JP5696560B2 - Signal processing apparatus, signal processing method, and signal processing program - Google Patents

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Description

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、および信号処理プログラムに関し、特に、超解像処理をすることで信号品質を改善する信号処理装置および信号処理方法に関する。   The present invention relates to a signal processing device, a signal processing method, and a signal processing program, and more particularly, to a signal processing device and a signal processing method that improve signal quality by performing super-resolution processing.

一般に、撮像装置によって得られる画像信号には、少なからず意図しないノイズが含まれる。このため、撮像装置によって得られる画像信号は、各種のノイズ除去処理がされた後に表示や蓄積、符号化、伝送がされる。また、符号化された画像信号が記録された記録媒体や記録装置、蓄積装置、もしくは符号化された画像信号が伝送される伝送装置から、符号化された画像信号を取得し、復号することで得られる復号画像信号には、符号化特有の量子化により周波数成分情報が欠落する。この結果、復号画像信号にはブロックノイズやリンギングなどの符号化劣化を伴う。復号画像信号における符号化劣化の影響を低減するために、復号画像に対してブロックノイズを軽減するためのデブロッキング処理や画像の鮮鋭度を高めるためのエッジ強調処理、および各種の画像復元処理が用いられる。また近年では超解像技術を適用することで、劣化した画像をより本来の画像に近い状態に近づける手法が提案されている(例えば、特許文献1)。   In general, an image signal obtained by an imaging apparatus includes a considerable amount of unintended noise. For this reason, the image signal obtained by the imaging device is displayed, stored, encoded, and transmitted after various noise removal processes. In addition, the encoded image signal is acquired and decoded from a recording medium, a recording device, a storage device, or a transmission device to which the encoded image signal is transmitted. The obtained decoded image signal lacks frequency component information due to quantization specific to encoding. As a result, the decoded image signal is accompanied by coding deterioration such as block noise and ringing. In order to reduce the influence of encoding degradation in the decoded image signal, there are deblocking processing for reducing block noise on the decoded image, edge enhancement processing for increasing image sharpness, and various image restoration processing. Used. In recent years, a technique has been proposed in which a deteriorated image is brought closer to an original image by applying a super-resolution technique (for example, Patent Document 1).

また、従来の超解像処理において、ノイズを含む画像に対しては、あらかじめ空間方向や時間方向に存在する各種のノイズを除去した上で超解像処理をすることで、高周波数帯域の信号が過度に強調されることによる画質劣化を低減させるための手法が提案されている(例えば、特許文献2)。   Also, in conventional super-resolution processing, for images containing noise, signals in the high frequency band can be obtained by performing super-resolution processing after removing various noises that exist in the spatial and temporal directions in advance. There has been proposed a technique for reducing image quality deterioration due to excessive emphasis on the image (for example, Patent Document 2).

特開2006−127241号JP 2006-127241 A 特開2009−065535号JP 2009-066553

上記従来技術である各種のノイズ除去処理、デブロッキング処理、エッジ強調処理では、一般にノイズ成分情報を除去すると同時に、周囲の信号成分に対して影響を与えてしまう。このため、処理後の画像が、必ずしも元の画像品質に近づくとは限らない。また、上記従来技術である画像復元処理では、あらかじめどのようなノイズや劣化の特性を事前情報として取得しておく必要がある。このため、事前情報の特性と異なるノイズや劣化を伴う信号に対しては、必ずしも有効に作用するとは限らない。さらに、上記従来技術である超解像技術では、処理対象としている画像と、参照として利用する画像との間で、ノイズ特性や、形状、画質劣化などにおいて、画像品質が異なっている場合には、画像の特徴をとらえきれずに、意図しない位置からの画像信号成分を超解像処理に用いる場合もありうる。この場合、本来あるべき画像の特徴からかけ離れた画像が生成される。   In the various noise removal processes, deblocking processes, and edge enhancement processes that are the above-described conventional techniques, noise component information is generally removed, and at the same time, surrounding signal components are affected. For this reason, the processed image does not necessarily approach the original image quality. Further, the above conventional art image restoration process is, it is necessary to obtain in advance what the noise and characteristics deterioration as prior information. For this reason, it does not necessarily work effectively for a signal with noise or deterioration different from the characteristics of the prior information. Furthermore, in the conventional super-resolution technique, when the image quality differs between the image to be processed and the image to be used as a reference due to noise characteristics, shape, image quality degradation, etc. In some cases, image signal components from unintended positions can be used for super-resolution processing without grasping the image characteristics. In this case, an image far from the characteristic of the image that should be originally generated is generated.

また、一般にノイズを含む画像においてノイズ成分を含む周波数帯域に注目すると、この画像に含まれている本来の画像としての特徴をもつ信号成分は、ノイズの影響を受けている信号成分と、ノイズの影響をあまり受けていない信号成分とが含まれる。画像は、これらの信号成分が混在した状態で構成されている。このため、このような画像を知覚すると、原画像と類似しているがノイズによって劣化していると認識されると考えられる。このようなノイズを含む画像に対して、一般的なノイズ除去処理をすると、ノイズの影響をあまり受けていない信号成分に対しても影響を与えることになる。この結果、画像に含まれる信号成分を有効に利用することが困難になる。これは、一般に、画像に含まれるノイズ成分が未知であることに起因している。従って、ノイズを含む画像に対して超解像処理をする際に、あらかじめ各種のノイズ除去をすると、超解像処理に有効な信号成分まで劣化させてしまうことになる。これは、超解像処理における、繰り返し処理を伴った信号の再構成処理による信号成分を回復させる効果を阻害する。   In general, when attention is paid to a frequency band including a noise component in an image including noise, a signal component having a characteristic as an original image included in the image includes a signal component affected by noise and a noise component. Signal components that are not significantly affected. The image is composed of a mixture of these signal components. For this reason, when such an image is perceived, it is considered that the image is recognized as being similar to the original image but being degraded by noise. When general noise removal processing is performed on an image including such noise, a signal component that is not significantly affected by noise is also affected. As a result, it becomes difficult to effectively use signal components included in the image. This is generally due to the fact that the noise component included in the image is unknown. Therefore, when various kinds of noise are removed in advance when super-resolution processing is performed on an image including noise, signal components effective for super-resolution processing are deteriorated. This hinders the effect of recovering the signal component due to the signal reconstruction processing accompanied by the iterative processing in the super-resolution processing.

更に、処理対象としている画像と、参照として利用する画像に対して、それぞれノイズ除去をすると、処理対象側と参照側とで、ノイズ除去の影響が異なることがある。これらの画像を利用して超解像処理をしようとすると、超解像処理で行われる動き探索や位置合わせ処理をする際に、参照側から、本来特定されるべき、より確からしい信号成分を特定できず、本来の位置とは異なった位置の信号成分を利用して超解像処理をすることになる。これにより、画像の特徴をとらえきれずに、意図しない位置からの画像信号成分を超解像処理に利用してしまい、本来あるべき画像の特徴からかけ離れた画像が生成される。   Furthermore, if noise removal is performed on an image to be processed and an image used as a reference, the influence of noise removal may differ between the processing target side and the reference side. When trying to perform super-resolution processing using these images, when performing motion search and alignment processing performed in super-resolution processing, more reliable signal components that should be originally specified are to be identified from the reference side. It cannot be specified, and super-resolution processing is performed using a signal component at a position different from the original position. As a result, an image signal component from an unintended position is used for the super-resolution processing without grasping the feature of the image, and an image far from the original image feature is generated.

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、処理対象としている画像と参照として利用する画像との間で画像品質が異なっている場合であっても、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide the characteristics of an image that should originally exist even when the image quality differs between the image to be processed and the image to be used as a reference. It is an object of the present invention to provide a technique capable of generating an image close to.

定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と、前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出部が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成部とを備え、前記第1成分抽出部は、前記合成部が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、前記統合制御部は、前記第1成分抽出部が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出部に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする信号処理装置を提供する。
また、所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索部と、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索部とを備え、前記位置合わせ合成部は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、前記類似成分特定部は、前記第1の探索部が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、前記第2の探索部は、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、前記位置合わせ合成部は、前記第2の探索部が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理装置を提供する。
First component is separated from the signal to be processed using the component extraction process of Jo Tokoro, the non-extraction and component information is extracted component information and other signal is a signal according to a frequency included in a predetermined frequency pass band An extraction unit, a second component extraction unit that generates extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process, and a reference-side extracted component information corresponding to a region of the extracted component information on the processing target side Based on the position information generated by the similar component specifying unit that performs processing for generating position information for specifying the region, and the position information generated by the similar component specifying unit, the region of the extracted component information on the processing target side and the extracted component information on the reference side And a reference-side signal paste position with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying unit in the signal to be processed, and included in the reference-side extracted component information area Belief By performing component pasting and signal synthesis, an alignment synthesis unit that generates composite component information, and predetermined band suppression processing and resampling processing are performed on the composite component information generated by the alignment synthesis unit. Thus, the band suppressing unit that generates band-limited combined component information, and the band-limited combined component information generated by the band suppressing unit are subjected to new processing performed by the similar component specifying unit, and An integrated control unit that performs control so as to repeat the reconfiguration processing, the band-limited combined component information generated by the band suppression unit, and the non-extracted component information on the processing target side separated by the first component extraction unit A first synthesizing unit that generates a reconstructed signal by a predetermined synthesizing process, wherein the first component extracting unit uses the reconstructed signal generated by the synthesizing unit as a new processing target. The control unit controls the first component extraction unit to generate extraction component information while switching the frequency passband included in the extraction component information separated by the first component extraction unit, and repeats the signal reconstruction process. A signal processing apparatus is provided.
Also, a first component that is separated from a signal to be processed using predetermined component extraction processing into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that. A component extraction unit; a second component extraction unit that generates extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process; and reference-side extracted component information corresponding to an extraction component information region on the processing target side A similar component specifying unit that performs processing for generating position information for specifying the region, and a region of the extracted component information on the processing target side and an extracted component on the reference side based on the position information generated by the similar component specifying unit The information area is specified, and the reference-side signal paste position is specified with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying section in the signal to be processed, and the reference-side extracted component information area is specified. Included A registration component that generates composite component information by pasting signal components and synthesizing signals, and predetermined band suppression processing and resampling processing on the composite component information generated by the alignment synthesis unit The band suppressing unit that generates band-limited combined component information and the band-limited combined component information generated by the band suppressing unit are targets for new processing performed by the similar component specifying unit, The integrated control unit that controls to repeat the signal reconstruction process, the first search unit that specifies the region of the extracted component information on the reference side corresponding to the region of the extracted component information on the processing target side, and the processing target A second search unit that specifies a paste position of a signal on the reference side with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying unit in the signal, and the alignment combining unit includes: The original signal before component extraction and the original signal before component extraction to be referred to are acquired, and the similar component specifying unit is configured to generate the original signal based on the position information generated by the first search unit. In the signal, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and the second search unit specifies the position specified by the similar component specifying unit in the signal to be processed The reference signal original signal pasting position is further specified with higher accuracy than the information, and the alignment combining unit is configured to determine the reference side original signal relative to the pasting position identified by the second search unit. The signal processing apparatus is characterized in that the composite component information is generated by pasting the signal components included in the region and synthesizing the signals.

定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、前記帯域抑制ステップにて生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出ステップにて分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成ステップとを有し、前記第1成分抽出ステップは、前記合成ステップにて生成した再構成信号を新たな処理対象とし、前記統合制御ステップは、前記第1成分抽出ステップにて分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とすることを特徴とする信号処理方法を提供する。
また、所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索ステップと、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップにて特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索ステップとを有し、前記位置合わせ合成ステップは、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、前記類似成分特定ステップは、前記第1の探索ステップが生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、前記第2の探索ステップは、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップが特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、前記位置合わせ合成ステップは、前記第2の探索ステップが特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理方法を提供する。
First component is separated from the signal to be processed using the component extraction process of Jo Tokoro, the non-extraction and component information is extracted component information and other signal is a signal according to a frequency included in a predetermined frequency pass band An extraction step; a second component extraction step for generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process; and a reference-side extracted component information corresponding to a region of the extracted component information on the processing target side A similar component specifying step for performing processing for generating position information for specifying a region, and a region of extracted component information on the processing target side and a region of extracted component information on the reference side are specified based on the generated position information. In the signal to be processed, the reference-side signal paste position is specified with higher accuracy than the generated position information, and the signal component included in the reference-side extracted component information area is pasted. By performing the synthesis of the fine signal, and the positioning synthesis step of generating a composite component information, by a predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated composite component information, synthetic component information is band-limited a band suppression step of generating, the generated band-limited synthesis components information, the object of the new process in the similar component specifying step, the integration control step of controlling so as to repeat the reconstruction processing of the signal, the band Synthesizing that generates the reconstructed signal by a predetermined synthesis process by obtaining the band-limited synthesis component information generated in the suppression step and the non-extraction component information on the processing target side separated in the first component extraction step step and a flop, said first component extraction step, the reconstructed signal generated by said combining step as a new processing object, the integrated control Step is that wherein the while switching frequency passband included in the extracted component information separated in the first component extraction step to generate extract component information, and controls so as to repeat the reconstruction process of the signal A signal processing method is provided.
Also, a first component that is separated from a signal to be processed using predetermined component extraction processing into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that. A component extraction step, a second component extraction step for generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process, and reference-side extracted component information corresponding to the region of the extracted component information on the processing target side A similar component specifying step for performing processing for generating position information for specifying the region of the target, and specifying the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side based on the generated position information In the signal to be processed, the reference-side signal paste position is specified with higher accuracy than the generated position information, and the signal component included in the reference-side extracted component information area is pasted. And combining the signal and the signal, and performing the alignment synthesis step for generating the synthesis component information, and performing the predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated synthesis component information, the band-limited synthesis component A band suppression step for generating information, an integrated control step for controlling the generated band-limited synthesized component information as a target of new processing in the similar component specifying step, and repeating signal reconstruction processing; A first search step for specifying a reference-side extracted component information area corresponding to a target-side extracted component information area, and higher accuracy than the position information specified in the similar component specifying step in the signal to be processed And a second search step for specifying a reference-side signal pasting position, and the alignment synthesis step is a processing target. The original signal before the minute extraction and the original signal before the extraction of the component to be referred to are obtained, and the similar component specifying step is based on the position information generated by the first search step. A region of extracted component information on the processing target side and a region of extracted component information on the reference side in the signal are specified, and the second search step includes the positional information specified by the similar component specifying step in the signal to be processed The reference signal original signal pasting position is further specified with higher accuracy than the reference side original signal pasting position relative to the pasting position identified by the second search step. Provided is a signal processing method characterized by generating synthesized component information by pasting signal components included in a region and synthesizing signals.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and the expression of the present invention converted between a method, an apparatus, a system, a computer program, a data structure, a recording medium, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、処理対象としている画像と参照として利用する画像との間で画像品質が異なっている場合であっても、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる。   According to the present invention, even if the image quality is different between the image to be processed and the image to be used as a reference, it is possible to generate an image that is close to the characteristics of the image that should originally exist.

本発明の実施の形態に係る信号処理装置の実施の形態1〜9を示す概念ブロック図である。It is a conceptual block diagram which shows Embodiment 1-9 of the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置の実施の形態1の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of Embodiment 1 of the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。It is the conceptual diagram showing the example of the frequency component information extracted in the component extraction process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。It is the conceptual diagram showing the example of the frequency component information extracted in the component extraction process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。It is the conceptual diagram showing the example of the frequency component information extracted in the component extraction process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。It is the conceptual diagram showing the example of the frequency component information extracted in the component extraction process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。It is the conceptual diagram showing the example of the frequency component information extracted in the component extraction process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置において管理情報として供給される、抽出アルゴリズム判別情報、および抽出補助情報のデータ構造の一例を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed an example of the data structure of extraction algorithm discrimination | determination information and extraction auxiliary information supplied as management information in the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、類似成分特定部内の第1の探索部による位置情報を特定する一例を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed an example which specifies the positional information by the 1st search part in the similar component specific | specification part in the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、類似成分特定部内の第1の探索部による位置情報を特定する別の一例を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed another example which specifies the positional information by the 1st search part in the similar component specific | specification part in the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、類似成分特定部および位置合わせ合成部内の探索部で用いるテンプレートの例を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the example of the template used with the search part in the similar component specific | specification part and the alignment synthetic | combination part in the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、位置合わせ合成部内の第2の探索部による、高精度の位置合わせ合成処理の例を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the example of the highly accurate alignment synthetic | combination process by the 2nd search part in the alignment synthetic | combination part in the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置で扱う、仮想グリッドと、信号の配置の様子の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the mode of the virtual grid and signal arrangement | positioning handled with the signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、位置合わせ合成処理の様子の一例を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing an example of the state of the alignment composition processing in the signal processing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る信号処理装置における、帯域抑制処理を伴ったリサンプリングの様子の一例を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing an example of the state of resampling accompanied by the band suppression process in the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

本発明の信号処理装置は、例えば、図1で示されるような信号処理装置100のように構成されると良い。   The signal processing apparatus of the present invention may be configured as a signal processing apparatus 100 as shown in FIG.

図1の信号処理装置100は、撮像装置131、伝送装置132、記録装置133、記録媒体134、蓄積装置135などから、処理対象となる信号を第1入力101として取得する。また、同様に参照される信号を第2入力102として取得する。ここで、これらの信号は、画像信号であるものとして話を進めるが、音声信号などの他の信号であっても構わない。以下、画像信号処理として超解像処理を主に説明するが、画像符号化処理であってもよい。   The signal processing apparatus 100 in FIG. 1 acquires a signal to be processed as the first input 101 from the imaging apparatus 131, the transmission apparatus 132, the recording apparatus 133, the recording medium 134, the storage apparatus 135, and the like. Similarly, a signal to be referred to is acquired as the second input 102. Here, these signals are assumed to be image signals, but other signals such as audio signals may be used. Hereinafter, although super-resolution processing will be mainly described as image signal processing, image encoding processing may be used.

信号処理装置100は、取得した第1入力101の信号に対して、どのような信号成分に対して、どのような順序で実施の形態に係る信号処理装置100における信号の再構成処理をするかを、所定の管理情報に基づいて動作を制御できるように構成することが望ましい。また、参照側の信号である、第2入力102の信号を、どのようなタイミングで切り替えるかを制御できるようにすると更に良い構成となる。   The signal processing apparatus 100 performs the signal reconfiguration processing in the signal processing apparatus 100 according to the embodiment in what order and for what signal component with respect to the acquired signal of the first input 101. It is desirable to configure so that the operation can be controlled based on predetermined management information. Further, it is possible to further control the timing at which the signal of the second input 102, which is a signal on the reference side, is switched.

実施の形態に係る信号処理装置100で利用される管理情報には、少なくとも、信号から処理対象としている信号成分情報を抽出するためのアルゴリズムを特定するための情報(抽出アルゴリズム判別情報)、特定された抽出アルゴリズムが信号から抽出対象となる信号成分を特定するための補助情報(抽出補助情報)、抽出された信号(抽出成分情報)に対して再構成処理によって得られる再構成処理後の抽出成分情報に対して、信号の周波数帯域成分を抑制するためのアルゴリズムを特定するための情報(帯域抑制アルゴリズム判別情報)、特定された帯域抑制アルゴリズムが、どのような信号の周波数帯域成分まで抑制すべきかを特定するための補助情報(帯域抑制補助情報)を含むようにすると良い。   The management information used in the signal processing apparatus 100 according to the embodiment includes at least information (extraction algorithm discrimination information) for specifying an algorithm for extracting signal component information to be processed from a signal. Supplementary information (extraction supplemental information) for the signal extraction algorithm to identify the signal component to be extracted from the signal, and the extracted component after reconstruction processing obtained by reconstruction processing on the extracted signal (extracted component information) For information, information for specifying an algorithm for suppressing the frequency band component of the signal (band suppression algorithm discrimination information), what frequency band component of the signal the specified band suppression algorithm should suppress It is preferable to include auxiliary information (band suppression auxiliary information) for specifying the frequency.

これらの管理情報は、所定の管理情報として、あらかじめ信号処理装置100に格納されているようにしても構わない。また、図示されていない外部からの入力手段によって供給され、更新できるように構成しても構わない。更に、これらの管理情報の少なくとも1つを、図示されていない外部への出力手段に対して出力し、保存できるように構成すると、更に良い構成となる。   Such management information may be stored in the signal processing apparatus 100 in advance as predetermined management information. Further, it may be configured to be supplied and updated by an external input means not shown. Furthermore, if at least one of these pieces of management information is output to an external output means (not shown) and can be stored, the configuration is further improved.

信号処理装置100は、処理対象の信号である取得した第1入力101の信号に対し、管理情報に基づいて、信号成分情報を抽出するためのアルゴリズムと、抽出対象となる信号成分とを特定する。信号処理装置100は、特定したアルゴリズムを用いて、抽出対象となる信号成分から処理対象となる抽出成分情報を生成するとともに、抽出成分情報以外の成分を、抽出外成分情報として生成する。同様に、信号処理装置100は、参照となる信号である取得した第2入力102の信号に対し、管理情報に基づいて、参照対象となる抽出成分情報を少なくとも生成する。   The signal processing apparatus 100 specifies an algorithm for extracting signal component information and a signal component to be extracted based on management information for the acquired signal of the first input 101 that is a signal to be processed. . The signal processing apparatus 100 generates extracted component information to be processed from the signal component to be extracted using the specified algorithm, and generates components other than the extracted component information as non-extracted component information. Similarly, the signal processing apparatus 100 generates at least extraction component information to be referred to based on the management information for the acquired signal of the second input 102 that is a reference signal.

その後、信号処理装置100は、抽出成分情報の再構成処理をする。まず、所定の処理単位で、処理対象となっている抽出成分情報に最も類似した信号成分が、参照側の抽出成分情報のどの部分に対応するかを特定する。   Thereafter, the signal processing apparatus 100 performs reconstruction processing of the extracted component information. First, in a predetermined processing unit, it is specified which part of the extracted component information on the reference side corresponds to the signal component most similar to the extracted component information to be processed.

次に、信号処理装置100は、特定された参照側の抽出成分情報を、処理対象となっている抽出成分情報のサンプリング間隔以上の細かさ(サンプリング間隔が等しいが、もしくは短い状態)で信号成分の位置合わせをする。位置合わせの結果、信号処理装置100は、対応付けられた処理対象側の抽出成分情報と、参照側の抽出成分情報とを合成し、合成された抽出成分情報(以後、「合成抽出成分情報」という。)を生成する。ここで、合成抽出成分情報のサンプリング間隔は、処理対象となっていた抽出成分情報のサンプリング間隔以上の細かさとなるように構成すると良い。   Next, the signal processing apparatus 100 converts the extracted reference-side extracted component information into signal components with a fineness (sampling interval is equal or short) that is equal to or greater than the sampling interval of the extracted component information to be processed. Align the position. As a result of the alignment, the signal processing apparatus 100 synthesizes the extracted component information on the processing target side and the extracted component information on the reference side, and combines the extracted component information (hereinafter, “synthesized extracted component information”). Is generated). Here, the sampling interval of the combined extracted component information may be configured to be finer than the sampling interval of the extracted component information that has been a processing target.

その後、信号処理装置100は、信号の周波数帯域成分を抑制するためのアルゴリズムを特定し、どのような信号の周波数帯域成分まで抑制すべきかを特定する。さらに信号処理装置100は、合成抽出成分情報に対して、信号の周波数帯域抑制をすることで、帯域制限された合成抽出成分情報を生成する。以上の処理が、抽出成分情報の再構成処理となる。ここで、管理情報に基づいて特定される周波数帯域制限は、第1入力101もしくは第2入力102から抽出成分情報を生成する際に抽出し得る周波数成分の帯域に制限するように構成することが望ましいが、必ずしもこのように帯域を制限する必要はない。たとえば、単純に元の第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等となるように、所定の帯域制限フィルタを用いた上でリサンプリング処理をするようにしても良い。また、この帯域制限フィルタは、エイリアジングを除去するように設計されたものを利用するようにしても良いし、あえてエイリアジングを含むように設計されたものを利用するようにしても構わない。更に、リサンプリング処理において、サンプルのデシメーションをして、第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等もしくはそれより細かくなるように構成しても良いし、デシメーションは最後の処理で行い、それ以外ではサンプリング間隔が細かい状態のまま、処理を継続するように構成することも可能である。   Thereafter, the signal processing apparatus 100 specifies an algorithm for suppressing the frequency band component of the signal, and specifies what frequency band component of the signal should be suppressed. Further, the signal processing device 100 generates band-limited combined extracted component information by suppressing the frequency band of the signal with respect to the combined extracted component information. The above processing is the extraction component information reconstruction processing. Here, the frequency band limitation specified based on the management information may be configured to limit the frequency component band that can be extracted when the extracted component information is generated from the first input 101 or the second input 102. Although desirable, it is not necessary to limit the bandwidth in this way. For example, the resampling process may be performed after using a predetermined band limiting filter so as to be equal to the sampling interval of the signal of the original first input 101. The band limiting filter may be a filter designed to remove aliasing, or may be a filter designed to include aliasing. Furthermore, in the resampling process, the sample may be decimated so that it is equal to or smaller than the sampling interval of the signal of the first input 101, or the decimation is performed in the last process, otherwise It is also possible to configure the processing to be continued while the sampling interval is fine.

信号処理装置100は、このような信号の再構成処理を、管理情報に基づいて所定の繰り返し条件を満たすまで、合成抽出成分情報を、新たな処理対象として順次更新しながら、抽出成分情報の再構成処理を繰り返すことで確定した帯域制限後の合成抽出成分情報を得る。ここで、必要であれば、サンプルのデシメーションをして、第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等もしくはそれより細かくなるようにする。   The signal processing apparatus 100 reconstructs the extracted component information while sequentially updating the composite extracted component information as a new processing target until the predetermined repetitive condition is satisfied based on the management information. The combined extracted component information after band limitation determined by repeating the configuration process is obtained. Here, if necessary, the sample is decimated so as to be equal to or smaller than the sampling interval of the signal of the first input 101.

その後、信号処理装置100は、確定した帯域制限後の合成抽出成分情報と、抽出外成分情報とを合成することで、一連の処理対象となる信号の再構成処理を完了させ、再構成信号を得る。ここで信号処理装置100は、管理情報に基づいて、再構成信号を、新たな処理対象として順次更新しながら、再構成信号の再構成処理を繰り返すかを判定する。処理を繰り返す必要があると判定された場合には、必要であれば、信号処理装置100は管理情報に基づいて参照される信号である第2入力102の信号を更新し、管理情報に基づいて信号成分情報を抽出するためのアルゴリズムと抽出対象となる信号成分を再度特定して、処理を繰り返し、再構成信号を得る。ここで信号処理装置100は、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に行われる抽出成分情報の再構成処理の繰り返しにおいて、新たに生成された再構成信号を新たな処理対象の信号とし、この信号から新たな抽出成分情報を生成する際に、抽出成分情報に含まれる所定の周波数通過帯域を必要に応じて切り替えながら抽出成分情報を生成し、これを抽出成分情報の再構成処理における初期信号として、抽出成分情報の再構成処理を繰り返すように構成するとよい。   Thereafter, the signal processing apparatus 100 completes the reconfiguration processing of the signal to be processed in a series by combining the combined extracted component information after the band limitation that has been determined and the non-extracted component information, obtain. Here, the signal processing apparatus 100 determines whether to repeat the reconstruction processing of the reconstruction signal while sequentially updating the reconstruction signal as a new processing target based on the management information. If it is determined that the process needs to be repeated, the signal processing apparatus 100 updates the signal of the second input 102, which is a signal referred to based on the management information, if necessary, based on the management information. An algorithm for extracting signal component information and a signal component to be extracted are identified again, and the process is repeated to obtain a reconstructed signal. Here, the signal processing apparatus 100 sets the newly generated reconstruction signal as a new signal to be processed in the repetition of the reconstruction processing of the extracted component information performed when the reconstruction processing of the reconstruction signal is repeated. When new extracted component information is generated from the signal, the extracted component information is generated while switching a predetermined frequency pass band included in the extracted component information as necessary, and this is used as an initial signal in the reconstruction processing of the extracted component information. As described above, the extraction component information reconstruction process may be repeated.

管理情報に基づいて、処理を繰り返す必要がないと判定されると、得られた再構成信号は、出力として、伝送装置141、記録装置142、記録媒体143、蓄積装置144、表示・再生装置145などに対して供給される。これにより、信号処理装置100は、伝送や蓄積、そして表示・再生されることで、ノイズや劣化を伴った信号を、より本来あるべき画像の特徴をもつ信号に近い、高品質な信号となるように処理し、供給することができる。   If it is determined that it is not necessary to repeat the processing based on the management information, the obtained reconstruction signal is output as a transmission device 141, a recording device 142, a recording medium 143, a storage device 144, and a display / reproduction device 145. Supplied against etc. As a result, the signal processing apparatus 100 becomes a high-quality signal that is closer to a signal having the characteristics of an image that should be originally obtained by transmitting, storing, displaying, and reproducing the signal. Can be processed and supplied.

以下に、本発明の詳細な実施の形態を示す。   Detailed embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る信号処理装置100の構成例を示すための概念ブロック図である。図1は、各部との間の基本的な接続関係を示している。図1は、実施の形態に係る信号処理装置100を実現するための機能構成を示しており、その他の構成は省略している。図1において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU(Central Processing Unit)、メインメモリ、その他のLSI(Large Scale Integration)で構成することができ、ソフトウェア的には、メインメモリにロードされた信号処理プログラム等によって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual block diagram for illustrating a configuration example of a signal processing device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a basic connection relationship between each part. FIG. 1 shows a functional configuration for realizing the signal processing apparatus 100 according to the embodiment, and other configurations are omitted. In FIG. 1, each element described as a functional block for performing various processes can be configured by a CPU (Central Processing Unit), a main memory, and other LSI (Large Scale Integration) in terms of hardware. In terms of software, it is realized by a signal processing program or the like loaded in the main memory. Therefore, it is understood by those skilled in the art that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof, and is not limited to any one.

図1において、実施の形態1の信号処理装置100は、少なくとも、第1成分抽出部105、第2成分抽出部106、第1制御部107、類似成分特定部109、位置合わせ合成部110、帯域抑制部111、合成部113、第2制御部114、統合制御部116を有している。また、各部との接続を制御するためのスイッチ103、104、108、112、115を更に有すると良い。   In FIG. 1, the signal processing apparatus 100 according to the first embodiment includes at least a first component extraction unit 105, a second component extraction unit 106, a first control unit 107, a similar component identification unit 109, an alignment synthesis unit 110, a band. A suppression unit 111, a synthesis unit 113, a second control unit 114, and an integrated control unit 116 are included. Further, it is preferable to further include switches 103, 104, 108, 112, and 115 for controlling connection with each unit.

第1成分抽出部105は、スイッチ103を経由して、第1入力101である処理対象の信号を取得する。第1成分抽出部105はまた、第1制御部107から、信号から処理対象としている信号成分情報を抽出するためのアルゴリズムを特定するための情報である抽出アルゴリズム判別情報、および、特定された抽出アルゴリズムが信号から抽出対象となる信号成分を特定するための補助情報である抽出補助情報を取得する。第1成分抽出部105はさらに、合成部113からスイッチ115を経由して再構成信号を取得する。また、第1成分抽出部105は、処理対象の信号である取得した第1入力101の信号に対し、管理情報である抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報に基づいて、信号成分情報を抽出するための成分抽出処理と、抽出対象となる信号成分とを特定し、処理対象となる抽出成分情報を生成するとともに、抽出成分情報以外の成分を、抽出外成分情報として生成する。ここで、抽出外成分情報の生成方法は、第1入力101である処理対象となる信号から、生成された処理対象となる抽出成分情報を減算して抽出外成分情報を生成する方法であるものとして話を進めるが、この方法に特に限定されない。例えば、抽出成分情報を生成する際に、所定の変換方法に基づいて、信号成分を時間領域(画像であれば、通常の画像表現)から周波数領域に変換し、周波数領域において抽出成分情報を生成し、周波数領域における第1入力101である処理対象の信号から減算して、周波数領域における抽出外成分情報を生成する。その後、周波数領域における生成した抽出外成分情報に所定の変換方法と対となる逆変換方法を用いて、周波数領域から時間領域に逆変換することで、時間領域の抽出外成分情報を生成するようにしても構わない。また、同様の処理は、時間領域において、あらかじめ設計された周波数帯域通過フィルタもしくは周波数帯域選択フィルタを用いて畳み込み演算をすることで抽出成分情報を生成し、第1入力101である処理対象となる信号から減算して求めるようにしても構わない。第1成分抽出部105は、生成された抽出成分情報を、スイッチ108を経由して類似成分特定部109、位置合わせ合成部110に供給するとともに、第2制御部114に供給する。第1成分抽出部105は、生成された抽出外成分情報を合成部113に供給する。   The first component extraction unit 105 acquires the signal to be processed, which is the first input 101, via the switch 103. The first component extraction unit 105 also extracts from the first control unit 107 extraction algorithm discrimination information that is information for specifying an algorithm for extracting signal component information to be processed from the signal, and the specified extraction Extraction auxiliary information, which is auxiliary information for specifying a signal component to be extracted from the signal by the algorithm, is acquired. The first component extraction unit 105 further acquires a reconstruction signal from the synthesis unit 113 via the switch 115. Further, the first component extraction unit 105 extracts signal component information from the acquired first input 101 signal, which is a signal to be processed, based on extraction algorithm discrimination information and extraction auxiliary information that are management information. The component extraction process and the signal component to be extracted are specified, the extracted component information to be processed is generated, and the components other than the extracted component information are generated as the non-extracted component information. Here, the method of generating the non-extracted component information is a method of generating the non-extracted component information by subtracting the generated extracted component information to be processed from the signal to be processed that is the first input 101. However, it is not particularly limited to this method. For example, when generating the extracted component information, the signal component is converted from the time domain (in the case of an image, a normal image representation) to the frequency domain based on a predetermined conversion method, and the extracted component information is generated in the frequency domain. The subtracted component information in the frequency domain is generated by subtracting it from the signal to be processed, which is the first input 101 in the frequency domain. Thereafter, the out-of-extraction component information generated in the frequency domain is inversely transformed from the frequency domain to the time domain by using an inverse transformation method paired with a predetermined transformation method so as to generate out-of-extraction component information in the time domain. It doesn't matter. In addition, in the time domain, the extracted component information is generated by performing a convolution operation using a frequency band pass filter or a frequency band selection filter designed in advance in the time domain, and becomes the processing target that is the first input 101. It may be obtained by subtracting from the signal. The first component extraction unit 105 supplies the generated extracted component information to the similar component identification unit 109 and the alignment synthesis unit 110 via the switch 108 and also to the second control unit 114. The first component extraction unit 105 supplies the generated non-extraction component information to the synthesis unit 113.

第2成分抽出部106は、スイッチ104を経由して、第2入力102である参照対象となる信号を取得する。第2成分抽出部106はまた、第1制御部107から、第1成分抽出部105と同様に、管理情報である抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報を取得する。第2成分抽出部106は、参照される信号である取得した第2入力102の信号に対し、管理情報である抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報に基づいて、信号成分情報を抽出するためのアルゴリズムと、抽出対象となる信号成分を特定する。第2成分抽出部106は、特定したアルゴリズムと信号成分とをもとに、処理対象となる抽出成分情報を生成する。ここで、抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報は、第1成分抽出部105と同じものが供給されるように構成しても良いし、異なる抽出アルゴリズムによって異なる抽出成分情報を生成するために、別の抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報が供給されるように構成しても構わない。ここでは説明を簡単にするため、同じものが供給されるものとして話を進める。第2成分抽出部106は、生成された抽出成分情報を、類似成分特定部109、位置合わせ合成部110に供給する。また、第2成分抽出部106は、第1成分抽出部105と同様に、抽出外成分情報を生成しても良い。   The second component extraction unit 106 acquires a reference target signal that is the second input 102 via the switch 104. Similarly to the first component extraction unit 105, the second component extraction unit 106 acquires extraction algorithm discrimination information and extraction auxiliary information that are management information from the first control unit 107. The second component extraction unit 106 extracts an algorithm for extracting signal component information from the acquired second input 102 signal, which is a referenced signal, based on extraction algorithm discrimination information and extraction auxiliary information that are management information. Then, the signal component to be extracted is specified. The second component extraction unit 106 generates extracted component information to be processed based on the specified algorithm and signal component. Here, the extraction algorithm discriminating information and the extraction auxiliary information may be configured so that the same information as that of the first component extraction unit 105 is supplied, or different in order to generate different extraction component information by different extraction algorithms. The extraction algorithm discrimination information and the extraction auxiliary information may be supplied. Here, in order to simplify the explanation, it is assumed that the same thing is supplied. The second component extraction unit 106 supplies the generated extracted component information to the similar component identification unit 109 and the alignment synthesis unit 110. Further, the second component extraction unit 106 may generate the non-extraction component information in the same manner as the first component extraction unit 105.

第1成分抽出部105および第2成分抽出部106における成分抽出処理については、後述する。   The component extraction processing in the first component extraction unit 105 and the second component extraction unit 106 will be described later.

第1制御部107は、統合制御部116の制御に応じて、各部の状態を取得するとともに、各部の初期化処理に必要な管理情報を供給し、各部の動作を制御するために各部の接続状態を制御する。第1制御部107は、第1入力101および第2入力102として入来する信号を制御するために、スイッチ103、104の接続を制御する。また、第1制御部107は、信号の再構成処理を継続するか、生成された再構成信号を出力するかを制御するために、スイッチ115の接続を制御する。第1制御部107は、管理情報として、第1成分抽出部105および第2成分抽出部106のそれぞれに、抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報を供給する。また、第1制御部107は、管理情報として、帯域抑制部111に、信号の周波数帯域成分を抑制するためのアルゴリズムを特定するための情報である帯域抑制アルゴリズム判別情報と、特定された帯域抑制アルゴリズムが、どのような信号の周波数帯域成分まで抑制すべきかを特定するための補助情報である帯域抑制補助情報とを供給する。ここで、本実施の形態に係る信号処理装置100では、各部の処理を分担させる構成としているが、第1制御部107の機能を、統合制御部116が代行するように構成しても構わない。   The first control unit 107 acquires the state of each unit according to the control of the integrated control unit 116, supplies management information necessary for initialization processing of each unit, and connects each unit to control the operation of each unit Control the state. The first control unit 107 controls connection of the switches 103 and 104 in order to control incoming signals as the first input 101 and the second input 102. In addition, the first control unit 107 controls connection of the switch 115 in order to control whether to continue the signal reconstruction process or to output the generated reconstruction signal. The first control unit 107 supplies the extraction algorithm discrimination information and the extraction auxiliary information to the first component extraction unit 105 and the second component extraction unit 106 as management information. Moreover, the 1st control part 107 is the band suppression algorithm discriminating information which is the information for specifying the algorithm for suppressing the frequency band component of a signal to the band suppression part 111 as management information, and the specified band suppression The algorithm supplies band suppression auxiliary information that is auxiliary information for specifying what frequency band component of the signal should be suppressed. Here, the signal processing apparatus 100 according to the present embodiment is configured to share the processing of each unit, but the function of the first control unit 107 may be configured to be substituted for the integrated control unit 116. .

類似成分特定部109は、スイッチ108を介して、処理対象となる抽出成分情報を取得する。また、類似成分特定部109は、第2成分抽出部106から、参照対象となる抽出成分情報を取得する。類似成分特定部109内の第1の探索部は、取得した処理対象となる抽出成分情報と参照対象となる抽出成分情報とを用いて、所定の処理単位で、所定の類似成分特定処理をすることで、処理対象となっている抽出成分情報に最も類似した信号成分が、参照側の抽出成分情報のどの部分に対応するかを特定し、対応関係を表す位置情報を生成する。類似成分特定部109は、生成した位置情報を、位置合わせ合成部110に供給する。   The similar component identification unit 109 acquires extracted component information to be processed via the switch 108. In addition, the similar component specifying unit 109 acquires extracted component information to be referred to from the second component extracting unit 106. The first search unit in the similar component specifying unit 109 performs a predetermined similar component specifying process in a predetermined processing unit using the acquired extracted component information to be processed and the extracted component information to be referred to. As a result, it is specified which part of the extracted component information on the reference side corresponds to the signal component most similar to the extracted component information to be processed, and position information representing the correspondence is generated. The similar component identification unit 109 supplies the generated position information to the alignment synthesis unit 110.

類似成分特定部109における類似成分特定処理については、後述する。   The similar component specifying process in the similar component specifying unit 109 will be described later.

位置合わせ合成部110は、スイッチ108を介して、処理対象となる抽出成分情報と、類似成分特定部109から生成された位置情報と、第2成分抽出部106から参照対象となる抽出成分情報とを取得する。位置合わせ合成部110内の第2の探索部は、取得した処理対象および参照対象となる抽出成分情報と、位置情報を利用して、所定の位置合わせをすることで処理対象側の抽出成分情報と参照側の抽出成分情報とを対応づける。位置合わせ合成部110は、対応付けられた処理対象側の抽出成分情報と、参照側の抽出成分情報とを合成し、合成された抽出成分情報(以後、「合成抽出成分情報」、または、単に「合成成分情報」という。)を生成する。また、合成抽出成分情報のサンプリング間隔は、処理対象となっていた抽出成分情報のサンプリング間隔以上に細かくできるように構成すると良い。位置合わせ合成部110における位置合わせ合成処理については、後述する。更に、位置合わせ合成部110は、生成された合成抽出成分情報を、帯域抑制部111に供給する。   The alignment synthesis unit 110, via the switch 108, extracts component information to be processed, position information generated from the similar component identification unit 109, and extracted component information to be referred to from the second component extraction unit 106. To get. The second search unit in the alignment synthesizing unit 110 extracts the extracted component information on the processing target side by performing predetermined alignment using the acquired extracted component information to be processed and referenced and the positional information. Is associated with the extracted component information on the reference side. The alignment synthesis unit 110 synthesizes the extracted component information on the processing target side with the extracted component information on the reference side, and combines the extracted component information (hereinafter, “synthesized extracted component information”, or simply "Combined component information"). The sampling interval of the combined extracted component information may be configured to be finer than the sampling interval of the extracted component information that has been a processing target. The alignment composition processing in the alignment composition unit 110 will be described later. Further, the alignment synthesis unit 110 supplies the generated synthesis extraction component information to the band suppression unit 111.

帯域抑制部111は、第1制御部107から、管理情報として、帯域抑制アルゴリズム判別情報、帯域抑制補助情報を取得する。また、帯域抑制部111は、位置合わせ合成部110から、合成成分情報を取得する。帯域抑制部111は、取得した帯域抑制アルゴリズム判別情報に基づいて、帯域抑制処理を特定する。帯域抑制部111はさらに、帯域抑制補助情報に基づいて特定された帯域抑制処理をすることで、合成抽出成分情報に対して、信号の周波数帯域抑制をし、帯域制限された合成抽出成分情報を生成する。また、帯域抑制部111は、生成された帯域制限された合成抽出成分情報を、スイッチ112を介して合成部113に供給、もしくはスイッチ112、108を介して類似成分特定部109に供給するとともに、第2制御部114に供給する。ここで、管理情報に基づいて特定される帯域抑制処理は、第1入力101もしくは第2入力102から抽出成分情報を生成する際に抽出し得る周波数成分の帯域に制限するように構成することが望ましいが、必ずしもこのように帯域を制限する必要はない。たとえば、単純に元の第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等となるように、所定の帯域制限フィルタを用いた上でリサンプリング処理をしても良い。また、この帯域制限フィルタは、エイリアジングを除去するように設計されたものを利用するようにしても良いし、あえてエイリアジングを含むように設計されたものを利用するようにしても構わない。更に、リサンプリング処理において、サンプルのデシメーションをして、第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等もしくはそれ以下の細かさとなるように構成しても良いし、デシメーションは最後の処理のみで行い、それ以外ではサンプリング間隔が細かい状態のまま、処理を継続するように構成することも可能である。ここでは話を簡単にするため、特定された帯域抑制処理では、単純に元の第1入力101の信号のサンプリング間隔と同等となるように、所定の帯域制限フィルタを用いた上でリサンプリング処理をするものとする。   The band suppression unit 111 acquires band suppression algorithm determination information and band suppression auxiliary information as management information from the first control unit 107. In addition, the band suppression unit 111 acquires the synthesis component information from the alignment synthesis unit 110. The band suppression unit 111 identifies the band suppression process based on the acquired band suppression algorithm determination information. The band suppression unit 111 further performs band suppression processing specified based on the band suppression auxiliary information, thereby suppressing the frequency band of the signal with respect to the combined extracted component information, and combining the band-limited combined extracted component information. Generate. Further, the band suppression unit 111 supplies the generated band-limited combined extraction component information to the combining unit 113 via the switch 112 or to the similar component specifying unit 109 via the switches 112 and 108, and This is supplied to the second control unit 114. Here, the band suppression processing specified based on the management information may be configured to limit the frequency component band that can be extracted when generating the extracted component information from the first input 101 or the second input 102. Although desirable, it is not necessary to limit the bandwidth in this way. For example, the resampling process may be performed using a predetermined band limiting filter so that the sampling interval of the signal of the original first input 101 is simply equal. The band limiting filter may be a filter designed to remove aliasing, or may be a filter designed to include aliasing. Further, in the resampling process, the sample may be decimated so that the sampling interval is equal to or less than the sampling interval of the signal of the first input 101. The decimation is performed only in the last process, Other than that, it is also possible to configure the processing to be continued while the sampling interval is fine. Here, for the sake of simplicity, the specified band suppression process uses a predetermined band limiting filter so that it is simply equal to the sampling interval of the signal of the original first input 101, and then the resampling process. Shall be

合成部113は、第1成分抽出部105から、処理対象となる抽出成分情報以外の成分である抽出外成分情報と、帯域抑制部111からスイッチ112を介して合成抽出成分情報とを取得する。合成部113は、確定した帯域制限後の合成抽出成分情報と、抽出外成分情報とを所定の合成処理により合成することで再構成信号を生成し、スイッチ115を介して第1成分抽出部105もしくは出力117として例えば外部の伝送装置141、記録装置142、記録媒体143、蓄積装置144、表示・再生装置145等に供給する。合成部113における所定の合成処理は、第1成分抽出部105における抽出成分情報および抽出外成分情報の生成方法に対応した合成処理である。例えば、第1成分抽出部105における抽出外成分情報の生成方法が、第1入力101である処理対象となる信号から、生成された処理対象となる抽出成分情報を減算して抽出外成分情報を生成する方法である場合は、合成部113は、確定した帯域制限後の合成抽出成分情報と、抽出外成分情報とを加算することで合成処理をするように構成すると良い。また、第1成分抽出部105における抽出外成分情報の生成方法が、所定の変換方法による周波数領域への変換処理を伴っている場合には、合成部113は、確定した帯域制限後の合成抽出成分情報を同様の周波数領域への変換処理をした後に抽出外成分情報に加算し、再度所定の逆変換方法により時間領域への逆変換処理をすることで合成処理をするように構成すると良い。更に、管理情報には合成部113において合成処理を特定するための合成処理特定情報を含むようにし、第1制御部107は合成部113に管理情報として合成処理特定情報を供給し、合成部113は、この管理情報に基づいて合成処理を特定すると更に良い構成となる。   The synthesizing unit 113 acquires from the first component extraction unit 105 the non-extraction component information that is a component other than the extraction component information to be processed, and the combined extraction component information from the band suppression unit 111 via the switch 112. The synthesizing unit 113 generates a reconstructed signal by synthesizing the determined combined extracted component information after the band limitation and the non-extracted component information by a predetermined synthesizing process, and the first component extracting unit 105 via the switch 115. Alternatively, the output 117 is supplied to, for example, an external transmission device 141, a recording device 142, a recording medium 143, a storage device 144, a display / playback device 145, and the like. The predetermined synthesis process in the synthesis unit 113 is a synthesis process corresponding to the generation method of the extracted component information and the non-extracted component information in the first component extraction unit 105. For example, the method of generating the non-extracted component information in the first component extracting unit 105 subtracts the extracted extracted component information to be processed from the signal to be processed that is the first input 101 to obtain the non-extracted component information. In the case of the generation method, the combining unit 113 may be configured to perform the combining process by adding the combined extracted component information after the band limitation that has been determined and the non-extracted component information. In addition, when the generation method of the non-extracted component information in the first component extraction unit 105 is accompanied by the conversion process to the frequency domain by a predetermined conversion method, the synthesis unit 113 performs synthesis extraction after the determined band limitation. It is preferable that the component information is subjected to the same conversion process to the frequency domain, then added to the non-extracted component information, and the composite process is performed again by performing the reverse conversion process to the time domain by a predetermined reverse conversion method. Further, the management information includes synthesis process specifying information for specifying the synthesis process in the synthesis unit 113, and the first control unit 107 supplies the synthesis process specifying information as management information to the synthesis unit 113. If the composition processing is specified based on this management information, the configuration becomes even better.

第2制御部114は、統合制御部116の制御に基づき、各部の状態を取得するとともに、各部の動作や、必要な管理情報を供給する。第2制御部114は、各部の動作の制御に必要な情報として、少なくとも第1成分抽出部105から抽出成分情報を取得するとともに、帯域抑制部111から合成抽出成分情報を取得する。第2制御部114は、少なくとも、取得した抽出成分情報、合成抽出成分情報、および管理情報に基づいて、所定の繰り返し条件を満たすまで、合成抽出成分情報の再構成処理を繰り返すか、結果を各部に供給するかを判定する。第2制御部114は、判定結果に基づいて各部の接続を制御するために、スイッチ108、112を制御する。ここで、本実施の形態に係る信号処理装置100では各部の処理を分担させるような構成としているが、第2制御部114の機能を、統合制御部116が代行するように構成しても構わない。   The second control unit 114 acquires the state of each unit based on the control of the integrated control unit 116, and supplies the operation of each unit and necessary management information. The second control unit 114 acquires at least extracted component information from the first component extraction unit 105 as information necessary for controlling the operation of each unit, and acquires combined extracted component information from the band suppression unit 111. The second control unit 114 repeats the reconstruction process of the combined extracted component information until at least a predetermined repetition condition is satisfied based on at least the extracted component information, the combined extracted component information, and the management information. Determine whether to supply to. The second control unit 114 controls the switches 108 and 112 in order to control connection of each unit based on the determination result. Here, the signal processing apparatus 100 according to the present embodiment is configured to share the processing of each unit, but the function of the second control unit 114 may be configured to be substituted for the integrated control unit 116. Absent.

統合制御部116は、本実施の形態に係る信号処理装置100を構成する各部の状態を取得し、各部に対して制御信号に基づいて動作の制御をして、処理対象となる信号、参照対象となる信号を入力信号として取得する。統合制御部116はさらに、上述の信号処理をして、処理結果である再構成信号を、出力して供給するように各部を制御する。また、統合制御部116は、ユーザによる開始操作や、所定の設定時刻等などの所定の開始条件によって生じる信号処理開始要求信号を検知し、各部に処理開始指令を供給する。本実施の形態においては、話を簡単にするため、第1制御部107および第2制御部114の動作を制御することで、全体の動作を制御できるように構成しているが、統合制御部116が第1制御部107および第2制御部114の各機能を代行し、本実施の形態に係る信号処理装置100の各部全体を制御するように構成しても構わない。また、統合制御部116が第1制御部107および第2制御部114の各機能を代行し、実施の形態に係る信号処理装置100の各部全体を制御しても構わない。また、統合制御部116は、各部への各情報の入出力の順序や、各部の動作順序や各情報の生成順序、各部に供給する管理情報の種類や供給順序を制御するために、所定の統合管理情報を持ち、この情報に基づいて、本発明の信号処理装置100の全体動作を制御すると更に良い構成となる。ここで、統合管理情報には、上述の処理が取りうる全状態が記述された状態遷移情報と、現在の処理が全体の処理のどの過程にあるかを特定するための内部状態情報や、各処理の初期条件および終了判定条件に関する情報である条件情報を含むようにすると良い。例えば、条件情報に、各処理の繰り返し回数もしくは繰り返し終了判定条件に関する情報が含まれるようにしても構わない。また、この所定の統合管理情報は、あらかじめ統合制御部116に設定されていても構わないし、外部から統合管理情報を取得する機能を統合制御部116に含めることで、取得した統合管理情報に基づいて、異なる処理動作をすることができるように構成しても構わない。ここでは話を簡単にするため、所定の統合管理情報があらかじめ設定されているものとするが、特に限定されるものではない。   The integrated control unit 116 acquires the state of each unit constituting the signal processing apparatus 100 according to the present embodiment, controls the operation of each unit based on the control signal, and outputs a signal to be processed and a reference target. Is obtained as an input signal. The integrated control unit 116 further performs the above-described signal processing and controls each unit to output and supply a reconstructed signal that is a processing result. Further, the integrated control unit 116 detects a signal processing start request signal generated by a start operation by a user or a predetermined start condition such as a predetermined set time, and supplies a processing start command to each unit. In the present embodiment, in order to simplify the talk, the overall operation can be controlled by controlling the operations of the first control unit 107 and the second control unit 114, but the integrated control unit 116 may substitute for each function of the 1st control part 107 and the 2nd control part 114, and you may comprise so that each part of the signal processing apparatus 100 which concerns on this Embodiment may be controlled. Further, the integrated control unit 116 may substitute the functions of the first control unit 107 and the second control unit 114 to control the entire units of the signal processing device 100 according to the embodiment. Further, the integrated control unit 116 controls the order of input / output of each information to each unit, the operation order of each unit, the generation order of each information, the type of management information supplied to each unit, and the supply sequence. If integrated management information is held and the overall operation of the signal processing apparatus 100 of the present invention is controlled based on this information, the configuration is further improved. Here, the integrated management information includes state transition information in which all the states that can be taken by the above-described processing are described, internal state information for specifying in which process the current processing is in the overall processing, It is preferable to include condition information that is information related to the initial condition and the end determination condition of the process. For example, the condition information may include information related to the number of repetitions of each process or the repetition end determination condition. Further, the predetermined integrated management information may be set in the integrated control unit 116 in advance, and based on the acquired integrated management information by including in the integrated control unit 116 a function for acquiring the integrated management information from the outside. Thus, different processing operations may be performed. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that predetermined integrated management information is set in advance, but is not particularly limited.

この統合制御部116において、各制御情報を適切に管理し、各部に対して動作の制御を指示することによって、処理対象となっている領域に含まれる信号成分に対し、参照側から、単に信号成分間の誤差が最も少ないものを特定するのではなく、本来の画像に近づけるための、より確からしい信号成分を含む領域の位置を探索により特定する。統合制御部116は、信号を再構成して得られた結果を利用して、再度探索や、信号の再構成をするというように、信号の再構成対象を更新しながら、信号の再構成を繰り返していくことで超解像処理を実現するように動作を制御することが可能となる。例えば、統合制御部116は、後述される図3から図7で示されているような周波数帯域を、再構成処理の繰り返しの過程において、必要に応じて切り替えながら適用し、その周波数帯域に含まれる信号成分情報を抽出するように制御する。これにより、統合制御部116は、入力される画像信号もしくは再構成信号から抽出成分情報を生成し、抽出成分情報に対する再構成処理の繰り返し制御や、その後生成される再構成信号に対する再構成処理の繰り返し制御することで、最終的な出力となる再構成信号全体の画質を改善させることができる。   In this integrated control unit 116, each control information is appropriately managed, and operation control is instructed to each unit, so that the signal component included in the region to be processed is simply signaled from the reference side. Rather than specifying the one with the smallest error between components, the position of a region including a more probable signal component to approximate the original image is specified by searching. The integrated control unit 116 uses the result obtained by reconfiguring the signal to search again or reconfigure the signal, such as reconfiguring the signal while reconfiguring the signal. By repeating the operation, the operation can be controlled to realize the super-resolution processing. For example, the integrated control unit 116 applies a frequency band as shown in FIG. 3 to FIG. 7 to be described later while switching as necessary in the repetition process of the reconstruction process, and is included in the frequency band. Control to extract the signal component information to be extracted. As a result, the integrated control unit 116 generates extracted component information from the input image signal or reconstructed signal, performs repetitive control of the reconstruction process on the extracted component information, and the reconstruction process on the generated reconstructed signal thereafter. By repeatedly controlling, it is possible to improve the image quality of the entire reconstructed signal that is the final output.

次に、第1成分抽出部105および第2成分抽出部106における成分抽出処理の詳細を以下に説明する。図3から図7は、実施の形態に係る成分抽出処理において、抽出される周波数成分情報の例を表した概念図である。   Next, details of the component extraction processing in the first component extraction unit 105 and the second component extraction unit 106 will be described below. 3 to 7 are conceptual diagrams showing examples of frequency component information extracted in the component extraction processing according to the embodiment.

例えば、第1入力101である処理対象の信号が、図3で示されるように、領域301内、つまり最大周波数fmax以下の周波数成分情報を含むような信号であるものとする。ここで、管理情報として取得される抽出アルゴリズム判別情報に基づいて特定された成分抽出処理は、図3(b)で示されるように、信号の分離および合成において、信号の完全再構成が可能となるように設計されたQMF(Quadrature Mirror Filter)フィルタによる帯域分割処理がされるものとして話を進める。抽出アルゴリズム判別情報に基づいて特定される成分抽出処理は、少なくとも1つ以上の、異なる帯域分割処理に基づいた成分抽出処理の中から特定されるものである。例えば、所定の低域通過特性を持つローパスフィルタもしくはその代替となりうるフィルタ、つまり、一般的なガウシアンフィルタ、Lanczosフィルタ、ウェーヴレットフィルタ等による帯域分割処理であれば、本実施の形態に係る成分抽出処理に利用することができる。また、例えば、抽出成分情報を生成する際に、フーリエ変換、サイン/コサイン変換、アダマール変換、ウェーヴレット変換等の、所定の周波数変換方法に基づいて、信号成分を時間領域(画像であれば、通常の画像表現)から周波数領域に変換し、周波数領域において抽出成分情報を生成する。生成した抽出外成分情報を周波数領域における第1入力101である処理対象の信号から減算して、周波数領域における抽出外成分情報を生成した後に、所定の変換方法と対となる逆変換方法に基づいて、周波数領域から時間領域に逆変換することで、時間領域の抽出外成分情報を生成する処理を、本実施の形態に係る成分抽出処理に利用することもできる。更に、図3の例では、管理情報として取得される抽出補助情報から、周波数f0からf1までに含まれる周波数成分情報を抽出することを特定したものとして話を進める。   For example, it is assumed that the signal to be processed which is the first input 101 is a signal including frequency component information in the region 301, that is, the maximum frequency fmax or less, as shown in FIG. Here, the component extraction processing specified based on the extraction algorithm discrimination information acquired as management information can be completely reconfigured in signal separation and synthesis as shown in FIG. 3B. The discussion will proceed assuming that the band division processing is performed by a QMF (Quadrature Mirror Filter) filter designed to be. The component extraction process specified based on the extraction algorithm discrimination information is specified from at least one component extraction process based on different band division processes. For example, the component extraction according to the present embodiment is possible if the band division processing is performed by a low-pass filter having a predetermined low-pass characteristic or a filter that can be used instead thereof, that is, a general Gaussian filter, Lanczos filter, wavelet filter, or the like. Can be used for processing. Further, for example, when generating the extracted component information, the signal component is expressed in the time domain (in the case of an image, based on a predetermined frequency conversion method such as Fourier transform, sine / cosine transform, Hadamard transform, and wavelet transform). Normal image representation) to the frequency domain, and extract component information is generated in the frequency domain. Subtracting the generated non-extracted component information from the signal to be processed, which is the first input 101 in the frequency domain, to generate non-extracted component information in the frequency domain, and then based on an inverse transform method that is paired with a predetermined transform method Thus, the process of generating the non-extracted component information in the time domain by performing inverse transformation from the frequency domain to the time domain can also be used for the component extraction process according to the present embodiment. Further, in the example of FIG. 3, the description proceeds with specifying that frequency component information included in frequencies f0 to f1 is extracted from the extraction auxiliary information acquired as management information.

図3(b)は、f1=fmax/2であるものとして、カットオフ周波数f1cとなるように設計されたQMFフィルタを利用して周波数成分の帯域分割処理をした様子を示す。ここで、低域通過帯域特性321は、QMFフィルタにおける低域通過フィルタの周波数帯域特性であり、高域通過帯域特性322は、対応する高域通過フィルタの周波数帯域特性である。このようなフィルタに基づいてフィルタリング処理をすることで入力信号を周波数帯域分割し、図3(c)のような低域信号と、図3(d)のような高域信号とに分離する。   FIG. 3B shows a state where frequency component band division processing is performed using a QMF filter designed to have a cutoff frequency f1c, assuming that f1 = fmax / 2. Here, the low-pass band characteristic 321 is the frequency band characteristic of the low-pass filter in the QMF filter, and the high-pass band characteristic 322 is the frequency band characteristic of the corresponding high-pass filter. By performing a filtering process based on such a filter, the input signal is divided into frequency bands and separated into a low-frequency signal as shown in FIG. 3C and a high-frequency signal as shown in FIG.

ここで、f1=fmax/2であり、QMFフィルタによる帯域分割対象となる周波数がfmax/2であるものとした。もし、QMFフィルタによる帯域分割対象となる周波数と、入力信号に対して帯域分割したい周波数とが異なる場合には、入力信号に対してインターポレーション処理やデシメーション処理、もしくはこれらを組み合わせた処理をすることで、分割対象となる周波数と分割したい周波数が等しくなるように、入力信号のサンプル数を変化させ、仮の入力信号を生成する。ここで、このような入力信号に対してサンプル数を変化させることによる周波数シフトをする際に、利用できるインターポレーション処理やデシメーション処理で表現できるサンプル数に制約がある場合には、分割対象となる周波数に最も近くなるように入力信号のサンプル数を変化させるようにすると良い。この仮の入力信号に対して周波数帯域分割し、その後、仮の入力信号を生成した際とは逆のインターポレーション処理やデシメーション処理、もしくはこれらを組み合わせた処理をすることで、元の入力信号に対して帯域分割処理をした後の低域信号、高域信号を得るようにすると良い。このような入力信号に対するインターポレーション処理やデシメーション処理、もしくはこれらを組み合わせた処理をすることで、帯域分割対象となる周波数をシフトさせることは、他の帯域通過フィルタにおいても有用である。   Here, it is assumed that f1 = fmax / 2 and the frequency to be subjected to band division by the QMF filter is fmax / 2. If the frequency to be band-divided by the QMF filter is different from the frequency to be band-divided for the input signal, the input signal is subjected to interpolation processing, decimation processing, or a combination thereof. Thus, the number of samples of the input signal is changed so that the frequency to be divided is equal to the frequency to be divided, thereby generating a temporary input signal. Here, when frequency shifting is performed by changing the number of samples for such an input signal, if there are restrictions on the number of samples that can be expressed by interpolation processing or decimation processing, The number of samples of the input signal may be changed so as to be closest to a certain frequency. This temporary input signal is divided into frequency bands, and then the original input signal is processed by interpolation processing, decimation processing, or a combination thereof, which is the reverse of when the temporary input signal was generated. Therefore, it is preferable to obtain a low-frequency signal and a high-frequency signal after performing the band division processing. Shifting the frequency to be subjected to band division by performing interpolation processing, decimation processing, or a combination of these on the input signal is also useful for other bandpass filters.

このような処理をすることで、周波数f0からf1までに含まれる周波数成分情報331を抽出して本実施の形態における抽出成分情報とする。また、f1からfmaxまでに含まれる周波数成分情報332を抽出して、本発明における抽出外成分情報とする。   By performing such processing, the frequency component information 331 included in the frequencies f0 to f1 is extracted and used as the extracted component information in the present embodiment. Further, the frequency component information 332 included from f1 to fmax is extracted and used as non-extracted component information in the present invention.

ここで、抽出成分情報と抽出外成分情報を生成する際に、一般には図3(b)の領域312の周波数領域のようなエイリアジング成分の影響を考慮するために高域通過帯域特性322の高域通過フィルタを利用することが望ましい。しかし、ここでは話を簡単にするため、帯域分割に利用するフィルタの周波数減衰特性は非常に急峻であり、エイリアジング成分の影響がほとんどないものとして話を進める。よって、実施の形態に係る抽出外成分情報は、図3(c)の領域331のような周波数領域の成分を含むような抽出成分情報を生成した後に、入力信号から減算することで、抽出外成分情報を生成するものとして話を進める。   Here, when generating the extracted component information and the non-extracted component information, in general, in order to consider the influence of aliasing components such as the frequency region of the region 312 in FIG. It is desirable to use a high pass filter. However, in order to simplify the description here, the frequency attenuation characteristic of the filter used for band division is very steep, and the discussion proceeds with almost no influence of aliasing components. Therefore, the non-extracted component information according to the embodiment is generated by subtracting from the input signal after generating the extracted component information that includes the frequency domain component such as the region 331 in FIG. The discussion proceeds as a component information generator.

図3においては、入力信号に対して周波数帯域分割しようとしている周波数がf1=fmax/2であるものとしていたが、抽出補助情報に基づいて、図4のような周波数帯域に分割し、抽出成分情報を取得するようにしても良い。例えば、図4(b)のように、低域通過フィルタの周波数帯域特性421によってf0からf1までに含まれる周波数成分情報を生成することができるようなフィルタに基づいてフィルタリング処理をすることで入力信号を周波数帯域分割し、図4(e)の領域431のような周波数成分情報を含む低域信号と、図4(h)の領域441のような周波数成分情報を含む高域信号に分離し、それぞれ抽出成分情報、抽出外成分情報を取得するようにしても良い。同様に、帯域分割する周波数がf2であると特定された場合には、f0からf2までの低域通過帯域特性423を持つフィルタによるフィルタリング処理により、図4(f)および図4(i)のように分離し、帯域分割する周波数がf3であると特定された場合には、低域通過帯域特性425の特性をもつフィルタにより、図4(g)および図4(j)のように分離することで、それぞれ抽出成分情報、抽出外成分情報を取得するようにしても良い。   In FIG. 3, the frequency to be divided into frequency bands for the input signal is assumed to be f1 = fmax / 2. However, based on the extraction auxiliary information, the frequency band is divided into the frequency bands as shown in FIG. Information may be acquired. For example, as shown in FIG. 4B, the filtering is performed based on a filter that can generate frequency component information included in f0 to f1 by the frequency band characteristic 421 of the low-pass filter. The signal is divided into frequency bands and separated into a low frequency signal including frequency component information such as a region 431 in FIG. 4E and a high frequency signal including frequency component information such as a region 441 in FIG. The extracted component information and the non-extracted component information may be acquired, respectively. Similarly, when it is specified that the frequency to be band-divided is f2, filtering processing by a filter having a low-pass band characteristic 423 from f0 to f2 is used to perform the processing shown in FIGS. 4 (f) and 4 (i). When the frequency to be divided is specified as f3, the filter having the low pass band characteristic 425 is used as shown in FIG. Thus, the extracted component information and the non-extracted component information may be acquired, respectively.

また、図5のように、帯域分割を繰り返し、必要な周波数帯域の信号成分情報を抽出するようにしても構わない。例えば、図5(a)の領域511は、図4(f)を求めた後、図4(b)の帯域分割により図4(e)に含まれる周波数成分情報を除くことで抽出成分情報を取得し、それ以外の周波数成分情報を含むものを抽出外成分情報として取得するようにしても良い。同様に、図5(b)と(e)、図5(c)と(f)、図6(a)と(d)、図6(b)と(e)、図6(c)と(f)、等のような周波数成分情報を含む抽出成分情報および抽出外成分情報を取得するようにしても構わない。   Further, as shown in FIG. 5, the band division may be repeated to extract signal component information of a necessary frequency band. For example, in the area 511 in FIG. 5A, after obtaining FIG. 4F, the extracted component information is obtained by removing the frequency component information included in FIG. 4E by band division in FIG. 4B. It is also possible to acquire information including frequency component information other than that as out-extraction component information. Similarly, FIGS. 5B and 5E, FIGS. 5C and 5F, FIGS. 6A and 6D, FIGS. 6B and 6E, and FIGS. The extracted component information including the frequency component information such as f), etc. and the non-extracted component information may be acquired.

更に、図7で示されるように、複数の周波数帯域の周波数成分情報を含むように信号成分情報を抽出するようにしても良い。例えば、図7(a)の領域711は、図4(e)と同様の方法で抽出し、領域712は、図5(b)と同様の方法で抽出し、それぞれを加えた周波数成分情報を含むものを抽出成分情報として取得し、それ以外のものを抽出外成分情報として取得するようにしても良い。同様に、図7(b)と(g)、図7(c)と(h)、図7(d)と(i)、図7(e)と(j)、等のような周波数成分情報を含む抽出成分情報および抽出外成分情報を取得するようにしても構わない。   Further, as shown in FIG. 7, the signal component information may be extracted so as to include frequency component information of a plurality of frequency bands. For example, the area 711 in FIG. 7A is extracted by the same method as in FIG. 4E, and the area 712 is extracted by the same method as in FIG. What is included may be acquired as extracted component information, and other information may be acquired as non-extracted component information. Similarly, frequency component information such as FIGS. 7B and 7G, FIGS. 7C and 7H, FIGS. 7D and 7I, FIGS. 7E and 7J, and the like. The extracted component information and the non-extracted component information may be acquired.

図3から図7で示されているような信号成分情報を抽出することで、抽出成分情報および抽出外成分情報を生成することで、その後の類似成分特定処理や、位置合わせ合成処理において、参照側の信号から、本来の画像に近づけるための、より確からしい信号成分を含む領域の位置を探索により特定しやすくする効果が得られる。   By extracting the signal component information as shown in FIG. 3 to FIG. 7 and generating the extracted component information and the non-extracted component information, it is referred to in the subsequent similar component specifying process and alignment composition process. The effect of making it easier to specify the position of a region including more probable signal components to approximate the original image from the side signal is obtained.

例えば、処理対象となる入力画像に含まれる信号成分の特徴として、低周波数帯域側に含まれる信号成分には、若干の誤差があるものの、本来の画像に含まれる信号成分に類似したものが多く、高周波数帯域側に含まれる信号成分には、ノイズ等により大きく劣化した信号成分が多く含まれる場合を考える。このような場合、周波数全体の信号成分を含む画像を利用して類似成分を特定するための探索をすると、周波数全体の信号成分を含む画像は、劣化した信号成分の影響から、本来の画像の特徴とは異なった画像となる。このため、探索の結果、参照側から、この特徴の異なった画像に含まれる信号成分に最も近いものを含む、別の位置の領域を特定してしまう。このような探索による異なる領域の特定を回避するために、この例では、図3の領域331と領域332とのように、それぞれの周波数帯域に含まれる信号に分離し、領域331に含まれる信号成分を抽出成分情報とし、参照側も同様に領域331に含まれる信号成分として探索することで、探索時に大きな影響を与えていた領域332に含まれる信号成分を除外して探索することが可能となる。これにより、参照側から、単に信号成分間の誤差が最も少ないものを特定するのではなく、本来の画像に近づけるための、より確からしい信号成分を含む領域の位置を探索により特定することが可能となる。   For example, as a feature of the signal component included in the input image to be processed, the signal component included in the low frequency band side has many errors, but many of them are similar to the signal component included in the original image. Consider a case where the signal component included on the high frequency band side includes a large number of signal components greatly deteriorated due to noise or the like. In such a case, when a search for specifying a similar component is performed using an image including a signal component of the entire frequency, the image including the signal component of the entire frequency is affected by the deteriorated signal component. The image is different from the feature. For this reason, as a result of the search, an area at another position including the one closest to the signal component included in the image having different characteristics is specified from the reference side. In order to avoid the identification of different areas by such a search, in this example, the signals included in the respective frequency bands are separated into the signals included in the respective areas 331 like the areas 331 and 332 in FIG. By using the component as the extracted component information and searching on the reference side as the signal component included in the region 331 as well, it is possible to search by excluding the signal component included in the region 332 that had a large influence during the search. Become. As a result, it is possible to specify the position of a region containing more probable signal components by searching from the reference side instead of simply specifying the one with the least error between the signal components. It becomes.

また、この例では、低周波数帯域側には若干の誤差が含まれていると仮定したが、抽出成分情報の再構成処理、つまり類似成分特定処理、位置合わせ合成処理、帯域抑制処理を経て帯域制限された合成成分情報を生成し、これを新たな抽出成分情報として、この再構成処理を繰り返すことで、回を重ねるごとに抽出成分情報の品質を向上させることができる。これは、抽出成分情報の品質が向上することで探索結果の精度が高まり、より確からしい信号成分を特定することが可能となり、結果として、さらに抽出成分情報の品質を向上させることができるようになるためである。これを所定の条件を満たすまで繰り返すことで、この処理ループの出力結果である、低周波数成分において画像品質が向上した合成成分情報が得られる。ここで、最終的に収束した位置情報を再利用できるように予測位置情報として格納しておくように構成すると更によい。   In this example, it is assumed that the low frequency band side includes some errors, but the extracted component information reconstruction process, that is, the similar component identification process, the alignment synthesis process, and the band suppression process are performed. By generating limited synthetic component information and using this as new extracted component information, this reconstruction process is repeated, so that the quality of the extracted component information can be improved each time it is repeated. This is because the quality of the extracted component information is improved, the accuracy of the search result is increased, and a more reliable signal component can be specified. As a result, the quality of the extracted component information can be further improved. It is to become. By repeating this until a predetermined condition is satisfied, composite component information that is an output result of this processing loop and that has improved image quality in the low-frequency component is obtained. Here, it is further preferable that the position information finally converged is stored as predicted position information so that it can be reused.

更に、例えば、この画像品質が向上した合成成分情報と、処理対象側の領域332の周波数帯域に含まれる信号成分からなる抽出外成分情報を合成することで、再構成信号を生成し、この再構成信号を新たな初期の入力信号として、再構成信号の再構成処理を繰り返すことを考える。このような例では、新たな初期の入力信号である再構成信号は、図3の領域331の周波数帯域に含まれる信号成分の品質が向上しているため、探索の際に、より確からしい信号成分を特定しやすくなる。さらに、前回の抽出成分情報の再構成処理の繰り返しにより、最終的に収束した位置情報である予測位置情報を利用することが可能になる。   Further, for example, a reconstructed signal is generated by synthesizing the composite component information with improved image quality and the non-extracted component information including the signal components included in the frequency band of the processing target region 332, Consider repeating the reconstruction process of the reconstruction signal using the composition signal as a new initial input signal. In such an example, the reconstructed signal, which is a new initial input signal, has an improved signal component quality in the frequency band of the region 331 in FIG. It becomes easy to specify an ingredient. Furthermore, it is possible to use predicted position information, which is finally converged position information, by repeating the reconstruction process of the previous extracted component information.

よって、例えば、この予測位置情報を起点として、探索時の探索範囲を狭めに設定することで、仮に、図3の領域331の周波数帯域を少し高周波数成分側に広げて、再構成信号から抽出される抽出成分情報に、画質劣化を与える信号成分を取り込んだとしても、比較的確からしい信号成分で収束させた予測位置情報を起点として探索することにより、本来必要とする位置から全く異なる位置を検出することなく、参照側から必要とする領域を特定することができる。そして、この再構成処理を繰り返すことで、取り込んだ画質劣化を与える信号成分を、本来の信号成分に近づけながら、抽出成分情報の品質を向上させることができる。   Therefore, for example, by setting the search range at the time of search narrower starting from this predicted position information, the frequency band of the region 331 in FIG. 3 is slightly expanded to the high frequency component side and extracted from the reconstructed signal. Even if a signal component that causes image quality degradation is included in the extracted component information, a position that is completely different from the originally required position can be obtained by searching for the predicted position information converged with a relatively reliable signal component as a starting point. A necessary region can be specified from the reference side without detection. By repeating this reconstruction processing, it is possible to improve the quality of the extracted component information while bringing the captured signal component that causes image quality degradation close to the original signal component.

更に、例えば、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、再構成信号から抽出成分情報を抽出する際に、回を重ねるごとに、図3の領域331の周波数帯域を少しずつ高周波数成分側に広げて抽出成分情報を生成するように構成することで、高周波数成分側から少しずつ画質劣化を与える信号成分を取り込みながら、画質を改善させることができる。   Further, for example, when repeating the reconstruction processing of the reconstructed signal, when extracting extracted component information from the reconstructed signal, the frequency band of the region 331 in FIG. The extracted component information is generated by expanding the image quality to the image quality, and the image quality can be improved while taking in the signal component that gradually deteriorates the image quality from the high frequency component side.

つまり、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、例えば、図4で示されるように、初めは図4(b)のように周波数帯域を分割し、図4の領域431に含まれる信号成分を抽出成分情報として、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。次の繰り返しでは、図4の領域432に含まれる信号成分を抽出成分情報として、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。更に、その次の繰り返しでは、図4の領域433を利用するといった具合に、所定の周波数帯域を適応的に切り替えながら抽出成分情報を生成し、再構成信号を生成するように構成することで、繰り返し回数を抑制しながら、画質を改善させることができる。   That is, when the reconstruction process of the reconstructed signal is repeated, for example, as shown in FIG. 4, the frequency band is first divided as shown in FIG. 4B, and the signal component included in the region 431 in FIG. As the extracted component information, the extracted component information is reconstructed using the predicted position information as necessary to generate a reconstructed signal. In the next iteration, the signal component included in the region 432 in FIG. 4 is used as the extracted component information, and the extracted component information is reconstructed using the predicted position information as necessary to generate a reconstructed signal. . Further, in the next iteration, the extraction component information is generated while adaptively switching the predetermined frequency band, such as using the region 433 in FIG. 4, and the reconstructed signal is generated. Image quality can be improved while suppressing the number of repetitions.

ここでは、領域431、領域432、領域433の順に適用して、周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成しているが、特にこの適用順に限定されるわけではない。例えば、図4において、f1からf2の間の周波数帯域に含まれる信号成分が比較的大きく劣化を伴っており、また、f2からf3の間の周波数帯域に含まれる信号成分は比較的劣化が少なく、本来の画像としての特徴を表す信号成分を多く含むような場合には、領域431を適用後、先に領域433を適用し、その後、必要であれば領域432を適用するように構成することで、異なる位置からの信号成分の利用を抑制し、より確からしい位置からの再構成処理を維持することが可能となる。この結果、再構成信号全体の画質を改善させることができる。   In this case, the extracted component information is generated by extracting the signal component included in the frequency band by applying the region 431, the region 432, and the region 433 in this order, but the order of application is not particularly limited. For example, in FIG. 4, the signal component included in the frequency band between f1 and f2 is relatively greatly deteriorated, and the signal component included in the frequency band between f2 and f3 is relatively less deteriorated. In the case where a lot of signal components representing the characteristics of the original image are included, the region 433 is applied first after the region 431 is applied, and then the region 432 is applied if necessary. Thus, it is possible to suppress the use of signal components from different positions and maintain the reconstruction process from more likely positions. As a result, the image quality of the entire reconstructed signal can be improved.

また、図5に示されるように、例えば、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、画質改善された周波数帯域の信号成分とは異なる信号成分を再構成信号から抽出して抽出成分情報を生成し、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。これにより、画質劣化を与える信号成分に対する再構成処理を繰り返す際に、既に画質改善された周波数帯域の信号成分に悪影響を与えることを抑制しつつ、再構成信号全体の画像品質を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 5, for example, when the reconstruction process of the reconstructed signal is repeated, a signal component different from the signal component of the frequency band whose image quality has been improved is extracted from the reconstructed signal to obtain the extracted component information. The extracted component information is reconstructed using the predicted position information as necessary, and a reconstructed signal is generated. This makes it possible to improve the image quality of the entire reconstructed signal while suppressing the adverse effect on the signal components in the frequency band whose image quality has already been improved when reconstructing the signal component that causes image quality degradation. it can.

つまり、例えば、図5のように、初回の再構成信号が生成された後、領域511の周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成し、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。次の繰り返しにおいて、512の周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成し、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。さらに次の繰り返しにおいて、領域513の周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成し、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、再構成信号を生成する。これにより、既に画質改善された信号成分に悪影響を与えることを抑制しながら再構成信号全体の画像品質を向上させることができる。   That is, for example, as shown in FIG. 5, after the first reconstructed signal is generated, the signal component included in the frequency band of the region 511 is extracted to generate the extracted component information, and the predicted position information is changed as necessary. While being used, the extraction component information is reconstructed to generate a reconstructed signal. In the next iteration, the signal components included in the 512 frequency band are extracted to generate extracted component information, and the extracted component information is reconstructed while using the predicted position information as necessary. Generate a signal. Further, in the next iteration, a signal component included in the frequency band of the region 513 is extracted to generate extracted component information, and the extracted component information is reconstructed using the predicted position information as necessary. A reconstruction signal is generated. Thereby, it is possible to improve the image quality of the entire reconstructed signal while suppressing adverse effects on the signal components whose image quality has already been improved.

ここでは、領域511、領域512、領域513の順に適用して、周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成しているが、特にこの適用順に限定されるわけではない。例えば、領域511の周波数帯域に含まれる信号成分が比較的大きく劣化を伴っている場合には、領域512、領域513を適用した後に領域511を適用するようにしても構わない。   Here, the extracted component information is generated by extracting the signal component included in the frequency band by applying the region 511, the region 512, and the region 513 in this order. However, the order is not particularly limited. For example, when the signal component included in the frequency band of the region 511 is relatively greatly deteriorated, the region 511 may be applied after the region 512 and the region 513 are applied.

また、例えば、図6に示されている周波数帯域に含まれる信号成分において、f0からf1までが一番元の画像の特徴を示す信号成分を多く含み、次にf1からf2、f3からfmax、最も劣化を伴っている信号成分を多く含むものがf2からf3であったとする。例えば、まずf0からf1までの周波数帯域に含まれる信号成分から抽出して抽出成分情報を生成し、抽出成分情報の再構成処理を繰り返した後に、再構成信号を生成する。その後、領域611、領域612を適用して同様に再構成信号を生成した後に、領域613を適用するようにしても構わない。このようにすることで、最も劣化を伴っているf2からf3の周波数帯域に含まれる信号成分の画質を改善する際に、f1からf2までに含まれる信号成分を伴って再構成処理をした場合と、f3からfmaxまでに含まれる信号成分を伴って再構成処理をした場合とは、探索時に特定される位置が異なることから、これらを組み合わせて再構成処理を繰り返すことにより、それぞれ特徴のある異なった画質の改善がみられるようになる。これにより、劣化を伴った信号成分の画質改善において、より良い効果が得られるようになる。   Further, for example, among the signal components included in the frequency band shown in FIG. 6, f0 to f1 include a lot of signal components indicating the characteristics of the original image, and then f1 to f2, f3 to fmax, Assume that f2 to f3 contain the most signal components with the most deterioration. For example, extraction component information is first generated by extracting from signal components included in the frequency band from f0 to f1, and a reconstruction signal is generated after reconstructing the extraction component information. Thereafter, the region 613 may be applied after the region 611 and the region 612 are applied and the reconstructed signal is similarly generated. In this way, when the image quality of the signal component included in the frequency band from f2 to f3 with the most deterioration is improved, the reconstruction process is performed with the signal component included from f1 to f2. Since the position specified at the time of the search is different from the case where the reconstruction process is performed with the signal components included from f3 to fmax, the reconstruction process is repeated by combining these, and each has a characteristic. Different image quality improvements will be seen. As a result, a better effect can be obtained in improving the image quality of the signal component accompanied by deterioration.

更に、例えば、図7に示されるように、複数の周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成し、再構成処理をするように構成することもできる。このようにすることで、探索時に、より確からしい位置を特定しやすくなるような元の画像の特徴を多く含む信号成分を抽出成分情報に取り込むことで、より早く予測位置情報を収束させることができる。さらに、劣化が比較的少ない信号成分を、より確からしい位置から再構成処理をすることにより、より良く画質を改善することが可能となる。   Further, for example, as shown in FIG. 7, it is possible to extract signal components included in a plurality of frequency bands to generate extracted component information, and to perform a reconstruction process. In this way, the predicted position information can be converged more quickly by incorporating into the extracted component information a signal component that includes many features of the original image that makes it easier to specify a more probable position during the search. it can. Furthermore, it is possible to improve the image quality better by reconstructing a signal component with relatively little deterioration from a more likely position.

また、例えば、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、繰り返すごとに選択する複数の周波数帯域を変更し、この複数の周波数帯域に含まれる信号成分を再構成信号から抽出して抽出成分情報を生成し、必要に応じて予測位置情報を利用しながら、抽出成分情報の再構成処理をして、新たな再構成信号を生成する。これにより、劣化の少ない信号成分を確定しつつ、劣化を含む信号成分を抽出成分情報に取り込みながら画質改善することが可能となる。さらに、より確からしい位置の信号成分を利用して、劣化を含む信号成分の再構成処理をすることにより、再構成信号全体に対して、より良く画質を改善することが可能となる。   Further, for example, when repeating the reconstruction processing of the reconstructed signal, a plurality of frequency bands to be selected are changed every time the reconstructed signal is repeated, and signal components included in the plurality of frequency bands are extracted from the reconstructed signal and extracted component information The extracted component information is reconstructed using the predicted position information as necessary, and a new reconstructed signal is generated. As a result, it is possible to improve the image quality while determining the signal component with little deterioration and incorporating the signal component including the deterioration into the extracted component information. Furthermore, by using a signal component at a more probable position and performing signal component reconstruction processing including degradation, the image quality can be improved with respect to the entire reconstructed signal.

例えば、図7の領域711と領域712、領域713と領域714、領域715と領域716、領域717と領域718、領域719と領域720といった複数の周波数帯域に含まれる信号成分を順に適用して、再構成信号から複数の周波数帯域に含まれる信号成分を抽出して抽出成分情報を生成し、抽出成分情報の再構成処理を行い、再構成信号を生成することを繰り返すように構成しても構わない。また、ここではこの適用順を特に限定するわけではない。   For example, signal components included in a plurality of frequency bands such as region 711 and region 712, region 713 and region 714, region 715 and region 716, region 717 and region 718, region 719 and region 720 in FIG. It may be configured to repeat extraction of signal components included in a plurality of frequency bands from the reconstructed signal to generate extracted component information, reconstructing the extracted component information, and generating a reconstructed signal. Absent. Here, the order of application is not particularly limited.

第1成分抽出部105および第2成分抽出部106に対して管理情報として供給される、抽出アルゴリズム判別情報、抽出補助情報は、例えば、図8に示されるようなデータ構造であっても構わない。例えば、抽出アルゴリズム判別情報には、テーブル801のように固有の識別番号が与えられることでデータ構造を識別し、その後のIndex情報に基づいて抽出アルゴリズムを特定できるようなデータ構造であると良い。Index情報と実際の抽出アルゴリズムとの関連付けは、テーブル802のようなテーブルによって定義されていると良い。また、抽出補助情報は、抽出アルゴリズム判別情報で特定されたアルゴリズムのTypeに応じて、異なるデータ構造をとることができるようにすると良い構成となる。例えば、テーブル801のIndexが1であるとすると、アルゴリズムのTypeはA1である。このような場合に対となる抽出補助情報は、テーブル811のように固有の識別番号が与えられることでデータ構造を識別し、その後のIndex情報に基づいて抽出対象となる周波数帯域を特定できるようなデータ構造であると良い。Index情報と実際の周波数帯域に関する情報との関連付けは、テーブル812のようにテーブルによって定義されていると良い。また、テーブル801のIndexが33であるとすると、アルゴリズムのTypeはB1である。このような場合に対となる抽出補助情報は、テーブル821のような構造であると良い。このテーブル821の構造は、抽出対象となる周波数帯域に含まれる周波数帯域の数に関する情報と、それぞれの周波数帯域の下限値および上限値に関する情報が、含まれる周波数帯域の数の分だけ含まれるようにすると良い。   The extraction algorithm discrimination information and the extraction auxiliary information supplied as management information to the first component extraction unit 105 and the second component extraction unit 106 may have a data structure as shown in FIG. 8, for example. . For example, the extraction algorithm discrimination information may have a data structure such that a unique identification number is given as shown in the table 801 so that the data structure can be identified and the extraction algorithm can be specified based on the subsequent Index information. The association between the index information and the actual extraction algorithm may be defined by a table such as the table 802. Further, the extraction auxiliary information is preferably configured to have a different data structure according to the algorithm type specified by the extraction algorithm discrimination information. For example, if the index of the table 801 is 1, the type of the algorithm is A1. In such a case, the paired extraction auxiliary information is given a unique identification number as shown in the table 811 so that the data structure can be identified, and the frequency band to be extracted can be specified based on the subsequent Index information. The data structure should be good. The association between the index information and the information related to the actual frequency band may be defined by a table like a table 812. If the index of the table 801 is 33, the algorithm type is B1. The extraction auxiliary information that is paired in such a case may have a structure like the table 821. The structure of this table 821 includes information on the number of frequency bands included in the frequency band to be extracted and information on the lower limit value and the upper limit value of each frequency band as many as the number of included frequency bands. It is good to make it.

抽出補助情報に格納される情報において、図8で示されたデータ構造はあくまで一例であり、抽出アルゴリズム判別情報によって特定されたアルゴリズムが抽出すべき周波数成分情報や周波数帯域を特定することができる情報であれば特に限定されるものではない。例えば、一般的なガウシアンフィルタやLanczosフィルタを利用するようなアルゴリズムであれば、周波数窓を制御するためのパラメータや、フィルタの位相を制御するためのパラメータを更に含むようなデータ構造であると良い。また、ウェーヴレットフィルタを利用するようなアルゴリズムであれば、周波数成分に対するオクターブ分割もしくはサブバンド分割の階数や、処理対象となるサブバンドを特定するための情報を更に含むようなデータ構造であると良い。   In the information stored in the extraction auxiliary information, the data structure shown in FIG. 8 is merely an example, and the frequency component information and the frequency band to be extracted by the algorithm specified by the extraction algorithm discrimination information can be specified. If it is, it will not specifically limit. For example, if the algorithm uses a general Gaussian filter or a Lanczos filter, the data structure may further include parameters for controlling the frequency window and parameters for controlling the phase of the filter. . In addition, if the algorithm uses a wavelet filter, the data structure further includes information for specifying the octave division or subband division rank for the frequency component and the subband to be processed. good.

また、抽出アルゴリズム判別情報や抽出補助情報の表現形式は、図8のような固定長符号等を利用しているが、これらは特に限定されるものではなく、他の可変長符号で表現するようにしても構わない。また、データ構造の識別方法に関しても、別の異なる識別方法を採用しても構わない。   Further, the expression format of the extraction algorithm discrimination information and the extraction auxiliary information uses a fixed-length code as shown in FIG. 8, but these are not particularly limited, and are expressed by other variable-length codes. It doesn't matter. Also, regarding the identification method of the data structure, another different identification method may be adopted.

次に、類似成分特定部109における類似成分特定処理の詳細を以下に説明する。図9は、類似成分特定部109内の第1の探索部が、現在処理対象となっている信号中の、現在処理対象となっている領域に含まれる信号に最も類似した信号成分が、現在参照対象となっている信号において、どの部分に対応するかを探索によって特定し、対応関係を表す位置情報を生成する様子の一例を示す概念図である。   Next, details of the similar component specifying process in the similar component specifying unit 109 will be described below. FIG. 9 shows that the signal component most similar to the signal included in the region currently being processed in the signal currently being processed by the first search unit in the similar component specifying unit 109 is currently It is a conceptual diagram which shows an example of a mode that the part which respond | corresponds in the signal used as a reference object is specified by search, and the positional information showing a correspondence is produced | generated.

図9(a)において、領域901は、現在処理対象となっている信号であり、領域902は、その信号中で、現在処理対象となっている領域を表している。ここで、領域902は、矩形で表現されているが、所定の形状の領域であれば良い。例えば、あらかじめ矩形領域901の信号に対して所定のセグメンテーション手段や分割手段によって領域分割され、それぞれの領域に対して所定の順序で現在処理対象となる領域を特定するようにしても構わない。ここでは、領域901の信号を隙間無く所定の矩形形状で分割し、図9(a)の矢印のように、左上からラスタ順で現在処理対象となる領域を順番に特定するものとして話を進める。   In FIG. 9A, a region 901 is a signal that is currently processed, and a region 902 represents a region that is currently processed in the signal. Here, the region 902 is represented by a rectangle, but may be a region having a predetermined shape. For example, the signal of the rectangular area 901 may be divided into regions by a predetermined segmentation unit or a dividing unit in advance, and the region currently being processed may be specified for each region in a predetermined order. Here, the signal of the area 901 is divided into a predetermined rectangular shape without a gap, and the talk proceeds as if the area to be processed is specified in order from the upper left in the raster order as indicated by the arrow in FIG. .

図9(b)において、領域903は、現在参照対象となっている信号であり、領域904は、領域903の面内空間において、領域902と同じ面内空間位置にある領域を表している。この位置を、探索の基準位置とする。また、この基準位置に基づいて領域905のような所定の探索領域を設定する。   In FIG. 9B, a region 903 is a signal that is currently a reference target, and a region 904 represents a region at the same in-plane space position as the region 902 in the in-plane space of the region 903. This position is set as a reference position for search. Further, a predetermined search area such as the area 905 is set based on this reference position.

類似成分特定部109における類似成分特定処理は、例えば、図9(c)の概念図で示されるような処理をするようにすると良い。参照対象となっている信号903の探索領域905内で、領域906のように順番に参照領域の位置を変化させながら、領域906に含まれる信号成分と、処理対象となっている領域902に含まれる信号成分とを順次比較し、最も類似している信号成分を含む位置の領域を特定する。ここでは、907の位置の参照領域に含まれる信号成分が最も類似しているものしている。このように特定された領域907と、基準位置904との間の面内空間位置の距離を求めて、領域902と領域907との対応関係を表す位置情報とすることで、類似成分を特定すると良い。   The similar component specifying process in the similar component specifying unit 109 may be performed, for example, as shown in the conceptual diagram of FIG. Within the search area 905 of the signal 903 that is the reference object, the position of the reference area is changed in order as in the area 906, and the signal component included in the area 906 and the area 902 that is the processing target are included. Are sequentially compared with each other, and the region of the position including the most similar signal component is specified. Here, the signal components included in the reference region at the position 907 are most similar. When a similar component is specified by obtaining the distance of the in-plane space position between the area 907 specified in this way and the reference position 904 and using it as position information indicating the correspondence between the area 902 and the area 907. good.

ここで、類似成分特定処理における信号成分の類似度の判定には、信号間の距離を測定する方法による結果を利用すれば良く、例えば、信号間の差分の絶対値和(SAD)、信号間の差分の二乗和(SSD)、周波数変換後の信号間の差分の絶対値和(SATD)、平均平方誤差(MSE)、平均平方二乗誤差(RMSE)、等の方法を利用すると良い。このような方法により、参照側の領域に含まれる信号成分と処理対象側の領域に含まれる信号成分との間の誤差を、参照側の領域の位置を変えながらそれぞれ測定し、誤差が最も小さくなる領域の位置を特定する。   Here, the determination of the similarity of the signal components in the similar component specifying process may use the result of the method of measuring the distance between the signals. For example, the absolute value sum (SAD) of the differences between the signals, The sum of squares of differences (SSD), the sum of absolute values of differences between signals after frequency conversion (SATD), mean square error (MSE), mean square square error (RMSE), etc. may be used. By such a method, the error between the signal component included in the reference side region and the signal component included in the processing target region is measured while changing the position of the reference side region, and the error is minimized. The position of the area to be specified is specified.

また、類似成分特定処理における、このような探索をする際の位置精度は、ここでは1画素精度での探索として図示しているが、特に限定されるものではなく、1/2、1/4、1/8などの1画素精度以下で探索するように構成しても構わない。また、処理量を軽減するため、大まかな探索をした後に、細かい精度で特定された領域の周辺を再度探索するような、階層的な探索をするように構成しても構わない。   In the similar component specifying process, the position accuracy when performing such a search is illustrated here as a search with one pixel accuracy, but is not particularly limited, and is 1/2, 1/4. The search may be made with one pixel accuracy or less such as 1/8. Further, in order to reduce the processing amount, a hierarchical search may be performed in which a rough search is performed and then the periphery of the area specified with a fine accuracy is searched again.

更に、別の一例として、類似成分特定処理における類似領域までの距離および信号成分の類似度の判定には、例えば、オプティカルフロー検出、またその代表的な手法である勾配法によって特定されるように構成することもできる。例えば、勾配法に代表される方法として、Lucas-Kanade Methodを利用して、対象領域周辺の信号成分情報の変化量の状態(勾配分布)を検出し、この勾配分布に最も類似する位置を探索によって特定するように構成しても構わない。   Furthermore, as another example, the determination of the distance to the similar region and the similarity of the signal component in the similar component specifying process may be performed by, for example, optical flow detection or a gradient method that is a representative method thereof. It can also be configured. For example, using the Lucas-Kanade Method as a representative method of the gradient method, the signal component information change state (gradient distribution) around the target area is detected, and the position most similar to this gradient distribution is searched. You may comprise so that it may identify by.

このような勾配法による位置の探索は、一般に、探索対象となる信号が、連続性のある、比較的滑らかな信号である場合に、より有効である。したがって、本実施の形態においてこのような勾配法による位置の探索を採用した構成とすることで、抽出成分情報を生成する際に、連続性のある比較的滑らかな信号成分を含むように、所定の周波数帯域を設定する。これにより、精度の高い位置特定が可能となり、再構成信号全体に対して、より良く画質を改善することが可能となる。   Such a position search by the gradient method is generally more effective when the signal to be searched is a continuous and relatively smooth signal. Therefore, by adopting such a position search by the gradient method in the present embodiment, when generating extracted component information, a predetermined value is set so as to include a continuous and relatively smooth signal component. Set the frequency band. As a result, the position can be specified with high accuracy, and the image quality can be improved with respect to the entire reconstructed signal.

ここでは一例としてLucas-Kanade Methodを挙げたが、この方法に特に限定されるわけではなく、対象領域周辺の信号成分情報の変化量を利用した、他の探索方法を採用した構成としても構わない。   Here, Lucas-Kanade Method is given as an example. However, the present invention is not particularly limited to this method, and other search methods using the amount of change in signal component information around the target region may be adopted. .

次に、位置合わせ合成部110における位置合わせ合成処理の詳細を以下に説明する。図12は、位置合わせ処理の一例を説明するための概念図である。   Next, details of the alignment composition processing in the alignment composition unit 110 will be described below. FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining an example of the alignment process.

図12において、領域902は、現在処理対象となっている信号901の、現在処理対象となっている領域であり、領域907は、実施の形態に係る類似成分特定処理によって特定された位置情報に基づいて、領域902との面内空間位置の位置関係から特定された、領域902に含まれる信号成分に最も類似した信号成分を含む領域であるものとする。   In FIG. 12, an area 902 is an area that is the current processing target of the signal 901 that is the current processing target, and an area 907 is the position information specified by the similar component specifying process according to the embodiment. Based on the positional relationship of the in-plane spatial position with the region 902, the region includes a signal component most similar to the signal component included in the region 902.

このような領域907に含まれる信号を、位置合わせ合成部110内の第2の探索部によって、貼り付けた位置の周辺の信号成分と最も適合する位置を高精度な貼り付け位置の探索をする。これにより、領域902およびその周辺の領域内の最も適した位置を特定し、信号成分を貼り付ける。このように、信号の位置合わせを伴って信号成分を貼り付けると良い。ここで、図12の領域1201のように、高精度な貼り付け位置の探索をする際の探索範囲を設定できるようにすると良い。その後、貼り付けられた信号成分と、領域902およびその周辺領域に含まれる信号成分から、信号成分に対する所定の位置合わせ合成処理を行い、元の信号のサンプリング間隔以上の細かさで表現された合成成分情報を生成すると良い。   The second search unit in the alignment synthesizer 110 searches for a position where the signal included in the region 907 matches the signal component around the pasted position with high accuracy. . As a result, the most suitable position in the area 902 and the surrounding area is specified, and the signal component is pasted. In this way, it is preferable to paste the signal component with signal alignment. Here, as in a region 1201 in FIG. 12, it is preferable to set a search range when searching for a paste position with high accuracy. After that, the signal component included in the pasted signal component and the signal component included in the region 902 and its peripheral region is subjected to a predetermined alignment synthesis process, and the synthesis is expressed with a fineness greater than the sampling interval of the original signal. It is preferable to generate component information.

本実施の形態に係る位置合わせ合成処理における、高精度な貼り付けをする際の位置精度は、例えば、図13で示されるように、信号のサンプル間隔を、元の信号のサンプリング間隔以上の細かさで表現されたグリッドを仮想的に定義し(以後、仮想的に定義されたグリッドを「仮想グリッド」という。)、この仮想グリッドの間隔をより細かくすることで、より高い位置精度を実現できるようにすると良い。図13(a)は、サンプリング間隔が1の場合の例を示したものである。ここで、サンプリング間隔が1であるとは、サンプリング間隔の基準となる信号のサンプリング間隔を1としたものと等しい間隔であることを意味し、図13の例では、信号のサンプリング1301の間隔と同じ間隔であることを意味する。サンプリング1301は、領域902に含まれる信号成分の各サンプルであり、この各サンプルの間隔は1であるものとすると、サンプリング1301の各サンプルは、サンプル間隔が1である仮想グリッド1302上に対して、サンプリング1303のように配置される。また、他の例としては、図13(b)のように、サンプリング間隔が1/4となるように仮想グリッド1304を設定すると、サンプリング1301の各サンプルは、仮想グリッド1304上に対して、サンプリング1305のように配置される。ここでは、サンプリング1305のような仮想グリッドおよび配置として話を進めるが、サンプリング間隔を1/8、1/16などのより細かな間隔の仮想グリッドを設定することで、より高精度の位置合わせ処理が可能となる。   In the alignment synthesis processing according to the present embodiment, the positional accuracy when performing high-precision pasting is, for example, as shown in FIG. 13, the signal sampling interval is finer than the original signal sampling interval. By defining the grid represented in this way (hereinafter, the virtually defined grid is referred to as “virtual grid”) and making the interval between the virtual grids finer, higher positional accuracy can be realized. It is good to do so. FIG. 13A shows an example in which the sampling interval is 1. Here, the sampling interval of 1 means that the sampling interval of the signal serving as the reference of the sampling interval is equal to 1, and in the example of FIG. It means that it is the same interval. Sampling 1301 is each sample of the signal component included in region 902, and if the interval between each sample is 1, each sample of sampling 1301 is on a virtual grid 1302 with a sample interval of 1. , The sampling 1303 is arranged. As another example, as shown in FIG. 13B, when the virtual grid 1304 is set so that the sampling interval is 1/4, each sample of the sampling 1301 is sampled on the virtual grid 1304. 1305 is arranged. Here, the discussion proceeds as a virtual grid and arrangement such as sampling 1305, but by setting a virtual grid with a finer interval such as 1/8 or 1/16, a higher-precision alignment process is performed. Is possible.

図14は、参照側の信号を処理対象となっている信号の位置合わせをして、合成成分情報を生成する過程を表す概念図である。サンプリング1401は、参照側の特定された領域907に含まれる信号成分の各サンプルである。また、サンプリング1305は、現在処理対象となっている領域902に含まれる信号成分の各サンプルを1/4のサンプリング間隔とした仮想グリッド上に配置した、参照側で特定された領域907に含まれる信号成分の各サンプルである。   FIG. 14 is a conceptual diagram showing a process of generating synthesized component information by aligning a signal to be processed with a signal on the reference side. The sampling 1401 is each sample of the signal component included in the specified region 907 on the reference side. In addition, the sampling 1305 is included in the region 907 specified on the reference side, which is arranged on a virtual grid in which each sample of the signal component included in the region 902 currently being processed is set to a sampling interval of 1/4. Each sample of the signal component.

サンプリング1401のサンプル間の間隔は、処理対象となっている信号のサンプル間の間隔と等しいため、サンプリング1305のようなサンプル間の間隔と同様の間隔をもつ信号であるとし、サンプリング1305上の仮想グリッド上で、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が、高精度な貼り付け位置の探索をすることで、サンプリング1402のように参照側の信号のサンプリング1401を仮想グリッド上に貼り付ける。   Since the interval between samples of the sampling 1401 is equal to the interval between samples of the signal to be processed, it is assumed that the signal has the same interval as the interval between samples such as the sampling 1305, and the virtual on the sampling 1305 On the grid, the second search unit in the alignment synthesis unit 110 searches the paste position with high accuracy, and pastes the sampling 1401 of the reference-side signal onto the virtual grid like the sampling 1402. .

ここで、位置合わせ合成部110内の第2の探索部による高精度な貼り付け位置の探索処理は、例えば、以下のようにすると良い。まず、サンプリング1305のように、配置されたサンプルとサンプルとの間の信号成分を、所定の補間処理によって補間信号成分をあらかじめ生成しておく。この所定の補間処理は、一般的な低域通過フィルタを利用する信号の補間処理であれば良く、例えば、sinc関数やLanczos関数に基づいたフィルタによる補間処理であっても良い。また、他の補間処理、例えば、周波数応答が全帯域にわたって平坦かつ急峻な遮断周波数特性を持つように設計されたFIRおよびIIRフィルタを用いても良い。また、Nearest-neighbor法、Bilinear法、Bicubic法、Spline法、などに基づいたフィルタを用いて処理を軽減させても構わない。このようにあらかじめ仮想グリッド上に処理対象側の信号から生成された補間信号成分を配置しておき、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が、参照側の信号成分と最も類似した信号成分のある位置を特定し、サンプリング1401を貼り付けるようにすると良い。   Here, the highly accurate pasting position search process by the second search unit in the alignment synthesis unit 110 may be performed as follows, for example. First, like the sampling 1305, an interpolated signal component is generated in advance by a predetermined interpolation process for the signal component between the arranged samples. The predetermined interpolation process may be any signal interpolation process using a general low-pass filter, and may be an interpolation process using a filter based on a sinc function or a Lanczos function, for example. Also, other interpolation processing, for example, FIR and IIR filters designed so that the frequency response has a flat and steep cutoff frequency characteristic over the entire band may be used. Further, the processing may be reduced by using a filter based on the Nearest-neighbor method, Bilinear method, Bicubic method, Spline method, or the like. In this way, the interpolation signal component generated from the signal on the processing target side is arranged on the virtual grid in advance, and the second search unit in the alignment synthesis unit 110 is the signal most similar to the signal component on the reference side. It is preferable to identify the position where the component exists and paste the sampling 1401.

その後、サンプリング1402のような不等間隔の信号成分に対して、所定の点広がり関数(PSF)に基づく、各サンプル間の影響を考慮しながら、所定の信号成分のリサンプリング処理をして、例えば、合成成分情報1403のようなサンプリング間隔の信号を合成する。ここでは、サンプリング間隔を1/2として信号を合成しているが、サンプリング間隔は1以下であれば良く、このような信号を、合成成分情報1403としている。   After that, a re-sampling process of a predetermined signal component is performed on a non-uniformly spaced signal component such as a sampling 1402 while considering the influence between each sample based on a predetermined point spread function (PSF), For example, a sampling interval signal such as the synthesis component information 1403 is synthesized. Here, the signal is synthesized with the sampling interval being ½, but the sampling interval may be 1 or less, and such a signal is used as the synthesis component information 1403.

ここで、参照側の信号成分の貼り付け位置の特定は、貼り付け位置として本来の信号としてふさわしい位置が特定できればよく、上述の例に特に限定されない。例えば、貼り付け位置の特定をより高精度にするために、領域902に含まれる信号成分および領域907に含まれる信号成分に対してフーリエ変換などの周波数変換をすることで、周波数スペクトル情報と位相情報を求める。参照側の信号の位相を、処理対象側の信号の位相に合せた後、仮想グリッド上の配置したい位置の信号成分となるように参照側の信号成分の位相を変更して逆フーリエ変換などの逆周波数変換をする。配置したい位置の信号成分のサンプルを所定の信号成分の補間処理、およびリサンプリング処理によって生成し、配置するようにしても構わない。また、必要であれば、これらの処理を選択できる構成として、処理ごとに切り替えられるようにしても良い。   Here, the position where the reference-side signal component is affixed is not particularly limited to the above example as long as the position suitable for the original signal can be specified as the affixing position. For example, in order to specify the pasting position with higher accuracy, the frequency component such as Fourier transform is performed on the signal component included in the region 902 and the signal component included in the region 907, thereby obtaining the frequency spectrum information and the phase. Ask for information. After matching the phase of the signal on the reference side with the phase of the signal on the processing target side, change the phase of the signal component on the reference side so that it becomes the signal component at the position you want to place on the virtual grid, and perform inverse Fourier transform, etc. Perform inverse frequency conversion. A sample of the signal component at the position to be arranged may be generated and arranged by interpolation processing and resampling processing of a predetermined signal component. If necessary, these processes may be selected so that the processes can be switched for each process.

図15は、より細かいサンプリング間隔で表現された信号に対して、帯域抑制部111により、信号の周波数帯域抑制をして、帯域制限された合成抽出成分情報を生成する様子を表す概念図である。   FIG. 15 is a conceptual diagram showing how the band suppression unit 111 suppresses the frequency band of a signal expressed with a finer sampling interval to generate band-limited combined extraction component information. .

帯域抑制部111は、合成成分情報1403に対して、所定のローパスフィルタを利用してフィルタリング処理をすることにより、帯域制限された信号1501を生成する。ここで、利用するフィルタは、例えば、sinc関数やLanczos関数に基づいたフィルタ、周波数応答が全帯域にわたって平坦かつ急峻な遮断周波数特性を持つように設計されたFIRおよびIIRフィルタを用いると良い。また、Nearest-neighbor法、Bilinear法、Bicubic法、Spline法、などに基づいたフィルタを用いて処理を軽減させても構わない。   The band suppression unit 111 generates a band-limited signal 1501 by performing a filtering process on the composite component information 1403 using a predetermined low-pass filter. Here, as a filter to be used, for example, a filter based on a sinc function or a Lanczos function, or an FIR or IIR filter designed so that the frequency response has a flat and steep cutoff frequency characteristic over the entire band may be used. Further, the processing may be reduced by using a filter based on the Nearest-neighbor method, Bilinear method, Bicubic method, Spline method, or the like.

このような帯域抑制された合成成分情報1501を生成し、この合成成分情報を含む信号を、新たな処理対象となる信号とする。同様の処理を、合成成分情報の信号成分の変動が所定の範囲内となるまで繰り返すことで超解像処理をして、信号を再構成する。   Such band-suppressed composite component information 1501 is generated, and a signal including the composite component information is set as a new processing target signal. Similar processing is repeated until the fluctuation of the signal component of the composite component information falls within a predetermined range, so that super-resolution processing is performed to reconstruct the signal.

本実施の形態における、このような超解像処理における各処理は、他の超解像処理で行われる同様の処理に置き換えても構わない。他の超解像処理においては、一般に、超解像処理による画像の高解像度化は、単に位置ずれがある等といった、比較的画像間の相関が高い複数の低空間解像度画像から1枚の高空間解像度画像を推定することによって行われる。これらの技術は、近年数多くの研究で報告されている。   In the present embodiment, each process in such super-resolution processing may be replaced with similar processing performed in other super-resolution processing. In other super-resolution processing, in general, increasing the resolution of an image by super-resolution processing is simply a single high-resolution image from a plurality of low-resolution images with relatively high correlation between images, such as a positional shift. This is done by estimating the spatial resolution image. These techniques have been reported in numerous studies in recent years.

例えば、ML(Maximum-likelihood)法というものが提案されている。このML法では、高空間解像度画像から推定された低空間解像度画像の画素値と実際に観測された画素値の二乗誤差を評価関数とし、評価関数を最小化するような高空間解像度画像を推定画像としている。この方法は、最尤推定の原理に基づいて超解像処理をする方法である。   For example, an ML (Maximum-likelihood) method has been proposed. In this ML method, a square error between a pixel value of a low spatial resolution image estimated from a high spatial resolution image and a pixel value actually observed is used as an evaluation function, and a high spatial resolution image that minimizes the evaluation function is estimated. It is an image. This method is a method for performing super-resolution processing based on the principle of maximum likelihood estimation.

また、MAP(Maximum A Posterior)法というものが提案されている。MAP法では、二乗誤差に高空間解像度画像の確率情報を付加した評価関数を最小化するような高空間解像度画像を推定する。この方法は、高空間解像度画像に対する何らかの先見情報を利用して、事後確率を最大化する最適化問題として高空間解像度画像を推定する超解像処理方法である。   Also, a MAP (Maximum A Posterior) method has been proposed. In the MAP method, a high spatial resolution image is estimated that minimizes an evaluation function obtained by adding probability information of a high spatial resolution image to a square error. This method is a super-resolution processing method for estimating a high spatial resolution image as an optimization problem that maximizes the posterior probability using some foresight information for the high spatial resolution image.

さらに、POCS(Projection Onto Convex Sets)法というものが提案されている。このPOCS法では、高空間解像度画像と低空間解像度画像の画素値に関して連立方程式を作成し、その方程式を逐次的に解くことにより、高空間解像度画像を得る超解像処理方法である。以上のような超解像処理を本発明に適用することで、更に良い構成とすることが可能となる。   Furthermore, a POCS (Projection Onto Convex Sets) method has been proposed. This POCS method is a super-resolution processing method for obtaining a high spatial resolution image by creating simultaneous equations regarding pixel values of a high spatial resolution image and a low spatial resolution image and sequentially solving the equations. By applying the super-resolution processing as described above to the present invention, a better configuration can be obtained.

次に、図1に示す本実施の形態1の信号処理装置100の基本動作を、図2のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the basic operation of the signal processing apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、統合制御部116は、ユーザ等から信号処理開始要求信号を受けると、各部に対して信号処理開始指令を送る。   First, upon receiving a signal processing start request signal from a user or the like, the integrated control unit 116 sends a signal processing start command to each unit.

第1制御部107は、統合制御部116からの指令に従い、スイッチ103、104を接続し、スイッチ115を切断する(ステップS101)ことで、入力信号および出力信号を制御する。その後、並列処理として第1処理および第2処理に分岐する。ここでは、処理を並列処理によって行うものとして説明しているが、例えば、第1処理の後に第2処理、または第2処理の後に第1処理、もしくは第1処理と第2処理の各ステップを交互に実行するなどといった、順次処理となるように動作させることも可能である。   The first control unit 107 controls the input signal and the output signal by connecting the switches 103 and 104 and disconnecting the switch 115 in accordance with a command from the integrated control unit 116 (step S101). Then, it branches to the 1st process and the 2nd process as parallel processing. Here, the processing is described as being performed by parallel processing. For example, each step of the second processing after the first processing, the first processing after the second processing, or the first processing and the second processing is performed. It is also possible to operate so as to perform sequential processing such as alternately executing.

第1処理は、ステップS102からステップS106までの処理をする。まず、第1制御部107は、第1成分抽出部105に対して周波数成分の抽出を制御するための情報である抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報を供給し、格納されている情報を更新する(ステップS102)。   The first process is a process from step S102 to step S106. First, the first control unit 107 supplies extraction algorithm discrimination information and extraction auxiliary information, which are information for controlling the extraction of frequency components, to the first component extraction unit 105, and updates the stored information. (Step S102).

次に、第1成分抽出部105は、処理対象となる入力信号の取得もしくは更新をするため、スイッチ103が接続されている場合には、スイッチ103を介して第1入力101である処理対象となる入力信号を取得する。スイッチ103が切断され、スイッチ115が接続されている場合には、スイッチ115を介して合成部113から再構成信号を取得し、次の処理対象となる入力信号として更新する(ステップS103)。   Next, since the first component extraction unit 105 acquires or updates the input signal to be processed, when the switch 103 is connected, the first component extraction unit 105 determines the processing target that is the first input 101 via the switch 103. To obtain an input signal. When the switch 103 is disconnected and the switch 115 is connected, a reconfiguration signal is acquired from the synthesis unit 113 via the switch 115 and updated as an input signal to be processed next (step S103).

次に、第1成分抽出部105は、取得した抽出アルゴリズム判別情報に基づいて成分抽出処理を特定する。第1成分抽出部105は、抽出補助情報に基づいて抽出対象となる信号成分を特定した後に、取得した処理対象となる入力信号に対して、特定された成分抽出処理をする(ステップS104)。この処理によって処理対象となる入力信号の抽出成分情報を生成するとともに、この抽出成分情報以外の成分を、抽出外成分情報として生成することで、信号成分を分離する(ステップS105)。   Next, the first component extraction unit 105 specifies component extraction processing based on the acquired extraction algorithm discrimination information. The first component extraction unit 105 specifies the signal component to be extracted based on the extraction assistance information, and then performs the specified component extraction process on the acquired input signal to be processed (step S104). By this process, the extracted component information of the input signal to be processed is generated, and the components other than the extracted component information are generated as the non-extracted component information, thereby separating the signal components (step S105).

処理対象となる入力信号に対する成分抽出処理が完了すると、第1制御部107は、スイッチ103を切断する(ステップS106)。その後、第1処理および第2処理が完了するまで待機する。   When the component extraction process for the input signal to be processed is completed, the first control unit 107 disconnects the switch 103 (step S106). Thereafter, the process waits until the first process and the second process are completed.

第2処理は、ステップS107からステップS111までを処理する。まず、第1制御部107は、第2成分抽出部106に対して周波数成分の抽出を制御するための情報である抽出アルゴリズム判別情報および抽出補助情報を供給し、格納されている情報を更新する(ステップS107)。   The second process is performed from step S107 to step S111. First, the first control unit 107 supplies the extraction algorithm discrimination information and the extraction auxiliary information, which are information for controlling the frequency component extraction, to the second component extraction unit 106, and updates the stored information. (Step S107).

次に、第2成分抽出部106は、参照対象となる入力信号の取得もしくは更新をするため、スイッチ104が接続されている場合には、スイッチ104を介して第2入力102である参照対象となる入力信号を取得もしくは更新する(ステップS108)。   Next, since the second component extraction unit 106 acquires or updates an input signal to be referred to, when the switch 104 is connected, the second component extraction unit 106 receives the reference object that is the second input 102 via the switch 104. An input signal is acquired or updated (step S108).

次に、第2成分抽出部106は、取得した抽出アルゴリズム判別情報に基づいて成分抽出処理を特定し、抽出補助情報に基づいて抽出対象となる信号成分を特定する。その後、取得した参照対象となる入力信号に対して、特定された成分抽出処理をする(ステップS109)。この処理によって、第2成分抽出部106は参照対象となる入力信号の抽出成分情報を生成するとともに、この抽出成分情報以外の成分を、抽出外成分情報として生成することで、信号成分を分離する(ステップS110)。   Next, the second component extraction unit 106 specifies component extraction processing based on the acquired extraction algorithm discrimination information, and specifies signal components to be extracted based on extraction auxiliary information. Thereafter, the specified component extraction process is performed on the acquired input signal to be referenced (step S109). By this processing, the second component extraction unit 106 generates extracted component information of the input signal to be referenced, and generates a component other than the extracted component information as non-extracted component information, thereby separating the signal component. (Step S110).

参照対象となる入力信号に対する成分抽出処理が完了すると、第1制御部107は、スイッチ104を切断する(ステップS111)。その後、第1制御部107は第1処理および第2処理が完了するまで待機する。   When the component extraction process for the input signal to be referred to is completed, the first control unit 107 disconnects the switch 104 (step S111). Thereafter, the first control unit 107 waits until the first process and the second process are completed.

第1処理および第2処理が完了すると、第1制御部107は、帯域抑制部111に対して、帯域抑制アルゴリズム判別情報と帯域抑制補助情報とを供給し、帯域抑制情報を更新する(ステップS112)。   When the first process and the second process are completed, the first control unit 107 supplies the band suppression algorithm determination information and the band suppression auxiliary information to the band suppression unit 111, and updates the band suppression information (step S112). ).

その後、統合制御部116は、第2制御部114に処理開始指令を送る。   Thereafter, the integrated control unit 116 sends a process start command to the second control unit 114.

第2制御部114は、統合制御部116からの指令に応じて、スイッチ108を端子aに接続する(ステップS113)。   The second control unit 114 connects the switch 108 to the terminal a in response to a command from the integrated control unit 116 (step S113).

次に、類似成分特定部109は、スイッチ108を介して第1成分抽出部105から処理対象となる抽出成分情報を取得するとともに、第2成分抽出部106から参照対象となる抽出成分情報を取得する(ステップS114)。   Next, the similar component identification unit 109 acquires the extraction component information to be processed from the first component extraction unit 105 via the switch 108, and acquires the extraction component information to be the reference target from the second component extraction unit 106. (Step S114).

類似成分特定部109に各抽出成分情報が供給されると、第2制御部114は、スイッチ108を端子b、スイッチ112を端子aに接続する(ステップS115)。   When the extracted component information is supplied to the similar component specifying unit 109, the second control unit 114 connects the switch 108 to the terminal b and the switch 112 to the terminal a (step S115).

次に、類似成分特定部109は、処理対象となる抽出成分情報を更新する(ステップS116)。ここで、帯域抑制部111の処理が完了し、新たに帯域制限された合成抽出成分情報が生成されている場合には、類似成分特定部109は、端子aに接続されたスイッチ112および端子bに接続されたスイッチ108を介して取得し、これを処理対象となる抽出成分情報として更新する。新たに帯域制限された合成抽出成分情報が生成されていない場合には、類似成分特定部109は、端子aに接続されたスイッチ108から取得した抽出成分情報を処理対象となる抽出成分情報として更新する。   Next, the similar component specifying unit 109 updates the extracted component information to be processed (step S116). Here, when the processing of the band suppressing unit 111 is completed and the newly extracted band-limited combined extracted component information is generated, the similar component specifying unit 109 includes the switch 112 and the terminal b connected to the terminal a. And is updated as extracted component information to be processed. When the newly extracted band-limited combined extracted component information is not generated, the similar component specifying unit 109 updates the extracted component information acquired from the switch 108 connected to the terminal a as the extracted component information to be processed. To do.

その後、類似成分特定部109は、第2成分抽出部106から、参照対象となる抽出成分情報を取得し、所定の処理単位で、所定の類似成分特定処理をする(ステップS117)ことで、処理対象となっている抽出成分情報に最も類似した信号成分が、参照側の抽出成分情報のどの部分に対応するかを特定し、対応関係を表す位置情報を生成する。   After that, the similar component specifying unit 109 acquires the extracted component information to be referred to from the second component extracting unit 106, and performs a predetermined similar component specifying process in a predetermined processing unit (step S117). It identifies which part of the extracted component information on the reference side corresponds to the signal component that is most similar to the extracted component information that is the object, and generates position information that represents the correspondence.

その後、位置合わせ合成部110は、スイッチ108を介して処理対象となる抽出成分情報を取得し、第2成分抽出部106から参照対象となる抽出成分情報を取得する。また位置合わせ合成部110は、類似成分特定部109から各抽出成分情報間の対応関係を表す位置情報を取得する。位置合わせ合成部110は、取得した処理対象および参照対象となる抽出成分情報と、位置情報とを利用して、所定の位置合わせ合成処理をする(ステップS118)ことで、対応付けられた処理対象側の抽出成分情報と、参照側の抽出成分情報とを合成し、合成抽出成分情報を生成する。   Thereafter, the alignment synthesis unit 110 acquires the extracted component information to be processed via the switch 108 and acquires the extracted component information to be the reference target from the second component extraction unit 106. In addition, the alignment synthesis unit 110 acquires position information representing the correspondence between the extracted component information from the similar component specifying unit 109. The alignment synthesis unit 110 performs a predetermined alignment synthesis process using the acquired extracted component information to be processed and referenced and the position information (step S118), thereby associating the processing target The extracted component information on the side and the extracted component information on the reference side are combined to generate combined extracted component information.

次に、帯域抑制部111は、位置合わせ合成部110から生成された合成抽出成分情報を取得する。そして、取得した帯域抑制アルゴリズム判別情報に基づいて、帯域抑制処理を特定するとともに、帯域抑制補助情報に基づいて特定された帯域抑制処理をする(ステップS119)ことで、合成抽出成分情報に対して、信号の周波数帯域抑制をして、帯域制限された合成抽出成分情報を生成する。   Next, the band suppressing unit 111 acquires the combined extracted component information generated from the alignment combining unit 110. And while specifying a band suppression process based on the acquired band suppression algorithm discrimination | determination information and performing the band suppression process specified based on band suppression auxiliary information (step S119), with respect to synthetic | combination extraction component information The frequency band of the signal is suppressed to generate band-limited combined extraction component information.

その後、第2制御部114は、帯域抑制部111から帯域制限された合成抽出成分情報を取得するとともに、第1成分抽出部105から処理対象となっている抽出成分情報を取得する。そして、少なくとも、取得した抽出成分情報、合成抽出成分情報、および管理情報に基づいて、第2制御部114は、繰り返し処理が完了したかを判定する(ステップS120)ことで、所定の繰り返し条件を満たすまで、合成抽出成分情報の再構成処理を繰り返すか、結果を各部に供給するかを判定する。   Thereafter, the second control unit 114 acquires the combined extracted component information whose band is limited from the band suppressing unit 111 and acquires the extracted component information that is the processing target from the first component extracting unit 105. Then, based on at least the acquired extracted component information, the combined extracted component information, and the management information, the second control unit 114 determines whether the iterative process has been completed (step S120), thereby setting a predetermined repetition condition. Until it is satisfied, it is determined whether to repeat the reconstruction process of the combined extracted component information or supply the result to each unit.

繰り返し処理が完了したと判定された場合(ステップS120でYES)、第2制御部114は、スイッチ112を端子bに接続する(ステップS121)。繰り返し処理が完了していないと判定された場合(ステップS120でNO)、ステップS116に戻る。   When it is determined that the iterative process has been completed (YES in step S120), the second control unit 114 connects the switch 112 to the terminal b (step S121). If it is determined that the repetition process has not been completed (NO in step S120), the process returns to step S116.

ステップS120で繰り返し処理が完了したと判定され、ステップS121でスイッチが切り替えられると、合成部113は、端子bに接続されたスイッチ112を介して帯域抑制部111から合成抽出成分情報を取得し、処理後の抽出成分情報とするとともに、第1成分抽出部105から、抽出外成分情報を取得する。そして、取得した抽出成分情報と抽出外成分情報とを所定の合成処理により合成する(ステップS122)ことで、再構成信号を生成する。   When it is determined in step S120 that the iterative process has been completed and the switch is switched in step S121, the synthesis unit 113 acquires the synthesis extraction component information from the band suppression unit 111 via the switch 112 connected to the terminal b, and The extracted component information after the processing is obtained, and the non-extracted component information is acquired from the first component extraction unit 105. Then, the acquired extracted component information and non-extracted component information are combined by a predetermined combining process (step S122), thereby generating a reconstructed signal.

その後、統合制御部116は、統合管理情報に基づいて、本実施の形態の再構成処理が完了したかを判定する(ステップS123)。   Thereafter, the integrated control unit 116 determines whether or not the reconfiguration processing according to the present embodiment has been completed based on the integrated management information (step S123).

再構成処理が完了したと判定された場合(ステップS123でYES)、ステップS124に進む。再構成処理が完了していないと判定された場合(ステップS123でNO)、ステップ101の後に行われる並列処理である第1処理および第2処理に戻る。   If it is determined that the reconstruction process has been completed (YES in step S123), the process proceeds to step S124. If it is determined that the reconstruction process has not been completed (NO in step S123), the process returns to the first process and the second process, which are parallel processes performed after step 101.

再構成処理が完了したと判定された後、統合制御部116は、統合管理情報に基づいて、異なる参照信号を利用するかを判定する(ステップS124)。   After determining that the reconfiguration processing has been completed, the integrated control unit 116 determines whether to use a different reference signal based on the integrated management information (step S124).

異なる参照信号を利用すると判定された場合(ステップS124でYES)、統合制御部116は、第1制御部107に指令を送り、第1制御部107は、スイッチ104を接続し(ステップS125)、ステップ101の後に行われる並列処理である第1処理および第2処理に戻る。異なる参照信号を利用しないと判定された場合(ステップS124でNO)、統合制御部116は、第1制御部107に指令を送り、スイッチ115を端子bに接続し、結果を出力する(ステップS126)。   If it is determined that a different reference signal is to be used (YES in step S124), the integrated control unit 116 sends a command to the first control unit 107, and the first control unit 107 connects the switch 104 (step S125). The process returns to the first process and the second process, which are parallel processes performed after step 101. If it is determined not to use a different reference signal (NO in step S124), the integrated control unit 116 sends a command to the first control unit 107, connects the switch 115 to the terminal b, and outputs the result (step S126). ).

以上のようなステップを経ることで、本実施の形態の一連の基本動作が終了する。   A series of basic operations according to the present embodiment is completed through the above steps.

このように、所定の超解像処理を開始する際の、初期の基準信号を、現在処理対象となっている領域に含まれる信号に対し、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号(抽出成分情報)と、それ以外の信号(抽出外成分情報)とに分離する。分離した抽出成分情報を新たな初期の基準信号とし、所定の超解像処理をして信号を再構成することで、含まれる信号成分ごとに、参照側からより有効な貼り付け対象となる信号を所定の探索部が特定する。特定した貼り付け対象となる信号に対して、より高精度な位置合わせ合成処理をすることで、他の信号成分が含まれることによる、意図しない位置からの信号成分の混入を抑制し、信号成分ごとに、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる。   In this way, the initial reference signal when starting the predetermined super-resolution processing is extracted from the signal included in the region currently being processed (extracted with the frequency included in the predetermined frequency pass band). Component information) and other signals (extracted component information). The separated extracted component information is used as a new initial reference signal, and a signal that is more effectively pasted from the reference side for each included signal component by reconfiguring the signal by performing a predetermined super-resolution process Is specified by a predetermined search unit. By applying higher-precision alignment and synthesis processing to the specified signal to be pasted, signal components are prevented from being mixed from unintended positions due to the inclusion of other signal components. Each time, it is possible to generate an image close to the characteristics of the image that should originally exist.

また、所定の超解像処理をすることで処理対象となった抽出成分情報の再構成後の抽出成分情報を生成し、その後、処理対象側の抽出外成分情報と合成し、これを新たな処理対象となる信号として本実施の形態の処理を繰り返すようにしたことにより、繰り返し回数を重ねるごとに、より確からしい信号成分が増加する。これにより、所定の探索や位置合わせ合成処理において、更に意図しない位置からの信号成分の混入を抑制し、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる。   In addition, by performing predetermined super-resolution processing, extracted component information after reconstruction of the extracted component information to be processed is generated, and then synthesized with the non-extracted component information on the processing target side. Since the processing of the present embodiment is repeated as a signal to be processed, more probable signal components increase each time the number of repetitions is repeated. As a result, in a predetermined search or registration / composition process, it is possible to further suppress the mixing of signal components from unintended positions, and to generate an image close to the characteristics of the image that should originally exist.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態1において、第1制御部107、第2制御部114、および統合制御部116の各部の制御方法を変更することで、主に類似成分特定部109、位置合わせ合成部110の各部の動作を変更するとともに、合成部113を機能させないようにすることで、実施の形態2とすることができる。
(Embodiment 2)
In the first embodiment of the present invention, mainly by changing the control method of each part of the first control unit 107, the second control unit 114, and the integrated control unit 116, the similar component specifying unit 109, the alignment synthesis unit 110, and the like. Embodiment 2 can be achieved by changing the operation of each unit of the above and preventing the combining unit 113 from functioning.

第1制御部107、第2制御部114、および統合制御部116の制御に基づいて、類似成分特定部109は、処理対象となる信号の抽出成分情報と、参照側の抽出成分情報とから、類似成分特定部109内の第1の探索部が、対応関係を表す位置情報を求める。位置合わせ合成部110では、あらかじめスイッチ103を介して処理対象となる信号を取得するとともに、スイッチ104を介して参照対象となる信号を取得しておき、類似成分特定部109から生成された位置情報を取得する。この位置情報に基づいて、位置合わせ合成部110は、現在処理対象となっている、元の処理対象となる信号の領域と、元の参照対象となる信号の領域との対応関係を特定し、特定された元の参照対象となる信号の領域に含まれる信号成分を、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が特定した貼り付け位置を利用して、所定の位置合わせ合成処理によって、元の処理対象となる信号成分と合成し、帯域抑制部111によって帯域抑制された合成抽出成分情報を生成することで、信号を再構成する。これを新たな処理対象となる信号として本実施の形態に係る処理を繰り返すことで、最終的な出力信号を生成する。   Based on the control of the first control unit 107, the second control unit 114, and the integrated control unit 116, the similar component specifying unit 109 is based on the extracted component information of the signal to be processed and the extracted component information on the reference side. The first search unit in the similar component specifying unit 109 obtains position information representing the correspondence relationship. The alignment synthesis unit 110 acquires a signal to be processed via the switch 103 in advance, acquires a signal to be referred to via the switch 104, and generates position information generated from the similar component specifying unit 109. To get. Based on this position information, the alignment synthesis unit 110 identifies the correspondence between the signal processing area that is the current processing target and the original signal processing target area, By using the pasting position specified by the second search unit in the alignment synthesis unit 110 for the signal component included in the identified original signal target region, the predetermined alignment synthesis process, The signal is reconstructed by combining with the original signal component to be processed and generating combined extracted component information whose band is suppressed by the band suppressing unit 111. The final output signal is generated by repeating the processing according to the present embodiment using this as a new signal to be processed.

このように、処理対象および参照対象となる信号に対して、成分抽出処理をして抽出成分情報を生成し、類似成分特定部109内の第1の探索部が処理対象側の抽出成分情報に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定し、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が、処理対象となる信号における、特定された参照側の信号の高精度な貼り付け位置を特定する。特定された貼り付け位置に対して、特定された参照側の領域に含まれる元の信号を利用して信号を再構成するようにしたことで、抽出成分情報によって特定されたより正しい位置情報に基づいて特定された、参照対象となる信号の領域に含まれる信号成分を、より確からしい位置に貼り付けることが可能になり、意図しない位置からの信号成分の混入を抑制し、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができるようになる。   In this way, component extraction processing is performed on the signal to be processed and the reference target to generate extracted component information, and the first search unit in the similar component specifying unit 109 uses the extracted component information on the processing target side. The corresponding reference-side extracted component information region is identified, and the second search unit in the alignment synthesis unit 110 determines the high-precision pasting position of the identified reference-side signal in the signal to be processed. Identify. Based on the more correct position information specified by the extracted component information, the signal is reconstructed using the original signal included in the specified reference side area for the specified pasting position. It is possible to paste the signal components included in the signal area that is specified as a reference target at a more probable position, suppressing the mixing of signal components from unintended positions, and An image close to the feature can be generated.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態1において、第1制御部107、第2制御部114、および統合制御部116の各部の制御方法を変更することで、主に類似成分特定部109、位置合わせ合成部110の各部の動作を変更するとともに、合成部113を機能させないようにすることで、実施の形態3とすることができる。実施の形態2とは、位置情報を、再構成後の抽出成分情報に基づいて特定する点で異なっている。
(Embodiment 3)
In the first embodiment of the present invention, mainly by changing the control method of each part of the first control unit 107, the second control unit 114, and the integrated control unit 116, the similar component specifying unit 109, the alignment synthesis unit 110, and the like. Embodiment 3 can be obtained by changing the operation of each part of the above and preventing the combining unit 113 from functioning. The second embodiment is different from the second embodiment in that the position information is specified based on the extracted component information after reconstruction.

まず、処理対象となっている信号を、抽出成分情報と、抽出外成分情報に分離し、参照対象となっている信号から抽出成分情報を抽出する。次に、類似成分特定部109は、処理対象となる信号の抽出成分情報と、参照側の抽出成分情報とから、類似成分特定部109内の第1の探索部が、対応関係を表す位置情報を求める。その後、位置合わせ合成部110は、位置情報を取得し、この位置情報に基づいて、現在処理対象となっている、処理対象側の抽出成分情報の領域と、参照側の抽出成分情報の領域との対応関係を特定し、特定された参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分を、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が特定した貼り付け位置を利用して、所定の位置合わせ合成処理によって、処理対象側の抽出成分情報の信号成分と合成し、帯域抑制部111によって帯域抑制された合成抽出成分情報を生成することで、処理対象側の抽出成分情報を再構成する。ここまでの処理対象側の抽出成分情報の再構成をする処理を所定の条件を満たすまで繰り返すことで、再構成後の処理対象側の抽出成分情報を生成し、再度、参照側の抽出成分情報との間で所定の類似成分特定部109内の第1の探索部が、位置情報を特定する。   First, a signal to be processed is separated into extracted component information and non-extracted component information, and extracted component information is extracted from the signal to be referenced. Next, the similar component specifying unit 109 uses the extracted component information of the signal to be processed and the extracted component information on the reference side, so that the first search unit in the similar component specifying unit 109 represents the positional information indicating the correspondence relationship. Ask for. After that, the alignment synthesis unit 110 acquires position information, and based on this position information, an extraction component information area on the processing target side and an extraction component information area on the reference side that are currently processed And a signal component included in the identified reference-side extracted component information area is determined by using a pasting position identified by the second search unit in the alignment synthesis unit 110, using a predetermined position. By combining with the signal component of the extracted component information on the processing target side by the alignment combining process, and generating the combined extracted component information band-suppressed by the band suppressing unit 111, the extracted component information on the processing target side is reconstructed. . By repeating the process of reconstructing the extraction component information on the processing target side so far until a predetermined condition is satisfied, the extraction component information on the processing target side after the reconstruction is generated, and the extraction component information on the reference side is again generated. The first search unit in the predetermined similar component specifying unit 109 specifies the position information.

位置合わせ合成部110では、あらかじめスイッチ103を介して処理対象となる信号を取得するとともに、スイッチ104を介して参照対象となる信号を取得しておき、類似成分特定部109によって、再構成された処理対象側の抽出成分情報に基づいて生成された位置情報を取得する。この位置情報に基づいて、位置合わせ合成部110は、現在処理対象となっている、元の処理対象となる信号の領域と、元の参照対象となる信号の領域との対応関係を特定し、特定された元の参照対象となる信号の領域に含まれる信号成分を、所定の位置合わせ合成処理によって、元の処理対象となる信号成分と合成し、帯域抑制部111によって帯域抑制された合成抽出成分情報を生成することで、信号を再構成する。これを新たな処理対象となる信号として本発明の処理を繰り返すことで、最終的な出力信号を生成する。   In the alignment synthesis unit 110, a signal to be processed is acquired in advance via the switch 103, and a signal to be referred to is acquired through the switch 104, and is reconfigured by the similar component specifying unit 109. Position information generated based on the extracted component information on the processing target side is acquired. Based on this position information, the alignment synthesis unit 110 identifies the correspondence between the signal processing area that is the current processing target and the original signal processing target area, The signal component included in the area of the signal that is the original reference target that has been identified is synthesized with the signal component that is the target of the original processing by a predetermined alignment synthesis process, and the band extraction is performed by the band suppression unit 111. The signal is reconstructed by generating component information. The final output signal is generated by repeating the processing of the present invention using this as a new signal to be processed.

このように、処理対象および参照対象となる信号に対して、成分抽出処理をして抽出成分情報を生成し、所定の超解像処理をすることで処理対象となった抽出成分情報の再構成後の抽出成分情報を生成する。その後、参照対象となる信号に対して、成分抽出処理をして抽出成分情報を生成し、類似成分特定部109内の第1の探索部が処理対象側の再構成後の抽出成分情報に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定し、位置合わせ合成部110内の第2の探索部が、処理対象となる信号における、特定された参照側の信号の高精度な貼り付け位置を特定し、特定された貼り付け位置に対して、特定された参照側の領域に含まれる元の信号を利用して信号を再構成する。これにより、再構成された処理対象側の抽出成分情報によって、より正しい位置情報を特定することが可能になるとともに、このより確からしい位置情報に基づいて特定される、参照対象となる信号の領域に含まれる信号成分を、より確からしい位置に貼り付けることが可能になり、意図しない位置からの信号成分の混入を抑制し、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができるようになる。   As described above, the component extraction process is performed on the signal to be processed and the reference target to generate the extracted component information, and the predetermined super-resolution process is performed to reconstruct the extracted component information to be processed. Later extracted component information is generated. Thereafter, component extraction processing is performed on the signal to be referenced to generate extracted component information, and the first search unit in the similar component specifying unit 109 corresponds to the extracted component information after reconstruction on the processing target side The region of the reference-side extracted component information to be identified is identified, and the second search unit in the alignment synthesis unit 110 identifies the highly accurate pasting position of the identified reference-side signal in the signal to be processed Then, the signal is reconstructed using the original signal included in the specified reference-side region with respect to the specified pasting position. This makes it possible to specify more correct position information based on the reconstructed extracted component information on the processing target side, and to specify a reference target signal area specified based on this more reliable position information. It is possible to paste the signal components included in the image in more probable positions, suppress the mixing of signal components from unintended positions, and generate an image close to the characteristics of the image that should originally exist. Become.

(実施の形態4)
また、実施の形態4として、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域を、テンプレートとして探索に利用するように構成しても構わない。
(Embodiment 4)
Further, as the fourth embodiment, one of the predetermined first, second, or all search units uses, as a template, an area that includes at least a part or all of the area currently being processed. You may comprise so that it may do.

例えば、図9で示されるように、類似成分特定部109内の第1の探索部が、探索対象となる領域を902とし、この領域をテンプレートとして、参照側の信号から、このテンプレート内に含まれる信号成分にもっとも類似している信号成分を含む領域を特定するようにすると良い。   For example, as shown in FIG. 9, the first search unit in the similar component specifying unit 109 sets the search target area as 902, and uses this area as a template, and includes it in the template from the signal on the reference side. It is preferable to specify a region including a signal component that is most similar to the received signal component.

このように、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域を、テンプレートとして探索に利用することで、処理対象となる領域に含まれる信号成分を信頼できる基準として、忠実に探索処理を行い、参照側から最も類似した信号成分を含む領域を特定することができるようになる。   In this way, by using, as a template, a region that includes at least a part or all of the region currently being processed as a template, the signal component included in the region to be processed can be faithfully used as a reliable reference. By performing a search process, it is possible to specify a region including the most similar signal component from the reference side.

(実施の形態5)
また、実施の形態5として、実施の形態4とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域を含まず、現在処理対象となっている領域に隣接、もしくは所定の領域だけ離れた領域を、テンプレートとして探索に利用するように構成しても構わない。
(Embodiment 5)
Also, as Embodiment 5, unlike Embodiment 4, the predetermined first, second, or all search units do not include the current processing target area, An area that is adjacent to the existing area or that is separated by a predetermined area may be used as a template for the search.

例えば、図10に示されるように、現在処理対象となっている領域902の周囲の領域1001をテンプレートとする。テンプレートと対象領域との面内位置の関係は、容易に特定できる関係となっている。この例では、テンプレート1001の内部に探索対象となる領域902が含まれており、テンプレート1001の位置が決まると、その内部の領域も同時に求まる。このようなテンプレートに含まれる信号成分に最も類似している、参照側のテンプレートに対応する領域を特定する。探索中のテンプレートは領域1002であり、最も類似した信号成分を含むテンプレート領域は、図10では、領域1003であったとすると、テンプレートと探索対象となる領域との面内位置の関係から、実際に特定される処理対象側の領域902に対応する領域は、領域907となり、領域902と領域907との面内空間位置の関係から、位置情報908を生成することができる。   For example, as shown in FIG. 10, a region 1001 around a region 902 that is the current processing target is used as a template. The in-plane position relationship between the template and the target region is a relationship that can be easily specified. In this example, an area 902 to be searched is included inside the template 1001, and when the position of the template 1001 is determined, the area inside the area is also obtained at the same time. The region corresponding to the template on the reference side that is most similar to the signal component included in such a template is specified. The template being searched is a region 1002, and the template region including the most similar signal component is the region 1003 in FIG. The area corresponding to the area 902 to be identified is the area 907, and the position information 908 can be generated from the relationship between the in-plane spatial positions of the area 902 and the area 907.

テンプレートの領域の形状は、例えば、図11に示されるような形状、および配置のテンプレート領域であっても構わない。また、図11において、テンプレート領域を複数持つもの、例えば、図11(e)のように、探索対象となる領域902の上下左右の4つの領域の全てをテンプレートとして利用するようにしても良いし、その一部を利用するようにテンプレートを構成しても良い。また、テンプレートの各領域は、探索対象と隣接するようにしても良いし、所定の領域だけ離れた領域をテンプレートとしても良い。   The shape of the template region may be, for example, a shape as shown in FIG. Also, in FIG. 11, a plurality of template areas, for example, all four areas on the top, bottom, left and right of the area 902 to be searched may be used as a template as shown in FIG. The template may be configured to use a part of the template. Further, each area of the template may be adjacent to the search target, or an area separated by a predetermined area may be used as the template.

このように、探索部がテンプレートを利用し、このテンプレート領域に対応する領域を参照側から特定し、その後、テンプレートとの位置関係から、実際に求めたい処理対象側の領域と、参照側の領域との対応関係を特定するための位置情報を求めることで、探索対象となる領域内の信号成分の品質が十分ではない場合であっても、テンプレート領域内の信号成分によって、テンプレート領域同士の対応関係から、実際に求めたい処理対象側と参照側の領域との対応関係を特定することができるようになる。   In this way, the search unit uses the template, specifies the region corresponding to this template region from the reference side, and then, based on the positional relationship with the template, the region on the processing target side to be actually obtained and the region on the reference side Even if the quality of the signal components in the search target area is not sufficient by obtaining the position information for identifying the correspondence relationship with the template area, the correspondence between the template areas is determined by the signal component in the template area. From the relationship, it is possible to specify the correspondence between the processing target side and the reference side area that are actually desired.

(実施の形態6)
また、実施の形態6として、実施の形態5とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を、探索に利用するように構成しても構わない。
(Embodiment 6)
Further, as Embodiment 6, unlike Embodiment 5, the predetermined first, second, or all search units include at least a part or all of the region currently being processed. You may comprise so that the predetermined feature-value between an area | region and a periphery area | region may be utilized for a search.

ここで、所定の特徴量は、例えば、図11(j)において、処理対象となっている領域902と、その周辺領域である、上下左右、および左上、右上、右下、左下の8つの領域1110において、それぞれの領域に対して所定の周波数変換をすることで、各領域の周波数的な特徴と、現在処理対象となっている領域と、その周辺の領域との間の、周波数的な特徴の分布の関係を求め、この周波数的な分布の位置関係に最も類似している位置を、参照側から特定することで位置情報を生成できるようにすると良い。ここで、探索する際に、同様の所定の周波数変換をしながら、対応する位置関係を特定する機能を、類似成分特定部109内の第1の探索部、および位置合わせ合成部110内の第2の探索部は備えるように構成すると良い。   Here, the predetermined feature amount is, for example, an area 902 to be processed in FIG. 11 (j) and its peripheral areas, that is, eight areas of upper and lower left and right, upper left, upper right, lower right, and lower left. In 1110, by performing predetermined frequency conversion on each area, the frequency characteristics of each area and the frequency characteristics between the area currently being processed and its surrounding areas are displayed. It is preferable that the position information can be generated by obtaining the relationship of the distributions of these and specifying the position most similar to the positional relationship of the frequency distribution from the reference side. Here, when searching, the function of specifying the corresponding positional relationship while performing the same predetermined frequency conversion is used as the first search unit in the similar component specifying unit 109 and the function in the alignment synthesizing unit 110. The two search units may be configured to be provided.

また、各領域に対してそれぞれエッジ検出を行い、エッジ成分の分布を定量化し、このエッジ成分の位置関係に最も類似している位置を、参照側から特定することで位置情報を生成できるようにしても良い。ここで、探索する際に、同様のエッジ検出を行いながら、対応する位置関係を特定する機能を、類似成分特定部109内の第1の探索部、および位置合わせ合成部110内の第2の探索部で利用できるように、類似成分特定部109、および位置合わせ合成部110は備えるように構成すると良い。   In addition, edge detection is performed for each region, the distribution of edge components is quantified, and the position that is most similar to the positional relationship of the edge components can be identified from the reference side so that position information can be generated. May be. Here, when searching, a function for specifying the corresponding positional relationship while performing similar edge detection is performed by using the first search unit in the similar component specifying unit 109 and the second search unit in the alignment synthesis unit 110. It is preferable that the similar component specifying unit 109 and the alignment combining unit 110 are configured so as to be used in the search unit.

更に、各領域に対してそれぞれエッジの方向を特定し、このエッジ方向を定量化し、このエッジ方向の位置関係に最も類似している位置を、参照側から特定することで位置情報を生成できるようにしても良い。ここで、探索する際に、同様のエッジ方向を特定する処理をしながら、対応する位置関係を特定する機能を、類似成分特定部109内の第1の探索部、および位置合わせ合成部110内の第2の探索部で利用できるように、類似成分特定部109、および位置合わせ合成部110は備えるように構成すると良い。エッジ方向を特定する処理としては、例えば、各領域に対してハフ変換をすることで、各領域の信号成分に含まれる直線を検出し、代表的な直線の方向を定量化することでエッジ方向を特定できるようにすると良い。ここでは一例としてハフ変換による方向検出による方法を説明したが、他の異なる方法により含まれる直線の方向を定量化するように構成しても構わない。   Furthermore, it is possible to generate position information by specifying the edge direction for each region, quantifying the edge direction, and specifying the position most similar to the positional relationship of the edge direction from the reference side. Anyway. Here, when searching, the function of specifying the corresponding positional relationship while performing the process of specifying the same edge direction is performed in the first search unit in the similar component specifying unit 109 and the alignment combining unit 110. The similar component specifying unit 109 and the alignment synthesizing unit 110 may be configured so as to be used in the second search unit. The edge direction can be specified by, for example, performing a Hough transform on each area, detecting a straight line included in the signal component of each area, and quantifying the direction of the representative straight line. It is good to be able to identify. Here, as an example, the method based on the direction detection by the Hough transform has been described. However, the direction of the straight line included by another different method may be quantified.

また、各領域の信号のヒストグラム、もしくはその代表信号や代表色を求め、この分布の位置関係に最も類似している位置を、参照側から特定することで位置情報を生成できるようにしても良い。ここで、探索する際に、同様のヒストグラム、もしくはその代表信号や代表色を求める処理をしながら、対応する位置関係を特定する機能を、類似成分特定部109内の第1の探索部、および位置合わせ合成部110内の第2の探索部で利用できるように、類似成分特定部109、および位置合わせ合成部110は備えるように構成すると良い。   Further, the position information can be generated by obtaining a histogram of the signal of each region or its representative signal and representative color, and specifying the position most similar to the positional relationship of this distribution from the reference side. . Here, when searching, a function for specifying a corresponding positional relationship while performing processing for obtaining a similar histogram, or a representative signal or a representative color thereof, the first search unit in the similar component specifying unit 109, and The similar component specifying unit 109 and the alignment synthesizing unit 110 may be configured so as to be used by the second search unit in the alignment synthesizing unit 110.

このように、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を、探索に利用するように構成することで、現在処理対象となっている領域や、その周辺領域のいずれかの領域の信号成分の品質が十分ではない場合であっても、それ以外の領域内の特徴量との間の関係から、実際に求めたい処理対象側と参照側の領域との対応関係を特定することができるようになる。   As described above, the predetermined first, second, or all search units are predetermined features between a region including at least a part or all of the region currently being processed and a peripheral region. By configuring the amount to be used for search, even if the quality of the signal component in the region currently being processed or any of its surrounding regions is not sufficient, From the relationship between the feature amounts in the region, it is possible to specify the correspondence between the processing target side and the reference side region that are actually desired.

(実施の形態7)
また、実施の形態7として、実施の形態6とは異なり、所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部は、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を求め、処理対象側の領域と、周辺領域との間で、求めた特徴量の変化量を更に求めた上で、探索に利用するように構成しても構わない。
(Embodiment 7)
Further, as Embodiment 7, unlike Embodiment 6, the predetermined first, second, or all search units include at least a part or all of the region currently being processed. A predetermined feature amount between the region and the peripheral region is obtained, and a change amount of the obtained feature amount is further obtained between the region on the processing target side and the peripheral region, and used for the search. You may comprise.

例えば、図11(j)のような領域の位置関係において、周波数成分の直流成分を求め、現在処理対象となっている領域の直流成分と周囲の領域の直流成分との変化量を求め、この変化量の位置関係に最も類似している位置を、参照側から特定することで位置情報を生成できるようにしても良い。ここで、探索する際に、同様の変化量を検出しながら、対応する位置関係を特定する機能を、類似成分特定部109内第1の探索部、および位置合わせ合成部110内の第2の探索部は備えるように構成すると良い。   For example, in the positional relationship of the regions as shown in FIG. 11 (j), the DC component of the frequency component is obtained, the amount of change between the DC component in the region currently being processed and the DC component in the surrounding region is obtained, The position information may be generated by specifying the position most similar to the positional relationship of the change amounts from the reference side. Here, when searching, the function of identifying the corresponding positional relationship while detecting the same amount of change is the same as the first search unit in the similar component identification unit 109 and the second function in the alignment synthesis unit 110. The search unit may be configured to include.

また、ここでは一例として、各領域の周波数成分の直流成分同士の変化量を探索に利用する構成を示したが、実施の形態6で述べたような他の特徴量の変化量を定量化し、探索に利用するように構成しても構わない。   In addition, here, as an example, the configuration in which the amount of change between the DC components of the frequency components in each region is used for the search, but the amount of change in other feature amounts as described in the sixth embodiment is quantified, You may comprise so that it may utilize for a search.

このように、所定の特徴量の変化量を求めて所定の探索するようにすることで、周辺領域との間の大域的な変化を利用して、探索することができるようになる。   In this way, by obtaining a predetermined amount of change of a predetermined feature amount and performing a predetermined search, it is possible to perform a search using a global change between the surrounding area.

(実施の形態8)
更に、実施の形態8として、上述のような所定の第1、第2のいずれか、または全ての探索部が、所定の管理情報に基づいて、処理対象となる領域ごとに切り替えながら利用するように構成することも可能である。
(Embodiment 8)
Furthermore, as an eighth embodiment, any one of the predetermined first, second, or all search units as described above may be used while switching for each region to be processed based on predetermined management information. It is also possible to configure.

このように構成することで、例えば、処理対象となる領域の信号成分の品質がまだ十分ではない、初めの数回の繰り返し動作においては、求めた特徴量の変化量による探索や、テンプレートによる探索を利用し、その後は、他の探索を利用することで、少しずつ正しい信号成分を確定しながら、最終的に処理対象となる領域の信号成分の品質を向上させるとともに、実際に求めたい処理対象側と参照側の領域との対応関係を特定し、更に処理対象となる領域の信号成分の品質を向上させることができるようになる。   By configuring in this way, for example, in the first several iterations where the quality of the signal component in the region to be processed is not yet sufficient, a search based on the amount of change in the obtained feature value or a search based on a template And then use other searches to improve the quality of the signal components in the final processing target while determining the correct signal components little by little. It is possible to specify the correspondence between the side and the reference side area, and further improve the quality of the signal component in the area to be processed.

(実施の形態9)
また、実施の形態9として、所定の特徴量の変化量に基づく探索する機能を探索部が利用できるように、類似成分特定部109、および位置合わせ合成部110は備えるようにし、また、第1成分抽出部105および第2成分抽出部106に供給する管理情報である、抽出アルゴリズム判別情報、およびその補助情報である抽出補助情報を、信号の再構成処理を繰り返すごとに異なる情報が供給されるようにし、より確からしい信号成分から順番に信号の再構成していくように信号成分を抽出する際の周波数通過帯域を制御するように、管理情報を設定することで、意図しない位置からの画像信号成分を超解像処理に利用することを抑制し、本来あるべき画像の特徴に近い画像を生成することができる。
(Embodiment 9)
Further, as the ninth embodiment, the similar component specifying unit 109 and the alignment synthesizing unit 110 are provided so that the search unit can use a search function based on a predetermined feature amount change amount. Each time the signal reconstruction process is repeated, different information is supplied to the extraction algorithm discrimination information, which is management information supplied to the component extraction unit 105 and the second component extraction unit 106, and the extraction auxiliary information, which is auxiliary information. By setting management information so as to control the frequency passband when extracting signal components so that the signal is reconstructed in order from the more probable signal components, images from unintended positions The use of the signal component for the super-resolution processing can be suppressed, and an image close to the characteristic of the image that should originally be can be generated.

例えば、周波数通過帯域が、初めのうちは図3(c)のような低い周波数成分を通過させるような帯域となるような補助情報が供給され、低い周波数成分を含む抽出成分情報が生成されるようにする。その後、探索においては、特徴量として領域に含まれる信号の周波数成分の直流成分を求め、更に処理対象となる領域と、周辺領域との間での変化量を求め、この変化量に基づいて探索処理をすることで、位置情報を生成する。その後、位置合わせ合成処理および帯域抑制処理をすることで信号の再構成処理をし、これらの一連の処理を繰り返すことで、より本来の信号に含まれる信号成分に近づいた、再構成後の低い周波数成分を含む抽出成分情報を確定させる。そして、順次、周波数通過帯域を、より高い周波数成分を通過させるような帯域となるような補助情報が供給されるようにし、同様の処理を繰り返すことで、抽出成分情報を少しずつ確定させていき、最終的に本来あるべき画像の特徴に近い画像に近づけていくように処理を制御していくように構成すると良い。   For example, auxiliary information is supplied such that the frequency pass band is initially a band that allows low frequency components to pass as shown in FIG. 3C, and extracted component information including low frequency components is generated. Like that. After that, in the search, the DC component of the frequency component of the signal included in the region is obtained as a feature amount, and the change amount between the region to be processed and the surrounding region is obtained, and the search is performed based on this change amount. By processing, position information is generated. After that, the signal reconstruction processing is performed by performing the alignment synthesis processing and the band suppression processing, and by repeating these series of processing, the signal component that is closer to the signal component included in the original signal is obtained, and is low after the reconstruction. Extraction component information including frequency components is determined. Then, the auxiliary component information is sequentially supplied so that the frequency pass band becomes a band that allows higher frequency components to pass, and the same process is repeated to gradually determine the extracted component information. It is preferable that the process is controlled so as to approach an image close to the characteristics of the image that should be originally obtained.

ここでは、一例として、低い周波数成分から順番に信号を確定させていくような動作となるように制御できるような構成について述べたが、他の異なる周波数通過帯域で順次、抽出成分情報を確定させていき、最終的に本来あるべき画像の特徴に近い画像に近づけていくように処理を制御していくように構成しても構わない。   Here, as an example, a configuration has been described in which the control can be performed so that the signal is determined in order from the lower frequency component, but the extracted component information is sequentially determined in other different frequency passbands. However, the processing may be controlled so as to be close to an image close to the characteristics of the image that should originally be.

(実施の形態10)
なお、上記実施の形態1〜9では、信号処理装置100をブロック図により図示してハードウエアにより構成したものとして説明したが、これらに限らず、コンピュータである情報処理装置を構成するようにしても良い。例えば、CPU(Central Processing Unit)に代表される中央処理制御装置と、記録媒体や通信装置を介して、例えばメモリに代表される一時記憶装置や、例えばHDD(Hard Disc Drive)に代表される外部記憶装置に格納された信号処理プログラムにより、上記実施の形態1〜9の機能をソフトウェア処理により達成するようにしても勿論よい。また、実施の形態に係る信号処理装置100および信号処理方法の適用される範囲は、信号を取得、および供給する際において、信号を再構成するような装置、方法、プログラム、システム等であれば、特に限定されるものではない。例えば、TVに代表される放送装置のプリ処理およびポスト処理、携帯電話、テレビ会議装置、監視装置における、画像の高画質化処理、DVD(Digital Versatile Disc)−R/RWやBD(Blu-ray Disc;登録商標)−R/RW、HDD、SD、ホログラフィックメモリなどの追記および書き換え可能な記録媒体を利用した録画再生装置、およびディジタルカメラやカムコーダといった撮像記録再生装置、オーサリングなどの記録編集装置、動画像の配信装置などにおける記録、再生時の高画質化処理に適用することができる。また、画像や動画像、音楽等の符号化および復号をする際の、プリ処理およびポスト処理や、符号化処理および復号処理における、局部復号後の信号や、参照信号、および予測信号を生成する際の信号の改善処理、復元処理に適用することができる。更に、画像や動画像、音楽等の蓄積装置、配信装置、受信装置および転送装置における、通信時のエラー耐性処理等にも適用することが可能である。
(Embodiment 10)
In the first to ninth embodiments, the signal processing device 100 is illustrated as a block diagram and configured as hardware. However, the present invention is not limited thereto, and an information processing device that is a computer is configured. Also good. For example, a central processing control device typified by a CPU (Central Processing Unit), a recording medium or a communication device, a temporary storage device typified by a memory, or an external device typified by an HDD (Hard Disc Drive), for example. Of course, the functions of the first to ninth embodiments may be achieved by software processing using a signal processing program stored in the storage device. In addition, the signal processing apparatus 100 and the signal processing method according to the embodiment may be applied to any apparatus, method, program, system, or the like that reconfigures a signal when the signal is acquired and supplied. There is no particular limitation. For example, pre-processing and post-processing of a broadcasting device typified by a TV, high-quality image processing, DVD (Digital Versatile Disc) -R / RW, BD (Blu-ray) in a mobile phone, a video conference device, and a monitoring device Disc; registered trademark) -R / RW, HDD, SD, recording / playback apparatus using a rewritable and rewritable recording medium, imaging recording / playback apparatus such as a digital camera or camcorder, and recording editing apparatus such as authoring The present invention can be applied to high image quality processing at the time of recording and reproduction in a moving image distribution device or the like. Also, a signal after local decoding, a reference signal, and a prediction signal are generated in pre-processing and post-processing and encoding processing and decoding processing when encoding and decoding images, moving images, music, and the like. It can be applied to signal improvement processing and restoration processing at the time. Furthermore, the present invention can also be applied to error tolerance processing at the time of communication in storage devices, distribution devices, reception devices, and transfer devices for images, moving images, music, and the like.

実施の形態に係る信号処理装置100、信号処理方法および信号処理プログラムは、例えば、画像や音声を記録・再生・表示・伝送する、TV等のモニタ、ディジタルカメラ、カムコーダ、レコーダ、監視装置、編集装置、動画像配信サーバ、などに利用することができる。   The signal processing device 100, the signal processing method, and the signal processing program according to the embodiment include, for example, a monitor such as a TV, a digital camera, a camcorder, a recorder, a monitoring device, and an editing device that records / reproduces / displays / transmits images and sounds. It can be used for an apparatus, a moving image distribution server, and the like.

以上の画像処理は、ハードウェアを用いた蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ROM(リード・オンリ・メモリ)やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。   The above image processing can be realized as a storage / reception device using hardware, as well as firmware stored in a ROM (Read Only Memory) or flash memory, a computer, etc. It can also be realized by software. The firmware program and software program can be recorded on a computer-readable recording medium, provided from a server through a wired or wireless network, or provided as a data broadcast of terrestrial or satellite digital broadcasting Is also possible.

100 信号処理装置、 103、104、108、112、115 スイッチ、 105 第1成分抽出部、 106 第2成分抽出部、 107 第1制御部、 109 類似成分特定部、 110 位置合わせ合成部、 111 帯域抑制部、 113 合成部、 114 第2制御部、 116 統合制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Signal processing apparatus, 103, 104, 108, 112, 115 switch, 105 1st component extraction part, 106 2nd component extraction part, 107 1st control part, 109 Similar component specific | specification part, 110 Position alignment composition part, 111 band Suppression unit, 113 synthesis unit, 114 second control unit, 116 integrated control unit.

Claims (14)

所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、
前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、
前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出部が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成部とを
備え、
前記第1成分抽出部は、前記合成部が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、
前記統合制御部は、前記第1成分抽出部が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出部に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする信号処理装置。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that. And
A second component extraction unit that generates extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component identifying unit that performs processing for generating position information for identifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
Based on the position information generated by the similar component specifying unit, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and the similar component specifying unit specifies the signal to be processed The component position of the reference side is specified with higher accuracy than the position information, and the component component information is generated by pasting the signal component included in the reference-side extracted component information area and synthesizing the signal. An alignment composition unit,
A band suppression unit that generates band-limited synthesis component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the synthesis component information generated by the alignment synthesis unit;
An integrated control unit that controls the combined component information generated by the band suppression unit to be subjected to new processing performed by the similar component specifying unit, and repeats signal reconstruction processing ;
Synthesizing the band-limited combined component information generated by the band suppressing unit and the non-extracted component information on the processing target side separated by the first component extracting unit, and generating a reconstructed signal by a predetermined combining process Part and
Prepared,
The first component extraction unit is for processing the reconstructed signal generated by the synthesis unit as a new processing target,
The integrated control unit causes the first component extraction unit to generate extraction component information while switching a frequency pass band included in the extraction component information separated by the first component extraction unit, and repeats signal reconstruction processing. A signal processing device characterized by controlling.
所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出部と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出部と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定部と、
前記類似成分特定部が生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成部と、
前記位置合わせ合成部が生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制部と、
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定部で行う新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御部と
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索部と、
処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索部と
を備え、
前記位置合わせ合成部は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定部は、前記第1の探索部が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索部は、処理対象となる信号において前記類似成分特定部が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成部は、前記第2の探索部が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理装置。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that. And
A second component extraction unit that generates extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component identifying unit that performs processing for generating position information for identifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
Based on the position information generated by the similar component specifying unit, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and the similar component specifying unit specifies the signal to be processed The component position of the reference side is specified with higher accuracy than the position information, and the component component information is generated by pasting the signal component included in the reference-side extracted component information area and synthesizing the signal. An alignment composition unit,
A band suppression unit that generates band-limited synthesis component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the synthesis component information generated by the alignment synthesis unit;
An integrated control unit that controls the combined component information generated by the band suppression unit to be subjected to new processing performed by the similar component specifying unit, and repeats signal reconstruction processing ;
A first search unit that identifies a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
A second search unit for specifying the reference signal paste position with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying unit in the signal to be processed;
With
The alignment synthesis unit acquires an original signal before component extraction to be processed and an original signal before component extraction to be a reference target,
The similar component identification unit identifies an extraction component information region on the processing target side and an extraction component information region on the reference side in these original signals based on the position information generated by the first search unit. And
The second search unit further specifies the reference signal original signal paste position with higher accuracy than the position information specified by the similar component specification unit in the signal to be processed,
The alignment synthesizing unit pastes the signal component included in the reference-side original signal region and synthesizes the signal to the pasting position specified by the second search unit, thereby synthesizing the component. A signal processing device that generates information.
前記帯域抑制部が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出部が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成部を  Synthesizing the band-limited combined component information generated by the band suppressing unit and the non-extracted component information on the processing target side separated by the first component extracting unit, and generating a reconstructed signal by a predetermined combining process Part
備え、Prepared,
前記第1成分抽出部は、前記合成部が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、  The first component extraction unit is for processing the reconstructed signal generated by the synthesis unit as a new processing target,
前記統合制御部は、前記第1成分抽出部が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出部に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。  The integrated control unit causes the first component extraction unit to generate extraction component information while switching a frequency pass band included in the extraction component information separated by the first component extraction unit, and repeats signal reconstruction processing. The signal processing apparatus according to claim 2, wherein the signal processing apparatus is controlled.
前記第2の探索部は、前記位置合わせ合成部が生成した再構成後の抽出成分情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を特定することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 The second search unit specifies a region of reference-side extracted component information corresponding to a region of extracted component information on the processing target side based on the extracted component information after reconstruction generated by the alignment synthesis unit. 4. The signal processing apparatus according to claim 2 , wherein position information for specifying the position information is specified. 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域を、テンプレートとして探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 At least one of the first search unit and the second search unit uses, as a template, a region including at least a part or all of the region currently being processed as a template. The signal processing apparatus according to claim 2 or 3 . 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域を含まず、現在処理対象となっている領域に隣接、もしくは所定の領域だけ離れた領域を、テンプレートとして探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 At least one of the first search unit and the second search unit does not include the region currently being processed and is adjacent to the region currently being processed or separated by a predetermined region The signal processing apparatus according to claim 2 , wherein the region is used for searching as a template. 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を、探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 At least one of the first search unit and the second search unit includes a predetermined feature amount between a region including at least a part or all of the region currently being processed and a peripheral region. The signal processing apparatus according to claim 2 , wherein the signal processing apparatus is used for searching. 前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつは、現在処理対象となっている領域の一部もしくは全てを少なくとも含む領域と、周辺領域との間の所定の特徴量を求め、処理対象側の領域と、周辺領域との間で、求めた特徴量の変化量を更に求めた上で、探索に利用することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 At least one of the first search unit and the second search unit includes a predetermined feature amount between a region including at least a part or all of the region currently being processed and a peripheral region. 4. The signal processing apparatus according to claim 2 , wherein the signal processing device is used for searching after further obtaining a change amount of the obtained feature amount between the obtained region to be processed and the surrounding region. . 前記統合制御部は、前記第1の探索部、および前記第2の探索部のうち少なくともひとつを、請求項6から9のいずれかに記載の探索部と切り替えながら探索に利用するように制御することを特徴とする請求項2又は3に記載の信号処理装置。 The integrated control unit controls at least one of the first search unit and the second search unit to be used for a search while switching to the search unit according to any one of claims 6 to 9. The signal processing apparatus according to claim 2 , wherein the signal processing apparatus is a signal processing apparatus. 前記位置合わせ合成部は、抽出成分情報の再構成処理を繰り返す際に、探索により特定した位置情報を順次更新しながら予測位置情報として保持し、  The alignment composition unit holds the predicted position information while sequentially updating the position information specified by the search when repeating the reconstruction process of the extracted component information,
前記統合制御部は、再構成信号の再構成処理を繰り返す際に、前記位置合わせ合成部が保持する予測位置情報を基点として利用し、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の信号処理装置。  The integrated control unit controls to repeat the signal reconstruction process using the predicted position information held by the alignment synthesis unit as a base point when repeating the reconstruction process of the reconstructed signal. The signal processing device according to any one of claims 1 to 9.
所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、
前記帯域抑制ステップにて生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出ステップにて分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成ステップと
有し、
前記第1成分抽出ステップは、前記合成ステップにて生成した再構成信号を新たな処理対象とし、
前記統合制御ステップは、前記第1成分抽出ステップにて分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする
ことを特徴とする信号処理方法。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that . Steps,
A second component extraction step of generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component specifying step for performing processing for generating position information for specifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
Based on the generated position information, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and in the signal to be processed, the reference-side information is detected with higher accuracy than the generated position information. A positioning and synthesizing step for generating a synthesized component information by identifying a pasting position of the signal, pasting the signal component included in the extracted component information area on the reference side, and synthesizing the signal;
A band suppression step for generating band-limited composite component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated composite component information;
An integrated control step for controlling the generated band-limited synthesized component information as a target of new processing in the similar component specifying step and repeating signal reconstruction processing;
Obtains the band-limited combined component information generated in the band suppressing step and the non-extracted component information on the processing target side separated in the first component extracting step, and generates a reconstructed signal by a predetermined combining process synthesis step and a flop that,
The first component extraction step sets the reconstructed signal generated in the synthesis step as a new processing target,
In the integrated control step, the extraction component information is generated while switching the frequency passband included in the extraction component information separated in the first component extraction step, and control is performed to repeat the signal reconstruction process. signal processing method characterized by.
所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出ステップと、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定ステップと、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成ステップと、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制ステップと、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定ステップにおける新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御ステップと、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索ステップと、
処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップにて特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索ステップと
を有し、
前記位置合わせ合成ステップは、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定ステップは、前記第1の探索ステップが生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索ステップは、処理対象となる信号において前記類似成分特定ステップが特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成ステップは、前記第2の探索ステップが特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理方法。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that . Steps,
A second component extraction step of generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component specifying step for performing processing for generating position information for specifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
Based on the generated position information, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and in the signal to be processed, the reference-side information is detected with higher accuracy than the generated position information. A positioning and synthesizing step for generating a synthesized component information by identifying a pasting position of the signal, pasting the signal component included in the extracted component information area on the reference side, and synthesizing the signal;
A band suppression step for generating band-limited composite component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated composite component information;
An integrated control step for controlling the generated band-limited synthesized component information as a target of new processing in the similar component specifying step and repeating signal reconstruction processing;
A first search step for identifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
A second search step for specifying a reference-side signal paste position with higher accuracy than the position information specified in the similar component specifying step in the signal to be processed;
Have
The alignment synthesis step acquires an original signal before component extraction to be processed and an original signal before component extraction to be a reference target,
The similar component specifying step specifies the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side in these original signals based on the position information generated by the first search step. And
The second search step further specifies the original signal paste position on the reference side with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying step in the signal to be processed;
The alignment synthesis step performs the synthesis component by pasting the signal component included in the original signal region on the reference side and the signal synthesis to the pasting position specified by the second search step. A signal processing method characterized by generating information .
所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出機能と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出機能と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定機能と、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成機能と、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制機能と、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定機能の新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御機能と
前記帯域抑制機能が生成した帯域制限された合成成分情報と、前記第1成分抽出機能が分離した処理対象側の抽出外成分情報とを取得し、所定の合成処理により再構成信号を生成する合成機能と
をコンピュータに実現させ、
前記第1成分抽出機能は、前記合成機能が生成した再構成信号を新たな処理対象とするものであり、
前記統合制御機能は、前記第1成分抽出機能が分離する抽出成分情報に含まれる周波数通過帯域を切り替えながら前記第1成分抽出機能に抽出成分情報を生成させ、信号の再構成処理を繰り返すように制御することを特徴とする信号処理プログラム。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that . Function and
A second component extraction function for generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component specifying function for performing processing to generate position information for specifying the region of the extracted component information on the reference side corresponding to the region of the extracted component information on the processing target side;
Based on the generated position information, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified, and in the signal to be processed, the reference-side information is detected with higher accuracy than the generated position information. A positioning and synthesizing function for generating composite component information by identifying a signal pasting position, pasting a signal component included in the reference-side extracted component information area, and synthesizing the signal,
A band suppression function for generating band-limited composite component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated composite component information;
An integrated control function for controlling the generated band-limited synthesized component information as a target of new processing of the similar component specifying function and repeating signal reconstruction processing ;
Synthesizing the band-limited combined component information generated by the band suppressing function and the non-extracted component information on the processing target side separated by the first component extracting function, and generating a reconstructed signal by a predetermined combining process Function and
Is realized on a computer,
The first component extraction function uses the reconstructed signal generated by the synthesis function as a new processing target,
The integrated control function causes the first component extraction function to generate extraction component information while switching a frequency pass band included in the extraction component information separated by the first component extraction function, and repeats signal reconstruction processing. A signal processing program characterized by controlling .
所定の成分抽出処理を用いて処理対象となる信号から、所定の周波数通過帯域に含まれる周波数による信号である抽出成分情報とそれ以外の信号である抽出外成分情報とに分離する第1成分抽出機能と、
所定の成分抽出処理を用いて参照対象となる信号から抽出成分情報を生成する第2成分抽出機能と、
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定するための位置情報を生成する処理を行う類似成分特定機能と、
生成した位置情報に基づいて、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、処理対象となる信号において、前記生成した位置情報より高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定し、参照側の抽出成分情報の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成する位置合わせ合成機能と、
生成した合成成分情報に対して所定の帯域抑制処理およびリサンプリング処理をすることで、帯域制限された合成成分情報を生成する帯域抑制機能と、
生成した帯域制限された合成成分情報を、前記類似成分特定機能の新たな処理の対象とし、信号の再構成処理を繰り返すように制御する統合制御機能と
処理対象側の抽出成分情報の領域に対応する参照側の抽出成分情報の領域を特定する第1の探索機能と、
処理対象となる信号において前記類似成分特定機能が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の信号の貼り付け位置を特定する第2の探索機能と
をコンピュータに実現させ、
前記位置合わせ合成機能は、処理対象となる成分抽出前の元の信号と参照対象となる成分抽出前の元の信号とを取得し、
前記類似成分特定機能は、前記第1の探索機能が生成した位置情報に基づいて、これらの元の信号における、処理対象側の抽出成分情報の領域と参照側の抽出成分情報の領域とを特定し、
前記第2の探索機能は、処理対象となる信号において前記類似成分特定機能が特定した位置情報よりも高い精度で参照側の元の信号の貼り付け位置を更に特定し、
前記位置合わせ合成機能は、前記第2の探索機能が特定した貼り付け位置に対して、参照側の元の信号の領域に含まれる信号成分の貼り付けおよび信号の合成を行うことで、合成成分情報を生成することを特徴とする信号処理プログラム。
First component extraction that separates a signal to be processed using a predetermined component extraction process into extracted component information that is a signal having a frequency included in a predetermined frequency passband and non-extracted component information that is a signal other than that . Function and
A second component extraction function for generating extracted component information from a signal to be referenced using a predetermined component extraction process;
A similar component specifying function for performing processing to generate position information for specifying the region of the extracted component information on the reference side corresponding to the region of the extracted component information on the processing target side;
Based on the generated position information, the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side are specified. A positioning and synthesizing function for generating composite component information by identifying a signal pasting position, pasting a signal component included in the reference-side extracted component information area, and synthesizing the signal,
A band suppression function for generating band-limited composite component information by performing predetermined band suppression processing and resampling processing on the generated composite component information;
An integrated control function for controlling the generated band-limited synthesized component information as a target of new processing of the similar component specifying function and repeating signal reconstruction processing ;
A first search function for specifying a region of extracted component information on the reference side corresponding to a region of extracted component information on the processing target side;
A second search function for specifying a reference-side signal paste position with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying function in a signal to be processed;
Is realized on a computer,
The alignment synthesis function acquires an original signal before component extraction to be processed and an original signal before component extraction to be a reference target,
The similar component specifying function specifies the region of the extracted component information on the processing target side and the region of the extracted component information on the reference side in these original signals based on the position information generated by the first search function. And
The second search function further specifies the original signal paste position on the reference side with higher accuracy than the position information specified by the similar component specifying function in the signal to be processed,
The alignment synthesis function performs the synthesis component by pasting the signal component included in the original signal area on the reference side and synthesizing the signal to the pasting position specified by the second search function. A signal processing program for generating information .
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