JP4385278B2 - 映像信号処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は映像信号処理装置及び方法に関し、例えば、外部から入力された映像信号に対してMPEG(Moving Picture Experts Group)方式による圧縮符号化処理を施すようになされたビデオレコーダに適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ビデオレコーダにおいては、外部からアンテナ及びチューナを介して入力された映像信号に対して、例えばMPEG方式による圧縮符号化処理(以下、これをMPEG処理と呼ぶ)を施し、得られた圧縮映像データをハードディスドライブに一旦記録するようになされており、またユーザによって再生操作が行われたときには、ハードディスクドライブ上の圧縮映像データに対して所定の再生処理を施し、この結果得られる再生映像をテレビジョン等に表示するようになされている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
ところで一般的に、外部からの映像信号にはある程度のノイズが含まれていることが想定される。そしてこのようなノイズの大部分は映像信号の高周波域に発生するので、従来のビデオレコーダにおいては、映像信号の高周波成分を常に一定の割合で抑制することによってノイズを低減し、当該ノイズ低減後の映像信号に対してMPEG処理を施すようになされている。これにより、圧縮映像データを再生したときの再生映像において、モスキートノイズやブロックノイズ等の不具合が発生してしまうことを防止することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000-125263公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のビデオレコーダでは、例えば外部から入力された映像信号中のノイズが皆無に近く、映像信号の高周波成分を抑制する必要がない場合であっても、当該高周波成分を上述した一定の割合で抑制してしまうので、この場合には、映像信号中の映像成分(すなわち、輝度成分や色成分)のみを無駄に削減してしまうことになる。
【0006】
そして、このような映像成分が無駄に削減されてしまった映像信号にMPEG処理を施して圧縮映像データを生成したとしても、この圧縮映像データを再生したときの再生映像においては、ぼやけがひどくなる等の画質劣化のみが顕著となってしまう。
【0007】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来よりも高品質の再生映像が得られるように圧縮映像データを生成することができる映像信号処理装置を提案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明においては、映像信号処理装置において、外部から入力された映像信号の入力電界強度に応じて変化するAGC(Auto Gain Control)電圧を検出する検出部と、AGC電圧が第1の閾値以上のとき、映像信号に多量のノイズが含まれていると判断して映像信号に対して第1のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、AGC電圧が第1の閾値未満でかつ第1の閾値より小さい第2の閾値以上のとき、映像信号に少量のノイズが含まれていると判断して映像信号に対して第1のカットオフ周波数より高い第2のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、AGC電圧が第2の閾値未満のとき、映像信号に微量のノイズしか含まれていないと判断して第2のカットオフ周波数より高い第3のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すことにより、映像信号のノイズ成分を抑圧する抑圧部と、抑圧部によってノイズ成分が抑圧された後の映像信号に対し、圧縮符号化処理を施す圧縮符号化部とを設けるようにした。
【0009】
この結果この映像信号処理装置によれば、AGC電圧に基づいて映像信号に含まれるノイズの量を3段階に判断し、それぞれの段階に対応したカットオフ周波数で映像信号に対してローパスフィルタ処理を施すことにより、適応的にノイズ低減を行う場合と比して処理負荷を低減できると共に、圧縮符号化処理が施される前の映像信号から、映像成分を無駄に削減してしまうことなく、ノイズを適切に除去しておくことができる。
【0010】
また本発明においては、映像信号処理方法において、外部から入力された映像信号の入力電界強度に応じて変化するAGC(Auto Gain Control)電圧を検出する検出ステップと、AGC電圧が第1の閾値以上のとき、映像信号に多量のノイズが含まれていると判断して映像信号に対して第1のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、AGC電圧が第1の閾値未満でかつ第1の閾値より小さい第2の閾値以上のとき、映像信号に少量のノイズが含まれていると判断して映像信号に対して第1のカットオフ周波数より高い第2のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、AGC電圧が第2の閾値未満のとき、映像信号に微量のノイズしか含まれていないと判断して第2のカットオフ周波数より高い第3のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すことにより、上記映像信号のノイズ成分を抑圧する抑圧ステップと、抑圧ステップによってノイズ成分が抑圧された後の映像信号に対し、圧縮符号化処理を施す圧縮符号化ステップとを設けるようにした。
【0011】
この結果この映像信号処理装置によれば、AGC電圧に基づいて映像信号に含まれるノイズの量を3段階に判断し、それぞれの段階に対応したカットオフ周波数で映像信号に対してローパスフィルタ処理を施すことにより、適応的にノイズ低減を行う場合と比して処理負荷を低減できると共に、圧縮符号化処理が施される前の映像信号から、映像成分を無駄に削減してしまうことなく、ノイズを適切に除去しておくことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0013】
(1)映像信号処理装置の構成
図1において、1はパーソナルビデオレコーダ(PVR:Personal Video Recorder)の内部に設けられている映像信号処理装置を示し、チューナ部2は、例えばアンテナ3を介してテレビジョン放送信号が入力されると、当該テレビジョン放送信号からユーザの選局操作に応じた映像信号S1を取り出し、これをデジタルクロマデコーダ部4へ送出する。
【0014】
因みに本実施の形態におけるチューナ部2は、AGC(Auto Gain Control)機能を有し、所定の制御信号(例えばRF−AGC)によってチューナ部2の内部に設けられた増幅回路(図示せず)の利得を制御するようになされている。
【0015】
デジタルクロマデコーダ部4は、チューナ部2からの映像信号S1に対してアナログ/デジタル変換処理や3次元Y/C分離処理を施し、この結果得られた映像データDT1をMPEGエンコーダ部5へ送出する。
【0016】
ところでこのデジタルクロマデコーダ部4は、映像信号S1に対してNR(Noise Reduction)処理も実行する。そしてこのNR処理については、制御部8からの命令に応じてノイズリダクション効果のレベルを変更し得るようになされている。すなわちデジタルクロマデコーダ部4は、制御部8からノイズリダクション効果の高いレベル(以下、これを効果レベル「高」と呼ぶ)で動作するように命令されると、映像信号S1中のノイズを積極的に除去するようにノイズリダクション効果を高めてNR処理を実行し、これに対して制御部8からノイズリダクション効果の低いレベル(以下、これを効果レベル「低」と呼ぶ)で動作するように命令されると、ノイズリダクション効果を弱めてNR処理を実行する。
【0017】
MPEGエンコーダ部5は、デジタルクロマデコーダ部4からの映像データDT1に対して、例えばMPEG2方式による圧縮符号化処理(以下、これをMPEG処理と呼ぶ)を施し、この結果得られた圧縮映像データDT2を後段回路へ送出する。
【0018】
この後パーソナルビデオレコーダは、例えば、かかる後段回路へ送出した圧縮映像データDT2を、最終的にはハードディスクドライブ(図示せず)に記録する。そしてパーソナルビデオレコーダは、例えばユーザによって所定の再生操作が行われたとき、かかるハードディスクドライブから圧縮映像データDT2を読み出して所定の再生処理を行い、この結果得られる再生映像をテレビジョン等(図示せず)に表示する。
【0019】
ところで、本実施の形態におけるチューナ部2は、その内部にRF−AGC電圧検出部6を有している。このRF−AGC電圧検出部6は、RF−AGC電圧を逐次検出してこれをアナログ/デジタル変換部7に入力し、当該アナログ/デジタル変換部7は、このRF−AGC電圧を数値化し、この結果得られたRF−AGC電圧値を制御部8に通知する。
【0020】
ここで、RF−AGC電圧検出部6によって検出されるRF−AGC電圧値と、テレビジョン放送信号が入力される際のチューナ部2における入力電界強度との間には、一般的に図2に示すような相関性が存在する。
【0021】
本実施の形態における制御部8は、RF−AGC電圧検出部6からアナログ/デジタル変換部7を介して通知されたRF−AGC電圧値が第1の閾値L1以上である場合には、チューナ部2における入力電界強度が著しく低い状態(以下、これを弱電界状態と呼ぶ)ST1にあると判断する。そしてこのとき制御部8は、入力電界強度が著しく低い弱電界状態ST1にあるので、チューナ部2からの映像信号S1に多量のノイズが含まれていると判断する。
【0022】
また本実施の形態における制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されたRF−AGC電圧値が第1の閾値L1よりも小さくて且つ第2の閾値L2以上である場合には、チューナ部2における入力電界強度がやや低い状態(以下、これを中電界状態と呼ぶ)ST2にあると判断する。そしてこのとき制御部8は、入力電界強度がやや低い中電界状態ST2にあるので、チューナ部2からの映像信号S1に少量のノイズが含まれていると判断する。
【0023】
さらに本実施の形態における制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されたRF−AGC電圧値が第2の閾値L2よりも小さい場合には、チューナ部2における入力電界強度が十分高い状態(以下、これを通常電界状態と呼ぶ)ST3にあると判断する。そしてこのとき制御部8は、入力電界強度が十分高い通常電界状態ST3にあるので、チューナ部2から送出される映像信号S1中のノイズはごく微量若しくは皆無に近いと判断する。
【0024】
(2)映像信号処理手順
次に、映像信号処理装置1において実行される映像信号処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
【0025】
映像信号処理装置1の制御部8は、アンテナ3を介してテレビジョン放送信号を受信し始めたとき、映像信号処理手順RT1の開始ステップから入ってステップSP1に移る。
【0026】
ステップSP1において制御部8は、RF−AGC電圧検出部6からアナログ/デジタル変換部7を介して逐次通知されるRF−AGC電圧値を認識し、ステップSP2へ移る。
【0027】
ステップSP2において制御部8は、ステップSP1で認識したRF−AGC電圧値が、第2の閾値L2よりも小さいか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、チューナ部2における入力電界強度が通常電界状態ST3であること意味しており、このとき制御部8は、チューナ部2から送出される映像信号S1中のノイズは皆無に近い若しくはごく微量であると判断して、ステップSP3へ移る。
【0028】
ステップSP3において制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対して、映像信号S1中のノイズが皆無に近い若しくはごく微量の時(以下、これをノイズ微量時と呼ぶ)のローパスフィルタ処理を実行するように命令すると共に、NR処理の実行を中止するように命令する。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対しても、ノイズ微量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行するように命令し、上述のステップSP1へ戻る。
【0029】
ところで、NR処理を実行中止するように命令され、且つノイズ微量時のローパスフィルタ処理を実行するように命令されたデジタルクロマデコーダ部4は、NR処理の実行を中止する一方、チューナ部2からの映像信号S1に対して例えば図4に示すような特性P1aによるローパスフィルタ処理を実行する。
【0030】
因みに、図4におけるローパスフィルタ処理の特性P1aについては、映像信号S1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が5.6〔MHz〕に設定されている。従って、チューナ部2からの映像信号S1に対して、当該特性P1aによるローパスフィルタ処理が施されたとしても、この映像信号S1の高周波成分は殆ど抑制されない。
【0031】
また、ノイズ微量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行するように命令されたMPEGエンコーダ部5は、デジタルクロマデコーダ部4からの映像データDT1に対してMPEG処理を施す前に、例えば図5に示すような特性P1bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行する。
【0032】
因みに、図5におけるローパスフィルタ・シャープネス調整処理の特性P1bについては、映像データDT1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が5.6〔MHz〕に設定されている。これによりデジタルクロマデコーダ部4からの映像データDT1に対して、当該特性P1bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を施したとしても、この映像データDT1の高周波成分は殆ど抑制されない。
【0033】
そしてMPEGエンコーダ部5は、特性P1bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を施した後の映像データDT1に対してMPEG処理を施し、この結果得られた圧縮映像データDT2を後段回路へ送出するようになされている。
【0034】
一方、ステップSP2において否定結果が得られると、このことは、チューナ部2における入力電界強度が中電界状態ST2又は弱電界状態ST1であることを意味しており、このとき制御部8はステップSP4へ移る。
【0035】
ステップSP4において制御部8は、ステップSP1で認識したRF−AGC電圧値が、第1の閾値L1よりも小さいか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは、チューナ部2における入力電界強度が中電界状態ST2であること意味しており、このとき制御部8は、チューナ部2から送出される映像信号S1に少量のノイズが含まれていると判断して、ステップSP5へ移る。
【0036】
ステップSP5において制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対して、映像信号S1中のノイズが少量の時(以下、これをノイズ少量時と呼ぶ)のローパスフィルタ処理を実行するように命令すると共に、効果レベル「低」によるNR処理を実行するように命令する。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対しても、ノイズ少量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行するように命令し、上述のステップSP1へ戻る。
【0037】
ところで、効果レベル「低」によるNR処理を実行するように命令され、且つノイズ少量時のローパスフィルタ処理を実行するように命令されたデジタルクロマデコーダ部4は、ノイズリダクション効果の弱いNR処理の実行を開始する一方、チューナ部2からの映像信号S1に対して例えば図4に示すような特性P2aによるローパスフィルタ処理を実行する。
【0038】
因みに、図4におけるローパスフィルタ処理の特性P2aについては、映像信号S1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が1.5〔MHz〕に設定されている。これにより、チューナ部2からの映像信号S1に対して、当該特性P2aによるローパスフィルタ処理が施されると、当該映像信号S1の高周波成分が抑制される。
【0039】
このようにこの映像信号処理装置1では、映像信号S1に含まれているノイズのうちその大部分が高周波域に発生するので、映像信号S1の高周波成分を抑制することにより、映像信号S1中のノイズを抑圧するようになされている。
【0040】
また、ノイズ少量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行するように命令されたMPEGエンコーダ部5は、デジタルクロマデコーダ部4からの映像データDT1に対してMPEG処理を施す前に、例えば図5に示すような特性P2bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行する。
【0041】
因みに、図5におけるローパスフィルタ・シャープネス調整処理の特性P2bについては、映像データDT1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が3〔MHz〕に設定されている。これにより、チューナ部2からの映像データDT1に対して、当該特性P2bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理が施されると、当該映像データDT1の高周波成分が抑制される。なお本実施の形態の場合、このローパスフィルタ・シャープネス調整処理の特性P2bにおいては、低周波域におけるゲインが高めに設定されているが、当該設定は、圧縮映像データDT2を再生したときの再生映像において、見かけ上の鮮鋭度を向上させるためのものである。
【0042】
このようにこの映像信号処理装置1では、映像データDT1に含まれているノイズのうちその大部分が高周波域に発生するので、映像データDT1の高周波成分を抑制することにより、映像データDT1中のノイズを抑圧するようになされている。
【0043】
そしてMPEGエンコーダ部5は、特性P2bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を施した後の映像データDT1に対してMPEG処理を施し、この結果得られた圧縮映像データDT2を後段回路へ送出するようになされている。
【0044】
一方、ステップSP4において否定結果が得られると、このことは、チューナ部2における入力電界強度が弱電界状態ST1であること意味しており、このとき制御部8は、チューナ部2から送出される映像信号S1に多量のノイズが含まれていると判断して、ステップSP6へ移る。
【0045】
ステップSP6において制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対して、映像信号S1中のノイズが多量の時(以下、これをノイズ多量時と呼ぶ)のローパスフィルタ処理を実行するように命令すると共に、効果レベル「高」によるNR処理を実行するように命令する。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対しても、ノイズ多量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理と所定の間引き処理とを実行するように命令し、上述のステップSP1へ戻る。
【0046】
ところで、効果レベル「高」によるNR処理を実行するように命令され、且つノイズ多量時のローパスフィルタ処理を実行するように命令されたデジタルクロマデコーダ部4は、ノイズリダクション効果の高いNR処理の実行を開始する一方、チューナ部2からの映像信号S1に対して例えば図4に示すような特性P3aによるローパスフィルタ処理を実行する。
【0047】
因みに、図4におけるローパスフィルタ処理の特性P3aについては、映像信号S1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が800〔kHz〕に設定されている。従って、チューナ部2からの映像信号S1に対して、当該特性P3aによるローパスフィルタ処理が施されると、上述した特性P2aによるローパスフィルタ処理と比べて、当該映像信号S1の高周波成分が大幅に抑制される。
【0048】
また、ノイズ多量時のローパスフィルタ・シャープネス調整処理と、間引き処理とを実行するように命令されたMPEGエンコーダ部5は、デジタルクロマデコーダ部4からの映像データDT1に対してMPEG処理を施す前に、例えば図5に示すような特性P3bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を施す。
【0049】
またこのとき同時にMPEGエンコーダ部5は、間引き処理を実行することにより、映像データDT1に基づく映像の画素数をフルD1(720×480画素)からハーフD1(352×480画素)へ低減するように当該映像データDT1を間引き、これにより当該映像データDT1の情報量を低減する。
【0050】
ところで、図5におけるローパスフィルタ・シャープネス調整処理の特性P3bについては、映像データDT1中の輝度成分に施すものを一例として示しており、ここではカットオフ周波数が2〔MHz〕に設定されている。これにより、チューナ部2からの映像データDT1に対して、当該特性P3bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理が施されると、上述した特性P2bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理と比べて、当該映像データDT1の高周波成分が大幅に抑制される。
【0051】
そしてMPEGエンコーダ部5は、特性P3bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理と間引き処理とを施した後の映像データDT1に対してMPEG処理を施し、この結果得られた圧縮映像データDT2を後段回路へ送出するようになされている。
【0052】
(3)動作及び効果
以上の構成において、制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されたRF−AGC電圧値に基づいて、チューナ部2における入力電界強度が通常電界状態ST3であることを認識すると、映像信号S1中のノイズが皆無に近い若しくはごく微量であると判断する。
【0053】
このとき制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対し、特性P1aによるローパスフィルタ処理を実行させることにより映像信号S1の高周波成分を殆ど抑制させないようにする共に、NR処理の実行を中止させる。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対し、MPEG処理を実行する前の事前処理として、特性P1bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行させることにより、デジタルクロマデコーダ部4から送出された映像データDT1の高周波成分を殆ど抑制させないようにする。
【0054】
このようにして制御部8は、映像信号S1中のノイズが皆無に近い若しくはごく微量であるノイズ微量時、NR処理の実行を中止すると共に、映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を控える。これにより、映像信号S1及び映像データDT1中の映像成分(すなわち、輝度成分や色成分に相当する)を無駄に削減してしまうことを回避することができる。
【0055】
また、制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されたRF−AGC電圧値に基づいて、チューナ部2における入力電界強度が中電界状態ST2であることを認識すると、映像信号S1に少量のノイズが含まれていると判断する。
【0056】
そしてこのとき制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対し、特性P2aによるローパスフィルタ処理を実行させることにより映像信号S1の高周波成分を抑制させるようにすると共に、効果レベル「低」によるNR処理を実行させるようにする。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対し、MPEG処理を実行する前の事前処理として、特性P2bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行させることにより、映像データDT1の高周波成分を抑制させるようにする。
【0057】
さらに、制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されたRF−AGC電圧値に基づいて、チューナ部2における入力電界強度が弱電界状態ST1であることを認識すると、映像信号S1に多量のノイズが含まれていると判断する。
【0058】
そしてこのとき制御部8は、デジタルクロマデコーダ部4に対し、特性P3aによるローパスフィルタ処理を実行させることにより映像信号S1の高周波成分を大幅に抑制させるようにすると共に、効果レベル「高」によるNR処理を実行させるようにする。また同時に制御部8は、MPEGエンコーダ部5に対し、MPEG処理を実行する前の事前処理として、特性P3bによるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を実行させることにより、映像データDT1の高周波成分を大幅に抑制させるようにする。
【0059】
このようにして映像信号処理装置1は、映像信号S1中のノイズが増加するにつれて、NR処理のノイズリダクション効果を次第に高めるようにすると共に、映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を次第に強めることにより、当該映像信号S1及び映像データDT1中のノイズを更に抑圧する。
【0060】
かくするにつきこの映像信号処理装置1は、例えば映像信号S1中のノイズが皆無に近い若しくは微量である場合、NR処理の実行を中止すると共に、映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を控えることにより、当該映像信号S1及び映像データDT1中の映像成分を無駄に削減してしまうことを回避する。そして映像信号処理装置1は、映像信号S1中のノイズが増加するにつれて、NR処理のノイズリダクション効果を次第に高めるようにすると共に、映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を次第に強めることにより、当該映像信号S1及び映像データDT1中のノイズを積極的に抑圧する。この結果、MPEG処理が施される前の映像データDT1から、映像成分を無駄に削減してしまうことなく、ノイズを適切に除去しておくことができる。
【0061】
以上の構成によれば、MPEG処理が施される前の映像データDT1から、映像成分を無駄に削減してしまうことなく、ノイズを適切に除去しておくことができる。これにより、圧縮映像データDT2に基づく再生映像の品質を格段と向上させることができる。
【0062】
さらにこの映像信号処理装置1によれば、特にVBR(Variable Bit Rate)によるMPEG処理を実行する際、ノイズに割当てられてしまうビット量を格段と低減することができる。
【0063】
なお本実施の形態の場合、制御部8は、チューナ部2からの映像信号S1に多量のノイズが含まれているノイズ多量時、MPEGエンコーダ部5に対して、MPEG処理を実行させる前に、間引き処理も実行させるようにした。
【0064】
つまりこの映像信号処理装置1においては、例えば映像信号S1中のノイズが多量であるがために、デジタルクロマデコーダ部4が特性P3aのローパスフィルタ処理を実行したとしても、この結果得られる映像データDT1にノイズが残存していると想定される場合、MPEGエンコーダ部5は、映像データDT1に対するMPEG処理を実行する前に、当該映像データDT1に対する間引き処理を実行して、この映像データDT1の情報量を低減する。これにより、当該映像データDT1に対するMPEG処理を実行する際(特に、低ビットレートのMPEG処理を実行する際)、ノイズに割当てられてしまうビット量を格段と低減することができるので、当該MPEG処理の結果得られる圧縮映像データDT2に基づく再生映像の品質を向上させることができる。
【0065】
また本実施の形態の場合、デジタルクロマデコーダ部4では、3次元Y/C分離処理による動き検出の検出結果に基づいて、フレーム巡回型ノイズリダクション処理を実行している。因みに、この3次元Y/C分離処理による動き検出については、チューナ部2における入力電界強度が通常電界状態ST3から弱電界状態ST1へ遷移するにつれて(すなわち、映像信号S1中のノイズが増加するにつれて)、動き検出感度が緩くなるように設定されている。この結果、かかるフレーム巡回型ノイズリダクション処理によって、当該映像信号S1中のノイズを一段と適切に除去することができる。
【0066】
さらに本実施の形態の場合、例えばデジタルクロマデコーダ部4は、映像信号S1中のノイズ量を検出するためのノイズ検出機能を有しており、当該ノイズ検出機能のノイズ検出結果を制御部8に対して逐次通知するようになされている。これにより制御部8は、RF−AGC電圧検出部6から通知されるRF−AGC電圧値だけでなく、デジタルクロマデコーダ部4から通知されるノイズ検出結果をも考慮することにより、映像信号S1中のノイズ量を的確に把握することができる。
【0067】
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、RF−AGC電圧検出部6からのRF−AGC電圧をアナログ/デジタル変換部7によって数値化した後、得られたRF−AGC電圧値を制御部8に通知する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかるアナログ/デジタル変換部7に代えて、例えば図6に示すような、ヒステリシス特性を持たせたコンパレータ回路を適用するようにしても良い。また、このようなコンパレータ回路を多段設けるようにすれば、複数の閾値(第1の閾値P1、第2の閾値P2、……)を設定する場合にも対応することができる。
【0068】
また上述の実施の形態においては、チューナ部2の内部にRF−AGC電圧を検出するためのRF−AGC電圧検出部6を設け、制御部8は、当該RF−AGC電圧検出部6によって検出されたRF−AGC電圧に基づいて、チューナ部2における入力電界強度を判別するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図7(図1との対応部分に同一符号を付す)に示すように、チューナ部2の内部に、RF−AGC電圧検出部6に加えてIF−AGC電圧を検出するためのIF−AGC電圧検出部9を設け、制御部8は、これらRF−AGC電圧検出部6及びIF−AGC電圧検出部9によって検出されたRF−AGC電圧及びIF−AGC電圧に基づいて、チューナ部2における入力電界強度を判別するようにしても良い。
【0069】
ここで、RF−AGC電圧検出部6及びIF−AGC電圧検出部9によって検出されるRF−AGC電圧値及びIF−AGC電圧値と、テレビジョン放送信号が入力される際のチューナ部2における入力電界強度との間には、一般的に図8に示すような相関性が存在する。従って、RF−AGC電圧値及びIF−AGC電圧値の両方を利用すれば、特に入力電界強度が弱い範囲において、RF−AGC電圧値のみを利用するときよりも更に細かく閾値(この場合、第3の閾値L3及び第4の閾値L4)を設定することができる。これにより制御部8は、チューナ部2における入力電界強度の状態を更に詳しく認識し得るので、この結果、映像信号S1中のノイズ量を格段と的確に把握することができる。
【0070】
さらに上述の実施の形態においては、映像信号S1中のノイズが増加するにつれて映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を次第に強め、一方、映像信号S1中のノイズが減少するにつれて映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分に対する抑制を次第に弱めるための処理として、デジタルクロマデコーダ部4によるローパスフィルタ処理や、MPEGエンコーダ部5によるローパスフィルタ・シャープネス調整処理を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、映像信号S1及び映像データDT1の高周波成分を適応的に抑制することができれば、YNR(Y Noise Reduction)処理、LTI(Luminance Trangent Improver)処理、シャープネス処理、CNR(C Noise Reduction)処理、CTI(Color Trangent Improver)処理等を適用するようにしても良い。
【0071】
さらに上述の実施の形態では、パーソナルビデオレコーダの内部に、映像信号処理装置1を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、外部から映像信号(テレビジョン放送信号等も含む)が入力されるテレビジョン受信機やビデオテープレコーダ等の内部に、映像信号処理装置1を設けるようにしても良い。
【0072】
さらに上述の実施の形態では、入力電界強度に応じて変化するAGC電圧を検出することにより、外部から入力された映像信号(映像信号S1及び映像データDT1に相当する)中のノイズ量を認識する認識手段として、制御部8を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばCPU(Central Processing Unit)等を適用するようにしても良い。
【0073】
さらに上述の実施の形態では、認識手段によって認識したノイズ量に応じて映像信号のノイズ成分を適応的に抑圧する抑圧手段として、デジタルクロマデコーダ部4やMPEGエンコーダ部5を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用するようにしても良い。
【0074】
さらに上述の実施の形態では、抑圧手段によってノイズ成分が抑圧された後の映像信号に対し圧縮符号化処理を施す圧縮符号化手段として、また、認識手段によって認識したノイズ量に応じて圧縮符号化処理が施される前の映像信号に対して間引き処理を実行する間引手段として、MPEGエンコーダ部5を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用するようにしても良い。また、かかる圧縮符号化処理としてMPEG2方式による圧縮符号化処理を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、MPEG1やMPEG4等のこの他種々の圧縮符号化処理を適用するようにしても良い。
【0075】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、AGC電圧に基づいて映像信号に含まれるノイズの量を3段階に判断し、それぞれの段階に対応したカットオフ周波数で映像信号に対してローパスフィルタ処理を施すことにより、適応的にノイズ低減を行う場合と比して処理負荷を低減できると共に、圧縮符号化処理が施される前の映像信号から、映像成分を無駄に削減してしまうことなく、ノイズを適切に除去しておくことができ、かくして圧縮映像データに基づく再生映像の品質を格段と向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロックである。
【図2】RF−AGC電圧値及び入力電界強度の相関性を示す略線図である。
【図3】映像信号処理手順を示すフローチャートである。
【図4】輝度成分に対するローパスフィルタ処理の特性を示す略線図である。
【図5】輝度成分に対するローパスフィルタ・シャープネス調整処理の特性を示す略線図である。
【図6】他の実施の形態(1)を示す略線図である。
【図7】他の実施の形態(2)を示す略線図である。
【図8】他の実施の形態(3)を示す略線図である。
【符号の説明】
1……映像信号処理装置、2……チューナ部、4……デジタルクロマデコーダ部、5……MPEGエンコーダ部、6……RF−AGC電圧検出部、8……制御部。
Claims (4)
- 外部から入力された映像信号の入力電界強度に応じて変化するAGC(Auto Gain Control)電圧を検出する検出部と、
上記AGC電圧が第1の閾値以上のとき、上記映像信号に多量のノイズが含まれていると判断して上記映像信号に対して第1のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、上記AGC電圧が上記第1の閾値未満でかつ上記第1の閾値より小さい第2の閾値以上のとき、上記映像信号に少量のノイズが含まれていると判断して上記映像信号に対して上記第1のカットオフ周波数より高い第2のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、上記AGC電圧が上記第2の閾値未満のとき、上記映像信号に微量のノイズしか含まれていないと判断して上記第2のカットオフ周波数より高い第3のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すことにより、上記映像信号のノイズ成分を抑圧する抑圧部と、
上記抑圧部によってノイズ成分が抑圧された後の上記映像信号に対し、圧縮符号化処理を施す圧縮符号化部と
を具える映像信号処理装置。 - 上記抑圧部は、
上記AGC電圧が第1の閾値以上のとき、上記第1のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すと共に、低減レベルが高いノイズリダクション処理を施し、上記AGC電圧が上記第1の閾値未満でかつ上記第1の閾値より小さい第2の閾値以上のとき、上記第2のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すと共に、低減レベルが低いノイズリダクション処理を施し、上記AGC電圧が上記第2の閾値未満のとき、ノイズリダクション処理を施すことなく、上記第3のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施す
請求項1に記載の映像信号処理装置。 - 上記AGC電圧が第1の閾値以上のとき、上記圧縮符号化処理が施される前の上記映像信号に対して間引き処理を実行する間引部と
を具える請求項1に記載の映像信号処理装置。 - 外部から入力された映像信号の入力電界強度に応じて変化するAGC(Auto Gain Control)電圧を検出する検出ステップと、
上記AGC電圧が第1の閾値以上のとき、上記映像信号に多量のノイズが含まれていると判断して上記映像信号に対して第1のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、上記AGC電圧が上記第1の閾値未満でかつ上記第1の閾値より小さい第2の閾値以上のとき、上記映像信号に少量のノイズが含まれていると判断して上記映像信号に対して上記第1のカットオフ周波数より高い第2のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施し、上記AGC電圧が上記第2の閾値未満のとき、上記映像信号に微量のノイズしか含まれていないと判断して上記第2のカットオフ周波数より高い第3のカットオフ周波数でローパスフィルタ処理を施すことにより、上記映像信号のノイズ成分を抑圧する抑圧ステップと、
上記抑圧ステップによってノイズ成分が抑圧された後の上記映像信号に対し、圧縮符号化処理を施す圧縮符号化ステップと
を具える映像信号処理方法。
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