JP2015019120A - ノイズ低減装置、表示装置、ノイズ低減方法及びノイズ低減プログラム - Google Patents

ノイズ低減装置、表示装置、ノイズ低減方法及びノイズ低減プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】視聴者にとって見易い映像を提供する。【解決手段】映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、映像信号または時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出部1と、シーン切替フレーム検出部1が検出したフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理部2と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、ノイズ低減装置、表示装置、ノイズ低減方法及びノイズ低減プログラムに関する。
従来、ノイズ低減装置が映像のシーンの切り替え(以下、シーンチェンジとも称す)を検出した場合、映像に対するノイズ低減効果を軽減させることが行われている。
例えば、特許文献1では、入力映像信号を1フレーム分遅延させるフレームメモリと、制御可能な係数K(0≦K≦1)を発生する係数発生器と、入力映像信号を1−K倍する乗算器と、フレームメモリから出力される1フレーム分遅延した映像信号をK倍する乗算器と、乗算器の出力と乗算器の出力とを加算する加算器とを有する巡回型ノイズ低減装置が記載されている。
そして、その巡回型ノイズ低減装置は、加算器からの加算信号をフレームメモリに記憶すると共に出力映像信号とし、入力映像信号のシーンチェンジを例えば音声モードの変化で検出する検出回路を設け、該回路がシーンチェンジを検出した時、係数Kを1フレーム期間だけ0に設定する。これにより、当該巡回型ノイズ低減装置は、映像がシーンチェンジした場合でも、残像を発生することなくノイズを低減できることが示されている。
特開2000−224444号公報
特許文献1の巡回型ノイズ低減装置は、直前のフレームにおける処理後の信号に対して係数Kを乗じた信号が出力信号に反映される。このため、例えば、この巡回型ノイズ低減装置は、シーンチェンジの検出の際にノイズ低減を軽減することによりノイズ量が大きい信号が出力信号に反映されるため、シーンチェンジ後の長期間に渡って画像にノイズが重畳してしまう。その結果、この巡回型ノイズ低減装置は、視聴者にとって見にくい映像を提供してしまうという問題がある。
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、視聴者にとって見易い映像を提供することを可能とするノイズ低減装置、表示装置、ノイズ低減方法及びノイズ低減プログラムを提供することを課題とする。
(1)本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の一態様は、映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つのフレームを検出するシーン切替フレーム検出部と、前記シーン切替フレーム検出部が検出したフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理部と、を備えることを特徴とするノイズ低減装置である。
(2)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前または直後のフレームを検出し、前記ノイズ低減処理部は、前記シーン切替フレーム検出部が検出したシーンが切り替る直前または直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする。
(3)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記時間差信号は、前記映像信号を遅延させた第1の遅延信号であり、前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記第1の遅延信号とに基づいて、前記映像信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直後のシーン切替直後フレームを検出し、前記ノイズ低減処理部は、前記シーン切替フレーム検出部が検出したシーン切替直後フレームの画像信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする。
(4)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号を前記予め決められた第1のフレーム数だけ遅延させることにより前記第1の遅延信号を生成する遅延部と、前記映像信号と前記遅延部が生成した時間差信号とに基づいて、前記映像信号を構成するフレームから前記シーン切替直後フレームを検出する検出部と、を備えることを特徴とする。
(5)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記遅延部は、前記映像信号を、前記第1のフレーム数より多い第2のフレーム数だけ遅延させた第2の遅延信号を生成し、前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする。
(6)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレーム以外のフレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号とに基づいて、前記第2の遅延信号に対して前記フレーム間ノイズを低減することを特徴とする。
(7)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記遅延部は、前記映像信号を、前記第2のフレーム数より多い第3のフレーム数だけ遅延させて第3の遅延信号を生成し、前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレーム以外のフレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号と前記第3の遅延信号とに基づいて、前記フレーム間ノイズを低減することを特徴とする。
(8)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記検出部は、前記映像信号と前記時間差信号とに基づいて、フレーム毎に前記映像信号と前記時間差信号との間の画素値の差分であるフレーム間差分値を算出するフレーム間差分算出部と、前記フレーム間差分算出部がフレーム毎に算出したフレーム間差分値に基づいて、フレーム毎にシーンが切り替わったか否か判定する判定部と、を備え、前記ノイズ低減処理部は、前記判定部がシーンが切り替わったと判定した場合、該判定された対象フレームに対して前記フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする。
(9)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前記判定部がシーンチェンジしたと判定した場合、該判定された対象フレームと該対象フレームの直前のフレームにおいてシーンチェンジを検出した旨を示すシーンチェンジ検出信号を生成する信号生成部を備え、前記ノイズ低減処理部は、前記映像信号を構成するフレームのうち、前記シーンチェンジ検出信号がシーンチェンジを検出した旨を示すフレームに対して、前記フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする。
(10)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置において、前前記時間差信号は、前記映像信号を早めた早期信号であり、前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記早期信号とに基づいて、前記映像信号または前記早期信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直前または直後のフレームを検出することを特徴とする。
(11)本発明の一態様は、上記に記載のノイズ低減装置を備える表示装置である。
(12)本発明の一態様は、ノイズ低減装置が実行するノイズ低減方法であって、映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出手順と、前記シーン切替フレーム検出手順により検出されたフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理手順と、を有することを特徴とするノイズ低減方法である。
(13)本発明の一態様は、コンピュータに、映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出ステップと、前記シーン切替フレーム検出ステップにより検出されたフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理ステップと、を実行させるためのノイズ低減プログラムである。
本発明によれば、視聴者にとって見易い映像を提供することができる。
第1の実施形態における表示装置の概略ブロック図である。 第1の実施形態における液晶表示部の概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるノイズ低減部の構成を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部の構成を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態における検出部の構成を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるシーンチェンジ検出信号Cの生成処理を説明するための図である。 第1の実施形態におけるノイズ低減処理部の構成を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態におけるノイズ低減処理部の処理を説明するための図である。 第1の実施形態における表示装置の処理の流れを示すフローチャートである。 図9のステップS102におけるシーンチェンジ検出処理の流れを示したフローチャートの一例である。 図9のステップS103におけるノイズ低減処理の流れを示したフローチャートの一例である。 第2の実施形態における表示装置の概略ブロック図である。 第2の実施形態におけるノイズ低減部の概略ブロック図である。 第2の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部の概略ブロック図である。 第2の実施形態における検出部の構成を示す概略ブロック図である。 第2の実施形態におけるシーンチェンジ検出信号Cの生成処理を説明するための図である。 第2の実施形態におけるノイズ低減処理部の構成を示す概略ブロック図である。 第2の実施形態におけるノイズ低減処理部の処理を説明するための図である。 第2の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部の処理の流れを示したフローチャートの一例である。 第2の実施形態におけるノイズ低減処理部の処理の流れを示したフローチャートの一例である。 特許文献1に記載の巡回型ノイズ低減装置を用いた場合のノイズ量の時間変化を示した図である。 本実施形態におけるノイズ低減部を用いた場合のノイズ量の時間変化を示した図である。 第1の変形例の判定部の構成を示す概略ブロック図である。 第2の変形例の判定部の構成を示す概略ブロック図である。 第1の変形例のノイズ低減処理部の構成を示す概略ブロック図である。 第2の変形例のノイズ低減処理部の構成を示す概略ブロック図である。
<第1の実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、第1の実施形態における表示装置10aの概略ブロック図である。表示装置10aは、受信部11と、ノイズ低減部12aと、画像調整部13と、タイミング制御部14と、液晶表示部20とを備える。液晶表示部20は、ソースドライバ部15と、ゲートドライバ部16と、液晶パネル部17とを備える。
受信部11は、一例として、不図示のアンテナから供給されたデジタルテレビジョン放送の複数チャネルの高周波信号を受信する。受信部11は、受信した信号から希望のチャネルの高周波信号を抽出し、抽出した高周波信号をベースバンドの信号に変換し、変換したベースバンドの信号を所定のサンプリング周波数でデジタル信号へ変換する。
なお、受信部11は、不図示のアンテナから供給されたアナログテレビジョン放送の複数チャネルの高周波信号を受信して、これをデジタル信号へ変換する機能を有するものであってもよい。
受信部11は、変換されたデジタル信号からデジタルデータMPEG(Moving Picture Experts Group)−2トランスポートストリーム(以下、「MPEG−2TS」と言う)信号を抽出する。
受信部11は、MPEG−2TS信号からTS(Transport Stream、トランスポートストリーム)パケットを抽出し、映像信号および音声信号のデータを復号する。以下では、専ら映像信号の処理について説明をし、音声信号の処理については説明を省略する。
受信部11は、復号した映像信号をインターレース信号からプログレッシブ信号に変換する。そして、受信部11は、プログレッシブ信号に変換後の映像信号SINをノイズ低減部12aと映像記憶部処理部21へ供給する。ここで、映像信号SINは、一例として、画像の主走査方向(横方向、水平方向)に隣接して並ぶ画素の輝度信号と、色差信号(Cb、Cr)と、水平同期信号HSYNCと、垂直同期信号VSYNCとからなるプログレッシブ信号である。
ノイズ低減部12aは、受信部11から供給された映像信号SINを受信する。ノイズ低減部12aは、後述する処理によって映像信号SINから雑音を低減した雑音低減信号SOUTを算出し、その雑音低減信号SOUTを画像調整部13へ供給する。
画像調整部13は、ノイズ低減部12aから供給された雑音低減信号SOUTの画素数を、表示部の解像度に合わせて調整するスケーリング処理を行う。画像調整部13は、スケーリング処理後の映像信号をRGB信号(Red、Green、Blueのカラービデオ信号)に変換する。画像調整部13は、RGB信号をタイミング制御部14と液晶表示部20内のソースドライバ部15とへ供給する。
なお、画像調整部13は、不図示のアンテナから供給されるテレビジョン放送信号がプログレッシブ信号であれば、前述のインターレース信号からプログレッシブ信号への変換をしない。その場合、画像調整部13は、雑音低減信号SOUTの画素数を表示部の解像度に合わせて調整するスケーリング処理を行う。
タイミング制御部14は、液晶パネル部17に供給される映像データを平面上の画素に配分するためのクロック信号などを生成する。タイミング制御部14は、液晶表示部20内のソースドライバ部15と、ゲートドライバ部16へ、生成したクロック信号を供給する。
図2は、第1の実施形態における液晶表示部20の概略ブロック図である。液晶表示部20は、一例として、アクティブマトリクス型の表示装置である。液晶表示部20は、液晶パネル部17と、ゲート線18と、ソース線19と、ゲート線18を駆動するゲートドライバ部16と、ソース線19を駆動するソースドライバ部15と、を備える。液晶パネル部17は、ソース線19とゲート線18との交差する点に配置された表示素子PIX、すなわちマトリクス上に配列した表示素子PIXを有する。この表示素子PIXは、TFT(Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ)と、このTFTにより階調度に対応した電圧が供給される液晶の画素素子とから構成されている。
ソースドライバ部15は、画像調整部13から供給されたRGB信号(例えば、RGBそれぞれの画素値を示すデジタル信号)を、液晶パネル部17のソース線19(列方向の配線)ごとに、内部に設けられたホールド回路で保持する。
ソースドライバ部15は、タイミング制御部14から供給されたクロック信号を受信すると、画面の縦方向の配列に対して、そのクロック信号に同期して、保持しているRGB信号から画素素子駆動用に階調化した電圧(ソース信号)を生成し、生成したソース信号を、液晶パネル部17のソース線19を介して表示素子PIXに供給する。これにより、ソース信号がTFTを介して、液晶の画素素子に供給される。
ゲートドライバ部16は、タイミング制御部14から供給されたクロック信号を受信する。ゲートドライバ部16は、液晶パネル部17のTFTのゲート線18を通じて画面のサブ画素の1行分に対して、クロック信号に同期して、所定の走査信号を各TFTのゲートに供給する。
液晶パネル部17は、アレイ基板と対向基板と液晶とを備える。アレイ基板上のゲート線とデータ線との交点ごとに、TFTとTFTのドレイン電極に接続されている画素電極と対向電極(対向基板上のストリップ電極により構成されている)とが1組ずつ配置されて、画素、特にサブ画素を構成している。また、画素電極と対向電極との間には、封入された液晶が存在する。また、液晶パネル部17は、画素ごとに、3原色RGB(Red、Green、Blue)に対応する3つのサブ画素(不図示)を有する。液晶パネル部17は、そのサブ画素毎に1つずつのTFTを有する。これらのサブ画素はそれぞれのスイッチング素子であるTFT(薄膜トランジスタ)を介してゲート線18及びソース線19
TFTのゲート電極は、ゲートドライバ部16から供給されたゲート信号を受信して、ゲート信号が例えばハイレベルの時、そのTFTが選択されてオン状態となる。TFTのソース電極は、ソースドライバ部15から供給されたソース信号を受信するから、これによって、TFTのドレイン電極に接続されている画素電極に階調化された電圧が出現する。
その階調化された電圧に応じて、液晶の配向が変化し、これによって液晶の光の透過度が変化する。その階調化された電圧がTFTのドレイン電極に接続されている画素電極と対向電極との間の液晶部分により構成される液晶容量に保持されて、液晶の配向が維持される。また、次の信号がソース電極に到来するまで液晶の配向が維持され、その結果、液晶の光の透過度も維持される。
以上説明したようにして、液晶パネル部17は、供給された映像データを階調表示する。なお、本実施形態では透過型の液晶パネルについて説明したが、これに限定されず反射型の液晶パネルを用いてもよい。
図3は、第1の実施形態におけるノイズ低減部12aの構成を示す概略ブロック図である。ノイズ低減部12aは、シーン切替フレーム検出部1と、ノイズ低減処理部2とを備える。
本実施形態において、シーン切替フレーム検出部1は、一例として、映像信号SINと、該映像信号SINが予め決められた第1のフレーム数だけ遅延した第1の遅延信号とに基づいて、映像信号SINからシーンが切り替わった直後のシーン切替直後フレームを検出する。
そして、シーン切替フレーム検出部1は、検出したシーン切替直後フレームに基づいて、シーンチェンジ信号Cを生成し、生成したシーンチェンジ信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。
本実施形態において、ノイズ低減処理部2は、一例として、シーン切替フレーム検出部1が検出したシーンが切り替わる直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱める。ここで、一例として、本実施形態におけるノイズ低減を弱めるとは、シーンが切り替わる直後のフレームより前のフレームのノイズ低減量を基準として、そのノイズ低減量より少ない量(0も含む)でノイズ低減することである。
なお、ノイズ低減処理部2は、シーンが切り替わる直後のフレームより後のフレームのノイズ低減量を基準として、そのノイズ低減量より少ない量(0も含む)でノイズ低減してもよい。また、ノイズ低減処理部2は、予め決められた標準のノイズ低減量を基準としてそのノイズ低減量より少ない量(0も含む)でノイズ低減してもよい。
ノイズ低減処理部2は、ノイズ低減処理後の映像信号を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
図4は、第1の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部1の構成を示す概略ブロック図である。シーン切替フレーム検出部1は、第1の遅延部(遅延部)110と、検出部120とを備える。
第1の遅延部110は、受信部11から供給された映像信号SINを予め決められた第1のフレーム数だけ遅延させることにより上述した第1の遅延信号を生成する。また第1の遅延部110は、映像信号SINを、上述した第1のフレーム数より多い第2のフレーム数だけ遅延させた第2の遅延信号を生成する。ここで、第1の遅延部110は、第1の遅延処理部111と第2の遅延処理部112とを備える。
第1の遅延処理部111は、受信部110から供給された映像信号SINを予め決められた第1のフレーム(本実施形態では、一例として1フレーム)だけ遅延させた第1の遅延信号P_1を生成する。そして、第1の遅延部110は、生成した第1の遅延信号P_1を第2の遅延処理部112と検出部120とへ供給する。
第2の遅延処理部112は、第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1を予め決められた第2のフレーム数(本実施形態では、一例として1フレーム)だけ遅延させることにより第2の遅延信号P_2を生成する。第2の遅延処理部112は、生成した第2の遅延信号P_2をノイズ低減処理部2へ供給する。
検出部120は、受信部11から供給された映像信号SINと、第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1とに基づいて、その映像信号SINを構成するフレームからシーン切替直後フレームを検出する。検出部120は、検出したシーン切替直後フレームに基づいて、シーンチェンジ検出信号Cを生成する。具体的には、例えば、検出部120は、映像信号SINからシーン切替直後フレームを検出した場合、映像信号SINがそのシーン切替直後フレームの次のフレームの画像信号を示す間、シーンチェンジ検出信号Cを1とし、それ以外の時間では、シーンチェンジ検出信号Cを0とする。
検出部120は、生成したシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。
図5は、第1の実施形態における検出部120の構成を示す概略ブロック図である。検出部120は、フレーム間差分算出部121と、判定部125とを備える。
フレーム間差分算出部121は、受信部11から供給された映像信号SINと第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1とに基づいて、フレーム毎に映像信号と第1の遅延信号P_1との間の画素値の差分であるフレーム間差分値を算出する。
ここで、フレーム間差分算出部121は、差分算出部122と、絶対値算出部123と、累積加算部124とを備える。
差分算出部122は、受信部11から供給された映像信号SINから第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1を減算し、減算後の値を示す減算後信号を絶対値算出部123へ供給する。
絶対値算出部123は、差分算出部122から供給された減算後信号が示す値の絶対値を算出し、算出した絶対値を示す絶対値信号を累積加算部124へ供給する。
累積加算部124は、絶対値算出部123から供給された絶対値信号が示す絶対値を1フレーム分加算することによりフレーム間差分値を算出する。すなわち、累積加算部124は、フレーム毎に、各画素における差分の絶対値を1フレーム内の有効画素にわたって加算を行い、フレーム間差分値を算出する。そして、累積加算部124は、算出したフレーム間差分値を示すフレーム間差分信号Bを判定部125へ供給する。また、累積加算部124は、を保持している。
ここで、累積加算部124は、第1の加算部124_1と、選択部124_2と、第2の遅延部124_3と、第1の保持部124_4と、垂直同期信号抽出部124_5とを備える。
第1の加算部124_1は、絶対値算出部123から供給された絶対値信号と第2の遅延部124_3から入力された累積加算値を示す累積加算信号Aとを加算し、加算後の信号を選択部124_2へ供給する。
垂直同期信号抽出部124_5は、受信部11から供給された映像信号SINから垂直同期信号VSYNCを抽出し、抽出した垂直同期信号VSYNCを選択部124_2と第1の保持部124_4とへ供給する。
選択部124_2は、垂直同期信号抽出部124_5から供給された垂直同期信号VSYNCが0の間は、第1の加算部124_1から供給された加算後の信号を第2の遅延部124_3へ供給する。ここで、垂直同期信号VSYNCは、垂直帰線区間で1であり、それ以外で0である。すなわち、1フレーム中の画像信号が入力されている間、選択部124_2は、第1の加算部124_1から供給された加算後の信号を第2の遅延部124_3へ供給する。
一方、垂直帰線区間において、選択部124_2に、値が1である垂直同期信号VSYNCが供給された場合、累積加算部124が保持している0を示す信号を第2の遅延部124_3へ出力する。これにより、第2の遅延部124_3の出力である累積加算信号Aがリセットされる。
第2の遅延部124_3は、選択部124_2から供給された信号を、1ピクセルクロックだけ遅延させる。そして、第2の遅延部124_3は、1ピクセルクロックだけ遅延させた信号を、累積加算信号Aとして、第1の加算部124_1と第1の保持部124_4とへ供給する。
これにより、第1の加算部124_1は、帰線区間でない場合は、絶対値算出部123から入力された差分の絶対値に第2の遅延部124_3から入力された1ピクセル前までの累積加算値を加算することによって、累積加算を行う。一方、第1の加算部124_1は、垂直帰線区間において、絶対値算出部123から入力された差分の絶対値と遅延部124_3の累積加算信号Aを加算するが、124_2の選択部は固定値0を選択するので、絶対値算出部123の出力は、第2の遅延部124_3の累積加算信号Aに反映されない。
第1の保持部124_4は、垂直同期信号抽出部124_5から供給された垂直同期信号VSYNCが0から1に遷移する立ち上がりを検出すると、第2の遅延部124_3から供給された累積加算信号Aを保持する。そして、第1の保持部124_4は、次に垂直同期信号VSYNCが0から1に遷移する立ち上がりを検出するまで、保持した累積加算信号Aをフレーム間差分信号Bとして判定部125へ供給する。第1の保持部124_4は、次の垂直同期信号VSYNCが0から1に遷移する立ち上がりを検出するまで、同一のフレーム間差分信号Bを判定部125へ供給する。第1の保持部124_4は、例えば、Dフリップフロップである。
判定部125は、フレーム間差分算出部121がフレーム毎に算出したフレーム間差分値に基づいて、フレーム毎にシーンが切り替わったか否か判定する。判定部125は、判定結果を示す判定結果信号を生成し、生成した判定結果信号をシーンチェンジ検出信号Cとしてノイズ低減処理部2へ供給する。また、判定部125は、傾きaを示す信号と切片bを示す信号とを保持している。
ここで、判定部125は、平滑化部125_1と、第1の乗算部125_2と、第2の加算部125_3と、比較部125_4とを備える。
平滑化部125_1は、累積加算部124から供給されたフレーム間差分信号Bを複数のフレーム区間にわたり平滑化する。具体的には、例えば、平滑化部125_1は、直前のフレームであって、予め決められたフレーム数(例えば、直前の8フレーム)分のフレーム間差分値の平均値を算出する。平滑化部125_1は、平滑化により得られた平滑値を示す平滑信号Smを第1の乗算部125_2へ供給する。
第1の乗算部125_2は、平滑化部125_1から供給された平滑信号Smに傾きaを示す信号を乗じ、乗算により得られた乗算後信号を第2の加算部125_3へ供給する。
第2の加算部125_3は、第1の乗算部125_2から供給された乗算後信号に切片bを示す信号を加算し、加算により得られた加算後信号を、閾値を示す閾値信号Tとして比較部125_4へ供給する。
比較部125_4は、累積加算部124から供給されたフレーム間差分信号Bと第2の加算部125_3から供給された閾値信号Tとを比較し、比較に基づいてシーンチェンジ検出信号Cを生成する。具体的には、例えば、比較部125_4は、フレーム間差分信号Bが、閾値信号T以上の場合、シーンチェンジ検出信号Cの値を1に設定し、それ以外の場合、シーンチェンジ検出信号Cの値を0に設定する。
比較部125_4は、生成したシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。
図6は、第1の実施形態におけるシーンチェンジ検出信号Cの生成処理を説明するための図である。同図において、1段目に映像信号SINが示す各フレームの画像(G61A〜G66A)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。また、2段目に第1の遅延信号P_1が示す各フレームの画像(G61B〜G66B)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。また、3段目には、1段目の映像信号SINと2段目の遅延信号P_1が与えられた場合の、シーンチェンジ検出信号Cの時間変化が示されている。なお、同図の上下方向には、同一の時刻の画像又はシーンチェンジ検出信号Cの値が並んでいる。
また、同図において、第1の遅延信号P_1を構成する各フレームの画像は、映像信号SINの画像が1フレームだけ遅れた画像であることが示されている。具体的には、画像G62Bは画像G61Aであり、画像G63Bは、画像G62Aである。また、画像G64Bは画像G63Aであり、画像G65Bは、画像G64Aであり、画像G66Bは、画像G65Aである。
また、シーンチェンジ検出信号Cは、映像信号SINが示す画像が画像G63Aであるときに1であり、それ以外のときに0であることが示されている。
映像信号SINを構成するフレームの画像において、画像G61Aはシーンが切り替わる直前の画像であり、画像G62Aはシーンが切り替わった直後の画像である。
同図において、検出部120は、映像信号SINのうち画像G62Aを示す信号と、第1の遅延信号P_1のうち画像G62Bを示す信号とに基づいて、映像信号SINを構成する画像G62Aのフレームでシーンチェンジしたと判定する。
そして、検出部120は、映像信号SINが画像G63Aの画像信号を示す直前に、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を0から1に変更する。次に、検出部120は、映像信号SINが画像G64Aの画像信号を示す直前に、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を1から0に変更する。
すなわち、検出部120は、シーンが切り替わった直後のフレームの次のフレームにおいて、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を1に設定し、それ以下のフレームにおいてシーンチェンジ検出信号Cが示す値を0に設定する。
図7は、第1の実施形態におけるノイズ低減処理部2の構成を示す概略ブロック図である。ノイズ低減処理部2は、平均算出部210と、切替部220とを備える。
ノイズ低減処理部2は、検出部120により検出されたシーン切替直後フレームに対応するフレームにおける第2の遅延信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱める。
すなわち、ノイズ低減処理部2は、映像信号を構成するフレームのうち、検出部120が検出したシーンチェンジ検出信号がシーンチェンジを検出した旨を示すフレームに対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱める。
一方、ノイズ低減処理部2は、検出部120により検出されたシーン切替直後フレーム以外のフレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号とに基づいて、前記第2の遅延信号に対して前記フレーム間ノイズを低減する。
平均算出部210は、第1の遅延部110から供給された第1の遅延信号P_1と第2の遅延信号P_2の平均を示す平均信号Avを生成し、生成した平均信号Avを切替部220へ供給する。
切替部220は,検出部120から供給されたシーンチェンジ検出信号Cに基づいて、第2の遅延信号P_2のノイズを低減するか否かを切り替える。具体的には、切替部220は,検出部120から供給されたシーンチェンジ検出信号Cに基づいて、第1の遅延部110から供給された第2の遅延信号P_2と平均算出部210から供給された平均信号Avとを切り替える。
例えば、切替部220は,シーンチェンジ検出信号Cが1の場合、第2の遅延信号P_2を選択し、一方、シーンチェンジ検出信号Cが0の場合、平均信号Avを選択する。そして、切替部220は,選択した信号を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
これにより、ノイズ低減処理部2は、検出部120がシーンチェンジと判定した場合には、第2の遅延信号P_2に対してノイズを低減させずに、第2の遅延信号P_2自体を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。一方、ノイズ低減処理部2は、検出部120がシーンチェンジでないと判定した場合には、ノイズ低減した平均信号Avを雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
その結果、ノイズ低減処理部2は、シーンチェンジ直後のフレームに対しては、シーンチェンジ直前のフレームとの間で信号の平均をとらずに、シーンチェンジ直前の画像信号を出力するので、出力である雑音低減信号SOUTが示す画像にシーンチェンジ直後のフレームの画像の残像が残ることを防ぐことができる。
図8を用いて、映像信号SINが図6に示された画像を示す場合において、ノイズ低減処理部2の処理を説明する。図8は、第1の実施形態におけるノイズ低減処理部2の処理を説明するための図である。同図において、1段目に第1の遅延信号P_1が示す画像(G81A〜G86A)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。2段目に第2の遅延信号P_2が示す画像(G81B〜G86B)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。
また、3段目にシーンチェンジ検出信号Cの時間変化が示されている。4段目に平均算出部210の出力である平均信号Avが示すフレームの画像(G81C〜G86C)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。5段目に切替部220の出力である雑音低減信号SOUTが示すフレームの画像(G81D〜G86D)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。なお、同図の上下方向には、同一の時刻の画像又はシーンチェンジ検出信号Cの値が並んでいる。
また、同図において、第2の遅延信号P_2が示す画像は、第1の遅延信号P_1が示す画像よりも1フレームだけ遅れていることが示されている。また、4段目の平均信号Avが示す画像の各画素値は、第1の遅延信号P_1が示す画像を構成する各画素の画素値と、第2の遅延信号P_2が示す画像において当該画素に相当する位置の画素の画素値との平均値である。同図の画像G83Cにおいて、第2の遅延信号P_2の画像G83Bに対して、第1の遅延信号P_1の画像G83Aの残像が残っている。
また、シーンチェンジ検出信号が1の場合に、5段目の雑音低減信号SOUTが示す画像G83Dは、第2の遅延信号P_2が示す画像である。一方、シーンチェンジ検出信号が0の場合に、5段目の雑音低減信号SOUTが示す画像は、平均信号Avが示す画像である。
これにより、ノイズ低減処理部2は、シーンチェンジ前後のフレームの画像の画素値を平均せずに、シーンチェンジ直前のフレームの画像を出力するので、出力である雑音低減信号SOUTが示す画像にシーンチェンジ直後の画像の残像が残ることを防ぐことができる。
図9は、第1の実施形態における表示装置10aの処理の流れを示したフローチャートである。まず、受信部11は、アンテナから電波を受信する。受信部11は、受信した電波を映像信号に変換する(ステップS101)。受信部11は、変換した映像信号をノイズ低減部12aへ供給する。
次に、ノイズ低減部12aのシーン切替フレーム検出部1は、映像信号を構成する各フレームについてシーンチェンジしたか否かを検出する(ステップS102)。そして、ノイズ低減部12aは、検出することにより得られたシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。
次に、ノイズ低減処理部2は、シーンチェンジ検出信号Cに基づいて、映像信号SINに対しノイズ低減処理を施して雑音低減信号SOUTを生成し、生成した雑音低減信号SOUTを画像調整部13へ供給する(ステップS103)。
次に、画像調整部13は、ノイズ低減部12aから供給されたノイズを低減した輝度信号を受信する。画像調整部13は、そのノイズを低減した輝度信号をI/P変換する(インターレース信号からプログレッシブ信号への変換を行う)(ステップS104)。画像調整部13は、I/P変換された信号の画素数を調整する。画像調整部13は、画素数調整後の調整後信号をタイミング制御部14と、ソースドライバ部15とへ供給する。
次に、タイミング制御部14は、画像調整部13から供給された調整後信号を受信する。タイミング制御部14は、その調整後信号を平面上の画素に配分するためのクロック信号を生成する(ステップS105)。タイミング制御部14は、ソースドライバ部15と、ゲートドライバ部16へ、生成したクロック信号を供給する。
次に、ソースドライバ部15は、その調整後信号から液晶駆動用の階調化された電圧を生成する(ステップS106)。ソースドライバ部15は、ソース線ごとに、その階調化された電圧を、内部のホールド回路で保持する。
次に、ゲートドライバ部16は、所定の電圧を液晶パネル部17のTFTのゲート線に供給する(ステップS107)。
次に、ソースドライバ部15は、画面の縦方向の配列に対して、クロック信号に同期して、階調化された電圧を液晶パネル部17のTFTのソース線に供給する(ステップS108)。
これにより、各ゲート線が選択されている時間内に映像データが、ソース線に順次供給され、必要なデータがTFTを介して画素電極に書き込まれる。これによって、画素電極は、画素電極に掛かる電圧に応じて、対応する液晶の透過率を変更する。これによって、液晶パネル部17は、映像信号を表示する(ステップS109)。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
図10は、図9のステップS102におけるシーンチェンジ検出処理の流れを示したフローチャートの一例である。まず、第1の遅延部110は、映像信号SINを遅延させ、遅延信号を生成する(ステップS201)。次に,差分算出部122は、映像信号SINから遅延信号を差分する(ステップS202)。次に、絶対値算出部123は、差分の絶対値を算出する(ステップS203)。次に、累積加算部124は、1フレームに渡って差分の絶対値を加算することにより、フレーム間差分信号Bを生成する(ステップS204)。次に、累積加算部124は、対象フレームの次のフレームの映像信号が入力されている間、対象フレームのフレーム間差分信号Bを出力する(ステップS205)
平滑化部125_1は、一例として直近の近傍数フレームに渡って、フレーム間差分信号Bを平滑化することにより平滑信号Smを生成する(ステップS206)。次に、判定部125は、平滑信号Smに基づいて、閾値信号Tを生成する(ステップS207)。次に、判定部125は、フレーム間差分信号Bが、閾値信号T以上であるか否か判定する(ステップS208)。フレーム間差分信号Bが閾値信号T以上である場合(ステップS208 YES)、判定部125は、シーンチェンジと判定し(ステップS209)、値が1を示すシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。フレーム間差分信号Bが閾値信号T未満である場合(ステップS208 NO)、判定部125は、シーンチェンジしていないと判定し(ステップS210)、値が0を示すシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2へ供給する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
図11は、図9のステップS103におけるノイズ低減処理の流れを示したフローチャートの一例である。まず、平均算出部210は、第1の遅延信号P_1と第2の遅延信号P_2との平均である平均信号Avを生成する(ステップS301)。次に、切替部220は、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジを示すか否か判定する(ステップS302)。シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジを示す場合、切替部220は、雑音低減信号SOUTに第2の遅延信号P_2を選択する。一方、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジを示さない場合、切替部220は、雑音低減信号SOUTに平均信号Avを選択する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
以上、本実施形態のノイズ低減部12aは、映像信号と該映像信号を1フレームだけ遅延させた第1の遅延信号とに基づいて、映像信号からシーンが切り替わった直後のシーン切替直後フレームを検出する。そして、ノイズ低減部12aは、検出したシーン切替直後フレームの画像信号に対してフレーム間に重畳したフレーム間ノイズを低減しない。一方、ノイズ低減部12aは、シーンが切り替わった直後以外のフレームの画像信号に対しては、各フレームの画像信号と当該フレームの直前のフレームの画像信号と平均をとることにより、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズを低減する。
これにより、ノイズ低減部12aは、シーン切替直後フレームの画像信号に対しては、シーンが切り替わる直前のフレームとの平均画像を生成せず、シーン切替直後フレームの画像信号をそのまま出力するので、出力である雑音低減信号SOUTにシーンが切り替わる直前のフレームの画像の残像が残ることを防ぐことができる。
また、ノイズ低減部12aは、シーンが切り替わった直後のフレーム以外のフレームについて、上記平均画像を生成することにより、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズを低減する。これにより、ノイズ低減部12aは、シーンが切り替わる直後のフレーム以外のフレームの画像に含まれるフレーム間ノイズを低減することができる。
以上により、ノイズ低減部12aは、シーンチェンジ前後で映像に残像が残ることを防ぎつつ、シーンチェンジ後の長期間に渡って画像にノイズが重畳することを防ぐことができる。その結果、ノイズ低減部12aは、視聴者にとって見易い映像を提供することができる。
なお、本実施形態のノイズ低減部12aは、シーン切替直後フレームの画像信号をそのまま出力したが、これに限らず、シーン切替直後フレームの画像信号に対してノイズ低減を弱めてもよい。
<第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。図12は、第2の実施形態における表示装置10bの概略ブロック図である。なお、図1と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図12の表示装置10bの構成は、図1の表示装置10aの構成に対して、ノイズ低減部12aがノイズ低減部12bに変更されたものとなっている。
図13は、第2の実施形態におけるノイズ低減部12bの概略ブロック図である。図13のノイズ低減部12bの構成は、図3のノイズ低減部12aの構成に対して、シーン切替フレーム検出部1がシーン切替フレーム検出部1bに変更され、ノイズ低減処理部2がノイズ低減処理部2bに変更されたものとなっている。
図14は、第2の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部1bの概略ブロック図である。なお、図4と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図14のシーン切替フレーム検出部1bの構成は、図4のシーン切替フレーム検出部1の構成に対して、第1の遅延部110が第1の遅延部110bに、検出部120が検出部120bに変更されたものとなっている。
図14の第1の遅延部110bの構成は、図4の第1の遅延部110の構成に対して、第2の遅延処理部112が第2の遅延処理部112bに変更され、第3の遅延処理部113が追加されたものになっている。
第2の遅延処理部112bは、第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1を予め決められた第2のフレーム数(本実施形態では、一例として1フレーム)だけ遅延させることにより第2の遅延信号P_2を生成する。第2の遅延処理部112bは、生成した第2の遅延信号P_2をノイズ低減処理部2bと第3の遅延処理部113とへ供給する。
第3の遅延処理部113は、第2の遅延処理部112bから供給された第2の遅延信号P_2を予め決められた第3のフレーム数(本実施形態では、一例として1フレーム)だけ遅延させることにより第3の遅延信号P_3を生成する。すなわち、第1の遅延部110bは、映像信号SINを、第2のフレーム数より多い第3のフレーム数だけ遅延させて第3の遅延信号を生成する。第3の遅延処理部113は、生成した第3の遅延信号P_3をノイズ低減処理部2bへ供給する。
検出部120bは、受信部11から供給された映像信号SINと、第1の遅延処理部111から供給された第1の遅延信号P_1とに基づいて、その映像信号SINからシーン切替直後フレームを検出する。そして、検出部120bは、検出したシーン切替直後フレームに基づいて、シーンチェンジ検出信号Cを生成する。
具体的には、例えば、検出部120bは、映像信号SINからシーン切替直後フレームを検出した場合、映像信号SINがそのシーン切替直後フレームの次のフレームと更にその次のフレームの信号を示す間、シーンチェンジ検出信号Cを1とし、それ以外の時間では、シーンチェンジ検出信号Cを0とする。
検出部120bは、生成したシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2bへ供給する。
図15は、第2の実施形態における検出部120bの構成を示す概略ブロック図である。なお、図5と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図15の検出部120bの構成は、図5の検出部120の構成に対して、信号生成部126が追加されたものとなっている。
信号生成部126は、判定部125から供給された判定結果信号に基づいて、シーンチェンジしたか否かを示すシーンチェンジ検出信号Cを生成する。そして、信号生成部126は、生成したシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2bに供給する。ここで、信号生成部126は、第2の保持部126_1と、OR回路126_2とを備える。
第2の保持部126_1は、判定部125から供給された判定結果信号を1フレームに相当する時間、保持する。そして、第2の保持部126_1は、1フレームに相当する時間が経過する毎に、保持した判定結果信号を1フレーム前の判定結果信号として、OR回路126_2に供給する。第2の保持部126_1は、例えば、Dフリップフロップである。
OR回路126_2は、第2の保持部126_1から供給された1フレーム前の判定結果信号と、判定部125から供給された判定結果信号のうちいずれか一つの信号が1を示す場合、シーンチェンジ検出信号Cの値を1に設定する。一方、OR回路126_2は、第2の保持部126_1から供給された1フレーム前の判定結果信号と、判定部125から供給された判定結果信号との両方の信号が0を示す場合、シーンチェンジ検出信号Cの値を0に設定する。
これにより、信号生成部126は、シーンチェンジ直後のフレームを検出した場合、当該シーンチェンジ直後のフレームの次のフレームと当該シーンチェンジ直後のフレームから2フレーム後のフレームにおいて、値が1であるシーンチェンジ検出信号Cを生成することができる。
信号生成部126は、生成したシーンチェンジ検出信号Cをノイズ低減処理部2bに供給する。
図16は、第2の実施形態におけるシーンチェンジ検出信号Cの生成処理を説明するための図である。同図にいて、1段目に映像信号SINが示す各フレームの画像(G161A〜G166A)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。また、2段目に第1の遅延信号P_1が示す各フレームの画像(G161B〜G166B)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。また、3段目には、1段目の映像信号SINと2段目の遅延信号P_1を示す場合に、シーンチェンジ検出信号Cの時間変化が示されている。なお、同図の上下方向には、同一の時刻の画像が並んでいる。
また、同図において、第1の遅延信号P_1を構成する各フレームの画像は、映像信号SINを構成する各フレームの画像から1フレームだけ遅れていることが示されている。具体的には、画像G162Bは画像G161Aであり、画像G163Bは、画像G162Aである。また、画像G164Bは画像G163Aであり、画像G165Bは、画像G164Aであり、画像G166Bは、画像G165Aである。
また、シーンチェンジ検出信号Cは、映像信号SINが画像G163Aを示す画像信号または画像G164Aを示す画像信号であるときに1であり、それ以外のときに0であることが示されている。
映像信号SINを構成するフレームの画像において、画像G161はシーンが切り替わる直前の画像であり、画像G162はシーンが切り替わった直後の画像である。
検出部120bは、映像信号SINのうち画像G162Aを示す信号と、第1の遅延信号P_1のうち画像G162Bを示す信号とに基づいて、映像信号SINが示す画像G162Aのフレームでシーンチェンジしたと判定する。
そして、検出部120bは、映像信号SINが画像G163Aの画像信号を示し始める直前に、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を0から1に変更する。次に、検出部120bは、映像信号SINが画像G1645の画像信号を示し始める直前に、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を1から0に変更する。
すなわち、検出部120bは、映像信号SINがシーン切替直後のフレームの次のフレームの画像信号と当該シーン切替直後のフレームから2フレーム後のフレームの画像信号を示す場合において、シーンチェンジ検出信号Cが示す値を1に設定する。
図17は、第2の実施形態におけるノイズ低減処理部2bの構成を示す概略ブロック図である。ノイズ低減処理部2bは、最大最小判定部231と、ノイズ補正値算出部232と、第2の乗算部233と、第1の選択部234と、第3の加算部235と、減算部236と、第2の選択部237とを備える。
ノイズ低減処理部2bは、検出部120bにより検出されたシーン切替直後フレームに対応するフレームにおける第2の遅延信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱める。
また、ノイズ低減処理部2bは、検出部120bにより検出されたシーン切替直後フレームの以外のフレームに対応するフレームにおける第2の遅延信号に対して、第1の遅延信号と第2の遅延信号と第3の遅延信号とに基づいて、フレーム間ノイズを低減する。
最大最小判定部231は、第2の遅延信号P_2が第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)のうちで最大であるか最小であるか判定する。そして、最大最小判定部231は、判定結果を示す判定結果信号Rを生成する。具体的には、例えば、最大最小判定部231は判定結果信号を2ビット信号とし、最小値の場合“01”とし、最大値の場合“10”とし、中央値の場合“00”とする。
最大最小判定部231は、生成した判定結果信号Rを第2の選択部237へ供給する。
ノイズ補正値算出部232は、画像のノイズが正規分布を仮定して、第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)に基づいて、ノイズの標準偏差値(以下、ノイズ標準偏差値と称す)を推定する。具体的には、例えば、ノイズ補正値算出部232は、以下の処理により、ノイズ標準偏差値を推定する。
ノイズ補正値算出部232は、第2の遅延信号P_2が第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)のうちで最大であるか最小である場合、差分値|P_2−(P_1+P_3)/2|を算出し、算出した差分値の頻度を1つ増やす。ノイズ補正値算出部232は、上記処理を同一フレームの全ての画素に対して行う。ノイズ補正値算出部232は、頻度が最大となる差分値すなわち最頻値を抽出し、最頻値をノイズ標準偏差値に設定する。
ノイズ補正値算出部232は、推定したノイズ標準偏差値を示す標準偏差信号Eを、第2の乗算部233と第1の選択部234とへ供給する。
第2の乗算部233は、ノイズ補正値算出部232から供給された標準偏差信号Eに予め決められた定数K(但し、Kは0以上1未満の数)を乗じ、乗算により得られたK倍信号Fを第1の選択部234へ供給する。
第1の選択部234は、検出部120bから供給されたシーンチェンジ検出信号Cに基づいて、ノイズ補正値算出部232から供給された標準偏差信号Eと第2の乗算部233から供給されたK倍信号Fとのうち一の信号を選択する。具体的には、例えば、第1の選択部234は、シーンチェンジ検出信号Cが1を示す場合、K倍信号Fを選択し、シーンチェンジ検出信号Cが0を示す場合、標準偏差信号Eを選択する。
第1の選択部234は、選択した一の信号を、ノイズ補正値を示すノイズ補正信号αとして第3の加算部235と、減算部236とへ供給する。
これにより、第1の選択部234は、シーンチェンジ前後のフレームでない場合、ノイズ補正値にノイズの標準偏差値を選択するので、後述する第2の選択部でノイズの低減を行うことができる。
一方、第1の選択部234は、シーンチェンジ前後のフレームの場合、K倍信号Fを選択するので、後述する第2の選択部でノイズの低減を行った際に当該シーンチェンジ前後のフレームのそれぞれの画像に、他方のフレームの画像が移りこむのを防ぐことができる。ここで、他方のフレームの画像が移りこむとは、シーンチェンジ直前のフレームの画像の場合、シーンチェンジ直後のフレームの画像が映りこむことであり、シーンチェンジ直後のフレームの画像の場合、シーンチェンジ直前のフレームの画像が映りこむことである。
第3の加算部235は、第2の遅延信号P_2にノイズ補正信号αを加算し、加算により得られた加算信号を第2の選択部237へ供給する。
減算部236は、第2の遅延信号P_2からノイズ補正信号αを減算し、減算により得られた減算信号を第2の選択部237へ供給する。
第2の選択部237は、最大最小判定部231から供給された判定結果信号Rに基づいて、第2の遅延信号P_2と第3の加算部235から供給された加算信号と減算部236から供給された減算信号とのうち一の信号を選択する。
具体的には、例えば、第2の選択部237は、判定結果信号Rが最小値を示す場合、加算信号を選択する。一方、一例として、第2の選択部237は、判定結果信号Rが中央値を示す場合、第2の遅延信号P_2と選択する。また、一例として、第2の選択部237は、判定結果信号Rが最大値を示す場合、減算信号を選択する。
この処理により、第2の選択部237は、ノイズによって突出した画素値を周囲の画素値に近づかせるため、結果として画像に含まれるノイズを低減することができる。
第2の選択部237は、選択した信号を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
図18を用いて、映像信号SINが図16に示された画像を示す場合において、第2の実施形態におけるノイズ低減処理部2bの処理を説明する。図18は、第2の実施形態におけるノイズ低減処理部2bの処理を説明するための図である。同図において、1段目に第1の遅延信号P_1が示す画像(G181A〜G186A)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。2段目に第2の遅延信号P_2が示す画像(G181B〜G186B)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。3段目に第3の遅延信号P_3が示す画像(G181C〜G186C)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。
また、4段目にシーンチェンジ検出信号Cの時間変化が示されている。5段目において、仮にシーンチェンジを検出しなかった場合の雑音低減信号SOUTが示すフレームの画像(G181D〜G186D)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。6段目に本実施形態の雑音低減信号SOUTが示すフレームの画像(G181E〜G186E)が、出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。なお、同図の上下方向には、同一の時刻の画像が並んでいる。
同図において、第2の遅延信号P_2が示す画像は、第1の遅延信号P_1が示す画像よりも1フレームだけ遅れていることが示されている。また、第3の遅延信号P_3が示す画像は、第2の遅延信号P_2が示す画像よりも更に1フレームだけ遅れていることが示されている。
また、5段目において、仮にシーンチェンジを検出しなかった場合の雑音低減信号SOUTが示す画像の各画素値は、第1の遅延信号P_1が示す画像を構成する各画素の画素値と、第2の遅延信号P_2が示す画像において当該画素に相当する位置の画素の画素値と、第3の遅延信号P_3が示す画像において当該画素に相当する位置の画素の画素値とに対して因果性を持つ値である。それゆえ、同図の画像G183Dは、第2の遅延信号P_2の画像G183Bに対して、第1の遅延信号P_1の画像G183Aの残像が残っている。また同図の画像G184Dは、第2の遅延信号P_2の画像G184Bに対して、第3の遅延信号P_3の画像の残像G184Cが残っている。
一方、シーンチェンジ検出信号が1の場合に、6段目における雑音低減信号SOUTが示す画像(G183EまたはG184E)は、第2の遅延信号P_2が示す画像である。一方、シーンチェンジ検出信号が0の場合に、6段目における雑音低減信号SOUTが示す画像は、第2の選択部によりノイズが低減された画像である。
これにより、ノイズ低減処理部2bは、シーンチェンジ前後のフレームの画像に含まれるフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるので、雑音低減信号SOUTが示す画像にシーンチェンジ前または後の画像の残像が残ることを防ぐことができる。
第2の実施形態における表示装置10bの処理の流れは、図9に示した第1の実施形態における表示装置10aの処理の流れと同一であるので、その説明を省略する。
図19は、第2の実施形態におけるシーン切替フレーム検出部1bの処理の流れを示したフローチャートの一例である。ステップS401からステップS410までの処理は、図10のステップS201からステップS210までの処理と同一であるので、その説明を省略する。ステップS411において、信号生成部126は、判定部125の判定結果に基づいて、シーンチェンジ検出信号Cを生成する(ステップS411)。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
図20は、第2の実施形態におけるノイズ低減処理部2bの処理の流れを示したフローチャートの一例である。まず、ノイズ補正値算出部232は、標準偏差信号Eを生成する(ステップS501)。次に、第2の乗算部233は、標準偏差信号Eに係数Kを乗算し、K倍信号を生成する(ステップS502)。次に、第1の選択部234は、シーンチェンジ検出信号Kがシーンチェンジをした旨を示すか否か判定する(ステップS503)。
シーンチェンジ検出信号Kがシーンチェンジをした旨を示す場合(ステップS503 YES)、第1の選択部234は、K倍信号Fをノイズ補正信号αに選択する(ステップS504)。
一方、シーンチェンジ検出信号Kがシーンチェンジをしていない旨を示す場合(ステップS503 NO)、第1の選択部234は、標準偏差信号Eをノイズ補正信号αに選択する(ステップS505)。
次に、第2の選択部237は、第2の遅延信号が最大か否か判定する(ステップS506)。第2の遅延信号が最大の場合、第2の選択部237は、第2の遅延信号からノイズ補正信号αを減算した減算信号を出力する(ステップS507)。
一方、第2の遅延信号が最大でない場合(ステップS506 NO)、第2の選択部237は、第2の遅延信号が最小か否か判定する(ステップS508)。第2の遅延信号が最小である場合(ステップS508 YES)、第2の選択部237は、第2の遅延信号からノイズ補正信号αを加算した加算信号を出力する(ステップS509)。一方、第2の遅延信号が最小でない場合(ステップS508 NO)、第2の選択部237は、第2の遅延信号を出力する(ステップS510)。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
図21と図22を用いて、本実施形態におけるノイズ低減部12bのノイズ低減効果について説明する。
図21は、特許文献1における従来の巡回型ノイズ低減装置を用いた場合のノイズ量の時間変化を示した図である。同図において、1段目に映像信号を構成するフレームの画像が出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。2段目には、1段目の映像が与えられた場合のノイズ量の時間変化が示されている。ここで、ノイズ量はシーンチェンジ直後にノイズ量がピークをとり、徐々に減衰することが示されている。このように、従来の巡回型ノイズ低減装置では、シーンチェンジした後の多くのフレームにおいてノイズが残っている。
図22は、本実施形態におけるノイズ低減部12bを用いた場合のノイズ量の時間変化を示した図である。同図において、図21と同様に、1段目に映像信号を構成するフレームに画像が出現時間順に向かって左から右に向かって並んでいる。2段目には、1段目の映像が与えられた場合のノイズ量の時間変化が示されている。ここで、シーンチェンジ前後のフレームでノイズ量が多いが、それ以外のフレームではノイズ量が少ないことが示されている。このように、本実施形態におけるノイズ低減部12bは、ノイズ量が多いフレームをシーンチェンジ前後のフレームに限定することができ、シーンチェンジ直後のフレームよりも後のフレームにおいてノイズを低減することができる。
以上、本実施形態のノイズ低減部12bは、映像信号と、該映像信号を予め決められた第1のフレーム数だけ遅延させた第1の遅延信号とに基づいて、映像信号からシーンが切り替わる直前と直後のフレームを検出する。そして、ノイズ低減部12bは、検出したシーンが切り替わる直前と直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱める。これにより、ノイズ低減部12bは、シーンチェンジ直前と直後の映像に、それぞれシーンチェン直後の映像またはシーンチェン直前の映像が残像として残ることを防ぐことができる。
また、ノイズ低減部12bは、シーンが切り替わる直前と直後のフレーム以外のフレームについて、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズを低減する。これにより、ノイズ低減部12bは、シーンが切り替わる直前と直後のフレーム以外のフレームについては、ノイズを低減することができる。
以上により、ノイズ低減部12bは、シーンチェンジ前後で映像に残像が残ることを防ぎつつ、シーンチェンジ後の長期間に渡って画像にノイズが重畳することを防ぐことができる。その結果、ノイズ低減部12bは、視聴者にとって見易い映像を提供することができる。
<判定部の変形例>
図23及び図24を用いて、本実施形態の判定部の変形例について説明する。
図23は、第1の変形例の判定部125bの構成を示す概略ブロック図である。なお、図15と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。図23の判定部125bの構成は、図15の判定部125の構成に対して、第1の乗算部125_2が第1の乗算部125_2bに変更され、第2の加算部125_3が第2の加算部125_3bに変更され、比較部125_4が比較部125_4bに変更され、第3の選択部125_5と、第4の選択部125_6と第3の保持部125_7とが追加されたものである。
第3の選択部125_5は、第3の保持部125_7から比較部125_4bが直前のフレームに対してシーンチェンジしたか否か判定した判定結果を示す判定結果信号を受け取る。第3の選択部125_5は、第3の保持部125_7から供給された判定結果信号に基づいて、第1の傾きを示す第1の傾き信号aまたは第1の傾き以上である第2の傾きを示す第2の傾き信号aのうちいずれか一つの信号を選択する。
具体的には、例えば、第3の選択部125_5は、判定結果信号が直前のフレームに対してシーンチェンジしていない旨を示す場合(例えば、判定結果信号が0の場合)、第1の傾き信号aを選択する。一方、第3の選択部125_5は、判定結果信号が直前のフレームに対してシーンチェンジした旨を示す場合(例えば、判定結果信号が1の場合)、第2の傾き信号aを選択する。
第3の選択部125_5は、選択した信号を第1の乗算部125_2bへ供給する。
第4の選択部125_6は、第3の保持部125_7から比較部125_4bが直前のフレームに対してシーンチェンジしたか否か判定した判定結果を示す判定結果信号を受け取る。そして、第4の選択部125_6は、第3の保持部125_7から供給された判定結果信号に基づいて、第1の切片を示す第1の切片信号bまたは第1の切片以上である第2の切片を示す第2の切片信号bのうちいずれか一つの信号を選択する。
具体的には、例えば、第4の選択部125_6は、判定結果信号が直前のフレームに対してシーンチェンジしていない旨を示す場合(例えば、判定結果信号が0の場合)、第1の切片信号bを選択する。一方、第4の選択部125_6は、判定結果信号が直前のフレームに対してシーンチェンジした旨を示す場合(例えば、判定結果信号が1の場合)、第2の切片信号bを選択する。
第4の選択部125_6は、選択した信号を第2の加算部125_3bへ供給する。
第1の乗算部125_2bは、平滑化部125_1から供給された平滑信号Smに第3の選択部125_5から供給された信号を乗じ、乗算により得られた乗算信号を第2の加算部125_3bへ供給する。
第2の加算部125_3bは、第1の乗算部125_2bから供給された乗算信号に第4の選択部125_6から供給された信号を加算し、加算により得られた閾値信号Tを比較部125_4bへ供給する。
比較部125_4bは、フレーム間差分算出部121から供給されたフレーム間差分信号Bが第2の加算部125_3bから供給された閾値信号T以上の場合、判定結果信号を1に設定する。一方、比較部125_4bは、フレーム間差分算出部121から供給されたフレーム間差分信号Bが第2の加算部125_3bから供給された閾値信号未満の場合、判定結果信号を0に設定する。
比較部125_4bは、設定した判定結果信号を第3の保持部125_7と信号生成部126とへ供給する。
第3の保持部125_7は、不図示のクロック信号の立ち上がりに比較部125_4bから供給された判定結果信号を取り込み、取り込んだ判定結果信号を第3の選択部125_5と第4の選択部125_6へ供給する。
そして、第3の保持部125_7は、次のクロック信号の立ち上がりまで、その取り込んだ判定結果信号を第3の選択部125_5と第4の選択部125_6へ供給する。第3の保持部125_7は、例えば、Dフリップフロップである。
これにより、第3の保持部125_7は、判定の対象となる対象フレームについての判定結果信号を、対象フレームの次のフレームの閾値信号Tを生成する処理のときに、第3の選択部125_5と第4の選択部125_6へ供給する。
その結果、判定部125bは、対象フレームの判定結果信号が0の場合、すなわち対象フレームがシーンチェンジしていない場合、対象フレームの次のフレームのときに、係数信号aと係数信号bを選択する。そして、判定部125bは、閾値信号として、平滑信号Smに係数信号aを乗じ、係数信号bを加算した下閾値信号Tを生成する。これにより、判定部125bは、対象フレームの次のフレームにおける閾値信号Tを、下閾値信号Tに設定する。
一方、判定部125bは、対象フレームの判定結果信号が1の場合、すなわち対象フレームがシーンチェンジした場合、対象フレームの次のフレームのときに、係数信号aと係数信号bを選択する。そして、判定部125bは、閾値信号として、平滑信号Smに係数信号aを乗じ、係数信号bを加算した上閾値信号Tを生成する。これにより、判定部125bは、対象フレームの次のフレームにおける閾値信号Tを、対象フレームの閾値信号Tよりも大きくすることができる。
その結果、シーンチェンジ直後のフレームの次のフレームから固定したカメラの向きを振るパンが始まっても閾値信号Tが大きいので、シーンチェンジ直後のフレームの次のフレームにおいて、判定部125bはシーンチェンジしていないと判定することができる。ゆえに、判定部125bは、パンを誤ってシーンチェンジと検出することを防ぐことができるので、シーンチェンジしたか否かをより正確に判定することができる。
図24は、第2の変形例の判定部125bの構成を示す概略ブロック図である。なお、図15と共通する要素には同一の符号を付し、その具体的な説明を省略する。判定部125bは、比較部125_4cと、第3の保持部125_7cと、ハイパスフィルタ部125_8と、第5の選択部125_9とを備える。
ハイパスフィルタ部125_8は、フレーム間差分算出部121から供給されたフレーム間差分信号Bについて、予め決められたカットオフ周波数以上の高周波数成分を通過させたハイパスフィルタ後の信号を生成し、生成したハイパスフィルタ後の信号を比較部125_4cへ供給する。
第5の選択部125_9は、第3の保持部125_7cから供給された判定結果信号に基づいて、下閾値信号Tと上閾値信号Tのうち一つの信号を選択する。
具体的には、例えば、第5の選択部125_9は、判定結果信号がシーンチェンジを示す場合、上閾値信号Tを選択する。一方、第5の選択部125_9は、判定結果信号がシーンチェンジを示さない場合、下閾値信号Tを選択する。
第5の選択部125_9は、選択した信号を閾値信号Tとして、比較部125_4cへ供給する。
比較部125_4cは、ハイパスフィルタ部125_8から供給されたハイパスフィルタ後の信号が第5の選択部125_9から供給された閾値信号T以上である場合、対象フレームがシーンチェンジしたと判定し、判定結果信号を1に設定する。
一方、比較部125_4cは、ハイパスフィルタ部125_8から供給されたハイパスフィルタ後の信号が第5の選択部125_9から供給された閾値信号T未満である場合、対象フレームがシーンチェンジしていないと判定し、判定結果信号を0に設定する。
比較部125_4cは、設定した判定結果信号を第3の保持部125_7cへ供給する。
第3の保持部125_7cは、図23の第3の保持部125_7と同様に、不図示のクロック信号の立ち上がりに比較部125_4cから供給された判定結果信号を取り込み、取り込んだ判定結果信号を第5の選択部125_9へ供給する。
そして、第3の保持部125_7cは、次のクロック信号の立ち上がりまで、その取り込んだ判定結果信号を第5の選択部125_9へ供給する。第3の保持部125_7cは、例えば、Dフリップフロップである。
これにより、第3の保持部125_7cは、判定の対象となる対象フレームについての判定結果信号を、対象フレームの次のフレームの閾値信号Tを生成する処理のときに、第5の選択部125_9へ供給する。
以上により、判定部125cは、対象フレームの判定結果信号が1の場合、すなわち対象フレームがシーンチェンジした場合、対象フレームの次のフレームのときに、上閾値信号Tを選択する。これにより、判定部125cは、対象フレームの次のフレームにおける閾値信号Tを、対象フレームの閾値信号Tよりも大きくすることができる。
その結果、シーンチェンジ直後のフレームの次のフレームからパンが始まっても閾値信号Tが大きいので、シーンチェンジ直後のフレームの次のフレームにおいて、判定部125cはシーンチェンジしていないと判定することができる。ゆえに、判定部125cは、パンを誤ってシーンチェンジと検出することを防ぐことができるので、シーンチェンジしたか否かをより正確に判定することができる。
<ノイズ低減処理部の変形例>
図25及び図26を用いて、ノイズ低減処理部の変形例について説明する。図25は、第1の変形例のノイズ低減処理部2cの構成を示す概略ブロック図である。ノイズ低減処理部2cは、平均化部241と、第6の選択部244とを備える。
平均化部241は、シーン切替フレーム検出部1bから供給された第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)を平均し、平均した平均信号を第6の選択部244へ供給する。ここで、平均化部241は、一種の低域通過フィルタである。また、平均化部241は、総和算出部242と、除算部243とを備える。
総和算出部242は、シーン切替フレーム検出部1bから供給された第1〜第3の遅延信号の総和を示す総和信号を生成し、生成した総和信号を除算部243へ供給する。
除算部243は、総和算出部242から供給された総和信号を3で割り、割った後の信号を上述した平均信号として第6の選択部244へ供給する。
第6の選択部244は、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジした旨を示す場合、シーン切替フレーム検出部1bから供給された第2の遅延信号P_2をそのまま雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
一方、第6の選択部は、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジしていない旨を示す場合、平均化部241から供給された平均信号を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
これにより、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジしていない旨を示す場合、ノイズ低減処理部2cは、第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)を平均化することにより、ノイズが支配的になっている高周波成分を抑圧することで、視覚上のノイズを低減することができる。
一方、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジした旨を示す場合、平均化部241でノイズが低減されない。そのノイズが低減されない区間は、たかだか2フレームであり、人間の目にはノイズが知覚されにくいので、2フレームの画像にノイズが含まれていたとしても視覚上のノイズは増加しない。
また、第1の変形例のノイズ低減処理部2cは、ノイズ低減のために参照しているのは、基準となる第2の遅延信号P_2が示すフレームと、第1の遅延信号P_1のフレームと、第3の遅延信号P_3のフレームの3つのフレームである。そのため、ノイズ低減処理部2cは、出力である雑音低減信号SOUTは、原理的にこれら三つ以外のフレームの影響を受けない。
すなわち、従来の巡回型ノイズ低減装置では、シーンチェンジ直後より後の多くのフレームにおけるノイズ低減処理後の信号に、シーンチェンジ直後のフレームに重畳したノイズに基づくノイズが重畳する。
一方、第1の変形例のノイズ低減処理部2cは、有限のフレームを参照しているため、シーンチェンジ直後より後のフレームにおける雑音低減信号SOUTに、シーンチェンジ直後のフレームに重畳したノイズに基づくノイズが重畳せず、従来の巡回型ノイズ低減装置よりもノイズ量を低減させることができる。
図26は、第2の変形例のノイズ低減処理部2dの構成を示す概略ブロック図である。ノイズ低減処理部2dは、メディアンフィルタ部251と、第7の選択部252とを備える。
メディアンフィルタ部251は、シーン切替フレーム検出部1bから供給された第1〜第3の遅延信号(P_1〜P_3)に対し、メディアンフィルタを施し、メディアンフィルタ後の信号を生成する。メディアンフィルタ部251は、生成したメディアンフィルタ後の信号を第7の選択部へ供給する。
第7の選択部は、シーン切替フレーム検出部1bから供給されたシーンチェンジ検出信号Cに基づいて、メディアンフィルタ後の信号と第2の遅延信号P_2のうちいずれか一つの信号を選択する。
具体的には、例えば、第7の選択部は、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジをした旨を示す場合(例えば、シーンチェンジ検出信号Cが1を示す場合)、第2の遅延信号P_2を選択する。一方、シーンチェンジ検出信号Cがシーンチェンジをしていない旨を示す場合(例えば、シーンチェンジ検出信号Cが0を示す場合)、メディアンフィルタ後の信号を選択する。
第7の選択部は、選択した信号を雑音低減信号SOUTとして画像調整部13へ供給する。
なお、本第2の変形例のノイズ低減処理部2dでは、メディアンフィルタを用いたがこれに限らず、他のフィルタでもよく、ノイズを低減できればよい。
また、各実施形態のシーン切替フレーム検出部(1、1b)は、映像信号SINと、該映像信号SINより予め決められた第1のフレーム数だけ遅延した遅延信号とに基づいて、映像信号SINからシーンが切り替わった直後のシーン切替直後フレームを検出したが、これに限ったものではない。
各実施形態のシーン切替フレーム検出部(1、1b)は、映像信号SINと、該映像信号SINが予め決められた第1のフレーム数だけ遅延した遅延信号とに基づいて、映像信号SINまたは第1の遅延信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直前または直後のフレームを検出してもよい。
その場合、ノイズ低減処理部(2又は2b)は、シーン切替フレーム検出部が検出したシーンが切り替わった直前または直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めればよい。
また、各実施形態のシーン切替フレーム検出部(1、1b)は、映像信号SINと映像信号SINを早めた早期信号とに基づいて、映像信号SINまたは早期信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直前または直後のフレームを検出してもよい。
ここで、第1の遅延信号または早期信号は映像信号SINに時間差を設けた時間差信号の一例である。
その観点から、各実施形態のシーン切替フレーム検出部(1、1b)は、映像信号SINと、時間差信号とに基づいて、映像信号SINまたは時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前または直後のフレームを検出してもよい。
その場合、ノイズ低減処理部(2又は2b)は、シーン切替フレーム検出部(1、1b)が検出したシーンが切り替わる直前または直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めればよい。
更に、各実施形態のシーン切替フレーム検出部(1、1b)は、映像信号SINと該映像信号SINに時間差を設けた時間差信号とに基づいて、映像信号SINまたは時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前と直後のフレームのうち少なくとも一つのフレームを検出すればよい。
その場合、各実施形態のノイズ低減処理部(2又は2b)は、シーン切替フレーム検出部(1又は1b)が検出したシーンが切り替わる直前と直後のフレームの画像信号のうち少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めればよい。
なお、各実施形態において、ノイズ低減部(12a又は12b)を表示装置(10a又は10b)の一部材として説明したが、これに限らず、ノイズ低減部(12a又は12b)をノイズ低減装置という一つの単独の装置で実現してもよい。
また、本実施形態のノイズ低減部(12a又は12b)の各処理を実行するためのプログラム(ノイズ低減プログラム)をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、ノイズ低減部(12a又は12b)に係る上述した種々の処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1、1b シーン切替フレーム検出部
2、2b ノイズ低減処理部
10a、10b 表示装置
11 受信部
12a、12b ノイズ低減部
13 画像調整部
14 タイミング制御部
15 ソースドライバ部
16 ゲートドライバ部
17 液晶パネル部
20 液晶表示部
110 第1の遅延部(遅延部)
111 第1の遅延処理部
112 第2の遅延処理部
113 第3の遅延処理部
120、120b 検出部
121 フレーム間差分算出部
122 差分算出部
123 絶対値算出部
124 累積加算部
124_1 第1の加算部
124_2 選択部
124_3 第2の遅延部
124_4 第1の保持部
125、125c 判定部
125_1 平滑化部
125_2、125_2b 第1の乗算部
125_3、125_3b 第2の加算部
125_4、125_4b、125_4c 比較部
125_5 第3の選択部
125_6 第4の選択部
125_7、125_7c 第3の保持部
125_8 ハイパスフィルタ部
125_9 第5の選択部
126 信号生成部
126_1 第2の保持部
126_2 OR回路
210 平均算出部
220 切替部
231 最大最小判定部
232 ノイズ補正値算出部
233 第2の乗算部
234 第1の選択部
235 第3の加算部
236 減算部
237 第2の選択部
241 平均化部
242 総和算出部
243 除算部
244 第6の選択部
251 メディアンフィルタ部
252 第7の選択部

Claims (13)

  1. 映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出部と、
    前記シーン切替フレーム検出部が検出したフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理部と、
    を備えることを特徴とするノイズ低減装置。
  2. 前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前または直後のフレームを検出し、
    前記ノイズ低減処理部は、前記シーン切替フレーム検出部が検出したシーンが切り替わる直前または直後のフレームの画像信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする請求項1の記載のノイズ低減装置。
  3. 前記時間差信号は、前記映像信号を遅延させた第1の遅延信号であり、
    前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記第1の遅延信号とに基づいて、前記映像信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直後のシーン切替直後フレームを検出し、
    前記ノイズ低減処理部は、前記シーン切替フレーム検出部が検出したシーン切替直後フレームの画像信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする請求項2の記載のノイズ低減装置。
  4. 前記シーン切替フレーム検出部は、
    前記映像信号を前記予め決められた第1のフレーム数だけ遅延させることにより前記第1の遅延信号を生成する遅延部と、
    前記映像信号と前記遅延部が生成した時間差信号とに基づいて、前記映像信号を構成するフレームから前記シーン切替直後フレームを検出する検出部と、
    を備えることを特徴とする請求項3に記載のノイズ低減装置。
  5. 前記遅延部は、前記映像信号を、前記第1のフレーム数より多い第2のフレーム数だけ遅延させた第2の遅延信号を生成し、
    前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする請求項4に記載のノイズ低減装置。
  6. 前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレーム以外のフレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号とに基づいて、前記第2の遅延信号に対して前記フレーム間ノイズを低減することを特徴とする請求項5に記載のノイズ低減装置。
  7. 前記遅延部は、前記映像信号を、前記第2のフレーム数より多い第3のフレーム数だけ遅延させて第3の遅延信号を生成し、
    前記ノイズ低減処理部は、前記検出部が検出したシーン切替直後フレーム以外のフレームに対応するフレームにおける前記第2の遅延信号に対して、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号と前記第3の遅延信号とに基づいて、前記フレーム間ノイズを低減することを特徴とする請求項5または請求項6に記載のノイズ低減装置。
  8. 前記検出部は、
    前記映像信号と前記時間差信号とに基づいて、フレーム毎に前記映像信号と前記時間差信号との間の画素値の差分であるフレーム間差分値を算出するフレーム間差分算出部と、
    前記フレーム間差分算出部がフレーム毎に算出したフレーム間差分値に基づいて、フレーム毎にシーンが切り替わったか否か判定する判定部と、
    を備え、
    前記ノイズ低減処理部は、前記判定部がシーンが切り替わったと判定した場合、該判定された対象フレームに対して前記フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか一項に記載のノイズ低減装置。
  9. 前記判定部がシーンチェンジしたと判定した場合、該判定された対象フレームと該対象フレームの直前のフレームにおいてシーンチェンジを検出した旨を示すシーンチェンジ検出信号を生成する信号生成部を備え、
    前記ノイズ低減処理部は、前記映像信号を構成するフレームのうち、前記シーンチェンジ検出信号がシーンチェンジを検出した旨を示すフレームに対して、前記フレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めることを特徴とする請求項8に記載のノイズ低減装置。
  10. 前記時間差信号は、前記映像信号を早めた早期信号であり、
    前記シーン切替フレーム検出部は、前記映像信号と前記早期信号とに基づいて、前記映像信号または前記早期信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わった直前または直後のフレームを検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のノイズ低減装置。
  11. 請求項1に記載のノイズ低減装置を備える表示装置。
  12. ノイズ低減装置が実行するノイズ低減方法であって、
    映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出手順と、
    前記シーン切替フレーム検出手順により検出されたフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理手順と、
    を有することを特徴とするノイズ低減方法。
  13. コンピュータに、
    映像信号と該映像信号に時間差を設けた時間差信号とに基づいて、前記映像信号または前記時間差信号を構成するフレームのうちシーンが切り替わる直前のフレームと直後のフレームのうち少なくとも一つを検出するシーン切替フレーム検出ステップと、
    前記シーン切替フレーム検出ステップにより検出されたフレームの少なくとも一つの画像信号に対して、フレーム間に重畳したフレーム間ノイズについてのノイズ低減を弱めるノイズ低減処理ステップと、
    を実行させるためのノイズ低減プログラム。
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