KR100281197B1 - 신호변환장치 - Google Patents

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KR100281197B1 KR1019940018279A KR19940018279A KR100281197B1 KR 100281197 B1 KR100281197 B1 KR 100281197B1 KR 1019940018279 A KR1019940018279 A KR 1019940018279A KR 19940018279 A KR19940018279 A KR 19940018279A KR 100281197 B1 KR100281197 B1 KR 100281197B1
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데추지로 곤도
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이데이 노부유끼
소니 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 복수의 화상을 바꾸어서 합성화상을 생성하는 경우, 스트레치처리를 실시하여도 양자화잡음을 억제할 수 있도록 하는데 있다.
그 구성은 입력단자(31)에서 공급된 전경화상신호는 색영역 추출부(34)에 있어서 특정색영역이 검출된다. 매핑부(35)는 색영역 추출부(34)의 출력신호에 의거해서 클래스분류를 하고 클래스에 대응하여 미리 학습에 의해 얻어진 예측계수를 이용하여 보다 높은 레벨의 해상도신호가 생성된다. 단자(33)에서 한계치(Th)가 스트레치부(36)에 공급되고 스트레치처리가 실시된다.
스트레치부(36)에서 키신호로서 계수(k)가 곱셈기(37)와 상보신호 발생부(38)에 공급된다. 상보신호 발생부(38)에서 계수(1-k)가 곱셈기(39)에 공급된다. 전경화상과 배경화상은 계수(k)와(1-k)가 각각 곱셈되어 합성화상으로서 출력된다.

Description

신호변환장치
제1도는 이 발명에 관계되는 신호변환장치에 있어서의 학습부의 구성의 일예의 블록도이다.
제2도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 화상데이터의 설명에 이용하는 도면의 일예이다.
제3도는 1비트 ADRC의 설명에 이용하는 일예의 블록도이다.
제4도는 이 발명에 관계되는 예측계수의 학습을 행하는 일예의 플로우차트이다.
제5도는 이 발명에 관계되는 신호변환장치에 있어서의 구성의 일예의 블록도이다.
제6도는 이 발명에 관계되는 매핑부구성의 일예의 블록도이다.
제7도는 이 발명에 관계되는 중심법의 학습을 행하는 일예의 플로우차트이다.
제8도는 이 발명에 관계되는 매핑부구성의 일예의 블록도이다.
제9(a)도, 제9(b)도는 신호의 스트레치의 설명에 이용하는 개략적 구성도이다.
제10도는 종래의 신호변환장치에 있어서의 구성의 일예의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,11,45 : 입력단자 2 : 비트수 변환회로
3 : 학습부 4 : 예측계수 메모리
12 : 검출회로 13,14 : 감산회로
15 : 제산회로 16 : 비교회로
17,31 : 출력단자 34 : 색영역 추출부
33,36 : 스트레치부 35 : 매핑부
37,39 : 곱셈기 38,66 : 상보신호 발생부
40 : 가산기 46 : 클래스 분류부
70 : 추정치ROM 64 : 키신호 발생부
본 발명은 복수의 화상을 바꾸어서 합성화상을 생성하는 신호변환장치에 관하여 특히 화상을 바꾸기 위한 키신호의 생성에 관한 것이다.
종래 복수의 화상을 바꾸어서 합성화상을 생성하는 신호변환장치로서는 크로마키장치, 스위치 및 비디오펙터등을 들 수 있다. 일예로서 크로마키장치(Chroma.-Kcy)는 적어도 2종류의 화상에 대하여 한편의 화상(전경(前景)화상)중의 특별한 색을 지정하고, 해당하는 그 색의 부분을 다른편의 화상(배경화상)으로 바꿔놓고 합성화상을 생성하는 장치이다.
이 색지정에 의한 바꾸는 신호는 키신호라고 부르고 화상바꾸기를 부분의 열화를 어떻게 감소시키느냐가 연구되고 있다. 열화문제의 하나에 키신호의 양자화잡음이 있다. 키신호를 이용하여 2종류의 화상을 바꾸는 방법으로서는 2수치의 키신호로 바꾸는 하드키와 중간레벨을 갖게하는 소프트키가 있다. 어느경우도 전경화상중에 포함되는 지정색의 키신호에 대하여 한계치처리를 실시하고 화상의 바꾸기용으로 지연시킨다는 수법이 이용되고 있다. 이 확대처리의 수법을 스트레치(Strctch)라고 부르고, 이 스트레치의 확대율이 스크레치게인으로 불리운다.
제10도에 종래의 디지탈 크로마키 장치의 일예의 개략적구성을 나타낸다. 입력단자(61)에서 공급되는 전경화상신호와 입력단자(62)에서 공급되는 배경화상신호의 2종류의 화상신호가 각각 입력되고 입력단자(61)에서 공급되는 전경화상신호로 지정.되는 특정색의 영역이 뽑아내어진다. 그 뽑아내어진 신호의 일예를 제9(a)도에 나타낸다. 이예에서는 (0∼한계치)의 사이의 신호(제9(a)도)를 한계치처리를 한(0∼255)의 신호(제9(b)도)로 확대하여 간다. 또 이예에서는 데이터를 8비트로 취급하는 경우를 가정하고, (0∼255)라고 표기하고 있다. 이 설명에 있어서 화상신호에 포함되는 각 화소는 8비트 데이터로 한다.
제10도에 있어서 한계치(Th)는 가변이고 키신호 발생부(64)에 있어서 스트레치처리를 실행하기 위해 외부에서 단자(63)를 거쳐 키신호 발생부(64)에 한계치(Th)가 공급된다. 곱셈기(65)에서는 입력단자(61)에서 입력된 전경화상신호와 키신호 발생부(64)에서 공급되는 키신호의 계수(k)가 곱셈된다. 곱셈기(67)에서는 입력단자(62)에서 입력된 배경화상신호와 키신호 발생부(64)에서 상보신호 발생부(66)를 거쳐 공급되는 키신호의 계수(1-k)가 곱셈된다. 가산기(68)는 곱셈기(65) 및 (67)의 각각의 출력의 화상합성연산이 실행된다. 그 결과 배경화상중에 전경화상이 끼워넣어진 합성화상이 생성되고 그 생성된 합성화상은 출력단자(69)에서 꺼내진다.
상술과 같은 종래의 크로마키장치에 있어서 합성화상이 생성된 경우 생성된 합성화상에는 열화가 생긴다. 이 열화는 키신호를 생성하기 위해 스트레치처리를 실시함으로써 발생한다.
제9(a)도, 제9(b)도의 예에서는 스트레치게인이 ‘5’로 되어 있다. 이 스트레치게인이 클수록 양자화잡음이 증가하고 화상열화의 원인이 된다. 예를들면 물이 들은 투명의 컵을 전경화상으로 하여 화상의 바꾸기를 소프트키로 행하였을 경우 컵안쪽의 부분에서 양자화잡음이 눈에 띄는 합성화상이 생성된다. 양자화잡음에의 대책의 일예로서 스트레치게인의 작은 화상을 선택하는 수법이 있다.
또 다른예로서는 전송양자화 비트수를 증가시키는 수법이 있다. 그렇지만 이 전송양자화 비트수를 증가시키는 수법은 전송로의 문제등도 있고 운용상의 부담이 크다.
따라서 이 발명의 목적은 스트레치처리를 실시하여도 화상바꾸는 신호의 양자화잡음이 증가하는 것을 방지할 수 있는 신호변환장치를 제공하는데 있다.
이 발명은 복수의 화상을 키신호에 의해 바꾸어서 합성화상을 생성하는 신호변환장치에 있어서 화상의 신호파형의 클래스(Class)마다 미리 학습에 의해 획득된 예측계수치가 클래스마다 기억된 기억수단과, 입력화소치를 클래스분류하는 클래스 분류수단과. 상기 클래스 분류수단에 의해 구하여진 클래스에 대응하는 상기 예측계수치를 이용한 연산에 의해 입력화소치보다 높은 레벨해상도를 가지는 화소추정치를 생성하는 수단과, 상기 화소추정치에 대하여 신호정형을 실시함으로써 키신호를 생성하는 수단으로 이루는 신호변환장치이다.
이 발명은 화상바꾸기용의 키신호를 생성하기 위한 입력화상의 화소데이터의 레벨해상도를 증가시키므로서 스트레치처리를 실시하여도 키신호의 양자화 왜곡을 허용범위내로 제한하는 것이다.
[실시예]
이하 이 발명에 관계되는 신호변환장치의 일실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이 일예로서 디지탈 화상신호를 8비트데이터에서 10비트 데이터로 변환하고, 10비트데이터로 변환된 디지탈 화상신호에 의거해서 바꾸기용 키신호가 생성된다. 8비트에서 10비트로의 변환은 미리 학습에 의해 획득된 예측계수를 이용하여 이룬다.
제1도는 이 발명의 일실시예의 신호변환장치의 학습시의 구성을 나타내는 블록도이다. (1)은 입력단자에서 10비트로 생성된 원디지탈키신호가 입력되고 입력된 원디지탈 키신호는 비트수 변환회로(2)와 학습부(3)에 각각 공급된다.
이 일실시예의 도면에서는 생략하였으나 색영역 추출부에 있어서 특정영역이 검출된 원디지탈 키신호가 입력단자(1)에서 공급되어도 좋다.
비트수 변환회로(2)는 원디지탈 키신호의 10비트데이터를 8비트데이터로 변환한다. 변환의 간단한 일예로서 10비트중의 하위 2비트를 제거함으로써 8비트데이터로 변화하는 것이라도 좋다. 학습부(3)에 대하여 입력단자(1)에서 10비트데이터가 공급되고, 비트수 변환회로(2)에서 8비트데이터가 학습부(3)로 공급된다. 학습부(3)는 클래스코드(c)와 예측계수(w0, wl. w2)를 예측계수 메모리(4)에 출력한다. 이 클래스코드(c)와 예측계수(w0, wl, w2)는 후술하는 수법에서 생성된다. 예측계수 메모리(4)는 클래스코드(c)와 예측계수(w0, wl, w2)를 기억한다.
이 일실시예에 이용하는 화소(샘플치)의 배치를 제2도에 나타낸다. 키신호 자신은 시간적으로 열화하는 1차원 파형이나, 제2도는 이 키신호를 시계열 변환하고 2차원 분포된 키신호의 화소(샘플치)로서 나타내고 있다. 학습의 경우 8비트데이터(x0∼x8) 중에서(x0∼x2)와 10비트데이터(Y)를 이용하여 예측계수(w0, wl, w2)를 학습한다. 각 8비트데이터는 선형 1차결합식으로 표현된다. 그 일예로서 식(1)을 아래에 나타낸다.
학습부(3)에서는 각 클래스마다 식(1)에 대입된 복수의 신호데이터에 의거해서 정규방정식이 생성되고 최소 자승법을 사용하고 오차의 자승이 최소가 되도록 한 예측계수(w0, wl, w2)가 결정된다. 여기서 일예로서 클래수분류에 후술하는 1비트 ADRC(적응 다이나믹렌지 부호화)를 사용한 경우, 제2도에 나타내는 바와같이(3×3)블록에 포함되는 10비트데이터로 되는 주목화소(Y)(x8)를 제외하고 8개의 화소(y)(x0∼x7)에서 8비트의 클래스코드(c)를 꺼낼수 있다. 이 1비트 ADRC에서는 아래식이 성립할때에 ‘1’의 출력데이터가 형성되고, 그 외에는 ‘0’의 데이터가 형성된다.
8비트의 크라스코드(c)가, 예를들면(01011001)로 되었을 경우 이 클래스코드(c)의 값은 화소(y)(x0∼x7), 블록내의 화소의 최소치(MIN)및 다이나믹렌지(DR)의 상호의 관계에서 복수의 학습대상이 고려된다. 이 복수의 학습대상을 이용하여 정규방정식을 생성하는 경우 다이나믹렌지(DR), 즉 액티비티(Activity)의 작은 화소의 분포는 학습대상에서 제외된다. 이 이유로서 액티비티의 작은 분포는 노이즈의 영향이 크고 클래스의 본래의 추정치에서 벗어나는 일이 많으므로 액티비티의 작은 화소분포를 학습에 포함하면 예측정밀도가 저하한다. 따라서 예측정밀도의 저하를 피하기 위해 학습에 있어서 액티비티의 작은 화소분포는 학습대상에서 제외된다.
또, 클래스코드(c)가(00000000) 또는(11111111)이 되는 경우, 다이나믹렌지(DR)는 ‘0’이 된다. 이때 학습을 위한 정규방정식은 생성할 수 있다. 그렇지만 1비트 ADRC 즉 식(2)가 성립하지 않기때문에 클래스코드(c)를 생성할 수 없다. 따라서 예외로서 다이나믹렌지(DR)가 ‘0’인 경우 기기의 데이터, 예를들면 완전평균을 이용한다.
상술과 같이 클래스분류의 일예로서 ADRC를 사용한 경우 액티비티의 판정은 다이나믹렌지가 사용된다. 또 ADRC대신에 DPCM(예측부호화)을 사용하면 차이분 절대치의 합계, BTC(Block Truncation Cording)를 사용하면 표준편차의 절대치등이 액티비티의 판정에 사용된다.
여기서 제2도에 나타내는 바와같이 주목화소(Y)를 중심으로 하여(3×3) 블록의 화소데이터를 일예로서 클래스나누기를 위한 1비트 ADRC를 설명한다. ADRC의 구성의 일예를 제3도에 나타낸다. 제3도에 있어서 입력단자(11)에서 블록의 순서로 변환된 데이터에 관하여 검출회로(12)가 블록마다 최대치(MAX), 최소치(MIN)를 검출한다. 감산회로(13)에 대하여 MAX 및 MIN이 공급되고, 그 출력에 다이나믹렌지(DR)가 발생한다. 입력데이터 및 MIN이 감산회로(14)에 공급되고 감산회로(14)에서는 입력데이터 최소치가 제거되는 것으로 정규화된 화소데이터가 발생한다.
다이나믹렌지(DR)가 제산회로(15)에 공급되고, 정규화된 화소데이터가 다이나믹렌지(DR)로 제산되고, 제산회로(15)의 출력데이터가 비교회로(16)에 공급된다. 비교회로(16)에서는 주목화소이외의 8개의 화소의 제산출력이 0.5를 기준으로 하여 보다 크냐 보다 작으냐가 판단된다. 이 결과에 따라서 ‘1’ 또는 ‘0’의 데이터(DT)가 발생한다. 이 비교출력(DT)은 출력단자(17)에 꺼내진다. 이 1비트 ADRC를 이용하여 클래스분류를 하면(3×3)블록의 클래스코드(c)가 8비트로 표현된다.
제4도는 상술한 학습을 소프트웨어 처리로 할시의 그 동작을 나타내는 플로우차트이다. 스텝(21)에서 학습처리의 제어가 시작되고, 스텝(22)의 학습데이터 형성에서는 이미 알려진 화상에 대응한 학습데이터가 형성된다. 구체적으로는 상술한 바와같이 제2도의 화소의 배열을 사용할 수 있다. 여기서도 다이나믹레인지(DR)가 한계치보다 작은 분포, 즉 액티비티가 작은 분포는 학습데이터로서 취급하지 않는 제어가 된다. 스텝(23)의 데이터종료에서는 입력된 전체데이터 예를들면 1프레임의 데이터의 처리가 종료하고 있으면 스텝(26)의 예측계수결정에 제어가 이동하고, 종료하고 있지 않으면 스텝(24)의 클래스결정에 제어가 이동한다.
스텝(24)의 클래스결정은 입력된 학숨데이터의 클래스분류가 된다. 이것은 상술과 같이 ADRC등에 의해 정보량이 압축된 참조화소의 데이터가 이용된다. 스텝(25)의 정규방정식 가산에서는 후술하는 식(8) 및 (9)의 정규방정식이 작성된다.
스텝(23)의 데이터종료에서 전체데이터의 처리가 종료후 제어가 스텝(26)으로 이동하고 스텝(26)의 예측계수결정에서는 후술하는 식(10)을 행렬해법을 이용하여 풀어서, 예측계수를 정한다. 스텝(27)의 예측계수 저장에서 예측계수를 메모리에 저장하고 스텝(28)에서 학습처리의 제어가 종료한다.
제4도중의 스텝(25)(정규방정식생성)및 스탭(26)(예측계수결정)의 처리를 보다 상세히 설명한다. 주목화소의 실제값을 y로 하고, 그 추정치를 y′로 하고 그 주위의 화소의 값을 x1∼xn으로 할때 클래스마다에 계수(w1∼wn)에 의한 n탭의 선형 1차결합
을 설정한다. 학습전은 wi가 미정계수이다.
상술과 같이 학습은 클래스마다 되고, 데이터수가 m의 경우 식(7)에 따라서,
(단, j =1,2,…,m)
m＞n의 경우 w1∼wn은 일의로 정하여지지 않으므로 오차벡터(E)의 요소를
(단, j =1,2,…,m)
라고 정의하고 다음의 식(6)을 최소로하는 계수를 구한다.
[수 1]
소위 최소자승법에 의한 해법이다. 여기서 식(6)의 wi에 의한 편미분계수를 구한다.
[수 2]
식(7)을 ‘0’으로 하도록 각 Wi를 정하면 좋으므로,
[수 3]
로서 행렬을 이용하면
[수 4]
이 된다. 이 방정식은 일반적으로 정규방정식이라고 불려지고 있다. 이 방정식을 쓸어내는 방법등의 일반적인 행렬해법을 이용하여 wi에 대해 풀면 예측계수 wi가 구하여지고 클래스코드를 어드레스로서 이 예측계수(wi)를 메모리에 저장하여 둔다.
또한 정보압축을 하는 경우 참조화소를 동일 비트수의 데이터로 변환하고 있으나 주목화소와의 사이의 거리를 고려하여 할당비트수를 다르게 하여도 좋다. 즉 주목화소에 의해 가까운 참조화소의 할당비트수가 그것이 먼것의 비트수보다 많아진다.
제5도는 이 발명을 크로마키장치에 대하여 적응한 일실시예의 블록도이다. (31)은 전경화상신호가 공급되는 입력단자로 이 전경화상중의 특정색영역이 색영역추출부(34)에 있어서 검출된다. 색영역 추출부(34)의 출력신호는 제9(a)도에 나타내는 신호에 대응한다. 매핑부(35)는 색영역 추출부(34)의 출력신호가 공급되고 그 출력신호의 파형에 의거해서 클래스분류가 행하여진다. 클래스에 대응하고 미리 학습된 예측계수를 이용하여 8비트보다 높은 레벨해상도의 어느신호가 매핑부(35)에 있어서 생성된다.
즉, 특정색 영역신호는 8비트에서 예를들면 10비트로 변환되고, 매핑부(35)에서 스트레치부(36)로 공급된다. 8비트의 신호에 스트레치처리를 실시하고, 키신호를 생성하는 수법과 비교하여 이 예에 나타내는 바와같이 10비트의 신호로 스트레치처리를 하면 양자화잡음은 1/4로 저감할 수 있다. 바꾸어 말하면 10비트의 신호를 4배로 스트레치처리를 실시한 후의 양자화잡음은 스트레치처리를 실시하기전의 8비트 신호의 양자화잡음과 동등하다.
이와같은 레벨해상도를 향상하는 처리에 있어서 화상의 국소적특징을 반영하도록 클래스분류는 이용된다.
단자(33)에서 입력된 한계치(Th)는 스트레치부(36)에 공급된다. 스트레치부(36)에서는 매핑부(35)에서 공급되는 10비트의 신호에 대하여 그(0∼한계치(Th))의 사이의 레벨이(0∼255)의 수치로 스트레치 된다. 스테레치부(36)는 8비트의 키신호(그 게인이 계수(k)와 대응한다)가 출력된다. 그리고 곱셈기(37)에 계수(k)가 공급되고, 곱셈기(39)에는 상보신호발생부(38)에서 발생하는 계수(1 k)를 각각 공급한다. 입력단자(31)에서 공급되는 전경화상과 계수(k)가 곱셈기(37)에서 곱해지고, 입력단자(32)에서 공급되는 배경화상과 계수(1-k)가 곱셈기(39)에서 곱해진다. 곱셈기(37 및 39)의 각각의 출력이 가산기(40)로 가산되고 출력단자(31)에서 크로스페이드(Cross Fadc)되고 양자화잡음이 저감된 합성화상이 공급된다.
여기서 매핑부(35)의 구성을 제6도에 나타내고 설명한다. 입력단자(45)에서 입력된 8비트의 신호는 클래스 분류부(46)와 예측연산부(47)에 공급된다. 클래스분류부(46)는 클래스코드(c)의 생성에 있어서 상술의 학습시와 동일 ADRC에 한하지 않고 DPCM 및 BTC등에 의한 클래스분류를 채용할 수 있다. 여기서 클래스수의 제한이 없는 경우는 PCM에 의해 생성된 클래스코드(c)의 값을 그대로 사용하는 것도 가능하다. 그렇지만 그때의 클래스코드는 8비트×8화소=64비트가 되고, 클래스수가 264라는 방대한 수가 된다.
클래스분류부(46)의 출력, 즉 클래스코드(c)는 예측계수 메모리(4)에 공급되고, 클래스코드(c)에 대응한 예측계수(w0, w1, w2)가 예측계수 메모리(4)에서 독해된다. 예측연산부(47)에서는 입력단자(45)에서 공급된 8비트의 신호와 예측계수 메모리(4)에서 얻은 예측계수(w0. wl, w2)가 각각 공급되고 상술한 식(1)에 의해 연산된 10비트 데이터의 최적추정치(Y)가 얻어지고 출력단자(48)에서 꺼내진다.
여기서 학습을 소프트웨어로 행하는 경우의 다른 실시예로서 제7도에 나타내는 중심법을 이용한 학습플로우차트에 따라서 그 수법을 설명한다. 스텝(51)은 이 플로우차트의 시작을 나타내고 스텝(52)은 이 학습을 행하기 위한 준비로서 클래스의 도수카운터 N(*)및 클래스의 데이터 테이블E(*)의 초기화를 행하기 위해 모든 도수카운터N(*)및 모든 데이터 테이블(*)에 ‘0’데이터가 기입된다. 여기서 ‘*’은 모든 클래스를 나타내고 클래스(c0)에 대응하는 도수카운터는 N(c0)가 되고 데이터 테이블은 E(c0)가 된다. 스텝(52)(초기화)의 제어가 종료하면 스텝(53)으로 제어가 이동한다.
스텝(53)은 주목화소를 중심으로한 학습대상 화소근방 데이터에서 클래스(c)가 결정된다. 이 스텝(53)(클래스결정)에서는 상술의 PCM, ADRC. DPCM, BTC 등에 의한 표현방법이 가능하다. 그리고 스텝(54)에서는 이 학습대상으로되는 10비트 화소치(c)가 검출된다. 이때 10비트 화소치(e) 그 자체를 검출하는 경우, 근방 데이터에서 보간(補간)된 기준치로 부터의 차이분을 화소치(c)로서 검출하는 경우등이 고려된다. 후자는 학습조건에 따라 추정치의 정밀도를 향상시킬 목적으로 사용된다.
이렇게하여 스텝(53)(클래스결정)및 스텝(54)(데이터검출)에서 제어가 스텝(55)으로 이동하고, 스텝(15)의 데이터가산에서는 클래스(c)의 데이터 테이블E(c)의 내용에 화소치(c)가 가산된다. 다음에 스텝(56)의 도수가산에 있어서 그 클래스(c)의 도수카운터N(c)가 ‘+1’증가된다.
전체학습 대상화소에 대하여 스텝(53)(클래스결정)에서 스텝(56)(도수가산)의 제어가 종료하였는지 아닌지를 판정하는 스텝(57)에서는 전체데이터의 학습이 종료하고 있으면 ‘YES’ 즉 스텝(58)으로 제어가 이동하고, 전체학습이 종료하고 있지 앓으면 ‘NO’ 즉 스텝(53)(클래스결정)으로 제어가 이동하고, 전체데이터의 학습이 종료할때까지 반복실행되고 모든 클래스의 도수카운터N(*)와 대응하는 모든 클래스의 데이터 테이블E(*)이 생성된다.
스텝(58)에서는 화소치(c)의 적산(누계)치가 유지되어 있는 각 클래스의 데이터 테이블E(*)이 대응하는 화소치(c)의 출현도수가 유지되어 있는 각 클래스의 도수카운터N(*)로 제산되고, 각 클래스의 평균치가 산출된다. 이 평균치가 각 클래스의 추정치가 된다. 스텝(59)에서는 스텝(58)에 있어서 산출된 추정치(평균치)가 각 클래스마다 등록된다. 전체클래스의 추정치의 등록이 종료하면 제어가 스텝(60)으로 이동하고, 이 학습플로우차트의 종료가 된다. 이 수법은 학습대상화소치의 분포의 평균에서 추정치가 생성되는 것에서 중심법으로 불리운다.
이 중심법을 이용한 학습을 행한 경우에는 매핑부(35)의 구성은 제8도에 나타내는 것이 된다. 입력단자(45)에서 입력된 8비트의 신호는 클래스 분류부(46)에 공급된다. 클래스 분류부(46)는 입력신호의 클래스를 결정하고 클래스코드(c)를 추정치ROM(70)에 출력한다. 추정치ROM(70)에는 클래스마다의 추정치(10bit)가 저장되어 있고. 공급된 클래스코드(c)에 의거해서 그것에 대응하는 10bit의 추정치를 출력한다.
이 발명에 관계되는 신호변환장치는 스트레치 처리이후의 키신호의 레벨해상도를 향상시키는 것으로 스트레치처리를 실시하여도 양자화잡음의 증가가 억제된 키신호를 얻는것이 가능하게 되고, 양자화잡음이 적은 고화질인 합성화상을 생성할 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 화상을 키신호에 의해 바꾸어서 합성화상을 생성하는 신호변환장치에 있어서, 화상의 신호파형의 클래스마다 미리 학습에 의해 획득된 예측계수치가 클래스마다 격납된 기억수단과, 입력화소치를 클래스분류하는 클래스 분류수단과, 상기 클래스 분류수단에 의해 구하여진 클래스에 대응하는 상기 예측계수치를 이용한 연산에 의해 입력화소치 보다 높은 레벨해상도를 가지는 화소추정치를 생성하는 수단과, 상기 화소추정치에 대하여 신호정형을 실시함으로써 키신호를 생성하는 수단으로 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  2. 복수의 화상을 키신호에 의해 바꾸어서 합성화상을 생성하는 신호변환장치에 있어서, 입력화소치를 클래스분류하는 클래스 분류수단(46)과, 화상의 신호파형의 클래스마다에 미리 학습에 의해 획득된 입력양자화 비트수 이상의 예측레벨치를 저장하고 상기 클래스 분류수단에 의해 구하여진 클래스에 대응하는 입력화소치보다 높은 레벨해상도를 가지는 상기 예측레벨치를 화소추정치로서 출력하는 수단과, 상기 화소추정치에 대하여 신호정형을 실시함으로써 키신호를 생성하는 수단으로 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클래스분류의 수단으로서 입력화소치를 직접사용하는 클래스분류인 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 클래스분류의 수단으로서 입력화소치에 ADRC부호화를 실시하고, 부호화된 값에 의거해서 클래스분류를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 클라수분류의 수단으로서 입력화소치에 DPCM부호화를 실시하고, 부호화된 값에 의거해서 클래스분류를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 클래스분류의 수단으로서 입력화소치에 BTC부호화를 실시하고, 부호화된 값에 의거해서 클래스분류를 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  7. 제1항에 있어서, 예측계수치를 학습에 의해 결정하도록 하고, 상기 학습에 있어서 입력화소치의 액티비티가 낮은 화소분포를 학습대상에서 제외하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 높은 레벨해상도를 가지는 화소추정치를 얻는 수단으로서 추정대상 화소주변의 복수의 입력화소치와 예측계수치와의 선형일차 결합식을 이용하여 가장 적절한 화소추정치를 얻는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  9. 제1항에 있어서, 예측계수치를 학습에 의해 미리 결정하도록 하고, 상기 예측계수치는 실제치와의 오차의 자승을 최소로 하도록 최소자승법에 의해 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호변환장치.
  10. 제 1의 디지탈 화상신호와 제 2디지탈 화상신호를 합성하도록한 디지탈 크로마키장치에 있어서, 상기 제 1디지탈 화상신호에서 키신호를 생성하는 수단과, 상기 키신호의 파형에 의거한 클래스분류를 하고 상기 클래스마다 미리 학습에 의해 획득된 예측계수치가 클래스마다 저장된 기억수단과, 상기 키신호를 클래스분류하는 수단과, 상기 클래스분류수단에 의해 구하여진 클래스에 대응하는 상기 예측계수치를 이용한 연산에 의해 상기 키신호보다 높은 레벨해상도를 가지는 화소추정치를 생성하는 수단과, 상기 화소추정치에 대하여 스트레치처리를 실시하는 수단으로 이루는 신호변환장치.
  11. 제 1디지탈 화상신호와 제 2디지탈 화상신호를 합성하도록한 디지탈 크로마키장치에 있어서, 상기 제 1디지탈 화상신호에서 키신호를 생성하는 수단과, 상기 키신호를 클래스분류하는 클래스 분류수단(46)과, 상기 키신호의 파형클래스마다 미리 학습에 의해 획득된 입력양자화 비트수 이상의 예측레벨치가 저장되고, 상기 클래스분류수단에 의해 구하여진 클래스에 대응하는 상기 키신호보다 높은 레벨해상도를 가지는 상기 예측레벨치를 화소추정치로서 출력하는 수단과, 상기 화소추정치에 대하여 스트레치처리를 실시하는 수단으로 이루는 신호변환장치.
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