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JPH0775066A - Picture signal converter - Google Patents

Picture signal converter

Info

Publication number
JPH0775066A
JPH0775066A JP5167518A JP16751893A JPH0775066A JP H0775066 A JPH0775066 A JP H0775066A JP 5167518 A JP5167518 A JP 5167518A JP 16751893 A JP16751893 A JP 16751893A JP H0775066 A JPH0775066 A JP H0775066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
data
image signal
prediction
circuit
Prior art date
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Granted
Application number
JP5167518A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3326879B2 (en
Inventor
Tetsujiro Kondo
哲二郎 近藤
Kunio Kawaguchi
邦雄 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16751893A priority Critical patent/JP3326879B2/en
Priority to KR1019940702732A priority patent/KR100360206B1/en
Priority to EP94902095A priority patent/EP0635978B1/en
Priority to AU56587/94A priority patent/AU677813B2/en
Priority to PCT/JP1993/001786 priority patent/WO1994014278A1/en
Priority to US08/284,560 priority patent/US5666164A/en
Priority to DE69324486T priority patent/DE69324486T2/en
Publication of JPH0775066A publication Critical patent/JPH0775066A/en
Priority to US08/826,467 priority patent/US5940132A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize the up-convert of an SD signal to an HD signal with high resolution. CONSTITUTION:The SD signal inputted from an input terminal 31 is supplied to a blocking circuit 32, and the data in block units are extracted from the SD picture, and supplied to an ADRC circuit 33 and a prediction arithmetic circuit 35. The ADRC circuit 33 requantizes the data in block units, and supplies a signal to a class code generating circuit 34. Then, a class code is generated from the supplied signal, the prediction coefficient of the class is read from a prediction coefficient memory 5, an arithmetic operation according to a prediction expression is performed from the data in block units supplied from the blocking circuit 32 and the prediction coefficient by the prediction arithmetic circuit 35, and estimated HD data are outputted from an output terminal 36.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、画像の信号変換を行
う場合、入力された標準解像度(以下、SDと称する)
信号から高解像度(以下、HDと称する)信号へ、アッ
プコンバートする信号変換装置に関する。
The present invention relates to an input standard resolution (hereinafter referred to as SD) when converting an image signal.
The present invention relates to a signal conversion device that up-converts a signal into a high resolution (hereinafter, referred to as HD) signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来のアップコンバートを行な
う信号変換装置の一例のブロック図を示す。入力端子5
0から入力されたSD信号は、水平補間フィルタ51に
より水平方向の画素数が2倍とされ、垂直補間フィルタ
52により垂直方向のライン数が2倍とされ、出力端子
53からHD信号として出力される。即ち、画像のアッ
プコンバージョンがフィルタを用いて行われている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional signal conversion device for up-converting. Input terminal 5
The SD signal input from 0 doubles the number of pixels in the horizontal direction by the horizontal interpolation filter 51, doubles the number of lines in the vertical direction by the vertical interpolation filter 52, and is output as an HD signal from the output terminal 53. It That is, the image is up-converted using the filter.

【0003】図9はその補間フィルタの構成例を示す。
入力端子54から供給された信号に乗算器により、フィ
ルタ係数αn ,αn-1 ,‥‥α0 を掛け、単位遅延量T
のレジスタにより、順次遅延すると共に加算し、補間出
力が出力端子55から出力される。水平補間フィルタ5
1では、この単位遅延量Tがサンプル周期に選ばれてお
り、垂直補間フィルタ52では、これがライン周期に選
ばれている。
FIG. 9 shows a configuration example of the interpolation filter.
By the multiplier on the signal supplied from the input terminal 54, the filter coefficients α n, α n-1, multiplied by ‥‥ alpha 0, the unit delay amount T
The register is sequentially delayed and added, and the interpolated output is output from the output terminal 55. Horizontal interpolation filter 5
In 1, the unit delay amount T is selected as the sampling period, and in the vertical interpolation filter 52, this is selected as the line period.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の画像信号
変換装置において、SD信号をHD信号にフィルタを用
いてアップコンバートする場合、出力される信号は単に
補間された信号に過ぎず、解像度は入力されたSD信号
と何ら変わらない。
In the above-mentioned conventional image signal converting apparatus, when the SD signal is up-converted into the HD signal by using the filter, the output signal is merely an interpolated signal and the resolution is It is no different from the input SD signal.

【0005】従って、この発明の目的は、単に補間する
のではなく、既知のHD信号から学習を行なうことによ
って、予測式の予測係数を求め同定し、この予測係数を
用いてSD信号からHD信号へアップコンバートできる
画像信号変換装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to obtain and identify a prediction coefficient of a prediction equation by learning from a known HD signal rather than simply interpolating, and use this prediction coefficient to convert an SD signal to an HD signal. An object of the present invention is to provide an image signal conversion device capable of up-conversion.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明において、上述
の問題点を解決するため、既知のHD信号から生成され
たSD信号を用いた学習を行ない、ブロック化されたS
D信号のレベル分布のパターンにより分割されたクラス
毎にSD信号からHD信号への予測式の予測係数をメモ
リに予め格納しておく。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, learning using an SD signal generated from a known HD signal is performed, and a block S is formed.
The prediction coefficient of the prediction formula from the SD signal to the HD signal is stored in advance in the memory for each class divided by the pattern of the level distribution of the D signal.

【0007】SD信号をHD信号へアップコンバートす
る場合、任意のSD信号に対してブロック内のSD信号
のレベル分布のパターンからクラスを特定し、そのクラ
スに対して予測係数をメモリから読み出して予測式に基
づいた演算を行ない最適な推定値を出力する手段を具備
していることを特徴としている。
When an SD signal is up-converted to an HD signal, a class is specified from an SD signal level distribution pattern in a block for an arbitrary SD signal, and a prediction coefficient is read from a memory for prediction of the class. It is characterized in that it comprises means for performing an operation based on an equation and outputting an optimum estimated value.

【0008】[0008]

【作用】学習によりSD信号に対応するHD信号を決定
するので、実際の画像の性質に基づいたアップコンバー
トができる。また、SD信号のレベル分布に応じて適応
的にクラスを選択するため、画像の局所的性質に追従し
たアップコンバートが可能となる。従って、フィルタに
よる補間と比較して、より解像度の高い画質のHD信号
が得られる。
Since the HD signal corresponding to the SD signal is determined by learning, up-conversion can be performed based on the nature of the actual image. Moreover, since the class is adaptively selected according to the level distribution of the SD signal, it is possible to perform up-conversion that follows the local property of the image. Therefore, as compared with the interpolation by the filter, an HD signal having a higher resolution image quality can be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて説
明する。図1はこの発明の一実施例の学習時の構成を示
すブロック図である。1は入力端子で、標準的なHD信
号の静止画像を多数枚入力され、垂直間引きフィルタ2
と学習部4へ供給する。HD画像が入力端子1から供給
された垂直間引きフィルタ2は、HD画像を垂直方向に
1/2に間引きし。垂直間引きフィルタ2と接続される
て水平間引きフィルタ3で水平方向に1/2に間引きを
行ない、SD信号と同等の画素の静止画像を学習部4に
供給する。予測係数メモリ5は、学習部4で作成された
クラスコードと係数w1〜wnを記憶する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration at the time of learning according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is an input terminal for inputting a large number of standard still images of HD signals, and a vertical thinning filter 2
And to the learning unit 4. The vertical thinning filter 2 supplied with the HD image from the input terminal 1 vertically thins the HD image into 1/2. The horizontal decimation filter 3 is connected to the vertical decimation filter 2 to horizontally decimate to 1/2, and a still image of pixels equivalent to the SD signal is supplied to the learning unit 4. The prediction coefficient memory 5 stores the class code created by the learning unit 4 and the coefficients w1 to wn.

【0010】この実施例では、学習データとするため
に、図2に示すように既知のHD画像に対応するSD画
像として1/4平均画像を作成する。また、この場合、
もう少し広い範囲でHD画像の加重平均をSD画像とす
る方法も考えられる。
In this embodiment, as learning data, a 1/4 average image is created as an SD image corresponding to a known HD image as shown in FIG. Also in this case,
A method of using the weighted average of HD images as SD images in a slightly wider range is also conceivable.

【0011】図2に示すように、SD画素(3×3)ブ
ロックを用いる場合、SD画素a〜iとHD画素A,
B,C,Dが一組の学習データとなる。1フレームに関
して複数組の学習データが存在し、且つ、フレーム数を
増加させることにより非常に多数の組の学習データを利
用できる。
As shown in FIG. 2, when SD pixel (3 × 3) blocks are used, SD pixels a to i and HD pixel A,
B, C, and D are a set of learning data. There are a plurality of sets of learning data for one frame, and a very large number of sets of learning data can be used by increasing the number of frames.

【0012】ここで図3は、学習部4をソフトウェア処
理の構成とした時のその動作を示すフローチャートを示
す。ステップ11から学習部の制御が開始され、ステッ
プ12の対応データブロック化では、HD信号とSD信
号が供給され、図2に示すような配列関係にあるHD画
素およびSD画素を取り出す処理を行なう。ステップ1
3のデータ終了では、入力された全データ例えば1フレ
ームのデータの処理が終了していれば、ステップ16の
予測係数決定へ、終了していなければ、ステップ14の
クラス決定へ制御が移る。
FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the learning unit 4 when it has a software processing configuration. The control of the learning unit is started from step 11, and in the corresponding data block formation of step 12, the HD signal and the SD signal are supplied, and the processing of extracting the HD pixel and the SD pixel having the arrangement relationship as shown in FIG. 2 is performed. Step 1
At the end of the data of 3, if the processing of all the input data, for example, the data of one frame is completed, the control is moved to the prediction coefficient determination of step 16, and if not, the control is moved to the class determination of step 14.

【0013】ステップ14のクラス決定では、SD信号
の信号パターンからクラスを決める。この制御では、ビ
ット数削減のため後述のような適応型ダイナッミクレン
ジ符号化(以下、ADRCと称する)を用いることがで
きる。ステップ15の正規方程式加算では、後述する式
7、式8および式9の方程式を作成する。
In the class determination in step 14, the class is determined from the signal pattern of the SD signal. In this control, adaptive dynamic range coding (hereinafter referred to as ADRC), which will be described later, can be used to reduce the number of bits. In the normal equation addition in step 15, equations 7, 8 and 9 described later are created.

【0014】ステップ13のデータ終了から全データの
処理が終了後、制御がステップ16に移り、ステップ1
6の予測係数決定では、後述する式9を行列解法を用い
て解いて、予測係数を決める。ステップ17の予測係数
ストアで、予測係数をメモリにストアし、ステップ18
で学習部の制御が終了する。
After the processing of all the data is completed from the end of the data in step 13, control is transferred to step 16, and step 1
In the prediction coefficient determination of No. 6, the prediction coefficient is determined by solving the equation 9 described later using the matrix solution method. The prediction coefficient store in step 17 stores the prediction coefficient in the memory, and step 18
Then, the control of the learning unit ends.

【0015】クラス分割でもっとも簡便な方法は、ブロ
ック内の学習データのビット系列をそのままクラス番号
とする方法である。しかし、この方法では膨大な容量の
メモリが必要となる。
The simplest method for class division is to use the bit sequence of the learning data in the block as the class number as it is. However, this method requires a huge amount of memory.

【0016】この例では、SD信号の信号パターンによ
るクラス分割にADRCを使用している。本来ADRC
は、VTR向け高能率符号化用に開発された適応的再量
子化法であり、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。SD画素(3×3)ブロック
を用いる場合、図2中のAが注目HD画素とすると、S
D画素a〜iのレベルを夫々、x1〜x9とする。ま
た、x1〜x9のデータに対してpビットADRCを行
った結果の再量子化データを夫々、q1〜q9とし、そ
のダイナッミクレンジをDR、最大値をMAX、最小値
をMINとする。このとき、このブロックのクラスは、
式1で定義される。
In this example, ADRC is used for class division according to the signal pattern of the SD signal. Originally ADRC
Is an adaptive requantization method developed for high-efficiency coding for VTRs, which can efficiently express a local pattern of signal levels with a short word length. When an SD pixel (3 × 3) block is used, if A in FIG.
The levels of the D pixels a to i are x1 to x9, respectively. Further, the requantized data obtained by performing the p-bit ADRC on the data of x1 to x9 is q1 to q9, respectively, and its dynamic range is DR, the maximum value is MAX, and the minimum value is MIN. At this time, the class of this block is
It is defined by Equation 1.

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】ここで1ビットADRCを例にとって、A
DRCを説明する。ADRC符号化回路33の一例を図
4に示す。図4において、入力端子21からのブロック
の順序に変換されたデータに関して、検出回路22がブ
ロック毎に最大値MAX、最小値MINを検出する。減
算回路23に対してMAXおよびMINが供給され、そ
の出力にダイナミックレンジDRが発生する。入力デー
タおよびMINが減算回路24に供給され、減算回路2
4から最小値が除去されることで、正規化された画素デ
ータが発生する。
Here, taking 1-bit ADRC as an example, A
The DRC will be described. An example of the ADRC encoding circuit 33 is shown in FIG. In FIG. 4, the detection circuit 22 detects the maximum value MAX and the minimum value MIN for each block with respect to the data converted into the order of blocks from the input terminal 21. MAX and MIN are supplied to the subtraction circuit 23, and the dynamic range DR is generated at the output thereof. The input data and MIN are supplied to the subtraction circuit 24, and the subtraction circuit 2
By removing the minimum value from 4, normalized pixel data is generated.

【0019】ダイナミックレンジDRが割算回路25に
供給され、正規化された画素データがダイナミックレン
ジDRで割算され、割算回路25の出力データが比較回
路26に供給される。比較回路26では、中央画素以外
の8個の画素の割算出力が0.5 を基準として、より大き
いか、より小さいかが判断される。この結果に応じて、
`0' または`1' のデータDTが発生する。この比較出力
DTが出力端子27に取り出される。この1ビットAD
RCを用いてクラス分割を行なえば(3×3)のSDブ
ロックのクラスが9ビットのクラスコードで表現され
る。
The dynamic range DR is supplied to the division circuit 25, the normalized pixel data is divided by the dynamic range DR, and the output data of the division circuit 25 is supplied to the comparison circuit 26. The comparison circuit 26 determines whether the division calculation power of the eight pixels other than the central pixel is larger or smaller than 0.5 with reference to 0.5. Depending on this result,
Data DT of "0" or "1" is generated. This comparison output DT is taken out to the output terminal 27. This 1-bit AD
If the class is divided using RC, the class of the (3 × 3) SD block is represented by a 9-bit class code.

【0020】次に、注目HD画素とSD画素の対応関係
を表1に示す。表1において、A,B,C,Dは、夫々
HD画素を表し、x1〜x9がHD画素の夫々を予測す
る時のデータ、すなわちクラス作成用のデータである。
近接する複数の注目HD画素A,B,C,Dに関して、
x1〜x9として用いるSD画素を表1に示すように夫
々規定することによって、これらのHD画素に関する係
数を統合できる。従って、HD画素毎に別の予測係数メ
モリを用意する必要がなくメモリの共用ができハードが
簡素化できる。
Next, Table 1 shows the correspondence between the HD pixel of interest and the SD pixel. In Table 1, A, B, C, and D respectively represent HD pixels, and x1 to x9 are data when predicting each HD pixel, that is, data for class creation.
Regarding a plurality of attention HD pixels A, B, C, and D that are close to each other,
By defining the SD pixels used as x1 to x9 as shown in Table 1, the coefficients relating to these HD pixels can be integrated. Therefore, it is not necessary to prepare a separate prediction coefficient memory for each HD pixel, the memory can be shared, and the hardware can be simplified.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】図2中のHD画素とSD画素の関係を同定
するための係数を求める処理をより詳細に説明する。一
般的にSD画素レベルをx1〜xnとし、HD画素レベ
ルをyとしたとき、クラス毎に係数w1〜wnによるn
タップの線形推定式 y´=w1x1+w2x2+‥‥+wnxn (2) を設定する。学習前はwiが未定係数である。
The process for obtaining the coefficient for identifying the relationship between the HD pixel and the SD pixel in FIG. 2 will be described in more detail. Generally, when the SD pixel level is set to x1 to xn and the HD pixel level is set to y, n by the coefficients w1 to wn for each class
Linear estimation formula of tap y ′ = w1x1 + w2x2 + ... + wnxn (2) is set. Before learning, wi is an undetermined coefficient.

【0023】上述のように、学習はクラス毎に複数のH
DデータおよびSDデータに対して行なう。データ数が
mの場合、式2に従って、 yj ´=w1xj 1+w2xj 2+‥‥+wnxj n (3) (但し、j=1,2,‥‥m)
As described above, learning is performed by using a plurality of Hs for each class.
Perform on D data and SD data. When the number of data is m, y j ′ = w1x j 1 + w2x j 2 + ... + wnx j n (3) (where j = 1, 2, ...

【0024】m>nの場合、w1〜wnは一意には決ま
らないので、誤差ベクトルeの要素を ej =yj −(w1xj 1+w2xj 2+‥‥+wnxj n) (4) (但し、j=1,2,‥‥m)と定義して、次の式5を
最小にする係数を求める。
When m> n, w1 to wn are not uniquely determined, and therefore the elements of the error vector e are e j = y j − (w1x j 1 + w2x j 2 + ... + wnx j n) (4) (however, j = 1, 2, ..., M), and a coefficient that minimizes the following Expression 5 is obtained.

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】いわゆる最小自乗法による解法である。こ
こで式4のwiによる偏微分係数を求める。
This is a so-called least squares method. Here, the partial differential coefficient by wi of Formula 4 is calculated.

【0027】[0027]

【数3】 [Equation 3]

【0028】式6を0にするように各wiを決めればよ
いから、
Since each wi may be determined so that equation 6 is set to 0,

【0029】[0029]

【数4】 [Equation 4]

【0030】として、行列をもちいるとAssuming that the matrix is used,

【0031】[0031]

【数5】 [Equation 5]

【0032】となり、掃き出し法等の一般的な行列解法
を用いて、wiについて解けば予測係数wiが求まり、
クラスコードをアドレスとして、この予測係数wiをメ
モリに格納しておく。
Thus, the prediction coefficient wi can be obtained by solving for wi using a general matrix solution method such as the sweep-out method.
The prediction coefficient wi is stored in the memory using the class code as an address.

【0033】以上のように学習部が実データであるHD
信号を用いて予測係数wiを獲得することができ、これ
をメモリに格納しておく。次に、SD信号をHD信号へ
変換、即ち、アップコンバートする場合、任意の入力S
D画像に対して出力HD画像を生成することができる。
このための構成を図5のブロック図に示す。
As described above, the learning unit is the actual data HD
The signal can be used to obtain the prediction coefficient wi, which is stored in memory. Next, when an SD signal is converted into an HD signal, that is, when up-converted, an arbitrary input S
An output HD image can be generated for the D image.
The configuration for this is shown in the block diagram of FIG.

【0034】入力端子31から入力されたSD信号をブ
ロック化回路32は、ラスター走査の順序を図2に示し
たような(3×3)ブロックの順序のデータへ変換す
る。このブロック化回路32の出力データはADRC回
路33と予測演算回路35に供給される。
The blocking circuit 32 converts the SD signal input from the input terminal 31 into the data of the raster scanning order as shown in FIG. 2 in the order of (3 × 3) blocks. The output data of the blocking circuit 32 is supplied to the ADRC circuit 33 and the prediction calculation circuit 35.

【0035】ADRC回路33では、供給されたブロッ
ク単位のデータを例えば1ビットADRC符号化が行な
われ、式1に従って、クラスが決定される。このときも
表1の法則が適用される。
In the ADRC circuit 33, the supplied data in block units is subjected to, for example, 1-bit ADRC encoding, and the class is determined according to Expression 1. At this time, the law of Table 1 also applies.

【0036】クラスコード発生回路34では、決定され
たクラスに対応するクラスコードを発生し、このクラス
コードが予測係数メモリ5に対してアドレスとして供給
される。メモリ5からそのクラスの予測係数が読み出さ
れ、予測演算回路35では、ブロック化回路32から供
給されたブロック単位のデータと決定された予測係数w
1〜wnから予測式 y´=w1x1+w2x2+‥‥+wnxn (10) に従った演算により推定HDデータy´を出力端子36
から出力する。前述の図2の例では、(n=9)であ
る。予測したいHDデータy´の位置に対応して、前述
の表1に示す関係でもって、所定のSDデータがx1〜
x9として用いられる。
The class code generation circuit 34 generates a class code corresponding to the determined class, and the class code is supplied to the prediction coefficient memory 5 as an address. The prediction coefficient of the class is read from the memory 5, and the prediction calculation circuit 35 determines the prediction coefficient w determined as the block unit data supplied from the blocking circuit 32.
1 to wn, a prediction formula y ′ = w1x1 + w2x2 + ... + wnxn (10) The estimated HD data y ′ is output by the calculation according to (10)
Output from. In the example of FIG. 2 described above, (n = 9). Corresponding to the position of the HD data y ′ to be predicted, the predetermined SD data are x1 to x1 in the relationship shown in Table 1 above.
Used as x9.

【0037】ここで図6は、上述のアップコンバートの
処理のフローチャートである。ステップ41からアップ
コンバートの制御が開始され、ステップ42のデータブ
ロック化では、SD信号が供給され、図2に示すように
SD画素を処理ブロック単位に取り出す処理を行なう。
ステップ43のデータ終了では、入力された全データの
処理が終了していれば、ステップ47の終了へ、終了し
ていなければ、ステップ44のクラス決定へ制御が移
る。
Here, FIG. 6 is a flowchart of the above-described up-conversion processing. The up-conversion control is started from step 41, and in the data block formation of step 42, the SD signal is supplied, and as shown in FIG. 2, processing of extracting SD pixels in processing block units is performed.
At the end of the data in step 43, if the processing of all the input data has been completed, the control proceeds to the end of step 47, and if not completed, the control proceeds to the class determination in step 44.

【0038】ステップ44のクラス決定では、SD信号
の信号パターンからクラスを決定する。この制御では、
学習時と同様にビット数削減のため1ビットADRCを
用いることが好ましい。ステップ45の予測係数リスト
アでは、クラスコードに対応する予測係数をメモリから
リストアする。ステップ46の予測演算では、式10の
予測式演算を行ない、HD画素の予測データを出力す
る。この一連の制御が全データに対し繰り返され、全デ
ータが終了すればステップ43のデータ終了からステッ
プ47の終了に制御が移り、アップコンバートの処理が
終了する。
In the class determination of step 44, the class is determined from the signal pattern of the SD signal. With this control,
It is preferable to use 1-bit ADRC in order to reduce the number of bits as in learning. In the prediction coefficient restoration of step 45, the prediction coefficient corresponding to the class code is restored from the memory. In the prediction calculation of step 46, the prediction formula calculation of Formula 10 is performed to output the prediction data of HD pixels. This series of control is repeated for all the data, and when all the data are completed, the control moves from the data end of step 43 to the end of step 47, and the up-conversion processing is completed.

【0039】ブロック化回路32では、図2のようにS
D画素(3×3)ブロック即ち、二次元ブロックを用い
ているが、これは単なる一例であり、代わりに、例え
ば、図7のようにSD画素3〜4画素即ち、一次元ブロ
ックを用いて、HD画素を補間することもできる。
In the blocking circuit 32, as shown in FIG.
Although a D pixel (3 × 3) block, that is, a two-dimensional block is used, this is merely an example, and instead, for example, as shown in FIG. 7, SD pixels 3 to 4 pixels, that is, a one-dimensional block is used. , HD pixels can also be interpolated.

【0040】図7の一次元補間において、学習の場合、
SD画素a,b,cからHD画素Aの予測係数を求め、
SD画素a,b,c,dからHD画素Bの予測係数を求
める。また、補間の場合、SD画素a,b,cと学習に
より獲得された予測係数からHD画素Aを補間し、SD
画素a,b,c,dと対応する予測式からHD画素Bを
補間する。
In the one-dimensional interpolation of FIG. 7, in the case of learning,
The prediction coefficient of the HD pixel A is obtained from the SD pixels a, b and c,
The prediction coefficient of the HD pixel B is obtained from the SD pixels a, b, c and d. In the case of interpolation, the HD pixel A is interpolated from the SD pixel a, b, c and the prediction coefficient acquired by learning, and SD
The HD pixel B is interpolated from the prediction formula corresponding to the pixels a, b, c, and d.

【0041】また、情報圧縮手段として、ADRC回路
33を設けることとしたが、ADRC回路33の代わり
に例えば、DCT(Discrete Cosine Transform )、V
Q(ベクトル量子化)、あるいはDPCM(予測符号
化)回路を設ける等のように、データ圧縮を行なえるこ
とができる手段であれば何を設けるかは適宜選択可能で
ある。
Although the ADRC circuit 33 is provided as the information compression means, instead of the ADRC circuit 33, for example, DCT (Discrete Cosine Transform), V
What is provided can be appropriately selected as long as it is a means that can perform data compression, such as a Q (vector quantization) or DPCM (predictive coding) circuit.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明は、実際の画像の性質に基づい
てSD信号およびHD信号の対応関係を学習し、その学
習からSD信号に対応するHD信号を決定するので、実
際の画像に近い補間を行なうことができる。また、SD
信号のレベル分布に応じて適応的にクラスを選択するた
め、画像の局所的性質に追従したアップコンバージョン
が可能となる。さらに、この発明は補間フィルタを用い
たものと異なり、解像度の補償されたHD信号を得るこ
とができる。
According to the present invention, the correspondence relationship between the SD signal and the HD signal is learned based on the property of the actual image, and the HD signal corresponding to the SD signal is determined from the learning, so that the interpolation close to the actual image is performed. Can be done. Also, SD
Since the class is adaptively selected according to the level distribution of the signal, up-conversion that follows the local property of the image becomes possible. Further, the present invention is different from the one using the interpolation filter and can obtain the HD signal of which the resolution is compensated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る画像信号変換装置における予測
係数を獲得するための構成の一例のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an example of a configuration for acquiring a prediction coefficient in an image signal conversion device according to the present invention.

【図2】この発明の一実施例におけるHD画素とSD画
素の説明に用いる略線図の一例である。
FIG. 2 is an example of a schematic diagram used to describe HD pixels and SD pixels in an embodiment of the present invention.

【図3】この発明に係る画像信号変換装置における予測
係数を獲得するための構成の一例のフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart of an example of a configuration for acquiring a prediction coefficient in the image signal conversion device according to the present invention.

【図4】ADRC回路の説明に用いるブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram used to describe an ADRC circuit.

【図5】この発明に係る画像信号変換装置の一実施例の
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of an image signal conversion device according to the present invention.

【図6】この発明の一実施例のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of an embodiment of the present invention.

【図7】この発明の他の実施例におけるHD画素とSD
画素の説明に用いる略線図である。
FIG. 7 is an HD pixel and SD in another embodiment of the present invention.
It is an approximate line figure used for explanation of a pixel.

【図8】従来のSD信号からHD信号へアップコンバー
トする説明に用いるブロック図である。
[Fig. 8] Fig. 8 is a block diagram used for description of up-conversion from a conventional SD signal to an HD signal.

【図9】従来の信号変換装置に用いられる補間フィルタ
の一例のブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of an example of an interpolation filter used in a conventional signal conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 予測係数メモリ 31 入力端子 32 ブロック化回路 33 ADRC回路 34 クラスコード発生回路 35 予測演算回路 36 出力端子 5 Prediction Coefficient Memory 31 Input Terminal 32 Blocking Circuit 33 ADRC Circuit 34 Class Code Generation Circuit 35 Prediction Arithmetic Circuit 36 Output Terminal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 標準解像度の画像信号を高解像度の画像
信号に変換する画像信号変換装置において、 上記標準解像度の入力画像信号のレベル分布の形状に応
じてクラス分割を行なう手段と、 上記クラス分割されたクラス毎に予め学習により獲得さ
れた予測係数値を格納した記憶手段と、 上記記憶手段と結合され、上記予測係数値を含む予測式
に基づいた演算から最適な推定値を出力し、上記推定値
を含むことによって、上記入力画像信号よりも高い解像
度の画像信号を出力する手段を備えてなる画像信号変換
装置。
1. An image signal conversion device for converting a standard resolution image signal into a high resolution image signal, means for performing class division according to the shape of the level distribution of the standard resolution input image signal, and the class division. A storage unit that stores prediction coefficient values acquired by learning in advance for each of the selected classes, and is connected to the storage unit, and outputs an optimum estimated value from an operation based on a prediction formula that includes the prediction coefficient value. An image signal conversion apparatus comprising means for outputting an image signal having a higher resolution than the input image signal by including the estimated value.
【請求項2】 請求項1記載の画像信号変換装置におい
て、 上記クラス分割として、メモリ容量の節約のために適応
型ダイナミックレンジ符号化を用いるようにした画像信
号変換装置。
2. The image signal conversion device according to claim 1, wherein adaptive dynamic range coding is used as the class division in order to save memory capacity.
【請求項3】 請求項1記載の画像信号変換装置におい
て、 高解像度信号の近接する複数の画素に対する予測係数を
統合化してメモリを節約するようにした画像信号変換装
置。
3. The image signal conversion apparatus according to claim 1, wherein the prediction coefficients for a plurality of adjacent pixels of the high resolution signal are integrated to save memory.
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