CN100369479C - 抽样比率变换装置及筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在输入图像信号的象素数多于显示器的象素数的情况的象素数变换中，既抑制折返干扰的发生又得到高质量的变换图像质量的抽样比率变换装置。利用子象素象素数变换器(1)，将高清晰的亮度信号(Y1)变换成显示器中的与水平方向的子象素的数量相对应的比率(子象素抽样比率)的亮度信号(Y2)。利用象素单位象素数变换器(2)，将亮度信号(Y1)变换成显示器的抽样比率的亮度信号(Y3)。用混合器(5)混合亮度信号(Y2)和亮度信号(Y3)，输出具有亮度信号(Y2)的频率特性与亮度信号(Y3)的频率特性之间的频率特性的亮度信号。按照由图像的特征检测部(4)生成的控制值(α)来控制混合器(5)中的混合比率。

Description

抽样比率变换装置及筛选方法

技术领域

本发明涉及抽样比率变换装置及适用于该抽样比率变换装置的筛选方法，用于：为了在矩阵状排列了由多个子象素构成的象素的显示器上显示输入图像信号，对输入图像信号进行抽样比率变换。

背景技术

在各种各样的显示装置(显示器)中的矩阵状排列象素并按一定顺序使象素发光的显示器中，各象素与各信号数据值相对应。在这样的显示器中，有例如PDP(Plasma Display Panel即，等离子体显示板)、LCD(Liquid Crystal Display即，液晶显示屏)等平面显示器(FPD)。

在这些显示器中，如图1(A)所示，排列了与R(红)、G(绿)、G(蓝)三元色相对应的三种发光元件(子象素)，将它们作为一个象素来再现亮度和色彩。然后，具有这样的显示器的图像显示装置如图2所示，具有象素数变换部101、矩阵部102和面板106。象素数变换部101利用象素数变换，将输入的信号的象素数与显示器的象素数相匹配。有时信号的象素数也与显示器的象素数一致，但由于近年来信号源多样化，基本上必须要有这样的象素数变换部101。

在此输入的信号由电视的传输信号即亮度信号Y和色差信号U、V构成。色差信号(UV信号)在NTSC(National Television StandardsCommittee即，美国国家电视标准委员会)等的标准信号(SD信号)中，将色差信号(B-Y)称作Cb，将色差信号(R-Y)称作Cr。此外，在高清晰信号(HD信号)中，将色差信号(B-Y)称作Pb，将色差信号(R-Y)称作Pr。在测色参数的关系中，由于传输矩阵系数值在标准信号和高清晰信号中不同，因此，将色差信号区别开来称呼，但在此总称色差信号，将色差信号(B-Y)称作色差信号U，将色差信号(R-Y)称作色差信号V。

在象素数变换部101中象素数变换后的YUV信号，在矩阵部102中被变换成RGB信号，传送到面板106中。面板106具有存储器功能，在面板106中，各象素根据各信号数据值发光。在此，面板106的存储器功能是利用面板106的物理存储器功能和电子帧存储器或行存储器来得到的，表示指各RGB象素数据103、104和105与各象素一一对应地再现灰度等级。

图3(A)是模型化示出现有的象素数变换的图。在此，由水平方向1920象素和垂直方向1080象素构成的一个帧的高清晰的亮度信号与由水平方向853象素和垂直方向480象素构成的显示器相对应地进行变换。

在以水平方向为着眼点的情况下，象素数变换后的频率特性如图4(A)所示，抽样频率(抽样比率)为853周期/行(以下称作“cpL”)，信号的可再现范围的上限即奈奎斯特临界值根据抽样定理成为抽样频率的1/2即427cpL。另一方面，象素数变换前的高清晰信号的抽样频率是1920cpL，其奈奎斯特临界值是960cpL。

图5是用于说明现有的象素数变换的概念的图。在图5中，将高清晰的亮度信号的抽样频率从1920cpL变换成853cpL，但这时进行抑制折返(混淆)后匹配相位的筛选处理。关于色差信号也同样地进行抽样频率变换和筛选处理，但是，在此，按照一般的传输信号设定为亮度信号的1/2的抽样频率(960cpL)。再有，有时色差信号也与亮度信号具有相同的象素数(抽样频率)。

在此，若象素数变换中的筛选特性向高频延伸，就如图4(A)所示，以奈奎斯特临界值为界发生折返而成为干扰。若为了避免折返的发生而在象素数变换中抑制带宽，则分辨率就变小而图像质量变差。

为了提高显示质量，在专利文献1中示出了利用RGB的三个子象素的显示方法。根据该方法，对于构成一个象素的三个子象素，适用不同的亮度成分。这样，子象素的单位亮度信息就反映在描绘的图像中，显示质量提高。

此外，在专利文献2中示出了在从标准清晰度(SD)信号向高清晰度电视(HDTV)信号变换中利用子象素的方法。根据该方法，在将SD信号变换成HDTV信号时，在检测到了图像的边缘时，用子象素电平改善亮度信号的过渡特性。

【专利文献1】特开2003-187243号公报；【专利文献2】特表2003-520507号公报。

但是，在专利文献1和2中示出的方法中，没有考虑输入图像信号(信号源)的象素数比显示器的象素数多的情况的象素数变换。从而，即使将专利文献1和专利文献2中示出的方法适用于这样的输入图像信号的象素数多于显示器的象素数的情况的象素数变换，也不能够解决上述的发生折返干扰和图像质量变差的问题。

发明内容

本发明以该问题点为着眼点，目的在于提供这样一种抽样比率变换装置和适用于该抽样比率变换装置的筛选方法，该抽样比率变换装置在输入图像信号的象素数多于显示器的象素数的情况的象素数变换中，能够进行抑制折返干扰的发生，并得到高质量的变换图像质量的抽样比率变换。

为了达到上述目的，本发明第1方案中记载的发明的抽样比率变换装置，对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该抽样比率变换装置的特征在于，具有：子象素象素数变换器(1)，输入象素数比上述显示器中的水平方向的象素数大的高清晰图像信号，将上述高清晰图像信号的亮度信号变换成与构成上述显示器中的水平方向的上述象素的子象素数相应的子象素抽样比率(2560cpL)的亮度信号并输出；第一象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的亮度信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第一干扰抑制信号而输出；第二象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的色差信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第二干扰抑制信号而输出；图像特征检测器(4)，检测由上述子象素抽样比率的亮度信号以及第二干扰抑制信号确定的图形，并输出控制信号(α)；以及混合器(5)，混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述第一干扰抑制信号，按照上述控制信号来控制该混合比率。

为了达到上述目的，本发明第2方案中记载的发明的抽样比率变换装置，对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该抽样比率变换装置的特征在于，具有：子象素象素数变换器(1)，输入象素数比上述显示器中的水平方向的象素数大的高清晰图像信号，将上述高清晰图像信号的亮度信号变换成与构成上述显示器中的水平方向的上述象素的子象素数相应的子象素抽样比率(2560cpL)的亮度信号并输出；子象素重复抽样滤波器(8)，生成并输出将上述子象素抽样比率的亮度信号的带域限制到规定带域的第一干扰抑制信号；象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的色差信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第二干扰抑制信号而输出；图像特征检测器(4a)，检测由上述子象素抽样比率的亮度信号以及上述第二干扰抑制信号确定的图形，并输出控制信号(α)；以及混合器(5)，混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述第一干扰抑制信号，按照上述控制信号来控制该混合比率。

本发明第3方案中记载的发明的特征在于，在第1或2方案中记载的抽样比率变换装置中，上述图像特征检测器(4)具有：特征信号生成装置(41～44)，按照上述亮度信号的电平和上述色差信号的饱和度，生成特征信号(Ma)；筛选处理装置(45、46)，对从特征信号生成装置(41～44)输出的特征信号(Ma)实施筛选处理，输出上述控制信号(α)。

本发明第4方案中记载的发明的特征在于，在第3方案中记载的抽样比率变换装置中，上述特征信号生成装置(41～44)生成上述特征信号(Ma)，使得上述亮度信号的电平越高，此外上述色差信号的饱和度越低，上述混合器(5)中的上述干扰抑制信号的混合比率就越高。

为了达到上述目的，本发明第5方案中记载的发明是一种筛选方法，适用于抽样比率变换装置，所述抽样比率变换装置对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该筛选方法的特征在于，通过将象素数大于上述显示器中的水平方向的象素数的高清晰图像信号的抽样比率变换成与构成上述显示器中的水平方向的象素的子象素数相应的子象素抽样比率，来得到子象素抽样比率的亮度信号，按照象素单位对上述子象素抽样比率的亮度信号进行加权平均，通过混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述加权平均后的信号，来得到输出信号，通过根据上述子象素抽样比率的亮度信号以及上述高清晰图像信号的色差信号使上述混合比率改变，来控制筛选特性。

根据第1方案记载的发明，将象素数比显示器的象素数大的高清晰图像信号的抽样比率变换成子象素抽样比率。这样，奈奎斯特临界值提高，不需要用滤波器抑制显示器的象素数以上的高清晰图像信号的信号带宽，在输入图像信号的象素数比显示器的象素数多的情况下，也能够抑制折返干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

另外，将变换成子象素抽样比率的图像信号和按象素单位象素数变换处理后的干扰抑制信号混合，按照基于构成输入图像信号的亮度信号或色差信号的特定的波形图形而输出的控制信号来控制它的混合比率。按象素单位象素数变换处理后的干扰抑制信号被抑制带宽后不发生伪色干扰。从而，通过控制成在检测到了特定的波形图形的地方上优先输出按象素单位象素数变换处理后的干扰抑制信号，就能够抑制伪色干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

根据第2方案记载的发明，将象素数大于显示器的象素数的高清晰图像信号的抽样比率变换成子象素抽样比率。这样，奈奎斯特临界值提高，不需要用滤波器抑制显示器的象素数以上的高清晰图像信号的信号带宽，在输入图像信号的象素数比显示器的象素数多的情况下，也能够抑制折返干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

另外，将变换成子象素抽样比率的图像信号和由子象素重复抽样滤波器筛选处理后的干扰抑制信号混合，按照基于构成输入图像信号的亮度信号或色差信号的特定的波形图形而输出的控制信号来控制它的混合比率。由子象素重复抽样滤波器筛选处理后的干扰抑制信号被抑制带宽后不发生伪色干扰。从而，通过控制成在检测到了特定的波形图形的地方上优先输出由子象素重复抽样滤波器筛选处理后的干扰抑制信号，就能够抑制伪色干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

根据第3方案记载的发明，按照亮度信号的电平和色差信号的饱和度来生成特征信号，对特征信号施行筛选处理后输出上述控制信号。由于因亮度信号的电平和色差信号的饱和度而伪色干扰显眼程度不同，因此，通过按照亮度信号的电平和色差信号的饱和度来生成特征信号，就能够得到伪色干扰不容易显眼且高清晰的变换图像质量。

根据第4方案记载的发明，由于亮度信号的电平越高，此外色差信号的饱和度越低，混合器中的干扰抑制信号的混合比率就越高，因此，特别是在自然图像中，能得到良好的变换特性。

根据第5方案记载的发明，将象素数大于显示器的象素数的高清晰图像信号的抽样比率变换成子象素抽样比率。这样，奈奎斯特临界值提高，不需要用滤波器抑制显示器的象素数以上的高清晰图像信号的信号带宽，在输入图像信号的象素数比显示器的象素数多的情况下，也能够抑制折返干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

另外，将变换成子象素抽样比率的图像信号和按象素单位加权平均了变换成子象素抽样比率的信号的信号混合，通过使其混合比率变化来改变筛选特性。若每个象素加权平均后的信号适当地设定加权平均中的加权，就不发生伪色干扰。从而，通过按照适当的混合比率来混合变换成子象素抽样比率的图像信号和按象素单位加权平均了变换成子象素抽样比率的信号的信号，就能够抑制伪色干扰的发生并得到高质量的变换图像质量。

附图说明

图1是示出1个象素与发光元件(子象素)之间的关系的图。

图2是说明现有的显示器中图像的显示的图。

图3是示出象素数变换模型的图。

图4是示出象素数变换中的频率特性的图。

图5是用于说明现有的象素数变换的概念的图。

图6是用于说明子象素象素数变换的概念的图。

图7是用于详细说明子象素象素数变换的图。

图8是用于说明将包含子象素象素数变换后的亮度信号的YUV信号变换成RGB信号的方法的图。

图9是用于说明子象素象素数变换后的频谱成分的图。

图10是示出本发明的第一实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。

图11是示出图10中示出的图像的特征检测器的结构的框图。

图12是用于说明利用图11中示出的逻辑处理的处理的波形图。

图13是用于说明利用图11中示出的特征检测混合器的处理的波形图。

图14是示出图11中示出的象素完结滤波器的结构的框图。

图15是用于说明象素完结滤波器中的处理的波形图。

图16是用于说明图10中示出的装置的输出亮度信号的频率特性的图。

图17是示出本发明的第二实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。

图18是用于说明图17中示出的装置的输出亮度信号的频率特性的图。

图19是用于按时间序列说明适用于本发明的第三实施方式涉及的抽样比率变换装置的筛选处理的概念的图。

图20是用于说明图像完结可变滤波器的筛选处理的功能框图。

图21是用于说明象素完结可变滤波器的筛选处理的其他功能框图。

图22是用于说明象素完结可变滤波器的频率特性的图。

图23是示出本发明的第三实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。

图24是示出本发明的第四实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。

图25是示出图24中示出的图像的特征检测器的结构的框图。

图26是用于说明图24中示出的装置的输出亮度信号的频率特性的图。

图27是用于说明适用于本发明的第五实施方式涉及的抽样比率变换装置的筛选处理的功能框图。

图28是示出本发明的第五实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。

图29是示出图28中示出的装置的输出亮度信号的频率特性的图。

图30是按时间序列示出图20、图21或图27的各部中信号数据的图。

图31是用于说明与亮度信号一共对色差信号进行子象素抽样变换的例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先，参照附图，关于应用了在本发明的第一实施方式涉及的抽样比率变换装置中进行的子象素渲染技术(Sub-pixel RenderingTechnology)的象素数变换(以下称作“子象素象素数变换”)进行说明。

子象素渲染技术一般地如图1(A)所示，由RGB的三个子象素构成一个象素，与此相对，如图1(B)所示，将各个子象素看作一个象素，对每个子象素再现亮度。

图3(B)是示出用于显示象素数比显示器的象素数多的高清晰图像的、子象素象素数变换模型的图。在此，由于关于水平方向依次排列RGB的各子象素，因此，水平方向的象素数就成为2560象素(853×3象素)。这严密来说是子象素数，但在子象素象素数变换中，将各子象素看作能够再现亮度的一个象素来进行象素数变换。

图4(B)是示出子象素象素数变换中的水平方向的频率特性的图。在子象素象素数变换中，将抽样频率从高清晰图像信号的抽样频率即1920cpL变换为2560cpL。即，在现有的象素数变换中，对抽样频率从1920cpL到853cpL进行了向下抽样，而在子象素象素数变换中，对抽样频率从1920cpL到2560cpL进行了向上抽样。

在子象素象素数变换中，如图6所示，通过象素数变换的筛选处理，生成了与各个构成现有的一个象素的RGB的子象素相对应的亮度信号(Y1R、Y1G、Y1B…)。

图7是用于详细说明子象素象素数变换的图。在图7中，用“↑”表示与各象素对应的信号。图7(A)示出了象素数变换前的1920cpL的信号，图7(D)示出了象素数变换后的2560cpL的信号。在此，变换前后的象素数的比是3∶4，是比较简单的比率。根据显示器的象素数与高清晰信号的象素数的比，象素数变换就成为复杂的处理，但子象素象素数变换的原理相同。

此外，也有时比显示器的象素数多一点地进行子象素象素数变换，在显示器上显示时合去。这就相当于CRT(Cathod Ray Tube即，阴极射线管)中的过扫描(over scan)，是在此处理的子象素变换的设想的范围。

图7(B)示出7680cpL的信号。该信号是变换前的1920cpL与变换后的2560cpL的最小公倍数，是按照图7(C)中示出的4种信号相位，利用规定的数字筛选内插处理后得到的。通过抽取期望的相位(2560cpL)的信号，根据图7(B)的信号得到象素数变换后的亮度信号。再有，图7(E)是利用现有的象素单位的象素数变换，基于显示器中的水平方向的象素数得到的变换后的信号。此外，在图7(E)的下侧示出了上述各信号的频带。

如图8所示，将子象素象素数变换后的亮度信号进行YUV→RGB矩阵变换，成为加入了亮度信号YR、YG、YB的高频成分的RGB信号。RGB的各信号如图8中的“1”、“2”、“3”所示，每个象素具有3个相位。这些中与显示器的1个象素中的RGB子象素的排列顺序一一对应的相位就成为有效相位，有效相位部中的信号就成为各子象素数据。在图8中，在除了有效相位以外的相位的信号上标注“×”。由于显示器上的R信号的相位是“1”(显示器的1个象素中的R子象素的排列次序是“1”)，因此，矩阵变换后的输出中的相位“1”的信号变为有效。同样地，由于G信号的相位是“2”，因此矩阵变换后的输出中的相位是“2”的信号变为有效，由于B信号的相位是“3”，因此矩阵变换后的输出中的相位是“3”的信号变为有效。

图9是用于说明子象素象素数变换后的频谱成分的图。如该图所示，利用子象素象素数变换，能再现亮度信号的范围为子象素的抽样频率(2560cpL)的奈奎斯特临界值即1280cpL。此外，高清晰图像信号的奈奎斯特临界值是960cpL。基于显示器的象素数(853cpL)的奈奎斯特临界值、即显示器可再现范围为427cpL。在此，子象素象素数变换后的亮度信号中的、不低于显示器可再现范围的427cpL且高清晰的亮度信号的不高于960cpL的带宽，就是能够通过用子象素再现亮度信号，来实现宽频带化的带宽。从而，利用子象素象素数变换，能够提高奈奎斯特临界值，抑制折返干扰的发生，并得到高质量的变换图像质量。

另一方面，由于在高频的亮度成分中，各子象素中具有固有的颜色(R、G、B)，因此，作为上述宽频带化的代价，存在有时在各子象素中发生伪色干扰的问题。因此，第一实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构在于，通过混合子象素象素数变换后的亮度信号和按通常的象素单位象素数变换后的亮度信号，来进行抽样比率的变换。

图10是示出本发明的第一实施方式涉及的子象素抽样比率变换装置的结构的框图。该装置具有子象素象素数变换器1、第一象素单位象素数变换器2、第二象素单位象素数变换器3、图像的特征检测器4、混合器(MIX)5、YUV→RGB矩阵变换器6。然后，将从YUV→RGB矩阵变换器6输出的RGB信号供给到显示器面板(无图示)中(参照图2)。

子象素象素数变换器1利用上述的子象素象素数变换，将输入的高清晰的亮度信号(1920cpL)Y1变换成显示器中的与水平方向的子象素的数量相对应的、图7(D)中示出的2560cpL(子象素抽样比率)的亮度信号Y2，并输出。第一象素单位象素数变换器2利用现有的象素数变换，将输入的高清晰的亮度信号变换成显示器中的与水平方向的象素数相对应的、图7(E)中示出的853cpL的亮度信号，并输出。

第二象素单位象素数变换器3利用象素数变换，将输入的高清晰的色差信号(960cpL)变换成显示器中的与水平方向的象素数相对应的、853cpL的色差信号，并输出。第二象素单位象素数变换器3的结构可以与第一象素单位象素数变换器2相同，但也可以基于色差信号的频带进行机型简化。

图像的特征检测器4基于高清晰的亮度信号和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号，检测混入到子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2的高频域中的特定的波形图形，例如伪色干扰所发生的地方，基于检测结果，输出混合器5的控制值α。

图像的特征检测器4需要根据人的视觉性质输出有效的自适应信号即控制值α。作为人的视觉性质，在亮度等级高的亮画面中，若在本来应该没有色彩的地方产生伪色干扰，就容易显现出来。另一方面，有这样的性质，在颜色深的地方即使产生伪色干扰，也隐藏在周围的颜色中而不显眼。本实施方式中的伪色干扰是高频成分，是面积很小的局部。

混合器5按照控制值α的混合比率，混合子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2和第一象素单位象素数变换器2的输出亮度信号Y3，输出混合后的亮度信号。具体地说，混合器5按照控制值α，在发生伪色干扰的地方优先混合第一象素单位象素数变换器2的输出亮度信号Y3。将控制值α设定为0到1的值，在α＝0时，原样输出亮度信号Y2，在α＝1时，原样输出亮度信号Y3，在α大于0小于1时，按照该值的比率来混合亮度信号Y2和Y3。

YUV→RGB矩阵变换器6将混合器5的输出亮度信号和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号矩阵变换成包括高清晰信号的高频成分的RGB信号，将矩阵变换后的RGB信号输出到显示器中。

图11是示出图像的特征检测器4的结构的框图。图像的特征检测器4具有逻辑处理器41、色差信号饱和度计算器42、反相器43、特征检测混合器44、低通滤波器45和象素完结滤波器46。

逻辑处理器41选择作为子象素的排列方向的水平三点间的最小值并输出。假设输出信号为Ya，输入信号为Yi，则输出信号Ya用下式表示。

Ya＝min(Yi(n-1)，Yi(n)，Yi(n+1))

根据该处理，信号波形的黑侧变宽。这使作为Y信号的高频成分的边缘部宽频带化。使边缘部宽频带化就相当于在边缘部保持自适应信号电平(控制值α)处于低电平，相当于在伪色干扰不显眼的黑或暗部积极地进行宽频带化。

再有，逻辑处理器41中的运算不限于此，也可以选择不少于水平四点的信号值的最小值。

图12是为了说明逻辑处理器41的工作而模型化Y信号波形进行描述的图。(A)示出输入的Y信号波形，(B)的实线示出逻辑处理器41的输出信号Ya。输出信号Ya与输入信号Yi相比，可以确认黑侧变宽。图12的竖虚线示出了子象素抽样比率的抽样点。

色差信号饱和度计算器42根据色差信号的UV信号求出饱和度并输出。由于饱和度是与正变的色差信号相对应的矢量的标量Vc，因此，用下式求出。

Vc＝sqrt(V*V+U*U)

其中sqrt()是平方根运算。

反相器43在数字信号动态范围内使色信号的饱和度Vc反相。若是8位数据，则零就是饱和度(颜色的深度)最低，最大值255为最大的颜色。反相器43使其相反。这是因为，使自适应信号等级(控制值α)设定成颜色浓度即饱和度Vc大时就进行宽频带化，反之，颜色淡即饱和度Vc小时就抑制干扰。

特征检测混合器44如下式所示地逻辑地混合根据输入亮度信号Yi得到的信号Ya和色差矢量的标量Vc，生成信号Ma。在此，kc、ky是比率调整系数。

Ma＝min(kc*Vc，ky*Ya)

在此的逻辑合成方法不仅是上述公式子的最小值化，也考虑最大值、平均值、差分值、仅输入一方的输出、固定值的输出等各种各样的运算处理，按照根据图像的内容输入到特征检测混合器44中的模式设定信号SMS进行选择。即，模式设定信号SMS按照图像的内容，具体地说，按照是否是自然图像、图形图像、文本等性质不同的某一个来进行选择。最小值选择是在自然图像中得到最有效果的特征抽出结果的例子。通过选择最小值，在亮画面且颜色淡的地方，选择抑制干扰的信号系统侧，在暗且颜色浓的地方，选择宽频带信号系统侧。在此所说的选择是与控制值α的可取值相对应，若取控制值α大的值(接近于控制系数1的值)，就选择抑制干扰的信号系统，若取控制值α小的值(接近于控制系数0的值)，就选择宽频带信号系统。

低通滤波器45使特征检测混合器44的输出信号平滑。为了避免因急剧的变化而产生不连续性，所以插入了低通滤波器45。在图12(B)中用虚线示出的波形是低通滤波器45的输出信号波形。再有，该图是设想没有颜色成分的情况下的影像图。

图13是表示各部的信号波形的图，(A)示出了从逻辑处理器41输入的信号Ya的波形，(B)示出了使从反相器43输入的饱和度Vc反转后的信号Vci的波形，(C)示出了将在特征检测混合器44中选择了最小值信号后的波形(实线)与用(A)(B)表示的波形(点划线和双点划线)重叠表示的图。

象素完结滤波器46对低通滤波器45的输出信号，进行对1个象素内的RGB子象素的3个象素进行平均化处理。图14是示出象素完结滤波器46的结构的框图，具有：使输入信号延迟延迟时间D3的第一延迟器11、12；使输入信号延迟延迟时间D1的第二延迟器13、14、15；求和器27和乘法器28。

上述第一和第二延迟器是边缘触发型的双稳态多谐振荡器，例如设想是D-FF(双稳态多谐振荡器)，将时钟作为触发器保持在输出中，输入数据。

第一延迟器11、12使输入的亮度信号延迟子象素的比率，在此是显示器的象素数(853cpL)的约3倍，即相当于2560cpL中的一个周期部分的延迟时间D3。第二延迟器13、14、15使输入的亮度信号延迟显示器的象素数比率，在此是相当于853cpL中的一个周期部分的延迟时间D1。求和器27计算从第二延迟器13、14、15输出的亮度信号的总和，乘法器28对计算出的总和乘以1/3并输出。

图15模型化描述了低通滤波器45的输出信号和象素完结滤波器46的输出信号的波形。低通滤波器输出(虚线)在RGB间起伏，故使RGB的平衡打乱。从而，在将它设为自适应信号的情况下，就附加了伪色干扰。在此，不跳过象素间而对RGB信号进行平均化的是象素完结滤波器46。图15中用实线示出的对RGB的每一个象素平均化后的信号是象素完结滤波器46的输出。该输出信号是自适应信号，作为控制值α，控制图10中示出的混合器5的混合比率。

这样地，图像的特征检测器4随着人的视觉效果导出控制值α，在本实施方式中构成为，一方面在亮且颜色淡的部分选择不出现干扰的处理，另一方面关于暗或颜色深的部分选择宽频带处理，可进行积极地按子象素抽样比率对具有宽频带信号的边缘部进行宽频带化处理。此外，根据输入到特征检测混合器44中的模式设定信号SMS，可固定为中间的控制值或一方的处理。这在即使发生干扰也想在有分辨率的处理中确认图像的内容的情况下有效。此外，反之，在用计算机图示制作的特种图像中，也有想抑制伪色干扰的发生再看的情况。图像的特征检测器4具有能够有选择性地利用它们的优点。

图16是用于说明混合器5的输出亮度信号的频率特性的图。用fa示出的特性是子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2的频率特性，原理上能延伸到1280cpL，但在此设定为按显示器的象素数程度抑制的频率特性。另一方面，用fc示出的特性是第一象素单位象素数变换器2的输出亮度信号的频率特性，在显示器的奈奎斯特临界值附近具有截止特性，设定为抑制了带域使得成为能容许折返影响的电平的频率特性。

这些频率特性fa、fc是在象素数变换时的筛选处理中决定的特性，但也可以是利用象素数变换时的筛选处理和与该筛选处理不同的另外的筛选处理，在时间轴上卷积后的特性。

利用混合器5，基于从图像的特征检测器4得到的控制值α，控制子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器2的输出亮度信号Y3的混合比率，因此，混合器5的输出信号的频率特性就成为特性fc与特性fa之间的特性(将特性fc作为下限，将特性fa作为上限的范围内的特性)。从而，在检测到了容易发生伪色干扰的特定的波形图形时，通过使控制值α接近于“1”，输出信号频率特性就与特性fc接近，因此，就能自适应地抑制伪色干扰。

(第二实施方式)

图17是示出本发明的第二实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。在此，在与第一实施方式涉及的装置的结构要素相同的结构要素上标注相同的标记。

第二实施方式涉及的抽样比率变换装置具有子象素象素数变换器1、子象素重复抽样滤波器8、第二象素单位象素数变换器3、图像的特征检测器4a、混合器5、YUV→RGB矩阵变换器6。

子象素象素数变换器1利用子象素象素数变换，输出如图6和图7(D)中输出的2560cpL的亮度信号Y2，第二象素单位象素数变换器3输出853cpL的色差信号。在此，子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号U、V如图6所示，按照3对1的关系同步。

子象素重复抽样滤波器8是将通过子象素象素数变换被宽频带化的输出亮度信号Y2的带宽，抑制到不产生伪色干扰的频带的滤被器(例如，FIR(Finite Impulse Response即，限定脉冲应答)滤波器等的数字滤波器)。图18中示出的特性fc’是子象素重复抽样滤波器8的输出亮度信号的频率特性，是抑制带宽到显示器的奈奎斯特临界值427cpL的附近的频率特性。子象素重复抽样滤波器8输出频带限制后的亮度信号Y3’。

图像的特征检测器4a与上述的图像的特征检测器4同样地构成，基于子象素象素数变换后的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号，与图像的特征检测器4同样地输出控制值α。混合器5混合子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2和子象素重复抽样滤波器8的输出亮度信号Y3’，按照控制值α改变其混合比率。从而，利用控制值α，将混合器5的输出亮度信号的频率特性控制成图18中示出的特性fc’与特性fa之间的特性。

YUV→RGB矩阵变换器6将混合器10的输出亮度信号Y4和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号矩阵变换成RGB信号，并向显示器输出RGB信号。

根据图17中示出的抽样比率变换装置，将宽频带化后的亮度信号Y2和利用子象素重复抽样滤波器8频带限制了不产生伪色干扰的亮度信号Y3’混合，按照控制值α来可变控制其混合比率。这样，就能够自适应地抑制伪色干扰，并得到高质量(高清晰)的变换图像质量。

(第三实施方式)

图19是用于说明适用于本实施方式的抽样比率变换装置的象素完结可变筛选处理的图，在该图中，横向与显示器上的水平方向即时间轴相对应。

图19(A)示出有关显示器的水平方向的象素排列，图19(B)示出子象素象素数变换后的亮度信号即图7(D)中示出的2560cpL的亮度信号的数据列。在该数据列中，亮度信号随着时间序列(t1～t12)变迁。图19(C)～(F)示出随着时间序列(t1～t12)变迁的象素完结可变滤波器。图19(C)～(F)中的“标”是输出抽样点，表示与显示器的RGB的各子象素相对应的、子象素象素数变换后的亮度信号的相位。输出抽样点与时间经过(t1、t2、t3...)同时随着象素的RGB子象素排列顺序，如图19(C)～(F)所示进行移相。此外，“非”是输出非抽样点，在输出抽样点的亮度信号中添加筛选系数进行合成(加法)的亮度信号的相位。

在此，输出抽样点和输出非抽样点的筛选系数为：

输出抽样点(1/3)+(2/3)×(1-α)

输出非抽样点(1/3)×α

控制值α是后述的图23中示出的图像的特征检测器4a(与图17中示出的相同)的输出，取0到1的值。在控制值α是“0”时，输出抽样点的筛选系数为“1”，仅输出与输出抽样点相对应的亮度信号。在控制值α是“1”时，输出抽样点和输出非抽样点两点的合计为1，与3个子象素相对应的亮度信号的筛选系数就成为(1/3、1/3、1/3)，输出1个象素中的子象素间的平均亮度信号。

在此，控制值α取0到1的值，但若在1个象素内保持为同一值，控制值α就按图像单位进行变化，筛选系数值就变化为象素单位。

此外，同一值的控制值α不在象素内变化，此外不跨越象素间，即，筛选处理不跨越象素间，而在象素内的3个子象素中完结，因此，在象素内就完结了基于同一控制值α的筛选处理。因此，将图19(C)～(F)中示出的滤波器称作“象素完结可变滤波器”。在此，控制值α如图19(G)所示，按象素单位进行变化，因此，筛选处理的特性就按象素单位进行变化。在图19中，图19(C)～(F)中示出的象素完结可变滤波器分别与第一～第四象素相对应。

再有，在图19中示出的例子中，控制值α按象素单位进行变化，但由于即使在象素内变化，象素间的亮度信号也并不交叉，因此，也可以按子象素比率单位进行变化。

在图19的象素完结可变滤波器中，在控制值α是“0”的情况下，由于原样输出子象素象素数变换后的亮度信号，因此，在输出的亮度信号被矩阵变换了时，使矩阵系数的平衡打乱，发生伪色干扰。另一方面，在控制值α是“1”的情况下，使与各子象素相对应的亮度信号的筛选系数平均化为1/3，不使矩阵系数的平衡打乱，保证了RGB的各子象素间的平衡。从而，在控制值α是“1”的情况下，不发生伪色干扰。

图20是用于说明图19的象素完结可变滤波器的筛选处理的功能框图。此外，图30是时间序列地示出图20的各部中的信号数据的图。图30的(A)～(H)分别与图20中标记(A)～(H)处的信号数据列相对应。

图20中示出的筛选处理模块具有使输入信号延迟延迟时间D3的第一延迟器11、12、25、使输入信号延迟延迟时间D1的第二延迟器13、14、15、选择器16、17、18、加法器19、24、乘法器20、22、23、减法器21。由减法器21、乘法器22、23和加法器24构成混合器29。

上述第一和第二延迟器是边缘触发型的双稳态多谐振荡器，例如设想是D-FF(双稳态多谐振荡器)，将时钟作为触发器，使输入数据保持在输出中并输出。

第一延迟器11、12、25使输入的亮度信号延迟子象素的比率，在此是显示器的象素数(853cpL)的约3倍，即相当于2560cpL中的一个周期部分的延迟时间D3。该延迟在图30中作为周期CK3的延迟来示出。第二延迟器13、14、15使输入的亮度信号延迟子象素的比率，在此是相当于853cpL中的一个周期部分的延迟时间D1。该延迟在图30中作为周期CK1的延迟来示出。

选择器16、17、18各自向输入端子(1)～(3)输入来自第二延迟器13、14、15的亮度信号。从第二延迟器13、14、15输入的亮度信号示出为图30的(E)～(G)。此外，选择器16、17、18与图30中示出的定时(1)～(3)同步，转换对应的输入端子(1)～(3)与输出端子的连接。在此，选择器16输出与输出抽样点相对应的亮度信号，选择器17、18输出与输出非抽样点相对应的亮度信号。

加法器19将从选择器17和18输出的输出亮度信号相加，乘法器20使从加法器1输出的亮度信号乘以1/2。减法器21从混合器29的α＝1的系统输入的、乘法器20的输出亮度信号，减去从混合器29的α＝0的系统输入的、选择器16的输出亮度信号。乘法器22对从减法器21输出的亮度信号乘以2/3，另外，乘法器23对从乘法器22输出的亮度信号乘以控制值α。从图像的特征检测器4a向乘法器23供给控制值α。加法器24将乘控制值α的亮度信号和选择器16的输出亮度信号相加。第一延迟器25使从加法器24输出的亮度信号延迟延迟时间D3并输出。

由减法器21、乘法器22、乘法器23和加法器24构成的混合器29供给图19(C)～(F)中示出的输出抽样点和输出非抽样点的筛选系数，按照控制值α混合与输出抽样点相对应的亮度信号、和与输出非抽样点相对应的亮度信号。

再有，实现图19的象素完结可变滤波器的筛选处理的筛选处理模块不限于具有图20中输出的选择器，例如，也可以如图21所示地具有求和器27。

在图21中示出的筛选处理模块中，在与图20中示出的结构要素相同的结构要素上标注相同标记。再有，图30的(A)～(H)分别与图21中标记了(A)～(H)处的信号数据列相对应。

图21中示出的筛选处理模块具有第一延迟器11、12、25、26、第二延迟器13、14、15、求和器27、减法器21、乘法器23、28、加法器24，由减法器21、乘法器23和加法器24构成混合器29a。延迟器26与延迟器11、12同样地，使输入信号延迟延迟时间D3。

求和器27计算从第二延迟器13、14、15输出的亮度信号的总和，乘法器28对计算出的总和乘以1/3，向混合器29a的α＝1的系统输入。第一延迟器26输出的亮度信号构成图30(D)中示出的信号数据列，向混合器29a的α＝0的系统输入。

减法器21从乘法器28的输出亮度信号减去第一延迟器26的输出亮度信号，乘法器23对从减法器21输出的亮度信号乘以控制值α。加法器24将乘了控制值α的亮度信号和第一延迟器26的输出亮度信号相加并输出。

由减法器21、乘法器23和加法器24构成的混合器29a是从图20的混合器29删去乘法器22的结构。混合器29a按照控制值α，混合第一延迟器26输出的子象素抽样比率(在此是2560cpL)的信号数据列、和乘法器28输出的在象素内平均化了子象素的亮度信号后的显示器的抽样比率(在此是853cpL)的信号数据列。

利用图19和图20的筛选处理模块实现的象素完结可变滤波器的频率特性相同。图22示出该象素完结可变滤波器的频率特性。

频率特性fa是α＝0时的特性。这时，原样输出子象素象素数变换后的亮度信号，即原样输出子象素抽样比率的信号数据列，因此，频率特性fa向着高频延伸。另一方面，频率特性fb是α＝1时的特性。这时，在象素单位中筛选系数成为(1/3、1/3、1/3)，频率特性fb在相当于显示器的象素数的853cpL中变为零。

在象素单位的筛选系数是(1/3、1/3、1/3)时，在象素内的各子象素中使用相同筛选系数1/3，在YUV→RGB矩阵变换器6中的矩阵变换中，由于不使矩阵系数平衡打乱，因此，不产生伪色干扰。

从而，由于按照与控制值α相对应的混合比率来混合子象素比率的高清晰度但有时产生伪色干扰的信号数据列(频率特性fa)、和使频带设定在不发生伪色干扰的范围中的信号数据列(频率特性fb)，因此，上述的象素完结可变滤波器的频率特性就成为按照控制值α的值在频率特性fa与fb之间连续变化的特性。从而，通过适当地设定控制值α，就能够抑制伪色干扰，并得到高质量的变换图像质量。

象素完结可变滤波器不限于上述实施方式，可以考虑各种各样的实施方式。例如，也可以考虑使用2个象素以上的象素完结筛选处理后的信号进行筛选处理，按象素单位得到任意的频率特性的处理。

图23是示出本发明的第三实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。在图23中，在与图10中示出的第一实施方式或图17中示出的第二实施方式中的结构要素相同的结构要素上标注相同标记。

第三实施方式涉及的装置具有子象素象素数变换器1、象素完结可变滤波器7、第二象素单位象素数变换器3、图像的特征检测器4a和YUV→RGB阵变换器6。

子象素象素数变换器1利用子象素象素数变换，将输入的高清晰的亮度信号(在此是1920cpL)变换成图6和图7(D)中示出的2560cpL的亮度信号Y2，并输出。第二象素单位象素数变换器3利用现有的象素数变换，将输入的高清晰的色差信号变换成853cpL的色差信号，并输出。在此，子象素象素数变换器1的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号如图6所示，以3对1的关系同步。

图像的特征检测器4a基于子象素象素数变换后的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号，检测特定的波形图形，例如发生伪色干扰的地方，基于检测结果，输出控制值α。

象素完结可变滤波器7通过执行上述的图20或图21的象素完结可变滤波器的筛选处理，按照从图像的特征检测器9输出的控制值α，在频率特性fa与fb之间连续地可变控制象素完结可变滤波器的频率特性，来抑制输入的子象素象素数变换后的亮度信号Y2的频带，抑制伪色干扰的发生。然后，输出改变了频带后的亮度信号Y4。

YUV→RGB矩阵变换器6将象素完结可变滤波器7的输出亮度信号Y4和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号，矩阵变换成RGB信号，向显示器输出RGB信号。

根据图23中示出的抽样比率变换装置，在象素完结可变滤波器7中，按照从图像的特征检测器9得到的控制值α，在频率特性fa与fb之间连续地可变控制象素完结可变滤波器的频率特性，改变子象素象素数变换后的输出亮度信号Y2的频带。这样，就能够抑制伪色干扰的发生。

(第四实施方式)

图24是示出本发明的第四实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。在图24中，在与图10中示出的第一实施方式或图17中示出的第二实施方式中的结构要素相同的结构要素上标注相同标记。

图24中示出的抽样比率变换装置具有子象素象素数变换器1、象素完结可变滤波器7、子象素重复抽样滤波器8、第二象素单位象素数变换器3、图像的特征检测器30、混合器31和YUV→RGB矩阵变换器6。

图像的特征检测器30基于子象素象素数变换后的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号，检测特定的波形图形，例如被识别为伪色干扰的地方，输出象素完结可变滤波器7的控制值α1和混合器31的控制值α2。

象素完结可变滤波器7执行上述图20中示出的象素完结可变滤波器的筛选处理，按照控制值α1，改变输入的子象素象素数变换后的亮度信号Y2的频带，输出改变了频带后的亮度信号Y4，使得抑制伪色干扰的发生。

子象素重复抽样滤波器8抑制输出亮度信号Y2的频带，输出例如抑制到显示器的奈奎斯特临界值427cpL附近的频率特性的亮度信号Y3’。

混合器31按照控制值α2，混合象素完结可变滤波器7的输出亮度信号Y4和子象素重复抽样滤波器8的输出亮度信号Y3’，输出混合后的亮度信号。

YUV→RGB矩阵变换器6将混合器31的的输出亮度信号和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号矩阵变换成RGB信号，向显示器输出RGB信号。

图25是示出图像的特征检测器30的结构的框图。图像的特征检测器30具有逻辑处理器41、色差信号饱和度计算器42、反相器43、第一和第二特征检测混合器44a、44b、低通滤波器45a、45b和象素完结滤波器46a、46b。各结构要素基本上具有与图11中示出的图像特征检测器4的结构要素相同的功能。

控制值α1和α2基于输出到特征检测混合器44a、44b中的各模式设定信号SMS1、SMS2，成为混合了将亮度信号Ya反转后的饱和度信号Vci的值。若各模式设定相同，控制值α1和α2就成为相同的值。

图26是用于说明混合器31的输出亮度信号的频率特性的图。频率特性fa和fb分别与图22中的频率特性fa和fb相同，频率特性fc’与图18中的频率特性fc’相同。

混合器31的输出亮度信号的频率特性按照控制值α1和α2进行变化。例如，在α1＝0且α2＝0时，与频率特性fa相同，在α1＝1且α2＝0时，与频率特性fb相同，在α2＝1时，成为频率特性fc。即，通过改变输入到象素完结可变滤波器中的控制值α1，亮度信号Y4的频率特性成为频率特性fa和fb间的频率特性，另外，通过利用控制值α2改变亮度信号Y4与亮度信号Y3’的混合比率，得到亮度信号Y4的频率特性与频率特性fc’之间的频率特性。从而，通过适当地设定控制值α1和α2，就能够抑制伪色干扰，并得到高质量的变换图像质量。

(第五实施方式)

图27是用于说明适用于本发明的第五实施方式涉及的抽样比率变换装置中的筛选处理的功能框图。在图27中，在与图20和图21的结构要素相同的结构要素上标注相同标记。再有，图30的(A)～(H)分别与图27中示出的(A)～(H)的信号数据列相对应。

图27中示出的筛选处理模块具有第一延迟器11、12、25、26、34、第二延迟器13、14、15、求和器27、32、乘法器28、33、第一混合器35、第二混合器36。

乘法器28对由求和器27计算出的亮度信号的总和乘以1/3，向第一混合器35的α1＝0的一侧输入相乘后的亮度信号。在此，乘法器28的输出与图21中示出的象素完结可变滤波器的乘法器28的输出相对应，相当于与象素完结可变滤波器的子象素象素数变换后的输出亮度信号混合的成分。

另一方面，求和器32计算图30(A)～(C)中示出的信号数据列的亮度信号的总和，乘法器33对从求和器32输出的亮度信号的总和乘以1/3。第一延迟器34使乘法器33的输出亮度信号延迟周期CK3，将延迟后的亮度信号输入到第一混合器35的α1＝1的一侧。在此，求和器32、乘法器33和第一延迟器34是与图17和图24中示出的子象素重复抽样滤波器8具有同样功能的最简单的例子。即，由求和器32、乘法器33和第一延迟器34构成的滤波器的筛选系数就成为(1/3、1/3、1/3)，求和器32、乘法器33和第一延迟器34起到加权平均滤波器的功能。再有，与第一混合器35的α1＝1的一侧连接的滤波器不限于由上述的求和器32、乘法器33和第一延迟器34构成的滤波器，可以是一般的用于得到期望的频率特性的滤波器。该滤波器不是在1个象素内输出同一值的滤波器，即，不是筛选处理不跨越象素间的完结滤波器，是仅卷积处理图30(A)～(C)中示出的信号数据列的滤波器，可以跨越象素间进行该筛选处理。

第一混合器35基于控制值α1，混合输入到α1＝0的系统中的来自乘法器28的输出亮度信号、即由象素完结滤波器筛选处理后的输出亮度信号、和输入到α1＝1的系统中的来自第一延迟器34的输出亮度信号、即由子象素重复抽样滤波器筛选处理后的亮度信号。第一混合器35具有与上述混合器5相同的功能。从而，第一混合器35的输出亮度信号的频率特性就根据控制值α1的值，成为图29中示出的特性fb与fc’间的特性。第一混合器35将混合后的亮度信号输入到第二混合器36的α2＝1的一侧。

由第一延迟器11、12、26构成的系统是使子象素象素数变换后的亮度信号维持该宽带信号原样通过的系统。然后，第一延迟器26将图30(D)中示出的信号数据列的亮度信号输入到第二混合器36的α2＝0的一侧。

第二混合器36也具有与第一混合器35同样的功能。从而，从第二混合器36输出的亮度信号的频率特性就按照控制值α2的值，成为第一混合器35的输出信号的频率特性与图29的频率特性fa之间的特性。

图28是示出本发明的第五实施方式涉及的抽样比率变换装置的结构的框图。在图28中，在与第一实施方式的结构要素相同的结构要素上标注相同的标记。

图28中示出的装置具有子象素象素数变换器1、象素完结可变滤波器37、子象素重复抽样滤波器8、第二象素单位象素数变换器3、图像的特征检测器38、第一混合器35、第二混合器36和YUV→RGB矩阵变换器6。

图像的特征检测器38与上述的图像的特征检测器30同样地构成，基于子象素象素数变换后的输出亮度信号Y2和第二象素单位象素数变换器3的输出输出信号，检测特定的波形图形，例如容易识别伪色干扰的地方，基于检测结果，输出第一混合器35的控制值α1和第二混合器36的控制值α2。

图28中用虚线包围的部分相当于图27的筛选处理模块。具体地说，象素完结滤波器37相当于第二延迟器13、14、15、求和器27和乘法器28，子象素重复抽样滤波器8相当于求和器32、乘法器33和第一延迟器34。

YUV→RGB矩阵变换器6将第二混合器36的的输出亮度信号和第二象素单位象素数变换器3的输出色差信号矩阵变换成RGB信号，向显示器输出RGB信号。

图29是示出第二混合器36的输出亮度信号的频率特性的图。频率特性fa和fb分别与图22中的频率特性fa和fb相同，频率特性fc’与图18中的频率特性fc’相同。

根据图28中示出的抽样比率变换装置，利用象素完结滤波器37，输出平均化处理了输出亮度信号Y2后的频率特性fb的亮度信号，利用子象素重复抽样滤波器8，输出抑制带宽成输出亮度信号Y2频带比频率特性fb窄的频率特性fc’的亮度信号。然后，由第一混合器35混合这些亮度信号，按照控制值α2可变控制其混合比率。从而，能够按照控制值α1和α2，得到频率特性fc’与fa之间的频率特性，能够抑制伪色干扰，并得到高质量的变换图像质量。

再有，本发明不限于上述实施方式，可做各种各样的变形。例如，在上述实施方式中，设一个象素的子象素数是R(红)、G(绿)、B(蓝)三种，但也可以是例如再加一种翡翠色等原色的4种或以上。在一个象素的子象素数是4个的情况下，上述的象素完结可变滤波器中的与各子象素相对应的亮度信号的筛选系数为：

输出抽样点(1/4)+(3/4)×(1-α)

输出非抽样点(1/4)×α

输出非抽样点是3点，控制值α取0～1范围中的怎样的值，不论3个输出非抽样点的筛选系数和输出抽样点的筛选系数的合计值都成为1。

若将其一般地表示，在一个象素的子象素数是Sn的情况下，筛选系数就成为：

输出抽样点(1/Sn)+((Sn-1)/Sn)×(1-α)

输出非抽样点(1/Sn)×α

输出抽样点通常是1点，输出非抽样点为(Sn-1)点，不论控制值α取0～1范围中的怎样的值，(Sn-1)个输出非抽样点的筛选系数和输出抽样点的筛选系数的合计值都成为1。

这时，若控制值α是1，则全部的筛选系数就成为1/Sn，子象素间的系数相同，因此，能够得到矩阵变换时不使颜色的平衡打乱的效果。从而，即使子象素数变化，通常也能够得到不发生伪色干扰的效果。

最好输出与抽样点和输出非抽样点相关的系数α和(1-α)，即使相互调换，象素完结可变滤波器也按照调换执行筛选处理，这样，由于得到与调换前同样的效果，因此，调换了输出抽样点和输出非抽样点的系数α和(1-α)时的筛选处理与不调换它们时的筛选处理没有特殊的不同。

关于上述的输入到各混合器中的控制值α也同样，即使调换向各混合器的输入(例如，作为控制值，假设不是α而是输入了(1-α))，若调换各混合器来控制混合，也能够得到同样的效果。

在上述实施方式中，在电视的传输信号中，由于一般地UV的色差信号的频带比Y的亮度信号的频带窄，因此，仅在Y的亮度信号中适用了子象素象素数变换，但如图31所示，也可以在UV的色差信号中适用子象素象素数变换。在此，利用YUV→RGB矩阵变换器，将子象素象素数变换后的亮度信号和色差信号变换成RGB的原色信号。这时，与图8中示出的YUV→RGB矩阵变换同样地，RGB的各原色信号的每一个象素具有3个相位的值，这些之中一对一地与显示器的一个象素中的RGB子象素的排列顺序相对应的相位就成为有效相位，该有效相位部的信号就成为各子象素数据。即，从子象素抽样比率的亮度信号和色差信号YUV→RGB矩阵变换后的RGB的各原色信号中的有效相位部的信号，被变换成象素数比率的原色信号。

此外，在上述实施方式中，在显示器中水平方向上排列了RGB子象素，但也可以在垂直方向上排列RGB子象素，该情况下也可适用本发明。此外，即使在显示器中二维地排列了RGB子象素，也可适用本发明。另外，若在一个象素中就完结筛选处理，就可适用本发明的筛选方法，能够得到同样的效果。

Claims (5)

1.一种抽样比率变换装置，对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该抽样比率变换装置的特征在于，具有：

子象素象素数变换器，输入象素数比上述显示器中的水平方向的象素数大的高清晰图像信号，将上述高清晰图像信号的亮度信号变换成与构成上述显示器中的水平方向的上述象素的子象素数相应的子象素抽样比率的亮度信号并输出；

第一象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的亮度信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第一干扰抑制信号而输出；

第二象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的色差信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第二干扰抑制信号而输出；

图像特征检测器，检测由上述子象素抽样比率的亮度信号以及第二干扰抑制信号确定的图形，并输出控制信号；以及

混合器，混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述第一干扰抑制信号，按照上述控制信号来控制该混合比率。

2.一种抽样比率变换装置，对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该抽样比率变换装置的特征在于，具有：

子象素象素数变换器，输入象素数比上述显示器中的水平方向的象素数大的高清晰图像信号，将上述高清晰图像信号的亮度信号变换成与构成上述显示器中的水平方向的上述象素的子象素数相应的子象素抽样比率的亮度信号并输出；

子象素重复抽样滤波器，生成并输出将上述子象素抽样比率的亮度信号的带域限制到规定带域的第一干扰抑制信号；

象素单位象素数变换器，对上述高清晰图像信号的色差信号进行对应显示器中的水平方向的象素数的象素数变换处理，并作为第二干扰抑制信号而输出；

图像特征检测器，检测由上述子象素抽样比率的亮度信号以及上述第二干扰抑制信号确定的图形，并输出控制信号；以及

混合器，混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述第一干扰抑制信号，按照上述控制信号来控制该混合比率。

3.如权利要求1或2所述的抽样比率变换装置，其特征在于，上述图像特征检测器具有：特征信号生成装置，按照上述子象素抽样比率的亮度信号的电平和上述第二干扰抑制信号的饱和度，生成特征信号；以及筛选处理装置，对上述特征信号实施筛选处理，并输出上述控制信号。

4.如权利要求3所述的抽样比率变换装置，其特征在于，上述特征信号生成装置生成上述特征信号，使得上述子象素抽样比率的亮度信号的电平越高，或上述第二干扰抑制信号的饱和度越低，上述混合器中的上述第一干扰抑制信号的混合比率就越高。

5.一种筛选方法，适用于抽样比率变换装置，所述抽样比率变换装置对输入到显示器的图像信号的抽样比率进行变换，所述显示器的结构是：由多个子象素构成的各象素排列成矩阵状，并且上述各象素按照与上述各象素相对应的信号数据进行发光，来再现上述每个象素的亮度或色彩，该筛选方法的特征在于，

通过将象素数大于上述显示器中的水平方向的象素数的高清晰图像信号的抽样比率变换成与构成上述显示器中的水平方向的象素的子象素数相应的子象素抽样比率，来得到子象素抽样比率的亮度信号，

按照象素单位对上述子象素抽样比率的亮度信号进行加权平均，

通过混合上述子象素抽样比率的亮度信号和上述加权平均后的信号，来得到输出信号，

通过根据上述子象素抽样比率的亮度信号以及上述高清晰图像信号的色差信号使上述混合比率改变，来控制筛选特性。

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