JPH0738380A - Wavelet converting device - Google Patents

Wavelet converting device

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JPH0738380A
JPH0738380A JP5181668A JP18166893A JPH0738380A JP H0738380 A JPH0738380 A JP H0738380A JP 5181668 A JP5181668 A JP 5181668A JP 18166893 A JP18166893 A JP 18166893A JP H0738380 A JPH0738380 A JP H0738380A
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low
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filter
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Abstract

PURPOSE:To easily and effectively reproduce the termination of data with fidelity. CONSTITUTION:When input data X1(i) is inputted to a conversion side 10, a termination data comprising means 31 comprises the data outside than termination data required for filter processing for the input data X1(i). A processed result is processed at a low-pass filter 12 and thin-out means 13, 14. When thinned out low frequency component and high frequency component are inputted to a reverse conversion side 20, the low frequency component is thinned out by an interpolating means 21. A termination data comprising means 32 comprises the data outside than the termination of the low frequency component by the amount required for the filter processing. The thinned out high frequency is interpolated by an interpolating means 22. A termination data comprising means 33 comprises the data outside than the termination of an interpolated high frequency component by the amount required for the filter processing. Those processed results are processed by a low-pass filter 23 and a high-pass filter 24, then, they are added by an adder 25.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像や音声等のデジタ
ルデータの処理装置、あるいは符号化装置等に用いら
れ、データの再生品質を向上できる偶数フイルタ長の対
称型フイルタを用いたウェーブレット変換装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a device for processing digital data such as images and sounds, a coding device, etc., and is a wavelet transform using a symmetric filter of even filter length which can improve the reproduction quality of data. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献;1980 IEEE ICASSP,Denver,CO.(1980-4)(米)J.D.J
ohnston,“ア フイルタファミリィ デザインド フォ
ア ユース イン クォードレイチュア ミロ フイル
タ バンク(A Filter Family Designed for Use inQua
drature Mirror Filter Banks)”P.291-294 従来、ウェーブレット変換装置あるいはサブバンド分割
装置として、前記文献に記載された偶数フイルタ長の対
称型フイルタを用いた方式がある。以下その構成を図を
用いて説明する。図2は、前記文献に記載された従来の
ウェーブレット変換装置の一構成例を示す機能ブロック
図である。このウェーブレット変換装置は、入力データ
I(i)のウェーブレット変換を行って間引きされたデ
ータの低周波成分XL(2i)及び高周波成分XH(2i)
を出力する変換側10と、間引きによりウェーブレット
変換されたデータの低周波成分XL(2i)及び高周波成
分XH(2i)の逆変換を行って出力データXo(i)を出
力する逆変換側20とで、構成されている。変換側10
と逆変換側20との間は、例えば、伝送路によって接続
されている。変換側10では、入力データXI(i)の低
周波成分XL(i)を取り出す第1のローパスフイルタ1
1と、該入力データXI(i)の高周波成分XH(i)を取
り出す第1のハイパスフイルタ12と、低周波成分X
L(i)に対し1データ置きに間引きを行って低周波成分
L(2i)のデータを出力する第1の間引き手段13
と、高周波成分XH(i)に対し1データ置きに間引きを
行って高周波成分XH(2i)のデータを出力する第2の
間引き手段14とを、備えている。逆変換側20では、
間引かれたデータの低周波成分XL(2i)に対し1デー
タ置きにゼロを1個挿入して低周波成分XL′(i)のデ
ータを出力する第1の補間手段21と、間引かれたデー
タの高周波成分XH(2i)に対し1データ置きにゼロを
1個挿入して高周波成分XH′(i)のデータを出力する
第2の補間手段22と、補間された低周波成分XL
(i)のデータの低周波成分XL″(i)を取り出す第2の
ローパスフイルタ23と、補間された高周波成分XH
(i)のデータの高周波成分XH″(i)を取り出す第2の
ハイパスフイルタ24と、低周波成分XL″(i)と高周
波成分XH″(i)をたし合わせ2倍にして出力データX
o(i)を出力する加算手段である加算器25とを、備え
ている。第1,第2のローパスフイルタ11,23、及
び第1,第2のハイパスフイルタ12,24は、偶数フ
イルタ長の対称型フイルタで構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, some documents were described in the following documents. Reference; 1980 IEEE ICASSP, Denver, CO. (1980-4) (US) JDJ
ohnston, “A Filter Family Designed for Use inQua
Drature Mirror Filter Banks) ”P.291-294 Conventionally, as a wavelet transform device or a subband splitting device, there is a system using a symmetrical filter with an even filter length described in the above document. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of the conventional wavelet transform device described in the above document, which performs wavelet transform of input data X I (i). Low frequency component X L (2i) and high frequency component X H (2i) of the thinned data
A conversion side 10 for outputting the inverse transform to output a low-frequency component of the wavelet transformed data X L (2i) and the high frequency component X H by performing inverse transformation of (2i) output data X o (i) by thinning With side 20. Conversion side 10
And the inverse conversion side 20 are connected by, for example, a transmission line. The conversion side 10, a first low-pass filter a low frequency component obtained X L (i) of the input data X I (i) 1
1, a first high-pass filter 12 for extracting a high-frequency component X H (i) of the input data X I (i), and a low-frequency component X
L first decimating means (i) to which thinned out every other data and outputs the data of the low frequency component X L (2i) 13
When, a second decimating means 14 for outputting the data of the high-frequency component X H (2i) by performing thinning every other data to the high-frequency component X H (i), are provided. On the inverse transform side 20,
The first interpolating means 21 for outputting data of the low frequency component X L ′ (i) by inserting one zero every other data for the low frequency component X L (2i) of the thinned data, and A second interpolating means 22 for outputting data of the high frequency component X H ′ (i) by inserting one zero every other data for the high frequency component X H (2i) of the subtracted data, and the interpolated low Frequency component X L
The second low-pass filter 23 for taking out the low frequency component X L ″ (i) of the data (i) and the interpolated high frequency component X H ′.
The second high pass filter 24 for extracting the high frequency component X H ″ (i) of the data of (i), the low frequency component X L ″ (i) and the high frequency component X H ″ (i) are added and doubled. Output data X
and an adder 25 that is an addition unit that outputs o (i). The first and second low-pass filters 11 and 23 and the first and second high-pass filters 12 and 24 are symmetric filters having even filter lengths.

【0003】次に、従来のウェーブレット変換装置の原
理及び動作を説明する。まず、変換側10において、図
2のローパスフイルタ11のフイルタ係数をh(k)、
ハイパスフイルタ12のフイルタ係数をg(k)とす
る。これらのローパスフイルタ11及びハイパスフイル
タ12では、入力データXI(i)の低周波成分XL(i)
及び高周波成分XH(i)をそれぞれ抽出して出力する。
この抽出処理は、次式(1)のように、入力データX
I(i)とフイルタ係数h(k),g(k)の積和で表現
される。
Next, the principle and operation of the conventional wavelet transform device will be described. First, on the conversion side 10, the filter coefficient of the low-pass filter 11 of FIG.
Let the filter coefficient of the high-pass filter 12 be g (k). In the low-pass filter 11 and the high-pass filter 12, the low frequency component X L (i) of the input data X I (i) is input.
And the high frequency component X H (i) are extracted and output.
This extraction process is performed using the input data X as expressed by the following equation (1).
It is expressed by the sum of products of I (i) and filter coefficients h (k) and g (k).

【0004】[0004]

【数1】 ローパスフイルタ係数h(k)に関しては、前記文献に
おいて図3〜図5に示すように、偶数フイルタ長を有す
る対称型ローパスフイルタ係数(h(0)〜h(N))が
多数記載されている。この図3〜図5では、偶数フイル
タ長のフイルタ係数の半分のみが示されているが、それ
らの係数をh(0)から始まるものとすると、ローパス
フイルタ11が次式(2)で示すように、−1/2を軸
に対称である。
[Equation 1] Regarding the low-pass filter coefficient h (k), as shown in FIGS. 3 to 5, many symmetric low-pass filter coefficients (h (0) to h (N)) having an even filter length are described in the above document. . Although only half of the filter coefficients of even filter lengths are shown in FIGS. 3 to 5, assuming that those coefficients start from h (0), the low-pass filter 11 has the following equation (2). And is symmetrical about -1/2.

【0005】[0005]

【数2】 また、ハイパスフイルタ12に関しては、QMF(Quad
rature Mirror Filter)の条件を満足するように、 g(k)=(−1)kh(k) ・・・(3) とする。従って、ハイパスフイルタ12のフイルタ係数
g(k)は、次式(4)のように、−1/2を軸に奇対
称となる。
[Equation 2] Regarding the high pass filter 12, QMF (Quad
so as to satisfy the rature Mirror Filter) condition, g (k) = (- a 1) k h (k) ··· (3). Therefore, the filter coefficient g (k) of the high-pass filter 12 is oddly symmetric about -1/2 as shown in the following expression (4).

【0006】[0006]

【数3】 第1の間引き手段13では、入力される低周波成分X
L(i)に対して1個置きにデータを1個間引きし、入力
の半数の低周波成分XL(2i)を出力する。さらに、第
2の間引き手段14では、入力される高周波成分X
H(i)に対して1個置きにデータを1個間引きし、入力
の半数の高周波成分XH(2i)を出力する。そのため、
(1)式に、間引き処理及び前記のフイルタ処理を考え
入れると、次式(5),(6)のようになる。
[Equation 3] In the first thinning means 13, the input low frequency component X
L (i) thinning one data every one for, and outputs the low frequency component X L (2i) of the input half. Further, in the second thinning means 14, the input high frequency component X
Every other data is thinned out for every H (i), and half the high frequency components X H (2i) of the input are output. for that reason,
When the thinning process and the filter process are considered in the equation (1), the following equations (5) and (6) are obtained.

【0007】[0007]

【数4】 一方、逆変換側20では、まず、第1の補間手段21に
より、間引かれた低周波成分XL(2i)に対し、次式
(7)のように、データ1個置きにゼロを1個挿入し、
さらに、第2の補間手段22により、間引かれた高周波
成分XH(2i)に対し、次式(7)のように、データ1
個置きにゼロを1個挿入する。 xL′(2i)=XL(2i) xL′(2i+1)=0 xH′(2i)=XH(2i) xH′(2i+1)=0 ・・・(7) そして、ローパスフイルタ23では、フイルタ係数h
*(k)が次式(8)のように、変換側10のローパスフ
イルタ11のフイルタ係数h(k)を、前後反転したも
のを有し、該ローパスフイルタ11と同様な処理を行
う、即ち、ローパスフイルタ23では、次式(9)に従
い、入力データである低周波成分XL′(i)に対して低
周波成分XL″(i)を出力する。
[Equation 4] On the other hand, the inverse transform side 20, first, by the first interpolation means 21, with respect to the low frequency component X L (2i) thinned out, as in the following equation (7), zero every one data 1 Insert one,
Further, the high-frequency component X H (2i) decimated by the second interpolator 22 is converted into the data 1 by the following equation (7).
Insert one zero every other piece. x L ′ (2i) = X L (2i) x L ′ (2i + 1) = 0 x H ′ (2i) = X H (2i) x H ′ (2i + 1) = 0 (7) And the low-pass filter 23, the filter coefficient h
* (k) has a filter coefficient h (k) of the low-pass filter 11 on the conversion side 10 which is inverted in the front-rear direction, as shown in the following equation (8), and performs the same processing as that of the low-pass filter 11. The low-pass filter 23 outputs the low frequency component X L ″ (i) with respect to the low frequency component X L ′ (i) which is the input data according to the following equation (9).

【0008】[0008]

【数5】 ハイパスフイルタ24では、ローパスフイルタ23と同
様に、変換側10のハイパスフイルタ12のフイルタ係
数g(k)を前後反転したものを有し、次式(10),
(11)に示すように、該ハイパスフイルタ12と同様
な処理を行う。
[Equation 5] Similar to the low-pass filter 23, the high-pass filter 24 has a filter coefficient g (k) of the high-pass filter 12 on the conversion side 10 which is inverted in the front-back direction.
As shown in (11), the same processing as that of the high pass filter 12 is performed.

【数6】 加算器25では、次式(12)に示すように、ローパス
フイルタ23からの低周波成分XL″(i)と、ハイパス
フイルタ24からの高周波成分XH″(i)とを加算し、
さらに、入出力データの大きさを合わせるために、加算
結果のデータを2倍にして出力データX0(i)を出力す
る。 X0(i)=2(XL″(i)+XH″(i)) ・・・(12) 前記条件を満たすフイルタ系では、出力データXo(i)
と入力データXI(i)がほぼ等しくなる。従って、入力
データXI(i)を分割及び再生できることになる。
[Equation 6] The adder 25 adds the low-frequency component X L ″ (i) from the low-pass filter 23 and the high-frequency component X H ″ (i) from the high-pass filter 24, as shown in the following equation (12),
Further, in order to match the size of the input / output data, the data of the addition result is doubled and output data X 0 (i) is output. X 0 (i) = 2 (X L ″ (i) + X H ″ (i)) (12) In the filter system satisfying the above conditions, output data X o (i)
And the input data X I (i) become substantially equal. Therefore, the input data X I (i) can be divided and reproduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のウェーブレット変換装置では、有限データ長を持つ
音声や画像等のデータの端の再生を考慮に入れていない
ため、データの端を忠実に再生することができない。そ
の一例として、データの端の再生法として最も良く用い
られる方法を図6(a)〜(d)に示す。図6(a)〜
(d)は、図2に示す従来のウェーブレット変換装置に
おけるデータの端再生例を示す図であり、同図(a)は
第1のローパスフイルタ11、同図(b)は第2のロー
パスフイルタ23、同図(c)は第1のハイパスフイル
タ12、及び同図(d)は第2のハイパスフイルタ24
の処理内容を示す図である。この図において、フイルタ
長を4とし、フイルタの中心をk=0とし、ローパスフ
イルタ11,23がh(−2),h(−1),h(0)
とh(1)の4個の係数を有し、ハイパスフイルタ1
2,24がg(−2),g(−1),g(0)とg
(1)の4個の係数を有するものとする。この場合に、
左端の低周波成分XL(0)及び高周波成分XH(0)は、
それぞれ次式(13)から求められる。
However, in the wavelet transform device having the above-mentioned configuration, since reproduction of the end of data such as voice and image having a finite data length is not taken into consideration, the end of data is reproduced faithfully. I can't. As an example, a method most often used as a method for reproducing the end of data is shown in FIGS. FIG. 6 (a)-
(D) is a diagram showing an example of edge reproduction of data in the conventional wavelet transform device shown in FIG. 2, where (a) is a first low-pass filter 11 and (b) is a second low-pass filter. 23, the figure (c) is the first high-pass filter 12, and the figure (d) is the second high-pass filter 24.
It is a figure which shows the processing content of. In this figure, the filter length is 4, the center of the filter is k = 0, and the low-pass filters 11, 23 are h (-2), h (-1), h (0).
And four coefficients of h (1) and high pass filter 1
2 and 24 are g (-2), g (-1), g (0) and g
It has four coefficients of (1). In this case,
The low-frequency component X L (0) and the high-frequency component X H (0) at the left end are
Each is calculated from the following equation (13).

【0010】[0010]

【数7】 ここで、XI(−2)及びXI(−1)は存在しないので、
それぞれデータの内部から、図6(a),(c)のよう
に、次式(14)に従い、折り返して代用する。 XI(−2)=XI(2) , XI(−1)=XI(1) ・・・(14) 逆変換側20では、フイルタ係数h*(k)及びg*(k)
は、前記(8)式及び(10)式から、中心がk=0
で、h*(−1),h*(0),h*(1)とh*(2)、及び
*(−1),g*(0),g*(1)とg*(2)を有するこ
とが分かる。従って、逆変換側20において左端のX
I(0)を再生するためには、前記(9)式、(11)式
及び(12)式のように、次式(15)に従った演算を
行えば良い。
[Equation 7] Here, since X I (-2) and X I (-1) do not exist,
From the inside of each data, as shown in FIGS. 6A and 6C, according to the following equation (14), the data is folded and substituted. X I (−2) = X I (2), X I (−1) = X I (1) (14) On the inverse transform side 20, filter coefficients h * (k) and g * (k).
From the equations (8) and (10), the center is k = 0.
Where h * (-1), h * (0), h * (1) and h * (2), and g * (-1), g * (0), g * (1) and g * ( It turns out that it has 2). Therefore, on the inverse transformation side 20, the leftmost X
In order to reproduce I (0), the calculation according to the following expression (15) may be performed as in the expressions (9), (11) and (12).

【数8】 0′及びXH′は、データ1個置きにゼロが1個挿入さ
れるで、XL′(1)及びXH′(1)はゼロとなる。ま
た、XL′(−1)及びXH′(−1)は、それぞれXL
(1)及びXH′(1)で代用できるので、X0(0)が入
力XI(0)と等しくなり、左端が忠実に再生できる。と
ころが、右端においては、左端と同様の方法で再生した
場合、データ長が偶数のときに、変換側10では右端
(2N−1番目のデータ)を間引きしている。逆変換側
20では、右端(2N−1番目)を再生するためには、
(2N−2)番目と、(2N−1)番目(=0)と、2
N番目(存在しないので、2N−2番目を代用)と、
(2N+1)番目(=0)の4個のデータが必要で、か
つ、 XL(2N)=XL(2N−2)
の条件を満たさなければならない。しかし、図6(b)
のような従来の端再生方式で、次式(16)に従い、X
L(2N)及びXL(2N−2)を算出してみると、明らか
にXL(2N−2)とXL(2N)が等しくない。従って、
I(2N−1)は忠実に再生できない。ハイパスフイル
タ12,24についても、同様の結果が得られる。 XL(2N−2)=h(−2)XI(2N−4)+h(−1)XI(2N−3) +h(0)XI(2N−2)+h(1)XI(2N−1) XL(2N)=h(−2)XI(2N−2)+h(−1)XI(2N−1) +h(0)XI(2N−2)+h(1)XI(2N−3) ・・・(16) また、データ長が奇数の場合も、同様に、図6(a),
(b)から、右端を忠実に再生するための次式(17)
の条件が満たされていないことが分かる。従って、右端
のデータが忠実に再生されない。。 XL(2N−2)=XL(2N+2) XH(2N−2)=XH(2N+2) ・・・(17) 本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、デー
タの端を忠実に再生することができないという点につい
て解決するため、端データ構成手段を加えることによっ
て簡単かつ効果的に、データの端を忠実に再生するウェ
ーブレット変換装置を提供することを目的とする。
[Equation 8] In X 0 ′ and X H ′, one zero is inserted every other data, so that X L ′ (1) and X H ′ (1) become zero. Further, XL '(-1) and XH ' (-1) are respectively XL '
Since (1) and X H ′ (1) can be substituted, X 0 (0) becomes equal to the input X I (0), and the left end can be faithfully reproduced. However, at the right end, when the data is reproduced by the same method as at the left end, when the data length is an even number, the conversion end 10 thins out the right end (2N-1th data). On the reverse conversion side 20, in order to reproduce the right end (2N-1st),
(2N-2) th and (2N-1) th (= 0) and 2
Nth (because it does not exist, substitute 2N-2nd),
(2N + 1) th (= 0) requires four data, and, X L (2N) = X L (2N-2)
Must meet the conditions of. However, FIG. 6 (b)
In the conventional edge reproduction method such as
Looking calculates L (2N) and X L (2N-2), obviously X L (2N-2) and X L (2N) are not equal. Therefore,
X I (2N-1) cannot be faithfully reproduced. Similar results are obtained with the high pass filters 12 and 24. XL (2N-2) = h (-2) X I (2N-4) + h (-1) X I (2N-3) + h (0) X I (2N-2) + h (1) X I ( 2N-1) X L (2N ) = h (-2) X I (2N-2) + h (-1) X I (2N-1) + h (0) X I (2N-2) + h (1) X I (2N−3) (16) Similarly, when the data length is odd, FIG.
From (b), the following expression (17) for faithfully reproducing the right end
It can be seen that the condition of is not satisfied. Therefore, the rightmost data is not faithfully reproduced. . X L (2N-2) = X L (2N + 2) X H (2N-2) = X H (2N + 2) (17) The present invention addresses the end of data as a problem that the prior art has. In order to solve the problem that faithful reproduction is not possible, an object of the present invention is to provide a wavelet transform device that reproduces the end of data faithfully and simply by adding end data forming means.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するために、偶数フイルタ長の対称型フイルタを
有し、入力データのウェーブレット変換を行う変換側
と、ウェーブレット変換されたデータの逆変換を行う逆
変換側とで構成されるウェーブレット変換装置におい
て、次のような手段を設けている。ここで、変換側で
は、前記入力データの低周波成分を取り出す第1のロー
パスフイルタと、前記入力データの高周波成分を取り出
す第1のハイパスフイルタと、前記第1のローパスフイ
ルタで取り出された低周波成分に対して1データ置きに
1データを間引く第1の間引き手段と、前記第1のハイ
パスフイルタで取り出された高周波成分に対して1デー
タ置きに1データを間引く第2の間引き手段とを備えて
いる。また、逆変換側では、前記ウェーブレット変換さ
れたデータの低周波成分に対し1データ置きにゼロを1
個挿入して補間する第1の補間手段と、前記ウェーブレ
ット変換されたデータの高周波成分に対し1データ置き
にゼロを1個挿入して補間する第2の補間手段と、前記
第1の補間手段で補間された低周波成分を取り出す第2
のローパスフイルタと、前記第2の補間手段で補間され
た高周波成分を取り出す第2のハイパスフイルタと、前
記第2のローパスフイルタ及び第2のハイパスフイルタ
でそれぞれ取り出された低周波成分と高周波成分とを加
算してその加算結果を2倍にして出力する加算手段とを
備えている。そして、本発明では、変換側において、前
記入力データに対してフイルタ処理に必要な端データよ
り外側のデータを構成する第1の端データ構成手段を、
前記第1のローパスフイルタ及び第1のハイパスフイル
タの入力側に設けている。また、逆変換側では、前記第
1の補間手段で補間された低周波成分の端より外側のデ
ータをフイルタ処理に必要な個数分だけ構成する第2の
端データ構成手段を、前記第1の補間手段と前記第2の
ローパスフイルタとの間に設けている。さらに、前記第
2の補間手段で補間された高周波成分の端より外側のデ
ータをフイルタ処理に必要な個数分だけ構成する第3の
端データ構成手段を、前記第2の補間手段と前記第2の
ハイパスフイルタとの間に設けている。第2の発明で
は、第1の発明の第1の端データ構成手段が、前記入力
データに対して該入力データの端より外側のデータを、
端入力データの端から順次内部のデータを外側に折り返
して構成する機能を有している。第3の発明では、第1
の発明の第2の端データ構成手段が、入力される低周波
成分に対して左端の前にゼロを1個挿入し、該ゼロを挿
入された低周波成分のデータ列に対して該データ列の端
より外側のデータを、該データ列の端より、内側のデー
タ(端データを含まない)を順次外側に折り返して構成
する機能を有している。第4の発明では、第1の発明の
第3の端データ構成手段が、入力される高周波成分に対
して左端の前にゼロを1個挿入し、該ゼロを挿入された
高周波成分のデータ列に対して該データ列の端より外側
のデータを、該データ列の端より内側のデータ(端デー
タを含まない)を順次符号を反転して外側に折り返して
構成する機能を有している。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention has a symmetrical filter having an even filter length and performs a wavelet conversion of input data, and a wavelet-converted data. The following means is provided in the wavelet transform device configured with the inverse transform side for performing the inverse transform of. Here, on the conversion side, a first low-pass filter that extracts a low-frequency component of the input data, a first high-pass filter that extracts a high-frequency component of the input data, and a low-frequency component extracted by the first low-pass filter. A first thinning means for thinning out one data every other data for the component, and a second thinning means for thinning out one data every other data for the high frequency component extracted by the first high-pass filter. ing. Also, on the inverse transform side, zero is set every other data for the low frequency component of the wavelet transformed data.
First interpolating means for inserting and interpolating, and second interpolating means for interpolating by inserting one zero for every other data with respect to the high-frequency component of the wavelet-transformed data, and the first interpolating means The second to extract the low frequency component interpolated by
Low-pass filter, a second high-pass filter for taking out the high-frequency component interpolated by the second interpolation means, and a low-frequency component and a high-frequency component respectively taken out by the second low-pass filter and the second high-pass filter. Is added and the addition result is doubled and output. Further, in the present invention, on the conversion side, there is provided a first end data forming means for forming the data outside the end data necessary for the filter processing with respect to the input data,
It is provided on the input side of the first low-pass filter and the first high-pass filter. Further, on the inverse transform side, the second end data forming means for forming the data outside the end of the low frequency component interpolated by the first interpolating means by the number necessary for the filter processing is provided with the first end data forming means. It is provided between the interpolating means and the second low-pass filter. Further, the third end data forming means for forming the data outside the end of the high frequency component interpolated by the second interpolating means by the number necessary for the filter processing is provided with the second interpolating means and the second interpolating means. It is provided between the high-pass filter and. In the second invention, the first end data forming means of the first invention sets the data outside the end of the input data with respect to the input data,
It has a function of sequentially folding the internal data outward from the end of the input data. In the third invention, the first
The second end data forming means of the invention of claim 1 inserts one zero in front of the left end for the input low frequency component, and for the data string of the inserted low frequency component, the data string Has a function of sequentially folding data outside the end of the data string to data outside the end of the data string (not including the end data). In the fourth invention, the third end data forming means of the first invention inserts one zero before the left end of the input high-frequency component, and inserts the zero into the data string of the high-frequency component. On the other hand, it has a function of sequentially inverting the sign and folding the data outside the end of the data string and the data inside the end of the data string (not including the end data) to the outside.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明によれば、以上のようにウェーブレ
ット変換装置を構成したので、入力データが変換側の第
1の端データ構成手段に入力されると、該第1の端デー
タ構成手段では、該入力データに対してフイルタ処理に
必要な端データより外側のデータを構成する。この第1
のデータ構成手段の処理結果のうち、低周波成分が第1
のローパスフイルタで取り出された後、第1の間引き手
段によって間引き処理が行われる。第1の端データ構成
手段の処理結果のうちの高周波成分は、第1のハイパス
フイルタによって取り出され、第2の間引き手段によっ
て間引き処理が行われる。逆変換側では、ウェーブレッ
ト変換されたデータの低周波成分が第1の補間手段によ
って補間された後、第2の端データ構成手段へ送られ
る。第2の端データ構成手段では、第1の補間手段で補
間された低周波成分の端より外側のデータをフイルタ処
理に必要な個数分だけ構成する。この第2の端データ構
成手段の処理結果は、第2のローパスフイルタによって
低周波成分が取り出される。第2の補間手段では、ウェ
ーブレット変換されたデータの高周波成分に対して補間
処理を行い、その補間結果を第3の端データ構成手段へ
送る。第3の端データ構成手段では、第2の補間手段で
補間された高周波成分の端より外側のデータをフイルタ
処理に必要な個数分だけ構成する。この第3の端データ
構成手段の処理結果は、第2のハイパスフイルタによっ
て高周波成分が取り出される。第2のローパスフイルタ
から取り出された低周波成分と、第2のハイパスフイル
タから取り出された高周波成分とは、加算手段によって
加算され、さらにそれが2倍されて出力データとして出
力される。第2の発明によれば、入力データが第1の端
データ構成手段に入力されると、該第1の端データ構成
手段では、該入力データに対してその端より外側のデー
タを、端入力データの端から順次内部のデータを側に折
り返して構成し、その処理結果を第1のローパスフイル
タ及び第1のハイパスフイルタへ送る。第3の発明によ
れば、第1の補間手段で補間された低周波成分が第2の
端データ構成手段へ送られると、該第2の端データ構成
手段では、入力される低周波成分に対して左端の前にゼ
ロを1個挿入する。そして、ゼロを挿入された低周波成
分のデータ列に対して、該データ列の端より外側のデー
タを、該データ列の端より内側のデータ(端データを含
まない)を順次外側に折り返して構成し、その処理結果
を第2のローパスフイルタへ送る。第4の発明によれ
ば、第2の補間手段で補間された高周波成分が第3の端
データ構成手段へ送られると、該第3の端データ構成手
段では、入力される高周波成分に対して、左端の前にゼ
ロを1個挿入する。そして、ゼロを挿入された高周波成
分のデータ列に対して、該データ列の端より外側のデー
タを、該データ列の端より内側のデータ(データを含ま
ない)を順次符号を反転して外側に折り返して構成し、
その処理結果を第2のハイパスフイルタへ送る。従っ
て、前記課題を解決できるのである。
According to the first aspect of the present invention, since the wavelet transformation device is constructed as described above, when the input data is input to the transformation-side first end data forming means, the first end data forming means is formed. Then, the data outside the end data necessary for the filter processing is constituted with respect to the input data. This first
The low-frequency component is the first
After being taken out by the low pass filter of No. 1, the thinning processing is performed by the first thinning means. The high-frequency component of the processing result of the first end data forming means is taken out by the first high-pass filter, and the thinning-out processing is performed by the second thinning-out means. On the inverse transform side, the low frequency component of the wavelet transformed data is interpolated by the first interpolating means and then sent to the second end data forming means. The second end data forming means forms the data outside the end of the low frequency component interpolated by the first interpolating means by the number required for the filter processing. A low frequency component is extracted from the processing result of the second end data forming means by the second low pass filter. The second interpolation means performs interpolation processing on the high frequency component of the wavelet-transformed data, and sends the interpolation result to the third end data forming means. The third end data forming means forms the data outside the end of the high frequency component interpolated by the second interpolating means by the number necessary for the filter processing. From the processing result of the third end data forming means, a high frequency component is taken out by the second high pass filter. The low-frequency component extracted from the second low-pass filter and the high-frequency component extracted from the second high-pass filter are added by the adding means, and further, they are doubled and output as output data. According to the second aspect, when the input data is input to the first end data forming unit, the first end data forming unit inputs the data outside the end of the input data to the end input. The internal data is sequentially folded back from the end of the data to the side, and the processing result is sent to the first low-pass filter and the first high-pass filter. According to the third aspect, when the low-frequency component interpolated by the first interpolating means is sent to the second end data forming means, the second end data forming means converts the low-frequency component into an input low-frequency component. On the other hand, insert one zero in front of the left edge. Then, with respect to the low frequency component data string in which zeros are inserted, the data outside the end of the data string and the data inside the end of the data string (not including the end data) are sequentially folded back to the outside. Then, the processing result is sent to the second low-pass filter. According to the fourth aspect, when the high frequency component interpolated by the second interpolating means is sent to the third end data composing means, the third end data composing means prepares for the input high frequency component. , Insert one zero in front of the left edge. Then, with respect to the data string of the high-frequency component in which zeros are inserted, the data outside the end of the data string and the data inside the end of the data string (not including the data) are sequentially inverted in the sign to the outside. Fold it back to configure
The processing result is sent to the second high pass filter. Therefore, the above problem can be solved.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の実施例を示す偶数フイルタ
長の対称型フイルタを用いたウェーブレット変換装置の
機能ブロック図であり、従来の図2中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。このウェーブレット
変換装置では、従来と同様に、変換側10に、第1のロ
ーパスフイルタ11、第1のハイパスフイルタ12、及
び第1,第2の間引き手段13,14を有し、さらに、
逆変換側20に、第1,第2の補間手段21,22、第
2のローパスフイルタ23、第2のハイパスフイルタ2
4、及び加算手段である加算器25を有しているが、次
のような手段が付加されている点が異なる。即ち、変換
側10において、ローパスフイルタ11及びハイパスフ
イルタ12の前に第1の端データ構成手段31が設けら
れている。さらに、逆変換側20において、第1の補間
手段21と第2のローパスフイルタ23との間に第2の
端データ構成手段32が設けられると共に、第2の補間
手段22と第2のハイパスフイルタ24との間に、第3
の端データ構成手段33が設けられている。第1の端デ
ータ構成手段31は、入力データXI(i)の端の外側
に、フイルタ処理に必要な個数だけ、該入力データX
I(i)の端から順次折り返してデータを構成する機能を
有している。第2の端データ構成手段32は、逆変換側
20の第1の補間手段21で補間された低周波成分
L′(i)に対して、まず、左端データの前にゼロを1
個挿入し、そして、フイルタ処理に必要な個数だけデー
タを左端から順次前に折り返して端データを構成し、右
端においては、フイルタ処理に必要な個数だけ、右端よ
り前のデータから順次後方に折り返して端データを構成
する機能を有している。第3の端データ構成手段33
は、逆変換側20の第2の補間手段22で補間された高
周波成分XH′(G)に対して、まず、左端データの前に
ゼロを1個挿入し、そして、フイルタ処理に必要な個数
だけデータを左端から順次折り返して端データを構成
し、右端においては、フイルタ処理に必要な個数だけ、
右端より前のデータから順次折り返して右端データを構
成する機能を有している。
FIG. 1 is a functional block diagram of a wavelet transform device using an even filter length symmetric type filter according to an embodiment of the present invention. Elements common to those shown in FIG. The reference numeral is attached. In this wavelet transform device, as in the conventional case, the transform side 10 has a first low-pass filter 11, a first high-pass filter 12, and first and second thinning means 13 and 14, and
On the inverse transformation side 20, the first and second interpolating means 21, 22 and the second low pass filter 23 and the second high pass filter 2 are provided.
4 and an adder 25 which is addition means, except that the following means are added. That is, the conversion side 10 is provided with the first end data forming means 31 in front of the low-pass filter 11 and the high-pass filter 12. Further, on the inverse transformation side 20, a second end data forming means 32 is provided between the first interpolating means 21 and the second low-pass filter 23, and the second interpolating means 22 and the second high-pass filter are provided. Between 24 and 3
End data forming means 33 is provided. The first end data forming means 31 is arranged outside the end of the input data X I (i) by the number of the input data X I (i) required for the filter processing.
It has a function of sequentially returning from the end of I (i) to form data. The second end data forming means 32 first sets zero to the front of the left end data for the low frequency component XL '(i) interpolated by the first interpolating means 21 of the inverse transform side 20.
Insert the individual pieces, and fold back the data as many times as necessary for the filter processing from the left end to the front to form the end data.At the right end, fold back as much as the data necessary for the filter processing from the data before the right end to the back. It has a function to configure end data. Third end data forming means 33
Of the high-frequency component X H ′ (G) interpolated by the second interpolating means 22 on the inverse transform side 20, first, insert one zero before the left-end data, and then perform the filtering process. The end data is formed by sequentially folding back the data from the left end by the number, and at the right end, only the number necessary for the filter processing,
It has a function of forming the right end data by sequentially folding back the data before the right end.

【0014】図7(a)〜(d)は、図1のウェーブレ
ット変換装置におけるデータの端再生例を示す図であ
り、同図(a)は第1のローパスフイルタ11、同図
(b)は第2のローパスフイルタ23、同図(c)は第
1のハイパスフイルタ12、及び同図(d)は第2のハ
イパスフイルタ24の処理内容を示す図である。この図
を参照しつつ、図1の動作及び効果を説明する。まず、
従来のローパスフイルタ11及びハイパスフイルタ12
におけるフイルタ係数h(k),g(k)の中心をk=
1に移動する。つまり、フイルタ11,12が1/2を
軸に対称となるようにする。従って、前記(2)式及び
(4)式は、次の(18)式及び(19)式となる。
7 (a) to 7 (d) are diagrams showing an example of edge reproduction of data in the wavelet transform device of FIG. 1, in which FIG. 7 (a) shows the first low-pass filter 11 and FIG. 7 (b). Is a diagram showing the processing contents of the second low-pass filter 23, FIG. 7C is the first high-pass filter 12, and FIG. 7D is a diagram showing the processing contents of the second high-pass filter 24. The operation and effect of FIG. 1 will be described with reference to this figure. First,
Conventional low-pass filter 11 and high-pass filter 12
The center of the filter coefficients h (k) and g (k) at
Move to 1. That is, the filters 11 and 12 are made to be symmetrical about 1/2. Therefore, the equations (2) and (4) are the following equations (18) and (19).

【0015】[0015]

【数9】 従って、ローパスフイルタ11及びハイパスフイルタ1
2の処理が、それぞれ次式(20),(21)のように
なる。
[Equation 9] Therefore, the low-pass filter 11 and the high-pass filter 1
The processing of No. 2 is expressed by the following equations (20) and (21), respectively.

【0016】[0016]

【数10】 図7の例において、フイルタ長が図6の従来例と同様に
4とすると、低周波成分XL(i)及び高周波成分XH(i)
は、それぞれ次式(22)のようになる。
[Equation 10] In the example of FIG. 7, if the filter length is 4 as in the conventional example of FIG. 6, the low frequency component X L (i) and the high frequency component X H (i)
Are respectively expressed by the following equation (22).

【0017】[0017]

【数11】 この(22)式において、端データ構成手段31では、
入力データXI(i)の左端に対して、
[Equation 11] In this equation (22), the end data forming means 31
For the left edge of the input data X I (i),

【数12】 となるように端データを構成するので、XI(−1)=X
I(0)となる。入力データXI(i)の右端において、端
データ構成手段31では、端データをMとすると、
[Equation 12] Since the end data is configured so that X I (−1) = X
It becomes I (0). At the right end of the input data X I (i), if the end data is M in the end data constructing means 31,

【数13】 となるように、端データを構成する。これらのデータは
ローパスフイルタ11及びハイパスフイルタ12でフイ
ルタ処理が行われた後、間引き手段13,14で間引き
処理が行われる。逆変換側20では、間引きされたデー
タに対して補間手段21,22で補間処理が行われ、そ
の処理結果が端データ構成手段32,33へ送られる。
端データ構成手段32では、まず、補間手段21によっ
て補間された低周波成分XL′(i)の前にゼロを1個挿
入してXL′(−1)=0とする。そして、
[Equation 13] The edge data is configured so that These data are filtered by the low-pass filter 11 and the high-pass filter 12 and then thinned by the thinning means 13 and 14. On the reverse conversion side 20, interpolation processing is performed on the thinned data by the interpolation means 21 and 22, and the processing result is sent to the end data forming means 32 and 33.
In the end the data structuring unit 32, first, 'by inserting one zero before (i) X L' interpolated by the interpolation means 21 the low frequency component X L and (-1) = 0. And

【数14】 となるように、左端のデータを構成する。逆変換側20
では、ローパスフイルタ23のフイルタ係数h*(k)が
(8)式となるので、図7の例では、該ローパスフイル
タ23の処理が、
[Equation 14] The leftmost data is configured so that Inverse conversion side 20
Then, since the filter coefficient h * (k) of the low-pass filter 23 is given by the equation (8), the processing of the low-pass filter 23 in the example of FIG.

【数15】 となる。従って、左端のデータを再生するために、図7
(b)のように xL(−2)=XL(0) が必要条件となる。一方、変換側10では、前記(2
2)式及び(23)式を用いると、 XL(−2)=h(−1)XI(2)+h(0)XI(1) +h(1)XI(0)+h(2)XI(0) XL(0)=h(−1)XI(0)+h(0)XI(0) +h(1)XI(1)+h(2)XI(2) ・・・(27) となることが分かる。ローパスフイルタ11におけるフ
イルタ係数h(k)の対称性を入れると、つまり h(−1)=h(2)、h(0)=h を代入すると、 XL(−2)=XL(0) となることが分かる。データ長が偶数(2N)の場合、
端データ構成手段32では、次式(28)に従い、(2
N−1)を軸にデータを折り返すようにする。
[Equation 15] Becomes Therefore, in order to reproduce the leftmost data, the data shown in FIG.
As in (b), x L (−2) = X L (0) is a necessary condition. On the other hand, on the conversion side 10, the above (2
Using equations (2) and (23), XL (-2) = h (-1) XI (2) + h (0) XI (1) + h (1) XI (0) + h (2 ) X I (0) XL (0) = h (−1) X I (0) + h (0) X I (0) + h (1) X I (1) + h (2) X I (2)・ ・ It turns out that it becomes (27). When the symmetry of the filter coefficient h (k) in the low-pass filter 11 is put in, that is, when h (-1) = h (2) and h (0) = h are substituted, XL (-2) = XL (0 ). If the data length is an even number (2N),
In the end data forming means 32, according to the following equation (28), (2
N-1) is used as the axis to fold the data.

【数16】 この場合に、ローパスフイルタ23がXL″(2N−1)
を再生するために、図7(b)のように、次式(29)
を満足する必要がある。 XL(2N−2)=XL(2N) ・・・(29) 一方、変換側10では、仮にXL(2N)を構成すると
し、前記(22)式及び(24)式を用いると、X
L(2N)及びXL(2N−2)は次式(30)のようにな
る。 XL(2N)=h(−1)XI(2N−1)+h(0)XI(2N−1) +h(1)XI(2N−2)+h(2)XI(2N−3) XL(2N−2)=h(−1)XI(2N−3)+h(0)XI(2N−2) +h(1)XI(2N−1)+h(2)XI(2N−1) ・・・(30) 同様に、ローパスフイルタ11におけるフイルタ係数h
(k)の対称性を入れると、XL(2N)とXL(2N−
2)が等しいことが分かる。従って、端データ構成手段
31及び32を用いれば、低周波成分の端再生条件が満
足することが分かる。データ長が奇数(2N+1)の場
合、図7(b)から分かるように、XL″(2N)を再生
するためにXL′(2N+1)(=0)を追加すれば良い
ので、明らかに条件を満足する。端データ構成手段33
では、まず、補間手段22によって補間された高周波成
分XH′(i)の左端の前にゼロを1個挿入し、XH
(−1)=0とする。そして、データの左端において、
H′(−1)を軸に、次式(31)に従い、端データ内
部のデータの符号を反転して端の外側に折り返す。
[Equation 16] In this case, the low-pass filter 23 is X L "(2N-1)
In order to reproduce, as shown in FIG. 7B, the following equation (29)
Need to be satisfied. Meanwhile X L (2N-2) = X L (2N) ··· (29), the conversion side 10, tentatively to constitute X L (2N), the use of the (22) and (24) , X
L (2N) and X L (2N-2) becomes the following equation (30). XL (2N) = h (-1) X I (2N-1) + h (0) X I (2N-1) + h (1) X I (2N-2) + h (2) X I (2N-3) ) XL (2N-2) = h (-1) X I (2N-3) + h (0) X I (2N-2) + h (1) X I (2N-1) + h (2) X I ( 2N-1) (30) Similarly, the filter coefficient h in the low-pass filter 11 is
Taking symmetry (k), X L (2N ) and X L (2N-
It can be seen that 2) are equal. Therefore, it is understood that the end reproduction condition of the low frequency component is satisfied by using the end data forming means 31 and 32. If the data length is an odd number (2N + 1), as it can be seen from FIG. 7 (b), since X L "X L '(2N + 1) in order to play (2N) (= 0) may be added to, clearly The condition is satisfied: the end data forming means 33.
Then, first, one zero is inserted before the left end of the high frequency component X H ′ (i) interpolated by the interpolating means 22 to obtain X H ′.
(-1) = 0. And at the left end of the data,
The sign of the data inside the end data is inverted and folded back outside the end according to the following expression (31) with X H ′ (−1) as the axis.

【0018】[0018]

【数17】 逆変換側20では、低周波成分の場合と同様に、左端の
高周波成分XH″(0)を再生するために、次式(32)
を満足すれば良い。 XH(−2)=−XH(0) ・・・(32) 一方、XH(−2)を変換側10で構成するとすると、
(22)式及び(23)式から、次式(33)のよう
に、XH(−2)及びXH(0)が求まる。 XH(−2)=g(−1)XI(2)+g(0)XI(1)+g(1)XI(0)+g(2)XI(0) XH(0)=g(−1)XI(0)+g(−1)XI(0)+g(1)XI(1)+g(2)XI(2) ・・・(33) また、ハイパスフイルタ12におけるフイルタ係数g
(k)の奇対称性を入れると、つまりg(−1)=−g
(2)と、g(0)=−g(1)を代入すると、XH(−
2)=−XH(0)となることが分かる。右端において、端
データ構成手段33では、データ長をMとすると、端デ
ータ(M−1)を軸に、
[Equation 17] On the inverse transform side 20, as in the case of the low frequency component, in order to reproduce the high frequency component X H ″ (0) at the left end, the following equation (32)
Should be satisfied. X H (−2) = − X H (0) (32) On the other hand, when X H (−2) is configured on the conversion side 10,
From the expressions (22) and (23), X H (−2) and X H (0) are obtained as in the following expression (33). X H (−2) = g (−1) X I (2) + g (0) X I (1) + g (1) X I (0) + g (2) X I (0) X H (0) = g (-1) X I (0) + g (-1) X I (0) + g (1) X I (1) + g (2) X I (2) (33) Further, in the high pass filter 12 Filter coefficient g
Including the odd symmetry of (k), that is, g (-1) =-g
Substituting (2) and g (0) =-g (1), X H (-
It can be seen that 2) = − X H (0). At the right end, if the data length is M in the end data forming means 33, the end data (M-1) is used as an axis,

【数18】 となるように、端データを構成する。データ長が偶数の
場合、図7(d)に示すように、XH″(2N−1)を再生
するために、 XH(2N−2)=−XH(2N) ・・・(35) となる条件を満たさなければならない。一方、変換側1
0では、(21)式及び(24)式を用いてXH(2N)
を構成すると、XH(2N)及びXH(2N−2)は次式(3
6)のようになる。 XH(2N)=g(−1)XI(2N−1)+g(0)XI(2N−1) +g(1)XI(2N−2)+g(2)XI(2N−3) XH(2N−2)=g(−1)XI(2N−3)+g(0)XI(2N−2) +g(1)XI(2N−1)+g(2)XI(2N−1) ・・・(36) ハイパスフイルタ12におけるフイルタ係数g(k)の
奇対称性を代入すると、左端の場合と同様に、(35)
式の条件が満たされていることが分かる。データ長が奇
数の場合、図7(d)から分かるように、右端のXH
(2N)を低周波成分の場合と同様に再生できる。これ
らのローパスフイルタ23及びハイパスフイルタ24の
出力は、加算器25で加算され、さらにその加算結果が
2倍されて出力データXo(i)として出力される。
[Equation 18] The edge data is configured so that If the data length is an even number, as shown in FIG. 7 (d), in order to reproduce the X H "(2N-1) , X H (2N-2) = - X H (2N) ··· (35 ), On the other hand, the conversion side 1
At 0, X H (2N) is calculated using the equations (21) and (24).
And X H (2N) and X H (2N-2) are expressed by the following formula (3
It becomes like 6). X H (2N) = g (-1) X I (2N-1) + g (0) X I (2N-1) + g (1) X I (2N-2) + g (2) X I (2N-3) ) X H (2N-2) = g (-1) X I (2N-3) + g (0) X I (2N-2) + g (1) X I (2N-1) + g (2) X I ( 2N-1) (36) Substituting the odd symmetry of the filter coefficient g (k) in the high-pass filter 12, as in the case of the left end, (35)
It can be seen that the condition of the expression is satisfied. When the data length is odd, as can be seen from FIG. 7 (d), X H ″ at the right end
(2N) can be reproduced as in the case of the low frequency component. The outputs of the low-pass filter 23 and the high-pass filter 24 are added by the adder 25, and the addition result is doubled and output as output data X o (i).

【0019】以上のように、本実施例では、端データ構
成手段31,32,33を設けたので、データの端を忠
実に、かつ効率的に再生できる。なお、上記実施例で
は、変換側10の間引きされた低周波成分XL(2i)及
び高周波成分XH(2i)が、逆変換側20にそのまま入
力されているが、変換側10の間引き手段13,14の
出力に対してデータ処理等を行った後、その処理結果を
逆変換側20の補間手段21,22に入力するようにし
ても、上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。
As described above, in this embodiment, since the end data forming means 31, 32 and 33 are provided, the end of the data can be reproduced faithfully and efficiently. In the above embodiment has been decimated transform side 10 the low frequency component X L (2i) and the high frequency component X H (2i) is has been directly input to the inverse transform side 20, decimation means transform side 10 Even if data processing or the like is performed on the outputs of 13 and 14, the processing results are input to the interpolating means 21 and 22 of the inverse transform side 20, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、偶数フイルタ長の対称型フイルタを有するウ
ェーブレット変換装置の変換側における第1のローパス
フイルタ及び第1のハイパスフイルタの入力側に、入力
データの端の外部データを構成する第1の端データ構成
手段を設け、さらに逆変換側における第1,第2の補間
手段と第2のローパスフイルタ及び第2のハイパスフイ
ルタとの間に、補間された低周波成分の端の外部データ
を構成する第2の端データ構成手段、及び補間された高
周波成分の端の外部データを構成する第3の端データ構
成手段をそれぞれ設けたので、データの端を忠実に、か
つ効率的に再生できる。第2、第3及び第4の発明によ
れば、データ長が偶数の場合と奇数の場合とで、より簡
単にデータの端を再生できる。
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the input of the first low-pass filter and the first high-pass filter on the transform side of the wavelet transform device having the symmetrical filter of even filter length. The first end data forming means for forming the external data at the end of the input data is provided on the side, and the first and second interpolating means and the second low pass filter and the second high pass filter on the inverse conversion side are provided. A second end data forming means for forming external data at the end of the interpolated low frequency component and a third end data forming means for forming external data at the end of the interpolated high frequency component are provided between them. Therefore, the end of the data can be reproduced faithfully and efficiently. According to the second, third and fourth inventions, the end of the data can be more easily reproduced depending on whether the data length is even or odd.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すウェーブレット変換装置
の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a wavelet transform device showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来のウェーブレット変換装置の機能ブロック
図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of a conventional wavelet transform device.

【図3】偶数フイルタ長を有する対称型ローパスフイル
タ係数(h(0)〜h(N))を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing symmetric low-pass filter coefficients (h (0) to h (N)) having even filter lengths.

【図4】偶数フイルタ長を有する対称型ローパスフイル
タ係数(h(0)〜h(N))を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing symmetrical low-pass filter coefficients (h (0) to h (N)) having even filter lengths.

【図5】偶数フイルタ長を有する対称型ローパスフイル
タ係数(h(0)〜h(N))を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing symmetrical low-pass filter coefficients (h (0) to h (N)) having even filter lengths.

【図6】図2のウェーブレット変換装置におけるデータ
の端再生例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of edge reproduction of data in the wavelet transform device of FIG.

【図7】図1のウェーブレット変換装置におけるデータ
の端再生例を示す図である。
7 is a diagram showing an example of edge reproduction of data in the wavelet transform device of FIG. 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 変換側 11,23 第1,第2のローパスフイルタ 12,24 第1,第2のハイパスフイルタ 13,14 第1,第2の間引き手段 20 逆変換側 21,22 第1,第2の補間手段 25 加算器 31,32,33 第1,第2,第3の端データ構
成手段 XI(i) 入力データ Xo(i) 出力データ
10 conversion side 11,23 first and second low-pass filters 12,24 first and second high-pass filters 13,14 first and second thinning-out means 20 reverse conversion side 21,22 first and second interpolation Means 25 Adder 31, 32, 33 First, second and third end data constituent means X I (i) Input data X o (i) Output data

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 17/00 A 8842−5J 21/00 8842−5J H03M 7/30 A 8522−5J Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication location H03H 17/00 A 8842-5J 21/00 8842-5J H03M 7/30 A 8522-5J

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偶数フイルタ長の対称型フイルタを有
し、 入力データのウェーブレット変換を行う変換側では、前
記入力データの低周波成分を取り出す第1のローパスフ
イルタと、前記入力データの高周波成分を取り出す第1
のハイパスフイルタと、前記第1のローパスフイルタで
取り出された低周波成分に対して1データ置きに1デー
タを間引く第1の間引き手段と、前記第1のハイパスフ
イルタで取り出された高周波成分に対して1データ置き
に1データを間引く第2の間引き手段とを備え、 ウェーブレット変換されたデータの逆変換を行う逆変換
側では、前記ウェーブレット変換されたデータの低周波
成分に対し1データ置きにゼロを1個挿入して補間する
第1の補間手段と、前記ウェーブレット変換されたデー
タの高周波成分に対し1データ置きにゼロを1個挿入し
て補間する第2の補間手段と、前記第1の補間手段で補
間された低周波成分を取り出す第2のローパスフイルタ
と、前記第2の補間手段で補間された高周波成分を取り
出す第2のハイパスフイルタと、前記第2のローパスフ
イルタ及び第2のハイパスフイルタでそれぞれ取り出さ
れた低周波成分と高周波成分とを加算してその加算結果
を2倍にして出力する加算手段とを備えたウェーブレッ
ト変換装置において、 前記入力データに対してフイルタ処理に必要な端データ
より外側のデータを構成する第1の端データ構成手段
を、前記第1のローパスフイルタ及び第1のハイパスフ
イルタの入力側に設け、 前記第1の補間手段で補間された低周波成分の端より外
側のデータをフイルタ処理に必要な個数分だけ構成する
第2の端データ構成手段を、前記第1の補間手段と前記
第2のローパスフイルタとの間に設け、 前記第2の補間手段で補間された高周波成分の端より外
側のデータをフイルタ処理に必要な個数分だけ構成する
第3の端データ構成手段を、前記第2の補間手段と前記
第2のハイパスフイルタとの間に設けたことを特徴とす
るウェーブレット変換装置。
1. A symmetric filter having an even filter length, and a first low-pass filter for extracting a low-frequency component of the input data and a high-frequency component of the input data on a transform side for performing a wavelet transform of the input data. First to take out
Of the high-pass filter and the low-frequency component extracted by the first low-pass filter, the first thinning-out means for thinning out one data every other data, and the high-frequency component extracted by the first high-pass filter. A second thinning means for thinning out one data every other data, and on the inverse transform side for performing the inverse transform of the wavelet transformed data, the low frequency component of the wavelet transformed data becomes zero every other data. A first interpolating means for inserting and interpolating, and a second interpolating means for interpolating by inserting one zero for every other data with respect to the high-frequency component of the wavelet-transformed data, and the first interpolating means. A second low-pass filter for taking out the low-frequency component interpolated by the interpolating means and a second high-pass filter for taking out the high-frequency component interpolated by the second interpolating means. Filter and an adding means for adding the low-frequency component and the high-frequency component respectively taken out by the second low-pass filter and the second high-pass filter and doubling the addition result and outputting the result. In the above, first end data forming means for forming data outside the end data necessary for filter processing with respect to the input data is provided on the input side of the first low-pass filter and the first high-pass filter, The second end data forming means for forming the data outside the end of the low frequency component interpolated by the first interpolating means by the number necessary for the filter processing is the first interpolating means and the second low-pass means. Third end data, which is provided between the filter and the outside of the end of the high frequency component interpolated by the second interpolating means, is constituted by the number required for the filter processing. The data structure means, the wavelet transform unit, characterized in that provided between said second interpolation means and said second high-pass filter.
【請求項2】 前記第1の端データ構成手段は、前記入
力データに対して該入力データの端より外側のデータ
を、端入力データの端から順次内部のデータを外側に折
り返して構成する機能を有することを特徴とする請求項
1記載のウェーブレット変換装置。
2. The function of the first end data structuring means, wherein the data outside the end of the input data with respect to the input data is sequentially folded back to the outside from the end of the end input data. The wavelet transformation device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記第2の端データ構成手段は、入力さ
れる低周波成分に対して左端の前にゼロを1個挿入し、
該ゼロを挿入された低周波成分のデータ列に対して該デ
ータ列の端より外側のデータを、該データ列の端より、
該データを含まない内側のデータを順次外側に折り返し
て構成する機能を有することを特徴とする請求項1記載
のウェーブレット変換装置。
3. The second end data forming means inserts one zero before the left end of the input low frequency component,
Data outside the end of the data string with respect to the zero-inserted low-frequency component data string,
2. The wavelet transform device according to claim 1, wherein the wavelet transform device has a function of sequentially folding the inner data not including the data to the outer side.
【請求項4】 前記第3の端データ構成手段は、入力さ
れる高周波成分に対して左端の前にゼロを1個挿入し、
該ゼロを挿入された高周波成分のデータ列に対して該デ
ータ列の端より外側のデータを、該データ列の端より、
端データを含まない内側のデータを順次符号を反転して
外側に折り返して構成する機能を有することを特徴とす
る請求項1記載のウェーブレット変換装置。
4. The third end data forming means inserts one zero in front of the left end of the input high frequency component,
Data outside the end of the data string with respect to the high-frequency component data string in which the zero has been inserted is calculated from the end of the data string
2. The wavelet transform device according to claim 1, wherein the wavelet transform device has a function of sequentially inverting the sign and folding back the inner data that does not include the end data.
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