JPH09319869A

JPH09319869A - 画像エンハンサ

Info

Publication number: JPH09319869A
Application number: JP8133753A
Authority: JP
Inventors: Masahide Naemura; 昌秀苗村; Yoshinori Izumi; 吉則和泉; Atsushi Fukuda; 淳福田; Tadanobu Mizutani; 肇伸水谷
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のエンハンス処理では、芝生などのテク
スチャー画像や折り返し成分やノイズ成分などのエンハ
ンス処理に不適な画像部分まで一律にエンハンスを掛け
ることによって、画像全体の自然感を損なっていた。【解決手段】エンハンス処理は、動画系（４，８，１
０，１４，１８）および静止画系（６，１２，１６，２
０）それぞれの系統で行い、絵柄を示す領域情報信号
は、動静それぞれ独立に領域情報生成回路１８，２０に
より生成している。領域情報信号は、静止画の場合、エ
ッジ検出回路１６から出力されるエッジ信号と静止画内
挿処理回路６から出力されるレベル信号から生成され
る。また、動画の場合、領域情報信号は、１フレーム
差，２フレーム差信号生成回路８から出力される１フレ
ーム差信号，２フレーム差信号と、エッジ検出回路１４
から出力されるエッジ信号と、動画内挿処理回路４から
出力されるレベル信号から生成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイビジョン受信
機などにおける画像のエンハンス処理を行うのに好適
な、画像エンハンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像のエンハンス処理は、画像の
絵柄情報を考慮せず、画面全体を一様に行っていた。従
来から知られている画像エンハンサの一例としては、特
開平８−０３７６０７号公報に記されているように、画
像信号から高域通過フィルタを用い、高域成分を抽出
し、その高域成分のレベル情報のみを用いてエンハンス
信号を生成するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら知られている画像エンハンサにあっては、以下に列挙
する問題が生じていた。

【０００４】処理しようとしている画素の高域成分は
ノイズや折返しなどの不要信号が支配的となっているの
か、あるいは画像自体の情報が支配的となっているのか
の判断が難しく、絵柄によっては、エンハンスをかける
ことによって自然感がなくなり、画質を損なう。

【０００５】小さな物体と大きな物体の判別がなされ
ていないため、両者に適切なエンハンスをかけることが
できず、例えば、大きい物体に適切なエンハンスをかけ
ると、小さい物体では、エンハンスがかかりすぎて不自
然な物体となり、逆に、小さい物体に適切なエンハンス
をかけると大きい物体でエンハンスが不足するという現
象が生じていた。

【０００６】もとの信号のレベルが高いとき、あるい
は低いとき、エンハンスをかけることによって、許容さ
れているダイナミックレンジを超えてしまい、白詰り現
象や黒つぶれ現象が生じていた。

【０００７】さらに加えて、従来のエンハンス処理で
は、芝生などのテクスチャー画像や折り返し成分やノイ
ズ成分などのエンハンス処理に不適な画像部分まで一律
にエンハンスをかけることによって、画像全体の自然感
を損なっていた。

【０００８】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
画像信号から絵柄に対応した領域情報を生成し、その情
報に応じてエンハンス処理のパラメータ量を変化させ、
より自然なエンハンス処理を実現することにより、エン
ハンス画質を向上させる画像エンハンサを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る画像エンハンサは、画素単位に入力
画像信号の輝度信号レベルを検出して出力するレベル検
出部と、画素単位に前記入力画像信号のエッジ成分を検
出して出力するエッジ検出部と、該エッジ検出部の出力
信号および前記レベル検出部の出力信号に基づき領域情
報信号を割り当てて出力するミックス処理回路を含む領
域情報生成手段と、前記入力画像信号より生成したエン
ハンス信号を、前記領域情報信号に基づき、前記入力画
像信号に足し合わせてエンハンス処理するエンハンス処
理部とを具備したものである。

【００１０】ここで、前記レベル検出部は、入力画像信
号の輝度信号レベルを予め定められた関係に基づき設定
された２つ以上の閾値と比較して前記輝度信号のビット
数を低減した低ビットレベル信号を出力するレベル変換
処理回路を含む構成とすることができる。

【００１１】また、前記エッジ検出部は、入力画像信号
の高域成分を抽出する高域通過フィルタと、該高域通過
フィルタの出力信号の絶対値を演算して出力する絶対値
化処理回路と、該絶対値化処理回路の出力信号を予め定
められた関係に基づき設定された２つ以上の閾値と比較
してビット数を低減した低ビット高域成分信号を出力す
るレベル変換処理回路を含む構成とすることができる。
あるいは、前記エッジ検出部は、入力画像信号の高域成
分を抽出する高域通過フィルタと、該高域通過フィルタ
の出力信号の絶対値を演算して出力する絶対値化処理回
路と、該絶対値化処理回路の出力信号を予め定められた
関係に基づき設定された２つ以上の閾値と比較してビッ
ト数を低減した低ビット高域成分信号を出力するレベル
変換処理回路と、入力画像信号の１フレーム差信号およ
び／または２フレーム差信号の絶対値を演算して出力す
る１フレーム差絶対値化処理回路および／または２フレ
ーム差絶対値化処理回路と、該１フレーム差絶対値化処
理回路および／または２フレーム差絶対値化処理回路の
出力信号と前記低ビット高域成分信号を出力するレベル
変換処理回路の出力信号とに基づき、低ビット動エッジ
信号を割り当てて出力するロジカルミックス処理回路を
含む構成とすることができる。

【００１２】ここで、前記エッジ検出部は、処理対象画
素を中心に複数の画素を含む予め定められた２次元領域
の境界上に位置する画素の前記低ビット高域成分信号ま
たは前記低ビット動エッジ信号の値を全て加算し、該加
算結果を予め定められた関係に基づき設定された２つ以
上の閾値と比較してビット数を低減して前記処理対象画
素の低ビット高域成分信号または低ビット動エッジ信号
の値に置換して出力する孤立点除去処理回路を含む構成
とするのが好適である。さらに、前記エッジ検出部は、
処理対象画素を中心とした予め定められた２次元領域内
に含まれる複数の画素の前記孤立点除去処理回路の出力
信号を全て加算し、該加算結果を予め定められた関係に
基づき設定された２つ以上の閾値と比較して割り当てた
データを前記処理対象画素の孤立点除去処理回路の出力
信号に置換して出力する領域化処理回路を含むことが可
能である。

【００１３】なお、上記の各画像エンハンサにおいて
は、前記２つ以上の閾値の設定が、受信信号のＣ／Ｎ比
により制御される構成とするのが好適である。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１本発明の実施の形態の一例として、ハイビジョン受信機
（ＭＵＳＥデコーダ）での画像エンハンス処理について
説明する。

【００１５】以下に述べるハイビジョン受像機において
は、受信画像にエンハンスをかける際に、画像の絵柄に
対応した領域情報に応じて、エンハンス処理の仕方を変
えて、元の受信画像に足し合わせることにより適切なエ
ンハンス処理を実現する。

【００１６】領域情報には、画像のエッジに関する情報
とレベルに関する情報が含まれている。動画に対して
は、フレーム差情報を用いて、サブサンプリング処理に
よる折返しが強く現れる領域に関する情報も領域情報に
含めている。領域情報の検出方法として、本発明に係る
孤立点除去処理、近傍画素を用いた領域化処理を用い、
領域情報の信頼性を増している。

【００１７】より具体的に述べると、領域情報を生成す
るための情報として用いるものは、画像のエッジ成分、
画像の輝度レベル情報、画像の１フレーム差信号、２フ
レーム差信号である。

【００１８】画像のエッジ成分は、視覚的に感度が高
く、ノイズをマスキングする効果があることが知られて
いるため、その部分については、エンハンス量を画像の
平坦部より多くできる。

【００１９】画像の輝度レベルは、エンハンスにより白
詰りしたり、黒つぶれするのを避けるため、画像の輝度
レベルに応じてエンハンス量を制御するパラメータとし
て用いる。

【００２０】画像の１フレーム差信号、２フレーム差信
号は動くエッジ信号の検出とサブサンプリング処理によ
る折返し部分の検出情報として用いる。

【００２１】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態の一例を詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明を適用したハイビジョン受
信機であるＭＵＳＥデコーダの構成例を示す。

【００２３】図１において、２は公知の技術によって構
成されている動き検出回路である。４は動画内挿処理回
路、６は静止画内挿処理回路であって、いずれも後述す
るレベル情報を出力する。８は１フレーム差，２フレー
ム差信号生成回路である。これらの各回路２，４，６，
８にはＭＵＳＥ信号が入力されている。１０は動画用の
エンハンス回路、１２は静止画用のエンハンス回路であ
り、それらの詳細な回路構成および動作については、図
３および図４等を参照して、後に詳述する。１４は動画
用のエッジ検出回路、１６は静止画用のエッジ検出回路
である。１８は動画用の領域情報生成回路、２０は静止
画用の領域情報生成回路であり、各々の領域情報につい
ては後に詳述する。２２は混合（ミックス）回路、２４
はＤ／Ａ変換回路である。

【００２４】次に、図１に示したＭＵＳＥデコーダの動
作を説明する。

【００２５】図１に示したＭＵＳＥデコーダは、動画処
理と静止画処理を別々に処理し、動き検出の結果に応じ
てそれら２つの処理結果をミックスしている。

【００２６】エンハンス処理は、動画系（４，８，１
０，１４，１８）および静止画系（６，１２，１６，２
０）それぞれの系統で行い、絵柄を示す領域情報信号
は、動静それぞれ独立に領域情報生成回路１８，２０に
より生成している。

【００２７】領域情報信号は、静止画の場合、エッジ検
出回路１６から出力されるエッジ信号と静止画内挿処理
回路６から出力されるレベル信号から生成される。ま
た、動画の場合、領域情報信号は、１フレーム差，２フ
レーム差信号生成回路８から出力される１フレーム差信
号，２フレーム差信号と、エッジ検出回路１４から出力
されるエッジ信号と、動画内挿処理回路４から出力され
るレベル信号から生成される。そして、それらの領域情
報信号の値に応じて、エンハンス処理の各種パラメータ
を画素毎に制御して、エンハンス処理を実行している。

【００２８】ここで、領域情報信号について説明する。

【００２９】画素の構成要素の中で輪郭成分（エッジ成
分）は、視覚感度が高い。一方、芝生などで代表される
ような強いエッジ成分のないテクスチャー成分は、視覚
感度が低い。また、ノイズなどの妨害成分は、強いエッ
ジがある部分では、目立たず、平坦部分では目立つとい
う視覚効果もある。これより、エンハンスは、視覚感度
の高いエッジ部分で強くかけ、テクスチャー部分では、
弱くかければよい。

【００３０】また、エンハンスをかける前の画像のレベ
ルが、許容されているダイナミックレンジの上限あるい
は、下限付近にあり、エンハンスをかけることにより、
その上限、下限を超すような場合、エンハンスのかけ方
により白詰りや黒つぶれの画像劣化が生じる。

【００３１】さらに、劣化要因としての折返しは、１５
Ｈｚの時間周波数でフリッカしており、エンハンスがそ
の部分にかかると劣化の程度が増す。

【００３２】このように、画像のなかには、絵柄によっ
て、エンハンスに適している部分と、適していない部分
が混在している。そこで、エンハンスに適している部分
と適していない部分を検出して、領域毎にエンハンスの
強度を切り替えれば、エンハンスの効果を減ずることな
く、劣化要因の増大を防ぐことができる。

【００３３】領域情報信号は、エンハンスに適している
部分を画素単位に示す信号で、基本的には強いエッジが
存在している部分には、エンハンスを強くかけ、それ以
外では弱くかけることを目的として、領域情報信号を生
成している。

【００３４】そこで、図２を参照して、この領域情報信
号について説明する。図２上段の画像（ａ）は、エンハ
ンスをかける前のもと画像で、人と葉の後ろのバックラ
ウンドに粒状のノイズがある。この画像に従来のエンハ
ンスをかけると、同図（ｂ）の如く画面一様にエンハン
スがかかるため、バックラウンドのノイズも強調され、
画質が劣化する。これを避けるには、図２中段の右
（ｃ）に示す如く、黒く示された部分と他の部分を切り
分けてエンハンスをかければ、バックラウンドのノイズ
を強調することなく、人と葉の部分だけにエンハンスを
かけることができる（図２下段の右図（ｅ）参照）。領
域情報信号は、図２中段の右図（ｃ）に示す部分を表す
信号である。

【００３５】なお、図１に示したエンハンス回路１０，
１２は、特開平８−３７６０７号公報に記載されている
“受信画像のエンハンス方法”に準じる。ここで、適応
的に変えるパラメータとしては、上記明細書中の図３，
図４に記載されている特性を用いることができる。

【００３６】実施の形態２図３は本発明に従った静止画用エンハンス処理のための
回路構成を、図４は動画用エンハンス処理のための回路
構成を示す。

【００３７】静止画エンハンス処理においては、入力信
号が本線系とレベル検出系、エッジ検出系の３系統に分
かれる。図３のブロック図において、本線系には、エン
ハンス処理部としての機能を果たす２次元エンハンサ３
０が含まれている。また、レベル検出系には、レベル変
換処理回路３２と、２次元ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
が含まれている。ミックス処理回路３６については、後
に説明する。さらに、エッジ検出系には２次元ＨＰＦ
（ハイパスフィルタ）３８と、絶対値化処理回路４０
と、２次元ＬＰＦ４２と、メディアンフィルタ４４と、
レベル変換処理回路４６と、２次元ＬＰＦ４８と、孤立
点除去処理回路５０と、領域化処理回路５２が含まれて
いる。

【００３８】上記のレベル検出系は、対象画素の平均輝
度レベルを検出し、それを低ビット語長で表す系統であ
る。

【００３９】まず最初に、レベル変換処理回路３２の動
作を説明する。入力信号の輝度レベルが、予め定められ
たレベルの低いほうから順番に０から昇順に整数の番号
が割り振られた複数の閾値と比較される。そして、入力
信号の輝度レベルが、最初に閾値より小さくなった時、
１つ前の閾値の番号を新たな出力信号とするレベル変換
操作を行う。例として、図５に、入力８ビット語長の輝
度レベルを有する信号を、４ビット語長のデータに変換
するときのレベル変換を示す。

【００４０】このようにしてレベル変換処理回路３２か
ら得られた輝度レベルをそのまま適応処理の制御に使う
と、画像のエッジ付近では、レベルの変化が大きく、制
御が画素ごとに切り替わり、フリッカが生じることがあ
る。これを避けるため、レベル変換処理された信号の輝
度レベルの平均化を２次元ＬＰＦ３４で行う。

【００４１】ここで、輝度の平均とは、周辺画素間での
輝度平均のことをいい、例えば、対象画素を中心に３×
３の周辺画素で平均すると、次式で表すことができる。

【００４２】

【数１】

【００４３】ここで、Ｉは、平均輝度レベルである。

【００４４】またＸ［ｊ］［ｉ］は、（ｘ，ｙ）座標が
（ｉ，ｊ）の画素の輝度レベルである。

【００４５】この平均化された信号（２次元ＬＰＦ３４
の出力信号）を、低ビットレベル信号という。

【００４６】上記のエッジ検出系は、入力画像で、エッ
ジが支配的な部分を画素単位で検出する系統である。

【００４７】このエッジ検出系では、以下に述べる動作
を行う。なお、カッコ書きで示した数字は、図３に示し
た各ブロックに対応している。

【００４８】まず、入力信号に対して、高域成分を取り
出す２次元高域通過フィルタ処理が行われる（３８）。
その後、高域成分を絶対値化し（４０）、ノイズを除去
することを目的に、２次元低域通過フィルタ処理（４
２）、３×３メディアンフィルタ処理（４４）が行われ
る。このように処理された高域成分は、レベル検出系で
のレベル変換処理と同じ処理が施され（４６）、低ビッ
ト語長の信号となる。

【００４９】ただし、この場合のレベル変換に用いる予
め設定された複数の閾値は、レベル検出系と、異なって
いてもよい。

【００５０】低ビット語長化された高域成分信号（すな
わち、レベル変換処理回路４６の出力信号）は、信号成
分からノイズを取り除き、信号を広げるために、低域通
過フィルタ処理が施される（４８）。低域通過フィルタ
処理の後、低ビット語長化された高域成分信号に含まれ
ている孤立点を除去するために、後述する孤立点除去処
理が施される（５０）。そして、後述する領域化処理
（５２）によって、低ビット語長化された高域成分信号
は、エッジ成分が多い画像エッジ領域とエッジ成分が少
ない平坦領域に切り分けられる。この切り分けの程度を
示す情報が、低ビットエッジ信号である。

【００５１】そして、最終的に、上記の低ビットレベル
信号（２次元ＬＰＦ３４の出力信号）と低ビットエッジ
信号（領域化処理回路５２の出力信号）がミックス処理
回路３６で組み合わされ、静止画の場合の領域情報信号
となる。

【００５２】図６は、３ビット語長の領域情報信号を生
成するためのミックス処理の例を４ビット語長の低ビッ
トレベル信号と４ビット語長の低ビットエッジ信号の場
合について示したものである。

【００５３】次に、図４を参照して、動画用のエンハン
ス処理について説明する。

【００５４】図４に示した本線系には、エンハンス処理
部としての機能を果たす２次元エンハンサ６０が含まれ
ている。

【００５５】レベル検出系には、レベル変換処理回路６
２と、２次元ＬＰＦ６４が含まれている。ミックス処理
回路６６については、後に詳述する。

【００５６】エッジ検出系には、２次元ＨＰＦ６８と、
絶対値化処理回路７０と、２次元ＬＰＦ７２と、メディ
アンフィルタ７４と、レベル変換処理回路７６が含まれ
ている。

【００５７】１フレーム差検出系には、２次元ＬＰＦ７
８と、絶対値化処理回路８０と、２次元ＬＰＦ８２と、
メディアンフィルタ８４と、レベル変換処理回路８６が
含まれている。

【００５８】２フレーム差検出系には、２次元ＬＰＦ８
８と、絶対値化処理回路９０と、２次元ＬＰＦ９２と、
メディアンフィルタ９４と、レベル変換処理回路９６が
含まれている。

【００５９】さらに、領域情報生成手段１１０には、ロ
ジカルミックス処理回路９８と、２次元ＬＰＦ１００
と、孤立点除去処理回路１０２と、領域化処理回路１０
４が含まれている。

【００６０】上記の構成を有する動画用エンハンス処理
回路は、以下に述べる動作を行う。なお、カッコ書きで
示した数字は、図４に示した各ブロックに対応してい
る。

【００６１】動画エンハンス処理において、領域情報信
号の生成には、レベル検出系、エッジ検出系以外に、１
フレーム間の差信号である１フレーム差信号と２フレー
ム間の差信号である２フレーム差信号が用いられる。

【００６２】１フレーム差信号と２フレーム差信号に対
しては、ノイズ除去を目的に、２次元低域通過フィルタ
処理（７８，８８）、絶対値化処理（８０，９０）、２
次元低域通過フィルタ処理（８２，９２）、３×３メデ
ィアンフィルタ処理（８４，９４）が施される。ノイズ
除去された１フレーム差、２フレーム差信号は、レベル
検出系、エッジ検出系と同様に、レベル変換処理（８
６，９６）が施され、低ビット語長化される。レベル変
換処理に用いる閾値の値は、レベル検出系、エッジ検出
系と異なっていてもよい。

【００６３】低ビット語長化された１フレーム差信号と
２フレーム差信号は、ロジカルミックス処理回路９８
で、低ビットエッジ信号と組み合わされ、動くエッジを
表す低ビット動エッジ信号となる。

【００６４】図７に、ロジカルミックス処理回路９８の
代表的な例を示す。この場合、２フレーム差信号と１フ
レーム差信号を比較テーブル回路１２０で比較し、新た
なフレーム差信号を作り、組み合わせ回路１２２におい
てその値とエッジ信号を乗算して最終的な動いているエ
ッジ信号としている。

【００６５】ＭＵＳＥデコーダのようなフレームオフセ
ットサブサンプルを使ったシステムでは、サブサンプル
による折り返し成分が２フレーム差信号より強く１フレ
ーム差信号に現れるため、図７に示すように１フレーム
差信号と２フレーム差信号の比較をして、その大小関係
より新たなフレーム差信号を得る処理で、折り返し成分
を小さくすることができる。

【００６６】図４に示したロジカルミックス処理回路９
８で生成された低ビット動エッジ信号に対して、静止画
の低ビットエッジ信号の生成のときと同様に、２次元低
域通過フィルタ処理（１００）、孤立点除去処理（１０
２）、領域化処理（１０４）が施される。その結果が、
静止画の領域情報信号の生成と同様に、低ビットレベル
信号と組み合わされて、最終的な動画の場合の領域情報
信号が生成される。

【００６７】本発明におけるエンハンス処理では、生成
された領域情報信号の値に応じて、そのエンハンス処理
におけるパラメータを適応的に変えている。図８は、特
開平８−３７６０７号公報記載のエンハンサを例に、上
記２次元エンハンサ３０，６０（図３，図４参照）を詳
細に示す。図８において、１３０は非線形前処理回路、
１３２は２次元高域通過フィルタ、１３４は非線形後処
理回路、１３６は遅延回路である。なお、特開平８−３
７６０７号公報記載のエンハンサではバンドパスフィル
タが用いられているが、図８ではこれを２次元高域通過
フィルタとしてエンハンサを構成してある。

【００６８】生成された領域情報信号で制御されるの
は、非線形後処理回路１３４の部分である。非線形後処
理回路１３４は、入力のレベルｘに応じて、出力値ｙが
非線形的に変わる処理で、以下の式で表すことができ
る。

【００６９】

【数２】ｙ＝−ｙｍｉｎ（ｘ＜−（ｙｍｉｎ＋αｍ・ｘ１）／αｍのとき）ｙ＝αｍ・（ｘ＋ｘ１）（−（ｙｍｉｎ＋αｍ・ｘ１）／αｍ≦ｘ≦−ｘ１のとき）ｙ＝０（−ｘ１＜ｘ＜ｘ１のとき）ｙ＝αｐ・（ｘ−ｘ１）（ｘ１≦ｘ≦（ｙｍａｘ＋αｐ・ｘ１）／αｐのとき）ｙ＝ｙｍａｘ（（ｙｍａｘ＋αｐ・ｘ１）／αｐ＜ｘのとき） …（２）上式のｙｍａｘ，ｙｍｉｎ，αｍ，αｐ，ｘ１の値が領
域情報信号で適応的に変わる値である。例えば図６に示
された領域情報信号に対して、上記ｙｍａｘ，ｙｍｉ
ｎ，αｍ，αｐ，ｘ１がどのように変化するかを例示し
たのが図９である。

【００７０】図９より、領域情報信号で画像のエッジ情
報が支配的になるに従い、αｍ，αｐの値を大きくし、
エンハンスを強く施し、反対にエッジ情報が少なくなる
に従い、αｍ，αｐの値を小さくし、エンハンスを弱く
施すような制御を行っている（領域情報信号の値が４と
５（６と７）では、５（７）の方がαｍ，αｐの値が大
きく、領域情報信号の値が０〜３では、０→１→２→３
の値でαｍ，αｐの値が大きくなっている）。

【００７１】この結果、ノイズ成分や孤立的に存在する
粒状の物体は、領域情報信号では、エッジ情報が少ない
画素と判断されるため、エンハンス処理をあまり大きく
かけないようにすることができる。

【００７２】また、領域情報信号には、レベルに関する
情報が含まれているため、レベル情報に応じてαｍ，α
ｐ，ｙｍｉｎ，ｙｍａｘを図９のように変化させること
も可能である。低ビットエッジ信号の値が同じとなる場
合の例として領域情報信号の値５と７についてαｍとα
ｐまたはｙｍｉｎとｙｍａｘを比較すればわかるよう
に、レベルによる制御を行うことにより、レベルが高い
ときには、αｐ，ｙｍａｘをαｍ，ｙｍｉｎより小さく
し、レベルが低いときには、αｍ，ｙｍｉｎをαｐ，ｙ
ｍａｘより小さくして、エンハンスを施すことにより、
画像レベルが高いときに白づまりになったり、画像レベ
ルが低いときに黒つぶれになったりするのを避けること
ができる。

【００７３】次に、図３および図４に示した孤立点除去
処理回路５０，１０２と領域化処理回路５２，１０４に
ついて説明する。

【００７４】孤立点除去処理は、信号に含まれる孤立点
を除去する処理で、図１０に示される原理に従って行わ
れる。領域情報信号での孤立点の近傍では、その値が零
となるため、図１０のように孤立点を囲む長方形の四辺
上では、すべて零値を採ると考えられ、四辺上の総和は
零となる。一方、画像のエッジ近傍では、エッジが対象
点を囲む長方形の四辺状の一部を横切るため、四辺上の
総和は零より大きな値となる。このことを、利用して孤
立点の除去を行っている。

【００７５】図１０に示した原理図では、対象となる画
素を中心にｍ画素×ｎラインで囲む長方形の四辺上に位
置する画素成分をすべて足し合わせ、その総和が予め設
定された１組の閾値間のどこに属するかによって、対象
画素の出力値を設定閾値数に応じて段階的に下げてい
る。なお、対象となる画素を囲む形状は、長方形に限定
されるものではない。

【００７６】領域化処理は、図１１に示される原理に従
って行われる。

【００７７】まず、対象となる画素を含むある形状内に
存在する画素成分を足し合わせ、形状内の画素和を求め
る。形状内の画素和が、予め定められたレベルの低いほ
うから順番に０から昇順に整数の番号が割り振られた複
数の閾値と比較され、画素和が、最初に閾値より小さく
なった時、１つ前の閾値の番号を新たな領域情報信号の
値とする。０番目の閾値は、常に零である。

【００７８】また、図３および図４に示されている孤立
点除去回路５０，１０２および領域化処理回路５２，１
０４で予め設定されている閾値レベルを、受信機で別途
検出されたノイズ量で制御することが可能である。ノイ
ズ量が予め設定された値を超えたときには、領域情報信
号に対するノイズの影響を少なくするために、それぞれ
の閾値レベルを高くする制御を行う。

【００７９】図１０または図１１の処理における閾値が
４通り（Ｔｈ₀〜Ｔｈ₃）である場合について、検出ノ
イズ量を表す受信ＣＮ比による閾値レベルの制御例を図
１２に示した。

【００８０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、画像
のフレーム差信号、エッジ信号、レベル信号を入力し、
フィルタリング処理および演算処理により、画像の絵柄
の特徴（例えば輪郭情報）に対応した領域情報信号を画
素毎に生成し、その領域情報信号でエンハンサのパラメ
ータを制御することにより、絵柄に適合した適応的なエ
ンハンス処理が可能となる。

【００８１】更に詳述すると、本発明を実施することに
より、以下に列挙する効果が得られる。

【００８２】（１）本発明により、画像内のエンハンス
をかけると画質劣化する部分と画質向上する部分を領域
化することができる。この領域情報を用いると、従来の
画面一様にかけるエンハンスよりも、画質的に優れたエ
ンハンス処理が実現できる。

【００８３】（２）領域生成の際の一連の処理（低域通
過フィルタ処理、メディアンフィルタ処理、孤立点除去
処理、領域化処理）によって、ノイズの影響を少なくす
ることができる。

【００８４】（３）動画においては、１フレーム差信
号、２フレーム差信号を用いることにより、折り返し成
分のエンハンスへの影響を軽減でき、従来のエンハンス
方法より、画質的に優れた動画エンハンスが実現でき
る。

【００８５】（４）上記の領域情報は、絵柄の内容と密
接な関係があるので、動き検出の感度を領域情報信号レ
ベルが高いときには高く、領域情報信号レベルが低いと
きには低くするなどの制御に用いることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるエンハンス処理回路をＭＵＳＥデ
コーダに用いる場合の構成例を示すブロック図である。

【図２】領域情報信号によるエンハンスの具体例を示す
説明図である。

【図３】本発明における静止画用エンハンス処理の回路
構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明における動画用エンハンス処理の回路構
成例を示すブロック図である。

【図５】本発明におけるレベル変換処理の一例を示す図
である。

【図６】本発明における低ビットレベル信号と低ビット
エッジ信号のミックス処理の一例を示す図である。

【図７】ロジカルミックス処理回路の一例を示す図であ
る。

【図８】本発明における２次元エンハンサの回路構成例
を示すブロック図である。

【図９】領域情報信号によるエンハンスパラメータの制
御例を示す図である。

【図１０】本発明における孤立点除去処理の原理を示す
説明図である。

【図１１】本発明における領域化処理の原理を示す説明
図である。

【図１２】受信ＣＮ比による閾値レベルの制御例を示す
図である。

【符号の説明】２動き検出回路４動画内挿処理回路６静止画内挿処理回路８１フレーム差，２フレーム差信号生成回路１０エンハンス回路（動画用）１２エンハンス回路（静止画用）１４エッジ検出回路（動画用）１６エッジ検出回路（静止画用）１８領域情報生成回路（動画用）２０領域情報生成回路（静止画用）２２混合（ミックス）回路２４Ｄ／Ａ変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水谷肇伸東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素単位に入力画像信号の輝度信号レベ
ルを検出して出力するレベル検出部と、画素単位に前記
入力画像信号のエッジ成分を検出して出力するエッジ検
出部と、該エッジ検出部の出力信号および前記レベル検
出部の出力信号に基づき領域情報信号を割り当てて出力
するミックス処理回路を含む領域情報生成手段と、前記入力画像信号より生成したエンハンス信号を、前記
領域情報信号に基づき、前記入力画像信号に足し合わせ
てエンハンス処理するエンハンス処理部とを具備したこ
とを特徴とする画像エンハンサ。
【請求項２】請求項１記載の画像エンハンサにおい
て、前記レベル検出部は、入力画像信号の輝度信号レベルを予め定められた関係に
基づき設定された２つ以上の閾値と比較して前記輝度信
号のビット数を低減した低ビットレベル信号を出力する
レベル変換処理回路を含むことを特徴とする画像エンハ
ンサ。
【請求項３】請求項１記載の画像エンハンサにおい
て、前記エッジ検出部は、入力画像信号の高域成分を抽出する高域通過フィルタ
と、該高域通過フィルタの出力信号の絶対値を演算して出力
する絶対値化処理回路と、該絶対値化処理回路の出力信号を予め定められた関係に
基づき設定された２つ以上の閾値と比較してビット数を
低減した低ビット高域成分信号を出力するレベル変換処
理回路を含むことを特徴とする画像エンハンサ。
【請求項４】請求項１記載の画像エンハンサにおい
て、前記エッジ検出部は、入力画像信号の高域成分を抽出する高域通過フィルタ
と、該高域通過フィルタの出力信号の絶対値を演算して出力
する絶対値化処理回路と、該絶対値化処理回路の出力信号を予め定められた関係に
基づき設定された２つ以上の閾値と比較してビット数を
低減した低ビット高域成分信号を出力するレベル変換処
理回路と、入力画像信号の１フレーム差信号および／または２フレ
ーム差信号の絶対値を演算して出力する１フレーム差絶
対値化処理回路および／または２フレーム差絶対値化処
理回路と、該１フレーム差絶対値化処理回路および／または２フレ
ーム差絶対値化処理回路の出力信号と前記低ビット高域
成分信号を出力するレベル変換処理回路の出力信号とに
基づき、低ビット動エッジ信号を割り当てて出力するロ
ジカルミックス処理回路を含むことを特徴とする画像エ
ンハンサ。
【請求項５】請求項３または請求項４記載の画像エン
ハンサにおいて、前記エッジ検出部は、処理対象画素を中心に複数の画素を含む予め定められた
２次元領域の境界上に位置する画素の前記低ビット高域
成分信号または前記低ビット動エッジ信号の値を全て加
算し、該加算結果を予め定められた関係に基づき設定さ
れた２つ以上の閾値と比較してビット数を低減して前記
処理対象画素の低ビット高域成分信号または低ビット動
エッジ信号の値に置換して出力する孤立点除去処理回路
を含むことを特徴とする画像エンハンサ。
【請求項６】請求項５記載の画像エンハンサにおい
て、前記エッジ検出部は、処理対象画素を中心とした予め定められた２次元領域内
に含まれる複数の画素の前記孤立点除去処理回路の出力
信号を全て加算し、該加算結果を予め定められた関係に
基づき設定された２つ以上の閾値と比較して割り当てた
データを前記処理対象画素の孤立点除去処理回路の出力
信号に置換して出力する領域化処理回路を含むことを特
徴とする画像エンハンサ。
【請求項７】請求項２乃至請求項６のいずれかに記載
の画像エンハンサにおいて、前記２つ以上の閾値の設定が、受信信号のＣ／Ｎ比によ
り制御されることを特徴とする画像エンハンサ。