專利名稱：信息信號處理裝置、圖像信息轉(zhuǎn)換裝置和圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息信號處理裝置、圖像信號轉(zhuǎn)換裝置和圖像顯示裝置。
當輸出圖像信號以輸出圖像信號的掃描行結(jié)構(gòu)不同于輸入圖像信號的掃描行結(jié)構(gòu)的方式，隨著輸入圖像信號被產(chǎn)生時，可以使用輸出圖像信號的專用電路。當執(zhí)行積和(sum-of-product)計算時，會需要多個計算結(jié)果。為獲得多個結(jié)算結(jié)果，可轉(zhuǎn)換相應的計算電路。然而，當這些電路被轉(zhuǎn)換時，該硬件規(guī)模會變得很大和該電路會變得過分冗余。
作為實際應用，當SD信號被轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量和高分辨率的輸出信號時，配置有相應于該輸出信號類型的電路。對應于指定的輸出信號使用相關(guān)的電路。在該方法中，硬件的規(guī)模變大和電路變得過量。為獲得對應于輸入圖像信號的圖像模式的輸出圖像信號，需要多個輸出信號?？紤]到具有525掃描行的隔行掃描(interlace)SD(standard definition，標準分辨率)圖像信號被轉(zhuǎn)換成具有1050掃描行的隔行掃描HD(high definitim，高分辨率)圖像信號。由于掃描行數(shù)被加倍，在自然圖像情況下，獲得了具有高質(zhì)量和高分辨率的輸出圖像信號。然而，由于輸出圖像信號是隔行掃描圖像信號，在圖形畫面情況下，行閃爍變得很明顯。這樣，對應于輸入圖像信號的類型，輸出圖像信號的掃描行結(jié)構(gòu)應當被轉(zhuǎn)換。
作為已知的除去行閃爍的方法，一隔行掃描信號被轉(zhuǎn)換成一逐行掃描信號(progressive signal)。然而，在該方法中，輸入信號是線性內(nèi)插的信號和被獲得的是內(nèi)插信號。這樣，輸出信號的分辨率就不能相對于輸入信號的分辨率加以改進。另外，當內(nèi)插方法(對于靜止圖像處理或運動圖像處理)相應于運動的檢測結(jié)果被轉(zhuǎn)換時，在原始信號和內(nèi)插信號之間的分辨率的差變大。特別是，當運動沒有被正確檢測時，圖像質(zhì)量會極大失真。
作為本發(fā)明的有關(guān)發(fā)明，本發(fā)明的申請人已經(jīng)獲得了如下美國專利。
1.USP 5,379,072數(shù)字視頻信號分辨率轉(zhuǎn)換裝置；2 USP 5,666,164圖像信號轉(zhuǎn)換裝置。
本發(fā)明的一個目的是防止由于被轉(zhuǎn)換的多個電路塊而使硬件規(guī)模增加。換言之，本發(fā)明的一個目的是提供一種信息信號處理裝置，它允許其中的信號處理電路的操作狀態(tài)，對應于外部操作條件設(shè)置信號而改變。本發(fā)明的另一個目的是提供一種圖像信息轉(zhuǎn)換裝置和圖像顯示裝置，允許獲得具有指定的掃描行結(jié)構(gòu)的輸出圖像信號。
本發(fā)明的第一方面是一信息信號處理裝置，包括一信號處理電路，用于對輸入信息信號執(zhí)行一預定的處理；配置在該信號處理電路外側(cè)的一控制信號源，用于提供一控制信號給該信號處理電路；一操作條件設(shè)置電路，用于對應于該控制信號產(chǎn)生一用于該信號處理電路的操作條件設(shè)置信號；和一信號改變電路，用于對應于該控制信號，改變該信號處理電路的操作狀態(tài)。
信號處理電路可具有至少兩個處理部分，信號處理部分對應于操作條件設(shè)置信號，使這些處理部分中的一個(稱為指定的處理部分)的操作狀態(tài)被改變，其他處理部分的操作狀態(tài)對應于該指定處理部分的操作狀態(tài)的變化而改變。
本發(fā)明的第二方面是一圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，用于隨輸入圖像信號產(chǎn)生具有不同掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號，該裝置包括第一數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的輸入圖像信號的多個第二象素作為一輸出圖像信號；第二數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的輸入圖像信號的多個第三象素作為輸出圖像信號；一存儲器裝置，用于存儲預先獲得的評估表達式系數(shù)；一象素值產(chǎn)生裝置，利用由該第一數(shù)據(jù)選擇裝置選出的第二象素和評估表達式系數(shù)的線性評估表達式產(chǎn)生第一象素；一等級鑒定裝置，用于根據(jù)由第二數(shù)據(jù)選擇裝置選出的第三象素產(chǎn)生等級信息和提供該評估表達式系數(shù)到對應于該等級信息的象素值產(chǎn)生裝置；一連接到該象素值產(chǎn)生裝置的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置，用于轉(zhuǎn)換一轉(zhuǎn)換圖像成為一指定的掃描行結(jié)構(gòu)；和一控制裝置，用于接收能指明輸出圖像信號的掃描行結(jié)構(gòu)的一控制信號，并且對應于該控制信號轉(zhuǎn)換由評估表達式系數(shù)、第一數(shù)據(jù)選擇裝置和第二數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的第二象素和第三象素。
本發(fā)明的第三方面是一圖像顯示裝置，用于接收輸入圖像信號和在顯示單元顯示該輸入圖像信號，該裝置包括有配置在輸入圖像信號源和顯示單元之間的一圖像信息轉(zhuǎn)換單元，用于產(chǎn)生具有與輸入圖像信號不同的掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號，其中該圖像信息轉(zhuǎn)換單元包括第一分支(tap)選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的輸入圖像信號的多個第二象素作為一輸出圖像信號；第二分支選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的輸入圖像信號的多個第三象素作為輸出圖像信號；一存儲器裝置，用于存儲預先獲得的評估表達式系數(shù)；一象素值產(chǎn)生裝置，利用由第一分支選擇裝置選出的第二象素和評估表達式系數(shù)的一線性評估表達式產(chǎn)生第一象素；一等級鑒定(determining)裝置，根據(jù)由第二分支選擇裝置選出的第三象素產(chǎn)生等級信息，和提供對應于等級信息的評估表達式系數(shù)到象素值產(chǎn)生裝置；連接到該象素值產(chǎn)生裝置的一掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置，用于轉(zhuǎn)換一轉(zhuǎn)換圖像成為一指定的掃描行結(jié)構(gòu)；和一控制裝置，用于接收能指明一轉(zhuǎn)換方法的一控制信號，并且轉(zhuǎn)換由對應于該控制信號的評估表達式系數(shù)、第一分支選擇裝置和該第二分支選擇裝置選擇的第二象素和第三象素。
根據(jù)本發(fā)明，因為一個信號處理電路能對應于一操作條件設(shè)置信號完成多個信號處理功能，與需要轉(zhuǎn)換多個電路的結(jié)構(gòu)相比較，硬件規(guī)模被降低了。在根據(jù)本發(fā)明的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置中，一輸入圖像信號能被轉(zhuǎn)換成具有不同掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號中的指定的一個。這樣，一輸入圖像信號能被轉(zhuǎn)換成對應于該輸入圖像信號的一種圖像模式的一輸出圖像。在此情況下，能防止硬件規(guī)模過大。另外，根據(jù)本發(fā)明，因為象素值是在每個等級中用最佳的評估預測表達式產(chǎn)生的，這樣就能輸出具有高圖像質(zhì)量的靜止圖像和運動圖像。
從下面將要結(jié)合附圖讀到的對本發(fā)明的詳細描述中，本發(fā)明的上述的和其他目的、特點和優(yōu)點，會變得更加明顯。


圖1是用于解釋本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)和操作的方塊圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置的一個舉例的方塊圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖4是用于解釋SD象素的位置和525p象素的位置之間的相互關(guān)系的示意圖；圖5是用于解釋SD象素的位置和1050i象素的位置之間的相互關(guān)系的示意圖；圖6是用于解釋行順序轉(zhuǎn)換電路的操作的波形示意圖；圖7是在SD象素的位置和1050i象素的位置之間的相互關(guān)系的示意圖和空間等級分支的舉例；圖8是在SD象素的位置和1050i象素的位置之間的相互關(guān)系和空間等級分支的一個舉例的示意圖；圖9是在SD象素的位置和525p象素的位置之間的相互關(guān)系和空間等級分支的一個舉例的示意圖；圖10是在SD象素的位置和525p象素的位置之間的相互關(guān)系和空間等級分支的一個舉例的示意圖；圖11是在SD象素的位置和1050i象素的位置之間的相互關(guān)系和運動等級分支的一個舉例的示意圖；圖12是在SD象素的位置和525p象素的位置之間的相互關(guān)系和運動等級分支的一個舉例的示意圖；圖13是用于獲得系數(shù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的一個舉例的方塊圖；圖14是本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖15A，15B和15C是用于解釋本發(fā)明第二實施例的場倍速處理的時序圖；圖16是用于解釋本發(fā)明第二實施例的場倍速處理的示意圖；圖17是本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖18是本發(fā)明第三實施例的第一功能的方塊圖；圖19是本發(fā)明第三實施例的第二功能的方塊圖；和圖20是本發(fā)明第三實施例的第三功能的方塊圖。
在參照圖1解釋本發(fā)明的實施例之前，將首先描述信息信號處理裝置的基本結(jié)構(gòu)和操作。在圖1中，標號1是可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件?？烧{(diào)結(jié)構(gòu)硬件1是一信號處理電路，能完成多個信號處理功能而無須改變該基本硬件結(jié)構(gòu)?？烧{(diào)結(jié)構(gòu)硬件1具有至少2個處理部分2?？烧{(diào)結(jié)構(gòu)硬件1能改變該內(nèi)部信號路徑、分支結(jié)構(gòu)、計算處理、和積和計算的系數(shù)。通過選擇開關(guān)2提供信號給可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1。
可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1的功能可根據(jù)一操作條件設(shè)置信號(稱作為配置數(shù)據(jù))加以設(shè)置。對應于希望功能的配置數(shù)據(jù)從存儲器3加載到可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1的一寄存器中。當可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1的多個處理部分的一個處理部分(稱作為指定處理部分)的操作狀態(tài)對應于該配置數(shù)據(jù)被改變時，剩余處理部分(稱作為剩余處理部分)的操作狀態(tài)對應于該指定處理部分的操作狀態(tài)的變化而被改變。在存儲器3中存儲的該配置數(shù)據(jù)是以下列方法之一產(chǎn)生的。
作為產(chǎn)生配置數(shù)據(jù)的第一種方法，對應于用戶的轉(zhuǎn)換操作的指令由譯碼器4譯碼。作為產(chǎn)生配置數(shù)據(jù)的第二種方法，一狀態(tài)傳感器輸出信號(例如，一輸入信號特性的檢測結(jié)果)由譯碼器5譯碼。作為產(chǎn)生配置數(shù)據(jù)的第三種方法，一輸入信號選擇開關(guān)2的選擇結(jié)果由譯碼器6譯碼。作為產(chǎn)生配置數(shù)據(jù)的第四種方法，由可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1產(chǎn)生的信號由譯碼器7譯碼。
當多個類型的配置數(shù)據(jù)被產(chǎn)生時，計算電路9可以計算該多個類型的配置數(shù)據(jù)并存儲該計算的結(jié)果到存儲器3。與計算電路9相關(guān)地配置有能存儲狀態(tài)歷史的附加電路10。計算電路9的一個簡單舉例是一選擇電路，用于選擇多個類型的配置數(shù)據(jù)中的一個。
圖1所示的信息處理裝置對應于一指令或類似內(nèi)容產(chǎn)生配置數(shù)據(jù)，并使得可調(diào)結(jié)構(gòu)硬件1去完成對應于該產(chǎn)生的配置數(shù)據(jù)的功能。這樣，就沒有必要提供對應于該多個信號處理功能的電路。隨之，該硬件規(guī)模被降低了。
接著將描述本發(fā)明第一實施例的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置。在第一實施例的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置中，具有525掃描行(以下稱為525p信號)的輸入隔行掃描圖像信號被轉(zhuǎn)換成比輸入信號具有較高分辨率的輸出圖像信號。在該例中，能選擇2種圖像信號中的一種。第一種輸出圖像信號是具有1050掃描行(以下稱為1050i信號)的一隔行掃描圖像信號。第二種輸出圖像信號是具有525掃描行(以下稱為525p信號)的一逐行掃描(非隔行掃描)圖像信號。在這些輸出圖像信號中，在水平方向的象素數(shù)是輸入圖像信號的象素數(shù)的兩倍。
具有不同分辨率的2種圖像信號中的一種被有選擇地輸出，使得對應于一輸入圖像信號特性，能獲得良好的信號轉(zhuǎn)換結(jié)果。因為1050i信號是一隔行掃描信號，行閃爍是它的主題。這樣，當輸入圖像信號是一自然圖像時，能獲得具有高質(zhì)量的輸出圖像信號。然而，當一輸入圖像信號是一圖形信息時，行閃爍是明顯的。換言之，當一輸入圖像信號是一圖形信息時，最好輸出行閃爍不明顯的逐行掃描圖像信號。在這樣的方式中，對應于輸入圖像信號的圖像模式，可選擇1050i信號和525p信號中的一種。用于選擇1050i信號和525p信號中的一種的指令可由用戶輸入或?qū)谠撦斎雸D像信號自動地輸入。
在第一實施例中，輸入圖像信號的分辨率通過由本發(fā)明的申請人推薦的等級分類適配處理被加以改進。在通常的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置中，具有高分辨率的信號由內(nèi)插處理產(chǎn)生。如圖2所示，通常，一輸入525i SD(標準分辨率)信號被送到運動鑒定電路21，幀間內(nèi)插電路22，和場內(nèi)內(nèi)插電路23。內(nèi)插電路22和23的輸出信號中的一種由轉(zhuǎn)換電路24選擇。選擇的信號被送到行順序轉(zhuǎn)換電路25。該行順序轉(zhuǎn)換電路25接收SD信號的行數(shù)據(jù)L1和從轉(zhuǎn)換電路24接收的行數(shù)據(jù)L2，并執(zhí)行水平掃描行的倍速處理。行順序轉(zhuǎn)換電路25輸出525p信號。
當運動鑒定電路21的鑒定結(jié)果是一靜止圖像時，轉(zhuǎn)換電路24選擇場間內(nèi)插電路22的輸出信號。當運動鑒定電路21的鑒定結(jié)果是一運動圖像時，轉(zhuǎn)換電路24選擇該場內(nèi)內(nèi)插電路23的輸出信號。例如，場間內(nèi)插電路22用前面行信號產(chǎn)生一新的行信號。場內(nèi)內(nèi)插電路23用同一場的相鄰行信號平場值產(chǎn)生一新的行信號。
然而，在通常的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置中，由于內(nèi)插處理用SD信號在垂直方向執(zhí)行，所以輸出信號的分辨率不高于輸入SD信號的分辨率。另外，當原始行被轉(zhuǎn)換成內(nèi)插行時，該分辨率的差變大。另一方面，在本發(fā)明的等級分類適配處理中，輸入圖像信號的圖像信號電平被分類為對應于其三維(時間-空間)量綱分配的各等級。對應于各個等級的預先獲悉的預測系數(shù)被存儲到一存儲裝置中。根據(jù)預測表達式計算一最佳的估測值。這樣，輸出信號的分辨率就變得高于輸入信號的分辨率。
在該技術(shù)中，當HD(高分辨率)象素被產(chǎn)生時，在其附近的當前SD象素被分類為多個等級。根據(jù)各個等級預先獲悉預測系數(shù)。這樣就獲得了逼近真實值的HD象素。圖3示出本發(fā)明第一實施例的圖像信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。該第一實施例的圖像信號轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)這樣的技術(shù)將輸入SD信號轉(zhuǎn)換成輸出HD信號。
在圖3中，一輸入SD信號(525i信號)被送到第一分支選擇電路31、第二分支選擇電路32、和第三分支選擇電路33。第一分支選擇電路31選擇用于預測HD象素的SD象素(該SD象素被稱之為預測分支)。第二分支選擇電路32選擇SD象素，該SD象素用于根據(jù)出現(xiàn)在要產(chǎn)生的HD象素附近的SD象素電平的分配模式去分類各個等級(此后SD象素被稱為空間等級分支)。第三分支選擇電路33選擇SD象素，該SD象素用于根據(jù)出現(xiàn)在要產(chǎn)生的HD象素附近的SD象素去分類運動等級(此后SD象素被之為運動等級分支)。當利用出現(xiàn)在多個場中的SD象素鑒定一空間等級時，該空間等級包含有運動信息。
由第一分支選擇電路31選擇的預測分支被送到評估預測計算電路34。由第二分支選擇電路32選擇的空間等級被送到空間等級檢測電路35?？臻g等級檢測電路35檢測一空間等級。該檢測的空間等級被送到等級組合電路37。由第三分支選擇電路33選擇的運動等級分支被送到運動等級檢測電路36。運動等級檢測電路36檢測一運動等級。該檢測的運動等級被送到等級組合電路37。等級組合電路37組合該空間等級和運動等級并產(chǎn)生一最終的等級代碼。
該等級代碼作為一地址被送到系數(shù)存儲器38。對應于該等級代碼的系數(shù)數(shù)據(jù)被從系數(shù)存儲器38中讀出。該系數(shù)數(shù)據(jù)和預測分支被送到評估預測計算電路34。該評估預測計算電路34利用該預測分支(525i信號的象素)和該系數(shù)數(shù)據(jù)的線性評估表達式，根據(jù)SD數(shù)據(jù)計算HD數(shù)據(jù)(1050i信號的數(shù)據(jù)或525p信號的數(shù)據(jù))。該評估預測計算電路34的輸出信號(行數(shù)據(jù)L1和L2)被送到行順序轉(zhuǎn)換電路39。該行順序轉(zhuǎn)換電路39具有行存儲器，能連續(xù)輸出評估預測計算電路34的行數(shù)據(jù)L1和L2。行順序轉(zhuǎn)換電路39輸出HD信號(1050i信號或525p信號)。
輸出HD信號被送到CRT顯示單元(未示出)。不管該輸出的HD信號是1050i信號還是525p信號，該CRT顯示單元能夠利用根據(jù)選擇的HD信號被轉(zhuǎn)換的相關(guān)同步系統(tǒng)去顯示該選擇的信號。輸入的SD信號是一廣播信號或一再生單元(例如一VCR)的再生信號。這樣，該CRT顯示單元能夠以較高的分辨率重現(xiàn)一圖像。根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像信號處理裝置能被設(shè)置在電視機內(nèi)。
將被產(chǎn)生的1050i數(shù)據(jù)是逼近于525i信號行的行數(shù)據(jù)L1和遠離于此的行數(shù)據(jù)L2。525p信號數(shù)據(jù)是與525i信號行相同位置處的行數(shù)據(jù)L1和遠離于此的行數(shù)據(jù)L2。用于產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L1的處理被稱為模式1。用于產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L2的處理被稱為模式2。在水平方向的象素數(shù)被加倍。這樣，行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2不代表特殊行?；蛘?，行數(shù)據(jù)L1表示以模式1產(chǎn)生的象素數(shù)據(jù)行，而行數(shù)據(jù)L2表示以模式2產(chǎn)生的象素數(shù)據(jù)行。
圖4是一場圖像的局部放大圖。圖4示出525i信號和525p信號的象素的排列。在圖4中，大點表示525i信號的象素，而小點表示525p信號的象素。這種關(guān)系也應用于其他附圖。圖4示出一特殊幀(F)的奇數(shù)(o)場的象素排列。在其他場中(偶數(shù)場)，525i信號行相對于從如圖4所示的奇數(shù)場處空間偏離。從圖4可以看清楚，根據(jù)第一實施例的圖像信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2。行數(shù)據(jù)L1呈現(xiàn)在525i信號的每一行的相同位置處。該行數(shù)據(jù)L2呈現(xiàn)在2個垂直相鄰525i信號行的中心位置處。該525p信號的每一行的水平方向中的象素數(shù)是525i信號的象素數(shù)的2倍。這樣，在一時刻產(chǎn)生525p信號的4個象素數(shù)據(jù)。
圖5是一場圖像的局部放大圖。圖5示出525i和1050i信號象素的排列。在圖5中，大點表示525i信號的象素，而小點表示1050i信號的象素。這種關(guān)系也應用于其他附圖。圖5示出特殊幀(F)的奇數(shù)場(o)的象素排列。在圖5中，其他場(即偶數(shù)(e)場)由點劃線表示。在其他場中，產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L1′和L2′的象素。從圖5可以看清楚，根據(jù)第一實施例的圖像信號轉(zhuǎn)換裝置用525i信號行產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2。行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2具有隔行掃描的結(jié)構(gòu)。525i信號行數(shù)是1050i信號行數(shù)的2倍。另外，在輸出1050i信號的水平方向中的象素數(shù)是輸入525i信號的象素數(shù)的2倍。因此，在一時刻產(chǎn)生1050i信號的4個象素數(shù)據(jù)。
由于評估預測計算電路34利用525i信號產(chǎn)生525p信號或1050i信號，所以輸出信號的水平周期與輸入信號的水平周期相同。行順序轉(zhuǎn)換電路39執(zhí)行行倍速處理，用于加倍該水平周期，從而整理該行數(shù)據(jù)L1和L2的行順序。圖6示出用于輸出525p信號的行倍速處理中的模擬波形。如上所述，該評估預測計算電路34產(chǎn)生行數(shù)據(jù)L1和L2。該行數(shù)據(jù)L1包含行a1、a2、a3等依次排列的內(nèi)容。該行數(shù)據(jù)L2包含行b1、b2、b3等依次包含的內(nèi)容。行順序轉(zhuǎn)換電路39在時間軸方向壓縮每行的數(shù)據(jù)到1/2。行順序轉(zhuǎn)換電路39交替選擇每行的壓縮數(shù)據(jù)并產(chǎn)生行順序數(shù)據(jù)(a0，b0，a1，b1，等)。為輸出1050i信號，行順序轉(zhuǎn)換電路39產(chǎn)生滿足隔行掃描關(guān)系的輸出數(shù)據(jù)。這樣，行順序轉(zhuǎn)換電路39的操作相應于轉(zhuǎn)換信息被加以轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換信息取決于輸出信號是525p信號還是1050i信號。該轉(zhuǎn)換信息被存儲在寄存器40中。
在該第一實施例中，預測分支由第一分支選擇電路31根據(jù)在寄存器41中存儲的第一分支位置信息被加以選擇?？臻g等級分支由第二分支選擇電路32根據(jù)在寄存器42中存儲的第二分支位置信息被加以選擇。運動等級分支由第三分支選擇電路33根據(jù)在寄存器43中存儲的第三分支位置信息被加以選擇。例如，第一分支位置信息、第二分支位置信息、和第三分支位置信息被指定到多個編號的SD象素中。
存儲到系數(shù)存儲器38中的系數(shù)數(shù)據(jù)、存儲到寄存器40中的用于指明一掃描行結(jié)構(gòu)的控制信號、和存儲到寄存器41、42和43中的分支位置信息被從信息存儲器庫(bank)44中加載。該信息存儲器庫44預先存儲提供給系數(shù)存儲器38和寄存器40-43的數(shù)據(jù)。一轉(zhuǎn)換方法選擇信號提供給該信息存儲器庫44。該信息存儲器庫44根據(jù)該選擇信號，選擇將被加載到系數(shù)存儲器38和寄存器40-43的信息。在第一實施例中，用戶根據(jù)圖像模式選擇525p信號和1050i信號中的一個。該轉(zhuǎn)換方法選擇信號根據(jù)用戶的選擇而被產(chǎn)生。或者，一輸入圖像信號的圖像模式可以被檢測。根據(jù)該選擇結(jié)果該選擇信號可以被自動產(chǎn)生。
應注意到，本發(fā)明不限于上述525p和1050i信號?？商鎿Q地，1050p信號也可以被輸出。另外，掃描行數(shù)也不限于525和1050。
下面將描述上述的空間等級分支和運動等級分支的實際舉例。圖7和8示出在525i信號被轉(zhuǎn)換成1050i信號的情況下，由第二分支選擇電路32選擇的分支(SD象素)。圖7和8示出按時間順序在垂直方向排列的幀F(xiàn)-1(由F-1/o指明的場)、其偶數(shù)場(由F-1/e指明的場)、幀F(xiàn)的奇數(shù)場(由F/o指明的場)、和其偶數(shù)場(由F/e指明的場)的象素的排列。
如圖7所示，用于預測場F/o的行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2的空間等級分支包含在場F/o中。在此情況下，作為空間等級分支，使用將被產(chǎn)生的1025i信號的象素附近的525i信號的SD象素T1、T2和T3以及前面場F-1/e的SD象素T4、T5、T6和T7。如圖8所示，當場F/e的行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2被預測時，作為空間等級分支，使用將被產(chǎn)生的1025i象素附近的場F/e的SD象素T1、T2和T3以及前面場F/o的SD象素T4、T5、T6和T7。在用于行數(shù)據(jù)L1的預測象素的模式1中，SD象素T7可以不被選擇為等級分支。在用于行數(shù)據(jù)L2的預測象素的模式2中，SD象素T4可以不被選擇為等級分支。
圖9和圖10示出在525i信號被轉(zhuǎn)換成525p信號的情況下，由第二分支選擇電路32選擇的分支(SD象素)。圖9和圖10示出按時間順序排列的幀F(xiàn)-1的奇數(shù)場(由F-1/o表示的場)、其偶數(shù)場(由F-1/e表示的場)、一幀的奇數(shù)場(由F/o表示的場)、和其偶數(shù)場(由F/e表示的場)的垂直方向上的象素排列。
如圖9所示，作為用于預測場F/o的行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2的空間等級分支，使用在將被產(chǎn)生的525p信號的象素附近空間的場F/e的SD象素T1和T2、在將被產(chǎn)生的525p信號的象素附近空間的場F/o的SD象素T3、T4和T5、和前面場F-1/e的SD象素T6和T7。如圖10所示，當場F/e的行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2被預測時，作為空間等級分支，使用在將被產(chǎn)生的525p信號的象素附近空間的場F/o的SD象素T1和T2、在將被產(chǎn)生的525p信號的象素附近空間的場F/e的SD象素T3、T4和T5和前面場F/o的SD象素T6和T7。在用于行數(shù)據(jù)L1的預測象素的模式1中，SD象素T7可以不被選擇為等級分支。在用于行數(shù)據(jù)L2的預測象素的模式2中，SD象素T4可以不被選擇為等級分支。
如圖7、8、9和10所示，作為空間等級分支，除了在多個場的相同垂直位置處的SD象素外，還使用在水平方向中的至少一個SD象素。
圖11和12示出由第三分支選擇電路33選擇的運動等級分支的舉例。圖11示出在525i信號被轉(zhuǎn)換成1050i信號的情況下的運動等級分支。如圖11所示，作為用于預測場F/o的行數(shù)據(jù)L1和行數(shù)據(jù)L2的運動等級分支，使用在將被產(chǎn)生的1025i信號的象素附近的場F/o的SD象素n1、n3和n5、下一個場F/e的SD象素n2、n4和n6、前面場F-1/e的SD象素m2、m4和m6、和前面場F-1/o的SD象素m1、m3和m5。SD象素m1的垂直位置匹配于SD象素n1的垂直位置。SD象素m2的垂直位置匹配于SD象素n2的垂直位置。SD象素m3的垂直位置匹配于SD象素n3的垂直位置。SD象素m4的垂直位置匹配于SD象素n4的垂直位置。
圖12示出在525i信號被轉(zhuǎn)換成525p信號情況下使用的運動等級分支。如圖12所示，作為用于預測場F/o的行數(shù)據(jù)L1和L2的運動等級分支，使用在將被產(chǎn)生的525p信號的象素附近的場F/o的SD象素n1、n3和n5、下一場F/e的SD象素n2、n4和n6、前面場F-1/e的SD象素m2、m4和m6、以及前面場F-1/o的SD象素的m1、m3和m5。SD象素m1的垂直位置匹配于n1的垂直位置。SD象素m2的垂直位置匹配于SD象素n2的垂直位置。SD象素m3的垂直位置匹配于SD象素n3的垂直位置。SD象素m4的垂直位置匹配于SD象素n4的垂直位置。
由第一分支選擇電路32選擇的空間等級分支被送到空間等級檢測電路35?？臻g等級檢測電路35檢測該選擇的空間等級分支的電平分配模式。在此情況下，空間等級檢測電路35將每個象素的8位SD數(shù)據(jù)壓縮成2位SD數(shù)據(jù)。例如，空間等級檢測電路35對應于ADRC(Adaptive Dynamic RangeCoding，自適應動態(tài)范圍編碼)方法壓縮作為空間等級分支的SD象素數(shù)據(jù)。作為信息處理裝置，其他壓縮裝置，例如DPCM(predictive encoding method，預測編碼方法)或VQ(vector quantizing method，矢量量化方法)可被用于代替ADRC方法。
該ADRC方法是一種用于VCR(盒式錄象機)的為高效編碼處理開發(fā)的自適應再量化方法。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，由于該ADRC方法允許用短字長有效表示一信號電平的本地模式，所以該ADRC方法被用于產(chǎn)生一空間等級分類代碼。在該ADRC方法中，在最大值MAX和最小值MIN之間的長度，根據(jù)下述表達式(1)，由指定位長等分。
DR＝MAX-MIN+1Q＝{(L-MIN+0.5)×2/DR} …(1)這里，DR表示空間等級分支的動態(tài)范圍；L表示每個空間等級分支的象素數(shù)據(jù)電平；Q表示一再量化代碼；和{}表示舍位處理。
由第一分支選擇電路選擇的運動等級分支被送到運動等級檢測電路36。運動等級檢測電路36計算在該運動等級分支的空間相同位置處的象素值差的絕對值的平均值參數(shù)(param)。param=Σi=1n|mi-ni|n---(2)]]>這里，n表示被分配的位數(shù)。
在第一實施例中，n是6。通過該平均值參數(shù)與預定閾值的比較，確定作為運動系數(shù)的運動等級。在(param≤2)的情況下，該運動等級是0。在(2＜param≤4)的情況下，該運動等級是1。在(4＜param≤8的情況下，該運動等級是2。在(param＞8)的情況下，該運動等級是3。當運動等級是0時，該運動是最小的(該運動等級表示靜止圖像)。如該運動等級變大，則該運動總量變大。該鑒定的運動等級提供給等級組合電路37。可替換地，該運動等級也可以根據(jù)運動矢量檢測。
等級組合電路37組合從空間等級檢測電路35接收的空間等級和從運動等級檢測電路36接收的運動等級，并產(chǎn)生一組合的等級代碼。該組合的等級代碼作為一地址被送到系數(shù)存儲器38。對應于該等級代碼的系數(shù)數(shù)據(jù)被從系數(shù)存儲器38讀出。該運動等級被送到寄存器42。對應于該運動等級改變分支位置信息。
當輸入信號沒有運動或有一小的運動時，該被檢測的運動等級是0或1。如圖7、8、9和10所示，在此情況下，空間等級分支呈現(xiàn)在兩場中。當一輸入信號具有相對大運動時，該被檢測的運動等級是2或3。在此情況下，空間等級分支僅由作為將被產(chǎn)生的一象素的相同場中的SD象素組成。另外，根據(jù)該運動等級，該第一等級分支選擇電路31的分支位置信息(寄存器41)可被改變。這樣，根據(jù)該運動等級，可以交替改變預測分支，根據(jù)該運動等級可以改變預測分支和空間等級分支這兩者。
通過獲取525i信號的模式和HD信號(1050i信號或525p信號)的模式之間的相互關(guān)系，所獲得的每個等級的系數(shù)數(shù)據(jù)被存儲到系數(shù)存儲器38中。該系數(shù)數(shù)據(jù)是用于根據(jù)線性評估表達式將525i信號轉(zhuǎn)換成具有較高分辨率的信號的信息。稍后將描述用于獲得該系數(shù)數(shù)據(jù)的方法。
對應于等級代碼等級的系數(shù)數(shù)據(jù)從系數(shù)存儲器38其中的地址中讀出。該系數(shù)數(shù)據(jù)被送到評估預測計算電路34。該評估預測電路34利用從第一分支選擇電路31接收的預測分支(象素值)T1，T2，…，和Ti，以及系數(shù)數(shù)據(jù)w1，w2，…，和wi，計算線性組合表達式(表達式(3))，并獲得行數(shù)據(jù)L1。同樣，該評估預測計算電路34獲得行數(shù)據(jù)L2。應注意到，行數(shù)據(jù)L1的系數(shù)數(shù)據(jù)不同于行數(shù)據(jù)L2的系數(shù)數(shù)據(jù)。
L1＝w1T1+w2T2+…wiTi…(3)這樣，對每個等級，用于根據(jù)SD數(shù)據(jù)評估HD數(shù)據(jù)的系數(shù)數(shù)據(jù)被預先得知并被存儲到系數(shù)存儲器38中。根據(jù)預測分支和系數(shù)數(shù)據(jù)，對應該SD數(shù)據(jù)的HD數(shù)據(jù)被計算和輸出。這樣，不同于SD數(shù)據(jù)的內(nèi)插處理，逼近真實HD數(shù)據(jù)的圖像信號能被獲得。
接著，參照圖13，將描述用于產(chǎn)生存儲到系數(shù)存儲器中的系數(shù)數(shù)據(jù)的(learning，獲取)方法。為獲取系數(shù)數(shù)據(jù)，對應于已知的HD圖像(1050i信號或525p信號)的SD圖像由兩維變薄(thin-out)濾波器50(在此情況下，SD象素的象素數(shù)是HD圖像的1/4)產(chǎn)生。例如，在HD數(shù)據(jù)的垂直方向中的象素由垂直變薄濾波器變薄，使得在該場的垂直方向的頻率被減半。另外，在HD數(shù)據(jù)的水平方向的象素由水平變薄濾波器變薄。
從兩維變薄濾波器50輸出的SD信號被送到第一分支選擇電路51、第二分支選擇電路52和第三分支選擇電路53。作為在圖3示出的信號轉(zhuǎn)換裝置的分支選擇電路31、32和33，分支選擇電路51、52和53分別選擇預測分支，空間等級分支和運動分支。來自分支選擇電路51的預測分支被送到標準等式加法電路55。來自分支選擇電路52的空間等級分支被送到空間等級檢測電路55。來自分支選擇電路3的運動等級分支被送到運動等級檢測電路56。
作為信號轉(zhuǎn)換裝置的空間等級檢測電路35，空間等級檢測電路55根據(jù)ADRC方法壓縮該空間等級分支的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生空間等級代碼。作為信號轉(zhuǎn)換裝置的運動等級檢測電路36，運動等級檢測電路56利用運動等級分支產(chǎn)生一運動等級代碼。等級組合電路57組合該空間等級代碼和運動等級代碼并產(chǎn)生一最終的等級代碼。該最終的等級代碼被從等級組合電路57送到標準等式加法電路58。
接著，為說明該標準等式加法電路58的操作，將描述用于獲取用來將多個SD象素轉(zhuǎn)換成HD象素的轉(zhuǎn)換表達式的處理和利用一預測表達式進行的信號轉(zhuǎn)換處理。首先，為說明該獲取過程，將描述利用n象素的預測處理。對于每個等級，具有系數(shù)數(shù)據(jù)w1，…和wn的n分支的線性評估表達式由下述表達式(4)給出。
y＝w1x1+w2x2…+wnxn …(4)其中x1，x2，…和xn表示被選擇作為預測分支的SD象素的電平；而y表示HD象素的電平。
用于每個等級的多個信號數(shù)據(jù)被獲取。當數(shù)據(jù)信號數(shù)是m時，是根據(jù)表達式(4)提供下述表達式(5)的。
yk＝w1×k1+k2+…+wn×kn…(5)運里k＝1，2…m。
在m＞n的情況下，由于系數(shù)數(shù)據(jù)wi，…和wn不是唯一給定的，一誤差矢量的成分由下述表達式(6)確定。使表達式(7)的解最小化的系數(shù)數(shù)據(jù)被獲得。換言之，利用了最小平方法。
ek＝y(tǒng)k-{w1×k1+w2×k2+…+wn×kn}.(6)這里，k＝1，2，…，m。e2=Σk=0mek2----(7)]]>接著，獲得表達式(7)相對于wi的偏微分系數(shù)。為作到這些，獲得的系數(shù)wi，使得下述表達式(8)的解變成“0”。∂e2∂wi=Σk=0m2(∂ek∂wi)ek=Σk=0m2xid·ek---(8)]]>接著，當xij和yi由下述表達式(9)和(10)被確定時，該表達式(8)能被由下述表達式(11)表達的矩陣表示。Xji=Σp=0mxpi·xpj---(9)]]>Yi=Σk=0mxki·yk-----(10)]]>x11x12···x1nx21x22···x2n············xn1xn2···xnnw1w2···wn-Y1Y2···Yn----(11)]]>該表達式(11)一般被稱作為標準表達式。標準等式加法電路58利用從等級代碼組合電路57接收的等級代碼、從分支選擇電路51接收的預測分支(SD象素x1，…和xn)、和對應于輸入SD數(shù)據(jù)的HD象素y，執(zhí)行標準表達式的加法。
在所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)被輸入之后，標準等式加法電路58輸出標準表達式數(shù)據(jù)到預測系數(shù)鑒定電路59。預測系數(shù)鑒定電路59利用一通常的矩陣解，求解關(guān)于該wi的標準表達式并獲得系數(shù)數(shù)據(jù)。預測系數(shù)鑒定電路59將該獲得的預測系數(shù)數(shù)據(jù)寫入系數(shù)存儲器60。
作為上述專門處理的結(jié)果，系數(shù)數(shù)據(jù)被存儲到系數(shù)存儲器60中，該系數(shù)數(shù)據(jù)允許對每個等級預測一個值，該值統(tǒng)計上最逼近所考慮的HD象素y。在系數(shù)存儲器60中存儲的系數(shù)數(shù)據(jù)被加載到圖像信號轉(zhuǎn)換裝置的系數(shù)存儲器38中。這樣，根據(jù)線性評估表達式，利用SD數(shù)據(jù)產(chǎn)生HD數(shù)據(jù)的專門處理就被完成了。
在用于獲得上述系數(shù)數(shù)據(jù)的一獲取裝置中，作為輸入HD信號，使用1050i信號或525p信號。用于選擇1050i信號和525p信號中的一個的轉(zhuǎn)換方法選擇信號被送到兩維變薄濾波器50和分支選擇控制電路54。兩維變薄濾波器50的變薄處理的狀態(tài)對應于轉(zhuǎn)換方法的指定信號被加以改變。分支選擇控制電路54產(chǎn)生一控制信號，使得第一分支選擇電路51選擇預測分支、第二分支選擇電路52選擇空間等級分支、和第三分支選擇電路53選擇運動等級分支。根據(jù)一運動等級代碼，分支選擇控制電路54選擇空間等級分支。
采用上述圖像信號轉(zhuǎn)換裝置，根據(jù)輸出HD信號的掃描行結(jié)構(gòu)(1050i信號和525p信號)，由該分支選擇控制電路54產(chǎn)生的控制信號，使得該第一分支選擇電路51、第二分支選擇電路52、和第三分支選擇電路53去選擇相關(guān)的分支。
接著將描述本發(fā)明的第二實施例。在本發(fā)明的第二實施例中，多個場存儲器被配置在該第一實施例的行順序轉(zhuǎn)換電路39中，以使得利用行順序處理執(zhí)行場倍速處理。這樣，作為輸出圖像信號的掃描行結(jié)構(gòu)的525p信號和/或1050i信號和場倍速525i信號能被輸出。利用場倍速處理，能獲得具有較平滑運動的輸出圖像信號。在一等級分類處理中，根據(jù)線性評估表達式產(chǎn)生場倍速圖像。這樣，不同于重復輸出相同場的處理或利用連續(xù)兩場的平均圖像的內(nèi)插處理，能夠防止輸出圖像變得不平滑和清晰度失真。
如第一實施例，在第二實施例中，當設(shè)置一掃描行結(jié)構(gòu)的信號指明一場倍速信號時，預測分支、空間等級分支、運動等級分支和系數(shù)數(shù)據(jù)被選擇。另外，指明該場倍速處理的信息被送到等價于在第一實施例中的行順序轉(zhuǎn)換電路的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換電路。
圖14示出，在已經(jīng)設(shè)置場倍速處理的情況下的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成的一例。在如第一實施例的相同處理中，在水平方向上的象素數(shù)被加倍的圖像信號被送到串聯(lián)連接的場存儲器71和72。該場存儲器71和72按時間順序排列3個連續(xù)場的信號，并提供結(jié)果信號給等級分類適配處理/順序掃描轉(zhuǎn)換電路73。該等級分類適配處理/順序掃描轉(zhuǎn)換電路73分別提供第一輸出信號和第二輸出信號到場存儲器74和場存儲器75。該場存儲器74和75的每個壓縮場周期到1/2。場開關(guān)76選擇場存儲器74和75的輸出信號中的一個并輸出一場倍速信號。
該等級分類適配處理/順序掃描轉(zhuǎn)換電路73產(chǎn)生如圖15A所示的2個信號。在圖15A中，每個鋸齒波形表示一場的信號；A和B表示525i信號的A場和B場(空間相位)；而A和B的前綴(1，1.5，2，…)表示在幀周期被表示為1的情況下的時間周期。與輸出信號1相同的輸入信號的順序為場1A、1.5A、2A、2.5A、…等。
該等級分類適配處理/順序掃描轉(zhuǎn)換電路73產(chǎn)生不包含在輸入信號中的依次為場圖像1B、1.5A，2B，…的輸出信號2。在圖16中，如由三角形象素標明的，在兩場之間按時間順序呈現(xiàn)的場圖像由等級分類適配處理產(chǎn)生。例如，在輸入信號的場1A和場1.5B之間按時間順序呈現(xiàn)的場1B被產(chǎn)生。另外，在場1.5B和場2A之間按順序呈現(xiàn)的場1.5B也被產(chǎn)生。
場存儲器74和75加倍等級分類適配處理/順序掃描轉(zhuǎn)換電路73的輸出信號1和2的場速。如圖15B所示，場倍速處理壓縮場周期為1/2并重復輸出該相同場。場開關(guān)76選擇場倍速信號(1)和場倍速信號(2)并產(chǎn)生一最終的輸出信號。在圖15B中，陰影線的場表示由場開關(guān)76選擇的場。如圖15C所示，場開關(guān)76輸出具有半場周期的場1A、1B、1.5A、1.5B等。
在第二實施例中，由等級分類適配處理產(chǎn)生場1B、1.5A等。然而，為更精確地表示按時間順序的變化，可以輸出場1A、1.17B、1.33A、1.5B等。
圖17示出本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)。每個具有8位的信號A、B、C和D被送到一選擇器100。對應于信號A、B、C和D的輸出信號被從選擇器100分別送到乘法裝置101、102、1 03和104。乘法裝置101、102、103和104用每個8位的系數(shù)X、Y、Z和W分別乘選擇器100的輸出信號。乘法裝置101至104的每個輸出相乘的結(jié)果，作為高次位部分(high order bit portion)和低次位部分。乘法裝置101至104的高次位部分和低次位部分被送到選擇器105。選擇器105連接乘法單元101至104的輸出到加法裝置111、112、113和114。加法裝置111、112、113和114的每個具有4個輸入。
從加法裝置114提供一進位到加法裝置113。從加法裝置113輸出的進位送到加法裝置112。從加法裝置112輸出的進位送到加法裝置111。加法裝置111輸出一進位到外側(cè)。選擇器105具有一種功能，用于直接提供乘法裝置101至104的輸出信號作為輸出信號115。選擇器100和105的選擇操作由配置數(shù)據(jù)指明。
圖18示出由選擇器100和105根據(jù)配置數(shù)據(jù)完成的第一功能。選擇器100分別提供信號A、B、C和D到乘法裝置101、102、103和104。乘法裝置101、102、103和104分別利用系數(shù)X、Y、Z和W乘以信號A、B、C和D。選擇器105直接提供乘法單元101至104的輸出信號作為信號115。這樣，選擇器105輸出4個積A×X、B×Y、C×Z和D×W。
圖19示出用于完成第二功能的結(jié)構(gòu)。選擇器100將乘法裝置101至104的相乘結(jié)果的高次位部分提供給加法裝置111，并把乘法裝置101至104的相乘結(jié)果的低次位部分提供給加法裝置112。選擇器105不提供數(shù)據(jù)給加法裝置113和114。這樣，加法裝置111和112輸出A×X+B×Y+C×Z+D×W。
圖20示出用于完成第三功能的結(jié)構(gòu)。16位輸入信號被分為高次8位部分A和低次8位部分B。高次位部分A和低次位部分B被提供給選擇器100。選擇器100提供高次位部分A給乘法裝置101和103。選擇器100提供低次位部分B給乘法裝置102和104。16位系數(shù)的高次8位部分C作為系數(shù)X提供給乘法裝置101。高次位部分C作為系數(shù)Y也被提供給乘法裝置102。該16位系數(shù)的低次8位部分D作為系數(shù)Z提供給乘法裝置103。低次8位部分D作為系數(shù)W也提供給乘法裝置104。
選擇器105將該乘法裝置104的輸出信號的低次位部分提供給加法裝置114的一個輸入。選擇器105不提供數(shù)據(jù)給加法裝置114的其他3個輸入。加法裝置114輸出積BD的低次8位。該積BD的低次8位是16位輸入數(shù)據(jù)AB和16位系數(shù)CD的低次8位的相乘結(jié)果。
選擇器105將乘法裝置104的輸出信號的高次位部分(積BD的高次8位)、乘法裝置103的輸出信號的低次位部分(積AD的低次8位)、和乘法裝置102的低次位部分(積BC的低次8位)提供給加法裝置113。選擇器105不提供數(shù)據(jù)加給法裝置113的剩余輸入。這樣，加法裝置113獲得(BD的高次位部分+AD的低次位部分+BC的低次位部分)的相加結(jié)果。該相加結(jié)果是16位輸入數(shù)據(jù)AB和16位系數(shù)CD的相乘結(jié)果的低次8位。
選擇器105將乘法裝置103的輸出的高次位部分(積AD的高次8位)、乘法裝置102的輸出信號的高次位部分(積BC的高次8位)、和乘法裝置101的低次位部分(積AC的低次8位)提供給加法裝置112。選擇器105不提供數(shù)據(jù)給加法裝置112的剩余輸入。這樣，加法裝置112輸出(AD的高次位部分+BC的高次位部分+AC的低次位部分)的相加的結(jié)果。該相加結(jié)果是16位輸入數(shù)據(jù)AB和16位系數(shù)CD的相乘結(jié)果的高次8位。
選擇器105將乘法裝置101的輸出信號的高次位部分提供給加法裝置111的一個輸入。選擇器105不提供數(shù)據(jù)給加法裝置111的剩余的3個輸入。加法裝置111輸出積AC的高次8位。該積AC的高次8位是16位輸入數(shù)據(jù)AB和16位系數(shù)AD相乘結(jié)果的高次8位。這樣，利用該第三功能，16位輸入信號和16位系數(shù)的相乘結(jié)果能被輸出。
根據(jù)本發(fā)明，因為利用同一電路能完成多個信號處理功能，因此，同需要轉(zhuǎn)換多個電路的結(jié)構(gòu)相比較，硬件規(guī)模能被降低。還有，在本發(fā)明的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置中，輸入圖像信號能被轉(zhuǎn)換成具有不同掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號中有選擇的一個。例如，當輸入圖像模式是自然圖像時，該輸入圖像被轉(zhuǎn)換成具有高圖像質(zhì)量的1050i輸出圖像。當輸入圖像信號是行閃爍明顯的圖形模式時，該輸入圖像被轉(zhuǎn)換成525p輸出圖像。當希望平滑移動圖像時，該輸入圖像被轉(zhuǎn)換成場倍速輸出圖像。
根據(jù)本發(fā)明，當圖像信息被轉(zhuǎn)換時，對應于輸入圖像信號的多個象素被檢測等級。利用在每個等級中為最佳的一評估預測表達式，產(chǎn)生象素值。這樣，與通常的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置所獲得的圖像質(zhì)量比較，靜止圖像和運動圖像具有較高的圖像質(zhì)量。另外，由于等級信息包含運動信息，因此，靜止圖像和運動圖像的檢測操作和轉(zhuǎn)換操作可被省略。當圖像被轉(zhuǎn)換時，能防止圖像質(zhì)量的差別變大。這樣由于運動檢測誤差的圖像失真能被明顯抑制。
雖然已經(jīng)利用本發(fā)明的最好模式的實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員必當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明的前述內(nèi)容進行各種形式和細節(jié)上的改變、省略和增加。
權(quán)利要求
1.一種信息信號處理裝置，包括一信號處理電路，用于對輸入的信息信號執(zhí)行預定的處理；一配置在所述信號處理電路外側(cè)的控制信號源，用于提供一控制信號給所述信號處理電路；一操作條件設(shè)置電路，用于相應于所述控制信號給所述信號處理電路產(chǎn)生一操作條件設(shè)置信號；和一信號改變電路，用于根據(jù)所述控制信號改變所述信號處理電路的操作狀態(tài)。
2.一種信息信號處理裝置，包括一信號處理電路，用于對一輸入信息信號執(zhí)行預定處理；一配置在所述信號處理電路的外側(cè)的控制信號源，用于提供一控制信號給所述信號處理電路；和一操作條件設(shè)置電路，用于相應于所述控制信號給所述信號處理電路產(chǎn)生一操作條件設(shè)置信號，其中所述信號處理電路的操作狀態(tài)相應于所述控制信號而改變；和其中所述信號處理電路具有至少2個處理部分，所述信號處理部分使得該處理部分的至少一個(稱作為指定的處理部分)的操作狀態(tài)對應于該操作條件設(shè)置信號而被改變，其他處理部分的操作狀態(tài)相應于該指定處理部分的操作狀態(tài)的變化而被改變。
3.一種利用輸入圖像信號產(chǎn)生具有不同掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，該裝置包括第一數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的該輸入圖像信號的多個第二象素作為一輸出圖像信號；第二數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的該第一象素附近的該輸入圖像信號的多個第三象素作為該輸出圖像信號；存儲器裝置，用于存儲預先獲得的評估表達式系數(shù)；象素值產(chǎn)生裝置，利用由所述第一數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的第二象素和該評估表達式系數(shù)的線性評估表達式產(chǎn)生該第一象素；等級鑒定裝置，用于根據(jù)由所述第二數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的第三象素產(chǎn)生等級信息，和根據(jù)該等級信息提供該評估表達式系數(shù)給所述象素值產(chǎn)生裝置；連接到所述象素值產(chǎn)生裝置的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置，用于將一轉(zhuǎn)換圖像轉(zhuǎn)換成一指定的掃描行結(jié)構(gòu)；和控制裝置，用于接收一控制信號，該控制信號指定該輸出圖像信號的一掃描行結(jié)構(gòu)，并對應于該控制信號轉(zhuǎn)換由評估表達式系數(shù)、所述第一數(shù)據(jù)選擇裝置和所述第二數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的該第二象素和第三象素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中所述掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置被控制，以轉(zhuǎn)換一行順序處理或一場倍速處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號，和其中該輸出圖像信號是一具有N掃描行的逐行掃描信號或幾乎具有N掃描行的一隔行掃描信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號，和其中該輸出圖像信號是具有N掃描行的一逐行掃描信號或具有N掃描行的一場倍速隔行掃描信號。
7.一種利用一輸入圖像信號產(chǎn)生多個輸出圖像信號的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，包括存儲器裝置，用于存儲第一選擇位置信息、第二位置信息、對應于所要求等級的評估表達式系數(shù)和用于要求的輸出圖像信號數(shù)的掃描行結(jié)構(gòu)信息；信息設(shè)置裝置，用于從所述存儲器裝置中根據(jù)想要的信號轉(zhuǎn)換處理選擇信息，并加載該選擇的信息到一第一選擇位置信息寄存器、一第二選擇位置信息寄存器、一評估表達式系數(shù)存儲器和一掃描行結(jié)構(gòu)信息寄存器；第一數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇與產(chǎn)生的第一象素位置具有預定關(guān)系的多個第二象素，作為對應于由所述信息設(shè)置裝置設(shè)置的第一選擇位置信息的輸出圖像信號；第二數(shù)據(jù)選擇裝置，用于選擇與產(chǎn)生的第一象素位置具有預定關(guān)系的多個第三象素，作為對應于由所述信息設(shè)置裝置設(shè)置的第二選擇位置信息的輸出圖像信號；象素值產(chǎn)生裝置，用于通過由所述第一數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的第二象素和該評估表達式系數(shù)的線性評估表達式，產(chǎn)生該第一象素；等級鑒定裝置，用于根據(jù)由所述第二數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的第三象素產(chǎn)生等級信息，并提供對應于該等級信息的評估表達式系數(shù)給所述象素值產(chǎn)生裝置；和連接到所述象素值產(chǎn)生裝置的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置，用于將一轉(zhuǎn)換圖像轉(zhuǎn)換成指定的掃描行結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中所述的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置被控制，以轉(zhuǎn)換一行順序處理或場倍速處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號；和其中該輸出圖像信號是一具有N掃描行的逐行掃描信號或一幾乎具有N掃描行的隔行掃描信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像信息轉(zhuǎn)換裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號；和其中該輸出圖像信號是一具有N掃描行的逐行掃描信號或具有N掃描行的場倍速隔行掃描信號。
11.一種用于接收輸入圖像信號并在一顯示單元顯示該輸入圖像信號的圖像顯示裝置，該裝置包括配置在輸入圖像信號源和顯示單元之間的一圖像信息轉(zhuǎn)換單元，用于利用該輸入圖像信號產(chǎn)生具有不同掃描行結(jié)構(gòu)的多個輸出圖像信號；其中所述圖像信息轉(zhuǎn)換單元包括第一分支選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的該輸入圖像信號的多個第二象素作為一輸出圖像信號；第二分支選擇裝置，用于選擇呈現(xiàn)在產(chǎn)生的第一象素附近的該輸入圖像信號的多個第三象素作為該輸出圖像信號；存儲器裝置，用于存儲預先獲得的評估表達式系數(shù)；象素值產(chǎn)生裝置，用于通過由所述的第一分支選擇裝置選擇的該第二象素和該評估表達式系數(shù)的線性評估表達式產(chǎn)生該第一象素；等級鑒定裝置，用于根據(jù)由所述第二分支選擇裝置選擇的該第三象素產(chǎn)生等級信息，并提供對應于該等級信息的評估表達式系數(shù)給所述象素值產(chǎn)生裝置；連接到所述象素值產(chǎn)生裝置的掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置，用于將一轉(zhuǎn)換圖像轉(zhuǎn)換成一指定的掃描行結(jié)構(gòu)；和控制裝置，用于接收一控制信號，該控制信號指定一轉(zhuǎn)換方法，并對應于該控制信號轉(zhuǎn)換由所述評估表達式系數(shù)、所述第一分支選擇裝置和所述第二分支選擇裝置所選擇的第二象素和第三象素。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的圖像顯示裝置，其中所述掃描行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置被控制，以轉(zhuǎn)換行順序處理或場倍速處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的圖像顯示裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號；和其中該輸出圖像信號是一具有N掃描行的逐行掃描信號或一幾乎具有N掃描行的隔行掃描信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的圖像顯示裝置，其中該輸入圖像信號是一具有N掃描行的隔行掃描信號；和其中該輸出圖像信號是一具有N掃描行的逐行掃描信號或一具有N掃描行的場倍速隔行掃描信號。
全文摘要
一525i(隔行掃描)信號能轉(zhuǎn)換成1050i或525p(逐行掃描)信號。計算電路利用從分支選擇電路接收的預測分支的線性評估表達式和從系數(shù)存儲器接收的系數(shù),產(chǎn)生輸出圖像信號象素。系數(shù)存儲器存儲各等級的預獲的系數(shù)。通過組合空間等級和運動等級分支來確定等級。行順序轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換計算電路的輸出信號的掃描行結(jié)構(gòu)并獲得輸出圖像信號。用轉(zhuǎn)換方法選擇信號指定輸出圖像信號。對應于選擇信號的信息從信息存儲器庫裝載到系數(shù)存儲器和寄存器。
文檔編號H04N7/01GK1249627SQ9911168
公開日2000年4月5日 申請日期1999年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月23日
發(fā)明者近藤哲二郎, 立平靖, 朝倉伸幸, 內(nèi)田真史, 守村卓夫, 安藤一隆, 中屋秀雄, 渡邊勉, 井上賢, 新妻涉 申請人:索尼公司