具有以下性质。
h(k)＝h(2·N-1-k)···(k＝0～N-1)·····(式7)
如图2B所示，偶数抽头滤波器的滤波处理后的像素位置220为将相邻像素211和像素212以1:1内分的点、即像素211和像素212的中间位置。该情况下的组延迟为1/2像素。作为满足该条件的完全重建滤波器的例子，可以举出SSKF(4，4)抽头等。
专利文献1：日本特开平7-107445号公报
专利文献2：日本特开平6-343162号公报
图3A、3B是表示4:2:2格式和4:2:0格式的亮度和色差像素的图。
如图3A所示，4:2:2格式的前场的亮度像素300a和色差像素301a配置在相同位置，后场的亮度像素302a和色差像素303a也配置在相同位置。
如图3B所示，4:2:0格式的前场的色差像素305a配置在沿垂直方向从上至下将亮度像素304a和亮度像素304b以1:3内分的位置。另外，后场的色差像素307a配置在沿垂直方向从上至下将亮度像素306a和亮度像素306b以3:1内分的位置。
但是，为了对交织图像的垂直分量进行子带分割，利用同一滤波器组将前场和后场分割为2:1的低频信号L(Z)和高频信号H(Z)时，低频信号的交织的扫描线位置结构不完整。
即，具有后场像素相对于前场像素的距离或者前场像素相对于后场像素的距离不相等的问题。具体内容记载在1992年电子信息通信学会春季大会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”中。
作为该对策，一直以来提出了许多解决方法。在上述的专利文献1中记载有，通过分割成三个子带，消除了子带后的像素位置偏移。
在专利文献2中记载有，针对前场，通过抽头数为偶数的完全重建滤波器进行分割为低频信号和高频信号的子带分割，针对后场，通过抽头数为奇数的完全重建滤波器进行分割为低频信号和高频信号的子带分割，从而保证前场和后场的扫描线位置结构。由此，前场和后场的像素距离以及后场和前场的像素距离变得相等。
这里，参照图4A、4B说明采用奇数抽头滤波器和偶数抽头滤波器进行子带分割时的下采样时图像位置。
对于前场，当采用图2B所说明的偶数抽头滤波器时，关于亮度像素，在将原分辨率的亮度像素400a和400b以1:1内分的点上生成下采样后的亮度像素402a，在将原分辨率的亮度像素400c和400d以1:1内分的点上生成下采样后的亮度像素402b。同样，关于色差像素，在将原分辨率的色差像素401a和401b以1:1内分的点上生成下采样后的色差像素403。
对于后场，当采用图2A所说明的奇数抽头滤波器时，关于亮度像素，在分别与原分辨率的亮度像素404b和404d相等的位置上生成下采样后的亮度像素406a和406b。同样，关于色差像素，也在与原分辨率的色差像素405b相等的位置上生成下采样后的色差像素407。
但是，就专利文献2记载的方法来说，不能满足以ITU-T(InternationalTelecommunications Union Telecommunications Standardization Sector)的H.264/MPEG-4Part10等运动图像编码标准规定的、如图3B所示的亮度像素和色差像素在垂直方向上以4:2:0格式交织的配置条件。
换句话说，在利用偶数抽头滤波器对4:2:0格式的前场的图像进行子带分割的情况下，如图4A所示，下采样后的色差像素403生成在将下采样后的亮度像素402a和402b从上至下以3:5内分的位置上。这与图3B所示的4:2:0格式前场的本来色差像素位置不一致，即与将亮度像素以1:2内分的位置不一致。
另外，在利用奇数抽头滤波器对后场的图像进行子带分割的情况下，如图4B所示，下采样后的色差像素407生成于将下采样后的亮度像素406a和406b从上至下以7:1内分的位置上。这与图3B所示的4:2:0格式的后场的本来色差像素位置不一致，即与将亮度像素从上至下以3:1内分的位置不一致。
并且，上述方法由于需要在前场和后场中采用不同的滤波器，因此前场和后场的像素在滤波处理后振幅的频率特性不能完全一致。
发明内容
本发明的课题是在交织图像的垂直方向进行子带分割的情况下，使亮度和色差像素的位置符合标准格式，并且使前场和后场的信号的频率特性一致。
本发明公开的影像信号处理装置将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：第一低频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第一低频信号；第一高频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第一高频信号；第二低频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第二低频信号，该第二低频分析滤波器的系数是通过对该第一低频分析滤波器系数取倒数而得到的；以及第二高频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第二高频信号，该第二高频分析滤波器的系数是通过对该第一高频分析滤波器系数取倒数而得到的，与该第一低频分析滤波器和该第一高频分析滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频合成滤波器和高频合成滤波器，并且计算出该第一低频分析滤波器将各像素以大致1:3内分的位置的像素值。
根据上述本发明公开的影像信号处理装置，能够使下采样时的亮度、色差的像素位置符合标准的像素格式。进而，能够使对第一场的像素采用的第一低频分析滤波器和对第二场的像素采用的第二低频分析滤波器以及第一高频分析滤波器和第二高频分析滤波器的频率特性基本相等。
本发明公开的影像信号处理装置的另一方式对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：第一合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将该第一低频信号以1:2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将该第一高频信号以1:2上采样而得到的；以及第二合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将该第二低频信号以1:2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1:2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的，与该第一低频合成滤波器和该第一高频合成滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频分析滤波器和高频分析滤波器，并且计算出该低频分析滤波器将各像素以大致1:3内分的位置的像素值。
根据上述本发明公开的另一影像信号处理装置，能够使上采样时的亮度、色差的像素位置符合标准的像素格式。进而，能够使对第一场的像素采用的第一低频合成滤波器和对第二场的像素采用的第二低频合成滤波器、以及第一高频合成滤波器和第二高频合成滤波器的频率特性基本相等。
本发明公开的影像信号处理装置的另一方式将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：第一低频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器A(Z)沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第一低频信号；第一高频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器B(Z)沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第一高频信号；第二低频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器A(1/Z)沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第二低频信号，该第二低频分析滤波器A(1/Z)的系数是通过对该第一低频分析滤波器A(Z)系数取倒数而得到的；以及第二高频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器B(1/Z)沿垂直方向进行处理，生成以2:1下采样的第二高频信号，该第二高频分析滤波器B(1/Z)的系数是通过对该第一高频分析滤波器B(Z)系数取倒数而得到的，与该第一低频分析滤波器A(Z)和该第一高频分析滤波器B(Z)相对地设有在预定误差范围内满足完全重建条件的低频合成滤波器P(Z)和高频合成滤波器Q(Z)，并且计算出该第一低频分析滤波器A(Z)将各像素以大致1:3内分的位置的像素值。
根据上述本发明公开的另一影像信号处理装置，能够使下采样时的亮度、色差的像素位置符合标准的像素格式。进而，能够使对第一场的像素采用的第一低频分析滤波器A(Z)和对第二场的像素采用的第二低频分析滤波器A(1/Z)以及第一高频分析滤波器B(Z)和第二高频分析滤波器B(1/Z)的频率特性基本相等。
本发明公开的影像信号处理装置的再一方式对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：第一合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器P(Z)沿垂直方向将该第一低频信号以1:2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器Q(Z)沿垂直方向将该第一高频信号以1:2上采样而得到的；以及第二合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器P(1/Z)沿垂直方向将该第二低频信号以1:2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器P(1/Z)的系数是通过对该第一低频合成滤波器P(Z)系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器Q(1/Z)沿垂直方向将该第二高频信号以1:2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器Q(1/Z)的系数是通过对该第一高频合成滤波器Q(Z)系数取倒数而得到的，与该第一低频合成滤波器P(Z)和该第一高频合成滤波器Q(Z)相对地设有在预定误差范围内满足完全重建条件的低频分析滤波器A(Z)和高频分析滤波器B(Z)，并且计算出该低频分析滤波器A(Z)将各像素以大致1:3内分的位置的像素值。
根据上述本发明公开的再一影像信号处理装置，能够使上采样时的亮度和色差的像素位置符合标准的像素格式。进而，能够使对第一场的像素采用的第一低频合成滤波器P(Z)和对第二场的像素采用的第二低频合成滤波器P(1/Z)以及第一高频合成滤波器Q(Z)和第二高频合成滤波器Q(1/Z)的频率特性基本相等。
在上述的影像信号处理装置中，具有由所述第一场和第二场构成的交织结构的影像信号的第一场是前场，第二场是后场。
通过这样构成，能够使前场和后场的频率特性基本一致。
附图说明
图1是子带分割的说明图。
图2A、图2B是表示奇数抽头滤波器和偶数抽头滤波器的滤波处理前后的像素位置的图。
图3A、图3B是表示4:2:2格式和4:2:0格式的像素位置的图。
图4A、图4B是说明现有方法中以4:2:0格式下采样时的像素位置偏移的图。
图5是表示低频分析滤波器的结构的图。
图6是表示实施方式的分析滤波器和合成滤波器的结构的图。
图7是实施方式的子带转换中的下采样前后的像素位置的说明图。
图8A、图8B是表示以4:2:0格式下采样时的亮度和色差的像素位置关系的图。
图9是表示第二实施方式的下采样时的像素位置的图。
图10是仅对色差信号进行子带编码时的说明图。
图11A、11B是从4:2:2格式向4:2:0格式进行子带转换的说明图。
具体实施方式
下面，对本发明的最佳实施方式进行说明。图5是表示实施方式的低频分析滤波器的结构的图。
图5的低频分析滤波器A(Z)具有：分别延迟一个延迟单位(Z-1)的多个延迟器551a、551b、551c...551g；多个乘法器552a、552b、552c...552h；将乘法器552a～552h的输出相加的加法器553；和将加法器553的输出延迟预定延迟单位(Z-N)量的延迟器554。另外，延迟器554是用于调整像素输出定时的部件，可以根据需要适当设定。
提供给作为输入信号500的原图像的像素550a～550e依次输入到低频分析滤波器A(Z)，在各延迟器551a～551g中逐次延迟一个延迟单位，输入信号500和各延迟器551a～551g的输入信号输出给相对应的乘法器552a～552h。
该低频分析滤波器A(Z)例如是抽头数为8的低通滤波器。乘法器552a～552h分别进行乘以8个滤波器系数a(-3)、a(-2)、a(-1)...a(4)的乘法运算。
接着，图6是表示第一实施方式的影像信号处理装置的分析滤波器670和合成滤波器680的结构的图。
影像信号处理装置例如是将交织的影像信号进行子带编码的编码装置，是将子带编码后的信号解码的解码装置，或者是具有该两种功能的装置。
分析滤波器670具有：滤波器选择部650a、650b、650c、650d；前场低频分析滤波器610；后场低频分析滤波器611；前场高频分析滤波器620；后场高频分析滤波器621；和下采样器612、622。
前场低频分析滤波器610和后场低频分析滤波器611，例如可以利用Z转换而分别表示为A(Z)和A(1/Z)。并且，前场高频分析滤波器620和后场高频分析滤波器621，可以利用Z转换而分别表示为B(Z)和B(1/Z)。
合成滤波器680具有：上采样器613、623；滤波器选择部650e、650f、650g、650h；前场低频合成滤波器630；后场低频合成滤波器631；后场高频合成滤波器640；后场高频合成滤波器641；和加法器660。
前场低频合成滤波器630和后场低频合成滤波器631，可以利用Z转换而分别表示为P(Z)和P(1/Z)，并且，前场高频合成滤波器640和后场高频合成滤波器641，可以分别表示为Q(Z)和Q(1/Z)。
在本实施方式中，将分析滤波器670和合成滤波器680设计成同时满足以下的条件1、2。
低频分析滤波器(图6的A(Z)和A(1/Z))、高频分析滤波器(图6的B(Z)和B(1/Z))、低频合成滤波器(图6的P(Z)和P(1/Z))、高频合成滤波器(图6的Q(Z)和Q(1/Z))满足完全重建条件。......条件1
低频分析滤波器计算出将各像素以大致1:3内分的位置的像素值。......条件2
如上所述，通过分别限定图1的低频分析滤波器A(Z)和高频合成滤波器Q(Z)中的某一方与低频合成滤波器P(Z)和高频分析滤波器B(Z)中的某一方，就能够实现完全重建滤波器。
本实施方式满足上述的条件1和条件2，并且将前场和后场的低频分析滤波器610、611的滤波器系数取倒数，将前场和后场的高频分析滤波器620、621的滤波器系数取倒数。进而，将合成滤波器680的前场和后场的低频合成滤波器630、631的滤波器系数取倒数，将前场和后场的高频合成滤波器640、641的滤波器系数取倒数，从而滤波处理后的信号具有相同的频率特性，并且能够实现完全重建滤波器。
图6的分析滤波器670的滤波器选择部650a、650b、650c、650d由根据输入信号X(Z)600是前场还是后场来切换连接目标的开关电路等构成。
在输入信号X(Z)600是前场的情况下，滤波器选择部650a～650d选择2个低频分析滤波器内的上侧的前场低频分析滤波器610和2个高频分析滤波器内的上侧的前场高频分析滤波器620。
在该情况下，输入信号X(Z)600供给至前场低频分析滤波器610和前场高频分析滤波器620，并将各个滤波器的输出信号输出给下采样器612、622。
在输入信号X(Z)600是后场的情况下，滤波器选择部650a～650d选择下侧的后场低频分析滤波器611和后场高频分析滤波器621。
在该情况下，输入信号X(Z)600供给至后场低频分析滤波器611和后场高频分析滤波器621，并将各个滤波器的输出信号输出给下采样器612、622。
前场低频分析滤波器610是阻止输入信号X(Z)600的高频分量而使低频分量通过的低通滤波器A(Z)。
后场低频分析滤波器611是滤波器系数为前场低频分析滤波器610的滤波器系数的倒数的低通滤波器A(1/Z)。
下采样器612将前场低频分析滤波器610的输出信号和后场低频分析滤波器611的输出信号以2:1进行下采样，并作为低频信号L(Z)604输出。下采样后的低频信号604成为将原影像信号的像素位置从上至下以大致1:3内分的位置的像素值。
并且，下采样器622将前场高频分析滤波器620的输出信号和后场高频分析滤波器621的输出信号以2:1进行下采样，并作为高频信号H(Z)605输出。
例如，上述的前场低频分析滤波器610和下采样器612对应于第一低频信号生成单元。并且，前场高频分析滤波器620和下采样器622对应于第一高频信号生成单元。并且，后场低频分析滤波器611和下采样器612对应于第二低频信号生成单元。后场高频分析滤波器621和下采样器622对应于第二高频信号生成单元。
这里，说明图6的分析滤波器670的动作。例如，当高精细度的交织影像信号作为输入信号X(Z)600供给时，通过未图示的控制部，判定输入信号X(Z)600是前场还是后场，并且切换滤波器选择部650a～650d。
输入信号X(Z)600是前场的情况下，选择前场低频分析滤波器610和前场高频分析滤波器620，在垂直方向上对输入信号X(Z)600分别进行低频滤波和高频滤波。而且，通过下采样器612、622，将像素数以2:1进行下采样，并生成低频信号L(Z)604和高频信号H(Z)605。
输入信号X(Z)600是后场的情况下，选择后场低频分析滤波器611和后场高频分析滤波器621，在垂直方向上对输入信号X(Z)600分别进行低频滤波和高频滤波。而且，通过下采样器612、622将像素数以2:1进行下采样，并生成低频信号L(Z)604和高频信号H(Z)。
分析滤波器670设计成相对于合成滤波器680满足完全重建条件(条件1和条件2)，因此能够通过合成滤波器680生成可重建的子带信号。进而，前场低频分析滤波器610通过生成将各像素以1:3内分的位置的像素而能够满足标准的像素格式(例如4:2:0格式)的像素位置的条件。
此外，后场低频分析滤波器611的滤波器系数采用前场低频分析滤波器610的滤波器系数的倒数，另外，后场高频分析滤波器621的滤波器系数采用前场高频分析滤波器620的滤波器系数的倒数，从而能够使前场和后场的信号频率特性相同。
接着，对图6的合成滤波器680的结构进行说明。该合成滤波器680中输入有例如由上述的分析滤波器670进行子带分割得到的输入信号X(Z)600。
上采样器613、623对输入信号X(Z)600中插入0并以1:2上采样。对上采样器613输入低频信号604。低频信号604由第一低频信号和第二低频信号构成，该第一低频信号是通过前场低频分析滤波器610实施滤波处理，并以2:1下采样而成的，该第二低频信号是通过后场低频分析滤波器611实施滤波处理，并以2:1下采样而成的。
对上采样器623输入高频信号605。该高频信号605由第一高频信号和第二高频信号构成，该第一高频信号是通过前场高频分析滤波器620实施滤波处理，并以2:1下采样而成的，该第二高频信号是后场高频分析滤波器621实施滤波处理，并以2:1下采样而成的。
滤波器选择部650e、650f、650g、650h由根据输入信号X(Z)600是前场还是后场来切换连接目标的开关电路等构成。
输入信号X(Z)600是前场的情况下，滤波器选择部650e～650h选择2个低频合成滤波器内的上侧的前场低频合成滤波器630和2个高频合成滤波器内的上侧的前场高频合成滤波器640。
并且，输入信号X(Z)600是后场的情况下，滤波器选择部650e～650h选择下侧的后场低频合成滤波器631和后场高频合成滤波器641。
前场低频合成滤波器630是使输入信号X(Z)600的低频分量通过的低通滤波器P(Z)。
后场低频合成滤波器631是滤波器系数为前场低频合成滤波器630的滤波器系数的倒数的低通滤波器P(1/Z)。
前场高频合成滤波器640是阻止输入信号X(Z)600的低频分量而使高频分量通过的高通滤波器Q(Z)。
后场高频合成滤波器641是滤波器系数为前场高频合成滤波器640的滤波器系数的倒数的高通滤波器Q(1/Z)。
加法器660是将选择部650g和650h所选择的低频合成滤波器(P(Z)或P(1/Z))的输出信号与高频合成滤波器(Q(Z)或Q(1/Z))的输出信号相加，并将相加结果的信号作为合成信号Y(Z)601输出。
这里，简单说明合成滤波器680的动作。上采样器613、623是在输入信号X(Z)600(子带分割后的信号)中插入0并以1:2上采样。
输入信号X(Z)600是前场的情况下，滤波器选择部650e～650h选择前场低频合成滤波器630和前场高频合成滤波器640。其结果是，对上采样后的信号实施低频合成滤波器P(Z)的滤波处理和高频合成滤波器Q(Z)的滤波处理，被滤波处理后的信号在加法器660中相加，重建前场的合成信号601。
此外，输入信号X(Z)600是后场的情况下，滤波器选择部650e～650h选择后场低频合成滤波器631和后场高频合成滤波器641。其结果是，对上采样后的信号实施低频合成滤波器P(1/Z)的滤波处理和高频合成滤波器Q(1/Z)的滤波处理，被滤波处理后的信号在加法器660中相加，重建后场的合成信号601。
合成滤波器680设计成相对于分析滤波器670满足完全重建条件(条件1和条件2)，因此能够从子带分割后的信号生成与原影像信号相同的信号。
此外，后场低频合成滤波器631的滤波器系数采用前场低频合成滤波器630的滤波器系数的倒数，进而，后场高频合成滤波器641的滤波器系数采用前场高频合成滤波器640的滤波器系数的倒数，从而能够使前场和后场的信号频率特性相同。
图6的例子中，将前场低频分析滤波器610和后场低频分析滤波器611的输入和输出、前场高频分析滤波器620和后场高频分析滤波器621的输入和输出以及合成滤波器680的各滤波器的输入和输出两侧分别设置滤波器选择部650a～650h，但也可以在输入侧、输出侧的一方设置滤波器选择部。
此外，还可以不切换两个滤波器，而对一个滤波器通过开关电路等切换取倒数的滤波器系数。在该情况下，由于能够采用共用的延迟器(或者含乘法器)，因此能够简化滤波器的结构。
进而，影像信号处理装置也不一定是具备分析滤波器670和合成滤波器680双方。例如，在仅具有影像信号的子带编码功能就可以的情况下，可以只采用分析滤波器670。此外，仅具有使子带分割后的信号解码的功能就可以的情况下，影像信号处理装置仅具有合成滤波器680就可以了。
上述的分析滤波器670和合成滤波器680可以通过硬件构成，还可以采用运算用处理器通过软件来实现。
下面，图7是实施方式的子带转换中的下采样前后的像素位置的说明图。
图6的分析滤波器670的滤波处理后的信号在前场中根据原分辨率像素700a和700b以及700c和700d，在将这些像素分别以1:3内分的点处生成下采样后的像素701a、701b。
在后场中，从原分辨率图像702a和702b以及702c和702d在将这些像素分别以3:1内分的点处生成下采样后的像素703a、703b。
其结果是，下采样后的后场像素703a生成在将下采样后的前场像素701a和701b以1:1内分的位置处。因此，通过分析滤波器670被子带分割的低频信号满足交织的标准格式的条件。
进而，前场和后场像素所用的滤波器采用的是滤波器系数取倒数的滤波器，因此滤波处理后的振幅的频率特性在前场和后场完全相同，能够生成更加自然的低频信号。
图8A、8B是表示4:2:0格式的下采样时的、亮度和色差的像素在垂直方向上的位置关系的图。
如图8A所示，在前场，原分辨率的亮度像素800a和800b以及亮度像素800c和800d分别在从上至下以1:3内分的位置上，生成下采样后的亮度像素802a、802b。
同样，原分辨率的色差像素801a和801b在从上至下以1:3内分的位置上，生成下采样后的色差像素803。
如图8B所示，在后场，原分辨率的亮度像素804a和804b以及亮度像素804c和804d分别在从上至下以3:1内分的位置上，生成下采样后的亮度像素806a、806b。
同样，原分辨率的色差像素805a和805b在从上至下以3:1内分的位置生成下采样后的色差像素807。
从图8A、8B可知，下采样后的前场和后场满足图3B所示的4:2:0格式的各像素间的位置关系。
即，在前场中，下采样后的色差像素803配置在将下采样后的亮度像素802a和802b以1:3内分的点上。同样，在后场中，色差像素807配置在将下采样后的亮度像素806a和806b以3:1内分的点上。
而且，在上述说明中，虽然对被子带分割的低频信号的像素在前场中生成在以1:3内分的位置、在后场中生成在以3:1内分的位置上的情况进行了说明，但也可以在其他位置下进行采样。
根据上述的第一实施方式，滤波器满足条件1的完全重建条件和条件2的计算出低频分析滤波器将各像素以大致1:3内分的位置上的像素值这两个条件，从而能够防止生成交织影像的亮度和色差像素的位置偏移。由此能够满足4:2:2、4:2:0等标准格式的像素配置条件。进而，通过在前场和后场采用滤波器系数取倒数的滤波器，从而能够使前场和后场的信号频率特性相同。
图9是表示第二实施方式的下采样时的像素配置的图。
该第二实施方式使图6的前场、后场的滤波器选择部650a～650h起到相反作用。具体来说，在图6中，输入信号X(Z)600为前场时，选择低频分析滤波器A(1/Z)和高频分析滤波器B(1/Z)实施滤波处理。
根据这种构成，如图9所示，在将前场的像素900a、900b以3:1内分的点上配置下采样后的像素901a，在将后场的像素902b、902c以1:3内分的点上配置下采样后的像素903a。
图10是采用图6的分析滤波器670仅将4:2:2格式的影像1050的色差信号1000进行子带编码的情况的说明图。
该例子采用色差分析滤波器1070将色差信号1000分离成色差低频信号1004和色差高频信号1005，并且将亮度信号1010和以2:1下采样的色差低频信号1004一并处理为4:2:0格式影像1060的子带编码的例子。
色差分析滤波器1070是与图6的分析滤波器670同样将输入信号子带分割成低频信号和高频信号的滤波器。
图11A、11B是从4:2:2格式向4:2:0格式进行子带转换的说明图。图11A表示利用现有方法进行子带转换时下采样后的像素位置，图11B表示利用实施方式的分析滤波器670进行子带转换时的下采样后的像素位置。
如图11A所示，在现有方法中，将下采样后的色差像素1101a、1101b配置在将前场的亮度像素1100a和1100b以及亮度像素1100c和1100d以1:1内分的点上。
后场的色差像素1103a、1103b配置在与亮度像素1102b、1102d相同的位置，与图3B所示的原来的4:2:0格式错开1/4像素间隔。
对此，在采用实施方式的分析滤波器670进行子带转换的情况下，如图11B所示，前场的下采样后的色差像素1105a、1105b、1105c生成于将亮度像素1104a和1104b以及亮度像素1104c和1104d分别以1:3内分的点上。
此外，后场的下采样后的色差像素1107a、1107b生成于将亮度像素1106a和1106b以及亮度像素1106c和1106d分别以3:1内分的位置上。图11B的像素配置与图3B所示的原来的4:2:0格式的像素配置一致。
发明人设计了上述的第一实施方式的分析滤波器670和合成滤波器680的一个例子。下面示出其滤波器系数。
在将前场低频分析滤波器(A(Z))610用Z转换表示时，如下所示。
A(Z)＝∑a(k)·Z-k
设抽头数为8，k的范围限制为-3～4时的滤波器系数a(k)的最佳值表示如下。计算值将小数点8位之后四舍五入。
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)
此外，在将前场低频合成滤波器(P(Z))630用Z转换表示时，如下所示。
P(Z)＝∑p(k)·Z-k
设抽头数为8，k的范围限制为-3～4时的滤波器系数p(k)的最佳值表示如下。
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)
此外，前场高频分析滤波器(B(Z))620和前场高频合成滤波器(Q(Z))640如上所述采用常数C，如下所示。
B(Z)＝C·P(-Z)
Q(Z)＝-(1/C)·A(-Z)
设C＝1/2时，8抽头的高频分析滤波器B(Z)的滤波器系数的最佳值，在k值为-3～4时如下所示。
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)
进而，高频合成滤波器(Q(Z))的8抽头的滤波器系数的最佳值，在k值为-3～4时表示如下。
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)
上述的滤波器A(Z)、B(Z)、P(Z)、Q(Z)满足完全重建条件，并且在低频分析滤波器A(Z)中实施滤波处理，下采样后的像素位于乘以系数k＝0和k＝1的两个像素之间以0.9375:3.0625、即大致1:3内分的位置上。
一般，在表示滤波处理后的像素到底代表相对于原像素错开了多少量的位置的像素值时，使用组延迟特性。
滤波器F的频率特性通过下式表示。
F(ω)＝Fre(ω)+j·Fim(ω)·····(式12)
这里，F(ω)是频率ω的滤波器频率特性，通过向z转换即z的多项式所表示的滤波器的z带入z＝ejω求得。
这里，j是虚数单位。并且Fre(ω)表示F(ω)的实数部，Fim(ω)表示F(ω)的虚数部。此时，滤波器F(ω)的频率ω中的组延迟特性GDC(ω)以下式表示。
GDC(ω)＝d(tan-1(Fim(ω)/Fre(ω)))/dω····(式13)
于是，该组延迟特性表示实施滤波后的频率ω分量大概变动了多少像素量。
即、GDC(ω)为值α时，频率分量ω的分量在滤波处理后相对当前信号变动了α像素的量。在影像中，低频分量特别重要，因此在该组延迟特性中低频、特别ω＝0附近的值也是重要的。该滤波器A(z)的ω＝0的组延迟为0.23375。由此，如上所述，导出被乘以系数k＝1和k＝0的两个像素之间以0.9375:3.0625内分。
接着，滤波器系数为低频分析滤波器A(Z)的滤波器系数的倒数的后场低频分析滤波器611，采用Z转换而表示如下。
A(1/Z)＝∑a’(k)·Z-k
滤波器系数a’(k)是根据式8的低频分析滤波器A(Z)的滤波器系数a(k)成为以下的值。
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)
同样，后场滤波器高频分析滤波器(B(1/Z))621的系数b’(k)是式10的高频分析滤波器B(Z)的系数b(k)的倒数，并可以按如下所述表示。
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)
后场低频合成滤波器(P(1/Z))631的系数p’(k)也可以通过成为式9的低频合成滤波器P(Z)的系数p(k)的倒数来求得。
后场高频合成滤波器(Q(1/Z))641的系数q’(k)也可以同样通过成为式11的高频合成滤波器Q(Z)的系数q(k)的倒数来求得。
而且，上述滤波器系数是一个例子，还存在多个满足上述的条件1和条件2的其他滤波器。抽头数也不限定于8。此外，在安装到装置上时，根据硬盘的规模的限制，在允许重建时的误差的范围内能够采用被修整为期望的有效位的系数。
以下表示采用被修整的系数的运算的例子。作为满足条件1和条件2的滤波器A(z)、P(z)的又一实施例表示如下。
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)
将该系数以2进制修正为小数点之后10位的精度。
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)
作为优选的运算方法，上述A(z)、P(z)的各滤波器系数的分母的整数部分和实施滤波处理的像素值进行整数乘算，并将乘算值累计相加，该累计相加值被四舍五入并与512相加后，舍去10位(除以1024)而成，从而能够实现滤波处理。
根据公开的影像信号处理装置，能够使下采样时或者上采样时的亮度和色差像素的位置关系满足标准的格式。此外，能够使对第一场的像素所使用的滤波器和对第二场的像素所使用的滤波器的频率特性大致相等。
本发明不限于分割为两个子带，还可以适用于分割成3个以上的子带。此外，低频分析滤波器、高频分析滤波器、低频合成滤波器等不限于本实施方式所示的电路，还可以采用其他电路结构的滤波器。

Claims (17)

1.一种影像信号处理装置将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：
第一低频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一低频信号；
第一高频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一高频信号；
第二低频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二低频信号，该第二低频分析滤波器的系数是通过对该第一低频分析滤波器系数取倒数而得到的；以及
第二高频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二高频信号，该第二高频分析滤波器的系数是通过对该第一高频分析滤波器系数取倒数而得到的，
该影像信号处理装置与该第一低频分析滤波器和该第一高频分析滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频合成滤波器和高频合成滤波器，并且计算出该第一低频分析滤波器将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
2.一种影像信号处理装置对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：
第一合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将该第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将该第一高频信号以1∶2上采样而得到的；以及
第二合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将该第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的，
该影像信号处理装置与该第一低频合成滤波器和该第一高频合成滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频分析滤波器和高频分析滤波器，并且计算出该低频分析滤波器将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
3.一种影像信号处理装置将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：
第一低频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器A(Z)沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一低频信号；
第一高频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器B(Z)沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一高频信号；
第二低频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器A(1/Z)沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二低频信号，该第二低频分析滤波器A(1/Z)的系数是通过对该第一低频分析滤波器A(Z)系数取倒数而得到的；以及
第二高频信号生成单元，其对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器B(1/Z)沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二高频信号，该第二高频分析滤波器B(1/Z)的系数是通过对该第一高频分析滤波器B(Z)系数取倒数而得到的，
该影像信号处理装置与该第一低频分析滤波器A(Z)和该第一高频分析滤波器B(Z)相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频合成滤波器P(Z)和高频合成滤波器Q(Z)，并且计算出该第一低频分析滤波器A(Z)将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
4.一种影像信号处理装置对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：
第一合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器P(Z)沿垂直方向将该第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器Q(Z)沿垂直方向将该第一高频信号以1∶2上采样而得到的；以及
第二合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器P(1/Z)沿垂直方向将该第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器P(1/Z)的系数是通过对该第一低频合成滤波器P(Z)系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器Q(1/Z)沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器Q(1/Z)的系数是通过对该第一高频合成滤波器Q(Z)系数取倒数而得到的，
该影像信号处理装置与该第一低频合成滤波器P(Z)和该第一高频合成滤波器Q(Z)相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频分析滤波器A(Z)和高频分析滤波器B(Z)，并且计算出该低频分析滤波器A(Z)将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
5.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，当所述影像信号为第一场时，选择所述第一低频分析滤波器和所述第一高频分析滤波器而进行滤波处理，当所述影像信号为第二场时，选择所述第二低频分析滤波器和所述第二高频分析滤波器而进行滤波处理。
6.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，
所述第一低频信号生成单元和所述第二低频信号生成单元共同具有将信号下采样的第一下采样单元，
所述第一高频信号生成单元和所述第二高频信号生成单元共同具有将信号下采样的第二下采样单元。
7.根据权利要求2所述的影像信号处理装置，其中，该影像信号处理装置具有选择单元，该选择单元在输入信号为第一场时，选择所述第一低频合成滤波器和所述第一高频合成滤波器而进行滤波处理，在输入信号为第二场时，选择所述第二低频合成滤波器和所述第二高频合成滤波器而进行滤波处理。
8.根据权利要求2所述的影像信号处理装置，其中，所述第一合成单元的将信号相加的单元和所述第二合成单元的将信号相加的单元是一个加法单元。
9.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，各场的影像信号由亮度分量像素和色差分量像素构成。
10.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，各场的影像信号由亮度分量像素和色差分量像素构成。
11.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，影像信号的第一场是前场，第二场是后场，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构。
12.根据权利要求1所述的影像信号处理装置，其中，该影像信号处理装置具有：
第一合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将所述第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将第一高频信号以1∶2上采样而得到的；以及
第二合成单元，其生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将所述第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的。
13.一种影像信号处理方法将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理方法具有执行如下处理的步骤：
对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一低频信号；
对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第一高频信号；
对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二低频信号，该第二低频分析滤波器的系数是通过对该第一低频分析滤波器系数取倒数而得到的；以及
对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成以2∶1下采样的第二高频信号，该第二高频分析滤波器的系数是通过对该第一高频分析滤波器系数取倒数而得到的，
该影像信号处理方法与该第一低频分析滤波器和该第一高频分析滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频合成滤波器和高频合成滤波器，并且计算出该第一低频分析滤波器将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
14.一种影像信号处理方法对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理方法具有执行如下处理的步骤：
生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将该第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将该第一高频信号以1∶2上采样而得到的；以及
生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将该第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的，
该影像信号处理方法与该第一低频合成滤波器和该第一高频合成滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频分析滤波器和高频分析滤波器，并且计算出该低频分析滤波器将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
15.一种影像信号处理装置将影像信号至少在垂直方向上分割成低频带和高频带，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有：
低频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成第一低频信号，对该影像信号的第二场的像素，利用第二低频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成第二低频信号，该第二低频分析滤波器的系数是通过对该第一低频分析滤波器系数取倒数而得到的；以及
高频信号生成单元，其对该影像信号的第一场的像素，利用第一高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成第一高频信号，对该影像信号的第二场的像素，利用第二高频分析滤波器沿垂直方向进行处理，生成第二高频信号，该第二高频分析滤波器的系数是通过对该第一高频分析滤波器系数取倒数而得到的，
该影像信号处理装置与该第一低频分析滤波器和该第一高频分析滤波器相对地设有在预定误差范围内满足子带的完全重建条件的低频合成滤波器和高频合成滤波器，并且计算出该第一低频分析滤波器将各像素以1∶3内分的位置的像素值。
16.根据权利要求15所述的影像信号处理装置，其中，
该影像信号处理装置具有合成单元，
该合成单元执行如下处理：针对第一场，生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将该第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将该第一高频信号以1∶2上采样而得到的；针对第二场，生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将该第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的。
17.一种影像信号处理装置对第一低频信号、第一高频信号、第二低频信号和第二高频信号进行合成，这些信号是将影像信号至少在垂直方向上进行频带分割而得到的，该影像信号具有由第一场和第二场构成的交织结构，其中，该影像信号处理装置具有合成单元，
该合成单元执行如下处理：针对第一场，生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第一场，所述两种信号的一种信号是利用第一低频合成滤波器沿垂直方向将该第一低频信号以1∶2上采样而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第一高频合成滤波器沿垂直方向将该第一高频信号以1∶2上采样而得到的；针对第二场，生成如下的两种信号，并将该两种信号相加而生成第二场，所述两种信号的一种信号是利用第二低频合成滤波器沿垂直方向将该第二低频信号以1∶2上采样而得到的，该第二低频合成滤波器的系数是通过对该第一低频合成滤波器系数取倒数而得到的，所述两种信号的另一种信号是利用第二高频合成滤波器沿垂直方向将该第二高频信号以1∶2上采样而得到的，该第二高频合成滤波器的系数是通过对该第一高频合成滤波器系数取倒数而得到的。
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