(57)【要約】【課題】ＳＤ信号（第１の情報信号）に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データＷｉをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ないＨＤ信号（第２の情報信号）を得る。【解決手段】アナログ放送信号を処理して得られるＳＤ信号を画像信号処理部１１６に供給し、この画像信号処理部１１６からこのＳＤ信号を変換したＨＤ信号ＨＤｂを得る。画像信号処理部１１６は、ＨＤ信号ＨＤｂを構成する各画素データを、推定式に基づいて、生成する。デジタル放送信号を処理してＨＤ信号ＨＤａを得る。画像信号処理部１１６は、この推定式で用いられる係数データＷｉを、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いた学習処理によって生成する。この係数データＷｉは、ＳＤ信号に含まれる伝送歪みを軽減ないしは減少するように生成される。【選択図】        図１
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【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情報信号処理装置であって、
上記第１の情報信号に対応した生徒信号および上記第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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複数の情報データおよび上記係数データ生成手段で生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成手段と
を備えることを特徴とする情報信号処理装置。
【請求項２】
上記教師信号による出力の質が変化するように該教師信号を処理する情報信号処理手段をさらに備え、
上記係数データ生成手段は、上記生徒信号および上記情報信号処理手段で処理された教師信号を用いて、上記推定式で用いられる係数データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。
【請求項３】
上記生徒信号は上記第１の情報信号であり、かつ上記情報信号は画像信号であり、
上記生徒信号または上記教師信号のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段をさらに備え、
上記係数データ生成手段は、上記シーンチェンジ検出手段でシーンチェンジが検出されるとき、上記生徒信号および上記教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。
【請求項４】
上記生徒信号は、上記第１の情報信号と同一の伝送系を介されている
ことを特徴とする請求項１に記載の情報信号処理装置。
【請求項５】
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の情報信号に対応した生徒信号および上記第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップと
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ために、
上記第１の情報信号に対応した生徒信号および上記第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップと
を備える情報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。
【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ために、
上記第１の情報信号に対応した生徒信号および上記第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップと
を備える情報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。
【請求項８】
アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理部と、
上記第１の放送信号処理部で得られた第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部と、
デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理部とを備え、
上記情報信号処理部は、
上記第１の情報信号処理部および上記第２の情報信号処理部で得られた同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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複数の情報データおよび上記係数データ生成手段で生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成手段とを有する
ことを特徴とする情報信号処理装置。
【請求項９】
上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する選局制御部をさらに有し、
上記係数データ生成手段が推定式で用いられる係数データを生成するとき、上記選局制御部は、ユーザの選局操作に基づいて、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部で同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号が得られるように、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
【請求項１０】
上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する選局制御部をさらに有し、
上記係数データ生成手段が推定式で用いられる係数データを生成するとき、上記選局制御部は、電子番組情報を参照して同一内容に係る上記アナログ放送信号および上記デジタル放送信号における番組を検索し、該検索の結果に基づいて、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部で同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号が得られるように、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
【請求項１１】
上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する選局制御部をさらに有し、
上記係数データ生成手段が推定式で用いられる係数データを生成するとき、上記選局制御部は、上記第１の放送信号処理部で選局される番組および上記第２の放送信号処理部で選局される番組を順次変化させていき、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部で同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号が得られるとき、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局状態に維持されるように、上記第１の放送信号処理部および上記第２の放送信号処理部における選局動作を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
【請求項１２】
アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理ステップと、
上記第１の放送信号処理ステップで得られた第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ステップと、
デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理ステップとを備え、
上記情報信号処理ステップは、
上記第１の情報信号処理ステップおよび上記第２の情報信号処理ステップで得られた同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップとを有する
ことを特徴とする情報信号処理方法。
【請求項１３】
アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理ステップと、
上記第１の放送信号処理ステップで得られた第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ステップと、
デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理ステップとを備え、
上記情報信号処理ステップは、
上記第１の情報信号処理ステップおよび上記第２の情報信号処理ステップで得られた同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップとを有する情報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。
【請求項１４】
アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理ステップと、
上記第１の放送信号処理ステップで得られた第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ステップと、
デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理ステップとを備え、
上記情報信号処理ステップは、
上記第１の情報信号処理ステップおよび上記第２の情報信号処理ステップで得られた同一内容に係る上記第１の情報信号および上記第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、
上記第１の情報信号に基づいて上記第２の情報信号における注目位置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ステップと、
上記データ選択ステップで選択された複数の情報データおよび上記係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、上記推定式に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップとを有する情報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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばアナログ放送信号を処理して得られた、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の処理装置および処理方法、その処理方法を実行するためのプログラム、そのプログラムを記録した媒体に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、第１の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号を用いて推定式で用いられる係数データを生成し、第２の情報信号を構成する各情報データをこの係数データを用いて推定式により算出することによって、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ようとした情報信号処理装置等に係るものである。
【０００３】
またこの発明は、アナログ放送信号を処理して得られる第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、この第１の情報信号、およびデジタル放送信号を処理して得られる第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて推定式で用いられる係数データを生成し、第２の情報信号を構成する各情報データをこの係数データを用いて推定式により算出することによって、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ようとした情報信号処理装置等に係るものである。
【背景技術】
【０００４】
アナログ放送とデジタル放送が存在する。アナログ放送の欠点として、ノイズやぼけといった伝送歪みが存在する。また、アナログ放送の場合、この伝送歪みは、受信機が設置されるそれぞれの家庭、商業施設等における信号の受信環境によって異なる。ここで、受信環境には、アンテナの位置の他、家庭、商業施設等が位置する地理条件、受信時の天気等が含まれる。一方、デジタル放送の場合、伝送方式として高密度変調方式をとっているため、伝送歪みはほとんど存在しない。なお、同時刻に同一番組が、デジタル放送では１０５０ｉ信号というＨＤ(High Definition)信号のフォーマットで、アナログ放送ではそれがダウンコンバートされた５２５ｉ信号というＳＤ(Standard Definition）信号のフォーマットで放送されている場合がある。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。
【０００５】
従来、例えばＳＤ信号をＨＤ信号に変換するフォーマット変換が提案されている。従来、このフォーマット変換を行うため、ＳＤ信号の画素データよりＨＤ信号の画素データを得る際に、ＳＤ信号の画素に対するＨＤ信号の各画素の位相に対応した推定式の係数データを事前に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ＨＤ信号の画素データを求めることが提案されている。
【０００６】
ここで、特許文献１に記載されるように、推定式で用いられる係数データとして、上述した伝送歪みを除去し得るような特性のものを事前に用意しておくことで、伝送歪みの少ないＨＤ信号を得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９９３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ＳＤ信号に含まれる伝送歪みはそれぞれの家庭、商業施設等における信号の受信環境によって異なる。したがって、伝送歪みを除去し得るような特性のものを事前に用意しておく場合、あらゆる状況の伝送歪みに対処しようとすると、メモリに格納しておくべき推定式で用いられる係数データの数は莫大なものとなる。
【０００９】
この発明の目的は、第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置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係数データ生成手段で生成された係数データを用い、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成手段とを備えるものである。
【００１１】
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の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置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ステップと、このデータ選択ステップで選択された複数の情報データおよび係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップとを備えるものである。
【００１２】
また、この発明に係るプログラムは、上述した情報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。
【００１３】
この発明においては、第１の情報信号が第２の情報信号に変換される。これら第１、第２の情報信号は、それぞれ複数の情報データからなっている。例えば、情報信号は、複数の画素データからなる画像信号、あるいは複数の音声データ（サンプリングデータ）からなる音声信号である。
【００１４】
第１の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データが生成される。例えば、生徒信号は、第１の情報信号そのもの、あるいは第１の情報信号そのものではないが第１の情報信号と同一の伝送系を介されているものとされる。
【００１５】
なお、この同一の伝送系は、必ずしも伝送系が完全一致する場合だけでなく、伝送系がほぼ一致する場合も含まれる。ここで、伝送系は、放送における送受信系のみならず、その他の伝送系、例えば記録再生装置における記録再生系等も含まれる。このように、第１の情報信号に対応した生徒信号を用いて係数データが生成されることで、第１の情報信号に含まれる伝送歪みを無くすような特性の係数データが得られる。
【００１６】
第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択される。そして、この複数の情報データおよび上述したように生成された係数データが用いられ、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００１７】
このように、第１の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号から係数データを生成して用いるものであり、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ることができる。
【００１８】
なお、教師信号による出力の質が変化するようにこの教師信号を処理する情報信号処理手段をさらに備え、係数データ生成手段は、生徒信号および情報信号処理手段で処理された教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成するようにしてもよい。このように教師信号による出力の質を変化させることで、生成される係数データの特性を変化させることができ、第２の情報信号による出力の質を変化させることができる。
【００１９】
また、生徒信号は第１の情報信号であり、かつ情報信号は画像信号であり、生徒信号または教師信号のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段をさらに備え、係数データ生成手段は、シーンチェンジ検出手段でシーンチェンジが検出されるとき、生徒信号および教師信号を用いて、推定式で用いられる係数データを生成するようにしてもよい。このようにシーンチェンジ毎に係数データを新たに生成することによって、シーン毎に、そのシーンに合った特性の係数データを生成でき、第２の情報信号を良好に得ることができる。
【００２０】
この発明に係る情報信号処理装置は、アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理部と、第１の放送信号処理部で得られた第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部と、デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理部とを備えるものである。そして、情報信号処理部は、第１の情報信号処理部および第２の情報信号処理部で得られた同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成手段と、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置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係数データ生成手段で生成された係数データを用い、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成手段とを有するものである。
【００２１】
また、この発明に係る情報信号処理方法は、アナログ放送信号を処理して、複数の情報データからなる第１の情報信号を得る第１の放送信号処理ステップと、この第１の放送信号処理ステップで得られた第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ステップと、デジタル放送信号を処理して、複数の情報データからなる第３の情報信号を得る第２の放送信号処理ステップとを備えるものである。そして、情報信号処理ステップは、第１の情報信号処理ステップおよび上記第２の情報信号処理ステップで得られた同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データを生成する係数データ生成ステップと、第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置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ステップと、このデータ選択ステップで選択された複数の情報データおよび係数データ生成ステップで生成された係数データを用い、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データを生成する情報データ生成ステップとを有するものである。
【００２２】
また、この発明に係るプログラムは、上述した情報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。
【００２３】
この発明においては、アナログ放送信号を処理して得られた第１の情報信号が第２の情報信号に変換される。これら第１、第２の情報信号は、それぞれ複数の情報データからなっている。例えば、情報信号は、複数の画素データからなる画像信号、あるいは複数の音声データ（サンプリングデータ）からなる音声信号である。
【００２４】
同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて、推定式で用いられる係数データが生成される。第１の情報信号は、第１の放送信号処理部でアナログ放送信号を処理して得られたものである。第３の情報信号は第２の放送信号処理部でデジタル放送信号を処理して得られたものである。
【００２５】
例えば、ユーザの選局操作に基づいて、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部で同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号が得られるように、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部における選局動作が制御される。ユーザが同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号の番組を知っている場合には、このようにユーザの選局操作に基づいて選局が行われるようにすることで、同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号を確実に得ることができる。
【００２６】
また例えば、電子番組情報を参照して同一内容に係るアナログ放送信号およびデジタル放送信号における番組が検索され、この検索の結果に基づいて、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部で同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号が得られるように、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部における選局動作が制御される。ユーザが同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号の番組を知っていない場合でも、電子番組情報を参照して同一内容に係るアナログ放送信号およびデジタル信号における番組が検索されて選局が行われるため、同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号を容易に得ることができる。
【００２７】
また例えば、第１の放送信号処理部で選局される番組および第２の放送信号処理部で選局される番組が順次変化するようにされ、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部で同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号が得られるとき、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部における選局状態が維持されるように、第１の放送信号処理部および第２の放送信号処理部における選局動作が制御される。ユーザが同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号の番組を知っていない場合でも、第１、第２の放送信号処理部で選局される番組が順次変化するようにされ、内容が一致する場合にはその選局状態が維持されるため、同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号を容易に得ることができる。
【００２８】
第１の情報信号に基づいて第２の情報信号における注目位置の周辺に位置する複数の情報データが選択される。そして、この複数の情報データおよび上述したように生成された係数データを用い、推定式に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データが生成される。
【００２９】
このように、同一内容に係る第１の情報信号および第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて係数データを生成するものであり、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
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、第１の情報信号に対応した生徒信号および第２の情報信号に対応した教師信号を用いて推定式で用いられる係数データを生成し、第２の情報信号を構成する各情報データをこの係数データを用いて推定式により算出するものであり、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ることができる。
【００３１】
またこの発明によれば、アナログ放送信号を処理して得られる第１の情報信号を第２の情報信号に変換する際に、この第１の情報信号およびデジタル放送信号を処理して得られる第３の情報信号をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて推定式で用いられる係数データを生成し、第２の情報信号を構成する各情報データをこの係数データを用いて推定式により算出するものであり、第１の情報信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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。
【００３３】
このテレビ受信機１００は、アナログ放送信号よりＳＤ信号（５２５ｉ信号）を得、このＳＤ信号をＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換し、このＨＤ信号による画像を表示する機能、およびデジタル放送信号よりＨＤ信号（１０５０ｉ信号）を得、このＨＤ信号による画像を表示する機能を持っている。
【００３４】
図２は、５２５ｉ信号および１０５０ｉ信号のあるフレーム（Ｆ）の画素位置関係を示すものであり、奇数（ｏ）フィールドの画素位置を実線で示し、偶数（ｅ）フィールドの画素位置を破線で示している。大きなドットが５２５ｉ信号の画素であり、小さいドットが１０５０ｉ信号の画素である。図２から分かるように、１０５０ｉ信号の画素データとしては、５２５ｉ信号のラインに近い位置のラインデータＬ１，Ｌ１′と、５２５ｉ信号のラインから遠い位置のラインデータＬ２，Ｌ２′とが存在する。ここで、Ｌ１，Ｌ２は奇数フィールドのラインデータ、Ｌ１′，Ｌ２′は偶数フィールドのラインデータである。また、１０５０ｉ信号の各ラインの画素数は、５２５ｉ信号の各ラインの画素数の２倍である。
【００３５】
図１に戻って、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部１０２とを有している。受信部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１０３から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。
【００３６】
また、テレビ受信機１００は、デジタル放送用の受信アンテナ１０５と、デジタル放送用チューナ１０６とを有している。チューナ１０６は、受信アンテナ１０５で受信されたデジタル放送信号に対してチャネル選択処理等を行い、選択されたチャネルのデジタル変調信号を出力する。このデジタル変調信号は、例えばＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature PSK)、ＴＣ８ＰＳＫ(トレリス符号化８ＰＳＫ）といった伝送効率を高めた変調符号化方式で変調されている。このチューナ１０６は、例えばＢＳデジタルチューナ、地上波デジタルチューナなどである。
【００３７】
また、テレビ受信機１００は、デジタル復調器１０７と、誤り訂正回路１０８とを有している。デジタル復調器１０７は、チューナ１０６から出力されるデジタル変調信号を復調して、チューナ１０６で選択されたチャネルのトランスポートストリームを得る。このトランスポートストリームには、伝送中の妨害波などによって誤りが含まれる。誤り訂正回路１０８は、このトランスポートストリームに含まれる誤りを訂正する。
【００３８】
また、テレビ受信機１００は、番組選択部１０９と、デスクランブラ１１０とを有している。誤り訂正回路１０８で誤り訂正されたトランスポートストリームには、複数番組の画像データが含まれている。番組選択部１０９は、その複数番組の画像データの中から、システムコントローラ１０１の制御により、所定番組の画像データを選択的に取り出して出力する。この所定番組は、ユーザが視聴しようとする番組、あるいは後述する推定式で用いられる係数データＷｉの生成時にはアナログ放送に係るＳＤ信号と同一内容の番組である。デスクランブラ１１０は、番組選択部１０９から出力される所定番組の画像データのスクランブルを解読し、後述するディスプレイ部１２２に画像を表示するための最終的な画像信号であるＨＤ信号を得る。
【００３９】
なお、番組選択部１０９は、上述したように所定番組の画像データを選択的に取り出して出力する他、トランスポートストリームに含まれている、電子番組情報としてのＥＰＧ(Electronic Program Guide)データを選択的に取り出して出力する。このＥＰＧデータはシステムコントローラ１０１に供給され、その内部の図示しないメモリに蓄積されて使用される。
【００４０】
また、テレビ受信機１００は、アナログ放送用の受信アンテナ１１１と、アナログ放送用チューナ１１２と、増幅・検波回路１１３とを有している。チューナ１１２は、受信アンテナ１１１で受信されたアナログ放送信号に対して選局処理等を行って、選局されたチャネルの中間周波信号を出力する。増幅・検波回路１１３は、チューナ１１２から出力される中間周波信号に対して中間周波増幅処理、検波処理等を行って、ＳＤ信号を得る。
【００４１】
また、テレビ受信機１００は、増幅・検波回路１１３で得られるＳＤ信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１４と、このＡ／Ｄコンバータ１１４から得られるデジタル信号としてのＳＤ信号を一時的に格納するバッファメモリ１１５と、このバッファメモリ１１５に一時的に格納されたＳＤ信号をＨＤ信号に変換する画像信号処理部１１６とを有している。画像信号処理部１１６は、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号（デスクランブラ１１０から得られる）をそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて推定式で用いられる係数データを生成し、この係数データを用いて推定式によって、ＨＤ信号を構成する各画素データを生成する。
【００４２】
また、テレビ受信機１００は、デスクランブラ１１０から出力されるＨＤ信号（以下、適宜「ＨＤ信号ＨＤａ」という）または画像信号処理部１１６から出力されるＨＤ信号（以下、適宜「ＨＤ信号ＨＤｂ」という）を選択的に取り出して出力する切換スイッチ１２１を有している。この切換スイッチ１２１のａ側の固定端子にはＨＤ信号ＨＤａが入力され、そのｂ側の固定端子にはＨＤ信号ＨＤｂが入力される。そして、この切換スイッチ１２１は、ディスプレイ部１２２にＨＤ信号ＨＤａによる画像を表示する場合はａ側に接続され、ディスプレイ部１２２にＨＤ信号ＨＤｂによる画像を表示する場合はｂ側に接続される。
【００４３】
また、テレビ受信機１００は、切換スイッチ１２１から出力されるＨＤ信号による画像を表示するディスプレイ部１２２と、このディスプレイ部１２２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１２３と、その表示信号ＳＣＨを上述した切換スイッチ１２１から出力されるＨＤ信号に合成してディスプレイ部１２２に供給するための合成器１２４とを有している。ディスプレイ１２２部は、例えばＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等で構成される。
【００４４】
図１に示すテレビ受信機１００の動作を説明する。
まず、ディスプレイ部１２２にデスクランブラ１１０から出力されるＨＤ信号ＨＤａによる画像を表示する場合について説明する。この場合、切換スイッチ１２１はａ側に接続される。
【００４５】
デジタル放送用チューナ１０６では、受信アンテナ１０５で受信されたデジタル放送信号に対してチャネル選択処理等が行われ、選択されたチャネルのデジタル変調信号が得られる。このデジタル変調信号はデジタル復調器１０７に供給される。デジタル復調器１０７では、デジタル変調信号が復調され、選択されたチャネルのトランスポートストリームが得られる。このトランスポートストリームには、複数番組の画像データが含まれている。このトランスポートストリームは誤り訂正回路１０８に供給され、伝送中の妨害波などによって発生した誤りが訂正される。
【００４６】
誤り訂正回路１０８で誤り訂正されたトランスポートストリームは番組選択部１０９に供給される。番組選択部１０９では、トランスポートストリームに含まれる複数番組の画像データから、ユーザが視聴しようとする所定番組の画像データが選択的に取り出される。この所定番組の画像データは、デスクランブラ１１０に供給される。このデスクランブラ１１０では、所定番組の画像データのスクランブルが解読され、ＨＤ信号ＨＤａが得られる。
【００４７】
デスクランブラ１１０から出力されるＨＤ信号ＨＤａは、切換スイッチ１２１および合成器１２４を介してディスプレイ部１２２に供給される。これにより、ディスプレイ部１２２の画面上には、デジタル放送信号を処理して得られたＨＤ信号ＨＤａによる画像が表示される。
【００４８】
次に、ディスプレイ部１２２に画像信号処理部１１６から出力されるＨＤ信号ＨＤｂによる画像を表示する場合について説明する。この場合、切換スイッチ１２１はｂ側に接続される。
【００４９】
アナログ放送用チューナ１１２では、受信アンテナ１１１で受信されたアナログ放送信号に対して選局処理等が行われ、選局されたチャネルの中間周波信号が得られる。この中間周波信号は増幅・検波回路１１３に供給される。増幅・検波回路１１３では、中間周波信号に対して中間周波増幅処理、検波処理等が行われ、ＳＤ信号が得られる。このＳＤ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１４でアナログ信号からデジタル信号に変換された後、バッファ１１５に供給されて、一時的に格納される。
【００５０】
画像信号処理部１１６では、バッファメモリ１１５に一時的に格納されたＳＤ信号がＨＤ信号に変換される。この場合、画像信号処理部１１６では、ＨＤ信号ＨＤｂを構成する各画素データが、推定式に基づいて、生成される。画像信号処理部１１６では、この推定式で用いられる係数データが、ＳＤ信号および上述したＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いた学習処理によって生成される。
【００５１】
画像信号処理部１１６から出力されるＨＤ信号ＨＤｂは切換スイッチ１２１および合成器１２４を介してディスプレイ部１２２に供給される。これにより、ディスプレイ部１２２の画面上には、アナログ放送信号を処理して得られたＨＤ信号ＨＤｂによる画像が表示される。
【００５２】
なお、ユーザは、リモコン送信機１０３の操作によって、上述したようにディスプレイ部１２２の画面上に表示されるＨＤ信号ＨＤｂによる画像の水平、垂直の解像度およびノイズ除去度を調整できる。画像信号処理部１１６では、上述したように推定式で用いられる係数データが生成されるが、その際に使用されるＨＤ信号ＨＤａの帯域、ノイズ付加量が、解像度、ノイズ除去度を定めるパラメータｒ，ｚの値に応じたものとされる。これにより、パラメータｒ，ｚの値に対応した解像度、ノイズ除去度を持つＨＤ信号ＨＤｂを得るための、係数データが生成される。
【００５３】
次に、画像信号処理部１１６の詳細を説明する。図３は、この画像信号処理部１１６の構成を示している。
画像信号処理部１１６は、バッファメモリ１１５に一時的に格納されたＳＤ信号（５２５ｉ信号）に基づいて、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）ＨＤｂにおける注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素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１３１〜１３３を有している。
【００５４】
第１のタップ選択回路１３１は、予測に使用する複数のＳＤ画素データｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、予測タップのデータとして選択的に取り出すものである。第２のタップ選択回路１３２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複数のＳＤ画素データを、空間クラスタップのデータとして選択的に取り出すものである。図４Ａ，Ｂは、それぞれ空間クラスタップ、予測タップの一例を示している。
【００５５】
第３のタップ選択回路１３３は、動きに対応するクラス分類に使用する複数のＳＤ画素データを、動きクラスタップのデータとして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。
【００５６】
また、画像信号処理部１１６は、空間クラス検出回路１３４を有している。この空間クラス検出回路１３４は、第２のタップ選択回路１３２で空間クラスタップのデータとして選択的に取り出される複数の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。
【００５７】
空間クラス検出回路１３４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。この空間クラス検出回路１３４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、データ圧縮手段としては、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。
【００５８】
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としての複数のＳＤ画素データの最大値をＭＡＸ、その最小値をＭＩＮ、複数のＳＤ画素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、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。Ｎａ個の輝度値があるとき、ｉ＝１〜Ｎａである。
ｑｉ＝［（ｋｉ−ＭＩＮ＋０．５）＊２P／ＤＲ］      ・・・（１）
【００５９】
また、画像信号処理部１１６は、動きクラス検出回路１３５を有している。この動きクラス検出回路１３５は、第３のタップ選択回路１３３で動きクラスタップのデータとして選択的に取り出される複数のＳＤ画素データから、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。
【００６０】
この動きクラス検出回路１３５では、動きクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データｍｉ，ｎｉから複数のフレーム間差分の絶対値が算出され、さらにその複数の差分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１３５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１３３で例えば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。
【００６１】
【数１】
2005159887.tif 000003
【００６２】
そして、動きクラス検出回路１３５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。
【００６３】
また、画像信号処理部１１６は、クラス合成回路１３６を有している。このクラス合成回路１３６は、空間クラス検出回路１３４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１３５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ＨＤｂにおける注目位置の画素データ（作成すべきＨＤ画素データ）が属するクラスを示すクラスコードＣＬを求める。このクラス合成回路１３６では、（３）式によって、クラスコードＣＬが演算される。なお、（３）式において、Ｎａは空間クラスタップのデータとしての複数の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。
【００６４】
【数２】
2005159887.tif 000004
【００６５】
また、画像信号処理部１１６は、係数メモリ１３７を有している。この係数メモリ１３７は、後述する推定予測演算回路１３９で使用される推定式で用いられる係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、クラス毎に、格納するものである。この係数データＷｉ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。
【００６６】
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（図２参照）。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５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６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】
そのため、係数メモリ１３７には、クラスおよび出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）の組み合わせ毎に、係数データＷｉが格納されている。
【００７０】
この係数メモリ１３７には、上述したクラス合成回路１３６で得られるクラスコードＣＬが読み出しアドレス情報として供給される。そして、この係数メモリ１３７から読み出される、クラスコードＣＬに対応したクラスの係数データＷｉが、推定予測演算回路１３９に供給される。
【００７１】
また、画像信号処理部１１６は、係数メモリ１３７に格納すべき係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成する係数データ生成部１３８を有している。この係数データ生成部１３８には、ユーザによって調整された解像度、ノイズ除去度を定めるパラメータｒ，ｚの値が、システムコントローラ１０１（図１参照）から供給される。また、この係数データ生成部１３８には、バッファメモリ１１５からＳＤ信号が供給されると共に、デスクランブラ１１０からＨＤ信号ＨＤａが供給される。
【００７２】
係数データ生成部１３８は、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて推定式で用いられる係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、クラスおよび出力画素（図５のＨＤ1〜ＨＤ4，図６のＨＤ1′〜ＨＤ4′参照）の組み合わせ毎に、生成する。またその場合、係数データ生成部１３８は、ＨＤ信号ＨＤａの帯域、ノイズ付加量を、それぞれパラメータｒ，ｚの値に対応したものとし、パラメータｒ，ｚの値に対応した解像度、ノイズ除去度を持つＨＤ信号ＨＤｂを得るための、係数データＷｉを生成する。上述した係数メモリ１３７には、この係数データ生成部１３８で生成される係数データＷｉが供給されて格納される。
【００７３】
ここで、係数データ生成部１３８における係数データＷｉの生成は、例えばユーザのリモコン送信機１０３の操作によって指示される。上述したように、係数データＷｉの生成は、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて行われる。そのため、システムコントローラ１０１は、上述したように係数データＷｉの生成が指示されるとき、選局制御部として機能し、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが同一内容に係るものとなるように、第１の放送信号処理部を構成するデジタル放送信号処理系における選局動作を制御すると共に、第２の放送信号処理部を構成するアナログ放送信号処理系における選局動作を制御する。
【００７４】
（１）例えば、システムコントローラ１０１は、ユーザのリモコン送信機１０３による選局操作に基づいて、デジタル放送信号処理系におけるデジタル放送用チューナ１０６および番組選択部１０９と、アナログ放送信号処理系におけるアナログ放送用チューナ１１２とを制御し、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが得られるようにする。この場合、ディスプレイ部１２２に、ユーザの選局操作を案内する文字・図形がＯＳＤ表示されるようにしてもよい。
【００７５】
（２）また例えば、システムコントローラ１０１は、内部のメモリに蓄積されている電子番組情報としてのＥＰＧデータを参照して、同一内容に係るアナログ放送信号およびデジタル放送信号における番組を検索し、その検索結果に基づいて、デジタル放送信号処理系におけるデジタル放送用チューナ１０６および番組選択部１０９と、アナログ放送信号処理系におけるアナログ放送用チューナ１１２とを制御し、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが得られるようにする。
【００７６】
（３）また例えば、システムコントローラ１０１は、デジタル放送信号処理系で選局される番組およびアナログ放送信号系で選局される番組を順次変化させていき、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが同一内容に係るものとなるとき、それぞれの選局状態が維持されるように、デジタル放送信号処理系におけるデジタル放送用チューナ１０６および番組選択部１０９と、アナログ放送信号処理系におけるアナログ放送用チューナ１１２とを制御し、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが得られるようにする。
【００７７】
ここで、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａが同一内容のものであるか否かの判断は、例えば、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａにおける各１画面分の画素データを用い、これらＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａの対応する画素データ同士の差分絶対値の和を求め、その差分絶対値和を所定のしきい値と比較することで行う。この場合、差分絶対値和がしきい値より小さい場合には同一内容であると判断でき、一方差分絶対値和がしきい値以上の場合には同一内容ではないと判断できる。この画像信号処理部１１６の詳細については、後述する。なお、差分絶対値和の代わりに、各差分絶対値の平均値を用いてもよい。
【００７８】
また、画像信号処理部１１６は、推定予測演算回路１３９を有している。この推定予測演算回路１３９は、第１のタップ選択回路１３１で選択的に取り出される予測タップのデータ（複数のＳＤ画素データ）ｘｉと、係数メモリ１３７から読み出された係数データＷｉとから、（４）式の推定式に基づいて、作成すべきＨＤ信号ＨＤｂの画素データ（注目位置の画素データ）ｙを求める。
【００７９】
【数３】
2005159887.tif 000005
【００８０】
上述したように、ＳＤ信号をＨＤ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出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4またはＨＤ1′〜ＨＤ4′）を得る必要がある。この推定予測演算回路１３９では、ＨＤ信号ＨＤｂを構成する２×２の単位画素ブロック毎に、画素データが求められる。
【００８１】
すなわち、この推定予測演算回路１３９には、第１のタップ選択回路１３１から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が供給され、また係数メモリ１３７から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が供給される。そして、この推定予測演算回路１３９では、単位画素ブロックを構成する４画素のデータｙ1〜ｙ4が、それぞれ上述した（４）式の推定式で個別に演算される。
【００８２】
また、画像信号処理部１１６は、推定予測演算回路１３９より順次出力される、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１４０を有している。
【００８３】
次に、図３に示す画像信号処理部１１６の動作を説明する。
第２のタップ選択回路１３２では、バッファメモリ１１５に一時的に格納されているＳＤ信号（５２５ｉ信号）に基づいて、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）ＨＤｂ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、複数のＳＤ画素データが空間クラスタップのデータとして選択的に取り出される。この複数のＳＤ画素データは空間クラス検出回路１３４に供給される。空間クラス検出回路１３４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）。
【００８４】
また、第３のタップ選択回路１３３では、バッファメモリ１１５に一時的に格納されているＳＤ信号（５２５ｉ信号）に基づいて、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）ＨＤｂ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、複数のＳＤ画素データが動きクラスタップのデータとして選択的に取り出される。この複数のＳＤ画素データは動きクラス検出回路１３５に供給される。動きクラス検出回路１３５では、動きクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データから動きクラス（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。
【００８５】
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１３６に供給される。このクラス合成回路１３６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）ＨＤｂ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）。このクラスコードＣＬは、係数メモリ１３７に読み出しアドレス情報として供給される。
【００８６】
係数メモリ１３７には、例えばユーザのリモコン送信機１０３の操作で係数データＷｉの生成指示があるとき、係数データ生成部１３８で生成された、クラスおよび出力画素（ＨＤ1〜ＨＤ4，ＨＤ1′〜ＨＤ4′）の組み合わせ毎の係数データＷｉが供給されて格納される。この場合、係数データ生成部１３８では、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いることで、係数データＷｉが生成される。また、係数データ生成部１３８では、ＨＤ信号ＨＤａの帯域、ノイズ付加量が、それぞれユーザ操作で調整されたパラメータｒ，ｚの値に対応したものとされ、そのパラメータｒ，ｚの値に対応した解像度、ノイズ除去度を持つＨＤ信号ＨＤｂを得るための、係数データＷｉが生成される。
【００８７】
係数メモリ１３７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１３７からクラスコードＣＬに対応したクラスの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′）分の係数データＷｉが読み出されて推定予測演算回路１３９に供給される。
【００８８】
第１のタップ選択回路１３１では、ＳＤ信号に基づいて、作成すべきＨＤ信号ＨＤｂ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、複数のＳＤ画素データが予測タップのデータｘｉとして選択的に取り出される。この予測タップのデータｘｉは推定予測演算回路１３９に供給される。
【００８９】
推定予測演算回路１３９では、予測タップのデータｘｉと、係数メモリ１３７から供給される４出力画素分の係数データＷｉとから、（４）式の推定式に基づいて、作成すべきＨＤ信号ＨＤｂ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）のデータｙ1〜ｙ4が個別に演算される。そして、この推定予測演算回路１３９より順次出力されるデータｙ1〜ｙ4は後処理回路１４０に供給される。
【００９０】
この後処理回路１４０では、推定予測演算回路１３９より順次供給されるデータ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１４０からは、ＨＤ信号ＨＤｂとしての１０５０ｉ信号が出力される。
【００９１】
次に、上述した画像信号処理部１１６を構成する係数データ生成部１３８の詳細を述べる。この係数データ生成部１３８では、係数データＷｉは、学習によって生成される。
【００９２】
学習方法について説明する。上述の（４）式において、学習前は係数データＷ1，Ｗ2，‥‥，Ｗnは未定係数である。学習は、クラス毎に、複数の信号データに対して行う。学習データ数がｍの場合、（４）式に従って、以下に示す（５）式が設定される。ｎは予測タップの数を示している。
ｙk＝Ｗ1×ｘk1＋Ｗ2×ｘk2＋‥‥＋Ｗn×ｘkn   ・・・（５）
（ｋ＝１，２，‥‥，ｍ）
【００９３】
ｍ＞ｎの場合、係数データＷ1，Ｗ2，‥‥，Ｗnは、一意に決まらないので、誤差ベクトルｅの要素ｅkを、以下の（６）式で定義し、（７）式のｅ2を最小にする係数データを求める。いわゆる最小二乗法によって係数データを一意に定める。
ｅk＝ｙk−｛Ｗ1×ｘk1＋Ｗ2×ｘk2＋‥‥＋Ｗn×ｘkn｝  ・・・（６）
（ｋ＝１，２，‥‥ｍ）
【００９４】
【数４】
2005159887.tif 000006
【００９５】
（７）式のｅ2を最小とする係数データを求めるための実際的な計算方法としては、まず、（８）式に示すように、ｅ2を係数データＷｉ(ｉ＝１〜ｎ）で偏微分し、ｉの各値について偏微分値が０となるように係数データＷｉを求めればよい。
【００９６】
【数５】
2005159887.tif 000007
【００９７】
（９）式、（１０）式のようにＸji，Ｙiを定義すると、（８）式は、（１１）式の行列式の形に書くことができる。この（１１）式が、係数データを算出するための正規方程式である。この正規方程式を掃き出し法（Gauss-Jordanの消去法）等の一般解法で解くことにより、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を求めることができる。
【００９８】
【数６】
2005159887.tif 000008
【００９９】
【数７】
2005159887.tif 000009
【０１００】
図７は、係数データ生成部１３８の構成を示している。この係数データ生成部１３８は、画像信号処理部１５１を有している。この画像信号処理部１５１は、デスクランブラ１１０（図１参照）から供給される、教師信号としてのＨＤ信号ＨＤａを一時的に格納するバッファメモリ１５１と、画像信号処理部１５２とを有している。画像信号処理部１５２は、バッファメモリ１５１に一時的に格納されたＨＤ信号ＨＤａの水平、垂直の周波数特性、つまり解像度をパラメータｒの値に対応したものとし、またそのＨＤ信号ＨＤａにパラメータｚの値に対応した量のノイズを付加し、処理後のＨＤ信号ＨＤａ′を得る。この場合、解像度の異なるＨＤ信号を教師信号とすることで、解像度を上げる効果の異なる係数データを生成できる。また、ノイズの付加量が異なるＨＤ信号を教師信号とすることで、ノイズ除去効果の異なる係数データを生成できる。
【０１０１】
また、係数データ生成部１３８は、バッファメモリ１５１に格納されているＨＤ信号ＨＤａまたは画像信号処理部１５２で処理されて得られたＨＤ信号ＨＤａ′を、実際に使用すべきＨＤ信号（教師ＨＤ信号）として選択的に取り出して出力する切換スイッチ１５３を有している。この場合、切換スイッチ１５３のａ側の固定端子にはＨＤ信号ＨＤａ′が入力され、そのｂ側の固定端子にはＨＤ信号ＨＤａが入力される。係数データＷｉとして、パラメータｒ，ｚの値に対応したものを得る場合、切換スイッチ１５３はａ側に接続され、教師信号としてＨＤ信号ＨＤａ′が使用される。一方、係数データＷｉとして、パラメータｒ，ｚの値によらないものを得る場合、切換スイッチ１５３はｂ側に接続され、教師信号としてＨＤ信号ＨＤａが使用される。
【０１０２】
また、係数データ生成部１３８は、バッファメモリ１１５（図１参照）に格納されているＳＤ信号に基づいて、教師ＨＤ信号における注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素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１５４〜１５６を有している。これら第１〜第３のタップ選択回路１５４〜１５６は、上述した画像信号処理部１１６の第１〜第３のタップ選択回路１３１〜１３３と同様に構成される。すなわち、第１のタップ選択回路１５４は予測タップのデータを選択的に取り出し、第２のタップ選択回路１５５は空間クラスタップのデータを選択的に取り出し、第３のタップ選択回路１５６は動きクラスタップのデータを選択的に取り出すものである。
【０１０３】
また、係数データ生成部１３８は、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、第２のタップ選択回路１５５で選択的に取り出された、空間クラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データ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。この空間クラス検出回路１５７は、上述した画像信号処理部１１６の空間クラス検出回路１３４と同様に構成される。この空間クラス検出回路１５７からは、各ＳＤ画素データの再量子化コードｑｉが空間クラスを示すクラス情報として出力される。
【０１０４】
また、係数データ生成部１３８は、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、第３のタップ選択回路１５６で選択的に取り出された、動きクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データに基づいて、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。この動きクラス検出回路１５８は、上述した画像信号処理部１１６の動きクラス検出回路１３５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１５６で選択的に取り出される動きクラスタップのデータとしての複数の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、動きの指標である動きクラスが検出される。
【０１０５】
また、係数データ生成部１３８は、クラス合成回路１５９を有している。このクラス合成回路１５９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、教師ＨＤ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。このクラス合成回路１５９も、上述した画像信号処理部１１６のクラス合成回路１３６と同様に構成される。
【０１０６】
また、係数データ生成部１３８は、正規方程式生成部１６０を有している。この正規方程式生成部１６０は、切換スイッチ１５３で選択的に取り出された教師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１５４で選択的に取り出される予測タップのデータ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で取得されるクラスコードＣＬとから、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、各クラスの係数データＷｉを得るための正規方程式（（１１）式参照）を生成する。
【０１０７】
この場合、１個のＨＤ画素データｙとそれに対応する予測タップのデータ（複数個の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、教師信号としてのＨＤ信号と生徒信号としてのＳＤ信号との間で、クラス毎に、多くの学習データが生成されていく。これにより、正規方程式生成部１６０では、クラス毎に、係数データＷｉを得るための正規方程式が生成される。
【０１０８】
またこの場合、正規方程式生成部１６０では、出力画素（図５のＨＤ1〜ＨＤ4、図６のＨＤ1′〜ＨＤ4′参照）毎に、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画素データｙから構成される学習データから生成される。結果的に正規方程式生成部１６０では、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、正規方程式が生成される。
【０１０９】
また、係数データ生成部１３８は、係数データ決定部１６１を有している。この係数データ決定部１６１は、正規方程式生成部１６０から正規方程式のデータの供給を受け、当該正規方程式を掃き出し法等によって解き、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。
【０１１０】
図７に示す係数データ生成部１３８の動作を説明する。
デスクランブラ１１１からのＨＤ信号ＨＤａはバッファメモリ１５１に一時的に格納される。画像信号処理部１５２では、バッファメモリ１５１に一時的に格納されたＨＤ信号ＨＤａの水平、垂直の周波数特性、つまり解像度がパラメータｒの値に対応したものとされ、またそのＨＤ信号ＨＤａにパラメータｚの値に対応した量のノイズが付加される。
【０１１１】
画像信号処理回路１５２で処理された後のＨＤ信号ＨＤａ′は、切換スイッチ１５３のａ側の固定端子に入力される。この切換スイッチ１５３のｂ側の固定端子には、バッファメモリ１５１に格納されているＨＤ信号ＨＤａが入力される。係数データＷｉとしてパラメータｒ，ｚの値に対応したものを得る場合、切換スイッチ１５３はａ側に接続され、ＨＤ信号ＨＤａ′が実際に使用すべき教師信号として取り出される。一方、係数データＷｉとしてパラメータｒ，ｚの値によらないものを得る場合、切換スイッチ１５３はｂ側に接続され、ＨＤ信号ＨＤａが実際に使用すべき教師信号（教師ＨＤ信号）として取り出される。
【０１１２】
なお、係数データＷｉとしてパラメータｒ，ｚの値に対応したものを得るか否かは、ユーザのリモコン送信機１０３の操作によって指示される。切換スイッチ１５３がａ側に接続されることで、ユーザのリモコン送信機１０３の操作によって調整されたパラメータｒ，ｚの値に対応して処理されたＨＤ信号ＨＤａ′が実際に教師信号として使用され、従ってそのパラメータｒ，ｚの値に対応した解像度、ノイズ除去度を持つＨＤ信号ＨＤｂを得るための、係数データＷｉを生成できる。
【０１１３】
バッファメモリ１１５（図３参照）に一時的に格納されたＳＤ信号に基づいて、第２のタップ選択回路１５５で、教師ＨＤ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が選択的に取り出される。この空間クラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データは空間クラス検出回路１５７に供給される。空間クラス検出回路１５７では、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。
【０１１４】
また、バッファメモリ１１５に一時的に格納されたＳＤ信号に基づいて、第３のタップ選択回路１５６で、教師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が選択的に取り出される。この動きクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データは動きクラス検出回路１５８に供給される。動きクラス検出回路１５８では、複数の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。
【０１１５】
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、教師ＨＤ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）。
【０１１６】
また、バッファメモリ１１５に一時的に格納されたＳＤ信号に基づいて、第１のタップ選択回路１５４で、教師ＨＤ信号における注目位置の周辺に位置する予測タップのデータｘｉが選択的に取り出される。
【０１１７】
そして、切換スイッチ１５３で取り出された教師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１５４で選択的に取り出される予測タップのデータ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、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するための正規方程式（（１１）式参照）が生成される。そして、係数データ決定部１６１で各正規方程式が解かれて、クラスおよび出力画素の各組み合わせの係数データＷｉが求められる。この係数データＷｉが、上述した係数メモリ１３７（図３参照）に供給されて格納される。
【０１１８】
なお、図７に示す係数データ生成部１３８は、第１〜第３のタップ選択回路１５４〜１５６、空間クラス検出回路１５７、動きクラス検出回路１５８およびクラス合成回路１５９を備えているが、これらの部分を設け図に、図３に示す画像信号処理部１１６における同様の構成部分、すなわち第１〜第３のタップ選択回路１３１〜１３３、空間クラス検出回路１３４、動きクラス検出回路１３５およびクラス合成回路１３６の部分を、利用するようにしてもよい。
【０１１９】
このように、図１に示すテレビ受信機１００においては、アナログ放送信号を処理して得られる第１の情報信号としてのＳＤ信号を、画像信号処理部１１６で第２の情報信号としてのＨＤ信号ＨＤｂに変換する際に、このＳＤ信号、およびデジタル放送信号を処理して得られる第３の情報信号としてのＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて推定式で用いられる係数データＷｉを生成し、ＨＤ信号ＨＤｂを構成する各ＨＤ画素データをこの係数データＷｉを用いて推定式により算出するものである。
【０１２０】
一般的に、ＳＤ信号に含まれる伝送歪みは、当該ＳＤ信号を受信するテレビ受信機１００が設置されるそれぞれの家庭、商業施設等における信号の受信環境によって異なる。なお、この受信環境には、アンテナの位置の他、家庭、商業施設等が位置する地理条件、受信時の天気等も含まれる。
【０１２１】
しかし、上述したようにＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａをそれぞれ生徒信号および教師信号として用いて生成される係数データＷｉは、それぞれの信号の受信環境に応じて適応的に生成されるため、ＳＤ信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、その伝送歪みを除去ないしは軽減し得るものとなる。したがって、ＳＤ信号に含まれる伝送歪みがどのようなものであっても、伝送歪みの少ないＨＤ信号ＨＤｂを得ることができる。この場合、あらゆる状況の伝送歪みに対応した係数データＷｉを用意しておくというものではなく、従って莫大な数の係数データをメモリに格納しておくということも必要なく、メモリの節約を図ることができる。
【０１２２】
なお、図１に示すテレビ受信機１００における処理を、例えば図８に示すような画像信号処理装置２００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８に示す画像信号処理装置２００について説明する。この画像信号処理装置２００は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ２０１と、このＣＰＵ２０１の動作プログラム等が格納されたＲＯＭ（read only memory）２０２と、ＣＰＵ２０１の作業領域を構成するＲＡＭ（random access memory）２０３とを有している。これらＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３は、それぞれバス２０４に接続されている。
【０１２３】
また、画像信号処理装置２００は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０５と、リムーバブルディスク２０６を取り扱うドライブ２０７とを有している。これらＨＤＤ２０５およびドライブ２０７は、それぞれバス２０４に接続されている。
【０１２４】
また、画像信号処理装置２００は、インターネット等の通信網２０８に有線または無線で接続する通信部２０９を有している。この通信部２０９は、インタフェース２１０を介してバス２０４に接続されている。
【０１２５】
また、画像信号処理装置２００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２１１からのリモコン信号ＲＭを受信する受信部２１２と、ＬＣＤ（liquid crystal display）等からなるディスプレイ２１４とを有している。受信部２１２はインタフェース２１３を介してバス２０４に接続され、同様にディスプレイ２１４はインタフェース２１５を介してバス２０４に接続されている。
【０１２６】
また、画像信号処理装置２００は、デジタル放送用の受信アンテナ（図１の受信アンテナ１０５参照）で捕らえられたデジタル放送信号が入力される入力端子２１６と、このデジタル放送信号を処理してＨＤ信号ＨＤａを得るデジタル放送用チューナ部２１７とを有している。このチューナ部２１７は、図１のテレビ受信機１００におけるデジタル放送信号の処理系、つまりデジタル放送用チューナ１０６〜デスクランブラ１１０の部分に相当する。このチューナ部２１７はインタフェース２１８を介してバス２０４に接続されている。
【０１２７】
また、画像信号処理装置２００は、アナログ放送用の受信アンテナ（図１の受信アンテナ１１１参照）で捕らえられたアナログ放送信号が入力される入力端子２１９と、このアナログ放送信号を処理してＳＤ信号を得るアナログ放送用チューナ部２２０とを有している。このチューナ部２２０は、図１のテレビ受信機１００におけるアナログ放送信号の処理系、つまりアナログ放送用チューナ１１２〜Ａ／Ｄコンバータ１１４の部分に相当する。このチューナ部２２０はインタフェース２２１を介してバス２０４に接続されている。
【０１２８】
また、画像信号処理装置２００は、チューナ部２１７で得られるＨＤ信号ＨＤａ、またはＳＤ信号を処理して得られたＨＤ信号ＨＤｂを出力するための出力端子２２２を有している。この出力端子２２２は、インタフェース２２３を介して、バス２０４に接続されている。
【０１２９】
ここで、上述したようにＲＯＭ２０２に動作プログラム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２０８より通信部２０９を介してダウンロードし、ＨＤＤ２０５、ＲＡＭ２０３等に格納して使用することもできる。また、この動作プログラム等をリムーバブルディスク２０６で提供するようにしてもよい。
【０１３０】
また、ＨＤ信号を出力端子２２２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２１４に供給して画像表示をしたり、さらにはＨＤＤ２０５に格納したり、通信部２０９を介してインターネットなどの通信網２０８に送出したり、またリムーバブルディスク２０６に記録するようにしてもよい。
【０１３１】
図９のフローチャートを参照して、図８に示す画像信号処理装置２００における、ＳＤ信号をＨＤ信号ＨＤｂに変換する画像信号処理の手順を説明する。まず、ステップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、チューナ部２２０で得られるＳＤ信号に基づいて、ＳＤ画素データを１フレーム分または１フィールド分入力し、ＲＡＭ２０３に一時的に格納する。
【０１３２】
そして、ステップＳＴ３で、チューナ部２２０で得られるＳＤ信号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。
【０１３３】
このステップＳＴ５では、ステップＳＴ２で入力された１フィールド分または１フレーム分のＳＤ画素データより、ＨＤ信号ＨＤｂにおける注目位置に対応して、クラスタップおよび予測タップのデータとしての複数のＳＤ画素データを取得する。そして、ステップＳＴ６で、ステップＳＴ２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１フレーム分または１フィールド分のＳＤ画素データの入力処理を行う。一方、処理が終了していないときは、ステップＳＴ７に進む。
【０１３４】
このステップＳＴ７では、ステップＳＴ５で取得されたクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データに対して例えばＡＤＲＣ等の圧縮処理を施し、ＨＤ信号ＨＤｂ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を生成する。そして、ステップＳＴ８で、ステップＳＴ７で生成されたクラスコードＣＬに対応した係数データＷｉをＲＡＭ２０３から取得し、この係数データＷｉと、ステップＳＴ５で取得された予測タップのデータｘｉとを用い、推定式（（４）式参照）に基づいて、ＨＤ信号ＨＤｂにおける注目位置のＨＤ画素データを生成する。その後、ステップＳＴ５に戻り、ＨＤ信号ＨＤｂにおける次の注目位置の処理に移る。
【０１３５】
このように、図９に示すフローチャートに沿って処理をすることで、チューナ部２２０で得られたＳＤ信号を構成する各ＳＤ画素データから、ＨＤ信号ＨＤｂを構成する各ＨＤ画素データを得ることができる。この処理で得られたＨＤ信号ＨＤｂは出力端子２２２に出力されたり、ディスプレイ２１４に供給されてそれによる画像が表示されたり、さらにはＨＤＤ２０５に記録されたり、またさらにドライバ２０７でリムーバブルディスク２０６に記録されたりする。
【０１３６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、図８に示す画像信号処理装置２００における、ユーザのリモコン送信機２１１の操作によって係数データＷｉの生成が指示された場合の処理手順の一例を説明する。
【０１３７】
まず、ステップＳＴ１１で、処理を開始する。そして、ステップＳＴ１２で、ユーザのリモコン送信機２１１によるアナログ放送の選局操作に基づいて、チューナ部２２０の選局動作を制御し、このチューナ部２２０から所定の番組のＳＤ信号が得られるようにする。また、ステップＳＴ１３で、ユーザのリモコン送信機２１１によるデジタル放送の選局操作に基づいて、チューナ部２１７の選局動作を制御し、このチューナ部２１７から上述したＳＤ信号と同一内容の、所定の番組のＨＤ信号ＨＤａが得られるようにする。
【０１３８】
次に、ステップＳＴ１４で、係数データの生成・記憶処理を行う。このステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１２およびステップＳＴ１３で選局されて得られた、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａを用いて、推定式で用いられる係数データＷｉを生成し、ＲＡＭ２０３に記憶する。そして、このステップＳＴ１４の処理の後に、ステップＳＴ１５で、処理を終了する。
【０１３９】
上述のステップＳＴ１４における係数データの生成・記憶処理について、図１１のフローチャートを参照してさらに説明する。
まず、ステップＳＴ５１で、処理を開始し、ステップＳＴ５２で、チューナ部２２０で得られるＳＤ信号に基づいて、ＳＤ画素データを１フレーム分または１フィールド分取得し、ＲＡＭ２０３に一時的に格納する。また、ステップＳＴ５３で、チューナ部２１７で得られるＨＤ信号ＨＤａに基づいて、ＨＤ画素データを１フレーム分または１フィールド分取得し、ＲＡＭ２０３に一時的に格納する。
【０１４０】
次に、ステップＳＴ５４で、学習処理すべき所定フレームまたは所定フィールドについての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ＳＴ５５に進む。このステップＳＴ５５では、ユーザのリモコン送信機２１１の操作で調整されたパラメータｒ，ｚの値に基づいて、ステップＳＴ５３で取得された１フレーム分または１フィールド分のＨＤ画素データに対して、水平、垂直の周波数特性、つまり解像度をパラメータｒの値に対応したものとする処理を行い、またそのＨＤ画素データにパラメータｚの値に対応した量のノイズを付加する。
【０１４１】
次に、ステップＳＴ５６で、ステップＳＴ５２で取得された１フレーム分または１フィールド分のＳＤ画素データに基づいて、ＨＤ信号における注目位置に対応して、クラスタップおよび予測タップのデータとしての複数のＳＤ画素データを取得する。
【０１４２】
次に、ステップＳＴ５７で、ステップＳＴ５２、ＳＴ５３で取得されたＳＤ画素データ、ＨＤ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。学習処理が終了しているときは、ステップＳＴ５２に戻り、次の１フレーム分または１フィールド分のＳＤ画素データ、ＨＤ画素データの取得処理を行って、上述したと同様の処理を行う。一方、学習処理を終了していないときは、ステップＳＴ５８に進む。このステップＳＴ５８では、ステップＳＴ５６で取得されたクラスタップのデータとしての複数のＳＤ画素データに基づいて、ＨＤ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を生成する。
【０１４３】
次に、ステップＳＴ５９で、ステップＳＴ５５で処理された後のＨＤ画素データのうち、ＨＤ信号における注目位置のＨＤ画素データ、ステップＳＴ５６で取得された予測タップのデータとしての複数のＳＤ画素データおよびステップＳＴ５８で生成されたクラスコードＣＬに基づいて、クラスコードＣＬで示されるクラスの正規方程式（（１１）式参照）の足し込み処理を行う。その後に、ステップＳＴ５６に戻り、ＨＤ信号における次の注目位置の処理に移る。
【０１４４】
また、ステップＳＴ５４で、学習処理すべき所定フレームまたは所定フィールドについての処理が終了しているときは、ステップＳＴ６０に進む。このステップＳＴ６０では、各クラスの正規方程式を掃き出し法等で解くことによって、各クラスの係数データＷｉを算出する。そして、ステップＳＴ６１で、その各クラスの係数データＷｉをＲＡＭ２０３に上書き保存、すなわち再登録し、その後にステップＳＴ６２で、処理を終了する。
【０１４５】
このように、図１０、図１１に示すフローチャートに沿って処理を行うことで、各クラスの係数データＷｉを生成し、それをＲＡＭ２０３に再登録できる。
【０１４６】
なお、図１０に示す係数データ生成処理では、同一番組に係るＳＤ信号、ＨＤ信号ＨＤａが得られるように、ユーザの選局操作に基づいてチューナ部２２０，２１７の選局が行われるものであるが、ユーザは、単に係数データの生成を指示するだけでよく、選局操作を省略できるようにすることもできる。図１２および図１３のフローチャートは、その場合における係数データ生成処理の一例を示している。
【０１４７】
図１２のフローチャートで示す係数データ生成処理を説明する。まず。ステップＳＴ２１で、処理を開始し、ステップＳＴ２２で、電子番組情報としてのＥＰＧデータから、アナログ放送とデジタル放送とで内容一致の番組を検索する。なお、このＥＰＧデータは、予めデジタル放送用チューナ部２１７で取得し、ＲＡＭ２０３に蓄積しておく。
【０１４８】
次に、ステップＳＴ２３で、チューナ部２２０の選局動作を制御し、このチューナ部２２０から、ステップＳＴ２２で検索された内容一致の番組のＳＤ信号が得られるようにする。また、ステップＳＴ２４で、チューナ部２１７の選局動作を制御し、このチューナ部２１７から、ステップＳＴ２２で検索された内容一致の番組のＨＤ信号ＨＤａが得られるようにする。
【０１４９】
次に、ステップＳＴ２５で、係数データの生成・記憶処理を行う。このステップＳＴ２５では、ステップＳＴ２３およびステップＳＴ２４で選局されて得られた、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａを用いて、推定式で用いられる係数データＷｉを生成し、ＲＡＭ２０３に記憶する。そして、このステップＳＴ２５の処理の後に、ステップＳＴ２６で、処理を終了する。なお、ステップＳＴ２５の係数データの生成・記憶処理は、上述した図１０のフローチャートにおけるステップＳＴ１４の係数データの生成・記憶処理と同一の処理であり、その詳細説明は省略する。
【０１５０】
図１３のフローチャートで示す係数データ生成処理を説明する。まず、ステップＳＴ３１で、処理を開始し、ステップＳＴ３２で、チューナ部２２０，２１７を制御し、アナログ放送およびデジタル放送の所定番組をそれぞれ選局する。内容一致の番組は基本的に同一局において放送されているので、このステップＳＴ３１では、例えば同一局からのアナログ放送およびデジタル放送の番組を選局する。
【０１５１】
次に、ステップＳＴ３３で、ステップＳＴ３２で選局されたアナログ放送およびデジタル放送の番組が内容一致の番組であるか否かを判定するために、例えば、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａにおける各１画面分の画素データを用い、これらＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａの対応する画素データ同士の差分絶対値の和を求める。
【０１５２】
次に、ステップＳＴ３４で、差分絶対値和がしきい値より小さいか否かを判定する。差分絶対値和がしきい値以上であるときは、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａは同一内容に係るものでないと判定し、ステップＳＴ３２に戻り、次のアナログ放送およびデジタル放送の所定番組をそれぞれ選局する。一方、差分絶対値和がしきい値より小さいときは、ＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａは同一内容に係るものであると判定し、チューナ２２０，２１７における選局状態を維持した状態で、ステップＳＴ３５に進む。
【０１５３】
このステップＳＴ３５では、係数データの生成・記憶処理を行う。このステップＳＴ３５では、ステップＳＴ３２で選局されて得られた、同一内容に係るＳＤ信号およびＨＤ信号ＨＤａを用いて、推定式で用いられる係数データＷｉを生成し、ＲＡＭ２０３に記憶する。そして、このステップＳＴ３５の処理の後に、ステップＳＴ３６で、処理を終了する。なお、ステップＳＴ３５の係数データの生成・記憶処理は、上述した図１０のフローチャートにおけるステップＳＴ１４の係数データの生成・記憶処理と同一の処理であり、その詳細説明は省略する。
【０１５４】
なお、上述実施の形態においては、係数データＷｉを得る際に用いられる教師信号としてのＨＤ信号ＨＤａをデジタル放送信号を処理して得るようにしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、インターネット等の通信網からダウンロードして取得するか、あるいは再生装置から再生して取得するようにしてもよい。さらには、このＨＤ信号ＨＤａをＣＡＴＶ(cable television)等の有線放送から得るようにしてもよい。
【０１５５】
また、上述実施の形態においては、放送における送受信系で生じる伝送歪みを除去ないしは軽減するものを示したが、この発明は、放送における送受信系以外の伝送系で生じる伝送歪みを除去ないしは軽減する際にも、同様に適用できる。例えば、この発明は、記録再生系における伝送歪みを除去ないしは軽減する際に適用できる。
【０１５６】
また、上述実施の形態においては、ユーザのリモコン送信機１０３で係数データ生成を指示したとき、係数データＷｉを生成するものを示したが、係数データの生成タイミングは、これに限定されるものではない。例えば、パワーオン時、チャネル変更時などに、自動的に係数データＷｉを生成し、再登録するようにしてもよい。
【０１５７】
また、例えば図３に示すように、シーンチェンジ検出部１４１を設け、ＳＤ信号からシーンチェンジを検出する毎に、このＳＤ信号を用いて係数データＷｉを形成するようにしてもよい。この場合、このＳＤ信号と同一内容のＨＤ信号ＨＤａが存在するものとする。このようにシーンチェンジ毎に生成されて再登録された係数データＷｉに基づいて、ＳＤ信号をＨＤ信号ＨＤｂに変換した場合、そのＨＤ信号ＨＤｂによる画像としてシーンに合った高精細な画像を得ることができる。シーンチェンジか否かは、例えば現フレームと前フレームとの差分情報を利用し、しきい値処理で判定を行う等が考えられる。
【０１５８】
また、上述実施の形態においては、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。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
この発明は、伝送歪みがどのようなものであっても、莫大な数の係数データをメモリに格納しておくことなく、伝送歪みの少ない第２の情報信号に得ることができるものであり、例えば伝送歪みを伴うアナログ放送信号を処理して得られるＳＤ信号からＨＤ信号を得る用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【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】５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関係を示す図である。
【図３】画像信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】クラスタップ、予測タップの一例を示す図である。
【図５】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６】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７】係数データ生成部の構成を示すブロック図である。
【図８】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を示すブロック図である。
【図９】画像信号処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】係数データ生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】係数データ生成・記憶処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】係数データ生成処理の他の手順を示すフローチャートである。
【図１３】係数データ生成処理の他の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６１】
１００・・・テレビ受信機、１０１・・・システムコントローラ、１０２・・・リモコン信号受信部、１０３・・・リモコン送信機、１０５・・・デジタル放送用の受信アンテナ、１０６・・・デジタル放送用チューナ、１０７・・・デジタル復調器、１０８・・・誤り訂正器、１０９・・・番組選択部、１１０・・・デスクランブラ、１１１・・・アナログ放送用の受信アンテナ、１１２・・・アナログ放送用チューナ、１１３・・・増幅・検波回路、１１４・・・Ａ／Ｄコンバータ、１１５・・・バッファメモリ、１１６・・・画像信号処理部、１２１・・・切換スイッチ、１２２・・・ディスプレイ部、１２３・・・ＯＳＤ回路、１２４・・・合成器、１３１〜１３３・・・第１〜第３のタップ選択回路、１３４・・・空間クラス検出回路、１３５・・・動きクラス検出回路、１３６・・・クラス合成回路、１３７・・・係数メモリ、１３８・・・係数データ生成部、１３９・・・推定予測演算回路。１４０・・・後処理回路、シーンチェンジ検出部、１５１・・・バッファメモリ、１５２・・・画像信号処理、１５３・・・切換スイッチ、１５４〜１５６・・・第１〜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、２００・・・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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