JPH05259815A - Filter device for band-division encoding - Google Patents
Filter device for band-division encodingInfo
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- JPH05259815A JPH05259815A JP4194269A JP19426992A JPH05259815A JP H05259815 A JPH05259815 A JP H05259815A JP 4194269 A JP4194269 A JP 4194269A JP 19426992 A JP19426992 A JP 19426992A JP H05259815 A JPH05259815 A JP H05259815A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0248—Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
- H03H17/0264—Filter sets with mutual related characteristics
- H03H17/0266—Filter banks
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、帯域分割符号化(sub-
band coding)用のフィルタ装置、該フィルタ装置を含む
画像処理装置及び該フィルタ装置の構成方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to band division coding (sub-coding).
The present invention relates to a filter device for band coding, an image processing device including the filter device, and a method of configuring the filter device.
【0002】[0002]
【従来の技術】帯域分割符号化とは、1組のフィルタを
使用して入力信号を数個の狭帯域にデシメートする(分
割してダウンサンプリングする)或る種の符号化技法に
対する術語である。これらの分離された帯域は、送信や
記憶などのため別々に処理される。再構成(合成)の段
階で、デシメートした信号をインタポーレート(補間)
し濾波したのち加算して原信号又は原信号に近似したも
のに再生する。デシメートとは、フィルタ内でサンプリ
ング速度(サンプルレート)を下げることをいい、イン
タポーレートとは、フィルタ内でサンプリング速度を上
げることをいう。帯域分割符号化は一般に、音声及び
(又は)画像信号の処理に適用される。Band division coding is a term for certain coding techniques that use a set of filters to decimate (divide and downsample) an input signal into several narrow bands. .. These separated bands are processed separately for transmission, storage, etc. Interpolate the decimated signal at the reconstruction (synthesis) stage
After filtering, the signals are added and reproduced as an original signal or a signal close to the original signal. The decimate means decreasing the sampling rate (sample rate) in the filter, and the interpolating rate means increasing the sampling rate in the filter. Band-division coding is commonly applied to the processing of audio and / or video signals.
【0003】できるだけ良い再構成ができることが望ま
しいのは、いうまでもない。種々の帯域分割符号化装置
により、いわゆる「完全再構成」に近い再構成が可能で
ある。It goes without saying that it is desirable to have the best possible reconstruction. Reconstruction close to what is called "perfect reconstruction" is possible with various band division coding devices.
【0004】図1は、帯域分割符号化用フィルタ装置の
簡単な例を示すブロック図である。本フィルタ装置は、
低域通過デシメーション・フィルタ(A)12、低域通
過インタポーレーション・フィルタ(B)14、高域通
過デシメーション・フィルタ(C)16、高域通過イン
タポーレーション・フィルタ(D)18及び加算器20
より成る。このフィルタ装置10は、受入れた信号をそ
のサンプルレートの半分のレートで記憶又は送信22す
るためのものである。FIG. 1 is a block diagram showing a simple example of a band division coding filter device. This filter device is
Low-pass decimation filter (A) 12, low-pass interpolation filter (B) 14, high-pass decimation filter (C) 16, high-pass interpolation filter (D) 18, and adder 20
Consists of The filter device 10 is for storing or transmitting 22 the received signal at half its sample rate.
【0005】図2は、入力信号を8帯域にデシメートし
て記憶又は送信22するため、図1の装置を拡張したも
のを示す図である。図2の装置では、送信、記憶などを
8つの信号路の各々において入力信号の元のサンプルレ
ートの1/8で行うことができる。FIG. 2 is a diagram showing an expanded version of the apparatus of FIG. 1 for decimating an input signal into 8 bands and storing or transmitting 22 the same. In the apparatus of FIG. 2, transmission, storage, etc. can be performed on each of the eight signal paths at 1/8 of the original sample rate of the input signal.
【0006】図1のフィルタ装置における「完全再構
成」のための数学的要件は、次のとおりである。 1)A*B+C*D=1(ただし、*は畳込み(convol
ution)を表す。) 2)CはBの相補的フィルタで、DはAの相補的フィル
タである(すなわち、C及びDはB及びAと同じ係数値
を有するが、各係数の大多数が交互に反転してい
る。)。 3)A*B及びC*Dの畳込みは、それぞれ2分割(1
/2)帯域フィルタでなければならない。 4)最高のビット精度を維持すべきである。 要件4)については、どんな実際の装置においても、そ
の装置の制約のなかで可能な限り高い精度を維持すべき
である。通常、適当な丸め(四捨五入)処理をした12
ビット精度が使用されている。したがって、実際の装置
では、通常或る程度の四捨五入的影響があるため、絶対
に完全な解像度を得ることは不可能である。ここでは、
「完全解像度」なる語を通常の技術的意味に用いる。す
なわち、現実の装置の限界を考慮し、「完全」という語
を絶対に完全という意味には用いない。The mathematical requirements for "perfect reconstruction" in the filter device of FIG. 1 are as follows. 1) A * B + C * D = 1 (however, * indicates convolution (convol
ution). 2) C is the complementary filter of B and D is the complementary filter of A (ie, C and D have the same coefficient values as B and A, but with the majority of each coefficient being alternately inverted) .). 3) The convolution of A * B and C * D is divided into two (1
/ 2) Must be a bandpass filter. 4) The highest bit precision should be maintained. Regarding requirement 4), in any actual device, the highest possible accuracy should be maintained within the constraints of the device. 12 which was usually rounded appropriately
Bit precision is used. Therefore, it is impossible to obtain absolutely perfect resolution in a practical device, usually due to some rounding effect. here,
The term "full resolution" is used in its ordinary technical sense. That is, in consideration of the limits of the actual device, the word "perfect" is not used to mean absolutely perfect.
【0007】帯域分割符号化に用いる完全再構成フィル
タ対の定義は、次のとおりである。「第1のフィルタF
1と第2のフィルタF2とが与えられた場合、これらの
周波数応答の積が1/2帯域フィルタになるもの」The definition of a perfect reconstruction filter pair used for band division coding is as follows. "First filter F
Given a 1 and a second filter F2, the product of these frequency responses is a 1/2 band filter. "
【0008】このような対の2つを、帯域分割符号化器
における高域通路及び低域通路を構成するのに適用する
と、次のようになる。低域通路に対しては、F1及びF
2フィルタをそのまま使用する。高域通路に対しては、
F1及びF2フィルタを変形してナイキストを中央にも
ってくる(タップを1つおきに無とする)。F2フィル
タをデシメーションに、F1フィルタをインタポーレー
ションに使用する。When two of such pairs are applied to construct a high pass and a low pass in a band division encoder, the following is obtained. F1 and F for lowpass
2 Use the filter as is. For high-passages,
The F1 and F2 filters are modified to bring Nyquist to the center (every other tap has nothing). The F2 filter is used for decimation and the F1 filter is used for interpolation.
【0009】F1及びF2フィルタは所望に応じて交換
してもよいが、その変更は低域及び高域の両通路におい
て行なわねばならない。すなわち、F1フィルタを低域
及び高域の両通路においてデシメーションに使うことは
できない。The F1 and F2 filters may be replaced if desired, but the modification must be made in both the lowpass and highpass paths. That is, the F1 filter cannot be used for decimation in both the low-pass and high-pass paths.
【0010】2分割(1/2)帯域フィルタは、1/2
ナイキスト周波数で6dBの応答(レスポンス)を示
し、該1/2ナイキスト点の両側に左右対称のレスポン
スをもつものとして定義される。これによると、設定タ
ップが次のような形をもつフィルタが導かれる(図3に
示す。)。 ‥‥F0E0D0C0BAB0C0D0E0F‥‥ (すなわち、ゼロを除く偶数タップは全部0である。)The two-division (1/2) bandpass filter has a half
It is defined as having a response of 6 dB at the Nyquist frequency and having a symmetrical response on both sides of the 1/2 Nyquist point. This leads to a filter whose setting taps have the following form (shown in FIG. 3). ... F0E0D0C0BAB0C0D0E0F ... (that is, all even taps except zero are 0)
【0011】概念的フィルタF1をそれ自体と畳込む場
合を見れば分かるように、このような畳込みの結果はす
べて、偶数タップ位置で0値とならないので、2つの全
く同じフィルタで1/2帯域フィルタを構成することは
不可能である。1980年4月の音声及び信号処理につ
いての国際会議のIEEE議事録(IEEE参照番号‥
‥CH1559−4/80/0000−029C198
0)291〜294頁に発表された「求積(quadratur
e)用に設計したフィルタ群」と題する論文において、
ジェイ・ディー・ジョンソンは、デシメーション・フィ
ルタとインタポーレーション・フィルタとが等しいフィ
ルタについて概説している。ジョンソンは、再構成エラ
ーの存在を認め、そのエラーをできるだけ小さくする努
力をしている。この問題に対する別の見方は、1/2帯
域フィルタの平方根レスポンスをもつ有限長フィルタは
存在しない、ということである。As can be seen by convolving the conceptual filter F1 with itself, the results of such a convolution do not all result in a zero value at even tap positions, so that two exactly identical filters result in 1/2 It is impossible to construct a bandpass filter. IEEE Minutes of International Conference on Speech and Signal Processing, April 1980 (IEEE reference number ...
CH1559-4 / 80 / 0000-029C198
0) “Quadrature (quadratur)” announced on pages 291-294.
e) a filter group designed for
Jay Dee Johnson reviews filters with equal decimation and interpolation filters. Johnson acknowledges the existence of reconstruction errors and strives to minimize them. Another way of looking at this problem is that there is no finite length filter with the square root response of a 1/2 bandpass filter.
【0012】完全な再構成は、帯域分割符号化器(上述
の四捨五入的又は量子化エラーを免れない。)における
あらゆるエラーをできる限り小さくすることであるか
ら、望ましい特性である。上述の論考より、完全な再構
成を達成するための必要条件は、デシメーション及びイ
ンタポーレーション・フィルタが異なることである、と
いう結論が得られる。Perfect reconstruction is a desirable property since it is to minimize any error in the band division encoder (which is subject to the rounding or quantization errors mentioned above) as much as possible. From the above discussion, it can be concluded that the prerequisite for achieving perfect reconstruction is different decimation and interpolation filters.
【0013】これまで、完全な再構成を与える下記の2
つのタイプのフィルタが発表された。1986年6月発
行の音響、音声及び信号処理についてのIEEE会報4
34〜441頁における「樹状構成の帯域分割符号化器
のための正確な再構成技術」と題する論文において、エ
ヌ・スミス及びティー・バーンウェルは、まず積フィル
タを設計してから、その結果を例えば最小及び最大位相
成分に対する個別の分解合成フィルタバンク(端子群)
に因数分解するという完全再構成達成のための設計法を
提案している。このスミス及びバーンウェルの方法は、
良好なフィルタ作用を与えるが非直線位相が入ってく
る。したがって、この方法は低レベルの符号化エラーを
伴うエラーを生じないが、符号化路に歪みがもち込まれ
たとき、非直線位相エラーが生じ、デジタル映像処理に
際し映像の劣化を起こす可能性がある。So far, the following 2 which gives a perfect reconstruction:
Two types of filters have been announced. IEEE Bulletin 4 on sound, voice and signal processing, published June 1986.
In a paper entitled "Precise Reconstruction Techniques for Band-Division Encoders with Tree Construction" on pages 34-441, N. Smith and T. Burnwell first designed a product filter and then reported the results. For example, separate decomposition and synthesis filter banks (terminal groups) for the minimum and maximum phase components
We propose a design method to achieve perfect reconstruction by factoring into. The Smith and Barnwell method is
It gives a good filtering effect but introduces a non-linear phase. Therefore, this method does not produce errors with low-level coding errors, but when distortion is introduced into the coding path, non-linear phase errors occur, which may cause image degradation during digital image processing. is there.
【0014】1988年4月の音声及び信号処理につい
ての国際会議のIEEE議事録(IEEE参照番号‥‥
CH2561−9880000−0761、1988)
761〜765頁に発表された「対称ショート・カーネ
ル・フィルタ及び算術符号化技法を用いるデジタル映像
の帯域分割符号化」と題する論文において、ディー・リ
ガル及びエー・タバタバイは、完全な再構成能力をもつ
対称ショート・カーネル・フィルタ(symmetric short
kernel filters)を用いて分解・合成フィルタバンクを
実現するフィルタ装置について述べている。リガル及び
タバタバイは、その論文において、対称ショート・カー
ネルFIRフィルタを含むフィルタバンク装置の設計法
を説明している。彼等の設計法は、積フィルタの直線位
相成分への因数分解に対するQMF(quadrature mirro
r factorisation )の概念に基いている。しかし、この
方法は、比較的簡単なレベルで適用され、デシメーショ
ン及びインタポーレーション・フィルタは減衰(ロール
オフ)特性が緩やかでエイリアス(折返し歪み)の除去
が不良である。IEEE Minutes of the International Conference on Voice and Signal Processing in April 1988 (IEEE Reference Number ...
CH2561-9880000-0761, 1988).
In a paper entitled "Band Division Coding of Digital Video Using Symmetric Short Kernel Filters and Arithmetic Coding Techniques" published on pages 761 to 765, Dee Riggal and A Tabatabai described the perfect reconstruction capability. Symmetric short kernel filter
It describes a filter device that realizes a decomposition / synthesis filter bank using kernel filters). Riggal and Tabatabai in their article describe a method of designing a filterbank device that includes a symmetric short kernel FIR filter. Their design method is based on QMF (quadrature mirro) for factorization of the product filter into linear phase components.
r factorisation). However, this method is applied at a relatively simple level, and the decimation and interpolation filters have slow attenuation (roll-off) characteristics and poor aliasing (folding distortion) removal.
【0015】われわれの同時係属の英国特許出願第GB
−9111782.0号(1991年5月31日出願)
にも、新しい種類のフィルタが提案されている。この新
しい種類のフィルタは、1/2帯域F1フィルタ(すな
わち、1/2ナイキスト周波数で6dB)及びより高次
の整合F2フィルタを有する対称直線位相フィルタに関
するものである。Our co-pending UK patent application No. GB
-9111782.0 (filed May 31, 1991)
Again, a new type of filter has been proposed. This new class of filters relates to symmetric linear phase filters with a 1/2 band F1 filter (ie 6 dB at 1/2 Nyquist frequency) and a higher order matched F2 filter.
【0016】大まかにいえば、上記特願第GB−911
1782.0号は、完全な再構成を与える1対の整合し
た直線位相FIRデシメーション及びインタポーレーシ
ョン・フィルタを形成する第1及び第2のフィルタより
成る帯域分割符号化用のフィルタ装置を提案するもので
ある。該フィルタ装置において、第1フィルタは予め定
めた整数のタップ係数をもつ1/2帯域タイプのもので
あり、第2フィルタは第1フィルタより多くのタップを
有し、第2フィルタのタップ係数は、第1及び第2フィ
ルタの畳込みにより作られる1/2帯域フィルタのゼロ
項から導かれる1組の連立方程式の解によって決められ
る。このフィルタ装置は、完全な再構成と直線位相を与
える。Broadly speaking, the above-mentioned Japanese Patent Application No. GB-911.
No. 1782.0 proposes a filter device for band division coding consisting of a first and a second filter forming a pair of matched linear phase FIR decimation and interpolation filters giving perfect reconstruction. It is a thing. In the filter device, the first filter is a 1/2 band type having a predetermined integer tap coefficient, the second filter has more taps than the first filter, and the tap coefficient of the second filter is , Determined by the solution of a set of simultaneous equations derived from the zero terms of the 1/2 band filter created by the convolution of the first and second filters. This filter device provides perfect reconstruction and linear phase.
【0017】上記特願第GB−9111782.0号は
また、第2フィルタが第1フィルタより少なくとも1対
多いタップを有し、第2フィルタの選択されたタップが
予め定めた1/2帯域フィルタの対応タップと同じ値を
有し、第2フィルタの残りのタップ係数が、第1及び第
2フィルタの畳込みにより作られる1/2帯域フィルタ
のゼロ項から導かれる1組の連立方程式の解によって決
められるフィルタ装置をも提案している。この好適なタ
イプのフィルタは、第2フィルタの減衰が早く、これに
対応してエイリアス除去も改善されている。The above-mentioned Japanese Patent Application No. GB-9111782.0 also discloses that the second filter has at least one pair more taps than the first filter, and the selected taps of the second filter are predetermined 1/2 band filters. Of the corresponding taps of the second filter, the remaining tap coefficients of the second filter being derived from the zero terms of the 1 / 2-band filter formed by the convolution of the first and second filters. It also proposes a filter device determined by This preferred type of filter has a faster second filter attenuation and correspondingly improved antialiasing.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
したタイプの帯域分割符号化用フィルタ装置において、
第2フィルタが第1フィルタより2以上高い次数で2の
累乗に等しいタップ和をもたない場合にも、整合した第
2フィルタを作製可能とすることである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a band division coding filter device of the type described above.
Even if the second filter does not have a tap sum equal to a power of 2 in an order higher than that of the first filter by 2 or more, it is possible to manufacture the matched second filter.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点によ
れば、完全な再構成を与える1対の整合した直線位相F
IRデシメーション及びインタポーレーション・フィル
タを形成する第1及び第2のフィルタより成る帯域分割
符号化用フィルタ装置が提供される。該フィルタ装置に
おいて、第1フィルタは所定の整数タップ係数をもつ2
分割(1/2)帯域タイプのものであり、第2フィルタ
は第1フィルタより少なくとも1対だけ多いタップを有
し、第2フィルタのタップ係数は、第1及び第2フィル
タの畳込み(convolution)によって形成される1/2帯
域フィルタのゼロ項から導かれる1組の連立方程式を解
くことと、第2フィルタの選択されたタップ係数を設定
して行う反復試験・エラー処理とによって定められ、第
2フィルタの残りのタップ係数は、設定した該選択され
たタップ係数を用いて該連立方程式を解くことによって
決められる。SUMMARY OF THE INVENTION According to a first aspect of the invention, a pair of matched linear phase F's providing perfect reconstruction.
A band division coding filter arrangement is provided which comprises first and second filters forming an IR decimation and interpolation filter. In the filter device, the first filter has 2 with a predetermined integer tap coefficient.
Of the split (1/2) band type, the second filter has at least one more pair of taps than the first filter, and the tap coefficients of the second filter are convolutions of the first and second filters. ) Defined by solving a set of simultaneous equations derived from the zero terms of the 1/2 band filter formed by), and performing iterative testing and error handling with the selected tap coefficients of the second filter set. The remaining tap coefficients of the second filter are determined by solving the simultaneous equations using the selected selected tap coefficients that have been set.
【0020】本発明の第2の観点によれば、帯域分割符
号化用の1対の整合した直線位相FIRデシメーション
及びインタポーレーション・フィルタを形成する第1及
び第2フィルタの構成方法が提供される。該方法におい
て、第2フィルタは第1フィルタより少なくとも1対だ
け多いタップを有するものとする。該方法は、次のステ
ップを含む。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of constructing first and second filters for forming a pair of matched linear phase FIR decimation and interpolation filters for band division coding. It In the method, the second filter shall have at least one more pair of taps than the first filter. The method includes the following steps.
【0021】a)1/2帯域タイプの第1フィルタに対
するタップ係数を設定すること、b)第1フィルタとタ
ップ係数が未定の第2フィルタとの畳込み(convolutio
n) により形成される1/2帯域フィルタのゼロ項を用
いて1組の連立方程式を導くこと、c)その連立方程式
の組を繰返し解いて第2フィルタのタップ係数を導くこ
と、ただし、各繰返しステップは、c)(i) インタポー
レーション・フィルタの選択されたタップを設定するこ
と、c)(ii)設定した該選択されたタップを用いて該連
立方程式を解いて第2フィルタの残りのタップ係数を決
めることを含み、d)ステップCの結果を用いて第2フ
ィルタのタップ係数を設定すること。A) setting a tap coefficient for the first filter of the 1/2 band type, b) convolutio of the first filter and a second filter with an undetermined tap coefficient.
n) deriving a set of simultaneous equations using the zero terms of the 1 / 2-band filter formed by c), c) iteratively solving the set of simultaneous equations to derive the tap coefficients of the second filter, The iterative step comprises: c) (i) setting selected taps of the interpolation filter; and c) (ii) solving the system of equations using the set selected taps and leaving the rest of the second filter. D) setting the tap coefficient of the second filter using the result of step C.
【0022】[0022]
【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明す
る。1つの与えられた1/2帯域応答(第1)フィルタ
に対し、(殆ど常に)整合したもう1つの(第2)フィ
ルタがある。上記特願第GB−9111782.0号に
記載のように、帯域分割符号化用フィルタ装置は、適当
な第1のフィルタを設計し、該第1フィルタのタップ係
数と第2フィルタの未知のタップ係数との畳込みによっ
て形成された1/2帯域フィルタのゼロ項を用いて1組
の連立方程式を生成し、該連立方程式を解いて整合した
第2フィルタを導出することにより、作製することがで
きる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. For one given 1/2 band response (first) filter, there is (almost always) matched second (second) filter. As described in Japanese Patent Application No. GB-9111782.0, the band-division coding filter device designs an appropriate first filter, and tap coefficients of the first filter and unknown taps of the second filter. Can be made by generating a set of simultaneous equations using the zero terms of a 1/2 bandpass filter formed by convolution with coefficients, and solving the simultaneous equations to derive a matched second filter. it can.
【0023】上記特願第GB−9111782.0号に
記載されたフィルタは、上述したリガル及びタバタバイ
の論文で検討されたフィルタに大体類似するが、もっと
高次のタイプのものである。換言すると、それらは、1
/2帯域第1フィルタ(すなわち、1/2ナイキスト周
波数で6dB)と、1/2帯域ではあるが次数がもっと
高い畳込み応答を生じる整合した第2フィルタとをもつ
対称直線位相フィルタである。The filter described in Japanese Patent Application No. GB-9111782.0 is similar to the filter discussed in the above-mentioned Regal and Tabatabai paper, but of a higher order type. In other words, they are 1
Symmetric linear phase filter with a / 2 band first filter (i.e., 6 dB at 1/2 Nyquist frequency) and a matched second filter that produces a convolution response of 1/2 band but higher order.
【0024】古典的なLGTフィルタ対は、次のとおり
である。 第1フィルタ‥‥2,1 第2フィルタ‥‥6,2,−1 畳込まれたフィルタがもつタップの組‥‥16,9,
0,−1(以下において、フィルタは全部奇数対称であ
り、従って中央及び右側の係数のみを示すものとする。
LGTフィルタに対するタップ係数の全部の組は、次の
とおりである。 第1組 1,2,1 第2組 −1,2,6,2,−1 畳込まれたフィルタの組−1,0,9,16,9,0,
−1)The classical LGT filter pair is: First filter ... 2,1 Second filter ... 6,2, -1 Tap set of convoluted filter ... 16,9,
0, -1 (in the following, the filters are all odd symmetric and therefore only the center and right coefficients are shown.
The full set of tap coefficients for the LGT filter is: First set 1,2,1 Second set -1,2,6,2, -1 Convolved filter set-1,0,9,16,9,0,
-1)
【0025】上述のように、LGTフィルタの欠点は、
両フィルタが緩やかな減衰特性を有しエイリアスがよく
除去されないことである。リガル及びタバタバイが考え
たものより高次であるが、大体同じタイプの与えられた
1/2帯域第1フィルタに対しては、殆ど常にこれと整
合する第2フィルタが存在することが決まった。As mentioned above, the drawbacks of the LGT filter are:
Both filters have a gradual attenuation characteristic and aliases are not well removed. It was decided that for a given 1/2 band first filter of higher order than Riggal and Tabatabai thought, but almost always there is a second filter that matches this.
【0026】これまで概説した技法を用い、第1フィル
タより1次数高い第2フィルタを考えると、整合する第
2フィルタは常に作成可能である。Using the techniques outlined above and considering a second filter that is one order higher than the first filter, a matching second filter can always be created.
【0027】上述したように、帯域分割符号化用の完全
再構成フィルタ対の定義は、「第1フィルタF1及び第
2フィルタF2が与えられた場合、それらの周波数応答
の積が2分割(1/2)帯域フィルタになるもの」であ
る。よって、これら2つのフィルタの畳込み(convolut
ion)は、1/2帯域特性をもたねばならない。このこと
は、畳込み項の幾つかがゼロとなる1組の連立方程式が
生成されねばならないことを意味する。その連立方程式
を解くためには、更に1つの方程式を与える特別の条件
が満たされなければならない。それは、第2フィルタが
ナイキスト(周波数)でゼロの応答をもたねばならない
(したがって、交互に反転されるタップの和がゼロでな
ければならない。)ことである。As described above, the definition of the perfect reconstruction filter pair for band division coding is that "if the first filter F1 and the second filter F2 are given, the product of their frequency responses is divided into two (1 / 2) It becomes a bandpass filter. " So the convolution of these two filters
ion) must have a 1/2 band characteristic. This means that a set of simultaneous equations must be generated in which some of the convolution terms are zero. In order to solve the system of equations, special conditions that give one more equation must be met. That is, the second filter must have a zero response at Nyquist (frequency) (and therefore the sum of the alternating taps must be zero).
【0028】次に、この技法に従って設計したフィルタ
対の3つの例を図7により説明する。図4,図5及び図
6に示す例は、それぞれ次のタップ値を有する第4,第
6及び第8次の第1フィルタに関連するものである。 16,9,0,−1 (Σ=32) 第4次 128,77,0,−16,0,−3 (Σ=256) 第6次 512,315,0,−79,0,26,0,−6(Σ=1024)第8次Next, three examples of filter pairs designed according to this technique will be described with reference to FIG. The examples shown in FIGS. 4, 5 and 6 relate to 4th, 6th and 8th order first filters having the following tap values respectively. 16,9,0, -1 (Σ = 32) 4th order 128,77,0, -16,0, -3 (Σ = 256) 6th order 512,315,0, -79,0,26, 0, -6 (Σ = 1024) 8th order
【0029】第2フィルタのタップ値を計算する方法
を、以下、上記第4次第1フィルタを例に取って詳細に
説明する。第1フィルタのタップ値を16,9,0,−
1とし、整合する第2フィルタのタップ値をA,B,
C,D,Eと仮定し、図7に示す畳込みを用いてA,
B,C,D,Eについて解く。図7に示す畳込みから、
次の連立方程式が成立することが分かる。 D=0 16E+9D−B=0,すなわち16E−B=0 9D+16C+9B−B=0,すなわち16C+8B=
0The method of calculating the tap value of the second filter will be described in detail below by taking the fourth progressive first filter as an example. The tap value of the first filter is 16, 9, 0,-
1, and the matching tap values of the second filter are A, B,
Assuming C, D, and E, using the convolution shown in FIG. 7, A,
Solve for B, C, D and E. From the convolution shown in FIG.
It can be seen that the following simultaneous equations hold. D = 0 16E + 9D-B = 0, that is, 16E-B = 0 9D + 16C + 9B-B = 0, that is, 16C + 8B =
0
【0030】変数が5で方程式の数が3であるから、更
に2方程式が必要である。これらは、次のようにして得
られる。E=1とすると、B=16E=16,C=−
(8/16)B=−8 ナイキスト応答を0と定めると(すなわち、A−2B+
2C−2D+2E=0)、A=2B−2C+2D−2E
=32+16−2=46 その解はA=46,B=16,C=−8,D=0,E=
1となり、第4次フィルタに対する整合第2フィルタ応
答は、 46,16,−8,0,1 (Σ=64) となる。Since there are 5 variables and the number of equations is 3, two more equations are required. These are obtained as follows. If E = 1, B = 16 E = 16, C = −
(8/16) B = -8 If the Nyquist response is defined as 0 (that is, A-2B +
2C-2D + 2E = 0), A = 2B-2C + 2D-2E
= 32 + 16-2 = 46 The solution is A = 46, B = 16, C = -8, D = 0, E =
1 and the matched second filter response to the fourth order filter is 46, 16, -8, 0, 1 (Σ = 64).
【0031】第2フィルタに対するタップ係数の和は2
の累乗である点に留意されたい。The sum of tap coefficients for the second filter is 2
Note that it is a power of.
【0032】タップ係数が16,9,0,−1の第1フ
ィルタと、タップ係数が46,16,−8,0,1の第
2フィルタとを組合せると、完全再構成の対となる。た
だし、第2フィルタは、減衰(ロールオフ)特性が余り
早くないので、エイリアス除去特性も余りよくない欠点
がある。The combination of the first filter with tap coefficients of 16, 9, 0, -1 and the second filter with tap coefficients of 46, 16, -8, 0, 1 forms a perfect reconstruction pair. .. However, the second filter has a drawback that the anti-aliasing characteristic is not so good because the attenuation (roll-off) characteristic is not so fast.
【0033】上記特願第GB−9111782.0号に
記載したように、上述の技法はもっと高次の第1フィル
タにも同じ様に適用できる。第6次第1フィルタ及び上
述の方法により作製した整合第2フィルタに対する特性
をそれぞれ図5に示す。図5の周波数応答を与えるタッ
プ値は、次のとおりである。 (第1フィルタ) 128,77,0,−16,0,3 (Σ=
256) (第2フィルタ) 358,128,−61,0,13,0,−3 (Σ=
512)As described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. GB-9111782.0, the above-mentioned technique can be similarly applied to a higher-order first filter. The characteristics of the sixth progressive first filter and the matched second filter produced by the above method are shown in FIG. 5, respectively. The tap values that give the frequency response of FIG. 5 are as follows. (First filter) 128, 77, 0, -16, 0, 3 (Σ =
256) (Second filter) 358, 128, -61, 0, 13, 0, -3 (Σ =
512)
【0034】第8次第1フィルタ、上述の方法により作
製した整合第2フィルタ及びその積に対する特性を図6
に示す。図6の周波数応答を与えるタップ値は、次のと
おりである。 (第1フィルタ) 512,315,0,−79,0,26,0,−6
(Σ=1024) (第2フィルタ) 1418,512,−236,0,53,0,−20,
0,6(Σ=2048)FIG. 6 shows characteristics of the eighth progressive first filter, the matched second filter produced by the above method, and the product thereof.
Shown in. The tap values that give the frequency response of FIG. 6 are as follows. (First filter) 512, 315, 0, -79, 0, 26, 0, -6
(Σ = 1024) (Second filter) 1418, 512, -236, 0, 53, 0, -20,
0,6 (Σ = 2048)
【0035】第2フィルタは常に2の累乗に等しい和を
有する点に留意されたい。しかし、上述の方法を用いる
と、第1フィルタの次数に関係なく、第2フィルタ周波
数応答がエイリアス現象を生じる余りよくない応答を示
す欠点がある。Note that the second filter always has a sum equal to a power of two. However, using the above method has the disadvantage that the second filter frequency response exhibits a poor response which causes aliasing, regardless of the order of the first filter.
【0036】上記特願第GB−9111782.0号
は、続いて或る種のフィルタに対し、特に第1及び第2
の両フィルタが2の累乗に達するタップ群を有するフィ
ルタ装置に対し、上述の技法を展開している。これは、
その種のフィルタに対する1/2ナイキスト応答が簡単
な場合、すなわち、第1フィルタに対する1/2ナイキ
スト応答が0.5で第2フィルタに対する1/2ナイキ
スト応答が1.0のような場合の話である。The above-mentioned Japanese Patent Application No. GB-9111782.0 is followed by a certain type of filter, especially the first and second filters.
The technique described above has been developed for a filter device having taps in which both filters reach a power of two. this is,
The case where the 1/2 Nyquist response to such a filter is simple, that is, the 1/2 Nyquist response to the first filter is 0.5 and the 1/2 Nyquist response to the second filter is 1.0. Is.
【0037】しかし、1/2ナイキスト応答がそんなに
簡単ではないフィルタがあり、その第2フィルタのタッ
プ群の和は、そのインタポーレータの1/2ナイキスト
応答に関係している。その関係は、複数であって第2フ
ィルタ及び第1フィルタの様相に依存している。However, there are filters whose 1/2 Nyquist response is not that simple, and the sum of the taps of the second filter is related to the 1/2 Nyquist response of the interpolator. The relationship is plural and depends on the aspect of the second filter and the first filter.
【0038】いま、フィルタ・タップ群10,4,−1
をもつ第1のフィルタを考える。上述の技法を用いて整
合するタップ群を決めると、タップ群56,25,−
4,−1をもつ第2フィルタが得られる。すなわち、 (第1フィルタ) 10,4,−1 (Σ=16) (第2フィルタ) 56,25,−4,−1 (Σ=96) 第2フィルタのタップ係数の和が2の累乗でない点に注
意されたい。Now, the filter tap group 10, 4, -1
Consider a first filter with When the tap group to be matched is determined using the above technique, the tap groups 56, 25,-
A second filter with 4, -1 is obtained. That is, (first filter) 10, 4, -1 (Σ = 16) (second filter) 56, 25, -4, -1 (Σ = 96) The sum of tap coefficients of the second filter is not a power of 2. Please note that.
【0039】この上の例を取ると、第1フィルタの1/
2ナイキストにおける応答は3/4である。したがっ
て、第2フィルタの1/2ナイキスト応答は、全体で2
分割帯域レスポンスを満足するためには、2/3でなけ
ればならない。第2フィルタの和は96であり、その1
/2ナイキストでの大きさは64であるから、所要の2
/3の応答を与える。第1フィルタより単に1タップ多
いこの第2フィルタは、応答の減衰特性が概してよくな
い。しかし、上記特願第GB−9111782.0号の
技法を用いる限り、第1フィルタの次数より2以上高い
次数の、2の累乗に等しくないタップ群の和をもつ整合
する第2フィルタを作製することは不可能である。Taking the above example, 1 / of the first filter
The response at 2 Nyquist is 3/4. Therefore, the 1/2 Nyquist response of the second filter is 2 in total.
In order to satisfy the divided band response, it must be 2/3. The sum of the second filter is 96, which is 1
Since the size at 1/2 Nyquist is 64, the required 2
Give a / 3 response. This second filter, which has just one tap more than the first filter, generally has poor response damping. However, as long as the technique of the above-mentioned Japanese Patent Application No. GB-9111782.0 is used, a matching second filter having a sum of tap groups whose order is higher than that of the first filter by 2 or more and which is not equal to a power of 2 is produced. Is impossible.
【0040】本発明によるフィルタ装置は、以下述べる
技法により、例えばタップ群10,4,−1をもつ第1
フィルタを用いて求めることができる。ここで、第2フ
ィルタの次数が1,3,5又は任意の奇数だけ第1フィ
ルタより大きいものとする。その次数が偶数だけ大きい
場合は、第2フィルタの最後の項がただ0に等しくなる
だけである。以下述べる例では、第1フィルタより次数
が5だけ大きい第2フィルタを考える。すなわち、 (第1フィルタ) 10,4,−1 (第2フィルタ) A,B,C,D,E,F,G,HThe filter device according to the present invention uses, for example, a first group having tap groups 10, 4 and -1 by the technique described below.
It can be obtained using a filter. Here, it is assumed that the order of the second filter is larger than the first filter by 1, 3, 5 or an arbitrary odd number. If the order is even, then the last term in the second filter will only equal zero. In the example described below, a second filter whose order is larger than the first filter by 5 is considered. That is, (first filter) 10, 4, -1 (second filter) A, B, C, D, E, F, G, H
【0041】これらの第1及び第2フィルタの畳込み
(convolution)を図8に示す。畳込み処理により2分割
帯域レスポンスのゼロ項をゼロに等しいとし、ナイキス
ト応答をゼロとおくと、次の方程式が得られる。 −G+4H=0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1) −E+4F+10G+4H=0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2) −C+4D+10E+4F−G=0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3) −A+4B+10C+4D−E=0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥(4) A−2B+2C−2D+2E−2F+2G−2H=0‥‥(5)The convolution of these first and second filters is shown in FIG. By setting the zero term of the two-divided band response equal to zero by the convolution processing and setting the Nyquist response to zero, the following equation is obtained. -G + 4H = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (1) -E + 4F + 10G + 4H = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (2) -C + 4D + 10E + 4F-G = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (3) −A + 4B + 10C + 4D−E = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (4) A-2B + 2C-2D + 2E-2F + 2G-2H = 0 ‥‥ (5)
【0042】畳込み処理から得られる方程式に対して
は、方程式より未知数が多いのでただ1つの解はない。
したがって、これらの方程式を解くために、反復試験・
エラー処理を使用する。上述の例では、該処理は次のよ
うな段階を含む。Hを設定し(1)式からGを求める。
Fを設定し(2)式からEを求める。Dに対して値を設
定し残りの式(3)〜(5)を解く。For the equation obtained from the convolution process, there are more unknowns than the equation, so there is no single solution.
Therefore, to solve these equations,
Use error handling. In the above example, the process includes the following steps. H is set and G is calculated from the equation (1).
F is set and E is calculated from the equation (2). A value is set for D and the remaining equations (3) to (5) are solved.
【0043】こうして解が求まると、得られたフィルタ
の周波数応答をモデル化し、その減衰特性を観測してそ
れが容認できるかどうかを調べる。その周波数応答が容
認できない場合は、ユーザが設定する1以上の可変値
(例えば、H,F又はD)を変更して上記の技法を繰返
す。これらの値の1つを設定して繰返している中に、方
程式の特定の解への収束を可能とする1つの傾向が容易
に検知されることが分かった。ただし、必ずしも丁度よ
い解があるとは限らない点に注意すべきである。また、
極端に大きい係数を発生することも非常に容易である
が、それは実際の実施には向かない。この点に関して、
第1フィルタが2/3,3/4のような簡単な分数の1
/2ナイキスト応答をもつ場合、第2フィルタの係数は
概してもっと簡単になることが判明した。第2フィルタ
の係数は、第1フィルタの係数、特にその外側のものに
大きく左右される。また、第2フィルタのタップ次数と
第1フィルタのタップ次数との差が増すにつれ、程よい
解への収束傾向を見出すのが次第に難しくなる。When the solution is obtained in this way, the frequency response of the obtained filter is modeled, its attenuation characteristic is observed, and whether or not it is acceptable is examined. If the frequency response is unacceptable, one or more variable values set by the user (eg, H, F or D) are changed and the above technique is repeated. It has been found that while setting and repeating one of these values, one tendency is easily detected that allows the equation to converge to a particular solution. However, it should be noted that there is not always the right solution. Also,
It is also very easy to generate extremely large coefficients, but it is not suitable for practical implementation. In this regard,
The first filter is a simple fractional 1 such as 2/3, 3/4
It has been found that the coefficients of the second filter are generally much simpler with a / 2 Nyquist response. The coefficients of the second filter are highly dependent on the coefficients of the first filter, especially those outside it. Also, as the difference between the tap order of the second filter and the tap order of the first filter increases, it becomes increasingly difficult to find a tendency to converge to a reasonable solution.
【0044】しかし、上述の技法を用いることにより、
非常に有用な本発明フィルタ装置を決定できることに注
目されたい。次に、このようなフィルタの具体例につい
て述べる。図9〜11に、それらのフィルタのフィルタ
応答特性を示す。However, by using the above technique,
It should be noted that a very useful inventive filter device can be determined. Next, a specific example of such a filter will be described. 9 to 11 show the filter response characteristics of these filters.
【0045】図9に、第1のフィルタ装置のフィルタ対
に対する周波数応答を示す。それらの周波数応答を発生
するフィルタは、次のとおりである。 (第1フィルタ) 10,4,−1 (Σ=16,1/2ナイキスト=0,
ナイキスト=0) (第2フィルタ) 272,135,−20,−16,4,1(Σ=48
0,1/2ナイキスト=320,ナイキスト=0)FIG. 9 shows the frequency response for the filter pair of the first filter device. The filters that generate their frequency response are: (First filter) 10, 4, -1 (Σ = 16, 1/2 Nyquist = 0,
Nyquist = 0) (Second filter) 272, 135, -20, -16, 4, 1 (Σ = 48)
0,1 / 2 Nyquist = 320, Nyquist = 0)
【0046】図10に、第2のフィルタ装置のフィルタ
対に対する周波数応答を示す。それらの周波数応答を発
生するフィルタは、次のとおりである。 (第1フィルタ) 38,18,−4,−2,1(Σ=64,1/2ナイキ
スト=48,ナイキスト=0) (第2フィルタ) 1924,992,−140,−139,46,13,
−4,−2(Σ=3456,1/2ナイキスト=230
4,ナイキスト=0)。FIG. 10 shows the frequency response for the filter pair of the second filter device. The filters that generate their frequency response are: (First filter) 38, 18, -4, -2, 1 (Σ = 64, 1/2 Nyquist = 48, Nyquist = 0) (Second filter) 1924, 992, -140, -139, 46, 13 ,
-4, -2 (Σ = 3456, 1/2 Nyquist = 230
4, Nyquist = 0).
【0047】図11に、第3のフィルタ装置のフィルタ
対に対する周波数応答を示す。それらの周波数応答を発
生するフィルタは、次のとおりである。 (第1フィルタ) 142,76,−11,−14,5,2,−1(Σ=2
56,1/2ナイキスト=176,ナイキスト=0) (第2フィルタ) 9628,4932,−906,−779,364,8
9,−54,−21,6,3(Σ=16896,1/2
ナイキスト=12288,ナイキスト=0)。FIG. 11 shows the frequency response for the filter pair of the third filter device. The filters that generate their frequency response are: (First filter) 142, 76, -11, -14, 5, 2, -1 (Σ = 2
56,1 / 2 Nyquist = 176, Nyquist = 0) (2nd filter) 9628,4932, -906, -779,364,8
9, -54, -21, 6, 3 (Σ = 16896, 1/2
Nyquist = 12288, Nyquist = 0).
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によるフィルタ装置は、完全な再
構成及び直線位相を与えるので、デジタル画像信号の処
理に用いて好適である。デシメーション・フィルタは、
送信などのため画像信号をビデオ記憶媒体に記憶処理す
るのに用いられ、インタポーレーション・フィルタは、
該記憶媒体から原画像信号を再構成したり又は続いて送
信したりするのに用いられる。Since the filter device according to the present invention provides perfect reconstruction and linear phase, it is suitable for use in processing digital image signals. The decimation filter is
The interpolation filter is used to store image signals in a video storage medium for transmission, etc.
It is used to reconstruct or subsequently transmit the original image signal from the storage medium.
【0049】要約すると、第1フィルタは、簡単な低域
フィルタ設計ソフトウェアにより容易に決めうる、−3
dBに近似する1/2ナイキスト応答をもつものであ
る。第2フィルタもまた、結果として−3dBに近い1
/2ナイキスト応答をもつ。第2フィルタのタップ群
は、エイリアス除去をよくするために第1フィルタより
数要素長く設定するのがよい。In summary, the first filter can be easily determined by simple low pass filter design software, -3
It has a 1/2 Nyquist response close to dB. The second filter also results in a 1 near -3 dB.
/ 2 Nyquist response. The tap group of the second filter is preferably set to be several elements longer than the first filter in order to improve antialiasing.
【0050】通常、第1フィルタは、例えばソニーCX
D2200ICチップのような単一のFIRデジタルフ
ィルタ・チップによって実現しうる。第2フィルタは一
般により高い分解係数を必要とするが、これは、2つの
CXD2200チップを並列で、1つは低次ビットに、
1つは高次ビットに使用し、その出力を加算器で合計す
ることにより達成できる。これらのフィルタは一般に、
データ減少の目的に適用することができる。Usually, the first filter is, for example, a Sony CX.
It can be implemented with a single FIR digital filter chip such as the D2200 IC chip. The second filter generally requires higher resolution factors, which means two CXD2200 chips in parallel, one for lower order bits,
One can be achieved by using the higher order bits and summing their outputs in an adder. These filters generally
It can be applied for the purpose of data reduction.
【図1】帯域分割符号化用フィルタ装置の簡単な例を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a simple example of a band division encoding filter device.
【図2】8帯域に分割した帯域分割符号化用フィルタ装
置の例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a band division encoding filter device divided into eight bands.
【図3】2分割帯域フィルタの特性を示す曲線図であ
る。FIG. 3 is a curve diagram showing characteristics of a two-division band filter.
【図4】第1のタイプの第1及び第2フィルタの応答特
性の例1を示す曲線図である。FIG. 4 is a curve diagram showing Example 1 of response characteristics of the first and second filters of the first type.
【図5】第1のタイプの第1及び第2フィルタの応答特
性の例2を示す曲線図である。FIG. 5 is a curve diagram showing an example 2 of response characteristics of the first and second filters of the first type.
【図6】第1のタイプの第1,第2フィルタ及びその積
に対する応答特性の例3を示す曲線図である。FIG. 6 is a curve diagram showing an example 3 of response characteristics with respect to first and second filters of the first type and their products.
【図7】上記第1タイプのフィルタの作成を説明するた
めの図表である。FIG. 7 is a chart for explaining the creation of the first type filter.
【図8】下記第2タイプのフィルタの作成を説明するた
めの図表である。FIG. 8 is a chart for explaining the creation of the following second type filter.
【図9】本発明による第2のタイプの第1及び第2フィ
ルタの応答特性の例1を示す曲線図である。FIG. 9 is a curve diagram showing Example 1 of the response characteristics of the first and second filters of the second type according to the present invention.
【図10】本発明による第2のタイプの第1及び第2フ
ィルタの応答特性の例2を示す曲線図である。FIG. 10 is a curve diagram showing an example 2 of the response characteristics of the first and second filters of the second type according to the present invention.
【図11】本発明による第2のタイプの第1及び第2フ
ィルタの応答特性の例3を示す曲線図である。FIG. 11 is a curve diagram showing Example 3 of the response characteristics of the first and second filters of the second type according to the present invention.
【図12】本発明フィルタ装置の応用例を示すブロック
図である。FIG. 12 is a block diagram showing an application example of the filter device of the present invention.
12 低域通過デシメーション・フィルタ 14 低域通過インタポーレーション・フィルタ 16 高域通過デシメーション・フィルタ 18 高域通過インタポーレーション・フィルタ 12 Low Pass Decimation Filter 14 Low Pass Interpolation Filter 16 High Pass Decimation Filter 18 High Pass Interpolation Filter
Claims (11)
線位相FIRデシメーション及びインタポーレーション
・フィルタを形成する第1及び第2のフィルタより成る
帯域分割符号化用フィルタ装置であって、 上記第1フィルタは整数のタップ係数をもつ所定のタイ
プのものであり、上記第2フィルタは該第1フィルタよ
り少なくとも1対だけ多いタップを有し、該第2フィル
タのタップ係数は、上記第1及び第2フィルタの畳込み
によって形成される2分割帯域フィルタのゼロ項から導
出される1組の連立方程式を解くことと、上記第2フィ
ルタの選択されたタップ係数を設定して行う反復試験・
エラー処理とによって定められ、該第2フィルタの残り
のタップ係数は、設定した該選択されたタップ係数を用
いて上記連立方程式を解くことによって定められること
を特徴とする帯域分割符号化用フィルタ装置。1. A band-division coding filter device comprising first and second filters forming a pair of matched linear phase FIR decimation and interpolation filters providing perfect reconstruction, said filter device comprising: The first filter is of a predetermined type with an integer tap coefficient, the second filter has at least one more pair of taps than the first filter, and the tap coefficient of the second filter is the first filter. And solving a set of simultaneous equations derived from the zero terms of the bisection bandpass filter formed by the convolution of the second filter and setting a selected tap coefficient of the second filter.
A filter device for band-division coding, which is determined by error processing, and the remaining tap coefficients of the second filter are determined by solving the simultaneous equations using the selected selected tap coefficients that have been set. ..
フィルタの応答をモデル化し、上記選択されたタップ係
数を変えて、該第2フィルタの応答の変化を決めること
を含む請求項1のフィルタ装置。2. The repetitive test / error processing is the second test.
The filter device of claim 1 including modeling the response of the filter and varying the selected tap coefficient to determine a change in the response of the second filter.
ン・フィルタであり、上記導出されるフィルタが上記イ
ンタポーレーション・フィルタである請求項1又は2の
フィルタ装置。3. The filter device according to claim 1, wherein the predetermined filter is the decimation filter, and the derived filter is the interpolation filter.
ーション・フィルタであり、上記導出されるフィルタが
上記デシメーション・フィルタである請求項1又は2の
フィルタ装置。4. The filter device according to claim 1, wherein the predetermined filter is the interpolation filter, and the derived filter is the decimation filter.
ン及びインタポーレーション・フィルタと、低周波数の
1対の整合したデシメーション及びインタポーレーショ
ン・フィルタとを具え、上記高及び低周波数のデシメー
ション・フィルタはそれぞれ入力サンプルの共通ストリ
ームを受入れる入力を有し、上記高及び低周波数のイン
タポーレーション・フィルタはそれぞれこれらより出力
される信号を合成する手段に接続された出力を有する請
求項1〜4のいずれか1項のフィルタ装置。5. A high frequency pair of matched decimation and interpolation filters and a low frequency pair of matched decimation and interpolation filters, said high and low frequency decimation filters. Each of which has an input for receiving a common stream of input samples, said high and low frequency interpolation filters each having an output connected to a means for combining the signals output therefrom. The filter device according to any one of items.
の又は各デシメーション・フィルタは、画像処理装置に
おいて画像信号を符号化するための符号化段の一部を形
成し、その又は各インタポーレーション・フィルタは、
該符号化された信号から原画像信号を再構成するための
復号化手段の一部を形成することを特徴とする画像処理
装置。6. A band-division coding filter device, or each decimation filter thereof, forms part of a coding stage for coding an image signal in an image processing device, or each of its interposers. The ration filter is
An image processing apparatus, which forms part of a decoding means for reconstructing an original image signal from the coded signal.
記憶する画像記憶手段を有し、該記憶手段の出力を原画
像信号を再構成するため上記インタポーレーション・フ
ィルタにあとで加える請求項6の画像処理装置。7. The image of claim 6 including image storage means for storing the output of said decimation filter, the output of said storage means being subsequently added to said interpolation filter to reconstruct the original image signal. Processing equipment.
位相FIRデシメーション及びインタポーレーション・
フィルタを形成する第1及び第2のフィルタの構成方法
であって、該第2フィルタが該第1フィルタより少なく
とも1対だけ多いタップを有するものにおいて、 a)上記第1フィルタに対するタップ係数を設定するこ
と、 b)該第1フィルタとタップ係数が未定の第2フィルタ
との畳込みによって形成される2分割帯域フィルタのゼ
ロ項を用いて1組の連立方程式を導出すること、 c)下記c)(i) 及びc)(ii)のステップを繰返して上
記連立方程式の組に対する解を求め上記第2フィルタの
タップ係数を導出すること、 c)(i) 上記インタポーレーション・フィルタの選択さ
れたタップを設定すること、 c)(ii)設定した該選択されたタップを用いて上記連立
方程式を解き、上記第2フィルタの残りのタップ係数を
決めること、 d)上記ステップCの結果を用いて該第2フィルタのタ
ップ係数を設定することの各ステップを含むことを特徴
とするフィルタ構成方法。8. A pair of matched linear phase FIR decimation and interpolation for band division coding.
A method of constructing first and second filters forming a filter, wherein the second filter has at least one pair more taps than the first filter, a) setting a tap coefficient for the first filter B) deriving a set of simultaneous equations using the zero terms of a two-part bandpass filter formed by the convolution of the first filter with a second filter with undetermined tap coefficients, c) the following c ) (I) and c) (ii) are repeated to find a solution to the set of simultaneous equations and to derive the tap coefficient of the second filter, c) (i) the interpolation filter is selected. C) (ii) solving the system of equations with the selected taps set and determining the remaining tap coefficients of the second filter, d) the step A method of constructing a filter, comprising: each step of setting a tap coefficient of the second filter by using the result of Cup.
ルタの応答における変化を決めることの各ステップを含
む請求項8の方法。9. The step of determining the iterative solution further comprises: c) (iii) modeling the response of the second filter; and c) (iV) varying the tap coefficient selected, the response of the second filter. 9. The method of claim 8 including the steps of determining a change in
ョン・フィルタであり、上記導出されるフィルタが上記
インタポーレーション・フィルタである請求項8又は9
の方法。10. The predetermined filter is the decimation filter, and the derived filter is the interpolation filter.
the method of.
レーション・フィルタであり、上記導出されるフィルタ
が上記デシメーション・フィルタである請求項8又は9
の方法。11. The predetermined filter is the interpolation filter, and the derived filter is the decimation filter.
the method of.
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|---|---|---|---|---|
| US6003055A (en) * | 1996-06-03 | 1999-12-14 | Nec Corporation | Digital filter interpolation circuit |
| KR100799406B1 (en) * | 2004-06-22 | 2008-01-30 | 삼성탈레스 주식회사 | Digital Sample Rate Converter to Compensate Attenuation of In-band Signals |
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1992
- 1992-07-21 JP JP19426992A patent/JP3279649B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6003055A (en) * | 1996-06-03 | 1999-12-14 | Nec Corporation | Digital filter interpolation circuit |
| KR100799406B1 (en) * | 2004-06-22 | 2008-01-30 | 삼성탈레스 주식회사 | Digital Sample Rate Converter to Compensate Attenuation of In-band Signals |
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|---|---|
| GB9115772D0 (en) | 1991-09-04 |
| GB2258105A (en) | 1993-01-27 |
| GB2258105B (en) | 1995-05-10 |
| JP3279649B2 (en) | 2002-04-30 |
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