映像処理装置及び映像処理方法
【課題】撮像ぼけ補正に優れた映像処理装置を提供することにある。
【解決手段】映像処理装置は、映像信号を入力する入力手段と、前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、を備えている。
【解決手段】映像処理装置は、映像信号を入力する入力手段と、前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像品質を改善する映像処理装置及び映像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、標準解像度映像（ＳＤ（Standard Definition）映像：480×480〜720×480）を超える解像度を有するパーソナルコンピュータ用ディスプレイで、映像コンテンツを視聴する機会が増加している。また、ハイビジョン放送の本格化に伴い、準高解像度映像（1440×1080）及び高解像度映像（フルＨＤ（Full High Definition）映像：1920×1080）対応のテレビジョン受信機も一般家庭に普及してきている。これに伴い、ＤＶＤビデオなどのＳＤ映像、又は地上デジタル放送などの準高解像度映像を高解像度映像に変換するアップコンバート技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、低解像度画像から高解像度画像へ変換する際に、補間ぼけやジャギーを生じることなく高画質な画像を得ることができる画像処理装置が開示されている。この画像処理装置は、人工的に作成された文字、線画像等と自然画像が同じ一枚の画像中に混在している場合でも、文字及び線画像部分のエッジを再現し、自然画像部分の補間ぼけを抑制した画像を生成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ビデオカメラを用いて撮影した実写映像には、撮像素子及びレンズ等の性質に起因する撮像ぼけが生じることがあり、このような撮像ぼけを効率良く低減する技術が要望されている。
【０００６】
また、このような撮像ぼけは、全ての映像コンテンツにおいて発生するわけではない。テレビジョン放送番組等の映像コンテンツには、異なる性質の映像が含まれる。例えば、実写映像による映像コンテンツ（実写映像コンテンツ）と、アニメーションやＣＧ等による映像コンテンツ（グラフィックス映像コンテンツ）とが存在する。グラフィックス映像コンテンツには撮像ぼけが生じないことが知られている。したがって、グラフィックス映像コンテンツに対して撮像ぼけ補正を適用する必要はない。
【０００７】
本発明の目的は、撮像ぼけ補正に優れた映像処理装置及び映像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る映像処理装置は、映像信号を入力する入力手段と、前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段とを備えている。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る映像処理方法は、映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像ぼけ補正に優れた映像処理装置及び映像処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１〜第５の実施形態に共通する映像処理装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置に入力される実写映像のヒストグラムを示す図。
【図４】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置に入力されるグラフィックス映像のヒストグラムを示す図。
【図５】図２に示すヒストグラム検出部に設けられるグラフィックス判定部による判定の例を説明する図。
【図６】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置で用いられる実写映像及びグラフィックス映像の撮像モデル関数の例を説明する図。
【図７】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置によって表示されるアニメモード設定画面の例を示す図。
【図８】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置によるグラフィックス判定処理の手順の例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第２の実施形態の映像処理装置による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置の可変フィルタ特性の一例を示す図。
【図１３】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１４】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１５】本発明の第３の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１６】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１７】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１８】本発明の第４の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１９】本発明の第５の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図２０】本発明の第６の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図２１】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図２２】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明の第１〜第５の実施形態に共通する映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）の全体構成を説明する。
【００１４】
デジタルテレビジョン受信機１１は、映像表示部１４、スピーカ１５、操作部１６、受光部１８、放送信号入力端子４８，５３、アナログ信号入力端子６０、出力端子６３，６４、チューナ４９，５４，５６、ＰＳＫ復調器５０、ＯＦＤＭ復調器５５、アナログ復調器５７、信号処理部５１、音声処理部５９、グラフィック処理部５８、映像処理部６２、ＯＳＤ信号生成部６１、制御部６５等を備える。
【００１５】
また、放送信号入力端子４８及び放送信号入力端子５３には、それぞれＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７及び地上波放送受信用アンテナ５２が接続される。受光部１８は、リモートコントローラ１７から出力される信号を受信する。
【００１６】
制御部６５は、デジタルテレビジョン受信機１１内の各部の動作を制御する。制御部６５は、ＣＰＵ６９、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、及び不揮発性メモリ６８を備える。ＲＯＭ６６は、ＣＰＵ６９によって実行される制御プログラムを格納する。不揮発性メモリ６８は、各種の設定情報及び制御情報を格納する。ＣＰＵ６９は、処理に必要な命令群及びデータをＲＡＭ６７にロードし、処理を実行する。
【００１７】
制御部６５には、操作部１６による操作情報、もしくは受光部１８で受信されるリモートコントローラ１７による操作情報が入力される。制御部６５は、この操作内容を反映した各部の制御を行う。
【００１８】
ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、衛星デジタルテレビジョン放送信号を受信する。ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子４８を介して衛星デジタル放送用のチューナ４９に出力する。チューナ４９は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ４９は、選局した放送信号をＰＳＫ復調器５０に出力する。ＰＳＫ（Phase Shift Keying）復調器５０は、チューナ４９により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＰＳＫ復調器５０は、復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００１９】
地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号及び地上アナログテレビジョン放送信号を受信する。地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介してチューナ５４に出力する。チューナ５４は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５４は、選局した放送信号をＯＦＤＭ復調器５５に出力する。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調器５５は、チューナ５４により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＯＦＤＭ復調器５５は復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００２０】
また、地上波放送受信用アンテナ５２は、地上アナログテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介して地上アナログ放送用のチューナ５６に出力する。チューナ５６は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５６は選局した放送信号をアナログ復調器５７に出力する。アナログ復調器５７は、チューナ５６により選局された放送信号をアナログの映像信号及び音声信号に復調する。アナログ復調器５７は、復調したアナログの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００２１】
また、信号処理部５１には、入力端子６０が接続される。この入力端子６０は、デジタルテレビジョン受信機１１に対して、外部からアナログの映像信号及び音声信号を入力するための端子である。信号処理部５１は、アナログ復調器５７又は入力端子６０を介して入力されたアナログの映像信号及び音声信号を、それぞれデジタルの映像信号及び音声信号に変換する。
【００２２】
信号処理部５１は、変換されたデジタルの映像信号及び音声信号、並びにＰＳＫ復調器５０又はＯＦＤＭ復調器５５から入力されたデジタルの映像信号及び音声信号に対して所定のデジタル信号処理を施す。信号処理部５１は、所定のデジタル信号処理を施した映像信号及び音声信号を、グラフィック処理部５８及び音声処理部５９に出力する。
【００２３】
グラフィック処理部５８は、信号処理部５１から出力されるデジタル映像信号に、ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部６１で生成されるメニュー等のＯＳＤ信号を重畳する。グラフィック処理部５８は、ＯＳＤ信号が重畳された映像信号を映像処理部６２に出力する。また、グラフィック処理部５８は、信号処理部５１の出力である映像信号と、ＯＳＤ信号生成部６１の出力であるＯＳＤ信号とを選択的に出力してもよい。
【００２４】
映像処理部６２は、入力されたデジタル映像信号を、映像表示部１４で表示可能なアナログ映像信号に変換する。映像処理部６２は、このアナログ映像信号を映像表示部１４に出力する。映像表示部１４は、入力されたアナログ映像信号に基づいて映像を表示する。映像処理部６２はさらに、出力端子６３を介してアナログ映像信号を外部に導出してもよい。
【００２５】
音声処理部５９は、入力されたデジタル音声信号を、スピーカ１５で再生可能なアナログ音声信号に変換する。音声処理部５９は、このアナログ音声信号をスピーカ１５に出力する。スピーカ１５は、入力されたアナログ音声信号に基づいて音声を再生する。音声処理部５９はさらに、出力端子６４を介してアナログ音声信号を外部に導出してもよい。
【００２６】
信号処理部５１は、ヒストグラム検出部１０４を備える。また、映像処理部６２は、鮮鋭化処理部１０８を備える。信号処理部５１では、処理対象の映像信号のうち、輝度信号Ｙがヒストグラム検出部１０４に入力される。ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙからヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムに基づいて、鮮鋭化処理部１０８による鮮鋭化に用いるパラメータを生成する。映像処理部６２では、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから構成される映像信号が鮮鋭化処理部１０８に入力される。鮮鋭化処理部１０８は、ヒストグラム検出部１０４により生成されたパラメータに基づいて映像信号を鮮鋭化し、また映像の種別に応じて映像信号の撮像ぼけを低減補正する。
【００２７】
図２は、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８の構成を示すブロック図である。
【００２８】
ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１（例えば輝度信号Ｙ）が入力されたことに応答して処理を開始する。ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１の画素の輝度レベルに基づいて、ヒストグラムを生成する。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１のフレーム毎に、輝度レベル毎の画素数を算出する。以下では、輝度レベルがｎ段階に分割されることを想定する。なお、輝度レベルの分割数ｎは十分に細かいものとする（例えば、ｎ＝２５６）。また、輝度レベル毎の画素数をＤＩＮ（ｉ）と表す。なお、ｉは輝度レベルを表し、１からｎの値を取り得る。
【００２９】
ヒストグラム検出部１０４は、グラフィックス判定部１１９（判定手段）及び周波数状態判定部１０５（制御手段）を備える。グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、入力映像信号の種別を判定する。例えば、グラフィックス判定部１１９は、映像信号がグラフィック映像なのか、又はグラフィック以外の映像なのかを判定する。グラフィック以外の映像としては、実写映像がある。実写映像とは、ビデオカメラ等を用いて撮影された映像である。グラフィックス映像とは、アニメーションやＣＧ等を用いて作成された映像である。
【００３０】
ヒストグラムは、入力映像信号の性質によって異なる傾向を示す。図３及び図４はそれぞれ、グラフィック以外の映像の映像フレームのヒストグラムの例とグラフィックス映像の映像フレームのヒストグラムの例とを示す。
【００３１】
グラフィック以外の映像フレームでは、図３に示すように、輝度レベル毎の画素数はなだらかに分布する傾向を示す。換言すると、グラフィック以外の映像フレームでは、輝度レベル毎の画素数は連続的に変化する。したがって、隣り合う輝度レベル間で画素数が大きく変動する可能性は低い。
【００３２】
グラフィックス映像の映像フレームでは、図４に示すように、ピーク毎に分かれる分布をとる傾向がある。換言すると、グラフィックス映像の映像フレームでは、輝度レベル毎の画素数は離散的に変化する。したがって、隣り合う輝度レベル間で画素数が大きく変動する可能性は高い。
【００３３】
そこで、グラフィックス判定部１１９は、上述の特徴、すなわちヒストグラムの傾向を利用して入力映像信号がグラフィックス映像であるか又はグラフィックス以外の映像であるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、隣り合う輝度レベル間で、輝度レベル毎の画素数の差の絶対値を算出し、算出した絶対値の総和を算出し、算出した総和に基づいて入力映像信号がグラフィックス映像であるか又はグラフィックス以外の映像であるかを判定する。上述の特徴から、算出した総和は、グラフィックス以外の映像では小さな値をとり、グラフィックス映像では大きな値をとる可能性が高い。したがって、グラフィックス判定部１１９は、図５に示すように、算出した総和が第１のしきい値ＴＨ１より大きい場合に、映像信号をグラフィックス映像であると判定し（グラフィックス判定オン）、算出した総和が第２のしきい値ＴＨ２より小さい場合に、映像信号をグラフィックス以外の映像であると判定する（グラフィックス判定オフ）。グラフィックス判定部１１９は、第１のしきい値及び第２のしきい値の２つのしきい値を用いて判定を行うことによって、算出した総和がしきい値に近い値をとる際に、判定がふらつくことを抑制する。つまり、２つのしきい値を用いて判定を行うことで、グラフィックス判定部１１９にヒステリシス特性を持たせている。
【００３４】
以下では、グラフィックス判定部１１９による具体的な判定方法について説明する。
【００３５】
まず、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数ＤＩＮ（ｉ）からしきい値αを引いた値を次式のように算出する。
【００３６】
ＤＩＮ（ｉ）＝ＤＩＮ（ｉ）−α
但し、上式により算出されたＤＩＮ（ｉ）が０未満である場合、
ＤＩＮ（ｉ）＝０
とする。このしきい値αを用いた減算は、映像信号に含まれるノイズ成分の影響を低減するために行われる。
【００３７】
そして、グラフィックス判定部１１９は、隣り合う輝度レベル間で、算出したＤＩＮ（ｉ）の差の絶対値を算出する。グラフィックス判定部１１９は、各輝度レベルについて算出したＤＩＮ（ｉ）の差の絶対値の和Ｄgtotalを算出する。すなわち、グラフィックス判定部１１９は、次式によりＤgtotalを算出する。
【数１】
【００３８】
次いで、グラフィックス判定部１１９は、算出したＤgtotalに基づいて、映像信号がグラフィックス映像又はグラフィックス以外の映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１よりも大きい場合、グラフィックス判定をオンに設定する。また、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２よりも小さい場合、グラフィックス判定をオフに設定する。グラフィックス判定部１１９は、上述したように、第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２の２つのしきい値を用いて判定を行うことによって、算出した総和がしきい値に近い値をとる際に、判定がふらつくことを抑制する。
【００３９】
また、第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２は、以下のように算出される。まず、ヒステリシス特性を考慮していないしきい値ＴＨが算出される。しきい値ＴＨは、例えば処理対象の映像フレームの画素数の１／１６である。したがって例えば、処理対象の映像フレームが１９２０画素×１０８０画素である場合、しきい値ＴＨは、１９２０×１０８０／１６＝１２９６００と算出される。第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２は、算出されたしきい値ＴＨに基づき、ヒステリシス特性を考慮して決定される。したがって、第１のしきい値ＴＨ１には、例えばしきい値ＴＨに所定の値を加えた値が設定される。また、第２のしきい値ＴＨ２には、例えばしきい値ＴＨから所定の値を引いた値が設定される。
【００４０】
グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定のオン又はオフを示す制御パラメータ１２０を、点広がり関数による補正選択部１１３に出力する。点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを抑制するための点広がり関数による補正を設定したり、非設定にしたりすることができる。ビデオカメラを用いて撮影したグラフィック以外の映像には、撮像素子及びレンズ等の性質に起因する撮像ぼけが生じることがある。このため、グラフィック以外の映像に対して、点広がり関数（ＰＳＦ：Point Spread Function）を撮像モデル関数として用いた高画質化処理を施すことにより、撮像ぼけを抑制することができる。なお、グラフィックス判定部１１９による判定結果は、鮮鋭化処理部１０８内のみならず、デジタルテレビジョン受信機１１内の各部で使用されてもよい。
【００４１】
周波数状態判定部１０５は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙの周波数状態を検出する。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号１０１から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６ａと、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（鮮鋭化効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６ａを、鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａに出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００４２】
図１２は、フィルタ制御パラメータ１０６ａによる可変フィルタ特性の一例を示す図である。画質に合わせた最適な映像を提供するため、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、入力に高域が少ない場合と入力に高域が多い場合とで可変するような制御を行うためのパラメータである。
【００４３】
鮮鋭化処理部１０８は、鮮鋭化帯域フィルタ１０９、差分検出部１１０、仮の高解像度画像生成部１１１（補正手段）、点広がり関数による補正選択部１１３（補正手段）、高解像度画像生成部１１４、パラメータ調整部１２１等を備える。また、鮮鋭化帯域フィルタ１０９は、水平フィルタ１０９ａ及び垂直フィルタ１０９ｂにより構成される。鮮鋭化処理部１０８は、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒを含む映像信号１０１が入力されたことに応答して、映像信号１０１に鮮鋭化処理を施す。
【００４４】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。さらに、水平フィルタ１０９ａは、映像信号１０１に含まれる、細密な模様等のあるテクスチャ部分、線や境目等のあるエッジ部分、及び背景等の平坦部分のうち、鮮鋭化を施す対象であるテクスチャ部分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００４５】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。さらに、垂直フィルタ１０９ｂは、映像信号１０１に含まれる、細密な模様等のあるテクスチャ部分、線や境目等のあるエッジ部分、及び背景等の平坦部分のうち、鮮鋭化を施す対象であるテクスチャ部分を抽出する。垂直フィルタ１０６ｂは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００４６】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。図１４は、フィルタ制御パラメータ１０６ａの一例を示す図である。図１４に示すように、例えば、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、ｎ段階の可変パラメータであって、水平方向の画素を鮮鋭化するためのパラメータ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…、Ｈ（ｎ））を持つことができ、また、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、垂直方向の画素を鮮鋭化するためのパラメータ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…、Ｖ（ｎ））を持つことができる。
【００４７】
図１３は、フィルタ制御パラメータ１０６ａ及び１０６ｂの一例を示す図である。例えば、フィルタ制御パラメータ１０６ａ及び１０６ｂは、ｎ段階の可変パラメータであって、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの垂直方向の点拡がり関数による補正量は一律となる。なお、図１３では、フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、フィルタ制御パラメータ１０６ａに対して補正量を加算したパラメータとして示されているが、加減乗除のいずれでも良い。
【００４８】
また、切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【００４９】
点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定部１１９から入力された制御パラメータ１２０に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィック以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を補正に用いる撮像モデル関数（フラットな補正の点広がり関数）に設定する。つまり、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０が示すグラフィックス判定のオン又はオフに基づいて、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数と撮像ぼけを考慮した点広がり関数とを切り替えて、撮像モデル関数に設定する。
【００５０】
図６は、グラフィック以外の映像及びグラフィックス映像の各々に対して用いられる撮像モデル関数の例を示す。
【００５１】
グラフィックス以外の映像（例えば実写映像）の映像信号には、撮影に用いるカメラ（ビデオカメラ）の撮像素子やレンズ等の性質に起因して、撮像ぼけが生じる。つまり、カメラには、撮像ぼけのない真の信号２０１ではなく、撮像によるぼけが生じた点広がりの信号２０２が捉えられる。このため、グラフィックス以外の映像に対する撮像モデル関数には、撮像によるぼけが生じた点広がりの信号２０２に基づく、点広がり関数が用いられる。
【００５２】
一方、グラフィックス映像の映像信号は、アニメーションやＣＧ等を用いて作成されるため、撮像ぼけが生じない。このため、グラフィックス映像に対する撮像モデル関数には、撮像によるぼけがない信号２０３に基づくフラットな点広がり関数が用いられる。
【００５３】
上述のように、グラフィックス以外の映像及びグラフィックス映像に対して、それぞれ最適な特性を有する点広がり関数を撮像モデル関数に設定することで、それぞれの映像に適した画質処理が施された映像を生成することができる。
【００５４】
仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づいて、高解像度画像生成部１１４から出力された画像の水平方向の画素を補正した仮の高解像度画像を生成する。仮の高解像度画像生成部１１１は、生成した仮の高解像度画像を差分検出部１１０に出力する。
【００５５】
差分検出部１１０は、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像と、水平フィルタ１０９ａ及び垂直フィルタ１０９ｂにより抽出された成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。なお、差分検出部１１０は、入力映像信号（オリジナルの映像信号）と、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像との差分を、差分パラメータ１１２として生成してもよい。
【００５６】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整し、パラメータ１１５を生成する。具体的には、パラメータ調整部１２１は、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて、差分パラメータ１１２に対して鮮鋭化効果ゲイン及び微小信号コアリングの最適化制御を行う。パラメータ調整部１２１は、生成したパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【００５７】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算する。高解像度画像生成部１１４は、上述の処理により鮮鋭化が施された輝度信号Ｙ’，色差信号Ｃｂ’／Ｐｂ’，及び色差信号Ｃｒ’／Ｐｒ’により構成される映像信号１０１’を出力する。
【００５８】
なお、この鮮鋭化処理は一つの映像フレームに対して繰り返し施されてもよい。鮮鋭化処理は、例えば差分検出部１１０により検出される差分パラメータ１１２がしきい値以下になるまで、繰り返し行われる。鮮鋭化処理を繰り返すことにより、精度の高い高解像度画像を生成することができる。
【００５９】
また、ユーザは、操作部１６やリモートコントローラ１７等を用いた入力によって、入力される映像信号（視聴する映像コンテンツ）がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを設定してもよい。図７は、映像表示部１４に表示されるアニメモード選択画面３０１の例を示す。
【００６０】
アニメモード選択画面３０１は、自動（おまかせ）ボタン３０２、オンボタン３０３、及びオフボタン３０４を備える。ユーザは、アニメモード選択画面３０１から、これら３つのボタンのいずれかを選択する。
【００６１】
自動（おまかせ）ボタン３０２が選択された場合、グラフィックス判定部１１９は、ヒストグラムに基づいて、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。そして、点広がり関数による補正選択部１１３は、判定結果に基づいて撮像モデル関数を選択する。すなわち、点広がり関数による補正選択部１１３は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を撮像モデル関数に設定し、入力映像信号がグラフィックス映像である場合には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（フラットな補正のための点広がり関数）を撮像モデル関数に設定する。
【００６２】
同様に、垂直フィルタ１０９ｂにおいての点広がり関数の制御は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合には、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを、入力映像信号がグラフィックス映像である場合、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択する。
【００６３】
オンボタン３０３が選択された場合、点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（フラットな補正のための点広がり関数）を撮像モデル関数に設定する。オフボタン３０４が選択された場合、点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を撮像モデル関数に設定する。オンボタン３０３又はオフボタン３０４が選択された場合、それぞれグラフィックス判定のオンとグラフィックス判定のオフとを示す制御パラメータ１２０と同様のパラメータが、点広がり関数による補正選択部１１３に入力される。点広がり関数による補正選択部１１３は、入力されたパラメータに応じて、上述のように撮像モデル関数を切り替える。
【００６４】
同様に、垂直フィルタ１０９ｂにおいての点広がり関数の制御は、オンボタン３０３が選択された場合、フィルタ制御パラメータ１０６ａを、オフボタン３０４が選択された場合、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択する。
【００６５】
このように、自動ボタン３０２が選択された場合には、グラフィックス判定部１１９によって、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれかであるかを自動的に判定することができ、オンボタン３０３又はオフボタン３０４が選択された場合には、グラフィックス判定のオン又はオフを手動で設定することができる。
【００６６】
また、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号に付加されるＥＰＧ情報（番組情報）も用いて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定してもよい。ＥＰＧ情報は、例えば、映像コンテンツ（番組）のジャンル情報を含む。例えば、映像コンテンツがアニメーション番組である場合、ＥＰＧ情報には、「アニメ」を示すジャンル情報が含まれる。また例えば、映像コンテンツがニュース番組である場合、ＥＰＧ情報には、「ニュース」を示すジャンル情報が含まれる。
【００６７】
例えば、ＥＰＧ情報に含まれるジャンル情報が「アニメ」を示す場合（すなわち、入力される映像コンテンツ（入力映像信号）がアニメーション番組であることを示す場合）、グラフィックス判定部１１９は、図５のしきい値ＴＨ１、または、ＴＨ２もしくは、ＴＨ１、ＴＨ２共にグラフィックスONよりに可変し判定する。また例えば、ＥＰＧ情報に含まれるジャンル情報が「ニュース」を示す場合（すなわち、入力される映像コンテンツ（入力映像信号）がニュース番組であることを示す場合）、グラフィックス判定部１１９は、図５のしきい値ＴＨ１、または、ＴＨ２もしくは、ＴＨ１、ＴＨ２共にグラフィックスOFFよりに可変し判定する。つまり、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報に基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定するためのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２を変更する。
【００６８】
上述のように、グラフィックス判定部１１９は、算出したＤgtotalとしきい値ＴＨ１及びＴＨ２とに基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１よりも大きい場合、グラフィックス判定をオンに設定する。また、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２よりも小さい場合、グラフィックス判定をオフに設定する。
【００６９】
この判定にさらにジャンル情報（ＥＰＧ情報）を考慮するとき、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報が「アニメ」等のグラフィックス映像に対応するジャンルを示す場合、しきい値ＴＨ１もしくはＴＨ２、又はしきい値ＴＨ１及びＴＨ２を小さく設定する。グラフィックス判定部１１９は、小さく設定されたしきい値に基づいて判定を行う。したがって、ジャンル情報が「アニメ」等のグラフィックス映像に対応するジャンルを示す場合、入力映像信号はグラフィックス映像である（グラフィックス判定オン）と判定されやすくなる。
【００７０】
また、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報が「ニュース」等の実写映像に対応するジャンルを示す場合、しきい値ＴＨ１もしくはＴＨ２、又はしきい値ＴＨ１及びＴＨ２を大きく設定する。グラフィックス判定部１１９は、大きく設定されたしきい値に基づいて判定を行う。したがって、ジャンル情報が「ニュース」等の実写映像に対応するジャンルを示す場合、入力映像信号は実写映像である（グラフィックス判定オフ）と判定されやすくなる。
【００７１】
このように、入力映像信号の輝度ヒストグラムと入力映像信号に付加されるＥＰＧ情報（ジャンル情報）とを用いて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定することにより、いずれか一方を用いて判定を行う場合よりも高精度に判定を行うことができる。
【００７２】
点広がり関数による補正選択部１１３は、ＥＰＧ情報とヒストグラムとに基づくグラフィックス判定の結果に基づいて、撮像モデル関数を変更する。なお、グラフィックス判定部１１９は、ＥＰＧ情報とヒストグラムのいずれか一方に基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定してもよい。
【００７３】
図８は、ヒストグラム検出部１０４による処理結果を用いた、鮮鋭化処理部１０８による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８に映像信号１０１が入力される（ステップＳ１０１）。ヒストグラム検出部１０４には、映像信号１０１に含まれる輝度信号Ｙが入力される。鮮鋭化処理部１０８には、映像信号１０１に含まれる輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒが入力される。
【００７５】
次に、ヒストグラム検出部１０４は、画素の輝度レベルに基づいて、入力された輝度信号Ｙからフレーム毎にヒストグラムを生成する（ステップＳ１０２）。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙに含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって輝度レベル毎の画素数を算出する。
【００７６】
そして、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、映像信号１０１がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する（ステップＳ１０３）。グラフィックス判定部１１９によるグラフィックス判定処理の手順は、図９に示すフローチャートを参照して後述する。
【００７７】
次いで、点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定の結果に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する（ステップＳ１０４）。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィックス以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。
【００７８】
仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づいて、高解像度画像生成部１１４が保持する画像（水平方向の画素）を補正し、仮の高解像度画像を生成する（ステップＳ１０５）。なお、高解像度画像生成部１１４が保持する高解像度画像は、初期状態では入力映像信号による画像である。
【００７９】
ステップＳ１０３からステップＳ１０５までの処理と並行して、周波数状態判定部１０７は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、入力された輝度信号Ｙの周波数状態を検出する（ステップＳ１０６）。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６と、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６を鮮鋭化帯域フィルタ１０９に出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００８０】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５から入力されたフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す交流成分を抽出する（ステップＳ１０７）。水平フィルタ１０９ａは、抽出した交流成分を差分検出部１１０に出力する。
【００８１】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００８２】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【００８３】
次いで、差分検出部１１０は、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する（ステップＳ１０８）。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００８４】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整する（ステップＳ１０９）。パラメータ調整部１２１は、調整されたパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【００８５】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算して、高解像度画像を生成する（ステップＳ１１０）。そして、高解像度画像生成部１１４は、差分検出部１１０により検出された差分がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１１）。差分がしきい値より大きい場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に戻る。差分がしきい値以下である場合（ステップＳ１１１のＮＯ）、高解像度画像生成部１１４は生成した高解像度画像を出力する（ステップＳ１１２）。
【００８６】
図９は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１０３に対応するグラフィックス判定処理の手順の例を示すフローチャートである。グラフィックス判定部１１９は、テレビジョン受信機１１に入力される映像信号が、グラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。
【００８７】
まず、グラフィックス判定部１１９は、輝度のダイナミックレンジをｎ個に分割して、ｎ段階の輝度レベルに基づくヒストグラムを生成する（ステップＳ２０１）。グラフィックス判定部１１９は、輝度信号１０１に含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって、輝度レベル毎の画素数ＤＩＮ（１）〜ＤＩＮ（ｎ）を算出する。
【００８８】
次に、グラフィックス判定部１１９は、判定に用いる変数Ｄgtotalを初期化する（ステップＳ２０２）。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalに０を設定する。
【００８９】
そして、グラフィックス判定部１１９は、繰り返し処理（ループＡ）のための変数ｉに１を設定する（ステップＳ２０３）。なお、変数ｉは１からｎ−１の値を取り得る。
【００９０】
グラフィックス判定部１１９は、ＤＩＮ（ｉ）及びＤＩＮ（ｉ＋１）から、それぞれしきい値αを減算したＤＩＮＡ及びＤＩＮＢを算出する（ステップＳ２０４）。ＤＩＮＡが負の値である場合、グラフィックス判定部１１９はＤＩＮＡに０を設定する。同様に、ＤＩＮＢが負の値である場合、グラフィックス判定部１１９はＤＩＮＢに０を設定する。そして、グラフィックス判定部１１９は、変数Ｄgtotalに設定されている値に、ＤＩＮＡとＤＩＮＢとの差の絶対値を加算した値を設定する（ステップＳ２０５）。
【００９１】
次いで、グラフィックス判定部１１９は、変数ｉが（ｎ−１）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。変数ｉが（ｎ−１）以上でない場合、グラフィックス判定部１１９は、変数ｉに１を加えて、ループＡ（ステップＳ２０３からステップＳ２０６）の処理を再度実行する。
【００９２】
変数ｉが（ｎ−１）以上である場合、グラフィックス判定部１１９は、ループＡの処理を終了する。そして、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０７）。Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１より大きい場合（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定をオンに設定する（ステップＳ２０８）。
【００９３】
Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１以下である場合（ステップＳ２０７のＮＯ）、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２未満である場合（ステップＳ２０９のＹＥＳ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定をオフに設定する（ステップＳ２１０）。また、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２以上である場合（ステップＳ２０９のＮＯ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定を一つ前の映像フレームに対する判定結果のままに維持する。この際、処理対象のフレーム（現在のフレーム）が映像信号の先頭のフレームである場合、グラフィックス判定はオフに設定される。つまり、グラフィックス判定の初期値はオフに設定されている。
【００９４】
以上の処理により、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定し、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定に応じて、撮像モデル関数を変更し（切り替え）、また、切替回路１１８は、グラフィックス判定に応じて、フィルタ制御パラメータを変更する（切り替える）。その結果、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。
【００９５】
つまり、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオフである場合（入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合）には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を行ない、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素に対して鮮鋭化を行ない、フィルタ制御パラメータ１０６ｂに基づき垂直方向の画素に対して鮮鋭化及び撮像ぼけ低減補正を行なう。
【００９６】
また、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオンである場合（入力映像信号がグラフィックス映像である場合）には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素を処理し（撮像ぼけ低減補正を行なわず）、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化を行なう。
【００９７】
このようにして、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【００９８】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。ここでは、主に、第１の実施形態に係る映像処理装置と異なる部分について説明する。図１０に示すように、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号をアップコンバートする機能を有する。これは例えば、ＤＶＤビデオなどのＳＤ映像、又は地上デジタル放送などの準高解像度映像を高解像度映像に変換する際に用いられる。したがって、第２の実施形態では、入力映像信号にアップコンバート処理（スケーリング処理）を施し、このアップコンバート処理を施した映像信号に対して鮮鋭化を行う。第２の実施形態の鮮鋭化処理部１０８は、仮の高解像度画像生成部１２２、及び仮の低解像度画像生成部１２３を備える。なお、第２の実施形態の鮮鋭化処理部１０８は、第１の実施形態の鮮鋭化処理部１０８が備えている仮の高解像度画像生成部１１１の替わりに、仮の低解像度画像生成部１２３を備えている。
【００９９】
仮の高解像度画像生成部１２２は、入力映像信号をアップコンバートする。仮の高解像度画像生成部１２２は、第１解像度の入力映像信号（低解像度画像）を、映像表示部１４に表示される映像の解像度である、第１解像度よりも高い第２解像度の映像信号（高解像度画像）に変換する。仮の高解像度画像生成部１２２は、アップコンバートした映像信号を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１００】
仮の低解像度画像生成部１２３は、高解像度画像生成部１１４から出力された高解像度画像に対して、撮像モデル関数に基づく補正及びダウンコンバートを施す。仮の低解像度画像生成部１２３は、ダウンコンバートによって、第２解像度の高解像度画像を第１解像度の低解像度画像に変換する。仮の低解像度画像生成部１２３は、ダウンコンバートされた画像（映像信号）を差分検出部１１０に出力する。
【０１０１】
差分検出部１１０は、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１０２】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整し、パラメータ１１５を生成する。パラメータ調整部１２１は、生成したパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１０３】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算する。高解像度画像生成部１１４は、上述の処理により鮮鋭化が施された映像信号１０１’（輝度信号Ｙ’，色差信号Ｃｂ’／Ｐｂ’，及び色差信号Ｃｒ’／Ｐｒ’）を出力する。
【０１０４】
上記した第２の実施形態に係る映像処理装置は、第１の実施形態に係る映像処理装置と同様に、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができ、画質を向上させることができる。
【０１０５】
図１１は、図１０に示す本実施形態の映像処理装置の変形例による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、信号処理部５１及び映像処理部６２は、それぞれヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８に映像信号を入力する（ステップＳ３０１）。信号処理部５１は、ヒストグラム検出部１０４に映像信号に含まれる輝度信号Ｙを入力する。映像処理部６２は、鮮鋭化処理部１０８に映像信号に含まれる輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒを入力する。
【０１０７】
次に、仮の高解像度画像生成部１２２は、映像信号をアップコンバートして仮の高解像度画像を生成する（ステップＳ３０２）。そして、仮の高解像度画像生成部１２２は、アップコンバートした映像信号を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１０８】
ヒストグラム検出部１０４は、画素の輝度レベルに基づいて、入力された輝度信号１０１からフレーム毎にヒストグラムを生成する（ステップＳ３０３）。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙに含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって輝度レベル毎の画素数を算出する。
【０１０９】
そして、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する（ステップＳ３０４）。グラフィックス判定部１１９によるグラフィックス判定処理の手順は、図９に示すフローチャートを参照して後述する。
【０１１０】
次いで、点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定の結果に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する（ステップＳ３０５）。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィックス以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。
【０１１１】
仮の低解像度画像生成部１２３は、高解像度画像生成部１１４が保持する画像の水平方向の画素に対する、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づく補正と、高解像度画像生成部１１４が保持する画像に対する、ダウンコンバートとを施した仮の低解像度画像を生成する（ステップＳ３０６）。なお、高解像度画像生成部１１４が保持する高解像度画像は、初期状態では仮の高解像度画像生成部１２２から入力された仮の高解像度画像である。また、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像の解像度は、元の映像信号（入力映像信号）の解像度と同じである。
【０１１２】
ステップＳ３０４からステップＳ３０６までの処理と並行して、周波数状態判定部１０７は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、入力された輝度信号Ｙの周波数状態を検出する（ステップＳ３０７）。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６ａと、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６ａを、鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａに出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１１３】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５から入力されたフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す交流成分を抽出する（ステップＳ３０８）。水平フィルタ１０９ａは、抽出した交流成分を差分検出部１１０に出力する。
【０１１４】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【０１１５】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【０１１６】
次いで、差分検出部１１０は、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する（ステップＳ３０９）。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１１７】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整する（ステップＳ３１０）。パラメータ調整部１２１は、調整されたパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１１８】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算して、高解像度画像を生成する（ステップＳ３１１）。そして、高解像度画像生成部１１４は、差分検出部１１０により検出された差分がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３１２）。差分がしきい値より大きい場合（ステップＳ３１２のＹＥＳ）、ステップＳ３０５に戻る。差分がしきい値以下である場合（ステップＳ３１２のＮＯ）、高解像度画像生成部１１４は生成した高解像度画像を出力する（ステップＳ３１３）。
【０１１９】
以上の処理により、第２の実施形態の映像処理装置は、入力映像信号（低解像度画像）にアップコンバート処理を施し、さらに、アップコンバート処理を施した映像信号に対して鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施した高解像度画像を生成できる。その際、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定に応じて撮像モデル関数を切り替え、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。第２の実施形態の映像処理装置は、入力映像信号の解像度を上げ、さらに、当該入力映像信号の性質に応じて、入力映像信号に対して鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、ヒストグラム検出部１０４を信号処理部５１に設け、鮮鋭化処理部１０８を映像処理部６２に設ける例について説明したが、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８を信号処理部５１に設けてもよい。
【０１２１】
以上の処理により、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定し、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定に応じて、撮像モデル関数を変更し（切り替え）、また、切替回路１１８は、グラフィックス判定に応じて、フィルタ制御パラメータを変更する（切り替える）。その結果、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。
【０１２２】
つまり、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオフである場合（入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合）には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を行ない、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素に対して鮮鋭化を行ない、フィルタ制御パラメータ１０６ｂに基づき垂直方向の画素に対して鮮鋭化及び撮像ぼけ低減補正を行なう。
【０１２３】
また、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオンである場合（入力映像信号がグラフィックス映像である場合）には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素を処理し（撮像ぼけ低減補正を行なわず）、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化を行なう。
【０１２４】
このようにして、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【０１２５】
なお、上述の説明では、入力映像信号をグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定して、撮像モデル関数を切り替える例について述べたが、グラフィックス以外の映像とグラフィックス映像とに限らず、さらに細分化された映像の性質（内容）に基づいて、それぞれに適した撮像モデル関数を設定してもよい。
【０１２６】
次に、図１５〜図１７を参照して、本発明の第３の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１２７】
第１及び第２の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４の外の切替回路１１８によりフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂが選択されていたが、第３の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４の中でフィルタ制御パラメータを決定する。
【０１２８】
垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定のオンを示す制御パラメータ１２０に基づき、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１２８を選択信号１３０（図１７）として出力し、グラフィックス判定のオフを示す制御パラメータ１２０に基づき、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されたフィルタ制御パラメータ１２８を選択信号１３０（図１６）として出力する。
【０１２９】
図１６は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されたフィルタ制御パラメータの一例を示す図であり、このフィルタ制御パラメータはグラフィクス以外の映像に適用される。図１７は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されていないフィルタ制御パラメータの一例を示す図であり、このフィルタ制御パラメータはグラフィクス映像に適用される。
【０１３０】
次に、図１８を参照して、本発明の第４の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１８は、本発明の第４の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３１】
第３の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。これに対して、第４の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４外に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。
【０１３２】
次に、図１９を参照して、本発明の第５の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１９は、本発明の第５の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３３】
第５の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６（図２２）として出力する。また、垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６（図２１）として出力する。
【０１３４】
次に、図２０を参照して、本発明の第６の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図２０は、本発明の第６の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３５】
第５の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。これに対して、第６の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４外に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。
【０１３６】
以上により、第１〜第５の実施形態の映像処理装置は、水平方向の画素だけでなく、垂直方向の画素に対しても撮像ぼけ低減補正を適用することができる。仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３で選択された点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を実行し、仮の高解像度画像を生成する。また、垂直フィルタ１０９ｂのフィルタ特性は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正され、これにより、垂直方向の画素に対しても撮像ぼけ低減補正が実行される。このように、映像処理装置は、水平方向の画素及び垂直方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を実行し、より精細で鮮明な映像を提供することが出来る。
【０１３７】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１３８】
１０１…映像信号、１０４…ヒストグラム検出部、１０５…周波数状態判定部、１０８…鮮鋭化処理部、１０９…鮮鋭化帯域フィルタ、１１０…差分検出部、１１１…仮の高解像度画像生成部、１１３…点広がり関数による補正選択部、１１４…高解像度画像生成部、１１９…グラフィックス判定部、１２１…パラメータ調整部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像品質を改善する映像処理装置及び映像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、標準解像度映像（ＳＤ（Standard Definition）映像：480×480〜720×480）を超える解像度を有するパーソナルコンピュータ用ディスプレイで、映像コンテンツを視聴する機会が増加している。また、ハイビジョン放送の本格化に伴い、準高解像度映像（1440×1080）及び高解像度映像（フルＨＤ（Full High Definition）映像：1920×1080）対応のテレビジョン受信機も一般家庭に普及してきている。これに伴い、ＤＶＤビデオなどのＳＤ映像、又は地上デジタル放送などの準高解像度映像を高解像度映像に変換するアップコンバート技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、低解像度画像から高解像度画像へ変換する際に、補間ぼけやジャギーを生じることなく高画質な画像を得ることができる画像処理装置が開示されている。この画像処理装置は、人工的に作成された文字、線画像等と自然画像が同じ一枚の画像中に混在している場合でも、文字及び線画像部分のエッジを再現し、自然画像部分の補間ぼけを抑制した画像を生成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ビデオカメラを用いて撮影した実写映像には、撮像素子及びレンズ等の性質に起因する撮像ぼけが生じることがあり、このような撮像ぼけを効率良く低減する技術が要望されている。
【０００６】
また、このような撮像ぼけは、全ての映像コンテンツにおいて発生するわけではない。テレビジョン放送番組等の映像コンテンツには、異なる性質の映像が含まれる。例えば、実写映像による映像コンテンツ（実写映像コンテンツ）と、アニメーションやＣＧ等による映像コンテンツ（グラフィックス映像コンテンツ）とが存在する。グラフィックス映像コンテンツには撮像ぼけが生じないことが知られている。したがって、グラフィックス映像コンテンツに対して撮像ぼけ補正を適用する必要はない。
【０００７】
本発明の目的は、撮像ぼけ補正に優れた映像処理装置及び映像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る映像処理装置は、映像信号を入力する入力手段と、前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段とを備えている。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る映像処理方法は、映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像ぼけ補正に優れた映像処理装置及び映像処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１〜第５の実施形態に共通する映像処理装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置に入力される実写映像のヒストグラムを示す図。
【図４】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置に入力されるグラフィックス映像のヒストグラムを示す図。
【図５】図２に示すヒストグラム検出部に設けられるグラフィックス判定部による判定の例を説明する図。
【図６】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置で用いられる実写映像及びグラフィックス映像の撮像モデル関数の例を説明する図。
【図７】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置によって表示されるアニメモード設定画面の例を示す図。
【図８】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置によるグラフィックス判定処理の手順の例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第２の実施形態の映像処理装置による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第１〜第５の実施形態の映像処理装置の可変フィルタ特性の一例を示す図。
【図１３】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１４】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１５】本発明の第３の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１６】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１７】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図１８】本発明の第４の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図１９】本発明の第５の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図２０】本発明の第６の実施形態の映像処理装置の一部構成を示すブロック図。
【図２１】グラフィクス以外の映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【図２２】グラフィクス映像に適用されるフィルタ制御パラメータの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明の第１〜第５の実施形態に共通する映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）の全体構成を説明する。
【００１４】
デジタルテレビジョン受信機１１は、映像表示部１４、スピーカ１５、操作部１６、受光部１８、放送信号入力端子４８，５３、アナログ信号入力端子６０、出力端子６３，６４、チューナ４９，５４，５６、ＰＳＫ復調器５０、ＯＦＤＭ復調器５５、アナログ復調器５７、信号処理部５１、音声処理部５９、グラフィック処理部５８、映像処理部６２、ＯＳＤ信号生成部６１、制御部６５等を備える。
【００１５】
また、放送信号入力端子４８及び放送信号入力端子５３には、それぞれＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７及び地上波放送受信用アンテナ５２が接続される。受光部１８は、リモートコントローラ１７から出力される信号を受信する。
【００１６】
制御部６５は、デジタルテレビジョン受信機１１内の各部の動作を制御する。制御部６５は、ＣＰＵ６９、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、及び不揮発性メモリ６８を備える。ＲＯＭ６６は、ＣＰＵ６９によって実行される制御プログラムを格納する。不揮発性メモリ６８は、各種の設定情報及び制御情報を格納する。ＣＰＵ６９は、処理に必要な命令群及びデータをＲＡＭ６７にロードし、処理を実行する。
【００１７】
制御部６５には、操作部１６による操作情報、もしくは受光部１８で受信されるリモートコントローラ１７による操作情報が入力される。制御部６５は、この操作内容を反映した各部の制御を行う。
【００１８】
ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、衛星デジタルテレビジョン放送信号を受信する。ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用アンテナ４７は、受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子４８を介して衛星デジタル放送用のチューナ４９に出力する。チューナ４９は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ４９は、選局した放送信号をＰＳＫ復調器５０に出力する。ＰＳＫ（Phase Shift Keying）復調器５０は、チューナ４９により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＰＳＫ復調器５０は、復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００１９】
地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号及び地上アナログテレビジョン放送信号を受信する。地上波放送受信用アンテナ５２は、地上デジタルテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介してチューナ５４に出力する。チューナ５４は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５４は、選局した放送信号をＯＦＤＭ復調器５５に出力する。ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調器５５は、チューナ５４により選局された放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。ＯＦＤＭ復調器５５は復調したデジタルの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００２０】
また、地上波放送受信用アンテナ５２は、地上アナログテレビジョン放送信号を、入力端子５３を介して地上アナログ放送用のチューナ５６に出力する。チューナ５６は、この放送信号からユーザが選択しているチャンネルの放送信号を選局する。チューナ５６は選局した放送信号をアナログ復調器５７に出力する。アナログ復調器５７は、チューナ５６により選局された放送信号をアナログの映像信号及び音声信号に復調する。アナログ復調器５７は、復調したアナログの映像信号及び音声信号を信号処理部５１に出力する。
【００２１】
また、信号処理部５１には、入力端子６０が接続される。この入力端子６０は、デジタルテレビジョン受信機１１に対して、外部からアナログの映像信号及び音声信号を入力するための端子である。信号処理部５１は、アナログ復調器５７又は入力端子６０を介して入力されたアナログの映像信号及び音声信号を、それぞれデジタルの映像信号及び音声信号に変換する。
【００２２】
信号処理部５１は、変換されたデジタルの映像信号及び音声信号、並びにＰＳＫ復調器５０又はＯＦＤＭ復調器５５から入力されたデジタルの映像信号及び音声信号に対して所定のデジタル信号処理を施す。信号処理部５１は、所定のデジタル信号処理を施した映像信号及び音声信号を、グラフィック処理部５８及び音声処理部５９に出力する。
【００２３】
グラフィック処理部５８は、信号処理部５１から出力されるデジタル映像信号に、ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部６１で生成されるメニュー等のＯＳＤ信号を重畳する。グラフィック処理部５８は、ＯＳＤ信号が重畳された映像信号を映像処理部６２に出力する。また、グラフィック処理部５８は、信号処理部５１の出力である映像信号と、ＯＳＤ信号生成部６１の出力であるＯＳＤ信号とを選択的に出力してもよい。
【００２４】
映像処理部６２は、入力されたデジタル映像信号を、映像表示部１４で表示可能なアナログ映像信号に変換する。映像処理部６２は、このアナログ映像信号を映像表示部１４に出力する。映像表示部１４は、入力されたアナログ映像信号に基づいて映像を表示する。映像処理部６２はさらに、出力端子６３を介してアナログ映像信号を外部に導出してもよい。
【００２５】
音声処理部５９は、入力されたデジタル音声信号を、スピーカ１５で再生可能なアナログ音声信号に変換する。音声処理部５９は、このアナログ音声信号をスピーカ１５に出力する。スピーカ１５は、入力されたアナログ音声信号に基づいて音声を再生する。音声処理部５９はさらに、出力端子６４を介してアナログ音声信号を外部に導出してもよい。
【００２６】
信号処理部５１は、ヒストグラム検出部１０４を備える。また、映像処理部６２は、鮮鋭化処理部１０８を備える。信号処理部５１では、処理対象の映像信号のうち、輝度信号Ｙがヒストグラム検出部１０４に入力される。ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙからヒストグラムを生成し、生成したヒストグラムに基づいて、鮮鋭化処理部１０８による鮮鋭化に用いるパラメータを生成する。映像処理部６２では、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから構成される映像信号が鮮鋭化処理部１０８に入力される。鮮鋭化処理部１０８は、ヒストグラム検出部１０４により生成されたパラメータに基づいて映像信号を鮮鋭化し、また映像の種別に応じて映像信号の撮像ぼけを低減補正する。
【００２７】
図２は、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８の構成を示すブロック図である。
【００２８】
ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１（例えば輝度信号Ｙ）が入力されたことに応答して処理を開始する。ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１の画素の輝度レベルに基づいて、ヒストグラムを生成する。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、映像信号１０１のフレーム毎に、輝度レベル毎の画素数を算出する。以下では、輝度レベルがｎ段階に分割されることを想定する。なお、輝度レベルの分割数ｎは十分に細かいものとする（例えば、ｎ＝２５６）。また、輝度レベル毎の画素数をＤＩＮ（ｉ）と表す。なお、ｉは輝度レベルを表し、１からｎの値を取り得る。
【００２９】
ヒストグラム検出部１０４は、グラフィックス判定部１１９（判定手段）及び周波数状態判定部１０５（制御手段）を備える。グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、入力映像信号の種別を判定する。例えば、グラフィックス判定部１１９は、映像信号がグラフィック映像なのか、又はグラフィック以外の映像なのかを判定する。グラフィック以外の映像としては、実写映像がある。実写映像とは、ビデオカメラ等を用いて撮影された映像である。グラフィックス映像とは、アニメーションやＣＧ等を用いて作成された映像である。
【００３０】
ヒストグラムは、入力映像信号の性質によって異なる傾向を示す。図３及び図４はそれぞれ、グラフィック以外の映像の映像フレームのヒストグラムの例とグラフィックス映像の映像フレームのヒストグラムの例とを示す。
【００３１】
グラフィック以外の映像フレームでは、図３に示すように、輝度レベル毎の画素数はなだらかに分布する傾向を示す。換言すると、グラフィック以外の映像フレームでは、輝度レベル毎の画素数は連続的に変化する。したがって、隣り合う輝度レベル間で画素数が大きく変動する可能性は低い。
【００３２】
グラフィックス映像の映像フレームでは、図４に示すように、ピーク毎に分かれる分布をとる傾向がある。換言すると、グラフィックス映像の映像フレームでは、輝度レベル毎の画素数は離散的に変化する。したがって、隣り合う輝度レベル間で画素数が大きく変動する可能性は高い。
【００３３】
そこで、グラフィックス判定部１１９は、上述の特徴、すなわちヒストグラムの傾向を利用して入力映像信号がグラフィックス映像であるか又はグラフィックス以外の映像であるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、隣り合う輝度レベル間で、輝度レベル毎の画素数の差の絶対値を算出し、算出した絶対値の総和を算出し、算出した総和に基づいて入力映像信号がグラフィックス映像であるか又はグラフィックス以外の映像であるかを判定する。上述の特徴から、算出した総和は、グラフィックス以外の映像では小さな値をとり、グラフィックス映像では大きな値をとる可能性が高い。したがって、グラフィックス判定部１１９は、図５に示すように、算出した総和が第１のしきい値ＴＨ１より大きい場合に、映像信号をグラフィックス映像であると判定し（グラフィックス判定オン）、算出した総和が第２のしきい値ＴＨ２より小さい場合に、映像信号をグラフィックス以外の映像であると判定する（グラフィックス判定オフ）。グラフィックス判定部１１９は、第１のしきい値及び第２のしきい値の２つのしきい値を用いて判定を行うことによって、算出した総和がしきい値に近い値をとる際に、判定がふらつくことを抑制する。つまり、２つのしきい値を用いて判定を行うことで、グラフィックス判定部１１９にヒステリシス特性を持たせている。
【００３４】
以下では、グラフィックス判定部１１９による具体的な判定方法について説明する。
【００３５】
まず、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数ＤＩＮ（ｉ）からしきい値αを引いた値を次式のように算出する。
【００３６】
ＤＩＮ（ｉ）＝ＤＩＮ（ｉ）−α
但し、上式により算出されたＤＩＮ（ｉ）が０未満である場合、
ＤＩＮ（ｉ）＝０
とする。このしきい値αを用いた減算は、映像信号に含まれるノイズ成分の影響を低減するために行われる。
【００３７】
そして、グラフィックス判定部１１９は、隣り合う輝度レベル間で、算出したＤＩＮ（ｉ）の差の絶対値を算出する。グラフィックス判定部１１９は、各輝度レベルについて算出したＤＩＮ（ｉ）の差の絶対値の和Ｄgtotalを算出する。すなわち、グラフィックス判定部１１９は、次式によりＤgtotalを算出する。
【数１】
【００３８】
次いで、グラフィックス判定部１１９は、算出したＤgtotalに基づいて、映像信号がグラフィックス映像又はグラフィックス以外の映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１よりも大きい場合、グラフィックス判定をオンに設定する。また、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２よりも小さい場合、グラフィックス判定をオフに設定する。グラフィックス判定部１１９は、上述したように、第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２の２つのしきい値を用いて判定を行うことによって、算出した総和がしきい値に近い値をとる際に、判定がふらつくことを抑制する。
【００３９】
また、第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２は、以下のように算出される。まず、ヒステリシス特性を考慮していないしきい値ＴＨが算出される。しきい値ＴＨは、例えば処理対象の映像フレームの画素数の１／１６である。したがって例えば、処理対象の映像フレームが１９２０画素×１０８０画素である場合、しきい値ＴＨは、１９２０×１０８０／１６＝１２９６００と算出される。第１のしきい値ＴＨ１及び第２のしきい値ＴＨ２は、算出されたしきい値ＴＨに基づき、ヒステリシス特性を考慮して決定される。したがって、第１のしきい値ＴＨ１には、例えばしきい値ＴＨに所定の値を加えた値が設定される。また、第２のしきい値ＴＨ２には、例えばしきい値ＴＨから所定の値を引いた値が設定される。
【００４０】
グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定のオン又はオフを示す制御パラメータ１２０を、点広がり関数による補正選択部１１３に出力する。点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを抑制するための点広がり関数による補正を設定したり、非設定にしたりすることができる。ビデオカメラを用いて撮影したグラフィック以外の映像には、撮像素子及びレンズ等の性質に起因する撮像ぼけが生じることがある。このため、グラフィック以外の映像に対して、点広がり関数（ＰＳＦ：Point Spread Function）を撮像モデル関数として用いた高画質化処理を施すことにより、撮像ぼけを抑制することができる。なお、グラフィックス判定部１１９による判定結果は、鮮鋭化処理部１０８内のみならず、デジタルテレビジョン受信機１１内の各部で使用されてもよい。
【００４１】
周波数状態判定部１０５は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙの周波数状態を検出する。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号１０１から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６ａと、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（鮮鋭化効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６ａを、鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａに出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００４２】
図１２は、フィルタ制御パラメータ１０６ａによる可変フィルタ特性の一例を示す図である。画質に合わせた最適な映像を提供するため、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、入力に高域が少ない場合と入力に高域が多い場合とで可変するような制御を行うためのパラメータである。
【００４３】
鮮鋭化処理部１０８は、鮮鋭化帯域フィルタ１０９、差分検出部１１０、仮の高解像度画像生成部１１１（補正手段）、点広がり関数による補正選択部１１３（補正手段）、高解像度画像生成部１１４、パラメータ調整部１２１等を備える。また、鮮鋭化帯域フィルタ１０９は、水平フィルタ１０９ａ及び垂直フィルタ１０９ｂにより構成される。鮮鋭化処理部１０８は、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒを含む映像信号１０１が入力されたことに応答して、映像信号１０１に鮮鋭化処理を施す。
【００４４】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。さらに、水平フィルタ１０９ａは、映像信号１０１に含まれる、細密な模様等のあるテクスチャ部分、線や境目等のあるエッジ部分、及び背景等の平坦部分のうち、鮮鋭化を施す対象であるテクスチャ部分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００４５】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。さらに、垂直フィルタ１０９ｂは、映像信号１０１に含まれる、細密な模様等のあるテクスチャ部分、線や境目等のあるエッジ部分、及び背景等の平坦部分のうち、鮮鋭化を施す対象であるテクスチャ部分を抽出する。垂直フィルタ１０６ｂは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００４６】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。図１４は、フィルタ制御パラメータ１０６ａの一例を示す図である。図１４に示すように、例えば、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、ｎ段階の可変パラメータであって、水平方向の画素を鮮鋭化するためのパラメータ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…、Ｈ（ｎ））を持つことができ、また、フィルタ制御パラメータ１０６ａは、垂直方向の画素を鮮鋭化するためのパラメータ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…、Ｖ（ｎ））を持つことができる。
【００４７】
図１３は、フィルタ制御パラメータ１０６ａ及び１０６ｂの一例を示す図である。例えば、フィルタ制御パラメータ１０６ａ及び１０６ｂは、ｎ段階の可変パラメータであって、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの垂直方向の点拡がり関数による補正量は一律となる。なお、図１３では、フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、フィルタ制御パラメータ１０６ａに対して補正量を加算したパラメータとして示されているが、加減乗除のいずれでも良い。
【００４８】
また、切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【００４９】
点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定部１１９から入力された制御パラメータ１２０に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィック以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を補正に用いる撮像モデル関数（フラットな補正の点広がり関数）に設定する。つまり、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０が示すグラフィックス判定のオン又はオフに基づいて、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数と撮像ぼけを考慮した点広がり関数とを切り替えて、撮像モデル関数に設定する。
【００５０】
図６は、グラフィック以外の映像及びグラフィックス映像の各々に対して用いられる撮像モデル関数の例を示す。
【００５１】
グラフィックス以外の映像（例えば実写映像）の映像信号には、撮影に用いるカメラ（ビデオカメラ）の撮像素子やレンズ等の性質に起因して、撮像ぼけが生じる。つまり、カメラには、撮像ぼけのない真の信号２０１ではなく、撮像によるぼけが生じた点広がりの信号２０２が捉えられる。このため、グラフィックス以外の映像に対する撮像モデル関数には、撮像によるぼけが生じた点広がりの信号２０２に基づく、点広がり関数が用いられる。
【００５２】
一方、グラフィックス映像の映像信号は、アニメーションやＣＧ等を用いて作成されるため、撮像ぼけが生じない。このため、グラフィックス映像に対する撮像モデル関数には、撮像によるぼけがない信号２０３に基づくフラットな点広がり関数が用いられる。
【００５３】
上述のように、グラフィックス以外の映像及びグラフィックス映像に対して、それぞれ最適な特性を有する点広がり関数を撮像モデル関数に設定することで、それぞれの映像に適した画質処理が施された映像を生成することができる。
【００５４】
仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づいて、高解像度画像生成部１１４から出力された画像の水平方向の画素を補正した仮の高解像度画像を生成する。仮の高解像度画像生成部１１１は、生成した仮の高解像度画像を差分検出部１１０に出力する。
【００５５】
差分検出部１１０は、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像と、水平フィルタ１０９ａ及び垂直フィルタ１０９ｂにより抽出された成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。なお、差分検出部１１０は、入力映像信号（オリジナルの映像信号）と、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像との差分を、差分パラメータ１１２として生成してもよい。
【００５６】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整し、パラメータ１１５を生成する。具体的には、パラメータ調整部１２１は、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて、差分パラメータ１１２に対して鮮鋭化効果ゲイン及び微小信号コアリングの最適化制御を行う。パラメータ調整部１２１は、生成したパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【００５７】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算する。高解像度画像生成部１１４は、上述の処理により鮮鋭化が施された輝度信号Ｙ’，色差信号Ｃｂ’／Ｐｂ’，及び色差信号Ｃｒ’／Ｐｒ’により構成される映像信号１０１’を出力する。
【００５８】
なお、この鮮鋭化処理は一つの映像フレームに対して繰り返し施されてもよい。鮮鋭化処理は、例えば差分検出部１１０により検出される差分パラメータ１１２がしきい値以下になるまで、繰り返し行われる。鮮鋭化処理を繰り返すことにより、精度の高い高解像度画像を生成することができる。
【００５９】
また、ユーザは、操作部１６やリモートコントローラ１７等を用いた入力によって、入力される映像信号（視聴する映像コンテンツ）がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを設定してもよい。図７は、映像表示部１４に表示されるアニメモード選択画面３０１の例を示す。
【００６０】
アニメモード選択画面３０１は、自動（おまかせ）ボタン３０２、オンボタン３０３、及びオフボタン３０４を備える。ユーザは、アニメモード選択画面３０１から、これら３つのボタンのいずれかを選択する。
【００６１】
自動（おまかせ）ボタン３０２が選択された場合、グラフィックス判定部１１９は、ヒストグラムに基づいて、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。そして、点広がり関数による補正選択部１１３は、判定結果に基づいて撮像モデル関数を選択する。すなわち、点広がり関数による補正選択部１１３は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を撮像モデル関数に設定し、入力映像信号がグラフィックス映像である場合には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（フラットな補正のための点広がり関数）を撮像モデル関数に設定する。
【００６２】
同様に、垂直フィルタ１０９ｂにおいての点広がり関数の制御は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合には、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを、入力映像信号がグラフィックス映像である場合、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択する。
【００６３】
オンボタン３０３が選択された場合、点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（フラットな補正のための点広がり関数）を撮像モデル関数に設定する。オフボタン３０４が選択された場合、点広がり関数による補正選択部１１３は、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を撮像モデル関数に設定する。オンボタン３０３又はオフボタン３０４が選択された場合、それぞれグラフィックス判定のオンとグラフィックス判定のオフとを示す制御パラメータ１２０と同様のパラメータが、点広がり関数による補正選択部１１３に入力される。点広がり関数による補正選択部１１３は、入力されたパラメータに応じて、上述のように撮像モデル関数を切り替える。
【００６４】
同様に、垂直フィルタ１０９ｂにおいての点広がり関数の制御は、オンボタン３０３が選択された場合、フィルタ制御パラメータ１０６ａを、オフボタン３０４が選択された場合、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択する。
【００６５】
このように、自動ボタン３０２が選択された場合には、グラフィックス判定部１１９によって、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれかであるかを自動的に判定することができ、オンボタン３０３又はオフボタン３０４が選択された場合には、グラフィックス判定のオン又はオフを手動で設定することができる。
【００６６】
また、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号に付加されるＥＰＧ情報（番組情報）も用いて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定してもよい。ＥＰＧ情報は、例えば、映像コンテンツ（番組）のジャンル情報を含む。例えば、映像コンテンツがアニメーション番組である場合、ＥＰＧ情報には、「アニメ」を示すジャンル情報が含まれる。また例えば、映像コンテンツがニュース番組である場合、ＥＰＧ情報には、「ニュース」を示すジャンル情報が含まれる。
【００６７】
例えば、ＥＰＧ情報に含まれるジャンル情報が「アニメ」を示す場合（すなわち、入力される映像コンテンツ（入力映像信号）がアニメーション番組であることを示す場合）、グラフィックス判定部１１９は、図５のしきい値ＴＨ１、または、ＴＨ２もしくは、ＴＨ１、ＴＨ２共にグラフィックスONよりに可変し判定する。また例えば、ＥＰＧ情報に含まれるジャンル情報が「ニュース」を示す場合（すなわち、入力される映像コンテンツ（入力映像信号）がニュース番組であることを示す場合）、グラフィックス判定部１１９は、図５のしきい値ＴＨ１、または、ＴＨ２もしくは、ＴＨ１、ＴＨ２共にグラフィックスOFFよりに可変し判定する。つまり、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報に基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定するためのしきい値ＴＨ１，ＴＨ２を変更する。
【００６８】
上述のように、グラフィックス判定部１１９は、算出したＤgtotalとしきい値ＴＨ１及びＴＨ２とに基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１よりも大きい場合、グラフィックス判定をオンに設定する。また、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２よりも小さい場合、グラフィックス判定をオフに設定する。
【００６９】
この判定にさらにジャンル情報（ＥＰＧ情報）を考慮するとき、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報が「アニメ」等のグラフィックス映像に対応するジャンルを示す場合、しきい値ＴＨ１もしくはＴＨ２、又はしきい値ＴＨ１及びＴＨ２を小さく設定する。グラフィックス判定部１１９は、小さく設定されたしきい値に基づいて判定を行う。したがって、ジャンル情報が「アニメ」等のグラフィックス映像に対応するジャンルを示す場合、入力映像信号はグラフィックス映像である（グラフィックス判定オン）と判定されやすくなる。
【００７０】
また、グラフィックス判定部１１９は、ジャンル情報が「ニュース」等の実写映像に対応するジャンルを示す場合、しきい値ＴＨ１もしくはＴＨ２、又はしきい値ＴＨ１及びＴＨ２を大きく設定する。グラフィックス判定部１１９は、大きく設定されたしきい値に基づいて判定を行う。したがって、ジャンル情報が「ニュース」等の実写映像に対応するジャンルを示す場合、入力映像信号は実写映像である（グラフィックス判定オフ）と判定されやすくなる。
【００７１】
このように、入力映像信号の輝度ヒストグラムと入力映像信号に付加されるＥＰＧ情報（ジャンル情報）とを用いて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定することにより、いずれか一方を用いて判定を行う場合よりも高精度に判定を行うことができる。
【００７２】
点広がり関数による補正選択部１１３は、ＥＰＧ情報とヒストグラムとに基づくグラフィックス判定の結果に基づいて、撮像モデル関数を変更する。なお、グラフィックス判定部１１９は、ＥＰＧ情報とヒストグラムのいずれか一方に基づいて、入力映像信号が実写映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定してもよい。
【００７３】
図８は、ヒストグラム検出部１０４による処理結果を用いた、鮮鋭化処理部１０８による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８に映像信号１０１が入力される（ステップＳ１０１）。ヒストグラム検出部１０４には、映像信号１０１に含まれる輝度信号Ｙが入力される。鮮鋭化処理部１０８には、映像信号１０１に含まれる輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒが入力される。
【００７５】
次に、ヒストグラム検出部１０４は、画素の輝度レベルに基づいて、入力された輝度信号Ｙからフレーム毎にヒストグラムを生成する（ステップＳ１０２）。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙに含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって輝度レベル毎の画素数を算出する。
【００７６】
そして、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、映像信号１０１がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する（ステップＳ１０３）。グラフィックス判定部１１９によるグラフィックス判定処理の手順は、図９に示すフローチャートを参照して後述する。
【００７７】
次いで、点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定の結果に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する（ステップＳ１０４）。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィックス以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。
【００７８】
仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づいて、高解像度画像生成部１１４が保持する画像（水平方向の画素）を補正し、仮の高解像度画像を生成する（ステップＳ１０５）。なお、高解像度画像生成部１１４が保持する高解像度画像は、初期状態では入力映像信号による画像である。
【００７９】
ステップＳ１０３からステップＳ１０５までの処理と並行して、周波数状態判定部１０７は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、入力された輝度信号Ｙの周波数状態を検出する（ステップＳ１０６）。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６と、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６を鮮鋭化帯域フィルタ１０９に出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００８０】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５から入力されたフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す交流成分を抽出する（ステップＳ１０７）。水平フィルタ１０９ａは、抽出した交流成分を差分検出部１１０に出力する。
【００８１】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【００８２】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【００８３】
次いで、差分検出部１１０は、仮の高解像度画像生成部１１１により生成された仮の高解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する（ステップＳ１０８）。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【００８４】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整する（ステップＳ１０９）。パラメータ調整部１２１は、調整されたパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【００８５】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算して、高解像度画像を生成する（ステップＳ１１０）。そして、高解像度画像生成部１１４は、差分検出部１１０により検出された差分がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１１）。差分がしきい値より大きい場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、ステップＳ１０５に戻る。差分がしきい値以下である場合（ステップＳ１１１のＮＯ）、高解像度画像生成部１１４は生成した高解像度画像を出力する（ステップＳ１１２）。
【００８６】
図９は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１０３に対応するグラフィックス判定処理の手順の例を示すフローチャートである。グラフィックス判定部１１９は、テレビジョン受信機１１に入力される映像信号が、グラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する。グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。
【００８７】
まず、グラフィックス判定部１１９は、輝度のダイナミックレンジをｎ個に分割して、ｎ段階の輝度レベルに基づくヒストグラムを生成する（ステップＳ２０１）。グラフィックス判定部１１９は、輝度信号１０１に含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって、輝度レベル毎の画素数ＤＩＮ（１）〜ＤＩＮ（ｎ）を算出する。
【００８８】
次に、グラフィックス判定部１１９は、判定に用いる変数Ｄgtotalを初期化する（ステップＳ２０２）。グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalに０を設定する。
【００８９】
そして、グラフィックス判定部１１９は、繰り返し処理（ループＡ）のための変数ｉに１を設定する（ステップＳ２０３）。なお、変数ｉは１からｎ−１の値を取り得る。
【００９０】
グラフィックス判定部１１９は、ＤＩＮ（ｉ）及びＤＩＮ（ｉ＋１）から、それぞれしきい値αを減算したＤＩＮＡ及びＤＩＮＢを算出する（ステップＳ２０４）。ＤＩＮＡが負の値である場合、グラフィックス判定部１１９はＤＩＮＡに０を設定する。同様に、ＤＩＮＢが負の値である場合、グラフィックス判定部１１９はＤＩＮＢに０を設定する。そして、グラフィックス判定部１１９は、変数Ｄgtotalに設定されている値に、ＤＩＮＡとＤＩＮＢとの差の絶対値を加算した値を設定する（ステップＳ２０５）。
【００９１】
次いで、グラフィックス判定部１１９は、変数ｉが（ｎ−１）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。変数ｉが（ｎ−１）以上でない場合、グラフィックス判定部１１９は、変数ｉに１を加えて、ループＡ（ステップＳ２０３からステップＳ２０６）の処理を再度実行する。
【００９２】
変数ｉが（ｎ−１）以上である場合、グラフィックス判定部１１９は、ループＡの処理を終了する。そして、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０７）。Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１より大きい場合（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定をオンに設定する（ステップＳ２０８）。
【００９３】
Ｄgtotalがしきい値ＴＨ１以下である場合（ステップＳ２０７のＮＯ）、グラフィックス判定部１１９は、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２未満である場合（ステップＳ２０９のＹＥＳ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定をオフに設定する（ステップＳ２１０）。また、Ｄgtotalがしきい値ＴＨ２以上である場合（ステップＳ２０９のＮＯ）、グラフィックス判定部１１９は、グラフィックス判定を一つ前の映像フレームに対する判定結果のままに維持する。この際、処理対象のフレーム（現在のフレーム）が映像信号の先頭のフレームである場合、グラフィックス判定はオフに設定される。つまり、グラフィックス判定の初期値はオフに設定されている。
【００９４】
以上の処理により、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定し、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定に応じて、撮像モデル関数を変更し（切り替え）、また、切替回路１１８は、グラフィックス判定に応じて、フィルタ制御パラメータを変更する（切り替える）。その結果、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。
【００９５】
つまり、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオフである場合（入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合）には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を行ない、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素に対して鮮鋭化を行ない、フィルタ制御パラメータ１０６ｂに基づき垂直方向の画素に対して鮮鋭化及び撮像ぼけ低減補正を行なう。
【００９６】
また、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオンである場合（入力映像信号がグラフィックス映像である場合）には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素を処理し（撮像ぼけ低減補正を行なわず）、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化を行なう。
【００９７】
このようにして、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【００９８】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。ここでは、主に、第１の実施形態に係る映像処理装置と異なる部分について説明する。図１０に示すように、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号をアップコンバートする機能を有する。これは例えば、ＤＶＤビデオなどのＳＤ映像、又は地上デジタル放送などの準高解像度映像を高解像度映像に変換する際に用いられる。したがって、第２の実施形態では、入力映像信号にアップコンバート処理（スケーリング処理）を施し、このアップコンバート処理を施した映像信号に対して鮮鋭化を行う。第２の実施形態の鮮鋭化処理部１０８は、仮の高解像度画像生成部１２２、及び仮の低解像度画像生成部１２３を備える。なお、第２の実施形態の鮮鋭化処理部１０８は、第１の実施形態の鮮鋭化処理部１０８が備えている仮の高解像度画像生成部１１１の替わりに、仮の低解像度画像生成部１２３を備えている。
【００９９】
仮の高解像度画像生成部１２２は、入力映像信号をアップコンバートする。仮の高解像度画像生成部１２２は、第１解像度の入力映像信号（低解像度画像）を、映像表示部１４に表示される映像の解像度である、第１解像度よりも高い第２解像度の映像信号（高解像度画像）に変換する。仮の高解像度画像生成部１２２は、アップコンバートした映像信号を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１００】
仮の低解像度画像生成部１２３は、高解像度画像生成部１１４から出力された高解像度画像に対して、撮像モデル関数に基づく補正及びダウンコンバートを施す。仮の低解像度画像生成部１２３は、ダウンコンバートによって、第２解像度の高解像度画像を第１解像度の低解像度画像に変換する。仮の低解像度画像生成部１２３は、ダウンコンバートされた画像（映像信号）を差分検出部１１０に出力する。
【０１０１】
差分検出部１１０は、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１０２】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整し、パラメータ１１５を生成する。パラメータ調整部１２１は、生成したパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１０３】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算する。高解像度画像生成部１１４は、上述の処理により鮮鋭化が施された映像信号１０１’（輝度信号Ｙ’，色差信号Ｃｂ’／Ｐｂ’，及び色差信号Ｃｒ’／Ｐｒ’）を出力する。
【０１０４】
上記した第２の実施形態に係る映像処理装置は、第１の実施形態に係る映像処理装置と同様に、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができ、画質を向上させることができる。
【０１０５】
図１１は、図１０に示す本実施形態の映像処理装置の変形例による鮮鋭化処理の手順の例を示すフローチャートである。
【０１０６】
まず、信号処理部５１及び映像処理部６２は、それぞれヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８に映像信号を入力する（ステップＳ３０１）。信号処理部５１は、ヒストグラム検出部１０４に映像信号に含まれる輝度信号Ｙを入力する。映像処理部６２は、鮮鋭化処理部１０８に映像信号に含まれる輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒを入力する。
【０１０７】
次に、仮の高解像度画像生成部１２２は、映像信号をアップコンバートして仮の高解像度画像を生成する（ステップＳ３０２）。そして、仮の高解像度画像生成部１２２は、アップコンバートした映像信号を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１０８】
ヒストグラム検出部１０４は、画素の輝度レベルに基づいて、入力された輝度信号１０１からフレーム毎にヒストグラムを生成する（ステップＳ３０３）。具体的には、ヒストグラム検出部１０４は、輝度信号Ｙに含まれるフレーム毎の画素を、輝度レベル毎にカウントすることによって輝度レベル毎の画素数を算出する。
【０１０９】
そして、グラフィックス判定部１１９は、算出された輝度レベル毎の画素数（ヒストグラム）に基づいて、映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定する（ステップＳ３０４）。グラフィックス判定部１１９によるグラフィックス判定処理の手順は、図９に示すフローチャートを参照して後述する。
【０１１０】
次いで、点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定の結果に基づいて、補正に用いる点広がり関数（撮像モデル関数）を選択する（ステップＳ３０５）。具体的には、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオフを示す場合（映像信号がグラフィックス以外の映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮した点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。一方、点広がり関数による補正選択部１１３は、制御パラメータ１２０がグラフィックス判定のオンを示す場合（映像信号がグラフィックス映像と判定された場合）に、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数を、補正に用いる撮像モデル関数に設定する。
【０１１１】
仮の低解像度画像生成部１２３は、高解像度画像生成部１１４が保持する画像の水平方向の画素に対する、点広がり関数による補正選択部１１３によって設定された撮像モデル関数に基づく補正と、高解像度画像生成部１１４が保持する画像に対する、ダウンコンバートとを施した仮の低解像度画像を生成する（ステップＳ３０６）。なお、高解像度画像生成部１１４が保持する高解像度画像は、初期状態では仮の高解像度画像生成部１２２から入力された仮の高解像度画像である。また、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像の解像度は、元の映像信号（入力映像信号）の解像度と同じである。
【０１１２】
ステップＳ３０４からステップＳ３０６までの処理と並行して、周波数状態判定部１０７は、ヒストグラム検出部１０４によって生成されたフレーム毎のヒストグラムを用いて、入力された輝度信号Ｙの周波数状態を検出する（ステップＳ３０７）。具体的には、周波数状態判定部１０５は、輝度信号Ｙの周波数分布に基づき、映像信号から鮮鋭化を施す成分を抽出するフィルタ制御パラメータ１０６ａと、鮮鋭化効果を決定するための鮮鋭化効果制御パラメータ（効果ゲイン・微小信号コアリング制御信号）１０７とを生成する。周波数状態判定部１０５は、算出したフィルタ制御パラメータ１０６ａを、鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａに出力し、鮮鋭化効果制御パラメータ１０７をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１１３】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する水平フィルタ１０９ａは、周波数状態判定部１０５から入力されたフィルタ制御パラメータ１０６ａに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す交流成分を抽出する（ステップＳ３０８）。水平フィルタ１０９ａは、抽出した交流成分を差分検出部１１０に出力する。
【０１１４】
鮮鋭化帯域フィルタ１０９を構成する垂直フィルタ１０９ｂは、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂに基づいて、映像信号１０１に含まれた輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ／Ｐｂ、及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒから鮮鋭化を施す成分を抽出する。水平フィルタ１０９ａは、抽出した成分を差分検出部１１０に出力する。
【０１１５】
フィルタ制御パラメータ１０６ｂは、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいてフィルタ制御パラメータ１０６ａを補正したパラメータである。切替回路１１８は、制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂのどちらを使用するか決定する。例えば、切替回路１１８は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６として出力する。また、切替回路１１８は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６として出力する。
【０１１６】
次いで、差分検出部１１０は、仮の低解像度画像生成部１２３により生成された仮の低解像度画像と、鮮鋭化帯域フィルタ１０９により抽出された交流成分との差分を示す差分パラメータ１１２を生成する（ステップＳ３０９）。差分検出部１１０は、生成した差分パラメータ１１２をパラメータ調整部１２１に出力する。
【０１１７】
パラメータ調整部１２１は、差分検出部１１０により生成された差分パラメータ１１２を、周波数状態判定部１０５により生成された鮮鋭化効果制御パラメータ１０７を用いて調整する（ステップＳ３１０）。パラメータ調整部１２１は、調整されたパラメータ１１５を高解像度画像生成部１１４に出力する。
【０１１８】
高解像度画像生成部１１４は、元の映像信号１０１（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃｂ／Ｐｂ，及び色差信号Ｃｒ／Ｐｒ）にパラメータ１１５を加算して、高解像度画像を生成する（ステップＳ３１１）。そして、高解像度画像生成部１１４は、差分検出部１１０により検出された差分がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３１２）。差分がしきい値より大きい場合（ステップＳ３１２のＹＥＳ）、ステップＳ３０５に戻る。差分がしきい値以下である場合（ステップＳ３１２のＮＯ）、高解像度画像生成部１１４は生成した高解像度画像を出力する（ステップＳ３１３）。
【０１１９】
以上の処理により、第２の実施形態の映像処理装置は、入力映像信号（低解像度画像）にアップコンバート処理を施し、さらに、アップコンバート処理を施した映像信号に対して鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施した高解像度画像を生成できる。その際、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定に応じて撮像モデル関数を切り替え、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。第２の実施形態の映像処理装置は、入力映像信号の解像度を上げ、さらに、当該入力映像信号の性質に応じて、入力映像信号に対して鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、ヒストグラム検出部１０４を信号処理部５１に設け、鮮鋭化処理部１０８を映像処理部６２に設ける例について説明したが、ヒストグラム検出部１０４及び鮮鋭化処理部１０８を信号処理部５１に設けてもよい。
【０１２１】
以上の処理により、グラフィックス判定部１１９は、入力映像信号がグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定し、入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合にはグラフィックス判定をオフに設定し、入力信号がグラフィックス映像である場合にはグラフィックス判定をオンに設定する。点広がり関数による補正選択部１１３は、グラフィックス判定に応じて、撮像モデル関数を変更し（切り替え）、また、切替回路１１８は、グラフィックス判定に応じて、フィルタ制御パラメータを変更する（切り替える）。その結果、鮮鋭化処理部１０８は、入力映像信号に適した鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことができる。
【０１２２】
つまり、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオフである場合（入力映像信号がグラフィックス以外の映像である場合）には、撮像ぼけを考慮した点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を行ない、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素に対して鮮鋭化を行ない、フィルタ制御パラメータ１０６ｂに基づき垂直方向の画素に対して鮮鋭化及び撮像ぼけ低減補正を行なう。
【０１２３】
また、鮮鋭化処理部１０８は、グラフィックス判定がオンである場合（入力映像信号がグラフィックス映像である場合）には、撮像ぼけを考慮しない点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素を処理し（撮像ぼけ低減補正を行なわず）、さらに、フィルタ制御パラメータ１０６ａに基づき水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化を行なう。
【０１２４】
このようにして、入力映像信号の性質に応じた鮮鋭化処理及び撮像ぼけ低減補正を施すことにより、画質を向上させることができる。
【０１２５】
なお、上述の説明では、入力映像信号をグラフィックス以外の映像とグラフィックス映像のいずれであるかを判定して、撮像モデル関数を切り替える例について述べたが、グラフィックス以外の映像とグラフィックス映像とに限らず、さらに細分化された映像の性質（内容）に基づいて、それぞれに適した撮像モデル関数を設定してもよい。
【０１２６】
次に、図１５〜図１７を参照して、本発明の第３の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１２７】
第１及び第２の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４の外の切替回路１１８によりフィルタ制御パラメータ１０６ａ又は１０６ｂが選択されていたが、第３の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４の中でフィルタ制御パラメータを決定する。
【０１２８】
垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定のオンを示す制御パラメータ１２０に基づき、周波数状態判定部１０５からのフィルタ制御パラメータ１２８を選択信号１３０（図１７）として出力し、グラフィックス判定のオフを示す制御パラメータ１２０に基づき、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されたフィルタ制御パラメータ１２８を選択信号１３０（図１６）として出力する。
【０１２９】
図１６は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されたフィルタ制御パラメータの一例を示す図であり、このフィルタ制御パラメータはグラフィクス以外の映像に適用される。図１７は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正されていないフィルタ制御パラメータの一例を示す図であり、このフィルタ制御パラメータはグラフィクス映像に適用される。
【０１３０】
次に、図１８を参照して、本発明の第４の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１８は、本発明の第４の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３１】
第３の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。これに対して、第４の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４外に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。
【０１３２】
次に、図１９を参照して、本発明の第５の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図１９は、本発明の第５の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３３】
第５の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定オンに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ａの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ａを選択信号１１６（図２２）として出力する。また、垂直点拡がり補正切替部１２９は、グラフィックス判定オフに対応した制御パラメータ１２０に基づき、フィルタ制御パラメータ１０６ｂの使用を決定し、フィルタ制御パラメータ１０６ｂを選択信号１１６（図２１）として出力する。
【０１３４】
次に、図２０を参照して、本発明の第６の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を説明する。図２０は、本発明の第６の実施形態に係る映像処理装置（デジタルテレビジョン受信機１１）を示す図である。
【０１３５】
第５の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４内に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。これに対して、第６の実施形態の映像処理装置は、ヒストグラム検出部１０４外に、垂直点拡がり補正切替部１２９を備えている。
【０１３６】
以上により、第１〜第５の実施形態の映像処理装置は、水平方向の画素だけでなく、垂直方向の画素に対しても撮像ぼけ低減補正を適用することができる。仮の高解像度画像生成部１１１は、点広がり関数による補正選択部１１３で選択された点広がり関数（撮像モデル関数）に基づき、水平方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を実行し、仮の高解像度画像を生成する。また、垂直フィルタ１０９ｂのフィルタ特性は、垂直方向の点広がり関数（映像モデル関数）に基づいて補正され、これにより、垂直方向の画素に対しても撮像ぼけ低減補正が実行される。このように、映像処理装置は、水平方向の画素及び垂直方向の画素に対して撮像ぼけ低減補正を実行し、より精細で鮮明な映像を提供することが出来る。
【０１３７】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【０１３８】
１０１…映像信号、１０４…ヒストグラム検出部、１０５…周波数状態判定部、１０８…鮮鋭化処理部、１０９…鮮鋭化帯域フィルタ、１１０…差分検出部、１１１…仮の高解像度画像生成部、１１３…点広がり関数による補正選択部、１１４…高解像度画像生成部、１１９…グラフィックス判定部、１２１…パラメータ調整部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を入力する入力手段と、
前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、
を備えた映像処理装置。
【請求項２】
前記映像処理手段は、前記鮮鋭化処理のための鮮鋭化水平フィルタと、前記鮮鋭化処理及び前記撮像ぼけ補正のための鮮鋭化垂直フィルタとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記映像信号の周波数帯域に対応した第１のパラメータ、又は前記撮像モデル関数に基づいて前記第１のパラメータを補正した第２のパラメータにより、前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を切り替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記第１のパラメータにより前記鮮鋭化水平フィルタの特性を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記映像処理手段は、前記撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素に対して前記撮像ぼけ補正を実行する補正手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の映像処理装置。
【請求項６】
前記映像信号の種別を判定する判定手段を備え、
前記映像処理手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、前記映像信号に対する前記撮像ぼけ補正の適用と非適用を制御することを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項７】
前記映像処理手段は、前記判定手段によるグラフィックス以外の判定に基づき、前記映像信号に対して前記撮像ぼけ補正を適用することを特徴とする請求項６に記載の映像処理装置。
【請求項８】
前記切替手段は、前記判定手段によるグラフィックス判定に基づき前記第１のパラメータにより前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を制御し、前記判定手段によるグラフィックス以外の判定に基づき前記第２のパラメータにより前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を制御することを特徴とする請求項７に記載の映像処理装置。
【請求項９】
映像信号を入力する入力手段と、
撮像モデル関数に基づいて、前記映像信号に含まれた水平方向と垂直方向の画素に対する撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、
を備えた映像処理装置。
【請求項１０】
映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する、
ことを特徴とする映像処理方法。
【請求項１】
映像信号を入力する入力手段と、
前記映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、
を備えた映像処理装置。
【請求項２】
前記映像処理手段は、前記鮮鋭化処理のための鮮鋭化水平フィルタと、前記鮮鋭化処理及び前記撮像ぼけ補正のための鮮鋭化垂直フィルタとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項３】
前記映像信号の周波数帯域に対応した第１のパラメータ、又は前記撮像モデル関数に基づいて前記第１のパラメータを補正した第２のパラメータにより、前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を切り替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の映像処理装置。
【請求項４】
前記第１のパラメータにより前記鮮鋭化水平フィルタの特性を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の映像処理装置。
【請求項５】
前記映像処理手段は、前記撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素に対して前記撮像ぼけ補正を実行する補正手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の映像処理装置。
【請求項６】
前記映像信号の種別を判定する判定手段を備え、
前記映像処理手段は、前記判定手段の判定結果に基づき、前記映像信号に対する前記撮像ぼけ補正の適用と非適用を制御することを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
【請求項７】
前記映像処理手段は、前記判定手段によるグラフィックス以外の判定に基づき、前記映像信号に対して前記撮像ぼけ補正を適用することを特徴とする請求項６に記載の映像処理装置。
【請求項８】
前記切替手段は、前記判定手段によるグラフィックス判定に基づき前記第１のパラメータにより前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を制御し、前記判定手段によるグラフィックス以外の判定に基づき前記第２のパラメータにより前記鮮鋭化垂直フィルタの特性を制御することを特徴とする請求項７に記載の映像処理装置。
【請求項９】
映像信号を入力する入力手段と、
撮像モデル関数に基づいて、前記映像信号に含まれた水平方向と垂直方向の画素に対する撮像ぼけ補正を実行する映像処理手段と、
を備えた映像処理装置。
【請求項１０】
映像信号に含まれた水平方向の画素と垂直方向の画素に対して鮮鋭化処理を実行し、撮像モデル関数に基づいて前記水平方向の画素と前記垂直方向の画素に対して撮像ぼけ補正を実行する、
ことを特徴とする映像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−６６５４２（Ｐ２０１１−６６５４２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３６２５（Ｐ２００９−２１３６２５）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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