JP2000050213A - 画像情報変換装置、変換方法および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インターレス画像信号を高画質のプログレッ
シブ画像信号へ変化する。 【解決手段】 入力されるインターレス画像信号中の処
理に使用する領域が領域切り出し部１により切り出され
る。クラス検出回路２、予測タップ選択回路３、予測係
数メモリ４および積和演算回路５によって、入力映像信
号に存在するライン上のラインデータＬ１が形成され
る。クラス検出回路１２、予測タップ選択回路１３、予
測係数メモリ１４および積和演算回路１５によって、入
力映像信号に存在しないライン上のラインデータＬ２が
形成される。ラインダブラ６、１６の出力がスイッチン
グ回路７によって交互に選択され、プログレッシブ方式
の出力映像信号が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、テレビ
ジョン受像機に用いて好適な画像情報変換装置、変換方
法および画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターレス方式の画像信号をプログレ
ッシブ方式（順次走査方式、ノンインターレス方式とも
称される）の画像信号へ変換する画像情報変換装置が知
られている。この変換は、インターレス方式であること
に起因するラインフリッカを軽減するためになされる。
例えばグラフィックスの画像では、ラインフリッカが目
立つ問題があり、グラフィックス画像を表示する時に
は、インターレス方式よりもプログレッシブ方式の方が
高画質とできる。

【０００３】従来のこの種の画像情報変換装置の一例に
ついて図８を参照して説明する。入力される例えば５２
５ｉ信号（走査線５２５本のインターレス方式の信号）
を動き判定回路２１、フレーム間補間回路２２およびフ
ィールド内補間回路２３に供給し、これら補間回路２２
および２３の出力を切り替え回路２４により選択し、選
択した信号を線順次変換回路２５に供給している。線順
次変換回路２５は、入力画像信号に存在するラインデー
タＬ１と補間により形成されたラインデータＬ２とを受
け取り、水平走査の倍速処理を行う。線順次変換回路２
５から出力信号（５２５ｐ信号（走査線５２５本のプロ
グレッシブ方式の信号））が得られる。なお、画像信号
は、所定のサンプリング周波数でもってディジタル化さ
れた輝度信号である。

【０００４】切り替え回路２４は、動き判定回路２１の
判定結果が静止の場合には、フィールド間補間回路２２
からのフィールド間補間で形成されたラインの信号を選
択し、判定結果が動きの場合には、フィールド内補間回
路２３で形成されたラインの信号を選択する。例えばフ
ィールド間補間回路２２は、前フィールドのラインの信
号を使用して新たなラインの信号を形成し、フィールド
内補間回路２３は、同一フィールドの上下のラインの信
号の平均値により新たなラインの信号を形成する。現存
するラインの信号と切り替え回路２４からの作成ライン
の信号とが線順次変換回路２５に供給される。線順次変
換回路２５は、これらのラインの信号を時間軸圧縮し
て、交互に出力する。

【０００５】図９は、従来の画像情報変換装置により形
成された画像の一部を拡大して示す。入力画像信号に存
在するライン（現存ライン）のデータは、そのまま出力
として使用され、切り替え回路２４の出力が現存ライン
の中間位置の作成ラインのデータとして使用される。フ
ィールド内補間回路２３では、上下の現存ラインの画素
値の平均値によって作成ラインの画素値が生成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像情報変換装
置は、入力画像信号を基にして、単に垂直方向の補間を
行っているに過ぎないため、解像度は基となるＳＤ信号
より高くならない。また、平均値で作成されたライン
は、現存ラインと比較して垂直解像度が劣化しているた
めに、現存ラインと補間ラインとの間で、解像度の差が
目立つ問題がある。さらに、画像信号にノイズがある場
合、上下ラインの平均値を用いた場合には、ランダムノ
イズを足し合わせることになり、作成ラインでノイズが
減少することになる。この結果、ノイズが減少した作成
ラインと、そうでない現存ラインとが交互に現れること
になり、画質劣化が生じる。さらに、動き検出の結果に
基づいて補間方法（静止画処理と動画処理）を切り替え
る時に、動き検出を誤った時に、画質の劣化が大きい問
題があった。

【０００７】従って、この発明の目的は、画質劣化を防
止することが可能なインターレス方式の信号をプログレ
ッシブ方式の信号に変換する画像情報変換装置、画像情
報変換方法および画像表示装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ために、請求項１の発明は、インターレス方式入力画像
信号からプログレッシブ方式出力画像信号を形成するよ
うにした画像情報変換装置において、入力画像信号に存
在するラインと対応するラインの出力画像信号の画素値
を生成する第１の信号生成手段と、入力画像信号に存在
するラインと対応しないラインの出力画像信号の画素値
を生成する第２の信号生成手段とからなり、第１および
第２の信号生成手段は、出力画像信号の生成すべき第１
の画素の周辺に位置する入力画像信号の複数の第２の画
素に基づいて、クラス情報を形成するクラス決定手段
と、予め取得されている予測係数をクラス情報毎に記憶
し、クラス決定手段からのクラス情報が入力されること
によって、予測係数を出力するメモリ手段と、出力画像
信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置する入力画像
信号の複数の第３の画素と、メモリ手段からの予測係数
の線形推定式によって、第１の画素を生成する画素値生
成手段とをそれぞれ有することを特徴とする画像情報変
換装置である。

【０００９】請求項２の発明は、インターレス方式入力
画像信号を受け取って表示装置にプログレッシブ方式画
像信号を表示するようにした画像表示装置において、入
力画像信号源と表示装置との間に、画像情報変換装置を
設け、画像情報変換装置は、入力画像信号に存在するラ
インと対応するラインの出力画像信号の画素値を生成す
る第１の信号生成手段と、入力画像信号に存在するライ
ンと対応しないラインの出力画像信号の画素値を生成す
る第２の信号生成手段とからなり、第１および第２の信
号生成手段は、出力画像信号の生成すべき第１の画素の
周辺に位置する入力画像信号の複数の第２の画素に基づ
いて、クラス情報を形成するクラス決定手段と、予め取
得されている予測係数をクラス情報毎に記憶し、クラス
決定手段からのクラス情報が入力されることによって、
予測係数を出力するメモリ手段と、出力画像信号の生成
すべき第１の画素の周辺に位置する入力画像信号の複数
の第３の画素と、メモリ手段からの予測係数の線形推定
式によって、第１の画素を生成する画素値生成手段とを
それぞれ有することを特徴とする画像表示装置である。

【００１０】請求項５の発明は、インターレス方式入力
画像信号からプログレッシブ方式出力画像信号を形成す
るようにした画像情報変換方法において、入力画像信号
に存在するラインと対応するラインの出力画像信号の画
素値を生成する第１の信号生成のステップと、入力画像
信号に存在するラインと対応しないラインの出力画像信
号の画素値を生成する第２の信号生成のステップとから
なり、第１および第２の信号生成のステップは、出力画
像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置する入力画
像信号の複数の第２の画素に基づいて、クラス情報を形
成するステップと、予め取得されている予測係数をクラ
ス情報毎に記憶し、決定されたクラス情報が入力される
ことによって、予測係数を出力するステップと、出力画
像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置する入力画
像信号の複数の第２の画素と、出力された予測係数の線
形推定式によって、第１の画素を生成する画素値生成の
ステップとをそれぞれ有することを特徴とする画像情報
変換方法である。

【００１１】この発明による画像情報変換装置は、イン
ターレス方式の入力画像信号を、プログレッシブ方式の
出力画像信号へ変換することができる。入力画像信号に
存在しないラインのみならず、入力画像信号に存在する
ラインの信号もクラス分類適応処理によって生成するよ
うになされる。クラス分類適応処理は、入力画像信号の
複数画素に基づいてクラスを検出し、各クラスで最適と
なる推定予測式を用いて出力画像信号の画素値を作成す
るので、出力画像信号を高画質とすることができる。

【００１２】この発明は、入力画像信号に存在しないラ
インと、入力画像信号に存在するラインの両方の信号を
生成するので、現存ラインと作成ラインの特性が異なる
ことによる画質劣化を防止でき、また、現存ラインと作
成ラインの両者に対して高画質処理を施すので、画面全
体を均一に高画質とでき、さらに、現存ラインに画質劣
化の要因例えばノイズがある場合でも、劣化を除去する
処理を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて説明する。一実施形態は、ディジタル入力映像信号
例えばライン数が５２５本でインターレス方式の入力映
像信号（以下、５２５ｐ信号と称する）を、プログレッ
シブ方式のディジタル出力映像信号例えばライン数が５
２５本でプログレッシブ方式の画像信号（以下、５２５
ｐ信号と称する）へ変換するものである。さらに、これ
らの出力映像信号は、水平方向の画素数が入力映像信号
の２倍とされる。

【００１４】また、一実施形態では、本願出願人の提案
にかかわるクラス分類適応処理によって、解像度を高め
るようにしている。この処理は、従来の補間処理によっ
て高解像度信号を形成するものと異なる。すなわち、ク
ラス分類適応処理は、入力信号である映像信号レベルの
３次元（時空間）分布に応じてクラス分割を行い、クラ
ス毎に予め学習により獲得された予測係数値を格納した
記憶手段を持ち、予測式に基づいた演算により最適な推
定値を出力する方式であり、クラス分類適応処理によっ
て、解像度を入力映像信号のもの以上に高めることが可
能である。

【００１５】この一実施形態では、図１に示すように、
入力映像信号（５２５ｉ信号）が領域切り出し部１に供
給され、クラス分類および予測演算に必要とされる複数
の画素が含まれる領域が切り出される。領域切り出し部
１の出力がクラス検出回路２および１２、予測タップ選
択回路３および１３に供給される。クラス検出回路２お
よび１２は、作成すべき出力画素の近傍の入力画素のレ
ベル分布のパターンに対応するクラスを検出する。クラ
ス検出回路２および１２において、動きクラスを検出し
ても良い。なお、この一実施形態では、現存ライン上の
出力画素値（ラインデータＬ１）と作成ライン上の出力
画素値（ラインデータＬ２）とを並列構成でもって作成
するようにしている。但し、メモリを追加し、回路の動
作速度が速ければ、時分割処理でラインデータＬ１およ
びＬ２を順に生成すると共に、ライン倍速処理を行うこ
とが可能である。

【００１６】クラス検出回路２および１２のそれぞれに
より検出されたクラスが予測タップ選択回路３、１３と
予測係数メモリ４、１４とに供給される。予測係数メモ
リ４、１４からは、クラスに対応する予測係数が読出さ
れ、積和演算回路５、１５に読出された予測係数が供給
される。予測タップ選択回路３、１３は、クラスに応じ
て使用する予測タップを選択する構成とされている。予
め各クラスの予測係数を学習によって得る時に、予測係
数と使用する予測タップ位置情報との両者を得るように
している。予測タップ選択回路３、１３には、予測タッ
プ位置情報がクラス毎に記憶されたメモリが設けられて
いる。このメモリからクラスに対応して読出された予測
タップ位置情報がタップ切り替え用のセレクタに供給さ
れ、セレクタが選択的に予測タップを出力する。予測タ
ップ選択回路３、１３からの予測タップが積和演算回路
５、１５に供給される。

【００１７】積和演算回路５、１５では、予測タップ
（５２５ｉ信号の画素）と予測係数との線形推定式を用
いて出力映像信号（５２５ｐ信号）のデータを算出す
る。積和演算回路５は、現存ライン上のデータ（ライン
データＬ１）を出力し、積和演算回路１５は、作成ライ
ン上のデータ（ラインデータＬ２）を出力する。同時
に、積和演算回路５、１５は、水平方向で２倍の数の画
素を出力する。

【００１８】積和演算回路５からのラインデータＬ１が
ラインダブラ６に供給され、積和演算回路１５からのラ
インデータＬ２がラインダブラ１６に供給される。ライ
ンダブラ６、１６は、ライン倍速の処理を行う。積和演
算回路５、１５は、５２５ｉ信号から５２５ｐ信号を生
成するので、水平周期は、５２５ｉ信号と同一である。
ラインダブラ６、１６は、水平周期を２倍とするライン
倍速処理を行う。ラインダブラ６、１６の出力が水平周
期で切り替えられるスイッチング回路７に入力される。
スイッチング回路７は、ラインダブラ６、１６のそれぞ
れの出力を交互に選択し、出力映像信号（５２５ｐ信
号）を発生する。

【００１９】図２は、ライン倍速処理をアナログ波形を
用いて示すものである。積和演算回路５、１５によっ
て、ラインデータＬ１およびＬ２が同時に生成される。
ラインデータＬ１には、順にａ１，ａ２，ａ３，・・・
のラインが含まれ、ラインデータＬ２には、順にｂ１，
ｂ２，ｂ３，・・・のラインが含まれる。ラインダブラ
６、１６は、各ラインのデータを時間軸方向に１／２に
圧縮し、圧縮されたデータをスイッチング回路７によっ
て交互に選択することによって、線順次出力（ａ０，ｂ
０，ａ１，ｂ１，・・・）が形成される。

【００２０】図示しないが、出力映像信号がＣＲＴディ
スプレイに供給される。ＣＲＴディスプレイは、出力映
像信号（５２５ｐ信号）を表示することが可能なよう
に、その同期系が構成されている。入力映像信号として
は、放送信号、またはＶＴＲ等の再生装置の再生信号が
供給される。すなわち、この一実施形態をテレビジョン
受像機に内蔵することができる。

【００２１】図３は、１フィールドの画像の一部を拡大
することによって、５２５ｉ信号と５２５ｐ信号との画
素の配置を示すものである。大きなドットが５２５ｉ信
号の画素であり、小さいドットが出力される５２５ｐ信
号の画素である。この関係は、図３以外の他の図面にお
いても同様である。図３は、あるフレーム（Ｆ）の奇数
（Ｏ）フィールドの画素配置である。他のフィールド
（偶数フィールド）では、５２５ｉ信号のラインが空間
的に０．５ラインずれたものとなる。図３から分かるよ
うに、一実施形態は、５２５ｉ信号のラインと同一位置
のラインデータＬ１および５２５ｉ信号の上下のライン
の中間位置のラインデータＬ２を形成し、また、各ライ
ンの水平方向の画素数を２倍とする。従って、積和演算
回路５、１５によって、５２５ｐ信号の４画素のデータ
が同時的に生成される。

【００２２】クラス検出回路２、１２において使用され
るクラスタップおよび予測タップ選択回路３、１３にお
いて選択される予測タップの具体例について説明する。
図４および図５は、クラス検出回路２、１２において使
用される空間クラスタップの一例を示す。図４および図
５は、時間的に連続するフレームＦ−１の奇数フィール
ドｏ（Ｆ−１／ｏと表記する）、Ｆ−１の偶数フィール
ド（Ｆ−１／ｅ）、Ｆ／ｏ、Ｆ／ｅのそれぞれの垂直方
向の画素の配列を示す。

【００２３】図４に示すように、フィールドＦ／ｏのラ
インデータＬ１およびＬ２を予測する時の空間クラスタ
ップは、このフィールドＦ／ｏの次のフィールドＦ／ｅ
に含まれ、作成すべき５２５ｐ信号の画素と空間的に近
傍位置の入力画素Ｔ１およびＴ２と、フィールドＦ／ｏ
に含まれ、作成すべき５２５ｐ信号の画素の近傍の入力
画素Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５と、前のフィールドＦ−１／ｅの
入力画素Ｔ６，Ｔ７である。フィールドＦ／ｅのライン
データＬ１およびＬ２を予測する時には、図５に示すよ
うに、このフィールドＦ／ｅの次のフィールドＦ／ｏに
含まれ、作成すべき５２５ｐ信号の画素と空間的に近傍
位置の入力画素Ｔ１およびＴ２と、フィールドＦ／ｅに
含まれ、作成すべき５２５ｐ信号の画素の近傍の入力画
素Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５と、前のフィールドＦ／ｏの入力画
素Ｔ６，Ｔ７である。なお、ラインデータＬ１の画素を
予測する時には、Ｔ７の画素をクラスタップとして選択
せず、ラインデータＬ２の画素を予測する時には、Ｔ４
の画素をクラスタップとして選択しないようにしても良
い。さらに、空間クラスタップとして、水平方向の複数
の入力画素を使用しても良い。

【００２４】クラス検出回路２、１２は、空間クラスタ
ップのレベル分布のパターンを検出する。この場合、ク
ラス数が膨大となることを防ぐために、各画素８ビット
の入力データをより少ないビット数のデータへ圧縮する
ような処理を行う。一例として、ＡＤＲＣ（Adaptive D
ynamic Range Coding ）によって、空間クラスタップの
入力画素のデータが圧縮される。なお、情報圧縮手段と
しては、ＡＤＲＣ以外にＤＰＣＭ（予測符号化）、ＶＱ
（ベクトル量子化）等の圧縮手段を用いても良い。

【００２５】本来、ＡＤＲＣは、ＶＴＲ（Video Tape R
ecoder）向け高能率符号化用に開発された適応的再量子
化法であるが、信号レベルの局所的なパターンを短い語
長で効率的に表現できるので、この一実施形態では、Ａ
ＤＲＣを空間クラス分類のコード発生に使用している。
ＡＤＲＣは、空間クラスタップのダイナミックレンジを
ＤＲ、ビット割当をｎ、空間クラスタップの画素のデー
タレベルをＬ、再量子化コードをＱとして、以下の式
（１）により、最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮとの間を指
定されたビット長で均等に分割して再量子化を行う。

【００２６】 ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮ＋１ Ｑ＝｛（Ｌ−ＭＩＮ＋０．５）×２／ＤＲ｝ （１） ただし、｛ ｝は切り捨て処理を意味する。

【００２７】なお、動きクラスを併用して、空間クラス
と動きクラスとを統合してクラスを検出するようにして
も良い。この場合、動きクラスに応じて、空間クラスタ
ップを切り替えるようにしても良い。また、予測タップ
の具体例の説明は省略する。予測タップは、上述した空
間クラスタップと同様のものであるが、予測精度を向上
させるために、クラスに対応した予測タップ位置情報に
より選択される。

【００２８】予測係数メモリ４、１４には、５２５ｉ信
号のパターンと５２５ｐ信号の関係を学習することによ
り、取得された予測係数が各クラス毎に記憶されてい
る。予測係数は、線形推定式により５２５ｉ信号を５２
５ｐ信号へ変換するための情報である。なお、予測係数
の取得方法については後述する。

【００２９】予測係数メモリ４、１４のクラスに対応し
たアドレスから、そのクラスの予測係数が読出される。
この予測係数は、積和演算回路５、１５に供給される。
積和演算回路５は、予測タップ選択回路３、１３からの
予測タップ（画素値）Ｔ１，Ｔ２，・・・Ｔｉと、予測
係数ｗ₁ ，ｗ₂ ，・・・ｗｉとの線形１次結合式（式
（２））の演算を行うことにより、ラインデータＬ１を
算出する。積和演算回路１５は、同様にしてラインデー
タＬ２を算出する。但し、ラインデータＬ１およびＬ２
との間では、使用する予測係数が相違する。

【００３０】 Ｌ１＝ｗ₁ Ｔ１＋ｗ₂ Ｔ２＋・・・・＋ｗｉＴｉ （２） このように、予測係数が各クラス毎に予め学習により求
められた上で、予測係数メモリ４、１４に記憶してお
き、入力される予測タップおよび読出された予測係数に
基づいて演算が行われ、入力されたデータに対応する出
力データを形成して出力することにより、入力データを
単に補間処理したのとは異なり、高画質のプログレッシ
ブ方式の映像信号を出力することができる。

【００３１】次に、予測係数の作成（学習）について図
６を用いて説明する。予測係数を学習によって得るため
には、まず、間引きフィルタ３１によってプログレッシ
ブ信号（例えば５２５ｐ信号）から、水平方向および垂
直方向で画素数がそれぞれ１／２とされたインターレス
映像信号（例えば５２５ｉ信号）を形成する。この間引
きフィルタ３１の入力映像信号と出力映像信号とを学習
用の対とする。

【００３２】図７は、間引きフィルタ３１の入力信号
（プログレッシブ画像）とその出力信号（インターレス
画像）との画素の空間的関係を示す。プログレッシブ画
像の奇数番目のフィールドの画像の偶数番目のラインが
間引かれ、また、奇数番目のラインでは、水平方向に画
素数が交互に間引かれる。プログレッシブ画像の偶数番
目のフィールドでは、奇数番目のラインが間引かれ、ま
た、偶数番目のラインでは、水平方向に画素数が交互に
間引かれる。間引きフィルタ３１の特性を変えることに
よって、学習の特性を変え、それによって、変換して得
られる画像の画質を制御することができる。

【００３３】間引きフィルタ３１からのインターレス映
像信号が予測タップ領域切り出し部３２およびクラスタ
ップ領域切り出し部３３に供給される。クラスタップ領
域切り出し部３３からのクラスタップがクラス検出回路
３４および３５に供給される。予測タップ領域切り出し
部３２は、ラインデータＬ１、Ｌ２をそれぞれ作成する
ための予測タップを出力する。クラス検出回路３４、３
５は、図１に示す信号変換装置におけるクラス検出回路
２、１２と同様に、空間クラスタップのデータをＡＤＲ
Ｃにより圧縮し、クラス情報を発生する。クラス検出回
路３４、３５は、ラインデータＬ１およびＬ２のそれぞ
れに関するクラスを独立に検出する。

【００３４】予測タップ領域切り出し部３２からの予測
タップが正規方程式加算回路３６、３７に供給される。
正規方程式加算回路３６、３７の説明のために、複数個
の入力画素から出力画素への変換式の学習とその予測式
を用いた信号変換について述べる。以下に、説明のため
に、より一般化してｎ画素による予測を行う場合につい
て説明する。予測タップとして選択される入力画素のレ
ベルをそれぞれｘ₁ 、‥‥、ｘ_n とし、出力画素レベル
をｙとしたとき、クラス毎に予測係数ｗ₁ 、‥‥、ｗ_n
によるｎタップの線形推定式を設定する。これを下記の
式（３）に示す。学習前は、ｗ_i が未定係数である。

【００３５】 ｙ＝ｗ₁ ｘ₁ ＋ｗ₂ ｘ₂ ＋‥‥＋ｗ_n ｘ_n （３） 学習は、クラス毎に複数の信号データに対して行う。デ
ータ数がｍの場合、式（３）にしたがって、以下に示す
式（４）が設定される。

【００３６】 ｙ_k ＝ｗ₁ ｘ_k1＋ｗ₂ ｘ_k2＋‥‥＋ｗ_n ｘ_kn （４） （ｋ＝１，２，‥‥ｍ） ｍ＞ｎの場合、予測係数ｗ_i 、‥‥ｗ_n は、一意に決ま
らないので、誤差ベクトルｅの要素を以下の式（５）で
定義して、式（６）を最小にする予測係数を求める。い
わゆる、最小自乗法による解法である。

【００３７】 ｅ_k ＝ｙ_k −｛ｗ₁ ｘ_k1＋ｗ₂ ｘ_k2＋‥‥＋ｗ_n ｘ_kn｝ （５） （ｋ＝１，２，‥‥ｍ）

【００３８】

【数１】

【００３９】ここで、式（６）のｗ_i による偏微分係数
を求める。それは以下の式（７）を`０' にするよう
に、各係数ｗ_i を求めればよい。

【００４０】

【数２】

【００４１】以下、式（８）、（９）のようにＸ_ij、Ｙ
_i を定義すると、式（７）は、行列を用いて式（１０）
へ書き換えられる。

【００４２】

【数３】

【００４３】

【数４】

【００４４】

【数５】

【００４５】この方程式は、一般に正規方程式と呼ばれ
ている。図６中の正規方程式加算回路３６、３７のそれ
ぞれは、クラス検出回路３４、３５から供給されたクラ
ス情報と、予測タップ領域切り出し部３２から供給され
た２組の予測タップと、作成しようとするプログレッシ
ブ画像の画素（教師信号）を用いて、この正規方程式の
加算を行う。

【００４６】学習に充分なフレーム数のデータの入力が
終了した後、正規方程式加算回路３６、３７は、予測係
数決定部３８に正規方程式データを出力する。予測係数
決定部３８は、正規方程式を掃き出し法等の一般的な行
列解法を用いて、ｗ_i について解き、予測係数を算出す
る。予測係数決定部３８は、算出された予測係数を予測
係数メモリ３９、４０に書込む。

【００４７】以上のように学習を行った結果、予測係数
メモリ３９、４０のそれぞれには、クラス毎に、プログ
レッシブ画像の注目画素ｙを推定するための、統計的に
もっとも真値に近い推定ができる予測係数が格納され
る。予測係数メモリ３９、４０に格納された予測係数
は、上述の画像情報変換装置において、予測係数メモリ
４、１４にロードされる。

【００４８】また、予測タップ領域切り出し部３２が出
力する予測タップの個数は、画像情報変換装置において
使用される予測タップの個数より大きいものとされる。
従って、予測係数決定部３８は、クラス毎により多くの
予測係数が求まる。この求まった予測係数の中で、絶対
値が大きいものから順に使用する数の予測係数が選択さ
れる。選択された予測係数がメモリ３９、４０のクラス
に対応するアドレスにそれぞれ格納される。従って、ク
ラス毎に予測タップが選択されることになり、この予測
タップの選択位置情報がクラス毎にメモリ（図示しな
い）に格納される。このような予測タップ選択処理によ
って、各クラスに適合した予測タップを選択することが
可能となる。

【００４９】以上の処理により、線形推定式により、イ
ンターレス画像のデータからプログレッシブ画像のデー
タを作成するための予測係数の学習が終了する。

【００５０】なお、５２５本のライン数は、一例であっ
て、他のライン数であってもこの発明を適用できる。ま
た、この発明では、水平方向の画素数を必ずしも２倍と
しないでも良い。

【００５１】

【発明の効果】この発明は、インターレス画像をプログ
レッシブ画像に変換する時に、インターレス画像に存在
するラインと対応するライン上の画素も作成するように
している。それによって、次のような効果がある。第１
に、現存ラインと作成ラインの特性が異なることによる
画質劣化を防止できる。第２に、現存ラインと作成ライ
ンの両者に対して高画質処理を施すので、画面全体を均
一に高画質とできる。第３に、現存ラインに画質劣化の
要因例えばノイズがある場合でも、劣化を除去する処理
を行うことができる。第４に、水平方向の画素数を増や
して高解像度とすることができる。

【００５２】また、この発明は、画像情報を変換する時
に、入力映像信号の複数画素に基づいてクラスを検出
し、各クラスで最適となる推定予測式を用いて画素値を
作成するので、従来の画像情報変換装置と比較して、静
止画、動画とも高画質とすることができる。さらに、動
きの情報をクラスの情報に取り込むので、静止画／動画
の検出と、検出による切り替えが不要とでき、切り替え
時に画質の相違が目立つことを防止でき、また、動き検
出の誤りによる劣化を大幅に少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像情報変換装置の一実施形態
のブロック図である。

【図２】線順次変換動作を説明するための波形図であ
る。

【図３】この発明の一実施形態の入力画像の画素と出力
画像の画素の位置関係を説明するための略線図である。

【図４】入力画素および出力画素の位置関係と、空間ク
ラスタップの一例を示す略線図である。

【図５】入力画素および出力画素の位置関係と、空間ク
ラスタップの一例を示す略線図である。

【図６】予測係数を取得するための学習時の構成の一例
を示すブロック図である。

【図７】学習時の画素間引きの処理を説明するための略
線図である。

【図８】従来の画像情報変換装置の一例のブロック図で
ある。

【図９】従来の画像情報変換装置の説明に用いる略線図
である。

【符号の説明】

２，１２・・・クラス検出回路、３，１３・・・予測タ
ップ選択回路、４，１４・・・予測係数メモリ、５，１
５・・・積和演算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 伸幸 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 内田 真史 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 守村 卓夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 安藤 一隆 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 中屋 秀雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 渡辺 勉 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 井上 賢 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 新妻 渉 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターレス方式入力画像信号からプロ
   グレッシブ方式出力画像信号を形成するようにした画像
   情報変換装置において、 入力画像信号に存在するラインと対応するラインの出力
   画像信号の画素値を生成する第１の信号生成手段と、 入力画像信号に存在するラインと対応しないラインの出
   力画像信号の画素値を生成する第２の信号生成手段とか
   らなり、 上記第１および第２の信号生成手段は、 上記出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置
   する上記入力画像信号の複数の第２の画素に基づいて、
   クラス情報を形成するクラス決定手段と、 予め取得されている予測係数をクラス情報毎に記憶し、
   上記クラス決定手段からの上記クラス情報が入力される
   ことによって、予測係数を出力するメモリ手段と、 上記出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置
   する入力画像信号の複数の第３の画素と、上記メモリ手
   段からの予測係数の線形推定式によって、上記第１の画
   素を生成する画素値生成手段とをそれぞれ有することを
   特徴とする画像情報変換装置。
2. 【請求項２】 インターレス方式入力画像信号を受け取
   って表示装置にプログレッシブ方式画像信号を表示する
   ようにした画像表示装置において、 入力画像信号源と表示装置との間に、画像情報変換装置
   を設け、 上記画像情報変換装置は、 入力画像信号に存在するラインと対応するラインの出力
   画像信号の画素値を生成する第１の信号生成手段と、 入力画像信号に存在するラインと対応しないラインの出
   力画像信号の画素値を生成する第２の信号生成手段とか
   らなり、 上記第１および第２の信号生成手段は、 上記出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置
   する上記入力画像信号の複数の第２の画素に基づいて、
   クラス情報を形成するクラス決定手段と、 予め取得されている予測係数をクラス情報毎に記憶し、
   上記クラス決定手段からの上記クラス情報が入力される
   ことによって、予測係数を出力するメモリ手段と、 上記出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置
   する入力画像信号の複数の第３の画素と、上記メモリ手
   段からの予測係数の線形推定式によって、上記第１の画
   素を生成する画素値生成手段とをそれぞれ有することを
   特徴とする画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 上記第１および第２の信号生成手段に対して接続され、
   ライン倍速処理を行う走査変換手段をさらに有すること
   を特徴とする装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、 上記第１および第２の信号生成手段は、さらに、水平方
   向に上記入力画像信号の２倍の画素数の出力画像信号を
   生成することを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２において、 上記予測係数は、上記線形推定式によって、上記第１の
   画素を生成した時に、生成された値と上記第１の画素の
   真値との誤差を最小とするように、上記クラス情報毎に
   予め学習によって求めることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 インターレス方式入力画像信号からプロ
   グレッシブ方式出力画像信号を形成するようにした画像
   情報変換方法において、 入力画像信号に存在するラインと対応するラインの出力
   画像信号の画素値を生成する第１の信号生成のステップ
   と、 入力画像信号に存在するラインと対応しないラインの出
   力画像信号の画素値を生成する第２の信号生成のステッ
   プとからなり、 上記第１および第２の信号生成のステップは、 出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置する
   入力画像信号の複数の第２の画素に基づいて、クラス情
   報を形成するステップと、 予め取得されている予測係数をクラス情報毎に記憶し、
   決定されたクラス情報が入力されることによって、予測
   係数を出力するステップと、 出力画像信号の生成すべき第１の画素の周辺に位置する
   入力画像信号の複数の第２の画素と、出力された上記予
   測係数の線形推定式によって、上記第１の画素を生成す
   る画素値生成のステップとをそれぞれ有することを特徴
   とする画像情報変換方法。