JP2005117175A - 電子機器、それにおける情報信号処理方法、その処理方法を実行させるためのプログラム、およびそれが接続される情報信号処理装置 - Google Patents

電子機器、それにおける情報信号処理方法、その処理方法を実行させるためのプログラム、およびそれが接続される情報信号処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】バージョンアップ開発に有効なＳＤ信号が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知可能とする。
【解決手段】適合性判定部１１７は、ある期間（一定期間あるいは不定期）毎に、ＳＤ信号に対する係数データＷｉを用いた推定予測演算処理の適合性を、Ｓｄ信号から得られたクラスコードＣＬ及びダイナミックレンジＤＲに基づいて判定する。適合性を判定する毎に、制御部１２１は、記憶部１２２に、ＳＤ信号（入力信号）、判定情報及び付加情報（パラメータｒ，ｚの値）からなる履歴情報を記憶する。判定量抽出部１２３は、記憶部１２２の全ての履歴情報に基づいて、判定量Ｈを取得する。そして、有用性判定部１２４は、判定量Ｈとしきい値ｔｈとを比較して、記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号の有用性を判定する。有用性があると判定されるとき、通知部１２５は、例えばＬＥＤを発光させ、ユーザに基板ベイ１８の交換、回収を通知する。
【選択図】 図７

Description

この発明は、第１の情報信号に対してこの第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器、それにおける情報信号処理方法、その処理方法を実行させるためのプログラム、およびそれが接続される情報信号処理装置に関する。
詳しくは、この発明は、第１の情報信号の所定期間分毎に、この第１の情報信号から抽出された特徴量および所定の情報信号の特徴量に基づいて、第１の情報信号に対する所定のデータを用いた処理の適合性を判定し、少なくとも不適合であると判定された所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶し、またこの記憶情報に基づいて、不適合と判定されて記憶された第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定することによって、バージョンアップ開発に有効な第１の情報信号またはその加工情報が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知できるようにした電子機器等に係るものである。
近年、オーディオ・ビジュアル指向の高まりから、より高解像度の画像を得ることができるようなテレビ受信機の開発が望まれ、この要望に応えて、いわゆるハイビジョンが開発された。ハイビジョンの走査線は、ＮＴＳＣ方式の走査線数が５２５本であるのに対して、２倍以上の１１２５本である。また、ハイビジョンの縦横比は、ＮＴＳＣ方式の縦横比が３：４であるのに対して、９：１６となっている。このため、ハイビジョンでは、ＮＴＳＣ方式に比べて、高解像度で臨場感のある画像を表示することができる。
ハイビジョンはこのように優れた特性を有するが、ＮＴＳＣ方式の画像信号をそのまま供給しても、ハイビジョンによる画像表示を行うことはできない。これは、上述のようにＮＴＳＣ方式とハイビジョンとでは規格が異なるからである。
そこで、本出願人は、先に、ＮＴＳＣ方式の画像信号に応じた画像をハイビジョン方式で表示するため、ＮＴＳＣ方式の画像信号をハイビジョンの画像信号に変換するための変換装置を提案した（特許文献１参照）。
この変換装置では、ＮＴＳＣ方式の画像信号から、ハイビジョンの画像信号の注目位置の画素データに対応する所定領域の画素データを抽出し、この所定領域の画素データのレベル分布パターンに基づいて、上述の注目位置の画素データの属するクラスを決定し、このクラスに対応して、上述の注目位置の画素データを生成するようになっている。
特開平８−５１５９９号公報
しかし、上述した特許文献１に記載される変換装置においては、所定の画像信号を用いて予め生成された推定式の係数データを用い、推定式に基づいて注目位置の画素データを生成する。この場合、実際に処理される画像信号が上述の所定の画像信号と異なる質を持つときには、上述した係数データを用いた演算処理によって注目位置の画素データを良好に生成できなくなる。
そこで、この変換装置に、取り外し可能に電子機器を接続し、この電子機器内の記憶媒体に、上述したように所定の画像信号と異なる質を持つ画像信号が入力されて処理される場合、その画像信号を不適合な画像信号として記憶しておき、バージョンアップ時に例えば上述した推定式の係数データを得る際に利用することが考えられる。
しかし、ユーザは、何時その電子機器を交換、回収するべきか通常分からない。この電子機器を交換、回収することがいつでも可能であったとしても、質、量共に意味のある画像信号が記憶されていなければその電子機器を交換、回収する意味がない。
この発明の目的は、バージョンアップ開発に有効な情報信号が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知できるようにすることにある。
この発明に係る電子機器は、第１の情報信号に対してこの第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器であって、第１の情報信号の特徴量を抽出する第１の特徴量抽出手段と、第１の情報信号の所定期間分毎に、第１の特徴量抽出手段で抽出された特徴量および所定の情報信号の特徴量に基づいて、第１の情報信号に対する所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定手段と、少なくとも適合性判定手段で不適合であると判定された所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶する第１の記憶手段と、この第１の記憶手段に記憶された情報に基づいて、この第１の記憶手段に記憶された、不適合と判定された第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定手段とを備えるものである。例えば、この電子機器は、さらに所定のデータが記憶された第２の記憶手段をさらに備える。
この発明に係る電子機器における情報信号処理方法は、第１の情報信号に対してこの第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器における情報信号処理方法であって、第１の情報信号の特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、第１の情報信号の所定期間分毎に、特徴量抽出ステップで抽出された特徴量および所定の情報信号の特徴量に基づいて、第１の情報信号に対する所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定ステップと、少なくとも適合性判定ステップで不適合であると判定された所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶する記憶ステップと、この記憶ステップで記憶された情報に基づいて、この記憶ステップで記憶された、不適合と判定された第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定ステップとを備えるものである。
また、この発明に係るプログラムは、上述の電子機器におけ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ものである。
この発明においては、第１の情報信号の特徴量が抽出される。この第１の情報信号の所定期間分毎に、抽出された特徴量、および所定のデータを生成する際に用いられた所定の情報信号の特徴量に基づいて、第１の情報信号に対する所定のデータを用いた処理の適合性が判定される。例えば、上述した処理の適合性を判定する所定期間分の第１の情報信号は、一定期間おきのものとされ、あるいは不定期のものとされる。
そして、少なくとも不適合であると判定された所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報が順次記憶され、記憶された情報に基づいて、不適合と判定されて記憶された第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったか否かが判定される。
例えば、この判定結果に基づいて、不適合と判定されて記憶された第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったことが、ユーザに通知される。なお、この通知は、情報信号処理装置側で行ってもよい。これにより、バージョンアップ開発に有効な第１の情報信号またはその加工情報が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知できる。
例えば、情報信号処理装置は、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た複数の第１の情報データに基づいて、第１の特徴量を抽出する第２の特徴量抽出手段と、この第２の特徴量抽出手段で抽出された第１の特徴量に基づいて、第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出するクラス検出手段と、第１の情報信号に基づいて、第２の情報における注目位置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、この第２のデータ選択手段で選択された複数の第２の情報データと、所定のデータである、またはこの所定のデータを用いて得られた、クラス検出手段で検出されたクラスの推定式で用いられる係数データとを用い、この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算出して得る演算手段とを有するものである。
この場合、第１の特徴量抽出手段は、第２の特徴量抽出手段で抽出された第１の特徴量に対応した第２の特徴量およびこの第２の特徴量とは異なる第３の特徴量を抽出し、適合性判定手段は、第１の情報信号の所定期間分毎に、第２の特徴量から検出されるクラス毎の、第３の特徴量の頻度分布を示す第１の情報および所定の情報信号に係るこの第１の情報に対応した第２の情報に基づいて各クラスの頻度分布の相関係数を求め、この相関係数に基づいて各クラスにおける上記情報信号処理装置における上記係数データを用いた処理の適合性を判定する。
また例えば、第１の記憶手段は、各所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報の他に、この各所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報に関連して、第２の特徴量から検出される各クラスの頻度の情報、第１の情報および第２の情報に基づいて求められた各クラスの頻度分布の相関係数、およびこの相関係数を用いて判定された各クラスの適合性の判定結果を記憶し、情報量判定手段は、第１の記憶手段に記憶された各所定期間分の頻度の情報、相関係数および適合性の判定結果に基づいて、この第１の記憶手段に記憶された、不適合と判定された第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったか否かを判定する。
また例えば、情報信号処理装置は、第２の情報信号によって得られる出力の質を定めるパラメータの値が入力されるパラメータ入力手段をさらに有し、所定データとして、クラス毎に求められた、推定式で用いられる係数データを生成するパラメータを含む生成式における係数データである係数種データを格納する第２の記憶手段をさらに備える。そして例えば、第１の記憶手段は、各処理期間分の第１の情報信号の他に、この所定期間分の第１の情報信号に関連して、パラメータの値を記憶する。このようにパラメータの値を記憶しておくことで、バージョンアップ時にこのパラメータの値を用いた処理を行うことができる。
また、この発明に係る情報信号処理装置は、第１の情報信号に対して、この第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置であって、上述した電子機器を取り外し可能に接続する基板接続部を有するものである。この発明においては、バージョンアップ時に、電子機器の交換、回収を行って、その電子機器に記憶されている第１の情報信号またはその加工情報を用いた処理を行うことができる。
この発明によれば、第１の情報信号の所定期間分毎に、この第１の情報信号から抽出された特徴量および所定の情報信号の特徴量に基づいて、第１の情報信号に対する所定のデータを用いた処理の適合性を判定し、少なくとも不適合であると判定された所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶し、またこの記憶情報に基づいて、不適合と判定されて記憶された第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定するものであり、バージョンアップ開発に有効な第１の情報信号またはその加工情報が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知できる。
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１０の構成を示している。
このテレビ受信機１０は、チューナ１２で受信される放送信号、すなわち、５２５ｉ信号というＳＤ(Standard Definition)信号を、１０５０ｉ信号というＨＤ（High Definition）信号に変換し、このＨＤ信号による画像を表示する機能を持っている。ここで、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であり、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である。
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。
このテレビ受信機１０においては、内部バス１１を介して、チューナ１２、デコーダ１３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４、ＲＡＭ(Random Access Memory)１５、ＲＯＭ(Read Only Memory)１６、ＤＲＣ（Digital Reality Creation）回路１７、および入出力インタフェース１９が相互に接続されている他、必要に応じて、ドライブ２０がさらに接続される。
ＤＲＣ回路１７には、基板構造の電子機器である基板ベイ１８が、取り外し可能に接続される。つまり、この基板ベイ１８は、交換、回収が可能とされている。入出力インタフェース１９には、受光部２２、表示部２４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２５、操作部２６が接続されている。
ユーザがリモコン送信機２３を操作して出力する光信号は、受光部２２から入力される。また、ユーザは、操作部２６を操作することで指令を入力することもできる。ＣＰＵ１４は、受信した指令に基づく処理を実行する。ユーザは、例えばリモコン送信機２３を操作することにより、表示部２４に表示される画像の画質を調整するためのパラメータｒ，ｚの値を入力できる。本実施の形態において、調整される画質は、例えば解像度およびノイズ抑圧度である。
ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１６に記憶されているプログラム、または、ＨＤＤ２５からＲＡＭ１５にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１５にはまた、ＣＰＵ１４が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。ＨＤＤ２５は、ＣＰＵ１４が実行するＯＳ（Operating Systems）やアプリケーションプログラムを格納する。
ＣＰＵ１４は、ユーザの操作に基づいて、リモコン送信機２３から赤外線信号ＲＭが受光部２２に入力されるか、または、ユーザにより操作部２６に指令が入力されると、チューナ１２に図示せぬ放送局からの放送信号を受信させ、デコーダ１３にデコードさせる。デコーダ１３は、デコードした放送信号に基づくＳＤ信号（５２５ｉ信号）を、内部バス１１を介してＤＲＣ回路１７に出力する。
ＤＲＣ回路１７は、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）を受信し、このＳＤ信号をＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換する。この際、ＤＲＣ回路１７は、ユーザにより指令された、上述した解像度およびノイズ除去度のパラメータｒ，ｚの値に基づいて、それぞれＨＤ信号による画像の解像度およびノイズ除去度を調整する。なお、ＤＲＣ回路１７およびこれに接続される基板ベイ１８の構成例については、後述する。
ＤＲＣ回路１７で得られるＨＤ信号は、内部バス１１および入出力インタフェース１９を介して、表示部２４に出力される。表示部２４は、このＨＤ信号による画像を表示する。この表示部２４は、例えばＣＲＴ(cathode-ray tube)ディスプレイ、あるいはＬＣＤ(liquid crystal display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等で構成されている。
内部バス１１は、必要に応じてドライブ２０に接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じてＨＤＤ２５にインストールされる。
図１に示すテレビ受信機１０の動作を説明する。
チューナ１２で受信される放送信号は内部バス１１を介してデコーダ１３に供給される。デコーダ１３では、チューナ１２からの放送信号に対して復号化処理、誤り訂正処理等が施され、この放送信号に基づくＳＤ信号（５２５ｉ信号）が得られる。このデコーダ１３で得られるＳＤ信号は内部バス１１を介してＤＲＣ回路１７に供給される。
ＤＲＣ回路１７では、デコーダ１３からのＳＤ信号をＨＤ信号（１０５０ｉ信号）に変換する処理が行われる。この場合、ユーザにより指令された、パラメータｒの値およびパラメータｚの値に基づいて、ＨＤ信号による画像の解像度およびノイズ除去度が調整される。
このＤＲＣ回路１７で得られるＨＤ信号は、内部バス１１および入出力インタフェース１９を介して表示部２４に供給される。そして、表示部２４の画面上には、このＨＤ信号による画像が表示される。
また、基板ベイ１８では、例えばある期間おきに、ＤＲＣ回路１７で処理されるＳＤ信号（５２５ｉ信号）の適合性を判定し、少なくとも不適合である判定された所定期間分、本実施の形態においては１フィールド分のＳＤ信号を記憶しておく。ここで、ある期間は、一定期間、あるいは不定期間とされる。例えば、パワーオン毎に、あるいはユーザがパラメータｒ，ｚの値を変更する毎に、ＳＤ信号の適合性が判定される。
このように基板ベイ１８に記憶される各１フィールド分のＳＤ信号は、バージョンアップ時に基板ベイ１８を取り換える場合において、そのＲＯＭ１１９に格納される係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成する際などに利用される。
次に、ＤＲＣ回路１７の詳細を説明する。図３は、ＤＲＣ回路１７の構成を示している。
このＤＲＣ回路１７は、デコーダ１３から内部バス１１を介して送信されてきたＳＤ信号（５２５ｉ信号）より、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）における注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素データを選択的に取り出して出力する第１、第２のタップ選択回路１０１，１０２を有している。
第１のタップ選択回路１０１は、予測に使用する複数のＳＤ画素データを、予測タップのデータｘｉ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１０２は、クラス分類に使用する複数のＳＤ画素データを、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、それぞれクラスタップ、予測タップの一例を示している。
また、ＤＲＣ回路１７は、第２のタップ選択回路１０２で選択的に取り出されるクラスタップのデータ（複数のＳＤ画素データ）から第１の特徴量としてのレベル分布パターンを抽出し、このレベル分布パターンに対応したクラスコードＣＬを得るクラス検出回路１０３を有している。このクラス検出回路１０３は、複数のＳＤ画素データに対して、例えば、ＡＤＲＣ(Adaptive Dynamic Range Coding)、ＤＰＣＭ(予測符号化)、ＶＱ(ベクトル量子化）等の、何らかの圧縮処理を施すことでクラスコードＣＬを取得する。
ＫビットでＡＤＲＣを行う場合の説明を行う。ＫビットＡＤＲＣにおいては、複数のＳＤ画素データの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの差分であるダイナミックレンジＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮが検出され、このダイナミックレンジＤＲに基づいて、複数のＳＤ画素データがＫビットに再量子化される。
すなわち、クラスタップに含まれるそれぞれの画素データについて、その画素データから最小値ＭＩＮが減算され、その減算値がＤＲ／２Kで除算（量子化）される。これにより、複数の画素データがＫビットに再量子化され、それを所定の順番で並べたビット列がクラスコードＣＬとなる。
したがって、１ビットＡＤＲＣにおいては、この複数のＳＤ画素データに含まれるそれぞれの画素データについて、その画素データから最小値ＭＩＮが減算され、その減算値がＤＲ／２で除算される。これにより、複数のＳＤ画素データは１ビットに再量子化され、それを所定の順番で並べたビット列がクラスコードＣＬとなる。
また、ＤＲＣ回路１７は、係数メモリ１０４を有している。この係数メモリ１０４は、後述する推定予測演算回路１０６で使用される推定式で用いられる複数の係数データＷｉ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。
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、それぞれ中心予測タップに対して異なる位相ずれを持っている。
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。
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。
そのため、係数メモリ１０４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。
この係数メモリ１０４には上述したクラス検出回路１０３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、この係数メモリ１０４からはクラスコードＣＬに対応した推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）が読み出され、推定予測演算回路１０６に供給される。
また、ＤＲＣ回路１７は、基板ベイ１８を接続するためのインタフェース１０５を有している。ＳＤ信号（５２５ｉ信号）は、このインタフェース１０５を介して基板ベイ１８に供給される。また、ユーザによって調整された解像度、ノイズ除去度を決定するパラメータｒ，ｚの値は、インタフェース１０５を介して基板ベイ１８に供給される。さらに基板ベイ１８で生成される、上述のパラメータｒ，ｚの値に対応した各クラスの推定式の係数データＷｉは、基板ベイ１８からインタフェース１０５を介して係数メモリ１０４に供給されて格納される。
また、ＤＲＣ回路１７は、推定予測演算回路１０６を有している。この推定予測演算回路１０６は、第１のタップ選択回路１０１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１０４から読み出される係数データＷｉとから、（１）式の推定式に基づいて、作成すべきＨＤ信号の画素データ（注目位置の画素データ）を演算する。
Figure 2005117175
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画素（図５のＨＤ1〜ＨＤ4、図６のＨＤ1′〜ＨＤ4′参照）を得る必要がある。この推定予測演算回路１０６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１０６には、第１のタップ選択回路１０１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１０４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とが供給される。そして、この推定予測演算回路１０６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（１）式の推定式で個別に演算される。
また、ＤＲＣ回路１７は、推定予測演算回路１０６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１０７を有している。
次に、図３に示すＤＲＣ回路１７の動作を説明する。
第２のタップ選択回路１０２では、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）に基づいて、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）を構成する単位画素ブロック内の４画素（注目位置の画素）の周辺に位置する、複数のＳＤ画素データがクラスタップのデータとして選択的に取り出される。このクラスタップのデータはクラス検出回路１０３に供給される。
クラス検出回路１０３では、複数のＳＤ画素データに対して、ＡＤＲＣ等のデータ圧縮処理が施されて、クラスコードＣＬが得られる。このクラスコードＣＬは、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）を構成する単位画素ブロック毎にその単位画素ブロック内の４画素（注目画素）が属するクラスを示すものである。このクラスコードＣＬは、係数メモリ１０４に読み出しアドレス情報として供給される。
係数メモリ１０４には、例えば各垂直ブランキング期間に、ユーザによって調整されたパラメータｒ，ｚの値に対応して基板ベイ１８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が格納される。この係数メモリ１０４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１０４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１０６に供給される。
また、第１のタップ選択回路１０１では、ＳＤ信号（５２５ｉ信号）に基づいて、作成すべきＨＤ信号（１０５０ｉ信号）を構成する単位画素ブロック内の４画素（注目位置の画素）の周辺に位置する、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１０６に供給される。
推定予測演算回路１０６では、予測タップのデータｘｉと、係数メモリ１０４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（注目位置の画素）のデータｙ1〜ｙ4が演算される（（１）式参照）。そして、この推定予測演算回路１０６より順次出力されるデータｙ1〜ｙ4は後処理回路１０７に供給される。
この後処理回路１０７では、推定予測演算回路１０６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１０７からは、ＨＤ信号としての１０５０ｉ信号が出力される。
次に、基板ベイ１８の詳細を説明する。図７は、基板ベイ１８の構成を示している。
この基板ベイ１８は、ＤＲＣ回路１７との間で信号の伝送を行うためのインタフェース１１１を有している。このインタフェース１１１は、ＤＲＣ回路１７側から送られてくるＳＤ信号およびパラメータｒ，ｚの値を基板ベイ１８側に取り込み、またこの基板ベイ１８の内部で生成された係数データＷｉをＤＲＣ回路１７側に送出する。
また、基板ベイ１８は、インタフェース１１１で取り込まれるＳＤ信号を一時的に蓄積するバッファ１１２と、このバッファ１１２に蓄積されたＳＤ信号の特徴量を抽出する特徴量抽出部１１３とを有している。
この特徴量抽出部１１３は、タップ選択回路１１４、クラス検出回路１１５およびダイナミックレンジ抽出回路（ＤＲ抽出回路）１１６からなっている。タップ選択回路１１４は、上述したＤＲＣ回路１７の第２のタップ選択回路１０２（図３参照）と同様に構成され、ＤＲＣ回路１７側から供給されるＳＤ信号（５２５ｉ信号）より、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）における注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素データを、クラスタップのデータとして選択的に取り出す。
クラス検出回路１１５は、上述したＤＲＣ回路１７のクラス検出回路１０３と同様に構成され、タップ選択回路１１４で選択的に取り出されるクラスタップのデータ（複数のＳＤ画素データ）から第２の特徴量としてのレベル分布パターンを抽出し、このレベル分布パターンに対応したクラスコードＣＬを取得する。
ＤＲ抽出回路１１６は、タップ選択回路１１４で選択的に取り出されるクラスタップのデータ（複数のＳＤ画素データ）から、第３の特徴量として最大値ＡＸと最小値ＭＩＮの差分であるダイナミックレンジＤＲ（＝MAX-MIN）を抽出する。
また、基板ベイ１８は、入力信号適合性判定部１１７を有している。この入力信号適合性判定部１１７は、ＳＤ信号の所定期間分毎に、本実施の形態においては、ＳＤ信号の１フィールド分毎に、クラス検出回路１１５で得られたクラスコードＣＬおよびＤＲ抽出回路１１６で抽出されたダイナミックレンジＤＲに基づいて、このＳＤ信号に対する上述した係数データＷｉを用いた推定予測演算処理の適合性を判定する。
なお、この処理の適合性を判定する１フィールド分のＳＤ信号は、一定期間おきのものとされ、あるいは不定期のものとされる。不定期の例としては、例えばパラメータｒ，ｚの値の変更時、あるいはテレビ受信機１０の電源オン時などが考えられる。
入力信号適合性判定部１１７は、１フィールド分のＳＤ信号に対して、クラス検出回路１１５で得られる複数個のクラスコードＣＬおよびＤＲ抽出回路１１６で抽出された複数個のダイナミックレンジＤＲに基づいて、図８Ｂに示すように、クラス毎に、ダイナミックレンジＤＲの各値の頻度を示すＤＲ値頻度分布（以下、適宜「ユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布」という）を生成する。このユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布は第１の情報を構成している。
入力信号適合性判定部１１７はＲＯＭ１１８を備えている。このＲＯＭ１１８には、図８Ａに示すように、開発時、つまり後述するＲＯＭ１１９に格納されている係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成した際の学習素材であるＳＤ信号に係る、各クラスのＤＲ値頻度分布（以下、適宜「開発時のＤＲ頻度分布」という）が格納されている。この開発時のＤＲ値頻度分布は第２の情報を構成している。
入力信号適合性判定部１１７は、さらに、クラス毎に、上述した開発時とユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布の相関係数ｃを、（２）式に基づいて、求める。この（２）式において、freqst(x)は開発時のＤＲ値頻度分布におけるＤＲ値ｘの頻度、mfreqstは開発時のＤＲ値頻度分布における頻度平均、stdvstは開発時のＤＲ値頻度分布における頻度標準偏差を示しており（図９Ａ参照）、frequs(x)はユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布におけるＤＲ値ｘの頻度、mfrequsはユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布における頻度平均、stdvusはユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布における頻度標準偏差を示しており（図９Ｂ参照）、ＮはＤＲ値ｘが取り得る値の数を示している。
Figure 2005117175
入力信号適合性判定部１１７は、さらにまた、クラス毎に、相関係数ｃとしきい値Ｔｈとを比較して、入力信号の適合性の判定結果ｈ1〜ｈNを求める。この場合、相関係数ｃが大きく、ｃ≧Ｔｈであるとき、適合性ありと判定し、例えば判定結果「０」を出力し、一方相関係数ｃが小さく、ｃ＜Ｔｈであるとき、適合性なしと判定し、例えば判定結果「１」を出力する。
相関係数ｃが大きい場合には、開発時とユーザ視聴時におけるＤＲ値頻度分布が似ており、ＤＲＣ回路１７で処理されるＳＤ信号は、開発時の学習素材であるＳＤ信号と適合性があるため、ＤＲＣ回路１７における推定予測演算処理の結果は問題がない可能性が高い。そのため、このＳＤ信号を開発のための履歴情報として残しておく価値は低い。
逆に、相関係数が小さい場合には、開発時とユーザ視聴時におけるＤＲ値頻度分布が似ておらず、ＤＲＣ回路１７で処理されるＳＤ信号は、開発時の学習素材であるＳＤ信号と適合性がなく、ＤＲＣ回路１７における推定予測演算処理の結果が破綻している可能性が高い。そのため、このＳＤ信号を開発のための履歴情報として残しておく価値は高い。
なお、このＳＤ信号の代わりに、あるいはこのＳＤ信号と共に、このＳＤ信号の特徴を表す当該ＳＤ信号の加工情報、例えば上述した各クラスのＤＲ値頻度分布等を履歴情報として残しておいてもよい。本実施の形態においては、後述するように、ＳＤ信号そのものを履歴情報として残すものを示している。
また、基板ベイ１８は、ＲＯＭ１１９を有している。このＲＯＭ１１９には、各クラスの係数種データが予め蓄えられている。この係数種データは、上述したＤＲＣ回路１７の係数メモリ１０４に格納する係数データＷｉを生成するための生成式の係数データである。
上述した推定予測演算回路１０６（図３参照）では、予測タップのデータｘｉと、係数メモリ１０４より読み出される係数データＷｉとから、（１）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。
この推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、（３）式に示すように、パラメータｒ，ｚを含む生成式によって生成される。上述したように、ｒは解像度を決めるパラメータであり、ｚはノイズ除去度を決めるパラメータである。ＲＯＭ１１９には、この生成式の係数データである係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）が、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、記憶されている。この係数種データの生成方法については後述する。
Figure 2005117175
また、基板ベイ１８は、各クラスの係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）およびパラメータｒ，ｚの値とを用い、（３）式によって、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、パラメータｒ，ｚの値に対応した推定式の係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成する係数生成回路１２０を有している。この係数生成回路１２０には、ＲＯＭ１１９から係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）がロードされる。また、この係数生成回路１２０には、ＤＲＣ回路１７側からインタフェース１１１を介して、ユーザによって調整されたパラメータｒ，ｚの値が供給される。
この係数生成回路１２０で生成される各クラスの係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、インタフェース１１１を介してＤＲＣ回路１７側に供給され、上述した係数メモリ１０４に格納される。この係数生成回路１２０における係数データＷｉの生成は、例えば垂直ブランキング期間毎に行われる。これにより、ユーザの操作によってパラメータｒ，ｚの値が変更されても、ＤＲＣ回路１７の係数メモリ１０４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ｒ，ｚ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、ノイズ除去度の調整がスムーズに行われるようになる。
また、基板ベイ１８は、履歴情報制御部１２１と、履歴情報記憶部１２２とを有している。この履歴情報制御部１２１は、上述した入力信号適合性判定部１１７で適合性の判定が行われる毎に、履歴情報記憶部１２２に、履歴情報を順次記憶していく。図１０は、履歴情報記憶部１２２の記憶内容を示している。ここでは、Ｎ個の履歴情報１〜履歴情報Ｍが記憶されている。
なお、履歴情報制御部１２１は、全てのクラスが適合性ありと判定されているときには、履歴情報の記憶を行わない。この場合、ＳＤ信号を、バージョンアップ時の開発のための履歴として残しておく価値は低い。
それぞれの履歴情報は、入力信号、判定情報および付加情報からなっている。上述したように、本実施の形態では、適合性の判定が行われた際の１フィールド分のＳＤ信号が、入力信号として記憶される。履歴情報制御部１２１は、当該１フィールド分のＳＤ信号をバッファ１１２から取得して、履歴情報記憶部１２２に記憶する。このようにパラメータｒ，ｚの値を記憶しておくことで、バージョンアップ時にこのパラメータｒ，ｚの値を用いた処理を行うことができる。なお、上述したように、このＳＤ信号の代わりに、当該ＳＤ信号の加工情報、例えば各クラスのＤＲ値頻度分布等を記憶してもよい。履歴情報記憶部１２２は、各クラスのＤＲ値頻度分布を入力信号として記憶する場合、当該各クラスのＤＲ値頻度分布を、入力信号適合性判定部１１７から取得して、履歴情報記憶部１２２に記憶する。
付加情報は、適合性の判定が行われた際のパラメータｒ，ｚの値である。履歴情報制御部１２１は、ＤＲＣ回路１７側からインタフェース１１１を介して供給されるパラメータｒ，ｚの値を、履歴情報記憶部１２２に記憶する。なお、このパラメータｒ，ｚの値の代わりにその他の付加情報、例えば上述したように入力信号としてＳＤ信号が記憶される場合、各クラスのＤＲ頻度分布を付加情報として記憶してもよい。
さらに、判定情報は、図１１に示すように、各クラスの頻度freq1〜freqN、各クラスの相関係数ｃ1〜ｃN、適合性判定結果ｈ1〜ｈNからなっている。履歴情報制御部１２１は、これら各クラスの頻度、相関係数、適合性判定結果を、入力信号適合性判定部１１７から取得して、履歴情報記憶部１２２に記憶する。
また、基板ベイ１８は、履歴情報判定量抽出部１２３と、履歴情報有用性判定部１２４とを有している。履歴情報判定量抽出部１２３は、履歴情報記憶部１２２に記憶されている、各履歴情報の判定情報に基づいて、履歴情報の有用性を判定するための履歴情報判定量Ｈを抽出する。すなわち、履歴情報判定量Ｈは、（４）式に基づいて、演算される。
Figure 2005117175
この（４）式には頻度freqが含まれるので、履歴情報判定量ＨによりＳＤ信号の量を判定でき、またこの（４）式には相関係数ｃが含まれるので、履歴情報判定量ＨによりＳＤ信号の質を判定できる。なお、相関係数ｃの取り得る値は−１．０〜１．０である。（４）式では、相関がないときに履歴情報判定量Ｈが大きくなるように、（１−ｃn(t))としている。
（４）式で求められる履歴情報判定量Ｈは、適合性がないと判定されるクラスおよびそのクラスの頻度が多い程、また適合性がない場合でもさらに相関がない程、大きな値となる。つまり、この履歴情報判定量Ｈが多い程、履歴情報記憶部１２２に、開発に有用なＳＤ信号が多く記憶されていることを意味する。
履歴情報有用性判定部１２４は、上述したように履歴情報判定量抽出部１２３で得られた履歴情報判定量Ｈをしきい値ｔｈと比較して、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号の有用性を判定する。この場合、Ｈ≧ｔｈであるとき、有用性ありと判定し、例えば判定結果「１」を出力し、一方Ｈ＜ｔｈであるとき、有用性なしと判定し、例えば判定結果「０」を出力する。
また、基板ベイ１８は、履歴情報有用性判定部１２４の判定結果を、ユーザに通知するための通知部１２５を有している。この通知部１２５は、例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の発光素子を備えており、有用性ありと判定されたとき、発光してユーザに通知する。
なお、音声でユーザに知らせるようにしてもよい。また、この通知部１２５は、着脱自在な基板ベイ１８に持つ代わりに、テレビ受信機１０の本体側に持つようにしてもよい。その場合、履歴情報有用性判定部１２４の判定結果をインタフェース１１１を介してＤＲＣ回路１７側に送信すればよい。
このように、通知部１２５で、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号の有用性をユーザに知らせることで、ユーザは基板ベイ１８の交換、回収時期、つまり履歴情報記憶部１２２に、開発に有用な所定の質を持つＳＤ信号が充分な量だけ記憶されたことを知ることができる。
開発時、つまりＲＯＭ１１９に格納すべき係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成する際に、学習素材であるＳＤ信号として、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号のうち、いずれかのクラスで不適合とされたＳＤ信号と同様のＳＤ信号を用いることで、ユーザの視聴環境におけるＳＤ信号に合った係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成できる。そして、そのような係数種データｗi0〜ｗi9を用いることで、ＤＲＣ回路１７における推定予測演算処理の結果が破綻する可能性を低くでき、ＨＤ信号を精度よく得ることができる。
次に、図１２のフローチャートを用いて、図７に示す基板ベイ１８の履歴情報の記憶に係る処理の手順を説明する。
ステップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、バッファ１１２に、１フィールド分のＳＤ信号（入力信号）を蓄積する。そして、ステップＳＴ３で、特徴量抽出部１１３の処理を行う。
つまり、タップ選択回路１１４は、バッファ１１２に蓄積された１フィールド分のＳＤ信号から、ＨＤ信号（１０５０ｉ信号）における注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素データをクラスタップのデータとして選択的に取り出すことを、注目位置を順次変化させて繰り返し行う。
そして、クラス検出回路１１５は、タップ検出回路１１４で順次取り出されるクラスタップのデータ（複数のＳＤ画素データ）から第２の特徴量としてのレベル分布パターンを抽出し、このレベル分布パターンに対応したクラスコードＣＬを順次取得する。ＤＲ抽出回路１１６は、タップ選択回路１１４で順次取り出されるクラスタップのデータ（複数のＳＤ画素データ）から、ダイナミックレンジＤＲ（＝MAX-MIN）を順次抽出する。
次に、ステップＳＴ４で、入力信号適合性判定部１１７は、クラス検出回路１１５で順次得られたクラスコードＣＬおよびＤＲ抽出回路１１６で順次抽出されたダイナミックレンジＤＲに基づいて、ＳＤ信号に対する係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用いた推定予測演算処理の適合性を判定する。
つまり、入力信号適合性判定部１１７は、クラス毎に、ダイナミックレンジＤＲの各値の頻度を示すＤＲ値頻度分布（図８Ｂ参照）を生成し、そして、これとＲＯＭ１１９に格納されている係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成した際の学習素材であるＳＤ信号に係る、ＲＯＭ１１８に格納されている各クラスのＤＲ値頻度分布（図８Ａ参照）に基づいて、クラス毎に、相関係数ｃを求め（（２）式参照）、そして、各クラスの相関係数ｃとしきい値Ｔｈとを比較してクラス毎に適合性を判定する。
次に、ステップＳＴ５で、履歴情報制御部１２１は、履歴情報記憶部１２２に、履歴情報を記憶する。この履歴情報は、ＳＤ信号（入力信号）、判定情報および付加情報（パラメータｒ，ｚの値）からなっている（図１０参照）。判定情報は、各クラスの頻度freq1〜freqN、各クラスの相関係数ｃ1〜ｃN、適合性判定結果ｈ1〜ｈNからなっている（図１１参照）。この場合、全てのクラスが適合性ありと判定されるときには、履歴情報の記憶を行わない。
次に、ステップＳＴ６で、履歴情報判定量抽出部１２３は、履歴情報記憶部１２２に記憶されている全ての履歴情報（図１０では履歴情報１〜Ｍ）における判定情報に基づいて、履歴情報判定量Ｈを取得する（（４）式参照）。
そして、ステップＳＴ７で、履歴情報有用性判定部１２４は、履歴情報判定量Ｈとしきい値ｔｈとを比較して、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号の有用性を判定する。有用性がないと判定するときは、ステップＳＴ２に戻り、次のある期間後、つまり一定期間後あるいは不定期に上述したと同様の処理を繰り返す。一方、有用性があると判定するときは、ステップＳＴ８に移行する。
ステップＳＴ８では、通知部１２５は、例えばＬＥＤを発光させ、ユーザに基板ベイ１８の交換、回収を通知する。そして、ステップＳＴ９で、基板ベイ１８が交換されたか否かを判定し、交換されたとき処理を終了する。この場合、ステップＳＴ７で有用性があると判定した後は、ステップＳＴ２に戻ることがなく、履歴情報記憶部１２２に履歴情報がさらに記憶されることはない。履歴情報記憶部１２２に既に開発に有用な所定の質を持つＳＤ信号が充分な量だけ記憶されているからである。
このように、本実施の形態においては、基板ベイ１８は、ある期間毎に、１フィールド分のＳＤ信号に対するＤＲＣ回路１７の処理、すなわち係数データＷｉを用いた推定予測演算処理の適合性をクラス毎に判定し、少なくとも１クラスでも不適合であると判定したときは、その１フィールド分のＳＤ信号を、判定情報（各クラスの頻度freq1〜freqN、各クラスの相関係数ｃ1〜ｃN、適合性判定結果ｈ1〜ｈN）および付加情報（パラメータｒ，ｚの値）と関連付けて履歴情報記憶部１２２に履歴情報として記憶する。そして、基板ベイ１８は、その履歴情報記憶部１２２に記憶された判定情報に基づいて、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号の有用性を判定し、有用性があると判定するときは、通知部１２５でユーザに通知する。
したがって、本実施の形態によれば、ユーザは基板ベイ１８の交換、回収時期、つまり履歴情報記憶部１２２に、開発に有用な所定の質を持つＳＤ信号が充分な量だけ記憶されたことを、タイムリーに知ることができ、この履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号を速やかに開発に利用できる。
例えば、開発時、つまりＲＯＭ１１９に格納すべき係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成する際に、学習素材であるＳＤ信号として、履歴情報記憶部１２２に記憶されたＳＤ信号のうち、いずれかのクラスで不適合とされたＳＤ信号と同様のＳＤ信号を用いることで、ユーザの視聴環境におけるＳＤ信号に合った係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成できる。
そして、そのような係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を用いることで、図１に示すテレビ受信機１０では、ＤＲＣ回路１７における推定予測演算処理の結果が破綻する可能性を低くでき、ＨＤ信号を精度よく得ることができる。
次に、ＲＯＭ１１９に格納される、各クラスの係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）の生成方法について説明する。
ここで、以下の説明のため、（５）式のように、ｔｊ（ｊ＝０〜９）を定義する。
ｔ0＝１，ｔ1＝ｒ，ｔ2＝ｚ，ｔ3＝ｒ2，ｔ4＝ｒｚ，ｔ5＝ｚ2，
ｔ6＝ｒ3，ｔ7＝ｒ2ｚ，ｔ8＝ｒｚ2，ｔ9＝ｚ3
・・・（５）
この（５）式を用いると、（３）式は、（６）式のように書き換えられる。
Figure 2005117175
最終的に、学習によって未定係数ｗijを求める。すなわち、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、複数のＳＤ画素データとＨＤ画素データを用いて、二乗誤差を最小にする係数値を決定する。いわゆる最小二乗法による解法である。学習数をｍ、ｋ（１≦ｋ≦ｍ）番目の学習データにおける残差をｅk、二乗誤差の総和をＥとすると、（１）式および（３）式を用いて、Ｅは（７）式で表される。ここで、ｘikはＳＤ画像のｉ番目の予測タップ位置におけるｋ番目の画素データ、ｙkはそれに対応するｋ番目のＨＤ画像の画素データを表している。
Figure 2005117175
最小二乗法による解法では、（７）式のｗijによる偏微分が０になるようなｗijを求める。これは、（８）式で示される。
Figure 2005117175
以下、（９）式、（１０）式のように、Ｘipjq、Ｙipを定義すると、（８）式は、行列を用いて、（１１）式のように書き換えられる。
Figure 2005117175
Figure 2005117175
この（１１）式が、係数種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、係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を求めることができる。
図１３は、上述した係数種データの生成方法の概念を示している。教師信号としてのＨＤ信号から、生徒信号としての複数のＳＤ信号を生成する。ここで、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成する際に使用する間引きフィルタの周波数特性を変えることにより、解像度の異なるＳＤ信号を生成する。
解像度の異なるＳＤ信号によって、解像度を上げる効果の異なる係数種データを生成できる。例えばボケ具合の大きな画像が得られるＳＤ信号とボケ具合の小さな画像が得られるＳＤ信号があった場合、ボケ具合の大きな画像が得られるＳＤ信号による学習で、解像度を上げる効果の強い係数種データが生成され、ボケ具合の小さな画像が得られるＳＤ信号による学習で、解像度を上げる効果の弱い係数種データが生成される。
また、解像度の異なるＳＤ信号の各々に対してノイズを加えることで、ノイズの加わったＳＤ信号を生成する。ノイズを加える量を可変することでノイズ量が異なるＳＤ信号が生成され、それによってノイズ除去効果の異なる係数種データが生成される。例えばノイズをたくさん加えたＳＤ信号とノイズを少し加えたＳＤ信号とがあった場合、ノイズをたくさん加えたＳＤ信号による学習でノイズ除去効果の強い係数種データが生成され、ノイズを少し加えたＳＤ信号による学習でノイズ除去効果の弱い係数種データが生成される。
ノイズを加える量としては、例えば（１２）式のように、ＳＤ信号の画素値ｘに対して、ノイズｎを加えてノイズの加わったＳＤ信号の画素値ｘ′を生成する場合、Ｇを可変することでノイズ量を調整する。
ｘ′＝ｘ＋Ｇ・ｎ ・・・（１２）
例えば、周波数特性を可変するパラメータｒの値を０〜８の９段階に可変し、ノイズを加える量を可変するパラメータｚの値を０〜８の９段階に可変し、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複数のＳＤ信号とＨＤ信号との間で学習を行って係数種データを生成する。このパラメータｒ，ｚは、図３のＤＲＣ回路１７におけるパラメータｒ，ｚに対応するものである。
次に、上述した基板ベイ１８のＲＯＭ１１９に格納される係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成するための係数種データ生成装置２００について説明する。図１４は、この係数種データ生成装置２００の構成を示している。
この係数種データ生成装置２００は、教師信号としてのＨＤ信号が入力される入力端子２０１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２０２とを有している。このＳＤ信号生成回路２０２には、パラメータｒ，ｚが供給される。パラメータｒの値に対応して、ＨＤ信号からＳＤ信号を生成する際に使用する間引きフィルタの周波数特性が可変される。また、パラメータｚの値に対応して、ＳＤ信号に加えるノイズの量が可変される。
また、係数種データ生成装置２００は、ＳＤ信号生成回路２０２より出力されるＳＤ信号に基づいて、ＨＤ信号における注目位置の周辺に位置する複数のＳＤ画素のデータを選択的に取り出して出力する第１，第２のタップ選択回路２０３，２０４を有している。
この第１、第２のタップ選択回路２０３，２０４は、上述したＤＲＣ回路１７の第１、第２のタップ選択回路１０１，１０２と同様に構成される。すなわち、第１のタップ選択回路２０３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２０４はクラスタップのデータを選択的に取り出すものである。
また、係数種データ生成装置２００は、第２のタップ選択回路２０４で選択的に取り出されるクラスタップのデータから、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検出するクラス検出回路２０５を有している。このクラス検出回路２０５は、上述したＤＲＣ回路１７のクラス検出回路１０３と同様の構成とされている。
また、係数種データ生成装置２００は、入力端子２０１に入力されるＨＤ信号の時間調整を行うための遅延回路２０６と、正規方程式生成部２０７とを有している。正規方程式生成部２０７は、時間調整用の遅延回路２０６で遅延された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２０３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検出回路２０５で得られるクラスコードＣＬと、パラメータｒ，ｚの値とから、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、各クラスの係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式（（１１）式参照）を生成する。
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２０７では、クラス毎に、係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を得るための正規方程式が生成される。
またこの場合、正規方程式生成部２０７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２０７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。
また、係数種データ生成装置２００は、係数種データ決定部２０８と、係数種メモリ２０９とを有している。係数種データ決定部２０８は、正規方程式生成部２０７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、係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を求める。係数種メモリ２０９は、係数種データ決定部２０８で求められた係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を格納する。
図１４に示す係数種データ生成装置２００の動作を説明する。
入力端子２０１に入力されるＨＤ信号に対してＳＤ信号生成回路２０２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信号が生成される。この場合、ＳＤ信号生成回路２０２にはパラメータｒ，ｚが制御信号として供給され、周波数特性およびノイズ加算量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。
ＳＤ信号生成回路２０２で得られるＳＤ信号より、第２のタップ選択回路２０４で、ＨＤ信号における注目位置の周辺に位置するクラスタップのデータが選択的に取り出される。このクラスタップのデータはクラス検出回路２０５に供給される。クラス検出回路２０５では、クラスタップのデータに対してＡＤＲＣ処理が施されてクラスコードＣＬが得られる。
また、ＳＤ信号生成回路２０２で得られるＳＤ信号より、第１のタップ選択回路２０３で、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。そして、遅延回路２０６で時間調整された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２０３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検出回路２０５より出力されるクラスコードＣＬと、パラメータｒ，ｚの値とから、正規方程式生成部２０７では、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎に、係数種データｗi0〜ｗi9（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、係数種データ決定部２０８で各正規方程式が解かれて係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）が求められ、この係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）は係数種メモリ２０９に格納される。
このように、図１４に示す係数種データ生成装置２００においては、図７に示す基板ベイ１８のＲＯＭ１１９に格納される、クラスおよび出力画素の組み合わせ毎の係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成できる。
また、この係数種データ生成装置２００においては、例えば基板ベイ１８を交換する際に、交換後の基板ベイ１８のＲＯＭ１１９に格納すべき係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成するとき、学習素材としてのＳＤ信号として、交換前の基板ベイ１８の履歴情報記憶部１２２に記憶されている、いずれかのクラスで不適合とされたＳＤ信号と同様のＳＤ信号を用いることで、ユーザの視聴環境におけるＳＤ信号に合った係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を生成できる。
これにより、そのような係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）をＲＯＭ１１９に格納した基板ベイ１８を用いることで、図１に示すテレビ受信機１０では、ＤＲＣ回路１７における推定予測演算処理の結果が破綻する可能性を低くでき、ＨＤ信号を精度よく得ることができるようになる。
なお、上述実施の形態において、基板ベイ１８は係数生成回路１２０を備えている。しかし、基板ベイ１８はこの係数生成回路１２０は備えていない構成とすることもできる。その場合、係数生成回路１２０はＤＲＣ回路１７に配置し、基板ベイ１８のＲＯＭ１１９に格納されている係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）を、インタフェース１１１を介してＤＲＣ回路１７側に供給する。
また、上述実施の形態においては、基板ベイ１８のＲＯＭ１１９に係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を生成するための生成式における係数データである係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）が格納されているものを示した。しかし、このＲＯＭ１１９に係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）自体を格納しておくことも考えられる。その場合、ＤＲＣ回路１７では、そのＲＯＭ１１９に格納されている係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）をそのまま係数メモリ１０４にロードして使用できる。
また、上述実施の形態においては、基板ベイ１８をＤＲＣ回路１７に着脱自在に接続するものであるが、この基板ベイ１８の接続箇所はこれに限定されるものではない。例えば、入出力インタフェース１９の部分に着脱自在に接続される構成とすることもできる。
また、上述実施の形態においては、第１の情報信号としてのＳＤ信号から抽出される特徴量がクラスタップのデータから得られるレベル分布パターン（クラスコードＣＬに対応）およびＤＲ値の２つであったが、この発明はこれに限定されるものではない。すなわち、抽出される特徴量が１個、あるいは３個以上であってもよく、その種類も種々考えられる。例えば、クラスタップのデータから得られる隣接差分データの絶対値和、クラスタップのデータの平均値等を特徴量として使うこともできる。要は、ＤＲＣ回路１７における係数データＷｉ（ｉ＝１〜ｎ）を使用した推定予測演算処理に影響を与える特徴量を抽出して、それを用いてＳＤ信号の適合性を判定できれば効果的である。
また、上述実施の形態においては、基板ベイ１８に係数種データｗi0〜ｗi9（ｉ＝１〜ｎ）が格納されたＲＯＭ１１９を備えているものを示したが、このＲＯＭ１１９は必ずしも基板ベイ１８にある必要はない。このＲＯＭ１１９は、別の基板ベイにあってもよい。例えば、ＤＲＣ回路１７の部分が別の基板ベイとなっており、その基板ベイにＲＯＭ１１９があってもよい。
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。
この発明は、バージョンアップ開発に有効な第１の情報信号が充分に記憶された状態でユーザに交換、回収を通知できるものであり、第１の情報信号に対してこの第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、基板構造の電子機器を取り外し可能に接続して、バージョンアップ開発に有効な第１の情報信号を収集する用途に適用できる。
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。 ５２５ｉ信号と１０５０ｉ信号の画素位置関係を示す図である。 ＤＲＣ回路と基板ベイの構成を示すブロック図である。 クラスタップと予測タップの一例を示す図である。 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。 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。 基板ベイの構成を示すブロック図である。 開発時およびユーザ視聴時の各クラスのＤＲ値頻度分布を示す図である。 開発時とユーザ視聴時のＤＲ値頻度分布の相関係数を説明するための図である。 履歴情報記憶部の記憶内容を示す図である。 各履歴情報の判定情報を示す図である。 基板ベイの履歴情報の記憶に係る処理を説明するためのフローチャートである。 係数種データの生成方法を説明するための図である。 係数種データ生成装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１０・・・テレビ受信機、１１・・・内部バス、１２・・・チューナ、１３・・・デコーダ、１４・・・ＣＰＵ、１５・・・ＲＡＭ、１６・・・ＲＯＭ、１７・・・ＤＲＣ回路、１８・・・基板ベイ、１９・・・入出力インタフェース、２０・・・ドライブ、２１・・・リムーバブルメディア、２２・・・受光部、２３・・・リモコン送信機、２４・・・表示部、２５・・・ＨＤＤ、２６・・・操作部、１０１・・・第１のタップ選択回路、１０２・・・第２のタップ選択回路、１０３・・・クラス検出回路、１０４・・・係数メモリ、１０５・・・インタフェース、１０６・・・推定予測演算回路、１０７・・・後処理回路、１１１・・・インタフェース、１１２・・・バッファ、１１３・・・特徴量抽出部、１１４・・・タップ選択回路、１１５・・・クラス検出回路、１１６・・・ダイナミックレンジ抽出回路、１１７・・・入力信号適合性判定部、１１８，１１９・・・ＲＯＭ、１２０・・・係数生成回路、１２１・・・履歴情報制御部、１２２・・・履歴情報記憶部、１２３・・・履歴情報判定量抽出部、１２４・・・履歴情報有用性判定部、１２５・・・通知部、２００・・・係数種データ生成装置

Claims (11)

  1. 第１の情報信号に対して該第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器であって、
    上記第１の情報信号の特徴量を抽出する第１の特徴量抽出手段と、
    上記第１の情報信号の所定期間分毎に、上記第１の特徴量抽出手段で抽出された特徴量および上記所定の情報信号の特徴量に基づいて、上記第１の情報信号に対する上記所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定手段と、
    少なくとも上記適合性判定手段で不適合であると判定された上記所定期間分の上記第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶する第１の記憶手段と、
    上記第１の記憶手段に記憶された情報に基づいて、該第１の記憶手段に記憶された上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定手段と
    を備えることを特徴とする電子機器。
  2. 上記情報量判定手段の判定結果に基づき、上記第１の記憶手段に上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったことをユーザに通知する通知手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  3. 上記所定のデータが記憶された第２の記憶手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  4. 上記情報信号処理装置は、
    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た上記複数の第１の情報データに基づいて、第１の特徴量を抽出する第２の特徴量抽出手段と、
    上記第２の特徴量抽出手段で抽出された第１の特徴量に基づいて、上記第２の情報信号における注目位置の情報データが属するクラスを検出するクラス検出手段と、
    上記第１の情報信号に基づいて、上記第２の情報における注目位置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の情報データと、上記所定のデータである、または該所定のデータを用いて得られた、上記クラス検出手段で検出されたクラスの推定式で用いられる係数データとを用い、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算出して得る演算手段とを有し、
    上記第１の特徴量抽出手段は、
    上記第２の特徴量抽出手段で抽出された第１の特徴量に対応した第２の特徴量および該第２の特徴量とは異なる第３の特徴量を抽出し、
    上記適合性判定手段は、
    上記第１の情報信号の所定期間分毎に、上記第２の特徴量から検出されるクラス毎の、上記第３の特徴量の頻度分布を示す第１の情報および上記所定の情報信号に係る該第１の情報に対応した第２の情報に基づいて各クラスの頻度分布の相関係数を求め、該相関係数に基づいて各クラスにおける上記情報信号処理装置における上記係数データを用いた処理の適合性を判定する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  5. 上記第１の記憶手段は、
    上記各所定期間分の第１の情報信号またはその加工情報の他に、該各所定期間分の第１の情報信号に関連して、上記第２の特徴量から検出される各クラスの頻度の情報、上記第１の情報および上記第２の情報に基づいて求められた各クラスの頻度分布の相関係数、および該相関係数を用いて判定された各クラスの適合性の判定結果を記憶し、
    上記情報量判定手段は、
    上記第１の記憶手段に記憶された各所定期間分の上記頻度の情報、上記相関係数および上記適合性の判定結果に基づいて、該第１の記憶手段に記憶された上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  6. 上記情報信号処理装置は、
    上記第２の情報信号によって得られる出力の質を定めるパラメータの値が入力されるパラメータ入力手段をさらに有し、
    上記所定データとして、クラス毎に求められた、上記推定式で用いられる係数データを生成する上記パラメータを含む生成式における係数データである係数種データを格納する第２の記憶手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  7. 上記第１の記憶手段は、
    上記各処理期間分の第１の情報信号の他に、該所定期間分の第１の情報信号に関連して、上記パラメータの値を記憶する
    ことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
  8. 第１の情報信号に対して、該第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置であって、
    電子機器を取り外し可能に接続する基板接続部を有し、
    上記電子機器は、
    上記第１の情報信号の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
    上記第１の情報信号の所定期間分毎に、上記特徴量抽出手段で抽出された特徴量および上記所定の情報信号の特徴量に基づいて、上記第１の情報信号に対する上記所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定手段と、
    少なくとも上記適合性判定手段で不適合であると判定された上記所定期間分の上記情報信号またはその加工情報を順次記憶する記憶手段と、
    上記記憶手段に記憶された情報に基づいて、該記憶手段に記憶された上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定手段と
    を備えることを特徴とする情報信号処理装置。
  9. 上記情報量判定手段の判定結果に基づき、上記記憶手段に上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量となったことをユーザに通知する通知手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の情報信号処理装置。
  10. 第１の情報信号に対して該第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器における情報信号処理方法であって、
    上記第１の情報信号の特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
    上記第１の情報信号の所定期間分毎に、上記特徴量抽出ステップで抽出された特徴量および上記所定の情報信号の特徴量に基づいて、上記第１の情報信号に対する上記所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定ステップと、
    少なくとも上記適合性判定ステップで不適合であると判定された上記所定期間分の上記第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶する記憶ステップと、
    上記記憶ステップで記憶された情報に基づいて、上記記憶ステップで記憶された上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定ステップと
    を備えることを特徴とする電子機器における情報信号処理方法。
  11. 第１の情報信号に対して該第１の情報信号に対応した所定の情報信号に基づいて予め生成された所定のデータを用いた処理を行って第２の情報信号を得る情報信号処理装置に、取り外し可能に接続されて用いられる電子機器における情報信号処理方法であって、
    上記第１の情報信号の特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
    上記第１の情報信号の所定期間分毎に、上記特徴量抽出ステップで抽出された特徴量および上記所定の情報信号の特徴量に基づいて、上記第１の情報信号に対する上記所定のデータを用いた処理の適合性を判定する適合性判定ステップと、
    少なくとも上記適合性判定ステップで不適合であると判定された上記所定期間分の上記第１の情報信号またはその加工情報を順次記憶する記憶ステップと、
    上記記憶ステップで記憶された情報に基づいて、上記記憶ステップで記憶された上記不適合と判定された上記第１の情報信号またはその加工情報が所定量になったか否かを判定する情報量判定ステップと
    を備える電子機器におけ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。
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