JP3982076B2 - Data processing apparatus and method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行うデータ処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル技術の発達により、各種の分野で符号化データのやりとりを行うことが多くなってきている。この場合、符号化データの伝送や記録に伴って、符号化データを異なる標本化規格に変換してデータのやり取りを行うことがある。
【０００３】
ここで、デジタルテレビジョンの分野では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの原色信号を輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃ_R （Ｒ−Ｙ），Ｃ_B （Ｂ−Ｙ）に変換した３つのデジタルコンポーネント信号をベースバンドとして用いている。このデジタルコンポーネント信号の標本化に関する標本化規格は、ＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門（旧ＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）））によって規格化されている。この標本化規格では、例えば、輝度信号と色差信号の各信号の標本化周波数の比が決められている。デジタルコンポーネント信号の伝送の規格に関しては、基本的に、各コンポーネント信号の標本化周波数の比が、４：２：２となるような方式（輝度信号の標本化周波数に対して、各色差信号の標本化周波数を半分にして標本化を行う方式）が規定されている。この方式では、輝度信号の標本化周波数に１３．５ＭＨｚが用いられ、各色差信号の標本化周波数に６．７５ＭＨｚが用いられる。このとき、各信号の信号帯域は、shannonの標本化定理により、標本化周波数を半分にした値となり、輝度信号の信号帯域が６．７５ＭＨｚ，色差信号の信号帯域が３．３７５ＭＨｚである。なお、ＩＴＵ−Ｒでは、各コンポーネント信号の標本化周波数の比が、４：４：４となるような方式も規定しており、この場合には、全ての信号の標本化周波数が１３．５ＭＨｚである。
【０００４】
一方、デジタルコンポーネント信号等の符号化データを記録するデジタルビデオカセット（以下、ＤＶＣという）等においては、上述の４：２：２方式とは異なる標本化規格が定められている。ＤＶＣにおいては、通常、上述の４：２：２方式のコンポーネント信号に対して、更に、色差信号の帯域を１／２に削減して標本化が行われる。このとき、画面の水平方向に帯域制限を行う方式が４：１：１方式であり、垂直方向に帯域制限を行う方式が４：２：０方式である。この場合、例えば、４：１：１方式においては、輝度信号の標本化周波数に１３．５ＭＨｚが用いられ、色差信号の標本化周波数に３．３７５ＭＨｚが用いられる。このとき、輝度信号の信号帯域は６．７５ＭＨｚであり、色差信号の信号帯域は１．６８７５ＭＨｚである。
【０００５】
このように、デジタルコンポーネント信号の伝送等における標本化規格（４：２：２方式）と、ＤＶＣ等における標本化規格とでは、規格が異なっているため、通常、インタフェースによって伝送されたコンポーネント信号をＤＶＣに記録する場合には、４：２：２方式から４：１：１方式（または４：２：０方式）へと標本化規格のフォーマット変換を行う必要がある（以下、このような標本化規格のフォーマット変換のことをサンプル変換という。）。ここで、前述のように４：２：２方式から４：１：１方式へのサンプル変換を行う場合には、色差信号の標本化周波数を４：２：２方式の標本化周波数Ｆ_sの半分（Ｆ_s／２）にして標本化が行われる。このときに、標本化周波数を低くしたことに伴って折り返し雑音が生じることを避けるため、例えば、入力信号に対して標本化周波数Ｆ_s／２の半分の周波数帯域の信号を制限するような帯域制限処理が行われる。このように帯域制限処理を行うことにより、折り返し雑音の影響は低減される。このようにサンプル変換されることにより、例えば、４：２：２方式のデータにおいて、標本化に伴ってＭ個のサンプル点（標本化された点）があったとすると、４：１：１方式への変換によりＭ／２個のサンプル点が間引かれ、残りのＭ／２個のサンプル点が標本化後の保存点（以下、サンプル保存点という。）としてＤＶＣ等に記録される。
【０００６】
また、４：１：１方式でＤＶＣ等に記録したデジタルコンポーネント信号を再生する場合には、４：１：１方式から４：２：２方式へとサンプル変換を行う必要がある。この場合には、一度帯域制限された色差信号の標本化周波数Ｆ_s ／２を４：２：２方式の標本化周波数Ｆ_s にまで高めて標本化を行う。このときに、前述の４：１：１方式への変換により間引かれたサンプル点を補間するために、サンプル補間点を適宜挿入する補間処理が行われる。この補間処理において、サンプル補間点は、４：１：１方式によって記録されていた保存点に所定の演算処理を施すことによって求められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来では、４：２：２方式から４：１：１方式（または４：２：０方式）へのサンプル変換において、色差信号の高周波成分を減衰する周波数帯域制限処理を行っている。この帯域制限処理は、入力されたデータが帯域制限処理されていないオリジナルのデータであれば、折り返し雑音の低減という点で有効であるが、例えば、入力されたデータが一度帯域制限処理を施されたデータであったとすれば、帯域制限フィルタの特性によりデータが劣化することになる。これは、帯域制限フィルタが有限なタップ数しか事実上持てないからである。これにより、従来では、４：２：２方式と４：１：１方式（または４：２：０方式）との間のサンプル変換をダビング処理（データの複製処理）等で繰り返すと、色差信号が帯域制限処理により劣化されていくという問題点がある。以下、このサンプル変換に伴うデータの劣化についてより具体的に説明する。
【０００８】
図１７は、複数回のサンプル変換を行った場合における符号化データの変化を示す説明図である。なお、以下の説明では、色差信号として、青を代表して説明するが、赤の場合も同様である。この図に示したサンプル変換においては、帯域制限フィルタとして以下の関数式（１）による３タップ・フィルタを用いた例を示している。この式（１）は、タップ数が３で、フィルタ係数が１／４，２／４，１／４のデジタルフィルタである。式（１）において、Ｂは、例えば、４：２：２方式で標本化されたオリジナルの青の色差信号を示しており、添え字によって、この色差信号Ｂのサンプル点の位置が示されている。色差信号Ｂの添え字におけるＮは、任意の整数を示すものである。また、式（１）において、Ｂ’_2Nは、例えば、オリジナルの色差信号Ｂに対して４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号を示している。
【０００９】
Ｂ’_2N ＝１／４・（Ｂ_2N-1＋２Ｂ_2N＋Ｂ_2N+1）‥‥‥（１）
【００１０】
また、図１７に示したサンプル変換においては、以下の３タップ・フィルタの関数式（２）を用いた補間処理を行った例を示している。式（２）において、Ｂ’_2N+1が、例えば、４：１：１方式から４：２：２方式に再標本化を行う場合に補間される補間点に相当する青の色差信号を示している。
【００１１】

【００１２】
図１７において、データＤ₁₀₀ は、４：２：２方式で標本化されたオリジナルの青の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N-1，Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，．．．）のデータを示している。また、データＤ₁₀₁は、データＤ₁₀₀に対してサンプル変換を行ったデータを示している。このデータＤ₁₀₁ において、データＤ_S11 は、オリジナルのデータＤ₁₀₀ に対して式（１）を用いた帯域制限処理を伴う４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-2，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，．．．）のデータを示している。ここで保存された色差信号は、オリジナルのデータＤ₁₀₀における偶数番目の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N，Ｂ_2N+2，．．．）に対応する。すなわち、この例における４：１：１方式への変換では、オリジナルのデータＤ₁₀₀ における奇数番目の信号（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）に対応する信号は保存されずに間引かれている。また、データＤ₁₀₁ において、データＤ_i11 は、４：１：１方式から４：２：２方式に再標本化を行う場合にデータＤ_S11 に対して式（２）を用いて補間されるサンプル補間点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-1，Ｂ’_2N+1，．．．）を示している。ここで補間された色差信号は、オリジナルのデータＤ₁₀₀ における奇数番目の色差信号（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）に対応する信号である。すなわち、４：１：１方式への変換において、保存されずに間引かれた信号に相当する。
【００１３】
また、図１７において、データＤ₁₀₂ は、上記のようにして帯域制限処理と補間処理を伴うサンプル変換を行ったデータＤ₁₀₁ に対して、更にもう一度帯域制限処理と補間処理を伴うサンプル変換を行ったデータを示している。このデータＤ₁₀₂ において、データＤ_S12 は、データＤ₁₀₁ に対して式（１）を用いた帯域制限処理を伴う４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’’_2N-2，Ｂ’’_2N，Ｂ’’_2N+2，．．．）のデータを示している。ここで保存された色差信号は、一度サンプル変換を行ったデータＤ₁₀₁ における偶数番目の色差信号（Ｂ’_2N-2，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，．．．）に対応する。すなわち、データＤ_S12 は、データＤ₁₀₁ におけるサンプル保存点としてのデータＤ_S11 に対応する。また、データＤ₁₀₂ において、データＤ_i12 は、４：１：１方式から４：２：２方式に再標本化を行う場合にデータＤ_S12 に対して式（２）を用いて補間される青の色差信号（Ｂ’’_2N-1，Ｂ’’_2N+1，．．．）を示している。ここで補間された色差信号は、一度サンプル変換を行ったデータＤ₁₀₁ における奇数番目の色差信号（Ｂ’_2N-1，Ｂ’_2N+1，．．．）に対応する。すなわち、データＤ₁₀₁ におけるサンプル補間点としてのデータＤ_i11 に対応する。
【００１４】
この図に示したように、３タップ・フィルタを用いた場合には、ダビング処理に相当する複数回のサンプル変換を繰り返すことで、フィルタによる特性でサンプル保存点および補間点の値が変化していき、フィルタ関数のタップ数、係数も変化していく。このような特性は有限なタップ数のフィルタを用いる限り起こるものである。
【００１５】
図１８は、上記した３タップ・フィルタを用いてサンプル変換を繰り返した場合におけるフィルタ係数とタップ数の変化を表すものである。この図において、縦軸はフィルタの係数値を示し、横軸は時間軸上におけるタップ点を示している。タップ点の中心はフィルタ関数のポール（極）となっている。また、図において、符号Ｆ₁ で示したものが、例えば、オリジナルのデータに対してサンプル変換を行ったデータＤ₁₀₁ に対応する。また、例えば、図において符号Ｆ₂ で示したものが、一度サンプル変換が行われたデータＤ₁₀₁ に対して、更にサンプル変換を行ったデータＤ₁₀₂ に対応する。この図から分かるように、サンプル変換を繰り返すことにより、フィルタ関数のタップ数、フィルタ係数が変化していく。この場合、タップ点の分布は末広がりになるようフィルタ係数の値が変化する。
【００１６】
図１９は、上述したサンプル変換に伴うデータの劣化をより具体的に示す説明図である。この図の例では、色差信号として具体的に振幅がＡ₀ のパルス信号（Ｂ_N ）を入力した場合における信号の劣化の様子を示している。この図において、（Ａ）は原信号を示しており、図１７のオリジナルのデータＤ₁₀₀ に相当する。（Ｂ）は、（Ａ）のパルス信号に対して１回のサンプル変換、すなわち、帯域制限処理を行った後、補間処理をして、再標本化した信号を示しており、図１７のデータＤ₁₀₁ に相当する信号である。（Ｃ）は、（Ｂ）のパルス信号に対して更にサンプル変換、すなわち、（Ｂ）のパルス信号に対して帯域制限処理を行った後、補間処理をして、再標本化した信号を示しており、図１７のデータＤ₁₀₂ に相当する信号である。この図から、振幅Ａ₀ のパルス信号が、サンプル変換を繰り返すことにより劣化していくことが分かる。このように、従来では、入力されたデータに対して帯域制限処理を行った後、補間処理をして、再標本化するようなサンプル変換を繰り返すことにより、データが劣化していく。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う場合におけるデータの劣化を防ぐことができるデータ処理装置および方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によるデータ処理装置は、標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かを判別する判別手段と、フィルタ回路を有し、判別手段の判別結果に応じて入力データに対して、必要に応じてフィルタ回路を用いた周波数帯域の制限処理を行うと共に、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う標本化手段とを備え、判別手段が、標本化手段におけるフィルタ回路からの出力値を用いて判別処理行うようにしたものである。
【００１９】
本発明によるデータ処理方法は、標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かを判別する判別ステップと、この判別結果に応じて入力データに対して、必要に応じてフィルタ回路を用いた周波数帯域の制限処理を行うと共に、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う標本化ステップとを含み、判別ステップにおいて、標本化ステップで用いられるフィルタ回路からの出力値を用いて判別処理を行うようにしたものである。
【００２０】
本発明によるデータ処理装置および方法では、標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かが判別され、この判別結果に応じて入力データに対して、必要に応じて周波数帯域の制限処理を行うと共に、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化が行われる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
本実施の形態に係るデータ処理装置は、例えば、４：２：２方式で標本化されたデジタルコンポーネント信号に対して帯域制限処理等を行って、ＤＶＣ等の記録フォーマットである４：１：１方式の信号に変換すると共に、このＤＶＣ等に記録するために４：１：１方式に変換された信号に対して補間処理等を行って再標本化し、再度４：２：２方式の信号に変換するためのものである。但し、本発明は、このような４：２：２方式と４：１：１方式との間のサンプル変換の処理を行うものに限定されるものではなく、他の方式間のサンプル変換においても利用可能である。また、以下の説明では、デジタルコンポーネント信号のうち、青の色差信号に関するサンプル変換について説明するが、赤の色差信号についても同様である。なお、４：２：２方式と４：１：１方式では、輝度信号に関しては標本化規格が同一であり、標本化周波数の変換は行われない。
【００２３】
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置の構成を表すブロック図である。ここで、図１は、本実施の形態に係るデータ処理装置において、帯域制限処理を伴うサンプル変換を行う回路部分の構成について示している。また、図２は、本実施の形態に係るデータ処理装置において、補間処理を伴う再標本化処理を行う回路部分の構成について示している。
【００２４】
図１に示したように、本実施の形態に係るデータ処理装置は、例えば、４：２：２方式により標本化周波数Ｆ_Sで標本化された青の色差信号（Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，Ｂ_2N+3，．．．）の符号化データが入力される画像端処理回路１と、水平方向および垂直方向（以下、Ｈ／Ｖという。）の同期を取るためのＨ／Ｖ同期信号Ｓ₁ が入力されると共に、画像端処理回路１に画像端を検知するための画像端検知信号Ｓ₃ を出力するＨ／Ｖ同期回路２と、Ｈ／Ｖ同期信号Ｓ₁ およびＨ／Ｖのシフト量に関するＨ／Ｖパラメータ信号Ｓ₂ が入力されると共に、サンプル保存点と補間点を切り替えるための保存・補間点切替信号Ｓ₄ ，Ｓ₅ を出力する保存・補間点切替回路３と、画像端処理回路１からの出力信号が入力される遅延回路４およびフィルタ回路５とを備えている。
【００２５】
本実施の形態に係るデータ処理装置は、また、遅延回路４によって遅延された信号およびフィルタ回路５からの出力信号が入力される積和演算回路６と、積和演算回路６からの出力信号が入力される１／２演算回路７と、１／２演算回路７からの出力信号が入力されるＤフリップフロップ回路８と、遅延回路４によって遅延された信号が入力されるＤフリップフロップ回路９と、遅延回路４によって遅延された信号およびフィルタ回路５からの出力信号が入力されると共に、切替信号Ｓ₆を出力する帯域制限判別回路１０と、Ｄフリップフロップ回路８およびＤフリップフロップ回路９からの出力信号が入力されると共に、帯域制限判別回路１０からの切替信号Ｓ₆ に基づいて、入力された信号のいずれか１つを選択的に出力するスイッチング回路ＳＷ２と、スイッチング回路ＳＷ２から出力された信号が入力されるＤフリップフロップ回路１８と、スイッチング回路ＳＷ２およびＤフリップフロップ回路１８からの出力信号が入力されると共に、入力された信号のいずれか１つを保存・補間点切替回路３からの切替信号Ｓ₅ に基づいて選択的に出力するスイッチング回路ＳＷ３とを備えている。
【００２６】
ここで、図１に示した回路部分が本発明における「標本化手段」に対応する。また、帯域制限判別回路１０が、本発明における「判別手段」に対応する。
【００２７】
画像端処理回路１は、符号化データが入力されると共に、入力されたデータを複数のタイミングで遅延させた複数の信号を出力する遅延回路２０と、遅延回路２０からの複数の出力信号が入力されると共に、Ｈ／Ｖ同期回路２からの画像端検知信号Ｓ₃ および保存・補間点切替回路３からの保存・補間点切替信号Ｓ₄ に基づいて、遅延回路２０から入力された信号のいずれか１つを選択的に出力するスイッチング回路ＳＷ１とを有している。遅延回路２０は、Ｄフリップフロップ回路２１、Ｄフリップフロップ回路２２、Ｄフリップフロップ回路２３およびＤフリップフロップ回路２４を含んでおり、これにより複数の遅延させた信号を出力するようになっている。
【００２８】
帯域制限判別回路１０は、遅延回路４からの出力信号およびフィルタ回路５からの出力信号が入力される後側補間点比較回路１１と、遅延回路４からの出力信号およびフィルタ回路５からの出力信号が入力されるＤフリップフロップ回路１２と、Ｄフリップフロップ回路１２からの出力信号が入力されるＤフリップフロップ回路１３と、Ｄフリップフロップ回路９を介して遅延回路４からの出力信号が入力されるＤフリップフロップ回路１４と、Ｄフリップフロップ回路９およびＤフリップフロップ回路１４を介して遅延回路４からの出力信号が入力されると共に、Ｄフリップフロップ回路１２およびＤフリップフロップ回路１３を介してフィルタ回路５からの出力信号が入力されるアンド回路１６とを有している。アンド回路１６は、スイッチング回路ＳＷ２に切替信号Ｓ₆ を出力するようになっている。
【００２９】
上記のような構成の回路では、例えば４：２：２方式で標本化された標本化周波数Ｆ_S の色差信号Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，Ｂ_2N+3，．．．のデータに対して、必要に応じて帯域制限処理が行われて、色差信号Ｂ’_2N，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，Ｂ’_2N+2，．．．が出力され、標本化周波数Ｆ_S ／２の４：１：１方式のデータが出力されることになる。
【００３０】
なお、入力された色差信号Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，Ｂ_2N+3，．．．のデータにおいて、いずれのデータがサンプル保存点およびサンプル補間点に相当するデータであるかは、事実上の標本化処理の前段階において、４：１：１方式の標本化規格と保存・補間点切替回路３において入力されたＨ／Ｖパラメータ信号Ｓ₂ とに基づいて決定される。また、入力された色差信号Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，Ｂ_{2N +3}，．．．のデータにおいて、サンプル補間点となるデータが、本発明における「第１のデータ」に対応し、サンプル保存点となるデータが、本発明における「第２のデータ」に対応する。
【００３１】
図２に示したように、本実施の形態に係るデータ処理装置は、補間処理を伴う再標本化処理を行う回路要素として、例えば、４：１：１方式により標本化周波数Ｆ_S ／２で符号化された青の色差信号（Ｂ_2N，Ｂ_2N+2，．．．）の符号化データが入力されると共に、入力したデータを先入れ先出し（以下、ＦＩＦＯという。）方式で出力するＦＩＦＯ回路３１と、Ｈ／Ｖの同期を取るためのＨ／Ｖ同期信号Ｓ₁₁が入力されると共に、画像端を検知するための画像端検知信号Ｓ₁₃を出力するＨ／Ｖ同期回路３２と、Ｈ／Ｖ同期信号Ｓ₁₁およびＨ／Ｖのシフト量に関するＨ／Ｖパラメータ信号Ｓ₁₂が入力されると共に、サンプル保存点と補間点を切り替えるための保存・補間点切替信号Ｓ₁₄，Ｓ₁₅を出力する保存・補間点切替回路３３と、ＦＩＦＯ回路３１からの出力信号が入力されると共に、Ｈ／Ｖ同期回路３２からの画像端検知信号Ｓ₁₃および保存・補間点切替回路３３からの保存・補間点切替信号Ｓ₁₄が入力される画像端処理回路３４と、画像端処理回路３４からの出力信号が入力される遅延回路３５およびフィルタ回路３６と、遅延回路３５およびフィルタ回路３６からの出力信号が入力されると共に、保存・補間点切替回路３３からの切替信号Ｓ₁₅に基づいて、入力された信号のいずれか１つを選択的に出力するスイッチング回路ＳＷ５とを備えている。
【００３２】
画像端処理回路３４は、ＦＩＦＯ回路３１を介して符号化データが入力されると共に、入力されたデータを複数のタイミングで遅延させた複数の信号を出力する遅延回路４０と、遅延回路４０からの複数の出力信号が入力されると共に、Ｈ／Ｖ同期回路３からの画像端検知信号Ｓ₁₃および保存・補間点切替回路３３からの保存・補間点切替信号Ｓ₁₄に基づいて、遅延回路４０から入力された信号のいずれか１つを選択的に出力するスイッチング回路ＳＷ４とを有している。遅延回路４０は、Ｄフリップフロップ回路４１、Ｄフリップフロップ回路４２、Ｄフリップフロップ回路４３およびＤフリップフロップ回路４４を含んでおり、これにより複数の遅延させた信号を出力するようになっている。
【００３３】
上記のような構成の回路では、例えば４：１：１方式で標本化された標本化周波数Ｆ_S ／２の色差信号Ｂ_2N，Ｂ_2N+2，．．．のデータに対して、必要に応じて補間処理が行われて、色差信号Ｂ_2N，Ｂ’_2N+1，Ｂ_2N+2，．．．が出力され、標本化周波数Ｆ_S の４：２：２方式のデータが出力されることになる。
【００３４】
次に、上記のような構成のデータ処理装置において行われる帯域制限処理および補間処理についてより具体的に説明する。
【００３５】
従来では、上述したように、例えば式（１）で表される３タップ・フィルタを用いてダビング等の帯域制限を伴うサンプル変換処理を行うごとに、サンプル保存点の信号値が変化していった。ここで、入力されたデータが帯域制限処理されていないオリジナルのデータである場合において１回目のサンプル変換処理を行う場合には、標本化定理により、サンプル保存点のデータに対する周波数の帯域制限処理は必要である。しかし、２回目のサンプル変換処理以降では、サンプル保存点のデータはもうすでに帯域制限処理してあるため、本来は帯域制限処理をする必要はない。従来では、２回目のサンプル変換処理以降においてもサンプル保存点のデータに対して、１回目と同様な帯域制限処理をしていたため、サンプル保存点のデータの信号値が劣化されていくのである。そこで、本実施の形態においては、２回目以降の帯域制限処理としては、１回目のサンプル変換処理によって生じたサンプル補間点のデータを間引くだけの処理を行うことによりデータの劣化を防ぐようにしている。すなわち、本実施の形態においては、２回目以降の帯域制限処理後に記録されるサンプル保存点の値は、１回目のサンプル変換処理において記録されるサンプル保存点と同じになるようにしている。
【００３６】
図３は、本実施の形態のデータ処理装置において複数回のサンプル変換を行った場合における符号化データの変化を示す説明図である。この図において、データＤ_ORG は、例えば４：２：２方式で標本化されたオリジナルの青の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N-1，Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，．．．）のデータを示している。また、データＤ_1ST は、データＤ_ORG に対してサンプル変換を行ったデータを示している。このデータＤ_1STにおいて、データＤ_S1は、オリジナルのデータＤ_ORG に対して式（１）を用いた帯域制限処理を伴う、例えば４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-2，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，．．．）のデータを示している。ここで保存された色差信号は、オリジナルのデータＤ_ORGにおける偶数番目の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N，Ｂ_2N+2，．．．）に対応する。すなわち、この例における４：１：１方式への変換では、オリジナルのデータＤ_ORGにおける奇数番目の信号（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）に対応する信号は保存されずに間引かれている。また、データＤ_1ST において、データＤ_i1は、４：１：１方式から４：２：２方式に再標本化を行う場合にデータＤ_S1に対して以下の式（３）を用いて補間されるサンプル補間点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-1，Ｂ’_2N+1，．．．）を示している。ここで補間された色差信号は、オリジナルのデータＤ_ORG における奇数番目の色差信号（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）に対応する信号である。すなわち、４：１：１方式への変換において、保存されずに間引かれた信号に相当する。
【００３７】
Ｂ’_2N+1＝１／２・（Ｂ’_2N＋Ｂ’_2N+2） ‥‥‥（３）
【００３８】
また、図３において、データＤ_2ND は、上記のようにして帯域制限処理と補間処理を伴うサンプル変換を行ったデータＤ_1ST に対して、更にもう一度サンプル変換を行ったデータを示している。このデータＤ_2ND において、データＤ_S2は、データＤ_1ST に対して例えば４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’’_2N-2，Ｂ’’_2N，Ｂ’’_2N+2，．．．）のデータを示している。本実施の形態においては、このサンプル保存点に相当するデータＤ_S2は、データＤ_1ST に対して、式（１）を用いた帯域制限処理を行うことなく、単にデータＤ_1STからサンプル補間点に相当するデータＤ_i1を間引くことにより得られたものである。すなわち、データＤ_2ND におけるサンプル保存点に相当するデータＤ_S2は、データＤ_1ST におけるサンプル保存点としてのデータＤ_S1と等しくなっている。また、データＤ_2ND において、データＤ_i2は、例えば４：１：１方式から４：２：２方式に再標本化を行う場合にデータＤ_S2に対して式（３）を用いて補間される青の色差信号（Ｂ’’_2N-1，Ｂ’’_2N+1，．．．）を示している。データＤ_i2は、サンプル保存点としてのデータＤ_S2から計算されるが、本実施の形態においては、データＤ_S2が、データＤ_1ST におけるサンプル保存点としてのデータＤ_S1と等しくなっているので、このデータＤ_i2もデータＤ_1ST におけるデータ補間点であるデータＤ_i1と等しくなる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、一度帯域制限処理が施されたデータに対しては、２回目以降の帯域制限処理として、１回目のサンプル変換処理によって生じたサンプル補間点のデータを間引くだけの処理を行うことによりデータの劣化を防ぐようにしている。
【００４０】
ここで、サンプル変換の対象となるデータが、一度帯域制限処理が施されたデータであるか否かの判断は、帯域制限処理するデータのサンプル補間点が式（３）を満たしているか否かにより行うことができる。これは、図３からわかるように、サンプル補間点は帯域制限したサンプル保存点のみで計算されているからである。従って、帯域制限処理するデータのサンプル補間点が式（３）を満たす場合、そのサンプル点はもうすでに周波数の帯域制限処理が行われているデータと判断できる。すなわち、式（３）を満たす場合、もともとサンプル保存点のみの周波数帯域しかないデータであることがわかる。このようなデータに対する帯域制限処理を、式（１）のようなフィルタを用いることなく単にサンプル補間点を間引く処理で済ませることで、再標本化時においてデータの劣化を生じることなくデータの復元を行うことが可能となる。
【００４１】
このようなフィルタ処理を行わないような処理は、サンプル変換が行われていないオリジナルの４：２：２方式のデータについても適用される。オリジナルの４：２：２方式のデータでも元々４：１：１方式または４：２：０方式と同様のサンプル保存点でしか周波数帯域がないデータの場合（例えば、ＣＧ（コンピュータ・グラフィックス）のような人為的な画像データの場合。）は、上記と同様に式（１）を用いることなく、単にサンプル補間点を間引く処理を行うことで、データの劣化を生じることなくデータの復元を行うことができる。
【００４２】
図４は、４：２：２方式および４：１：１方式におけるデータの周波数帯域制限について説明するための説明図である。この図において、黒い丸印は、サンプル保存点を示しており、白い丸印は、サンプル補間点を示している。また、この図において、（Ａ）は、オリジナルのデータの信号波形上における４：２：２方式によるサンプル点の分布を示している。また、この図において、（Ｂ）は ４：１：１方式によるサンプル点の分布を直線上において（Ａ）に対応させて示したものであり、（Ｃ）は、４：２：２方式によるサンプル点の分布を直線上において（Ａ）に対応させて示したものである。
【００４３】
４：２：２方式のデータにおいては、標本化周波数Ｆ_Sとして６．７５ＭＨｚを用いているので、標本化定理により、３．３７５ＭＨｚまで信号帯域があるはずである。しかしながら、同図（Ｃ）のように、標本化されたデータのサンプル点が、サンプル保存点と、このサンプル保存点の間に補間されたサンプル補間点とで構成されていた場合には、３．３７５ＭＨｚまでの信号帯域はない。すなわち、同図（Ｃ）のように、サンプル保存点とサンプル補間点とが交互に並んでいた場合には、その信号帯域は３．３７５ＭＨｚよりも低い１．６８７５ＭＨｚにまで帯域制限されていることになる。これは、同図（Ｂ）に示したような、４：１：１方式による信号帯域に等しい。なお、４：１：１方式のデータにおいては、標本化周波数Ｆ_S として３．３７５ＭＨｚを用いているので、標本化定理により、１．６８７５ＭＨｚまで信号帯域がある。本実施の形態のデータ処理装置では、このような帯域制限されたデータにサンプル変化を行う場合において、データの劣化を防ぐことができる。
【００４４】
次に、図１および図２に示した本実施の形態のデータ処理装置において用いられるフィルタ関数式について説明する。
【００４５】
上述の式（１）および式（２）の３タップ・フィルタ関数は、以下のような式（５）および式（６）によって表すことができる。式（５）は式（１）に対応するものであり、式（６）は式（２）に対応するものである。これらの式においては、同じ関数式（４）を含んでいる。このように同じ関数式（４）が含まれた式（５）および式（６）を用いることにより、帯域制限処理において、サンプル保存点における周波数帯域制限処理と、サンプル補間点における周波数帯域制限されたデータの判別処理とを行う場合において同じ回路要素（図１におけるフィルタ回路５）を共有できると共に、２つの処理を時間軸上で一括に行うことができる。
【００４６】
ｆ（Ｂ_N-1 ，Ｂ_N+1 ）＝１／２・（Ｂ_N-1 ＋Ｂ_N+1 ） ‥‥‥（４）
Ｂ’_2N＝１／２・［Ｂ_2N＋ｆ（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1）］ ‥‥‥（５）
Ｂ’_2N+1＝１／２・ｆ（Ｂ_2N，Ｂ_2N+2） ‥‥‥（６）
【００４７】
ここで、図１に示した回路では、フィルタ回路５において、式（４）に相当する演算処理が行われるようになっている。また、遅延回路４、フィルタ回路５、積和演算回路６および１／２演算回路７によって式（５）に相当する演算処理が行われるようになっている。また、周波数判別回路１０における後側補間点比較回路１１および前側補間点比較回路１５によって、式（６）に相当する演算処理が行われるようになっている。なお、後側補間点比較回路１１においては、保存点（例えば、Ｂ_2N）に対して、後側の補間点（例えば、Ｂ_2N+1）に関する処理が行われ、前側補間点比較回路１５においては、保存点（例えば、Ｂ_2N）に対して、前側の補間点（例えば、Ｂ_2N-1）に関する処理が行われる。また、図２に示した回路では、フィルタ回路３６において、式（６）に相当する演算処理が行われるようになっている。
【００４８】
図５は、本実施の形態における周波数帯域制限処理と、周波数帯域制限されたデータの判別処理とを説明するための説明図である。この図において、データＤ₁₀は、例えば、４：２：２方式で標本化された入力データとしての青の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N-1，Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，．．．）のデータを示している。また、この図において、データＤ₁₁は、データＤ₁₀に対して式（５）を用いた帯域制限処理を伴う、例えば４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-2，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，．．．）のデータを示している。この図に示したように、本実施の形態においては、入力データとしてのデータＤ₁₀に対して、必要に応じてサンプル保存点における周波数帯域制限処理を式（５）により行うと共に、サンプル補間点（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）における周波数帯域制限されたデータの判別処理を式（６）で時間軸上で一括に行うようになっている。
【００４９】
次に、図６および図７を参照して、本実施の形態における周波数帯域制限の判別処理について説明する。これらの図では、４：２：２方式のデータにおけるサンプル点の分布を直線上で示している。また、これらの図において、黒い丸印はサンプル保存点を示しており、白い丸印はサンプル補間点を示している。但し、図６においては、白い丸印は式（６）で表されるフィルタ関数に一致したサンプル補間点を示し、×印は式（６）で表されるフィルタ関数に一致しないサンプル補間点を示している。
【００５０】
図６に示したように、サンプル補間点が式（６）で表されるフィルタ関数と一致している区間のデータに関しては、その区間は帯域制限されたデータであるとといえる。図６においては、フィルタ関数に一致したサンプル補間点が含まれるＢ_2N-2〜Ｂ_2Nのデータ区間が帯域制限されたデータ区間に該当する。すなわち、Ｂ_2N-2〜Ｂ_2Nのデータ区間では、４：２：２方式による通常の帯域３．３７５ＭＨｚに対して、帯域１．６８７５ＭＨｚに帯域制限されている。
【００５１】
ここで、例えば、サンプル保存点Ｂ_2Nが周波数帯域制限された区間内の値か否かの判別は、図７に示したように、サンプル保存点Ｂ_2Nの前後のサンプル補間点Ｂ_2N-1，Ｂ２_2N+1が式（６）のフィルタ関数と一致しているか否かにより判別することができる。これにより、各サンプル保存点ごとに周波数帯域制限の判別処理が可能である。すなわち、本実施の形態では、１画素単位で周波数帯域制限の判別処理を行うことができるようになっている。
【００５２】
次に、図８ないし図１０を参照して、本実施の形態のデータ処理装置におけるデータ端部でのデータ処理について説明する。図８ないし図１０において、符号Ｄ_E1およびＤ_E2で示した部分は、データの端部であることを示している。また、これらの図において、黒い丸印はサンプル保存点を示しており、白い丸印はサンプル補間点を示している。なお、図８および図１０では、４：２：２方式のデータにおけるサンプル点の分布を直線上で示している。また、図９では、４：１：１方式または４：２：０方式のデータにおけるサンプル点の分布を直線上で示している。
【００５３】
画像端部（以下、サンプルポイント端という。）においては、フィルタ処理に必要なタップ数分のデータを十分に得ることができないため、従来から、サンプルポイント端におけるフィルタ処理として、サンプルポイント端からの仮想データ上にサンプルポイントをフィルタのタップ数分延長することにより、サンプルポイント端による特有のノイズを軽減するような処理を行う場合がある。図７では、サンプルポイント端Ｄ_E1，Ｄ_E2からサンプルポイント端Ｄ_E1，Ｄ_E2に一番近い点にあるデータＢ₀ ，Ｂ_m+1 を、サンプルポイント端Ｄ_E1，Ｄ_E2からの仮想データ上に延長した例について示している。
【００５４】
図９は、図８のようにサンプルポイント端においてデータの延長が行われた４：２：２方式のデータに対して、４：１：１方式または４：２：０方式にサンプル変換が行われた場合のデータを示すものである。サンプル変換に伴って、周波数帯域制限処理された場合でも、図８と同様にサンプルポイント端がフィルタタップ分延長される。ここで、図９のように４：１：１方式または４：２：０方式の帯域制限したサンプル保存点のデータを、４：２：２方式のデータに再標本化した場合、サンプルポイント端のデータとしては保存点、補間点の２つのケースが考えられる。
【００５５】
図１０は、図９のように４：１：１方式または４：２：０方式の帯域制限したサンプル保存点のデータを、４：２：２方式のデータに再標本化した場合のデータを示すものである。この図の場合には、サンプルポイント端Ｄ_E1におけるデータは、サンプル保存点Ｂ₀ であり、サンプルポイント端Ｄ_E2におけるデータは、サンプル補間点Ｂ_m+1 となっている。ここで、図８の場合と同様に、サンプルポイント端の１点のみを用いてデータの延長を行うと、その延長データ上でサンプル保存点と補間点の関係が崩れて本実施の形態におけるサンプルポイント端での帯域制限判別処理が不可能になる。
【００５６】
図１１は、本実施の形態のデータ処理装置において行われるデータ端部でのデータ処理を示す説明図である。この図において、黒い丸印はサンプル保存点を示しており、白い丸印はサンプル補間点を示している。また、これらの図において、符号Ｄ_E1およびＤ_E2で示した部分は、データの端部であることを示している。
【００５７】
本実施の形態では、図１０の例のように、延長データ上でサンプル保存点と補間点の関係が崩れて本実施の形態におけるサンプルポイント端での帯域制限の判別処理が不可能になることを避けるため、サンプルポイント端から最も近い２つのサンプルポイント点を交互に延長用のデータとして用いるようになっている。これにより、サンプル保存点とサンプル補間点の関係がサンプル端においても成立して帯域制限の判別処理を行うことができる。図１１の例では、サンプルポイント端Ｄ_E1からデータＢ₀ ，Ｂ₁ を交互に用いてデータが延長されている。また、サンプルポイント端Ｄ_E2からデータＢ_m，Ｂ_m+1を交互に用いてデータが延長されている。なお、データの有効領域における保存点において、帯域制限の判別処理を行うためには、サンプルポイント端において保存点に隣接する補間点までデータを補う必要がある。すなわち、両端のサンプル補間点からフィルタ関数に必要なタップ数分のデータを仮想データ上に延長する必要がある。
【００５８】
次に、図１２および図１３を参照して、本実施の形態に係るデータ処理装置の動作について説明する。なお、以下の説明は、本実施の形態に係るデータ処理方法の説明を兼ねている。
【００５９】
図１２は、本実施の形態に係るデータ処理装置における帯域制限処理を示す流れ図である。図１に示した回路において、画像端処理回路１に、例えば、４：２：２方式により標本化周波数Ｆ_Sで標本化された青の色差信号（Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，Ｂ_2N+3，．．．）の符号化データが入力されると（ステップＳ１０１）、保存・補間点切替回路３において入力されたＨ／Ｖパラメータ信号Ｓ₂に基づいて、入力されたデータのサンプル保存点とサンプル補間点の位置が決定される（ステップＳ１０２）。次に、Ｈ／Ｖ同期回路２において入力されたＨ／Ｖ同期信号Ｓ₁に基づいて、入力されたデータがサンプルポイント端であるか否かが判断される（ステップＳ１０３）。ここで、入力されたデータがサンプルポイント端である場合（Ｙ）には、画像端処理回路１において、図１１に示したようなサンプルポイント端処理が行われる（ステップＳ１０４）。
【００６０】
入力されたデータがサンプルポイント端ではない場合（ステップＳ１０３；Ｎ）、およびサンプルポイント端処理が行われた場合には、次に、帯域制限判別回路１０において、入力されたデータの前後の各々のサンプル点が、既に帯域制限処理されたものであるか否かが判断される（ステップＳ１０５）。前後の各々のサンプル点が、既に帯域制限処理されたものである場合（Ｙ）には、入力されたデータに帯域制限処理を行わずに単に補間点のデータを間引くだけの処理が行わたデータＳ₈ がスイッチング回路ＳＷ２から出力される（ステップＳ１０６）。また、前後の各々のサンプル点のいずれか一つがまだ帯域制限処理されていない場合（ステップＳ１０５；Ｎ）には、遅延回路４、フィルタ回路５、積和演算回路６および１／２演算回路７を経て周波数の帯域制限処理が行われたデータＳ₇ がスイッチング回路ＳＷ２から出力される（ステップＳ１０７）。
【００６１】
次に、保存・補間点切替回路３からの保存・補間点切替信号Ｓ₅ に基づいて、データがサンプル保存点であるか否かが判断される（ステップＳ１０８）。サンプル保存点である場合（Ｙ）には、スイッチング回路ＳＷ３から、例えば、標本化周波数Ｆ_S ／２の４：１：１方式に相当するデータ（色差信号Ｂ’_2N，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，Ｂ’_2N+2，．．．）が出力される（ステップＳ１０９）。また、サンプル保存点でない場合（ステップＳ１０８；Ｎ）には、データの切り捨て処理が行われる（ステップＳ１１０）。
【００６２】
図１３は、本実施の形態に係るデータ処理装置における再標本化補間処理を示す流れ図である。図２に示した回路において、ＦＩＦＯ回路３１に、例えば、４：１：１方式により標本化周波数Ｆ_S／２で符号化された青の色差信号（Ｂ_2N，Ｂ_2N+2，．．．）の符号化データが入力されると（ステップＳ２０１）、保存・補間点切替回路３３において入力されたＨ／Ｖパラメータ信号Ｓ₁₂に基づいて、入力されたデータのサンプル保存点とサンプル補間点の位置が決定される（ステップＳ２０２）。次に、Ｈ／Ｖ同期回路３２において入力されたＨ／Ｖ同期信号Ｓ₁₁に基づいて、入力されたデータがサンプルポイント端であるか否かが判断される（ステップＳ２０３）。ここで、入力されたデータがサンプルポイント端である場合（Ｙ）には、画像端処理回路３４において、図１１に示したようなサンプルポイント端処理が行われる（ステップＳ２０４）。
【００６３】
入力されたデータがサンプルポイント端ではない場合（ステップＳ２０３；Ｎ）、およびサンプルポイント端処理が行われた場合には、次に、保存・補間点切替回路３３において、データがサンプル補間点であるか否かが判断される（ステップＳ２０５）。サンプル補間点である場合（Ｙ）には、フィルタ回路３６において式（６）を用いた補間処理が行われたデータＳ_2N+1が出力される（ステップＳ２０６）。次に、補間処理が行われた場合、およびデータがサンプル補間点でない場合（ステップＳ２０６；Ｎ）には、スイッチング回路ＳＷ５から、保存・補間点切替回路３３からの保存・補間点切替信号Ｓ₁₅に基づいて、遅延回路３５からのデータＳ_2Nおよびフィルタ回路３６からのデータＳ_2N+1が交互に出力され、例えば、標本化周波数Ｆ_S ／２の４：１：１方式にサンプ変換されたデータが出力される（ステップＳ２０７）。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、一度帯域制限処理が施されたデータに対しては、２回目以降の帯域制限処理として、１回目のサンプル変換処理によって生じたサンプル補間点のデータを間引くだけの処理を行うようにしたので、例えば、４：２：２方式と４：１：１方式（または４：２：０方式）との間のサンプル変換を繰り返す複数回のダビング処理によるデータ劣化がなくなり、理論上無限にダビング処理を行っても１回目のサンプル変換したデータと実質的に同じデータを得ることができる。また、まだサンプル変換が行われていないオリジナルのデータであっても、サンプル保存点でしか周波数帯域がない画像（ＣＧのような人為的な画像）に対しては帯域制限処理をせずに、単にサンプル補間点の間引き処理のみを行うようにしたので、オリジナルのデータにおいて一律に帯域制限処理するのに比べてデータが劣化することなくサンプル変換を行うことができ、サンプル変換前のデータと同様のデータを復元できる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、周波数帯域制限の判別処理を、各サンプル保存点の１画素単位で行うことを可能にしたので、例えば、４：２：２方式におけるデータのベースバンド上で画像に部分的に特殊効果、キャラクタ挿入またはＡ，Ｂロール等の画像編集を施して、４：２：２方式と４：１：１方式（または４：２：０方式）との間のサンプル変換をした場合においても、画像編集が施されない部分の画素点に関しては、画像編集によるデータ劣化が生じることがない。これにより、例えば、帯域制限処理が必要な４：１：１方式および４：２：０方式のノンリニア編集器やＶＴＲ機器において、４：２：２方式のデータを編集するような場合においても編集によるデータの劣化を最小限に抑えることができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、サンプル保存点と補間点の関係が崩れないようにして、サンプルポイント端の延長の処理を行うようにしたので、サンプルポイント端においても有効に帯域制限の判別処理を行うことが可能となる。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う場合におけるデータの劣化を防ぐことができる。
【００６８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記第１の実施の形態における構成要素と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略してある。
【００６９】
４：２：２方式から４：１：１方式（または４：２：０方式）へのサンプル変換における周波数帯域制限処理を、入力されたデータ値に応じて調整するアダプティブフィルタと呼ばれるものがある。これは、帯域制限処理するデータのリンギングを軽減し、画像をよりよく改善するために用いられるものである。しかしながら、アダプティブフィルタは上述の３タップフィルタのような固定フィルタに比べてダビングの繰り返し処理による劣化がより大きくなる。ここで、本発明によるサンプル補間点の間引き処理は、サンプル保存点とサンプル補間点の関係が、再標本化による補間処理をしたあるフィルタ関数で成立していれば可能であるため、このようなアダプティブフィルタでも有効に発揮することができる。本実施の形態では、このアダプティブフィルタを適用した例について説明する。
【００７０】
図１４および図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るデータ処理装置の構成を表すブロック図である。ここで、図１４は、本実施の形態に係るデータ処理装置において、帯域制限処理を伴うサンプル変換を行う回路部分の構成を示している。また、図１５は、本実施の形態に係るデータ処理装置において、補間処理を伴う再標本化処理を行う回路部分の構成を示している。
【００７１】
図１４に示したように、本実施の形態に係るデータ処理装置は、画像端処理回路１からのデータが入力されると共に、入力されたデータに対してアダプティブフィルタ関数Ｇによるフィルタ処理を施して積和演算回路６に出力するフィルタ回路５１と、画像端処理回路１からのデータが入力されると共に、入力されたデータに対して所定の関数Ｈによるフィルタ処理を施して帯域制限判別回路１０に出力するフィルタ回路５２とを備えている。図１４に示した構成において、フィルタ回路５１とフィルタ回路５２以外の構成は、図１の場合と同様であり、説明を省略する。
【００７２】
図１５に示したように、本実施の形態に係るデータ処理装置は、補間処理を伴う再標本化処理を行う回路要素として、画像端処理回路３４からのデータが入力されると共に、入力されたデータに対して所定の関数Ｈによるフィルタ処理を施してスイッチング回路ＳＷ５に出力するフィルタ回路６１を備えている。図１５に示した構成において、フィルタ回路６１以外の構成は、図２の場合と同様であり、説明を省略する。
【００７３】
ここで、本実施の形態においては、上記第１の実施の形態における式（５）に対応する関数式として以下の式（７）を用いている。また、本実施の形態においては、上記第１の実施の形態における式（６）に対応する関数式として以下の式（８）を用いている。ここで、関数Ｇは、アダプティブフィルタ関数を表し、関数Ｈは、上記第１の実施の形態における式（４）に対応する補間処理用の関数を表している。
【００７４】
Ｂ’_2N＝Ｇ（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N，Ｂ_2N+1） ‥‥‥（７）
Ｂ’_2N+1＝１／２・Ｈ（Ｂ_2N，Ｂ_2N+2） ‥‥‥（８）
【００７５】
図１６は、本実施の形態における周波数帯域制限処理と、周波数帯域制限されたデータの判別処理とを説明するための説明図である。この図において、データＤ₂₀は、例えば、４：２：２方式で標本化された入力データとしての青の色差信号（Ｂ_2N-2，Ｂ_2N-1，Ｂ_2N，Ｂ_2N+1，Ｂ_2N+2，．．．）のデータを示している。また、この図において、データＤ₂₁は、データＤ₂₀に対して式（７）を用いた帯域制限処理を伴う、例えば４：１：１方式のサンプル変換を行った後に記録されるサンプル保存点に相当する青の色差信号（Ｂ’_2N-2，Ｂ’_2N，Ｂ’_2N+2，．．．）のデータを示している。この図に示したように、本実施の形態においては、入力データとしてのデータＤ₂₀に対して、必要に応じてサンプル保存点における周波数帯域制限処理を式（７）により行うと共に、サンプル補間点（Ｂ_2N-1，Ｂ_2N+1，．．．）における周波数帯域制限されたデータの判別処理を式（８）で時間軸上で一括に行うようになっている。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、アダプティブフィルタ関数を用いた場合においても標本化処理に伴うデータの劣化を防ぐことができる、
【００７７】
なお、本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、上記各実施の形態では、主として画像データに関する４：２：２方式と４：１：１方式（４：２：０）とのサンプル変換について説明してきたが、本発明は、サンプル変換において帯域制限処理をするデータにサンプル保存点とサンプル補間点の関係があり、帯域制限処理と再標本化に伴う補間処理に同期型のタップ・フィルタ関数を用いるのであれば、他の方式のサンプル変換における画像データや音声データにおいても適用することが可能である。この場合、タップ・フィルタ関数は、上記したタップ数が３の３タップ・フィルタ以外のものであってもよい。
【００７９】
また、サンプル変換された保存点がたとえ他の処理（データ圧縮伸張処理等）等で劣化していたとしても、劣化したサンプル保存点とその保存点から補間されるサンプル補間点の関係が再標本化時における補間処理上で成立していれば、次の帯域制限処理においてサンプル補間点の間引き処理を行うことができる。よって、本発明は、サンプル変換を伴う一般的な圧縮伸張処理においても適用することが可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ない７のいずれかに記載のデータ処理装置または請求項８記載のデータ処理方法によれば、標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かを判別し、この判別結果に応じて入力データに対して、必要に応じて周波数帯域の制限処理を行うと共に、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行うようにしたので、入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う場合におけるデータの劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
【００８１】
また、請求項６記載のデータ処理装置によれば、入力データの判別を単位データ毎に行うと共に、単位データ毎に、必要に応じて周波数帯域の制限処理を行って標本化を行うようにしたので、例えば、入力データが画像データであった場合に、単位データとして１画素毎に処理を行うことで、画像に部分的に画像編集を施して標本化を行うような場合においても、画像編集が施されない部分の画素点に関しては、画像編集によるデータ劣化は生じないようにすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置における帯域制限処理を伴うサンプル変換を行う回路部分の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置における補間処理を伴う再標本化処理を行う回路部分の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置において、複数回のサンプル変換を行った場合における符号化データの変化を示す説明図である。
【図４】４：２：２方式および４：１：１方式におけるデータの周波数帯域制限について説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置における周波数帯域制限処理と、周波数帯域制限されたデータの判別処理とを説明するための説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置における周波数帯域制限の判別処理について説明する説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置における周波数帯域制限の判別処理について説明する他の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置におけるサンプルポイント端処理を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置におけるサンプルポイント端処理を説明するための他の説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置におけるサンプルポイント端処理を説明するための更に他の説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るデータ処理装置におけるサンプルポイント端処理について示す説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るデータ処理装置における帯域制限処理を示す流れ図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るデータ処理装置における再標本化補間処理を示す流れ図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るデータ処理装置における帯域制限処理を伴うサンプル変換を行う回路部分の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るデータ処理装置における補間処理を伴う再標本化処理を行う回路部分の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るにデータ処理装置における周波数帯域制限処理と、周波数帯域制限されたデータの判別処理とを説明するための説明図である。
【図１７】複数回のサンプル変換を行った場合における符号化データの変化を示す説明図である。
【図１８】３タップ・フィルタを用いてサンプル変換を繰り返した場合におけるフィルタ係数とタップ数の変化を表す説明図である。
【図１９】サンプル変換に伴うデータの劣化をより具体的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…画像端処理回路、２，３２…Ｈ／Ｖ処理回路、３，３４…保存・補間点切替回路、４，３５…遅延回路、５，３６…フィルタ回路、１０…帯域制限判別回路、１１…後側補間点比較回路、１５…前側補間点比較回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data processing apparatus and method for performing sampling at a sampling frequency different from the sampling frequency of input data.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of digital technology, the exchange of encoded data is increasing in various fields. In this case, accompanying the transmission or recording of the encoded data, the encoded data may be converted into a different sampling standard to exchange data.
[0003]
Here, in the field of digital television, three primary color signals of red (R), green (G), and blue (B) are converted into a luminance signal Y and two color difference signals C._R(RY), C_BThree digital component signals converted into (BY) are used as a baseband. Sampling standards for sampling digital component signals are standardized by ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Division (formerly CCIR (International Radiocommunication Advisory Committee)). In this sampling standard, for example, the ratio of the sampling frequency of each signal of the luminance signal and the color difference signal is determined. Regarding the standard of digital component signal transmission, basically, a method in which the ratio of the sampling frequency of each component signal is 4: 2: 2 (with respect to the sampling frequency of the luminance signal, (Sampling method with half the sampling frequency). In this method, 13.5 MHz is used for the sampling frequency of the luminance signal, and 6.75 MHz is used for the sampling frequency of each color difference signal. At this time, the signal band of each signal is a value obtained by halving the sampling frequency according to shannon's sampling theorem, the signal band of the luminance signal is 6.75 MHz, and the signal band of the color difference signal is 3.375 MHz. The ITU-R also defines a method in which the ratio of sampling frequencies of component signals is 4: 4: 4. In this case, the sampling frequency of all signals is 13.5 MHz. It is.
[0004]
On the other hand, in a digital video cassette (hereinafter referred to as DVC) that records encoded data such as a digital component signal, a sampling standard different from the above 4: 2: 2 system is defined. In DVC, sampling is usually performed with respect to the above-described 4: 2: 2 system component signal by further reducing the band of the color difference signal to ½. At this time, the method of performing band limitation in the horizontal direction of the screen is the 4: 1: 1 method, and the method of performing band limitation in the vertical direction is the 4: 2: 0 method. In this case, for example, in the 4: 1: 1 system, 13.5 MHz is used for the sampling frequency of the luminance signal, and 3.375 MHz is used for the sampling frequency of the color difference signal. At this time, the signal band of the luminance signal is 6.75 MHz, and the signal band of the color difference signal is 1.6875 MHz.
[0005]
As described above, the sampling standard (4: 2: 2 system) for digital component signal transmission and the like is different from the sampling standard for DVC or the like, and therefore the component signal transmitted by the interface is usually used. When recording on a DVC, it is necessary to convert the format of the sampling standard from the 4: 2: 2 system to the 4: 1: 1 system (or 4: 2: 0 system) (hereinafter referred to as such a sample). The format conversion of the standardization is called sample conversion.) Here, when the sample conversion from the 4: 2: 2 system to the 4: 1: 1 system is performed as described above, the sampling frequency F of the 4: 2: 2 system is used as the sampling frequency F of the color difference signal._sHalf of (F_s/ 2) Sampling is performed. At this time, in order to avoid aliasing noise caused by lowering the sampling frequency, for example, the sampling frequency F with respect to the input signal is selected._sA band limiting process is performed to limit the signal in the half frequency band of / 2. By performing the band limiting process in this way, the influence of aliasing noise is reduced. By performing sample conversion in this manner, for example, if there are M sample points (sampled points) with sampling in 4: 2: 2 format data, the 4: 1: 1 format is used. M / 2 sample points are thinned out by conversion to, and the remaining M / 2 sample points are recorded in a DVC or the like as sampled storage points (hereinafter referred to as sample storage points).
[0006]
In addition, when reproducing a digital component signal recorded in a DVC or the like by the 4: 1: 1 system, it is necessary to perform sample conversion from the 4: 1: 1 system to the 4: 2: 2 system. In this case, the sampling frequency F of the color difference signal once band-limited._s/ 2 is 4: 2: 2 sampling frequency F_sSampling up to At this time, in order to interpolate the sample points thinned out by the conversion to the above-described 4: 1: 1 system, an interpolation process for appropriately inserting the sample interpolation points is performed. In this interpolation process, the sample interpolation point is obtained by performing a predetermined calculation process on the storage point recorded by the 4: 1: 1 method.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, in the sample conversion from the 4: 2: 2 system to the 4: 1: 1 system (or 4: 2: 0 system), the frequency band limiting process for attenuating the high-frequency component of the color difference signal is performed. ing. This band limiting process is effective in reducing aliasing noise if the input data is original data that has not been band limited. For example, the input data is once subjected to the band limiting process. If the data is new data, the data is degraded due to the characteristics of the band limiting filter. This is because the band limiting filter can effectively have a finite number of taps. Thus, conventionally, when the sample conversion between the 4: 2: 2 method and the 4: 1: 1 method (or 4: 2: 0 method) is repeated by dubbing processing (data duplication processing) or the like, a color difference signal is obtained. However, there is a problem that it is deteriorated by the band limiting process. Hereinafter, the data deterioration accompanying the sample conversion will be described in more detail.
[0008]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing changes in encoded data when a plurality of sample conversions are performed. In the following description, blue will be described as a representative color difference signal, but the same applies to red. In the sample conversion shown in this figure, an example is shown in which a 3-tap filter according to the following function equation (1) is used as a band limiting filter. This expression (1) is a digital filter having 3 taps and 1/4, 2/4, and 1/4 filter coefficients. In Expression (1), B represents an original blue color difference signal sampled by, for example, 4: 2: 2, and the position of the sample point of the color difference signal B is indicated by a subscript. Yes. N in the subscript of the color difference signal B represents an arbitrary integer. In the formula (1), B ′_2NIndicates, for example, a blue color difference signal corresponding to a sample storage point recorded after sample conversion of the 4: 1: 1 system is performed on the original color difference signal B.
[0009]
B ’_2N  = 1/4 · (B_2N-1+ 2B_2N+ B_{2N + 1}(1)
[0010]
Further, in the sample conversion shown in FIG. 17, an example is shown in which an interpolation process using the following 3-tap filter function equation (2) is performed. In the formula (2), B ′_{2N + 1}Shows, for example, a blue color difference signal corresponding to an interpolation point to be interpolated when resampling is performed from the 4: 1: 1 method to the 4: 2: 2 method.
[0011]

[0012]
In FIG. 17, data D₁₀₀Is the original blue color difference signal (B_2N-2, B_2N-1, B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2},. . . ) Data. Data D₁₀₁Is data D₁₀₀The data which performed sample conversion with respect to is shown. This data D₁₀₁Data D_S11Is the original data D₁₀₀The blue color difference signal (B ′) corresponding to the sample storage point recorded after the 4: 1: 1 system sample conversion with the band limiting process using the expression (1) is performed._2N-2, B '_2N, B '_{2N + 2},. . . ) Data. The color difference signal stored here is the original data D₁₀₀Even-numbered color difference signal (B_2N-2, B_2N, B_{2N + 2},. . . ). That is, in the conversion to the 4: 1: 1 system in this example, the original data D₁₀₀Odd-numbered signal (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . ) Is thinned out without being saved. Data D₁₀₁Data D_i11Is the data D when resampling from the 4: 1: 1 method to the 4: 2: 2 method_S11The blue color difference signal (B ′) corresponding to the sample interpolation point to be interpolated using the equation (2)_2N-1, B '_{2N + 1},. . . ). The interpolated color difference signal is the original data D₁₀₀Odd-numbered color difference signal (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . ). That is, it corresponds to a signal that is thinned out without being saved in the conversion to the 4: 1: 1 system.
[0013]
In FIG. 17, data D₁₀₂Is the data D subjected to the sample conversion with the band limiting process and the interpolation process as described above.₁₀₁On the other hand, data obtained by performing sample conversion with a band limiting process and an interpolation process once more are shown. This data D₁₀₂Data D_S12Is data D₁₀₁The blue color difference signal (B ″) corresponding to the sample storage point recorded after the 4: 1: 1 system sample conversion with the band limiting process using the expression (1) is performed._2N-2, B "_2N, B "_{2N + 2},. . . ) Data. The color difference signal stored here is the data D once sample-converted.₁₀₁Even-numbered color difference signal (B '_2N-2, B '_2N, B '_{2N + 2},. . . ). That is, data D_S12Is data D₁₀₁Data D as sample storage point_S11Corresponding to Data D₁₀₂Data D_i12Is the data D when resampling from the 4: 1: 1 method to the 4: 2: 2 method_S12The blue color difference signal (B ″) interpolated using the equation (2)_2N-1, B "_{2N + 1},. . . ). The interpolated color difference signal is data D that has been sample converted once.₁₀₁Odd-numbered color difference signal (B '_2N-1, B '_{2N + 1},. . . ). That is, data D₁₀₁Data D as sample interpolation point in_i11Corresponding to
[0014]
As shown in this figure, when a 3-tap filter is used, the sample storage point and interpolation point values change according to the characteristics of the filter by repeating sample conversion multiple times corresponding to dubbing processing. The number of taps and coefficients of the filter function will also change. Such characteristics occur as long as a filter with a finite number of taps is used.
[0015]
FIG. 18 shows changes in the filter coefficient and the number of taps when sample conversion is repeated using the above-described 3-tap filter. In this figure, the vertical axis represents the filter coefficient value, and the horizontal axis represents the tap point on the time axis. The center of the tap point is the filter function pole. In the figure, the symbol F₁Is the data D obtained by performing sample conversion on the original data, for example.₁₀₁Corresponding to Further, for example, in the figure, reference numeral F₂Is the data D once sample converted.₁₀₁Data D that has undergone further sample conversion₁₀₂Corresponding to As can be seen from this figure, by repeating the sample conversion, the number of taps of the filter function and the filter coefficient change. In this case, the value of the filter coefficient changes so that the distribution of tap points becomes wider.
[0016]
FIG. 19 is an explanatory diagram more specifically showing the deterioration of data accompanying the sample conversion described above. In the example of this figure, the amplitude is specifically A as the color difference signal.₀Pulse signal (B_N) Is input, it shows how the signal deteriorates. In this figure, (A) shows the original signal, and the original data D in FIG.₁₀₀It corresponds to. (B) shows a signal that has been sampled once for the pulse signal of (A), that is, band-restricted and then interpolated and resampled. The data in FIG. D₁₀₁Is a signal corresponding to. (C) shows a signal that has been resampled by performing sample conversion on the pulse signal of (B), that is, performing band limiting processing on the pulse signal of (B), and then performing interpolation processing. Data D in FIG.₁₀₂Is a signal corresponding to. From this figure, the amplitude A₀It can be seen that the pulse signal of is deteriorated by repeating the sample conversion. As described above, conventionally, after performing band limiting processing on input data, interpolation processing is performed, and sample conversion such as re-sampling is repeated, whereby data deteriorates.
[0017]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a data processing apparatus and method capable of preventing data deterioration when sampling is performed at a sampling frequency different from the sampling frequency of input data. Is to provide.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The data processing apparatus according to the present invention, the determination means for determining whether or not the sampled input data is data that has been subjected to band limitation processing in a band lower than a predetermined frequency band,Having a filter circuit;Depending on the discrimination result of the discriminator, input data can beUsing a filter circuitIncludes sampling means that performs sampling at a sampling frequency different from the sampling frequency of the input data while performing frequency band limiting processingThe discriminating means performs discrimination processing using the output value from the filter circuit in the sampling means.Is.
[0019]
  The data processing method according to the present invention determines whether or not the sampled input data is data that has undergone band limitation processing in a band lower than a predetermined frequency band.The determination step toDepending on the determination result, if necessary,Using a filter circuitPerforms frequency band restriction processing and performs sampling at a sampling frequency different from the sampling frequency of the input dataIn the discrimination step, the discrimination process is performed using the output value from the filter circuit used in the sampling step.It is what I did.
[0020]
In the data processing apparatus and method according to the present invention, it is determined whether or not the sampled input data is data that has undergone band limitation processing in a band lower than a predetermined frequency band, and according to the determination result. The input data is subjected to frequency band limiting processing as necessary, and sampling is performed at a sampling frequency different from the sampling frequency of the input data.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
[First Embodiment]
The data processing apparatus according to the present embodiment performs a band limiting process or the like on a digital component signal sampled in a 4: 2: 2 format, for example, and is a recording format such as DVC 4: 1: 1. In addition to conversion to a signal of the system, the signal converted to the 4: 1: 1 system is resampled by performing an interpolation process or the like for recording in the DVC or the like, and converted to a signal of the 4: 2: 2 system again. It is for conversion. However, the present invention is not limited to the sample conversion process between the 4: 2: 2 method and the 4: 1: 1 method, and the sample conversion between other methods is also possible. Is available. In the following description, sample conversion related to a blue color difference signal among digital component signals will be described, but the same applies to a red color difference signal. In the 4: 2: 2 system and the 4: 1: 1 system, the sampling standard for the luminance signal is the same, and the sampling frequency is not converted.
[0023]
1 and 2 are block diagrams showing the configuration of the data processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 shows a configuration of a circuit portion that performs sample conversion accompanied by band limitation processing in the data processing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 shows the configuration of a circuit portion that performs resampling processing with interpolation processing in the data processing apparatus according to the present embodiment.
[0024]
As shown in FIG. 1, the data processing apparatus according to the present embodiment, for example, uses the sampling frequency F by the 4: 2: 2 method._SBlue color difference signal (B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2}, B_{2N + 3},. . . The H / V synchronization signal S for synchronizing the image edge processing circuit 1 to which the encoded data is input in the horizontal and vertical directions (hereinafter referred to as H / V).₁And an image edge detection signal S for detecting the edge of the image to the image edge processing circuit 1._ThreeH / V synchronization circuit 2 that outputs the H / V synchronization signal S₁And H / V parameter signal S relating to the shift amount of H / V₂Is input, and the storage / interpolation point switching signal S is used to switch between the sample storage point and the interpolation point._Four, S_FiveAnd a delay circuit 4 and a filter circuit 5 to which an output signal from the image edge processing circuit 1 is input.
[0025]
In the data processing apparatus according to the present embodiment, the product-sum operation circuit 6 to which the signal delayed by the delay circuit 4 and the output signal from the filter circuit 5 are input and the output signal from the product-sum operation circuit 6 are received. An input 1/2 arithmetic circuit 7, a D flip-flop circuit 8 to which an output signal from the 1/2 arithmetic circuit 7 is input, a D flip-flop circuit 9 to which a signal delayed by the delay circuit 4 is input, The signal delayed by the delay circuit 4 and the output signal from the filter circuit 5 are inputted, and the switching signal S₆, And output signals from the D flip-flop circuit 8 and the D flip-flop circuit 9, and a switching signal S from the band limitation determination circuit 10₆Based on the switching circuit SW2 for selectively outputting any one of the input signals, the D flip-flop circuit 18 to which the signal output from the switching circuit SW2 is input, the switching circuit SW2 and the D flip-flop The output signal from the circuit 18 is input, and any one of the input signals is stored as the switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 3._FiveAnd a switching circuit SW3 for selectively outputting based on the above.
[0026]
Here, the circuit portion shown in FIG. 1 corresponds to “sampling means” in the present invention. The band limitation determination circuit 10 corresponds to the “determination unit” in the present invention.
[0027]
The image edge processing circuit 1 receives encoded data, a delay circuit 20 that outputs a plurality of signals obtained by delaying the input data at a plurality of timings, and a plurality of output signals from the delay circuit 20. And an image end detection signal S from the H / V synchronization circuit 2._ThreeAnd storage / interpolation point switching signal S from storage / interpolation point switching circuit 3_FourAnd a switching circuit SW1 that selectively outputs any one of the signals input from the delay circuit 20. The delay circuit 20 includes a D flip-flop circuit 21, a D flip-flop circuit 22, a D flip-flop circuit 23, and a D flip-flop circuit 24, thereby outputting a plurality of delayed signals.
[0028]
The band limitation determination circuit 10 includes a rear interpolation point comparison circuit 11 to which an output signal from the delay circuit 4 and an output signal from the filter circuit 5 are input, an output signal from the delay circuit 4 and an output signal from the filter circuit 5. Is input to the D flip-flop circuit 12, the D flip-flop circuit 13 to which the output signal from the D flip-flop circuit 12 is input, and the output signal from the delay circuit 4 through the D flip-flop circuit 9. An output signal from the delay circuit 4 is input via the D flip-flop circuit 14, the D flip-flop circuit 9 and the D flip-flop circuit 14, and a filter circuit via the D flip-flop circuit 12 and the D flip-flop circuit 13. And an AND circuit 16 to which an output signal from 5 is input. The AND circuit 16 sends a switching signal S to the switching circuit SW2.₆Is output.
[0029]
In the circuit having the above configuration, for example, the sampling frequency F sampled by the 4: 2: 2 method._SColor difference signal B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2}, B_{2N + 3},. . . A band limiting process is performed as necessary on the data of the color difference signal B ′._2N, B '_2N, B '_{2N + 2}, B '_{2N + 2},. . . Is output and the sampling frequency F_S/ 2 of 4: 1: 1 system data is output.
[0030]
Input color difference signal B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2}, B_{2N + 3},. . . Which data is the data corresponding to the sample storage point and the sample interpolation point is determined by the 4: 1: 1 sampling standard and the storage / interpolation point in the previous stage of the actual sampling process. H / V parameter signal S input in switching circuit 3₂It is determined based on. The input color difference signal B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2}, B_{2N +3},. . . In this data, data serving as sample interpolation points corresponds to “first data” in the present invention, and data serving as sample storage points corresponds to “second data” in the present invention.
[0031]
As shown in FIG. 2, the data processing apparatus according to the present embodiment uses, for example, a sampling frequency F by a 4: 1: 1 system as a circuit element that performs a resampling process involving an interpolation process._SBlue color difference signal (B_2N, B_{2N + 2},. . . ) And the FIFO circuit 31 for outputting the input data in a first-in first-out (hereinafter referred to as FIFO) system and an H / V synchronization signal S for synchronizing H / V.₁₁And an image edge detection signal S for detecting the image edge.₁₃H / V synchronization circuit 32 that outputs the H / V synchronization signal S₁₁And H / V parameter signal S relating to the shift amount of H / V₁₂Is input, and the storage / interpolation point switching signal S is used to switch between the sample storage point and the interpolation point.₁₄, S₁₅Is output to the storage / interpolation point switching circuit 33 and the FIFO circuit 31, and the image end detection signal S from the H / V synchronization circuit 32 is input.₁₃And a storage / interpolation point switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 33.₁₄Are input to the image end processing circuit 34, the delay circuit 35 and the filter circuit 36 to which the output signal from the image end processing circuit 34 is input, and the output signals from the delay circuit 35 and the filter circuit 36 are input. Switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 33₁₅And a switching circuit SW5 that selectively outputs any one of the input signals.
[0032]
The image end processing circuit 34 receives the encoded data via the FIFO circuit 31 and outputs a plurality of signals obtained by delaying the input data at a plurality of timings. While a plurality of output signals are input, the image end detection signal S from the H / V synchronization circuit 3₁₃And a storage / interpolation point switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 33.₁₄And a switching circuit SW4 that selectively outputs any one of the signals input from the delay circuit 40. The delay circuit 40 includes a D flip-flop circuit 41, a D flip-flop circuit 42, a D flip-flop circuit 43, and a D flip-flop circuit 44, thereby outputting a plurality of delayed signals.
[0033]
In the circuit configured as described above, for example, the sampling frequency F sampled by the 4: 1: 1 method._S/ 2 color difference signal B_2N, B_{2N + 2},. . . Interpolation processing is performed on the data of the color difference signal B as necessary._2N, B '_{2N + 1}, B_{2N + 2},. . . Is output and the sampling frequency F_SThe 4: 2: 2 format data is output.
[0034]
Next, the band limiting process and the interpolation process performed in the data processing apparatus configured as described above will be described more specifically.
[0035]
Conventionally, as described above, the signal value at the sample storage point changes each time sample conversion processing with band limitation such as dubbing is performed using, for example, the 3-tap filter represented by Equation (1). It was. Here, when the first sample conversion process is performed when the input data is original data that has not been band-limited, the frequency band-limiting process for the sample storage point data is performed according to the sampling theorem. is necessary. However, after the second sample conversion process, since the data of the sample storage point has already been subjected to the band limiting process, it is not necessary to perform the band limiting process. Conventionally, even after the second sample conversion process, since the band limiting process is performed on the data at the sample storage point in the same manner as the first time, the signal value of the data at the sample storage point is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, as the band limiting process for the second and subsequent times, the process of only thinning out the data of the sample interpolation points generated by the first sample conversion process is performed to prevent data deterioration. Yes. That is, in this embodiment, the value of the sample storage point recorded after the second and subsequent band limiting processes is set to be the same as the sample storage point recorded in the first sample conversion process.
[0036]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in encoded data when a plurality of sample conversions are performed in the data processing apparatus according to the present embodiment. In this figure, data D_ORGIs, for example, an original blue color difference signal (B_2N-2, B_2N-1, B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2},. . . ) Data. Data D_1STIs data D_ORGThe data which performed sample conversion with respect to is shown. This data D_1STData D_S1Is the original data D_ORGFor example, a blue color difference signal (B ′) corresponding to a sample storage point recorded after performing a sample conversion of a 4: 1: 1 system, for example, with a band limiting process using the expression (1)._2N-2, B '_2N, B '_{2N + 2},. . . ) Data. The color difference signal stored here is the original data D_ORGEven-numbered color difference signal (B_2N-2, B_2N, B_{2N + 2},. . . ). That is, in the conversion to the 4: 1: 1 system in this example, the original data D_ORGOdd-numbered signal (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . ) Is thinned out without being saved. Data D_1STData D_i1Is the data D when resampling from the 4: 1: 1 method to the 4: 2: 2 method_S1The blue color difference signal (B ′) corresponding to the sample interpolation point to be interpolated using the following equation (3)_2N-1, B '_{2N + 1},. . . ). The interpolated color difference signal is the original data D_ORGOdd-numbered color difference signal (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . ). That is, it corresponds to a signal that is thinned out without being saved in the conversion to the 4: 1: 1 system.
[0037]
B ’_{2N + 1}= 1/2 ・ (B '_2N+ B ’_{2N + 2}(3)
[0038]
In FIG. 3, data D_2NDIs the data D subjected to the sample conversion with the band limiting process and the interpolation process as described above._1STIn addition, data obtained by performing sample conversion again is shown. This data D_2NDData D_S2Is data D_1STFor example, a blue color difference signal (B ″) corresponding to a sample storage point recorded after sample conversion of a 4: 1: 1 system is performed._2N-2, B "_2N, B "_{2N + 2},. . . ) Data. In the present embodiment, the data D corresponding to this sample storage point_S2Is data D_1STOn the other hand, the data D is simply processed without performing the band limiting process using the expression (1)._1STTo data D corresponding to sample interpolation point_i1It is obtained by thinning out. That is, data D_2NDData D corresponding to sample storage point in_S2Is data D_1STData D as sample storage point_S1It is equal to. Data D_2NDData D_i2For example, data D is used when resampling is performed from the 4: 1: 1 system to the 4: 2: 2 system._S2The blue color difference signal (B ″) interpolated using the equation (3)_2N-1, B "_{2N + 1},. . . ). Data D_i2Is the data D as the sample storage point_S2Is calculated from the data D in the present embodiment._S2But data D_1STData D as sample storage point_S1This data D_i2Also data D_1STData D which is the data interpolation point in_i1Is equal to
[0039]
As described above, in the present embodiment, the data of the sample interpolation point generated by the first sample conversion process is thinned out as the band limitation process for the second and subsequent times for the data subjected to the band limitation process once. Data degradation is prevented by performing only the processing.
[0040]
Here, whether or not the data subject to sample conversion is data that has been subjected to the band limiting process is determined based on whether or not the sample interpolation point of the data to be band limited satisfies Equation (3). Can be performed. This is because, as can be seen from FIG. 3, the sample interpolation points are calculated only by the sample storage points subjected to band limitation. Therefore, if the sample interpolation point of the data to be subjected to the band limiting process satisfies the expression (3), it can be determined that the sample point has already been subjected to the frequency band limiting process. That is, when Expression (3) is satisfied, it can be seen that the data originally has only a frequency band of only sample storage points. By performing the band limiting process for such data by simply thinning out the sample interpolation points without using a filter such as the equation (1), the data can be restored without causing deterioration of the data at the time of resampling. Can be done.
[0041]
Such processing that does not perform filter processing is also applied to original 4: 2: 2 format data that has not been subjected to sample conversion. Original 4: 2: 2 format data that originally has a frequency band only at the same sample storage point as the 4: 1: 1 format or 4: 2: 0 format (for example, CG (computer graphics)) In the case of artificial image data such as the above, the data is restored without causing data deterioration by simply performing the process of thinning out the sample interpolation points without using the equation (1) in the same manner as described above. It can be carried out.
[0042]
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the frequency band limitation of data in the 4: 2: 2 system and the 4: 1: 1 system. In this figure, black circles indicate sample storage points, and white circles indicate sample interpolation points. Further, in this figure, (A) shows the distribution of sample points by the 4: 2: 2 method on the signal waveform of the original data. Also, in this figure, (B) shows the distribution of sample points according to the 4: 1: 1 method in correspondence with (A) on a straight line, and (C) shows the 4: 2: 2 method. The distribution of sample points is shown on the straight line in correspondence with (A).
[0043]
For 4: 2: 2 format data, the sampling frequency F_SSince 6.75 MHz is used, there should be a signal band up to 3.375 MHz according to the sampling theorem. However, if the sample points of the sampled data are composed of sample storage points and sample interpolation points interpolated between the sample storage points as shown in FIG. There is no signal band up to 375 MHz. That is, as shown in FIG. 6C, when sample storage points and sample interpolation points are arranged alternately, the signal band is limited to 1.6875 MHz, which is lower than 3.375 MHz. become. This is equal to the signal band by the 4: 1: 1 system as shown in FIG. In the case of 4: 1: 1 data, the sampling frequency F_SSince 3.375 MHz is used, there is a signal band up to 1.6875 MHz according to the sampling theorem. In the data processing apparatus according to the present embodiment, data deterioration can be prevented when sample change is performed on such band-limited data.
[0044]
Next, filter function expressions used in the data processing apparatus of the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
[0045]
The 3-tap filter functions of the above-described equations (1) and (2) can be expressed by the following equations (5) and (6). Expression (5) corresponds to Expression (1), and Expression (6) corresponds to Expression (2). These expressions include the same function expression (4). In this way, by using the equations (5) and (6) including the same function equation (4), in the band limiting process, the frequency band limiting process at the sample storage point and the frequency band limiting at the sample interpolation point are performed. The same circuit element (filter circuit 5 in FIG. 1) can be shared when performing the data discrimination process, and two processes can be performed collectively on the time axis.
[0046]
f (B_N-1, B_{N + 1}) = 1/2 ・ (B_N-1+ B_{N + 1}(4)
B ’_2N= 1/2 ・ [B_2N+ F (B_2N-1, B_{2N + 1}]] (5)
B ’_{2N + 1}= 1/2 · f (B_2N, B_{2N + 2}(6)
[0047]
Here, in the circuit shown in FIG. 1, the filter circuit 5 performs arithmetic processing corresponding to Expression (4). Further, the delay circuit 4, the filter circuit 5, the product-sum operation circuit 6 and the 1/2 operation circuit 7 perform an operation process corresponding to the equation (5). Further, the rear side interpolation point comparison circuit 11 and the front side interpolation point comparison circuit 15 in the frequency discriminating circuit 10 perform arithmetic processing corresponding to the equation (6). In the rear interpolation point comparison circuit 11, a storage point (for example, B_2N) With respect to the back interpolation point (for example, B_{2N + 1}), And the front interpolation point comparison circuit 15 stores the stored point (for example, B_2N) To the front interpolation point (for example, B_2N-1) Is performed. In the circuit shown in FIG. 2, the filter circuit 36 performs an arithmetic process corresponding to Expression (6).
[0048]
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the frequency band limiting process and the determination process of the frequency band limited data according to the present embodiment. In this figure, data D_TenIs, for example, a blue color difference signal (B as input data sampled in a 4: 2: 2 system)._2N-2, B_2N-1, B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2},. . . ) Data. In this figure, data D₁₁Is data D_TenFor example, a blue color difference signal (B ′) corresponding to a sample storage point recorded after performing a sample conversion of, for example, a 4: 1: 1 system accompanied by a band limiting process using Expression (5)._2N-2, B '_2N, B '_{2N + 2},. . . ) Data. As shown in this figure, in the present embodiment, data D as input data_TenOn the other hand, if necessary, the frequency band limiting process at the sample storage point is performed by the equation (5) and the sample interpolation point (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . The frequency band-limited data discrimination process in () is collectively performed on the time axis using equation (6).
[0049]
Next, frequency band limitation determination processing according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In these figures, the distribution of sample points in the 4: 2: 2 format data is shown on a straight line. In these drawings, black circles indicate sample storage points, and white circles indicate sample interpolation points. However, in FIG. 6, white circles indicate sample interpolation points that match the filter function represented by Expression (6), and × marks indicate sample interpolation points that do not match the filter function represented by Expression (6). Show.
[0050]
As shown in FIG. 6, regarding the data in the section where the sample interpolation point coincides with the filter function expressed by the equation (6), it can be said that the section is band-limited data. In FIG. 6, B including the sample interpolation point that matches the filter function._2N-2~ B_2NThe data section corresponds to a data section whose bandwidth is limited. That is, B_2N-2~ B_2NIn the data section, the band is limited to 1.6875 MHz with respect to the normal band of 3.375 MHz according to the 4: 2: 2 system.
[0051]
Here, for example, sample storage point B_2NAs shown in FIG. 7, the sample storage point B is determined as to whether or not is a value within the frequency band restricted section._2NSample interpolation point B before and after_2N-1, B2_{2N + 1}Can be discriminated based on whether or not it matches the filter function of equation (6). As a result, it is possible to determine the frequency band limitation for each sample storage point. That is, in the present embodiment, it is possible to perform frequency band limitation determination processing in units of pixels.
[0052]
Next, with reference to FIGS. 8 to 10, data processing at the data end in the data processing apparatus of the present embodiment will be described. In FIG. 8 to FIG._E1And D_E2The portion indicated by indicates an end portion of data. In these drawings, black circles indicate sample storage points, and white circles indicate sample interpolation points. 8 and 10, the distribution of sample points in 4: 2: 2 format data is shown on a straight line. Further, in FIG. 9, the distribution of sample points in the data of the 4: 1: 1 system or the 4: 2: 0 system is shown on a straight line.
[0053]
Since it is not possible to obtain sufficient data for the number of taps necessary for the filter processing at the image end (hereinafter referred to as the sample point end), conventionally, as the filter processing at the sample point end, By extending the sample points on the virtual data by the number of taps of the filter, there is a case where processing is performed to reduce noise peculiar to the sample point ends. In FIG. 7, sample point end D_E1, D_E2To sample point end D_E1, D_E2Data B at the closest point to₀, B_{m + 1}, Sample point end D_E1, D_E2An example of extension on virtual data from is shown.
[0054]
  In FIG. 9, sample conversion is performed in the 4: 2: 1 format or 4: 2: 0 format for the 4: 2: 2 format data that has been extended at the sample point end as shown in FIG. It shows the data in case of breakage. Even when the frequency band is limited with sample conversion,FIG.As with, the sample point end is extended by the filter tap. Here, as shown in FIG. 9, when the sample storage point data subjected to the band limitation of the 4: 1: 1 method or the 4: 2: 0 method is resampled into the data of the 4: 2: 2 method, the sample point end is obtained. There are two possible cases for the data of the storage point and the interpolation point.
[0055]
FIG. 10 shows the data when the sample storage point data subjected to the band limitation in the 4: 1: 1 system or the 4: 2: 0 system is resampled into the data of the 4: 2: 2 system as shown in FIG. It is shown. In this case, the sample point end D_E1The data at is the sample storage point B₀And sample point end D_E2The data at is the sample interpolation point B_{m + 1}It has become. Here, as in the case of FIG. 8, when data is extended using only one point at the end of the sample point, the relationship between the sample storage point and the interpolation point is broken on the extended data, and the sample in this embodiment is used. Band limitation determination processing at the point end becomes impossible.
[0056]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing data processing at the data end performed in the data processing apparatus of the present embodiment. In this figure, black circles indicate sample storage points, and white circles indicate sample interpolation points. In these figures, the symbol D_E1And D_E2The portion indicated by indicates an end portion of data.
[0057]
In the present embodiment, as shown in the example of FIG. 10, the relationship between the sample storage point and the interpolation point on the extension data is broken, and the band limitation determination process at the sample point end in this embodiment becomes impossible. In order to avoid this, the two sample point points closest to the sample point end are alternately used as extension data. Thereby, the relationship between the sample storage point and the sample interpolation point is established at the sample end, and the band limitation determination process can be performed. In the example of FIG. 11, the sample point end D_E1To data B₀, B₁The data is extended by using alternately. Sample point end D_E2To data B_m, B_{m + 1}The data is extended by using alternately. In order to perform the band limitation determination process at the storage point in the data effective area, it is necessary to supplement the data up to the interpolation point adjacent to the storage point at the sample point end. That is, it is necessary to extend data corresponding to the number of taps necessary for the filter function from the sample interpolation points at both ends onto the virtual data.
[0058]
Next, the operation of the data processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. The following description also serves as a description of the data processing method according to the present embodiment.
[0059]
FIG. 12 is a flowchart showing the bandwidth limitation process in the data processing apparatus according to the present embodiment. In the circuit shown in FIG. 1, the sampling frequency F is applied to the image edge processing circuit 1 by, for example, the 4: 2: 2 method._SBlue color difference signal (B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2}, B_{2N + 3},. . . ) Encoded data is input (step S101), the H / V parameter signal S input in the storage / interpolation point switching circuit 3 is input.₂The position of the sample storage point and sample interpolation point of the input data is determined based on (Step S102). Next, the H / V synchronization signal S input in the H / V synchronization circuit 2₁Based on the above, it is determined whether or not the input data is a sample point end (step S103). If the input data is the sample point end (Y), the image end processing circuit 1 performs the sample point end processing as shown in FIG. 11 (step S104).
[0060]
When the input data is not at the sample point end (step S103; N), and when the sample point end processing is performed, each of the data before and after the input data is next processed by the band limitation determination circuit 10. It is determined whether or not the sample point has already been subjected to band limitation processing (step S105). If each of the preceding and following sample points has already been subjected to the band limiting process (Y), the data obtained by simply thinning out the interpolation point data without performing the band limiting process on the input data S₈Is output from the switching circuit SW2 (step S106). If any one of the preceding and following sample points has not been subjected to the band limiting process (step S105; N), the delay circuit 4, the filter circuit 5, the product-sum operation circuit 6 and the 1/2 operation circuit 7 are processed. The data S subjected to frequency band limitation processing via₇Is output from the switching circuit SW2 (step S107).
[0061]
Next, the storage / interpolation point switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 3_FiveBased on the above, it is determined whether or not the data is a sample storage point (step S108). In the case of the sample storage point (Y), for example, the sampling frequency F is obtained from the switching circuit SW3._S/ 2 data corresponding to the 4: 1: 1 system (color difference signal B '_2N, B '_2N, B '_{2N + 2}, B '_{2N + 2},. . . ) Is output (step S109). If it is not a sample storage point (step S108; N), a data truncation process is performed (step S110).
[0062]
FIG. 13 is a flowchart showing the resampling interpolation process in the data processing apparatus according to the present embodiment. In the circuit shown in FIG. 2, the sampling frequency F is applied to the FIFO circuit 31 by, for example, the 4: 1: 1 method._SBlue color difference signal (B_2N, B_{2N + 2},. . . ) Encoded data is input (step S201), the H / V parameter signal S input in the storage / interpolation point switching circuit 33 is input.₁₂Based on, the positions of the sample storage points and sample interpolation points of the input data are determined (step S202). Next, the H / V synchronization signal S input in the H / V synchronization circuit 32.₁₁Based on the above, it is determined whether or not the input data is the sample point end (step S203). If the input data is at the sample point end (Y), the image end processing circuit 34 performs the sample point end processing as shown in FIG. 11 (step S204).
[0063]
If the input data is not at the sample point end (step S203; N), and if sample point end processing has been performed, then in the storage / interpolation point switching circuit 33, the data is the sample interpolation point. Is determined (step S205). In the case of the sample interpolation point (Y), the data S that has been subjected to the interpolation processing using the equation (6) in the filter circuit 36._{2N + 1}Is output (step S206). Next, when interpolation processing is performed and when the data is not a sample interpolation point (step S206; N), the storage / interpolation point switching signal S from the storage / interpolation point switching circuit 33 is output from the switching circuit SW5.₁₅Based on the data S from the delay circuit 35_2NAnd data S from the filter circuit 36_{2N + 1}Are alternately output, for example, sampling frequency F_SData that has been sump-converted into the 4: 1: 1 system of / 2 is output (step S207).
[0064]
  As described above, according to the present embodiment, for the data that has been subjected to the band limiting process once, the sample interpolation point generated by the first sample conversion process is used as the band limiting process for the second and subsequent times. Since the process of thinning out data is performed, for example, a plurality of dubbing processes in which sample conversion between the 4: 2: 2 system and the 4: 1: 1 system (or 4: 2: 0 system) is repeated. Therefore, even if the dubbing process is theoretically performed infinitely, substantially the same data as the first sample-converted data can be obtained. In addition, even original data that has not yet undergone sample conversion has an image that has a frequency band only at the sample storage point (CG(Artificial images such as) is not subjected to band limitation processing, but only thinning processing of sample interpolation points is performed. Therefore, the data is compared with band limitation processing uniformly in the original data. Sample conversion can be performed without deterioration, and data similar to the data before sample conversion can be restored.
[0065]
In addition, according to the present embodiment, the frequency band limitation determination process can be performed in units of one pixel at each sample storage point. For example, on the data baseband in the 4: 2: 2 system. Samples between 4: 2: 2 and 4: 1: 1 (or 4: 2: 0) by applying special effects, character insertion or image editing such as A and B rolls to the image. Even in the case of conversion, data deterioration due to image editing does not occur with respect to the pixel points in the portion where image editing is not performed. As a result, for example, when editing 4: 2: 2 format data in a 4: 1: 1 format and 4: 2: 0 format non-linear editor or VTR device that requires bandwidth limitation processing Degradation of data due to can be minimized.
[0066]
In addition, according to the present embodiment, since the process of extending the sample point end is performed so that the relationship between the sample storage point and the interpolation point is not broken, the band limitation is effectively determined even at the sample point end. Processing can be performed.
[0067]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent data deterioration when sampling is performed at a sampling frequency different from the sampling frequency of input data.
[0068]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0069]
There is what is called an adaptive filter that adjusts the frequency band limiting process in the sample conversion from the 4: 2: 2 system to the 4: 1: 1 system (or 4: 2: 0 system) according to the input data value. . This is used to reduce ringing of data subjected to band limitation processing and improve an image better. However, the adaptive filter is more deteriorated by repeated dubbing processing than a fixed filter such as the above-described 3-tap filter. Here, the sample interpolation point thinning-out process according to the present invention can be performed if the relationship between the sample storage point and the sample interpolation point is established by a certain filter function that has been subjected to interpolation processing by resampling. Even an adaptive filter can be used effectively. In the present embodiment, an example in which this adaptive filter is applied will be described.
[0070]
14 and 15 are block diagrams showing the configuration of the data processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. Here, FIG. 14 shows a configuration of a circuit portion that performs sample conversion accompanied by band limitation processing in the data processing apparatus according to the present embodiment. FIG. 15 shows the configuration of a circuit portion that performs resampling processing with interpolation processing in the data processing apparatus according to the present embodiment.
[0071]
As shown in FIG. 14, the data processing apparatus according to the present embodiment receives the data from the image edge processing circuit 1 and performs a filtering process with the adaptive filter function G on the input data. The filter circuit 51 to be output to the product-sum operation circuit 6 and the data from the image edge processing circuit 1 are input, and the input data is subjected to filter processing by a predetermined function H to be applied to the band limitation determination circuit 10. And a filter circuit 52 for outputting. In the configuration shown in FIG. 14, the configurations other than the filter circuit 51 and the filter circuit 52 are the same as those in FIG.
[0072]
As shown in FIG. 15, the data processing apparatus according to the present embodiment receives data from the image end processing circuit 34 as a circuit element that performs re-sampling processing with interpolation processing. A filter circuit 61 is provided that performs a filtering process on the data with a predetermined function H and outputs the filtered data to the switching circuit SW5. In the configuration shown in FIG. 15, the configuration other than the filter circuit 61 is the same as that in FIG.
[0073]
Here, in the present embodiment, the following equation (7) is used as a function equation corresponding to equation (5) in the first embodiment. In the present embodiment, the following equation (8) is used as a function equation corresponding to equation (6) in the first embodiment. Here, the function G represents an adaptive filter function, and the function H represents a function for interpolation processing corresponding to Expression (4) in the first embodiment.
[0074]
B ’_2N= G (B_2N-1, B_2N, B_{2N + 1}(7)
B ’_{2N + 1}= 1/2 · H (B_2N, B_{2N + 2}(8)
[0075]
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the frequency band limiting process and the determination process of the frequency band limited data in the present embodiment. In this figure, data D₂₀Is, for example, a blue color difference signal (B as input data sampled in a 4: 2: 2 system)._2N-2, B_2N-1, B_2N, B_{2N + 1}, B_{2N + 2},. . . ) Data. In this figure, data D_{twenty one}Is data D₂₀For example, a blue color difference signal (B ′) corresponding to a sample storage point recorded after performing a sample conversion of a 4: 1: 1 system, for example, accompanied by a band limiting process using Expression (7)._2N-2, B '_2N, B '_{2N + 2},. . . ) Data. As shown in this figure, in the present embodiment, data D as input data₂₀On the other hand, if necessary, the frequency band limiting process at the sample storage point is performed by the equation (7) and the sample interpolation point (B_2N-1, B_{2N + 1},. . . The frequency band-limited data discrimination process in () is performed collectively on the time axis using equation (8).
[0076]
As described above, according to the present embodiment, even when an adaptive filter function is used, it is possible to prevent deterioration of data accompanying sampling processing.
[0077]
Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0078]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, in each of the above embodiments, the sample conversion of the 4: 2: 2 method and the 4: 1: 1 method (4: 2: 0) mainly related to image data has been described. If there is a relationship between the sample storage point and the sample interpolation point in the band-limited data, and if a synchronous tap filter function is used for the band-limiting process and the interpolation process associated with resampling, other types of sample conversion are possible. The present invention can also be applied to image data and audio data. In this case, the tap filter function may be other than the 3-tap filter having 3 taps.
[0079]
In addition, even if the sample-converted storage point has deteriorated due to other processing (data compression / decompression processing, etc.), the relationship between the deteriorated sample storage point and the sample interpolation point interpolated from the storage point is resampled. If it is established in the interpolation process at the time of conversion, the sample interpolation point thinning process can be performed in the next band limiting process. Therefore, the present invention can also be applied to general compression / decompression processing involving sample conversion.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the data processing device according to any one of claims 1 to 7 or the data processing method according to claim 8, the sampled input data is a band lower than a predetermined frequency band. Whether or not the data has been subjected to the band limiting process in step (b) is determined. The input data is subjected to the frequency band limiting process according to the determination result, and the sampling frequency of the input data is determined. Since sampling is performed at a different sampling frequency, it is possible to prevent data deterioration when sampling is performed at a sampling frequency different from the sampling frequency of the input data.
[0081]
According to the data processing device of the sixth aspect, the input data is discriminated for each unit data, and sampling is performed for each unit data by performing a frequency band limiting process as necessary. Therefore, for example, when the input data is image data, the image editing is performed even when the image is partially subjected to image editing by performing processing for each pixel as unit data. With respect to the pixel points in the portion where the image processing is not performed, there is an effect that data deterioration due to image editing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a circuit portion that performs sample conversion accompanied by a band limiting process in a data processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a circuit portion that performs resampling processing with interpolation processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in encoded data when sample conversion is performed a plurality of times in the data processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining frequency band limitation of data in the 4: 2: 2 system and the 4: 1: 1 system.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining frequency band restriction processing and frequency band restricted data determination processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating frequency band limitation determination processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is another explanatory diagram for explaining frequency band restriction determination processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining sample point end processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is another explanatory diagram for explaining sample point end processing in the data processing apparatus according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 10 is still another explanatory diagram for explaining sample point end processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing sample point end processing in the data processing device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a flowchart showing a bandwidth limitation process in the data processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing resampling interpolation processing in the data processing apparatus according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a circuit portion that performs sample conversion accompanied by band limitation processing in the data processing device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a circuit portion that performs resampling processing with interpolation processing in the data processing device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a frequency band limiting process and a determination process for frequency band limited data in the data processing device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating changes in encoded data when a plurality of sample conversions are performed.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing changes in filter coefficients and the number of taps when sample conversion is repeated using a 3-tap filter.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing more specifically data deterioration accompanying sample conversion;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image edge processing circuit, 2, 32 ... H / V processing circuit, 3, 34 ... Storage / interpolation point switching circuit, 4, 35 ... Delay circuit, 5, 36 ... Filter circuit, 10 ... Band limitation determination circuit, 11 ... rear interpolation point comparison circuit, 15 ... front interpolation point comparison circuit.

Claims (8)

標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かを判別する判別手段と、
フィルタ回路を有し、前記判別手段の判別結果に応じて前記入力データに対して、必要に応じて前記フィルタ回路を用いた周波数帯域の制限処理を行うと共に、前記入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う標本化手段と
を備え、
前記判別手段は、前記標本化手段におけるフィルタ回路からの出力値を用いて判別処理行う
ことを特徴とするデータ処理装置。Discriminating means for discriminating whether or not the sampled input data is data subjected to band limitation processing in a band lower than a predetermined frequency band;
A filter circuit, performing a frequency band limiting process using the filter circuit on the input data according to the determination result of the determination unit, if necessary, and the sampling frequency of the input data And sampling means for sampling at different sampling frequencies ,
The data processing apparatus according to claim 1, wherein the discrimination means performs discrimination processing using an output value from a filter circuit in the sampling means . 前記標本化手段は、前記判別手段において、入力データが所定の周波数帯域よりも低い帯域で既に帯域制限処理が行われたデータであると判別された場合には、前記周波数帯域の制限処理を行わずに前記入力データの標本化を行う
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。The sampling unit performs the frequency band limiting process when the determining unit determines that the input data is data that has already been subjected to band limiting processing in a band lower than a predetermined frequency band. The data processing apparatus according to claim 1, wherein sampling of the input data is performed. 前記判別手段は、前記入力データにおいて、前記標本化手段によって標本化された後に保存されずに間引かれる部分に相当する第１のデータが、前記標本化手段によって標本化された後に保存される部分に相当する第２のデータに基づいて所定の関数式で演算される値と等しい場合には、前記入力データが既に帯域制限処理が行われたデータであると判別する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。The discriminating unit stores the first data corresponding to a portion to be thinned out without being stored after being sampled by the sampling unit in the input data after being sampled by the sampling unit. The input data is determined to be data that has already been subjected to band limitation processing when equal to a value calculated by a predetermined functional expression based on second data corresponding to the portion. Item 2. A data processing apparatus according to Item 1. 前記第１のデータと前記第２のデータは、前記標本化手段による標本化処理の前段階において、所定の標本化規格に従ってあらかじめデータ位置が決められているデータである
ことを特徴とする請求項３記載のデータ処理装置。The first data and the second data are data whose data positions are determined in advance according to a predetermined sampling standard in a stage prior to the sampling processing by the sampling means. 3. The data processing device according to 3. 前記標本化手段において、前記判別手段で用いられる所定の関数式と同じ関数式を用いて前記周波数帯域の制限処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。The data processing apparatus according to claim 1, wherein the sampling unit performs the frequency band restriction process using the same function formula as the predetermined function formula used in the discrimination unit. 前記判別手段は、前記入力データの判別を単位データ毎に行い、
前記標本化手段は、前記判別手段の判別結果に応じて、単位データ毎に、必要に応じて周波数帯域の制限処理を行って標本化を行う
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。The determination means performs determination of the input data for each unit data,
The data processing apparatus according to claim 1, wherein the sampling unit performs sampling by performing a frequency band limiting process as necessary for each unit data according to a determination result of the determination unit. . 前記判別手段は、前記入力データのデータ端においては、データの延長を行って前記判別を行う
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。The data processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit performs the determination by extending data at a data end of the input data. 標本化処理された入力データが、所定の周波数帯域よりも低い帯域で帯域制限処理が行われたデータであるか否かを判別する判別ステップと、
この判別結果に応じて前記入力データに対して、必要に応じてフィルタ回路を用いた周波数帯域の制限処理を行うと共に、前記入力データの標本化周波数とは異なる標本化周波数で標本化を行う標本化ステップとを含み、
前記判別ステップにおいて、標本化ステップで用いられるフィルタ回路からの出力値を用いて判別処理を行う
ことを特徴とするデータ処理方法。 A determination step of determining whether the sampled input data is data that has been subjected to band limitation processing in a band lower than a predetermined frequency band ;
Specimens for the input data in accordance with the determination result, performs a limiting process of a frequency band using a filter circuit is performed as necessary sampled at different sampling frequency from the sampling frequency of the input data Including the step of
In the discrimination step, a discrimination process is performed using an output value from a filter circuit used in the sampling step .

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