專利名稱：信息處理設備和在其中使用的可拆卸基底的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息處理設備和在其中使用的可拆卸基底(substrate)。更具體地說，本發(fā)明涉及可以很好地應用于電視接收機等的信息處理設備等。
背景技術：
最近人們已經提出了具有縮放功能的電視接收機。在這種電視接收機上，用戶可以控制接收機進行縮放從而能夠以他或她想要的縮放比例將圖像放大或縮小以進行顯示。
如果將圖像進行放大或者縮小顯示，其調制變換函數(shù)(MTF)也要變化。例如日本專利No.2789560所公開的提供與縮放比例對應的補償因數(shù)，并且可以根據(jù)該補償因數(shù)對MTF進行調節(jié)。

發(fā)明內容
但是，日本專利No.2789560中所公開的技術基于被根據(jù)縮放比例唯一設置的補償因數(shù)來調節(jié)圖像質量。因此很難提供適合于每個獨立用戶的偏好的圖像質量。
最好提供一種信息處理設備等，其具有不太復雜的配置并且可以容易地調節(jié)適合于每個獨立用戶的偏好的輸出質量。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供一種信息處理設備，其具有處理信息的信息處理裝置和被可拆卸地連接到該信息處理裝置上的可拆卸基底。所述信息處理裝置包括信號處理部件，用于處理所接收的信息信號以將所接收的信息信號的輸出質量設置到預定的質量。所述信息處理裝置還包括調節(jié)部件，用于允許用戶調節(jié)信號處理部件中的預定質量；和設置部件，用于允許用戶對所接收的信息信號的狀態(tài)和所接收的信息信號的輸出的狀態(tài)之中至少任何一個進行設置。所述可拆卸基底包括存儲部件，用于存儲設置部件的設置歷史和調節(jié)部件的調節(jié)歷史。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供一種被可拆卸地連接到信息處理設備的可拆卸基底。所述信息處理設備具有信號處理部件，用于處理所接收的信息信號以將所接收的信息信號的輸出質量設置到預定的質量；調節(jié)部件，用于允許用戶調節(jié)信號處理部件中的預定質量；和設置部件，用于允許用戶對所接收的信息信號的狀態(tài)和所接收的信息信號的輸出的狀態(tài)之中至少任何一個進行設置。所述可拆卸基底包括存儲部件，用于存儲設置部件的設置歷史和調節(jié)部件的調節(jié)歷史。
在本發(fā)明的實施方式中，將可拆卸基底可拆卸地連接到信息處理裝置(信息處理設備)。在信息處理裝置中，信息處理部件將信息處理設備接收的信息信號進行處理，以將所接收的信息信號的輸出質量設置到預定的質量。
信息信號包括圖像信號、音頻信號等。當信息信號是圖像信號時，信息信號的輸出質量與該圖像信號的圖像分辨率、其降噪等有關。當信息信號是音頻信號時，信息信號的輸出質量與該音頻信號中的音頻的降噪等有關。
在所述信息處理裝置中，用戶可以使用調節(jié)部件來調節(jié)信號處理部件中的預定質量。類似地，在信息處理裝置中，用戶可以使用設置裝置來對所接收的信息信號的狀態(tài)和信息信號的輸出的狀態(tài)之中至少任何一個進行設置。
例如，所接收的信息信號的狀態(tài)包括從其獲得信息信號的廣播頻道的切換狀態(tài)和從其獲得信息信號的信息信號源的切換狀態(tài)之中的任何一個。
而且，當信息信號是圖像信號時，信息信號的輸出的狀態(tài)直觀地就是圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)。
所述可拆卸基底具有存儲部件。所述存儲部件存儲對所接收的信息信號的狀態(tài)和信息信號的輸出的狀態(tài)進行設置的設置歷史，以及對信息信號的輸出質量進行調節(jié)的調節(jié)歷史。制造商等收集被從信息處理裝置拆下的這種可拆卸基底，并且可以根據(jù)在存儲部件中所存儲的內容，獲得關于在由設置部件和用戶所設置的、與用戶的偏好對應的每個狀態(tài)上的輸出質量的任何調節(jié)信息。
例如，關于輸出質量的調節(jié)信息包括信息信號的輸出質量的預測調節(jié)值，其與設置部件所設置的每個狀態(tài)對應。而且，關于輸出質量的調節(jié)信息可以包括關于輸出質量的調節(jié)區(qū)域的信息，其與設置部件所設置的每個狀態(tài)對應。這種調節(jié)區(qū)域可以包括離開預測調節(jié)值的某個區(qū)域，因此預測的調節(jié)值對于兩個邊(side)幾乎在中心。當關于輸出質量的調節(jié)信息與預測的調節(jié)值相關時，對信號處理部件進行控制從而輸出質量可以變?yōu)榕c由設置部件所設置的狀態(tài)的預測的調節(jié)值相對應的一個，從而使得輸出質量因此被自動調節(jié)因而適合于每個獨立用戶的偏好。當關于輸出質量的調節(jié)信息是關于調節(jié)區(qū)域的信息時，用戶可以容易地和確信地將輸出質量調節(jié)到與每個獨立用戶的偏好適合的一個設置上。
可以將這種關于輸出質量的調節(jié)信息通過使用例如存儲卡等提供給信息處理裝置?；蛘?，如果可拆卸基底具有用于保存預測調節(jié)值的第一保存部件和用于保存限制信息的第二保存部件，則可拆卸基底可以用信息處理裝置提供關于輸出質量的調節(jié)信息而不必使用存儲卡等。
例如，當將設置部件中對預定的狀態(tài)進行了設置時，如果信息處理裝置或者可拆卸基底具有用于控制信號處理部件以獲得與預定的狀態(tài)的預測調節(jié)值(該預測調節(jié)值被保存在可拆卸基底的第一保存部件中)對應的輸出質量的控制部件，每次由設置部件將預定的狀態(tài)進行設置時，可以自動地將輸出質量調節(jié)到與每個獨立用戶的偏好適合的一個設置上。
例如，信號處理部件包括數(shù)據(jù)選擇部件，用于根據(jù)所接收的信息信號選擇信息數(shù)據(jù)的多個項目，所述信息數(shù)據(jù)被放置在輸出信息信號中的目標位置附近；系數(shù)數(shù)據(jù)產生部件，用于使用系數(shù)種子數(shù)據(jù)和調節(jié)部件的調節(jié)值來產生估計等式的系數(shù)數(shù)據(jù)；以及計算部件，用于使用在數(shù)據(jù)選擇部件中所選擇的信息數(shù)據(jù)的多個項目和在系數(shù)數(shù)據(jù)產生部件中所產生的系數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)估計等式計算并且獲得在輸出信息信號中的目標位置的信息數(shù)據(jù)。在這種情況中，使用與每個狀態(tài)對應的輸出質量的調節(jié)區(qū)域內的輸出質量的學習(learning)區(qū)域來產生與由設置部件所設置的每個狀態(tài)對應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)。例如，可拆卸基底還具有用于保存這種系數(shù)種子數(shù)據(jù)的第三保存部件。
本說明書的結論部分特別指出本發(fā)明的主題內容并且對其進行直接權利要求。但是，本領域的普通技術人員應該通過結合附圖閱讀本說明書的其他部分來更好地理解本發(fā)明的操作的方法和結構，以及本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點，在附圖中相似的參考標記指示相似的元件。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備的實施方式的基本配置的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備的實施方式的具體配置的框圖；圖3示出了圖像質量改變單元的實施方式的配置的框圖；
圖4示出了SD信號和HD信號之間的像素位置關系的示意圖；圖5A和5B分別示出了預測抽頭和等級(class)抽頭的樣式的示意圖；圖6示出了在中央預測抽頭后面的單位像素塊中的HD信號的四個像素的相位滯后的示意圖；圖7示出了可拆卸基底的信息獲取單元的實施方式的配置的框圖；圖8示出了輸入圖像的例子的示意圖；圖9A到9C每個都示出了輸出圖像的例子，特別地，圖9B示出了對圖9A中所示的輸出圖像具有兩倍縮放角的輸出圖像的例子，并且圖9C示出了對圖9A中所示的輸出圖像具有三倍縮放角的輸出圖像的例子；圖10A和10B每個都示出了輸出圖像的例子，圖10A示出了圖具有低分辨率的輸出圖像的例子，而圖10B示出了具有高分辨率的輸出圖像的例子；圖11示出了信息獲取單元的實施方式的操作的流程圖；圖12A和12B示出了所存儲的數(shù)據(jù)的提取處理的示意圖，圖12A示出了在存儲單元中所存儲的數(shù)據(jù)而圖12B示出了從其中提取的數(shù)據(jù)；圖13示出了對如何計算分辨率和降噪的預測調節(jié)值進行說明的示意圖；圖14示出了對如何計算分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域進行說明的示意圖；圖15示出了與每個縮放比例相關的降噪和分辨率的用戶調節(jié)值的關系的示意圖；圖16示出了與每個縮放比例相關的降噪和分辨率的所計算的調節(jié)區(qū)域的示意圖；圖17示出了對如何產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)進行說明的示意圖；和圖18示出了用于產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)的設備的配置的框圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備的實施方式的基本配置。該圖像處理設備10具有輸入裝置11、改變裝置12、輸出裝置13、和可拆卸基底14。
輸入裝置11將圖像信號作為輸入信號發(fā)送到改變裝置12。改變裝置12接收該圖像信號并且對所接收的圖像信號進行處理以將所處理的信號作為輸出信號發(fā)送到輸出裝置。輸出裝置接收處理過的信號并且根據(jù)處理過的信號顯示圖像。
輸入裝置11包括電視調諧器、數(shù)字通用盤(DVD)播放機、錄像機(VCR)。用戶可以選擇地將諸如電視調諧器、DVD播放機、VCR等的圖像信號源的切換狀態(tài)以及電視調諧器中的廣播頻道的切換狀態(tài)作為接收的圖像信號的狀態(tài)進行設置。
改變裝置12具有圖像質量改變單元21和放大改變單元31。圖像質量改變單元21具有調節(jié)旋鈕22和24。用戶操控調節(jié)旋鈕22以調節(jié)分辨率從而可在顯示部分23上顯示調節(jié)的分辨率值。類似地，用戶操控調節(jié)旋鈕24以調節(jié)降噪從而可以在顯示部分25中顯示調節(jié)的降噪的值。放大改變單元31具有調節(jié)旋鈕32。用戶操控調節(jié)旋鈕32以將縮放比例(縮放狀態(tài))按照圖像信號的輸出狀態(tài)進行調節(jié)，從而可在顯示部分33上顯示調節(jié)的縮放比例的值。
將可拆卸基底14可拆卸地連接到組成信息處理裝置的改變裝置12?？刹鹦痘?4具有存儲單元41。存儲單元41將與至少圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例、分辨率及降噪的改變相關的控制命令作為歷史信息進行存儲。
下面將描述圖像處理設備10的操作。將從輸入裝置11發(fā)送來的輸入圖像信號通過改變裝置12提供給輸出裝置13，并且輸出裝置13顯示對應的圖像。如果用戶想要放大或者縮小這個圖像，他或她可以操控調節(jié)旋鈕32以在他或她觀看著這個圖像的情況下設置縮放比例。將所設置的縮放比例顯示在顯示部分33上。放大改變單元31根據(jù)所設置的縮放比例基于從輸入裝置11接收的圖像信號對圖像進行放大或者縮小處理。然后放大改變單元31將處理過的圖像信號發(fā)送到輸出裝置13。這就允許用戶在輸出裝置13上觀看具有他或她自己設置的縮放比例的圖像。
類似地，用戶可以操控調節(jié)旋鈕22以調節(jié)分辨率以及調節(jié)旋鈕24以調節(jié)降噪。在顯示部分23和25上分別顯示調節(jié)的分辨率和降噪的值。圖像質量改變單元21使用調節(jié)的分辨率和降噪對從輸入裝置11接收的圖像信號執(zhí)行例如分辨率創(chuàng)建處理。然后放大改變單元31根據(jù)所設置的縮放比例對圖像進行放大或縮小并且將其提供給輸出裝置。因此，根據(jù)用戶所設置的縮放比例，輸出裝置13可以顯示通過使用用戶調節(jié)的分辨率和降噪對其進行了分辨率創(chuàng)建處理的圖像。
在可拆卸基底14的存儲單元41中，將與縮放比例的改變、分辨率和降噪的改變、圖像信號源的切換、廣播頻道的切換等相關的控制命令作為歷史信息進行存儲。
制造商等收集可拆卸基底14從而可以根據(jù)在存儲單元41中所存儲的內容而獲得關于在每種狀態(tài)中與用戶的偏好對應的輸出質量的調節(jié)信息。注意“每種狀態(tài)”包括所接收的圖像信號的狀態(tài)和圖像信號的圖像縮放狀態(tài)的組合，可以用圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例的改變來對其進行改變。
例如，作為關于輸出質量的調節(jié)信息，可以獲得與每種狀態(tài)對應的、諸如分辨率或者降噪的預測調節(jié)值之類的圖像信號的輸出質量的預測調節(jié)值。而且，作為關于輸出質量的調節(jié)信息，可以獲得與每種狀態(tài)對應的、諸如關于分辨率或降噪的調節(jié)區(qū)域的信息之類的關于輸出質量的調節(jié)區(qū)域的信息。這種調節(jié)區(qū)域變?yōu)?例如)離開預測調節(jié)值的一設置區(qū)域，預測調節(jié)值對于兩個邊幾乎在中心。
在后面將描述如何計算與每種狀態(tài)對應的分辨率和降噪的預測的調節(jié)值及其調節(jié)區(qū)域。
可以使用卡存儲器等通過將信息提供給改變裝置12而在改變裝置12中使用與用戶的偏好對應的、關于如此計算的輸出質量的調節(jié)信息(關于分辨率和降噪的預測調節(jié)值的信息和關于分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域的信息)。但是在本實施方式中，可拆卸的基底14具有用于保存關于輸出質量的對應調節(jié)信息的保存單元(未在圖1中示出)。將這種信息提供給改變裝置12，同時將它保存在保存單元中。
例如，當設置了預定的狀態(tài)時，控制圖像質量改變單元21從而可使用與這種預定狀態(tài)的分辨率和降噪的預測調節(jié)值對應的、在可拆卸基底14的保存單元中保存的分辨率和降噪來執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理。這允許將使用與用戶的偏好適合的分辨率和降噪對其進行了分辨率創(chuàng)建處理的圖像進行顯示。
例如，當設置了預定的狀態(tài)時，根據(jù)在可拆卸基底14的保存單元中保存的、關于預定狀態(tài)的分辨率和降噪的每個調節(jié)區(qū)域的信息對用戶的調節(jié)區(qū)域進行限制。這允許用戶容易地和確信地將分辨率和降噪調節(jié)到用戶想要的一個設置上。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備的實施方式的具體配置。該圖像處理設備51具有電視調諧器61、輸入切換單元62、放大/圖像質量改變單元63、圖像質量設置單元64、聲音質量設置單元65、監(jiān)視器66、光接收單元67、控制單元68、可拆卸介質69、和可拆卸基底70。與圖1中所示的可拆卸基底14對應的可拆卸基底70具有存儲單元81、信息獲取單元82、和系數(shù)存儲器83。這些單元通過總線60彼此連接，從而可以將必要的控制命令提供給每個單元。
電視調諧器61從經過未示出的天線接收的地面波或衛(wèi)星波中解調廣播信號，并且將其圖像信號和音頻信號發(fā)送到輸入切換單元62。未示出的、也發(fā)送圖像信號和音頻信號的DVD播放機、VCR等連接到輸入切換單元62。注意圖像信號源包括電視調諧器61、DVD播放機、VCR等。根據(jù)控制單元68的控制，輸入切換單元62從所接收的圖像和音頻信號中選擇與所期望的圖像信號源相關的圖像和音頻信號，并且將所選擇的圖像信號提供給放大/圖像質量改變單元63，還將所選擇的音頻信號提供給聲音質量設置單元65。
根據(jù)控制單元68的控制，放大/圖像質量改變單元63改變所接收的圖像信號的放大/圖像質量并且將其發(fā)送到圖像質量設置單元64。也就是，放大/圖像質量改變單元63具有與圖1中所示的改變裝置12的功能對應的功能。放大/圖像質量改變單元63還對所接收的圖像信號執(zhí)行分辨率和降噪的圖像質量改變處理以及縮放比例改變處理。
圖像質量設置單元64對除了在放大/圖像質量改變單元63中所改變的那些以外的、諸如亮度和色度的任何圖像質量進行設置。將其中已經由圖像質量設置單元64如此設置了其亮度、色度等的圖像信號提供給監(jiān)視器66。聲音質量設置單元65根據(jù)控制單元68的控制命令對所接收的音頻信號的聲音質量進行調節(jié)和設置并且將其提供給監(jiān)視器66。監(jiān)視器66顯示與所接收的圖像信號對應的圖像，并且從內置揚聲器輸出與所接收的音頻信號對應的聲音。
控制單元68由(例如)微計算機構成。光接收單元67從未示出的遙控器接收紅外光信號，并且將與該紅外光信號對應的信號發(fā)送到控制單元68。如果需要則配備可拆卸介質69，其將在其中所存儲的任何程序等提供給控制單元68。根據(jù)從光接收單元67提供來的信號，控制單元68產生任何對應的控制命令并且通過總線60將它們發(fā)送到每個單元。
可拆卸基底70的信息獲取單元82由(例如)微計算機構成，并且根據(jù)通過總線60接收的控制命令來控制存儲單元81和放大/圖像質量改變單元63的操作。(與圖1中的存儲單元41對應的)存儲單元81將從信息獲取單元82獲取的控制命令作為歷史信息進行存儲。
信息獲取單元82具有非易失存儲器82a。這個非易失存儲器82a存儲關于在上面每個狀態(tài)(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)中的輸出質量的調節(jié)信息(關于分辨率和降噪的預測調節(jié)值的信息和關于分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域的信息)。該非易失存儲器82a可以具有第一和第二保存部分。
當控制命令與圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例的改變中的任何一個或多個相關并且設置了其預定狀態(tài)時，信息獲取單元82從非易失存儲器82a中讀出與預定的狀態(tài)對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值，并且將其發(fā)送到放大/圖像質量改變單元63。對該放大/圖像質量改變單元63的圖像質量改變單元進行控制，從而可以執(zhí)行與分辨率和降噪的預測調節(jié)值對應的分辨率創(chuàng)建處理。
注意還可以在信息處理裝置51的控制單元68中執(zhí)行這種控制。在這種情況中，當設置了預定的狀態(tài)時，控制單元68從非易失存儲器82a中讀出與所述預定的狀態(tài)對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值，并且將其發(fā)送到放大/圖像質量改變單元63。
系數(shù)存儲器83由非易失存儲器構成，并且為每種狀態(tài)(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)中的每個等級存儲要在放大/圖像質量改變單元63的圖像質量改變單元中使用的系數(shù)種子數(shù)據(jù)。
下面將描述放大/圖像質量改變單元63的圖像質量改變單元的結構。圖3示出了圖像質量改變單元的結構。
該圖像質量改變單元包括用于接收圖像信號Va的接收端子201、用于對通過接收端子201所接收的圖像信號Va進行處理的處理單元202、用于發(fā)送通過處理單元202而獲得的圖像信號Vb的發(fā)送端子203、和用于控制在處理單元202中的操作的控制單元204。
控制單元204根據(jù)通過總線60接收的控制命令等對處理單元202中的操作進行控制。例如，控制單元204可以具有未示出的MPU、該MPU的用于存儲操作程序等的ROM、作為該MPU的工作區(qū)域的RAM等。
處理單元202可以將作為(例如)525i信號的標準清晰度(SD)信號的圖像信號Va轉換為作為(例如)1050i信號的高清晰度(HD)信號的圖像信號Vb。525i信號與每一個幀具有525條線的隔行掃描圖像信號相關。1050i信號與每一個幀具有1050條線的隔行掃描圖像信號相關。
圖4示出了525i信號和1050i信號的幀(F)上的像素位置的關系，其中將在奇數(shù)場中的像素位置以實線示出而將在偶數(shù)場中的像素位置以點虛線示出。大圓標記表示525i信號的像素而小圓標記表示1050i信號的像素。如圖4所示，作為1050i信號的像素數(shù)據(jù)，有離525i信號的線距離近的線數(shù)據(jù)L1和L1′的項目也有離525i信號的線距離遠的線數(shù)據(jù)L2和L2′的項目。注意L1和L2表示奇數(shù)場的線數(shù)據(jù)的項目而L1′和L2′表示偶數(shù)場的線數(shù)據(jù)的項目。在1050i信號的每條線中的像素的數(shù)量是在525i信號的每條線中的像素的數(shù)量的兩倍。
參照圖3，處理單元202具有緩存存儲器211、預測抽頭選擇單元212和等級抽頭選擇單元213。緩存存儲器211臨時存儲從接收端子201接收來的圖像信號Va。抽頭選擇單元212和213根據(jù)在緩存存儲器211中所存儲的圖像信號Va，分別提取被選擇性放置在圖像信號Vb的目標位置附近的像素數(shù)據(jù)的多個項目，分別作為預測抽頭數(shù)據(jù)和等級抽頭數(shù)據(jù)。
圖5A示出了作為預測抽頭數(shù)據(jù)被提取的像素數(shù)據(jù)的多個項目的樣式例子。圖5B示出了被作為等級抽頭數(shù)據(jù)提取的像素數(shù)據(jù)的多個項目的樣式例子(由實線示出的部分)。雖然在圖5A和5B中，從其中目標位置位于其上的當前場中提取像素數(shù)據(jù)的項目作為預測抽頭數(shù)據(jù)和等級抽頭數(shù)據(jù)，但是可以從沿著時間方向被放置在其之前或之后的預定數(shù)量的場中提取它們。
處理單元202還具有等級檢測單元214。等級檢測單元214對作為由等級抽頭選擇單元213提取的等級抽頭數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的項目進行數(shù)據(jù)壓縮處理，以獲得指示在圖像信號Vb中的目標位置的像素數(shù)據(jù)所屬于的等級的等級代碼CL。例如，可以使用自適應動態(tài)范圍編碼(ADRC)、微分脈沖代碼調制(DPCM)、矢量量化(VQ)等進行數(shù)據(jù)壓縮處理。在本實施方式中，使用ADRC，例如，使用一比特ADRC。
下面將描述其中使用K比特ADRC的情況。在這種情況中，檢測作為在等級抽頭中包括的像素數(shù)據(jù)的最大值MAX和其最小值MIN之間的差的動態(tài)范圍DR＝MAX-MIN。對于在等級抽頭中包括的像素數(shù)據(jù)的各個項目，從像素數(shù)據(jù)中減去最小值MIN并且將減去后的值除以DR/2K(即，進行量化)。然后將構成等級抽頭的像素數(shù)據(jù)的各個項目重新量化到K個比特。將其中把重新量化的那些以預定的順序進行排列的比特流設置為等級代碼CL。
因此，如果使用一比特ADRC，對于在等級抽頭中包括的像素數(shù)據(jù)的各個項目，從像素數(shù)據(jù)中減去最小值MIN并且將減去后的值除以DR/2。然后將在等級抽頭中包括的像素數(shù)據(jù)的各個項目重新量化到一個比特，并且將其中把重新量化的那些以預定的順序進行排列的比特流設置為等級代碼CL并且進行輸出。
處理單元202還具有系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215。將在后面進行描述的估計/預測計算單元217使用作為預測抽頭的像素數(shù)據(jù)xi的多個項目以及系數(shù)數(shù)據(jù)Wi，根據(jù)下面估計等式(1)來計算在圖像信號中的目標位置的像素延遲y=Σi=1nWixi---(1)]]>其中n指示作為預測抽頭的像素數(shù)據(jù)xi的多個項目的數(shù)量。
在上述系數(shù)存儲器83上保存的系數(shù)種子數(shù)據(jù)是用于為上面估計等式產生系數(shù)數(shù)據(jù)Wi的產生等式的系數(shù)數(shù)據(jù)。產生等式包括用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z。下面等式(2)示出了產生等式的例子Wi＝wi0+wi1r+wi2z+wi3r2+wi4rz+wi5z2+wi6r3+wi7r2z+wi8rz2+wi9z3(2)其中Wij指示系數(shù)種子數(shù)據(jù)。參數(shù)r是用于設置分辨率的參數(shù)。參數(shù)z是用于設置降噪的參數(shù)。系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij是關于從圖像信號Va(525i信號)向圖像信號Vb(1050i信號)轉換的信息。
如果如圖4所示將525i信號轉換為1050i信號，則在奇數(shù)場和偶數(shù)場的每一個中需要獲得與525i信號的一個像素有關的1050i信號的四個像素。
圖6示出了在中央預測抽頭之后的每一個奇數(shù)場和偶數(shù)場中2*2個像素的單位像素塊UB中構成1050i信號的四個像素的相位滯后。在奇數(shù)場的情況中，將單位像素塊UB中的四個像素HD1到HD4的位置從中央預測抽頭的位置SD0分別偏移某個間隔(在水平方向中k1到k4而在垂直方向中m1到m4)。在偶數(shù)場的情況中，將單位像素塊UB中的四個像素HD1′到HD4′的位置從中央預測抽頭的位置SD0′分別偏移某個間隔(在水平方向中k1′到k4′而在垂直方向中m1′到m4′)。
因此，如上所述的每個等級的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij具有每個與輸出像素的八個式樣(HD1到HD4和HD1′到HD4′)對應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij的項目。系數(shù)存儲器83為等級和輸出像素的每個組合存儲系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij。
之前已經通過作為教授者(teacher)信號的、與圖像信號Vb對應的圖像信號Vb′和作為學生信號的、與圖像信號Va對應的圖像信號Va′的學習而產生的該系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij。將在后面更加詳細地描述如何計算該系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij。
系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215從系數(shù)存儲器83獲取分別與在奇數(shù)和偶數(shù)場的每一個中由已經在等級檢測單元214中獲得的等級代碼CL指示的等級的四個輸出像素(如圖6中所示的HD1到HD4和HD1′到HD4′)對應的四個像素的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij的項目。然后系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215使用從控制單元204提供來的、用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z，根據(jù)上面產生等式(2)來產生四個像素的系數(shù)數(shù)據(jù)Wi。
注意從系數(shù)存儲器83獲得的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij是與圖像信號源的當前切換狀態(tài)、在電視調諧器61中的廣播頻道的當前切換狀態(tài)、縮放比例的當前縮放狀態(tài)對應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij。要從控制單元204提供給系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215的參數(shù)r和z的值如下。即，當通過圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例的改變將它們設置到預定的狀態(tài)時，將這些值設置到被從如上所述的信息獲取單元82發(fā)送來的分辨率和降噪的預測調節(jié)值。如果通過用戶的操控來調節(jié)分辨率和降噪的值，則將它們設置到分辨率和降噪的調節(jié)值。
當用戶通過他或她的操控來調節(jié)分辨率和降噪時，控制單元204通過總線60從信息獲取單元82的非易失存儲器82a中獲取關于與當前狀態(tài)對應的調節(jié)區(qū)域的信息，從而可以根據(jù)這種關于調節(jié)區(qū)域的信息來限制由用戶進行調節(jié)的分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域。例如，可以將該調節(jié)區(qū)域限制到離開分辨率和降噪的每個的預測調節(jié)值的設置區(qū)域，預測調節(jié)值對于兩個邊幾乎在中心。
處理單元202還具有估計/預測計算單元217。該估計/預測計算單元217為其中圖像信號Vb的目標位置位于其上的每個單位像素塊UB計算像素數(shù)據(jù)。即，估計/預測計算單元217通過使用與單位像素塊UB中的四個像素(目標像素)對應的、由預測抽頭選擇單元212提取的預測抽頭的像素數(shù)據(jù)xi以及與單位像素塊UB中的四個像素對應的、在系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215中產生的四個像素的系數(shù)數(shù)據(jù)Wi，根據(jù)上面估計等式(1)而獨立地計算構成這個單位像素塊UB的四個像素的像素數(shù)據(jù)的項目y1到y(tǒng)4。
處理單元202還具有后處理單元218。后處理單元218將從估計/預測計算單元217串行發(fā)送來的、在單位像素塊UB中的四個像素的像素數(shù)據(jù)的項目y1到y(tǒng)4進行線性串行化(linear serialize)，并且將它們作為1050i信號輸出。
下面將描述圖3中所示的圖像質量改變單元的操作。
接收端子201接收具有SD格式的圖像信號Va。然后緩存存儲器211臨時存儲圖像信號Va。根據(jù)圖像信號Va，可以執(zhí)行任何分級適應處理以產生構成圖像信號Vb的像素數(shù)據(jù)的每個項目。
即，等級抽頭選擇單元213根據(jù)在緩存存儲器211上所存儲的圖像信號Va選擇性地提取被放置在圖像信號Vb的目標位置附近的像素數(shù)據(jù)的多個項目作為等級抽頭數(shù)據(jù)。將這些像素數(shù)據(jù)的項目提供給等級檢測單元214。
等級檢測單元214對作為等級抽頭數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的項目執(zhí)行例如一比特ADRC的數(shù)據(jù)壓縮處理，以獲得指示在圖像信號Vb中的目標位置的像素數(shù)據(jù)所屬于的等級的等級代碼CL。將這個等級代碼CL提供給系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215。
該系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215從系數(shù)存儲器83獲得與每個奇數(shù)場和偶數(shù)場中的等級代碼CL所指示的等級的四個輸出像素(圖6中所示的HD1到HD4和HD1′到HD4′)分別對應的四個像素的系數(shù)種子數(shù)據(jù)Wij(在本實施方式中wi0到wi9)。系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215還從控制單元204獲取用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z。然后系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215使用在每個場中的用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z以及四個像素的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的值wi0到wi9，根據(jù)上述產生等式(2)來產生四個輸出像素的系數(shù)數(shù)據(jù)Wi。將該系數(shù)數(shù)據(jù)Wi提供給估計/預測計算單元217。
預測抽頭選擇單元212根據(jù)在緩存存儲器211中所存儲的圖像信號Va，選擇性地提取被放置在圖像信號Vb的目標位置附近的像素數(shù)據(jù)xi的多個項目作為預測抽頭數(shù)據(jù)。像素數(shù)據(jù)xi的項目還被提供給估計/預測計算單元217。
估計/預測計算單元217使用作為預測抽頭數(shù)據(jù)的在預測抽頭選擇單元212中提取的像素數(shù)據(jù)xi的多個項目以及在系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215中產生的四個輸出像素的系數(shù)數(shù)據(jù)Wi，根據(jù)上述估計等式(1)，獨立地計算其中圖像信號Vb的目標位置位于其上的單位像素塊UB中的(與目標位置相關的)四個像素的像素數(shù)據(jù)的項目y1到y(tǒng)4。
將構成圖像信號Vb的每個單位像素塊UB中的四個像素的像素數(shù)據(jù)的項目y1到y(tǒng)4從估計/預測計算單元217中串行地進行發(fā)送并且提供給后處理單元218。該后處理單元218將從估計/預測計算單元217串行提供來的、在單位像素塊UB中的四個像素的像素數(shù)據(jù)的項目y1到y(tǒng)4進行線性串行化，并且將它們作為1050i信號輸出。因此，后處理單元218可以獲得圖像信號Vb(1050i信號)并且通過發(fā)送端子203輸出該圖像信號Vb。
圖7示出了可拆卸基底70的信息獲取單元82的結構。該信息獲取單元82具有彼此通過總線105連接的CPU 101、ROM 102、RAM 103、非易失存儲器82a、和輸入/輸出接口104。ROM 102存儲CPU 101的操作程序等。RAM103組成CPU 101使用的工作區(qū)域。非易失存儲器82a存儲關于上述每個狀態(tài)的輸出質量的調節(jié)信息。輸入/輸出接口104執(zhí)行從和向總線60的輸入/輸出接口處理。
下面將描述圖2中所示的圖像處理裝置51的操作。
當用戶操控遙控器以命令接收(例如)所期望頻道的電視廣播信號時，光接收單元67接收與該命令對應的紅外信號并且將與其對應的信號隨后提供給控制單元68。根據(jù)該信號，控制單元68通過總線60將用于命令電視調諧器61接收所期望頻道的廣播信號的控制命令發(fā)送到電視調諧器61。當接收到該控制命令時，電視調諧器61接收所期望頻道的廣播信號并且將其進行解調以發(fā)送其圖像信號和音頻信號到輸入切換單元62。由于控制單元68已經接收了用于命令電視調諧器61接收廣播信號的控制命令，所以控制單元68還通過總線60將用于選擇電視調諧器61的輸出的控制命令發(fā)送到輸入切換單元62。根據(jù)該控制命令，輸入切換單元62對從電視調諧器61提供來的圖像信號和音頻信號進行選擇，并且將所選擇的圖像信號提供給放大/圖像質量改變單元63而且將所選擇的音頻信號提供給聲音質量設置單元65。
如果沒有指定放大和圖像質量的任何改變，則放大/圖像質量改變單元63將所接收的圖像信號原樣發(fā)送到圖像質量設置單元64。圖像質量設置單元64根據(jù)通過總線60從控制單元68接收的控制命令，將從放大/圖像質量改變單元63接收來的圖像信號的亮度和色度調節(jié)到它們的指定值，并且將調節(jié)和設置過的圖像信號發(fā)送到監(jiān)視器66。聲音質量設置單元65根據(jù)通過總線60從控制單元68接收的控制命令，對從輸入切換單元62接收的音頻信號的聲音質量進行調節(jié)和設置，并且將調節(jié)和設置過的音頻信號發(fā)送到監(jiān)視器66。
因此，所指定頻道的電視廣播的圖像和音頻被從監(jiān)視器66輸出。
如果用戶操控遙控器以命令改變分辨率、降噪或縮放比例，則控制單元68通過總線60來控制放大/圖像質量改變單元63。根據(jù)該控制，放大/圖像質量改變單元63根據(jù)改變的縮放比例產生被執(zhí)行了放大或者縮小處理的圖像信號，并且執(zhí)行滿足改變的分辨率和/或降噪的分辨率創(chuàng)建處理。這允許監(jiān)視器66顯示被根據(jù)用戶所指定的縮放比例放大或縮小并且根據(jù)用戶所指定的分辨率和降噪進行了分辨率創(chuàng)建處理的圖像。
在這種情況中，在放大/圖像質量改變單元63中，根據(jù)所接收的圖像信號的狀態(tài)和在監(jiān)視器66上顯示的圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)，將分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域進行限制。根據(jù)在信息獲取單元82的非易失存儲器82a中所存儲的關于調節(jié)區(qū)域的信息來執(zhí)行這種調節(jié)區(qū)域的限制。如果信息獲取單元82的非易失存儲器82a如此存儲了關于與用戶的偏好對應的在每個狀態(tài)(包括所接收的圖像信號的狀態(tài)和由圖像信號源的切換、廣播頻道的切換和縮放比例的改變而改變的圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)的組合)處的調節(jié)區(qū)域的信息，則用戶可以容易地并且確信地將其分辨率和降噪調節(jié)到優(yōu)選的值。
如果用戶操控遙控器以命令改變電視調諧器61中的頻道或者切換要在輸入切換單元62中選擇的圖像信號源，則改變要被提供給放大/圖像質量改變單元63的圖像信號的狀態(tài)。如果用戶操控遙控器以命令改變縮放比例，則監(jiān)視器66顯示的圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)將被改變。
當進行了這種狀態(tài)改變時，可拆卸基底70的信息獲取單元82通過總線60將與所改變的狀態(tài)對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值發(fā)送到放大/圖像質量改變單元63。放大/圖像質量改變單元63執(zhí)行滿足所接收的分辨率和降噪的預測調節(jié)值的分辨率創(chuàng)建處理。這允許監(jiān)視器66顯示與所改變的狀態(tài)對應而被執(zhí)行了分辨率和降噪的分辨率創(chuàng)建處理的圖像。
如果信息獲取單元82的非易失存儲器82a存儲與每種狀態(tài)的用戶偏好對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值，則監(jiān)視器66以它們改變的狀態(tài)顯示的圖像的分辨率和降噪就自動地適合于用戶的偏好。即，在這種情況中，可以提供與改變的狀態(tài)對應的、適合于用戶的偏好的分辨率和降噪而不需要用戶的任何幫助。
下面將描述電視調諧器61接收圖8中所示的圖像的情況。如果用戶指定1∶1、2∶1或3∶1的縮放比例，則在監(jiān)視器66上分別顯示圖9A、9B和9C中的圖像。即，如果用戶指定2∶1的縮放比例，則可將在圖9A中所示的框架F2的圖像(其具有圖9A的圖像的兩倍的縮放角)進行放大和顯示，如圖9B所示。如果用戶指定3∶1的縮放比例，則可將在圖9A中所示的框架F3的圖像(其具有圖9A的圖像的三倍的縮放角)進行放大和顯示，如圖9C所示。
對于每個縮放比例，每個圖像的分辨率和降噪可以自動地適合于用戶的偏好。圖10A和圖10B示出了如果用戶指定1∶1的縮放比例則在它們的分辨率中進行自動調節(jié)的圖像的例子。圖10A示出了其分辨率被調節(jié)到相對低的值的圖像的例子，而圖10B示出了其分辨率被調節(jié)到比所述低值要高的值的圖像的例子。
在可拆卸基底70上，信息獲取單元82逐步地在存儲單元中積累通過總線60接收的控制命令。圖11示出了信息獲取單元82的操作的流程圖。
在步驟ST11，過程開始。在步驟ST12，信息獲取單元82等待，并且過程行進到步驟ST13，在這里確定是否已經通過總線60接收了控制命令。如果沒有接收，則過程返回到信息獲取單元82進行等待的步驟ST12。
如果進行了接收，則過程行進到步驟ST14，在這里確定所接收的控制命令是否與上次已經接收的控制命令相同。通過將所接收的控制命令與在(RAM 103提供的)緩存中所存儲的控制命令進行比較來進行這種確定。
如果所接收的控制命令相同，則過程回到單元82進行等待的步驟ST12。如果所接收的控制命令不同，則過程行進到步驟ST15。在步驟ST15，將所接收的控制命令存儲在存儲單元81中。在步驟ST16，將所接收的控制命令存儲在緩存中，從而可以在步驟ST14使用它。
在步驟ST17，確定所接收的控制命令是否與圖像信號源的切換、廣播頻道的切換或縮放比例的改變相關以及是否改變任何狀態(tài)(所接收圖像信號的狀態(tài)和圖像的縮放狀態(tài))。如果所接收的控制命令既不與它們相關也不改變任何狀態(tài)，則過程回到單元82進行等待的步驟ST12。
如果所接收的控制命令與它們相關并且改變任何狀態(tài)，則過程行進到步驟ST18。在步驟ST18，從非易失存儲器82中讀出與所改變的狀態(tài)對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值，然后將所讀出的調節(jié)值發(fā)送到放大/圖像質量改變單元63。再后，過程回到單元82進行等待的步驟ST12。
下面將描述如何計算與每種狀態(tài)(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、或縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像的縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)中的用戶的偏好對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值。
首先，從存儲單元81提取關于與所接收的圖像信號的每個狀態(tài)對應的分辨率和降噪的值和縮放比例的數(shù)據(jù)。
圖12A和12B分別示出了這種提取處理的例子。圖12A示出了在存儲單元81中所存儲的數(shù)據(jù)(控制命令)的例子。如果進行狀態(tài)選擇從而所接收的圖像信號是從電視調諧器61發(fā)送來的8個頻道的圖像信號，則從存儲單元81中逐個地提取與(例如)頻道8相關的(關于縮放比例，分辨率和降噪的值的)數(shù)據(jù)的項目，如使用方框在圖12B中所示出的。如果選擇了在所接收的圖像信號中的另一個狀態(tài)，則以相似的方式從其中提取數(shù)據(jù)。
隨后，在所接收的圖像信號的每種狀態(tài)中，將從存儲單元81提取的數(shù)據(jù)針對每個縮放比例進行分類。這允許獲得對于圖像的縮放比例(縮放狀態(tài))和所接收的圖像信號的狀態(tài)的每個組合的、關于分辨率和降噪的值的一組數(shù)據(jù)。
對于上述每個組合，還隨后獲得在該組數(shù)據(jù)中所包括的多個分辨率值的加權的中心，將該加權的中心設置到分辨率的預測調節(jié)值。類似地，對于上述每個組合，獲得在該組數(shù)據(jù)中所包括的多個降噪值的加權的中心，并且將該加權的中心設置到降噪的預測調節(jié)值。注意當計算分辨率和降噪的值的每個加權的中心時，根據(jù)例如日期對它們進行加權。
圖13示出了在其一個組合中的分辨率和降噪的一組值。在圖13中，越深的標記表示數(shù)據(jù)的時間越新，而越淺的標記表示數(shù)據(jù)的時間越久。在這種情況中，通過使用較大的系數(shù)來對較深的新數(shù)據(jù)進行加權以計算分辨率和降噪的加權的中心。在圖13中，術語“V21”表示作為其計算的結果的分辨率的加權的中心，并且將該加權的中心設置到分辨率的預測的調節(jié)值。術語“N21”表示作為其計算的結果的降噪的加權的中心。將該加權的中心設置到降噪的預測調節(jié)值。
下面將描述如何計算與同每個狀態(tài)(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、或縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)相關的用戶偏好對應的分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域。
首先，如上所述來獲得與每個狀態(tài)中的用戶的偏好對應的分辨率和降噪的預測調節(jié)值。對于每種狀態(tài)，將分辨率和降噪的每個的調節(jié)區(qū)域設置為離開分辨率和降噪的每個的預測調節(jié)值的設置區(qū)域，預測調節(jié)值對于兩個邊幾乎在中心。
例如，如在圖14的坐標區(qū)域A1中所示，假設如果將分辨率設置到40和150之間的調節(jié)區(qū)域并且將降噪設置到70到120之間的調節(jié)區(qū)域，將用戶的調節(jié)值向較小分辨率一側和較大降噪進行偏移，從而可以獲得為65的分辨率V21的預測調節(jié)值并且可以獲得為105的降噪N21的預測調節(jié)值。在此時，如在圖14的坐標區(qū)域A2中所示的，分辨率和降噪的每個的調節(jié)區(qū)域被設置為離開分辨率和降噪的每個的預測調節(jié)值(65和105)具有幾乎相同距離的設置區(qū)域，因此預測調節(jié)值對于上限和下限幾乎在中心，從而可以在20到130的范圍內獲得分辨率的調節(jié)區(qū)域并且在80到130的范圍內獲得降噪的調節(jié)區(qū)域。通過使用這樣獲得的這些調節(jié)區(qū)域，用戶可以將分辨率值調節(jié)到較小的一個值或者將降噪值調節(jié)到較大的一個值。因此，用戶可以容易地并且確信地將分辨率和降噪調節(jié)到與用戶的偏好適合的值。
圖15示出了在不論任何縮放比例都將分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域固定的情況下，與每個縮放比例相關的分辨率和降噪的用戶調節(jié)值(在圖15中用標記“+”進行指示)的分布的例子。在這種情況中，縮放比例越大，則將分辨率的用戶調節(jié)值向其較小值的一側偏移并且將降噪的用戶調節(jié)值向其較大值的一側偏移。這使得用戶的調節(jié)區(qū)域基本上被變窄了。
在這種情況中，通過將分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域設置為由圖16中的實線所示出的范圍來獲得分辨率和降噪的用戶調節(jié)區(qū)域。這使得即使在縮放比例較大的情況下也將基本上較寬的調節(jié)區(qū)域提供給用戶。注意在圖16中以點虛線示出的調節(jié)區(qū)域示出了與圖15中所示的那些對應的分辨率和降噪的調節(jié)區(qū)域。
下面將描述如何為與每種狀態(tài)(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、或縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)相關的每個等級產生在可拆卸基底70的系數(shù)存儲器83中存儲的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目。通過學習來產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)的這些項目。假設通過學習來產生作為在等式(2)所給出的產生等式中所使用的系數(shù)數(shù)據(jù)的項目的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目wi0到wi9。
為了方便說明，將tj(j＝0到9)如等式(3)中所給出的來進行定義。
t0＝1，t1＝r，t2＝z，t3＝r2，t4＝rz，t5＝z2，t6＝r3，t7＝r2z，t8＝rz2，t9＝z3(3)通過使用該等式(3)，可以將等式(2)重寫為等式(4)。
Wi=Σj=09wijtj---(4)]]>最后，通過學習來獲得未確定的系數(shù)wij。也就是，通過使用用于等級和輸出像素的每個組合的學習數(shù)據(jù)的多個項目，確定將平方誤差最小化的系數(shù)值。這種解決方案使用所謂的最小平方(least-squares)方法。假設學習的次數(shù)是m，學習數(shù)據(jù)的第k個項目余數(shù)(1≤k≤m)是ek，并且誤差平方的總和是E，可以根據(jù)等式(1)和(2)由等式(5)給出E。
E=Σk=1mek2]]>=Σk=1m[yk-(W1x1k+W2x2k+...+Wnxnk)]2]]>=Σk=1m{yk-[(t0w10+t1w11+...+t9w19)x1k+...]]>...+(t0wn0+t1wn1+...+t9wn9)xnk]}2---(5)]]>其中xik指示在SD信號的第i個預測抽頭位置處的像素數(shù)據(jù)的第k個項目，而yk指示HD信號的像素數(shù)據(jù)的對應的第k個項目。
通過根據(jù)最小平方方法的解決方案，獲得這樣的wij，即通過使等式(5)中wij的偏微分可以是0。這可以由下面等式(6)表示。
∂E∂wij=Σk=1m2(∂ek∂wij)ek=-Σk=1m2tjxikek=0---(6)]]>類似地，通過如下面等式(7)和(8)對Xipjq和Yip進行定義，通過使用矩陣可以將等式(6)重寫為下面等式(9)。
Xipjq=Σk=1mxiktpxjktq---(7)]]>Yip=Σk=1mxiktpxyk---(8)]]>
該等式(9)是用于計算系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9的正規(guī)方程。通過以諸如消去(sweeping-out)(高斯-約當(Gauss-Jordan)消除)方法的普通解法來解該正規(guī)方程，可以獲得系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目wi0到wi9(i＝1到n)。
圖17示出了在一種狀態(tài)中上述系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生方法的概念。
從作為教授者信號的HD信號，產生作為學生信號的多個SD信號。注意通過改變在從HD信號產生SD信號時所使用的細化(thinnin)濾波器的頻率特性來產生具有不同分辨率的SD信號。
通過使用具有不同分辨率的SD信號，可以產生具有不同分辨率改進效果的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目。例如，假設存在可以從其獲得更加模糊的圖像的SD信號和可以從其獲得較不模糊的圖像的SD信號，通過使用每個用于更加模糊的圖像的SD信號來進行學習而產生具有較大分辨率提高效應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)，而通過使用每個用于較不模糊的圖像的SD信號來進行學習而產生具有較小分辨率提高效應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)。
而且，通過將噪聲添加到具有不同分辨率的每個SD信號中，可以產生添加了噪聲的SD信號。通過改變要被添加的噪聲量，可以產生具有不同的噪聲量添加到其中的SD信號，從而產生具有不同噪聲抑止效應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目。例如，假設存在有添加了較多噪聲的SD信號和添加了較少噪聲的SD信號，通過使用每個具有較多噪聲添加到其中的SD信號進行學習而產生具有較大噪聲抑止效應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)，而通過使用每個具有較少噪聲添加到其中的SD信號進行學習而產生具有較小噪聲抑止效應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)。
如果(例如)將與變量G的相乘的噪聲n添加到SD信號的像素值x中以產生添加了噪聲的SD信號的像素值x′，如下面等式(10)所示，則通過改變變量G的值來調節(jié)要被添加的噪聲量。
x′＝x+G·n(10)例如，將用于調節(jié)圖像質量、改變頻率特性的參數(shù)r在多個步驟中以ΔV的設置步長在上面狀態(tài)中所獲得的分辨率的調節(jié)區(qū)域中的最小值Vmin和最大值Vmax之間的范圍內進行改變，并且用于調節(jié)圖像質量、也改變要被添加的噪聲量的參數(shù)z在多個步驟中以ΔN的設置步長在上面狀態(tài)中所獲得的降噪的調節(jié)區(qū)域中的最小值Nmin和最大值Nmax之間的范圍內進行改變，從而產生SD信號的多個樣本(species)。通過如此產生的SD信號和HD信號之間的學習，產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)。這些參數(shù)r和z與用于調節(jié)圖像質量從而被提供給圖3中所示的圖像質量改變單元的系數(shù)數(shù)據(jù)產生單元215的參數(shù)r和z對應。
下面將描述產生上述系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目wi0到wi9的系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備。圖18示出了系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250的結構。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250具有接收端子251和SD信號產生單元252。接收端子251接收圖像信號Vb′作為與上面圖像信號Vb對應的教授者信號。SD信號產生單元252通過對該圖像信號Vb′進行水平和垂直細化處理，產生圖像信號Va′作為與上面圖像信號Va對應的學生信號。該SD信號產生單元252被提供有用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z。根據(jù)參數(shù)r，改變當從圖像信號Vb′產生圖像信號Va′時所使用的細化濾波器的頻率特性。而且，根據(jù)參數(shù)z，改變要被添加到圖像信號Va′中的噪聲量。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250還具有預測抽頭選擇單元253和等級抽頭選擇單元254。這些抽頭選擇單元253和254根據(jù)在SD信號產生單元252所產生的圖像信號Va′選擇性地提取被放置在圖像信號Vb′的目標位置附近的圖像數(shù)據(jù)的多個項目，分別作為預測抽頭數(shù)據(jù)和等級抽頭數(shù)據(jù)。這些抽頭選擇單元253和254分別與上述處理單元202的抽頭選擇單元212和213(見圖3)對應。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250還具有等級檢測單元255。該等級檢測單元255對作為由等級抽頭選擇單元254選擇性地提取的等級抽頭數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的項目執(zhí)行數(shù)據(jù)處理，以獲得指示圖像信號Vb′中的目標位置的像素數(shù)據(jù)所屬于的等級的等級代碼CL。該等級檢測單元255與上述處理單元202的等級檢測單元214對應。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250還具有教授者抽頭選擇單元256。該教授者抽頭選擇單元256從圖像信號Vb′中選擇性地提取在圖像信號Vb′中的目標位置的像素數(shù)據(jù)。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250還具有正規(guī)方程產生單元257。該正規(guī)方程產生單元257根據(jù)已經被在教授者抽頭選擇單元256中選擇性地提取的圖像信號Vb′中的每個目標位置的像素數(shù)據(jù)y、作為與每個目標位置的像素數(shù)據(jù)y對應而在預測抽頭選擇單元253中已經被選擇性的選擇的預測抽頭數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的xi的多個項目、分別與每個目標位置的像素數(shù)據(jù)y對應而在等級檢測單元255中已經產生的等級代碼CL、以及用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z的值，為每個等級產生用于產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)的項目wi0到wi9的正規(guī)方程(參見等式(9))。
根據(jù)像素數(shù)據(jù)y的一個項目的和與其對應的像素數(shù)據(jù)xi的多個項目的二者，來產生學習數(shù)據(jù)的一個項目。根據(jù)作為教授者信號的圖像信號Vb′和作為與其對應的學生信號的圖像信號Va′二者，為每個等級產生學習數(shù)據(jù)的許多項目。這允許在正規(guī)方程產生單元257中產生用于為每個等級產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9的正規(guī)方程。
在這種情況中，在正規(guī)方程產生單元257中，還為每個輸出像素(HD1到HD4和HD1′到HD4′，如圖6所示)產生正規(guī)方程。即，使用包括像素數(shù)據(jù)y的項目的、從與那些輸出像素(HD1到HD4和HD1′到HD4′)具有相同關系的中心預測抽頭SD0和SD0′滯后的學習數(shù)據(jù)的項目來產生與這些像素(HD1到HD4和HD1′到HD4′)對應的正規(guī)方程。最后，在正規(guī)方程產生單元257中，為等級和輸出像素的每個組合產生用于產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)(wi0到wi9)的正規(guī)方程。
系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250還具有系數(shù)種子數(shù)據(jù)確定單元258和系數(shù)種子存儲器259。系數(shù)種子數(shù)據(jù)確定單元258從正規(guī)方程產生單元257接收正規(guī)方程的數(shù)據(jù)，然后通過使用消去(高斯-約當消除)方法等來求解每個正規(guī)方程，從而為等級和輸出像素的每個組合獲得系數(shù)種子數(shù)據(jù)(wi0到wi9)。然后系數(shù)種子存儲器259將這樣獲得的系數(shù)種子數(shù)據(jù)(wi0到wi9)存儲在系數(shù)種子數(shù)據(jù)確定單元258中。
下面將描述在圖18中所示的系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250的操作。
在接收端子251，提供圖像信號Vb′作為教授者信號。然后，該圖像信號Vb′要在SD信號產生單元252中經歷水平的和垂直的細化處理，而產生圖像信號Va′作為學生信號。在這種情況中，還將用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z提供給SD信號產生單元252作為控制信號，從而串行地產生多個在頻率特性和噪聲添加量中以步長改變的多個圖像信號Va′。
在等級抽頭選擇單元254，根據(jù)圖像信號Va′，選擇性地提取被放置在圖像信號Vb′的目標位置附近的像素數(shù)據(jù)的多個項目作為等級抽頭。將像素數(shù)據(jù)的這些項目提供給等級檢測單元255。然后該等級檢測單元255對像素數(shù)據(jù)的各個項目執(zhí)行諸如ADRC處理的數(shù)據(jù)壓縮處理，從而產生指示在圖像信號Vb′中的目標位置的像素數(shù)據(jù)所屬于的等級的等級代碼CL。該等級代碼CL被提供給正規(guī)方程產生單元257。
而且，在預測抽頭選擇單元253，根據(jù)圖像信號Va′，選擇性地提取像素數(shù)據(jù)xi的多個項目，作為被放置在圖像信號Vb′中的目標位置附近的預測抽頭數(shù)據(jù)。而且將像素數(shù)據(jù)xi的這些項目提供給正規(guī)方程產生單元257。在教授者抽頭選擇單元256中，根據(jù)圖像信號Vb′，也選擇性地提取在對應的圖像信號Vb′中的目標位置的像素數(shù)據(jù)y。而且將該像素數(shù)據(jù)y也提供給正規(guī)方程產生單元257。
然后，正規(guī)方程產生單元257根據(jù)對應各個目標位置的像素數(shù)據(jù)y、作為每個與這樣給出的像素數(shù)據(jù)y對應的預測抽頭數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)xi的項目、指示每個目標位置的像素數(shù)據(jù)y所屬于的等級的等級代碼CL、被提供給SD信號產生單元252的用于調節(jié)圖像質量的參數(shù)r和z的值，為從屬于圖像信號Vb′中的每個目標位置的輸出像素和等級的每個組合產生用于產生系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9的正規(guī)方程(見等式(9))。
然后，系數(shù)種子數(shù)據(jù)確定單元258從該正規(guī)方程產生單元257接收關于該正規(guī)方程的數(shù)據(jù)，并且通過使用消去(高斯-約當消除)方法等來求解該正規(guī)方程，從而為等級和輸出像素的每個組合獲得系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9。將系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9的這些項目提供給系數(shù)種子存儲器259。
因此，在圖18中所示的系數(shù)種子數(shù)據(jù)產生設備250中，可以產生要被存儲在可拆卸基底70的系數(shù)存儲器83中的系數(shù)種子數(shù)據(jù)wi0到wi9的項目。
如上所述，在圖2中示出的圖像處理設備51中的可拆卸基底70的存儲單元81將與縮放比例的改變、分辨率的改變、降噪的改變、圖像信號源的切換、廣播頻道的切換等相關的控制命令作為歷史信息進行存儲。因此，如果收集了可拆卸基底70，可以根據(jù)在存儲單元81中所存儲的內容獲得與在每種狀態(tài)中(包括根據(jù)圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、或縮放比例的改變而被改變的圖像信號的圖像縮放狀態(tài)和所接收的圖像信號的狀態(tài)的組合)用戶的偏好對應的關于輸出質量的調節(jié)信息(關于分辨率和降噪的預測調節(jié)值的信息、和關于其調節(jié)區(qū)域的信息)。因此，不在圖像處理設備51中執(zhí)行用于獲得關于輸出質量的調節(jié)信息的過程，從而防止圖像處理設備51自身的結構變得復雜。
雖然已經描述了分辨率和降噪的例子作為在上面實施方式中的圖像信號的圖像質量，但是本發(fā)明的圖像質量并不限于那些例子。例如，可以將亮度、對比度、色溫等考慮作為圖像質量。
雖然在上面的實施方式中已經描述了圖像信號源的切換和廣播頻道的切換作為所接收圖像信號的狀態(tài)，但是本發(fā)明并不限于此。還可以使用其他的狀態(tài)。例如，可以將所接收的圖像信號中的噪聲電平等考慮作為所接收圖像信號的狀態(tài)。
雖然在上面的實施方式中已經描述了縮放狀態(tài)作為圖像信號的圖像狀態(tài)，但是本發(fā)明并不限于此。還可以使用其他的狀態(tài)。例如，在CRT顯示器、LDP、PDP等可以作為輸出設備進行切換時，可以使用這些切換的狀態(tài)。
雖然在上面的實施方式中已經描述了圖像信號作為信息信號，但是本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明還可以被類似地應用于作為信息信號的音頻信號。在這種情況中，作為所接收的音頻信號的狀態(tài)，可以考慮音頻信號源的切換、廣播頻道切換或者在音頻信號中的噪聲電平。作為音頻信號的音頻狀態(tài)，可以考慮音量等。作為音頻信號的音頻質量，可以考慮降噪、分辨率等。
雖然在上面的實施方式中已經描述了收集可拆卸基底以根據(jù)在存儲單元中所存儲的內容來獲得各種信息，但是在本發(fā)明中還可以通過諸如因特網的網絡來收集和重新使用與這種內容有關的數(shù)據(jù)以獲得各種信息。
因此，可以將本發(fā)明的實施方式優(yōu)選地應用于圖像顯示設備、音頻設備等，所述設備被提供有用于存儲關于所接收的信息信號的狀態(tài)和信息信號的輸出狀態(tài)的設置歷史信息以及關于信息信號的輸出質量的調節(jié)歷史信息的存儲部分，從而允許通過可拆卸基底的收集根據(jù)在存儲單元中所存儲的內容來獲得關于與每個狀態(tài)中的用戶偏好對應的輸出質量調節(jié)信息。
根據(jù)本發(fā)明的上面實施方式，將存儲關于所接收的信息信號的狀態(tài)和信息信號的輸出狀態(tài)的設置歷史信息和/或關于信息信號的輸出質量的調節(jié)歷史信息的存儲部分，提供給可以被可拆卸地連接到信息處理裝置(信息處理設備)的可拆卸基底。如果制造商等收集了可拆卸基底，則制造商等可以根據(jù)在存儲部分中所存儲的內容獲得關于在由設置部件所設置的每個狀態(tài)中的、與用戶的偏好對應的信息信號的輸出質量的任何調節(jié)信息。這允許提供一種信息處理設備等，其具有不復雜的結構并且能夠容易地將輸出質量調節(jié)到與每個獨立用戶的偏好適合的一個上。
本領域的普通技術人員應該理解在所附權利要求或其等效物的范圍之內，可以根據(jù)設計需要和其他因素進行各種改進、組合、子組合和改變。
權利要求
1.一種信息處理設備，包括信息處理裝置，用于處理信息；和可拆卸基底，被可拆卸地連接到信息處理裝置上；其中所述信息處理裝置包括信號處理部件，用于處理所接收的信息信號以將所接收的信息信號的輸出質量設置到預定的質量；調節(jié)部件，用于允許用戶調節(jié)信號處理部件中的預定質量；和設置部件，用于允許用戶對所接收的信息信號的狀態(tài)和所接收的信息信號的輸出的狀態(tài)之中至少任何一個進行設置，和其中所述可拆卸基底包括存儲部件，用于存儲設置部件的設置歷史和調節(jié)部件的調節(jié)歷史。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息處理設備，其中所述所接收的信息信號的狀態(tài)包括從其獲得信息信號的廣播頻道的切換狀態(tài)和從其獲得信息信號的信息信號源的切換狀態(tài)中的任何一個。
3.根據(jù)權利要求1所述的信息處理設備，其中所述信息信號包括圖像信號；以及其中所述信息信號的輸出狀態(tài)包括圖像信號的圖像縮放狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的信息處理設備，其中所述可拆卸基底還包括用于保存信息信號的輸出質量的預測調節(jié)值的第一保存部件，所述輸出質量與由設置部件設置的每種狀態(tài)對應。
5.根據(jù)權利要求4所述的信息處理設備，其中當在所述設置部件中設置了預定狀態(tài)時，所述信息處理裝置和可拆卸基底中的任何一個還包括用于控制信號處理部件以獲得與預定狀態(tài)的預測調節(jié)值對應的輸出質量的控制部件，所述預測調節(jié)值被保存在可拆卸基底的第一保存部件中。
6.根據(jù)權利要求1所述的信息處理設備，其中所述可拆卸基底還包括用于保存關于調節(jié)部件的輸出質量的調節(jié)區(qū)域的信息的第二保存部件，所述輸出質量與由所述設置部件設置的每個狀態(tài)對應。
7.根據(jù)權利要求1所述的信息處理設備，其中所述信號處理部件包括數(shù)據(jù)選擇部件，用于根據(jù)所接收的信息信號選擇信息數(shù)據(jù)的多個項目，所述信息數(shù)據(jù)被放置在輸出信息信號中的目標位置附近；系數(shù)數(shù)據(jù)產生部件，用于使用系數(shù)種子數(shù)據(jù)和調節(jié)部件的調節(jié)值來產生估計等式的系數(shù)數(shù)據(jù)；以及計算部件，用于使用在數(shù)據(jù)選擇部件中所選擇的信息數(shù)據(jù)的多個項目和在系數(shù)數(shù)據(jù)產生部件中所產生的系數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)估計等式計算并且獲得在輸出信息信號中的目標位置的信息數(shù)據(jù)；以及其中所述可拆卸基底還包括用于保存與所述設置部件所設置的每個狀態(tài)對應的系數(shù)種子數(shù)據(jù)的第三保存部件。
8.一種被可拆卸地連接到信息處理設備的可拆卸基底，所述信息處理設備包括信號處理部件，用于處理所接收的信息信號以將所接收的信息信號的輸出質量設置到預定的質量；調節(jié)部件，用于允許用戶調節(jié)信號處理部件中的預定質量；和設置部件，用于允許用戶對所接收的信息信號的狀態(tài)和信息信號的輸出狀態(tài)之中至少任何一個進行設置，其中所述可拆卸基底包括存儲部件，用于存儲所述設置部件的設置歷史和所述調節(jié)部件的調節(jié)歷史。
9.根據(jù)權利要求8所述的可拆卸基底，還包括用于保存信息信號的輸出質量的預測調節(jié)值的第一保存部件，所述輸出質量與由設置部件設置的每種狀態(tài)對應。
10.根據(jù)權利要求8所述的可拆卸基底，還包括用于保存關于調節(jié)部件的輸出質量的調節(jié)區(qū)域的信息的第二保存部件，所述輸出質量與由所述設置部件設置的每個狀態(tài)對應。
全文摘要
圖像質量改變單元(21)使用調節(jié)過的分辨率和降噪對所接收的圖像信號執(zhí)行分辨率創(chuàng)建處理。然后放大改變單元(31)根據(jù)設置的縮放比例將所接收的圖像信號進行放大或者縮小。將具有存儲單元(41)的可拆卸基底(14)可拆卸地連接到改變裝置(12)。存儲單元(41)將與圖像信號源的切換、廣播頻道的切換、和縮放比例、分辨率及降噪的改變有關的控制命令作為歷史信息進行存儲。通過收集可拆卸基底(14)，可以根據(jù)在存儲單元(41)所存儲的內容，獲得關于與在每個狀態(tài)中的用戶偏好對應的輸出質量的調節(jié)信息(關于分辨率和降噪的預測調節(jié)值的信息、和關于其調節(jié)區(qū)域的信息)。
文檔編號H04N5/262GK1825928SQ20061000453
公開日2006年8月30日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權日2005年1月27日
發(fā)明者藤井建行, 近藤哲二郎, 安藤一隆, 小林直樹 申請人:索尼株式會社