JP4055478B2 - 情報信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数種データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体 - Google Patents
情報信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数種データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばコンポジット信号をコンポーネント信号に変換する際に適用して好適な情報信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数種データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、第２の情報信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであって、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出し、この特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成することによって、メモリ容量を節約して回路規模を低減すると共に、第２の情報信号による出力の質の向上を図るようにした情報信号処理装置等に係るものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来のコンポジット−コンポーネント変換は、コンポジット信号である例えばＮＴＳＣ(National Television System Committee)信号を、まずＹ／Ｃ分離回路にてＹ信号（輝度信号）とＣ信号（色信号）とに分離し、その後、Ｃ信号を色復調してベースバンドのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであった。
【０００４】
そのため、処理を行う構成の回路規模が大きくなるという問題があった。また、Ｙ／Ｃ分離のエラーに起因して、画像のエッジ部分、動画部分等に、ドット妨害やクロスカラー等の画質劣化が発生しやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、例えばＮＴＳＣ信号から、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号の注目位置の周辺に位置する複数の画素データを抽出し、この複数の画素データのレベル分布パターンに基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データのクラスを決定し、このクラスに対応して当該Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データを生成する画像情報変換装置を提案した（特開２０００−１３８９４９号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この画像情報変換装置は、例えばＮＴＳＣ信号を直接Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであり、Ｙ／Ｃ分離回路や色復調回路を使用するものでなく回路規模を低減でき、またＹ／Ｃ分離のエラーに起因するドット妨害やクロスカラー等の画質劣化を低減できる。
【０００７】
しかし、この画像情報変換装置においては、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであり、各クラスの推定式の係数データを予め係数メモリに格納しておくものであった。Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号による画像の画質を向上させるためにはクラス数を多くする必要がある。しかし、クラス数を多くした場合、係数メモリに格納すべき推定式の係数データが多くなり、係数メモリのメモリ容量を大きくする必要があり、回路規模が増大する。
【０００８】
この発明の目的は、メモリ容量を節約して回路規模を低減し得ると共に、出力情報信号による出力の質を向上できる情報信号処理装置等を提供することにある。また、この発明の目的は、特徴量に対応した推定式の係数データを生成するための生成式における係数データである係数種データを良好に得ることができる係数種データ生成装置等を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、この第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる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記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている係数種データと特徴量抽出手段で抽出された特徴量とを用いて、生成式に基づいて推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、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第２の情報データを選択する第２のデータ選択手段と、係数データ生成手段で生成された係数データと第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る演算手段とを備えるものである。
【００１０】
また、この発明に係る情報信号処理方法は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理方法であって、第１の情報信号に基づいて、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第１の情報データを選択する第１のステップと、この第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データと第２のステップで抽出された特徴量とを用いて、生成式に基づいて推定式で用いられる係数データを生成する第３のステップと、第１の情報信号に基づいて、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第２の情報データを選択する第４のステップと、第３のステップで生成された係数データと第４のステップで選択された複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る第５のステップとを備えるものである。
【００１１】
またこの発明に係るプログラムは、上述の情報信号処理方法をコンピュータに実行させるためのものである。また、この発明に係るコンピュータ読み取り可能な媒体は、上述のプログラムを記録したものである。
【００１２】
この発明においては、第１の情報信号から第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データが選択され、その複数の第１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に関連した特徴量が抽出される。この抽出された特徴量に対応して、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。
【００１３】
すなわち、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データが記憶手段に記憶されている。この係数種データと抽出された特徴量とを用いて、抽出された特徴量に対応した推定式の係数データが生成される。
【００１４】
また、第１の情報信号から第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第２の情報データが選択される。そして、推定式の係数データと複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データが求められる。
【００１５】
このように、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成して用いるものである。したがって、予め係数メモリに複数の係数データを格納しておくものでなく、メモリ容量を節約でき、回路規模を低減できる。また、特徴量そのものに対応した係数データを生成して用いるものであり、特徴量をクラス分けしてクラス別に係数データを生成して用いるものではなく、第２の情報信号による出力の質を向上できる。
【００１６】
なお、情報信号がコンポジットカラー映像信号である場合、特徴量抽出手段において、第２の情報信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量として抽出することで、主に垂直方向に色の変化が見られるパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００１７】
また、情報信号がコンポジット信号としてのＮＴＳＣ信号を色搬送波周波数の４倍の周波数によりＩ軸、Ｑ軸の位相でサンプリングして得られた複数の画素データからなる場合、特徴量抽出手段において、第２の情報信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量として抽出することで、主に垂直方向にＩ信号成分かＱ信号成分の片方だけが大きく変化しているパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００１８】
また、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される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、この第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段で抽出された特徴量をこの特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードとして決定するクラスコード決定手段と、生徒信号に基づいて、教師信号における注目位置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、クラスコード決定手段で決定されたクラスコード、第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データを求める演算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される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置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のステップと、この第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、この第２のステップで抽出された特徴量をこの特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードとして決定する第３のステップと、生徒信号に基づいて、教師信号における注目位置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４のステップと、第３のステップで決定されたクラスコード、第４のステップで選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データを求める第５のステップとを備えるものである。
【００２０】
また、この発明に係るプログラムは、上述の係数種データ生成方法をコンピュータに実行させるためのものである。また、この発明に係るコンピュータ読み取り可能な媒体は、上述のプログラムを記録したものである。
【００２１】
この発明においては、第１の情報信号に対応した生徒信号から、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データが選択され、その複数の第１の情報データに基づいて、教師信号における注目位置の情報データに関連した特徴量が抽出される。そして、この抽出された特徴量は、この特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換えられ、この代表値がクラスコードとして決定される。
【００２２】
また、生徒信号から、教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の情報データが選択される。そして、決定されたクラスコード、選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データが求められる。ここで、係数種データは、第１の情報信号から第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための生成式における係数データである。この係数種データを使用することで、生成式によって、任意の特徴量に対応した係数データを得ることができる。
【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、受信アンテナ１０１と、この受信アンテナ１０１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、コンポジットカラー映像信号としてのＮＴＳＣ信号を得るチューナ１０２と、このチューナ１０２より出力されるＮＴＳＣ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換すＡ／Ｄ(analog-to-digital)変換器１０３とを有している。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器１０３では、ＮＴＳＣ信号が、４ｆｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）の４倍の周波数により、Ｉ軸、Ｑ軸でサンプリングされて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。図２は、その場合における各フィールドの画素データの構成を示している。
【００２５】
図２において、○印は位相が０度の信号であるＹ−Ｉ信号を、□印は位相が９０度の信号であるＹ−Ｑ信号を、●印は位相が１８０度の信号であるＹ＋Ｉ信号を、■印は位相が２７０度の信号であるＹ＋Ｑ信号を、それぞれ示している。このように、水平方向には、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号が繰り返し配置され、垂直方向には、ある列では、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ＋Ｉ信号が交互に配置され、それに隣接する列では、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｑ信号が交互に配置されている。
【００２６】
図１に戻って、また、テレビ受信機１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタル信号に変換されたＮＴＳＣ信号を、ベースバンドの輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙからなるコンポーネント信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）に変換する画像信号処理部１０４と、この画像信号処理部１０４より出力されるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を赤、緑、青の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換するマトリックス回路１０５と、このマトリックス回路１０５より出力される３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂによる画像を表示する表示デバイス１０６とを有している。表示デバイス１０６は、例えばＣＲＴ(cathode-ray tube)ディスプレイ、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＰＤＰ(plasma display panel)等で構成されている。
【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１０２より出力されるＮＴＳＣ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３でアナログ信号からデジタル信号に変換され、その後に画像信号処理部１０４に供給される。画像信号処理部１０４は、ＮＴＳＣ信号を構成する画素データから、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを構成する画素データを生成する。
【００２８】
画像信号処理部１０４より出力されるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号は、マトリックス回路１０５に供給されて、赤、緑、青の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換される。そして、マトリックス回路１０５より出力される３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは表示デバイス１０６に供給される。これにより、表示デバイス１０６には、その３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂにより、チューナ１０２で選局されたチャネルに係る画像が表示される。
【００２９】
次に、図３を参照して、画像信号処理部１０４の詳細を説明する。
画像信号処理部１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０３（図１参照）でデジタル信号に変換されたＮＴＳＣ信号が入力される入力端子１１１と、この入力端子１１１に入力されたＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号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して出力するタップ選択部１１２とを有している。
【００３０】
タップ選択部１１２は、ＮＴＳＣ信号から予測に使用する予測タップの複数の画素データを取り出すものである。図４は、予測タップの構造の一例を示すものである。この場合、予測タップはｘ1〜ｘ16の１６個から構成されるが、ｘ1〜ｘ15の１５個のみがＮＴＳＣ信号から取り出される。ｘ16は定数であって、コンポジット−コンポーネント信号変換に際して、両信号間に生じるＤＣ(Direct Current)的なずれ（offset)を合わせるために用いられる。
【００３１】
また、画像信号処理部１０４は、入力端子１１１に入力されたＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出部１１３を有している。
【００３２】
図５は、特徴量抽出部１１３の一例を示している。この図５に示す特徴量抽出部１１３は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量ｖとして抽出するものである。
【００３３】
図５において、ＮＴＳＣ信号はｆｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）を中心周波数とするバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２１に供給され、このバンドパスフィルタ１２１でＮＴＳＣ信号から色信号Ｃが取り出される。バンドパスフィルタ１２１で取り出される色信号Ｃは、１水平期間の遅延量を有する遅延回路１２２，１２３の直列回路に供給される。
【００３４】
また、遅延回路１２２の出力信号および遅延回路１２３の出力信号は加算回路１２４で加算され、その加算値は絶対値化回路１２５に供給されてその絶対値Ｌ1が得られる。同様に、バンドパスフィルタ１２１の出力信号および遅延回路１２２の出力信号は加算回路１２６で加算され、その加算値は絶対値化回路１２７に供給されてその絶対値Ｌ2が得られる。
【００３５】
この場合、遅延回路１２２から出力される画素データがＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置にある画素データａ0であるとすると、図６に示すように、遅延回路１２３から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置にある画素データａuとなり、バンドパスフィルタ１２１から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置にある画素データａdとなる。そして、加算回路１２４では画素データａ0，ａuが加算され、加算回路１２６では画素データａ0，ａdが加算される。
【００３６】
ＮＴＳＣ信号は１ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。そのため、絶対値化回路１２５から得られる絶対値Ｌ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその上ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ1は小さくなる。
【００３７】
同様に、絶対値化回路１２７から得られる絶対値Ｌ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその下ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその下ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ2は小さくなる。
【００３８】
絶対値化回路１２５，１２７で得られる絶対値Ｌ1，Ｌ2は除算回路１２８に供給され、この除算回路１２８から特徴量ｖ＝Ｌ2／Ｌ1が得られる。この特徴量ｖは、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を示している。
【００３９】
このように、図５に示す特徴量抽出部１１３では、図６に示すように、画素データａ0，ａu，ａdを用いて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを得るものである。したがって、この図５に示す特徴量抽出部１１３における処理は、ＮＴＳＣ信号に基づいてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する画素データａ0，ａu，ａdを選択し、この選択された画素データａ0，ａu，ａdを用いて特徴量ｖを抽出することと等価である。
【００４０】
図７は、特徴量抽出部１１３の他の例を示している。この図７に示す特徴量抽出部１１３は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量ｖとして抽出するものである。この図７において、図５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。
【００４１】
図７において、絶対値化回路１２５，１２７で得られる絶対値Ｌ1，Ｌ2は加算回路１３１に供給されて加算される。そして、この加算回路１３１より出力される加算値Ｔ2は、１画素期間の遅延時間を有する遅延回路１３２に供給される。
【００４２】
ここで、遅延回路１２２から出力される画素データがＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置にある画素データａ0であるとすると、図８に示すように、遅延回路１２３から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置にある画素データａuとなり、バンドパスフィルタ１２１から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置にある画素データａdとなる。そして、加算回路１２４では画素データａ0，ａuが加算され、加算回路１２６では画素データａ0，ａdが加算される。
【００４３】
ＮＴＳＣ信号は１ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。そのため、絶対値化回路１２５から得られる絶対値Ｌ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその上ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ1は小さくなる。
【００４４】
同様に、絶対値化回路１２７から得られる絶対値Ｌ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその下ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその下ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ2は小さくなる。
【００４５】
したがって、加算回路１３１から得られる加算値Ｔ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置を含む垂直方向におけるＩ信号成分またはＱ信号成分の変化量を示すものとなる。またこのとき、遅延回路１３２より出力される加算値Ｔ1は、１画素期間前に加算器１３１から得られた加算値Ｔ2である。つまり、この加算値Ｔ1は、図８に示すように、画素データａ0，ａu，ａdに対して水平方向に隣接する画素データａ0′，ａu′，ａd′に基づいて得られたものである。したがって、遅延回路１３２から得られる加算値Ｔ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置に対して１画素前の位置を含む垂直方向におけるＱ信号成分またはＩ信号成分の変化量を示すものとなる。
【００４６】
なお、図８に示す画素データ例では、注目位置がＩ信号成分の存在位置に対応しているので、加算値Ｔ2は垂直方向におけるＩ信号成分の変化量を示し、一方加算値Ｔ1は垂直方向におけるＱ信号成分の変化量を示すこととなる。
【００４７】
加算回路１３１より出力される加算値Ｔ2および遅延回路１３２より出力される加算値Ｔ1は除算回路１３３に供給され、この除算回路１３３から特徴量ｖ＝Ｔ2／Ｔ1が得られる。この特徴量ｖは、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を示している。
【００４８】
このように、図７に示す特徴量抽出部１１３では、図８に示すように、画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を用いて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを得るものである。したがって、この図７に示す特徴量抽出部１１３における処理は、ＮＴＳＣ信号に基づいてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を選択し、この選択された画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を用いて特徴量ｖを抽出することと等価である。
【００４９】
なお、図８に示す画素データ例では、画素データａ0，ａu，ａdと、その１画素前の画素データａ0′，ａu′，ａd′を用いるものであるが、画素データａ0′，ａu′，ａd′として画素データａ0，ａu，ａdの１画素後の画素データを用いてもよい。その場合には、加算値Ｔ1は画素データａ0，ａu，ａdを用いて得られたものとなり、加算値Ｔ2は画素データａ0′，ａu′，ａd′を用いて得られたものとなる。
【００５０】
図３に戻って、また、画像信号処理部１０４は、特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量ｖに対応した係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成する係数生成部１１４を有している。ここで、ｎは、タップ選択部１１２で選択される予測タップの数を表している。係数データＷｉは、後述する推定予測演算部１１６で使用される推定式で用いられるものであり、ＮＴＳＣ信号をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するための情報である。
【００５１】
係数生成部１１４では、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを得るための係数データＷｉが生成される。係数生成部１１４で生成された係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）は推定予測演算部１１６に供給される。
【００５２】
また、画像信号処理部１０４は、係数種メモリ１１５を有している。推定予測演算部１１６では、予測タップの画素データｘｉと、係数生成部１１４で生成される係数データＷｉとから、（１）式の推定式によって、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙが演算される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
この推定式の係数データＷｉは、（２）式に示すように、特徴量ｖをパラメータとして含む生成式によって生成される。係数種メモリ１１５には、この生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）が格納されている。上述した係数生成部１１４では、この係数種データｗi0〜ｗi3を用いて、（２）式の生成式に基づいて、係数データＷｉが生成される。
Ｗｉ＝ｗi0＋ｗi1ｖ＋ｗi2ｖ2＋ｗi3ｖ3 ・・・（２）
【００５５】
また、画像信号処理部１０４は、タップ選択部１１２で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、係数生成部１１４で生成される係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）とから、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙを演算する推定予測演算部１１６と、この推定予測演算部１１６で演算される画素データｙからなるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を出力する出力端子１１７とを有している。
【００５６】
次に、図３に示す画像信号処理部１０４の動作を説明する。
入力端子１１１に入力されるＮＴＳＣ信号は特徴量抽出部１１３に供給される。この特徴量抽出部１１３は、ＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。この特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量ｖは係数生成部１１４に供給される。
【００５７】
係数生成部１１４は、係数種メモリ１１５に記憶されている係数種データｗi0 〜 wi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を用いて、（２）式の生成式に基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを得るための、特徴量ｖに対応した係数データＷｉを生成する。
【００５８】
係数生成部１１４で生成された係数データＷｉは（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）は推定予測演算部１１６に供給される。また、入力端子１１１に入力されるＮＴＳＣ信号はタップ選択部１１２に供給される。タップ選択部１１２は、ＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データｘｉを選択的に取り出す。このタップ選択部１１２で取り出された予測タップの画素データｘｉは推定予測演算部１１６に供給される。
【００５９】
推定予測演算部１１６は、予測タップの画素データｘｉと、係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）とを用いて、（１）式の推定式に基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙを演算して求める。そして、出力端子１１７には、推定予測演算部１１６で演算された画素データｙからなるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が出力される。
【００６０】
このように、図３に示す画像信号処理部１０４により、ＮＴＳＣ信号をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換することができる。
この画像信号処理部１０４においては、特徴量抽出部１１３で抽出されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖに対応した係数データＷｉを、係数生成部１１４で生成して用いるものである。したがって、予め係数メモリに複数の係数データを格納しておくものでなく、メモリ容量を節約でき、回路規模を低減できる。
【００６１】
また、画像信号処理部１０４においては、特徴量抽出部１１３で抽出されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖそのものに対応した係数データＷｉを係数生成部１１４で生成して用いるものである。したがって、特徴量ｖをクラス分けしてクラス別に係数データＷｉを生成して用いるものではなく、変換して得られるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号による画像の画質の向上を図ることができる。
【００６２】
また、画像信号処理部１０４において、特徴量抽出部１１３を図５に示すように構成し、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量ｖとして抽出することで、主に垂直方向に色の変化が見られるパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００６３】
図９は、図１０に示すような予測タップ構造において、図５に示す特徴量抽出部１１３で抽出された特徴量ｖと、これを用いて生成される各タップの係数データＷｉとの関係の一例を示している。図９の横軸は特徴量ｖの対数値である。またこの図９では、注目位置に対応するタップｘ5の係数データが１となるように正規化している。
【００６４】
この図から明らかなように、上ラインに対応するタップｘ1，ｘ2，ｘ3の係数の絶対値は、特徴量ｖ（＝Ｌ2／Ｌ1）が大きくなっていくにつれて、つまり注目位置が存在するラインに対して上ラインが下ラインより色の相関が高くなっていくにつれて大きくなっていく。一方、下ラインに対応するタップｘ7，ｘ8，ｘ9の係数の絶対値は、特徴量ｖが小さくなっていくにつれて、つまり注目位置が存在するラインに対して下ラインが上ラインより色の相関が高くなっていくにつれて大きくなっていく。
【００６５】
また、画像信号処理部１０４において、特徴量抽出部１１３を図７に示すように構成し、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量ｖとして抽出することで、主に垂直方向にＩ信号成分かＱ信号成分の片方だけが大きく変化しているパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００６６】
図１１は、図４に示すような予測タップ構造において、図７に示す特徴量抽出部１１３で抽出された特徴量ｖと、これを用いて生成される各タップの係数データＷｉとの関係の一例を示している。図１１の横軸は特徴量ｖの対数値である。またこの図１１は、注目位置がＹ＋Ｉ信号に対応している場合の例である。
【００６７】
この図から明らかなように、例えばＹ＋Ｉ信号に対応しているタップｘ8の係数は、特徴量ｖ（＝Ｔ2／Ｔ1）が小さくなっていくにつれて、つまりＩ信号成分の垂直方向における変化量がＱ信号成分の垂直方向の変化量より小さくなっていくにつれて大きくなっていく。一方、例えばＹ＋Ｑ信号、Ｙ−Ｑ信号に対応しているタップｘ7，ｘ9の係数の絶対値は、特徴量ｖ（＝Ｔ2／Ｔ1）が大きくなっていくにつれて、つまりＱ信号成分の垂直方向における変化量がＩ信号成分の垂直方向の変化量より小さくなっていくにつれて大きくなっていく。
【００６８】
次に、係数種データの生成方法の一例について説明する。この例においては、上述した（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を求める例を示すものとする。
ここで、以下の説明のため、（３）式のように、ｔj（ｊ＝０〜３）を定義する。
ｔ0＝１，ｔ1＝ｖ，ｔ2＝ｖ2，ｔ3＝ｖ3 ・・・（３）
この（３）式を用いると、（２）式は、（４）式のように書き換えられる。
【００６９】
【数２】
【００７０】
最終的に、学習によって未定係数ｗijを求める。すなわち、ＮＴＳＣ信号に対応する生徒信号の画素データと、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に対応する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、（１）式および（２）式を用いて、Ｅは（５）式で表される。ここで、ｘikは生徒信号の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ｋ番目の教師信号の画素データを表している。
【００７１】
【数３】
【００７２】
最小二乗法による解法では、（５）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、（６）式で示される。
【００７３】
【数４】
【００７４】
以下、（７）式、（８）式のように、Ｘipjq、Ｙipを定義すると、（６）式は、（９）式のように行列を用いて書き換えられる。
【００７５】
【数５】
【００７６】
【数６】
【００７７】
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ｗi0〜ｗi3が算出される。
【００７８】
図１２は、上述した係数種データの生成方法の一例に基づいて、係数種データｗi0〜ｗi3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。
【００７９】
この係数種データ生成装置１５０は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に対応した教師信号ＳＴが入力される入力端子１５１と、この教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を得るＮＴＳＣエンコーダ１５２とを有している。
【００８０】
また、係数種データ生成装置１５０は、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られたＮＴＳＣ信号より、教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する特徴量抽出部１５３を有している。この特徴量抽出部１５３は、上述した画像信号処理部１０４の特徴量抽出部１１３と同様に構成される。
【００８１】
また、係数種データ生成装置１５０は、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定するクラスコード決定部１５４を有している。
【００８２】
この場合、図１３に示すように、特徴量ｖの変化範囲内においてlogスケールで等間隔となるようにＭ個のクラス範囲が設定される。クラスコード決定部１５４は、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖがどのクラス範囲に含まれるかを判定し、その含まれるクラス範囲の代表値、例えば中間値をクラスコードＣＬとして決定する。例えば、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖがクラス範囲３に含まれるとき、このクラス範囲３の代表値Ｖ3がクラスコードＣＬとなる。
【００８３】
このように、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをその特徴量ｖが含まれるクラス範囲の代表値に変更して用いることで、後述する正規方程式の生成に当たって必要とする学習データを容易に取得できるようになる。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをそのまま用いる場合には、特徴量ｖの各値に対応して予測タップ数以上の学習データを得ることが必要となり、非常に困難となる。
【００８４】
また、係数種データ生成装置１５０は、ＮＴＳＣエンコーダ１５２より出力される生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴ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して出力するタップ選択部１５５を有している。このタップ選択部１５５は、上述した画像信号処理部１０４のタップ選択部１１２と同様に構成される。
【００８５】
また、係数種データ生成装置１５０は、入力端子１５１に供給される教師信号ＳＴの時間調整を行うための遅延回路１５６と、この遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬ（特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖの代表値）とから、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（９）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１５７を有している。
【００８６】
この場合、１個の画素データｙとそれに対応するｎ個の予測タップの画素データｘｉとの組み合わせで１個の学習データが生成される。また、各学習データのそれぞれに対応してクラスコード決定部１５４からクラスコードＣＬが供給される。これにより、正規方程式生成部１５７では、複数のクラスコードＣＬ（図１３のｖ1〜ｖM参照）に係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、係数種データｗi0〜ｗi3を求めることが可能となる。
【００８７】
なお、係数種データｗi0〜ｗi3として、教師信号ＳＴを構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応したものを得る必要がある。したがって、正規方程式生成部１５７では、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応して正規方程式が生成される。この場合、輝度信号Ｙに対応した正規方程式は、注目位置の画素データｙとして輝度信号Ｙの画素データを用いることで生成される。同様に、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応した正規方程式は、注目位置の画素データｙとして色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの画素データを用いることで生成される。
【００８８】
また、係数種データ生成装置１５０は、正規方程式生成部１５７で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、係数種データｗi0〜ｗi3を求める係数種データ決定部１５８と、この求められた係数種データｗi0〜ｗi3を格納する係数種メモリ１５９とを有している。係数種データ決定部１５８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ｗi0〜ｗi3が求められる。
【００８９】
図１２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ＳＴとしてのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が供給される。このＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号はＮＴＳＣエンコーダ１５２に供給される。このＮＴＳＣエンコーダ１５２は、教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を生成する。
【００９０】
ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳは特徴量抽出部１５３に供給される。この特徴量抽出部１５３は、ＮＴＳＣ信号より教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖはクラスコード決定部１５４に供給される。
【００９１】
クラスコード決定部１５４は、特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する。このようにクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬは正規方程式生成部１５７に供給される。
【００９２】
また、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳはタップ選択部１５５に供給される。タップ選択部１５５は、生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴにおける注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データを選択的に取り出す。このようにタップ選択部１５５で取り出された予測タップの画素データｘｉは正規方程式生成部１５７に供給される。
【００９３】
正規方程式生成部１５７は、遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されるクラスコードＣＬとを用いて、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（９）式の正規方程式を生成する。
【００９４】
そして、正規方程式生成部１５７で生成された正規方程式のデータは係数種データ決定部１５８に供給される。係数種データ決定部１５８は、正規方程式を解いて係数種データｗi0〜ｗi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を求める。そして、このように求められた係数種データｗi0〜ｗi3は係数種メモリ１５９に格納される。
【００９５】
このように、図１２に示す係数種データ生成装置１５０においては、画像信号処理部１０４の係数種メモリ１１５に格納される、（１）式の推定式で用いられる係数データＷｉを求めるための（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を良好に生成することができる。
【００９６】
次に、係数種データの生成方法の他の例について説明する。この例においても、上述した（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を求める例を示すものとする。
まず、推定式の係数データの求め方を説明する。ここでは、（１）式の推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を最小二乗法により求める例を示すものとする。
【００９７】
上述の、（１）式において、学習前は係数データＷ1 ，Ｗ2，‥‥，Ｗn は未定係数である。学習は、クラス毎に、複数の信号データに対して行う。学習データ数がｍの場合、（１）式に従って、以下に示す（１０）式が設定される。ｎは予測タップの数を示している。
ｙk ＝Ｗ1 ×ｘk1＋Ｗ2 ×ｘk2＋‥‥＋Ｗn ×ｘkn ・・・（１０）
（ｋ＝１，２，‥‥，ｍ）
【００９８】
ｍ＞ｎの場合、係数データＷ1 ，Ｗ2，‥‥，Ｗnは、一意に決まらないので、誤差ベクトルｅの要素ｅkを、以下の式（１１）で定義して、（１２）式のｅ2を最小にする係数データを求める。いわゆる最小２乗法によって係数データを一意に定める。
ｅk＝ｙk−｛ｗ1×ｘk1＋ｗ2×ｘk2＋‥‥＋ｗn×ｘkn｝ ・・・（１１）
（ｋ＝１，２，‥‥ｍ）
【００９９】
【数７】
【０１００】
（１２）式のｅ2を最小とする係数データを求めるための実際的な計算方法としては、まず、（１３）式に示すように、ｅ2を係数データＷｉ(ｉ＝１，２，・・・，ｎ）で偏微分し、ｉの各値について偏微分値が０となるように係数データＷｉを求めればよい。
【０１０１】
【数８】
【０１０２】
（１３）式から係数データＷｉを求める具体的な手順について説明する。（１４）式、（１５）式のようにＸji，Ｙi を定義すると、（１３）式は、（１６）式の行列式の形に書くことができる。
【０１０３】
【数９】
【０１０４】
【数１０】
【０１０５】
（１６）式は、一般に正規方程式と呼ばれるものである。この正規方程式を掃き出し法（Gauss-Jordanの消去法）等の一般解法で解くことにより、係数データＷｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求めることができる。
【０１０６】
次に、各クラスコードに対応して生成された係数データＷｉを使用した、係数種データｗi0〜ｗi3の求め方を説明する。
あるクラスコードＣＬの係数データが、ｋviになったとする。ここで、ｉは予測タップの番号である。このｋviから係数種データｗi0〜ｗi3を求める。
【０１０７】
係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、係数種データｗi0〜ｗi3を使って、上述した（２）式で表現される。ここで、係数データＷｉに対して最小二乗法を使用することを考えると、残差は、（１７）式で表される。
【０１０８】
【数１１】
【０１０９】
ここで、ｔjは、上述の（３）式に示されている。（１７）式に最小二乗法を作用させると、（１８）式が得られる。
【０１１０】
【数１２】
【０１１１】
ここで、Ｘjk，Ｙjをそれぞれ（１９）式、（２０）式のように定義すると、（１８）式は（２１）式のように書き換えられる。この（２１）式も正規方程式であり、この式を掃き出し法等の一般解法で解くことにより、係数種データｗi0〜ｗi3を算出することができる。
【０１１２】
【数１３】
【０１１３】
図１４は、上述した係数種データの生成方法の他の例に基づいて、係数種データｗi0〜ｗi3を生成するための係数種データ生成装置１５０Ａの構成を示している。この図１４において、図１２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。
【０１１４】
係数種データ生成装置１５０Ａは、遅延回路１５９で時間調整された教師信号ＳＴより得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬ（特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖの代表値）とから、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得るための（１６）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１６１を有している。
【０１１５】
この場合、１個の画素データｙとそれに対応するｎ個の予測タップの画素データｘｉとの組み合わせで１個の学習データが生成される。また、各学習データのそれぞれに対応してクラスコード決定部１５４からクラスコードＣＬが供給される。正規方程式生成部１６１では、クラスコード毎に、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。これにより、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を求めることが可能となる。
【０１１６】
また、係数種データ生成装置１５０Ａは、正規方程式生成部１６１で生成された正規方程式のデータが供給され、その正規方程式を解いて、クラスコード毎に、係数データＷｉを求める係数データ決定部１６２と、クラスコードＣＬと各クラスコードＣＬに対応した係数データＷｉとを使用して、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（２１）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１６３とを有している。
【０１１７】
また、係数種データ生成装置１５０Ａは、正規方程式生成部１６３で生成された正規方程式のデータが供給され、正規方程式を解いて係数種データｗi0〜ｗi3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ｗi0〜ｗi3を格納する係数種メモリ１５９とを有している。
図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａのその他は、図１２に示す係数種データ生成装置１５０と同様に構成される。
【０１１８】
次に、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａの動作を説明する。
入力端子１５１には、教師信号ＳＴとしてのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が供給される。このＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号はＮＴＳＣエンコーダ１５２に供給される。このＮＴＳＣエンコーダ１５２は、教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を生成する。
【０１１９】
ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳは特徴量抽出部１５３に供給される。この特徴量抽出部１５３は、ＮＴＳＣ信号より教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖはクラスコード決定部１５４に供給される。
【０１２０】
クラスコード決定部１５４は、特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する。このようにクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードは正規方程式生成部１６１に供給される。
【０１２１】
また、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳはタップ選択部１５５に供給される。タップ選択部１５５は、生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴにおける注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データを選択的に取り出す。このようにタップ選択部１５５で取り出された予測タップの画素データｘｉは正規方程式生成部１６１に供給される。
【０１２２】
正規方程式生成部１６１は、遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されるクラスコードＣＬとを用いて、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得るための（１６）式の正規方程式を生成する。
【０１２３】
そして、係数データ決定部１６２でその正規方程式が解かれ、各クラスコードに対応した係数データＷｉが求められる。正規方程式生成部１６３では、クラスコードＣＬと各クラスコードに対応した係数データＷｉとを用いて、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（２１）式の正規方程式が生成される。
そして、係数種データ決定部１６４でその正規方程式が解かれ、係数種データｗi0〜ｗi3が求められ、その係数種データｗi0〜ｗi3は係数種メモリ１５９に格納される。
【０１２４】
このように、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａにおいても、画像信号処理部１０４の係数種メモリ１１５に格納される、（１）式の推定式で用いられる係数データＷｉを求めるための（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を良好に生成することができる。
【０１２５】
なお、図１の画像信号処理部１０４における処理を、例えば図１５に示すような画像信号処理装置３００によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１２６】
まず、図１５に示す画像信号処理装置３００について説明する。この画像信号処理装置３００は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ３０１と、このＣＰＵ３０１の動作プログラムや係数種データ等が格納されたＲＯＭ（read only memory）３０２と、ＣＰＵ３０１の作業領域を構成するＲＡＭ（random access memory）３０３とを有している。これらＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２およびＲＡＭ３０３は、それぞれバス３０４に接続されている。
【０１２７】
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）３０５と、フロッピー（登録商標）ディスク３０６をドライブするドライブ（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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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ＲＭ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３１１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。
【０１３０】
また、画像信号処理装置３００は、ＮＴＳＣ信号を入力するための入力端子３１４と、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント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３１４はインタフェース３１６を介してバス３０４に接続され、同様に出力端子３１５はインタフェース３１７を介してバス３０４に接続される。
【０１３１】
ここで、上述したようにＲＯＭ３０２に処理プログラムや係数種データ等を予め格納しておく代わりに、例えばインターネットなどの通信網４００より通信部３０８を介してダウンロードし、ハードディスクやＲＡＭ３０３に蓄積して使用することもできる。また、これら処理プログラムや係数種データ等をフロッピー（登録商標）ディスク３０６で提供するようにしてもよい。
【０１３２】
また、処理すべきＮＴＳＣ信号を入力端子３１４より入力する代わりに、予めハードディスクドライブ３０５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Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を出力端子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。
【０１３３】
図１６のフローチャートを参照して、図１５に示す画像信号処理装置３００における、ＮＴＳＣ信号よりＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント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、例えば入力端子３１４より装置内に１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号を入力する。このように入力端子３１４より入力されるＮＴＳＣ信号を構成する画素データはＲＡＭ３０３に一時的に格納される。なお、このＮＴＳＣ信号が装置内のハードディスクドライブ３０５に予め記録されている場合には、このドライブ３０５からこのＮＴＳＣ信号を読み出し、このＮＴＳＣ信号を構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。
【０１３４】
そして、ステップＳＴ３で、ＮＴＳＣ信号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。
【０１３５】
このステップＳＴ５では、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ６で、ステップＳＴ２で入力されたＮＴＳＣ信号より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１３６】
次に、ステップＳＴ７で、ステップＳＴ６で取得された複数の画素データに基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。そして、ステップＳＴ８で、特徴量ｖに基づいて、ＲＯＭ３０２に格納されている係数種データｗi0〜ｗi3から、（２）式の生成式によって、係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を生成する。
【０１３７】
次に、ステップＳＴ９で、ステップＳＴ８で生成された係数データＷｉと、ステップＳＴ６で取得された複数の画素データ（予測タップ）ｘｉとを使用して、（１）式の推定式により、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）における注目位置の画素データを生成する。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ１０で、ステップＳＴ２で入力された１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号の画素データの全領域においてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）の画素データを得る処理が終了したか否かを判定する。終了しているときは、ステップＳＴ２に戻り、次の１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号の入力処理に移る。一方、終了していないときは、ステップＳＴ５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１３９】
このように、図１６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ＮＴＳＣ信号の画素データを処理して、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号の画素データを得ることができる。上述したように、このように処理して得られたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号は出力端子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。
【０１４０】
また、処理装置の図示は省略するが、図１２の係数種データ生成装置１５０における処理を、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１４１】
図１７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、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）を１フレーム分または１フィールド分だけ入力する。そして、ステップＳＴ２３で、入力された教師信号より、生徒信号（ＮＴＳＣ信号）を生成する。
【０１４２】
次に、ステップＳＴ２４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったか否かを判定する。終わっていないときは、ステップＳＴ２５に進む。
ステップＳＴ２５では、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ２６で、ステップＳＴ２３で生成された生徒信号（ＮＴＳＣ信号）より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１４３】
次に、ステップＳＴ２７で、ステップＳＴ２６で取得された複数の画素データに基づいて、教師信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。さらに、ステップＳＴ２８で、ステップＳＴ２７で求めた特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する（図１３参照）。
【０１４４】
次に、ステップＳＴ２９で、正規方程式（（９）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ３０で、ステップＳＴ２２で入力された教師信号の画素データの全領域において学習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ＳＴ２２に戻って、次の１フレーム分または１フィールド分の教師信号の入力を行って、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ＳＴ２５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１４５】
また、ステップＳＴ２４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったときは、ステップＳＴ３１に進む。このステップＳＴ３１では、正規方程式を掃き出し法等で解くことによって係数種データｗi0〜ｗi3を算出し、ステップＳＴ３２で、その係数種データｗi0〜ｗi3をメモリに保存し、その後にステップＳＴ３３で、処理を終了する。
【０１４６】
このように、図１７に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１２に示す係数種データ生成装置１５０と同様の手法によって、係数種データを得ることができる。
また、処理装置の図示は省略するが、図１４の係数種データ生成装置１５０Ａにおける処理も、ソフトウェアで実現可能である。
【０１４７】
図１８のフローチャートを参照して、係数種データを生成するための処理手順を説明する。
まず、ステップＳＴ４１で、処理を開始し、ステップＳＴ４２で、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）を１フレーム分または１フィールド分だけ入力する。そして、ステップＳＴ４３で、入力された教師信号より、生徒信号（ＮＴＳＣ信号）を生成する。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ４４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったか否かを判定する。終わっていないときは、ステップＳＴ４５に進む。
ステップＳＴ４５では、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ４６で、ステップＳＴ４３で生成された生徒信号（ＮＴＳＣ信号）より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１４９】
次に、ステップＳＴ４７で、ステップＳＴ４６で取得された複数の画素データに基づいて、教師信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。さらに、ステップＳＴ４８で、ステップＳＴ４７で求めた特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する（図１３参照）。
【０１５０】
次に、ステップＳＴ４９で、クラス毎に、正規方程式（（１６）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ５０で、ステップＳＴ４２で入力された教師信号の画素データの全領域において学習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ＳＴ４２に戻って、次の１フレーム分または１フィールド分の教師信号の入力を行って、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ＳＴ４５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１５１】
また、ステップＳＴ４４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったときは、ステップＳＴ５１に進む。このステップＳＴ５１では、正規方程式を掃き出し法等で解くことによって、クラス毎に、係数データＷｉを算出する。
【０１５２】
次に、ステップＳＴ５２で、ステップＳＴ５１で算出された各クラスの係数データＷｉから、係数種データｗi0〜ｗi3を求めるための正規方程式（（２１）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ５３で、ステップＳＴ５２で生成された正規方程式を掃き出し法等で解くことによって係数種データｗi0〜ｗi3を算出し、ステップＳＴ５４で、その係数種データｗi0〜ｗi3をメモリに保存し、その後にステップＳＴ５５で、処理を終了する。
【０１５３】
このように、図１８に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａと同様の手法によって、係数種データを得ることができる。
【０１５４】
なお、図３の画像信号処理部１０４では、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するために（２）式の生成式を使用したが、次数の異なった多項式や、他の関数で表現される式でも実現可能である。
【０１５５】
また、図３の画像信号処理部１０４ではコンポジット信号であるＮＴＳＣ信号をコンポーネント信号である輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換するものを示した。しかし、コンポジット信号とコンポーネント信号の組み合わせはこれに限定されるものではない。例えば、他のコンポジット信号としては、ＰＡＬ(phase alternating by line)信号等がある。また、他のコンポーネント信号としては赤、緑、青の３原色信号等がある。
【０１５６】
また、図３の画像信号処理部１０４の特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量は、図５あるいは図７に示すものに限定されるものではない。要は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量であればよい。また、図５の特徴量抽出部１１３では特徴量ｖ＝Ｌ2／Ｌ1としたものであるが、ｖ＝log（Ｌ2／Ｌ1）の形で用いてもよい。同様に、図７の特徴量抽出部１１３では特徴量ｖ＝Ｔ2／Ｔ1としたものであるが、ｖ＝log（Ｔ2／Ｔ1）の形で用いてもよい。
【０１５７】
また、図３の画像信号処理部１０４では、１種類の特徴量ｖのみを使用するものであったが、２種類以上の特徴量ｖを用いるものも同様に構成することができる。例えば、図５、図７の特徴量抽出部１１３で抽出された２つの特徴量ｖを使用した構成とすることもできる。
【０１５８】
その場合、それぞれの特徴量ｖをｖ1，ｖ2とするとき、係数データＷｉを生成するための生成式としては、（２２）式に示すような生成式を用いることができる。
【０１５９】
【数１４】
【０１６０】
また、この生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi9は、図１２に示す係数種データ生成装置１５０あるいは図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａと同様の構成の係数種データ生成装置により生成できる。その場合、特徴量ｖ1よりＭ1段階のクラスが得られ、特徴量ｖ2よりＭ2段階のクラスが得られ、合わせてＭ1×Ｍ2個にクラス分類される。つまり、クラスコード決定部１５４からは特徴量ｖ1，ｖ2それぞれの代表値がクラスコードＣＬ1，ＣＬ2として得られ、これらクラスコードＣＬ1，ＣＬ2を用いて正規方程式の生成が行われることとなる。
【０１６１】
また、図３の画像信号処理部１０４では、ＮＴＳＣ信号からＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するため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してもよい。
【０１６２】
また、図３の画像信号処理部１０４はＮＴＳＣ信号からＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであったが、マトリックス回路１０５（図１参照）の機能をも含めることができる。その場合、ＮＴＳＣ信号からコンポーネント信号としての３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換することができる。
【０１６３】
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。
【０１６４】
【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、第２の情報信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであって、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出し、この特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成するものであり、メモリ容量を節約して回路規模を低減できると共に、第２の情報信号（出力情報信号）による出力の質の向上を図ることができる。
【０１６５】
また、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で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における係数データである係数種データを良好に得ることができる。
【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】各フィールドの画素データの構成を示す図である。
【図３】画像信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】予測タップの構造例を示す図である。
【図５】特徴量抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】特徴量を抽出するための画素データ例を示す図である。
【図７】特徴量抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図８】特徴量を抽出するための画素データ例を示す図である。
【図９】特徴量ｖと各タップの係数データＷｉとの関係例を示す図である。
【図１０】予測タップの構造例を示す図である。
【図１１】特徴量ｖと各タップの係数データＷｉとの関係例を示す図である。
【図１２】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１３】クラスコード決定処理を説明するための図である。
【図１４】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１５】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１６】画像信号処理を示すフローチャートである。
【図１７】係数種データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１８】係数種データ生成処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００・・・テレビ受信機、１０１・・・受信アンテナ、１０２・・・チューナ、１０３・・・Ａ／Ｄ変換器、１０４・・・画像信号処理部、１０５・・・マトリックス回路、１０６・・・表示デバイス、１１１・・・入力端子、１１２・・・タップ選択部、１１３・・・特徴量抽出部、１１４・・・係数生成部、１１５・・・係数種メモリ、１１６・・・推定予測演算部、１１７・・・出力端子、１２１・・・バンドバスフィルタ、１２２，１２３，１３２・・・遅延回路、１２４，１２６，１３１・・・加算回路、１２５，１２７・・・絶対値化回路、１２８，１３３・・・除算回路、１５０，１５０Ａ・・・係数種データ生成装置、１５１・・・入力端子、１５２・・・ＮＴＳＣエンコーダ、１５３・・・特徴量抽出部、１５４・・・クラスコード決定部、１５５・・・タップ選択部、１５６・・・遅延回路、１５７，１６１，１６３・・・正規方程式生成部、１５８，１６４・・・係数種データ決定部、１５９・・・係数種メモリ、１６２・・・係数データ決定部
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばコンポジット信号をコンポーネント信号に変換する際に適用して好適な情報信号の処理装置および処理方法、それに使用される係数種データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、第２の情報信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであって、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出し、この特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成することによって、メモリ容量を節約して回路規模を低減すると共に、第２の情報信号による出力の質の向上を図るようにした情報信号処理装置等に係るものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来のコンポジット−コンポーネント変換は、コンポジット信号である例えばＮＴＳＣ(National Television System Committee)信号を、まずＹ／Ｃ分離回路にてＹ信号（輝度信号）とＣ信号（色信号）とに分離し、その後、Ｃ信号を色復調してベースバンドのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであった。
【０００４】
そのため、処理を行う構成の回路規模が大きくなるという問題があった。また、Ｙ／Ｃ分離のエラーに起因して、画像のエッジ部分、動画部分等に、ドット妨害やクロスカラー等の画質劣化が発生しやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、例えばＮＴＳＣ信号から、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号の注目位置の周辺に位置する複数の画素データを抽出し、この複数の画素データのレベル分布パターンに基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データのクラスを決定し、このクラスに対応して当該Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データを生成する画像情報変換装置を提案した（特開２０００−１３８９４９号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この画像情報変換装置は、例えばＮＴＳＣ信号を直接Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであり、Ｙ／Ｃ分離回路や色復調回路を使用するものでなく回路規模を低減でき、またＹ／Ｃ分離のエラーに起因するドット妨害やクロスカラー等の画質劣化を低減できる。
【０００７】
しかし、この画像情報変換装置においては、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであり、各クラスの推定式の係数データを予め係数メモリに格納しておくものであった。Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号による画像の画質を向上させるためにはクラス数を多くする必要がある。しかし、クラス数を多くした場合、係数メモリに格納すべき推定式の係数データが多くなり、係数メモリのメモリ容量を大きくする必要があり、回路規模が増大する。
【０００８】
この発明の目的は、メモリ容量を節約して回路規模を低減し得ると共に、出力情報信号による出力の質を向上できる情報信号処理装置等を提供することにある。また、この発明の目的は、特徴量に対応した推定式の係数データを生成するための生成式における係数データである係数種データを良好に得ることができる係数種データ生成装置等を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、この第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる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記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている係数種データと特徴量抽出手段で抽出された特徴量とを用いて、生成式に基づいて推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、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第２の情報データを選択する第２のデータ選択手段と、係数データ生成手段で生成された係数データと第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る演算手段とを備えるものである。
【００１０】
また、この発明に係る情報信号処理方法は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理方法であって、第１の情報信号に基づいて、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第１の情報データを選択する第１のステップと、この第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データと第２のステップで抽出された特徴量とを用いて、生成式に基づいて推定式で用いられる係数データを生成する第３のステップと、第１の情報信号に基づいて、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第２の情報データを選択する第４のステップと、第３のステップで生成された係数データと第４のステップで選択された複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る第５のステップとを備えるものである。
【００１１】
またこの発明に係るプログラムは、上述の情報信号処理方法をコンピュータに実行させるためのものである。また、この発明に係るコンピュータ読み取り可能な媒体は、上述のプログラムを記録したものである。
【００１２】
この発明においては、第１の情報信号から第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データが選択され、その複数の第１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に関連した特徴量が抽出される。この抽出された特徴量に対応して、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。
【００１３】
すなわち、特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データが記憶手段に記憶されている。この係数種データと抽出された特徴量とを用いて、抽出された特徴量に対応した推定式の係数データが生成される。
【００１４】
また、第１の情報信号から第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第２の情報データが選択される。そして、推定式の係数データと複数の第２の情報データとを用いて、推定式に基づいて第２の情報信号における注目位置の画素データが求められる。
【００１５】
このように、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成して用いるものである。したがって、予め係数メモリに複数の係数データを格納しておくものでなく、メモリ容量を節約でき、回路規模を低減できる。また、特徴量そのものに対応した係数データを生成して用いるものであり、特徴量をクラス分けしてクラス別に係数データを生成して用いるものではなく、第２の情報信号による出力の質を向上できる。
【００１６】
なお、情報信号がコンポジットカラー映像信号である場合、特徴量抽出手段において、第２の情報信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量として抽出することで、主に垂直方向に色の変化が見られるパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００１７】
また、情報信号がコンポジット信号としてのＮＴＳＣ信号を色搬送波周波数の４倍の周波数によりＩ軸、Ｑ軸の位相でサンプリングして得られた複数の画素データからなる場合、特徴量抽出手段において、第２の情報信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量として抽出することで、主に垂直方向にＩ信号成分かＱ信号成分の片方だけが大きく変化しているパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００１８】
また、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される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、この第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽出手段で抽出された特徴量をこの特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードとして決定するクラスコード決定手段と、生徒信号に基づいて、教師信号における注目位置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、クラスコード決定手段で決定されたクラスコード、第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データを求める演算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される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置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のステップと、この第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、この第２のステップで抽出された特徴量をこの特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードとして決定する第３のステップと、生徒信号に基づいて、教師信号における注目位置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４のステップと、第３のステップで決定されたクラスコード、第４のステップで選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データを求める第５のステップとを備えるものである。
【００２０】
また、この発明に係るプログラムは、上述の係数種データ生成方法をコンピュータに実行させるためのものである。また、この発明に係るコンピュータ読み取り可能な媒体は、上述のプログラムを記録したものである。
【００２１】
この発明においては、第１の情報信号に対応した生徒信号から、第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データが選択され、その複数の第１の情報データに基づいて、教師信号における注目位置の情報データに関連した特徴量が抽出される。そして、この抽出された特徴量は、この特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換えられ、この代表値がクラスコードとして決定される。
【００２２】
また、生徒信号から、教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第２の情報データが選択される。そして、決定されたクラスコード、選択された複数の第２の情報データおよび教師信号における注目位置の情報データを用いて、係数種データが求められる。ここで、係数種データは、第１の情報信号から第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための生成式における係数データである。この係数種データを使用することで、生成式によって、任意の特徴量に対応した係数データを得ることができる。
【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、受信アンテナ１０１と、この受信アンテナ１０１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、コンポジットカラー映像信号としてのＮＴＳＣ信号を得るチューナ１０２と、このチューナ１０２より出力されるＮＴＳＣ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換すＡ／Ｄ(analog-to-digital)変換器１０３とを有している。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器１０３では、ＮＴＳＣ信号が、４ｆｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）の４倍の周波数により、Ｉ軸、Ｑ軸でサンプリングされて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。図２は、その場合における各フィールドの画素データの構成を示している。
【００２５】
図２において、○印は位相が０度の信号であるＹ−Ｉ信号を、□印は位相が９０度の信号であるＹ−Ｑ信号を、●印は位相が１８０度の信号であるＹ＋Ｉ信号を、■印は位相が２７０度の信号であるＹ＋Ｑ信号を、それぞれ示している。このように、水平方向には、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号が繰り返し配置され、垂直方向には、ある列では、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ＋Ｉ信号が交互に配置され、それに隣接する列では、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｑ信号が交互に配置されている。
【００２６】
図１に戻って、また、テレビ受信機１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタル信号に変換されたＮＴＳＣ信号を、ベースバンドの輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙからなるコンポーネント信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）に変換する画像信号処理部１０４と、この画像信号処理部１０４より出力されるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を赤、緑、青の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換するマトリックス回路１０５と、このマトリックス回路１０５より出力される３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂによる画像を表示する表示デバイス１０６とを有している。表示デバイス１０６は、例えばＣＲＴ(cathode-ray tube)ディスプレイ、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＰＤＰ(plasma display panel)等で構成されている。
【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１０２より出力されるＮＴＳＣ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３でアナログ信号からデジタル信号に変換され、その後に画像信号処理部１０４に供給される。画像信号処理部１０４は、ＮＴＳＣ信号を構成する画素データから、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを構成する画素データを生成する。
【００２８】
画像信号処理部１０４より出力されるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号は、マトリックス回路１０５に供給されて、赤、緑、青の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換される。そして、マトリックス回路１０５より出力される３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは表示デバイス１０６に供給される。これにより、表示デバイス１０６には、その３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂにより、チューナ１０２で選局されたチャネルに係る画像が表示される。
【００２９】
次に、図３を参照して、画像信号処理部１０４の詳細を説明する。
画像信号処理部１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０３（図１参照）でデジタル信号に変換されたＮＴＳＣ信号が入力される入力端子１１１と、この入力端子１１１に入力されたＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号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して出力するタップ選択部１１２とを有している。
【００３０】
タップ選択部１１２は、ＮＴＳＣ信号から予測に使用する予測タップの複数の画素データを取り出すものである。図４は、予測タップの構造の一例を示すものである。この場合、予測タップはｘ1〜ｘ16の１６個から構成されるが、ｘ1〜ｘ15の１５個のみがＮＴＳＣ信号から取り出される。ｘ16は定数であって、コンポジット−コンポーネント信号変換に際して、両信号間に生じるＤＣ(Direct Current)的なずれ（offset)を合わせるために用いられる。
【００３１】
また、画像信号処理部１０４は、入力端子１１１に入力されたＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出部１１３を有している。
【００３２】
図５は、特徴量抽出部１１３の一例を示している。この図５に示す特徴量抽出部１１３は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量ｖとして抽出するものである。
【００３３】
図５において、ＮＴＳＣ信号はｆｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）を中心周波数とするバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２１に供給され、このバンドパスフィルタ１２１でＮＴＳＣ信号から色信号Ｃが取り出される。バンドパスフィルタ１２１で取り出される色信号Ｃは、１水平期間の遅延量を有する遅延回路１２２，１２３の直列回路に供給される。
【００３４】
また、遅延回路１２２の出力信号および遅延回路１２３の出力信号は加算回路１２４で加算され、その加算値は絶対値化回路１２５に供給されてその絶対値Ｌ1が得られる。同様に、バンドパスフィルタ１２１の出力信号および遅延回路１２２の出力信号は加算回路１２６で加算され、その加算値は絶対値化回路１２７に供給されてその絶対値Ｌ2が得られる。
【００３５】
この場合、遅延回路１２２から出力される画素データがＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置にある画素データａ0であるとすると、図６に示すように、遅延回路１２３から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置にある画素データａuとなり、バンドパスフィルタ１２１から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置にある画素データａdとなる。そして、加算回路１２４では画素データａ0，ａuが加算され、加算回路１２６では画素データａ0，ａdが加算される。
【００３６】
ＮＴＳＣ信号は１ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。そのため、絶対値化回路１２５から得られる絶対値Ｌ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその上ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ1は小さくなる。
【００３７】
同様に、絶対値化回路１２７から得られる絶対値Ｌ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその下ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその下ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ2は小さくなる。
【００３８】
絶対値化回路１２５，１２７で得られる絶対値Ｌ1，Ｌ2は除算回路１２８に供給され、この除算回路１２８から特徴量ｖ＝Ｌ2／Ｌ1が得られる。この特徴量ｖは、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を示している。
【００３９】
このように、図５に示す特徴量抽出部１１３では、図６に示すように、画素データａ0，ａu，ａdを用いて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを得るものである。したがって、この図５に示す特徴量抽出部１１３における処理は、ＮＴＳＣ信号に基づいてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する画素データａ0，ａu，ａdを選択し、この選択された画素データａ0，ａu，ａdを用いて特徴量ｖを抽出することと等価である。
【００４０】
図７は、特徴量抽出部１１３の他の例を示している。この図７に示す特徴量抽出部１１３は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量ｖとして抽出するものである。この図７において、図５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。
【００４１】
図７において、絶対値化回路１２５，１２７で得られる絶対値Ｌ1，Ｌ2は加算回路１３１に供給されて加算される。そして、この加算回路１３１より出力される加算値Ｔ2は、１画素期間の遅延時間を有する遅延回路１３２に供給される。
【００４２】
ここで、遅延回路１２２から出力される画素データがＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置にある画素データａ0であるとすると、図８に示すように、遅延回路１２３から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置にある画素データａuとなり、バンドパスフィルタ１２１から出力される画素データは画素データａ0に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置にある画素データａdとなる。そして、加算回路１２４では画素データａ0，ａuが加算され、加算回路１２６では画素データａ0，ａdが加算される。
【００４３】
ＮＴＳＣ信号は１ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。そのため、絶対値化回路１２５から得られる絶対値Ｌ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその上ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ1は小さくなる。
【００４４】
同様に、絶対値化回路１２７から得られる絶対値Ｌ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその下ラインの色信号Ｃの変化量を示すものとなる。この場合、注目位置が存在するラインの色信号Ｃとその下ラインの色信号Ｃとの相関が高いと、絶対値Ｌ2は小さくなる。
【００４５】
したがって、加算回路１３１から得られる加算値Ｔ2は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置を含む垂直方向におけるＩ信号成分またはＱ信号成分の変化量を示すものとなる。またこのとき、遅延回路１３２より出力される加算値Ｔ1は、１画素期間前に加算器１３１から得られた加算値Ｔ2である。つまり、この加算値Ｔ1は、図８に示すように、画素データａ0，ａu，ａdに対して水平方向に隣接する画素データａ0′，ａu′，ａd′に基づいて得られたものである。したがって、遅延回路１３２から得られる加算値Ｔ1は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置に対して１画素前の位置を含む垂直方向におけるＱ信号成分またはＩ信号成分の変化量を示すものとなる。
【００４６】
なお、図８に示す画素データ例では、注目位置がＩ信号成分の存在位置に対応しているので、加算値Ｔ2は垂直方向におけるＩ信号成分の変化量を示し、一方加算値Ｔ1は垂直方向におけるＱ信号成分の変化量を示すこととなる。
【００４７】
加算回路１３１より出力される加算値Ｔ2および遅延回路１３２より出力される加算値Ｔ1は除算回路１３３に供給され、この除算回路１３３から特徴量ｖ＝Ｔ2／Ｔ1が得られる。この特徴量ｖは、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を示している。
【００４８】
このように、図７に示す特徴量抽出部１１３では、図８に示すように、画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を用いて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを得るものである。したがって、この図７に示す特徴量抽出部１１３における処理は、ＮＴＳＣ信号に基づいてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を選択し、この選択された画素データａ0，ａu，ａd，ａ0′，ａu′，ａd′を用いて特徴量ｖを抽出することと等価である。
【００４９】
なお、図８に示す画素データ例では、画素データａ0，ａu，ａdと、その１画素前の画素データａ0′，ａu′，ａd′を用いるものであるが、画素データａ0′，ａu′，ａd′として画素データａ0，ａu，ａdの１画素後の画素データを用いてもよい。その場合には、加算値Ｔ1は画素データａ0，ａu，ａdを用いて得られたものとなり、加算値Ｔ2は画素データａ0′，ａu′，ａd′を用いて得られたものとなる。
【００５０】
図３に戻って、また、画像信号処理部１０４は、特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量ｖに対応した係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成する係数生成部１１４を有している。ここで、ｎは、タップ選択部１１２で選択される予測タップの数を表している。係数データＷｉは、後述する推定予測演算部１１６で使用される推定式で用いられるものであり、ＮＴＳＣ信号をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するための情報である。
【００５１】
係数生成部１１４では、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを得るための係数データＷｉが生成される。係数生成部１１４で生成された係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）は推定予測演算部１１６に供給される。
【００５２】
また、画像信号処理部１０４は、係数種メモリ１１５を有している。推定予測演算部１１６では、予測タップの画素データｘｉと、係数生成部１１４で生成される係数データＷｉとから、（１）式の推定式によって、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙが演算される。
【００５３】
【数１】
この推定式の係数データＷｉは、（２）式に示すように、特徴量ｖをパラメータとして含む生成式によって生成される。係数種メモリ１１５には、この生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）が格納されている。上述した係数生成部１１４では、この係数種データｗi0〜ｗi3を用いて、（２）式の生成式に基づいて、係数データＷｉが生成される。
Ｗｉ＝ｗi0＋ｗi1ｖ＋ｗi2ｖ2＋ｗi3ｖ3 ・・・（２）
【００５５】
また、画像信号処理部１０４は、タップ選択部１１２で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、係数生成部１１４で生成される係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）とから、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙを演算する推定予測演算部１１６と、この推定予測演算部１１６で演算される画素データｙからなるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を出力する出力端子１１７とを有している。
【００５６】
次に、図３に示す画像信号処理部１０４の動作を説明する。
入力端子１１１に入力されるＮＴＳＣ信号は特徴量抽出部１１３に供給される。この特徴量抽出部１１３は、ＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。この特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量ｖは係数生成部１１４に供給される。
【００５７】
係数生成部１１４は、係数種メモリ１１５に記憶されている係数種データｗi0 〜 wi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を用いて、（２）式の生成式に基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれを得るための、特徴量ｖに対応した係数データＷｉを生成する。
【００５８】
係数生成部１１４で生成された係数データＷｉは（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）は推定予測演算部１１６に供給される。また、入力端子１１１に入力されるＮＴＳＣ信号はタップ選択部１１２に供給される。タップ選択部１１２は、ＮＴＳＣ信号より、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データｘｉを選択的に取り出す。このタップ選択部１１２で取り出された予測タップの画素データｘｉは推定予測演算部１１６に供給される。
【００５９】
推定予測演算部１１６は、予測タップの画素データｘｉと、係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）とを用いて、（１）式の推定式に基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれにおける注目位置の画素データｙを演算して求める。そして、出力端子１１７には、推定予測演算部１１６で演算された画素データｙからなるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が出力される。
【００６０】
このように、図３に示す画像信号処理部１０４により、ＮＴＳＣ信号をＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換することができる。
この画像信号処理部１０４においては、特徴量抽出部１１３で抽出されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖに対応した係数データＷｉを、係数生成部１１４で生成して用いるものである。したがって、予め係数メモリに複数の係数データを格納しておくものでなく、メモリ容量を節約でき、回路規模を低減できる。
【００６１】
また、画像信号処理部１０４においては、特徴量抽出部１１３で抽出されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖそのものに対応した係数データＷｉを係数生成部１１４で生成して用いるものである。したがって、特徴量ｖをクラス分けしてクラス別に係数データＷｉを生成して用いるものではなく、変換して得られるＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号による画像の画質の向上を図ることができる。
【００６２】
また、画像信号処理部１０４において、特徴量抽出部１１３を図５に示すように構成し、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を特徴量ｖとして抽出することで、主に垂直方向に色の変化が見られるパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００６３】
図９は、図１０に示すような予測タップ構造において、図５に示す特徴量抽出部１１３で抽出された特徴量ｖと、これを用いて生成される各タップの係数データＷｉとの関係の一例を示している。図９の横軸は特徴量ｖの対数値である。またこの図９では、注目位置に対応するタップｘ5の係数データが１となるように正規化している。
【００６４】
この図から明らかなように、上ラインに対応するタップｘ1，ｘ2，ｘ3の係数の絶対値は、特徴量ｖ（＝Ｌ2／Ｌ1）が大きくなっていくにつれて、つまり注目位置が存在するラインに対して上ラインが下ラインより色の相関が高くなっていくにつれて大きくなっていく。一方、下ラインに対応するタップｘ7，ｘ8，ｘ9の係数の絶対値は、特徴量ｖが小さくなっていくにつれて、つまり注目位置が存在するラインに対して下ラインが上ラインより色の相関が高くなっていくにつれて大きくなっていく。
【００６５】
また、画像信号処理部１０４において、特徴量抽出部１１３を図７に示すように構成し、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を特徴量ｖとして抽出することで、主に垂直方向にＩ信号成分かＱ信号成分の片方だけが大きく変化しているパターンについて、ドット妨害の軽減を図ることができる。
【００６６】
図１１は、図４に示すような予測タップ構造において、図７に示す特徴量抽出部１１３で抽出された特徴量ｖと、これを用いて生成される各タップの係数データＷｉとの関係の一例を示している。図１１の横軸は特徴量ｖの対数値である。またこの図１１は、注目位置がＹ＋Ｉ信号に対応している場合の例である。
【００６７】
この図から明らかなように、例えばＹ＋Ｉ信号に対応しているタップｘ8の係数は、特徴量ｖ（＝Ｔ2／Ｔ1）が小さくなっていくにつれて、つまりＩ信号成分の垂直方向における変化量がＱ信号成分の垂直方向の変化量より小さくなっていくにつれて大きくなっていく。一方、例えばＹ＋Ｑ信号、Ｙ−Ｑ信号に対応しているタップｘ7，ｘ9の係数の絶対値は、特徴量ｖ（＝Ｔ2／Ｔ1）が大きくなっていくにつれて、つまりＱ信号成分の垂直方向における変化量がＩ信号成分の垂直方向の変化量より小さくなっていくにつれて大きくなっていく。
【００６８】
次に、係数種データの生成方法の一例について説明する。この例においては、上述した（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を求める例を示すものとする。
ここで、以下の説明のため、（３）式のように、ｔj（ｊ＝０〜３）を定義する。
ｔ0＝１，ｔ1＝ｖ，ｔ2＝ｖ2，ｔ3＝ｖ3 ・・・（３）
この（３）式を用いると、（２）式は、（４）式のように書き換えられる。
【００６９】
【数２】
最終的に、学習によって未定係数ｗijを求める。すなわち、ＮＴＳＣ信号に対応する生徒信号の画素データと、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に対応する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、（１）式および（２）式を用いて、Ｅは（５）式で表される。ここで、ｘikは生徒信号の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ｋ番目の教師信号の画素データを表している。
【００７１】
【数３】
最小二乗法による解法では、（５）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、（６）式で示される。
【００７３】
【数４】
以下、（７）式、（８）式のように、Ｘipjq、Ｙipを定義すると、（６）式は、（９）式のように行列を用いて書き換えられる。
【００７５】
【数５】
【数６】
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ｗi0〜ｗi3が算出される。
【００７８】
図１２は、上述した係数種データの生成方法の一例に基づいて、係数種データｗi0〜ｗi3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。
【００７９】
この係数種データ生成装置１５０は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に対応した教師信号ＳＴが入力される入力端子１５１と、この教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を得るＮＴＳＣエンコーダ１５２とを有している。
【００８０】
また、係数種データ生成装置１５０は、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られたＮＴＳＣ信号より、教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する特徴量抽出部１５３を有している。この特徴量抽出部１５３は、上述した画像信号処理部１０４の特徴量抽出部１１３と同様に構成される。
【００８１】
また、係数種データ生成装置１５０は、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定するクラスコード決定部１５４を有している。
【００８２】
この場合、図１３に示すように、特徴量ｖの変化範囲内においてlogスケールで等間隔となるようにＭ個のクラス範囲が設定される。クラスコード決定部１５４は、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖがどのクラス範囲に含まれるかを判定し、その含まれるクラス範囲の代表値、例えば中間値をクラスコードＣＬとして決定する。例えば、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖがクラス範囲３に含まれるとき、このクラス範囲３の代表値Ｖ3がクラスコードＣＬとなる。
【００８３】
このように、特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをその特徴量ｖが含まれるクラス範囲の代表値に変更して用いることで、後述する正規方程式の生成に当たって必要とする学習データを容易に取得できるようになる。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖをそのまま用いる場合には、特徴量ｖの各値に対応して予測タップ数以上の学習データを得ることが必要となり、非常に困難となる。
【００８４】
また、係数種データ生成装置１５０は、ＮＴＳＣエンコーダ１５２より出力される生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴ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して出力するタップ選択部１５５を有している。このタップ選択部１５５は、上述した画像信号処理部１０４のタップ選択部１１２と同様に構成される。
【００８５】
また、係数種データ生成装置１５０は、入力端子１５１に供給される教師信号ＳＴの時間調整を行うための遅延回路１５６と、この遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬ（特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖの代表値）とから、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（９）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１５７を有している。
【００８６】
この場合、１個の画素データｙとそれに対応するｎ個の予測タップの画素データｘｉとの組み合わせで１個の学習データが生成される。また、各学習データのそれぞれに対応してクラスコード決定部１５４からクラスコードＣＬが供給される。これにより、正規方程式生成部１５７では、複数のクラスコードＣＬ（図１３のｖ1〜ｖM参照）に係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、係数種データｗi0〜ｗi3を求めることが可能となる。
【００８７】
なお、係数種データｗi0〜ｗi3として、教師信号ＳＴを構成する輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応したものを得る必要がある。したがって、正規方程式生成部１５７では、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応して正規方程式が生成される。この場合、輝度信号Ｙに対応した正規方程式は、注目位置の画素データｙとして輝度信号Ｙの画素データを用いることで生成される。同様に、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに対応した正規方程式は、注目位置の画素データｙとして色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの画素データを用いることで生成される。
【００８８】
また、係数種データ生成装置１５０は、正規方程式生成部１５７で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、係数種データｗi0〜ｗi3を求める係数種データ決定部１５８と、この求められた係数種データｗi0〜ｗi3を格納する係数種メモリ１５９とを有している。係数種データ決定部１５８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ｗi0〜ｗi3が求められる。
【００８９】
図１２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ＳＴとしてのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が供給される。このＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号はＮＴＳＣエンコーダ１５２に供給される。このＮＴＳＣエンコーダ１５２は、教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を生成する。
【００９０】
ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳは特徴量抽出部１５３に供給される。この特徴量抽出部１５３は、ＮＴＳＣ信号より教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖはクラスコード決定部１５４に供給される。
【００９１】
クラスコード決定部１５４は、特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する。このようにクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬは正規方程式生成部１５７に供給される。
【００９２】
また、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳはタップ選択部１５５に供給される。タップ選択部１５５は、生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴにおける注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データを選択的に取り出す。このようにタップ選択部１５５で取り出された予測タップの画素データｘｉは正規方程式生成部１５７に供給される。
【００９３】
正規方程式生成部１５７は、遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されるクラスコードＣＬとを用いて、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（９）式の正規方程式を生成する。
【００９４】
そして、正規方程式生成部１５７で生成された正規方程式のデータは係数種データ決定部１５８に供給される。係数種データ決定部１５８は、正規方程式を解いて係数種データｗi0〜ｗi3（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を求める。そして、このように求められた係数種データｗi0〜ｗi3は係数種メモリ１５９に格納される。
【００９５】
このように、図１２に示す係数種データ生成装置１５０においては、画像信号処理部１０４の係数種メモリ１１５に格納される、（１）式の推定式で用いられる係数データＷｉを求めるための（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を良好に生成することができる。
【００９６】
次に、係数種データの生成方法の他の例について説明する。この例においても、上述した（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を求める例を示すものとする。
まず、推定式の係数データの求め方を説明する。ここでは、（１）式の推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を最小二乗法により求める例を示すものとする。
【００９７】
上述の、（１）式において、学習前は係数データＷ1 ，Ｗ2，‥‥，Ｗn は未定係数である。学習は、クラス毎に、複数の信号データに対して行う。学習データ数がｍの場合、（１）式に従って、以下に示す（１０）式が設定される。ｎは予測タップの数を示している。
ｙk ＝Ｗ1 ×ｘk1＋Ｗ2 ×ｘk2＋‥‥＋Ｗn ×ｘkn ・・・（１０）
（ｋ＝１，２，‥‥，ｍ）
【００９８】
ｍ＞ｎの場合、係数データＷ1 ，Ｗ2，‥‥，Ｗnは、一意に決まらないので、誤差ベクトルｅの要素ｅkを、以下の式（１１）で定義して、（１２）式のｅ2を最小にする係数データを求める。いわゆる最小２乗法によって係数データを一意に定める。
ｅk＝ｙk−｛ｗ1×ｘk1＋ｗ2×ｘk2＋‥‥＋ｗn×ｘkn｝ ・・・（１１）
（ｋ＝１，２，‥‥ｍ）
【００９９】
【数７】
（１２）式のｅ2を最小とする係数データを求めるための実際的な計算方法としては、まず、（１３）式に示すように、ｅ2を係数データＷｉ(ｉ＝１，２，・・・，ｎ）で偏微分し、ｉの各値について偏微分値が０となるように係数データＷｉを求めればよい。
【０１０１】
【数８】
（１３）式から係数データＷｉを求める具体的な手順について説明する。（１４）式、（１５）式のようにＸji，Ｙi を定義すると、（１３）式は、（１６）式の行列式の形に書くことができる。
【０１０３】
【数９】
【数１０】
（１６）式は、一般に正規方程式と呼ばれるものである。この正規方程式を掃き出し法（Gauss-Jordanの消去法）等の一般解法で解くことにより、係数データＷｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を求めることができる。
【０１０６】
次に、各クラスコードに対応して生成された係数データＷｉを使用した、係数種データｗi0〜ｗi3の求め方を説明する。
あるクラスコードＣＬの係数データが、ｋviになったとする。ここで、ｉは予測タップの番号である。このｋviから係数種データｗi0〜ｗi3を求める。
【０１０７】
係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、係数種データｗi0〜ｗi3を使って、上述した（２）式で表現される。ここで、係数データＷｉに対して最小二乗法を使用することを考えると、残差は、（１７）式で表される。
【０１０８】
【数１１】
ここで、ｔjは、上述の（３）式に示されている。（１７）式に最小二乗法を作用させると、（１８）式が得られる。
【０１１０】
【数１２】
ここで、Ｘjk，Ｙjをそれぞれ（１９）式、（２０）式のように定義すると、（１８）式は（２１）式のように書き換えられる。この（２１）式も正規方程式であり、この式を掃き出し法等の一般解法で解くことにより、係数種データｗi0〜ｗi3を算出することができる。
【０１１２】
【数１３】
図１４は、上述した係数種データの生成方法の他の例に基づいて、係数種データｗi0〜ｗi3を生成するための係数種データ生成装置１５０Ａの構成を示している。この図１４において、図１２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。
【０１１４】
係数種データ生成装置１５０Ａは、遅延回路１５９で時間調整された教師信号ＳＴより得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードＣＬ（特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖの代表値）とから、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得るための（１６）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１６１を有している。
【０１１５】
この場合、１個の画素データｙとそれに対応するｎ個の予測タップの画素データｘｉとの組み合わせで１個の学習データが生成される。また、各学習データのそれぞれに対応してクラスコード決定部１５４からクラスコードＣＬが供給される。正規方程式生成部１６１では、クラスコード毎に、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。これにより、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を求めることが可能となる。
【０１１６】
また、係数種データ生成装置１５０Ａは、正規方程式生成部１６１で生成された正規方程式のデータが供給され、その正規方程式を解いて、クラスコード毎に、係数データＷｉを求める係数データ決定部１６２と、クラスコードＣＬと各クラスコードＣＬに対応した係数データＷｉとを使用して、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（２１）式の正規方程式を生成する正規方程式生成部１６３とを有している。
【０１１７】
また、係数種データ生成装置１５０Ａは、正規方程式生成部１６３で生成された正規方程式のデータが供給され、正規方程式を解いて係数種データｗi0〜ｗi3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ｗi0〜ｗi3を格納する係数種メモリ１５９とを有している。
図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａのその他は、図１２に示す係数種データ生成装置１５０と同様に構成される。
【０１１８】
次に、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａの動作を説明する。
入力端子１５１には、教師信号ＳＴとしてのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号が供給される。このＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号はＮＴＳＣエンコーダ１５２に供給される。このＮＴＳＣエンコーダ１５２は、教師信号ＳＴに対してエンコード処理を施して生徒信号ＳＳとしてのＮＴＳＣ信号を生成する。
【０１１９】
ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳは特徴量抽出部１５３に供給される。この特徴量抽出部１５３は、ＮＴＳＣ信号より教師信号ＳＴにおける注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを抽出する。特徴量抽出部１５３で抽出された特徴量ｖはクラスコード決定部１５４に供給される。
【０１２０】
クラスコード決定部１５４は、特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する。このようにクラスコード決定部１５４で決定されたクラスコードは正規方程式生成部１６１に供給される。
【０１２１】
また、ＮＴＳＣエンコーダ１５２で得られる生徒信号ＳＳはタップ選択部１５５に供給される。タップ選択部１５５は、生徒信号ＳＳより、教師信号ＳＴにおける注目位置の周辺に位置する予測タップの画素データを選択的に取り出す。このようにタップ選択部１５５で取り出された予測タップの画素データｘｉは正規方程式生成部１６１に供給される。
【０１２２】
正規方程式生成部１６１は、遅延回路１５６で時間調整された教師信号ＳＴから得られる各注目位置の画素データｙと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してタップ選択部１５５で選択的に取り出される予測タップの画素データｘｉと、この各注目位置の画素データｙにそれぞれ対応してクラスコード決定部１５４で決定されるクラスコードＣＬとを用いて、クラスコード毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得るための（１６）式の正規方程式を生成する。
【０１２３】
そして、係数データ決定部１６２でその正規方程式が解かれ、各クラスコードに対応した係数データＷｉが求められる。正規方程式生成部１６３では、クラスコードＣＬと各クラスコードに対応した係数データＷｉとを用いて、係数種データｗi0〜ｗi3を得るための（２１）式の正規方程式が生成される。
そして、係数種データ決定部１６４でその正規方程式が解かれ、係数種データｗi0〜ｗi3が求められ、その係数種データｗi0〜ｗi3は係数種メモリ１５９に格納される。
【０１２４】
このように、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａにおいても、画像信号処理部１０４の係数種メモリ１１５に格納される、（１）式の推定式で用いられる係数データＷｉを求めるための（２）式の生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi3を良好に生成することができる。
【０１２５】
なお、図１の画像信号処理部１０４における処理を、例えば図１５に示すような画像信号処理装置３００によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１２６】
まず、図１５に示す画像信号処理装置３００について説明する。この画像信号処理装置３００は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ３０１と、このＣＰＵ３０１の動作プログラムや係数種データ等が格納されたＲＯＭ（read only memory）３０２と、ＣＰＵ３０１の作業領域を構成するＲＡＭ（random access memory）３０３とを有している。これらＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２およびＲＡＭ３０３は、それぞれバス３０４に接続されている。
【０１２７】
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）３０５と、フロッピー（登録商標）ディスク３０６をドライブするドライブ（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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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ＲＭ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３１１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。
【０１３０】
また、画像信号処理装置３００は、ＮＴＳＣ信号を入力するための入力端子３１４と、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント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３１４はインタフェース３１６を介してバス３０４に接続され、同様に出力端子３１５はインタフェース３１７を介してバス３０４に接続される。
【０１３１】
ここで、上述したようにＲＯＭ３０２に処理プログラムや係数種データ等を予め格納しておく代わりに、例えばインターネットなどの通信網４００より通信部３０８を介してダウンロードし、ハードディスクやＲＡＭ３０３に蓄積して使用することもできる。また、これら処理プログラムや係数種データ等をフロッピー（登録商標）ディスク３０６で提供するようにしてもよい。
【０１３２】
また、処理すべきＮＴＳＣ信号を入力端子３１４より入力する代わりに、予めハードディスクドライブ３０５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Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号を出力端子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。
【０１３３】
図１６のフローチャートを参照して、図１５に示す画像信号処理装置３００における、ＮＴＳＣ信号よりＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント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、例えば入力端子３１４より装置内に１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号を入力する。このように入力端子３１４より入力されるＮＴＳＣ信号を構成する画素データはＲＡＭ３０３に一時的に格納される。なお、このＮＴＳＣ信号が装置内のハードディスクドライブ３０５に予め記録されている場合には、このドライブ３０５からこのＮＴＳＣ信号を読み出し、このＮＴＳＣ信号を構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。
【０１３４】
そして、ステップＳＴ３で、ＮＴＳＣ信号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。
【０１３５】
このステップＳＴ５では、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ６で、ステップＳＴ２で入力されたＮＴＳＣ信号より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１３６】
次に、ステップＳＴ７で、ステップＳＴ６で取得された複数の画素データに基づいて、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。そして、ステップＳＴ８で、特徴量ｖに基づいて、ＲＯＭ３０２に格納されている係数種データｗi0〜ｗi3から、（２）式の生成式によって、係数データＷｉ（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各信号分）を生成する。
【０１３７】
次に、ステップＳＴ９で、ステップＳＴ８で生成された係数データＷｉと、ステップＳＴ６で取得された複数の画素データ（予測タップ）ｘｉとを使用して、（１）式の推定式により、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）における注目位置の画素データを生成する。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ１０で、ステップＳＴ２で入力された１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号の画素データの全領域においてＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）の画素データを得る処理が終了したか否かを判定する。終了しているときは、ステップＳＴ２に戻り、次の１フレーム分または１フィールド分のＮＴＳＣ信号の入力処理に移る。一方、終了していないときは、ステップＳＴ５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１３９】
このように、図１６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ＮＴＳＣ信号の画素データを処理して、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号の画素データを得ることができる。上述したように、このように処理して得られたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号は出力端子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。
【０１４０】
また、処理装置の図示は省略するが、図１２の係数種データ生成装置１５０における処理を、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１４１】
図１７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、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）を１フレーム分または１フィールド分だけ入力する。そして、ステップＳＴ２３で、入力された教師信号より、生徒信号（ＮＴＳＣ信号）を生成する。
【０１４２】
次に、ステップＳＴ２４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったか否かを判定する。終わっていないときは、ステップＳＴ２５に進む。
ステップＳＴ２５では、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ２６で、ステップＳＴ２３で生成された生徒信号（ＮＴＳＣ信号）より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１４３】
次に、ステップＳＴ２７で、ステップＳＴ２６で取得された複数の画素データに基づいて、教師信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。さらに、ステップＳＴ２８で、ステップＳＴ２７で求めた特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する（図１３参照）。
【０１４４】
次に、ステップＳＴ２９で、正規方程式（（９）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ３０で、ステップＳＴ２２で入力された教師信号の画素データの全領域において学習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ＳＴ２２に戻って、次の１フレーム分または１フィールド分の教師信号の入力を行って、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ＳＴ２５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１４５】
また、ステップＳＴ２４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったときは、ステップＳＴ３１に進む。このステップＳＴ３１では、正規方程式を掃き出し法等で解くことによって係数種データｗi0〜ｗi3を算出し、ステップＳＴ３２で、その係数種データｗi0〜ｗi3をメモリに保存し、その後にステップＳＴ３３で、処理を終了する。
【０１４６】
このように、図１７に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１２に示す係数種データ生成装置１５０と同様の手法によって、係数種データを得ることができる。
また、処理装置の図示は省略するが、図１４の係数種データ生成装置１５０Ａにおける処理も、ソフトウェアで実現可能である。
【０１４７】
図１８のフローチャートを参照して、係数種データを生成するための処理手順を説明する。
まず、ステップＳＴ４１で、処理を開始し、ステップＳＴ４２で、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）を１フレーム分または１フィールド分だけ入力する。そして、ステップＳＴ４３で、入力された教師信号より、生徒信号（ＮＴＳＣ信号）を生成する。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ４４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったか否かを判定する。終わっていないときは、ステップＳＴ４５に進む。
ステップＳＴ４５では、教師信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号）における注目位置の画素（注目画素）を選択する。そして、ステップＳＴ４６で、ステップＳＴ４３で生成された生徒信号（ＮＴＳＣ信号）より、この注目位置の周辺に位置する複数の画素データを取得する。
【０１４９】
次に、ステップＳＴ４７で、ステップＳＴ４６で取得された複数の画素データに基づいて、教師信号における注目位置の画素データに関連した特徴量ｖを演算で求める（図５、図７参照）。さらに、ステップＳＴ４８で、ステップＳＴ４７で求めた特徴量ｖをこの特徴量ｖを含む所定範囲の代表値に置き換え、この代表値をクラスコードＣＬとして決定する（図１３参照）。
【０１５０】
次に、ステップＳＴ４９で、クラス毎に、正規方程式（（１６）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ５０で、ステップＳＴ４２で入力された教師信号の画素データの全領域において学習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ＳＴ４２に戻って、次の１フレーム分または１フィールド分の教師信号の入力を行って、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ＳＴ４５に戻って、次の注目画素の選択を行って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１５１】
また、ステップＳＴ４４で、教師信号の全フレームまたは全フィールドに対して学習処理が終わったときは、ステップＳＴ５１に進む。このステップＳＴ５１では、正規方程式を掃き出し法等で解くことによって、クラス毎に、係数データＷｉを算出する。
【０１５２】
次に、ステップＳＴ５２で、ステップＳＴ５１で算出された各クラスの係数データＷｉから、係数種データｗi0〜ｗi3を求めるための正規方程式（（２１）式参照）を生成する。そして、ステップＳＴ５３で、ステップＳＴ５２で生成された正規方程式を掃き出し法等で解くことによって係数種データｗi0〜ｗi3を算出し、ステップＳＴ５４で、その係数種データｗi0〜ｗi3をメモリに保存し、その後にステップＳＴ５５で、処理を終了する。
【０１５３】
このように、図１８に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａと同様の手法によって、係数種データを得ることができる。
【０１５４】
なお、図３の画像信号処理部１０４では、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するために（２）式の生成式を使用したが、次数の異なった多項式や、他の関数で表現される式でも実現可能である。
【０１５５】
また、図３の画像信号処理部１０４ではコンポジット信号であるＮＴＳＣ信号をコンポーネント信号である輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換するものを示した。しかし、コンポジット信号とコンポーネント信号の組み合わせはこれに限定されるものではない。例えば、他のコンポジット信号としては、ＰＡＬ(phase alternating by line)信号等がある。また、他のコンポーネント信号としては赤、緑、青の３原色信号等がある。
【０１５６】
また、図３の画像信号処理部１０４の特徴量抽出部１１３で抽出される特徴量は、図５あるいは図７に示すものに限定されるものではない。要は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号における注目位置の画素データに関連した特徴量であればよい。また、図５の特徴量抽出部１１３では特徴量ｖ＝Ｌ2／Ｌ1としたものであるが、ｖ＝log（Ｌ2／Ｌ1）の形で用いてもよい。同様に、図７の特徴量抽出部１１３では特徴量ｖ＝Ｔ2／Ｔ1としたものであるが、ｖ＝log（Ｔ2／Ｔ1）の形で用いてもよい。
【０１５７】
また、図３の画像信号処理部１０４では、１種類の特徴量ｖのみを使用するものであったが、２種類以上の特徴量ｖを用いるものも同様に構成することができる。例えば、図５、図７の特徴量抽出部１１３で抽出された２つの特徴量ｖを使用した構成とすることもできる。
【０１５８】
その場合、それぞれの特徴量ｖをｖ1，ｖ2とするとき、係数データＷｉを生成するための生成式としては、（２２）式に示すような生成式を用いることができる。
【０１５９】
【数１４】
また、この生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi9は、図１２に示す係数種データ生成装置１５０あるいは図１４に示す係数種データ生成装置１５０Ａと同様の構成の係数種データ生成装置により生成できる。その場合、特徴量ｖ1よりＭ1段階のクラスが得られ、特徴量ｖ2よりＭ2段階のクラスが得られ、合わせてＭ1×Ｍ2個にクラス分類される。つまり、クラスコード決定部１５４からは特徴量ｖ1，ｖ2それぞれの代表値がクラスコードＣＬ1，ＣＬ2として得られ、これらクラスコードＣＬ1，ＣＬ2を用いて正規方程式の生成が行われることとなる。
【０１６１】
また、図３の画像信号処理部１０４では、ＮＴＳＣ信号からＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するため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してもよい。
【０１６２】
また、図３の画像信号処理部１０４はＮＴＳＣ信号からＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号に変換するものであったが、マトリックス回路１０５（図１参照）の機能をも含めることができる。その場合、ＮＴＳＣ信号からコンポーネント信号としての３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換することができる。
【０１６３】
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。
【０１６４】
【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、第２の情報信号における注目位置の画素データを推定式に基づいて生成するものであって、第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出し、この特徴量に対応した推定式の係数データを係数種データを用いて生成するものであり、メモリ容量を節約して回路規模を低減できると共に、第２の情報信号（出力情報信号）による出力の質の向上を図ることができる。
【０１６５】
また、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で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における係数データである係数種データを良好に得ることができる。
【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】各フィールドの画素データの構成を示す図である。
【図３】画像信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】予測タップの構造例を示す図である。
【図５】特徴量抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図６】特徴量を抽出するための画素データ例を示す図である。
【図７】特徴量抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図８】特徴量を抽出するための画素データ例を示す図である。
【図９】特徴量ｖと各タップの係数データＷｉとの関係例を示す図である。
【図１０】予測タップの構造例を示す図である。
【図１１】特徴量ｖと各タップの係数データＷｉとの関係例を示す図である。
【図１２】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１３】クラスコード決定処理を説明するための図である。
【図１４】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１５】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１６】画像信号処理を示すフローチャートである。
【図１７】係数種データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１８】係数種データ生成処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００・・・テレビ受信機、１０１・・・受信アンテナ、１０２・・・チューナ、１０３・・・Ａ／Ｄ変換器、１０４・・・画像信号処理部、１０５・・・マトリックス回路、１０６・・・表示デバイス、１１１・・・入力端子、１１２・・・タップ選択部、１１３・・・特徴量抽出部、１１４・・・係数生成部、１１５・・・係数種メモリ、１１６・・・推定予測演算部、１１７・・・出力端子、１２１・・・バンドバスフィルタ、１２２，１２３，１３２・・・遅延回路、１２４，１２６，１３１・・・加算回路、１２５，１２７・・・絶対値化回路、１２８，１３３・・・除算回路、１５０，１５０Ａ・・・係数種データ生成装置、１５１・・・入力端子、１５２・・・ＮＴＳＣエンコーダ、１５３・・・特徴量抽出部、１５４・・・クラスコード決定部、１５５・・・タップ選択部、１５６・・・遅延回路、１５７，１６１，１６３・・・正規方程式生成部、１５８，１６４・・・係数種データ決定部、１５９・・・係数種メモリ、１６２・・・係数データ決定部
Claims (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第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、
上記第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる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記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶されている係数種データと上記特徴量抽出手段で抽出された特徴量とを用いて、上記生成式に基づいて上記推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、
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、
上記係数データ生成手段で生成された係数データと上記第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データとを用いて、上記推定式に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る演算手段と
を備えることを特徴とする情報信号処理装置。 - 上記第１の情報信号はコンポジットカラー映像信号であり、
上記特徴量抽出手段は、
上記第２の情報信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比を上記特徴量として抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。 - 上記第１の情報信号はＮＴＳＣ信号を色副搬送波周波数の４倍の周波数によりＩ軸、Ｑ軸の位相でサンプリングして得られた複数の画素データからなり、
上記第１のデータ選択手段は、
上記第２の情報信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置である第１の位置、該第１の位置に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置である第２の位置および該第１の位置に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置である第３の位置の画素データを選択し、
上記特徴量抽出手段は、
上記第１および第２の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値と、上記第１および第３の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値との比を上記特徴量として抽出する
ことを特徴とする請求項２に記載の情報信号処理装置。 - 上記第１の情報信号はＮＴＳＣ信号を色搬送波周波数の４倍の周波数によりＩ軸、Ｑ軸の位相でサンプリングして得られた複数の画素データからなり、
上記特徴量抽出手段は、
上記第２の情報信号における注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比を上記特徴量として抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。 - 上記第１のデータ選択手段は、
上記第２の情報信号における注目位置と垂直方向および水平方向に同一位置である第１の位置、該第１の位置に対して垂直方向に１ライン上で水平方向に同一位置である第２の位置および該第１の位置に対して垂直方向に１ライン下で水平方向に同一位置である第３の位置、並びに上記第１〜第３の位置に対して水平方向に隣接する第４〜第６の位置の画素データを選択し、
上記特徴量抽出手段は、
上記第１および第２の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値および上記第１および第３の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値の和と、上記第４および第５の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値および上記第４および第６の位置における画素データの色信号成分の加算絶対値の和との比を特徴量として抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の情報信号処理装置。 - 上記第１の情報信号はＮＴＳＣ信号を色搬送波周波数の４倍の周波数によりＩ軸、Ｑ軸の位相でサンプリングして得られた複数の画素データからなり、
上記特徴量抽出手段は、
上記第２の情報信号における注目位置が存在するラインに対するその上ラインおよび下ラインの色信号の変化量の比と、該注目位置の近傍のＩ信号成分およびＱ信号成分のそれぞれの垂直方向における変化量の比とを上記特徴量として抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理方法であって、
上記第１の情報信号に基づいて、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第１の情報データを選択する第１のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データと上記第２のステップで抽出された特徴量とを用いて、上記生成式に基づいて上記推定式で用いられる係数データを生成する第３のステップと、
上記第１の情報信号に基づいて、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第２の情報データを選択する第４のステップと、
上記第３のステップで生成された係数データと上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データとを用いて、上記推定式に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る第５のステップと
を備えることを特徴とする情報信号処理方法。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換するために、
上記第１の情報信号に基づいて、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第１の情報データを選択する第１のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データと上記第２のステップで抽出された特徴量とを用いて、上記生成式に基づいて上記推定式で用いられる係数データを生成する第３のステップと、
上記第１の情報信号に基づいて、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第２の情報データを選択する第４のステップと、
上記第３のステップで生成された係数データと上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データとを用いて、上記推定式に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る第５のステップと
を有する情報信号処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換するために、
上記第１の情報信号に基づいて、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第１の情報データを選択する第１のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
特徴量をパラメータとして含む、推定式で用いられる係数データを生成するための生成式の係数データである係数種データと上記第２のステップで抽出された特徴量とを用いて、上記生成式に基づいて上記推定式で用いられる係数データを生成する第３のステップと、
上記第１の情報信号に基づいて、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第２の情報データを選択する第４のステップと、
上記第３のステップで生成された係数データと上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データとを用いて、上記推定式に基づいて上記第２の情報信号における注目位置の画素データを算出して得る第５のステップと
を有する情報信号処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、上記第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置の周辺に位置する複数の第１の情報データを選択する第１のデータ選択手段と、
上記第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
上記特徴量抽出手段で抽出された特徴量を該特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、該代表値をクラスコードとして決定するクラスコード決定手段と、
上記生徒信号に基づいて、上記教師信号における注目位置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、
上記クラスコード決定手段で決定されたクラスコード、上記第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データおよび上記教師信号における注目位置の情報データを用いて、上記係数種データを求める演算手段と
を備えることを特徴とする係数種データ生成装置。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、上記第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置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のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
上記第２のステップで抽出された特徴量を該特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、該代表値をクラスコードとして決定する第３のステップと、
上記生徒信号に基づいて、上記教師信号における注目位置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４のステップと、
上記第３のステップで決定されたクラスコード、上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データおよび上記教師信号における注目位置の情報データを用いて、上記係数種データを求める第５のステップと
を備えることを特徴とする係数種データ生成方法。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、上記第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置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のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
上記第２のステップで抽出された特徴量を該特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、該代表値をクラスコードとして決定する第３のステップと、
上記生徒信号に基づいて、上記教師信号における注目位置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４のステップと、
上記第３のステップで決定されたクラスコード、上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データおよび上記教師信号における注目位置の情報データを用いて、上記係数種データを求める第５のステップと
を有する係数種データ生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式で用いられる係数データを生成するための、特徴量をパラメータとして含む生成式における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の情報信号に対応した生徒信号に基づいて、上記第２の情報信号に対応した教師信号における注目位置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のステップと、
上記第１のステップで選択された複数の第１の情報データを用いて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データに関連した特徴量を抽出する第２のステップと、
上記第２のステップで抽出された特徴量を該特徴量を含む所定範囲の代表値に置き換え、該代表値をクラスコードとして決定する第３のステップと、
上記生徒信号に基づいて、上記教師信号における注目位置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４のステップと、
上記第３のステップで決定されたクラスコード、上記第４のステップで選択された複数の第２の情報データおよび上記教師信号における注目位置の情報データを用いて、上記係数種データを求める第５のステップと
を有する係数種データ生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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