JP2002359823A - 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種データ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】パラメータの値の変化に対応して連続的に変化
する推定式の係数データＷｉを得る。 【解決手段】ＳＤ信号から抽出された画素データより、
ＨＤ信号の注目画素のクラスコードＣＬを得る。メモリ
１３５には、データＷｉを生成する生成式の係数データ
である係数種データａ_ｉ０〜ａ_ｉ３が、クラス毎に記憶
されている。この生成式はパラメータｐを含み、係数種
データは教師信号と生徒信号とを用いた学習によって生
成される。ｐは、教師信号又は生徒信号に関係する特徴
量を示し、学習時には連続的な値を取り得る。係数種デ
ータを用いて、クラス毎に、ｐの値に対応したデータＷ
ｉを生成し、メモリ１３４に格納する。演算回路１２７
で、ＳＤ信号から抽出された画素データ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種データ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
定式の係数データを、学習データ毎に検出される、少な
くとも第２の情報信号に対応した教師信号または第１の
情報信号に対応した生徒信号に関係する特徴量を示すパ
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、係数データを格納しておくメモリの容量増加を招く
ことなく、パラメータの値の変化に対応して連続的に変
化する係数データを得ることができるようにした係数デ
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１２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、この１０５０ｉ信号による画像の解像度は固定
されており、従来のコントラストやシャープネス等の調
整のように、画像内容等に応じて所望の解像度とするこ
とができなかった。ユーザが所望の解像度に任意に調整
するために、複数の解像度に対応する係数データを用意
しておくことが考えられるが、係数データを格納してお
くメモリの容量増加を招き、装置のコストアップにつな
がる。

【０００６】この発明は、係数データを格納しておくメ
モリの容量増加を招くことなく、パラメータの値の変化
に対応して連続的に変化する係数データを得ることがで
きるようにした係数データ生成装置等を提供することを
目的とする。

【０００７】

【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、第２の情報信号に係る注目点の情報デ
ータを第１の情報信号から抽出される複数の情報データ
から算出するための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の情報信号に対応した教
師信号と第１の情報信号に対応した生徒信号との間の学
習によって生成される、学習データ毎に検出される少な
くとも教師信号または生徒信号に関係する特徴量を示す
パラメータを含み上記推定式の係数データを生成する生
成式の係数データを係数種データとして格納する格納手
段と、パラメータの値を設定するパラメータ設定手段
と、格納手段に格納された係数種データに基づいて、生
成式により、パラメータ設定手段で設定されたパラメー
タの値に対応した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を備えるものである。

【０００８】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、第２の情報信号に係る注目点の情報データを第１
の情報信号から抽出される複数の情報データから算出す
るための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の情報信号に対応した教師信号と第
１の情報信号に対応した生徒信号との間の学習によって
生成される、学習データ毎に検出される少なくとも教師
信号または生徒信号に関係する特徴量を示すパラメータ
を含み上記推定式の係数データを生成する生成式の係数
データに基づいて、その生成式を構成するステップと、
パラメータの値を設定するステップと、構成された生成
式を使用し、設定されたパラメータの値に対応した上記
推定式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。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。

【０００９】この発明においては、第２の情報信号に対
応した教師信号と第１の情報信号に対応した生徒信号と
の間の学習によって生成される、学習データ毎に検出さ
れる少なくとも教師信号または生徒信号に関係する特徴
量を示すパラメータを含み推定式の係数データを生成す
る生成式の係数データが、格納手段に係数種データとし
て格納されている。例えば、特徴量は、教師信号および
生徒信号を使用して、あるいは教師信号を使用して検出
されるものである。格納手段に格納されている係数種デ
ータに基づいて、生成式により、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。

【００１０】このように、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係数データを、
学習データ毎に検出される少なくとも教師信号または生
徒信号に関係する特徴量を示す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、係数データを格納して
おくメモリの容量増加を招くことなく、パラメータの値
を調整して第２の情報信号による出力の質を任意に調整
することが可能となる。

【００１１】また、推定式の係数データを生成する生成
式に含まれるパラメータは、学習データ毎に検出される
少なくとも教師信号または生徒信号に関係する特徴量を
示すものであり、学習時に連続的な値を取りうるもので
ある。そのため、パラメータの値の変化に対応して連続
的に変化する係数データを得ることができ、第２の情報
信号による出力の質をなめらかに変化させることが可能
となる。

【００１２】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２の情報信号に対応した教師信号と第１の
情報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成
される、学習データ毎に検出される少なくとも教師信号
または生徒信号に関係する特徴量を示すパラメータを含
み推定式の係数データを生成する生成式の係数データを
係数種データとして格納する格納手段と、パラメータの
値を設定するパラメータ設定手段と、格納手段に格納さ
れた係数種データに基づいて、生成式により、パラメー
タ設定手段で設定されたパラメータの値に対応した上記
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、推定式を用いて注目点の情報デー
タを算出して得る演算手段とを備えるものである。

【００１３】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２の情報信号に対応した教師信号
と第１の情報信号に対応した生徒信号との間の学習によ
って生成される、学習データ毎に検出される少なくとも
教師信号または生徒信号に関係する特徴量を示すパラメ
ータを含み推定式の係数データを生成する生成式の係数
データに基づいて、生成式により、パラメータの値に対
応した推定式の係数データを発生するステップと、パラ
メータの値を設定するステップと、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情
報データを選択するステップと、発生された係数データ
と選択された複数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を算出して得る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。

【００１４】この発明においては、第２の情報信号に対
応した教師信号と第１の情報信号に対応した生徒信号と
の間の学習によって生成される、学習データ毎に検出さ
れる少なくとも教師信号または生徒信号に関係する特徴
量を示すパラメータを含み推定式の係数データを生成す
る生成式の係数データが、格納手段に係数種データとし
て格納されている。例えば、特徴量は、教師信号および
生徒信号を使用して、あるいは教師信号を使用して検出
されるものである。格納手段に格納されている係数種デ
ータに基づいて、生成式により、パラメータの値に対応
した対応した推定式の係数データが生成される。

【００１５】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。そして、この複数の第１の情報データと
推定式の係数データとから、推定式を用いて、第２の情
報信号に係る注目点の情報データが算出される。

【００１６】このように、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係数データを、
学習データ毎に検出される少なくとも教師信号または生
徒信号に関係する特徴量を示す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、係数データを格納して
おくメモリの容量増加を招くことなく、パラメータの値
を調整して第２の情報信号による出力の質を任意に調整
することが可能となる。

【００１７】また、推定式の係数データを生成する生成
式に含まれるパラメータは、学習データ毎に検出される
少なくとも教師信号または生徒信号に関係する特徴量を
示すものであり、学習時に連続的な値を取りうるもので
ある。そのため、パラメータの値の変化に対応して連続
的に変化する係数データを得ることができ、第２の情報
信号による出力の質をなめらかに変化させることが可能
となる。

【００１８】この発明に係る係数種データ生成装置は、
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する
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学習データを生成する学
習データ生成手段と、この学習データ生成手段で生成さ
れる学習データのそれぞれに対応して、少なくとも教師
信号または生徒信号に関係する特徴量を検出し、その特
徴量に基づいて上記生成式に含まれるパラメータの値を
決定するパラメータ値決定手段と、学習データ生成手段
で生成された学習データと、パラメータ値決定手段で決
定されたパラメータの値とに基づいて、上記生成式の係
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。

【００１９】また、この発明に係る係数種データ生成方
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
用する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ステップと、この選択された複
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
タに基づいて学習データを生成するステップと、この生
成される学習データのそれぞれに対応して、少なくとも
教師信号または生徒信号に関係する特徴量を検出し、そ
の特徴量に基づいて上記生成式に含まれるパラメータの
値を決定するステップと、生成された学習データと、決
定されたパラメータの値とに基づいて、上記生成式の係
数データを生成するステップとを備えるものである。ま
た、この発明に係る情報提供媒体は、上述の係数種デー
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。

【００２０】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、学習データが生成され
る。

【００２１】また、生成される学習データのそれぞれに
対応して、少なくとも教師信号または生徒信号に関係す
る特徴量が検出される。推定式の係数データを生成する
ための生成式にはその特徴量を示すパラメータが含まれ
ており、検出された特徴量に基づいてそのパラメータの
値が決定される。この特徴量は、連続的な値を取り得る
ものである。例えば、特徴量は、教師信号および生徒信
号を使用して、あるいは教師信号を使用して検出され
る。

【００２２】生成された学習データと、決定されたパラ
メータの値とに基づいて、例えば正規方程式を用いて、
上記生成式の係数データが生成される。このように生成
される係数データに基づいて、上記パラメータを含む生
成式を構成できる。そして、この生成式によって、第１
の情報信号を第２の情報信号に変換する際に使用する、
設定されたパラメータの値に対応した推定式の係数デー
タを得ることが可能となる。

【００２３】

【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ＨＤ信号による画像を表
示するものである。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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から出力さ
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。

【００２７】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。

【００２８】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画質を変更できる。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
されたパラメータｐの値に対応したものが生成されて使
用される。

【００２９】これにより、画像信号処理部１１０より出
力されるＨＤ信号による画像の画質は、調整されたパラ
メータｐの値に対応したものとなる。なお、パラメータ
ｐ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ｐ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ｐの値を調整できる。

【００３０】次に、画像信号処理部１１０の詳細を説明
する。画像信号処理部１１０は、バッファメモリ１０９
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。

【００３１】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。第２のタップ選択回路１
２２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ＳＤ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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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）

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】

【数１】

【００３８】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。

【００３９】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。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。

【００４０】

【数２】

【００４１】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係数データＷｉ（ｉ＝１〜
ｎ）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。

【００４２】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。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より読み出される係数データ
Ｗｉとから、（４）式の推定式によって、作成すべきＨ
Ｄ画素データｙが演算される。第１のタップ選択回路１
２１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。

【００４３】

【数３】

【００４４】そして、この推定式の係数データＷｉ（ｉ
＝１〜ｎ）は、（５）式に示すように、パラメータｐを
含む生成式によって生成される。情報メモリバンク１３
５には、この生成式の係数データである係数種データａ
_i0〜ａ_i3が、記憶されている。 Ｗｉ＝ａ_i0ｐ³＋ａ_i1ｐ²＋ａ_i2ｐ＋ａ_i3 ・・・（５）

【００４５】上述したように、５２５ｉ信号を１０５０
ｉ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１０５
０ｉ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
ぞれ中心予測タップに対して異なる位相ずれを持ってい
る。

【００４６】図２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。

【００４７】図３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。し
たがって、上述した情報メモリバンク１３５には、クラ
スおよび出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄，ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）
の組み合わせ毎に、上述した係数種データａ _i0〜ａ_i3が
格納されている。

【００４８】情報メモリバンク１３５に蓄えられる係数
種データａ_i0〜ａ_i3について詳細に説明する。本出願人
による先の出願（特願平２０００−３４８７３０号）に
おいては、各クラスにおける係数データＷｉ（ｉ＝１〜
ｎ）を、例えば（６）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である係数種データｗ_i0〜ｗ_i9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
れる。 Ｗｉ＝ｗ_i0＋ｗ_i1ｖ＋ｗ_i2ｈ＋ｗ_i3ｖ²＋ｗ_i4ｖｈ ＋ｗ_i5ｈ²＋ｗ_i6ｖ³＋ｗ_i7ｖ²ｈ＋ｗ_i8ｖｈ²＋ｗ_i9ｈ³ ・・（６）

【００４９】この（６）式で示すような生成式は、パラ
メータｈ，ｖを含んでおり、パラメータｈ，ｖの値を変
化させることで、そのパラメータｈ，ｖの値に対応した
係数データＷｉを得ることができ、画質調整が可能とな
る。

【００５０】しかし、上述の係数種データｗ_i0〜ｗ
_i9は、図４の概念図に示すように、学習により、推定式
の係数データＷｉを、帯域制限フィルタの帯域という離
散的なパラメータｈ，ｖを含む連続関数で近似すること
で生成されたものである。すなわち、（６）式における
パラメータｈ，ｖは学習時に連続的な値を取り得るもの
ではなく、そのため（６）式によって生成された係数デ
ータＷｉは擬似的に連続したものとなる。

【００５１】また、同一の画像でも、画像の領域によっ
て性質が異なるにも拘わらず、画像全体の帯域という同
一の規範で学習しているために、学習がうまく行われな
いという問題点がある。つまり、図５でも見られるよう
に、一般的に画像はさまざまな性質の部分からなってい
る。そして、帯域制限フィルタによる平滑化の効果は、
画像中の局所的な性質によってそれぞれ異なる。図６Ａ
は、平坦部分における帯域制限フィルタによる平滑化の
効果を示したものであるが、帯域を狭くしていっても平
滑化の効果は現れてこない。一方、図６Ｂは、エッジ部
分における帯域制限フィルタによる平滑化の効果を示し
たものであるが、帯域を狭くしていくと平滑化の効果が
顕著に現れてくる。

【００５２】図７は、情報メモリバンク１３５に格納さ
れる係数種データａ_i0〜ａ_i3の生成方法の概念を示して
いる。係数種データａ_i0〜ａ_i3は、学習により、推定式
の係数データＷｉをパラメータｐを含む連続関数
（（５）式参照）で近似することで生成される。ここ
で、パラメータｐは、学習データ毎に検出される少なく
とも教師信号または生徒信号に関係する特徴量を示し、
学習時に連続的な値を取りうるものである。

【００５３】例えば、特徴量は、学習データに関連して
教師信号および生徒信号から抽出された画素データの差
分二乗値として検出される。また例えば、特徴量は、学
習データに関連して教師信号および生徒信号から抽出さ
れた画素データの差分絶対値として検出される。また例
えば、特徴量は学習データに関連した教師信号（画像）
の局所領域における最大周波数として検出される。さら
に例えば、特徴量は学習データに関連した生徒信号（画
像）の局所領域における最大周波数として検出される。

【００５４】（５）式の生成式における係数データであ
る係数種データａ_i0〜ａ_i3の求め方を説明する。ここ
で、以下の説明のため、（７）式のように、ｔｊ（ｊ＝
０〜３）を定義する。 ｔ₀＝ｐ³，ｔ₁＝ｐ²，ｔ₂＝ｐ，ｔ₃＝１ ・・・（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。

【００５５】

【数４】

【００５６】最終的に、学習によって未定係数ａ_ijを求
める。すなわち、クラスおよび出力画素毎に、複数のＳ
Ｄ画素データとＨＤ画素データを用いて、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ｅ_k、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、ｘ _ikはＳＤ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、ｙ_kはそれに対応
するｋ番目のＨＤ画像の画素データを表している。

【００５７】

【数５】

【００５８】最小二乗法による解法では、（９）式のａ
_ijによる偏微分が０になるようなａ _ijを求める。これ
は、（１０）式で示される。

【００５９】

【数６】

【００６０】以下、（１１）式、（１２）式のように、
Ｘ_ipjq、Ｙ_ip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。

【００６１】

【数７】

【００６２】

【数８】

【００６３】この方程式は一般に正規方程式と呼ばれて
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、ａ_ijについて解かれ、係数種デー
タａ ₁₀〜ａ_n3が算出される。

【００６４】また、図１に戻って、画像信号処理部１１
０は、情報メモリバンク１３５に記憶されている係数デ
ータに基づいて、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎
に、生成式（（５）式参照）を使用して、クラスおよび
出力画素の組み合わせ毎に、パラメータｐの値に対応し
た推定式の係数データＷｉを演算で求める係数生成回路
１３６とを有している。

【００６５】係数生成回路１３６による推定式の係数デ
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２００の
操作によってパラメータｐ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ｐの値に対応したものに即座に変更で
き、ユーザによる画質調整がスムーズに行われる。

【００６６】また、画像信号処理部１１０は、係数生成
回路１３６で求められる係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）
に対応した正規化係数Ｓを、（１４）式によって、演算
する正規化係数演算部１３７と、この正規化係数Ｓを格
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。

【００６７】

【数９】

【００６８】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。

【００６９】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２のＨ
Ｄ₁〜ＨＤ₄、図３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。

【００７０】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で生成式により推定式の係数データＷｉを求
めるものであるが、求めら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。

【００７１】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。

【００７２】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）。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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ｐ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
求められて格納される。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１３６で求められた
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。

【００７６】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〜ＨＤ₄、
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。

【００７７】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が演算される
（（４）式参照）。そして、この推定予測演算回路１２
７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ｙ ₁〜ｙ₄は正規化演算回路１２
８に供給される。

【００７８】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（（５）式参照）から演算によって推定式
（（４）式参照）の係数データＷｉ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。

【００７９】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、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。

【００８０】上述したように、図１に示すテレビ受信機
１００では、情報メモリバンク１３５に記憶されている
係数種データａ_i0〜ａ_i3に基づいて、クラスおよび出力
画素の組み合わせ毎に、生成式（（５）式参照）を使用
して、パラメータｐの値に対応した推定式の係数データ
Ｗｉが演算で求められる。このクラスおよび出力画素の
組み合わせ毎の推定式の係数データＷｉが係数メモリ１
３４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。

【００８１】したがって、ユーザは、パラメータｐの値
を調整することで、ＨＤ信号によって得られる画像の画
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ｐの値に対応した、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。

【００８２】また、図１に示すテレビ受信機１００で
は、推定式の係数データＷｉを生成する生成式（（５）
式参照）に含まれるパラメータｐは、学習データ毎に検
出される少なくとも教師信号または生徒信号に関係する
特徴量を示すものであり、学習時に連続的な値を取りう
るものである。そのため、係数生成回路１３６ではパラ
メータｐの値の変化に対応して連続的に変化する係数デ
ータを得ることができる。したがって、ユーザは、パラ
メータｐの値を調整することで、ＨＤ信号によって得ら
れる画像の画質をなめらかに調整できる。

【００８３】なお、図１に示すテレビ受信機１００にお
いては、係数生成回路１３６で各クラスの係数データＷ
ｉを生成して係数メモリ１３４に格納し、クラス合成回
路１２６より出力されるクラスコードＣＬに対応した係
数データＷｉをこの係数メモリ１３４より読み出して使
用するものであったが、係数生成回路１３６でクラス合
成回路１２６からのクラスコードＣＬに対応した係数デ
ータＷｉをその都度生成し、これを推定予測演算回路１
２７で使用するようにしてもよい。その場合には、係数
メモリ１３４は不要となる。またこの場合、正規化係数
メモリ１３８も不要となる。

【００８４】図８は、上述したテレビ受信機１００の情
報メモリバンク１３５に格納される係数種データａ_i0〜
ａ_i3を生成するための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。この
ＳＤ信号生成回路１５２には、帯域選択信号が供給され
る。この帯域選択信号に基づいて、ＨＤ信号からＳＤ信
号を生成する際に使用する帯域制限フィルタの水平およ
び垂直の帯域が可変される。

【００８５】この帯域制限フィルタは、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、（１５）式で示される。
この場合、帯域選択信号に基づいて標準偏差σの値が可
変される。

【００８６】

【数１０】

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】また、係数種データ生成装置１５０は、入
力端子１５１に入力されるＨＤ信号から上述の当該ＨＤ
信号に係る注目画素を中心とした一または複数のＨＤ画
素データを選択的に取り出す第４のタップ選択回路１６
０と、ＳＤ信号生成回路１５２より出力されるＳＤ信号
から上述のＨＤ信号に係る注目画素の周辺に位置する一
または複数のＳＤ画素データを選択的に取り出す第５の
タップ選択回路１６１とを有している。

【００９２】また、係数種データ生成装置１５０は、第
４のタップ選択回路１６０で選択的に取り出される特徴
量タップのデータ（ＨＤ画素データ）および第５のタッ
プ選択回路１６１で選択的に取り出される特徴量タップ
のデータ（ＳＤ画素データ）から特徴量を検出し、その
特徴量を一定範囲内に正規化してパラメータｐの値を得
るパラメータ生成回路１６２を有している。

【００９３】このパラメータ生成回路１６２では、例え
ばＨＤ画素データおよびＳＤ画素データの差分二乗値、
あるいは差分絶対値が特徴量として検出される。この場
合、ＨＤ画素データおよびＳＤ画素データの対が複数存
在するときは、各対で検出される特徴量の加算値または
平均値が最終的な特徴量とされる。

【００９４】後述する正規方程式生成部１６３では、注
目画素データとしてのあるＨＤ画素データｙと、そのＨ
Ｄ画素データｙに対応して第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）とから１つの学習データが生成される。上述し
たように、パラメータ生成回路１６２は、注目画素デー
タとしての各ＨＤ画素データｙに対応して、ＨＤ信号お
よびＳＤ信号から選択的に取り出された特徴量タップの
データから特徴量を検出し、パラメータｐの値を得るも
のである。つまり、パラメータ生成回路１６２では、各
学習データに対応して、特徴量の検出が行われてパラメ
ータｐの値が得られることとなる。

【００９５】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信号から得られる注目画
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
応してパラメータ生成回路１６２で得られるパラメータ
ｐの値と、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、係数種データａ_i0〜ａ_i3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１６３を有している。

【００９６】この場合、１個のＨＤ画素データｙとそれ
に対応する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、
帯域選択信号に基づいてＳＤ信号生成回路１５２におけ
る水平および垂直の帯域が可変され、複数のＳＤ信号が
順次生成されていく。これにより、正規方程式生成部１
６３では、パラメータｐの値が異なる多くの学習データ
が登録された正規方程式が生成され、任意のパラメータ
ｐに対応した推定式の係数データＷｉを得るための係数
種データａ_i0〜ａ_i3を求めることが可能となる。

【００９７】またこの場合、１個のＨＤ画素データｙと
それに対応する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１６３では、出力画素（図２のＨ
Ｄ₁〜ＨＤ₄、図３のＨＤ１′〜ＨＤ₄′参照）毎に、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画素データｙから構成される学習デー
タから生成される。

【００９８】また、係数種データ生成装置１５０は、正
規方程式生成部１６３で、クラスおよび出力画素の組み
合わせ毎に生成された正規方程式のデータが供給され、
当該正規方程式を解いて、クラスおよび出力画素の組み
合わせ毎に係数種データａ_i0〜ａ_i3を求める係数種デー
タ決定部１６４と、この求められた係数種データａ_i0〜
ａ_i3を記憶する係数種メモリ１６５とを有している。係
数種データ決定部１６４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、係数種データａ _i0〜ａ_i3
が求められる。

【００９９】図８に示す係数種データ生成装置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、帯域選択信号が供給され、ＨＤ信号
からＳＤ信号を生成する際に使用する帯域制限フィルタ
の水平および垂直の帯域が順次可変される。

【０１００】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）。

【０１０１】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。

【０１０２】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）。

【０１０３】また、入力端子１５１に入力されるＨＤ信
号より、第４のタップ選択回路１６０で上述の当該ＨＤ
信号に係る注目画素を中心とした特徴量タップのデータ
（ＨＤ画素データ）が選択的に取り出されると共に、Ｓ
Ｄ信号生成回路１５２で生成されたＳＤ信号より、第５
のタップ選択回路１６１で上述のＨＤ信号に係る注目画
素の周辺に位置する特徴量タップのデータ（ＳＤ画素デ
ータ）が選択的に取り出される。

【０１０４】そして、これらＨＤ信号およびＳＤ信号か
ら取り出される特徴量タップのデータがパラメータ生成
回路１６２に供給される。パラメータ生成回路１６２で
は、ＨＤ信号およびＳＤ信号から取り出される特徴量タ
ップのデータから特徴量を検出し、その特徴量を一定範
囲内に正規化してパラメータｐの値が得られる。

【０１０５】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
ぞれ対応してパラメータ生成回路１６２で得られるパラ
メータｐの値と、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、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係
数種データａ_i0〜ａ_i3を得るための正規方程式（（１
３）式参照）が個別に生成される。

【０１０６】そして、係数種データ決定部１６４で各正
規方程式が解かれ、クラスおよび出力画素の組み合わせ
毎の係数種データａ_i0〜ａ_i3が求められ、それらの係数
種データａ_i0〜ａ_i3は係数種メモリ１６５に記憶され
る。

【０１０７】このように、図８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、クラスおよび出
力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄，ＨＤ₁′〜ＨＤ₄′）の組み合わ
せ毎の、推定式の係数データＷｉを求めるため生成式
（（５）式参照）の係数データａ_i0〜ａ_i3を生成するこ
とができる。

【０１０８】図８に示す係数データ取得装置１５０で
は、教師信号（１０５０ｉ信号）から生徒信号（５２５
ｉ信号）を生成して学習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。

【０１０９】また、図８に示す係数種データ生成装置１
５０のパラメータ生成回路１６２では、ＨＤ画素データ
およびＳＤ画素データの差分二乗値、あるいは差分絶対
値が特徴量として検出されるものを示したが、学習デー
タに関連した教師信号（画像）の局所領域における最大
周波数または学習データに関連した生徒信号（画像）の
局所領域における最大周波数を特徴量として検出するこ
ともできる。その場合、第４のタップ選択回路１６０ま
たは第５のタップ選択回路１６１のいずれかを備えるだ
けで済む。

【０１１０】なお、図１の画像信号処理部１１０におけ
る処理を、例えば図９に示すような画像信号処理装置３
００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９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、さらに係数種データａ_i0〜ａ_i3（係数種
データａ_i0〜ａ_i3は、図１の画像信号処理部１１０の情
報メモリバンク１３５に予め蓄えられているものと同
じ）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ＣＰＵ
３０１、ＲＯＭ３０２およびＲＡＭ３０３は、それぞれ
バス３０４に接続されている。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】ここで、上述したようにＲＯＭ３０２に処
理プログラム、係数種データａ_i0〜ａ_i3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４
００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、係数種データ等をフ
ロッピー（Ｒ）ディスク３０６で提供するようにしても
よい。

【０１１６】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。

【０１１７】図１０のフローチャートを参照して、図９
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、ＲＡＭ３０
３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。

【０１１８】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ｐ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、
係数種データａ_i0〜ａ_i3を読み込む。

【０１１９】次に、ステップＳＴ７で、ステップＳＴ５
で読み込んだパラメータｐおよびステップＳＴ６で取得
された係数種データａ_i0〜ａ_i3とから、クラスおよび出
力画素の組み合わせ毎に、生成式（（５）式参照）を使
用してパラメータｐの値に対応した推定式の係数データ
Ｗｉを生成する。

【０１２０】次に、ステップＳＴ８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ＳＴ９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ＳＴ１０に進
む。

【０１２１】このステップＳＴ１０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ＳＴ１１
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ＳＴ８に戻っ
て、上述したと同様の処理を繰り返す。

【０１２２】このように、図１０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８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。

【０１２３】図１１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ＳＴ２１で、処理を開始し、ステップＳＴ２２
で、学習に使われるＳＤ画素データを生成する際に制限
される水平、垂直の帯域を選択する。そして、ステップ
ＳＴ２３で、全帯域に対して学習が終わったか否かを判
定する。全ての帯域に対して学習が終わっていないとき
は、ステップＳＴ２４に進む。

【０１２４】このステップＳＴ２４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、次の帯域を選択し
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。

【０１２５】このステップＳＴ２６では、ステップＳＴ
２４で入力されたＨＤ画素データより、ステップＳＴ２
２で選択された帯域に水平、垂直の帯域が設定され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
し、さらにステップＳＴ２４で入力された各ＨＤ画素デ
ータに対応して、ステップＳＴ２４で入力されたＨＤ画
素データより特徴量タップの画素データを取得すると共
に、ステップＳＴ２６で生成されたＳＤ画素データより
特徴量タップの画素データを取得する。

【０１２６】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。

【０１２７】このステップＳＴ２９では、ステップＳＴ
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。また、ステップＳＴ３０
で、ステップＳＴ２７で取得された特徴量タップの画素
データから特徴量を検出し、その特徴量に基づいてパラ
メータｐの値を取得する。そして、ステップＳＴ３１
で、係数種データａ_i0〜ａ_i0を得るための正規方程式
（（１３）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、正規方程式が個別に生成
される。その後に、ステップＳＴ２７に戻る。

【０１２８】また、ステップＳＴ２３で、全ての帯域に
対して学習が終わったときは、ステップＳＴ３２に進
む。このステップＳＴ３２では、各正規方程式を掃き出
し法等で解くことによって、クラスおよび出力画素の組
み合わせ毎の係数種データａ_i0〜ａ_i0を算出し、ステッ
プＳＴ３３で、その係数種データａ_i0〜ａ_i0をメモリに
保存し、その後にステップＳＴ３４で、処理を終了す
る。

【０１２９】このように、図１１に示すフローチャート
に沿って処理をすることで、図８に示す係数種データ生
成装置１５０と同様の手法によって、図１の画像信号処
理部１１０の情報メモリバンク１３５に記憶される係数
種データａ_i0〜ａ_i0を生成することができる。

【０１３０】なお、上述実施の形態において、情報メモ
リバンク１３５には、出力画素（ＨＤ₁〜ＨＤ₄、Ｈ
Ｄ₁′〜ＨＤ₄′）毎に、各クラスの係数データａ_i0〜ａ
_i3が記憶されている。ＳＤ信号（５２５ｉ信号）の画素
に対する出力画素の位相を変更することで、１０５０ｉ
信号以外のＨＤ信号も同様にして得ることができる。

【０１３１】また、上述実施の形態においては、推定式
の係数データＷｉを生成するための生成式として、
（５）式を使用したが、これに限定されるものではな
い。例えば、（５）式とは次数の異なる多項式や、他の
関数で表現される式でも実現可能である。

【０１３２】また、上述実施の形態においては、クラス
分けをするものを示したが、この発明はクラス分けをし
ないものにも同様に適用できることは勿論である。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。

【０１３３】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。

【０１３４】

【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係数デ
ータを、学習データ毎に検出される少なくとも教師信号
または生徒信号に関係する特徴量を示すパラメータを含
む生成式を使用して生成するものであり、係数データを
格納しておくメモリの容量増加を招くことなく、パラメ
ータの値を調整して第２の情報信号による出力の質を任
意に調整することが可能となる。

【０１３５】また、この発明によれば、推定式の係数デ
ータを生成する生成式に含まれるパラメータは、学習デ
ータ毎に検出される少なくとも教師信号または生徒信号
に関係する特徴量を示すものであり、学習時に連続的な
値を取りうるものである。したがって、この発明によれ
ば、パラメータの値の変化に対応して連続的に変化する
係数データを得ることができ、第２の情報信号による出
力の質をなめらかに変化させることができる。

【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】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３】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４】推定式の係数データＷｉを、パラメータｈ，ｖ
を含む連続関数で近似する際の概念を示す図である。

【図５】様々な性質の部分からなる画像の一例を示す図
である。

【図６】画像の各部における帯域制限フィルタの平滑化
の効果を説明するための図である。

【図７】推定式の係数データＷｉを、教師信号または生
徒信号に関係する特徴量を示すパラメータｐを含む連続
関数で近似する際の概念を示す図である。

【図８】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９】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１０】画像信号処理を示すフローチャートである。

【図１１】係数種データ生成処理を示すフローチャート
である。

【図１２】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・・・第４のタップ選択回
路、１６１・・・第５のタップ選択回路、１６２・・・
パラメータ生成回路、１６３・・・正規方程式生成部、
１６４・・・係数種データ決定部、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 藤島 幸一 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 田中 剛 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） 5B057 CA16 CB16 CD06 CH11 5C063 AA01 AA11 AC01 BA06 BA09 BA12 CA01 CA07 DA01 DA13

Claims (17)

【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、上記第２の情報信号に係る注目点の情
   報データを、上記第１の情報信号から抽出される複数の
   情報データから算出するための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の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
   報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
   れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
   号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
   タを含み上記推定式の係数データを生成する生成式の係
   数データを係数種データとして格納する格納手段と、 上記パラメータの値を設定するパラメータ設定手段と、 上記格納手段に格納された係数種データに基づいて、上
   記生成式により、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に対応した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】 上記特徴量は、 上記教師信号および上記生徒信号を使用して検出される
   ものであ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】 上記特徴量は、 上記教師信号を使用して検出されるものであることを特
   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】 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、上記第２の情報信号に係る注目点の情
   報データを、上記第１の情報信号から抽出される複数の
   情報データから算出するための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の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
   報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
   れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
   号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
   タを含み上記推定式の係数データを生成する生成式の係
   数データに基づいて、該生成式を構成するステップと、 上記パラメータの値を設定するステップと、 上記構成された生成式を使用し、上記設定されたパラメ
   ータの値に対応した上記推定式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。
5. 【請求項５】 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、上記第２の情報信号に係る注目点の情
   報データを、上記第１の情報信号から抽出される複数の
   情報データから算出するための推定式の係数データを生
   成するために、 上記第２の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
   報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
   れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
   号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
   タを含み上記推定式の係数データを生成する生成式の係
   数データに基づいて、該生成式を構成するステップと、 上記パラメータの値を設定するステップと、 上記構成された生成式を使用し、上記設定されたパラメ
   ータの値に対応した上記推定式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。
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
   る情報信号処理装置であって、 上記第２の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
   報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
   れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
   号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
   タを含み推定式の係数データを生成する生成式の係数デ
   ータを係数種データとして格納する格納手段と、 上記パラメータの値を設定するパラメータ設定手段と、 上記格納手段に格納された係数種データに基づいて上記
   生成式により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。
7. 【請求項７】 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、 上記格納手段は、上記クラス検出手段で検出し得るクラ
   ス毎に、上記係数種データを格納しており、 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パラメータ設定手段で設定され
   た上記所定のパラメータの値に対応した、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
   の情報信号処理装置。
8. 【請求項８】 上記係数データ発生手段は、 上記格納手段に格納された上記係数種データに基づい
   て、クラス毎に、上記生成式により、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に対応した上記
   推定式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７に記載の情報信号処理装置。
9. 【請求項９】 上記特徴量は、 上記教師信号および上記生徒信号を使用して検出される
   ものであることを特徴とする請求項６に記載の情報信号
   処理装置。
10. 【請求項１０】 上記特徴量は、 上記教師信号を使用して検出されるものであることを特
    徴とする請求項６に記載の情報信号処理装置。
11. 【請求項１１】 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２の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
    報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
    れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
    号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
    タを含み推定式の係数データを生成する生成式の係数デ
    ータに基づいて、上記生成式により、上記パラメータの
    値に対応した上記推定式の係数データを発生するステッ
    プと、 上記パラメータの値を設定するステップと、 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情報データを選択するステ
    ップと、 上記発生された係数データと上記選択された複数の情報
    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。
12. 【請求項１２】 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２の情報信号に対応した教師信号と上記第１の情
    報信号に対応した生徒信号との間の学習によって生成さ
    れる、学習データ毎に検出される少なくとも上記教師信
    号または上記生徒信号に関係する特徴量を示すパラメー
    タを含み推定式の係数データを生成する生成式の係数デ
    ータに基づいて、上記生成式により、上記パラメータの
    値に対応した上記推定式の係数データを発生するステッ
    プと、 上記パラメータの値を設定するステップと、 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情報データを選択するステ
    ップと、 上記発生された係数データと上記選択された複数の情報
    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。
13. 【請求項１３】 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学
    習データを生成する学習データ生成手段と、 上記学習データ生成手段で生成される学習データのそれ
    ぞれに対応して、少なくとも上記教師信号または上記生
    徒信号に関係する特徴量を検出し、該特徴量に基づいて
    上記生成式に含まれるパラメータの値を決定するパラメ
    ータ値決定手段と、 上記学習データ生成手段で生成された学習データと、上
    記パラメータ値決定手段で決定されたパラメータの値と
    に基づいて、上記生成式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種データ
    生成装置。
14. 【請求項１４】 上記パラメータ値決定手段は、 上記特徴量を、上記教師信号および上記生徒信号を使用
    して検出することを特徴とする請求項１３に記載の係数
    種データ生成装置。
15. 【請求項１５】 上記パラメータ値決定手段は、 上記特徴量を、上記教師信号を使用して検出することを
    特徴とする請求項１３に記載の係数種データ生成装置。
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
    する際に使用する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ステップと、 上記選択された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学習データを生成す
    るステップと、 上記生成される学習データのそれぞれに対応して、少な
    くとも上記教師信号または上記生徒信号に関係する特徴
    量を検出し、該特徴量に基づいて上記生成式に含まれる
    パラメータの値を決定するステップと、 上記生成された学習データと、上記決定されたパラメー
    タの値とに基づいて、上記生成式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種データ生
    成方法。
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ステップと、 上記選択された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学習データを生成す
    るステップと、 上記生成される学習データのそれぞれに対応して、少な
    くとも上記教師信号または上記生徒信号に関係する特徴
    量を検出し、該特徴量に基づいて上記生成式に含まれる
    パラメータの値を決定するステップと、 上記生成された学習データと、上記決定されたパラメー
    タの値とに基づいて、上記生成式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。