JP5039017B2 - Noise level detector - Google Patents

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本発明は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置に関する。   The present invention relates to a noise level detection device that detects the level of a noise component superimposed on a digital video signal.

一般に、アナログ映像信号には本来の映像そのもの以外に、伝送路等で付加されたノイズが重畳されている。従来、このようなノイズを低減する技術として、ノイズリデューサと呼ばれる技術があり、これまで種々の方式が提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。   In general, in addition to the original video itself, noise added via a transmission path or the like is superimposed on the analog video signal. Conventionally, as a technique for reducing such noise, there is a technique called a noise reducer, and various methods have been proposed so far (see, for example, Patent Document 1).

このノイズリデューサを動作させるためには、ノイズを低減させる基準として、画面内のノイズ成分のレベル(ノイズレベル)がどの程度であるかを検出する必要がある。例えば、特許文献1に記載されたノイズリデューサ(雑音低減回路)では、アナログ映像信号のブランキング期間の信号からノイズレベルを検出している。このブランキング期間は、信号が平坦(電圧レベルが一定)であるため、この期間に僅かでも信号成分が重畳されていれば、それをノイズとみなすことができる。そこで、従来は、このブランキング期間の信号に重畳されたノイズを映像信号全体に重畳されたノイズとみなすことで、ノイズ量に応じたノイズの低減処理を行っている。   In order to operate this noise reducer, it is necessary to detect the level of the noise component in the screen (noise level) as a reference for reducing noise. For example, a noise reducer (noise reduction circuit) described in Patent Literature 1 detects a noise level from a signal in a blanking period of an analog video signal. Since the signal is flat (the voltage level is constant) during this blanking period, if even a slight signal component is superimposed during this period, it can be regarded as noise. Therefore, conventionally, noise reduction processing corresponding to the amount of noise is performed by regarding the noise superimposed on the signal in the blanking period as the noise superimposed on the entire video signal.

一方、デジタル映像信号は、映像信号のデータが離散値であるため、伝送路上において、アナログ映像信号と比べ劣化しにくく、伝送ノイズが重畳した場合であっても、誤り訂正等によって、ノイズを低減させることができる。
しかし、近年、デジタル映像信号において、高精細化されたカメラから出力される信号に重畳されるノイズ(カメラノイズ)が問題となってきている。従来、伝送路上で混入するノイズが、カメラノイズを凌駕していたため、当該ノイズはあまり問題にはならなかった。しかし、スーパーハイビジョンのように、高精細度化した固体撮像素子(CCD、CMOSセンサ等)の小面積化により、単位受光体当たりに得られる光エネルギが低下するため、出力画像にノイズが混入してしまい、特に夜間に撮影された映像には、多くのノイズが重畳されているのが現状である。
特許第3299026号公報(段落0031)
Digital video signals, on the other hand, are less likely to degrade than analog video signals on the transmission line because the video signal data is discrete values, and even when transmission noise is superimposed, noise is reduced by error correction etc. Can be made.
However, in recent years, noise (camera noise) superimposed on a signal output from a high-definition camera has become a problem in digital video signals. Conventionally, the noise mixed on the transmission path has surpassed the camera noise, so that the noise has not been a problem. However, as in Super Hi-Vision, the reduction in the area of high-definition solid-state imaging devices (CCD, CMOS sensor, etc.) reduces the light energy obtained per unit photoreceptor, so noise is mixed into the output image. In particular, a large amount of noise is superimposed on the video shot especially at night.
Japanese Patent No. 3299026 (paragraph 0031)

前記したように、近年のデジタル映像信号は、映像の高精細化に伴いカメラノイズが重畳されるという問題がある。
このノイズは、砂粒状の細かい粒子を持ち画面上で動くため、映像の画質を劣化させている。また、粒子が細かいということは高周波成分であることを意味し、このノイズは、符号化の際に情報量を増大させてしまう。このため、ノイズが多く含まれる映像を符号化すると、ノイズを伝送するために伝送ビットが占有され、復号された映像は、当初の映像よりもさらに劣化した映像となってしまうという問題がある。
また、デジタル映像信号には、アナログ映像信号のようにブランキング期間が存在しないため、従来のノイズリデューサでは、ノイズを検出することができないという問題がある。
As described above, a recent digital video signal has a problem that camera noise is superimposed as the video becomes higher in definition.
This noise has fine sand particles and moves on the screen, so the image quality of the video is degraded. Further, the fact that the particles are fine means that they are high-frequency components, and this noise increases the amount of information during encoding. For this reason, when a video including a lot of noise is encoded, there is a problem that transmission bits are occupied to transmit the noise, and the decoded video becomes a video that is further deteriorated than the original video.
Further, since there is no blanking period in the digital video signal unlike the analog video signal, there is a problem that noise cannot be detected by a conventional noise reducer.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号であっても、重畳されたノイズレベルを検出することが可能なノイズレベル検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a noise level detection device capable of detecting a superimposed noise level even for a digital video signal having no blanking period. The purpose is to provide.

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、ブロック分割手段と、直交変換手段と、高周波成分検出手段と、高周波成分累計手段と、ノイズレベル判定手段と、を備える構成とした。   The present invention was devised to achieve the above object. First, the noise level detection apparatus according to claim 1 detects a noise level which is a level of a noise component superimposed on a digital video signal. The noise level detection apparatus is configured to include block division means, orthogonal transform means, high frequency component detection means, high frequency component accumulation means, and noise level determination means.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック分割手段によって、デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割する。この画面を分割したブロックには、画面内において、少なくとも画素値の変化が少ない平坦な部分が含まれている。そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する。これによって、ブロックの画素値が周波数成分の係数に変換されることになる。   In such a configuration, the noise level detection apparatus divides the digital video signal into blocks having a predetermined size for each screen by the block dividing means. The block obtained by dividing the screen includes at least a flat portion with little change in pixel value in the screen. And a noise level detection apparatus orthogonally transforms the block divided | segmented by the block division means for every block by the orthogonal transformation means. As a result, the pixel value of the block is converted into the coefficient of the frequency component.

そして、ノイズレベル検出装置は、高周波成分検出手段によって、直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する。   The noise level detection device averages the coefficient of the high frequency component excluding the DC component of the block transformed by the orthogonal transform unit and the vicinity of the predetermined DC component by the high frequency component detection unit in the block, It is detected as the level of the high frequency component.

さらに、ノイズレベル検出装置は、高周波成分累計手段によって、高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計する。なお、画素値の変化が少ない平坦な部分からなるブロックの高周波成分は、ノイズがなければ、ほとんど“0”となるため、平坦なブロックの高周波成分は、ノイズとみなすことができる。   Furthermore, the noise level detection apparatus accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high frequency component detected by the high frequency component detection means for each level by the high frequency component accumulation means. Note that the high-frequency component of a block composed of a flat portion with little change in pixel value is almost “0” if there is no noise, so the high-frequency component of the flat block can be regarded as noise.

そこで、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分累計手段で累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、ノイズレベルと判定し出力する。なお、この低レベル値は、高周波成分のレベルの最小値としてもよいし、最小値から予め定めたレベル分大きな値を用いても構わない。これによって、平坦なブロックの高周波成分を精度よく検出することができ、ノイズレベルを判定することができる。   Therefore, the noise level detection device determines that the noise level determination means determines, as a noise level, an average value corresponding to the number of blocks corresponding to a predetermined number from the low level value of the high frequency component level accumulated by the high frequency component accumulation means. To do. The low level value may be the minimum value of the high-frequency component level, or a value that is larger than the minimum value by a predetermined level may be used. Thereby, the high-frequency component of the flat block can be detected with high accuracy, and the noise level can be determined.

また、請求項2に記載のノイズレベル検出装置は、請求項1に記載のノイズレベル検出装置において、輝度検出手段をさらに備える構成とした。   Further, the noise level detection device according to claim 2 is the noise level detection device according to claim 1, further comprising a luminance detection means.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、高周波成分累計手段によって、高周波成分のレベルに対応するブロック数を、輝度検出手段が検出した輝度ごと、かつ、高周波成分のレベルごとに累計する。そして、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分累計手段で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、輝度に対応したノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、輝度ごとにノイズレベルを判定することができる。   In this configuration, the noise level detection device accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high frequency component for each luminance detected by the luminance detection unit and for each level of the high frequency component by the high frequency component accumulation unit. Then, the noise level detection device corresponds to the luminance with an average value corresponding to the predetermined number of blocks from the low level value of the high frequency component level for each luminance accumulated by the high frequency component accumulating unit by the noise level determination unit. The noise level is judged and output. Thereby, the noise level detection device can determine the noise level for each luminance.

また、請求項3に記載のノイズレベル検出装置は、請求項2に記載のノイズレベル検出装置において、高周波成分累計手段が、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、ノイズレベル判定手段が、その累計値からノイズレベルを検出するために、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ演算手段と、を備える構成とした。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the noise level detecting device according to the second aspect, wherein the high-frequency component accumulating unit is a representative luminance for each predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detecting unit. The number of blocks for each level of the high frequency component is accumulated, and the noise level determination means includes a representative luminance noise determination means and a luminance-specific noise calculation means in order to detect the noise level from the accumulated value; did.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ演算手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算する。これによって、ノイズレベル検出装置は、累計されていない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度のノイズレベルから演算(直線内挿)により求めることができる。   In such a configuration, the noise level detection device calculates an average value corresponding to the number of blocks corresponding to a predetermined number from the low level value of the high-frequency component level accumulated for each representative luminance by the representative luminance noise determination unit. Judged as noise level. Then, the noise level detection device calculates the noise level for each luminance by linear interpolation from the noise level with respect to the representative luminance determined by the representative luminance noise determining unit by the luminance-specific noise calculating unit. As a result, the noise level detection device can obtain a noise level corresponding to the luminance that has not been accumulated from the noise level of the representative luminance by calculation (linear interpolation).

さらに、請求項4に記載のノイズレベル検出装置は、請求項2に記載のノイズレベル検出装置において、高周波成分累計手段が、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、ノイズレベル判定手段が、その累計値からノイズレベルを検出するために、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ決定手段と、を備える構成とした。   Furthermore, the noise level detection device according to claim 4 is the noise level detection device according to claim 2, wherein the high-frequency component accumulating means has a representative luminance for each predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detection means. The number of blocks for each level of the high frequency component is accumulated, and the noise level determination means includes a representative luminance noise determination means and a luminance-specific noise determination means in order to detect the noise level from the accumulated value; did.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ決定手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとする。これによって、ノイズレベル検出装置は、累計されていない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度が属する輝度レンジごとに、当該代表輝度と同じノイズレベルとして決定することができる。   In such a configuration, the noise level detection device determines the noise level for the representative luminance based on the level of the high-frequency component accumulated for each representative luminance by the representative luminance noise determination means. Then, the noise level detection apparatus sets the noise level for the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit by the luminance-specific noise determination unit as the noise level of the luminance corresponding to the luminance range to which the representative luminance belongs. Thereby, the noise level detection apparatus can determine the noise level corresponding to the luminance that has not been accumulated as the same noise level as the representative luminance for each luminance range to which the representative luminance belongs.

また、請求項5に記載のノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、ブロック分割手段と、直交変換手段と、高周波成分検出手段と、ノイズレベル判定手段と、を備える構成とした。   The noise level detection apparatus according to claim 5 is a noise level detection apparatus that detects a noise level that is a level of a noise component superimposed on a digital video signal, and includes a block dividing unit, an orthogonal transform unit, The high frequency component detection means and the noise level determination means are provided.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック分割手段によって、デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割する。そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する。   In such a configuration, the noise level detection apparatus divides the digital video signal into blocks having a predetermined size for each screen by the block dividing means. And a noise level detection apparatus orthogonally transforms the block divided | segmented by the block division means for every block by the orthogonal transformation means.

そして、ノイズレベル検出装置は、高周波成分検出手段によって、直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する。
そして、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、ノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、平坦なブロックの高周波成分を精度よく検出することができ、ノイズレベルを判定することができる。
The noise level detection device averages the coefficient of the high frequency component excluding the DC component of the block transformed by the orthogonal transform unit and the vicinity of the predetermined DC component by the high frequency component detection unit in the block, It is detected as the level of the high frequency component.
The noise level detection device determines the noise level determination means to determine a low level value of the level of the high frequency component detected by the high frequency component detection means or an average value for a predetermined number from the low level value as a noise level and output To do. As a result, the noise level detection device can accurately detect the high-frequency component of the flat block and determine the noise level.

また、請求項6に記載のノイズレベル検出装置は、請求項5に記載のノイズレベル検出装置において、輝度検出手段をさらに備える構成とした。   A noise level detection device according to a sixth aspect of the present invention is the noise level detection device according to the fifth aspect, further comprising a luminance detection means.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、輝度検出手段で検出された輝度ごとに高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、輝度ごとのノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、輝度ごとにノイズレベルを判定することができる。   In such a configuration, the noise level detection device is configured to calculate, for each luminance, a low level value of a level of a high frequency component or an average value for a predetermined number from the low level value for each luminance detected by the luminance detection unit. The noise level is judged and output. Thereby, the noise level detection device can determine the noise level for each luminance.

また、請求項7に記載のノイズレベル検出装置は、請求項6に記載のノイズレベル検出装置において、ノイズレベル判定手段が、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ演算手段と、を備える構成とした。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a noise level detection apparatus according to the sixth aspect, wherein the noise level determination means includes representative luminance noise determination means and luminance-specific noise calculation means. did.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ演算手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算する。これによって、ノイズレベル検出装置は、代表輝度でない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度のノイズレベルから演算(直線内挿)により求めることができる。   In such a configuration, the noise level detection device is configured such that the representative luminance noise determination unit performs a low-level value of the high-frequency component level or the low-level value for each representative luminance in a predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detection unit. The average value for a predetermined number is determined as the noise level for each representative luminance. Then, the noise level detection device calculates the noise level for each luminance by linear interpolation from the noise level with respect to the representative luminance determined by the representative luminance noise determining unit by the luminance-specific noise calculating unit. As a result, the noise level detection device can obtain a noise level corresponding to a luminance that is not representative luminance by calculation (linear interpolation) from the noise level of representative luminance.

さらに、請求項8に記載のノイズレベル検出装置は、請求項6に記載のノイズレベル検出装置において、ノイズレベル判定手段が、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ決定手段と、を備える構成とした。   Furthermore, the noise level detection apparatus according to claim 8 is the noise level detection apparatus according to claim 6, wherein the noise level determination means includes representative luminance noise determination means and luminance-specific noise determination means. did.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ決定手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとする。これによって、ノイズレベル検出装置は、代表輝度でない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度が属する輝度レンジごとに、当該代表輝度と同じノイズレベルとして決定することができる。   In such a configuration, the noise level detection device determines the noise level for the representative luminance based on the level of the high-frequency component accumulated for each representative luminance by the representative luminance noise determination means. Then, the noise level detection apparatus sets the noise level for the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit by the luminance-specific noise determination unit as the noise level of the luminance corresponding to the luminance range to which the representative luminance belongs. Accordingly, the noise level detection apparatus can determine the noise level corresponding to the luminance that is not representative luminance as the same noise level as the representative luminance for each luminance range to which the representative luminance belongs.

また、請求項9に記載のノイズレベル検出装置は、請求項3、請求項4、請求項7、請求項8のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置において、輝度が明るいほど輝度レンジを大きく設定したことを特徴とする。
かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、人間がノイズを認識する視覚精度が落ちる高輝度の輝度レンジを大きくすることで、代表輝度の数を制限しつつ、視覚精度に応じたノイズレベルの検出が可能になる。
The noise level detection device according to claim 9 is the noise level detection device according to any one of claims 3, 4, 7, and 8, wherein the brightness range increases as the brightness increases. It is characterized by a large setting.
In such a configuration, the noise level detection device can detect the noise level according to the visual accuracy while limiting the number of representative luminances by increasing the luminance range of high luminance in which the visual accuracy with which humans recognize noise is reduced. It becomes possible.

また、請求項10に記載のノイズレベル検出装置は、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置において、ブロック選択手段をさらに備える構成とした。   The noise level detection device according to claim 10 is the noise level detection device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a block selection unit.

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック選択手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択する。なお、この割合は、画面全体の50%以上(より好ましくは70%以上)であることが望ましい。
そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック選択手段で選択されたブロックについて直交変換を行う。これによって、ノイズレベル検出装置は、画面内で画素値の変化が少ない平坦な部分を少なくとも含んだブロックを選択することができ、ノイズレベルを検出するためのブロックとして利用することができる。
In such a configuration, the noise level detection apparatus partially selects the blocks divided by the block dividing means by the block selecting means so that the ratio is equal to or higher than a predetermined ratio with respect to the entire screen in the screen. This ratio is desirably 50% or more (more preferably 70% or more) of the entire screen.
Then, the noise level detection apparatus performs orthogonal transformation on the block selected by the block selection unit by the orthogonal transformation unit. As a result, the noise level detection apparatus can select a block including at least a flat portion with little change in pixel value in the screen, and can be used as a block for detecting the noise level.

さらに、請求項11に記載のノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段が、デジタル映像信号のフィールドまたはフレームにおいて予め定めた時間分のレベルに基づいて、ノイズレベルを判定する構成とした。
かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、一画面のみならず複数の画面によって、ノイズレベルが判定されることになる。これによって、一画面で判定する場合の誤差を分散させることができる。
Furthermore, the noise level detection apparatus according to claim 11 is configured such that the noise level determination means determines the noise level based on a level for a predetermined time in a field or frame of the digital video signal.
In such a configuration, the noise level detection apparatus determines the noise level not only from one screen but also from a plurality of screens. As a result, it is possible to disperse the error in the case of determining on one screen.

本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1,5に記載の発明によれば、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号であっても、デジタル映像信号に重畳されたノイズレベルを検出することができる。これによって、本発明をノイズリデューサに適用することで、デジタル映像信号から精度よくノイズを除去することができる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first and fifth aspects of the present invention, it is possible to detect a noise level superimposed on a digital video signal even if the digital video signal has no blanking period. Thus, by applying the present invention to a noise reducer, noise can be accurately removed from a digital video signal.

請求項2,6に記載の発明によれば、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号からノイズレベルを検出することができる効果に加え、輝度ごとにノイズレベルを検出することができる。これによって、本発明は、人間の輝度に対する視覚性能に適したノイズレベルを検出することが可能になる。また、本発明をノイズリデューサに適用することで、輝度に応じてノイズの除去量を調整することが可能になる。   According to the second and sixth aspects of the invention, in addition to the effect that the noise level can be detected from the digital video signal having no blanking period, the noise level can be detected for each luminance. Thus, the present invention can detect a noise level suitable for visual performance with respect to human brightness. Further, by applying the present invention to a noise reducer, it is possible to adjust the amount of noise removal according to the luminance.

請求項3,4,7,8に記載の発明によれば、代表輝度についてのみノイズレベルの判定を行い、他の輝度については、代表輝度のノイズレベルから求めることができるため、レベル判定にかかる負荷を軽減することができる。   According to the third, fourth, seventh, and eighth aspects of the invention, the noise level is determined only for the representative luminance, and the other luminances can be obtained from the noise level of the representative luminance. The load can be reduced.

請求項9に記載の発明によれば、高輝度ほど輝度レンジを大きくすることで、人間の輝度に対する視覚性能を保持しつつ、より少ない代表輝度で、輝度ごとのノイズレベルを検出することが可能になる。   According to the invention described in claim 9, by increasing the luminance range as the luminance increases, it is possible to detect the noise level for each luminance with less representative luminance while maintaining the visual performance for human luminance. become.

請求項10に記載の発明によれば、画面に対して所定の割合以上で部分的にブロックを選択することで、画素値の変化が少ない平坦な部分を検出することができ、画面全体からノイズレベルを検出する場合に比べ、より少ない演算量でデジタル映像信号からノイズレベルを検出することができる。   According to the tenth aspect of the present invention, by selecting blocks partially at a predetermined ratio or more with respect to the screen, it is possible to detect a flat portion with little change in pixel value, and noise from the entire screen. Compared with the case of detecting the level, the noise level can be detected from the digital video signal with a smaller amount of calculation.

請求項11に記載の発明によれば、一画面のみならず複数の画面によって、ノイズレベルを検出することができるため、一画面で検出する場合に比べ誤差が分散され、ノイズレベル検出の精度を高めることができる。   According to the invention described in claim 11, since the noise level can be detected not only by one screen but also by a plurality of screens, the error is distributed as compared with the case of detecting by one screen, and the noise level detection accuracy is improved. Can be increased.

<本発明の概要>
本発明に係るノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号(以下、単に映像信号という)に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するものである。
通常、映像の画面(画像)には、画素値の変化が少ない平坦な部分、例えば、空のような無限遠の領域や、カメラのピントが合っていない領域等が存在する。これらの領域は、画像の周波数成分において、高周波成分の少ない領域である。一方、ノイズは、粒子が細かい高周波成分である。すなわち、画面内において、高周波成分の少ない領域における高周波成分は、ノイズによって重畳されたものとみなすことができる。
<Outline of the present invention>
The noise level detection apparatus according to the present invention detects a noise level that is a level of a noise component superimposed on a digital video signal (hereinafter simply referred to as a video signal).
Usually, a video screen (image) has a flat portion with little change in pixel value, for example, an infinite region such as the sky, a region where the camera is not in focus, or the like. These areas are areas where the frequency components of the image have few high frequency components. On the other hand, noise is a high-frequency component with fine particles. That is, in the screen, the high frequency component in the region with a low high frequency component can be regarded as being superimposed by noise.

そこで、本発明に係るノイズレベル検出装置は、画面内において、高周波成分の少ない領域における高周波成分から、ノイズレベルを検出する。以下、本発明に係るノイズレベル検出装置について、図面を参照して説明を行う。   Therefore, the noise level detection apparatus according to the present invention detects the noise level from the high frequency component in the region where the high frequency component is small in the screen. Hereinafter, a noise level detection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
[ノイズレベル検出装置の構成]
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。ここでは、ノイズレベル検出装置1は、ブロック化手段10と、直交変換手段20と、高周波成分検出手段30と、高周波成分累計手段40と、ノイズレベル判定手段50と、を備えている。
<First Embodiment>
[Configuration of noise level detector]
First, the configuration of the noise level detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the noise level detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. Here, the noise level detection apparatus 1 includes blocking means 10, orthogonal transform means 20, high frequency component detection means 30, high frequency component accumulation means 40, and noise level determination means 50.

ブロック化手段10は、映像信号を所定の大きさのブロックごとのデータに変換するものである。このブロック化手段10は、外部から映像信号を入力し、分割したブロックを直交変換手段20に出力する。ここでは、ブロック化手段10は、ブロック分割手段11と、ブロック選択手段12と、を備えている。   The blocking unit 10 converts the video signal into data for each block having a predetermined size. The blocking unit 10 receives a video signal from the outside, and outputs the divided blocks to the orthogonal transform unit 20. Here, the blocking unit 10 includes a block dividing unit 11 and a block selecting unit 12.

ブロック分割手段11は、画面ごと、すなわち、画面を構成するフィールドまたはフレームごとに、映像信号を予め定めた大きさのブロックに分割するものである。このブロックの大きさは、特に限定するものではないが、例えば、4×4画素〜128×128画素程度の大きさに分割する。   The block dividing means 11 divides the video signal into blocks having a predetermined size for each screen, that is, for each field or frame constituting the screen. Although the size of this block is not particularly limited, for example, the block is divided into sizes of about 4 × 4 pixels to 128 × 128 pixels.

ブロック選択手段12は、ブロック分割手段11で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択するものである。このブロック選択手段12で選択されたブロックは、直交変換手段20に出力される。例えば、ブロック選択手段12は、図2(a)に示すように、画面D内において、ブロックBごとに隙間を設け、画面全体の50%以上(より好ましくは70%以上)の領域をカバーするように複数のブロックB,B,…を選択する。これによって、画面内において、画素値の変化が少ない平坦な部分の候補となる領域を含んだブロックが選択されることになる。   The block selection unit 12 partially selects the blocks divided by the block division unit 11 so that the ratio is equal to or higher than a predetermined ratio with respect to the entire screen in the screen. The block selected by the block selecting unit 12 is output to the orthogonal transform unit 20. For example, as shown in FIG. 2A, the block selection unit 12 provides a gap for each block B in the screen D and covers an area of 50% or more (more preferably 70% or more) of the entire screen. A plurality of blocks B, B,. As a result, a block including a region that is a candidate for a flat portion with a small change in pixel value in the screen is selected.

なお、ここでは、ブロック選択手段12が、画面内から予め定めた割合以上となるように部分的にブロックを選択することとしたが、図2(b)に示すように、画面D全体のブロックを選択することとしてもよい。この場合、ブロック選択手段12を構成から省き、ブロック分割手段11で分割されたブロックのすべてが、直交変換手段20に出力されることになる。   Here, the block selection unit 12 selects a block partially so that the ratio is equal to or greater than a predetermined ratio from the screen. However, as shown in FIG. It is good also as selecting. In this case, the block selecting unit 12 is omitted from the configuration, and all the blocks divided by the block dividing unit 11 are output to the orthogonal transform unit 20.

直交変換手段20は、ブロック化手段10から出力されるブロックを、ブロックごとに直交変換するものである。この直交変換手段20は、各ブロックを直交変換することで、ブロックを周波数成分に変換する。この周波数成分は、高周波成分検出手段30に出力される。例えば、直交変換手段20は、直交変換の一種である離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)により、ブロックを周波数成分に変換する。これによって、図3に示すように、例えば、4×4画素のブロックBの画素値(p11〜p14,p21〜p24,p31〜p34,p41〜p44)は、画素数と同数の周波数成分の大きさを示す値(DCT係数;x11〜x14,x21〜x24,x31〜x34,x41〜x44)に変換される。このDCT係数は、図中、左上の係数x11が直流成分を表し、右下、左下方向に向かって周波数が高くなっていく。 The orthogonal transform unit 20 performs orthogonal transform on the block output from the blocking unit 10 for each block. This orthogonal transform means 20 transforms each block into a frequency component by performing orthogonal transform on each block. This frequency component is output to the high frequency component detection means 30. For example, the orthogonal transform unit 20 transforms a block into a frequency component by a discrete cosine transform (DCT) which is a kind of orthogonal transform. Thereby, as shown in FIG. 3, for example, the pixel values (p 11 to p 14 , p 21 to p 24 , p 31 to p 34 , p 41 to p 44 ) of the block B of 4 × 4 pixels It is converted into a value (DCT coefficient; x 11 to x 14 , x 21 to x 24 , x 31 to x 34 , x 41 to x 44 ) indicating the same number of frequency components as the number. The DCT coefficients in the figure, the upper left coefficient x 11 represents a DC component, lower right, it becomes higher frequency toward a lower left direction.

なお、この直交変換は、ブロックの離散信号を周波数領域に変換するものであれば、DCT変換以外の変換を用いてもよい。例えば、離散サイン変換(DST:Discrete Sine Transform)、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)、アダマール変換等を用いることができる。このように、ブロックの離散信号を周波数領域に変換することで、各ブロックがどの周波数成分を有しているのかを解析することが可能になる。   In addition, as long as this orthogonal transformation transforms the discrete signal of a block into a frequency domain, you may use transformations other than DCT transformation. For example, discrete sine transform (DST), fast Fourier transform (FFT), Hadamard transform, or the like can be used. Thus, by converting the discrete signal of a block into the frequency domain, it becomes possible to analyze which frequency component each block has.

高周波成分検出手段30は、直交変換手段20で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出するものである。   The high frequency component detection means 30 averages the coefficients of the high frequency components excluding the DC component of the block converted by the orthogonal transform means 20 and the predetermined vicinity of the DC component in the block, and obtains the level of the high frequency component of the block. It is to detect.

なお、直交変換された周波数成分において、直流成分を含む低周波成分は、画像信号の周波数成分を多く含む成分である。そこで、ここでは、高周波成分検出手段30は、その低周波数成分の係数を“0”とし、他の領域の高周波数成分の係数をブロック内で平均化することで、当該ブロックの高周波成分のレベルとみなすこととする。なお、この平均化は、各高周波成分の係数の二乗平均和の平方根、絶対値平均等により算出することができる。   In the orthogonally transformed frequency component, the low frequency component including the direct current component is a component including a large amount of the frequency component of the image signal. Therefore, here, the high-frequency component detection means 30 sets the coefficient of the low-frequency component to “0” and averages the coefficient of the high-frequency component in the other region within the block, so that the level of the high-frequency component of the block Will be considered. This averaging can be calculated by the square root of the mean square sum of the coefficients of each high-frequency component, the absolute value average, or the like.

ここで、図4を参照(適宜図1参照)して、高周波成分検出手段30が、ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法について説明する。図4は、ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法を説明するための模式的な説明図である。図4(a)は、直交変換手段20によって求められたあるブロックの周波数係数(図3(b)相当)を示し、図4(b)は、その周波数成分から高周波成分のみを抽出した状態を示している。なお、ここでは、説明を簡略化するため、ブロックの大きさを4×4画素の大きさとする。   Here, with reference to FIG. 4 (refer to FIG. 1 as appropriate), a method in which the high frequency component detection means 30 detects the level of the high frequency component from the frequency component of the block will be described. FIG. 4 is a schematic explanatory diagram for explaining a technique for detecting the level of the high frequency component from the frequency component of the block. 4A shows a frequency coefficient (corresponding to FIG. 3B) of a certain block obtained by the orthogonal transform means 20, and FIG. 4B shows a state in which only a high frequency component is extracted from the frequency component. Show. Here, in order to simplify the description, the block size is assumed to be 4 × 4 pixels.

図4(a)に示すように、直交変換手段20によって、あるブロックを直交変換し、ブロックの画素数と同数(ここでは、4×4個)の係数が求められているとする。
このとき、高周波成分検出手段30は、直流成分および直流成分の近傍の係数として、直流成分と直流成分を含んだ水平周波数成分および垂直周波数成分との係数を“0”とみなし(図4(b)参照)、他の係数を高周波成分の係数として抽出する。すなわち、係数x11,x12,x13,x14,x21,x31,x41を“0”とみなし、他の係数x22,x23,x24,x32,x33,x34,x42,x43,x44を高周波成分の係数として抽出する。
As shown in FIG. 4 (a), it is assumed that a certain block is orthogonally transformed by the orthogonal transform means 20, and the same number of coefficients as the number of pixels in the block (here, 4 × 4) are obtained.
At this time, the high frequency component detecting means 30 regards the DC component and the coefficient of the horizontal frequency component and the vertical frequency component including the DC component as “0” as the coefficients in the vicinity of the DC component and the DC component (FIG. 4B). )), And extract other coefficients as high-frequency component coefficients. That is, the coefficients x 11 , x 12 , x 13 , x 14 , x 21 , x 31 , x 41 are regarded as “0”, and the other coefficients x 22 , x 23 , x 24 , x 32 , x 33 , x 34 are considered. , X 42 , x 43 , x 44 are extracted as high frequency component coefficients.

そして、高周波成分検出手段30は、高周波成分の係数として抽出した各係数を、ブロック内で平均化することで、当該ブロックの高周波成分のレベルとする。ここで、二乗平均和の平方根により平均化を行う場合、高周波成分検出手段30は、以下の(1)式により、高周波成分のレベルLを算出する。   Then, the high frequency component detecting means 30 averages each coefficient extracted as the high frequency component coefficient within the block, thereby obtaining the level of the high frequency component of the block. Here, when averaging is performed using the square root of the mean square sum, the high frequency component detection means 30 calculates the level L of the high frequency component according to the following equation (1).

Figure 0005039017
Figure 0005039017

あるいは、絶対値平均により平均化を行う場合、高周波成分検出手段30は、以下の(2)式により、高周波成分のレベルLを算出する。   Alternatively, in the case of averaging by absolute value averaging, the high frequency component detection means 30 calculates the level L of the high frequency component by the following equation (2).

Figure 0005039017
Figure 0005039017

前記した(1)式、(2)式において、係数16/9は、正規化係数であって、9個の高周波成分の係数を、ブロック全体の16個分の係数に正規化するための係数である。このように正規化することで、ブロック全体に対する高周波成分のレベルを求めることができる。   In the above equations (1) and (2), the coefficient 16/9 is a normalization coefficient, and is a coefficient for normalizing nine high frequency component coefficients to 16 coefficients of the entire block. It is. By normalizing in this way, the level of the high frequency component for the entire block can be obtained.

なお、ここでは、直流成分および直流成分近傍の係数として、直流成分を含んだ水平および垂直周波数成分を“0”とみなして、ブロックの高周波成分のレベルを算出したが、“0”とみなす係数は、直流成分を含んでいれば種々のパターンを用いることができる。例えば、高周波成分検出手段30は、図5(a)のパターンAに示すように、最小垂直周波成分かつ最大水平周波数成分の係数の位置と、最大垂直周波数成分かつ最小水平周波数成分の係数の位置とを対角線として2つの領域R,Rにブロックを区分し、直流成分を含んだ領域Rの係数を“0”とみなし、他方の領域Rの係数により、高周波成分のレベルを算出する。 Here, as the DC component and the coefficient in the vicinity of the DC component, the horizontal and vertical frequency components including the DC component are regarded as “0”, and the level of the high frequency component of the block is calculated, but the coefficient regarded as “0” Various patterns can be used as long as they contain a DC component. For example, as shown in pattern A of FIG. 5 (a), the high frequency component detection means 30 positions the coefficient of the minimum vertical frequency component and the maximum horizontal frequency component, and the position of the coefficient of the maximum vertical frequency component and the minimum horizontal frequency component. Are divided into two regions R 1 and R 2 , the coefficient of the region R 1 including the DC component is regarded as “0”, and the level of the high frequency component is calculated by the coefficient of the other region R 2 To do.

また、例えば、図5(b)に示すように、図5(a)で示した対角線を、高周波成分をより多く含むように曲線化して2つの領域R,Rに区分してもよい。これによって、画像内における高周波成分をより多く抽出することができる。また、例えば、図5(c)に示すように、直流成分を含んだ水平周波数成分と垂直周波数分を除く高周波成分側の領域に対し、直流成分側の係数を一部含んだ領域Rと、それ以外の領域Rとにブロックを区分してもよい。これによって、画像内における高周波成分のうちで、直流成分に近い成分を除去して高周波成分を抽出することができる。
図1に戻って、ノイズレベル検出装置の構成について説明を続ける。
Further, for example, as shown in FIG. 5B, the diagonal line shown in FIG. 5A may be curved so as to include more high-frequency components and divided into two regions R 1 and R 2. . As a result, more high-frequency components in the image can be extracted. Further, for example, as shown in FIG. 5C, a region R 1 partially including the coefficient on the DC component side is compared to the region on the high frequency component side excluding the horizontal frequency component including the DC component and the vertical frequency component. it may be classified blocks in the region R 2 otherwise. As a result, among the high frequency components in the image, it is possible to remove the components close to the DC component and extract the high frequency components.
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the noise level detection apparatus will be continued.

高周波成分累計手段40は、高周波成分検出手段30で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計するものである。なお、高周波成分累計手段40は、画面を構成するフィールドまたはフレーム単位で、高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計(ヒストグラム化)する(図6参照)。これによって、画面内において、どの高周波成分のレベルがどれだけ分布しているのかが解析されることになる。この高周波成分累計手段40で累計されたレベルごとの累計値は、ノイズレベル判定手段50に出力される。   The high frequency component accumulating unit 40 accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high frequency component detected by the high frequency component detecting unit 30 for each level. The high-frequency component accumulating means 40 accumulates (histograms) the number of blocks corresponding to the level of the high-frequency component for each level or field unit constituting the screen (see FIG. 6). As a result, it is analyzed which level of which high-frequency component is distributed in the screen. The accumulated value for each level accumulated by the high frequency component accumulating means 40 is output to the noise level determining means 50.

ノイズレベル判定手段50は、高周波成分累計手段40で累計された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、ノイズレベルと判定するものである。なお、図4で説明したように、高周波成分検出手段30が高周波成分として検出する係数(例えば、図4(b)の係数x22,x23,x24,x32,x33,x34,x42,x43,x44)は、画面の画素値の変化が少ない平坦な部分であれば、その値は、ほぼ“0”となるため、当該平坦な部分にノイズが重畳されていれば、その高周波数成分は、ノイズであるといえる。そこで、ノイズレベル判定手段50は、高周波成分累計手段40が累計した高周波成分を有するブロックの累計において、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分(例えば、2〜5個)のブロック数に応じた平均値(加重平均値)を、ノイズレベルと判定する。 The noise level determination means 50 determines a low level value of the high frequency component level accumulated by the high frequency component accumulation means 40 or an average value corresponding to a predetermined number of blocks from the low level value as a noise level. is there. As described with reference to FIG. 4, the coefficients detected by the high frequency component detection means 30 as the high frequency components (for example, the coefficients x 22 , x 23 , x 24 , x 32 , x 33 , x 34 , x 42 , x 43 , x 44 ) is almost “0” if it is a flat part with little change in the pixel value of the screen, so if noise is superimposed on the flat part, It can be said that the high frequency component is noise. Therefore, the noise level determination means 50 has a low level value of the level of the high frequency component or a predetermined number of the low level value (for example, 2 to 5) in the total of the blocks having the high frequency component accumulated by the high frequency component accumulation means 40. The average value (weighted average value) according to the number of blocks is determined as the noise level.

ここでは、高周波成分のレベルの低レベル値として、高周波成分累計手段40で累計された高周波成分のレベルの最小値を用いることとする。なお、画面の明るさによって、CCD等で撮像した画像のノイズレベルが異なる場合があり、高周波成分のレベルの最小値を用いた場合では、ノイズレベルを低いレベルで判定してしまう場合もある。そこで、この低レベル値は、必ずしも最小値に限定する必要はなく、最小値から、予め定めた範囲で最小値よりも大きい値を用いてもよい。   Here, the minimum value of the high frequency component level accumulated by the high frequency component accumulating means 40 is used as the low level value of the high frequency component level. Note that the noise level of an image captured by a CCD or the like may differ depending on the brightness of the screen. When the minimum value of the high-frequency component level is used, the noise level may be determined at a low level. Therefore, the low level value is not necessarily limited to the minimum value, and a value larger than the minimum value within a predetermined range from the minimum value may be used.

ここで、図6を参照(適宜図1参照)して、ノイズレベル判定手段50のノイズレベル判定手法について説明する。図6は、高周波成分のレベルごとのブロックの累計値(度数)をヒストグラムとして表したグラフである。なお、このグラフは、ブロックの累計値を視覚的に説明するための図であって、高周波成分累計手段40が、当該グラフを生成することを意味しているものではない。   Here, the noise level determination method of the noise level determination means 50 will be described with reference to FIG. 6 (refer to FIG. 1 as appropriate). FIG. 6 is a graph showing the cumulative value (frequency) of the blocks for each level of the high frequency component as a histogram. Note that this graph is a diagram for visually explaining the accumulated value of the block, and does not mean that the high-frequency component accumulating means 40 generates the graph.

通常、高周波成分は、映像の高周波成分とノイズを同時に含んでいる。このとき、図6のグラフにおいて、高周波成分の大きいグラフ中央から右のヒストグラムは、映像(ノイズを含む)の高周波成分と考えられる。一方、グラフ左側端の数本のヒストグラムは、映像の高周波成分を含まない、ほぼノイズのみの成分であると考えられる。
そこで、ノイズレベル判定手段50は、グラフ左側端の数本のヒストグラムに対応する累計値から平均値を算出し、ノイズレベルとして決定する。
Usually, the high frequency component includes the high frequency component of the image and noise at the same time. At this time, in the graph of FIG. 6, the histogram on the right from the center of the graph having a large high-frequency component is considered to be a high-frequency component of the video (including noise). On the other hand, several histograms at the left end of the graph are considered to be almost noise-only components that do not include high-frequency components of video.
Therefore, the noise level determination means 50 calculates an average value from the cumulative values corresponding to several histograms at the left end of the graph and determines it as a noise level.

例えば、図6に示したように、3本のヒストグラムからノイズレベルを決定する場合、ノイズレベル判定手段50は、高周波成分のレベルの低いL,L,Lを選択し、それぞれの度数C,C,Cにより、以下の(3)式により平均値(加重平均値)を求め、ノイズレベルNとする。 For example, as shown in FIG. 6, when determining the noise level from three histograms, the noise level determination means 50 selects L 1 , L 2 , L 3 with low levels of high frequency components, and the respective frequencies. An average value (weighted average value) is obtained from C 1 , C 2 , and C 3 by the following equation (3), and set as a noise level N L.

Figure 0005039017
Figure 0005039017

なお、ここでは、ノイズレベル判定手段50は、複数の高周波成分のレベルの加重平均によりノイズレベルを求めたが、度数を考慮せず、高周波成分のレベルの相加平均によりノイズレベルを求めてもよい。また、ノイズレベル判定手段50は、単に最小の高周波成分のレベル(図6の場合、L)をノイズレベルとすることとしてもよい。 Here, the noise level determination means 50 calculates the noise level by the weighted average of the levels of a plurality of high frequency components, but the noise level may be determined by the arithmetic average of the levels of the high frequency components without considering the frequency. Good. Further, the noise level determination means 50 may simply set the minimum high frequency component level (L 1 in the case of FIG. 6) as the noise level.

そして、ノイズレベル判定手段50は、判定したノイズレベルをノイズリデューサ(図示せず)に出力する。また、ノイズレベル判定手段50は、ノイズレベルを直流電圧に変換してノイズリデューサに出力することとしてもよい。このノイズリデューサは、一般的なノイズレデューサを用いることができ、例えば、特許第3299026号公報に記載されている雑音低減回路を用いることができる。   And the noise level determination means 50 outputs the determined noise level to a noise reducer (not shown). Moreover, the noise level determination means 50 is good also as converting a noise level into a DC voltage, and outputting it to a noise reducer. As this noise reducer, a general noise reducer can be used, and for example, a noise reduction circuit described in Japanese Patent No. 3299026 can be used.

以上説明したようにノイズレベル検出装置1を構成することで、ノイズレベル検出装置1は、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。これによって、ノイズレベル検出装置1は、ブランキング期間を持たないデジタル映像信号であってもノイズレベルを検出することができる。   By configuring the noise level detection apparatus 1 as described above, the noise level detection apparatus 1 can detect the noise level superimposed on the video signal from the video itself. Thereby, the noise level detection apparatus 1 can detect the noise level even for a digital video signal having no blanking period.

なお、ここでは、ノイズレベル検出装置1が、映像信号のノイズレベルを、画面単位(空間方向)で検出する例で説明したが、図7に示すように、複数の画面(複数のフィールドまたはフレーム)ごと(空間+時間方向)で検出することとしてもよい。すなわち、ノイズレベル検出装置1は、高周波成分累計手段40において、予め定めた時間分(複数フィールド、複数フレームに相当する時間)だけ高周波成分のレベルに対応するブロックを累計し、ノイズレベル判定手段50によって、その累計結果によりノイズレベルを判定することとしてもよい。   Here, the example in which the noise level detection apparatus 1 detects the noise level of the video signal in units of screens (in the spatial direction) has been described. However, as illustrated in FIG. 7, a plurality of screens (a plurality of fields or frames) are detected. ) (Space + time direction). That is, the noise level detection apparatus 1 accumulates the blocks corresponding to the level of the high frequency component for a predetermined time (a time corresponding to a plurality of fields and a plurality of frames) in the high frequency component accumulating means 40, and the noise level determining means 50. Thus, the noise level may be determined based on the accumulated result.

また、ここでは、ノイズレベル検出装置1が、ノイズレベル判定手段50によって、高周波成分累計手段40で累計された高周波成分のレベルごとのブロックのヒストグラムにおいて、レベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値(加重平均等)を、ノイズレベルと判定することとした。しかし、ノイズレベル判定手段50は、ブロック数に関係なく、単に、高周波成分検出手段30で検出された高周波成分のレベルのうち、低レベル値(最小値)または当該低レベル値から所定数分のレベル値の平均値をノイズレベルと判定することとしてもよい。この場合、ノイズレベル検出装置1は、構成から高周波成分累計手段40を省いて構成することができる。   Further, here, the noise level detection apparatus 1 uses the low level value of the level or the low level value in the histogram of the block for each level of the high frequency component accumulated by the high frequency component accumulation unit 40 by the noise level determination unit 50. An average value (such as a weighted average) according to the predetermined number of blocks is determined as the noise level. However, the noise level determination means 50 is simply a low level value (minimum value) or a predetermined number of times from the low level value among the high frequency component levels detected by the high frequency component detection means 30 regardless of the number of blocks. The average value of the level values may be determined as the noise level. In this case, the noise level detection apparatus 1 can be configured by omitting the high-frequency component accumulating means 40 from the configuration.

[ノイズレベル検出装置の動作]
次に、図8を参照(構成については適宜図1参照)して、ノイズレベル検出装置1の動作について説明する。図8は、本発明の第1実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。
[Operation of noise level detector]
Next, the operation of the noise level detection apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the noise level detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.

まず、ノイズレベル検出装置1は、ブロック化手段10のブロック分割手段11によって、映像信号を予め定めた大きさ(例えば、4×4画素〜128×128画素)のブロックに分割する(ステップS1)。
さらに、ノイズレベル検出装置1は、ブロック化手段10のブロック選択手段12によって、ステップS1で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合(例えば、70%)以上となるように部分的に選択する(ステップS2)。このように選択されたブロックには、画面内で画素値の変化が少ない平坦な部分を含んだブロックが含まれている。
First, the noise level detection apparatus 1 divides the video signal into blocks of a predetermined size (for example, 4 × 4 pixels to 128 × 128 pixels) by the block dividing unit 11 of the blocking unit 10 (step S1). .
Furthermore, the noise level detection apparatus 1 causes the block selected by the block selecting unit 12 of the blocking unit 10 to have the block divided in step S1 at a predetermined ratio (for example, 70%) or more with respect to the entire screen in the screen. Thus, a partial selection is made (step S2). The block selected in this way includes a block including a flat portion in which a change in pixel value is small in the screen.

そして、ノイズレベル検出装置1は、直交変換手段20によって、ステップS2で選択されたブロックごとに、直交変換により各ブロックを周波数成分に変換する(ステップS3)。その後、ノイズレベル検出装置1は、高周波成分検出手段30によって、ステップS3で求められた周波数成分において、直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する(ステップS4)。これによって、ノイズレベル検出装置1は、ノイズが重畳された映像の高周波成分のレベルと、ノイズのみで発生している高周波成分のレベルとを混在して検出する。   And the noise level detection apparatus 1 converts each block into a frequency component by orthogonal transformation for every block selected by step S2 by the orthogonal transformation means 20 (step S3). Thereafter, the noise level detection apparatus 1 uses the high frequency component detection means 30 to average the coefficients of the high frequency components excluding the direct current component and the predetermined vicinity of the direct current component in the frequency component obtained in step S3. The level of the high frequency component of the block is detected (step S4). As a result, the noise level detection apparatus 1 detects both the high-frequency component level of the image on which the noise is superimposed and the high-frequency component level generated only by the noise.

そして、ノイズレベル検出装置1は、高周波成分累計手段40によって、ステップS4で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに画面単位で累計する(ステップS5)。これによって、ノイズレベル検出装置1は、各ブロックの高周波成分のレベルの分布を解析することができる。このとき、高周波成分のレベルが低いブロックは、ほぼノイズのみによって高周波成分が発生しているものといえる。   Then, the noise level detection apparatus 1 accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high frequency component detected in step S4 by the high frequency component accumulating unit 40 for each screen (step S5). As a result, the noise level detection apparatus 1 can analyze the distribution of the level of the high frequency component of each block. At this time, it can be said that the block having a low level of the high frequency component generates the high frequency component only by noise.

そこで、ノイズレベル検出装置1は、ノイズレベル判定手段50によって、ステップS5で累計された高周波成分のレベルの最小値(低レベル値)または最小値から所定数分(例えば、2〜5個)のブロック数に応じた平均値を、画面内のノイズレベルと判定する(ステップS6)。
これによって、ノイズレベル検出装置1は、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。
Therefore, the noise level detection device 1 uses the noise level determination means 50 to obtain a minimum value (low level value) of the high-frequency component level accumulated in step S5 or a predetermined number (for example, 2 to 5) from the minimum value. The average value corresponding to the number of blocks is determined as the noise level in the screen (step S6).
Thereby, the noise level detection apparatus 1 can detect the noise level superimposed on the video signal from the video itself.

<第2実施形態>
[ノイズレベル検出装置の構成]
次に、図9を参照して、本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成について説明する。図9は、本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。
Second Embodiment
[Configuration of noise level detector]
Next, the configuration of a noise level detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the noise level detection apparatus according to the second embodiment of the present invention.

一般に、ノイズは画面の明るさにより出現頻度が変化する。これは、映像を撮影する撮像デバイスの非線形性によるものである。また、同じレベルのノイズが映像に混じっていても、画面の明るい部分と暗い部分とでは見え方が異なる。これは、人間の視覚の非線形性によるものである。すなわち、ノイズリデュースを行う際に、ノイズレベルの検出は、画素の明るさ(直流値〔輝度値〕)に応じて適応的に行うことが望ましい。   In general, the appearance frequency of noise varies depending on the brightness of the screen. This is due to the non-linearity of the imaging device that captures video. Even if the same level of noise is mixed in the video, the bright and dark portions of the screen look different. This is due to the non-linearity of human vision. That is, when noise reduction is performed, it is desirable to detect the noise level adaptively according to the brightness of the pixel (DC value [luminance value]).

そこで、ノイズレベル検出装置1Bは、ノイズレベル検出装置1が映像信号の画面ごとにノイズレベルを検出したのに対し、画面ごと、かつ、輝度ごとにノイズレベルを検出する機能を付加している。   Therefore, the noise level detection device 1B adds a function of detecting the noise level for each screen and for each luminance, whereas the noise level detection device 1 detects the noise level for each screen of the video signal.

ここでは、ノイズレベル検出装置1Bは、ブロック化手段10と、直交変換手段20と、輝度検出手段25と、高周波成分検出手段30と、輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)40Bと、輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)50Bと、を備えている。輝度検出手段25、輝度別高周波成分累計手段40Bおよび輝度別ノイズレベル判定手段50B以外の構成は、図1で説明したノイズレベル検出装置1と同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。   Here, the noise level detection apparatus 1B includes a blocking unit 10, an orthogonal transformation unit 20, a luminance detection unit 25, a high frequency component detection unit 30, a high frequency component accumulation unit (high frequency component accumulation unit) 40B for each luminance, Brightness level noise level determination means (noise level determination means) 50B. Since the configuration other than the luminance detection unit 25, the luminance-specific high-frequency component accumulation unit 40B, and the luminance-specific noise level determination unit 50B is the same as that of the noise level detection device 1 described in FIG. Is omitted.

輝度検出手段25は、ブロック化手段10でブロック化(選択)されたブロックの輝度を検出するものである。ここでは、輝度検出手段25は、直交変換手段20でブロックごとに直交変換された周波数成分のうち、直流成分のみを抽出して輝度値とする。なお、輝度検出手段25は、ブロックの輝度を検出する他の手法として、直交変換される前のブロック、すなわち、ブロック化手段10(より詳細には、ブロック選択手段12)から出力されたブロックごとに、数画素の画素値の平均を求めることでブロックの輝度を検出することとしてもよい。   The luminance detection means 25 detects the luminance of the block that is blocked (selected) by the blocking means 10. Here, the luminance detection means 25 extracts only the direct current component from the frequency components orthogonally transformed for each block by the orthogonal transformation means 20 to obtain a luminance value. As another method for detecting the luminance of a block, the luminance detecting unit 25 is a block before orthogonal transformation, that is, for each block output from the blocking unit 10 (more specifically, the block selecting unit 12). In addition, the luminance of the block may be detected by obtaining an average of pixel values of several pixels.

ここで、図10を参照して、輝度検出手段25がブロックから輝度を検出する手法について説明する。図10は、輝度検出手段が、ブロックから輝度を検出する手法を説明するための説明図である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、ブロックの大きさを4×4画素の大きさとする。   Here, with reference to FIG. 10, a method in which the luminance detection unit 25 detects the luminance from the block will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a method in which the luminance detecting means detects the luminance from the block. Here, in order to simplify the description, the block size is assumed to be 4 × 4 pixels.

まず、第1の手法は、図10(a)に示すように、ブロックBを直交変換した際の周波数成分のうち、直流成分DCを輝度の値として使用する。なお、この値は、直交変換手段20が出力する周波波成分のうちの1つであり、輝度検出手段25は、その値を輝度値として利用することができる。   First, as shown in FIG. 10A, the first method uses the DC component DC as the luminance value among the frequency components when the block B is orthogonally transformed. This value is one of the frequency components output from the orthogonal transform means 20, and the brightness detection means 25 can use the value as the brightness value.

また、第2の手法は、図10(b)に示すように、ブロックBの各画素Pのうちで数画素を選択し、輝度の平均値(平均直流値)を当該ブロックBの輝度値として算出する。(b−1)の例では、4×4画素のうちの4画素(図中斜線)の画素を用いて輝度平均値を算出する例を示している。また、(b−2)の例では、4×4画素のうちの5画素(図中斜線)の画素を用いて輝度平均値を算出する例を示している。   In the second method, as shown in FIG. 10B, several pixels are selected from the pixels P of the block B, and the average luminance value (average DC value) is used as the luminance value of the block B. calculate. In the example of (b-1), an example is shown in which the luminance average value is calculated using 4 pixels (shaded lines in the figure) out of 4 × 4 pixels. Further, in the example of (b-2), an example is shown in which the luminance average value is calculated using 5 pixels (shaded lines in the figure) out of 4 × 4 pixels.

なお、この輝度平均値を算出するための画素の個数は、ブロックの大きさに応じて予め定めておくこととする。例えば、4×4画素〜128×128画素程度の大きさのブロックを用いる場合、輝度検出手段25は、ブロックの大きさに応じて、4〜64画素程度の画素を選択し、輝度平均値を算出する。このように、ブロック内で所定数の画素を選んで平均値を求めることから、その画素の抽出位置は、図10(b)の(b−2)に示すように、任意の位置から抽出してもよい。
図9に戻って、ノイズレベル検出装置1Bの構成について説明を続ける。
Note that the number of pixels for calculating the luminance average value is predetermined according to the size of the block. For example, when a block having a size of about 4 × 4 pixels to 128 × 128 pixels is used, the luminance detection unit 25 selects a pixel of about 4 to 64 pixels according to the size of the block, and calculates the average luminance value. calculate. In this way, since a predetermined number of pixels are selected in the block and the average value is obtained, the extraction positions of the pixels are extracted from arbitrary positions as shown in (b-2) of FIG. May be.
Returning to FIG. 9, the description of the configuration of the noise level detection apparatus 1B will be continued.

輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)40Bは、輝度検出手段25で検出されたブロックの輝度ごとに、高周波成分検出手段30で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計するものである。なお、この輝度別高周波成分累計手段40Bは、輝度別に高周波成分のレベルごとのブロック数を累計する点を除き、図1で説明した高周波成分累計手段40と同様の機能を有している。すなわち、輝度別高周波成分累計手段40Bは、図6で説明したヒストグラムを輝度ごとに生成する。   The luminance-specific high-frequency component accumulating means (high-frequency component accumulating means) 40B accumulates the number of blocks for each level of the high-frequency component detected by the high-frequency component detecting means 30 for each block luminance detected by the luminance detecting means 25. It is. The high-frequency component accumulating unit 40B by luminance has the same function as the high-frequency component accumulating unit 40 described with reference to FIG. 1 except that the number of blocks for each level of the high-frequency component is accumulated by luminance. That is, the high frequency component accumulating unit 40B for each luminance generates the histogram described in FIG. 6 for each luminance.

輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)50Bは、輝度別高周波成分累計手段40Bで累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、輝度に対応したノイズレベル(輝度別ノイズレベル)と判定するものである。なお、この輝度別ノイズレベル判定手段50Bは、輝度別にノイズレベルを判定する点を除き、図1で説明したノイズレベル判定手段50と同様の機能を有している。すなわち、輝度別ノイズレベル判定手段50Bは、図6に示した輝度ごとのヒストグラムから、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を求め、輝度ごとのノイズレベルとする。   The luminance level-specific noise level determination means (noise level determination means) 50B sets the low-level value of the high-frequency component level for each luminance accumulated by the luminance-specific high-frequency component accumulation means 40B or the number of blocks corresponding to a predetermined number from the low level value. The corresponding average value is determined as a noise level corresponding to the luminance (noise level for each luminance). The brightness-specific noise level determination means 50B has the same function as the noise level determination means 50 described with reference to FIG. 1 except that the noise level is determined for each brightness. That is, the noise level determination means 50B for each luminance obtains a low level value of the level of the high frequency component or an average value corresponding to a predetermined number of blocks from the low level value from the histogram for each luminance shown in FIG. The noise level for each luminance.

以上説明したようにノイズレベル検出装置1Bを構成することで、ノイズレベル検出装置1Bは、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。さらに、ノイズレベル検出装置1Bは、画面の明るさに応じて適応的にノイズレベルを検出することができるため、後段のノイズリデュース(図示せず)において、画面の明るさに応じてノイズを除去することが可能になる。   By configuring the noise level detection apparatus 1B as described above, the noise level detection apparatus 1B can detect the noise level superimposed on the video signal from the video itself. Furthermore, since the noise level detection device 1B can detect the noise level adaptively according to the brightness of the screen, noise is removed according to the brightness of the screen in the subsequent noise reduction (not shown). It becomes possible to do.

なお、ここでは、ノイズレベル検出装置1Bが、輝度別ノイズレベル判定手段50Bによって、輝度別高周波成分累計手段40Bで累計された輝度ごと、かつ、高周波成分のレベルごとのブロックのヒストグラムにおいて、レベルの低レベル値(最小値)または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値(加重平均等)を、ノイズレベルと判定することとした。しかし、輝度別ノイズレベル判定手段50Bは、ブロック数に関係なく、単に、高周波成分検出手段30で検出された高周波成分のレベルのうち、輝度ごとの低レベル値(最小値)または当該低レベル値から所定数分のレベル値の平均値をノイズレベルと判定することとしてもよい。この場合、ノイズレベル検出装置1Bは、構成から輝度別高周波成分累計手段40Bを省いて構成することができる。   Here, the noise level detection device 1B is configured to detect the level in the histogram of the blocks for each luminance and each high-frequency component level accumulated by the luminance-specific high-frequency component accumulating unit 40B by the luminance-specific noise level determination unit 50B. A low level value (minimum value) or an average value (such as a weighted average) corresponding to a predetermined number of blocks from the low level value is determined as the noise level. However, the noise level determination means 50B for each luminance is simply the low level value (minimum value) for each luminance or the low level value among the high frequency component levels detected by the high frequency component detection means 30 regardless of the number of blocks. The average value of a predetermined number of level values may be determined as the noise level. In this case, the noise level detection apparatus 1B can be configured by omitting the luminance-specific high-frequency component accumulating means 40B from the configuration.

[ノイズレベル検出装置の動作]
次に、図11を参照(構成については適宜図9参照)ノイズレベル検出装置1Bの動作について説明する。図11は、本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、ステップS11〜S14の動作については、図8で説明したステップS1〜S4の動作と同一であるため説明を省略する。
[Operation of noise level detector]
Next, referring to FIG. 11 (refer to FIG. 9 as appropriate for the configuration), the operation of the noise level detection apparatus 1B will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the noise level detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, about operation | movement of step S11-S14, since it is the same as operation | movement of step S1-S4 demonstrated in FIG. 8, description is abbreviate | omitted.

ステップS14の後、ノイズレベル検出装置1Bは、輝度検出手段25によって、ステップS12で選択されたブロックの輝度を検出する(ステップS15)。なお、このステップS15の動作は、ステップS14の前、あるいは、ステップS14と並列して動作させることとしてもよい。   After step S14, the noise level detection apparatus 1B detects the luminance of the block selected in step S12 by the luminance detection means 25 (step S15). The operation in step S15 may be performed before step S14 or in parallel with step S14.

その後、ノイズレベル検出装置1Bは、輝度別高周波成分累計手段40Bによって、ステップS15で検出されたブロックの輝度ごとに、ステップS14で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計する(ステップS16)。これによって、ノイズレベル検出装置1Bは、輝度ごとに各ブロックの高周波成分のレベルの分布を解析することができる。   After that, the noise level detection apparatus 1B accumulates the number of blocks for each level of the high-frequency component detected in step S14 for each luminance of the block detected in step S15 by the luminance-specific high-frequency component accumulation means 40B (step S16). ). Thereby, the noise level detection apparatus 1B can analyze the distribution of the level of the high-frequency component of each block for each luminance.

そこで、ノイズレベル検出装置1Bは、輝度別ノイズレベル判定手段50Bによって、ステップS16で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの最小値(低レベル値)または最小値から所定数分(例えば、2〜5個)の平均値を、画面内の当該輝度におけるノイズレベル(輝度別ノイズレベル)と判定する(ステップS17)。
これによって、ノイズレベル検出装置1Bは、映像の明るさに適応させて、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。
Therefore, the noise level detection apparatus 1B uses a minimum value (low level value) or a predetermined number of high frequency component levels for each luminance accumulated in step S16 by the luminance level-specific noise level determination unit 50B (for example, 2). The average value of (˜5) is determined as the noise level (noise level for each luminance) at the luminance in the screen (step S17).
Thus, the noise level detection device 1B can detect the noise level superimposed on the video signal from the video itself in accordance with the brightness of the video.

<第2実施形態(変形例その1)>
次に、図12を参照して、図9で説明した第2実施形態に係るノイズレベル検出装置1Bの変形例について説明する。図12は、本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例(その1)の構成を示すブロック図である。
<Second Embodiment (Modification 1)>
Next, a modified example of the noise level detection apparatus 1B according to the second embodiment described in FIG. 9 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a modification example (No. 1) of the noise level detection apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図9で説明したノイズレベル検出装置1Bでは、すべての輝度について高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、輝度ごとにノイズレベルを検出した。しかし、ノイズレベル検出装置1Cは、予め輝度を区分しておき、その区分内の1つの輝度を代表輝度として、高周波成分のレベルの累計を行い、各区分の代表輝度の累計値から、内挿(直線内挿)により他の輝度の累計値を求めることで、輝度ごとにノイズレベルを検出する。   In the noise level detection apparatus 1B described with reference to FIG. 9, the number of blocks for each level of high frequency components is accumulated for all luminances, and the noise level is detected for each luminance. However, the noise level detection apparatus 1C classifies the luminance in advance, performs the total of the high-frequency component levels using one luminance in the segment as the representative luminance, and interpolates from the accumulated value of the representative luminance of each segment. A noise level is detected for each luminance by obtaining a cumulative value of other luminances by (linear interpolation).

ここでは、ノイズレベル検出装置1Cは、ブロック化手段10と、直交変換手段20と、輝度検出手段25と、高周波成分検出手段30と、代表輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)40Cと、輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)50Cと、を備えている。代表輝度別高周波成分累計手段40Cおよび輝度別ノイズレベル判定手段50C以外の構成は、図9で説明したノイズレベル検出装置1Bと同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。   Here, the noise level detection apparatus 1C includes a blocking unit 10, an orthogonal transform unit 20, a luminance detection unit 25, a high frequency component detection unit 30, and a representative luminance-specific high frequency component accumulation unit (high frequency component accumulation unit) 40C. And a noise level determination means (noise level determination means) 50C for each brightness. Since the configuration other than the representative luminance-specific high-frequency component accumulating unit 40C and the luminance-specific noise level determining unit 50C is the same as that of the noise level detection device 1B described with reference to FIG.

代表輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)40Cは、輝度検出手段25で検出されたブロックの輝度のうちで、予め定めた輝度レンジの代表輝度について、高周波成分検出手段30で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計するものである。この代表輝度別高周波成分累計手段40Cは、画面を構成するフィールドまたはフレーム単位で、高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計(ヒストグラム化)する。この代表輝度別高周波成分累計手段40Cにおけるヒストグラム化は、高周波成分累計手段40(図1参照)と同様に行うことができる(図6参照)。なお、代表輝度別高周波成分累計手段40Cは、このヒストグラムを代表輝度ごとに生成する点が、高周波成分累計手段40と異なっている。   The representative luminance-specific high-frequency component accumulating means (high-frequency component accumulating means) 40 </ b> C is detected by the high-frequency component detecting means 30 for representative luminance in a predetermined luminance range among the luminances of the blocks detected by the luminance detecting means 25. Accumulate the number of blocks for each level of high frequency components. The representative luminance-specific high-frequency component accumulating unit 40C accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high-frequency component for each field or frame constituting the screen for each level. The histogram formation in the representative luminance-specific high-frequency component accumulating means 40C can be performed in the same manner as the high-frequency component accumulating means 40 (see FIG. 1) (see FIG. 6). Note that the representative luminance-specific high-frequency component accumulating unit 40C is different from the high-frequency component accumulating unit 40 in that this histogram is generated for each representative luminance.

また、輝度レンジの区分数は、特に限定するものではないが、例えば、“0”〜“255”の輝度値に対して、4〜5個の区分とする。また、各輝度レンジは、均等であっても構わないが、輝度の明るい方が人間のノイズを認識する視覚精度が落ちるため、輝度の明るい方ほど、輝度レンジを大きくすることが望ましい。   The number of divisions of the luminance range is not particularly limited. For example, the number of luminance ranges is 4 to 5 with respect to the luminance values “0” to “255”. In addition, each luminance range may be equal, but it is desirable to increase the luminance range as the luminance is brighter because the luminance accuracy is lower when the luminance accuracy is higher.

輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)50Cは、代表輝度別高周波成分累計手段40Cで累計された代表輝度ごとの高周波成分のレベルの累計から、輝度ごとのノイズレベル(輝度別ノイズレベル)を判定するものである。ここでは、輝度別ノイズレベル判定手段50Cは、代表輝度ノイズ判定手段51と、輝度別ノイズ演算手段52と、を備えている。   The luminance level-specific noise level determination means (noise level determination means) 50C is a noise level for each luminance (noise level for each luminance) based on the accumulated high-frequency component level for each representative luminance accumulated by the representative luminance-specific high-frequency component accumulation means 40C. Is determined. Here, the luminance level noise level determination unit 50C includes a representative luminance noise determination unit 51 and a luminance-specific noise calculation unit 52.

代表輝度ノイズ判定手段51は、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定するものである。すなわち、代表輝度ノイズ判定手段51は、ノイズレベル判定手段50(図1参照)と同様に、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。   The representative luminance noise determining unit 51 determines a noise level for the representative luminance based on the level of the high frequency component accumulated for each representative luminance. That is, the representative luminance noise determination unit 51, like the noise level determination unit 50 (see FIG. 1), calculates a low level value of the level of the high frequency component or an average value corresponding to a predetermined number of blocks from the low level value. The noise level is determined for each representative luminance.

輝度別ノイズ演算手段52は、代表輝度ノイズ判定手段51で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算するものである。この輝度別ノイズ演算手段52は、任意の輝度について、当該輝度の前後の代表輝度の輝度値(前に代表輝度が存在しない場合は、最小輝度値“0”、後に代表輝度が存在しない場合は、最大輝度値“255”とする。)と、その代表輝度に対応するノイズレベルとに基づいて、直線内挿により、対象となる輝度のノイズレベル(輝度別ノイズレベル)を算出する。   The noise-by-brightness calculation unit 52 calculates a noise level for each luminance from the noise level with respect to the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit 51 by linear interpolation. The luminance-specific noise calculation means 52 determines the luminance value of the representative luminance before and after the luminance (if there is no representative luminance before, the minimum luminance value is “0”, and if there is no representative luminance after And the maximum luminance value “255”) and the noise level corresponding to the representative luminance, the noise level of the target luminance (noise level by luminance) is calculated by linear interpolation.

ここで、図13を参照(適宜図12参照)して、輝度別ノイズレベル判定手段50Cにおける輝度別ノイズレベルを算出する手法について説明する。図13は、輝度別ノイズを直線内挿により算出する手法を説明するための説明図である。   Here, with reference to FIG. 13 (refer to FIG. 12 as appropriate), a method of calculating the luminance level by luminance in the luminance level by noise level determination unit 50C will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating noise by luminance by linear interpolation.

図13に示すように、ここでは、輝度レンジの区分として、輝度値を、“0”〜“31”、“32”〜“63”、“64”〜“127”、“128”〜“255”の4つの区分に分けている。また、各輝度レンジの代表輝度を、ここでは、各輝度レンジの中間の値である“16”、“48”、“96”、“192”としている。この各代表輝度に対するノイズレベルは、輝度別ノイズレベル判定手段50Cによって、判定されたものである。   As shown in FIG. 13, here, as the range of the luminance range, the luminance values are “0” to “31”, “32” to “63”, “64” to “127”, “128” to “255”. It is divided into four categories. In addition, the representative luminance of each luminance range is “16”, “48”, “96”, “192”, which is an intermediate value of each luminance range. The noise level for each representative luminance is determined by the luminance-specific noise level determination means 50C.

ここで、輝度別ノイズ演算手段52は、輝度x(例えば、160)のノイズレベルを算出する場合、輝度xの前後の代表輝度である“96”と“192”とのそれぞれに対応するレベルから、直線内挿により、輝度別のノイズレベルαを算出する。   Here, when calculating the noise level of the luminance x (for example, 160), the noise-by-luminance calculation means 52 calculates from the levels corresponding to “96” and “192”, which are representative luminances before and after the luminance x. Then, the noise level α for each luminance is calculated by linear interpolation.

以上説明したようにノイズレベル検出装置1Cを構成することで、ノイズレベル検出装置1Cは、ノイズレベル検出装置1B(図9参照)に比べ、高周波成分の累計したヒストグラムのデータ量を抑えることができる。これによって、ノイズレベル検出装置1Cは、ノイズレベル検出装置1B(図9参照)の効果に加え、データ量の軽減とともにそれに伴う処理の高速化を実現することができる。   By configuring the noise level detection device 1C as described above, the noise level detection device 1C can suppress the data amount of the histogram in which the high-frequency components are accumulated compared to the noise level detection device 1B (see FIG. 9). . Thus, in addition to the effects of the noise level detection device 1B (see FIG. 9), the noise level detection device 1C can realize a reduction in the amount of data and an increase in the processing speed associated therewith.

<第2実施形態(変形例その2)>
次に、図14を参照して、図9で説明した第2実施形態に係るノイズレベル検出装置1Bの他の変形例について説明する。図14は、本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例(その2)の構成を示すブロック図である。
<Second Embodiment (Modification 2)>
Next, another modification of the noise level detection apparatus 1B according to the second embodiment described in FIG. 9 will be described with reference to FIG. FIG. 14: is a block diagram which shows the structure of the modification (the 2) of the noise level detection apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention.

ノイズレベル検出装置1B,1C(図9,12参照)は、輝度ごとにそれぞれノイズレベルを検出した。しかし、ノイズレベル検出装置1Dは、所定の輝度区間ごとにノイズレベルを検出する。すなわち、ノイズレベル検出装置1Dは、ノイズレベルを、ある輝度区間ごとに、同一のノイズレベルとして検出する。なお、この輝度区間は、図12で説明したノイズレベル検出装置1Cにおいて用いた輝度区間と同様の区間とすることができる。   The noise level detection devices 1B and 1C (see FIGS. 9 and 12) detected the noise level for each luminance. However, the noise level detection device 1D detects the noise level for each predetermined luminance section. That is, the noise level detection device 1D detects the noise level as the same noise level for each luminance section. In addition, this brightness | luminance area can be made into the same area as the brightness | luminance area used in 1 C of noise level detection apparatuses demonstrated in FIG.

ここでは、ノイズレベル検出装置1Dは、ブロック化手段10と、直交変換手段20と、輝度検出手段25と、高周波成分検出手段30と、代表輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)40Cと、輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)50Dと、を備えている。また、輝度別ノイズレベル判定手段50Dは、代表輝度ノイズ判定手段51と、輝度別ノイズ決定手段53と、を備えている。すなわち、ノイズレベル検出装置1Dは、ノイズレベル検出装置1C(図9参照)に対し、輝度別ノイズ演算手段52を輝度別ノイズ決定手段53に替えて構成している。この輝度別ノイズ決定手段53以外の構成は、図12で説明したノイズレベル検出装置1Cと同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。   Here, the noise level detection apparatus 1D includes a blocking unit 10, an orthogonal transformation unit 20, a luminance detection unit 25, a high frequency component detection unit 30, and a representative luminance-specific high frequency component accumulation unit (high frequency component accumulation unit) 40C. And a noise level determination means (noise level determination means) 50D for each brightness. The luminance-specific noise level determination unit 50D includes a representative luminance noise determination unit 51 and a luminance-specific noise determination unit 53. That is, the noise level detection device 1D is configured by replacing the noise-specific noise calculation unit 52 with the luminance-specific noise determination unit 53, as compared with the noise level detection device 1C (see FIG. 9). Since the configuration other than the luminance-specific noise determination unit 53 is the same as that of the noise level detection apparatus 1C described with reference to FIG. 12, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

輝度別ノイズ決定手段53は、代表輝度ノイズ判定手段51で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとして決定するものである。すなわち、輝度別ノイズ決定手段53は、任意の輝度ごとに、その輝度を含む輝度レンジの代表輝度に対応するノイズレベルを、当該輝度のノイズレベルとして決定する。   The luminance-specific noise determination unit 53 determines the noise level for the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit 51 as the luminance noise level corresponding to the luminance range to which the representative luminance belongs. That is, the luminance-specific noise determination unit 53 determines, for each arbitrary luminance, the noise level corresponding to the representative luminance of the luminance range including the luminance as the noise level of the luminance.

ここで、図15を参照(適宜図14参照)して、輝度別ノイズ決定手段53における輝度別ノイズレベルを決定する手法について説明する。図15は、輝度別ノイズを輝度レンジごとに決定する手法を説明するための説明図である。   Here, with reference to FIG. 15 (refer to FIG. 14 as appropriate), a method of determining the luminance-specific noise level in the luminance-specific noise determination unit 53 will be described. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a method of determining noise by luminance for each luminance range.

図15に示すように、ここでは、輝度レンジの区分として、輝度値を、“0”〜“31”、“32”〜“63”、“64”〜“127”、“128”〜“255”の4つの区分に分けている。また、各輝度レンジの代表輝度を、ここでは、各輝度レンジの中間の値である“16”、“48”、“96”、“192”としている。この各代表輝度に対する高周波成分のレベルは、代表輝度ノイズ判定手段51によって、判定されたものである。   As shown in FIG. 15, here, as the range of the brightness range, the brightness values are “0” to “31”, “32” to “63”, “64” to “127”, “128” to “255”. It is divided into four categories. In addition, the representative luminance of each luminance range is “16”, “48”, “96”, “192”, which is an intermediate value of each luminance range. The level of the high frequency component with respect to each representative luminance is determined by the representative luminance noise determining unit 51.

ここで、輝度別ノイズ決定手段53は、輝度x(例えば、160)のノイズレベルを決定する場合、輝度xが属する輝度レンジ(ここでは、“128”〜“255”の区分)の代表輝度である“192”に対応するレベルを、輝度別のノイズレベルαとして決定する。   Here, when determining the noise level of the luminance x (for example, 160), the noise-specific noise determining unit 53 uses the representative luminance in the luminance range (here, “128” to “255”) to which the luminance x belongs. A level corresponding to a certain “192” is determined as a noise level α for each luminance.

以上説明したようにノイズレベル検出装置1Dを構成することで、ノイズレベル検出装置1Dは、ノイズレベル検出装置1C(図12参照)に比べ、直線内挿による演算量を抑えることができる。これによって、ノイズレベル検出装置1Dは、ノイズレベル検出装置1C(図12参照)よりもさらに高速化を実現することができる。   By configuring the noise level detection device 1D as described above, the noise level detection device 1D can suppress the amount of calculation by linear interpolation compared to the noise level detection device 1C (see FIG. 12). Thus, the noise level detection device 1D can realize higher speed than the noise level detection device 1C (see FIG. 12).

本発明の第1実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the noise level detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 画面におけるブロックを選択する領域を示す模式図であって、(a)はブロック間の隙間を空けて選択した場合、(b)は画面全体をブロックとして選択する場合を示す図である。It is a schematic diagram which shows the area | region which selects the block in a screen, Comprising: (a) is a figure which shows the case where it selects with the clearance gap between blocks, (b) selects the whole screen as a block. ブロックの画素値と直交変換による周波数成分との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pixel value of a block, and the frequency component by orthogonal transformation. ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法を説明するための模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing for demonstrating the method to detect the level of a high frequency component from the frequency component of a block. 高周波成分のレベルを検出するために対象となる周波数成分の領域を説明するためのパターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of a pattern for demonstrating the area | region of the frequency component used as the object in order to detect the level of a high frequency component. 高周波成分のレベルごとのブロックの累計値をヒストグラムとして表したグラフである。It is the graph which represented the cumulative value of the block for every level of a high frequency component as a histogram. ブロックを複数のフィールドまたはフレームにまたがって抽出する例を示す図である。It is a figure which shows the example which extracts a block over a some field or frame. 本発明の第1実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the noise level detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the structure of the noise level detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 輝度検出手段が、ブロックから輝度を検出する手法を説明するための模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing for demonstrating the method for a brightness | luminance detection means to detect a brightness | luminance from a block. 本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the noise level detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例(その1)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the modification (the 1) of the noise level detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 輝度別ノイズを直線内挿により算出する手法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of calculating the noise classified by brightness | luminance by linear interpolation. 本発明の第2実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例(その2)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the modification (the 2) of the noise level detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 輝度別ノイズを輝度レンジごとに決定する手法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of determining the noise according to brightness | luminance for every brightness | luminance range.

符号の説明Explanation of symbols

1、1B、1C、1D ノイズレベル検出装置
10 ブロック化手段
11 ブロック分割手段
12 ブロック選択手段
20 直交変換手段
25 輝度検出手段
30 高周波成分検出手段
40 高周波成分累計手段
40B、40C 代表輝度別高周波成分累計手段(高周波成分累計手段)
50 ノイズレベル判定手段
50B、50C 輝度別ノイズレベル判定手段(ノイズレベル判定手段)
51 代表輝度ノイズ判定手段
52 輝度別ノイズ演算手段
53 輝度別ノイズ決定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B, 1C, 1D Noise level detection apparatus 10 Blocking means 11 Block division means 12 Block selection means 20 Orthogonal transformation means 25 Luminance detection means 30 High frequency component detection means 40 High frequency component accumulation means 40B, 40C High frequency component accumulation by representative luminance Means (high-frequency component cumulative means)
50 Noise level determination means 50B, 50C Brightness-specific noise level determination means (noise level determination means)
51 representative luminance noise determining means 52 luminance calculating means 53 luminance determining means for luminance

Claims (11)

デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
前記デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割するブロック分割手段と、
このブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する直交変換手段と、
この直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する高周波成分検出手段と、
この高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計する高周波成分累計手段と、
この高周波成分累計手段で累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記ノイズレベルと判定し出力するノイズレベル判定手段と、
を備えることを特徴とするノイズレベル検出装置。
A noise level detection device for detecting a noise level that is a level of a noise component superimposed on a digital video signal,
Block dividing means for dividing the digital video signal into blocks of a predetermined size for each screen;
Orthogonal transform means for orthogonally transforming the blocks divided by the block dividing means for each block;
High-frequency component detection means for averaging the coefficient of the high-frequency component excluding the DC component of the block transformed by the orthogonal transform means and the predetermined vicinity of the DC component in the block and detecting it as the level of the high-frequency component of the block; ,
High-frequency component accumulating means for accumulating the number of blocks corresponding to the level of the high-frequency component detected by the high-frequency component detecting means for each level;
Noise level determination means for determining and outputting an average value corresponding to the number of blocks corresponding to a predetermined number of times from the low level value of the high frequency component level accumulated by the high frequency component accumulation means,
A noise level detection apparatus comprising:
前記ブロックごとに輝度を検出する輝度検出手段をさらに備え、
前記高周波成分累計手段が、前記高周波成分のレベルに対応するブロック数を、前記輝度ごと、かつ、前記レベルごとに累計し、
前記ノイズレベル判定手段が、前記高周波成分累計手段で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記輝度ごとのノイズレベルと判定し出力することを特徴とする請求項1に記載のノイズレベル検出装置。
Further comprising a luminance detecting means for detecting the luminance for each block;
The high-frequency component accumulating means accumulates the number of blocks corresponding to the level of the high-frequency component for each luminance and for each level,
The noise level determination means determines an average value corresponding to a predetermined number of blocks from the low level value of the high frequency component level for each luminance accumulated by the high frequency component accumulation means as the noise level for each luminance. The noise level detection apparatus according to claim 1, wherein the noise level detection apparatus outputs the noise level.
前記高周波成分累計手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、前記高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、
前記ノイズレベル判定手段は、
前記代表輝度ごとに累計された前記高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、前記輝度ごとのノイズレベルを演算する輝度別ノイズ演算手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のノイズレベル検出装置。
The high-frequency component accumulating unit accumulates the number of blocks for each level of the high-frequency component for the representative luminance for each predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detecting unit,
The noise level determination means includes
Representative luminance noise determining means for determining an average value corresponding to a predetermined number of blocks from a low level value of the high-frequency component level accumulated for each representative luminance as a noise level for each representative luminance;
From the noise level with respect to the representative luminance determined by the representative luminance noise determining unit, noise-by-brightness calculating unit for calculating the noise level for each luminance by linear interpolation;
The noise level detection apparatus according to claim 2, further comprising:
前記高周波成分累計手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、前記高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、
前記ノイズレベル判定手段は、
前記代表輝度ごとに累計された前記高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する前記輝度区分に対応する輝度のノイズレベルとする輝度別ノイズ決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載のノイズレベル検出装置。
The high-frequency component accumulating unit accumulates the number of blocks for each level of the high-frequency component for the representative luminance for each predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detecting unit,
The noise level determination means includes
Representative luminance noise determining means for determining an average value corresponding to a predetermined number of blocks from a low level value of the high-frequency component level accumulated for each representative luminance as a noise level for each representative luminance;
A noise-by-brightness determination unit that sets a noise level for the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit as a noise level of a luminance corresponding to the luminance category to which the representative luminance belongs;
The noise level detection apparatus according to claim 2, further comprising:
デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
前記デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割するブロック分割手段と、
このブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する直交変換手段と、
この直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する高周波成分検出手段と、
この高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記ノイズレベルと判定し出力するノイズレベル判定手段と、
を備えることを特徴とするノイズレベル検出装置。
A noise level detection device for detecting a noise level that is a level of a noise component superimposed on a digital video signal,
Block dividing means for dividing the digital video signal into blocks of a predetermined size for each screen;
Orthogonal transform means for orthogonally transforming the blocks divided by the block dividing means for each block;
High-frequency component detection means for averaging the coefficient of the high-frequency component excluding the DC component of the block transformed by the orthogonal transform means and the predetermined vicinity of the DC component in the block and detecting it as the level of the high-frequency component of the block; ,
A noise level determination means for determining and outputting a low level value of the level of the high frequency component detected by the high frequency component detection means or an average value for a predetermined number from the low level value as the noise level;
A noise level detection apparatus comprising:
前記ブロックごとに輝度を検出する輝度検出手段をさらに備え、
前記ノイズレベル判定手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度ごとに前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記輝度ごとのノイズレベルと判定し出力することを特徴とする請求項5に記載のノイズレベル検出装置。
Further comprising a luminance detecting means for detecting the luminance for each block;
The noise level determining means determines a low level value of the level of the high frequency component for each luminance detected by the luminance detecting means or an average value for a predetermined number from the low level value as a noise level for each luminance. 6. The noise level detection apparatus according to claim 5, wherein the noise level detection apparatus outputs the noise level.
前記ノイズレベル判定手段は、
前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、前記輝度ごとのノイズレベルを演算する輝度別ノイズ演算手段と、
を備えることを特徴とする請求項6に記載のノイズレベル検出装置。
The noise level determination means includes
For each representative luminance in a predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detecting means, a low level value of the level of the high-frequency component or an average value for a predetermined number from the low level value is calculated as noise for each representative luminance. Representative luminance noise determining means for determining a level;
From the noise level with respect to the representative luminance determined by the representative luminance noise determining unit, noise-by-brightness calculating unit for calculating the noise level for each luminance by linear interpolation;
The noise level detection apparatus according to claim 6, further comprising:
前記ノイズレベル判定手段は、
前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する前記輝度区分に対応する輝度のノイズレベルとする輝度別ノイズ決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項6に記載のノイズレベル検出装置。
The noise level determination means includes
For each representative luminance in a predetermined luminance range of the luminance detected by the luminance detecting means, a low level value of the level of the high-frequency component or an average value for a predetermined number from the low level value is calculated as noise for each representative luminance. Representative luminance noise determining means for determining a level;
A noise-by-brightness determination unit that sets a noise level for the representative luminance determined by the representative luminance noise determination unit as a noise level of a luminance corresponding to the luminance category to which the representative luminance belongs;
The noise level detection apparatus according to claim 6, further comprising:
輝度が明るいほど前記輝度レンジを大きく設定したことを特徴とする請求項3、請求項4、請求項7、請求項8のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。   The noise level detection device according to any one of claims 3, 4, 7, and 8, wherein the luminance range is set to be larger as the luminance is higher. 前記ブロック分割手段で分割されたブロックを、前記画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択するブロック選択手段をさらに備え、
前記直交変換手段が、前記ブロック選択手段で選択されたブロックについて直交変換を行うことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。
Block selection means for partially selecting the blocks divided by the block division means so as to be a predetermined ratio or more with respect to the entire screen in the screen;
The noise level detection apparatus according to claim 1, wherein the orthogonal transform unit performs orthogonal transform on the block selected by the block selection unit.
前記ノイズレベル判定手段は、前記デジタル映像信号のフィールドまたはフレームにおいて予め定めた時間分のレベルに基づいて、前記ノイズレベルを判定することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。   11. The noise level determination unit determines the noise level based on a level for a predetermined time in a field or frame of the digital video signal. The noise level detection apparatus described in 1.
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US9326008B2 (en) 2012-04-10 2016-04-26 Google Inc. Noise reduction for image sequences
JP6300565B2 (en) * 2014-02-19 2018-03-28 株式会社メガチップス Moving picture coding apparatus, program, and integrated circuit
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0562407B1 (en) * 1992-03-23 1998-09-16 THOMSON multimedia Method and apparatus for noise measurement
JPH0715631A (en) * 1993-06-29 1995-01-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Noise eliminating method/device for image signal
JPH0832839A (en) * 1994-07-19 1996-02-02 Sharp Corp Noise elimination device
JP4192493B2 (en) * 2002-05-13 2008-12-10 株式会社豊田中央研究所 Image noise detection method and image processing apparatus using the same
JP3893099B2 (en) * 2002-10-03 2007-03-14 オリンパス株式会社 Imaging system and imaging program
JP2007184888A (en) * 2005-12-05 2007-07-19 Konica Minolta Photo Imaging Inc Imaging apparatus, image processor, image processing method, and image processing program
JP2008017448A (en) * 2006-06-06 2008-01-24 Sony Corp Video signal processing method, program of video signal processing method, recording medium having recorded thereon program of video signal processing method, and video signal processing apparatus
JP2008294696A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Sony Corp Video signal processing method, program of video signal processing method, recording medium with recorded program of video signal processing method, and video signal processor

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