信息处理设备和方法技术

本发明专利技术涉及信息处理设备及信息处理方法，以及相应的记录介质和程序。模式匹配部分将由区域提取部分提供的基准抽头和预先存储在训练对存储部分中的训练对的基准抽头分量进行比较，选择包括最接近基准抽头的基准抽头分量的训练对，并将所选训练对提供给标准方程产生部分。存储在训练对存储部分中的训练对包括ＳＤ信号和ＨＤ信号。预测系数确定部分通过解由标准方程生成部分生成的标准方程来获得预测系数。预测计算部分通过将预测系数应用到由另一区域提取部分提取的预测抽头来产生ＨＤ信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息处理设备和信息处理方法，一种记录介质，和一种程序。本专利技术尤其涉及一种能够以较高的预测精度来产生图像信号的信息处理设备以及方法，记录介质和程序。本专利技术还涉及一种能够在短时间内获得高质量信息的信息处理设备以及方法，记录介质和程序。本专利技术还涉及一种能够以较高的预测精度更容易地产生图像信号的信息处理设备以及方法，记录介质和程序。
技术介绍
本专利受让人已经在日本申请注册专利，公开号为3321915，用于将标准定义(分辨率)的电视信号(SD信号)转换为高清晰度(分辨率)图像信号(HD信号)的一种分类自适应处理方法。现在将参考图1到4，描述从SD信号产生HD信号的分类自适应处理的原理。图1描述了根据已知的分类适应性处理的信息处理设备1的示例结构。在这个示例结构中，输入SD信号被提供给区域提取部分11和区域提取部分15。提取部分11提取作为类抽头的在输入SD信号预置帧上的预定位置的预定像素，并且将它们提供给ADRC处理部分12。该ADRC处理部分12对由区域提取部分11提供的类抽头应用1位ADRC(自适应动态范围编码)处理，然后将所获得的1位ADRC编码提供给类编码确定部分13。该类编码确定部分13根据输入的1位ADRC编码确定类编码并且将它提供给预测系数存储部分14。1位ADRC编码和类编码之间的关系是预先设置的。该预测系数存储部分14预存对应于该类编码的预测系数，并且将该对应于输入类编码的预测系数输出给预测计算部分16。该区域提取部分15从输入SD信号中提取预置区域中的像素作为预测抽头，并且将它们提供给预测计算部分16。该预测计算部分16通过利用预测系数存储部分14提供的预测系数，对区域提取部分15提供的预测抽头应用线性简单表达式来产生一HD信号。现在将参考图2中的流程图描述经由图1中的信息处理设备1的HD信号产生处理。首先，在步骤S1，区域提取部分11从输入SD信号中选择一感兴趣的像素进行处理。在步骤S2，区域提取部分11提取对应于该感兴趣像素的类抽头。哪些像素要被设置为与感兴趣的指定像素相关的类抽头是预先确定的。在步骤S3，ADRC处理部分12对通过区域提取部分11提取的类抽头应用1位ADRC处理。在步骤S4，类编码确定部分13根据在步骤S3由ADRC处理部分12产生的1位ADRC编码确定类编码。在步骤S5，区域提取部分15从输入SD信号中提取预测抽头。还预置对应于感兴趣像素的预测抽头的位置，并且区域提取部分15提取对应于在步骤S1中选择的感兴趣像素的预测抽头，并且将它们提供给预测计算部分16。在步骤S6，预测计算部分16读取预测系数。更具体地说，预测系数存贮部分14读取存储在对应于类编码的地址的预测系数，并将它们输出给预测计算部分16。预测计算部分16读出预测系数。在步骤S7，预测计算部分16执行预测计算。更具体地说，预测计算部分16根据预先确定的线性简单表达式，对由区域提取部分15提供的预测抽头应用从预测系数存储部分14读取的预测系数，以产生HD信号。在步骤S8，预测计算部分16输出通过步骤S7的处理预测性地产生的HD信号。在步骤S9，区域提取部分11确定是否所有像素已经处理完成了。如果仍然存在没有处理的像素，流程返回到步骤S1，以便重复相同处理。如果在步骤S9确定所有像素已经处理完成，就结束从SD信号产生HD信号的处理。图3描述了用于通过训练产生保存在预测系数存储部分14中的预测系数的信息处理设备31的示例结构。在这个信息处理设备31中，二维抽选过滤器41从作为训练者图像的输入HD信号中产生作为受训信号的SD信号，并将它提供给区域提取部分42和区域提取部分45。区域提取部分42从SD信号提取类抽头，并将它们提供给ADRC处理部分43。由区域提取部分42提取的区域(类抽头与感兴趣像素的位置关系)与图1所示的区域提取部分11中的区域相同。ADRC处理部分43对由区域提取部分42提供的类抽头应用1位ADRC处理，并向类编码确定部分44输出ADRC编码。类编码确定部分44根据输入的ADRC编码确定类编码并将它输出给标准方程产生部分46。在类编码确定部分44中ADRC编码和类编码之间的对应与图1所示类编码确定部分13中的对应相同。区域提取部分45从由二维抽选过滤器41提供的SD信号中提取预测抽头，并且将它们提供给标准方程产生部分46。由区域提取部分45提取的预测区域(预测抽头与感兴趣像素的位置关系)与图1所示区域提取部分15的区域是相同的。标准方程产生部分46产生标准方程，其包括为每一个类(类编码)定义SD信号和HD信号之间关系的线性简单表达式，并且将它们提供给预测系数确定部分47。预测系数确定部分47通过解该由标准方程产生部分46提供的标准方程，例如通过最小二乘法，来确定预测系数，并将它们提供给预测系数存储部分48。预测系数存储部分48存储由预测系数确定部分47提供的预测系数。现在将参考图4所示的流程图描述信息处理设备31进行的训练处理。在步骤S21中，二维抽选过滤器41通过在水平方向和垂直方向上抽选输入的HD信号的每隔一个像素来产生SD信号，以作为受训图像。在步骤S22，区域提取部分42从由二维抽选过滤器41提供的SD信号中提取类抽头。在步骤S23，ADRC处理部分43对由区域提取部分42提供的类抽头应用1位ADRC处理。在步骤S24，类编码确定部分44根据由ADRC处理部分43提供的ADRC编码确定类编码。另一方面，在步骤S25区域提取部分45从由二维抽选过滤器41提供的SD信号中提取预测抽头，并且将它们输出到标准方程产生部分46。在步骤S26，标准方程产生部分46产生标准方程，其包括为由类编码确定部分44提供的每个类编码定义作为训练图像的HD信号和作为受训练图像的预测抽头(SD信号)之间的关系的线性简单表达式。在步骤S27，预测系数确定部分47通过解该由标准方程产生部分46产生的标准方程，例如通过最小二乘法来确定预测系数。在步骤S28，预测系数存储部分48存储由预测系数确定部分47提供的预测系数。如此，保存在预测系数存储部分48中的预测系数用于如图1所示的预测系数存储部分14。如上所述，根据预备的HD图像信号和由HD图像信号产生的SD图像信号，通过训练产生一预测系数集。这一训练是根据多种HD图像信号来执行的。结果，获得基于多种HD图像信号和SD图像信号之间关系的预测系数集。对接收的SD图像信号应用这一预测系数集使得可以预测和产生事实未接收到的HD图像信号。这样获得的预测系数集是根据统计特性获得的，该统计特性最可能响应输入的SD信号来产生尽可能类似于实际HD信号的信号。结果，当输入标准SD图像信号时，可以平均为每一个类预测并产生高精度的HD图像信号。在训练期间，需要足够多的HD信号，以便通过这一分类自适应处理来获得预测系数。然而，一些类由于训练材料而不能经历足够量的训练。具有少量训练的类不能产生适当的系数。如果利用以这一方法产生的预测系数来从SD信号中产生HD信号，就很难产生令人满意地增强了的图像品质的HD信号。为了克服这一问题，在日本未审专利申请出版物第2000-78536中，受让人已经公开了，一种用于通过有意地在训练期间增加随机数(噪音)来在表面上增加训练材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理设备，包括：存储装置，用于存储包括第一类型信号和对应于该第一类型信号的第二类型信号的信号对；第一提取装置，用于在第一范围内从输入信号中提取作为第一类型信号的信号；恢复装置，用于将在第一范围内所提取的输入信 号的特征与存储的信号对中第一范围内的第一类型信号的特征进行比较，以便重新得到包括与在第一范围内所提取的输入信号的特征具有预定关系的第一范围内的第一类型信号的信号对；计算装置，用于根据第二范围内在重新得到的信号对中的第二类型信号和第一 类型信号来计算预测系数；第二提取装置，用于在第二范围内从输入信号提取信号；以及产生装置，用于根据所计算的预测系数，从输入信号在第二范围内产生作为第二类型信号的输出信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近藤哲二郎，菊地大介，宫井岳志，中西崇，中村芳晃，芳贺继彦，近冈志津男，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]