JPH06178277A

JPH06178277A - 画像情報変換装置

Info

Publication number: JPH06178277A
Application number: JP33059292A
Authority: JP
Inventors: Tetsujiro Kondo; 哲二郎近藤; Masashi Uchida; 真史内田; Kunio Kawaguchi; 邦雄川口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JP3243861B2

Abstract

(57)【要約】【構成】入力されるＳＤデータをブロック化回路１で
ブロック化し、このブロック化回路１からのＳＤデータ
をＡＤＲＣ回路２でビット圧縮するとともに、クラスコ
ード発生回路３において、そのブロックがどのクラスに
属するかを検出する。ＲＯＭテーブル４には上記ＳＤデ
ータをＨＤデータに変換するための情報（代表値）が予
め行われる学習により記憶されており、この代表値が上
記クラスコード発生回路３からのクラスコードにより読
み出され、推定演算回路５に供給される。上記推定演算
回路５は、上記入力されるＳＤデータ及び上記ＲＯＭテ
ーブル４から読み出された代表値に基づいて所定の演算
を行い、上記入力されるＳＤデータをＨＤデータに変換
して出力する。【効果】予め行われる学習により記憶された最適なＨ
Ｄデータを出力することができるため、解像度の向上を
図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばテレビジョン受
像機やビデオテープレコーダ装置等に用いて好適な画像
情報変換装置に関し、特に、外部から供給される通常の
解像度の画像情報を高解像度の画像情報に変換して出力
するような画像情報変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、オーディオ・ビジュアル
指向の高まりから、より高解像度の画像を得ることがで
きるようなテレビジョン受像機の開発が望まれ、この要
望に応えて、いわゆるハイビジョンが開発された。この
ハイビジョンは、いわゆるＮＴＳＣ方式に規定される走
査線数が５２５本なのに対して２倍以上の１１２５本と
なっているうえ、表示画面の縦横比も上記ＮＴＳＣ方式
が３：４に対して９：１６と広角画面となっている。こ
のため、高解像度で臨場感のある画像を得ることができ
るようになっている。

【０００３】ここで、このような優れた特性を有するハ
イビジョンではあるが、上記ＮＴＳＣ方式の映像信号を
そのまま供給しても画像表示を行うことはできない。こ
れは、上述のようにＮＴＳＣ方式とハイビジョン方式と
では規格が異なるからである。このため、上記ＮＴＳＣ
方式の映像信号に応じた画像を上記ハイビジョンで表示
しようとする場合、従来は、図９に示すような画像情報
変換装置を用いて映像信号のレート変換を行っていた。

【０００４】図９において、上記従来の画像情報変換装
置は、入力端子１００を介して供給される上記ＮＴＳＣ
方式の映像信号の水平方向の補間処理を行う水平補間フ
ィルタ１０１と、上記水平方向の補間処理の行われた映
像信号の垂直方向の補間処理を行う垂直補間フィルタ１
０２とから構成されている。

【０００５】具体的には、上記水平補間フィルタ１０１
は、図１０に示すような構成を有しており、上記入力端
子１００を介して供給される上記ＮＴＳＣ方式の映像信
号は、入力端子１１０を介して第１〜第ｍの乗算器１１
１〜１１１ｍにそれぞれ供給される。上記各乗算器１１
１は、それぞれ上記映像信号に係数を乗算して出力す
る。上記係数の乗算された映像信号はそれぞれ第１〜第
ｍ−１の加算器１１２〜１１２ｍ−１に供給される。上
記各加算器１１２〜１１２ｍ−１の間には、それぞれ時
間Ｔの遅延レジスタ１１３〜１１３ｍが設けられてい
る。そして、上記第ｍの乗算器１１１ｍから出力された
映像信号は、上記第ｍの遅延レジスタ１１３ｍにより時
間Ｔの遅延が施され、上記第ｍ−１の加算器１１２ｍ−
１に供給される。上記第ｍ−１の加算器１１２ｍ−１
は、上記第ｍの遅延レジスタ１１３ｍからの時間Ｔの遅
延時間の施された映像信号と、上記第ｍ−１の乗算器１
１１ｍ−１からの映像信号とを加算処理して出力する。
この加算処理の施された映像信号は、第ｍ−１の遅延レ
ジスタ１１３ｍ−１により再度、時間Ｔの遅延時間の施
され、図示しない第ｍ−２の加算器１１２ｍ−２におい
て、同じく図示しない第ｍ−２の乗算器１１２ｍ−２か
らの映像信号と加算処理される。上記水平補間フィルタ
１０１は、このようにして上記ＮＴＳＣ方式の映像信号
の水平方向の画素の補間を行い、この水平補間処理を行
った映像信号を出力端子１２０を介して上記垂直補間フ
ィルタ１０２に供給する。

【０００６】上記垂直補間フィルタ１０２は、上述の水
平補間フィルタ１０１と同様の構成を有しており、上記
水平補間処理の行われた映像信号に対して、垂直方向の
画素の補間を行う。これにより、上記ＮＴＳＣ方式の映
像信号がハイビジョンの規格に合致した映像信号に変換
されることとなる。このような変換のなされたハイビジ
ョンの映像信号は、ハイビジョン受像器に供給される。
これにより、上記ＮＴＳＣ方式の映像信号に応じた画像
をハイビジョン受像器で表示することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
画像情報変換装置は、ＮＴＳＣ方式の映像信号を基にし
て、単に水平方向及び垂直方向の補間を行っているにす
ぎないため、解像度は基となる上記ＮＴＳＣ方式の映像
信号と何ら変わらなかった。

【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、解像度を向上させて上記ＮＴＳＣ方式の映
像信号をハイビジョン用の映像信号に変換することがで
きるような画像情報変換装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像信号変
換装置は、外部から供給された画像情報を複数のブロッ
クに分割する画像情報分割手段と、上記画像情報分割手
段により分割されたブロック毎に画像情報の二次元的な
レベル分布のパターンを検出し、この検出したパターン
に基づいて、そのブロックの画像情報が属するクラスを
決定してクラス検出情報を出力するクラス検出手段と、
上記外部から供給された画像情報を、この画像情報より
も高い解像度の画像情報に変換するための情報である代
表値が上記クラス毎に記憶されており、上記クラス検出
手段からのクラス検出情報に応じて上記代表値を出力す
る代表値記憶手段と、上記代表値記憶手段から供給され
た代表値に応じて、上記外部から供給された画像情報
を、該外部から供給された画像情報よりも高い解像度の
画像情報に変換して出力する画像情報変換手段とを有す
ることを特徴として上述の課題を解決する。

【００１０】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段には、上記外部から供給される画像
情報に対応する、該画像情報よりも高い解像度の画像情
報である上記代表値が予め求められて記憶されることを
特徴として上述の課題を解決する。

【００１１】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段には、上記ブロック内の各画素に基
づいて求められた複数の情報の重心値が、上記代表値と
して記憶されていることを特徴として上述の課題を解決
する。

【００１２】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段に記憶される代表値は、上記ブロッ
ク内における各画素のレベルのうち、最小の画素レベル
を基準値として求められたものであることを特徴として
上述の課題を解決する。

【００１３】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段に記憶される代表値は、該代表値の
近辺に位置する画素レベルを基準値として求められたも
のであることを特徴として上述の課題を解決する。

【００１４】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段に記憶される代表値は、上記ブロッ
ク内における各画素のレベルの平均値又は加重平均値を
基準値として求められたものであることを特徴として上
述の課題を解決する。

【００１５】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段に記憶される代表値は、上記ブロッ
ク内において所定の閾値よりも低いレベルの画素レベル
があった場合、この低レベルの画素レベルは用いられず
に算出されたものであることを特徴として上述の課題を
解決する。

【００１６】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記代表値記憶手段は、同じ値の代表値が複数ある場
合、これを１つにまとめて記憶することを特徴として上
述の課題を解決する。

【００１７】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記クラス検出手段により検出される、上記ブロックの
画像情報の二次元的なレベル分布のパターンを示す情報
を圧縮処理してパターン圧縮情報を出力する情報圧縮手
段を有し、上記クラス検出手段は、上記情報圧縮手段か
ら供給されるパターン圧縮情報に応じて、上記クラス検
出情報を出力することを特徴として上述の課題を解決す
る。

【００１８】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記情報圧縮手段として、適応型ダイナミックレンジ符
号化回路を設けたことを特徴として上述の課題を解決す
る。

【００１９】

【作用】本発明に係る画像信号変換装置は、外部から供
給された画像情報を画像情報分割手段により複数のブロ
ックに分割し、このブロック毎にクラス検出手段が、画
像情報の二次元的なレベル分布のパターンを検出すると
ともに、この検出したパターンに基づいて、そのブロッ
クの画像情報が属するクラスを検出しクラス検出情報を
出力する。代表値記憶手段には、上記外部から供給され
た画像情報を、この画像情報よりも高い解像度の画像情
報に変換するための情報である代表値が上記クラス毎に
記憶されており、この代表値は、上記クラス検出手段か
らのクラス検出情報に応じて出力される。そして、画像
情報変換手段が、上記代表値記憶手段から供給された代
表値に応じて、上記外部から供給された画像情報を、該
外部から供給された画像情報よりも高い解像度の画像情
報に変換して出力する。

【００２０】上記代表値記憶手段に記憶される代表値と
しては、上記外部から供給される画像情報に対応する、
該画像情報よりも高い解像度の画像情報が予め求められ
て上記代表値として記憶される。

【００２１】具体的には、上記ブロック内の各画素に基
づいて求められた複数の情報の重心値が、上記代表値と
して上記代表値記憶手段に記憶される。

【００２２】ここで、上記代表値記憶手段に記憶される
代表値は、上記ブロック内における各画素のレベルのう
ち、最小の画素レベルを基準値として求められ、或い
は、上記代表値の近辺に位置する画素レベルを基準値と
して求められ、或いは、上記ブロック内における各画素
のレベルの平均値又は加重平均値を基準値として求めら
れる。

【００２３】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記ブロック内において所定の閾値よりも低いレベルの
画素レベルがあった場合、この低レベルの画素レベルは
用いずに、上記代表値の算出を行う。

【００２４】なお、上記代表値記憶手段には、同じ値の
代表値が複数ある場合、これを１つにまとめて上記代表
値の記憶がなされる。

【００２５】また、本発明に係る画像信号変換装置は、
上記クラス検出手段により検出される、上記ブロックの
画像情報の二次元的なレベル分布のパターンを示す情報
を圧縮処理してパターン圧縮情報を出力する情報圧縮手
段を設けることにより、上記代表値の情報量を削減す
る。

【００２６】なお、上記情報圧縮手段としては、適応型
ダイナミックレンジ符号化回路が設けられる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係る画像信号変換装置の実施
例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施
例に係る画像信号変換装置は、図１に示すように外部か
ら供給される画像情報として、例えばいわゆるＮＴＳＣ
方式の映像信号がデジタル化され、ＳＤ（Standerd Dif
inition ）データとして供給されるようになっており、
このＳＤデータを複数のブロックに分割する画像情報分
割手段であるブロック化回路１を有している。

【００２８】また、上記実施例に係る画像情報変換装置
は、上記ブロック化回路１から供給されるブロック毎の
ＳＤデータの二次元的なレベル分布のパターンを検出す
るとともに、このレベル分布のパターンを示すデータを
圧縮処理してパターン圧縮情報であるパターン圧縮デー
タを出力する情報圧縮手段である適応型ダイナミックレ
ンジ符号化回路（Adaptive Dynamic Range Coding ：Ａ
ＤＲＣ）２と、上記ＡＤＲＣ回路２からのパターン圧縮
データに基づいて、そのブロックの画像情報が属するク
ラスを検出しクラス検出情報であるクラスコードを出力
するクラス検出手段であるクラスコード発生回路３とを
有している。

【００２９】また、上記実施例に係る画像情報変換装置
は、上記ＳＤデータを、この画像情報よりも高い解像度
の画像情報である、いわゆるハイビジョンの規格に合致
したＨＤ（High Difinition ）データに変換するための
情報である代表値が上記クラス毎に記憶されており、上
記クラスコード発生回路３からのクラスコードに応じて
上記代表値を出力する代表値記憶手段であるＲＯＭテー
ブル４を有している。

【００３０】また、上記実施例に係る画像情報変換装置
は、上記ＲＯＭテーブル４から供給された代表値に応じ
て、上記ＳＤデータを上記ＨＤデータに変換して出力す
る画像情報変換手段である推定演算回路５を有してい
る。

【００３１】上記ＡＤＲＣ回路２は、画像の持つ局所的
特徴としてブロック内ダイナミックレンジを定義し、主
としてレベル方向の冗長度を適応的に除去するものであ
り、空間方向のエラー伝搬が少ないことを特徴としてい
る。なお、詳しい動作は後に説明する。

【００３２】上記ＲＯＭテーブル４に記憶されている代
表値は、以下に説明する学習により予め求められて記憶
される。

【００３３】すなわち、上記代表値を学習するために
は、既に知られているＨＤ画像（図２中黒丸で示すＨＤ
画素により形成される画像）に対応した、該ＨＤ画像の
１／４の画素数のＳＤ画像（図２中白丸で示すＳＤ画素
により形成される画像）を形成する。具体的には、図２
に示すように、４つのＨＤ画素から１つのＳＤ画素を形
成することにより、上記ＨＤ画像の１／４の画素数のＳ
Ｄ画像が形成される。

【００３４】なお、このＨＤ画像の１／４の画素数のＳ
Ｄ画像を形成する際、上記図２中実線で囲むＨＤ画像の
部分領域１０及びこの部分領域１０よりも水平方向に例
えば２画素づれて位置する部分領域１５内に存在するＨ
Ｄ画素の加重平均を求め、これを上記ＳＤ画像としても
よい。また、図３に示すような理想フィルタ回路によ
り、入力端子２２を介して供給されるＨＤデータの垂直
方向の画素（垂直ライン）を垂直間引きフィルタ２０に
より間引き処理し、さらに、水平間引きフィルタ２１に
より、上記ＨＤデータの水平方向の画素を間引き処理す
ることにより、出力端子２３からＳＤデータを得るよう
にしてもよい。

【００３５】ここで、上記ブロック化回路１は、入力端
子６を介して供給されるＳＤデータを、縦×横が３画素
×３画素の計９画素のブロックに分割するようになって
いる。このため、上記ＨＤ画像の１／４の画素数のＳＤ
画像は、図２に示すように３画素×３画素のブロックに
分割され、例えば同図中白丸で示す９つのＳＤデータａ
〜ｉ、及び、この９つのＳＤデータの中心に位置するＳ
ＤデータであるＳＤデータａの周りに位置する４つのＨ
ＤデータＡ〜Ｄを一組の学習データとする等のように、
上記ブロック毎に学習データが求められる。

【００３６】なお、このように学習データを形成する際
に、１つのＨＤ画像のみを用いるのではなく複数のＨＤ
画像を用いることにより、非常に多数の学習データを形
成することができ、より正確な代表値を得るための学習
データを得ることができる。

【００３７】次に、上記学習データは、クラス分割され
る。このクラス分割において、最も簡単な方法は、ブロ
ック内の学習データのビット系列をそのままクラス番号
とする手法である。しかし、この手法では膨大な容量の
ＲＯＭを設けなければならない。このため、上記学習デ
ータをＡＤＲＣ回路により圧縮し、この圧縮した学習デ
ータのパターンによりクラス分割を行うようにした。

【００３８】すなわち、ブロック分割された画像データ
は、局所的な強い相関によってレベル的に近い値をとる
ことが多い。このため、上記ＡＤＲＣ回路により、ブロ
ック内の画素レベルの最大値と最小値を求めてブロック
内ダイナミックレンジを定義することで、レベル方向の
冗長度を大幅に除去することができる。例えば、図４に
示すように８ビットの原データの持つ０〜２５５のダイ
ナミックレンジの中で、各ブロック毎に再量子化するの
に必要なブロック内ダイナミックレンジＡ，Ｂは小さく
なることがわかる。このため、再量子化に必要なビット
数は、大幅に低減することができる。

【００３９】上記代表値を算出するために用いられるＡ
ＤＲＣ回路は、例えば８ビットの学習データを３ビット
の学習データに圧縮処理するようになっている。

【００４０】すなわち、上記ＡＤＲＣ回路は、まず、ブ
ロック内ダイナミックレンジをＤＲ，ビット割り当てを
ｎ，ブロック内画素のデータレベルをＬ，再量子化コー
ドをＱ，復元値をＬ^,として以下の数１式により、図５
（ａ）に示すようにブロック内の最大値ＭＡＸと最小値
ＭＩＮとの間を指定されたビット長で均等に分割して再
量子化を行う。

【００４１】

【数１】

【００４２】次に、図６（ａ）に示すように、この再量
子化による最上位の階調レベル（２ ⁿ−１）に相当する
データレベル間の平均値をとり、これを同図（ｂ）に示
すように最大値ＭＡＸ^,とする。また、図６（ａ）に示
すように、上記再量子化による最下位の階調レベル０に
相当するデータレベル間の平均値をとり、これを同図
（ｂ）に示すように最小値ＭＩＮ^,とする。そして、上
記新しく求められた最大値ＭＡＸ^,及び最小値ＭＩＮ^,
からブロック内ダイナミックレンジＤＲ^,を新たに定義
し直して、以下の数２式により図５（ｂ）に示すよう
に、上記新しく求められたブロック内の最大値ＭＡＸ^,
及び最小値ＭＩＮ^,をそのまま復元値として出力する様
に均等分割する。

【００４３】

【数２】

【００４４】このように上記ＡＤＲＣ回路において、二
重の再量子化を行うことにより、ノイズの悪影響を受け
ることがなく、ブロック歪み等の原因となる目立つ劣化
を防止することができる。また、エンコード，デコード
の繰り返しによるレベル劣化を防止することができる。
このため、Ｓ／Ｎ比がよく、定性的によい画像を得るこ
とができる。

【００４５】次に、上記ＡＤＲＣ回路により圧縮処理の
行われた学習データは、ブロック毎にクラス分割され
る。

【００４６】すなわち、上記図２に示すＨＤ画素Ａに注
目した場合、図７に示すように該ＨＤ画素Ａに対応する
ＳＤ画素ａ〜ｉのレベルをそれぞれｓｄ０〜ｓｄ８、こ
のレベルがｓｄ０〜ｓｄ８のＳＤ画素ａ〜ｉを上記ＡＤ
ＲＣ回路によりＰビットにデータ圧縮した結果の再量子
化データをそれぞれｑ０〜ｑ８、そのダイナミックレン
ジをＤＲ、最小値をｍｉｎとして以下の数式３を用いて
そのブロックのクラス（ｃｌａｓｓ）を算出する。

【００４７】

【数３】

【００４８】なお、上記図２に示すＨＤ画素Ｂに注目し
てクラス分割を行う場合、図７に示すように上記ＳＤ画
素は、ａ，ｄ，ｃ，ｂ，ｉ，ｈ，ｇ，ｆ，ｅの順に読み
出され、上記図２に示すＨＤ画素Ｃに注目してクラス分
割を行う場合、図７に示すように上記ＳＤ画素は、ａ，
ｈ，ｇ，ｆ，ｅ，ｄ，ｃ，ｂ，ｉの順に読み出される。
上記各ＳＤ画素ａ，ｄ，ｃ，ｂ，ｉ，ｈ，ｇ，ｆ，ｅの
レベル、及び、ａ，ｈ，ｇ，ｆ，ｅ，ｄ，ｃ，ｂ，ｉの
レベルは、それぞれｓｄ０〜ｓｄ８となっている。すな
わち、第１番目〜第９番目に読み出すＳＤ画素のレベル
をそれぞれｓｄ０〜ｓｄ８とし、上記注目するＨＤ画素
毎に上記ＳＤ画素の読み出し順序を変えるようにしてい
る。これにより、上記各ＳＤ画素毎にレベルを記憶する
必要がなく、上記ＲＯＭテーブル４の記憶容量を削減す
ることができる。

【００４９】次に、このようにクラス分けの演算が行わ
れた学習データは、以下に示す計算式によりその重心値
が算出される。

【００５０】すなわち、上記図２中のＨＤ画素Ａ〜Ｄの
一つに注目した場合において、そのクラスにおける現在
までの学習データの積算値をｓｕｍ（ｃｌａｓｓ），累
積度数をｎ（ｃｌａｓｓ）とすると、まず、以下の数４
式の演算を上記学習データに対して繰り返し行う。

【００５１】

【数４】

【００５２】そして、以下の数５式により重心値である
ｇ（ｃｌａｓｓ）を求める。

【００５３】

【数５】

【００５４】上記数４式に示す“ｂａｓｓ”は、ブロッ
ク内における基準値であるこの“ｂａｓｓ”としては、
例えばそのブロック内のＳＤ画素の最小レベル、或い
は、最も注目するＨＤ画素に近い位置（又は任意位置）
のＳＤ画素のレベル、或いは、複数のＳＤ画素のレベル
の単純平均値又は加重平均値等が用いられる。

【００５５】なお、上記重心値であるｇ（ｃｌａｓｓ）
は、他に、以下の数６式を用いて直接求めるようにして
もよい。

【００５６】

【数６】

【００５７】ここで、上記ブロック内ダイナミックレン
ジＤＲが所定の閾値よりも小さいときには、このような
学習は行わない。これにより、ノイズによる誤学習を防
止することができ、より正確な学習を行うことができ
る。

【００５８】このようにして求められた各クラスの重心
値であるｇ（ｃｌａｓｓ）は、ＨＤ画素のレベルが上記
“ｂａｓｓ”からどれくらいの位置に平均的にあるかを
示している。従って、図８に示すように上記ＲＯＭテー
ブル４には、上記“ｃｌａｓｓ”をアドレスとし、上記
ｇ（ｃｌａｓｓ）がデータ（代表値）として記録され
る。

【００５９】なお、上記図７に示したように、異なる位
置のＨＤ画素に対するコードを統合化しているため、重
複するデータを削減することができ、上記ＲＯＭテーブ
ル４の容量を削減することができる。

【００６０】次に、このような構成を有する本実施例に
係る画像情報変換装置の動作を説明する。

【００６１】まず、上記ＳＤデータが入力端子６を介し
て上記ブロック化回路１に供給される。上記ブロック化
回路１は、例えば図２に示したように上記ＳＤデータを
３画素×３画素の計９画素からなるブロックに分割し、
このブロック毎のＳＤデータをＡＤＲＣ回路２及び推定
演算回路５に供給する。

【００６２】上記ＡＤＲＣ回路２は、上記ブロック毎に
供給されるＳＤデータの二次元的なレベル分布のパター
ンを検出するとともに、上述のように上記各ブロック毎
に例えば８ビットのＳＤデータを３ビットのＳＤデータ
に圧縮するような演算を行うことによりパターン圧縮デ
ータを形成し、このパターン圧縮データをクラスコード
発生回路３に供給する。

【００６３】上記クラスコード発生回路３は、上記図７
に示した注目するＨＤ画素及びＳＤ画素のレベル及び上
記ＡＤＲＣ回路２から供給されるパターン圧縮データに
基づいて上記数３式の演算を行うことにより、そのブロ
ックが属するクラスを検出し、そのクラスを示すクラス
コードを上記ＲＯＭテーブル４に供給する。このクラス
コードは、上記ＲＯＭテーブル４からの読み出しアドレ
スを示すものとなっている。

【００６４】上述のように、上記ＲＯＭテーブル４に
は、ＳＤデータのパターンを学習することにより、該Ｓ
Ｄデータに対応するＨＤデータを示す重心値（代表値）
が記憶されている。このため、上記ＲＯＭテーブル４か
らは、上記クラスコードで示されるアドレスから、その
クラスの上記重心値であるｇ（ｃｌａｓｓ）が読み出さ
れる。この重心値は上記推定演算回路５に供給される。

【００６５】上記推定演算回路５は、上記ブロック化回
路１から供給されるＳＤデータ、及び、上記ＲＯＭテー
ブル４から供給される重心値であるｇ（ｃｌａｓｓ）に
基づいて、以下の数７式に示す演算を行うことにより、
入力されたＳＤデータに対応するＨＤデータ（ｈｄ^,）
を算出し、これを出力端子７を介して出力する。この出
力端子７を介して出力される上記ＨＤデータは、例えば
ＨＤテレビジョン受像機やＨＤビデオテープレコーダ装
置等に供給される。

【００６６】

【数７】

【００６７】このように、ＳＤデータに対応するＨＤデ
ータを予め学習により求めたうえで上記ＲＯＭテーブル
４に記憶しておき、入力されるＳＤデータ、及び、上記
ＲＯＭテーブル４から読み出した上記重心値に基づいて
演算を行い、該入力されたＳＤデータに対応するＨＤデ
ータを形成して出力することにより、入力されるＳＤデ
ータを単なる補間処理したのとは異なり、実際のＨＤデ
ータとほとんど変わらないＨＤデータを出力することが
できる。このため、解像度の向上を図ることができるう
え、鮮明な画像を得ることができる。

【００６８】なお、上述の実施例の説明では、ブロック
化回路１によりブロック化されたＳＤデータを、上記Ａ
ＤＲＣ回路２によりパターン検出して圧縮処理し、この
パターン圧縮データに基づいて上記ＲＯＭテーブル４か
ら代表値（重心値）を読み出すこととしたが、上記ＡＤ
ＲＣ回路２でデータ圧縮を行うか否かは任意であり、該
ＡＤＲＣ回路２でデータ圧縮を行わずにそのままのデー
タ長で以後の処理を行うようにしてもよい。

【００６９】また、情報圧縮手段として上記ＡＤＲＣ回
路２を設けることとしたが、これはほんの一例であり、
該ＡＤＲＣ回路２の代わりに例えばいわゆるＤＣＴ（デ
ィスクリート・コサイン・変換回路）を設ける等のよう
に、データ圧縮を行えることができる手段であれば何を
設けるかは自由である。

【００７０】

【発明の効果】本発明に係る画像情報変換装置は、外部
から供給される画像情報に対応する、該外部から供給さ
れる画像情報よりも高い解像度の画像情報を代表値とし
て代表値記憶手段に記憶しておき、外部から供給された
画像情報をブロック化してそのブロック毎にパターンを
検出し、この画像情報のパターンに応じた上記代表値を
上記代表値記憶手段から読み出して出力することによ
り、解像度の向上を図ったうえで画像情報の変換を行う
ことができる。

【００７１】また、上記代表値を予め学習を行って記憶
することにより、より正確な画像情報の変換を行うこと
ができる。

【００７２】また、情報圧縮手段を設け、画像情報分割
手段からの画像情報をブロック毎に圧縮処理することに
より、代表値記憶手段に記憶する代表値の情報量を削減
することができ、上記代表値記憶手段の記憶容量を削減
することができる。また、同じ値の代表値が複数ある場
合はこれらを１つにまとめて記憶することにより、上記
代表値記憶手段の記憶容量をさらに削減することができ
る。

【００７３】また、上記代表値を検出する際に、上記ブ
ロック内において所定の閾値よりも低いレベルの画素レ
ベルがあったときは、この低レベルの画素レベルを用い
ずに上記代表値の算出を行うことにより、代表値の算出
の際に受けるノイズによる悪影響を防止することができ
る。このため、正確な値の上記代表値を算出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像情報変換装置の実施例のブロ
ック図である。

【図２】上記実施例の画像情報変換装置に設けられてい
るブロック化回路が、入力されるＳＤデータをブロック
化する様子を説明するための模式図である。

【図３】上記実施例の画像情報変換装置に設けられてい
るＲＯＭテーブルに記憶する代表値を算出する際に用い
る学習データを形成する回路である、ＨＤデータの間引
き処理を行う理想フィルタ回路のブロック図である。

【図４】上記実施例の画像情報変換装置に設けられてい
るＡＤＲＣ回路の理論を説明するための、各ブロック毎
のＳＤデータのダイナミックレンジを示すグラフであ
る。

【図５】上記ＡＤＲＣ回路のデータ圧縮動作を説明する
ための模式図である。

【図６】上記ＡＤＲＣ回路のデータ圧縮動作を説明する
ための模式図である。

【図７】上記代表値を算出するために用いられるＳＤデ
ータと、このＳＤデータにより算出されるＨＤデータと
の対応関係を説明するための図である。

【図８】上記実施例の画像情報変換装置に設けられてい
るＲＯＭテーブルに記憶される代表値を示す模式図であ
る。

【図９】従来の画像情報変換装置のブロック図である。

【図１０】上記従来の画像情報変換装置の要部の回路図
である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・ブロック化回路２・・・・・・・・・・ＡＤＲＣ回路３・・・・・・・・・・クラスコード発生回路４・・・・・・・・・・ＲＯＭテーブル５・・・・・・・・・・推定演算回路６・・・・・・・・・・入力端子７・・・・・・・・・・出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から供給された画像情報を複数のブ
ロックに分割する画像情報分割手段と、上記画像情報分割手段により分割されたブロック毎に画
像情報の二次元的なレベル分布のパターンを検出し、こ
の検出したパターンに基づいて、そのブロックの画像情
報が属するクラスを決定してクラス検出情報を出力する
クラス検出手段と、上記外部から供給された画像情報を、この画像情報より
も高い解像度の画像情報に変換するための情報である代
表値が上記クラス毎に記憶されており、上記クラス検出
手段からのクラス検出情報に応じて上記代表値を出力す
る代表値記憶手段と、上記代表値記憶手段から供給された代表値に応じて、上
記外部から供給された画像情報を、該外部から供給され
た画像情報よりも高い解像度の画像情報に変換して出力
する画像情報変換手段とを有することを特徴とする画像
情報変換装置。
【請求項２】上記代表値記憶手段には、上記外部から
供給される画像情報に対応する、該画像情報よりも高い
解像度の画像情報である上記代表値が予め求められて記
憶されることを特徴とする請求項１記載の画像情報変換
装置。
【請求項３】上記代表値記憶手段には、上記ブロック
内の各画素に基づいて求められた複数の情報の重心値
が、上記代表値として記憶されていることを特徴とする
請求項２記載の画像情報変換装置。
【請求項４】上記代表値記憶手段に記憶される代表値
は、上記ブロック内における各画素のレベルのうち、最
小の画素レベルを基準値として求められたものであるこ
とを特徴とする請求項２記載の画像情報変換装置。
【請求項５】上記代表値記憶手段に記憶される代表値
は、該代表値の近辺に位置する画素レベルを基準値とし
て求められたものであることを特徴とする請求項２記載
の画像情報変換装置。
【請求項６】上記代表値記憶手段に記憶される代表値
は、上記ブロック内における各画素のレベルの平均値又
は加重平均値を基準値として求められたものであること
を特徴とする請求項２記載の画像情報変換装置。
【請求項７】上記代表値記憶手段に記憶される代表値
は、上記ブロック内において所定の閾値よりも低いレベ
ルの画素レベルがあった場合、この低レベルの画素レベ
ルは用いられずに算出されたものであることを特徴とす
る請求項２記載の画像情報変換装置。
【請求項８】上記代表値記憶手段は、同じ値の代表値
が複数ある場合、これを１つにまとめて記憶することを
特徴とする請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，
請求項５，請求項６，又は，請求項７記載の画像情報変
換装置。
【請求項９】上記クラス検出手段により検出される、
上記ブロックの画像情報の二次元的なレベル分布のパタ
ーンを示す情報を圧縮処理してパターン圧縮情報を出力
する情報圧縮手段を有し、上記クラス検出手段は、上記情報圧縮手段から供給され
るパターン圧縮情報に応じて、上記クラス検出情報を出
力することを特徴とする請求項１記載の画像情報変換装
置。
【請求項１０】上記情報圧縮手段として、適応型ダイ
ナミックレンジ符号化回路を設けたことを特徴とする請
求項９記載の画像情報変換装置。