(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式の係数データを生成する係数データ生成装置であって、
上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータを含み、上記推定式の係数データを生成するための生成式の係数情報を格納する格納手段と、
上記格納手段に格納された係数情報に基づいて構成された上記生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づいて、該第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データを生成する係数データ生成手段と
を備えることを特徴とする係数データ生成装置。
【請求項２】
上記第１のパラメータの値を設定する第１のパラメータ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の係数データ生成装置。
【請求項３】
上記第２の情報信号によって得られる出力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２のパラメータ設定手段を備え、
上記第１のパラメータを含む生成式は上記第２のパラメータをさらに含み、
上記係数データ発生手段は、上記第２のパラメータの値に対応した上記推定式の複数の係数データを発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の係数データ生成装置。
【請求項４】
上記格納手段には、上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを演算する、上記第２のパラメータを含む演算式の係数データである係数種データが格納されており、
上記係数データ生成手段は、
上記格納手段に格納されている上記係数種データと上記第２のパラメータ設定手段で設定された上記第２のパラメータの値とを用いて、上記演算式によって上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを演算する第１の演算部と、
上記第１の演算部で演算された上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを用いて、該生成式によって上記推定式の複数の係数データを演算する第２の演算部とを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の係数データ生成装置。
【請求項５】
上記第１の情報信号の情報データの位置を基準とする、上記第２の情報信号に係る注目点の位相を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設定手段を備え、
上記第１のパラメータを含む生成式は上記第３のパラメータをさらに含み、
上記係数データ発生手段は、上記第３のパラメータの値に対応した上記推定式の複数の係数データを発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の係数データ生成装置。
【請求項６】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式の係数データを生成する係数データ生成方法であって、
上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータを含み、上記推定式の係数データを生成するための生成式の係数情報に基づいて該生成式を構成するステップと、
上記生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づいて、該第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データを生成するステップと
を備えることを特徴とする係数データ生成方法。
【請求項７】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理装置であって、
上記第１の情報信号から、上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第１の情報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る上記複数の第１の情報データの位置を指定するための第１のパラメータを含む生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す上記第１のパラメータの値に基づいて、上記複数の第１の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生する係数データ発生手段と、
上記第１のデータ選択手段で選択された上記複数の第１の情報データと、上記係数データ発生手段で発生された上記複数の係数データとから、上記推定式を用いて、上記注目点の情報データを算出して得る演算手段と
を備えることを特徴とする情報信号処理装置。
【請求項８】
上記第１のパラメータの値を設定する第１のパラメータ設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載の情報信号処理装置。
【請求項９】
上記第２の情報信号によって得られる出力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２のパラメータ設定手段をさらに備え、
上記第１のパラメータを含む生成式は上記第２のパラメータをさらに含み、
上記係数データ発生手段は、上記第２のパラメータ設定手段で設定された上記第２のパラメータの値に対応した上記推定式の複数の係数データを発生する
ことを特徴とする請求項７に記載の情報信号処理装置。
【請求項１０】
上記係数データ発生手段は、
上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを演算する、上記第２のパラメータを含む演算式の係数データである係数種データが格納された格納部と、
上記格納部に格納されている上記係数種データと上記第２のパラメータ設定手段で設定された上記第２のパラメータの値とを用いて、上記演算式によって上記第１のパラメータを含む生成式の係数データを演算する第１の演算部と、
上記第１の演算部で演算された上記第１のパラメータを含む生成式の係数データ用いて、該生成式によって上記推定式の複数の係数データを演算する第２の演算部とを有する
ことを特徴とする請求項９に記載の情報信号処理装置。
【請求項１１】
上記第１の情報信号の情報データの位置を基準とする、上記第２の情報信号に係る注目点の位相を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設定手段を備え、
上記第１のパラメータを含む生成式は上記第３のパラメータをさらに含み、
上記係数データ発生手段は、上記第３のパラメータの値に対応して上記推定式の複数の係数データを発生する
ことを特徴とする請求項７に記載の情報信号処理装置。
【請求項１２】
上記第１の情報信号から、上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第２の情報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上記複数の第２の情報データに基づいて上記注目点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、
上記係数データ発生手段は、
上記クラス検出手段で検出されるクラス毎に、上記推定式の複数の係数データを生成する係数データ生成部と、
上記係数データ生成部で生成される上記クラス毎の上記推定式の複数の係数データを格納する格納部と、
上記格納部より上記クラス検出手段で検出されたクラスに対応した上記推定式の複数の係数データを読み出して出力する係数データ読み出し部とを有してなる
ことを特徴とする請求項７に記載の情報信号処理装置。
【請求項１３】
上記係数データ発生手段で発生される上記推定式の係数データの総和を求める加算手段と、
上記演算手段で得られた上記注目点の情報データを上記総和で除算して正規化する正規化手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載の情報信号処理装置。
【請求項１４】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理方法であって、
上記第１の情報信号から、上記第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報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る上記複数の情報データの位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用し、上記第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す上記パラメータの値に基づいて、上記複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生する第２のステップと、
上記第１のステップで選択された上記複数の情報データと上記第２のステップで発生された上記複数の係数データとから、上記推定式を用いて、上記注目点の情報データを算出して得る第３のステップと
を備えることを特徴とする情報信号処理方法。
【請求項１５】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用する推定式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情報を生成する装置であって、
上記第１の情報信号に対応する生徒信号から、上記第２の情報信号に対応する教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報データを選択するデータ選択手段と、
上記データ選択手段で選択された上記複数の情報データおよび上記教師信号に係る注目点の情報データに基づいて、上記データ選択手段で選択された上記複数の情報データにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データを求める係数データ演算手段と、
上記係数データ演算手段で求められた上記推定式の複数の係数データに基づいて、上記生成式の係数情報を求める係数情報演算手段と
を備えることを特徴とする係数情報生成装置。
【請求項１６】
上記生徒信号によって得られる出力の質を決めるパラメータの値を設定するパラメータ設定手段をさらに備え、
上記係数データ演算手段は、上記パラメータ設定手段で設定された上記パラメータの値毎に、上記推定式の複数の係数データを求め、
上記係数情報演算手段は、上記生成式の係数データを求めるための上記パラメータを含む演算式の係数データである係数種データを求める
ことを特徴とする請求項１５に記載の係数情報生成装置。
【請求項１７】
複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用する推定式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情報を生成する方法であって、
上記第１の情報信号に対応する生徒信号から、上記第２の情報信号に対応する教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報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上記複数の情報データおよび上記教師信号に係る注目点の情報データに基づいて、上記第１のステップで選択された上記複数の情報データにそれぞれ対応した上記推定式の複数の係数データを演算して求める第２のステップと、
上記第２のステップで求められた上記推定式の複数の係数データに基づいて、上記生成式の係数情報を演算して求める第３のステップと
を備えることを特徴とする係数情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【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係数データの生成装置および生成方法、それを使用した情報信号の処理装置および処理方法、並びに、それに使用する係数情報の生成装置および生成方法に関する。詳しくは、第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に使用される推定式の複数の係数データを、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用して生成することによって、予測タップ数が増加しても、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制し得る係数データ生成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１５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、１０５０ｉ信号の画素データを求める際に使用する５２５ｉ信号の画素データの個数、すなわち予測タップ数を多くするほど画質が向上する。しかし、予測タップ数を多くすると、必要となる係数データも増加し、係数データを格納しておくためのメモリの容量が大きくなり、装置のコストアップにつながる。
そこで、この発明では、予測タップ数が増加しても、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制し、メモリ容量を節約し得る係数データ生成装置等を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る係数データ生成装置は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式の係数データを生成する係数データ生成装置であって、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータを含む生成式の係数情報を格納する格納手段と、この格納手段に格納された係数情報に基づいて構成された生成式を使用し、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値に基づいて、その第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを生成する係数データ生成手段とを備えるものである。
【０００７】
また、この発明に係る係数データ生成方法は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用される推定式の係数データを生成する係数データ生成方法であって、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータを含み、推定式の係数データを生成するための生成式の係数情報に基づいてその生成式を構成するステップと、この生成式を使用し、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値に基づいて、その第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを生成するステップとを備えるものである。
【０００８】
この発明においては、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータを含み、推定式の係数データを生成するための生成式の係数情報が格納手段に格納されている。
【０００９】
この係数情報に基づいて生成式が構成される。そして、この生成式が用いられ、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値が与えられることで、その第１の情報信号の複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データが生成される。
【００１０】
このように１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるものであり、予測タップ数が増加しても、必要とする係数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。ここで、第１のパラメータの値を設定する第１のパラメータ設定手段をさらに備えることで、ユーザは、予測タップ数およびタップ位置を任意に変更できる。
【００１１】
また、第２の情報信号によって得られる出力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２のパラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式が第２のパラメータをさらに含む場合には、この生成式が用いられて、設定された第２のパラメータの値に対応した推定式の複数の係数データが生成される。
【００１２】
これにより、ユーザは、第２のパラメータの値を変更することで、第２の情報信号によって得られる出力の質を任意に変更できる。この場合、第２のパラメータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。
【００１３】
また、第１の情報信号の情報データの位置を基準とする、第２の情報信号に係る注目点の位相を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式が第３のパラメータをさらに含む場合には、この生成式が用いられて、設定された第３のパラメータの値に対応した推定式の係数データが生成される。
【００１４】
これにより、ユーザは、第３のパラメータの値を変更することで、第２の情報信号に係る注目点の位相を任意に変更できる。例えば、情報信号が画像信号である場合、注目点が出力画素位置であり、入力画像信号に対して任意の密度の出力画像信号を得ることが可能となる。この場合、第３のパラメータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、係数データ格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。
【００１５】
この発明に係る情報信号処理装置は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理装置であって、第１の情報信号から第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第１の情報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る複数の第１の情報データの位置を指定するための第１のパラメータを含む生成式を使用し、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値に基づいて、複数の第１の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生する係数データ発生手段と、第１のデータ選択手段で選択された複数の第１の情報データと、係数データ発生手段で発生された複数の係数データとから、上記推定式を用いて、上記注目点の情報データを算出して得る演算手段とを備えるものである。
【００１６】
また、この発明に係る情報信号処理方法は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する情報信号処理方法であって、第１の情報信号から第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報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る複数の情報データの位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用し、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す上記パラメータの値に基づいて、上記複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを発生する第２のステップと、第１のステップで選択された複数の情報データと第２のステップで発生された複数の係数データとから、推定式を用いて、注目点の情報データを算出して得る第３のステップとを備えるものである。
【００１７】
この発明においては、第１の情報信号から第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する複数の第１の情報データが選択される。また、この複数の第１の情報データの位置を示す第１のパラメータを含む生成式が使用され、第１の情報信号の複数の情報データの位置を示す第１のパラメータの値に基づいて、複数の第１の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データが発生される。そして、複数の第１の情報データとこの複数の第１の情報データにそれぞれ対応した複数の係数データとから、推定式を用いて、注目点の情報データが算出される。
【００１８】
このように１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるものであり、予測タップ数が増加しても、必要とする係数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。ここで、第１のパラメータの値を設定する第１のパラメータ設定手段をさらに備えることで、ユーザは、予測タップ数およびタップ位置を任意に変更できる。
【００１９】
また、第２の情報信号によって得られる出力の質を決める第２のパラメータの値を設定する第２のパラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式が第２のパラメータをさらに含む場合には、この生成式が用いられて、設定された第２のパラメータの値に対応した推定式の複数の係数データが生成される。
【００２０】
これにより、ユーザは、第２のパラメータの値を変更することで、第２の情報信号によって得られる出力の質を任意に変更できる。この場合、第２のパラメータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。
【００２１】
また、第１の情報信号の情報データの位置を基準とする、第２の情報信号に係る注目点の位相を示す第３のパラメータの値を設定する第３のパラメータ設定手段を備えると共に、第１のパラメータを含む生成式が第３のパラメータをさらに含む場合には、この生成式が用いられて、設定された第３のパラメータの値に対応した推定式の係数データが生成される。
【００２２】
これにより、ユーザは、第３のパラメータの値を変更することで、第２の情報信号に係る注目点の位相を任意に変更できる。例えば、情報信号が画像信号である場合、注目点が出力画素位置であり、入力画像信号に対して任意の密度の出力画像信号を得ることが可能となる。この場合、第３のパラメータの値の変更があっても、１つの生成式で推定式の複数の係数データの生成が行われるため、必要とする係数データの増加はなく、係数データ格納しておくメモリの容量増加を抑制できる。
【００２３】
この発明に係る係数情報生成装置は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用する推定式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情報を生成する装置であって、第１の情報信号に対応する生徒信号から第２の情報信号に対応する教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報データを選択するデータ選択手段と、このデータ選択手段で選択された複数の情報データおよび教師信号に係る注目点の情報データに基づいて、データ選択手段で選択された複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを演算して求める係数データ演算手段と、この係数データ演算手段で求められた推定式の複数の係数データに基づいて、生成式の係数情報を演算して求める係数情報演算手段とを備えるものである。
【００２４】
また、この発明に係る係数情報生成方法は、複数の情報データからなる第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用する推定式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情報を生成する方法であって、第１の情報信号に対応する生徒信号から第２の情報信号に対応する教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報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情報データおよび教師信号に係る注目点の情報データに基づいて、第１のステップで選択された複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データを演算して求める第２のステップと、この第２のステップで求められた推定式の複数の係数データに基づいて、上記生成式の係数情報を演算して求める第３のステップとを備えるものである。
【００２５】
この発明においては、生徒信号から教師信号に係る注目点の周辺に位置する複数の情報データが選択される。この複数の情報データおよび教師信号に係る注目点の情報データに基づいて、当該複数の情報データにそれぞれ対応した推定式の複数の係数データが演算される。そして、この推定式の複数の係数データに基づいて、推定式の係数データを得るために用いられる生成式の係数情報が演算される。
【００２６】
このように演算される係数情報に基づいて生成式を構成でき、この生成式によって、第１の情報信号を複数の情報データからなる第２の情報信号に変換する際に使用する推定式の係数データを得ることができる。
【００２７】
【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。
【００２８】
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。
【００２９】
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上述した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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
ユーザは、リモコン送信機２００の操作によって、上述したようにディスプレイ部１１１の画面上に表示される画像の水平および垂直の解像度を変更できる。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、ユーザのリモコン送信機２００の操作によって調整された水平、垂直の解像度を決めるパラメータｈ，ｖの値に対応したものが、これらパラメータｈ，ｖを含む生成式によって生成されて使用される。これにより、画像信号処理部１１０より出力されるＨＤ信号による画像の水平、垂直の解像度は、調整されたパラメータｈ，ｖの値に対応したものとなる。
【００３３】
また、ユーザは、リモコン送信機２００の操作によって、予測タップの数および位置を変更できる。予測タップとは、予測に使用するＳＤ画素である。上述したように推定式によってＨＤ画素データを算出する際には、その予測タップとしてのＳＤ画素のデータが使用される。推定式の係数データとしては予測タップ数だけ必要となり、またこの係数データは予測タップの位置によって異なったものとなる。
【００３４】
予測タップの数および位置が変更されることで、画像信号処理部１１０より出力されるＨＤ信号による画像の画質が変更される。一般的には、予測タップ数が多くなるほど画質が向上する。ユーザは、例えば図２（ａ）〜（ｉ）に示すような予測タップパターンから、リモコン送信機２００の操作によって、任意の予測タップパターンを選択し得るようにされる。なお、ユーザが、予測タップパターンを任意に作成できるようにしてもよい。
【００３５】
上述のパラメータｈ，ｖの調整状態では、ディスプレイ部１１１の画面上に、パラメータｈ，ｖの値の表示が行われる。ユーザは、この表示を参照して、パラメータｈ，ｖの値を調整できる。また、予測タップパターンの選択状態では、ディスプレイ部１１１の画面上に、予測タップパターン例（図２（ａ）〜（ｉ））の表示が行われる。ユーザは、この表示を参照して、任意の予測タップパターンを選択できる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。この第１のタップ選択回路１２１には、システムコントローラ１０１から、タップ選択信号ＳＴＰが供給される。タップ選択回路１２１では、このタップ選択信号ＳＴＰで指定されタップ数およびタップ位置のＳＤ画素データが選択的に取り出されることとなる。
【００３８】
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るものである。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）
【００４２】
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。
【００４３】
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、例えば上述したように１２個のＳＤ画素データｍ１〜ｍ６，ｎ１〜ｎ６が取り出されるとき、（２）式におけるＮｂは６である。
【００４４】
【数１】
0004692801.tif 000002
【００４５】
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。
【００４６】
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（注目画素）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。
【００４７】
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。
【００４８】
【数２】
0004692801.tif 000003
【００４９】
また、画像信号処理部１１０は、係数メモリ１３４を有している。この係数メモリ１３４は、後述する推定予測演算回路１２７で使用される推定式の複数の係数データを、クラス毎に、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）に変換するための情報である。係数メモリ１３４には上述したクラス合成回路１２６より出力されるクラスコードＣＬが読み出しアドレス情報として供給され、この係数メモリ１３４からはクラスコードＣＬに対応した推定式の複数の係数データＷｉが読み出され、推定予測演算回路１２７に供給されることとなる。
【００５０】
また、画像信号処理部１１０は、情報メモリバンク１３５を有している。この情報メモリバンク１３５には、各クラスにおける係数情報が予め蓄えられている。この係数情報は、上述した係数メモリ１３４に格納するための係数データを生成するための生成式の係数情報である。
【００５１】
係数情報について詳細に説明する。
後述する推定予測演算回路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１３４より読み出される複数の係数データＷｉとから、（４）式の推定式によって、作成すべきＨＤ画素データｙが演算される。第１のタップ選択回路１２１で選択される予測タップ数が１０個であるとき、（４）式におけるｎは１０となる。
【００５２】
【数３】
0004692801.tif 000004
【００５３】
本出願人による先の出願（特願平２０００−３４８７３０号）においては、この推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、例えば（５）式に示すように、パラメータｈ，ｖを含む生成式によって生成することを提案した。この生成式の係数データｗ10〜ｗn9は、予め学習によって求められ、情報メモリバンクに格納されている。
【００５４】
【数４】
0004692801.tif 000005
【００５５】
図３は、例えば上述した（５）式によって生成される複数の係数データＷｉの値、すなわち係数値（「●」で図示）を予測タップの中心の係数値を中央として予測タップの中心から離れる方向に各タップ位置に対応して順に並べた場合における、係数値の変化の様子を示している。この係数値の変化は、サイン関数のような変化となる。これは、予測タップの中心から、例えば水平方向、垂直方向、斜め方向など、どの方向に向かって見ても同じ傾向となる。
【００５６】
ここで、パラメータｈ，ｖのうち、パラメータｈを可変にし、パラメータｖをある値に固定した場合、係数値は、図４に示すように、パラメータｖのあらゆる値において、サイン関数のような変化となる。この場合、パラメータｈの値の違いは、サイン関数のゲインの違いとなって現れる。逆に、パラメータｈ，ｖのうち、パラメータｖを可変にし、パラメータｈをある値に固定した場合も、同様の結果が得られる。パラメータｈ，ｖの値を固定した場合に、係数値の係数値の空間的な広がりを全体で見ると、図５に示すようになる。
【００５７】
上述の係数値の変化の様子を考慮し、本実施の形態においては、（６）式を、推定式の複数の係数データＷｉを生成するための生成式とする。（６）式において、ｘ，ｙは、それぞれ水平方向、垂直方向の位置を示している。
【００５８】
【数５】
0004692801.tif 000006
【００５９】
（６）式において、ｆ(x,y)は補正項である。係数データの近似精度を上げるために設けられている。なお、補正項を設けなくてもよく、補正項を設ける場合には、精度よく補正できる関数ならば、その形は限定されず、水平方向、垂直方向のいずれか、あるいは全ての方向を補正する関数を利用できる。補正項の関数の基本形としては、ｆ(x)＝sinｘn／ｘn、ｆ(x)＝ｅ-x、ｆ(x)＝１／ｘ-n、ｆ(x)＝δ(x)などが考えられる。
【００６０】
また、（６）式において、ｋ，ｍは、サイン関数における位相のずれである。この位置で、関数の中心となる最大値が現れる。この最大値にあたる位置をＨＤ信号の出力画素位置と定義すると、位相のずれと出力画素位置の関係は、図６に示すようになる。なお、図６は、水平方向のみに着目している。
【００６１】
中心の予測タップ位置に対して出力画素位置がｋ，ｍだけずれている場合、各予測タップの係数値は、図７に示すように、中心の予測タップ位置を（０，０）として、各タップ位置が中心から水平、垂直の方向にどれくらい離れているかを、（６）式に小数値として代入することで、求めることができる。なお、図７は、水平方向のみに着目している。
【００６２】
ただし、水平、垂直の各方向における隣接タップ位置までの距離は１となることから、０≦ｋ，ｍ≦１である。例えば、ｋがｋ′に変化すると、各予測タップの係数値は「●」から「○」に変化する。
【００６３】
また、（６）式において、ａ，ｂ，ｃは、パラメータｈ，ｖを含む関数から生成される係数データである。本実施の形態において、係数データａ，ｂ，ｃは、それぞれ（７）式によって演算される。情報メモリバンク１３５には、この演算式の係数データである係数種データｗ10〜ｗ35が、上述した係数情報として格納されている。この係数種データｗ10〜ｗ35の生成方法については、後述する。
【００６４】
【数６】
0004692801.tif 000007
【００６５】
また、画像信号処理部１１０は、各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35を用いて、（７）式によって、クラス毎に、係数データａ〜ｃを演算すると共に、各クラスの係数データａ〜ｃおよびシステムコントローラ１０１からのタップ選択信号ＳＴＰに基づいて、（６）式によって、クラス毎に、各予測タップに対応した推定式の係数データＷｉを生成する係数生成回路１３６を有している。この場合、各予測タップに対応した推定式の係数データＷｉは、（６）式のｘ，ｙに、各予測タップ位置の中心から水平、垂直の方向にどれくらい離れているかを代入することで、求められる。上述した係数生成回路１３６で生成される各クラスの係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、上述した係数メモリ１３４に格納される。
【００６６】
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。この場合、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画素は、それぞれ上述した中心予測タップに対して異なる位相ずれを持っている。
【００６７】
図８は、奇数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ＨＤ1〜ＨＤ4における中心予測タップＳＤ0からの位相ずれを示している。ここで、ＨＤ1〜ＨＤ4の位置は、それぞれ、ＳＤ0の位置から水平方向にｋ1〜ｋ4、垂直方向にｍ1〜ｍ4だけずれている。
【００６８】
図９は、偶数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ＨＤ1′〜ＨＤ4′における中心予測タップＳＤ0′からの位相ずれを示している。ここで、ＨＤ1′〜ＨＤ4′の位置は、それぞれ、ＳＤ0′の位置から水平方向にｋ1′〜ｋ4′、垂直方向にｍ1′〜ｍ4′だけずれている。
【００６９】
これら各出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）のずれ値の情報ｋ1〜ｋ4，ｍ1〜ｍ4，ｋ1′〜ｋ4′，ｍ1′〜ｍ4′も情報メモリバンク１３５に記憶されている。
【００７０】
係数生成回路１３６では、情報メモリバンク１３５に記憶されている各出力画素のずれ値の情報に基づいて、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、各予測タップに対応した推定式の係数データＷｉが生成される。この場合、ある出力画素に対応した係数データＷｉを求める際には、（６）式のｋ，ｍが当該出力画素の水平、垂直方向へのずれ値とされる。
【００７１】
係数生成回路１３６における各クラスの係数データＷｉの生成は、例えば各垂直ブランキング期間で行われる。これにより、ユーザのリモコン送信機２００の操作によってパラメータｈ，ｖの値が変更されても、係数メモリ１３４に格納される各クラスの係数データＷｉを、そのパラメータｈ，ｖの値に対応したものに即座に変更でき、ユーザによる解像度の調整がスムーズに行われる。
【００７２】
また、画像信号処理部１１０は、係数生成回路１３６で生成される各クラスの係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応した正規化係数Ｓを、（８）式によって、演算する正規化係数演算部１３７と、ここで生成された正規化係数Ｓを、クラス毎に格納する正規化係数メモリ１３８とを有している。正規化係数メモリ１３８には上述したクラス合成回路１２６より出力されるクラスコードＣＬが読み出しアドレス情報として供給され、この正規化係数メモリ１３８からはクラスコードＣＬに対応した正規化係数Ｓが読み出され、後述する正規化演算回路１２８に供給されることとなる。
【００７３】
【数７】
0004692801.tif 000008
【００７４】
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１３４より読み出される係数データＷｉとから、（４）式の推定式によって、作成すべきＨＤ信号の画素（注目画素）のデータを演算する推定予測演算回路１２７を有している。
【００７５】
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（図８のＨＤ1〜ＨＤ4、図９のＨＤ1′〜ＨＤ4′参照）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、画素データが生成される。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（注目画素）に対応した予測タップのデータｘｉと、係数メモリ１３４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、それぞれ個別に上述した（４）式の推定式で演算される。
【００７６】
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４画素のデータｙ1〜ｙ4を、正規化係数メモリ１３８より読み出される、それぞれの演算に使用された係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応した正規化係数Ｓで除算して正規化する正規化演算回路１２８を有している。上述せずも、係数生成回路１３６で係数種データより生成式によって推定式の係数データＷｉを求めるものであるが、生成される係数データは丸め誤差を含み、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）の総和が１．０になることは保証されない。そのため、推定予測演算回路１２７で演算される各画素のデータｙ1〜ｙ4は、丸め誤差によってレベル変動したものとなる。上述したように、正規化演算回路１２８で正規化することで、その変動を除去できる。
【００７７】
また、画像信号処理部１１０は、正規化演算回路１２８で正規化されて順次供給される単位画素ブロック内の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１２９を有している。
【００７８】
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）。
【００７９】
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。
【００８０】
この動き情報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、これら動き情報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（注目画素）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１３４および正規化係数メモリ１３８に読み出しアドレス情報として供給される。
【００８１】
係数メモリ１３４には、例えば各垂直ブランキング期間に、係数生成回路１３６で、ユーザによって調整されたパラメータｈ，ｖの値に対応して、クラスおよび出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）の組み合わせ毎に、推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）が係数生成回路１３６で生成されて格納される。この場合、係数生成回路１３６にシステムコントローラ１０１からのタップ選択信号ＳＴＰが供給され、従って係数生成回路１３６では、タップ選択信号ＳＴＰによって選択された予測タップパターン（図２（ａ）〜（ｉ）参照）に含まれる各予測タップに対応した推定式の係数データＷｉが生成される。また、正規化係数メモリ１３８には、上述したように係数生成回路１３６で生成された推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応した正規化係数Ｓが正規化係数演算部１３７で生成されて格納される。
【００８２】
係数メモリ１３４に上述したようにクラスコード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１３４からクラスコードＣＬに対応した４出力画素（（奇数フィールドではＨＤ1〜ＨＤ4、偶数フィールドではＨＤ1′〜ＨＤ4′）分の推定式の係数データＷｉが読み出されて推定予測演算回路１２７に供給される。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１のタップ選択回路１２１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。この場合、第１のタップ選択回路１２１にシステムコントローラ１０１からのタップ選択信号ＳＴＰが供給され、従って第１のタップ選択回路１２１では、タップ選択信号ＳＴＰによって選択された予測タップパターン（図２（ａ）〜（ｉ）参照）に含まれる各予測タップのデータ（ＳＤ画素データ）ｘｉが取り出される。
【００８３】
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１３４より読み出される４出力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（注目画素）のデータｙ1〜ｙ4が同時的に演算される（（４）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は正規化演算回路１２８に供給される。
【００８４】
正規化係数メモリ１３８には上述したようにクラスコードＣＬが読み出しアドレス情報として供給され、この正規化係数メモリ１３８からはクラスコードＣＬに対応した正規化係数Ｓ、つまり推定予測演算回路１２７より出力されるＨＤ画素データｙ1〜ｙ4の演算に使用された係数データＷｉに対応した正規化係数Ｓが読み出されて正規化演算回路１２８に供給される。この正規化演算回路１２８では、推定予測演算回路１２７より出力されるＨＤ画素データｙ1〜ｙ4がそれぞれ対応する正規化係数Ｓで除算されて正規化される。これにより、生成式（（６）式参照）で推定式（（４）式参照）の係数データを求める際の丸め誤差によるデータｙ1〜ｙ4のレベル変動が除去される。
【００８５】
このように正規化演算回路１２８で正規化されて順次出力される単位画素ブロック内の４画素のデータｙ1′〜ｙ4′は後処理回路１２９に供給される。この後処理回路１２９では、正規化演算回路１２８より順次供給される単位画素ブロック内の４画素のデータｙ1′〜ｙ4′が線順次化され、１０５０ｉ信号のフォーマットで出力される。つまり、この後処理回路１２９からは、ＨＤ信号としての１０５０ｉ信号が出力される。
【００８６】
上述したように、図１に示すテレビ受信機１００では、係数生成回路１３６で、情報メモリバンク１３５よりロードされる、係数種データｗ10〜ｗ35および各出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）の中心予測タップに対するずれ値の情報を用いて、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、パラメータｈ，ｖの値に対応した推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）が生成され、これが係数メモリ１３４に格納される。そして、この係数メモリ１３４より、クラスコードＣＬに対応して読み出される係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用いて推定予測演算回路１２７でＨＤ画素データｙが演算される。
【００８７】
したがって、ユーザは、パラメータｈ，ｖの値を調整することで、ＨＤ信号によって得られる画像の水平および垂直の画質を、任意に調整することができる。なおこの場合、調整されたパラメータｈ，ｖの値に対応した各クラスの係数データＷｉをその都度係数生成回路１３６で生成して使用するものであり、大量の係数データを格納しておくメモリを必要としない。
【００８８】
また、図１に示すテレビ受信機１００では、（６）式で示される１つの生成式で、各予測タップに対応した推定式の係数データＷｉを生成するものである。したがって、予測タップ数が増加しても、必要とする係数データの増加はなく、情報メモリバンク１３５の容量増加を抑制できる。
【００８９】
また、図１に示すテレビ受信機１００では、ユーザは、リモコン送信機２００の操作によって、複数の予測タップパターンから一の予測タップパターンを選択する等して、予測タップの数および位置を変更できる。これにより、画像信号処理部１１０からのＨＤ信号による画像の画質を任意に変更できる。
【００９０】
次に、図１の画像信号処理部１１０の情報メモリバンク１３５に蓄積される係数種データｗ10〜ｗ35の生成方法について説明する。
図１０は、この生成方法の概念を示している。ＨＤ信号から複数のＳＤ信号を生成する。例えば、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成する際に使用するフィルタの水平帯域と垂直帯域を可変するパラメータｈ，ｖをそれぞれ９段階に可変して、合計８１種類のＳＤ信号を生成する。このようにして生成した各ＳＤ信号とＨＤ信号との間で学習を行って、パラメータｈ，ｖの段階的な値毎に、（４）式の推定式の係数データＷｉを生成する。そして、生成された係数データＷｉを使用して、係数種データｗ10〜ｗ35を生成する。
【００９１】
まず、推定式の係数データＷｉの求め方を説明する。
ここでは、（４）式の推定式の係数データ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、（９）式の観測方程式を考える。この（９）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。
【００９２】
【数８】
0004692801.tif 000009
【００９３】
（９）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（９）式の観測方程式をもとに、（１０）式の残差方程式を考える。
【００９４】
【数９】
0004692801.tif 000010
【００９５】
（１０）式の残差方程式から、各Ｗiの最確値は、（１１）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、（１２）式の条件を考慮すればよいわけである。
【００９６】
【数１０】
0004692801.tif 000011
【００９７】
つまり、（１２）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、（１０）式の残差方程式から、（１３）式が得られる。さらに、（１３）式と（９）式とから、（１４）式が得られる。
【００９８】
【数１１】
0004692801.tif 000012
【００９９】
そして、（１０）式と（１４）式とから、（１５）式の正規方程式が得られる。
【０１００】
【数１２】
0004692801.tif 000013
【０１０１】
（１５）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。なお、（１５）式の正規方程式は、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して個別に生成され、それぞれに対応した係数データＷｉが求められる。
【０１０２】
次に、係数種データｗ10〜ｗ35の求め方を説明する。
（６）式に（７）式を代入して、係数種データｗ10〜ｗ35と位相のずれｋ，ｍで表される基本関数を生成する。そして、この基本関数のｋ，ｍに予め分かっている位相のずれを代入し、残りの係数種データｗ10〜ｗ35を非線形最小二乗近似により求める。
【０１０３】
なお、非線形最小二乗法が制約条件を持たない場合には値が発散してしまう可能性があるので、ａ〜ｃの係数値が取りうる範囲を限定し、制約条件付きの非線形最小二乗法であるＳＱＲ法(Successive quadratic programming method)により近似をする。
【０１０４】
図１１は、図１０に示す概念に基づいて係数種データｗ10〜ｗ35を生成する係数種データ生成装置１５０の構成を示している。
この係数種データ生成装置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。
【０１０５】
また、ＳＤ信号生成回路１５２には、パラメータｈ，ｖが制御信号として供給される。このパラメータｈ，ｖに対応して、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成する際に使用するフィルタの水平帯域と垂直帯域とが可変される。
【０１０６】
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生成する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、（１６）式で示される。この場合、ｈまたはｖの段階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により、ｈまたはｖの段階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。
【０１０７】
【数１３】
0004692801.tif 000014
【０１０８】
また、係数種データ生成装置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、係数種データ生成装置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、係数種データ生成装置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、係数種データ生成装置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）に係る注目画素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、係数種データ生成装置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、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式（（１５）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ｎ個の予測タップのデータ（ＳＤ画素データ）ｘｉとの組み合わせで学習データが生成されるが、正規方程式生成部１６０では、出力画素（図８のＨＤ1〜ＨＤ4、図９のＨＤ1′〜ＨＤ4′参照）毎に、個別に正規方程式が生成される。例えば、ＨＤ1に対応した正規方程式は、中心予測タップに対するずれ値がＨＤ1と同じ関係にあるＨＤ画素のデータｙから構成される学習データから生成される。
【０１１４】
さらに、ＳＤ信号生成回路１５２へのパラメータｈ，ｖが順次変更されていき、正規方程式生成部１６０では、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、正規方程式が生成される。これにより、正規方程式生成部１６０では、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式が生成される。
【０１１５】
また、係数種データ生成装置１５０は、正規方程式生成部１６０で生成された各正規方程式のデータが供給され、各正規方程式を解いて、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、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。
【０１１６】
また、係数種データ生成装置１５０は、係数種データｗ10〜ｗ35を求めるための基本関数を生成する基本関数生成部１６３を有している。この基本関数生成部１６３においては、上述の（６）式に上述の（７）式が代入されて、基本関数が生成される。
【０１１７】
また、係数種データ生成装置１５０は、基本関数生成部１６３で生成された基本関数を使用し、クラス毎にパラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して求められた係数データＷｉを用いて、非線形最小二乗近似により各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35を求める係数種データ生成部１６４と、この係数種データ生成部１６４で生成されたクラス毎の係数種データｗ10〜ｗ35を記憶する係数種メモリ１６５を有している。
【０１１８】
図１１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ｈ，ｖが制御信号として供給され、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。
【０１１９】
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）に係る注目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）。
【０１２０】
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信号に係る注目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。
【０１２１】
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）に係る注目画素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）。
【０１２２】
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、正規方程式生成部１６０では、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式が個別に生成される。
【０１２３】
そして、係数データ決定部１６１で各正規方程式が解かれ、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応した、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎の係数データＷｉが求められ、それらの係数データＷｉは係数メモリ１６２に記憶される。
【０１２４】
また、基本関数生成部１６３で、係数種データｗ10〜ｗ35を求めるための基本関数が生成される。この基本関数のｋ，ｍには、出力画素の中心予測タップからのずれ値が代入される。そして、係数種データ生成部１６４で、上述の基本関数を使用し、クラス毎にパラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して求められれた係数データＷｉを用いて、非線形最小二乗近似により、クラス毎の係数種データｗ10〜ｗ35が求められ、それらの係数種データｗ10〜ｗ35は係数種メモリ１６５に記憶される。
【０１２５】
なおこの場合、（６）式における補正項ｆ(x,y)の関数形が順次変更され、最も二乗誤差の小さくなる補正項を加えた関数が最終的な基本関数として使用され、その最終的な基本関数を使用して生成された係数種データｗ10〜ｗ35が係数種メモリ１６５に記憶される。この場合、図１の画像信号処理部１１０における係数生成回路１３６でも、この最終的な基本関数が用いられることとなる。
【０１２６】
このように、図１１に示す係数種データ生成装置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１３５に記憶される、各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35を生成することができる。
【０１２７】
図１１に示す係数種データ生成装置１５０では、教師信号（１０５０ｉ信号）から生徒信号（５２５ｉ信号）を生成する例を用いて、学習（係数種データ生成）を行うものであった。しかし、教師信号と生徒信号を取得できる撮像装置を利用するなどして、独立して得られた教師信号、生徒信号を用いて学習を行ってもよい。
【０１２８】
なお、図１の画像信号処理部１１０における処理を、例えば図１２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。
まず、図１２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種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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
ここで、上述したようにＲＯＭ３０２に処理プログラムや係数種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種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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
図１３のフローチャートを参照して、図１２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画素データをフレーム単位または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画素データの全フレームまたは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。
【０１３６】
このステップＳＴ５では、ユーザがリモコン送信機２００を操作して入力した画質指定値、つまりパラメータｈ，ｖの値を例えばＲＡＭ３０３より読み込む。そして、ステップＳＴ６で、例えばＲＯＭ３０２から各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35と、出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）のずれ値の情報を読み込む。
【０１３７】
次に、ステップＳＴ７で、ユーザがリモコン送信機２００を操作して入力した予測タップパターンに対応した各予測タップの位置（予測タップ座標）を例えばＲＯＭ３０２内のテーブルより取得する。そして、ステップＳＴ８で、ステップＳＴ５で読み込んだパラメータｈ，ｖおよびステップＳＴ６で取得された係数種データｗ10〜ｗ35を（７）式に代入して（６）式のａ〜ｃの係数データを求め、その後に（６）式の基本関数のｋ，ｍにステップＳＴ６で取得された各出力画素のずれ値を代入し、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、各予測タップに対応した係数データＷｉを生成する。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ９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ＳＴ１０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。終了しているときは、ステップＳＴ２に戻り、次のフレームまたはフィールドのＳＤ画素データの入力処理に移る。一方、処理が終了していないときは、ステップＳＴ１１に進む。
【０１３９】
このステップＳＴ１１では、ステップＳＴ９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ＳＴ１２で、そのクラスコードＣＬに対応した係数データと予測タップのＳＤ画素データを使用して、推定式により、ＨＤ画素データを生成し、その後にステップＳＴ９に戻って、上述したと同様の処理を繰り返す。
【０１４０】
このように、図１３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。
また、処理装置の図示は省略するが、図１１の係数種データ生成装置１５０における処理を、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１４１】
図１４のフローチャートを参照して、係数種データを生成するための処理手順を説明する。
まず、ステップＳＴ４１で、処理を開始し、ステップＳＴ４２で、学習に使われる、画質パターン（例えば、パラメータｈ，ｖで特定される）を選択する。そして、ステップＳＴ４３で、全ての画質パターンに対する係数データの算出処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ４４に進む。
【０１４２】
このステップＳＴ４４では、既知のＨＤ画素データをフレーム単位またはフィールド単位で入力する。そして、ステップＳＴ４５で、全てのＨＤ画素データについて処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ４６で、ステップＳＴ４４で入力されたＨＤ画素データより、ステップＳＴ４２で選択された画質パターンに基づいて、ＳＤ画素データを生成する。
【０１４３】
そして、ステップＳＴ４７で、ステップＳＴ４６で生成されたＳＤ画素データより、ステップＳＴ４４で入力された各ＨＤ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ＳＴ４８で、生成されたＳＤ画素データの全領域において学習処理を終了しているか否かを判定する。学習処理を終了しているときは、ステップＳＴ４４に戻って、次のＨＤ画素データの入力を行って、上述したと同様の処理を繰り返し、一方、学習処理を終了していないときは、ステップＳＴ４９に進む。
【０１４４】
このステップＳＴ４９では、ステップＳＴ４７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ＳＴ５０で、係数データを得るための正規方程式（（１５）式参照）を生成する。ここでは、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式が個別に生成される。その後に、ステップＳＴ４７に戻る。
【０１４５】
上述したステップＳＴ４５で、全てのＨＤ画素データについて処理が終了したときは、ステップＳＴ５１で、ステップＳＴ５０で生成された各正規方程式を掃き出し法などで解いて、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉを算出する。その後に、ステップＳＴ４２に戻って、次の画質パターンを選択して、上述したと同様の処理を繰り返し、次の画質パターンに対応した、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎の係数データＷｉを求める。
【０１４６】
また、上述のステップＳＴ４３で、全ての画質パターンに対する係数データＷｉの算出処理が終了したときは、ステップＳＴ５２に進む。このステップＳＴ５２では、上述の（６）式に上述の（７）式が代入され、係数種データｗ10〜ｗ35を求めるための基本関数が生成される。
【０１４７】
そして、ステップＳＴ５３で、ステップＳＴ５２で生成された基本関数を使用し、パラメータｈ，ｖの段階的な値にそれぞれ対応して求められれたクラスおよび出力画素の組み合わせ毎の係数データＷｉを用いて、非線形最小二乗近似により各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35を求め、ステップＳＴ５４で、その各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35をメモリに保存し、その後にステップＳＴ５５で、処理を終了する。
【０１４８】
このように、図１４に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１１に示す係数種データ生成装置１５０と同様の手法によって、各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35を得ることができる。
【０１４９】
なお、上述実施の形態においては、ユーザは、リモコン送信機２００の操作によって、予測タップの数および位置を変更できると共に、水平、垂直の解像度を調整できるものを示したが、どちらか一方のみを可能とするものも、同様に構成できる。
【０１５０】
また、上述実施の形態においては、情報メモリバンク１３５に記憶される係数情報は、生成式（（６）式参照）の係数データａ〜ｃを演算するための演算式（７）式参照）の係数データである係数種データｗ10〜ｗ35であるが、水平、垂直の解像度を変更しないものである場合には、上述した生成式（（６）式参照）の係数データａ〜ｃそのものを係数情報として記憶しておいてもよい。
【０１５１】
また、上述実施の形態においては、情報メモリバンク１３５には、各クラスの係数種データｗ10〜ｗ35の他に、出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4、ＨＤ1′〜ＨＤ4′）のずれ値の情報が記憶される。そのずれ値の情報は、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）とＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の関係で決まるものであるが、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）と他のＨＤ信号との関係できまるずれ値の情報を記憶しておくことで、他のＨＤ信号の各出力画素に対応した係数データＷｉを同様に生成でき、他のＨＤ信号を生成することができる。この場合、ずれ値の情報を情報メモリバンク１３５に記憶しておくのではなく、生成すべきＨＤ信号の種類に応じたずれ値の情報を、その都度システムコントローラ１０１から係数生成回路１３６に供給するようにしてもよい。これにより、ディスプレイ部１１１に使用される表示素子の特性に合った解像度（画素数）のＨＤ信号を容易に得ることができる。
【０１５２】
また、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。
また、上述実地の形態においては、情報信号が画像信号である場合を示したが、この発明はこれに限定されない。例えば、情報信号が音声信号である場合にも、この発明を同様に適用することができる。
【０１５３】
【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使用される推定式の複数の係数データを、第２の情報信号に係る注目点の周辺に位置する第１の情報信号の複数の情報データの位置を指定するためのパラメータを含む生成式を使用して生成するものであり、予測タップ数が増加しても、係数データを格納しておくメモリの容量増加を抑えることができ、メモリ容量の節約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】予測タップパターン例を示す図である。
【図３】水平、垂直、斜め等の同方向における係数値の変化の様子を示す図である。
【図４】垂直方の解像度を示すパラメータｖを固定とし、水平方向の解像度を示すパラメータｈを可変にした場合の各予測タップ位置における係数値の変化の様子を示す図である。
【図５】パラメータｈ，ｖの値を固定にした場合の係数値の空間的な広がりを示す図である。
【図６】水平方向における位相のずれと出力画素位置の関係を示す図である。
【図７】位相のずれと各予測タップの係数値の関係を示す図である。
【図８】ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の単位画素ブロック内の４画素の中心予測タップからの位相ずれ（奇数フィールド）を示す図である。
【図９】ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）の単位画素ブロック内の４画素の中心予測タップからの位相ずれ（偶数フィールド）を示す図である。
【図１０】係数種データの生成方法の一例を示す図である。
【図１１】係数種データ生成装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】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１３】画像信号の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】係数種データ生成処理を示すフローチャートである。
【図１５】５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関係を示す図である。
【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、１１０・・・画像信号処理部、１１１・・・ディスプレイ部、１１２・・・ＯＳＤ回路、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・・・正規化演算回路、１２９・・・後処理回路、１３４・・・係数メモリ、１３５・・・情報メモリバンク、１３６・・・係数生成回路、１３７・・・正規化係数演算部、１３８・・・正規化係数メモリ、１５０・・・係数種データ生成装置、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、１６３・・・基本関数生成部、１６４・・・係数種データ生成部、１６５・・・係数種メモリ、２００・・・リモコン送信機、３００・・・画像信号処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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