CN1184810C - 视频信号转换器和转换方法，图像显示单元和电视接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及当NTSC视频信号被转换成对应扩展图形阵列(XGA)视频信号时应用的视频信号转换器、视频信号转换方法使用该转换器和转换方法的图像显示单元以及电视接收机。视频信号转换器包括图像自适应倍速变换电路，把视频信号S_NT转换成行数加倍的一种隔行扫描的视频信号S_2N，以及包括一个把视频信号S_2N转换到视频信号S_XG的内插电路。由图像自适应转换处理获得的视频信号S_2N是没有质量恶化的高图像质量的视频信号。

Description

视频信号转换器和转换方法， 图像显示单元和电视接收机

技术领域

本发明涉及适于在把根据国家电视系统委员会(NTSC)标准的一个视频信号转换成对应于一个扩展图形阵列(XGA)的视频信号时使用的视频信号转换器和视频信号转换方法，本发明还涉及使用该转换器和转换方法的图像显示单元和电视接收机。

本发明尤其涉及一个视频信号转换器以及其它装置，其中在输入视频信号垂直方向上的行数或在水平方向上的象素数被转换以便超出双倍象素数目的情况中，例如在根据一个图像自适应转换处理增加在垂直方向中的行数或在水平方向上的象素n倍、并且根据另一转换处理再增加m倍的情况中，该视频信号转换器能获得高图像质量的视频信号。

背景技术

到目前为止，人们提出了多种装置，用于把符合NTSC标准的视频信号S_NT转换成对应于XGA的视频信号S_XG，并且根据对应于XGA的视频信号S_XG把图像显示在例如一个液晶显示器上。符合NTSC的视频信号S_NT指的是根据隔行扫描方法的视频信号，它在垂直方向中的行数是525。此种视频信号S_NT如图1A所示，在每场垂直方向中的有效行数是240，并且当抽样频率是13.5MHz时，在水平方向中的有效象素数是720。同时，对应于XGA的视频信号S_XG是例如一个根据逐行扫描方法的视频信号。如图1B中显示，在如此的视频信号S_XG中，垂直方向的有效行数是768而在水平方向中的有效象素数是1024。

至今，图2所示的内插电路200被用作一个视频信号转换器，用于根据NTSC标准的视频信号S_NT获得对应于XGA的视频信号S_XG。在该内插电路200中，通过对符合NTSC的视频信号S_NT实施例如最相邻内插、线性内插和三次内插的内插处理，产生对应于XGA的视频信号S_XG。

如上所述，在对应NTSC视频信号S_NT的每一场垂直方向中的有效行的数目是240，而对应XGA的视频信号S_XG的每一场垂直方向中的有效行的数目是768。因此涉及垂直方向的3.2倍的行数目转换处理要在内插电路200中执行，其中的240行被转换成760。如果执行如上所述的超过两倍的转换，则即使是使用包括多抽头的内插处理，也将损失该图像的清晰度，并且该图像的质量下降。图3A中的‘○’表示根据NTSC的视频信号S_NT。图3B中的‘●’表示在行数转换之后对应于XGA的视频信号S_XG。但是这些表明只增加在垂直方向中的象素数目。

在执行水平方向中的超过加倍象素数目转换处理的情况下，也会类似地引起上述的图像质量的恶化。类似地，如果对应XGA的视频信号S_XG的获得是根据视频信号S_PL，则该图像质量也被恶化，该视频信号S_PL是满足逐行倒相彩色电视(PAL)标准的在垂直方向具有625行的隔行扫描的一个视频信号。

发明内容

本发明的目的是提供一个视频信号转换器，即使视频信号的垂直方向中的行数或水平方向中的象素数被转换成例如超过双倍以及其它倍数的条件下也能获得高图像质量的视频信号。

在实现本发明的最佳模式中，本发明提供了一个视频信号转换器，包括：图像自适应第一转换器，用于把在第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得第二视频信号，所述第一转换器包括：第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和第二转换器，用于把在第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得一个第三视频信号。

而且，在实现本发明的另一个最佳模式中，本发明提供了一个视频信号转换方法，包括：第一转换步骤，通过对于该第一视频信号实施一个图像自适应转换处理，而把在第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得第二视频信号，所述第一转换步骤包括：第一象素提取步骤，从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；空间等级决定步骤，检测在所述第一象素提取步骤中提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；第二象素提取步骤，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；运动等级决定步骤，用于根据由所述第二像素提取步骤提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；等级代码产生步骤，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；系数数据存储步骤，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；系数数据输出步骤，读取所述系数数据存储步骤中存储的系数数据，该系数数据对应于在所述等级代码产生步骤中输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；第三象素提取步骤，从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和视频信号输出步骤，根据在所述系数数据输出步骤中输出的所述系数数据和在所述第三象素提取步骤中提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和第二转换步骤，通过对于该第二视频信号实施一个转换处理，而把在第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得第三视频信号。

作为另一个本发明的最佳模式，本发明提供了一个图像显示单元，包括：视频信号转换器，用于转换输入视频信号的行数或象素数，以便获得一个输出视频信号；和图像显示器，用于根据所述输出视频信号显示一个图像。该视频信号转换器包括：图像自适应第一转换器，用于把在作为所述输入视频信号的第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得一个第二视频信号，所述第一转换器包括：第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和第二转换器，用于把在第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得作为所述输出视频信号的一个第三视频信号。

作为本发明的另一个最佳模式，本发明提供了一个电视接收机，包括：用于接收电视广播信号的接收部分；用于通过转换由所述接收部分接收的一个已收视频信号的行数或象素数而获得一个转换视频信号的视频信号转换部分；以及根据所述转换视频信号显示一个图像的图像显示器。该视频信号转换部分包括：图像自适应第一转换器，用于把在作为所述已收视频信号的第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得第二视频信号，所述第一转换器包括：第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和第二转换器，用于把在所述第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得作为所述转换视频信号的第三视频信号。

根据本发明，该图像自适应第一转换器对于该第一视频信号执行图像自适应转换处理，以便获得其中第一视频信号垂直方向行数或水平方向象素数增加n倍(例如加倍)的该第二视频信号。在该图像自适应转换处理中，垂直方向中的行数或水平方向中的象素数不仅利用邻近象素信号的内插处理作转换，而且根据利用例如一个线性估计方程式的估计运算而获得需要的象素信号作转换。该第二转换器对于第二视频信号执行转换处理，以便获得其中在该第二视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数增加m倍的该第三视频信号。在该转换处理中，在该第二视频信号的垂直方向的行数或水平方向的象素数只是通过利用内插处理而被转换的，例如利用邻近象素信号的内插处理转换的。

如上所述，第二视频信号是通过对第一视频信号执行图像自适应转换处理而获得的，以使得该第二视频信号具有高图像质量。第三视频信号是通过对于第二视频信号执行转换处理而获得的。只通过对于该第二视频信号执行内插处理而获得该第三视频信号，其中该第一视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数被增加‘n×m’倍。该第三视频信号具有高图像质量并且没有图像质量的恶化。

在本发明中，执行对于第一视频信号的图像自适应转换处理，以便获得其中把该第一视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数增加n倍的该第二视频信号。通过对于第二视频信号执行例如内插的转换处理，以便获得把该第二视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数增加m倍的该第三视频信号。因此，该第三视频信号被最后增加到该第一视频信号垂直方向行数或水平方向象素数的‘n×m’倍。因此，即使垂直方向行数或水平方向象素数的最终转换缩放比例被改变，也能够仅通过改变在内插处理中的转换缩放比例m而容易地实现转换。就是说，即使垂直方向行数或水平方向象素数的最终转换缩放比例被改变，也能使用现有的图像自适应转换器，例如一个倍速转换器实现转换。

附图说明

本发明的特性和优点的进一步理解可以通过参考下列说明书和附图部分实现。

图1A和1B是根据NTSC视频信号和对应于XGA视频信号的有效行数和有效象素数的示意图；

图2是表示把根据NTSC的视频信号S_NT转换成对应于XGA的视频信号S_XG的一个相关内插电路的框图；

图3A和3B是说明相关内插电路的操作的示意图；

图4是表示实现本发明的一个电视接收机的结构的框图；

图5是表示在该电视接收机中的一个视频信号转换器的结构的框图；

图6A到6C是说明视频信号转换器的操作的示意图；

图7A到7C是说明该视频信号转换器的操作的示意图；

图8是表示在该视频信号转换器中的一个图像自适应倍速变换电路的结构的框图；

图9是说明在SD象素和HD象素之间的位置的关系的一个简图；

图10是说明在SD象素和HD象素之间的位置的关系的一个简图；

图11是说明SD象素数据的一个简图，用于把象素数据分成空间等级(class)；

图12是说明SD象素数据的一个简图，用于把象素数据分成运动等级；

图13是说明用于估计操作的SD象素数据的一个简图；

图14是表示一个预测系数的学习流程的一个流程图；以及

图15是表示一个系数数据发生器的结构的实例框图。

具体实施方式

参考下面附图，描述本发明的一个实施例。图4表示实现本发明的一个电视接收机10的结构。电视接收机10包括：接收天线11和一个调谐器12，用于通过对该接收天线11所接收的电视广播信号(RF调制信号)执行广播电台选择处理、中频放大处理、检波处理以及其它处理而获得对应NTSC的视频信号S_NT。

电视接收机10还包括：一个视频信号转换器13，用于对从调谐器12接收的视频信号S_NT执行处理，转换垂直方向中的行数和水平方向中的象素数，以便获得对应于XGA的视频信号S_XG；一个液晶显示器(LCD)15，以及根据该视频信号S_XG驱动该LCD15的一个驱动器14，以便根据上述视频信号S_XG在LCD15上显示该视频信号S_XG。

下面描述图1示出的电视接收机10的操作。接收天线11接收一个电视广播信号并且提供该信号到调谐器12。在调谐器12中，从接收的电视广播信号中获得与用户进行广播电台选择的操作所选择的预定频道的电视广播信号相关的一个中频信号。随后，该调谐器12对该中频信号执行检波处理，然后获得对应NTSC的视频信号S_NT。

调谐器12把对应NTSC的视频信号S_NT送到视频信号转换器13。该转换器13执行对于已收视频信号S_NT的处理，转换垂直方向中的行数和水平方向中的象素数，然后获得对应于XGA的视频信号S_XG。就是说，对应NTSC的视频信号S_NT的每一场中的信号具有252.5行数(有效行是240行)和858的象素数(有效象素数是720)。这种信号被转换成对应于XGA的视频信号S_XG的每一帧中的信号，具有840的行数(有效行是768行)和1220的象素数(有效象素数目是1024)。

视频信号转换器13把对应XGA的视频信号S_XG送到驱动器14，然后液晶显示器15根据该视频信号S_XG显示由‘1024×768’象素组成的一个图像。

随后参考图5描述视频信号转换器13的结构。该转换器13包括一个图像自适应倍速变换电路100，用于把对应NTSC的视频信号S_NT转换到对应隔行扫描方法的一个视频信号S_2N，其中在垂直方向中的行数和在水平方向中的象素数被分别加倍；以及一个内插电路180，用于把视频信号S_2N转换为对应于XGA的视频信号S_XG。

如上所述，相关技术的内插电路180的组成相似于内插法电路200。就是说，内插电路180执行的不过是使用邻近象素信号的、对于视频信号S_2N的垂直方向中的行数或水平方向中的象素数的内插处理，例如最相邻内插、线性内插和三次内插。同时，转换电路100通过估计操作执行视频信号S_NT的垂直方向中的行数或水平方向中的象素数的转换，例如使用一个线性估计式而不仅仅是使用邻近象素信号的内插处理，以便获得需要的象素信号。

下面描述图5中示出的转换器13的操作。首先，对应NTSC的视频信号S_NT被提供到该图像自适应倍速变换电路100。该图像自适应倍速变换电路100根据图像自适应转换处理把已收视频信号S_NT的垂直方向中的行数和水平方向中的象素数转换到加倍的数目，并且产生一个视频信号S_2N。在这种情况下，图6A中示出的对应NTSC的具有262.5行(有效行数240)和858象素(有效象素是720)的每一场的信号被转换成图6B中示出的一个信号，视频信号S_2N的每一场中具有525的行数(有效行数480)和1716的象素数(有效象素数是1440)。

随后视频信号S_2N被送到内插电路180。内插电路180执行该内插处理，使用邻近象素信号转换该已收视频信号S_2N的垂直方向中的行数和水平方向中的象素数，并且产生对应于XGA的一个视频信号S_XG。在此情况中，在具有525行(有效行数480)和1716的象素数(有效象素1440)的视频信号S_2N的每一场中的信号被转换成对应于具有840的行数(有效行数768行)和1220的象素数(有效象素1024)的XGA的视频信号S_XG的每一帧中的信号。

图5中示出转换器13，执行涉及垂直方向的行数转换处理，最终把240行增加到等于其3.2倍的768行，详细地说，在该图像自适应倍速转换器100中，该已收视频信号S_2N的垂直方向行数被加倍。随后，在内插电路180中把垂直方向中的行数进一步增加1.6倍。在此情况中，在该转换电路100中，执行图像自适应转换处理，以便获得高图像质量的视频信号S_2N(见图7B中的‘△’)而不抑制对应NISC的视频信号S_NT(见图7A中的‘○’)。因此，与迄今仅通过内插处理把行数增加3.2倍的方法比较，该图像质量的恶化是小的，并且获得对应于XGA的高图像质量的视频信号S_XG(见图7C中的‘●’)。

随后参考图8，描述该图像自适应倍速变换电路100的结构的一个实例。转换电路100包括：用于输入对应NTSC的视频信号S_NT的一个输入端101和用于把视频信号S_NT转换成一个数字信号(以下称为SD象素数据)的A/D转换器102。

转换电路100还包括：一个区域提取电路103，用于从该A/D转换器102输出的SD象素数据SD中提取SD象素数据，该SD象素数据是对应于构成视频信号S_2N的所述象素数据中的将被估算的预定HD象素数据(下称HD象素数据)的一个区域中；以及一个自适应动态范围编码(ADRC)电路104，用于对由区域提取电路103提取的SD象素数据执行ADRC处理，决定主要表示一个空间波形的一个等级(空间等级)并且输出等级信息。

图9和10表示在SD象素和HD象素之间的位置关系。如果将要估算HD象素数据y，则该区域提取电路103提取例如在该HD象素数据y的附近的SD象素数据k₁到k₅，如图11所示。

ADRC电路104执行操作，使得每一SD象素数据被压缩，从8比特压缩成2比特，构成表示由该区域提取电路103提取的该SD象素数据的层(level)分布的一个图案。对应于每一SD象素数据的压缩数据(一个重新量化代码)qi被输出作为来自该ADRC电路104的一个空间等级的等级信息。

最初，ADRC是一个被开发用于录像机(VTR)的高性能编码的自适应重新量化方法。但是，因为该ADRC能够由短字长度有效地表示一个信号层的局部模式，所以该ADRC被使用在该实施例用于构成表示由该区域提取电路103提取的SD象素数据的层分布的一个方案。

在该ADRC电路104中，如果在一个区域中的SD象素数据的最大值是MAX、最小值是MIN，则在该区域中的动态范围是DR(＝MAX-MIN+1)，并且重新量化比特数目是p，通过下列表达式(1)的运算获得用于重新量化在该区域中的每一SD象素数据ki的一个代码qi。但是，在表达式(1)中的[]意味着只舍不入的处理。当在该区域提取电路103中提取SD象素数据的Na片时，把i估计为是1到Na的任意值。

              qi＝[(ki-MIN+0.5)·2^P/DR]…(1)

转换电路100包括：一个区域提取电路105，用于从A/D转换器102输出的SD象素数据中提取在一个区域中的SD象素数据，该区域对应于将要估算的预定HD象素数据；和一个运动等级决定电路106，用于主要根据由区域提取电路105提取的SD象素数据，决定用于表示运动程度的一个运动等级，并且输出等级信息。

如图12表示，当HD象素数据y将要被估算时，示出的区域提取电路105在HD象素数据y附近提取m₁到m₅以及n₁到n₅的十个SD象素数据片。

在该运动等级决定电路106中，根据由区域提取电路105提取的SD象素数据mi和ni计算出帧间差。进一步，对帧间差的绝对值的平均值进行门限处理，并且该运动等级决定电路106输出运动等级的信息MV，该信息MV是一个运动索引信息。

就是说，在运动等级决定电路106中，根据表达式(2)计算出该帧间差的绝对值的平均值AV。当由区域提取电路105如上所述地提取m₁到m₅和n₁到n₅的十个SD象素数据的片时，下列表达式(2)中的Nb是5。

$\mathrm{AV}=\frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Nb}}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{mi}-\mathrm{ni}|}{\mathrm{Nb}}...\left(2\right)$

该运动等级决定电路106把如上所述计算出的平均值AV与一个或多个门限比较，并且获得等级信息MV。例如，配备三个门限th₁、th₂和th₃(th₁＜th₂＜th₃)，并且当AV＜＝th₁时，在确定四个运动等级的情况下，MV是0。当th₁＜AV＜＝th₂时，MV是1。当th₂＜AV＜＝th₃时，MV是2。当th3＜AV时，MV是3。

该转换电路100包括等级码产生电路107，根据从ADRC电路104输出的作为空间等级的等级信息的重新量化代码qi和从该运动等级决定电路106输出的运动等级的等级信息MV，该等级码产生电路107用于获得表示将要被估算的HD象素数据所属的一个等级的等级码CL。在该等级码产生电路107中，根据表达式(3)执行等级码CL的运算。在下列表达式(3)中，Na表示由区域提取电路103提取的SD象素数据的数目，而p表示在该ADRC电路104中的重新量化比特数。

$\mathrm{CL}=\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Na}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{qi}{\left(2^p\right)}^i+\mathrm{MV}\·2^{\mathrm{PNa}}...\left(3\right)$

转换电路100包括：ROM表108，用于存储针对线性估计表达式每一等级的系数数据，使用在稍后描述的一个估计运算电路110中。等级码产生电路107把一个等级码CL提供到ROM表108作为读取地址信息。因此，ROM表108输出对应于一个等级码CL的系数数据wi。

转换电路100包括：一个区域提取电路109，用于从A/D转换器102输出的SD象素数据提取在对应于将要被估算的预定HD象素数据一个区域中的SD象素数据；和一个估计运算电路110，用于根据如上所述的由区域提取电路109提取的SD象素数据和从ROM表108读取的系数数据wi，运算将要被估算的HD象素数据。

当要估算HD象素数据y时，如图13所示，区域提取电路109在该HD象素数据y的附近提取SD象素数据x₁到x₂₅。该估计运算电路110以由区域提取电路109提取的SD象素数据xi和从ROM表108读取的系数数据wi为基础，根据线性估计表达式(4)运算被估算的HD象素数据y。当25个SD数据片x₁-x₂₅如上所述地由该区域提取电路109提取时，在表达式(4)中的n即是抽头数25。

$y=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{wi}\·\mathrm{xi}...\left(4\right)$

转换电路100包括：一个D/A转换器111，用于把从估计运算电路110按顺序输出的HD象素数据转换成一个模拟信号并且获得一个视频信号S_2N；以及一个用于输出该视频信号S_2N的输出端112。

下面描述图8中所示的转换电路100的操作。A/D转换器102把根据NTSC的视频信号S_NT转换成一个数字信号并且产生SD象素数据。区域提取电路103从A/D转换器102输出的SD象素数据提取在一个预定区域中的所述SD象素数据ki，该预定区域对应于构成视频信号S_2N的HD象素数据中的将被估算的预定HD象素数据y。ADRC电路104执行对于每一提取的SD象素数据ki的ADRC处理，并且获得一个重新量化代码qi作为一个空间等级的等级信息(主要用于表示空间波形分类)。

从A/D转换器102输出的SD象素数据中，区域提取电路105在对应于上述将被估算的HD象素数据y的一个预定区域提取SD象素数据mi和ni。根据该提取的SD象素数据mi和ni，运动等级决定电路106获得表示一个运动等级(主要表示运动程度的分类)的等级信息MV。

根据上述运动等级信息MV和由上述ADRC电路104获得的重新量化代码qi，等级码产生电路107获得作为等级信息的等级码CL，该等级信息表示将被估算的HD象素数据y所属的等级。该等级码CL被提供到ROM表108作为读取地址信息，并且该ROM表108发送对应于该将被估算的HD象素数据y所属等级的系数数据wi。

区域提取电路109从A/D转换器102输出的SD象素中提取在对应于上述将被估算的HD象素数据y的预定区域中的SD象素数据xi。如上所述，根据提取的SD象素数据xi和从该ROM表108读取的系数数据wi，估计运算电路110使用一个线性估计表达式运算被估算的HD象素数据y。D/A转换器111把从估计运算电路110顺序输出的HD象素数据y转换成一个模拟信号，以便获得一个视频信号S_2N，并且该视频信号S_2N被输出到输出端112。

ROM表108以线性估计表达式方式存储对应于如上所述的每一等级的系数数据。该系数数据是由预先学习产生的数据。首先描述其学习方法。下列实例中，系数数据wi(i＝1到n)是根据线性估计表达式(4)由最小二乘方法获得。对于一个概括性的实例，在X是输入数据，W是预测系数而Y是预测值的情况下，将检验观察方程(5)。

                     XW＝Y            …(5)

$X=\left[\begin{array}{cccc}x11& x12& ...& x1n\\ x21& x22& ...& x2n\\ ...& ...& ...& ...\\ \mathrm{xm}1& \mathrm{xm}2& ...& \mathrm{xmn}\end{array}\right],$ $W=\left[\begin{array}{c}w1\\ w2\\ ...\\ \mathrm{wn}\end{array}\right]$ $Y=\left[\begin{array}{c}y1\\ y2\\ ...\\ \mathrm{ym}\end{array}\right]$

最小平方法被用于由该观察公式(5)收集的数据。根据该观察公式(5)检验一个余项方程(6)。

$\mathrm{XW}=Y+E,E=\left[\begin{array}{c}e1\\ e2\\ ...\\ \mathrm{em}\end{array}\right]...\left(6\right)$

根据该余项方程(6)考虑，在启用下列表达式(7)最小化e²的情况下，每一wi都变成最可能的值。就是说在下列表达式(8)中示出的条件是唯一必须考虑的情况。

$e^2=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{ei}}^2...\left(7\right)$

$e_1\frac{{\∂e}_1}{{\∂w}_1}+e_2\frac{{\∂e}_2}{{\∂w}_1}+\·\·\·+e_m\frac{{\∂e}_m}{{\∂w}_1}=0(i=\mathrm{1,2},\·\·\·,n)...\left(8\right)$

就是说，必须考虑表达式(8)中根据i的条件的n片，并且只计算满足那些条件的W₁、W₂…W_n。根据该余项方程(6)获得表达式(9)。而且根据该表达式(9)和(5)获得一个表达式(10)。

$\frac{{\∂e}_1}{{\∂w}_1}=x_{i1},\frac{{\∂e}_1}{{\∂w}_2}=x_{i2},\·\·\·,\frac{{\∂e}_i}{{\∂w}_n}=x_{\mathrm{in}}(i=\mathrm{1,2},\·\·\·,m)...\left(9\right)$

$\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{e}_i{x}_{i1}=0,\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{e}_i{x}_{i2}=0,\·\·\·,\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{e}_i\mathrm{xin}=0...\left(10\right)$

根据表达式(6)和(10)获得正规方程(11)。

如在该正规方程(11)中所示，因为能够设立和未知数n相同数目的方程，所以能够获得每一wi的最可能的值。在此情况中，使用高斯-约旦(Gauss-Jordan)的消除法求解联立方程。

图14是表示一个预测系数的上述学习的流程图。用于预测的一个输入信号和一个示范信号应该预先准备。

首先，在步骤ST1中，根据该示范信号获得的一个预测象素值和根据输入信号获得的一个预测抽头的象素值的n片的组合被产生作为学习数据。随后，在步骤ST2中判断学习数据的产生是否结束。当学习数据的产生没结束时，在步骤ST3中确定在该学习数据中的预测象素值所属的等级。该等级是根据从对应于预测象素值的输入信号获得的象素值的预定数目确定的，并且通过上述ADRC处理确定一个空间等级以及其它参数。

在步骤ST4中，利用在步骤ST1中产生的学习数据，即一个预测象素值和一个预测抽头的象素值的N片产生在表达式(11)中所示的一个正规方程。重复步骤ST1到ST4的操作，直到该学习数据的产生结束以及其中寄存许多学习数据的一个正规方程产生为止。

当在步骤ST2中结束该学习数据的产生时，产生的正规方程的每一阶在步骤ST5中求解，并且获得每一阶预测系数wi的n片。在步骤ST6中，预测系数wi寄存在一个存储器中，其地址被逐级划分。该学习流程结束。

随后详细描述系数数据发生器150。根据上述学习原理，系数数据发生器150预先产生存储在图8所示转换电路100的ROM表108的每一阶中的系数数据wi。图15示出该系数数据发生器150的结构的一个实例。

上述系数数据发生器150包括：一个输入端151，被提供有构成一个视频信号S_2N的HD象素数据，作为一个示范信号，一个淡化电路152用于对该HD象素数据执行水平和垂直淡化滤波处理，并且获得构成对应NTSC的视频信号S_NT的SD象素数据作为一个输入信号。淡化电路152执行对于HD象素数据(没示出)的淡化处理，以使通过垂直淡化滤波的一场中的垂直方向上的行数变成一半，而且使通过水平方向淡化滤波的该场中的水平方向上的象素数变成一半。图9和10示出在SD象素和HD象素之间的位置关系。

该系数数据发生器150还包括：一个区域提取电路155，根据提供到输入端151的HD象素数据中作为预测象素值的HD象素数据的相应多片，从淡化电路152输出的SD象素数据SD中顺序提取预定区域中的SD象素数据；还包括一个ADRC电路156，用于对由区域提取电路155顺序提取的SD象素数据执行ADRC处理，决定主要表示空间波形的等级(一个空间等级)并且输出该等级信息。

区域提取电路155的组成相似于上述转换电路100中的区域提取电路103。根据作为一个预测象素值的HD象素数据y，提取电路155提取在HD象素数据y附近的SD象素数据k₁到k₅，如图11中所示。ADRC电路156的组成也相似于上述转换电路100中的ADRC电路104。ADRC电路156输出作为等级信息的一个重新量化代码qi，该等级信息表示在分别对应于作为预测象素值的每一HD象素数据而提取的一个预定区域中的每个SD象素数据空间等级。

系数数据发生器150包括：一个区域提取电路157，分别地对应于作为上述预测象素值的每一HD象素数据，从淡化电路152输出的SD象素数据的SD顺序地提取一个预定区域中的SD象素数据；并且包括一个运动等级决定电路158，用于主要根据由区域提取电路157提取的SD象素数据决定一个等级(运动等级)，以便表示运动的程度并且输出等级信息。

区域提取电路157的组成相似于上述转换电路100中的区域提取电路105。区域提取电路157对应于作为预测象素值的HD象素数据y，提取在HD数据y附近的十个SD象素数据片m₁-m₅和n₁-n₅，如图12所示。运动等级决定电路158的组成相似于上述转换电路100中的运动等级决定电路106。运动等级决定电路158分别对应于作为预测象素值的每一HD象素数据提取的一个预定区域中的每一SD象素数据，输出一个运动等级的等级信息MV(该信息是运动的索引信息)。

系数数据发生器150包括：等级码产生电路159，根据从ADRC电路156输出的作为一个空间等级的等级信息的重新量化代码qi和从运动等级决定电路158输出的运动等级的等级信息MV，该等级码产生电路159用于获得一个等级码CL。该等级码产生电路159的组成相似于在上述转换电路100中的等级码产生电路107。该等级码产生电路159输出一个等级码CL，表示HD象素数据所属等级，分别对应于作为一个预测象素值的每一HD象素数据。

系数数据发生器150包括：一个区域提取电路160，分别地对应于作为预测象素值的每一HD象素数据，从淡化电路152输出的SD象素数据SD顺序提取在一个预定区域中的SD象素数据，作为一个预测抽头值。区域提取电路160的组成相似于上述转换电路100中的区域提取电路109。该区域提取电路160对应于作为预测象素值的HD象素数据y，示例性地提取在HD象素数据y附近的SD象素数据的25片x₁到x₂₅，如图13所示。

系数数据发生器150包括：用于产生一个正规方程(称之为表达式(11))的一个正规方程产生电路161，根据按照提供到该输入端151的HD象素数据获得的作为一个预测象素值的每一HD象素数据y、分别地对应于作为预测象素值的每一HD象素数据y的由区域提取电路160顺序提取的作为一个预测抽头象素值的SD象素数据xi、和分别地对应于作为一个预测象素值的每一HD象素数据y的从等级码产生电路159输出的一个等级码CL，产生每一等级系数数据wi的n片。

在此情况中，上述学习数据是通过组合HD象素数据y的一片和对应于HD象素数据的预测抽头象素值的n片产生的。因此，该正规方程产生电路161产生一个其中寄存许多学习数据的正规方程。从区域提取电路160提供到正规方程产生电路161的SD象素数据xi的定时能够在该区域提取电路160之前通过放置没所示的一个用于定时的延迟电路而执行。

系数数据发生器150包括：一个预测系数决定电路162，用于通过接收由正规方程产生电路161产生的正规方程的每一等级的数据以及求解该产生的正规方程每一等级而获得每一等级的系数数据(一个预测系数)wi，以及一个用于储存上述获得的系数数据wi的存储器163。在该预测系数决定电路162中，通过例如曲线(sweep)以及其它方法求解标准方程，然后获得该系数数据wi。

下面描述图12中示出的系数数据发生器150的操作。构成视频信号S_2N的HD象素数据作为一个示范信号被提供到输入端151。淡化电路152对于HD象素数据HD执行水平和垂直淡化处理以及其它处理，并且获得构成根据NTSC的视频信号S_NT的SD象素数据作为一个输入信号。

区域提取电路155分别地对应于从提供到输入端151的HD象素数据HD获得的作为预测象素值的每一HD象素数据y，顺序地从淡化电路152输出的SD象素数据中提取在一个预定区域中的SD象素数据。ADRC电路156对于每一提取的SD象素数据ki执行ADRC处理，并且获得作为一个空间等级的等级信息的一个重新量化代码qi(主要地用于表示一个空间波形分类)。

区域提取电路157分别对应于作为预测象素值的HD象素数据y，从淡化电路152输出的SD象素数据SD中顺序提取一个预定区域中的SD象素数据mi和ni。运动等级决定电路158根据每一个提取的SD象素数据mi和ni，获得表示一个运动等级的等级信息MV(主要用于表示运动程度分类)。根据等级信息MV和由上述ADRC电路156获得的重新量化代码qi，该等级码产生电路159获得作为等级信息的一个等级码CL，该等级信息表示作为一个预测象素值的每一HD象素数据y所属的一个等级。

区域提取电路160分别地对应于作为一个预测象素值的每一HD象素数据y，按顺序地从淡化电路152输出的SD象素数据SD提取在一个预定区域中的SD象素数据xi。正规方程产生电路161产生一个正规方程，用于根据从提供到输入端151的HD象素数据HD获得的作为一个预测象素值的每一HD象素数据y、由区域提取电路160分别地对应于作为预测象素值的每一HD象素数据y顺序地提取的作为一个预测抽头象素值的SD象素数据xi、和分别地对应于作为一个预测象素值的每一HD象素数据y而从等级码产生电路159输出的一个等级码CL，产生每一等级系数数据wi的n片。在预测系数决定电路162中，求解该正规方程，获得每一等级系数数据wi并且在存储器163中被划分的每一等级的地址存储系数数据wi。

在上面的描述中，提供ADRC电路104和156作为信息压缩装置，用于以小的比特数目构成空间波形的图案。但是，本发明不局限于这些电路。也可以提供用小比特数表示信号波形的图案的任何信息压缩装置，并且也可以使用例如差分脉冲编码调制(DPCM)和矢量量化(VQ)压缩装置。

如上所述，在这些实施例中，在视频信号转换器13中的图像自适应倍速变换电路100加倍垂直方向的行数，随后该内插电路180把行数增加1.6倍并且最终执行3.2倍的行数转换处理(见图2)。在此情况中，随着在转换电路100中的图像自适应转换处理被执行，获得高图像质量的视频信号S_2N而不抑制根据NTSC的视频信号S_NT。因此，与仅仅通过内插处理在垂直方向增加行数3.2倍的传统方式比较，其减小了图像质量的恶化，以使获得对应于XGA的高图像质量的视频信号S_XG。液晶显示器15能够显示一个高图像质量的图像。

除图5示出的图像自适应倍速变换电路100之外还有多种电路可用。因此，如果有必要可以通过由图像自适应倍速变换电路100和内插电路180构成视频信号转换器13，一个任意电路可以替代倍速变换电路100部分。

在上述的实施例中，在垂直方向上的行数最终被增加了3.2倍。但是，如果在垂直方向上的S_2N行数或水平方向上的象素数的最终转换缩放比例是大于加倍的话，如上所述使用包括图像自适应倍速变换电路100和内插电路180的视频信号转换器13，并且能够获得高图像质量的视频信号。这种情况能够通过改变在内插电路180中的转换缩放比例而容易地完成。就是说，即使垂直方向中的行数目或水平方向中的象素数目的最终的转换缩放比例被改变，现存的倍速变换电路100也能被照样使用，于是能够获得高图像质量的一个视频信号。

而且，在上面的实施例中，对应隔行扫描方法而其中垂直方向行数和水平方向象素数被分别加倍的一个视频信号S_2N是根据对应NTSC的视频信号S_NT获得的，而且，对应于XGA的视频信号S_XG是根据视频信号S_2N获得的。但是，对应逐行扫描方法而其中垂直方向行数和水平方向象素数被分别加倍的一个视频信号是根据对应NTSC的视频信号S_NT获得的，而且，对应于XGA的视频信号S_XG也可以根据该视频信号获得的。

而且，在上面的实施例中，对应XGA的一个视频信号S_XG是根据对应NTSC的视频信号S_NT获得的。但是，本发明也能够类似地应用到其中对应于XGA的视频信号S_XG是根据对应PAL的一个视频信号S_PL获得的这样一种情况。

而且，在上面的实施例中，该视频信号转换器13由该图像自适应倍速变换电路100和该内插电路180组成。但是，即使该视频信号转换器13由具有除了2之外的转换缩放比例的图像自适应转换电路和一个内插电路组成，也能够获得相似的效果。

而且，在上面的实施例中，对应于XGA的视频信号S_XG是根据对应NTSC的视频信号S_NT获得的。但是无须置言，本发明也能够被类似地应用到这样的情况，即对应于超级VGA(SVGA)、SXGA、UXGA、1225i以及其它模式的一个视频信号是根据对应NTSC的一个视频信号S_NT和对应PAL的视频信号S_PL获得的。

根据本发明，其中垂直方向行数或水平方向象素数被增加n倍的第二视频信号是通过把图像自适应转换处理应用到第一视频信号获得的，并且随后其中垂直方向行数或水平方向象素数被增加m倍的第三视频信号是通过另外一个转换处理应用到该第二视频信号获得的。因此，由该图像自适应转换处理获得的该第二视频信号是一个高图像质量的视频信号，并且通过把转换处理应用到该第二视频信号而获得的第三视频信号是一个没有图像质量恶化的一个高图像质量的视频信号，其中通过仅对该第一视频信号执行内插处理，把该视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数被增加‘n×m’倍。因此，根据本发明，在垂直方向行数或水平方向象素数被增加到超过加倍的倍数的情况下，能够获得高图像质量的一个视频信号。

而且，根据本发明，最终获得其中第一视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数被增加‘n×m’倍的第三视频信号。更详细地说，通过对第一视频信号执行图像自适应转换处理获得把该第一视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数增加n倍的第二视频信号，并且进一步通过对第二视频信号执行例如内插的转换处理而获得把该第二视频信号的垂直方向行数或水平方向象素数增加m倍的第三视频信号。因此，即使垂直方向行数或水平方向象素数的最终的转换缩放比例被改变，也能够通过改变在内插处理中的转换缩放比例m而容易地处理这种情况。就是说，即使垂直方向行数或水平方向象素数最终的转换缩放比例被改变，也能使用这种现有的例如倍速转换器的图像自适应转换器，并且获得一个高图像质量的视频信号。

本发明可以其它特定形式实现而不背离本发明的精神或本质特征。因此本实施例在所有方面被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由所附的权利要求而不是上述描述表明，并且在该权利要求的含意以及等同范围之内的全部变化由该权利要求所包括。

Claims (11)

1.一种视频信号转换器，包括：

图像自适应第一转换器，用于把第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得一个第二视频信号，所述第一转换器包括：

第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；

空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；

第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；

运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；

等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；

系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；

系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；

第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和

视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和

第二转换器，用于把第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得一个第三视频信号。

2.如权利要求1所述的视频信号转换器，所述n是2。

3.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第一视频信号是一个对应隔行扫描方法的一个视频信号，其中垂直方向的行数是525；

根据对应其中行数是525的所述隔行扫描方法的视频信号，所述第一转换器获得作为所述第二视频信号的、对应该隔行扫描方法的一个视频信号，其中垂直方向的行数是1050；和

根据对应其中行数是1050的所述隔行扫描方法的视频信号，所述第二转换器获得作为所述第三视频信号的、对应XGA的一个视频信号。

4.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第一视频信号是一个对应隔行扫描方法的一个视频信号，其中垂直方向的行数是625；

根据对应其中行数是625的所述隔行扫描方法的视频信号，所述第一转换器获得作为所述第二视频信号的、对应该隔行扫描方法的一个视频信号，其中垂直方向的行数是1250；和

根据对应其中行数是1250的所述隔行扫描方法的视频信号，所述第二转换器获得作为所述第三视频信号的、对应XGA的一个视频信号。

5.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第一视频信号是一个对应隔行扫描方法的视频信号；和

所述第二视频信号是对应一个隔行扫描方法的视频信号。

6.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第一视频信号是一个对应隔行扫描方法的视频信号；和

所述第二视频信号是对应一个逐行扫描方法的视频信号。

7.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第一转换器由硬件组成；和

所述第二转换器由一个数字信号处理器组成。

8.如权利要求1所述的视频信号转换器，其中：

所述第二转换器对于所述第二视频信号执行最相邻内插、线性内插和三次内插的任何一种，以便获得所述第三视频信号。

9.一种视频信号转换方法，包括步骤：

第一转换步骤，通过对于该第一视频信号实施一个图像自适应转换处理而把第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得一个第二视频信号，所述第一转换步骤包括：

第一象素提取步骤，从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；

空间等级决定步骤，检测在所述第一象素提取步骤中提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；

第二象素提取步骤，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；

运动等级决定步骤，用于根据由所述第二像素提取步骤提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；

等级代码产生步骤，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；

系数数据存储步骤，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；

系数数据输出步骤，读取所述系数数据存储步骤中存储的系数数据，该系数数据对应于在所述等级代码产生步骤中输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；

第三象素提取步骤，从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和

视频信号输出步骤，根据在所述系数数据输出步骤中输出的所述系数数据和在所述第三象素提取步骤中提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和

第二转换步骤，通过对于该第二视频信号实施一个转换处理而把第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得一个第三视频信号。

10.一种图像显示单元，包括一个视频信号转换器，用于转换一个输入视频信号的行数或象素数，以便获得一个输出视频信号；和一个图像显示器，用于根据所述输出视频信号显示一个图像，所述视频信号转换器包括：

图像自适应第一转换器，用于把在作为所述输入视频信号的第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得一个第二视频信号，所述第一转换器包括：

第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；

空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；

第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；

运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；

等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；

系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；

系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；

第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和

视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和

第二转换器，用于把第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得作为所述输出视频信号的一个第三视频信号。

11.一种电视接收机，包括：用于接收电视广播信号的接收部分；用于通过转换由所述接收部分接收的一个已收视频信号的行数或象素数而获得一个转换视频信号的视频信号转换部分；以及根据所述转换视频信号显示一个图像的图像显示器，其中所述该视频信号转换部分包括：

图像自适应第一转换器，用于把作为所述接收的视频信号的第一视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加n倍，以便获得一个第二视频信号，所述第一转换器包括：

第一象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第一区域中的象素的信号；

空间等级决定装置，用于检测由所述第一象素提取装置提取的在该第一区域中象素的所说信号的层分布模式，根据所述模式决定包括构成所要估算的所述第二视频信号的预定象素的一个信号的空间等级，并且输出空间等级信息；

第二象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在第二区域中的象素的信号；

运动等级决定装置，用于根据由所述第二像素提取装置提取的在该第二区域中的象素决定用于表示运动程度的运动等级，并且输出运动等级信息；

等级代码产生电路，用于根据所述空间等级和所述运动等级产生等级代码，并输出一般等级信息；

系数数据存储器装置，对应于在所述一般等级信息中示出的每一等级以线性估计表达式方式存储系数数据；

系数数据输出装置，从所述系数数据存储器装置读取系数数据，该系数数据对应于从所述等级代码产生电路输出的所述一般等级信息，并且输出该系数数据；

第三象素提取装置，用于从所述第一视频信号提取在一个第三区域中的象素的一个信号；和

视频信号输出装置，根据从所述系数数据输出装置输出的所述系数数据和由所述第三象素提取装置提取的在所述第三区域中的象素的信号，利用所述线性估计表达式运算构成所述第二视频信号的预定象素的一个信号，并且输出该运算的信号；和

第二转换器，用于把所述第二视频信号垂直方向行数或在水平方向象素数增加m倍，以便获得作为所述转换视频信号的一个第三视频信号。

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