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JP4120945B2 - Image signal conversion apparatus and image signal conversion method - Google Patents

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JP4120945B2
JP4120945B2 JP2004292698A JP2004292698A JP4120945B2 JP 4120945 B2 JP4120945 B2 JP 4120945B2 JP 2004292698 A JP2004292698 A JP 2004292698A JP 2004292698 A JP2004292698 A JP 2004292698A JP 4120945 B2 JP4120945 B2 JP 4120945B2
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signal
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image
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秀雄 中屋
哲二郎 近藤
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Sony Corp
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

本発明は信号処理装置及び信号処理方法、並びに画像信号変換装置及び画像信号変換方法に関し、例えばテレビジョン装置に適用して好適なものである。   The present invention relates to a signal processing apparatus, a signal processing method, an image signal conversion apparatus, and an image signal conversion method, and is suitable for application to, for example, a television apparatus.

従来、テレビジヨン受像機は、テレビ局から送信されるテレビジヨン放送信号を受信し、これに基づく画像を画面上に表示するようになされている。
すなわちテレビジヨン受像機は、テレビ局から送信されるテレビジヨン放送信号をアンテナ及びチユーナで受信及び選局し、当該テレビジヨン放送信号に所定の信号処理を施した後、これに基づく画像及び音声を出力する。
このようにしてユーザはテレビ局から送信されるテレビジヨン放送信号による番組等を視聴し得る。
Conventionally, a television receiver receives a television broadcast signal transmitted from a television station, and displays an image based on the television broadcast signal on a screen.
In other words, a television receiver receives and selects a television broadcast signal transmitted from a television station with an antenna and a tuner, performs predetermined signal processing on the television broadcast signal, and then outputs an image and sound based thereon. To do.
In this way, the user can view a program or the like by the television broadcast signal transmitted from the television station.

ところで、このようなテレビジヨン受像機は与えられる画像をそのまま表示するだけの受動的な機能しか備えておらず、画像を見ている際に『今の場面を繰り返し見たい』というユーザの要求を満足させることができなかつた。
このような要求を実現する方法として、VTR(Video Tape Recorder )やビデオデイスク等の記録媒体に記録した画像を再生してモニタ上に表示させるという方法があるが、所望の場面の再生画像を繰り返して視聴する場合、記録媒体の巻き戻し操作を繰り返す必要があり、操作が煩雑になるという問題がある。
By the way, such a television receiver has only a passive function to display a given image as it is, and when viewing an image, a user's request that “I want to repeat the current scene” is requested. I couldn't be satisfied.
As a method for realizing such a requirement, there is a method of reproducing an image recorded on a recording medium such as a VTR (Video Tape Recorder) or a video disk and displaying it on a monitor. When viewing and listening, there is a problem that the rewinding operation of the recording medium needs to be repeated, and the operation becomes complicated.

これを回避するために、内部にメモリ等でなる記憶部を設けてテレビジヨン放送信号を記憶し、当該記憶したテレビジヨン放送信号を再生することにより、見直したい場面を視聴し得るテレビジヨン受像機が提案されている。   In order to avoid this, a television receiver capable of viewing a scene to be reviewed by providing a storage unit such as a memory inside to store a television broadcast signal and reproducing the stored television broadcast signal. Has been proposed.

ところでかかる構成のように内部に記憶部を設けたテレビジヨン受像機においては、テレビジヨン放送信号をそのままの状態で記憶した場合、記憶できる情報量が小さく、静止画像しか表示できず、ユーザの要求を十分に満たすことができない。   By the way, in a television receiver having a storage unit inside as in such a configuration, when a television broadcast signal is stored as it is, the amount of information that can be stored is small, and only a still image can be displayed, which is requested by the user. Cannot be satisfied sufficiently.

このような問題を解決するために、特開平6-78229 号公報に開示されているようなテレビジヨン信号受信装置が提案されている。これは入力されるテレビジヨン放送信号を圧縮して記憶することにより記憶できる情報量を増加させ、動画像をリプレイできるようにしたものである。
ところが、この種のテレビジヨン信号受信装置は、長時間の画像信号を記憶するために圧縮効率を高めると画像情報の劣化が大きくなつて表示画像の画質が低下し、また画質を高めるために圧縮効率を低くすると長時間の記憶ができないという問題があつた。
In order to solve such a problem, a television signal receiver as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-78229 has been proposed. By compressing and storing an input television broadcast signal, the amount of information that can be stored is increased, and a moving image can be replayed.
However, this type of television signal receiving apparatus reduces the image quality of the displayed image as the compression efficiency is increased in order to store the image signal for a long time, and the image quality of the display image is reduced. When efficiency was lowered, there was a problem that long-term memory was not possible.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、入力画像信号に基づく画像の所望の場面のリプレイ画像を良好な画質で繰り返し表示でき、かつ長時間表示することができる信号処理装置及び信号処理方法、並びに画像信号変換装置及び画像信号変換方法を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and a signal processing apparatus and signal capable of repeatedly displaying a replay image of a desired scene of an image based on an input image signal with a good image quality and for a long time. A processing method, and an image signal conversion apparatus and an image signal conversion method are proposed.

かかる課題を解決するため本発明においては、映像信号における画素を間引くことにより圧縮処理され解像度の劣化した第1の画像信号を、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第1の分割画像信号に分割する分割手段と、教師データと当該教師データを圧縮処理によって圧縮した後に当該圧縮処理に対応する伸長法によって復号した復号教師データとの間に生じる誤差を修正するよう、復号教師データが表す画像信号のレベル分布パターンに応じて分類される複数のクラスに分類した上で、当該クラス毎に算出された予測係数を格納した記憶手段と、第1の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類する当該第1の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類する第1のクラス分類手段と、第1の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び第1の画像信号が表す画素値積和演算することにより間引かれた画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、第1の画像信号よりも解像度の向上した第2の画像信号を形成する予測演算手段と、映像信号において動きを有する動き領域を示す領域番号から第2の画像信号において動き領域と対応する領域を拡大対象となる拡大領域として選択し、拡大領域における注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第2の分割画像信号に分割し、第2の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類することにより、当該第2の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類し、第2の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び第2の分割画像信号が表す画素値積和演算することにより補間する画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、拡大画像信号の空間解像度を上げる拡大画像形成手段とを設けるようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, the first image signal which has been subjected to compression processing by thinning out pixels in the video signal and has deteriorated resolution is used as a unit block for the target pixel and a plurality of pixels around the target pixel. to correct dividing means for dividing the first divided image signals, an error occurring between the decoding teacher data decoded by extension our method corresponding to the compression processing after compression by the compression processing teacher data and the teacher data , After classifying into a plurality of classes classified according to the level distribution pattern of the image signal represented by the decoding teacher data , storage means for storing the prediction coefficient calculated for each class, and the first divided image signal first classification means for classification into one class of the first divided image signals classified according to the level distribution pattern more classes , By performing prediction computation process for generating a pixel value of pixels decimated by the first divided image signal to product-sum operation of the pixel value represented by the prediction coefficients and the first image signal corresponding to the class belonging A prediction calculation means for forming a second image signal having a resolution higher than that of the first image signal, and a region corresponding to the motion region in the second image signal from the region number indicating the motion region having motion in the video signal Is selected as an enlargement area to be enlarged, and the target pixel in the enlargement area and a plurality of pixels around the target pixel are divided into second divided image signals having unit blocks, and the level distribution pattern of the second divided image signal by classified according to, the second divided image signal classification into one class among the plurality of classes, prediction corresponding to the class of the second divided image signal belongs By performing prediction processing of generating a pixel value of a pixel to be interpolated by the number and the second divided image signal to product-sum operation of the pixel values representing, an enlarged image forming means for increasing the spatial resolution of the enlarged image signals I made it.

また本発明においては、映像信号における画素を間引くことにより圧縮処理され解像度の劣化した第1の画像信号を、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第1の分割画像信号に分割する分割ステップと、第1の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類する当該第1の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類する第1のクラス分類ステップと、教師データと当該教師データを圧縮処理によって圧縮した後に当該圧縮処理に対応する伸長法によって復号した復号教師データとの間に生じる誤差を修正するよう復号教師データが表す画像信号のレベル分布パターンに応じて分類される複数のクラスに分類した上で当該クラス毎に算出された予測係数のうち第1の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び第1の画像信号が表す画素値積和演算することにより間引かれた画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、第1の画像信号よりも解像度の向上した第2の画像信号を形成する予測演算ステップと、映像信号において動きを有する動き領域を示す領域番号から第2の画像信号において動き領域と対応する領域を拡大対象となる拡大領域として選択し、拡大領域における注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第2の分割画像信号に分割し、第2の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類することにより、当該第2の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類し、第2の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び第2の分割画像信号が表す画素値積和演算することにより補間する画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、拡大画像信号の空間解像度を上げる拡大画像形成ステップとを設けるようにした。 In the present invention, the first divided image signal in which the first image signal, which has been subjected to compression processing by decimation of pixels in the video signal and whose resolution has deteriorated, is the unit block of the target pixel and a plurality of pixels around the target pixel. A first class classification step for classifying the first divided image signal classified according to the level distribution pattern of the first divided image signal into one of a plurality of classes ; the level distribution pattern of the image signal representing the decoding teacher data to correct the error that occurs between the decoding teacher data decoded by extension our method corresponding to the compression processing after compression by the compression processing teacher data and the teacher data click the first divided image signals of the prediction coefficient calculated for each said class upon classified into a plurality of classes which are classified according belongs By performing prediction processing of generating a pixel value of pixels decimated by the product-sum operation of the pixel value represented by the prediction coefficients and the first image signal corresponding to the scan, resolution than the first image signal The prediction calculation step for forming the improved second image signal and the region number indicating the motion region having motion in the video signal are selected as the enlargement region to be enlarged from the region corresponding to the motion region in the second image signal. Then, by dividing the pixel of interest in the enlarged region and a plurality of pixels around the pixel of interest into a second divided image signal having unit blocks, and classifying according to the level distribution pattern of the second divided image signal, a second divided image signal classification into one class among the plurality of classes, prediction coefficients and a second divided image signals corresponding to the class in which the second divided image signal belongs By performing prediction processing of generating a pixel value of a pixel to be interpolated by the to the pixel value to the product-sum operation, and to provide an enlarged image forming step to increase the spatial resolution of the enlarged image signals.

これにより、拡大画像の画質を、クラス分類適応処理を用いて向上させることができる。 As a result, the image quality of the enlarged image can be improved using the class classification adaptive processing.

本発明によれば、画像を拡大することにより低下する画像信号の解像度を、クラス分類適応処理を用いて向上させて復元することができ、かくして解像度の高い画像信号を生成し得る画像信号変換装置及び画像信号変換方法を実現できる。
According to the present invention, an image signal conversion apparatus capable of improving and restoring the resolution of an image signal that is reduced by enlarging an image by using class classification adaptive processing, and thus generating an image signal with a high resolution. In addition, an image signal conversion method can be realized.

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)全体構成
図1において、1は全体としてテレビジヨン信号受信装置を示し、受信したテレビジヨン放送信号を圧縮符号化して所定の時間毎に更新しながら一時記憶し、リプレイモードが選択された際に、記憶したテレビジヨン放送信号を読み出すことによつてモニタ上にリプレイ画像又は拡大リプレイ画像を当該リプレイモードが解除されるまで繰り返し表示するようになされている。
(1) Overall Configuration In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a television signal receiving apparatus as a whole. The received television broadcast signal is compressed and encoded and temporarily stored while being updated every predetermined time, and the replay mode is selected. At this time, the replay image or the enlarged replay image is repeatedly displayed on the monitor until the replay mode is canceled by reading the stored television broadcast signal.

テレビジヨン信号受信装置1は、アンテナ2で受信したテレビジヨン信号S1をチユーナ3に供給する。チユーナ3は、テレビジヨン信号S1を復調及びY/C分離処理することによつて画像信号S2を形成し、これを経路RT1及びRT2にそれぞれ送出する。ここで経路RT1は通常のテレビジヨン放送信号を送出するための経路であり、経路RT2はリプレイ画像又は拡大リプレイ画像を形成して送出するための経路である。
経路RT1に送出された画像信号S2は、スイツチ4に与えられる。また、経路RT2に送出された画像信号S2を入力したアナログ/デイジタル変換器(A/D)5は、当該画像信号S2を量子化してデイジタル信号でなる画像信号S3に変換し、これを間引き回路6及び動き検出回路7に送出する。
The television signal receiving apparatus 1 supplies a television signal S 1 received by the antenna 2 to the tuner 3. The tuner 3 demodulates and Y / C separates the television signal S1 to form an image signal S2, and sends it to paths RT1 and RT2, respectively. Here, the route RT1 is a route for sending a normal television broadcast signal, and the route RT2 is a route for forming and sending a replay image or an enlarged replay image.
The image signal S2 sent to the route RT1 is given to the switch 4. The analog / digital converter (A / D) 5 that receives the image signal S2 sent to the path RT2 quantizes the image signal S2 and converts it into an image signal S3 composed of a digital signal, which is then thinned out. 6 and motion detection circuit 7.

間引き回路6は、画像信号S3に例えばMUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encode)方式によるような時空間方向への画素間引き処理を施すことによつて、画像信号S3の情報量を1/4に圧縮した間引き画像信号S4を形成して階調圧縮回路8に送出する。
階調圧縮回路8は、間引き画像信号S4に例えばADRC(Adaptive Dynamic Range Coding )符号化によるような階調方向への圧縮処理を施すことにより、当該間引き画像信号S4の各画素の階調方向の情報量を1/4に圧縮する。
かくして画像信号S3を時空間方向及び階調方向にそれぞれ圧縮したことにより、当該画像信号S3を元の情報量の1/16に圧縮した圧縮画像データS5を形成し、当該圧縮画像データS5を記憶装置9に供給する。
The thinning circuit 6 compresses the information amount of the image signal S3 to ¼ by subjecting the image signal S3 to pixel thinning processing in a spatio-temporal direction such as by the MUSE (Multiple Sub-Nyquist Sampling Encode) method. The thinned image signal S4 is formed and sent to the gradation compression circuit 8.
The gradation compression circuit 8 performs compression processing in the gradation direction, for example, by ADRC (Adaptive Dynamic Range Coding) coding, on the thinned image signal S4, so that the pixels of the thinned image signal S4 in the gradation direction are processed. The amount of information is compressed to 1/4.
Thus, by compressing the image signal S3 in the spatio-temporal direction and the gradation direction, compressed image data S5 is formed by compressing the image signal S3 to 1/16 of the original information amount, and the compressed image data S5 is stored. Supply to device 9.

また動き検出回路7は後述する構成により、画像信号S3に基づく画像内の動き領域を検出し、当該動き領域を表す動き領域データS6を形成して記憶装置9に供給する。
記憶装置9は、ハードデイスク、MO(Magneto-optical )デイスク、MD(Mini Disc )又は大容量半導体メモリ等で構成されており、圧縮画像データS5及び動き領域データS6を、所定の時間毎に更新しながら記憶する。
In addition, the motion detection circuit 7 detects a motion region in the image based on the image signal S <b> 3 with a configuration described later, forms motion region data S <b> 6 representing the motion region, and supplies the motion region data S <b> 6 to the storage device 9.
The storage device 9 is composed of a hard disk, an MO (Magneto-optical) disk, an MD (Mini Disc), a large-capacity semiconductor memory, or the like, and updates the compressed image data S5 and the motion area data S6 every predetermined time. Remember.

制御部10は、ユーザの操作により与えられるモード選択データS7で示される選択内容に応じた切り替え制御信号S8を記憶装置9に送出して、記憶装置9の書き込み/読み出しを切り替え制御する。
例えばユーザがリプレイ画像又は拡大リプレイ画像を表示させるモード選択をした場合、記憶装置9は当該切り替え制御信号S8により、圧縮画像データS5及び動き領域データS6の更新記憶を停止して、圧縮画像データS5を復号化回路11へ、また動き領域データS6を遅延回路12へそれぞれ繰り返して読み出して送出する。
The control unit 10 sends a switching control signal S8 corresponding to the selection content indicated by the mode selection data S7 given by the user's operation to the storage device 9, and performs switching control of writing / reading of the storage device 9.
For example, when the user selects a mode for displaying a replay image or an enlarged replay image, the storage device 9 stops updating and storing the compressed image data S5 and the motion area data S6 by the switching control signal S8, and the compressed image data S5. Are repeatedly read and transmitted to the decoding circuit 11 and the motion area data S6 to the delay circuit 12, respectively.

復号化回路11は後述する構成により、記憶装置9から読み出された圧縮画像データS5を伸長及び復号して復元画像信号S9を形成し、当該復元画像信号S9をズーム処理回路13及びスイツチ14に繰り返し送出する。
また遅延回路12は、復号化回路11が圧縮画像データS5を伸長及び復号して復元画像信号S9を形成する期間の間だけ遅延させた動き領域データS6をズーム処理回路13に送出する。
ズーム処理回路13は後述する構成により、復元画像信号S9から動き領域データS6に基づいて拡大画像信号S10を形成する。ズーム処理回路13はリプレイ画像内の動き領域を拡大した拡大リプレイ画像でなる当該拡大画像信号S10をスイツチ14に繰り返し送出する。
The decoding circuit 11 expands and decodes the compressed image data S5 read from the storage device 9 to form a restored image signal S9 with a configuration described later, and the restored image signal S9 is sent to the zoom processing circuit 13 and the switch 14. Send repeatedly.
The delay circuit 12 sends to the zoom processing circuit 13 motion region data S6 that has been delayed for a period during which the decoding circuit 11 decompresses and decodes the compressed image data S5 to form the restored image signal S9.
The zoom processing circuit 13 forms an enlarged image signal S10 based on the motion area data S6 from the restored image signal S9 with a configuration described later. The zoom processing circuit 13 repeatedly sends the enlarged image signal S10, which is an enlarged replay image obtained by enlarging the motion area in the replay image, to the switch 14.

スイツチ14は制御部10が送出する制御信号S8により切り替え制御されており、復号化回路11より与えられる復元画像信号S9と、ズーム処理回路13より与えられる拡大画像信号S10とを、選択的に切り替えてデイジタル/アナログ変換器(D/A)15に送出する。
すなわちユーザがリプレイ画像を表示させるモード選択をした場合、スイツチ14は通常のまま、復元画像信号S9側に接続された状態を維持する。これに対してユーザが拡大リプレイ画像を表示させるモード選択をした場合、スイツチ14は拡大画像信号S10側に接続が切り替えられる。
このようにスイツチ14は、ユーザの選択するモードに応じて制御部10より送出される制御信号S8により切り替え制御され、入力される復元画像信号S9又は拡大画像信号S10を選択的に切り替えて送出する。
The switch 14 is controlled to be switched by a control signal S8 sent from the control unit 10, and selectively switches between a restored image signal S9 given by the decoding circuit 11 and an enlarged image signal S10 given by the zoom processing circuit 13. To the digital / analog converter (D / A) 15.
That is, when the user selects a mode for displaying a replay image, the switch 14 remains normal and is connected to the restored image signal S9. On the other hand, when the user selects a mode for displaying an enlarged replay image, the connection of the switch 14 is switched to the enlarged image signal S10 side.
As described above, the switch 14 is controlled to be switched by the control signal S8 transmitted from the control unit 10 in accordance with the mode selected by the user, and selectively switches the transmitted restored image signal S9 or enlarged image signal S10 to be transmitted. .

デイジタル/アナログ変換器15は、復元画像信号S9又は拡大画像信号S10をアナログ変換してスイツチ4に送出する。
スイツチ4もスイツチ14と同様に、制御部10が送出する制御信号S8により切り替え制御されており、入力される画像信号S2と、復元画像信号S9又は拡大画像信号S10とを選択的に切り替えてテレビジヨン信号処理回路16に送出する。
The digital / analog converter 15 converts the restored image signal S9 or the enlarged image signal S10 into an analog signal and sends it to the switch 4.
Similarly to the switch 14, the switch 4 is controlled to be switched by a control signal S8 sent out by the control unit 10, and selectively switches between the input image signal S2 and the restored image signal S9 or the enlarged image signal S10. The signal is sent to the signal signal processing circuit 16.

すなわち通常、ユーザがテレビジョン放送信号に基づく画像を見ている場合、スイツチ4は経路RT1を介して入力される画像信号S2側に接続されている。ここでユーザがリプレイ画像又は拡大リプレイ画像を表示させるモード選択をした場合、スイツチ4は経路RT2を介して入力される復元画像信号S9又は拡大画像信号S10側に接続される。
このようにスイツチ4は、ユーザの選択するモードに応じて制御部10より送出される制御信号S8により切り替え制御され、入力される画像信号S2と、復元画像信号S9又は拡大画像信号S10とを選択的に切り替えて送出する。
That is, normally, when the user is viewing an image based on a television broadcast signal, the switch 4 is connected to the image signal S2 input via the route RT1. When the user selects a mode for displaying a replay image or an enlarged replay image, the switch 4 is connected to the restored image signal S9 or the enlarged image signal S10 input via the route RT2.
As described above, the switch 4 is controlled to be switched by the control signal S8 sent from the control unit 10 according to the mode selected by the user, and selects the input image signal S2 and the restored image signal S9 or the enlarged image signal S10. Switch to send.

テレビジヨン信号処理回路16は、スイツチ4を介して入力される画像信号S2、復元画像信号S9又は拡大画像信号S10をモニタ17に画像表示できるように信号処理し、これをモニタ17に送出する。
モニタ17は、信号処理回路16を介して供給される画像信号S2に基づく画像、復元画像信号S9に基づくリプレイ画像又は拡大画像信号S10に基づく拡大リプレイ画像を表示する。
The television signal processing circuit 16 processes the image signal S 2, the restored image signal S 9 or the enlarged image signal S 10 input via the switch 4 so that the image can be displayed on the monitor 17, and sends this to the monitor 17.
The monitor 17 displays an image based on the image signal S2 supplied via the signal processing circuit 16, a replay image based on the restored image signal S9, or an enlarged replay image based on the enlarged image signal S10.

このように、テレビジヨン信号受信装置1はユーザのモード切り替え操作に応じて、リプレイ画像又は当該リプレイ画像内の動き領域を拡大した拡大リプレイ画像を通常のテレビジヨン画像と切り替えて、繰り返し表示するようになされている。   As described above, the television signal receiving apparatus 1 switches the replay image or the enlarged replay image obtained by enlarging the motion region in the replay image to the normal television image and repeatedly displays the replay image or the replay image according to the user's mode switching operation. Has been made.

(2)動き検出回路の構成
図1との対応部分に同一符号を付して示す図2において、7は全体として動き検出回路を示し、代表点ブロツクマツチングによる手法により動きベクトルを求めるようになされている。
例えば図3に示すように、画像を12個のマクロブロツクに分割し、各ブロツク内で動きベクトルの検出を行う。
(2) Configuration of Motion Detection Circuit In FIG. 2, in which parts corresponding to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, 7 denotes a motion detection circuit as a whole, and a motion vector is obtained by a technique based on representative point blocking. Has been made.
For example, as shown in FIG. 3, an image is divided into 12 macroblocks, and motion vectors are detected in each block.

すなわち、各マクロブロツク内で縦横に所定間隔で配置された代表点pに対して、当該代表点pの輝度等の情報を画像の各フイールド毎に更新しながら記憶する。
また1フイールド後のフイールドにおいて、代表点が移動すると予想される移動距離を含む大きさのサーチブロツクを切り出す。ここでは縦方向に31画素、横方向に31画素の大きさでブロツクを切り出している。
That is, information such as the luminance of the representative point p is stored for each field of the image while being updated for each representative point p arranged at predetermined intervals vertically and horizontally in each macro block.
Further, in the field after one field, a search block having a size including the moving distance where the representative point is expected to move is cut out. Here, the block is cut out in a size of 31 pixels in the vertical direction and 31 pixels in the horizontal direction.

こうして切り出した各サーチブロツク内において、ある時点のフイールドでの各画素の輝度等の情報と、当該時点の1つ前のフイールドの同じサーチブロツクにおける代表点pの輝度等の情報との差分の絶対値を求める。ここで1つ前のフイールドにおける各ブロツクの代表点pの輝度等の情報は、先に記憶したものを読み出して用いる。このようにして差分の絶対値を求めることにより、31×31個のテーブルが作成される。
この後、求められた差分の絶対値を各ブロツク内において足し合わせる(すなわち積分する)。積分結果はすり鉢状になるため、この中から最小値の位置を求めて、代表点pから当該最小値の位置へのベクトルを引く。このようにして各マクロブロツク単位での平均化された動きベクトルが求められる。
In each search block thus cut out, the absolute difference between the information such as the luminance of each pixel in the field at a certain point in time and the information such as the luminance of the representative point p in the same search block in the field immediately before that point in time Find the value. Here, information such as the luminance of the representative point p of each block in the previous field is read out and used. By obtaining the absolute value of the difference in this way, 31 × 31 tables are created.
Thereafter, the absolute values of the obtained differences are added (that is, integrated) in each block. Since the integration result has a mortar shape, the position of the minimum value is obtained from this, and a vector from the representative point p to the position of the minimum value is subtracted. In this way, an averaged motion vector for each macro block is obtained.

次に、こうして求めた動きベクトルを隣合うブロツクで逐次比較(すなわちベクトルの距離計算)して、ある誤差eの範囲内で一致する(すなわち|ベクトルV−ベクトルVn+1≦e|の条件式を満たす)ベクトルを求める。さらに画像の中央付近で当該条件を満たすものをマージして、このマクロブロツク番号を動き領域番号とする。 Next, the motion vectors obtained in this way are sequentially compared with adjacent blocks (that is, vector distance calculation) and matched within a certain error e (that is, a conditional expression of | vector V n −vector V n + 1 ≦ e |). Satisfy) vector. Further, those that satisfy the condition in the vicinity of the center of the image are merged, and this macro block number is used as the motion region number.

実際上、動き検出回路7は、上述のような動き領域検出を実現するために、図2に示すように、先ず画像信号S3をメモリ20及び切り出し回路21にそれぞれ入力する。メモリ20は、画像信号S3から抽出した代表点pの情報を画像の各フイールド毎に記憶した後、情報信号S11として差分回路22に送出する。
また切り出し回路21は、情報信号S11を抽出したフイールドの1フイールド後の画像信号S3を分割してサーチブロツクを切り出し、切り出した各サーチブロツク内の情報を情報信号S12として差分回路22に送出する。
In practice, the motion detection circuit 7 first inputs the image signal S3 to the memory 20 and the cut-out circuit 21, respectively, as shown in FIG. The memory 20 stores the information of the representative point p extracted from the image signal S3 for each field of the image and then sends it to the difference circuit 22 as the information signal S11.
Further, the cut-out circuit 21 cuts the search block by dividing the image signal S3 after one field of the field from which the information signal S11 is extracted, and sends the information in each cut-out search block to the difference circuit 22 as the information signal S12.

差分回路22は、情報信号S11と情報信号S12との差分の絶対値を算出し、当該算出結果をテーブルデータS13として演算部23に供給する。
演算部23は、それぞれ各マクロブロツクのうちの1つに割り振られて対応付けされた積分回路23A〜23Lで構成され、テーブルデータS13から対応するマクロブロツクにおけるテーブルデータのみを取り出して積分演算を行い、演算結果をベクトルデータS14A〜S14Lとして検出回路24へ送出する。
The difference circuit 22 calculates the absolute value of the difference between the information signal S11 and the information signal S12, and supplies the calculation result to the calculation unit 23 as table data S13.
The calculation unit 23 is composed of integration circuits 23A to 23L that are allocated to and associated with one of the macroblocks, respectively, and extract only the table data in the corresponding macroblock from the table data S13 and perform an integration calculation. The calculation results are sent to the detection circuit 24 as vector data S14A to S14L.

検出回路24はベクトルデータS14A〜S14Lを基にして各々のマクロブロツクの動きベクトルを求め、当該動きベクトルから上述の条件を満たすものを選び出して当該動きベクトルを有するマクロブロツクを動き領域とし、当該動き領域の領域番号を動き領域データS6として記憶装置11(図1)に送出する。 このように動き検出回路7は、毎フイールド毎に画像信号S3の動き領域を検出して当該動き領域の領域番号を示す動き領域データS6を形成し、当該動き領域データS6を記憶装置9に送出するようになされている。   The detection circuit 24 obtains a motion vector of each macro block based on the vector data S14A to S14L, selects a motion vector satisfying the above-mentioned conditions from the motion vector, sets the macro block having the motion vector as a motion region, The area number of the area is sent as motion area data S6 to the storage device 11 (FIG. 1). As described above, the motion detection circuit 7 detects the motion region of the image signal S3 for each field, forms motion region data S6 indicating the region number of the motion region, and sends the motion region data S6 to the storage device 9. It is made to do.

(3)復号化回路の構成
図1との対応部分に同一符号を付して示す図4において、11は全体として復号化回路を示し、時空間方向及び階調方向への圧縮処理を施された圧縮画像データS5をクラス分類適応処理を用いて復号することにより、高解像度の復元画像信号S9を生成する。
(3) Configuration of Decoding Circuit In FIG. 4, in which the same reference numerals are assigned to the corresponding parts as in FIG. 1, 11 indicates the decoding circuit as a whole, and compression processing is performed in the space-time direction and the gradation direction. By decoding the compressed image data S5 using the class classification adaptive processing, a high-resolution restored image signal S9 is generated.

復号化回路11は、記憶装置9(図1)から読み出された圧縮画像データS5をブロツク化回路25及び復号化回路(デコード)26に入力する。
ブロツク化回路25は、圧縮画像データS5を注目画素及び注目画素周辺の複数の画素コードを1単位としてブロツク化することにより、ブロツク化信号S15を形成してクラス生成回路27に送出する。
クラス生成回路27は、ブロツク化信号S15をクラス分類し、分類されたクラスを示すインデツクスを生成する。例えばブロツク化信号S15内の画素コードよりMSB(Most Significant Bit)のみを取り出し、当該MSBの1/0を順に並べることにより当該ブロツク化信号S15をパターン分類し、こうして分類されたパターンに応じて当該ブロツク化信号S15が属するクラスを決定し、当該クラスを表すインデツクスでなるインデツクス信号S16を生成して送出する。
The decoding circuit 11 inputs the compressed image data S5 read from the storage device 9 (FIG. 1) to the blocking circuit 25 and the decoding circuit (decode) 26.
The blocking circuit 25 blocks the compressed image data S5 using the pixel of interest and a plurality of pixel codes around the pixel of interest as one unit, thereby forming a blocking signal S15 and sending it to the class generation circuit 27.
The class generation circuit 27 classifies the blocked signal S15 and generates an index indicating the classified class. For example, only the MSB (Most Significant Bit) is extracted from the pixel code in the block signal S15, and the block signal S15 is subjected to pattern classification by arranging 1/0 of the MSB in order, and the block signal S15 is classified according to the thus classified pattern. The class to which the blocking signal S15 belongs is determined, and an index signal S16 composed of an index representing the class is generated and transmitted.

一方、復号化回路26は、圧縮画像データS5にADRC復号化処理を施すことにより階調方向に伸長した画像データS17をブロツク化回路28に送出する。
ブロツク化回路28は、画像データS17から注目画素を中心とした複数の周辺画素値を取り出してブロツク化し、ブロツク化信号S18として演算部29に供給する。
On the other hand, the decoding circuit 26 sends the image data S17 expanded in the gradation direction by performing the ADRC decoding process on the compressed image data S5 to the blocking circuit 28.
The blocking circuit 28 extracts a plurality of peripheral pixel values centered on the target pixel from the image data S17, blocks them, and supplies them as a blocking signal S18 to the arithmetic unit 29.

演算部29は積和演算回路29A〜29D及び係数メモリM1〜M4で構成されている。積和演算回路29A及び係数メモリM1は、階調方向に圧縮したことにより低下した解像度を復元するための予測演算を行い、また積和演算回路29B〜29D及び係数メモリM2〜M4は、間引き処理により損失された画素を補間するための予測演算を行う。
このため、係数メモリM1と係数メモリM2〜M4とには、それぞれ異なる予測係数が記憶されている。
The arithmetic unit 29 includes product-sum arithmetic circuits 29A to 29D and coefficient memories M1 to M4. The product-sum operation circuit 29A and the coefficient memory M1 perform a prediction operation for restoring the resolution that has been lowered by the compression in the gradation direction, and the product-sum operation circuits 29B to 29D and the coefficient memories M2 to M4 perform the thinning process. Prediction calculation is performed to interpolate the lost pixels.
For this reason, different prediction coefficients are stored in the coefficient memory M1 and the coefficient memories M2 to M4, respectively.

すなわちクラス生成回路27から与えられるインデツクス信号S16は、係数メモリM1〜M4にそれぞれ入力される。係数メモリM1〜M4はROM(Read Only Memory)でなり、当該ROMには後述する方法により予め求められた予測係数が記憶されている。係数メモリM1〜M4はインデツクス信号S16をアドレス信号として、記憶している予測係数をそれぞれ読み出して、積和演算回路29A〜29Dにそれぞれ送出する。   That is, the index signal S16 supplied from the class generation circuit 27 is input to the coefficient memories M1 to M4. The coefficient memories M1 to M4 are ROM (Read Only Memory), and the ROM stores prediction coefficients obtained in advance by a method described later. The coefficient memories M1 to M4 use the index signal S16 as an address signal to read out the stored prediction coefficients and send them to the product-sum operation circuits 29A to 29D, respectively.

積和演算回路29Aは、係数メモリM1より与えられる予測係数を用いて、ブロツク化信号S18に示される画素の階調方向の解像度を復元する予測演算を行う。また積和演算回路29B〜29Dは、ブロツク化信号S18に示される画素と係数メモリM2〜M4より与えられる予測係数とを用いて予測演算することにより、間引かれた部分の画素を復元する画素値を生成する。
こうして得られた演算結果は多重化回路30に送出される。
The product-sum operation circuit 29A uses the prediction coefficient supplied from the coefficient memory M1 to perform a prediction operation for restoring the resolution in the gradation direction of the pixel indicated in the block signal S18. Further, the product-sum operation circuits 29B to 29D perform pixels using the pixels indicated in the block signal S18 and the prediction coefficients given from the coefficient memories M2 to M4, thereby restoring the pixels in the thinned portion. Generate a value.
The calculation result thus obtained is sent to the multiplexing circuit 30.

多重化回路30は、演算部29での演算結果による画素値をテレビジヨン時系列方向に配列するように多重化することにより復元画像信号S9を生成し、スイツチ16及びズーム処理回路13(図1)に送出する。
かくして復号化回路11は、圧縮画像データS5をクラス分類適応処理を用いて復号する際に、間引かれた画素と間引かれなかつた画素とで異なる予測係数を用いて演算処理を施すことによつて、時空間方向に間引かれた画素を補間して解像度を高めると共に、レベル方向の分解能を向上させることにより、全体的に解像度を向上させたリプレイ画像を形成するようになされている。
The multiplexing circuit 30 generates the restored image signal S9 by multiplexing the pixel values based on the calculation result in the calculation unit 29 so as to be arranged in the television time series direction, and the switch 16 and the zoom processing circuit 13 (FIG. 1). ).
Thus, when decoding the compressed image data S5 using the class classification adaptive process, the decoding circuit 11 performs arithmetic processing using different prediction coefficients for the thinned pixels and the pixels that have not been thinned. Therefore, by interpolating the pixels thinned out in the spatio-temporal direction to increase the resolution and to improve the resolution in the level direction, a replay image having an overall improved resolution is formed.

(4)ズーム処理回路の構成
図1との対応部分に同一符号を付して示す図5において、13は全体としてズーム処理回路を示し、復元画像信号S9の動き領域を拡大した拡大画像信号S10を形成するようになされている。
(4) Configuration of Zoom Processing Circuit In FIG. 5, in which parts corresponding to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, 13 denotes a zoom processing circuit as a whole, and an enlarged image signal S10 in which the motion region of the restored image signal S9 is enlarged. Has been made to form.

ズーム処理回路13は、動き領域データS6で示される動き領域全体を含むと共にアスペクト比が4:3となる領域を、当該動き領域の大きさよりもやや大きめの範囲で設定する。このように設定した領域を拡大領域として、当該拡大領域とモニタ画面との大きさの比より拡大比を算出する。
ズーム処理回路13は、復元画像信号S9より設定された拡大領域内の画素を読み出し、算出された拡大比で拡大処理を施す。ここで、拡大処理にクラス分類適応処理を用いることにより、拡大の際に不足する画素を補間して解像度を向上させる。
かくしてフルサイズの拡大リプレイ画像を形成する。
The zoom processing circuit 13 sets an area including the entire moving area indicated by the moving area data S6 and having an aspect ratio of 4: 3 within a range slightly larger than the size of the moving area. Using the area set in this way as an enlarged area, the enlargement ratio is calculated from the ratio of the size of the enlarged area and the monitor screen.
The zoom processing circuit 13 reads out pixels in the enlargement area set from the restored image signal S9 and performs enlargement processing with the calculated enlargement ratio. Here, by using the class classification adaptive process for the enlargement process, the resolution is improved by interpolating pixels that are insufficient during the enlargement process.
Thus, a full-size enlarged replay image is formed.

実際上、ズーム処理回路13は、図5に示すように、先ず動き領域データS6を領域設定回路31に入力し、また復元画像信号S9を拡大画像生成部32に入力する。
領域設定回路31は、動き領域データS6に示される動き領域のマクロブロツク番号に基づき、拡大する領域を設定する。設定された領域情報は拡大比計算回路33に与えられる。
拡大比計算回路33は、領域設定回路31で設定された領域とモニタ画面の大きさとの比から画像の拡大比を算出し、算出結果を拡大画像生成部32に与える。
In practice, as shown in FIG. 5, the zoom processing circuit 13 first inputs the motion region data S6 to the region setting circuit 31, and also inputs the restored image signal S9 to the enlarged image generation unit 32.
The region setting circuit 31 sets a region to be enlarged based on the macro block number of the motion region indicated in the motion region data S6. The set area information is given to the enlargement ratio calculation circuit 33.
The enlargement ratio calculation circuit 33 calculates the enlargement ratio of the image from the ratio between the area set by the area setting circuit 31 and the size of the monitor screen, and gives the calculation result to the enlarged image generation unit 32.

拡大画像生成部32は、拡大比計算回路33より与えられる拡大比に基づき、復元画像信号S9から読み出した拡大する領域内の画素にクラス分類適応処理を用いた拡大処理を施すことにより、図6中に破線で示すような動き領域を拡大した拡大画像信号S10を生成する。   Based on the enlargement ratio given from the enlargement ratio calculation circuit 33, the enlargement image generation unit 32 performs an enlargement process using the class classification adaptive process on the pixels in the enlargement area read out from the restored image signal S9, so that FIG. An enlarged image signal S10 is generated by enlarging the motion region as indicated by a broken line inside.

ここで拡大画像生成部32の構成を図7に示す。図5との対応部分に同一符号を付して示す図7において、13は全体としてズーム処理回路を示し、図中に破線で示される拡大画像生成部32に復元画像信号S9及び拡大比計算回路33で求められた拡大比を供給する。
拡大画像生成部32は、復元画像信号S9をブロツク化回路34、遅延回路35及び36にそれぞれ入力する。
Here, the configuration of the enlarged image generating unit 32 is shown in FIG. In FIG. 7, in which parts corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, 13 indicates a zoom processing circuit as a whole, and a restored image signal S9 and an enlargement ratio calculation circuit are added to the enlarged image generator 32 indicated by a broken line in the drawing. The enlargement ratio determined at 33 is supplied.
The enlarged image generating unit 32 inputs the restored image signal S9 to the blocking circuit 34 and the delay circuits 35 and 36, respectively.

ブロツク化回路34は、復元画像信号S9を注目画素及び注目画素周辺の複数の画素コードを1単位としてブロツク化し、当該各ブロツクをブロツク化信号S19としてクラス生成回路37に送出する。
クラス生成回路37は、ブロツク化信号S19にADRC符号化処理を施すことによつて当該ブロツク化信号S19のパターン分類を行い、こうして分類されたパターンに応じて当該ブロツク化信号S19が属するクラスを決定し、当該クラスを表すインデツクスでなるインデツクス信号S20を生成して演算部38に送出する。
The blocking circuit 34 blocks the restored image signal S9 with the target pixel and a plurality of pixel codes around the target pixel as one unit, and sends each block to the class generation circuit 37 as a blocking signal S19.
The class generation circuit 37 performs pattern classification of the block signal S19 by performing ADRC encoding processing on the block signal S19, and determines a class to which the block signal S19 belongs according to the thus classified pattern. Then, an index signal S20 composed of an index representing the class is generated and sent to the calculation unit 38.

また遅延回路35を介して一定時間だけ遅延された復元画像信号S9は、ブロツク化回路39に送出される。
ブロツク化回路39は画像信号S9から注目画素を中心とした複数の周辺画素値を取り出してブロツク化し、ブロツク化信号S21として演算部38に送出する。
The restored image signal S9 delayed by a predetermined time via the delay circuit 35 is sent to the block circuit 39.
The blocking circuit 39 extracts a plurality of peripheral pixel values centered on the target pixel from the image signal S9, blocks them, and sends them to the arithmetic unit 38 as a blocking signal S21.

演算部38は複数の積和演算回路及び係数メモリで構成されており、各係数メモリには拡大処理の際に不足する画素を周辺の画素値に基づき予測演算して生成するための予測係数が、様々な拡大比毎に予め記憶されている。
各係数メモリは、インデツクス信号S20及び拡大比計算回路33から与えられる拡大比をアドレス値として予測係数を読み出し、対応する積和演算回路に当該予測係数を与える。
各積和演算回路は、与えられる予測係数とブロツク化信号S21とを演算処理することにより補間する画素値を生成して多重化回路40に供給する。
ここで上述した係数メモリは、復号化回路13の場合と同様にROM(Read Only Memory)でなり、後述する方法により予め求められた予測係数が記憶されている。
The calculation unit 38 includes a plurality of product-sum calculation circuits and coefficient memories, and each coefficient memory has prediction coefficients for predicting and generating pixels that are insufficient during the enlargement process based on surrounding pixel values. These are stored in advance for each of various enlargement ratios.
Each coefficient memory reads a prediction coefficient using the expansion ratio given from the index signal S20 and the enlargement ratio calculation circuit 33 as an address value, and gives the prediction coefficient to the corresponding product-sum operation circuit.
Each product-sum calculation circuit generates a pixel value to be interpolated by calculating the given prediction coefficient and the blocked signal S21 and supplies the pixel value to the multiplexing circuit 40.
The coefficient memory described above is a ROM (Read Only Memory) as in the case of the decoding circuit 13, and stores a prediction coefficient obtained in advance by a method described later.

多重化回路40は演算部38で算出された各画素値をテレビジヨン信号方向に多重化することにより補間画素データS22を生成し、合成回路41に送出する。
合成回路41は、遅延回路36を介して供給される復元画像信号S9より拡大する領域の画素を抽出し、拡大処理の際に不足する画素を多重化回路40から供給される補間画素データS22を用いて補間することにより拡大画像信号S10を生成し、スイツチ14(図1)に送出する。
このようにズーム処理回路13は、入力される復元画像信号S9及び画像内の動き領域を示す動き領域データS6に基づき、復元画像信号S9にクラス分類適応処理を用いた拡大処理により当該動き領域を拡大すると共に拡大の際に不足する画素を補間して解像度を上げた拡大画像信号S10を生成する。
The multiplexing circuit 40 generates the interpolation pixel data S22 by multiplexing each pixel value calculated by the calculation unit 38 in the television signal direction, and sends it to the synthesis circuit 41.
The synthesizing circuit 41 extracts pixels in the area to be enlarged from the restored image signal S9 supplied via the delay circuit 36, and adds the interpolated pixel data S22 supplied from the multiplexing circuit 40 to the missing pixels in the enlargement process. The enlarged image signal S10 is generated by interpolating the data and is sent to the switch 14 (FIG. 1).
As described above, the zoom processing circuit 13 applies the restored image signal S9 and the motion region data S6 indicating the motion region in the image to the motion region by enlarging the restored image signal S9 using the class classification adaptive processing. An enlarged image signal S10 is generated by enlarging and interpolating pixels that are insufficient during enlargement to increase the resolution.

(5)予測係数作成回路の構成
図1及び図4との対応部分に同一符号を付して示す図8において、42は全体として予測係数作成回路を示し、間引き回路6(図1)による画素間引き処理の際に間引かれなかつた画素の階調方向の解像度を復元するための予測係数を作成するようになされている。因みに間引き回路6(図1)において施される圧縮符号化処理は1/4画素間引きを行つており、4画素を1単位とするブロツク内から3画素を間引いて1画素を残すようになされている。
予測係数作成回路42は、教師データとしてサンプル画像を入力し、当該サンプル画像を圧縮符号化した後に復号して復元し、当該復元した画像と元のサンプル画像との相関関係より、低下した画質を演算処理により復元するために最適な予測係数を求めるようになされている。
(5) Configuration of Prediction Coefficient Generating Circuit In FIG. 8, in which the same reference numerals are assigned to corresponding parts to FIGS. 1 and 4, 42 indicates the prediction coefficient generating circuit as a whole, and the pixel by the thinning circuit 6 (FIG. 1) A prediction coefficient for restoring the resolution in the gradation direction of the pixels that have not been thinned out during the thinning process is created. Incidentally, the compression encoding process performed in the thinning circuit 6 (FIG. 1) performs 1/4 pixel thinning, and 3 pixels are thinned out from a block having 4 pixels as one unit to leave one pixel. Yes.
The prediction coefficient generation circuit 42 inputs a sample image as teacher data, compresses and encodes the sample image, and then decodes and restores the image. The image quality that has been reduced due to the correlation between the restored image and the original sample image is obtained. An optimum prediction coefficient is obtained for restoration by arithmetic processing.

予測係数作成回路42は、画像信号S3を階調圧縮回路8及びブロツク化回路43にそれぞれ入力する。
階調圧縮回路8は、画像信号S3に例えばADRC符号化処理によるような階調方向への圧縮処理を施して、得られた圧縮画像データS23をブロツク化回路25及び復号化回路(デコード)26に送出する。
一方、ブロツク化回路43は画像信号S3を注目画素及び注目画素を中心とする複数の画素を1単位としてブロツク化し、これをブロツク化信号S24として係数算出回路44に送出する。
The prediction coefficient creation circuit 42 inputs the image signal S3 to the gradation compression circuit 8 and the blocking circuit 43, respectively.
The gradation compression circuit 8 performs compression processing in the gradation direction, for example, by ADRC encoding processing on the image signal S3, and blocks the obtained compressed image data S23 into a block circuit 25 and a decoding circuit (decode) 26. To send.
On the other hand, the blocking circuit 43 blocks the image signal S3 with the target pixel and a plurality of pixels centered on the target pixel as one unit, and sends this to the coefficient calculation circuit 44 as a blocking signal S24.

ブロツク化回路25は、圧縮画像データS23を注目画素及び注目画素周辺の複数の画素コードを1単位としてブロツク化することにより、ブロツク化信号S15を形成してクラス生成回路27に送出する。
クラス生成回路27は、ブロツク化信号S15をクラス分類し、分類されたクラスを示すインデツクスを生成する。例えばブロツク化信号S15内の画素コードよりMSB(Most Significant Bit)のみを取り出し、当該MSBの1/0を順に並べることにより当該ブロツク化信号S15をパターン分類し、こうして分類されたパターンに応じて当該ブロツク化信号S15が属するクラスを決定し、当該クラスを表すインデツクスでなるインデツクス信号S16を生成して係数算出回路44に送出する。
The blocking circuit 25 blocks the compressed image data S23 using the pixel of interest and a plurality of pixel codes around the pixel of interest as a unit, thereby forming a blocking signal S15 and sending it to the class generation circuit 27.
The class generation circuit 27 classifies the blocked signal S15 and generates an index indicating the classified class. For example, only the MSB (Most Significant Bit) is extracted from the pixel code in the block signal S15, and the block signal S15 is subjected to pattern classification by arranging 1/0 of the MSB in order, and the block signal S15 is classified according to the thus classified pattern. The class to which the blocked signal S15 belongs is determined, and an index signal S16 composed of an index representing the class is generated and sent to the coefficient calculation circuit 44.

一方、復号化回路26は、圧縮画像データS23にADRC復号化処理を施すことにより階調方向に伸長した画像データS17をブロツク化回路28に送出する。
ブロツク化回路28は、画像データS17から注目画素を中心とした複数の周辺画素値を取り出してブロツク化し、ブロツク化信号S18として係数算出回路44に供給する。
係数算出回路44は、インデツクス信号S16が示すインデツクスコード毎に、ブロツク化信号S24とブロツク化信号S18との相関関係を表す予測係数を算出する。
On the other hand, the decoding circuit 26 sends image data S17 expanded in the gradation direction by performing ADRC decoding processing to the compressed image data S23 to the blocking circuit 28.
The blocking circuit 28 extracts and blocks a plurality of peripheral pixel values centered on the target pixel from the image data S17, and supplies them to the coefficient calculation circuit 44 as a blocking signal S18.
The coefficient calculation circuit 44 calculates a prediction coefficient representing the correlation between the blocked signal S24 and the blocked signal S18 for each index code indicated by the index signal S16.

ADRC符号化処理では、入力される画像信号を階調方向に圧縮する際及び復号する際の演算過程において小数部分を切捨てることでデータの丸め込みをするため、丸め込みの分、実際の画像の画素値との間で誤差が生じる。
予測係数作成回路42は、上述したようにサンプル画像と当該サンプル画像を圧縮した後に復号した画像との相関関係を求める学習作業を行うことにより、当該誤差を予測演算によつて修正し、低下した画質を復元し得る最適な予測係数を算出することができる。
このようにして得られた予測係数は、係数データS25として出力されてメモリM1(図4)に書き込まれる。
In the ADRC encoding process, the data is rounded by rounding off the fractional part in the calculation process when compressing and decoding the input image signal in the gradation direction. An error occurs between the values.
As described above, the prediction coefficient creation circuit 42 corrects the error by a prediction calculation and reduces it by performing a learning operation to obtain a correlation between the sample image and the image decoded after the sample image is compressed. An optimal prediction coefficient that can restore the image quality can be calculated.
The prediction coefficient obtained in this way is output as coefficient data S25 and written in the memory M1 (FIG. 4).

また図1、図4及び図8との対応部分に同一符号を付して示す図9において、45は全体として予測係数作成回路を示し、間引き回路6(図1)による画素間引き処理の際に間引かれた画素の画素値を生成する予測係数を作成するようになされている。予測係数作成回路45は階調圧縮回路8の前段に間引き処理を施す間引き回路6を設けたことを除いて、予測係数作成回路42とほぼ同様に構成されている。   Further, in FIG. 9 in which the same reference numerals are assigned to the corresponding parts to those in FIGS. 1, 4 and 8, 45 denotes a prediction coefficient generation circuit as a whole, and in the pixel thinning process by the thinning circuit 6 (FIG. 1). A prediction coefficient for generating pixel values of the thinned pixels is generated. The prediction coefficient creation circuit 45 is configured in substantially the same manner as the prediction coefficient creation circuit 42 except that the thinning circuit 6 that performs thinning processing is provided in the previous stage of the gradation compression circuit 8.

予測係数作成回路45は、教師データとなる画像信号S3を間引き回路6及びブロツク化回路43に入力する。
間引き回路6は、画像信号S3に時空間方向への画素間引き処理を施すことにより、情報量を1/4に圧縮した間引き画像信号S4を階調圧縮回路8に送出する。
その後、予測係数作成回路42と同様に階調方向への圧縮処理、ブロツク化処理、復号化処理及びクラス生成処理を行い、インデツクス信号S16、ブロツク化信号S18及びS24を係数算出回路44に送出する。
The prediction coefficient creating circuit 45 inputs the image signal S3 serving as teacher data to the thinning circuit 6 and the blocking circuit 43.
The thinning circuit 6 performs a pixel thinning process in the spatio-temporal direction on the image signal S3, and sends the thinned image signal S4 with the information amount compressed to ¼ to the gradation compression circuit 8.
Thereafter, similarly to the prediction coefficient generating circuit 42, compression processing in the gradation direction, blocking processing, decoding processing, and class generation processing are performed, and the index signal S16 and the blocking signals S18 and S24 are sent to the coefficient calculation circuit 44. .

係数算出回路44は、インデツクス信号S16が示すインデツクスコード毎に、ブロツク化信号S18とブロツク化信号S24との相関関係を表す予測係数を算出する。この際、係数算出回路44は間引き回路6でなされる間引き処理が1/4間引きであるので、間引かれた3画素分の予測係数をそれぞれ算出するようになされている。
このようにして算出された各係数は、係数データS26として出力されてメモリM2〜M4(図4)にそれぞれ書き込まれる。
The coefficient calculation circuit 44 calculates a prediction coefficient representing the correlation between the blocked signal S18 and the blocked signal S24 for each index code indicated by the index signal S16. At this time, since the thinning process performed by the thinning circuit 6 is 1/4 thinning, the coefficient calculating circuit 44 calculates prediction coefficients for three thinned pixels.
Each coefficient calculated in this way is output as coefficient data S26 and written in the memories M2 to M4 (FIG. 4).

(6)実施例の動作及び効果
以上の構成において、ユーザが表示画像を視聴中、繰り返して見たい場面に遭遇したとする。この際、ユーザがテレビジヨン信号受信装置1の筐体部前面の操作パネル又は遠隔操作装置(図示せず)を操作してリプレイモードを選択することにより、制御部10にモード選択信号S7が与えられる。
モード選択信号S7で示される選択内容に応じて制御部10から送出される制御信号S8は、記憶装置9の更新記憶を停止させると共に当該記憶装置9に記憶された圧縮画像データS5及び動き領域データS6を繰り返し読み出させる。
(6) Operation and Effect of Embodiment In the above configuration, it is assumed that the user encounters a scene that he / she wants to see repeatedly while viewing the display image. At this time, when the user selects the replay mode by operating the operation panel or the remote control device (not shown) on the front surface of the casing of the television signal receiving device 1, the mode selection signal S7 is given to the control unit 10. It is done.
The control signal S8 sent from the control unit 10 according to the selection content indicated by the mode selection signal S7 stops the update storage of the storage device 9, and the compressed image data S5 and the motion area data stored in the storage device 9 S6 is repeatedly read.

また制御信号S8はスイツチ4及び14にも与えられ、当該スイツチ4及び14を切り替え動作させる。
モード選択データS7の示す選択内容がリプレイ画像を表示させるためのものであつた場合、制御信号S8は通常、経路RT1側に接続されているスイツチ4を経路RT2側に切り替え、通常、復元画像信号S9側に接続されているスイツチ14は切り替えない。
こうして、復号化回路11で復元された復元画像信号S9がスイツチ14、デイジタル/アナログ変換器15、スイツチ4及びテレビジヨン信号処理回路16を順次介してモニタ17に与えられ、当該モニタ17にリプレイ画像を繰り返し表示させる。
The control signal S8 is also given to the switches 4 and 14, and the switches 4 and 14 are switched.
When the selection content indicated by the mode selection data S7 is for displaying a replay image, the control signal S8 normally switches the switch 4 connected to the route RT1 side to the route RT2 side, and usually restores the restored image signal. The switch 14 connected to the S9 side is not switched.
In this way, the restored image signal S9 restored by the decoding circuit 11 is given to the monitor 17 via the switch 14, the digital / analog converter 15, the switch 4 and the television signal processing circuit 16 in this order, and the replay image is sent to the monitor 17. Is displayed repeatedly.

またモード選択データS7の示す選択内容が拡大リプレイ画像を表示させるためのものであつた場合、制御信号S8は通常、経路RT1側に接続されているスイツチ4を経路RT2側に切り替えると共に、通常、復元画像信号S9側に接続されているスイツチ14を拡大画像信号S10側に切り替える。
これにより、拡大画像信号S10がスイツチ14、デイジタル/アナログ変換器15、スイツチ4及びテレビジヨン信号処理回路16を順次介してモニタ17に与えられ、当該モニタ17に動き領域を拡大した拡大リプレイ画像を繰り返し表示させる。
かくしてユーザは、モニタ17に所望の場面のリプレイ画像及び拡大リプレイ画像を表示させることができる。
When the selection content indicated by the mode selection data S7 is for displaying an enlarged replay image, the control signal S8 normally switches the switch 4 connected to the path RT1 side to the path RT2 side, The switch 14 connected to the restored image signal S9 side is switched to the enlarged image signal S10 side.
As a result, the enlarged image signal S10 is given to the monitor 17 via the switch 14, the digital / analog converter 15, the switch 4, and the television signal processing circuit 16 in order, and an enlarged replay image with an enlarged motion region is given to the monitor 17. Display repeatedly.
Thus, the user can display a replay image and an enlarged replay image of a desired scene on the monitor 17.

またズーム処理回路13において記憶装置9から読み出される圧縮画像データS5と動き領域データS6とを基に拡大画像信号S10が形成される。当該拡大画像信号S10は、画像内の動き領域を拡大して形成される。
通常、画像内で注目される部分は動き物体の存在する領域であるため、このように当該動き領域を拡大表示することにより、注目される部分を良好な大きさでなる画像で表示することができる。
In the zoom processing circuit 13, an enlarged image signal S10 is formed based on the compressed image data S5 and the motion area data S6 read from the storage device 9. The enlarged image signal S10 is formed by enlarging the motion region in the image.
Normally, the part of interest in the image is an area where a moving object is present, so that the part of interest can be displayed as an image with a favorable size by enlarging the moving area in this way. it can.

また記憶装置9は、リプレイモードが選択されるまでは、与えられる圧縮画像データS5及び動き領域データS6を一定時間毎に、逐次上書きして更新する。これにより、常に一定時間内の最新の画像データを記憶することができる。
因みに当該記憶装置9に画像データを記憶することができる時間は、記憶装置9を構成する媒体容量と圧縮後のビツトレートにより決定される。例えば記憶装置9の記憶容量が2M〔bits〕であり、圧縮後の画像の情報量が1M〔bps 〕に圧縮されている場合、当該記憶装置9は2秒間の画像データを記憶することができる。
In addition, the storage device 9 sequentially overwrites and updates the given compressed image data S5 and motion region data S6 at regular intervals until the replay mode is selected. As a result, the latest image data within a predetermined time can always be stored.
Incidentally, the time during which image data can be stored in the storage device 9 is determined by the capacity of the medium constituting the storage device 9 and the bit rate after compression. For example, when the storage capacity of the storage device 9 is 2 M [bits] and the information amount of the compressed image is compressed to 1 M [bps], the storage device 9 can store image data for 2 seconds. .

また圧縮画像データS5は、クラス分類適応処理を用いて通常の大きさのリプレイ画像でなる復元画像信号S9及び拡大リプレイ画像でなる拡大画像信号S10に変換される。
クラス分類適応処理とは、与えられる画像信号をパターン化することによりクラス分類し、各クラス毎に予め学習により求められた予測値を用いて入力される信号に含まれていない画像データを予測演算して求めることにより、入力画像信号に比して解像度の高い出力画像信号を生成する画像信号の変換方法である。
The compressed image data S5 is converted into a restored image signal S9 that is a replay image of a normal size and an enlarged image signal S10 that is an enlarged replay image by using a classification adaptation process.
Class classification adaptive processing classifies a given image signal by patterning it, and predicts image data that is not included in the input signal using the predicted value obtained by learning in advance for each class. Thus, the image signal conversion method generates an output image signal having a higher resolution than the input image signal.

復号化回路11及びズーム処理回路13において用いられるクラス分類適応処理は、圧縮符号化の際に間引き処理によつて損失した画素を補間すると共に階調方向への圧縮によつて低下した分解能を上げることができ、また拡大リプレイ画像を生成する際に不足する画素を補間することにより解像度を向上させることができる。
このようにして良好な画質でなるリプレイ画像及び拡大リプレイ画像を生成することができる。
The class classification adaptive processing used in the decoding circuit 11 and the zoom processing circuit 13 interpolates the pixels lost due to the thinning-out processing at the time of compression encoding and increases the resolution reduced by the compression in the gradation direction. In addition, the resolution can be improved by interpolating pixels that are insufficient when generating an enlarged replay image.
In this way, a replay image and an enlarged replay image with good image quality can be generated.

さらにクラス分類適応処理を用いて画像データの低下した画質を復元できるようにしたことにより、複数の圧縮処理を併用するような高圧縮率の圧縮符号化手法を、画質の低下にかかわらず用いることができる。これにより、入力される画像信号の情報量を大幅に圧縮することができ、長時間の画像データを記録することができる。   In addition, by using class classification adaptive processing, the reduced image quality of the image data can be restored, so that a compression encoding method with a high compression rate that uses multiple compression processes can be used regardless of the degradation in image quality. Can do. As a result, the amount of information of the input image signal can be greatly compressed, and long-time image data can be recorded.

以上の構成によれば、高圧縮率の圧縮符号化手法により圧縮符号化して一時記憶した入力画像信号をリプレイモードが選択された際に繰り返し読み出して、低下した画質をクラス分類適応処理を用いて復元したリプレイ画像を生成するようにした。
かくして受信したテレビジヨン信号に基づく画像の所望の場面のリプレイ画像を良好な画質で繰り返し表示し得ると共に、長時間表示し得るテレビジヨン信号受信装置1及びテレビジヨン信号受信方法が実現できる。
According to the above configuration, the input image signal that has been compression-encoded by the high-compression compression encoding method and temporarily stored is repeatedly read out when the replay mode is selected, and the degraded image quality is detected using the class classification adaptive processing. The restored replay image was generated.
Thus, the television signal receiver 1 and the television signal receiving method capable of repeatedly displaying a replay image of a desired scene of an image based on the received television signal with good image quality and capable of displaying it for a long time can be realized.

また圧縮符号化した入力画像信号と共に、画像内の動き領域を表す動き領域データを一時記憶し、拡大リプレイモードが選択された際に当該記憶を繰り返し読み出して、拡大処理の際に低下する画質をクラス分類適応処理を用いて向上させた拡大リプレイ画像を生成するようにした。
かくして受信したテレビジヨン信号に基づく画像の所望の場面の動き領域を拡大した拡大リプレイ画像を良好な画質で繰り返し表示し得るテレビジヨン信号受信装置1及びテレビジヨン信号受信方法が実現できる。
In addition, the motion area data representing the motion area in the image is temporarily stored together with the compression-encoded input image signal, and when the enlargement replay mode is selected, the storage is repeatedly read out, and the image quality that decreases during the enlargement process is reduced. Improved enlarged replay images were generated using the classification adaptation process.
Thus, the television signal receiving apparatus 1 and the television signal receiving method capable of repeatedly displaying an enlarged replay image in which a motion area of a desired scene of an image based on the received television signal is enlarged with good image quality can be realized.

(7)他の実施例
なお上述の実施例においては、テレビジヨン放送信号を入力画像信号として受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばVTRやビデオデイスク等の記録媒体を再生して得られる画像信号を入力画像信号として入力する場合においても適用し得る。この場合、当該記録媒体に画像信号がデイジタル形式で記録されているならば、アナログ/デイジタル変換器5を介さずに直接、間引き回路6でなる圧縮符号化手段及び動き検出回路7でなる動き検出手段に当該画像信号を入力することができる。
(7) Other Embodiments In the above-described embodiments, the case where a television broadcast signal is received as an input image signal has been described. However, the present invention is not limited to this, and a recording medium such as a VTR or a video disk is used. The present invention can also be applied when inputting an image signal obtained by reproduction as an input image signal. In this case, if the image signal is recorded in the digital format on the recording medium, the motion detection circuit comprising the compression coding means comprising the thinning circuit 6 and the motion detection circuit 7 directly without going through the analog / digital converter 5. The image signal can be input to the means.

また上述の実施例においては、入力画像信号S1に基づく通常のテレビジヨン画像と、復元画像信号S9に基づくリプレイ画像又は拡大画像信号S10に基づく拡大リプレイ画像とを選択的に切り替えて表示する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図10に示すような構成により両方の画像をPinP(Picture in Picture)形式で表示するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, a case where a normal television image based on the input image signal S1 and a replay image based on the restored image signal S9 or an enlarged replay image based on the enlarged image signal S10 are selectively switched and displayed. As described above, the present invention is not limited to this, and both images may be displayed in the PinP (Picture in Picture) format by the configuration shown in FIG.

すなわち図1との対応部分に同一符号を付して示す図10において、60は全体としてテレビジヨン信号受信装置を示し、入力される復元画像信号S9又は拡大画像信号S10に間引き処理を施す間引き回路61、間引き処理された画像信号を記憶するメモリ62及びメモリ62から送出される画像信号をアナログ信号に変換するデイジタル/アナログ変換器(D/A)63を追加したことを除いて、図1に示すテレビジヨン信号受信装置1と同様に構成されている。   That is, in FIG. 10, in which parts corresponding to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, 60 denotes a television signal receiver as a whole, and a thinning circuit that performs thinning processing on the input restored image signal S9 or enlarged image signal S10 61, except for the addition of a memory 62 for storing the thinned image signal and a digital / analog converter (D / A) 63 for converting the image signal sent from the memory 62 into an analog signal. It is configured in the same manner as the television signal receiver 1 shown.

間引き回路61は、ユーザの選択操作によりスイツチ14を介して送出される復元画像信号S9又は拡大画像信号S10を間引き処理することにより、PinP(Picture in Picture)形式の子画面内に収まるように縮小処理し、縮小画像信号S32としてメモリ62に記憶させる。
メモリ62はフレームメモリでなり、アナログ/デイジタル変換器(A/D)5から与えられる画像信号S3及び間引き回路61から供給される縮小画像信号S32をアドレス上で重ね合わせて、親画面上に子画面を付加した画面でなる画像信号S33を生成して、デイジタル/アナログ変換器(D/A)63、スイツチ4及び信号処理回路16を順次介してモニタ17に出力表示する。
The thinning circuit 61 performs a thinning process on the restored image signal S9 or the enlarged image signal S10 sent through the switch 14 by the user's selection operation, thereby reducing the image to fit within a PinP (Picture in Picture) format child screen. Processed and stored in the memory 62 as the reduced image signal S32.
The memory 62 is a frame memory, which superimposes the image signal S3 supplied from the analog / digital converter (A / D) 5 and the reduced image signal S32 supplied from the thinning circuit 61 on the address, and displays them on the parent screen. An image signal S33 composed of a screen with a screen added is generated and output and displayed on the monitor 17 via the digital / analog converter (D / A) 63, the switch 4 and the signal processing circuit 16 in this order.

テレビジヨン信号受信装置60は、このような構成により、所望の場面のリプレイ画像又は当該画像の動き領域を拡大した拡大リプレイ画像を通常のテレビジヨン画像と同時に表示することができる。   With this configuration, the television signal receiving device 60 can display a replay image of a desired scene or an enlarged replay image in which the motion area of the image is enlarged at the same time as a normal television image.

また上述の実施例においては、クラス生成回路27、予測係数作成回路42及び45において、ブロツク化信号内の画素コードよりMSBのみを取り出して、当該MSBの1/0を順に並べることにより当該ブロツク化信号のパターン分類を行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばDCT(Discreat Cosine Transform )符号化、DPCM(差分符号化)、ベクトル量子化、サブバンド符号化やウエーブレツト変換等の圧縮手法を用いて、パターン分類によるクラス分類処理を行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the class generation circuit 27 and the prediction coefficient generation circuits 42 and 45 take out only the MSB from the pixel code in the block signal, and arrange the 1/0 of the MSB in order. Although the case where signal pattern classification is performed has been described, the present invention is not limited to this. For example, DCT (Discreat Cosine Transform) encoding, DPCM (differential encoding), vector quantization, subband encoding, wavelet transform, etc. Using this compression method, class classification processing by pattern classification may be performed.

さらに上述の実施例においては、ズーム処理回路13においてクラス分類適応処理の際に用いられるインデツクスコードの生成手段として、ADRC符号化を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばDCT(Discreat Cosine Transform )符号化、DPCM(差分符号化)、ベクトル量子化、サブバンド符号化やウエーブレツト変換等の圧縮手法を用いて、パターン分類によるクラス分類処理を行うようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the case where ADRC encoding is used as the index code generating means used in the class classification adaptive processing in the zoom processing circuit 13 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, class classification processing by pattern classification may be performed using compression methods such as DCT (Discreat Cosine Transform) coding, DPCM (differential coding), vector quantization, subband coding, and wavelet transform. .

また上述の実施例においては、MUSE方式による時空間方向の画素間引きを行う間引き手段と、ADRC符号化による階調方向への圧縮を行う階調方向圧縮手段とを、入力画像信号を圧縮する圧縮符号化手法として用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該圧縮符号化手法に代えて他の圧縮符号化手法を用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the compression for compressing the input image signal includes the thinning means for thinning out pixels in the spatio-temporal direction by the MUSE method and the gradation direction compression means for compressing in the gradation direction by ADRC encoding. Although the case of using as an encoding method has been described, the present invention is not limited to this, and another compression encoding method may be used instead of the compression encoding method.

また上述の実施例においては、予測係数を記憶した係数メモリとしてROMを用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ROMに代えてRAM(Random Access Memory)やSRAM(Static RAM)等を用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiments, the case where the ROM is used as the coefficient memory storing the prediction coefficient has been described. However, the present invention is not limited to this, and instead of the ROM, a RAM (Random Access Memory) or an SRAM (Static RAM). Etc. may be used.

本発明は、映像を一時的に記録して再生する用途に広く利用できる。   The present invention can be widely used for applications in which video is temporarily recorded and reproduced.

本発明の一実施例によるテレビジヨン信号受信装置を示すブロツク図である。1 is a block diagram illustrating a television signal receiver according to an embodiment of the present invention. 動き検出回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a motion detection circuit. 動き領域の検出の説明のために供する略線図である。It is a basic diagram provided for description of detection of a motion region. 復号化回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a decoding circuit. ズーム処理回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a zoom processing circuit. 設定領域の画像拡大の説明に供する略線図である。It is a basic diagram with which it uses for description of the image expansion of a setting area | region. ズーム処理回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a zoom processing circuit. 予測係数作成回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a prediction coefficient production circuit. 予測係数作成回路の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of a prediction coefficient production circuit. PinP機能を付加したテレビジヨン信号受信装置の構成を示すブロツク図である。It is a block diagram which shows the structure of the television signal receiver which added the PinP function.

符号の説明Explanation of symbols

1、60……テレビジヨン信号受信装置、2……アンテナ、3……チユーナ、4、14……スイツチ、5……アナログ/デイジタル変換器、6、61……間引き回路、7……動き検出回路、8……階調圧縮回路、9……記憶装置、10……制御部、11、26……復号化回路、12、35、36……遅延回路、13……ズーム処理回路、15、63……デイジタル/アナログ変換器、16……テレビジヨン信号処理回路、17……モニタ、20、62……メモリ、21……切り出し回路、22……差分回路、23、29、38……演算部、23A〜23L……積分回路、24……検出回路、25、28、34、39、43……ブロツク化回路、27、37……クラス生成回路、29A〜29D……積和演算回路、30、40……多重化回路、31……領域設定回路、32……拡大画像生成部、33……拡大比計算回路、41……合成回路、42、45……予測係数作成回路、44……係数算出回路、M1〜M4……係数メモリ。
1, 60 ... Television signal receiver, 2 ... Antenna, 3 ... Tuner, 4, 14 ... Switch, 5 ... Analog / digital converter, 6, 61 ... Decimation circuit, 7 ... Motion detection Circuit, 8 ... gradation compression circuit, 9 ... storage device, 10 ... control unit, 11, 26 ... decoding circuit, 12, 35, 36 ... delay circuit, 13 ... zoom processing circuit, 15, 63 …… Digital / analog converter, 16 …… TV signal processing circuit, 17 …… Monitor, 20, 62 …… Memory, 21 …… Cut out circuit, 22 …… Differential circuit, 23, 29, 38 …… Calculation , 23A to 23L... Integration circuit, 24... Detection circuit, 25, 28, 34, 39, 43... Blocking circuit, 27 and 37. Class generation circuit, 29A to 29D. 30, 40 ... Multiplexing circuit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Area | region setting circuit, 32 ... Enlarged image production | generation part, 33 ... Enlargement ratio calculation circuit, 41 ... Synthesis | combination circuit, 42, 45 ... Prediction coefficient creation circuit, 44 ... Coefficient calculation circuit, M1-M4 ... ... coefficient memory.

Claims (4)

映像信号における画素を間引くことにより圧縮処理され解像度の劣化した第1の画像信号を、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第1の分割画像信号に分割する分割手段と、
教師データと当該教師データを上記圧縮処理によって圧縮した後に当該圧縮処理に対応する伸長法によって復号した復号教師データとの間に生じる誤差を修正するよう、上記復号教師データが表す画像信号のレベル分布パターンに応じて分類される複数のクラスに分類した上で、当該クラス毎に算出された予測係数を格納した記憶手段と、
上記第1の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類する当該第1の分割画像信号を上記複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類する第1のクラス分類手段と、
上記第1の分割画像信号が属するクラスに対応する上記予測係数及び上記第1の画像信号が表す画素値積和演算することにより間引かれた画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、上記第1の画像信号よりも解像度の向上した第2の画像信号を形成する予測演算手段と、
上記映像信号において動きを有する動き領域を示す領域番号から上記第2の画像信号において上記動き領域と対応する領域を拡大対象となる拡大領域として選択し、上記拡大領域における注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第2の分割画像信号に分割し、上記第2の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類することにより、当該第2の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類し、上記第2の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び上記第2の分割画像信号が表す画素値積和演算することにより補間する画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、上記拡大画像信号の空間解像度を上げる拡大画像形成手段と
を具えることを特徴とする画像信号変換装置。
Division means for dividing the first image signal, which has been subjected to compression processing by thinning out pixels in the video signal and whose resolution has been degraded, into a first divided image signal having a pixel of interest and a plurality of pixels around the pixel of interest as unit blocks; ,
Level of teacher data and to correct the errors occurring between the decoding teacher data decoded by extension our method corresponding to the compression processing after the teacher data compressed by the compression processing, an image signal from which the decoding teacher data represents After classifying into a plurality of classes classified according to the distribution pattern, storage means for storing the prediction coefficient calculated for each class,
First class classification means for classifying the first divided image signal classified according to the level distribution pattern of the first divided image signal into one of the plurality of classes ;
Prediction calculation processing is performed to generate pixel values of the thinned pixels by performing a product-sum operation on the prediction coefficient corresponding to the class to which the first divided image signal belongs and the pixel value represented by the first image signal. A predictive calculation means for forming a second image signal having a resolution higher than that of the first image signal;
An area corresponding to the motion area in the second image signal is selected as an enlargement area to be enlarged from an area number indicating a movement area having motion in the video signal, and a pixel of interest in the enlargement area and the periphery of the pixel of interest Are divided into second divided image signals having a plurality of pixels as unit blocks, and are classified according to the level distribution pattern of the second divided image signals, whereby the second divided image signals are divided into a plurality of classes. The pixel value of the pixel to be interpolated by classifying into one of the classes and performing a product-sum operation on the prediction coefficient corresponding to the class to which the second divided image signal belongs and the pixel value represented by the second divided image signal. An image signal conversion apparatus comprising: an enlarged image forming unit that increases a spatial resolution of the enlarged image signal by performing a prediction calculation process to be generated .
上記記憶手段には、
上記予測係数として、
時空間方向に間引かれた画素生成に必要な係数であって、学習により求められた第1の係数と、
階調方向の上記圧縮処理によって低下した分解能を上げるのに必要な係数であって、学習により求められた第2の予測係数とが記憶されており、
上記分割手段は、
時空間方向及び階調方向に圧縮された上記第1の画像信号を分割画像信号に分割し、
上記予測演算手段は、
上記第1の分割画像信号が属するクラスに対応する上記予測係数及び上記第1の画像信号積和演算することにより間引かれた画素の画素値を生成すると共に階調方向の解像度を向上させる
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号変換装置。
In the storage means,
As the above prediction coefficient,
A coefficient necessary for generating pixels thinned out in the space-time direction, the first coefficient obtained by learning;
A coefficient necessary for increasing the resolution reduced by the compression processing in the gradation direction, and the second prediction coefficient obtained by learning are stored;
The dividing means is
Dividing the first image signal compressed in the spatio-temporal direction and the gradation direction into divided image signals;
The prediction calculation means is
The pixel values of the thinned pixels are generated by multiplying the prediction coefficient corresponding to the class to which the first divided image signal belongs and the first image signal, and the resolution in the gradation direction is improved. The image signal converter according to claim 1, wherein
上記予測係数は、
教師データを所定の圧縮処理方法によって圧縮処理することにより圧縮画像データを形成し、上記圧縮処理手法によって圧縮処理することにより圧縮画像データを復号することにより復号画像データを形成し、
上記圧縮画像データに基づき、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとしてブロツク化し、第1のブロツク信号を得て、
上記各第1のブロツクについてパターン分類を行い、当該ブロツクが属するクラスを決定し、
上記復号画像データに基づき、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとしてブロツク化し第2のブロツク信号を得て、
上記教師データに基づき、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツク化し、第3のブロツク信号を得て、
上記決定されたクラス毎に、上記第2のブロツク信号とこれに対応する上記第3のブロツク信号とを用いた演算によって作成される
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号変換装置。
The above prediction coefficient is
The compressed image data is formed by compressing the teacher data by a predetermined compression processing method, the decoded image data is formed by decoding the compressed image data by the compression processing by the compression processing method,
Based on the compressed image data, the pixel of interest and a plurality of pixels around the pixel of interest are blocked as unit blocks to obtain a first block signal,
Pattern classification for each first block, determine the class to which the block belongs,
Based on the decoded image data, the pixel of interest and a plurality of pixels around the pixel of interest are blocked as unit blocks to obtain a second block signal,
Based on the teacher data, a pixel of interest and a plurality of pixels around the pixel of interest are unit-blocked to obtain a third block signal,
2. The image signal conversion apparatus according to claim 1, wherein each of the determined classes is created by an operation using the second block signal and the third block signal corresponding to the second block signal.
映像信号における画素を間引くことにより圧縮処理され解像度の劣化した第1の画像信号を、注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第1の分割画像信号に分割する分割ステップと、
上記第1の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類する当該第1の分割画像信号を上記複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類する第1のクラス分類ステップと、
教師データと当該教師データを上記圧縮処理によって圧縮した後に当該圧縮処理に対応する伸長法によって復号した復号教師データとの間に生じる誤差を修正するよう上記復号教師データが表す画像信号のレベル分布パターンに応じて分類される複数のクラスに分類した上で当該クラス毎に算出された予測係数のうち上記第1の分割画像信号が属するクラスに対応する上記予測係数及び上記第1の画像信号が表す画素値積和演算することにより間引かれた画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、上記第1の画像信号よりも解像度の向上した第2の画像信号を形成する予測演算ステップと、
上記映像信号において動きを有する動き領域を示す領域番号から上記第2の画像信号において上記動き領域と対応する領域を拡大対象となる拡大領域として選択し、上記拡大領域における注目画素及び当該注目画素周辺の複数の画素を単位ブロツクとする第2の分割画像信号に分割し、上記第2の分割画像信号のレベル分布パターンに応じて分類することにより、当該第2の分割画像信号を複数のクラスのうち一のクラスにクラス分類し、上記第2の分割画像信号が属するクラスに対応する予測係数及び上記第2の分割画像信号が表す画素値積和演算することにより補間する画素の画素値を生成する予測演算処理を行うことにより、上記拡大画像信号の空間解像度を上げる拡大画像形成ステップと
を具えることを特徴とする画像信号変換方法。
A division step of dividing the first image signal, which has been compressed and reduced in resolution by thinning out pixels in the video signal , into a first divided image signal having a target pixel and a plurality of pixels around the target pixel as unit blocks; ,
A first class classification step of classifying the first divided image signal classified according to the level distribution pattern of the first divided image signal into one of the plurality of classes ;
Level distribution of training data and the image signal representing the above decoding teacher data to correct the error that occurs between the decoding teacher data decoded by extension our method corresponding to the compression processing after the teacher data compressed by the compression processing The prediction coefficient and the first image signal corresponding to the class to which the first divided image signal belongs among the prediction coefficients calculated for each class after classification into a plurality of classes classified according to patterns. Prediction that forms a second image signal with improved resolution over the first image signal by performing a prediction calculation process that generates a pixel value of a thinned pixel by performing a product-sum operation on the pixel values to be represented A computation step;
An area corresponding to the motion area in the second image signal is selected as an enlargement area to be enlarged from an area number indicating a movement area having motion in the video signal, and a pixel of interest in the enlargement area and the periphery of the pixel of interest Are divided into second divided image signals having a plurality of pixels as unit blocks, and are classified according to the level distribution pattern of the second divided image signals, whereby the second divided image signals are divided into a plurality of classes. The pixel value of the pixel to be interpolated by classifying into one of the classes and performing a product-sum operation on the prediction coefficient corresponding to the class to which the second divided image signal belongs and the pixel value represented by the second divided image signal. An image signal conversion method comprising: an enlarged image forming step for increasing the spatial resolution of the enlarged image signal by performing a prediction calculation process to be generated Law.
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