專利名稱：數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法， 一種記錄介質(zhì)，和一種程序，特 別是能夠供應(yīng)各種圖像質(zhì)量的圖像的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法，記錄介質(zhì)和程序。
背景技術(shù)：
近些年來供應(yīng)付費(fèi)節(jié)目廣播業(yè)務(wù)，比如有線電視廣播和數(shù)字衛(wèi)星廣播在 曰本已經(jīng)非常流行。
在付費(fèi)節(jié)目廣播業(yè)務(wù)中， 一般根據(jù)可得到的節(jié)目或根據(jù)實(shí)際收看的節(jié)目 進(jìn)行記帳。如果作為節(jié)目的圖像的質(zhì)量能夠根據(jù)用戶支付的收看費(fèi)而改變， 則可以提供更好的服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述狀況，本發(fā)明的目的是使供應(yīng)各種質(zhì)量的圖像成為 可能。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括改善(enhancing)信息生成裝置，用于生 成改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量的改善信息；和嵌入裝置，用于將多種類型的改善信息嵌 入到數(shù)據(jù)中。其中改善信息生成裝置生成多種類型的改善信息，用于將數(shù)據(jù) 改變成多種質(zhì)量。
改善信息生成裝置可以生成作為改善信息的 一個(gè)預(yù)測系數(shù)，用于預(yù)測通 過改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量獲得的質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善信息生成裝置可以生成用于每個(gè)預(yù)定類別的預(yù)測系數(shù)。 改善信息生成裝置可以包括構(gòu)建類別抽頭(tap)的類別抽頭構(gòu)建裝置， 通過使用將成為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)將成為教師的教師數(shù)據(jù)的目標(biāo)教 師數(shù)據(jù)的類別；執(zhí)行分類的分類裝置，用于根據(jù)類別抽頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)教師數(shù)據(jù)
的類別；預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，使用學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)構(gòu)建與預(yù)測系數(shù)一起使用的用 來預(yù)測目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的預(yù)測抽頭；和預(yù)測系數(shù)操作裝置，通過使用教師數(shù)椐 和預(yù)測抽頭來發(fā)現(xiàn)每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)。
改善信息生成裝置可以生成多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成不同數(shù)量的類別的預(yù)測系數(shù)，作為多種改善 信息。
改善信息生成裝置可以生成通過使用不同質(zhì)量的教師數(shù)據(jù)或?qū)W習(xí)者數(shù)據(jù) 發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置至少可以生成預(yù)測系數(shù)和執(zhí)行線性插入的信息，以作 為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成通過使用不同結(jié)構(gòu)的預(yù)測抽頭或分類抽頭發(fā) 現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成用不同方法執(zhí)行分類而發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù) 測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成作為改善信息的表示數(shù)據(jù)類別的類別碼，用 于預(yù)測通過改善數(shù)據(jù)質(zhì)量而獲得的質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善信息生成裝置可以包括預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，通過使用將成為學(xué)習(xí) 者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)構(gòu)建一個(gè)預(yù)測抽頭，用來預(yù)測將成為教師的教師數(shù)據(jù)的目標(biāo) 教師數(shù)據(jù)；預(yù)測系數(shù)存儲(chǔ)裝置，用來存儲(chǔ)通過學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)的每個(gè)類別碼的預(yù)測 系數(shù)；預(yù)測操作裝置，通過使用預(yù)測抽頭和預(yù)測系數(shù)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的預(yù) 測值；和類別碼檢測裝置，用于檢測使目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值最小的預(yù)測系 數(shù)的類別碼。改善信息生成裝置可以輸出由類別碼;險(xiǎn)測裝置檢測的類別碼， 以作為改善信息。
改善信息生成裝置可以包括類別抽頭構(gòu)建裝置，通過使用教師數(shù)據(jù)生 成類別抽頭，用于發(fā)現(xiàn)將成為教師的教師數(shù)據(jù)的目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的類別；和分 類裝置，用于根據(jù)分類抽頭執(zhí)行分類，以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的類別。改善信 息生成裝置可以輸出與分類裝置所發(fā)現(xiàn)的類別相對應(yīng)的類別碼，以作為改善 信息。
嵌入裝置可以把改善信息嵌入到數(shù)據(jù)中，以便通過使用該數(shù)據(jù)所擁有的 能量偏差，恢復(fù)數(shù)據(jù)和改善信息。
嵌入裝置可以通過執(zhí)行頻i普擴(kuò)展(spectrum spreading),將改善信息嵌入
到數(shù)據(jù)中。
嵌入裝置通過把數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)比特變?yōu)楦纳菩畔ⅲ瑢⒏纳菩畔⑶度?到數(shù)據(jù)中。
數(shù)據(jù)可以是圖像數(shù)據(jù)，改善信息可以是用于改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的 信息。
本發(fā)明的凄t據(jù)處理方法包括改善信息生成步驟，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的 改善信息；和嵌入步驟，將多種類型的改善信息嵌入到數(shù)據(jù)中。其中在改善 信息生成步驟生成多種類型的改善信息，用于將數(shù)據(jù)改變成多種質(zhì)量。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)具有其上所記錄的程序，該程序包括改善信息生成 步驟，生成改善信息以改善數(shù)據(jù)質(zhì)量；和嵌入步驟，將改善信息嵌入數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的程序包括生成改善信息以改善li:據(jù)質(zhì)量的改善信息生成步驟， 和將改善信息嵌入數(shù)據(jù)的嵌入步驟。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，用于處理通過4巴改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的多種類型的改 善信息嵌入數(shù)據(jù)中而獲得的已嵌入數(shù)椐，包括提取裝置，用于從所嵌入的 數(shù)據(jù)中提取多種類型的改善信息；和改善裝置，根據(jù)用戶請求通過使用多種 類型的改善信息之一來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
改善信息可以是一個(gè)預(yù)測系數(shù)，用來預(yù)測通過改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量而獲得的 質(zhì)量改善的數(shù)據(jù)的預(yù)測值。在此情況下，通過使用數(shù)據(jù)和預(yù)測系數(shù)，改善裝 置可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)椐的預(yù)測值。
改善信息可以是為每個(gè)預(yù)定類別發(fā)現(xiàn)的預(yù)測系數(shù)。在此情況下，改善裝 置通過使用數(shù)據(jù)和用于每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù) 測值。
改善裝置可以包括類別抽頭構(gòu)建裝置，通過使用數(shù)據(jù)構(gòu)建用來發(fā)現(xiàn)目 標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類別的類別抽頭，其中目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)是將質(zhì)量已 改善數(shù)據(jù)作為目標(biāo)；分類裝置，執(zhí)行分類，根據(jù)類別抽頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改 善數(shù)據(jù)的類別，預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)構(gòu)建與預(yù)測目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù) 據(jù)的預(yù)測系數(shù)一起使用的預(yù)測抽頭；和預(yù)測裝置，使用目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù) 的類別的預(yù)測系數(shù)和預(yù)測抽頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善信息可以是一個(gè)表示用于每個(gè)預(yù)定類別的預(yù)測系數(shù)的類別的類別 碼，該預(yù)測系數(shù)用來預(yù)測通過改善數(shù)據(jù)質(zhì)量而獲得的質(zhì)量改善的數(shù)據(jù)的預(yù)測 值。在此情況下，改善裝置通過使用數(shù)據(jù)和與類別碼對應(yīng)的預(yù)測系數(shù)，可以
發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善裝置可以包括預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)來構(gòu)建與預(yù)測目標(biāo)質(zhì) 量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測系數(shù)一起使用的預(yù)測抽頭，其中目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)把 質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)作為目標(biāo)；和預(yù)測裝置，通過使用與作為改善信息的類別碼 相對應(yīng)的預(yù)測系數(shù)和預(yù)測抽頭，來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
可以把多種類型的改善信息嵌入到已嵌入的數(shù)據(jù)中。
可以把用于不同數(shù)量類別的預(yù)測系數(shù)嵌入所嵌入的數(shù)據(jù)中，以作為多種 類型的改善信息。
可以使用將成為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)和將成為教師的教師數(shù)據(jù)，來生成 預(yù)測系數(shù)。在此情況中，可以將使用不同質(zhì)量的教師數(shù)據(jù)或?qū)W習(xí)者數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) 的多種類型的預(yù)測系數(shù)嵌入到已嵌入的數(shù)據(jù)中，作為多種類型改善信息。
可以將通過不同方法執(zhí)行分類發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)嵌入已嵌入的 數(shù)據(jù)中，以作為多種類型的改善信息。
數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括改善信息選擇裝置，用于從多種類型的改善信 息中選擇用來改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息。
通過使用數(shù)據(jù)所擁有能量偏差，提取裝置可以從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善 信息。
通過執(zhí)行逆頻譜擴(kuò)展，提取裝置可以從已嵌入的數(shù)據(jù)中提取改善信息。 提取裝置可以提取已嵌入數(shù)據(jù)的 一個(gè)或多個(gè)比特，以作為改善信息。 數(shù)據(jù)可以是圖像信息，改善信息可以是改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的信息。 本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法，用于處理將改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的多種類型的改善信
息嵌入到數(shù)據(jù)中而獲得的已嵌入數(shù)據(jù)，該方法包括提取步驟，從已嵌入數(shù)
據(jù)中提取多種類型的改善信息，和改善步驟，根據(jù)用戶請求使用多種類型的
改善信息之一 改善數(shù)據(jù)質(zhì)量
本發(fā)明的記錄介質(zhì)具有其上所記錄的程序，該程序包括從已嵌入數(shù)據(jù)
中提取改善信息的提取步驟；和使用改善信息改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善步驟。 本發(fā)明的程序包括從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善信息的提取步驟；和使用
改善信息改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善步驟。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括改善信息生成裝置，用于生成多種類型的
改善信息以改善數(shù)據(jù)質(zhì)量；改善信息選擇裝置，用于從多種類型的改善信息
中選擇將與該數(shù)據(jù)一起被發(fā)送的改善信息；和發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)以及
由改善信息選擇裝置選擇的 一種改善信息。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括改善信息選擇裝置，用于從多種類型 的改善信息中選擇將與該數(shù)據(jù)一起^皮發(fā)送的改善信息。
改善信息選擇裝置可以響應(yīng)來自接收數(shù)據(jù)的接收裝置的請求，來選擇改 善信息。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括記帳裝置，用于與改善信息選擇裝置 所選擇的改善信息相一致地執(zhí)行記帳。
改善信息生成裝置至少可以生成作為改善信息的 一 個(gè)預(yù)測系數(shù)，用來預(yù) 測通過改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量而獲得的質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的一個(gè)預(yù)測值。
改善信息生成裝置可以生成用于每個(gè)預(yù)定類別的預(yù)測系數(shù)。
改善信息生成裝置可以包括類別抽頭構(gòu)建裝置，通過使用將成為學(xué)習(xí) 者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)構(gòu)建類別抽頭，以用來發(fā)現(xiàn)將成為教師的教師數(shù)據(jù)的目標(biāo)教
師數(shù)據(jù)的類別；分類裝置，根據(jù)類別抽頭執(zhí)行分類，以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)教師數(shù)據(jù)的 類別，預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，通過使用學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，構(gòu)建與用于預(yù)測目標(biāo)教師 數(shù)據(jù)的預(yù)測系數(shù)一起使用的預(yù)測抽頭；和預(yù)測系數(shù)操作裝置，通過使用教師 數(shù)據(jù)和預(yù)測抽頭發(fā)現(xiàn)用于每種類別的預(yù)測系數(shù)。
改善信息生成裝置可以生成用于不同數(shù)量的類別的預(yù)測系數(shù)，以作為多 種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成通過使用不同質(zhì)量的教師數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù) 發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，作為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置至少可以生成預(yù)測系數(shù)和執(zhí)行線性插入的信息，以作 為多種類型的改善信息。
改善信息生成裝置可以生成通過使用不同結(jié)構(gòu)預(yù)測抽頭或類別抽頭發(fā)現(xiàn) 的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型改善信息。
改善信息生成裝置可以生成用不同方法執(zhí)行分類所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù) 測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
發(fā)送裝置可以把改善信息嵌入到數(shù)據(jù)中，以便可以通過使用數(shù)據(jù)所擁有 的能量偏差，恢復(fù)數(shù)據(jù)和改善信息，并且發(fā)送數(shù)據(jù)以及一種或多種類型的改 善信息。
發(fā)送裝置可以通過將數(shù)據(jù)的 一個(gè)或多個(gè)比特切換為改善信息，來把改善 信息嵌入數(shù)據(jù)中，并發(fā)送數(shù)據(jù)以及一種或多種類型改善信息。
發(fā)送裝置可以發(fā)送數(shù)據(jù)和所有的多種類型的改善信息。
數(shù)據(jù)可以是圖像數(shù)據(jù)，并且改善信息可以是改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的 信息。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法包括改善信息生成步驟，生成用于改善數(shù)據(jù)質(zhì) 量的多種類型的改善信息；改善信息選擇步驟，從多種類型的改善信息中選 擇將與該數(shù)據(jù)一起被發(fā)送的改善信息；和發(fā)送步驟，發(fā)送數(shù)據(jù)以及在改善信 息選擇步驟選擇的一種改善信息。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)具有其上所記錄的程序，該程序包括改善信息生成 步驟，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的多種類型的改善信息，和發(fā)送步驟，發(fā)送數(shù)據(jù)以 及一種或多種類型改善信息。
本發(fā)明的程序包括改善信息生成步驟，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的多種類型 的改善信息，和發(fā)送步驟，發(fā)送數(shù)據(jù)和發(fā)送一種或多種類型改善信息。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括接收裝置，用于接收數(shù)據(jù)以及一種或多種 類型改善信息，改善裝置，使用一種或多種類型改善信息來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量； 和記帳裝置，根據(jù)用來改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息執(zhí)行記帳。
接收裝置可以接收多種類型的改善信息，在此情況下，本發(fā)明的數(shù)據(jù)處 理設(shè)備還可以包括改善信息選擇裝置，用于從多種類型的改善信息中選擇改 善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息。
改善信息選擇裝置可以響應(yīng)用戶的請求，選擇改善信息。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括請求裝置，請求一個(gè)發(fā)送裝置發(fā)送數(shù)
據(jù)以及一種或多種類型的改善信息，該改善信息用來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在此
情況下，接收裝置可以響應(yīng)請求裝置的請求，接收從發(fā)送裝置發(fā)送的改善信 自
改善信息可以是一個(gè)預(yù)測系數(shù)，用來預(yù)測通過改善數(shù)據(jù)質(zhì)量獲得的質(zhì)量 已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。在此情況下，改善裝置通過使用數(shù)據(jù)和預(yù)測系數(shù)可以 發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善信息可以是為每個(gè)預(yù)定類別發(fā)現(xiàn)的預(yù)測系數(shù)。在此情況下，改善裝 置通過使用數(shù)據(jù)和用于每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
改善裝置包括類別抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)來構(gòu)建用來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量 已改善數(shù)據(jù)的類別的類別抽頭，該目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)是以質(zhì)量已改善數(shù)據(jù) 為目標(biāo)的；分類裝置，用來根據(jù)類別抽頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類別執(zhí)行分類；預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)來構(gòu)建與預(yù)測目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的 預(yù)測系數(shù)一起使用的預(yù)測抽頭；和預(yù)測裝置，使用目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類 別的預(yù)測系數(shù)和預(yù)測抽頭，來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。 接收裝置可以接收多種類型的改善信息。
接收裝置還可以接收用于不同數(shù)量的類別的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型 的改善信息。
預(yù)測系數(shù)可以通過使用將成為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)和將成為教師的教師 數(shù)據(jù)來生成。在此情況下，接收裝置可以接收通過使用不同質(zhì)量的學(xué)習(xí)者數(shù) 據(jù)或教師數(shù)據(jù)所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
接收裝置至少可以接收預(yù)測系數(shù)和執(zhí)行線性插入的信息，以作為多種類 型的改善信息。
接收裝置可以接收使用不同結(jié)構(gòu)的預(yù)測抽頭和類別抽頭發(fā)現(xiàn)的多種類型 的預(yù)測系數(shù)。
接收裝置可以接收通過用不同方法執(zhí)行分類所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系 數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
接收裝置可以接收通過把一種或多種類型改善信息嵌入到數(shù)據(jù)中而獲得 的已嵌入數(shù)據(jù)。在此情況下，數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括提取裝置，用于從已嵌入 數(shù)據(jù)中提取改善信息。
提取裝置通過使用數(shù)據(jù)所擁有的能量偏差，從已嵌入到數(shù)據(jù)中提取改善 信息。
提取裝置可以通過執(zhí)行逆頻譜擴(kuò)展，從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善信息。 提取裝置可以提取已嵌入數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)比特，以作為改善信息。 數(shù)據(jù)可以是圖像數(shù)據(jù)，改善信息可以是改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的信息。 本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方法包括接收步驟，用于接收數(shù)據(jù)以及一種或多種 類型改善信息；改善步驟，通過一種或多種類型改善信息之一來改善數(shù)據(jù)的 質(zhì)量；和記帳步驟，根據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息來進(jìn)行記帳。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)具有所記錄的程序，該程序包括接收步驟，用于接 收數(shù)據(jù)以及一種或多種類型改善信息；改善步驟，通過一種或多種類型改善 信息之一來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量；和記帳步驟，根據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信 息來進(jìn)行記帳。
本發(fā)明的程序包括接收步驟，用于接收數(shù)據(jù)以及一種或多種類型改善 信息；改善步驟，通過一種或多種類型改善信息之一來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量；和 記帳步驟，4艮據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息來進(jìn)行記帳。
在本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序中，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì) 量的改善信息，并把改善信息嵌入數(shù)據(jù)中。
在本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序中，從已嵌入數(shù)據(jù)中 提取改善信息，并且使用改善信息來改善數(shù)據(jù)質(zhì)量。
在本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序中，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì) 量的多種類型的改善信息，并且發(fā)送數(shù)據(jù)以及一種或多種類型的改善信息。
在本發(fā)明的設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序中，接收數(shù)據(jù)以及一種或多種 類型的改善信息，并且使用一種或多種類型的改善信息改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量，同 時(shí)根據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息執(zhí)行記帳。


圖1顯示了將本發(fā)明應(yīng)用于一個(gè)廣播系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示范性結(jié)構(gòu)；
圖2是顯示發(fā)送裝置1的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖3是解釋發(fā)送裝置1的處理的流程圖4是顯示接收裝置3的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖5是解釋接收裝置3的處理的流程圖6是顯示改善信息生成單元11的第一示范性結(jié)構(gòu)的方框圖7顯示了預(yù)測抽頭(類別抽頭)的結(jié)構(gòu)；
圖8A至圖8D顯示了選擇信號的系統(tǒng)與改善系統(tǒng)之間的對應(yīng)關(guān)系；
圖9是解釋圖6的改善信息生成單元11的處理的流程圖IO是顯示改善信息生成單元11的第二示范性結(jié)構(gòu)的方框圖11是解釋圖10的改善信息生成單元11的處理的流程圖12是顯示質(zhì)量改善單元24的第 一示范性結(jié)構(gòu)的方框圖13是解釋圖12的質(zhì)量改善單元24的處理的流程圖14是顯示改善信息生成單元11的第三示范性結(jié)構(gòu)的方框圖15是解釋圖14的改善信息生成單元11的處理的流程圖16是顯示用于發(fā)現(xiàn)預(yù)測系數(shù)的學(xué)習(xí)設(shè)備的第 一示范性結(jié)構(gòu)的方框圖17是顯示質(zhì)量改善單元24的第二示范性結(jié)構(gòu)的方框圖18是解釋圖17的質(zhì)量改善單元24的處理的流程圖19是顯示改善信息生成單元11的第四示范性結(jié)構(gòu)的方框圖20是解釋圖19的改善信息生成單元11的處理的流程圖21是顯示質(zhì)量改善單元24的第三示范性結(jié)構(gòu)的方框圖22是顯示用于發(fā)現(xiàn)預(yù)測系數(shù)的學(xué)習(xí)設(shè)備的第二示范性結(jié)構(gòu)的方框圖23是顯示綜合單元12的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖24是解釋圖23的綜合單元12的處理的流程圖25A至圖25K圖示了圖像陣列的切換(switching );
圖26是顯示提取單元22的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖27是解釋圖26的提取單元22的處理的流程圖28是顯示綜合單元12的另一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的方框圖29是顯示提取單元22的另一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的方框圖30是顯示將本發(fā)明應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了將本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示范性結(jié) 構(gòu)。(系統(tǒng)是多個(gè)設(shè)備的邏輯組，與這些設(shè)備是否處于同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)無關(guān))。
發(fā)送裝置1將衛(wèi)星廣播電波作為對應(yīng)于節(jié)目廣播的無線電波從天線(拋 物面天線)1A發(fā)送給衛(wèi)星2。衛(wèi)星(通信衛(wèi)星或廣播衛(wèi)星)2接收來自發(fā)送 裝置1的衛(wèi)星廣播電波，然后對衛(wèi)星廣播電波進(jìn)行放大和其它必需的處理， 然后發(fā)出得到的衛(wèi)星廣播電波。
衛(wèi)星2發(fā)出的衛(wèi)星廣播電波由接收裝置3的天線(拋物面(parabolic) 天線)3A接收。
發(fā)送裝置l和接收裝置3可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)4相互通信，該網(wǎng)絡(luò)4是能夠雙 向通信的網(wǎng)絡(luò)，比如公共網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、CATV(有線電視)網(wǎng)絡(luò)或無線通信 網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)4，在發(fā)送裝置1與接收裝置3之間4丸行記帳的處理，比如 記帳信息的發(fā)送/4矣收。
在圖1的實(shí)施例中，為了便于描述，只示出了一個(gè)接收裝置3。然而， 也能夠提供與接收裝置3的結(jié)構(gòu)相同的多個(gè)接收裝置。
圖2示出了圖1的發(fā)送裝置1的示范性結(jié)構(gòu)。
作為節(jié)目的圖像數(shù)據(jù)廣播(以下適當(dāng)?shù)胤Q作廣播圖像數(shù)據(jù))或具有與廣
播圖像數(shù)據(jù)相同的內(nèi)容以及具有較高圖像質(zhì)量(以下稱作高圖像質(zhì)量的圖像 數(shù)據(jù))的圖像數(shù)據(jù)被輸入到改善信息生成單元11。改善信息生成單元11生成
改善信息，用于改善接收裝置3中的廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量。
特別是，選擇一個(gè)改善系統(tǒng)以改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的 一個(gè)系統(tǒng) 選擇信號也被供應(yīng)給改善信息生成單元U。改善信息生成單元11根據(jù)供應(yīng)的 系統(tǒng)選擇信號生成一種或多種類型的改善信息。改善信息生成單元11生成的 改善信息被供應(yīng)給綜合單元12。
改善信息從改善信息生成單元11供應(yīng)給綜合單元12，此外還將廣播圖 像數(shù)據(jù)供應(yīng)給綜合單元12。綜合單元12將廣播圖像數(shù)據(jù)與改善信息相綜合， 以生成被綜合的信號并把該被綜合信號供應(yīng)給發(fā)送單元13。
對于將廣播圖像數(shù)據(jù)與改善信息綜合的技術(shù)，能夠使用嵌入編碼技術(shù)(下 面將要說明)以及時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用技術(shù)。還能夠發(fā)送作為分離節(jié)目的改 善信息和廣播圖像數(shù)據(jù)，而不綜合它們。
發(fā)送單元13對綜合單元12輸出的綜合信號執(zhí)行調(diào)制、放大和其它所需 的處理，并把所得到的綜合信號供應(yīng)給天線IA.。
記帳單元14經(jīng)通信接口 15和網(wǎng)絡(luò)4與接收裝置3通信，由此對接收裝 置3的節(jié)目供給進(jìn)行記帳。
通信接口 15經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4執(zhí)行通信控制。
下面結(jié)合圖3的流程圖說明圖2的發(fā)送裝置1執(zhí)行的節(jié)目發(fā)送處理。
首先，在步驟Sl,改善信息生成單元11生成一種或多種類型的改善信 息，用于根據(jù)所供應(yīng)的系統(tǒng)選擇信號改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量，并且向 綜合單元12供應(yīng)改善信息。用于生成改善信息的廣播圖像數(shù)據(jù)的單位(下面 適于稱作改善信息生成單位)可以是，例如， 一幀、 一個(gè)節(jié)目等。
當(dāng)改善信息生成單元11供應(yīng)改善信息時(shí)，綜合單元12在步驟S2將廣播 圖像數(shù)據(jù)與改善信息相綜合，以生成被綜合的信號，并將給生成的信號供應(yīng) 給發(fā)送單元13。在步驟S3，發(fā)送單元13對綜合單元12輸出的被綜合信號執(zhí) 行調(diào)制、放大和其它所需的處理，并將所得到的被綜合信號供應(yīng)給天線1A。 因而，從天線1A作為衛(wèi)星廣播電波發(fā)出被綜合信號。
然后，處理返回到步驟S1，重復(fù)相同的處理。
圖4示出了圖1的接收裝置3的示范性結(jié)構(gòu)。
經(jīng)衛(wèi)星2廣播的衛(wèi)星廣播電波由天線3A接收，該接收的信號被供應(yīng)給
接收單元21。接收單元21對天線3A接收的信號執(zhí)行放大、解調(diào)和其它所需 的處理，以獲得被綜合的信號，并將該被綜合的信號供應(yīng)給提取單元22。
提取單元22從來自接收單元21的被綜合信號中提取廣播圖像數(shù)據(jù)和一 種或多種類型的改善信息。提取單元22將廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給質(zhì)量改善單元 24，并將一種或多種類型的改善信息供應(yīng)給選擇單元23。
選擇單元23從提取單元22中的一種或多種類型的改善信息之中選擇相 應(yīng)于來自記帳單元27的圖像質(zhì)量等級信號的一種類型的改善信息，并且將一 個(gè)系統(tǒng)選擇信號與所選擇的改善信息一同供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24，所述的系 統(tǒng)選擇信號用于選擇一個(gè)改善系統(tǒng)，使得通過用所選擇的改善信息改善圖像 質(zhì)量。
質(zhì)量改善單元24使用從選擇單元23供應(yīng)的改善信息在提取單元22供應(yīng) 的廣播圖像數(shù)據(jù)上進(jìn)行處理以執(zhí)行系統(tǒng)選擇信號所指示的系統(tǒng)的處理。因而， 質(zhì)量改善單元24獲得已改善圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，并把該圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給顯 示單元25。顯示單元25由例如，CRT(陰極射線管)、液晶面板或DMD(動(dòng) 態(tài)鏡裝置)構(gòu)成，并顯示與從質(zhì)量改善信息單元24供應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖 像。
當(dāng)一個(gè)用戶選擇將要在顯示單元25上顯示的圖像的圖像質(zhì)量時(shí)，該用戶 操作操作單元26。與操作相對應(yīng)的操作信號被供應(yīng)給記帳單元27。
根據(jù)來自操作單元26的操作信號，記帳單元27為用戶選擇的圖像質(zhì)量 進(jìn)行記帳。也就是，記帳單元27根據(jù)來自操作單元26的操作信號識(shí)別用戶 請求的圖像質(zhì)量，并把指示圖像質(zhì)量的等級的圖像質(zhì)量級信號供應(yīng)給選擇單 元23。因此，選擇單元23選擇適于獲得用戶所請求的圖像質(zhì)量的改善信息。 記帳單元27還經(jīng)過通信接口 28和網(wǎng)絡(luò)4向發(fā)送裝置l發(fā)送圖像質(zhì)量級信號。
在發(fā)送裝置1中，記帳單元14經(jīng)通信接口 15接收從記帳單元27向發(fā)送 裝置1發(fā)送的圖像質(zhì)量級信號(圖2)。記帳單元14根據(jù)圖像質(zhì)量級信號對 接收裝置3的用戶進(jìn)行記帳。具體地說，例如，記帳單元14為每個(gè)用戶計(jì)算 收看費(fèi)，并且將至少包括發(fā)送裝置1的帳號、用戶的帳號以及累計(jì)收看費(fèi)的 記帳信號經(jīng)通信接口 15和網(wǎng)絡(luò)4發(fā)送到記帳中心(銀行中心)(圖中未示出)。 當(dāng)收到記帳信號時(shí)，記帳中心執(zhí)行結(jié)算處理，從用戶的帳戶中提取與收看費(fèi) 對應(yīng)的金額，以及將該金額存入發(fā)送裝置1的帳戶。
通信接口 28經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4執(zhí)行通信控制。
下面結(jié)合圖5的流程圖說明由圖4的接收裝置3執(zhí)行的節(jié)目接收處理。
由接收衛(wèi)星廣播電波的天線3A輸出的接收信號被供應(yīng)給接收單元21。 在步驟Sll，接收單元21接收已接收的信號并把它切換為一個(gè)已綜合的信號。 該已綜合信號被供應(yīng)給提取單元22。
在步驟S12，提取單元22從接收單元21的已綜合信號中提取廣播圖像 數(shù)據(jù)以及一種或多種類型的改善信息。將廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給質(zhì)量改善單元， 并且將一種或多種類型的改善信息供應(yīng)給選擇單元23。
在步驟S13，選擇單元23從提取單元22的一種或多種類型的改善信息 之中選擇與來自記帳單元27的圖像質(zhì)量級信號相對應(yīng)的一種類型的改善信 號，并且將指示一個(gè)改善系統(tǒng)的系統(tǒng)選擇信號與已選擇的改善信息一同供應(yīng) 給質(zhì)量改善單元24,所述的改善系統(tǒng)用于通過已選擇的改善信息改善圖像質(zhì) 量。
在步驟S14，質(zhì)量改善單元24通過使用選擇單元23供應(yīng)的改善信息在 提取單元22供應(yīng)的廣播圖像數(shù)據(jù)上進(jìn)行處理執(zhí)行系統(tǒng)選^H言號所指示的系 統(tǒng)的處理。因此質(zhì)量改善單元24獲得與改善的圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，并把圖 像數(shù)據(jù)供應(yīng)給顯示單元25，以顯示圖像數(shù)據(jù)。然后處理返回到步驟Sll，并 重復(fù)相同的處理。
在上述的接收處理中，記帳單元27輸出的圖像質(zhì)量級信號與操作操作單 元26的用戶所請求的圖像質(zhì)量相對應(yīng)。因此，顯示單元25顯示該用戶請求 的圖像質(zhì)量的圖像。
至于改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的技術(shù)，例如可以使用分類自適應(yīng)處理技 術(shù)，該技術(shù)在日本公報(bào)中由本申請人在待審查專利申請第H8-51622號中提 出。
分類自適應(yīng)處理包括分類處理和自適應(yīng)處理。分類處理根據(jù)數(shù)據(jù)的特征 分類數(shù)據(jù)，以便對每個(gè)類別執(zhí)行自適應(yīng)處理。自適應(yīng)處理是下面所述的技術(shù)。
即，在自適應(yīng)處理中，例如，通過線性組合構(gòu)成SD(標(biāo)準(zhǔn)清晰度)圖像的 像素(在下文中，適于稱作SD像素)，發(fā)現(xiàn)通過改善SD圖像的分辨率而獲 得的HD (高清晰度)圖像的像素的預(yù)測值，由此提供通過改善SD圖像的分 辨率而獲得的圖像，其中SD圖像具有標(biāo)準(zhǔn)分辨率或具有預(yù)定預(yù)測系數(shù)的低 分辨率。
具體地說，例如，現(xiàn)在假定某些HD像素將是教師像素，以及假定SD
圖像將是學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，該SD圖像具有諸如通過減少HD圖像的像素?cái)?shù)量而 惡化的分辨率的圖像質(zhì)量。假定構(gòu)成HD圖像的像素(在下文中，適于稱作 HD像素)的像素值y的預(yù)測值E [ y ]將由一個(gè)線性組合模型來發(fā)現(xiàn)，該線 性組合模型由幾個(gè)具有預(yù)定預(yù)測系數(shù)wl、 w2…的SD像素(構(gòu)成SD圖像的 像素)的一組像素值xl、 x2…的線性組合來規(guī)定。在此情況下，預(yù)測值E [ y ] 可以由下式表示。
E [ y ] = wlxl+w2x2+… …(l)
如果由一組預(yù)測系數(shù)wj組成的矩陣W，由學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)xij組成的矩陣X， 以及由預(yù)測值E [ yj ]組成的矩陣Y，被定義如下，以便生成方程(1 )，
<formula>formula see original document page 16</formula>
則建立下列觀測方程。
XW=Y， …(2)
在此情況中，矩陣X的分量xij是指第i組學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的第j個(gè)學(xué)習(xí)者數(shù) 據(jù)(用于預(yù)測第i教師數(shù)據(jù)的一組學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù))，矩陣W的分量wj是指用來
計(jì)算具有該組學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的第j學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的積的預(yù)測系數(shù)。此外，由于yi
代表第i個(gè)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)，因此E [ Yi ]代表第i個(gè)教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值。在方程 (1)中，左側(cè)的y代表沒有下標(biāo)I的矩陣Y的分量yi，而右側(cè)的xl、 x2... 代表沒有下標(biāo)i的矩陣X的分量xij 。
現(xiàn)在假定接近HD像素的像素值y的預(yù)測值E [ y ]是通過把最小二乘法 應(yīng)用于觀測方程(2)發(fā)現(xiàn)的。在此情況下，如果由將是教師數(shù)據(jù)的HD像素 的一組真實(shí)像素值y構(gòu)成的矩陣Y和由與HD像素的像素值y有關(guān)的預(yù)測值 E [y]的一組余數(shù)e構(gòu)成的矩陣E被定義如下，
<formula>formula see original document page 17</formula>
則從方程(2)建立下列剩余方程。 XW=Y+E …(3)
在此情況下，通過使下列誤差平方最小，可以發(fā)現(xiàn)預(yù)測系數(shù)wj,以發(fā)現(xiàn) 接近HD像素的像素值y的預(yù)測值E [ y ]。
<formula>formula see original document page 17</formula>
因此，如果由預(yù)測系數(shù)wj求導(dǎo)后的上訴誤差平方為0，則滿足下列方程 的預(yù)測系數(shù)wj是用于發(fā)現(xiàn)與HD像素的像素值接近的預(yù)測值E [ y ]的最佳 值。
<formula>formula see original document page 17</formula>..(4)
因此，首先方程(3)對預(yù)測系數(shù)wj求導(dǎo)提供了下列方程,
<formula>formula see original document page 17</formula>…(5)
依據(jù)方程(4 )和方程(5 )，得到下列方程(6 )。
<formula>formula see original document page 17</formula>…(6)
此外，考慮到剩余方程(3)中的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)xij、預(yù)測系數(shù)wj、教師數(shù) 據(jù)yi和余數(shù)ei的關(guān)系，可以依據(jù)程序(6 )得到下列法方程(normal equation )。
<formula>formula see original document page 17</formula>
通過準(zhǔn)備預(yù)定數(shù)量組的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)xij和教師數(shù)據(jù)yi，與待發(fā)現(xiàn)的預(yù)測 系數(shù)wj的數(shù)量J相同數(shù)量的構(gòu)成法方程(7)的方程可以被建立。因此，可 以通過求解方程(7)，發(fā)現(xiàn)最佳預(yù)測系數(shù)wj。(然而，為了求解方程(7)， 由與預(yù)測系數(shù)wj相一致的系數(shù)組成的矩陣必須是規(guī)則的。)求解方程(7 )時(shí)，
能夠采用例如掃描方法(高斯約當(dāng)消去法等)。
如上所述，在自適應(yīng)處理中，發(fā)現(xiàn)最佳預(yù)測系數(shù)Wj，并根據(jù)方程(l)
使用預(yù)測系數(shù)wj發(fā)現(xiàn)HD像素的像素值y的預(yù)測值E [ y ]。
自適應(yīng)處理不同于再現(xiàn)包含在HD圖像中但不包含在SD圖像中的分量 的筒單插入處理。就方程(1 )來說，自適應(yīng)處理與使用所謂的內(nèi)插濾波器的 插入處理相同。在自適應(yīng)處理中，由于相當(dāng)于內(nèi)插濾波器的抽頭系數(shù)的預(yù)測 系數(shù)w是通過用教師數(shù)據(jù)y的所謂的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)的，因此可以再現(xiàn)包含在HD 圖像中分量。因此，它可以被說成是自適應(yīng)處理具有圖像創(chuàng)建(分辨率創(chuàng)建) 功效。
在上述說明中，自適應(yīng)處理被用在改善分辨率的情況中。然而，在自適 應(yīng)處理前后不能改變像素的數(shù)量，并且自適應(yīng)處理還可以用來從去除了噪聲 和模糊的圖像中發(fā)現(xiàn)圖像的像素的預(yù)測值。在此情況下。自適應(yīng)處理能夠進(jìn) 行圖像質(zhì)量的改善，比如噪聲和模糊的去除。
圖6示出了在通過上述的分類自適應(yīng)處理發(fā)現(xiàn)作為改善信息的預(yù)測系數(shù) 情況下，圖2的改善信息生成單元11的示范性結(jié)構(gòu)。
在圖6的實(shí)施例中，存在具有與廣播圖像數(shù)據(jù)相同內(nèi)容的高圖像質(zhì)量的 圖像數(shù)據(jù)。該高圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)被供應(yīng)給改善信息生成單元11，以作為 學(xué)習(xí)預(yù)測系數(shù)的教師數(shù)據(jù)。
作為教師數(shù)據(jù)的高圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，例如按每幀供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器 31。幀存儲(chǔ)器31順序地存儲(chǔ)所供應(yīng)的教師數(shù)據(jù)。
下變換器32例如按每幀讀出存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中的教師數(shù)據(jù)，并且進(jìn) 行LPF (低通濾波器)濾波和抽取，從而生成基本上具有與廣播圖像數(shù)據(jù)的 圖像質(zhì)量相同的圖像數(shù)據(jù)，即，較低圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，以作為學(xué)習(xí)預(yù)測 系數(shù)的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)。然后，下變換器32將較低質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給幀存儲(chǔ) 器33。
幀存儲(chǔ)器33例如按每幀順序地存儲(chǔ)作為從下變換器32輸出的學(xué)習(xí)者數(shù) 據(jù)的較低圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。
預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34順序地使用構(gòu)成作為在幀存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)的教師 數(shù)據(jù)的圖像(在下文中，適于稱作教師圖像)的像素(在下文中，適于稱作 教師像素)，以作為目標(biāo)像素，并且根據(jù)控制電路40的控制信號從幀存儲(chǔ)器 33讀出學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的幾個(gè)像素(在下文中，適于稱作學(xué)習(xí)者像素)，該學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的位置位于在空間上和時(shí)間上接近與目標(biāo)像素的位置對應(yīng)的作為學(xué)習(xí) 者數(shù)據(jù)的圖像(在下文中，適于稱作學(xué)習(xí)者圖像)的位置。這樣，預(yù)測抽頭
構(gòu)建電路34構(gòu)建預(yù)測抽頭，用于與預(yù)測系數(shù)相乘。
具體地說，例如，如果通過抽取1/4的教師圖像的像素來獲得學(xué)習(xí)者圖 像，則預(yù)測系數(shù)構(gòu)建電路34根據(jù)控制電路40的控制信號，使用作為一個(gè)預(yù) 測抽頭的四個(gè)學(xué)習(xí)者像素a、 b、 c、 d，該四個(gè)學(xué)習(xí)者像素在空間上接近于與 目標(biāo)像素的位置對應(yīng)的學(xué)習(xí)者圖像的位置，如圖7所示。預(yù)測抽頭構(gòu)建電路 34根據(jù)控制電路40的另一個(gè)控制信號，還使用作為一個(gè)預(yù)測抽頭的九個(gè)學(xué) 習(xí)者像素a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h、 i，這九個(gè)學(xué)習(xí)者像素在空間上接近于與 目標(biāo)像素的位置對應(yīng)的學(xué)習(xí)者圖像的位置。
基本上，在九個(gè)學(xué)習(xí)者像素被用作預(yù)測抽頭時(shí)而不是使用四個(gè)學(xué)習(xí)者像 素a至d時(shí)的情況下，教師像素的預(yù)測精確度較高，并且能獲得高圖像質(zhì)量 的圖像(或者用于獲得高圖像質(zhì)量的圖像的預(yù)測系數(shù))。
預(yù)測抽頭(與類別抽頭相似，后面將說明)可以由形成十字形、菱形或 任意形狀以及圖7所示的矩形的像素構(gòu)成。預(yù)測抽頭也可以由每個(gè)其它像素 而不是鄰近像素構(gòu)成。
檢測圖6,由預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34構(gòu)建的預(yù)測抽頭被供應(yīng)給法方程加法 器37。
類別抽頭電路35從幀存儲(chǔ)器33中讀出用于將目標(biāo)像素分類成幾個(gè)類別 之一的學(xué)習(xí)者像素。特別地，類別抽頭構(gòu)建電路35根據(jù)控制電路40的控制 信號，從幀存儲(chǔ)器33中讀出幾個(gè)學(xué)習(xí)者圖像，這些像素的位置位于在空間或 時(shí)間上接近與目標(biāo)像素的位置對應(yīng)的學(xué)習(xí)者圖像的位置，并且把這些學(xué)習(xí)者 像素作為用于分類的類別抽頭供應(yīng)給分類電路36。
預(yù)測抽頭和類別抽頭可以由相同的學(xué)習(xí)者像素構(gòu)成，也可以由不同的學(xué) 習(xí)者像素構(gòu)成。
分類電路36根據(jù)來自類別抽頭構(gòu)建電路35的類別抽頭，使用適合于控 制電路40的控制信號的方法對目標(biāo)像素進(jìn)行分類，并且把與作為分類結(jié)果獲 得的目標(biāo)像素的類別相對應(yīng)的類別碼供應(yīng)給法方程加法器37。
至于分類方法，可以利用例如使用閾值的方法或者使用ADRC (自適應(yīng) 動(dòng)態(tài)范圍編碼)的方法。
在使用閾值的方法中，根據(jù)像素值是否大于預(yù)定閾值(或者等于/大于閾
值)對構(gòu)成分類抽頭的學(xué)習(xí)者像素的像素值進(jìn)行二進(jìn)制化，并且根據(jù)二進(jìn)制 化的結(jié)果確定目標(biāo)像素的類別。
在使用ADRC的方法中，對構(gòu)建類別抽頭的學(xué)習(xí)者像素進(jìn)行ADRC處理，
在K比特ADRC中，例如，檢測構(gòu)建類別抽頭的學(xué)習(xí)者像素的像素值的 最大值MAX和最小值MIN,并且把DR = MAX-MIN用作類別抽頭的局部動(dòng) 態(tài)范圍。根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍DR，將構(gòu)建類別抽頭的學(xué)習(xí)者像素重新量化到K比 特。也就是，從構(gòu)建類別抽頭的像素的像素值中減去最小值MIN，并將該差 值除以(分成)DR/2K (份)。因此，例如，當(dāng)類別抽頭是一比特ADRC處理 時(shí)，使構(gòu)建類別抽頭的每個(gè)學(xué)習(xí)者像素的像素值成為一比特。在此情況下， 一個(gè)比特串作為ADRC碼輸出，在該比特串中，按上述方式獲得的其每個(gè)是 構(gòu)建類別抽頭的各個(gè)像素的一比特的像素值按預(yù)定順序排列。
因此，根據(jù)ADRC，當(dāng)類別抽頭由N個(gè)學(xué)習(xí)者像素構(gòu)成以及使類別抽頭 的K比特ADRC處理的結(jié)果為類別碼時(shí)，將目標(biāo)像素分類成(2N) K個(gè)類別之一。
法方程加法器37從幀存儲(chǔ)器31中讀出作為目標(biāo)像素的教師像素，并且 對預(yù)測抽頭(即，構(gòu)成預(yù)測抽頭的學(xué)習(xí)者像素)和目標(biāo)像素(教師像素)進(jìn) 4亍力口法運(yùn)算。
特別地，為對應(yīng)于分類電路36提供的分類碼的每個(gè)類別，法方程加法器 37進(jìn)行相當(dāng)于學(xué)習(xí)者像素的乘法(Xin x Xim )的算術(shù)運(yùn)算以及使用預(yù)測抽頭 (學(xué)習(xí)者像素)進(jìn)行的法方程(7)的左側(cè)的求和(S )運(yùn)算，其中Xin和 Xim為預(yù)測系數(shù)的乘數(shù)。
而且，為對應(yīng)于分類電路36供應(yīng)的類別碼的每個(gè)類別，法方程加法器 37進(jìn)行相當(dāng)于學(xué)習(xí)者像素和目標(biāo)像素(教師像素)乘法(xinxyi)的算術(shù)運(yùn) 算，以及使用預(yù)測抽頭(學(xué)習(xí)者像素)和目標(biāo)像素(教師像素)進(jìn)行法方程 (7)右側(cè)的求和(i:)運(yùn)算。
法方程加法器37執(zhí)行與作為目標(biāo)像素的存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中的教師像 素有關(guān)的上述加法運(yùn)算。因而，為每個(gè)類別建立由方程(7)表示的法方程。 根據(jù)該法方程，為預(yù)定數(shù)目的教師像素生成改善信息。
預(yù)測系數(shù)確定電路38求解由法方程加法器37為每個(gè)類別生成的法方程， 由此發(fā)現(xiàn)每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)。預(yù)測系數(shù)確定電路38將預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給與存
儲(chǔ)器39中的各個(gè)類別相對應(yīng)的地址。存儲(chǔ)器39存儲(chǔ)從預(yù)測系數(shù)確定電路38 供應(yīng)的預(yù)測系數(shù)以作為改善信息，并且，在需要時(shí)，將預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給綜合 單元12 (圖2)。
在某些情況下，用于發(fā)現(xiàn)不能由法方程加法器37獲得的預(yù)測系數(shù)的所需 數(shù)目的法方程的生成一個(gè)類別。對于這樣的一個(gè)類別，預(yù)測系數(shù)確定電路38 輸出缺省預(yù)測系數(shù)(例如，通過使用相當(dāng)大數(shù)量的教師圖像事先發(fā)現(xiàn)的一個(gè) 預(yù)測系數(shù))。
控制電路40供應(yīng)有一個(gè)系統(tǒng)選擇信號(圖2),該信號用于選擇改善廣 播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的改善系統(tǒng)。根據(jù)由系統(tǒng)選擇信號指示的改善系統(tǒng)， 控制電路40控制預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34、類別抽頭構(gòu)建電路35和分類電路36， 以便生成改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的所需改善信息。
在本實(shí)施例中，記帳單元14收取的費(fèi)用額(收看費(fèi))是根據(jù)接收裝置3 使用的改善系統(tǒng)(用于改善系統(tǒng)的改善信息)而變化。
所收取的費(fèi)用額可以根據(jù)例如是否將分類處理用作改善系統(tǒng)來設(shè)置。例 如，所收取的費(fèi)用額可以在以下三種情況中變化，這三種情況是線性插入 被用作改善系統(tǒng)的情況；只有自適應(yīng)處理被用作改善系統(tǒng)的情況；分類自適 應(yīng)處理-陂用作改善系統(tǒng)的情況，如圖8A所示。
只使用自適應(yīng)處理的情況是只執(zhí)行自適應(yīng)處理而不執(zhí)行分類的情況。因 此，它是在分類自適應(yīng)處理中只有一種類別(單一類別)的情況。
在線性插入被用作改善系統(tǒng)的情況下，由于預(yù)測系數(shù)不是必要的，因此 改善信息生成單元11不執(zhí)行特殊處理，于是輸出指定線性插入的信息作為改 善信息。
所收取的費(fèi)用額還可以根據(jù)用作改善系統(tǒng)的分類自適應(yīng)處理中的類別數(shù) 量來設(shè)置。例如，所收取費(fèi)用額在以下三種情況中變化，這三種情況是線 性插入被用作改善系統(tǒng)的情況；具有少量類別的分類自適應(yīng)處理被用作改善 系統(tǒng)的情況；以及具有大量類別的分類自適應(yīng)處理被用作插入系統(tǒng)的情況； 如圖8B所示。
所收取的費(fèi)用額還可以根據(jù)在用作改善系統(tǒng)的分類自適應(yīng)處理中用于生 成預(yù)測系數(shù)的學(xué)習(xí)者圖像或教師圖像的圖像質(zhì)量來設(shè)置。例如，如果教師圖 像的圖像質(zhì)量是好的，則提供可以極大改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的高性 能的預(yù)測系數(shù)。反之，如果教師圖像的圖像質(zhì)量不是非常好，則提供僅略微
改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的低性能的預(yù)測系數(shù)。因而，所收取的費(fèi)用額
可以在以下三種情況中變化，這三種情況是線性插入被用作改善系統(tǒng)的情 況；具有低性能預(yù)測系數(shù)的分類自適應(yīng)處理被用作改善系統(tǒng)的情況；具有高 性能預(yù)測系數(shù)的分類自適應(yīng)處理被用作改善系統(tǒng)的情況，如圖8C所示。
所收取的費(fèi)用額還可以根據(jù)在作為改善系統(tǒng)的分類自適應(yīng)處理中構(gòu)建的 類別抽頭或預(yù)測抽頭來設(shè)置。也就是，由于所得圖像的圖像質(zhì)量如上所述， 根據(jù)構(gòu)建類別抽頭或預(yù)測抽頭的方式(抽頭的形狀，構(gòu)成抽頭的像素?cái)?shù)量， 以及由空間方向或時(shí)間方向或這兩個(gè)方向中的像素構(gòu)成的抽頭)而變化，因 此所收取的費(fèi)用額可以根據(jù)構(gòu)建的方式變化。
此外，所收取的費(fèi)用額還可以根據(jù)用作改善系統(tǒng)的分類自適應(yīng)處理中的 分類方法來設(shè)置。所收取的費(fèi)用額可以在以下三種情況中改變，這三種情況 是線性插入被用作改善系統(tǒng)的情況；使用上述的閾值分類的自適應(yīng)處理被 用作改善系統(tǒng)的情況；使用ADRC處理的分類的自適應(yīng)處理被用作改善信息 的情況，如圖8D所示。
改善系統(tǒng)和系統(tǒng)選擇信號可以相互關(guān)聯(lián)，例如，如圖8A至圖8D所示， 并且控制電路40向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34、類別抽頭構(gòu)建電路35和分類電路 36輸出執(zhí)行指定的控制信號，以獲得用于改善系統(tǒng)的改善信息，該改善系統(tǒng) 對應(yīng)于所供應(yīng)于此的系統(tǒng)選擇信號。至于改善系統(tǒng)，還可以利用上述改善系 統(tǒng)的多個(gè)系統(tǒng)的組合。
下面將結(jié)合圖9的流程圖，說明圖6的改善信息生成單元11所執(zhí)行的生 成改善信息的改善信息生成處理。
首先，在步驟S21，將與改善信息生成的單位相對應(yīng)的教師圖像存入幀 存儲(chǔ)器31中。然后，在步驟S22 ，控制電路40向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34、類 別抽頭構(gòu)建電路35和分類電路36供應(yīng)執(zhí)行指定的控制信號，以獲得用于改 善系統(tǒng)的改善信息，該改善系統(tǒng)對應(yīng)于所供應(yīng)于此的系統(tǒng)選擇信號。由此， 預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34、類別抽頭構(gòu)建電路35和分類電路36開始進(jìn)行處理， 以根據(jù)控制信號獲得作為用于改善系統(tǒng)的改善信息的預(yù)測系數(shù)。
供應(yīng)給控制電路40的系統(tǒng)選擇信號包括指示多個(gè)改善系統(tǒng)的信息。控制 電路40在每次執(zhí)行步驟S22的處理時(shí)，順序地輸出與多個(gè)改善系統(tǒng)相對應(yīng)的 控制信號。
如果控制電路40輸出的控制信號指示線性插入，則指定線性插入的信息
作為改善信息存入存儲(chǔ)器39中。步驟S23至S28的處理凈皮跳過，使處理進(jìn)入 步驟S29。
在步驟S22處理之后，處理進(jìn)入步驟S23,下變換器32執(zhí)行LPF (低通 濾波器)濾波或者抽取幀存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)的教師圖像，必要時(shí)，由此生成與 廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量相同的圖像，作為學(xué)習(xí)者圖像。學(xué)習(xí)者被供應(yīng)給并 存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器33中。
學(xué)習(xí)者圖像可以是不同于廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的圖像。在此情況下， 用于那種效果的控制信號從控制電路40供應(yīng)給下變換器32,下變換器32生 成其圖像質(zhì)量適合控制電路40的控制信號的學(xué)習(xí)者圖像。
然后，在步驟S24，存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中的教師像素之中的還不是目標(biāo) 像素的教師像素被用作目標(biāo)像素，并且預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34使用幀存儲(chǔ)器 33中存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)者像素，依據(jù)控制電路40的控制信號構(gòu)建該結(jié)構(gòu)的目標(biāo)像 素的預(yù)測系數(shù)。此外，在步驟S24,類別抽頭構(gòu)建電路35使用幀存儲(chǔ)器33 中存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)者像素依據(jù)控制電路40的控制信號，構(gòu)建一個(gè)用于該結(jié)構(gòu)的目 標(biāo)像素的類別抽頭。然后，將預(yù)測抽頭供應(yīng)給法方程加法器37，和將類別抽 頭供應(yīng)給分類電路36。
在步驟S25,分類電路36根據(jù)類別抽頭構(gòu)建電路35的類別抽頭用符合 控制電路40的控制信號的方法對目標(biāo)像素進(jìn)行分類，并把對應(yīng)于作為分類結(jié) 果獲得的類別的類別碼供應(yīng)給法方程加法器37。然后，處理進(jìn)入步驟S26。
在步驟S26,法方程加法器37從幀存儲(chǔ)器31中讀出作為目標(biāo)像素的教 師像素，并且按上述方式執(zhí)行與預(yù)測抽頭(構(gòu)成預(yù)測抽頭的學(xué)習(xí)者像素)和 目標(biāo)像素(教師像素)有關(guān)的加法運(yùn)算。
然后，在步驟S27，控制電路40辨別是否已經(jīng)使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31 中的改善信息生成的單位的所有教師像素作為目標(biāo)像素來執(zhí)行加法運(yùn)算。如 果確定還未使用作為目標(biāo)像素的所有教師像素來執(zhí)行加法運(yùn)算，則處理返回 到步驟S24。在此情況下，還不是目標(biāo)像素的教師像素之一被用作新目標(biāo)像 素，并且重復(fù)步驟S24至S27的處理。
如果在步驟S27控制電路40確定已經(jīng)使用了改善信息生成的單位的所有 教師像素作為目標(biāo)像素執(zhí)行了加法運(yùn)算，即，如果法方程加法器37獲得了每 一類別的法方程，則處理前進(jìn)到步驟S28，并且預(yù)測系數(shù)確定電路38求解各 類別產(chǎn)生的每一法方程，由此發(fā)現(xiàn)各類別的預(yù)測系數(shù)，并將預(yù)測系數(shù)提供給
存儲(chǔ)器39中各類的地址。存儲(chǔ)器39將來自預(yù)測系數(shù)確定電路38的預(yù)測系數(shù) 存儲(chǔ)為改善信息。
存儲(chǔ)器39具有多個(gè)存儲(chǔ)體，并且因此能夠同時(shí)存儲(chǔ)多種類型的改進(jìn)信息。
此后，處理前進(jìn)到步驟S29,并且控制電路40區(qū)分是否已經(jīng)為包括在所 供應(yīng)的系統(tǒng)選擇信號中的所有的多種改善系統(tǒng)獲得了改善信息。
如果在步驟S29確定，還未獲得包含在系統(tǒng)選擇信號中用于多個(gè)改善系 統(tǒng)的多種類型的改善信息一種或某些信息，則處理返回到步驟S22，控制電 路40輸出與還未獲得改善信息的改善系統(tǒng)對應(yīng)的控制信號。然后，重復(fù)與上 述處理相似的處理。
另一方面，如果在步驟S29確定，已經(jīng)獲得包含在系統(tǒng)選擇信號中用于 所有多個(gè)改善系統(tǒng)的改善信息，即，如果包含在系統(tǒng)選擇信號中的用于多個(gè) 改善系統(tǒng)的多種類型的改善信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器39中，則處理進(jìn)入步驟S30。 多種類型的改善信息從存儲(chǔ)器39中讀出，并供應(yīng)給綜合單元12 (圖2)。然 后，處理結(jié)束。
在改善信息生成的單位的教師圖像每次被供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器31時(shí)，重復(fù)圖 9的改善信息生成處理。
在圖6的實(shí)施例中，假定存在具有與廣播圖像數(shù)據(jù)相同內(nèi)容的高圖像質(zhì) 量的圖像數(shù)據(jù)。然而，在某些情況下，沒有這種高圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)(例 如，在原始圖像被直接用作廣播圖像數(shù)據(jù)的情況下)。在此情況下，由于不存 在教師圖像，因此圖6的改善信息生成單元11不能生成作為改善信息的預(yù)測 系數(shù)。
因而，圖IO示出了改善信息生成單元11的另一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)送 裝置1發(fā)出與原始圖像尺寸相同的圖像時(shí)，該單元11不使用將是教師圖像的 高圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)，就能夠生成作為改善信息的預(yù)測系數(shù)。在圖10中， 與圖6對應(yīng)的那些部件用相同的標(biāo)號表示，并且將不進(jìn)行詳細(xì)說明。特別地， 除了不設(shè)置下變換器32,以及新設(shè)置幀存儲(chǔ)器41、特征量(characteristic quantity)估計(jì)電路42、臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43和臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電 路44外，構(gòu)成圖10的改善信息生成單元11類似于圖6的改善信息生成單元 11。
在圖10的改善信息生成單元11中，由于不存在真實(shí)教師圖像，所以從
廣播圖像數(shù)據(jù)中生成臨時(shí)教師圖像和臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像(在下文中，適于分別 稱作臨時(shí)教師圖像和臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像)，并且使用臨時(shí)教師圖像和臨時(shí)學(xué)習(xí)者 圖像生成作為改善信息的預(yù)測系數(shù)，其中臨時(shí)教師圖像與作為學(xué)習(xí)者圖像的 廣播圖像數(shù)據(jù)的關(guān)系相似于真實(shí)教師圖像與作為學(xué)習(xí)者圖像的廣播圖像數(shù)據(jù) 之間的關(guān)系。
廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器41,幀存儲(chǔ)器41按改善信息生成的每個(gè) 單位存儲(chǔ)所供應(yīng)于此的廣播圖像數(shù)據(jù)。
特征量估計(jì)電路42發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器41中的廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量， 并且把該特征量供應(yīng)給臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43和臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電 路44。
至于廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量，例如可以使用水平方向或垂直方向的自相 關(guān)(auto-correlation)系數(shù)、像素值的直方圖、或鄰近像素的差分值的直方圖 (活動(dòng)(activity)的直方圖)。
臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43根據(jù)來自特征量估計(jì)電路42的廣播圖像數(shù)據(jù) 的特征量估計(jì)關(guān)于廣播圖像數(shù)據(jù)的原始教師圖像(真實(shí)教師圖像)的特征量 (以下適于稱作被估計(jì)教師特征量)。此外，臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43對存 儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器41中的廣播圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行LPF濾波和抽取，由此生成具有與 被估計(jì)的教師特征量相同特征量的圖像。臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43將生成的 作為臨時(shí)教師圖像的圖像供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器31和臨時(shí)學(xué)習(xí)者生成電路44。
臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44對臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43供應(yīng)的臨時(shí)教 師圖像進(jìn)行LPF濾波，由此生成具有與廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量相同的特征量 的圖像，該廣播圖像數(shù)據(jù)是從特征量估計(jì)電路42供應(yīng)的原始學(xué)習(xí)者圖像。臨 時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44把生成的作為臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像的圖像供應(yīng)給幀存 儲(chǔ)器33。
下面將結(jié)合圖11的流程圖說明由圖10的改善信息生成單元11執(zhí)行的， 用于生成改善信息的改善信息生成處理。
首先，當(dāng)廣播圖像數(shù)據(jù)被供應(yīng)和存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器41中時(shí)，特征量估計(jì)電 路42在步驟S41上提取存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器41中的廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量，并 且將該特征量供應(yīng)給臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43和臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路 44。
當(dāng)特征量估計(jì)電路42供應(yīng)廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量時(shí)，臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成 電路43在步驟S42根據(jù)廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量估計(jì)與廣播圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的原 始教師圖像的特征量(被估計(jì)的教師特征量)。然后，處理進(jìn)入步驟S43。在 步驟S43，臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43設(shè)置LPF濾波器特征和抽取寬度(抽取 率)，用于根據(jù)被估計(jì)的教師特征量，從廣播圖像數(shù)據(jù)中獲得具有與被估計(jì)的 教師特征量相同的特征量的圖像。然后，處理進(jìn)入步驟S44。
在步驟S44,臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43使用預(yù)置的抽取寬度抽取存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器41中的廣播圖像數(shù)據(jù)，并且用預(yù)置濾波特征對被抽取的圖像進(jìn)行LPF 濾波,由此生成臨時(shí)教師圖像。
步驟S44上的抽取廣播圖像數(shù)據(jù)的目的是獲得具有高空間頻率和自相關(guān) 的尖銳形狀的一個(gè)圖像，以作為臨時(shí)教師圖像，因?yàn)榕c相同尺寸的低圖像質(zhì) 量的圖像相比較，高圖像質(zhì)量的圖像具有自相關(guān)的尖銳形狀。
在步驟S44的處理之后，處理進(jìn)入步驟S45。臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43 發(fā)現(xiàn)在步驟S44生成的臨時(shí)教師圖像的特征量，并辨別特征量是否接近被估 計(jì)的教師特征量。如果在步驟S45上確定，臨時(shí)教師圖像的特征量不接近被 估計(jì)的教師特征量，則處理進(jìn)入步驟S46,并且臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路43改 變LPF濾波的濾波器特征的設(shè)置值或者用于廣播圖像數(shù)據(jù)的抽取寬度。然后， 處理返回到步驟S44。進(jìn)而將重新進(jìn)行臨時(shí)教師圖像的生成。
另一方面，如果在步驟S45確定臨時(shí)教師圖像的特征量接近被估計(jì)教師 特征量，則將臨時(shí)教師圖像供應(yīng)給并存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器31中，以及將臨時(shí)教師 圖像供應(yīng)給臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44。然后處理進(jìn)入步驟S47。
在步驟S47,臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44設(shè)置對臨時(shí)教師數(shù)據(jù)生成電路 43供應(yīng)的臨時(shí)教師圖像執(zhí)行LPF濾波的濾波器特征，然后處理進(jìn)入步驟S48。
在步驟S48,臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44對臨時(shí)教師圖像執(zhí)行具有預(yù)置 濾波器特征的LPF濾波，從而生成臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像。
然后，在步驟S49，臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成電路44發(fā)現(xiàn)在步驟S48生成的 臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像的特征量，并辨別該特征量是否接近特征量估計(jì)電路42供應(yīng) 的廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量。如果在步驟S49確定臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像的特征量不 接近廣播圖像數(shù)據(jù)的特征量，則處理進(jìn)入步驟S50并且臨時(shí)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)生成 電路44改變對臨時(shí)教師圖像執(zhí)行的LPF濾波的濾波器特征的設(shè)置值。然后 處理返回到步驟S48。從而，重新進(jìn)行臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像的生成。
另 一方面，如果在步驟S49確定臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像的特征量接近廣播圖像
數(shù)據(jù)的特征量，則將臨時(shí)學(xué)習(xí)者圖像供應(yīng)并存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器33,然后處理進(jìn) 入步驟S51。
在步驟S51至步驟S58,使用幀存儲(chǔ)器31中存儲(chǔ)的作為原始教師圖像的 臨時(shí)教師圖像和使用在幀存儲(chǔ)器33中存儲(chǔ)的作為原始學(xué)習(xí)者圖像的臨時(shí)學(xué) 習(xí)者圖像，執(zhí)行與圖9的步驟S22、 S24至S30的處理相似的處理。因而，生 成多種類型的改善信息，并將該改善信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器39中。該多種類型的 改善信息從存儲(chǔ)器39中讀出，并且供應(yīng)給綜合單元12 (圖2)。然后，處理 結(jié)束。在圖ll的實(shí)施例中，由于教師圖像和學(xué)習(xí)者圖像具有相同的尺寸，因 此所構(gòu)建的類別抽頭和預(yù)測抽頭與圖7所示的不同。然而，圖ll的實(shí)施例與 圖9的實(shí)施例在其中從位于教師圖像中目標(biāo)像素的位置附近的學(xué)習(xí)者圖像的 多個(gè)像素構(gòu)建類別抽頭和預(yù)測抽頭上是相似的。
圖11的改善信息生成處理類似于圖9的情況，當(dāng)每次將用于改善信息生 成的單位的廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器41時(shí)重復(fù)改善信息生成處理。
圖12示出了接收裝置3(圖4)的質(zhì)量改善單元24的示范性結(jié)構(gòu)，在此 情況下，構(gòu)成如圖6或圖IO所示的發(fā)送裝置1 (圖2)的改善信息生成單元 11。
幀存儲(chǔ)器51供應(yīng)有從提取單元22 (圖4 )輸出的廣播圖像數(shù)據(jù)。幀存儲(chǔ) 器51按改善信息生成的每個(gè)單位存儲(chǔ)廣播圖像數(shù)據(jù)。
預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52根據(jù)控制電路57的控制信號執(zhí)行與圖6的預(yù)測抽 頭構(gòu)建電路34相似的處理。因而，預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52使用幀存儲(chǔ)器51中 存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建預(yù)測抽頭，并將預(yù)測抽頭供應(yīng)給預(yù)測操作電路56。
類別抽頭構(gòu)建電路53根據(jù)控制電路57的控制信號執(zhí)行與圖6的類別抽 頭構(gòu)建電路35相似的處理。因而類別抽頭構(gòu)建電路53使用幀存儲(chǔ)器51中存 儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建類別抽頭，并把類別抽頭供應(yīng)給分類電路54。
分類電路54根據(jù)控制電路57的控制信號執(zhí)行與圖6的分類電路36相似 的處理。因此，分類電路54將使用來自類別抽頭構(gòu)建電路53的類別抽頭進(jìn) 行分類的結(jié)果的類別碼作為地址供應(yīng)給存儲(chǔ)器55。
存儲(chǔ)器55存儲(chǔ)作為選擇單元23 (圖4)供應(yīng)的改善信息的預(yù)測系數(shù)。此 外，存儲(chǔ)器55讀出按對應(yīng)來自分類電路54的類別碼的地址所存儲(chǔ)的預(yù)測系 數(shù)，并把讀出的預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給預(yù)測操作電路56。
預(yù)測操作電路56使用存儲(chǔ)器55供應(yīng)的預(yù)測系數(shù)和預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52
供應(yīng)的預(yù)測抽頭執(zhí)行由方程(1)所表示的線性預(yù)測操作(乘積和運(yùn)算)，并 輸出所得到的像素值，以作為通過改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量所獲得的高 圖像質(zhì)量(教師圖像)的圖像的預(yù)測值。
控制電路57供應(yīng)有從選擇單元23 (圖4 )輸出的系統(tǒng)選擇信號。根據(jù)該 系統(tǒng)選擇信號，控制電路57向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52、類別抽頭構(gòu)建電路53 和分類電路54輸出控制信號，該控制信號類似于圖6的控制電路40的情況。
從選擇單元23供應(yīng)到控制電路57的系統(tǒng)選擇信號只包括一條與圖像質(zhì) 量級信號對應(yīng)的信息，該圖像質(zhì)量級信號是響應(yīng)用戶的請求從記帳單元27(圖 4)輸出的，所述的這樣的一條信息是包含在供應(yīng)給圖6的控制電路40的系 統(tǒng)選擇信號中的指示多個(gè)改善系統(tǒng)的信息。因此，控制電路57控制預(yù)測抽頭 構(gòu)建電路52、類別抽頭構(gòu)建電路53和分類電路54，以便提供用戶所請求的 圖像質(zhì)量的圖像。
下面結(jié)合圖13的流程圖說明，由圖12的質(zhì)量改善單元24執(zhí)行的改善廣 播圖像的圖像質(zhì)量的質(zhì)量改善處理。
在接收裝置3 (圖4 )中，當(dāng)改善信息生成的每個(gè)單位的廣播圖像數(shù)據(jù)從 提取單元22供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24時(shí)，根據(jù)圖像質(zhì)量級信號從多個(gè)改善信 息中選擇的一種類型( 一組)的改善信息從選擇單元23供應(yīng)給質(zhì)量改善單元 24,同時(shí)還將指示利用改善信息改善圖像質(zhì)量的改善系統(tǒng)的系統(tǒng)選擇信號一 同供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24。
在步驟S61 ，提取單元22供應(yīng)的廣播圖像數(shù)據(jù)按照改善信息生成的每一 個(gè)單位存入幀存儲(chǔ)器51中。在步驟S61,還將選#^單元23供應(yīng)的改善信息 存入存儲(chǔ)器55。此外，在步驟S61中，控制電路57供應(yīng)有來自選擇單元23 的系統(tǒng)選擇信號，并且向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52、類別抽頭構(gòu)建電路53和分 類電路54供應(yīng)控制信號，用于由對應(yīng)于系統(tǒng)選擇信號的改善系統(tǒng)指定廣播圖 像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的改善。因而，設(shè)置預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52、類別抽頭構(gòu)建 電路53和分類電路54根據(jù)控制電路57的控制信號指示的改善系統(tǒng)開始執(zhí)行 處理。
除了供應(yīng)給控制電路57的系統(tǒng)選擇信號指示線性插入的情況外，在本實(shí) 施例中，存儲(chǔ)器55中存儲(chǔ)的改善信息是預(yù)測系數(shù)。
如果供應(yīng)給控制電路57的系統(tǒng)選擇信號指示線性插入，則控制電路57 向預(yù)測操作電路56供應(yīng)一個(gè)控制信號，以指定幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖
像數(shù)據(jù)的線性插入。在此情況中，預(yù)測操作電路56經(jīng)預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52 讀出幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行線性插入，和輸出所得到 的廣播圖像數(shù)據(jù)。在此情況下，不執(zhí)行步驟S62和后續(xù)步驟的處理。
在步驟S61處理之后，處理進(jìn)入步驟S62。在構(gòu)成通過改善存儲(chǔ)在幀存 儲(chǔ)器51中的廣播圖像數(shù)據(jù)而獲得高圖像質(zhì)量的一個(gè)圖像的像素之中，還不是 目標(biāo)像素的像素之一被用作目標(biāo)像素，并且預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52通過使用幀 存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)的像素依據(jù)控制電路57的控制信號，構(gòu)建 一種結(jié)構(gòu)的用于目標(biāo)像素的預(yù)測抽頭。此外，在步驟S62，類別抽頭構(gòu)建電 路53通過使用幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)的像素依據(jù)控制電路57的 控制信號，構(gòu)建一種結(jié)構(gòu)的用于目標(biāo)像素的類別抽頭。預(yù)測抽頭被供應(yīng)給預(yù) 測操作電路56,類別抽頭被供應(yīng)給分類電路54。
在步驟S63，分類電路54使用來自類別抽頭構(gòu)建電路53的類別抽頭， 采用適應(yīng)控制電路57的控制信號的方法對目標(biāo)像素進(jìn)行分類，并且向存儲(chǔ)器 55供應(yīng)與所得到的類別對應(yīng)的類別碼，以作為地址。然后，處理進(jìn)入步驟S64。
在步驟S64,存儲(chǔ)器55讀出在分類電路54的類別碼所指示的地址上存 儲(chǔ)的預(yù)測測系數(shù)，該預(yù)測系數(shù)是在步驟S61上存儲(chǔ)的作為改善信息的預(yù)測系 數(shù)之一，并且將讀出的預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給預(yù)測操作電路56。
在步驟S65，預(yù)測操作電路56使用從預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52供給的預(yù)測 抽頭和從存儲(chǔ)器55供給的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行由方程(1 )所表示的線性預(yù)測操作， 并且將所得到的像素值臨時(shí)存儲(chǔ)為目標(biāo)像素的預(yù)測值。
然后，在步驟S66,控制電路57辨別是否已經(jīng)為作為目標(biāo)像素的構(gòu)成高 圖像質(zhì)量的圖像幀的所有像素發(fā)現(xiàn)了預(yù)測系數(shù)，該高圖像質(zhì)量的圖像幀對應(yīng) 于在幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)的幀。如果在步驟S66確定還沒有為 作為目標(biāo)像素的構(gòu)成高圖像質(zhì)量的圖像幀的所有像素發(fā)現(xiàn)預(yù)測值，則處理返 回步驟S62。在構(gòu)成高圖像質(zhì)量的圖像幀的像素之中，還不是目標(biāo)像素的像 素被新近用作目標(biāo)像素，并重復(fù)相似的處理。
另一方面，如果在步驟S66確定對于作為目標(biāo)像素的構(gòu)成高圖像質(zhì)量的 圖像幀的所有像素已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了預(yù)測值，則處理進(jìn)入步驟S67，于是預(yù)測操作 電路56順序地向顯示單元25 (圖4 )輸出由已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的預(yù)測值組成的高圖像 質(zhì)量的圖像。然后，結(jié)束該處理。
在每次將改善信息生成的一個(gè)單位的廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器51
時(shí)，重復(fù)圖13的質(zhì)量改善處理。
如上所述，發(fā)送裝置l發(fā)送多種類型的改善信息，并在接收裝置3中， 從多個(gè)改善信息中選擇與滿足用戶請求的圖像質(zhì)量相對應(yīng)的改善信息，并且 使用所選擇的改善信息來改善圖像質(zhì)量。因此，可以提供滿足用戶請求的圖 像質(zhì)量的圖像，并且根據(jù)提供給用戶的圖像的圖像質(zhì)量進(jìn)行更詳細(xì)的記賬。
在上述情況下，多種類型的改善信息是從發(fā)送裝置1中發(fā)送的，并且在 接收裝置3中，從多個(gè)改善信息中選擇與滿足用戶請求的圖像質(zhì)量相對應(yīng)的 改善信息。然而也可以是發(fā)送裝置l接受用戶事先從接收裝置3發(fā)送的請 求，并且僅僅把與滿足該請求的圖像質(zhì)量相對應(yīng)的改善信息發(fā)送給接收裝置 3。在該情況下，在記賬單元14的控制下，僅將與滿足用戶請求的圖像質(zhì)量 相對應(yīng)的改善信息包含在綜合單元12的綜合信號中，如圖2中的虛線所示。
在上述情況中，多種類型的預(yù)測系數(shù)是指定線性插入的信息，該信息作 為多種類型的改善信息而發(fā)送。然而，還能夠?qū)㈩A(yù)定的預(yù)測系數(shù)存儲(chǔ)在接收 裝置3的存儲(chǔ)器55中，而不是從發(fā)送裝置l發(fā)送多種類型的預(yù)測系數(shù)，并且 能夠發(fā)送將要使用的存儲(chǔ)器55中存儲(chǔ)的多種類型預(yù)測系數(shù)的信息，以作為多 種類型的改善信息。
在上述情況中，分類自適應(yīng)處理和線性插入被用作改善系統(tǒng)。然而，也 可以將其它處理用作改善系統(tǒng)。
此外，在上述情況下，改善信息生成單元11生成作為改善信息的一個(gè)預(yù) 測系數(shù)，并且質(zhì)量改善單元24用預(yù)測系數(shù)執(zhí)行分類自適應(yīng)處理，從而改善圖 像的圖像質(zhì)量。然而，也可以是，改善信息生成單元11發(fā)現(xiàn)一個(gè)用來預(yù)測目 標(biāo)像素的合適的預(yù)測系數(shù)的類別碼，以作為改善信息，以及質(zhì)量改善單元24 用該類別碼的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)處理，由此改善圖像的圖像質(zhì)量。
特別地，通過預(yù)先學(xué)習(xí)獲得的各個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)被存儲(chǔ)在改善信息生 成單元11和質(zhì)量改善單元24中。然后，改善信息生成單元11用事先存儲(chǔ)的 每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)處理，從而發(fā)現(xiàn)高圖像質(zhì)量的預(yù)測值。當(dāng)為 每個(gè)像素獲得最接近真實(shí)值的預(yù)測值時(shí)，改善信息生成單元11發(fā)現(xiàn)作為改善 信息的預(yù)測系數(shù)的類別碼。同時(shí)，質(zhì)量改善單元24通過使用事先存儲(chǔ)的預(yù)測 系數(shù)之中的相應(yīng)于作為改善信息的類別碼的預(yù)測系數(shù)，來發(fā)現(xiàn)該高圖像質(zhì)量 的圖像的一個(gè)預(yù)測值，從而獲得已改善的圖^f象質(zhì)量的圖像。在此情況下，接 收裝置3可以獲得與發(fā)送裝置1 (改善信息生成單元11 )中的圖像質(zhì)量相同
的圖像。
在此情況下，改善信息生成單元11和質(zhì)量改善單元24不執(zhí)行上述的分 類。也就是，改善信息生成單元11例如，通過使用所有類別的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行 自適應(yīng)處理(預(yù)測操作)發(fā)現(xiàn)一個(gè)合適預(yù)測系數(shù)的類別碼，用來發(fā)現(xiàn)一個(gè)預(yù) 測值；并且質(zhì)量改善單元24將這種類別碼用作改善信息，并且通過用該類別 碼的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行自適應(yīng)處理來改善圖像的質(zhì)量。因此，改善信息生成單元 11或者質(zhì)量改善單元24都不需要執(zhí)行分類。
圖14示出了改善信息生成單元11的一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)，該改善信息生成 單元11發(fā)現(xiàn)用來預(yù)測目標(biāo)像素的一個(gè)適當(dāng)預(yù)測系數(shù)的類別碼，以作為改善信 息。在圖14中，與圖6對應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且將不進(jìn)行詳細(xì)說 明。
在學(xué)習(xí)裝置(圖16)中通過學(xué)習(xí)而發(fā)現(xiàn)的各個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)(將在后 面說明)^皮存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器101中。由控制電路40控制的存儲(chǔ)器101順序地讀 出各個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)，并且將讀出的預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給預(yù)測操作電路102。
預(yù)測操作電路102供應(yīng)有來自預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34的預(yù)測抽頭，以及供 有來自存儲(chǔ)器101的預(yù)測系數(shù)。預(yù)測操作電路102與預(yù)測操作電路56相似， 它使用從預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34供給的預(yù)測抽頭和從存儲(chǔ)器101供給的預(yù)測系 數(shù)執(zhí)行由方程(1)表示的線性預(yù)測操作(乘積和運(yùn)算)。然而，對于一個(gè)預(yù) 測抽頭，預(yù)測操作電路102用順序從存儲(chǔ)器101供應(yīng)的各個(gè)類別的每個(gè)預(yù)測 系數(shù)執(zhí)行線性預(yù)測操作，從而發(fā)現(xiàn)教師像素的預(yù)測值。因此，對于每個(gè)教師 像素，預(yù)測操作電路102發(fā)現(xiàn)與類別的總數(shù)量相同數(shù)量的預(yù)測值。
預(yù)測操作電路102發(fā)現(xiàn)的預(yù)測值被供應(yīng)給比較電路103。該比較電路103 還供有來自幀存儲(chǔ)器31的教師圖像。比較電路103將幀存儲(chǔ)器31供給的構(gòu) 成教師圖像的每個(gè)教師像素與從預(yù)測操作電路102供應(yīng)的依據(jù)各個(gè)類別的預(yù) 測系數(shù)發(fā)現(xiàn)的用于教師像素的每個(gè)預(yù)測值進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)預(yù)測誤差。比 較電路103將預(yù)測誤差供應(yīng)給檢測電路104。
檢測電路104檢測使比較電路103供應(yīng)的預(yù)測誤差最小化的教師像素的 預(yù)測值。此外，檢測電路104檢測一個(gè)類別碼，該類別碼指示當(dāng)獲得預(yù)測值 時(shí)的預(yù)測系數(shù)的類別，然后才企測電路104輸出該類別碼作為改善信息。
下面結(jié)合圖15的流程圖說明，由圖14的改善信息生成單元11執(zhí)行的生 成改善信息的改善信息生成處理。
首先，在步驟Slll，與改善信息的一個(gè)單位相對應(yīng)的一個(gè)教師圖像被存 儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中。然后，在步驟S112，控制電路40向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路 34供應(yīng)執(zhí)行指定的控制信號，以便獲得用于與供應(yīng)于此的系統(tǒng)選擇信號對應(yīng) 的改善系統(tǒng)的改善信息。因而，預(yù)測抽頭構(gòu)建電路34被設(shè)置來執(zhí)行處理，以 便依據(jù)控制信號獲得作為用于改善系統(tǒng)的改善信息的 一個(gè)類別碼。
供應(yīng)給控制電路40的系統(tǒng)選擇信號包括指示多個(gè)改善系統(tǒng)的信息。當(dāng)每 次執(zhí)行步驟112的處理時(shí)，控制電路40順序地輸出與多個(gè)改善系統(tǒng)相對應(yīng)的 控制信號。
如果控制電路40輸出的控制信號指示線性插入，指定線性插入的信息作 為改善信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器39中。然后跳過步驟S113至步驟S122的處理，進(jìn) 入步驟S123的處理。
在步驟S112的處理之后，處理進(jìn)入步驟S113,下變換器32對存儲(chǔ)在幀 存儲(chǔ)器31中教師圖像執(zhí)行LPF (低通濾波器)濾波或抽取，必要時(shí)，由此生 成與廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量相同的圖像，以作為學(xué)習(xí)者圖像。該學(xué)習(xí)者圖
像被供應(yīng)和存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器33中。
在圖15的實(shí)施例中，與圖9的實(shí)施例相似，學(xué)習(xí)者圖像也可以是不同于 廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的圖像。在這樣一種情況下，從控制電路40向下變 換器32供應(yīng)用于該功效的控制信號，于是下變換器32生成與控制電路40的 控制信號相適應(yīng)的圖像質(zhì)量的學(xué)習(xí)者圖像。
然后，在步驟S114，存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中的教師像素之中的還不是目 標(biāo)像素的教師像素被用作目標(biāo)像素，以及預(yù)測抽頭構(gòu)件電路34通過使用幀存 儲(chǔ)器33中存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)者像素，構(gòu)建與控制電路40的控制信號相適應(yīng)的結(jié)構(gòu) 的目標(biāo)像素的預(yù)測抽頭。該預(yù)測抽頭被供應(yīng)給預(yù)測操作電路102。
此后，在步驟S115，控制電路40按0設(shè)置計(jì)數(shù)類別的變量i以作為初始 值，然后該處理進(jìn)入步驟S116。在步驟S116，控制電路40將變量i作為地 址供應(yīng)給存儲(chǔ)器101。因此，在步驟S116，從存儲(chǔ)器101讀出對應(yīng)于類別碼 弁i的預(yù)測系數(shù)，并供應(yīng)給預(yù)測操作電路102。
在步驟S117,預(yù)測操作電路102使用預(yù)測抽頭構(gòu)件電路34供應(yīng)的預(yù)測 抽頭和存儲(chǔ)器101供應(yīng)的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行方程(1 )所表示的線性預(yù)測操作，并 且將所得到的像素值作為目標(biāo)像素的預(yù)測值供應(yīng)給比較電路103。
在步驟S118，從幀存儲(chǔ)器31中讀出目標(biāo)像素的像素值，將該像素值與來自預(yù)測操作電路102的預(yù)測值進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)預(yù)測值的預(yù)測誤差。此 外，在步驟S118，比較電路103將預(yù)測誤差供應(yīng)給檢測電路104,然后處理 進(jìn)入步驟S119。
在步驟S119，控制電路40將變量i遞增1,然后該處理進(jìn)入步驟S120。 在步驟S120,控制電路40辨別變量i是否小于N，其中N是類別的總數(shù)量。 如果確定變量i小于N,則處理經(jīng)進(jìn)入步驟S116，重復(fù)相似的處理。
如果在步驟S120確定變量i不小于N，也就是如果通過使用相應(yīng)于與目 標(biāo)像素有關(guān)的所有類別的預(yù)測系數(shù)發(fā)現(xiàn)預(yù)測值的預(yù)測誤差，則處理進(jìn)入步驟 S121。檢測電路104檢測最小化關(guān)于目標(biāo)像素的預(yù)測誤差的預(yù)測系數(shù)的類別， 并且將對應(yīng)于該類別的類別碼存儲(chǔ)作為改善信息。
然后，在步驟S123,控制電路40辨別是否已經(jīng)獲得用于所有的包含在 供應(yīng)于此的系統(tǒng)選擇信號中的多個(gè)改善系統(tǒng)的改善信息。
如果在步驟S123確定包含在系統(tǒng)選擇信號中的用于多個(gè)改善系統(tǒng)的多 種類型的改善信息中的一個(gè)或一些改善信息還未獲得，則處理返回步驟S112, 并且控制電路40相應(yīng)于還未獲得改善信息的改善系統(tǒng)輸出控制信號。然后， 重復(fù)與上述處理相似的處理。
在另一個(gè)方面，如果在步驟S123上確定已經(jīng)獲得用于所有的包含在系統(tǒng) 選捧信號中的多個(gè)改善系統(tǒng)的改善信息，也就是，如果包含在系統(tǒng)選擇信號
中的用于多個(gè)改善系統(tǒng)的多種類型的改善信息被存儲(chǔ)到檢測電路104中，則 處理進(jìn)入步驟S124。多種類型的改善信息從檢測電路104中讀出，并且被供 應(yīng)給綜合單元12 (圖2)。然后，結(jié)束處理。
圖15的改善信息生成處理與圖9的改善信息生成處理相似，當(dāng)改善信息 生成的一個(gè)單位的教師圖像(例如， 一幀的教師圖像)每次供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器 31時(shí)，重復(fù)圖15的處理。
圖16示出了學(xué)習(xí)裝置的一個(gè)實(shí)施例的示范性結(jié)構(gòu)，該學(xué)習(xí)裝置用來發(fā)現(xiàn) 存儲(chǔ)在圖14的存儲(chǔ)器101中的每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)。
在圖16的實(shí)施例中，幀存儲(chǔ)器111、下變換器112、幀存儲(chǔ)器113、預(yù) 測抽頭構(gòu)建電路114、類別抽頭構(gòu)件電路115、分類電路116、法方程加法器 117、預(yù)測系數(shù)確定電路118和存儲(chǔ)器119的構(gòu)成分別類似于圖6所示的改善 信息生成單元11的幀存儲(chǔ)器31、下變換器32、幀存儲(chǔ)器33、預(yù)測抽頭構(gòu)建 電路34、類別抽頭構(gòu)建電路35、分類電路36、法方程加法器37、預(yù)測系數(shù)確定電路38和存儲(chǔ)器39。
因此，在圖16的學(xué)習(xí)裝置中，每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)基本上是通過執(zhí)行與 圖6的改善信息生成單元11的處理相類似的處理來發(fā)現(xiàn)的。在圖14的存儲(chǔ) 器101中，通過預(yù)先學(xué)習(xí)而發(fā)現(xiàn)的每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)存儲(chǔ)在圖16的學(xué)習(xí)裝 置中。
在圖16的實(shí)施例中，也能夠通過控制下變換器112、預(yù)測抽頭構(gòu)建電路 114、類別抽頭構(gòu)建電^各115和分類電路116來改變抽頭結(jié)構(gòu)和分類方法，從 而發(fā)現(xiàn)多種類型的預(yù)測系數(shù)。
圖17示出了在按圖14構(gòu)成改善信息生成單元11的情況下，接收裝置3 (圖4)的質(zhì)量改善單元24的示范性結(jié)構(gòu)。在圖17中，與圖12相對應(yīng)的部 分用相同的標(biāo)號表示，并且不進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
類別碼存儲(chǔ)單元121存儲(chǔ)一個(gè)類別碼以作為改善信息。在該實(shí)例中，發(fā) 送通過改善廣播圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量而獲得的高圖像質(zhì)量的圖像的每個(gè)像素 的類別碼，以作為發(fā)送裝置1發(fā)送的改善信息。作為改善信息的類別碼從接 收裝置3 (圖4 )的選擇單元23供應(yīng)到質(zhì)量改善單元24 (圖17 )，并且類別 碼存儲(chǔ)單元121存儲(chǔ)該類別碼以作為改善信息。在控制電路57的控制下，類 別碼存儲(chǔ)單元121將存儲(chǔ)的類別碼作為地址供應(yīng)給存儲(chǔ)器122。
存儲(chǔ)器122存儲(chǔ)在圖16的學(xué)習(xí)設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的每個(gè)類別碼的預(yù)測系數(shù)。存 儲(chǔ)器122從類別碼存儲(chǔ)單元121中讀出與作為地址提供的類別碼相對應(yīng)的預(yù) 測系數(shù)，并把該預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給預(yù)測操作電路56。
下面將結(jié)合圖18的流程圖說明，由圖17的質(zhì)量改善單元24執(zhí)行的改善 廣播圖像的圖像質(zhì)量的質(zhì)量改善處理。
在接收裝置3 (圖4)中，當(dāng)改善信息生成的每個(gè)單位的廣播圖像數(shù)據(jù)從 提取單元22供應(yīng)到質(zhì)量改善單元24時(shí)，根據(jù)圖像質(zhì)量級信號從多個(gè)改善信 息中選擇的一種類型(一組)的改善信息與系統(tǒng)選擇信號一起從選擇單元23 供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24,其中系統(tǒng)選擇信號指示利用改善信息改善圖像質(zhì)量 的改善系統(tǒng)。
在步驟S131,從提取單元22供應(yīng)的廣播圖像數(shù)據(jù)按改善信息生成的每 個(gè)單位存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器51中。此外，在步驟S131，從選擇單元23供應(yīng)的改 善信息被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器121中。另外，在步驟S131，控制電路57供應(yīng)有來 自選擇單元23的系統(tǒng)選擇信號，并且向預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52供應(yīng)一個(gè)控制
信號，該控制信號通過與系統(tǒng)選擇信號相對應(yīng)的改善系統(tǒng)指定廣播圖像數(shù)據(jù)
的圖像質(zhì)量的改善。由此設(shè)置預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52以執(zhí)行根據(jù)控制電路57 的控制信號所指示的改善系統(tǒng)的處理。
在本實(shí)施例中，除了供應(yīng)給控制電路57的系統(tǒng)選擇信號指示線性插入的 情況外，存儲(chǔ)器122中存儲(chǔ)的改善信息是一個(gè)類別碼。
如果供應(yīng)給控制電路57的系統(tǒng)選擇信號指示線性插入，則控制電路57 向預(yù)測系數(shù)操作電路56供應(yīng)一個(gè)指定存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器51中的廣播圖像數(shù)據(jù) 的線性插入的控制信號。在此情況下，預(yù)測操作電路56經(jīng)預(yù)測系數(shù)構(gòu)建電路 52讀出幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行線性插入并輸出所得 到的廣播圖像數(shù)據(jù)。在此情況下，不執(zhí)行步驟S132和后續(xù)步驟的處理。
在步驟S131的處理之后，處理進(jìn)入步驟S132。在通過改善幀存儲(chǔ)器51 中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)而獲得的構(gòu)成高圖像質(zhì)量的圖像的像素之中，將還不 是目標(biāo)像素的一個(gè)像素用作目標(biāo)像素，并且預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52通過使用幀 存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播圖像數(shù)據(jù)的像素構(gòu)建與控制電路57的控制信號相適 應(yīng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)像素的一個(gè)預(yù)測系數(shù)。該預(yù)測抽頭^皮供應(yīng)給預(yù)測操作電 路56。
然后，在步驟S133，控制電路57控制類別碼存儲(chǔ)單元121讀出類別碼， 以作為用于目標(biāo)像素的改善信息。因而，從類別碼存儲(chǔ)單元121中讀出作為 用于目標(biāo)像素的改善信息的類別碼，然后供應(yīng)給存儲(chǔ)器122。
在步驟S134，存儲(chǔ)器122讀出在類別碼存儲(chǔ)單元121的類別碼所指示的 地址上存儲(chǔ)的預(yù)測系數(shù)，然后將讀出的預(yù)測系數(shù)供應(yīng)給預(yù)測操作電路56。
在步驟S135，預(yù)測操作電路56使用預(yù)測抽頭構(gòu)建電路52供應(yīng)的預(yù)測抽 頭和存儲(chǔ)器55供給的預(yù)測系數(shù)執(zhí)行由方程(1 )表示的線性預(yù)測操作，并臨 時(shí)存儲(chǔ)所得到的像素值，以作為目標(biāo)像素的預(yù)測值。
然后，在步驟S136,控制電路57辨別是否已經(jīng)為作為目標(biāo)像素的所有 像素發(fā)現(xiàn)預(yù)測值，其中所述的所有像素構(gòu)成相應(yīng)于幀存儲(chǔ)器51中存儲(chǔ)的廣播 圖像數(shù)據(jù)的幀構(gòu)成的高圖像質(zhì)量的圖像的幀。如果在步驟S136確定，還沒有 為作為目標(biāo)像素的構(gòu)成高圖像質(zhì)量的圖像的幀的所有像素發(fā)現(xiàn)預(yù)測值時(shí)，處
理返回到步驟S132。在構(gòu)成高圖像質(zhì)量的圖像幀的像素之中，將還不是目標(biāo) 像素的像素新近用作目標(biāo)像素，并重復(fù)相似的處理。
另一方面，如果在步驟S136確定，已經(jīng)為作為目標(biāo)像素的構(gòu)成高圖像質(zhì)
量的圖像的幀的所有像素發(fā)現(xiàn)預(yù)測值時(shí)，處理進(jìn)入步驟S137,預(yù)測操作電路 向顯示單元25 (圖4)順序地輸出由已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的預(yù)測值組成的高圖像質(zhì)量的 圖像。然后結(jié)束處理。
每次改善信息生成的一個(gè)單位的廣播圖像供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器51時(shí)，就重復(fù) 圖18的質(zhì)量改善處理。
在圖14和圖17的實(shí)施例中，通過使用圖16的學(xué)習(xí)裝置中的SD圖像構(gòu) 建和分類類別抽頭，獲得通常存儲(chǔ)在圖14的存儲(chǔ)器101和圖17的存儲(chǔ)器122 中的預(yù)測系數(shù)。然而，通常存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器101和122中的預(yù)測系數(shù)也可以通 過使用HD圖4象而不使用SD圖像構(gòu)建和分類類別抽頭來獲得。在此情況下， 改善信息生成單元11可以獲得作為改善信息的類別碼，而不需要如上述的通 過使用每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)像素的預(yù)測值。也就是，在此情況下， 改善信息生成單元11使用一個(gè)HD圖像為構(gòu)成HD圖像的每個(gè)像素構(gòu)建和分 類 一個(gè)類別抽頭，并且可以將所得到的類別碼用作改善信息。
因而，在圖19示出了改善信息生成單元11的一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)，該單元 11通過依據(jù)HD圖像(教師圖像)構(gòu)建和分類類別抽頭來發(fā)現(xiàn)作為改善信息 的類別碼。在圖19中，與圖6相對應(yīng)的部分用相同表號表示，并且將不作詳 細(xì)說明。特別地，除了未設(shè)置先變換器32、幀存儲(chǔ)器33、預(yù)測抽頭構(gòu)建電路 34、法方程加法器37和預(yù)測抽頭確定電路38外，圖19的改善信息生成單元 11的構(gòu)成類似于圖6的改善信息生成單元11。
下面將結(jié)合圖20的流程圖說明由圖19的改善信息生成單元11執(zhí)行的生 成改善信息的改善信息生成處理。
首先，在步驟S141，與改善信息生成的一個(gè)單位對應(yīng)的教師圖像被存入 幀存儲(chǔ)器31中。然后，在步驟S142，控制電路40向類別抽頭構(gòu)建電路35 和分類電路36供應(yīng)一個(gè)執(zhí)行指定的控制信號，以便獲得與供給于此的系統(tǒng)選 擇信號相對應(yīng)的用于一個(gè)改善系統(tǒng)的改善信息。由此，類別抽頭構(gòu)建電路35 和分類電路36被設(shè)置來執(zhí)行處理，該處理是根據(jù)控制信號獲得作為用于改善 系統(tǒng)的改善信息的 一 個(gè)類另'j碼。
供應(yīng)給控制電路40的系統(tǒng)選擇信號包括指示多個(gè)改善系統(tǒng)的信息，這與 上述的情況相類似。每次執(zhí)行步驟S142的處理時(shí)，控制電路40就順序輸出 與多個(gè)改善系統(tǒng)相對應(yīng)的控制信號。
如果控制電路40輸出的控制信號指示線性插入，則把指定線性插入的信
息作為改善信息存入存儲(chǔ)器39中。步驟S143至S145的處理被跳過，于是處 理進(jìn)入步驟S146。
在步驟S142的處理之后，處理進(jìn)入步驟S143。存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31內(nèi)的 教師像素之中的還不是目標(biāo)像素的 一個(gè)教師像素被用作 一個(gè)目標(biāo)像素，并且 類別抽頭構(gòu)建電路35使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器31中的教師像素，為適應(yīng)控制電 路40的控制信號的結(jié)構(gòu)的目標(biāo)像素構(gòu)建類別抽頭。該類別抽頭被供應(yīng)給分類 電路36。
在步驟S144，分類電路36根據(jù)類別抽頭構(gòu)建電路35的類別抽頭通過適 合于控制電路40的控制信號的方法對目標(biāo)像素進(jìn)行分類，并且將與作為分類 結(jié)果獲得的一個(gè)類別相對應(yīng)的一個(gè)類別碼供應(yīng)和存儲(chǔ)到存^f諸器39中。然后處 理進(jìn)入步驟S145。
在步驟S145,控制電路40辨別是否已經(jīng)使用作為目標(biāo)像素存儲(chǔ)在幀存 儲(chǔ)器31中的改善信息生成單位的所有教師像素來執(zhí)行分類。如果確定還未使 用作為目標(biāo)像素的所有教師像素執(zhí)行分類，則處理返回到步驟S143。在此情
況下，還不是目標(biāo)像素的一個(gè)教師像素被用作一個(gè)新的目標(biāo)像素，然后重復(fù) 步驟S144和S145的處理。
如果在步驟S145上，控制電路40確定已經(jīng)使用作為目標(biāo)像素的改善信 息生成單位的所有教師像素執(zhí)行分類，則處理進(jìn)入步驟S146,控制電路40
辨別是否已經(jīng)獲得包含在供應(yīng)于此的系統(tǒng)選擇信號中的用于所有多個(gè)改善系 統(tǒng)的改善信息。
如果在步驟S146確定，還沒有獲得包含在系統(tǒng)選擇信號內(nèi)的用于多個(gè)改 善系統(tǒng)的多種類型的改善信息中的一個(gè)或一些改善信息，則處理返回到步驟 S142,并且控制電路40輸出與還未獲得改善信息的改善系統(tǒng)相對應(yīng)的 一個(gè)控 制信號。然后，重復(fù)與上述處理相似的處理。
另一方面，如果在步驟S146確定，已經(jīng)獲得包含在系統(tǒng)選擇信號中的用 于多個(gè)改善系統(tǒng)的作為改善信息的類別碼，也就是，如果在存儲(chǔ)器39中存儲(chǔ) 了作為包含在系統(tǒng)選擇信號內(nèi)的用于多個(gè)改善系統(tǒng)的多種類型改善信息的類 別碼，則處理進(jìn)入步驟S147。多種類型的改善信息從存儲(chǔ)器39中讀出，并 且被供應(yīng)給綜合單元12 (圖2)。然后結(jié)束處理。
每次一改善信息生成單位的教師圖像被供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器31時(shí)，也重復(fù)圖 20的改善信息生成處理。
圖21示出了在改善信息生成單元11被構(gòu)成圖19所示結(jié)構(gòu)的情況下，接 收裝置3 (圖4)的質(zhì)量改善單元24的示范性結(jié)構(gòu)。在圖21中，與圖17對 應(yīng)的部分用相同的表號表示，并且將不進(jìn)行詳細(xì)說明。也就是，除了設(shè)置存 儲(chǔ)器131替代存儲(chǔ)器122外，質(zhì)量改善單元24的結(jié)構(gòu)與圖17的質(zhì)量改善單 元24的結(jié)構(gòu)相同。
在圖17的實(shí)施例中，通過學(xué)習(xí)獲得的用于每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)被存儲(chǔ)到 存儲(chǔ)器122中，其中在學(xué)習(xí)中使用由圖16的學(xué)習(xí)裝置中的學(xué)習(xí)者像素構(gòu)成的 一個(gè)類別抽頭執(zhí)行分類。然而，在圖21的實(shí)施例中，通過學(xué)習(xí)獲得的用于每 個(gè)類別的預(yù)測系數(shù)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器131中，其中在學(xué)習(xí)中使用由教師像素構(gòu) 成的類別抽頭執(zhí)行分類。
圖22示出了執(zhí)行學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)裝置的實(shí)施例的示范性結(jié)構(gòu)，其中使用由教 師像素構(gòu)成的一個(gè)類別抽頭執(zhí)行分類。在圖22中，與圖16相對應(yīng)的部分用 相同的表號表示，并且不進(jìn)行詳細(xì)說明。也就是，圖22的學(xué)習(xí)裝置的結(jié)構(gòu)大 體上與圖16的學(xué)習(xí)設(shè)備的結(jié)構(gòu)相同。
在圖22的學(xué)習(xí)設(shè)備中，類別抽頭構(gòu)建電路115使用幀存儲(chǔ)器111中存儲(chǔ) 的教師圖像，而不是使用幀存儲(chǔ)器113中存儲(chǔ)的學(xué)習(xí)者圖像，構(gòu)建一個(gè)類別 抽頭。類別抽頭構(gòu)建電路115構(gòu)建的類別抽頭與圖19的改善信息生成單元11 的類別抽頭構(gòu)建電路35所構(gòu)建的類別抽頭相同。
如上所述，還可以在一個(gè)類別碼被用作改善信息的情況下，響應(yīng)來自用 戶的請求改善圖像質(zhì)量。因此，在此情況下，也可以提供滿足用戶請求的圖 像質(zhì)量的圖像，并且根據(jù)為用戶提供的圖像的圖像質(zhì)量執(zhí)行更詳細(xì)的記帳。
在一個(gè)類別碼被用作改善信息的情況下，如上所述，它能夠解決具有與 廣播圖像數(shù)據(jù)相同內(nèi)容的沒有高圖像質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)的情況，這類似于預(yù)測 系數(shù)被用作改善信息的情況。
廣播圖像數(shù)據(jù)和改善信息可以通過上述的時(shí)分復(fù)用或頻分復(fù)用進(jìn)行綜 合，以形成綜合信號。也可以通過把改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)中來形成綜 合信號。
因此，下面將說明把改善信息嵌入廣播數(shù)據(jù)中的嵌入方法以及對用嵌入 方法嵌入的改善信息進(jìn)行解碼的解碼方法。
一般來說，所稱的信息具有能量(平均信息量(entropy))的偏差(普遍 性)。該偏差被識(shí)別為信息(有價(jià)值信息)。例如，通過拍攝某些場景得到的
圖像由一個(gè)人識(shí)別的，因?yàn)閳D像(構(gòu)成圖像的多個(gè)像素的像素值)具有對應(yīng) 該場景的能量偏差。沒有能量偏差的圖像僅僅是噪聲或類似物以及無用的信 息。
因此，盡管在有價(jià)值信息特有的能量原始偏差因?yàn)橐阅撤N方式操作信息 而損壞時(shí)，也可以通過從能量的被損壞偏差中恢復(fù)能量的原始偏差，從被操 作的信息中恢復(fù)原始信息。也就是，通過使用專用于該信息的能量的原始偏 差，可以將通過操作信息而獲得的操作結(jié)果數(shù)據(jù)解碼為原始有價(jià)值信息。
專用于該信息的能量(能量偏差)可以例如用相關(guān)性表示。
信息的相關(guān)性是指信息的組成元素(例如，在一個(gè)圖像的情況下，構(gòu)成 圖像的像素和線條)之間相關(guān)(例如，在一個(gè)組成元素與另一個(gè)組成元素之 間的自相關(guān)和距離)。 一個(gè)圖像的相關(guān)性可以例如用圖像的線條之間的相關(guān)來 表示。對于表示相關(guān)的一個(gè)相關(guān)值，可以使用兩個(gè)線條中對應(yīng)像素值之差的 平方和。(在此情況下， 一個(gè)較小相關(guān)值表示線條之間的較大相關(guān)，而一個(gè)較 大相關(guān)值表示線條之間的較小相關(guān)。)
具體地說，對于一個(gè)圖像，當(dāng)一個(gè)首線條(第一線條)與另一個(gè)線條之
間的距離較短時(shí)，該首線條與該另一線條之間的相關(guān)通常較大；當(dāng)該首線條 與該另一個(gè)線條之間的距離較長時(shí)，相關(guān)較小。因此，相關(guān)偏差存在，使得 對于接近首線條的線條來說相關(guān)較大，而使得對于遠(yuǎn)離首線條的線條的相關(guān) 較小。
下面考慮切換距第一線條較近的第M線條和距第一線條較遠(yuǎn)的第N線 條的像素值的操作(1<M<N)，以及對于切換后的圖像計(jì)算第一線條與其它 線條之間相關(guān)的操作。第一線條與接近第一線條的第M線條(切換之前是第 N線條)之間的相關(guān)變小，以及第一線條與距第一線條較遠(yuǎn)的第N線條(切 換之前是第M線條)之間的相關(guān)變大。
因而，在切換后的圖像中，對于距第一線條較近的相關(guān)大和對于距第一 線條較遠(yuǎn)的相關(guān)小的相關(guān)性的偏差被損壞。然而，對于一個(gè)圖像， 一般來說， 使用對于接近第一線條的相關(guān)大而對于距第一線條較遠(yuǎn)的相關(guān)小的相關(guān)性偏 差，可以從被損壞的相關(guān)性偏差中恢復(fù)相關(guān)性偏差。也就是，切換后的圖像 中相關(guān)性的偏差，使關(guān)于較接近第一線條的第M線條的相關(guān)小以及使關(guān)于距 第一線條較遠(yuǎn)的第N線條的相關(guān)大，是明顯不正常的(反常的)。第M線條 和第N線條將被切換。通過對切換后的圖像中的第M線條和第N線條進(jìn)行
切換，可以恢復(fù)具有原始相關(guān)性偏差的圖像，即原始圖像。
在此情況下，根據(jù)改善信息確定要移位或切換的圖像的線條，并且通過 這種移位和切換將改善信息嵌入圖像中。通過使用具有嵌入其內(nèi)的改善信息 的圖像中的相關(guān)將線條切換到原始位置，即，切換了線條的圖像，以及由此 恢復(fù)原始圖像，可以對圖像和改善信息進(jìn)行解碼。也就是，通過檢測恢復(fù)原 始圖像時(shí)的被移位線條和被切換的線條，可以對改善信息進(jìn)行解碼。
與上述的使用圖像的能量偏差的解碼相類似，在把改善信息嵌入一個(gè)圖 像的情況下，使用專用于原始圖像的能量偏差，可以把在其內(nèi)已嵌入改善信 息的圖像解碼成沒有解碼開銷的原始圖像和改善信息。
通過把改善信息嵌入到一個(gè)圖像而獲得的一個(gè)圖像(以下適于稱之為嵌 入圖像)是一個(gè)不同于原始圖像的圖像，并且不是可以被人們識(shí)別為有價(jià)值 信息的圖像。因此，實(shí)現(xiàn)原始圖像的加密可以沒有開銷。
圖23示出了圖2的綜合單元12的示范性結(jié)構(gòu)，該綜合單元12通過將改 善信息按上述方式嵌入到廣播圖像數(shù)據(jù)中生成一個(gè)被綜合的信號。
幀存儲(chǔ)器61例如按每幀存儲(chǔ)廣播圖像數(shù)據(jù)。幀存儲(chǔ)器61由多個(gè)存儲(chǔ)體 (bank)構(gòu)成，可以同時(shí)執(zhí)行對供應(yīng)于此的廣播圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、列的切換 (下面將要說明)以及通過切換存儲(chǔ)體從幀存儲(chǔ)器61中讀出數(shù)據(jù)。
調(diào)換信息生成單元62供應(yīng)有來自改善信息生成單元11 (圖2 )的改善信 息，并且生成調(diào)換信息，它指示存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器61中的圖像(廣播圖像數(shù)據(jù)) 的一幀的各個(gè)列的位置將如何根據(jù)改善信息進(jìn)行切換。特別地，在幀存儲(chǔ)器 61中存儲(chǔ)的圖像的一幀由M行和N列中的像素構(gòu)成在情況下，當(dāng)圖像的第n 列(左起第n列)要被切換到第n，列時(shí)，調(diào)換信息生成單元62生成使n與n， (n和n，是不小于1和不大于N的整數(shù))相關(guān)聯(lián)的調(diào)換信息。
在圖像一幀中的列數(shù)目是N的情況下，如果所有的列被用作切換的目標(biāo)， 則存在切換方法的N！模式(！表示階乘)。因此，在此情況下，最大能夠?qū)?改善信息的1og2(N!)比特嵌入到一幀中。
調(diào)換信息生成單元62生成的調(diào)換信息被供應(yīng)給調(diào)換單元63。調(diào)換 單元63根據(jù)調(diào)換信息生成單元62供應(yīng)的調(diào)換信息切換幀存儲(chǔ)器61中存儲(chǔ)的 圖像的一幀中各個(gè)列的位置。因此，改善信息已嵌入存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器61中的 廣播圖像數(shù)據(jù)中。
下面結(jié)合圖24的流程圖說明圖23的綜合單元12所執(zhí)行的嵌入處理。
廣播圖像數(shù)據(jù)被供應(yīng)給幀存儲(chǔ)器61,并且將該廣播圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到幀存
儲(chǔ)器61中。
在步驟S71，調(diào)換信息生成單元62供應(yīng)有來自改善信息生成單元11的 可以嵌入圖像(廣播圖像數(shù)據(jù)) 一幀中的數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息。例如，如果 廣播圖像數(shù)據(jù)一幀中的列數(shù)目是N并且所有的列被用作切換的目標(biāo)，則如上 所述，可以嵌入最大1og2(N!)比特的改善信息，因而可以供應(yīng)這樣一種數(shù)量 比特(或少于)的改善信息。
然后，在步驟S72,調(diào)換信息生成單元62根據(jù)在步驟S71供應(yīng)的改善信 息生成調(diào)換信息。特別地，調(diào)換信息生成單元62生成調(diào)換信息，該調(diào)換信息 指示那些列將根據(jù)改善信息與存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器61中的作為嵌入處理的目標(biāo) 的幀中第一至第N列之中的第二至第N列進(jìn)行切換(第一列除外)。該調(diào)換 信息被供應(yīng)給調(diào)換單元63。
當(dāng)調(diào)換信息從調(diào)換信息生成單元62供應(yīng)給調(diào)換單元63時(shí)，處理進(jìn)入步 驟S73,調(diào)換單元63根據(jù)調(diào)換信息切換幀存儲(chǔ)器61中存儲(chǔ)的處理目標(biāo)幀中 的各個(gè)列的位置。因而將改善信息嵌入到處理目標(biāo)幀中，并且從幀存儲(chǔ)器61 中讀出具有如此嵌入的改善信息的廣播圖像數(shù)據(jù)(已嵌入圖像)并將讀出的 廣播圖像數(shù)據(jù)作為綜合信號供應(yīng)給發(fā)送單元13 (圖2)。
通過改變幀存儲(chǔ)器61中的圖像數(shù)據(jù)(構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素)的存儲(chǔ)位置， 可以執(zhí)行幀中各個(gè)列的位置切換。然而，可以通過控制從幀存儲(chǔ)器61讀出幀 時(shí)的地址，來切換列位置的幀。
在本實(shí)施例中，調(diào)換信息包括指示上述的那些列將與第二至第N列切換 的列的信息，但不包括哪一列將與第一列切換的信息。因此，調(diào)換單元63執(zhí) 行第二至第N列的切換，但不執(zhí)行第一列的切換。下面將說明其原因。
處理目標(biāo)幀中的所有第二至第N列的切換一旦完成，處理就進(jìn)入步驟 S74，辨別幀存儲(chǔ)器61中是否存儲(chǔ)了還不是處理目標(biāo)幀的廣播圖像數(shù)據(jù)的幀。 如果確定存儲(chǔ)了這樣一個(gè)幀，則處理返回到步驟S71,通過使用還不是目標(biāo) 處理幀的幀作為新處理目標(biāo)幀，重復(fù)相似處理。
如果在步驟S74確定，幀存儲(chǔ)器61中未存儲(chǔ)還不是處理目標(biāo)幀的幀，則 結(jié)束嵌入處理。
根據(jù)上述的嵌入處理，使圖像的一幀(此情況下的廣播圖像數(shù)據(jù))成為 一個(gè)被綜合的信號，以作為下列的已嵌入的圖像。
特別地，現(xiàn)在假定改善信息相當(dāng)于具有N列(如圖25A所示)的處理目 標(biāo)幀，使第二列切換到第六列(圖25B)、第三列切換到第九列(圖25C)、 第四列切換到第七列(圖25D)、第五列切換到第三列(圖25E)、第六列切 換到第八列(圖25F)、第七列切換到第四列(圖25G)、第八列切換到第五 列(圖25H)、第九列切換到第二列(圖251)、…和第N列被切換到第N歹寸。 然后，調(diào)換信息生成單元62生成指示這種切換的調(diào)換信息。調(diào)換單元63根 據(jù)上述的調(diào)換信息，將圖25J所示的一幀中第二列切換到第六列、第三列切 換到第九列、第四列切換到第七列、第五列切換到第三列、第六列切換到第 八列、第七列切換到第四列、第八列切換到第五列、第九列切換到第二列、… 和第N列被切換到第N列。結(jié)果，使圖25J的圖像成為一個(gè)如圖25K所示的 已嵌入的圖像。
在此方式中，在通過根據(jù)改善信息切換各個(gè)列的^^素(作為一組構(gòu)成幀 存儲(chǔ)器61中所存儲(chǔ)的一個(gè)圖像的一個(gè)或多個(gè)像素)位置，將改善信息嵌入各 個(gè)列的情況下，通過執(zhí)行逆切換可以解碼原始圖像，并且使所執(zhí)行的切換變 成改善信息。因此，可以將改善信息嵌入圖像中，同時(shí)使圖像的圖像質(zhì)量惡 化最小化，并且不增加數(shù)據(jù)量。
在切換了列的位置的一個(gè)圖像中，該圖像是具有已嵌入了改善信息的圖 像，通過使用圖像的相關(guān)性，也就是與位于原始圖像的正確位置的列的相關(guān) 性，可以將各個(gè)列切換到?jīng)]有開銷的原始位置。此外，可以根據(jù)切換方法對 該改善信息進(jìn)行解碼。因此，基本上，不會(huì)在所得到的解碼圖像(再現(xiàn)圖像) 中出現(xiàn)由于嵌入改善信息而造成的圖像質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。
如果沒有位于已嵌入圖像的一個(gè)正確位置上的列，則很難使用上述的圖 像相關(guān)性對圖像和改善信息進(jìn)行解碼。因而，在圖24的嵌入處理中，不執(zhí)行 每幀中的第一列的切換。
然而，也可以使用作為切換目標(biāo)的包括第一列的所有列執(zhí)行嵌入。在此 情況下，在作為已嵌入圖像的綜合信號中至少包含作為開銷的切換后的列的 一個(gè)或多個(gè)原始位置。因而，能夠容易地對圖像和改善信息進(jìn)行解碼。
也可以通過順序地切換列，將改善信息嵌入一個(gè)圖像中；或者通過一次 切換所有的列，將改善信息嵌入一個(gè)圖像中。也就是，通過重復(fù)根據(jù)改善信 息切換一列然后根據(jù)下一個(gè)改善信息切換下一列的這種操作，可以將改善信 息嵌入到一個(gè)圖像中。另外，通過根據(jù)改善信息確定所有列的切換模式以及
一次執(zhí)行這種切換，可以將改善信息嵌入到一個(gè)圖像中。
圖26示出了在如圖23那樣構(gòu)成發(fā)送裝置1 (圖2 )的綜合單元12的情 況下的接收裝置3 (圖4 )的提取單元22的一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)。
幀存儲(chǔ)器71的構(gòu)成與圖23的幀存儲(chǔ)器61相類似，它順序地例如按每幀 存儲(chǔ)已嵌入的圖像，以作為從接收單元21 (圖4)輸出的綜合信號。
調(diào)換單元72計(jì)算幀存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)的作為已嵌入圖像的處理目標(biāo)(處 理目標(biāo)幀)的一幀中已經(jīng)切換到原始位置的最后列與另一列(未返回到原始 位置的列)之間的相關(guān)。根據(jù)該相關(guān)，調(diào)換單元72通過切換處理目標(biāo)幀中還 未返回到原始位置的列的位置，來恢復(fù)該列的原始位置(或者對該列的位置 解碼)。此外，調(diào)換單元72向調(diào)換信息變換單元73供應(yīng)指示幀中的各列如何 被切換的調(diào)換信息。
調(diào)換信息變換單元73根據(jù)來自調(diào)換單元72的調(diào)換信息對在已嵌入圖像 中嵌入的改善信息進(jìn)行解碼，也就是得到處理目標(biāo)幀中各列的切換前的位置 與切換后的位置之間的對應(yīng)關(guān)系。
下面將結(jié)合圖27說明由圖26的提取單元22執(zhí)行的，對已嵌入的圖像解 碼以提取原始廣播圖像數(shù)據(jù)和改善信息的解碼處理。
幀存儲(chǔ)器71例如按每幀順序地存儲(chǔ)所供給的已嵌入圖像(被編碼數(shù)據(jù))。
在步驟S81，調(diào)換單元72為用于計(jì)數(shù)幀中的列數(shù)的變量n,設(shè)置例如1 的初始值。處理進(jìn)入步驟S82,并且調(diào)換單元72辨別變量n是否等于或小于 N-1 (是從幀的列數(shù)N中減1得到的)。
如果在步驟S82確定變量n等于或小于N-l，則處理進(jìn)入步驟S83。調(diào) 換單元72從幀存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)的處理目標(biāo)幀中讀出第n列的像素(像素陣 列)，并通過安排第n列的各像素(其像素值)以作為它的元素來生成矢量(以 下適于稱作列矢量)。在該實(shí)施例中，由于幀由上述的M列的像素組成，因 此，列矢量vn (類似于列矢量vk,下面將進(jìn)行說明)是M維矢量。
此后，在步驟S84,調(diào)換單元72為用于計(jì)數(shù)位于第n列右側(cè)的列的變量 k，設(shè)置n+l的初始值。處理進(jìn)入步驟S85，調(diào)換單元72讀出第k列的像素 并生成作為其元素的具有第k列的像素的列矢量vk。然后，處理進(jìn)入步驟S86。
在步驟S86，調(diào)換單元72使用列矢量vn和vk發(fā)現(xiàn)第n列與第k列之間 的相關(guān)。
特別地，調(diào)換單元72根據(jù)下列方程計(jì)算列矢量vn與vk之間的距離d
43
(n，k )。
d(n,k)叫vn-vkj
=(S (A(m,n)-A(m,k))2)1/2 …(8)
在該方程中，S表示m從l變化到M的求和，A (i,j)表示處理目標(biāo)幀 中第i行和第j列的像素(像素值)。
然后，調(diào)換單元72發(fā)現(xiàn)列矢量vn與vk之間的距離d(n，k)的倒數(shù)1/d(n,k), 以作為第n列與第k列之間的相關(guān)(表示相關(guān)的相關(guān)值)。
在計(jì)算第n列與第k列之間的相關(guān)之后，處理進(jìn)入步冬聚S87,在此辨別 變量k是否等于或小于通過從N中減l得到的N-l,其中N是幀中的列數(shù)。 如果在步驟S87確定變量k等于或小與N-l,則處理進(jìn)入步驟S88，將變量k 遞增l。然后，處理進(jìn)入步驟S85，重復(fù)步驟S85至S88的處理，直至在步驟 S87確定變量k不等于或小于N-l。由此發(fā)現(xiàn)第n列與位于第n列右側(cè)的已嵌 入圖像的每一列之間的相關(guān)。
此后，如果在步驟S87確定變量k不等于或小于N-l，則處理進(jìn)入步驟 S89，調(diào)換單元72發(fā)現(xiàn)對第n列相關(guān)最大的k。在步驟S90，用K表示與第n 列相關(guān)最大的k，調(diào)換單元72執(zhí)行幀存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)的處理目標(biāo)幀中第(n+l ) 列和第K列的調(diào)換，也就是將第K列切換到第(n+l)歹'j,該第(n+l)列 向右鄰近第n列。
然后，在步驟S91，變量n遞增1。 處理返回到步驟S82，重復(fù)步驟S82 至S91的處理，直至在步驟S82確定變量n不等于或小于N-l。
在該實(shí)施例中，由于已嵌入的圖像的第 一列保留作為原始圖像的第 一列， 因此，當(dāng)變量n的初始值是l時(shí)，具有對第一列最大相關(guān)的已嵌入圖像的一 列被切換到向右鄰近第一列的第二列。由于圖像的相關(guān)性，具有對第一列最 大相關(guān)的列基本上是原始圖像的第二列，因此，在此情況下，通過嵌入處理， 將被切換到已嵌入圖像的另一列的原始圖像的第二列被返回到(解碼成)原 始位置。
當(dāng)變量n變成2時(shí)，按上述方式切換到原始位置的具有對第二列最大相 關(guān)的一列被切換到向右鄰近第二列的第三列。由于圖^象的相關(guān)性，具有對第 二列最大相關(guān)的列基本上是原始圖像的第三列，這與上述情況相似。因此， 在此情況下，切換到已嵌入圖像另一列的原始圖像的第三列，通過嵌入處理 返回到原始位置。
相似地，幀存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)的已嵌入圖像被解碼成原始圖像(廣播圖像 數(shù)據(jù))。
如果在步驟S82確定變量n不等于或小于N-l，也就是，如果使用圖像 的相關(guān)性將構(gòu)成已嵌入圖像的第二至第N列的所有列返回到原始位置以及如 此將幀存儲(chǔ)器71中存儲(chǔ)的被嵌入圖像解碼為原始圖像(廣播圖像數(shù)據(jù))，則 處理進(jìn)入步驟S92，從幀存儲(chǔ)器71讀出被解碼圖像。此外，在步驟S92，調(diào) 換單元72向調(diào)換信息變換單元73輸出調(diào)換信息，該調(diào)換信息指示當(dāng)已嵌入 圖像被解碼為原始圖像時(shí)切換已嵌入圖像的第二至第N列的方式。根據(jù)來自 調(diào)換單元72的調(diào)換信息，調(diào)換信息變換單元73解碼和輸出已嵌入圖像中嵌 入的改善信息。
此后，處理進(jìn)入步驟S93，區(qū)分在幀存儲(chǔ)器71中是否存儲(chǔ)了還不是處理 目標(biāo)的已嵌入圖像的幀。如果確定已經(jīng)存儲(chǔ)了這樣的幀，則處理返回到步驟 S81。還不是處理目標(biāo)的已嵌入圖像的幀被用作新的處理目標(biāo)，并重復(fù)相似的 處理。
如果在步驟S93確定幀存儲(chǔ)器71中未存儲(chǔ)還不是處理目標(biāo)的已嵌入圖像 的幀，則結(jié)束解碼處理。
在此方式中，使用圖像的相關(guān)性，將已嵌入圖像，即具有在其中嵌入了 改善信息的圖像，解碼為原始圖像和改善信息。因而可以將已嵌入圖像解碼 成沒有開銷的原始圖像和改善信息。因此，基本上，在解碼圖像中不會(huì)出現(xiàn) 因嵌入改善信息而造成的圖像質(zhì)量的惡化。
在圖27的解碼處理中，已經(jīng)被解碼的最后的首列(例如，在11=1的情況 中，在嵌入時(shí)未切換的首列)與還未解碼的列之間的相關(guān)被發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)該 相關(guān)對將要切換到向右鄰近已經(jīng)解碼的最后列的位置的列進(jìn)行檢測。然而， 還能夠計(jì)算已經(jīng)被解碼的多個(gè)列與還未被解碼的一列之間的相關(guān)性，并由此 檢測將要切換到已經(jīng)被解碼的最后列的一列。
在上述情況中，通過切換諸多列將改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)中。然而， 通過切換位于某些位置的像素陣的位置，切換沿時(shí)間方向安排的預(yù)定數(shù)目幀 的行或者切換行和列，也可以執(zhí)行碌入。
此外，也可以根據(jù)改善信息通過操作像素值或者才艮據(jù)改善信息通過旋轉(zhuǎn) 水平線等，而不是切換列等，來執(zhí)行嵌入。在這些的任何一種情況中，使用 能量偏差可以恢復(fù)原始信息。 使用上述的能量偏差可以恢復(fù)原始信息的嵌入方法在以下文件中詳細(xì)公
開例如日本專利申請第H10-200093,日本專利申請第H10-222951,日本專 利申請第H10-333700,日本專利申請第11-129919,日本專利申請第 Hll-160529,曰本專利申請第Hll-160530,日本專利申請第Hll-284198 (根 據(jù)曰本專利申請第10-285310要求優(yōu)先權(quán)的申請)，日本專利申請第 Hll-284199 (根據(jù)日本專利申請第10-285309要求優(yōu)先權(quán)的申請)，和本申請 人的日本專利申請第Hll-284200 (根據(jù)日本專利申請第10-285308要求優(yōu)先 權(quán)的申請)。在綜合單元12和提取單元22中可以利用這些申請中公開的方法。 作為將改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)中的另 一種嵌入方法，可以利用頻譜 擴(kuò)展。
圖28示出了在利用頻語擴(kuò)展將改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)的情況下的 發(fā)送裝置1 (圖2)的綜合單元12的示范性結(jié)構(gòu)。
從改善信息生成單元11 (圖2)輸出的改善信息被供應(yīng)給頻譜擴(kuò)展信號 生成電路81。頻譜擴(kuò)展信號生成電路81按預(yù)定定時(shí)順序地生成例如，M周 期序列的PN (偽隨機(jī)噪聲)碼串。然后，頻鐠擴(kuò)展信號生成電路81用PN 碼串進(jìn)行改善信息的頻譜擴(kuò)展，由此獲得頻譜擴(kuò)展信號，并將該頻譜擴(kuò)展信 號供應(yīng)給加法器82。
加法器82供應(yīng)有廣播圖像數(shù)據(jù)以及來自頻譜擴(kuò)展信號生成電路81的頻 譜擴(kuò)展信號。加法器82將頻譜擴(kuò)展信號疊加到廣播圖像數(shù)據(jù)上，由此獲得改 善信息已嵌入到廣播圖像數(shù)據(jù)中的被綜合的信號，并且向發(fā)送單元13 (圖2) 輸出被綜合的信號。
廣播圖像數(shù)據(jù)和頻譜擴(kuò)展信號也可以進(jìn)行D/A (數(shù)模)變換，然后供應(yīng) 給加法器82。
圖29示出了在發(fā)送裝置1的綜合單元12被構(gòu)成圖28所示結(jié)構(gòu)的情況下， 接收裝置3 (圖4 )的提取單元22的示范性結(jié)構(gòu)。
接收單元21 (圖4 )輸出的已綜合信號被供應(yīng)給逆頻譜擴(kuò)展電路91和解 碼電路92。
逆頻譜擴(kuò)展電路91生成的PN碼串類似于圖28的頻鐠擴(kuò)展信號生成電路 81生成的PN碼串。逆頻譜擴(kuò)展電路91根據(jù)PN碼串對已綜合信號執(zhí)行逆頻譜 擴(kuò)展，由此解碼改善信息。該被解碼的改善信息被供應(yīng)^會(huì)選擇單元23 (圖4)。
此外，逆頻譜擴(kuò)展電路91將所生成的PN碼串供應(yīng)癥合解碼電路92。
根據(jù)來自逆頻譜擴(kuò)展電路91的PN碼串，解碼電路92去除疊加在已綜 合信號上的頻譜擴(kuò)展信號，從而對廣播圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。該已解碼的廣播 圖像數(shù)據(jù)被供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24 (圖4 )。
在圖29中，所構(gòu)成的提取電路22可以不設(shè)置解碼電路92。在此情況下， 將具有疊加于其上的頻譜擴(kuò)展信號的廣播圖像數(shù)據(jù)供應(yīng)給質(zhì)量改善單元24。
使用能量偏差可以恢復(fù)原始信息的嵌入方法和使用頻譜擴(kuò)展的嵌入方法 在上文中已經(jīng)描述。對于將改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)，也可以使用傳統(tǒng)的 水印方法。
具體地說，例如，通過改變(切換)構(gòu)成廣播圖像數(shù)據(jù)的像素的較低一 比特或兩比特，可以將改善信息嵌入廣播圖像數(shù)據(jù)中。
上述的處理系列可以由硬件或者軟件來實(shí)現(xiàn)。在該處理系列由軟件實(shí)現(xiàn) 的情況下，構(gòu)成軟件的程序被安裝在通用計(jì)算機(jī)等。
圖30示出了在其內(nèi)安裝執(zhí)行上述的處理系列的程序的計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí) 施例的示范性結(jié)構(gòu)。
該程序可以預(yù)先存儲(chǔ)在作為計(jì)算機(jī)的內(nèi)置記錄介質(zhì)的硬盤205和ROM 203中。
另外，程序可以臨時(shí)或永久性地存儲(chǔ)(記錄)在可移動(dòng)記錄介質(zhì)21上， 比如，記錄在軟盤、CD-ROM (致密盤只讀存儲(chǔ)器)、MO(磁光)盤、DVD(數(shù) 字通用盤)、磁盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器上?？梢苿?dòng)記錄介質(zhì)211可以作為軟件包來 提供。
程序可以從上述的可移動(dòng)記錄介質(zhì)211安裝到計(jì)算才幾上，也可以經(jīng)用于 數(shù)字衛(wèi)星廣播的人造衛(wèi)星，從一個(gè)下載站通過無線通信傳送給計(jì)算機(jī)，或者 經(jīng)諸如LAN (局域網(wǎng))或因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通過有線通信傳送給計(jì)算機(jī)。在該計(jì) 算機(jī)中，通信單元208可以接收所傳送的程序，并把該程序安裝到內(nèi)置的硬 盤205上。
該計(jì)算機(jī)具有一個(gè)內(nèi)置的CPU(中央處理單元)202。輸入/輸出接口 210 經(jīng)總線201連接CPU 202。當(dāng)用戶操作由鍵盤、鼠標(biāo)等組成的輸入單元207 經(jīng)輸入/輸出接口 210鍵入一個(gè)命令時(shí)，CPU 202根據(jù)該命令執(zhí)行在ROM(只 讀存儲(chǔ)器)203中存儲(chǔ)的程序。另外，CPU202把硬盤205上存儲(chǔ)的程序裝載 到RAM204上，該程序來自衛(wèi)星或網(wǎng)絡(luò)，由通信單元208接收并且被安裝在 硬盤205上，或者該程序從裝載在驅(qū)動(dòng)器209上的可移動(dòng)記錄介質(zhì)211讀出，
并安裝到硬盤205上，然后執(zhí)行該程序。因而，CPU 202執(zhí)行與上述流程圖 相符的處理或與上述方框圖的結(jié)構(gòu)相符的處理。CPU202輸出由LCD (液晶 顯示器)、揚(yáng)聲器等組成的輸出單元206的處理結(jié)果，或者發(fā)送通信單元208 的處理結(jié)果，或者，在必要時(shí)經(jīng)輸入/輸出接口 210將處理結(jié)果記錄到硬盤205 上。
在該說明中，描述使計(jì)算機(jī)執(zhí)行各種類型處理的程序的處理步驟不一定 是按照流程圖的順序進(jìn)行的時(shí)序處理，包括并行或個(gè)別執(zhí)行的處理(例如， 并行處理或?qū)ο筮M(jìn)行的處理)。
該程序可以由一個(gè)計(jì)算機(jī)處理或者由多個(gè)計(jì)算機(jī)4要分布的處理進(jìn)行的處 理。該程序還可以被傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，由該計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理。
盡管在上述實(shí)施例中使用圖像數(shù)據(jù)，但本發(fā)明也適用于音頻數(shù)據(jù)等。
此外，盡管在上述實(shí)施例中經(jīng)衛(wèi)星鏈路提供已嵌入圖像，但是也可以經(jīng) 地面波或者經(jīng)諸如因特網(wǎng)和CATV的各種類型的發(fā)送媒介提供已嵌入圖像， 或者將已嵌入圖像記錄在諸如光盤、磁光盤、磁帶和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的各種類 型的記錄介質(zhì)上。
工業(yè)應(yīng)用性
使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序，生成用于改善數(shù) 據(jù)質(zhì)量的改善信息和將改善信息嵌入在數(shù)據(jù)中。因此，本發(fā)明能夠提供例如， 具有在其中嵌入改善信息的數(shù)據(jù)，具有從中提取改善信息的數(shù)據(jù)，和通過改 善信息改善其質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序，從已嵌入數(shù)據(jù)中 提取改善信息，并且使用改善信息改善數(shù)據(jù)質(zhì)量。因此，本發(fā)明能夠接收所 供應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)。
使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序，生成改善數(shù)據(jù)質(zhì) 量的多種類型的改善信息，并且發(fā)送數(shù)據(jù)和一種或多種類型的改善信息。因 此，本發(fā)明能夠提供多種質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
此外，使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和方法、記錄介質(zhì)和程序，供應(yīng)數(shù)據(jù) 和一種或多種類型的改善信息，并且使用 一種或多種類型的改善信息來改善 數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)根據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息進(jìn)行計(jì)費(fèi)。因此，能夠接 收與所付金額相符的質(zhì)量的數(shù)據(jù)供應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備，接收和處理數(shù)據(jù)以及用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的一種類型的改善信息，該設(shè)備包括接收裝置，用于接收數(shù)據(jù)以及該一種類型的改善信息；改善裝置，使用該一種類型的改善信息來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量；和記帳裝置，根據(jù)用來改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息執(zhí)行記帳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收多種類型的 改善信息，該數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括改善信息選擇裝置，用于從多種類型 的改善信息中選擇改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中改善信息選擇裝置響應(yīng)用 戶的請求，選擇改善信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，還包括請求裝置，請求一個(gè)發(fā) 送裝置發(fā)送數(shù)據(jù)以及一種或多種類型的改善信息，該改善信息用來改善數(shù)據(jù) 的質(zhì)量；其中接收裝置響應(yīng)請求裝置的請求，接收從發(fā)送裝置發(fā)送的改善信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中改善信息是一個(gè)預(yù)測系數(shù)， 用來預(yù)測通過改善數(shù)據(jù)質(zhì)量獲得的質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值，并且改善裝置 通過使用數(shù)據(jù)和預(yù)測系數(shù)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中改善信息是為每個(gè)預(yù)定類 別發(fā)現(xiàn)的預(yù)測系數(shù)，并且改善裝置通過使用數(shù)據(jù)和用于每個(gè)類別的預(yù)測系數(shù) 發(fā)現(xiàn)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中改善裝置包括 類別抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)來構(gòu)建用來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類別的類別抽頭，該目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)是以質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)為目標(biāo)的；分類裝置，用來根據(jù)類別抽頭發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類別執(zhí)行分類； 預(yù)測抽頭構(gòu)建裝置，使用數(shù)據(jù)來構(gòu)建與預(yù)測目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測系數(shù)一起使用的預(yù)測抽頭；和預(yù)測裝置，使用目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的類別的預(yù)測系數(shù)和預(yù)測抽頭，來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)質(zhì)量已改善數(shù)據(jù)的預(yù)測值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收多種類型的 改善信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收用于不同數(shù)量的類別的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中預(yù)測系數(shù)通過使用將成 為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)和將成為教師的教師數(shù)據(jù)來生成，并且接收裝置接收 通過使用不同質(zhì)量的教師數(shù)據(jù)或?qū)W習(xí)者數(shù)據(jù)所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)， 以作為多種類型的改善信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置至少接收預(yù)測 系數(shù)和執(zhí)行線性插入的信息，以作為多種類型的改善信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收使用不同 結(jié)構(gòu)的預(yù)測抽頭和類別抽頭所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型 的改善信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收通過用不 同方法執(zhí)行分類所發(fā)現(xiàn)的多種類型的預(yù)測系數(shù)，以作為多種類型的改善信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中接收裝置接收通過把一 種或多種類型的改善信息嵌入到數(shù)據(jù)中而獲得的已嵌入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括提取裝置，用于從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善信息。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中提取裝置通過使用該數(shù) 據(jù)所擁有的能量偏差，從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中提取裝置通過執(zhí)行逆頻 譜擴(kuò)展，從已嵌入數(shù)據(jù)中提取改善信息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中提取裝置提取已嵌入數(shù) 據(jù)的一個(gè)或多個(gè)比特，以作為改善信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其中數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，并且 改善信息是改善圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的信息。
19. 一種數(shù)據(jù)處理方法，接收和處理數(shù)據(jù)以及用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的一種 類型的改善信息，該方法包括接收步驟，用于接收數(shù)據(jù)以及該一種類型改善信息； 改善步驟，使用該一種類型改善信息來改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量；和 記帳步驟，根據(jù)用于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量的改善信息來進(jìn)行記帳。
全文摘要
提供一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備及數(shù)據(jù)處理方法。改善(enhancing)信息生成單元(11)生成多種類型的改善信息，用來改善作為節(jié)目廣播的圖像(廣播圖像)質(zhì)量。綜合單元(12)將改善信息生成單元(11)生成的一種或多種類型改善信息嵌入廣播圖像中，由此將改善信息與廣播圖像相綜合，以及輸出已綜合信號。已綜合信號經(jīng)發(fā)送單元(13)發(fā)送。從而提供了各種圖像質(zhì)量的圖像。
文檔編號H04N7/24GK101370131SQ200810144569
公開日2009年2月18日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者安藤一隆, 近藤哲二郎 申請人:索尼公司