JP2008252759A - 映像信号処理装置と映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位の映像表示を行えるようにする。
【解決手段】動き量検出部４１は、映像信号ＶＳdから映像の動き量ＭＶを検出する。ブロックノイズ検出部４８は、映像信号ＶＳdからブロックノイズを検出する。ブロックノイズ除去部４９は、ブロックノイズの検出結果を用いて映像信号のブロックノイズ除去を行う。シャープネス調整部５４は、ブロックノイズ除去が行われた輝度信号Ｙdbに輪郭調整信号を加えてシャープネス調整を行い、輝度信号Ｙdcを生成する。シャープネス調整部５４は、動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じて輪郭調整信号を減少させてシャープネス調整を行う。ブロックノイズ除去による副作用や残留しているブロックノイズが強調されてしまうことがなく、高品位の映像表示を行える。
【選択図】 図２

Description

この発明は映像信号処理装置と映像信号処理方法に関する。詳しくは、ブロックノイズ除去後の映像信号に対してシャープネス調整を行うとき、ブロックノイズ除去前の映像信号を用いた動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じて輪郭調整信号を減少させることで、ブロックノイズ除去の副作用等が強調されてしまうことを防止して、高品位の映像表示を行うものである。

映像信号の符号化処理では、映像信号を所定の画素単位でブロック化して、各ブロックに対してＤＣＴ変換が行われている。このＤＣＴ変換を行うことにより得られたＤＣＴ係数を、水平空間周波数成分および垂直空間周波数の両成分につき低い周波数から高い周波数へとジグザグにスキャンしたのち量子化することで、可変長符号化データが生成されている。また、可変長符号化データの復号化処理では、可変長符号化データの逆量子化処理や逆ＤＣＴ変換処理、逆ブロック化処理が行われて、符号化処理前の映像信号に戻される。

このような符号化・復号化処理では、ＤＣＴ変換における打切り誤差や丸め誤差が生じたり、量子化における情報の間引き等行われる。このため、復号化処理を行っても、符号化処理前の映像信号に完全に戻すことができなくなり、ブロックの境目が目立った画質の低い映像、すなわちブロックノイズが目立つ映像となる。

このようなブロックノイズを除去するため、例えば特許文献１の発明では、ＤＣＴ変換により得られる各ブロックのＤＣＴ係数に基づきブロックノイズを除去する必要があるか否かをブロック毎に判別して、ブロックノイズの除去が必要であると判別されたブロックに対してブロックノイズ除去が行われている。

特開２０００−２９９８５９号公報

ところで、ブロックノイズを除去する際に、ノイズ除去強度を高めると副作用が生じる場合がある。例えば映像に格子状の絵柄が含まれており、格子サイズがブロックサイズと略一致する場合、格子の位置がブロックの境目の位置となると、格子状の絵柄はブロックノイズと検出されてしまい、格子状の絵柄が見えなくなるように処理される。また、格子の位置がブロックの境目の位置からずれた位置となると、ブロックノイズと検出されることがないので、格子状の絵柄が正しく表示される。このため、ノイズ除去強度が高く、格子の位置がブロックの境目の近傍で変動すると、格子状の絵柄がちらつきを生じて表示されてしまう副作用が生じてしまう。

ここで、ノイズ除去強度が高い状態でブロックノイズの除去が行われた映像信号を用いてシャープネス調整が行われるとき、鮮鋭度をより高くするようにシャープネス量の設定が行われていると、上述の副作用が顕著となってしまい、高品位の映像表示を行うことができなくなってしまう。

また、上述の副作用を生じさせないようにノイズ除去強度を低くした場合、ブロックノイズの除去が行われた映像信号には、ブロックノイズが残留してしまうことがある。このため、このような映像信号を用いてシャープネス調整が行われるとき、鮮鋭度をより高くするようにシャープネス量の設定が行われていると、残留しているブロックノイズが強調されてしまい、高品位の映像表示を行うことができなくなってしまう。

そこで、この発明では、高品位の映像表示を行うことができる映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供するものである。

この発明の概念は、映像信号から映像の動き量とブロックノイズを検出して、ブロックノイズの検出結果を用いて映像信号のブロックノイズ除去を行い、このブロックノイズ除去が行われた映像信号を用いてシャープネス調整が行われる場合、動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じてシャープネス調整を弱めて、ブロックノイズ除去の副作用等が強調されないようにするものである。

この発明の映像信号処理装置は、映像信号から映像の動き量を検出する動き量検出部と、映像信号からブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、ブロックノイズの検出結果を用いて映像信号のブロックノイズ除去を行うブロックノイズ除去部と、ブロックノイズ除去が行われた映像信号に輪郭調整信号を加えてシャープネス調整を行うシャープネス調整部を有し、シャープネス調整部は、動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じて輪郭調整信号を減少させるものである。

また、この発明に係る映像信号処理方法は、映像信号から映像の動き量を検出する動き量検出工程と、映像信号からブロックノイズを検出するブロックノイズ検出工程と、ブロックノイズの検出結果を用いて映像信号のブロックノイズ除去を行うノイズ除去工程と、ブロックノイズ除去が行われた映像信号に輪郭調整信号を加えてシャープネス調整を行うシャープネス調整工程を有し、シャープネス調整工程では、動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じて輪郭調整信号を減少させるものである。

この発明によれば、映像信号から映像の動き量とブロックノイズを検出して、動き量の検出結果とブロックノイズの検出結果に応じて、ブロックノイズ除去が行われた映像信号に加えられる輪郭調整信号が減少される。このため、ブロックノイズ除去による副作用や残留しているブロックノイズが強調されてしまうことがなく、高品位の映像表示を行うことができる。

以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図１は映像信号処理装置を用いた機器、例えばテレビジョン装置の構成を示している。なお、映像信号処理装置を用いた機器はテレビジョン装置に限られるものではなく、例えば記録媒体（磁気テープ，磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ等）を用いて映像信号の記録再生を行う記録再生装置、セットトップボックス等であってもよい。

図１において、テレビジョン装置１１の衛星放送用アンテナ１２は、ディジタル衛星放送を受信するアンテナであり、衛星放送用アンテナ１２で得られた受信信号ＲＦ1は衛星放送用選局／復調部１３に供給される。衛星放送用選局／復調部１３は、所望のチャネル（周波数）の選局を行い、得られた中間周波信号をディジタル復調する。さらにディジタル復調により得られたトランスポートストリームＴＳ1をデマルチプレクサ２１に供給する。このディジタル復調では衛星放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＰＳＫ復調処理等を行う。なお、衛星放送用選局／復調部１３の動作は、後述する制御部８０からの制御信号ＣＴによって制御される。

地上放送用アンテナ１５は、地上放送を受信するアンテナであり、地上放送用アンテナ１５で得られた受信信号ＲＦ2は地上放送用選局／復調部１６に供給される。地上放送用選局／復調部１６は、所望のチャネルの選局を行い、得られた中間周波信号の復調処理を行う。ここで、地上放送用選局／復調部１６は、地上アナログ放送を受信しているとき、中間周波信号のアナログ復調処理を行い、得られた映像信号をディジタルの映像信号ＶＳbに変換して映像切換部３１に供給し、得られた音声信号ＡＳbを音声切換部７１に供給する。また、地上放送用選局／復調部１６は、地上ディジタル放送を受信しているとき、中間周波信号のディジタル復調を行い、得られたトランスポートストリームＴＳ2をデマルチプレクサ２１に供給する。このディジタル復調では、地上ディジタル放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＦＤＭ復調処理等を行う。なお、地上放送用選局／復調部１６の動作も、後述する制御部８０からの制御信号ＣＴによって制御される。

デマルチプレクサ２１は、ディジタル衛星放送を受信するときトランスポートストリームＴＳ1を選択して、地上ディジタル放送を受信するときトランスポートストリームＴＳ2を選択する。さらに、デマルチプレクサ２１は、選択したトランスポートストリームに時分割的に多重して含まれている映像データＤＴv、音声データＤＴa、放送データＤＴdなどを分離して、映像データＤＴvおよび音声データＤＴaをデコーダ部２２に供給し、放送データＤＴdを放送データ処理部２３に供給する。

デコーダ部２２は、映像データＤＴvの復号を行い、得られた映像信号ＶＳaを映像切換部３１に供給する。また、デコーダ部２２は、音声データＤＴaの復号を行い、得られた音声信号ＡＳaを音声切換部７１に供給する。

放送データ処理部２３は、ユーザ操作に応じた所定の処理、例えばＥＰＧ(Electric Program Guide)表示等を行うための制御信号ＣＳを生成して信号生成部６１に供給する。

映像切換部３１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器からコンポジット方式やコンポーネント方式、ＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)方式、ＤＶＩ(Digital Visual Interface)方式等の映像信号の入力を行うことができるようになされている。また、映像切換部３１には信号処理部４０が接続されており、信号処理部４０に供給する映像信号を、デコーダ部２２から供給された映像信号ＶＳa、地上放送用選局／復調部１６からの映像信号ＶＳb、外部入力端子２８を介して供給された映像信号ＶＳcのいずれかに切り換える。なお、信号処理部４０に供給する映像信号ＶＳdは、輝度信号と色差信号で構成されているものとする。また、例えば外部入力端子２８から異なる方式で映像信号が供給されているとき、映像切換部３１は方式変換処理を行う。

信号処理部４０は、映像切換部３１から供給された映像信号ＶＳdに対して種々の信号処理を行い、信号処理後の映像信号ＶＳeを例えば三原色信号として合成処理部６２に供給する。なお、信号処理部４０の構成や動作については後述する。

信号生成部６１は、放送データ処理部２３から供給された制御信号ＣＳ又は後述する制御部８０からの制御信号ＣＴに基づき、オンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部６２に供給する。例えば、信号生成部６１は、放送データ処理部２３から供給された制御信号ＣＳや制御部８０からの制御信号ＣＴに基づき、ＥＰＧ表示やチャネル表示等を行うためのオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部６２に供給する。

合成処理部６２は、信号処理部４０から供給された映像信号ＶＳeに信号生成部６１から供給されたオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを合成して、映像出力信号ＶＳgとして映像出力処理部６３に供給する。また、合成処理部６２は、映像信号ＶＳeにオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを合成するとき、いわゆるアルファブレンド処理を行い、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比を可変できるようにする。

映像出力処理部６３には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display），ＰＤＰ（Plasma Display Panel），ＥＬ(Electro Luminescence)，陰極線管などの表示デバイスを用いて構成された表示部６４が接続されている。映像出力処理部６３は、映像出力信号ＶＳgに基づき、表示デバイスを駆動するための表示駆動信号ＤＲvを生成して表示部６４に供給する。このため表示部６４で映像表示を行うことができる。また、映像出力処理部６３は、外部機器（図示せず）に映像信号を供給するとき、映像出力信号ＶＳgを外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ｖoutとして出力する。

音声切換部７１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器から音声信号ＡＳcの入力を行うことができるようになされている。また、音声切換部７１には音声出力処理部７２が接続されており、音声出力処理部７２に供給する音声信号ＡＳdを、デコーダ部２２から供給された音声信号ＡＳa、地上放送用選局／復調部１６からの音声信号ＡＳb、外部入力端子２８を介して供給された音声信号ＡＳcのいずれかに切り換える。

音声出力処理部７２には、スピーカを用いて構成された音声出力部７３が接続されている。音声出力処理部７２は、音声切換部７１から供給された音声信号ＡＳdを用いて音声処理例えば信号レベル調整や音質調整、ノイズ除去処理等を行い、音声処理後の音声出力信号ＤＲaを音声出力部７３に供給して音声出力を行う。また、音声出力処理部７２は、外部機器（図示せず）に音声信号を供給するとき、音声処理後の信号を外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ａoutとして出力する。

制御部８０にはユーザインタフェース部８１が接続されている。ユーザインタフェース部８１はユーザ操作に応じた操作信号ＰＳを制御部８０に供給するものであり、例えば操作キーやリモートコントロール信号受信部等で構成されている。

制御部８０は、バス８５を介して上述の各部と接続されている。制御部８０は、ユーザインタフェース部８１からの操作信号ＰＳに基づき、制御信号ＣＴを生成して各部に供給することで、テレビジョン装置１１の動作がユーザ操作に応じた動作となるように制御する。例えば、ユーザインタフェース部８１から供給された操作信号ＰＳによって、チャネル切り換えや放送切り換え又は入力切り換え等の信号切り換え操作が行われたことが示されたとき、制御部８０は、所望のチャネルや所望の放送方式の映像／音声又は外部から供給された映像／音声の提示等を行うことができるように、衛星放送用選局／復調部１３や地上放送用選局／復調部１６の選局動作や、デマルチプレクサ２１や映像切換部３１および音声切換部７１の切り換え動作等を制御する。

図２は、信号処理部の構成を示している。信号処理部４０の動き量検出部４１は、映像信号ＶＳdの例えば輝度信号に基づいて動き量ＭＶの検出を行い、検出した動き量をブロックノイズ除去部４９とｐシャープネス調整部５４に供給する。この動き量ＭＶの検出では、例えば動きベクトルの検出を行い検出された各画素の動きベクトルの動き量を用いるものとする。また、時間的に連続する２つの映像において、画素毎に信号レベル差を判別して、この信号レベル差を動き量とするものとしてもよい。

ブロックノイズ検出部４８は、映像信号ＶＳdを用いてブロックノイズ検出を行い、ブロックノイズの位置を示すノイズ検出信号ＮＤと、ブロックノイズ検出状況を示す検出状況信号ＮＬを生成して、ノイズ検出信号ＮＤをブロックノイズ除去部４９、検出状況信号ＮＬをシャープネス調整部５４に供給する。

ブロックノイズ除去部４９は、映像信号ＶＳdについてブロックノイズの除去処理を行い、処理後の映像信号ＶＳdaを変換処理部５１に供給する。このブロックノイズ除去部４９は、ノイズ検出信号ＮＤで示されたブロック境界部分に対して、動き量ＭＶに応じた除去強度でノイズ除去を行い、ブロックノイズを目立たなくする。

変換処理部５１は、ブロックノイズ除去部４９から供給された映像信号ＶＳdaのスケーラ処理を行い、表示部６４の表示解像度や出力信号Ｖoutが供給される外部装置の解像度に応じた映像信号に変換する。また、インタレース／プログレッシブ変換等も必要に応じて行う。変換処理部５１で処理された輝度信号Ｙdaはコントラスト調整部５２に供給される。また色差信号Ｃr，Ｃbはマトリクス演算部５５に供給される。

コントラスト調整部５２は、輝度信号Ｙdaの振幅補正を行い、黒の締まりや白の明るさを改善する。さらに、ユーザ設定に応じたコントラストとなるように輝度信号Ｙdaの振幅補正を行う。このコントラスト調整が行われた輝度信号Ｙdbはシャープネス調整部５４に供給される。

シャープネス調整部５４は、良好な鮮鋭度の映像表示が行われるように輝度信号Ｙdbに対して輪郭調整信号を加算する。また、ノイズ除去処理による影響が強調されることがないように、輪郭調整信号の生成を行う。このシャープネス調整部５４で調整された輝度信号Ｙdcは、マトリクス演算部５５に供給される。

マトリクス演算部５５は、変換処理部５１から供給された色差信号Ｃr，Ｃbとシャープネス調整部５４から供給された輝度信号Ｙdcを用いてマトリクス演算を行い三原色信号である映像信号ＶＳeを生成して合成処理部６２に供給する。

図３は、ブロックノイズ検出部４８の構成を示している。ブロックノイズ検出部４８のブロック抽出部４８１では、所定画素単位、例えば８×１画素単位で輝度信号のブロック化を行い、このブロック（以下「抽出ブロック」という）毎の画素信号を検出信号生成部４８２に供給する。

検出信号生成部４８２は、各抽出ブロックの画素について隣接する画素間の信号レベル差を算出する。また、各抽出ブロックの最初あるいは最後の画素では、隣接する抽出ブロックの画素と信号レベル差を算出する。さらに、算出した信号レベル差と閾値を比較して、信号レベル差が閾値よりも大きいとき、抽出ブロック内の画素位置に対する計数値を「１」だけカウントアップすることで、抽出ブロック内の各画素位置におけるカウント値のヒストグラムを１画面に対して作成する。このようなヒストグラムを算出すると、ブロック符号化処理が行われたときのブロック（以下「符号化ブロック」という）の境界部分に対応する画素位置の計数値が大きくなるため、ヒストグラムの計数値に基づき、ブロックノイズを検出することができる。

図４は、ヒストグラムの生成動作を示している。図４の（Ａ）はブロック抽出部４８１で抽出された抽出ブロックＧＢと、ブロックノイズとなる符号化ブロックの境界部分ＢＬを例示したものであり、例えば抽出ブロックＧＢの２画素目と３画素目が境界部分ＢＬとなっている場合を示している。ここで、図４の（Ｂ）に示すように抽出された８画素の画素信号と隣接する抽出ブロックにおける隣接画素との信号レベル差ＰＥを算出すると、図４の（Ｃ）に示すように２画素目と３画素目との信号レベル差ＰＥが大きくなり、この信号レベル差が閾値ＬＣよりも大きいときには、図４の（Ｄ）に示すヒストグラムでは、境界部分ＢＬに対応する画素位置がカウントアップされる。また、次に抽出された抽出ブロックについても同様に処理すると、図４の（Ｅ）〜（Ｇ）に示すものとなり、境界部分ＢＬに対応する画素位置がカウントアップ（斜線で示す）される。したがって、このような処理を水平方向および垂直方向に行うものとすれば、抽出ブロック内の各画素位置におけるカウント値のヒストグラムは、符号化ブロックの境界部分ＢＬを示すものとなる。

また、抽出ブロックのブロックサイズと、符号化ブロックのブロックサイズが異なる場合、例えば抽出ブロックのブロックサイズが８×１画素単位とされており、符号化ブロックのブロックサイズが１２×８画素単位とされていると、ヒストグラムに計数値の高い画素位置が２つ生じることとなる。

図５は、ブロックサイズが相違する場合のヒストグラムの生成動作を示している。図５の（Ａ）はブロック抽出部４８１で抽出された抽出ブロックＧＢとブロックノイズとなる符号化ブロックの境界部分ＢＬを例示したものである。ここで例えば抽出ブロックＧＢの２画素目と３画素目が境界部分ＢＬとなっている場合、次の抽出ブロックＧＢでは６画素目と７画素目が境界部分ＢＬとなる。ここで、図５の（Ｂ）に示すように抽出された８画素の画素信号と隣接する抽出ブロックにおける隣接画素との信号レベル差ＰＥを算出すると、図５の（Ｃ）に示すように２画素目と３画素目との信号レベル差ＰＥが大きくなり、この信号レベル差が閾値ＬＣよりも大きいときには、図５の（Ｄ）に示すヒストグラムでは、境界部分ＢＬに対応する画素位置がカウントアップ（斜線で示す）される。また、次に抽出された抽出ブロックでは、図５の（Ｅ）に示すように抽出された８画素の画素信号と隣接する抽出ブロックにおける隣接画素との信号レベル差を算出すると、図５の（Ｆ）に示すように６画素目と７画素目との信号レベル差ＰＥが大きくなり、この信号レベル差が閾値ＬＣよりも大きいときには、図５の（Ｇ）に示すヒストグラムでは、境界部分ＢＬに対応する画素位置がカウントアップされる。同様な処理を行うと、図５の（Ｈ）〜（Ｊ）に示すものとなり、境界部分ＢＬに対応する画素位置がカウントアップ（斜線で示す）される。したがって、ヒストグラムに計数値の高い画素位置が２つ生じることとなる。

検出信号生成部４８２は、上述のようにしてヒストグラムを生成して、ヒストグラムの計数値から検出状況信号ＮＬを生成する。ここで、最も値の大きい計数値を計数値ＭＣＴ１、２番目に値の大きい計数値を計数値ＭＣＴ２、３番目に値の大きい計数値を計数値ＭＣＴ３としたとき、検出状況信号ＮＬは例えば式（１）に基づいて算出する。
ＮＬ＝（ＭＣＴ１＋ＭＣＴ２−２×ＭＣＴ３）／ＭＣＴ３ ・・・（１）

ここで、ブロックノイズが少なく、計数値ＭＣＴ１，ＭＣＴ２，ＭＣＴ３の値が小さく且つ差が少ないとき、検出状況信号ＮＬの値は小さいものとなる。また、ブロックノイズが顕著であるときは、計数値ＭＣＴ１がＭＣＴ３の値よりも遙かに大きくなる。また、上述のように抽出ブロックのブロックサイズが８×１画素単位とされており、符号化ブロックのブロックサイズが１２×８画素単位とされているときは、計数値ＭＣＴ１だけでなくＭＣＴ２の値もＭＣＴ３の値よりも遙かに大きくなる。したがって、検出状況信号ＮＬの値も大きいものとなる。

検出信号生成部４８２は、上述のようにして生成した検出状況信号ＮＬをシャープネス調整部５４に供給する。また、計数値ＭＣＴ１となった画素位置を示すノイズ検出信号ＮＤを生成してブロックノイズ除去部４９に供給する。また、上述のように抽出ブロックのブロックサイズが８×１画素単位とされており、符号化ブロックのブロックサイズが１２×８画素単位とされているときは、計数値ＭＣＴ１，ＭＣＴ２が大きな値となる。ここで、計数値ＭＣＴ１，ＭＣＴ２は、同時にカウントアップされることがなく、それぞれが周期的にカウントアップされる。このため、計数値ＭＣＴ１，ＭＣＴ２のカウントアップされるタイミングとブロック抽出のタイミングおよび、計数値ＭＣＴ１，ＭＣＴ２となった画素位置に基づいてノイズ検出信号ＮＤを生成すれば、抽出ブロックと符号化ブロックのブロックサイズが異なる場合でも、ブロックノイズの生じる画素位置をノイズ検出信号ＮＤで正しく示すことができる。

ブロックノイズ除去部４９は、ブロックノイズの生ずる画素位置がブロックノイズ検出部４８で検出されていることから、ブロックノイズ検出部４８からのノイズ検出信号ＮＤで示された画素位置に対してブロックノイズ除去処理を行う。さらに、ブロックノイズ除去部４９は、動き量検出部で検出された動き量を用いてノイズ除去の強度を調整する。

図６は、ブロックノイズ除去部４９の構成を示している。映像信号ＶＳdは低域通過フィルタ部４９１と乗算器４９４に供給される。低域通過フィルタ部４９１では、映像信号ＶＳdのフィルタ処理を行い、ブロックノイズの周波数成分を除去した映像信号ＶＦaを生成して乗算器４９３に供給する。

係数設定部４９２は、ノイズ検出信号ＮＤや動き量ＭＶに応じて係数αbnr，（１−αbnr）を設定して、係数αbnrを乗算器４９３，係数（１−αbnr）を乗算器４９４に供給する。

乗算器４９３は、映像信号ＶＦaに係数αbnrを乗算して、信号「αbnr×ＶＦa」を加算器４９５に供給する。また、乗算器４９４は、映像信号ＶＳdに係数（１−αbnr）を乗算して、信号「（１−αbnr）×ＶＳd」を加算器４９５に供給する。加算器４９５は乗算器４９３から供給された信号「αbnr×ＶＦa」と、乗算器４９４から供給された信号「（１−αbnr）×ＶＳd」を加算して、映像信号ＶＳdaとして出力する。

このように構成された係数設定部４９２では、ノイズ検出信号ＮＤで境界部分であることが示されていないとき、係数αbnrを「０」に設定して映像信号ＶＳdを映像信号ＶＳdaとして出力させる。また、ノイズ検出信号ＮＤで境界部分であることが示されたとき、係数設定部４９２は、動き量ＭＶの値が小さいとき係数αbnrの値を小さく設定し、動き量ＭＶの値が大きいとき係数αbnrの値を大きく設定する。

図７は、動き量ＭＶと係数設定部４９２で設定される係数αbnrの関係を例示したものである。動き量ＭＶが値「Ｌmva」よりも小さいときには係数αbnrを値「ＬＢ1」に設定する（なお係数（１−αbnr）は「１−ＬＢ1」となる）。また、動き量ＭＶが値「Ｌmva」以上であるときは、動き量ＭＶが大きくなるにともない係数αbnrの値を大きくする。さらに、動き量ＭＶが値「Ｌmvb」以上であるときは、動き量ＭＶの値にかかわらず係数αbnrを「１」に設定する（なお係数（１−αbnr）は「０」となる）。

このように、動き量ＭＶに応じて係数αbnr，（１−αbnr）を設定すれば、動き量ＭＶが大きいときには係数αbnrが大きくなってノイズ除去強度が強くなり、ブロックノイズを良好に除去できる。また、動き量ＭＶが小さいときには係数αbnrが小さくなってノイズ除去強度が弱くなることから、例えば格子状の絵柄で動きの少ない映像であるとき、格子の位置がブロックの境目の近傍で変動しても格子状の絵柄がちらつきを生じて表示されてしまうことを軽減できる。さらに、モスキートノイズも効果的に軽減することができる。

図８はシャープネス調整部５４の構成を示している。輝度信号Ｙdbは補償信号生成部５４１と加算器５４７に供給される。

補償信号生成部５４１は、例えば輝度信号Ｙdbの二次微分処理を行い、得られた二次微分信号を帯域通過フィルタでフィルタ処理することで不要な周波数成分を除去して補償信号Ｙeaを生成する。さらに、生成した補償信号Ｙeaを乗算器５４５に供給する。

動き量係数変換部５４２は、動き量検出部４１で生成された動き量ＭＶを動き量係数Ｋmvに変換して調整量設定部５４４に供給する。この動き量係数変換部５４２は、動き量ＭＶの値が小さいとき動き量係数Ｋmvを小さい値に変換し、動き量ＭＶの値が大きいとき動き量係数Ｋmvを大きい値に変換する。

図９は、動き量係数変換部５４２の変換特性を例示したものである。動き量ＭＶが値「Ｌmvc」よりも小さいときには動き量係数Ｋmvを値「Ｌkm1」に設定する。また、動き量ＭＶが値「Ｌmvc」以上であるときは、動き量ＭＶが大きくなるにともない動き量係数Ｋmvの値を大きくする。さらに、動き量ＭＶが値「Ｌmvd」以上であるときは、動き量ＭＶの値にかかわらず動き量係数Ｋmvを値「Ｌkm2」に設定する。動き量ＭＶが値「Ｌmve」以上であるときは、動き量ＭＶが大きくなるにともない動き量係数Ｋmvの値を大きくする。さらに、動き量ＭＶが値「Ｌmvf」以上であるときは、動き量ＭＶの値にかかわらず動き量係数Ｋmvを「１」に設定する。

検出状況信号係数変換部５４３は、ブロックノイズ検出部４８で生成された検出状況信号ＮＬをブロック検出係数Ｋnlに変換して調整量設定部５４４に供給する。この検出状況信号係数変換部５４３は、検出状況信号ＮＬの値が小さいときブロック検出係数Ｋnlを小さい値に変換し、検出状況信号ＮＬの値が大きいときブロック検出係数Ｋnlを大きい値に変換する。

図１０は、検出状況信号係数変換部５４３の変換特性を例示したものである。検出状況信号ＮＬが値「Ｌnla」よりも小さいときにはブロック検出係数Ｋnlを値「Ｌkn1」に設定する。また、検出状況信号ＮＬが値「Ｌnla」以上であるときは、検出状況信号ＮＬが大きくなるに伴いブロック検出係数Ｋnlの値を大きくする。さらに、動き量ＭＶが値「Ｌnlb」以上であるときは、検出状況信号ＮＬの値にかかわらずブロック検出係数Ｋnlを「１」に設定する。

調整量設定部５４４は、動き量係数変換部５４２から供給された動き量係数Ｋmvと、検出状況信号係数変換部５４３から供給されたブロック検出係数Ｋnlに基づいて強度調整係数αshとコアリング量ＣＬを設定して、設定した強度調整係数αshを乗算器５４５、設定したコアリング量ＣＬをコアリング部５４６にそれぞれ供給する。例えば、式（２）のように強度調整係数αshを設定する。
αsh＝（１−Ｋmv×Ｋnl） ・・・（２）

乗算器５４５は、補償信号Ｙeaに強度調整係数αshを乗算して、乗算結果である補償信号Ｙebをコアリング部５４６に供給する。コアリング部５４６はクリップ回路によって構成されており、ゼロレベルを含む低レベルの信号をクリップする。

コアリング部５４６は、コアリング量ＣＬに基づいてクリップレベルを設定して、補償信号Ｙebに対してクリップ処理を行い、得られた補償信号Ｙecを加算器５４７に供給する。加算器５４７は、輝度信号Ｙdbにコアリング部５４６から供給された補償信号Ｙecを加算して、シャープネス調整がなされた輝度信号Ｙdcを生成してマトリクス演算部５５に供給する。なお、補償信号の信号レベルをユーザ設定に応じて調整可能とすれば、シャープネスレベルをユーザが所望のレベルに調整することができる。

ここで、動き量ＭＶが大きいときは、図９に示すように動き量係数Ｋmvは大きくなる。また、検出状況信号ＮＬのレベルが大きいときは、図１０に示すようにブロック検出係数Ｋnlも大きくなる。すなわち、動きが大きくブロックノイズの目立っている汚い映像であるとき、強度調整係数αshの値は小さくなる。また、動きが小さくブロックノイズも目立たないきれいな映像であるとき、強度調整係数αshの値は大きくなる。さらに、動きが大きくブロックノイズが目立たない映像であるとき、あるいは動きが小さくブロックノイズが目立っている映像であるときは、強度調整係数αshのは中間の値となる。したがって、強度調整係数αshの値が小さいときにはシャープネスが弱いことから、悪影響や残留ブロックノイズ成分が強調されないように処理される。さらに、強度調整係数αshの値が小さいときは、動きが大きくブロックノイズが顕著な状態となっているので、コアリング部５４６は、コアリング量ＣＬを大きくして、ノイズ成分等によって輪郭補償が行われてしまうことを防止する。

このようにシャープネス調整を行うものとすれば、動き量が大きくブロックノイズが顕著であるときには、シャープネス強度が弱くされるので、ブロックノイズ除去による副作用や残留しているブロックノイズが強調されてしまうことが防止されて、高品位の映像表示を行える。また、動き量が小さくブロックノイズが少ないときには、シャープネス強度が弱くされないので、高品位且つ鮮鋭度の良好な映像表示を行うことができる。

図１１はコアリング部５４６の特性を示すものであって、横軸は入力された補償信号Ｙebの信号レベル、縦軸は出力される補償信号Ｙecの信号レベルを示す。ここで、強度調整係数αshの値が大きいときのコアリング部５４６の特性は図１１の（Ａ）に示すものとする。ここで、補償信号Ｙebの信号レベルがコアリング量ＣＬ内にある低いレベルのときは、補償信号Ｙecの信号レベルが「０」となり、コアリング量ＣＬ以上となったときに補償信号Ｙecの信号レベルが補償信号Ｙebの信号レベルに応じて変化する。また、強度調整係数αshの値が小さいときのコアリング部の特性は図１１の（Ｂ）に示すものとして、コアリング量ＣＬが図１１の（Ａ）に比べて広く設定される。

このように、コアリング部５４６は、強度調整係数αshの値が小さいときコアリング量ＣＬが大きくなるように制御されることから、動き量が大きいときやブロックノイズが顕著であるとき、補償信号Ｙebの信号レベルが大きくないとシャープネス調整が行われなくなるので、ブロックノイズ等の影響が強調されることがないようにシャープネス調整を行うことができる。また、強度調整係数αshの値が大きいときコアリング量ＣＬが小さくなるように制御されるので、動き量が小さいときやブロックノイズが目立たないとき輝度変化の少ない映像部分に対してもシャープネス調整を行うことができる。

ところで、図８に示すシャープネス調整部５４は、動き量ＭＶと検出状況信号ＮＬに応じてシャープネス強度を調整するものとしたが、映像の平均輝度レベルに応じて、シャープネスの強度調整を行うものとすれば、暗いシーン等で明るさが鼓動のように変化するノイズ（いわゆるハートビートノイズ）を目立たなくできる。

この場合、信号処理部４０には、映像の平均輝度レベルを測定する輝度測定部を設ける。例えば、コントラスト調整部５２の前段に輝度信号Ｙdaを用いて映像の平均輝度レベルを測定する輝度測定回路を設けるものとして、平均輝度レベルの測定結果である平均輝度検出信号ＡＰＬをシャープネス調整部５４に供給させる。

図１２は、平均輝度検出信号ＡＰＬを用いてシャープネス強度調子得を行うシャープネス調整部５４ａの構成を示している。なお、図１２において、図８と対応する部分については同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

平均輝度係数変換部５４８は、平均輝度検出信号ＡＰＬを検出輝度係数Ｋaplに変換して調整量設定部５４４ａに供給する。この平均輝度係数変換部５４８は、平均輝度検出信号ＡＰＬによって示される平均輝度が低いとき検出輝度係数Ｋaplを大きい値に変換し、平均輝度検出信号ＡＰＬの値が大きいとき検出輝度係数Ｋaplを小さい値に変換する。

図１３は、平均輝度係数変換部５４８の変換特性を例示したものである。平均輝度検出信号ＡＰＬが値「Ｌapa」よりも小さいときには検出輝度係数Ｋaplを値「１」に設定する。また、平均輝度検出信号ＡＰＬが値「Ｌapa」以上であるときは、平均輝度検出信号ＡＰＬが大きくなるに伴い検出輝度係数Ｋaplの値を小さくする。さらに、平均輝度検出信号ＡＰＬが値「Ｌapb」以上であるときは、平均輝度検出信号ＡＰＬの値にかかわらず検出輝度係数Ｋaplを値「Ｌka1」に設定する。

調整量設定部５４４ａは、動き量係数変換部５４２から供給された動き量係数Ｋmvと、検出状況信号係数変換部５４３から供給されたブロック検出係数Ｋnl、および平均輝度係数変換部５４８から供給された検出輝度係数Ｋaplに基づいて強度調整係数αshを設定して、乗算器５４５とコアリング部５４６に供給する。例えば、式（３）のように強度調整係数αshを設定する。
αsh＝（１−Ｋmv×Ｋnl×Ｋapl） ・・・（３）

このように、平均輝度係数を用いて強度調整係数αshを設定すると、暗いシーンのときにはシャープネスレベルが低いものとされるので、ハードビートノイズがシャープネス調整によって強調されてしまうことがなく、ハートビートノイズを目立たなくさせることができる。

なお、上述の実施の形態では、垂直方向のブロックの境目を検出して、ノイズ除去やシャープネス調整を行うものとしたが、フレームメモリやフィールドメモリを用いて垂直方向に隣接画素の差分の算出を行い、水平方向のブロックの境目を検出すれば、水平方向だけでなく、垂直方向についてもブロックノイズ除去やシャープネス調整を行うこともできる。

さらに、上述の実施の形態では、係数Ｋmv，Ｋnl，Ｋaplを「１」以下の値として、実数型の演算を行うものとしたが、これらの係数を整数値として、整数型の演算を行うものとすれば、処理を高速化できる。例えば係数を「０〜２５５」の範囲の整数値に設定して演算を行えば、小数点を考慮した演算を行う必要がないので、処理を高速化できる。

テレビジョン装置の構成を示す図である。 信号処理部の構成を示す図である。 ブロックノイズ検出部の構成を示す図である。 ヒストグラムの生成動作を示す図である。 ヒストグラムの生成動作を示す図である。 ブロックノイズ除去部の構成を示す図である。 動き量ＭＶと係数αbnrの関係を示す図である。 シャープネス調整部の構成を示す図である。 動き量係数変換部の変換特性を示す図である。 検出状況信号係数変換部の変換特性を示す図である。 コアリング部の特性を示す図である。 シャープネス調整部の他の構成を示す図である。 平均輝度係数変換部の変換特性を示す図である。

符号の説明

１１・・・テレビジョン装置、１２・・・衛星放送用アンテナ、１３・・・衛星放送用選局／復調部、１５・・・地上放送用アンテナ、１６・・・地上放送用選局／復調部、２１・・・デマルチプレクサ、２２・・・デコーダ部、２３・・・放送データ処理部、２８・・・外部入力端子、３１・・・映像切換部、４０・・・信号処理部、４１・・・動き量検出部、４８・・・ブロックノイズ検出部、４９・・・ブロックノイズ除去部、５１・・・変換処理部、５２・・・コントラスト調整部、５４，５４ａ・・・シャープネス調整部、５５・・・マトリクス演算部、６１・・・信号生成部、６２・・・合成処理部、６３・・・映像出力処理部、６４・・・表示部、７１・・・音声切換部、７２・・・音声出力処理部、７３・・・音声出力部、８０・・・制御部、８１・・・ユーザインタフェース部、８５・・・バス、４４１・・・ブロック抽出部、４４２・・・検出信号生成部、４９１・・・低域通過フィルタ部、４９２・・・係数設定部、４９３ ，４９４，５４５・・・乗算器、４９５、５４７・・加算器、５４１・・・補償信号生成部、５４２・・・動き量係数変換部、５４３・・・検出状況信号係数変換部、５４４，５４４ａ・・・調整量設定部、５４６・・・コアリング部、５４８・・・平均輝度係数変換部

Claims (5)

1. 映像信号から映像の動き量を検出する動き量検出部と、
   前記映像信号からブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、
   前記ブロックノイズの検出結果に基づいて前記映像信号のブロックノイズ除去を行うブロックノイズ除去部と、
   前記ブロックノイズ除去が行われた映像信号に輪郭調整信号を加えてシャープネス調整を行うシャープネス調整部を有し、
   前記シャープネス調整部は、前記動き量の検出結果と前記ブロックノイズの検出結果に応じて前記輪郭調整信号を減少させる
   ことを特徴とする映像信号処理装置。
2. 前記ブロックノイズ除去部では、前記動き量に応じてノイズ除去強度を設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 前記映像信号から前記映像の平均輝度レベルを検出する輝度レベル検出部を設け、
   前記シャープネス調整部は、前記平均輝度レベルに応じて前記輪郭調整信号を減少させる
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
4. 前記映像信号から映像の平均輝度レベルを検出する輝度レベル検出部を設け、
   前記シャープネス調整部は、前記平均輝度レベルに応じて前記輪郭調整信号のコアリング量を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
5. 映像信号から映像の動き量を検出する動き量検出工程と、
   前記映像信号からブロックノイズを検出するブロックノイズ検出工程と、
   前記ブロックノイズの検出結果を用いて前記映像信号のブロックノイズ除去を行うノイズ除去工程と、
   前記ブロックノイズ除去が行われた映像信号に輪郭調整信号を加えてシャープネス調整を行うシャープネス調整工程を有し、
   前記シャープネス調整工程では、前記動き量の検出結果と前記ブロックノイズの検出結果に応じて前記輪郭調整信号を減少させる
   ことを特徴とする映像信号処理方法。

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