JP2001346211A - Television receiver, image magnification device, processing method for television signal, image magnification method and storage medium - Google Patents

Television receiver, image magnification device, processing method for television signal, image magnification method and storage medium

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JP2001346211A
JP2001346211A JP2000164551A JP2000164551A JP2001346211A JP 2001346211 A JP2001346211 A JP 2001346211A JP 2000164551 A JP2000164551 A JP 2000164551A JP 2000164551 A JP2000164551 A JP 2000164551A JP 2001346211 A JP2001346211 A JP 2001346211A
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frequency
component
signal
image
dct
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Kazumi Suga
和巳 須賀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce ringing caused around an edge when applying magnification conversion of number of pixels in a DCT area to an image including many edges and to enhance the image quality after the magnification. SOLUTION: Applying mirror image reflection to a received original signal in a frequency direction by using a Nyquist frequency before re-sampling the frequency component of the received original signal generates a 2nd signal component, applying mirror image inversion to the 2nd signal component generates a 3rd signal component, and adding the 3rd signal component to the original signal as its high frequency component stimulatingly generates its high frequency component. Applying filter processing to the frequency components from the low frequency component of the 1st signal component to the Nyquist frequency band after the re-sampling can magnify video contents including many edges with high quality.

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】本実施形態は、テレビジョン
受像機、画像拡大装置、テレビジョン信号の処理方法、
画像拡大方法及び記憶媒体に関し、特に、テレビジョン
受像機および画像拡大装置、詳しくは、MPEG2によ
り符号化されたトランスポートストリームを受け、これ
を復号して表示するデジタルテレビジョン受像機、もし
くは通常の時間空間領域における入出力装置において、
入力信号を表示装置の解像度、もしくは任意の解像度に
拡大変換して表示可能なテレビジョン受像機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television receiver, an image enlargement apparatus, a method for processing a television signal,
More particularly, the present invention relates to an image enlargement method and a storage medium, in particular, a television receiver and an image enlargement device, more specifically, a digital television receiver that receives a transport stream encoded by MPEG2, decodes the transport stream, and displays it. In the input / output device in the time space domain,
The present invention relates to a television receiver capable of enlarging and converting an input signal to a resolution of a display device or an arbitrary resolution for display.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のデジタル技術の進展に伴い、テレ
ビジョン放送方式もこれまでのアナログNTSC/PA
L/SECAM方式からデジタル方式に移行しつつあ
る。例えば地上デジタル放送に関しては、日本、米国、
欧州でそれぞれ異なった放送方式を開発、もしくは既に
運用中である。
2. Description of the Related Art With the recent development of digital technology, the television broadcasting system has been changed to analog NTSC / PA.
The L / SECAM system is shifting to a digital system. For example, for terrestrial digital broadcasting, Japan, the United States,
Different broadcast systems have been developed or are already in operation in Europe.

【0003】例えば、米国では1987年から地上波デ
ジタル放送ATV(Advanced TV)の開発が進められ
ており、方式規格は1995年にATSC(Advanced
Television Systems committee)からFCC(Federa
l communications commission)に提出され、有効
走査線数、水平画素数等の規格を除いて1996年に決
定されている。欧州では1996年にDVB−T(Digi
tal Video Broadcasting −Terrestrial)が欧州共
通方式として決定されている。
For example, in the United States, the development of digital terrestrial broadcasting ATV (Advanced TV) has been progressing since 1987, and the system standard was established in 1995 in accordance with ATSC (Advanced TV).
Television Systems committee) from FCC (Federa
l communications commission), and was determined in 1996 except for the standards such as the number of effective scanning lines and the number of horizontal pixels. In Europe, DVB-T (Digi
tal Video Broadcasting-Terrestrial) has been determined as a common European system.

【0004】両方式の大きな違いは変調方式であり、米
国方式は8値VSB(Vestigial Side Bands)方式と
呼ばれ、単一の搬送波を用い、この振幅の大きさを8段
階に分け、振幅の大きさで信号を伝達する方式である。
The major difference between the two systems is the modulation system. The U.S.A. system is called an 8-level VSB (Vestigial Side Bands) system, uses a single carrier, divides the amplitude into eight stages, and This is a method of transmitting a signal by magnitude.

【0005】欧州方式は、OFDM(Orthogonal Freq
uency Division Multiplexing)方式と呼ばれ、数百
の搬送を用いて、1波当たりの信号伝送速度を単一搬送
波の場合より少なくし、ゴースト妨害の耐性を向上させ
走方式である。米国、欧州両方式とも対象は固定受信で
あり、移動体での受信は困難である。
The European system is based on OFDM (Orthogonal Freq).
This method is called a uency division multiplexing method, and uses a few hundred carriers to reduce the signal transmission speed per wave compared to the case of a single carrier, thereby improving the resistance to ghost interference. In both the United States and Europe, the target is fixed reception, and reception by mobiles is difficult.

【0006】日本では、規格化に向け現在議論が進めら
れているが、固定受信だけでなく、移動体でも受信可能
な方式の検討も行われている。特に、NHK(日本放送
協会)ではBST(Band Segmented Transmission)
−〇FDMという新しいデジタル変調伝送方式を検討し
ている。
[0006] In Japan, discussions are currently underway for standardization, but studies are being made on a system that can receive not only fixed reception but also a mobile body. In particular, NHK (Japan Broadcasting Corporation) has BST (Band Segmented Transmission)
-We are studying a new digital modulation transmission method called FDM.

【0007】このBST−OFDMは、1つの帯域の中
で複数の種類の変調方式を指定することができ、これに
より放送局は固定受信用のハイビジョンや移動体受信用
の画像、データサービスなど複数種類のデー一夕伝送サ
ービスが可能となる方式である。
In the BST-OFDM, a plurality of types of modulation schemes can be designated in one band, whereby a broadcasting station can use a plurality of modulation schemes such as high-vision for fixed reception, images for mobile reception, and data services. This is a system that enables various types of overnight data transmission services.

【0008】一方、上記デジタル放送の水平、垂直画素
数に関しては様々なフォーマットが想定されている。例
えばHD(High definition)いわゆるハイビジョンと
しては、1920×1080I、1440×1080
I、1280×720P、720×480P(水平×垂
直、Iは飛越走査、Pは順次走査を表す)、SD(Stan
dard definition)としては、720×480I、54
4×480I、480×480I等がある。
On the other hand, various formats are assumed for the number of horizontal and vertical pixels of the digital broadcast. For example, as HD (High definition) so-called high-definition, 1920 × 1080I, 1440 × 1080
I, 1280 × 720P, 720 × 480P (horizontal × vertical, I indicates interlaced scanning, P indicates sequential scanning), SD (Stan
720 × 480I, 54 as the dard definition)
4 × 480I, 480 × 480I and the like.

【0009】現在2000年BSデジタル放送の規格と
して、これら画像フォーマットに関してARIB(電波
産業界)で規格化が進められており、1999年10月
にドラフトが発行されている。このドラフトの中ではス
トリーム(入力信号)と表示装置(出力信号)の水平、
垂直画素数が異なる場合の画素数に変換に関する規格に
ついても記されている。
At present, ARIB (radio wave industry) standardizes these image formats as standards for the 2000 BS digital broadcasting, and a draft was issued in October 1999. In this draft, the horizontal of the stream (input signal) and the display device (output signal),
It also describes the standard for conversion to the number of pixels when the number of vertical pixels is different.

【0010】例えば、上記720×480I(アスペク
ト比4:3)のSD信号を1920×10801のHD
表示装置(16:9)に表示する場合、垂直方向には9
/4倍し、水平方向には2倍してさらに480のサイド
パネル(黒ボーダー)を付加する(図12(a)参照)。
For example, the above 720 × 480I (aspect ratio 4: 3) SD signal is converted into a 1920 × 10801 HD signal.
When displaying on a display device (16: 9), 9
/ 4 times and doubling in the horizontal direction to add 480 side panels (black borders) (see FIG. 12A).

【0011】また、例えばレターボックス形式の720
×480I(360I)のHD信号を1920×108
0IのHD表示装置(16:9)に表示する場合、垂直
方向には3倍し、水平方向には8/3する。
Also, for example, a letter box format 720
× 480I (360I) HD signal is 1920 × 108
When the image is displayed on the HD display device (16: 9) of 0I, the image is tripled in the vertical direction and 8/3 in the horizontal direction.

【0012】上記画素数の変換方式としては、最近隣内
挿法(Nearest Neighbor)、線形補間法(Bi−Linea
r)、3次畳み込み補間法(Cubic Convolution)等が
一般的に用いられている。
As the conversion method of the number of pixels, there are a nearest neighbor method (Nearest Neighbor) and a linear interpolation method (Bi-Linea).
r) A cubic convolution interpolation method (Cubic Convolution) or the like is generally used.

【0013】これらの方式は時間空間領域における離散
的なサンプリングデータからFIR(Finite Impulse
Response)フィルターを用いて連続的エンベロープを
再生し、このエンベロープ上に補間画素を見出す方式で
ある。
[0013] In these systems, FIR (Finite Impulse) is obtained from discrete sampling data in the time-space domain.
Response) A method in which a continuous envelope is reproduced using a filter, and an interpolated pixel is found on this envelope.

【0014】これらFIRフィルターを用いる方式で
は、如何に理想ローパス特性に近いFIRフィルターを
用いるかが鍵となる。一般的には、フィルターのタップ
数を増やして、f=Sin(πx)/(πx)の特性を
持つ、所謂Sinc関数に近い特性を持つフィルターを
有限長で近似して用いる。
In the method using these FIR filters, the key is how to use an FIR filter having an ideal low-pass characteristic. Generally, the number of taps of the filter is increased, and a filter having a characteristic of f = Sin (πx) / (πx), which has a characteristic close to a so-called Sinc function, is approximated by a finite length and used.

【0015】もちろん多タップのほうがよりSinc関
数に近い特性が得られるが、それに伴いコストが増加す
る。またさらに、上記時間空間領域ではなくMPEG
(Moving Picture Expert Group)のDCT(Discreet
Cosine Transform)領域おいて画素数の変換を行う方式
が提案されている(例えば、特開平6−233271
号)。
Of course, the multi-tap can provide characteristics closer to the Sinc function, but the cost increases accordingly. Furthermore, instead of the above space-time domain, MPEG
(Moving Picture Expert Group) DCT (Discreet
A method of converting the number of pixels in a Cosine Transform area has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-233271).
issue).

【0016】このDCT領域における画素数の変換につ
いて、図3、図4を用いて説明する。図3は、一般的な
MPEGデコーダーの構成を示すブロック図であり、3
1はバッファ手段、32は可変長復号化手段、33は逆
量子化手段、34は逆DCT手段、35は動き補償予測
手段、36はビデオメモリ手段、37はフォーマット変
換手段である。
The conversion of the number of pixels in the DCT area will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a general MPEG decoder.
1 is a buffer means, 32 is a variable length decoding means, 33 is an inverse quantization means, 34 is an inverse DCT means, 35 is a motion compensation prediction means, 36 is a video memory means, and 37 is a format conversion means.

【0017】図3に示したように、このデコーダー手段
は、符号化された入力信号を可変長復号化、逆量子化、
逆DCT処理、さらに動き補償を行って符号化される前
の信号に復号するようにしている。
As shown in FIG. 3, the decoder means performs variable length decoding, inverse quantization,
Inverse DCT processing and motion compensation are performed to decode the signal before encoding.

【0018】上記DCT領域における画素数の変換は、
図3における逆DCT手段34の直前(逆量子化手段3
3のすぐ後)で行われる。
The conversion of the number of pixels in the DCT area is as follows.
Immediately before the inverse DCT means 34 in FIG.
3).

【0019】図4は、従来例のDCT領域における拡大
処理を説明するための概念図であり、図4(a)は、8×
8画素単位に構成されるDCT係数を示しており、この
DCT係数の右下ほど高域成分となる。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the enlarging process in the DCT area of the conventional example, and FIG.
A DCT coefficient configured in units of eight pixels is shown, and the lower right of the DCT coefficient becomes a high-frequency component.

【0020】したがって、例えば図4(b)に示すように
8×8のDCT係数の右側、及び下側(グレー領域)の
高域成分に「0値」を追加挿入し、これに対して10×
10の基底マトリクスで逆DCTし、拡大比率に応じた
ゲインの調整(10/8倍)を行うことにより10/8
倍の拡大処理を実現することができる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 4B, “0 value” is additionally inserted into the high frequency components on the right side and lower side (gray area) of the 8 × 8 DCT coefficient, and 10 ×
The inverse DCT is performed with the 10 base matrices, and the gain is adjusted (10/8 times) in accordance with the enlargement ratio to obtain 10/8.
Double magnification processing can be realized.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】2000年以降、アナ
ログ放送からデジタル放送への移行に弾みをつけるため
に、より高画質、すなわち高精細かっ、空間周波数にお
ける高域成分(エッジ)を多く含む番組(画像)、コン
テンツを配信する必要性が高まってくる。
Since 2000, in order to spur the transition from analog broadcasting to digital broadcasting, programs with higher image quality, that is, higher definition, and containing more high-frequency components (edges) in spatial frequency have been proposed. (Images), the need to distribute content is increasing.

【0022】上述したDCT領域における画素数の拡大
変換は、MPEG2方式の符号化されたデジタル放送を
デコードするシステムにおいて好適な方式であり、空間
周波数における高域成分を犠牲にして圧縮率を高めた現
状の自然動画像に対しては有効であるが、上述したよう
な空間周波数における高域碑分(エッジ)を多く含む画
像に対して適用した場合、エッジの周辺部にリンギング
が多数発生し、画質を著しく劣化させる問題がある。
The above-described enlargement conversion of the number of pixels in the DCT area is a suitable method in a system for decoding an encoded digital broadcast of the MPEG2 system, and the compression ratio is increased at the expense of a high frequency component in a spatial frequency. Although it is effective for the current natural moving image, when applied to an image including many high-frequency monuments (edges) at the spatial frequency as described above, a lot of ringing occurs around the edge, There is a problem that the image quality is significantly deteriorated.

【0023】本発明は上述の問題点にかんがみ、エッジ
を多く含む画像に対してDCT領域における画素数の拡
大変換を行った場合に、エッジ周辺部に発生するリンギ
ングを低減するとともに、エッジを含まない領域につい
ては、拡大後の画質を向上させることができるようにす
ることを目的とする。
In view of the above-described problems, the present invention reduces ringing generated around an edge when an image including many edges is subjected to enlargement conversion of the number of pixels in a DCT region, and includes an edge. An object of the present invention is to improve the image quality after enlargement for an area that does not exist.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明のテレビジョン受
像機は、入力された原信号の周波数成分である第1の信
号成分をリサンプリングする前のナイキスト周波数を境
にして周波数方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT
係数の1成分だけ高周波方向にシフトした第2の信号成
分を生成する折り返し及び反転手段と、上記第2の信号
成分を鏡像反転して第3の信号生成分生成する反転手段
と、上記反転手段によって生成された第3の信号成分を
上記入力された原信号の高域成分として追加して、擬似
的に高域成分を生成する高域成分生成手段と、上記第1
の信号成分の低域成分から上記リサンプリングした後の
ナイキスト周波数帯域までの周波数成分をフィルタ処理
するフィルタ手段とを具備することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、入力された原
信号の周波数成分である第1の信号成分をサブサンプリ
ングした後のナイキスト周波数までの擬似高域成分を、
上記原信号の高域側に追加挿入する挿入手段と、上記第
1の信号成分の低域成分から上記挿入手段によって挿入
された擬似高域成分のまでの周波数成分をフィルタ処理
するフィルタ手段とを具備することを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、符号化さ
れたビットストリームを可変長復号化する可変長復号化
手段と、上記可変長復号化手段によって復号化された所
定ブロックの量子化DCT係数を逆量子化する逆量子化
手段と、上記逆量子化手段によって復元された量子化D
CT係数を用いてブロック単位にエッジ検出するエッジ
検出手段と、上記エッジ検出手段によりエッジを含むと
検出された第1のブロックと、エッジを含まないと検出
された第2のブロックとで異なる拡大処理を行う画像処
理手段と、上記画像処理手段によって画像処理された後
のDCT係数ブロックに対して、拡大されたブロックサ
イズに合わせた基底マトリクスで逆DCTを行う逆DC
T手段と、上記画素数の変換を考慮して動き補償による
局部復号化を行い、上記ビットストリームが符号化され
る前のビデオ信号に復号化する復号化手段と、上記ビデ
オ信号の画素数が表示手段に表示するのに適切な画素数
となるように変換する画素数変換手段とを有するデコー
ダー手段と、上記デコーダー手段から出力されるビデオ
信号の画像解像度、エッジ情報を含む情報を基にして、
上記デコーダー手段の動作を制御するシステム制御手段
と、上記デコーダー手段より出力される信号を上記表示
手段に表示可能なビデオ信号に変換するとともに、上記
表示手段を制御する表示制御手段とを有することを特徴
としている。また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記画像処理手段は、上記エッジを含むと検出され
たブロックに対して画素数変換処理を行う第1の変換処
理手段、及び上記エッジを含まないと検出されたブロッ
クに対して画素数変換処理を行う第2の変換処理手段と
を有し、上記第1の変換処理手段は、拡大比に応じたゲ
インを調整するゲイン調整手段と、第1の信号成分を有
する原信号をリサンプリング前のナイキスト周波数を境
にして周波数方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT
係数の1成分だけ高周波方向にシフトした第2の信号成
分を生成する信号生成手段と、上記第2の信号成分を周
波数レスポンスの正負が反転するように鏡像反転する鏡
像反転手段と、上記リサンプリング後のナイキスト周波
数まで帯域制限フィルタを用いてフィルタ処理を施すフ
ィルタ手段とを具備し、上記ゲイン調整手段、信号生成
手段、鏡像反転手段、及びフィルタ手段により生成され
た擬似高域成分を高域側のDCT係数として用いること
を特徴としている。また、本発明のその他の特徴とする
ところは、上記信号生成手段は上記第2の信号成分を、
上記拡大比が2倍より小さい場合には上記リサンプリン
グ後のナイキスト周波数までの成分とし、上記拡大比が
2倍より大きい場合には、上記周波数方向に鏡像折り返
した後、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフトし
た成分をさらに高域側に鏡像折り返して生成した第3の
信号成分を追加して、上記リサンプリング後のナイキス
ト周波数までの成分とすることを特徴としている。ま
た、本発明のその他の特徴とするところは、上記帯域制
限フィルタは、縦軸の周波数レスポンスをy軸、横軸の
周波数をx軸にとり、周波数軸原点におけるレスポンス
をAとし、リサンプリング後のナイキスト周波数をfn
として、以下の式、y=A-A*(x/fn)1.8で与えられること
を特徴としている。また、本発明のその他の特徴とする
ところは、上記帯域制限フィルタが、パニング窓、ブラ
ックマン窓を含む窓関数を用いてなされることを特徴と
している。また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記第2の変換処理手段は、上記拡大比に応じたゲ
インを調整した後で、上記第1の信号成分の高域側に0
値を挿入することことを特徴としている。また、本発明
のその他の特徴とするところは、上記エッジ検出手段
は、各DCT係数ブロックを水平、垂直方向それぞれに
高域成分と低域成分に分割された4つのサブバンドに分
割する分割手段と、上記分割手段によって分割された4
つのサブバンドのうち、水平及び垂直ともに低域のサブ
バンド以外のサブバンドのDCT係数に、予め設定した
しきい値よりも大きい成分が存在するか否かを判定する
成分判定手段とを具備することを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A television receiver according to the present invention has a mirror image folded in the frequency direction around a Nyquist frequency before resampling a first signal component which is a frequency component of an input original signal. After performing DCT
Folding and inverting means for generating a second signal component shifted in the high frequency direction by one component of the coefficient, inverting means for mirror-inverting the second signal component to generate a third signal generation, and the inverting means High-frequency component generation means for adding the third signal component generated by the above as a high-frequency component of the input original signal to pseudo-generate a high-frequency component;
And a filter means for filtering a frequency component from the low-frequency component of the signal component to the Nyquist frequency band after the resampling.
Another feature of the present invention is that a pseudo high frequency component up to the Nyquist frequency after sub-sampling the first signal component, which is a frequency component of the input original signal,
Insertion means for additionally inserting the high frequency side of the original signal; and filter means for filtering frequency components from a low frequency component of the first signal component to a pseudo high frequency component inserted by the insertion means. It is characterized by having.
Another feature of the present invention is that a variable length decoding means for performing variable length decoding on the encoded bit stream, and a quantized DCT coefficient of a predetermined block decoded by the variable length decoding means. Inversely quantizing means for inversely quantizing, and the quantization D restored by the inversely quantizing means.
Edge detection means for detecting an edge in block units using CT coefficients, a first block detected to include an edge by the edge detection means, and a different enlargement for a second block detected not to include an edge. Image processing means for performing processing, and inverse DCT for performing inverse DCT on a DCT coefficient block after image processing by the image processing means using a base matrix corresponding to the enlarged block size
T means, local decoding by motion compensation in consideration of the conversion of the number of pixels, decoding means for decoding the bit stream into a video signal before being encoded, and A decoder having pixel number conversion means for converting the number of pixels to an appropriate number of pixels to be displayed on the display means; and an image resolution of a video signal output from the decoder means, based on information including edge information. ,
System control means for controlling the operation of the decoder means, and display control means for converting a signal output from the decoder means into a video signal displayable on the display means and controlling the display means. Features. According to another feature of the present invention, the image processing unit includes a first conversion processing unit that performs a pixel number conversion process on a block detected to include the edge, and does not include the edge. Second conversion processing means for performing a pixel number conversion process on the detected block, wherein the first conversion processing means includes a gain adjustment means for adjusting a gain according to an enlargement ratio, and a first conversion processing means. After the original signal having the signal component of (1) is mirror-folded in the frequency direction at the Nyquist frequency before resampling, the DCT
Signal generating means for generating a second signal component shifted in the high frequency direction by one component of a coefficient; mirror image inverting means for mirror-inverting the second signal component so that the positive and negative of the frequency response are inverted; Filter means for performing a filtering process using a band-limiting filter until the Nyquist frequency later, wherein the gain adjusting means, the signal generating means, the mirror image inverting means, and the pseudo high frequency component generated by the filter means are shifted to a high frequency side. Is used as the DCT coefficient of According to another feature of the present invention, the signal generation means converts the second signal component into:
If the enlargement ratio is smaller than two times, the component up to the Nyquist frequency after the resampling is used. If the enlargement ratio is larger than two times, only one component of the DCT coefficient is returned after mirror image folding in the frequency direction. A third signal component generated by mirror-reflecting the component shifted in the high-frequency direction to the higher frequency side is added to make the component up to the Nyquist frequency after the resampling. Another feature of the present invention is that the band-limiting filter takes the frequency response on the vertical axis on the y-axis, the frequency on the horizontal axis on the x-axis, the response at the origin on the frequency axis as A, Nyquist frequency is fn
Is given by the following equation, y = AA * (x / fn) 1.8 . Another feature of the present invention is that the band limiting filter is performed using a window function including a panning window and a Blackman window. Another feature of the present invention is that the second conversion processing means adjusts a gain according to the enlargement ratio, and then adjusts the gain to 0 on the high frequency side of the first signal component.
It is characterized in that a value is inserted. Another feature of the present invention is that the edge detecting means divides each DCT coefficient block into four subbands divided into a high frequency component and a low frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively. And 4 divided by the dividing means.
And a component determining means for determining whether or not a DCT coefficient of a sub-band other than a low-band sub-band in the horizontal and vertical sub-bands includes a component larger than a preset threshold. It is characterized by:

【0025】本発明の画像拡大装置は、時間空間領域に
おける入力画像信号をDCTするDCT手段と、上記D
CT手段によってDCTされたDCT係数を用いてブロ
ック単位にエッジ検出するエッジ検出手段と、上記エッ
ジ検出手段によりエッジを含むと検出されたブロック
と、エッジを含まないブロックとで異なる拡大処理を行
う画像処理手段と、上記画像処理手段によって拡大処理
された後のDCT係数ブロックに対して、拡大されたブ
ロックサイズに合わせた基底マトリクスで逆DCTを行
う逆DCT手段と、上記エッジ検出手段からブロック毎
のエッジ情報を受け、上記DCT手段、画像処理手段及
び逆DCT手段を、外部より入力された画像解像度、出
力画像解像度を含む情報に基づいて制御するシステム制
御手段とを有することを特徴としている。また、本発明
の他の特徴とするところは、上記画像処理手段において
行われ2種類の画素数変換処理のうち、上記エッジを含
むと検出されたブロックに対して画素数変換処理を行う
第1の変換処理手段、及び上記エッジを含まないと検出
されたブロックに対して画素数変換処理を行う第2の変
換処理手段とを有し、上記第1の変換処理手段は、拡大
比に応じたゲインを調整するゲイン調整手段と、第1の
信号成分を有する原信号をリサンプリング前のナイキス
ト周波数を境にして周波数方向に鏡像折り返しを行なっ
た後、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフトした
第2の信号成分を生成する信号生成手段と、上記第2の
信号成分を周波数レスポンスの正負が反転するように鏡
像反転する鏡像反転手段と、上記リサンプリング後のナ
イキスト周波数まで帯域制限フィルタを用いてフィルタ
処理を施すフィルタ手段とを具備し、上記ゲイン調整手
段、信号生成手段、鏡像反転手段、及びフィルタ手段に
より生成された擬似高域成分を高域側のDCT係数とし
て用いることを特徴としている。また、本発明のその他
の特徴とするところは、上記帯域制限フィルタは、縦軸
の周波数レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にと
り、周波数軸原点におけるレスポンスをAとし、リサン
プリング後のナイキスト周波数をfnとして、以下の
式、y=A-A*(x/fn)1.8で与えられることを特徴としてい
る。また、本発明のその他の特徴とするところは、上記
帯域制限フィルタが、パニング窓、ブラックマン窓を含
む窓関数を用いてなされることを特徴としている。ま
た、本発明のその他の特徴とするところは、上記画像処
理手段においてなされる2種類の画素数変換処理のう
ち、エッジを含まないと検出されたブロックに対して画
素数変換処理が、拡大比に応じたゲインの調整後、原信
号成分の高域側に0値を挿入することによりなされるこ
とを特徴としている。また、本発明のその他の特徴とす
るところは、上記エッジ検出手段は、各DCT係数ブロ
ックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成分に
分割された4つのサブバンドに分割する分割手段と、上
記分割手段によって4つの分割されたサブバンドのう
ち、水平、垂直ともに低域であるサブバンド以外のサブ
バンドのDCT係数に予め設定したしきい値よりも大き
い成分が存在するか否かを判定する判定手段とを具備す
ることを特徴としている。
The image enlarging apparatus according to the present invention comprises: a DCT means for DCT of an input image signal in a time-space domain;
An edge detection unit that detects edges in block units using a DCT coefficient that is DCT-converted by the CT unit; Processing means; inverse DCT means for performing an inverse DCT on the DCT coefficient block after the enlargement processing by the image processing means with a base matrix corresponding to the enlarged block size; The image processing apparatus further includes a system control unit that receives the edge information and controls the DCT unit, the image processing unit, and the inverse DCT unit based on information including an externally input image resolution and an output image resolution. Another feature of the present invention is that, of the two types of pixel number conversion processes performed by the image processing means, a pixel number conversion process is performed on a block detected to include the edge. Conversion processing means, and second conversion processing means for performing a pixel number conversion processing on a block detected not to include the edge, wherein the first conversion processing means Gain adjusting means for adjusting the gain, and mirror-folding the original signal having the first signal component in the frequency direction at the Nyquist frequency before resampling, and then shifting the DCT coefficient by one component in the high frequency direction. Signal generating means for generating a second signal component, mirror image inverting means for mirror-inverting the second signal component so that the frequency response is inverted, and Nike after resampling. Filter means for performing a filtering process using a band-limiting filter up to a frequency band, wherein the high-frequency side DCT is generated by the gain adjusting means, the signal generating means, the mirror image inverting means, and the filter means. It is characterized in that it is used as a coefficient. Another feature of the present invention is that the band-limiting filter takes the frequency response on the vertical axis on the y-axis, the frequency on the horizontal axis on the x-axis, the response at the origin on the frequency axis as A, The Nyquist frequency is represented by fn, and the following equation is given by y = AA * (x / fn) 1.8 . Another feature of the present invention is that the band limiting filter is performed using a window function including a panning window and a Blackman window. Another feature of the present invention is that, of the two types of pixel number conversion processes performed by the image processing means, the pixel number conversion process is performed on a block that is detected as not including an edge, by using an enlargement ratio. After the gain is adjusted in accordance with, the zero value is inserted into the high frequency side of the original signal component. Another feature of the present invention is that the edge detecting means divides each DCT coefficient block into four subbands divided into a high frequency component and a low frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively. And whether or not there is a component larger than a preset threshold value in the DCT coefficients of the subbands other than the subbands that are both low in the horizontal and vertical directions among the four subbands divided by the dividing means. And determining means for determining

【0026】本発明のテレビジョン信号の処理方法は、
入力された原信号の周波数成分である第1の信号成分を
リサンプリングする前のナイキスト周波数を境にして周
波数方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT係数の1
成分だけ高周波方向にシフトした第2の信号成分を生成
する折り返し工程と、上記第2の信号成分を鏡像反転し
て第3の信号生成分生成する反転工程と、上記反転工程
によって生成された第3の信号成分を上記入力された原
信号の高域成分として追加して、擬似的に高域成分を生
成する高域成分生成工程と、上記第1の信号成分の低域
成分から上記リサンプリングした後のナイキスト周波数
帯域までの周波数成分をフィルタ処理するフィルタ工程
とを行うことを特徴としている。また、本発明の他の特
徴とするところは、入力された原信号の周波数成分であ
る第1の信号成分をサブサンプリングした後のナイキス
ト周波数までの擬似高域成分を、上記原信号の高域側に
追加挿入する挿入工程と、上記第1の信号成分の低域成
分から上記挿入工程によって挿入された擬似高域成分の
までの周波数成分をフィルタ処理するフィルタ工程とを
行うことを特徴としている。また、本発明のその他の特
徴とするところは、符号化されたビットストリームを可
変長復号化する可変長復号化工程と、上記可変長復号化
工程によって復号化された所定ブロックの量子化DCT
係数を逆量子化する逆量子化工程と、上記逆量子化工程
によって復元された量子化DCT係数を用いてブロック
単位にエッジ検出するエッジ検出工程と、上記エッジ検
出工程によりエッジを含むと検出された第1のブロック
と、エッジを含まないと検出された第2のブロックとで
異なる拡大処理を行う画像処理工程と、上記画像処理工
程によって画像処理された後のDCT係数ブロックに対
して、拡大されたブロックサイズに合わせた基底マトリ
クスで逆DCTを行う逆DCT工程と、上記画素数の変
換を考慮して動き補償による局部復号化を行い、上記ビ
ットストリームが符号化される前のビデオ信号に復号化
する復号化工程と、上記デコーダー工程によって処理さ
れたビデオ信号の画素数が表示手段に表示するのに適切
な画素数となるように変換する画素数変換工程とを有す
るデコーダー工程と、上記デコーダー工程によって処理
されたビデオ信号の画像解像度、エッジ情報を含む情報
を基にして、上記デコーダー工程において行われ処理の
内容を制御するシステム制御工程と、上記デコーダー工
程により処理された信号を上記表示工程に表示可能なビ
デオ信号に変換するとともに、上記表示工程における表
示処理を制御する表示制御工程とを有することを特徴と
している。また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記画像処理工程は、上記エッジを含むと検出され
たブロックに対して画素数変換処理を行う第1の変換工
程、及び上記エッジを含まないと検出されたブロックに
対して画素数変換処理を行う第2の変換工程とを有し、
上記第1の変換工程は、拡大比に応じたゲインを調整す
るゲイン調整工程と、第1の信号成分を有する原信号を
リサンプリング前のナイキスト周波数を境にして周波数
方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT係数の1成分
だけ高周波方向にシフトした第2の信号成分を生成する
信号生成工程と、上記第2の信号成分を周波数レスポン
スの正負が反転するように鏡像反転する鏡像反転工程
と、上記リサンプリング後のナイキスト周波数まで帯域
制限フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ工程
とを有し、上記ゲイン調整工程、信号生成工程、鏡像反
転工程、及びフィルタ工程により処理された擬似高域成
分を高域側のDCT係数として用いることを特徴として
いる。また、本発明のその他の特徴とするところは、上
記信号生成工程は、上記第2の信号成分を、上記拡大比
が2倍より小さい場合には上記リサンプリング後のナイ
キスト周波数までの成分とし、上記拡大比が2倍より大
きい場合には、上記周波数方向に鏡像折り返した後、D
CT係数の1成分だけ高周波方向にシフトした成分をさ
らに高域側に鏡像折り返して生成した第3の信号成分を
追加して、上記リサンプリング後のナイキスト周波数ま
での成分とすることを特徴としている。また、本発明の
その他の特徴とするところは、上記帯域制限フィルタの
特性は、縦軸の周波数レスポンスをy軸、横軸の周波数
をx軸にとり、周波数軸原点におけるレスポンスをAと
するとともに、リサンプリング後のナイキスト周波数を
fnとして、以下の式、y=A-A*(x/fn)1.8で与えられる
ことを特徴としている。また、本発明のその他の特徴と
するところは、上記帯域制限フィルタが、パニング窓、
ブラックマン窓を含む窓関数を用いてなされることを特
徴としている。また、本発明のその他の特徴とするとこ
ろは、上記第2の変換工程は、上記拡大比に応じたゲイ
ンを調整した後で、上記第1の信号成分の高域側に0値
を挿入することことを特徴としている。また、本発明の
その他の特徴とするところは、上記エッジ検出工程は、
各DCT係数ブロックを水平、垂直方向それぞれに高域
成分と低域成分に分割された4つのサブバンドに分割す
る分割工程と、上記分割工程によって分割された4つの
サブバンドのうち、水平及び垂直ともに低域であるサブ
バンド以外のサブバンドのDCT係数に、予め設定した
しきい値よりも大きい成分が存在するか否かを判定する
成分判定工程とを有することを特徴としている。
The method for processing a television signal according to the present invention comprises:
After the first signal component, which is the frequency component of the input original signal, is mirrored in the frequency direction at the Nyquist frequency before resampling, the DCT coefficient of 1
A folding step of generating a second signal component shifted by a component in the high frequency direction, an inverting step of mirror-inverting the second signal component to generate a third signal generation amount, and a second inverting step generated by the inverting step. 3 is added as a high-frequency component of the input original signal to generate a pseudo high-frequency component, and the resampling is performed from the low-frequency component of the first signal component. And a filtering step of filtering the frequency components up to the Nyquist frequency band after the filtering. Another feature of the present invention is that a pseudo high frequency component up to the Nyquist frequency after sub-sampling the first signal component, which is a frequency component of the input original signal, is converted into a high frequency component of the original signal. And a filter step of filtering frequency components from the low-frequency component of the first signal component to the pseudo high-frequency component inserted in the insertion step. . According to another feature of the present invention, a variable length decoding step of performing variable length decoding on an encoded bit stream, and a quantization DCT of a predetermined block decoded by the variable length decoding step.
An inverse quantization step of inversely quantizing the coefficients; an edge detection step of detecting edges in block units using the quantized DCT coefficients restored in the inverse quantization step; and an edge detection step in which the edge detection step includes an edge. An image processing step of performing different enlargement processing on the first block that has been detected and the second block that has been detected as not including an edge; and enlarging the DCT coefficient block that has been image-processed by the image processing step. An inverse DCT step of performing an inverse DCT with a base matrix corresponding to the set block size, and performing a local decoding by motion compensation in consideration of the conversion of the number of pixels to obtain a video signal before the bit stream is encoded. The decoding step of decoding and the number of pixels of the video signal processed by the above-mentioned decoding step become an appropriate number of pixels to be displayed on the display means. A decoder having a number-of-pixels converting step of converting the video signal into a video signal; and a system for controlling the content of processing performed in the decoder step based on information including image resolution and edge information of the video signal processed by the decoder step. And a display control step of converting a signal processed by the decoder step into a video signal displayable in the display step and controlling a display process in the display step. According to another feature of the present invention, the image processing step includes a first conversion step of performing a pixel number conversion process on a block detected to include the edge, and an image processing step that does not include the edge. A second conversion step of performing a pixel number conversion process on the detected block,
The first conversion step includes a gain adjustment step of adjusting a gain according to an enlargement ratio, and mirror-folding of an original signal having a first signal component in a frequency direction with a Nyquist frequency before resampling as a boundary. Thereafter, a signal generation step of generating a second signal component shifted in the high frequency direction by one component of the DCT coefficient, and a mirror image inversion step of mirror-inverting the second signal component so that the sign of the frequency response is inverted. A filter step of performing a filter process using a band-limiting filter up to the Nyquist frequency after the resampling, and the pseudo high band component processed by the gain adjustment step, the signal generation step, the mirror image inversion step, and the filter step. It is characterized in that it is used as a DCT coefficient on the high frequency side. Another feature of the present invention is that, in the signal generation step, the second signal component is a component up to the Nyquist frequency after the resampling when the enlargement ratio is smaller than 2, If the magnification ratio is larger than twice, after mirror image folding in the frequency direction, D
A third signal component generated by mirror-reflecting a component shifted in the high frequency direction by one component of the CT coefficient to the higher frequency side is added to make a component up to the Nyquist frequency after the resampling. . Another characteristic of the present invention is that the characteristics of the band-limiting filter are such that the frequency response on the vertical axis is on the y-axis, the frequency on the horizontal axis is on the x-axis, and the response at the origin of the frequency axis is A, It is characterized by the following equation, y = AA * (x / fn) 1.8, where fn is the Nyquist frequency after resampling. Another feature of the present invention is that the band-limiting filter is a panning window,
It is characterized by being performed using a window function including a Blackman window. Another feature of the present invention is that, in the second conversion step, after adjusting a gain according to the enlargement ratio, a 0 value is inserted into a high frequency side of the first signal component. It is characterized by the fact that: According to another feature of the present invention, the edge detecting step includes:
A dividing step of dividing each DCT coefficient block into four sub-bands divided into a high-frequency component and a low-frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively, of the four sub-bands divided by the dividing step, And a component determining step of determining whether or not a DCT coefficient of a sub-band other than the low-band sub-band has a component larger than a preset threshold.

【0027】本発明の画像拡大方法は、時間空間領域に
おける入力画像信号をDCTするDCT工程と、上記D
CT工程によってDCTされたDCT係数を用いてブロ
ック単位にエッジ検出するエッジ検出工程と、上記エッ
ジ検出工程によりエッジを含むと検出されたブロック
と、エッジを含まないブロックとで異なる拡大処理を行
う画像処理工程と、上記画像処理工程によって拡大処理
された後のDCT係数ブロックに対して、拡大されたブ
ロックサイズに合わせた基底マトリクスで逆DCTを行
う逆DCT工程と、上記エッジ検出工程からブロック毎
のエッジ情報を受け、上記DCT工程、画像処理工程及
び逆DCT工程を、外部より入力された画像解像度、出
力画像解像度を含む情報に基づいて制御するシステム制
御工程とを有することを特徴としている。また、本発明
の他の特徴とするところは、上記画像処理工程において
行われ2種類の画素数変換処理のうち、上記エッジを含
むと検出されたブロックに対して画素数変換処理を行う
第1の変換工程、及び上記エッジを含まないと検出され
たブロックに対して画素数変換処理を行う第2の変換工
程とを有し、上記第1の変換工程は、拡大比に応じたゲ
インを調整するゲイン調整工程と、第1の信号成分を有
する原信号をリサンプリング前のナイキスト周波数を境
にして周波数方向に鏡像折り返しを行なって第2の信号
成分を生成する信号生成工程と、上記第2の信号成分を
周波数レスポンスの正負が反転するように鏡像反転する
鏡像反転工程と、上記リサンプリング後のナイキスト周
波数まで帯域制限フィルタを用いてフィルタ処理を施す
フィルタ工程とを有し、上記ゲイン調整工程、信号生成
工程、鏡像反転工程、及びフィルタ工程により生成され
た擬似高域成分を高域側のDCT係数として用いること
を特徴としている。また、本発明のその他の特徴とする
ところは、上記帯域制限フィルタ処理は、縦軸の周波数
レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にとり、周波数
軸原点におけるレスポンスをAとし、リサンプリング後
のナイキスト周波数をfnとして、以下の式、y=A-A*(x
/fn)1.8で与えられる特性による処理であることを特徴
としている。また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記帯域制限フィルタ処理が、パニング窓、ブラッ
クマン窓を含む窓関数を用いてなされることを特徴とし
ている。また、本発明のその他の特徴とするところは、
上記画像処理工程においてなされる2種類の画素数変換
処理のうち、エッジを含まないと検出されたブロックに
対して画素数変換処理が、拡大比に応じたゲインの調整
後、原信号成分の高域側に0値を挿入することによりな
されることを特徴としている。また、本発明のその他の
特徴とするところは、上記エッジ検出工程は、各DCT
係数ブロックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低
域成分とに分割された4つのサブバンドに分割する分割
工程と、上記分割工程によって4つの分割されたサブバ
ンドのうち、水平、垂直ともに低域であるサブバンド以
外のサブバンドのDCT係数に予め設定したしきい値よ
りも大きい成分が存在するか否かを判定する判定工程と
を行うことを特徴としている。
The image enlarging method according to the present invention includes a DCT step for DCT of an input image signal in a time-space domain;
An edge detection step of detecting edges in block units using the DCT coefficients DCT obtained by the CT step, an image subjected to different enlargement processing for a block detected to include an edge and a block not including an edge in the edge detection step Processing step, an inverse DCT step of performing an inverse DCT on the DCT coefficient block that has been enlarged by the image processing step with a base matrix corresponding to the enlarged block size, and an inverse DCT step for each block from the edge detection step. And a system control step of receiving the edge information and controlling the DCT step, the image processing step, and the inverse DCT step based on information including an externally input image resolution and an output image resolution. Another feature of the present invention is that, of the two types of pixel number conversion processes performed in the image processing step, the first pixel number conversion process is performed on a block detected to include the edge. And a second conversion step of performing a pixel number conversion process on the block detected as not including the edge, wherein the first conversion step adjusts a gain according to an enlargement ratio. A signal adjusting step of performing mirror image folding of an original signal having a first signal component in a frequency direction with a Nyquist frequency before resampling as a boundary to generate a second signal component; A mirror image inverting step of inverting the signal component of the signal so that the positive and negative of the frequency response are inverted, and a filter for performing a filtering process using a band-limiting filter up to the Nyquist frequency after the resampling. And a data process is characterized by using the gain adjustment step, the signal generation step, mirror-reversing step, and a pseudo high frequency components generated by the filter process as DCT coefficients of the high frequency side. According to another feature of the present invention, the band limiting filter processing is such that the frequency response on the vertical axis is on the y-axis, the frequency on the horizontal axis is on the x-axis, the response at the origin of the frequency axis is A, The following equation, y = AA * (x
/ fn) It is characterized by processing based on the characteristics given in 1.8 . Another feature of the present invention is that the band limiting filter processing is performed using a window function including a panning window and a Blackman window. Other features of the present invention include:
Among the two types of pixel number conversion processing performed in the image processing step, the pixel number conversion processing is performed on a block that is detected as not including an edge, after adjusting the gain according to the enlargement ratio, and adjusting the high of the original signal component. It is characterized in that it is performed by inserting a 0 value on the band side. According to another feature of the present invention, the edge detecting step includes the step of:
A dividing step of dividing the coefficient block into four sub-bands divided into a high-frequency component and a low-frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively, of the four sub-bands divided by the dividing step, A determining step of determining whether a DCT coefficient of a sub-band other than the low-band sub-band includes a component larger than a predetermined threshold value.

【0028】本発明の記憶媒体は、上記に記載の各手段
を構成するプログラムをコンピュータから読み出し可能
に格納したことを特徴としている。また、本発明の他の
特徴とするところは、上記に記載の方法を実行するプロ
グラムをコンピュータから読み出し可能に格納したこと
を特徴としている。
A storage medium according to the present invention is characterized in that a program constituting each means described above is stored so as to be readable from a computer. Another feature of the present invention is that a program for executing the above-described method is stored in a computer-readable manner.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(本発明の趣旨)まず、空間周波
数における高域成分を多く含むDCT係数ブロックに対
してなされる。本実施形態の拡大処理において、エッジ
付近に発生するリンギングを低減できる趣旨について、
図5〜図7を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Purpose of the Invention) First, DCT coefficient blocks containing a large amount of high frequency components in spatial frequencies are performed. In the enlargement process of the present embodiment, the purpose of reducing ringing generated near the edge is as follows.
This will be described with reference to FIGS.

【0030】図5は、入力信号を2倍に拡大する場合に
ついて説明するための概念図である。図5(a)における
入力信号の空間周波数特性が、曲線aに図示するように
高域成分を多く含む特性、すなわち、ナイキスト周波数
付近に多数のレスポンスが存在するとする。
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a case where the input signal is enlarged twice. It is assumed that the spatial frequency characteristic of the input signal in FIG. 5A includes a large amount of high-frequency components as shown by the curve a, that is, that many responses exist near the Nyquist frequency.

【0031】従来例では、図5(a)におけるナイキスト
周波数fnから、図5(b)におけるサブサンプリング後
のナイキスト周波数fn’(図5(a)におけるサンプリ
ング周波数fsの位置)までの高帯域に「0値」を挿入
していたため、サブサンプリング後は高域成分が存在し
ないことになる。そのため、IDCT(逆コサイン変
換)して時間空間領域戻された画像のエッジ領域付近に
は、この高域成分の欠如を原因とするリンギングが生じ
ていた。
In the conventional example, a high band from the Nyquist frequency fn in FIG. 5A to the Nyquist frequency fn ′ after sub-sampling in FIG. 5B (the position of the sampling frequency fs in FIG. 5A) is set. Since “0 value” has been inserted, there is no high-frequency component after sub-sampling. For this reason, ringing due to the lack of the high-frequency component has occurred near the edge region of the image returned by the IDCT (inverse cosine transform) in the time-space region.

【0032】本実施形態では、曲線aの原信号をfn'
/2(すなわち、fn)を境にして周波数方向に折り返
した後、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフトした
(図5(a)の曲線a’)後、さらに周波数レスポンスの
正負が反転するように折り返した。
In the present embodiment, the original signal of the curve a is represented by fn '
/ 2 (i.e., fn), the frequency response is shifted in the frequency direction by one component of the DCT coefficient (curve a 'in FIG. 5A), and the sign of the frequency response is further inverted. Folded.

【0033】図5(b)における曲線bを、高域成分とし
て追加することにより、擬似的に高域成分を生成し、図
5(c)における曲線に示すような帯域制限フィルタ処
理を施すことにより、高域成分の欠如を原因とするエッ
ジ付近のリンギングを低減することが可能となる。な
お、図5(c)における曲線b‘は、帯域制限フィルタ
処理後の曲線bを示している。
By adding the curve b in FIG. 5B as a high-frequency component, a pseudo high-frequency component is generated, and a band-limiting filter process is performed as shown by the curve in FIG. 5C. As a result, it is possible to reduce the ringing near the edge due to the lack of the high frequency component. Note that a curve b ′ in FIG. 5C shows the curve b after the band limiting filter processing.

【0034】また、図6は拡大率が1倍より大きく、か
つ2倍より小さい場合、例えば3/2倍の場合について
説明するための概念図である。この場合、図6(b)の曲
線bに示すような、サブサンプリング後のナイキスト周
波数fn’まで、上記2倍の場合と同様にして上記擬似
高域成分を高域側に追加挿入し、図6(c)の曲線に示
すような帯域制限フィルタ処理を施すようにした例を示
している。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a case where the enlargement ratio is larger than 1 and smaller than 2 times, for example, 3/2 times. In this case, the pseudo high frequency component is additionally inserted on the high frequency side up to the Nyquist frequency fn 'after the sub-sampling as shown by a curve b in FIG. An example is shown in which band limiting filter processing as shown by the curve in FIG. 6C is performed.

【0035】図10に、上記3/2倍の場合の拡大処理
後の画像を示す。図10(a)は原画像、図10(b)は従
来のDCT方式、図10(c)は本方式により拡大され
た画像を示している。
FIG. 10 shows an image after the enlargement processing in the case of 3/2 times. 10A shows an original image, FIG. 10B shows a conventional DCT method, and FIG. 10C shows an image enlarged by the present method.

【0036】図7は、逆に拡大率が2倍を超える場合、
例えば5/2倍の場合について説明する概念図である。
この場合、上記2倍の場合と同様に、図7(a)における
fsの帯域まで上記擬似高域成分を追加挿入し、さらに
それよりも高域の図7(b)におけるfn’までの帯域に
は、上記擬似高域成分を図7(a)におけるfsを境にし
て周波数方向に折り返した成分を追加挿入する(図7
(b)における曲線b)。
FIG. 7 shows that when the enlargement ratio exceeds 2 times,
It is a conceptual diagram explaining about the case of 5/2 times, for example.
In this case, as in the case of the double, the pseudo high frequency component is additionally inserted up to the band of fs in FIG. 7A, and the higher frequency band up to fn ′ in FIG. 7B is further increased. 7A, a component obtained by folding the pseudo high frequency component in the frequency direction at fs in FIG. 7A is additionally inserted.
Curve b) in (b).

【0037】そして、図7(c)の曲線。に示すような
帯域制限フィルタ処理を施す。図11に、上記5/2倍
の場合の拡大処理後の画像を示す。図11(a)は原画
像、図11(b)は従来のDCT方式、図11(c)は本
方式により拡大された画像を示している。この画像から
従来方式で問題となっていたエッジ付近のリンギングが
低減されているのが容易に確認できる。
FIG. 7C shows the curve. The band limiting filter processing shown in FIG. FIG. 11 shows an image after the enlargement processing in the case of 5/2 times. FIG. 11A shows an original image, FIG. 11B shows a conventional DCT method, and FIG. 11C shows an image enlarged by the present method. From this image, it can be easily confirmed that ringing near the edge, which has been a problem in the conventional method, has been reduced.

【0038】同様にして拡大率が3倍を超える場合にも
適用できることは言うまでもない。上記帯域制限フィル
タとしては、縦軸の周波数レスポンスをy軸、横軸の周
波数をX軸にとり、周波数軸原点におけるレスポンスを
Aとすると例えば、次式(l)のγ=1.8の曲線で与
えられる。 y=A−A*(x/fn')1.8 …(1) このγ=1.8という値は、実験により好適な値として
求められたものであり、他の値でもかまわない。
Similarly, it goes without saying that the present invention can be applied to a case where the enlargement ratio exceeds three times. When the frequency response on the vertical axis is set on the y-axis and the frequency on the horizontal axis is set on the X-axis, and the response at the origin of the frequency axis is A, for example, the following equation (1) shows a curve of γ = 1.8. Given. y = A−A * (x / fn ′) 1.8 (1) The value of γ = 1.8 has been obtained as a suitable value by experiment, and may be another value.

【0039】さらに、通常良く用いられるHaming窓、Bl
ackman窓のような窓関数を用いてもそれほど劣化はみら
れないが、より高域成分の減衰が強くなることは否めな
い。
Furthermore, a Hamming window, Bl
Even if a window function such as the ackman window is used, no significant deterioration is observed, but it is undeniable that the attenuation of higher frequency components becomes stronger.

【0040】<第1の実施形態>以下、図面を参照して
本発明の第1の実施形態について説明する。ただし、以
下、実線はデータライン、破線はコントロールラインを
表すものとする。
<First Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, hereinafter, a solid line represents a data line, and a broken line represents a control line.

【0041】図2は、本実施形態第1の実施形態にラド
かるテレビジョン受像機の構成例を示すブロック図であ
る。このブロックは、デコーダー手段21、表示制御手
段22、システム制御手段23、表示手段24からな
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a television receiver according to the first embodiment of the present invention. This block comprises a decoder 21, a display controller 22, a system controller 23, and a display 24.

【0042】チューナー手段(図示せず)、もしくは蓄
積型デジタルデバイス(図示せず)から入力されたトラ
ンスポートストリームは、デコーダー」手段21により
復号化されるとともに、システム制御手段23からの制
御に基づき、上述したような画素数の変換を行う。
A transport stream input from a tuner means (not shown) or a storage type digital device (not shown) is decoded by a decoder means 21 and is controlled by a system control means 23. , The number of pixels is converted as described above.

【0043】デコーダー手段21からの出力信号は表示
制御手段22により表示手段24に表示可能な信号に変
換される。
The output signal from the decoder 21 is converted by the display controller 22 into a signal that can be displayed on the display 24.

【0044】<デコーダ手段>それではまず、本実施形
態の第1の例に係わるデコーダー手段21について図1
のブロック図を参照しながら説明する。
<Decoder Means> First, the decoder means 21 according to the first example of this embodiment is shown in FIG.
This will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0045】上記ブロックは、バッファ手段11、可変
長復号化手段12、逆量子化手段13、画像処理手段1
4、エッジ検出手段15、逆DCT手段16、動き補償
予測手段17、ビデオメモリ手段18、フォーマット変
換手段19から構成される。
The above block comprises a buffer means 11, a variable length decoding means 12, an inverse quantization means 13, and an image processing means 1.
4. It comprises an edge detecting means 15, an inverse DCT means 16, a motion compensation predicting means 17, a video memory means 18, and a format converting means 19.

【0046】ここでまず、入力される符号化データすな
わちMPEGのビットストリームの構成についても図8
及び図9を参照しながら説明する。MPEGのビットス
トリームは図8及び図9に示すように、シーケンスヘッ
ダ81、シーケンス拡張82、拡張およびユーザーデー
タ(0)83からなるシーケンス層と、GOP(Group
of Picture)ヘッダ84、拡張およびユーザーデータ
(1)85からなるGOP層と、ピクチャー・ヘッダ8
6、ピクチャ符号化拡張87、拡張およびユーザーデー
タ(2)88、ピクチャデータ89からなるピクチャー
層、シーケンスエンド810、シーケンスヘッダ81
1、スライスデータ812からなるピクチャーデータ、
スライス情報813、マクロブロックデータ814から
なるスライス層、マクロブロック情報815、ブロック
データ816からなるマクロブロック層とから構成され
る。
First, the structure of the input coded data, that is, the bit stream of MPEG is also shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the MPEG bit stream includes a sequence layer including a sequence header 81, a sequence extension 82, an extension and user data (0) 83, and a GOP (Group).
of picture) header 84, a GOP layer including extension and user data (1) 85, and picture header 8
6, picture coding extension 87, extension and user data (2) 88, picture layer consisting of picture data 89, sequence end 810, sequence header 81
1, picture data composed of slice data 812,
It is composed of a slice layer composed of slice information 813 and macroblock data 814, and a macroblock layer composed of macroblock information 815 and block data 816.

【0047】(シーケンス層)シーケンス層は、シーケ
ンスヘッダで始まり、シーケンス拡張82のextension
start codeの有無でMPEG−1とMPEG−2のビ
ットストリームの分類が行われる。
(Sequence Layer) The sequence layer starts with a sequence header, and an extension of the sequence extension 82.
The bit stream of MPEG-1 and MPEG-2 is classified according to the presence or absence of the start code.

【0048】一般に、シーケンスは1つのビデオプログ
ラム全体を示し、sequence encodedで終了する。ま
た、シーケンス層は、基本的に1つ以上のGOPから構
成される。シーケンスヘッダには符号化画像サイズ、ア
スペクト比、フレームレート、ビットレート、VBVバ
ッファサイズ、量子化マトリクスなどシーケンス単位で
設定される情報が含まれる。
In general, a sequence represents an entire video program and ends with sequence encoded. The sequence layer basically includes one or more GOPs. The sequence header includes information set for each sequence, such as an encoded image size, an aspect ratio, a frame rate, a bit rate, a VBV buffer size, and a quantization matrix.

【0049】(GOP層)GOP層は、GOPヘッダに
始まり、1っ以上のピクチャから構成される、GOP層
の最初の符号化ビデオは、参照画面を用いずに独立して
符号化されるIピクチャになる。
(GOP Layer) The GOP layer starts with a GOP header and is composed of one or more pictures. The first coded video of the GOP layer is independently coded without using a reference screen. Become a picture.

【0050】したがって、Iピクチャを用いることによ
り、GOPはMPEGデータからのランダムアクセスを
行うポイントとして用いることができる。なお、通信な
どのアプリケーションでは、低遅延特性が要求されるた
め、MPEG−2では、GOP層を省略することが可能
である。
Therefore, by using an I picture, a GOP can be used as a point for performing random access from MPEG data. Note that applications such as communication require low delay characteristics, and therefore, in MPEG-2, the GOP layer can be omitted.

【0051】この場合、例えば後述するスライス単位に
イントラ符号化するイントラスライスを用い、数画面に
分けて各スライスのイントラ符号化を巡回させることに
より、Iピクチャの代用とするとともに、どの画面のバ
ッファ占有量も平均的に低くさせることが可能である。
In this case, for example, an intra-slice to be intra-coded in slice units, which will be described later, is used, and the intra-coding of each slice is circulated by dividing into several screens. The occupancy can also be reduced on average.

【0052】(ピクチャ層)ピクチャ層は各画面に相当
し、各ピクチャ層は1つ以上のスライス層に分類されて
いる。ピクチャヘッダ86では、画面に関する符号化条
件が設定される。ピクチャ符号化拡張87では、前後方
向および水平、垂直方向の動きベクトル範囲が指定さ
れ、フレーム構造、フィールド構造が設定される。
(Picture Layer) The picture layer corresponds to each screen, and each picture layer is classified into one or more slice layers. In the picture header 86, encoding conditions for the screen are set. In the picture coding extension 87, the motion vector ranges in the front-back direction and the horizontal and vertical directions are specified, and the frame structure and the field structure are set.

【0053】また、イントラマクロブロックのDC係数
精度の設定とVLC(variable Length code)タイプ
の選択、線形、非線型量子化スケールの選択、ジグザ
グ、オルタネートスキャニングの選択などが行われる。
Further, the setting of the DC coefficient accuracy of the intra macroblock, the selection of the VLC (variable length code) type, the selection of the linear or non-linear quantization scale, the selection of zigzag, and the alternate scanning are performed.

【0054】(スライス層)スライス層は、画面内で横
長の帯状の領域を示し、画面を複数のスライスで構成す
ることにより、あるスライス層でエラーが発生しても、
次のスライス層のスタートからの同期でエラー回復が可
能となる。
(Slice Layer) The slice layer indicates a horizontally long band-like area in the screen. By forming the screen with a plurality of slices, even if an error occurs in a certain slice layer,
Error recovery is possible by synchronization from the start of the next slice layer.

【0055】スライス層は1つ以上のマクロブロックか
ら構成され、ラスタスキャンオーダーで左から右、上か
ら下に並び、その長さやスタート位置は自由で、画面ご
とに変更可能である。ただし、MPEG−2では、1つ
のスライスは下方向にまでまたがって伸びることはな
い。
The slice layer is composed of one or more macroblocks, arranged in a raster scan order from left to right and from top to bottom. The length and start position are free and can be changed for each screen. However, in MPEG-2, one slice does not extend over a downward direction.

【0056】(マクロブロック層)マクロブロックは、
例えば「4:2:0」フォーマットの場合、4つの輝度
ブロックと、2つの色差ブロックの6つのブロックから
構成される。マクロブロックデータでは、マクロブロッ
クの位置や符号化モードが設定される。
(Macro Block Layer) The macro block is
For example, in the case of the “4: 2: 0” format, the format includes six blocks of four luminance blocks and two chrominance blocks. In the macroblock data, the position of the macroblock and the encoding mode are set.

【0057】(ブロック層)ブロックは輝度信号または
色差信号の8画素×8ラインから構成され、DCT(離
散コサイン変換)およびIDCT(逆離散コサイン変
換)はこの単位で行われる。ブロックデータは量子化D
CT係数から構成される。
(Block layer) A block is composed of 8 pixels × 8 lines of a luminance signal or a color difference signal, and DCT (discrete cosine transform) and IDCT (inverse discrete cosine transform) are performed in this unit. Block data is quantized D
It is composed of CT coefficients.

【0058】イントラマクロブロックのDC成分につい
ては、隣のブロックとの差分値に関する大きさと差分情
報が与えられ、その他のDCT係数については非零量子
化DCT係数までの0係数の長さとレベルに関する情報
が与えられ、EOB(End of Block)で各ブロックの
DCT係数が終了する。
For the DC component of the intra macroblock, the magnitude and difference information relating to the difference value with respect to the adjacent block are given, and for the other DCT coefficients, information relating to the length and level of 0 coefficient up to the non-zero quantized DCT coefficient. Is given, and the DCT coefficient of each block ends at EOB (End of Block).

【0059】それでは続いて、図1の各ブロックの処理
について説明する。(可変長復号化手段)可変長率号化
手段12ではバッファ手段11でバッファリングされた
符号化データを読み出し、マクロブロック符号化情報が
復号され、符号化モード、動きベクトル、量子化情報お
よび量子化DCT係数が分離される。なお、符号器側で
行われる可変長符号化は、出現頻度がより高いデータ
に、より短いコードを割り当てることにより行われ、上
記可変長復号化ではその逆の処理を行う。
Next, the processing of each block in FIG. 1 will be described. (Variable Length Decoding Unit) The variable length decoding unit 12 reads the coded data buffered by the buffer unit 11, decodes the macroblock coding information, and sets the coding mode, motion vector, quantization information, Generalized DCT coefficients are separated. Note that the variable-length coding performed on the encoder side is performed by assigning a shorter code to data having a higher appearance frequency, and the reverse process is performed in the variable-length decoding.

【0060】(逆量子化手段)逆量子化手段13では、
復号された8×8の量子化DCT係数を逆量子化してD
CT係数に復元する。なお、量子化は、符号器側で人の
視覚特性に応じて定められた量子化テーブルを用いて空
間的な情報の圧縮を行うものであり、逆量子化は、その
逆の処理を逆量子化テーブルを用いて行う。
(Inverse quantization means) In the inverse quantization means 13,
The decoded 8 × 8 quantized DCT coefficients are inversely quantized to obtain D
Restore to CT coefficients. In the quantization, the encoder compresses spatial information using a quantization table determined according to the visual characteristics of a person, and the inverse quantization performs the inverse process by inverse quantization. This is performed using a conversion table.

【0061】(画像処理手段)画像処理手段14では、
後述するシステム制御手段23からの制御を受け、上述
したように入力信号の水平、垂直画素数を後述する表示
手段24の水平、垂直画素数と等しくなるように、もし
くは所望の水平、垂直画素数になるようにDCT係数の
変換を行う。
(Image processing means) In the image processing means 14,
Under the control of the system control means 23 described later, the number of horizontal and vertical pixels of the input signal is set to be equal to the number of horizontal and vertical pixels of the display means 24 described later, or the desired number of horizontal and vertical pixels as described above. DCT coefficient conversion is performed so that

【0062】この際、拡大比に応じたゲイン調整を入力
信号に成分に対して行う。例えば、水平、垂直の拡大比
がともに2倍であれば、入力DCT係数のゲインを2倍
に補正する。
At this time, gain adjustment according to the enlargement ratio is performed on the components of the input signal. For example, if the horizontal and vertical enlargement ratios are both double, the gain of the input DCT coefficient is corrected to double.

【0063】本実施形態においては、後述のエッジ検出
手段15によりエッジを含むブロックと含まないブロッ
クとの判定がなされ、この判定結果に応じて異なる処理
がなされる。
In the present embodiment, a block including an edge and a block not including the edge are determined by an edge detection unit 15 described later, and different processing is performed according to the determination result.

【0064】<エッジを含むと判定されたブロックの場
合>本実施形態の趣旨に述べたように、原信号の持つ周
波数成分よりも高域の周波数成分を原信号を基に擬似的
に生成し、拡大後のブロックサイズに合わせた帯域制限
を行う。詳細な処理については本実施形態の趣旨に詳述
したため省略する。
<Case of Block Determined to Include Edge> As described in the gist of the present embodiment, a frequency component higher than the frequency component of the original signal is pseudo-generated based on the original signal. Then, the band is limited according to the block size after the enlargement. Detailed processing has been described in detail in the gist of the present embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0065】<エッジを含まないと判定されたブロック
の場合>この場合は、従来方式による処理を行う、すな
わち原信号の持つ周波数成分の右側および下側のさらに
外側(図4(b)0)グレー部分)に「0値」を追加挿入
することにより、図4に示すような拡大されたDCT係
数ブロックを、後述する逆DCT手段16に出力する。
<In the case of a block determined not to include an edge> In this case, processing is performed by the conventional method, that is, further outside the right side and lower side of the frequency component of the original signal (FIG. 4 (b) 0). By additionally inserting “0 value” into the (gray part), an enlarged DCT coefficient block as shown in FIG. 4 is output to the inverse DCT means 16 described later.

【0066】上記拡大されたDCT係数は、後述する逆
DCT手段16において、拡大されたDCT係数サイズ
と等しいサイズの基底マトリクスで逆DCT変換され、
結果として空間領域における画素数の変換がなされる。
The expanded DCT coefficient is subjected to inverse DCT transform by a base matrix having a size equal to the enlarged DCT coefficient size in an inverse DCT means 16 to be described later.
As a result, the number of pixels in the spatial domain is converted.

【0067】(エッジ検出手段)エッジ検出手段15に
おいてなされるエッジブロック検出について図14のフ
ローチャートおよび図17の概念図を参照しながら説明
する。逆量子化手段13から出力されたDCT係数ブロ
ック(例えば輝度信号は16×16、色差信号は8×
8)を、水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成分
との4つの周波数バンド(サブバンド)に分割する(S
131)。
(Edge Detection Means) Edge block detection performed by the edge detection means 15 will be described with reference to the flowchart of FIG. 14 and the conceptual diagram of FIG. The DCT coefficient block output from the inverse quantization means 13 (for example, the luminance signal is 16 × 16, the color difference signal is 8 ×
8) is divided into four frequency bands (sub-bands) of a high frequency component and a low frequency component in each of the horizontal and vertical directions (S)
131).

【0068】図17(a)は高域、低域成分を「1:1」
に分割した例を示し、図17(b)は高域、低域成分を
「3:1」に分割した例を示している(図中のグレー領
域が高域成分)。この内、水平、垂直ともに低域な領域
以外の3つの領域のDCT係数(図17のグレー領域)
に予め定めたしきい値よりも大きい成分が存在するかど
うかを判定する(S132)。
FIG. 17A shows that the high-frequency and low-frequency components are “1: 1”.
FIG. 17B shows an example in which the high-frequency and low-frequency components are divided into “3: 1” (the gray area in the figure is the high-frequency component). Of these, DCT coefficients of three areas other than the low-frequency area in both the horizontal and vertical directions (gray area in FIG. 17)
It is determined whether or not there is a component larger than the predetermined threshold value (S132).

【0069】この判定の結果、存在する場合にはこのブ
ロックを、エッジを含むブロックと判定する(S13
3)。また、存在しない場合にはエッジを含まないブロ
ックと判定する(S134)。最後に、全てのブロック
について終了したか否かを判定し(S135)、終了し
ていない場合にはS131に戻って上述した処理を繰り
返し行う。なお、上記高域成分と低域成分の切り分け
は、原信号のDCT係数ブロックサイズの1/2にして
もよいし、それ以外でもかまわない。
If it is determined that the block exists, the block is determined to be a block including an edge (S13).
3). If no block exists, it is determined that the block does not include an edge (S134). Finally, it is determined whether or not the processing has been completed for all the blocks (S135). If the processing has not been completed, the process returns to S131 to repeat the above-described processing. The high-frequency component and the low-frequency component may be separated from each other by half of the DCT coefficient block size of the original signal, or may be other than that.

【0070】(逆DCT手段)逆DCT手段16は、後
述するシステム制御手段23からの制御を受け、上記ブ
ロックサイズの変換されたDCT係数ブロックを、各ブ
ロックのサイズに応じたDCT基底マトリクスを用いて
逆DCT変換し、DCT領域から画素空間領域データに
変換する。
(Inverse DCT Means) The inverse DCT means 16 receives the control of the system control means 23, which will be described later, and converts the DCT coefficient blocks whose block sizes have been converted into DCT base matrices corresponding to the sizes of the respective blocks. Inverse DCT transform to convert the DCT area into pixel space area data.

【0071】例えば、8ビット精度の整数値データにオ
フセットおよび丸め込み処理される。上述したようにD
CTおよび逆DCT演算は実数演算で定義されている
が、その間で量子化処理が入るため、逆DCT演算結果
はDCT入力値とはかなわずしも一致せず、しかも整数
になるとも限らない。
For example, offset data and rounding processing are performed on 8-bit precision integer value data. D as described above
Although the CT and the inverse DCT operation are defined as real number operations, the result of the inverse DCT operation does not match the DCT input value and does not always become an integer because quantization processing is performed between them.

【0072】そのため、演算結果の小数点以下の値が
「0.5」となる場合、整数化する際に切り上げになる
場合と、切り下げになる場合が生じる。このミスマッチ
は演算精度を以下に高く規定しても解決できないため、
その対策として、逆量子化後の係数値を微小に変化させ
て、誤差を伴わない逆DCT演算結果の小数点以下の値
が「0.5」となる確立を減らすことを行う。
For this reason, when the value after the decimal point of the calculation result is "0.5", there are cases where the value is rounded up and down when converting to an integer. Since this mismatch cannot be solved even if the operation precision is specified as follows,
As a countermeasure, the coefficient value after the inverse quantization is minutely changed to reduce the probability that the value after the decimal point of the inverse DCT operation result without error is “0.5”.

【0073】(動き補償予測)続いて、動き補償予測手
段17について図13を用いて詳細に説明する。図13
において、125は予測フィールド/フレーム選択手
段、126はフレームストアアドレス指定手段、127
はフレームメモリ手段、128は半画素予測フィルタリ
ング手段、129は予測結合手段、1210は加算手
段、1211は飽和処理手段をそれぞれ示している。
(Motion Compensation Prediction) Next, the motion compensation prediction means 17 will be described in detail with reference to FIG. FIG.
, 125 is a predicted field / frame selecting means, 126 is a frame store address designating means, 127
Denotes a frame memory unit, 128 denotes a half-pixel prediction filtering unit, 129 denotes a prediction combination unit, 1210 denotes an addition unit, and 1211 denotes a saturation processing unit.

【0074】動き補償予測手段17は、動き補償予測モ
ードの場合に、動き補償予測されたブロックデータ(p
[y][x])を上記逆DCT手段16からの出力(f
[y][x])に加算する。
In the case of the motion compensation prediction mode, the motion compensation prediction means 17 outputs the block data (p
[Y] [x]) is output from the inverse DCT means 16 (f
[Y] [x]).

【0075】ただし、イントラ符号化モードの場合に
は、この処理は行われない。したがって、(p[y]
[x])はゼロである。なお、この符号化モードは各マ
クロブロック単位に決定され、動き補償予測モードは時
間的な相関が高い場合に高い符号化効率が期待でき、イ
ントラ符号化モードはシーンの大きな変化などにより、
時間的な相関が期待できない場合に用いられる。
However, in the case of the intra coding mode, this processing is not performed. Therefore, (p [y]
[X]) is zero. Note that this coding mode is determined for each macroblock unit, the motion compensation prediction mode can be expected to have high coding efficiency when the temporal correlation is high, and the intra coding mode is for large changes in scenes, etc.
Used when temporal correlation cannot be expected.

【0076】また、ブロックが符号化されない場合、マ
クロブロック全体がスキップされているかあるいは特定
のブロックが復号化されていないかのいずれかの理由に
より、係数データは存在しない。
Also, if a block is not coded, there is no coefficient data either because the entire macroblock has been skipped or a particular block has not been decoded.

【0077】この場合、(f[y][x])はゼロであ
り、復号化される画素は、単純に予測(p[y]
[x])である。また、(f[y][x])がゼロとな
らないよう、飽和処理手段1211が必要となる。
In this case, (f [y] [x]) is zero, and the decoded pixel is simply predicted (p [y]
[X]). Further, a saturation processing unit 1211 is required so that (f [y] [x]) does not become zero.

【0078】まず、動き補償予測モードについて説明す
る。予測モードは、フィールド予測とフレーム予測の2
種類に大別される。フィールド予測においては、先に復
号化された1または複数のフィールドからのデータを使
用し、各フィールドについて独立に予測を行う。フレー
ム予測は、先に復号化された「1」または複数のフレー
ムからフレームの予測を行うものである。予測のもとと
なるフィールドおよびフレームは、それ自体、フイール
ド画像またはフレーム画像のいずれかとして復号化され
たものであるとの了解が必要である。
First, the motion compensation prediction mode will be described. The prediction modes are field prediction and frame prediction.
Broadly classified into types. In the field prediction, data from one or a plurality of previously decoded fields is used, and prediction is independently performed for each field. In the frame prediction, a frame is predicted from “1” or a plurality of frames decoded earlier. It is necessary to understand that the fields and frames on which the prediction is based are themselves decoded as either field images or frame images.

【0079】フィールド画像内では、予測は、全てフィ
ールド予測である。一方、フレーム画像においては、フ
ィールド予測またはフレーム予測のいずれかを使用でき
る(マクロブロックごとに選択される)。上記フィール
ドまたはフレーム予測のほか、16×8動き補償、デュ
アルプライムの2種類の特別予測モードが使用される。
16×8動き補償では、マクロブロック単位に2組の動
きベクトルが使用される。
In a field image, all predictions are field predictions. On the other hand, in a frame image, either field prediction or frame prediction can be used (selected for each macroblock). In addition to the field or frame prediction, two special prediction modes of 16 × 8 motion compensation and dual prime are used.
In 16 × 8 motion compensation, two sets of motion vectors are used for each macroblock.

【0080】最初のベクトルは、16×8領域の上部、
2番目のベクトルは、16×8領域の下部に使用され
る。双方向に予測されたマクロブロックの場合は、前方
予測に対して2組のベクトル、後方予測に対して2組の
ベクトルの合計4組のベクトルが使用される。
The first vector is at the top of the 16 × 8 region,
The second vector is used below the 16x8 area. In the case of a macroblock predicted in both directions, two sets of vectors are used for forward prediction and two sets of vectors are used for backward prediction, for a total of four vectors.

【0081】また、デュアルプライム補償方式において
は、ビットストリーム内で、ベクトル1個が小さな差分
ベクトルとともに符号化される。フィールド画像の場
合、この情報から2組の動きベクトルを生成することが
できる。
In the dual prime compensation system, one vector is encoded together with a small difference vector in a bit stream. In the case of a field image, two sets of motion vectors can be generated from this information.

【0082】これらのベクトルは、2つの参照フィール
ド(1つはトップ、1つはボトム)からの予測を形成す
るために使用され、平均化されて最終的な予測を形成す
る。フレーム画像の場合、合計で4フィールドからの予
測が行われるよう、2つのフィールドについてこの処理
が繰り返される。
These vectors are used to form predictions from two reference fields (one at the top, one at the bottom) and are averaged to form the final prediction. In the case of a frame image, this process is repeated for two fields so that prediction from a total of four fields is performed.

【0083】この予測モードは、Pピクチャにおいての
み使用可能で、予測される画像と参照フィールドまたは
フレームとの間にBピクチャがない場合である。予測フ
ィールド/フレーム選択手段125は、予測形成のため
どのフィールドおよびフレームを使用すべきかの選択を
行う。
This prediction mode can be used only for a P picture, and there is no B picture between a picture to be predicted and a reference field or frame. Predicted field / frame selection unit 125 makes a selection of whether to use which field and frame for prediction formation.

【0084】Pピクチャにおけるフィールド予測は、最
も直前に符号化された参照トップフィールドおよび参照
ボトムフィールドを用いて行われる。Bピクチャにおけ
るフィールド予測は、直前に復元された2つの参照フレ
ームの2つのフィールドから行われる。
The field prediction in the P picture is performed using the reference top field and the reference bottom field which are encoded immediately before. Field prediction in a B picture is performed from two fields of two reference frames restored immediately before.

【0085】一方、Pピクチャにおけるフレーム予測は
直前に復元された参照フレームから行われる。同様にB
ピクチャにおけるフレーム予測は、直前に復元された2
つの参照フレームから行われる。
On the other hand, the frame prediction in the P picture is performed from the reference frame restored immediately before. Similarly B
The frame prediction in the picture is the previously restored 2
From one reference frame.

【0086】色成分のスケーリング手段124は、色差
信号の動きベクトルを輝度信号の動きベクトルをスケー
リングして得る。例えば4:2:0フォーマットの場
合、動きベクトルを水平、垂直方向ともに半分にする。
The color component scaling means 124 obtains the motion vector of the color difference signal by scaling the motion vector of the luminance signal. For example, in the case of the 4: 2: 0 format, the motion vector is halved in both the horizontal and vertical directions.

【0087】半画素予測フィルタリング手段128は、
動きベクトルを2倍する。これは、予測精度の向上を図
るために、参照画面での各画素間を1:1で直線補間し
た0.5画素精度を用いているためである、
The half-pixel prediction filtering means 128
Double the motion vector. This is because, in order to improve the prediction accuracy, 0.5 pixel accuracy is used in which each pixel on the reference screen is linearly interpolated 1: 1.

【0088】続いて、動きベクトル符号化について説明
する。画像の近傍領域における動き量は相関が高いとい
う特性を利用して、動きベクトルの符号化については、
前に符号化したマクロブロックの動きベクトル量を予測
ベクトルPMVとして、その予測ベクトルPMVとの差
分ベクトルdeltaを符号化している。
Next, the motion vector coding will be described. Utilizing the characteristic that the motion amount in the vicinity of the image has a high correlation, the coding of the motion vector
The motion vector amount of the previously encoded macroblock is used as the prediction vector PMV, and the difference vector delta from the prediction vector PMV is encoded.

【0089】動きベクトルvector’[r][s][t]
は式(2)のように表され、 vector’[r][s][t]=PMV[r][s][t]+delta …(2) 差分ベクトルdeltaに関する情報が符号化される。
Motion vector vector '[r] [s] [t]
Is expressed as Expression (2), and vector ′ [r] [s] [t] = PMV [r] [s] [t] + delta (2) Information about the difference vector delta is encoded.

【0090】ここで、rはマクロブロックの第1/第2
の動きベクトル、Sは前方/後方動きベクトル、tは水
平/垂直成分を示す。また差分ベクトルdeltaは、式
(3)に示すように、基本差分ベクトルmotion codeを
スケールファクタfによりスケーリングし、残差ベクト
ルmotion residualを加えて表現する。 Delta=Sign(motion code)*[((Abs(motion code)−1)*f) +motion residual+1} …(3)
Here, r is the first / second macro block.
, S indicates a forward / backward motion vector, and t indicates a horizontal / vertical component. Further, the difference vector delta is represented by scaling the basic difference vector motion code by the scale factor f and adding the residual vector motion residual, as shown in Expression (3). Delta = Sign (motion code) * [((Abs (motion code) −1) * f) + motion residual + 1} (3)

【0091】ただし、Signは符号を示し、Absは絶対値
を示す。ここで、基本差分ベクトルmotion codeは「−
16」から「+16」までの整数で、可変長符号化コー
ド(1〜11ビット)としてマクロブロックに与えられ
る。
However, Sign indicates a sign, and Abs indicates an absolute value. Here, the basic difference vector motion code is “−
An integer from "16" to "+16", which is given to the macroblock as a variable length coded code (1 to 11 bits).

【0092】また、スケールファクタfは、動き補償範
囲を決定するスケールファクタコードf#code[s]
[t]を用いて、 f=1<<(f#code[s][t]−1) …(4) と表される。ただし、〈〈は左ビットシフトを示す。ま
た残差ベクトルmotionresidualはマクロブロックに与え
られ、(fcode−1)のビット長を持つ。
The scale factor f is a scale factor code f # code [s] for determining a motion compensation range.
Using [t], f = 1 << (f # code [s] [t] -1) (4) Here, << indicates a left bit shift. The residual vector motionresidual is given to the macroblock and has a bit length of (fcode-1).

【0093】したがって、動きベクトル情報としてマク
ロブロックで符号化されるものは、基本差分ベクトルmo
tion codeと残差ベクトルmotion residualで、例え
ば、スケールファクタfcode=8、基本差分ベクトルmot
ion code=−16、残差ベクトルmotion residualは
127と与えられた場合、上記(3)及び(4)式を用
いて、差分ベクトルdelta=−2048となる。
Therefore, what is encoded in the macro block as the motion vector information is the basic difference vector mo.
The motion code and residual vector motion residual, for example, scale factor fcode = 8, basic difference vector mot
When the ion code = −16 and the residual vector motion residual are given as 127, the difference vector delta = −2048 using the above equations (3) and (4).

【0094】このように差分ベクトルdeltaは、スケー
ルファクタコード、33個の動きベクトルを持つmotion
codeテーブルと残差ベクトルによって、広い範囲を効
率的に符号化することが可能である。
As described above, the difference vector delta has a scale factor code and a motion vector having 33 motion vectors.
A wide range can be efficiently coded using the code table and the residual vector.

【0095】ちなみに、MP@MLでは、フレーム構造
のフレーム動き補償予測の場合、動きベクトルの範囲は
垂直方向で[−128.0、+127.5]、水平方向
で[−1024.0,1023.5]となり(fcod、が
それぞれ8と5)となる。
By the way, in MP @ ML, in the case of frame motion compensation prediction of a frame structure, the range of the motion vector is [−128.0, +127.5] in the vertical direction and [−1024.0, 1023. 5] (fcod is 8 and 5, respectively).

【0096】なお、本実施形態において、上記逆DCT
手段16からの出力は、上述した画像処理手段14によ
り拡大処理(画素数の変換)されているため、後述する
システム制御手段23からの制御を受け、スケーリング
後の水平1垂直画素数を考慮した上で動き補償を行う。
In this embodiment, the inverse DCT
Since the output from the means 16 has been subjected to enlargement processing (conversion of the number of pixels) by the image processing means 14 described above, the output from the means 16 is controlled by the system control means 23 which will be described later, and the number of horizontal and vertical pixels after scaling is considered. Perform motion compensation on above.

【0097】すなわち、例えば2倍にスケーリングした
場合には、マクロブロックのサイズが16×16(輝度
信号の場合)から32×32へ水平、垂直ともに2倍に
なっており、動き補償に用いる参照1ピクチャ、Pピク
チャのサイズも2倍になっているため、当然上記動きベ
クトルvector’[r][s][t]の量も水平、垂直と
もに2倍にする必要がある。
That is, for example, when scaling is performed twice, the size of the macroblock is doubled from 16 × 16 (in the case of a luminance signal) to 32 × 32 in both the horizontal and vertical directions. Since the size of one picture and that of a P picture are also doubled, the amount of the motion vector vector '[r] [s] [t] must naturally be doubled both horizontally and vertically.

【0098】(ビデオメモリ)ビデオメモリ手段18
は、復号処理で用いる参照画素としてIピクチャ、Pピ
クチャを保存する。
(Video memory) Video memory means 18
Saves an I picture and a P picture as reference pixels used in the decoding process.

【0099】(フォーマット変換)フォーマット変換1
9は、符号化効率を上げるために復号器側で並べ替えら
れた、I(Intra coded)ピクチャ、P(Predictive
coded)ピクチャ(b)(Bidirectionally Predictive
coded)ピクチャを、元の入力順序へ並べ替えを行う。
および必要に応じて画像サイズの変換を行い出力する。
(Format Conversion) Format Conversion 1
Reference numeral 9 denotes an I (Intra coded) picture, P (Predictive) rearranged on the decoder side to increase the encoding efficiency.
coded) picture (b) (Bidirectionally Predictive
coded) picture in the original input order.
Then, the image size is converted and output as necessary.

【0100】なお、本実施形態において上記逆DCT手
段16からの出力はスケーリング(画素数の変換)され
ているため、フォーマット変換19も後述するシステム
制御手段23からの制御を受け、スケーリング後の水
平、垂直画素数を考慮した上で並べ替えを行う。
In this embodiment, since the output from the inverse DCT means 16 is scaled (the number of pixels is converted), the format conversion 19 is also controlled by the system control means 23 which will be described later, and The rearrangement is performed in consideration of the number of vertical pixels.

【0101】<システム制御手段>次に、システム制御
手段23について図15のフローチャートを用いて説明
する。システム制御手段23は、上記デコーダー手段2
1に入力された符号化ビットストリームのシーケンスヘ
ッダおよびシーケンス拡張から入力信号の水平、垂直画
素数(以下、in#X,in#yとする)を得る(S141)。
<System Control Means> Next, the system control means 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. The system control means 23 includes the decoder means 2
The number of horizontal and vertical pixels (hereinafter, referred to as in # X and in # y) of the input signal is obtained from the sequence header and the sequence extension of the coded bit stream input to 1 (S141).

【0102】ただし、上記水平、垂直画素数は水平、垂
直ともに下位12ビットがシーケンスヘッダに、上位2
ビットがシーケンス拡張にある。参考のために、図19
及び図20にそれぞれシーケンスヘッダ、シーケンス拡
張の内容を示す。
However, in the horizontal and vertical pixel numbers, the lower 12 bits in both the horizontal and vertical pixels are included in the sequence header and the upper 2 bits.
Bits are in the sequence extension. For reference, FIG.
20 and FIG. 20 show the contents of the sequence header and the sequence extension, respectively.

【0103】そして、後述する表示手段24の水平、垂
直画素数(以下、Out#X,Out#yとする)を、それぞれ上
記入力信号の水平、垂直画素数in#X,in#yで除算し、水
平、垂直スケーリング(画素数変換)比(以下、sr#x,
sr#yとする)ならびに上記sr#x,sr#yをそれぞれ入力の
ブロックサイズ8に積算した出力ブロックサイズM×N
(M,Nは8以上の整数)を算出する(S142)。
Then, the number of horizontal and vertical pixels (hereinafter referred to as Out # X and Out # y) of the display means 24 described later is divided by the number of horizontal and vertical pixels in # X and in # y of the input signal, respectively. Horizontal and vertical scaling (pixel number conversion) ratio (hereinafter, sr # x,
sr # y) and an output block size M × N obtained by integrating each of the above sr # x and sr # y into an input block size 8.
(M and N are integers equal to or greater than 8) are calculated (S142).

【0104】そして、上記sr#x,sr#yに応じたゲインの
調整が、入力のDCT係数に対してなされるよう設定す
る(S143)。ここで、上述したエッジ検出手段15
においてエッジを含まないと判定(S144)されたブ
ロックの場合、上述した画像処理手段14において原信
号のDCT係数の右下および右横(高域成分)に「0
値」が追加挿入され、追加後のブロックサイズがM×N
になるように設定する(S145)。
Then, a setting is made so that the gain adjustment according to the sr # x and sr # y is performed on the input DCT coefficient (S143). Here, the edge detecting means 15 described above is used.
In the case of a block determined not to include an edge (S144) in step S144, the image processing means 14 sets "0" in the lower right and right sides (high frequency components) of the DCT coefficients of the original signal.
Value ”is added and the block size after addition is M × N
(S145).

【0105】一方、エッジ検出手段15においてエッジ
を含むと判定されたブロックの場合、上述した画像処理
手段14において原信号のDCT係数の右下および右横
(高域成分)に上記本実施形態の趣旨において説明した
擬似高域成分が追加挿入され、追加後のブロックサイズ
がM×Nになるように設定する(S146)。
On the other hand, in the case of a block determined to contain an edge by the edge detecting means 15, the image processing means 14 applies the lower right and right sides (high frequency components) of the DCT coefficients of the original signal of the present embodiment to the above-described embodiment. The pseudo high frequency component described above is additionally inserted, and the block size after the addition is set to be M × N (S146).

【0106】そして、さらに画像処理手段14において
M×Nのブロックサイズに合わせて水平、垂直方向に上
記本実施形態の趣旨において説明したように帯域制限処
理がなされるように設定する(S147)。
Further, the image processing means 14 is set so that the band limiting process is performed in the horizontal and vertical directions in accordance with the block size of M × N as described in the purpose of the present embodiment (S147).

【0107】さらに、上述した逆DCT手段16におい
てなされる逆DCT変換の基底マトリクスサイズをM×
Nに設定する(S148)。そして、上述した動き補償
予測手段17における動き補償処理が、水平、垂直画素
数をそれぞれスケーリング後のOut#X,Out#yに、動きベ
クトル量もvector[r][s][0]をsr#xで、vector
[r][s][1]をsr#yでそれぞれスケーリング
した値を用いるよう設定する(S149)。
Further, the basis matrix size of the inverse DCT transform performed by the inverse DCT means 16 is M ×
N is set (S148). Then, the motion compensation processing in the motion compensation prediction means 17 described above is performed by scaling the number of horizontal and vertical pixels to Out # X and Out # y, respectively, and the amount of motion vector to vector [r] [s] [0]. #x, vector
[R] [s] [1] is set to use a value scaled by sr # y (S149).

【0108】さらに、上述したフォーマット変換手段
1.9におけるフレームもしくはフィールドの並べ替え
処理が、水平、垂直画素数をそれぞれOut#X,Out#yとし
た値でなされるよう設定する(S1410)。
Further, the setting is made such that the above-described frame or field rearrangement processing in the format conversion means 1.9 is performed with the values of the horizontal and vertical pixels being Out # X and Out # y, respectively (S1410).

【0109】以上がデコーダー手段21内の各手段への
制御であるが、またさらに表示制御手段22に対しても
水平、垂直画素数をそれぞれOut#X,Out#yとなるよう設
定を行う(S1411)。
The above is the control of each means in the decoder means 21. Further, the display control means 22 is also set so that the number of horizontal and vertical pixels becomes Out # X and Out # y, respectively ( S1411).

【0110】<第2の実施形態>以下、図面を参照して
本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態
では、MPEG2による符号化された入力信号を受け、
これをデコードするデコーダー手段21内で逆量予化さ
れた後のDCT係数を基に信号処理することにより動画
像拡大を実現する形態であった。
<Second Embodiment> Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an input signal encoded by MPEG2 is received,
In this embodiment, the moving image is enlarged by performing signal processing on the basis of the DCT coefficient after the inverse amount pre-compensation in the decoder means 21 for decoding this.

【0111】この第2の実施形態では、より一般的な構
成、すなわち符号化されていない通常の時間空間領域に
おけるデジタル信号入力に対して、DCT領域への変換
後、上述した第1の実施形態と同様に拡大処理を実現す
る。
In the second embodiment, after a digital signal input in a more general configuration, that is, an uncoded ordinary time-space domain is converted into a DCT domain, the above-described first embodiment is performed. The enlargement processing is realized in the same manner as in the above.

【0112】図16は、第2の実施形態に係わる画像拡
大装置の構成例を示すブロック図である。上記画像拡大
装置は、DCT手段151、エッジ検出手段152、シ
ステム制御手段153、画像処理手段154、逆DCT
手段155からなる。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of an image enlargement apparatus according to the second embodiment. The image enlargement apparatus includes a DCT unit 151, an edge detection unit 152, a system control unit 153, an image processing unit 154, an inverse DCT
Means 155.

【0113】(DCT手段)DCT手段151は、後述
するシステム制御手段153からの制御を受け、時間、
空間領域の画像入力信号を所望の基底マトリクスを用い
てDCTし、ブロック単位のDCT係数を出力する。
(DCT means) The DCT means 151 receives control from the system control means 153 described later,
DCT is performed on the image input signal in the spatial domain using a desired basis matrix, and DCT coefficients are output in block units.

【0114】(エッジ検出手段)エッジ検出手段152
は、上記DCT手段から出力されたDCT係数を基に、
ブロック単位にエッジ(高域成分)を含むか否かの判定
を行い、この結果を後述のシステム制御手段153に送
出する。
(Edge detection means) Edge detection means 152
Is based on the DCT coefficient output from the DCT means,
It is determined whether or not an edge (high-frequency component) is included in block units, and the result is sent to a system control unit 153 described later.

【0115】なお、上記エッジ検出手段においてなされ
る処理の詳細については第1の実施形態の場合と同様で
あるため、詳細な説明を省略する。
The details of the processing performed by the edge detecting means are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

【0116】(画像処理手段)画像処理手段154で
は、後述するシステム制御手段153からの制御を受
け、入力解像度が所望の出力解像度に変換されるように
DCT係数の変換を行う。本実施形態においても、上記
エッジ検出手段152によりエッジを含むブロックと含
まないブロックとの判定がなされ、この判定結果に応じ
て異なる処理がなされる。
(Image processing means) The image processing means 154 converts DCT coefficients so that the input resolution is converted to a desired output resolution under the control of the system control means 153 described later. Also in the present embodiment, the edge detection unit 152 determines a block including an edge and a block not including the edge, and performs different processing according to the determination result.

【0117】上記画像処理手段154においてなされる
処理の詳細は、第1の実施形態と同様であるため省略す
る。
The details of the processing performed by the image processing means 154 are the same as in the first embodiment, and will not be described.

【0118】(逆DCT手段)逆DCT手段155は、
後述するシステム制御手段153からの制御を受け、上
記画像処理手段154においてブロックサイズの変換さ
れたDCT係数ブロックを、変換後の各ブロックサイズ
に応じたDCT基底マトリクスを用いて逆DCT変換
し、DCT領域から画素空間領域データに変換して出力
する。
(Inverse DCT Means) The inverse DCT means 155
Under the control of the system control unit 153 described later, the DCT coefficient block whose block size has been converted by the image processing unit 154 is subjected to inverse DCT using a DCT base matrix corresponding to each converted block size. The area is converted into pixel space area data and output.

【0119】<システム制御手段>次に、システム制御
手段153について、図18のフローチャートを用いて
説明する。システム制御手段153は、本画像拡大装置
の外部より入力される、入力、出力解像度から入出力ブ
ロックサイズを決定する。
<System Control Means> Next, the system control means 153 will be described with reference to the flowchart of FIG. The system control unit 153 determines the input / output block size from the input and output resolutions input from outside the present image enlargement device.

【0120】ただし、通常のYCbCr入力すなわち輝
度信号と色差信号入力の場合、輝度信号の入力ブロック
サイズは16×16、色差信号の入力ブロックサイズは
8×8である。
However, in the case of a normal YCbCr input, that is, a luminance signal and a color difference signal input, the input block size of the luminance signal is 16 × 16 and the input block size of the color difference signal is 8 × 8.

【0121】また、入力ブロックサイズに上記水平、垂
直拡大比を積算して算出した出力ブロヅクサイズをM×
Nとする(S171)。そして、上記水平、垂直拡大比
に応じたゲインの調整が入力DCT係数に対してなされ
るように設定する(S172)。
The output block size calculated by multiplying the input block size by the horizontal and vertical enlargement ratios is M ×
N (S171). Then, it is set so that the gain adjustment according to the horizontal / vertical enlargement ratio is performed on the input DCT coefficient (S172).

【0122】次に、上記エッジ検出手段152から各ブ
ロックごとのエッジ情報を得て(S173)、エッジ宇
含まないと判定されたブロックの場合、上述した画像処
理手段154において原信号のDCT係数の右下および
右横(高域成分)に「0値」が追加挿入され、追加後の
ブロックサイズがM×Nになるように設定する(S17
5)。
Next, edge information for each block is obtained from the edge detection means 152 (S173). If the block is determined not to include an edge, the image processing means 154 determines the DCT coefficient of the original signal. “0 value” is additionally inserted in the lower right and right sides (high frequency components), and the block size after the addition is set to be M × N (S17).
5).

【0123】一方、エッジ検出手段155においてエッ
ジを含むと判定されたブロックの場合、上述した画像処
理手段154において原信号のDCT係数の右下および
右横(高域成分)に上記本実施形態の趣旨においそ説明
した擬似高域成分が追加挿入され、追加後のブロックサ
イズがM×Nになるように設定する(S176)。
On the other hand, in the case of a block determined to contain an edge by the edge detecting means 155, the image processing means 154 applies the lower right and right sides (high frequency components) of the DCT coefficients of the original signal of the present embodiment to the above. The pseudo high-frequency component described for the purpose is additionally inserted, and the block size after the addition is set to be M × N (S176).

【0124】そして、さらに画像処理手段154におい
て、M×Nのブロックサイズに合わせて水平、垂直方向
に上記本実施形態の趣旨において説明したように帯域制
限処理がなされるように設定する(S177)。
Then, the image processing means 154 is set so that the band limiting process is performed in the horizontal and vertical directions according to the block size of M × N as described in the purpose of the present embodiment (S177). .

【0125】さらに、上述した逆DCT手段155にお
いてなされる逆DCT変換の基底マトリクスサイズをM
×Nに設定する(S178)。
Further, the base matrix size of the inverse DCT transform performed by the inverse DCT means 155 is M
× N is set (S178).

【0126】(本実施形態の他の実施の形態)本実施形
態は複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタ
フェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシ
ステムに適用しても1つの機器からなる装置に適用して
も良い。
(Other Embodiments of the Present Embodiment) The present embodiment is applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.) and is constituted by one device. You may apply to an apparatus.

【0127】また、上述した実施の形態の機能を実現す
るように各種のデバイスを動作させるように、上記各種
デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピ
ュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するための
ソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステ
ムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMP
U)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイス
を動作させることによって実施したものも、本実施形態
の範疇に含まれる。
Further, the functions of the above-described embodiment are implemented in an apparatus connected to the above-described various devices or a computer in a system so that various devices are operated so as to realize the functions of the above-described embodiment. Supplies the software program code for performing the
The present invention also includes those implemented by operating the various devices according to the program stored in U).

【0128】また、この場合、上記ソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現す
ることになり、そのプログラムコード自体、およびその
プログラムコードをコンピュータに供給するための手
段、例えば係わるプログラムコードを格納した記憶媒体
は本実施形態を構成する。係わるプログラムコードを記
憶する記憶媒体としては、例えばフロッピー(登録商
標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気デ
ィスクCD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカ
ード、ROM等を用いることができる。
Further, in this case, the program code of the software implements the functions of the above-described embodiment, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the related program The storage medium storing the code constitutes this embodiment. As a storage medium for storing the relevant program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk CD-ROM, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, or the like can be used.

【0129】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施の形態で説
明機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコード
がコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーテ
ィングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト
等の共同して上述の実施の形態で示した機能が実現され
る場合にも係わるプログラムコードは本実施形態の実施
の形態に含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the supplied program code, not only the functions described in the above-described embodiment are realized, but also the OS (operating system) or the operating system running on the computer. It goes without saying that the program code related to the case where the functions described in the above-described embodiments are realized in cooperation with other application software or the like is included in the embodiments of the present embodiment.

【0130】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって上述した実施
の形態の機能が実現される場合にも本実施形態に含まれ
る。
Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the function expansion board or the function expansion unit is stored based on the instruction of the program code. This embodiment is also included in the case where a CPU or the like provided in the device performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0131】[0131]

【発明の効果】本発明は上述したように、本発明によれ
ば、従来の高域成分へ「0値」挿入を行うようにしたの
で、高画質でエッジを多く含む映像コンテンツを高品位
に拡大可能可能なテレビジョン受像機及び画像拡大装置
を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, according to the present invention, "0 value" is inserted into a conventional high-frequency component, so that high-definition video contents containing many edges can be provided with high quality. It is possible to provide an expandable television receiver and an image enlargement device.

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

【図1】本実施形態第1の実施形態に係わるデコーダー
手段を説明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a decoder unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態第1の実施形態に係わる全体構成例
を説明するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the overall configuration according to the first embodiment of the present invention.

【図3】従来例のデコーダー手段を説明するためのブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining conventional decoder means.

【図4】従来例のDCT領域における拡大処理を説明す
るための概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an enlargement process in a DCT area according to a conventional example.

【図5】本実施形態の実施形態に係わる擬似高域成分の
生成について説明するための概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram for describing generation of a pseudo high-frequency component according to the embodiment of the present invention.

【図6】本実施形態の実施形態に係わる擬似高域成分の
生成について説明するための概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram for describing generation of a pseudo high frequency component according to the embodiment of the present invention.

【図7】本実施形態の実施形態に係わる擬似高域成分の
生成について説明するための概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining generation of a pseudo high frequency component according to the embodiment of the present invention.

【図8】第1の実施形態に係わるデコーダー手段に入力
するビットストリームデータについて説明するためのブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram for explaining bit stream data input to a decoder unit according to the first embodiment.

【図9】第1の実施形態に係わるデコーダー手段に入力
するビットストリームデータについて説明するためのブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram for explaining bit stream data input to a decoder unit according to the first embodiment.

【図10】本実施形態に係わる画像拡大処理結果を示す
概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a result of an image enlargement process according to the embodiment.

【図11】本実施形態に係わる画像拡大処理結果を示す
概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing a result of an image enlargement process according to the embodiment.

【図12】本実施形態の実施形態に係わる画素数の変換
例について説明するための概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a conversion example of the number of pixels according to the embodiment of the present invention.

【図13】本実施形態第1の実施形態にかカ鳴動き補償
処理について説明するためのブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram for explaining a ringing motion compensation process according to the first embodiment.

【図14】本実施形態の実施形態に係わるエッジ検出処
理について説明するための概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram for describing edge detection processing according to the embodiment of the present invention.

【図15】本実施形態第1の実施形態に係わるシステム
制御手段について説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 15 is a flowchart for describing a system control unit according to the first embodiment.

【図16】第2の実施形態に係わる画像拡大装置の構成
例を説明するためのブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of an image enlargement device according to a second embodiment.

【図17】第2の実施形態に係わるエッジ検出処理につ
いて説明するための概念図である。
FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating edge detection processing according to the second embodiment.

【図18】第2の実施形態に係わるシステム制御手段に
ついて説明するためのフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart illustrating a system control unit according to the second embodiment.

【図19】MPEG2のビットストリームにおけるシー
ケンスヘッダについて説明するための図である。
FIG. 19 is a diagram for describing a sequence header in an MPEG2 bit stream.

【図20】MPEG2のビットストリームにおけるシー
ケンス拡張について説明するための図である。
FIG. 20 is a diagram for describing sequence extension in an MPEG2 bit stream.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 バッフア手段 12 可変長復号化手段 13 逆量子化手段 14 画像処理手段 15 エッジ検出手段 16 逆DCT手段 17 動き補償予測手段 18 ビデオメモリ手段 19 フォーマット変換手段 21 デコーダー手段 22 表示制御手段 23 システム制御手段 24 表示手段 31 バッファ手段 32 可変長復号化手段 33 逆量子化手段 34 逆DCT手段 35 動き補償予測手段 36 ビデオメモリ手段 37 フォーマット変換手段 81 シーケンスヘッダ 82 シーケンス拡張 83 拡張およびユーザーデータ(0) 84 GOPヘッダ 85 拡張およびユーザーデータ(1) 86 ピクチャヘッダ 87 ピクチャ符号化拡張 88 拡張およびユーザーデータ 89 ピクチャデータ 810 シーケンスエンド 811 シーケンスヘッダ 812 スライステータ 813 スライス情報 814 マクロブFツクデータ 815 マクロブロック情報 816 ブロックデータ 121 ベクトル予測値 122 ベクトル符号化 123 追加デュアルプライム演算 124 色成分のスケーリング 125 予測フィールド/フレーム選択手段 126 フレームストアアドレス指定手段 127 フレームメモリ 128 半画素予測フィルタリング手段 129 予測結合手段 1210 加算手段 1211 飽和処理手段 151 DCT手段 152 エッジ検出手段 153 システム制御手段 154 画像処理手段 155 逆DCT手段 Reference Signs List 11 buffer means 12 variable length decoding means 13 inverse quantization means 14 image processing means 15 edge detection means 16 inverse DCT means 17 motion compensation prediction means 18 video memory means 19 format conversion means 21 decoder means 22 display control means 23 system control means 24 display means 31 buffer means 32 variable length decoding means 33 inverse quantization means 34 inverse DCT means 35 motion compensation prediction means 36 video memory means 37 format conversion means 81 sequence header 82 sequence extension 83 extension and user data (0) 84 GOP Header 85 Extension and user data (1) 86 Picture header 87 Picture coding extension 88 Extension and user data 89 Picture data 810 Sequence end 811 Sequence header 812 Statuser 813 Slice information 814 Macroblock F data 815 Macroblock information 816 Block data 121 Vector prediction value 122 Vector encoding 123 Additional dual prime operation 124 Color component scaling 125 Prediction field / frame selection means 126 Frame store address designating means 127 Frame memory 128 Half pixel prediction filtering means 129 Prediction combination means 1210 Addition means 1211 Saturation processing means 151 DCT means 152 Edge detection means 153 System control means 154 Image processing means 155 Inverse DCT means

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された原信号の周波数成分である第
1の信号成分をリサンプリングする前のナイキスト周波
数を境にして周波数方向に鏡像折り返しを行なった後、
DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフトした第2の
信号成分を生成する折り返し及びシフト手段と、上記第
2の信号成分を鏡像反転して第3の信号生成分生成する
反転手段と、上記反転手段によって生成された第3の信
号成分を上記入力された原信号の高域成分として追加し
て、擬似的に高域成分を生成する高域成分生成手段と、
上記第1の信号成分の低域成分から上記リサンプリング
した後のナイキスト周波数帯域までの周波数成分をフィ
ルタ処理するフィルタ手段とを具備することを特徴とす
るテレビジョン受像機。
1. After the first signal component, which is the frequency component of the input original signal, is mirror-reflected in the frequency direction from the Nyquist frequency before resampling,
Folding and shifting means for generating a second signal component shifted in the high-frequency direction by one component of the DCT coefficient; inverting means for mirror-inverting the second signal component to generate a third signal generation; High-frequency component generation means for adding the third signal component generated by the means as a high-frequency component of the input original signal to generate a pseudo high-frequency component;
A television receiver comprising: filter means for filtering a frequency component from a low-frequency component of the first signal component to a Nyquist frequency band after the resampling.
【請求項2】 入力された原信号の周波数成分である第
1の信号成分をサブサンプリングした後のナイキスト周
波数までの擬似高域成分を、上記原信号の高域側に追加
挿入する挿入手段と、上記第1の信号成分の低域成分か
ら上記挿入手段によって挿入された擬似高域成分のまで
の周波数成分をフィルタ処理するフィルタ手段とを具備
することを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン受
像機。
2. Insertion means for additionally inserting a pseudo high frequency component up to the Nyquist frequency after sub-sampling the first signal component, which is a frequency component of the input original signal, on the high frequency side of the original signal. 2. The television according to claim 1, further comprising: a filter unit configured to filter a frequency component from a low band component of the first signal component to a pseudo high band component inserted by the insertion unit. John receiver.
【請求項3】 符号化されたビットストリームを可変長
復号化する可変長復号化手段と、上記可変長復号化手段
によって復号化された所定ブロックの量子化DCT係数
を逆量子化する逆量子化手段と、上記逆量子化手段によ
って復元された量子化DCT係数を用いてブロック単位
にエッジ検出するエッジ検出手段と、上記エッジ検出手
段によりエッジを含むと検出された第1のブロックと、
エッジを含まないと検出された第2のブロックとで異な
る拡大処理を行う画像処理手段と、上記画像処理手段に
よって画像処理された後のDCT係数ブロックに対し
て、拡大されたブロックサイズに合わせた基底マトリク
スで逆DCTを行う逆DCT手段と、上記画素数の変換
を考慮して動き補償による局部復号化を行い、上記ビッ
トストリームが符号化される前のビデオ信号に復号化す
る復号化手段と、上記ビデオ信号の画素数が表示手段に
表示するのに適切な画素数となるように変換する画素数
変換手段とを有するデコーダー手段と、 上記デコーダー手段から出力されるビデオ信号の画像解
像度、エッジ情報を含む情報を基にして、上記デコーダ
ー手段の動作を制御するシステム制御手段と、 上記デコーダー手段より出力される信号を上記表示手段
に表示可能なビデオ信号に変換するとともに、上記表示
手段を制御する表示制御手段とを有することを特徴とす
るテレビジョン受像機。
3. A variable length decoding means for performing variable length decoding on an encoded bit stream, and an inverse quantization means for inversely quantizing a quantized DCT coefficient of a predetermined block decoded by the variable length decoding means. Means, edge detecting means for detecting an edge in block units using the quantized DCT coefficients restored by the inverse quantizing means, and a first block detected to include an edge by the edge detecting means;
An image processing unit that performs different enlargement processing with the second block that is detected as not including an edge, and a DCT coefficient block that has been subjected to image processing by the image processing unit, in accordance with the enlarged block size. Inverse DCT means for performing inverse DCT on the basis matrix, and decoding means for performing local decoding by motion compensation in consideration of the conversion of the number of pixels and decoding the bit stream into a video signal before being encoded. A decoder having pixel number conversion means for converting the number of pixels of the video signal into an appropriate number of pixels for display on a display means; and an image resolution and an edge of the video signal output from the decoder. System control means for controlling the operation of the decoder means based on the information including information, and a signal output from the decoder means Converts into a displayable video signal to the serial display means, the television receiver characterized by having a display control means for controlling said display means.
【請求項4】 上記画像処理手段は、上記エッジを含む
と検出されたブロックに対して画素数変換処理を行う第
1の変換処理手段、及び上記エッジを含まないと検出さ
れたブロックに対して画素数変換処理を行う第2の変換
処理手段とを有し、 上記第1の変換処理手段は、拡大比に応じたゲインを調
整するゲイン調整手段と、第1の信号成分を有する原信
号をリサンプリング前のナイキスト周波数を境にして周
波数方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT係数の1
成分だけ高周波方向にシフトした第2の信号成分を生成
する信号生成手段と、 上記第2の信号成分を周波数レスポンスの正負が反転す
るように鏡像反転する鏡像反転手段と、 上記リサンプリング後のナイキスト周波数まで帯域制限
フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ手段とを
具備し、 上記ゲイン調整手段、信号生成手段、鏡像反転手段、及
びフィルタ手段により生成された擬似高域成分を高域側
のDCT係数として用いることを特徴とする請求項3に
記載のテレビジョン受像機。
4. The image processing means includes: first conversion processing means for performing a pixel number conversion process on a block detected to include the edge; and a first conversion processing means for performing a pixel number conversion process on a block detected not to include the edge. A second conversion processing unit for performing a pixel number conversion process, wherein the first conversion processing unit includes a gain adjustment unit for adjusting a gain according to an enlargement ratio, and an original signal having a first signal component. After performing mirror image folding in the frequency direction at the Nyquist frequency before resampling as a boundary, the DCT coefficient 1
Signal generating means for generating a second signal component shifted by a component in the high-frequency direction; mirror image inverting means for mirror-inverting the second signal component so that the positive or negative frequency response is inverted; and Nyquist after the resampling. Filter means for performing filter processing using a band-limiting filter up to a frequency, wherein a DCT coefficient of a high-frequency side of the pseudo high-frequency component generated by the gain adjustment means, the signal generation means, the mirror image inversion means, and the filter means is provided. The television receiver according to claim 3, wherein the television receiver is used as a television receiver.
【請求項5】 上記信号生成手段は、上記第2の信号成
分を上記拡大比が2倍より小さい場合には上記リサンプ
リング後のナイキスト周波数までの成分とし、上記拡大
比が2倍より大きい場合には、上記周波数方向に鏡像折
り返して、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフト
した成分をさらに高域側に鏡像折り返して生成した第3
の信号成分を追加して、上記リサンプリング後のナイキ
スト周波数までの成分とすることを特徴とする請求項4
に記載のテレビジョン受像機。
5. The signal generating means according to claim 2, wherein said second signal component is a component up to the Nyquist frequency after said resampling when said enlargement ratio is smaller than 2, and said second signal component when said enlargement ratio is larger than 2. In the third example, a mirror image is folded back in the frequency direction, and a component shifted by one component of the DCT coefficient in the high frequency direction is further mirror-reflected to a higher frequency side to generate a third image.
5. A signal component up to the Nyquist frequency after the resampling is added by adding
3. The television receiver according to item 1.
【請求項6】 上記帯域制限フィルタは、縦軸の周波数
レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にとり、周波数
軸原点におけるレスポンスをAとし、リサンプリング後
のナイキスト周波数をfnとして、以下の式、 y=A-A*(x/fn)1.8で与えられることを特徴とする請求項
4に記載のテレビジョン受像機。
6. The above-mentioned band limiting filter has a frequency response on the vertical axis on the y axis, a frequency on the horizontal axis on the x axis, a response at the origin of the frequency axis as A, and a Nyquist frequency after resampling as fn. 5. The television receiver according to claim 4, wherein y = AA * (x / fn) 1.8 .
【請求項7】 上記帯域制限フィルタが、パニング窓、
ブラックマン窓を含む窓関数を用いてなされることを特
徴とする請求項4に記載のテレビジョン受像機。
7. The method according to claim 1, wherein the band limiting filter is a panning window,
5. The television receiver according to claim 4, wherein the processing is performed using a window function including a Blackman window.
【請求項8】 上記第2の変換処理手段は、上記拡大比
に応じたゲインを調整した後で、上記第1の信号成分の
高域側に0値を挿入することことを特徴とする請求項4
に記載のテレビジョン受像機。
8. The method according to claim 1, wherein the second conversion processing means inserts a zero value into a high frequency side of the first signal component after adjusting a gain according to the magnification ratio. Item 4
3. The television receiver according to item 1.
【請求項9】 上記エッジ検出手段は、各DCT係数ブ
ロックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成分
に分割された4つのサブバンドに分割する分割手段と、
上記分割手段によって分割された4つのサブバンドのう
ち、水平及び垂直ともに低域のサブバンド以外のサブバ
ンドのDCT係数に、予め設定したしきい値よりも大き
い成分が存在するか否かを判定する成分判定手段とを具
備することを特徴とする請求項4に記載のテレビジョン
受像機。
9. The division means for dividing each DCT coefficient block into four sub-bands divided into a high-frequency component and a low-frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively.
It is determined whether or not a component larger than a preset threshold value is present in the DCT coefficients of the subbands other than the lowband subband in both the horizontal and vertical directions among the four subbands divided by the division unit. The television receiver according to claim 4, further comprising: a component determination unit that performs the operation.
【請求項10】 時間空間領域における入力画像信号を
DCTするDCT手段と、 上記DCT手段によってDCTされたDCT係数を用い
てブロック単位にエッジ検出するエッジ検出手段と、 上記エッジ検出手段によりエッジを含むと検出されたブ
ロックと、エッジを含まないブロックとで異なる拡大処
理を行う画像処理手段と、 上記画像処理手段によって拡大処理された後のDCT係
数ブロックに対して、拡大されたブロックサイズに合わ
せた基底マトリクスで逆DCTを行う逆DCT手段と、 上記エッジ検出手段からブロック毎のエッジ情報を受
け、上記DCT手段、画像処理手段及び逆DCT手段
を、外部より入力された画像解像度、出力画像解像度を
含む情報に基づいて制御するシステム制御手段とを有す
ることを特徴とする画像拡大装置。
10. An image processing apparatus comprising: a DCT unit for performing DCT on an input image signal in a time-space domain; an edge detecting unit for detecting an edge in block units using a DCT coefficient DCT performed by the DCT unit; Image processing means for performing different enlargement processing for a block detected as a block and a block not including an edge; Inverse DCT means for performing inverse DCT with a basis matrix, and receiving edge information for each block from the edge detection means, and controlling the DCT means, the image processing means and the inverse DCT means for image resolution input from outside and output image resolution. Characterized by having system control means for controlling based on the included information Large equipment.
【請求項11】 上記画像処理手段において行われ2種
類の画素数変換処理のうち、上記エッジを含むと検出さ
れたブロックに対して画素数変換処理を行う第1の変換
処理手段、及び上記エッジを含まないと検出されたブロ
ックに対して画素数変換処理を行う第2の変換処理手段
とを有し、 上記第1の変換処理手段は、拡大比に応じたゲインを調
整するゲイン調整手段と、第1の信号成分を有する原信
号をリサンプリング前のナイキスト周波数を境にして周
波数方向に鏡像折り返しを行なった後、DCT係数の1
成分だけ高周波方向にシフトした第2の信号成分を生成
する信号生成手段と、 上記第2の信号成分を周波数レスポンスの正負が反転す
るように鏡像反転する鏡像反転手段と、 上記リサンプリング後のナイキスト周波数まで帯域制限
フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ手段とを
具備し、 上記ゲイン調整手段、信号生成手段、鏡像反転手段、及
びフィルタ手段により生成された擬似高域成分を高域側
のDCT係数として用いることを特徴とする請求項10
に記載の画像拡大装置。
11. A first conversion processing unit that performs a pixel number conversion process on a block detected to include the edge among the two types of pixel number conversion processes performed by the image processing unit; And a second conversion processing unit that performs a pixel number conversion process on a block that is detected not to include the number of pixels. The first conversion processing unit includes a gain adjustment unit that adjusts a gain according to an enlargement ratio. After the original signal having the first signal component is mirror-folded in the frequency direction at the Nyquist frequency before resampling, the DCT coefficient of 1
Signal generating means for generating a second signal component shifted by a component in the high-frequency direction; mirror image inverting means for mirror-inverting the second signal component so that the positive or negative frequency response is inverted; and Nyquist after the resampling. Filter means for performing filter processing using a band-limiting filter up to a frequency, wherein a DCT coefficient of a high-frequency side of the pseudo high-frequency component generated by the gain adjustment means, the signal generation means, the mirror image inversion means, and the filter means is provided. 11. The method according to claim 10, wherein:
An image enlargement device according to claim 1.
【請求項12】 上記帯域制限フィルタは、縦軸の周波
数レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にとり、周波
数軸原点におけるレスポンスをAとし、リサンプリング
後のナイキスト周波数をfnとして、以下の式、 y=A-A*(x/fn)1.8で与えられることを特徴とする請求項
10に記載の画像拡大装置。
12. The above-mentioned band-limiting filter has a frequency response on the vertical axis on the y-axis, a frequency on the horizontal axis on the x-axis, a response at the origin of the frequency axis as A, and a Nyquist frequency after resampling as fn. The image enlargement device according to claim 10, characterized in that: y = AA * (x / fn) 1.8 .
【請求項13】 上記帯域制限フィルタが、パニング
窓、ブラックマン窓を含む窓関数を用いてなされること
を特徴とする請求項10記載の画像拡大装置。
13. The apparatus according to claim 10, wherein the band-limiting filter is performed using a window function including a panning window and a Blackman window.
【請求項14】 上記画像処理手段においてなされる2
種類の画素数変換処理のうち、エッジを含まないと検出
されたブロックに対して画素数変換処理が、拡大比に応
じたゲインの調整後、原信号成分の高域側に0値を挿入
することによりなされることを特徴とする請求項10に
記載の画像拡大装置。
14. The image processing device according to claim 2, wherein
Among the types of pixel number conversion processing, the pixel number conversion processing inserts a 0 value into the high frequency side of the original signal component after adjusting the gain according to the enlargement ratio for a block detected as not including an edge. The image enlargement apparatus according to claim 10, wherein the image enlargement is performed.
【請求項15】 上記エッジ検出手段は、各DCT係数
ブロックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成
分に分割された4つのサブバンドに分割する分割手段
と、 上記分割手段によって4つの分割されたサブバンドのう
ち、水平、垂直ともに低域のサブバンド以外のサブバン
ドのDCT係数に予め設定したしきい値よりも大きい成
分が存在するか否かを判定する判定手段とを具備するこ
とを特徴とする請求項10に記載の画像拡大装置。
15. The division means for dividing each DCT coefficient block into four sub-bands divided into a high-frequency component and a low-frequency component in horizontal and vertical directions, respectively. And determining means for determining whether or not there is a component larger than a preset threshold in DCT coefficients of subbands other than the low-band subband in both the horizontal and vertical subbands among the divided subbands. The image enlargement device according to claim 10, wherein:
【請求項16】 入力された原信号の周波数成分である
第1の信号成分をリサンプリングする前のナイキスト周
波数を境にして周波数方向に鏡像折り返しを行なった
後、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフトした第
2の信号成分を生成する折り返し工程と、上記第2の信
号成分を鏡像反転して第3の信号生成分生成する反転工
程と、上記反転工程によって生成された第3の信号成分
を上記入力された原信号の高域成分として追加して、擬
似的に高域成分を生成する高域成分生成工程と、上記第
1の信号成分の低域成分から上記リサンプリングした後
のナイキスト周波数帯域までの周波数成分をフィルタ処
理するフィルタ工程とを行うことを特徴とするテレビジ
ョン信号の処理方法。
16. After the first signal component, which is the frequency component of the input original signal, is mirror-reflected in the frequency direction at the boundary of the Nyquist frequency before resampling, only one DCT coefficient component in the high frequency direction Folding step for generating a second signal component shifted to, an inversion step for inverting the second signal component to a mirror image and generating a third signal generation amount, and a third signal component generated by the inversion step Is added as the high frequency component of the input original signal to generate a pseudo high frequency component, and the Nyquist after the resampling from the low frequency component of the first signal component A filtering step of filtering frequency components up to a frequency band.
【請求項17】 入力された原信号の周波数成分である
第1の信号成分をサブサンプリングした後のナイキスト
周波数までの擬似高域成分を、上記原信号の高域側に追
加挿入する挿入工程と、上記第1の信号成分の低域成分
から上記挿入工程によって挿入された擬似高域成分のま
での周波数成分をフィルタ処理するフィルタ工程とを行
うことを特徴とするテレビジョン信号の処理方法。
17. An insertion step of additionally inserting a pseudo high frequency component up to the Nyquist frequency after subsampling the first signal component, which is a frequency component of the input original signal, on the high frequency side of the original signal. Filtering the frequency components from the low-frequency component of the first signal component to the pseudo high-frequency component inserted in the inserting step.
【請求項18】 符号化されたビットストリームを可変
長復号化する可変長復号化工程と、上記可変長復号化工
程によって復号化された所定ブロックの量子化DCT係
数を逆量子化する逆量子化工程と、上記逆量子化工程に
よって復元された量子化DCT係数を用いてブロック単
位にエッジ検出するエッジ検出工程と、上記エッジ検出
工程によりエッジを含むと検出された第1のブロック
と、エッジを含まないと検出された第2のブロックとで
異なる拡大処理を行う画像処理工程と、上記画像処理工
程によって画像処理された後のDCT係数ブロックに対
して、拡大されたブロックサイズに合わせた基底マトリ
クスで逆DCTを行う逆DCT工程と、上記画素数の変
換を考慮して動き補償による局部復号化を行い、上記ビ
ットストリームが符号化される前のビデオ信号に復号化
する復号化工程と、上記デコーダー工程によって処理さ
れたビデオ信号の画素数が表示手段に表示するのに適切
な画素数となるように変換する画素数変換工程とを有す
るデコーダー工程と、 上記デコーダー工程によって処理されたビデオ信号の画
像解像度、エッジ情報を含む情報を基にして、上記デコ
ーダー工程において行われ処理の内容を制御するシステ
ム制御工程と、 上記デコーダー工程により処理された信号を上記表示工
程に表示可能なビデオ信号に変換するとともに、上記表
示工程における表示処理を制御する表示制御工程とを有
することを特徴とするテレビジョン信号の処理方法。
18. A variable length decoding step of performing variable length decoding on an encoded bit stream, and an inverse quantization step of inversely quantizing a quantized DCT coefficient of a predetermined block decoded by the variable length decoding step. An edge detection step of detecting an edge in block units using the quantized DCT coefficient restored by the inverse quantization step; a first block detected to include an edge by the edge detection step; An image processing step of performing different enlargement processing with the second block detected not to be included, and a base matrix corresponding to the enlarged block size for the DCT coefficient block subjected to the image processing by the image processing step Performs an inverse DCT step of performing an inverse DCT and local decoding by motion compensation in consideration of the conversion of the number of pixels. A decoding step of decoding the video signal before being converted into a video signal, and a pixel number conversion step of converting the number of pixels of the video signal processed by the decoder step into an appropriate number of pixels to be displayed on the display means. A system control step of controlling the content of processing performed in the decoder step based on information including image resolution and edge information of the video signal processed in the decoder step; and the decoder step And a display control step of controlling the display process in the display step, while converting the signal processed in the display step into a video signal displayable in the display step.
【請求項19】 上記画像処理工程は、上記エッジを含
むと検出されたブロックに対して画素数変換処理を行う
第1の変換工程、及び上記エッジを含まないと検出され
たブロックに対して画素数変換処理を行う第2の変換工
程とを有し、 上記第1の変換工程は、拡大比に応じたゲインを調整す
るゲイン調整工程と、 第1の信号成分を有する原信号をリサンプリング前のナ
イキスト周波数を境にして周波数方向に鏡像折り返しを
行なった後、DCT係数の1成分だけ高周波方向にシフ
トした第2の信号成分を生成する信号生成工程と、 上記第2の信号成分を周波数レスポンスの正負が反転す
るように鏡像反転する鏡像反転工程と、 上記リサンプリング後のナイキスト周波数まで帯域制限
フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ工程とを
有し、 上記ゲイン調整工程、信号生成工程、鏡像反転工程、及
びフィルタ工程により処理された擬似高域成分を高域側
のDCT係数として用いることを特徴とする請求項18
に記載のテレビジョン信号の処理方法。
19. The image processing step includes a first conversion step of performing a pixel number conversion process on a block detected as including the edge, and a pixel conversion process on a block detected as not including the edge. A second conversion step of performing a number conversion process, wherein the first conversion step includes a gain adjustment step of adjusting a gain according to an enlargement ratio, and a re-sampling of the original signal having the first signal component. A signal generating step of generating a second signal component shifted in the high frequency direction by one component of the DCT coefficient after performing mirror image folding in the frequency direction with the Nyquist frequency as a boundary, and converting the second signal component into a frequency response A mirror image inversion step of inverting the mirror image so that the sign of the image is inverted, and a filter step of performing a filtering process using a band-limiting filter up to the Nyquist frequency after the resampling. And, according to claim 18, characterized by using the gain adjustment step, the signal generation step, mirror-reversing step, and a pseudo high frequency component which has been treated by filter process as DCT coefficients of the high frequency side
3. The method for processing a television signal according to item 1.
【請求項20】 上記信号生成工程は、上記第2の信号
成分を、上記拡大比が2倍より小さい場合には上記リサ
ンプリング後のナイキスト周波数までの成分とし、上記
拡大比が2倍より大きい場合には、上記周波数方向に鏡
像折り返した後、DCT係数の1成分だけ高周波方向に
シフトした成分をさらに高域側に鏡像折り返して生成し
た第3の信号成分を追加して、上記リサンプリング後の
ナイキスト周波数までの成分とすることを特徴とする請
求項19に記載のテレビジョン信号の処理方法。
20. The signal generation step, wherein the second signal component is a component up to the Nyquist frequency after the resampling when the enlargement ratio is smaller than 2, and the enlargement ratio is larger than 2 times. In this case, after the mirror image is turned back in the frequency direction, a component shifted by one component of the DCT coefficient in the high frequency direction is further mirrored back to the higher frequency side, and a third signal component generated is added. 20. The method for processing a television signal according to claim 19, wherein the component is a component up to the Nyquist frequency.
【請求項21】 上記帯域制限フィルタの特性は、縦軸
の周波数レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にと
り、周波数軸原点におけるレスポンスをAとするととも
に、リサンプリング後のナイキスト周波数をfnとし
て、以下の式、 y=A-A*(x/fn)1.8で与えられることを特徴とする請求項
19に記載のテレビジョン信号の処理方法。
21. The characteristics of the band limiting filter are as follows: the frequency response on the vertical axis is on the y-axis, the frequency on the horizontal axis is on the x-axis, the response at the origin of the frequency axis is A, and the Nyquist frequency after resampling is fn. 20. The television signal processing method according to claim 19, wherein y = AA * (x / fn) 1.8 .
【請求項22】 上記帯域制限フィルタが、パニング
窓、ブラックマン窓を含む窓関数を用いてなされること
を特徴とする請求項19に記載のテレビジョン信号の処
理方法。
22. The method according to claim 19, wherein the band limiting filter is performed using a window function including a panning window and a Blackman window.
【請求項23】 上記第2の変換工程は、上記拡大比に
応じたゲインを調整した後で、上記第1の信号成分の高
域側に0値を挿入することことを特徴とする請求項19
に記載のテレビジョン信号の処理方法。
23. The method according to claim 23, wherein in the second conversion step, after adjusting a gain according to the enlargement ratio, a zero value is inserted in a high frequency side of the first signal component. 19
3. The method for processing a television signal according to item 1.
【請求項24】 上記エッジ検出工程は、各DCT係数
ブロックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成
分に分割された4つのサブバンドに分割する分割工程
と、上記分割工程によって分割された4つのサブバンド
のうち、水平及び垂直ともに低域であるサブバンド以外
のサブバンドのDCT係数に、予め設定したしきい値よ
りも大きい成分が存在するか否かを判定する成分判定工
程とを有することを特徴とする請求項19に記載のテレ
ビジョン信号の処理方法。
24. The edge detecting step includes a dividing step of dividing each DCT coefficient block into four subbands divided into a high frequency component and a low frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively. A component determining step of determining whether or not a DCT coefficient of a sub-band other than the sub-band in which both the horizontal and vertical bands are low in the four sub-bands includes a component larger than a predetermined threshold value; 20. The method of processing a television signal according to claim 19, comprising:
【請求項25】 時間空間領域における入力画像信号を
DCTするDCT工程と、 上記DCT工程によってDCTされたDCT係数を用い
てブロック単位にエッジ検出するエッジ検出工程と、 上記エッジ検出工程によりエッジを含むと検出されたブ
ロックと、エッジを含まないブロックとで異なる拡大処
理を行う画像処理工程と、 上記画像処理工程によって拡大処理された後のDCT係
数ブロックに対して、拡大されたブロックサイズに合わ
せた基底マトリクスで逆DCTを行う逆DCT工程と、 上記エッジ検出工程からブロック毎のエッジ情報を受
け、上記DCT工程、画像処理工程及び逆DCT工程
を、外部より入力された画像解像度、出力画像解像度を
含む情報に基づいて制御するシステム制御工程とを有す
ることを特徴とする画像拡大方法。
25. A DCT step for DCT of an input image signal in a time-space domain, an edge detection step for detecting an edge in a block unit using a DCT coefficient DCT performed by the DCT step, and an edge detected by the edge detection step. An image processing step of performing different enlargement processing on a block detected as a block and a block not including an edge, and adjusting the DCT coefficient block after the enlargement processing in the image processing step to the enlarged block size. An inverse DCT step of performing an inverse DCT on a basis matrix; and receiving edge information for each block from the edge detection step, and performing the DCT step, the image processing step, and the inverse DCT step on an image resolution and an output image resolution input from outside. Comprising a system control step of controlling based on information including Large way.
【請求項26】 上記画像処理工程において行われ2種
類の画素数変換処理のうち、上記エッジを含むと検出さ
れたブロックに対して画素数変換処理を行う第1の変換
工程、及び上記エッジを含まないと検出されたブロック
に対して画素数変換処理を行う第2の変換工程とを有
し、 上記第1の変換工程は、拡大比に応じたゲインを調整す
るゲイン調整工程と、第1の信号成分を有する原信号を
リサンプリング前のナイキスト周波数を境にして周波数
方向に鏡像折り返しを行なって第2の信号成分を生成す
る信号生成工程と、 上記第2の信号成分を周波数レスポンスの正負が反転す
るように鏡像反転する鏡像反転工程と、 上記リサンプリング後のナイキスト周波数まで帯域制限
フィルタを用いてフィルタ処理を施すフィルタ工程とを
有し、 上記ゲイン調整工程、信号生成工程、鏡像反転工程、及
びフィルタ工程により生成された擬似高域成分を高域側
のDCT係数として用いることを特徴とする請求項25
に記載の画像拡大方法。
26. A first conversion step of performing a pixel number conversion process on a block detected to include the edge among the two types of pixel number conversion processes performed in the image processing step; A second conversion step of performing a pixel number conversion process on a block detected not to be included, wherein the first conversion step includes a gain adjustment step of adjusting a gain according to an enlargement ratio; A signal generation step of performing a mirror image folding back of the original signal having the signal component of the above at the Nyquist frequency before resampling in the frequency direction to generate a second signal component; A mirror image inverting step of inverting a mirror image so that is inverted, and a filter step of performing a filtering process using a band-limiting filter up to the Nyquist frequency after the resampling, Gain adjustment step, according to claim, characterized by using signal generating step, mirror-reversing step, and a pseudo high frequency components generated by the filter process as DCT coefficients of the high frequency side 25
The image enlargement method described in 1.
【請求項27】 上記帯域制限フィルタ処理は、縦軸の
周波数レスポンスをy軸、横軸の周波数をx軸にとり、
周波数軸原点におけるレスポンスをAとし、リサンプリ
ング後のナイキスト周波数をfnとして、以下の式、 y=A-A*(x/fn)1.8で与えられる特性による処理であるこ
とを特徴とする請求項25に記載の画像拡大方法。
27. The band limiting filter process according to claim 27, wherein the frequency response on the vertical axis is on the y-axis and the frequency on the horizontal axis is on the x-axis.
26. The processing according to the characteristic given by the following equation, y = AA * (x / fn) 1.8, where A is a response at the origin of the frequency axis and fn is a Nyquist frequency after resampling. The described image enlargement method.
【請求項28】 上記帯域制限フィルタ処理が、パニン
グ窓、ブラックマン窓を含む窓関数を用いてなされるこ
とを特徴とする請求項25記載の画像拡大方法。
28. The image enlarging method according to claim 25, wherein said band limiting filter processing is performed using a window function including a panning window and a Blackman window.
【請求項29】 上記画像処理工程においてなされる2
種類の画素数変換処理のうち、エッジを含まないと検出
されたブロックに対して画素数変換処理が、拡大比に応
じたゲインの調整後、原信号成分の高域側に0値を挿入
することによりなされることを特徴とする請求項25に
記載の画像拡大方法。
29. A method according to claim 29, wherein
Among the types of pixel number conversion processing, the pixel number conversion processing inserts a value of 0 into the high-frequency side of the original signal component after adjusting the gain according to the enlargement ratio for a block detected as not including an edge. The image enlargement method according to claim 25, wherein the image enlargement method is performed.
【請求項30】 上記エッジ検出工程は、各DCT係数
ブロックを水平、垂直方向それぞれに高域成分と低域成
分とに分割された4つのサブバンドに分割する分割工程
と、 上記分割工程によって4つの分割されたサブバンドのう
ち、水平、垂直ともに低域であるサブバンド以外のサブ
バンドのDCT係数に予め設定したしきい値よりも大き
い成分が存在するか否かを判定する判定工程とを行うこ
とを特徴とする請求項25に記載の画像拡大方法。
30. The edge detecting step includes dividing each DCT coefficient block into four sub-bands divided into a high-frequency component and a low-frequency component in the horizontal and vertical directions, respectively. A determination step of determining whether there is a component larger than a preset threshold value in the DCT coefficients of the subbands other than the subband that is low in both the horizontal and vertical directions among the two divided subbands. The image enlargement method according to claim 25, wherein the method is performed.
【請求項31】 上記請求項1〜15に記載の各手段を
構成するプログラムをコンピュータから読み出し可能に
格納したことを特徴とする記憶媒体。
31. A storage medium storing a program constituting each means according to claim 1 so as to be readable from a computer.
【請求項32】 上記請求項16〜30に記載の方法を
実行するプログラムをコンピュータから読み出し可能に
格納したことを特徴とする記憶媒体。
32. A storage medium storing a program for executing the method according to claim 16 in a manner readable from a computer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101515440B1 (en) 2008-10-08 2015-05-04 삼성전자주식회사 Apparatus and method for improving contrast of compressed image

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