JPH11243559A - 信号変換装置および方法、並びに学習装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 NTSC信号の画像を、画質の良いRGB信号の画
像に変換する。 【解決手段】 簡易Y/C分離回路１２において、注目画
素のNTSC信号と、その注目画素と空間的または時間的に
近接する画素のNTSC信号とを用いて、注目画素につい
て、複数の輝度信号が算出され、差分回路１３および比
較回路１４において、それらの相関が求られる。さら
に、クラス分類回路１５において、複数の輝度信号どう
しの相関に基づいて、注目画素を所定のクラスに分類す
るクラス分類が行われ、予測係数メモリ部１６から、そ
の注目画素のクラスに対応する予測係数が読み出され
る。そして、演算回路１９において、その予測係数を用
いて所定の線形一次式が計算され、これにより、注目画
素のRGB信号が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号変換装置およ
び方法、並びに学習装置および方法に関し、特に、例え
ば、NTSC(National Television System Committee)方式
のテレビジョン信号などのコンポジット信号を、RGB(Re
d/Green/Blue)信号などのコンポーネント信号に変換す
る信号変換装置および方法、並びに学習装置および方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、NTSC方式のテレビジョン信号
は、輝度信号(Y)に、色信号(C)（Ｉ成分およびＱ成分）
を直交変調して多重化したものとなっており、したがっ
て、テレビジョン信号を受信して画像を表示する場合に
は、テレビジョン信号から輝度信号と色信号とを分離し
（Y/C分離し）、さらに、マトリクス変換して、RGB信号
などのコンポーネント信号にする必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Y/C分離では、例えば、注目画素の輝度信号や色信号
を、その注目画素の近傍に位置する画素（注目画素も含
む）のコンポジット信号と、固定の係数とを用いた演算
を行うことにより求めていた。このため、注目画素にと
って、係数が適切でない場合には、ドット妨害やクロス
カラーなどが生じ、画質が劣化する課題があった。

【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、ドッド妨害やクロスカラーなどによる画
質の劣化を低減した画像を得ることができるようにする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の信号変
換装置は、注目フィールドの注目画素のコンポジット信
号と、注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット
信号とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出す
る第１の輝度信号算出手段と、注目フィールドと時間的
に近接するフィールドの注目画素に対応する画素のコン
ポジット信号と、画素と空間的に近接する画素のコンポ
ジット信号とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を
算出する第２の輝度信号算出手段と、第１の輝度信号算
出手段が算出した輝度信号と第２の輝度信号算出手段が
算出した輝度信号との相関を算出する相関算出手段と、
相関算出手段が算出した相関に基づいて、注目画素を所
定のクラスに分類するクラス分類手段と、クラスに対応
する所定の係数を記憶する記憶手段と、記憶手段が記憶
する係数のうちの注目画素のクラスに対応するものを用
いて注目画素のコンポーネント信号を演算する演算手段
とを備えることを特徴とする。

【０００６】請求項６に記載の信号変換方法は、注目フ
ィールドの注目画素のコンポジット信号と、注目画素と
空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用いて、
注目画素に対応する輝度信号を算出する第１の輝度信号
算出ステップと、注目フィールドと時間的に近接するフ
ィールドの注目画素に対応する画素のコンポジット信号
と、画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
を用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出する第２
の輝度信号算出ステップと、第１の輝度信号算出ステッ
プで算出した輝度信号と第２の輝度信号算出ステップで
算出した輝度信号との相関を算出する相関算出ステップ
と、相関算出ステップで算出した相関に基づいて、注目
画素を所定のクラスに分類するクラス分類ステップと、
クラスに対応する所定の係数を記憶する記憶ステップ
と、記憶ステップで記憶する係数のうちの注目画素のク
ラスに対応するものを用いて注目画素のコンポーネント
信号を演算する演算ステップとを含むことを特徴とす
る。

【０００７】請求項７に記載の学習装置は、学習用のコ
ンポーネント信号を、学習用のコンポジット信号に変換
する変換手段と、注目フィールドの注目画素のコンポジ
ット信号と、注目画素と空間的に近接する画素のコンポ
ジット信号とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を
算出する第１の輝度信号算出手段と、注目フィールドと
時間的に近接するフィールドの注目画素に対応する画素
のコンポジット信号と、画素と空間的に近接する画素の
コンポジット信号とを用いて、注目画素に対応する輝度
信号を算出する第２の輝度信号算出手段と、第１の輝度
信号算出手段が算出した輝度信号と第２の輝度信号算出
手段が算出した輝度信号との相関を算出する相関算出手
段と、相関算出手段が算出した相関に基づいて、注目画
素を所定のクラスに分類するクラス分類手段と、学習用
のコンポジット信号と係数とを用いて演算されたコンポ
ーネント信号と、学習用のコンポーネント信号との誤差
を小さくする係数を、クラス毎に求めるための演算を行
う演算手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】請求項１２に記載の学習方法は、学習用の
コンポーネント信号を、学習用のコンポジット信号に変
換する変換ステップと、注目フィールドの注目画素のコ
ンポジット信号と、注目画素と空間的に近接する画素の
コンポジット信号とを用いて、注目画素に対応する輝度
信号を算出する第１の輝度信号算出ステップと、注目フ
ィールドと時間的に近接するフィールドの注目画素に対
応する画素のコンポジット信号と、画素と空間的に近接
する画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素に対
応する輝度信号を算出する第２の輝度信号算出ステップ
と、第１の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と
第２の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号との相
関を算出する相関算出ステップと、相関算出ステップで
算出した相関に基づいて、注目画素を所定のクラスに分
類するクラス分類ステップと、学習用のコンポジット信
号と係数とを用いて演算されたコンポーネント信号と、
学習用のコンポーネント信号との誤差を小さくする係数
を、クラス毎に求めるための演算を行う演算ステップと
を含むことを特徴とする。

【０００９】請求項１に記載の信号変換装置において
は、第１の輝度信号算出手段が、注目フィールドの注目
画素のコンポジット信号と、注目画素と空間的に近接す
る画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素に対応
する輝度信号を算出し、第２の輝度信号算出手段が、注
目フィールドと時間的に近接するフィールドの注目画素
に対応する画素のコンポジット信号と、画素と空間的に
近接する画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素
に対応する輝度信号を算出し、相関算出手段が、第１の
輝度信号算出手段が算出した輝度信号と第２の輝度信号
算出手段が算出した輝度信号との相関を算出し、クラス
分類手段が、相関算出手段が算出した相関に基づいて、
注目画素を所定のクラスに分類し、記憶手段が、クラス
に対応する所定の係数を記憶し、演算手段が、記憶手段
が記憶する係数のうちの注目画素のクラスに対応するも
のを用いて注目画素のコンポーネント信号を演算する。

【００１０】請求項６に記載の信号変換方法において
は、第１の輝度算出ステップで、注目フィールドの注目
画素のコンポジット信号と、注目画素と空間的に近接す
る画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素に対応
する輝度信号を算出し、第２の輝度算出ステップで、注
目フィールドと時間的に近接するフィールドの注目画素
に対応する画素のコンポジット信号と、画素と空間的に
近接する画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素
に対応する輝度信号を算出し、相関算出ステップで、第
１の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と第２の
輝度信号算出ステップで算出した輝度信号との相関を求
め、クラス分類ステップで、相関算出ステップで算出し
た相関に基づいて、注目画素を所定のクラスに分類し、
記憶ステップで、クラスに対応する所定の係数を記憶
し、演算ステップで、記憶ステップで記憶する係数のう
ちの注目画素のクラスに対応するものを用いて注目画素
のコンポーネント信号を演算する。

【００１１】請求項７に記載の学習装置においては、変
換手段が、学習用のコンポーネント信号を、学習用のコ
ンポジット信号に変換し、第１の輝度信号算出手段が、
注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、注目
画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用
いて、注目画素に対応する輝度信号を算出し、第２の輝
度信号算出手段が、注目フィールドと時間的に近接する
フィールドの注目画素に対応する画素のコンポジット信
号と、画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号
とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出し、相
関算出手段が、第１の輝度信号算出手段が算出した輝度
信号と第２の輝度信号算出手段が算出した輝度信号との
相関を算出し、クラス分類手段が、相関算出手段が算出
した相関に基づいて、注目画素を所定のクラスに分類
し、演算手段が、学習用のコンポジット信号と係数とを
用いて演算されたコンポーネント信号と、学習用のコン
ポーネント信号との誤差を小さくする係数を、クラス毎
に求めるための演算を行う。

【００１２】請求項１２に記載の学習方法においては、
変換ステップで、学習用のコンポーネント信号を、学習
用のコンポジット信号に変換し、第１の輝度信号算出ス
テップで、注目フィールドの注目画素のコンポジット信
号と、注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット
信号とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出
し、第２の輝度信号算出ステップで、注目フィールドと
時間的に近接するフィールドの注目画素に対応する画素
のコンポジット信号と、画素と空間的に近接する画素の
コンポジット信号とを用いて、注目画素に対応する輝度
信号を算出し、相関算出ステップで、第１の輝度信号算
出ステップで算出した輝度信号と第２の輝度信号算出ス
テップで算出した輝度信号との相関を算出し、クラス分
類ステップで、相関算出ステップで算出した相関に基づ
いて、注目画素を所定のクラスに分類し、演算ステップ
で、学習用のコンポジット信号と係数とを用いて演算さ
れたコンポーネント信号と、学習用のコンポーネント信
号との誤差を小さくする係数を、クラス毎に求めるため
の演算を行う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各
手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするた
めに、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但
し、一例）を付加して、本発明の特徴を記述すると、次
のようになる。

【００１４】すなわち、請求項１に記載の信号変換装置
は、注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、
注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
を用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出する第１
の輝度信号算出手段（例えば、図２の簡易Y/C分離回路
１２）と、注目フィールドと時間的に近接するフィール
ドの注目画素に対応する画素のコンポジット信号と、画
素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用い
て、注目画素に対応する輝度信号を算出する第２の輝度
信号算出手段（例えば、図２の簡易Y/C分離回路１２）
と、第１の輝度信号算出手段が算出した輝度信号と第２
の輝度信号算出手段が算出した輝度信号との相関を算出
する相関算出手段（例えば、図２の差分回路１３）と、
相関算出手段が算出した相関に基づいて、注目画素を所
定のクラスに分類するクラス分類手段（例えば、図２の
クラス分類回路１５）と、クラスに対応する所定の係数
を記憶する記憶手段（例えば、図２の予測係数メモリ部
１６）と、記憶手段が記憶する係数のうちの注目画素の
クラスに対応するものを用いて注目画素のコンポーネン
ト信号を演算する演算手段（例えば、図２の演算回路１
９）とを備えることを特徴とする。

【００１５】また、請求項７に記載の学習装置は、学習
用のコンポーネント信号を、学習用のコンポジット信号
に変換する変換手段（例えば、図８のRGB/NTSCエンコー
ダ２２）と、注目フィールドの注目画素のコンポジット
信号と、注目画素と空間的に近接する画素のコンポジッ
ト信号とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出
する第１の輝度信号算出手段（例えば、図８の簡易Y/C
分離回路２３）と、注目フィールドと時間的に近接する
フィールドの注目画素に対応する画素のコンポジット信
号と、画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号
とを用いて、注目画素に対応する輝度信号を算出する第
２の輝度信号算出手段（例えば、図８の簡易Y/C分離回
路２３）と、第１の輝度信号算出手段が算出した輝度信
号と第２の輝度信号算出手段が算出した輝度信号との相
関を算出する相関算出手段（例えば、図８の差分回路２
４）と、相関算出手段が算出した相関に基づいて、注目
画素を所定のクラスに分類するクラス分類手段（例え
ば、図８のクラス分類回路２６）と、学習用のコンポジ
ット信号と係数とを用いて演算されたコンポーネント信
号と、学習用のコンポーネント信号との誤差を小さくす
る係数を、クラス毎に求めるための演算を行う演算手段
（例えば、図８の演算回路２９）とを備えることを特徴
とする。

【００１６】なお、勿論この記載は、各手段を上記した
ものに限定することを意味するものではない。

【００１７】図１は、本発明を適用したテレビジョン受
像機の一実施の形態の構成例を示している。チューナ１
は、図示せぬアンテナで受信されたNTSC方式のテレビジ
ョン信号を、検波、復調し、コンポジット信号としての
画像信号（以下、適宜、NTSC信号という）を、A/D変換
器２に供給するとともに、音声信号を、増幅器５に供給
するようになされている。A/D変換器２は、チューナ１
から入力されたNTSC信号を、所定のタイミングでサンプ
リングし、これにより、いわゆるＹ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信
号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号を、順次出力するようにな
されている。A/D変換器２が出力するディジタルのNTSC
信号（Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信
号）は、クラス分類適応処理回路３に供給されるように
なされている。ここで、例えば、Ｙ−Ｉ信号の位相を０
度とすると、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号は、
位相が、それぞれ９０度、１８０度、２７０度の信号と
なる。

【００１８】クラス分類適応処理回路３は、そこに入力
されるNTSC信号のうち、注目画素のNTSC信号と、その注
目画素と空間的または時間的に近接する画素のNTSC信号
とを用いて、注目画素について、複数の輝度信号を算出
し、その複数の輝度信号どうしの相関を算出するように
なされている。さらに、クラス分類適応処理回路３は、
複数の輝度信号どうしの相関に基づいて、注目画素を所
定のクラスに分類するクラス分類を行い、その注目画素
のクラスに対応する予測係数（後述）を用いて演算を行
うことにより、注目画素のコンポーネント信号として
の、例えば、RGB信号を求めるようになされている。ク
ラス分類適応処理回路３で求められたＲ，Ｇ，Ｂの各信
号は、CRT(Cathode Ray Tube)４に供給されるようにな
されている。CRT４は、クラス分類適応処理回路３から
入力されたRGB信号に対応した画像を表示するようにな
されている。

【００１９】増幅器５は、チューナ１から入力された音
声信号を増幅し、スピーカ６に供給するようになされて
いる。スピーカ６は、増幅器５から入力された音声信号
を再生するようになされている。

【００２０】以上のように構成されるテレビジョン受像
機では、ユーザが図示せぬリモートコマンダを操作し
て、所定のチャンネルを選択すると、チューナ１におい
て、そのチャンネルに対応するテレビジョン信号が、検
波、復調され、そのうちの画像信号であるNTSC信号がA/
D変換器２に、音声信号が増幅器５に、それぞれ供給さ
れる。

【００２１】A/D変換器２では、チューナ１から入力さ
れたNTSC信号がA/D変換され、クラス分類適応処理回路
３に供給される。クラス分類適応処理回路３では、A/D
変換器２から入力されたNTSC信号が、上述したようにし
てRGB信号に変換され、CRT４に供給されて表示される。
一方、増幅器５では、チューナ１から入力された音声信
号が増幅され、スピーカ６に供給されて出力される。

【００２２】図２は、図１のクラス分類適応処理回路３
の第１の構成例を示している。A/D変換器２から入力さ
れたNTSC信号は、フィールドメモリ１１に供給されるよ
うになされている。フィールドメモリ１１は、ここで
は、例えば、少なくとも３フィールド以上のNTSC信号の
記憶が可能なもので、制御回路１７の制御にしたがい、
供給されたNTSC信号を記憶し、また、記憶したNTSC信号
を読み出し、簡易Y/C分離回路１２および予測タップ形
成回路１８に供給するようになされている。

【００２３】簡易Y/C分離回路１２は、簡易Y/C分離を行
うことで、フィールドメモリ１１に記憶されたNTSC信号
のうちの所定の注目画素のNTSC信号と、その注目画素と
空間的または時間的に近接する画素のNTSC信号とを用い
て、注目画素についての複数の輝度信号を算出するよう
になされている。

【００２４】すなわち、簡易Y/C分離回路１２は、例え
ば、図３(A)に示すように、注目フィールドの注目画素
をＰ₁とするととともに、その注目画素Ｐ₁の上または下
にそれぞれ隣接する画素を、Ｐ₂またはＰ₃とするとき、
例えば、式Ｙ１＝０．５Ｐ₁＋０．２５Ｐ₂＋０．２５Ｐ
₃で表される輝度信号Ｙ１を、注目画素Ｐ₁の輝度として
求める。

【００２５】さらに、簡易Y/C分離回路１２は、例え
ば、図３(B)に示すように、注目フィールドの注目画素
をＰ₁とするとともに、その注目画素Ｐ₁の左または右に
隣接する画素のさらに左または右に隣接する画素それぞ
れを、Ｐ₂またはＰ₃とするとき、例えば、式Ｙ２＝０．
５Ｐ₁＋０．２５Ｐ₂＋０．２５Ｐ₃で表される輝度信号
Ｙ２を、注目画素Ｐ₁の輝度として求める。

【００２６】また、簡易Y/C分離回路１２は、例えば、
図３(C)に示すように、注目フィールドの注目画素をＰ₁
とするとともに、その注目画素Ｐ₁と同一の位置にあ
る、注目フィールドの２フィールド（１フレーム）前の
フィールドの画素をＰ₂とするとき、例えば、式Ｙ３＝
０．５Ｐ₁＋０．５Ｐ₂で表される輝度信号Ｙ３を、注目
画素Ｐ₁の輝度として求める。

【００２７】簡易Y/C分離回路１２は、輝度信号Ｙ１乃
至Ｙ３を、注目画素の輝度信号として、差分回路１３に
出力するようになされている。

【００２８】差分回路１３および比較回路１４は、簡易
Y/C分離回路１２から供給される輝度信号Ｙ１乃至Ｙ３
それぞれの間の相関を求めるようになされている。すな
わち、差分回路１３は、例えば、次式で表される差分絶
対値Ｄ１乃至Ｄ３を求め、比較回路１４に供給するよう
になされている。 Ｄ１＝｜Ｙ１−Ｙ２｜ Ｄ２＝｜Ｙ２−Ｙ３｜ Ｄ３＝｜Ｙ３−Ｙ１｜

【００２９】比較回路１４は、差分回路１３からの差分
絶対値Ｄ１乃至Ｄ３を、所定の閾値と比較し、それぞれ
の比較結果を表すフラグＦ１乃至Ｆ３を、輝度信号Ｙ１
乃至Ｙ３それぞれの間の相関値として、クラス分類回路
１５に供給するようになされている。

【００３０】ここで、比較回路１４は、差分絶対値Ｄ１
乃至Ｄ３が所定の閾値より大きい場合、例えば１を、所
定の閾値以下の場合、０を、フラグＦ１乃至Ｆ３とし
て、それぞれ出力するようになされている。

【００３１】例えば、フラグＦ１が１の場合は、Ｙ１と
Ｙ２との差が大きく、両者の相関が小さい場合であり、
これは、Ｙ１を求めたときに用いた注目画素を含む垂直
方向に並ぶ３画素（図３(A)）か、またはＹ２を求めた
ときに用いた注目画素を含む水平方向に並ぶ３画素（図
３(B)）の中に、Y/C分離の劣化の原因となる信号が存在
することを表す。具体的には、例えば、垂直方向と交わ
る方向か、水平方向と交わる方向に、輝度のエッジが存
在する場合に、フラグＦ１は１となる。

【００３２】一方、フラグＦ１が０の場合は、Ｙ１とＹ
２との差が小さく、両者の相関が大きい場合であり、こ
れは、Ｙ１を求めたときに用いた注目画素を含む垂直方
向に並ぶ３画素（図３(A)）や、Ｙ２を求めたときに用
いた注目画素を含む水平方向に並ぶ３画素（図３(B)）
の中に、Y/C分離の劣化の原因となる信号が存在しない
ことを表す。

【００３３】また、フラグＦ２が１の場合は、Ｙ２とＹ
３との差が大きく、両者の相関が小さい場合であり、こ
れは、Ｙ２を求めたときに用いた注目画素を含む水平方
向に並ぶ３画素（図３(B)）か、またはＹ３を求めたと
きに用いた注目画素を含む時間方向に並ぶ２画素（図３
(C)）の中に、Y/C分離の劣化の原因となる信号が存在す
ることを表す。具体的には、例えば、垂直方向と交わる
方向に、輝度のエッジが存在したり、注目画素に動きが
ある場合に、フラグＦ２は１となる。

【００３４】一方、フラグＦ２が０の場合は、Ｙ２とＹ
３との差が小さく、両者の相関が大きい場合であり、こ
れは、Ｙ２を求めたときに用いた注目画素を含む水平方
向に並ぶ３画素（図３(B)）や、Ｙ３を求めたときに用
いた注目画素を含む時間方向に並ぶ２画素（図３(C)）
の中に、Y/C分離の劣化の原因となる信号が存在しない
ことを表す。

【００３５】フラグＦ３については、Ｙ２がＹ１に、水
平方向が垂直方向に、それぞれ替われるだけで、フラグ
Ｆ２における説明と同様であるため、説明を省略する。

【００３６】クラス分類回路１５は、比較回路１４から
のフラグＦ１乃至Ｆ３に基づいて、注目画素を所定のク
ラスに分類するクラス分類を行い、その注目画素のクラ
スを、アドレスとして、予測係数メモリ部１６に供給す
るようになされている。すなわち、クラス分類回路１５
は、比較回路１４から入力されたフラグＦ１乃至Ｆ３に
対応して、例えば、図４に示すような０乃至７の８つの
値のうちのいずれかを、注目画素のクラスとし、予測係
数メモリ部１６に、アドレスとして与えるようになされ
ている。

【００３７】予測係数メモリ部１６は、Ｙ−Ｉメモリ１
６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ１６Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ１６Ｃ、およ
びＹ＋Ｑメモリ１６Ｄから構成されており、それぞれに
は、クラス分類回路１５が出力する注目画素のクラス
が、アドレスとして供給されるとともに、制御回路１７
が出力するCS(Chip Select)信号が供給されるようにな
されている。Ｙ−Ｉメモリ１６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ１６
Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ１６Ｃ、およびＹ＋Ｑメモリ１６Ｄ
は、注目画素のNTSC信号をRGB信号に変換するために用
いるクラスごとの予測係数を、NTSC信号の位相ごとに記
憶している。

【００３８】図５は、NTSC信号の所定のフィールドを構
成する画素を示している。図５において、○印は位相が
０度の信号であるＹ−Ｉ信号を、□印は位相が９０度の
信号であるＹ−Ｑ信号を、●印は位相が１８０度の信号
であるＹ＋Ｉ信号を、■印は位相が２７０度の信号であ
るＹ＋Ｑ信号を、それぞれ示している。図５では、水平
方向には、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋
Ｑ信号が繰り返し配置され、垂直方向には、Ｙ−Ｉ信号
とＹ＋Ｉ信号とが交互に配置された列と、Ｙ−Ｑ信号と
Ｙ＋Ｑ信号とが交互に配置された列が、交互に配置され
ている。

【００３９】図２に戻り、Ｙ−Ｉメモリ１６Ａ、Ｙ−Ｑ
メモリ１６Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ１６Ｃ、およびＹ＋Ｑメモ
リ１６Ｄ（以下、適宜、全てをまとめて、メモリ１６Ａ
乃至１６Ｄとも記述する）は、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信
号、Ｙ＋Ｉ信号、およびＹ＋Ｑ信号をRGB信号に変換す
るために用いるクラスごとの予測係数を、それぞれ記憶
している。そして、メモリ１６Ａ乃至１６Ｄのうちの制
御回路１７から入力されたCS信号によって選択されるも
のが記憶しているクラスごとの予測係数の中の、クラス
分類回路１５から入力された注目画素のクラスに対応す
るものが、そこから読み出され、演算回路１９に供給さ
れるようになされている。

【００４０】なお、メモリ１６Ａ乃至１６Ｄそれぞれに
おいては、クラスごとの予測係数として、NTSC信号を
Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に変換するために用いる、Ｒ，Ｇ，
Ｂそれぞれ用の予測係数のセットが記憶されている。

【００４１】制御回路１７は、フィールドメモリ１１に
対する読み書きを制御するようになされている。すなわ
ち、制御回路１７は、フィールドメモリ１１に既に記憶
されているフィールドを注目フィールドとして各種の制
御を行い、その注目フィールドに対する処理が終了する
と、その次のフィールドを、新たに注目フィールドとす
る。さらに、いままで注目フィールドとされていたフィ
ールドに替えて、フィールドメモリ１１に新たに供給さ
れるフィールドを記憶させる。さらに、制御回路１７
は、注目フィールドを構成する画素を、例えば、ライン
スキャン順に、順次、注目画素とし、その注目画素の処
理に必要な画素を、フィールドメモリ１１から読み出さ
せ、簡易Y/C分離回路１２や予測タップ形成回路１８に
供給する。

【００４２】また、制御回路１７は、メモリ１６Ａ乃至
１６Ｄのうちの注目画素の位相に対応するものを選択す
るためのCS信号を出力するようにもなされている。すな
わち、制御回路１７は、注目画素のNTSC信号が、Ｙ−Ｉ
信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋Ｑ信号のと
き、Ｙ−Ｉメモリ１６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ１６Ｂ、Ｙ＋Ｉ
メモリ１６Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ１６Ｄをそれぞれ選
択するCS信号を、予測係数メモリ部１６に供給するよう
になされている。

【００４３】予測タップ形成回路１８には、フィールド
メモリ１１から読み出された画素が供給されるようにな
されており、予測タップ形成回路１８は、その画素か
ら、注目画素のNTSC信号を、RGB信号に変換するために
用いる予測タップを形成し、演算回路１９に供給するよ
うになされている。

【００４４】すなわち、例えば、予測タップ形成回路１
８は、図６(A)に示す注目フィールドの画素ａが注目画
素のとき、注目フィールドの注目画素ａの上下左右にそ
れぞれ隣接する画素ｂ乃至ｅ、注目画素の左上、右上、
左下、右下にそれぞれ隣接する画素ｆ乃至ｉ、注目画素
の左隣の画素ｄの左隣の画素ｊ、および注目画素の右隣
の画素ｅの右隣の画素ｋ、並びに図５(B)に示す注目フ
ィールドの２フィールド前のフィールドにおいて、画素
ａ乃至ｋと対応する位置にある画素ａ’乃至ｋ’を予測
タップとし、演算回路１９に供給するようになされてい
る。

【００４５】演算回路１９は、予測係数メモリ部１６か
ら供給される予測係数と、予測タップ形成回路１８から
供給される予測タップとを用いて演算を行うことによ
り、注目画素のRGB信号を算出するようになされてい
る。すなわち、上述したように、演算回路１９に対して
は、予測係数メモリ１６部から、注目画素のNTSC信号
を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に変換するために用いる、Ｒ，
Ｇ，Ｂそれぞれ用の予測係数のセットが供給されるとと
もに、予測タップ形成回路１８から、注目画素について
形成された予測タップ（図６）が供給されるようになさ
れている。そして、予測タップを構成する画素を、図５
で説明したように、画素ａ乃至ｋおよび画素ａ’乃至
ｋ’とするとともに、Ｒ用の予測係数を、ｗ_Ra乃至ｗ_Rk
およびｗ_RA乃至ｗ_RKとし、Ｇ用の予測係数を、ｗ_Ga乃至
ｗ_Gkおよびｗ_GA乃至ｗ_GKとし、Ｂ用の予測係数を、ｗ_Ba
乃至ｗ_Bkおよびｗ_BA乃至ｗ_BKとして、演算回路１９は、
次のような線形一次式にしたがって、注目画素のＲ，
Ｇ，Ｂの各信号を算出する。

【００４６】 Ｒ＝ｗ_Raａ＋ｗ_Rbｂ＋ｗ_Rcｃ＋ｗ_Rdｄ＋ｗ_Reｅ＋ｗ_Rfｆ＋ｗ_Rgｇ ＋ｗ_Rhｈ＋ｗ_Riｉ＋ｗ_Rjｊ＋ｗ_Rkｋ ＋ｗ_RAａ’＋ｗ_RBｂ’＋ｗ_RCｃ’＋ｗ_RDｄ’＋ｗ_REｅ’＋ｗ_RFｆ’ ＋ｗ_RGｇ’＋ｗ_RHｈ’＋ｗ_RIｉ’＋ｗ_RJｊ’＋ｗ_RKｋ’ ＋ｗ_Roffset Ｇ＝ｗ_Gaａ＋ｗ_Gbｂ＋ｗ_Gcｃ＋ｗ_Gdｄ＋ｗ_Geｅ＋ｗ_Gfｆ＋ｗ_Ggｇ ＋ｗ_Ghｈ＋ｗ_Giｉ＋ｗ_Gjｊ＋ｗ_Gkｋ ＋ｗ_GAａ’＋ｗ_GBｂ’＋ｗ_GCｃ’＋ｗ_GDｄ’＋ｗ_GEｅ’＋ｗ_GFｆ’ ＋ｗ_GGｇ’＋ｗ_GHｈ’＋ｗ_GIｉ’＋ｗ_GJｊ’＋ｗ_GKｋ’ ＋ｗ_Goffset Ｂ＝ｗ_Baａ＋ｗ_Bbｂ＋ｗ_Bcｃ＋ｗ_Bdｄ＋ｗ_Beｅ＋ｗ_Bfｆ＋ｗ_Bgｇ ＋ｗ_Bhｈ＋ｗ_Biｉ＋ｗ_Bjｊ＋ｗ_Bkｋ ＋ｗ_BAａ’＋ｗ_BBｂ’＋ｗ_BCｃ’＋ｗ_BDｄ’＋ｗ_BEｅ’＋ｗ_BFｆ’ ＋ｗ_BGｇ’＋ｗ_BHｈ’＋ｗ_BIｉ’＋ｗ_BJｊ’＋ｗ_BKｋ’ ＋ｗ_Boffset ・・・（１）

【００４７】なお、ｗ_Roffset、ｗ_Goffset、およびｗ
_Boffsetは、NTSC信号とRGB信号との間のバイアスの違い
を補正するためのオフセット値（定数項）であり、この
定数項ｗ_Roffset、ｗ_Goffset、およびｗ_Boffsetも、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ用の予測係数のセットに含まれる。

【００４８】ここで、上述のように、演算回路１９にお
いて、注目画素のクラスに対応した係数（予測係数）を
用いて行う処理、すなわち、注目画素の性質（特性）に
応じた予測係数を適応的に用いて行う処理は、適応処理
と呼ばれる。以下、この適応処理について、簡単に説明
する。

【００４９】例えば、いま、注目画素のコンポーネント
信号ｙの予測値Ｅ［ｙ］を、その注目画素と空間的また
は時間的に近接する位置にある画素（注目画素も含む）
のコンポジット信号（以下、適宜、学習データという）
ｘ₁，ｘ₂，・・・と、所定の予測係数ｗ₁，ｗ₂，・・・
の線形結合により規定される線形１次結合モデルにより
求めることを考える。この場合、予測値Ｅ［ｙ］は、次
式で表すことができる。

【００５０】 Ｅ［ｙ］＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋・・・ ・・・（２）

【００５１】そこで、一般化するために、予測係数ｗの
集合でなる行列Ｗ、学習データの集合でなる行列Ｘ、お
よび予測値Ｅ［ｙ］の集合でなる行列Ｙ’を、

【数１】 で定義すると、次のような観測方程式が成立する。

【００５２】 ＸＷ＝Ｙ’ ・・・（３）

【００５３】そして、この観測方程式に最小自乗法を適
用して、注目画素のコンポーネント信号ｙに近い予測値
Ｅ［ｙ］を求めることを考える。この場合、教師データ
となる注目画素の真のコンポーネント信号ｙの集合でな
る行列Ｙ、およびコンポーネント信号ｙに対する予測値
Ｅ［ｙ］の残差ｅの集合でなる行列Ｅを、

【数２】 で定義すると、式（３）から、次のような残差方程式が
成立する。

【００５４】 ＸＷ＝Ｙ＋Ｅ ・・・（４）

【００５５】この場合、コンポーネント信号ｙに近い予
測値Ｅ［ｙ］を求めるための予測係数ｗ_iは、自乗誤差

【数３】 を最小にすることで求めることができる。

【００５６】したがって、上述の自乗誤差を予測係数ｗ
_iで微分したものが０になる場合、すなわち、次式を満
たす予測係数ｗ_iが、コンポーネント信号ｙに近い予測
値Ｅ［ｙ］を求めるため最適値ということになる。

【００５７】

【数４】 ・・・（５）

【００５８】そこで、まず、式（４）を、予測係数ｗ_i
で微分することにより、次式が成立する。

【００５９】

【数５】 ・・・（６）

【００６０】式（５）および式（６）より、式（７）が
得られる。

【００６１】

【数６】 ・・・（７）

【００６２】さらに、式（４）の残差方程式における学
習データｘ、予測係数ｗ、教師データｙ、および残差ｅ
の関係を考慮すると、式（７）から、次のような正規方
程式を得ることができる。

【００６３】

【数７】 ・・・（８）

【００６４】式（８）の正規方程式は、求めるべき予測
係数ｗの数と同じ数だけたてることができ、したがっ
て、式（８）を解くことで（但し、式（８）を解くに
は、式（８）において、予測係数ｗにかかる係数で構成
される行列が正則である必要がある）、最適な予測係数
ｗを求めることができる。なお、式（８）を解くにあた
っては、例えば、掃き出し法(Gauss-Jordanの消去法)な
どを適用することが可能である。

【００６５】以上のようにして、最適な予測係数ｗを求
め、さらに、その予測係数ｗを用い、式（２）により、
コンポーネント信号ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］を求める処
理が適応処理である（但し、あらかじめ予測係数ｗを求
めておき、その予測係数ｗから、予測値を求める処理
も、適応処理に含まれる）。

【００６６】図２の予測係数メモリ部１６には、後述す
るような学習によって、式（８）の正規方程式をたてて
解くことにより求められるクラスごとの予測係数であっ
て、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ用のものが、NTSC信号の位相ご
とに記憶されている。

【００６７】なお、本実施の形態においては、上述した
ように、予測係数の中に、定数項ｗ_Roffset、
ｗ_Goffset、およびｗ_Boffsetが含まれるが、この定数項
は、上述の手法を拡張し、式（８）に対応する正規方程
式を解くことで求めることができる。

【００６８】次に、図２に示したクラス分類適応処理回
路３の第１の構成例の処理について、図７のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００６９】フィールドメモリ１１に、NTSC信号が記憶
され、制御回路１７において、所定のフィールドが注目
フィールドとして選択されると、ステップＳ１におい
て、制御回路１７は、注目フィールドの所定の画素を注
目画素として選択する。そして、制御回路１７は、その
注目画素について、図３で説明したような輝度信号Ｙ１
乃至Ｙ３を計算するために必要な画素を、フィールドメ
モリ１１から読み出させ、簡易Y/C分離回路１２に供給
させる。

【００７０】簡易Y/C分離回路１２では、ステップＳ２
において、フィールドメモリ１１から入力された画素を
用いて簡易Y/C分離が行われ、これにより、上述したよ
うに、注目画素について、輝度信号Ｙ１乃至Ｙ３が求め
られ、差分回路１３に供給される。差分回路１３では、
ステップＳ３において、簡易Y/C分離回路１２から入力
された輝度信号Ｙ１乃至Ｙ３の差分絶対値Ｄ１乃至Ｄ３
が、上述したように計算され、比較回路１４に供給され
る。比較回路１４では、ステップＳ４において、差分回
路１３から入力された差分絶対値Ｄ１乃至Ｄ３それぞれ
が、所定の閾値と比較され、その閾値との大小関係を表
す、上述したようなフラグＦ１乃至Ｆ３が、クラス分類
回路１５に供給される。

【００７１】クラス分類回路１５では、ステップＳ５に
おいて、比較回路１４から入力されたフラグＦ１乃至Ｆ
３に対応して、注目画素のクラス分類が行われ、その結
果得られる注目画素のクラスが、アドレスとして、予測
係数メモリ部１６に与えられる。また、この場合、制御
回路１７は、注目画素のNTSC信号が、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−
Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号のとき、Ｙ−Ｉメモリ
１６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ１６Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ１６Ｃ、お
よびＹ＋Ｑメモリ１６Ｄをそれぞれ選択するCS信号を、
予測係数メモリ部１６に供給する。

【００７２】予測係数メモリ部１６では、ステップＳ６
において、メモリ１６Ａ乃至１６Ｄのうちの制御回路１
７から入力されたCS信号によって選択されたメモリのア
ドレス（クラス分類回路１５から入力された注目画素の
クラスに対応するアドレス）から、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ
用の予測係数のセットが読み出され、演算回路１９に供
給される。

【００７３】ステップＳ７において、予測タップ形成回
路１８は、フィールドメモリ１１から画素を読み出し、
いま注目画素とされている画素について、図６で説明し
た予測タップを形成する。この予測タップは、演算回路
１９に供給される。

【００７４】ここで、ステップＳ７の処理は、ステップ
Ｓ２乃至Ｓ６の処理と並列に行うようにすることも可能
である。

【００７５】演算回路１９は、予測係数メモリ部１６か
ら予測係数を受信するとともに、予測タップ形成回路１
８から予測タップを受信すると、ステップＳ８におい
て、その予測係数および予測タップを用いた適応処理を
行う。すなわち、具体的には、式（１）に示した線形一
次式を演算し、これにより、注目画素のＲ，Ｇ，Ｂの各
信号を求めて出力する。

【００７６】その後、ステップＳ９に進み、制御回路１
７において、フィールドメモリ１１に記憶された注目フ
ィールドを構成する全ての画素を、注目画素として処理
したか否かが判定される。ステップＳ９において、ま
だ、注目フィールドを構成する全ての画素を、注目画素
として処理していないと判定された場合、ステップＳ１
に戻り、注目フィールドを構成する画素のうち、まだ注
目画素とされていない画素が、新たに注目画素とされ、
ステップＳ２以降の処理が繰り返される。また、ステッ
プＳ９において、注目フィールドを構成する全ての画素
を、注目画素として処理したと判定された場合、処理を
終了する。

【００７７】なお、図７のフローチャートに示すステッ
プＳ１乃至Ｓ９の処理は、新たなフィールドが、注目フ
ィールドとされるごとに繰り返し行われる。

【００７８】図８は、図２の予測係数メモリ部１６に記
憶させる予測係数を求める学習を行う学習装置の一実施
の形態の構成例を示している。

【００７９】フィールドメモリ２１には、学習用のRGB
信号（学習用のコンポーネント信号）の画像が、所定数
のフィールドだけ供給されて記憶されるようになされて
いる。また、フィールドメモリ２１に記憶された学習用
の画像を構成する画素のRGB信号は、制御回路２７の制
御にしたがって読み出され、RGB/NTSCエンコーダ２２や
制御回路２７に供給されるようになされている。

【００８０】RGB/NTSCエンコーダ２２は、フィールドメ
モリ２１から入力された各画素のRGB信号を、NTSC信号
にエンコード（変換）し、簡易Y/C分離回路２３や制御
回路２７に供給するようになされている。

【００８１】簡易Y/C分離回路２３、差分回路２４、比
較回路２５、およびクラス分類回路２６は、図２の簡易
Y/C分離回路１２、差分回路１３、比較回路１４、およ
びクラス分類回路１５とそれぞれ同様に構成されてお
り、クラス分類回路２６が出力する注目画素のクラス
は、アドレスとして、学習用データメモリ部２８に供給
されるようになされている。

【００８２】制御回路２７は、フィールドメモリ２１に
既に記憶されている１以上のフィールドを、順次、注目
フィールドとし、さらに、注目フィールドを構成する画
素を、例えば、ラインスキャン順に、順次、注目画素と
して、その注目画素の処理に必要な画素のＲＧＢ信号
を、フィールドメモリ２１から読み出させ、簡易Y/C分
離回路１２や自身に供給させるようになされている。

【００８３】具体的には、制御回路２７は、注目画素に
ついて、図３で説明したような簡易Y/C分離を行うため
に必要な画素のRGB信号を読み出させ、RGB/NTSCエンコ
ーダ２２に供給させる。これにより、簡易Y/C分離を行
うのに必要な画素のRGB信号は、RGB/NTSCエンコーダ２
２において、NTSC信号に変換され、簡易Y/C分離回路２
３に供給される。

【００８４】さらに、制御回路２７は、注目画素のRGB
信号と、その注目画素について、予測タップを構成する
画素のRGB信号とを、フィールドメモリ２１から読み出
させ、注目画素のRGB信号は自身に供給させ、予測タッ
プを構成する画素のRGB信号はRGB/NTSCエンコーダ２２
に供給させる。これにより、予測タップを構成する画素
のRGB信号は、RGB/NTSCエンコーダ２２において、NTSC
信号（学習用のコンポジット信号）に変換され、制御回
路２７に供給される。

【００８５】また、制御回路２７は、上述のようにし
て、RGB/NTSCエンコーダ２２から、予測タップを構成す
る画素のNTSC信号を受信すると、それを学習データと
し、フィールドメモリ２１から読み出させた注目画素の
RGB信号を教師データとして、その学習データと教師デ
ータとを組み合わせて、学習用データメモリ部２８に供
給するようになされている。すなわち、注目画素のRGB
信号と、その注目画素に対して、図５で説明したような
位置関係にある画素のNTSC信号とが組み合わされて、学
習用データメモリ部２８に供給されるようになされてい
る。

【００８６】さらに、制御回路２７は、学習用データメ
モリ部２８を構成するＹ−Ｉメモリ２８Ａ、Ｙ−Ｑメモ
リ２８Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ２８Ｃ、およびＹ＋Ｑメモリ２
８Ｄ（以下、適宜、全てをまとめて、メモリ２８Ａ乃至
２８Ｄとも記述する）のうちの注目画素の位相に対応す
るものを選択するCS信号を出力するようにもなされてい
る。すなわち、制御回路２７は、注目画素のNTSC信号
が、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋
Ｑ信号のとき、Ｙ−Ｉメモリ２８Ａ、Ｙ−Ｑメモリ２８
Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ２８Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ２８Ｄを
それぞれ選択するCS信号を、学習用データメモリ部２８
に供給するようになされている。

【００８７】学習用データメモリ部２８は、Ｙ−Ｉメモ
リ２８Ａ、Ｙ−Ｑメモリ２８Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ２８Ｃ、
およびＹ＋Ｑメモリ２８Ｄから構成されており、それぞ
れには、クラス分類回路２６が出力する注目画素のクラ
スが、アドレスとして供給されるとともに、制御回路２
７が出力するCS信号が供給されるようになされている。
さらに、学習用データメモリ部２８には、制御回路２７
が出力する、上述の教師データと学習データとの組合せ
が供給されるようになされている。そして、メモリ２８
Ａ乃至２８Ｄのうち、制御回路２７から入力されたCS信
号によって選択されたものの、クラス分類回路２６が出
力する注目画素のクラスに対応するアドレスには、制御
回路２７が出力する教師データと学習データとの組合せ
が記憶されるようになされている。

【００８８】したがって、Ｙ−Ｉメモリ２８Ａ、Ｙ−Ｑ
メモリ２８Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ２８Ｃ、またはＹ＋Ｑメモ
リ２８Ｄそれぞれには、注目画素のNTSC信号が、Ｙ−Ｉ
信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋Ｑ信号であ
る場合における、その注目画素のRGB信号（教師デー
タ）と、その注目画素について形成される予測タップを
構成する画素のNTSC信号との組合せが記憶される。すな
わち、学習用データメモリ部２８には、注目画素のNTSC
信号の位相別に、教師データと学習データとの組合せが
記憶される。

【００８９】なお、メモリ２８Ａ乃至２８Ｄそれぞれに
おいては、同一アドレスに複数の情報を記憶することが
できるようになされており、これにより、同一アドレス
には、同一のクラスに分類される画素の学習データと教
師データとの組合せを複数記憶することができるように
なされている。

【００９０】演算回路２９Ａ乃至２９Ｄは、メモリ２８
Ａ乃至２８Ｄの各アドレスに記憶されている学習データ
としての予測タップを構成する画素のNTSC信号と、教師
データとしてのRGB信号との組合せを読み出し、それら
を用いて、最小自乗法により、RGB信号の予測値と教師
データとの間の誤差を最小にする予測係数をそれぞれ算
出するようになされている。すなわち、演算回路２９Ａ
乃至２９Ｄでは、クラスごとに、かつ、Ｒ，Ｇ，Ｂの各
信号について、式（８）に対応する正規方程式がたてら
れ、これを解くことにより、クラスごとの、Ｒ，Ｇ，Ｂ
用の予測係数（Ｒ用の予測係数ｗ_Ra乃至ｗ_Rk、予測係数
ｗ_RA乃至ｗ_RK、およびｗ_Roffset，Ｇ用の予測係数ｗ_Ga
乃至ｗ_Gk、予測係数ｗ_GA乃至ｗ_GK、およびｗ_Goffset、
並びにＢ用の予測係数ｗ_Ba乃至ｗ_Bk、予測係数ｗ_BA乃至
ｗ_BK、およびｗ_Boffset）が、それぞれ求められる。

【００９１】ここで、演算回路２９Ａ乃至２９Ｄでは、
メモリ２８Ａ乃至２８Ｄに記憶されたデータを用いてそ
れぞれ処理が行われるため、演算回路２９Ａ乃至２９Ｄ
それぞれにおいて得られる予測係数は、NTSC信号の位相
別のもの、すなわち、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ
信号、またはＹ＋Ｑ信号を、それぞれ、RGB信号に変換
するためのものになる。

【００９２】Ｙ−Ｉメモリ３０Ａ、Ｙ−Ｑメモリ３０
Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ３０Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ３０Ｄ
（以下、適宜、全てをまとめて、メモリ３０Ａ乃至３０
Ｄとも記述する）は、演算回路２９Ａ乃至２９Ｄにおい
て求められる、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、
またはＹ＋Ｑ信号をＲＧＢ信号に変換するのに用いる
Ｒ，Ｇ，Ｂ用の予測係数のセットを、各クラスに対応し
たアドレスに、それぞれ記憶するようになされている。

【００９３】次に、この学習装置において行われる学習
処理について、図９のフローチャートを参照して説明す
る。

【００９４】フィールドメモリ２１に、学習用の画像の
RGB信号が記憶されると、ステップＳ１１において、制
御回路２７は、学習用の画像を構成する所定の画素を注
目画素として選択し、その注目画素について、簡易Y/C
分離を行うのに必要な画素を、フィールドメモリ２１か
ら読み出させ、RGB/NTSCエンコーダ２２に供給させる。
RGB/NTSCエンコーダ２２では、フィールドメモリ２１か
ら入力された画素のRGB信号がNTSC信号に変換され、簡
易Y/C分離回路２３に供給される。

【００９５】簡易Y/C分離回路２３では、ステップＳ１
２において、RGB/NTSCエンコーダ２２から入力された画
素を用いて簡易Y/C分離が行われ、これにより、図２に
おける場合と同様に、注目画素について、輝度信号Ｙ１
乃至Ｙ３が求められ、差分回路２４に供給される。以
下、差分回路２４、比較回路２５、またはクラス分類回
路２６では、ステップＳ１３乃至Ｓ１５において、図７
のステップＳ３乃至Ｓ５それぞれにおける場合と同様の
処理が行われ、これにより、クラス分類回路２６から
は、注目画素のクラスが出力される。この注目画素のク
ラスは、アドレスとして、学習用データメモリ部２８に
与えられる。

【００９６】そして、制御回路２７は、ステップＳ１６
において、注目画素に割り当てられるNTSC信号が、Ｙ−
Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋Ｑ信号で
あるとき、Ｙ−Ｉメモリ２８Ａ、Ｙ−Ｑメモリ２８Ｂ、
Ｙ＋Ｉメモリ２８Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ２８Ｄをそれ
ぞれ選択するCS信号を、学習用データメモリ部２８に供
給する。

【００９７】さらに、制御回路２７は、ステップＳ１６
において、注目画素のRGB信号と、その注目画素につい
て、予測タップを構成する画素のRGB信号とを、フィー
ルドメモリ２１から読み出させ、注目画素のRGB信号は
自身に供給させ、予測タップを構成する画素のRGB信号
はRGB/NTSCエンコーダ２２に供給させる。この場合、RG
B/NTSCエンコーダ２２では、フィールドメモリ２１から
入力された予測タップを構成する画素のRGB信号がNTSC
信号に変換され、制御回路２７に供給される。

【００９８】そして、制御回路２７は、RGB/NTSCエンコ
ーダ２２から入力された予測タップを構成する画素のNT
SC信号を学習データとするとともに、フィールドメモリ
２１から入力された注目画素のRGB信号を教師データと
し、その学習データと教師データとの組み合わせを、学
習用データメモリ部２８に供給する。

【００９９】なお、ステップＳ１６の処理は、ステップ
Ｓ１２乃至Ｓ１５の処理と並列に行うことが可能であ
る。

【０１００】学習用データメモリ部２８では、ステップ
Ｓ１７において、メモリ２８Ａ乃至２８Ｄのうちの制御
回路２７から入力されたCS信号によって選択されたもの
の、クラス分類回路２６が出力する注目画素のクラスに
対応するアドレスに、制御回路２７が出力する教師デー
タと学習データとの組合せが記憶される。

【０１０１】ステップＳ１８において、制御回路２７に
おいて、フィールドメモリ２１に記憶された学習用の画
像を構成する全ての画素を注目画素として処理したか否
かが判定される。ステップＳ１８において、まだ、学習
用の画像を構成する全ての画素を注目画素として処理し
ていないと判定された場合、ステップＳ１１に戻り、ま
だ注目画素とされていない画素を、新たに注目画素とし
て、ステップＳ１２以下の処理が繰り返される。

【０１０２】また、ステップＳ１８において、学習用の
画像を構成する全ての画素を注目画素として処理したと
判定された場合、ステップＳ１９に進み、演算回路２９
Ａ乃至２９Ｄそれぞれにおいて、メモリ２８Ａ乃至２８
Ｄに記憶された学習データと教師データとの組合せが、
各アドレスごとに読み出され、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号別
に、式（８）に対応する正規方程式がたてられる。さら
に、ステップＳ１９では、演算回路２９Ａ乃至２９Ｄそ
れぞれにおいて、たてられた正規方程式が解かれ、これ
により、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、または
Ｙ＋Ｑ信号それぞれをRGB信号に変換するのに用いる
Ｒ，Ｇ，Ｂ用の予測係数のセットが、クラスごとに求め
られる。そして、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信
号、またはＹ＋Ｑ信号に対応するクラスごとの予測係数
のセットは、メモリ３０Ａ乃至３０Ｄにそれぞれ供給さ
れて記憶され、処理を終了する。

【０１０３】以上のような学習処理により、メモリ３０
Ａ乃至３０Ｄに記憶された予測係数のセットが、図２の
メモリ１６Ａ乃至１６Ｄにそれぞれ記憶される。

【０１０４】なお、学習処理において、予測係数を求め
るために必要な数の正規方程式が得られないクラスが生
じる場合があるが、そのようなクラスについては、例え
ば、クラスを無視して正規方程式をたてて解くことによ
り得られる予測係数などを、いわばデフォルトの予測係
数として用いることができる。

【０１０５】以上のように、注目画素を、その注目画素
について求めた複数の輝度信号どうしの相関に基づいて
クラス分類し、それにより得られるクラスに対応した予
測係数、すなわち、注目画素に適した予測係数を用い
て、注目画素のNTSC信号を、RGB信号に変換するように
したので、特に、輝度によるエッジに起因するドット妨
害や、輝度に伴って色が変化しているクロスカラーなど
を軽減することが可能となる。

【０１０６】図１０は、図１のクラス分類適応処理回路
３の第２の構成例を示している。A/D変換器２から入力
されたNTSC信号は、フィールドメモリ４１に供給される
ようになされている。フィールドメモリ４１は、ここで
は、例えば、少なくとも３フィールド以上のNTSC信号の
記憶が可能なもので、制御回路４７の制御により、そこ
に供給されるNTSC信号を記憶し、また、記憶したNTSC信
号を読み出し、簡易Y/C分離回路４２および予測タップ
形成回路４８に供給するようになされている。

【０１０７】簡易Y/C分離回路４２は、簡易Y/C分離を行
うことで、フィールドメモリ４１に記憶されたNTSC信号
のうち、所定の注目画素のNTSC信号と、その注目画素と
空間的または時間的に近接する画素のNTSC信号とを用い
て、注目画素について、複数の輝度信号を算出するよう
になされている。

【０１０８】すなわち、簡易Y/C分離回路４２は、例え
ば、図１１(A)に示すように、注目フィールド（０フィ
ールド）の注目画素（またはそのNTSC信号）をａとし
て、その注目画素ａの上または下にそれぞれ隣接する画
素のNTSC信号をｂ、またはｃとした場合、（ａ＋ｂ）／
２を注目画素ａの輝度信号Ｙ０とし、（ａ＋ｃ）／２を
注目画素ａの輝度信号Ｙ１として計算する。

【０１０９】また、簡易Y/C分離回路４２は、注目画素
ａの左に連続して隣接する画素のNTSC信号をｄ、または
ｊとし、注目画素ａの右に連続して隣接する画素のNTSC
信号をｅ、またはｋとした場合、（ａ＋ｊ）／２を注目
画素ａの輝度信号Ｙ２とし、（ａ＋ｋ）／２を注目画素
ａの輝度信号Ｙ３とし、（ｄ＋ｅ）／２を注目画素ａの
輝度信号Ｙ４として計算する。

【０１１０】さらに、簡易Y/C分離回路４２は、注目画
素ａの左上または右下にそれぞれ隣接する画素のNTSC信
号をｆ、またはｉとし、注目画素ａの左下または右上に
それぞれ隣接する画素のNTSC信号をｈ、またはｇとした
場合、（ｆ＋ｉ）／２を注目画素ａの輝度信号Ｙ５と
し、（ｈ＋ｇ）／２を注目画素ａの輝度信号Ｙ６として
計算する。

【０１１１】さらに、簡易Ｙ／Ｃ分離回路４２は、例え
ば、図１１(B)に示すように、注目フィールド（０フィ
ールド）の注目画素ａと対応する位置にある、注目フィ
ールド（０フィールド）の２フィールド（１フレーム）
前のフィールド（−２フィールド）の画素（またはその
NTSC信号）をａ’として、その画素ａ’の上または下に
それぞれ隣接する画素のNTSC信号をｂ’、またはｃ’と
した場合、（ａ’＋ｂ’）／２を注目画素ａの輝度信号
Ｙ０’とし、（ａ’＋ｃ’）／２を注目画素ａの輝度信
号Ｙ１’として計算する。

【０１１２】また、簡易Y/C分離回路４２は、画素ａ’
の左に連続して隣接する画素のNTSC信号をｄ’、または
ｊ’とし、画素ａ’の右に連続して隣接する画素のNTSC
信号をｅ’、またはｋ’とした場合、（ａ’＋ｊ’）／
２を注目画素ａの輝度信号Ｙ２’とし、（ａ’＋ｋ’）
／２を注目画素ａの輝度信号Ｙ３’とし、（ｄ’＋
ｅ’）／２を注目画素ａの輝度信号Ｙ４’として計算す
る。

【０１１３】さらに、簡易Y/C分離回路４２は、画素
ａ’の左上または右下にそれぞれ隣接する画素のNTSC信
号をｆ’、またはｉ’とし、注目画素ａ’の左下または
右上にそれぞれ隣接する画素のNTSC信号をｈ’、または
ｇ’とした場合、（ｆ’＋ｉ’）／２を注目画素ａの輝
度信号Ｙ５’とし、（ｈ’＋ｇ’）／２を注目画素ａの
輝度信号Ｙ６’として計算する。

【０１１４】簡易Y/C分離回路４２は、上述した輝度信
号Ｙ０乃至Ｙ６および輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’を、注
目画素の輝度信号として、差分回路４３に出力するよう
になされている。

【０１１５】差分回路４３および比較回路４４は、簡易
Y/C分離回路４２から供給された輝度信号Ｙ０乃至Ｙ６
および輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’の相関を求めるように
なされている。すなわち、差分回路４３は、次式で表さ
れるフレーム間の差分の絶対値Ｄ０乃至Ｄ６を求め、比
較回路４４に供給するようになされている。 Ｄ０＝｜Ｙ０−Ｙ０’｜ Ｄ１＝｜Ｙ１−Ｙ１’｜ Ｄ２＝｜Ｙ２−Ｙ２’｜ Ｄ３＝｜Ｙ３−Ｙ３’｜ Ｄ４＝｜Ｙ４−Ｙ４’｜ Ｄ５＝｜Ｙ５−Ｙ５’｜ Ｄ６＝｜Ｙ６−Ｙ６’｜

【０１１６】比較回路４４は、差分回路４３から入力さ
れたフレーム間の差分絶対値Ｄ０乃至Ｄ６を、所定の閾
値と比較し、それぞれの比較結果を表すフラグＦ０乃至
Ｆ６を、クラス分類回路４５に供給するようになされて
いる。

【０１１７】ここで、比較回路４４は、差分絶対値Ｄ０
乃至Ｄ６がそれぞれ所定の閾値より大きい場合、フラグ
を１とし、所定の閾値以下の場合、フラグを０として、
クラス分類回路４５に出力するようになされている。

【０１１８】例えば、差分絶対値Ｄ０が所定の閾値より
も大きい（フラグ０が１である）場合、輝度信号Ｙ０を
演算するタップ（垂直方向のタップ）である画素ａと画
素ｂ、または輝度信号Ｙ０’を演算するタップである画
素ａ’と画素ｂ’を横切るようなエッジ（水平方向のエ
ッジ）が存在するか、もしくは、注目画素ａの周辺がフ
レーム間で動きのある部分であると考えることができ
る。逆に、差分絶対値Ｄ０が所定の閾値よりも小さい
（フラグ０が０である）場合、輝度信号Ｙ０、および輝
度信号Ｙ０’には、Y/C分離の劣化の原因となる信号が
含まれていないと考えることができる。例えば、差分絶
対値Ｄ２が所定の閾値よりも大きい（フラグ２が１であ
る）場合、輝度信号Ｙ２を演算するタップ（水平方向の
タップ）である画素ａと画素ｊ、または輝度信号Ｙ２’
を演算するタップである画素ａ’と画素ｊ’を分けるよ
うなエッジ（垂直方向のエッジ）が存在するか、もしく
は、注目画素ａの周辺がフレーム間で動きのある部分で
あると考えることができる。逆に、差分絶対値Ｄ２が所
定の閾値よりも小さい（フラグ２が０である）場合、輝
度信号Ｙ２、および輝度信号Ｙ２’には、Y/C分離の劣
化の原因となる信号が含まれていないと考えることがで
きる。

【０１１９】クラス分類回路４５は、比較回路４４から
入力されたフラグＦ０乃至Ｆ６に対応して、注目画素
を、７ビットで表される１２８種類のクラスのうちの１
つのクラスに分類し、その注目画素のクラスを、アドレ
スとして、予測係数メモリ部４６に供給するようになさ
れている。

【０１２０】予測係数メモリ部４６は、Ｙ−Ｉメモリ４
６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ４６Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ４６Ｃ、およ
びＹ＋Ｑメモリ４６Ｄから構成されており、それぞれに
は、クラス分類回路４５が出力する注目画素のクラス
が、アドレスとして供給されるとともに、制御回路４７
が出力するCS(Chip Select)信号が供給されるようにな
されている。Ｙ−Ｉメモリ４６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ４６
Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ４６Ｃ、およびＹ＋Ｑメモリ４６Ｄ
は、注目画素のNTSC信号をRGB信号に変換するために用
いるクラスごとの予測係数を、NTSC信号の位相ごとに記
憶している。

【０１２１】Ｙ−Ｉメモリ４６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ４６
Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ４６Ｃ、およびＹ＋Ｑメモリ４６Ｄ
（以下、適宜、全てをまとめて、メモリ４６Ａ乃至４６
Ｄとも記述する）は、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ
信号、およびＹ＋Ｑ信号をRGB信号に変換するために用
いるクラスごとの予測係数を、それぞれ記憶している。
そして、メモリ４６Ａ乃至４６Ｄのうちの制御回路４７
から入力されたCS信号によって選択されるものが記憶し
ているクラスごとの予測係数の中の、クラス分類回路４
５から入力された注目画素のクラスに対応するものが、
そこから読み出され、演算回路４９に供給されるように
なされている。

【０１２２】なお、メモリ４６Ａ乃至４６Ｄそれぞれに
おいては、クラスごとの予測係数として、NTSC信号を
Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に変換するために用いる、Ｒ，Ｇ，
Ｂそれぞれ用の予測係数のセットが記憶されている。

【０１２３】制御回路４７は、フィールドメモリ４１に
対する読み書きを制御するようになされている。すなわ
ち、制御回路４７は、フィールドメモリ４１に既に記憶
されているフィールドを注目フィールドとして各種の制
御を行い、その注目フィールドに対する処理が終了する
と、その次のフィールドを、新たに注目フィールドとす
る。さらに、いままで注目フィールドとされていたフィ
ールドに替えて、フィールドメモリ４１に新たに供給さ
れるフィールドを記憶させる。さらに、制御回路４７
は、注目フィールドを構成する画素を、例えば、ライン
スキャン順に、順次、注目画素とし、その注目画素の処
理に必要な画素を、フィールドメモリ４１から読み出さ
せ、簡易Y/C分離回路４２や予測タップ形成回路４８に
供給する。

【０１２４】また、制御回路４７は、メモリ４６Ａ乃至
４６Ｄのうちの注目画素の位相に対応するものを選択す
るためのCS信号を出力するようにもなされている。すな
わち、制御回路４７は、注目画素のNTSC信号が、Ｙ−Ｉ
信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋Ｑ信号のと
き、Ｙ−Ｉメモリ４６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ４６Ｂ、Ｙ＋Ｉ
メモリ４６Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ４６Ｄをそれぞれ選
択するCS信号を、予測係数メモリ部４６に供給するよう
になされている。

【０１２５】予測タップ形成回路４８には、フィールド
メモリ４１から読み出された画素が供給されるようにな
されており、予測タップ形成回路４８は、その画素か
ら、注目画素のNTSC信号を、RGB信号に変換するために
用いる予測タップを形成し、演算回路４９に供給するよ
うになされている。

【０１２６】すなわち、予測タップ形成回路４８は、例
えば図６(A)に示す注目フィールドの画素ａが注目画素
のとき、注目フィールドの画素ａ乃至ｋ、および図６
(B)に示す注目フィールドの２フィールド前のフィール
ドの画素ａ’乃至ｋ’を予測タップとし、演算回路４９
に供給するようになされている

【０１２７】演算回路４９は、予測係数メモリ部４６か
ら供給される予測係数と、予測タップ形成回路４８から
供給される予測タップとを用いて演算を行うことによ
り、注目画素のRGB信号を算出するようになされてい
る。すなわち、演算回路４９は、図２の演算回路１９と
同様に、上述した適応処理を実行するようになされてい
る。

【０１２８】次に、図１０に示したクラス分類適応処理
回路３の第２の構成例の処理について、図７のフローチ
ャートを参照して説明する。

【０１２９】フィールドメモリ４１に、NTSC信号が記憶
され、制御回路４７において、所定のフィールドが注目
フィールドとして選択されると、ステップＳ１におい
て、制御回路４７は、注目フィールドの所定の画素を注
目画素として選択する。そして、制御回路４７は、その
注目画素について、図１１で説明したような輝度信号Ｙ
０乃至Ｙ６、および輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’を計算す
るために必要な画素を、フィールドメモリ４１から読み
出させ、簡易Y/C分離回路４２に供給させる。

【０１３０】簡易Y/C分離回路４２では、ステップＳ２
において、フィールドメモリ４１から入力された画素を
用いて簡易Y/C分離が行われ、これにより、上述したよ
うに、注目画素について、輝度信号Ｙ０乃至Ｙ６、およ
び輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’が求められ、差分回路４３
に供給される。差分回路４３では、ステップＳ３におい
て、簡易Y/C分離回路４２から入力された輝度信号Ｙ０
乃至Ｙ６、および輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’のフレーム
間の差分の絶対値Ｄ０乃至Ｄ６が計算され、比較回路４
４に供給される。比較回路４４では、ステップＳ４にお
いて、差分回路４３から入力された差分絶対値Ｄ０乃至
Ｄ６それぞれが、所定の閾値と比較され、その閾値との
大小関係を示すフラグＦ０乃至Ｆ６が、クラス分類回路
４５に供給される。

【０１３１】クラス分類回路４５では、ステップＳ５に
おいて、比較回路４４から入力されたフラグＦ０乃至Ｆ
６に対応して、注目画素のクラス分類が行われ、その結
果得られる注目画素のクラスが、アドレスとして、予測
係数メモリ部４６に与えられる。また、この場合、制御
回路４７は、注目画素のNTSC信号が、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−
Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、Ｙ＋Ｑ信号のとき、Ｙ−Ｉメモリ
４６Ａ、Ｙ−Ｑメモリ４６Ｂ、Ｙ＋Ｉメモリ４６Ｃ、お
よびＹ＋Ｑメモリ４６Ｄをそれぞれ選択するCS信号を、
予測係数メモリ部４６に供給する。

【０１３２】予測係数メモリ部４６では、ステップＳ６
において、メモリ４６Ａ乃至４６Ｄのうちの制御回路４
７から入力されたCS信号によって選択されたメモリのア
ドレス（クラス分類回路４５から入力された注目画素の
クラスに対応するアドレス）から、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ
用の予測係数のセットが読み出され、演算回路４９に供
給される。

【０１３３】ステップＳ７において、予測タップ形成回
路４８は、フィールドメモリ４１から画素を読み出し、
いま注目画素とされている画素について、図６で説明し
た予測タップを形成する。この予測タップは、演算回路
４９に供給される。

【０１３４】ここで、ステップＳ７の処理は、ステップ
Ｓ２乃至Ｓ６の処理と並列に行うようにすることも可能
である。

【０１３５】演算回路４９は、予測係数メモリ部４６か
ら予測係数を受信するとともに、予測タップ形成回路４
８から予測タップを受信すると、ステップＳ８におい
て、その予測係数および予測タップを用いた適応処理を
行う。すなわち、演算回路４９は、式（１）に示した線
形一次式を演算し、これにより、注目画素のＲ，Ｇ，Ｂ
の各信号を求めて出力する。

【０１３６】その後、ステップＳ９に進み、制御回路４
７において、フィールドメモリ４１に記憶された注目フ
ィールドを構成する全ての画素を、注目画素として処理
したか否かが判定される。ステップＳ９において、ま
だ、注目フィールドを構成する全ての画素を、注目画素
として処理していないと判定された場合、ステップＳ１
に戻り、注目フィールドを構成する画素のうちのまだ注
目画素とされていない画素が、新たに注目画素とされ、
ステップＳ２以降の処理が繰り返される。また、ステッ
プＳ９において、注目フィールドを構成する全ての画素
を、注目画素として処理したと判定された場合、処理を
終了する。

【０１３７】図１２は、図１０の予測係数メモリ部４６
に記憶させる予測係数を求める学習を行う学習装置の一
実施の形態の構成例を示している。

【０１３８】この学習装置を構成するフィールドメモリ
５１、RGB/NTSCエンコーダ５２、制御回路５７、学習用
データメモリ部５８、演算回路５９Ａ乃至５９Ｄ、およ
びメモリ６０Ａ乃至６０Ｄは、図８に示した学習装置の
フィールドメモリ２１、RGB/NTSCエンコーダ２２、制御
回路２７、学習用データメモリ部２８、演算回路２９Ａ
乃至２９Ｄ、およびメモリ３０Ａ乃至３０Ｄと同様に構
成されているので、その説明は省略する。また、簡易Y/
C分離回路５３、差分回路５４、比較回路５５、および
クラス分類回路５６は、図１０の簡易Y/C分離回路４
２、差分回路４３、比較回路４４、およびクラス分類回
路４５とそれぞれ同様に構成されており、クラス分類回
路５６が出力する注目画素のクラスは、アドレスとし
て、学習用データメモリ部５８に供給されるようになさ
れている。

【０１３９】次に、図１２に示した学習装置の学習処理
について、図９のフローチャートを参照して説明する。

【０１４０】フィールドメモリ５１に、学習用の画像の
RGB信号が記憶されると、ステップＳ１１において、制
御回路５７は、学習用の画像を構成する所定の画素を注
目画素として選択し、その注目画素について、簡易Y/C
分離を行うために必要な画素を、フィールドメモリ５１
から読み出させ、RGB/NTSCエンコーダ５２に供給させ
る。RGB/NTSCエンコーダ５２では、フィールドメモリ５
１から入力された画素のRGB信号がNTSC信号に変換さ
れ、簡易Y/C分離回路５３に供給される。

【０１４１】簡易Y/C分離回路５３では、ステップＳ１
２において、RGB/NTSCエンコーダ５２から入力された画
素を用いて簡易Y/C分離が行われ、これにより、図１０
における場合と同様に、注目画素について、輝度信号Ｙ
０乃至Ｙ６、および輝度信号Ｙ０’乃至Ｙ６’が求めら
れ、差分回路５４に供給される。以下、差分回路５４、
比較回路５５、またはクラス分類回路５６では、ステッ
プＳ１３乃至Ｓ１５において、図１０の差分回路４３、
比較回路４４、またはクラス分類回路４５と同様の処理
が行われ、これにより、クラス分類回路５６からは、注
目画素のクラスが出力される。この注目画素のクラス
は、アドレスとして、学習用データメモリ部５８に与え
られる。

【０１４２】そして、制御回路５７は、ステップＳ１６
において、注目画素に割り当てられるNTSC信号が、Ｙ−
Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、またはＹ＋Ｑ信号で
あるとき、Ｙ−Ｉメモリ５８Ａ、Ｙ−Ｑメモリ５８Ｂ、
Ｙ＋Ｉメモリ５８Ｃ、またはＹ＋Ｑメモリ５８Ｄをそれ
ぞれ選択するCS信号を、学習用データメモリ部５８に供
給する。

【０１４３】さらに、制御回路５７は、ステップＳ１６
において、注目画素のRGB信号と、その注目画素につい
て、予測タップを構成する画素のRGB信号とを、フィー
ルドメモリ５１から読み出させ、注目画素のRGB信号は
自身に供給させ、予測タップを構成する画素のRGB信号
はRGB/NTSCエンコーダ５２に供給させる。この場合、RG
B/NTSCエンコーダ２２では、フィールドメモリ５１から
入力された予測タップを構成する画素のRGB信号がNTSC
信号に変換され、制御回路５７に供給される。

【０１４４】そして、制御回路５７は、RGB/NTSCエンコ
ーダ５２から入力された予測タップを構成する画素のNT
SC信号を学習データとするとともに、フィールドメモリ
５１から入力された注目画素のRGB信号を教師データと
し、その学習データと教師データとの組み合わせを、学
習用データメモリ部５８に供給する。

【０１４５】なお、ステップＳ１６の処理は、ステップ
Ｓ１２乃至Ｓ１５の処理と並列に行うことが可能であ
る。

【０１４６】学習用データメモリ部５８では、ステップ
Ｓ１７において、メモリ５８Ａ乃至５８Ｄのうちの制御
回路５７から入力されたCS信号によって選択されたもの
の、クラス分類回路５６が出力する注目画素のクラスに
対応するアドレスに、制御回路５７が出力する教師デー
タと学習データとの組合せが記憶される。

【０１４７】ステップＳ１８において、制御回路５７に
おいて、フィールドメモリ５１に記憶された学習用の画
像を構成する全ての画素を注目画素として処理したか否
かが判定される。ステップＳ１８において、まだ、学習
用の画像を構成する全ての画素を注目画素として処理し
ていないと判定された場合、ステップＳ１１に戻り、ま
だ注目画素とされていない画素を、新たに注目画素とし
て、ステップＳ１２以下の処理が繰り返される。

【０１４８】また、ステップＳ１８において、学習用の
画像を構成する全ての画素を注目画素として処理したと
判定された場合、ステップＳ１９に進み、演算回路５９
Ａ乃至５９Ｄそれぞれにおいて、メモリ５８Ａ乃至５８
Ｄに記憶された学習データと教師データとの組合せが、
各アドレスごとに読み出され、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号別
に、式（８）に対応する正規方程式がたてられる。さら
に、ステップＳ１９では、演算回路５９Ａ乃至５９Ｄそ
れぞれにおいて、たてられた正規方程式が解かれ、これ
により、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信号、または
Ｙ＋Ｑ信号それぞれをRGB信号に変換するのに用いる
Ｒ，Ｇ，Ｂ用の予測係数のセットが、クラスごとに求め
られる。そして、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、Ｙ＋Ｉ信
号、またはＹ＋Ｑ信号に対応するクラスごとの予測係数
のセットは、メモリ６０Ａ乃至６０Ｄにそれぞれ供給さ
れて記憶され、処理を終了する。

【０１４９】以上のような学習処理により、メモリ６０
Ａ乃至６０Ｄに記憶された予測係数のセットが、図１０
のメモリ４６Ａ乃至４６Ｄにそれぞれ記憶される。

【０１５０】なお、学習処理において、予測係数を求め
るために必要な数の正規方程式が得られないクラスが生
じる場合があるが、そのようなクラスについては、例え
ば、クラスを無視して正規方程式をたてて解くことによ
り得られる予測係数などを、いわばデフォルトの予測係
数として用いることができる。

【０１５１】以上のように、注目画素を、その注目画素
について求めた複数の輝度信号どうしのフレーム間の相
関に基づいてクラス分類し、それにより得られるクラス
に対応した予測係数、すなわち、注目画素に適した予測
係数を用いて、注目画素のNTSC信号を、RGB信号に変換
するようにしたので、特に、静止画部分のエッジに起因
するドット妨害を軽減することが可能となる。

【０１５２】また、本実施の形態では、NTSC信号を、い
わば直接、RGB信号に変換するようにしたので（そのよ
うな変換を行うための予測係数を学習するようにしたの
で）、従来のように、NTSC信号をY/C分離し、その結果
得られるYIQ信号をマトリクス変換して、RGB信号を求め
る場合に比較して、装置の小規模化を図ることが可能と
なる。すなわち、例えば、NTSC信号をY/C分離し、その
結果得られるYIQ信号をマトリクス変換して、RGB信号を
求める場合には、Y/C分離を行うチップと、マトリクス
変換を行うチップとが必要となるのに対し、図２、およ
び図１０に示したクラス分類適応処理回路３は、１チッ
プで構成可能である。

【０１５３】なお、本実施の形態においては、予測係数
との線形一次式を計算することにより、NTSC信号をRGB
信号に変換するようにしたが、その他、例えば、非線形
な演算式などを計算することにより、NTSC信号をRGB信
号に変換するようにすることも可能である。

【０１５４】また、本実施の形態では、図５で説明した
画素から、予測タップを構成するようにしたが、予測タ
ップは、その他の画素から構成することも可能である。

【０１５５】さらに、本実施の形態では、NTSC信号の位
相別に、適応処理および学習処理を行うようにしたが、
適応処理および学習処理は、NTSC信号の位相に関係なく
行うことも可能である。ただし、NTSC信号の位相別に、
適応処理および学習処理を行う方が、精度の高いRGB信
号および予測係数を得ることができる。

【０１５６】また、本実施の形態においては、NTSC信号
をRGB信号（３原色の信号）に変換するようにしたが、
その他、例えば、PAL方式などの信号をRGB信号に変換し
たり、また、NTSC信号を、YUV（輝度Ｙと色差Ｕ，Ｖと
でなる信号）やYIQなどの信号に変換することなども可
能である。すなわち、変換前のコンポジット信号および
変換後のコンポーネント信号は、特に限定されるもので
はない。

【０１５７】さらに、本実施の形態では、注目画素につ
いて求めた複数の輝度信号どうしの相関値として、それ
らの差分絶対値と所定の閾値との大小関係を表すフラグ
を用いるようにしたが、その他の物理量を用いることも
可能である。

【０１５８】また、本実施の形態では、フィールド単位
で処理を行うようにしたが、その他、例えば、フレーム
単位で処理を行うことも可能である。

【０１５９】さらに、本発明は、テレビジョン受像機以
外の、例えば、VTR(Video Tape Recorder)その他の画像
を扱う機器に適用可能である。また、本発明は、動画お
よび静止画のいずれにも適用可能である。

【０１６０】さらに、本実施の形態では、NTSC信号をサ
ンプリングすることにより、Ｙ−Ｉ信号、Ｙ−Ｑ信号、
Ｙ＋Ｉ信号、およびＹ＋Ｑ信号とするようにしたが、NT
SC信号のサンプリングは、４サンプリングごとに、同位
相の信号が得られれば、どのようなタイミングで行って
もよい。ただし、この場合、学習においても、同一位相
の信号を用いる必要がある。

【０１６１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の信号変
換装置、および請求項６に記載の信号変換方法によれ
ば、注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、
注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
を用いて、注目画素に対応する輝度信号が算出され、注
目フィールドと時間的に近接するフィールドの注目画素
に対応する画素のコンポジット信号と、画素と空間的に
近接する画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素
に対応する輝度信号が算出されて、それらの輝度信号の
相関が算出される。さらに、算出された相関に基づい
て、注目画素がクラス分類され、分類されたクラスに対
応する係数を用いて注目画素のコンポーネント信号が演
算されるようにしたので、画質が良いコンポーネント信
号の画像を得ることが可能となる。

【０１６２】また、請求項７に記載の学習装置、および
請求項１２に記載の学習方法によれば、学習用のコンポ
ーネント信号が、学習用のコンポジット信号に変換さ
れ、注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、
注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
を用いて、注目画素に対応する輝度信号が算出され、注
目フィールドと時間的に近接するフィールドの注目画素
に対応する画素のコンポジット信号と、画素と空間的に
近接する画素のコンポジット信号とを用いて、注目画素
に対応する輝度信号が算出されて、それらの輝度信号の
相関が算出される。さらに、算出された相関に基づい
て、注目画素がクラス分類される。そして、学習用のコ
ンポジット信号と係数とを用いて演算されたコンポーネ
ント信号と、学習用のコンポーネント信号との誤差を小
さくする係数をクラス毎に求めるための演算が行われる
ようにしたので、画質が良いコンポーネント信号の画像
を得るための係数を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したテレビジョン受像機の一実施
の形態の構成例を示すブロック図である。

【図２】図１のクラス分類適応処理回路３の第１の構成
例を示すブロック図である。

【図３】図２の簡易Y/C分離回路１２の処理を説明する
図である。

【図４】図２のクラス分類回路１５の処理を説明する図
である。

【図５】NTSC信号のフィールドの構成例を示す図であ
る。

【図６】図２の予測タップ形成回路１８の処理を説明す
る図である。

【図７】図２のクラス分類適応処理回路３の処理を説明
するフローチャートである。

【図８】本発明を適用した学習装置の一実施の形態の第
１の構成例を示すブロック図である。

【図９】図８の学習装置による学習処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図１０】図１のクラス分類適応処理回路３の第２の構
成例を示すブロック図である。

【図１１】図１０の簡易Y/C分離回路４２の処理を説明
する図である。

【図１２】本発明を適用した学習装置の一実施の形態の
第２の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ チューナ， ２ A/D変換器， ３ クラス分類適
応処理回路， ４ CRT， ５ 増幅器， ６ スピー
カ， １１ フィールドメモリ， １２ 簡易Y/C分離
回路， １３ 差分回路， １４ 比較回路， １５
クラス分類回路，１６ 予測係数メモリ部， １６Ａ乃
至１６Ｄ メモリ， １７ 制御回路，１８ 予測タッ
プ形成回路， １９ 演算回路， ２１ フィールドメ
モリ，２２ RGB/NTSCエンコーダ， ２３ 簡易Y/C分
離回路， ２４ 差分回路，２５ 比較回路， ２６
クラス分類回路， ２７ 制御回路， ２８ 学習用デ
ータメモリ部， ２８Ａ乃至２８Ｄ メモリ， ２９Ａ
乃至２９Ｄ 演算回路， ３０Ａ乃至３０Ｄ メモリ，
４１ フィールドメモリ， ４２ 簡易Y/C分離回
路， ４３ 差分回路， ４４ 比較回路， ４５ ク
ラス分類回路，４６ 予測係数メモリ部， ４６Ａ乃至
４６Ｄ メモリ， ４７ 制御回路，４８ 予測タップ
形成回路， ４９ 演算回路， ５１ フィールドメモ
リ，５２ RGB/NTSCエンコーダ， ５３ 簡易Y/C分離
回路， ５４ 差分回路，５５ 比較回路， ５６ ク
ラス分類回路， ５７ 制御回路， ５８ 学習用デー
タメモリ部， ５８Ａ乃至５８Ｄ メモリ， ５９Ａ乃
至５９Ｄ 演算回路， ６０Ａ乃至６０Ｄ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 隆也 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 西片 丈晴 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 井上 賢 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小久保 哲志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンポジット信号をコンポーネント信号
   に変換する信号変換装置において、 注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、前記
   注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
   を用いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する
   第１の輝度信号算出手段と、 前記注目フィールドと時間的に近接するフィールドの前
   記注目画素に対応する画素のコンポジット信号と、前記
   画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用
   いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する第２
   の輝度信号算出手段と、 前記第１の輝度信号算出手段が算出した輝度信号と前記
   第２の輝度信号算出手段が算出した輝度信号との相関を
   算出する相関算出手段と、 前記相関算出手段が算出した相関に基づいて、前記注目
   画素を所定のクラスに分類するクラス分類手段と、 前記クラスに対応する所定の係数を記憶する記憶手段
   と、 前記記憶手段が記憶する係数のうちの前記注目画素のク
   ラスに対応するものを用いて前記注目画素のコンポーネ
   ント信号を演算する演算手段とを備えることを特徴とす
   る信号変換装置。
2. 【請求項２】 前記相関算出手段は、前記第１の輝度信
   号算出手段が算出した輝度信号と前記第２の輝度信号算
   出手段が算出した輝度信号との差分と、所定の閾値との
   大小関係に基づいて、前記相関を算出することを特徴と
   する請求項１に記載の信号変換装置。
3. 【請求項３】 前記コンポーネント信号はRGB信号、ま
   たは輝度信号および色差信号であることを特徴とする請
   求項１に記載の信号変換装置。
4. 【請求項４】 前記演算手段は、前記係数と、前記注目
   画素と空間的または時間的に近接する画素との線形一次
   結合により、前記注目画素のコンポーネント信号を演算
   することを特徴とする請求項１に記載の信号変換装置。
5. 【請求項５】 前記記憶手段は、前記クラスに対応する
   係数を、前記コンポジット信号の位相ごとに記憶してい
   ることを特徴とする請求項１に記載の信号変換装置。
6. 【請求項６】 コンポジット信号をコンポーネント信号
   に変換する信号変換方法において、 注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、前記
   注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
   を用いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する
   第１の輝度信号算出ステップと、 前記注目フィールドと時間的に近接するフィールドの前
   記注目画素に対応する画素のコンポジット信号と、前記
   画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用
   いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する第２
   の輝度信号算出ステップと、 前記第１の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と
   前記第２の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と
   の相関を算出する相関算出ステップと、 前記相関算出ステップで算出した相関に基づいて、前記
   注目画素を所定のクラスに分類するクラス分類ステップ
   と、 前記クラスに対応する所定の係数を記憶する記憶ステッ
   プと、 前記記憶ステップで記憶する係数のうちの前記注目画素
   のクラスに対応するものを用いて前記注目画素のコンポ
   ーネント信号を演算する演算ステップとを含むことを特
   徴とする信号変換方法。
7. 【請求項７】 コンポジット信号をコンポーネント信号
   に変換するための演算に用いる係数を求める学習装置に
   おいて、 学習用のコンポーネント信号を、学習用のコンポジット
   信号に変換する変換手段と、 注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、前記
   注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
   を用いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する
   第１の輝度信号算出手段と、 前記注目フィールドと時間的に近接するフィールドの前
   記注目画素に対応する画素のコンポジット信号と、前記
   画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用
   いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する第２
   の輝度信号算出手段と、 前記第１の輝度信号算出手段が算出した輝度信号と前記
   第２の輝度信号算出手段が算出した輝度信号との相関を
   算出する相関算出手段と、 前記相関算出手段が算出した相関に基づいて、前記注目
   画素を所定のクラスに分類するクラス分類手段と、 学習用のコンポジット信号と前記係数とを用いて演算さ
   れたコンポーネント信号と、前記学習用のコンポーネン
   ト信号との誤差を小さくする前記係数を、前記クラス毎
   に求めるための演算を行う演算手段とを備えることを特
   徴とする学習装置。
8. 【請求項８】 前記相関算出手段は、前記第１の輝度信
   号算出手段が算出した輝度信号と前記第２の輝度信号算
   出手段が算出した輝度信号との差分と、所定の閾値との
   大小関係に基づいて、前記相関を算出することを特徴と
   する請求項７に記載の学習装置。
9. 【請求項９】 前記コンポーネント信号はRGB信号、ま
   たは輝度信号および色差信号であることを特徴とする請
   求項７に記載の学習装置。
10. 【請求項１０】 前記演算手段は、前記係数と、前記注
    目画素と空間的または時間的に近接する画素との線形一
    次結合により、前記注目画素のコンポーネント信号を演
    算することを特徴とする請求項７に記載の学習装置。
11. 【請求項１１】 前記演算手段は、前記クラスごとの係
    数を、学習用のコンポジット信号の位相ごとに求めるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の学習装置。
12. 【請求項１２】 コンポジット信号をコンポーネント信
    号に変換するための演算に用いる係数を求める学習方法
    において、学習用のコンポーネント信号を、学習用のコ
    ンポジット信号に変換する変換ステップと、 注目フィールドの注目画素のコンポジット信号と、前記
    注目画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号と
    を用いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する
    第１の輝度信号算出ステップと、 前記注目フィールドと時間的に近接するフィールドの前
    記注目画素に対応する画素のコンポジット信号と、前記
    画素と空間的に近接する画素のコンポジット信号とを用
    いて、前記注目画素に対応する輝度信号を算出する第２
    の輝度信号算出ステップと、 前記第１の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と
    前記第２の輝度信号算出ステップで算出した輝度信号と
    の相関を算出する相関算出ステップと、 前記相関算出ステップで算出した相関に基づいて、前記
    注目画素を所定のクラスに分類するクラス分類ステップ
    と、 学習用のコンポジット信号と前記係数とを用いて演算さ
    れたコンポーネント信号と、前記学習用のコンポーネン
    ト信号との誤差を小さくする前記係数を、前記クラス毎
    に求めるための演算を行う演算ステップとを含むことを
    特徴とする学習方法。