JP2001195586A - Device and method for learning, and medium - Google Patents

Device and method for learning, and medium

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JP2001195586A
JP2001195586A JP2000005558A JP2000005558A JP2001195586A JP 2001195586 A JP2001195586 A JP 2001195586A JP 2000005558 A JP2000005558 A JP 2000005558A JP 2000005558 A JP2000005558 A JP 2000005558A JP 2001195586 A JP2001195586 A JP 2001195586A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of times of multiplication required for finding a covariant matrix for obtaining the coefficient of prediction for minimizing a square root error. SOLUTION: In a multiplication circuit 31, prescribed two multiplication values are operated among the SD pixels of low resolution to be used for linearly predicting the HD pixels of high resolution, and these multiplication values are stored for every relative position relation of two SD pixels used for finding these values in a product memory circuit 32. In a regular equation adding circuit 33, these stored multiplication values are integrated so that a regular equation for finding the coefficient of prediction can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、学習装置および学
習方法、並びに媒体に関し、特に、例えば、標準解像度
や低解像度の画像であるSD(Standard Density)画像か
ら、高解像度の画像であるHD(High Density)画像を線
形予測するときに用いる予測係数を、高速に求めること
ができるようにする学習装置および学習方法、並びに媒
体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a learning device, a learning method, and a medium. The present invention relates to a learning device, a learning method, and a medium that enable high-speed determination of a prediction coefficient used when performing linear prediction of a high density (High Density) image.

【0002】[0002]

【従来の技術】本件出願人は、例えば、画像の解像度の
向上その他の画像の改善を行うための処理として、クラ
ス分類適応処理を、先に提案している。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has previously proposed a class classification adaptive process as a process for improving the resolution of an image or for improving other images.

【0003】クラス分類適応処理は、クラス分類処理と
適応処理とからなり、クラス分類処理によって、データ
を、その性質に基づいてクラス分けし、各クラスごとに
適応処理を施すものであり、適応処理は、以下のような
手法のものである。
The class classification adaptive processing includes class classification processing and adaptive processing. Data is classified into classes based on the nature of the data by the class classification processing, and the adaptive processing is performed for each class. Is based on the following method.

【0004】即ち、適応処理では、例えば、SD画像を
構成する画素(以下、適宜、SD画素という)と、所定
の予測係数との線形結合により、そのSD画像の解像度
を向上させたHD画像の画素の予測値を求めることで、
そのSD画像の解像度を向上させた画像が得られる。
That is, in the adaptive processing, for example, a linear combination of pixels constituting an SD image (hereinafter, referred to as SD pixels) and predetermined prediction coefficients is used to improve the resolution of the HD image. By calculating the predicted value of the pixel,
An image in which the resolution of the SD image is improved can be obtained.

【0005】具体的には、例えば、いま、あるHD画像
を教師データとするとともに、そのHD画像の画素数を
少なくして解像度を劣化させたSD画像を生徒データと
して、HD画像を構成する画素(以下、適宜、HD画素
という)の画素値yの予測値E[y]を、幾つかのSD
画素(SD画像を構成する画素)の画素値x1,x2,・
・・の集合と、所定の予測係数w1,w2,・・・の線形
結合により規定される線形1次結合モデルにより求める
ことを考える。この場合、予測値E[y]は、次式で表
すことができる。
More specifically, for example, while a certain HD image is used as teacher data, an SD image whose resolution is degraded by reducing the number of pixels of the HD image is used as student data, pixels forming the HD image are used. The prediction value E [y] of the pixel value y of the pixel value y (hereinafter, appropriately referred to as HD pixel)
Pixel values x 1 , x 2 ,... Of the pixels (pixels constituting the SD image)
.. And a linear combination model defined by a linear combination of predetermined prediction coefficients w 1 , w 2 ,... In this case, the predicted value E [y] can be expressed by the following equation.

【0006】 E[y]=w11+w22+・・・・・・(1)E [y] = w 1 x 1 + w 2 x 2 +... (1)

【0007】式(1)を一般化するために、予測係数w
jの集合でなる行列W、生徒データxijの集合でなる行
列X、および予測値E[yj]の集合でなる行列Y’
を、
To generalize equation (1), the prediction coefficient w
A matrix W composed of a set of j , a matrix X composed of a set of student data x ij , and a matrix Y ′ composed of a set of predicted values E [y j ]
To

【数1】 で定義すると、次のような観測方程式が成立する。(Equation 1) Defines the following observation equation.

【0008】 XW=Y’・・・(2) ここで、行列Xの成分xijは、i件目の生徒データの集
合(i件目の教師データyiの予測に用いる生徒データ
の集合)の中のj番目の生徒データを意味し、行列Wの
成分wjは、生徒データの集合の中のj番目の生徒デー
タとの積が演算される予測係数を表す。また、yiは、
i件目の教師データを表し、従って、E[yi]は、i
件目の教師データの予測値を表す。なお、式(1)の左
辺におけるyは、行列Yの成分yiのサフィックスiを
省略したものであり、また、式(1)の右辺におけるx
1,x2,・・・も、行列Xの成分xijのサフィックスi
を省略したものである。
XW = Y ′ (2) Here, the component x ij of the matrix X is a set of i-th student data (a set of student data used for predicting the i-th teacher data y i ). In the matrix W, and the component w j of the matrix W represents a prediction coefficient by which a product with the j-th student data in the set of the student data is calculated. Y i is
represents the i-th teacher data, so E [y i ] is i
Represents the predicted value of the teacher data of the subject. Note that y on the left side of the equation (1) is obtained by omitting the suffix i of the component y i of the matrix Y, and x on the right side of the equation (1).
1, x 2, · · · also, the component x ij of the matrix X suffix i
Is omitted.

【0009】そして、この観測方程式に最小自乗法を適
用して、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]を求
めることを考える。この場合、教師データとなるHD画
素の真の画素値yの集合でなる行列Y、およびHD画素
の画素値yに対する予測値E[y]の残差eの集合でな
る行列Eを、
Then, it is considered that a least square method is applied to this observation equation to obtain a predicted value E [y] close to the pixel value y of the HD pixel. In this case, a matrix Y consisting of a set of true pixel values y of HD pixels serving as teacher data and a matrix E consisting of a set of residuals e of predicted values E [y] for the pixel values y of HD pixels are represented by:

【数2】 で定義すると、式(2)から、次のような残差方程式が
成立する。
(Equation 2) From equation (2), the following residual equation is established.

【0010】 XW=Y+E・・・(3)XW = Y + E (3)

【0011】この場合、HD画素の画素値yに近い予測
値E[y]を求めるための予測係数wjは、自乗誤差
In this case, a prediction coefficient w j for obtaining a prediction value E [y] close to the pixel value y of the HD pixel is a square error.

【数3】 を最小にすることで求めることができる。(Equation 3) Can be obtained by minimizing.

【0012】従って、上述の自乗誤差を予測係数wj
微分したものが0になる場合、即ち、次式を満たす予測
係数wjが、HD画素の画素値yに近い予測値E[y]
を求めるため最適値ということになる。
Accordingly, if a differentiated by the prediction coefficient w j squared error described above is zero, i.e., the prediction coefficient w j satisfying the following equation, the predicted value close to the pixel value y of the HD pixel E [y]
Is the optimum value.

【0013】[0013]

【数4】 ・・・(4)(Equation 4) ... (4)

【0014】そこで、まず、式(3)を、予測係数wj
で微分することにより、次式が成立する。
Therefore, first, equation (3) is calculated by using the prediction coefficient w j
By differentiating with, the following equation is established.

【0015】[0015]

【数5】 ・・・(5)(Equation 5) ... (5)

【0016】式(4)および(5)より、式(6)が得
られる。
From equations (4) and (5), equation (6) is obtained.

【0017】[0017]

【数6】 ・・・(6)(Equation 6) ... (6)

【0018】さらに、式(3)の残差方程式における生
徒データxij、予測係数wj、教師データyi、および残
差eiの関係を考慮すると、式(6)から、次のような
正規方程式を得ることができる。
Further, considering the relationship among student data x ij , prediction coefficient w j , teacher data y i , and residual e i in the residual equation of equation (3), the following equation is obtained from equation (6). A normal equation can be obtained.

【0019】[0019]

【数7】 ・・・(7)(Equation 7) ... (7)

【0020】式(7)の正規方程式を構成する各式は、
生徒データxijおよび教師データy iのセットを、ある
程度の数だけ用意することで、求めるべき予測係数wj
の数Jと同じ数だけたてることができ、従って、式
(7)を解くことで(但し、式(7)を解くには、式
(7)において、予測係数wjにかかる係数で構成され
る行列が正則である必要がある)、最適な予測係数wj
を求めることができる。なお、式(7)を解くにあたっ
ては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)な
どを用いることが可能である。
Each equation constituting the normal equation of equation (7) is
Student data xijAnd teacher data y iThere is a set of
By preparing as many numbers as possible, the prediction coefficient wj
Can be set as many as the number J of
Solving equation (7) (however, to solve equation (7),
In (7), the prediction coefficient wjIs composed of coefficients
Matrix must be regular), the optimal prediction coefficient wj
Can be requested. In solving equation (7),
For example, the sweeping method (Gauss-Jordan elimination method)
It is possible to use any of them.

【0021】以上のようにして、最適な予測係数wj
求めておき、さらに、その予測係数wjを用い、式
(1)により、HD画素の画素値yに近い予測値E
[y]を求めるのが適応処理である。
As described above, the optimum prediction coefficient w j is obtained in advance, and the prediction value E j close to the pixel value y of the HD pixel is calculated by the equation (1) using the prediction coefficient w j.
Finding [y] is adaptive processing.

【0022】なお、適応処理は、SD画像には含まれて
いないが、HD画像に含まれる成分が再現される点で、
例えば、単なる補間処理とは異なる。即ち、適応処理で
は、式(1)だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタ
を用いての補間処理と同一であるが、その補間フィルタ
のタップ係数に相当する予測係数wが、教師データyを
用いての、いわば学習により求められるため、HD画像
に含まれる成分を再現することができる。このことか
ら、適応処理は、いわば画像の創造(解像度想像)作用
がある処理ということができる。
The adaptive processing is performed in that components not included in the SD image but included in the HD image are reproduced.
For example, it is different from a simple interpolation process. That is, the adaptive processing is the same as the interpolation processing using the so-called interpolation filter as far as only the equation (1) is viewed, but the prediction coefficient w corresponding to the tap coefficient of the interpolation filter is obtained by using the teacher data y. Therefore, the components included in the HD image can be reproduced because they are obtained by learning. From this, it can be said that the adaptive processing has a so-called image creation (resolution imagination) action.

【0023】また、ここでは、適応処理について、解像
度を向上させる場合を例にして説明したが、適応処理
は、その他、例えば、画像からノイズやぼけを除去した
画像の予測値を求めること等に用いることができ、この
場合、ノイズの除去や、ぼけの改善等を行うことが可能
である。
Also, here, the adaptive processing has been described by taking as an example the case where the resolution is improved. However, the adaptive processing is also applicable to, for example, obtaining a predicted value of an image in which noise or blur has been removed from the image. In this case, noise can be removed, blur can be improved, and the like.

【0024】図1は、上述した予測係数を、クラスごと
に求める学習を行う、従来の学習装置の一例の構成を示
している。
FIG. 1 shows a configuration of an example of a conventional learning device that performs learning for obtaining the above-described prediction coefficient for each class.

【0025】学習装置には、教師データとしてのHD画
像が、フレーム単位で供給されるようになっており、そ
のHD画像は、フレームメモリ1において順次記憶され
ていく。なお、フレームメモリ1は、複数フレームのH
D画像を、バンク切換等によって記憶することができる
ようになっており、これにより、そこに入力されるHD
画像が動画であっても、その処理をリアルタイムで行う
ことができるようになっている。
An HD image as teacher data is supplied to the learning device on a frame basis, and the HD images are sequentially stored in the frame memory 1. The frame memory 1 stores a plurality of frames of H
The D image can be stored by bank switching or the like.
Even if the image is a moving image, the processing can be performed in real time.

【0026】フレームメモリ1に記憶された教師データ
としてのHD画像は、垂直間引きフィルタ2または水平
間引きフィルタ3それぞれにおいて、垂直方向または水
平方向の画素数が間引かれ、SD画像とされる。即ち、
垂直間引きフィルタ2では、HD画像の垂直方向の画素
数が、例えば1/2に間引かれ、水平間引きフィルタ3
に出力される。水平間引きフィルタ3では、垂直間引き
フィルタ2の出力の水平方向の画素数が、例えば1/2
に間引かれ、これにより、HD画像は、図2に示すよう
に、水平および垂直のいずれの方向の画素数も1/2と
なったSD画像とされる。このSD画像は、フレームメ
モリ1と同様に構成されるフレームメモリ4に供給され
て記憶される。
The HD image as the teacher data stored in the frame memory 1 is decimated in the vertical direction or the horizontal direction by the vertical thinning filter 2 or the horizontal thinning filter 3, respectively, to obtain an SD image. That is,
In the vertical thinning filter 2, the number of pixels in the vertical direction of the HD image is thinned to, for example, 1/2, and the horizontal thinning filter 3
Is output to In the horizontal thinning filter 3, the number of pixels in the horizontal direction of the output of the vertical thinning filter 2 is, for example, 1/2.
As a result, as shown in FIG. 2, the HD image is an SD image in which the number of pixels in both the horizontal and vertical directions is halved. This SD image is supplied to and stored in a frame memory 4 configured similarly to the frame memory 1.

【0027】フレームメモリ4にSD画像が記憶される
と、クラスタップ構成回路5は、クラス分類適応処理に
より、予測値を求めようとする所定のHD画素を、注目
画素とし、さらに、その注目画素を、幾つかのクラスの
うちのいずれかに分類するためのクラス分類に用いるS
D画素を、フレームメモリ4に記憶されたSD画像から
抽出する。即ち、クラスタップ構成回路5は、注目画素
の位置に対応するSD画像の位置から空間的または時間
的に近い位置にある幾つかのSD画素を、フレームメモ
リ4から読み出し、クラス分類に用いるタップ(以下、
適宜、クラスタップという)として、クラス分類回路6
に供給する。
When the SD image is stored in the frame memory 4, the class tap configuration circuit 5 sets a predetermined HD pixel for which a predicted value is to be obtained by a class classification adaptive process as a target pixel, and further, the target pixel. Is used in a class classification for classifying into any one of several classes.
D pixels are extracted from the SD image stored in the frame memory 4. That is, the class tap configuration circuit 5 reads from the frame memory 4 some SD pixels spatially or temporally close to the position of the SD image corresponding to the position of the target pixel from the frame memory 4 and uses the tap ( Less than,
The class classification circuit 6
To supply.

【0028】クラス分類回路6は、クラスタップ構成回
路5からのクラスタップに基づいて、注目画素をクラス
分類し、その結果得られるクラスに対応するクラスコー
ドを、正規方程式加算回路7に供給する。即ち、クラス
分類回路6には、クラスタップ構成回路5からのクラス
タップを、例えば、1ビットADRC(Adaptive DynamicRan
ge Coding)処理し、その結果得られるADRCコードを、ク
ラスコードとして、正規方程式加算回路7に出力する。
The class classification circuit 6 classifies the pixel of interest based on the class tap from the class tap configuration circuit 5, and supplies a class code corresponding to the resulting class to the normal equation addition circuit 7. That is, the class tap from the class tap configuration circuit 5 is, for example, 1-bit ADRC (Adaptive Dynamic Ran
ge Coding) processing, and outputs the resulting ADRC code to the normal equation addition circuit 7 as a class code.

【0029】ここで、KビットADRC処理においては、例
えば、クラスタップを構成するSD画素の画素値の最大
値MAXと最小値MINが検出され、DR=MAX-MINを、集合の局
所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレン
ジDRに基づいて、クラスタップを構成するSD画素がK
ビットに再量子化される。即ち、クラスタップを構成す
る画素の画素値の中から、最小値MINが減算され、その
減算値がDR/2Kで除算(量子化)される。従って、クラ
スタップが、1ビットADRC処理された場合には、そのク
ラスタップを構成する各SD画素の画素値は1ビットと
されることになる。そして、この場合、以上のようにし
て得られる、クラスタップを構成する各画素についての
1ビットの画素値を、所定の順番で並べたビット列が、
ADRCコードとして出力される。
Here, in the K-bit ADRC processing, for example, the maximum value MAX and the minimum value MIN of the pixel values of the SD pixels constituting the class tap are detected, and DR = MAX-MIN is set to the local dynamic range of the set. Range, and based on this dynamic range DR, the SD pixels forming the class tap are K
Requantized to bits. That is, from among the pixel values of the pixels constituting the class taps, the minimum value MIN is subtracted, and the subtracted value is divided (quantized) by DR / 2 K. Therefore, when the class tap is subjected to 1-bit ADRC processing, the pixel value of each SD pixel constituting the class tap is set to 1 bit. Then, in this case, a bit string obtained by arranging the 1-bit pixel values of the respective pixels constituting the class tap in a predetermined order is obtained as described above.
Output as ADRC code.

【0030】なお、クラスタップが、N個のSD画素で
構成され、そのクラスタップのKビットADRC処理結
果がクラスコードとされる場合には、注目画素は、(2
NKクラスの内のいずれかにクラス分類されることにな
る。
When the class tap is composed of N SD pixels and the result of the K-bit ADRC processing of the class tap is a class code, the pixel of interest is (2
N ) It will be classified into one of the K classes.

【0031】正規方程式加算回路7は、クラス分類回路
6から注目画素のクラスコードを受信すると、注目画素
を線形予測するのに、予測係数と乗算する幾つかのSD
画素を、予測タップとして、フレームメモリ4から読み
出す。即ち、正規方程式加算回路7は、注目画素の位置
に対応するSD画像の位置から空間的または時間的に近
い位置にある幾つかのSD画素を、予測タップとして、
フレームメモリ4から読み出す。
When the normal equation addition circuit 7 receives the class code of the pixel of interest from the class classification circuit 6, it performs several SD multiplications with prediction coefficients to linearly predict the pixel of interest.
Pixels are read from the frame memory 4 as prediction taps. That is, the normal equation adding circuit 7 uses several SD pixels spatially or temporally close to the position of the SD image corresponding to the position of the target pixel as prediction taps.
Read from the frame memory 4.

【0032】ここで、予測タップは、クラスタップと同
一のSD画素で構成することもできるし、異なるSD画
素で構成することもできる。
Here, the prediction tap can be composed of the same SD pixel as the class tap, or can be composed of a different SD pixel.

【0033】さらに、正規方程式加算回路7は、フレー
ムメモリ1から、注目画素となっているHD画素を読み
出し、予測タップ(生徒データ)、注目画素(教師デー
タ)を対象とした足し込みを行う。
Further, the normal equation adding circuit 7 reads out the HD pixel as the target pixel from the frame memory 1 and performs addition for the prediction tap (student data) and the target pixel (teacher data).

【0034】即ち、正規方程式加算回路7は、クラス分
類回路6から供給されるクラスコードに対応するクラス
ごとに、予測タップ(SD画素)を用い、式(7)の正
規方程式の左辺における、予測係数の乗数となってい
る、SD画素(生徒データ)どうしの乗算(xinim
と、サメーション(Σ)に相当する演算を行う。
That is, the normal equation adding circuit 7 uses a prediction tap (SD pixel) for each class corresponding to the class code supplied from the class classification circuit 6 to calculate the prediction on the left side of the normal equation of equation (7). Multiplication (x in x im ) of SD pixels (student data), which is the multiplier of the coefficient
And an operation corresponding to the summation (Σ) is performed.

【0035】さらに、正規方程式加算回路7は、やは
り、クラス分類回路6から供給されるクラスコードに対
応するクラスごとに、予測タップ(SD画素)および注
目画素(HD画素)を用い、式(7)の正規方程式の右
辺における、SD画素(生徒データ)とHD画素(教師
データ)の乗算(xini)と、サメーション(Σ)に
相当する演算を行う。
Further, the normal equation adding circuit 7 also uses the prediction tap (SD pixel) and the target pixel (HD pixel) for each class corresponding to the class code supplied from the class classification circuit 6 to obtain the equation (7). ), Multiplication (x in y i ) of SD pixels (student data) and HD pixels (teacher data) and an operation corresponding to summation (Σ) are performed.

【0036】正規方程式加算回路7では、以上の処理
が、フレームメモリ1に記憶されたHD画素すべてを、
注目画素として行われ、これにより、クラスごとに、式
(7)に示した正規方程式がたてられる。
In the normal equation adding circuit 7, the above processing is performed for all the HD pixels stored in the frame memory 1.
This is performed as the pixel of interest, whereby the normal equation shown in equation (7) is established for each class.

【0037】そして、その後、予測係数決定回路8は、
正規方程式加算回路7においてクラスごとに生成された
正規方程式を解くことにより、クラスごとの予測係数を
求め、メモリ9の、各クラスに対応するアドレスに供給
して記憶させる。
After that, the prediction coefficient determination circuit 8
By solving the normal equation generated for each class in the normal equation adding circuit 7, a prediction coefficient for each class is obtained, and supplied to an address of the memory 9 corresponding to each class and stored.

【0038】なお、以上のような予測係数の学習処理に
おいて、予測係数を求めるのに必要な数の正規方程式が
得られないクラスが生じる場合があり得るが、そのよう
なクラスについては、例えば、デフォルトの予測係数を
出力するようにすること等が可能である。
In the above-described learning process of the prediction coefficients, there may be a case where a class in which the number of normal equations required for obtaining the prediction coefficient cannot be obtained may occur. For example, it is possible to output a default prediction coefficient.

【0039】次に、図3は、図1の正規方程式加算回路
7の構成例を示している。
Next, FIG. 3 shows an example of the configuration of the normal equation adding circuit 7 of FIG.

【0040】正規方程式加算回路7は、読み出し回路1
1と、HD画素をクラス分類するのにあらかじめ設定さ
れたクラス数Hに等しい数の正規方程式構成部121
至12Hとから構成されている。
The normal equation adding circuit 7 includes the read circuit 1
1, and a preset normal equations equal in number to the number of H class configuring unit 121 to 12 H for class classifying HD pixel.

【0041】そして、読み出し回路11には、クラス分
類回路6が出力するクラスコードが供給されるようにな
っており、読み出し回路11は、注目画素のクラスコー
ドを受信すると、その注目画素であるHD画素を、フレ
ームメモリ1から読み出すとともに、その注目画素につ
いての予測タップとなるSD画素を、フレームメモリ4
から読み出し、注目画素のクラスコードhに対応する正
規方程式構成部12hに供給する(h=1,2,・・
・,H)。
The readout circuit 11 is supplied with a class code output from the class classification circuit 6. When the readout circuit 11 receives the class code of the pixel of interest, the readout circuit 11 outputs the HD of the pixel of interest. Pixels are read from the frame memory 1 and SD pixels serving as prediction taps for the target pixel are stored in the frame memory 4.
Read from, and supplies the normal equation configuration section 12 h which corresponds to the class code h of the pixel of interest (h = 1, 2, · ·
., H).

【0042】正規方程式構成部12hは、予測タップで
あるSD画素を用い、式(7)の正規方程式の左辺にお
ける、予測係数の乗数となっている、SD画素(生徒デ
ータ)どうしの乗算(xinim)と、サメーション
(Σ)に相当する演算を行うとともに、予測タップであ
るSD画素および注目画素(HD画素)を用い、式
(7)の正規方程式の右辺における、SD画素(生徒デ
ータ)とHD画素(教師データ)の乗算(xini
と、サメーション(Σ)に相当する演算を行う。
The normal equation constructing unit 12 h uses the SD pixel as a prediction tap, and multiplies the SD pixel (student data), which is the multiplier of the prediction coefficient, on the left side of the normal equation of equation (7). x in x im ) and an operation corresponding to the summation (Σ), and using the SD pixel and the target pixel (HD pixel) which are prediction taps, the SD pixel ( Multiplication of student data) and HD pixel (teacher data) (x in y i )
And an operation corresponding to the summation (Σ) is performed.

【0043】正規方程式構成部12hでは、クラス#h
に分類されるHD画素すべてについて、上述のような乗
算と足し込み(サメーション(Σ)に相当する演算)が
行われ、これにより、クラス#hについての式(7)に
示した正規方程式がたてられる。
[0043] In the normal equation configuration section 12 h, class #h
The above-described multiplication and addition (operation equivalent to summation ())) are performed on all the HD pixels classified into the following equation, whereby the normal equation shown in equation (7) for class #h is obtained. Can be set up.

【0044】そして、この正規方程式は、予測係数決定
回路8に供給され、上述したように、予測係数が求めら
れる。
Then, the normal equation is supplied to the prediction coefficient determination circuit 8, and the prediction coefficient is obtained as described above.

【0045】次に、図2に示したように、教師データと
してのHD画像から、生徒データとしてのSD画像が生
成される場合に、ある注目画素yiについて、図4に示
すように、その位置から空間的に近い順に4つのSD画
素が予測タップを構成するものとして選択されるとす
る。なお、この場合、横×縦が2×2画素の予測タップ
が構成されるが、このような予測タップを構成するSD
画素を、左から右、そして上から下へ数えていって、j
番目のものを、xijと表すと、予測タップの左上、右
上、左下、右下のSD画素は、それぞれ、xi1,xi2
i3,xi4と表されることになる。
Next, as shown in FIG. 2, from the HD image as teacher data, when the SD image as student data are generated, for a certain target pixel y i, as shown in FIG. 4, the It is assumed that four SD pixels are selected as constituting a prediction tap in order of spatial proximity from the position. In this case, a prediction tap having 2 × 2 pixels in the horizontal and vertical directions is configured.
Counting pixels from left to right and top to bottom, j
If the i th pixel is expressed as x ij , the upper left, upper right, lower left, and lower right SD pixels of the prediction tap are x i1 , x i2 ,
x i3 and x i4 .

【0046】以上のような予測タップが構成される場
合、図3の正規方程式構成部12hは、例えば、図5に
示すように構成される。
[0046] When the prediction taps as described above constructed, the normal equation configuration section 12 h of FIG. 3, for example, configured as shown in FIG.

【0047】即ち、式(7)に示した正規方程式は、行
列(共分散行列)Aおよびベクトルvを、
That is, the normal equation shown in equation (7) is obtained by converting a matrix (covariance matrix) A and a vector v into

【数8】 で定義するとともに、ベクトルWを、数1で示したよう
に定義すると、式 AW=v・・・(8) で表すことができる。
(Equation 8) If the vector W is defined as shown in Expression 1, it can be expressed by the following equation: AW = v (8)

【0048】このため、正規方程式構成部12hは、式
(8)における左辺の行列Aの各成分を求めるための要
素からなる左辺メモリ21と、式(8)における右辺の
ベクトルvの各成分を求めるための要素からなる右辺メ
モリ22とから構成される。
For this reason, the normal equation constructing unit 12 h includes a left side memory 21 composed of elements for obtaining each component of the matrix A on the left side in equation (8), and a component v of the right side vector v in equation (8). And a right side memory 22 composed of elements for obtaining

【0049】左辺メモリ21および右辺メモリ22を構
成する要素は、SD画素やHD画素を対象とした乗算を
行う乗算器、乗算器が出力する乗算値を足し込む(積算
する)加算器、加算器が出力する積算値を記録するレジ
スタから構成される。
Elements constituting the left-side memory 21 and the right-side memory 22 are a multiplier for performing multiplication on SD pixels and HD pixels, an adder for adding (accumulating) a multiplication value output from the multiplier, and an adder. Is composed of a register for recording the integrated value output by the.

【0050】そして、予測タップを構成するSD画素の
数をJとすれば、左辺メモリ21は、J(J+1)/2
個の要素を有しており、右辺メモリ22は、ベクトルv
の次元に等しいJ個の要素を有している。即ち、図4に
示したように、予測タップが4個のSD画素で構成され
る場合は、左辺メモリ21は、10個の要素で構成さ
れ、右辺メモリ22は、4個の要素で構成される。
Then, assuming that the number of SD pixels constituting the prediction tap is J, the left side memory 21 stores J (J + 1) / 2
And the right side memory 22 stores the vector v
Has J elements equal to the dimension of That is, as shown in FIG. 4, when the prediction tap is composed of four SD pixels, the left side memory 21 is composed of ten elements, and the right side memory 22 is composed of four elements. You.

【0051】ここで、行列Aは、J×J行列であるか
ら、左辺メモリ21は、単純には、J×J個の要素で構
成されることとなる。しかしながら、行列Aは、数8に
示したように、対称行列であり、下三角の成分と、上三
角の成分とは、対角成分を挟んで対称になっている。従
って、下三角または上三角の成分のうちのいずれか一方
と、対角成分を求めれば、行列Aのすべての成分を求め
たことになるから、左辺メモリ21の要素の数は、J
(J+1)/2個で済むことになる。図5では、左辺メ
モリ21は、行列Aの上三角の成分と、対角成分を求め
るための10個の要素で構成されている。
Here, since the matrix A is a J × J matrix, the left side memory 21 is simply composed of J × J elements. However, the matrix A is a symmetric matrix as shown in Expression 8, and the lower triangular component and the upper triangular component are symmetric with respect to the diagonal component. Therefore, if one of the lower triangular or upper triangular component and the diagonal component are obtained, all the components of the matrix A are obtained, and the number of elements in the left side memory 21 is J
(J + 1) / 2 pieces will suffice. In FIG. 5, the left side memory 21 is composed of an upper triangular component of the matrix A and ten elements for obtaining a diagonal component.

【0052】左辺メモリ21においては、行列Aの第n
行第m列の成分に相当する演算を行う要素に対して、予
測タップとしてのSD画素xinとximの2つが、フレー
ムメモリ4(図1)から読み出されて供給されるように
なっており、その要素では、そこに供給されるxinとx
imが乗算され、その乗算値(xinim)が、そこに既に
記憶されている記憶値と積算されて記憶される。なお、
図5において、左辺メモリ21の要素を表す長方形の中
に示したn×mは、SD画素xinとximの乗算が行われ
ることを示している。
In the left side memory 21, the n-th matrix A
Two SD pixels x in and x im as prediction taps are read from the frame memory 4 (FIG. 1) and supplied to the element for performing the operation corresponding to the component in the row m-th column. And the elements are xin and x
im is multiplied, and the multiplied value (x in x im ) is integrated with the stored value already stored therein and stored. In addition,
In FIG. 5, n × m shown in a rectangle representing an element of the left side memory 21 indicates that multiplication of the SD pixel x in and x im is performed.

【0053】また、右辺メモリ22においては、ベクト
ルvの第n行の成分に相当する要素に対して、予測タッ
プとしてのSD画素xinと、注目画素であるHD画素y
iが、フレームメモリ4と1からそれぞれ読み出されて
供給されるようになっており、その要素では、そこに供
給されるxinとyiが乗算され、その乗算値(xini
が、そこに既に記憶されている記憶値と積算されて記憶
される。
In the right side memory 22, for an element corresponding to the component of the n-th row of the vector v, an SD pixel x in as a prediction tap and an HD pixel y as a pixel of interest
i is read out from the frame memories 4 and 1 and supplied, respectively. In the element, x in and y i supplied thereto are multiplied, and the multiplied value (x in y i ) is obtained.
Is integrated with the stored value already stored therein and stored.

【0054】そして、すべての教師データとしてのHD
画素を注目画素として、上述の処理が行われることで、
クラス#hについての正規方程式を規定する行列Aおよ
びvが求められる。その後、左辺メモリ21の各要素の
記憶値を成分とする行列A、および右辺メモリ22の各
要素の記憶値を成分とするベクトルvが読み出され、予
測係数決定回路8に供給される。予測決定回路8では、
この行列Aおよびベクトルvに基づいて、クラス#hの
予測係数wj(ここでは、j=1,2,3,4)が求め
られる。
The HD as all the teacher data
By performing the above-described processing with the pixel as the target pixel,
Matrices A and v that define a normal equation for class #h are obtained. After that, the matrix A whose components are the stored values of the respective elements of the left-side memory 21 and the vector v whose components are the stored values of the respective elements of the right-side memory 22 are read and supplied to the prediction coefficient determination circuit 8. In the prediction decision circuit 8,
Based on the matrix A and the vector v, the prediction coefficient w j (here, j = 1, 2, 3, 4) of the class #h is obtained.

【0055】次に、図6のフローチャートを参照して、
図5に示したような正規方程式構成部12hで構成され
る正規方程式加算回路7において行われる、クラスごと
の行列Aおよびベクトルvを求める正規方程式構成処理
について説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG.
Carried out in the normal equation addition circuit 7 composed of the normal equation configuration section 12 h as shown in FIG. 5, the normal equation configuration process for obtaining the matrix A and vector v for each class will be described.

【0056】正規方程式構成処理では、まず最初に、ス
テップS1において、クラスごとの行列Aに相当する配
列変数A[c][n][m]と、ベクトルvに相当する配列変数v
[c][n]が初期化される。ここで、インデックスcは、ク
ラスを表し、インデックスnまたはmは、行列Aの第n行
または第m列をそれぞれ表す。従って、配列変数A[c]
[n][m]は、クラス#cについての行列Aの第n行第m列の
成分を表し、配列変数v[c][n]は、クラス#cについての
ベクトルvの第n行の成分を表す。
In the normal equation construction process, first, in step S1, an array variable A [c] [n] [m] corresponding to the matrix A for each class and an array variable v corresponding to the vector v
[c] [n] are initialized. Here, the index c represents the class, and the index n or m represents the n-th row or the m-th column of the matrix A, respectively. Therefore, the array variable A [c]
[n] [m] represents the element of the n-th row and the m-th column of the matrix A for the class #c, and the array variable v [c] [n] is the element of the n-th row of the vector v for the class #c. Represents a component.

【0057】その後、ステップS2において、注目画素
であるHD画素のy座標を表す変数yが、例えば0に初
期化され、ステップS3に進み、注目画素であるHD画
素のx座標を表す変数xが、例えば0に初期化される。
なお、ここでは、説明を簡単にするために、教師データ
は1フレームとし、また、その1フレームは、横×縦が
xmax×ymax個のHD画素で構成されるものとする。さら
に、そのような教師データの左からx番目の、上からy
番目のHD画素の座標を(x,y)で表す。
Thereafter, in step S2, a variable y representing the y coordinate of the HD pixel as the target pixel is initialized to, for example, 0, and the flow advances to step S3 to set a variable x representing the x coordinate of the HD pixel as the target pixel. , For example, is initialized to zero.
Note that, here, for simplicity of explanation, the teacher data is one frame, and the one frame is horizontal x vertical.
It is assumed that it is composed of x max × y max HD pixels. Furthermore, the xth from the left of such teacher data, y from the top
The coordinates of the HD pixel are represented by (x, y).

【0058】x,yの初期化後は、ステップS4に進み、
変数yが1だけインクリメントされ、ステップS5に進
む。ステップS5では、変数yが、教師データの縦方向
の画素数であるymax以下であるかどうかが判定される。
ステップS5において、変数yがymax以下であると判定
された場合、ステップS6に進み、変数xが1だけイン
クリメントされ、ステップS7に進む。ステップS7で
は、変数xが、教師データの横方向の画素数であるxmax
以下であるか否かが判定される。ステップS7におい
て、変数xがxmax以下でないと判定された場合、ステッ
プS3に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
After the initialization of x and y, the process proceeds to step S4,
The variable y is incremented by 1, and the process proceeds to step S5. In step S5, it is determined whether or not the variable y is equal to or less than ymax which is the number of pixels in the vertical direction of the teacher data.
If it is determined in step S5 that the variable y is equal to or smaller than ymax, the process proceeds to step S6, the variable x is incremented by 1, and the process proceeds to step S7. In step S7, the variable x is x max which is the number of pixels in the horizontal direction of the teacher data.
It is determined whether or not: If it is determined in step S7 that the variable x is not equal to or smaller than x max , the process returns to step S3, and the same processing is repeated.

【0059】また、ステップS7において、変数xがx
max以下であると判定された場合、座標(x,y)にあるHD
画素が注目画素とされ、ステップS8に進み、その注目
画素についてのクラスのクラスコード(クラス分類回路
6から供給される。座標(x,y)にあるHD画素のク
ラス分類結果としてのクラスコード)が、変数cにセッ
トされる。
In step S7, the variable x is set to x
If it is determined to be less than max , the HD at the coordinates (x, y)
The pixel is determined as the target pixel, and the process proceeds to step S8, where the class code of the class of the target pixel (supplied from the class classification circuit 6. The class code as the class classification result of the HD pixel at the coordinates (x, y)). Is set to the variable c.

【0060】そして、ステップS9に進み、行列Aの行
を表す変数nが、例えば0に初期化され、ステップS1
0に進む。ステップS10では、変数nが1だけインク
リメントされ、ステップS11に進み、変数nが、行列
Aの行数であるN以下であるかどうかが判定される。ス
テップS11において、変数nがN以下でないと判定され
た場合、ステップS6に戻り、以下、同様の処理が繰り
返される。
Then, the process proceeds to a step S9, wherein a variable n representing a row of the matrix A is initialized to, for example, 0, and a step S1
Go to 0. In step S10, the variable n is incremented by one, and the process proceeds to step S11, where it is determined whether the variable n is equal to or less than N, which is the number of rows of the matrix A. If it is determined in step S11 that the variable n is not smaller than N, the process returns to step S6, and the same processing is repeated.

【0061】また、ステップS11において、変数n
が、行列Aの行数であるN以下であると判定された場
合、ステップS12に進み、行列Aの列を表す変数m
が、例えば0に初期化され、ステップS13に進む。ス
テップS13では、変数mが1だけインクリメントさ
れ、ステップS14に進み、変数mが、行列Aの列数で
あるM以下であるかどうかが判定される。ステップS1
4において、変数mがM以下でないと判定された場合、
ステップS10に戻り、以下、同様の処理が繰り返され
る。
In step S11, the variable n
Is determined to be less than or equal to N, which is the number of rows of the matrix A, the process proceeds to step S12, and a variable m representing a column of the matrix A is determined.
Are initialized to, for example, 0, and the process proceeds to step S13. In step S13, the variable m is incremented by one, and the process proceeds to step S14, where it is determined whether the variable m is equal to or less than M, which is the number of columns of the matrix A. Step S1
In 4, when it is determined that the variable m is not less than M,
Returning to step S10, the same processing is repeated thereafter.

【0062】ここで、行列Aの行数および列数は、いず
れも、予測タップを構成するSD画素の数に等しく、従
って、上述のMおよびNは、同一の値である。
Here, the number of rows and the number of columns of the matrix A are both equal to the number of SD pixels constituting the prediction tap, and therefore, the above-mentioned M and N are the same value.

【0063】一方、ステップS14において、変数mが
M以下であると判定された場合、ステップS15に進
み、変数mが、変数n以上であるかどうかが判定される。
ステップS15において、変数mが、変数n以上でないと
判定された場合、ステップS16をスキップして、ステ
ップS13に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S14 that the variable m is equal to or smaller than M, the process proceeds to step S15, and it is determined whether the variable m is equal to or larger than the variable n.
If it is determined in step S15 that the variable m is not greater than or equal to the variable n, step S16 is skipped and the process returns to step S13.

【0064】即ち、変数mおよびnが表す行列Aの第n行
第m列の成分が、下三角の成分である場合には、その成
分は、上述したように求める必要がないから、特に処理
を行わすに、ステップS13に戻る。
That is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a lower triangular component, the component does not need to be obtained as described above. Is performed, the process returns to step S13.

【0065】また、ステップS15において、変数m
が、変数n以上であると判定された場合、即ち、変数mお
よびnが表す行列Aの第n行第m列の成分が、対角成分
であるか、または上三角の成分である場合、ステップS
16に進み、クラス#cについての行列Aの第n行第m列
の成分A[c][n][m]と、クラス#cについてのベクトルvの
第n行の成分v[c][n]が、次式にしたがって演算され
る。
In step S15, the variable m
Is determined to be greater than or equal to the variable n, that is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a diagonal component or an upper triangular component, Step S
Proceeding to 16, the component A [c] [n] [m] of the n-th row and the m-th column of the matrix A for the class #c and the component v [c] [of the n-th row of the vector v for the class #c n] is calculated according to the following equation.

【0066】 A[c][n][m] += L[x+Dx[n]][y+Dy[n]]×L[x+Dx[m]][y+Dy[m]] v[c][n] += L[x+Dx[n]][y+Dy[n]]×L'[x][y] ・・・(9)A [c] [n] [m] + = L [x + Dx [n]] [y + Dy [n]] × L [x + Dx [m]] [y + Dy [m]] v [c] [n] + = L [x + D x [n]] [y + D y [n]] × L '[x] [y] (9)

【0067】そして、ステップS13に戻り、以下、同
様の処理が繰り返される。
Then, the process returns to step S13, and thereafter, the same processing is repeated.

【0068】一方、ステップS5において、変数yがy
max以下でないと判定された場合、即ち、教師データと
して用意されたHD画素すべてを注目画素として処理を
行った場合、正規方程式構成処理を終了する。
On the other hand, in step S5, the variable y
If it is determined that it is not less than max , that is, if all HD pixels prepared as teacher data are processed as the pixel of interest, the normal equation configuration processing ends.

【0069】なお、式(9)において、α += βは、α
とβとを加算したものを、αにセットすること、即ち、
αへの、βの足し込み演算を意味する。また、L[α]
[β]は、座標(α,β)に位置するSD画素の画素値を
表し、L'[x][y]は、座標(x,y)に位置するHD画素の画
素値(ここでは、注目画素の画素値)を意味する。
In equation (9), α + = β is α
The sum of β and β is set to α, that is,
It means the addition operation of β to α. Also, L [α]
[β] represents the pixel value of the SD pixel located at the coordinates (α, β), and L ′ [x] [y] represents the pixel value of the HD pixel located at the coordinates (x, y) (here, (Pixel value of the pixel of interest).

【0070】また、Dx[t]またはDy[t]は、図7に示すよ
うに、座標(x,y)の位置にある注目画素P(x,y)から見
た、予測タップを構成するt番目のSD画素p#tのx座標
またはy座標を、それぞれ表す。従って、式(9)にお
けるL[x+Dx[n]][y+Dy[n]]は、注目画素についての予測
タップを構成するn番目のSD画素の画素値を表し、L[x
+Dx[m]][y+Dy[m]]は、注目画素についての予測タップを
構成するm番目のSD画素の画素値を表すから、式
(9)の第1行目の右辺は、数8に示した行列Aの第n
行第m列の成分におけるxinimに一致する。
As shown in FIG. 7, D x [t] or D y [t] is a prediction tap viewed from the pixel of interest P (x, y) at the coordinates (x, y). The x-coordinate or the y-coordinate of the t-th SD pixel p # t that constitutes each is shown. Therefore, L [x + Dx [n]] [y + Dy [n]] in Expression (9) represents the pixel value of the n-th SD pixel forming the prediction tap for the target pixel, and L [ x
+ D x [m]] [y + D y [m]] represents the pixel value of the m-th SD pixel forming the prediction tap for the pixel of interest, so the right side of the first row of equation (9) Is the n-th matrix A
It matches x in x im in the component of the row m column.

【0071】[0071]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、正規方
程式加算回路7では、数8に示した行列Aの各成分にお
けるxinim、即ち、SD画素xinとximとの乗算が行
われるが、ある2つのSD画素どうしの乗算値(本明細
書における2つの画素の乗算値には、時空間的に異なる
位置にある2つの画素どうしの乗算値の他、同一の位置
にある画素どうしの乗算値も含まれるものとする)は、
その2つのSD画素が予測タップとなったときに演算さ
れるから、2回以上重複して演算されることがある。こ
の場合、SD画素どうしの乗算回数は、予測タップを構
成するSD画素の画素数をJとすれば、J2のオーダに
比例する回数となる。
As described above, in the normal equation adding circuit 7, x in x im in each component of the matrix A shown in Expression 8 , that is, multiplication of the SD pixel x in and x im is performed. However, the multiplication value of two SD pixels (the multiplication value of two pixels in this specification includes the multiplication value of two pixels located at different positions in time and space, and the multiplication value of two SD pixels at the same position) The multiplication value between pixels is also included)
Since the calculation is performed when the two SD pixels become the prediction taps, the calculation may be performed twice or more times. In this case, the number of multiplications each other SD pixels, the number of pixels SD pixels constituting the prediction tap if J, the number of times proportional to the order of J 2.

【0072】従って、SD画素どうしの乗算に要する乗
算器の数、または乗算時間も、J2のオーダに比例し、
その結果、予測タップを構成するSD画素の画素数が増
えると、装置が大規模となり、あるいは処理に多大な時
間を要することとなる。
Accordingly, the number of multipliers required for multiplication between SD pixels or the multiplication time is also proportional to the order of J 2 ,
As a result, when the number of SD pixels constituting the prediction tap increases, the device becomes large-scale, or a long time is required for processing.

【0073】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、装置の小型化、あるいは処理の高速化を
図ることができるようにするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and is intended to reduce the size of an apparatus or increase the processing speed.

【0074】[0074]

【課題を解決するための手段】本発明の学習装置は、所
定の教師データを線形予測するのに用いる生徒データの
うちの任意の2つの乗算値を演算する乗算手段と、乗算
値を、それを求めるのに用いた2つの生徒データどうし
の相対的な位置関係ごとに記憶する記憶手段と、記憶手
段に記憶された乗算値を積算することにより、予測係数
を求めるための正規方程式を生成する正規方程式生成手
段とを含むことを特徴とする。
A learning device according to the present invention comprises a multiplication means for calculating any two multiplication values of student data used for linearly predicting predetermined teacher data, and a multiplication value for the multiplication means. Generating a normal equation for obtaining a prediction coefficient by accumulating the multiplication values stored in the storage means for each relative positional relationship between the two student data used to obtain the prediction coefficient. And a normal equation generating means.

【0075】この学習装置には、注目している注目教師
データの位置に対応する位置の周辺にある生徒データを
抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された生徒
データに基づいて、注目教師データを、複数のクラスの
うちのいずれかに分類し、そのクラスに対応するクラス
コードを出力するクラス分類手段とをさらに設けること
ができ、この場合、正規方程式生成手段には、クラスご
とに、正規方程式を生成させ、予測係数算出手段には、
クラスごとの予測係数を求めさせることができる。
The learning device has an extracting means for extracting student data around a position corresponding to the position of the noted teacher data of interest, and the teacher data based on the student data extracted by the extracting means. May be further classified into any of a plurality of classes, and a class classifying unit that outputs a class code corresponding to the class may be further provided. In this case, the normal equation generating unit includes An equation is generated, and the prediction coefficient calculation means includes:
A prediction coefficient for each class can be obtained.

【0076】記憶手段には、正規方程式生成手段が2回
以上積算する乗算値のみを記憶させることができる。
The storage means can store only the multiplied values that the normal equation generation means integrates twice or more.

【0077】第1および第2のデータは、画像データと
することができる。さらに、この場合、第2のデータ
は、第1のデータよりもS/N(Signal to Noise Rati
o)の劣化した画像データとすることができる。また、第
2のデータは、第1のデータよりも画素数の少ない画像
データとすることができる。
The first and second data can be image data. Further, in this case, the second data is more S / N (Signal to Noise Rati) than the first data.
o) Image data that has deteriorated can be obtained. Further, the second data can be image data having a smaller number of pixels than the first data.

【0078】本発明の学習方法は、所定の教師データを
線形予測するのに用いる生徒データのうちの任意の2つ
の乗算値を演算する乗算ステップと、乗算値を、それを
求めるのに用いた2つの生徒データどうしの相対的な位
置関係ごとに記憶する記憶ステップと、記憶ステップで
記憶された乗算値を積算することにより、予測係数を求
めるための正規方程式を生成する正規方程式生成ステッ
プとを含むことを特徴とする。
In the learning method of the present invention, a multiplication step of calculating any two multiplication values of student data used for linear prediction of predetermined teacher data, and the multiplication value is used to obtain the multiplication value. A storing step of storing for each relative positional relationship between the two student data, and a normal equation generating step of generating a normal equation for obtaining a prediction coefficient by integrating the multiplied values stored in the storing step. It is characterized by including.

【0079】本発明の媒体がコンピュータに実行させる
プログラムは、所定の教師データを線形予測するのに用
いる生徒データのうちの任意の2つの乗算値を演算する
乗算ステップと、乗算値を、それを求めるのに用いた2
つの生徒データどうしの相対的な位置関係ごとに記憶す
る記憶ステップと、記憶ステップで記憶された乗算値を
積算することにより、予測係数を求めるための正規方程
式を生成する正規方程式生成ステップとを含むことを特
徴とする。
The program executed by the computer according to the medium of the present invention includes a multiplication step of calculating any two multiplication values of student data used for linear prediction of predetermined teacher data, and a multiplication value of the multiplication step. 2 used to determine
A storage step of storing for each relative positional relationship between two pieces of student data, and a normal equation generation step of generating a normal equation for obtaining a prediction coefficient by integrating the multiplication values stored in the storage step It is characterized by the following.

【0080】本発明の学習装置および学習方法、並びに
媒体においては、所定の教師データを線形予測するのに
用いる生徒データのうちの任意の2つの乗算値が演算さ
れ、その乗算値が、それを求めるのに用いた2つの生徒
データどうしの相対的な位置関係ごとに記憶される。そ
して、その記憶された乗算値を積算することにより、予
測係数を求めるための正規方程式が生成される。
In the learning apparatus, the learning method, and the medium of the present invention, any two multiplication values of the student data used for linear prediction of predetermined teacher data are calculated, and the multiplication value is calculated by the multiplication value. It is stored for each relative positional relationship between the two student data used for obtaining. Then, by integrating the stored multiplied values, a normal equation for obtaining the prediction coefficient is generated.

【0081】[0081]

【発明の実施の形態】図8は、本発明を適用した学習装
置の一実施の形態の構成例を示している。なお、図中、
図1における場合と対応する部分については、同一の符
号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略す
る。即ち、図8の学習装置は、乗算回路31および積メ
モリ回路32が新たに設けられているとともに、正規方
程式加算回路7に替えて、正規方程式加算回路33が設
けられている他は、図1における場合と同様に構成され
ている。
FIG. 8 shows an example of the configuration of an embodiment of a learning apparatus to which the present invention is applied. In the figure,
Parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below as appropriate. That is, the learning apparatus of FIG. 8 is different from that of FIG. 1 in that a multiplication circuit 31 and a product memory circuit 32 are newly provided, and a normal equation addition circuit 33 is provided instead of the normal equation addition circuit 7. Are configured in the same manner as in the above.

【0082】乗算回路31は、フレームメモリ4に記憶
された生徒データとしてのSD画像を構成するSD画素
を読み出し、その画素値どうしの乗算を行って、積メモ
リ回路32に供給するようになっている。積メモリ回路
32は、乗算回路31が出力するSD画素どうしの乗算
値を、それを求めるのに用いた2つのSD画素どうしの
相対的な位置関係ごとに記憶するようになっている。正
規方程式加算回路33は、積メモリ回路32の記憶値を
適宜読み出し、クラス分類回路6からのクラスコードに
対応するクラスごとの式(7)に示した正規方程式をた
てて、即ち、数8に示した行列Aおよびベクトルvをク
ラスごとに求めて、予測係数決定回路8に供給するよう
になっている。
The multiplying circuit 31 reads out the SD pixels constituting the SD image as the student data stored in the frame memory 4, multiplies the pixel values, and supplies the multiplied values to the product memory circuit 32. I have. The product memory circuit 32 stores the multiplied value of the SD pixels output by the multiplying circuit 31 for each relative positional relationship between the two SD pixels used for obtaining the multiplied value. The normal equation addition circuit 33 appropriately reads out the stored value of the product memory circuit 32, and sets up a normal equation shown in Expression (7) for each class corresponding to the class code from the class classification circuit 6, that is, Equation 8 Is obtained for each class and supplied to the prediction coefficient determination circuit 8.

【0083】次に、図9を参照して、図8の乗算回路3
1の処理について説明する。
Next, referring to FIG. 9, the multiplication circuit 3 shown in FIG.
The process 1 will be described.

【0084】いま、予測タップが、例えば、前述の図4
に示したように、2×2のSD画素で構成されるものと
し、その予測タップを構成する4つのSD画素を、図9
(A)に示すように、p1,p2,p3,p4でそれぞ
れ表す。
Now, the prediction tap is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 9, it is assumed that the SD pixels are composed of 2 × 2 SD pixels, and the four SD pixels which constitute the prediction tap are
As shown in (A), they are represented by p1, p2, p3, and p4, respectively.

【0085】行列Aの成分は、予測タップを構成するS
D画素の所定の2画素(同一のSD画素を含む)どうし
の乗算値で構成されるが、この乗算値は、予測タップか
ら、任意の2つのSD画素を選択し、図9に示すよう
に、そのうちの一方を始点とするとともに、他方を終点
とするベクトル(以下、適宜、画素間ベクトルという)
を考え、その画素間ベクトルの始点と終点のSD画素の
乗算を行うことで求めることができる。
The components of the matrix A are represented by S
It is composed of a multiplied value of two predetermined D pixels (including the same SD pixel). This multiplied value is obtained by selecting any two SD pixels from the prediction taps, as shown in FIG. , A vector having one as a start point and the other as an end point (hereinafter, appropriately referred to as an inter-pixel vector)
, And multiplying the SD pixels at the start point and end point of the inter-pixel vector.

【0086】即ち、自分自身を画素間ベクトルの始点と
すると、図9(B)は、自分自身を画素間ベクトルの終
点として選択した場合を示しており、この場合、画素間
ベクトルは0((0,0))である。図9(C)は、自分
の右隣のSD画素を画素間ベクトルの終点として選択し
た場合を示しており、この場合、画素間ベクトルは、右
方向に1の大きさを有するものとなる。なお、ここで
は、画素間ベクトルの大きさ(長さ)は、横に隣接する
SD画素どうしの距離、および縦に隣接するSD画素ど
うしの距離が、いずれも1に等しいものとして表す。
That is, assuming that oneself is the start point of the inter-pixel vector, FIG. 9B shows a case where oneself is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector is 0 (( 0,0)). FIG. 9C shows a case where the right next SD pixel is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a magnitude of 1 in the right direction. Here, the magnitude (length) of the inter-pixel vector is expressed assuming that the distance between horizontally adjacent SD pixels and the distance between vertically adjacent SD pixels are both equal to 1.

【0087】図9(D)は、自分の左隣のSD画素を画
素間ベクトルの終点として選択した場合を示しており、
この場合、画素間ベクトルは、左方向に1画素分の大き
さを有するものとなる。図9(E)は、自分の下に隣接
するSD画素を画素間ベクトルの終点として選択した場
合を示しており、この場合、画素間ベクトルは、下方向
に1の大きさを有するものとなる。図9(F)は、自分
の上に隣接するSD画素を画素間ベクトルの終点として
選択した場合を示しており、この場合、画素間ベクトル
は、上方向に1の大きさを有するものとなる。図9
(G)は、自分の右下に隣接するSD画素を画素間ベク
トルの終点として選択した場合を示しており、この場
合、画素間ベクトルは、右下方向に√2の大きさを有す
るものとなる。図9(H)は、自分の左上に隣接するS
D画素を画素間ベクトルの終点として選択した場合を示
しており、この場合、画素間ベクトルは、左上方向に√
2の大きさを有するものとなる。図9(I)は、自分の
左下に隣接するSD画素を画素間ベクトルの終点として
選択した場合を示しており、この場合、画素間ベクトル
は、左下方向に√2の大きさを有するものとなる。図9
(J)は、自分の右上に隣接するSD画素を画素間ベク
トルの終点として選択した場合を示しており、この場
合、画素間ベクトルは、右上方向に√2の大きさを有す
るものとなる。
FIG. 9 (D) shows a case where the SD pixel on the left of the user is selected as the end point of the inter-pixel vector.
In this case, the inter-pixel vector has a size corresponding to one pixel in the left direction. FIG. 9E shows a case in which an SD pixel adjacent to itself is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a size of 1 in the downward direction. . FIG. 9F shows a case in which an SD pixel adjacent to itself is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a size of 1 in the upward direction. . FIG.
(G) shows the case where the lower right adjacent SD pixel is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a size of √2 in the lower right direction. Become. FIG. 9 (H) shows the S
A case where the D pixel is selected as the end point of the inter-pixel vector is shown. In this case, the inter-pixel vector is √
It has a size of 2. FIG. 9 (I) shows a case where the SD pixel adjacent to the lower left is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a size of √2 in the lower left direction. Become. FIG.
(J) shows a case in which the SD pixel adjacent to the upper right is selected as the end point of the inter-pixel vector. In this case, the inter-pixel vector has a size of √2 in the upper right direction.

【0088】ここで、生徒データとしてのSD画像上
に、左から右方向にx軸を、上から下方向にy軸を考え
ると、図9(B)乃至図9(J)の画素間ベクトルは、
(0,0),(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1),(1,1),(-1,-1),(-1,
1),(1,-1)で、それぞれ表すことができる。
Here, considering the x-axis from left to right and the y-axis from top to bottom on an SD image as student data, the pixel-to-pixel vectors in FIGS. 9B to 9J are considered. Is
(0,0), (1,0), (-1,0), (0,1), (0, -1), (1,1), (-1, -1), (-1,
1) and (1, -1), respectively.

【0089】そして、図9(B)乃至図9(J)におい
て、各画素間ベクトルの始点のSD画素と終点のSD画
素との乗算値を求めると、その乗算値が、行列Aの成分
を構成するものとなる。
Then, in FIGS. 9B to 9 J, when the multiplication value of the SD pixel at the starting point and the SD pixel at the ending point of each inter-pixel vector is obtained, the multiplied value is the component of the matrix A. It constitutes.

【0090】ここで、予測タップを構成するSD画素だ
けを考えると、画素間ベクトル(0,0)によれば(図9
(B))、p1×p1,p2×p2,p3×p3,p4
×p4が計算される。また、画素間ベクトル(1,0)によ
れば、p1×p3,p2×p4が計算され、画素間ベク
トル(-1,0)によれば、p2×p1,p4×p3が計算さ
れる。さらに、画素間ベクトル(0,1)によれば、p1×
p3,p2×p4が計算され、画素間ベクトル(0,-1)に
よれば、p3×p1,p4×p2が計算される。また、
画素間ベクトル(1,1)によれば、p1×p4が計算さ
れ、画素間ベクトル(-1,-1)によれば、p4×p1が計
算される。さらに、画素間ベクトル(-1,1)によれば、p
2×p3が計算され、画素間ベクトル(1,-1)によれば、
p3×p2が計算される。
Here, considering only the SD pixels constituting the prediction tap, according to the inter-pixel vector (0,0) (FIG. 9)
(B)), p1 × p1, p2 × p2, p3 × p3, p4
Xp4 is calculated. According to the inter-pixel vector (1,0), p1 × p3 and p2 × p4 are calculated, and according to the inter-pixel vector (-1,0), p2 × p1 and p4 × p3 are calculated. Further, according to the inter-pixel vector (0,1), p1 ×
p3, p2 × p4 are calculated, and according to the inter-pixel vector (0, −1), p3 × p1, p4 × p2 are calculated. Also,
According to the inter-pixel vector (1,1), p1 × p4 is calculated, and according to the inter-pixel vector (-1, -1), p4 × p1 is calculated. Further, according to the inter-pixel vector (-1,1), p
2 × p3 is calculated, and according to the inter-pixel vector (1, -1),
p3 × p2 is calculated.

【0091】乗算回路31は、生徒データとしてのすべ
てのSD画素を対象として、図9(B)乃至図9(J)
に示した各画素間ベクトルの始点と終点の位置関係に一
致する位置関係のSD画素どうしの乗算値を求め、積メ
モリ回路32に供給する。
The multiplication circuit 31 targets all the SD pixels as the student data as shown in FIGS. 9B to 9J.
A multiplication value between SD pixels having a positional relationship that matches the positional relationship between the start point and the end point of each inter-pixel vector shown in (1) is obtained and supplied to the product memory circuit 32.

【0092】積メモリ回路32は、上述したように、乗
算回路31が出力するSD画素の乗算値を、それを求め
るのに用いた2つのSD画素どうしの相対的な位置関係
ごとに記憶するようになっている。従って、積メモリ回
路32では、図9で説明した9種類の画素間ベクトルそ
れぞれごとに、その始点と終点のSD画素どうしの乗算
値を記憶するようになっている。
As described above, the product memory circuit 32 stores the multiplied value of the SD pixel output from the multiplying circuit 31 for each relative positional relationship between the two SD pixels used for obtaining the multiplied value. It has become. Therefore, the product memory circuit 32 stores, for each of the nine types of inter-pixel vectors described with reference to FIG. 9, the multiplication value of the SD pixels at the start point and the end point.

【0093】即ち、図10は、予測タップが、図9
(A)に示したように、4つのSD画素で構成される場
合の積メモリ回路32の構成例を示している。
That is, FIG. 10 shows that the prediction tap is
As shown in (A), an example of the configuration of the product memory circuit 32 in a case where the product memory circuit 32 includes four SD pixels is shown.

【0094】積メモリ回路32は、同図に示すように、
図9で説明した9種類の画素間ベクトル(0,0),(1,0),
(0,1),(1,1),(-1,1),(-1,0),(0,-1),(-1,-1),(1,-1)そ
れぞれごとに、その始点と終点のSD画素どうしの乗算
値を記憶するメモリとしての積メモリ411乃至41
9と、その積メモリ411乃至419に対するデータの読
み書きを制御する読み書き制御部42とから構成されて
いる。
The product memory circuit 32, as shown in FIG.
The nine types of inter-pixel vectors (0,0), (1,0),
(0,1), (1,1), (-1,1), (-1,0), (0, -1), (-1, -1), (1, -1) , A product memory 41 1 to 41 as a memory for storing a multiplication value between SD pixels at the start point and the end point thereof
9, and a write control unit 42 for controlling the reading and writing of data the product memory 41 1 to 41 9.

【0095】即ち、いま、説明を簡単にするために、予
測タップを構成するSD画素p1乃至p4だけを考える
と、積メモリ411は、画素間ベクトル(0,0)の始点と終
点のSD画素の乗算値であるp1×p1,p2×p2,
p3×p3,p4×p4を、その画素間ベクトル(0,0)
の始点のSD画素p1,p2,p3,p4の位置に相当
するアドレスにそれぞれ記憶する。また、積メモリ41
2は、画素間ベクトル(1,0)の始点と終点のSD画素の乗
算値であるp1×p2,p3×p4を、その画素間ベク
トル(1,0)の始点のSD画素p1,p3の位置に相当す
るアドレスにそれぞれ記憶する。さらに、積メモリ41
3は、画素間ベクトル(0,1)の始点と終点のSD画素の乗
算値であるp1×p3,p2×p4を、その画素間ベク
トル(0,1)の始点のSD画素p1,p2の位置に相当す
るアドレスにそれぞれ記憶する。また、積メモリ414
は、画素間ベクトル(1,1)の始点と終点のSD画素の乗
算値であるp1×p4を、その画素間ベクトル(1,1)の
始点のSD画素p1の位置に相当するアドレスに記憶す
る。さらに、積メモリ415は、画素間ベクトル(-1,1)
の始点と終点のSD画素の乗算値であるp2×p3を、
その画素間ベクトル(-1,1)の始点のSD画素p2の位置
に相当するアドレスに記憶する。また、積メモリ416
は、画素間ベクトル(-1,0)の始点と終点のSD画素の乗
算値であるp2×p1,p4×p3を、その画素間ベク
トル(-1,0)の始点のSD画素p2,p4の位置に相当す
るアドレスにそれぞれ記憶する。積メモリ417は、画
素間ベクトル(0,-1)の始点と終点のSD画素の乗算値で
あるp3×p1,p4×p2を、その画素間ベクトル
(0,-1)の始点のSD画素p3,p4の位置に相当するア
ドレスにそれぞれ記憶する。積メモリ418は、画素間
ベクトル(-1,-1)の始点と終点のSD画素の乗算値であ
るp4×p1を、その画素間ベクトル(-1,-1)の始点の
SD画素p4の位置に相当するアドレスに記憶する。積
メモリ419は、画素間ベクトル(1,-1)の始点と終点の
SD画素の乗算値であるp3×p2を、その画素間ベク
トル(1,-1)の始点のSD画素p3の位置に相当するアド
レスに記憶する。
[0095] That is, now, in order to simplify the description, given only SD pixels p1 to p4 constituting the prediction tap, the product memory 41 1, SD of start and end points of the inter-pixel vectors (0,0) P1 × p1, p2 × p2, which are multiplication values of pixels
p3 × p3, p4 × p4 are represented by the inter-pixel vector (0,0)
Are stored at addresses corresponding to the positions of the SD pixels p1, p2, p3, and p4 at the start point of. Also, the product memory 41
2 is a value obtained by multiplying p1 × p2, p3 × p4, which is the product of the SD pixels at the start point and the end point of the inter-pixel vector (1,0), by the SD pixel p1, p3 at the start point of the inter-pixel vector (1,0). Each is stored at an address corresponding to the position. Further, the product memory 41
3 is a value obtained by multiplying p1 × p3, p2 × p4, which is a multiplication value of the SD pixel at the start point and the end point of the inter-pixel vector (0, 1), by the SD pixel p1, p2 at the start point of the inter-pixel vector (0, 1). Each is stored at an address corresponding to the position. The product memory 41 4
Stores p1 × p4, which is the product of the SD pixel at the start point and the end point of the inter-pixel vector (1,1), at the address corresponding to the position of the SD pixel p1 at the start point of the inter-pixel vector (1,1). I do. Furthermore, the product memory 41 5, the inter-pixel vectors (-1,1)
P2 × p3, which is the product of the SD pixels at the start and end points of
It is stored at an address corresponding to the position of the SD pixel p2 at the start point of the inter-pixel vector (-1,1). Also, the product memory 41 6
Calculates p2 × p1, p4 × p3, which is the product of the SD pixel at the start point and the end point of the inter-pixel vector (-1,0), as SD pixels p2, p4 at the start point of the inter-pixel vector (-1,0). Is stored in the address corresponding to the position. Product memory 41 7, the inter-pixel vectors (0, -1) and a multiplication value of the SD pixel of the start point and the end point is p3 × p1, p4 × p2 of, between the pixel vector
They are stored at addresses corresponding to the positions of the SD pixels p3 and p4 at the start point of (0, -1). Product memory 41 8, the inter-pixel vectors (-1, -1) the start and a multiplication value of the SD pixels of the destination p4 × p1 of the starting point of SD pixels in the inter-pixel vectors (-1, -1) p4 Is stored at the address corresponding to the position. Product memory 41 9, the inter-pixel vectors (1, -1) and a multiplication value of the SD pixel of the start point and the end point is p3 × p2, its inter-pixel vectors (1, -1) position of the SD pixel p3 of the start point of the Is stored at an address corresponding to.

【0096】なお、図10においては、SD画素p#t
1とp#t2との乗算値を、t1×t2と示してある。
In FIG. 10, the SD pixel p # t
The product of 1 and p # t 2 is indicated as t 1 × t 2 .

【0097】また、図10では、説明を簡単にするため
に、予測タップとなっている4つのSD画素p1乃至p
4だけを考慮したが、積メモリ411乃至419には、他
の生徒データとしてのSD画素どうしの乗算値も同様に
して記憶される。
In FIG. 10, for simplicity of explanation, four SD pixels p1 to p
4 only was considered, the product memory 41 1 to 41 9 is multiplied value of each other SD pixels similarly to and stored as another student data.

【0098】ここで、画素間ベクトル(-x,-y)の始点ま
たは終点は、それと方向だけが逆方向の画素間ベクトル
(x,y)の終点または始点とそれぞれ一致するから、画素
間ベクトル(-x,-y)の始点と終点のSD画素どうしの乗
算値は、画素間ベクトル(x,y)の始点と終点のSD画素
どうしの乗算値に等しい。従って、画素間ベクトル(-x,
-y)または画素間ベクトル(x,y)のうちのいずれか一方の
始点と終点のSD画素の乗算値を求めることで、他方の
乗算値も求めることとなるから、両者の乗算値を求める
必要はない。そこで、乗算回路31は、図9で説明した
9種類の画素間ベクトル(0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(-1,
1),(-1,0),(0,-1),(-1,-1),(1,-1)から、例えば、方向
だけが他のベクトルと逆方向になっている(-1,0),(0,-
1),(-1,-1),(1,-1)を除いた残りの(0,0),(1,0),(0,1),
(1,1),(-1,1)の5つの画素間ベクトルそれぞれの始点と
終点のSD画素どうしの乗算値のみを演算するようにな
っている。
Here, the starting point or the ending point of the inter-pixel vector (-x, -y) is the inter-pixel vector whose direction is only the opposite direction.
Since the end point or the start point of (x, y) respectively match, the multiplication value of the SD pixels of the start point and the end point of the inter-pixel vector (-x, -y) is the start point and the end point of the inter-pixel vector (x, y). Is equal to the multiplied value of the SD pixels. Therefore, the inter-pixel vector (-x,
-y) or the inter-pixel vector (x, y) is obtained by multiplying the SD pixel of the start point and the end point of one of them, and the other multiplied value is also obtained. No need. Therefore, the multiplication circuit 31 determines the nine types of inter-pixel vectors (0,0), (1,0), (0,1), (1,1), (-1,
From (1), (-1,0), (0, -1), (-1, -1), (1, -1), for example, only the direction is opposite to the other vector (- 1,0), (0,-
(1), (-1, -1), (0,0), (1,0), (0,1),
Only the multiplication value between the SD pixels at the start point and the end point of each of the five inter-pixel vectors (1, 1) and (-1, 1) is calculated.

【0099】同様の観点から、積メモリ回路32におい
ても、図9の9種類の画素間ベクトルすべてについて、
その始点と終点のSD画素どうしの乗算値を記憶する必
要はない。そこで、積メモリ回路32も、乗算回路31
における場合と同様に、図9の9種類の画素間ベクトル
(0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(-1,1),(-1,0),(0,-1),(-1,-
1),(1,-1)のうちの、(0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(-1,1)
の5つの画素間ベクトルそれぞれの始点と終点のSD画
素どうしの乗算値のみを記憶するようになっている。
From the same point of view, the product memory circuit 32 also calculates all nine types of inter-pixel vectors shown in FIG.
It is not necessary to store the multiplication value between the SD pixels at the start point and the end point. Therefore, the product memory circuit 32 also includes the multiplication circuit 31
9, the nine types of inter-pixel vectors shown in FIG.
(0,0), (1,0), (0,1), (1,1), (-1,1), (-1,0), (0, -1), (-1,-
(0,0), (1,0), (0,1), (1,1), (-1,1) of (1), (1, -1)
Only the multiplied values of the SD pixels at the start point and end point of each of the five inter-pixel vectors are stored.

【0100】従って、この場合、積メモリ回路32は、
図11に示すように、5つの積メモリ411乃至41
5と、読み書き制御部42とで構成することができる。
Therefore, in this case, the product memory circuit 32
As shown in FIG. 11, five product memories 41 1 to 41
5 and a read / write control unit 42.

【0101】次に、図12は、図8の正規方程式加算回
路33の構成例を示している。
FIG. 12 shows an example of the configuration of the normal equation adding circuit 33 shown in FIG.

【0102】正規方程式加算回路33は、前述の図3に
示した読み出し回路11または正規方程式構成部121
乃至12Hにそれぞれ対応する読み出し回路51または
正規方程式構成部521乃至52Hから構成されている。
The normal equation adding circuit 33 includes the read circuit 11 or the normal equation constructing unit 12 1 shown in FIG.
To and a read circuit 51 or the normal equation configuration section 52 1 to 52 H respectively corresponding to the 12 H.

【0103】読み出し回路51には、クラス分類回路6
が出力するクラスコードが供給されるようになってお
り、読み出し回路51は、注目画素のクラスコードを受
信すると、その注目画素であるHD画素を、フレームメ
モリ1から読み出すとともに、その注目画素についての
予測タップとなるSD画素を、フレームメモリ4から読
み出し、注目画素のクラスコードhに対応する正規方程
式構成部52hに供給する。
The readout circuit 51 includes a class classification circuit 6
When the readout circuit 51 receives the class code of the pixel of interest, the readout circuit 51 reads out the HD pixel, which is the pixel of interest, from the frame memory 1 and outputs the HD pixel. the SD pixels serving as prediction taps, read from the frame memory 4, and supplies the normal equation configuration section 52 h which corresponds to the class code h of the pixel of interest.

【0104】さらに、読み出し回路51は、積メモリ回
路31にアクセスし、そこに記憶されているSD画素ど
うしの乗算値のうちの必要なものを読み出し、注目画素
のクラスコードhに対応する正規方程式構成部52h
供給する。
Further, the readout circuit 51 accesses the product memory circuit 31, reads out a necessary one of the multiplied values of the SD pixels stored therein, and reads the normal equation corresponding to the class code h of the pixel of interest. supplied to the component 52 h.

【0105】正規方程式構成部52hは、読み出し回路
51から供給されるSD画素どうしの乗算値を用い、式
(7)の正規方程式の左辺における、予測係数の乗数と
なっているサメーション(Σ)に相当する演算を行うと
ともに、同じく読み出し回路51から供給される予測タ
ップであるSD画素および注目画素(HD画素)を用
い、式(7)の正規方程式の右辺における、SD画素
(生徒データ)とHD画素(教師データ)の乗算(xin
i)と、サメーション(Σ)に相当する演算を行う。
The normal equation constructing unit 52 h uses the multiplication value of the SD pixels supplied from the readout circuit 51 and calculates a summation (Σ) which is a multiplier of the prediction coefficient on the left side of the normal equation of the equation (7). ), And the SD pixel (student data) on the right side of the normal equation of Expression (7) using the SD pixel and the target pixel (HD pixel), which are prediction taps also supplied from the readout circuit 51. And HD pixel (teacher data) multiplication (x in
y i ) and an operation corresponding to summation (Σ) is performed.

【0106】正規方程式構成部52hでは、クラス#h
に分類されるHD画素すべてについて、上述の演算が行
われ、これにより、クラス#hについての式(7)に示
した正規方程式、即ち、数8に示した行列Aおよびベク
トルvが求められる。
[0106] In the normal equation configuration section 52 h, class #h
The above-described calculation is performed for all the HD pixels classified into the equation (2), whereby the normal equation shown in the equation (7) for the class #h, that is, the matrix A and the vector v shown in the equation (8) are obtained.

【0107】そして、この行列Aおよびベクトルvは、
予測係数決定回路8に供給され、上述したように、予測
係数が求められる。
The matrix A and the vector v are
The prediction coefficient is supplied to the prediction coefficient determination circuit 8, and the prediction coefficient is obtained as described above.

【0108】次に、図13は、図12の正規方程式構成
部52hの構成例を示している。
Next, FIG. 13 shows a configuration example of the normal equation configuration section 52h of FIG.

【0109】正規方程式構成部52hは、図5の左辺メ
モリ21に対応する左辺メモリ61と、右辺メモリ22
と同一構成の右辺メモリ62とから構成されている。
The normal equation constructing unit 52h includes a left side memory 61 corresponding to the left side memory 21 in FIG.
And a right side memory 62 having the same configuration.

【0110】左辺メモリ61は、図5の左辺メモリ21
と同様に10個の要素で構成されるが、この要素は、積
メモリ回路31から読み出されたSD画素どうしの乗算
値の足し込みを行う(積算する)加算器と、その加算器
の出力を記憶するレジスタとから構成されている。
The left side memory 61 corresponds to the left side memory 21 shown in FIG.
Is composed of ten elements, as in the above. This element is an adder that adds (integrates) a multiplication value between SD pixels read from the product memory circuit 31, and an output of the adder. And a register for storing

【0111】また、右辺メモリ62は、図5の右辺メモ
リ22と同様に4個の要素で構成され、さらに、この要
素は、右辺メモリ22の要素と同様に、SD画素とHD
画素との乗算を行う乗算器、乗算器が出力する乗算値を
足し込む(加算する)加算器、加算器の出力を一時記憶
するレジスタから構成されている。
The right side memory 62 is composed of four elements like the right side memory 22 of FIG. 5, and furthermore, this element is composed of the SD pixel and the HD pixel similarly to the right side memory 22.
It comprises a multiplier for performing multiplication with a pixel, an adder for adding (adding) a multiplied value output from the multiplier, and a register for temporarily storing the output of the adder.

【0112】左辺メモリ61においては、行列Aの第n
行第m列の成分に相当する要素に対して、予測タップを
構成するSD画素p#nとp#mの乗算値が、積メモリ
回路32から読み出されて供給されるようになってお
り、その要素では、そこに供給されるp#nとp#mの
乗算値が、そこに既に記憶されている記憶値と積算され
て記憶される。なお、図13において、左辺メモリ61
の要素を表す長方形の中に示したn×mは、予測タップ
を構成するSD画素p#nとp#mの乗算値が供給され
ることを示している。
In the left side memory 61, the n-th matrix A
A multiplied value of the SD pixels p # n and p # m constituting the prediction tap is read from the product memory circuit 32 and supplied to the element corresponding to the component in the row m-th column. In the element, the multiplied value of p # n and p # m supplied thereto is integrated with the stored value already stored therein and stored. In FIG. 13, the left side memory 61
The n × m shown in the rectangle representing the element indicates that a multiplied value of the SD pixels p # n and p # m constituting the prediction tap is supplied.

【0113】また、右辺メモリ62においては、図5の
右辺メモリ22と同様に、ベクトルvの第n行の成分に
相当する要素に対して、予測タップとしてのSD画素p
#nと、注目画素であるHD画素Pが、フレームメモリ
4と1からそれぞれ読み出されて供給されるようになっ
ており、その要素では、そこに供給されるSD画素p#
nとHD画素Pが乗算され、その乗算値が、そこに既に
記憶されている記憶値と積算されて記憶される。
In the right-side memory 62, similarly to the right-side memory 22 in FIG. 5, an element corresponding to the component of the n-th row of the vector v has an SD pixel p as a prediction tap.
#N and the HD pixel P, which is the pixel of interest, are read from the frame memories 4 and 1, respectively, and supplied. The elements include the SD pixel p # supplied thereto.
n is multiplied by the HD pixel P, and the multiplied value is integrated with the stored value already stored therein and stored.

【0114】そして、すべての教師データとしてのHD
画素を注目画素として、上述の処理が行われることで、
クラス#hについての正規方程式を規定する行列Aおよ
びvが求められる。その後、左辺メモリ21の各要素の
記憶値としての行列A、および右辺メモリ22の各要素
の記憶値としてのベクトルvが読み出され、予測係数決
定回路8に供給される。予測決定回路8では、この行列
Aおよびベクトルvに基づいて、クラス#hの予測係数
j(ここでは、j=1,2,3,4)が求められる。
Then, the HD as all the teacher data
By performing the above-described processing with the pixel as the target pixel,
Matrices A and v that define a normal equation for class #h are obtained. After that, the matrix A as the storage value of each element of the left-side memory 21 and the vector v as the storage value of each element of the right-side memory 22 are read and supplied to the prediction coefficient determination circuit 8. The prediction determination circuit 8 calculates a prediction coefficient w j (here, j = 1, 2, 3, 4) of the class #h based on the matrix A and the vector v.

【0115】次に、積メモリ回路32から、予測タップ
を構成するSD画素p#nとp#mの乗算値を読み出
し、正規方程式構成部52hに供給する場合のアドレッ
シングについて説明する。
[0115] Then, from the product memory circuit 32 reads out the multiplied value of the SD pixel p # n and p # m constituting the prediction taps, will be described addressing when supplying the normal equation configuration section 52 h.

【0116】図14(A)に示すように、左辺メモリ6
1における、行列Aの第n行第m列の成分に相当する要
素に対しては、予測タップを構成するSD画素p#nと
p#mの乗算値を、積メモリ回路32から読み出して供
給する必要があるが、この場合、まず、積メモリ回路3
2を構成する複数の積メモリ(図11実施の形態では、
積メモリ411乃至415)の中から、p#nとp#mの
乗算値が記憶されているものを特定する必要がある。
As shown in FIG. 14A, the left side memory 6
1, the multiplied value of the SD pixels p # n and p # m constituting the prediction tap is read from the product memory circuit 32 and supplied to the element corresponding to the element of the n-th row and the m-th column of the matrix A. In this case, first, the product memory circuit 3
2, a plurality of product memories (in the embodiment of FIG. 11,
It is necessary to specify, from the product memories 41 1 to 41 5 ), the one in which the multiplied value of p # n and p # m is stored.

【0117】ここで、積メモリ回路32を構成する積メ
モリのうち、画素間ベクトル(x,y)の始点と終点のSD
画素どうしの乗算値を記憶するものを、以下、適宜、積
メモリ(x,y)という。この場合、図10に示した積メモ
リ411乃至419は、それぞれ積メモリ(0,0),(1,0),
(0,1),(1,1),(-1,1),(-1,0),(0,-1),(-1,-1),(1,-1)と
記述することができる。
Here, in the product memory constituting the product memory circuit 32, the SD of the start point and the end point of the inter-pixel vector (x, y) is set.
What stores a multiplication value between pixels is hereinafter referred to as a product memory (x, y) as appropriate. In this case, the product memory 41 1 to 41 9 shown in FIG. 10 each product memory (0,0), (1,0),
Describe as (0,1), (1,1), (-1,1), (-1,0), (0, -1), (-1, -1), (1, -1) be able to.

【0118】積メモリを、以上のように表現することと
した場合、p#nとp#mの乗算値が記憶されている積
メモリは、次のようにして特定することができる。
When the product memory is expressed as described above, the product memory storing the multiplied value of p # n and p # m can be specified as follows.

【0119】即ち、例えば、いま、図14(B)に示す
ように、SD画素p#nの座標を、(Rx[n],Ry[n])と表
すと、SD画素p#mの座標は、(Rx[m],Ry[m])と表す
ことができる。この場合、SD画素p#nを始点とする
とともに、SD画素p#mを終点とする画素間ベクトル
は、(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])と表すことができ、こ
の画素間ベクトル(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])の始点と
終点のSD画素であるp#nとp#mとの乗算値は、積
メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])に記憶されているこ
とになる。ここで、SD画素p#nとp#mの乗算値が
記憶されている積メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])
を、以下、適宜、変数Mp_pointer[n][m]で表す。
That is, for example, as shown in FIG. 14B, if the coordinates of the SD pixel p # n are represented by (R x [n], R y [n]), the SD pixel p # m Can be expressed as (R x [m], R y [m]). In this case, while the start point of the SD pixel p # n, inter-pixel vectors and ending the SD pixel p # m is, (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [ n]) and can be represented, the inter-pixel vectors (R x [m] -R x [n], an SD pixel of the start and end points of the R y [m] -R y [ n]) p # n multiplication value with p # m is the product memory (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n]) will be stored in the. Here, the product multiplied value of the SD pixel p # n and p # m is stored memory (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n])
Is represented by a variable Mp_pointer [n] [m] as appropriate.

【0120】次に、p#nとp#mとの乗算値が、積メ
モリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])のどのアドレス(位
置)に記憶されているかであるか、これは、次のように
して求めることができる。
[0120] Then, the multiplication value of the p # n and p # m is the product memory (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n]) which address ( At the location), which can be determined as follows.

【0121】即ち、上述したことから、画素間ベクトル
(x,y)の始点と終点のSD画素の乗算値であるp#n×
p#mは、その画素間ベクトル(x,y)の始点のSD画素
p#nの位置に相当するアドレスに記憶される。従っ
て、p#nとp#mとの乗算値は、積メモリ(Rx[m]-Rx
[n],Ry[m]-Ry[n])の、SD画素p#nの位置に相当する
アドレス(Rx[n],Ry[n])に記憶されていることになる。
ここで、SD画素p#nとp#mの乗算値が記憶されて
いる積メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])の、SD画素
p#nの位置に相当するアドレス(Rx[n],Ry[n])を、以
下、適宜、変数Offset[n][m]で表す。
That is, from the above, the inter-pixel vector
p # n × which is a multiplication value of SD pixels at the start point and end point of (x, y)
p # m is stored at an address corresponding to the position of the SD pixel p # n at the start point of the inter-pixel vector (x, y). Therefore, the product of p # n and p # m is the product memory (R x [m] -R x
[n], R y [m] -R y [n]), which is stored at the address (R x [n], R y [n]) corresponding to the position of the SD pixel p # n. .
Here, the product memory the multiplication value of the SD pixel p # n and p # m is stored (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n]), SD The address ( Rx [n], Ry [n]) corresponding to the position of the pixel p # n is appropriately represented by a variable Offset [n] [m].

【0122】以上から、例えば、図14(A)に示した
左辺メモリ61で必要となる、行列Aの第1行第1列の
成分となるSD画素の乗算値p1×p1は、積メモリ
(0,0)(積メモリ411)の、SD画素p1の位置に相当
するアドレスに記憶されている。
From the above, for example, the multiplication value p1 × p1 of the SD pixel, which is a component of the first row and first column of the matrix A, required by the left side memory 61 shown in FIG.
It is stored in (0,0) (product memory 41 1 ) at an address corresponding to the position of SD pixel p1.

【0123】また、行列Aの第1行第2列の成分となる
SD画素の乗算値p1×p2は、積メモリ(1,0)(積メ
モリ412)の、SD画素p1の位置に相当するアドレ
スに記憶されており、行列Aの第1行第3列の成分とな
るSD画素の乗算値p1×p3は、積メモリ(0,1)(積
メモリ413)の、SD画素p1の位置に相当するアド
レスに記憶されている。さらに、行列の第1行第4列の
成分となるSD画素の乗算値p1×p4は、積メモリ
(1,1)(積メモリ414)の、SD画素p1の位置に相当
するアドレスに記憶されており、行列Aの第2行第2列
の成分となるSD画素の乗算値p2×p2は、積メモリ
(0,0)(積メモリ411)の、SD画素p2の位置に相当
するアドレスに記憶されている。また、行列の第2行第
3列の成分となるSD画素の乗算値p2×p3は、積メ
モリ(-1,1)(積メモリ415)の、SD画素p2の位置
に相当するアドレスに記憶されており、行列Aの第2行
第4列の成分となるSD画素の乗算値p2×p4は、積
メモリ(0,1)(積メモリ413)の、SD画素p2の位置
に相当するアドレスに記憶されている。さらに、行列の
第2行第4列の成分となるSD画素の乗算値p2×p4
は、積メモリ(0,1)(積メモリ413)の、SD画素p2
の位置に相当するアドレスに記憶されており、行列Aの
第3行第3列の成分となるSD画素の乗算値p3×p3
は、積メモリ(0,0)(積メモリ411)の、SD画素p3
の位置に相当するアドレスに記憶されている。また、行
列の第3行第4列の成分となるSD画素の乗算値p3×
p4は、積メモリ(1,0)(積メモリ412)の、SD画素
p3の位置に相当するアドレスに記憶されており、行列
Aの第4行第4列の成分となるSD画素の乗算値p4×
p4は、積メモリ(0,0)(積メモリ411)の、SD画素
p4の位置に相当するアドレスに記憶されている。
The multiplied value p1 × p2 of the SD pixel, which is the component of the first row and second column of the matrix A, corresponds to the position of the SD pixel p1 in the product memory (1,0) (product memory 41 2 ). The multiplied value p1 × p3 of the SD pixel, which is stored in the first row and the third column of the matrix A, is stored in the product memory (0, 1) (product memory 41 3 ). It is stored at the address corresponding to the position. Further, the multiplied value p1 × p4 of the SD pixel, which is a component of the first row and the fourth column of the matrix, is calculated by
The product p2 × p2 of the SD pixel stored in the (1,1) (product memory 41 4 ) at the address corresponding to the position of the SD pixel p1 and serving as the component of the second row and the second column of the matrix A is , Product memory
(0,0) (product memory 41 1 ) is stored at an address corresponding to the position of SD pixel p2. The multiplication value p2 × p3 of the SD pixel, which is the component of the second row and the third column of the matrix, is stored in the product memory (-1,1) (product memory 41 5 ) at an address corresponding to the position of the SD pixel p2. The multiplied value p2 × p4 of the SD pixel stored and serving as the component of the second row and the fourth column of the matrix A corresponds to the position of the SD pixel p2 in the product memory (0,1) (product memory 41 3 ). Address. Further, the multiplied value p2 × p4 of the SD pixel which is the component of the second row and the fourth column of the matrix
Is the SD pixel p2 of the product memory (0, 1) (product memory 41 3 ).
, And a multiplied value p3 × p3 of an SD pixel which is a component of the third row and the third column of the matrix A.
Is the SD pixel p3 in the product memory (0,0) (product memory 41 1 ).
Is stored at the address corresponding to the position. In addition, a multiplied value p3 × of the SD pixel which is a component of the third row and the fourth column of the matrix
p4 is stored in the product memory (1,0) (product memory 41 2 ) at an address corresponding to the position of the SD pixel p3, and is multiplied by the SD pixel which is the element of the fourth row and the fourth column of the matrix A. Value p4 ×
p4 is stored in the product memory (0,0) (product memory 41 1 ) at an address corresponding to the position of the SD pixel p4.

【0124】次に、図15のフローチャートを参照し
て、図8の学習装置による、クラスごとの予測係数を求
める学習処理について説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 15, a learning process for obtaining a prediction coefficient for each class by the learning device of FIG. 8 will be described.

【0125】学習装置には、教師データとしてのHD画
像が、フレーム単位で供給されるようになっており、そ
のHD画像は、フレームメモリ1において順次記憶され
ていく。
An HD image as teacher data is supplied to the learning device in frame units, and the HD images are sequentially stored in the frame memory 1.

【0126】フレームメモリ1に記憶された教師データ
としてのHD画像は、垂直間引きフィルタ2または水平
間引きフィルタ3それぞれにおいて、垂直方向または水
平方向の画素数が間引かれ、例えば、前述したように、
水平および垂直のいずれの方向の画素数も1/2となっ
たSD画像とされる。このSD画像は、フレームメモリ
4に供給されて記憶される。
In the HD image as the teacher data stored in the frame memory 1, the number of pixels in the vertical direction or the horizontal direction is thinned out by the vertical thinning filter 2 or the horizontal thinning filter 3, respectively.
An SD image in which the number of pixels in both the horizontal and vertical directions is halved. This SD image is supplied to the frame memory 4 and stored.

【0127】フレームメモリ4にSD画像が記憶される
と、クラスタップ構成回路5は、クラス分類適応処理に
より、予測値を求めようとする所定のHD画素を、注目
画素とし、さらに、その注目画素をクラス分類するのに
用いるSD画素を、フレームメモリ4に記憶されたSD
画像から、クラスタップとして抽出する。このクラスタ
ップは、クラス分類回路6に供給される。
When the SD image is stored in the frame memory 4, the class tap configuration circuit 5 sets a predetermined HD pixel for which a predicted value is to be obtained by the class classification adaptive processing as a target pixel, and further, the target pixel. The SD pixels used to classify are stored in the SD memory stored in the frame memory 4.
Extract from the image as a class tap. This class tap is supplied to the classification circuit 6.

【0128】クラス分類回路6は、クラスタップ構成回
路5からのクラスタップを、例えば、1ビットADRC処理
し、その結果得られるADRCコードを、注目画素のクラス
分類結果であるクラスのクラスコードとして、正規方程
式加算回路7に出力する。
The class classification circuit 6 performs, for example, 1-bit ADRC processing on the class tap from the class tap configuration circuit 5, and uses the resulting ADRC code as the class code of the class that is the result of class classification of the pixel of interest. Output to the normal equation adding circuit 7.

【0129】以下、同様にして、教師データとしてのH
D画像を構成するHD画素を、順次、注目画素として、
その注目画素についてのクラスコードが、クラス分類回
路6から正規方程式加算回路33に供給されていく。
In the same manner, H as teacher data
HD pixels constituting the D image are sequentially set as pixels of interest.
The class code for the target pixel is supplied from the class classification circuit 6 to the normal equation addition circuit 33.

【0130】一方、正規方程式加算回路33では、フレ
ームメモリ1への教師データの供給が開始されると、ス
テップS21において、変数Mp_pointer[n][m]およびOf
fset[n][m]に初期値がセットされる。即ち、ステップS
21では、変数Mp_pointer[n][m]に、SD画素p#nと
p#mの乗算値が記憶される積メモリを表す値(Rx[m]-
Rx[n],Ry[m]-Ry[n])がセットされるとともに、変数Offs
et[n][m]に、その積メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])
の、SD画素p#nの位置に相当するアドレス(Rx[n],
Ry[n])がセットされる。
On the other hand, in the normal equation addition circuit 33, when the supply of the teacher data to the frame memory 1 is started, in step S21, the variables Mp_pointer [n] [m] and Of are set.
The initial value is set in fset [n] [m]. That is, step S
In 21, a value (R x [m] −) representing a product memory in which a multiplication value of SD pixels p # n and p # m is stored in a variable Mp_pointer [n] [m].
R x [n], R y [m] -R y [n]) are set and the variable Offs
et [n] [m] and its product memory (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n])
(R x [n], corresponding to the position of the SD pixel p # n
R y [n]) is set.

【0131】そして、ステップS22に進み、正規方程
式加算回路33において、左辺メモリ61および右辺メ
モリ62の記憶値が、例えば0に初期化される。即ち、
行列Aを表す配列変数A[c][n][m]、およびベクトルvを
表す配列変数v[c][n]が0に初期化される。
Then, the process proceeds to a step S22, wherein the values stored in the left side memory 61 and the right side memory 62 are initialized to, for example, 0 in the normal equation adding circuit 33. That is,
An array variable A [c] [n] [m] representing the matrix A and an array variable v [c] [n] representing the vector v are initialized to zero.

【0132】その後、ステップS23において、乗算回
路31において、フレームメモリ4に記憶された生徒デ
ータとしてのSD画素どうしの乗算値が計算され、積メ
モリ回路32に供給される。積メモリ回路32では、乗
算回路31からの乗算値が、その乗算値を求めるのに用
いた2つのSD画素の相対的な位置関係ごとに記憶され
る。即ち、積メモリ回路32では、SD画素p#nとp
#mの乗算値が、積メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])
の、SD画素p#nの位置に相当するアドレス(Rx[n],
Ry[n])に記憶される。
Thereafter, in step S23, the multiplication circuit 31 calculates a multiplication value between the SD pixels as the student data stored in the frame memory 4 and supplies the multiplication value to the product memory circuit 32. In the product memory circuit 32, the multiplied value from the multiplying circuit 31 is stored for each relative positional relationship between the two SD pixels used for obtaining the multiplied value. That is, in the product memory circuit 32, the SD pixels p # n and p # n
The product of #m is the product memory (R x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n])
(R x [n], corresponding to the position of the SD pixel p # n
R y [n]).

【0133】そして、ステップS24に進み、正規方程
式加算回路33では、積メモリ回路32に記憶された乗
算値を用いた足し込み処理が行われることで、クラスご
とに、正規方程式が生成される。即ち、正規方程式加算
回路33では、クラスごとの行列Aおよびベクトルvが
求められる。この行列Aおよびベクトルvは、予測係数
決定回路8に供給され、予測係数決定回路8では、ステ
ップS25において、行列Aおよびベクトルvによって
規定される、クラスごとの正規方程式を解くことで、ク
ラスごとの予測係数が求められる。このクラスごとの予
測係数は、メモリ9に供給され、各クラスに対応するア
ドレスに記憶されて、処理を終了する。
Then, the process proceeds to step S24, where the normal equation adding circuit 33 performs addition processing using the multiplied value stored in the product memory circuit 32, thereby generating a normal equation for each class. That is, the normal equation adding circuit 33 obtains the matrix A and the vector v for each class. The matrix A and the vector v are supplied to the prediction coefficient determination circuit 8. In step S25, the prediction coefficient determination circuit 8 solves a normal equation for each class, which is defined by the matrix A and the vector v. Is obtained. The prediction coefficient for each class is supplied to the memory 9 and stored in the address corresponding to each class, and the processing is completed.

【0134】次に、図16のフローチャートを参照し
て、図15のステップS21における、変数Mp_pointer
[n][m]および変数Offset[n][m]に初期値をセットするセ
ット処理の詳細について説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG. 16, the variable Mp_pointer in step S21 of FIG.
The details of the setting process for setting initial values to [n] [m] and the variables Offset [n] [m] will be described.

【0135】まず最初に、ステップS31において、行
列Aの行を表す変数nが、例えば0に初期化され、ステ
ップS32に進む。ステップS32では、変数nが1だ
けインクリメントされ、ステップS33に進み、変数n
が、行列Aの行数であるN以下であるかどうかが判定さ
れる。
First, in step S31, a variable n representing a row of the matrix A is initialized to, for example, 0, and the flow advances to step S32. In step S32, the variable n is incremented by one, and the process proceeds to step S33, where the variable n
Is smaller than or equal to N, which is the number of rows of the matrix A.

【0136】ステップS33において、変数nが、行列
Aの行数であるN以下であると判定された場合、ステッ
プS34に進み、行列Aの列を表す変数mが、例えば0
に初期化され、ステップS35に進む。ステップS35
では、変数mが1だけインクリメントされ、ステップS
36に進み、変数mが、行列Aの列数であるM以下であ
るかどうかが判定される。ステップS36において、変
数mがM以下でないと判定された場合、ステップS32
に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
If it is determined in step S33 that the variable n is equal to or less than the number of rows N of the matrix A, the process proceeds to step S34, where the variable m representing the column of the matrix A is set to 0, for example.
And the process proceeds to step S35. Step S35
Then, the variable m is incremented by 1 and the step S
Proceeding to 36, it is determined whether the variable m is less than or equal to M, which is the number of columns of the matrix A. If it is determined in step S36 that the variable m is not smaller than M, step S32
And the same processing is repeated thereafter.

【0137】ここで、前述したように、行列Aの行数お
よび列数は、いずれも、予測タップを構成するSD画素
の数に等しく、従って、上述のMおよびNは、同一の値で
ある。
Here, as described above, both the number of rows and the number of columns of the matrix A are equal to the number of SD pixels constituting the prediction tap, and therefore, the above M and N are the same value. .

【0138】また、ステップS36において、変数mが
M以下であると判定された場合、ステップS37に進
み、変数mが、変数n以上であるかどうかが判定される。
ステップS37において、変数mが、変数n以上でないと
判定された場合、ステップS38をスキップして、ステ
ップS35に戻る。
If it is determined in step S36 that the variable m is equal to or smaller than M, the process proceeds to step S37, and it is determined whether the variable m is equal to or larger than the variable n.
If it is determined in step S37 that the variable m is not greater than or equal to the variable n, the process skips step S38 and returns to step S35.

【0139】即ち、変数mおよびnが表す行列Aの第n行
第m列の成分が、下三角の成分である場合には、その成
分は、前述したように求める必要がないから、特に処理
を行わすに、ステップS35に戻る。
That is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a lower triangular component, the component does not need to be obtained as described above. Is performed, the process returns to step S35.

【0140】また、ステップS37において、変数m
が、変数n以上であると判定された場合、即ち、変数mお
よびnが表す行列Aの第n行第m列の成分が、対角成分
であるか、または上三角の成分である場合、ステップS
38に進み、変数Mp_pointer[n][m]に、SD画素p#n
とp#mの乗算値が記憶される積メモリを表す値(R
x[m]-Rx[n],Ry[m]-Ry[n])がセットされるとともに、変
数Offset[n][m]に、その積メモリ(Rx[m]-Rx[n],Ry[m]-
Ry[n])の、SD画素p#nの位置に相当するアドレス
(Rx[n],Ry[n])がセットされ、ステップS35に戻り、
以下、同様の処理が繰り返される。
In step S37, the variable m
Is determined to be greater than or equal to the variable n, that is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a diagonal component or an upper triangular component, Step S
Then, the SD pixel p # n is set to the variable Mp_pointer [n] [m].
A value representing a product memory (R
x [m] -R x [n], R y [m] -R y [n]) are set, and the product memory (R x [m] -R x [n], R y [m]-
R y [n]), an address (R x [n], R y [n]) corresponding to the position of the SD pixel p # n is set, and the process returns to step S35.
Hereinafter, the same processing is repeated.

【0141】一方、ステップS33において、変数nがN
以下でないと判定された場合、リターンする。
On the other hand, in step S33, the variable n is set to N
If it is determined that it is not the following, the process returns.

【0142】次に、図17のフローチャートを参照し
て、図15のステップS23における、SD画素どうし
の乗算値を計算し、積メモリ回路32を構成する各積メ
モリにセットする積メモリのセット処理について説明す
る。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 17, a product memory setting process of calculating a multiplication value between SD pixels and setting the product value in each product memory constituting the product memory circuit 32 in step S23 of FIG. Will be described.

【0143】なお、ここでは、説明を簡単にするため
に、予測タップは、長方形状のSD画素で構成され、ま
た、教師データとしてのHD画像は1フレームだけ用意
されているものとする。従って、生徒データとしてのS
D画像も1フレームだけである。
Here, for simplicity of description, it is assumed that the prediction tap is formed of rectangular SD pixels, and that only one HD image as teacher data is prepared. Therefore, S as student data
The D image is also only one frame.

【0144】まず最初に、ステップS41において、予
測タップを構成するSD画素の相対座標のy座標を表す
変数ypに、初期値としての−1がセットされる。ここ
で、予測タップを構成するSD画素の相対座標とは、予
測タップを構成するあるSD画素としての、例えば最も
左上のSD画素の位置を原点(0,0)とした場合の座標を
意味する。従って、予測タップを構成するSD画素のう
ちの、左からxp+1番目で、上からyp+1番目にあるものの
相対座標は、(xp,yp)と表される。なお、この(xp,yp)
は、上述の画素間ベクトルに相当する。
First, in step S41, -1 is set as an initial value to a variable y p representing the y coordinate of the relative coordinates of the SD pixels constituting the prediction tap. Here, the relative coordinates of the SD pixels forming the prediction tap mean the coordinates of a certain SD pixel forming the prediction tap, for example, when the position of the upper left SD pixel is set to the origin (0,0). . Thus, among the SD pixels constituting the prediction tap, with x p +1 leftmost, relative coordinates of which from top to +1 th y p is expressed as (x p, y p). Note that this (x p , y p )
Corresponds to the inter-pixel vector described above.

【0145】その後、ステップS42において、変数yp
が1だけインクリメントされ、ステップS43に進み、
変数ypが、予測タップを構成する縦方向のSD画素の画
素数Ypより小さいかどうかが判定される。ステップS4
3において、変数ypがYpより小さいと判定された場合、
ステップS44に進み、予測タップを構成するSD画素
の相対座標のx座標を表す変数xpに、初期値としての−
1がセットされ、ステップS45に進む。
Thereafter, in step S42, the variable y p
Is incremented by 1, and the process proceeds to step S43.
It is determined whether or not the variable y p is smaller than the number Y p of vertical SD pixels constituting the prediction tap. Step S4
In 3, if the variable y p is determined to be Y p smaller,
Proceeds to step S44, the variable x p which represents the x-coordinate of the relative coordinates of the SD pixels constituting the prediction taps, as an initial value -
1 is set, and the process proceeds to step S45.

【0146】ステップS45では、変数xpが1だけイン
クリメントされ、ステップS46に進み、変数xpが、予
測タップを構成する横方向のSD画素の画素数Xpより小
さいかどうかが判定される。ステップS46において、
変数xpがXpより小さくないと判定された場合、ステップ
S42に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
[0146] At step S45, the variable x p is incremented by 1, the process proceeds to step S46, the variable x p is whether the pixel number X p is smaller than the lateral SD pixels constituting the prediction taps are determined. In step S46,
If the variable x p is determined to not less than X p, the flow returns to step S42, and similar processing is repeated.

【0147】また、ステップS46において、変数xp
Xpより小さいと判定された場合、ステップS47に進
み、フレームメモリ4に記憶されている生徒データとし
てのSD画像の、上からys番目のSD画素のy座標を表
す変数ysが、例えば0に初期化され、ステップS48に
進む。ステップS48では、変数ysが1だけインクリメ
ントされ、ステップS49に進み、変数ysが、生徒デー
タとしてのSD画像の縦の画素数Ys以下であるかどうか
が判定される。ステップS49において、変数ysがYs
下でないと判定された場合、ステップS45に戻り、以
下、同様の処理が繰り返される。
Further, in step S46, the variable x p
If it is determined that X p smaller, the process proceeds to step S47, the SD image as student data stored in the frame memory 4, a variable y s representing the y-coordinate of y s th SD pixel from the top, for example, Initialized to 0, and the process proceeds to step S48. In step S48, the variable y s is incremented by 1, and the process proceeds to step S49, where it is determined whether the variable y s is equal to or less than the number of vertical pixels Y s of the SD image as the student data. In step S49, the case where the variable y s is determined to be not less Y s, the flow returns to step S45, and similar processing is repeated.

【0148】また、ステップS49において、変数ys
Ys以下であると判定された場合、ステップS50に進
み、フレームメモリ4に記憶されている生徒データとし
てのSD画像の、左からxs番目のSD画素のx座標を表
す変数xsが、例えば0に初期化され、ステップS51に
進む。ステップS51では、変数xsが1だけインクリメ
ントされ、ステップS52に進み、変数xsが、生徒デー
タとしてのSD画像の横の画素数Xs以下であるかどうか
が判定される。ステップS52において、変数xsがXs
下でないと判定された場合、ステップS48に戻り、以
下、同様の処理が繰り返される。
In step S49, the variable y s is set to
If it is determined that the Y s or less, the process proceeds to step S50, the SD image as student data stored in the frame memory 4, a variable x s representing the x-coordinate of x s-th SD pixel from the left, For example, it is initialized to 0, and proceeds to step S51. In step S51, the variable x s is incremented by 1, the process proceeds to step S52, the variable x s Whether or less number of horizontal pixels of the SD image as student data X s is determined. In step S52, if the variable x s is determined to be not less X s, returns to step S48, the similar processing is repeated.

【0149】また、ステップS52において、変数xs
Xs以下であると判定された場合、ステップS53に進
み、乗算回路31において、座標(xs,ys)に位置するS
D画素の画素値L[xs][ys]と、座標(xs+xp,ys+yp)に位置
するSD画素の画素値L[xs+xp][ys+yp]との乗算値が計
算される。そして、この乗算値は、積メモリ回路32に
供給され、変数Mp_pointer[yp][xp]で表される積メモリ
の、変数offset[yp][xp]で表されるアドレスに記憶され
る。
In step S52, the variable xs is
If it is determined that the X s or less, the process proceeds to step S53, in the multiplication circuit 31, located at the coordinate (x s, y s) S
The pixel value L [x s ] [y s ] of the D pixel and the pixel value L [x s + x p ] [y s + of the SD pixel located at the coordinates (x s + x p , y s + y p ) y p ] is calculated. The multiplied value is supplied to the product memory circuit 32 and stored in the product memory represented by the variable Mp_pointer [y p ] [x p ] at the address represented by the variable offset [y p ] [x p ]. Is done.

【0150】ここで、以下、適宜、積メモリ回路32に
おける、変数Mp_pointer[yp][xp]で表される積メモリ
の、変数offset[yp][xp]で表されるアドレスの記憶値
を、変数Val[Mp_pointer[yp][xp]][offset[yp][xp]]で
表す。
Hereafter, the address of the product memory represented by the variable Mp_pointer [y p ] [x p ] in the product memory circuit 32 will be appropriately represented by the variable offset [y p ] [x p ]. The stored value is represented by a variable Val [Mp_pointer [y p ] [x p ]] [offset [y p ] [x p ]].

【0151】ステップS53の処理後は、ステップS5
1に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。これによ
り、乗算回路31では、行列Aの各成分を求めるのに必
要なSD画素どうしの乗算値が求められ、積メモリ回路
32では、その乗算値が、それを求めるのに用いた2つ
のSD画素の相対的な位置関係(画素間ベクトル(xp
p))ごとに記憶される。
After the processing in step S53, step S5
Returning to 1, the same processing is repeated thereafter. As a result, the multiplication circuit 31 obtains a multiplication value of the SD pixels required to obtain each component of the matrix A, and the product memory circuit 32 calculates the multiplication value of the two SDs used for obtaining the components. Relative positional relationship between pixels (inter-pixel vector (x p ,
y p )).

【0152】一方、ステップS43において、変数y
pが、予測タップを構成する縦方向のSD画素の画素数Y
pより小さくないと判定された場合、リターンする。
On the other hand, in step S43, the variable y
p is the pixel number Y of the vertical SD pixels forming the prediction tap
If it is determined that it is not smaller than p , the routine returns.

【0153】次に、図18のフローチャートを参照し
て、図15のステップS24における、行列Aおよびベ
クトルvを求めるための、生徒データとしてのSD画
素、教師データのHD画素を足し込む足し込み処理につ
いて説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 18, an addition process of adding SD pixels as student data and HD pixels of teacher data for obtaining the matrix A and the vector v in step S24 in FIG. Will be described.

【0154】まず最初に、ステップS61において、注
目画素であるHD画素のy座標を表す変数yが、例えば
0に初期化され、ステップS62に進み、変数yが1だ
けインクリメントされ、ステップS63に進む。ステッ
プS63では、変数yが、教師データの縦方向の画素数
であるymax以下であるかどうかが判定される。ステップ
S63において、変数yがymax以下であると判定された
場合、ステップS64に進み、注目画素であるHD画素
のx座標を表す変数xが、例えば0に初期化され、ステ
ップS65に進む。ステップS65では、変数xが1だ
けインクリメントされ、ステップS66に進み、変数x
が、教師データの横方向の画素数であるxma x以下である
か否かが判定される。ステップS65において、変数x
がxmax以下でないと判定された場合、ステップS62に
戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
First, in step S61, a variable y representing the y-coordinate of the HD pixel which is the target pixel is initialized to, for example, 0, the process proceeds to step S62, the variable y is incremented by 1, and the process proceeds to step S63. . In step S63, it is determined whether or not the variable y is equal to or less than ymax which is the number of pixels in the vertical direction of the teacher data. If it is determined in step S63 that the variable y is equal to or smaller than ymax, the process proceeds to step S64, where the variable x representing the x coordinate of the HD pixel as the target pixel is initialized to, for example, 0, and the process proceeds to step S65. In step S65, the variable x is incremented by 1, and the process proceeds to step S66, where the variable x
But whether or not x ma x below the number of pixels in the horizontal direction of the teacher data is determined. In step S65, the variable x
If is determined not less x max, the process returns to step S62, and similar processing is repeated.

【0155】また、ステップS66において、変数xがx
max以下であると判定された場合、座標(x,y)にあるHD
画素が注目画素とされ、ステップS67に進み、その注
目画素についてのクラスのクラスコード(クラス分類回
路6から供給される、座標(x,y)にあるHD画素を注目
画素とした場合の、その注目画素のクラスコード)が、
変数cにセットされる。
In step S66, the variable x is set to x
If it is determined to be less than max , the HD at the coordinates (x, y)
The pixel is determined to be the pixel of interest, and the process proceeds to step S67, where the class code of the class of the pixel of interest (the HD pixel at the coordinates (x, y) supplied from the class classification circuit 6 when the pixel of interest is the pixel of interest) Class code of the pixel of interest)
Set to variable c.

【0156】そして、ステップS68に進み、行列Aの
行を表す変数nが、例えば0に初期化され、ステップS
69に進む。ステップS69では、変数nが1だけイン
クリメントされ、ステップS70に進み、変数nが、行
列Aの行数であるN以下であるかどうかが判定される。
ステップS70において、変数nがN以下でないと判定さ
れた場合、ステップS65に戻り、以下、同様の処理が
繰り返される。
Then, the process proceeds to a step S 68, wherein a variable n representing a row of the matrix A is initialized to, for example, 0, and a step S 68
Go to 69. In step S69, the variable n is incremented by one, and the process proceeds to step S70, where it is determined whether the variable n is equal to or less than N, which is the number of rows of the matrix A.
If it is determined in step S70 that the variable n is not smaller than N, the process returns to step S65, and the same processing is repeated thereafter.

【0157】また、ステップS70において、変数n
が、行列Aの行数であるN以下であると判定された場
合、ステップS71に進み、行列Aの列を表す変数m
が、例えば0に初期化され、ステップS72に進む。ス
テップS72では、変数mが1だけインクリメントさ
れ、ステップS73に進み、変数mが、行列Aの列数で
あるM以下であるかどうかが判定される。ステップS7
3において、変数mがM以下でないと判定された場合、
ステップS69に戻り、以下、同様の処理が繰り返され
る。
At step S70, the variable n
Is determined to be equal to or less than N, which is the number of rows of the matrix A, the process proceeds to step S71, and a variable m representing a column of the matrix A is determined.
Are initialized to, for example, 0, and the process proceeds to step S72. In step S72, the variable m is incremented by one, and the process advances to step S73 to determine whether the variable m is equal to or less than M, which is the number of columns of the matrix A. Step S7
In 3, when it is determined that the variable m is not less than M,
Returning to step S69, the same processing is repeated thereafter.

【0158】また、ステップS73において、変数mが
M以下であると判定された場合、ステップS74に進
み、変数mが、変数n以上であるかどうかが判定される。
ステップS74において、変数mが、変数n以上でないと
判定された場合、ステップS75をスキップして、ステ
ップS72に戻る。
If it is determined in step S73 that the variable m is equal to or smaller than M, the flow advances to step S74 to determine whether the variable m is equal to or larger than the variable n.
If it is determined in step S74 that the variable m is not greater than or equal to the variable n, step S75 is skipped and the process returns to step S72.

【0159】即ち、変数mおよびnが表す行列Aの第n行
第m列の成分が、下三角の成分である場合には、その成
分は、上述したように求める必要がないから、特に処理
を行わすに、ステップS72に戻る。
That is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a lower triangular component, the component need not be obtained as described above. Is performed, the process returns to step S72.

【0160】また、ステップS74において、変数m
が、変数n以上であると判定された場合、即ち、変数mお
よびnが表す行列Aの第n行第m列の成分が、対角成分
であるか、または上三角の成分である場合、ステップS
75に進み、クラス#cについての行列Aの第n行第m列
の成分A[c][n][m]と、クラス#cについてのベクトルvの
第n行の成分v[c][n]が、次式にしたがって演算され
る。
At step S74, the variable m
Is determined to be greater than or equal to the variable n, that is, when the component of the n-th row and the m-th column of the matrix A represented by the variables m and n is a diagonal component or an upper triangular component, Step S
Proceeding to 75, the component A [c] [n] [m] of the n-th row and the m-th column of the matrix A for the class #c and the component v [c] [of the n-th row of the vector v for the class #c n] is calculated according to the following equation.

【0161】 A[c][n][m] += Val[Mp_pointer[n][m]][offset[n][m]] v[c][n] += L[x+Dx[n]][y+Dy[n]]×L'[x][y] ・・・(10)A [c] [n] [m] + = Val [Mp_pointer [n] [m]] [offset [n] [m]] v [c] [n] + = L [x + D x [ n]] [y + D y [n]] × L '[x] [y] (10)

【0162】即ち、正規方程式加算回路33において、
積メモリ回路32から、変数Mp_pointer[n][m]で表され
る積メモリの、変数offset[n][m]で表されるアドレスに
記憶されているSD画素どうしの乗算値Val[Mp_pointer
[n][m]][offset[n][m]]が読み出され、変数A[c][n][m]
に足し込まれる(積算される)。さらに、正規方程式加
算回路33では、座標(x+Dx[n],y+Dy[n])(Dx[n]または
Dy[n]は、図7を参照して説明したように、注目画素か
ら見た予測タップを構成するn番目のSD画素p#nのx座
標またはy座標を表す)に位置するSD画素の画素値L
[x+Dx[n]][y+Dy[n]]が、フレームメモリ4から読み出さ
れるとともに、注目画素となっているHD画素の画素値
L'[x][y]が読み出される。そして、L[x+Dx[n]][y+D
y[n]]とL'[x][y]との乗算値が演算され、変数v[c][n]に
足し込まれる(積算される)。
That is, in the normal equation adding circuit 33,
From the product memory circuit 32, the product value Val [Mp_pointer] of the SD pixels stored at the address represented by the variable offset [n] [m] in the product memory represented by the variable Mp_pointer [n] [m]
[n] [m]] [offset [n] [m]] is read out and the variable A [c] [n] [m]
Is added to (integrated). Further, in the normal equation addition circuit 33, the coordinates (x + Dx [n], y + Dy [n]) ( Dx [n] or
D y [n] represents the x-coordinate or y-coordinate of the n-th SD pixel p # n that constitutes the prediction tap viewed from the target pixel, as described with reference to FIG. Pixel value L
[x + D x [n]] [y + D y [n]] are read from the frame memory 4 and the pixel value of the HD pixel that is the pixel of interest
L '[x] [y] is read. Then, L [x + D x [n]] [y + D
The multiplication value of y [n]] and L '[x] [y] is calculated and added to the variable v [c] [n] (integrated).

【0163】そして、ステップS72に戻り、以下、同
様の処理が繰り返される。
Then, the process returns to step S72, and the same processing is repeated thereafter.

【0164】一方、ステップS63において、変数yがy
max以下でないと判定された場合、即ち、教師データと
して用意されたHD画素すべてを注目画素として処理を
行った場合、リターンする。
On the other hand, in step S63, the variable y is set to y
If it is determined that it is not less than max , that is, if processing is performed with all HD pixels prepared as teacher data as target pixels, the process returns.

【0165】以上のように、生徒データとしてのSD画
素どうしの乗算値をあらかじめ求め、その乗算値を、そ
れを求めるのに用いた2つのSD画素どうしの相対的な
位置関係ごとに記憶しておき、行列Aの各成分を求める
のに用いるようにしたので、SD画素どうしの乗算回数
を少なくすることができ、その結果、乗算時間を少なく
し、あるいは、装置の大規模化を防止することが可能と
なる。
As described above, the multiplication value of the SD pixels as the student data is obtained in advance, and the multiplication value is stored for each relative positional relationship between the two SD pixels used to obtain the multiplication value. Since it is used to calculate each component of the matrix A, the number of times of multiplication between SD pixels can be reduced, and as a result, the multiplication time is reduced or the scale of the apparatus is prevented from increasing. Becomes possible.

【0166】即ち、例えば、いま、図19(A)に示す
ように、空間方向(水平方向、垂直方向)にある10個
のSD画素で予測タップが構成されるものとすると、行
列Aを求めるのにあたって、あるSD画素について、そ
のSD画素との乗算値が計算されるSD画素の範囲は、
図19(B)に示すようになる。
That is, for example, as shown in FIG. 19A, assuming that a prediction tap is composed of 10 SD pixels in the spatial direction (horizontal direction, vertical direction), a matrix A is obtained. In this case, for a certain SD pixel, the range of the SD pixel for which a multiplication value with the SD pixel is calculated is as follows:
The result is as shown in FIG.

【0167】ここで、図19(A)に示した予測タップ
を構成する任意の2つのSD画素(同一のSD画素も含
む)を選択し、その一方を始点とするとともに、他方を
終点とするベクトル(画素間ベクトル)を求め、その画
素間ベクトルによって、あるSD画素を始点として到達
することのできるSD画素をプロットすることで、図1
9(B)が得られる。
Here, any two SD pixels (including the same SD pixel) constituting the prediction tap shown in FIG. 19A are selected, and one of them is set as a start point and the other is set as an end point. By obtaining a vector (inter-pixel vector) and plotting SD pixels that can be reached starting from a certain SD pixel by using the inter-pixel vector, FIG.
9 (B) is obtained.

【0168】図19(B)は、斜線を付した○印で示す
SD画素pに着目して、そのSD画素pを始点として、
画素間ベクトルにより到達することのできるSD画素の
範囲を示しており、この範囲内にあるSD画素の画素数
は、積メモリ回路32において、SD画素どうしの乗算
値を、それを求めるのに用いた2つのSD画素どうしの
相対的な位置関係ごとに記憶するのに必要な積メモリの
数に一致する。従って、図19(A)および(B)から
明らかなように、必要な積メモリの数は、予測タップを
構成するSD画素の画素数の4倍以下の値となり、予測
タップを構成するSD画素の画素数をJとすれば、Jの
オーダに比例する値となる。その結果、乗算回路31に
よる2つのSD画素どうしの乗算回数も、Jのオーダに
比例する回数となり、従来の場合に比較して、装置を小
規模化し、あるいは処理を短時間化するすることができ
る。
FIG. 19 (B) focuses on the SD pixel p indicated by a hatched circle and starts from the SD pixel p.
The range of SD pixels that can be reached by the inter-pixel vector is shown, and the number of SD pixels within this range is used by the product memory circuit 32 to calculate the product value of the SD pixels. This corresponds to the number of product memories required to store the relative positional relationship between the two SD pixels. Therefore, as is clear from FIGS. 19A and 19B, the number of necessary product memories is a value which is four times or less the number of SD pixels constituting the prediction tap, and Assuming that the number of pixels of J is J, the value is proportional to the order of J. As a result, the number of times of multiplication of the two SD pixels by the multiplication circuit 31 is also proportional to the order of J, so that the apparatus can be downsized or the processing can be shortened as compared with the conventional case. it can.

【0169】次に、上述した一連の処理は、ハードウェ
アにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行う
こともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う
場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、
専用のハードウェアとしての学習装置に組み込まれてい
るコンピュータ、または各種のプログラムをインストー
ルすることで各種の処理を行う汎用のコンピュータ等に
インストールされる。
Next, the above-described series of processing can be performed by hardware or can be performed by software. When a series of processing is performed by software, a program constituting the software is
The computer is installed in a computer incorporated in the learning device as dedicated hardware, or a general-purpose computer that performs various processes by installing various programs.

【0170】そこで、図20を参照して、上述した一連
の処理を実行するプログラムをコンピュータにインスト
ールし、コンピュータによって実行可能な状態とするた
めに用いられる媒体について説明する。
With reference to FIG. 20, a description will be given of a medium used to install a program for executing the above-described series of processes in a computer and to make the computer executable.

【0171】プログラムは、図20(A)に示すよう
に、コンピュータ101に内蔵されている記録媒体とし
てのハードディスク102や半導体メモリ103に予め
インストールした状態でユーザに提供することができ
る。
As shown in FIG. 20A, the program can be provided to the user in a state where the program is previously installed in a hard disk 102 or a semiconductor memory 103 as a recording medium built in the computer 101.

【0172】あるいはまた、プログラムは、図20
(B)に示すように、フロッピーディスク111、CD-R
OM(Compact Disc Read Only Memory)112,MO(Magnet
o optical)ディスク113,DVD(Digital Versatile Di
sc)114、磁気ディスク115、半導体メモリ116
などの記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納し、パ
ッケージソフトウエアとして提供することができる。
Alternatively, the program is executed as shown in FIG.
As shown in (B), the floppy disk 111 and the CD-R
OM (Compact Disc Read Only Memory) 112, MO (Magnet
o optical) disc 113, DVD (Digital Versatile Di)
sc) 114, magnetic disk 115, semiconductor memory 116
And the like, can be temporarily or permanently stored in a recording medium such as a storage medium and provided as package software.

【0173】さらに、プログラムは、図20(C)に示
すように、ダウンロードサイト121から、ディジタル
衛星放送用の人工衛星122を介して、コンピュータ1
01に無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、
インターネットといったネットワーク131を介して、
コンピュータ123に有線で転送し、コンピュータ10
1において、内蔵するハードディスク102などに格納
させるようにすることができる。
Further, as shown in FIG. 20C, the program is transmitted from a download site 121 to a computer 1 via an artificial satellite 122 for digital satellite broadcasting.
01 wirelessly, LAN (Local Area Network),
Via a network 131 such as the Internet,
The data is transferred to the computer 123 by wire and the computer 10
1, it may be stored in a built-in hard disk 102 or the like.

【0174】本明細書における媒体とは、これら全ての
媒体を含む広義の概念を意味するものである。
[0174] The medium in this specification means a broad concept including all these media.

【0175】また、本明細書において、媒体により提供
されるプログラムを記述するステップは、必ずしもフロ
ーチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理
する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理
(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)
も含むものである。
In this specification, the steps of describing a program provided by a medium do not necessarily have to be processed in chronological order according to the order described in the flowchart, but may be performed in parallel or individually. (For example, parallel processing or object processing)
Is also included.

【0176】次に、図21は、図20のコンピュータ1
01の構成例を示している。
Next, FIG. 21 shows the computer 1 of FIG.
1 shows a configuration example.

【0177】コンピュータ101は、図21に示すよう
に、CPU(Central Processing Unit)142を内蔵してい
る。CPU142には、バス141を介して、入出力イン
タフェース145が接続されており、CPU142は、入
出力インタフェース145を介して、ユーザによって、
キーボードやマウス等で構成される入力部147が操作
されることにより指令が入力されると、それにしたがっ
て、図20(A)の半導体メモリ103に対応するROM
(Read Only Memory)143に格納されているプログラム
を実行する。あるいは、また、CPU142は、ハードデ
ィスク102に格納されているプログラム、衛星122
若しくはネットワーク131から転送され、通信部14
8で受信されてハードディスク102にインストールさ
れたプログラム、またはドライブ149に装着されたフ
ロッピディスク111、CD-ROM112、MOディスク11
3、DVD114、若しくは磁気ディスク115から読み
出されてハードディスク102にインストールされたプ
ログラムを、RAM(Random Access Memory)144にロー
ドして実行する。そして、CPU142は、その処理結果
を、例えば、入出力インタフェース145を介して、LC
D(Liquid CryStal Display)等で構成される表示部14
6に、必要に応じて出力する。
As shown in FIG. 21, the computer 101 has a built-in CPU (Central Processing Unit) 142. An input / output interface 145 is connected to the CPU 142 via a bus 141, and the CPU 142 is connected to the CPU 142 by the user via the input / output interface 145.
When a command is input by operating the input unit 147 including a keyboard, a mouse, and the like, a ROM corresponding to the semiconductor memory 103 in FIG.
(Read Only Memory) The program stored in 143 is executed. Alternatively, the CPU 142 may execute a program stored in the hard disk 102,
Alternatively, the data is transferred from the network 131 and the communication unit 14
8, the program installed on the hard disk 102 or the floppy disk 111, the CD-ROM 112, and the MO disk 11 mounted on the drive 149.
3. A program read from the DVD 114 or the magnetic disk 115 and installed on the hard disk 102 is loaded into a RAM (Random Access Memory) 144 and executed. Then, the CPU 142 transmits the processing result to the LC via the input / output interface 145, for example.
Display unit 14 composed of D (Liquid CryStal Display) etc.
6 and output as necessary.

【0178】なお、本実施の形態では、画像の解像度を
向上させる予測係数を求めるようにしたが、その他、例
えば、前述したように、S/Nやぼけ等を改善する予測係
数を求めるようにすることも可能である。即ち、生徒デ
ータとして、教師データのS/Nを劣化させたものや、
教師データをぼかしたものを用いて学習することによ
り、S/Nやぼけを改善する予測係数を求めることがで
きる。
In the present embodiment, a prediction coefficient for improving the resolution of an image is obtained. However, for example, as described above, a prediction coefficient for improving S / N, blur, etc. may be obtained. It is also possible. That is, as the student data, the S / N of the teacher data is degraded,
By learning using blurred teacher data, a prediction coefficient that improves S / N and blur can be obtained.

【0179】また、本実施の形態では、画像を処理の対
象としたが、本発明は、その他、例えば、音声等を処理
の対象とすることも可能である。
Further, in the present embodiment, an image is a processing target, but the present invention can also be applied to, for example, a sound or the like.

【0180】さらに、本実施の形態では、積メモリ回路
32において、乗算回路31が出力するSD画素どうし
の乗算値すべてを記憶させるようにしたが、積メモリ回
路32には、各クラスごとの行列Aの各成分となってい
るSD画素どうしの乗算値のうち、足し込みが2回以上
行われるもののみを記憶させるようにすることができ
る。なお、この場合、足し込みが1回しか行われない乗
算値は、図8において点線で示すように、乗算回路31
から正規方程式加算回路33に、直接供給するようにす
れば良い。また、足し込みが2回以上行われるSD画素
p#nとp#mの乗算値の検出は、例えば、図16で説
明した、変数Mp_pointer[n][m]および変数Offset[n][m]
に初期値をセットするセット処理のステップS38にお
いて、変数Mp_pointer[n][m]に対して、値がセットされ
る回数をカウントすることで行うことができる。即ち、
ステップS38において、値が複数回セットされる変数
Mp_pointer[n][m]のインデックスn,mによって特定され
るSD画素p#nとp#mの乗算値は、足し込みが2回
以上行われる。
Further, in this embodiment, the product memory circuit 32 stores all the multiplication values of the SD pixels output from the multiplication circuit 31. However, the product memory circuit 32 stores the matrix for each class. Of the multiplied values of the SD pixels that are the components of A, only those that are added twice or more can be stored. In this case, the multiplication value for which the addition is performed only once is calculated by a multiplication circuit 31 as shown by a dotted line in FIG.
May be directly supplied to the normal equation addition circuit 33 from In addition, the detection of the multiplied value of the SD pixels p # n and p # m in which the addition is performed twice or more is performed by, for example, the variable Mp_pointer [n] [m] and the variable Offset [n] [m described with reference to FIG. ]
Can be performed by counting the number of times the value is set for the variable Mp_pointer [n] [m] in the step S38 of the setting process for setting the initial value to. That is,
Variable whose value is set a plurality of times in step S38
The multiplication value of the SD pixels p # n and p # m specified by the indexes n and m of Mp_pointer [n] [m] is added twice or more.

【0181】また、本実施の形態では、説明を簡単にす
るために、教師データとして、1フレームのHD画像を
用いるようにしたが、教師データとしては、その他、例
えば、複数フレームのHD画像を用いることも可能であ
る。複数フレームのHD画像を教師データとして用いる
場合には、図15に示したフローチャートにおいて、ス
テップS21およびS22の処理を行った後、各フレー
ムのHD画像について、ステップS23およびS24の
処理を繰り返し行い、その後、ステップS25の処理を
行うようにすれば良い。
Further, in the present embodiment, for simplicity of description, one frame of the HD image is used as the teacher data. However, as the teacher data, for example, a plurality of frames of the HD image are used. It is also possible to use. When using HD images of a plurality of frames as teacher data, in the flowchart shown in FIG. 15, after performing the processes of steps S21 and S22, the processes of steps S23 and S24 are repeatedly performed on the HD images of each frame, After that, the process of step S25 may be performed.

【0182】さらに、本実施の形態では、1フレームの
HD画像とSD画像を、教師データと生徒データとし
て、一度に用いて、図15のステップS23およびS2
4の処理を行うようにしたが、この場合、SD画素どう
しの乗算値を記憶する積メモリ回路32としては、1フ
レームのSD画素の画素数と、予測タップを構成するS
D画素の画素数とを乗算した値に比例する容量を有する
ものが必要となる。即ち、積メモリ回路32に要求され
る容量は、図15のステップS23およびS24の処理
を一度に行う対象とする教師データ(生徒データ)のデ
ータ量に比例する。従って、積メモリ回路32の容量
は、図15のステップS23およびS24の処理を一度
に行う対象とする教師データの数を少なくすることで
(例えば、教師データとするHD画像のフレームを、幾
つかのブロックに分割して、各ブロックについて、図1
5のステップS23およびS24の処理を繰り返し行う
ようにすることで)低減することができる。
Further, in the present embodiment, one frame of the HD image and the SD image are used as teacher data and student data at a time, and steps S23 and S2 in FIG.
4 is performed, in this case, as the product memory circuit 32 for storing the multiplication value of the SD pixels, the number of pixels of the SD pixels in one frame and the number of pixels constituting the prediction tap are calculated.
A pixel having a capacity proportional to a value obtained by multiplying the number of D pixels by the number of pixels is required. That is, the capacity required for the product memory circuit 32 is proportional to the data amount of the teacher data (student data) to be subjected to the processes of steps S23 and S24 of FIG. 15 at one time. Therefore, the capacity of the product memory circuit 32 can be reduced by reducing the number of teacher data to be subjected to the processes of steps S23 and S24 in FIG. Of each block, and FIG.
(Steps S23 and S24 of Step 5 are repeated).

【0183】[0183]

【発明の効果】以上の如く、本発明の学習装置および学
習方法、並びに媒体によれば、所定の教師データを線形
予測するのに用いる生徒データのうちの任意の2つの乗
算値が演算され、その乗算値が、それを求めるのに用い
た2つの生徒データどうしの相対的な位置関係ごとに記
憶される。そして、その記憶された乗算値を積算するこ
とにより、予測係数を求めるための正規方程式が生成さ
れる。従って、積算の対象となる乗算値を求めるための
乗算回数を少なくすることができ、その結果、装置の小
型化、あるいは処理の高速化を図ることが可能となる。
As described above, according to the learning apparatus, the learning method, and the medium of the present invention, any two multiplication values of student data used for linear prediction of predetermined teacher data are calculated. The multiplied value is stored for each relative positional relationship between the two pieces of student data used for obtaining the multiplied value. Then, by integrating the stored multiplied values, a normal equation for obtaining the prediction coefficient is generated. Accordingly, the number of times of multiplication for obtaining the multiplication value to be integrated can be reduced, and as a result, the size of the apparatus can be reduced or the processing can be speeded up.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の学習装置の一例の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a conventional learning device.

【図2】図1の垂直間引きフィルタ2および水平間引き
フィルタ3の処理を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining processing of a vertical thinning filter 2 and a horizontal thinning filter 3 of FIG. 1;

【図3】図1の正規方程式加算回路7の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a normal equation adding circuit 7 in FIG. 1;

【図4】予測タップを構成するSD画素を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing SD pixels forming a prediction tap.

【図5】図3の正規方程式構成部12hの構成例を示す
ブロック図である。
5 is a block diagram showing a configuration example of a normal equation configuration section 12 h of FIG.

【図6】図1の学習装置による正規方程式構成処理を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a normal equation configuration process performed by the learning device of FIG. 1;

【図7】図6のステップS16の処理を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the process of step S16 in FIG. 6;

【図8】本発明を適用した学習装置の一実施の形態の構
成例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of a learning device to which the present invention has been applied.

【図9】図8の乗算回路31の処理を説明するための図
である。
FIG. 9 is a diagram for explaining processing of the multiplication circuit 31 of FIG. 8;

【図10】図8の積メモリ回路32の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a product memory circuit 32 of FIG. 8;

【図11】図8の積メモリ回路32の構成例を示すブロ
ック図である。
11 is a block diagram illustrating a configuration example of a product memory circuit 32 in FIG. 8;

【図12】図8の正規方程式加算回路33の構成例を示
すブロック図である。
12 is a block diagram illustrating a configuration example of a normal equation adding circuit 33 in FIG.

【図13】図12の正規方程式構成部12hの構成例を
示すブロック図である。
13 is a block diagram illustrating a configuration example of a normal equation configuration unit 12h of FIG.

【図14】積メモリ回路32に対するアドレッシングを
説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining addressing for the product memory circuit 32;

【図15】図8の学習装置の処理を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 15 is a flowchart for explaining processing of the learning device in FIG. 8;

【図16】図15のステップS21の処理の詳細を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating details of a process in step S21 of FIG. 15;

【図17】図15のステップS23の処理の詳細を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating details of a process in step S23 of FIG. 15;

【図18】図15のステップS24の処理の詳細を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart illustrating details of a process in step S24 of FIG. 15;

【図19】積メモリ回路32に必要な積メモリの数を説
明するための図である。
19 is a diagram for explaining the number of product memories required for the product memory circuit 32. FIG.

【図20】本発明を適用した媒体を説明するための図で
ある。
FIG. 20 is a diagram for explaining a medium to which the present invention is applied.

【図21】図20のコンピュータ101の構成例を示す
ブロック図である。
21 is a block diagram illustrating a configuration example of a computer 101 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレームメモリ, 2 垂直間引きフィルタ, 3
水平間引きフィルタ, 4 フレームメモリ, 5
クラスタップ構成回路, 6 クラス分類回路, 8
予測係数決定回路, 9 メモリ, 31 乗算回路,
32 積メモリ回路, 33 正規方程式加算回路,
411乃至419 積メモリ, 42読み書き制御部,
51 読み出し回路, 521乃至52H 正規方程式
構成部, 61 左辺メモリ, 62 右辺メモリ,
101 コンピュータ, 102 ハードディスク,
103 半導体メモリ, 111 フロッピーディス
ク, 112 CD-ROM, 113 MOディスク, 11
4 DVD, 115 磁気ディスク, 116 半導体
メモリ, 121 ダウンロードサイト, 122衛
星, 131 ネットワーク, 141 バス, 14
2 CPU, 143ROM, 144 RAM, 145 入
出力インタフェース, 146 表示部,147 入力
部, 148 通信部, 149 ドライブ
1 frame memory, 2 vertical thinning filter, 3
Horizontal thinning filter, 4 frame memory, 5
Class tap configuration circuit, 6 Classification circuit, 8
Prediction coefficient determination circuit, 9 memories, 31 multiplication circuits,
32 product memory circuit, 33 normal equation addition circuit,
41 1 to 41 9 product memory, 42 read / write control unit,
51 readout circuit, 52 1 to 52 H normal equation constituent part, 61 left side memory, 62 right side memory,
101 computer, 102 hard disk,
103 semiconductor memory, 111 floppy disk, 112 CD-ROM, 113 MO disk, 11
4 DVD, 115 magnetic disk, 116 semiconductor memory, 121 download site, 122 satellite, 131 network, 141 bus, 14
2 CPU, 143ROM, 144RAM, 145 input / output interface, 146 display unit, 147 input unit, 148 communication unit, 149 drive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 健司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C063 AA11 BA06 BA08 CA01 5L096 EA33 GA01 GA55  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Tanaka 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 5C063 AA11 BA06 BA08 CA01 5L096 EA33 GA01 GA55

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のデータを第2のデータから線形予
測するときに、前記第2のデータと乗算される予測係数
を学習する学習装置であって、 前記予測係数の学習のための教師となる前記第1のデー
タである教師データから、生徒となる前記第2のデータ
である生徒データを生成する生徒データ生成手段と、 所定の教師データを線形予測するのに用いる前記生徒デ
ータのうちの任意の2つの乗算値を演算する乗算手段
と、 前記乗算値を、それを求めるのに用いた2つの生徒デー
タどうしの相対的な位置関係ごとに記憶する記憶手段
と、 前記記憶手段に記憶された前記乗算値を積算することに
より、前記予測係数を求めるための正規方程式を生成す
る正規方程式生成手段と、 前記正規方程式を解くことにより、前記予測係数を求め
る予測係数算出手段とを含むことを特徴とする学習装
置。
1. A learning apparatus for learning a prediction coefficient to be multiplied by a second data when linearly predicting a first data from a second data, comprising: a teacher for learning the prediction coefficient; Student data generating means for generating the student data as the second data as the student from the teacher data as the first data as the first data, among the student data used for linear prediction of predetermined teacher data Multiplying means for calculating any two multiplied values of the following; storing means for storing the multiplied value for each relative positional relationship between two student data used for obtaining the multiplied value; storing in the storing means A normal equation generating means for generating a normal equation for obtaining the prediction coefficient by integrating the multiplied values obtained, and a prediction coefficient for obtaining the prediction coefficient by solving the normal equation Learning device characterized by comprising a means out.
【請求項2】 注目している注目教師データの位置に対
応する位置の周辺にある前記生徒データを抽出する抽出
手段と、 前記抽出手段によって抽出された前記生徒データに基づ
いて、前記注目教師データを、複数のクラスのうちのい
ずれかに分類し、そのクラスに対応するクラスコードを
出力するクラス分類手段とをさらに含み、 前記正規方程式生成手段は、前記クラスごとに、前記正
規方程式を生成し、 前記予測係数算出手段は、前記クラスごとの予測係数を
求めることを特徴とする請求項1に記載の学習装置。
2. An extracting means for extracting the student data located around a position corresponding to the position of the noted teacher data of interest, based on the student data extracted by the extracting means. And classifying means for classifying the class into any of a plurality of classes, and outputting a class code corresponding to the class, wherein the normal equation generating means generates the normal equation for each of the classes. The learning device according to claim 1, wherein the prediction coefficient calculation unit calculates a prediction coefficient for each class.
【請求項3】 前記記憶手段は、前記正規方程式生成手
段が2回以上積算する前記乗算値のみを記憶することを
特徴とする請求項1に記載の学習装置。
3. The learning device according to claim 1, wherein the storage unit stores only the multiplied value that is integrated by the normal equation generation unit two or more times.
【請求項4】 前記第1および第2のデータは、画像デ
ータであることを特徴とする請求項1に記載の学習装
置。
4. The learning device according to claim 1, wherein the first and second data are image data.
【請求項5】 前記第2のデータは、前記第1のデータ
よりもS/N(Signal to Noise Ratio)の劣化した画像
データであることを特徴とする請求項4に記載の学習装
置。
5. The learning device according to claim 4, wherein the second data is image data having a lower S / N (Signal to Noise Ratio) than the first data.
【請求項6】 前記第2のデータは、前記第1のデータ
よりも画素数の少ない画像データであることを特徴とす
る請求項4に記載の学習装置。
6. The learning device according to claim 4, wherein the second data is image data having a smaller number of pixels than the first data.
【請求項7】 第1のデータを第2のデータから線形予
測するときに、前記第2データと乗算される予測係数を
学習する学習方法であって、 前記予測係数の学習のための教師となる前記第1のデー
タである教師データから、生徒となる前記第2のデータ
である生徒データを生成する生徒データ生成ステップ
と、 所定の教師データを線形予測するのに用いる前記生徒デ
ータのうちの任意の2つの乗算値を演算する乗算ステッ
プと、 前記乗算値を、それを求めるのに用いた2つの生徒デー
タどうしの相対的な位置関係ごとに記憶する記憶ステッ
プと、 前記記憶ステップで記憶された前記乗算値を積算するこ
とにより、前記予測係数を求めるための正規方程式を生
成する正規方程式生成ステップと、 前記正規方程式を解くことにより、前記予測係数を求め
る予測係数算出ステップとを含むことを特徴とする学習
方法。
7. A learning method for learning a prediction coefficient multiplied by the second data when linearly predicting the first data from the second data, comprising: A student data generating step of generating student data that is the second data to be a student from the teacher data that is the first data; and a student data used for linearly predicting predetermined teacher data. A multiplication step of calculating any two multiplication values; a storage step of storing the multiplication value for each relative positional relationship between two pieces of student data used for obtaining the multiplication value; and a storage step of storing the multiplication value. A normal equation generating step of generating a normal equation for obtaining the prediction coefficient by integrating the multiplied values, and solving the normal equation, Learning method which comprises a prediction coefficient calculation step of obtaining a.
【請求項8】 第1のデータを第2のデータから線形予
測するときに、前記第2データと乗算される予測係数を
学習する学習処理を行うためのプログラムを、コンピュ
ータに実行させる媒体であって、 前記予測係数の学習のための教師となる前記第1のデー
タである教師データから、生徒となる前記第2のデータ
である生徒データを生成する生徒データ生成ステップ
と、 所定の教師データを線形予測するのに用いる前記生徒デ
ータのうちの任意の2つの乗算値を演算する乗算ステッ
プと、 前記乗算値を、それを求めるのに用いた2つの生徒デー
タどうしの相対的な位置関係ごとに記憶する記憶ステッ
プと、 前記記憶ステップで記憶された前記乗算値を積算するこ
とにより、前記予測係数を求めるための正規方程式を生
成する正規方程式生成ステップと、 前記正規方程式を解くことにより、前記予測係数を求め
る予測係数算出ステップとを含むことを特徴とするプロ
グラムを、前記コンピュータに実行させる媒体。
8. A medium for causing a computer to execute a program for performing a learning process of learning a prediction coefficient multiplied by the second data when linearly predicting the first data from the second data. A student data generating step of generating student data as the second data as a student from teacher data as the first data as a teacher for learning the prediction coefficient; A multiplication step for calculating any two multiplication values of the student data used for linear prediction; and for each relative positional relationship between the two student data used for obtaining the multiplication value. A storage step of storing; and a normal equation generation for generating a normal equation for obtaining the prediction coefficient by integrating the multiplied values stored in the storage step. Step and, by solving the normal equation, the program characterized by comprising a prediction coefficient calculation step of calculating the prediction coefficients, the medium for causing the computer to execute.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002052538A1 (en) * 2000-12-26 2002-07-04 Sony Corporation Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display comprising the same, and information providing medium
WO2002052539A1 (en) * 2000-12-26 2002-07-04 Sony Corporation Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display comprising the same, coefficient type data creating device and method used for the same, and information providing medium
WO2003092284A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-06 Sony Corporation Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, program, and recording medium
WO2003092283A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-06 Sony Corporation Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, and recording medium

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551230B2 (en) 2000-12-26 2009-06-23 Sony Corporation Device and method for producing coefficient seed data used for format conversion, and information-providing medium therefore
US7061539B2 (en) 2000-12-26 2006-06-13 Sony Corporation Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display comprising the same, and information providing medium
JP2002199353A (en) * 2000-12-26 2002-07-12 Sony Corp Information signal processor, information signal processing method, image signal processor, image display device using the same and information providing medium
JP4517264B2 (en) * 2000-12-26 2010-08-04 ソニー株式会社 Information signal processing apparatus, information signal processing method, image signal processing apparatus, image display apparatus using the same, and information providing medium
WO2002052538A1 (en) * 2000-12-26 2002-07-04 Sony Corporation Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display comprising the same, and information providing medium
US7038729B2 (en) 2000-12-26 2006-05-02 Sony Corporation Device and method for producing coefficient seed data used for format conversion, and information-providing medium therefore
WO2002052539A1 (en) * 2000-12-26 2002-07-04 Sony Corporation Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display comprising the same, coefficient type data creating device and method used for the same, and information providing medium
CN1306807C (en) * 2002-04-26 2007-03-21 索尼株式会社 Data converting apparatus and data converting method, learning apparatus and learning method, and program and recording medium
CN1293757C (en) * 2002-04-26 2007-01-03 索尼株式会社 Device and method for data conversion, device and method for learning, and recording medium
WO2003092283A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-06 Sony Corporation Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, and recording medium
US7679675B2 (en) 2002-04-26 2010-03-16 Sony Corporation Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, program, and recording medium
KR100968987B1 (en) 2002-04-26 2010-07-09 소니 주식회사 Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, learning method, and recording medium
KR100971821B1 (en) 2002-04-26 2010-07-22 소니 주식회사 Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, and recording medium
WO2003092284A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-06 Sony Corporation Data converting apparatus, data converting method, learning apparatus, leaning method, program, and recording medium
US8355603B2 (en) 2002-04-26 2013-01-15 Sony Corporation Data converting apparatus and data converting method, learning device and learning method, and recording medium

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