JP2008160724A - 映像信号処理装置及び映像信号処理方法並びに放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】符号化されていない映像信号と、符号化された映像信号をデコードした映像信号とに対して異なる映像処理を施す映像信号処理装置を提供する。
【解決手段】映像信号が符号化されていない映像信号か、符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号かを示す種別信号ｄ２を受け、種別信号がアナログチューナからの映像信号を示す場合に映像信号の濃度変化を判断するための第１閾値（Ｔｈ_ａ，Ｔｈ_ｃ，Ｔｈ_ｅ）を決定し、符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号を示す場合に第１閾値よりも小さい第２閾値（Ｔｈ_ｂ，Ｔｈ_ｄ，Ｔｈ_ｆ）を決定する決定部１１と、第１閾値または第２閾値を用いてこれより小さい濃度変化を映像信号から検出する検出部と、検出部が濃度変化を検出すると、この濃度変化成分を減算する減算部をもつ映像信号処理装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、映像信号を削減する映像信号処理装置及び映像信号処理方法、並びにこの映像信号処理装置を用いた放送受信装置に関する。

近年、テレビジョン放送では、アナログ放送だけではなく、衛星波や地上波のデジタル放送が広く放送され視聴されてきている。このようなデジタル放送は、放送信号をデジタルチューナ等で受信して出力した信号は例えばＭＰＥＧファイルとして出力されるため、更に例えばＭＰＥＧデコーダ等によりデコード処理した後に、映像信号として利用される。このようなデジタル放送の映像信号を扱う方法を述べた技術が多く知られている。

特許文献１は、画像の符号化歪除去方法において、符号化歪の除去処理が必要かどうかを判断し、必要な場合にのみブロックフィルタを行なう技術が開示されている。
特開２００４−１８０２４８号公報。

しかし、特許文献１の従来技術は、ＭＰＥＧデコーダでの符号化歪を示しているが、ＭＰＥＧデコーダからの映像信号と、符号化されていない映像信号とに対して、異なる程度に映像処理を施す技術が開示されていないという問題がある。

本発明は、符号化されていない映像信号とデジタルチューナからのデコードした映像信号とに対して異なる映像処理を施す映像信号処理装置及び映像信号処理方法並びに放送受信装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための一実施の形態は、
映像信号（ｄ_１）が符号化されていない映像信号か、符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号かを示す種別信号（ｄ_２）を受け、前記種別信号が前記符号化されていない映像信号を示す場合に前記映像信号の濃度変化を判断するための第１閾値（Ｔｈ_ａ，Ｔｈ_ｃ）を決定し、前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号を示す場合に前記第１閾値よりも小さい第２閾値（Ｔｈ_ｂ，Ｔｈ_ｄ，Ｔｈ_ｆ）を決定する決定部（１１，１４，１７）と、
前記映像信号を受け、前記決定部が決定した前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい濃度変化を検出する検出部（１２，１５，１８）と、
前記検出部が前記濃度変化を検出すると、この濃度変化成分を減算する減算部（１３，１６，１９）を具備することを特徴とする映像信号処理装置である。

デコーダを経た符号化された映像信号は、デコーダでノイズ低減を行った際にノイズが低減されているので小さい閾値Ｔｈ_ａ以下のノイズを小さい程度に補正し、符号化されていない映像信号はノイズが残っているので大きい閾値Ｔｈ_ｂ以下のノイズを大きい程度に補正する。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜本発明の一実施形態である映像処理装置の一例＞
以下に図面を用いて本発明の一実施形態である映像処理装置を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る水平方向コアリング部の構成の一例を示すブロック図である。図２は、同じく垂直方向コアリング部の構成の一例を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態に係るコアリング部及びエンハンサ部を含む画質処理部の構成の一例を示すブロック図である。図４は、本発明の一実施形態に係るコアリング部及びエンハンサ部を含む画質処理部の構成の一例を示すブロック図である。

本発明の一実施形態である映像処理装置は、図１に示す水平方向コアリング部２１と、図２に示す垂直方向コアリング部２２と図３に示す時間軸ノイズ除去部を含む映像処理装置１４２であって、図４にその構成の一例が示されている。

すなわち、映像処理装置１４２は、図４において、水平方向の濃度変化を補正する水平コアリング部２１と、垂直方向の濃度変化を補正する垂直コアリング部２２と、水平方向のエッジを強調処理する水平エンハンサ部２３と、垂直方向のエッジを強調処理する垂直エンハンサ部２４と、時間軸方向のノイズを補正する時間軸ノイズ除去部２６と、これらの映像出力を合成する合成処理部２５とを有している。

更に、この映像処理装置１４２が含んでいる水平方向コアリング部２１は、図１に示すように、制御部１３０から種別信号ｄ_２を受ける閾値決定部１１と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け閾値信号ｄ_３を受ける水平方向検出部１２と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け検出信号ｄ_４を受け種別信号ｄ_２を受ける減算処理部１３を有している。

更に、この映像処理装置１４２が含んでいる垂直方向コアリング部２２は、図２に示すように、制御部１３０から種別信号ｄ_２を受ける閾値決定部１４と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け閾値信号ｄ_５を受ける垂直方向検出部１５と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け検出信号ｄ_６を受け種別信号ｄ_２を受ける減算処理部１６を有している。

更に、この映像処理装置１４２が含んでいる時間軸ノイズ除去部２６は、図４に示すように、制御部１３０から種別信号ｄ_２を受ける閾値決定部１７と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け閾値信号ｄ_７を受ける時間軸ノイズ検出部１８と、データバスを介して映像信号ｄ_１を受け検出信号ｄ_８を受け種別信号ｄ_２を受ける減算処理部１９を有している。

これら水平コアリング部２１、垂直コアリング部２２、水平エンハンサ部２３、垂直エンハンサ部２４、時間軸ノイズ除去部２６の動作の詳細はフローチャートを用いて後述する。

（放送受信装置の構成と動作）
次に、上述した映像処理装置１４２が適用される装置の一例である放送受信装置の構成と動作について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る放送受信装置の構成の一例を示すブロック図である。放送受信装置１００は、図５に示すようにテレビジョン装置であり、制御部１３０は全体の動作を司るべくデータバスを介して各部に接続されている。

又、図５の放送受信装置１００は、再生側を構成するＭＰＥＧデコーダ部１１６と、装置本体の動作を制御する制御部１３０とを主たる構成要素としている。放送受信装置１００は、入力側のセレクタ１１４と出力側のセレクタ１１９とを有しており、入力側のセレクタ１１４には、ＬＡＮ等やメール機能をもった通信部１１１と、ＢＳ／ＣＳ／地上波デジタルチューナ部１１２と、ＢＳ／地上波アナログチューナ部１１３とが接続される。

更に、放送受信装置１００は、ＭＰＥＧデコーダ部１１６、分離部１１７、チューナ部からの映像情報等を適宜記録する記憶部１３５と、放送信号等から電子番組情報を取得して画面表示等を行なう電子番組情報処理部１３６を有している。これらの各部は、データバスを介して制御部１３０に接続されている。更に、セレクタ部１１９の出力は、表示部１２１に接続され、外部装置との通信を行うインタフェース部１２２を介して外部装置に供給される。

更に、放送受信装置１００は、データバスを介して制御部１３０に接続され、ユーザの操作やリモコンＲの操作を受ける操作部１３２を有している。ここで、リモコンＲは、放送受信装置１００の本体に設けられる操作部１３２とほぼ同等の操作を可能とするものであり、チューナの操作等、各種設定が可能である。

この放送受信装置１００は、放送信号が受信アンテナから各チューナ部１１２，１１３に入力され、ここで選局が行われる。選局された映像音声信号は、ＭＰＥＧデコーダ部１１６等でデコード処理され、映像処理部１１８に供給される。映像処理部１１８は、インターレス信号をプログレッシブに変換するＩＰ変換部１４１と、図１乃至図３に詳述したコアリング処理及びエンハンス処理を行なう画質処理部１４２と、スケーリング処理を行なうスケーリング部１４３と、映像信号のγ補正を行なうγ補正部１４４とを有している。

これらの入力信号は、制御部１３０により管理され、映像処理部１１８に入力する信号に切り換えられる。また選局及び入力切換を行うべく、リモコンＲからの操作信号が操作部１３２を介して制御部１３０に供給され、この結果、ＭＰＥＧデコーダ部１１６や映像処理部１１８が制御される。映像処理部１１８で処理された映像信号がセレクタ部１１９を介して表示部１２１に表示される。又、音声信号も図示しないスピーカ等に供給される。

（水平方向及び垂直方向のコアリング処理）
次に、図１乃至図３及び図５の画質処理部１４２に示した水平方向及び垂直方向のコアリング処理について、以下に図５及び図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る放送受信装置の水平方向のコアリング処理の一例を示すフローチャート、図６は、同じく垂直方向のコアリング処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の図５及び図６のフローチャートの各ステップは、回路ブロックに置き換えることができ、従って、各フローチャートのステップは、全てブロックに定義しなおすことが可能である。

すなわち、水平コアリング部２１及び垂直コアリング部２２の機能は、以下の機能を有する回路構成を合成して実現することも可能であり、マイクロコンピュータとプログラムにより実現することも好適である。

図１に示される水平コアリング部２１は、与えられた映像信号ｄ_１の特に水平方向のノイズ（具体的には濃度変化）を検出して、これを適宜、減算処理することでノイズを除去する機能をもっている。具体的には、水平コアリング部２１は、番組放送中の室内の映像であれば、例えば壁等のテクスチャに現れた映像の乱れを水平方向に検出して、これを滑らかな映像に自動的に補正する働きをもっている。また、垂直コアリング部２２は、同様に、例えば壁等のテクスチャに現れた映像の乱れを垂直方向に検出して、これを滑らかな映像に自動的に補正する働きをもっている。また、時間軸方向ノイズ除去部２６は、同様に、例えば壁等のテクスチャに現れた映像の乱れを時間軸方向に検出して、これを滑らかな映像に自動的に補正する働きをもっている。

・水平コアリング処理
すなわち、水平コアリング部２１は、図５のフローチャートに示すように、閾値決定部１１で与えられた映像信号ｄ_１が符号化されていない映像信号（一例として、アナログチューナ部１１３から出力された映像信号）か、元符号化された映像信号（一例として、デジタルチューナ部１１２からのデジタル信号をデコードした映像信号）かを、制御部１３０より与えられた種別信号ｄ_２に基づいて判断する（ステップＳ１１）。

なお、ここで、符号化されていない映像信号とは、上記したように、アナログチューナ部１１３から出力された映像信号だけではなく、外部からアナログ接続されたビデオレコーダ等の映像装置から供給されたアナログ映像信号の場合や、非圧縮のデジタル接続された外部のＤＶＤプレーヤ等の映像装置の場合も含むものである。

更に、ここで、元符号化された映像信号とは、上記したように、デジタルチューナ部１１２から出力されデコーダでデコードした映像信号だけではなく、外部の映像装置から与えられた符号化された映像信号をデコーダでデコードした映像信号等も含むものである。

すなわち、閾値決定部１１が種別信号ｄ_２に基づいて、映像信号ｄ_１が符号化されていない映像信号と判断すると、水平方向検出部１２に閾値信号ｄ_３を供給する。水平方向検出部１２は、閾値信号ｄ_３により閾値Ｔｈ_ａ（＞Ｔｈ_ｂ）を基準として、映像信号ｄ_１から閾値Ｔｈ_ａより小さい水平方向の濃度変化を検出すると、検出信号ｄ_４を減算処理部１３に供給する（ステップＳ１２）。

減算処理部１３は、検出信号ｄ_４に基づいて検出した濃度変化成分を減算処理することで、映像中からノイズ成分を除去する。この際の補正量は、減算処理部１３が、種別信号ｄ_２に基づいて決定されるものであり、種別信号ｄ_２が映像信号ｄ_１が符号化されていない映像信号であることを示していると、補正量Ａにより映像信号を減算処理する（ステップＳ１３）。

この結果、映像信号ｄ_１が符号化されていない映像信号なら、元デジタル映像に比して比較的ノイズが大きく残っているので、大きい閾値Ｔｈ_ｂで検出したノイズを大きい補正量Ａ（＞補正量Ｂ）で減算処理するものである。

同様に、ステップＳ１１で、閾値決定部１１が種別信号ｄ_２に基づいて、映像信号ｄ_１が元符号化された映像信号と判断すると、水平方向検出部１２に閾値信号ｄ_３を供給する。水平方向検出部１２は、閾値信号ｄ_３により閾値Ｔｈ_ｂ（＜Ｔｈ_ａ）を基準として、映像信号ｄ_１から閾値Ｔｈ_ｂより小さい水平方向の濃度変化を検出すると、検出信号ｄ_４を減算処理部１３に供給する（ステップＳ１４）。

減算処理部１３は、検出信号ｄ_４に基づいて検出した濃度変化成分を減算処理することで、映像中からノイズ成分を除去する。この際の補正量は、減算処理部１３が、種別信号ｄ_２に基づいて決定されるものであり、種別信号ｄ_２が映像信号ｄ_１が元符号化された映像信号であることを示していると、補正量Ｂ（＜補正量Ａ）により映像信号を減算処理する（ステップＳ１５）。

この結果、映像信号ｄ_１が元符号化された映像信号なら、既にデコーダ部１１６等でＤＡ変換の際にノイズがある程度除去されてしまっているため、符号化されていない映像信号に比して比較的ノイズが少ないため、小さい閾値Ｔｈ_ｂで検出したノイズを小さい補正量Ｂ（＜補正量Ａ）で減算処理するものである。

このようにこの実施形態では、映像信号が元符号化された映像信号でありデコーダ部１１６等でＤＡ変換されたノイズが少ない映像信号なのか、符号化されていない比較的ノイズが大きい映像信号なのかを区別して、ノイズ（濃度変化）検出の閾値及び減算処理の補正量を変化させる。これにより、映像信号の特性に応じた適切な画質処理を行なうことができる。

・垂直コアリング処理
なお、図７のフローチャートが示すステップＳ２１からステップＳ２５の処理は、図６のフローチャートが示すステップＳ１１からステップＳ１５の処理と同趣旨のものであるため、説明を省略する。図７のフローチャートでは、ステップＳ２２及びステップＳ２４の濃度変化の検出は、（水平方向ではなく）垂直方向の濃度変化を検出するものである。

また、水平コアリング処理の際の閾値がＴｈ_ａ＞Ｔｈ_ｂであるのに比して、垂直コアリング処理では閾値がＴｈ_ｃ＞Ｔｈ_ｄが用いられる。また、水平コアリング処理の際の補正量が補正量Ａ＞補正量Ｂであるのに比して、垂直コアリング処理では補正量Ｃ＞補正量Ｄが用いられる。

垂直コアリング処理の場合も、映像信号が元符号化された映像信号でありデコーダ部１１６等でＤＡ変換されたノイズが少ない映像信号なのか、符号化されていない比較的ノイズが大きい映像信号なのかを区別して、ノイズ（濃度変化）検出の閾値及び減算処理の補正量を変化させることで、映像信号の特性に応じた適切な画質処理を行なうことが可能となっている。

・時間軸ノイズ除去処理
なお、図８のフローチャートが示すステップＳ３１からステップＳ３５の処理は、図６のフローチャートが示すステップＳ１１からステップＳ１５の処理と同趣旨のものであるため、説明を省略する。図８のフローチャートでは、ステップＳ３２及びステップＳ３４の濃度変化の検出は、（水平方向ではなく）時間軸方向の濃度変化を検出するものである。

また、水平コアリング処理の際の閾値がＴｈ_ａ＞Ｔｈ_ｂであるのに比して、時間軸方向のノイズ除去処理では閾値がＴｈ_ｅ＞Ｔｈ_ｆが用いられる。また、水平コアリング処理の際の補正量が補正量Ａ＞補正量Ｂであるのに比して、時間軸ノイズ除去処理では補正量Ｅ＞補正量Ｆが用いられる。

時間軸ノイズ除去処理の場合も、映像信号が元符号化された映像信号でありデコーダ部１１６等でＤＡ変換されたノイズが少ない映像信号なのか、符号化されていない比較的ノイズが大きい映像信号なのかを区別して、ノイズ（濃度変化）検出の閾値及び減算処理の補正量を変化させることで、映像信号の特性に応じた適切な画質処理を行なうことが可能となっている。

（他の実施形態）
なお、記憶部１３５に記録された映像信号をコアリング処理及びノイズ除去処理の対象とする場合は、制御部１３０により記録時に種別情報を生成して管理することが好適である。すなわち、制御部１３０等で生成された映像信号の記録処理のための管理情報に、その映像信号が符号化されていない映像信号か、元符号化された映像信号かを示す種別情報を添付して記憶領域等に管理することが好適である。

このように映像信号を管理することで、再生する際にその格納された映像信号が符号化されていない映像信号か、元符号化された映像信号かを示す種別情報に基づいて、制御部１３０により種別信号ｄ_２を生成してコアリング部２１，２２に供給する。これにより、記憶部１３５に記録された映像信号もリアルタイムの映像信号と同様に映像信号の種別に応じた処理が可能となるものである。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る水平方向コアリング部の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る垂直方向コアリング部の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る時間軸ノイズ除去部の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係るコアリング部及びエンハンサ部を含む画質処理部の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る放送受信装置の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る放送受信装置の水平方向のコアリング処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る放送受信装置の垂直方向のコアリング処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る放送受信装置の時間軸方向の処理の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１１…入力信号判断部、１２…閾値決定部、１３…減算処理部、１４…入力信号判断部、１５…閾値決定部、１６…加算処理部、１７…閾値決定部、１８…時間軸ノイズ検出部、１９…減算処理部、２１…水平コアリング部、２２…垂直コアリング部、２３…水平エンハンサ部、２４…垂直エンハンサ部、２５…合成処理部、１４２…画質処理部。

Claims (10)

1. 映像信号が符号化されていない映像信号か、符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号かを示す種別信号を受け、前記種別信号が前記符号化されていない映像信号を示す場合に前記映像信号の濃度変化を判断するための第１閾値を決定し、前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号を示す場合に前記第１閾値よりも小さい第２閾値を決定する決定部と、
   前記映像信号を受け、前記決定部が決定した前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい濃度変化を検出する検出部と、
   前記検出部が前記濃度変化を検出すると、この濃度変化成分を減算する減算部と、
   を具備することを特徴とする映像信号処理装置。
2. 前記減算部は、前記種別信号が前記符号化されていない映像信号と判断する場合に前記映像信号の濃度変化を第１補正量だけ削減し、前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号と判断する場合に前記第１補正量よりも小さい第２補正量だけ削減することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 前記検出部は、前記映像信号を受け、前記供給部から供給された前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい水平方向の濃度変化を検出することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
4. 前記検出部は、前記映像信号を受け、前記供給部から供給された前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい垂直方向の濃度変化を検出することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
5. 前記検出部は、前記映像信号を受け、前記供給部から供給された前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい時間方向の濃度変化を検出することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
6. アナログ放送信号を受信して符号化されていない映像信号を供給するアナログチューナ部と、
   デジタル放送信号を受信して符号化デジタル信号を出力するデジタルチューナ部と、
   前記符号化デジタル信号をデコードして映像信号を出力するデコーダ部と、
   前記映像信号が符号化されていない映像信号か、前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号かを示す種別信号を生成し出力する制御部と、
   前記制御部から前記種別信号を受け、前記種別信号が前記符号化されていない映像信号を示す場合に前記映像信号の濃度変化を判断するための第１閾値を決定し、前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号を示す場合に前記第１閾値よりも小さい第２閾値を決定する決定部と、
   前記映像信号を受け、前記決定部が決定した前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい濃度変化を検出する検出部と、
   前記検出部が前記濃度変化を検出すると、この濃度変化成分を減算する減算部と、
   前記減算部が前記濃度変化成分を減算した映像信号に基づき、映像を画面表示する表示部を具備することを特徴とする放送受信装置。
7. 映像信号が符号化されていない映像信号か、符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号かを示す種別信号を受け、
   前記種別信号が前記符号化されていない映像信号を示す場合に前記映像信号の濃度変化を判断するための第１閾値を決定し、
   前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号を示す場合に前記第１閾値よりも小さい第２閾値を決定し、
   前記映像信号を受け、前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい濃度変化を検出し、
   前記濃度変化を検出すると、この濃度変化成分を減算することを特徴とする映像信号処理方法。
8. 前記種別信号が前記符号化されていない映像信号と判断する場合に前記映像信号の濃度変化を第１補正量だけ削減し、前記種別信号が前記符号化されたデジタル信号をデコードした映像信号と判断する場合に前記第１補正量よりも小さい第２補正量だけ削減することを特徴とする請求項７記載の映像信号処理方法。
9. 前記映像信号を受け、前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい水平方向の濃度変化を検出することを特徴とする請求項７記載の映像信号処理方法。
10. 前記映像信号を受け、前記第１閾値または前記第２閾値を用いてこれより小さい垂直方向の濃度変化を検出することを特徴とする請求項７記載の映像信号処理方法。

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