[发明专利]信号转换装置和方法

说明书

                         技术领域

本发明涉及信号转换装置和方法，具体涉及高效地处理亮度信号分量和色彩信号分量的信号转换装置和方法，从而生成高分辨率的图像信号。

                         背景技术

在日本采用的电视广播标准为NTSC制式。最近，以高清晰度电视为代表的高质量电视广播系统发展并逐渐推广。就NTSC制式而言，其扫描行数设为525，屏幕比例设为4∶3。而在高清晰度电视系统中，扫描行数设为1125，屏幕比例设为16∶9。所以，当采用高清晰度电视系统时，能够欣赏具有较高分辨率的真实图像。

为了在高清晰度电视系统的电视接收机上显示NTSC制式的图像，有必要将NTSC制式视频信号的SD(标准分辨率)信号转换为高分辨率视频信号的HD(高分辨率)信号。以下，将在转换成更高前的信号称为SD信号、SD数据或SD像素，而将在转换成更高后的信号称为HD信号、HD数据或HD像素。

将SD信号转换为HD信号，可以通过简单地在水平方向和垂直方向内插处理来实现。

但是，因为内插处理是通过一个级联FIR滤波器实现的，所以HD信号的分辨率同原来的SD信号一样。当一普通图像作为转换对象时，HD信号的分辨率低于它的SD信号，这是因为静态图像部分中的转换损失，其原因是，垂直内插处理仅在场内(in-field)进行，并没有利用场间(inter-field)的相互关系。

所以，在日本的专利申请NO.6-205934中，本申请者提出了根据作为输入信号的图像信号电平在三维空间(时空间)的分布进行类别划分，并利用预先通过学习各类得到的预测系数来计算作为HD信号的最优估计值的方式。

然而，尽管高分辨率图像可以通过这种方式处理亮度信号和色彩信号二者来实现，但问题是会增加用于存储系数的ROM容量，从而使设备规模扩大，而且增加了成本。

                      发明内容

本发明的目的是解决以上问题并提供一种信号转换装置和信号转换的方法，使实现小型化和节约成本成为可能。

为解决以上问题，本发明提供一种信号转换装置，用来将具有亮度信号分量和色彩信号分量的以下称为第一数字图像信号的标准分辨率图像信号转换成与之不同的以下称为第二数字图像信号的高分辨率图像信号，包括：存贮器，用来贮存每一类的将所述第一数字图像信号的亮度信号分量转换成所述第二数字图像信号的亮度分量的系数；分类电路，用来确定所述第一数字图像信号的亮度信号分量的类；第一运算电路，用来从所述存贮器中读取与所述分类电路确定的类相应的系数，并包括一积和部分，用于对所读出的系数及所述第一数字图象信号的亮度信号分量进行积和运算，获得所述第二数字图像信号的亮度信号分量；以及第二运算电路，包括一积和部分，用来对基于所述第一数字图像信号和所述第二数字图像信号的扫描行之间位置关系的系数、及所述第一数字图像信号的色彩信号分量进行积和运算，获得所述第二数字图像信号的色彩信号分量。

此外，本发明提供一种信号转换方法，用来将具有亮度信号分量和色彩信号分量的以下称为第一数字图像信号的标准分辨率图像信号转换成与之不同的以下称为第二数字图像信号的高分辨率图像信号，其中：确定由所述第一数字图像信号的亮度信号分量划分的类；从存贮器中读取与所确定类相应的用于将所述第一数字图像信号的亮度信号分量转化成所述第二数字图像信号的亮度信号分量的系数，对所读出的系数和所述第一数字图像信号的亮度信号分量进行第一积和运算，得到所述第二数字图像信号的亮度信号分量；并且对基于所述第一数字图像信号与所述第二数字图像信号的扫描行之间位置关系的系数、及所述第一数字图像信号的色彩信号分量进行第二积和运算，获得所述第二数字图像信号的色彩信号分量。

                       附图简述

图1是本发明的信号转换装置结构范例的方框图。

图2示出图1中扫描行转换电路8沿前向工作的情况。

图3示出图1中扫描行转换电路8沿后向工作的情况。

图4示出图1中分辨率生成单元9的处理。

图5示出SD像素和HD像素之间的位置关系。

图6是图1中分辨率生成单元9的结构范例的方框图。

图7是图6中延迟寄存器部31的结构范例的方框图。

图8是图6中最大制最小值运算部32的结构范例的方框图。

图9是图8中比大选择电路61的结构范例的方框图。

图10是在图8中比小选择电路65的结构范例的方框图。

图11示出空间类像素范围。