JP2012169708A - 映像信号処理装置、映像信号処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高精度でブロックサイズを検出する。
【解決手段】映像信号帯域計測部１１０は、入力映像信号ＳＶinの信号帯域を計測する。帯域レベル判定部１２０は、信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する。ブロックサイズ検出感度調整部１３０は、判定された帯域レベルからブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整する。この場合、帯域レベルが高いほど小さなブロックサイズの検出感度が高くなるように調整する。ブロックサイズ検出部１４０は、入力映像信号ＳＶinからブロックサイズ検出感度調整部１３０で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出する。ブロックサイズ検出部１４０では、高精度でブロックサイズを検出することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本技術は、映像信号処理装置、映像信号処理方法およびプログラムに関し、特に、映像信号のブロックサイズを検出してブロックノイズを低減する映像信号処理装置等に関する。

エンコードされた映像信号（画像データ）をデコードする際、デコード後の映像信号（画像データ）にはノイズが発生することが知られている。例えば、映像信号（画像データ）をＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）などの圧縮方式で圧縮する際、エンコーダは、映像信号（画像データ）を複数の画素数からなる方形状のブロックに分割し、分割された各ブロックをＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）処理する。

そのため、デコーダが、ＭＰＥＧ方式でエンコードされた映像信号（画像データ）をデコードすると、デコード後の映像信号（画像データ）においては、原理的に、各ブロックの境界部分で画素間の画素値に段差が生じ、ブロックノイズが発生し易くなる。

このようなブロックノイズを低減または除去する装置は、一般に、既知であるブロックサイズ（例えば、ＭＰＥＧ２であれば８画素×８画素）のブロック境界位置にＬＰＦ（Low Pass Filter:低域通過フィルタ）を適用して平滑化することにより実現される。このように平滑化するには、入力される画像データについて、予めブロックサイズの情報が必要となる。例えば、特許文献１には、映像信号（画像データ）からブロックサイズを検出する技術が記載されている。

特開２００９−２３２３６７号公報

特許文献１に記載される技術では、複数のブロックサイズを検出することが可能となる。しかし、入力映像信号の特徴によっては、正しく検出することができない場合がある。例えば、入力映像信号のブロックサイズが「８」や「１０．６６」のとき、特許文献１に記載される技術でブロックサイズの検出を行った場合に、ブロックサイズが「１６」や「２１．３３」と検出されることがある。ブロックサイズが正しく検出されないとき、ブロックノイズ低減処理が行われない部分が生じる。

また、上述したように、ブロックノイズの低減処理は、ブロック境界位置にＬＰＦを適用して平滑化することにより実現される。そのため、入力映像信号にブロックノイズ低減処理を施す際に、高精細な映像信号において、ボケ等の映像品位劣化が発生する場合がある。

本技術の目的は、高精度でブロックサイズを検出することにある。また、本技術の目的は、ブロックノイズ低減処理を行う際に、映像信号の劣化を伴うことなく効果的にブロックノイズを低減することにある。

本技術の概念は、
入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測部と、
上記映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定部と、
上記帯域レベル判定部で判定された帯域レベルに基づいてブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整部と、
上記入力映像信号から上記ブロックサイズ検出感度調整部で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出するブロックサイズ検出部と
を備える映像信号処理装置にある。

本技術において、映像信号帯域計測部により、入力映像信号の信号帯域が計測される。この場合、例えば、入力映像信号から所定数の帯域の信号成分を抽出するフィルタ処理が行われると共に、この所定数の帯域の信号成分に基づいて入力映像信号の計測結果が得られる。また、この場合、例えば、画面が所定数に分割されて得られた分割領域毎に入力映像信号の信号帯域が計測される。

帯域レベル判定部により、映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルが判定される。この場合、例えば、所定数の段階、例えば１〜１０の段階のいずれかに、帯域レベルが判定される。

また、この場合、例えば、映像信号帯域計測部で画面が所定数に分割されて得られた分割領域毎に入力映像信号の信号帯域が計測されるとき、各分割領域の計測結果から分割領域毎に帯域レベルの判定が行われると共に、この判定された各分割領域の帯域レベルの全部または一部から画面全体の帯域レベルが判定される。

ここで、判定された各分割領域の帯域レベルの一部から画面全体の帯域レベルを判定することが許容される。そのため、例えば、実質的に映像信号がない黒帯部分が含まれる分割領域の帯域レベル、あるいは映像信号の重要な情報が少ない四隅等の端部の分割領域の帯域レベルの影響を除くことができ、帯域レベルの判定精度を高めることが可能となる。

また、この場合、例えば、現フレームおよび過去所定数のフレームで判定された帯域レベルを平均化して最終的に判定された帯域レベルとされる。このように現フレームの他に過去所定数のフレームで判定された帯域レベルの平均化が行われることで、映像信号の部分的な変化による帯域レベルの変動を抑制でき、安定した帯域レベルの判定結果を得ることが可能となる。

ブロックサイズ検出感度調整部により、帯域レベル判定部で判定された帯域レベルに基づいてブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度が調整される。この場合、例えば、帯域レベルが高いほど、小さなブロックサイズの検出感度が高くなるように調整される。そして、ブロックサイズ検出部により、入力映像信号からブロックサイズ検出感度調整部で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズが検出される。

この場合、例えば、ブロックサイズ検出部は、入力映像信号に基づいて、所定数の画素毎にブロック段差か否かを判断し、ブロック段差と判断されたもののヒストグラムを集計するブロック段差ヒストグラム取得部と、このブロック段差ヒストグラム取得部で取得されたヒストグラムにおける各ブロックサイズの計測値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて設定された調整係数をそれぞれ乗算して感度調整を行うヒストグラム解析部と、このヒストグラム解析部で感度調整された各ブロックサイズの計測値の平均値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて設定された補正係数をそれぞれ乗算し、この補正結果からブロックサイズを判定するブロックサイズ判定部とを有する、ようにされる。

このように、本技術においては、入力映像信号の信号帯域を計測して帯域レベルを判定し、判定された帯域レベルに基づいて各ブロックサイズの検出感度を調整するものであり、高精度でブロックサイズを検出することが可能となる。

本技術の他の概念は、
入力映像信号からブロックサイズを検出するブロックサイズ検出部と、
上記ブロックサイズ検出部で検出されたブロックサイズに基づいて、上記入力映像信号のブロックノイズを低減するブロックノイズ低減部とを備える映像信号処理装置であって、
上記入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測部と、
上記映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定部とをさらに備え、
上記帯域レベル判定部で判定された帯域レベルに基づいて、上記ブロックノイズ低減部で使用されるブロックノイズ低減フィルタが選択される
映像信号処理装置にある。

本技術において、ブロックサイズ検出部により、入力映像信号からブロックサイズが検出される。そして、ブロックノイズ低減部により、ブロックサイズ検出部で検出されたブロックサイズに基づいて、入力映像信号のブロックノイズが低減される。この場合、例えば、ブロックサイズのブロック境界位置にブロックノイズ低減フィルタ（ＬＰＦ）が適用されて平滑化される。

映像信号帯域計測部により、入力映像信号の信号帯域が計測される。また、帯域レベル判定部により、映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルが判定される。そして、判定された帯域レベルに基づいて、ブロックノイズ低減部で使用されるブロックノイズ低減フィルタが選択される。この場合、例えば、帯域レベルが高いほど、ローパスフィルタ特性の弱められたブロックノイズ低減フィルタが選択される。

このように本技術においては、検出されたブロックサイズに対してブロックノイズ低減処理を行う際に、判定された帯域レベルに応じて適切なブロックノイズ低減フィルタが選択されて使用される。そのため、映像信号の劣化を伴うことなく効果的にブロックノイズを低減することが可能となる。

なお、本技術において、例えば、帯域レベル判定部で判定された帯域レベルからブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整部をさらに備え、ブロックサイズ検出部は、入力映像信号からブロックサイズ検出感度調整部で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出する、ようにされてもよい。これにより、高精度でブロックサイズを検出でき、従ってブロックノイズをより効果的に低減することが可能となる。

本技術によれば、高精度でブロックサイズを検出することが可能となる。また、本技術によれば、ブロックノイズ低減処理を行う際に、映像信号の劣化を伴うことなく効果的にブロックノイズを低減することが可能となる。

本技術の実施の形態としての映像信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 信号帯域計測における画面分割例を示す図である。 信号帯域計測におけるフィルタ処理例を示す図である。 映像信号帯域レベル判定部における帯域レベル判定処理の一例を示すフローチャートである。 画面を１６分割して信号帯域を計測した場合に、画面全体の帯域レベルを求める際に四隅の分割領域を使用しない場合の例を示す図である。 各ブロックサイズの検出感度を調整する際に参照する帯域レベルと検出感度の対応関係の一例を示す図である。 映像信号処理装置を構成するブロックサイズ検出部の構成例を示すブロック図である。 ブロック段差ヒストグラム取得部１４１において１画素毎にブロック段差を判断する場合の例を示す図である。 ブロック段差ヒストグラム取得部で集計されるヒストグラムデータ列の一例を示す図である。 ブロック段差ヒストグラム取得部１４１において２画素毎、あるいは３画素毎にブロック段差を判断する場合の例を示す図である。 ヒストグラム解析部におい行われる計測値（ブロックサイズ８の計測値）の調整動作を示す図である。 ヒストグラム解析部におい行われる計測値ブロックサイズ１６の計測値）の調整動作を示す図である。 映像信号処理装置を構成するブロックノイズ低減部の構成例を示すブロック図である。 ブロックノイズ低減フィルタ選択部のフィルタ選択処理の一例を示すフローチャートである。 ブロックノイズ低減フィルタ選択部のフィルタ選択処理の他の例を示すフローチャートである。

以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［映像信号処理装置の構成例］
図１は、実施の形態としての映像信号処理装置１００の構成例を示している。この映像信号処理装置１００は、映像信号からブロックノイズを低減するための装置である。この映像信号処理装置１００は、映像信号帯域計測部１１０と、映像信号帯域レベル判定部１２０と、ブロックサイズ検出感度調整部１３０と、ブロックサイズ検出部１４０と、ブロックノイズ低減部１５０とを有している。

映像信号帯域計測部１１０は、入力映像信号ＳＶinの信号帯域を計測する。この映像信号帯域計測部１１０は、画面を所定数（任意の個数）に分割して得られた分割領域毎に、入力映像信号ＳＶinの信号帯域を計測する。図２は、画面を１６分割した例を示しており、この分割により領域00〜領域33の１６個の分割領域が得られている。

映像信号帯域計測部１１０は、所定数（任意の個数）のフィルタを用いて、映像信号ＳＶinから、所定数の帯域の信号成分を抽出する。図３は、ＨＰＦ（High Passfilter）およびＢＰＦ（Band Pass Filter）の２個のフィルタを用いたフィルタ処理例を示している。図３（ａ）は、処理すべき領域のフィルタ処理前の各画素ａを示している。なお、ここでは、説明を簡単にするため、この領域に含まれる画素の数を１６個としている。

図３（ｂ）は、フィルタ処理前の各画素ａに対して、例えば水平方向にＨＰＦのフィルタリングを行って得られた各画素ahを示している。このＨＰＦのフィルタリングにより、映像信号ＳＶinから高域の信号成分が抽出される。図３（ｃ）は、フィルタ処理前の各画素ａに対して、例えば水平方向にＢＰＦのフィルタリングを行って得られた各画素abを示している。このＢＰＦのフィルタリングにより、映像信号ＳＶinから中低域の信号成分が抽出される。なお、各フィルタは、例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ等で構成される。

映像信号帯域計測部１１０は、各フィルタで抽出された各帯域の信号成分に基づいて、分割領域毎に、入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測値を得る。まず、映像信号帯域計測部１１０は、各フィルタにおけるフィルタ処理後の結果からフィルタ毎の計測値を求める。映像信号帯域計測部１１０は、例えば、以下の（１）〜（３）の方法のいずれかでフィルタ毎の計測値を求める。

（１）画素毎のフィルタ処理結果のＮ乗値（Ｎは自然数）、または画素毎のフィルタ処理結果にある係数を乗算した結果を積算する。
（２）画素毎のフィルタ処理結果がある閾値を超える画素の値を積算する。
（３）画素毎のフィルタ処理結果がある閾値を超える画素の閾値との差分値を積算する。

次に、映像信号帯域計測部１１０は、フィルタ毎の計測値に基づいて、入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果を求める。映像信号帯域計測部１１０は、各フィルタの計測値にフィルタ特性に応じた係数を乗算し、そして、例えば、以下の（１）〜（３）の方法のいずれかで入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果を求める。

（１）係数が乗算された各フィルタの計測値のうち、乗算結果が最も大きいものと、乗算結果が最も小さいものを抽出し、それらの比を入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果とする。ここで、例えば、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のフィルタの計測値がF１,F2,・・・,FNであり、それぞれに係数S1,S2,・・・,SNを乗算した結果がF１*S1,F2*S2,・・・,FN*SNであるとする。F１*S1,F2*S2,・・・,FN*SNのうち、最大ものをF*Smaxとし、最小のものをF*Sminとするとき、帯域計測結果ＢＳは、ＢＳ＝F*Smax／F*Sminの式で求められる。

例えば、上述したように、ＨＰＦ，ＢＰＦの２個のフィルタを用いたフィルタ処理の場合、それぞれの計測値をFｈ，Fbとし、それぞれのフィルタ特性に応じた係数をSh，Sbとするとき、帯域計測結果ＢＳは、ＢＳ＝Fb*Sb／Fh*Shとなる。この場合、例えば、Sh＝１、Sb＝４などとされる。

（２）係数が乗算された各フィルタの計測値を積算したものを入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果とする。ここで、例えば、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のフィルタの計測値がF１,F2,・・・,FNであり、それぞれに係数S1,S2,・・・,SNを乗算した結果がF１*S1,F2*S2,・・・,FN*SNであるとき、帯域計測結果ＢＳは、ＢＳ＝F１*S1＋F2*S2＋・・・＋FN*SNとなる。

（３）係数が乗算された各フィルタの計測値の平均を入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果とする。ここで、例えば、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のフィルタの計測値がF１,F2,・・・,FNであり、それぞれに係数S1,S2,・・・,SNを乗算した結果がF１*S1,F2*S2,・・・,FN*SNであるとき、帯域計測結果ＢＳは、ＢＳ＝（F１*S1＋F2*S2＋・・・＋FN*SN）/Nとなる。

映像信号帯域レベル判定部１２０は、映像信号帯域計測部１１０で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する。上述したように、映像信号帯域計測部１１０では、画面を所定数に分割して得られた分割領域毎に、入力映像信号ＳＶinの信号帯域が計測される。

まず、映像信号帯域レベル判定部１２０は、各分割領域の帯域計測結果に基づいて、各分割領域の帯域レベルを判定する。映像信号帯域レベル判定部１２０は、分割領域毎に、帯域レベル別の閾値を用いることで、所定数の段階、例えば、１〜１０の段階のいずれかに帯域レベルを判定する。

図４のフローチャートは、映像信号帯域レベル判定部１２０における帯域レベル判定処理の一例を示している。ここでは、１〜Ｍ（Ｍは２以上の整数）の段階のいずれかに帯域レベルを判定する例を示している。映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ１において、判定処理を開始し、その後に、ステップＳＴ２の処理に移る。

映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ２において、帯域計測結果がレベル２閾値より小さいか否かを判断する。帯域計測結果がレベル２閾値より小さいとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、帯域レベル＝１と判定し、その後に、ステップＳＴ４において、判定処理を終了する。

ステップＳＴ２で帯域計測結果がレベル２閾値以上のとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ５の処理に移る。映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ５において、帯域計測結果がレベル３閾値より小さいか否かを判断する。帯域計測結果がレベル３閾値より小さいとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ６において、帯域レベル＝２と判定し、その後に、ステップＳＴ４において、判定処理を終了する。

ステップＳＴ５で帯域計測結果がレベル３閾値以上のとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、帯域計測結果がレベル閾値３以上の判定処理に移る。以降は上述したと同様の処理の繰り返しとなる。そして、図４のフローチャートにおいて、映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ７において、帯域計測結果がレベルＭ閾値より小さいか否かを判断する。

帯域計測結果がレベルＭ閾値より小さいとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ８において、帯域レベル＝Ｍ−１と判定し、その後に、ステップＳＴ４において、判定処理を終了する。一方、ステップＳＴ７で帯域計測結果がレベルＭ閾値以上のとき、映像信号帯域レベル判定部１２０は、ステップＳＴ９において、帯域レベル＝Ｍと判定し、その後に、ステップＳＴ４において、判定処理を終了する。

次に、映像信号帯域レベル判定部１２０は、分割領域毎に判定された帯域レベルから、画面全体の帯域レベルを算出する。映像信号帯域レベル判定部１２０は、例えば、以下の（１）〜（３）の方法のいずれかで画面全体の帯域レベルを求める。

（１）各分割領域の帯域レベルの平均を、画面全体の帯域レベルとして求める。
（２）各分割領域の帯域レベルのうち、最も高い帯域レベル、あるいは最も低い帯域レベルを、画面全体の帯域レベルとして求める。
（３）各分割領域の帯域レベルのうち、上位所定数の帯域レベルの平均、あるいは下位所定数の帯域レベルの平均を、画面全体の帯域レベルとして求める。

なお、映像信号帯域レベル判定部１２０は、分割領域毎に判定された帯域レベルから画面全体の帯域レベルを算出する際に、使用する分割領域を選択できる。これにより、例えば、実質的に映像信号がない黒帯部分が含まれる分割領域の帯域レベル、あるいは映像信号の重要な情報が少ない四隅等の端部の分割領域の帯域レベルの影響を除くことができ、帯域レベルの判定精度を高めることが可能となる。図５は、画面を１６分割して信号帯域を計測した場合に、四隅の分割領域を使用しない場合の例を示している。なお、LV00〜LV33は、各分割領域で判定された判定レベルを示している。

また、映像信号帯域レベル判定部１２０は、上述の帯域レベルの判定をフレーム（フィールド）毎に行い、現フレーム（フィールド）および過去所定数（Ｌ）のフレーム（フィールド）で判定された帯域レベルの平均を、最終的に判定された帯域レベルとする。このように現フレームの他に過去所定数のフレームで判定された帯域レベルの平均化が行われることで、映像信号の部分的な変化による帯域レベルの変動を抑制でき、安定した帯域レベルの判定結果を得ることが可能となる。なお、Ｌ＝０とした場合は、現フレームで判定された結果が最終的な帯域レベルとなる。

ブロックサイズ検出感度調整部１３０は、映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された画面全体の帯域レベルに基づいて、ブロックサイズの検出における各ブロックサイズの検出感度を調整する。ここで、例えば、検出するブロックサイズを「８」、「１０．６６」、「１６」、「２１．３３」とし、判定された帯域レベルが１（低品位）〜１０（高品位）とした場合を考える。この場合、ブロックサイズ検出感度調整部１３０は、例えば、図６に示す帯域レベルと検出感度の対応関係を参照して、各ブロックサイズの検出感度を、以下のように調整する。

「帯域レベル＝１の場合」
ブロックサイズ8 の検出感度 → 低
ブロックサイズ10.66の検出感度→ やや低
ブロックサイズ16 の検出感度 → やや高
ブロックサイズ21.33の検出感度→ 高

「帯域レベル＝１０の場合」
ブロックサイズ8 の検出感度 → 高
ブロックサイズ10.66の検出感度→ やや高
ブロックサイズ16 の検出感度 → やや低
ブロックサイズ21.33の検出感度→ 低

なお、上述の検出感度の調整は一例であり、任意に調整することができる。例えば、帯域レベル＝１のときに、ブロックサイズ８の検出を行わないようにする、といったこともできる。また、検出感度を調整するブロックサイズは、８、１０．６６、１６、２１．３３以外の場合も同様に考えられる。すなわち、ブロックサイズ検出感度調整部１３０は、帯域レベルが高いほど、小さなブロックサイズの検出感度が高くなるように調整する。

ブロックサイズ検出部１４０は、入力映像信号ＳＶinから、ブロックサイズ検出感度調整部１３０で調整された各ブロックの検出感度を用いて、ブロックサイズを検出する。図７は、ブロックサイズ検出部１４０の構成例を示している。ブロックサイズ検出部１４０は、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１と、ヒストグラム解析部１４２と、ブロックサイズ判定部１４３を有している。

ブロック段差ヒストグラム取得部１４１は、入力映像信号ＳＶinに基づいて、所定数の画素毎にブロック段差か否かを判断し、ブロック段差と判断されたもののヒストグラムを集計する。まず、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１は、図８に示すように、着目点段差ｄと周辺段差の平均から、以下の（１）式により、ｓｔｅｐを算出する。なお、図８は、１画素毎にブロック段差を判断する場合の例を示している。この（１）式において、ａ〜ｇは各画素の隣接差分絶対値であり、ＡＶＥは近傍周辺の差分絶対値の和の平均を示す。
ｓｔｅｐ＝｜ｄ−ＡＶＥ（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）｜ ・・・（１）

次に、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１は、閾値Ａ＜ｓｔｅｐ＜閾値Ｂのとき、ブロック段差と判断し、ブロック段差と判断されたもののヒストグラムを集計する。図９は、一例として、３６個のヒストグラムデータ列を示している。なお、閾値Ａ、閾値Ｂは、予め設定される。あるいは、閾値Ａ、閾値Ｂは、上述した映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された帯域レベルに応じて設定されてもよい。例えば、帯域レベルが低い場合は、ブロック段差となる特徴が低くなる傾向から、閾値Ａを下げ、閾値Ｂを上げる、もしくは下げることで、ブロック段差と判断されやすくする。また、帯域レベルが高い場合は、ブロック段差以外のものがブロック段差と判断されないように、閾値Ａを上げ、閾値Ｂを下げる、もしくは上げる。

なお、上述では、１画素毎にブロック段差か否かを判断する例を示した。しかし、図１０（ａ）に示すように２画素毎、あるいは図１０（ｂ）に示すように３画素毎に着目点段差ｄと周辺段差の平均からｓｔｅｐを算出して、ブロック段差か否かを判断するようにしてもよい。

ヒストグラム解析部１４２は、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１で取得されたヒストグラムにおける各ブロックサイズの計測値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて予め設定された調整係数をそれぞれ乗算して感度調整を行う。例えば、上述の図９のヒストグラムデータから、ブロックサイズ８（座標１，９，１７，２５，３３）と、ブロックサイズ１６（座標１，１７，３３）に着目して説明する。

ここで、ブロックサイズ８の検出感度は、やや高めで、調整係数は５に設定され、ブロックサイズ１６の検出感度は、やや低めで、調整係数は３に設定されているものとする。この場合、ブロックサイズ８の計測値に関しては、図１１に示すように、調整係数５が乗算されて、計測値の調整が行われる。また、この場合、ブロックサイズ１６の計測値に関しては、図１２に示すように、調整係数３が乗算されて、計測値の調整が行われる。

ブロックサイズ判定部１４３は、ヒストグラム解析部１４２で感度調整された各ブロックサイズの計測値の平均値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて予め設定された補正係数をそれぞれ乗算し、その補正結果からブロックサイズを判定する。まず、ブロックサイズ判定部１４３は、各ブロックサイズの感度調整後の計測値の平均値を求める。例えば、図１１に示すブロックサイズ８の計測値に関しては、平均値＝（４０＋２５＋４０＋３５＋４０）／５＝３６となる。また、例えば、図１２に示すブロックサイズ１６の計測値に関しては、平均値＝（２４＋２４＋２４）／３＝２４となる。

次に、ブロックサイズ判定部１４３は、算出された各ブロックサイズの感度調整後の計測値の平均値に対して、検出感度に応じた補正係数を乗算する。ここで、ブロックサイズ８の検出感度は、やや高めで、その補正係数は１．５に設定され、ブロックサイズ１６の検出感度は、やや低めで、その補正係数は０．７５に設定されているものとする。この場合、ブロックサイズ８の計測値に関しては、補正係数１．５が乗算されて、３６×１．５＝５４とされる。また、この場合、ブロックサイズ１６の計測値に関しては、補正係数０．７５が乗算されて、２４×０．７５＝１８とされる。

次に、ブロックサイズ判定部１４３は、各ブロックの計測値の補正結果から、ブロックサイズを判定する。この場合、ブロックサイズ判定部１４３は、例えば、補正結果が最も大きいブロックサイズを、最終的なブロックサイズとする。例えば、上述のブロックサイズ８とブロックサイズ１６の例では、ブロックサイズ８の補正結果が５４でブロックサイズ１６の補正結果が１８であるので、ブロックサイズ判定部１４３は、最終的なブロックサイズをブロックサイズ８と判定する。

なお、ブロックサイズ検出部１４０は、上述した処理を水平方向および垂直方向の双方に対して行って、水平方向および垂直方向のブロックサイズをそれぞれ検出する。また、詳細説明は省略するが、ブロックサイズ判定部１４３は、ブロックサイズの情報と共に、ブロック境界位置の情報も出力する。

図１に戻って、ブロックノイズ低減部１５０は、ブロックサイズ検出部１４０で検出されたブロックサイズに基づいて、入力映像信号ＳＶinのブロックノイズを低減して出力映像信号ＳＶoutを得る。ブロックノイズ低減部１５０は、ブロックサイズのブロック境界位置にブロックノイズ低減フィルタ（ＬＰＦ）を適用して平滑化することで、ブロックノイズを低減する。

ここで、ブロックノイズ低減部１５０で使用されるブロックノイズ低減フィルタは、上述の映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された帯域レベルに基づいて選択される。この場合、例えば、帯域レベルが高いほど、ローパスフィルタ特性の弱められたブロックノイズ低減フィルタが選択される。これにより、映像信号の劣化を伴うことなく効果的にブロックノイズを低減することが可能となる。

図１３は、ブロックノイズ低減部１５０の構成例を示している。このブロックノイズ低減部１５０は、ブロックノイズ低減フィルタ１５１を持つブロックノイズ低減処理部１５２と、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３を有している。ブロックノイズ低減処理部１５２は、ブロックサイズ検出部１４０からのブロックサイズとブロック境界位置の情報に基づいて、ブロックサイズのブロック境界位置にブロックノイズ低減フィルタ（ＬＰＦ）１５１を適用して平滑化して、ブロックノイズを低減する。

ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、映像信号帯域レベル判定部１２０からの帯域レベルの情報に基づいて、ブロックノイズ低減処理部１５２で使用されるブロックノイズ低減フィルタ１５１を選択する。具体的には、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ブロックノイズ低減フィルタ１５１を、帯域レベルが高いほどローパスフィルタ特性の弱められたブロックノイズ低減フィルタとする。

図１４のフローチャートは、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３のフィルタ選択処理の一例を示している。この例は、帯域レベル１〜Ｍにそれぞれ対応したブロックノイズ低減フィルタを選択する例である。ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、フレーム毎に、このフィルタ選択処理を行う。

ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ１１において、選択処理を開始し、その後に、ステップＳＴ１２の処理に移る。このステップＳＴ１２において、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベル＝１であるか否かを判断する。帯域レベル＝１であるとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ１３において、ブロックノイズ低減フィルタ１を選択し、その後に、ステップＳＴ１４において、選択処理を終了する。

ステップＳＴ１２で帯域レベル＝１でないとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ１５の処理に移る。このステップＳＴ１５において、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベル＝２であるか否かを判断する。帯域レベル＝２であるとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ１６において、ブロックノイズ低減フィルタ２を選択し、その後に、ステップＳＴ１４において、選択処理を終了する。

ステップＳＴ１５で帯域レベル＝２でないとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベル３以上におけるフィルタ選択処理に移る。以降は上述したと同様の処理の繰り返しとなる。最終的に帯域レベル＝Ｍ−１でないとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ１７において、ブロックノイズ低減フィルタＭを選択し、その後に、ステップＳＴ１４において、選択処理を終了する。

図１５のフローチャートは、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３のフィルタ選択処理の他の例を示している。この例は、帯域レベルがある範囲内の場合は共通のフィルタを選択する例である。ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、フレーム毎に、このフィルタ選択処理を行う。

ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ２１において、選択処理を開始し、その後に、ステップＳＴ２２の処理に移る。このステップＳＴ２２において、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベルがレベルＡより小さいか否かを判断する。帯域レベルがレベルＡより小さいとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ２３において、ブロックノイズ低減フィルタＡを選択し、その後に、ステップＳＴ２４において、選択処理を終了する。

ステップＳＴ２２で帯域レベルがレベルＡ以上のとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ２５の処理に移る。このステップＳＴ２５において、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベルがレベルＢより小さいか否かを判断する。帯域レベルがレベルＢより小さいとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ２６において、ブロックノイズ低減フィルタＢを選択し、その後に、ステップＳＴ２４において、選択処理を終了する。

ステップＳＴ２５で帯域レベルがレベルＢ以上のとき、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、帯域レベルがレベルＢ以上におけるフィルタ選択処理に移る。以降は上述したと同様の処理の繰り返しとなる。帯域レベルが最後の範囲内の場合、ブロックノイズ低減フィルタ選択部１５３は、ステップＳＴ２７において、ブロックノイズ低減フィルタＸを選択し、その後に、ステップＳＴ２４において、選択処理を終了する。

図１５に示すフローチャートの選択処理の場合、例えば、判定された帯域レベルが１〜１０で、ノイズ低減フィルタをＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとするとき、以下のようにフィルタ選択が行われる。すなわち、帯域レベルが１〜３の場合はフィルタＡが選択され、帯域レベルが４〜５の場合はフィルタＢが選択され、帯域レベルが６の場合はフィルタＣが選択され、帯域レベルが７〜１０の場合はフィルタＤが選択される。

図１に示す映像信号処理装置の動作を簡単に説明する。入力映像信号ＳＶinは、映像信号帯域計測部１１０、ブロックサイズ検出部１４０およびブロックノイズ低減部１５０に供給される。映像信号帯域計測部１１０では、入力映像信号ＳＶinの信号帯域が計測される。この場合、画面を所定数（任意の個数）に分割して得られた分割領域毎に、入力映像信号ＳＶinの信号帯域が計測される。

この場合、映像信号帯域計測部１１０では、所定数（任意の個数）のフィルタを用いて、映像信号ＳＶinから、所定数の帯域の信号成分が抽出される。そして、映像信号帯域計測部１１０では、各フィルタで抽出された各帯域の信号成分に基づいて、分割領域毎に、入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測値が得られる。そして、映像信号帯域計測部１１０では、フィルタ毎の計測値に基づいて、入力映像信号ＳＶinの信号帯域の計測結果が求められる。

映像信号帯域計測部１１０で得られた各分割領域の信号帯域計測結果は、映像信号帯域レベル判定部１２０に供給される。この映像信号帯域レベル判定部１２０では、映像信号帯域計測部１１０で計測された各分割領域の信号帯域計測結果から帯域レベルが判定される。

この場合、映像信号帯域レベル判定部１２０では、各分割領域の帯域計測結果に基づいて、各分割領域の帯域レベルが判定される。そして、映像信号帯域レベル判定部１２０では、分割領域毎に判定された帯域レベルから、画面全体の帯域レベルが算出される。この際、映像信号帯域レベル判定部１２０では、使用する分割領域の選択が可能とされる。また、この帯域レベルの判定はフレーム毎に行われるが、現フレームおよび過去所定数のフレームで判定された帯域レベルの平均が最終的な帯域レベルとされる。

映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された画面全体の帯域レベルは、ブロックサイズ検出感度調整部１３０およびブロックノイズ低減部１５０に供給される。ブロックサイズ検出感度調整部１３０では、画面全体の帯域レベルに基づいて、ブロックサイズの検出における各ブロックサイズの検出感度が調整される。この場合、帯域レベルが高いほど、小さなブロックサイズの検出感度が高くなるように調整される（図６参照）。

ブロックサイズ検出感度調整部１３０で調整された各ブロックサイズの検出感度は、ブロックサイズ検出部１４０に供給される。ブロックサイズ検出部１４０では、入力映像信号ＳＶinから、各ブロックの検出感度が用いられて、ブロックサイズが検出される。

この場合、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１では、入力映像信号ＳＶinに基づいて、所定数の画素毎にブロック段差か否かが判断され、ブロック段差と判断されたもののヒストグラムが集計される。そして、ヒストグラム解析部１４２では、ブロック段差ヒストグラム取得部１４１で取得されたヒストグラムにおける各ブロックサイズの計測値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて予め設定された調整係数をそれぞれ乗算されて感度調整を行われる。

そして、ブロックサイズ判定部１４３では、ヒストグラム解析部１４２で感度調整された各ブロックサイズの計測値の平均値に、各ブロックサイズの検出感度に応じて予め設定された補正係数がそれぞれ乗算され、その補正結果からブロックサイズが判定される。この場合、ブロックサイズ判定部１４３では、例えば、補正結果が最も大きいブロックサイズが、最終的なブロックサイズとされる。

ブロックサイズ検出部１４０で検出されたブロックサイズおよびブロック境界位置の情報はブロックノイズ低減部１５０に供給される。このブロックノイズ低減部１５０では、ブロックサイズに基づいて、入力映像信号ＳＶinのブロックノイズが低減されて出力映像信号ＳＶoutが得られる。このブロックノイズ低減部１５０では、ブロックサイズのブロック境界位置にブロックノイズ低減フィルタ（ＬＰＦ）が適用されて平滑化されることで、ブロックノイズが低減される。

この場合、ブロックノイズ低減部１５０で使用されるブロックノイズ低減フィルタは、上述の映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された帯域レベルに基づいて選択される。例えば、帯域レベルが高いほど、ローパスフィルタ特性の弱められたブロックノイズ低減フィルタが選択される。

上述したように、図１に示す映像信号処理装置１００において、入力映像信号ＳＶinの信号帯域が計測されて帯域レベルが判定される。そして、ブロックサイズ検出感度調整部１３０では、この判定された帯域レベルに基づいて各ブロックサイズの検出感度が、帯域レベルが高いほど小さなブロックサイズの検出感度が高くなるように調整される。そして、ブロックサイズ検出部１４０では、この調整された各ブロックサイズの検出感度が用いられて、ブロックサイズが検出される。そのため、ブロックサイズ検出部１４０では、高精度でブロックサイズを検出することが可能となる。

また、図１に示す映像信号処理装置１００において、ブロックノイズ低減部１５０では、ブロックサイズのブロック境界位置にブロックノイズ低減フィルタ（ＬＰＦ）が適用されて平滑化されることで、入力映像信号ＳＶinにおけるブロックノイズが低減される。この際、ブロックノイズ低減部１５０で使用されるブロックノイズ低減フィルタとして、映像信号帯域レベル判定部１２０で判定された帯域レベルに基づいて、帯域レベルが高いほどローパスフィルタ特性の弱められたブロックノイズ低減フィルタが選択される。そのため、映像信号の劣化を伴うことなく効果的にブロックノイズを低減することが可能となる。

＜２．変形例＞
なお、上述していないが、図１に示す映像信号処理装置１００は、ハードウェアで構成することもできるが、ソフトウェア（プログラム）によりコンピュータを映像信号処理装置１００の各機能ブロックとして機能させることで実現することもできる。

この発明は、デコード後の映像信号（画像データ）に含まれるブロックノイズを低減するテレビ受信機内蔵の映像信号処理装置などに適用できる。

１００・・・映像信号処理装置
１１０・・・映像信号帯域計測部
１２０・・・映像信号帯域レベル判定部
１３０・・・ブロックサイズ検出感度調整部
１４０・・・ブロックサイズ検出部
１４１・・・ブロック段差ヒストグラム取得部
１４２・・・ヒストグラム解析部
１４３・・・ブロックサイズ判定部
１５０・・・ブロックノイズ低減部
１５１・・・ブロックノイズ低減フィルタ
１５２・・・ブロックノイズ低減処理部
１５３・・・ブロックノイズ低減フィルタ選択部

Claims (10)

1. 入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測部と、
   上記映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定部と、
   上記帯域レベル判定部で判定された帯域レベルからブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整部と、
   上記入力映像信号から上記ブロックサイズ検出感度調整部で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出するブロックサイズ検出部と
   を備える映像信号処理装置。
2. 上記映像信号帯域計測部は、
   上記入力映像信号から所定数の帯域の信号成分を抽出するフィルタ処理を行うと共に、上記所定数の帯域の信号成分に基づいて上記入力映像信号の計測結果を得る
   請求項１に記載の映像信号処理装置。
3. 上記映像信号帯域計測部は、画面を所定数に分割して得られた分割領域毎に上記入力映像信号の信号帯域を計測し、
   上記帯域レベル判定部は、上記映像信号帯域計測部で計測された各分割領域の計測結果から分割領域毎に帯域レベルの判定を行うと共に、該判定された各分割領域の帯域レベルの全部または一部から画面全体の帯域レベルを判定する
   請求項１に記載の映像信号処理装置。
4. 上記帯域レベル判定部は、所定数の段階のいずれかに、上記帯域レベルを判定する
   請求項１に記載の映像信号処理装置。
5. 上記帯域レベル判定部は、
   現フレームおよび過去所定数のフレームで判定された帯域レベルを平均化して最終的に判定された帯域レベルとする
   請求項１に記載の映像信号処理装置。
6. 上記ブロックサイズ検出部は、
   上記入力映像信号に基づいて、所定数の画素毎にブロック段差か否かを判断し、ブロック段差と判断されたもののヒストグラムを集計するブロック段差ヒストグラム取得部と、
   上記ブロック段差ヒストグラム取得部で取得されたヒストグラムにおける各ブロックサイズの計測値に、上記各ブロックサイズの検出感度に応じて設定された調整係数をそれぞれ乗算して感度調整を行うヒストグラム解析部と、
   上記ヒストグラム解析部で感度調整された各ブロックサイズの計測値の平均値に、上記各ブロックサイズの検出感度に応じて設定された補正係数をそれぞれ乗算し、該補正結果からブロックサイズを判定するブロックサイズ判定部とを有する
   請求項１に記載の映像信号処理装置。
7. 入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測ステップと、
   上記映像信号帯域計測ステップで計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定ステップと、
   上記帯域レベル判定ステップで判定された帯域レベルに基づいてブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整ステップと、
   上記入力映像信号から上記ブロックサイズ検出感度調整ステップで調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出するブロックサイズ検出ステップと
   を備える映像信号処理方法。
8. コンピュータを、
   入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測手段と、
   上記映像信号帯域計測手段で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定手段と、
   上記帯域レベル判定手段で判定された帯域レベルに基づいてブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整手段と、
   上記入力映像信号から上記ブロックサイズ検出感度調整手段で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出するブロックサイズ検出手段と
   して機能させるプログラム。
9. 入力映像信号からブロックサイズを検出するブロックサイズ検出部と、
   上記ブロックサイズ検出部で検出されたブロックサイズに基づいて、上記入力映像信号のブロックノイズを低減するブロックノイズ低減部とを備える映像信号処理装置であって、
   上記入力映像信号の信号帯域を計測する映像信号帯域計測部と、
   上記映像信号帯域計測部で計測された信号帯域の計測結果から帯域レベルを判定する帯域レベル判定部とをさらに備え、
   上記帯域レベル判定部で判定された帯域レベルに基づいて、上記ブロックノイズ低減部で使用されるブロックノイズ低減フィルタが選択される
   映像信号処理装置。
10. 上記帯域レベル判定部で判定された帯域レベルからブロックサイズ検出における各ブロックサイズの検出感度を調整するブロックサイズ検出感度調整部をさらに備え、
    上記ブロックサイズ検出部は、上記入力映像信号から上記ブロックサイズ検出感度調整部で調整された各ブロックサイズの検出感度を用いてブロックサイズを検出する
    請求項９に記載の映像信号処理装置。