JP2004228438A - 集積回路および情報信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価に構成する。
【解決手段】入力画像信号Ｖｉｎに基づいて出力画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置に対応した動きクラスＭＶを生成する処理部１３３と、入力画像信号Ｖｉｎに基づいて当該注目位置に対応した空間クラスを生成し、その空間クラスと動きクラスＭＶとを合成して１つのクラスＣＬを生成する処理部１３２と、入力画像信号Ｖｉｎに基づいて当該注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択し、この複数の画素データおよびクラスＣＬに対応した係数データＷｉを用い、推定式に基づいて、出力画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データを生成する処理部１３１とを持つ。処理部１３１〜１３２を、同一構成の集積回路を用いて構成する。この集積回路は第１、第２の機能ブロックを含み、各機能ブロックは設定によって機能が変化する。集積回路は使用すべき処理部に対応して機能を変化させて用いる。
【選択図】 図１
【解決手段】入力画像信号Ｖｉｎに基づいて出力画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置に対応した動きクラスＭＶを生成する処理部１３３と、入力画像信号Ｖｉｎに基づいて当該注目位置に対応した空間クラスを生成し、その空間クラスと動きクラスＭＶとを合成して１つのクラスＣＬを生成する処理部１３２と、入力画像信号Ｖｉｎに基づいて当該注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択し、この複数の画素データおよびクラスＣＬに対応した係数データＷｉを用い、推定式に基づいて、出力画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データを生成する処理部１３１とを持つ。処理部１３１〜１３２を、同一構成の集積回路を用いて構成する。この集積回路は第１、第２の機能ブロックを含み、各機能ブロックは設定によって機能が変化する。集積回路は使用すべき処理部に対応して機能を変化させて用いる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば画像信号のフォーマット変換、画像の拡大率の変換等を行う装置に適用して好適な集積回路および情報信号処理装置に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、一個または複数個の機能ブロックを含み、少なくともその一部の機能ブロックを、設定によって機能が変化する構成とすることによって、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となるようにした集積回路に係るものである。
【０００３】
またこの発明は、出力情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成することによって、安価に構成できるようにした情報信号処理装置に係るものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、例えば５２５ｉ信号というＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）信号を、１０５０ｉ信号というＨＤ（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。
【０００５】
図１１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。
【０００６】
従来、例えば５２５ｉ信号から１０５０ｉ信号に変換するに際にクラス分類適応処理を用いる画像信号処理装置が知られている（特許文献１参照）。すなわち、１０５０ｉ信号における注目位置の画素データを、その注目位置の画素データが属するクラスに対応した係数データを用いて推定式により生成するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１８４１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、上述した画像信号処理装置を、一個の集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成することが考えられる。しかしその場合、回路規模が増大し、設計工数が増加することから、製造上の歩留まりが問題となり、また集積回路の単価も高くなる。
【０００９】
この発明の目的は、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となるようにした集積回路を提供することにある。またこの発明の目的は、安価に構成し得る情報信号処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る集積回路は、一個または複数個の機能ブロックを含み、この一個または複数個の機能ブロックのうち少なくとも一部の機能ブロックは設定によって機能が変化するものである。
【００１１】
この発明においては、一個または複数個の機能ブロックを含むものである。そして、この一個または複数個の機能ブロックのうち少なくとも一部の機能ブロックは、設定によって機能が変化するように構成されている。そのため、機能ブロックの機能を変化させることで、複数箇所の回路部分に適用することが可能となる。また、複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく、従来の安定したプロセスによって製造でき、安定した製造が可能となる。
【００１２】
例えば、機能ブロックとして、複数の情報データからなる情報信号に基づいて、注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この第１の機能ブロックで選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有するものが考えられる。そして例えば、第１の機能ブロックは設定によって選択される複数の情報データの一部または全部が変わり、第２の機能ブロックは設定によって処理内容が変わる。ここで、情報信号は例えば画像信号である。
【００１３】
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の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第１の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第２の処理部とを備え、第１の処理部および第２の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００１４】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００１５】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００１６】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第２の処理部とを備えている。
【００１７】
第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００１８】
第２の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００１９】
例えば、情報信号が画像信号である場合、第１の処理部は、選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分を検出し、この検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスを検出する第１のクラス検出処理部と、選択された複数の情報データに基づいてレベル分布を検出し、この検出されたレベル分布に対応した空間クラスを検出する第２のクラス検出処理部とを有している。この場合、第１、第２の検出処理部は、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。
【００２０】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第２の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００２１】
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の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、第１の処理部は、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、第１の処理部で得られる第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、第１の処理部、第２の処理部および第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００２２】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００２３】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００２４】
第１の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備えている。この第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび係数データを用いた積和演算が行われ、第３の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００２５】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とを備えている。
【００２６】
第２の処理部では、第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００２７】
第３の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いて積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００２８】
例えば、情報信号が画像信号である場合、第１の処理部は、第３の情報信号として第１の帯域制限信号を出力する第１の帯域制限処理部と、第３の情報信号として第２の帯域制限信号を出力する第２の帯域制限処理部とを有している。
【００２９】
第１の帯域制限処理部では、第１の情報信号に基づいて第１の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データおよび低域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により第１の帯域制限信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３０】
第２の帯域制限処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データおよび帯域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により第２の帯域制限信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３１】
そしてこの場合、第２の処理部は、第１のクラス検出処理部および第２のクラス検出処理部を有している。第１のクラス検出処理部では、第１の帯域制限信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分が検出され、この検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスが検出される。第２のクラス検出処理部では、第２の帯域制限信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいてレベル分布が検出され、この検出されたレベル分布に対応した空間クラスが検出される。
【００３２】
この場合、第１の帯域制限処理部、第２の帯域制限処理部、第１のクラス検出処理部および第２のクラス検出処理部は、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。
【００３３】
このように、第１の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部と、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００３４】
また、第１の情報信号にフィルタ処理を施して得られた第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出するものであり、所定の周波数成分を対象としたクラス分類を行うことができる。例えば、第１の情報信号から低域通過フィルタ処理によって低域成分を抽出し、これに基づいて動きクラスを検出することで、ノイズに対してロバストな動きクラスを検出できる。また、第１の情報信号から帯域通過フィルタ処理によってノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分を抽出し、これに基づいて空間クラスを検出することで、ノイズの特徴量クラスを検出できる。
【００３５】
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の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、この第１の処理部は、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、第１の情報信号を構成する情報データから第１の処理部で生成される第３の情報信号を構成する情報データを差し引いて、第１の情報信号を構成する各情報データにそれぞれ対応したノイズデータを得る減算器と、この減算器で得られるノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数のノイズデータを選択し、この選択された複数のノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、第１の処理部、第２の処理部および第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００３６】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００３７】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００３８】
第１の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備えている。この第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび係数データを用いた積和演算が行われ、第３の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３９】
第１の情報信号を構成する情報データから第１の処理部で生成される第３の情報信号を構成する情報データが減算器で差し引かれ、第１の情報信号を構成する各情報データにそれぞれ対応したノイズデータが得られる。
【００４０】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とを備えている。
【００４１】
第２の処理部では、減算器で得られるノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数のノイズデータが選択され、この選択されたノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００４２】
第３の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いて積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００４３】
このように、第１の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部と、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００４４】
また、減算器で得られるノイズデータに基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出し、この検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成するものであり、第１の情報信号にノイズがあったとしても、第２の情報信号としてノイズが除去された良好な情報信号を得ることができる。例えば、第１の情報信号がブロックノイズやモスキートノイズがある画像信号である場合、第２の情報信号としてそれらのノイズが除去された画像信号を得ることができる。
【００４５】
この発明に係る情報信号処理装置は、複数の信号成分からなる第１の情報信号を複数の信号成分からなる第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の情報信号の複数の信号成分のそれぞれに基づいて、第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスをそれぞれ検出する複数の処理部と、この複数の処理部で検出されたクラスを合成して１つのクラスを生成するクラス合成部と、第１の情報信号の複数の信号成分に基づいて第２の情報信号における注目位置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部と、データ選択部で選択された複数の情報データおよびクラス合成部で生成されたクラスに対応したそれぞれ別個の係数データを用いた積和演算により第２の情報信号の複数の信号成分における注目位置の情報データをそれぞれ生成する複数の演算部とを備え、複数の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００４６】
この発明においては、複数の信号成分からなる第１の情報信号を複数の信号成分からなる第２の情報信号に変換する。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。例えば、情報信号が画像信号である場合、複数の信号成分は、輝度信号、赤色差信号、青色差信号、あるいは赤色信号、緑色信号、青色信号、さらには高域成分、低域成分等である。また例えば、情報信号が音声信号である場合、複数の信号成分は、高域成分、低域成分、あるいは左音声信号、右音声信号等である。
【００４７】
複数の処理部では、第１の情報信号の複数の信号成分のそれぞれに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスがそれぞれ検出される。そして、この複数の処理部で検出されたクラスは合成されて１つのクラスとされる。
【００４８】
第１の情報信号の複数の信号成分に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択される。複数の演算部では、それぞれ、この選択された複数の情報データおよび上述した１つのクラスに対応したそれぞれ別個の係数データを用いた積和演算が行われ、第２の情報信号の複数の信号成分における注目位置の情報データが生成される。
【００４９】
このように、第１の情報信号の複数の信号成分に基づいてそれぞれ第２の情報信号における注目位置のクラスを検出する複数の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態としての画像表示装置１００の構成を示している。この画像表示装置１００は、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。
【００５１】
この画像表示装置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。
【００５２】
また、画像表示装置１００は、画像信号Ｖｉｎを入力する入力端子１０３と、この画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔを生成する画像信号処理部１１０と、この画像信号処理部１１０で生成される画像信号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。このディスプレイ部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。
【００５３】
図１に示す画像表示装置１００の動作を説明する。
入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎは画像信号処理部１１０に入力される。この画像信号処理部１１０では、画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔが生成される。この場合、画像信号処理部１１０では、画像信号Ｖｏｕｔにおける各注目位置の画素データが順次生成されていく。
【００５４】
この画像信号処理部１１０で生成される画像信号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の画面上にはその画像信号Ｖｏｕｔによる画像が表示される。
【００５５】
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、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択的に取り出すタップ選択部１２１〜１２３を有している。
【００５６】
タップ選択部１２１は、予測に使用する画素（「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。タップ選択部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。タップ選択部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。
【００５７】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２３で選択的に取り出される動きクラスタップのデータより、主に動きの程度を表すための動きクラスＭＶを生成する動きクラス生成部１２４を有している。
【００５８】
この動きクラス生成部１２４は、例えば以下の手法で動きクラスＭＶを生成する。すなわち、動きクラス生成部１２４は、タップ選択部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を算出し、さらにそのフレーム間差分の絶対値の平均値に対してしきい値処理を行って動きの指標である動きクラスＭＶを生成する。
【００５９】
この場合、動きクラス生成部１２４では、（１）式によって、フレーム間差分の絶対値の平均値ＡＶが算出される。タップ選択部１２３で、動き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、（１）式におけるＮｂは６である。
【００６０】
【数１】
【００６１】
さらに、動きクラス生成部１２４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ＭＶが生成される。例えば、３個のしきい値ｔｈ１，ｔｈ２，ｔｈ３（ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３）が用意され、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。
【００６２】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２２で選択的に取り出される空間クラスタップのデータのレベル分布パターンに基づいて空間クラスを検出し、上述した動きクラス生成部１２４で生成された動きクラスＭＶと合成して、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データが属するクラスＣＬを生成するクラス生成部１２５を有している。
【００６３】
クラス生成部１２５は、例えば、ＡＤＲＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）を用いて、空間クラスタップのデータを、例えば８ビットデータから２ビットデータに圧縮する演算を行って、空間クラスを生成する。
【００６４】
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、（２）式の演算によって、空間クラスとしての再量子化コードＱｉが得られる。ただし、（２）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］ ・・・（２）
さらに、クラス生成部１２４は、（３）式によって、クラスＣＬの演算を行う。
【００６５】
【数２】
【００６６】
また、画像信号処理部１１０は、係数種メモリ１２７を有している。係数種メモリ１２７には、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）が、蓄えられている。この係数種データｗｉ０〜ｗｉ９は、後述する予測演算部１２９で用いる係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するための、位相情報ｈ，ｖをパラメータとする生成式の係数データである。
【００６７】
予測演算部１２９では、予測タップのデータｘｉと、後述する係数生成部１２８で生成される係数データＷｉとから、（４）式の推定式によって、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙが演算される。タップ選択部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。
【００６８】
【数３】
【００６９】
この推定式の係数データＷｉ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。係数種メモリ１２７には、この（５）式の生成式の係数データである係数種データｗｉ０〜ｗｉ９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。
【００７０】
【数４】
【００７１】
また、画像信号処理部１１０は、画像信号Ｖｂにおける注目位置に対応した係数データＷｉを生成する係数生成部１２８を有している。この係数生成部１２８は、クラス生成部１２５で生成されるクラスＣＬに対応した係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を係数種メモリ１２７より取得する。
【００７２】
そして、この係数生成部１２８は、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９およびシステムコントローラ１０１より供給される画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の位相情報ｈ，ｖを用いて、上述の（５）式に基づいて、当該注目位置に対応した係数データＷｉを生成する。ここで、位相情報ｈ，ｖは、画像信号Ｖｉｎの画素位置を基準とした、上述の注目位置の水平、垂直の位相を表している。
【００７３】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２１で選択的に取り出される予測タップのデータｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、係数生成部１２８で生成される係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）とを用い、上述の（４）式に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙを求める予測演算部１２９を有している。
【００７４】
次に、画像信号処理部１１０の動作を説明する。
入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２３で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（動きクラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この動きクラスタップのデータは動きクラス生成部１２４に供給される。この動きクラス生成部１２４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の指標を示す動きクラスＭＶが生成される。
【００７５】
また、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２２で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この空間クラスタップのデータはクラス生成部１２５に供給される。
【００７６】
このクラス生成部１２５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としての再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。さらに、このクラス生成部１２５では、この空間クラスとしての再量子化コードＱｉと上述した動きクラスＭＶとが合成されてクラスＣＬが生成される（（３）式参照）。このクラスＣＬは、係数生成部１２８に供給される。
【００７７】
係数生成部１２８には、また、システムコントローラ１０１より画像信号Ｖｏｕｔおける注目位置の位相情報ｈ，ｖが供給される。係数生成部１２８は、係数種メモリ１２７から、クラスＣＬに対応した係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を取得する。この係数生成部１２８では、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９および位相情報ｈ，ｖが用いられ、生成式（（５）式参照）に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置に対応した係数データＷｉが生成される。
【００７８】
また、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２１で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）が選択的に取り出される。この予測タップのデータｘｉは予測演算部１２９に供給される。
【００７９】
予測演算部１２９には、また、上述した係数生成部１２８で生成された係数データＷｉが供給される。この予測演算部１２９では、予測タップのデータｘｉおよび係数データＷｉとが用いられ、推定式（（４）式参照）に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙが求められる。
【００８０】
例えば、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置がラスタースキャン順に順次移動していくことで、その注目位置の画素データが順次生成される。これにより、予測演算部１２９からは、画像信号Ｖｏｕｔを構成する各画素データがラスタースキャン順に順次出力される。
【００８１】
上述した画像信号処理部１１０において、タップ選択部１２１および予測演算部１２９は処理部１３１を構成し、タップ選択部１２２およびクラス生成部１２５は処理部１３２を構成し、タップ選択部１２３および動きクラス生成部１２４は処理部１３３を構成している。本実施の形態において、これら処理部１３１〜１３３は、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されている。
【００８２】
図２は、集積回路１０の構成例を示している。この集積回路１０は、複数の画素データからなる画像信号に基づいて、注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する機能ブロック１０Ａと、この機能ブロック１０Ａで選択された複数の画素データを用いた処理を行う機能ブロック１０Ｂとを含んでいる。
【００８３】
まず、機能ブロック１０Ａについて説明する。この機能ブロック１０Ａは、画像信号を記憶するメモリ１２と、このメモリ１２の書き込み、読み出しのアドレスを制御するアドレス制御部１３と、メモリ１２より読み出される画素データを保持するレジスタ１５−１〜１５−ｎとを備えている。メモリ１２には、入力端子１１を介して画像信号が供給されて書き込まれる。
【００８４】
アドレス制御部１３には、入力端子１４を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬａが供給される。この制御信号ＣＴＬａに基づいてメモリ１２の読み出しアドレスが制御され、メモリ１２からは注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【００８５】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合には、メモリ１２から予測タップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。また、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合には、メモリ１２から空間クラスタップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。さらに、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合には、メモリ１２から動きクラスタップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。
【００８６】
メモリ１２から読み出された複数の画素データは、レジスタ１５−１〜１５−ｎに保持される。なお、レジスタ１５−１〜１５−ｎの個数ｎは、予測タップの個数、空間クラスタップの個数、動きクラスタップの個数のうち、最大のものと等しくされている。
【００８７】
次に、機能ブロック１０Ｂについて説明する。この機能ブロック１０Ｂは、メモリ１２より読み出されてレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持されている画素データの最大値ＭＡＸを検出する最大値検出部１６と、同様にレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持されている画素データの最小値ＭＩＮを検出する最小値検出部１７と、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎとを備えている。
【００８８】
ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、それぞれレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持される画素データがアドレスデータとして供給される。また、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、それぞれ入力端子１９−１〜１９−ｎを介して係数データｋ１〜ｋｎがアドレスデータとして供給される。さらに、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、最大値検出部１６で検出される最大値ＭＡＸおよび最小値検出部１７で検出される最小値ＭＩＮがアドレスデータとして共通に供給される。
【００８９】
ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、入力端子２０を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬｂが供給される。ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは、この制御信号ＣＴＬｂに基づいて、画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するか、画素データおよび最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮに対応した出力データを出力するかが切り換えられる。
【００９０】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数生成部１２８で生成される係数データＷｉが入力され、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてＷｉ・ｘｉが得られる（（４）式参照）。
【００９１】
また、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１２６（図１参照）より読み出された係数データ（１および−１）が入力され、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてｍｉおよび−ｎｉが得られる（（１）式参照）。
【００９２】
さらに、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。
【００９３】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データを加算して注目位置の画素データｙを得る加算部２１と、この加算部２１で得られた画素データｙを保持するレジスタ２２とを備えている。
【００９４】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データに基づいて、動きクラスＭＶを生成する動きクラス生成部２３と、この動きクラス生成部２３で生成された動きクラスＭＶを保持するレジスタ２４とを備えている。
【００９５】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データに基づいて、クラスＣＬを生成するクラス生成部２５と、このクラス生成部２５で生成されたクラスＣＬを保持するレジスタ２７とを備えている。クラス生成部２５には、入力端子２６を介して動きクラスＭＶが供給される。
【００９６】
また、機能ブロック１０Ｂは、レジスタ２２，２４，２７に保持されるデータを選択的に取り出す切換スイッチ２８を備えている。切換スイッチ２８のａ側の固定端子にはレジスタ２７に保持されるクラスＣＬが供給され、そのｂ側の固定端子にはレジスタ２２に保持される画素データｙが供給され、そのｃ側の固定端子にはレジスタ２４に保持される動きクラスＭＶが供給される。
【００９７】
この切換スイッチ２８には、入力端子２９を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬｃが供給される。切換スイッチ２８は、この制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切り換えが制御される。この切換スイッチ２８で取り出されたデータは出力端子３０に出力される。
【００９８】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてＷｉ・ｘｉが得られるので、加算部２１からは注目位置の画素データｙが良好に得られ（（４）式参照）、この画素データｙがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【００９９】
また、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合、切換スイッチ２８はｃ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてｍｉおよび−ｎｉが得られるので、動きクラス生成部２３では動きクラスＭＶが良好に生成され、この動きクラスＭＶがレジスタ２４、切換スイッチ２８のｃ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１００】
さらに、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合、切換スイッチ２８はａ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして再量子化コードＱｉが得られるので、クラス生成部２５ではクラスＣＬが良好に生成され、このクラスＣＬがレジスタ２７、切換スイッチ２８のａ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１０１】
本実施の形態における画像信号処理部１１０は、処理部１３１〜１３３がそれぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１０２】
また、集積回路１０は、機能ブロック１０Ａ，１０Ｂを含み、それぞれが設定によって機能が変化するものである。すなわち、機能ブロック１０Ａは、制御信号ＣＴＬａに基づいて、選択される複数の画素データの一部または全部が変わる。機能ブロック１０Ｂは、制御信号ＣＴＬｂ，ＣＴＬｃに基づいて処理内容が変わる。したがって、この集積回路１０は、処理部１３１〜１３３のそれぞれに適用でき、また処理部１３１〜１３３を全て含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能であって、歩留まりがよく安価に製造できる。
【０１０３】
次に、係数種メモリ１２７に予め記憶される係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）について説明する。
この係数種データｗｉ０〜ｗｉ９は、学習によって生成されたものである。まず、この生成方法を説明する。（５）式の生成式における係数データである係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求める例を示すものとする。
【０１０４】
ここで、以下の説明のため、（６）式のように、ｔｉ（ｉ＝０〜９）を定義する。
この（６）式を用いると、（５）式は、（７）式のように書き換えられる。
【０１０５】
【数５】
【０１０６】
最終的に、学習によって未定係数ｗｉｊを求める。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（８）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。
【０１０７】
【数６】
【０１０８】
最小二乗法による解法では、（８）式のｗｉｊによる偏微分が０になるようなｗｉｊを求める。これは、（９）式で示される。
【０１０９】
【数７】
【０１１０】
以下、（１０）式、（１１）式のように、Ｘｉｐｊｑ、Ｙｉｐを定義すると、（９）式は、行列を用いて（１２）式のように書き換えられる。
【０１１１】
【数８】
【０１１２】
【数９】
【０１１３】
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、ｗｉｊについて解かれ、係数種データが算出される。
【０１１４】
図３は、上述した係数種データの生成方法の概念を示している。教師信号としてのＨＤ信号（１０５０ｉ信号）から生徒信号としてのＳＤ信号（５２５ｉ信号）を生成する。５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関係は、上述した図１１に示している。
【０１１５】
このＳＤ信号の位相を垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて、８×８＝６４種類のＳＤ信号ＳＤ１〜ＳＤ６４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。
【０１１６】
Ｖ１の状態はＳＤ信号のシフト量が０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、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。
【０１１７】
Ｖ５の状態はＳＤ信号のシフト量が４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、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。
【０１１８】
図５は、水平方向への８段階の位相シフト状態Ｈ１〜Ｈ８を示している。ここではＳＤ信号の水平方向の画素間隔は１６であり、右方向が正の方向とされている。
【０１１９】
Ｈ１の状態はＳＤ信号のシフト量が０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、０，−８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、７，−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、６，−２の位相を持つようになる。Ｈ４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，−３の位相を持つようになる。
【０１２０】
Ｈ５の状態はＳＤ信号のシフト量が４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、４，−４の位相を持つようになる。Ｈ６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、３，−５の位相を持つようになる。Ｈ７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、２，−６の位相を持つようになる。Ｈ８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、１，−７の位相を持つようになる。
【０１２１】
図６は、上述したように垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて得られた６４種類のＳＤ信号に関し、ＳＤ信号の画素を中心とした場合のＨＤ信号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。ここでは、位相シフトの方法の例として、オーバーサンプリングフィルタから欲しい位相だけを抜き出す方法をあげる。
【０１２２】
上述したように垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて得られた合計６４種類のＳＤ信号とＨＤ信号との間で学習を行うことで、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を生成する。
【０１２３】
図７は、上述した概念で係数種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。
この係数種データ生成装置１５０は、教師信号としてのＨＤ信号（１０５０ｉ）が入力される入力端子１５１と、このＨＤ信号に対して、水平および垂直方向にオーバーサンプリングフィルタをかけ、欲しい位相を抜き出してＳＤ信号を得る位相シフト回路１５２とを有している。この位相シフト回路１５２には、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖが入力される。ここで、パラメータｈ，ｖは図１の画像信号処理部１１０における位相情報ｈ，ｖに対応するものである。
【０１２４】
また、係数種データ生成装置１５０は、位相シフト回路１５２より出力されるＳＤ信号に基づいて、ＨＤ信号おける注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素のデータを選択するタップ選択回路１５３〜１５５を有している。これらタップ選択回路１５３〜１５５は、上述した画像信号処理部１１０のタップ選択部１２１〜１２３と同様に構成される。
【０１２５】
また、係数種データ生成装置１５０は、空間クラス検出回路１５７、動きクラス検出回路１５８、クラス合成回路１５９を有しているが、これらの部分は上述した画像信号処理部１１０における動きクラス生成部１２４、クラス生成部１２５と同様の働きをする部分である。空間クラス検出回路１５７、動きクラス検出回路１５８はそれぞれタップ選択回路１５４，１５５から取り出されるタップデータ（画素データ）を入力とする。
【０１２６】
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信号における注目位置の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ＣＬと、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖとから、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式（（１２）式参照）を生成する正規方程式生成部１６０を有している。
【０１２７】
この場合、一個の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１５２へのパラメータｈ，ｖが順次変更されていき、それに応じたＳＤ信号が順次生成され、これによって正規方程式生成部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。
【０１２８】
このように水平および垂直の位相シフト値が段階的に変化した６４種類のＳＤ信号ＳＤ１〜ＳＤ６４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ＳＤ１〜ＳＤ６４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。
【０１２９】
また、係数種データ生成装置１５０は、正規方程式生成部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ｗｉ０〜ｗｉ９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ｗｉ０〜ｗｉ９を記憶する係数種メモリ１６２とを有している。
【０１３０】
図７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）が入力される。このＨＤ信号に対して、位相シフト回路１５２では、水平および垂直方向にオーバーサンプリングフィルタがかけられ、欲しい位相が抜き出されてＳＤ信号が得られる。この場合、ＳＤ信号として垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトされたものが順次生成される。
【０１３１】
位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５４で、ＨＤ信号における注目位置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としての再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。
【０１３２】
また、位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５５で、ＨＤ信号における注目位置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ＭＶが得られる。
【０１３３】
この動きクラス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。クラス合成回路１５９では、これら動きクラスＭＶと再量子化コードＱｉとから、ＨＤ信号における注目位置の画素データが属するクラスＣＬが得られる（（３）式参照）。
【０１３４】
また、位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５３で、ＨＤ信号における注目位置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。
【０１３５】
そして、入力端子１５１に入力されるＨＤ信号における注目位置の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ＣＬと、パラメータｈ，ｖとから、正規方程式生成部１６０では、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式が生成される。
【０１３６】
そして、係数種データ決定部１６１でその正規方程式が解かれ、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９が求められ、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９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。
【０１３７】
このように、図７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の係数種メモリ１２７に記憶される、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を生成することができる。
【０１３８】
なお、図７に示す係数種データ生成装置１５０は、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖを順次変更していき、多くの学習データが登録された正規方程式を作成し、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を一度に求めている。
【０１３９】
係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求める別の方法としては、パラメータｈ，ｖの各組み合わせによって生成されるＳＤ信号の各々について学習を行い、パラメータｈ，ｖの各組み合わせに対応した係数データＷｉをまず個別に求める。そして個別に求まった係数データＷｉを教師データとし、（５）式の関係を満たすように（６）式を変数として最小二乗法を用いることで係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求めてもよい。
【０１４０】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態としての画像表示装置１００Ａの構成を示している。この画像表示装置１００Ａも、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。この図８において、図１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。
【０１４１】
この画像表示装置１００Ａは、図１に示す画像表示装置１００の画像信号処理部１１０の部分が画像信号処理部１１０Ａに置き換わったものである。以下、この画像信号処理部１１０Ａについてのみ説明する。
【０１４２】
この画像信号処理部１１０Ａは、処理部１３２の前段に処理部１３４を有すると共に、処理部１３３の前段に処理部１３５を有している。これら処理部１３４，１３５はそれぞれ画像信号Ｖｉｎにフィルタ処理を施して画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２を得るものである。
【０１４３】
本実施の形態において、処理部１３５では低域通過フィルタ処理が施され、画像信号Ｖｉｎ２は画像信号Ｖｉｎから低域成分が抽出された帯域制限信号となる。この画像信号Ｖｉｎ２は、高域のノイズが除去されたものとなる。
【０１４４】
また本実施の形態において、処理部１３４では帯域通過フィルタ処理が施され、画像信号Ｖｉｎ１は画像信号から所定の帯域成分が抽出された帯域制限信号となる。例えば、この画像信号Ｖｉｎ１を、例えば画像信号Ｖｉｎからノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分を抽出したものとできる。
【０１４５】
処理部１３４は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ１における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１４１と、このタップ選択部１４１で選択された複数の画素データと係数メモリ１４３から読み出される帯域通過特性を付与する係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ１における注目位置の画素データを生成する予測演算部１４２とから構成される。
【０１４６】
また、処理部１３５は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ２における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１４４と、このタップ選択部１４４で選択された複数の画素データと係数メモリ１４６から読み出される低域通過特性を付与する係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ２における注目位置の画素データを生成する予測演算部１４５とから構成される。
【０１４７】
画像信号処理部１１０Ａにおいて、処理部１３２は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、処理部１３４より出力される画像信号Ｖｉｎ１を入力画像信号として処理を行う。同様に、処理部１３３は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、処理部１３５より出力される画像信号Ｖｉｎ２を入力画像信号として処理を行う。
【０１４８】
この画像信号処理部１１０Ａにおけるその他の構成および動作は、図１に示す画像信号処理部１１０と同様であるので、その詳細説明は省略する。
【０１４９】
この画像信号処理部１１０Ａでは、処理部１３５からは高域のノイズが除去された画像信号Ｖｉｎ２が得られる。そして、処理部１３３では、この画像信号Ｖｉｎ２に基づいて動きクラスＭＶを検出するものである。したがって、ノイズに対してロバストな動きクラスＭＶを検出できる。また、処理部１３４からは、例えばノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分からなる画像信号Ｖｉｎ１が得られる。そのため、処理部１３２で、この画像信号Ｖｉｎ１に基づいて空間クラスを検出することで、ノイズの特徴量クラスを検出できる。
【０１５０】
上述した画像信号処理部１１０Ａにおいて、処理部１３４，１３５も、処理部１３１〜１３３と同様に、それぞれ同一構成の集積回路１０（図２参照）を用いて構成される。
【０１５１】
集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、メモリ１２から画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２における注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【０１５２】
また、集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬｂに基づいて、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１４３，１４６より読み出されるフィルタ特性を付与するための係数データが入力される。
【０１５３】
また、集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして画素データと係数データとの乗算結果が得られるので、加算部２１からは画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２における注目位置の画素データが良好に得られ、この画素データがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１５４】
本実施の形態における画像信号処理部１１０Ａは、処理部１３１〜１３３の他に、さらに処理部１３４，１３５も、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１５５】
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、第３の実施の形態としての画像表示装置１００Ｂの構成を示している。この画像表示装置１００Ｂも、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。この図９において、図１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。
【０１５６】
この画像表示装置１００Ｂは、図１に示す画像表示装置１００の画像信号処理部１１０の部分が画像信号処理部１１０Ｂに置き換わったものである。以下、この画像信号処理部１１０Ｂについてのみ説明する。
【０１５７】
この画像信号処理部１１０Ｂは、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎにノイズ除去処理を施して画像信号Ｖｉｎ３を得る処理部１３６を有している。
【０１５８】
この処理部１３６は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１７１と、このタップ選択部１７１で選択された複数の画素データと係数メモリ１７３から読み出されるノイズ除去のための係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の画素データを生成する予測演算部１７２とから構成される。
【０１５９】
なお、係数メモリ１７３に予め記憶されている係数データは、画像信号Ｖｉｎ３に対応した教師信号と画像信号Ｖｉｎに対応した生徒信号とを用いた学習処理によって求めることができる。
【０１６０】
また、画像信号処理部１１０Ｂは、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎを、上述した処理部１３６における処理時間分だけ遅延する時間調整用の遅延回路１７４と、この遅延回路１７４で遅延された画像信号Ｖｉｎを構成する画素データから処理部１３６で生成される画像信号Ｖｉｎ３を構成する画素データを差し引いて、画像信号Ｖｉｎを構成する各画素データにそれぞれ対応したノイズデータＮＤを得る減算器１７５とを有している。
【０１６１】
画像信号処理部１１０Ｂにおいて、処理部１３１は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、遅延回路１７４で遅延された画像信号Ｖｉｎを入力画像信号として処理を行う。同様に、処理部１３２は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、減算器１７５より出力されるノイズデータＮＤに基づいて空間クラスの検出処理を行う。
【０１６２】
なお、この画像信号処理部１１０Ｂにおいては、動きクラスＭＶを検出する処理部は設けられておらず、従って処理部１３２のクラス生成部１２５では空間クラス自体をクラスＣＬとして出力する。
【０１６３】
この画像信号処理部１１０Ｂにおけるその他の構成および動作は、図１に示す画像信号処理部１１０と同様であるので、その詳細説明は省略する。
【０１６４】
この画像信号処理部１１０Ｂでは、減算器１７５で得られるノイズデータＮＤに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データが属する空間クラスＣＬが検出され、処理部１３１では、この検出されたクラスＣＬに対応した係数データＷｉを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データが生成される。
【０１６５】
したがって、画像信号Ｖｉｎにノイズがあったとしても、画像信号Ｖｏｕｔとしてノイズが除去された良好な画像信号を得ることができる。例えば、画像信号Ｖｉｎがブロックノイズやモスキートノイズがある画像信号である場合、画像信号Ｖｏｕｔとしてそれらのノイズが除去された画像信号を得ることができる。
【０１６６】
上述した画像信号処理部１１０Ｂにおいて、処理部１３１，１３２および１３６は、それぞれ同一構成の集積回路１０（図２参照）を用いて構成される。
【０１６７】
集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、メモリ１２から画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【０１６８】
また、集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬｂに基づいて、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１７３より読み出されるノイズを除去するための係数データが入力される。
【０１６９】
また、集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして画素データと係数データとの乗算結果が得られるので、加算部２１からは画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の画素データが良好に得られ、この画素データがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１７０】
本実施の形態における画像信号処理部１１０Ｂは、処理部１３１，１３２および１３６は、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１７１】
次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。図１０は、第４の実施の形態としての画像信号処理装置３００の構成を示している。この画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙから、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒを得るためのマトリックス処理を行うものである。
【０１７２】
この画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙを入力する入力端子３０１Ｙ、３０１Ｒ，３０１Ｂと、これら輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙのそれぞれに基づいて空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂを生成する処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂを有している。
【０１７３】
処理部３０２Ｙは、入力端子３０１Ｙに入力される輝度信号Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｙと、このタップ選択部３０３Ｙで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｙを生成するクラス生成部３０４Ｙとから構成されている。
【０１７４】
また、処理部３０２Ｒは、入力端子３０１Ｒに入力される赤色差信号Ｒ−Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｒと、このタップ選択部３０３Ｒで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｒを生成するクラス生成部３０４Ｒとから構成されている。
【０１７５】
さらに、処理部３０２Ｂは、入力端子３０１Ｂに入力される赤色差信号Ｂ−Ｙに基づいて、色信号Ｒ，Ｇ，Ｂにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｂと、このタップ選択部３０３Ｂで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｂを生成するクラス生成部３０４Ｂとから構成されている。
【０１７６】
クラス生成部３０４Ｙ，４０４Ｒ，３０４Ｂは、それぞれ、上述した処理部１３２のクラス生成部１２５（図１参照）と同様にして空間クラスを生成する。なお、クラス生成部１２５ではさらに空間クラス（再量子化コードＱｉ）と動きクラスＭＶを合成する処理を行っているが、クラス生成部３０４Ｙ，４０４Ｒ，３０４Ｂではそのような合成処理は行わない。
【０１７７】
また、画像信号処理装置３００は、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで生成される空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂを合成して１つのクラスＣＬを得るクラス合成部３０５を有している。
【０１７８】
また、画像信号処理装置３００は、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒを有している。これら係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒには、それぞれ、クラス毎に、推定式（（４）式参照）の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）が蓄えられている。係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒには、クラス合成部３０５で得られるクラスＣＬが、これら係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに読み出しアドレス情報として供給される。
【０１７９】
ここで、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに蓄えられる係数データＷｉは、それぞれ緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒの画素データを得るためのものである。なお、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに予め記憶されている係数データは、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ，青色差信号Ｂ−Ｙに対応した教師信号と、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒに対応した生徒信号とを用いた学習処理によって求めることができる。
【０１８０】
また、画像信号処理装置３００は、入力端子３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂに入力される信号Ｙ，Ｒ−Ｂ，Ｂ−Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）を選択するタップ選択部３０７を有している。
【０１８１】
また、画像信号処理装置３００は、タップ選択部３０７で選択された予測タップのデータｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）および係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒより読み出される係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用い、上述の（４）式に基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の画素データｙを求める予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒと、これら予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒで得られる緑色信号Ｇ，青色信号Ｂ，赤色信号Ｒをそれぞれ出力する出力端子３０９Ｇ，３０９Ｂ，３０９Ｒとを有している。
【０１８２】
次に、画像信号処理装置３００の動作を説明する。
入力端子３０１Ｙに入力される輝度信号Ｙに基づいて、タップ選択部３０３Ｙで、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この空間クラスタップのデータはクラス生成部３０４Ｙに供給される。このクラス生成部３０４Ｙ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ＣＬｙ（再量子化コードＱｉ）が生成される（（２）式参照）。
【０１８３】
同様に、入力端子３０１Ｒに入力される赤色差信号Ｒ−Ｙに基づいて処理部３０２Ｒで空間クラスＣＬｒが生成され、入力端子３０１Ｂに入力される青色差信号Ｂ−Ｙに基づいて処理部３０２Ｂで空間クラスＣＬｂが生成される。
【０１８４】
処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで生成される空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂはクラス合成部３０５で１つのクラスＣＬに合成される。このようにクラス合成部３０５で得られるクラスＣＬは、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに読み出しアドレス情報として供給される。
【０１８５】
また、入力端子３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂに入力される輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙに基づいて、タップ選択部３０７で、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）が選択的に取り出される。この予測タップのデータｘｉは予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒに共通に供給される。また、これら予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒには、それぞれ係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒより読み出される係数データＷｉが供給される。
【０１８６】
予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒでは、それぞれ、予測タップのデータｘｉおよび係数データＷｉが用いられ、推定式（（４）式参照）に基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の画素データｙが求められる。例えば、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置がラスタースキャン順に順次移動していくことで、その注目位置の画素データが順次生成される。これにより、予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒからは、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒを構成する各画素データがラスタースキャン順に順次出力され、出力端子３０９Ｇ，３０９Ｂ，３０９Ｒに導出される。
【０１８７】
上述した画像信号処理装置３００において、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂは、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。その場合の集積回路は、図２に示す集積回路１０における、機能ブロック１０Ａと、機能ブロック１０Ｂのうちクラス生成部２５の系とを備える構成でよい。そしてこの場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで選択される複数の画素データを一部または全部が異なったものとできる。
【０１８８】
本実施の形態における画像信号処理装置３００においては、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂがそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１８９】
図１０に示す画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙから、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒを得るためのマトリックス処理を行うものであるが、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒが入力され、これらより画素数が増加された色信号Ｇ，Ｂ，Ｒを得る画像信号処理装置も同様に構成することができる。そのような画像信号処理装置は、例えば単板式のビデオカメラで撮像して得られた色信号Ｇ，Ｂ，Ｒの画素データの個数を増やす場合に適用できる。
【０１９０】
また、入力画像信号が輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙ、あるいは緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒである場合の他、周波数的に分割されて処理が行われるものも同様に構成できる。
【０１９１】
なお、上述実施の形態においては、２個の機能ブロックを含む集積回路１０（図２参照）を示したが、これに限定されるものではなく、１個または３個以上の機能ブロックを含むものも同様に構成できる。また、機能ブロックの全てが設定によって機能が変化するようになっている場合の他、その一部のみ設定によって機能が変換するものであってもよい。これによっても機能を変化させることによって、複数箇所の回路部分に適用することができる。
【０１９２】
また、上述実施の形態においては、情報信号が画像信号であるものを示したが、この発明は、情報信号が音声信号であるものにも同様に適用できることは勿論である。
【０１９３】
また、上述実施の形態においては、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。
【０１９４】
【発明の効果】
この発明に係る集積回路によれば、一個または複数個の機能ブロックを含み、少なくともその一部の機能ブロックを、設定によって機能が変化する構成としたものであり、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となる。
【０１９５】
またこの発明に係る情報信号処理装置によれば、出力情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】係数種データの生成方法の一例を示す図である。
【図４】垂直方向への８段階の位相シフトを説明するための図である。
【図５】水平方向への８段階の位相シフトを説明するための図である。
【図６】ＳＤ信号（５２５ｉ信号）とＨＤ信号（１０５０ｉ信号）との位相関係を示す図である。
【図７】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８】第２の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施の形態としての画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】５２５ｉ信号（ＳＤ信号）と１０５０ｉ信号（ＨＤ信号）の画素位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・集積回路、１０Ａ，１０Ｂ・・・機能ブロック、１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・画像表示装置、１０１・・・システムコントローラ、１０２・・・リモコン信号受信回路、１０３・・・入力端子、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ・・・画像信号処理部、１１１・・・ディスプレイ部、１２１〜１２３，１４１，１４４，１７１・・・タップ選択部、１２４・・・動きクラス生成部、１２５・・・クラス生成部、１２７・・・係数種メモリ、１２８・・・係数生成部、１２９，１４２，１４５，１７２・・・予測演算部、１３１〜１３６・・・処理部、１７４・・・遅延回路、１７５・・・減算器、３００・・・画像信号処理装置、３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂ・・・入力端子、３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂ・・・処理部、３０３Ｙ，３０３Ｒ，３０３Ｂ，３０７・・・タップ選択部、３０４Ｙ，３０４Ｒ，３０４Ｂ・・・クラス生成部、３０５・・・クラス合成部、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・係数メモリ、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・予測演算部、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・出力端子
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば画像信号のフォーマット変換、画像の拡大率の変換等を行う装置に適用して好適な集積回路および情報信号処理装置に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、一個または複数個の機能ブロックを含み、少なくともその一部の機能ブロックを、設定によって機能が変化する構成とすることによって、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となるようにした集積回路に係るものである。
【０００３】
またこの発明は、出力情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成することによって、安価に構成できるようにした情報信号処理装置に係るものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、例えば５２５ｉ信号というＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）信号を、１０５０ｉ信号というＨＤ（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。
【０００５】
図１１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。
【０００６】
従来、例えば５２５ｉ信号から１０５０ｉ信号に変換するに際にクラス分類適応処理を用いる画像信号処理装置が知られている（特許文献１参照）。すなわち、１０５０ｉ信号における注目位置の画素データを、その注目位置の画素データが属するクラスに対応した係数データを用いて推定式により生成するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１８４１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、上述した画像信号処理装置を、一個の集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成することが考えられる。しかしその場合、回路規模が増大し、設計工数が増加することから、製造上の歩留まりが問題となり、また集積回路の単価も高くなる。
【０００９】
この発明の目的は、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となるようにした集積回路を提供することにある。またこの発明の目的は、安価に構成し得る情報信号処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る集積回路は、一個または複数個の機能ブロックを含み、この一個または複数個の機能ブロックのうち少なくとも一部の機能ブロックは設定によって機能が変化するものである。
【００１１】
この発明においては、一個または複数個の機能ブロックを含むものである。そして、この一個または複数個の機能ブロックのうち少なくとも一部の機能ブロックは、設定によって機能が変化するように構成されている。そのため、機能ブロックの機能を変化させることで、複数箇所の回路部分に適用することが可能となる。また、複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく、従来の安定したプロセスによって製造でき、安定した製造が可能となる。
【００１２】
例えば、機能ブロックとして、複数の情報データからなる情報信号に基づいて、注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この第１の機能ブロックで選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有するものが考えられる。そして例えば、第１の機能ブロックは設定によって選択される複数の情報データの一部または全部が変わり、第２の機能ブロックは設定によって処理内容が変わる。ここで、情報信号は例えば画像信号である。
【００１３】
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の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第１の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第２の処理部とを備え、第１の処理部および第２の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００１４】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００１５】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００１６】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第２の処理部とを備えている。
【００１７】
第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００１８】
第２の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００１９】
例えば、情報信号が画像信号である場合、第１の処理部は、選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分を検出し、この検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスを検出する第１のクラス検出処理部と、選択された複数の情報データに基づいてレベル分布を検出し、この検出されたレベル分布に対応した空間クラスを検出する第２のクラス検出処理部とを有している。この場合、第１、第２の検出処理部は、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。
【００２０】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第２の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００２１】
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の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、第１の処理部は、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、第１の処理部で得られる第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、第１の処理部、第２の処理部および第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００２２】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００２３】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００２４】
第１の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備えている。この第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび係数データを用いた積和演算が行われ、第３の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００２５】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とを備えている。
【００２６】
第２の処理部では、第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００２７】
第３の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いて積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００２８】
例えば、情報信号が画像信号である場合、第１の処理部は、第３の情報信号として第１の帯域制限信号を出力する第１の帯域制限処理部と、第３の情報信号として第２の帯域制限信号を出力する第２の帯域制限処理部とを有している。
【００２９】
第１の帯域制限処理部では、第１の情報信号に基づいて第１の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データおよび低域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により第１の帯域制限信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３０】
第２の帯域制限処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データおよび帯域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により第２の帯域制限信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３１】
そしてこの場合、第２の処理部は、第１のクラス検出処理部および第２のクラス検出処理部を有している。第１のクラス検出処理部では、第１の帯域制限信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分が検出され、この検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスが検出される。第２のクラス検出処理部では、第２の帯域制限信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいてレベル分布が検出され、この検出されたレベル分布に対応した空間クラスが検出される。
【００３２】
この場合、第１の帯域制限処理部、第２の帯域制限処理部、第１のクラス検出処理部および第２のクラス検出処理部は、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。
【００３３】
このように、第１の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部と、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００３４】
また、第１の情報信号にフィルタ処理を施して得られた第３の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出するものであり、所定の周波数成分を対象としたクラス分類を行うことができる。例えば、第１の情報信号から低域通過フィルタ処理によって低域成分を抽出し、これに基づいて動きクラスを検出することで、ノイズに対してロバストな動きクラスを検出できる。また、第１の情報信号から帯域通過フィルタ処理によってノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分を抽出し、これに基づいて空間クラスを検出することで、ノイズの特徴量クラスを検出できる。
【００３５】
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の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、この第１の処理部は、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、第１の情報信号を構成する情報データから第１の処理部で生成される第３の情報信号を構成する情報データを差し引いて、第１の情報信号を構成する各情報データにそれぞれ対応したノイズデータを得る減算器と、この減算器で得られるノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数のノイズデータを選択し、この選択された複数のノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データおよび第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、第１の処理部、第２の処理部および第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００３６】
例えば、集積回路は、入力情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、この選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、第１の機能ブロックおよび第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化するものである。
【００３７】
この発明においては、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。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。
【００３８】
第１の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備えている。この第１の処理部では、第１の情報信号に基づいて第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび係数データを用いた積和演算が行われ、第３の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００３９】
第１の情報信号を構成する情報データから第１の処理部で生成される第３の情報信号を構成する情報データが減算器で差し引かれ、第１の情報信号を構成する各情報データにそれぞれ対応したノイズデータが得られる。
【００４０】
第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とを備えている。
【００４１】
第２の処理部では、減算器で得られるノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数のノイズデータが選択され、この選択されたノイズデータに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスが検出される。
【００４２】
第３の処理部では、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された情報データおよび検出されたクラスに対応した係数データを用いて積和演算が行われ、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００４３】
このように、第１の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部と、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００４４】
また、減算器で得られるノイズデータに基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出し、この検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成するものであり、第１の情報信号にノイズがあったとしても、第２の情報信号としてノイズが除去された良好な情報信号を得ることができる。例えば、第１の情報信号がブロックノイズやモスキートノイズがある画像信号である場合、第２の情報信号としてそれらのノイズが除去された画像信号を得ることができる。
【００４５】
この発明に係る情報信号処理装置は、複数の信号成分からなる第１の情報信号を複数の信号成分からなる第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の情報信号の複数の信号成分のそれぞれに基づいて、第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスをそれぞれ検出する複数の処理部と、この複数の処理部で検出されたクラスを合成して１つのクラスを生成するクラス合成部と、第１の情報信号の複数の信号成分に基づいて第２の情報信号における注目位置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部と、データ選択部で選択された複数の情報データおよびクラス合成部で生成されたクラスに対応したそれぞれ別個の係数データを用いた積和演算により第２の情報信号の複数の信号成分における注目位置の情報データをそれぞれ生成する複数の演算部とを備え、複数の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものである。
【００４６】
この発明においては、複数の信号成分からなる第１の情報信号を複数の信号成分からなる第２の情報信号に変換する。情報信号は、例えば画像信号、音声信号等である。例えば、情報信号が画像信号である場合、複数の信号成分は、輝度信号、赤色差信号、青色差信号、あるいは赤色信号、緑色信号、青色信号、さらには高域成分、低域成分等である。また例えば、情報信号が音声信号である場合、複数の信号成分は、高域成分、低域成分、あるいは左音声信号、右音声信号等である。
【００４７】
複数の処理部では、第１の情報信号の複数の信号成分のそれぞれに基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択され、この選択された複数の情報データに基づいて第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスがそれぞれ検出される。そして、この複数の処理部で検出されたクラスは合成されて１つのクラスとされる。
【００４８】
第１の情報信号の複数の信号成分に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択される。複数の演算部では、それぞれ、この選択された複数の情報データおよび上述した１つのクラスに対応したそれぞれ別個の係数データを用いた積和演算が行われ、第２の情報信号の複数の信号成分における注目位置の情報データが生成される。
【００４９】
このように、第１の情報信号の複数の信号成分に基づいてそれぞれ第２の情報信号における注目位置のクラスを検出する複数の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態としての画像表示装置１００の構成を示している。この画像表示装置１００は、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。
【００５１】
この画像表示装置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。
【００５２】
また、画像表示装置１００は、画像信号Ｖｉｎを入力する入力端子１０３と、この画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔを生成する画像信号処理部１１０と、この画像信号処理部１１０で生成される画像信号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。このディスプレイ部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。
【００５３】
図１に示す画像表示装置１００の動作を説明する。
入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎは画像信号処理部１１０に入力される。この画像信号処理部１１０では、画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔが生成される。この場合、画像信号処理部１１０では、画像信号Ｖｏｕｔにおける各注目位置の画素データが順次生成されていく。
【００５４】
この画像信号処理部１１０で生成される画像信号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の画面上にはその画像信号Ｖｏｕｔによる画像が表示される。
【００５５】
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、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択的に取り出すタップ選択部１２１〜１２３を有している。
【００５６】
タップ選択部１２１は、予測に使用する画素（「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。タップ選択部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。タップ選択部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。
【００５７】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２３で選択的に取り出される動きクラスタップのデータより、主に動きの程度を表すための動きクラスＭＶを生成する動きクラス生成部１２４を有している。
【００５８】
この動きクラス生成部１２４は、例えば以下の手法で動きクラスＭＶを生成する。すなわち、動きクラス生成部１２４は、タップ選択部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を算出し、さらにそのフレーム間差分の絶対値の平均値に対してしきい値処理を行って動きの指標である動きクラスＭＶを生成する。
【００５９】
この場合、動きクラス生成部１２４では、（１）式によって、フレーム間差分の絶対値の平均値ＡＶが算出される。タップ選択部１２３で、動き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、（１）式におけるＮｂは６である。
【００６０】
【数１】
さらに、動きクラス生成部１２４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ＭＶが生成される。例えば、３個のしきい値ｔｈ１，ｔｈ２，ｔｈ３（ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３）が用意され、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。
【００６２】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２２で選択的に取り出される空間クラスタップのデータのレベル分布パターンに基づいて空間クラスを検出し、上述した動きクラス生成部１２４で生成された動きクラスＭＶと合成して、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データが属するクラスＣＬを生成するクラス生成部１２５を有している。
【００６３】
クラス生成部１２５は、例えば、ＡＤＲＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ）を用いて、空間クラスタップのデータを、例えば８ビットデータから２ビットデータに圧縮する演算を行って、空間クラスを生成する。
【００６４】
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、（２）式の演算によって、空間クラスとしての再量子化コードＱｉが得られる。ただし、（２）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］ ・・・（２）
さらに、クラス生成部１２４は、（３）式によって、クラスＣＬの演算を行う。
【００６５】
【数２】
また、画像信号処理部１１０は、係数種メモリ１２７を有している。係数種メモリ１２７には、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）が、蓄えられている。この係数種データｗｉ０〜ｗｉ９は、後述する予測演算部１２９で用いる係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するための、位相情報ｈ，ｖをパラメータとする生成式の係数データである。
【００６７】
予測演算部１２９では、予測タップのデータｘｉと、後述する係数生成部１２８で生成される係数データＷｉとから、（４）式の推定式によって、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙが演算される。タップ選択部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。
【００６８】
【数３】
この推定式の係数データＷｉ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。係数種メモリ１２７には、この（５）式の生成式の係数データである係数種データｗｉ０〜ｗｉ９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。
【００７０】
【数４】
また、画像信号処理部１１０は、画像信号Ｖｂにおける注目位置に対応した係数データＷｉを生成する係数生成部１２８を有している。この係数生成部１２８は、クラス生成部１２５で生成されるクラスＣＬに対応した係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を係数種メモリ１２７より取得する。
【００７２】
そして、この係数生成部１２８は、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９およびシステムコントローラ１０１より供給される画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の位相情報ｈ，ｖを用いて、上述の（５）式に基づいて、当該注目位置に対応した係数データＷｉを生成する。ここで、位相情報ｈ，ｖは、画像信号Ｖｉｎの画素位置を基準とした、上述の注目位置の水平、垂直の位相を表している。
【００７３】
また、画像信号処理部１１０は、タップ選択部１２１で選択的に取り出される予測タップのデータｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、係数生成部１２８で生成される係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）とを用い、上述の（４）式に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙを求める予測演算部１２９を有している。
【００７４】
次に、画像信号処理部１１０の動作を説明する。
入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２３で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（動きクラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この動きクラスタップのデータは動きクラス生成部１２４に供給される。この動きクラス生成部１２４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の指標を示す動きクラスＭＶが生成される。
【００７５】
また、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２２で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この空間クラスタップのデータはクラス生成部１２５に供給される。
【００７６】
このクラス生成部１２５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としての再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。さらに、このクラス生成部１２５では、この空間クラスとしての再量子化コードＱｉと上述した動きクラスＭＶとが合成されてクラスＣＬが生成される（（３）式参照）。このクラスＣＬは、係数生成部１２８に供給される。
【００７７】
係数生成部１２８には、また、システムコントローラ１０１より画像信号Ｖｏｕｔおける注目位置の位相情報ｈ，ｖが供給される。係数生成部１２８は、係数種メモリ１２７から、クラスＣＬに対応した係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を取得する。この係数生成部１２８では、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９および位相情報ｈ，ｖが用いられ、生成式（（５）式参照）に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置に対応した係数データＷｉが生成される。
【００７８】
また、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、タップ選択部１２１で、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）が選択的に取り出される。この予測タップのデータｘｉは予測演算部１２９に供給される。
【００７９】
予測演算部１２９には、また、上述した係数生成部１２８で生成された係数データＷｉが供給される。この予測演算部１２９では、予測タップのデータｘｉおよび係数データＷｉとが用いられ、推定式（（４）式参照）に基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データｙが求められる。
【００８０】
例えば、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置がラスタースキャン順に順次移動していくことで、その注目位置の画素データが順次生成される。これにより、予測演算部１２９からは、画像信号Ｖｏｕｔを構成する各画素データがラスタースキャン順に順次出力される。
【００８１】
上述した画像信号処理部１１０において、タップ選択部１２１および予測演算部１２９は処理部１３１を構成し、タップ選択部１２２およびクラス生成部１２５は処理部１３２を構成し、タップ選択部１２３および動きクラス生成部１２４は処理部１３３を構成している。本実施の形態において、これら処理部１３１〜１３３は、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されている。
【００８２】
図２は、集積回路１０の構成例を示している。この集積回路１０は、複数の画素データからなる画像信号に基づいて、注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する機能ブロック１０Ａと、この機能ブロック１０Ａで選択された複数の画素データを用いた処理を行う機能ブロック１０Ｂとを含んでいる。
【００８３】
まず、機能ブロック１０Ａについて説明する。この機能ブロック１０Ａは、画像信号を記憶するメモリ１２と、このメモリ１２の書き込み、読み出しのアドレスを制御するアドレス制御部１３と、メモリ１２より読み出される画素データを保持するレジスタ１５−１〜１５−ｎとを備えている。メモリ１２には、入力端子１１を介して画像信号が供給されて書き込まれる。
【００８４】
アドレス制御部１３には、入力端子１４を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬａが供給される。この制御信号ＣＴＬａに基づいてメモリ１２の読み出しアドレスが制御され、メモリ１２からは注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【００８５】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合には、メモリ１２から予測タップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。また、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合には、メモリ１２から空間クラスタップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。さらに、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合には、メモリ１２から動きクラスタップのデータとすべき複数の画素データが読み出される。
【００８６】
メモリ１２から読み出された複数の画素データは、レジスタ１５−１〜１５−ｎに保持される。なお、レジスタ１５−１〜１５−ｎの個数ｎは、予測タップの個数、空間クラスタップの個数、動きクラスタップの個数のうち、最大のものと等しくされている。
【００８７】
次に、機能ブロック１０Ｂについて説明する。この機能ブロック１０Ｂは、メモリ１２より読み出されてレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持されている画素データの最大値ＭＡＸを検出する最大値検出部１６と、同様にレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持されている画素データの最小値ＭＩＮを検出する最小値検出部１７と、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎとを備えている。
【００８８】
ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、それぞれレジスタ１５−１〜１５−ｎに保持される画素データがアドレスデータとして供給される。また、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、それぞれ入力端子１９−１〜１９−ｎを介して係数データｋ１〜ｋｎがアドレスデータとして供給される。さらに、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、最大値検出部１６で検出される最大値ＭＡＸおよび最小値検出部１７で検出される最小値ＭＩＮがアドレスデータとして共通に供給される。
【００８９】
ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎには、入力端子２０を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬｂが供給される。ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは、この制御信号ＣＴＬｂに基づいて、画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するか、画素データおよび最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮに対応した出力データを出力するかが切り換えられる。
【００９０】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数生成部１２８で生成される係数データＷｉが入力され、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてＷｉ・ｘｉが得られる（（４）式参照）。
【００９１】
また、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１２６（図１参照）より読み出された係数データ（１および−１）が入力され、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてｍｉおよび−ｎｉが得られる（（１）式参照）。
【００９２】
さらに、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。
【００９３】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データを加算して注目位置の画素データｙを得る加算部２１と、この加算部２１で得られた画素データｙを保持するレジスタ２２とを備えている。
【００９４】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データに基づいて、動きクラスＭＶを生成する動きクラス生成部２３と、この動きクラス生成部２３で生成された動きクラスＭＶを保持するレジスタ２４とを備えている。
【００９５】
また、機能ブロック１０Ｂは、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データに基づいて、クラスＣＬを生成するクラス生成部２５と、このクラス生成部２５で生成されたクラスＣＬを保持するレジスタ２７とを備えている。クラス生成部２５には、入力端子２６を介して動きクラスＭＶが供給される。
【００９６】
また、機能ブロック１０Ｂは、レジスタ２２，２４，２７に保持されるデータを選択的に取り出す切換スイッチ２８を備えている。切換スイッチ２８のａ側の固定端子にはレジスタ２７に保持されるクラスＣＬが供給され、そのｂ側の固定端子にはレジスタ２２に保持される画素データｙが供給され、そのｃ側の固定端子にはレジスタ２４に保持される動きクラスＭＶが供給される。
【００９７】
この切換スイッチ２８には、入力端子２９を介して、システムコントローラ１０１（図１参照）から制御信号ＣＴＬｃが供給される。切換スイッチ２８は、この制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切り換えが制御される。この切換スイッチ２８で取り出されたデータは出力端子３０に出力される。
【００９８】
ここで、集積回路１０が処理部１３１を構成する場合、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてＷｉ・ｘｉが得られるので、加算部２１からは注目位置の画素データｙが良好に得られ（（４）式参照）、この画素データｙがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【００９９】
また、集積回路１０が処理部１３３を構成する場合、切換スイッチ２８はｃ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとしてｍｉおよび−ｎｉが得られるので、動きクラス生成部２３では動きクラスＭＶが良好に生成され、この動きクラスＭＶがレジスタ２４、切換スイッチ２８のｃ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１００】
さらに、集積回路１０が処理部１３２を構成する場合、切換スイッチ２８はａ側に接続される。この場合、上述したように、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして再量子化コードＱｉが得られるので、クラス生成部２５ではクラスＣＬが良好に生成され、このクラスＣＬがレジスタ２７、切換スイッチ２８のａ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１０１】
本実施の形態における画像信号処理部１１０は、処理部１３１〜１３３がそれぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１０２】
また、集積回路１０は、機能ブロック１０Ａ，１０Ｂを含み、それぞれが設定によって機能が変化するものである。すなわち、機能ブロック１０Ａは、制御信号ＣＴＬａに基づいて、選択される複数の画素データの一部または全部が変わる。機能ブロック１０Ｂは、制御信号ＣＴＬｂ，ＣＴＬｃに基づいて処理内容が変わる。したがって、この集積回路１０は、処理部１３１〜１３３のそれぞれに適用でき、また処理部１３１〜１３３を全て含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能であって、歩留まりがよく安価に製造できる。
【０１０３】
次に、係数種メモリ１２７に予め記憶される係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）について説明する。
この係数種データｗｉ０〜ｗｉ９は、学習によって生成されたものである。まず、この生成方法を説明する。（５）式の生成式における係数データである係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求める例を示すものとする。
【０１０４】
ここで、以下の説明のため、（６）式のように、ｔｉ（ｉ＝０〜９）を定義する。
【０１０５】
【数５】
最終的に、学習によって未定係数ｗｉｊを求める。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（８）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。
【０１０７】
【数６】
最小二乗法による解法では、（８）式のｗｉｊによる偏微分が０になるようなｗｉｊを求める。これは、（９）式で示される。
【０１０９】
【数７】
以下、（１０）式、（１１）式のように、Ｘｉｐｊｑ、Ｙｉｐを定義すると、（９）式は、行列を用いて（１２）式のように書き換えられる。
【０１１１】
【数８】
【数９】
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、ｗｉｊについて解かれ、係数種データが算出される。
【０１１４】
図３は、上述した係数種データの生成方法の概念を示している。教師信号としてのＨＤ信号（１０５０ｉ信号）から生徒信号としてのＳＤ信号（５２５ｉ信号）を生成する。５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関係は、上述した図１１に示している。
【０１１５】
このＳＤ信号の位相を垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて、８×８＝６４種類のＳＤ信号ＳＤ１〜ＳＤ６４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。
【０１１６】
Ｖ１の状態はＳＤ信号のシフト量が０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、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。
【０１１７】
Ｖ５の状態はＳＤ信号のシフト量が４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、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。
【０１１８】
図５は、水平方向への８段階の位相シフト状態Ｈ１〜Ｈ８を示している。ここではＳＤ信号の水平方向の画素間隔は１６であり、右方向が正の方向とされている。
【０１１９】
Ｈ１の状態はＳＤ信号のシフト量が０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、０，−８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、７，−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、６，−２の位相を持つようになる。Ｈ４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，−３の位相を持つようになる。
【０１２０】
Ｈ５の状態はＳＤ信号のシフト量が４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、４，−４の位相を持つようになる。Ｈ６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、３，−５の位相を持つようになる。Ｈ７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、２，−６の位相を持つようになる。Ｈ８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、１，−７の位相を持つようになる。
【０１２１】
図６は、上述したように垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて得られた６４種類のＳＤ信号に関し、ＳＤ信号の画素を中心とした場合のＨＤ信号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。ここでは、位相シフトの方法の例として、オーバーサンプリングフィルタから欲しい位相だけを抜き出す方法をあげる。
【０１２２】
上述したように垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトさせて得られた合計６４種類のＳＤ信号とＨＤ信号との間で学習を行うことで、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を生成する。
【０１２３】
図７は、上述した概念で係数種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。
この係数種データ生成装置１５０は、教師信号としてのＨＤ信号（１０５０ｉ）が入力される入力端子１５１と、このＨＤ信号に対して、水平および垂直方向にオーバーサンプリングフィルタをかけ、欲しい位相を抜き出してＳＤ信号を得る位相シフト回路１５２とを有している。この位相シフト回路１５２には、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖが入力される。ここで、パラメータｈ，ｖは図１の画像信号処理部１１０における位相情報ｈ，ｖに対応するものである。
【０１２４】
また、係数種データ生成装置１５０は、位相シフト回路１５２より出力されるＳＤ信号に基づいて、ＨＤ信号おける注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素のデータを選択するタップ選択回路１５３〜１５５を有している。これらタップ選択回路１５３〜１５５は、上述した画像信号処理部１１０のタップ選択部１２１〜１２３と同様に構成される。
【０１２５】
また、係数種データ生成装置１５０は、空間クラス検出回路１５７、動きクラス検出回路１５８、クラス合成回路１５９を有しているが、これらの部分は上述した画像信号処理部１１０における動きクラス生成部１２４、クラス生成部１２５と同様の働きをする部分である。空間クラス検出回路１５７、動きクラス検出回路１５８はそれぞれタップ選択回路１５４，１５５から取り出されるタップデータ（画素データ）を入力とする。
【０１２６】
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信号における注目位置の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ＣＬと、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖとから、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式（（１２）式参照）を生成する正規方程式生成部１６０を有している。
【０１２７】
この場合、一個の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１５２へのパラメータｈ，ｖが順次変更されていき、それに応じたＳＤ信号が順次生成され、これによって正規方程式生成部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。
【０１２８】
このように水平および垂直の位相シフト値が段階的に変化した６４種類のＳＤ信号ＳＤ１〜ＳＤ６４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ＳＤ１〜ＳＤ６４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。
【０１２９】
また、係数種データ生成装置１５０は、正規方程式生成部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ｗｉ０〜ｗｉ９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ｗｉ０〜ｗｉ９を記憶する係数種メモリ１６２とを有している。
【０１３０】
図７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）が入力される。このＨＤ信号に対して、位相シフト回路１５２では、水平および垂直方向にオーバーサンプリングフィルタがかけられ、欲しい位相が抜き出されてＳＤ信号が得られる。この場合、ＳＤ信号として垂直方向に８段階、水平方向に８段階にシフトされたものが順次生成される。
【０１３１】
位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５４で、ＨＤ信号における注目位置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としての再量子化コードＱｉが得られる（（２）式参照）。
【０１３２】
また、位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５５で、ＨＤ信号における注目位置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ＭＶが得られる。
【０１３３】
この動きクラス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。クラス合成回路１５９では、これら動きクラスＭＶと再量子化コードＱｉとから、ＨＤ信号における注目位置の画素データが属するクラスＣＬが得られる（（３）式参照）。
【０１３４】
また、位相シフト回路１５２より出力される各ＳＤ信号より、タップ選択回路１５３で、ＨＤ信号における注目位置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。
【０１３５】
そして、入力端子１５１に入力されるＨＤ信号における注目位置の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ＣＬと、パラメータｈ，ｖとから、正規方程式生成部１６０では、クラス毎に、係数種データｗｉ０〜ｗｉ９（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式が生成される。
【０１３６】
そして、係数種データ決定部１６１でその正規方程式が解かれ、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９が求められ、その係数種データｗｉ０〜ｗｉ９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。
【０１３７】
このように、図７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の係数種メモリ１２７に記憶される、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を生成することができる。
【０１３８】
なお、図７に示す係数種データ生成装置１５０は、水平方向、垂直方向への位相シフト量を指定するパラメータｈ，ｖを順次変更していき、多くの学習データが登録された正規方程式を作成し、各クラスの係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を一度に求めている。
【０１３９】
係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求める別の方法としては、パラメータｈ，ｖの各組み合わせによって生成されるＳＤ信号の各々について学習を行い、パラメータｈ，ｖの各組み合わせに対応した係数データＷｉをまず個別に求める。そして個別に求まった係数データＷｉを教師データとし、（５）式の関係を満たすように（６）式を変数として最小二乗法を用いることで係数種データｗｉ０〜ｗｉ９を求めてもよい。
【０１４０】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態としての画像表示装置１００Ａの構成を示している。この画像表示装置１００Ａも、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。この図８において、図１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。
【０１４１】
この画像表示装置１００Ａは、図１に示す画像表示装置１００の画像信号処理部１１０の部分が画像信号処理部１１０Ａに置き換わったものである。以下、この画像信号処理部１１０Ａについてのみ説明する。
【０１４２】
この画像信号処理部１１０Ａは、処理部１３２の前段に処理部１３４を有すると共に、処理部１３３の前段に処理部１３５を有している。これら処理部１３４，１３５はそれぞれ画像信号Ｖｉｎにフィルタ処理を施して画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２を得るものである。
【０１４３】
本実施の形態において、処理部１３５では低域通過フィルタ処理が施され、画像信号Ｖｉｎ２は画像信号Ｖｉｎから低域成分が抽出された帯域制限信号となる。この画像信号Ｖｉｎ２は、高域のノイズが除去されたものとなる。
【０１４４】
また本実施の形態において、処理部１３４では帯域通過フィルタ処理が施され、画像信号Ｖｉｎ１は画像信号から所定の帯域成分が抽出された帯域制限信号となる。例えば、この画像信号Ｖｉｎ１を、例えば画像信号Ｖｉｎからノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分を抽出したものとできる。
【０１４５】
処理部１３４は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ１における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１４１と、このタップ選択部１４１で選択された複数の画素データと係数メモリ１４３から読み出される帯域通過特性を付与する係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ１における注目位置の画素データを生成する予測演算部１４２とから構成される。
【０１４６】
また、処理部１３５は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ２における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１４４と、このタップ選択部１４４で選択された複数の画素データと係数メモリ１４６から読み出される低域通過特性を付与する係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ２における注目位置の画素データを生成する予測演算部１４５とから構成される。
【０１４７】
画像信号処理部１１０Ａにおいて、処理部１３２は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、処理部１３４より出力される画像信号Ｖｉｎ１を入力画像信号として処理を行う。同様に、処理部１３３は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、処理部１３５より出力される画像信号Ｖｉｎ２を入力画像信号として処理を行う。
【０１４８】
この画像信号処理部１１０Ａにおけるその他の構成および動作は、図１に示す画像信号処理部１１０と同様であるので、その詳細説明は省略する。
【０１４９】
この画像信号処理部１１０Ａでは、処理部１３５からは高域のノイズが除去された画像信号Ｖｉｎ２が得られる。そして、処理部１３３では、この画像信号Ｖｉｎ２に基づいて動きクラスＭＶを検出するものである。したがって、ノイズに対してロバストな動きクラスＭＶを検出できる。また、処理部１３４からは、例えばノイズとしての周期パターン成分あるいは高域成分からなる画像信号Ｖｉｎ１が得られる。そのため、処理部１３２で、この画像信号Ｖｉｎ１に基づいて空間クラスを検出することで、ノイズの特徴量クラスを検出できる。
【０１５０】
上述した画像信号処理部１１０Ａにおいて、処理部１３４，１３５も、処理部１３１〜１３３と同様に、それぞれ同一構成の集積回路１０（図２参照）を用いて構成される。
【０１５１】
集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、メモリ１２から画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２における注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【０１５２】
また、集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬｂに基づいて、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１４３，１４６より読み出されるフィルタ特性を付与するための係数データが入力される。
【０１５３】
また、集積回路１０が処理部１３４，１３５を構成する場合、制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして画素データと係数データとの乗算結果が得られるので、加算部２１からは画像信号Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２における注目位置の画素データが良好に得られ、この画素データがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１５４】
本実施の形態における画像信号処理部１１０Ａは、処理部１３１〜１３３の他に、さらに処理部１３４，１３５も、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１５５】
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、第３の実施の形態としての画像表示装置１００Ｂの構成を示している。この画像表示装置１００Ｂも、画像信号Ｖｉｎ（５２５ｉ信号）に基づいて画像信号Ｖｏｕｔ（１０５０ｉ信号）を生成し、この画像信号Ｖｏｕｔによる画像を表示するものである。この図９において、図１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。
【０１５６】
この画像表示装置１００Ｂは、図１に示す画像表示装置１００の画像信号処理部１１０の部分が画像信号処理部１１０Ｂに置き換わったものである。以下、この画像信号処理部１１０Ｂについてのみ説明する。
【０１５７】
この画像信号処理部１１０Ｂは、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎにノイズ除去処理を施して画像信号Ｖｉｎ３を得る処理部１３６を有している。
【０１５８】
この処理部１３６は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎに基づいて、画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の周辺に位置する複数の画素データを選択するタップ選択部１７１と、このタップ選択部１７１で選択された複数の画素データと係数メモリ１７３から読み出されるノイズ除去のための係数データとの積和演算を行って画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の画素データを生成する予測演算部１７２とから構成される。
【０１５９】
なお、係数メモリ１７３に予め記憶されている係数データは、画像信号Ｖｉｎ３に対応した教師信号と画像信号Ｖｉｎに対応した生徒信号とを用いた学習処理によって求めることができる。
【０１６０】
また、画像信号処理部１１０Ｂは、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎを、上述した処理部１３６における処理時間分だけ遅延する時間調整用の遅延回路１７４と、この遅延回路１７４で遅延された画像信号Ｖｉｎを構成する画素データから処理部１３６で生成される画像信号Ｖｉｎ３を構成する画素データを差し引いて、画像信号Ｖｉｎを構成する各画素データにそれぞれ対応したノイズデータＮＤを得る減算器１７５とを有している。
【０１６１】
画像信号処理部１１０Ｂにおいて、処理部１３１は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、遅延回路１７４で遅延された画像信号Ｖｉｎを入力画像信号として処理を行う。同様に、処理部１３２は、入力端子１０３に入力される画像信号Ｖｉｎの代わりに、減算器１７５より出力されるノイズデータＮＤに基づいて空間クラスの検出処理を行う。
【０１６２】
なお、この画像信号処理部１１０Ｂにおいては、動きクラスＭＶを検出する処理部は設けられておらず、従って処理部１３２のクラス生成部１２５では空間クラス自体をクラスＣＬとして出力する。
【０１６３】
この画像信号処理部１１０Ｂにおけるその他の構成および動作は、図１に示す画像信号処理部１１０と同様であるので、その詳細説明は省略する。
【０１６４】
この画像信号処理部１１０Ｂでは、減算器１７５で得られるノイズデータＮＤに基づいて、画像信号Ｖｏｕｔにおける注目位置の画素データが属する空間クラスＣＬが検出され、処理部１３１では、この検出されたクラスＣＬに対応した係数データＷｉを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データが生成される。
【０１６５】
したがって、画像信号Ｖｉｎにノイズがあったとしても、画像信号Ｖｏｕｔとしてノイズが除去された良好な画像信号を得ることができる。例えば、画像信号Ｖｉｎがブロックノイズやモスキートノイズがある画像信号である場合、画像信号Ｖｏｕｔとしてそれらのノイズが除去された画像信号を得ることができる。
【０１６６】
上述した画像信号処理部１１０Ｂにおいて、処理部１３１，１３２および１３６は、それぞれ同一構成の集積回路１０（図２参照）を用いて構成される。
【０１６７】
集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、メモリ１２から画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の周辺に位置する複数の画素データが読み出される。
【０１６８】
また、集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬｂに基づいて、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎは画素データおよび係数データに対応した出力データを出力するように切り換えられる。この場合、入力端子１９−１〜１９−ｎには、係数データｋ１〜ｋｎとして係数メモリ１７３より読み出されるノイズを除去するための係数データが入力される。
【０１６９】
また、集積回路１０が処理部１３６を構成する場合、制御信号ＣＴＬｃに基づいて、切換スイッチ２８はｂ側に接続される。この場合、ＲＯＭテーブル１８−１〜１８−ｎの出力データとして画素データと係数データとの乗算結果が得られるので、加算部２１からは画像信号Ｖｉｎ３における注目位置の画素データが良好に得られ、この画素データがレジスタ２２、切換スイッチ２８のｂ側を介して出力端子３０に出力される。
【０１７０】
本実施の形態における画像信号処理部１１０Ｂは、処理部１３１，１３２および１３６は、それぞれ同一構成の集積回路１０を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１７１】
次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。図１０は、第４の実施の形態としての画像信号処理装置３００の構成を示している。この画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙから、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒを得るためのマトリックス処理を行うものである。
【０１７２】
この画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙを入力する入力端子３０１Ｙ、３０１Ｒ，３０１Ｂと、これら輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙのそれぞれに基づいて空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂを生成する処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂを有している。
【０１７３】
処理部３０２Ｙは、入力端子３０１Ｙに入力される輝度信号Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｙと、このタップ選択部３０３Ｙで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｙを生成するクラス生成部３０４Ｙとから構成されている。
【０１７４】
また、処理部３０２Ｒは、入力端子３０１Ｒに入力される赤色差信号Ｒ−Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｒと、このタップ選択部３０３Ｒで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｒを生成するクラス生成部３０４Ｒとから構成されている。
【０１７５】
さらに、処理部３０２Ｂは、入力端子３０１Ｂに入力される赤色差信号Ｂ−Ｙに基づいて、色信号Ｒ，Ｇ，Ｂにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）を選択するタップ選択部３０３Ｂと、このタップ選択部３０３Ｂで選択された複数の画素データに基づいて空間クラスＣＬｂを生成するクラス生成部３０４Ｂとから構成されている。
【０１７６】
クラス生成部３０４Ｙ，４０４Ｒ，３０４Ｂは、それぞれ、上述した処理部１３２のクラス生成部１２５（図１参照）と同様にして空間クラスを生成する。なお、クラス生成部１２５ではさらに空間クラス（再量子化コードＱｉ）と動きクラスＭＶを合成する処理を行っているが、クラス生成部３０４Ｙ，４０４Ｒ，３０４Ｂではそのような合成処理は行わない。
【０１７７】
また、画像信号処理装置３００は、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで生成される空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂを合成して１つのクラスＣＬを得るクラス合成部３０５を有している。
【０１７８】
また、画像信号処理装置３００は、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒを有している。これら係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒには、それぞれ、クラス毎に、推定式（（４）式参照）の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）が蓄えられている。係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒには、クラス合成部３０５で得られるクラスＣＬが、これら係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに読み出しアドレス情報として供給される。
【０１７９】
ここで、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに蓄えられる係数データＷｉは、それぞれ緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒの画素データを得るためのものである。なお、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに予め記憶されている係数データは、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ，青色差信号Ｂ−Ｙに対応した教師信号と、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒに対応した生徒信号とを用いた学習処理によって求めることができる。
【０１８０】
また、画像信号処理装置３００は、入力端子３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂに入力される信号Ｙ，Ｒ−Ｂ，Ｂ−Ｙに基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）を選択するタップ選択部３０７を有している。
【０１８１】
また、画像信号処理装置３００は、タップ選択部３０７で選択された予測タップのデータｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）および係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒより読み出される係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用い、上述の（４）式に基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の画素データｙを求める予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒと、これら予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒで得られる緑色信号Ｇ，青色信号Ｂ，赤色信号Ｒをそれぞれ出力する出力端子３０９Ｇ，３０９Ｂ，３０９Ｒとを有している。
【０１８２】
次に、画像信号処理装置３００の動作を説明する。
入力端子３０１Ｙに入力される輝度信号Ｙに基づいて、タップ選択部３０３Ｙで、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（空間クラスタップのデータ）が選択的に取り出される。この空間クラスタップのデータはクラス生成部３０４Ｙに供給される。このクラス生成部３０４Ｙ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ＣＬｙ（再量子化コードＱｉ）が生成される（（２）式参照）。
【０１８３】
同様に、入力端子３０１Ｒに入力される赤色差信号Ｒ−Ｙに基づいて処理部３０２Ｒで空間クラスＣＬｒが生成され、入力端子３０１Ｂに入力される青色差信号Ｂ−Ｙに基づいて処理部３０２Ｂで空間クラスＣＬｂが生成される。
【０１８４】
処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで生成される空間クラスＣＬｙ，ＣＬｒ，ＣＬｂはクラス合成部３０５で１つのクラスＣＬに合成される。このようにクラス合成部３０５で得られるクラスＣＬは、係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒに読み出しアドレス情報として供給される。
【０１８５】
また、入力端子３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂに入力される輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙに基づいて、タップ選択部３０７で、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の周辺に位置する複数の画素データ（予測タップのデータ）が選択的に取り出される。この予測タップのデータｘｉは予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒに共通に供給される。また、これら予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒには、それぞれ係数メモリ３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒより読み出される係数データＷｉが供給される。
【０１８６】
予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒでは、それぞれ、予測タップのデータｘｉおよび係数データＷｉが用いられ、推定式（（４）式参照）に基づいて、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置の画素データｙが求められる。例えば、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒにおける注目位置がラスタースキャン順に順次移動していくことで、その注目位置の画素データが順次生成される。これにより、予測演算部３０８Ｇ，３０８Ｂ，３０８Ｒからは、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒを構成する各画素データがラスタースキャン順に順次出力され、出力端子３０９Ｇ，３０９Ｂ，３０９Ｒに導出される。
【０１８７】
上述した画像信号処理装置３００において、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂは、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成される。その場合の集積回路は、図２に示す集積回路１０における、機能ブロック１０Ａと、機能ブロック１０Ｂのうちクラス生成部２５の系とを備える構成でよい。そしてこの場合、制御信号ＣＴＬａに基づいて、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂで選択される複数の画素データを一部または全部が異なったものとできる。
【０１８８】
本実施の形態における画像信号処理装置３００においては、処理部３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂがそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成されるものであり、安価に構成できる。
【０１８９】
図１０に示す画像信号処理装置３００は、輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙから、緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒを得るためのマトリックス処理を行うものであるが、色信号Ｇ，Ｂ，Ｒが入力され、これらより画素数が増加された色信号Ｇ，Ｂ，Ｒを得る画像信号処理装置も同様に構成することができる。そのような画像信号処理装置は、例えば単板式のビデオカメラで撮像して得られた色信号Ｇ，Ｂ，Ｒの画素データの個数を増やす場合に適用できる。
【０１９０】
また、入力画像信号が輝度信号Ｙ、赤色差信号Ｒ−Ｙ、青色差信号Ｂ−Ｙ、あるいは緑色信号Ｇ、青色信号Ｂ、赤色信号Ｒである場合の他、周波数的に分割されて処理が行われるものも同様に構成できる。
【０１９１】
なお、上述実施の形態においては、２個の機能ブロックを含む集積回路１０（図２参照）を示したが、これに限定されるものではなく、１個または３個以上の機能ブロックを含むものも同様に構成できる。また、機能ブロックの全てが設定によって機能が変化するようになっている場合の他、その一部のみ設定によって機能が変換するものであってもよい。これによっても機能を変化させることによって、複数箇所の回路部分に適用することができる。
【０１９２】
また、上述実施の形態においては、情報信号が画像信号であるものを示したが、この発明は、情報信号が音声信号であるものにも同様に適用できることは勿論である。
【０１９３】
また、上述実施の形態においては、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。
【０１９４】
【発明の効果】
この発明に係る集積回路によれば、一個または複数個の機能ブロックを含み、少なくともその一部の機能ブロックを、設定によって機能が変化する構成としたものであり、複数箇所の回路部分に適用でき、また複数箇所の回路部分を含むような回路規模の大きなものでなく安定した製造が可能となる。
【０１９５】
またこの発明に係る情報信号処理装置によれば、出力情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する処理部と、検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算によって当該注目位置の情報データを生成する処理部とをそれぞれ同一構成の集積回路を用いて構成するものであり、安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】係数種データの生成方法の一例を示す図である。
【図４】垂直方向への８段階の位相シフトを説明するための図である。
【図５】水平方向への８段階の位相シフトを説明するための図である。
【図６】ＳＤ信号（５２５ｉ信号）とＨＤ信号（１０５０ｉ信号）との位相関係を示す図である。
【図７】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８】第２の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施の形態としての画像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】５２５ｉ信号（ＳＤ信号）と１０５０ｉ信号（ＨＤ信号）の画素位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・集積回路、１０Ａ，１０Ｂ・・・機能ブロック、１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・画像表示装置、１０１・・・システムコントローラ、１０２・・・リモコン信号受信回路、１０３・・・入力端子、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ・・・画像信号処理部、１１１・・・ディスプレイ部、１２１〜１２３，１４１，１４４，１７１・・・タップ選択部、１２４・・・動きクラス生成部、１２５・・・クラス生成部、１２７・・・係数種メモリ、１２８・・・係数生成部、１２９，１４２，１４５，１７２・・・予測演算部、１３１〜１３６・・・処理部、１７４・・・遅延回路、１７５・・・減算器、３００・・・画像信号処理装置、３０１Ｙ，３０１Ｒ，３０１Ｂ・・・入力端子、３０２Ｙ，３０２Ｒ，３０２Ｂ・・・処理部、３０３Ｙ，３０３Ｒ，３０３Ｂ，３０７・・・タップ選択部、３０４Ｙ，３０４Ｒ，３０４Ｂ・・・クラス生成部、３０５・・・クラス合成部、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・係数メモリ、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・予測演算部、３０６Ｇ，３０６Ｂ，３０６Ｒ・・・出力端子
Claims (14)
- 一個または複数個の機能ブロックを含み、
上記一個または複数個の機能ブロックのうち少なくとも一部の機能ブロックは、設定によって機能が変化する
ことを特徴とする集積回路。 - 上記機能ブロックとして、
複数の情報データからなる情報信号に基づいて、注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、
上記第１の機能ブロックで選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の集積回路。 - 上記第１の機能ブロックは、
上記設定によって、上記選択される複数の情報データの一部または全部が変わる
ことを特徴とする請求項２に記載の集積回路。 - 上記第２の機能ブロックは、
上記設定によって、上記処理内容が変わる
ことを特徴とする請求項２に記載の集積回路。 - 上記情報信号は、複数の画素データからなる画像信号である
ことを特徴とする請求項２に記載の集積回路。 - 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の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいて上記第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第１の処理部と、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび上記第１の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第２の処理部とを備え、
上記第１の処理部および上記第２の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする情報信号処理装置。 - 上記集積回路は、入力される情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、該選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、
上記第１の機能ブロックおよび上記第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化する
ことを特徴とする請求項６に記載の情報信号処理装置。 - 上記情報信号は画像信号であり、
上記第１の処理部は、上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分を検出し、該検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスを検出する第１のクラス検出処理部と、上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいてレベル分布を検出し、該検出されたレベル分布に対応した空間クラスを検出する第２のクラス検出処理部とを有し、
上記第１のクラス検出処理部および上記第２のクラス検出処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする請求項６に記載の情報信号処理装置。 - 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の情報信号にフィルタ処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、
上記第１の処理部は、上記第１の情報信号に基づいて上記第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により上記第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、
上記第１の処理部で得られる第３の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいて上記第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび上記第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、
上記第１の処理部、上記第２の処理部および上記第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする情報信号処理装置。 - 上記集積回路は、入力される情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、該選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、
上記第１の機能ブロックおよび上記第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化する
ことを特徴とする請求項９に記載の情報信号処理装置。 - 上記情報信号は画像信号であり、
上記第１の処理部は、上記第３の情報信号として第１の帯域制限信号を出力する第１の帯域制限処理部と、上記第３の情報信号として第２の帯域制限信号を出力する第２の帯域制限処理部とを有し、
上記第１の帯域制限処理部は、上記第１の情報信号に基づいて上記第１の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび低域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により上記第１の帯域制限信号における注目位置の情報データを生成し、
上記第２の帯域制限処理部は、上記第１の情報信号に基づいて上記第２の帯域制限信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび帯域通過フィルタ特性を付与する係数データを用いた積和演算により上記第２の帯域制限信号における注目位置の情報データを生成し、
上記第２の処理部は、上記第１の帯域制限信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいてフレーム間差分を検出し、該検出されたフレーム間差分に対応した動きクラスを検出する第１のクラス検出処理部と、上記第２の帯域制限信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいてレベル分布を検出し、該検出されたレベル分布に対応した空間クラスを検出する第２のクラス検出処理部とを有し、
上記第１の帯域制限処理部、上記第２の帯域制限処理部、上記第１のクラス検出処理部および上記第２のクラス検出処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする請求項９に記載の情報信号処理装置。 - 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の情報信号にノイズ除去処理を施して第３の情報信号を得る第１の処理部を備え、
上記第１の処理部は、上記第１の情報信号に基づいて上記第３の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび係数データを用いた積和演算により上記第３の情報信号における注目位置の情報データを生成し、
上記第１の情報信号を構成する情報データから上記第１の処理部で生成される第３の情報信号を構成する情報データを差し引いて、上記第１の情報信号を構成する各情報データにそれぞれ対応したノイズデータを得る減算器と、
上記減算器で得られるノイズデータに基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数のノイズデータを選択し、該選択された複数のノイズデータに基づいて上記第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出する第２の処理部と、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データおよび上記第２の処理部で検出されたクラスに対応した係数データを用いた積和演算により上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する第３の処理部とをさらに備え、
上記第１の処理部、上記第２の処理部および上記第３の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする情報信号処理装置。 - 上記集積回路は、入力される情報信号に基づいて注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択する第１の機能ブロックと、該選択された複数の情報データを用いた処理を行う第２の機能ブロックとを有し、
上記第１の機能ブロックおよび上記第２の機能ブロックは、それぞれ、設定によって機能が変化する
ことを特徴とする請求項１２に記載の情報信号処理装置。 - 複数の信号成分からなる第１の情報信号を複数の信号成分からなる第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の情報信号の複数の信号成分のそれぞれに基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データを選択し、該選択された複数の情報データに基づいて上記第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスをそれぞれ検出する複数の処理部と、
上記複数の処理部で検出されたクラスを合成して１つのクラスを生成するクラス合成部と、
上記第１の情報信号の複数の信号成分に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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部と、
上記データ選択部で選択された複数の情報データおよび上記クラス合成部で生成されたクラスに対応したそれぞれ別個の係数データを用いた積和演算により上記第２の情報信号の複数の信号成分における注目位置の情報データをそれぞれ生成する複数の演算部とを備え、
上記複数の処理部を、それぞれ同一構成の集積回路を用いて構成する
ことを特徴とする情報信号処理装置。
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