JPS63132517A - 二次元有限長インパルス応答フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像を表し連続したデジタルデータから成る
信号のための二次元有限長インパルス応答（Ｆ　Ｉ　Ｒ
）フィルタの構成に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、連続する複数のクロック期間の各々に、配列
状の上記デジタルデータの組の各々を対応する組の重み
係数群の各重み係数を乗算することによって、上記画像
の所定領域にわたってフィルタ処理をし、得られた乗算
値を合計してフィルタを通過した出力デジタルデータを
生成するように作動する二次元有限長インパルス応答フ
ィルタを含む、画像を表し連続したデジタルデータから
成る信号を通すための二次元有限長インパルス応答フィ
ルタ構成に関する。上記フィルタは、ある軸の周りに回
転すると、上記フィルタの必要な二次元応答特性に対応
する重み係数値の三次元像を発生する輪郭を定義する重
み係数データを記憶する記憶装置と、上記デジタルデー
タの各々に応じて、上記像内の対応する重み係数の位置
の上記軸からの半径を計算し、以て上記配列内の位置の
各々に対応する各重み係数値が対応する上記半径の値に
応じて上記記憶装置から得られるように作動する、第１
の計算手段と、上記デジタルデータの各々を上記対応す
る重み係数の組の夫々の重み係数と乗算し、得られた乗
算値を合計して、上記必要なフィルタを通過した出力デ
ジタルデータを得る、第２の計算手段とを含む、この構
成により、従来のものに比べ記憶装置の記憶容量を大幅
に減少することができる。

〔従来の技術〕

二次元の画像を走査することによって得られる例えばテ
レビ信号のような信号をサンプリング周波数ｆｓ　ｓ即
ち所定の間隔またはクロック時間Ｔ（Ｔ−１／ｆｓ）で
サンプリングすることによってデジタル化し、時間Ｔの
間隔で連続してデジタルデータまたはサンプル（例えば
８ビツトデータまたはサンプル）を生成する方法が知ら
れている。

このような画像信号は都合よく操作することが可能であ
る０例えば、横方向（画像がラインに沿って走査される
方向）と縦方向（画像走査方向を横断する方向）のどち
らか一方向または両方向に、デジタルビデオ効果を利用
して画像の大きさを縮小（圧縮）することができる、ｔ
、’ｈ−ｔ、、ながら、後述するように、適切な寸法補
正を行わないと画像の圧縮によってアライアシングを生
じる恐れがあ画像の特徴は空間周波数という二次元のパ
ラメータによって表すことができる。空間周波数は、画
像の視覚的スペクトラム構成要素によって画像を見る人
の目に対する角度の逆数に比例する。空間周波数の概念
は、一定間隔を開けて並べられた直線群の画像を考えれ
ば、より簡単に理解されよう。このような画像に対して
見る人の位置が不変である場合、この画像は見掛は上の
賭±ヤの間隔に反比例する唯１つの空間周波数を有する
。（空間周波数は、線が縦方向に並び横方向に間隔が開
いているときは水平であり、線が横方向に並び縦方向に
間隔が開いているときは垂直であり、その他の場合は斜
めである。）画像が圧縮され線同士が近づいて見えると
、見る人の目に対する画像の角度は減少し、従って空間
周波数は増加する。

スケーリングの原理はフーリエ分析の中で次のように述
べられている０画像信号が空間領域で圧縮されると、即
ち画像の空間周波数が増加すると、この信号のフーリエ
変換は周波数領域で増加しく即ち信号の周波数（Ｈ２）
が増加する）、逆も成り立つ。

上述の画像信号はサンプリングされた信号であり、信号
のサンプル化に関するナイキストの法則は次のように述
べている。信号中に含まれる情報を失わないようにする
には、信号の周波数の少なくとも２倍に等しい周波数（
ｆｓ）、または信号の帯域（ｆＢ）の２倍の周波数でサ
ンプル化する必要がある。この基準は、始めにアナログ
信号を横方向にサンプル化してデジタル入力信号を形成
すれば、満たされる。サンプル化された信号の周波数領
域における周波数スペクトラム（フーリエ変換）を添付
図面の第１図に示す、これは振幅と周波数（Ｈ２）のグ
ラフである。この周波数スペクトラムはベースバンド要
素（１０）　（周波数ｆＢまで）を含んでいる。又、ベ
ースバンドはサンプリング周波数ｆｓ及びその高調波２
ｆｓ、３ｆｓ等の付近で対称的に反射してより高い周波
数要素（１２）を生ずる。ナイキストの法則が満たされ
（従って！ｓ／２はｆＢより大）且つ信号は帯域制限さ
れ（ローパスフィルタをかける）約ｆｓ／２のカットオ
フ周波数を有するようにすれば、高周波数要約２χよ抑
制される。

上述のように、サンプル化された信号が空間領域で圧縮
される時、そのフーリエ変換は周波領域の膨張を示す、
従って、第１図の要素（ｔｏ）、（１２）の帯域は拡大
する。第１図の点線で示すように、これは信号のアライ
アシングを起こし、信号の帯域ｆＢはナイキスト限度（
ｆｓ／２）を越えるかもしれない。そのため、より高い
周波数要素（１２）の少なくとも一番低い周波数の１つ
の部分が下方に拡張し、ベースバンド（１０）と混成さ
れ、これによって信号及びこの信号が表す画像が劣化さ
れることになる。

圧縮によるアライアシングを防止するには、圧縮手段に
先立ってフィルタを設け、圧縮が行われるとナイキスト
限度周波数（ｆａ／２）を越える恐れのある二次元入力
スペクトラムの部分を除去することが考えられる。理想
的には、フィルタは平坦な通過帯域と、帯域が０に近い
ストップバンド及び移行バンドで無限の減衰とを有する
ものがよい。

しかし、このような理想的なフィルタは実際上当然不可
能である。しかしながら、二次元（２Ｄ）ＦＩＲフィル
タを用いることによって、適切なフィルタ特性を得るこ
とができる。

２Ｏ−ＦＩＲフィルタは、Ｔ（１／ｆｓ）に等しい連続
したクロック期間にわたって動作可能であり、所定の空
間関係にある画像信号のデータまたはサンプルの組を処
理することにより、二次元の画像の所定の領域内でフィ
ルタをかけ、フィルタを透過したデータまたはサンプル
を生成することができる。

具体的には、各クロック期間内で２Ｏ−ＦＩＲフィルタ
は、入力された信号の縦方向及び横方向に間隔をとった
データまたはサンプルの所定の組（行列）と夫々の重み
係数とを乗算し、乗算によって得られた積を総計するこ
とによって、出力データまたはサンプルを計算するよう
になっている。入力データまたはサンプルの所定の組の
所望の空間関係を達成するのに必要な一時的な遅延は、
乗算処理を行うのに用いられる各乗算器の前または後に
遅延素子を設けることによって得ることができる。

このように、遅延素子は画像信号を両方向に出力するも
の（タップ）と考えることができる。このタップの数が
多い程フィルタの応答は理想的フィルタの応答により近
づくことになる。

ここで、例えばゼロ圧縮（１：　１）から１００＝１ま
での圧縮が可能で、圧縮比を無限に変化させることので
きる圧縮手段（例えばデジタルビデオ効実装置）を考え
てみる。また、この圧縮手段の前に、圧縮の際に上述の
ようなアライアシングが起こらないか少なくとも減少さ
せるように圧縮比に応じて帯域を調整された２Ｏ−ＦＩ
Ｒフィルタを備えるとする。実際には、フィルタを無限
可変の圧縮比に正確に対応するように、フィルタの帯域
も無限可変に設計することは不可能であろう、しかし、
夫々の圧縮域に対応した帯域群（即ち一群の応答を生成
することのできる）を有する２Ｏ−ＦＩＲフィルタを設
計すること可能であろう、（これに関して、周知のよう
に、ある構成のフィルタの帯域は重み係数に対して選択
された値によって決められるので、前もって対応する一
群の重み係数を計算し記憶しておくことによって、一群
の応答を得ることができる。）従って、上述のフィルタ
は、例えばｆｓ／２（ゼロ圧縮）からｆｓ／２００　（
１００：１の圧Ｉｌｉりまでの帯域群を生成するように
設計されたものと仮定する。添付の第２図Ａ、Ｂ、Ｃ，
及びＤは夫々ｌ：１．２：１．３：ｌ、及び１００　：
　１の圧縮比に対して得れる応答を（理想的な形で）示
したものである。

画像は、横方向または縦方向若しくは両方向にしかも夫
々異なる比で圧縮でき、更に２Ｄ−ＦＩＲフィルタは重
み係数値を適切に選択することにより、互いに独立して
変化させることができる水平及び垂直帯域を有する。従
って、帯域及び圧縮に関する上述の（そしてこれから述
べる）コメントは横方向及び縦方向に夫々独立して適用
される。

二次元（水平／垂直サンプル画像信号を処理するシステ
ムの帯域は第３図に示すように、空間領域において二次
元周波数応答によって表される。

第３図の横軸は正及び負方向（Ｈ＋とＨ−）の水平空間
周波数のスケールを絵（画像）の幅当たりのサイクルを
単位として表し、また縦軸は正及び負方向（■＋とＶ−
）の垂直空間周波数のスケールを画像の高さ当たりのサ
イクルを単位として表す。長方形（Ｉ４）はこのシステ
ムの二次元帯域を表し、範囲（１６）　、　（１Ｂ）は
垂直及び水平帯域を夫々表す。もしこのシステムが３Ｏ
−ＦＩＲフィルタを備えていれば、垂直及び水平帯域は
重み係数値を変えることで制御することがてきる。しか
し、例えば上述のｆｓ／２からｆｓ／２００までの範囲
のように帯域が広範囲にわたって変化する場合、さらに
フィルタの応答が全範囲にわたって理想的な応答に近く
なければならない場合、非常に多数のタップが必要とな
る。その結果、各方向に対するハードウェア量はタップ
の個数に比例するので、フィルタは非常に大きく高価な
ものとなる。

この問題を克服するために、本願の出願人はイギリス国
特許出願ＧＢ−Ａ−２１８４３１６において、画像を表
し時間Ｔの間隔をおいて配置された一連のデジタルデー
タを含む信号に用いる２［１−ＦＩＲフィルタ構成を提
案した。このフィルタは次の要素で構成されている。

（１）Ｔに等しい複数の連続したクロック期間の各々に
おいて、画像信号の内所定の空間関係を有するデータ群
を処理して中間データを生成することによって、画像信
号の所定の領域にわたってフィルタをかけるように作動
する２Ｄ−ＦＩＲフィルタ。

（２）連続したクロック期間に生成された中間データの
肉受なくとも数個を記憶する記憶手段。

（３）画像の圧縮比を示す信号に応じて、ゼロ圧縮に対
する封環の値に関して、圧縮比だけ縮小された帯域にＦ
ｆｌ？フィルタを適合させ、圧縮比に関連した数の中間
データを組合わせて、上記所定の領域の倍数である画像
のより広い領域にわたるフィルタ処理を表す出力データ
を生成する、制御手肌 このような２Ｄ−ＦＩＲフィルタ構成には、画像信号が
実質的に圧縮される時にこの画像信号の内のあるものが
不要になるという利点がある。従って、このフィルタ構
成は、夫々各クロック期間内に発生した中間データの組
合せを含む出力データを生成する。よって、各出力デー
タは、各クロック期間に処理されたデータ群に対応した
所定の領域の倍数である画像領域にわたるフィルタ処理
を表す。

言い替えれば、各出力データは、２Ｄ−ＦＩＲフィルタ
のタップの数が同じ倍数だけ増加されれば得られるデー
タと、事実上等しい。従って、このフィルタ構成は、圧
縮比（圧縮ファクタ）の増加に伴ってタップの数が増加
するかのように作動する。従って、ハードウェアのリサ
イクルとでも言える動作によって、事実上ゼロ圧縮また
は低い比の圧縮にのみ用いられ得る数のタップしかない
フィルタの構成でも、従来のフィルタで良好な応答を得
るには非常に多くのタップを必要とするような広い範囲
の圧縮ファクタにわたって作動させることができる。

このような２Ｄ−ＦＩＲフィルタ構成は、更に、複数の
乗算器と、複数の異なるフィルタ帯域に対応する複数の
異なる重み係数のセットを含む係数記憶装置とを含んで
いる。制御手段は、圧縮比と最適な対応間係にある帯域
を有するフィルタ構成を生ずる重み係数のセットを記憶
装置から選択して、乗算器に供給するように作動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような２Ｄ−ＦＩＲフィルタ構成では、また一般的
に画像を表し連続したデジタルデータを含む信号のため
のもので記憶装置から得た夫々の重み係数を入力された
デジタル信号と乗算することによって作動する２Ｄ−Ｆ
ＩＲフィルタ構成では、記憶装置のビット数が過度に多
くなる可能性がある。このために、記憶容量は、フィル
タ構成が必要とする二次元の各方向のタップの数の乗算
値、フィルタサイズの最大値（１つの画像信号の横方向
のサンプル数と縦方向のサンプル数との乗算値である）
、配列内に挿入された位置の数、各重み係数を表すのに
使われるビット数によって決定される。明らかに、これ
では記憶すべきピント数が受は入れられない程大きな数
になってしまったり、記憶すべきピント数を許容範囲内
に収めるためにフィルタ構成の質を落とさざるを得ない
という可能性がある。

上記のフィルタ構成の代わりに考えられるのは、分離可
能な可変フィルタを用いることである。このようなフィ
ルタでは、帯域が横方向及び縦方向に良好に制御できる
が、斜め方向にはうまく制御できない。従って、このよ
うなフィルタは、画像を回転させる場合に斜め方向から
はずれた要素が横方向及び縦方向に入り込んでしまいア
ライアシングを起こすため、デジタルビデオ効果を必要
とする場合には用いることはできない。

本発明の目的は、改善された二次元有限長インパルス応
答フィルタ構成を提供することである。

本発明の他の目的は、重み係数データ用に必要な記憶容
量が少なくて済む二次元有限長インパルス応答フィルタ
構成を提供することである。

本発明の更に他の目的は、ある軸の周りに回転すると、
上記フィルタの必要な二次元応答特性に対応する重み係
数値の三次元像を発生する輪郭を定義する重み係数デー
タを記憶する記憶装置を有する二次元有限長インパルス
応答フィルタ構成を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、画像を表し連続したデジタルデータか
ら成る信号を通すための二次元有限長インパルス応答フ
ィルタ構成が提供され、上記フィルタ構成は、連続する
複数のクロック期間の各々に、配列状の上記デジタルデ
ータの組の各々を対応する組の重み係数群の各重み係数
を乗算することによって、上記画像の所定領域にわたっ
てフィルタ処理をし、得られた乗算値を合計してフィル
タを通過した出力デジタルデータを生成するように作動
する二次元有限長インパルス応答フィルタを含み、更に
上記フィルタは、 （１）　　ある軸の周りに回転すると、上記フィルタの
必要な二次元応答特性に対応する重み係数値の三次元像
を発生する輪郭を定義する重み係数データを記憶する記
憶装置、 （２）　　上記デジタルデータの各々に応じて、上記像
内の対応する重み係数の位置の上記軸からの半径を計算
し、以て上記配列内の位置の各々に対応する各重み係数
値が対応する上記半径の値に応じて上記記憶装置から得
られるように作動する、第１の計算手段、及び （３）　　上記デジタルデータの各々を上記対応する重
み係数の組の夫々の重み係数と乗算し、得られた乗算値
を合計して、上記必要なフィルタを通過した出力デジタ
ルデータを得る、第２の計算手段を含む。

〔作　用〕

本発明によるフィルタ構成の実施例では、上述した従来
の２Ｏ−ＦＩＲフィルタ構成に比べ、記憶装置の記憶容
量を場合によっては数桁減少することができる。従９て
、記憶されるべき重み係数データ量は、事実上、二次元
フィルタ配列ではなく一次元フィルタ配列のそれに相当
する０本発明では、第１の計算手段を付は加えなければ
ならないが、さほど重大なハードウェアの付加にはなら
ない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第４−２３図を参照しながら説
明する。

第４図は、画像を連続するラインに沿って走査すること
によって生成されたアナログ信号（例えばテレビ又はビ
デオ信号）をデジタル化することによって得られた二次
元のデジタル画像信号を表す。具体的には、このデジタ
ル信号はアナログ信号をサンプリング周波数ｆｓ、即ち
所定の間隔Ｔ（Ｔ＝１／ｆｓ）でサンプリングすること
によって得られ、時間間隔Ｔのサンプルを表すデジタル
データを生成する。最上列の“Ｘ”は画像の第一（走査
）ラインを表し、画像を走査する方向に対応した方向（
ここでは横方向とする）にＴの間隔で配置されている。

ｌライン当たりのサンプル数は、各システムによって予
め決められており、例えば８６４個とする。第一ライン
を構成するサンプルに、画像の次のラインを表す同一数
のサンプル（第４図の第二列）等が、第４図の配列（例
えばテレビ信号の１フレームまたは１フイールドに相当
する）を構成する分だけ続いている。縦方向、即ち画像
を走査する方向を横切る方向に隣接する２つのサンプル
は、サンプリング間隔Ｔに１ライン当たりのサンプル数
を乗算した値だけ間隔をおいて配置されている。

第４図に示された画像信号が、フィルタ通過後に行う圧
縮によって起こる上述の７ライアシングを防止できるよ
うな帯域を有する従来の２Ｏ−ＦＩＲフィルタにかけら
れると仮定する。フィルタ通過後、信号は第５図に示す
ようになる。同図でフィルタを通ったサンプルまたはデ
ータはドツトで表されている。この図かられかるように
、第５図のフィルタ通過後の配列と第４図のフィルタに
入力される配列との間には、１対１の対応関係がある。

つまり、Ｔに等しい各クロック期間において、フィルタ
は夫々の出力データを計算するのであり、言い替えれば
、フィルタは各入力データに対して１つの出力データを
生成する訳である。しかし、この画像が実質的に圧縮さ
れるものとすると、これらの計算の内多くのものが不要
となる０例として、画像が横方向及び縦方向の各々に２
：１で圧縮される場合を考える。圧縮された画像を作る
には、圧縮を行う手段（例えばデジタルビデオ効実装置
）は第５図に示された配列から１つおきにデータを選択
すればよい。この様子は、第５図の配列の小顛域を示す
部分に表されており、フィルタをｉｌｌ遇したデータま
たはサンプルの内、丸で囲まれたものだけが出力される
配列を構成するのに用いられている。“＋”で表された
出力される配列は、横方向に間隔Ｔで配置された、圧縮
された信号のデータを表す、縦方向の圧縮では、全部の
ラインに対して計算する必要はなく　（２：１の圧縮の
場合１本おき）、横方向の圧縮では、用いられるライン
（２：１の圧縮の場合１本おき）中にあるデータの計算
の内あるものは不必要となる。

このように、フィルタからの出力信号の内１／４しか圧
縮手段によって用いられないので、２Ｄ−ＦＩＲフィル
タによって行われる計算の３／４は不必要となる。より
一般的に１よ、画像を横方向に横方向圧縮係数ＨＣＦで
圧縮し、縦方向に縦方向圧縮係数ＶＣＦ　テ圧縮する場
合、出力データ＋７）１／１ｌｃＦ、ＶｃＦだけが圧縮
手段によって用いられる。不必要な計算に要する時間は
圧縮比が高い程（そしてアライアシングを防止するため
にフィルタの帯域を狭める程）、長くなる。

後述する本発明の２Ｏ−ＦＩＲフィルタは、圧縮比に応
じて必要な数の出力データだけを生成し、不必要なデー
タ計算に要していた時間を必要なデータの計算のみに使
い、これによって、フィルタの基本構成で得られる数よ
り多い数の出力データを効果的に計算することができ、
より理想的応答に近い応答を得ることができる。

本発明を実施した２Ｄ−ＦＩＲフィルタを、第６図にブ
ロック図で示す０図にあるように、ライン（２０）上に
ある入力画像信号（上述の形態のもの）は、メモリ（２
２）に供給される。メモリ（２２）は、予備記憶部（２
４）、配列記憶部（２６）、中間乗算値記憶部（２８）
から成っている。上述のように、ライン（２０）上にあ
る入力画像信号は、間隔Ｔ（Ｔ・１／ｆｓ）で配置され
たサンプルを表す一連のデジタルデータを含む。サンプ
ルはマルチビット（例えば８ビツトデータ）のデータで
表され、これらのピントは通常周波数（サンプリング比
）　ｆｓでパラレルに転送される。同様に、第６図の回
路内部で生成される種々のデータのビットも、回路の様
々な要素間をパラレルで転送される。更に、第６図の回
路から出力されるフィルタを通過したデータの各ピント
も−ａ的にパラレルに送り出される。従って、第５図で
示し説明した“ライン”は、実際はバスまたはハイウェ
イの形状をしている。

メモリ（２２）の予備記憶部（２４）、配列記憶部（２
６）、中間乗算値記憶部（２８）は、各々複数のライン
記憶部を備えている。このライン記憶部については後述
するが、画像のライン当たりのサンプル数、例えば８６
４個、と等しい数のデータを記憶することができる。

配列記憶部（２６）と、乗算器群（３０）と、重み係数
計算器（３２）と、合計計算手段（３４）とは、互いに
協動し、２Ｄ−ＦＩＲフィルタを構成する。２Ｄ−ＦＩ
Ｒフィルタは、Ｔに等しい連続するクロック期間の各々
で、画像の所定の領域内の画像信号をフィルタにかける
。この動作は、連続するクロック期間の各々の間に、所
定の空間関係を有する入力信号の縦方向及び横方向に配
置されたサンプルの所定の紐に対応するデジタルデータ
を夫々の重み係数と乗算し、乗算値の合計を求めて、出
力デジタルデータを計算することによって行われる。こ
のフィルタでは、配列記憶部（２６）が必要に応じて一
時的遅延を生じ、入力サンプルの所定組の好ましい空間
関係を作り出している。具体的には、各クロック期間に
、配列記憶部（２Ｇ）は上述の画像の所定領域を構成す
る入力サンプルの１組を、横方向、縦方向に夫々ｎ。

ｍの大きさを持つ二次元配列の形に編成し、ｎ×ｍ個の
サンプルに対応する夫々のデジタルデータをｎｘｍ本の
ライン（３６）を介して同時に（パラレルに）乗算器群
（３０）に供給する。

第７図で、ｎ×ｍ個のデジタルデータｄＯ−ｄ（ｎＸ■
）は、乗算器群（３０）内でｎ×ｍ個の乗算器（３８）
の夫々に供給され、ｎＸｍ本のライン（４０）を介して
重み係数計算器（３２）から供給されるｎ×ｍ個の重み
係数ｗｌ　−ｗ（ｎＸｍ）と夫々乗算される。

乗算器（３８）によって発生された乗算データは、ｎｘ
ｍ本のライン（４２）を介して合計計算手段（３４）に
供給されて互いに加算され、各クロック期間に対するフ
ィルタの出力データをライン（４４）に発生する。

後述する理由によって、第６図のフィルタ構成に入力さ
れた信号と同じ周波数ｆ３でライン（４４）に送出され
た、フィルタからの出力データは、フィルタ構成全体に
対して「中間データ」または「中間乗算値Ｊと考えられ
る。

次に、重み係数計算器（３２）について詳細に説明する
。第８図は、２７タツプ×２７タツプの２Ｏ−ＦＩＲフ
ィルタの重み係数値をコンピュータを用いて三次元にプ
ロットしたものである。二次元では、第一ベッセル関数
を用いて理想的なフィルタ応答を得ることができる。従
って、この場合も第一ベッセル関数を用いて重み係数値
を求め、更に得られるフィルタ特性を改良するために円
筒形ウィンドウを用いることにする。

第９図は、円筒形ウィンドウを用いて得られたフィルタ
特性をコンピュータを用いて三次元にプロットしたもの
である。第８図からピーク周辺に重み係数値の波がある
ことがわかる。第９図に見られるように、この波はフィ
ルタ特性の通過帯及びストップバンドの波として現れる
。

この波は、第１０図及び第１１図に示すように、ハミン
グウィンドウを用いることにより減少することができる
。

第１０図は２７タツプ×２７タツプの２Ｏ−ＦＩＲフィ
ルタの重み係数値をコンピュータを用いて三次元にプロ
ットしたもう１つの図である。重み関数値は第一ベッセ
ル関数を用いて求められ、更に得られるフィルタ特性を
改良するためにハミングウィンドウを用いている。

第１１図は、ハミングウィンドウを用いて得られたフィ
ルタ特性をコンピュータを用いて三次元にプロットした
ものである。第１１図から、重み係数値のピーク周辺の
波及びフィルタ特性の通過帯域及びストップバンドの波
は、第９図と比較して減少されていることがわかる。

第１０ｇに戻って、重み係数計算器（３２）を、画像信
号から選択された位置を表す大量の配列の夫々に対応す
る重み係数を記憶するメモリ一群に置き換えるとすれば
、許容できない程大量の記憶容量が必要となることは明
らかである。しかしながら、第１Ｏ図から、重み係数の
ピーク値に対応する位置を通る垂直軸Ａを基準に輪郭ｖ
ＡＰを回転させれば図全体ができあがるので、輪郭線Ｐ
を定義するデータだけ記憶できれば充分であることがわ
かる。

この重み係数の輪郭のデータが与えられ、更に垂直軸Ａ
から例えば点Ｓまでの半径Ｒがわかっていれば、点Ｓの
ようなあらゆるサンプル位置に対応する重み係数値でも
計算することができる。

あらゆるサンプル位置Ｓに対する半径Ｒはサンプルアド
レスから計算することができる。これはピタゴラスの定
理を用いて計算できるが、この計算に含まれる二乗や平
方根は簡単にはできない。

従って、必要な計算はロガリズムや三角関数を用いて行
うことが望ましく、これによって計算中に得られる数を
表すピント数はより節単に、要求される精度を達成する
ように制御される。第１２図は軸Ａから半径Ｒの位置に
ありアドレスｘｏ＋ｘｇｍ’＋ｙｏ＋ｙｇｎ’のサンプ
ル位置Ｓを表し、ｘｏ、ｙ。

はフィルタの中心のタップ０，０に対するオフ上２ト座
標、ｘｇ＋Ｙｇはフィルタの横方向及び縦方向のタップ
の配置空間（これによってフィルタの全体のサイズが決
まる）、ｍ、ｎは配列内のサンプルの横方向及び縦方向
の位置を示し、Ｑは半径Ｒと横軸との角度である。簡素
化するために、第１２図の辺をａ、ｂ、ｃとする。従っ
て、Ｑ＝ｔａｎ−’　（ｌｏｇ−’（ｌｏｇｂ　−１ｏ
ｇａ））　　　　　−ｆｉｌこれから Ｒ＝ｌｏｇ−’　（Ｉｏｇａ　− １ｏｇ　（ｃｏｓｔａｎ−’ｌｏｇ−’（ｌｏｇｂ−１
ｏｇａ））　］　−１２１が求められる。

式（２）は第１３図に示す重み係数計算回路またはプロ
セッサで数値化することができる。入力値ａ。

ｂは、参照テーブルを記憶しているプログラマブルリー
ドオンリーメモリ（ＰＩ？ＯＭ）　（１００）　、　（
１０１）内で夫々ｌｏｇ　ａ　、　ｌｏｇ　ｂに変換さ
れ、得られたｌｏｇ値は減算器（１０２）で減算され、
更に減算器（１０２）の出力値は参照テーブルを記憶し
ているＦＲＯＭ　（１０３）によってｌｏｇ　ｃｏｓ　
θに変換される。ＰＲＯ？Ｉ（１０３）の出力は、減算
器（１０４）によってｌｏｇ　ａから減算され、減算器
（１０４）から得られた値は、参照テーブルを記憶して
いるＦＲＯＭ　（１０５）によって半径Ｒに変換される
。半径ＲはＦＲＯＭ（１０６）に記憶されている参照テ
ーブルを用いて輪郭Ｐを半径に関する重み係数値で定義
するために使われ、これによって必要となる重み係数値
を得ることができる。ＦＲＯＭ（１０６）に記憶されて
いるデータは、輪郭Ｐ、即ち重み係数値を高精度で表す
ことができるように高密度なものである。

必要な重み係数はリアルタイムで発生されなければなら
ない、つまり、各クロック期間内に対応するサンプル位
置の配列の全部の位置に対応する全重み係数を発生しな
ければならない。例えば、フィルタを通過した各出力デ
ータを得るのに４×４の配列を用いた場合（ｍ−ｎ−４
）、各クロック期間内に１６の重み係数を発生しなけれ
ばならない。

第１４図は１６の重み係数を同時に発生する配列プロセ
ッサを示す、この配列プロセッサは加算器（１１０）−
（１１３）を備えている。ｙｏは加算器（１１０）に供
給され、ｙｇは加算器（１１０）−（１１３）の各々に
供給される。更に加算器（１１０）には、配列の横方向
補間オフセット係数であるΔｙが供給される。

加算器（１１０）−４１１３）の各出力はカスケード状
に接続される、即ち加算器（１１０）の出力は加算器（
１１１）に入力されるというようにして、加算器（１１
２）の出力は加算器（１１３）に入力される。同様に、
配列プロセッサは加算器（１１４）−（１１７）を備え
ており、これらにはＸＯ＋ＸＬΔ×が供給される。但し
、Δ×は縦方向補間オフセット係数である。加算器（１
１０）−（１１３）の出力は夫々ＦＲＯＭ（１１８）−
（１２１）に供給され、加算器（１１４）−（１１７）
の出力は夫々ＦＲＯＭ（１２２）−（１２５）に供給さ
れる。　ＦＲＯＭ（１１８）−（１２５）は参照テーブ
ルを記憶しており、夫々の入力をｌｏｇ値に変換するよ
うに作動する。

配列プロセッサは更に１６の重み係数プロセッサ（１２
６）−（１４１）を備えており、各重み係数プロセッサ
は第１３図を参照して述べたプロセッサの素子（１０２
＞（１０６）で構成されている。第１４図では、プロセ
ッサ（１２６）−（１４１）は、配列内の重み係数の横
方向及び縦方向位置を示す座標ｎ、ｍに対応して、（０
，０）　、　（０，１）　、　（０，２）　、　（０，
３）　、　（１，０）　、・・・、　（３，３）を付番
されている０例として、プロセッサ（１２６）はＩｏｇ
ａ。

ｌｏｇ　ｂ　（第１２図）に対応するＦＲＯＭ（１１Ｂ
）−（１２２）の出力を受取り、上述の半径Ｒと輪郭Ｐ
とを介して配列の位置（０，０）に対する重み係数を得
る。同様に、配列中の他の１５の位置に対応する重み係
数は、プロセッサ（１２７）　−（１４１）によって得
られ、これらの重み係数は、ライン（４０）　（第６図
）に供給される０本例では、ｎＸｍは４×４に等しい。

このように参照テーブルから重み係数を得る方法は、特
に多数の参照テーブルから重み係数を得る場合（上述の
例では、第１４図のプロセッサ（１２２）−（１４１）
の夫々に含まれる第１３図の１６個のＦＲＯＭ（１０６
）に対応して１６のテーブルがある）、除去できない問
題がある。これは標準化の問題、即ち確実に全重み係数
を乗算してひとつにする問題である。この問題を克服す
る方法については後述する。

第６図に戻って、合計計算手段（３４）は二人力加算器
（４６）の収束構成を備えたものとすることができる。

この加算器（４６）の構成（及び第７図の回路の残りの
部分）は、第１５図からより容易に理解することができ
る。第１５図は第７図の回路に対応しているが、上述の
４×４の配列、即ちｎ　＝　ｍ　＝　４の具体例に適合
させたものである。

ライン（４４）上の中間データは加算器（４８）の１つ
の入力に達する。一方、加算器（４８）の他の入力はラ
イン（５０）を介して中間乗算値記憶部（２８）に接続
されている。加算器（４８）の出力はライン（５２）を
介してデータスイッチ（５４）の入力に接続されている
。

データスイッチ（５４）は１１分かり易くするため二位
置機械的スイッチとする。図示の位置では、データスイ
ッチ（５４）は、画像を圧縮することができるデジタル
ビデオ効果（ＤＶＥ）装置に接続されている出力ライン
（５６）にライン（５２）を接続する。データスイッチ
（５４）の別の位置では、ライン（５２）は中間乗算値
記憶部（２８）に戻すライン（５８）に接続される。

制御手段（６０）は、ライン（６２）　、　（６４）　
、　（６８）によって夫々メモリー（２２）、データス
イッチ（５４）及び重み係数計算器（３２）に接続され
ており、これらの要素を後述するように作動させる。制
御手段（６０）は、ＤＶＥ装置からのライン（７０）　
、　（７２）上の入力信号を受は取る。ライン（７０）
上の信号は、上述の横方向圧縮係数ＨＣＦ　、即ちＤＶ
Ｅ装置が画像を横方向に圧縮したい比率を表す。同様に
、ライン（７２）上の信号は、上述の縦方向圧縮係数Ｖ
ＣＦ　、即ちＤＶＥ装置が画像を縦方向に圧縮したい比
率を表す。圧縮比率）ＩＣＦ、　ＶＣＦはＤＶＥ装置に
より公知の方法で発生することができる。圧縮比率ＨＣ
Ｆ、　ＶＣＦの夫々は、画像の領域にわたって変化して
もしなくてもよい。

制御手段（６０）は圧縮比率１１ｃＦ、ＶＣＦを表す信
号に応じて、各方向に圧縮比率が複数の範囲の内のどこ
にあるかを検出し、検出した範囲に適したモードでフィ
ルタ構成を作動させる。即ち、選択された圧縮に適した
数のサンプルを取り込むのである。

モードを選択すると、制御手段（６０）はライン（３８
）を介して重み係数計算器（３２）を制御し、計算を行
わせ、各クロック期間に、ｎｘｍの重み係数の組の内、
第１図及び第２図Ａ−Ｄを参照して上述したように、圧
縮に起因するアライアシングを防止するか少なくとも減
少させることのできるフィルタの横方向及び縦方向の帯
域を決める１つを乗算器群（３０）に供給する。しかし
、ｎｘｍ組の重み係数の同−組を、あるモードに対して
、各クロック期間中に乗算器ｍ　（３０）に適用するこ
とはできない。

実際、あるモードに用いられる重み係数の組数は、後述
するように、そのモードにおいて効果的に組み合わされ
てより大きな配列を構成するｎＸｍの配列の数に対応し
、これによって、より大きな配列の各要素に対して別個
の重み係数を得ることができる。即ち、ゼロ圧縮または
低率の圧縮を除いて、ｎＸｍ＆ｌｌの内の複数個が各モ
ードで用いることができる。

制御手段（６０）は、ライン（６２）を介して各々の異
なるクロック期間に選択されたモードに応じてデータス
イッチ（５４）の２つの位置を切り換えるように作動す
る。

又、制御手段（６０）は、ライン（６４）を介して定期
的に中間乗算値記憶部（２８）に記憶されている中間デ
ータ　（中間乗算値）をライン（５０）を介して加算器
（４８）に送出し、出力データを生成するために発生さ
れた中間データ（中間乗算値）に加算される。

この動作は選択されたモードに応じて制御される。

従って、制御手段（６０）は、次の２つの動作を行う。

（ｉ）上述したように、制御手段（６０）は、ゼロ圧縮
時の各方向の帯域を基準にして圧縮比に応した量だけ減
少された帯域に２８−Ｆｌｌ？フィルタを適合させる。

従って、第１図及び第２図Ａ−Ｄを参照して上述したよ
うに、圧縮比が増加すれば、これに応じてフィルタの帯
域は減少され、このフィルタ構成から出力される信号の
２Ｄスペクトラムはナイキスト限度周波数以下とされ、
圧縮に依るアライアシングは回避されるか少なくとも減
少される。

（ｉｉ）＃両手段（６０）は、以下に詳細に述べるよう
に、フィルタによって生成された圧縮比に応した数の中
間データ（中間乗算値）を定期的に結合させ、出力ライ
ン（５６）に配列記憶部（２６）に形成されたｍｘｎの
サンプル配列に対応する複数の所定領域である画像の一
領域におけるフィルタ処理を表す出力データを生成する
。従って、圧縮された画像を形成するためにＤＶＥユニ
ットが必要とする出力データのみが、第６図のフィルタ
構成によって生成される。即ち、出力データが生成され
る全体の比率は入力信号データの比率（ｆｓ）より小さ
く、圧縮比が大きい程出力データの総数は減少する。

このフィルタ構成は、不要なデータを計算するのに要す
る時間を必要なデータを計算するために使うので、フィ
ルタの基本構成によって得られる横力向ｎ、縦方向ｍの
タップ数よりも多いタップ数の出力データを効果的に計
算することができ、他の場合より理想的応答により近い
応答を得ることができる。

圧縮比が増大すれば（そして帯域が減少すれば）、有効
なタップ数も増大し、従ってフィルタ構成の質及び能力
は向上する。

第６図に示すフィルタ構成は、周波数ｆｓ（＝１／Ｔ）
のクロックパルスを発生するクロックパルス発生器を含
んでおり、このパルスは第６図に示す種々の素子に供給
され、連続するクロック期間に後述するように作動させ
る。

上述の標準化の問題に対処する方法を、第１６図を参照
して以下に述べる。第１６図は第６図のフィルタ構成か
ら制御装置（６０）と関連したラインを除去して簡単に
したものである。

第１６図で、中間乗算値記憶部（２８）はデータ記憶部
（２８Ａ）と係数記憶部（２８Ｂ）の２つの部分を備え
ている。更に、合計計算手段（１５０）　、加算器（１
５１）、データスイッチ（５４）と連動する係数スイッ
チ（１５２）、及び縮尺手段（１５３）とを備えている
。ｎｘｍ本のライン（４０）は合計計算手段（１５０）
と接続され、合計計算手段（１５０）は重み係数計算器
（３２）によって供給される重み係数の各々を受取り、
合計する。

得られた合計値は、加算器（１５１）に供給され、中間
乗算値記憶部の係数記憶部（２８８）に記憶されている
重み係数合計値に加算され、この合計値は係数スイッチ
（１５２）を介して係数記憶部（２８Ｂ）に戻される。

この方法で、重み係数の現在の合計が、データ記憶部（
２８Ａ）に保持されているデジタルデータの現在の合計
に対応して、係数記憶部（２８Ｂ）に保持される。

必要なフィルタを通過したデジタルデータがデータスイ
ッチ（５４）によってライン（５６）に供給される時、
実際は縮尺手段（１５３）を介して供給されるのであり
、縮尺手段（１５３）は係数スイッチ（１５２）を介し
て対応する重み係数の現在の合計も供給される。縮尺手
段（１５３）はデジタルデータを重み係数の合計で除算
する。言い替えれば、縮尺手段（１５３）はデジタルデ
ータの表す信号の振幅を調整し、重み係数の各組の合計
の内の１つからのいかなるずれをも補正する。

第６図のフィルタ構成の動作を例をあげながらより詳し
く述べる。Ｎ素化のために、以下の例では４×４の配列
を用い（ｎ−ｍ＝４）、乗算器群（３０）及び合計計算
手段（３４）は第７図に示した構成であるとする。

１、互Ｂ＆引五胤 縦方向圧縮比ＶＣＦ及び横方向圧縮比ＨＣＦの双方の値
が１：１（ゼロ圧縮）と２＝１　との間である時、制御
手段（６０）はフィルタ構成がゼロ／低率圧縮モードで
作動すると判断する。制御手段（６０）はこのモードの
中間データスイッチ（５４）を図示の°位置に固定する
。又、制御手段（６０）は、中間乗算値記憶部（２日）
からのデータを加算器（４８）に供給させないので、中
間データは加算器（４８）を通過するだけで変化しない
。更に、制御手段（６０）は、メモリー（３２）に記憶
されている１６個で一組の重み係数値群から、このモー
ドで得られる最大の圧縮の際にもフィルタの帯域が圧縮
によるアライアシングを回避できるか少なくとも最小限
に留めることを保証するものを選択する。同じ組の重み
係数は、連続する各クロック期間の関東算器群（３０）
に供給される。

予備記憶部（２２）はこのモードでは用いられない。

各クロック期間に、配列記憶部（２６）は４×４の配列
の１６個の人力信号サンプル、即ちデータを乗算器群（
３０）にロードする。フィルタ構成はこのモードでは従
来の２Ｏ−ＦＩＲフィルタと同じように作動し、乗算器
群（３０）で配列のデータが夫々の重み係数値と乗算さ
れ、乗算データは合計計算手段（３４）で合計され、中
間データを生成する。中間データは直接、加算器（４８
）、データスイッチ（５４）、および縮尺手段（１５３
）（第１６図）を介し、連続して出力ライン（５６）に
送出される。縮尺手段（１５３）では、用いられた１６
個の重み係数の一組の合計が１からそれた量を修正する
ための調整が行われる。従ってこのモードでは、出力デ
ータは中間データであり、入力データの周波数ｆｓと同
じ周波数で生成され、中間データは結合されない。連続
する出力データの各々は、第１７図に示すＡｌ、＾２．
及びＡ３のような横方向に１ワードの間隔で配置されて
いる入力データの連続した４×４の配列を処理すること
によって得られる。

２、釘１１０引五菰 制御手段（６０）は、横方向圧縮係数ＨＣＦが２：１よ
り大きい時（しかし３：ｌより小さい）、フィルタ構成
をこのモードにする。

このモードでは、８ｘ４（２ｎｘｍ）のサンプル配列に
わたるフィルタ処理に対処する出力データが１つおきの
クロック期間に生成される。このために同じ４×４の配
列の１６個のデータが２つの連続したクロック期間を含
む１サイクルの間乗算器群（３０）に供給される。しか
しながら、１６個の重み係数値の組は、４×４の配列が
８×４配列の右側か左側かによって、当然変えられる。

従って、制（Ｕ手段（６（１月よ、記憶装置（３２）に
２つの異なった組の１６個の重み係数を交互のクロック
サイクルの間乗算器群（３０）に供給させる。勿論、重
み係数値は、このモードであろうと他のあらゆるモード
であろうと、圧縮によるアライアシングを防止するか少
なくとも減少する制限された帯域を適用させるものであ
る。

２つのクロック期間の終わりに、配列記憶部（２６）は
乗算器群（３０）に、前の配列より２ワ一ド分横方向に
移されたもう１つの４×４の配列を供給する。この過程
は無期限に続けられる。

２つのクロック期間を含む各サイクルに発生された２つ
の中間データの内、１つはデータスイッチ（５４）とラ
イン（５８）を介して中間乗算値記憶部（２８）に戻さ
れ、他の１つは、加算器（４８）でライン（５０）を介
して中間乗算値記憶部（２８）から戻された前の中間デ
ータと組み合わされ、出力データ（横方向に隣接する２
つの４Ｘ４の配列を含む８Ｘ４の配列にわたるフィルタ
処理に対応する）を形成し、縮尺手段（１５３）　（第
１６図）を通じて出力ライン（５６）に送出される。制
御手段（６０）はデータスイッチ（５４）、係数スイッ
チ（１５２）　、及び中間乗算値記憶部（２８）を制御
し、これらの動作をさせる。縮尺手段（１５３）では、
用いられた二組の１６個の重み係数の合計が２からそれ
た量を修正するための調整が行われる。

前述の過程は、第１８図を参照することにより簡単に理
解できる。２クロック期間からなる最初のサイクルで、
４×４の配列Ａ１は２度処理され（夫々異なった組の１
６個の重み係数で）、１組の中間データー１ａ、　Ｗｌ
ｂを生成する。中間データＷｌａは、加算器（４８）で
中間乗算値記憶部（２８）に既に記憶されている中間デ
ータと結合され出力データを形成する。この出力データ
はデータスイッチ（５４）を介して縮尺手段（１５３）
と出力ライン（５６）に送出される。中間データー１ｂ
はデータスイッチ（５４）とライン（５８）とを介して
中間乗算値記憶部（２８）に供給され、対応するクロッ
ク期間に出力データは発注されない、２クロック期間の
次のサイクルで、４×４の配列Ａ３は、２度処理され（
最初のサイクルのように夫々異なった組の１６個の重み
係数で）、１ｋｌの中間データー３ａ、　Ｗ３ｂを生成
する。中間データー３８は、加算器（４８）で中間乗算
値記憶部（２８）に既に記憶されている中間データと結
合され出力データを形成し、一方中間データＷ３ｂは中
間乗算値記憶部（２８）に転送される。この過程は、次
の第１表にあるように、連続するクロック期間継続する
。

第　　１　　表 ２　　Ａｔ　　Ｗｌｂ　　Ｗｌｂ　− ４Ａ３　　Ｗ３ｂ　　賀３ｂ　− ５Ａ５　　Ｗ５ａ　　　　Ｗ１ｂ＋Ｗ５ａ（＾１＋Ａ５
）６　　Ａ５　　Ｗ５ｂ　　讐５ｂ　− ７Ａ７　１１７ａ　　　　Ｗ３ｂＪ７ａ（＾３＋Ａ７）
８　　Ａ７　　Ｗ７ｂ　　１１７ｂ　　−９Ａ８　　Ｗ
９ａ　　　　Ｗ５ｂ＋Ｗ９ａ（Ａ５＋Ａ９）１０　　Ａ
８　　Ｗ９ｂ　　賀９ｂ　　−第１表から、出力データ
が各１つおきのクロック期間に、横方向に、フィルタの
基本構成のタップ数（４個）の２倍のタップ数（８個）
で生成されることがわかる。又、圧縮によって不必要と
なるデータ、即ち図示の配列ＡＩ　、　Ａ３の間の配列
に基づく出力データは発生されず、これらの不必要なデ
ータを発生するのに要する時間を、他のデータと結合す
る中間データを発生するのに使用し、それによって８×
４の配列を基本とした出力データを形成することができ
る。

又、第１表の右側のコラムから、このモードでは中間乗
算値記憶部（２８）で使用される記憶容量は２つの中間
データまたはサンプルに必要な量と同じであることがわ
かる。

３、虹り盪方河圧■ 制御手段（６０）は、横方向圧縮比）ＩＣＦが３：１以
上の時、フィルタ構成をこのモードに切り換える。

このモードでは、１２Ｘ４（３ｎｘｍ）のサンプル配列
でのフィルタ処理に対応する出力デ゛−タを３クロック
期間に一度生成する。モード２とは反対に、異なる４×
４の配列の入力データまたはサンプルが各クロック期間
に乗算器群（３０）に供給され、連続する配列は、モー
ド１のように、横方向に１ワードの間隔をおいて配置さ
れている。しかしモード１とは反対に、異なる３Ｍｉの
１６個の重み係数群が３クロック期間を含むｌサイクル
の間に順番に用いられる。これは、１サイクルを構成す
る連続する３クロック期間に処理される３つの４×４の
配列は１２×４の配列の右側、中央、左側を構成するた
めのものであり、対応する出力データはこの１２×４の
配列を基にしているために必要なのであり、更に、１６
Ｘ３　（１２Ｘ４）の独立した重み係数が必要となる。

このモードで実行される処理は、下記の第２表からより
よく理解されよう。

第　　１　　衷 Ｉ　　　　　　ＡＩ　　　　　　ＭＩ　　　　　　　Ｗ
ｌ　　　　　　　　−２Ａ２　　　　　　Ｗ２　　　　
　　　讐２　　　　　　−３　　　　Ａ３　　　　Ｗ３
　　　　−　　前２つのデータ十Ｗ３（前２つのデータ
＋Ａ３） ４　　　　Ａ４　　　　Ｗ４　　　　　切４　−５　　
　　　　　八５　　　　　　　　Ｗ５　　　　　　　　
　Ｗ５　　　　　−６　　　　Ａ６　　　　同　　　　
−前のデータ＋Ｗ２＋Ｗ６（前のデータ＋Ａ２＋Ａ６） ７　　　　Ａ７　　　１１７　　　　　罰　　−８八８
　　　　　　　　Ｗ８　　　　　　　　　ＷＢ２　　　
　Ａ９　　　　ＷＱ　　　　　　　　　Ｍｌ÷−５＋−
９（ＡＩ＋Ａ５＋Ａ９） １０　　　　ＡＩＯ賀１０　　　　ＷＩＯ−１１Ａｌｌ
　　　　Ｗｌｌ　　　　１１１１　　−１２　　　　Ａ
１２　　　　Ｗｌ２　　　　　　　　葬４＋Ｗ８÷−１
２（Ａ４＋Ａ８＋Ａ１２） 第２表かられかるように、クロック期間１−３゜４−６
．７−９等は、出力データの基となる１２×４の配列の
右側、中央、左側の夫々に対応する４×４の配列が処理
されるサイクルに対応している。

第２表から、出力データが各３クロック期間に一回、横
方向に、フィルタの基本構成のタップ数（４個）の３倍
のタップ数（１２個）で生成されることがわかる。

又、第２表の右側のコラムから、このモードでは中間乗
算値記憶部（２８）で使用される記憶容量は５つの中間
データまたはサンプルに必要な量と同じであることがわ
かる。

最後に、第２表から、このモードでは制御手段（６０）
は数個の中間データを以前の中間データに加算し、得ら
れた合計値を次に発生された中間データに加算して、出
力データを発生する０例えば、Ｗｌはｕ５に加算され、
加算値は記憶され後に四に加算され出力データを生成す
る。　Ｍｌと−５は、−５が発生された時に−１を中間
乗算値記憶部（２８）から加算器（４８）に逆転送して
、加算器（４８）内で加算することができ、この合計値
はデータスイッチ（５４）によって直接記憶部（２８）
に戻される。このような中間データの中間合計は、本モ
ードより大きな横方向圧縮比の時にも勿論必要である。

４、　　よ　　　　　な　　　　ロ 上述のモード２及び３で述べた技法は、横方向圧縮係数
ＨＣＰがもっと大きな値の場合にも対処することができ
る。　）ＩＣＦ値が増大してフィルタ構成が別のモード
に入るしきい値は自由に選択することができる。　ＨＣ
Ｆ値が１増えるごとに別のモードにすることも可能であ
る。しかし、特にＮより大きな値に対しては、それ程頻
繁にモードを変えないようにすることも可能である９例
えば、フィルタ構成の帯域が以前の（より広い）帯域の
値に対して１７８に減少されるようにＨＣＦ値が増加す
るごとに異なるモードになるようにしてもよい。

横方向圧縮のみの場合、中間乗算値記憶部（２８）の必
要とする記憶容量は最小となる。これは、一般的にある
ラインの長さよりかなり短い時間に対して特定の中間乗
算値（中間データ）だけを記憶すればよいからである。

以下に説明するように、縦方向圧縮のばあいに中間乗算
値記憶部（２８）の必要とする記憶容量はより大きくな
る。

５．２＝Ｉ１１　　−　　ロ　　なし 制御手段（６０）は、縦方向圧縮係数ＶＣＦが２：１よ
り大きり（シかし３：１より小さい）、且つ横方向圧縮
係数ＨＣＦが２＝１より小さいことを判別した時、フィ
ルタ構成をこのモードに切り換える。

このモードのフィルタ構成は、２：１横方向圧縮に非常
に近い動作をするが、各出力データが横方向に隣接する
４×４の配列を含む８×４の配列（例えば、第１８図の
配列ＡｌとＡ５）ではなく、縦方向に隣接する２つの４
×４配列を含む４Ｘ８（ｎ×２ｍ）の配列（例えば、第
１９図の２つの配列Ａ（１，１）とＡ　（１、５）を基
準にしている点で異なる。縦方向に隣接した４×４の配
列は複数のライン（複数のクロック期間ではなく）によ
って隔てられているので、縦方向圧縮の場合のフィルタ
構成の動作は、横方向圧縮の場合の動作とは３つの観点
で異なる。第一に、記憶装置に送られる中間データ即ち
中関東Ｘ値を計真するために用いられる間隔は、多数の
ライン全体を含む、（従って、２：１縦方向圧縮の場合
、一つおきのラインの間に出力データは生成されない、
）第二に、中間乗算値は一本のライン全体に対して発生
されるので、中間乗算値記憶部（２８）は少なくとも１
ライン分の容量がなくてはならない、（実際このモード
では少なくとも２ライン分必要である。）第三に、Ｃ以
下に説明するカリフィルタは４本のラインのグループを
通る２本の径路を作るので、予備記憶部（２２）は、現
在の処理の間に入力され次の処理に用いられる信号を蓄
積するためのバッファとしての役割も果たさねばならな
い。

このモードでのフィルタ構成の動作を、第１９図を参照
しながら説明する。フィルタ構成は、第１９図に示され
る配列Ａ（１，１）、＾（２，１）　、Ａ（３，１）等
、即ち横方向に１クロック期間（１データまたはサンプ
ル）ずつ増加して第１９図のライン１−４までシフトす
ることによって得られた配列を処理する。この処理の間
、出力データの基準となる下半分の４×８の配列に対応
する１６個の重み係数値群が各クロック期間に用いられ
る。各クロック期間に生成された中間データは、縦方向
に隣接する４×４の配列に対応する中間データと結合さ
れ、４×８の配列を基にした出力データを生成する。従
って、このモードでは１本のライン全体に及ぶので、出
力データは各クロック期間ごとに生成される。

フィルタは同一配列（ライン１−４）を再度処理するが
、４×８の配列の上半分に対応する１６個の重み係数値
群を用いる。この処理で得られた全ての中間データはｌ
ライン全体に対応し、中間乗算値記憶部（２８）に記憶
され、出力データは生成されない。

フィルタは、次にラインを２本飛び越して、第１９図の
ライン３−６に対して同様な処理を２度行い（配列＾（
１，３）から始める）、再度１ライン期間記憶しておく
　（出力データではない）中間データを生成し、別のラ
イン期間の各クロック期間に出力データを生成する。

次に、フィルタは更にラインを２本飛び越して、第１９
図のライン４−８に対して同様な処理を２度行い（配列
Ａ（１，３）から始める）、以下同様に続ける。

上述の説明から、中間乗算値記憶部（２日）は一度に２
ライン以上の記憶容量が必要であることがわかる。又、
予備記憶部（２２）は他のデータの処理中に入力される
データを記憶するために少なくとも１ライン分の記憶容
量を必要とすることもわかる。

例えば、ライン１−４に対して行われる２度目の処理の
間、ライン５が入力され、ライン３−６に対して行われ
る次の２回の処理で用いるために記憶される。（ライン
６は入力時に、配列記憶部（２６）の適切なライン記憶
部に直接供給することができる。これについては後に詳
しく述べる。）このモードの動作は次の第３表によって
より明瞭に理解されよう、第３表で符号「Ｌ」　（ナン
バー）ｓａ（ｔたはｓｂ）は上述のように生成された中
間データ　（小計）のラインを示す、ｒＬＪ　　（ライ
ン）に続く番号は中間データのラインが出力データ（中
間データのラインのデータを結合して形成された）の連
続ラインのどれに属するかを示す。

「Ｓ」　（小計）に続く文字ｒａＪまたはｒｂＪは、上
述の２回の処理動作の内のどちらで中間データのライン
が生成されたかを示す、即ち、そのラインが４×８の配
列の上半分と下半分のどちらに対応する中間データを含
むのかを示す、（同様な方法は以下に現れる第４−６表
でも用いられる。）従って、例えば出力データの第１ラ
インは小計（中間データのライン）　Ｌｌｓａ、Ｌｌｓ
ｂを結合するこ七によって形成される。これは第１９図
を参照すると、小計Ｌｌｓａは配列ＡＣ１，１）等（ラ
イン１−４）を４Ｘ８の配列の上半分に対応する重み係
数群で処理することによって形成された中間データを含
み、小計Ｌｌｓｂは配列Ａ（１，５）等（ライン５−８
）を４×８の配列の下半分に対応する重み係数群で処理
することによって形成された中間データを含む。

第３表から、このモードにおいてこの構成でいかなるラ
インにも必要なライン記憶容量の最大値は、予備記憶部
（２４）に１ライン分、配列記憶部（２６）に４ライン
分、中間乗算値記憶部（２８）に２ライン分で、合計７
ライン分の容量となる（例えば、ライン９、及び１１を
見よ）、従って、７ライン分の容量があれば、４×４配
列の基本構成を有するフィルタを４×８構成の効果を持
つイルタ構成に変更することができる。

６．２二Ｉ　　　　ＩＩＩ　　び　　　戸制御手段（６
０）は、縦方向圧縮係数と横方向圧縮係数の双方が２：
１より太きく３：１より小さいことを判別した時、フィ
ルタ構成をこのモードにする。

このモードでは、出力データは４つの隣接した４×４の
配列、例えば第２０図の＾（１，１）、　Ａ（５，１）
。

Ａ（１，５）、　Ａ（５，５）、に対応する８×８の配
列を基準にする。モード５（２：１縦方向圧縮、横方向
圧縮なし）のように、一本おきの′ラインで出力データ
は生成されない、他のラインではモード２（２：１横方
向圧縮）のように、１つおきのクロック期間で出力デー
タは生成される。従って、このモードはモード２と５の
組合せを含んでおり、例えば次のように機能する。モー
ド５のようにラインｌ−４は２回処理される。しかしな
がら、モード５とは逆に、このモードで処理される配列
は配列Ａ（１，１）、　Ａ（２゜１）、　Ａ（３，１）
等の全てではない０代わりに、モード２のように１つお
きの配列＾（１，１）、　Ａ（３，１）、　Ａ（５゜１
）等が処理される。これらの各配列は夫々異なる２組の
１６（４Ｘ４）個の重み係数群で２度処理され、２つの
中間データを生成する。モード５と同じようにライン１
〜４は２度処理される。従って、このような４×４の配
列の各々は４つの対応する出力の基本となる４つの８×
８の配列の夫々異なった部分に対応するので、１つおき
の４×４の配列＾（１，１）、Ａ（３，１）等の各々は
４つの異なる重み係数群で４度処理される。

フィルタ構成が最初にライン１−４を処理する時の動作
を考える。上述のように、各１つおきの配列は２度処理
され（２つの連続したクロック期間またはサイクル）、
２つの中間データを生成する。

これらの中間データ即ち中間乗算値の内の１つは加算器
（４８）によって中間乗算値記憶部（２日）から戻され
記憶されていた中間乗算値と加算され出力データを生成
する。中間乗算値記憶部（２８）は、出力データの基本
となる８×８の配列の３７４に対応する３つの中間乗算
値の合計を記憶している。もう１つの中間データは、中
間乗算値記憶部（２８）から戻され記憶されていた中間
乗算値（出力データの基本となる８×８の配列の上半分
に対応する前に得られた２つの中間乗算値の合計）と加
算され、その合計、即ち加算によって得られた中間乗算
値は中間乗算値記憶部（２８）に戻される。この中間乗
算値は２クロック期間後に中間乗算値記憶部（２８）か
ら取り出され、新しく発生された中間乗算値に加算され
、上述のような出力データを生成する。

従って、このモードでは１つおきのクロック期間に１つ
の出力データを生成する。

次に、フィルタ構成が二度目にライン１−４を処理する
時の動作を考える。再び各一つおきの配列が二度処理さ
れ（２つの連続したりａンク期間またはサイクル）、２
つの中間データを生成する。

これらの中間データの各々は、中間乗算値記憶部（２８
）に送られ、２クロック期間後に取り出され、新しく発
生された中間データと加算され、再び中間乗算値記憶部
（２８）に送られ記憶される。このように、モード５の
ように二度目の処理動作では出力データは生成されない
、又、同じくモード５のように、動作の終了時に中間乗
算値記憶部（２８）はこの処理によって生成された、ｌ
ライン当たりのサンプルの数と等しい数の中間乗算値を
記憶している。しかしながら、モード５では記憶された
中間乗算値の各々が出力データの基本となる４×８の配
列の上半分（４Ｘ４）に対応しているのに対し、このモ
ードでは記憶された中間乗算値の各々が・出力データの
基本となる８×８の配列の上半分（８×４）に対応して
いる。（尚、縦方向及び横方向に２：ｌの圧縮を行う場
合に中間乗算値記憶部（２８）に要求される記憶容量は
、縦方向のみに２：１の圧縮を行う場合と同じである。

） ３ライン後、ライン５−８が初めて処理される時、ライ
ン１〜４が２度目に処理された時に生成された中間乗算
値が中間乗算値記憶部（２８）から取り出され、ライン
１−４に対して最初に行われた処理について上述したの
と同じように、出力データの生成に用いられる。即ち、
各中間乗算値（８×８の配列の上半分に対応する）は呼
び戻され、新しく発生された中間乗算値に加算され、８
×８の配列の３７４に対応する新しい中間乗算値を生成
する。この新しい中間乗算価は、中間乗算値記憶部（２
８）に送られ２クロツク期間後に取り出され、新しく発
生された中間乗算値と加算され出力データを生成する。

上述の原理は必要な変更を加えてより大きい度合の縦方
向及び横方向の圧縮に適用することができる。従って、
２：１以上の縦方向圧縮について述べる下記の例は付随
する横方向圧縮については述べない。

以前に示したように、縦方向及び横方向に２：１の圧縮
を行うのに必要な中間乗算値記憶部（２８）の記憶容量
は２：１の縦方向のみの圧縮を行う時に必要な記憶容量
より大きくない、従って、縦方向及び横方向に２：１の
圧縮を行う場合、必要な記憶容量は、２：１の縦方向圧
縮のみを行うのに必要な７ライン分の容量を越えること
はない。このことは、以下に述べる２：１以上の比率の
縦方向圧縮の場合にも適用できる。これらのどの場合に
おいても、縦方向圧縮に横方向圧縮を加えても、以下に
あげる例に示される記憶容量の総数を越える記憶容量を
必要とすることはない。

７、鉦り縦１旦圧血 制御手段（６０）は、縦方向圧縮係数ＶＣＦが３：１よ
り大きいことを判別した時、フィルタ構成をこのモード
にする。

この場合、４Ｘ１２の配列（各々縦方向に隣接する３つ
の４×４配列によって形成される）を基にした出力デー
タが３ラインに１回のみ生成され、他のラインの時は出
力データは生成されない。出力データが生成されるライ
ンでは、２：１以下の横方向圧縮の場合各クロック期間
で１つのデータが生成され、２：１以上の横方向圧縮の
場合各クロック期間でそれ以下のデータが生成されるａ
ａ者の場合、出力配列の横方向のサイズは勿論４の倍数
である。

このモードでは、（モード５のように）４ラインの各グ
ループをフィルタに２度入力信号の連続する２本のライ
ンに対して供給し、２本のラインを飛び越す必要がない
ので、予備記憶部（２４）は必要ない、その代わりに、
配列記憶部（２６ンから乗算器群に供給される４本のラ
インは、入力信号の各ラインに対してライン１本増加さ
れる。

このモードの作動は次の第４表からよりよく理解されよ
う。

第４表かられかるように、各出力データが４×４の配列
を基にしているので、制御手段（６０）はある小計（中
間データのライン）を以前に発生され記憶されている小
計に加算し、この結果できた小計を次に発生される小計
に加算して、出力データのラインを発生する０例えば、
出力ライン３では、Ｌ３ｓａが発生されライン１０に記
憶される０次にＬ３ｓｂが発生され（ライン１４）、モ
ード６のようにＬ３ｓｂが発生される時そのデータがＬ
３ｓａのデータに加えられる。しかし、モード５とは反
対に、結果として生じた小計（Ｌ３ｓａ　＋Ｌ３ｓｂ）
は出力ライン（５６）から出力されず、代わりにデータ
スイッチ（５４）によって記憶部に転送される＊　Ｌ３
ｓｃがライン１８に発生されると、小計（Ｌ３ｓａ　＋
　Ｌ３ｓｂ）が記憶部（２８）から呼び戻され、そのデ
ータがＬ３ｓｃに加算され出力ライン３を生成する。こ
のような中間小計の中間合計は、縦方向圧縮係数が本モ
ードより大きい時にも勿論必要である。

第４表から、このモードにおいてこの構成でいかなるラ
インにも必要なライン記憶容量の最大値は、配列記憶部
（２６）に４ライン分、中間乗算値記憶部（２８）に３
ライン分で、合計７ライン分の容量となる。従って、７
ライン分の容量があれば、４×４配列の基本構成を有す
るフィルタを４（最低ン×１２構成の効果を持つフィル
タ構成に変更することができる。

８、エユｌＬｔ［引シ直 制御手段（６０）は、縦方向圧縮係数ＶＣＦが４：１よ
り大きいことを判別した時、フィルタ構成をこのモード
にする。

この場合、４×１６の配列（各々縦方向に隣接する４つ
の４×４配列によって形成される）を基にした出力デー
タが４ラインに１回のみ生成され、他のラインの時は出
力データは生成されない、出力データが生成されるライ
ンでは、２：ｌ以下の横方向圧縮の場合各クロック期間
で１つのデータが生成され、２：１以上の横方向圧縮の
場合各クロック期間でそれ以下のデータが生成される。

後者の場合、出力配列の横方向のサイズは勿論４の倍数
である。

このモードでは、予備記憶部（２４）が必要であり、人
力信号の３ライン以上を一時的に記憶できなければなら
ない、このモードでは４ラインの各グループが４回フィ
ルタを通過し、配列記憶部（２６）は４ライン先にジャ
ンプするため、介在する３ラインを一時的に記憶しなけ
ればならないので、上述の容量が必要となる。

このモードの作動は次の第５表からよりよく理解されよ
う。。

第５表から、このモードにおいてこの構成でいかなるラ
インにも必要なライン記憶容量の最大値は、予備記憶部
（２４）に３ライン分、配列記憶部（２６）に４ライン
分、中間乗算値記憶部（２８）　（例えばライン１９）
に３ライン分、または予備記憶部（２４）に２ライン分
、配列記憶部（２ａ）に４ライン分、中間乗算値記憶部
（２Ｂ）　（例えばライン１８）に４ライン分で、いず
れの場合でも合計１０ライン分の容量となる。従って、
１０５４７分の容量があれば、４×４配列の基本構成を
有するフィルタを４（最低）×１６構成の効果を持つフ
ィルタ構成に変更することができる。

９．１ｍ 制御手段（６０）は、縦方向圧縮係数ＶＣＦが８：１よ
り大きいことを判別した時、フィルタ構成をこのモード
にする。

この場合、４×３２の配列（各々縦方向に隣接する８つ
の４×４配列によって形成される）を基にした出力デー
タが８ラインに１回のみ生成され、他のラインの時は出
力データは生成されない、出力データが生成されるライ
ンでは、２；１以下の横方向圧縮の場合各クロック期間
で１つのデータが生成され、２：１以上の横方向圧縮の
場合各クロック期間でそれ以下のデータが生成される。

後者の場合、出力配列の横方向のサイズは勿論４の倍数
である。

このモードでは、モード８のように、４ラインの各グル
ープが４回フィルターを通過し、配列記憶部（２６）は
４ライン先にジャンプするので、予備記憶部（２４）は
モード８と全く同じ動作をする。

このモードの作動は次の第６表からよりよく理解されよ
う、予備記憶部（２４）に記憶されているラインは、上
述のモード８と同一であり、従って第５図に示されてい
るものと同一なので、第６表では省略されている。更に
簡素化のために、新たに発生された小計に加算される既
に得られた小計のコラムも、それらの８原が明らかなの
で、第６表から省略されている。このモードの作動は次
の第６表からよりよく理解されよう。

第６表かられかるように、予備記憶部（２４）の内容が
第５表と同じであることを念頭において、予備記憶部（
２４）に必要な最大記憶容量はモード８と同様１０ライ
ン分である。

従って、１０９４７分の容量があれば、４×４配列の基
本構成を有するフィルタを４（最低）×３２構成の効果
を持つフィルタ構成に変更することができる。

１０、　　　に　　きい　　　の　　　ロモード５−９
で述べた技法は更に大きい縦方向圧縮比率ＶＣＦにも適
用することができる。モード８及び９で必要とされた１
０ライン分の最大記憶容量は最大値即ち天井値であるこ
とは特に大切なことである。つまり、縦方向圧縮比率が
さらに大きくなっても、１０ライン分以上の記憶容量は
必要でない、又、上述のように横方向圧縮には中間乗算
値の記憶容量を付は加える必要がないので、現在のフィ
ルタ構成で、天井値である１０９４７分の記憶容量以上
に増加することなく、無限に大きな縦方向及び横方向圧
縮係数にも対処することができ縦方向圧縮係数ＶＣＦが
増大してフィルタ構成が別のモードに入るしきい値は自
由に選択することができる。　ＶＣＦ値が１増える毎に
別のモードにすることも可能である。しかし、特にＮよ
り大きな値に対しては、それ程頻繁にモードを変えない
ようにすることも可能である６例えばフィルタ構成の帯
域が以前の（より広い）帯域の値に対して１／８に減少
されるようにＶＣＦ値が増加する毎に異なるモードにな
るようにしてもよい。

横方向及び縦方向圧縮係数は互いに独立して変えること
ができる。従って、Ｏｖ［！装置が要求する横方向（ま
たは縦方向）圧縮係数に対して、フィルタ構成ばＤＶ［
！装置が要求するいかなる縦方向（または横方向）圧縮
係数にも適切に応答する。

メモリ（２２）を具体的に構成する一方法を第２１図を
参照しながら次に説明する。

上述のように、メモリ（２２）は最大１０ライン分の記
憶容量を含んでいなければならない、これらは第２１図
にＬＳＩ−ＬＳＩＯと示されている。各ライン記憶部は
実際上シフトレジスターとして作動し、入力信号の１ラ
イン当たりのサンプル数（例えば８６４個）と同じ数の
ステージを有する。各ステージは入力信号のサンプル当
たりのビット数（例えば８ビツト）と同数のビットを処
理することができる。

予備記憶部（２４）はライン記憶部Ｌｌ−Ｌ３で構成さ
れて示されている。入力画像信号ライン（２０）はライ
ン記憶部ＬＳＩの入力に接続されている。ライン記憶部
ＬＳＩの出力はライン記憶部ＬＳ２の入力に接続され、
ライン記憶部ＬＳ２の出力はスイッチ計１を介してライ
ン記憶部ＬＳ３の入力に接続可能とされている。従って
、スイッチＳ−１がライン記憶部ＬＳＩ−ＬＳ３を連続
して接続する位置にすると、人力サンプルはこれらに転
送され、入力信号の３本のラインの間、これらの３本の
ラインはライン記憶部ＬＳＩ−ＬＳ３に記憶される。

配列記憶部（２６）はライン記憶部ＬＳ４−ＬＳ７で構
成されている。これらの内の３個ＬＳ４−ＬＳ６は、予
備記憶部（２２）のライン記憶部ＬＳ　Ｉ−ＬＳ３にメ
モリマツプされており、必要な際にライン記憶部ＬＳＩ
−ｔ、５３の内容をライン記憶部ＬＳ４−ＬＳ６にメモ
リマツプすることができる。配列記憶部（２６）のライ
ン記憶部ＬＳ７は入力画像信号ライン（２０）に直接接
続されている。これは先にモード５及び８で説明したよ
うに、第４ラインを直接配列記憶部に供給するために最
大３ラインを一時的に記憶する必要があるからである。

中間乗算値記憶部（２８）は、３個のライン記憶部ＬＳ
８−ＬＳＩＯを連続して接続して構成されており、デー
タスイッチ（５４）からライン（５８）に送られた小計
（中間乗算値のライン）がこの３個のライン記憶部内を
シフトするようになっている。中間乗算値記憶部（２８
）の最後のライン記憶部ＬＳ８の出力は、スイッチＳＷ
２を介して乗算器（４８）にｉｌしるライン（５０）に
接続可能とされている。ライン記憶部ＬＳ８の出力は更
にスイッチ５ｌｌｌを介して、予備記憶部（２４）のラ
イン記憶部ＬＳ３に接続可能であり、またライン記憶部
ＬＳ３の出力はスイッチＳＷ２を介してライン（５０）
に接続可能である。スイッチＳＷＩ、５ｔ１２はライン
（６２）を介してｗｔｍ手段（６０）によって作動され
る。

スイッチＳＷＩ、ＳＷ２を設けた理由は、上述のモード
８の記載から理解できよう、モード８の記載で示したよ
うに、あるライン（例えばライン１９）では予備記憶部
（２４）に３ライン分、また中間乗算値記憶部（２８）
にも３ライン分の記憶容量が必要となる。一方、ほかの
ライン（例えばライン１８）では、予備記憶部（２４）
に２ライン分、また中間乗算値記憶部（２日）にも４ラ
イン分の記憶容量が必要となる。

即ち、予備記憶部（２４）には最大３ライン分、また中
間乗算値記憶部（２８）には最大４ライン分の記憶容量
が必要であるが、ある特別のラインの期間ではこれら２
個の記憶部に必要な全記憶容量は７ライン分ではなく、
６ライン分である。

勿論、予備記憶部（２４）に３ライン分、中間乗算値記
憶部（２８）に４ライン分の容量を設けることは可能で
ある。しかし、このことはメモリー（２２）に１１ライ
ン分の容量を使うことになる。全記憶容量を１０５４７
分に減少することによってメモリーにかかる費用を節約
するため、必要に応じてライン記憶部ＬＳ３を制御手段
（６０）によって予備記憶部（２４）と中間乗算値記憶
部（２８）とに切り換えるようにしている。従って、ス
イッチＳＷＩ、ＳＷ２の第１の位置ではライン記憶部Ｌ
Ｓ３は第２１図に示すように予備記憶部（２４）の一部
となり、第２の位置では中間乗算値記憶部（２８）の一
部となる。第１の位置では、ライン記憶部ＬＳ２の出力
はライン記憶部ＬＳ３の入力にスイッチ籏１を介して接
続され、またライン記憶部ＬＳ８はスイッチＳＷ２を介
してライン（５０）に接続される。第２の位置では、ラ
イン記憶部ＬＳ３はスイッチＳＷＩを介してライン記憶
部ＬＳ８−ＬＳＩＯと連続的に接続され、ライン記憶部
ＬＳ３の出力はスイッチＳＷ２を介してライン（５０）
に接続される。

上述の説明から、モード８及び９の場合の第６図に示す
メモリ（２２）の機能は明白であろう。又、第６図に示
すメモリ（２２）はモード５及び７の場合に制御手段（
６０）によって作動されるスイッチ（図示せず）を設け
ることによって、これらのモードでは必要ない部分を切
り離せることも明白であろう。

以上の記載かられかるように、圧縮比率または度合が大
きい捏上述のフィルタ構成の機能は高くなり、効率もよ
くなる。これは圧縮係数の増加に伴いタップの数が事実
上増加することによる。このフィルタ構成の利点の基本
的な形は、横方向及び縦方向のゼロ／低率圧縮モード（
モード１）における最大圧縮比で、即ち２：ｌ圧縮モー
ドに移行する少し手前の圧縮比で防止できるアライアシ
ング要素の量によって決まる。なぜなら、この状態のフ
ィルタ構成は最も基本的な形態となっているからである
。一方、利点は基礎となる配列のサイズが大きい程増大
するという意味から、利点は基礎となる配列のサイズに
よって決まる。上述の具体例では、基礎となる配列のサ
イズを４×４（ｍ＝ｎ−４）とした、しかし、２×２以
上の基礎配列サイズを用い、ｎ及びｍ（夫々配列の横方
向及び縦方向のサイズを示す）を異なる数にしても、本
発明の範囲を逸脱しない。

上述のように、第５−２１図を参照して述べた２Ｄ−Ｆ
ＩＲフィルタはデジタルビデオ効果（ＤＶＥ）　装置の
形態の圧縮手段と共に用いられるものである。同じく上
述のように、［ｌＶＥ装置は横方向及び縦方向圧縮係数
を画像全体（例えば、テレビ信号１フイールド）にわた
って変化させるように要求することもある。この場合、
ＤＶＥ装置によって処理された画像信号の様々な部分に
対して圧縮係数を変化させるようなビデオ効果が望まし
い。このような場合、フィルタ構成の特性のダイナミッ
ク制御と呼ばれる方法を行うのが望ましい。

勿論、予備記憶部（２４）または配列記憶部（２６）に
記憶されていないサンプルに対する圧縮を行うことは不
可能である。これは次の２つ結果を生む。

（ｉ）フィルタ構成は基本配列サイズに応じた可変時間
遅れを生じる。即ち、４×４フイルタに４：１で縦方向
に圧縮をかけると、中間乗算値（小計）を計算するのに
かかる時間のために１２ライン分の遅れを生じる。この
フィルタ構成そのままでは８ライン分同時に出力を生成
する。出力データ即ちサンプルの観点から、４ｉ＋縦方
向圧縮に用いられる４×１６の配列の上部の４×４の配
列にある入力サンプルは、通常１．５ライン後、即ち第
１ライン及び第４ラインの中間に出力されることを期待
するであろう。この状態は圧縮比率が大きくなる程更に
悪くなる０例えば、６：１の圧縮では、サンプルは７．
５ライン後に出力されることを期待されるのに対し、６
０ラインの遅れをフィルタに生じてしまう。

（ｉｉ）中間乗算値の計算のタイミングを調整すること
に関して、初めに１：１　（モード１）の圧縮係数を通
し、従って以前に得られた中間乗算値を全てクリアせず
に、縦方向と横方向に奇数及び偶数の圧縮係数を交替す
ることは実用的でない。

第２２及び２３図は、第６図に示す２Ｄ−ＦＩＲフィル
タの改良例であり、上記（ｉ）の変化する遅れを補正で
きる。

第２２図に示す２Ｄ−ＦＩＲフィルタは、出力ライン（
５６）がライン（８２）を介して制御手段（６０）によ
って制御°される可変遅延記憶装置（８０）に接続され
、フィルタ構成の出力信号が可変遅延記憶装置（８０）
からの出力ライン（８４）に得られる点を除いて、第６
図に示す２Ｏ−ＦＩＲフィルタに対応している。可変遅
延記憶装置（８０）は、ライン（５６）上の出力信号を
フィルタ構成の動作モードに応じた量（従ってフィルタ
構成の伝達遅れ）だけ遅らせ、選択したモードには関係
なくライン（２０）上の入力信号とライ、ン（８４）上
の出力信号との間に常に所定の遅れが生じるようにする
。

第２３図に示す２Ｄ−ＦＩＲフィルタ構成は、第６図に
示す２Ｏ−ＦＩＲフィルタに対応しているが、次のよう
な変更がある。出力ライン（５６）はフィールド記憶装
置（８６）に接続される。フィールド記憶装置（８６）
はＤＶＥ装置のフィールド記憶装置でもよく、フィルタ
を通過後の画像信号がこれに供給される。メモリ（２２
）はライン（９０）上の入力アドレスが供給されるアド
レス記憶装置（８８）を含む、アドレス記憶装置（８８
）はライン（９２）を介して制御手段（６０）によって
制御される。アドレスはアドレス記憶装置（８８）から
ライン（９４）を介してフィールド記憶装置（８６）に
供給される。

第２３図の構成では、ＤＶＥ装置によって発生されたフ
ィールド記憶装置のアドレス情報は、ＤＶＥ装置によっ
てライン（９０）を介してアドレス記憶装置（８８）に
送られる。制御手段（６０）は、対応する出力サンプル
がライン（５６）を通ってフィールド記憶装置（８６）
に供給されると、各フィルタ配列（出力サンプル毎に１
度）の中央点を判断し、ライン（９４）を介して供給さ
れた完全に一致したアドレスをフィールド記憶装置（８
６）に記憶するように作動する。

アドレスは用いられていない中間乗算値と考えることが
でき、必要な記憶容量は実際上４ライン分である。フィ
ルタ全体の遅れは、フィルタ構成の有効配列サイズが大
きくなると、フィールド期間の観点から重要になってく
る。しかしながら、最も大きい配列はフィールド全体の
データに対してのみ必要となるのであり、１フイ一ルド
期間よりはるかに短い期間でこれを得ることができるの
で、これ以上の遅れ補償は必要ない。

上述のフィルタ構成の全体的な動作は、本出願人のイギ
リス国特許ＧＢ−Ａ−２１７２１６７に記載されている
ように、欠如したアドレスを補うための補間器としても
同時に作動するように、拡張してもよい。

本発明は、更に、中間乗算値をリサイクルする機能を持
たないフィルタ構成や、サンプル配列サイズが可変のフ
ィルタ構成や、一般的に画像を表し連続するテジタルデ
ータを含む信号を二次元でフィルタを通過させる補間器
として作動するフィルタ構成にも適用することができる
。

添付図面を参照しながら本発明の実施例を述べてきたが
、本発明はこれらの実施例に正確に限定されるものでは
な（、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の
範囲を逸脱せずに種々の変化変様が当業者によって行わ
れ得ることは理解されよう、　・ 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によるフィルタ構成は、従来
の２Ｏ−ＦＩＲフィルタ構成に比べ、記憶装置の記憶容
量を場合によっては数桁減少することができる。従って
、記憶されるべき重み係数データ量は、事実上、二次元
フィルタ配列ではなく、−次元フィルタ配列のそれに相
当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、周波数頭域におけるサンプル画像信号の周波
数応答、即ち振幅と周波数（Ｈｚ）の関係を示すグラフ
であり、画像の圧縮によってアライアシングが起こる様
子を示す線図、第２図Ａ−Ｄは、圧縮手段の前に用いて
アライアシングを防止するために信号の帯域を減少させ
る理想的フィルタを夫々１：１．２：１．３：Ｌ　１０
０：１の圧縮係数の場合に用いた際の振幅／周波数特性
を示す線図、第３図は、空間領域における２Ｄ−ＦＩＲ
フィルタの二次元帯域を示す線図、第４図は、サンプリ
ングされた画像信号を構成するサンプルを配列の形状に
示す線図、第５図は、従来の２Ｏ−ＦＩＲフィルタを通
過させた後の画像信号のサンプルを示す第４図に対応す
る図で、フィルタを通過した配列の内の圧縮手段が必要
とするサンプルだけを示す線図、第６図は、本発明の２
Ｏ−ＦＩＲフィルタ構成を示すブロック図、第７図は、
第６図のフィルタ構成の乗算器群と合計計算手段とを詳
細に示す構成図、第８図は、２Ｏ−ＦＩＲフィルタの重
み係数値を示す線図、第９図は、第８図に対応する円筒
形ウィンドウフィルタの特性を示す線図、第１０図は、
２Ｉ）−Ｆｌｌ？ｌｌ用タの重み係数値を示す線図、第
１１図は、第１０図に対応するハミングウィンドウフィ
ルタの特性を示す線図、第１２図は、重み係数値を得る
のに必要な半径の計算を表す図、第１３図は、半径の計
算をする回路のブロック図、第１４図は、第６図のフィ
ルタ構成の重み係数配列プロセ、すのブロック図、第１
５図は、第６図の２Ｏ−Ｆｌ１１フィルタ構成を具体的
に示した図で、第７図に対応するブロック図、第１６図
は、第６図のフィルタ構成の重み係数標準化回路を更に
詳細に示したブロック図、第１７図は、ゼロ／低率圧縮
モードの時の第６図のフィルタ構成による入力信号のサ
ンプルの処理を示す線図、第１８図は、２：ｌ横方向圧
縮モードの時の第６図のフィルタ構成による入力信号の
サンプルの処理を示す線図、第１９図は、２：ｌ縦方向
圧縮モード（横方向圧縮無）の時の第６図のフィルタ構
成による人力信号のサンプルの処理を示す線図、第２０
図は２：１横方向及び縦方向圧縮モードの時の第６図の
フィルタ構成による入力信号のサンプルの処理を示す線
図、第２１図は、第６図の２Ｏ−ＦＩＲフィルタ構成の
メモリを詳細に示すブロック図、第２２及び２３図は、
夫々本発明を実施した別の２［１−Ｆｒｌ？フィルタ構
成を示すブロック図である。 図中、（２２）はメモリ、（２４）は予備記憶部、（２
６）は配列記憶部、（２８）は中間乗夏値記憶部、（３
０）は乗算器群、（３２）は重み係数計算器、（３４）
は合計計算手段、（５４）はデータスイッチ、（６０）
は制御手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像を表し連続したデジタルデータから成る信号を
   通すための二次元有限長インパルス応答フィルタ構成で
   あって、上記フィルタ構成は、連続する複数のクロック
   期間の各々に、配列状の上記デジタルデータの組の各々
   を対応する組の重み係数群の各重み係数を乗算すること
   によって、上記画像の所定領域にわたってフィルタ処理
   をし、得られた乗算値を合計してフィルタを通過した出
   力デジタルデータを生成するように作動する二次元有限
   長インパルス応答フィルタを含み、更に上記フィルタは
   、 （１）ある軸の周りに回転すると、上記フィルタの必要
   な二次元応答特性に対応する重み係数値の三次元像を発
   生する輪郭を定義する重み係数データを記憶する記憶装
   置、 （２）上記デジタルデータの各々に応じて、上記像内の
   対応する重み係数の位置の上記軸からの半径を計算し、
   以て上記配列内の位置の各々に対応する各重み係数値が
   対応する上記半径の値に応じて上記記憶装置から得られ
   るように作動する、第１の計算手段、及び （３）上記デジタルデータの各々を上記対応する重み係
   数の組の夫々の重み係数と乗算し、得られた乗算値を合
   計して、上記必要なフィルタを通過した出力デジタルデ
   ータを得る、第２の計算手段を含むことを特徴とする二
   次元有限長インパルス応答フィルタ。