JP2001359098A

JP2001359098A - 画像信号処理装置及び画像信号処理方法

Info

Publication number: JP2001359098A
Application number: JP2000177648A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 博小林; Kyoko Fukuda; 京子福田; Masami Tomita; 真巳冨田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】画像信号の画質を向上させる。【解決手段】ノイズ低減回路４による圧縮符号化前の
ノイズ低減処理において周波数帯域毎にノイズ低減量を
制御することにより、符号化ノイズに特徴的な周波数帯
域のノイズ低減量を抑え、ノイズ低減回路４９による伸
張復号化後のノイズ低減処理において周波数帯域毎にノ
イズ低減量を制御することにより、符号化ノイズに特徴
的な周波数帯域のノイズ低減量を強める処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像信号処理装置及
び画像信号処理方法に関し、例えば入力される画像信号
を圧縮符号化して光ディスクに記録する記録再生装置に
適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像信号を圧縮符号化する方式と
して、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）規格
に基づく符号化方式がある。このＭＰＥＧ規格に基づく
符号化方式は、同一フレーム内における空間的な相関関
係や異なるフレーム間における時間的な相関関係を利用
して画像信号の情報量を削減するようになされている。

【０００３】したがって、このＭＰＥＧ規格に基づく符
号化方式を採用した記録再生装置は、入力される画像信
号をＭＰＥＧ規格に基づいて圧縮符号化して圧縮画像信
号を生成し、これを光ディスクに記録する。そして記録
再生装置は、再生時、光ディスクから圧縮画像信号を再
生してこれを伸長復号化することにより元の画像信号を
復元する。このように記録再生装置は、ＭＰＥＧ規格に
基づく符号化方式を用いて、膨大な情報量の画像信号を
効率的に光ディスクに記録するようになされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の記録
再生装置においては、画像信号を圧縮符号化する前に入
力画像信号のノイズを低減することにより、画像信号の
圧縮効率を高めている。また、画像信号の伸張復号後に
は、画像信号の圧縮符号化／復号化の処理で発生する符
号化ノイズを低減する処理を施すようにしている。

【０００５】しかしながら、従来の記録再生装置では、
圧縮符号化前のノイズ低減処理と伸張復号化後のノイズ
低減処理との二重にノイズ低減処が施されるために、画
像信号とノイズの識別が不十分である場合に画像がぼけ
たり残像が発生するといった画質劣化を生じる不都合が
あった。

【０００６】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
ので、従来に比して一段と画像信号の画質を向上し得る
画像信号処理装置及びその画像信号処理方法を提案しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明では、圧縮符号化前のノイズ低減処理において
周波数帯域毎にノイズ低減量を制御することにより、符
号化ノイズに特徴的な周波数帯域のノイズ低減量を抑
え、伸張復号化後のノイズ低減処理において周波数帯域
毎にノイズ低減量を制御することにより、符号化ノイズ
に特徴的な周波数帯域のノイズ低減量を強める処理を行
う。

【０００８】本発明に係る画像信号処理装置は、入力画
像信号に含まれるノイズを計測するノイズ計測手段と、
上記入力画像信号にノイズ低減処理を施すノイズ低減手
段と、上記ノイズ計測手段により計測されたノイズレベ
ルと復号後のノイズの特徴に基づいて、上記ノイズ低減
制御手段によるノイズ低減効果を制御する制御手段と、
上記ノイズ低減手段によりノイズ低減処理が施された入
力画像信号に圧縮符号化処理を施す圧縮符号化手段と、
上記圧縮符号化手段により圧縮符号化処理が施された画
像信号に復号処理を施す復号手段と、上記復号手段によ
り復号処理が施された復号画像信号にノイズ低減処理を
施すノイズ低減手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る画像信号処理装置は、
入力画像信号に含まれるノイズを計測するノイズ計測ス
テップと、計測されたノイズレベルと復号後のノイズの
特徴に基づいてノイズ低減効果を制御して、上記入力画
像信号にノイズ低減処理を施すノイズ低減ステップと、
ノイズ低減処理が施された入力画像信号に圧縮符号化処
理を施す圧縮符号化ステップと、圧縮符号化処理が施さ
れた画像信号に復号処理を施す復号ステップと、復号処
理が施された復号画像信号にノイズ低減処理を施すノイ
ズ低減ステップとを備えることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１１】本発明は、例えば図１に示すような構成の
記録再生装置１に適用される。

【００１２】この記録再生装置１では、外部からＮＴＳ
Ｃ（National Television System Commmittee ）方式の
画像信号Ｓ１をアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回
路２に入力し、当該Ａ／Ｄ変換回路２においてアナログ
ディジタル変換を施すことにより得られた画像信号Ｄ２
をＮＴＳＣデコーダ３に送出する。ＮＴＳＣデコーダ３
は、このＮＴＳＣ方式の画像信号Ｄ２を輝度信号及び色
信号に分離し、当該分離された輝度信号及び色信号でな
る画像信号Ｄ３をノイズ低減回路４に送出する。

【００１３】ノイズ低減回路４は、図２に示すように、
動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路６、符号化難
易度算出回路７、マルチプレクサ回路８及びフィールド
メモリ９からなる。このノイズ低減回路４は、ＮＴＳＣ
デコーダ３から画像信号Ｄ３が動き補償フィールド巡回
型ノイズ低減回路６に供給される。

【００１４】動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路
６は、図３に示すように、画像信号Ｄ３が減算器１０及
びＶフィルタ１１に入力される。また動き補償フィール
ド巡回型ノイズ低減回路６は、ノイズ低減回路４（図
２）のフィールドメモリ９から画像信号Ｄ３を１フィー
ルド遅延させたフィールド遅延画像信号Ｄ５がＶフィル
タ１３に入力される。

【００１５】Ｖフィルタ１１は、インタレース（飛び越
し）走査方式の画像信号Ｄ３に対して垂直方向における
フィールド遅延画像信号Ｄ５との間の位相補償を施し、
その結果得た画像信号Ｄ６を動き補償回路１４に送出す
る。同様にしてＶフィルタ１３は、インタレース（飛び
越し）走査方式のフィールド遅延画像信号Ｄ５に対して
垂直方向における画像信号Ｄ３との間の位相補償を施
し、その結果得たフィールド遅延画像信号Ｄ７を動き補
償回路１４に送出する。

【００１６】すなわち図４に示すように、Ｖフィルタ１
１は、画像信号Ｄ３の偶数フィールドにおいて、水平方
向の位相が同一であってかつ隣接する偶数ライン上に存
在する２つの画素の画素値を基に、当該各画素を垂直方
向に対して所定の比（例えば３：１）で分割した位相の
画素の画素値を算出する。これとともにＶフィルタ１３
は、フィールド遅延画像信号Ｄ５の奇数フィールドにお
いて、水平方向の位相が同一であってかつ隣接する奇数
ライン上に存在する２つの画素の画素値を基に、当該各
画素を垂直方向に対して所定の比（例えば１：３）で分
割した位相の画素の画素値を算出する。これにより画像
信号Ｄ３及びフィールド遅延画像信号Ｄ５の垂直方向の
位相が一致し、位相補償が行われる。

【００１７】相関度算出手段としての動き補償回路１４
は、まず画像信号Ｄ６を所定の大きさのブロックに分割
する。そして動き補償回路１４は、これら各ブロックの
中から１つの参照ブロックを抽出し、フィールド遅延画
像信号Ｄ７の所定のサーチエリア内に存在する候補ブロ
ックの中から当該参照ブロックに最も類似する類似候補
ブロックを探索し、当該探索された類似候補ブロックと
の差分すなわちノイズを算出する。そして動き補償回路
１４は、画像信号Ｄ６内のすべてのブロックについて類
似候補ブロックとの差分を算出し、これを動き補償残差
信号Ｄ８としてアダマール変換回路１５及び符号化難易
度算出回路７（図２）に送出する。

【００１８】アダマール変換回路１５は、動き補償回路
１４から送出される動き補償残差信号Ｄ８を例えば８つ
の水平周波数成分に分離し、当該各水平周波数成分の動
き補償残差信号Ｄ９を非線形回路１６に送出する。非線
形回路１６は、非線形のリミッタ回路でなり、各水平周
波数成分の動き補償残差信号Ｄ９に適用される各リミッ
タ値を、当該各水平周波数の周波数帯域に応じて適応的
に変化させ、各動き補償残差信号Ｄ９の上限値をそれぞ
れ制限することにより、各水平周波数成分のノイズ信号
Ｄ１０を生成して逆アダマール変換回路１７に送出す
る。動き補償残差信号に応じて適応的にリミッタ特性を
制御する例については後述する。

【００１９】逆アダマール変換回路１７は、各水平周波
数成分のノイズ信号Ｄ１０を時間軸のノイズ信号Ｄ１１
に変換し、これを減算器１０に送出する。減算器１０
は、ＮＴＳＣデコーダ３（図１）から供給される画像信
号Ｄ３からノイズ信号Ｄ１１を減算することにより、異
なるフィールド間において時間的な相関関係がないノイ
ズが低減されたノイズ低減画像信号Ｄ１２を生成し、こ
れをマルチプレクサ回路８（図２）に送出する。

【００２０】このように動き補償フィールド巡回型ノイ
ズ低減回路６は、画像信号Ｄ３のノイズを予め低減する
ことにより、圧縮符号化処理や伸長復号化処理を実行す
る際に生じる、各ブロックの境界が不連続となるブロッ
ク歪みやエッジ周辺に現れるリンキング状のモスキート
ノイズを低減するようになされている。

【００２１】適応型プリフィルタ３５は、ノイズ低減回
路４からの画像信号Ｄ３０に対して、ノイズ低減回路４
からの符号化難易度信号Ｄ２５により、適応的にフィル
タリング処理を施す。フィルタリング処理を行うこと
で、符号化復号化処理で生じるブロック歪やモスキート
ノイズを低減させる。この適応型プリフィルタ３５は、
フィルタリング処理を施した画像信号Ｄ３１をＭＰＥＧ
エンコーダ３６に送出する。

【００２２】ＭＰＥＧエンコーダ３６は、ＤＣＴ（Disc
rete Cosine Tranform：離散コサイン変換）符号化方式
に基づいてノイズ低減画像信号Ｄ３１を圧縮符号化する
ことにより、画像信号に例えば量子化スケール等の符号
化情報が付加されてなる圧縮画像信号Ｄ３２をＥＣＣ
（Error Correcting Circuit）エンコーダ３７に送出す
る。

【００２３】ＥＣＣエンコーダ３７は、圧縮画像信号Ｄ
３２に対して誤り訂正符号を付加し、その結果得た圧縮
画像信号Ｄ３３を８−１４変調回路３８に送出する。８
−１４変調回路３８は、所定の８−１４変調方式に基づ
いて圧縮画像信号Ｄ３３に対して変調処理を施し、その
結果得た圧縮画像信号Ｄ３４をＲＦアンプ３９に送出す
る。ＲＦアンプ３９は、圧縮画像信号Ｄ３４を所定レベ
ルに増幅し、その結果得た圧縮画像信号Ｄ３５を光ピッ
クアップ４０を介して光ディスク４１に記録する。

【００２４】これに対して再生時、記録再生装置１は、
光ディスク４１から光ピックアップ４０を介して圧縮画
像信号Ｄ４０を再生し、これをＲＦアンプ４５に送出す
る。ＲＦアンプ４５は、圧縮画像信号Ｄ４０を所定のレ
ベルに増幅し、その結果得た圧縮画像信号Ｄ４１を８−
１４復調回路４６に送出する。８−１４復調回路４６
は、所定の８−１４復調方式に基づいて圧縮画像信号Ｄ
４１を復調し、その結果得た圧縮画像信号Ｄ４２をＥＣ
Ｃデコーダ４７に送出する。

【００２５】ＥＣＣデコーダ４７は、ＥＣＣエンコーダ
３７において付加された誤り訂正符号を用いて誤り訂正
を行い、その結果得た圧縮画像信号Ｄ４３をＭＰＥＧデ
コーダ４８に送出する。ＭＰＥＧデコーダ４８は、圧縮
画像信号Ｄ４３を伸長復号化することにより元の画像信
号Ｄ４４を復元し、これをノイズ低減回路４９に送出す
る。その際、ＭＰＥＧデコーダ４８は、量子化スケール
などの符号化情報信号Ｄ４５を抽出し、当該符号化情報
信号Ｄ４５もノイズ低減回路４９に送出する。

【００２６】ノイズ低減回路４９は、符号化情報信号Ｄ
４５を用いて画像信号Ｄ４４に対してフィルタリング処
理を施すことにより、当該画像信号Ｄ４４に生じるブロ
ック歪やモスキートノイズ、フリッカノイズを低減し、
その結果得た画像信号Ｄ４６を画質補正回路５０に送出
する。ノイズ低減回路４９は、図５に示すように、動き
補償フィールド巡回型ノイズ低減回路５００、ブロック
歪低減回路５０１及びフィールドメモリ５０２からな
る。画像圧縮率に応じてリミッタ特性を制御する例につ
いては後述する。動き補償フィールド巡回型ノイズ低減
回路５００は、図６に示すように、画像信号Ｄ４４が減
算器６１０及びＶフィルタ６１１に入力される。また動
き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路５００は、ノイ
ズ低減回路４９（図５）のフィールドメモリ５０２から
画像信号Ｄ４４を１フィールド遅延させたフィールド遅
延画像信号Ｄ５０２がＶフィルタ６１３に入力される。

【００２７】Ｖフィルタ６１１は、インタレース（飛び
越し）走査方式の画像信号Ｄ４４に対して垂直方向にお
けるフィールド遅延画像信号Ｄ５０２との間の位相補償
を施し、その結果得た画像信号Ｄ６０６を動き補償回路
６１４に送出する。同様にしてＶフィルタ６１３は、イ
ンタレース（飛び越し）走査方式のフィールド遅延画像
信号Ｄ５０２に対して垂直方向における画像信号Ｄ４４
との間の位相補償を施し、その結果得たフィールド遅延
画像信号Ｄ６０７を動き補償回路６１４に送出する。

【００２８】動き補償回路６１４は、まず画像信号Ｄ６
０６を所定の大きさのブロックに分割する。そして動き
補償回路６１４は、これら各ブロックの中から１つの参
照ブロックを抽出し、フィールド遅延画像信号Ｄ６０７
の所定のサーチエリア内に存在する候補ブロックの中か
ら当該参照ブロックに最も類似する類似候補ブロックを
探索し、当該探索された類似候補ブロックとの差分すな
わちノイズを算出する。そして動き補償回路６１４は、
画像信号Ｄ６０６内のすべてのブロックについて類似候
補ブロックとの差分を算出し、これを動き補償残差信号
Ｄ６０８としてアダマール変換回路６１５に送出する。

【００２９】アダマール変換回路６１５は、動き補償回
路６１４から送出される動き補償残差信号Ｄ６０８を例
えば８つの水平周波数成分に分離し、当該各水平周波数
成分の動き補償残差信号Ｄ６０９を非線形回路６１６に
送出する。非線形回路６１６は、非線形のリミッタ回路
でなり、各水平周波数成分の動き補償残差信号Ｄ６０９
に適用される各リミッタ値を、当該各水平周波数の周波
数帯域に応じて適応的に変化させ、各動き補償残差信号
Ｄ６０９の上限値をそれぞれ制限することにより、各水
平周波数成分のノイズ信号Ｄ６１０を生成して逆アダマ
ール変換回路６１７に送出する。

【００３０】逆アダマール変換回路６１７は、各水平周
波数成分のノイズ信号Ｄ６１０を時間軸のノイズ信号Ｄ
６１１に変換し、これを減算器６１０に送出する。減算
器６１０は、画像信号Ｄ４４からノイズ信号Ｄ６１１を
減算することにより、異なるフィールド間において時間
的な相関関係がないノイズが低減されたノイズ低減画像
信号Ｄ５００を生成し、これをブロック歪低減回路５０
１（図５）に送出する。

【００３１】また、画質補正回路５０は、画像信号Ｄ４
６に対して例えば輪郭補正などの画質補正処理を施し、
その結果得た画像信号Ｄ４７をＮＴＳＣエンコーダ５１
に送出する。ＮＴＳＣエンコーダ５１は、画像信号Ｄ４
７をＮＴＳＣ方式の画像信号Ｄ４８に変換し、これをデ
ィジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路５２に送出する。
Ｄ／Ａ変換回路５２は、ＮＴＳＣ方式の画像信号Ｄ４８
をディジタルアナログ変換し、その結果得た画像信号Ｓ
４９を外部に出力する。

【００３２】ところで、操作入力部５５は、ブロック歪
みの低減を行うか否かを選択するためのスイッチや、画
質補正を制御するためのスイッチが設けられ、ユーザの
入力操作に応じた入力信号Ｄ５５を生成し、これを制御
回路５６に送出する。制御回路５６は、操作入力部５５
から供給される入力信号Ｄ５５を基に制御信号Ｄ５６を
生成し、これをノイズ低減回路４９及び画質補正回路５
０に送出し当該ノイズ低減回路４９及び画質補正回路５
０の動作を制御する。

【００３３】次に画像伸張復号化後のノイズ低減処理を
施す際に、画像圧縮率に応じてリミッタ特性を制御する
例について説明する。

【００３４】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に符号化復号化
処理後に発生する特徴的なノイズの周波数特性の一例を
示す。このノイズは、所謂ブロック歪やモスキートノイ
ズとは異なるもので、低周波数成分に集中し、フリッカ
状のノイズとなる特徴がある。図７（Ａ）は圧縮率が高
いときの例であり、図７（Ｂ）圧縮率が低いときの例で
ある。動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路５００
において、各周波数成分毎の非線形回路６１６のリミッ
タ値は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のノイズレベルと関
連して、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように圧縮率
が高いほど、また、低い周波数成分ほど高くなってい
る。

【００３５】次に、画像圧縮符号化前の動き補償フィー
ルド巡回型ノイズ低減回路６において、各水平周波数成
分毎の動き補償残差信号Ｄ９に応じて適応的にリミッタ
特性を制御する例について説明する。

【００３６】アダマール変換回路１５により８つの水平
周波数成分に分離された動き補償残差信号Ｄ９は、ノイ
ズレベル検出回路１８においてフィールド単位で加算平
均し、各水平周波数成分毎にノイズレベルを測定する。
各周波数成分の非線形回路１６のリミッタ値は、ノイズ
レベル検出回路１８で測定したノイズレベルと、復号化
後に施される動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路
５００によるノイズ低減処理における各周波数成分毎の
非線形回路６１６のリミッタ値に基づいて決定する。

【００３７】例えば、入力画像信号から検出したノイズ
の周波数特性が図９に示す特性であった場合、復号化後
に施されるノイズ低減処理における各周波数成分毎の非
線形回路６１６のリミッタ値が低域ほど高くなるので、
そのリミッタ値の周波数特性に基づいて入力画像信号か
ら検出したノイズの周波数特性に重み付け処理を施し、
図１１に示すように、符号化前の動き補償フィールド巡
回型ノイズ低減回路６における非線形回路１６のリミッ
タ値を決定する。因みに、重み付け処理を施さない場合
の符号化前の動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路
６における非線形回路１６のリミッタ値を図１２に示
す。なお、上記重み付け処理は、図１０に示すように、
入力画像信号に含まれるノイズのレベルが符号化ノイズ
レベルに比べて大きくなるほど符号化ノイズの影響が少
なくなるようになっている。

【００３８】上記処理は、図１３のフローチャートに示
す手順に従って実行される。すなわち、ステップＳ１３
１では、入力画像信号のノイズレベルを各周波数成分毎
に計測する。また同時に、ステップＳ１３３で画像圧縮
率から符号化復号化することにより発生する符号化ノイ
ズの各周波数成分毎の平均的なノイズレベルを推測す
る。次にステップＳ１３２において、ステップＳ１３１
で計測した入力画像信号のノイズレベルと、ステップＳ
１３３で推測した符号化ノイズレベルに基づいて各周波
数毎に重み付け係数を算出する。そして、ステップＳ１
３４では、ステップＳ１３１で計測した入力画像信号の
ノイズレベルとステップＳ１３２で算出した重み付け係
数に基づいて非線形回路１６のリミッタ値を決定する。

【００３９】以上の説明では、符号化復号化することに
より発生する符号化ノイズの各周波数成分毎の平均的な
ノイズレベルを推測したが、次に、復号後のノイズの特
徴を符号化器の局所復号器から算出する例について説明
する。

【００４０】図１４は、図１のＭＰＥＧエンコーダ３６
の構成例を示している。

【００４１】この図１４に示すＭＰＥＧエンコーダ３６
において、入力端子１４０１から入力される画像信号Ｄ
３は、フレームメモリ群１４０２に送られ、記憶され
る。

【００４２】このフレームメモリ群１４０２に記憶され
た画像信号Ｄ３を用いて、動きベクトル検出回路１４０
３は、フレーム間の動きベクトルを検出する。具体的に
は、動きベクトル検出回路１４０３では、フレームを小
ブロックに分割し、この小ブロック単位に動きベクトル
ＭＶを計算する。ここで、小ブロックは例えば１６画素
×１６ラインで構成され、動きベクトル検出は例えば参
照フレームと現在の小ブロックとのパターンマッチング
で行われる。すなわち、式（１）に示すように、現在の
小ブロックの信号Ａ_ijと、任意の動きベクトルにより参
照される小ブロックの信号Ｆ_ijの差の全体値の和Ｅｆを
求める。

【００４３】Ｅｆ＝Σ｜Ａ_ij−Ｆ_ij｜（ｉ＝０〜１５，ｊ＝０〜１５）（１）動きベクトル検出回路１４０３は、上記Ｅｆの値が最小
となる動きベクトルを動きベクトル信号ＭＶとして出力
する。

【００４４】動き補償フレーム間／内予測回路１４０７
は、画像メモリを備え、上記動きベクトル信号ＭＶに基
づいて当該画像メモリから読み出した予測画像信号を出
力する。

【００４５】演算器１４０４は、フレームメモリ群１４
０２からの画像信号Ｄ３を加算信号とし、上記動き補償
フレーム間／内予測回路１４０７からの予測画像信号を
減算信号として加算処理を行うことにり、入力画像信号
と、予測画像信号の差分を計算し、その差分を予測残差
信号として出力する。

【００４６】そして、予測残差信号（予測を行わないと
き原画像信号）は、ＤＣＴ回路１４０５に送られる。こ
のＤＣＴ回路１４０５では上記予測残差信号に対して２
次元ＤＣＴを施す。このＤＣＴ回路１４０５から出力さ
れたＤＣＴ係数は、量子化回路１４０６にてスカラー量
子化される。この量子化回路１４０６の量子化出力信号
は、可変長符号化（ＶＬＣ）回路１４１１と逆量子化回
路１４０８とに送られる。ＶＬＣ回路１４１１では、上
記量子化出力信号に対して例えばハフマン符号化を施
す。このＶＬＣ回路１４１１の出力信号はバッファメモ
リ１４１２に送られる。このバッファメモリ１４１２で
は出力端子１４１３から伝送路に出力する信号列のビッ
トレートを平滑化する。また、当該バッファメモリ１４
１２がオーバーフローしそうになった時には、そのこと
を量子化制御情報として量子化回路１４０６にフィード
バックする。このとき量子化回路１４０６では量子化ス
テップを大きくし、これにより量子化回路１４０６から
出力される情報量が少なくなされる。

【００４７】一方、逆量子化回路１４０８では、量子化
回路１４０６より供給される量子化ステップ情報ｑ＿ｓ
ｔｅｐに対応して、上記量子化出力信号に逆量子化処理
を施す。この逆量子化回路１４０８の出力は、逆ＤＣＴ
回路１４０９に入力される。逆ＤＣＴ回路１４０９によ
り逆ＤＣＴ処理されて復号された予測残差信号が演算器
１４１０へ入力される。

【００４８】また、上記演算器１４１０には、演算器１
４０４に供給されている予測画像信号と同一の信号が供
給されている。この演算器１４１０は、上記予測残差信
号に予測画像信号を加算する。これにより、局所復号し
た画像信号が得られる。

【００４９】この画像信号は、動き補償フレーム間／内
予測回路１４０７で表示順序に並び替えられノイズ検出
回路１４１４に供給される。この画像信号は、受信側で
の出力画像と同じ信号である。ノイズ検出回路１４１４
では、特徴的なノイズとして例えば画像の平坦部に現れ
る低域のフリッカノイズのレベルを検出する。そして検
出されたノイズレベルは出力端子１４１４から出力さ
れ、図１に示すノイズ低減回路４へ送られる。フリッカ
ノイズは、時間軸方向の差分として検出する。

【００５０】また、上記の特徴的なノイズである画像の
平坦部に現れる低域のフリッカノイズの検出方法として
は、図１５に示すように、逆量子化回路１４０８の出力
信号を用いてもよい。この信号は、ＤＣＴ変換された信
号なので、平坦部の検出及び低域成分の信号抽出をする
のが容易である。

【００５１】図１３のフローチャートのステップＳ１３
３において、圧縮率より符号化ノイズレベルを推測する
代わりに、このようにして実際に求めた特徴的なノイズ
レベルの検出結果を用いることができる。

【００５２】なお、上記のノイズレベル信号は画面毎に
算出するとともに、画面間で積分することにより平均化
してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧縮符
号化前のノイズ低減処理において周波数帯域毎にノイズ
低減量を制御することにより、符号化ノイズに特徴的な
周波数帯域のノイズ低減量を抑え、伸張復号化後のノイ
ズ低減処理において周波数帯域毎にノイズ低減量を制御
することにより、符号化ノイズに特徴的な周波数帯域の
ノイズ低減量を強める処理を行うので、圧縮符号化前の
ノイズ低減処理と伸張復号化後のノイズ低減処理との二
重にノイズ低減処理が施される結果画像がぼけたり残像
が発生するといった画質劣化を防止することができる。
その結果、入力画像信号に含まれるノイズと符号化ノイ
ズを効率的に低減することができる。

【００５４】したがって、本発明によれば、従来に比し
て一段と画像信号の画質を向上し得る画像信号処理装置
及びその画像信号処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した記録再生装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】上記記録再生装置に設けられたノイズ低減回路
の構成を示すブロック図である。

【図３】上記ノイズ低減回路に設けられた動き補償フィ
ールド巡回型ノイズ低減回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】上記動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路
におけるＶフィルタによる位相補償の説明に供する略線
図である。

【図５】上記記録再生装置に設けられたノイズ低減回路
の構成を示すブロック図である。

【図６】上記ノイズ低減回路に設けられた動き補償フィ
ールド巡回型ノイズ低減回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】符号化復号化処理後に発生する特徴的なノイズ
の周波数特性の一例を示す図である。

【図８】上記動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路
における各周波数成分毎の非線形回路のリミッタ値の一
例を示す図である。

【図９】入力画像信号から検出したノイズの周波数特性
の一例を示す図である。

【図１０】符号化前の動き補償フィールド巡回型ノイズ
低減回路における非線形回路のリミッタ値を決定するた
めの重み付け処理を示す図である。

【図１１】上記重み付け処理により決定される符号化前
の動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路における非
線形回路のリミッタ値を示す図である。

【図１２】上記重み付け処理により決定される符号化前
の動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路における非
線形回路のリミッタ値を示す図である。

【図１３】動き補償フィールド巡回型ノイズ低減回路に
おける非線形回路のリミッタ値を設定するための処理手
順を示すフローチャートである。

【図１４】ＭＰＥＧエンコーダの構成例を示すブロック
図である。

【図１５】ＭＰＥＧエンコーダの他の構成例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１記録再生装置、４ノイズ低減回路、６動き補償
フィールド巡回型ノイズ低減回路、７符号化難易度算
出回路、８マルチプレクサ回路、９フィールドメモ
リ、１４動き補償回路、２１Ｈブロックフィルタ回
路、２２Ｖブロックフィルタ回路、２３マルチプレ
クサ回路、２４シリアルパラレル変換回路、２５パ
ラレルシリアル変換回路、２６セレクタ回路、２７
メモリ、２８加算平均回路、２９，３０テンポラル
フィルタ、３１シフトレジスタ回路、３５適応型プ
リフィルタ、３６ＭＰＥＧエンコーダ、４１光ディ
スク、４８ＭＰＥＧデコーダ、４９ノイズ低減回
路、５０適応型画質補正回路

フロントページの続き (72)発明者冨田真巳東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5C021 PA12 PA18 PA99 RA01 RA12 YA01 ZA02 5C059 KK00 KK01 LA00 MA00 MA04 MA05 MA22 MA23 ME02 NN01 RC11 RF05 SS11 TA00 TB15 TC11 TD05 UA02 UA05 UA21 UA33 5J064 AA01 BA16 BB08 BC01 BC11 BC25 BD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像信号に含まれるノイズを計測す
るノイズ計測手段と、上記入力画像信号にノイズ低減処理を施すノイズ低減手
段と、上記ノイズ計測手段により計測されたノイズレベルと復
号後のノイズの特徴に基づいて、上記ノイズ低減制御手
段によるノイズ低減効果を制御する制御手段と、上記ノイズ低減手段によりノイズ低減処理が施された入
力画像信号に圧縮符号化処理を施す圧縮符号化手段と、上記圧縮符号化手段により圧縮符号化処理が施された画
像信号に復号処理を施す復号手段と、上記復号手段により復号処理が施された復号画像信号に
ノイズ低減処理を施すノイズ低減手段とを備えることを
特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記圧縮符号化手段に
よる画像圧縮率に応じて上記ノイズ低減制御手段による
ノイズ低減効果を制御することを特徴とする請求項１記
載の画像信号処理装置。
【請求項３】上記圧縮符号化処理が施された画像信号
を記録媒体を介して記録／再生する記録／再生手段を備
え、上記復号手段は、上記記録／再生手段により記録媒体か
ら再生された画像信号に復号処理を施すことを特徴とす
る請求項１記載の画像信号処理装置。
【請求項４】入力画像信号に含まれるノイズを計測す
るノイズ計測ステップと、計測されたノイズレベルと復号後のノイズの特徴に基づ
いてノイズ低減効果を制御して、上記入力画像信号にノ
イズ低減処理を施すノイズ低減ステップと、ノイズ低減処理が施された入力画像信号に圧縮符号化処
理を施す圧縮符号化ステップと、圧縮符号化処理が施された画像信号に復号処理を施す復
号ステップと、復号処理が施された復号画像信号にノイズ低減処理を施
すノイズ低減ステップとを備えることを特徴とする画像
信号処理方法。
【請求項５】上記ノイズ低減ステップでは、上記圧縮
符号化ステップにおける画像圧縮率に応じてノイズ低減
効果を制御することを特徴とする請求項４記載の画像信
号処理方法。
【請求項６】上記圧縮符号化処理が施された画像信号
を記録媒体を介して記録／再生する記録／再生ステップ
をさらに備え、上記復号ステップでは、上記記録／再生ステップにより
記録媒体から再生された画像信号に復号処理を施すこと
を特徴とする請求項４記載の画像信号処理方法。