JP2002196737A - 情報信号処理装置、情報信号処理方法、画像信号処理装置およびそれを使用した画像表示装置、それに使用される係数種データ生成装置および生成方法、並びに情報提供媒体 - Google Patents
情報信号処理装置、情報信号処理方法、画像信号処理装置およびそれを使用した画像表示装置、それに使用される係数種データ生成装置および生成方法、並びに情報提供媒体Info
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Abstract
場合に大量の係数データを格納しておくメモリを不要と
する。 【解決手段】画像信号処理部110で入力画像信号Vin
を、出力画像信号Vout(1080i信号、XGA信号
等、あるいは倍率の異なる表示画像を得るための525
i信号)に変換する。Vinより選択的に取り出された、
Voutを構成する単位画素ブロック内の各画素(注目画
素)に対応するタップのデータよりクラスコードCLを
得る。係数生成回路136では、各クラスの係数種デー
タと、位相情報発生回路139で発生された上述の注目
画素の位相情報h,vに基づいて、上述の注目画素のデ
ータ算出時に使用する各クラスの係数データを生成す
る。演算回路127で、上述の注目画素に対応するタッ
プのデータxiと、メモリ134よりクラスコードCL
で読み出された係数データWiとから、推定式を使用し
て、上述の注目画素のデータを演算する。
Description
ットまたはサイズを変換する際に使用して好適な情報信
号処理装置、情報信号処理方法、画像信号処理装置およ
びそれを使用した画像表示装置、それに使用される係数
種データ生成装置および生成方法、並びに情報提供媒体
に関する。詳しくは、第1の情報信号を第2の情報信号
に変換する際に、フォーマットまたはサイズの変換情報
より第2の情報信号に係る注目点の位相情報を得、この
位相情報に基づいて係数種データより推定式の係数デー
タを生成し、この係数データを使用して第2の情報信号
に係る注目点の情報データを求めることによって、種々
のフォーマットまたはサイズへの変換を行う場合に大量
の係数データを格納しておくメモリを不要とできる情報
信号処理装置等に係るものである。
るためには、入力画像信号の画素データとは異なった位
相の画素データを求めて出力画像信号を得る必要があ
る。この場合、変換後のフォーマットまたは画像サイズ
によって、入力画像信号の画素に対する出力画像信号の
画素の位相関係が一義的に決まる。
号が525i信号であって出力画像信号が1080i信
号である場合を説明する。525i信号は、ライン数が
525本でインタレース方式の画像信号を意味し、10
80i信号は、ライン数が1080本でインタレース方
式の画像信号を意味する。図14は、525i信号と1
080i信号の画素位置関係を示している。ここで、大
きなドットが525i信号の画素であり、小さなドット
が1080i信号の画素である。また、奇数フィールド
の画素位置を実線で示し、偶数フィールドの画素位置を
破線で示している。
場合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、5
25i信号の各4×4の画素ブロックに対応して108
0i信号の9×9の画素ブロックを得る必要がある。
の画素の垂直方向の位相関係を示している。図中の10
80i信号の画素のそれぞれに付された数値は、525
i信号の画素からの垂直方向の最短距離を示している。
この場合、525i信号の垂直方向の画素間隔は16と
されている。このように1080i信号の画素のそれぞ
れに付された数値は、当該画素の525i信号の画素に
対する垂直方向の位相情報を示すものとなる。
画素が525i信号の画素(最短距離にある画素)より
上方向にある場合は負の値とされ、逆に下方向にある場
合は正の値とされる。これは、後述するXGA信号と5
25i信号の垂直方向の位相関係を示す図においても同
様である。
の画素の水平方向の位相関係を示している。図中の10
80i信号の画素のそれぞれに付された数値は、525
i信号の画素からの水平方向の最短距離を示している。
この場合、525i信号の水平方向の画素間隔は8とさ
れている。このように1080i信号の画素にそれぞれ
付された数値は、当該画素の525i信号の画素に対す
る水平方向の位相情報を示すものとなる。
画素が525i信号の画素(最短距離にある画素)より
左方向にある場合は負の値とされ、逆に右方向にある場
合は正の値とされる。これは、後述するXGA信号と5
25i信号の水平方向の位相関係を示す図においても同
様である。
画像信号が525i信号であって出力画像信号がXGA
信号である場合を説明する。XGA信号は解像度102
4×768ドットの表示を行うためのプログレッシブ方
式(ノンインタレース方式)の画像信号である。図17
は、525i信号とXGA信号の画素位置関係を示して
いる。ここで、大きなドットが525i信号の画素であ
り、小さなドットがXGA信号の画素である。また、5
25i信号に関しては、奇数フィールドの画素位置を実
線で示し、偶数フィールドの画素位置を破線で示してい
る。
合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、52
5i信号の各5×5の画素ブロックに対応して1080
i信号の8×16の画素ブロックを得る必要がある。
素の垂直方向の位相関係を示している。図中のXGA信
号の画素のそれぞれに付された数値は、525i信号の
画素からの垂直方向の最短距離を示している。この場
合、525i信号の垂直方向の画素間隔は16とされて
いる。このようにXGA信号の画素のそれぞれに付され
た数値は、当該画素の525i信号の画素に対する垂直
方向の位相情報を示すものとなる。
素の水平方向の位相関係を示している。図中のXGA信
号の画素のそれぞれに付された数値は、525i信号の
画素からの水平方向の最短距離を示している。この場
合、525i信号の水平方向の画素間隔は8とされてい
る。このようにXGA信号の画素のそれぞれに付された
数値は、当該画素の525i信号の画素に対する水平方
向の位相情報を示すものとなる。
述したフォーマット変換の場合と同様に、入力画像信号
の画素に対する出力画像信号の画素の位相関係が一意的
に決まる。例えば、画像サイズ(表示画像の拡大倍率)
を垂直、水平とも9/4倍にする場合の位相関係は上述
した525i信号と1080i信号の画素の位相関係と
同じくなる。
換するために入力画像信号の画素データより出力画像信
号の画素データを得る際に、入力画像信号の画素に対す
る出力画像信号の画素の各位相に対応した推定式の係数
データをメモリに格納しておき、この係数データを用い
て推定式によって出力画像信号の画素データを求めるこ
とが提案されている。
後のフォーマットまたは画像サイズが異なれば、入力画
像信号の画素に対する出力画像信号の画素の位相関係は
異なったものとなる。そのため、推定式の係数データを
メモリに格納しておくものにあっては、種々のフォーマ
ットまたはサイズへの変換を行う場合、それぞれのフォ
ーマットまたはサイズに対応して係数データをメモリに
格納しておく必要がある。したがって、その場合には、
大量の係数データを格納しておくメモリが必要となり、
変換装置が高価なものとなる等の不都合がある。
トまたはサイズへの変換をするために大量の係数データ
を格納しておくメモリを不要とできる情報信号処理装置
等を提供することを目的とする。
処理装置は、複数の情報データからなる第1の情報信号
を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換する
情報信号処理装置であって、フォーマットまたはサイズ
の変換情報を入力する変換情報入力手段と、この変換情
報入力手段で入力された変換情報を第2の情報信号に係
る注目点の位相情報に変換する情報変換手段と、推定式
の係数データを生成するための、位相情報をパラメータ
とする生成式の係数データである係数種データが記憶さ
れた第1のメモリ手段と、この第1のメモリ手段に記憶
されている係数種データと情報変換手段で変換して得ら
れた上記注目点の位相情報とを用いて上記生成式によっ
て生成され、上記注目点の位相情報に対応した上記推定
式の係数データを発生する係数データ発生手段と、第1
の情報信号から、第2の情報信号に係る注目点の周辺に
位置する複数の第1の情報データを選択する第1のデー
タ選択手段と、係数データ発生手段で発生された係数デ
ータと第1のデータ選択手段で選択された複数の第1の
情報データとから、上記推定式を用いて上記注目点の情
報データを算出して得る演算手段とを備えるものであ
る。
は、複数の情報データからなる第1の情報信号を複数の
情報データからなる第2の情報信号に変換する情報信号
処理方法であって、フォーマットまたはサイズの変換情
報を入力する第1のステップと、この第1のステップで
入力された変換情報を第2の情報信号に係る注目点の位
相情報に変換する第2のステップと、推定式の係数デー
タを生成するための、位相情報をパラメータとする生成
式の係数データである係数種データと第2のステップで
変換して得られた上記注目点の位相情報とを用いて、上
記生成式により、上記注目点の位相情報に対応した上記
推定式の係数データを生成する第3のステップと、第1
の情報信号から第2の情報信号に係る注目点の周辺に位
置する複数の第1の情報データを選択する第4のステッ
プと、第3のステップで生成された係数データと第4の
ステップで選択された複数の第1の情報データとから、
上記推定式を用いて上記注目点の情報データを算出して
得る第5のステップとを備えるものである。
述の情報信号処理方法の各ステップを実行するためのコ
ンピュータプログラムを提供するものである。また、こ
の発明に係る画像信号処理装置は、複数の画素データか
らなる第1の画像信号を複数の画素データからなる第2
の画像信号に変換する画像信号処理装置であって、フォ
ーマットまたはサイズの変換情報を入力する変換情報入
力手段と、この変換情報入力手段で入力された上記変換
情報を第2の画像信号に係る注目画素の位相情報に変換
する情報変換手段と、推定式の係数データを生成するた
めの、位相情報をパラメータとする生成式の係数データ
である係数種データが記憶されたメモリ手段と、このメ
モリ手段に記憶されている係数種データと情報変換手段
で変換して得られた上記注目画素の位相情報とを用いて
上記生成式によって生成され、上記注目画素の位相情報
に対応した上記推定式の係数データを発生する係数デー
タ発生手段と、第1の画像信号から第2の画像信号に係
る注目画素の周辺に位置する複数の画素データを選択す
るデータ選択手段と、係数データ発生手段で発生された
係数データとデータ選択手段で選択された複数の画素デ
ータとから、上記推定式を用いて上記注目画素の画素デ
ータを算出して得る演算手段とを備えるものである。
数の画素データからなる第1の画像信号を入力する画像
信号入力手段と、この画像信号入力手段より入力された
第1の画像信号を複数の画素データからなる第2の画像
信号に変換して出力する画像信号処理手段と、この画像
信号処理手段より出力される第2の画像信号による画像
を画像表示素子に表示する画像表示手段と、画像表示素
子に表示される画像のフォーマットまたはサイズに対応
した変換情報を入力する変換情報入力手段とを有してな
るものである。そして、画像信号処理手段は、変換情報
入力手段で入力された変換情報を第2の画像信号に係る
注目画素の位相情報に変換する情報変換手段と、推定式
の係数データを生成するための、位相情報をパラメータ
とする生成式の係数データである係数種データが記憶さ
れた第1のメモリ手段と、この第1のメモリ手段に記憶
されている係数種データと情報変換手段で変換して得ら
れた上記注目画素の位相情報とを用いて上記生成式によ
って生成され、上記注目画素の位相情報に対応した上記
推定式の係数データを発生する係数データ発生手段と、
第1の画像信号から第2の画像信号に係る注目画素の周
辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1の
データ選択手段と、係数データ発生手段で発生された係
数データと第1のデータ選択手段で選択された複数の第
1の画素データとから、上記推定式を用いて上記注目画
素の画素データを算出して得る演算手段とを備えるもの
である。
サイズの変換情報が入力され、この変換情報は第2の情
報信号に係る注目点の位相情報に変換される。ここで、
情報信号は、例えば画像信号や音声信号である。情報信
号が画像信号である場合、変換後のフォーマットまたは
画像サイズによって入力画像信号の画素に対する出力画
像信号の画素の位相関係が一意的に決まる。また、第1
の情報信号から第2の情報信号に係る注目点の周辺に位
置する複数の第1の情報データが選択される。
報に対応して、その注目点の情報データが求められる。
すなわち、推定式の係数データを生成するための生成式
の係数データである係数種データがメモリ手段に記憶さ
れており、この係数種データと第2の情報信号の注目点
の位相情報とを用いて、その注目点の位相情報に対応し
た推定式の係数データが発生され、この係数データと複
数の第1の情報データとから、推定式を用いて、注目点
の情報データが生成される。
信号に変換する際に、フォーマットまたはサイズの変換
情報より第2の情報信号に係る注目点の位相情報を得、
この位相情報に基づいて係数種データより推定式の係数
データを生成し、この係数データを使用して第2の情報
信号に係る注目点の情報データを求めるものであり、種
々のフォーマットまたはサイズに対応した係数データを
メモリに格納しておくものではなく、種々のフォーマッ
トまたはサイズに変換する場合に大量の係数データを格
納しておくメモリが不要となる。
定式の係数データの総和を求め、上述したように推定式
を用いて生成された注目点の情報データをその総和で除
算して正規化することで、係数種データを用いて生成式
で推定式の係数データを求める際の丸め誤差による注目
点の情報データのレベル変動を除去できる。
置は、複数の情報データからなる第1の情報信号を複数
の情報データからなる第2の情報信号に変換する際に使
用される推定式の係数データを生成するための、位相情
報をパラメータとする生成式の係数データである係数種
データを生成する装置であって、教師信号を間引き処理
して生徒信号を得る信号処理手段と、生徒信号の情報デ
ータ位置に対する教師信号の情報データ位置の位相が順
次変化するように、生徒信号の位相をシフトする位相シ
フト手段と、この位相シフト手段で位相シフトされた生
徒信号から、教師信号に係る注目点の周辺に位置する複
数の第1の情報データを選択する第1のデータ選択手段
と、この第1のデータ選択手段で選択された複数の第1
の情報データおよび教師信号に係る注目点の情報データ
から、係数種データを得るための正規方程式を生成する
正規方程式生成手段と、この正規方程式を解いて係数種
データを得る係数種データ演算手段とを備えるものであ
る。
法は、複数の情報データからなる第1の情報信号を複数
の情報データからなる第2の情報信号に変換する際に使
用される推定式の係数データを生成するための、位相情
報をパラメータとする生成式の係数データである係数種
データを生成する方法であって、教師信号を間引き処理
して生徒信号を得る第1のステップと、この生徒信号の
情報データ位置に対する教師信号の情報データ位置の位
相が順次変化するように、生徒信号の位相をシフトする
第2のステップと、この第2のステップで位相シフトさ
れた生徒信号から、教師信号に係る注目点の周辺に位置
する複数の情報データを選択する第3のステップと、こ
の第3のステップで選択された複数の情報データおよび
教師信号に係る注目点の情報データから、係数種データ
を得るための正規方程式を生成する第4のステップと、
この第4のステップで生成された正規方程式を解いて係
数種データを得る第5のステップとを備えるものであ
る。
述の係数種データ生成方法の各ステップを実行するため
のコンピュータプログラムを提供するものである。
理されて生徒信号が得られる。例えば、教師信号として
1050i信号が使用され、この1050i信号が間引
き処理されて生徒信号として525i信号が得られる。
そして、生徒信号の情報データ位置に対する教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように生徒信号の
位相シフトが行われる。
号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報データが選
択される。そして、この複数の情報データおよび教師信
号に係る注目点の情報データから係数種データを得るた
めの正規方程式が生成され、この方程式を解くことで係
数種データが得られる。
から第2の情報信号に変換する際に使用される推定式の
係数データを生成する、位相情報をパラメータとする生
成式の係数データである。この係数種データを使用する
ことで、生成式によって、任意の位相情報に対応した係
数データを得ることが可能となる。これにより、フォー
マットまたはサイズを変換する際に、第2の情報信号に
係る注目点の位相情報に基づいて係数種データより推定
式の係数データを生成し、この係数データを使用してそ
の注目点の情報データを求めることが可能となる。
置は、複数の情報データからなる第1の情報信号を複数
の情報データからなる第2の情報信号に変換する際に使
用される推定式の係数データを生成するための、位相情
報をパラメータとする生成式の係数データである係数種
データを生成する装置であって、教師信号を間引き処理
して生徒信号を得る信号処理手段と、生徒信号の情報デ
ータ位置に対する教師信号の情報データ位置の位相が順
次変化するように、生徒信号の位相をシフトする位相シ
フト手段と、この位相シフト手段で位相シフトされた生
徒信号から、教師信号に係る注目点の周辺に位置する複
数の第1の情報データを選択する第1のデータ選択手段
と、この第1のデータ選択手段で選択された複数の第1
の情報データおよび教師信号に係る注目点の情報データ
から、生徒信号の位相シフト値毎に上記推定式の係数デ
ータを得るための第1の正規方程式を生成する第1の正
規方程式生成手段と、この第1の正規方程式を解いて、
上記位相シフト値毎に推定式の係数データを得る係数デ
ータ演算手段と、係数データ演算手段で得られた上記位
相シフト値毎の係数データから、係数種データを得るた
めの第2の正規方程式を生成する第2の正規方程式生成
手段と、この第2の正規方程式を解いて、係数種データ
を得る係数種データ演算手段とを備えるものである。
法は、複数の情報データからなる第1の情報信号を複数
の情報データからなる第2の情報信号に変換する際に使
用される推定式の係数データを生成するための、位相情
報をパラメータとする生成式の係数データである係数種
データを生成する方法であって、教師信号を間引き処理
して生徒信号を得る第1のステップと、生徒信号の情報
データ位置に対する教師信号の情報データ位置の位相が
順次変化するように、生徒信号の位相をシフトする第2
のステップと、この第2のステップで位相シフトされた
生徒信号から、教師信号に係る注目点の周辺に位置する
複数の情報データを選択する第3のステップと、この第
3のステップで選択された複数の情報データおよび教師
信号に係る注目点の情報データから、生徒信号の位相シ
フト値毎に上記推定式の係数データを得るための第1の
正規方程式を生成する第4のステップと、この第4のス
テップで生成された第1の正規方程式を解いて、上記位
相シフト値毎に上記推定式の係数データを得る第5のス
テップと、この第5のステップで得られた上記位相シフ
ト値毎の係数データから、係数種データを得るための第
2の正規方程式を生成する第6のステップと、この第6
のステップで生成された第2の正規方程式を解いて、係
数種データを得る第7のステップとを備えるものであ
る。
述の係数種データ生成方法の各ステップを実行するため
のコンピュータプログラムを提供するものである。
理されて生徒信号が得られる。例えば、教師信号として
1050i信号が使用され、この1050i信号が間引
き処理されて生徒信号として525i信号が得られる。
そして、生徒信号の情報データ位置に対する教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように生徒信号の
位相シフトが行われる。
号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報データが選
択される。そして、この複数の情報データおよび教師信
号に係る注目点の情報データから、生徒信号の位相シフ
ト値毎に、推定式の係数データを得るための第1の正規
方程式が生成され、この方程式を解くことで、上記位相
シフト値毎の推定式の係数データが得られる。
データから、係数種データを得るための第2の正規方程
式が生成され、この方程式を解くことで、係数種データ
が得られる。
から第2の情報信号に変換する際に使用される推定式の
係数データを生成する、位相情報をパラメータとする生
成式の係数データである。この係数種データを使用する
ことで、生成式によって、任意の位相情報に対応した係
数データを得ることが可能となる。これにより、フォー
マットまたはサイズを変換する際に、第2の情報信号に
係る注目点の位相情報に基づいて係数種データより推定
式の係数データを生成し、この係数データを使用してそ
の注目点の情報データを求めることが可能となる。
発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形
態としてのテレビ受信機100の構成を示している。こ
のテレビ受信機100は、放送信号より525i信号を
得、その525i信号を1080i信号またはXGA信
号に変換して画像表示をしたり、あるいはその525i
信号をその画像の一部を任意の倍率で拡大表示するため
の新たな525i信号に変換して画像表示をするもので
ある。
ータを備え、システム全体の動作を制御するためのシス
テムコントローラ101と、リモートコントロール信号
を受信するリモコン信号受信回路102とを有してい
る。リモコン信号受信回路102は、システムコントロ
ーラ101に接続され、リモコン送信機200よりユー
ザの操作に応じて出力されるリモートコントロール信号
RMを受信し、その信号RMに対応する操作信号をシス
テムコントローラ101に供給するように構成されてい
る。
ナ105と、この受信アンテナ105で捕らえられた放
送信号(RF変調信号)が供給され、選局処理、中間周
波増幅処理、検波処理等を行って525i信号を得るチ
ューナ106と、このチューナ106より出力される5
25i信号を一時的に保存するためのバッファメモリ1
09とを有している。
モリ109に一時的に保存される525i信号を入力画
像信号Vinとし、1080i信号またはXGA信号に変
換し、あるいはその525i信号をその画像の一部を任
意の倍率で拡大表示するための新たな525i信号に変
換して出力する画像信号処理部110と、この画像信号
処理部110の出力画像信号Voutによる画像を表示す
るディスプレイ部111とを有している。ディスプレイ
部111は、例えばCRT(cathode-ray tube)ディス
プレイ、あるいはLCD(liquid crystal display)等
のフラットパネルディスプレイで構成されている。
明する。チューナ106より出力される525i信号
は、バッファメモリ109に供給されて一時的に保存さ
れる。そして、このバッファメモリ109に一時的に記
憶された525i信号は入力画像信号Vinとして画像信
号処理部110に入力される。
リモコン送信機200の操作による設定に応じて、入力
画像信号Vinとしての525i信号が、1080i信号
またはXGA信号に変換され、あるいはその525i信
号がその画像の一部を任意の倍率で拡大表示するための
新たな525i信号に変換される。この画像信号処理部
110より出力される出力画像信号Voutはディスプレ
イ部111に供給され、このディスプレイ部111の画
面上にはその出力画像信号Voutによる画像が表示され
る。
する。この画像信号処理部110は、バッファメモリ1
09に記憶されている525i信号より、出力画像信号
Voutを構成する単位画素ブロック内の各画素(注目画
素)の周辺に位置する複数の画素データを選択的に取り
出して出力する第1〜第3のタップ選択回路121〜1
23を有している。
用する画素(「予測タップ」と称する)のデータを選択
的に取り出すものである。第2のタップ選択回路122
は、空間クラス分類に使用する画素(「空間クラスタッ
プ」と称する)のデータを選択的に取り出すものであ
る。第3のタップ選択回路123は、動きクラス分類に
使用する画素(「動きクラスタップ」と称する)のデー
タを選択的に取り出すものである。なお、空間クラスを
複数フィールドに属する画素データを使用して決定する
場合には、この空間クラスにも動き情報が含まれること
になる。
ップ選択回路122で選択的に取り出される空間クラス
タップのデータ(複数個)のレベル分布パターンを検出
し、このレベル分布パターンに基づいて空間クラスを検
出し、そのクラス情報を出力する空間クラス検出回路1
24を有している。
空間クラスタップのデータを、8ビットデータから2ビ
ットデータに圧縮するような演算が行われる。そして、
空間クラス検出回路124からは、空間クラスタップの
データにそれぞれ対応した圧縮データが空間クラスのク
ラス情報として出力される。本実施の形態においては、
ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)によっ
て、データ圧縮が行われる。なお、情報圧縮手段として
は、ADRC以外にDPCM(予測符号化)、VQ(ベ
クトル量子化)等を用いてもよい。
ecorder)向け高性能符号化用に開発された適応再量子
化法であるが、信号レベルの局所的なパターンを短い語
長で効率的に表現できるので、上述したデータ圧縮に使
用して好適なものである。ADRCを使用する場合、空
間クラスタップのデータの最大値をMAX、その最小値
をMIN、空間クラスタップのデータのダイナミックレ
ンジをDR(=MAX−MIN+1)、再量子化ビット
数をPとすると、空間クラスタップのデータkiに対し
て、(1)式の演算により、圧縮データとしての再量子
化コードQiが得られる。ただし、(1)式において、
[ ]は切り捨て処理を意味している。空間クラスタップ
のデータとして、Na個の画素データがあるとき、i=
1〜Naである。 Qi=[(ki−MIN+0.5).2P/DR] ・・・(1)
ップ選択回路123で選択的に取り出される動きクラス
タップのデータ(複数個)より、主に動きの程度を表す
ための動きクラスを検出し、そのクラス情報を出力する
動きクラス検出回路125を有している。
のタップ選択回路123で選択的に取り出される動きク
ラスタップのデータからフレーム間差分が算出され、さ
らにその差分の絶対値の平均値に対してしきい値処理が
行われて動きの指標である動きクラスが検出される。す
なわち、動きクラス検出回路125では、(2)式によ
って、差分の絶対値の平均値AVが算出される。第3の
タップ選択回路123で、例えばクラスタップのデータ
として、6個の画素データm1〜m6とその1フレーム
前の6個の画素データn1〜n6が取り出されるとき、
(2)式におけるNbは6である。
上述したように算出された平均値AVが1個または複数
個のしきい値と比較されて動きクラスのクラス情報MV
が得られる。例えば、3個のしきい値th1,th2,
th3(th1<th2<th3)が用意され、4つの
動きクラスを検出する場合、AV≦th1のときはMV
=0、th1<AV≦th2のときはMV=1、th2
<AV≦th3のときはMV=2、th3<AVのとき
はMV=3とされる。
ス検出回路124より出力される空間クラスのクラス情
報としての再量子化コードQiと、動きクラス検出回路
125より出力される動きクラスのクラス情報MVに基
づき、作成すべき出力画像信号Voutを構成する単位画
素ブロック内の各画素(注目画素)が属するクラスを示
すクラスコードCLを得るためのクラス合成回路126
を有している。
によって、クラスコードCLの演算が行われる。なお、
(3)式において、Naは空間クラスタップのデータの
個数、PはADRCにおける再量子化ビット数を示して
いる。
130〜133と、係数メモリ134とを有している。
後述する後処理回路129は、出力画像信号Voutとし
て、1080i信号を出力する場合と、XGA信号を出
力する場合と、525i信号を出力する場合とで、その
動作を切り換える必要がある。レジスタ130は、後処
理回路129の動作を指定する動作指定情報を格納する
ものである。後処理回路129は、レジスタ130より
供給される動作指定情報に従った動作をする。
121で選択される予測タップのタップ位置情報を格納
するものである。第1のタップ選択回路121は、レジ
スタ131より供給されるタップ位置情報に従って予測
タップを選択する。タップ位置情報は、例えば選択され
る可能性のある複数の画素に対して番号付けを行い、選
択する画素の番号を指定するものである。以下のタップ
位置情報においても同様である。
122で選択される空間クラスタップのタップ位置情報
を格納するものである。第2のタップ選択回路122
は、レジスタ132より供給されるタップ位置情報に従
って空間クラスタップを選択する。
的小さい場合のタップ位置情報Aと、動きが比較的大き
い場合のタップ位置情報Bとが格納される。これらタッ
プ位置情報A,Bのいずれを第2のタップ選択回路12
2に供給するかは、動きクラス検出回路125より出力
される動きクラスのクラス情報MVによって選択され
る。
小さいためにMV=0またはMV=1であるときは、タ
ップ位置情報Aが第2のタップ選択回路122に供給さ
れ、この第2のタップ選択回路122で選択される空間
クラスタップは、複数フィールドに跨るものとされる。
また、動きが比較的大きいためにMV=2またはMV=
3であるときは、タップ位置情報Bが第2のタップ選択
回路122に供給され、この第2のタップ選択回路12
2で選択される空間クラスタップは、図示せずも、作成
すべき画素と同一フィールド内の画素のみとされる。
比較的小さい場合のタップ位置情報と、動きが比較的大
きい場合のタップ位置情報が格納されるようにし、第1
のタップ選択回路121に供給されるタップ位置情報が
動きクラス検出回路125より出力される動きクラスの
クラス情報MVによって選択されるようにしてもよい。
123で選択される動きクラスタップのタップ位置情報
を格納するものである。第3のタップ選択回路123
は、レジスタ133より供給されるタップ位置情報に従
って動きクラスタップを選択する。
定予測演算回路127で使用される推定式の係数データ
を、クラス毎に、格納するものである。この係数データ
は、525i信号を1080i信号またはXGA信号に
変換し、あるいはその525i信号をその画像の一部を
任意の倍率で拡大表示するための新たな525i信号に
変換するための情報である。係数メモリ134には上述
したクラス合成回路126より出力されるクラスコード
CLが読み出しアドレス情報として供給され、この係数
メモリ134からはクラスコードCLに対応した係数デ
ータが読み出され、推定予測演算回路127に供給され
ることとなる。
リバンク135を有している。この情報メモリバンク1
35には、レジスタ130に格納するための動作指定情
報と、レジスタ131〜133に格納するためのタップ
位置情報が予め蓄えられている。
動作指定情報として、情報メモリバンク135には、後
処理回路129を1080i信号を出力するように動作
させるための第1の動作指定情報と、後処理回路129
をXGA信号を出力するように動作させるための第2の
動作指定情報と、後処理回路129を525i信号を出
力するように動作させるための第3の動作指定情報とが
予め蓄えられている。
ことで、1080i信号を出力する第1の変換方法か、
XGA信号を出力する第2の変換方法か、さらには52
5i信号を出力する第3の変換方法かを選択できる。な
お、第3の変換方法を選択するとき、ユーザは、さらに
表示画像の倍率(画像サイズ)を指定できる。情報メモ
リバンク135にはシステムコントローラ101よりそ
の変換方法の選択情報が供給され、この情報メモリバン
ク135よりレジスタ130にはその選択情報に従って
第1、第2または第3の動作指定情報がロードされる。
スタ131に格納するための予測タップのタップ位置情
報として、第1の変換方法(1080i)に対応する第
1のタップ位置情報と、第2の変換方法(XGA)に対
応する第2のタップ位置情報と、第3の変換方法(52
5i)に対応する第3のタップ位置情報が予め蓄えられ
ている。この情報メモリバンク135よりレジスタ13
1には、上述した変換方法の選択情報に従って第1、第
2または第3のタップ位置情報がロードされる。
変換方法に対応する第3のタップ位置情報として、表示
画像の倍率に対応したタップ位置情報を予め蓄えてお
き、第3の変換方法が選択された場合に、併せて指定さ
れた倍率に対応したタップ位置情報を情報メモリバンク
135よりレジスタ131にロードするようにしてもよ
い。このことは、後述するレジスタ132,133への
タップ情報のロードにおいても同様である。
スタ132に格納するための空間クラスタップのタップ
位置情報として、第1の変換方法(1080i)に対応
する第1のタップ位置情報と、第2の変換方法(XG
A)に対応する第2のタップ位置情報と、第3の変換方
法(525i)に対応する第3のタップ位置情報とが予
め蓄えられている。第1、第2および第3のタップ位置
情報は、それぞれ動きが比較的小さい場合のタップ位置
情報と、動きが比較的大きい場合のタップ位置情報とか
らなっている。この情報メモリバンク135よりレジス
タ132には、上述した変換方法の選択情報に従って第
1、第2または第3のタップ位置情報がロードされる。
スタ133に格納するための動きクラスタップのタップ
位置情報として、第1の変換方法(1080i)に対応
する第1のタップ位置情報と、第2の変換方法(XG
A)に対応する第2のタップ位置情報と、第3の変換方
法(525i)に対応する第3のタップ位置情報とが予
め蓄えられている。この情報メモリバンク135よりレ
ジスタ133には、上述した変換方法の選択情報に従っ
て第1、第2または第3のタップ位置情報がロードされ
る。
ラスの係数種データが予め蓄えられている。この係数種
データは、上述した係数メモリ134に格納するための
係数データを生成するための、位相情報をパラメータと
する生成式の係数データである。
測タップのデータxiと、係数メモリ134より読み出
される係数データWiとから、(4)式の推定式によっ
て、作成すべき画素データyが演算される。第1のタッ
プ選択回路121で選択される予測タップが10個であ
るとき、(4)式におけるnは10となる。
=1〜n)は、例えば(5)式で示されるように、位相
情報h,vをパラメータとする生成式によって生成され
る。情報メモリバンク135には、この生成式の係数デ
ータである係数種データw10〜wn9が、クラス毎に、記
憶されている。この係数種データの生成方法については
後述する。
の係数種データおよび位相情報h,vの値とを用い、
(5)式によって、クラス毎に、位相情報h,vの値に
対応した推定式の係数データWi(i=1〜n)を生成
する係数生成回路136を有している。この係数生成回
路136には、情報メモリバンク135より、各クラス
の係数種データがロードされると共に、後述する位相情
報発生回路139で発生される出力画像信号Voutを構
成する単位画素ブロック内の各画素の水平方向、垂直方
向の位相情報h,vが供給される。この係数生成回路1
36で生成される各クラスの各位相情報h,vに対応し
た係数データWi(i=1〜n)は、上述した係数メモ
リ134に格納される。
コントローラ101より供給される、変換方法の選択情
報および倍率の指定情報に対応した入力画像信号Vinと
出力画像信号Voutにおける垂直方向、水平方向の各フ
ィールドにおける画素数の対応関係情報n/mに基づい
て、出力画像信号Voutを構成する単位画素ブロック内
の各画素の水平方向、垂直方向の位相情報h,vを発生
させる位相情報発生回路139を有している。この位相
情報発生回路139は例えばROMテーブルで構成され
る。
各画素の水平方向、垂直方向の位相情報h,vは、それ
ぞれ画素番号(タップ番号)と関連付けられて、係数生
成回路136に供給される。なお、位相情報発生回路1
39からは、入力画像信号Vinの奇数、偶数のフィール
ドのそれぞれに対応して位相情報h,vが発生される。
選択される場合、垂直方向に関してn/m=9/4であ
り、水平方向に関してn/mは9/4である(図14参
照)。そのため、入力画像信号Vinとしての525i信
号の4×4の画素ブロックに対して出力画像信号Vout
としての1080i信号の9×9の画素ブロックが対応
したものとなる。この場合、出力画像信号Voutを構成
する単位画素ブロックは9×9の画素ブロックというこ
とになる。
この9×9の単位画素ブロック内の各画素について、上
述した525i信号の4×4の画素ブロック内の画素の
うち、垂直方向に最も近い位置にある画素(最短画素)
までの距離を求めて位相情報vとすると共に、水平方向
に最も近い位置にある画素(最短画素)までの距離を求
めて位相情報hとする。本実施の形態においては、52
5i信号の垂直方向の画素間隔が16、水平方向の画素
間隔が8とされて、上述の位相情報h,vが求められ
る。これは、第2、第3の変換方法が選択される場合も
同様である。
単位画素ブロック内の対象画素が最短画素より上方に位
置するときは負の値とされ、逆にその対象画素が上述の
最短画素より下方に位置するときは正の値とされる。ま
た、位相情報hに関しては、その対象画素が最短画素よ
り左方に位置するときは負の値とされ、逆にその対象画
素が最短画素より右方に位置するときは正の値とされ
る。これは、第2、第3の変換方法が選択される場合も
同様である。
i)が選択される場合、位相情報発生回路139では、
奇数、偶数のフィールドのそれぞれに対応して、9×9
の単位画素ブロックを構成する81個の画素のそれぞれ
ついての位相情報h,vが発生される。
選択される場合、垂直方向に関してn/m=16/5で
あり、水平方向に関してn/mは8/5である(図17
参照)。そのため、入力画像信号Vinとしての525i
信号の5×5の画素ブロックに対して出力画像信号Vou
tとしてのXGA信号の8×16の画素ブロックが対応
したものとなる。この場合、出力画像信号Voutを構成
する単位画素ブロックは8×16の画素ブロックという
ことになる。
この8×16の単位画素ブロック内の各画素について、
上述した525i信号の5×5の画素ブロック内の画素
のうち、垂直方向に最も近い位置にある画素(最短画
素)までの距離を求めて位相情報vとすると共に、水平
方向に最も近い位置にある画素(最短画素)までの距離
を求めて位相情報hとする。
選択される場合、位相情報発生回路139では、奇数、
偶数のフィールドのそれぞれに対応して、8×16の単
位画素ブロックを構成する128個の画素のそれぞれつ
いての位相情報h,vが発生される。
が選択される場合、指定された表示画像の倍率(画像サ
イズ)に応じて垂直方向および水平方向に関するn/m
が一意的に決まる。垂直方向に関してn/m=nv/m
v、水平方向に関してn/m=nh/mhであるとする
と、入力画像信号Vinとしての525i信号のmh×mv
の画素ブロックに対して出力画像信号Voutとしての5
25i信号のnh×nvの画素ブロックが対応したものと
なる。この場合、出力画像信号Voutを構成する単位画
素ブロックはnh×nvの画素ブロックということにな
る。
このnh×nvの単位画素ブロック内の各画素について、
上述した入力画像信号Vinとしての525i信号のmh
×mvの画素ブロック内の画素のうち、垂直方向に最も
近い位置にある画素(最短画素)までの距離を求めて位
相情報vとすると共に、水平方向に最も近い位置にある
画素(最短画素)までの距離を求めて位相情報hとす
る。
が選択される場合、位相情報発生回路139では、奇
数、偶数のフィールドのそれぞれに対応して、nh×nv
の単位画素ブロックを構成する各画素についての位相情
報h,vが発生される。
回路136で生成される各クラスの各位相情報h,vの
係数データWi(i=1〜n)に対応した正規化係数S
を、(6)式によって演算する正規化係数生成回路13
7と、ここで生成された正規化係数Sを、クラス毎に格
納する正規化係数メモリ138を有している。正規化係
数メモリ138には上述したクラス合成回路126より
出力されるクラスコードCLが読み出しアドレス情報と
して供給され、この正規化係数メモリ138からはクラ
スコードCLに対応した正規化係数Sが読み出され、後
述する正規化演算回路128に供給されることとなる。
ップ選択回路121で選択的に取り出される予測タップ
のデータxiと、係数メモリ134より読み出される係
数データWiとから、出力画像信号Voutを構成する単
位画素ブロック内の各画素のデータを演算する推定予測
演算回路127を有している。
像信号Voutを構成する画素データが単位画素ブロック
毎に生成される。すなわち、この推定予測演算回路12
7には、第1のタップ選択回路121より単位画素ブロ
ック内の各画素(注目画素)に対応した予測タップのデ
ータxiと、係数メモリ134よりその単位画素ブロッ
クを構成する各画素に対応した係数データWiとが供給
され、単位画素ブロックを構成する各画素のデータは、
それぞれ個別に上述した(4)式の推定式で演算され
る。
1の変換方法(1080i)が選択されている場合に
は、単位画素ブロックを構成する81個の画素のデータ
が同時的に生成され、第2の変換方法(XGA)が選択
されている場合には、単位画素ブロックを構成する12
8個の画素のデータが同時的に生成され、さらに第3の
変換方法(525i)が選択されている場合には、単位
画素ブロックを構成する(nh×nv)個(nh,nvは、
表示画像の指定倍率によって変化する)の画素データが
同時的に生成される。
演算回路127より順次出力される出力画像信号Vout
を構成する単位画素ブロック内の各画素のデータy1〜
yP(Pは単位ブロックを構成する画素の個数)を、正
規化係数メモリ138より読み出され、それぞれの生成
に使用された係数データWi(i=1〜n)に対応した
正規化係数Sで除算して正規化する正規化演算回路12
8を有している。上述せずも、係数生成回路136で係
数種データより生成式で推定式の係数データを求めるも
のであるが、生成される係数データは丸め誤差を含み、
係数データWi(i=1〜n)の総和が1.0になるこ
とは保証されない。そのため、推定予測演算回路127
で演算される各画素のデータy1〜yPは、丸め誤差によ
ってレベル変動したものとなる。上述したように、正規
化演算回路128で正規化することで、その変動を除去
できる。
算回路128で正規化されて順次供給される単位画素ブ
ロック内の画素のデータy1′〜yP′を、第1〜第3の
変換方法によって特定されるフォーマットで出力して、
出力画像信号Voutを得る後処理回路129を有してい
る。すなわち、この後処理回路129からは、第1の変
換方法が選択されている場合には1080i信号が出力
され、第2の変換方法が選択されている場合にはXGA
信号が出力され、さらに第3の変換方法が選択されてい
る場合には525i信号が出力される。この後処理回路
129の動作指定情報は、上述したようにレジスタ13
0より供給される。
する。バッファメモリ109に記憶されている入力画像
信号Vinとしての525i信号より、第2のタップ選択
回路122で、作成すべき出力画像信号Voutを構成す
る単位画素ブロック内の各画素(注目画素)の周辺に位
置する空間クラスタップのデータ(画素データ)が選択
的に取り出される。この場合、第2のタップ選択回路1
22では、レジスタ132より供給される、ユーザによ
って選択された変換方法、および動きクラス検出回路1
25で検出される動きクラスに対応したタップ位置情報
に基づいて、タップの選択が行われる。
に取り出される空間クラスタップのデータは空間クラス
検出回路124に供給される。この空間クラス検出回路
124では、空間クラスタップのデータとしての各画素
データに対してADRC処理が施されて空間クラス(主
に空間内の波形表現のためのクラス分類)のクラス情報
としての再量子化コードQiが得られる((1)式参
照)。
いる入力画像信号Vinとしての525i信号より、第3
のタップ選択回路123で、作成すべき出力画像信号V
outを構成する単位画素ブロック内の各画素(注目画
素)の周辺に位置する動きクラスタップのデータ(画素
データ)が選択的に取り出される。この場合、第3のタ
ップ選択回路123では、レジスタ133より供給され
る、ユーザによって選択された変換方法に対応したタッ
プ位置情報に基づいて、タップの選択が行われる。
に取り出される動きクラスタップのデータは動きクラス
検出回路125に供給される。この動きクラス検出回路
125では、動きクラスタップのデータとしての各画素
データより動きクラス(主に動きの程度を表すためのク
ラス分類)のクラス情報MVが得られる。
ドQiはクラス合成回路126に供給される。このクラ
ス合成回路126では、これら動き情報MVと再量子化
コードQiとから、作成すべき出力画像信号Voutを構
成する単位画素ブロック毎にその単位画素ブロック内の
各画素(注目画素)が属するクラスを示すクラスコード
CLが順次得られる((3)式参照)。そして、このク
ラスコードCLは、係数メモリ134および正規化係数
メモリ138に読み出しアドレス情報として供給され
る。
139で発生された出力画像信号Voutを構成する単位
画素ブロック内の各画素の位相情報h,vに対応した各
クラスの推定式の係数データWi(i=1〜n)が係数
生成回路136で生成されて格納される。また、正規化
係数メモリ138には、上述したように係数生成回路1
36で生成された各クラスおよび各位相情報の係数デー
タWi(i=1〜n)に対応した正規化係数Sが正規化
係数生成回路137で生成されて格納される。
コードCLが読み出しアドレス情報として供給されるこ
とで、この係数メモリ134からクラスコードCLに対
応した各位相情報における係数データWiが読み出され
て推定予測演算回路127に供給される。また、バッフ
ァメモリ109に記憶されている入力画像信号Vinとし
ての525i信号より、第1のタップ選択回路121
で、作成すべき出力画像信号Voutを構成する単位画素
ブロック内の各画素(注目画素)の周辺に位置する予測
タップのデータ(画素データ)が選択的に取り出され
る。この場合、第1のタップ選択回路121では、レジ
スタ131より供給される、ユーザによって選択された
変換方法に対応したタップ位置情報に基づいて、タップ
の選択が行われる。この第1のタップ選択回路121で
選択的に取り出される予測タップのデータxiは推定予
測演算回路127に供給される。
のデータxiと、係数メモリ134より読み出される各
位相情報における係数データWiとから、作成すべき出
力画像信号Voutを構成する単位画素ブロック内の各画
素のデータy1〜yPが同時的に演算される((4)式参
照)。そして、この推定予測演算回路127より順次出
力される出力画像信号Voutを構成する単位画素ブロッ
ク内の各画素のデータy1〜yPは正規化演算回路128
に供給される。
にクラスコードCLが読み出しアドレス情報として供給
され、この正規化係数メモリ138からはクラスコード
CLに対応した正規化係数S、つまり推定予測演算回路
127より出力されるデータy1〜yPの演算に使用され
た係数データWiに対応した正規化係数Sが読み出され
て正規化演算回路128に供給される。正規化演算回路
128では、推定予測演算回路127より出力されるデ
ータy1〜yPがそれぞれ対応する正規化係数Sで除算さ
れて正規化される。これにより、係数種データを用いて
生成式((5)式参照)で推定式((4)式参照)の係
数データを求める際の丸め誤差によるデータy1〜yPの
レベル変動が除去される。
されて順次出力される単位画素ブロック内の各画素のデ
ータy1′〜yP′は後処理回路129に供給される。こ
の後処理回路129では、データy1′〜yP′が第1〜
第3の変換方法によって特定されるフォーマットで出力
され、出力画像信号Voutとして、第1の変換方法が選
択されている場合には1080i信号が出力され、第2
の変換方法が選択されている場合にはXGA信号が出力
され、さらに第3の変換方法が選択されている場合には
525i信号が出力される。
情報メモリバンク135よりロードされる各クラスの係
数種データおよび位相情報発生回路139で発生される
位相情報h,vの値とを用い、クラス毎に、位相情報
h,vの値に対応した推定式の係数データWiが生成さ
れ、これが係数メモリ134に格納される。そして、こ
の係数メモリ134より、クラスコードCLに対応して
読み出される各位相情報における係数データWiを用い
て推定予測演算回路127で、出力画像信号Voutを構
成する単位画素ブロック内の各画素のデータy1〜yPが
演算される。したがって、1080i信号やXGA信号
へのフォーマット変換、さらには種々の画像サイズへの
変換を行う場合に大量の係数データを格納しておくメモ
リを不要とできる。
には、係数種データが、クラス毎に、記憶されている。
この係数種データは、予め学習によって生成されたもの
である。
る。(5)式の生成式における係数データである係数種
データw10〜wn9を求める例を示すものとする。ここ
で、以下の説明のため、(7)式のように、ti(i=
0〜9)を定義する。 t0=1,t1=v,t2=h,t3=v2,t4=vh,t5=h2, t6=v3,t7=v2h,t8=vh2,t9=h3 ・・・(7) この(7)式を用いると、(5)式は、(8)式のよう
に書き換えられる。
める。すなわち、クラス毎に、生徒信号の画素データと
教師信号の画素データとを用いて、二乗誤差を最小にす
る係数値を決定する。いわゆる最小二乗法による解法で
ある。学習数をm、k(1≦k≦m)番目の学習データ
における残差をek、二乗誤差の総和をEとすると、
(4)式および(5)式を用いて、Eは(9)式で表さ
れる。ここで、xikは生徒画像のi番目の予測タップ位
置におけるk番目の画素データ、ykはそれに対応する
教師画像のk番目の画素データを表している。
xyによる偏微分が0になるようなw xyを求める。これ
は、(10)式で示される。
Xipjq、Yipを定義すると、(10)式は、行列を用い
て(13)式のように書き換えられる。
いる。この正規方程式は、掃き出し法(Gauss-Jordanの
消去法)等を用いて、wxyについて解かれ、係数種デー
タが算出される。
の概念を示している。教師信号としてのHD信号(10
50i信号)から生徒信号としてのSD信号(525i
信号)を生成する。
画素位置関係を示している。ここで、大きなドットが5
25i信号の画素であり、小さなドットが1050i信
号の画素である。また、奇数フィールドの画素位置を実
線で示し、偶数フィールドの画素位置を破線で示してい
る。
水平方向に4段階にシフトさせて、8×2=16種類の
SD信号SD1〜SD16を生成する。図4は、垂直方向
への8段階の位相シフト状態V1〜V8を示している。
ここでは、SD信号の垂直方向の画素間隔は16であ
り、下方向が正の方向とされている。また、「o」は奇
数フィールドを、「e」は偶数フィールドを表してい
る。
れたものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信
号の画素に対して、4,0,−4,−8の位相を持つよ
うになる。V2の状態はSD信号のシフト量が1とされ
たものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号
の画素に対して、7,3,−1,−5の位相を持つよう
になる。V3の状態はSD信号のシフト量が2とされた
ものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号の
画素に対して、6,2,−2,−6の位相を持つように
なる。V4の状態はSD信号のシフト量が3とされたも
のであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号の画
素に対して、5,1,−3,−7の位相を持つようにな
る。
れたものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信
号の画素に対して、4,0,−4,−8の位相を持つよ
うになる。V6の状態はSD信号のシフト量が5とされ
たものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号
の画素に対して、7,3,−1,−5の位相を持つよう
になる。V7の状態はSD信号のシフト量が6とされた
ものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号の
画素に対して、6,2,−2,−6の位相を持つように
なる。V8の状態はSD信号のシフト量が7とされたも
のであり、この場合、HD信号の画素は、SD信号の画
素に対して、5,1,−3,−7の位相を持つようにな
る。
状態H1〜H4を示している。ここでは、SD信号の水
平方向の画素間隔は8であり、右方向が正の方向とされ
ている。
れたものであり、この場合、HD信号の画素は、SD信
号の画素に対して、0,−4の位相を持つようになる。
H2の状態はSD信号のシフト量が1とされたものであ
り、この場合、HD信号の画素は、SD信号の画素に対
して、3,−1の位相を持つようになる。H3の状態は
SD信号のシフト量が2とされたものであり、この場
合、HD信号の画素は、SD信号の画素に対して、2,
−2の位相を持つようになる。さらに、H4の状態はS
D信号のシフト量が3とされたものであり、この場合、
HD信号の画素は、SD信号の画素に対して、1,−3
の位相を持つようになる。
階、水平方向に4段階にシフトさせて得られた32種類
のSD信号に関し、SD信号の画素を中心にした場合の
HD信号の画素の位相を示している。すなわち、SD信
号の画素に対して、HD信号の画素は、図中の●で示す
位相を持つようになる。
8段階、水平方向に4段階にシフトさせて得られた合計
32種類のSD信号とHD信号との間で学習を行って係
数種データを生成する。
成する係数種データ生成装置150の構成を示してい
る。この係数種データ生成装置150は、教師信号とし
てのHD信号(1050i信号)が入力される入力端子
151と、このHD信号に対して水平および垂直の間引
き処理を行って、入力信号としてのSD信号を得るSD
信号生成回路152Aと、このSD信号の位相を垂直方
向に8段階、水平方向に4段階にシフトさせて、合計3
2種類のSD信号SD1〜SD32を得るための位相シフ
ト回路152Bとを有している。この位相シフト回路1
52Bには、垂直方向および水平方向への位相シフト値
を指定するパラメータH,Vが入力される。この位相シ
フト回路152Bは、例えばsinx/xの特性のフィル
タで構成されるが、その他の位相シフトが可能な別のフ
ィルタを用いてもよい。他のフィルタ例として、オーバ
ーサンプリングフィルタから欲しい位相だけ抜き出す方
法等が挙げられる。
シフト回路152Bより出力されるSD信号SD1〜S
D32より、HD信号(1050i信号)に係る注目画素
の周辺に位置する複数のSD画素のデータを選択的に取
り出して出力する第1〜第3のタップ選択回路153〜
155を有している。
〜155は、上述した画像信号処理部110の第1〜第
3のタップ選択回路121〜123と同様に構成され
る。これら第1〜第3のタップ選択回路153〜155
で選択されるタップは、タップ選択制御部156からの
タップ位置情報によって指定される。また、タップ選択
制御回路156には後述する動きクラス検出回路158
より出力される動きクラスのクラス情報MVが供給され
る。これにより、第2のタップ選択回路154に供給さ
れるタップ位置情報が動きが大きいか小さいかによって
異なるようにされる。
2のタップ選択回路154で選択的に取り出される空間
クラスタップのデータ(SD画素データ)のレベル分布
パターンを検出し、このレベル分布パターンに基づいて
空間クラスを検出し、そのクラス情報を出力する空間ク
ラス検出回路157を有している。この空間クラス検出
回路157は、上述した画像信号処理部110の空間ク
ラス検出回路124と同様に構成される。この空間クラ
ス検出回路157からは、空間クラスタップのデータと
しての各SD画素データ毎の再量子化コードQiが空間
クラスを示すクラス情報として出力される。
3のタップ選択回路155で選択的に取り出される動き
クラスタップのデータ(SD画素データ)より、主に動
きの程度を表すための動きクラスを検出し、そのクラス
情報MVを出力する動きクラス検出回路158を有して
いる。この動きクラス検出回路158は、上述した画像
信号処理部110の動きクラス検出回路125と同様に
構成される。この動きクラス検出回路158では、第3
のタップ選択回路155で選択的に取り出される動きク
ラスタップのデータ(SD画素データ)からフレーム間
差分が算出され、さらにその差分の絶対値の平均値に対
してしきい値処理が行われて動きの指標である動きクラ
スが検出される。
間クラス検出回路157より出力される空間クラスのク
ラス情報としての再量子化コードQiと、動きクラス検
出回路158より出力される動きクラスのクラス情報M
Vに基づき、HD信号(1050i信号)に係る注目画
素が属するクラスを示すクラスコードCLを得るための
クラス合成回路159を有している。このクラス合成回
路159も、上述した画像信号処理部110のクラス合
成回路126と同様に構成される。
力端子151に供給されるHD信号より得られる注目画
素データとしての各HD画素データyと、この各HD画
素データyにそれぞれ対応して第1のタップ選択回路1
53で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD
画素データ)xiと、各HD画素データyにそれぞれ対
応してクラス合成回路159より出力されるクラスコー
ドCLと、垂直方向および水平方向への位相シフト値の
パラメータH,Vとから、各クラス毎に、係数種データ
w10〜wn9を得るための正規方程式((13)式参照)
を生成する正規方程式生成部160を有している。
に対応するn個の予測タップ画素データとの組み合わせ
で学習データが生成されるが、位相シフト回路152B
へのパラメータH,Vが順次変更されていって水平およ
び垂直の位相シフト値が段階的に変化した32種類のS
D信号SD1〜SD32が順次生成されていき、これによ
り正規方程式生成部160では多くの学習データが登録
された正規方程式が生成される。このようにSD信号S
D1〜SD32を順次生成して学習データを登録すること
で、任意位相の画素データを得るための係数種データを
求めることが可能となる。
153の前段に時間合わせ用の遅延回路を配置すること
で、この第1のタップ選択回路153から正規方程式生
成部160に供給されるSD画素データxiのタイミン
グ合わせを行うことができる。
規方程式生成部160でクラス毎に生成された正規方程
式のデータが供給され、クラス毎に正規方程式を解い
て、各クラスの係数種データw10〜wn9を求める係数種
データ決定部161と、この求められた係数種データw
10〜wn9を記憶する係数種メモリ162とを有してい
る。係数種データ決定部161では、正規方程式が例え
ば掃き出し法などによって解かれて、係数データw10〜
wn9が求められる。
動作を説明する。入力端子151には教師信号としての
HD信号(1050i信号)が供給され、そしてこのH
D信号に対してSD信号生成回路152Aで水平および
垂直の間引き処理が行われて生徒信号としてのSD信号
(525i信号)が生成される。また、このSD信号が
位相シフト回路152Bに供給され、このSD信号の位
相が垂直方向に8段階、水平方向に4段階にシフトされ
て(図4,図5参照)、32種類のSD信号SD1〜S
D32が順次生成されていく。
のタップ選択回路154で、HD信号に係る注目画素の
周辺に位置する空間クラスタップのデータ(SD画素デ
ータ)が選択的に取り出される。この第2のタップ選択
回路154では、タップ選択制御回路156より供給さ
れる、動きクラス検出回路158で検出される動きクラ
スに対応したタップ位置情報に基づいて、タップの選択
が行われる。
に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素デ
ータ)は空間クラス検出回路157に供給される。この
空間クラス検出回路157では、空間クラスタップのデ
ータとしての各SD画素データに対してADRC処理が
施されて空間クラス(主に空間内の波形表現のためのク
ラス分類)のクラス情報としての再量子化コードQiが
得られる((1)式参照)。
SD信号SD1〜SD32より、第3のタップ選択回路1
55で、HD信号に係る注目画素の周辺に位置する動き
クラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取
り出される。この場合、第3のタップ選択回路155で
は、タップ選択制御回路156より供給されるタップ位
置情報に基づいて、タップの選択が行われる。
に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素デ
ータ)は動きクラス検出回路158に供給される。この
動きクラス検出回路158では、動きクラスタップのデ
ータとしての各SD画素データより動きクラス(主に動
きの程度を表すためのクラス分類)のクラス情報MVが
得られる。
ドQiはクラス合成回路159に供給される。このクラ
ス合成回路159では、これら動き情報MVと再量子化
コードQiとから、HD信号に係る注目画素が属するク
ラスを示すクラスコードCLが得られる((3)式参
照)。
SD信号SD1〜SD32より、第1のタップ選択回路1
53で、HD信号に係る注目画素の周辺に位置する予測
タップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出さ
れる。この場合、第1のタップ選択回路153では、タ
ップ選択制御回路156より供給されるタップ位置情報
に基づいて、タップの選択が行われる。
信号より得られる注目画素データとしての各HD画素デ
ータyと、この各HD画素データyにそれぞれ対応して
第1のタップ選択回路153で選択的に取り出される予
測タップのデータ(SD画素データ)xiと、各HD画
素データyにそれぞれ対応してクラス合成回路159よ
り出力されるクラスコードCLと、垂直方向および水平
方向への位相シフト値のパラメータH,Vとから、正規
方程式生成部160では、各クラス毎に、係数種データ
w10〜wn9を生成するための正規方程式((13)式参
照)が生成される。
正規方程式が解かれ、各クラス毎の係数種データw10〜
wn9が求められ、その係数種データw10〜wn9はクラス
別にアドレス分割された係数種メモリ162に記憶され
る。
装置150においては、図1の画像信号処理部110の
情報メモリバンク135に記憶される各クラスの係数種
データw10〜wn9を生成することができる。
ついて説明する。この例においても、上述した(5)式
の生成式における係数データである係数種データw10〜
wn9を求める例を示すものとする。
した係数種データの生成方法の一例と同様に、パラメー
タH,Vによって垂直方向に8段階、水平方向に4段階
にシフトさせて32種類のSD信号を順次生成する。そ
して、各SD信号とHD信号との間で学習を行って、
(4)式の推定式の係数データWiを生成する。そし
て、各SD信号に対応して生成された係数データWiを
使用して係数種データを生成する。
する。ここでは、(4)式の推定式の係数データWi
(i=1〜n)を最小二乗法により求める例を示すもの
とする。一般化した例として、Xを入力データ、Wを係
数データ、Yを予測値として、(14)式の観測方程式
を考える。この(14)式において、mは学習データの
数を示し、nは予測タップの数を示している。
データに最小二乗法を適用する。この(14)式の観測
方程式をもとに、(15)式の残差方程式を考える。
確値は、(16)式のe2を最小にする条件が成り立つ
場合と考えられる。すなわち、(17)式の条件を考慮
すればよいわけである。
件を考え、これを満たす、W1,W2,・・・,Wnを算
出すればよい。そこで、(15)式の残差方程式から、
(18)式が得られる。さらに、(18)式と(14)
式とから、(19)式が得られる。
(20)式の正規方程式が得られる。
と同じ数の方程式を立てることが可能であるので、各W
iの最確値を求めることができる。この場合、掃き出し
法等を用いて連立方程式を解くことになる。
数データを使用しての係数種データの求め方を説明す
る。パラメータH,Vに対応したSD信号を用いた学習
による、あるクラスの係数データが、kvhiとなったと
する。ここで、iは予測タップの番号である。このk
vhiから、このクラスの係数種データを求める。
種データw10〜wn9を使って、上述した(5)式で表現
される。ここで、係数データWiに対して最小二乗法を
使用することを考えると、残差は、(21)式で表され
る。
ている。(21)式に最小二乗法を作用させると、(2
2)式が得られる。
式、(24)式のように定義すると、(22)式は(2
5)式のように書き換えられる。この(25)式も正規
方程式であり、この式を掃き出し法等の一般解法で解く
ことにより、係数種データw10〜wn9を算出することが
できる。
データを生成する係数種データ生成装置150′の構成
を示している。この図9において、図7と対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
子151に供給されるHD信号より得られる注目画素デ
ータとしての各HD画素データyと、この各HD画素デ
ータyにそれぞれ対応して第1のタップ選択回路153
で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD画素
データ)xiと、各HD画素データyにそれぞれ対応し
てクラス合成回路159より出力されるクラスコードC
Lとから、クラス毎に、係数データWi(i=1〜n)
を得るための正規方程式((20)式参照)を生成する
正規方程式生成部171を有している。
に対応するn個の予測タップ画素データとの組み合わせ
で学習データが生成されるが、位相シフト回路152B
へのパラメータH,Vが順次変更されていって32種類
のSD信号SD1〜SD32が順次生成されていき、HD
信号と各SD信号との間でそれぞれ学習データの生成が
行われる。これにより、正規方程式生成部171では、
各SD信号のそれぞれ対応して、クラス毎に、係数デー
タWi(i=1〜n)を得るための正規方程式が生成さ
れる。
正規方程式生成部171で生成された正規方程式のデー
タが供給され、その正規方程式を解いて、各SD信号に
それぞれ対応した各クラスの係数データWiを求める係
数データ決定部172と、この各SD信号に対応した各
クラスの係数データWiを使用して、クラス毎に、係数
種データw10〜wn9を得るための正規方程式((25)
式参照)を生成する正規方程式生成部173とを有して
いる。
正規方程式生成部173でクラス毎に生成された正規方
程式のデータと、垂直方向および水平方向への位相シフ
ト値のパラメータH,Vとが供給され、クラス毎に正規
方程式を解いて、各クラスの係数種データw10〜wn9を
求める係数種データ決定部174と、この求められた係
数種データw10〜wn9を記憶する係数種メモリ162と
を有している。
のその他は、図7に示す係数種データ生成装置150と
同様に構成される。図9に示す係数種データ生成装置1
50′の動作を説明する。入力端子151には教師信号
としてのHD信号(1050i信号)が供給され、そし
てこのHD信号に対してSD信号生成回路152Aで水
平および垂直の間引き処理が行われて生徒信号としての
SD信号(525i信号)が生成される。また、このS
D信号が位相シフト回路152Bに供給され、このSD
信号の位相が垂直方向に8段階、水平方向に4段階にシ
フトされて(図4,図5参照)、32種類のSD信号S
D1〜SD32が順次生成されていく。
のタップ選択回路154で、HD信号(1050i信
号)に係る注目画素の周辺に位置する空間クラスタップ
のデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。
この第2のタップ選択回路154では、タップ選択制御
回路156より供給される、動きクラス検出回路158
で検出される動きクラスに対応したタップ位置情報に基
づいて、タップの選択が行われる。
に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素デ
ータ)は空間クラス検出回路157に供給される。この
空間クラス検出回路157では、空間クラスタップのデ
ータとしての各SD画素データに対してADRC処理が
施されて空間クラス(主に空間内の波形表現のためのク
ラス分類)のクラス情報としての再量子化コードQiが
得られる((1)式参照)。
SD信号SD1〜SD32より、第3のタップ選択回路1
55で、HD信号に係る注目画素の周辺に位置する動き
クラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取
り出される。この場合、第3のタップ選択回路155で
は、タップ選択制御回路156より供給されるタップ位
置情報に基づいて、タップの選択が行われる。
に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素デ
ータ)は動きクラス検出回路158に供給される。この
動きクラス検出回路158では、動きクラスタップのデ
ータとしての各SD画素データより動きクラス(主に動
きの程度を表すためのクラス分類)のクラス情報MVが
得られる。
ドQiはクラス合成回路159に供給される。このクラ
ス合成回路159では、これら動き情報MVと再量子化
コードQiとから、HD信号に係る注目画素が属するク
ラスを示すクラスコードCLが得られる((3)式参
照)。
SD信号SD1〜SD32より、第1のタップ選択回路1
53で、HD信号に係る注目画素の周辺に位置する予測
タップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出さ
れる。この場合、第1のタップ選択回路153では、タ
ップ選択制御回路156より供給されるタップ位置情報
に基づいて、タップの選択が行われる。
信号より得られる注目画素データとしての各HD画素デ
ータyと、この各HD画素データyにそれぞれ対応して
第1のタップ選択回路153で選択的に取り出される予
測タップのデータ(SD画素データ)xiと、各HD画
素データyにそれぞれ対応してクラス合成回路159よ
り出力されるクラスコードCLとから、正規方程式生成
部171では、SD信号生成回路152で生成される各
SD信号のそれぞれ対応して、クラス毎に、係数データ
Wi(i=1〜n)を得るための正規方程式((20)
式参照)が生成される。
規方程式が解かれ、各SD信号にそれぞれ対応した各ク
ラスの係数データWiが求められる。正規方程式生成部
173では、この各SD信号にそれぞれ対応した各クラ
スの係数データWiと、垂直方向および水平方向への位
相シフト値のパラメータH,Vとから、クラス毎に、係
数種データw10〜wn9を得るための正規方程式((2
5)式参照)が生成される。
正規方程式が解かれ、各クラスの係数種データw10〜w
n9が求められ、その係数種データw10〜wn9はクラス別
にアドレス分割された係数種メモリ162に記憶され
る。
装置150′においても、図1の画像信号処理部110
の情報メモリバンク135に記憶される各クラスの係数
種データw10〜wn9を生成することができる。
係数データWi(i=1〜n)を生成するために(5)
式の生成式を使用したが、例えば、(26)式、(2
7)式などを使用してもよく、さらに次数の異なった多
項式や、他の関数で表現される式でも実現可能である。
る処理を、例えば図10に示すような画像信号処理装置
300によって、ソフトウェアで実現することも可能で
ある。
0について説明する。この画像信号処理装置300は、
装置全体の動作を制御するCPU301と、このCPU
301の動作プログラムや係数種データ等が格納された
ROM(read only memory)302と、CPU301の
作業領域を構成するRAM(random access memory)3
03とを有している。これらCPU301、ROM30
2およびRAM303は、それぞれバス304に接続さ
れている。
憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)30
5と、フロッピー(登録商標)ディスク306をドライ
ブするフロッピーディスクドライブ(FDD)307と
を有している。これらドライブ305,307は、それ
ぞれバス304に接続されている。
ーネット等の通信網400に有線または無線で接続する
通信部308を有している。この通信部308は、イン
タフェース309を介してバス304に接続されてい
る。
インタフェース部を備えている。このユーザインタフェ
ース部は、リモコン送信機200からのリモコン信号R
Mを受信するリモコン信号受信回路310と、LCD
(liquid crystal display)等からなるディスプレイ3
11とを有している。受信回路310はインタフェース
312を介してバス304に接続され、同様にディスプ
レイ311はインタフェース313を介してバス304
に接続されている。
像信号Vinとしての525i信号を入力するための入力
端子314と、出力画像信号Voutを出力するための出
力端子315とを有している。入力端子314はインタ
フェース316を介してバス304に接続され、同様に
出力端子315はインタフェース317を介してバス3
04に接続される。
理プログラムや係数種データ等を予め格納しておく代わ
りに、例えばインターネットなどの通信網400より通
信部308を介してダウンロードし、ハードディスクや
RAM303に蓄積して使用することもできる。また、
これら処理プログラムや係数種データ等をフロッピーデ
ィスク306で提供するようにしてもよい。
信号を入力端子314より入力する代わりに、予めハー
ドディスクに記録しておき、あるいはインターネットな
どの通信網400より通信部308を介してダウンロー
ドしてもよい。また、出力画像信号Voutを出力端子3
15に出力する代わり、あるいはそれと並行してディス
プレイ311に供給して画像表示をしたり、さらにはハ
ードディスクに格納したり、通信部308を介してイン
ターネットなどの通信網400に送出するようにしても
よい。
0に示す画像信号処理装置300における、入力画像信
号Vinより出力画像信号Voutを得るため処理手順を説
明する。
ステップST2で、入力画像信号Vinをフレーム単位ま
たはフィールド単位で入力する。この入力画像信号Vin
が入力端子314より入力される場合には、この入力画
像信号Vin を構成する画素データをRAM303に一
時的に格納する。また、この入力画像信号Vin がハー
ドディスクに記録されている場合には、ハードディスク
ドライブ307でこの入力画像信号Vinを読み出し、こ
の入力画像信号Vin を構成する画素データをRAM3
03に一時的に格納する。そして、ステップST3で、
入力画像信号Vinの全フレームまたは全フィールドの処
理が終わっているか否かを判定する。処理が終わってい
るときは、ステップST4で、処理を終了する。一方、
処理が終わっていないときは、ステップST5に進む。
ン送信機200を操作して選択した変換方法(表示画像
の倍率も含む)に対応するn/mの値を用いて、出力画
像信号Voutを構成する単位画素ブロック内の各画素の
位相情報h,vを発生する。そして、ステップST6
で、単位画素ブロック内の各画素の位相情報h,vおよ
び各クラスの係数種データを使用して、生成式(例えば
(5)式)によって、単位画素ブロック内の各画素にそ
れぞれ対応して、各クラスの推定式((4)式参照)の
係数データWiを生成する。
で入力された入力画像信号Vinの画素データより、生成
すべき出力画像信号Voutを構成する単位画素ブロック
内の画素データに対応して、クラスタップおよび予測タ
ップの画素データを取得する。そして、ステップST8
で、入力された入力画像信号Vinの画素データの全領域
において出力画像信号Voutの画素データを得る処理が
終了したか否かを判定する。終了しているときは、ステ
ップST2に戻り、次のフレームまたはフィールドの入
力画像信号Vinの入力処理に移る。一方、処理が終了し
ていないときは、ステップST9に進む。
で取得されたクラスタップの画素データからクラスコー
ドCLを生成する。そして、ステップST10で、その
クラスコードCLに対応した係数データと予測タップの
SD画素データを使用して、推定式により、出力画像信
号Voutを構成する単位画素ブロック内の各画素のデー
タを生成し、その後にステップST7に戻って、上述し
たと同様の処理を繰り返す。
に沿って処理をすることで、入力された入力画像信号V
inの画素データを処理して、出力画像信号Voutの画素
データを得ることができる。上述したように、このよう
に処理して得られた出力画像信号Voutは出力端子31
5に出力されたり、ディスプレイ311に供給されてそ
れによる画像が表示されたり、さらにはハードディスク
ドライブ305に供給されてハードディスクに記録され
たりする。
の係数種データ生成装置150における処理を、ソフト
ウェアで実現することも可能である。
種データを生成するための処理手順を説明する。まず、
ステップST21で、処理を開始し、ステップST22
で、学習に使われる、SD信号の位相シフト値(例え
ば、パラメータH,Vで特定される)を選択する。そし
て、ステップST23で、全ての位相シフト値に対して
学習が終わったか否かを判定する。全ての位相シフト値
に対して学習が終わっていないときは、ステップST2
4に進む。
素データをフレーム単位またはフィールド単位で入力す
る。そして、ステップST25で、全てのHD画素デー
タについて処理が終了したか否かを判定する。終了した
ときは、ステップST22に戻って、次の位相シフト値
を選択して、上述したと同様の処理を繰り返す。一方、
終了していないときは、ステップST26に進む。
24で入力されたHD画素データより、ステップST2
2で選択された位相シフト値だけ位相シフトされたSD
画素データを生成する。そして、ステップST27で、
ステップST26で生成されたSD画素データより、ス
テップST24で入力された各HD画素データに対応し
て、クラスタップおよび予測タップの画素データを取得
する。そして、ステップST28で、生成されたSD画
素データの全領域において学習処理を終了しているか否
かを判定する。学習処理を終了しているときは、ステッ
プST24に戻って、次のHD画素データの入力を行っ
て、上述したと同様の処理を繰り返し、一方、学習処理
を終了していないときは、ステップST29に進む。
27で取得されたクラスタップのSD画素データからク
ラスコードCLを生成する。そして、ステップST30
で、正規方程式((13)式参照)を生成する。その後
に、ステップST27に戻る。
フト値に対して学習が終わったときは、ステップST3
1に進む。このステップST31では、正規方程式を掃
き出し法等で解くことによって各クラスの係数種データ
を算出し、ステップST32で、その係数種データをメ
モリに保存し、その後にステップST33で、処理を終
了する。
に沿って処理をすることで、図7に示す係数種データ生
成装置150と同様の手法によって、各クラスの係数種
データを得ることができる。
の係数種データ生成装置150′における処理も、ソフ
トウェアで実現可能である。
種データを生成するための処理手順を説明する。まず、
ステップST41で、処理を開始し、ステップST42
で、学習に使われる、SD信号の位相シフト値(例え
ば、パラメータH,Vで特定される)を選択する。そし
て、ステップST43で、全ての位相シフト値に対する
係数データの算出処理が終了したか否かを判定する。終
了していないときは、ステップST44に進む。
素データをフレーム単位またはフィールド単位で入力す
る。そして、ステップST45で、全てのHD画素デー
タについて処理が終了したか否かを判定する。終了して
いないときは、ステップST46で、ステップST44
で入力されたHD画素データより、ステップST42で
選択された位相シフト値だけ位相シフトされたSD画素
データを生成する。
T46で生成されたSD画素データより、ステップST
44で入力された各HD画素データに対応して、クラス
タップおよび予測タップの画素データを取得する。そし
て、ステップST48で、生成されたSD画素データの
全領域において学習処理を終了しているか否かを判定す
る。学習処理を終了しているときは、ステップST44
に戻って、次のHD画素データの入力を行って、上述し
たと同様の処理を繰り返し、一方、学習処理を終了して
いないときは、ステップST49に進む。
47で取得されたクラスタップのSD画素データからク
ラスコードCLを生成する。そして、ステップST50
で、係数データを得るための正規方程式((20)式参
照)を生成する。その後に、ステップST47に戻る。
画素データについて処理が終了したときは、ステップS
T51で、ステップST50で生成された正規方程式を
掃き出し法などで解いて、各クラスの係数データを算出
する。その後に、ステップST42に戻って、次の位相
シフト値を選択して、上述したと同様の処理を繰り返
し、次の位相シフト値に対応した、各クラスの係数デー
タを求める。
位相シフト値に対する係数データの算出処理が終了した
ときは、ステップST52に進む。このステップST5
2では、全ての位相シフト値に対する係数データから、
係数種データを求めるための正規方程式((25)式参
照)を生成する。
T52で生成された正規方程式を掃き出し法等で解くこ
とによって各クラスの係数種データを算出し、ステップ
ST54で、その係数種データをメモリに保存し、その
後にステップST55で、処理を終了する。
に沿って処理をすることで、図9に示す係数種データ生
成装置150′と同様の手法によって、各クラスの係数
種データを得ることができる。
号を生成する際の推定式として線形一次方程式を使用し
たものを挙げたが、これに限定されるものではなく、例
えば推定式として高次方程式を使用するものであっても
よい。
コードCLを検出し、推定予測演算ではこのクラスコー
ドに応じた係数データWiを使用するものを示したが、
クラスコードCLの検出部分を省略したものも考えられ
る。その場合には、情報メモリバンク135に格納され
る係数種データは1種類のみとなる。
号処理部110より出力される出力画像信号Voutをデ
ィスプレイ部111に供給して、その出力画像信号Vou
tによる画像を表示するものを示したが、この出力画像
信号Voutをビデオテープレコーダなどの記録装置に供
給して記録するようにしてもよい。その場合、後処理回
路129の部分で、記録に最適なデータ構造となるよう
に処理してもよい。
像信号Vinとしての525i信号を、出力画像信号Vou
tとしての1080i信号、XGA信号、あるいは倍率
の異なる表示画像を得るための525i信号に変換する
例を示したが、この発明はそれに限定されるものでな
く、推定式を使用して第1の画像信号を第2の画像信号
に変換するその他の場合にも同様に適用できることは勿
論である。
号が画像信号である場合を示したが、この発明はこれに
限定されない。例えば、情報信号が音声信号である場合
にも、この発明を同様に適用することができる。
2の情報信号に変換する際に、フォーマットまたはサイ
ズの変換情報より第2の情報信号に係る注目点の位相情
報を得、この位相情報に基づいて係数種データより推定
式の係数データを生成し、この係数データを使用して第
2の情報信号に係る注目点の情報データを求めるもので
あり、種々のフォーマットまたはサイズへの変換を行う
場合に大量の係数データを格納しておくメモリを不要と
でき、安価に構成できる。
用いて生成された推定式の係数データの総和を求め、推
定式を用いて生成された注目点の情報データをその総和
で除算して正規化するものであり、係数種データを用い
て生成式で推定式の係数データを求める際の丸め誤差に
よる注目点の情報データのレベル変動を除去できる。
ブロック図である。
である。
(HD信号)の画素位置関係を示す図である。
めの図である。
めの図である。
0i信号)との位相関係を示す図である。
図である。
図である。
ック図である。
装置の構成例を示すブロック図である。
ある。
ーチャートである。
ーチャートである。
係を示す図である。
方向の位相関係を示す図である。
方向の位相関係を示す図である。
示す図である。
の位相関係を示す図である。
の位相関係を示す図である。
トローラ、102・・・リモコン信号受信回路、105
・・・受信アンテナ、106・・・チューナ、109・
・・バッファメモリ、110・・・画像信号処理部、1
11・・・ディスプレイ部、121・・・第1のタップ
選択回路、122・・・第2のタップ選択回路、123
・・・第3のタップ選択回路、124・・・空間クラス
検出回路、125・・・動きクラス検出回路、126・
・・クラス合成回路、127・・・推定予測演算回路、
128・・・正規化演算回路、129・・・後処理回
路、130〜133・・・レジスタ、134・・・係数
メモリ、135・・・情報メモリバンク、136・・・
係数生成回路、137・・・正規化係数生成回路、13
8・・・正規化係数メモリ、139・・・位相情報発生
回路、150,150′・・・係数種データ生成装置、
151・・・入力端子、152A・・・SD信号生成回
路、152B・・・位相シフト回路、153・・・第1
のタップ選択回路、154・・・第2のタップ選択回
路、155・・・第3のタップ選択回路、156・・・
タップ選択制御回路、157・・・空間クラス検出回
路、158・・・動きクラス検出回路、159・・・ク
ラス合成回路、160,171,173・・・正規方程
式生成部、161,174・・・係数種データ決定部、
162・・・係数種メモリ、172・・・係数データ決
定部、200・・・リモコン送信機、300・・・画像
信号処理装置、301・・・CPU、302・・・RO
M、303・・・RAM、304・・・バス、305・
・・ハードディスクドライブ、307・・・フロッピー
ディスクドライブ、308・・・通信部、309,31
2,313,316,317・・・インタフェース、3
10・・・リモコン信号受信回路、311・・・ディス
プレイ、314・・・入力端子、315・・・出力端
子、400・・・通信網
Claims (22)
- 【請求項1】 複数の情報データからなる第1の情報信
号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換す
る情報信号処理装置であって、 フォーマットまたはサイズの変換情報を入力する変換情
報入力手段と、 上記変換情報入力手段で入力された上記変換情報を、上
記第2の情報信号に係る注目点の位相情報に変換する情
報変換手段と、 推定式の係数データを生成するための、上記位相情報を
パラメータとする生成式の係数データである係数種デー
タが記憶された第1のメモリ手段と、 上記第1のメモリ手段に記憶されている係数種データと
上記情報変換手段で変換して得られた上記注目点の位相
情報とを用いて上記生成式によって生成され、上記注目
点の位相情報に対応した上記推定式の係数データを発生
する係数データ発生手段と、 上記第1の情報信号から、上記第2の情報信号に係る注
目点の周辺に位置する複数の第1の情報データを選択す
る第1のデータ選択手段と、 上記係数データ発生手段で発生された上記係数データと
上記第1のデータ選択手段で選択された上記複数の第1
の情報データとから、上記推定式を用いて上記注目点の
情報データを算出して得る演算手段とを備えることを特
徴とする情報信号処理装置。 - 【請求項2】 上記第1の情報信号から、上記第2の情
報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第2の情報
データを選択する第2のデータ選択手段と、 上記第2のデータ選択手段で選択された上記第2の情報
データに基づいて、上記注目点が属するクラスを検出す
るクラス検出手段とをさらに備え、 上記第1のメモリ手段には、上記クラス検出手段で検出
されるクラス毎に予め求められた上記係数種データが記
憶されており、 上記係数データ発生手段は、上記クラス検出手段で検出
されたクラスおよび上記注目点の位相情報に対応した上
記推定式の係数データを発生することを特徴とする請求
項1に記載の情報信号処理装置。 - 【請求項3】 上記係数データ発生手段は、 上記第1のメモリ手段に記憶されている係数種データと
上記情報変換手段で変換して得られた上記注目点の位相
情報とを用い、上記生成式により、上記クラス検出手段
で検出されるクラス毎に上記推定式の係数データを生成
する係数データ生成手段と、 上記係数データ生成手段で生成された各クラスにおける
上記推定式の係数データを記憶する第2のメモリ手段
と、 上記第2のメモリ手段より上記クラス検出手段で検出さ
れたクラスに対応した上記推定式の係数データを読み出
して出力する係数データ読み出し手段とを有してなるこ
とを特徴とする請求項2に記載の情報信号処理装置。 - 【請求項4】 上記係数データ発生手段で発生される上
記推定式の係数データの総和を求める加算手段と、 上記演算手段で得られた上記注目点の情報データを上記
総和で除算して正規化する正規化手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の情報信号処理装置。 - 【請求項5】 複数の画素データからなる第1の画像信
号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換す
る画像信号処理装置であって、 フォーマットまたはサイズの変換情報を入力する変換情
報入力手段と、 上記変換情報入力手段で入力された上記変換情報を、上
記第2の画像信号に係る注目画素の位相情報に変換する
情報変換手段と、 推定式の係数データを生成するための、上記位相情報を
パラメータとする生成式の係数データである係数種デー
タが記憶されたメモリ手段と、 上記メモリ手段に記憶されている係数種データと上記情
報変換手段で変換して得られた上記注目画素の位相情報
とを用いて上記生成式によって生成され、上記注目画素
の位相情報に対応した上記推定式の係数データを発生す
る係数データ発生手段と、 上記第1の画像信号から、上記第2の画像信号に係る注
目画素の周辺に位置する複数の画素データを選択するデ
ータ選択手段と、 上記係数データ発生手段で発生された上記係数データと
上記データ選択手段で選択された上記複数の画素データ
とから、上記推定式を用いて上記注目画素の画素データ
を算出して得る演算手段とを備えることを特徴とする画
像信号処理装置。 - 【請求項6】 複数の画素データからなる第1の画像信
号を入力する画像信号入力手段と、 上記画像信号入力手段より入力された上記第1の画像信
号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換し
て出力する画像信号処理手段と、 上記画像信号処理手段より出力される上記第2の画像信
号による画像を画像表示素子に表示する画像表示手段
と、 上記画像表示素子に表示される画像のフォーマットまた
はサイズに対応した変換情報を入力する変換情報入力手
段とを有してなり、 上記画像信号処理手段は、 上記変換情報入力手段で入力された上記変換情報を、上
記第2の画像信号に係る注目画素の位相情報に変換する
情報変換手段と、 推定式の係数データを生成するための、上記位相情報を
パラメータとする生成式の係数データである係数種デー
タが記憶された第1のメモリ手段と、 上記第1のメモリ手段に記憶されている係数種データと
上記情報変換手段で変換して得られた上記注目画素の位
相情報とを用いて上記生成式によって生成され、上記注
目画素の位相情報に対応した上記推定式の係数データを
発生する係数データ発生手段と、 上記第1の画像信号から、上記第2の画像信号に係る注
目画素の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択
する第1のデータ選択手段と、 上記係数データ発生手段で発生された上記係数データと
上記第1のデータ選択手段で選択された上記複数の第1
の画素データとから、上記推定式を用いて上記注目画素
の画素データを算出して得る演算手段とを備えることを
特徴とする画像表示装置。 - 【請求項7】 上記第1の画像信号から、上記第2の画
像信号に係る注目画素の周辺に位置する複数の第2の画
素データを選択する第2のデータ選択手段と、 上記第2のデータ選択手段で選択された上記第2の画素
データに基づいて、上記注目画素が属するクラスを検出
するクラス検出手段とをさらに備え、 上記第1のメモリ手段には、上記クラス検出手段で検出
されるクラス毎に予め求められた上記係数種データが記
憶されており、 上記係数データ発生手段は、上記クラス検出手段で検出
されたクラスおよび上記注目画素の位相情報に対応した
上記推定式の係数データを発生することを特徴とする請
求項6に記載の画像表示装置。 - 【請求項8】 上記係数データ発生手段は、 上記第1のメモリ手段に記憶されている係数種データと
上記情報変換手段で変換して得られた上記注目画素の位
相情報とを用い、上記生成式により、上記クラス検出手
段で検出されるクラス毎に上記推定式の係数データを生
成する係数データ生成手段と、 上記係数データ生成手段で生成された各クラスにおける
上記推定式の係数データを記憶する第2のメモリ手段
と、 上記第2のメモリ手段より上記クラス検出手段で検出さ
れたクラスに対応した上記推定式の係数データを読み出
して出力する係数データ読み出し手段とを有してなるこ
とを特徴とする請求項7に記載の画像表示装置。 - 【請求項9】 上記係数データ発生手段で発生される上
記推定式の係数データの総和を求める加算手段と、 上記演算手段で得られた上記注目画素の画素データを上
記総和で除算して正規化する正規化手段とをさらに備え
ることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 【請求項10】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する情報信号処理方法であって、 フォーマットまたはサイズの変換情報を入力する第1の
ステップと、 上記第1のステップで入力された上記変換情報を、上記
第2の情報信号に係る注目点の位相情報に変換する第2
のステップと、 推定式の係数データを生成する、上記位相情報をパラメ
ータとする生成式の係数データである係数種データと、
上記第2のステップで変換して得られた上記注目点の位
相情報とを用いて、上記生成式により、上記注目点の位
相情報に対応した上記推定式の係数データを生成する第
3のステップと、 上記第1の情報信号から、上記第2の情報信号に係る注
目点の周辺に位置する複数の第1の情報データを選択す
る第4のステップと、 上記第3のステップで生成された上記係数データと上記
第4のステップで選択された上記複数の第1の情報デー
タとから、上記推定式を用いて上記注目点の情報データ
を算出して得る第5のステップとを備えることを特徴と
する情報信号処理方法。 - 【請求項11】 上記第1の情報信号から、上記第2の
情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第2の情
報データを選択する第6のステップと、 上記第6のステップで選択された上記複数の第2の情報
データに基づいて上記注目点が属するクラスを検出する
第7のステップとをさらに備え、 上記第3のステップでは、上記第7のステップで検出さ
れたクラスおよび上記注目点の位相情報に対応した上記
推定式の係数データを生成することを特徴とする請求項
10に記載の情報信号処理方法。 - 【請求項12】 上記第3のステップは、 上記第7のステップで検出されるクラス毎に予め求めら
れた推定式の係数データを生成するための生成式の係数
データである係数種データと上記第2のステップで変換
して得られた上記注目点の位相情報とを用いて、上記生
成式により、上記クラス毎に上記推定式の係数データを
生成するステップと、 上記生成された各クラスにおける上記推定式の係数デー
タをメモリ手段に記憶するステップと、 上記メモリ手段より上記第7のステップで検出されたク
ラスに対応した上記推定式の係数データを読み出して出
力するステップとを有することを特徴とする請求項11
に記載の情報信号処理方法。 - 【請求項13】 上記第3のステップで発生される上記
推定式の係数データの総和を求める第8のステップと、 上記第5のステップで得られた上記注目点の情報データ
を上記第8のステップで求められる上記総和で除算して
正規化する第9のステップとをさらに備えることを特徴
とする請求項10に記載の情報信号処理方法。 - 【請求項14】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
するために、 フォーマットまたはサイズの変換情報を入力する第1の
ステップと、 上記第1のステップで入力された上記変換情報を、上記
第2の情報信号に係る注目点の位相情報に変換する第2
のステップと、 推定式の係数データを生成するための、上記位相情報を
パラメータとする生成式の係数データである係数種デー
タと、上記第2のステップで変換して得られた上記注目
点の位相情報とを用いて、上記生成式により、上記注目
点の位相情報に対応した上記推定式の係数データを生成
する第3のステップと、 上記第1の情報信号から、上記第2の情報信号に係る注
目点の周辺に位置する複数の第1の情報データを選択す
る第4のステップと、 上記第3のステップで生成された上記係数データと上記
第4のステップで選択された上記複数の第1の情報デー
タとから、上記推定式を用いて上記注目点の情報データ
を算出して得る第5のステップとを実行するためのコン
ピュータプログラムを提供する情報提供媒体。 - 【請求項15】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成する装置であって、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る信号処理手段
と、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする位相シフト手段と、 上記位相シフト手段で位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
第1の情報データを選択する第1のデータ選択手段と、 上記第1のデータ選択手段で選択された上記複数の第1
の情報データおよび上記教師信号に係る注目点の情報デ
ータから、上記係数種データを得るための正規方程式を
生成する正規方程式生成手段と、 上記正規方程式を解いて上記係数種データを得る係数種
データ演算手段とを備えることを特徴とする係数種デー
タ生成装置。 - 【請求項16】 上記位相シフト手段で位相シフトされ
た上記生徒信号から、上記教師信号に係る注目点の周辺
に位置する複数の第2の情報データを選択する第2のデ
ータ選択手段と、 上記第2のデータ選択手段で選択された上記複数の第2
の情報データに基づいて、上記注目点が属するクラスを
検出するクラス検出手段とをさらに備え、 上記正規方程式生成手段は、上記クラス検出手段で検出
されたクラス、上記第1のデータ選択手段で選択された
上記複数の第1の情報データおよび上記教師信号に係る
注目点の情報データから、クラス毎に、上記係数種デー
タを得るための正規方程式を生成し、 上記係数種データ演算手段は、上記クラス毎の正規方程
式を解いて、クラス毎に上記係数種データを得ることを
特徴とする請求項15に記載の係数種データ生成装置。 - 【請求項17】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成する方法であって、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る第1のステッ
プと、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする第2のステップと、 上記第2のステップで位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
情報データを選択する第3のステップと、 上記第3のステップで選択された上記複数の情報データ
および上記教師信号に係る注目点の情報データから、上
記係数種データを得るための正規方程式を生成する第4
のステップと、 上記第4のステップで生成された上記正規方程式を解い
て上記係数種データを得る第5のステップとを備えるこ
とを特徴とする係数種データ生成方法。 - 【請求項18】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成するために、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る第1のステッ
プと、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする第2のステップと、 上記第2のステップで位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
情報データを選択する第3のステップと、 上記第3のステップで選択された上記複数の情報データ
および上記教師信号に係る注目点の情報データから、上
記係数種データを得るための正規方程式を生成する第4
のステップと、 上記第4のステップで生成された上記正規方程式を解い
て上記係数種データを得る第5のステップとを実行する
ためのコンピュータプログラムを提供する情報提供媒
体。 - 【請求項19】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成する装置であって、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る信号処理手段
と、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする位相シフト手段と、 上記位相シフト手段で位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
第1の情報データを選択する第1のデータ選択手段と、 上記第1のデータ選択手段で選択された上記複数の第1
の情報データおよび上記教師信号に係る注目点の情報デ
ータから、上記生徒信号の位相シフト値毎に上記推定式
の係数データを得るための第1の正規方程式を生成する
第1の正規方程式生成手段と、 上記第1の正規方程式を解いて、上記位相シフト値毎に
上記推定式の係数データを得る係数データ演算手段と、 上記係数データ演算手段で得られた上記位相シフト値毎
の係数データから、上記係数種データを得るための第2
の正規方程式を生成する第2の正規方程式生成手段と、 上記第2の正規方程式を解いて、上記係数種データを得
る係数種データ演算手段とを備えることを特徴とする係
数種データ生成装置。 - 【請求項20】 上記位相シフト手段で位相シフトされ
た上記生徒信号から、上記教師信号に係る注目点の周辺
に位置する複数の第2の情報データを選択する第2のデ
ータ選択手段と、 上記第2のデータ選択手段で選択された上記複数の第2
の情報データに基づいて、上記注目点が属するクラスを
検出するクラス検出手段とをさらに備え、 上記第1の正規方程式生成手段は、上記クラス検出手段
で検出されたクラス、上記第1のデータ選択手段で選択
された上記複数の第1の情報データおよび上記教師信号
に係る注目点の情報データから、上記クラス検出手段で
検出されるクラスおよび上記生徒信号の位相シフト値の
組み合わせ毎に上記推定式の係数データを得るための第
1の正規方程式を生成し、 上記係数データ演算手段は、上記第1の正規方程式を解
いて、上記組み合わせ毎に上記推定式の係数データを
得、 上記第2の正規方程式生成手段は、上記係数データ演算
手段で得られた上記組み合わせ毎の係数データから、ク
ラス毎に、上記係数種データを得るための第2の正規方
程式を生成し、 上記係数種データ演算手段は、上記第2の正規方程式を
解いて、上記クラス毎に上記係数種データを得ることを
特徴とする請求項19に記載の係数種データ生成装置。 - 【請求項21】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成する方法であって、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る第1のステッ
プと、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする第2のステップと、 上記第2のステップで位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
情報データを選択する第3のステップと、 上記第3のステップで選択された上記複数の情報データ
および上記教師信号に係る注目点の情報データから、上
記生徒信号の位相シフト値毎に上記推定式の係数データ
を得るための第1の正規方程式を生成する第4のステッ
プと、 上記第4のステップで生成された上記第1の正規方程式
を解いて、上記位相シフト値毎に上記推定式の係数デー
タを得る第5のステップと、 上記第5のステップで得られた上記位相シフト値毎の係
数データから、上記係数種データを得るための第2の正
規方程式を生成する第6のステップと、 上記第6のステップで生成された上記第2の正規方程式
を解いて、上記係数種データを得る第7のステップとを
備えることを特徴とする係数種データ生成方法。 - 【請求項22】 複数の情報データからなる第1の情報
信号を複数の情報データからなる第2の情報信号に変換
する際に使用される推定式の係数データを生成するため
の、位相情報をパラメータとする生成式の係数データで
ある係数種データを生成するために、 教師信号を間引き処理して生徒信号を得る第1のステッ
プと、 上記生徒信号の情報データ位置に対する上記教師信号の
情報データ位置の位相が順次変化するように、上記生徒
信号の位相をシフトする第2のステップと、 上記第2のステップで位相シフトされた上記生徒信号か
ら、上記教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の
情報データを選択する第3のステップと、 上記第3のステップで選択された上記複数の情報データ
および上記教師信号に係る注目点の情報データから、上
記生徒信号の位相シフト値毎に上記推定式の係数データ
を得るための第1の正規方程式を生成する第4のステッ
プと、 上記第4のステップで生成された上記第1の正規方程式
を解いて、上記位相シフト値毎に上記推定式の係数デー
タを得る第5のステップと、 上記第5のステップで得られた上記位相シフト値毎の係
数データから、上記係数種データを得るための第2の正
規方程式を生成する第6のステップと、 上記第6のステップで生成された上記第2の正規方程式
を解いて、上記係数種データを得る第7のステップとを
実行するためのコンピュータプログラムを提供する情報
提供媒体。
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