KR100591021B1

KR100591021B1 - 신호변환장치및신호변환방법

Info

Publication number: KR100591021B1
Application number: KR1019980059716A
Authority: KR
Inventors: 데쯔지로 곤도; 나오키 고바야시; 히데오 나카야; 다카야 호시노; 다케하루 니시카타
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2006-11-30
Also published as: CA2256830C; DE69835871T2; EP0926902B1; CN1236269A; EP0926902A3; US6297855B1; AU9816098A; CA2256830A1; CN1178527C; EP0926902A2; DE69835871D1; KR19990063534A; AU746276B2

Abstract

간략화된 Y/C 분리 회로에 있어서, 대상 화소의 NTSC 신호 및 상기 대상 화소와 공간적 또는 시간적으로 근접하는 화소의 NTSC 신호에 기초하여 대상 화소에 대해 다수의 휘도 신호가 산출된다. 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계가 차분 회로 및 비교 회로에서 얻어진다. 클래스분류 회로에서는 클래스 분류가 실행된다. 즉, 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계에 기초하여 대상 화소가 특정 클래스에 속하도록 분류된다. 대상 화소의 클래스에 대응하는 예측 계수는 예측 계수 메모리부로부터 판독된다. 그리고 대상 화소의 RGB 휘도 신호는 규정된 선형 1차 식을 계산함으로써 결정된다.

Description

신호 변환 장치 및 신호 변환 방법

본 발명은 일반적으로 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 합성 비디오 신호를 성분 비디오 신호로 변환하는 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법에 관한 것이다.

당 기술에 잘 알려진 바와 같이, NTSC(National television system committee) 텔레비전 신호는 휘도 신호(Y)와 색 신호(C; I 및 Q 성분을 포함)를 직교 변조로 다중화함으로써 생성된다. 따라서, 텔레비전 신호를 수신하여 화상을 디스플레이하기 위해, 텔레비전 신호로부터 휘도 신호와 색 신호를 분리하고(Y/C 분리), 이들 신호를 행렬 변환에 의한 RGB 신호와 같은 성분 신호로 변환할 필요가 있다.

하지만, Y/C 분리를 실행하는 종래의 장치에 있어서는, 예컨대 특정 대상 화소(a particular subject pixel)의 휘도 신호 및 색 신호가 대상 화소(subject pixel)와 그 대상 화소 주변 화소의 합성 신호와 미리결정된 고정 계수를 사용하여 연산을 실행함으로써 결정된다. 하지만, 그러한 계수가 대상 화소에 대하여 적합하지 않게 된다면, 도트 간섭, 크로스-칼라(cross-color) 등이 발생될 수 있으며, 화질이 악화될 것이다.

따라서, 도트 간섭, 크로스-칼라 등에 기인한 화질의 악화를 감소시키는 화상을 발생시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 개선된 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 합성 비디오 신호를 성분 비디오 신호로 변환하는 개선된 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 합성 신호의 대상 화소를 성분 신호로 변환하는데 이용되는 다양한 계수를 결정하기 위해 대상 화소에 대해 클래스분류 적응 처리 시스템(classification adaptive processing system)을 활용하는 개선된 신호 변환 장치 및 신호 처리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 변환될 화소에 대한 클래스분류 적응 처리 시스템의 사용을 통하여 다수 화소 사이의 도트 간섭, 크로스-칼라 등을 감소시키는 개선된 신호 변환 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 합성 비디오 신호로부터 성분 비디오 신호로 변환하는 동안 및 이어지는 디스플레이 동안 화질의 악화를 감소시키기 위하여 클래스분류 적응 처리 시스템을 활용하는 개선된 신호 변환 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 본 명세서와 도면으로부터 명백하게 이해될 것이다.

일반적으로, 본 발명에 따라, 대상 화소(subject pixel)의 다수의 휘도 신호가 대상 화소의 합성 신호 및 대상 화소와 공간적 및 시간적으로 근접한 화소의 합성 신호에 기초하여 산출되며, 이들 사이의 상호관계가 결정되는, 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법이 제공된다. 그리고, 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계에 기초하여 다수의 규정된 클래스 중 한 클래스로 대상 화소를 분류하기 위해 클래스 분류가 실행된다. 대상 화소의 성분 신호는 대상 화소의 클래스에 대응하는 계수를 사용하여 연산을 실행함으로써 결정된다. 따라서, 고품질 화상의 성분 신호를 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 학습 장치 및 학습 방법에 있어서, 학습용 성분 신호는 학습용 합성 신호로 변환되고, 대상 화소의 다수의 휘도 신호들은 대상 화소의 합성 신호, 및 대상 화소와 시간적 및 공간적으로 근접한 화소의 합성 신호에 기초하여 산출된다. 그리고, 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계가 결정되고, 상호 관계에 기초하여 대상 화소의 클래스를 결정함으로써 클래스분류가 실행된다. 그리고, 계수와 학습용 합성 신호를 사용하여 연산을 실행함으로써 얻어지는 성분 신호의 각각의 클래스에 대한 학습용 성분 신호와 관련한 오차를 감소시키는 계수를 결정하기 위한 연산이 실행된다. 따라서, 고품질 성분 신호의 화상을 얻기 위한 계수를 얻는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명은 몇몇의 단계들과 다른 단계들 각각과 관련한 이들 단계중 하나 또는 그 이상의 관계, 및 다음의 설명에 예시된 바와 같은 그러한 단계에 작용하도록 적합된 구성, 소자의 조합 및 부품 배치의 특징을 구현하는 장치를 구비하며, 본 발명의 범위는 본 청구범위에 나타난다.

본 발명의 보다 완전한 이해를 위해 다음의 설명이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 텔레비전 수상기의 실시예에 대한 구성예가 도시된다. 튜너(1)는 안테나(도시되지 않음)에 의해 수신된 NTSC 텔레비전 신호를 검출하여 복조하고, 합성 비디오 화상 신호(이후, NTSC 신호)를 A/D 변환기(2)에 공급하며, 오디오 신호를 증폭기(5)에 공급한다. A/D 변환기(2)는 미리결정된 타이밍으로 튜너(1)로부터 공급된 NTSC 신호를 샘플링하고, 그에 따라 표준 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호를 순차적으로 출력한다. A/D 변환기(2)로부터 출력되는 디지탈 NTSC 신호(Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호)는 클래스분류 적응 처리 회로(3)에 공급된다. Y-I 신호의 위상이 실례로 0°라면, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호의 위상은 각각 90°, 180°, 270°가 된다.

클래스분류 적응 처리 회로(3)는 대상 화소의 디지탈 NTSC 신호 및 수신된 디지탈 NTSC 신호 중에서 대상 화소와 공간적 및/또는 시간적으로 근접한 화소의 디지탈 NTSC 신호에 기초하여 대상 화소에 대한 다수의 휘도 신호를 산출하고, 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계를 결정한다. 또한, 클래스분류 적응 처리 회로(3)는 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계에 기초하여 미리결정된 다수의 클래스중 어디에 대상 화소가 속하는지를 결정함으로써 대상 화소를 분류한다. 다음, 클래스분류 적응 처리 회로(3)는 대상 화소의 결정된 클래스에 대응하는 예측 계수(이후 기술됨)를 사용하여 계산을 실행하고, 그에 따라 예컨대 대상 화소의 RGB 신호인 성분 신호를 결정한다. 클래스분류 적응 처리 회로(3)에 의해 결정된 RGB 신호는 CRT(음극선관)(4)에 공급된다. CRT(4)는 클래스분류 적응 처리 회로(3)로부터 공급된RGB 신호에 대응하는 화상을 디스플레이한다. 증폭기(5)는 튜너(1)로부터 공급된 오디오 신호를 증폭하고, 증폭된 오디오 신호를 스피커(6)에 공급한다. 스피커(6)는 증폭기(5)로부터 공급된 오디오 신호를 출력한다.

상술한 구성을 갖는 텔레비전 수상기에 있어서, 사용자가 원격 제어기를 조정하거나 또는 다른 수단(도시되지 않음)에 의해 특정 채널을 선택할 때, 튜너(1)는 선택된 채널에 대응하는 텔레비전 신호를 검출하여 복조하고, NTSC 신호(즉, 복조된 텔레비전 신호의 특정 신호)를 A/D 변환기로 공급하고, 그 오디오 신호를 증폭기(4)로 공급한다.

A/D 변환기(2)는 튜너(1)로부터 공급된 아날로그 NTSC 신호를 디지탈 신호로 변환하여, 그 결과적 신호를 클래스분류 적응 처리 회로(3)에 공급한다. 클래스분류 적응 처리 회로(3)는 상술된 방식으로 A/D 변환기(2)로부터 공급된 디지탈 NTSC 신호를 RGB 신호로 변환한다. 이들 RGB 신호는 CRT(4)로 공급되어 디스플레이된다. 증폭기(5)는 튜너(1)로부터 공급된 오디오 신호를 증폭한다. 증폭된 오디오 신호는 스피커(6)로 공급되오 그로부터 출력된다.

도 2는 도 1에 도시된 클래스분류 적응 처리 회로(3)의 적절한 예시적 예를 도시한다. 도 2에서, A/D 변환기(2)로부터 클래스분류 적응 처리 회로(3)로 입력되는 디지탈 NTSC 신호는 필드 메모리(11)로 공급된다. 실례로 적어도 3 필드의 디지탈 NTSC 신호를 기억할 수 있는 필드 메모리(11)는 제어 회로(17)의 제어하에서 수신된 NTSC 신호를 기억한다. 다음, 필드 메모리(11)는 기억된 디지탈 NTSC 신호들을 판독하고, 이들을 간략화된 Y/C 분리 회로(12) 및 예측 탭 형성 회로(18)에 공급한다. 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는 필드 메모리(11)에 기억된 디지탈 NTSC 신호 중에서 특정한 대상 화소의 디지탈 NTSC 신호 및 대상 화소와 시간적 및/또는 공간적으로 근접한 화소의 디지탈 NTSC 신호에 기초하여 특정한 소정의 대상 화소에 대한 다수의 휘도 신호를 산출한다.

실례로, 도 3a에 도시된 바와 같이, P₁은 대상 필드의 대상 화소를 나타내고, P_2A 및 P_3A는 대상 화소 P1의 위 및 아래에 근접하여 위치된 화소를 나타낸다. 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는 식 Y1 = 0.5P₁ + 0.25P_2A + 0.25P_3A 로 표현되는 대상 화소 P₁의 휘도를 결정한다. 또 다른 예로서, 도 3b에 도시된 바와 같이, P₁은 대상 필드의 대상 화소를 나타내고, P_2B 및 P_3B는 대상 화소 P₁에 바로 인접하는 각각의 화소에 인접한 대상 화소 P1의 좌측 및 우측에 위치된 화소를 나타낸다. 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는, 대상 화소 P₁의 휘도로서, 식 Y2 = 0.5P1 + 0.25P_2B + 0.25P_3B로 표현되는 휘도 신호 Y2를 결정한다. 마지막으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, P₁은 대상 필드의 대상 화소를 나타내고, P_2C는 두 필드(한 프레임) 전의 대상 필드가 되는 필드에서 대상 필드 P₁와 동일한 위치에 위치되는 화소를 나타낸다. 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는, 대상 화소 P₁의 휘도로서, 식 Y3 = 0.5P₁ + 0.5P_2C로 표현되는 휘도 신호 Y3를 나타낸다. 이렇게, 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는 대상 화소의 휘도 신호로서 상기한 세 휘도 신호 Y1 내지 Y3를 결정하며, 이들 휘도값을 차분 회로(13)로 출력한다.

차분 회로(13) 및 비교 회로(14)는 간략화된 Y/C 분리 회로(12)로부터 공급된 세 휘도 신호 Y1 내지 Y3 사이의 상호 관계를 결정한다. 즉, 예컨대 차분 회로(13)는 다음의 식으로 표현되는 차분 절대값 D1 내지 D3를 결정하고, D1 내지 D3에 대한 이들 값을 비교 회로(14)에 공급한다.

D1 = ｜Y1 - Y2｜

D2 = ｜Y2 - Y3｜

D3 = ｜Y3 - Y1｜

비교 회로(14)는 미리결정된 임계값으로 차분 회로(13)로부터 공급된 차분 절대값 D1 내지 D3를 비교하고, 세 휘도 신호 Y1 내지 Y3 사이의 각각의 비교 결과를 나타내는 플래그 F1 내지 F3을 클래스분류 회로(15)에 공급한다. 비교 회로(14)는 다수의 플래그 F1 내지 F3을 출력하며, 각각의 플래그는 값 1 또는 0을 갖는다. 대응하는 차분 절대값 D1 내지 D3의 값이 미리결정된 임계값 보다 크게되는 경우, 플래그 F1 내지 F3 각각의 값은 1이 된다. 대응하는 차분 절대값 D1 내지 D3의 값이 미리결정된 임계값 보다 작거나 같을 경우, 플래그 F1 내지 F3 각각의 값은 0이 된다.

실례로, 양호한 실시예에서, Y1 및 Y2가 이들 사이에 큰 사이를 가져 빈약한 상호관계를 갖게 될 때, 플래그 F1은 1이 되며, 이러한 것은, Y1을 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수직 배치된 화소(도 3a 참조) 또는 Y2를 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수평 배치된 화소(도 3b 참조)가 Y/C 분리의 악화를 야기하는 신호를 포함한다는 것을 나타낸다. 특히, 실례로 플래그 F1은 휘도 에지가 수직 또는 수평 방향을 가로지르는 방향에 존재할 때 1이 된다. 이에 반하여, 플래그 F1은 Y1 및 Y2가 이들 사이에 미소 차이를 가지며 따라서 강력한 상호 관계를 가지게 될 때 0이 된다. 이러한 것은, Y1을 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수직 배치된 화소(도 3a 참조) 및 Y2를 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수평 배치된 화소(도 3b 참조)가 Y/C 분리의 악화를 야기하는 신호를 포함하지 않는다는 것을 나타낸다.

Y2 및 Y3이 이들 사이에 큰 사이를 가져 빈약한 상호관계를 갖게 될 때, 플래그 F2은 1이 되며, 이러한 것은, Y2를 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수평 배치된 화소(도 3b 참조) 또는 Y3을 결정하는데 이용되는 두 개의 시간적으로 배치된 화소(도 3c 참조)가 Y/C 분리의 악화를 야기하는 신호를 포함한다는 것을 나타낸다. 특히, 실례로 플래그 F2는, 휘도 에지가 대상 화소가 움직임을 갖거나 또는 수직 방향을 가로지르는 방향에 존재할 때 1이 된다. 이에 반하여, 플래그 F2는, Y1 및 Y2가 이들 사이에 미소 차이를 가지며 따라서 강력한 상호 관계를 가지게 될 때 0이 된다. 이러한 것은, Y2를 결정하는데 이용되는 대상 화소를 포함하여 세 개의 수평 배치된 화소(도 3b 참조) 및 Y3을 결정하는데 이용되는 두 개의 시간적으로 배치된 화소(도 3c 참조)가 Y/C 분리의 악화를 야기하는 신호를 포함하지 않는다는 것을 나타낸다.

Y1 및 Y2에 대하여 수평 방향 및 수직 방향이 서로 교환된다는 것을 제외하고 플래그 F2에 대한 상기한 설명이 플래그 F3에 적용되므로, 플래그 F3에 대한 설명은 생략된다.

클래스분류 회로(15)는 비교 회로(14)로부터 공급되는 플래그 F1 내지 F3에 기초하여 규정된 클래스 부분이 되게 대상 화소를 분류함으로써 클래스분류를 실행한다. 클래스분류 회로(15)는 어드레스로서 결정된 대상 화소의 클래스를 예측 계수 메모리부(16)로 공급한다. 즉, 클래스분류 회로(15)는, 실례로 양호한 실시예에서, 비교 회로(14)로부터 공급된 플래그 F1 내지 F3에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 여덟 값들(0 내지 7) 중 한 값을 활용한다. 다음, 이러한 값은 어드레스로서 예측 계수 메모리부(16)로 공급된다.

예측 계수 메모리부(16)는 Y-I 메모리(16A), Y-Q 메모리(16B), Y+I 메모리(16C), Y+Q 메모리(16D)를 포함한다. 이들 각각의 메모리에는 제어 회로(17)로부터 출력된 CS(칩 선택) 신호와 클래스분류 회로(15)로부터 출력된 어드레스로서 대상 화소의 클래스가 공급된다. Y-I 메모리(16A), Y-Q 메모리(16B), Y+I 메모리(16C), Y+Q 메모리(16D)는, NTSC 신호의 각각의 위상에 대해, 대상 화소의 NTSC 신호를 RGB 신호로 변환하는데 이용되는 각각의 클래스에 대한 예측 계수를 기억한다.

도 5는 NTSC 신호의 특정 필드를 구성하는 화소를 도시한다. 도 5에서, 마크 "○"는 위상 0°를 갖는 신호가 되는 Y-I 신호를 나타내고, 마크 "□"는 위상 90°를 갖는 신호가 되는 Y-Q 신호를 나타내며, 마크 "●"는 위상 180°를 갖는 신호가 되는 Y+I 신호를 나타내고, 마크 "■"는 위상 270°를 갖는 신호가 되는 Y+Q 신호를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호는 반복적으로 배치된다. Y-I 신호 및 Y+I 신호는 한 열(column)에서 교호하여 배치되고, Y-Q 신호 및 Y+Q 신호는 인접한 열에서 교호하여 배치된다.

도 2를 다시 참조하면, Y-I 메모리(16A), Y-Q 메모리(16B), Y+I 메모리(16C), Y+Q 메모리(16D)(이후, 메모리(16A 내지 16D)로 집합하여 언급)는 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호를 RGB 신호로 변환하는데 이용되도록 각각의 클래스에 대해 예측 계수를 기억한다. 클래스분류 회로(15)로부터 공급된 대상 화소의 클래스에 대응하는 예측 계수는 제어 회로(17)로부터의 CS 신호에 따라 선택된 메모리(16A 내지 16D)로부터 판독되어, 연산 회로(19)로 공급된다. 각각의 메모리(16A 내지 16D)는, 각각의 클래스에 대한 예측 계수로서, NTSC 신호를 R, G 및 B 신호로 변환하는데 이용되는 R, G 및 B에 대한 예측 계수를 기억한다.

제어 회로(17)는 필드 메모리(11)에 의한 판독 및 기록 동작을 제어한다. 즉, 제어 회로(17)는 필드 메모리(11)에 기억된 다수의 필드 중에서 대상 필드를 선택한다. 특정 대상 필드에 대한 처리가 완료될 때, 제어 회로(17)는 새로운 대상 필드로서 다음 필드가 필드 메모리(11)로부터 판독되게 한다. 또한, 제어 회로(17)는 선입 선출 배열로 대상 필드로서 제공되었던 필드를 대신하여 새롭게 공급된 필드를 기억한다. 또한, 제어 회로(17)는, 필드 메모리(11)로 하여금 라인 스캐닝 순서로 대상 필드의 화소를 연속적으로 간략화된 Y/C 분리 회로(12)에 제공하게 하고, 또한 필드 메모리(11)로부터의 대상 화소를 처리하는데 필요한 화소를 간략화된 Y/C 분리 회로(12) 및 예측 탭 형성 회로(18)에 제공하게 한다. 제어 회로(17)는 대상 화소의 위상에 대응하는 메모리(16A 내지 16D) 중 하나를 선택하기 위한 CS 신호를 출력한다. 즉, 제어 회로(17)는, 대상 화소의 NTSC 신호가 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호 각각이 될 때, Y-I 메모리(16A), Y-Q 메모리(16B), Y+I 메모리(16C), Y+Q 메모리(16D)를 선택하기 위한 CS 신호를 예측 계수 메모리부(16)에 공급한다.

예측 탭 형성 회로(18)에는 필드 메모리(11)로부터 판독된 화소가 공급된다. 이들 공급된 화소에 기초하여, 예측 탭 형성 회로(18)는 대상 화소의 NTSC 신호를 RGB 신호로 변환하는데 이용되는 예측 탭을 형성하며, 예측 탭을 연산 회로(19)에 공급한다. 특히, 실례로 도 6a에 도시된 대상 필드의 화소 "a"가 대상 화소로서 고려될 때, 예측 탭 형성 회로(18)는, 예측 탭으로서, 대상 필드 "a"의 위, 아래, 좌측 및 우측에 위치된 대상 필드의 화소 "b" 내지 "e"와, 그에 인접하여 대상 화소 "a"의 상부 좌측, 상부 우측, 하부 좌측, 및 후부 우측에 위치된 화소 "f" 내지 "i"와, 그에 인접하여 대상 화소의 좌측으로 대상 화소 "a"에 바로 인접하는 화소 "d"에 인접하여 위치된 화소 "j"와, 대상 화소의 우측으로 대상 화소 "a"에 바로 인접하는 화소 "e"에 인접하여 위치된 화소 "k"와, 대상 필드에 두 필드 앞선 필드에서 화소 "a" 내지 "k"와 동일한 위치에 위치된 화소 "a'" 내지 "k'"를 활용한다. 이들 예측 탭은 연산 회로(19)로 전달된다.

연산 회로(19)는 예측 계수 메모리(16)로부터 공급된 예측 계수와 예측 탭 형성 회로(18)로부터 공급된 예측 탭을 사용하여 대상 화소의 RGB 신호를 산출한다. 상술한 바와 같이, 연산 회로(19)에는, (예측 탭 형성 회로(18)로부터의) 대상 화소에 대해 형성된 예측 탭(도 6 참조)과, (예측 계수 메모리(16)로부터의) R, G 및 B 신호로 대상 화소의 NTSC 신호를 변환하는데 이용되는 예측 계수 세트가 공급되며, 여기에서 예측 탭을 구성하는 화소는 도 6과 관련하여 상술된 바와 같이 화소 "a" 내지 "k" 및 "a'" 내지 "k'"가 되며, R에 대한 예측 계수는 W_Ra 내지 W_Rk 및 W_RA 내지 W_RK가 되고, G에 대한 예측 계수는 W_Ga 내지 W_Gk 및 W_GA 내지 W_GK가 되며, B에 대한 예측 계수는 W_Ba 내지 W_Bk 및 W_BA 내지 W_BK가 되고, 연산 회로(19)는 다음의 선형 1차식에 따라 대상 화소의 R, G 및 B를 계산한다.

[수학식 1]

W_Roffset, W_Goffset, 및 W_Boffset는 NTSC 신호와 RGB 신호 사이의 바이어스 차를 보정하기 위한 상수항이며, R, G 및 B에 대한 예측 계수의 각각의 세트에 포함된다.

상술한 바와 같이, 연산 회로(19)에서, 대상 화소의 클래스에 대응하는 계수(예측 계수)를 사용하는 처리, 즉 대상 화소의 특성(특징)에 대응하는 예측 계수를 적응적으로 사용하는 처리는, 적응 처리라 칭한다. 이후 적응 처리가 간략하게 기술된다. 실례로, 대상 화소의 성분 신호 y 의 예측값 E[y]는 대상 화소와 공간적 및/또는 시간적으로 인접하는 화소(대상 화소를 포함)의 성분 신호(이하, 학습 데이터라 칭함) x₁, x₂, ...와, 미리결정된 예측 계수 w₁, w₂, ...의 선형 결합에 의해 규정된 1차 결합 모델을 사용함으로써 결정될 수 있다. 이러한 예측값 E[y]는 다음의 식으로 표현될 수 있다.

[수학식 2]

일반화를 위하여, 예측 계수 w 의 집합이 되는 행열 W, 학습 데이터의 집합이 되는 행렬 X, 및 예측값 E[y]의 집합이 되는 행렬 Y' 는 다음과 같이 규정된다.

[수학식 3]

다음의 관측 방정식이 성립한다.

[수학식 4]

대상 화소의 성분 신호 y와 유사한 예측값 E[y]는 이러한 관측 방정식에 최소자승법을 적용함으로써 결정된다. 이러한 경우에 있어서, 교수 데이터(teacher data)로서 대상 화소의 진정한 성분 신호 y의 집합이 되는 행렬 Y, 및 성분 신호 y와 관련한 예측값 E[y]의 잉여 e의 집합이 되는 행렬 E는 다음과 같이 규정된다.

[수학식 5]

식(4) 및 식(5)로부터, 다음의 잉여 방적식이 성립한다.

[수학식 6]

이러한 경우에 있어서, 성분 신호 y와 유사한 예측값 E[y]를 결정하기 위한 예측 계수 wi 는 다음의 자승 오차를 최소화함으로써 결정된다.

[수학식 7]

따라서, 다음의 식(예측 계수 wi 가 0일 때 상기 자승 오차의 미분)을 만족시키는 예측 계수 wi 는 성분 신호 y와 유사한 예측값 E[y]를 결정하기 위한 최적값이 된다.

[수학식 8]

상술한 점에서, 먼저 다음의 식이 식(8)을 예측 계수 wi 와 관련하여 미분함으로써 얻어진다.

[수학식 9]

식(10)은 식(8) 및 식(9)로부터 얻어진다.

[수학식 10]

학습 데이터 x, 예측 계수 w, 교수 데이터 y, 및 잉여 방정식(8)에서의 잉여 e 사이의 관계를 고려하면, 다음의 정규 방정식들(normal equations)이 식(10)으로부터 얻어질 수 있다.

[수학식 11]

정규 방정식들(11)은 결정될 예측 계수 w의 수와 동일한 수로 얻어질 수 있다. 따라서, 최적 예측 계수 w는 식들(11)을 푸는 것에 의해 결정될 수 있다(식들(11)을 푸는데 있어서, 예측 계수 W의 계수 행렬이 정규화(regular)될 필요가 있다). 식들(11)을 풀기 위하여, 스윕-아웃 방식(sweep-out method)(가우스 소거법(Gauss-Jordan elimination method)) 등을 사용할 수 있다.

적응 처리는, 상술한 방식으로 최적의 예측 계수 w를 결정하고, 다음으로 최적의 예측 계수 w를 사용하여 식(2)에 따라 성분 신호 y와 밀접한 예측값 E[y]를 결정하는 처리가 된다(적응 처리는 미리 예측 계수 w를 결정하고 예측 계수 w를 사용하여 예측값을 결정하는 경우를 포함한다). 도 2에 도시된 예측 계수 메모리부(16)는, NTSC 신호의 각각의 위상에 대하여, 하기에 기술되는 학습 처리에 의해 정규 방정식들(11)을 설정하고 이들 정규 방정식을 푸는 것에 의해 결정되는 R, G 및 B에 대한 각각의 클래스의 예측 계수를 기억한다. 본 실시예에 있어서, 상기한 바와 같이 예측 계수는 상수항 W_Roffset, W_Goffset, 및 W_Boffset를 포함한다. 이들 상수항은 상기한 방법을 확장하여 정규 방정식들(11)을 푸는 것에 의해 결정될 수 있다.

다음으로, 도 2에 도시된 클래스분류 적응 처리 회로(3)에 의해 실행되는 처리가 도 7의 흐름도와 관련하여 기술된다. 단계 S1에서 디지탈 NTSC 신호가 필드 메모리(11)에 기억된후, 특정 필드가 대상 필드로서 선택되고 대상 필드의 특정 화소가 제어 회로(17)에 의해 대상 화소로서 선택된다. 제어 회로(17)는 대상 화소상의 간략화된 Y/C 분리를 실행하는데 필요한 부가적 화소(도 3과 관련하여 설명)가 필드 메모리(11)로부터 판독되어 간략화된 Y/C 분리 회로(12)에 공급되게 한다.

단계 S2에서, 간략화된 Y/C 분리 회로(12)는 필드 메모리(11)로부터 공급된 화소를 사용하여 간략화된 Y/C 분리를 실행한다. 세 개의 휘도 신호 Y1 내지 Y3이 상술된 방식으로 대상 화소에 대해 결정되어, 차분 회로(13)로 공급된다. 단계 S3에서, 차분 회로(13)는, 간략화된 Y/C 분리 회로(12)로부터 공급되고 상술된 방식으로 산출되는 휘도 신호 Y1 내지 Y3에 기초하여, 차분 절대값 D1 내지 D3을 비교 회로(14)에 공급한다. 단계 S4에서, 비교 회로(14)는 차분 회로(13)로부터 공급된 차분 절대값 D1 내지 D3을 각각의 미리결정된 임계값과 비교한다. 상술된 바와 같은 임계값과의 크기 관계를 나타내는 플래그 F1 내지 F3은 클래스분류 회로(15)에 공급된다.

단계 S5에서, 클래스분류 회로(15)는 도 4와 관련하여 상술된 방식으로 비교 회로(14)로부터 공급된 플래그 F1 내지 F3에 기초하여 대상 화소를 분류한다. 대상 화소가 분류된 결과적 클래스는 어드레스로서 예측 계수 메모리부(16)로 전송된다. 동시에, 제어 회로(17)는, 대상 화소의 NTSC 신호가 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호 각각이 될 때, Y-I 메모리(16A), Y-Q 메모리(16B), Y+I 메모리(16C), Y+Q 메모리(16D)를 선택하기 위한 CS 신호를 예측 계수 메모리부(16)로 공급한다.

단계 S6에서, 클래스분류 회로(15)로부터 공급된 대상 화소의 클래스에 대응하는 어드레스에서 R, G 및 B에 대한 예측 계수의 각각의 집합이 제어 회로(17)로부터 공급되는 CS 신호에 따라 선택된 메모리(16A 내지 16D) 중의 하나로부터 판독되어, 연산 회로(19)로 공급된다.

단계 S7에서, 제어 회로(17)는, 화소가 필드 메모리(11)로부터 예측 탭 형성 회로(18)로 판독되게 하고, 예측 탭 형성 회로(18)는 대상 화소에 대해 도 6과 관련하여 상술된 바와 같이 에측 탭을 형성한다. 예측 탭은 연산 회로(19)로 공급된다. 단계 S7은 단계 S2 내지 S6과 병행하여 실행될 수 있다.

예측 계수 메모리부(16)으로부터 예측 계수를 수신하고, 예측 탭 형성 회로(18)로부터 예측 탭을 수신한후, 단계 S8에서, 연산 회로(19)는 상술한 바와 같은 적응 처리를 실행한다. 특히, 연산 회로(19)는 선형 1차식(1)을 계산함으로써 대상 화소의 R, G, 및 B를 결정하고, 이들 신호를 출력한다.

다음으로, 단계 S9에서, 제어 회로(17)는 처리가 필드 메모리에 기억된 대상 필드를 구성하는 모든 화소에 대해 실행되었는지를 결정한다. 단계 S9에서 대상 필드를 구성하는 모든 화소에 대해 처리가 전부 실행된 것이 아니라고 결정하는 경우, 처리는 단계 S1로 돌아가며, 여기에서 대상 화소로서 활용되지 않은 대상 필드를 구성하는 화소 중 하나가 새로운 대상 화소로서 활용된다. 다음으로, 단계 S2 및 다음의 단계가 반복된다. 단계 S9에서 대상 필드를 구성하는 모든 화소에 대해 처리가 실행되었다는 것으로 판정되면, 처리는 종료한다. 도 7의 흐름도에 있어서 단계 S1 내지 단계 S9는 새로운 필드가 대상 필드로서 활용될 때 마다 반복된다.

도 8은 도 2에 도시된 예측 계수 메모리부(16)에 기억되는 R, G 및 B 신호에 대한 각각의 클래스의 예측 계수를 결정하는 학습 장치 실시예의 예시적 구성을 도시한다. 학습용 RGB 신호(학습용 성분 신호)의 미리결정된 수의 필드를 포함하는 화상은 필드 메모리(21)에 공급되어 기억된다. 학습용 화상을 구성하는 화소의 RGB 신호는 제어 회로(27)의 제어하에 필드 메모리(21)로부터 판독되어, RGB/NTSC 인코더(22) 및 제어 회로(27)에 공급된다. RGB/NTSC 인코더(22)는 필드 메모리(21)로부터 공급된 각 화소의 RGB 신호를 디지탈 NTSC 신호로 인코딩(변환)한다. 디지탈 NTSC 신호는 차례로 간략화된 Y/C 분리 회로(23) 및 제어 회로(27)에 공급된다. 간략화된 Y/C 분리 회로(23), 차분 회로(24), 비교 회로(25), 클래스분류 회로(26)는 도 2에 도시된 간략화된 Y/C 분리 회로(12), 차분 회로(13), 비교 회로(14), 클래스분류 회로(15)와 동일한 방식으로 구성된다. 대상 화소가 속하게 되는 클래스를 나타내는 클래스 코드는 클래스분류 회로(15)로부터 출력되고, 어드레스로서 학습 데이터 메모리부(28)로 공급된다.

제어 회로(27)는, 예컨대 라인 스캐닝 순서로 대상 필드로서 필드 메모리(21)에 기억된 하나 또는 그 이상의 필드를 연속하여 나타내고, 대상 화소를 처리하는데 필요한 화소의 RGB 신호가 필드 메모리(21)로부터 부가적으로 판독되어 RGB/NTSC 인코더(22)로 공급되고, 그 자신의 제어 회로(27)에 공급되게 한다. 특히, 제어 회로(27)는, 대상 화소상에서 간략화된 Y/C 분리(도 3과 관련하여 상술됨)를 실행하는데 필요한 화소의 RGB 신호가 판독되어 RGB/NTSC 인코더(22)에 공급되게 한다. 간략화된 Y/C 분리를 실행하는데 필요한 화소의 RGB 신호는, RGB/NTSC 인코더(22)에 의해 디지탈 NTSC 신호로 변환되고, 디지탈 NTSC 신호는 간략화된 Y/C 분리 회로(23)로 공급된다. 제어 회로(27)는, 또한 대상 화소의 RGB 신호와 대상 화소에 대한 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호가 필드 메모리(21)로부터 판독되게 하며, 대상 화소의 RGB 신호가 제어 회로(27) 자신으로 공급되게 하며, 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호가 RGB/NTSC 인코더(22)로 공급되게 한다. 결과적으로, 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호는 RGB/NTSC 인코더(22)에서 디지탈 NTSC 신호(학습용 합성 신호)로 변환되고, 디지탈 NTSC 신호는 제어 회로(27)로 공급된다.

또한, 상술한 방식으로 RGB/NTSC 인코더(22)로부터 예측 탭을 구성하는 화소의 디지탈 NTSC 신호를 수신할 때, 제어 회로(27)는 학습 데이터로서 디지탈 NTSC 신호의 예측 탭을 활용하고, 교수 데이터로서 필드 메모리(21)로부터 판독된 대상 화소의 RGB 신호를 활용한다. 제어 회로(27)는 학습 데이터 및 교수 데이터를 조합하여, 조합된 데이터를 학습 데이터 메모리부(28)에 공급한다. 즉, 대상 화소의 RGB 신호는 도 6과 관련하여 상술한 바와 같이 대상 화소와의 위치 관계를 갖는 화소의 디지탈 NTSC 신호와 조합되어, 조합된 데이터는 학습 데이터 메모리부(28)로 공급된다.

다음, 제어 회로(27)는 대상 화소의 위상에 대응하는 학습 데이터 메모리부(28)를 구성하는 Y-I 메모리(28A), Y-Q 메모리(28B), Y+I 메모리(28C), Y+Q 메모리(28D)(이후, 집합적으로, 메모리(28A 내지 28D)로 칭함) 중에서의 하나의 선택을 위한 CS 신호를 출력한다. 즉, 제어 회로(27)는, 대상 화소의 디지탈 NTSC 신호가 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호 각각인 경우, Y-I 메모리(28A), Y-Q 메모리(28B), Y+I 메모리(28C), 및 Y+Q 메모리(28D) 선택을 위한 CS 신호를 학습 데이터 메모리부(28)에 공급한다.

학습 데이터 메모리부(28)는 Y-I 메모리(28A), Y-Q 메모리(28B), Y+I 메모리(28C), Y+Q 메모리(28D)로 구성되며, 이들에게는 클래스분류 회로(26)로부터 출력되는 대상 화소의 클래스가 어드레스로서 공급되고, 제어 회로(27)로부터 출력되는 CS 신호가 공급된다. 학습 데이터 메모리부(28)에는 상술한 바와 같은 교수 데이터 및 학습 데이터의 집합이 공급된다. 제어 회로(27)로부터 출력되는 교수 데이터 및 학습 데이터의 조합은 대상 화소의 클래스에 대응하는 어드레스에서 제어 회로(27)로부터 공급된 CS 신호에 의해 선택된 메모리(28A 내지 28D) 중 하나에 기억되며, 상기 클래스는 클래스분류 회로(26)으로부터 출력된다.

따라서, 대상 화소의 디지탈 NTSC 신호가 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, Y+Q 신호인 경우, 대상 화소의 RGB 신호(교수 신호)와 대상 화소에 대한 예측 탭을 구성하는 화소의 디지탈 NTSC 신호의 조합이 Y-I 메모리(28A), Y-Q 메모리(28B), Y+I 메모리(28C), Y+Q 메모리(28D) 각각에 기억된다. 즉, 교수 데이터와 학습 데이터의 조합은 대상 화소의 NTSC 신호의 각 위상에 대해 학습 데이터 메모리부(28)에 기억된다. 각각의 메모리(28A 내지 28D)는 동일 어드레스에 다수의 정보를 기억할 수 있도록 구성되며, 그에 따라 동일 클래스에 분류되는 화소의 학습 데이터 및 교수 데이터의 다수 조합이 동일 어드레스에 기억될 수 있게 된다.

대상 화소로서 필드 메모리에 기억되는 학습용 화상을 구성하는 모든 화소를 활용함으로써 처리가 완료된후, 각각의 연산 회로(29A 내지 29D)는 각각의 메모리(28A 내지 28D)의 각 어드레스에 기억된 교수 데이터로서의 RGB 신호와 학습 데이터로서의 예측 탭을 구성하는 화소의 NTSC 신호의 조합을 판독한다. 다음, 각각의 연산 회로(29A, 29B, 29C 또는 29D)는 교수 데이터와 RGB 신호의 예측값 사이의 오차를 최소화하는 예측 계수를 최소자승법으로 계산한다. 즉, 각각의 연산 회로(29A 내지 29D)는 각각의 클래스와 각각의 R, G 및 B 신호에 대해 정규 방정식들(11)을 확립하고, 정규 방정식들을 푸는 것에 의해 각각의 클래스에 대하여 R, G 및 B의 예측 계수(R 예측 계수는 W_Ra 내지 W_Rk, W_RA 내지 W_RK및 W_Roffset가 되고, G 예측 계수는 W_Ga 내지 W_Gk, W_GA 내지 W_GK및 W_Goffset이 되며, B 예측 계수는 W_Ba 내지 W_Bk, W_BA 내지 W_BK 및 W_Boffset 가 됨)를 결정한다.

연산 회로(29A 내지 29D)가 메모리(28A 내지 28D) 각각에 기억된 데이터를 사용하여 처리를 실행함으로써, 이들은 디지탈 NTSC 신호의 각 위상에 대한 예측 계수, 즉, Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호를 RGB 신호로 각각 변환하기 위한 계수를 발생한다. Y-I 메모리(30A), Y-Q 메모리(30B), Y+I 메모리(30C), Y+Q 메모리(30D)(이후, 집합적으로, 메모리(30A 내지 30D)로 칭함) 각각은, Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 또는 Y+Q 신호를 RGB 신호로 변환하는데 이용되는, 각각의 클래스에 대응하는 어드레스에서 연산 회로(29A, 29B, 29C, 또는 29D)에 의해 결정된 R, G 및 B에 대한 예측 계수의 세트를 기억한다.

다음으로, 도 8의 학습 장치에서 실행된 학습 처리가 도 9의 흐름도와 관련하여 기술된다. 학습용 화상의 RGB 신호가 필드 메모리(21)에 기억된후, 단계 S11에서, 제어 회로(27)는 대상 화소로서 학습용 화상으로부터 임의의 화소를 선택한다. 다음으로, 제어 회로(27)는 또한 대상 화소상에서 간략화된 Y/C 분리를 실행하는데 필요한 부가적인 화소가 필드 메모리(21)로부터 판독되게 하고, RGB/NTSC 인코더(22)에 공급되게 한다. RGB/NTSC 인코더(22)에서, 필드 메모리(21)로부터 공급된 각 화소의 RGB 신호는 디지탈 NTSC 신호로 변환되고, 간략화된 Y/C 분리 회로(23)에 공급된다.

단계 S12에서, 간략화된 Y/C 분리 회로(23)는 RGB/NTSC 인코더(22)로부터 공급된 화소를 사용하여 간략화된 Y/C 분리를 실행하며, 그에 따라 세 개의 휘도 신호 Y1 내지 Y3이 도 2와 관련하여 상술된 것과 동일한 방식으로 대상 화소에 대해 결정되어, 차분 회로(24)로 공급된다. 이후, 단계 S13 내지 S15에서, 차분 회로(24), 비교 회로(25), 및 클래스분류 회로(26)가 도 7의 단계 S3 내지 S5에서 설명된 바와 동일한 처리를 실행하며, 그에 따라 대상 화소가 속하는 클래스가 클래스분류 회로(26)로부터 출력된다. 대상 화소의 클래스는 어드레스로서 학습 데이터 메모리부(28)로 전송된다.

단계 S16에서, 대상 화소에 할당된 디지탈 NTSC 신호가 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 또는 Y+Q 신호 각각인 경우, 제어 회로(27)는 Y-I 메모리(28A), Y-Q 메모리(28B), Y+I 메모리(28C), 및 Y+Q 메모리(28D)를 선택하기 위한 CS 신호를 학습 데이터 메모리부(28)에 공급한다. 또한, 단계 S16에서, 제어 회로(27)는, 대상 화소의 RGB 신호와 대상 화소에 대한 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호가 필드 메모리(21)로부터 판독되게 한다. 다음, 대상 화소의 RGB 신호는 제어 회로(27) 자신에 공급되고, 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호는 RGB/NTSC 인코더(22)에 공급된다. 이러한 경우에 있어서, RGB/NTSC 인코더(22)는 예측 탭을 구성하는 화소의 RGB 신호를 디지탈 NTSC 신호로 변환하며, 이 또한 제어 회로(27)로 공급된다.

다음, 제어 회로(27)는, RGB/NTSC 인코더(22)로부터 공급된 예측 탭을 구성하는 화소의 디지탈 NTSC 신호를 학습 데이터로서 활용하고, 필드 메모리(21)로부터 공급된 대상 화소의 RGB 신호를 교수 데이터로서 활용한다. 제어 회로(27)는 학습 데이터 및 교수 데이터를 조합하여, 조합된 데이터를 학습 데이터 메모리부(28)로 공급한다. 단계 S16은 단계 S12 내지 단계 S15와 병행하여 실행될 수 있다. 단계 S17에서, 제어 회로(27)로부터 출력된 학습 데이터와 교수 데이터의 조합이 클래스분류 회로(26)로부터 출력된 대상 화소의 클래스에 대응하는 어드레스에서 메모리(28A 내지 28D) 중 하나에 기억된다. 기억에 이용되는 특정 메모리는 제어 회로(27)로부터 공급된 CS 신호에 의해 선택된다.

다음으로, 단계 S18에서, 필드 메모리(21)에 기억된 학습용 화상을 구성하는 모든 화소에 대해 처리가 실행됐는지가 판정된다. 단계 S18에서, 학습용 화상을 구성하는 모든 화소에 대해 처리가 실행된 것은 아니라고 판정된다면, 처리는 단계 S11로 돌아가며, 여기에서 아직 대상 화소가 되지 못한 화소가 새로운 대상 화소로서 활용된다. 이어서, 단계 S12와 다음의 단계들이 반복된다.

단계 S18에서, 학습용 화상을 구성하는 모든 화소에 대해 처리가 실행되었다고 판정된다면, 처리는 단계 S19로 진행한다. 단계 S19에서, 각각의 연산 회로(29A 내지 29D)는 메모리(28A, 28B, 28C, 및 28D)로부터 각각의 어드레스에서 학습 데이터 및 교수 데이터의 조합을 판독하며, 정규 방정식들(11)이 R, G, 및 B 각각에 대해 확립된다. 또한, 확립된 정규 방정식은 단계 S19에서 풀어지고, 그에 따라 Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 또는 Y+Q 신호를 RGB 신호로 각각 변환하는데 이용되는 예측 계수 세트가 각각의 클래스에 대해 결정된다. Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호에 대응하는 각각의 클래스의 예측 계수 세트는 각각의 메모리(30A 내지 30D)에 공급되어 기억된다. 메모리(30A 내지 30D)에 기억된 R, G 및 B에 대한 예측 계수 세트는 도 2에 도시된 각 메모리(16A 내지 16D)의 각각의 클래스에 대해 기억된다.

상기 학습 처리에 있어서, 예측 계수를 결정하는데 필요한 수의 정규 방정식들이 얻어지지 않는 클래스가 발생하는 경우가 있다. 그러한 클래스에 대하여, 예컨대 특정 클래스를 무시한 후, 정규 방정식들을 확립하고, 이들 정규 방정식들을 푸는 것에 의해 얻어진 예측 계수는 잘못된 예측 계수로서 활용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 대상 화소는, 대상 화소의 디지탈 NTSC 신호와, 대상 화소에 대해 결정된 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계에 기초하여 분류된다. 대상 화소는, 대상 화소에 대해 적합한 예측 계수로부터 얻어진 클래스에 대응하는 예측 계수를 사용하여 RGB 신호로 변환된다. 따라서, 특히 휘도 에지 및 크로스-칼라에 기인하는 도트 간섭, 즉, 휘도에 따른 칼라 변화의 발생 빈도가 감소될 수 있게 된다.

상술한 실시예에 있어서, NTSC 신호는 직접 RGB 신호로 변환되므로(그러한 변환에 대한 예측 계수는 학습에 의해 결정됨), 장치의 규모는 NTSC 신호를 Y/C-분리하고 그 결과적인 YIQ 신호를 행렬-변환함으로써 RGB 신호가 결정되는 종래 경우 보다 작게 구성될 수 있다. 즉, 실례로 NTSC 신호를 Y/C-분리하고 그 결과적인 YIQ 신호를 행렬-변환함으로써 RGB 신호가 결정되는 경우에서는, Y/C 분리를 위한 칩과 행렬 변환을 위한 칩 모두가 필요하다. 이에 반하여, 도 2에 도시된 클래스분류 적응 처리 회로(3)는 하나의 칩 형태로 구성될 수 있다.

상기한 실시예에 있어서, NTSC 신호는 예측 계수와 NTSC의 선형 1차식을 계산함으로서 RGB 신호로 변환되지만, NTSC 신호는 다른 방식, 예컨대 비선형 연산식을 계산함으로써 RGB 신호로 변환될 수 있다.

상기한 실시예에 있어서, 간략화된 Y/C 분리는 수평 방향 또는 수직 방향 또는 동일 위치에서의 시간 방향의 세 방향으로 배치된 화소를 사용함으로써 실행되지만, 다른 방법이 사용될 수 있다. 실례로, 공간적으로 비스듬한 방향으로 배치된 화소 또는 다른 위치에서의 시간 방향으로 위치된 화소를 사용하여 간략화된 Y/C 분리를 실행하고, 대상 화소의 휘도 신호를 결정할 수 있다. 또한, 간략화된 Y/C 분리에 이용되는 연산식은 상술한 식으로 제한되지 않는다.

상기한 실시예에 있어서, 예측 탭은 도 6과 관련하여 기술된 화소에 의해 형성되지만, 이러한 예측 탭은 다른 화소에 의해 형성될 수 있다.

상기한 실시예에 있어서, 적응 처리 및 학습 처리는 NTSC 신호의 각각의 위상에 대해 실행되지만, 이들은 NTSC 신호의 위상과 상관없이 실행될 수 있다. 하지만, 더욱 정확한 RGB 신호 및 예측 계수는 NTSC 신호의 각각의 위상에 대한 적응 처리 및 학습 처리를 실행함으로써 얻어질 수 있다.

상기한 실시예에 있어서, NTSC 신호가 RGB(3원색 신호) 신호로 변환되지만 다른 변환이 역시 가능하다. 실례로, PAL 방식 등에 기초한 신호를 RGB 신호로 변환하거나 또는 NTSC 신호를 YUV 신호(휘도 신호 Y 및 색차 신호 U 및 V) 또는 YIQ 신호로 변환할 수 있다. 즉, 변환전의 합성 신호와 변환후의 성분 신호에 특정한 제한이 부과되지 않는다.

상기한 실시예에 있어서, 대상 화소에 대해 결정되는 다수의 휘도 신호 사이의 차분 절대값과 미리결정된 임계값 사이의 크기 관계를 나타내는 플래그는 그 상호 관계 값으로서 이용되지만, 다른 물리적 량이 이용될 수 있다.

본 실시예는 필드 단위의 처리에 대한 것이지만, 프레임 단위의 처리와 같은 다른 종류의 처리가 가능하다.

본 발명은 또한 실례로, VTR(비디오 테이프 레코더), VDR(비디오 디스크 레코더) 등의 텔레비전 수상기와는 다른 화상-조절 장치에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 동화상 및 정지 화상 모두에 적용할 수 있다.

상기한 실시예에 있어서, Y-I 신호, Y-Q 신호, Y+I 신호, 및 Y+Q 신호가 NTSC 신호를 샘플링함으로써 얻어지지만, NTSC 신호의 샘플링은 동일 위상의 신호가 4 샘플링 연산 마다 얻어지기만 한다면 어떠한 타이밍에도 실행될 수 있다. 하지만, 그러한 경우에 있어서는, 학습에 있어서도 동일한 위상의 신호를 사용해야 한다.

본 발명은 통상의 컴퓨터 및 하드웨어에 이용되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실행될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 변환 장치 및 신호 변환 방법에 있어서, 대상 화소의 다수의 휘도 신호는 대상 화소의 합성 신호와, 대상 화소와 공간적 또는 시간적으로 인접한 화소의 합성 신호에 기초하여 산출되며, 이들 사이의 상호 관계가 결정된다. 다음에, 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계에 기초하여 규정된 클래스 중 하나로서 대상 화소를 분류하는 클래스분류가 실행되며, 대상 화소의 성분 신호는 대상 화소의 클래스에 대응하는 계수를 사용하여 연산을 실행함으로써 결정된다. 따라서, 성분 신호의 고품질 화상을 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 따른 학습 장치 및 학습 방법에 있어서, 학습용 성분 신호는 학습용 합성 신호로 변환되며, 대상 화소의 다수의 휘도 신호는 대상 화소의 합성 신호와, 대상 화소와 공간적 또는 시간적으로 인접한 화소의 합성 신호에 기초하여 산출된다. 다음으로, 다수의 휘도 신호 사이의 상호 관계가 결정되고, 상호 관계에 기초하여 대상 화소의 클래스를 분류함으로써 클래스분류가 실행된다. 다음으로, 각각의 클래스에 대해, 학습용 합성 신호와 계수를 사용하여 연산을 실행함으로써 얻어진 성분 신호의, 학습용 성분 신호와 관련한, 오차를 감소하는 계수를 결정하는 연산이 실행된다. 따라서, 성분 신호의 고품질 화상을 얻기 위한 계수를 얻는 것이 가능하게 된다.

상술한 설명에 의해 명백한 것들로부터 상술한 목적은 효과적으로 달성될 수 있으며, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고서 설명된 구성과 상기한 방법의 실행에 있어 임의의 변경이 가능할 것이며, 상기한 설명에 포함되고 첨부된 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로서 제한하려는 의도는 없다.

또한, 다음의 청구범위는 본 명세서에 기술된 본 발명의 포괄적 및 특정적 특징 모두와, 표현에 관한 문제로서 이들로부터 유도될 모든 설명을 포함하도록 의도되었다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 텔레비전 수상기 예시적 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 도 1의 클래스분류 적응 처리 회로의 예시적 구성을 도시하는 블록도.

도 3a, 3b 및 3c는 도 2의 간략화된 Y/C 분리 회로에 의해 실행되는 처리를 도시하는 도면.

도 4는 도 2의 클래스분류 회로에 의한 처리를 실행한 테이블을 도시하는 도면.

도 5는 디지탈 NTSC 신호의 필드의 예시적 구조를 도시하는 도면.

도 6a 및 6b는 도 2의 예측 탭 형성 회로에 의해 실행된 처리를 도시하는 도면.

도 7은 도 2의 클래스분류 적응 처리 회로에 의해 실행된 처리의 흐름도를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명에 따라 구성된 학습 장치를 도시하는 블록도.

도 9는 도 8의 학습 장치에 의해 실행된 학습 처리의 흐름도를 도시한 도면.

@ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 @

1 : 튜너 2 : A/D 변환기

3 : 클래스분류 적응 처리 회로 4 : CRT

5 : 증폭기 6 : 스피커

11 : 필드 메모리 12 : 간략화된 Y/C 분리 회로

13 : 차분 회로 14 : 비교 회로

15 :클래스분류 회로 16 : 예측 계수 메모리부

17 : 제어 회로 18 : 예측 탭 형성 회로

19 : 연산 회로

Claims

합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법에 있어서:

대상 화소에 대응하는 합성 신호와 상기 대상 화소에 공간적 또는 시간적으로 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 합성 신호들에 기초하여, 상기 대상 화소에 대응하는 다수의 휘도 신호들을 산출하는 단계;

상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하는 단계;

상기 결정된 상호 관계에 기초하여 미리결정된 수의 클래스들 중 한 클래스에 속하는 것으로 상기 대상 화소를 분류하는 단계;

상기 대상 화소의 클래스 분류에 기초하여 예측 계수의 적어도 한 그룹에 대응하는 클래스 정보를 발생하는 단계; 및

상기 클래스 정보에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹과 상기 대상 화소에 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 적어도 한 합성 신호에 기초하여 상기 대상 화소에 대한 성분 신호들을 생성하는 단계를 포함하는, 합성 신호를 성분 신호로 변환하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹은 상기 클래스 정보에 기초하여 메모리로부터 판독되고, 상기 각 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대한 예측 계수들의 적어도 한 그룹이 상기 메모리에 기억되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 각각의 성분 신호에 대한 예측 계수들을 포함하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 예측 계수들의 적어도 한 그룹은 상기 합성 신호의 각각의 위상에 대해 기억되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 앞서 학습용으로 이용된 성분 신호들에 기초하여 발생되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 성분 신호들은 휘도 신호 및 색차 신호들인, 합성 신호를 성분 신호로 변환하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 성분 신호는 3원색 신호들인, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 휘도 신호들간의 차분과 임계값 사이의 크기 관계에 기초하여 상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하는 단계를 더 포함하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 방법.
합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치에 있어서:

대상 화소에 대응하는 합성 신호와 상기 대상 화소에 공간적 또는 시간적으로 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 합성 신호들에 기초하여, 상기 대상 화소에 대응하는 다수의 휘도 신호들을 산출하기 위한 산출 수단;

상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하기 위한 결정 수단;

상기 결정된 상호 관계에 기초하여 미리결정된 수의 클래스들 중 한 클래스에 속하는 것으로 상기 대상 화소를 분류하며, 상기 대상 화소의 클래스 분류에 기초하여 예측 계수들의 적어도 한 그룹에 대응하는 클래스 정보를 발생하기 위한 클래스 분류 수단; 및

상기 클래스 정보에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹과 상기 대상 화소에 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 적어도 한 합성 신호에 기초하여 상기 대상 화소에 대한 성분 신호들을 생성하기 위한 생성 수단을 포함하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 생성 수단은 상기 각 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대한 예측 계수들의 적어도 한 그룹을 기억하기 위한 메모리를 포함하며, 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹은 각 클래스 정보에 기초하여 상기 메모리로부터 판독되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 각각의 성분 신호에 대한 예측 계수들을 포함하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 합성 신호의 각 위상에 대해 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 예측 계수들의 적어도 한 그룹을 기억하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 앞서 학습용으로 이용된 성분 신호들에 기초하여 발생되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 성분 신호들은 휘도 신호 및 색차 신호들인, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 성분 신호들은 3원색 신호들인, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 결정 수단은 상기 다수의 휘도 신호들간의 차분과 임계값 사이의 크기 관계에 기초하여 상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치에 있어서:

신호 수신기;

상기 신호 수신기에 결합되어, 그로부터 화소 정보를 수신하도록 적합된 산출기;

상기 산출기에 결합되어, 그로부터 정보를 수신하도록 적합된 결정기:

상기 신호 수신기에 결합되어, 그로부터 상기 화소 정보를 수신하도록 적합된 분류기; 및

상기 분류기 및 상기 신호 수신기에 결합되어, 그로부터 정보를 수신하도록 적합된 성분 신호 생성기를 포함하며;

상기 산출기는 상기 신호 수신기로부터 수신된 상기 대상 화소에 대응하는 합성 신호와 상기 대상 화소에 공간적 또는 시간적으로 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 상기 신호 수신기로부터 수신된 합성 신호들에 기초하여 상기 대상 화소에 대응하는 다수의 휘도 신호들을 산출하며, 상기 결정기는 상기 산출기로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하고, 상기 분류기는 상기 결정기에 의해 결정된 상호 관계에 기초하여 미리결정된 수의 클래스들 중 한 클래스에 속하는 것으로 상기 신호 발생기로부터 수신된 상기 대상 화소를 분류하고, 상기 대상 화소의 상기 클래스 분류에 기초하여 예측 계수들의 적어도 한 그룹에 대응하는 클래스 정보를 발생하며;

상기 성분 신호 생성기는 클래스 정보 발생기로부터 수신된 상기 클래스 정보에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹과 상기 신호 수신기로부터 수신된 상기 대상 화소에 인접한 적어도 한 화소에 대응하는 적어도 한 합성 신호에 기초하여 상기 대상 화소에 대한 성분 신호들을 생성하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 분류기에 결합된 메모리를 더 포함하며;

상기 각 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대한 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹은 상기 클래스 정보에 기초하여 상기 메모리에 기억되며, 상기 메모리로부터 판독되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 각각의 성분 신호에 대한 예측 계수들을 포함하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 합성 신호의 각 위상에 대해 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 예측 계수들의 적어도 한 그룹을 기억하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 다수의 미리결정된 수의 클래스들 각각에 대응하는 상기 예측 계수들의 적어도 한 그룹 각각은 앞서 학습용으로 이용된 성분 신호들에 기초하여 발생되는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 성분 신호들은 휘도 신호 및 색차 신호들인, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 성분 신호들은 3원색 신호들인, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 결정기는 상기 다수의 휘도 신호들간의 차분과 임계값 사이의 크기 관계에 기초하여 상기 다수의 휘도 신호들 사이의 상호 관계를 결정하는, 합성 신호를 성분 신호들로 변환하는 장치.