JP2002359821A - 係数データの生成装置および生成方法、それを使用した情報信号の処理装置および処理方法、それに使用する係数情報の生成装置および生成方法、並びに情報提供媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】係数種データ記憶しておくメモリの容量節約を
図る。 【解決手段】ＳＤ信号から選択的に取り出された複数タ
ップの画素データよりクラスを検出し、ＨＤ信号の注目
画素のクラスコードＣＬを得る。メモリバンク１３５に
は、クラス毎の係数種データを格納しておく。係数生成
回路１３６では、各クラスの係数種データと、ユーザ操
作による画質調整パラメータｈ，ｖの値とに基づいて、
予測タップの位置を指定するパラメータｘ，ｙおよび上
述のパラメータｈ，ｖを含む生成式により、クラス毎
に、各予測タップ位置に対応した推定式の係数データＷ
ｉ(i =1〜n)を生成し、メモリ１３４に格納する。演算
回路１２７で、ＳＤ信号より選択的に取り出された複数
の予測タップの画素データｘｉと、メモリ１３４からの
コードＣＬに対応した係数データＷiとから、推定式を
使用して、ＨＤ信号の注目画素の画素データを演算す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばＮＴＳＣ
方式のビデオ信号をハイビジョンのビデオ信号に変換す
る際に適用して好適な係数データの生成装置および生成
方法、それを使用した情報信号の処理装置および処理方
法、それに使用する係数情報の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使用される推定
式の複数の係数データを、第２の情報信号に係る注目点
の周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの
位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用し
て生成することによって、予測タップ数が増加しても、
係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制し得
る係数データ生成装置等に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば５２５ｉ信号というＳＤ(S
tandard Definition）信号を、１０５０ｉ信号というＨ
Ｄ(High Definition)信号に変換するフォーマット変換
が提案されている。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、１０５０ｉ
信号は、ライン数が１０５０本でインタレース方式の画
像信号を意味する。

【０００３】図１５は、５２５ｉ信号と１０５０ｉ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。５２５ｉ信号を１０５０ｉ信号に変換する場合、
奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、５２５ｉ
信号の１画素に対応して１０５０ｉ信号の４画素を得る
必要がある。

【０００４】従来、上述したようなフォーマット変換を
行うために、５２５ｉ信号の画素データより１０５０ｉ
信号の画素データを得る際に、５２５ｉ信号の画素に対
する１０５０ｉ信号の各画素の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１０５０ｉ信号の画素データを求
めることが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように推定式
によって１０５０ｉ信号の画素データを求めるものにお
いては、１０５０ｉ信号の画素データを求める際に使用
する５２５ｉ信号の画素データの個数、すなわち予測タ
ップ数を多くするほど画質が向上する。しかし、予測タ
ップ数を多くすると、必要となる係数データも増加し、
係数データを格納しておくためのメモリの容量が大きく
なり、装置のコストアップにつながる。そこで、この発
明では、予測タップ数が増加しても、係数データを格納
しておくメモリの容量増加を抑制し、メモリ容量を節約
し得る係数データ生成装置等を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る係数デー
タ生成装置は、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
る際に使用される推定式の係数データを生成する係数デ
ータ生成装置であって、第２の情報信号に係る注目点の
周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの位
置を示す第１のパラメータを含む生成式の係数情報を格
納する格納手段と、この格納手段に格納された係数情報
に基づいて構成された生成式を使用し、第１の情報信号
の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値
に基づいて、その第１の情報信号の複数の情報データに
それぞれ対応した推定式の複数の係数データを生成する
係数データ生成手段とを備えるものである。

【０００７】また、この発明に係る係数データ生成方法
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係数データ生成方
法であって、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置
する第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第
１のパラメータを含み、推定式の係数データを生成する
ための生成式の係数情報に基づいてその生成式を構成す
るステップと、この生成式を使用し、第１の情報信号の
複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値に
基づいて、その第１の情報信号の複数の情報データにそ
れぞれ対応した推定式の複数の係数データを生成するス
テップとを備えるものである。

【０００８】また、この発明に係る情報提供媒体は、上
述の係数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。この発
明においては、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位
置する１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第
１のパラメータを含み、推定式の係数データを生成する
ための生成式の係数情報が格納手段に格納されている。

【０００９】この係数情報に基づいて生成式が構成され
る。そして、この生成式が用いられ、第１の情報信号の
複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値が
与えられることで、その第１の情報信号の複数の情報デ
ータにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データが生
成される。

【００１０】このように１つの生成式で推定式の複数の
係数データの生成が行われるものであり、予測タップ数
が増加しても、必要とする係数データの増加はなく、係
数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制でき
る。ここで、第１のパラメータの値を設定する第１のパ
ラメータ設定手段をさらに備えることで、ユーザは、予
測タップ数およびタップ位置を任意に変更できる。

【００１１】また、第２の情報信号によって得られる出
力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２の
パラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータ
を含む生成式が第２のパラメータをさらに含む場合に
は、この生成式が用いられて、設定された第２のパラメ
ータの値に対応した推定式の複数の係数データが生成さ
れる。

【００１２】これにより、ユーザは、第２のパラメータ
の値を変更することで、第２の情報信号によって得られ
る出力の質を任意に変更できる。この場合、第２のパラ
メータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の
複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係
数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモ
リの容量増加を抑制できる。

【００１３】また、第１の情報信号の情報データの位置
を基準とする、第２の情報信号に係る注目点の位相を示
す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設
定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式
が第３のパラメータをさらに含む場合には、この生成式
が用いられて、設定された第３のパラメータの値に対応
した推定式の係数データが生成される。

【００１４】これにより、ユーザは、第３のパラメータ
の値を変更することで、第２の情報信号に係る注目点の
位相を任意に変更できる。例えば、情報信号が画像信号
である場合、注目点が出力画素位置であり、入力画像信
号に対して任意の密度の出力画像信号を得ることが可能
となる。この場合、第３のパラメータの値の変更があっ
ても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成
が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、
係数データ格納しておくメモリの容量増加を抑制でき
る。

【００１５】この発明に係る情報信号処理装置は、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、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、この第１のデータ選択手段
で選択される複数の第１の情報データの位置を指定する
ための第１のパラメータを含む生成式を使用し、第１の
情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメ
ータの値に基づいて、複数の第１の情報データにそれぞ
れ対応した推定式の複数の係数データを発生する係数デ
ータ発生手段と、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、係数データ発生手段で発生さ
れた複数の係数データとから、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。

【００１６】また、この発明に係る情報信号処理方法
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情報信号
処理方法であって、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情報データを選択
する第１のステップと、この第１のステップで選択され
る複数の情報データの位置を指定するためのパラメータ
を含む生成式を使用し、第１の情報信号の複数の情報デ
ータの位置を示す上記パラメータの値に基づいて、上記
複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係
数データを発生する第２のステップと、第１のステップ
で選択された複数の情報データと第２のステップで発生
された複数の係数データとから、推定式を用いて、注目
点の情報データを算出して得る第３のステップとを備え
るものである。また、この発明に係る情報提供媒体は、
上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。

【００１７】この発明においては、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。また、この複数の第１の
情報データの位置を示す第１のパラメータを含む生成式
が使用され、第１の情報信号の複数の情報データの位置
を示す第１のパラメータの値に基づいて、複数の第１の
情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数デー
タが発生される。そして、複数の第１の情報データとこ
の複数の第１の情報データにそれぞれ対応した複数の係
数データとから、推定式を用いて、注目点の情報データ
が算出される。

【００１８】このように１つの生成式で推定式の複数の
係数データの生成が行われるものであり、予測タップ数
が増加しても、必要とする係数データの増加はなく、係
数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制でき
る。ここで、第１のパラメータの値を設定する第１のパ
ラメータ設定手段をさらに備えることで、ユーザは、予
測タップ数およびタップ位置を任意に変更できる。

【００１９】また、第２の情報信号によって得られる出
力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２の
パラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータ
を含む生成式が第２のパラメータをさらに含む場合に
は、この生成式が用いられて、設定された第２のパラメ
ータの値に対応した推定式の複数の係数データが生成さ
れる。

【００２０】これにより、ユーザは、第２のパラメータ
の値を変更することで、第２の情報信号によって得られ
る出力の質を任意に変更できる。この場合、第２のパラ
メータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の
複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係
数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモ
リの容量増加を抑制できる。

【００２１】また、第１の情報信号の情報データの位置
を基準とする、第２の情報信号に係る注目点の位相を示
す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設
定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式
が第３のパラメータをさらに含む場合には、この生成式
が用いられて、設定された第３のパラメータの値に対応
した推定式の係数データが生成される。

【００２２】これにより、ユーザは、第３のパラメータ
の値を変更することで、第２の情報信号に係る注目点の
位相を任意に変更できる。例えば、情報信号が画像信号
である場合、注目点が出力画素位置であり、入力画像信
号に対して任意の密度の出力画像信号を得ることが可能
となる。この場合、第３のパラメータの値の変更があっ
ても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成
が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、
係数データ格納しておくメモリの容量増加を抑制でき
る。

【００２３】この発明に係る係数情報生成装置は、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際に使用する推定
式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情
報を生成する装置であって、第１の情報信号に対応する
生徒信号から第２の情報信号に対応する教師信号に係る
注目点の周辺に位置する複数の情報データを選択するデ
ータ選択手段と、このデータ選択手段で選択された複数
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
に基づいて、データ選択手段で選択された複数の情報デ
ータにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを演
算して求める係数データ演算手段と、この係数データ演
算手段で求められた推定式の複数の係数データに基づい
て、生成式の係数情報を演算して求める係数情報演算手
段とを備えるものである。

【００２４】また、この発明に係る係数情報生成方法
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
する推定式の係数データを得るために用いられる生成式
の係数情報を生成する方法であって、第１の情報信号に
対応する生徒信号から第２の情報信号に対応する教師信
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１のステップと、この第１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
報データに基づいて、第１のステップで選択された複数
の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数デ
ータを演算して求める第２のステップと、この第２のス
テップで求められた推定式の複数の係数データに基づい
て、上記生成式の係数情報を演算して求める第３のステ
ップとを備えるものである。また、この発明に係る情報
提供媒体は、上述の係数情報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。

【００２５】この発明においては、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が選
択される。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に基づいて、当該複数の情報データ
にそれぞれ対応した推定式の複数の係数データが演算さ
れる。そして、この推定式の複数の係数データに基づい
て、推定式の係数データを得るために用いられる生成式
の係数情報が演算される。

【００２６】このように演算される係数情報に基づいて
生成式を構成でき、この生成式によって、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
る際に使用する推定式の係数データを得ることができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
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信号と
いうＳＤ信号を得、この５２５ｉ信号を１０５０ｉ信号
というＨＤ信号に変換し、その１０５０ｉ信号による画
像を表示するものである。

【００２８】テレビ受信機１００は、マイクロコンピュ
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。

【００２９】また、テレビ受信機１００は、受信アンテ
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上述したＳＤ信号（５
２５ｉ信号）を得るチューナ１０６と、このチューナ１
０６より出力されるＳＤ信号を一時的に保存するための
バッファメモリ１０９とを有している。

【００３０】また、テレビ受信機１００は、バッファメ
モリ１０９に一時的に保存されるＳＤ信号（５２５ｉ信
号）を、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換する画像信
号処理部１１０と、この画像信号処理部１１０より出力
されるＨＤ信号による画像を表示するディスプレイ部１
１１と、このディスプレイ部１１１の画面上に文字図形
などの表示を行うための表示信号ＳＣＨを発生させるた
めのＯＳＤ(On ScreenDisplay)回路１１２と、その表示
信号ＳＣＨを上述した画像信号処理部１１０より出力さ
れるＨＤ信号に合成してディスプレイ部１１１に供給す
るための合成器１１３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。

【００３１】図１に示すテレビ受信機１００の動作を説
明する。チューナ１０６より出力されるＳＤ信号（５２
５ｉ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ＳＤ信号は画像信号処理部１１０に
供給され、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換される。
すなわち、画像信号処理部１１０では、ＳＤ信号を構成
する画素データ（以下、「ＳＤ画素データ」という）か
ら、ＨＤ信号を構成する画素データ（以下、「ＨＤ画素
データ」という）が得られる。この画像信号処理部１１
０より出力されるＨＤ信号はディスプレイ部１１１に供
給され、このディスプレイ部１１１の画面上にはそのＨ
Ｄ信号による画像が表示される。

【００３２】ユーザは、リモコン送信機２００の操作に
よって、上述したようにディスプレイ部１１１の画面上
に表示される画像の水平および垂直の解像度を変更でき
る。画像信号処理部１１０では、後述するように、ＨＤ
画素データが推定式によって算出されるが、この推定式
の係数データとして、ユーザのリモコン送信機２００の
操作によって調整された水平、垂直の解像度を決めるパ
ラメータｈ，ｖの値に対応したものが、これらパラメー
タｈ，ｖを含む生成式によって生成されて使用される。
これにより、画像信号処理部１１０より出力されるＨＤ
信号による画像の水平、垂直の解像度は、調整されたパ
ラメータｈ，ｖの値に対応したものとなる。

【００３３】また、ユーザは、リモコン送信機２００の
操作によって、予測タップの数および位置を変更でき
る。予測タップとは、予測に使用するＳＤ画素である。
上述したように推定式によってＨＤ画素データを算出す
る際には、その予測タップとしてのＳＤ画素のデータが
使用される。推定式の係数データとしては予測タップ数
だけ必要となり、またこの係数データは予測タップの位
置によって異なったものとなる。

【００３４】予測タップの数および位置が変更されるこ
とで、画像信号処理部１１０より出力されるＨＤ信号に
よる画像の画質が変更される。一般的には、予測タップ
数が多くなるほど画質が向上する。ユーザは、例えば図
２（ａ）〜（ｉ）に示すような予測タップパターンか
ら、リモコン送信機２００の操作によって、任意の予測
タップパターンを選択し得るようにされる。なお、ユー
ザが、予測タップパターンを任意に作成できるようにし
てもよい。

【００３５】上述のパラメータｈ，ｖの調整状態では、
ディスプレイ部１１１の画面上に、パラメータｈ，ｖの
値の表示が行われる。ユーザは、この表示を参照して、
パラメータｈ，ｖの値を調整できる。また、予測タップ
パターンの選択状態では、ディスプレイ部１１１の画面
上に、予測タップパターン例（図２（ａ）〜（ｉ））の
表示が行われる。ユーザは、この表示を参照して、任意
の予測タップパターンを選択できる。

【００３６】次に、画像信号処理部１１０の詳細を説明
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ＳＤ信号（５２５ｉ信号）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１２１〜１２３を有
している。

【００３７】第１のタップ選択回路１２１は、予測に使
用するＳＤ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。この第１のタップ選択回
路１２１には、システムコントローラ１０１から、タッ
プ選択信号ＳＴＰが供給される。タップ選択回路１２１
では、このタップ選択信号ＳＴＰで指定されタップ数お
よびタップ位置のＳＤ画素データが選択的に取り出され
ることとなる。

【００３８】第２のタップ選択回路１２２は、ＳＤ画素
データのレベル分布パターンに対応するクラス分類に使
用するＳＤ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、動きに対応するクラス分類に使用するＳ
Ｄ画素（「動きクラスタップ」と称する）のデータを選
択的に取り出するものである。なお、空間クラスを複数
フィールドに属するＳＤ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。

【００３９】また、画像信号処理部１１０は、第２のタ
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（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１２４を有している。

【００４０】空間クラス検出回路１２４では、例えば、
各ＳＤ画素データを、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、各ＳＤ画素データに対応した
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 Dyn
amic 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ＤＰ
ＣＭ（予測符号化）、ＶＱ（ベクトル量子化）等を用い
てもよい。

【００４１】本来、ＡＤＲＣは、ＶＴＲ（Video Tape R
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（ＳＤ画素データ）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
プのデータとしての各ＳＤ画素データ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ＳＤ画素データがあるとき、ｉ＝
１〜Ｎａである。 ｑｉ＝［（ｋｉ−ＭＩＮ＋０．５）．２^P／ＤＲ］ ・・・（１）

【００４２】また、画像信号処理部１１０は、第３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（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、そのクラス情報を
出力する動きクラス検出回路１２５を有している。

【００４３】この動きクラス検出回路１２５では、第３
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（ＳＤ画素データ）ｍｉ，ｎｉ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、例えば上述したように１２個のＳＤ画素データｍ１
〜ｍ６，ｎ１〜ｎ６が取り出されるとき、（２）式にお
けるＮｂは６である。

【００４４】

【数１】

【００４５】そして、動きクラス検出回路１２５では、
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。

【００４６】また、画像信号処理部１１０は、空間クラ
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ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の画素
（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。

【００４７】このクラス合成回路１２６では、（３）式
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
（ＳＤ画素データ）の個数、ＰはＡＤＲＣにおける再量
子化ビット数を示している。

【００４８】

【数２】

【００４９】また、画像信号処理部１１０は、係数メモ
リ１３４を有している。この係数メモリ１３４は、後述
する推定予測演算回路１２７で使用される推定式の複数
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、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）を、ＨＤ信
号（１０５０ｉ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に対応した推定式の複数の係数データＷｉ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。

【００５０】また、画像信号処理部１１０は、情報メモ
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、各クラスにおける係数情報が予め蓄えられて
いる。この係数情報は、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生成式の係数
情報である。

【００５１】係数情報について詳細に説明する。後述す
る推定予測演算回路１２７では、予測タップのデータ
（ＳＤ画素データ）ｘｉと、係数メモリ１３４より読み
出される複数の係数データＷｉとから、（４）式の推定
式によって、作成すべきＨＤ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
プ数が１０個であるとき、（４）式におけるｎは１０と
なる。

【００５２】

【数３】

【００５３】本出願人による先の出願（特願平２０００
−３４８７３０号）においては、この推定式の係数デー
タＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、例えば（５）式に示すよう
に、パラメータｈ，ｖを含む生成式によって生成するこ
とを提案した。この生成式の係数データｗ₁₀〜ｗ_n9は、
予め学習によって求められ、情報メモリバンクに格納さ
れている。

【００５４】

【数４】

【００５５】図３は、例えば上述した（５）式によって
生成される複数の係数データＷｉの値、すなわち係数値
（「●」で図示）を予測タップの中心の係数値を中央と
して予測タップの中心から離れる方向に各タップ位置に
対応して順に並べた場合における、係数値の変化の様子
を示している。この係数値の変化は、サイン関数のよう
な変化となる。これは、予測タップの中心から、例えば
水平方向、垂直方向、斜め方向など、どの方向に向かっ
て見ても同じ傾向となる。

【００５６】ここで、パラメータｈ，ｖのうち、パラメ
ータｈを可変にし、パラメータｖをある値に固定した場
合、係数値は、図４に示すように、パラメータｖのあら
ゆる値において、サイン関数のような変化となる。この
場合、パラメータｈの値の違いは、サイン関数のゲイン
の違いとなって現れる。逆に、パラメータｈ，ｖのう
ち、パラメータｖを可変にし、パラメータｈをある値に
固定した場合も、同様の結果が得られる。パラメータ
ｈ，ｖの値を固定した場合に、係数値の係数値の空間的
な広がりを全体で見ると、図５に示すようになる。

【００５７】上述の係数値の変化の様子を考慮し、本実
施の形態においては、（６）式を、推定式の複数の係数
データＷｉを生成するための生成式とする。（６）式に
おいて、ｘ，ｙは、それぞれ水平方向、垂直方向の位置
を示している。

【００５８】

【数５】

【００５９】（６）式において、ｆ(x,y)は補正項であ
る。係数データの近似精度を上げるために設けられてい
る。なお、補正項を設けなくてもよく、補正項を設ける
場合には、精度よく補正できる関数ならば、その形は限
定されず、水平方向、垂直方向のいずれか、あるいは全
ての方向を補正する関数を利用できる。補正項の関数の
基本形としては、ｆ(x)＝sinｘⁿ／ｘⁿ、ｆ(x)＝ｅ^-x、
ｆ(x)＝１／ｘ^-n、ｆ(x)＝δ(x)などが考えられる。

【００６０】また、（６）式において、ｋ，ｍは、サイ
ン関数における位相のずれである。この位置で、関数の
中心となる最大値が現れる。この最大値にあたる位置を
ＨＤ信号の出力画素位置と定義すると、位相のずれと出
力画素位置の関係は、図６に示すようになる。なお、図
６は、水平方向のみに着目している。

【００６１】中心の予測タップ位置に対して出力画素位
置がｋ，ｍだけずれている場合、各予測タップの係数値
は、図７に示すように、中心の予測タップ位置を（０，
０）として、各タップ位置が中心から水平、垂直の方向
にどれくらい離れているかを、（６）式に小数値として
代入することで、求めることができる。なお、図７は、
水平方向のみに着目している。

【００６２】ただし、水平、垂直の各方向における隣接
タップ位置までの距離は１となることから、０≦ｋ，ｍ
≦１である。例えば、ｋがｋ′に変化すると、各予測タ
ップの係数値は「●」から「○」に変化する。

【００６３】また、（６）式において、ａ，ｂ，ｃは、
パラメータｈ，ｖを含む関数から生成される係数データ
である。本実施の形態において、係数データａ，ｂ，ｃ
は、それぞれ（７）式によって演算される。情報メモリ
バンク１３５には、この演算式の係数データである係数
種データｗ₁₀〜ｗ₃₅が、上述した係数情報として格納さ
れている。この係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅の生成方法につ
いては、後述する。

【００６４】

【数６】

【００６５】また、画像信号処理部１１０は、各クラス
の係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅を用いて、（７）式によっ
て、クラス毎に、係数データａ〜ｃを演算すると共に、
各クラスの係数データａ〜ｃおよびシステムコントロー
ラ１０１からのタップ選択信号ＳＴＰに基づいて、
（６）式によって、クラス毎に、各予測タップに対応し
た推定式の係数データＷｉを生成する係数生成回路１３
６を有している。この場合、各予測タップに対応した推
定式の係数データＷｉは、（６）式のｘ，ｙに、各予測
タップ位置の中心から水平、垂直の方向にどれくらい離
れているかを代入することで、求められる。上述した係
数生成回路１３６で生成される各クラスの係数データＷ
ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、上述した係数メモリ１３４に格納
される。

【００６６】なお、上述したように、５２５ｉ信号を１
０５０ｉ信号に変換する場合、奇数、偶数のそれぞれの
フィールドにおいて、５２５ｉ信号の１画素に対応して
１０５０ｉ信号の４画素を得る必要がある。この場合、
奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおける１０５０ｉ
信号を構成する２×２の単位画素ブロック内の４画素
は、それぞれ上述した中心予測タップに対して異なる位
相ずれを持っている。

【００６７】図８は、奇数フィールドにおける１０５０
ｉ信号を構成する２×２の単位画素ブロック内の４画素
ＨＤ₁〜ＨＤ₄における中心予測タップＳＤ₀からの位相
ずれを示している。ここで、ＨＤ₁〜ＨＤ₄の位置は、そ
れぞれ、ＳＤ₀の位置から水平方向にｋ₁〜ｋ₄、垂直方
向にｍ₁〜ｍ₄だけずれている。

【００６８】図９は、偶数フィールドにおける１０５０
ｉ信号を構成する２×２の単位画素ブロック内の４画素
ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′における中心予測タップＳＤ₀′から
の位相ずれを示している。ここで、ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′の
位置は、それぞれ、ＳＤ₀′の位置から水平方向にｋ₁′
〜ｋ₄′、垂直方向にｍ₁′〜ｍ₄′だけずれている。

【００６９】これら各出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄，Ｈ
Ｄ₁′〜ＨＤ₄′）のずれ値の情報ｋ₁〜ｋ₄，ｍ₁〜ｍ₄，
ｋ₁′〜ｋ₄′，ｍ₁′〜ｍ₄′も情報メモリバンク１３５
に記憶されている。

【００７０】係数生成回路１３６では、情報メモリバン
ク１３５に記憶されている各出力画素のずれ値の情報に
基づいて、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、各
予測タップに対応した推定式の係数データＷｉが生成さ
れる。この場合、ある出力画素に対応した係数データＷ
ｉを求める際には、（６）式のｋ，ｍが当該出力画素の
水平、垂直方向へのずれ値とされる。

【００７１】係数生成回路１３６における各クラスの係
数データＷｉの生成は、例えば各垂直ブランキング期間
で行われる。これにより、ユーザのリモコン送信機２０
０の操作によってパラメータｈ，ｖの値が変更されて
も、係数メモリ１３４に格納される各クラスの係数デー
タＷｉを、そのパラメータｈ，ｖの値に対応したものに
即座に変更でき、ユーザによる解像度の調整がスムーズ
に行われる。

【００７２】また、画像信号処理部１１０は、係数生成
回路１３６で生成される各クラスの係数データＷｉ（ｉ
＝１〜ｎ）に対応した正規化係数Ｓを、（８）式によっ
て、演算する正規化係数演算部１３７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とを有している。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。

【００７３】

【数７】

【００７４】また、画像信号処理部１１０は、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（ＳＤ画素データ）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ＨＤ信号の画素（注目画素）
のデータを演算する推定予測演算回路１２７を有してい
る。

【００７５】上述したように、ＳＤ信号（５２５ｉ信
号）をＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換する際には、
ＳＤ信号の１画素に対してＨＤ信号の４画素（図８のＨ
Ｄ₁〜ＨＤ₄、図９のＨＤ₁′〜ＨＤ₄′参照）を得る必要
があることから、この推定予測演算回路１２７では、Ｈ
Ｄ信号を構成する２×２の単位画素ブロック毎に、画素
データが生成される。すなわち、この推定予測演算回路
１２７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４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４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４画素のデータ
ｙ₁〜ｙ₄は、それぞれ個別に上述した（４）式の推定式
で演算される。

【００７６】また、画像信号処理部１１０は、推定予測
演算回路１２７より順次出力される４画素のデータｙ₁
〜ｙ₄を、正規化係数メモリ１３８より読み出される、
それぞれの演算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１２８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によって推定式の
係数データＷｉ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〜ｙ₄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。

【００７７】また、画像信号処理部１１０は、正規化演
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４画素のデータｙ₁′〜ｙ₄′を線順次化して
１０５０ｉ信号のフォーマットで出力する後処理回路１
２９を有している。

【００７８】次に、画像信号処理部１１０の動作を説明
する。バッファメモリ１０９に記憶されているＳＤ信号
（５２５ｉ信号）より、第２のタップ選択回路１２２
で、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）を構成する
単位画素ブロック内の４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（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１２２
で選択的に取り出される空間クラスタップのデータ（Ｓ
Ｄ画素データ）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ＳＤ画素データに対してＡＤＲ
Ｃ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）。

【００７９】また、バッファメモリ１０９に記憶されて
いるＳＤ信号（５２５ｉ信号）より、第３のタップ選択
回路１２３で、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）
を構成する単位画素ブロック内の４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（ＳＤ画素デ
ータ）が選択的に取り出される。この第３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（ＳＤ画素データ）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。

【００８０】この動き情報ＭＶと上述した再量子化コー
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ＨＤ信号（１０５０ｉ信
号）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４画素（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）。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。

【００８１】係数メモリ１３４には、例えば各垂直ブラ
ンキング期間に、係数生成回路１３６で、ユーザによっ
て調整されたパラメータｈ，ｖの値に対応して、クラス
および出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄，ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）の
組み合わせ毎に、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。こ
の場合、係数生成回路１３６にシステムコントローラ１
０１からのタップ選択信号ＳＴＰが供給され、従って係
数生成回路１３６では、タップ選択信号ＳＴＰによって
選択された予測タップパターン（図２（ａ）〜（ｉ）参
照）に含まれる各予測タップに対応した推定式の係数デ
ータＷｉが生成される。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１３６で生成された
推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応した正規
化係数Ｓが正規化係数演算部１３７で生成されて格納さ
れる。

【００８２】係数メモリ１３４に上述したようにクラス
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４出力画素（（奇数フィールドではＨＤ₁〜Ｈ
Ｄ₄、偶数フィールドではＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）分の推定
式の係数データＷｉが読み出されて推定予測演算回路１
２７に供給される。また、バッファメモリ１０９に記憶
されているＳＤ信号（５２５ｉ信号）より、第１のタッ
プ選択回路１２１で、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ
信号）を構成する単位画素ブロック内の４画素（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１２１にシステムコントローラ１０１からの
タップ選択信号ＳＴＰが供給され、従って第１のタップ
選択回路１２１では、タップ選択信号ＳＴＰによって選
択された予測タップパターン（図２（ａ）〜（ｉ）参
照）に含まれる各予測タップのデータ（ＳＤ画素デー
タ）ｘｉが取り出される。

【００８３】推定予測演算回路１２７では、予測タップ
のデータ（ＳＤ画素データ）ｘｉと、係数メモリ１３４
より読み出される４出力画素分の係数データＷｉとか
ら、作成すべきＨＤ信号を構成する単位画素ブロック内
の４画素（注目画素）のデータｙ₁〜ｙ₄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ＨＤ信号を構成する単位画
素ブロック内の４画素のデータｙ₁〜ｙ₄は正規化演算回
路１２８に供給される。

【００８４】正規化係数メモリ１３８には上述したよう
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ＨＤ画素データｙ₁〜ｙ₄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。この正
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ＨＤ画素データｙ₁〜ｙ₄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、
生成式（（６）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〜ｙ₄の
レベル変動が除去される。

【００８５】このように正規化演算回路１２８で正規化
されて順次出力される単位画素ブロック内の４画素のデ
ータｙ₁′〜ｙ₄′は後処理回路１２９に供給される。こ
の後処理回路１２９では、正規化演算回路１２８より順
次供給される単位画素ブロック内の４画素のデータ
ｙ₁′〜ｙ₄′が線順次化され、１０５０ｉ信号のフォー
マットで出力される。つまり、この後処理回路１２９か
らは、ＨＤ信号としての１０５０ｉ信号が出力される。

【００８６】上述したように、図１に示すテレビ受信機
１００では、係数生成回路１３６で、情報メモリバンク
１３５よりロードされる、係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅およ
び各出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄，ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）の中
心予測タップに対するずれ値の情報を用いて、クラスお
よび出力画素の組み合わせ毎に、パラメータｈ，ｖの値
に対応した推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）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係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用
いて推定予測演算回路１２７でＨＤ画素データｙが演算
される。

【００８７】したがって、ユーザは、パラメータｈ，ｖ
の値を調整することで、ＨＤ信号によって得られる画像
の水平および垂直の画質を、任意に調整することができ
る。なおこの場合、調整されたパラメータｈ，ｖの値に
対応した各クラスの係数データＷｉをその都度係数生成
回路１３６で生成して使用するものであり、大量の係数
データを格納しておくメモリを必要としない。

【００８８】また、図１に示すテレビ受信機１００で
は、（６）式で示される１つの生成式で、各予測タップ
に対応した推定式の係数データＷｉを生成するものであ
る。したがって、予測タップ数が増加しても、必要とす
る係数データの増加はなく、情報メモリバンク１３５の
容量増加を抑制できる。

【００８９】また、図１に示すテレビ受信機１００で
は、ユーザは、リモコン送信機２００の操作によって、
複数の予測タップパターンから一の予測タップパターン
を選択する等して、予測タップの数および位置を変更で
きる。これにより、画像信号処理部１１０からのＨＤ信
号による画像の画質を任意に変更できる。

【００９０】次に、図１の画像信号処理部１１０の情報
メモリバンク１３５に蓄積される係数種データｗ₁₀〜ｗ
₃₅の生成方法について説明する。図１０は、この生成方
法の概念を示している。ＨＤ信号から複数のＳＤ信号を
生成する。例えば、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成する際
に使用するフィルタの水平帯域と垂直帯域を可変するパ
ラメータｈ，ｖをそれぞれ９段階に可変して、合計８１
種類のＳＤ信号を生成する。このようにして生成した各
ＳＤ信号とＨＤ信号との間で学習を行って、パラメータ
ｈ，ｖの段階的な値毎に、（４）式の推定式の係数デー
タＷｉを生成する。そして、生成された係数データＷｉ
を使用して、係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅を生成する。

【００９１】まず、推定式の係数データＷｉの求め方を
説明する。ここでは、（４）式の推定式の係数データＷ
ｉ（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、（９）式の観測方程式
を考える。この（９）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。

【００９２】

【数８】

【００９３】（９）式の観測方程式により収集されたデ
ータに最小二乗法を適用する。この（９）式の観測方程
式をもとに、（１０）式の残差方程式を考える。

【００９４】

【数９】

【００９５】（１０）式の残差方程式から、各Ｗiの最
確値は、（１１）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、（１２）式の条件を考慮
すればよいわけである。

【００９６】

【数１０】

【００９７】つまり、（１２）式のｉに基づくｎ個の条
件を考え、これを満たす、Ｗ₁，Ｗ₂，・・・，Ｗ_nを算
出すればよい。そこで、（１０）式の残差方程式から、
（１３）式が得られる。さらに、（１３）式と（９）式
とから、（１４）式が得られる。

【００９８】

【数１１】

【００９９】そして、（１０）式と（１４）式とから、
（１５）式の正規方程式が得られる。

【０１００】

【数１２】

【０１０１】（１５）式の正規方程式は、未知数の数ｎ
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（Gauss-Jordanの消去法）等を用いて連立方程式を解
くことになる。なお、（１５）式の正規方程式は、パラ
メータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して個別に生
成され、それぞれに対応した係数データＷｉが求められ
る。

【０１０２】次に、係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅の求め方を
説明する。（６）式に（７）式を代入して、係数種デー
タｗ₁₀〜ｗ₃₅と位相のずれｋ，ｍで表される基本関数を
生成する。そして、この基本関数のｋ，ｍに予め分かっ
ている位相のずれを代入し、残りの係数種データｗ₁₀〜
ｗ₃₅を非線形最小二乗近似により求める。

【０１０３】なお、非線形最小二乗法が制約条件を持た
ない場合には値が発散してしまう可能性があるので、ａ
〜ｃの係数値が取りうる範囲を限定し、制約条件付きの
非線形最小二乗法であるＳＱＲ法(Successive quadrati
c programming method)により近似をする。

【０１０４】図１１は、図１０に示す概念に基づいて係
数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅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、生徒信号と
してのＳＤ信号を得るＳＤ信号生成回路１５２とを有し
ている。

【０１０５】また、ＳＤ信号生成回路１５２には、パラ
メータｈ，ｖが制御信号として供給される。このパラメ
ータｈ，ｖに対応して、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成す
る際に使用するフィルタの水平帯域と垂直帯域とが可変
される。

【０１０６】このフィルタは、例えば水平帯域を制限す
る１次元ガウシアンフィルタと垂直帯域を生成する１次
元ガウシアンフィルタとから構成される。この１次元ガ
ウシアンフィルタは、（１６）式で示される。この場
合、ｈまたはｖの段階的な値に対応して標準偏差σの値
を段階的に変えることにより、ｈまたはｖの段階的な値
に対応した周波数特性を持つ１次元ガウシアンフィルタ
を得ることができる。

【０１０７】

【数１３】

【０１０８】また、係数種データ生成装置１５０は、Ｓ
Ｄ信号生成回路１５２より出力されるＳＤ信号（５２５
ｉ信号）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１５
３〜１５５を有している。これら第１〜第３のタップ選
択回路１５３〜１５５は、上述した画像信号処理部１１
０の第１〜第３のタップ選択回路１２１〜１２３と同様
に構成される。

【０１０９】また、係数種データ生成装置１５０は、第
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。

【０１１０】また、係数種データ生成装置１５０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）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。

【０１１１】また、係数種データ生成装置１５０は、空
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。

【０１１２】また、係数種データ生成装置１５０は、入
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（（１５）式参照）を生成
する正規方程式生成部１６０を有している。

【０１１３】この場合、１個のＨＤ画素データｙとｎ個
の予測タップのデータ（ＳＤ画素データ）ｘｉとの組み
合わせで学習データが生成されるが、正規方程式生成部
１６０では、出力画素（図８のＨＤ₁〜ＨＤ₄、図９のＨ
Ｄ₁′〜ＨＤ₄′参照）毎に、個別に正規方程式が生成さ
れる。例えば、ＨＤ₁に対応した正規方程式は、中心予
測タップに対するずれ値がＨＤ₁と同じ関係にあるＨＤ
画素のデータｙから構成される学習データから生成され
る。

【０１１４】さらに、ＳＤ信号生成回路１５２へのパラ
メータｈ，ｖが順次変更されていき、正規方程式生成部
１６０では、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ
対応して、正規方程式が生成される。これにより、正規
方程式生成部１６０では、パラメータｈ，ｖの段階的な
値にそれぞれ対応して、クラスおよび出力画素の組み合
わせ毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式が生
成される。

【０１１５】また、係数種データ生成装置１５０は、正
規方程式生成部１６０で生成された各正規方程式のデー
タが供給され、各正規方程式を解いて、パラメータｈ，
ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、クラスおよび出力
画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを求める係数デ
ータ決定部１６１と、この求められた係数データＷｉを
記憶する係数メモリ１６２とを有している。係数データ
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Ｗｉが求められる。

【０１１６】また、係数種データ生成装置１５０は、係
数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅を求めるための基本関数を生成す
る基本関数生成部１６３を有している。この基本関数生
成部１６３においては、上述の（６）式に上述の（７）
式が代入されて、基本関数が生成される。

【０１１７】また、係数種データ生成装置１５０は、基
本関数生成部１６３で生成された基本関数を使用し、ク
ラス毎にパラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応
して求められた係数データＷｉを用いて、非線形最小二
乗近似により各クラスの係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅を求め
る係数種データ生成部１６４と、この係数種データ生成
部１６４で生成されたクラス毎の係数種データｗ₁₀〜ｗ
₃₅を記憶する係数種メモリ１６５を有している。

【０１１８】図１１に示す係数データ生成装置１５０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Ｈ
Ｄ信号に対してＳＤ信号生成回路１５２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。この場合、ＳＤ信号生
成回路１５２には、パラメータｈ，ｖが制御信号として
供給され、水平および垂直の帯域が段階的に変化した複
数のＳＤ信号が順次生成されていく。

【０１１９】このＳＤ信号（５２５ｉ信号）より、第２
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）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）。

【０１２０】また、ＳＤ信号生成回路１５２で生成され
たＳＤ信号より、第３のタップ選択回路１５５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）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。

【０１２１】このクラス情報ＭＶと上述した再量子化コ
ード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、これらクラス情報ＭＶと再量
子化コードｑｉとから、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が
得られる（（３）式参照）。

【０１２２】また、ＳＤ信号生成回路１５２で生成され
るＳＤ信号より、第１のタップ選択回路１５３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。そし
て、入力端子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１６０では、パ
ラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、クラ
スおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを
得るための正規方程式が個別に生成される。

【０１２３】そして、係数データ決定部１６１で各正規
方程式が解かれ、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれ
ぞれ対応した、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎の
係数データＷｉが求められ、それらの係数データＷｉは
係数メモリ１６２に記憶される。

【０１２４】また、基本関数生成部１６３で、係数種デ
ータｗ₁₀〜ｗ₃₅を求めるための基本関数が生成される。
この基本関数のｋ，ｍには、出力画素の中心予測タップ
からのずれ値が代入される。そして、係数種データ生成
部１６４で、上述の基本関数を使用し、クラス毎にパラ
メータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して求められ
れた係数データＷｉを用いて、非線形最小二乗近似によ
り、クラス毎の係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅が求められ、そ
れらの係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅は係数種メモリ１６５に
記憶される。

【０１２５】なおこの場合、（６）式における補正項ｆ
(x,y)の関数形が順次変更され、最も二乗誤差の小さく
なる補正項を加えた関数が最終的な基本関数として使用
され、その最終的な基本関数を使用して生成された係数
種データｗ₁₀〜ｗ₃₅が係数種メモリ１６５に記憶され
る。この場合、図１の画像信号処理部１１０における係
数生成回路１３６でも、この最終的な基本関数が用いら
れることとなる。

【０１２６】このように、図１１に示す係数種データ生
成装置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〜ｗ₃₅を生成することができる。

【０１２７】図１１に示す係数種データ生成装置１５０
では、教師信号（１０５０ｉ信号）から生徒信号（５２
５ｉ信号）を生成する例を用いて、学習（係数種データ
生成）を行うものであった。しかし、教師信号と生徒信
号を取得できる撮像装置を利用するなどして、独立して
得られた教師信号、生徒信号を用いて学習を行ってもよ
い。

【０１２８】なお、図１の画像信号処理部１１０におけ
る処理を、例えば図１２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。まず、図１２に示す画像信号処理装置３００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ＣＰＵ３０１
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）３０３と
を有している。これらＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２およ
びＲＡＭ３０３は、それぞれバス３０４に接続されてい
る。

【０１２９】また、画像信号処理装置３００は、外部記
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（Ｒ）ディスク３０６をドライブする
フロッピー（Ｒ）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。

【０１３０】また、画像信号処理装置３００は、インタ
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。

【０１３１】また、画像信号処理装置３００は、ユーザ
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。

【０１３２】また、画像信号処理装置３００は、ＳＤ信
号を入力するための入力端子３１４と、ＨＤ信号を出力
するための出力端子３１５とを有している。入力端子３
１４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３０４に接続される。

【０１３３】ここで、上述したようにＲＯＭ３０２に処
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
（登録商標）（Ｒ）ディスク３０６で提供するようにし
てもよい。

【０１３４】また、処理すべきＳＤ信号を入力端子３１
４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、処理後のＨＤ信号を出力端子３１５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。

【０１３５】図１３のフローチャートを参照して、図１
２に示す画像信号処理装置３００における、ＳＤ信号よ
りＨＤ信号を得るため処理手順を説明する。まず、ステ
ップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、ＳＤ
画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。このＳＤ画素データが入力端子３１４より入力さ
れる場合には、このＳＤ画素データをＲＡＭ３０３に一
時的に格納する。また、このＳＤ画素データがハードデ
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ＳＤ画素データを読み出し、ＲＡＭ３
０３に一時的に格納する。そして、ステップＳＴ３で、
入力ＳＤ画素データ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。

【０１３６】このステップＳＴ５では、ユーザがリモコ
ン送信機２００を操作して入力した画質指定値、つまり
パラメータｈ，ｖの値を例えばＲＡＭ３０３より読み込
む。そして、ステップＳＴ６で、例えばＲＯＭ３０２か
ら各クラスの係数種データｗ ₁₀〜ｗ₃₅と、出力画素（Ｈ
Ｄ₁〜ＨＤ₄，ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）のずれ値の情報を読み
込む。

【０１３７】次に、ステップＳＴ７で、ユーザがリモコ
ン送信機２００を操作して入力した予測タップパターン
に対応した各予測タップの位置（予測タップ座標）を例
えばＲＯＭ３０２内のテーブルより取得する。そして、
ステップＳＴ８で、ステップＳＴ５で読み込んだパラメ
ータｈ，ｖおよびステップＳＴ６で取得された係数種デ
ータｗ₁₀〜ｗ₃₅を（７）式に代入して（６）式のａ〜ｃ
の係数データを求め、その後に（６）式の基本関数の
ｋ，ｍにステップＳＴ６で取得された各出力画素のずれ
値を代入し、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、
各予測タップに対応した係数データＷｉを生成する。

【０１３８】次に、ステップＳＴ９で、ステップＳＴ２
で入力されたＳＤ画素データより、生成すべき各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ＳＴ１０で、
入力されたＳＤ画素データの全領域においてＨＤ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ＳＤ画素データの入力処理に移る。一
方、処理が終了していないときは、ステップＳＴ１１に
進む。

【０１３９】このステップＳＴ１１では、ステップＳＴ
９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ＳＴ１２
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、Ｈ
Ｄ画素データを生成し、その後にステップＳＴ９に戻っ
て、上述したと同様の処理を繰り返す。

【０１４０】このように、図１３に示すフローチャート
に沿って処理をすることで、入力されたＳＤ信号を構成
するＳＤ画素データを処理して、ＨＤ信号を構成するＨ
Ｄ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ＨＤ信号は出力端子３１５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。また、処理装置の図示は省略するが、図１１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。

【０１４１】図１４のフローチャートを参照して、係数
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、画質パターン（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、全ての画質パターン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。

【０１４２】このステップＳＴ４４では、既知のＨＤ画
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
選択された画質パターンに基づいて、ＳＤ画素データを
生成する。

【０１４３】そして、ステップＳＴ４７で、ステップＳ
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。

【０１４４】このステップＳＴ４９では、ステップＳＴ
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（（１５）式参
照）を生成する。ここでは、クラスおよび出力画素の組
み合わせ毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式
が個別に生成される。その後に、ステップＳＴ４７に戻
る。

【０１４５】上述したステップＳＴ４５で、全てのＨＤ
画素データについて処理が終了したときは、ステップＳ
Ｔ５１で、ステップＳＴ５０で生成された各正規方程式
を掃き出し法などで解いて、クラスおよび出力画素の組
み合わせ毎に、係数データＷｉを算出する。その後に、
ステップＳＴ４２に戻って、次の画質パターンを選択し
て、上述したと同様の処理を繰り返し、次の画質パター
ンに対応した、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎の
係数データＷｉを求める。

【０１４６】また、上述のステップＳＴ４３で、全ての
画質パターンに対する係数データＷｉ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Ｓ
Ｔ５２では、上述の（６）式に上述の（７）式が代入さ
れ、係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅を求めるための基本関数が
生成される。

【０１４７】そして、ステップＳＴ５３で、ステップＳ
Ｔ５２で生成された基本関数を使用し、パラメータｈ，
ｖの段階的な値にそれぞれ対応して求められれたクラス
および出力画素の組み合わせ毎の係数データＷｉを用い
て、非線形最小二乗近似により各クラスの係数種データ
ｗ₁₀〜ｗ₃₅を求め、ステップＳＴ５４で、その各クラス
の係数種データｗ₁₀〜ｗ₃₅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。

【０１４８】このように、図１４に示すフローチャート
に沿って処理をすることで、図１１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ｗ₁₀〜ｗ₃₅を得ることができる。

【０１４９】なお、上述実施の形態においては、ユーザ
は、リモコン送信機２００の操作によって、予測タップ
の数および位置を変更できると共に、水平、垂直の解像
度を調整できるものを示したが、どちらか一方のみを可
能とするものも、同様に構成できる。

【０１５０】また、上述実施の形態においては、情報メ
モリバンク１３５に記憶される係数情報は、生成式
（（６）式参照）の係数データａ〜ｃを演算するための
演算式（７）式参照）の係数データである係数種データ
ｗ₁₀〜ｗ₃₅であるが、水平、垂直の解像度を変更しない
ものである場合には、上述した生成式（（６）式参照）
の係数データａ〜ｃそのものを係数情報として記憶して
おいてもよい。

【０１５１】また、上述実施の形態においては、情報メ
モリバンク１３５には、各クラスの係数種データｗ₁₀〜
ｗ₃₅の他に、出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄、ＨＤ₁′〜Ｈ
Ｄ₄′）のずれ値の情報が記憶される。そのずれ値の情
報は、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）とＨＤ信号（１０５０
ｉ信号）の関係で決まるものであるが、ＳＤ信号（５２
５ｉ信号）と他のＨＤ信号との関係できまるずれ値の情
報を記憶しておくことで、他のＨＤ信号の各出力画素に
対応した係数データＷｉを同様に生成でき、他のＨＤ信
号を生成することができる。この場合、ずれ値の情報を
情報メモリバンク１３５に記憶しておくのではなく、生
成すべきＨＤ信号の種類に応じたずれ値の情報を、その
都度システムコントローラ１０１から係数生成回路１３
６に供給するようにしてもよい。これにより、ディスプ
レイ部１１１に使用される表示素子の特性に合った解像
度（画素数）のＨＤ信号を容易に得ることができる。

【０１５２】また、上述実施の形態においては、ＨＤ信
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。また、上述実地の形態においては、情報信号が画
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。

【０１５３】

【発明の効果】この発明によれば、第１の情報信号を第
２の情報信号に変換する際に使用される推定式の複数の
係数データを、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位
置する第１の情報信号の複数の情報データの位置を指定
するためのパラメータを含む生成式を使用して生成する
ものであり、予測タップ数が増加しても、係数データを
格納しておくメモリの容量増加を抑えることができ、メ
モリ容量の節約を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としてのテレビ受信機の構成を示す
ブロック図である。

【図２】予測タップパターン例を示す図である。

【図３】水平、垂直、斜め等の同方向における係数値の
変化の様子を示す図である。

【図４】垂直方の解像度を示すパラメータｖを固定と
し、水平方向の解像度を示すパラメータｈを可変にした
場合の各予測タップ位置における係数値の変化の様子を
示す図である。

【図５】パラメータｈ，ｖの値を固定にした場合の係数
値の空間的な広がりを示す図である。

【図６】水平方向における位相のずれと出力画素位置の
関係を示す図である。

【図７】位相のずれと各予測タップの係数値の関係を示
す図である。

【図８】ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の単位画素ブロッ
ク内の４画素の中心予測タップからの位相ずれ（奇数フ
ィールド）を示す図である。

【図９】ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の単位画素ブロッ
ク内の４画素の中心予測タップからの位相ずれ（偶数フ
ィールド）を示す図である。

【図１０】係数種データの生成方法の一例を示す図であ
る。

【図１１】係数種データ生成装置の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１２】ソフトウェアで実現するための画像信号処理
装置の構成例を示すブロック図である。

【図１３】画像信号の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図１４】係数種データ生成処理を示すフローチャート
である。

【図１５】５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関
係を示す図である。

【符号の説明】

１００・・・テレビ受信機、１０１・・・システムコン
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、１１０・
・・画像信号処理部、１１１・・・ディスプレイ部、１
１２・・・ＯＳＤ回路、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、１２
８・・・正規化演算回路、１２９・・・後処理回路、１
３４・・・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
数演算部、１３８・・・正規化係数メモリ、１５０・・
・係数種データ生成装置、１５１・・・入力端子、１５
２・・・ＳＤ信号生成回路、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、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・・・正規方程式生成部、
１６１・・・係数データ決定部、１６２・・・係数メモ
リ、１６３・・・基本関数生成部、１６４・・・係数種
データ生成部、１６５・・・係数種メモリ、２００・・
・リモコン送信機、３００・・・画像信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永野 隆浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 安岡 智宏 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C063 AA01 AA11 BA06 BA08 BA09 CA01

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   る際に使用される推定式の係数データを生成する係数デ
   ータ生成装置であって、 上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する上記
   第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１の
   パラメータを含み、上記推定式の係数データを生成する
   ための生成式の係数情報を格納する格納手段と、 上記格納手段に格納された係数情報に基づいて構成され
   た上記生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情
   報データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づ
   いて、該第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ
   対応した上記推定式の複数の係数データを生成する係数
   データ生成手段とを備えることを特徴とする係数データ
   生成装置。
2. 【請求項２】 上記第１のパラメータの値を設定する第
   １のパラメータ設定手段をさらに備えることを特徴とす
   る請求項１に記載の係数データ生成装置。
3. 【請求項３】 上記第２の情報信号によって得られる出
   力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２の
   パラメータ設定手段を備え、 上記第１のパラメータを含む生成式は上記第２のパラメ
   ータをさらに含み、 上記係数データ発生手段は、上記第２のパラメータの値
   に対応した上記推定式の複数の係数データを発生するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の係数データ生成装置。
4. 【請求項４】 上記格納手段には、上記第１のパラメー
   タを含む生成式の係数データを演算する、上記第２のパ
   ラメータを含む演算式の係数データである係数種データ
   が格納されており、 上記係数データ生成手段は、 上記格納手段に格納されている上記係数種データと上記
   第２のパラメータ設定手段で設定された上記第２のパラ
   メータの値とを用いて、上記演算式によって上記第１の
   パラメータを含む生成式の係数データを演算する第１の
   演算部と、 上記第１の演算部で演算された上記第１のパラメータを
   含む生成式の係数データを用いて、該生成式によって上
   記推定式の複数の係数データを演算する第２の演算部と
   を有することを特徴とする請求項３に記載の係数データ
   生成装置。
5. 【請求項５】 上記第１の情報信号の情報データの位置
   を基準とする、上記第２の情報信号に係る注目点の位相
   を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメー
   タ設定手段を備え、 上記第１のパラメータを含む生成式は上記第３のパラメ
   ータをさらに含み、 上記係数データ発生手段は、上記第３のパラメータの値
   に対応した上記推定式の複数の係数データを発生するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の係数データ生成装置。
6. 【請求項６】 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係数デ
   ータ生成方法であって、 上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する上記
   第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１の
   パラメータを含み、上記推定式の係数データを生成する
   ための生成式の係数情報に基づいて該生成式を構成する
   ステップと、 上記生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報
   データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づい
   て、該第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対
   応した上記推定式の複数の係数データを生成するステッ
   プとを備えることを特徴とする係数データ生成方法。
7. 【請求項７】 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
   に、 上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する上記
   第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１の
   パラメータを含み、上記推定式の係数データを生成する
   ための生成式の係数情報に基づいて該生成式を構成する
   ステップと、 上記生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報
   データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づい
   て、該第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対
   応した上記推定式の複数の係数データを生成するステッ
   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。
8. 【請求項８】 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、 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、 上記第１のデータ選択手段で選択される上記複数の第１
   の情報データの位置を指定するための第１のパラメータ
   を含む生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情
   報データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づ
   いて、上記複数の第１の情報データにそれぞれ対応した
   推定式の複数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、上記係数データ発生手段で発生された
   上記複数の係数データとから、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。
9. 【請求項９】 上記第１のパラメータの値を設定する第
   １のパラメータ設定手段をさらに備えることを特徴とす
   る請求項８に記載の情報信号処理装置。
10. 【請求項１０】 上記第２の情報信号によって得られる
    出力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２
    のパラメータ設定手段をさらに備え、 上記第１のパラメータを含む生成式は上記第２のパラメ
    ータをさらに含み、 上記係数データ発生手段は、上記第２のパラメータ設定
    手段で設定された上記第２のパラメータの値に対応した
    上記推定式の複数の係数データを発生することを特徴と
    する請求項８に記載の情報信号処理装置。
11. 【請求項１１】 上記係数データ発生手段は、 上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを演算
    する、上記第２のパラメータを含む演算式の係数データ
    である係数種データが格納された格納部と、 上記格納部に格納されている上記係数種データと上記第
    ２のパラメータ設定手段で設定された上記第２のパラメ
    ータの値とを用いて、上記演算式によって上記第１のパ
    ラメータを含む生成式の係数データを演算する第１の演
    算部と、 上記第１の演算部で演算された上記第１のパラメータを
    含む生成式の係数データ用いて、該生成式によって上記
    推定式の複数の係数データを演算する第２の演算部とを
    有することを特徴とする請求項１０に記載の情報信号処
    理装置。
12. 【請求項１２】 上記第１の情報信号の情報データの位
    置を基準とする、上記第２の情報信号に係る注目点の位
    相を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメ
    ータ設定手段を備え、 上記第１のパラメータを含む生成式は上記第３のパラメ
    ータをさらに含み、 上記係数データ発生手段は、上記第３のパラメータの値
    に対応して上記推定式の複数の係数データを発生するこ
    とを特徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
13. 【請求項１３】 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、 上記係数データ発生手段は、 上記クラス検出手段で検出されるクラス毎に、上記推定
    式の複数の係数データを生成する係数データ生成部と、 上記係数データ生成部で生成される上記クラス毎の上記
    推定式の複数の係数データを格納する格納部と、 上記格納部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複数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部とを有してなることを特
    徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
14. 【請求項１４】 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８に記載の情報信号処理装置。
15. 【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
    する情報信号処理方法であって、 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情報データを選択する第１
    のステップと、 上記第１のステップで選択される上記複数の情報データ
    の位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用
    し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示
    す上記パラメータの値に基づいて、上記複数の情報デー
    タにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生
    する第２のステップと、 上記第１のステップで選択された上記複数の情報データ
    と上記第２のステップで発生された上記複数の係数デー
    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３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。
16. 【請求項１６】 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、 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情報データを選択する第１
    のステップと、 上記第１のステップで選択される上記複数の情報データ
    の位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用
    し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示
    す上記パラメータの値に基づいて、上記複数の情報デー
    タにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生
    する第２のステップと、 上記第１のステップで選択された上記複数の情報データ
    と上記第２のステップで発生された上記複数の係数デー
    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３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。
17. 【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
    する際に使用する推定式の係数データを得るために用い
    られる生成式の係数情報を生成する装置であって、 上記第１の情報信号に対応する生徒信号から、上記第２
    の情報信号に対応する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データ選択手段と、 上記データ選択手段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に基づい
    て、上記データ選択手段で選択された上記複数の情報デ
    ータにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データ
    を求める係数データ演算手段と、 上記係数データ演算手段で求められた上記推定式の複数
    の係数データに基づいて、上記生成式の係数情報を求め
    る係数情報演算手段とを備えることを特徴とする係数情
    報生成装置。
18. 【請求項１８】 上記生徒信号によって得られる出力の
    質を決めるパラメータの値を設定するパラメータ設定手
    段をさらに備え、 上記係数データ演算手段は、上記パラメータ設定手段で
    設定された上記パラメータの値毎に、上記推定式の複数
    の係数データを求め、 上記係数情報演算手段は、上記生成式の係数データを求
    めるための上記パラメータを含む演算式の係数データで
    ある係数種データを求めることを特徴とする請求項１７
    に記載の係数情報生成装置。
19. 【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
    する際に使用する推定式の係数データを得るために用い
    られる生成式の係数情報を生成する方法であって、 上記第１の情報信号に対応する生徒信号から、上記第２
    の情報信号に対応する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１のステップと、 上記第１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に基づい
    て、上記第１のステップで選択された上記複数の情報デ
    ータにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データ
    を演算して求める第２のステップと、 上記第２のステップで求められた上記推定式の複数の係
    数データに基づいて、上記生成式の係数情報を演算して
    求める第３のステップと を備えることを特徴とする係数情報生成方法。
20. 【請求項２０】 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
    する際に使用する推定式の係数データを得るために用い
    られる生成式の係数情報を生成するために、 上記第１の情報信号に対応する生徒信号から、上記第２
    の情報信号に対応する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１のステップと、 上記第１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に基づい
    て、上記第１のステップで選択された上記複数の情報デ
    ータにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データ
    を演算して求める第２のステップと、 上記第２のステップで求められた上記推定式の複数の係
    数データに基づいて、上記生成式の係数情報を演算して
    求める第３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。