JP4649812B2 - Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program - Google Patents
Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4649812B2 JP4649812B2 JP2001367108A JP2001367108A JP4649812B2 JP 4649812 B2 JP4649812 B2 JP 4649812B2 JP 2001367108 A JP2001367108 A JP 2001367108A JP 2001367108 A JP2001367108 A JP 2001367108A JP 4649812 B2 JP4649812 B2 JP 4649812B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image signal
- resolution
- pixel data
- data
- feature amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Television Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばNTSC方式のビデオ信号をハイビジョンのビデオ信号に変換する際に適用して好適な画像信号処理装置、画像信号処理方法およびそれを使用した画像表示装置、並びに情報提供媒体に関する。詳しくは、第1の画像信号を第2の画像信号に変換する際に、第2の画像信号における注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出し、画像の解像度を示すパラメータの他に検出された特徴量をも参照して第2の画像信号における注目位置の画素データを生成することによって、第2の画像信号による画像に不適切な解像度となる箇所が発生することを防止するようにした画像信号処理装置等に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば525i信号というSD(Standard Definition)信号を、1050i信号というHD(High Definition)信号に変換するフォーマット変換が提案されている。525i信号は、ライン数が525本でインタレース方式の画像信号を意味し、1050i信号は、ライン数が1050本でインタレース方式の画像信号を意味する。
【0003】
図13は、525i信号と1050i信号の画素位置関係を示している。ここで、大きなドットが525i信号の画素であり、小さなドットが1050i信号の画素である。また、奇数フィールドの画素位置を実線で示し、偶数フィールドの画素位置を破線で示している。525i信号を1050i信号に変換する場合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、525i信号の1画素に対応して1050i信号の4画素を得る必要がある。
【0004】
従来、上述したようなフォーマット変換を行うために、525i信号の画素データより1050i信号の画素データを得る際に、525i信号の画素に対する1050i信号の各画素の位相に対応した推定式の係数データをメモリに格納しておき、この係数データを用いて推定式によって1050i信号の画素データを求めることが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように推定式によって1050i信号の画素データを求めるものにおいては、この1050i信号による画像の解像度は固定されており、従来のコントラストやシャープネス等の調整のように、画像内容等に応じて所望の解像度とすることができなかった。
【0006】
そこで、この発明では、画像の解像度をユーザが所望の値に任意に調整できるようにすると共に、画像に不適切な解像度となる箇所が発生することを防止するようにした画像信号処理装置等を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像信号処理装置は、複数の画素データからなる第1の画像信号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換する画像信号処理装置であって、第1の画像信号に基づいて第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のデータ選択手段と、この第1のデータ選択手段で選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する特徴量検出手段と、第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する解像度パラメータ出力手段と、特徴量検出手段で検出された特徴量と解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応して、第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する画素データ生成手段とを備えるものである。
【0008】
例えば、画素データ生成手段は、解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応する複数の代表的な解像度について、推定式の係数データ候補を発生する係数データ候補発生手段と、特徴量検出手段で検出された特徴量と解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに基づいて、複数の代表的な解像度のうち一つの解像度を特定する解像度特定手段と、係数データ候補発生手段で発生された係数データ候補の中から、解像度特定手段で特定された解像度に対応する係数データを選択する係数データ選択手段と、第1の画像信号に基づいて第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第2の画素データを選択する第2のデータ選択手段と、この第2のデータ選択手段で選択された複数の第2の画素データと係数データ選択手段で選択された係数データとを用いて、推定式に基づいて上記注目位置の画素データを算出する演算手段とを有するものである。
【0009】
また、この発明に係る画像信号処理方法は、複数の画素データからなる第1の画像信号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換する画像信号処理方法であって、第1の画像信号に基づいて第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のステップと、この第1のステップで選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する第2のステップと、第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する第3のステップと、第2のステップで検出された特徴量と第3のステップで出力されたパラメータに対応して、第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する第4のステップとを備えるものである。
【0010】
また、この発明に係る画像表示装置は、複数の画素データからなる第1の画像信号を入力する画像信号入力手段と、この画像信号入力手段から入力された第1の画像信号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換して出力する画像信号処理手段と、この画像信号処理手段から出力される第2の画像信号による画像を画像表示素子に表示する画像表示手段と、第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する解像度パラメータ出力手段とを備えるものである。そして、画像信号処理手段は、第1の画像信号に基づいて第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のデータ選択手段と、この第1のデータ選択手段で選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する特徴量検出手段と、この特徴量検出手段で検出された特徴量と解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応して、第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する画素データ生成手段とを有するものである。
【0011】
また、この発明におけるプログラムは、上述の画像信号処理方法をコンピュータに実行させるためのものである。また、この発明に係るコンピュータ読み取り可能な媒体は、上述のプログラムを記録したものである。
【0012】
この発明において、第1の画像信号に基づいて第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データが抽出され、この複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量が検出される。この特徴量は、例えば複数の第1の画素データ内の隣接画素の絶対値和と、複数の第1の画素データ内のダイナミックレンジとを使用して求められる。
【0013】
また、解像度パラメータ出力手段から、第2の情報信号による画像の解像度を示すパラメータが出力される。この解像度パラメータ出力手段からは、例えばキー入力操作あるいはつまみの回転操作によって、解像度を示すパラメータが発生される。
【0014】
そして、上述した特徴量とパラメータに対応して、第2の画像信号における注目位置の画素データが生成される。例えば、以下のようにして、画素データが生成される。
【0015】
すなわち、パラメータに対応する複数の代表的な解像度について、推定式の係数データ候補が発生される。例えば、パラメータの値が、離散的な第1の値と第2の値との間にある場合、それら第1の値と第2の値に対応する解像度を得るための2つの推定式の係数データが係数データ候補として発生される。
【0016】
そして、特徴量とパラメータに基づいて、複数の代表的な解像度のうち一つの解像度が特定される。例えば、パラメータのそれぞれの値に対応した複数の特徴量領域における解像度選択情報が格納手段に格納されており、これを使用して解像度の特定が行われる。例えば、上述した第2の値に対応した解像度が第1の値に対応した解像度より高い場合、特徴量が小さい程、パラメータの値が小さくとも、第2の解像度に特定される確率が高くなる。
【0017】
そして、係数データ候補の中から、特定された解像度に対応する係数データが選択される。このように選択された係数データと、第1の画像信号に基づいて選択された第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第2の画素データとを用いて、推定式に基づいて、第2の画像信号における注目位置の画素データが算出される。
【0018】
このように、第1の情報信号を第2の情報信号に変換する際に、画像の解像度を示すパラメータの値に対応した係数データを用いて第2の画像信号における注目位置の画素データを算出するものであり、ユーザはパラメータの値を変更することで画像の解像度を所望の値に任意に調整できる。また、第2の画像信号における注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量により、パラメータの値に対応した複数の係数データ候補から一つの係数データを選択して使用するものであり、第2の画像信号による画像に不適切な解像度となる箇所が発生することを防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態としてのテレビ受信機100の構成を示している。このテレビ受信機100は、放送信号より525i信号というSD信号を得、この525i信号を1050i信号というHD信号に変換し、その1050i信号による画像を表示するものである。
【0020】
テレビ受信機100は、マイクロコンピュータを備え、システム全体の動作を制御するためのシステムコントローラ101と、リモートコントロール信号を受信するリモコン信号受信回路102とを有している。リモコン信号受信回路102は、システムコントローラ101に接続され、リモコン送信機200よりユーザの操作に応じて出力されるリモートコントロール信号RMを受信し、その信号RMに対応する操作信号をシステムコントローラ101に供給するように構成されている。
【0021】
また、テレビ受信機100は、受信アンテナ105と、この受信アンテナ105で捕らえられた放送信号(RF変調信号)が供給され、選局処理、中間周波増幅処理、検波処理等を行ってSD信号(525i信号)を得るチューナ106と、このチューナ106より出力されるSD信号を一時的に保存するためのバッファメモリ109とを有している。
【0022】
また、テレビ受信機100は、バッファメモリ109に一時的に保存されるSD信号(525i信号)を、HD信号(1050i信号)に変換する画像信号処理部110と、この画像信号処理部110より出力されるHD信号による画像を表示するディスプレイ部111と、このディスプレイ部111の画面上に文字、図形などの表示を行うための表示信号SCHを発生させるためのOSD(On Screen Display)回路112と、その表示信号SCHを上述した画像信号処理部110より出力されるHD信号に合成してディスプレイ部111に供給するための合成器113とを有している。ディスプレイ部111は、例えばCRT(cathode-ray tube)ディスプレイ、あるいはLCD(liquid crystal display)等のフラットパネルディスプレイで構成されている。
【0023】
図1に示すテレビ受信機100の動作を説明する。
チューナ106より出力されるSD信号(525i信号)は、バッファメモリ109に供給されて一時的に保存される。そして、このバッファメモリ109に一時的に記憶されたSD信号は画像信号処理部110に供給され、HD信号(1050i信号)に変換される。すなわち、画像信号処理部110では、SD信号を構成する画素データ(以下、「SD画素データ」という)から、HD信号を構成する画素データ(以下、「HD画素データ」という)が得られる。この画像信号処理部110より出力されるHD信号はディスプレイ部111に供給され、このディスプレイ部111の画面上にはそのHD信号による画像が表示される。
【0024】
また、ユーザは、リモコン送信機200の操作によって、ディスプレイ部111の画面上に表示される画像の解像度を調整できる。例えば、解像度選択モードで、アップキーおよびダウンキーの押圧操作、あるいはジョグダイヤル等のつまみの回転操作をすることで、システムコントローラ101から画像信号処理部110に供給される、解像度を示すパラメータQの値を変更できる。
【0025】
画像信号処理部110では、後述するように、HD画素データが推定式によって算出されるが、この推定式の係数データとして、上述したパラメータQの値に対応したものが使用される。これにより、画像信号処理部110から出力されるHD信号による画像の解像度は、パラメータQの値に対応したものとなる。
【0026】
なお、ユーザのリモコン送信機200の操作によってパラメータQの値の変更が行われている状態では、ディスプレイ部111の画面上に、パラメータQの値の表示が行われる。ここでは図示しないが、この表示は数値または棒グラフ等を用いて行われる。ユーザは、この表示を参照して、パラメータQの値を変更できる。
【0027】
このように画面上にパラメータQの値を表示する際、システムコントローラ101は表示データをOSD回路112に供給する。OSD回路112は、その表示データに基づいて表示信号SCHを発生し、この表示信号SCHを合成器113を介してディスプレイ部111に供給することとなる。
【0028】
次に、画像信号処理部110の詳細を説明する。この画像信号処理部110は、バッファメモリ109に記憶されているSD信号(525i信号)より、HD信号(1050i信号)に係る注目画素の周辺に位置する複数のSD画素のデータを選択的に取り出して出力する第1〜第3のタップ選択回路121〜123を有している。
【0029】
第1のタップ選択回路121は、予測に使用するSD画素(「予測タップ」と称する)のデータを選択的に取り出すものである。第2のタップ選択回路122は、SD画素データのレベル分布パターンに対応するクラス分類に使用するSD画素(「空間クラスタップ」と称する)のデータを選択的に取り出すものである。第3のタップ選択回路123は、動きに対応するクラス分類に使用するSD画素(「動きクラスタップ」と称する)のデータを選択的に取り出すものである。なお、空間クラスを複数フィールドに属するSD画素データを使用して決定する場合には、この空間クラスにも動き情報が含まれることになる。
【0030】
また、画像信号処理部110は、第2のタップ選択回路122で選択的に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素データ)のレベル分布パターンを検出し、このレベル分布パターンに基づいて空間クラスを検出し、そのクラス情報を出力する空間クラス検出回路124を有している。
【0031】
空間クラス検出回路124では、例えば、各SD画素データを、8ビットデータから2ビットデータに圧縮するような演算が行われる。そして、空間クラス検出回路124からは、各SD画素データに対応した圧縮データが空間クラスのクラス情報として出力される。本実施の形態においては、ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)によって、データ圧縮が行われる。なお、情報圧縮手段としては、ADRC以外にDPCM(予測符号化)、VQ(ベクトル量子化)等を用いてもよい。
【0032】
本来、ADRCは、VTR(Video Tape Recorder)向け高性能符号化用に開発された適応再量子化法であるが、信号レベルの局所的なパターンを短い語長で効率的に表現できるので、上述したデータ圧縮に使用して好適なものである。ADRCを使用する場合、空間クラスタップのデータ(SD画素データ)の最大値をMAX、その最小値をMIN、空間クラスタップのデータのダイナミックレンジをDR(=MAX−MIN+1)、再量子化ビット数をPとすると、空間クラスタップのデータとしての各SD画素データkiに対して、(1)式の演算により、圧縮データとしての再量子化コードqiが空間クラスのクラス情報として得られる。ただし、(1)式において、[ ]は切り捨て処理を意味している。空間クラスタップのデータとして、Na個のSD画素データがあるとき、i=1〜Naである。
qi=[(ki−MIN+0.5).2P/DR] ・・・(1)
【0033】
また、画像信号処理部110は、第3のタップ選択回路123で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)より、主に動きの程度を表すための動きクラスを検出し、そのクラス情報を出力する動きクラス検出回路125を有している。
【0034】
この動きクラス検出回路125では、第3のタップ選択回路123で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)mi,niからフレーム間差分が算出され、さらにその差分の絶対値の平均値に対してしきい値処理が行われて動きの指標である動きクラスが検出される。すなわち、動きクラス検出回路125では、(2)式によって、差分の絶対値の平均値AVが算出される。第3のタップ選択回路123で、例えばクラスタップのデータとして、6個のSD画素データm1〜m6と、その1フレーム前の6個のSD画素データn1〜n6が取り出されるとき、(2)式におけるNbは6である。
【0035】
【数1】
【0036】
そして、動きクラス検出回路125では、上述したように算出された平均値AVが1個または複数個のしきい値と比較されて動きクラスのクラス情報MVが得られる。例えば、3個のしきい値th1,th2,th3(th1<th2<th3)が用意され、4つの動きクラスを検出する場合、AV≦th1のときはMV=0、th1<AV≦th2のときはMV=1、th2<AV≦th3のときはMV=2、th3<AVのときはMV=3とされる。
【0037】
また、画像信号処理部110は、空間クラス検出回路124より出力される空間クラスのクラス情報としての再量子化コードqiと、動きクラス検出回路125より出力される動きクラスのクラス情報MVに基づき、作成すべきHD信号(1050i信号)の画素データ(注目位置の画素データ)が属するクラスを示すクラスコードCLを得るためのクラス合成回路126を有している。
【0038】
このクラス合成回路126では、(3)式によって、クラスコードCLの演算が行われる。なお、(3)式において、Naは空間クラスタップのデータ(SD画素データ)の個数、PはADRCにおける再量子化ビット数を示している。
【0039】
【数2】
【0040】
また、画像信号処理部110は、係数メモリ131を有している。この係数メモリ131は、後述する推定予測演算回路127で使用される推定式の係数データを格納するものである。この係数データは、SD信号(525i信号)を、HD信号(1050i信号)に変換する際に使用する情報である。この係数メモリ131には、クラス合成回路126より出力されるクラスコードCLおよび後述する係数選択回路133より出力される係数選択信号SELが、読み出しアドレス情報として供給される。この係数メモリ131からはクラスコードCLおよび係数選択信号SELに対応した係数データwiが読み出され、推定予測演算回路127に供給される。
【0041】
また、画像信号処理部110は、情報メモリバンク132を有している。本実施の形態においては、パラメータQは0〜8の間で変更可能とされる。情報メモリバンク132には、パラメータQの0,1,・・・,8の各離散値に対応した、9つの解像度における各クラスの係数データが予め蓄えられている。ここで、パラメータQの値が大きくなるほど解像度が高くなっていくものとする。この9つの解像度に対応する係数データの生成方法については後述する。
【0042】
なお、上述したように、525i信号を1050i信号に変換する場合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、525i信号の1画素に対応して1050i信号の4画素を得る必要がある。そのため、ある解像度におけるあるクラスの係数データは、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおける1050i信号を構成する2×2の単位画素ブロック内の4画素に対応した係数データからなっている。この2×2の単位画素ブロック内の4画素は、525i信号の画素に対応して互いに異なる位相関係になっている。この複数の解像度に対応する係数データの生成方法については後述する。
【0043】
上述したように、ユーザは、リモコン送信機200の操作部において、アップキーおよびダウンキーの押圧操作、またはジョグダイヤル等のつまみの回転操作をすることで、システムコントローラ101から画像信号処理部110に供給されるパラメータQの値を変更できる。情報メモリバンク132には、そのパラメータQが供給され、この情報メモリバンク132から係数メモリ131には、パラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した係数データがロードされる。
【0044】
すなわち、0≦Q≦1であるときはQ=0,1に対応した係数データが、1<Q≦2であるときはQ=1,2に対応した係数データが、2<Q≦3であるときはQ=2,3に対応した係数データが、3<Q≦4であるときはQ=3,4に対応した係数データが、4<Q≦5であるときはQ=4,5に対応した係数データが、5<Q≦6であるときはQ=5,6に対応した係数データが、6<Q≦7であるときはQ=6,7に対応した係数データが、7<Q≦8であるときはQ=7,8に対応した係数データが、情報メモリバンク132から係数メモリ131にロードされる。
【0045】
また、画像信号処理部110は、係数選択信号SELを発生する係数選択回路133を有している。この係数選択信号SELは、上述したように係数メモリ131に読み出しアドレス情報として供給されるものであり、情報メモリバンク132から係数メモリ131にロードされて格納された、パラメータQの2つの離散値に対応した係数データのうち一つの係数データを選択するために使用される。
【0046】
図2は、係数選択回路133の構成を示している。この係数選択回路133は、特徴量検出部141、特徴量メモリ142、特徴量領域決定部143、領域検出部144および係数選択信号生成部145とからなっている。
【0047】
特徴量検出部141は、バッファメモリ109に一時的に記憶される各フィールドのSD信号(525i信号)を構成するSD画素毎に特徴量CHを検出するものである。本実施の形態において、あるSD画素(着目画素)に対応した特徴量CHは、そのSD画素を中心とした所定サイズのブロック内のダイナミックレンジDRとアクティビティACTの乗算値の平方根をとった値(√(DR×ACT)とする。ブロックサイズは、例えば5×5とする。
【0048】
ダイナミックレンジDRは、図3に示すように、着目画素を中心とした5×5のブロック内に含まれる25個のSD画素のデータxi-2,j+2〜xi+2,j-2の中で、最大値をMAX、最小値をMINとするとき、(4)式で定義される。図3では、着目画素の座標を(i,j)としている。
DR=MAX−MIN ・・・(4)
【0049】
アクティビティACTは、図4に示すように、着目画素の座標を(i,j)とし、この着目画素を中心とした5×5のブロック内に含まれる25個のSD画素のデータをxi-2,j+2〜xi+2,j-2とするとき、(5)式で定義される。ここで、i1=i−2,・・・,i+1、i2=i−2,・・・,i+2、j1=j−2,・・・,j+2、j2=j−2,・・・,j+1である。
【0050】
【数3】
【0051】
図5は、ダイナミックレンジDRおよびアクティビティACTによる検出部分のモデルを示している。ダイナミックレンジDRを用いると、図5中の右上の太線で示したように、画像の輪郭が検出される。一方、アクティビティACTを用いると、図5中の右下の太い線で示したように、画像の低周波領域に囲まれた高周波領域が検出される。特徴量CHは上述したように、√(DR×ACT)で定義されるため、この特徴量CHを用いると、画像の輪郭および画像の低周波領域に囲まれた高周波領域の両方が検出されることとなる。
【0052】
上述したように、525i信号を1050i信号に変換する場合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、525i信号の1画素に対応して、1050i信号の4画素を注目画素として、推定式で得るものである。したがって、特徴量検出部141にてSD信号(525i信号)を構成する各1画素に対応した特徴量CHを検出するということは、HD信号(1050i信号)を構成する各4画素(注目画素)の周辺における高周波成分量に関係する特徴量CHを検出していることになる。
【0053】
特徴量検出部141は、バッファメモリ109に記憶されるあるフィールドのSD信号に対する特徴量CHの検出処理を例えば垂直ブランキング期間で行う。特徴量メモリ142は、特徴量検出部141においてある垂直ブランキング期間に検出される1フィールド分の各SD画素に対応した特徴量CHを格納するものである。
【0054】
また、特徴量領域決定部143は、特徴量メモリ142に格納された、あるフィールドの全SD画素に対応する特徴量CHを用いて、特徴量CHの最小値から最大値までの範囲を4領域に分割して4つの特徴量領域を決定するものである。特徴量領域決定部143は、この特徴量領域の決定処理を垂直ブランキング期間で行う。この場合、全SD画素に対応する特徴量CHのうち各特徴量領域に含まれる個数が略等しくなるように、4つの特徴量領域が決定される。
【0055】
図6は、全SD画素に対応する特徴量CHのヒストグラムモデルを示している。CHminは特徴量CHの最小値、CHmaxは特徴量CHの最大値を示している。Ra,Rb,Rc,Rdは4つの特徴量領域であり、Na,Nb,Nc,Ndは全SD画素に対応する特徴量CHのうち各特徴量領域に含まれる個数を示している。この場合、個数Na,Nb,Nc,Ndが略等しくなるように、特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdが決定されることとなる。
【0056】
ここで、特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdの意義について考えてみる。Ra,Rb,Rc,Rdの順に特徴量CHが大きく、高域成分量が多いことから、画面全体で同じ解像度を得るための係数データを用いてSD画素データからHD画素データを生成する場合、Rd側の特徴量領域内の特徴量CHが検出される箇所ほど不適切な解像度となりやすい。図7のa,b,c,dは、それぞれRa,Rb,Rc,Rdの特徴量領域内の特徴量CHが検出される画面内の箇所を示している。これら各箇所における不適切な解像度となる度合い(破綻度合い)をpa,pb,pc,pdとすると、pa<pb<pc<pdの関係となる。
【0057】
領域検出部144は、特徴量検出部141においてある垂直ブランキング期間に検出されて特徴量メモリ142に格納された各SD画素に対応する特徴量CHを、続く垂直有効走査期間で順次取り出し、各SD画素に対応する特徴量CHが、上述した特徴量領域決定部143で決定された特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdのいずれに含まれるかを検出し、その検出情報DETを出力するものである。
【0058】
係数選択信号生成部145は、領域検出部144からの検出情報DETと、システムコントローラ101から供給されるパラメータQの値とから、係数選択信号SELを生成するものである。
【0059】
係数選択信号生成部145は、パラメータQの各値に対応した、上述の特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdにおける解像度選択情報RESが格納された格納手段としてのROM(read only memory)146を持っている。
【0060】
図8は、ROM146内に格納された解像度選択情報RESを模式的に表したものである。
この図において、「a」が記載された範囲(第1の範囲)では、特徴量CHが特徴量領域Raに含まれるときRES=1であり、特徴量CHが特徴量領域Rb,Rc,Rdに含まれるときRES=0であることを意味し、「a,b」が記載された範囲(第2の範囲)では、特徴量CHが特徴量領域Ra,Rbに含まれるときRES=1であり、特徴量CHが特徴量領域Rc,Rdに含まれるときRES=0であることを意味し、「a,b,c」が記載された範囲(第3の範囲)では、特徴量CHが特徴量領域Ra,Rb,Rcに含まれるときRES=1であり、特徴量CHが特徴量領域Rdに含まれるときRES=0であることを意味し、「a,b,c,d」が記載された範囲(第4の範囲)では、特徴量CHが特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdのいずれに含まれるときでもRES=1であることを意味する。
【0061】
また、この図において、i<Q≦(i+0.25)は第1の範囲に該当し、(i+0.25)<Q≦(i+0.5)は第2の範囲に該当し、(i+0.5)<Q≦(i+0.75)は第3の範囲に該当し、(i+0.75)<Q≦(i+1)は第4の範囲に該当する。ここで、i=0,1,・・・,7である。なお、Q=0であるときは、特徴量CHが特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdのいずれに含まれるときでもRES=0である。
【0062】
係数選択信号生成部145は、領域検出部144からの検出情報DETと、システムコントローラ101から供給されるパラメータQの値に対応した解像度選択情報RESをROM146より取り出し、この解像度選択情報RESを係数選択信号SELとして出力する。例えば、パラメータQの値が0.4で、検出情報DETが特徴量CHが特徴量領域Raに含まれていることを表しているとき、ROM146よりSEL=1が取り出され、係数選択信号SELとして1が出力される。
【0063】
この係数選択信号生成部145より出力される係数選択信号SELが、係数選択回路133の出力ともなる。このように、係数選択回路133より出力される係数選択信号SELは、上述したように係数メモリ131に読み出しアドレス情報として供給される。係数メモリ131(図1参照)には上述したように情報メモリバンク132からパラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した係数データがロードされるが、SEL=0であるときは離散値mに対応した係数データが読み出し対象となり、SEL=1であるときは離散値m+1に対応した係数データが読み出し対象となる。
【0064】
図1に戻って、また、画像信号処理部110は、第1のタップ選択回路121で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD画素データ)xiと、係数メモリ131より読み出される係数データwiとから、作成すべきHD信号の画素データ(注目位置の画素データ)yを演算する推定予測演算回路127を有している。
【0065】
上述したように、SD信号(525i信号)をHD信号(1050i信号)に変換する際には、SD信号の1画素に対してHD信号の4画素を得る必要があることから、この推定予測演算回路127では、HD信号を構成する2×2の単位画素ブロック毎に、HD画素データが生成される。
【0066】
すなわち、この推定予測演算回路127には、第1のタップ選択回路121より単位画素ブロック内の4画素のデータ(注目位置の画素データ)に対応した予測タップのデータxiと、係数メモリ131よりその単位画素ブロックを構成する4画素に対応した係数データwiとが供給され、単位画素ブロックを構成する4画素のデータy1〜y4は、それぞれ個別に(6)式の推定式で演算される。
【0067】
【数4】
【0068】
また、画像信号処理部110は、推定予測演算回路127より順次出力される単位画素ブロックを構成する4画素のデータy1〜y4を、線順次化して1050i信号のフォーマットで出力する後処理回路128を有している。
【0069】
次に、画像信号処理部110の動作を説明する。
バッファメモリ109に記憶されているSD信号(525i信号)より、第2のタップ選択回路122で、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)の周辺に位置する空間クラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。この第2のタップ選択回路122で選択的に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素データ)は空間クラス検出回路124に供給される。この空間クラス検出回路124では、空間クラスタップのデータとしての各SD画素データに対してADRC処理が施されて空間クラス(主に空間内の波形表現のためのクラス分類)のクラス情報としての再量子化コードqiが得られる((1)式参照)。
【0070】
また、バッファメモリ109に記憶されているSD信号(525i信号)より、第3のタップ選択回路123で、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)の周辺に位置する動きクラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。この第3のタップ選択回路123で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)は動きクラス検出回路125に供給される。この動きクラス検出回路125では、動きクラスタップのデータとしての各SD画素データより動きクラス(主に動きの程度を表すためのクラス分類)のクラス情報MVが得られる。
【0071】
このクラス情報MVと上述した再量子化コードqiはクラス合成回路126に供給される。このクラス合成回路126では、これらクラス情報MVと再量子化コードqiとから、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック毎に、その単位画素ブロック内の4画素のデータ(注目位置の画素データ)が属するクラスを示すクラスコードCLが得られる((3)式参照)。そして、このクラスコードCLは、係数メモリ131に読み出しアドレス情報として供給される。
【0072】
また、バッファメモリ109に記憶されているSD信号(525i信号)より、係数選択回路133で、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック毎にその単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)に対応する係数選択信号SELが生成される。
【0073】
すなわち、図2に示すように、バッファメモリ109に記憶されるSD信号(525i信号)が係数選択回路133の特徴量検出部141に供給され、この特徴量検出部141では各フィールドのSD信号を構成するSD画素毎に特徴量CH=√(DR×ACT)が検出される。そして、特徴量検出部141で、ある垂直ブランキング期間で検出される1フィールド分のSD信号に対応する特徴量CHは特徴量メモリ142に格納される。
【0074】
上述したように、525i信号を1050i信号に変換する場合、奇数、偶数のそれぞれのフィールドにおいて、525i信号の1画素に対応して、1050i信号の4画素を注目画素として、推定式で得るものである。したがって、特徴量検出部141にてSD信号(525i信号)を構成する各1画素に対応した特徴量CHを検出するということは、HD信号(1050i信号)を構成する各4画素(注目画素)に対応した特徴量CHを検出していることになる。
【0075】
また、特徴量領域決定部143において、ある垂直ブランキング期間に特徴量メモリ142に格納された1フィールド分のSD信号に対応する特徴量CHが使用されて、全SD画素に対応する特徴量CHの最小値CHminから最大値CHmaxまでの範囲を4領域に分割して4つの特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdが決定される(図6参照)。この場合、全SD画素に対応する特徴量CHのうち各特徴量領域に含まれる個数が略等しくなるように4つの特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdの範囲が決定される。
【0076】
そして、ある垂直ブランキング期間に特徴量メモリ142に格納された1フィールド分のSD信号が、続く垂直有効走査期間で順次取り出されて領域検出部144に供給され、各SD画素に対応する特徴量CHが、上述した特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdのいずれに含まれるかが検出される。この検出情報DETは係数選択信号生成部145に供給される。
【0077】
この係数選択信号生成部145には、さらにシステムコントローラ101からパラメータQが供給される。係数選択信号生成部145が持っているROM146には、上述したように、パラメータQの各値に対応した、特徴量領域Ra,Rb,Rc,Rdにおける解像度選択情報RESが格納されている。係数選択信号生成部145では、領域検出部144からの検出情報DETと、システムコントローラ101から供給されるパラメータQの値に対応した解像度選択情報RESがROM146より取り出される。
【0078】
そして、この取り出された係数選択情報RESが、係数選択信号生成部145、従って係数選択回路133の出力となる。したがって、係数選択回路133からは、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック毎にその単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)に対応する係数選択信号SELが出力されることとなる。この係数選択信号SELは、係数メモリ131に読み出しアドレス情報として供給される。
【0079】
係数メモリ131には、情報メモリバンク132から、パラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した各クラスの係数データがロードされている。このような係数データのロード動作は、例えば、パラメータQの値が変更があって、係数メモリ131に格納すべき係数データの変更が必要となる場合に行われる。
【0080】
係数メモリ131に上述したようにクラスコードCLおよび係数選択信号CLが読み出しアドレス情報として供給されることで、この係数メモリ131からクラスコードCLに対応し、かつ係数選択信号SELに対応した係数データwiが読み出されて推定予測演算回路127に供給される。この場合、SEL=0であるときは離散値mに対応した係数データが読み出され、SEL=1であるときは離散値m+1に対応した係数データが読み出される。
【0081】
また、第1のタップ選択回路121では、バッファメモリ109に記憶されているSD信号(525i信号)より、作成すべきHD信号(1050i信号)を構成する単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)の周辺に位置する予測タップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。この第1のタップ選択回路121で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD画素データ)xiは推定予測演算回路127に供給される。
【0082】
推定予測演算回路127では、予測タップのデータ(SD画素データ)xiと、係数メモリ131より読み出される4画素分の係数データwiとから、作成すべきHD信号を構成する単位画素ブロック内の4画素のデータy1〜y4がそれぞれ個別に演算される((6)式参照)。そして、この推定予測演算回路127より順次出力される4画素のデータy1〜y4は、後処理回路128に供給される。この後処理回路128は、推定予測演算回路127より順次出力される4画素のデータy1〜y4を線順次化し、1050i信号のフォーマットで出力する。つまり、この後処理回路128からは、HD信号としての1050i信号が出力される。
【0083】
上述したように、係数メモリ131にはシステムコントローラ101より供給されるパラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した各クラスの係数データが情報メモリバンク132よりロードされる。そのため、ユーザがリモコン送信機200を操作してパラメータQの値を変更すると、それに伴って係数メモリ131に格納される係数データも変更され、推定予測演算回路127ではHD信号の画素データがパラメータQの値に対応して生成される。したがって、ユーザは、パラメータQの値を変更することで、HD信号による画像の解像度を、従来のコントラストやシャープネスの調整のように、所望の値に任意に調整できる。
【0084】
また、係数メモリ131に格納されるパラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した各クラスの係数データのうち、推定予測演算回路127で実際にHD信号の画素データを生成する際に使用する係数データが、係数選択回路133で生成される係数選択信号SELに基づいて決定される。すなわち、作成すべきHD信号を構成する単位画素ブロック内の4画素(注目位置の画素)の周辺における特徴量CHが不適切な解像度となる度合い(破綻度合い)がいかなる特徴量領域に含まれるか、およびパラメータQの値がmからm+1までのいずれにあるかに応じて、離散値mに対応した係数データを使用するか、離散値m+1に対応した係数データを使用するか決定される。因に、離散値m+1に対応した係数データは、離散値mに対応した係数データより、高い解像度を得るためのものである。
【0085】
例えば、パラメータQの値がmに近くなる程、特徴量CHが不適切な解像度となる度合い(破綻度合い)が低い特徴量領域に含まれる場合だけ、離散値m+1に対応した係数データが使用される(図8参照)。これにより、不適切な解像度となる度合い(破綻度合い)が高い特徴量領域に特徴量CHが含まれる箇所が、不適切な解像度となることを防止でき、HD信号による画像の画質の向上を図ることができる。
【0086】
図9は、画面内の各箇所a〜dが、図7で説明したと同様の状態にある場合において、パラメータQの値がm〜m+1に変化した場合に、各箇所で離散値mあるいは離散値m+1のいずれに対応した係数データが使用されるかを示したものである。
【0087】
Q=mである場合には、図9(a)に示すように、a〜dの全ての箇所で離散値mに対応した係数データwmが使用される。m<Q≦m+0.25である場合には、図9(b)に示すように、aの箇所で離散値m+1に対応した係数データwm+1が使用され、b〜dの箇所で離散値mに対応した係数データwmが使用される。m+0.25<Q≦m+0.5である場合には、図9(c)に示すように、a,bの箇所で離散値m+1に対応した係数データwm+1が使用され、c,dの箇所で離散値mに対応した係数データwmが使用される。m+0.5<Q≦m+0.75である場合には、図9(d)に示すように、a〜cの箇所で離散値m+1に対応した係数データwm+1が使用され、dの箇所で離散値mに対応した係数データwmが使用される。さらに、m+0.75<Q≦m+1である場合には、図9(e)に示すように、a〜dの全て箇所で離散値m+1に対応した係数データwm+1が使用される。
【0088】
なお、上述実施の形態においては、注目画素の周辺における高周波成分量に関係する特徴量CHとして√(DR×ACT)で表されるものを使用したものであるが、これに限定されるものではない。この特徴量CHとしては、同じ解像度を得るための係数データを使用してHD信号を得る場合に、不適切な解像度となる度合い(破綻度合い)を段階的に分類できるものであればよい。
【0089】
また、上述実施の形態においては、説明を簡単にするため、特徴量CHの最小値CHminから最大値CHmaxまでの範囲を4領域に分割して4つの特徴量領域Ra〜Rdを決定し(図6参照)、またそれに対応してパラメータQの各離散値の間を4つの範囲に分割した(図8参照)ものを示したが、これらの個数は実際にはもっと多くされ、例えば10とされる。
【0090】
また、上述実施の形態においては、全SD画素に対応する特徴量CHのうち各特徴量領域に含まれる個数Na,Nb,Nc,Ndが略等しくなるようにしたが、必ずしも等しくする必要はない。ただし、個数Na,Nb,Nc,Ndを略等しくすることで、パラメータQの値の変化に比例したHD画像の解像度変化を期待できる。
【0091】
次に、情報メモリバンク132に蓄積されるパラメータQの0,1,・・・,8の各離散値に対応した、9つの解像度に対応する係数データの生成方法について説明する。この係数データは、予め学習によって生成されたものである。
【0092】
まず、この学習方法について説明する。(6)式の推定式に基づく係数データwi(i=1〜n)を最小二乗法により求める例を示すものとする。一般化した例として、Xを入力データ、Wを係数データ、Yを予測値として、(7)式の観測方程式を考える。この(7)式において、mは学習データの数を示し、nは予測タップの数を示している。
【0093】
【数5】
【0094】
(7)式の観測方程式により収集されたデータに最小二乗法を適用する。この(7)式の観測方程式をもとに、(8)式の残差方程式を考える。
【0095】
【数6】
【0096】
(8)式の残差方程式から、各wiの最確値は、(9)式のe2を最小にする条件が成り立つ場合と考えられる。すなわち、(10)式の条件を考慮すればよいわけである。
【0097】
【数7】
【0098】
つまり、(10)式のiに基づくn個の条件を考え、これを満たすw1,w2,・・・,wnを算出すればよい。そこで、(8)式の残差方程式から、(11)式が得られる。さらに、(11)式と(7)式とから、(12)式が得られる。
【0099】
【数8】
【0100】
そして、(8)式と(12)式とから、(13)式の正規方程式が得られる。
【0101】
【数9】
【0102】
(13)式の正規方程式は、未知数の数nと同じ数の方程式を立てることが可能であるので、各wiの最確値を求めることができる。この場合、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)等を用いて連立方程式を解くことになる。
【0103】
図10は、上述した概念で係数データを生成する係数データ生成装置150を示している。この係数データ生成装置150は、教師信号としてのHD信号(1050i信号)が入力される入力端子151と、このHD信号に対して水平および垂直の間引き処理を行って、生徒信号としてのSD信号を得るSD信号生成回路152とを有している。
【0104】
このSD信号生成回路152には、パラメータQが制御信号として供給される。このパラメータQは、図1に示すテレビ受信機100で、ユーザのリモコン送信機200の操作によってシステムコントローラ101より出力されるパラメータQに対応したものである。ただし、ここでは、パラメータQの値として0,1,・・・,8の9つの離散値のみをとる。
【0105】
このSD信号生成回路152では、パラメータQの値に対応して、HD信号からSD信号を生成する際に使用されるフィルタの水平および垂直の帯域が可変される。このフィルタは、例えば水平帯域を制限する1次元ガウシアンフィルタと垂直帯域を制限する1次元ガウシアンフィルタとから構成される。この1次元ガウシアンフィルタは、(14)式で示される。
【0106】
【数10】
【0107】
この場合、Qの離散的な値に対応して標準偏差σの値を段階的に変えることで、Qの離散的な値に対応した周波数特性を持つ1次元ガウシアンフィルタを得ることができる。この場合、パラメータQの値が大きくなる程、水平および垂直の帯域が狭くなるようにされる。これにより、パラメータQの値が大きくなる程、解像度の高いHD信号を得るための係数データを生成できる。
【0108】
また、係数データ生成装置150は、SD信号生成回路152より出力されるSD信号(525i信号)より、HD信号(1050i信号)における注目位置の周辺に位置する複数のSD画素のデータを選択的に取り出して出力する第1〜第3のタップ選択回路153〜155を有している。これら第1〜第3のタップ選択回路153〜155は、上述した画像信号処理部110の第1〜第3のタップ選択回路121〜123と同様に構成される。
【0109】
また、係数データ生成装置150は、第2のタップ選択回路154で選択的に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素データ)のレベル分布パターンを検出し、このレベル分布パターンに基づいて空間クラスを検出し、そのクラス情報を出力する空間クラス検出回路157を有している。この空間クラス検出回路157は、上述した画像信号処理部110の空間クラス検出回路124と同様に構成される。この空間クラス検出回路157からは、空間クラスタップのデータとしての各SD画素データ毎の再量子化コードqiが空間クラスを示すクラス情報として出力される。
【0110】
また、係数データ生成装置150は、第3のタップ選択回路155で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)より、主に動きの程度を表すための動きクラスを検出し、そのクラス情報MVを出力する動きクラス検出回路158を有している。この動きクラス検出回路158は、上述した画像信号処理部110の動きクラス検出回路125と同様に構成される。この動きクラス検出回路158では、第3のタップ選択回路155で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)からフレーム間差分が算出され、さらにその差分の絶対値の平均値に対してしきい値処理が行われて動きの指標である動きクラスが検出される。
【0111】
また、係数データ生成装置150は、空間クラス検出回路157より出力される空間クラスのクラス情報としての再量子化コードqiと、動きクラス検出回路158より出力される動きクラスのクラス情報MVに基づき、HD信号(1050i信号)における注目位置の画素データが属するクラスを示すクラスコードCLを得るためのクラス合成回路159を有している。このクラス合成回路159も、上述した画像信号処理部110のクラス合成回路126と同様に構成される。
【0112】
また、係数データ生成装置150は、入力端子151に供給されるHD信号より得られる注目位置の画素データとしての各HD画素データyと、この各HD画素データyにそれぞれ対応して第1のタップ選択回路153で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD画素データ)xiと、各HD画素データyにそれぞれ対応してクラス合成回路159より出力されるクラスコードCLとから、クラス毎に、n個の係数データwiを得るための正規方程式((13)式参照)を生成する正規方程式生成部160を有している。
【0113】
この場合、1個のHD画素データyとそれに対応するn個の予測タップ画素データとの組み合わせで上述した学習データが生成され、従って正規方程式生成部160では多くの学習データが登録された正規方程式が生成される。なお、図示せずも、第1のタップ選択回路153の前段に時間合わせ用の遅延回路を配置することで、この第1のタップ選択回路153から正規方程式生成部160に供給されるSD画素データxiのタイミング合わせが行われる。
【0114】
また、係数データ生成装置150は、正規方程式生成部160でクラス毎に生成された正規方程式のデータが供給され、クラス毎に生成された正規方程式を解いて、各クラスの係数データwiを求める係数データ決定部161と、この求められた係数データwiを記憶する係数メモリ162とを有している。係数データ決定部161では、正規方程式が例えば掃き出し法などによって解かれて、係数データwiが求められる。
【0115】
図10に示す係数データ生成装置150の動作を説明する。入力端子151には教師信号としてのHD信号(1050i信号)が供給され、そしてこのHD信号に対してSD信号生成回路152で水平および垂直の間引き処理が行われて生徒信号としてのSD信号(525i信号)が生成される。この場合、SD信号生成回路152には、パラメータQが制御信号として供給され、パラメータQの離散的な値に対応して、水平および垂直の帯域が段階的に変化した複数のSD信号が順次生成されていく。
【0116】
このSD信号(525i信号)より、第2のタップ選択回路154で、HD信号(1050i信号)における注目位置の周辺に位置する空間クラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。この第2のタップ選択回路154で選択的に取り出される空間クラスタップのデータ(SD画素データ)は空間クラス検出回路157に供給される。この空間クラス検出回路157では、空間クラスタップのデータとしての各SD画素データに対してADRC処理が施されて空間クラス(主に空間内の波形表現のためのクラス分類)のクラス情報としての再量子化コードqiが得られる((1)式参照)。
【0117】
また、SD信号生成回路152で生成されたSD信号より、第3のタップ選択回路155で、HD信号における注目位置の周辺に位置する動きクラスタップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。この第3のタップ選択回路155で選択的に取り出される動きクラスタップのデータ(SD画素データ)は動きクラス検出回路158に供給される。この動きクラス検出回路158では、動きクラスタップのデータとしての各SD画素データより動きクラス(主に動きの程度を表すためのクラス分類)のクラス情報MVが得られる。
【0118】
このクラス情報MVと上述した再量子化コードqiはクラス合成回路159に供給される。このクラス合成回路159では、これらクラス情報MVと再量子化コードqiとから、HD信号(1050i信号)における注目位置の画素データが属するクラスを示すクラスコードCLが得られる((3)式参照)。
【0119】
また、SD信号生成回路152で生成されるSD信号より、第1のタップ選択回路153で、HD信号に係る注目画素の周辺に位置する予測タップのデータ(SD画素データ)が選択的に取り出される。そして、入力端子151に供給されるHD信号より得られる注目位置の画素データとしての各HD画素データyと、この各HD画素データyにそれぞれ対応して第1のタップ選択回路121で選択的に取り出される予測タップのデータ(SD画素データ)xiと、各HD画素データyにそれぞれ対応してクラス合成回路159より出力されるクラスコードCLとから、正規方程式生成部160では、クラス毎に、n個の係数データwiを生成するための正規方程式が生成される。
【0120】
そして、係数データ決定部161でその正規方程式が解かれ、各クラスの係数データwiが求められ、その係数データwiはクラス別にアドレス分割された係数メモリ162に記憶される。
【0121】
このように、図10に示す係数データ生成装置150においては、図1の画像信号処理部110の情報メモリバンク132に記憶される各クラスの係数データwiを生成できる。この場合、SD信号生成回路152で生成されるSD信号の水平および垂直の帯域をパラメータQの値によって段階的に変化させることができる。そのため、パラメータQの値を0,1,・・・,8に順次変化させてクラス毎の係数データwiを決定していくことで、パラメータQの0,1,・・・,8の離散的な値に対応した各クラスの係数データwiを生成できる。
【0122】
なお、図1の画像信号処理部110における処理を、例えば図11に示すような画像信号処理装置300によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【0123】
まず、図11に示す画像信号処理装置300について説明する。この画像信号処理装置300は、装置全体の動作を制御するCPU301と、このCPU301の動作プログラムや係数データ等が格納されたROM(read only memory)302と、CPU301の作業領域を構成するRAM(random access memory)303とを有している。これらCPU301、ROM302およびRAM303は、それぞれバス304に接続されている。
【0124】
また、画像信号処理装置300は、外部記憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)305と、フロッピー(R)ディスク306をドライブするフロッピー(R)ディスクドライブ(FDD)307とを有している。これらドライブ305,307は、それぞれバス304に接続されている。
【0125】
また、画像信号処理装置300は、インターネット等の通信網400に有線または無線で接続する通信部308を有している。この通信部308は、インタフェース309を介してバス304に接続されている。
【0126】
また、画像信号処理装置300は、ユーザインタフェース部を備えている。このユーザインタフェース部は、リモコン送信機200からのリモコン信号RMを受信するリモコン信号受信回路310と、LCD(liquid crystal display)等からなるディスプレイ311とを有している。受信回路310はインタフェース312を介してバス304に接続され、同様にディスプレイ311はインタフェース313を介してバス304に接続されている。
【0127】
また、画像信号処理装置300は、SD信号を入力するための入力端子314と、HD信号を出力するための出力端子315とを有している。入力端子314はインタフェース316を介してバス304に接続され、同様に出力端子315はインタフェース317を介してバス304に接続される。
【0128】
ここで、上述したようにROM302に処理プログラムや係数データ等を予め格納しておく代わりに、例えばインターネットなどの通信網400より通信部308を介してダウンロードし、ハードディスクやRAM303に蓄積して使用することもできる。また、これら処理プログラムや係数データ等をフロッピー(R)ディスク306で提供するようにしてもよい。
【0129】
また、処理すべきSD信号を入力端子314より入力する代わりに、予めハードディスクに記録しておき、あるいはインターネットなどの通信網400より通信部308を介してダウンロードしてもよい。また、処理後のHD信号を出力端子315に出力する代わり、あるいはそれと並行してディスプレイ311に供給して画像表示をしたり、さらにはハードディスクに格納したり、通信部308を介してインターネットなどの通信網400に送出するようにしてもよい。
【0130】
図12のフローチャートを参照して、図11に示す画像信号処理装置300における、SD信号よりHD信号を得るため処理手順を説明する。
まず、ステップST1で、処理を開始し、ステップST2で、SD画素データをフィールド単位で入力する。このSD画素データが入力端子314より入力される場合には、このSD画素データをRAM303に一時的に格納する。また、このSD画素データがハードディスクに記録されている場合には、ハードディスクドライブ307でこのSD画素データを読み出し、RAM303に一時的に格納する。そして、ステップST3で、入力SD画素データの全フィールドの処理が終わっているか否かを判定する。処理が終わっているときは、ステップST4で、処理を終了する。一方、処理が終わっていないときは、ステップST5に進む。
【0131】
ステップST5では、ユーザがリモコン送信機200を操作して入力したパラメータQの値を例えばRAM303より読み込む。そして、ステップST6で、読み込んだパラメータQの値の近傍に位置する2つの離散値m,m+1(m=0,1,・・・,7)に対応した各クラスの係数データを読み出し、RAM303に一時的に格納する。
【0132】
次に、ステップST7で、ステップST2で入力された1フィールド分のSD画素データより、各SD画素の特徴量CH(√(DR×ACT))を求め、さらに各SD画素の特徴量CHを用いて、4つの特徴量領域Ra〜Rdを決定する(図6参照)。なお、各SD画素の特徴量CHは、後のステップでさらに使用するので、RAM303に格納しておく。
【0133】
次に、ステップST8で、ステップST2で入力されたSD画素データより、生成すべき各HD画素データ(注目画素データ)に対応して、クラスタップおよび予測タップの画素データを取得する。そして、ステップST9で、入力されたSD画素データの全領域においてHD画素データを得る処理が終了したか否かを判定する。処理が終了していないときは、ステップST10に進む。
【0134】
このステップST10では、生成すべき各HD画素データ(注目位置の画素データ)に対応するSD画素の特徴量CHが、上述の4つの特徴量領域Ra〜Rdのいずれに含まれるかを検出する。そして、ステップST11で、その検出情報DETとパラメータQの値とから、離散値m,m+1のいずれに対応した係数データを使用するかの係数選択信号SELを生成する。
【0135】
次に、ステップST12で、ステップST8で取得されたクラスタップのSD画素データからクラスコードCLを生成する。そして、ステップ13で、ステップST11で生成された係数選択信号SELで示される離散値に対応した係数データであって、ステップST12で生成されたクラスコードCLで示されるクラスの係数データと、予測タップのSD画素データを使用して、推定式((6)式参照)により、パラメータQの値に対応したHD画素データを生成し、その後にステップST8に戻って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【0136】
また、ステップST9で、処理が終了しているときは、ステップST2に戻り、次のフィールドのSD画素データの入力処理に移る。
【0137】
このように、図12に示すフローチャートに沿って処理をすることで、入力されたSD信号を構成するSD画素データを処理して、HD信号を構成するHD画素データを得ることができる。上述したように、このように処理して得られたHD信号は出力端子315に出力されたり、ディスプレイ311に供給されてそれによる画像が表示されたり、さらにはハードディスクドライブ305に供給されてハードディスクに記録されたりする。
【0138】
なお、上述実施の形態においては、HD信号を生成する際の推定式として線形一次方程式を使用したものを挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば推定式として高次方程式を使用するものであってもよい。
【0139】
また、上述実施の形態においては、SD信号(525i信号)をHD信号(1050i信号)に変換する例を示したが、この発明はそれに限定されるものでなく、推定式を使用して第1の画像信号を第2の画像信号に変換するその他の場合にも同様に適用できることは勿論である。
【0140】
【発明の効果】
この発明によれば、第1の情報信号を第2の情報信号に変換する際に、画像の解像度を示すパラメータの値に対応した係数データを用いて第2の画像信号における注目位置の画素データを算出するものであり、ユーザはパラメータの値を変更することで画像の解像度を所望の値に任意に調整できる。また、この発明によれば、第2の画像信号における注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量により、パラメータの値に対応した複数の係数データ候補から一つの係数データを選択して使用するものであり、第2の画像信号による画像に不適切な解像度となる箇所が発生することを防止でき、画質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態としてのテレビ受信機の構成を示すブロック図である。
【図2】係数選択回路の構成を示すブロック図である。
【図3】特徴量を構成するダイナミックレンジDRの説明に供する図である。
【図4】特徴量を構成するアクティビティACTの説明に供する図である。
【図5】ダイナミックレンジとアクティビティの検出部分のモデルを示す図である。
【図6】1フィールドの全SD画素に対応する特徴量のヒストグラムモデルを示す図である。
【図7】画面内の各特徴量領域内の箇所と破綻度合いの一例を示す図である。
【図8】係数選択信号生成部が持つROM内の解像度選択情報を模式的に表した図である。
【図9】解像度を示すパラメータQの値の変化に対する、画面内の各箇所で使用される係数データの変化を説明するための図である。
【図10】係数データ生成装置の構成を示すブロック図である。
【図11】ソフトウェアで実現するための画像信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図12】画像信号処理の手順を示すフローチャートである。
【図13】525i信号と1050i信号の画素位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
100・・・テレビ受信機、101・・・システムコントローラ、102・・・リモコン信号受信回路、105・・・受信アンテナ、106・・・チューナ、109・・・バッファメモリ、110・・・画像信号処理部、111・・・ディスプレイ部、121・・・第1のタップ選択回路、122・・・第2のタップ選択回路、123・・・第3のタップ選択回路、124・・・空間クラス検出回路、125・・・動きクラス検出回路、126・・・クラス合成回路、127・・・推定予測演算回路、128・・・後処理回路、131・・・係数メモリ、132・・・情報メモリバンク、133・・・係数選択回路、141・・・特徴量検出部、142・・・特徴量メモリ、143・・・特徴量領域決定部、144・・・領域検出部、145・・・係数選択信号生成部、150・・・係数データ生成装置、151・・・入力端子、152・・・SD信号生成回路、153・・・第1のタップ選択回路、154・・・第2のタップ選択回路、155・・・第3のタップ選択回路、157・・・空間クラス検出回路、158・・・動きクラス検出回路、159・・・クラス合成回路、160・・・正規方程式生成部、161・・・係数データ決定部、162・・・係数メモリ、200・・・リモコン送信機、300・・・画像信号処理装置、301・・・CPU、302・・・ROM、303・・・RAM、304・・・バス、305・・・ハードディスクドライブ、307・・・フロッピー(R)ディスクドライブ、308・・・通信部、309,312,313,316,317・・・インタフェース、310・・・リモコン信号受信回路、311・・・ディスプレイ、314・・・入力端子、315・・・出力端子、400・・・通信網[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image signal processing apparatus, an image signal processing method, an image display apparatus using the image signal processing apparatus, and an information providing medium that are suitable for application when converting, for example, an NTSC video signal to a high-definition video signal. Specifically, when the first image signal is converted into the second image signal, a feature amount related to the high-frequency component amount around the target position in the second image signal is detected, and a parameter indicating the resolution of the image is detected. By generating pixel data of the target position in the second image signal with reference to other detected feature quantities, it is possible to prevent occurrence of a portion having an inappropriate resolution in the image based on the second image signal. The present invention relates to an image signal processing apparatus and the like that are configured as described above.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a format conversion for converting an SD (Standard Definition) signal called a 525i signal into an HD (High Definition) signal called a 1050i signal has been proposed. The 525i signal means an interlaced image signal having 525 lines, and the 1050i signal means an interlaced image signal having 1050 lines.
[0003]
FIG. 13 shows the pixel position relationship between the 525i signal and the 1050i signal. Here, a large dot is a pixel of a 525i signal, and a small dot is a pixel of a 1050i signal. In addition, pixel positions in odd fields are indicated by solid lines, and pixel positions in even fields are indicated by broken lines. When converting a 525i signal to a 1050i signal, it is necessary to obtain four pixels of the 1050i signal corresponding to one pixel of the 525i signal in each of the odd and even fields.
[0004]
Conventionally, when the pixel data of the 1050i signal is obtained from the pixel data of the 525i signal in order to perform the format conversion as described above, the coefficient data of the estimation formula corresponding to the phase of each pixel of the 1050i signal with respect to the pixel of the 525i signal is obtained. It has been proposed that pixel data of a 1050i signal is obtained by an estimation formula using the coefficient data stored in a memory.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the case of obtaining the pixel data of the 1050i signal by the estimation formula, the resolution of the image by the 1050i signal is fixed, and it is desired according to the image content or the like like the conventional adjustment of contrast, sharpness, etc. The resolution could not be achieved.
[0006]
Therefore, in the present invention, an image signal processing device or the like that allows a user to arbitrarily adjust the resolution of an image to a desired value and prevents occurrence of an inappropriate resolution in the image. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An image signal processing apparatus according to the present invention is an image signal processing apparatus that converts a first image signal made up of a plurality of pixel data into a second image signal made up of a plurality of pixel data. Based on the first data selection means for selecting a plurality of first pixel data located around the target position in the second image signal, and the plurality of first pixels selected by the first data selection means Feature amount detecting means for detecting a feature amount related to the amount of high-frequency components in the vicinity of the position of interest based on the data; resolution parameter output means for outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the second image signal; Pixel data for generating pixel data of the target position in the second image signal corresponding to the feature amount detected by the amount detection unit and the parameter output from the resolution parameter output unit. Those comprising a generation unit.
[0008]
For example, the pixel data generation means detects a plurality of representative resolutions corresponding to the parameters output from the resolution parameter output means with coefficient data candidate generation means for generating coefficient data candidates of the estimation formula, and feature quantity detection means. The coefficient data candidates generated by the resolution specifying means for specifying one of a plurality of representative resolutions and the coefficient data candidate generating means on the basis of the feature amount and the parameter output from the resolution parameter output means. Coefficient data selecting means for selecting coefficient data corresponding to the resolution specified by the resolution specifying means, and a plurality of second data located around the position of interest in the second image signal based on the first image signal. A second data selection means for selecting the pixel data of the second pixel data, and a plurality of second pixel data selected by the second data selection means. By using the coefficient data selected by the data selection means, and has a calculating means for calculating the pixel data of the target position based on the estimation equation.
[0009]
The image signal processing method according to the present invention is an image signal processing method for converting a first image signal composed of a plurality of pixel data into a second image signal composed of a plurality of pixel data, wherein the first image signal A first step of selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the signal, and a plurality of first pixel data selected in the first step. A second step of detecting a feature quantity related to the amount of high-frequency components in the vicinity of the target position, a third step of outputting a parameter indicating the resolution of the image by the second image signal, Corresponding to the feature amount detected in the step and the parameter output in the third step, a fourth step of generating pixel data of the target position in the second image signal is provided.
[0010]
The image display device according to the present invention includes an image signal input means for inputting a first image signal made up of a plurality of pixel data, and a first image signal inputted from the image signal input means as a plurality of pixel data. An image signal processing means for converting to a second image signal and outputting the image signal; an image display means for displaying an image based on the second image signal output from the image signal processing means on the image display element; Resolution parameter output means for outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the image signal. The image signal processing means includes first data selection means for selecting a plurality of first pixel data located around the position of interest in the second image signal based on the first image signal, and the first data selection means. Based on the plurality of first pixel data selected by the data selection means, the feature quantity detection means for detecting the feature quantity related to the high-frequency component quantity around the position of interest, and the feature quantity detection means Pixel data generating means for generating pixel data at the position of interest in the second image signal corresponding to the feature amount and the parameter output from the resolution parameter output means.
[0011]
The program according to the present invention is for causing a computer to execute the above-described image signal processing method. A computer-readable medium according to the present invention records the above-described program.
[0012]
In the present invention, a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal is extracted based on the first image signal, and the target pixel is extracted based on the plurality of first pixel data. A feature quantity related to the high-frequency component quantity around the position is detected. This feature amount is obtained, for example, using the sum of absolute values of adjacent pixels in the plurality of first pixel data and the dynamic range in the plurality of first pixel data.
[0013]
Also, a parameter indicating the resolution of the image by the second information signal is output from the resolution parameter output means. The resolution parameter output means generates a parameter indicating the resolution by, for example, a key input operation or a knob rotation operation.
[0014]
Then, pixel data of the target position in the second image signal is generated corresponding to the above-described feature amount and parameter. For example, pixel data is generated as follows.
[0015]
That is, coefficient data candidates of the estimation formula are generated for a plurality of representative resolutions corresponding to the parameters. For example, when the value of the parameter is between the discrete first value and the second value, the coefficients of the two estimation equations for obtaining the resolution corresponding to the first value and the second value Data is generated as candidate coefficient data.
[0016]
Then, one resolution among a plurality of representative resolutions is specified based on the feature amount and the parameter. For example, resolution selection information in a plurality of feature amount regions corresponding to respective values of the parameters is stored in the storage means, and the resolution is specified using the information. For example, when the resolution corresponding to the second value described above is higher than the resolution corresponding to the first value, the smaller the feature amount, the higher the probability that the second resolution will be specified even if the parameter value is small. .
[0017]
Then, coefficient data corresponding to the specified resolution is selected from the coefficient data candidates. Based on the estimation formula using the coefficient data selected in this way and a plurality of second pixel data located around the target position in the second image signal selected based on the first image signal Thus, pixel data of the target position in the second image signal is calculated.
[0018]
As described above, when the first information signal is converted into the second information signal, the pixel data of the target position in the second image signal is calculated using the coefficient data corresponding to the parameter value indicating the resolution of the image. The user can arbitrarily adjust the resolution of the image to a desired value by changing the parameter value. Further, one coefficient data is selected and used from a plurality of coefficient data candidates corresponding to the parameter value based on the feature amount related to the high-frequency component amount around the position of interest in the second image signal. It is possible to prevent a portion having an inappropriate resolution from occurring in the image based on the
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a
[0020]
The
[0021]
Further, the
[0022]
Further, the
[0023]
The operation of the
The SD signal (525i signal) output from the
[0024]
In addition, the user can adjust the resolution of the image displayed on the screen of the
[0025]
As will be described later, in the image signal processing unit 110, the HD pixel data is calculated by an estimation formula. As the coefficient data of the estimation formula, data corresponding to the value of the parameter Q described above is used. Thereby, the resolution of the image by the HD signal output from the image signal processing unit 110 corresponds to the value of the parameter Q.
[0026]
In the state where the value of the parameter Q is changed by the user's operation of the
[0027]
Thus, when displaying the value of the parameter Q on the screen, the
[0028]
Next, details of the image signal processing unit 110 will be described. The image signal processing unit 110 selectively extracts data of a plurality of SD pixels located around the target pixel related to the HD signal (1050i signal) from the SD signal (525i signal) stored in the
[0029]
The first tap selection circuit 121 selectively extracts data of SD pixels (referred to as “prediction taps”) used for prediction. The second tap selection circuit 122 selectively extracts data of SD pixels (referred to as “space class taps”) used for class classification corresponding to the level distribution pattern of the SD pixel data. The third
[0030]
Further, the image signal processing unit 110 detects the level distribution pattern of the space class tap data (SD pixel data) selectively extracted by the second tap selection circuit 122, and determines the space class based on the level distribution pattern. It has a spatial class detection circuit 124 that detects and outputs the class information.
[0031]
In the space class detection circuit 124, for example, an operation is performed to compress each SD pixel data from 8-bit data to 2-bit data. The space class detection circuit 124 outputs compressed data corresponding to each SD pixel data as class information of the space class. In the present embodiment, data compression is performed by ADRC (Adaptive Dynamic Range Coding). As the information compression means, DPCM (predictive coding), VQ (vector quantization), or the like may be used in addition to ADRC.
[0032]
Originally, ADRC is an adaptive requantization method developed for high performance coding for VTR (Video Tape Recorder), but it can efficiently express local patterns of signal level with short word length. It is suitable for use in data compression. When ADRC is used, the maximum value of space class tap data (SD pixel data) is MAX, the minimum value is MIN, the dynamic range of space class tap data is DR (= MAX−MIN + 1), and the number of requantization bits Is P, the re-quantized code qi as the compressed data is obtained as the class information of the space class for each SD pixel data ki as the space class tap data by the calculation of the equation (1). However, in the expression (1), [] means a truncation process. When there are Na SD pixel data as the space class tap data, i = 1 to Na.
qi = [(ki-MIN + 0.5). 2 P / DR] (1)
[0033]
The image signal processing unit 110 detects a motion class mainly representing the degree of motion from the motion class tap data (SD pixel data) selectively extracted by the third
[0034]
In the motion class detection circuit 125, the inter-frame difference is calculated from the motion class tap data (SD pixel data) mi, ni selectively extracted by the third
[0035]
[Expression 1]
[0036]
Then, in the motion class detection circuit 125, the average value AV calculated as described above is compared with one or a plurality of threshold values to obtain class information MV of the motion class. For example, three thresholds th1, th2, th3 (th1 <th2 <th3) are prepared, and when four motion classes are detected, when AV ≦ th1, MV = 0 and th1 <AV ≦ th2 Is MV = 2 when MV = 1, th2 <AV ≦ th3, and MV = 3 when th3 <AV.
[0037]
Also, the image signal processing unit 110 is based on the requantization code qi as the class information of the space class output from the space class detection circuit 124 and the class information MV of the motion class output from the motion class detection circuit 125. A class synthesis circuit 126 is provided for obtaining a class code CL indicating a class to which pixel data (pixel data of the target position) of the HD signal (1050i signal) to be created belongs.
[0038]
In the class synthesis circuit 126, the calculation of the class code CL is performed by the equation (3). In equation (3), Na represents the number of space class tap data (SD pixel data), and P represents the number of requantization bits in ADRC.
[0039]
[Expression 2]
[0040]
The image signal processing unit 110 has a coefficient memory 131. The coefficient memory 131 stores coefficient data of an estimation formula used in an estimated prediction calculation circuit 127 described later. The coefficient data is information used when an SD signal (525i signal) is converted into an HD signal (1050i signal). The coefficient memory 131 is supplied with a class code CL output from the class synthesis circuit 126 and a coefficient selection signal SEL output from a
[0041]
The image signal processing unit 110 includes an
[0042]
As described above, when the 525i signal is converted into the 1050i signal, it is necessary to obtain four pixels of the 1050i signal corresponding to one pixel of the 525i signal in each of the odd and even fields. Therefore, a certain class of coefficient data at a certain resolution is composed of coefficient data corresponding to four pixels in a 2 × 2 unit pixel block constituting a 1050i signal in each of odd and even fields. The four pixels in the 2 × 2 unit pixel block have different phase relationships corresponding to the pixels of the 525i signal. A method of generating coefficient data corresponding to the plurality of resolutions will be described later.
[0043]
As described above, the user supplies the image signal processing unit 110 from the
[0044]
That is, when 0 ≦ Q ≦ 1, the coefficient data corresponding to Q = 0, 1 is 1 <Q ≦ 2, and when 1 <Q ≦ 2, the coefficient data corresponding to Q = 1, 2 is 2 <Q ≦ 3. When the coefficient data corresponding to Q = 2, 3 is 3 <Q ≦ 4, the coefficient data corresponding to Q = 3, 4 is Q = 4,5 when 4 <Q ≦ 5. When the coefficient data corresponding to 5 <Q ≦ 6, the coefficient data corresponding to Q = 5, 6 is satisfied, and when 6 <Q ≦ 7, the coefficient data corresponding to Q = 6, 7 is 7 When <Q ≦ 8, coefficient data corresponding to Q = 7, 8 is loaded from the
[0045]
In addition, the image signal processing unit 110 includes a
[0046]
FIG. 2 shows the configuration of the
[0047]
The feature amount detection unit 141 detects the feature amount CH for each SD pixel constituting the SD signal (525i signal) of each field temporarily stored in the
[0048]
As shown in FIG. 3, the dynamic range DR is data of 25 SD pixels included in a 5 × 5 block centered on the pixel of interest. i-2, j + 2 ~ X i + 2, j-2 In this case, when the maximum value is MAX and the minimum value is MIN, it is defined by equation (4). In FIG. 3, the coordinates of the pixel of interest are (i, j).
DR = MAX-MIN (4)
[0049]
In the activity ACT, as shown in FIG. 4, the coordinate of the pixel of interest is (i, j), and the data of 25 SD pixels included in a 5 × 5 block centered on the pixel of interest is x i-2, j + 2 ~ X i + 2, j-2 Is defined by equation (5). Where i 1 = I-2, ..., i + 1, i 2 = I-2, ..., i + 2, j 1 = J-2,..., J + 2, j 2 = J-2, ...,
[0050]
[Equation 3]
[0051]
FIG. 5 shows a model of the detection part by the dynamic range DR and activity ACT. When the dynamic range DR is used, the outline of the image is detected as indicated by the bold line at the upper right in FIG. On the other hand, when the activity ACT is used, a high frequency region surrounded by a low frequency region of an image is detected as indicated by a thick line at the lower right in FIG. Since the feature amount CH is defined by √ (DR × ACT) as described above, when this feature amount CH is used, both the contour of the image and the high frequency region surrounded by the low frequency region of the image are detected. It will be.
[0052]
As described above, when a 525i signal is converted into a 1050i signal, in each of the odd and even fields, four pixels of the 1050i signal are obtained by an estimation equation corresponding to one pixel of the 525i signal. is there. Therefore, the feature amount detection unit 141 detects the feature amount CH corresponding to each pixel constituting the SD signal (525i signal) means that each of the four pixels (target pixel) constituting the HD signal (1050i signal). That is, the feature amount CH related to the high-frequency component amount in the vicinity of is detected.
[0053]
The feature amount detection unit 141 performs a feature amount CH detection process on an SD signal in a field stored in the
[0054]
In addition, the feature amount
[0055]
FIG. 6 shows a histogram model of the feature amount CH corresponding to all SD pixels. CHmin indicates the minimum value of the feature amount CH, and CHmax indicates the maximum value of the feature amount CH. Ra, Rb, Rc, and Rd are four feature amount regions, and Na, Nb, Nc, and Nd indicate the number included in each feature amount region among the feature amounts CH corresponding to all SD pixels. In this case, the feature amount regions Ra, Rb, Rc, and Rd are determined so that the numbers Na, Nb, Nc, and Nd are substantially equal.
[0056]
Here, the significance of the feature amount regions Ra, Rb, Rc, and Rd will be considered. Since the feature amount CH is large in the order of Ra, Rb, Rc, and Rd and the high frequency component amount is large, when generating HD pixel data from SD pixel data using coefficient data for obtaining the same resolution in the entire screen, A portion where the feature amount CH in the feature amount region on the Rd side is detected tends to have an inappropriate resolution. In FIG. 7, a, b, c, and d indicate locations on the screen where the feature amounts CH in the feature amount areas of Ra, Rb, Rc, and Rd are detected, respectively. If the degree of inappropriate resolution (failure degree) at each of these locations is pa, pb, pc, pd, the relationship is pa <pb <pc <pd.
[0057]
The region detection unit 144 sequentially extracts the feature amount CH corresponding to each SD pixel detected in the vertical blanking period in the feature amount detection unit 141 and stored in the
[0058]
The coefficient selection
[0059]
The coefficient selection
[0060]
FIG. 8 schematically shows the resolution selection information RES stored in the
In this figure, in the range (first range) in which “a” is described, RES = 1 when the feature amount CH is included in the feature amount region Ra, and the feature amount CH is the feature amount region Rb, Rc, Rd. Means that RES = 0, and in the range in which “a, b” is described (second range), RES = 1 when the feature amount CH is included in the feature amount regions Ra, Rb. Yes, this means that RES = 0 when the feature amount CH is included in the feature amount regions Rc and Rd, and in the range where “a, b, c” is described (third range), the feature amount CH is RES = 1 when included in the feature amount region Ra, Rb, Rc, and RES = 0 when the feature amount CH is included in the feature amount region Rd, and “a, b, c, d” In the described range (fourth range), the feature amount CH is the feature amount region Ra, Rb, Rc. Even when included in any of Rd means that a RES = 1.
[0061]
In this figure, i <Q ≦ (i + 0.25) corresponds to the first range, (i + 0.25) <Q ≦ (i + 0.5) corresponds to the second range, and (i + 0.5). ) <Q ≦ (i + 0.75) corresponds to the third range, and (i + 0.75) <Q ≦ (i + 1) corresponds to the fourth range. Here, i = 0, 1,... When Q = 0, RES = 0 even when the feature amount CH is included in any of the feature amount regions Ra, Rb, Rc, Rd.
[0062]
The coefficient selection
[0063]
The coefficient selection signal SEL output from the coefficient selection
[0064]
Returning to FIG. 1, the image signal processing unit 110 also includes prediction tap data (SD pixel data) xi selectively extracted by the first tap selection circuit 121 and coefficient data wi read from the coefficient memory 131. Therefore, an estimated prediction calculation circuit 127 that calculates pixel data (pixel data of the target position) y of the HD signal to be generated is included.
[0065]
As described above, when the SD signal (525i signal) is converted to the HD signal (1050i signal), it is necessary to obtain four pixels of the HD signal for one pixel of the SD signal. In the circuit 127, HD pixel data is generated for each 2 × 2 unit pixel block constituting the HD signal.
[0066]
That is, the estimated prediction calculation circuit 127 includes the prediction tap data xi corresponding to the data of the four pixels in the unit pixel block (pixel data at the target position) from the first tap selection circuit 121, and the coefficient memory 131. The coefficient data wi corresponding to the four pixels constituting the unit pixel block is supplied, and the data y of the four pixels constituting the unit pixel block 1 ~ Y Four Are individually calculated by the estimation equation (6).
[0067]
[Expression 4]
[0068]
In addition, the image signal processing unit 110 outputs the data y of four pixels constituting the unit pixel block that is sequentially output from the estimated prediction calculation circuit 127. 1 ~ Y Four Are processed in a line sequential manner and output in a 1050i signal format.
[0069]
Next, the operation of the image signal processing unit 110 will be described.
From the SD signal (525i signal) stored in the
[0070]
In addition, from the SD signal (525i signal) stored in the
[0071]
The class information MV and the above-described requantization code qi are supplied to the class synthesis circuit 126. In this class synthesis circuit 126, for each unit pixel block constituting the HD signal (1050i signal) to be created from the class information MV and the requantization code qi, data of four pixels in the unit pixel block (attention) A class code CL indicating the class to which the pixel data at the position belongs is obtained (see equation (3)). The class code CL is supplied to the coefficient memory 131 as read address information.
[0072]
Further, from the SD signal (525i signal) stored in the
[0073]
That is, as shown in FIG. 2, the SD signal (525i signal) stored in the
[0074]
As described above, when a 525i signal is converted into a 1050i signal, in each of the odd and even fields, four pixels of the 1050i signal are obtained by an estimation equation corresponding to one pixel of the 525i signal. is there. Therefore, the feature amount detection unit 141 detects the feature amount CH corresponding to each pixel constituting the SD signal (525i signal) means that each of the four pixels (target pixel) constituting the HD signal (1050i signal). Therefore, the feature amount CH corresponding to is detected.
[0075]
Further, the feature amount
[0076]
Then, the SD signal for one field stored in the
[0077]
The coefficient
[0078]
The extracted coefficient selection information RES becomes the output of the coefficient selection
[0079]
The coefficient memory 131 stores coefficient data of each class corresponding to two discrete values m, m + 1 (m = 0, 1,..., 7) located in the vicinity of the value of the parameter Q from the
[0080]
As described above, the class code CL and the coefficient selection signal CL are supplied to the coefficient memory 131 as read address information, so that the coefficient data wi corresponding to the class code CL from the coefficient memory 131 and corresponding to the coefficient selection signal SEL. Is read and supplied to the estimated prediction calculation circuit 127. In this case, coefficient data corresponding to the discrete value m is read when SEL = 0, and coefficient data corresponding to the discrete value m + 1 is read when SEL = 1.
[0081]
Further, in the first tap selection circuit 121, four pixels (units of the target position) in the unit pixel block constituting the HD signal (1050i signal) to be created are generated from the SD signal (525i signal) stored in the
[0082]
In the estimated prediction calculation circuit 127, four pixels in a unit pixel block constituting an HD signal to be created from prediction tap data (SD pixel data) xi and coefficient data wi for four pixels read from the coefficient memory 131. Data y 1 ~ Y Four Are calculated individually (see equation (6)). Then, 4-pixel data y sequentially output from the estimated prediction calculation circuit 127. 1 ~ Y Four Is supplied to the
[0083]
As described above, each coefficient memory 131 corresponds to two discrete values m, m + 1 (m = 0, 1,..., 7) located in the vicinity of the value of the parameter Q supplied from the
[0084]
Further, of the coefficient data of each class corresponding to two discrete values m, m + 1 (m = 0, 1,..., 7) located in the vicinity of the value of the parameter Q stored in the coefficient memory 131, the estimation is performed. Coefficient data used when the prediction calculation circuit 127 actually generates the pixel data of the HD signal is determined based on the coefficient selection signal SEL generated by the
[0085]
For example, the coefficient data corresponding to the discrete value m + 1 is used only when the value of the parameter Q is closer to m and the feature value CH is included in the feature value region where the degree of inappropriate resolution (failure degree) is low. (See FIG. 8). As a result, it is possible to prevent a portion where the feature amount CH is included in the feature amount region having a high degree of inappropriate resolution (destructive degree) from being inappropriate resolution, and to improve the image quality of the HD signal. be able to.
[0086]
FIG. 9 shows a case where each of the locations a to d in the screen is in the same state as described with reference to FIG. 7, and when the value of the parameter Q changes from m to m + 1, the discrete value m or discrete at each location. This indicates which of the value m + 1 corresponds to which coefficient data is used.
[0087]
When Q = m, as shown in FIG. 9A, coefficient data wm corresponding to the discrete value m is used at all points a to d. When m <Q ≦ m + 0.25, as shown in FIG. 9B, coefficient data wm + 1 corresponding to the discrete value m + 1 is used at the location a, and the discrete value at locations b to d. Coefficient data wm corresponding to m is used. When m + 0.25 <Q ≦ m + 0.5, as shown in FIG. 9C, coefficient data wm + 1 corresponding to the discrete value m + 1 is used at points a and b, and c and d The coefficient data wm corresponding to the discrete value m is used at the location. When m + 0.5 <Q ≦ m + 0.75, as shown in FIG. 9D, coefficient data wm + 1 corresponding to the discrete value m + 1 is used at the positions a to c, and at the position d. Coefficient data wm corresponding to the discrete value m is used. Furthermore, when m + 0.75 <Q ≦ m + 1, as shown in FIG. 9E, coefficient data wm + 1 corresponding to the discrete value m + 1 is used at all points a to d.
[0088]
In the above-described embodiment, the feature amount CH related to the high-frequency component amount around the pixel of interest is represented by √ (DR × ACT), but is not limited to this. Absent. The feature amount CH only needs to be capable of classifying the degree of inappropriate resolution (failure degree) in stages when obtaining HD signals using coefficient data for obtaining the same resolution.
[0089]
In the above-described embodiment, for simplicity of explanation, the range from the minimum value CHmin to the maximum value CHmax of the feature amount CH is divided into four regions to determine four feature amount regions Ra to Rd (see FIG. 6), and correspondingly, each of the discrete values of the parameter Q is divided into four ranges (see FIG. 8). However, these numbers are actually increased, for example, 10. The
[0090]
In the above-described embodiment, the number Na, Nb, Nc, Nd included in each feature amount region among the feature amounts CH corresponding to all SD pixels is made substantially equal, but it is not always necessary to make them equal. . However, by making the numbers Na, Nb, Nc, and Nd substantially equal, it is possible to expect a change in the resolution of the HD image in proportion to the change in the value of the parameter Q.
[0091]
Next, a method for generating coefficient data corresponding to nine resolutions corresponding to
[0092]
First, this learning method will be described. An example in which coefficient data wi (i = 1 to n) based on the estimation formula (6) is obtained by the method of least squares will be shown. As a generalized example, consider the observation equation (7), where X is input data, W is coefficient data, and Y is a predicted value. In this equation (7), m represents the number of learning data, and n represents the number of prediction taps.
[0093]
[Equation 5]
[0094]
The least square method is applied to data collected by the observation equation (7). Consider the residual equation (8) based on the observation equation (7).
[0095]
[Formula 6]
[0096]
From the residual equation of equation (8), the most probable value of each w i is e in equation (9). 2 It is considered that the condition for minimizing is satisfied. That is, the condition of equation (10) should be considered.
[0097]
[Expression 7]
[0098]
That is, w conditions satisfying n conditions based on i in equation (10) are considered. 1 , W 2 , ..., w n May be calculated. Therefore, Equation (11) is obtained from the residual equation of Equation (8). Furthermore, the equation (12) is obtained from the equations (11) and (7).
[0099]
[Equation 8]
[0100]
And the normal equation of (13) Formula is obtained from (8) Formula and (12) Formula.
[0101]
[Equation 9]
[0102]
Since the number of equations equal to the number n of unknowns can be established as the normal equation of equation (13), the most probable value of each wi can be obtained. In this case, simultaneous equations are solved using a sweeping method (Gauss-Jordan elimination method) or the like.
[0103]
FIG. 10 shows a coefficient
[0104]
The SD signal generation circuit 152 is supplied with a parameter Q as a control signal. This parameter Q corresponds to the parameter Q output from the
[0105]
In the SD signal generation circuit 152, the horizontal and vertical bands of the filter used when generating the SD signal from the HD signal are varied according to the value of the parameter Q. This filter includes, for example, a one-dimensional Gaussian filter that limits the horizontal band and a one-dimensional Gaussian filter that limits the vertical band. This one-dimensional Gaussian filter is expressed by equation (14).
[0106]
[Expression 10]
[0107]
In this case, a one-dimensional Gaussian filter having a frequency characteristic corresponding to the discrete value of Q can be obtained by stepwise changing the value of the standard deviation σ corresponding to the discrete value of Q. In this case, the horizontal and vertical bands are narrowed as the value of the parameter Q increases. As a result, the larger the value of the parameter Q, the more the coefficient data for obtaining a high-resolution HD signal can be generated.
[0108]
Further, the coefficient
[0109]
Further, the coefficient
[0110]
The coefficient
[0111]
Also, the coefficient
[0112]
Further, the coefficient
[0113]
In this case, the above-described learning data is generated by a combination of one HD pixel data y and n prediction tap pixel data corresponding to the HD pixel data y. Accordingly, the normal equation generating unit 160 has a normal equation in which a lot of learning data is registered. Is generated. Although not shown in the figure, SD pixel data supplied from the first
[0114]
The coefficient
[0115]
The operation of the coefficient
[0116]
From this SD signal (525i signal), the second tap selection circuit 154 selectively extracts data (SD pixel data) of the space class tap located around the position of interest in the HD signal (1050i signal). The space class tap data (SD pixel data) selectively extracted by the second tap selection circuit 154 is supplied to the space
[0117]
Further, from the SD signal generated by the SD signal generation circuit 152, the third
[0118]
The class information MV and the above-described requantization code qi are supplied to the
[0119]
Further, from the SD signal generated by the SD signal generation circuit 152, the first
[0120]
Then, the coefficient data determination unit 161 solves the normal equation to obtain the coefficient data wi of each class, and the coefficient data wi is stored in the
[0121]
As described above, the coefficient
[0122]
Note that the processing in the image signal processing unit 110 in FIG. 1 can be realized by software, for example, by an image
[0123]
First, the image
[0124]
The image
[0125]
In addition, the image
[0126]
In addition, the image
[0127]
Further, the image
[0128]
Here, instead of storing the processing program, coefficient data, and the like in advance in the ROM 302 as described above, for example, they are downloaded from the communication network 400 such as the Internet via the communication unit 308 and stored in the hard disk or RAM 303 for use. You can also. Further, these processing programs, coefficient data, and the like may be provided on the floppy (R) disk 306.
[0129]
Further, instead of inputting the SD signal to be processed from the input terminal 314, it may be recorded in advance on a hard disk or downloaded from the communication network 400 such as the Internet via the communication unit 308. Also, instead of outputting the processed HD signal to the
[0130]
A processing procedure for obtaining an HD signal from an SD signal in the image
First, in step ST1, processing is started, and in step ST2, SD pixel data is input in field units. When the SD pixel data is input from the input terminal 314, the SD pixel data is temporarily stored in the RAM 303. When this SD pixel data is recorded on the hard disk, this SD pixel data is read by the hard disk drive 307 and temporarily stored in the RAM 303. In step ST3, it is determined whether or not the processing of all fields of the input SD pixel data has been completed. When the process is finished, the process ends in step ST4. On the other hand, when the process is not finished, the process proceeds to step ST5.
[0131]
In step ST5, the value of the parameter Q input by the user operating the
[0132]
Next, in step ST7, the feature amount CH (√ (DR × ACT)) of each SD pixel is obtained from the SD pixel data for one field input in step ST2, and the feature amount CH of each SD pixel is used. Thus, four feature amount regions Ra to Rd are determined (see FIG. 6). Note that the feature amount CH of each SD pixel is stored in the RAM 303 for further use in a later step.
[0133]
Next, in step ST8, the pixel data of the class tap and the prediction tap are acquired from the SD pixel data input in step ST2 corresponding to each HD pixel data (target pixel data) to be generated. In step ST9, it is determined whether or not the processing for obtaining HD pixel data has been completed in all areas of the input SD pixel data. If the process has not ended, the process proceeds to step ST10.
[0134]
In this step ST10, it is detected which of the above-described four feature amount regions Ra to Rd the feature amount CH of the SD pixel corresponding to each HD pixel data to be generated (pixel data of the target position) is detected. In step ST11, a coefficient selection signal SEL is generated from the detection information DET and the value of the parameter Q to determine which coefficient data corresponding to the discrete value m or m + 1 is to be used.
[0135]
Next, in step ST12, a class code CL is generated from the SD pixel data of the class tap acquired in step ST8. In step 13, coefficient data corresponding to the discrete value indicated by the coefficient selection signal SEL generated in step ST11, the coefficient data of the class indicated by the class code CL generated in step ST12, and a prediction tap SD pixel data is used to generate HD pixel data corresponding to the value of the parameter Q using the estimation formula (see formula (6)), and then the process returns to step ST8 to repeat the same processing as described above. .
[0136]
If the process is completed in step ST9, the process returns to step ST2 and proceeds to the input process of SD pixel data in the next field.
[0137]
In this way, by performing processing according to the flowchart shown in FIG. 12, it is possible to process the SD pixel data constituting the input SD signal and obtain HD pixel data constituting the HD signal. As described above, the HD signal obtained by such processing is output to the
[0138]
In the above-described embodiment, the linear equation is used as the estimation equation when generating the HD signal. However, the present invention is not limited to this, and for example, a higher-order equation is used as the estimation equation. It may be a thing.
[0139]
In the above-described embodiment, an example in which an SD signal (525i signal) is converted into an HD signal (1050i signal) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first equation is estimated using an estimation formula. Of course, the present invention can be similarly applied to other cases in which the image signal is converted into the second image signal.
[0140]
【The invention's effect】
According to the present invention, when converting the first information signal into the second information signal, the pixel data of the target position in the second image signal using the coefficient data corresponding to the parameter value indicating the resolution of the image. The user can arbitrarily adjust the resolution of the image to a desired value by changing the value of the parameter. Further, according to the present invention, one coefficient data is selected from a plurality of coefficient data candidates corresponding to the parameter value and used by the feature quantity related to the high-frequency component quantity around the target position in the second image signal. Therefore, it is possible to prevent occurrence of a portion having an inappropriate resolution in the image based on the second image signal, and to improve the image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a television receiver as an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a coefficient selection circuit.
FIG. 3 is a diagram for explaining a dynamic range DR constituting a feature amount;
FIG. 4 is a diagram for explaining an activity ACT constituting a feature amount;
FIG. 5 is a diagram showing a model of a dynamic range and activity detection part;
FIG. 6 is a diagram illustrating a histogram model of feature amounts corresponding to all SD pixels in one field.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a location in each feature amount area in a screen and a degree of failure.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating resolution selection information in a ROM included in a coefficient selection signal generation unit.
FIG. 9 is a diagram for explaining a change in coefficient data used at each location in the screen with respect to a change in the value of a parameter Q indicating resolution.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a coefficient data generation apparatus.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of an image signal processing device to be realized by software.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of image signal processing.
FIG. 13 is a diagram for explaining a pixel position relationship between a 525i signal and a 1050i signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (23)
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のデータ選択手段と、
上記第1のデータ選択手段で選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
上記第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する解像度パラメータ出力手段と、
上記特徴量検出手段で検出された特徴量と上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応して、上記第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する画素データ生成手段と
を備えることを特徴とする画像信号処理装置。An image signal processing device that converts a first image signal composed of a plurality of pixel data into a second image signal composed of a plurality of pixel data,
First data selection means for selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
Feature amount detection means for detecting a feature amount related to the amount of high frequency components around the position of interest based on a plurality of first pixel data selected by the first data selection means;
Resolution parameter output means for outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the second image signal;
Pixel data generating means for generating pixel data at a position of interest in the second image signal corresponding to the feature quantity detected by the feature quantity detection means and the parameter output from the resolution parameter output means; An image signal processing apparatus.
上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応する複数の代表的な解像度について、推定式の係数データ候補を発生する係数データ候補発生手段と、
上記特徴量検出手段で検出された特徴量と上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに基づいて、上記複数の代表的な解像度のうち一つの解像度を特定する解像度特定手段と、
上記係数データ候補発生手段で発生された係数データ候補の中から、上記解像度特定手段で特定された解像度に対応する係数データを選択する係数データ選択手段と、
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第2の画素データを選択する第2のデータ選択手段と、
上記第2のデータ選択手段で選択された複数の第2の画素データと上記係数データ選択手段で選択された係数データとを用いて、上記推定式に基づいて上記注目位置の画素データを算出する演算手段とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。The pixel data generation means includes
Coefficient data candidate generating means for generating coefficient data candidates of the estimation formula for a plurality of representative resolutions corresponding to the parameters output from the resolution parameter output means;
A resolution specifying unit for specifying one of the plurality of representative resolutions based on the feature amount detected by the feature amount detection unit and the parameter output from the resolution parameter output unit;
Coefficient data selecting means for selecting coefficient data corresponding to the resolution specified by the resolution specifying means from the coefficient data candidates generated by the coefficient data candidate generating means;
Second data selection means for selecting a plurality of second pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
The pixel data of the target position is calculated based on the estimation formula using the plurality of second pixel data selected by the second data selection unit and the coefficient data selected by the coefficient data selection unit. The image signal processing apparatus according to claim 1, further comprising a calculation unit.
上記第3のデータ選択手段で選択された複数の第3の画素データに基づいて、上記注目位置の画素データが属するクラスを検出するクラス検出手段とをさらに備え、
上記係数データ候補発生手段は、上記クラス毎に上記係数データ候補を発生し、
上記係数データ選択手段は、上記係数データ候補発生手段で発生された係数データ候補の中から、上記解像度特定手段で特定された解像度および上記クラス検出手段で検出されたクラスに対応する係数データを選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像信号処理装置。Third data selection means for selecting a plurality of third pixel data located around the position of interest in the second image signal based on the first image signal;
Class detecting means for detecting a class to which the pixel data of the target position belongs based on a plurality of third pixel data selected by the third data selecting means;
The coefficient data candidate generating means generates the coefficient data candidates for each class,
The coefficient data selecting means selects coefficient data corresponding to the resolution specified by the resolution specifying means and the class detected by the class detecting means from the coefficient data candidates generated by the coefficient data candidate generating means. The image signal processing apparatus according to claim 2, wherein:
画面全体に亘って検出される上記特徴量に基づいて決定される複数の特徴量領域のうち、上記特徴量検出手段で検出される特徴量が含まれる特徴量領域を検出する検出手段と、
上記パラメータの各値に対応した、上記複数の特徴量領域における解像度選択情報を格納する格納手段と、
上記格納手段より上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータの値および上記検出手段で検出された特徴量領域に対応した解像度選択情報を取り出し、該解像度選択情報に基づいて上記一つの解像度を特定する特定手段とを有する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像信号処理装置。The resolution specifying means is:
Detecting means for detecting a feature quantity region including a feature quantity detected by the feature quantity detection means among a plurality of feature quantity areas determined based on the feature quantity detected over the entire screen;
Storage means for storing resolution selection information in the plurality of feature amount regions corresponding to each value of the parameter;
The value of the parameter output from the resolution parameter output means and the resolution selection information corresponding to the feature amount area detected by the detection means are extracted from the storage means, and the one resolution is specified based on the resolution selection information. The image signal processing apparatus according to claim 2, further comprising a specifying unit.
上記複数の第1の画素データ内の隣接画素の絶対値和と、上記複数の第1の画素データ内のダイナミックレンジとを使用して、上記高周波成分量に関係する特徴量を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。The feature amount detection means includes:
A feature amount related to the high-frequency component amount is obtained using an absolute value sum of adjacent pixels in the plurality of first pixel data and a dynamic range in the plurality of first pixel data. The image signal processing apparatus according to claim 1.
キー入力操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。The resolution parameter output means includes
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein a parameter indicating the resolution is generated by a key input operation.
つまみの回転操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。The resolution parameter output means includes
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein a parameter indicating the resolution is generated by rotating a knob.
上記画像信号入力手段から入力された上記第1の画像信号を複数の画素データからなる第2の画像信号に変換して出力する画像信号処理手段と、
上記画像信号処理手段から出力される上記第2の画像信号による画像を画像表示素子に表示する画像表示手段と、
上記第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する解像度パラメータ出力手段とを備え、
上記画像信号処理手段は、
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のデータ選択手段と、
上記第1のデータ選択手段で選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する特徴量検出手段と、
上記特徴量検出手段で検出された特徴量と上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応して、上記第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する画素データ生成手段とを有する
ことを特徴とする画像表示装置。Image signal input means for inputting a first image signal composed of a plurality of pixel data;
Image signal processing means for converting the first image signal input from the image signal input means into a second image signal composed of a plurality of pixel data and outputting the second image signal;
Image display means for displaying an image based on the second image signal output from the image signal processing means on an image display element;
Resolution parameter output means for outputting a parameter indicating the resolution of the image by the second image signal,
The image signal processing means includes:
First data selection means for selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
Feature amount detection means for detecting a feature amount related to the amount of high frequency components around the position of interest based on a plurality of first pixel data selected by the first data selection means;
Pixel data generating means for generating pixel data of a target position in the second image signal corresponding to the feature amount detected by the feature amount detecting means and the parameter output from the resolution parameter output means; An image display device characterized by the above.
上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに対応する複数の代表的な解像度について、推定式の係数データ候補を発生する係数データ候補発生手段と、
上記特徴量検出手段で検出された特徴量と上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータに基づいて、上記複数の代表的な解像度のうち一つの解像度を特定する解像度特定手段と、
上記係数データ候補発生手段で発生された係数データ候補の中から、上記解像度特定手段で特定された解像度に対応する係数データを選択する係数データ選択手段と、
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第2の画素データを選択する第2のデータ選択手段と、
上記第2のデータ選択手段で選択された複数の第2の画素データと上記係数データ選択手段で選択された係数データとを用いて、上記推定式に基づいて上記注目位置の画素データを算出する演算手段とを有する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。The pixel data generation means includes
Coefficient data candidate generating means for generating coefficient data candidates of the estimation formula for a plurality of representative resolutions corresponding to the parameters output from the resolution parameter output means;
A resolution specifying unit for specifying one of the plurality of representative resolutions based on the feature amount detected by the feature amount detection unit and the parameter output from the resolution parameter output unit;
Coefficient data selecting means for selecting coefficient data corresponding to the resolution specified by the resolution specifying means from the coefficient data candidates generated by the coefficient data candidate generating means;
Second data selection means for selecting a plurality of second pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
The pixel data of the target position is calculated based on the estimation formula using the plurality of second pixel data selected by the second data selection unit and the coefficient data selected by the coefficient data selection unit. The image display apparatus according to claim 8, further comprising a calculation unit.
上記第3のデータ選択手段で選択された複数の第3の画素データに基づいて、上記注目位置の画素データが属するクラスを検出するクラス検出手段とをさらに備え、
上記係数データ候補発生手段は、上記クラス毎に上記係数データ候補を発生し、
上記係数データ選択手段は、上記係数データ候補発生手段で発生された係数データ候補の中から、上記解像度特定手段で特定された解像度および上記クラス検出手段で検出されたクラスに対応する係数データを選択する
ことを特徴とする請求項9に記載の画像表示装置。Third data selection means for selecting a plurality of third pixel data located around the position of interest in the second image signal based on the first image signal;
Class detecting means for detecting a class to which the pixel data of the target position belongs based on a plurality of third pixel data selected by the third data selecting means;
The coefficient data candidate generating means generates the coefficient data candidates for each class,
The coefficient data selecting means selects coefficient data corresponding to the resolution specified by the resolution specifying means and the class detected by the class detecting means from the coefficient data candidates generated by the coefficient data candidate generating means. The image display device according to claim 9.
画面全体に亘って検出される上記特徴量に基づいて決定される複数の特徴量領域のうち、上記特徴量検出手段で検出される特徴量が含まれる特徴量領域を検出する検出手段と、
上記パラメータの各値に対応した、上記複数の特徴量領域における解像度選択情報を格納する格納手段と、
上記格納手段より上記解像度パラメータ出力手段から出力されたパラメータの値および上記検出手段で検出された特徴量領域に対応した解像度選択情報を取り出し、該解像度選択情報に基づいて上記一つの解像度を特定する特定手段とを有する
ことを特徴とする請求項9に記載の画像表示装置。The resolution specifying means is:
Detecting means for detecting a feature quantity region including a feature quantity detected by the feature quantity detection means among a plurality of feature quantity areas determined based on the feature quantity detected over the entire screen;
Storage means for storing resolution selection information in the plurality of feature amount regions corresponding to each value of the parameter;
The value of the parameter output from the resolution parameter output means and the resolution selection information corresponding to the feature amount area detected by the detection means are extracted from the storage means, and the one resolution is specified based on the resolution selection information. The image display apparatus according to claim 9, further comprising a specifying unit.
上記複数の第1の画素データ内の隣接画素の絶対値和と、上記複数の第1の画素データ内のダイナミックレンジとを使用して、上記高周波成分量に関係する特徴量を求める
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。The feature amount detection means includes:
A feature amount related to the high-frequency component amount is obtained using an absolute value sum of adjacent pixels in the plurality of first pixel data and a dynamic range in the plurality of first pixel data. The image display device according to claim 8.
キー入力操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。The resolution parameter output means includes
9. The image display device according to claim 8, wherein a parameter indicating the resolution is generated by a key input operation.
つまみの回転操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。The resolution parameter output means includes
9. The image display device according to claim 8, wherein a parameter indicating the resolution is generated by rotating the knob.
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のステップと、
上記第1のステップで選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する第2のステップと、
上記第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する第3のステップと、
上記第2のステップで検出された特徴量と上記第3のステップで出力されたパラメータに対応して、上記第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する第4のステップと
を備えることを特徴とする画像信号処理方法。An image signal processing method for converting a first image signal composed of a plurality of pixel data into a second image signal composed of a plurality of pixel data,
A first step of selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
A second step of detecting a feature amount related to a high-frequency component amount around the position of interest based on the plurality of first pixel data selected in the first step;
A third step of outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the second image signal;
A fourth step of generating pixel data of a target position in the second image signal corresponding to the feature amount detected in the second step and the parameter output in the third step. An image signal processing method characterized by the above.
上記第3のステップで出力されたパラメータに対応する複数の代表的な解像度について、推定式の係数データ候補を発生するステップと、
上記第2のステップで検出された特徴量と上記第3のステップで出力されたパラメータに基づいて、上記複数の代表的な解像度のうち一つの解像度を特定するステップと、
上記発生された係数データ候補の中から、上記特定された解像度に対応する係数データを選択するステップと、
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第2の画素データを選択するステップと、
上記選択された複数の第2の画素データと上記選択された係数データとを用いて、上記推定式に基づいて上記注目位置の画素データを算出するステップとを有する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像信号処理方法。The fourth step is
Generating coefficient data candidates of the estimation formula for a plurality of representative resolutions corresponding to the parameters output in the third step;
Identifying one of the plurality of representative resolutions based on the feature amount detected in the second step and the parameter output in the third step;
Selecting coefficient data corresponding to the identified resolution from the generated coefficient data candidates;
Selecting a plurality of second pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
16. The method of calculating pixel data of the target position based on the estimation formula using the selected plurality of second pixel data and the selected coefficient data. 2. An image signal processing method according to 1.
上記第5のステップで選択された複数の第3の画素データに基づいて、上記注目位置の画素データが属するクラスを検出する第6のステップとをさらに備え、
上記係数データ候補を発生するステップでは、上記クラス毎に上記係数データ候補を発生し、
上記係数データを選択するステップでは、上記特定された解像度および上記第6のステップで検出されたクラスに対応する係数データを選択する
ことを特徴とする請求項16に記載の画像信号処理方法。A fifth step of selecting a plurality of third pixel data located around the position of interest in the second image signal based on the first image signal;
A sixth step of detecting a class to which the pixel data of the target position belongs based on the plurality of third pixel data selected in the fifth step;
In the step of generating the coefficient data candidates, the coefficient data candidates are generated for each class,
17. The image signal processing method according to claim 16, wherein, in the step of selecting the coefficient data, coefficient data corresponding to the identified resolution and the class detected in the sixth step is selected.
画面全体に亘って検出される上記特徴量に基づいて決定される複数の特徴量領域から、上記第2のステップで検出される特徴量が含まれる特徴量領域を検出し、
上記パラメータの各値に対応した上記複数の特徴量領域における解像度選択情報を格納したメモリより、上記第3のステップで出力されたパラメータの値および上記検出された特徴量領域に対応した解像度選択情報を取り出し、
その後に、上記取り出された解像度選択情報に基づいて、上記複数の代表的な解像度のうち一つの解像度を特定する
ことを特徴とする請求項16に記載の画像信号処理方法。In the step of specifying the resolution,
A feature amount region including the feature amount detected in the second step is detected from a plurality of feature amount regions determined based on the feature amount detected over the entire screen;
The value of the parameter output in the third step and the resolution selection information corresponding to the detected feature amount region from the memory storing the resolution selection information in the plurality of feature amount regions corresponding to each value of the parameter Take out
The image signal processing method according to claim 16, further comprising: specifying one of the plurality of representative resolutions based on the extracted resolution selection information.
上記複数の第1の画素データ内の隣接画素の絶対値和と、上記複数の第1の画素データ内のダイナミックレンジとを使用して、上記高周波成分量に関係する特徴量を求める
ことを特徴とする請求項15に記載の画像信号処理方法。In the second step,
A feature amount related to the high-frequency component amount is obtained using an absolute value sum of adjacent pixels in the plurality of first pixel data and a dynamic range in the plurality of first pixel data. The image signal processing method according to claim 15.
キー入力操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像信号処理方法。In the third step,
16. The image signal processing method according to claim 15, wherein a parameter indicating the resolution is generated by a key input operation.
つまみの回転操作によって上記解像度を示すパラメータを発生する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像信号処理方法。In the third step,
16. The image signal processing method according to claim 15, wherein a parameter indicating the resolution is generated by rotating the knob.
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のステップと、
上記第1のステップで選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する第2のステップと、
上記第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する第3のステップと、
上記第2のステップで検出された特徴量と上記第3のステップで出力されたパラメータに対応して、上記第2の画像信号における注目位置の画素データを生成する第4のステップとを有する画像信号処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体。In order to convert a first image signal composed of a plurality of pixel data into a second image signal composed of a plurality of pixel data,
A first step of selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
A second step of detecting a feature amount related to a high-frequency component amount around the position of interest based on the plurality of first pixel data selected in the first step;
A third step of outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the second image signal;
An image having a fourth step of generating pixel data of a target position in the second image signal corresponding to the feature amount detected in the second step and the parameter output in the third step A computer-readable medium storing a program for causing a computer to execute a signal processing method.
上記第1の画像信号に基づいて上記第2の画像信号における注目位置の周辺に位置する複数の第1の画素データを選択する第1のステップと、
上記第1のステップで選択された複数の第1の画素データに基づいて、上記注目位置の周辺における高周波成分量に関係する特徴量を検出する第2のステップと、
上記第2の画像信号による画像の解像度を示すパラメータを出力する第3のステップと、
上記第2のステップで検出された特徴量と上記第3のステップで出力されたパラメータに対応して、上記第2の画像信号における注目画素の画素データを生成する第4のステップとを有する画像信号処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。In order to convert a first image signal composed of a plurality of pixel data into a second image signal composed of a plurality of pixel data,
A first step of selecting a plurality of first pixel data located around a target position in the second image signal based on the first image signal;
A second step of detecting a feature amount related to a high-frequency component amount around the position of interest based on the plurality of first pixel data selected in the first step;
A third step of outputting a parameter indicating the resolution of the image based on the second image signal;
An image having a fourth step of generating pixel data of a pixel of interest in the second image signal corresponding to the feature amount detected in the second step and the parameter output in the third step A program for causing a computer to execute a signal processing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001367108A JP4649812B2 (en) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001367108A JP4649812B2 (en) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001101573 Division | 2001-03-30 | 2001-03-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002300540A JP2002300540A (en) | 2002-10-11 |
JP4649812B2 true JP4649812B2 (en) | 2011-03-16 |
Family
ID=19176903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001367108A Expired - Fee Related JP4649812B2 (en) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4649812B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000041223A (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Sony Corp | Information signal processor, image information converter and image display device |
JP2000083224A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Sony Corp | Image information converter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4223576B2 (en) * | 1996-08-26 | 2009-02-12 | ソニー株式会社 | Image signal conversion apparatus and method |
JP3864494B2 (en) * | 1997-05-12 | 2006-12-27 | ソニー株式会社 | Image signal converter and television receiver using the same |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001367108A patent/JP4649812B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000041223A (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Sony Corp | Information signal processor, image information converter and image display device |
JP2000083224A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Sony Corp | Image information converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002300540A (en) | 2002-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7852404B2 (en) | Information signal processor, method for processing information signal, image signal processor and image display apparatus using the same, coefficient seed data production device used in the same, method for producing coefficient seed data set and information-providing medium | |
US20080002053A1 (en) | Information signal processor, method for processing information signal, image signal processor and image display apparatus using the same, coefficient seed data production device used in the same, method for producing coefficient seed data set, coefficient data production device, method for producing coefficient data set, and information-providing medium | |
JP4691812B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same | |
JP2002196737A (en) | Information signal processor, information signal processing method, image signal processor and image display device using the same as well as coefficient species data former used for the same and forming method as well as information provision medium and television receiver | |
JP4517264B2 (en) | Information signal processing apparatus, information signal processing method, image signal processing apparatus, image display apparatus using the same, and information providing medium | |
JP4691835B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, coefficient data acquiring apparatus and acquiring method used therefor, and information recording medium | |
JPWO2002058386A1 (en) | Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image signal processing method and image display device using the same, coefficient seed data generation device and generation method used therefor, and computer-readable medium and program | |
JP4649812B2 (en) | Image signal processing apparatus, image signal processing method and image display apparatus using the same, program for executing each image signal processing method, and computer-readable medium storing the program | |
JP4311166B2 (en) | Information signal processing apparatus and processing method, coefficient seed data generating apparatus and generating method used therefor, program for executing each method, and medium recording the program | |
JP4349086B2 (en) | Information signal processing apparatus and processing method, program for executing the processing method, and medium storing the program | |
JP4051934B2 (en) | INFORMATION SIGNAL PROCESSING DEVICE, INFORMATION SIGNAL PROCESSING METHOD, IMAGE PROCESSING DEVICE USING THE SAME, IMAGE PROCESSING METHOD, PROGRAM FOR EXECUTING INFORMATION SIGNAL PROCESSING METHOD OR IMAGE PROCESSING METHOD, AND COMPUTER-READABLE MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM | |
JP4692798B2 (en) | Information signal processing device, information signal processing method, image signal processing device, image display device using the same, and recording medium | |
JP4691814B2 (en) | Information signal processing apparatus, information signal processing method, and recording medium | |
JP4457277B2 (en) | Image signal conversion apparatus, image signal conversion method, and image display apparatus using the same | |
JP4692800B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, coefficient seed data generating apparatus and generating method used therefor, and recording medium | |
JP4649786B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, and coefficient seed data generating apparatus and generating method used therefor | |
JP4691849B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, and information acquiring apparatus and acquiring method used therefor | |
JP4691831B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, information acquiring apparatus and acquiring method used therefor, and recording medium | |
JP4232430B2 (en) | Image processing apparatus and method, recording medium, and program | |
JP4692801B2 (en) | Coefficient data generating apparatus and generating method, information signal processing apparatus and processing method using the same, and coefficient information generating apparatus and generating method used therefor | |
JP2003224830A (en) | Information signal processing apparatus, information signal processing method, image display apparatus, generating apparatus and generating method for coefficient type data used therefor, generating apparatus and generating method for coefficient data, program for executing each method, and computer- readable medium recorded with the program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060424 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080303 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090916 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101116 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101129 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |