JP3187348B2 - 画質改善回路及びその方法 - Google Patents

画質改善回路及びその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画質改善分野に係
り、特に雑音減少、ヒストグラム等化に基づいたコント
ラスト改善、ローカルコントラスト改善、カラー補償な
どの機能を有する画質改善回路及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ビデオ信号は様々な要因により画
質が劣る。画質劣化の代表的な要因の一つとして低いコ
ントラストが挙げられる。この補正のための方法には明
るさの変化によって補正するガンマ補正やヒストグラム
等化などがある。このうち、ヒストグラム等化の基本動
作は入力映像のヒストグラムに基づいて与えられた入力
映像を変換することであって、ここでヒストグラムとは
与えられた入力映像におけるグレーレベルの分布を言
う。かかるグレーレベルのヒストグラムは映像の外観の
全体的な描写を提供する。映像のサンプル分布によって
適切に調節されたグレーレベルは外観または映像のコン
トラストを改善させる。
【０００３】コントラスト改善のための多くの方法のう
ち、映像のサンプル分布によって与えられた映像のコン
トラストを改善する方法のヒストグラム等化が最も広く
知られており、これは下記文献[1] 、[2] に開示されて
いる:[1] J．S ．Lim 、Two-Dimensional Signal and I
mage Processing 、Prentice Hall 、 Englewood Cliff
s 、New Jersey、1990、[2] R ．C ．Gonzalez and P．
Wints 、Digital Image Processing、Addison-Wesley、
Reading 、Massachusetts 、1977。
【０００４】さらに、メディカル映像処理とレーダー映
像処理とを含むヒストグラム等化方法の有効な応用は下
記文献[3] 、[4] に開示されている:[3] J．Zimmerman
、S．Pizer 、E ．Staab 、E ．Perry 、W ．McCartne
y 、and B ．Brenton 、"Evaluation of the effective
ness of adaptive histogram equalization for contra
st enhancement、"IEEE Tr．on Medical Imaging、pp．
304-312 、Dec ．1988、 [4] Y．Li、W ．Wang、and D
．Y ．Yu、"Application of adaptive histogram equa
lization to x-ray chest image、"Proc ．of the SPIE
、pp．513 −514 、vol ．2321、1994。従って、与え
られた映像のヒストグラムを用いた手法は、メディカル
映像処理、赤外線映像処理、レーダー映像処理分野など
の諸分野で有効に応用されている。
【０００５】一般に、ヒストグラム等化は動的範囲を伸
ばすことができるので、ヒストグラム等化は結果映像の
分布密度を平坦化し、この結果、映像のコントラストを
改善する。広く知られたヒストグラム等化のこのような
特性は実際の場合では欠点となる。即ち、ヒストグラム
等化における出力密度の平坦化特性のため出力映像の平
均明るさは中間グレーレベルに近似する。実際に、アナ
ログ映像のヒストグラム等化のために、ヒストグラム等
化において出力映像の平均明るさは入力映像の平均明る
さに関係なく正確に中間グレーレベルである。確かに、
この特性は実際応用には望ましくない。例えば、夜に撮
った場面がヒストグラム等化後に過度に明るく見えるの
と同一の問題が生ずる。
【０００６】他の画質劣化の要因としてはインパルス雑
音が挙げられる。独立したインパルス雑音は周波数領域
上で一定に分布されているため単純な線形フィルタの適
用はイメージの細密な部分を濁す以外に、インパルス雑
音の高周波成分が効果的に除去できない問題点があっ
た。さらに、ローコントラストを改善するためのガンマ
補正やヒストグラム等化はビデオ信号の全体的なコント
ラスト向上には役立つが、視覚的に一層重要な情報であ
る細密部付近におけるコントラスト即ち、ローカルコン
トラスト向上にはあまり役立たない問題点があった。
【０００７】さらに、コントラスト改善のために輝度信
号に対して上述したヒストグラム等化のような所定の輝
度処理に際して生ずる輝度変化によってカラー信号に対
してもカラー補償しなければ純粋カラー信号は歪曲され
る問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、雑音減少、平均−分離ヒストグラム等化に基づいた
コントラスト改善、ローカルコントラスト改善、カラー
補償などの機能を有する画質改善回路を提供することに
ある。本発明の他の目的は、雑音減少、平均−分離ヒス
トグラム等化に基づいたコントラスト改善、ローカルコ
ントラスト改善、カラー補償などの機能を有する画質改
善方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明による画質改善回路の雑音減少器は、入力
される輝度信号とカラー信号の各々に対してインパルス
を検出し、インパルスが検出されたら所定大きさのウィ
ンドウのトリムされた平均を出力し、そうでなければ入
力信号をそのままバイパスする。コントラスト改善器
は、雑音減少器から出力される画面単位の輝度信号をそ
の平均値を中心として分割されたサブ映像のヒストグラ
ムを得て独立的に等化して改善された輝度信号を出力
し、ローカルコントラスト改善器は改善された輝度信号
に対する入力サンプル値と入力サンプルを含む所定大き
さのウィンドウ内のサンプルを低域フィルタリングした
値との差と定義されるローカルコントラストを検出し、
検出されたローカルコントラストによって入力サンプル
値を適応性よく加重して変化された輝度信号を出力す
る。カラー補償器は変化された輝度信号に応じて雑音減
少器から出力されるカラー信号を補償する。
【００１０】前記の他の目的を達成するために、本発明
による画質改善方法は、入力される輝度信号とカラー信
号の各々に対してインパルスを検出し、インパルスが検
出されたら所定大きさのウィンドウのトリムされた平均
を出力し、そうでなければそのまま入力信号をバイパス
して雑音減少された輝度信号とカラー信号を出力する段
階と、雑音減少された輝度信号を画面単位に入力してそ
の平均値を中心として分割されたサブ映像のヒストグラ
ムを得て独立的に等化して改善された輝度信号を出力す
る段階と、改善された輝度信号に対する入力サンプル値
と入力サンプルを含む所定大きさのウィンドウ内のサン
プルを低域フィルタリングした値との差と定義されるロ
ーカルコントラストを検出して検出されたローカルコン
トラストによって入力サンプル値を適応性よく加重して
変化された輝度信号を出力する段階と、変化された輝度
信号に応じて雑音減少されたカラー信号を補償して補償
されたカラー信号を出力する段階とを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明に係る画質改善回路及びその方法の望ましい実施例を
説明する。図１において、第１カラー変換器100 は
Ｒin、Ｇin、Ｂinと各々表記された基底帯域デジタルカ
ラー信号を受信してＹin、Ｕin、Ｖinと表記されたデジ
タル輝度信号とシステム−定義されたカラー信号に変換
する。
【００１２】ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は信号処理方式に
よって（Ｙ、Ｉ、Ｑ）、（Ｙ、Ｕ、Ｖ）、（Ｙ、Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙ）カラーシステムなどのように多様に他の色
信号に変換でき、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号と新たなカラー信号
（Ｙ、Ｕ、Ｖ）との関係は次の数式３で示す。
【００１３】
【数３】
【００１４】本発明では（Ｙ、Ｕ、Ｖ）をカラーシステ
ムと定義し、Ｙは輝度信号を、Ｕ、Ｖはシステム−定義
されたカラー信号を各々示す。画質改善回路の第一機能
はインパルス雑音除去である。第１乃至第３雑音減少器
200 、220 、240 はインパルス雑音を除去するためにサ
ンプル統計に基づいて異常値を検出しトリミングするよ
うに構成される。言い換えれば、第１乃至第３雑音減少
器200 、220 、240 ではインパルスが入力サンプルで検
出された時、与えられたウィンドウのトリムされた平均
を出力し、そうでなければ入力サンプルをそのままバイ
パスする。
【００１５】そして、二つの異なる大きさのウィンドウ
で計算されたサンプル統計はインパルスの誤検出を減ら
すに好適である。誤検出はビデオ信号の細密な部分を削
除する主な要因となり得る。異常値検出程度はパラメー
タｋにより決定される。従って、Ｙin、Ｕin、Ｖin信号
の各々に対してインパルス雑音を減らすために独立的で
ありながら同一構成を有する雑音減少器200 、220 、24
0 が用いられる。
【００１６】しかしながら、通常デジタル規格映像は4:
2:0 フォーマットまたは4:2:2 フォーマットを持つため
Ｕin、Ｖin信号のためのそれぞれの第２及び第３雑音減
少器220 、240 の代りに一つの雑音減少器が使用でき
る。一つの雑音減少ブロックを用いるためにはＵin又は
Ｖin信号を選択するマルチプレクサが雑音減少ブロック
の前端に、そして雑音減少されたＵin信号またはＶin信
号を分離するためのデマルチプレクサが雑音減少器の後
端に構成される。
【００１７】画質改善回路のメイン機能は利得制御と明
るさ補償を有する平均−分離ヒストグラム等化(mean-se
parate histogram equalization)に基づいたコントラス
ト改善器（以下、“コントラスト改善器”と略す）300
によるコントラスト改善機能である。本発明で提案する
平均−分離ヒストグラム等化の基本的な概念は、与えら
れた映像をその平均値を中心として二つの個別的なグル
ープに分離して各分割されたサブ映像を独立的に等化す
ることである。
【００１８】提案された平均−分離ヒストグラム等化を
適用すれば、突然の明るさ変化と入力映像の密集された
ヒストグラム分布を有する時、一般のヒストグラム等化
後引き起こされるアーティファクトを有効に防止でき
る。そして、利得調節と明るさ補償機能が平均−分離ヒ
ストグラム等化と結合できる。しかし、提案された平均
−分離ヒストグラムだけではなくヒストグラムの他の応
用例も本発明に適用し得る。
【００１９】明るさ補償は簡単に平均−分離ヒストグラ
ム等化時現在平均を望む出力平均にマッピングすること
によってなされる。また、利得調節は入力信号のレベル
によって平均−分離ヒストグラム等化により改善された
信号の利得を調節して過度なコントラスト改善を防止す
る。ローカルコントラスト改善器400 は輪郭改善のため
のものであって、入力サンプル値と入力サンプルを含む
所定大きさのウィンドウ内のサンプルを低域フィルタリ
ングした値との差と定義されるローカルコントラストを
検出し、検出されたローカルコントラストの大きさによ
って加重関数による加重値をローカルコントラストに加
えて入力サンプルに適応性よく加重する。
【００２０】カラー補償器500 は第１雑音減少器200 か
ら出力される輝度信号（Ｙ）とローカルコントラスト改
善器400 から出力される変化された輝度信号（Ｙ’）に
より第２及び第３雑音減少器220 、240 から出力される
カラー信号Ｕ、Ｖを適切に補償する。カラー補償器500
は与えられた輝度平面に置かれた現在カラー信号を、カ
ラー信号がRGB 空間で改善された輝度平面と交差するま
で与えられたカラー方向に移動して得られるカラー信号
にマッピングする。従って、輝度信号変化と同一の比に
カラー信号Ｕ、Ｖを変化して補償されたカラー信号
Ｕ’、Ｖ’を出力する。
【００２１】第２カラー変換器600 はローカルコントラ
スト改善器400 から出力されるＹ’信号とカラー補償器
500 から出力されるＵ’、Ｖ’信号を入力して第１カラ
ー変換器100 で行われる変換の逆変換を通じてＲout 、
Ｇout 、Ｂout 信号を出力する。図１に示した外部パラ
メータは有用であり、これは画質改善回路の全体機能、
例えば、雑音減少程度のためのパラメータ(k) と反復／
非反復雑音減少モード選択のためのパラメータ(S）、コ
ントラスト改善器300 に入力される利得制御パラメータ
（νU ，νL ）、ローカルコントラスト改善器400 に入
力される輪郭制御パラメータ（β）及びカラー補償器50
0 に入力されるカラー制御パラメータ（α）を特徴づけ
る。
【００２２】図２は図１に示した第１雑音減少器200 の
詳細ブロック図であって、第２及び第３雑音減少器220
、240 も同じ構成を有するが、ここではＹin信号に含
まれたインパルス雑音を除去する第１雑音減少器200 に
限って説明する。図２において、ウィンドウ発生器202
は次のように示した二つのウィンドウと現在入力サンプ
ル(Y[i][j]）を出力する。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】ここで、ＷL とＷM は各々大きいウィンド
ウ、小さいウィンドウと呼ぶ。即ち、Ｌ１＞Ｍ１であ
る。ウィンドウ発生器202 から出力される大きいウィン
ドウと小さいウィンドウの構成サンプルは反復／非反復
雑音減少モード信号(S）によって変わる。これをＬ1 ＝
Ｌ2 ＝２、Ｍ1 ＝Ｍ2 ＝１を例えて説明する。即ち、非
反復雑音減少モードの際、ウィンドウ発生器202 で発生
する５×５の大きいウィンドウ（ＷL ）と３×３の小さ
いウィンドウ（ＷM ）は次の通りである。
【００２６】
【数６】
【００２７】
【数７】
【００２８】そして、反復雑音減少モード時、ウィンド
ウ発生器202 から発生する５×５の大きいウィンドウ
（ＷL ）と３×３の小さいウィンドウ（ＷM ）は次の通
りである。
【００２９】
【数８】
【００３０】
【数９】
【００３１】ここで、ＹN [i][j]は図２に示したように
本発明の雑音減少器200 から出力される信号即ち、フィ
ルタリングされた信号を示す。図３はウィンドウ発生器
202 の詳細回路図であって、複数個のサンプルディレー
(261〜280)、四つのラインディレー(281〜284)及びマル
チプレクサ285 よりなる。ここで、マルチプレクサ285
は外部の反復／非反復雑音減少モード信号(S）に応じて
非反復雑音減少モード時は入力サンプル(Y[i][j]）を選
択し、反復雑音減少モード時は選択器216 から出力され
る最終出力信号（ＹN [i][j]) を選択する。そして、Ｄ
はサンプルディレー、Ｈはラインメモリを各々示す。
【００３２】第１平均及び偏差計算器204 はウィンドウ
発生器202 から発生する大きいウィンドウ（ＷL ）の各
サンプルを入力して下記数式１０により大きいウィンド
ウ（ＷL ）の平均サンプル値（ＡL ）を求め、下記数式
１１により大きいウィンドウ（ＷL ）のサンプルなどの
絶対偏差の平均（ＤL ）を計算する。
【００３３】
【数１０】
【００３４】
【数１１】
【００３５】第１異常値検出器206 は入力サンプル（Ｙ
[i][j]）と大きいウィンドウ（ＷL）の平均サンプル値
（ＡL ）との絶対差が、所定のパラメータ(k) がかけら
れた絶対偏差の平均（ｋＤL ）より大きければ即ち、｜
Ｙ[i][j]−ＡL ｜＞ｋＤL であれば、入力サンプル（Ｙ
[i][j]）にインパルス成分が含まれていると判断して第
１異常値検出信号を出力する。ここで、ｋは雑音減少パ
ラメータである。
【００３６】第２平均及び偏差計算器208 はウィンドウ
発生器202 から発生する小さいウィンドウ（ＷM ）の各
サンプルを入力して、下記数式１２により小さいウィン
ドウ（ＷM ）の平均サンプル値（ＡM ）を求め、下記数
式１３により小さいウィンドウ（ＷM ）のサンプルの絶
対偏差の平均（ＤM ）を計算する。
【００３７】
【数１２】
【００３８】
【数１３】
【００３９】第２異常値検出器210 は入力サンプル（Ｙ
[i][j]）と小さいウィンドウ（ＷM）の平均サンプル値
（ＡM ）との絶対差がパラメータ(k) のかけられた絶対
偏差の平均（ｋＤM ）より大きければ即ち、｜Ｙ[i][j]
−ＡM ｜＞ｋＤM であれば、入力サンプルＹ[i][j]にイ
ンパルス成分が含まれていると判断して第２異常値検出
信号を出力する。
【００４０】選択制御信号発生器212 は第１及び第２異
常値検出器206 、210 から発生した第１及び第２異常値
検出信号がいずれも発生されたらトリム平均フィルタ21
4 の出力を選択し、そうでなければ入力サンプルをその
ままバイパスさせる選択制御信号を発生する。一方、ト
リム平均フィルタ214 はウィンドウ発生器202 から発生
する小さいウィンドウ（ＷM ）のサンプルを次の数式１
４によりトリミングさせた後、残りサンプルの平均を取
って出力信号ｙtr[i][j]を出力する。
【００４１】
【数１４】
【００４２】ここで、
【００４３】
【数１５】
【００４４】であり、｜ＴM ｜はトリミングされないサ
ンプルの数または異常値と判断されないサンプルの数を
示す。本発明の実施例では小さいウィンドウをトリミン
グウィンドウとして使用しているが、トリミングウィン
ドウの大きさは可変できる。選択器216 は選択制御信号
発生器212 から発生する選択制御信号に応じて即ち、第
１及び第２異常値検出器206 、210 で全て異常値が検出
される時に限ってトリム平均フィルタ214 の出力ｙ
tr[i][j]を選択し、そうでなければウィンドウ発生器20
2 から出力される入力サンプル（Ｙ[i][j]）をそのまま
バイパスさせて出力信号（Ｙ＝ＹN [i][j]）を出力す
る。この出力信号（Ｙ＝ＹN [i][j]）はウィンドウ発生
器202 にフィードバックすると同時にコントラスト改善
器300 及びカラー補償器500 に出力する。
【００４５】図４は図１に示したコントラスト改善器30
0 の詳細ブロック図であって、フレームヒストグラム計
算器302 は図１に示した第１雑音減少器200 から出力さ
れる輝度信号（Ｙ) を入力して一画面単位にヒストグラ
ムを計算する。即ち、フレーム映像のグレーレベル分布
度を計算する。画面単位はフィールドとしても良いが、
ここではフレームとする。この時、入力映像信号｛Ｙ｝
は｛Ｘ0 、Ｘ1 、．．．、ＸL-1 ｝で示されるＬ個の離
散レベルよりなる。
【００４６】フレーム平均計算器304 はフレーム単位に
第１雑音減少器200 から出力される輝度信号の平均レベ
ル（Ｘm ）を計算する。この時、Ｘm ∈｛Ｘ0 、
Ｘ1 、．．、ＸL-1 ｝である。分割器306 はフレームヒ
ストグラム計算器302 より計算されたグレーレベル分布
度をフレーム平均計算器304 より計算された平均レベル
（Ｘ m ）に基づいて所定数（ここでは２個）のサブ映像
｛Ｘ｝L 、｛Ｘ｝U に分割して二つのサブ映像の確率密
度関数（ＰL （Ｘk ）、ＰU （Ｘk ))を出力する。この
確率密度関数（ＰL （Ｘk ）、ＰU （Ｘk ))は数式１６
及び数式１７で計算できる。
【００４７】
【数１６】
【００４８】
【数１７】
【００４９】ここで、Ｌはレベル数、ＰL （Ｘk ）はサ
ブ映像｛Ｘ｝L からｋ番目グレーレベル（Ｘk ）の確
率、ＰU （Ｘk ）はサブ映像｛Ｘ｝U からｋ番目グレー
レベル（Ｘk ）の確率、
【００５０】
【数１８】
【００５１】は各サブ映像でこのレベルが現れる回数を
示し、ｎL 、ｎU はサブ映像｛Ｘ｝L、サブ映像｛Ｘ｝
U でそれぞれの全体サンプル数を示す。第1CDF計算器30
8 は分割器306 から出力される全てのサンプルが平均レ
ベル（Ｘm ）以下のサブ映像（以下、“第１サブ映像”
という）の確率密度関数（ＰL（Ｘk ))を入力して数式
１９を利用して累積密度関数（ｃL （Ｘk ))を計算す
る。
【００５２】
【数１９】
【００５３】第2CDF計算器310 は分割器306 から出力さ
れる全てのサンプルが平均レベル（Ｘm ）より大きいサ
ブ映像（以下、“第２サブ映像”という）の確率密度関
数（ＰU （Ｘk ))を入力して数式２０を利用して累積密
度関数（ｃU （Ｘk ))を計算する。
【００５４】
【数２０】
【００５５】CDF メモリ312 は第１及び第2CDF計算器30
8 、310 で計算された累積密度関数（ｃL （Ｘk ）、ｃ
U （Ｘk ))を同期信号(SYNC)に応じてフレーム単位に更
新し、更新される間に既に保存された一フレーム前の累
積密度関数（ｃL （Ｘk ）、ｃU （Ｘk ))を第１及び第
２マッパー316 、318 に供給する。ここで、同期信号は
画面単位がフィールドであればフィールド同期信号とな
り、フレームであればフレーム同期信号となり、CDF メ
モリ312 はバッファとして用いられる。
【００５６】一方、明るさ補償器314 はフレーム平均計
算器304 から出力される平均レベル（Ｘm ）を入力して
数式２１に示したようにコントラスト改善器300 に入力
される信号の平均明るさによる補正値（Δ）を平均レベ
ル（Ｘm ）に加算して補償された平均レベル（Ｂm ）を
出力する。
【００５７】
【数２１】
【００５８】即ち、Ｂm を補償された平均レベルとし、
Δは平均明るさによる所定の補正関数により得られる補
正値とすれば、この補正された平均レベル（Ｂm ）は平
均レベル（Ｘm ）に補正値（Δ）を加算した結果とな
る。この時、Bm⊂｛Ｘ0 、Ｘ1、．．．、ＸL-1 ｝であ
る。この補正値（Δ）は図５（Ａ）及び（Ｂ）に示した
ような補正関数により決定される。本発明は図５（Ａ）
及び（Ｂ）に示した補正関数の例に限定されずに他の応
用例があり得る。
【００５９】図５（Ａ）及び（Ｂ）に示したような補正
関数による補正値により改善された信号（Ｙ0 ）の明る
さを調節する。即ち、平均レベル（Ｘm ）が極めて小さ
ければ即ち、極めて暗い映像であれば０より大きい補正
値（Δ）を平均レベル（Ｘm）に加算して本発明による
平均−分離ヒストグラム等化すれば改善された信号（Ｙ
0 ）の平均明るさが向上する。
【００６０】また、平均レベル（Ｘm ）が極めて大きけ
れば即ち、極めて明るい映像であれば０より小さい補正
値（Δ）を平均レベル（Ｘm ）に加算して本発明による
平均−分離ヒストグラム等化すれば改善された信号（Ｙ
0 ）の平均明るさが劣る。従って、平均レベル（Ｘm ）
により所定の適切な補正値（Δ）により補償された平均
レベル（Ｂm ）を利用して平均−分離ヒストグラム等化
すれば入力映像の画質を大きく改善し得る。
【００６１】図６（Ａ）及び（Ｂ）は各々図５（Ａ）及
び（Ｂ）に示した明るさ補正関数による補正値（Δ）が
加算された補償された平均レベル（Ｂm ）と平均レベル
（Ｘ m ）との関係を示したものである。一方、図４に示
した第１マッパー316 は第1CDF計算器308 で計算された
累積密度関数（ｃL （Ｘk ))、第１雑音減少器200 から
出力される信号（Ｘk ）、明るさ補償器314 から出力さ
れる補償された平均レベル（Ｂm ）を入力して第１サブ
映像のサンプル｛Ｘ｝L をその累積密度関数によって０
からＢm までのグレーレベルにマッピングする。
【００６２】第２マッパー318 は第２CDF 計算器310 で
計算された累積密度関数（ｃU （Ｘ k ))、第１雑音減少
器200 から出力される信号（Ｘk ）、明るさ補償器314
から出力される補償された平均レベル（Ｂm ）を入力し
て第２サブ映像のサンプル｛Ｘ｝U をその累積密度関数
によってＢm ’からＸL-1 までのグレーレベルにマッピ
ングする。
【００６３】第１及び第２マッパー316 、318 でマッピ
ングされる出力は数式２２で示され、Ｂm ’は数式２３
で示される。
【００６４】
【数２２】
【００６５】
【数２３】
【００６６】ここで、Ｂm ’は補償された平均レベル
（Ｂm ）より高い領域でマッピングされる最初グレーレ
ベルを示す。従って、上記数式２２は入力サンプルが平
均レベル（Ｘm ）以下であれば(0、Ｂm ）にマッピング
させた結果であり、入力サンプルが平均レベル（Ｘm ）
より大きければ（Ｂm ’，ＸL-1 ）にマッピングさせた
結果である。
【００６７】さらに、補正値が０より大きければ（Δ＞
０）、等化された出力（Ｙ0 ）が明るくなり、補正値が
０より小さければ（Δ＜０）、等化された出力（Ｙ0 ）
が暗くなる。Δが増加するほど低い領域のダイナミック
範囲は改善され、Δが減少するほど高い領域のダイナミ
ック範囲は改善される。平均レベル（Ｘm ）に依存する
所定の適切に補償された平均レベル（Ｂm ）は入力映像
の画質を大きく改善させる。
【００６８】比較器320 は第１雑音減少器200 から出力
される信号（Ｘk ）とフレーム平均計算機304 から出力
される平均レベル（Ｘm ）を比較して選択制御信号を発
生する。第１選択器322 は選択制御信号に応じて第１雑
音減少器200 から出力される信号（Ｘk ）が平均レベル
（Ｘm ）以下であれば第１マッパー316 を選択し、そう
でなければ第２マッパー318 を選択する。
【００６９】ここで、第１及び第２マッパー316 、318
に入力される信号（Ｘk ）はCDF メモリ312 から出力さ
れる累積密度関数値に対応するフレームの次のフレーム
の信号である。従って、CDF メモリ312 から出力される
累積密度関数と同一フレームの信号を第１及び第２マッ
パー316 、318 に入力させるために第１雑音減少器200
から出力される信号を一フレーム遅延するフレームメモ
リがさらに備えられる。しかし、隣接フレーム間には高
い相関性を有する特性を用いてフレームメモリを省くこ
とによってハードウェアを減少させる。
【００７０】さらに、フレームヒストグラム計算器302
と第１及び第２CDF 計算器308 、310 を別途に用いず
に、フレームヒストグラム計算器302 無しで第１及び第
２CDF計算器308 、310 より各サブ映像信号のグレーレ
ベル分布を計算し、これに基づいてCDF を計算し得る。
一方、減算器324 乃至加算器334 は改善された信号（Ｙ
0 ）の利得を調節する。ここで、利得制御の基本概念
は、平均−分離ヒストグラム等化を利用してコントラス
ト改善に際して入力信号（Ｙ）の最大グレーレベルの変
化をコントラスト改善程度に応じて制限するものであ
る。
【００７１】まず、入力信号（Ｙ＝Ｘk ）と改善された
信号（Ｙ0 ）との関係は下記数式２４または数式２５で
示せる。
【００７２】
【数２４】
【００７３】または、
【００７４】
【数２５】
【００７５】ここで、Δk は入力サンプルがＸk の時、
平均−分離ヒストグラム等化による変化量（改善程度）
即ち、入力信号（Ｙ＝Ｘk ）のレベルと平均−分離ヒス
トグラム等化により新たなグレーレベルにマッピングさ
れたレベル（Ｙ0 ）との差をいう。ヒストグラム等化に
よる過度な改善を防止するために、本発明では変化量Δ
kは次のように制限する。
【００７６】
【数２６】
【００７７】ここで、g(Ｘk ）を最大限界関数と定義
し、このg(Ｘk ）は入力信号（Ｙ＝Ｘk）の関数であ
り、常時正の値、即ち、
【００７８】
【数２７】
【００７９】は利得制御パラメータである。上記数式２
７を、同等なる式として次の数式２８で示せる。
【００８０】
【数２８】
【００８１】上記数式２６に示した変化量（Δk ）を制
限する概念はウェーバーの比(Weber'sratio）と関連し
ている。実際に、g(Ｘk ）＝Ｘk と仮定すれば、上記数
式２６から次のような数式２９が得られる。
【００８２】
【数２９】
【００８３】ここで、
【００８４】
【数３０】
【００８５】がウェーバーの比に対応する量である。こ
のウェーバーの比は、Ｘ1 がγＸ1 ほど変化し、Ｘ2 が
γＸ2 ほど変化する時、人間はその変化程度が同一であ
ると感じるという実験的な事実である。従って、本発明
に適用される利得調節概念はウェーバーの比に基づいて
明るさ補償機能を有する平均−分離ヒストグラムを利用
して改善された信号の利得即ち、改善程度を制御する。
【００８６】図４に示した減算器324 は第１選択器322
から出力される改善された信号（Ｙ 0 ）から第１雑音減
少器200 から出力される入力信号（Ｙ＝Ｘk ）を減算し
て明るさ補償機能を有する平均−分離ヒストグラム等化
により生成された変化量（Δ k ）を求める。利得特性決
定器326 は入力信号（Ｘk ）の関数の最大限界関数(g(
Ｘk ))を出力して入力信号（Ｘk ）の改善を制限する。
例えば、g(Ｘk ）＝Ｋ１であり、このＫ１は定数の時、
これは入力グレーレベル値に係わらず入力改善を同一分
だけ制限し、最大限界関数はg(Ｘk ）＝a Ｘk またはg
(Ｘk ）＝ｑ√Ｘk （ここで、ａは定数）のような形態
になり、これは入力グレーレベル値によって入力映像の
改善される量を異にして制限する。
【００８７】第２選択器328 は入力信号（Ｘk ）とフレ
ーム平均計算器304 から出力される平均レベル（Ｘm ）
とを比較して入力信号（Ｘk ）が平均レベル（Ｘm ）以
下であれば第１利得制御パラメータ（γL ）を選択し、
そうでなければ第２利得制御パラメータ（γU ）を選択
する。ここで、第１利得制御パラメータ（γL ）は第１
サブ映像信号のためのパラメータであり、第２利得制御
パラメータ（γU ）は第２サブ映像信号のためのパラメ
ータである。ここで、第１及び第２利得制御パラメータ
（γL ，γU ）は各サブ映像別に利得制御パラメータが
与えられることとは異なり、入力信号に対して同一値で
与えられても良い。
【００８８】乗算器330 は利得特性決定器326 から出力
される最大限界関数(g( Ｘk ))値と第２選択器328 によ
り選択された利得制御パラメータ（ν）を乗算して限界
値（γ． g( Ｘk ))を出力する。ここで、限界値γ． g
( Ｘk ）は本発明の利得制御の特性である。リミッタ33
2 は減算器324 から出力される変化量（Δk ）を乗算器
330 から出力される限界値（γ． g( Ｘk ))と比較して
変化量（Δk ）を制限して数式３１のような制限された
変化量（Δk ')) を出力する。
【００８９】
【数３１】
【００９０】即ち、変化量（Δk ')の絶対値がγ． g(
Ｘk ）以下であればそのまま変化量（Δk ）を制限され
た変化量（Δk ')として用い、変化量（Δk ）がγ． g
( Ｘk）より大きければγ． g( Ｘk ）と制限し、変化
量（Δk ）が−γ． g( Ｘk ）より小さければ−γ． g
( Ｘk ）に制限して改善された信号（Ｙ0 ）の利得を制
御する。
【００９１】加算器334 は入力信号( Ｘk ）とリミッタ
332 から出力される制限された変化量（Δk ')を加算し
て下記数式３２に示したような出力信号（ＹH ）を出力
する。従って、コントラスト改善器300 の最終出力信号
（ＹH ）は次の通りに示せる。
【００９２】
【数３２】
【００９３】図７は図１に示したローカルコントラスト
改善器400 の詳細ブロック図であって、図１に示したコ
ントラスト改善器300 の出力（ＹH ）を入力するＭ×Ｎ
ウィンドウ発生器402 は次の数式３３のように示せるＭ
×Ｎウィンドウ(W) を発生してＭ×Ｎ低域通過フィルタ
404(LPF)に出力する。
【００９４】
【数３３】
【００９５】さらに、Ｍ×Ｎウィンドウ(W）の中心ライ
ンの中心サンプル(x) を減算器406及び加算器416 に入
力する。ここで、中心ラインの中心サンプル(x）がコン
トラストを向上させようとする入力サンプルである。図
８はＭ＝Ｎ＝３の場合のＭ×Ｎウィンドウ発生器402 の
詳細回路図である。図８に示したＤはサンプル遅延器
を、Ｈはラインメモリを各々示す。図７に示したＭ×Ｎ
LPF 404 の出力信号(m）は下記数式３４で示す。
【００９６】
【数３４】
【００９７】ここで、ｂijは既設定された係数で、
【００９８】
【数３５】
【００９９】がＭ×ＮLPF404のインパルス応答に該当す
る。減算器406 は中心サンプル値(x) よりＭ×ＮLPF404
の出力信号(m) を減算する。絶対値計算器408 は減算器
406 の出力の絶対値を計算し、加重値器410 は絶対値計
算器408 の出力に対して所定の加重関数ｆ（｜ｘ−ｍ
｜）により加重された値を出力する。第１乗算器412 は
所定のパラメータ（β）と加重値器410 の出力とを乗算
する。
【０１００】第２乗算器414 は減算器406 の出力と第１
乗算器412 の出力を乗算して乗算結果β・f(｜ｘ−ｍ
｜）（ｘ−ｍ）を出力し、加算器416 はこの乗算結果と
Ｍ×Ｎウィンドウ発生器402 の中心サンプル(x) とを加
算する。この時、Ｍ×Ｎウィンドウ発生器402 の中心サ
ンプル(x) とＭ×ＮLPF404の出力信号(m) との差は人が
視覚的に感じるコントラスト即ち、ローカルコントラス
トと定義できる。言い換えれば、｜ｘ−ｍ｜値が大きい
部分はハイコントラスト、｜ｘ−ｍ｜値が小さい部分は
ローコントラストを持つ領域と言える。このように定義
されるローカルコントラストによって｜ｘ−ｍ｜をｆ
（｜ｘ−ｍ｜）だけ増幅して元信号(x) に加算すること
によってローカルコントラストを向上させる。加算器41
6 の出力（Ｙ’）は次の数式３６で示される。
【０１０１】
【数３６】
【０１０２】ここで、関数f() は加重関数であって、｜
ｘ−ｍ｜の関数である。加重関数を適切に選択すること
によって多様な形態のローカルコントラスト改善特性を
実現し得る。さらに、βは全体的なローカルコントラス
ト改善量を調節するパラメータである。例えば、ｆ（｜
ｘ−ｍ｜）＝０ならＹ’＝ｘ即ち、コントラスト改善効
果がない。従って、｜ｘ−ｍ｜の時ｆ（｜ｘ−ｍ｜）＝
Ｋ２であり、｜ｘ−ｍ｜＞Ｔの時ｆ（｜ｘ−ｍ｜）＝０
（但し、ここでＴ、Ｋ２は定数）と与えられると、上記
数式３６からローカルコントラストが小さい領域では、
即ち、｜ｘ−ｍ｜＜Ｔの領域ではそのローカルコントラ
ストをＫ２倍増幅し、前記ローカルコントラストが既に
大きいと判断される領域では入力サンプルをバイパスさ
せる適応的なローカルコーントラスト改善を行う。
【０１０３】図９は｜ｘ−ｍ｜によりローカルコントラ
ストの加重値を決定する加重関数の例であって、ａ、ｂ
で示した加重関数を用いて多様なコントラスト改善特性
が得られる。一方、図１に示したカラー補償器500 を説
明する前にカラー補償方法について図１０及び図１１に
基づいて説明する。
【０１０４】カラー信号Ｃ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と上記数式
３から輝度信号Ｙ＝ａ1 Ｒ＋ａ2 Ｇ＋ａ3 Ｂとなり、Ｙ
は前述したコントラスト改善器300 及びローカルコント
ラスト改善器400 を通じてＹ’に変化する。この時、カ
ラー補償の目的は、ＹがＹ’に変化することに従って最
初カラー信号Ｃ＝（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を適切に変化させるこ
とである。
【０１０５】本発明のカラー補償の基本的な概念は与え
られたカラーを（Ｒ、Ｇ、Ｂ）空間でそのカラー方向に
変化させることである。まず、Ｙ＝ａ1 Ｒ＋ａ2 Ｇ＋ａ
3 Ｂで、一定のＹ値を有する（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）空間で平面を形成する。即ち、Ｙ＝ａ1 Ｒ＋ａ
2 Ｇ＋ａ3 Ｂの平面上の全てのカラー信号は同一輝度値
を有する。ＹからＹ’に輝度が変化することは与えられ
たカラーＣが図１０に示したようにＹ’平面上のある位
置に移動するのを意味する。この時、本発明ではＣと
Ｃ’は同一カラー方向を有すると仮定し、ここで、Ｃ’
＝（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）の時、これは直線（ＯＣ）が直
線（ＯＣ’）と一致するのを意味する。従って、Ｙ’平
面上の補償されたカラーＣ’は直線（ＯＣ）とＹ’平面
との交点を探すことにより得られる。つまり、図１０に
示した元のカラー信号Ｃはその輝度値がＹからＹ’に変
わる時、新たなカラー信号Ｃ’にマッピングされ、これ
は直線ＯＣとＹ’平面との交点である。
【０１０６】以下は、Ｃ’を求めるために、（ｌ、ｍ、
ｎ）を与えられたカラーＣの方向コサインと定義し、こ
れは次の数式３７で示せる。
【０１０７】
【数３７】
【０１０８】ここで、γ＝√Ｒ2 ，Ｇ2 ，Ｂ2 である。
同様に、出力カラー信号Ｃ’＝（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）の
方向コサイン（ｌ’、ｍ’、ｎ’）は数式３８で示せ
る。
【０１０９】
【数３８】
【０１１０】ここで、γ’＝√Ｒ'2，Ｇ'2，Ｂ'2であ
る。この二つのカラーが同一カラー方向を有するため
に、次の数式３９または数式４０のような関係が成立つ
べきである。
【０１１１】
【数３９】
【０１１２】
【数４０】
【０１１３】従って、下記数式４１，４２，４３が得ら
れる。
【０１１４】
【数４１】
【０１１５】
【数４２】
【０１１６】
【数４３】
【０１１７】上記数式４１、数式４２そして数式４３で
与えられた関係をＹ’＝ａ1 Ｒ’＋ａ 2 Ｇ’＋ａ3 Ｂ’
に代入すれば、
【０１１８】
【数４４】
【０１１９】
【数４５】
【０１２０】
【数４６】
【０１２１】である。したがって、次の数式４７のよう
な結果が得られる。
【０１２２】
【数４７】
【０１２３】一方、数式４１〜数式４３は数式４７の結
果を用いれば下記数式４８〜数式５０で示せる。
【０１２４】
【数４８】
【０１２５】
【数４９】
【０１２６】
【数５０】
【０１２７】結論的に、Ｃ’は次のように得られる。
【０１２８】
【数５１】
【０１２９】
【数５２】
【０１３０】ここで、ｑ＝Ｙ’／Ｙであり、これは元の
輝度信号と結果輝度信号との比である。これは輝度変化
の比はカラー変化の比と同一であることを意味するの
で、本発明では輝度の変化によってカラー値を変化させ
てカラー補償を行う。上記数式５２の結果を用いて他の
カラーシステムのカラー補償も容易に行える。即ち、例
えば、数式３のように与えられた（Ｙ、Ｕ、Ｖ）信号は
上記数式５２に与えられたカラー補償の結果として次の
数式５３〜数式５８に示したように（ｑＹ、ｑＵ、ｑ
Ｖ）に変換されるべきである。
【０１３１】
【数５３】
【０１３２】
【数５４】
【０１３３】
【数５５】
【０１３４】そして、
【０１３５】
【数５６】
【０１３６】
【数５７】
【０１３７】
【数５８】
【０１３８】さて、上述した画質改善方法によるカラー
飽和を防止するために、次の通りにカラー補償を行う。
輝度比はｑと与えられ、図１１に示した補償ライン
（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によりカラー
補償する場合、ｂ（＝Ｍａｘ／ｑ）レベルと最大レベル
（Ｍａｘ）と間のカラー信号は最大値（Ｍａｘ）で補償
され、これは飽和されるのを意味する。なぜならば、ｂ
とＭａｘ間のカラーは上述した補正方法によれば結果的
にＭａｘにマッピングされて互いに区別されないからで
ある。
【０１３９】このカラー飽和を防止するために、補償ラ
イン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をａ（＝
αｂ）レベルと最大レベル（Ｍａｘ）間のカラー信号の
ために補償ライン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）＋Ｋに近似する。ここで、パラメータ（α）は
【０１４０】
【数５９】
【０１４１】であり、ＡとＫは数式６０及び数式６１の
ように示せる。
【０１４２】
【数６０】
【０１４３】そして、
【０１４４】
【数６１】
【０１４５】図１２は図１に示したカラー補償器500 の
一実施例による詳細回路図であって、演算器502 は図１
に示した第１雑音減少器200 から出力されるＹ信号とロ
ーカルコントラスト改善器400 から出力されるＹ’信号
との比(q) 即ち、Ｙ’／Ｙを演算する。第１乗算器504
は図１に示した第２雑音減少器220 から出力されるＵ信
号と演算器502 から出力される比(q) とを乗算してＵ’
信号とを出力する。第２乗算器506 は図１に示した第３
雑音減少器240 から出力されるＶ信号と演算器502 から
出力される比(q) とを乗算してＶ’信号とを出力する。
【０１４６】図１３は図１に示したカラー補償器500 の
他の実施例による詳細回路図であって、演算器512 は図
１に示した第１雑音減少器200 から出力されるＹ信号と
ローカルコントラスト改善器400 から出力されるＹ’信
号との比(q) 即ち、Ｙ’／Ｙを演算する。第１近似値調
整器514 と第２近似値調整器516 は図１１に示した近似
化された補償ラインであって、カラー飽和を防止するた
めのものである。第１近似値調整器514 は図１に示した
第２雑音減少器220 から出力されるＵ信号、演算器512
から出力される比(q) 、パラメータ（α）を入力して図
１１に示したように入力されるＵ信号が最小レベルから
ａ（αｂ）レベルまでの時は補償ライン（Ｒ’、Ｇ’、
Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）により補償されたＵ’信号を
出力し、入力されるＵ信号がａレベルから最大（Ｍａ
ｘ）レベルまでの時は近似化された補償ライン（Ｒ’、
Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋにより補償された
Ｕ’信号を出力する。
【０１４７】この時、パラメータ（α）の値により補償
ライン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）により
補償することもでき、近似化された補償ライン（Ｒ’、
Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋにより補償しても
良い。即ち、α＝１なら補償ライン（Ｒ’、Ｇ’、
Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）により補償し、０＜α＜１な
ら最小レベルからａ（＝αｂ）レベルまでのＵ信号は補
償ライン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によ
り補償し、ａレベルから最大レベル（Ｍａｘ）までのＵ
信号は近似化された補償ライン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝
Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋにより補償する。
【０１４８】第２近似値調整器516 は図１に示した第３
雑音減少器240 から出力されるＶ信号、演算器512 から
出力される比(q) 、パラメータ（α）を入力し、入力さ
れるＶ信号が最小レベルからａレベルまでの時は補償ラ
イン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）により補
償されたＶ’信号を出力し、入力されるＶ信号がａレベ
ルから最大レベル（Ｍａｘ）までの時は近似化された補
償ライン（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋ
により補償されたＶ’信号を出力する。
【０１４９】従って、本発明は映像信号の画質改善に関
連した広範囲な分野に応用できる。即ち、放送機器、レ
ーダー信号処理システム、医療機器、家電製品などに応
用できる。
【０１５０】
【発明の効果】前述したように、入力映像の平均明るさ
による補正値を考慮し、過度な改善を防止するための利
得調節機能を有する平均−分離ヒストグラム等化を用い
る本発明は従来のヒストグラム等化で発生する突然の明
るさ変化とアーティファクトを効率よく減らしてコント
ラストを改善する上に、入力映像の画質を大きく改善さ
せる。また、本発明は二重のインパルス検出方法を通じ
てその信頼度を高めることによってインパルス雑音を効
率よく除去して画質を改善し、ローカルコントラストの
改善を通じて画質向上を具現できる。しかも、本発明は
コントラスト改善のための所定処理により輝度が変化し
た時その変化によってカラー値を変化させることによっ
て歪曲ないカラー信号を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画質改善回路の一実施例に係るブ
ロック図である。
【図２】図１に示した第１雑音減少器の詳細ブロック図
である。
【図３】図２に示したウィンドウ発生器の詳細回路図で
ある。
【図４】図１に示した利得制御と明るさ補償を有する平
均−分離ヒストグラム等化に基づいたコントラスト改善
器の詳細ブロック図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は図４に示した明るさ補償器
に適用される明るさ補正関数の例である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は各々図５（Ａ）及び（Ｂ）
に示した明るさ補正関数により補償された平均レベルと
入力映像の平均レベルとの関係を示した図である。
【図７】図１に示したローカルコントラスト改善器の詳
細ブロック図である。
【図８】図７に示したＭ×Ｎウィンドウ発生器の詳細回
路図である。
【図９】図７に示した加重値器に適用される加重関数の
特性図である。
【図１０】輝度変化によるカラー補償を説明するための
図である。
【図１１】カラー飽和を防止するためのカラー補償ライ
ンを示した図である。
【図１２】図１に示したカラー補償器の一実施例に係る
詳細回路図である。
【図１３】図１に示したカラー補償器の他の実施例に係
る詳細回路図である。
【符号の説明】
１００ 第１カラー変換器 ２００ 第１雑音減少器 ２０２ ウィンドウ発生器 ２０４ 第１平均及び偏差計算器 ２０６ 第１異常値検出器 ２０８ 第２平均及び偏差計算器 ２１０ 第２異常値検出器 ２１２ 選択制御信号発生器 ２１４ トリム平均フィルタ ２１６ 選択器 ２２０ 第２雑音減少器 ２４０ 第３雑音減少器 ２６１〜２８０ サンプルディレー ２８０〜２８４ ラインディレー ２８５ マルチプレクサ ３００ コントラスト改善器 ３０２ フレームヒストグラム計算器 ３０４ フレーム平均計算器 ３０６ 分割器 ３０８ 第１ＣＤＦ計算器 ３１０ 第２ＣＤＦ計算器 ３１２ ＣＤＦメモリ ３１４ 明るさ補償器 ３１６ 第１マッパー ３１８ 第２マッパー ３２０ 比較器 ３２２ 第１選択器 ３２４ 減算器 ３２６ 利得特性決定器 ３２８ 第２選択器 ３３０ 乗算器 ３３２ リミッタ ３３４ 加算器 ４００ ローカルコントラスト改善器 ４０２ ＭＸＮウィンドウ発生器 ４０４ ＭＸＮ低域通過フィルタ ４０６ 減算器 ４０８ 絶対値計算器 ４１０ 加重値器 ４１２ 第１乗算器 ４１４ 第２乗算器 ４１６ 加算器 ５００ カラー補償器 ５０２ 演算器 ５０４ 第１乗算器 ５０６ 第２乗算器 ５１２ 演算器 ５１４ 第１近似値調整器 ５１６ 第２近似値調整器 ６００ 第２カラー変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/21

Claims (66)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力される映像信号に対して所定の映像
    処理を施して画質を改善する回路において、 入力される輝度信号とカラー信号の各々に対してインパ
    ルスを検出し、インパルスが検出されたら所定大きさの
    ウィンドウのトリムされた平均を出力し、そうでなけれ
    ば入力信号をそのままバイパスする雑音減少手段と、 前記雑音減少手段から出力される画面単位の輝度信号を
    等化して改善された輝度信号を出力するコントラスト改
    善手段と、 前記改善された輝度信号に対する入力サンプル値と入力
    サンプルを含む所定大きさのウィンドウ内のサンプルを
    低域フィルタリングした値との差と定義されるローカル
    コントラストを検出し、検出されたローカルコントラス
    トによって入力サンプル値を適応性よく加重して変化さ
    れた輝度信号を出力するローカルコントラスト改善手段
    と、 前記変化された輝度信号に応じて前記雑音減少手段から
    出力されるカラー信号を補償するカラー補償手段とを含
    むことを特徴とする画質改善回路。
  2. 【請求項２】 入力されるRGB 信号を輝度信号とカラー
    信号に変換して前記雑音減少手段に出力する第１カラー
    変換手段と、 前記ローカルコントラスト改善手段から出力される輝度
    信号と前記カラー補償手段から出力される補償されたカ
    ラー信号をRGB 形態に出力する第２カラー変換手段とを
    さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の画質改善
    回路。
  3. 【請求項３】 前記第１カラー変換手段は入力されるRG
    B 信号を（Ｙ，Ｕ，Ｖ），（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）、
    （Ｙ，Ｉ，Ｑ）信号中一つに変換することを特徴とする
    請求項２に記載の画質改善回路。
  4. 【請求項４】 前記雑音減少手段は前記輝度信号とカラ
    ー信号の各々に対してインパルス雑音を減少させる複数
    個の雑音減少器を含むことを特徴とする請求項１に記載
    の画質改善回路。
  5. 【請求項５】 前記雑音減少手段は、 入力される輝度信号に含まれたインパルス雑音を減少さ
    せる第１雑音減少器と、 入力される二つのカラー信号のうち一つを選択する選択
    器と、 前記選択器により選択されたカラー信号に含まれたイン
    パルス雑音を減少させる第２雑音減少器と、 前記第２雑音減少器で雑音減少されたカラー信号を二つ
    のカラー信号に分離する分離器とを含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の画質改善回路。
  6. 【請求項６】 前記雑音減少手段の各雑音減少器は、 入力信号を含む相異なる所定大きさの複数個のウィンド
    ウを発生するウィンドウ発生器と、 各ウィンドウの平均サンプル値とサンプルの絶対偏差の
    平均を検出して入力信号が異常値であることを検出する
    複数個の異常値検出器と、 前記複数個の異常値検出器で全て入力信号が異常値と検
    出されたら選択制御信号を発生する選択制御信号発生器
    と、 所定大きさのトリミングウィンドウを利用して入力信号
    をトリミングしてトリムされた平均を出力するトリム平
    均フィルタと、 前記選択制御信号に応じて前記入力信号にインパルス成
    分が存在すれば前記トリムされた平均を出力信号として
    出力し、そうでなければ入力信号をそのまま出力信号と
    して出力する選択器とを含むことを特徴とする請求項４
    に記載の画質改善回路。
  7. 【請求項７】 前記ウィンドウ発生器は反復／非反復雑
    音減少モード信号に応じて反復雑音減少モードでは前記
    入力信号を出力信号に取り替えた後、次入力信号のため
    の複数個のウィンドウを発生することを特徴とする請求
    項６に記載の画質改善回路。
  8. 【請求項８】 前記ウィンドウ発生器は入力信号を含む
    相異なる大きさの第１ウィンドウと第２ウィンドウを発
    生することを特徴とする請求項７に記載の画質改善回
    路。
  9. 【請求項９】 前記複数個の異常値検出器は、 入力信号と第１ウィンドウの平均サンプル値との絶対差
    が、所定の雑音減少のためのパラメータがかけられた第
    １ウィンドウの絶対偏差の平均より大きければ入力信号
    にインパルス成分が含まれていると判断して第１異常値
    検出信号を出力する第１異常値検出器と、 入力信号と第２ウィンドウの平均サンプル値との絶対差
    が所定の雑音減少のためのパラメータがかけられた第２
    ウィンドウの絶対偏差の平均より大きければ入力信号に
    インパルス成分が含まれていると判断して第２異常値検
    出信号を出力する第２異常値検出器とを含むことを特徴
    とする請求項８に記載の画質改善回路。
  10. 【請求項１０】 前記トリミングウィンドウは前記複数
    個のウィンドウのうち一つのウィンドウを用いることを
    特徴とする請求項６に記載の画質改善回路。
  11. 【請求項１１】 前記コントラスト改善手段は、前記雑
    音減少手段から出力される画面単位の輝度信号をその平
    均値を中心として分割されたサブ映像のヒストグラムを
    得て独立的に等化することを特徴とする請求項１に記載
    の画質改善回路。
  12. 【請求項１２】 前記コントラスト改善手段は、 前記雑音減少手段から出力される雑音減少された輝度信
    号を画面単位に入力してグレーレベル分布度を計算する
    第１計算手段と、 前記雑音減少された輝度信号を画面単位に入力して平均
    レベルを計算する第２計算手段と、 計算された画面単位のグレーレベル分布度を前記平均レ
    ベルによって所定数のサブ映像に分割し、サブ映像別に
    累積密度関数を計算する第３計算手段と、 前記雑音減少された輝度信号を前記サブ映像別に計算さ
    れた累積密度関数値に応じてグレーレベルにマッピング
    して改善された輝度信号を出力するマッピング手段とを
    含むことを特徴とする請求項１に記載の画質改善回路。
  13. 【請求項１３】 前記画面単位はフレーム単位であり、
    所定数は２であることを特徴とする請求項１２に記載の
    画質改善回路。
  14. 【請求項１４】 前記第３計算手段より計算された累積
    密度関数と同一フレームの信号を前記マッピング手段に
    入力させるために前記雑音減少された輝度信号をフレー
    ム単位に遅延するフレームメモリをさらに含むことを特
    徴とする請求項１２に記載の画質改善回路。
  15. 【請求項１５】 前記第３計算手段で計算された前記累
    積密度関数を画面単位に更新し、更新される間に保存さ
    れた累積密度関数値を前記マッピング手段に供給するバ
    ッファをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載
    の画質改善回路。
  16. 【請求項１６】 前記マッピング手段は、 前記雑音減少された輝度信号が平均レベル以下の第１サ
    ブ映像であればこれに対応する累積密度関数値によって
    第１範囲のグレーレベルにマッピングする第１マッパー
    と、 前記雑音減少された輝度信号が平均レベルより大きい第
    ２サブ映像であればこれに対応する累積密度関数値によ
    って第２範囲のグレーレベルにマッピングする第２マッ
    パーと、 前記雑音減少された輝度信号と前記平均レベルとを比較
    して選択制御信号を発生する比較器と、 前記選択制御信号に応じて前記雑音減少された輝度信号
    が第１サブ映像であれば第１マッパーを選択し、そうで
    なければ第２マッパーを選択する選択器とを含むことを
    特徴とする請求項１２に記載の画質改善回路。
  17. 【請求項１７】 前記マッピング手段は、 前記フレームメモリから出力される輝度信号が平均レベ
    ル以下の第１サブ映像であればこれに対応する累積密度
    関数値によって第１範囲のグレーレベルにマッピングす
    る第１マッパーと、 前記フレームメモリから出力される輝度信号が平均レベ
    ルより大きい第２サブ映像であればこれに対応する累積
    密度関数値によって第２範囲のグレーレベルにマッピン
    グする第２マッパーと、 前記フレームメモリから出力される輝度信号と前記平均
    レベルとを比較して選択制御信号を発生する比較器と、 前記選択制御信号に応じて前記フレームメモリから出力
    される輝度信号が第１サブ映像であれば第１マッパーを
    選択し、そうでなければ第２マッパーを選択する選択器
    とを含むことを特徴とする請求項１４に記載の画質改善
    回路。
  18. 【請求項１８】 前記コントラスト改善手段は、所定の
    補正関数による補正値を前記平均レベルに加算して補償
    された平均レベルを出力する明るさ補償手段をさらに含
    むことを特徴とする請求項１２に記載の画質改善回路。
  19. 【請求項１９】 前記明るさ補償手段は前記平均レベル
    が極めて小さければゼロより大きい補正値を前記平均レ
    ベルに加算し、前記平均レベルが極めて大きければゼロ
    より小さい補正値を平均レベルに加算して補償された平
    均レベルを出力することを特徴とする請求項１８に記載
    の画質改善回路。
  20. 【請求項２０】 前記マッピング手段は、 前記雑音減少された輝度信号が前記平均レベル以下であ
    ればこれに該当するサブ映像の累積密度関数によって最
    小グレーレベルで補償された平均レベル（Ｂｍ）までの
    グレーレベルにマッピングする第１マッパーと、 前記輝度信号が平均レベルより大きければこれに該当す
    るサブ映像の累積密度関数値によって変化された補償さ
    れた平均レベル（Ｂｍ’）から最大グレーレベル（Ｘ
    L-1 ）までのグレーレベルにマッピングし、ここで
    Ｂm ' はＢm '=Ｂm ＋ＸL-1 ／（Ｌ−１）である第２マ
    ッパーと、 前記雑音減少された輝度信号と前記平均レベルとを比較
    して選択制御信号を発生する比較器と、 前記選択制御信号に応じて前記雑音減少された輝度信号
    が第１サブ映像であれば第１マッパーを選択し、そうで
    なければ第２マッパーを選択する選択器とを含むことを
    特徴とする請求項１８に記載の画質改善回路。
  21. 【請求項２１】 前記コントラスト改善手段は、 前記雑音減少された輝度信号と前記改善された輝度信号
    とのグレーレベルの変化量と前記雑音減少された輝度信
    号のレベルによって前記改善された輝度信号の利得を制
    御する利得制御手段をさらに含むことを特徴とする請求
    項１８に記載の画質改善回路。
  22. 【請求項２２】 前記利得制御手段はウェーバー比に基
    づいて前記改善された輝度信号の利得を制御することを
    特徴とする請求項２１に記載の画質改善回路。
  23. 【請求項２３】 前記利得制御手段は、 前記改善された輝度信号から前記雑音減少された輝度信
    号を減算して差に該当する変化量を検出する減算器と、 所定の最大限界関数により前記雑音減少された輝度信号
    の改善を制限するために前記雑音減少された輝度信号の
    レベルによって最大限界関数値を計算する利得特性決定
    器と、 前記雑音減少された輝度信号と前記平均レベルとを比較
    して前記雑音減少された輝度信号が平均レベル以下であ
    れば第１利得制御パラメータを選択し、そうでなければ
    第２利得制御パラメータのうち一つを選択する選択器
    と、 前記最大限界関数値に前記選択器により選択された利得
    制御パラメータを乗算して限界関数値を出力する乗算器
    と、 前記限界関数値と前記変化量とを比較して比較した結果
    に応じて前記変化量を制限して制限された変化量を出力
    するリミッタと、 前記雑音減少された輝度信号に前記制限された変化量を
    加算する加算器とを含むことを特徴とする請求項２１に
    記載の画質改善回路。
  24. 【請求項２４】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａＸk であり、ａは定数であることを特徴とする請求
    項２３に記載の画質改善回路。
  25. 【請求項２５】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａ√Ｘk であり、ａは定数であることを特徴とする請
    求項２３に記載の画質改善回路。
  26. 【請求項２６】 前記リミッタは、前記変化量の絶対値
    が前記限界関数値以下の時はそのまま前記変化量を前記
    制限された変化量として出力し、その他には前記限界関
    数値を前記制限された変化量として出力することを特徴
    とする請求項２３に記載の画質改善回路。
  27. 【請求項２７】 前記利得制御手段は、 前記改善された輝度信号から前記雑音減少された輝度信
    号を減算して差に該当する変化量を検出する減算器と、 所定の最大限界関数により前記雑音減少された輝度信号
    の改善を制限するために前記雑音減少された輝度信号の
    レベルによって最大限界関数値を計算する利得特性決定
    器と、 前記最大限界関数値に所定値の利得制御パラメータを乗
    算して限界関数値を出力する乗算器と、 前記限界関数値と前記変化量とを比較して比較した結果
    に応じて前記変化量を制限して制限された変化量を出力
    するリミッタと、 前記雑音減少された輝度信号に前記制限された変化量を
    加算する加算器とを含むことを特徴とする請求項２１に
    記載の画質改善回路。
  28. 【請求項２８】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａＸk であり、ａは定数であることを特徴とする請求
    項２７に記載の画質改善回路。
  29. 【請求項２９】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａ√Ｘk であり、ａは定数であることを特徴とする請
    求項２７に記載の画質改善回路。
  30. 【請求項３０】 前記リミッタは、前記変化量の絶対値
    が前記限界関数値以下の時はそのまま前記変化量を前記
    制限された変化量として出力し、その他は前記限界関数
    値を前記制限された変化量として出力することを特徴と
    する請求項２７に記載の画質改善回路。
  31. 【請求項３１】 前記ローカルコントラスト改善手段
    は、 前記コントラスト改善手段から出力される改善された輝
    度信号に対する入力サンプルと入力サンプルを含む所定
    大きさのウィンドウを発生するウィンドウ発生器と、 前記ウィンドウ発生器から発生されたウィンドウのサン
    プルを低域フィルタリングして低域フィルタリングされ
    た信号を出力する低域通過フィルタと、 前記ウィンドウ発生器から出力される入力サンプルから
    前記低域フィルタリングされた信号の差を求めて人が視
    覚的に感じられるコントラストに該当するローカルコン
    トラスト信号を発生する減算器と、 前記ローカルコントラスト信号の絶対値を変換してハイ
    及びローコントラストを有する領域を検出する絶対値器
    と、 所定の加重関数による加重値を前記絶対値器の出力に加
    える加重値器と、 前記加重値器の出力とローカルコントラストの改善量を
    制御するパラメータとを乗算する第１乗算器と、 前記ローカルコントラスト信号と前記第１乗算器の出力
    とを乗算する第２乗算器と、 前記第２乗算器の出力と前記ウィンドウ発生器から出力
    される入力サンプルを加算して変化された輝度信号を出
    力する加算器とよりなることを特徴とする請求項１に記
    載の画質改善回路。
  32. 【請求項３２】 前記加重関数はローカルコントラスト
    信号の絶対値が所定値より小さければ前記ローカルコン
    トラスト信号を改善し、所定値以上の時は前記ローカル
    コントラスト信号を改善せずにそのままバイパスさせる
    ことを特徴とする請求項３１に記載の画質改善回路。
  33. 【請求項３３】 前記カラー補償手段は、 前記雑音減少手段から出力される輝度信号と前記ローカ
    ルコントラスト改善手段から出力される変化された輝度
    信号との比を演算する演算器と、 前記雑音減少手段から出力されるカラー信号と前記演算
    器から出力される比を乗算して補償されたカラー信号を
    出力する乗算器とを含むことを特徴とする請求項１に記
    載の画質改善回路。
  34. 【請求項３４】 前記カラー補償手段は、 前記雑音減少手段から出力される輝度信号と前記ローカ
    ルコントラスト改善手段から出力される変化された輝度
    信号との比を演算する演算器と、 前記雑音減少手段から出力されるカラー信号、前記演算
    器から出力される比と所定のパラメータを入力して所定
    の補償ラインによりカラー信号の値を変化して補償され
    たカラー信号を出力する調整器とを含むことを特徴とす
    る請求項２に記載の画質改善回路。
  35. 【請求項３５】 前記雑音減少手段から出力される輝度
    信号と前記ローカルコントラスト改善手段から出力され
    る変化された輝度信号との比はｑと与えられる時、前記
    補償ラインは次式、 （Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ） のように示されることを特徴とする請求項３４に記載の
    画質改善回路。
  36. 【請求項３６】 前記雑音減少手段から出力される輝度
    信号と前記ローカルコントラスト改善手段から出力され
    る変化された輝度信号との比はｑと与えられる時、補償
    ラインは次式、 （Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋ （ここで、 【数１】 であり、αは所定のパラメータ、Ｍａｘは最大値であ
    る）のように示されることを特徴とする請求項３４に記
    載の画質改善回路。
  37. 【請求項３７】 入力される映像信号に対して所定の映
    像処理を施して画質を改善する方法において、 (a) 入力される輝度信号とカラー信号の各々に対してイ
    ンパルスを検出し、インパルスが検出されたら所定大き
    さのウィンドウのトリムされた平均を出力し、そうでな
    ければそのまま入力信号をバイパスして雑音減少された
    輝度信号と雑音減少されたカラー信号を出力する段階
    と、 (b) 前記雑音減少された輝度信号を画面単位に入力して
    その平均値を中心として分割されたサブ映像のヒストグ
    ラムを得て独立的に等化して改善された輝度信号を出力
    する段階と、 (c) 前記改善された輝度信号に対する入力サンプル値と
    入力サンプルを含む所定大きさのウィンドウ内のサンプ
    ルを低域フィルタリングした値との差と定義されるロー
    カルコントラストを検出し、検出されたローカルコント
    ラストによって入力サンプル値を適応性よく加重して変
    化された輝度信号を出力する段階と、 (d) 前記変化された輝度信号に応じて前記雑音減少され
    たカラー信号を補償して補償されたカラー信号を出力す
    る段階とを含むことを特徴とする画質改善方法。
  38. 【請求項３８】 (e1) 前記（ａ）段階前に入力されるRG
    B 信号を輝度信号とカラー信号とに変換して出力する段
    階と、 (e2)前記（ｄ）段階後に前記変化された輝度信号と前記
    補償されたカラー信号をRGB 信号形態に変換して出力す
    る段階とをさらに含むことを特徴とする請求項３７に記
    載の画質改善方法。
  39. 【請求項３９】 前記(e1)段階では入力されるRGB 信号
    を（Ｙ，Ｕ，Ｖ）、（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）、（Ｙ，
    Ｉ，Ｑ）信号のうち一つに変換することを特徴とする請
    求項３８に記載の画質改善方法。
  40. 【請求項４０】 前記（ａ）段階は、 (a1)入力信号を含む相異なる大きさの複数個のウィンド
    ウを発生する段階と、 (a2)各ウィンドウに対して平均サンプル値とサンプルの
    絶対偏差の平均を求める段階と、 (a3)求めた各ウィンドウの平均サンプル値とサンプルの
    絶対偏差の平均を利用して入力信号にインパルス成分の
    存在するか否かを検出する段階と、 (a4)前記入力信号にインパルス成分が検出されたら所定
    大きさのトリミングウィンドウ内のサンプルをトリミン
    グしてトリムされた平均を出力し、そうでなければ入力
    信号をそのままバイパスする段階とを含むことを特徴と
    する請求項３７に記載の画質改善方法。
  41. 【請求項４１】 前記(a3)段階では少なくとも二つ以上
    のウィンドウで入力信号にインパルス成分が検出される
    と、入力信号にインパルス成分が存在すると判断するこ
    とを特徴とする請求項４０に記載の画質改善方法。
  42. 【請求項４２】 前記トリミングウィンドウは前記複数
    個のウィンドウのうち一つのウィンドウを用いることを
    特徴とする請求項４１に記載の雑音減少方法。
  43. 【請求項４３】 前記（ａ）段階は前記入力信号を前記
    出力信号に取り替えた後、次入力信号に移動して前記(a
    1)段階にフィードバックする段階(a5)をさらに含むこと
    を特徴とする請求項４１に記載の画質改善方法。
  44. 【請求項４４】 前記（ｂ）段階は、 (b1)前記雑音減少された輝度信号を画面単位に入力して
    平均レベルを計算する段階と、 (b2)計算された平均レベルに基づいて分割されたサブ映
    像別にグレーレベル分布に基づいた累積密度関数を求め
    る段階と、 (b3)サブ映像別に求めた累積密度関数値に基づいてサブ
    映像別に独立的にヒストグラム等化して改善された輝度
    信号を出力する段階とを含むことを特徴とする請求項３
    ７に記載の画質改善方法。
  45. 【請求項４５】 前記(b2)段階では画面単位の雑音減少
    された輝度信号を前記平均レベルによって二つのサブ映
    像に分割することを特徴とする請求項４４に記載の画質
    改善方法。
  46. 【請求項４６】 前記(b3)段階は、 (b31) サブ映像別に求められた累積密度関数値によって
    各サブ映像のサンプルをグレーレベルにマッピングする
    段階と、 (b32) 前記雑音減少された輝度信号のレベルと前記平均
    レベルとを比較して比較した結果に応じて前記サブ映像
    別にグレーレベルにマッピングされた信号のうち一つを
    選択する段階とを含むことを特徴とする請求項４４に記
    載の画質改善方法。
  47. 【請求項４７】 前記雑音減少された輝度信号を画面単
    位に遅延し、遅延された信号を前記(b32) 段階に出力す
    る段階(b33) をさらに含むことを特徴とする請求項４６
    に記載の画質改善方法。
  48. 【請求項４８】 前記（ｂ）段階は所定の補正関数によ
    る補正値を前記平均レベルに加算して補償された平均レ
    ベルを出力する段階(b4)をさらに含むことを特徴とする
    請求項４４に記載の画質改善方法。
  49. 【請求項４９】 前記(b4)段階では前記平均レベルが極
    めて小さければゼロより大きい補正値を前記平均レベル
    に加算し、前記平均レベルが極めて大きければゼロより
    小さい補正値を前記平均レベルに加算して補償された平
    均レベルを出力することを特徴とする請求項４８に記載
    の画質改善方法。
  50. 【請求項５０】 前記(b3)段階は、 (b31')前記雑音減少された輝度信号が前記平均レベル以
    下であればこれに該当するサブ映像の累積密度関数値に
    よって最小グレーレベルから補償された平均レベル（Ｂ
    m ）までのグレーレベルにマッピングする段階と、 (b32')前記輝度信号が前記平均レベルより大きければこ
    れに該当するサブ映像の累積密度関数によって変化され
    た補償された平均レベル（Ｂm ′）から最大グレーレベ
    ル（ＸL-1 ）までのグレーレベルにマッピングし、ここ
    でＢm ’＝Ｂm＋ＸL-1 ／（Ｌ−1)の段階を含むことを
    特徴とする請求項４８に記載の画質改善方法。
  51. 【請求項５１】 前記（ｂ）段階は、前記雑音減少され
    た輝度信号と前記改善された輝度信号とのグレーレベル
    変化量と前記雑音減少された輝度信号のレベルによって
    改善された信号の利得を調節する段階(b5)をさらに含む
    ことを特徴とする請求項４８に記載の画質改善方法。
  52. 【請求項５２】 前記(b5)段階で、前記改善された輝度
    信号の利得の調節はウェーバーの比に基づくことを特徴
    とする請求項５１に記載の画質改善方法。
  53. 【請求項５３】 前記(b5)段階は、 (b51) 前記改善された信号から前記輝度信号を減算して
    差に該当する変化量を検出する段階と、 (b52) 所定の最大限界関数と所定の利得制御パラメータ
    により前記輝度信号の限界改善量を計算する段階と、 (b53) 前記限界改善量と前記変化量とを比較し、比較し
    た結果に応じて前記変化量を制限して制限された変化量
    を出力する段階と、 (b54) 前記制限された変化量を前記雑音減少された輝度
    信号に加算する段階とを含むことを特徴とする請求項５
    １に記載の画質改善方法。
  54. 【請求項５４】 前記(b52) 段階は、 (b521)所定の最大限界関数により前記雑音減少された輝
    度信号の改善を制限するために前記雑音減少された輝度
    信号のレベルによって最大限界関数値を計算する段階
    と、 (d522)前記最大限界関数値に所定の利得制御パラメータ
    を乗算して限界改善量を出力する段階とを含むことを特
    徴とする請求項５３に記載の画質改善方法。
  55. 【請求項５５】 前記所定の利得制御パラメータは分割
    されたサブ映像別に複数個の利得制御パラメータよりな
    ることを特徴とする請求項５３に記載の画質改善方法。
  56. 【請求項５６】 前記所定の利得制御パラメータは前記
    雑音減少された輝度信号に同一に適用される一つの利得
    制御パラメータよりなることを特徴とする請求項５４に
    記載の画質改善方法。
  57. 【請求項５７】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａＸk であり、ａは定数であることを特徴とする請求
    項５４に記載の画質改善方法。
  58. 【請求項５８】 前記最大限界関数g(Ｘk ）はg(Ｘk ）
    ＝ａ√Ｘk であり、ａは定数であることを特徴とする請
    求項５４に記載の画質改善方法。
  59. 【請求項５９】 前記 (b53)段階では、前記変化量の絶
    対値が前記限界改善量以下の時はそのまま前記変化量を
    前記制限された変化量として出力し、その他は前記限界
    改善量を前記制限された変化量として出力することを特
    徴とする請求項５３に記載の画質改善方法。
  60. 【請求項６０】 前記（ｃ）段階は、 (c1)前記改善された輝度信号に対する入力サンプル値と
    入力サンプルを含む所定大きさのウィンドウサンプルを
    低域フィルタリングした値との差に該当するローカルコ
    ントラストを検出する段階と、 (c2)前記検出されたローカルコントラスト値によって所
    定の加重関数による加重値を前記入力サンプル値に適応
    性よく加重する段階とを含むことを特徴とする請求項３
    ７に記載の画質改善方法。
  61. 【請求項６１】 前記加重関数は、検出されたローカル
    コントラスト値が所定値より小さければ前記ローカルコ
    ントラスト値を改善し、所定値以上であれば前記ローカ
    ルコントラスト値を改善せずにそのままバイパスするこ
    とを特徴とする請求項６０に記載の画質改善方法。
  62. 【請求項６２】 前記（ｄ) 段階で前記補償されたカラ
    ー信号は前記雑音減少されたカラー信号と同一方向に変
    化することを特徴とする請求項３７に記載の画質改善方
    法。
  63. 【請求項６３】 前記（ｄ）段階で、前記変化された輝
    度信号はカラー信号空間で変化された輝度平面を形成
    し、形成された輝度平面での全てのカラー信号の輝度値
    は同一であることを特徴とする請求項３７に記載の画質
    改善方法。
  64. 【請求項６４】 前記（ｄ）段階で、前記補償されたカ
    ラー信号は前記雑音減少されたカラー信号の方向をつな
    ぐラインと変化された輝度平面との交点により得られる
    ことを特徴とする請求項６３に記載の画質改善方法。
  65. 【請求項６５】 前記雑音減少された輝度信号と前記変
    化された輝度信号との比はｑと与えられる時、前記補償
    ラインは次式、 （Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’)=ｑ（Ｒ、Ｇ、Ｂ） のように示されることを特徴とする請求項６４に記載の
    画質改善方法。
  66. 【請求項６６】 前記雑音減少された輝度信号と前記変
    化された輝度信号との比はｑと与えられる時、補償ライ
    ンは次式、 （Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）＝Ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＋Ｋ （ここで、 【数２】 であり、ａは所定のパラメータであり、Ｍａｘは最大値
    である）の通りに示されることを特徴とする請求項６４
    に記載の画質改善方法。
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