JP2003517785A

JP2003517785A - 信号ピーキング

Info

Publication number: JP2003517785A
Application number: JP2001546150A
Authority: JP
Inventors: シェン，リチャード; ピーカヴァレラーノ，アラン
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2003-05-27
Also published as: CN1347616A; CN1248486C; WO2001045389A1; EP1157543A1

Abstract

(57)【要約】ビデオ信号の選択的なピーキングのための方法及び装置が提供される。ＭＰＥＧ標準に従い、圧縮された形式で送信されるようなビデオ信号は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を使用して符号化されたデータブロックとして与えることができる。信号の色度値に対応する離散コサイン変換係数を得ることができ、分析することができる。分析及び対応するエンハンスメント（ピーキング）の量は、ビデオ信号の選択的なピーク部分に基づいて、ブロック毎、Ｉフレーム毎に実行される。信号部分についてのＤＣＴ係数が予め選択された値を超えるか、又は予め選択された範囲に収まる場合、信号部分をピーキングすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は一般的なビデオ信号処理に関し、より詳細には、信号、特に符号化さ
れたデジタル信号のピーキング（peaking）の改善された方法に関する。

【０００２】［発明の背景］ピーキング（信号エンハンスメント）は、表示された画像の鋭さを強調するた
めの高周波エッジを強調するために、信号が表示される前に一般に出力ビデオ信
号に適用される。従来のビデオ信号は、一般に輝度及び色成分からなっている。
輝度信号（又は信号成分）はＹ信号又は信号成分に割当てられており、色度信号
（又は信号成分）はＰ信号又は信号成分に割当てられている。ビデオ信号は、垂
直、水平、対角線及び一時的な詳細を一般に含んでいる。これら方向（たとえば
、垂直又は水平）においてピーキングを適用することは可能であるが、かかる信
号エンハンスメントは、水平方向においてのみ典型的に実行される。

【０００３】従来のピーキングシステムは、信号の高周波部分を選択するために、高域通過
フィルタのようなフィルタを一般に使用している。典型的なテレビジョンの鋭さ
制御は、輝度信号に水平フィルタを適用している。高域通過フィルタの出力は、
ソースビデオ信号に加えられる。ソースビデオ信号が高周波成分を含んでいる場
合、これらの成分は高域通過フィルタから出力され、所望のピーキング量に基づ
いて振幅調整される場合があり、ソースビデオ信号に加算して戻された時、ソー
スビデオ信号の高周波成分は振幅が底上げされる（増加される）。表示画像のエ
ッジに対応する信号のスロープを増加することにより、正味の効果は、画像を「
尖頭する（peak）」又は「鋭くする」ことである。したがって、ピーキング後の
表示画像は、より鋭く、くっきりして見える。逆も適用することができ、高周波
成分を減少して、現実に「軟らかな」画像となる。

【０００４】画像信号は、送信のために一般にデジタルで符号化され、次いで表示のために
復号化される。たとえば、Motion Pictures Experts Groupは、デジタル形式で
のビデオ、音声及び動画を圧縮及び記憶するための標準（ＭＰＥＧ標準）を設定
するＩＳＯグループである。ＭＰＥＧ−１は、ＣＤ−ＲＯＭ、ビデオＣＤ等のよ
うな低密度記憶媒体のための標準音声及びビデオ符号化フォーマットである。Ｍ
ＰＥＧ−２は、放送ビデオのための標準符号化フォーマットである。ＭＰＥＧで
は、圧縮方法は、Ｉフレームすなわちイントラフレームを含んでいる。

【０００５】フレームは、完全なＴＶ画像を言及する。フレームは、奇数番号ラインのフィ
ールドと偶数番号ラインのフィールドのような、複数のフィールドからなってい
る。Ｉフレームは、ＭＰＥＧ標準における他のビデオフレームに独立なイントラ
符号化されたビデオフレームである。Ｉフレームは、符号化系列をリフレッシュ
するために、規則正しい間隔で繰り返される。いずれか２つのＩフレームの間に
はＰフレーム（予測的なフレーム）、及びＢフレーム（双方向予測的なフレーム
）がある。Ｐ及びＢフレームは、Ｉフレーム間の情報又は変化を含むのみである
。Ｉフレーム及びそのＰ及びＢフレームは、ＧＯＰ（Group of Picture）と呼ば
れている。

【０００６】ＭＰＥＧ圧縮方法は、損失の少ない圧縮方法である。カラー画像が符号化され
、復号化され、デジタルの後処理を受けた時、ディスプレイは、伝達できない特
性を発現することができる。たとえば、画像の一部分が飽和された色を有してい
る時、典型的なフィルタが適用されて画像が尖頭される時、画像の一部は雑音の
重要なエンハンスメントを受けることができる。これは、視覚が最も敏感な画像
の青い部分には特に事実である。エッジを鋭くする場合、典型的なピーキングシ
ステム及び／又はフィルタは、色の詳細をなくすために意図された領域に不快な
雑音を付加してしまう。

【０００７】ビデオ信号は、あるタイプの雑音成分を典型的に含んでいる。雑音は、実際の
ビデオ信号において存在する。また、雑音は、エンコーダ、デコーダ、送信機、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）等
の処理回路により導入される。

【０００８】雑音の周波数は、高域通過フィルタを通過してしまうことがあり、信号の雑音
の包絡線は、典型的なピーキングフィルタにより増幅されてしまう。ビデオ信号
の一部分は、フラット（すなわち、詳細を含んでいない）になることが意図され
る場合がある。信号のかかる一部分における雑音の包絡線が増加することは、特
に主観的に目に付くことがあり、一様なモノクロ領域を表示するために意図され
たビデオ信号の一部分において該増加が生じた時には厄介なことになる。

【０００９】従来のビデオピーキングシステムを改善するための様々な方法が提案されてい
る。たとえば、米国特許第4,466,016号は、テレビジョンシグナルフィルタリン
グシステム、及び後続するビデオ情報処理についてのテレビジョン輝度及び色度
信号を分離するためのシステムを開示している。米国特許第5,416,532号は、輝
度／色度分離器で使用するための適応ビデオピーキング回路及びシステムを記載
している。参照では、各種フィルタを適用し、水平及び垂直ピーキング信号を構
造的に結合して９画素アレイを分析するための回路及びシステムを記載している
。様々な他のピーキング及び雑音除去の提案が、米国特許第5,124,794号、米国
特許第5,161,015号、米国特許第4,597,011号、米国特許第4,635,119号、米国特
許第5,012,329号及びＷＯ89/11196号に開示されている。これら全ての内容は、
参照により本明細書に組み込まれる。これらの提案は、十分に満足なものと考え
られてはいない。たとえば、デジタル信号よりはむしろアナログ信号に適用され
るのみであり、ＭＰＥＧ又はＡＴＳＣ標準に従う信号には不十分であるか、又は
適用することができない。或いは画像の望まない位置において雑音を不満足に増
加するものである。

【００１０】したがって、ビデオ信号のピーキング、及び従来技術の欠点を克服するための
改善された方法及びシステムを提供することが望まれる。

【００１１】［発明の概要］本発明によれば、一般的に、ビデオ信号の一部を選択的に尖頭するための方法
及び装置が提供される。ＭＰＥＧ標準に従う圧縮された形式で送信されたような
ビデオ信号は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を使用して符号化されたデータブロ
ックとして提供する。信号の離散コサイン変換の係数は、容易に得ることができ
、分析することができる。

【００１２】画像のエッジ部分又は画像の一部の他の詳細の特性のような、適切なエネルギ
ーレベルをＤＣＴ係数の分析により検出した場合、信号の該部分を尖頭すること
ができる。フラット画像に対応する信号の部分は、最小に尖頭することができる
か、あるいは全然尖頭されない。信号の分析及び対応するエンハンスメント（ピ
ーキング）の量は、もしあれば、ビデオ信号の部分を選択的に尖頭するために、
ブロック毎に基づいて実行することができる。

【００１３】したがって、信号の部分についてのＤＣＴ係数が予め選択された値を超えるか
、又は予め選択された範囲内に収まる場合、信号の該部分を尖頭され易くするこ
とができる。たとえば、高周波水平周波数のＤＣＴ係数の振幅が予め設定された
値を超える場合、又は予め設定された範囲内に収まる場合、水平ピーキング回路
は、信号の該部分を尖頭するように設定される。また、垂直方向、又は垂直及び
水平の両方向において、ピーキングを実行することができる。かかるピーキング
を制御するシグナルプロセッサは、ＤＣＴ係数がどのくらい閾値を超えるかに比
例して、利得を設定することができる。

【００１４】アナログ信号は、アナログデジタル変換器へ、次いで、変換された信号のＤＣ
Ｔ係数を取得するプロセッサへと並列に送出することができる。これらの係数は
、分析することができ、アナログ信号の対応する部分について、所与のＤＣＴブ
ロックに対応する空間ブロックについての適応ピーキングフィルタの係数を制御
するために使用することができる。また、アナログ信号は、本発明により尖頭さ
れてデジタル信号に変換することができ、アナログ信号に逆変換することができ
る。

【００１５】本発明の好適な実施の形態では、輝度、色度又は信号の両部分のピーキングは
、色度エネルギーの空間ヒストグラム、及び／又は画像信号において存在する色
度差分信号に基づいて、選択的に制御される。かかる色度エネルギーは、ＭＰＥ
Ｇ符号化された信号のＤＣＴ係数を分析することにより調べることができる。

【００１６】したがって、ビデオ信号を尖頭するための改善されたシステム及び方法を提供
することが望ましく、かかるシステム及びかかる信号の表示からの改善された尖
頭された信号を提供することが望ましい。

【００１７】本発明の別の目的は、かかるシステム及びかかる信号の表示から生じる改善さ
れた尖頭された信号を提供することにある。

【００１８】本発明の別の目的は、圧縮されたデジタルビデオ信号を尖頭するための改善さ
れたシステム及び方法を提供することにある。

【００１９】さらに、本発明の別の目的は、ビデオ信号を尖頭するための改善されたシグナ
ルプロセッサを提供することにある。

【００２０】本発明は、幾つかのステップ、及び互いに関して１つ又は複数のかかるステッ
プの関係、作用するため適合される製品及びかかるステップから生じる信号を備
えている。以下の詳細な説明及び図面並びに本発明の範囲において例示される全
ては、特許請求の範囲において示される。

【００２１】［発明の実施の形態］本発明をさらに理解するために、添付図面との連結がとられて以下の記載に対
して参照がなされる。

【００２２】ビデオ信号の適応（選択的な）ピーキング、特に符号化され、ＭＰＥＧ及びＡ
ＴＳＣ標準に従って送信された信号は、信号についてのＤＣＴ係数を取得して利
用し、該係数を閾値検出器又はスペクトルプロファイルをヒストグラムに与え、
選択されたＤＣＴ係数が検出された時に該信号の部分を選択的にピーキングする
ことにより達成される。

【００２３】ピーキングは、一様にすることもできるし、ＤＣＴ係数に比例することもでき
る。したがって、信号受信機でのＤＣＴ係数の分析は、ピーキングシステムがフ
ラットな一様の画像に対応する信号の部分ではなく、画像の境界での信号の一部
を尖頭するために使用することができる。

【００２４】本発明の１つの好適な実施の形態では、高周波の水平（又は垂直）周波数のＤ
ＣＴ係数の振幅が予め設定された閾値を超える場合、水平（又は垂直）ピーキン
グ回路は、該係数がどのくらい閾値を超えているかに比例して利得を設定するこ
とができる。代替的に、ピーキングは、水平及び垂直の両方向において実行する
ことができる。

【００２５】デジタルビデオ信号は、ビデオ画素信号は、連続的にフォーマットされたＮ×
Ｎ（典型的には８×８）ブロックのビデオ画素信号として典型的に送信される。
ビデオ画素の８×８ブロックのそれぞれは、８行の水平画素及び８列の垂直画素
を含んでおり、離散コサイン変換（ＤＣＴ）コーダに供給され、８×８ブロック
の６４の対応するＤＣＴ係数に展開される。分析及び信号エンハンスメントの対
応する量は、ブロック毎に基づいて実行され、信号の選択された部分のみが尖頭
される。

【００２６】ＤＣＴ係数の分析は、単に閾値検出に限定されず、帯域幅検出及びスペクトル
プロファイル／ヒストグラム分析にもまた限定されるものではない。係数は、フ
ラット画像検出と共に、境界又はエッジ検出について分析することができる。ま
た、ＤＣＴ係数の分析は、中間の周波数（mid-frequency）帯域を含む、複数の
周波数帯域について行うことができる。したがって、ＤＣＴ係数が中間周波数帯
域内に収まる場合、帯域通過フィルタをビデオ信号に適用することができ、ピー
キングは帯域通過フィルタに基づくことができる。

【００２７】低域通過ＤＣＴ係数閾値を使用することは、フラットビデオ領域についてピー
キングを不可能にするために使用することができる。したがって、ＤＣＴ係数の
分析は、高域通過、帯域通過又は低域通過特性のような、ＤＣＴブロックの周波
数特性を考慮して比例する様々な利得を有する様々なフィルタ特性を利用して使
用することができる。

【００２８】ＭＰＥＧ標準に従う送信されたビデオ信号は、本発明による適応ピーキングに
ついてのＤＣＴ係数を提供する。しかし、ここでのアプローチは、アナログビデ
オ信号、又はＤＣＴ値で送信されていない信号にも適用することができる。アナ
ログビデオ信号の場合、アナログ信号は、アナログ信号をデジタル信号に変換す
る装置に並列に提供することができ、ＤＣＴ係数を得て、次いで、本明細書で記
載されるように、ＤＣＴ係数に対応する空間ブロックについて、本発明による適
応ピーキングフィルタを制御するために係数を分析する。次いで、アナログ信号
の選択された部分を尖頭することができる。

【００２９】代替的に、信号をデジタル信号に変換することができ、ＤＣＴ係数を得ること
ができ、適応ピーキングが実行され、デジタルアナログ変換器で信号をアナログ
に逆変換することができ、イメージディスプレイに送出することができる。

【００３０】本明細書でのピーキング方法は、広帯域高精細テレビジョンシステム（ＨＤＴ
Ｖ）に適用可能なシステムを含むビデオ信号への応用に特によく適している。非
常に広帯域（３０ＭＨｚ）信号を有するようなデジタル信号は、典型的に送信に
際して圧縮される。ＭＰＥＧに従うデータ圧縮は、ＤＣＴの生成を含んでいる。
ＤＣＴ符号化の原理は、「Discrete Cosine Transform」Rao and Yip,Academic
Press（1990），「Digital Television Fundamentals」Michael Robin and Mich
ael Poulin,McGraw Hill,1997及びWO96/13780において議論されている。これら
の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【００３１】本発明の態様及び実施の形態は、添付図面を参照して、以下の記載及び例に従
って記載される。しかし、議論される様々な実施の形態は、例示を目的としてお
り、限定的な意味で解釈されるものではない。

【００３２】図１Ａは、ＨＤＴＶ又はＤＶＤプレーヤのようなテレビジョンにおいて含むこ
とができるビデオ受信機１００の構成のブロック図である。符号化されたビデオ
ビットストリーム１０は、圧縮された符号化情報として信号を送信したソース、
又は符号化されていない信号を公知の符号化方法に与えることからチャネルバッ
ファ１５０に供給される。

【００３３】チャネルバッファ１５０は、様々な個々の符号語を抽出する可変長デコーダ（
ＶＬＤ）１６０に符号化された信号を送信する。ＶＬＤ１６０は、高レベルなビ
デオ符号化情報信号１６１をＤＣＴアナライザ及びピーキングプロセッサ１８０
に供給する。また、ＶＬＤ１６０は、量子化形式における量子化予測誤差ＤＣＴ
係数に対応する信号１６２を逆量子化器１４０に供給する。また、ＶＬＤ１６０
は、動きベクトルに対応する信号１６３を動き補償器１３０に供給する。

【００３４】逆量子化器１４０は、標準形式における量子化予測誤差ＤＣＴに対応する信号
１４１をＤＣＴアナライザ及びピーキング制御プロセッサ１８０、及び逆離散コ
サイン変換器（ＩＤＣＴ）１２０に供給する。ＩＤＣＴ１２０は、画素毎の予測
誤差に対応し、量子化により劣化している信号１２１を追加の信号結合器１２５
に送出する。また、信号結合器１２５は、動き補償予測画素値に対応する信号１
３１を動き補償器１３０から受ける。結合器１２５は、符号化されたビデオ信号
１０の復号化されたバージョンに対応する信号１２６を出力する。復号化された
ビデオ信号１２６は、アンカフレーム記憶シグナルプロセッサ１３２に供給され
る。該プロセッサ１３２は、動き補償器１３０に信号１３３を供給する。

【００３５】また、信号結合器１２５は、復号化されたビデオ信号１２６をプログラム可能
なポリフェーズピーキングフィルタ１９０に供給する。ピーキングフィルタ１９
０は、アナライザ／プロセッサ１８０からのダウンロード可能なピーキング係数
信号１８１に応答する。信号１８１は、フィルタ１９０によるどの程度のピーキ
ングが復号化された信号１２６に加えられたか否かを制御し、フィルタ１９０は
、ディスプレイ１９２を作動するために、選択的に尖頭された表示信号１９１を
出力する。ディスプレイ１９２は、先に識別された他の構成要素としての同じフ
レーム又は筐体に搭載されているか、又は、選択的に尖頭された信号を分離され
たディスプレイに転送することもできる。

【００３６】図１Ａに示されるように、逆量子化器１４０は、ＤＣＴアナライザ１８０にＤ
ＣＴ係数を供給し、ピーキング制御プロセッサの構成要素のアナライザ／プロセ
ッサ１８０は、ＤＣＴ分析結果に基づいたピーキング係数を決定する。ポリフェ
ーズピーキングフィルタ１９０は、フィルタ動作の間に係数の異なるセットで動
作することができる、有利にも知られたタイプの再サンプリングフィルタである
。補間のような所望のフィルタ応答を作るために多数のフィルタタップが必要と
される時に、かかるフィルタは特に役に立つ。該フィルタは、ストレートフォワ
ード（straight-forward）の典型的なフィルタよりも少ない計算素子を必要とす
る。ポリフェーズフィルタは、「Handbook of Digital Signal Processing Engi
neering Application」Douglas F Elliot編集，Academic Press(1987)で議論さ
れており、参照により本明細書に組み込まれる。

【００３７】図１Ｂは、アナログビデオ信号１１の受信機１０１であるように変更された受
信機１００のブロック図である。受信機１０１は、アナログビデオ信号１１を受
信するためのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５１を含んでいる。Ａ／Ｄ変
換器１５１は、変換されたデジタル信号１２６’をピーキングフィルタ１９０及
びＤＣＴプロセッサ１５２に送出する。ＤＣＴプロセッサ１５２は、変換された
信号１２６’からＤＣＴ係数を取得し、これら係数を含む信号１４１をＤＣＴア
ナライザ／プロセッサ１８０に送出する。ＤＣＴアナライザ／プロセッサ１８０
は、変換されたデジタル信号１２６’のピーキングが発生した時に制御するため
、ピーキングフィルタ１４０に信号１８１を送出する。ピーキングフィルタ１９
０は、選択的に尖頭された信号１９１をディスプレイ１９２に送信する。

【００３８】図１Ａ及び図１Ｂにおいて、デジタルプロセッサ１０２を備える構成要素は、
ディスクリート構成要素により実現することができる。たとえば、逆量子化器１
４０は、加算器で実現することができる。ＩＤＣＴ１３０は、デュアルＤＣＴ／
ＩＤＣＴのＩＣにより実現することができる。しかし、ＩＣ技術の技術水準は、
ディスクリートな実現を実行不可能にしている。したがって、大きな箱内にデジ
タルプロセッサ１０２を表示している機能ブロックは、シングルＩＣ上に集積す
ることができる。

【００３９】しかし、大量の集積により、処理のためのアナライザに外部インタフェースを
介してＤＣＴ係数データを出力することができる、今日の市場で現在入手するこ
とができる知られたシングルＩＣはない。すなわち、処理の全てが１つのＩＣ上
で行われているため、ＤＣＴ係数のための内部バスは、ＩＣ上のピンに引き出さ
れない。しかし、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、これを
実現することについて洗練されたものはないことは理解されよう。ディスクリー
トＩＣが相互連結される時に、ＤＣＴバスはタップされ（tapped into）、ＤＣ
Ｔ係数データはプロセッサに供給される。

【００４０】ディスクリート構成要素の集合を使用することなしに適応ピーキング方法を実
現するため、１つの解決方法は、プログラム可能なＭＰＥＧデコーダの新たなク
ラスを使用することである。これにより内部のＣＰＵは、ピーキングレベルの判
定のための分析について、ＤＣＴ係数にアクセスすることができる。かかる例は
、Phillips Semiconductor’s TM1100及びTM1300メディアプロセッサである。

【００４１】ＤＣＴアナライザ及びピーキング制御プロセッサは、柔軟性を目的としてＤＳ
Ｐソフトウェアにおいて完全に実現することができる。これは、市場に参入して
いるプログラム可能なＭＰＥＧデコーダについては、特に適している。ソフトウ
ェアにおけるアルゴリズムを実現することにより、ストリームビデオ又はＤＶＤ
を見るために使用される時、適応ピーキングの応用は家庭用ＰＣに拡張すること
ができる。

【００４２】図１Ｃは、本発明の好適な実施の形態による適応ピーキング方法２００につい
てのフローチャートである。デジタル信号２１０が提供されるか、又はステップ
２１２においてアナログ信号２１１がデジタル信号に最初に変換される。ステッ
プ２２０において、デジタル信号２１０が符号化され、ＤＣＴ係数が取得される
。実際には、符号化及びＤＣＴ係数の発生は、放送又は記憶の前に実行される。
ステップ２３０では、それはＶＣＲ、ＤＶＤ又はＴＶで実行され、色度及び輝度
ＤＣＴ係数又はビデオのブロックについてのスペクトルヒストグラムが抽出され
る。

【００４３】ステップ２４０では、ＤＣＴ係数は閾値に比較されるか、又はスペクトルヒス
トグラムがプロファイルと比較される。ステップ２５０では、色度及び／又は輝
度信号は、ステップ２４０における比較に基づいて選択的に尖頭される。信号が
アナログ装置において表示される場合、ステップ２５５では、信号はアナログ信
号に変換することができ、ステップ２６０において、選択的に尖頭された信号が
表示される。

【００４４】本発明の好適な実施の形態による、ＤＣＴ係数を分析し、ピーキング制御プロ
セッサからのピーキング係数に応答して、復号化されたビデオ信号を適応的に尖
頭する方法は、図２〜図２０Ｂを参照して以下に説明する。

【００４５】本発明による適応ピーキングは、信号のどの部分が尖頭されるべきか否か、そ
の尖頭されるべき程度を判定するために、有利にもＤＣＴ係数値を使用する。所
与のビデオのブロックについてのＤＣＴ係数は、周波数領域に直接対応する。し
たがって、ＤＣＴを使用して符号化されているビデオ信号のＤＣＴ係数は、水平
及び垂直の両方向において適用するためのピーキング量を判定するために分析す
ることができる。

【００４６】たとえば、エッジがないか、又は高周波数成分がないフラットフィールド（又
はブロック）に関して、ピーキングフィルタは、一時的に機能しなくするか、又
は高周波数の減衰を設定することができる。これは、典型的なピーキングフィル
タにより増幅されていた高周波雑音の増幅を防ぐのに役に立つ。ＤＣＴ係数の分
析が重要な高周波情報を示す場合、ＤＣＴ係数の高い振幅のために、適応ピーキ
ング回路は標準又は信号エンハンスメントに比例するように設定される。このエ
ンハンスメントは、ブロック毎のＤＣＴ係数の分析に基づいて水平方向、垂直方
向、又は両方向に適用することができる。

【００４７】ＤＣＴ係数の分析は、高周波数の方向に必ずしも限定されない。たとえば、係
数は、中間の周波数領域において分析することができ、対応する帯域通過フィル
タは、表示の前にビデオ経路において導入することができる。ここでは、中間の
範囲のＤＣＴ係数により特徴付けられるエネルギーレベルに基づいて、適応帯域
通過フィルタの係数（又は利得）を調節することができる。したがって、関心の
ある帯域において存在するビデオ周波数の内容がある時に、関心のある帯域にお
ける単なる雑音は増幅されない。

【００４８】図２〜図５を一般に参照して、ＤＣＴ係数は８×８ブロックに配列されて示さ
れている。係数のそれぞれは、特定の周波数セグメントを表している。図２にお
いて示されるように、第１ＤＣＴ係数はＤＣ係数として言及される。該係数は８
×８ビデオブロック全体の平均値を表している。後続するＤＣＴ係数はＡＣ係数
として言及される。

【００４９】ＡＣ係数の大きさが大きいほど、８×８ビデオブロックにおけるより詳細が存
在する。したがって、雑音がないフラットな信号について、ＡＣ係数のそれぞれ
は０となる。たとえば、図３を参照して、フラットなビデオ信号を表している８
×８ブロックはＤＣ係数を有しており、この場合１００であり、ＡＣ係数のそれ
ぞれは０である。

【００５０】図５を参照して、高い詳細を有している８×８ビデオブロックは、多くの高い
振幅のＡＣ係数を有している。ビデオ信号において存在する雑音がある場合、Ａ
Ｃ係数は雑音によりもたらされる小さな振幅により変化する。たとえば、図４は
フラットな信号についてのＤＣＴ係数を表しており、ＡＣ成分のそれぞれは０と
なる。したがって、図４において示されるＡＣ成分のそれぞれは、ゼロではなく
、信号における雑音から生じている。

【００５１】図６Ａは、テレビジョンスクリーンを示している。領域Ａは、点ｗから点ｘへ
と水平に見た時に全体的に黒である（最も低い輝度）。領域Ｃは、点ｙから点ｚ
へと見た時に全体的に白である（最も高い輝度）。領域Ｂは、領域Ａ及び領域Ｃ
の間の変化又はエッジであり、点ｘから点ｙへと延びている。領域Ｂは、グレイ
値の変化として表示されている。

【００５２】図６Ｂは、ゼロ（黒）から最大値（白）への輝度における時間的な変化として
ラスタスキャンラインを示している。図６Ｂにおける領域Ａは、図６Ａのスクリ
ーンにおける黒領域に対応する。領域Ｂはエッジ又はグレイ領域に対応し、領域
Ｃは白部分に対応する。

【００５３】図６Ｃは、周波数領域におけるスキャンラインを示し、たとえば、スペクトル
アナライザに関する。領域Ａ及び領域Ｃはフラットなビデオ信号に対応し、ＤＣ
以外の成分を含んでおらず、すなわち全てのＡＣ値はゼロである。領域Ａ及び領
域Ｂの両者は、図６Ｃの原点でドットとして現れている。エッジ変化領域Ｂは、
ＤＣからあるカットオフ周波数（ｆｃ）のスペクトル成分を含んでいる。したが
って、信号のＡＣ値は、スクリーン上の領域Ａと領域Ｃとの間のエッジに対応し
ており、ゼロよりも大きい振幅を有している。

【００５４】図７Ａは、図６Ｂの信号が高域通過フィルタからの典型的なピーキングでエン
ハンスされた後に、図６Ａのスクリーンから画像がどのように現れるかを示して
いる。明らかなように、信号変化領域Ｂは小さくなっている。図７Ｂに示される
ように、黒領域Ａ及び白領域Ｃの間のエッジのスロープは、この領域におけるピ
ーキングの結果として鋭くなっている。図７Ｃを参照して、黒及び白の領域（Ｄ
Ｃでの領域）は一定のままであり、領域Ｂにおけるエッジから生じる成分は、周
波数スペクトルにおけるバンプにおいて示されるように、尖頭されている。

【００５５】図８Ａは、図６Ｂの信号に対応する、雑音を有する信号についてのスキャンラ
インを示す。図８Ｂは、周波数ドメインを示しており、ここでは、黒及び白領域
Ａ及びＣのそれぞれから寄与されるＤＣでの周波数成分がある。エッジ変化領域
Ｂ及び雑音フロアにより寄与されるＤＣからカットオフ周波数（ｆｃ）の成分、
該成分は、周波数帯域にわたりフラットなスペクトル成分を有する白色雑音であ
ると仮定される。なお、雑音は時間的に突発的であり、ある周波数帯域に集中さ
れる。本発明による利点は、ビデオ信号が白色雑音を含む時に最も観察すること
ができる。

【００５６】図９Ａは、典型的なピーキングが実行された後の、図８Ａの信号についてのス
キャンラインを示す。ピーキングの結果、白色雑音によりもたらされた、図９Ａ
の尖頭された信号の雑音の包絡線９０は、図８Ａの尖頭されていない信号の雑音
の包絡線８０よりも大きい。したがって、黒領域Ａ’と白領域Ｃ’の間のエッジ
は鋭いが、領域Ａ’と領域Ｃ’において存在する雑音は増加されている。上述し
たように、フラットビデオ領域に存在する雑音は、特に好ましくない。

【００５７】図９Ｂは、図９Ａの信号についての周波数領域を示している。雑音フロアは、
高域通過フィルタから生じたピークの範囲におけるそれらのスペクトル成分のた
めに上昇している。しかし、雑音はラスタスキャンラインの全体にわたり空間的
に存在するため、雑音は領域Ａ’及びＣ’に対応するフラットビデオ部分におい
てさえもエンハンスされる（尖頭される）。

【００５８】図１０〜図１２は、本発明の好適な実施の形態による適応ピーキングの利点を
示している。図１０Ａは、雑音を有さない、図６Ｂの信号についての信号図であ
る。図１０Ｂは、図１０Ａのスキャンラインから生じたＤＣＴ係数を示している
。図１０Ｂにおいて示されるように、領域Ａ及び領域ＣのＤＣのＤＣＴ係数は値
ａとして表されている。エッジ領域Ｂは、係数ｂにおいて示されるような所望の
周波数帯域にわたるスペクトル内容になっている。したがって、エッジ領域Ｂに
おいて空間的に生成されたＤＣＴ係数が分析された時、高周波エネルギー（ＤＣ
Ｔ係数）は現在のものとして検出される。

【００５９】図１１Ｂは、雑音の包絡線８１を有する雑音信号について、図１０Ａの信号に
対応する信号についてのスキャンラインを示している。図１１Ｂに示すように、
白色雑音により、全てのＤＣＴ係数の周波数領域における振幅は、値ａ’へと僅
かに増加する。これは、白色雑音が周波数帯域にわたりフラットであるためであ
る。しかし、高周波ＤＣＴ係数は、領域Ｂに対応する信号が処理されている時に
のみ存在する。これは、領域Ａ及びＣに対応するＤＣＴ係数の振幅が予め設定さ
れた閾値以下であるためである。したがって、領域Ａ及びＣに対応する信号を処
理する時、ＤＣ係数のみがあり、信号のこれらの部分は尖頭されず、エッジ領域
Ｂに対応する信号の部分は尖頭される。

【００６０】図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の好適な実施の形態に
よるビデオ信号のピーキングの概念が、はじめに信号への雑音の付加を考えるこ
となしに（図１０Ａ及び図１０Ｂ、次いで図１１Ａ及び図１１Ｂでは雑音を有し
ている）どのように実現されるかを示している。図示のみの例のソースビデオ信
号が水平変化を含み、垂直の詳細を含まないため、水平ＤＣに対応する水平のＤ
ＣＴ係数のみが議論される。

【００６１】しかし、垂直のＤＣＴ係数を含むように容易に概念を拡張することができ、対
角線と共に垂直の詳細をエンハンスすることができる。したがって、フラットな
ビデオ（領域Ａ及びＣ）とは対称な詳細（領域Ｂ）の領域においてのみ高周波Ｄ
ＣＴ係数が存在する概念、及び領域Ｂに対応する信号の処理の時にのみピーキン
グが適用される概念を利用して、変化の領域における雑音のみが増幅される。か
かる領域における雑音は、フラット領域Ａ及びＣにおける雑音フロアを上昇する
よりも主観的に気にならない。

【００６２】図１２Ａは、図１１Ａの信号に対応する雑音的なビデオ信号を示す図である。
図１２Ｂは、領域Ａ（点ｗから点ｘまで）についてのＤＣＴ係数の振幅が振幅の
閾値ｔｈ以下であることを示す図である。したがって、領域Ａにおける雑音に対
応するＤＣＴ係数は、ＤＣＴ係数の閾値以下に落ち、システムは、該信号のこの
部分へのピーキングを適用しない。

【００６３】図１２Ｃを参照して、領域Ｂ（点ｘから点ｙまで）についてのＤＣＴ係数は、
振幅閾値ｔｈを超えている。したがって、ピーキングは、ビデオ信号のこの部分
に対して適用される。図１２Ｄを参照して、領域Ｃの雑音成分は閾値の上のＤＣ
Ｔ係数を上昇するに十分ではないため、ピーキングは該信号のこの部分に適用さ
れない。

【００６４】図１２Ｅは、本発明の好適な実施の形態による適応ピーキングの図１２Ａの信
号への適用を示す図である。領域Ａ’及びＣ’は尖頭されておらず、図１２Ａの
雑音の包絡線８２は、フラットな領域について図１２Ｅの雑音の包絡線８２’と
同じである。領域Ｂ’における雑音の包絡線は大きくなる。しかし、この領域に
おける雑音は、主観的に気にならない。

【００６５】本発明の好適な実施の形態では、輝度ピーキングフィルタの選択的なピーキン
グは、ビデオ信号データのセクションについて、画像において存在する色度エネ
ルギーのスペクトルヒストグラムを制御することができる。輝度フィルタは、水
平又は垂直方向のいずれであっても適用することができるが、好ましくは、表示
される画像の垂直及び水平の両者に作用するために、水平及び垂直両方向に適用
される。

【００６６】本発明の好適な実施の形態では、色度信号は選択的に尖頭することができる。
ＭＰＥＧ圧縮されたビデオ信号の場合、色度ＩフレームのＤＣＴ係数を分析する
こと等により、画像の部分において存在する色度エネルギーのスペクトルヒスト
グラムを確かめることができる。イントラフレームとして知られているＩフレー
ムは、ＭＰＥＧ標準における他のビデオフレームに独立であるイントラ符号化さ
れたビデオフレームである。Ｉフレームは、符号化系列をリフレッシュするため
に、規則的な間隔で繰り返される。

【００６７】フレームは、完全なテレビジョン画像を言及し、奇数番号ライン又は偶数番号
ラインのインタレースされたフィールドから構成することができる。ＮＴＳＣ又
は他のインタレースされたテレビジョン画像では、フィールドは、奇数又は偶数
番号ラインの１セットを言及し、フレームは、偶数番号又は奇数番号のラインを
含んでいる。２つのＩフレームの間には、Ｐフレーム（予測フレーム）とＢフレ
ーム（双方向予測フレーム）がある。Ｐ及びＢフレームは、２つのＩフレーム間
の変化に関する情報のみを含んでいる。そのＰ及びＢフレームを有するＩフレー
ムは、ＧＯＰ（Group of Picture）と呼ばれている。

【００６８】Ｉフレームの色度のスペクトルヒストグラムは、色度信号に適用されている全
体の量子化の高く信頼できる手段として判定される。たとえば、低周波成分の色
度ヒストグラムが予め設定されたパターンに整合する場合、色度の量子化の程度
が予測される。したがって、スペクトルヒストグラム整合の結果に基づいて、適
切なピーキング量を適用する方針を確立することができる。さらに、スペクトル
ヒストグラムを予め設定された閾値に比較することに基づいて、ピーキング制御
が洗練される。

【００６９】例を通して、Ｉフレームにおける色度のスペクトルヒストグラムのある部分の
色度エネルギーが閾値を超える場合、輝度経路、クロマ経路、又はその両者にお
いて、ピーキングフィルタを適用することができる。この比較を行うために、色
度差分（chroma-difference）信号のＤＣＴ係数がフレーム毎に調べられる。高
いＤＣＴ係数は、重要な高周波の色差エネルギーを示し、分析されているビデオ
信号のセクション（ビデオデータのブロック）が、尖頭されるべき色度エッジで
あることを示す。

【００７０】一方、低レベルのＤＣＴ係数は、高周波の色度エネルギーが殆どなく、ビデオ
信号の「フラットな」部分について、輝度及び／又は色度経路におけるピーキン
グが適度であるか又は完全に除かれていることを示す。この処理の効果は、信号
エンハンスメント（ピーキング）のみを飽和された画像の詳細に対応するビデオ
信号の部分に適用することである。

【００７１】一方、色のフラットなフィールド又は色でフラットなフィールドの部分につい
て、ピーキングは適用されないか、又は少なくとも緩和される。ここでは、この
領域でのピーキングは、特に色の赤いフラットなフィールドの領域において、好
ましくない雑音を増加するために、ピーキングを適用することは望ましくない。

【００７２】色度エネルギーに基づいた適応ピーキングの実現は、Ｉフレームレートで有利
に行われる。このことから、比較及び選択的なピーキングは、より高いレートで
信号に作用することよりもＧＯＰ全体にわたって適用される。これは有利なこと
である。それは、フィルタ特性が急速に変化する場合に発生してしまうフィルタ
特性の加工物（artifacts）を引き起こさないように、フィルタ特性の変化のレ
ートは比較的低いレートであるためである。

【００７３】したがって、デジタル輝度信号がデコーダにより再構築された後、適応水平及
び垂直フィルタは有利にも輝度経路に挿入される。これらフィルタの適応は、ス
ペクトルヒストグラム、及びＩフレーム（ＭＰＥＧ符号化されたビデオについて
）において存在する色度差分信号におけるエネルギー量により制御される。

【００７４】スペクトルヒストグラム及び色度差分信号におけるエネルギーは、Ｉフレーム
のＤＣＴ係数を調べることにより判定される。次いで、高周波の水平又は垂直係
数が、あるヒストグラムパターンに整合する場合又は所与の閾値を超える場合に
、選択的なピーキングが適用される。

【００７５】本発明の好適な実施の形態によるビデオ信号の色度成分に基づいた適応ピーキ
ングは、図１３〜図２０Ｂにおいて示されている。図１３は、輝度の詳細及び色
度の雑音を有する８×８画素ブロックについてのＤＣＴ係数を示している。図１
４は、８×８画素ブロックについての特徴的な色度ＤＣＴ係数を示している。図
１５は、輝度及び色度の詳細を有する画像５０の部分に対応するビデオ信号につ
いて、輝度ＤＣＴブロック５１及び色度ＤＣＴブロック５２についてのＤＣＴ係
数を示している。

【００７６】輝度及び色度信号の時間的な振幅は、図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１６Ｃにおい
て示されている。デジタル信号処理は、ＲＧＢ領域において行われない。したが
って、信号は、はじめにＹＰｂＰｒ領域に変換される。ここで、Ｙは輝度信号を
示し、Ｐｂは青の色度信号、及びＰｒは赤の色度信号を示している。色度信号は
２つの反対の色の間のバイポーラ信号であり、ここでゼロは、２つの反対の色の
間で１／２レベルである。

【００７７】図１６Ａ〜図１６Ｃにおいて見られるように、領域Ａ及びＣは詳細を有さない
フラットな領域を示しており、領域Ｂは領域Ａ及びＣ間のエッジ変換ゾーンを表
している。したがって、図１６Ａ〜図１６Ｃは、エッジ領域を有するカラービデ
オ信号についてのＹＰｂＰｒグラフを表している。

【００７８】図１７Ａ、図１７Ｂ及び図１７Ｃは、鋭い変化を有さない、したがってエッジ
領域がなく、雑音を有さないカラービデオ信号についてのＹＰｂＰｒ領域を示し
ており、雑音の包絡線７１０及び７１１により表されている。図１７Ａ〜図１７
Ｃのタイムスケールは、図１６Ａ〜図１６Ｃのそれよりもかなり大きい。

【００７９】図１７Ｄは、図１７Ａの信号のピーキングの結果を示している。領域Ｂのスロ
ープは増加されて鋭くされたエッジ領域Ｂ’となっている。しかし、ピーキング
は、Ｐｂ及びＰｒ信号の雑音の包絡線を増加することができ、Ｐｂ及びＰｒ信号
についての色度雑音を低減するために、雑音フィルタを含むことは有利である。

【００８０】図１８Ａは、フラットな色領域Ａ及びＣ並びにエッジ変化領域Ｂを有する色度
信号Ｐｂ又はＰｒのいずれかを示している。図１８Ａの信号についての周波数成
分は、図１８Ｂにおいて示されている。領域Ａ及びＣはフラットであり、それら
の色度スペクトルプロットは、点８１０により表されている。エッジ領域Ｂにつ
いての色度のスペクトルプロットは、曲線８１１として示されている。図１９Ａ
は、雑音を有する、フラット領域Ａ、エッジ領域Ｂ及びフラット領域Ｃを有する
色度信号についてのＰｂ又はＰｒ曲線を示している。図１９Ｂは、図１９Ａの信
号についての色度のスペクトルプロットを示している。点９１０は、雑音を有さ
ない領域Ａ及びＣのプロット、又は雑音フィルタの作用後を示している。領域９
１１は、雑音を考慮した領域Ａ及びＣについての色度スペクトルプロットを表し
ている。また、図１９Ｂは、エッジ領域Ｂについての雑音の包絡線９１３が雑音
の包絡線９１４よりも大きいことを示しており、このことは雑音フィルタの効果
を示している。しかし、変化領域における雑音は、フラットな領域におけるもの
よりも好ましくなさがかなり少ない。

【００８１】図２０Ａは、図１８Ａのプロットと同様に、フラット領域Ａ及びＣ並びに変化
領域Ｂを有する信号についてのＰｂ又はＰｒ色度プロットを示している。図２０
Ｂは、図１８Ｂの高周波成分を表すＤＣＴ係数に基づいて、エッジ領域Ｂが領域
Ｂ’にどのように鋭くすることができるかを示している。上述したように、ピー
キングが領域Ｂにおいてのみ実行されるので、領域Ａ及びＣにおける雑音は増加
せず、雑音はより好ましくない。

【００８２】

【表１】表１は、本発明に従って使用される信号処理技術を要約している。示されてい
るように、輝度（Ｙ）信号及び色度（Ｐ）信号は、エッジの領域において尖頭さ
れる。また、雑音の低減は、雑音が存在する高いレベルのクロマ信号に関して使
用することができる。エッジが検出され、雑音が存在し、コトラストが調整され
る必要がある場合に伸張は有効である。エッジが検出され、雑音が存在しない場
合、色転送の改善（Color transmissive improvement）が望ましい。本発明の別
の実施の形態では、Ｐｂ及びＰｒ信号に関してエッジが検出された時、Ｙ信号の
みが尖頭される。さらに、本発明の別の実施の形態では、Ｐｂ又はＰｒ信号にお
いて雑音が検出された場合に、選択的なピーキングはＹ信号に限定される。

【００８３】上述からわかるように、本発明の実施の形態による適応ピーキング方法は、転
送されたビデオ信号の表示に対する利益を提供することができる。ＹＵＶからＲ
ＧＢ色マトリクスは、クロマ信号を分析するために必要とされない。図１のＤＣ
Ｔアナライザ及びピーキング制御プロセッサ１８０は、信号を受信するための１
つ又は複数の入力、信号処理ユニット、信号を出力するための出力を含むことが
できるシグナルプロセッサの構成とすることもできる。

【００８４】信号処理ユニットは、ハードウェア、ファームウェアとして構築することがで
き、又はソフトウェアで制御することもできる。本発明による適応ピーキングを
実行するためのシグナルプロセッサは、ビデオ信号が表示される前に、ビデオ処
理鎖に加え合わせる（add-on）こともできる。

【００８５】ビデオは、アナログ又はデジタル（ＭＰＥＧ又はＭＰＥＧでない）のいずれに
することもできる。しかし、この改善された方法に加え合わせることが要求され
る周辺ハードウェアは、ＤＣＴ係数が容易に入手することができるため、ビデオ
がＭＰＥＧフォーマットである時に低減される。

【００８６】本発明により構築されるテレビジョンは、ソース信号処理要素、適応ピーキン
グ要素、ピーキングシステム及びディスプレイを含んでいる。テレビジョンが、
ＭＰＥＧ圧縮されたデジタルビデオ信号を受信するために構築される場合、送信
要素は、適応ピーキング要素にＤＣＴ情報を送出し、ピーキングシステムに信号
を提供する。適応ピーキング要素はピーキングシステムを制御し、信号のどの部
分がピーキングを受けるかを判定する。次いで、信号が表示される。テレビジョ
ンがかかる信号を受信するように構築されていない場合、ソース信号処理要素は
、Ａ／Ｄ及び／又はＤ／Ａ変換器、及び適応ピーキング要素により使用するため
のＤＣＴ係数を取得するための要素、を含むこともできる。

【００８７】ＤＣＴ係数を分析するプロセッサ実現アルゴリズムは、ブロック毎の「ピーク
判定」、又はフィルタ及び係数の変化を「伸ばす」ために、ある予め設定された
ブロック数にわたり「フィルタリングされた」又は「平均化された」することが
できる（あるタイプの閾値又はスペクトルプロファイル／ヒストグラム分析に基
づいた）判定のいずれかを行うためにプログラム化される。したがって、画像の
「履歴」は、ピーキングの適用を判定する時に、空間的に又は一時的に考慮され
る。信号受信機での選択されたピーキングを実行することにより、転送された信
号はＡＴＳＣ標準に従って送信される。

【００８８】上で述べた目的は、上述した記載から明らかとされる内容の間で、効果的に達
成される。上記方法及び構成におけるある変形が、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなしになされてもよく、上記記載又は添付図面において示されたこと
において含まれる全ての内容は、例示として、限定的な意味としてではなく解釈
されることが意図されている。

【００８９】また、特許請求項の範囲は、本明細書で記載された本発明の広範かつ特定の特
徴の全て、及び言語の問題として、そこに収まると言及される本発明の範囲の全
ての記載をカバーすることを意図している。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の好適な実施の形態による適応ピーキングシステムを含む、ビデオ受信
機のブロック図である。

【図１Ｂ】アナログ信号を処理するための特徴が付加された、図１Ａのビデオ受信機のブ
ロック図である。

【図１Ｃ】本発明の好適な実施の形態によるピーキング方法のステップを確認するフロー
チャートである。

【図２】８×８ブロックに配列されたＤＣＴ係数を示す図である。

【図３】８×８ブロックのフラットビデオ信号についての代表的なＤＣＴ係数を示す図
である。

【図４】８×８ブロックの雑音を有するフラットビデオ信号についてのＤＣＴ係数を示
す図である。

【図５】８×８ブロックの詳細を有するビデオ信号についてのＤＣＴ係数を示す図であ
る。

【図６Ａ】信号が雑音及びピーキングを含まないビデオ信号を表示するスクリーンの例示
的な視界を示す図である。

【図６Ｂ】図６Ａの画像に対応するビデオ信号の、黒から白への輝度における時間的な変
化を示す図である。

【図６Ｃ】図６Ｂの信号の周波数での振幅における変化を示すグラフである。

【図７Ａ】典型的なピーキングの後の、図６Ｂの信号に対応するビデオ信号を表示するス
クリーンの例示的な視野を示す図である。

【図７Ｂ】典型的なピーキングを含む、図７Ａの表示の、黒から白への輝度における時間
的な変化を示すグラフである。

【図７Ｃ】図７Ｂの信号に対応する周波数領域のグラフである。

【図８Ａ】ピーキングのない雑音を有するビデオ信号の、黒から白への輝度における時間
的な変化を示すグラフである。

【図８Ｂ】図８Ａの信号についての周波数領域を示す図である。

【図９Ａ】ピーキングを受ける雑音を有するビデオ信号の、黒から白への輝度における変
化を示す図である。

【図９Ｂ】図９Ａの信号についての周波数領域を示す図である。

【図１０Ａ】雑音及びピーキングがないビデオ信号の、黒から白への輝度における変化を示
す図である。

【図１０Ｂ】領域Ｂのみにおいて検出される高い水平周波数での、図１０Ａの信号のＤＣＴ
係数を示す図である。

【図１１Ａ】図１０Ａにおいて示される雑音を有する信号に対応するビデオ信号の輝度にお
ける時間的な変化を示す図である。

【図１１Ｂ】領域Ｂにおいて検出される高い水平周波数での図１１Ａの信号のＤＣＴ係数を
示す図である。

【図１２Ａ】図１１Ａにおいて示される信号に対応する信号についての、ビデオ信号の輝度
成分の振幅における時間的な変化を示す図である。

【図１２Ｂ】図１２Ａの領域Ａに対応する信号についての、ＤＣＴ係数を示す図である。

【図１２Ｃ】図１２Ａの領域Ｂに対応する信号についての、ＤＣＴ係数を示す図である。

【図１２Ｄ】図１２Ａに対応する信号の領域ＣについてのＤＣＴ係数を示す図である。

【図１２Ｅ】本発明の好適な実施の形態によるピーキングが適用された後の、図１２Ａのビ
デオ信号の輝度成分における変化を示す図である。

【図１３】輝度詳細及び色度雑音を有する飽和されたビデオについての、輝度ＤＣＴ係数
を示す図である。

【図１４】図１３の信号についての、色度ＤＣＴ係数を示す図である。

【図１５】輝度及び色度の詳細の両者を有するビデオ信号についての、輝度ＤＣＴ係数及
び色度ＤＣＴ係数を示す図である。

【図１６Ａ】ビデオ信号についての輝度における時間的な変化を示すグラフである。

【図１６Ｂ】ビデオ信号についての、色度Ｐｂにおける時間的な変化を示す図である。

【図１６Ｃ】ビデオ信号についての、色度Ｐｒにおける時間的な変化を示す図である。

【図１７Ａ】ビデオ信号についての、輝度における時間的な変化を示す図である。

【図１７Ｂ】雑音を有するビデオ信号についての、色度Ｐｂにおける時間的な変化を示す図
である。

【図１７Ｃ】雑音を有するビデオ信号についての、色度Ｐｒにおける時間的な変化を示す図
である。

【図１７Ｄ】図１７Ａの信号に関する本発明の実施の形態による適応ピーキングの効果を示
す図である。

【図１７Ｅ】図１７Ｂの信号に関するノイズフィルタの作用を示す図である。

【図１７Ｆ】図１７Ｃの信号に関するノイズフィルタの作用を示す図である。

【図１８Ａ】エッジ色変化を有するＰｂ又はＰｒ信号についての、色度における時間的な変
化を示す図である。

【図１８Ｂ】図１８Ａの信号についての色度のスペクトルプロットを示す図である。

【図１９Ａ】図１８Ａの信号に関する雑音の作用を示す図である。

【図１９Ｂ】図１９Ａの信号に関する色度スペクトルプロット、及びかかる信号がどうのよ
うにノイズフィルタにより作用されるかを示す図である。

【図２０Ａ】Ｐｂ又はＰｒ色度信号における時間的な変化を示す図である。

【図２０Ｂ】図２０Ａの信号に関して、本発明による適応ピーキングの作用を示す図である
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者カヴァレラーノ，アランピーオランダ国，5656 アーアーアインドーフェン，プロフ・ホルストラーン６Ｆターム(参考） 5C021 PA66 PA85 RA02 RB03 XB03 XB05 YC08 5C066 AA03 BA17 CA05 DD07 EC02 GA31 HA01 KD04 KE02 KE16 KF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号を尖頭する方法であって、非圧縮されたビデオ信号についてのＤＣＴ係数を含む圧縮されたデータストリ
ームとして転送されるソースビデオ信号を受信するステップと、前記ソースビデオ信号からのビデオ信号の選択された部分についてのＤＣＴ係
数を取得し、前記選択された部分についてのＤＣＴ係数の振幅を判定するするス
テップと、前記ＤＣＴ係数の振幅と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルとヒス
トグラムを比較するステップと、前記ビデオ信号の前記選択された部分の前記ＤＣＴ係数の振幅が前記所定の閾
値レベルに合致又は超える時、又は前記スペクトルプロファイルがヒストグラム
に整合する時に、前記ビデオ信号の前記選択された部分を尖頭するステップと、
を備える方法。
【請求項２】前記尖頭するステップは、所定の周波数に設定され、前記所
定の周波数以上の周波数を有する前記ビデオ信号の前記選択された部分を押し上
げる高域通過フィルタを使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記尖頭するステップは、所定の周波数帯域を有し、所定の
周波数帯域に収まる前記ビデオ信号の前記選択された部分を押し上げる帯域通過
フィルタに前記信号を与えることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】尖頭の程度は、前記所定の閾値レベルを超える前記ＤＣＴ係
数の振幅の範囲に比例する、請求項１記載の方法。
【請求項５】前記所定の閾値レベルは、前記ビデオ信号の前記選択された
部分が表示の詳細の選択された部分に対応するか否かを判定するために設定され
、尖頭は、前記ビデオ信号の比較的フラットな部分ではなく、前記ビデオ信号の
詳細部分に選択的に適用される、請求項１記載の方法。
【請求項６】ビデオ信号を選択的に尖頭するためにビデオ信号からのＤＣ
Ｔ係数に応答するシグナルプロセッサであって、入力部と、出力部と、前記入力部と前記出力部の間に接続される処理ユニット
とを備え、前記処理ユニットは、前記ビデオ信号の選択された部分に対応するビデオデー
タのブロックについてのＤＣＴ係数を受信し、前記ＤＣＴ係数の振幅を判定し、
前記ＤＣＴ係数の振幅と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルとヒスト
グラムを比較し、前記ビデオ信号の前記選択された部分の前記ＤＣＴ係数が前記
所定の閾値レベルに合致又は超える時、又は前記スペクトルプロファイルがヒス
トグラムに整合する場合に、前記ビデオ信号の前記選択された部分について尖頭
が生じるべきことを示す信号を出力するように構成され、適応される、シグナル
プロセッサ。
【請求項７】信号入力、ソースシグナルプロセッサ、ピーキングシグナル
プロセッサ、ピーキングフィルタシステム及びその上に搭載されるビデオディス
プレイを有する筐体と、前記信号入力、前記ピーキングシグナルプロセッサ及びピーキングシステムに
接続され、前記信号入力からの信号を受信し、ビデオ信号に対応するＤＣＴ係数
を前記ピーキングシグナルプロセッサに送信し、前記ピーキングシステムに前記
ビデオ信号を送信するソースシグナルプロセッサと、入力で前記ソースシグナルプロセッサに接続され、出力で前記ピーキングシス
テムに接続され、前記ソースシグナルプロセッサからの信号を受信し、前記ビデ
オ信号の選択された部分に対応するＤＣＴ係数を取得し、前記ＤＣＴ係数の振幅
と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルとヒストグラムを比較し、前記
振幅が前記閾値に合致又は超える場合、又は前記スペクトルプロファイルがヒス
トグラムに整合する時に、制御信号を前記ピーキングシステムに出力して、前記
ピーキングシステムにピーキング動作を実行させるために構成されるピーキング
シグナルプロセッサと、前記ソースシグナルプロセッサからのビデオ信号、及び前記ピーキングシグナ
ルプロセッサからの制御信号を受信し、前記ピーキングシグナルプロセッサから
の前記制御信号に含まれる命令に従って前記ビデオ信号を尖頭し、前記ディスプ
レイに前記選択的に尖頭されたビデオ信号を送信するために構成されるピーキン
グシステムと、前記ピーキングシステムからの前記選択的に尖頭されたビデオ信号を受信し、
前記ビデオ信号を表示するために構成されるディスプレイと、を備えるテレビジ
ョン。
【請求項８】前記ソースシグナルプロセッサは、符号化され圧縮されたデ
ジタルビデオ信号を受信し、該信号を復号及び伸張する、請求項７記載のテレビ
ジョン。
【請求項９】前記ピーキングシステムは、複数のフィルタタップを受信す
るために構成されるポリフェーズ再サンプリング型フィルタを含む、請求項７記
載のテレビジョン。
【請求項１０】前記ソースシグナルプロセッサは、アナログデジタル変換
器を備え、該変換器により変換された信号についてのＤＣＴ係数を展開し、前記
ＤＣＴ係数を前記ピーキングシグナルプロセッサに供給するために構成される請
求項７記載のテレビジョン。
【請求項１１】ビデオ信号を尖頭する方法であって、輝度及び色度部分、並びに非圧縮されたビデオ信号についてのＤＣＴ係数を含
む圧縮されたデータストリームとして転送されるクロマ差分信号セグメントを含
むソースビデオ信号を受信するステップと、前記ソースビデオ信号からの前記ビデオ信号の選択された部分についての色度
エネルギー又は色度ＤＣＴ係数のスペクトルヒストグラムを取得し、前記スペク
トルヒストグラム又は前記ＤＣＴ係数の振幅を所定のスペクトルプロファイル又
はレベルと比較するステップと、前記スペクトルヒストグラムと前記プロファイルとの比較に基づいて、又は前
記ビデオ信号の前記選択された部分のＤＣＴ係数の振幅が前記所定の閾値レベル
と合致又は超える時に、前記ビデオ信号の前記選択された部分の前記輝度及び／
又は色度を尖頭するステップと、を備える方法。
【請求項１２】前記クロマ差分信号の色度ＤＣＴ係数が閾値と合致又は超
えた時に、前記ビデオ信号の前記選択された部分は尖頭される、請求項１１記載
の方法。
【請求項１３】色度エネルギーの前記スペクトルヒストグラムは、Ｉフレ
ームのそれぞれについて取得され、尖頭は前記ヒストグラムに基づいて選択的で
ある、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】前記色度ＩフレームＤＣＴ係数は前記閾値と比較され、尖
頭は該比較に基づく、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】前記ソースビデオ信号は、Ｉフレームを表す信号セグメン
トを含み、前記Ｉフレームにおける前記色度スペクトルヒストグラムのある部分
の前記色度エネルギーが閾値を超えることを前記スペクトルヒストグラム又は前
記ＤＣＴ係数が示す時に、尖頭は輝度経路において適用される、請求項１１記載
の方法。
【請求項１６】色差を有するディスプレイの部分の間の境界を表す信号の
セグメントに対して尖頭は適用され、十分なフラットカラー領域を表す信号のセ
グメントに対して尖頭は適用されない、請求項１１記載の方法。
【請求項１７】前記ソースビデオ信号はＩフレームを表す信号セグメント
を含み、尖頭は前記Ｉフレームレートで適用される、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】尖頭は水平及び垂直の両方向において適用される、請求項
１１記載の方法。
【請求項１９】前記尖頭するステップは、所定の周波数に設定され、前記
所定の周波数の上の周波数を有する前記ビデオ信号の選択された部分を押し上げ
る高域通過フィルタを使用する、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】前記尖頭するステップは、所定の周波数帯域を有し、所定
の周波数帯域に収まる前記ビデオ信号の前記選択された部分を押し上げる帯域通
過フィルタに前記信号を与えることを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項２１】尖頭の程度は、前記所定の閾値レベルを超える前記ＤＣＴ
係数の振幅の範囲に比例する、請求項１２記載の方法。
【請求項２２】前記所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルは、前
記ビデオ信号の前記選択された部分が表示カラーの詳細の選択されたレベルに対
応するか否かを判定するために設定され、尖頭は、前記ビデオ信号の比較的フラ
ットなカラーの部分ではなく、該ビデオ信号の詳細部分に対して選択的に適用さ
れる、請求項１１記載の方法。
【請求項２３】尖頭は、前記信号の前記輝度部分に関してのみ適用される
、請求項１１記載の方法。
【請求項２４】ビデオ信号を選択的に尖頭するために、輝度及び色度部分
を含むビデオ信号からのＤＣＴ係数に応答するシグナルプロセッサは、入力部と、出力部と、前記入力部と前記出力部の間に接続される処理ユニット
とを備え、前記処理ユニットは、前記ビデオ信号の前記選択された部分に対応するビデオ
データのブロックについての色度ＤＣＴ係数を受信し、前記ＤＣＴ係数の振幅を
判定し、前記ＤＣＴ係数の振幅と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイル
とヒストグラムを比較し、前記ビデオ信号の前記選択された部分の前記ＤＣＴ係
数が前記所定の閾値レベルに合致又は超えた時、又は前記スペクトルプロファイ
ルがヒストグラムに整合する時に、前記ビデオ信号の前記選択された部分につい
て、前記信号の前記輝度及び／又は色度部分の尖頭が生じるべきことを示す信号
を出力するために構成され、適応される、シグナルプロセッサ。
【請求項２５】前記処理ユニットは、Ｉフレームに対応するセグメントを
含む信号を処理するために構成され、該信号はＩフレームレートで表示され、前
記プロセッサは前記Ｉフレームレートで尖頭を適用するために構成される、請求
項２４記載のシグナルプロセッサ。
【請求項２６】尖頭は、前記信号の前記輝度部分に関してのみ実行される
、請求項２４記載のシグナルプロセッサ。
【請求項２７】信号入力、ソースシグナルプロセッサ、ピーキングシグナ
ルプロセッサ、ピーキングフィルタシステム及びその上に搭載されるビデオディ
スプレイを有する筐体と、前記信号入力、前記ピーキングシグナルプロセッサ及びピーキングシステムに
接続され、前記信号入力からの信号を受信し、ビデオ信号に対応する色度ＤＣＴ
係数を前記ピーキングシグナルプロセッサに送信し、前記ピーキングシステムに
ビデオ信号を送信するソースシグナルプロセッサと、入力で前記ソースシグナルプロセッサに接続され、出力で前記ピーキングシス
テムに接続され、前記ソースシグナルプロセッサからの信号を受信し、前記ビデ
オ信号の選択された部分に対応する前記色度ＤＣＴ係数を取得し、前記色度ＤＣ
Ｔ係数の振幅と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルとヒストグラムを
比較し、前記振幅が前記閾値に合致又は超える時、又は前記スペクトルプロファ
イルがヒストグラムに整合する時に、制御信号を前記ピーキングシステムに出力
して、前記ピーキングシステムにピーキング動作を実行させるために構成される
ピーキングシグナルプロセッサと、前記ソースシグナルプロセッサからのビデオ信号、及び前記ピーキングシグナ
ルプロセッサからの制御信号を受信し、前記ピーキングシグナルプロセッサから
の前記制御信号に含まれる命令に従って前記ビデオ信号を尖頭し、前記ディスプ
レイに前記選択的に尖頭されたビデオ信号を送信するために構成されるピーキン
グシステムと、前記ピーキングシステムからの前記選択的に尖頭されたビデオ信号を受信し、
前記ビデオ信号を表示するために構成されるディスプレイと、を備えるテレビジ
ョン。
【請求項２８】前記ソースシグナルプロセッサは、符号化され、圧縮され
たデジタルビデオ信号を受信し、該信号を復号及び伸張するために構成される、
請求項２７記載のテレビジョン。
【請求項２９】前記ピーキングシステムは、複数のフィルタタップを受け
るためのポリフェーズ再サンプリング型フィルタを含む、請求項２７記載のテレ
ビジョン。
【請求項３０】前記ソースシグナルプロセッサは、アナログデジタル変換
器を備え、該変換器により変換された信号についてのＤＣＴ係数を展開し、前記
ＤＣＴ係数を前記ピーキングシグナルプロセッサに供給するために構成される、
請求項２７記載のテレビジョン。
【請求項３１】ビデオ信号を尖頭するための方法であって、ビデオ信号を受信するステップと、前記信号の選択された部分に対応する色度ＤＣＴ係数を取得するステップと、前記ＤＣＴ係数の振幅と所定の閾値レベル又はスペクトルプロファイルとヒス
トグラムを比較するステップと、前記ビデオ信号の前記ＤＣＴ係数が前記所定の閾値レベルに合致又は超える時
、又は前記スペクトルプロファイルがヒストグラムに整合する時に、前記ビデオ
信号の前記選択された部分を尖頭するステップと、を備える方法。
【請求項３２】前記受信されたビデオ信号はアナログ信号であり、該信号
はデジタル信号に並列に変換され、前記ＤＣＴ係数は、前記アナログ信号の前記
選択された部分に対応する前記デジタル信号の選択された部分について取得され
る、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】尖頭はデジタルフィルタで実行され、前記アナログ信号は
尖頭に際してデジタル信号に変換され、尖頭が実行された後にアナログ信号に変
換される、請求項３１記載の方法。
【請求項３４】尖頭は水平及び垂直の両方向において実行される、請求項
３１記載の方法。