JP2006003352A - 映像信号のノイズ測定装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズが付加された映像を映像の特性に応じて複数の領域に区分し、区分された領域に対する分散を用いてノイズ量を測定することによって、映像の特性に問わず正確にノイズ量を測定することのできるノイズ測定装置およびその方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係るノイズ測定装置は、ノイズの付加されたノイズ映像を複数の領域に区分し、区分結果に基づいて領域情報を出力する領域区分部と、領域情報、ノイズ映像、およびノイズ減殺映像を用いて、複数の領域別分散を計算する分散計算部と、計算された複数の領域別分散を互いに比較し、ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定するノイズ決定部と、を含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、映像信号のノイズ測定装置およびその方法に関し、詳細には映像信号に付加されたノイズを減殺処理する過程において参照されるノイズ量を測定することのできるノイズ測定装置およびその方法に関する。

映像信号に付加されたノイズは映像の再現時にその画質を劣化させ、映像信号の符号化および復号化の性能を低下させる。これにより、映像信号に付加されたノイズを減殺させることで再現される映像画質の改善を図り、映像信号の符号化および復号化の性能を向上するための様々な技術が開発されつつある。

映像信号に付加されたノイズを減殺させるためには、まず、付加されたノイズ量を正確に測定しなければならない。このため映像信号のノイズ測定装置が用いられる。映像信号のノイズ測定装置で測定されるノイズ量は分散値あるいは分散値の自乗根である標準偏差で表示するのが一般的である。

図１は、従来の映像信号のノイズ測定装置の一例に対するブロック図である。同図に示したように、映像信号のノイズ測定装置は、ＳＡＤ計算部１０、ＳＡＤ比較部２０、ＳＡＤカウンタ３０、比較部４０、および増減カウンタ５０を備えてなる。

ＳＡＤ計算部１０は、入力映像信号の隣接画素間の絶対差の和、即ち、ＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）値を算出する。ＳＡＤ比較部２０は、ＳＡＤ計算部１０で算出したＳＡＤ値が一定の範囲内にあるかを比較する。ＳＡＤ比較部２０は比較結果に応じて、算出されたＳＡＤ値が一定の範囲内にあれば真値を出力し、そうでなければ偽値を出力する。ＳＡＤカウント３０は、ＳＡＤ比較部２０の出力が真値である場合増加する。ＳＡＤカウンタ３０はＳＡＤ比較部２０の出力が真値である場合増加する。ＳＡＤカウンタ３０は画面（フィールドまたはフレーム）周期にリセットされる。よって、ＳＡＤカウンタ３０は画面毎に一定の範囲内にあるＳＡＤ値を計数する。比較部４０はＳＡＤカウンタ３０の値を予め設定された所定値と比較し、画面の周期毎にＳＡＤカウンタ３０の出力値が所定値より小さければ増減カウンタ５０を増加させ、ＳＡＤカウンタ３０の出力値が所定値より大きければ増減カウンタ５０を減少させる。比較部４０により増減される増減カウンタ５０の出力値がノイズ測定値になり、該ノイズ測定値はＳＡＤ比較部２０にフィードバックされ、一定範囲を設定するのに参照される。

ところで、係る従来の映像信号のノイズ測定装置は、基本的に映像信号のＳＡＤ分布に応じてノイズ測定値を算出するため、印加されたノイズ量が同一であっても映像信号の特性に応じてノイズ測定値が異に算出される可能性がある。例えば、画面の全体が複雑であるか精密な部分が多い映像、または単純で平たい部分が多い映像に印加されたノイズ量は同一であっても、ＳＡＤ値分布に応じてノイズ測定値は異に算出されてしまう。従って、映像信号の特性に問わず正確なノイズ測定値を算出しなければならない。

本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、ノイズが付加された映像を映像の特性に応じて複数の領域に区分し、区分された領域に対する分散を用いてノイズ量を測定することによって、映像の特性に問わず正確にノイズ量を測定することのできるノイズ測定装置およびその方法を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明に係るノイズ測定装置は、ノイズの付加されたノイズ映像を複数の領域に区分し、区分結果に基づいて領域情報を出力する領域区分部と、前記領域情報、前記ノイズ映像、および前記ノイズ映像で前記ノイズを減殺させ生成した映像であるノイズ減殺映像を用いて、前記複数の領域別分散を計算する分散計算部と、計算された前記複数の領域別分散を互いに比較し、前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定するノイズ決定部と、を含む。

そして、前記ノイズ映像は、第１領域および第２領域とに区分され、前記ノイズ決定部は、前記第１領域の分散である第１分散と、前記第２領域の分散である第２分散とが近似しているかを判断し、判断の結果に基づいて前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定することが好ましい。

また、前記ノイズ決定部は、前記第１分散と前記第２分散とが近似しないと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することが好ましい。

また、前記ノイズ決定部は、前記第１分散が前記第２分散より大きいと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することができる。

また、前記分散計算部は、前記の決定部が決定した前記ノイズ量に基づいて再生成された前記ノイズ減殺映像を用いて、前記第１分散および前記第２分散を再計算し、前記ノイズ決定部は、再計算された前記第１および第２分散が近似していると判断すれば、予め決定された前記ノイズ量を保つことができる。

そして、前記ノイズ決定部は、前記第１分散と前記第２分散が近似していると判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より大きい値を前記ノイズ量として決定することが好ましい。

さらに、前記分散計算部は、前記ノイズ決定部が決定した前記ノイズ量に基づいて再生成されたノイズ減殺映像を用いて、前記第１分散および第２分散を再計算し、前記ノイズ決定部は、再計算された前記第１および前記第２分散が近似しないと判断すれば、予め決定された前記ノイズ量を保つことできる。

また、前記第１領域はエッジ成分が含まれたエッジ領域であり、前記第２領域は前記エッジ成分が含まれないその他の領域である。

さらに、前記複数の領域は、高周波領域、中間領域、平たい領域、エッジ領域、テクスチャ領域のいずれか１つを含み、前記高周波領域、前記中間領域、前記平たい領域は、前記ノイズ映像で高周波成分のサイズに応じて区分付けられる領域であり、前記エッジ領域は、前記ノイズ映像でエッジ成分が含まれた領域であり、前記テクスチャ領域は、前記ノイズ映像で同質成分からなる。

一方、本発明に係るノイズ測定方法は、入力映像の特性に応じて、前記入力映像を複数の領域に規定する領域規定部と、前記複数の領域それぞれに対するノイズ量に基づいて前記入力映像のノイズ量を決定するノイズ決定部と、を含む。

そして、前記ノイズ量は分散であり、前記複数の領域のそれぞれに対する領域情報に基づいて、前記複数の領域それぞれに対する分散を計算する分散計算部をさらに含むことができる。

また、前記分散計算部は、決定されたノイズ量に基づいてノイズ減殺処理された映像であるノイズ減殺映像に規定された複数の領域それぞれに対する分散を計算することができる。

また、前記ノイズ決定部は、前記分散計算部により計算された分散に基づいて前記ノイズ減殺処理された映像のノイズ量を再決定することができる。

また、前記ノイズ決定部で決定されたノイズ量に基づいて、前記入力映像に対するノイズ減殺処理を行うノイズ減殺装置をさらに含むことができる。

そして、本ノイズ測定装置は、前記複数の領域それぞれに対する領域情報に基づいて、前記複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算する計算部と、前記入力映像とノイズ減殺処理された入力映像の差映像を算出し、前記計算部に出力する減算部と、をさらに含むことが好ましい。

また、前記計算部は、前記減算部から出力された前記差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算し、前記ノイズ決定部は、前記計算部で計算されたノイズ量を比較することによって前記入力映像のノイズ量を決定することを特徴とする。

そして、前記複数の領域それぞれに対するノイズ量は、前記複数の領域それぞれに対する分散および標準偏差のうちいずれか１つを含むことがよい。

また、前記計算部は、前記入力映像と決定されたノイズ量に基づいてノイズ減殺処理された映像であるノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算し、前記ノイズ決定部は、前記計算部で計算されたノイズ量を比較することによって前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を判断することが好ましい。

なお、前記複数の領域は、第１特性を有する第１領域、第２特性を有する第２領域を含み、前記ノイズ決定部は、前記第１領域の分散が前記第２領域の分散より大きければノイズ減殺処理のし過ぎと判断し、前記第１領域の分散と前記第２領域の分散が近似すれば適したノイズ減殺処理が行われると判断することがよい。

そして、前記ノイズ決定部は、判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、外部ノイズ減殺装置におけるノイズ減殺率が調整されるよう行うことができる。

また、前記計算部は、前記入力映像と再生成されたノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を再計算し、前記ノイズ決定部は、前記計算部で再計算されたノイズ量を再比較することによって、前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を再判断することがよい。

一方、本発明に係るノイズ減殺システムは、ノイズの付加された入力映像に対するノイズ減殺処理を通してノイズ減殺された映像であるノイズ減殺映像を出力するノイズ減殺装置と、前記入力映像を複数の領域に規定し、前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対する分散を計算し、計算された前記分散の比較を通して前記ノイズ減殺装置のノイズ減殺処理動作を制御するノイズ測定装置と、を含む。

一方、本発明に係るノイズ測定方法は（ａ）ノイズの付加されたノイズ映像を複数の領域に区分し、区分結果に基づいて領域情報を出力するステップと、（ｂ）前記領域情報、前記ノイズ映像、および前記ノイズ映像において前記ノイズを減殺させ生成した映像であるノイズ減殺映像を用いて、前記複数の領域別に分散を計算するステップと、（ｃ）計算された前記複数の領域別分散を互いに比較し、前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定するステップと、を含む。

そして、前記ノイズ映像は、第１領域および第２領域に区分され、前記（ｃ）ステップは、前記第１領域の分散である第１分散と、前記第２領域の分散である第２分散とが近似しているかを判断し、判断の結果に基づいて前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定することが好ましい。

さらに、前記（ｃ）ステップは、前記第１分散と前記第２分散とが近似しないと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することが好ましい。

そして、前記（ｃ）ステップは、前記第１分散が前記第２分散より大きいと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することができる。

さらに、前記（ｃ）ステップは、 前記第１分散と前記第２分散が近似していると判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より大きい値を前記ノイズ量として決定することがよい。

そして、前記第１領域はエッジ成分が含まれたエッジ領域であり、前記第２領域は前記エッジ成分が含まれないその他の領域である。

また、前記複数の領域は、高周波領域、中間領域、平たい領域、エッジ領域、テクスチャ領域のいずれか１つを含み、前記高周波領域、前記中間領域、前記平たい領域は、前記ノイズ映像で高周波成分のサイズに応じて区分付けられる領域であり、前記エッジ領域は、前記ノイズ映像でエッジ成分が含まれた領域であり、前記テクスチャ領域は、前記ノイズ映像で同質成分からなる領域である。

一方、本発明に係るノイズ測定方法は、入力映像の特性に応じて、前記入力映像を複数の領域に規定するステップと、前記規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップ と、前記計算されたノイズ量の比較を通して、前記入力映像のノイズ量を決定するステップと、を含む。

そして本ノイズ測定方法は、前記決定されたノイズ量に基づいて、前記入力映像に対するノイズ減殺処理を行うノイズ減殺装置を制御するステップをさらに含むことが好ましい。

さらに、前記複数の領域それぞれに対するノイズ量は、前記複数の領域それぞれに対する分散および標準偏差のうちいずれかを含むことができる。

そして、本ノイズ測定方法は、前記入力映像に対するノイズ減殺処理を通して生成された映像であるノイズ減殺映像を入力するステップと、前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像を算出するステップと、前記算出された差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップと、前記計算されたノイズ量を比較することによって前記入力映像のノイズ量を決定するステップと、をさらに含むことができる。

一方、本発明に係るノイズ測定方法は、ノイズの付加された映像であるノイズ映像に対するノイズ減殺処理を通してノイズ減殺された映像であるノイズ減殺映像を生成するステップと、前記ノイズ映像の特性に基づいて、前記ノイズ映像を複数の領域に区分するステップと、前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像を構成する複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップと、前記計算されたノイズ量の比較を通して、ノイズ減殺処理の程度を判断するステップと、前記判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、ノイズ減殺率を調整するステップと、を含む。

そして、前記複数の領域は、第１特性を有する第１領域、第２特性を有する第２領域を含み、前記判断ステップは、前記第１領域のノイズ量が前記第２領域のノイズ量より大きければ、ノイズ減殺処理のし過ぎと判断するステップと、前記第１領域のノイズ量と前記第２領域のノイズ量が近似すれば適したノイズ減殺処理が行われると判断するステップと、を含むことがよい。

さらに、前記調整ステップは、判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、前記ノイズ減殺率を調整するステップを含むことが好ましい。

そして、本ノイズ測定方法は、前記ノイズ映像と前記調整されたノイズ減殺率に基づいて再生成されたノイズ減殺映像の差映像に区分された複数の映像それぞれに対するノイズ量を再計算するステップと、前記再計算されたノイズ量を再比較することによって、前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を再判断するステップと、をさらに含むことが好ましい。

本発明によると、ノイズが付加された映像を映像の特性に応じて複数の領域に区分し、区分された領域に対する分散を用いてノイズ量を測定することができる。従って、映像の特性や映像に付加されたノイズ量に係わらずノイズ量を正確に測定できる。また、本ノイズ測定装置により、ノイズ減殺装置はより正確にノイズ減殺処理を行うことができる。

以下、添付ノイズ面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
図２は本発明の一実施の形態に係る、映像信号のノイズ測定装置のブロック図である。同図の理解の便宜のために、ノイズ測定装置２００以外にノイズ減殺装置１００をさらに図示した。

ノイズ減殺装置１００はノイズが付加された映像（以下、ノイズ映像と称する）Ｆ（ｔ）が印加され、ノイズ減殺処理を行うことによりノイズが減殺された映像（以下、ノイズ減殺映像と称する）ｆ（ｔ）を出力する装置である。

ノイズ減殺装置１００はノイズ測定装置２００で出力されるノイズ量σ² に基づいてノイズ減殺率を算出し、算出されたノイズ減殺率によりノイズ映像Ｆ（ｔ）に対してノイズ減殺処理を行う。

ノイズ測定装置２００は、ノイズ映像Ｆ（ｔ）とノイズ減殺映像ｆ（ｔ）を用いて、ノイズ量σ² を測定する装置である。ノイズ測定装置２００は領域区分部２１０、減算部２２０、分散計算部２３０、およびノイズ決定部２４０を備える。

領域区分部２１０はノイズ映像Ｆ（ｔ）をエッジ領域とその他の領域とに区分する。エッジ領域はノイズ映像Ｆ（ｔ）のうちエッジ成分が含まれた領域を指し、その他の領域はノイズ映像Ｆ（ｔ）のうちエッジ成分が含まれない領域を指す。

領域の区分が完了されれば、領域区分部２１０は分散計算部２３０に領域情報を出力する。領域には、エッジ領域とその他の領域があるため、出力される領域情報にはエッジ領域情報とその他領域の情報が存する。エッジ領域情報とはエッジ領域に該当する画素の座標値(x_e、y_e)のことであり、その他の領域情報とは該当する画素の座標(x_O、y_O)のことである。

減算部２２０は、ノイズ映像Ｆ（ｔ）とノイズ減殺映像ｆ（ｔ）の差映像Ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ）を算出する。なお、減算部２２０は差映像の絶対値 │F(t)-f(t)│を算出しても構わない。

分散計算部２３０は、領域区分部２１０からエッジ領域情報とその他の領域情報を、減算部２２０から差映像Ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ）を印加される。そして、分散計算部２３０はエッジ領域情報と差映像Ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ）を用いてエッジ領域の分散σ_e ² を計算する。そして、分散計算部２３０はその他の領域情報と差映像Ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ）を用いてその他の領域の分散σ_o ² を計算する。詳細には、分散計算部２３０は［数１］に基づいてエッジ領域の分散σ_e ² とその他領域の分散σ_o ² を計算する。

［数１］
σ_e ² = Σ(F(x_e,y_e) - f(x_e,y_e))² / (エッジ領域の画素数)
σ_o ² = Σ(F(x_o,y_o) - f(x_o,y_o))² / (その他の領域の画素数)

なお、F(x_e,y_e) - f(x_e,y_e)は差映像F(t)−f(t)の画素のうちエッジ領域に該当する画素の画素値を意味し、F(x_o,y_o) - f(x_o,y_o)は差領映像F(t)−f(t)の画素のうちその他の領域に該当する画素の画素値を意味する。エッジ領域の画素数とその他の領域の画素数はそれぞれエッジ領域情報とその他の領域情報を用いて簡単に計算できる。

ノイズ決定部２４０は、分散計算部２３０で計算されたエッジ領域の分散 σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を用いてノイズ映像F(t)に付加されたノイズ量σ² を決定し、これをノイズ減殺装置１００に出力する。ノイズ量σ² はノイズ減殺装置１００の動作制御のための制御量であるため、ノイズ量σ² を決定するにあたってノイズ減殺装置１００のノイズ減殺処理程度が反映されなければならない。

このため、ノイズ決定部２４０は、先ず、エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を互いに比較することによって、ノイズ減殺装置１００のノイズ減殺処理の程度を判断する。そして、ノイズ決定部２４０はその判断結果に基づいてそれぞれ異なるノイズ量σ² を決定する。

以下、ノイズ減殺装置１００でノイズ減殺処理をし過ぎたときこれを適切に調整する過程について詳説する。

エッジ領域の分散σ_e ² がその他の領域の分散σ_o ² より大きいと判断されれば（あるいは、両方が近似していないと判断されれば）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で過大なノイズ減殺処理が行われたと判断する。ノイズ減殺装置１００で過大なノイズ減殺処理が行われる場合には、ノイズの他にエッジ成分も共に減殺されるので、エッジ領域の分散σ_e ² がその他の領域の分散σ_o ² より大きくなる。従って、ノイズ減殺装置１００のノイズ減殺処理程度を減らすために、ノイズ決定部２４０はノイズ量σ² をさらに低値に決定する。

これにより、ノイズ減殺装置１００はさらに低いノイズ減殺率でノイズ減殺を行う。従って、ノイズ減殺装置１００は補正されたノイズ減殺映像f(t)を再出力する。その結果、減算部２２０は補正された差映像F(t)−f(t)を再算出し、分散計算部２３０はエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を再計算し、ノイズ決定部２４０に再出力する。

すると、ノイズ決定部２４０は、再計算されたエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を再比較する。再比較の結果、エッジ領域の分散σ_e ² がその他の領域の分散σ_o ² より大きいと再判断されれば（即ち、前の判断結果と同一であれば）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で依然に過大なノイズ減殺処理が行われていると判断する。従って、ノイズ決定部２４０はノイズ量σ² をさらに低くする。

一方、再比較の結果、エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² が近似していると判断されれば（即ち、前の判断結果と相違になると）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で適切にノイズ減殺処理が行われていると判断する。従って、ノイズ決定部２４０は以前に決定したノイズ量σ² を維持して出力する。

以下、ノイズ減殺装置１００で過少のノイズ減殺処理が行われる場合、これを適切に調整する過程について説明する。

エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² が近似していると判断されれば、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で過少なノイズ減殺処理が行われていると判断する。ノイズ減殺装置１００で過少なノイズ減殺処理が行われている場合には、エッジ領域とその他の領域に存在するノイズのみが減殺されるだけであって、エッジ成分は減殺せず、エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² が近似になる。従って、ノイズ減殺装置１００のノイズ減殺処理の程度を高めるために、ノイズ決定部２４０はノイズ量 σ² をさらに高い値で出力する。

これによって、ノイズ減殺装置１００はさらに高いノイズ減殺率でノイズ減殺をおこなうことができる。従って、ノイズ減殺装置１００は、補正されたノイズ減殺映像f(t)を再出力する。その結果、減算部２２０は補正された差映像F(t)−f(t)を再生成し、分散計算部２３０はエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を再計算してノイズ決定部２４０に再出力する。

すると、ノイズ決定部２４０は再計算されたエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を再比較する。再比較の結果、エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² が近似していると再判断されれば（即ち、前の判断結果と同一であれば）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で依然として過少のノイズ減殺処理が行われていると判断する。従って、ノイズ決定部２４０はノイズ量σ² をさらに高い値に決定する。

一方、再比較の結果、エッジ領域の分散σ_e ² がその他の領域の分散σ_o ² より大きいと判断されれば（即ち、前の判断結果と相違になると）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で適したノイズ減殺処理が行われていると判断する。従って、ノイズ決定部２４０は前に決定したノイズ量σ² を維持して出力する。

以下、図２で示したノイズ測定装置２００がノイズを測定する過程について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る、映像信号のノイズ測定方法を説明するためのフローチャートである。まず、領域区分部２１０は、ノイズ映像F(t)をエッジ領域とその他の領域とに区分する(Ｓ３１０)。そして、領域区分部２１０は領域区分に係るエッジ領域情報とその他の領域情報を分散計算部２３０に出力する。

減算部２２０は、ノイズ映像F(t)とノイズ減殺映像f(t)の差映像F(t)−f(t)を算出する(Ｓ３２０)。なお、減算部２２０は差映像の絶対値│F(t)-f(t)│を算出しても構わない。

分散計算部２３０は、領域区分部２１０から印加されたエッジ領域情報とその他の領域情報、減算部２２０から印加された差映像F(t)−f(t)を用いてエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を計算する(Ｓ３３０)。この際、分散計算部２３０は前述した［数１］に基づいてエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を計算する。

ノイズ決定部２４０は、分散計算部２３０で計算されたエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を比較する(Ｓ３４０)。

そして、ノイズ決定部２４０はステップ３４０の比較に基づいて、ノイズ映像F(t)に付加されたノイズ量σ_o ² を計算する（Ｓ３５０）。

この際、ノイズ決定部２４０は、先ずエッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² を相互比較し、ノイズ減殺装置１００のノイズ減殺処理程度を判断し、その判断結果に基づいてそれぞれ異なるノイズ量σ² を決定する。

詳細に、エッジ領域の分散がσ_e ² がその他領域の分散σ_o ² より大きいと判断されれば（あるいは両方が近似しないと判断されれば）、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で過大なノイズ減殺処理が行われると判断するので、ノイズ量σ² をより低くする。それから、再計算されたエッジ領域の分散σ_e ² とその他領域の分散σ_o ² とを再比較した結果が前の判断結果と同一であれば、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で依然として過大なノイズ減殺処理が行われていると判断するのでノイズ量σ² をより低くする。一方、再比較の結果が前の判断結果と異なると、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で適切なノイズ減殺処理が行われていると判断するので、前に決定したノイズ量 σ² を維持し出力する。

一方、エッジ領域の分散σ_e ² とその他の領域の分散σ_o ² が近似していると判断されれば、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で過少なノイズ減殺処理が行われていると判断するので、ノイズ量σ² をさらに高い値にする。 それから、再計算されたエッジ領域の分散σ_e ² とその他領域の分散σ_o ² とを再比較した結果が前の判断結果と同一であれば、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で依然として過少なノイズ減殺処理が行われていると判断するのでノイズ量σ² をより高い値にする。一方、再比較の結果が前の判断結果と異なると、ノイズ決定部２４０はノイズ減殺装置１００で適切なノイズ減殺処理が行われていると判断するので、前に決定したノイズ量σ² を維持して出力する。

もし、ノイズ映像F(t)が単純で且つ平たい領域のみで構成されている場合、即ち、ノイズ映像 F(t)にエッジ領域がない場合には、エッジ領域の分散σ_e ² はいつも「０」であるが、その他領域の分散σ_o ² は所定の値を有する。このときは、ノイズ決定部２４０で決定されるノイズ量σ² が増加され続き、ノイズ減殺装置１００でノイズ減殺程度が過大になる恐れがある。従って、ノイズ決定部２４０はこれを防止するために、ノイズ量σ² の上限値を制限するよう具現することが好ましい。

一方、ノイズ映像F(t)にエッジ領域がない場合には、ノイズ減殺装置１００で過大なノイズ減殺処理があったとしても、画質の劣化に繋がらないため、ノイズ量σ² の上限値を制限しなくても画質には大きく影響を与えない。

そして、ノイズ映像F(t)が複雑で精密な領域のみで成されている場合、即ち、エッジ領域のみでなされた場合（例えば、芝生の映像の場合）には、その他の領域の分散σ_o ² はいつも「０」であるが、エッジ領域の分散σ_e ² は所定の値を有する。このときは、ノイズ決定部２４０で決定されるノイズ量σ² は減少され、ノイズ減殺装置１００でノイズ減殺程度が過少になる恐れがある。従って、ノイズ決定部２４０はこれを防止するために、ノイズ量σ² の下限値を制限するよう具現することが好ましい。

一方、ノイズ映像F(t)がエッジ領域のみでなされている場合には、ノイズ減殺装置１００で過少なノイズ減殺処理があったとしても、画質の劣化に繋がらないため、ノイズ量 σ² の下限値を制限しなくても画質には大きく影響を与えない。

本実施の形態では、ノイズ映像F(t)がエッジ成分を含んでいるエッジ領域とエッジ成分を含まないその他の領域とに分けて説明したが、これは一例に過ぎず、ノイズ映像F(t)を区分する方式にはいずれの制限がない。一例として、ノイズ映像 F(t)を高周波領域、中間領域、平たい領域、同質成分からなっているテクスチャ領域などで区分したり、これを選択して区分する場合が挙げられる。

さらに、本実施の形態において、区分された領域の分散を相互比較してノイズ量を決定し、出力されるノイズ量で分散を行った。しかし、これも一例に過ぎず、「分散」の代わりに「標準偏差」を使用して本発明を具現することも本発明の技術的な思想に含まれることは勿論である。

以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。

従来のノイズ測定装置のブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る、映像信号のノイズ測定装置のブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る、映像信号のノイズ測定方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００ ノイズ減殺装置
２００ ノイズ測定装置
２１０ 領域区分部
２２０ 減算部
２３０ 分散計算部
２４０ ノイズ決定部

Claims (37)

1. ノイズの付加されたノイズ映像を複数の領域に区分し、区分結果に基づいて領域情報を出力する領域区分部と、
   前記領域情報、前記ノイズ映像、および前記ノイズ映像で前記ノイズを減殺させ生成した映像であるノイズ減殺映像を用いて、前記複数の領域別分散を計算する分散計算部と、
   計算された前記複数の領域別分散を互いに比較し、前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定するノイズ決定部と、
   を含むことを特徴とするノイズ測定装置。
2. 前記ノイズ映像は、第１領域および第２領域とに区分され、
   前記ノイズ決定部は、前記第１領域の分散である第１分散と、前記第２領域の分散である第２分散とが近似しているかを判断し、判断の結果に基づいて前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定することを特徴とする請求項１に記載のノイズ測定装置。
3. 前記ノイズ決定部は、前記第１分散と前記第２分散とが近似しないと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項２に記載のノイズ測定装置。
4. 前記ノイズ決定部は、前記第１分散が前記第２分散より大きいと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項３に記載のノイズ測定装置。
5. 前記分散計算部は、前記の決定部が決定した前記ノイズ量に基づいて再生成された前記ノイズ減殺映像を用いて、前記第１分散および前記第２分散を再計算し、
   前記ノイズ決定部は、再計算された前記第１および第２分散が近似していると判断すれば、予め決定された前記ノイズ量を保つことを特徴とする請求項３に記載のノイズ測定装置。
6. 前記ノイズ決定部は、前記第１分散と前記第２分散が近似していると判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より大きい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項３に記載のノイズ測定装置。
7. 前記分散計算部は、前記ノイズ決定部が決定した前記ノイズ量に基づいて再生成されたノイズ減殺映像を用いて、前記第１分散および第２分散を再計算し、
   前記ノイズ決定部は、再計算された前記第１および前記第２分散が近似しないと判断すれば、予め決定された前記ノイズ量を保つことを特徴とする請求項６に記載のノイズ測定装置。
8. 前記第１領域はエッジ成分が含まれたエッジ領域であり、前記第２領域は前記エッジ成分が含まれないその他の領域であることを特徴とする請求項２に記載のノイズ測定装置。
9. 前記複数の領域は、高周波領域、中間領域、平たい領域、エッジ領域、テクスチャ領域のいずれか１つを含み、
   前記高周波領域、前記中間領域、前記平たい領域は、前記ノイズ映像で高周波成分のサイズに応じて区分付けられる領域であり、
   前記エッジ領域は、前記ノイズ映像でエッジ成分が含まれた領域であり、
   前記テクスチャ領域は、前記ノイズ映像で同質成分からなる領域であることを特徴とする請求項１に記載のノイズ測定装置。
10. 入力映像の特性に応じて、前記入力映像を複数の領域に規定する領域規定部と、
    前記複数の領域それぞれに対するノイズ量に基づいて前記入力映像のノイズ量を決定するノイズ決定部と、
    を含むことを特徴とするノイズ測定装置。
11. 前記ノイズ量は分散であり、前記複数の領域のそれぞれに対する領域情報に基づいて、前記複数の領域それぞれに対する分散を計算する分散計算部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のノイズ測定装置。
12. 前記分散計算部は、決定されたノイズ量に基づいてノイズ減殺処理された映像であるノイズ減殺映像に規定された複数の領域それぞれに対する分散を計算することを特徴とする請求項１１に記載のノイズ測定装置。
13. 前記ノイズ決定部は、前記分散計算部により計算された分散に基づいて前記ノイズ減殺処理された映像のノイズ量を再決定することを特徴とする請求項１２に記載のノイズ測定装置。
14. 前記ノイズ決定部で決定されたノイズ量に基づいて、前記入力映像に対するノイズ減殺処理を行うノイズ減殺装置をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のノイズ測定装置。
15. 前記複数の領域それぞれに対する領域情報に基づいて、前記複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算する計算部と、
    前記入力映像とノイズ減殺処理された入力映像の差映像を算出し、前記計算部に出力する減算部と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のノイズ測定装置。
16. 前記計算部は、前記減算部から出力された前記差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算し、
    前記ノイズ決定部は、前記計算部で計算されたノイズ量を比較することによって前記入力映像のノイズ量を決定することを特徴とする請求項１５に記載のノイズ測定装置。
17. 前記複数の領域それぞれに対するノイズ量は、前記複数の領域それぞれに対する分散および標準偏差のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１０に記載のノイズ測定装置。
18. 前記計算部は、前記入力映像と決定されたノイズ量に基づいてノイズ減殺処理された映像であるノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算し、
    前記ノイズ決定部は、前記計算部で計算されたノイズ量を比較することによって前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を判断することを特徴とする請求項１０に記載のノイズ測定装置。
19. 前記複数の領域は、第１特性を有する第１領域、第２特性を有する第２領域を含み、
    前記ノイズ決定部は、前記第１領域の分散が前記第２領域の分散より大きければノイズ減殺処理のし過ぎと判断し、前記第１領域の分散と前記第２領域の分散が近似すれば適したノイズ減殺処理が行われると判断することを特徴とする請求項１８に記載のノイズ測定装置。
20. 前記ノイズ決定部は、判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、外部ノイズ減殺装置におけるノイズ減殺率が調整されるよう行うことを特徴とする請求項１８に記載のノイズ測定装置。
21. 前記計算部は、前記入力映像と再生成されたノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を再計算し、
    前記ノイズ決定部は、前記計算部で再計算されたノイズ量を再比較することによって、前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を再判断することを特徴とする請求項２０に記載のノイズ測定装置。
22. ノイズの付加された入力映像に対するノイズ減殺処理を通してノイズ減殺された映像であるノイズ減殺映像を出力するノイズ減殺装置と、
    前記入力映像を複数の領域に規定し、前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像に規定された複数の領域それぞれに対する分散を計算し、計算された前記分散の比較を通して前記ノイズ減殺装置のノイズ減殺処理動作を制御するノイズ測定装置と、
    を含むことを特徴とするノイズ減殺システム。
23. （ａ）ノイズの付加されたノイズ映像を複数の領域に区分し、区分結果に基づいて領域情報を出力するステップと、
    （ｂ）前記領域情報、前記ノイズ映像、および前記ノイズ映像において前記ノイズを減殺させ生成した映像であるノイズ減殺映像を用いて、前記複数の領域別に分散を計算するステップと、
    （ｃ）計算された前記複数の領域別分散を互いに比較し、前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定するステップと、
    を含むことを特徴とするノイズ測定方法。
24. 前記ノイズ映像は、第１領域および第２領域に区分され、
    前記（ｃ）ステップは、前記第１領域の分散である第１分散と、前記第２領域の分散である第２分散とが近似しているかを判断し、判断の結果に基づいて前記ノイズ映像に付加されたノイズ量を決定することを特徴とする請求項２３に記載のノイズ測定方法。
25. 前記（ｃ）ステップは、前記第１分散と前記第２分散とが近似しないと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項２４に記載のノイズ測定方法。
26. 前記（ｃ）ステップは、前記第１分散が前記第２分散より大きいと判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より小さい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項２５に記載のノイズ測定方法。
27. 前記（ｃ）ステップは、 前記第１分散と前記第２分散が近似していると判断すれば、以前に決定された前記ノイズ量より大きい値を前記ノイズ量として決定することを特徴とする請求項２４に記載のノイズ測定方法。
28. 前記第１領域はエッジ成分が含まれたエッジ領域であり、前記第２領域は前記エッジ成分が含まれないその他の領域であることを特徴とする請求項２４に記載のノイズ測定方法。
29. 前記複数の領域は、高周波領域、中間領域、平たい領域、エッジ領域、テクスチャ領域のいずれか１つを含み、
    前記高周波領域、前記中間領域、前記平たい領域は、前記ノイズ映像で高周波成分のサイズに応じて区分付けられる領域であり、
    前記エッジ領域は、前記ノイズ映像でエッジ成分が含まれた領域であり、
    前記テクスチャ領域は、前記ノイズ映像で同質成分からなる領域であることを特徴とする請求項２３に記載のノイズ測定方法。
30. 入力映像の特性に応じて、前記入力映像を複数の領域に規定するステップと、
    前記規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップ と、
    前記計算されたノイズ量の比較を通して、前記入力映像のノイズ量を決定するステップと、
    を含むことを特徴とするノイズ測定方法。
31. 前記決定されたノイズ量に基づいて、前記入力映像に対するノイズ減殺処理を行うノイズ減殺装置を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載のノイズ測定方法。
32. 前記複数の領域それぞれに対するノイズ量は、前記複数の領域それぞれに対する分散および標準偏差のうちいずれかを含むことを特徴とする請求項３０に記載のノイズ測定方法。
33. 前記入力映像に対するノイズ減殺処理を通して生成された映像であるノイズ減殺映像を入力するステップと、
    前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像を算出するステップと、
    前記算出された差映像に規定された複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップと、
    前記計算されたノイズ量を比較することによって前記入力映像のノイズ量を決定するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載のノイズ測定方法。
34. ノイズの付加された映像であるノイズ映像に対するノイズ減殺処理を通してノイズ減殺された映像であるノイズ減殺映像を生成するステップと、
    前記ノイズ映像の特性に基づいて、前記ノイズ映像を複数の領域に区分するステップと、
    前記入力映像と前記ノイズ減殺映像の差映像を構成する複数の領域それぞれに対するノイズ量を計算するステップと、
    前記計算されたノイズ量の比較を通して、ノイズ減殺処理の程度を判断するステップと、
    前記判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、ノイズ減殺率を調整するステップと、
    を含むことを特徴とするノイズ測定方法。
35. 前記複数の領域は、第１特性を有する第１領域、第２特性を有する第２領域を含み、
    前記判断ステップは、前記第１領域のノイズ量が前記第２領域のノイズ量より大きければ、ノイズ減殺処理のし過ぎと判断するステップと、
    前記第１領域のノイズ量と前記第２領域のノイズ量が近似すれば適したノイズ減殺処理が行われると判断するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項３４に記載のノイズ測定装置。
36. 前記調整ステップは、判断されたノイズ減殺処理程度に基づいて、前記ノイズ減殺率を調整するステップを含むことを特徴とする請求項３５に記載のノイズ測定装置。
37. 前記ノイズ映像と前記調整されたノイズ減殺率に基づいて再生成されたノイズ減殺映像の差映像に区分された複数の映像それぞれに対するノイズ量を再計算するステップと、
    前記再計算されたノイズ量を再比較することによって、前記ノイズ減殺映像に対するノイズ減殺処理程度を再判断するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載のノイズ測定方法。
    
    
    
    

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