KR100760742B1 - 정보 신호 처리 장치, 정보 신호 처리 방법, 화상 신호처리 장치 및 그것을 사용한 화상 표시 장치, 그것에사용되는 계수종 데이터 생성 장치 및 생성 방법, 그리고정보 제공 매체 - Google Patents

정보 신호 처리 장치, 정보 신호 처리 방법, 화상 신호처리 장치 및 그것을 사용한 화상 표시 장치, 그것에사용되는 계수종 데이터 생성 장치 및 생성 방법, 그리고정보 제공 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상 신호의 포맷 또는 화상 사이즈를 변환할 때 사용하기 바람직한 정보 신호 처리 장치 등에 관한 것이다. 입력 화상 신호 Vin(525i 신호)을, 출력 화상 신호 Vout(1080i 신호, XGA 신호 등, 또는 배율이 다른 표시 화상을 얻기 위한 525i 신호)으로 변환한다. Vin에서 선택적으로 추출된, Vout을 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 위치의 화소)에 대응하는 탭 데이터에서 클래스 코드(CL)를 얻는다. 계수 생성 회로(136)에서는 각 클래스의 계수종 데이터와 위상 정보 발생 회로(139)에서 발생된 주목 위치의 위상 정보(h, v)에 기초하여, 주목 위치의 화소 데이터 산출시에 사용하는 각 클래스의 계수 데이터를 생성한다. 연산 회로(127)에서 주목 위치에 대응하는 탭 데이터(xi)와 클래스 코드(CL)에 대응한 계수 데이터(Wi)를 이용하여, 추정식에 기초하여 주목 위치의 화소 데이터(y1~yp)를 구한다.
계수종 데이터, 추정식 계수 데이터, 화상 신호의 포맷, 화상 사이즈, 주목 위치의 위상 신호

Description

정보 신호 처리 장치, 정보 신호 처리 방법, 화상 신호 처리 장치 및 그것을 사용한 화상 표시 장치, 그것에 사용되는 계수종 데이터 생성 장치 및 생성 방법, 그리고 정보 제공 매체{INFORMATION SIGNAL PROCESSING DEVICE, INFORMATION SIGNAL PROCESSING METHOD, IMAGE SIGNAL PROCESSING DEVICE, IMAGE DISPLAY COMPRISING THE SAME, COEFFICIENT TYPE DATA CREATING DEVICE AND METHOD USED FOR THE SAME, AND INFORMATION PROVIDING MEDIUM}
본 발명은, 예를 들면 화상 신호의 포맷 또는 화상 사이즈를 변환할 때에 사용하기에 적합한 정보 신호 처리 장치, 정보 신호 처리 방법, 화상 신호 처리 장치 및 그것을 사용한 화상 표시 장치, 그것에 사용되는 계수종 데이터 생성 장치 및 생성 방법, 그리고 정보 제공 매체에 관한 것이다.
상세하게는, 제1 정보 신호를 제2 정보 신호로 변환할 때에 포맷 또는 사이즈의 변환 정보로부터 제2 정보 신호에서의 주목(target) 위치의 위상 정보를 얻고, 이 위상 정보에 기초하여 계수종 데이터로부터 추정식의 계수 데이터를 생성하고, 이 계수 데이터를 이용하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 구함으로써, 여러가지 포맷 또는 사이즈로의 변환을 실행하는 경우에 대량의 계수 데이터를 저장해 두는 메모리가 필요 없는 정보 신호 처리 장치 등에 관한 것이다.
포맷 또는 화상 사이즈를 변환하기 위해서는, 입력 화상 신호의 화소 데이터와는 다른 위상의 화소 데이터를 구하여 출력 화상 신호를 얻을 필요가 있다. 이 경우, 변환후의 포맷 또는 화상 사이즈에 의해 입력 화상 신호의 화소에 대한 출력 화상 신호의 화소의 위상 관계가 일의적으로 결정된다.
포맷 변환의 예로서, 입력 화상 신호가 525i 신호이고 출력 화상 신호가 1080i 신호인 경우를 설명한다. 525i 신호는 라인수가 525개이며 인터레이스(interlace) 방식의 화상 신호를 의미하고, 1080i 신호는 라인수가 1080개이며 인터레이스 방식의 화상 신호를 의미한다. 도 14는 525i 신호와 1080i 신호의 화소 위치 관계를 나타내고 있다. 여기에서, 큰 도트가 525i 신호의 화소이고, 작은 도트가 1080i 신호의 화소이다. 또한 홀수 필드의 화소 위치를 실선으로 나타내고, 짝수 필드의 화소 위치를 파선으로 나타내고 있다.
525i 신호를 1080i 신호로 변환하는 경우, 홀수, 짝수 각각의 필드에 있어서, 525i 신호의 각 4×4 화소 블록에 대응하여 1080i 신호의 9×9 화소 블록을 얻을 필요가 있다.
도 15는 525i 신호와 1080i 신호의 화소의 수직 방향의 위상 관계를 나타내고 있다. 도면중의 1080i 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 525i 신호의 화소로부터의 수직 방향의 최단 거리를 나타내고 있다. 이 경우, 525i 신호의 수직 방향의 화소 간격은 16으로 되어 있다. 이와 같이 1080i 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 당해 화소의 525i 신호의 화소에 대한 수직 방향의 위상 정보를 나타내게 된다.
그리고 이 위상 정보는, 1080i 신호의 화소가 525i 신호의 화소(최단 거리에 있는 화소)보다 상방향에 있는 경우에는 부(負)의 값이 되고, 반대로 하방향에 있는 경우에는 정(正)의 값이 된다. 이것은, 후술하는 XGA(extended graphics array) 신호와 525i 신호의 수직 방향의 위상 관계를 나타내는 도면에서도 마찬가지이다.
도 16은 525i 신호와 1080i 신호의 화소의 수평 방향의 위상 관계를 나타내고 있다. 도면중의 1080i 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 525i 신호의 화소로부터의 수평 방향의 최단 거리를 나타내고 있다. 이 경우, 525i 신호의 수평 방향의 화소 간격은 8로 되어 있다. 이와 같이 1080i 신호의 화소에 각각 부여된 수치는, 당해 화소의 525i 신호의 화소에 대한 수평 방향의 위상 정보를 나타내게 된다.
그리고 이 위상 정보는, 1080i 신호의 화소가 525i 신호 신호의 화소(최단 거리에 있는 화소)보다 좌방향에 있는 경우에는 부의 값이 되고, 반대로 우방향에 있는 경우에는 정의 값이 된다. 이것은, 후술하는 XGA 신호와 525i 신호의 수평 방향의 위상 관계를 나타내는 도면에서도 마찬가지이다.
이어서, 포맷 변환의 예로서, 입력 화상 신호가 525i 신호이고 출력 화상 신호가 XGA 신호인 경우를 설명한다. XGA 신호는 해상도 1024×768 도트의 표시를 실행하기 위한 프로그레시브 방식(논인터레이스(noninterlace) 방식)의 화상 신호이다. 도 17은 525i 신호와 XGA 신호의 화소 위치 관계를 나타내고 있다. 여기에서, 큰 도트가 525i 신호의 화소이고, 작은 도트가 XGA 신호의 화소이다. 또한, 525i 신호에 관해서는 홀수 필드의 화소 위치를 실선으로 나타내고, 짝수 필드의 화소 위치를 파선으로 나타내고 있다.
525i 신호를 XGA 신호로 변환하는 경우, 홀수, 짝수 각각의 필드에 있어서, 525i 신호의 각 5×5 화소 블록에 대응하여 1080i 신호의 8×16 화소 블록을 얻을 필요가 있다.
도 18은 525i 신호와 XGA 신호의 화소의 수직 방향의 위상 관계를 나타내고 있다. 도면중의 XGA 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 525i 신호의 화소로부터의 수직 방향의 최단 거리를 나타내고 있다. 이 경우, 525i 신호의 수직 방향의 화소 간격은 16으로 되어 있다. 이와 같이 XGA 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 당해 화소의 525i 신호의 화소에 대한 수직 방향의 위상 정보를 나타내게 된다.
도 19는 525i 신호와 XGA 신호의 화소의 수평 방향의 위상 관계를 나타내고 있다. 도면중의 XGA 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 525i 신호의 화소로부터의 수평 방향의 최단 거리를 나타내고 있다. 이 경우, 525i 신호의 수평 방향의 화소 간격은 8로 되어 있다. 이와 같이 XGA 신호의 화소의 각각에 부여된 수치는, 당해 화소의 525i 신호의 화소에 대한 수평 방향의 위상 정보를 나타내게 된다.
화상 사이즈 변환의 예는 특별히 나타내지 않지만, 상기 기술한 포맷 변환의 경우와 마찬가지로 입력 화상 신호의 화소에 대한 출력 화상 신호의 화소의 위상 관계가 일의적으로 결정된다. 예를 들면, 화상 사이즈(표시 화상의 확대 배율)를 수직, 수평 모두 9/4배로 하는 경우의 위상 관계는 상기 기술한 525i 신호와 1080i 신호의 화소의 위상 관계와 동일해진다.
종래, 포맷 또는 화상 사이즈를 변환하기 위해 입력 화상 신호의 화소 데이터로부터 출력 화상 신호의 화소 데이터를 얻을 때에, 입력 화상 신호의 화소에 대한 출력 화상 신호의 화소의 각 위상에 대응한 추정식의 계수 데이터를 메모리에 저장해 두고, 이 계수 데이터를 이용하여 추정식에 의해 출력 화상 신호의 화소 데이터를 구하는 방법이 제안되어 있다.
상기 기술한 바와 같이, 변환후의 포맷 또는 화상 사이즈가 다르면, 입력 화상 신호의 화소에 대한 출력 화상 신호의 화소의 위상 관계는 다른 것으로 된다. 그래서, 추정식의 계수 데이터를 메모리에 저장해 두는 것에 있어서는, 여러 포맷 또는 사이즈로의 변환을 실행하는 경우, 각각의 포맷 또는 사이즈에 대응하여 계수 데이터를 메모리에 저장해 둘 필요가 있다. 따라서, 이 경우에는 대량의 계수 데이터를 저장해 둘 메모리가 필요하게 되어 변환 장치가 고가가 되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은, 여러 포맷 또는 사이즈로 변환하기 위해 대량의 계수 데이터를 저장해 두는 메모리가 필요 없는 정보 신호 처리 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 정보 신호 처리 장치는, 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환하는 정보 신호 처리 장치로서, 포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단과, 이 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 변환 정보를 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과, 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 제1 메모리 수단과, 이 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 계수 데이터 발생 수단과, 제1 정보 신호에 기초하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과, 계수 데이터 발생 수단에서 발생된 계수 데이터와 상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여 상기 추정식에 기초하여 주목 위치의 정보 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단을 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 정보 신호 처리 방법은, 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환하는 정보 신호 처리 방법으로서, 포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 제1 단계와, 이 제1 단계에서 입력된 변환 정보를 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 제2 단계와, 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하는 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터와 제2 단계에서 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 제3 단계와, 제1 정보 신호에 기초하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제4 단계와, 제3 단계에서 생성된 계수 데이터와 제4 단계에서 선택된 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여 상기 추정식에 기초하여 주목 위치의 정보 데이터를 산출하여 얻는 제5 단계를 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 정보 제공 매체는, 상기 기술한 정보 신호 처리 방법의 각 단계를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 화상 신호 처리 장치는, 복수의 화소 데이터로 이루어진 제1 화상 신호를 복수의 화소 데이터로 이루어진 제2 화상 신호로 변환하는 화상 신호 처리 장치로서, 포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단과, 이 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 상기 변환 정보를 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과, 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 메모리 수단과, 이 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 계수 데이터 발생 수단과, 제1 화상 신호에 기초하여 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 화소 데이터를 선택하는 데이터 선택 수단과, 계수 데이터 발생 수단에서 발생된 계수 데이터와 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 화소 데이터를 이용하여 상기 추정식에 기초하여 주목 위치의 화소 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단을 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 화상 표시 장치는, 복수의 화소 데이터로 이루어진 제1 화상 신호를 입력하는 화상 신호 입력 수단과, 이 화상 신호 입력 수단으로부터 입력된 제1 화상 신호를 복수의 화소 데이터로 이루어진 제2 화상 신호로 변환하여 출력하는 화상 신호 처리 수단과, 이 화상 신호 처리 수단에서 출력되는 제2 화상 신호에 의한 화상을 화상 표시 소자에 표시하는 화상 표시 수단과, 화상 표시 소자에 표시되는 화상의 포맷 또는 사이즈에 대응한 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단을 구비하여 이루어진 것이다. 그리고 화상 신호 처리 수단은, 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 변환 정보를 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과, 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 제1 메모리 수단과, 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 계수 데이터 발생 수단과, 제1 화상 신호에 기초하여 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 화소 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과, 계수 데이터 발생 수단에서 발생된 계수 데이터와 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 제1 화소 데이터를 이용하여 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 화소 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단을 구비하는 것이다.
본 발명에서는 포맷 또는 사이즈의 변환 정보가 입력되고, 이 변환 정보는 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환된다. 여기에서, 정보 신호는 예를 들면 화상 신호나 음성 신호이다. 정보 신호가 화상 신호인 경우, 변환후의 포맷 또는 화상 사이즈에 따라 입력 화상 신호의 화소에 대한 출력 화상 신호의 화소의 위상 관계가 일의적으로 결정된다. 또한, 제1 정보 신호에 기초하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터가 선택된다.
그리고, 제2 정보 신호의 주목 위치의 위상 정보에 대응하여 그 주목 위치의 정보 데이터가 구해진다. 즉, 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 메모리 수단에 기억되어 있고, 이 계수종 데이터와 제2 정보 신호의 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 그 주목 위치의 위상 정보에 대응한 추정식의 계수 데이터가 발생되고, 이 계수 데이터와 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여 추정식에 기초하여 주목 위치의 정보 데이터가 생성된다.
이와 같이 제1 정보 신호를 제2 정보 신호로 변환할 때에, 포맷 또는 사이즈의 변환 정보로부터 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보를 얻고, 이 위상 정보에 기초하여 계수종 데이터로부터 추정식의 계수 데이터를 생성하고, 이 계수 데이터를 이용하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 구하는 것으로서, 여러 포맷 또는 사이즈에 대응한 계수 데이터를 메모리에 저장해 두는 것이 아니므로, 여러 포맷 또는 사이즈로 변환하는 경우에 대량의 계수 데이터를 저장해 두는 메모리가 필요 없어진다.
그리고, 계수종 데이터를 이용하여 생성된 추정식의 계수 데이터의 총합을 구하고, 상기 기술한 바와 같이 추정식을 사용하여 생성된 주목 위치의 정보 데이터를 그 총합으로 나누어 정규화함으로써, 계수종 데이터를 이용하여 생성식에 의해 추정식의 계수 데이터를 구할 때의 라운딩 오차에 의한 주목 위치의 정보 데이터의 레벨 변동을 제거할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 계수종 데이터 생성 장치는, 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하는 장치로서, 교사 신호(teacher signal)를 추출(thinning out) 처리하여 생도 신호(student signal)를 얻는 신호 처리 수단과, 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상을 시프트하는 위상 시프트 수단과, 이 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과, 이 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 제1 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하는 정규 방정식 생성 수단과, 이 정규 방정식을 풀이하여 계수종 데이터를 얻는 계수종 데이터 연산 수단을 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 계수종 데이터 생성 방법은, 복수의 정보 데이터로 이 루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하는 방법으로서, 교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와, 이 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와, 이 제2 단계에서 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와, 이 제3 단계에서 선택된 복수의 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와, 이 제4 단계에서 생성된 정규 방정식을 풀이하여 계수종 데이터를 얻는 제5 단계를 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 정보 제공 매체는, 상기 기술한 계수종 데이터 생성 방법의 각 단계를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서는, 교사 신호가 압축 처리되어 생도 신호가 얻어진다. 예를 들면, 교사 신호로서 1050i 신호가 사용되고, 이 1050i 신호가 압축 처리되어 생도 신호로서 525i 신호가 얻어진다. 그리고, 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상 시프트가 실행된다.
이 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터가 선택된다. 그리고, 이 복수의 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식이 생성되고, 이 방정식을 풀이함으로써 계수종 데이터가 얻어진다.
여기에서 계수종 데이터는, 제1 정보 신호에서 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하는, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터이다. 이 계수종 데이터를 사용함으로써, 생성식에 의해 임의의 위상 정보에 대응한 계수 데이터를 얻을 수 있게 된다. 이에 따라, 포맷 또는 사이즈를 변환할 때에 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보에 기초하여 계수종 데이터로부터 추정식의 계수 데이터를 생성하고, 이 계수 데이터를 이용하여 그 주목 위치의 정보 데이터를 구할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 관한 계수종 데이터 생성 장치는, 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하는 장치로서, 교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 신호 처리 수단과, 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상을 시프트하는 위상 시프트 수단과, 이 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과, 이 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 제1 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여 생도 신호의 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이 터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하는 제1 정규 방정식 생성 수단과, 이 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 위상 시프트값마다 추정식의 계수 데이터를 얻는 계수 데이터 연산 수단과, 이 계수 데이터 연산 수단에 의해 얻어진 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하는 제2 정규 방정식 생성 수단과, 이 제2 정규 방정식을 풀이하여 계수종 데이터를 얻는 계수종 데이터 연산 수단을 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 계수종 데이터 생성 방법은, 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하는 방법으로서, 교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와, 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와, 이 제2 단계에서 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와, 이 제3 단계에서 선택된 복수의 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 생도 신호의 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와, 이 제4 단계에서 생성된 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻는 제5 단계와, 이 제5 단계에서 얻어진 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하는 제6 단계와, 이 제6 단계에서 생성된 제2 정규 방정식을 풀이하여 계수종 데이터를 얻는 제7 단계를 구비하는 것이다.
또한 본 발명에 관한 정보 제공 매체는, 상기 기술한 계수종 데이터 생성 방법의 각 단계를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서는, 교사 신호가 압축 처리되어 생도 신호가 얻어진다. 예를 들면, 교사 신호로서 1050i 신호가 사용되고, 이 1050i 신호가 압축 처리되어 생도 신호로서 525i 신호가 얻어진다. 그리고, 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 생도 신호의 위상 시프트가 실행된다.
이 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터가 생성된다. 그리고, 이 복수의 정보 데이터 및 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여 생도 신호의 위상 시프트값마다 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식이 생성되고, 이 방정식을 풀이함으로써 상기 위상 시프트값마다의 추정식의 계수 데이터가 얻어진다.
또한, 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식이 생성되고, 이 방정식을 풀이함으로써 계수종 데이터가 얻어진다.
여기에서 계수종 데이터는, 제1 정보 신호에서 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하는, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터이다. 이 계수종 데이터를 사용함으로써, 생성식에 의해 임의의 위상 정보에 대응한 계수 데이터를 얻을 수 있게 된다. 이에 따라, 포맷 또는 사이즈를 변환할 때에 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보에 기초하여 계수종 데이터로부터 추정식의 계수 데이터를 생성하고, 이 계수 데이터를 이용하여 그 주목 위치의 정보 데이터를 구할 수 있게 된다.
도 1은 실시 형태로서의 TV 수신기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 계수종 데이터의 생성 방법의 일례의 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 525i 신호(SD 신호)와 1050i 신호(HD 신호)의 화소 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 수직 방향으로의 8단계의 위상 시프트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 수평 방향으로의 4단계의 위상 시프트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 SD 신호(525i 신호)와 HD 신호(1050i 신호)의 위상 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 계수종 데이터 생성 장치의 구성예를 도시한 블록도이다.
도 8은 계수종 데이터의 생성 방법의 다른 예의 개념을 나타낸 도면이다.
도 9는 계수종 데이터 생성 장치의 다른 구성예를 도시한 블록도이다.
도 10은 소프트웨어로 실현하기 위한 화상 신호 처리 장치의 구성예를 도시한 블록도이다.
도 11은 화상 신호의 처리 수순을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 계수종 데이터 생성 처리(그 1)를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 계수종 데이터 생성 처리(그 2)를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 525i 신호와 1080i 신호의 화소 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 525i 신호와 1080i 신호의 화소의 수직 방향의 위상 관계를 나타낸 도면이다.
도 16은 525i 신호와 1080i 신호의 화소의 수평 방향의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 17은 525i 신호와 XGA 신호의 화소 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 18은 525i 신호와 XGA 신호의 화소의 수직 방향의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 19는 525i 신호와 XGA 신호의 화소의 수평 방향의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 실시 형태로서의 TV 수신기(100)의 구성을 도시하고 있다. 이 TV 수신기(100)는 방송 신호로부터 525i 신호를 얻고, 이 525i 신호를 1080i 신호 또는 XGA 신호로 변환하여 화상 표시를 하거나, 아니면 그 525i 신호를 그 화상의 일부를 임의의 배율로 확대 표시하기 위한 새로운 525i 신호로 변환하여 화상 표시를 하는 것이다.
TV 수신기(100)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 시스템 전체의 동작을 제어하기 위한 시스템 컨트롤러(101)와, 리모트 컨트롤 신호를 수신하는 리모콘 신호 수신 회로(102)를 갖고 있다. 리모콘 신호 수신 회로(102)는, 시스템 컨트롤러(101)에 접속되고, 리모콘 송신기(200)로부터 사용자의 조작에 따라 출력되는 리모트 컨트롤 신호(RM)를 수신하고, 그 신호(RM)에 대응하는 조작 신호를 시스템 컨트롤러(101)에 공급하도록 구성된다.
또한 TV 수신기(100)는, 수신 안테나(105)와, 이 수신 안테나(105)에 의해 포착된 방송 신호(RF 변조 신호)가 공급되고, 선국 처리, 중간 주파 증폭 처리, 검파 처리 등을 하여 525i 신호를 얻는 튜너(106)와, 이 튜너(106)에서 출력되는 525i 신호를 일시적으로 보존하기 위한 버퍼 메모리(109)를 갖고 있다.
또한 TV 수신기(100)는, 버퍼 메모리(109)에 일시적으로 보존되는 525i 신호를 입력 화상 신호(Vin)로 하여 1080i 신호 또는 XGA 신호로 변환하고, 아니면 그 525i 신호를 그 화상의 일부를 임의의 배율로 확대 표시하기 위한 새로운 525i 신호로 변환하여 출력하는 화상 신호 처리부(110)와, 이 화상 신호 처리부(110)의 출력 화상 신호(Vout)에 의한 화상을 표시하는 디스플레이부(111)를 갖고 있다. 디스플레이부(111)는, 예를 들면 CRT(Cathode-Ray Tube) 디스플레이 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시 장치로 구성되어 있다.
도 1에 도시한 TV 수신기(100)의 동작을 설명한다.
튜너(106)에서 출력되는 525i 신호는, 버퍼 메모리(109)에 공급되어 일시적으로 기억된다. 그리고, 이 버퍼 메모리(109)에 기억된 525i 신호는 입력 화상 신호(Vin)로서 화상 신호 처리부(110)에 입력된다.
이 화상 신호 처리부(110)에서는, 사용자의 리모콘 송신기(200)의 조작에 의 한 설정에 따라 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호가 1080i 신호 또는 XGA 신호로 변환되고, 아니면 그 525i 신호가 그 화상의 일부를 임의의 배율로 확대 표시하기 위한 새로운 525i 신호로 변환된다. 이 화상 신호 처리부(110)에서 출력되는 출력 화상 신호(Vout)는 디스플레이부(111)에 공급되고, 이 디스플레이부(111)의 화면상에는 그 출력 화상 신호(Vout)에 의한 화상이 표시된다.
이어서, 화상 신호 처리부(110)를 상세히 설명한다. 이 화상 신호 처리부(110)는, 버퍼 메모리(109)에 기억되어 있는 525i 신호로부터, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 주변에 위치하는 복수의 화소 데이터를 선택적으로 추출하여 출력하는 제1∼제3 탭 선택 회로(121∼123)를 갖고 있다.
제1 탭 선택 회로(121)는, 예측에 사용하는 화소(「예측 탭」이라고 함)의 데이터를 선택적으로 추출하는 것이다. 제2 탭 선택 회로(122)는, 공간 클래스 분류에 사용하는 화소(「공간 클래스 탭」이라고 함)의 데이터를 선택적으로 추출하는 것이다. 제3 탭 선택 회로(123)는, 움직임 클래스 분류에 사용하는 화소(「움직임 클래스 탭」이라고 함)의 데이터를 선택적으로 추출하는 것이다. 또한, 공간 클래스를 복수 필드에 속한 화소 데이터를 이용하여 결정하는 경우에는 이 공간 클래스에도 움직임 정보가 포함되게 된다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 제2 탭 선택 회로(122)에 의해 선택적으로 추출되는 공간 클래스 탭의 데이터(복수개)의 레벨 분포 패턴을 검출하고, 이 레벨 분포 패턴에 기초하여 공간 클래스를 검출하여 그 클래스 정보를 출력하는 공간 클 래스 검출 회로(124)를 갖고 있다.
공간 클래스 검출 회로(124)에서는, 예를 들면 공간 클래스 탭의 데이터를 8 비트 데이터에서 2 비트 데이터로 압축하는 연산이 실행된다. 그리고, 공간 클래스 검출 회로(124)로부터는 공간 클래스 탭의 데이터에 각각 대응한 압축 데이터가 공간 클래스의 클래스 정보로서 출력된다. 본 실시 형태에서는 ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)에 의해 데이터 압축이 실행된다. 또한, 정보 압축 수단으로서는 ADRC 이외에 DPCM(예측 부호화), VQ(벡터 양자화) 등을 사용해도 된다.
본래, ADRC는 VTR(Video Tape Recorder)용 고성능 부호화용으로 개발된 적응 재양자화법으로서, 신호 레벨의 국소적인 패턴을 짧은 길이의 언어로 효율적으로 표현할 수 있으므로, 상기 기술한 데이터 압축에 사용하기에 바람직한 것이다. ADRC를 사용하는 경우, 공간 클래스 탭의 데이터의 최대값을 MAX, 그 최소값을 MIN, 공간 클래스 탭의 데이터의 다이내믹 렌지를 DR(=MAX－MIN＋1), 재양자화 비트수를 P라 하면, 공간 클래스 탭의 데이터(ki)에 대해 수학식 1의 연산에 의해 압축 데이터로서의 재양자화 코드(qi)가 얻어진다. 단, 수학식 1에서 [ ]는 절사 처리를 의미한다. 공간 클래스 탭의 데이터로서 Na개의 화소 데이터가 있을 때, i=1∼Na이다.
Figure 112002027390254-pct00001
또한 화상 신호 처리부(110)는, 제3 탭 선택 회로(123)에 의해 선택적으로 추출되는 움직임 클래스 탭의 데이터(복수개)로부터, 주로 움직임의 정도를 나타내기 위한 움직임 클래스를 검출하고, 그 클래스 정보를 출력하는 움직임 클래스 검출 회로(125)를 갖고 있다.
이 움직임 클래스 검출 회로(125)에서는, 제3 탭 선택 회로(123)에 의해 선택적으로 추출되는 움직임 클래스 탭의 데이터로부터 프레임간 차분이 산출되고, 또한 그 차분의 절대값의 평균값에 대해 임계값 처리가 실행되어 움직임의 지표인 움직임 클래스가 검출된다. 즉, 움직임 클래스 검출 회로(125)에서는 수학식 2에 의해 차분의 절대값의 평균값(AV)이 산출된다. 제3 탭 선택 회로(123)에서, 예를 들면 클래스 탭의 데이터로서 6개의 화소 데이터(m1∼m6)와 그 1 프레임 전의 6개의 화소 데이터(n1∼n6)가 추출될 때, 수학식 2에서의 Nb는 6이다.
Figure 112002027390254-pct00002
그리고 움직임 클래스 검출 회로(125)에서는, 상기 기술한 바와 같이 산출된 평균값(AV)이 1개 또는 복수개의 임계값과 비교되어 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)가 얻어진다. 예를 들면, 3개의 임계값(th1, th2, th3; th1＜th2＜th3)이 준비되고, 4개의 움직임 클래스를 검출하는 경우, AV≤th1일 때에는 MV=0, th1＜AV≤th2일 때에는 MV=1, th2＜AV≤th3일 때에는 MV=2, th3＜AV일 때에는 MV=3이 된다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 공간 클래스 검출 회로(124)에서 출력되는 공간 클래스의 클래스 정보로서의 재양자화 코드(qi)와 움직임 검출 회로(125)에서 출력되는 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)에 기초하여, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 데이터가 속한 클래스를 나타내는 클래스 코드(CL)를 얻기 위한 클래스 합성 회로(126)를 갖고 있다.
이 클래스 합성 회로(126)에서는, 수학식 3에 의해 클래스 코드(CL)의 연산이 실행된다. 또한 수학식 3에서, Na는 공간 클래스 탭의 데이터의 개수, P는 ADRC에서의 재양자화 비트수를 나타냈다.
Figure 112002027390254-pct00003
또한, 화상 신호 처리부(110)는 레지스터(130∼133)와 계수 메모리(134)를 갖고 있다. 후술하는 후처리 회로(129)는, 출력 화상 신호(Vout)로서 1080i 신호를 출력하는 경우와 XGA 신호를 출력하는 경우와 525i 신호를 출력하는 경우에서 그 동작을 전환할 필요가 있다. 레지스터(130)는, 후처리 회로(129)의 동작을 지정하는 동작 지정 정보를 저장하는 것이다. 후처리 회로(129)는, 레지스터(130)에서 공급되는 동작 지정 정보에 따른 동작을 한다.
레지스터(131)는, 제1 탭 선택 회로(121)에 의해 선택되는 예측 탭의 탭 위치 정보를 저장하는 것이다. 제1 탭 선택 회로(121)는, 레지스터(131)에서 공급되는 탭 위치 정보에 따라 예측 탭을 선택한다. 탭 위치 정보는, 예를 들면 선택될 가능성이 있는 복수의 화소에 대해 번호를 부여하고, 선택할 화소의 번호를 지정하는 것이다. 이하의 탭 위치 정보에 있어서도 동일하다.
레지스터(132)는, 제2 탭 선택 회로(122)에 의해 선택되는 공간 클래스 탭의 탭 위치 정보를 저장하는 것이다. 제2 탭 선택 회로(122)는, 레지스터(132)에서 공급되는 탭 위치 정보에 따라 공간 클래스 탭을 선택한다.
여기에서 레지스터(132)에는, 움직임이 비교적 작은 경우의 탭 위치 정보(A)와, 움직임이 비교적 큰 경우의 탭 위치 정보(B)가 저장된다. 이들 탭 위치 정보(A,B) 중 어느 것을 제2 탭 선택 회로(122)에 공급할지는, 움직임 클래스 검출 회로(125)에서 출력되는 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)에 따라 선택된다.
즉, 움직임이 없거나 아니면 움직임이 작기 때문에 MV=0 또는 MV=1인 때에는, 탭 위치 정보(A)가 제2 탭 선택 회로(122)에 공급되고, 이 제2 탭 선택 회로(122)에 의해 선택되는 공간 클래스 탭은 복수 필드에 걸치게 된다. 또한, 움직임이 비교적 크기 때문에 MV=2 또는 MV=3일 때에는, 탭 위치 정보(B)가 제2 탭 선택 회로(122)에 공급되고, 이 제2 탭 선택 회로(122)에 의해 선택되는 공간 클래스 탭은 도시하지 않았으나 작성해야 할 화소와 동일 필드내의 화소로 간주된다.
그리고 상기 기술한 레지스터(131)에도, 움직임이 비교적 작은 경우의 탭 위치 정보와 움직임이 비교적 큰 경우의 탭 위치 정보가 저장되도록 하고, 제1 탭 선택 회로(121)에 공급되는 탭 위치 정보가 움직임 클래스 검출 회로(125)에서 출력되는 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)에 의해 선택되도록 해도 된다.
레지스터(133)는, 제3 탭 선택 회로(123)에 의해 선택되는 움직임 클래스 탭 의 탭 위치 정보를 저장하는 것이다. 제3 탭 선택 회로(123)는, 레지스터(133)에서 공급되는 탭 위치 정보에 따라 움직임 클래스 탭을 선택한다.
그리고 계수 메모리(134)는, 후술하는 추정 예측 연산 회로(127)에서 사용되는 추정식 계수 데이터를 클래스마다 저장하는 것이다. 이 계수 데이터는 525i 신호를 1080i 신호 또는 XGA 신호로 변환하거나, 아니면 그 525i 신호를 그 화상의 일부를 임의의 배율로 확대 표시하기 위한 새로운 525i 신호로 변환하기 위한 정보이다. 계수 메모리(134)에는 상기 기술한 클래스 합성 회로(126)에서 출력되는 클래스 코드(CL)가 판독되어 어드레스 정보로서 공급되고, 이 계수 메모리(134)로부터는 클래스 코드(CL)에 대응한 계수 데이터가 판독되어 추정 예측 연산 회로(127)에 공급되게 된다.
또한, 화상 신호 처리부(110)는 정보 메모리 뱅크(135)를 갖고 있다. 이 정보 메모리 뱅크(135)에는, 레지스터(130)에 저장하기 위한 동작 지정 정보와, 레지스터(131∼133)에 저장하기 위한 탭 위치 정보가 미리 저장되어 있다.
여기에서, 레지스터(130)에 저장하기 위한 동작 지정 정보로서, 정보 메모리 뱅크(135)에는 후처리 회로(129)를 1080i 신호를 출력하도록 동작시키기 위한 제1 동작 지정 정보와, 후처리 회로(129)를 XGA 신호를 출력하도록 동작시키기 위한 제2 동작 지정 정보와, 후처리 회로(129)를 525i 신호를 출력하도록 동작시키기 위한 제3 동작 지정 정보가 미리 저장되어 있다.
사용자는 리모콘 송신기(200)를 조작함으로써, 1080i 신호를 출력하는 제1 변환 방법인지 XGA 신호를 출력하는 제2 변환 방법인지 나아가 525i 신호를 출력하 는 제3 변환 방법인지를 선택할 수 있다. 그리고 제3 변환 방법을 선택할 때, 사용자는 추가로 표시 화상의 배율(화상 사이즈)을 지정할 수 있다. 정보 메모리 뱅크(135)에는 시스템 컨트롤러(101)로부터 그 변환 방법의 선택 정보가 공급되고, 이 정보 메모리 뱅크(135)에서 레지스터(130)에는 그 선택 정보에 따라 제1, 제2 또는 제3 동작 지정 정보가 로딩된다.
또한 정보 메모리 뱅크(135)에는, 레지스터(131)에 저장하기 위한 예측 탭의 탭 위치 정보로서, 제1 변환 방법(1080i)에 대응하는 제1 탭 위치 정보와, 제2 변환 방법(XGA)에 대응하는 제2 탭 위치 정보와, 제3 변환 방법(525i 신호)에 대응하는 제3 탭 위치 정보가 미리 저장되어 있다. 이 정보 메모리 뱅크(135)로부터 레지스터(131)에는 상기 기술한 변환 방법의 선택 정보에 따라 제1, 제2 또는 제3 탭 위치 정보가 로딩된다.
그리고, 정보 메모리 뱅크(135)에 제3 변환 방법에 대응하는 제3 탭 위치 정보로서 표시 화상의 배율에 대응한 탭 위치 정보를 미리 저장해 두고, 제3 변환 방법이 선택된 경우에 함께 지정된 배율에 대응한 탭 위치 정보를 정보 메모리 뱅크(135)로부터 레지스터(131)에 로딩하도록 해도 된다. 이것은 후술하는 레지스터(132,133)로의 정보의 로딩에 있어서도 마찬가지이다.
또한 정보 메모리 뱅크(135)에는, 레지스터(132)에 저장하기 위한 공간 클래스 탭의 탭 위치 정보로서, 제1 변환 방법(1080i)에 대응하는 제1 탭 위치 정보와, 제2 변환 방법(XGA)에 대응하는 제2 탭 위치 정보와, 제3 변환 방법(525i)에 대응하는 제3 탭 위치 정보가 미리 저장되어 있다. 제1, 제2 및 제3 탭 위치 정보는, 각각 움직임이 비교적 작은 경우의 탭 위치 정보와, 움직임이 비교적 큰 경우의 탭 위치 정보로 이루어져 있다. 이 정보 메모리 뱅크(135)로부터 레지스터(132)에는 상기 기술한 변환 방법의 선택 정보에 따라 제1, 제2 또는 제3 탭 위치 정보가 로딩된다.
또한 정보 메모리 뱅크(135)에는, 레지스터(133)에 저장하기 위한 움직임 클래스 탭의 탭 위치 정보로서, 제1 변환 방법(1080i)에 대응하는 제1 클래스 위치 정보와, 제2 변환 방법(XGA)에 대응하는 제2 탭 위치 정보와, 제3 변환 방법(525i)에 대응하는 제3 탭 위치 정보가 미리 저장되어 있다. 이 정보 메모리 뱅크(135)로부터 레지스터(133)에는 상기 기술한 변환 방법의 선택 정보에 따라 제1, 제2 또는 제3 탭 위치 정보가 로딩된다.
또한, 정보 메모리 뱅크(135)에는 각 클래스의 계수종 데이터가 미리 저장되어 있다. 이 계수종 데이터는, 상기 기술한 계수 메모리(134)에 저장하기 위한 계수 데이터를 생성하기 위한 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식의 계수 데이터이다.
후술하는 추정 예측 연산 회로(127)에서는, 예측 탭의 데이터(xi)와 계수 메모리(134)에서 판독되는 계수 데이터(Wi)로부터 수학식 4의 추정식에 의해 작성해야 할 HD 화소 데이터(y)가 연산된다. 제1 탭 선택 회로(121)에 의해 선택되는 예측 탭이 10개일 때, 수학식 4에서의 n은 10이 된다.
Figure 112002027390254-pct00004
그리고 이 추정식의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)는, 예를 들면 수학식 5로 나타낸 바와 같이 위상 정보(h, v)를 파라미터로 하는 생성식에 의해 생성된다. 정보 메모리 뱅크(135)에는, 이 생성식의 계수 데이터인 계수종 데이터(w10∼wn9)가 클래스마다 기억되어 있다. 이 계수종 데이터의 생성 방법에 대해 후술한다.
Figure 112002027390254-pct00005
또한 화상 신호 처리부(110)는, 각 클래스의 계수종 데이터 및 위상 정보(h, v)의 값을 사용하고, 수학식 5에 의해 클래스마다 위상 정보(h, v)의 값에 대응한 추정식의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)를 생성하는 계수 생성 회로(136)를 갖고 있다. 이 계수 생성 회로(136)에는, 정보 메모리 뱅크(135)로부터 각 클래스의 계수종 데이터가 로딩됨과 동시에, 후술하는 위상 정보 발생 회로(139)에서 발생되는 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 수평 방향, 수직 방향의 위상 정보(h, v)가 공급된다. 이 계수 생성 회로(136)에서 생성되는 각 클래스의 각 위상 정보(h, v)에 대응한 계수 데이터(Wi; i=1∼n)는 상기 기술한 계수 메모리(134)에 저장된다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 시스템 컨트롤러(101)에서 공급되는 변환 방법의 선택 정보 및 배율의 지정 정보에 대응한 입력 화상 신호(Vin)와 출력 화상 신호(Vout)에서의 수직 방향, 수평 방향의 각 필드에서의 화소수의 대응 관계 정보(n/m)에 기초하여 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 수평 방향, 수직 방향의 위상 정보(h, v)를 발생시키는 위상 정보 발생 회로(139)를 갖고 있다. 이 위상 정보 발생 회로(139)는 예를 들면 ROM 테이블로 구성된다.
이 위상 정보 발생 회로(139)에서 발생되는 각 화소의 수평 방향, 수직 방향의 위상 정보(h, v)는, 각각 화소 번호(탭 번호)와 관련되어 계수 생성 회로(129)에 공급된다. 그리고, 위상 정보 발생 회로(139)로부터는 입력 화상 신호(Vin)의 홀수, 짝수 필드의 각각에 대응하여 위상 정보(h, v)가 발생된다.
예를 들면, 제1 변환 방법(1080i)이 선택되는 경우, 수직 방향에 관해 n/m=9/4이고, 수평 방향에 관해 n/m은 9/4이다(도 14 참조). 따라서, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호의 4×4 화소 블록에 대해 출력 화상 신호(Vout)로서의 1080i 신호의 9×9 화소 블록이 대응한 것이 된다. 이 경우, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록은 9×9 화소 블록으로 된다.
이 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는, 이 9×9 단위 화소 블록내의 각 화소에 대해 상기 기술한 525i 신호의 4×4 화소 블록내의 화소 중 수직 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(v)로 함과 동시에, 수평 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(h)로 한다. 본 실시 형태에 있어서는, 525i 신호의 수직 방향의 화소 간격이 16, 수평 방향의 화소 간격이 8로 되어 상기 기술한 위상 정보(h, v)가 구해진다. 이것은 제2, 제3 변환 방법이 선택되는 경우도 마찬가지이다.
여기에서, 위상 정보(v)에 관해서는 9×9 단위 화소 블록내의 대상 화소가 최단 화소보다 상측에 위치할 때에는 부(負)의 값이 되고, 반대로 그 대상 화소가 상기 기술한 최단 화소보다 하측에 위치할 때에는 정(正)의 값이 된다. 또한, 위상 정보(h)에 관해서는 그 대상 화소가 최단 화소보다 좌측에 위치할 때에는 부의 값이 되고, 반대로 그 대상 화소가 최단 화소보다 우측에 위치할 때에는 정의 값이 된다. 이것은 제2, 제3 변환 방법이 선택되는 경우도 마찬가지이다.
이와 같이 제1 변환 방법(1080i)이 선택되는 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는 홀수, 짝수 필드의 각각에 대응하여 9×9 단위 화소 블록을 구성하는 81개 화소의 각각에 대한 위상 정보(h, v)가 발생된다.
또한, 예를 들면 제2 변환 방법(XGA)이 선택되는 경우, 수직 방향에 관해 n/m=16/5이고, 수평 방향에 관해 n/m은 8/5이다(도 17 참조). 따라서, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호의 5×5 화소 블록에 대해 출력 화상 신호(Vout)로서의 XGA 신호의 8×16 화소 블록이 대응한 것이 된다. 이 경우, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록은 8×16 화소 블록으로 된다.
이 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는, 이 8×16 단위 화소 블록내의 각 화소에 대해 상기 기술한 525i 신호의 5×5 화소 블록내의 화소 중 수직 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(v)로 함과 동시에, 수평 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(h)로 한다.
이와 같이 제2 변환 방법(XGA)이 선택되는 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는 홀수, 짝수 필드의 각각에 대응하여 8×16 단위 화소 블록을 구성하는 128개 화소의 각각에 대한 위상 정보(h, v)가 발생된다.
또한, 예를 들면 제3 변환 방법(525i)이 선택되는 경우, 지정된 표시 화상의 배율(화상 사이즈)에 따라 수직 방향 및 수평 방향에 관한 n/m이 일의적으로 결정된다. 수직 방향에 관해 n/m=nv/mv, 수평 방향에 관해 n/m=nh/mh이라 하면, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호의 mh×mv 화소 블록에 대해 출력 화상 신호(Vout)로서의 525i 신호의 nh×nv 화소 블록이 대응한 것이 된다. 이 경우, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록은 nh×nv 화소 블록이 된다.
이 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는, 이 nh×nv의 단위 화소 블록내의 각 화소에 대해 상기 기술한 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호의 mh×mv 화소 블록내의 화소 중 수직 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(v)라 함과 동시에, 수평 방향에 가장 가까운 위치에 있는 화소(최단 화소)까지의 거리를 구하여 위상 정보(h)라 한다.
이와 같이 제3 변환 방법(525i)이 선택되는 경우, 위상 정보 발생 회로(139)에서는 홀수, 짝수 필드의 각각에 대응하여 nh×nv 단위 화소 블록을 구성하는 각 화소에 대한 위상 정보(h, v)가 발생된다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 계수 생성 회로(136)에서 생성되는 각 클래스의 각 위상 정보(h, v)의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)에 대응한 정규화 계수(S)를 수학식 6에 의해 연산하는 정규화 계수 생성 회로(137)와, 여기에서 생성된 정규화 계수(S)를 클래스마다 저장하는 정규화 계수 메모리(138)를 갖고 있다. 정규화 계수 메모리(138)에는 상기 기술한 클래스 합성 회로(126)에서 출력되는 클래스 코드(CL)가 판독되어 어드레스 정보로서 공급되고, 이 정규화 계수 메모리(138)로부터는 클래스 코드(CL)에 대응한 정규화 계수(S)가 판독되어 후술하는 정규화 연산 회로(128)에 공급되게 된다.
Figure 112002027390254-pct00006
또한 화상 신호 처리부(110)는, 제1 탭 선택 회로(121)에서 선택적으로 추출되는 예측 탭의 데이터(xi)와, 계수 메모리(134)에서 판독되는 계수 데이터(Wi)로부터, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터를 연산하는 추정 예측 연산 회로(127)를 갖고 있다.
이 추정 예측 연산 회로(127)에서는, 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 화소 데이터가 단위 화소 블록마다 생성된다. 즉, 이 추정 예측 연산 회로(127)에는, 제1 탭 선택 회로(121)로부터 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 위치)에 대응한 예측 탭의 데이터(xi)와, 계수 메모리(134)로부터 그 단위 화소 블록을 구성하는 각 화소에 대응한 계수 데이터(Wi)가 공급되고, 단위 화소 블록을 구성하는 각 화소의 데이터는 각각 개별적으로 상기 기술한 수학식 4의 추정식에 의해 연산된다.
예를 들면, 추정 예측 연산 회로(127)에서는, 제1 변환 방법(1080i)이 선택된 경우에는 단위 화소 블록을 구성하는 81개의 화소 데이터가 동시에 생성되고, 제2 변환 방법(XGA)이 선택된 경우에는 단위 화소 블록을 구성하는 128개의 화소 데이터가 동시에 생성되고, 또한 제3 변환 방법(525i)이 선택된 경우에는 단위 화소 블록을 구성하는 (nh×nv)개(nh, nv는 표시 화상의 지정 배율에 따라 변화함)의 화소 데이터가 동시에 생성된다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 추정 예측 연산 회로(127)에서 순차적으로 출력되는 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터(y1×yP)(P는 단위 블록을 구성하는 화소의 개수)를, 정규화 계수 메모리(138)에서 판독되고 각각의 생성에 사용된 계수 데이터(Wi;i=1∼n)에 대응한 정규화 계수(S)로 나누어 정규화하는 정규화 연산 회로(128)를 갖고 있다. 상기 기술하지는 않았으나, 계수 생성 회로(136)에 의해 계수종 데이터로부터 생성식에 의해 추정식의 계수 데이터를 구하는 것이지만, 생성되는 계수 데이터는 라운딩 오차를 포함하며, 계수 데이터(Wi; i=1∼n)의 총합이 1.0이 되는 것은 보증받지 못한다. 따라서, 추정 예측 연산 회로(127)에 의해 연산되는 각 화소의 데이터(y1∼yP)는 라운딩 오차에 의해 레벨 변동된 것이 된다. 상기 기술한 바와 같이, 정규화 연산 회로(128)에 의해 정규화함으로써 그 변동을 제거할 수 있다.
또한 화상 신호 처리부(110)는, 정규화 연산 회로(128)에 의해 정규화되어 순차적으로 공급되는 단위 화소 블록내의 화소 데이터(y1'∼yP')를 제1∼제3 변환 방법에 의해 특정되는 포맷으로 출력하여 출력 화상 신호(Vout)를 얻는 후처리 회로(129)를 갖고 있다. 즉, 이 후처리 회로(129)로부터는 제1 변환 방법이 선택된 경우에는 1080i 신호가 출력되고, 제2 변환 방법이 선택된 경우에는 XGA 신호가 출력되고, 또한 제3 변환 방법이 선택된 경우에는 525i 신호가 출력된다. 이 후처리 회로(129)의 동작 지정 정보는 상기 기술한 바와 같이 레지스터(130)로부터 공급된다.
이어서, 화상 신호 처리부(110)의 동작을 설명한다.
버퍼 메모리(109)에 기억되어 있는 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호로부터, 제2 탭 선택 회로(122)에 의해, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 주변에 위치하는 공간 클래스 탭의 데이터(화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제2 탭 선택 회로(122)에서는, 레지스터(132)로부터 공급되는 사용자에 의해 선택된 변환 방법 및 움직임 클래스 검출 회로(125)에 의해 검출되는 움직임 클래스에 대응한 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 공간 클래스 탭의 데이터는 공간 클래스 검출 회로(124)에 공급된다. 이 공간 클래스 검출 회로(124)에서는, 공간 클래스 탭의 데이터로서의 각 화소 데이터에 대해 ADRC 처리가 실시되어 공간 클래스(주로 공간내의 파형 표현을 위한 클래스 분류)의 클래스 정보로서의 재양자화 코드(qi)가 얻어진다(수학식 1 참조).
또한, 버퍼 메모리(109)에 기억되어 있는 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호로부터, 제3 탭 선택 회로(123)에 의해, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 주변에 위치하는 움직임 클래스 탭의 데이터(화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제3 탭 선택 회로(123)에서는, 레지스터(133)로부터 공급되는 사용자에 의해 선택된 변환 방법에 대응한 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 움직임 클래스 탭의 데이터는 움직임 클래스 검출 회로(125)에 공급된다. 이 움직임 클래스 검출 회로(125)에서는, 움직임 클래스 탭의 데이터로서의 각 화소 데이터로부터 움직임 클래스(주로 움직임의 정도를 나타내기 위한 클래스 분류)의 클래스 정보(MV)가 얻어진다.
이 움직임 정보(MV)와 상기 기술한 재양자화 코드(qi)는 클래스 합성 회로(126)에 공급된다. 이 클래스 합성 회로(126)에서는, 이들 움직임 정보(MV)와 재양자화 코드(qi)로부터, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록마다 그 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 데이터가 속한 클래스를 나타내는 클래스 코드(CL)가 순차적으로 얻어진다(수학식 3 참조). 그리고, 이 클래스 코드(CL)는 계수 메모리(134) 및 정규화 계수 메모리(138)에 판독되어 어드레스 정보로서 공급된다.
계수 메모리(134)에는, 위상 정보 발생 회로(139)에서 발생된 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 위상 정보(h, v)에 대응한 각 클래스의 추정식의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)가 계수 생성 회로(136)에서 생성되어 저장된다. 또한 정규화 계수 메모리(138)에는, 상기 기술한 바와 같이 계수 생성 회로(136)에서 생성된 각 클래스 및 각 위상 정보의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)에 대응한 정규화 계수(S)가 정규화 계수 연산부(137)에서 생성되어 저장된다.
계수 메모리(134)에 상기 기술한 바와 같이 클래스 코드(CL)가 판독되어 어드레스 정보로서 공급됨으로써, 이 계수 메모리(134)로부터 클래스 코드(CL)에 대응한 각 위상 정보에서의 계수 데이터(Wi)가 판독되어 추정 예측 연산 회로(127)에 공급된다. 또한, 버퍼 메모리(109)에 기억되어 있는 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호로부터, 제1 탭 선택 회로(121)에 의해, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소(주목 화소)의 주변에 위치하는 예측 탭의 데이터(화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제1 탭 선택 회로(121)에서는, 레지스터(131)로부터 공급되는 사용자에 의해 선택된 변환 방법에 대응한 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다. 이 예측 탭의 데이터(xi)는 추정 예측 연산 회로(127)에 공급된다.
추정 예측 연산 회로(127)에서는, 예측 탭의 데이터(xi)와, 계수 메모리(134)에서 판독되는 각 위상 정보에서의 계수 데이터(Wi)로부터, 작성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터(y1∼yP)가 동시에 연산된다(수학식 4 참조). 그리고, 이 추정 예측 연산 회로(127)에서 순차적으로 출력되는 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터(y1∼yP)는 정규화 연산 회로(128)에 공급된다.
정규화 계수 메모리(138)에는 상기 기술한 바와 같이 클래스 코드(CL)가 판독되어 어드레스 정보로서 공급되고, 이 정규화 계수 메모리(138)로부터는 클래스 코드(CL)에 대응한 정규화 계수(S), 요컨대 추정 예측 연산 회로(127)에서 출력되는 데이터(y1∼yP)의 연산에 사용된 계수 데이터(Wi)에 대응한 정규화 계수(S)가 판독되어 정규화 연산 회로(128)에 공급된다. 정규화 연산 회로(128)에서는, 추정 예측 연산 회로(127)에서 출력되는 데이터(y1∼yP)를 각각 대응하는 정규화 계수(S)로 나누어 정규화한다. 이에 따라, 계수종 데이터를 이용하여 생성식(수학식 5 참조)에 의해 추정식(수학식 4 참조)의 계수 데이터를 구할 때의 라운딩 오차에 의한 데이터(y1∼yP)의 레벨 변동이 제거된다.
이와 같이 정규화 연산 회로(128)에 의해 정규화되어 순차적으로 출력되는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터(y1'∼yP')는 후처리 회로(129)에 공급된다. 이 후처리 회로(129)에서는, 데이터(y1'∼yP')가 제1∼제3 변환 방법에 의해 특정되는 포맷으로 출력되고, 출력 화상 신호(Vout)로서 제1 변환 방법이 선택된 경우에 는 1080i 신호가 출력되고, 제2 변환 방법이 선택된 경우에는 XGA 신호가 출력되고, 또한 제3 변환 방법이 출력된 경우에는 525i 신호가 출력된다.
상기 기술한 바와 같이, 계수 생성 회로(136)에서 정보 메모리 뱅크(135)로부터 로딩되는 각 클래스의 계수종 데이터 및 위상 정보 발생 회로(139)에서 발생되는 위상 정보(h, v)값을 사용하여 클래스마다 위상 정보(h, v)의 값에 대응한 추정식의 계수 데이터(Wi)가 생성되고, 이것이 계수 메모리(134)에 저장된다. 그리고 이 계수 메모리(134)로부터, 클래스 코드(CL)에 대응하여 판독되는 각 위상 정보에서의 계수 데이터(Wi)를 사용하여 추정 예측 연산 회로(127)에 의해 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터(y1∼yP)가 연산된다. 따라서, 1080i 신호나 XGA 신호로의 포맷 변환, 나아가 여러 화상 사이즈로의 변환을 실행할 경우에 대량의 계수 데이터를 저장해 두는 메모리를 필요로 하지 않는다.
상기 기술한 바와 같이, 정보 메모리 뱅크(135)에는 계수종 데이터가 클래스마다 기억되어 있다. 이 계수종 데이터는 미리 학습에 의해 생성된 것이다.
우선, 이 생성 방법의 일례에 대해 설명한다. 수학식 5의 기본 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터(w10∼wn9)를 구하는 예를 나타내기로 한다.
여기에서, 이하의 설명을 위해, 수학식 7과 같이 ti(i=0∼9)를 정의한다.
Figure 112002027390254-pct00007
상기 수학식 7을 이용하면, 수학식 5는 수학식 8과 같이 재작성된다.
Figure 112002027390254-pct00008
최종적으로 학습에 의해 미정 계수(wij)를 구한다. 즉, 클래스마다 생도 신호의 화소 데이터와 교사 신호의 화소 데이터를 이용하여 이승 오차를 최소로 하는 계수값을 결정한다. 이른바 최소 이승법에 의한 해법이다. 학습수를 m, k(1≤k≤m)번째 학습 데이터에서의 잔차를 ek, 이승 오차의 총합을 E라 하면, 수학식 4 및 수학식 5를 사용하여 E는 수학식 9로 표현된다. 여기에서, xik는 생도 화상의 i번째 예측 탭 위치에서의 k번째 화소 데이터, yk는 그에 대응하는 교차 화상의 k번째 화소 데이터를 나타내고 있다.
Figure 112002027390254-pct00009
최소 이승법에 의한 해법에서는 수학식 9의 wij에 의한 편미분이 0이 되는 wij를 구한다. 이는 수학식 10으로 표현된다.
Figure 112002027390254-pct00010
이하, 수학식 11, 수학식 12와 같이 Xipjq, Yip를 정의하면, 수학식 10은 행렬을 사용하여 수학식 13과 같이 재작성된다.
Figure 112002027390254-pct00011
Figure 112002027390254-pct00012
Figure 112002027390254-pct00013
상기 방정식은 일반적으로 정규 방정식으로 불리고 있다. 이 정규 방정식은 가우스-졸단(Gauss-Jordan) 소거법 등을 이용하여 wij에 대해 풀이되고, 계수종 데이터가 산출된다.
도 2는 상기 기술한 계수종 데이터의 생성 방법의 개념을 나타내고 있다. 교사 신호로서의 HD 신호(1050i 신호)로부터 생도 신호로서의 SD 신호(525i 신호)를 생성한다.
도 3은 525i 신호와 1050i 신호의 화소 위치 관계를 나타내고 있다. 여기에서, 큰 도트가 525i 신호의 화소이고, 작은 도트가 1050i 신호의 화소이다. 또한, 홀수 필드의 화소 위치를 실선으로 표시하고, 짝수 필드의 화소 위치를 파선으로 표시하고 있다.
이 SD 신호의 위상을 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트시켜 8×2=16 종류의 SD 신호(SD1∼SD16)를 생성한다. 도 4는 수직 방향으로의 8단계의 위상 시프트 상태(V1∼V8)를 나타내고 있다. 여기에서는 SD 신호의 수직 방향의 화소 간격은 16이고, 하방향이 정의 방향으로 되어 있다. 또한 「o」는 홀수 필드를, 「e」는 짝수 필드를 나타내고 있다.
V1의 상태는 SD 신호의 시프트량이 0으로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 4, 0, -4, -8의 위상을 갖게 된다. V2의 상태는 SD 신호의 시프트량이 1로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 7, 3, -1, -5의 위상을 갖게 된다. V3의 상태는 SD 신호의 시프트량이 2로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 6, 2, -2, -6의 위상을 갖게 된다. V4의 상태는 SD 신호의 시프트량이 3으로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 5, 1, -3, -7의 위상을 갖게 된다.
V5의 상태는 SD 신호의 시프트량이 4로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 4, 0, -4, -8의 위상을 갖게 된다. V6의 상태는 SD 신호의 시프트량이 5로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 7, 3, -1, -5의 위상을 갖게 된다. V7의 상태는 SD 신호의 시프트량이 6으로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 6, 2, -2, -6의 위 상을 갖게 된다. V8의 상태는 SD 신호의 시프트량이 7로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 5, 1, -3, -7의 위상을 갖게 된다.
도 5는 수평 방향으로의 4단계의 위상 시프트 상태(H1∼H4)를 나타내고 있다. 여기에서는 SD 신호의 수평 방향의 화소 간격은 8이고, 우방향이 정의 방향으로 되어 있다.
H1의 상태는 SD 신호의 시프트량이 0으로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 0, -4의 위상을 갖게 된다. H2의 상태는 SD 신호의 시프트량이 1로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 3, -1의 위상을 갖게 된다. H3의 상태는 SD 신호의 시프트량이 2로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 2, -2의 위상을 갖게 된다. 또한, H4의 상태는 SD 신호의 시프트량이 3으로 된 것으로서, 이 경우 HD 신호의 화소는 SD 신호의 화소에 대해 1, -3의 위상을 갖게 된다.
도 6은 상기 기술한 바와 같이 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트시켜 얻어진 32 종류의 SD 신호에 관해, SD 신호의 화소를 중심으로 한 경우의 HD 신호의 화소의 위상을 나타내고 있다. 즉, SD 신호의 화소에 대해 HD 신호의 화소는 도면중의 ●로 표시한 위상을 갖게 된다.
도 2로 되돌아가서, 상기 기술한 바와 같이 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트시켜 얻어진 합계 32종류의 SD 신호와 HD 신호 사이에서 학습을 실행하여 계수종 데이터를 생성한다.
도 7은 상기 기술한 개념으로 계수종 데이터를 생성하는 계수종 데이터 생성 장치(150)의 구성을 도시하고 있다.
이 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 교사 신호로서의 HD 신호(1050i 신호)가 입력되는 입력 단자(151)와, 이 HD 신호에 대해 수평 및 수직의 압축 처리를 실행하여 생도 신호로서의 SD 신호를 얻는 SD 신호 생성 회로(152A)와, 이 SD 신호의 위상을 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트시켜 합계 32종류의 SD 신호(SD1∼SD32)를 얻기 위한 위상 시프트 회로(152B)를 갖고 있다. 이 위상 시프트 회로(152B)에는, 수직 방향 및 수평 방향으로의 위상 시프트값을 지정하는 파라미터(h, v)가 입력된다. 이 위상 시프트 회로(152B)는, 예를 들면 sinx/x의 특성의 필터로 구성되는데, 그 외의 위상 시프트가 가능한 별도의 필터를 사용해도 된다. 다른 필터의 예로서 오버 샘플링 필터로부터 원하는 위상만 뽑아내는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 계수종 데이터 생성 장치(150)는 위상 시프트 회로(152B)에서 출력되는 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, HD 신호(1050i 신호)에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 SD 화소의 데이터를 선택적으로 추출하여 출력하는 제1∼제3 탭 선택 회로(153∼155)를 갖고 있다.
이들 제1∼제3 탭 선택 회로(153∼155)는, 상기 기술한 화상 신호 처리부(110)의 제1∼제3 탭 선택 회로(121∼123)와 동일하게 구성된다. 이들 제1∼제3 탭 선택 회로(153∼155)에 의해 선택된 탭은, 탭 선택 제어부(156)로부터의 탭 위치 정보에 의해 지정된다. 또한, 탭 선택 제어 회로(156)에는 후술하는 움직 임 클래스 검출 회로(158)에서 출력되는 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)가 공급된다. 이에 따라, 제2 탭 선택 회로(154)에 공급되는 탭 위치 정보가 움직임이 큰지 작은지에 따라 달라지게 된다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 제2 탭 선택 회로(154)에 의해 선택적으로 추출되는 공간 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)의 레벨 분포 패턴을 검출하고, 이 레벨 분포 패턴에 기초하여 공간 클래스를 검출하고, 그 클래스 정보를 출력하는 공간 클래스 검출 회로(157)를 갖고 있다. 이 공간 클래스 검출 회로(157)는 상기 기술한 화상 신호 처리부(110)의 공간 클래스 검출 회로(124)와 동일하게 구성된다. 이 공간 클래스 검출 회로(157)로부터는 공간 클래스 탭의 데이터로서의 각 SD 화소 데이터마다의 재양자화 코드(qi)가 공간 클래스를 나타내는 클래스 정보로서 출력된다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 제3 탭 선택 회로(155)에 의해 선택적으로 추출되는 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)로부터, 주로 움직임의 정도를 나타내기 위한 움직임 클래스를 검출하고, 그 클래스 정보(MV)를 출력하는 움직임 클래스 검출 회로(158)를 갖고 있다. 이 움직임 클래스 검출 회로(158)는, 상기 기술한 화상 신호 처리부(110)의 움직임 클래스 검출 회로(125)와 동일하게 구성된다. 이 움직임 클래스 검출 회로(158)에서는, 제3 탭 선택 회로(155)에 의해 선택적으로 추출되는 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)로부터 프레임간 차분이 산출되고, 또한 그 차분의 절대값의 평균값에 대해 임계값 처리가 실행되어 움직임의 지표인 움직임 클래스가 검출된다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 공간 클래스 검출 회로(157)에서 출력되는 공간 클래스의 클래스 정보로서의 재양자화 코드(qi)와, 움직임 클래스 검출 회로(158)에서 출력되는 움직임 클래스의 클래스 정보(MV)에 기초하여 HD 신호(1050i 신호)에서의 주목 위치의 화소 데이터가 속한 클래스를 나타내는 클래스 코드(CL)를 얻기 위한 클래스 합성 회로(159)를 갖고 있다. 이 클래스 합성 회로(159)도, 상기 기술한 화상 신호 처리부(110)의 클래스 합성 회로(126)와 동일하게 구성된다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 입력 단자(151)에 공급되는 HD 신호로부터 얻어지는 주목 화소 데이터로서의 각 HD 화소 데이터(y)와, 이 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 제1 탭 선택 회로(153)에 의해 선택적으로 추출되는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)(xi)와, 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 클래스 합성 회로(159)에서 출력되는 클래스 코드(CL)와, 수직 방향 및 수평 방향으로의 위상 시프트값의 파라미터(h, v)로부터, 각 클래스마다 계수종 데이터(w10∼wn9)를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 13 참조)을 생성하는 정규 방정식 생성부(160)를 갖고 있다.
이 경우, 1개의 HD 화소 데이터(y)와 이것에 대응하는 n개의 예측 탭 화소 데이터의 조합으로 학습 데이터가 생성되는데, 위상 시프트 회로(152B)로의 파라미터(h, v)가 순차적으로 변경되어 수평 및 수직의 위상 시프트값이 단계적으로 변화한 32종류의 SD 신호(SD1∼SD32)가 순차적으로 생성되고, 이에 따라 정규 방정식 생 성부(160)에서는 많은 학습 데이터가 등록된 정규 방정식이 생성된다. 이와 같이 SD 신호(SD1∼SD32)를 순차적으로 생성하여 학습 데이터를 등록함으로써, 임의 위상의 화소 데이터를 얻기 위한 계수종 데이터를 구할 수 있게 된다.
그리고 도시하지는 않았으나, 제1 탭 선택 회로(153)의 전단계에서 시간맞춤용 지연 회로를 배치함으로써, 이 제1 탭 선택 회로(153)에서 정규 방정식 생성부(160)로 공급되는 SD 화소 데이터(xi)의 타이밍 맞춤을 수행할 수 있다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150)는, 정규 방정식 생성부(160)에 의해 클래스마다 생성된 정규 방정식의 데이터가 공급되고, 클래스마다 정규 방정식을 풀이하여 각 클래스의 계수종 데이터(w10∼wn9)를 구하는 계수종 데이터 결정부(161)와, 이 구해진 계수종 데이터(w10∼wn9)를 기억하는 계수종 메모리(162)를 갖고 있다. 계수종 데이터 결정부(161)에서는, 정규 방정식이 예를 들면 가우스-졸단 소거법 등에 의해 풀이되어 계수종 데이터(w10∼wn9)가 구해진다.
도 7에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150)의 동작을 설명한다. 입력 단자(151)에는 교사 신호로서의 HD 신호(1050i 신호)가 공급되고, 그리고 이 HD 신호에 대해 SD 신호 생성 회로(152)에서 수평 및 수직의 압축 처리가 실행되어 생도 신호로서의 SD 신호(525i 신호)가 생성된다. 또한, 이 SD 신호가 위상 시프트 회로(152B)에 공급되고, 이 SD 신호의 위상이 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트되어(도 4, 도 5 참조) 32종류의 SD 신호(SD1∼SD32)가 순차적으로 생 성되어 간다.
이들 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제2 탭 선택 회로(154)에 의해, HD 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 공간 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 제2 탭 선택 회로(154)에서는, 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 움직임 검출 회로(158)에 의해 검출되는 움직임 클래스에 대응한 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 공간 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)는 공간 클래스 검출 회로(157)에 공급된다. 이 공간 클래스 검출 회로(157)에서는, 공간 클래스 탭의 데이터로서의 각 SD 화소 데이터에 대해 ADRC 처리가 실시되어 공간 클래스(주로 공간내의 파형 표현을 위한 클래스 분류)의 클래스 정보로서의 재양자화 코드(qi)가 얻어진다(수학식 1 참조).
또한 위상 시프트 회로(152B)에서 얻어지는 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제3 탭 선택 회로(155)에 의해, HD 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제3 탭 선택 회로(155)에서는 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)는 움직임 클래스 검출 회로(158)에 공급된다. 이 움직임 클래스 검출 회로(158)에서는, 움직임 클래스 탭의 데이터로서의 각 SD 화소 데이터로부터 움직임 클래스(주로 움직의 정도를 나 타내기 위한 클래스 분류)의 클래스 정보(MV)가 얻어진다.
이 움직임 정보(MV)와 상기 기술한 재양자화 코드(qi)는 클래스 합성 회로(159)에 공급된다. 이 클래스 합성 회로(159)에서는, 이들 움직임 정보(MV)와 재양자화 코드(qi)로부터, HD 신호에서의 주목 위치의 화소 데이터가 속한 클래스를 나타내는 클래스 코드(CL)가 얻어진다(수학식 3 참조).
또한, 위상 시프트 회로(152B)에서 얻어지는 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제1 탭 선택 회로(153)에 의해, HD 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제1 탭 선택 회로(153)에서는 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
그리고, 입력 단자(151)에 공급되는 HD 신호에서 얻어지는 주목 화소 데이터로서의 각 HD 화소 데이터(y)와, 이 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 제1 탭 선택 회로(153)에 의해 선택적으로 추출되는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)(xi)와, 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 클래스 합성 회로(159)에서 출력되는 클래스 코드(CL)와, 수직 방향 및 수평 방향으로의 위상 시프트값의 파라미터(h, v)로부터, 정규 방정식 생성부(160)에서는 클래스마다 계수종 데이터(w10∼wn9)를 생성하기 위한 정규 방정식(수학식 13 참조)이 생성된다.
그리고, 계수종 데이터 결정부(161)에 의해 그 정규 방정식이 풀이되어 각 클래스마다의 계수종 데이터(w10∼wn9)가 구해지고, 이 계수종 데이터(w10∼w n9)는 클 래스별로 어드레스 분할된 계수종 메모리(162)에 기억된다.
이와 같이 도 7에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150)에 있어서는, 도 1의 화상 신호 처리부(110)의 정보 메모리 뱅크(135)에 기억되는 각 클래스의 계수종 데이터(w10∼wn9)를 생성할 수 있다.
이어서, 계수종 데이터의 생성 방법의 다른 예에 대해 설명한다. 이 예에 있어서도, 상기 기술한 수학식 5의 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터(w10∼wn9)를 구하는 예를 나타내기로 한다.
도 8은 이 예의 개념을 나타내고 있다. 상기 기술한 계수종 데이터의 생성 방법의 일례와 마찬가지로, 파라미터(h, v)에 의해 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트시켜 32종류의 SD 신호를 순차적으로 생성한다. 그리고, 각 SD 신호와 HD 신호 사이에서 학습을 실행하여 수학식 4의 추정식의 계수 데이터(Wi)를 생성한다. 그리고, 각 SD 신호에 대응하여 생성된 계수 데이터(Wi)를 사용하여 계수종 데이터를 생성한다.
우선, 추정식의 계수 데이터의 산출법을 설명한다. 여기에서는 수학식 4의 추정식의 계수 데이터(Wi; i=1∼n)를 최소 이승법에 의해 구하는 예를 나타낸다. 일반화된 예로서, X를 입력 데이터, W를 계수 데이터, Y를 예측값으로 하여 수학식 14의 관측 방정식을 생각할 수 있다. 이 수학식 14에 있어서, m은 학습 데이터의 수를 나타내고, n은 예측 탭의 수를 나타낸다.
Figure 112002027390254-pct00014
Figure 112002027390254-pct00015
수학식 14의 관측 방정식에 의해 수집된 데이터에 최소 이승법을 적용한다. 이 수학식 14의 관측 방정식을 기초로 수학식 15의 잔차 방정식을 생각할 수 있다.
Figure 112002027390254-pct00016
수학식 15의 잔차 방정식으로부터 각 Wi의 최적치는, 수학식 16의 e2를 최소로 하는 조건이 성립되는 경우라 생각할 수 있다. 즉, 수학식 17의 조건을 고려하면 되는 것이다.
Figure 112002027390254-pct00017
Figure 112002027390254-pct00018
즉, 수학식 17의 i에 기초한 n개의 조건을 고려하고, 이것을 만족시키는 W1, W2, …, Wn을 산출하면 된다. 따라서, 수학식 15의 잔차 방정식으로부터 수학식 18이 얻어진다. 그리고, 수학식 18과 수학식 14로부터 수학식 19가 얻어진다.
Figure 112002027390254-pct00019
Figure 112002027390254-pct00020
그리고, 수학식 15와 수학식 19로부터 수학식 20의 정규 방정식이 얻어진다.
Figure 112002027390254-pct00021
수학식 20의 정규 방정식은, 미지수의 수 n과 동일한 수의 방정식을 세울 수 있기 때문에, 각 Wi의 최적치를 구할 수 있다. 이 경우, 가우스-졸단 소거법 등을 이용하여 연립 방정식을 풀이하게 된다.
이어서, 각 SD 신호에 대응하여 생성된 계수 데이터를 사용한 계수종 데이터 의 산출법을 설명한다.
파라미터(h, v)에 대응한 SD 신호를 사용한 학습에 의한, 임의의 클래스의 계수 데이터가 kvhi가 되었다고 하자. 여기에서, i는 예측 탭의 번호이다. 이 kvhi로부터 이 클래스의 계수종 데이터를 구한다.
각 계수 데이터(Wi; i=1∼n)는, 계수종 데이터(w10∼wn9)를 사용하여 상기 기술한 수학식 5로 표현된다. 여기에서, 계수 데이터(Wi)에 대해 최소 이승법을 사용하는 것을 고려하면, 잔차는 수학식 21로 표현된다.
Figure 112002027390254-pct00022
여기에서, tj는 상기 기술한 수학식 7에 나타나 있다. 수학식 21에 최소 이승법을 작용시키면, 수학식 22가 얻어진다.
Figure 112002027390254-pct00023
여기에서, Xjk, Yj를 각각 수학식 23, 수학식 24와 같이 정의하면, 수학식 22 는 수학식 25와 같이 재작성된다. 이 수학식 25도 정규 방정식이고, 이 식을 가우스-졸단 소거법 등의 일반 해법으로 풀이함으로써 계수종 데이터(w10∼wn9)를 산출할 수 있다.
Figure 112002027390254-pct00024
Figure 112002027390254-pct00025
Figure 112002027390254-pct00026
도 9는 도 8에 나타낸 개념에 기초하여 계수종 데이터를 생성하는 계수종 데이터 생성 장치(150')의 구성을 도시하고 있다. 이 도 9에 있어서, 도 7과 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세 설명은 생략한다.
계수종 데이터 생성 장치(150')는, 입력 단자(151)에 공급되는 HD 신호로부터 얻어지는 주목 화소 데이터로서의 각 HD 화소 데이터(y)와, 이 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 제1 탭 선택 회로(153)에 의해 선택적으로 추출되는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)(xi)와, 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 클래 스 합성 회로(159)에서 출력되는 클래스 코드(CL)로부터, 클래스마다 계수 데이터(Wi; i=1∼n)를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 20 참조)을 생성하는 정규 방정식 생성부(171)를 갖고 있다.
이 경우, 1개의 HD 화소 데이터(y)와 이것에 대응하는 n개의 예측 탭 화소 데이터의 조합으로 학습 데이터가 생성되는데, 위상 시프트 회로(152B)로의 파라미터(h, v)가 순차적으로 변경되어 32종류의 SD 신호(SD1∼SD32)가 순차적으로 생성되고, HD 신호와 SD 신호 사이에서 각각 학습 데이터의 생성이 실행된다. 이에 따라, 정규 방정식 생성부(171)에서는 각 SD 신호의 각각에 대응하여 클래스마다 계수 데이터(Wi; i=1∼n)을 얻기 위한 정규 방정식이 생성된다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150')는, 정규 방정식 생성부(171)에서 생성된 정규 방정식의 데이터가 공급되고, 클래스마다 정규 방정식을 풀이하여 각 SD 신호에 각각 대응한 각 클래스의 계수 데이터(Wi)를 구하는 계수 데이터 결정부(172)와, 이 각 SD 신호에 대응한 각 클래스의 계수 데이터(Wi)와 수직 방향 및 수평 방향으로의 위상 시프트값의 파라미터(h, v)를 이용하여 클래스마다 계수종 데이터(w10∼wn9)를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 25 참조)을 생성하는 정규 방정식 생성부(173)를 갖고 있다.
또한 계수종 데이터 생성 장치(150')는, 정규 방정식 생성부(173)에서 클래스마다 생성된 정규 방정식의 데이터와, 클래스마다 정규 방정식을 풀이하여 각 클래스의 계수종 데이터(w10∼wn9)를 구하는 계수종 데이터 결정부(174)와, 이 구해진 계수종 데이터(w10∼wn9)를 기억하는 계수종 메모리(162)를 갖고 있다.
도 9에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150')의 그 외의 것은, 도 7에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150)와 동일하게 구성된다.
도 9에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150')의 동작을 설명한다. 입력 단자(151)에는 교사 신호로서의 HD 신호(1050i 신호)가 공급되고, 그리고 이 HD 신호에 대해 SD 신호 생성 회로(152A)에서 수평 및 수직의 압축 처리가 실행되어 생도 신호로서의 SD 신호(525i 신호)가 생성된다. 또한, 이 SD 신호가 위상 시프트 회로(152B)에 공급되고, 이 SD 신호의 위상이 수직 방향으로 8단계, 수평 방향으로 4단계로 시프트되어(도 4, 도 5 참조) 32종류의 SD 신호(SD1∼SD32)가 순차적으로 생성되어 간다.
이들 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제2 탭 선택 회로(154)에 의해, HD 신호(1050i 신호)에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 공간 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 제2 탭 선택 회로(154)에서는, 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 움직임 검출 회로(158)에 의해 검출되는 움직임 클래스에 대응한 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 공간 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)는 공간 클래스 검출 회로(157)에 공급된다. 이 공간 클래스 검출 회로(157)에서는, 공간 클래스 탭의 데이터로서의 각 SD 화소 데이터에 대해 ADRC 처리가 실시되어 공간 클래스(주로 공간내의 파형 표현을 위한 클래스 분류)의 클래스 정보로서의 재양자화 코드(qi)가 얻어진 다(수학식 1 참조).
또한, 위상 시프트 회로(152B)에서 얻어지는 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제3 탭 선택 회로(155)에 의해, HD 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제3 탭 선택 회로(155)에서는 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
이 움직임 클래스 탭의 데이터(SD 화소 데이터)는 움직임 클래스 검출 회로(158)에 공급된다. 이 움직임 클래스 검출 회로(158)에서는, 움직임 클래스 탭의 데이터로서의 각 SD 화소 데이터로부터 움직임 클래스(주로 움직임의 정도를 나타내기 위한 클래스 분류)의 클래스 정보(MV)가 얻어진다.
이 움직임 정보(MV)와 상기 기술한 재양자화 코드(qi)는 클래스 합성 회로(159)에 공급된다. 이 클래스 합성 회로(159)에서는, 이들 움직임 정보(MV)와 재양자화 코드(qi)로부터, HD 신호에서의 주목 위치의 화소 데이터가 속한 클래스를 나타내는 클래스 코드(CL)가 얻어진다(수학식 3 참조).
또한, 위상 시프트 회로(152B)에서 얻어지는 SD 신호(SD1∼SD32)로부터, 제1 탭 선택 회로(153)에 의해, HD 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)가 선택적으로 추출된다. 이 경우, 제1 탭 선택 회로(153)에서는 탭 선택 제어 회로(156)로부터 공급되는 탭 위치 정보에 기초하여 탭의 선택이 이루어진다.
그리고, 입력 단자(151)에 공급되는 HD 신호에서 얻어지는 주목 화소 데이터로서의 각 HD 화소 데이터(y)와, 이 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 제1 탭 선택 회로(153)에 의해 선택적으로 추출되는 예측 탭의 데이터(SD 화소 데이터)(xi)와, 각 HD 화소 데이터(y)에 각각 대응하여 클래스 합성 회로(159)에서 출력되는 클래스 코드(CL)로부터, 정규 방정식 생성부(171)에서는 SD 신호 생성 회로(152)에서 생성되는 각 SD 신호의 각각에 대응하여 클래스마다 계수 데이터(Wi;i=1∼n)를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 20 참조)이 생성된다.
그리고, 계수종 데이터 결정부(172)에 의해 그 정규 방정식이 풀이되어 각 SD 신호에 각각 대응한 각 클래스의 계수 데이터(Wi)가 구해진다. 정규 방정식 생성부(173)에서는, 이 각 SD 신호에 각각 대응한 각 클래스의 계수 데이터(Wi)와, 수직 방향 및 수평 방향으로의 위상 시프트값의 파라미터(h, v)로부터, 클래스마다 계수종 데이터(w10∼wn9)를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 25 참조)이 생성된다.
그리고, 계수종 데이터 결정부(174)에 의해 그 정규 방정식이 풀이되어 각 클래스의 계수종 데이터(w10∼wn9)가 구해지고, 이 계수종 데이터(w10∼w n9)는 클래스별로 어드레스 분할된 계수종 메모리(162)에 기억된다.
이와 같이, 도 9에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150')에 있어서도, 도 1의 화상 신호 처리부(110)의 정보 메모리 뱅크(135)에 기억되는 각 클래스의 계수종 데이터(w10∼wn9)를 생성할 수 있다.
그리고 도 1의 화상 신호 처리부(110)에서는, 계수 데이터(Wi;i=1∼n)를 생 성하기 위해 수학식 5의 생성식을 사용하였으나, 예를 들면 수학식 26, 수학식 27 등을 사용해도 되며, 나아가 차수가 다른 다항식이나 다른 함수로 표현되는 식으로 실현할 수도 있다.
Figure 112002027390254-pct00027
Figure 112002027390254-pct00028
그리고, 도 1의 화상 신호 처리부(110)에서의 처리를 예를 들면 도 10에 도시한 화상 신호 처리 장치(300)에 의해 소프트웨어로 실현할 수도 있다.
우선, 도 10에 도시한 화상 신호 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 이 화상 신호 처리 장치(300)는, 장치 전체의 동작을 제어하는 CPU(301)와, 이 CPU(301)의 동작 프로그램이나 계수종 데이터 등이 저장된 ROM(302; Read Only Memory), CPU(301)의 작업 영역을 구성하는 RAM(303; Random Access Memory)을 구비하고 있다. 이들 CPU(301), ROM(302) 및 RAM(303)은 각각 버스(304)에 접속되어 있다.
또한 화상 신호 처리 장치(300)는, 외부 기억 장치로서의 하드디스크 드라이브(305; HDD)와 플로피(등록 상표) 디스크(306)를 드라이브하는 디스크 드라이브(307; FDD)를 구비하고 있다. 이들 드라이브(305, 307)는 각각 버스(304)에 접속되어 있다.
또한 화상 신호 처리 장치(300)는, 인터넷 등의 통신망(400)에 유선 또는 무선으로 접속하는 통신부(308)를 구비하고 있다. 이 통신부(308)는 인터페이스(309)를 통해 버스(304)에 접속되어 있다.
또한, 화상 신호 처리 장치(300)는 사용자 인터페이스부를 구비하고 있다. 이 사용자 인터페이스부는 리모콘 송신기(200)로부터의 리모콘 신호(RM)를 수신하는 리모콘 신호 수신 회로(310)와, LCD(Liquid Crystal Display) 등으로 이루어진 디스플레이(311)를 구비하고 있다. 수신 회로(310)는 인터페이스(312)를 통해 버스(304)에 접속되고, 마찬가지로 디스플레이(311)는 인터페이스(313)를 통해 버스(304)에 접속되어 있다.
또한 화상 신호 처리 장치(300)는, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호를 입력하기 위한 입력 단자(314)와, 출력 화상 신호(Vout)를 출력하기 위한 출력 단자(315)를 구비하고 있다. 입력 단자(314)는 인터페이스(316)를 통해 버스(304)에 접속되고, 마찬가지로 출력 단자(315)는 인터페이스(317)를 통해 버스(304)에 접속된다.
여기에서, 상기 기술한 바와 같이 ROM(302)에 처리 프로그램이나 계수종 데이터 등을 미리 저장해 두는 대신에, 예를 들면 인터넷 등의 통신망(400)으로부터 통신부(308)를 통해 다운로드한 후, 하드디스크나 RAM(303)에 축적하여 사용할 수도 있다. 또한 이들 처리 프로그램이나 계수종 데이터 등을 플로피 디스크(306)를 통해 제공하도록 해도 된다.
또한, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호를 입력 단자(314)로부터 입력하는 대신에, 미리 하드디스크에 기록해 두거나 또는 인터넷 등의 통신망(400)으로부터 통신부(308)를 통해 다운로드해도 된다. 또한, 출력 화상 신호(Vout)를 출력 단자(315)에 출력하는 대신에, 또는 그것과 병행하여 디스플레이(311)에 공급하여 화상 표시하거나 나아가 하드디스크에 저장하거나 통신부(308)를 통해 인터넷 등의 통신망(400)에 송출하도록 해도 된다.
도 11의 흐름도를 참조하여 도 10에 도시한 화상 신호 처리 장치(300)에 있어서의 입력 화상 신호(Vin)로부터 출력 화상 신호(Vout)를 얻기 위한 처리 수순을 설명한다.
우선, 단계 ST1에서 처리를 개시하고, 단계 ST2에서 입력 화상 신호(Vin)를 프레임 단위 또는 필드 단위로 입력한다. 이 입력 화상 신호(Vin)가 입력 단자(314)로부터 입력되는 경우에는, 이 입력 화상 신호(Vin)를 구성하는 화소 데이터를 RAM(303)에 일시적으로 저장한다. 또한, 이 입력 화상 신호(Vin)가 하드디스크에 기록되어 있는 경우에는, 하드디스크 드라이브(307)에서 이 입력 화상 신호(Vin)를 판독하고, 이 입력 화상 신호(Vin)를 구성하는 화소 데이터를 RAM(303)에 일시적으로 저장한다. 그리고 단계 ST3에서, 입력 화상 신호(Vin)의 전체 프레임 또는 전체 필드의 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 처리가 종료되었을 때에는 단계 ST4에서 처리를 종료한다. 한편, 처리가 종료되지 않았을 경우에는 단계 ST5로 진행한다.
이 단계 ST5에서는, 사용자가 리모콘 송신기(200)를 조작하여 선택한 변환 방법(표시 화상의 배율도 포함)에 대응하는 n/m의 값을 사용하여 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 위상 정보(h, v)를 발생한다. 그리고 단계 ST6에서, 단위 화소 블록내의 각 화소의 위치 정보(h, v) 및 각 클래스의 계수종 데이터를 이용하여 생성식(예를 들면, 수학식 5)에 의해 단위 화소 블록내의 각 화소에 각각 대응하여 각 클래스의 추정식(수학식 4 참조)의 계수 데이터(Wi)를 생성한다.
이어서, 단계 ST7에서, 단계 ST2에서 입력된 입력 화상 신호(Vin)의 화소 데이터로부터, 생성해야 할 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 화소 데이터에 대응하여 클래스 탭 및 예측 탭의 화소 데이터를 취득한다. 그리고 단계 ST8에서, 입력된 입력 화상 신호(Vin)의 화소 데이터의 전체 영역에서 출력 화상 신호(Vout)의 화소 데이터를 얻는 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되었을 때에는 단계 ST2로 되돌아가서 다음 프레임 또는 필드의 입력 화상 신호(Vin)의 입력 처리로 이행한다. 한편, 처리가 종료되지 않았을 때에는 단계 ST9로 진행한다.
이 단계 ST9에서는, 단계 ST7에서 취득된 클래스 탭의 화소 데이터로부터 클 래스 코드(CL)를 생성한다. 그리고 단계 ST10에서, 이 클래스 코드(CL)에 대응한 계수 데이터와 예측 탭의 SD 화소 데이터를 이용하여 추정식에 의해 출력 화상 신호(Vout)를 구성하는 단위 화소 블록내의 각 화소의 데이터를 생성하고, 그 후에 단계 ST7로 되돌아가서 상기 기술한 것과 동일한 처리를 반복한다.
이와 같이, 도 11에 나타낸 흐름도를 따라 처리함으로써, 입력된 입력 화상 신호(Vin)의 화소 데이터를 처리하여 출력 화상 신호(Vout)의 화소 데이터를 얻을 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 이와 같이 처리하여 얻어진 출력 화상 신호(Vout)는 출력 단자(315)에 출력되거나, 디스플레이(311)에 공급되어 그것에 의한 화상이 표시되거나, 나아가서는 하드디스크 드라이브(305)에 공급되어 하드디스크에 기록된다.
또한 처리 장치의 도시는 생략하였으나, 도 7의 계수종 데이터 생성 장치(150)에서의 처리를 소프트웨어로 실현할 수도 있다.
도 12의 흐름도를 참조하여 계수종 데이터를 생성하기 위한 처리 수순을 설명한다.
우선, 단계 ST21에서 처리를 개시하고, 단계 ST22에서 학습에 사용되는 SD 신호의 위상 시프트값(예를 들면, 파라미터(h, v)로 특정됨)을 선택한다. 그리고 단계 ST23에서, 모든 위상 시프트값에 대해 학습이 종료되었는지의 여부를 판정한다. 모든 위상 시프트값에 대해 학습이 종료되지 않았을 때에는 단계 ST24로 진행한다.
이 단계 ST24에서는, 이미 알려진 HD 화소 데이터를 프레임 단위 또는 필드 단위로 입력한다. 그리고 단계 ST25에서, 모든 HD 화소 데이터에 대해 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되었을 때에는, 단계 ST22로 되돌아가서 다음 위상 시프트값을 선택하여 상기 기술한 바와 동일한 처리를 반복한다. 한편, 종료되지 않았을 때에는 단계 ST26으로 진행한다.
이 단계 ST26에서는, 단계 ST24에서 입력된 HD 화소 데이터로부터, 단계 ST22에서 선택된 위상 시프트값만큼 위상 시프트된 SD 화소 데이터를 생성한다. 그리고 단계 ST27에서, 단계 ST26에서 생성된 SD 화소 데이터로부터, 단계 ST24에서 입력된 각 HD 화소 데이터에 대응하여 클래스 탭 및 예측 탭의 화소 데이터를 취득한다. 그리고 단계 ST28에서, 생성된 SD 화소 데이터의 전체 영역에서 학습 처리를 종료되었는지의 여부를 판정한다. 학습 처리가 종료되었을 때에는, 단계 ST24로 되돌아가서 다음 HD 화소 데이터의 입력을 실행하여 상기 기술한 바와 같은 처리를 반복하고, 한편 학습 처리가 종료되지 않았을 때에는 단계 ST29로 진행한다.
이 단계 ST29에서는, 단계 ST27에서 취득된 클래스 탭의 SD 화소 데이터로부터 클래스 코드(CL)를 생성한다. 그리고 단계 ST30에서, 정규 방정식(수학식 13 참조)을 생성한다. 그 후, 단계 ST27로 되돌아간다.
또한 단계 ST23에서, 모든 위상 시프트값에 대해 합습이 종료되었을 때에는 단계 ST31로 진행한다. 이 단계 ST31에서는, 정규 방정식을 가우스-조던 소거법 등으로 풀이함으로써 각 클래스의 계수종 데이터를 산출하고, 단계 ST32에서 그 계수종 데이터를 메모리에 보존하고, 그 후에 단계 ST33에서 처리를 종료한다.
이와 같이 도 12에 나타낸 흐름도를 따라 처리함으로써, 도 7에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150)와 동일한 수법에 의해 각 클래스의 계수종 데이터를 얻을 수 있다.
또한 처리 장치의 도시는 생략하였으나, 도 9의 계수종 데이터 생성 장치(150')에서의 처리도 소프트웨어로 실현할 수 있다.
도 13의 흐름도를 참조하여 계수종 데이터를 생성하기 위한 처리 수순을 설명한다.
우선, 단계 ST41에서 처리를 개시하고, 단계 ST42에서 학습에 사용되는 SD 신호의 위상 시프트값(예를 들면, 파라미터(h, v)로 특정됨)을 선택한다. 그리고 단계 ST43에서, 모든 위상 시프트값에 대한 계수 데이터의 산출 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되지 않았을 때에는 단계 ST44로 진행한다.
이 단계 ST44에서는, 이미 알려진 HD 화소 데이터를 프레임 단위 또는 필드 단위로 입력한다. 그리고, 단계 ST45에서 모든 HD 화소 데이터에 대해 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되지 않았을 때에는, 단계 ST46에서, 단계 ST44에서 입력된 HD 화소 데이터로부터, 단계 ST42에서 선택된 위상 시프트값만큼 위상 시프트된 SD 화소 데이터를 생성한다.
그리고 단계 ST47에서, 단계 ST46에서 생성된 SD 화소 데이터로부터, 단계 ST44에서 입력된 각 HD 화소 데이터에 대응하여 클래스 탭 및 예측 탭의 화소 데이터를 취득한다. 그리고 단계 ST48에서, 생성된 SD 화소 데이터의 전체 영역에서 학습 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 학습 처리가 종료되었을 때에는 단 계 ST44로 되돌아가서 다음 HD 화소 데이터의 입력을 실행하여 상기 기술한 바와 같은 처리를 반복하고, 한편 학습 처리가 종료되지 않았을 때에는 단계 ST49로 진행한다.
이 단계 ST49에서는, 단계 ST47에서 취득된 클래스 탭의 SD 화소 데이터로부터 클래스 코드(CL)를 생성한다. 그리고 단계 ST50에서, 계수 데이터를 얻기 위한 정규 방정식(수학식 20 참조)을 생성한다. 그 후, 단계 ST47로 되돌아간다.
상기 기술한 단계 ST45에서 모든 HD 화소 데이터에 대해 처리가 종료되었을 때에는, 단계 ST51에서, 단계 ST50에서 생성된 정규 방정식을 가우스-졸단 소거법 등으로 풀이하여 각 클래스의 계수 데이터를 산출한다. 그 후, 단계 ST42로 되돌아가서 다음 위상 시프트값을 선택하여 상기 기술한 것과 동일한 처리를 반복하여 다음 위상 시프트값에 대응한 각 클래스의 계수 데이터를 구한다.
또한 상기 기술한 단계 ST43에서, 모든 위상 시프트값에 대한 계수 데이터의 산출 처리가 종료되었을 때에는 단계 ST52로 진행한다. 이 단계 ST52에서는, 모든 위상 시프트값에 대한 계수 데이터로부터, 계수종 데이터를 구하기 위한 정규 방정식(수학식 25 참조)을 생성한다.
그리고 단계 ST53에서, 단계 ST52에서 생성된 정규 방정식을 가우스-조던 소거법 등으로 풀이함으로써 각 클래스의 계수종 데이터를 산출하고, 단계 ST54에서 그 계수종 데이터를 메모리에 보존하고, 그 후에 단계 ST55에서 처리를 종료한다.
이와 같이 도 13에 나타낸 흐름도에 따라 처리함으로써, 도 9에 도시한 계수종 데이터 생성 장치(150')와 동일한 수법에 의해 각 클래스의 계수종 데이터를 얻 을 수 있다.
그리고 상기 기술한 실시 형태에서는, HD 신호를 생성할 때의 추정식으로서 선형 1차 방정식을 사용한 것을 예로 들었으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 추정식으로서 고차 방정식을 사용한 것이어도 된다.
또한 상기 기술한 실시 형태에서는, 클래스 코드(CL)를 검출하고, 추정 예측 연산에서는 클래스 코드에 따른 계수 데이터(Wi)를 사용하는 것으로 나타냈으나, 클래스 코드(CL)의 검출 부분을 생략할 수도 있다. 이 경우에는 정보 메모리 뱅크(135)에 저장되는 계수종 데이터는 1종류만으로 된다.
또한 상기 기술한 실시 형태에서는, 화상 신호 처리부(110)에서 출력되는 출력 화상 신호(Vout)를 디스플레이부(111)에 공급하여, 그 출력 화상 신호(Vout)에 의한 화상을 표시하는 것을 나타냈으나, 이 출력 화상 신호(Vout)를 비디오 테이프 리코더 등의 기록 장치에 공급하여 기록하도록 해도 된다. 이 경우, 후처리 회로(129) 부분에서 기록에 가장 적합한 데이터 구조로 되도록 처리해도 된다.
또한 상기 기술한 실시 형태에서는, 입력 화상 신호(Vin)로서의 525i 신호를 출력 화상 신호(Vout)로서의 1080i 신호, XGA 신호, 또는 배율이 다른 표시 화상을 얻기 위한 525i 신호로 변환하는 예를 나타냈으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 추정식을 사용하여 제1 화상 신호를 제2 화상 신호로 변환하는 그 외의 경우에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
또한 상기 기술한 실시 형태에서는, 정보 신호가 화상 신호인 경우를 나타냈으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 정보 신호가 음성 신호인 경우에도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 정보 신호를 제2 정보 신호로 변환할 때에 포맷 또는 사이즈의 변환 정보로부터 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보를 얻고, 이 위상 정보에 기초하여 계수종 데이터로부터 추정식의 계수 데이터를 생성하고, 이 계수 데이터를 이용하여 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 구하는 것으로서, 여러 포맷 또는 사이즈로의 변환을 실행하는 경우에 대량의 계수 데이터를 저장해 두는 메모리가 필요 없게 되어 저렴하게 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 계수종 데이터를 이용하여 생성된 추정식의 계수 데이터의 총합을 구하고, 추정식을 사용하여 생성된 주목 위치의 정보 데이터를 그 총합으로 나누어 정규화하는 것으로서, 계수종 데이터를 이용하여 생성식에서 추정식의 계수 데이터를 구할 때의 라운딩 오차에 의한 주목 위치의 정보 데이터의 레벨 변동을 제거할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 정보 신호 처리 장치, 정보 신호 처리 방법, 화상 신호 처리 장치 및 그것을 사용한 화상 표시 장치, 그것에 사용되는 계수종 데이터 생성 장치 및 생성 방법, 그리고 정보 제공 매체는, 525i 신호를 1080i 신호로 변환하는 경우, 525i 신호를 XGA 신호로 변환하는 경우 등과 같이 포맷을 변환할 때에 또는 화상 사이즈를 변환할 때에 적용하기에 적합한 것이 된다.

Claims (22)

  1. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환하는 정보 신호 처리 장치에 있어서,
    포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단과,
    상기 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 상기 변환 정보를 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과,
    추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 상기 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 제1 메모리 수단과,
    상기 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 상기 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 계수 데이터 발생 수단과,
    상기 제1 정보 신호에 기초하여 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과,
    상기 계수 데이터 발생 수단에 의해 발생된 상기 계수 데이터와 상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여, 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 정보 신호에 기초하여 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제2 정보 데이터를 선택하는 제2 데이터 선택 수단과,
    상기 제2 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 제2 정보 데이터에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터가 속한 클래스를 검출하는 클래스 검출 수단
    을 더 포함하고,
    상기 제1 메모리 수단에는 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출되는 클래스마다 미리 구해진 상기 계수종 데이터가 기억되어 있고,
    상기 계수 데이터 발생 수단은, 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스 및 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 계수 데이터 발생 수단은,
    상기 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 상기 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출되는 클래스마다 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 계수 데이터 생성 수단과,
    상기 계수 데이터 생성 수단에서 생성된 각 클래스에서의 상기 추정식의 계수 데이터를 기억하는 제2 메모리 수단과,
    상기 제2 메모리 수단으로부터 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 판독하여 출력하는 계수 데이터 판독 수단
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계수 데이터 발생 수단에 의해 발생되는 상기 추정식의 계수 데이터의 총합을 구하는 가산 수단과,
    상기 연산 수단에 의해 얻어진 상기 주목 위치의 정보 데이터를 상기 가산 수단에 의해 구해진 총합으로 나누어 정규화하는 정규화 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 장치.
  5. 복수의 화소 데이터로 이루어진 제1 화상 신호를 복수의 화소 데이터로 이루어진 제2 화상 신호로 변환하는 화상 신호 처리 장치에 있어서,
    포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단과,
    상기 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 상기 변환 정보를 상기 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과,
    추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 상기 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 메모리 수단과,
    상기 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 상기 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발 생하는 계수 데이터 발생 수단과,
    상기 제1 화상 신호에 기초하여 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 화소 데이터를 선택하는 데이터 선택 수단과,
    상기 계수 데이터 발생 수단에 의해 발생된 상기 계수 데이터와 상기 데이터 선택 수단에 의해 선택된 복수의 화소 데이터를 이용하여, 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 화소 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 처리 장치.
  6. 화상 표시 장치에 있어서,
    복수의 화소 데이터로 이루어진 제1 화상 신호를 입력하는 화상 신호 입력 수단과,
    상기 화상 신호 입력 수단으로부터 입력된 상기 제1 화상 신호를 복수의 화소 데이터로 이루어진 제2 화상 신호로 변환하여 출력하는 화상 신호 처리 수단과,
    상기 화상 신호 처리 수단에 의해 출력되는 상기 제2 화상 신호에 의한 화상을 화상 표시 소자에 표시하는 화상 표시 수단과,
    상기 화상 표시 소자에 표시되는 화상의 포맷 또는 사이즈에 대응한 변환 정보를 입력하는 변환 정보 입력 수단
    을 포함하여 이루어지고,
    상기 화상 신호 처리 수단은,
    상기 변환 정보 입력 수단에 의해 입력된 상기 변환 정보를 상기 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 정보 변환 수단과,
    추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 상기 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터가 기억된 제1 메모리 수단과,
    상기 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 상기 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여 상기 생성식에 의해 생성되고, 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 계수 데이터 발생 수단과,
    상기 제1 화상 신호에 기초하여 상기 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 화소 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과,
    상기 계수 데이터 발생 수단에서 발생된 상기 계수 데이터와 상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 화소 데이터를 이용하여, 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 화소 데이터를 산출하여 얻는 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 화상 신호에 기초하여 상기 제2 화상 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제2 화소 데이터를 선택하는 제2 데이터 선택 수단과,
    상기 제2 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 제2 화소 데이터에 기초하여 상기 주목 위치의 화소 데이터가 속한 클래스를 검출하는 클래스 검출 수단
    을 더 포함하고,
    상기 제1 메모리 수단에는 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출되는 클래스마다 미리 구해진 상기 계수종 데이터가 기억되어 있고,
    상기 계수 데이터 발생 수단은, 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스 및 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 계수 데이터 발생 수단은,
    상기 제1 메모리 수단에 기억되어 있는 계수종 데이터와 상기 정보 변환 수단에 의해 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출되는 클래스마다 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 계수 데이터 생성 수단과,
    상기 계수 데이터 생성 수단에 의해 생성된 각 클래스에서의 상기 추정식의 계수 데이터를 기억하는 제2 메모리 수단과,
    상기 제2 메모리 수단으로부터 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 판독하여 출력하는 계수 데이터 판독 수단
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 계수 데이터 발생 수단에서 발생되는 상기 추정식의 계수 데이터의 총합을 구하는 가산 수단과,
    상기 연산 수단에 의해 얻어진 상기 주목 위치의 화소 데이터를 상기 가산 수단에 의해 구해진 상기 총합으로 나누어 정규화하는 정규화 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  10. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환하는 정보 신호 처리 방법에 있어서,
    포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 제1 단계와,
    상기 제1 단계에서 입력된 상기 변환 정보를 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 제2 단계와,
    추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하는, 상기 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터와 상기 제2 단계에서 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 제3 단계와,
    상기 제1 정보 신호에 기초하여 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제4 단계와,
    상기 제3 단계에서 생성된 상기 계수 데이터와 상기 제4 단계에서 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여, 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터를 산출하여 얻는 제5 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 정보 신호에 기초하여 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제2 정보 데이터를 선택하는 제6 단계와,
    상기 제6 단계에서 선택된 상기 복수의 제2 정보 데이터에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터가 속한 클래스를 검출하는 제7 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제3 단계에서는 상기 제7 단계에서 검출된 클래스 및 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 단계는,
    상기 제7 단계에서 검출되는 클래스마다 미리 구해진 추정식의 계수 데이터를 생성하기 위한 생성식의 계수 데이터인 계수종 데이터와 상기 제2 단계에서 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 클래스마다 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 생성된 각 클래스에서의 상기 추정식의 계수 데이터를 메모리 수단에 기억하는 단계와,
    상기 메모리 수단으로부터 상기 제7 단계에서 검출된 클래스에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 판독하여 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제3 단계에서 발생되는 상기 추정식의 계수 데이터의 총합을 구하는 제8 단계와,
    상기 제5 단계에서 얻어진 상기 주목 위치의 정보 데이터를 상기 제8 단계에서 구해지는 상기 총합으로 나누어 정규화하는 제9 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 신호 처리 방법.
  14. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환하기 위해,
    포맷 또는 사이즈의 변환 정보를 입력하는 제1 단계와,
    상기 제1 단계에서 입력된 상기 변환 정보를 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 위상 정보로 변환하는 제2 단계와,
    추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 상기 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터와 상기 제2 단계에서 변환하여 얻어진 상기 주목 위치의 위상 정보를 이용하여, 상기 생성식에 의해 상기 주목 위치의 위상 정보에 대응한 상기 추정식의 계수 데이터를 생성하는 제3 단계와,
    상기 제1 정보 신호에 기초하여 상기 제2 정보 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제4 단계와,
    상기 제3 단계에서 생성된 상기 계수 데이터와 상기 제4 단계에서 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터를 이용하여, 상기 추정식에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터를 산출하여 얻는 제5 단계
    를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 매체.
  15. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터 생성 장치에 있어서,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 신호 처리 수단과,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 위상 시프트 수단과,
    상기 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과,
    상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하는 정규 방정식 생성 수단과,
    상기 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 계수종 데이터 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제2 정보 데이터를 선택하는 제2 데이터 선택 수단과,
    상기 제2 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제2 정보 데이터에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터가 속한 클래스를 검출하는 클래스 검출 수단
    을 더 포함하고,
    상기 정규 방정식 생성 수단은, 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스, 상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 클래스마다 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하고,
    상기 계수종 데이터 연산 수단은, 상기 클래스마다의 정규 방정식을 풀이하여 클래스마다 상기 계수종 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 장치.
  17. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터 생성 방법에 있어서,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와,
    상기 제2 단계에서 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와,
    상기 제3 단계에서 선택된 상기 복수의 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와,
    상기 제4 단계에서 생성된 상기 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 제5 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 방법.
  18. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하기 위해,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와,
    상기 제2 단계에서 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와,
    상기 제3 단계에서 선택된 상기 복수의 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와,
    상기 제4 단계에서 생성된 상기 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 제5 단계
    를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 정보 제공 매체.
  19. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터 생성 장치에 있어서,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 신호 처리 수단과,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 위상 시프트 수단과,
    상기 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제1 정보 데이터를 선택하는 제1 데이터 선택 수단과,
    상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 생도 신호의 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하는 제1 정규 방정식 생성 수단과,
    상기 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻는 계수 데이터 연산 수단과,
    상기 계수 데이터 연산 수단에 의해 얻어진 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여, 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하는 제2 정규 방정식 생성 수단과,
    상기 제2 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 계수종 데이터 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 위상 시프트 수단에 의해 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 제2 정보 데이터를 선택하는 제2 데이터 선택 수단과,
    상기 제2 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제2 정보 데이터에 기초하여 상기 주목 위치의 정보 데이터가 속한 클래스를 검출하는 클래스 검출 수단
    을 더 포함하고,
    상기 제1 정규 방정식 생성 수단은, 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출된 클래스, 상기 제1 데이터 선택 수단에 의해 선택된 상기 복수의 제1 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 클래스 검출 수단에 의해 검출되는 클래스 및 상기 생도 신호의 위상 시프트값의 조합마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하고,
    상기 계수 데이터 연산 수단은, 상기 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 조합마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻고,
    상기 제2 정규 방정식 생성 수단은, 상기 계수 데이터 연산 수단에 의해 얻어진 상기 조합마다의 계수 데이터로부터 클래스마다 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하고,
    상기 계수종 데이터 연산 수단은, 상기 제2 정규 방정식을 풀이하여 상기 클래스마다 상기 계수종 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 장치.
  21. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터 생성 방법에 있어서,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와,
    상기 제2 단계에서 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와,
    상기 제3 단계에서 선택된 상기 복수의 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 생도 신호의 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와,
    상기 제4 단계에서 생성된 상기 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻는 제5 단계와,
    상기 제5 단계에서 얻어진 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하는 제6 단계와,
    상기 제6 단계에서 생성된 상기 제2 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 제7 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 계수종 데이터 생성 방법.
  22. 복수의 정보 데이터로 이루어진 제1 정보 신호를 복수의 정보 데이터로 이루 어진 제2 정보 신호로 변환할 때에 사용되는 추정식에서 이용되는 계수 데이터를 생성하기 위한, 위상 정보를 파라미터로 하는 생성식에서의 계수 데이터인 계수종 데이터를 생성하기 위해,
    교사 신호를 추출 처리하여 생도 신호를 얻는 제1 단계와,
    상기 생도 신호의 정보 데이터 위치에 대한 상기 교사 신호의 정보 데이터 위치의 위상이 순차적으로 변화하도록 상기 생도 신호의 위상을 시프트하는 제2 단계와,
    상기 제2 단계에서 위상 시프트된 상기 생도 신호에 기초하여 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 주변에 위치하는 복수의 정보 데이터를 선택하는 제3 단계와,
    상기 제3 단계에서 선택된 상기 복수의 정보 데이터 및 상기 교사 신호에서의 주목 위치의 정보 데이터를 이용하여, 상기 생도 신호의 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻기 위한 제1 정규 방정식을 생성하는 제4 단계와,
    상기 제4 단계에서 생성된 상기 제1 정규 방정식을 풀이하여 상기 위상 시프트값마다 상기 추정식의 계수 데이터를 얻는 제5 단계와,
    상기 제5 단계에서 얻어진 상기 위상 시프트값마다의 계수 데이터를 이용하여 상기 계수종 데이터를 얻기 위한 제2 정규 방정식을 생성하는 제6 단계와,
    상기 제6 단계에서 생성된 상기 제2 정규 방정식을 풀이하여 상기 계수종 데이터를 얻는 제7 단계
    를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 정보 제 공 매체.
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