画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
【課題】入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることが可能な画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと、入力輝度信号に基づいて画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と、ドット妨害検出部の検出結果に基づいて入力輝度信号と第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と、画素ごとに設定される第１ゲイン値に基づいて入力輝度信号と平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【解決手段】入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと、入力輝度信号に基づいて画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と、ドット妨害検出部の検出結果に基づいて入力輝度信号と第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と、画素ごとに設定される第１ゲイン値に基づいて入力輝度信号と平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログテレビジョン方式のテレビジョン放送（以下、「アナログ放送」という。）に替わるテレビジョン放送として、デジタルテレビジョン方式のテレビジョン放送（以下、「デジタル放送」という。）が開始され、デジタル放送を受信可能な表示装置の普及が進んでいる。
【０００３】
アナログ放送では、画像信号の伝送効率を高めるために輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とが合成されたいわゆるコンポジット信号（composite signal）が用いられる。そのため、アナログ放送では、表示装置などの受像機側において、受信した画像信号をＹ／Ｃ分離（Y/C separation）させることによって輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とに分離させ、受信した画像信号に応じた画像を表示画面に表示させている。ここで、上記受像機におけるＹ／Ｃ分離の性能が低い場合には、輝度信号（Ｙ）に色信号（Ｃ）が混入することにより「ドット妨害」が発生したり、または、色信号（Ｃ）に輝度信号（Ｙ）が混入することにより「クロスカラー妨害」が発生してしまう。ドット妨害やクロスカラー妨害は一種のノイズであるため、これらが発生した場合には画質を損ねてしまう。
【０００４】
このような中、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術が開発されている。輝度信号に対してバースト信号を付加し、付加されたバースト信号に基づいて輝度信号および色信号に対して選択的にフィルタリングを行う技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２２７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンポジット信号が送信され受像機側においてＹ／Ｃ分離が行われるアナログ放送に対して、デジタル放送では、輝度信号（Ｙ）および色信号（Ｃ）それぞれが、例えば放送局などから送信される。また、デジタル放送では、アナログ放送で用いられてきたＳＤ（Standard Definition）解像度の画像信号ではなく、より高精細なＨＤ（High Definition）解像度の画像信号が放送局などから送信される。ここで、デジタル放送において放送局などから送信される画像信号は、全てがＨＤ解像度の画像信号ではなく、従来のアナログ放送で用いられてきたＳＤ解像度の画像信号をＨＤ解像度へとアップコンバートさせた擬似的なＨＤ解像度の画像信号（スケーリングされた画像信号。以下、「擬似ＨＤ解像度の画像信号」とよぶ場合もある。）が含まれる場合がある。
【０００７】
擬似ＨＤ解像度の画像信号が送信される場合には、放送局などの画像信号の供給元において、Ｙ／Ｃ分離と、ＳＤ解像度の画像信号からＨＤ解像度の画像信号へのアップコンバート、そして信号形式の変換が行われる。そして、輝度信号（Ｙ）および色差信号（ＵＶ）それぞれが、例えば放送局などから送信される。そのため、例えばデジタル放送を受信する受像機では、ドット妨害やクロスカラー妨害が既に発生し、かつ当該発生したドット妨害やクロスカラー妨害が拡大によって悪化した（すなわち、より画質が低下した）画像信号が受信される可能性がある。
【０００８】
ここで、従来のドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術を用いた画像処理装置は、バースト信号を用いてドット妨害やクロスカラー妨害を選択的に低減させる構成である。そのため、従来の画像処理装置は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）規格のアナログ放送においては、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減する一定の効果が得られる可能性がある。
【０００９】
しかしながら、上述したように、例えば、デジタル放送では、既にＹ／Ｃ分離された擬似ＨＤ解像度の画像信号が放送局などから送信される。ここで、ドット妨害やクロスカラー妨害が発生している擬似ＨＤ解像度の画像信号は、例えばアップコンバートに起因して、ドット妨害やクロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質が、ＳＤ解像度の画像信号から変化する。上記ドット妨害やクロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質の変化としては、例えば、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質が失われることや、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われることが挙げられる。そのため、擬似ＨＤ解像度の画像信号に対して従来のドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術を用いたとしても、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減させることはできない。したがって、従来のドット妨害やクロスカラー妨害の発生を防止する技術を用いた画像処理装置を、例えばデジタル放送の受像機に適用したとしても、高画質化は望むべくもない。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と、上記ドット妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【００１２】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００１３】
また、前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号と現フレームに対応する上記入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、上記第１ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記第１ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００１４】
かかる構成により、ドット妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００１５】
また、上記入力輝度信号に対応する入力された入力色信号に基づいて、ドット妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するドット妨害発生条件検出部をさらに備え、上記第１ゲイン設定部は、さらに上記ドット妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記第１ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００１６】
かかる構成により、ドット妨害（ノイズ）の誤検出を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００１７】
また、上記入力色信号を時間軸方向に平滑化する第２フィルタと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と、上記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記第２フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する第２ゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記第２ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合する第２混合部とを備えてもよい。
【００１８】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいて、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）と、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）とを低減し、高画質化を図ることができる。
【００１９】
また、上記第２ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記第２ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００２０】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００２１】
また、上記入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、上記第２ゲイン設定部は、さらに上記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記第２ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００２２】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００２３】
また、上記平滑化色信号に対して、画素ごとに上記平滑化色信号の絶対値に応じたゲイン抑制値を乗算するゲイン抑制部をさらに備え、上記第２混合部は、上記入力色信号と、上記ゲイン抑制値が乗算された平滑化色信号とを画素ごとに混合してもよい。
【００２４】
かかる構成により、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）の影響を低減することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップと、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップと、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップと、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００２６】
かかる方法を用いることにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップ、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップ、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップ、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００２８】
かかるプログラムにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と、上記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合する混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【００３０】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００３１】
また、上記入力色信号に対応する現フレームの入力輝度信号と前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、上記ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００３２】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００３３】
また、上記入力色信号に対応する入力された入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、上記ゲイン設定部は、さらに上記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００３４】
かかる構成により、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００３５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第５の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップと、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップと、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００３６】
かかる方法を用いることにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００３７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第６の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップ、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップ、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップ、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００３８】
かかるプログラムにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４１】
（本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成例）
まず、本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例を示す説明図である。
【００４２】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る画像処理システムは、画像信号を送信する画像信号送信装置（図１の符号１０、２０、３０、…）と、入力された（あるいは、受信した）画像信号に基づいて画像を表示する表示装置１００とを有する。ここで、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置と表示装置１００とは、それぞれ無線／有線で接続される。
【００４３】
本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、ＨＤ解像度の画像信号を送信する。このとき、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、送信する画像信号に応じて、選択的にＹ／Ｃ分離とアップコンバートとを行う。より具体的には、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、送信する画像信号がＳＤ解像度の画像信号である場合にＹ／Ｃ分離とアップコンバートとを行うことによって、ＨＤ解像度の画像信号または擬似ＨＤ解像度の画像信号を送信する。
【００４４】
ここで、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置としては、例えば、デジタル放送に係る画像信号を送信する放送局１０（あるいは、テレビ塔）や、Ｙ／Ｃ分離機能およびアップコンバート機能を備え、画像データを再生して再生した画像を示す画像信号を出力する画像再生装置２０、３０、…などが挙げられる。画像再生装置２０、３０、…としては、例えば、ＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク再生機（または、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）レコーダ）やＤＶＤレコーダなどのディスク再生装置、プレイステーション（登録商標）シリーズなどのゲーム機などが挙げられるが、上記に限られない。
【００４５】
表示装置１００は、入力された画像信号に基づいて、当該画像信号に対してＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理を施す。そして、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズが低減された画像信号に応じた画像を表示画面に表示する。つまり、表示装置１００は、画像処理装置としての役目も果たす。なお、表示装置１００の構成例、および本発明の実施形態に係るＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理については、後述する。
【００４６】
本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、画像信号送信装置がＨＤ解像度の画像信号または擬似ＨＤ解像度の画像信号を送信する。そして、上記画像信号を受信した表示装置１００が、入力された画像信号に基づいて、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズの低減を図る。したがって、本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、表示装置１００の表示画面に表示される画像の高画質化を図ることができる。
【００４７】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置の第１〜第３の実施形態について、それぞれ説明する。なお、以下では、第１〜第３の実施形態に係る表示装置が、入力された画像信号に対してＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理を行い、当該ノイズが除去された画像を表示画面に表示するものとして説明するが、本発明の実施形態は、かかる構成に限られない。本発明の実施形態は、以下に示す第１〜第３の実施形態に係る表示装置を、画像を表示する表示デバイスとは独立の画像処理装置（例えば、以下に示す画像処理部を独立の装置とする構成）とすることもできる。つまり、以下に示す第１〜第３の実施形態に係る表示装置それぞれは、画像処理装置と置き換えることができる。以下では、説明の便宜上、本発明の実施形態に係る画像処理装置を、表示装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００４８】
また、第１〜第３の実施形態に係る表示装置に入力される（あるいは、受信する）画像信号とは、画像信号送信装置から送信される輝度信号（以下、「入力輝度信号」という。）、および画像信号送信装置から送信される色信号（以下、「入力色信号」という。）を総称したものである。ここで、本発明の実施形態に係る画像信号は、静止画像を示すものであってもよいし、または、動画像（いわゆる映像）であってもよい。また、上述したように、入力輝度信号は、画像信号送信装置においてＹ／Ｃ分離された輝度信号（擬似ＨＤ解像度の輝度信号）である場合がある。同様に、入力色信号は、画像信号送信装置においてＹ／Ｃ分離された色信号（擬似ＨＤ解像度の色信号）である場合がある。
【００４９】
（第１の実施形態に係る表示装置）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００の構成例を示すブロック図である。図２を参照すると、表示装置１００は、信号入力部１０２と、画像処理部１０４と、表示部１０６とを備える。
【００５０】
また、表示装置１００は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などで構成され表示装置１００全体を制御することが可能な制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory；図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random Access Memory；図示せず）、映像ファイルや画像ファイル、アプリケーションなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）などを備えてもよい。表示装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。また、上記制御部は、画像処理部１０４として機能することもできる。
【００５１】
ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard Disk）などの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ（nonvolatile memory）が挙げられるが、上記に限られない。
【００５２】
また、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。また、表示部１０６としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（organic ElectroLuminescence display；または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic Light Emitting Diode display）とも呼ばれる。）などが挙げられるが、上記に限られない。
【００５３】
[表示装置１００のハードウェア構成例]
図３は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図３を参照すると、表示装置１００は、例えば、ＭＰＵ１２０と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２４と、記録媒体１２６と、入出力インタフェース１２８と、操作入力デバイス１３０と、表示デバイス１３２と、通信インタフェース１３４とを備える。また、表示装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス１３６で各構成要素間を接続する。
【００５４】
ＭＰＵ１２０は、表示装置１００全体を制御する制御部として機能する。また、ＭＰＵ１２０は、表示装置１００において、画像処理部１０４の役目を果たすこともできる。
【００５５】
ＲＯＭ１２２は、ＭＰＵ１２０が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶し、また、ＲＡＭ１２４は、ＭＰＵ１２０により実行されるプログラムなどを一次記憶する。
【００５６】
記録媒体１２６は、表示装置１００の記憶部として機能し、映像ファイルや画像ファイル、アプリケーションなどを記憶可能とする。ここで、記録媒体１２６としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。
【００５７】
入出力インタフェース１２８は、例えば、操作入力デバイス１３０や、表示デバイス１３２を接続する。ここで、入出力インタフェース１２８としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子や、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子などが挙げられるが、上記に限られない。また、操作入力デバイス１３０は、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなど、表示装置１００上に備えられ、表示装置１００の内部で入出力インタフェース１２８と接続される。また、表示デバイス１３２は、例えば、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイなど、表示装置１００上に備えられ、表示装置１００の内部で入出力インタフェース１２８と接続される。なお、入出力インタフェース１２８は、表示装置１００の外部装置としての操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や、表示デバイス（例えば、外部ディスプレイなど）と接続することもできることは、言うまでもない。
【００５８】
通信インタフェース１３４は、外部装置と有線／無線通信を行うためのインタフェースであり、信号入力部１０２として機能する。ここで、通信インタフェース１３４としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ポート、ＲＦ（Radio Frequency）回路、ＨＤＭＩ端子などが挙げられるが、上記に限られない。
【００５９】
表示装置１００は、図３に示すようなハードウェア構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。なお、本発明の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成は、図３に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る表示装置は、後述する画像処理部１０４の機能を実現する画像処理回路などをさらに備えることもできる。
【００６０】
再度図２を参照して、表示装置１００の各構成要素について説明する。信号入力部１０２は、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから有線／無線で送信される画像信号を受信し、受信した画像信号のデコードなどを行う役目を果たす。
【００６１】
画像処理部１０４は、信号入力部１０２が受信した画像信号に対して、様々な画像処理を施す。画像処理部１０４が行う画像処理としては、例えば、インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩＰ（Interlace/Progressive）変換処理や、色空間の変更などの色に関する処理を行うクロマ処理、中間フレームを生成してフレームレートを高める中間フレーム生成処理、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減するノイズ低減処理などが挙げられるが、上記に限られない。第１の実施形態に係るノイズ低減処理については、後述する。
【００６２】
表示部１０６は、画像処理部１０４において処理された画像信号に基づいて、当該画像信号に応じた画像を表示する。
【００６３】
〔表示部１０６の構成例〕
表示部１０６は、パネル１１０と、行駆動部１１２と、列駆動部１１４と、電源供給部１１６と、表示制御部１１８とを備える。
【００６４】
パネル１１０は、マトリクス状（行列状）に配置された複数の画素を備え、画像が表示される表示画面としての役目を果たす。例えば、ＳＤ解像度の画像を表示するパネルは、少なくとも６４０×４８０＝３０７２００（データ線×走査線）の画素を有し、カラー表示のために当該画素がＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセル（sub pixel）からなる場合には、６４０×４８０×３＝９２１６００（データ線×走査線×サブピクセルの数）のサブピクセルを有する。同様に、例えば、ＨＤ解像度の映像を表示するパネルは、１９２０×１０８０の画素を有し、カラー表示の場合には、１９２０×１０８０×３のサブピクセルを有する。
【００６５】
また、パネル１１０は、例えば、画素ごとに印加する電圧量／電流量を制御するための画素回路（図示せず）を備えていてもよい。画素回路は、例えば、印加される走査信号および電圧信号により電流量を制御するためのスイッチ素子およびドライブ素子と、電圧信号を保持するためのキャパシタで構成される。上記スイッチ素子および上記ドライブ素子は、例えば、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）で構成される。
【００６６】
行駆動部１１２、および列駆動部１１４は、例えば、パネル１１０が有する複数の画素に電圧信号を印加して各画素を発光させる。ここで、行駆動部１１２、および列駆動部１１４は、一方が画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧信号（走査信号）を印加し、他方が表示させる画像に応じた電圧信号（画像信号）を印加する役目を果たすことができる。
【００６７】
また、行駆動部１１２、および列駆動部１１４の駆動方式としては、例えば、上記行列状に配置された画素ごとに発光させる点順次駆動走査方式、上記行列状に配置された画素を一列ごとに発光させる線順次駆動走査方式、そして、上記行列状に配置された全ての画素を発光させる面順次駆動走査方式などが挙げられる。なお、図２に示す表示装置１００の表示部１０６は、行駆動部１１２と列駆動部１１４との２つの駆動部を備えているが、本発明の実施形態に係る表示装置が、表示部を１つの駆動部で構成できることは、言うまでもない。
【００６８】
電源供給部１１６は、行駆動部１１２および列駆動部１１４に電源を供給し、行駆動部１１２および列駆動部１１４には電圧が印加される。また、電源供給部１１６が、行駆動部１１２および列駆動部１１４に印加する電圧の大きさは、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて可変する。
【００６９】
表示制御部１１８は、例えば、ＭＰＵなどで構成され、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて、行駆動部１１２および列駆動部１１４の一方に画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧を画素に印加するための制御信号を入力し、また、他方に画像信号を入力する。また、表示制御部１１８は、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて、電源供給部１１６による行駆動部１１２および列駆動部１１４への電源の供給を制御することもできる。
【００７０】
表示装置１００は、図２に示すような構成を有することにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、当該ノイズが低減された画像を表示画面に表示することができる。
【００７１】
[第１の実施形態に係る画像処理部１０４におけるノイズ低減処理]
次に、表示装置１００の画像処理部１０４におけるノイズ低減処理について、より具体的に説明する。第１の実施形態に係る表示装置１００では、画像処理部１０４がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして“アップコンバートされたドット妨害”を低減する構成について説明する。ここで、画像処理部１０４が低減の対象とする“アップコンバートされたドット妨害”とは、入力輝度信号に色信号成分が混入することによって生じるノイズであり、例えば、粒状のノイズとして画像上に表れるものである。
【００７２】
（１−１）第１の実施形態に係るアップコンバートされたドット妨害の低減アプローチ
まず、第１の実施形態に係るアップコンバートされたドット妨害の低減アプローチについて説明する。
【００７３】
画像処理部１０４が処理する画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、上述したように、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質が失われるなど、ドット妨害の発生に係る画像信号の性質がＳＤ解像度の画像信号から変化する。したがって、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、例えばアナログ放送の画像信号に対して有効であった、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質を利用したドット妨害成分の低減方法を用いることはできない。
【００７４】
そこで、本発明の第１の実施形態に係る画像処理部１０４では、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質ではなく、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質に着目する。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、ＳＤ解像度の画像信号がアップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用すれば、ドット妨害成分を効果的に低減することができる。
【００７５】
画像処理部１０４は、上記ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、以下の〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減する。
【００７６】
〔１−Ａ〕入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化
画像処理部１０４は、例えば、時間軸方向の平滑化フィルタを用いることにより、入力輝度信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、時間軸方向の平滑化フィルタとしては、例えば、２タップのローパス・フィルタ（Low-Pass Filter；すなわち、前フレームとの平均値を導出する構成）が挙げられるが上記に限られない。例えば、時間軸方向の平滑化フィルタは、２タップのローパス・フィルタに限られず、タップ数を任意に設定することができる。また、時間軸方向の平滑化フィルタは、ローパス・フィルタに限られず、例えば、移動平均フィルタや加重平均フィルタなど、様々なフィルタを用いることができる。さらに、時間軸方向の平滑化フィルタは、上記のようなＦＩＲ（Finite Impulse Response Filter）フィルタ（非巡回型のフィルタ）に限られず、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ（巡回型のフィルタ）を用いてもよい。ＩＩＲフィルタを用いることによって、１画面分に相当するフレームメモリを用いてタップ数の長いフィルタを実現することができる。
【００７７】
また、上記平滑化フィルタのフィルタ係数は、例えば、画像信号が示す画像が静止画像を示すときの奇数番目の係数の和と、偶数番目の係数の和とが等しくなるように設定することができる。上記のように設定することによって、画像処理部１０４は、理論上、平滑化によってドット妨害成分を０（ゼロ）とすることができる。
【００７８】
上記のような平滑化フィルタを用いることによって、画像処理部１０４は、画素ごとに時間軸方向の平滑化が行われた入力輝度信号（以下、「平滑化輝度信号」とよぶ場合がある。）を得ることができる。
【００７９】
〔１−Ｂ〕ドット妨害が発生している画素の検出
上記〔１−Ａ〕では、平滑化輝度信号を得ることを示したが、時間軸方向の平滑化は、入力輝度信号をある意味劣化させる処理である。そのため、画像処理部１０４から出力されるノイズ低減後の入力輝度信号が、ドット妨害が発生していない画素に対してまで平滑化された信号となった場合には、画像がぼやけるなどの副作用が発生する可能性がある。そこで、画像処理部１０４は、上記副作用を防止するために、入力された画像信号（入力輝度信号／入力色信号）に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。
【００８０】
ここで、画像処理部１０４は、例えば、以下の〔ｉ〕に示す処理、または、以下の〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕を組み合わせた処理によって、ドット妨害が発生している画素を検出する。
【００８１】
〔ｉ〕入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出
画像処理部１０４は、入力輝度信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。ここで、入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出方法としては、例えば、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、入力輝度信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定することによって、ドット妨害の発生の度合いを導出する方法が挙げられる。具体的には、画像処理部１０４は、例えば、ドット妨害の発生の度合いを導出する画素（以下、「注目画素」とよぶ場合もある。）を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）の入力輝度信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値を導出する。そして、画像処理部１０４は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、ドット妨害の発生の度合いを導出する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、上記合計値とドット妨害の発生の度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブル（Look Up Table）を用いることによって、ドット妨害の発生の度合いを一意に導出することができるが、上記に限られない。
【００８２】
なお、画像処理部１０４における入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、上記のような２フレームの情報ではなく、３フレーム以上の複数フレームの情報を用いて時間的な周波数を算出することによって、ドット妨害の発生の度合いを画素ごとに導出することができる。
【００８３】
また、ドット妨害成分は空間的な周波数が高いため、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても、ある程度空間周波数が高い傾向が認められる。したがって、画像処理部１０４は、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、ドット妨害の発生の度合いをより高精度に導出することができる。ここで、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせる方法としては、例えば、バンドパス・フィルタ（Band-Pass Filter）によりフィルタリングされた入力輝度信号をさらに用いることが挙げられるが、上記に限られない。
【００８４】
〔ｉｉ〕動きの検出
上記〔ｉ〕では、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いることによってドット妨害が発生している画素を検出することを示した。しかしながら、入力された画像信号が動画像を表すときにおいて画像に動きがある場合には、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いたとしても、画像処理部１０４がドット妨害が発生している画素を誤検出（未検出や過検出）してしまう可能性がある。誤検出が生じた場合には、例えば、ドット妨害を効果的に低減することができない、または、動いている部分がぼけてしまうなどといった望ましくない結果が生じる恐れがある。そこで、画像処理部１０４は、例えば現フレームと前フレームとの間の相関に基づいて動き（動き量）を検出し、上記〔ｉ〕の処理の結果と、動きの検出処理の結果とを組み合わせる。これによって、画像処理部１０４は、ドット妨害が発生している画素の誤検出を防止することができる。
【００８５】
ここで、動きを検出する方法としては、例えば、入力輝度信号に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出する方法が挙げられる。例えば、画像処理部１０４は、注目画素を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）の入力輝度信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値を導出する。そして、画像処理部１０４は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、動きの度合いを判別する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、上記合計値と動きの度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブルを用いることによって、動きの度合いを一意に判別することができるが、上記に限られない。
【００８６】
また、画像処理部１０４における動きを検出する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、動きベクトルを導出し、当該動きベクトルの絶対値を動き量とすることによって動きを検出することもできる。ここで、動きベクトルの導出方法としては、例えば、テンプレートのマッチングを用いる方法が挙げられるが、上記に限られない。なお、例えば、ＩＰ変換処理や中間フレーム生成処理など画像処理部１０４の他の処理、または表示装置１００の他の構成要素が行う他の処理において、動きベクトルが導出されている場合には、画像処理部１０４は、当該動きベクトルを流用することもできる。上記の場合には、より効率的かつ高精度に動きを検出することができる。
【００８７】
〔ｉｉｉ〕ドット妨害発生条件を満たす画素の検出
上記〔ｉ〕では、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、入力輝度信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出することを示した。ここで、ドット妨害が発生している場合には、入力輝度信号に限られず、入力色信号においても信号の周波数に特徴が生じている場合がある。そこで、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕の処理の結果と、入力色信号に基づくドット妨害発生の条件を満たす画素（ドット妨害発生の可能性が高い画素）の検出結果とを組み合わせることによって、ドット妨害が発生している画素の検出精度をより高める。なお、さらに上記〔ｉｉ〕の処理の結果を組み合わせることによって、画像処理部１０４が、ドット妨害が発生している画素の検出精度をより高めながらドット妨害が発生している画素の誤検出を防止することができることは、言うまでもない。
【００８８】
ここで、ドット妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する方法としては、例えば、入力色信号の高域成分の度合いに基づく方法が挙げられる。ドット妨害が発生している場合には、入力色信号に高域成分が含まれている可能性が高い。そこで、画像処理部１０４は、例えば、ハイパス・フィルタ（High-Pass Filter）やバンドパス・フィルタを用いることによって、入力色信号から高域成分（検出値）を得る。そして、画像処理部１０４は、フィルタリングにより検出された検出値に基づいて、ドット妨害領域発生の条件を満たす度合いを画素ごとに導出する。ここで、ドット妨害領域発生の条件を満たす度合いは、例えば、ルックアップテーブルなどを用いて導出することができるが、上記に限られない。
【００８９】
画像処理部１０４は、例えば、上記〔ｉ〕に示す処理、または、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕を組み合わせた処理によって、ドット妨害が発生している画素を検出することができる。
【００９０】
〔１−Ｃ〕第１ゲイン値の設定
画像処理部１０４は、上記〔１−Ｂ〕における検出結果に基づいて、入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、第１ゲイン値は、例えば、平滑化輝度信号を入力輝度信号に混合する比率を表す値とすることができるが、上記に限られず、入力輝度信号を平滑化輝度信号に混合する比率を表す値としてもよい。図４は、本発明の第１の実施形態に係る第１ゲイン値の設定方法の一例を説明するための説明図である。図４は、第１ゲイン値を平滑化輝度信号を入力輝度信号に混合する比率を表す値とした場合の一例を示している。以下、図４を適宜参照しつつ、第１ゲイン値の設定方法について説明する。
【００９１】
＜１−Ｃ−１＞上記〔ｉ〕の処理における検出結果を用いる場合
上記〔ｉ〕の処理における検出結果を用いる場合（すなわち、１つの検出結果を用いる場合）には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式１によって、第１ゲイン値を導出する。
【００９２】
Ｇ＝（ｘ−ｔｈ１）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式１）
【００９３】
数式１に示す「Ｇ」は第１ゲイン値を示しており、「ｘ」は例えばドット妨害の発生の度合いなどの〔ｉ〕の処理における検出結果を示している。また、数式１に示す「ｔｈ１」は、図４に示すように、第１ゲイン値を０（ゼロ）から変化させ始める閾値を示している。ここで、閾値ｔｈ１の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ１の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理は働き難い。つまり、第１ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ１が設定されることによって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の働き易さを調整することができる。また、閾値ｔｈ１の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９４】
また、数式１に示す「ａ」は、図４に示すように、第１ゲイン値の変化の傾きを表している。ここで、傾きａの値が小さければ小さい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の効果は、〔ｉ〕の処理における検出結果の変化に対して緩やかとなり、逆に傾きａの値が大きければ大きい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の効果は〔ｉ〕の処理における検出結果の変化に対して急激なものとなる。つまり、第１ゲイン値の設定のために傾きａが設定されることによって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の働き方を調整することができる。また、傾きａの値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９５】
＜１−Ｃ−２＞上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合
上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合（すなわち、２つ以上の検出結果を用いる場合）には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式２および数式３によって、第１ゲイン値を導出する。ここで、数式２は、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合を示している。
【００９６】
ｇＮ＝（ａ０×ｇ０）＋（ａ１×ｇ１）＋（ａ２×ｇ２）
・・・（数式２）
Ｇ＝（ｇＮ−ｔｈ１）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式３）
【００９７】
数式２に示す「ａ０」は〔ｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数であり、「ｇ０」は〔ｉ〕の処理における検出結果を示している。同様に、数式２に示す「ａ１」は〔ｉｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数、「ｇ１」は〔ｉｉ〕の処理における検出結果、「ａ２」は〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数、そして「ｇ２」は〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果をそれぞれ示している。数式２に示すように、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれに重み付けがなされることによって、画像処理部１０４は、重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出することができる。また、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれの重み付け係数を設定することによって、どの検出結果を重視して第１ゲイン値の設定するかを調整することができる。なお、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれの重み付け係数の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９８】
また、画像処理部１０４は、数式２において導出した「ｇＮ」を用いて、数式３に示すように、数式１を用いる場合と同様に第１ゲイン値を導出する。
【００９９】
画像処理部１０４は、上記＜１−Ｃ−１＞や＜１−Ｃ−２＞に示した方法を用いることによって、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果、または、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて、画素ごとに第１ゲイン値を設定することができる。
【０１００】
なお、上記数式２では、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕それぞれの処理における検出結果、すなわち、３つの検出結果を用いて重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出する例を示しているが、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果および上記〔ｉｉ〕に示す処理における検出結果、または、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果および上記〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果、という２つの検出結果を用いて重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出することもできる。
【０１０１】
〔１−Ｄ〕第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合
画像処理部１０４は、上記〔１−Ｃ〕において画素ごとに設定した第１ゲイン値に応じて、画素ごとに入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。具体的には、画像処理部１０４は、画素ごとの第１ゲイン値に基づいて、例えば、「入力輝度信号：平滑化輝度信号＝（１−Ｇ）：Ｇ」となるように入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。上記〔１−Ｂ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、画像処理部１０４は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１０２】
第１の実施形態に係る画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて、上記〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行うことによって、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減する。したがって、表示装置１００は、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１０３】
（１−２）画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成
図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成例を示すブロック図である。ここで、画像処理部１０４は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１０４】
以下では、画像処理部１０４に入力される入力輝度信号を「Ｙ信号」とよび、ノイズ低減後の入力輝度信号を「Ｙ’信号」とよぶ場合がある。また、以下では、画像処理部１０４に入力される入力色信号として、青の色差信号（以下、「Ｕ信号」とよぶ場合がある。）および赤の色差信号（以下、「Ｖ信号」とよぶ場合がある。）が入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第１の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１０５】
図５を参照すると、画像処理部１０４は、３次元フィルタ１５０（第１フィルタ）と、ドット妨害検出部１５２と、動き検出部１５４と、ドット妨害発生条件検出部１５６と、第１ゲイン設定部１５８と、第１混合部１６０とを備える。ここで、３次元フィルタ１５０は、上記〔１−Ａ〕の処理を行う役目を果たす。また、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６は、上記〔１−Ｂ〕の処理を行う役目を果たす。そして、第１ゲイン設定部１５８は、上記〔１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、第１混合部１６０は、上記〔１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１０６】
３次元フィルタ１５０は、上記〔１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、３次元フィルタ１５０は、時間軸方向および面方向に平滑化を行う２タップのローパス・フィルタで構成することができるが、上記に限られない。
【０１０７】
ドット妨害検出部１５２は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。そして、ドット妨害検出部１５２は、例えばドット妨害の発生の度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１０８】
動き検出部１５４は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する。そして、動き検出部１５４は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１０９】
ドット妨害発生条件検出部１５６は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉｉｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてドット妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する。そして、ドット妨害発生条件検出部１５６は、例えばドット妨害領域発生の条件を満たす度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１１０】
第１ゲイン設定部１５８は、上記〔１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６からそれぞれ伝達される検出結果に基づいて、画素ごとに第１ゲイン値を導出する。そして、第１ゲイン設定部１５８は、画素ごとに導出した第１ゲイン値を第１混合部１６０へ伝達する。
【０１１１】
第１混合部１６０は、上記〔１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、第１ゲイン設定部１５８から伝達される画素ごとの第１ゲイン値に基づいて、画素ごとに入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。そして、第１混合部１６０は、上記混合された輝度信号をＹ’信号として出力する。
【０１１２】
画像処理部１０４は、例えば、図５に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１１３】
なお、上記では、画像処理部１０４が、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６を備える構成について説明したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る画像処理部は、ドット妨害検出部１５２のみを備える構成や、ドット妨害検出部１５２および動き検出部１５４を備える構成、または、ドット妨害検出部１５２およびドット妨害発生条件検出部１５６を備える構成とすることもできる。上記の構成であっても、本発明の実施形態に係る画像処理部は、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１１４】
以上のように、第１の実施形態に係る表示装置１００は、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔１−Ｂ〕（ドット妨害が発生している画素の検出）、〔１−Ｃ〕（第１ゲイン値の設定）、および〔１−Ｄ〕（第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたドット妨害の低減を図る。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置１００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１１５】
また、表示装置１００は、入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を、例えば上記数式２、数式３に示すように、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて設定することができる。したがって、表示装置１００は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１１６】
（第１の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１１７】
（第１の実施形態に係る画像処理方法）
次に、本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。なお、以下では、第１の実施形態に係る画像処理方法を表示装置１００が行うものとして説明するが、上述したように本発明の実施形態に係る画像処理装置が行うこともできる。
【０１１８】
表示装置１００は、Ｙ信号（入力輝度信号）に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う（Ｓ１００）。ここで、表示装置１００は、例えば、２タップのローパス・フィルタなどで構成され、時間軸方向および面方向に平滑化を行う３次元フィルタにより、ステップＳ１００の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１１９】
表示装置１００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとにドット妨害を検出する（Ｓ１０２）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｙ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定してドット妨害の発生の度合いを導出することによって、ステップＳ１０２の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２０】
表示装置１００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する（Ｓ１０４）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｙ信号に基づいて画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出することによって、ステップＳ１０４の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２１】
表示装置１００は、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）に基づいて、ドット妨害発生条件を満たす画素を検出する（Ｓ１０６）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｕ信号およびＶ信号の高域成分の度合いを導出することによって、ステップＳ１０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２２】
なお、図６では、ステップＳ１００の処理の後にステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステップＳ１０６の処理が順番に行われる例を示しているが、表示装置１００は、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理を、それぞれ独立に行うことができる。したがって、表示装置１００は、例えば、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理の順序を入れ換えて行うことができ、また、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理をそれぞれ同期して行うこともできる。
【０１２３】
表示装置１００は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の各処理の検出結果に基づいて、第１ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ１０８）。ここで、表示装置１００は、例えば、上記数式２および数式３を用いて第１ゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１２４】
表示装置１００は、ステップＳ１０８において画素ごとに設定された第１ゲイン値に基づいて、Ｙ信号と、平滑化されたＹ信号（平滑化輝度信号）とを画素ごとに混合する（Ｓ１１０）。
【０１２５】
図６に示す画像処理方法を用いることによって、表示装置１００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行うことができる。したがって、図６に示す画像処理方法を用いる表示装置１００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１２６】
（第２の実施形態）
上記では、第１の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明した。ここで、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから送信された画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされた他のノイズである、“アップコンバートされたクロスカラー妨害”が擬似ＨＤ解像度の画像信号に含まれている可能性がある。そこで次に、本発明の第２の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明する。なお、以下に示す第２の実施形態に係る表示装置は、画像処理装置と置き換えることができる。
【０１２７】
第２の実施形態に係る表示装置（以下、「表示装置２００」という。）と第１の実施形態に係る表示装置１００との差異は、画像処理部の構成であり、その他の構成については、第１の実施形態に係る表示装置１００と同様とすることができる。そこで、以下では、表示装置２００に係る画像処理部２０２の構成について説明し、その他の構成については、説明を省略する。
【０１２８】
[第２の実施形態に係る画像処理部２０２におけるノイズ低減処理]
表示装置２００では、画像処理部２０２がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして“アップコンバートされたクロスカラー妨害”を低減する。ここで、画像処理部２０２が低減の対象とする“アップコンバートされたクロスカラー妨害”とは、入力色信号に輝度信号成分が混入することによって生じるノイズであり、例えば、虹模様のノイズ（色つきモアレ）として画像上に表れるものである。
【０１２９】
（２−１）第２の実施形態に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチ
まず、第２の実施形態に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチについて説明する。
【０１３０】
画像処理部２０２が処理する画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、上述したように、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われるなど、クロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質が、ＳＤ解像度の画像信号から変化する。したがって、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、例えばアナログ放送の画像信号に対して有効であった、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質を利用したクロスカラー妨害成分の低減方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）を用いることはできない。
【０１３１】
そこで、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部２０２では、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質ではなく、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質に着目する。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、ＳＤ解像度の画像信号がアップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用すれば、クロスカラー妨害成分を効果的に低減することができる。
【０１３２】
画像処理部２０２は、上記クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、以下の〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減する。以下では、画像処理部２０２に入力される入力色信号として、Ｕ信号およびＶ信号が入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第２の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１３３】
〔２−Ａ〕入力色信号に対する時間軸方向の平滑化
画像処理部２０２は、例えば、時間軸方向の平滑化フィルタを用いることにより、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、第２の実施形態に係る時間軸方向の平滑化フィルタは、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）と同様とすることができる。また、以下では、平滑化されたＵ信号およびＶ信号（入力色信号）を総称して「平滑化色信号」とよぶ場合もある。
【０１３４】
〔２−Ｂ〕平滑化色信号のゲインの抑制
入力された画像信号がアップコンバートされたクロスカラー妨害を含んでいる場合には、Ｕ信号およびＶ信号が異常に大きな値を持つことが多い。また、上記の特徴が、アップコンバートされたクロスカラー妨害を含んだ画像信号に対応する画像が表示画面に表示されたときにクロスカラー妨害が目立つ要因の一つとなっている。そこで、画像処理部２０２は、平滑化色信号に対して、画素ごとに１．０以下のゲイン（ゲイン抑制値。以下、「抑制ゲイン」とよぶ場合がある。）を乗算することによって、平滑化色信号のゲインを抑制する。平滑化色信号のゲインを抑制ことによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の影響を低減することができる。
【０１３５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る平滑化色信号のゲインの抑制の一例を説明する説明図である。ここで、図７は、ｘ軸にＵ信号およびＶ信号（Ｕ，Ｖ入力）、ｙ軸に平滑化色信号（Ｕ，Ｖ出力）をとった例を示している。
【０１３６】
＜２−Ｂ−１＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２より小さい場合（図７の区間ｐ）
Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２より小さい場合には、画像処理部２０２は、平滑化色信号のゲインの抑制を行わない。すなわち、図７に示すように、区間ｐでは、「ｙ＝ｘ」の関係が成立する。
【０１３７】
ここで、閾値ｔｈ２の値が小さければ小さい程、平滑化色信号のゲインの抑制処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ２の値が大きければ大きい程、平滑化色信号のゲインの抑制処理は働き難い。つまり、平滑化色信号のゲインの抑制処理のために閾値ｔｈ２が設定されることによって、画像処理部２０２は、平滑化色信号のゲインの抑制処理の働き易さを調整することができる。また、閾値ｔｈ２の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【０１３８】
＜２−Ｂ−２＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２以上である場合（図７の区間ｑ）
Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２以上である場合には、画像処理部２０２は、例えば、以下の数式４、数式５により、平滑化色信号のゲインの抑制を行う。ここで、数式４は抑制ゲインを示している。つまり、数式４、数式５を用いることによって、画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号の値が大きければ大きい程、平滑化色信号のゲインを抑制することができる。
【０１３９】
Ｇ＝１．０＋（ｇ０−１．０）×（Ｘ／Ｌ）
・・・（数式４）
Ｙ＝Ｇ×Ｘ
・・・（数式５）
【０１４０】
なお、上記では、画像処理部２０２が数式４、数式５を用いて平滑化色信号のゲインをそれぞれ抑制する例を示したが、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、Ｕ信号、Ｖ信号それぞれに対して、予め設定された抑制ゲインを乗算することによって、平滑化色信号のゲインを抑制することもできる。
【０１４１】
また、上記では、画像処理部２０２が、Ｕ信号、Ｖ信号に対して、独立にゲインの抑制を行う例を示したが、上記に限られない。ここで、Ｕ信号、Ｖ信号に対して独立にゲインの抑制を行った場合には、色相が変化してしまう可能性がある。そのため、画像処理部２０２は、例えば、ゲイン抑制に起因した色相の変化が発生しないように、Ｕ信号およびＶ信号に対してゲインを抑制することもできる。
【０１４２】
より具体的に説明すると、画像処理部２０２は、例えば、まず、画素ごとにＵ信号の絶対値とＶ信号の絶対値とを比較する。次に、画像処理部２０２は、上記比較結果に基づいて、画素ごとに絶対値の大きさが大きい値と、数式４とを用いて抑制ゲインを導出する。そして、画像処理部２０２は、導出された抑制ゲインをＵ信号およびＶ信号にそれぞれ乗算する。つまり、Ｕ信号およびＶ信号それぞれには、同一の値を有する抑制ゲインが乗算されることとなる。上記のような手順でゲイン抑制を行うことによって、画像処理部２０２は、色相の変化を防止しつつ、Ｕ信号およびＶ信号に対してゲインを抑制することができる。
【０１４３】
なお、上記では、Ｕ信号およびＶ信号の最大値を用いて色相の変化を防止する例を示したが、第２の実施形態に係る色相の変化を防止する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号の加算値や、ＵＶベクトルの大きさなど他の値を用いて抑制ゲインを導出することによって、ゲイン抑制を行うこともできる。
【０１４４】
また、上記では、画像処理部２０２が、ＹＵＶ空間において色相の変化を防止する例を示したが、第２の実施形態に係る色相の変化を防止する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、ＨＳＶ空間などの他の色空間に入力色信号を変換し、変換後の色空間において上述したような色相の変化を防止する処理を行うこともできる。
【０１４５】
〔２−Ｃ〕クロスカラー妨害が発生している画素の検出
上記〔２−Ａ〕では、平滑化色信号を得ることを示したが、時間軸方向の平滑化は、入力色信号をある意味劣化させる処理である。そのため、画像処理部２０２から出力されるノイズ低減後の入力色信号が、クロスカラー妨害が発生していない画素に対してまで平滑化された信号となった場合には、画像がぼやけるなどの副作用が発生する可能性がある。そこで、画像処理部２０２は、上記副作用を防止するために、入力された画像信号（入力輝度信号／入力色信号）に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１４６】
ここで、画像処理部２０２は、例えば、以下の〔Ｉ〕に示す処理、または、以下の〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕を組み合わせた処理によって、クロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１４７】
〔Ｉ〕Ｕ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出
画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。ここで、Ｕ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出方法としては、例えば、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、Ｕ信号およびＶ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定することによってクロスカラー妨害の発生の度合いを導出する方法が挙げられる。具体的には、画像処理部２０２は、例えば、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する注目画素を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）のＵ信号の値、Ｖ信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値をそれぞれ導出する。そして、画像処理部２０２は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。ここで、画像処理部２０２は、例えば、上記合計値とクロスカラー妨害の発生の度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブルを用いることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いを一意に導出することができるが、上記に限られない。
【０１４８】
なお、画像処理部２０２におけるＵ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、上記のような２フレームの情報ではなく、３フレーム以上の複数フレームの情報を用いて時間的な周波数を算出することによって、クロスカラー妨害の発生の度合いを画素ごとに導出することができる。
【０１４９】
また、クロスカラー妨害成分は空間的な周波数が高いため、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても、ある程度空間周波数が高い傾向が認められる。したがって、画像処理部２０２は、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いをより高精度に導出することができる。ここで、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせる方法としては、例えば、バンドパス・フィルタによりフィルタリングされたＵ信号およびＶ信号をさらに用いることが挙げられるが、上記に限られない。
【０１５０】
さらに、クロスカラー妨害が発生しているときには、上述したように、Ｕ信号およびＶ信号の値が異常に大きな値を有する場合がある。したがって、画像処理部２０２は、上記Ｕ信号およびＶ信号の値に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いをより高精度に導出することもできる。
【０１５１】
〔ＩＩ〕動きの検出
上記〔Ｉ〕では、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いることによってクロスカラー妨害が発生している画素を検出することを示した。しかしながら、入力された画像信号が動画像を表すときにおいて画像に動きがある場合には、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いたとしても、画像処理部２０２がクロスカラー妨害が発生している画素を誤検出（未検出や過検出）してしまう可能性がある。誤検出が生じた場合には、例えば、クロスカラー妨害を効果的に低減することができない、または、動いている部分がぼけてしまうなどといった望ましくない結果が生じる恐れがある。そこで、画像処理部２０２は、例えば現フレームと前フレームとの間の相関に基づいて動き（動き量）を検出し、上記〔Ｉ〕の処理の結果と、動きの検出処理の結果とを組み合わせる。これによって、画像処理部２０２は、クロスカラー妨害が発生している画素の誤検出を防止することができる。
【０１５２】
なお、画像処理部２０２は、上述した第１の実施形態に係る〔ｉｉ〕の処理と同様の方法を用いることによって動きを検出することができるので、動きの検出方法については、説明を省略する。
【０１５３】
〔ＩＩＩ〕クロスカラー妨害発生条件を満たす画素の検出
上記〔Ｉ〕では、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出することを示した。ここで、クロスカラー妨害が発生している場合には、Ｕ信号およびＶ信号に限られず、Ｙ信号（入力輝度信号）においても信号の周波数に特徴が生じている場合がある。そこで、画像処理部２０２は、上記〔Ｉ〕の処理の結果と、Ｙ信号に基づくクロスカラー妨害発生の条件を満たす画素（クロスカラー妨害発生の可能性が高い画素）の検出結果とを組み合わせることによって、クロスカラー妨害が発生している画素の検出精度をより高める。なお、さらに上記〔ＩＩ〕の処理の結果を組み合わせることによって、画像処理部２０２が、クロスカラー妨害が発生している画素の検出精度をより高めながらクロスカラー妨害が発生している画素の誤検出を防止することができることは、言うまでもない。
【０１５４】
ここで、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する方法としては、例えば、Ｙ信号の高域成分の度合いに基づく方法が挙げられる。クロスカラー妨害が発生している場合、Ｙ信号の斜め方向に高域成分が含まれている可能性が高い。そこで、画像処理部２０２は、例えば、ハイパス・フィルタやバンドパス・フィルタを用いることによって、Ｙ信号から高域成分（検出値）を得る。そして、画像処理部２０２は、フィルタリングにより検出された検出値に基づいて、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いを画素ごとに導出する。ここで、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いは、例えば、斜め方向に連続する検出値の数と、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いとが対応付けられたルックアップテーブルを用いて導出することができるが、上記に限られない。
【０１５５】
画像処理部２０２は、例えば、上記〔Ｉ〕に示す処理、または、上記〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕を組み合わせた処理によって、クロスカラー妨害が発生している画素を検出することができる。
【０１５６】
〔２−Ｄ〕第２ゲイン値の設定
画像処理部２０２は、上記〔２−Ｃ〕における検出結果に基づいて、入力色信号と平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、第２ゲイン値は、例えば、平滑化色信号を入力色信号に混合する比率を表す値とすることができるが、上記に限られず、入力色信号を平滑化色信号に混合する比率を表す値としてもよい。
【０１５７】
また、画像処理部２０２は、Ｕ信号、Ｖ信号それぞれに対する第２ゲイン値を、第１の実施形態に係る〔１−Ｃ〕の処理と同様に設定することができる。
【０１５８】
〔２−Ｅ〕第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合
画像処理部２０２は、上記〔２−Ｄ〕において画素ごとに設定した第２ゲイン値に応じて、画素ごとに入力色信号と平滑化色信号とを混合する。具体的には、画像処理部２０２は、画素ごとの第２ゲイン値「Ｇ２」に基づいて、例えば、「入力色信号：平滑化色信号＝（１−Ｇ２）：Ｇ２」となるように入力色信号と平滑化色信号とを混合する。上記〔２−Ｃ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、画像処理部２０２は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１５９】
第２の実施形態に係る画像処理部２０２は、入力された画像信号に基づいて、上記〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行うことによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減する。したがって、表示装置２００は、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１６０】
（２−２）画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成
図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。ここで、画像処理部２０２は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１６１】
以下では、画像処理部２０２にＹ信号と、Ｕ信号およびＶ信号とが入力される場合を例に挙げて説明する。また、以下では、ノイズ低減後の入力色信号を「Ｕ’信号」、「Ｖ’信号」とよぶ場合がある。なお、本発明の第２の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１６２】
図８を参照すると、画像処理部２０２は、３次元フィルタ１５０（フィルタ）と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、動き検出部１５４と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０（ゲイン設定部）と、第２混合部２１２（混合部）とを備える。ここで、３次元フィルタ１５０は、上記〔２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン抑制部２０４は、上記〔２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たす。また、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−Ｃ〕の処理を行う役目を果たす。そして、第２ゲイン設定部２１０は、上記〔２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、第２混合部２１２は、上記〔２−Ｅ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１６３】
３次元フィルタ１５０は、上記〔２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、３次元フィルタ１５０は、図５に示す第１の実施形態に係る３次元フィルタ１５０と同様に、時間軸方向および面方向に平滑化を行う２タップのローパス・フィルタで構成することができるが、上記に限られない。
【０１６４】
ゲイン抑制部２０４は、上記〔２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、平滑化色信号に基づいて画素ごとにゲインを抑制する。
【０１６５】
クロスカラー妨害検出部２０６は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔Ｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。そして、クロスカラー妨害検出部２０６は、例えばクロスカラー妨害の発生の度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６６】
動き検出部１５４は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔ＩＩ〕の処理を行う役目を果たし、図５に示す第１の実施形態に係る動き検出部１５４と同様に、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する。そして、動き検出部１５４は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６７】
クロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔ＩＩＩ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいてクロスカラー妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する。そして、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、例えばクロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６８】
第２ゲイン設定部２１０は、上記〔２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８からそれぞれ伝達される検出結果に基づいて、画素ごとに第２ゲイン値を導出する。そして、第２ゲイン設定部２１０は、画素ごとに導出した第２ゲイン値を第２混合部２１２へ伝達する。
【０１６９】
第２混合部２１２は、上記〔２−Ｅ〕の処理を行う役目を果たし、第２ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの第２ゲイン値に基づいて、画素ごとに、入力色信号と、ゲイン抑制部２０４から出力されるゲインが抑制された平滑化色信号とを混合する。そして、第２混合部２１２は、上記混合された色信号をＵ’信号およびＶ’信号として出力する。
【０１７０】
画像処理部２０２は、例えば、図８に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７１】
なお、上記では、画像処理部２０２が、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８を備える構成について説明したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る画像処理部は、クロスカラー妨害検出部２０６のみを備える構成や、クロスカラー妨害検出部２０６および動き検出部１５４を備える構成、または、クロスカラー妨害検出部２０６およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８を備える構成とすることもできる。上記の構成であっても、本発明の実施形態に係る画像処理部は、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７２】
[第２の実施形態に係る画像処理部の変形例]
上述したように、第２の実施形態に係る表示装置２００は、図８に示す画像処理部２０２を備えることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。しかしながら、本発明の第２の実施形態に係る表示装置が備える画像処理部のノイズ低減処理に係る構成は、図８に示す構成に限られない。
【０１７３】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の変形例を示すブロック図である。図９を参照すると、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、３次元フィルタ１５０と、第３混合部２５２と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、動き検出部１５４と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０と、第２混合部２１２とを備える。
【０１７４】
ここで、図８に示す画像処理部２０２と図９に示す画像処理部２５０とを比較すると、画像処理部２５０が第３混合部２５２をさらに備えている点が異なる。なお、画像処理部２５０が備える３次元フィルタ１５０、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８、および第２ゲイン設定部２１０は、図８に示す画像処理部２０２と同様の構成とすることができるので、それぞれの構成や機能については説明を省略する。
【０１７５】
第３混合部２５２は、第２ゲイン設定部２１０が画素ごとに設定した第２ゲイン値に基づいて、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）と、３次元フィルタ１５０から出力される平滑化色信号とを混合する。ここで、第３混合部２５２は、第２混合部２１２と同様に、上記〔２−Ｅ〕に示す方法を用いてＵ信号およびＶ信号（入力色信号）と、３次元フィルタ１５０から出力される平滑化色信号とを混合することができる。
【０１７６】
ゲイン抑制部２０４は、第３混合部２５２から出力される混合されたＵ信号およびＶ信号に対して、ゲイン抑制を行う。第２混合部２１２は、第２ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの第２ゲイン値に基づいて、画素ごとに、入力色信号と、ゲイン抑制部２０４から出力される混合されかつゲインが抑制された平滑化色信号とを混合する。そして、第２混合部２１２は、上記混合された色信号をＵ’信号およびＶ’信号として出力する。
【０１７７】
図９に示すように、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、第２ゲイン設定部２１０が画素ごとに設定した第２ゲイン値に基づいて、ゲイン抑制部２０４の前後で、入力色信号と平滑化色信号とを混合する。上記の構成により、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、より高精度でアップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７８】
なお、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す構成に限られない。例えば、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す３次元フィルタ１５０と、ゲイン抑制部２０４とを入れ換えた構成とすることもできる。上記構成であっても、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す構成と同様の効果を奏することができる。
【０１７９】
以上のように、第２の実施形態に係る表示装置２００は、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔２−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−Ｄ〕（第２ゲイン値の設定）、および〔２−Ｅ〕（第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減を図る。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置２００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８０】
また、表示装置２００は、入力色信号と平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を、第１の実施形態に係る表示装置１００と同様の方法によって、上記〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて設定することができる。したがって、表示装置２００は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１８１】
（第２の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第２の実施形態に係る表示装置２００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８２】
（第２の実施形態に係る画像処理方法）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。なお、以下では、第２の実施形態に係る画像処理方法を表示装置２００が行うものとして説明するが、上述したように本発明の実施形態に係る画像処理装置が行うこともできる。
【０１８３】
表示装置２００は、Ｕ信号、Ｖ信号（入力色信号）に対して、画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う（Ｓ２００）。ここで、表示装置２００は、例えば、２タップのローパス・フィルタなどで構成され、時間軸方向および面方向に平滑化を行う３次元フィルタにより、ステップＳ２００の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８４】
表示装置２００は、ステップＳ２００において平滑化されたＵ信号、Ｖ信号（平滑化色信号）のゲインを、選択的に抑制する（Ｓ２０２）。ここで、表示装置２００は、例えば、上記数式４、数式５を用いることによって、平滑化されたＵ信号、Ｖ信号のゲインそれぞれを、画素ごとにかつ選択的に抑制することができるが、上記に限られない。
【０１８５】
表示装置２００は、Ｕ信号、Ｖ信号に基づいて画素ごとにクロスカラー妨害を検出する（Ｓ２０４）。ここで、表示装置２００は、例えば、Ｕ信号、Ｖ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定してクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することによって、ステップＳ２０４の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８６】
表示装置２００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する（Ｓ２０６）。ここで、表示装置２００は、図６のステップＳ１０４と同様に、例えば、Ｙ信号に基づいて画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出することによって、ステップＳ２０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８７】
表示装置２００は、Ｙ信号に基づいて、クロスカラー妨害発生条件を満たす画素を検出する（Ｓ２０８）。ここで、表示装置２００は、例えば、Ｙ信号における斜め方向の高域成分に基づいてＹ信号の高域成分の度合いを導出することによって、ステップＳ２０８の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８８】
なお、図１０では、ステップＳ２００およびステップＳ２０２の処理の後にステップＳ２０４、ステップＳ２０６、ステップＳ２０８の処理が順番に行われる例を示しているが、表示装置２００は、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理とを、それぞれ独立に行うことができる。したがって、表示装置２００は、例えば、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理との順序を入れ換えて行うことができ、また、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理とをそれぞれ同期して行うこともできる。
【０１８９】
表示装置２００は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理の検出結果に基づいて、第２ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ２１０）。ここで、表示装置２００は、図６に示すステップＳ１０８と同様に、例えば、上記数式２および数式３を用いて第２ゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１９０】
表示装置２００は、ステップＳ２１０において画素ごとに設定された第２ゲイン値に基づいて、Ｕ信号、Ｖ信号（入力色信号）と、平滑化されたＵ信号、Ｖ信号（平滑化色信号）とを画素ごとに混合する（Ｓ２１２）。
【０１９１】
図１０に示す画像処理方法を用いることによって、表示装置２００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行うことができる。したがって、図１０に示す画像処理方法を用いる表示装置２００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１９２】
（第３の実施形態）
上記では、第１の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明し、また、第２の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明した。ここで、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから送信された擬似ＨＤ解像度において、“アップコンバートされたドット妨害”が発生しているときには、“アップコンバートされたクロスカラー妨害”が併せて発生している場合がある。そこで次に、本発明の第３の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）と、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）との双方を画素ごとに低減する構成について説明する。なお、以下に示す第３の実施形態に係る表示装置は、画像処理装置と置き換えることができる。
【０１９３】
第３の実施形態に係る表示装置（以下、「表示装置３００」という。）と、第１の実施形態に係る表示装置１００または第２の実施形態に係る表示装置２００との差異は、画像処理部の構成であり、その他の構成については、表示装置１００、表示装置２００と同様とすることができる。そこで、以下では、表示装置３００に係る画像処理部３０２の構成について説明し、その他の構成については、説明を省略する。
【０１９４】
[第３の実施形態に係る画像処理部３０２におけるノイズ低減処理]
（３−１）第３の実施形態に係るアップコンバートされたノイズの低減アプローチ
表示装置３００では、画像処理部３０２がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして、“アップコンバートされたドット妨害”と“アップコンバートされたクロスカラー妨害”との双方を低減する。より具体的には、表示装置３００では、画像処理部３０２が、例えば以下の〔３−１−Ａ〕、〔３−１−Ｂ〕に示す方法を用いることによって、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズの低減をする。
【０１９５】
〔３−１−Ａ〕アップコンバートされたドット妨害の低減アプローチ
画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、入力された画像信号（入力輝度信号、入力色信号）に基づいて、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行う。したがって、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１９６】
〔３−１−Ｂ〕アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチ
画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、入力された画像信号（入力輝度信号、入力色信号）に基づいて、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行う。したがって、画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１９７】
第３の実施形態に係る画像処理部３０２は、入力された画像信号に基づいて、上記〔３−１−Ａ〕、〔３−１−Ｂ〕に示す処理を行うことによって、“アップコンバートされたドット妨害”と“アップコンバートされたクロスカラー妨害”との双方を画素ごとに低減する。したがって、表示装置２００は、アップコンバートされたノイズを画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１９８】
（３−２）画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。ここで、画像処理部３０２は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１９９】
以下では、画像処理部３０２にＹ信号と、Ｕ信号およびＶ信号とが入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第３の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０２００】
図１１を参照すると、画像処理部３０２は、３次元フィルタ１５０ａ（第１フィルタ）と、ドット妨害検出部１５２と、動き検出部１５４と、ドット妨害発生条件検出部１５６と、第１ゲイン設定部１５８と、第１混合部１６０と、３次元フィルタ１５０ｂ（第２フィルタ）と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０と、第２混合部２１２とを備える。
【０２０１】
ここで、画像処理部３０２が備える、３次元フィルタ１５０ａ（第１フィルタ）、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、ドット妨害発生条件検出部１５６、第１ゲイン設定部１５８、および第１混合部１６０は、図５に示す第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様の構成である。つまり、画像処理部３０２は、上記構成を有することによって、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を実現することができる。したがって、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、アップコンバートされたドット妨害が低減されたＹ’信号を出力することができる。
【０２０２】
また、画像処理部３０２が備える、３次元フィルタ１５０ｂ（第２フィルタ）、ゲイン抑制部２０４、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８、第２ゲイン設定部２１０、および第２混合部２１２は、図８に示す第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様の構成である。つまり、画像処理部３０２は、上記構成を有することによって、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を実現することができる。したがって、画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害が低減されたＵ’信号およびＶ’信号を出力することができる。
【０２０３】
上述したように、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を有する。したがって、画像処理部３０２は、例えば、図１１に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害とアップコンバートされたクロスカラー妨害との双方を画素ごとに低減することができる。
【０２０４】
[第３の実施形態に係る画像処理部の変形例]
上記では、第３の実施形態に係る画像処理部３０２として、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を示したが、第３の実施形態に係る画像処理部の構成は、上記に限られない。例えば、第３の実施形態に係る画像処理部は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０とを組み合わせた構成とすることもできる。
【０２０５】
また、第３の実施形態に係る画像処理部は、上述した第１の実施形態に係る画像処理部１０４の変形例、第２の実施形態に係る画像処理部２０２の変形例を、任意に組み合わせた構成とすることもできる。
【０２０６】
上述したの構成であっても、第３の実施形態の変形例に係る画像処理部は、アップコンバートされたドット妨害とアップコンバートされたクロスカラー妨害との双方を画素ごとに低減することができる。
【０２０７】
以上のように、第３の実施形態に係る表示装置３００は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を有する、画像処理部３０２を備える。
【０２０８】
画像処理部３０２は、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔１−Ｂ〕（ドット妨害が発生している画素の検出）、〔１−Ｃ〕（第１ゲイン値の設定）、および〔１−Ｄ〕（第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたドット妨害の低減を図る。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置３００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０２０９】
また、画像処理部３０２は、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔２−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−Ｄ〕（第２ゲイン値の設定）、および〔２−Ｅ〕（第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減を図る。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置３００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１０】
したがって、表示装置３００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１１】
（第３の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第３の実施形態に係る表示装置３００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１２】
以上、本発明の実施形態に係る画像処理システムを構成する構成要素として表示装置１００、２００、３００（画像処理装置）を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＰＣやサーバ（Server）などのコンピュータ、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの携帯型通信装置、プレイステーション（登録商標）シリーズやＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）などのゲーム機、テレビジョン放送を受信し映像を表示するテレビ受像機、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＬＣＤなどの表示装置など、様々な機器に適用することができる。
【０２１３】
また、上記では、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２１４】
例えば、上記では、コンピュータを本発明の第１〜第３の実施形態に係る表示装置（画像処理装置）として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記憶媒体も併せて提供することができる。
【０２１５】
上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る第１ゲイン値の設定方法の一例を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る平滑化色信号のゲインの抑制の一例を説明する説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の変形例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１７】
１０４、２０２、２５０、３０２ 画像処理部
１５０、１５０ａ、１５０ｂ ３次元フィルタ
１５２ ドット妨害検出部
１５４ 動き検出部
１５６ ドット妨害発生条件検出部
１５８ 第１ゲイン設定部
１６０ 第１混合部
２０４ ゲイン抑制部
２０６ クロスカラー妨害検出部
２０８ クロスカラー妨害発生条件検出部
２１０ 第２ゲイン設定部
２１２ 第２混合部
２５２ 第３混合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログテレビジョン方式のテレビジョン放送（以下、「アナログ放送」という。）に替わるテレビジョン放送として、デジタルテレビジョン方式のテレビジョン放送（以下、「デジタル放送」という。）が開始され、デジタル放送を受信可能な表示装置の普及が進んでいる。
【０００３】
アナログ放送では、画像信号の伝送効率を高めるために輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とが合成されたいわゆるコンポジット信号（composite signal）が用いられる。そのため、アナログ放送では、表示装置などの受像機側において、受信した画像信号をＹ／Ｃ分離（Y/C separation）させることによって輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とに分離させ、受信した画像信号に応じた画像を表示画面に表示させている。ここで、上記受像機におけるＹ／Ｃ分離の性能が低い場合には、輝度信号（Ｙ）に色信号（Ｃ）が混入することにより「ドット妨害」が発生したり、または、色信号（Ｃ）に輝度信号（Ｙ）が混入することにより「クロスカラー妨害」が発生してしまう。ドット妨害やクロスカラー妨害は一種のノイズであるため、これらが発生した場合には画質を損ねてしまう。
【０００４】
このような中、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術が開発されている。輝度信号に対してバースト信号を付加し、付加されたバースト信号に基づいて輝度信号および色信号に対して選択的にフィルタリングを行う技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２２７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンポジット信号が送信され受像機側においてＹ／Ｃ分離が行われるアナログ放送に対して、デジタル放送では、輝度信号（Ｙ）および色信号（Ｃ）それぞれが、例えば放送局などから送信される。また、デジタル放送では、アナログ放送で用いられてきたＳＤ（Standard Definition）解像度の画像信号ではなく、より高精細なＨＤ（High Definition）解像度の画像信号が放送局などから送信される。ここで、デジタル放送において放送局などから送信される画像信号は、全てがＨＤ解像度の画像信号ではなく、従来のアナログ放送で用いられてきたＳＤ解像度の画像信号をＨＤ解像度へとアップコンバートさせた擬似的なＨＤ解像度の画像信号（スケーリングされた画像信号。以下、「擬似ＨＤ解像度の画像信号」とよぶ場合もある。）が含まれる場合がある。
【０００７】
擬似ＨＤ解像度の画像信号が送信される場合には、放送局などの画像信号の供給元において、Ｙ／Ｃ分離と、ＳＤ解像度の画像信号からＨＤ解像度の画像信号へのアップコンバート、そして信号形式の変換が行われる。そして、輝度信号（Ｙ）および色差信号（ＵＶ）それぞれが、例えば放送局などから送信される。そのため、例えばデジタル放送を受信する受像機では、ドット妨害やクロスカラー妨害が既に発生し、かつ当該発生したドット妨害やクロスカラー妨害が拡大によって悪化した（すなわち、より画質が低下した）画像信号が受信される可能性がある。
【０００８】
ここで、従来のドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術を用いた画像処理装置は、バースト信号を用いてドット妨害やクロスカラー妨害を選択的に低減させる構成である。そのため、従来の画像処理装置は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）規格のアナログ放送においては、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減する一定の効果が得られる可能性がある。
【０００９】
しかしながら、上述したように、例えば、デジタル放送では、既にＹ／Ｃ分離された擬似ＨＤ解像度の画像信号が放送局などから送信される。ここで、ドット妨害やクロスカラー妨害が発生している擬似ＨＤ解像度の画像信号は、例えばアップコンバートに起因して、ドット妨害やクロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質が、ＳＤ解像度の画像信号から変化する。上記ドット妨害やクロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質の変化としては、例えば、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質が失われることや、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われることが挙げられる。そのため、擬似ＨＤ解像度の画像信号に対して従来のドット妨害やクロスカラー妨害を低減する技術を用いたとしても、ドット妨害やクロスカラー妨害を低減させることはできない。したがって、従来のドット妨害やクロスカラー妨害の発生を防止する技術を用いた画像処理装置を、例えばデジタル放送の受像機に適用したとしても、高画質化は望むべくもない。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と、上記ドット妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【００１２】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００１３】
また、前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号と現フレームに対応する上記入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、上記第１ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記第１ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００１４】
かかる構成により、ドット妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００１５】
また、上記入力輝度信号に対応する入力された入力色信号に基づいて、ドット妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するドット妨害発生条件検出部をさらに備え、上記第１ゲイン設定部は、さらに上記ドット妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記第１ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００１６】
かかる構成により、ドット妨害（ノイズ）の誤検出を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００１７】
また、上記入力色信号を時間軸方向に平滑化する第２フィルタと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と、上記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記第２フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する第２ゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記第２ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合する第２混合部とを備えてもよい。
【００１８】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいて、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）と、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）とを低減し、高画質化を図ることができる。
【００１９】
また、上記第２ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記第２ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００２０】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００２１】
また、上記入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、上記第２ゲイン設定部は、さらに上記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記第２ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００２２】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００２３】
また、上記平滑化色信号に対して、画素ごとに上記平滑化色信号の絶対値に応じたゲイン抑制値を乗算するゲイン抑制部をさらに備え、上記第２混合部は、上記入力色信号と、上記ゲイン抑制値が乗算された平滑化色信号とを画素ごとに混合してもよい。
【００２４】
かかる構成により、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）の影響を低減することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップと、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップと、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップと、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００２６】
かかる方法を用いることにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップ、上記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップ、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップ、画素ごとに設定される上記第１ゲイン値に基づいて、上記入力輝度信号と上記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００２８】
かかるプログラムにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と、上記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するゲイン設定部と、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合する混合部とを備える画像処理装置が提供される。
【００３０】
かかる構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００３１】
また、上記入力色信号に対応する現フレームの入力輝度信号と前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、上記ゲイン設定部は、さらに上記動き検出部が検出した上記動き量に基づいて上記ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００３２】
かかる構成により、クロスカラー妨害（ノイズ）の誤検出を防止することができる。
【００３３】
また、上記入力色信号に対応する入力された入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、上記ゲイン設定部は、さらに上記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて上記ゲイン値を画素ごとに設定してもよい。
【００３４】
かかる構成により、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００３５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第５の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップと、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップと、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップと、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００３６】
かかる方法を用いることにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【００３７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第６の観点によれば、入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップ、上記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップ、上記検出するステップにおける検出結果に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップ、画素ごとに設定される上記ゲイン値に基づいて、上記入力色信号と上記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００３８】
かかるプログラムにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４１】
（本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成例）
まず、本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例を示す説明図である。
【００４２】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る画像処理システムは、画像信号を送信する画像信号送信装置（図１の符号１０、２０、３０、…）と、入力された（あるいは、受信した）画像信号に基づいて画像を表示する表示装置１００とを有する。ここで、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置と表示装置１００とは、それぞれ無線／有線で接続される。
【００４３】
本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、ＨＤ解像度の画像信号を送信する。このとき、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、送信する画像信号に応じて、選択的にＹ／Ｃ分離とアップコンバートとを行う。より具体的には、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置は、送信する画像信号がＳＤ解像度の画像信号である場合にＹ／Ｃ分離とアップコンバートとを行うことによって、ＨＤ解像度の画像信号または擬似ＨＤ解像度の画像信号を送信する。
【００４４】
ここで、本発明の実施形態に係る画像信号送信装置としては、例えば、デジタル放送に係る画像信号を送信する放送局１０（あるいは、テレビ塔）や、Ｙ／Ｃ分離機能およびアップコンバート機能を備え、画像データを再生して再生した画像を示す画像信号を出力する画像再生装置２０、３０、…などが挙げられる。画像再生装置２０、３０、…としては、例えば、ＰＣ（Personal Computer）などのコンピュータ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク再生機（または、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）レコーダ）やＤＶＤレコーダなどのディスク再生装置、プレイステーション（登録商標）シリーズなどのゲーム機などが挙げられるが、上記に限られない。
【００４５】
表示装置１００は、入力された画像信号に基づいて、当該画像信号に対してＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理を施す。そして、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズが低減された画像信号に応じた画像を表示画面に表示する。つまり、表示装置１００は、画像処理装置としての役目も果たす。なお、表示装置１００の構成例、および本発明の実施形態に係るＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理については、後述する。
【００４６】
本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、画像信号送信装置がＨＤ解像度の画像信号または擬似ＨＤ解像度の画像信号を送信する。そして、上記画像信号を受信した表示装置１００が、入力された画像信号に基づいて、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズの低減を図る。したがって、本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、表示装置１００の表示画面に表示される画像の高画質化を図ることができる。
【００４７】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置の第１〜第３の実施形態について、それぞれ説明する。なお、以下では、第１〜第３の実施形態に係る表示装置が、入力された画像信号に対してＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減する画像処理を行い、当該ノイズが除去された画像を表示画面に表示するものとして説明するが、本発明の実施形態は、かかる構成に限られない。本発明の実施形態は、以下に示す第１〜第３の実施形態に係る表示装置を、画像を表示する表示デバイスとは独立の画像処理装置（例えば、以下に示す画像処理部を独立の装置とする構成）とすることもできる。つまり、以下に示す第１〜第３の実施形態に係る表示装置それぞれは、画像処理装置と置き換えることができる。以下では、説明の便宜上、本発明の実施形態に係る画像処理装置を、表示装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００４８】
また、第１〜第３の実施形態に係る表示装置に入力される（あるいは、受信する）画像信号とは、画像信号送信装置から送信される輝度信号（以下、「入力輝度信号」という。）、および画像信号送信装置から送信される色信号（以下、「入力色信号」という。）を総称したものである。ここで、本発明の実施形態に係る画像信号は、静止画像を示すものであってもよいし、または、動画像（いわゆる映像）であってもよい。また、上述したように、入力輝度信号は、画像信号送信装置においてＹ／Ｃ分離された輝度信号（擬似ＨＤ解像度の輝度信号）である場合がある。同様に、入力色信号は、画像信号送信装置においてＹ／Ｃ分離された色信号（擬似ＨＤ解像度の色信号）である場合がある。
【００４９】
（第１の実施形態に係る表示装置）
図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００の構成例を示すブロック図である。図２を参照すると、表示装置１００は、信号入力部１０２と、画像処理部１０４と、表示部１０６とを備える。
【００５０】
また、表示装置１００は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などで構成され表示装置１００全体を制御することが可能な制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory；図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random Access Memory；図示せず）、映像ファイルや画像ファイル、アプリケーションなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）などを備えてもよい。表示装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。また、上記制御部は、画像処理部１０４として機能することもできる。
【００５１】
ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard Disk）などの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ（nonvolatile memory）が挙げられるが、上記に限られない。
【００５２】
また、操作部（図示せず）としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。また、表示部１０６としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（organic ElectroLuminescence display；または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic Light Emitting Diode display）とも呼ばれる。）などが挙げられるが、上記に限られない。
【００５３】
[表示装置１００のハードウェア構成例]
図３は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図３を参照すると、表示装置１００は、例えば、ＭＰＵ１２０と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２４と、記録媒体１２６と、入出力インタフェース１２８と、操作入力デバイス１３０と、表示デバイス１３２と、通信インタフェース１３４とを備える。また、表示装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス１３６で各構成要素間を接続する。
【００５４】
ＭＰＵ１２０は、表示装置１００全体を制御する制御部として機能する。また、ＭＰＵ１２０は、表示装置１００において、画像処理部１０４の役目を果たすこともできる。
【００５５】
ＲＯＭ１２２は、ＭＰＵ１２０が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶し、また、ＲＡＭ１２４は、ＭＰＵ１２０により実行されるプログラムなどを一次記憶する。
【００５６】
記録媒体１２６は、表示装置１００の記憶部として機能し、映像ファイルや画像ファイル、アプリケーションなどを記憶可能とする。ここで、記録媒体１２６としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。
【００５７】
入出力インタフェース１２８は、例えば、操作入力デバイス１３０や、表示デバイス１３２を接続する。ここで、入出力インタフェース１２８としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子や、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子などが挙げられるが、上記に限られない。また、操作入力デバイス１３０は、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなど、表示装置１００上に備えられ、表示装置１００の内部で入出力インタフェース１２８と接続される。また、表示デバイス１３２は、例えば、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイなど、表示装置１００上に備えられ、表示装置１００の内部で入出力インタフェース１２８と接続される。なお、入出力インタフェース１２８は、表示装置１００の外部装置としての操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や、表示デバイス（例えば、外部ディスプレイなど）と接続することもできることは、言うまでもない。
【００５８】
通信インタフェース１３４は、外部装置と有線／無線通信を行うためのインタフェースであり、信号入力部１０２として機能する。ここで、通信インタフェース１３４としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ポート、ＲＦ（Radio Frequency）回路、ＨＤＭＩ端子などが挙げられるが、上記に限られない。
【００５９】
表示装置１００は、図３に示すようなハードウェア構成により、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。なお、本発明の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成は、図３に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る表示装置は、後述する画像処理部１０４の機能を実現する画像処理回路などをさらに備えることもできる。
【００６０】
再度図２を参照して、表示装置１００の各構成要素について説明する。信号入力部１０２は、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから有線／無線で送信される画像信号を受信し、受信した画像信号のデコードなどを行う役目を果たす。
【００６１】
画像処理部１０４は、信号入力部１０２が受信した画像信号に対して、様々な画像処理を施す。画像処理部１０４が行う画像処理としては、例えば、インターレース信号をプログレッシブ信号に変換するＩＰ（Interlace/Progressive）変換処理や、色空間の変更などの色に関する処理を行うクロマ処理、中間フレームを生成してフレームレートを高める中間フレーム生成処理、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減するノイズ低減処理などが挙げられるが、上記に限られない。第１の実施形態に係るノイズ低減処理については、後述する。
【００６２】
表示部１０６は、画像処理部１０４において処理された画像信号に基づいて、当該画像信号に応じた画像を表示する。
【００６３】
〔表示部１０６の構成例〕
表示部１０６は、パネル１１０と、行駆動部１１２と、列駆動部１１４と、電源供給部１１６と、表示制御部１１８とを備える。
【００６４】
パネル１１０は、マトリクス状（行列状）に配置された複数の画素を備え、画像が表示される表示画面としての役目を果たす。例えば、ＳＤ解像度の画像を表示するパネルは、少なくとも６４０×４８０＝３０７２００（データ線×走査線）の画素を有し、カラー表示のために当該画素がＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセル（sub pixel）からなる場合には、６４０×４８０×３＝９２１６００（データ線×走査線×サブピクセルの数）のサブピクセルを有する。同様に、例えば、ＨＤ解像度の映像を表示するパネルは、１９２０×１０８０の画素を有し、カラー表示の場合には、１９２０×１０８０×３のサブピクセルを有する。
【００６５】
また、パネル１１０は、例えば、画素ごとに印加する電圧量／電流量を制御するための画素回路（図示せず）を備えていてもよい。画素回路は、例えば、印加される走査信号および電圧信号により電流量を制御するためのスイッチ素子およびドライブ素子と、電圧信号を保持するためのキャパシタで構成される。上記スイッチ素子および上記ドライブ素子は、例えば、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）で構成される。
【００６６】
行駆動部１１２、および列駆動部１１４は、例えば、パネル１１０が有する複数の画素に電圧信号を印加して各画素を発光させる。ここで、行駆動部１１２、および列駆動部１１４は、一方が画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧信号（走査信号）を印加し、他方が表示させる画像に応じた電圧信号（画像信号）を印加する役目を果たすことができる。
【００６７】
また、行駆動部１１２、および列駆動部１１４の駆動方式としては、例えば、上記行列状に配置された画素ごとに発光させる点順次駆動走査方式、上記行列状に配置された画素を一列ごとに発光させる線順次駆動走査方式、そして、上記行列状に配置された全ての画素を発光させる面順次駆動走査方式などが挙げられる。なお、図２に示す表示装置１００の表示部１０６は、行駆動部１１２と列駆動部１１４との２つの駆動部を備えているが、本発明の実施形態に係る表示装置が、表示部を１つの駆動部で構成できることは、言うまでもない。
【００６８】
電源供給部１１６は、行駆動部１１２および列駆動部１１４に電源を供給し、行駆動部１１２および列駆動部１１４には電圧が印加される。また、電源供給部１１６が、行駆動部１１２および列駆動部１１４に印加する電圧の大きさは、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて可変する。
【００６９】
表示制御部１１８は、例えば、ＭＰＵなどで構成され、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて、行駆動部１１２および列駆動部１１４の一方に画素のＯＮ／ＯＦＦを決定する電圧を画素に印加するための制御信号を入力し、また、他方に画像信号を入力する。また、表示制御部１１８は、画像処理部１０４が処理した画像信号に応じて、電源供給部１１６による行駆動部１１２および列駆動部１１４への電源の供給を制御することもできる。
【００７０】
表示装置１００は、図２に示すような構成を有することにより、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、当該ノイズが低減された画像を表示画面に表示することができる。
【００７１】
[第１の実施形態に係る画像処理部１０４におけるノイズ低減処理]
次に、表示装置１００の画像処理部１０４におけるノイズ低減処理について、より具体的に説明する。第１の実施形態に係る表示装置１００では、画像処理部１０４がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして“アップコンバートされたドット妨害”を低減する構成について説明する。ここで、画像処理部１０４が低減の対象とする“アップコンバートされたドット妨害”とは、入力輝度信号に色信号成分が混入することによって生じるノイズであり、例えば、粒状のノイズとして画像上に表れるものである。
【００７２】
（１−１）第１の実施形態に係るアップコンバートされたドット妨害の低減アプローチ
まず、第１の実施形態に係るアップコンバートされたドット妨害の低減アプローチについて説明する。
【００７３】
画像処理部１０４が処理する画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、上述したように、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質が失われるなど、ドット妨害の発生に係る画像信号の性質がＳＤ解像度の画像信号から変化する。したがって、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、例えばアナログ放送の画像信号に対して有効であった、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質を利用したドット妨害成分の低減方法を用いることはできない。
【００７４】
そこで、本発明の第１の実施形態に係る画像処理部１０４では、１ラインごとにドット妨害成分が反転する性質ではなく、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質に着目する。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、ＳＤ解像度の画像信号がアップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用すれば、ドット妨害成分を効果的に低減することができる。
【００７５】
画像処理部１０４は、上記ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、以下の〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減する。
【００７６】
〔１−Ａ〕入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化
画像処理部１０４は、例えば、時間軸方向の平滑化フィルタを用いることにより、入力輝度信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、時間軸方向の平滑化フィルタとしては、例えば、２タップのローパス・フィルタ（Low-Pass Filter；すなわち、前フレームとの平均値を導出する構成）が挙げられるが上記に限られない。例えば、時間軸方向の平滑化フィルタは、２タップのローパス・フィルタに限られず、タップ数を任意に設定することができる。また、時間軸方向の平滑化フィルタは、ローパス・フィルタに限られず、例えば、移動平均フィルタや加重平均フィルタなど、様々なフィルタを用いることができる。さらに、時間軸方向の平滑化フィルタは、上記のようなＦＩＲ（Finite Impulse Response Filter）フィルタ（非巡回型のフィルタ）に限られず、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ（巡回型のフィルタ）を用いてもよい。ＩＩＲフィルタを用いることによって、１画面分に相当するフレームメモリを用いてタップ数の長いフィルタを実現することができる。
【００７７】
また、上記平滑化フィルタのフィルタ係数は、例えば、画像信号が示す画像が静止画像を示すときの奇数番目の係数の和と、偶数番目の係数の和とが等しくなるように設定することができる。上記のように設定することによって、画像処理部１０４は、理論上、平滑化によってドット妨害成分を０（ゼロ）とすることができる。
【００７８】
上記のような平滑化フィルタを用いることによって、画像処理部１０４は、画素ごとに時間軸方向の平滑化が行われた入力輝度信号（以下、「平滑化輝度信号」とよぶ場合がある。）を得ることができる。
【００７９】
〔１−Ｂ〕ドット妨害が発生している画素の検出
上記〔１−Ａ〕では、平滑化輝度信号を得ることを示したが、時間軸方向の平滑化は、入力輝度信号をある意味劣化させる処理である。そのため、画像処理部１０４から出力されるノイズ低減後の入力輝度信号が、ドット妨害が発生していない画素に対してまで平滑化された信号となった場合には、画像がぼやけるなどの副作用が発生する可能性がある。そこで、画像処理部１０４は、上記副作用を防止するために、入力された画像信号（入力輝度信号／入力色信号）に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。
【００８０】
ここで、画像処理部１０４は、例えば、以下の〔ｉ〕に示す処理、または、以下の〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕を組み合わせた処理によって、ドット妨害が発生している画素を検出する。
【００８１】
〔ｉ〕入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出
画像処理部１０４は、入力輝度信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。ここで、入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出方法としては、例えば、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、入力輝度信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定することによって、ドット妨害の発生の度合いを導出する方法が挙げられる。具体的には、画像処理部１０４は、例えば、ドット妨害の発生の度合いを導出する画素（以下、「注目画素」とよぶ場合もある。）を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）の入力輝度信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値を導出する。そして、画像処理部１０４は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、ドット妨害の発生の度合いを導出する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、上記合計値とドット妨害の発生の度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブル（Look Up Table）を用いることによって、ドット妨害の発生の度合いを一意に導出することができるが、上記に限られない。
【００８２】
なお、画像処理部１０４における入力輝度信号に基づくドット妨害が発生している画素の検出方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、上記のような２フレームの情報ではなく、３フレーム以上の複数フレームの情報を用いて時間的な周波数を算出することによって、ドット妨害の発生の度合いを画素ごとに導出することができる。
【００８３】
また、ドット妨害成分は空間的な周波数が高いため、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても、ある程度空間周波数が高い傾向が認められる。したがって、画像処理部１０４は、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、ドット妨害の発生の度合いをより高精度に導出することができる。ここで、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせる方法としては、例えば、バンドパス・フィルタ（Band-Pass Filter）によりフィルタリングされた入力輝度信号をさらに用いることが挙げられるが、上記に限られない。
【００８４】
〔ｉｉ〕動きの検出
上記〔ｉ〕では、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いることによってドット妨害が発生している画素を検出することを示した。しかしながら、入力された画像信号が動画像を表すときにおいて画像に動きがある場合には、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いたとしても、画像処理部１０４がドット妨害が発生している画素を誤検出（未検出や過検出）してしまう可能性がある。誤検出が生じた場合には、例えば、ドット妨害を効果的に低減することができない、または、動いている部分がぼけてしまうなどといった望ましくない結果が生じる恐れがある。そこで、画像処理部１０４は、例えば現フレームと前フレームとの間の相関に基づいて動き（動き量）を検出し、上記〔ｉ〕の処理の結果と、動きの検出処理の結果とを組み合わせる。これによって、画像処理部１０４は、ドット妨害が発生している画素の誤検出を防止することができる。
【００８５】
ここで、動きを検出する方法としては、例えば、入力輝度信号に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出する方法が挙げられる。例えば、画像処理部１０４は、注目画素を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）の入力輝度信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値を導出する。そして、画像処理部１０４は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、動きの度合いを判別する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、上記合計値と動きの度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブルを用いることによって、動きの度合いを一意に判別することができるが、上記に限られない。
【００８６】
また、画像処理部１０４における動きを検出する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、動きベクトルを導出し、当該動きベクトルの絶対値を動き量とすることによって動きを検出することもできる。ここで、動きベクトルの導出方法としては、例えば、テンプレートのマッチングを用いる方法が挙げられるが、上記に限られない。なお、例えば、ＩＰ変換処理や中間フレーム生成処理など画像処理部１０４の他の処理、または表示装置１００の他の構成要素が行う他の処理において、動きベクトルが導出されている場合には、画像処理部１０４は、当該動きベクトルを流用することもできる。上記の場合には、より効率的かつ高精度に動きを検出することができる。
【００８７】
〔ｉｉｉ〕ドット妨害発生条件を満たす画素の検出
上記〔ｉ〕では、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、入力輝度信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出することを示した。ここで、ドット妨害が発生している場合には、入力輝度信号に限られず、入力色信号においても信号の周波数に特徴が生じている場合がある。そこで、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕の処理の結果と、入力色信号に基づくドット妨害発生の条件を満たす画素（ドット妨害発生の可能性が高い画素）の検出結果とを組み合わせることによって、ドット妨害が発生している画素の検出精度をより高める。なお、さらに上記〔ｉｉ〕の処理の結果を組み合わせることによって、画像処理部１０４が、ドット妨害が発生している画素の検出精度をより高めながらドット妨害が発生している画素の誤検出を防止することができることは、言うまでもない。
【００８８】
ここで、ドット妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する方法としては、例えば、入力色信号の高域成分の度合いに基づく方法が挙げられる。ドット妨害が発生している場合には、入力色信号に高域成分が含まれている可能性が高い。そこで、画像処理部１０４は、例えば、ハイパス・フィルタ（High-Pass Filter）やバンドパス・フィルタを用いることによって、入力色信号から高域成分（検出値）を得る。そして、画像処理部１０４は、フィルタリングにより検出された検出値に基づいて、ドット妨害領域発生の条件を満たす度合いを画素ごとに導出する。ここで、ドット妨害領域発生の条件を満たす度合いは、例えば、ルックアップテーブルなどを用いて導出することができるが、上記に限られない。
【００８９】
画像処理部１０４は、例えば、上記〔ｉ〕に示す処理、または、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕を組み合わせた処理によって、ドット妨害が発生している画素を検出することができる。
【００９０】
〔１−Ｃ〕第１ゲイン値の設定
画像処理部１０４は、上記〔１−Ｂ〕における検出結果に基づいて、入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、第１ゲイン値は、例えば、平滑化輝度信号を入力輝度信号に混合する比率を表す値とすることができるが、上記に限られず、入力輝度信号を平滑化輝度信号に混合する比率を表す値としてもよい。図４は、本発明の第１の実施形態に係る第１ゲイン値の設定方法の一例を説明するための説明図である。図４は、第１ゲイン値を平滑化輝度信号を入力輝度信号に混合する比率を表す値とした場合の一例を示している。以下、図４を適宜参照しつつ、第１ゲイン値の設定方法について説明する。
【００９１】
＜１−Ｃ−１＞上記〔ｉ〕の処理における検出結果を用いる場合
上記〔ｉ〕の処理における検出結果を用いる場合（すなわち、１つの検出結果を用いる場合）には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式１によって、第１ゲイン値を導出する。
【００９２】
Ｇ＝（ｘ−ｔｈ１）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式１）
【００９３】
数式１に示す「Ｇ」は第１ゲイン値を示しており、「ｘ」は例えばドット妨害の発生の度合いなどの〔ｉ〕の処理における検出結果を示している。また、数式１に示す「ｔｈ１」は、図４に示すように、第１ゲイン値を０（ゼロ）から変化させ始める閾値を示している。ここで、閾値ｔｈ１の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ１の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理は働き難い。つまり、第１ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ１が設定されることによって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の働き易さを調整することができる。また、閾値ｔｈ１の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９４】
また、数式１に示す「ａ」は、図４に示すように、第１ゲイン値の変化の傾きを表している。ここで、傾きａの値が小さければ小さい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の効果は、〔ｉ〕の処理における検出結果の変化に対して緩やかとなり、逆に傾きａの値が大きければ大きい程、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の効果は〔ｉ〕の処理における検出結果の変化に対して急激なものとなる。つまり、第１ゲイン値の設定のために傾きａが設定されることによって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたドット妨害の低減処理の働き方を調整することができる。また、傾きａの値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９５】
＜１−Ｃ−２＞上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合
上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合（すなわち、２つ以上の検出結果を用いる場合）には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式２および数式３によって、第１ゲイン値を導出する。ここで、数式２は、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果を組み合わせて用いる場合を示している。
【００９６】
ｇＮ＝（ａ０×ｇ０）＋（ａ１×ｇ１）＋（ａ２×ｇ２）
・・・（数式２）
Ｇ＝（ｇＮ−ｔｈ１）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式３）
【００９７】
数式２に示す「ａ０」は〔ｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数であり、「ｇ０」は〔ｉ〕の処理における検出結果を示している。同様に、数式２に示す「ａ１」は〔ｉｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数、「ｇ１」は〔ｉｉ〕の処理における検出結果、「ａ２」は〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果に対する重み付け係数、そして「ｇ２」は〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果をそれぞれ示している。数式２に示すように、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれに重み付けがなされることによって、画像処理部１０４は、重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出することができる。また、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれの重み付け係数を設定することによって、どの検出結果を重視して第１ゲイン値の設定するかを調整することができる。なお、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕の処理における検出結果それぞれの重み付け係数の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【００９８】
また、画像処理部１０４は、数式２において導出した「ｇＮ」を用いて、数式３に示すように、数式１を用いる場合と同様に第１ゲイン値を導出する。
【００９９】
画像処理部１０４は、上記＜１−Ｃ−１＞や＜１−Ｃ−２＞に示した方法を用いることによって、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果、または、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて、画素ごとに第１ゲイン値を設定することができる。
【０１００】
なお、上記数式２では、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕それぞれの処理における検出結果、すなわち、３つの検出結果を用いて重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出する例を示しているが、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果および上記〔ｉｉ〕に示す処理における検出結果、または、上記〔ｉ〕に示す処理における検出結果および上記〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果、という２つの検出結果を用いて重み付けされた検出結果「ｇＮ」を導出することもできる。
【０１０１】
〔１−Ｄ〕第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合
画像処理部１０４は、上記〔１−Ｃ〕において画素ごとに設定した第１ゲイン値に応じて、画素ごとに入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。具体的には、画像処理部１０４は、画素ごとの第１ゲイン値に基づいて、例えば、「入力輝度信号：平滑化輝度信号＝（１−Ｇ）：Ｇ」となるように入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。上記〔１−Ｂ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、画像処理部１０４は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１０２】
第１の実施形態に係る画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて、上記〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行うことによって、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減する。したがって、表示装置１００は、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１０３】
（１−２）画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成
図５は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理部１０４におけるノイズ低減処理に係る構成例を示すブロック図である。ここで、画像処理部１０４は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１０４】
以下では、画像処理部１０４に入力される入力輝度信号を「Ｙ信号」とよび、ノイズ低減後の入力輝度信号を「Ｙ’信号」とよぶ場合がある。また、以下では、画像処理部１０４に入力される入力色信号として、青の色差信号（以下、「Ｕ信号」とよぶ場合がある。）および赤の色差信号（以下、「Ｖ信号」とよぶ場合がある。）が入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第１の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１０５】
図５を参照すると、画像処理部１０４は、３次元フィルタ１５０（第１フィルタ）と、ドット妨害検出部１５２と、動き検出部１５４と、ドット妨害発生条件検出部１５６と、第１ゲイン設定部１５８と、第１混合部１６０とを備える。ここで、３次元フィルタ１５０は、上記〔１−Ａ〕の処理を行う役目を果たす。また、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６は、上記〔１−Ｂ〕の処理を行う役目を果たす。そして、第１ゲイン設定部１５８は、上記〔１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、第１混合部１６０は、上記〔１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１０６】
３次元フィルタ１５０は、上記〔１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、３次元フィルタ１５０は、時間軸方向および面方向に平滑化を行う２タップのローパス・フィルタで構成することができるが、上記に限られない。
【０１０７】
ドット妨害検出部１５２は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいてドット妨害が発生している画素を検出する。そして、ドット妨害検出部１５２は、例えばドット妨害の発生の度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１０８】
動き検出部１５４は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する。そして、動き検出部１５４は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１０９】
ドット妨害発生条件検出部１５６は、上記〔１−Ｂ〕の処理のうちの上記〔ｉｉｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてドット妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する。そして、ドット妨害発生条件検出部１５６は、例えばドット妨害領域発生の条件を満たす度合いなどの検出結果を、画素ごとに第１ゲイン設定部１５８に伝達する。
【０１１０】
第１ゲイン設定部１５８は、上記〔１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６からそれぞれ伝達される検出結果に基づいて、画素ごとに第１ゲイン値を導出する。そして、第１ゲイン設定部１５８は、画素ごとに導出した第１ゲイン値を第１混合部１６０へ伝達する。
【０１１１】
第１混合部１６０は、上記〔１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、第１ゲイン設定部１５８から伝達される画素ごとの第１ゲイン値に基づいて、画素ごとに入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する。そして、第１混合部１６０は、上記混合された輝度信号をＹ’信号として出力する。
【０１１２】
画像処理部１０４は、例えば、図５に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１１３】
なお、上記では、画像処理部１０４が、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、およびドット妨害発生条件検出部１５６を備える構成について説明したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る画像処理部は、ドット妨害検出部１５２のみを備える構成や、ドット妨害検出部１５２および動き検出部１５４を備える構成、または、ドット妨害検出部１５２およびドット妨害発生条件検出部１５６を備える構成とすることもできる。上記の構成であっても、本発明の実施形態に係る画像処理部は、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１１４】
以上のように、第１の実施形態に係る表示装置１００は、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔１−Ｂ〕（ドット妨害が発生している画素の検出）、〔１−Ｃ〕（第１ゲイン値の設定）、および〔１−Ｄ〕（第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたドット妨害の低減を図る。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置１００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１１５】
また、表示装置１００は、入力輝度信号と平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を、例えば上記数式２、数式３に示すように、上記〔ｉ〕〜〔ｉｉｉ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて設定することができる。したがって、表示装置１００は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１１６】
（第１の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１１７】
（第１の実施形態に係る画像処理方法）
次に、本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。なお、以下では、第１の実施形態に係る画像処理方法を表示装置１００が行うものとして説明するが、上述したように本発明の実施形態に係る画像処理装置が行うこともできる。
【０１１８】
表示装置１００は、Ｙ信号（入力輝度信号）に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う（Ｓ１００）。ここで、表示装置１００は、例えば、２タップのローパス・フィルタなどで構成され、時間軸方向および面方向に平滑化を行う３次元フィルタにより、ステップＳ１００の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１１９】
表示装置１００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとにドット妨害を検出する（Ｓ１０２）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｙ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定してドット妨害の発生の度合いを導出することによって、ステップＳ１０２の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２０】
表示装置１００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する（Ｓ１０４）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｙ信号に基づいて画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出することによって、ステップＳ１０４の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２１】
表示装置１００は、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）に基づいて、ドット妨害発生条件を満たす画素を検出する（Ｓ１０６）。ここで、表示装置１００は、例えば、Ｕ信号およびＶ信号の高域成分の度合いを導出することによって、ステップＳ１０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１２２】
なお、図６では、ステップＳ１００の処理の後にステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステップＳ１０６の処理が順番に行われる例を示しているが、表示装置１００は、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理を、それぞれ独立に行うことができる。したがって、表示装置１００は、例えば、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理の順序を入れ換えて行うことができ、また、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の各処理をそれぞれ同期して行うこともできる。
【０１２３】
表示装置１００は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の各処理の検出結果に基づいて、第１ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ１０８）。ここで、表示装置１００は、例えば、上記数式２および数式３を用いて第１ゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１２４】
表示装置１００は、ステップＳ１０８において画素ごとに設定された第１ゲイン値に基づいて、Ｙ信号と、平滑化されたＹ信号（平滑化輝度信号）とを画素ごとに混合する（Ｓ１１０）。
【０１２５】
図６に示す画像処理方法を用いることによって、表示装置１００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行うことができる。したがって、図６に示す画像処理方法を用いる表示装置１００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１２６】
（第２の実施形態）
上記では、第１の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明した。ここで、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから送信された画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされた他のノイズである、“アップコンバートされたクロスカラー妨害”が擬似ＨＤ解像度の画像信号に含まれている可能性がある。そこで次に、本発明の第２の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明する。なお、以下に示す第２の実施形態に係る表示装置は、画像処理装置と置き換えることができる。
【０１２７】
第２の実施形態に係る表示装置（以下、「表示装置２００」という。）と第１の実施形態に係る表示装置１００との差異は、画像処理部の構成であり、その他の構成については、第１の実施形態に係る表示装置１００と同様とすることができる。そこで、以下では、表示装置２００に係る画像処理部２０２の構成について説明し、その他の構成については、説明を省略する。
【０１２８】
[第２の実施形態に係る画像処理部２０２におけるノイズ低減処理]
表示装置２００では、画像処理部２０２がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして“アップコンバートされたクロスカラー妨害”を低減する。ここで、画像処理部２０２が低減の対象とする“アップコンバートされたクロスカラー妨害”とは、入力色信号に輝度信号成分が混入することによって生じるノイズであり、例えば、虹模様のノイズ（色つきモアレ）として画像上に表れるものである。
【０１２９】
（２−１）第２の実施形態に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチ
まず、第２の実施形態に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチについて説明する。
【０１３０】
画像処理部２０２が処理する画像信号が擬似ＨＤ解像度の画像信号である場合には、上述したように、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われるなど、クロスカラー妨害の発生に係る画像信号の性質が、ＳＤ解像度の画像信号から変化する。したがって、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、例えばアナログ放送の画像信号に対して有効であった、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質を利用したクロスカラー妨害成分の低減方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）を用いることはできない。
【０１３１】
そこで、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部２０２では、１ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質ではなく、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質に着目する。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、ＳＤ解像度の画像信号がアップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用すれば、クロスカラー妨害成分を効果的に低減することができる。
【０１３２】
画像処理部２０２は、上記クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、以下の〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減する。以下では、画像処理部２０２に入力される入力色信号として、Ｕ信号およびＶ信号が入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第２の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１３３】
〔２−Ａ〕入力色信号に対する時間軸方向の平滑化
画像処理部２０２は、例えば、時間軸方向の平滑化フィルタを用いることにより、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、第２の実施形態に係る時間軸方向の平滑化フィルタは、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）と同様とすることができる。また、以下では、平滑化されたＵ信号およびＶ信号（入力色信号）を総称して「平滑化色信号」とよぶ場合もある。
【０１３４】
〔２−Ｂ〕平滑化色信号のゲインの抑制
入力された画像信号がアップコンバートされたクロスカラー妨害を含んでいる場合には、Ｕ信号およびＶ信号が異常に大きな値を持つことが多い。また、上記の特徴が、アップコンバートされたクロスカラー妨害を含んだ画像信号に対応する画像が表示画面に表示されたときにクロスカラー妨害が目立つ要因の一つとなっている。そこで、画像処理部２０２は、平滑化色信号に対して、画素ごとに１．０以下のゲイン（ゲイン抑制値。以下、「抑制ゲイン」とよぶ場合がある。）を乗算することによって、平滑化色信号のゲインを抑制する。平滑化色信号のゲインを抑制ことによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の影響を低減することができる。
【０１３５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る平滑化色信号のゲインの抑制の一例を説明する説明図である。ここで、図７は、ｘ軸にＵ信号およびＶ信号（Ｕ，Ｖ入力）、ｙ軸に平滑化色信号（Ｕ，Ｖ出力）をとった例を示している。
【０１３６】
＜２−Ｂ−１＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２より小さい場合（図７の区間ｐ）
Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２より小さい場合には、画像処理部２０２は、平滑化色信号のゲインの抑制を行わない。すなわち、図７に示すように、区間ｐでは、「ｙ＝ｘ」の関係が成立する。
【０１３７】
ここで、閾値ｔｈ２の値が小さければ小さい程、平滑化色信号のゲインの抑制処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ２の値が大きければ大きい程、平滑化色信号のゲインの抑制処理は働き難い。つまり、平滑化色信号のゲインの抑制処理のために閾値ｔｈ２が設定されることによって、画像処理部２０２は、平滑化色信号のゲインの抑制処理の働き易さを調整することができる。また、閾値ｔｈ２の値は、例えば、ユーザが操作部（図示せず）を操作することによって、調整することができるが、上記に限られない。
【０１３８】
＜２−Ｂ−２＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２以上である場合（図７の区間ｑ）
Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ２以上である場合には、画像処理部２０２は、例えば、以下の数式４、数式５により、平滑化色信号のゲインの抑制を行う。ここで、数式４は抑制ゲインを示している。つまり、数式４、数式５を用いることによって、画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号の値が大きければ大きい程、平滑化色信号のゲインを抑制することができる。
【０１３９】
Ｇ＝１．０＋（ｇ０−１．０）×（Ｘ／Ｌ）
・・・（数式４）
Ｙ＝Ｇ×Ｘ
・・・（数式５）
【０１４０】
なお、上記では、画像処理部２０２が数式４、数式５を用いて平滑化色信号のゲインをそれぞれ抑制する例を示したが、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、Ｕ信号、Ｖ信号それぞれに対して、予め設定された抑制ゲインを乗算することによって、平滑化色信号のゲインを抑制することもできる。
【０１４１】
また、上記では、画像処理部２０２が、Ｕ信号、Ｖ信号に対して、独立にゲインの抑制を行う例を示したが、上記に限られない。ここで、Ｕ信号、Ｖ信号に対して独立にゲインの抑制を行った場合には、色相が変化してしまう可能性がある。そのため、画像処理部２０２は、例えば、ゲイン抑制に起因した色相の変化が発生しないように、Ｕ信号およびＶ信号に対してゲインを抑制することもできる。
【０１４２】
より具体的に説明すると、画像処理部２０２は、例えば、まず、画素ごとにＵ信号の絶対値とＶ信号の絶対値とを比較する。次に、画像処理部２０２は、上記比較結果に基づいて、画素ごとに絶対値の大きさが大きい値と、数式４とを用いて抑制ゲインを導出する。そして、画像処理部２０２は、導出された抑制ゲインをＵ信号およびＶ信号にそれぞれ乗算する。つまり、Ｕ信号およびＶ信号それぞれには、同一の値を有する抑制ゲインが乗算されることとなる。上記のような手順でゲイン抑制を行うことによって、画像処理部２０２は、色相の変化を防止しつつ、Ｕ信号およびＶ信号に対してゲインを抑制することができる。
【０１４３】
なお、上記では、Ｕ信号およびＶ信号の最大値を用いて色相の変化を防止する例を示したが、第２の実施形態に係る色相の変化を防止する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号の加算値や、ＵＶベクトルの大きさなど他の値を用いて抑制ゲインを導出することによって、ゲイン抑制を行うこともできる。
【０１４４】
また、上記では、画像処理部２０２が、ＹＵＶ空間において色相の変化を防止する例を示したが、第２の実施形態に係る色相の変化を防止する方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、ＨＳＶ空間などの他の色空間に入力色信号を変換し、変換後の色空間において上述したような色相の変化を防止する処理を行うこともできる。
【０１４５】
〔２−Ｃ〕クロスカラー妨害が発生している画素の検出
上記〔２−Ａ〕では、平滑化色信号を得ることを示したが、時間軸方向の平滑化は、入力色信号をある意味劣化させる処理である。そのため、画像処理部２０２から出力されるノイズ低減後の入力色信号が、クロスカラー妨害が発生していない画素に対してまで平滑化された信号となった場合には、画像がぼやけるなどの副作用が発生する可能性がある。そこで、画像処理部２０２は、上記副作用を防止するために、入力された画像信号（入力輝度信号／入力色信号）に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１４６】
ここで、画像処理部２０２は、例えば、以下の〔Ｉ〕に示す処理、または、以下の〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕を組み合わせた処理によって、クロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１４７】
〔Ｉ〕Ｕ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出
画像処理部２０２は、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。ここで、Ｕ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出方法としては、例えば、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、Ｕ信号およびＶ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定することによってクロスカラー妨害の発生の度合いを導出する方法が挙げられる。具体的には、画像処理部２０２は、例えば、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する注目画素を含む所定の領域に属する画素（例えば、注目画素の周辺の画素）のＵ信号の値、Ｖ信号の値に基づいて、画素ごとに現フレームと前フレームとの差分値をそれぞれ導出する。そして、画像処理部２０２は、例えば、導出された差分値の絶対値の合計値に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。ここで、画像処理部２０２は、例えば、上記合計値とクロスカラー妨害の発生の度合いを示す値とが対応付けられたルックアップテーブルを用いることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いを一意に導出することができるが、上記に限られない。
【０１４８】
なお、画像処理部２０２におけるＵ信号およびＶ信号に基づくクロスカラー妨害が発生している画素の検出方法は、上記に限られない。例えば、画像処理部２０２は、上記のような２フレームの情報ではなく、３フレーム以上の複数フレームの情報を用いて時間的な周波数を算出することによって、クロスカラー妨害の発生の度合いを画素ごとに導出することができる。
【０１４９】
また、クロスカラー妨害成分は空間的な周波数が高いため、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても、ある程度空間周波数が高い傾向が認められる。したがって、画像処理部２０２は、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いをより高精度に導出することができる。ここで、上記空間周波数に係る特徴を検出の条件として組み合わせる方法としては、例えば、バンドパス・フィルタによりフィルタリングされたＵ信号およびＶ信号をさらに用いることが挙げられるが、上記に限られない。
【０１５０】
さらに、クロスカラー妨害が発生しているときには、上述したように、Ｕ信号およびＶ信号の値が異常に大きな値を有する場合がある。したがって、画像処理部２０２は、上記Ｕ信号およびＶ信号の値に係る特徴を検出の条件として組み合わせることによって、クロスカラー妨害の発生の度合いをより高精度に導出することもできる。
【０１５１】
〔ＩＩ〕動きの検出
上記〔Ｉ〕では、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いることによってクロスカラー妨害が発生している画素を検出することを示した。しかしながら、入力された画像信号が動画像を表すときにおいて画像に動きがある場合には、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用いたとしても、画像処理部２０２がクロスカラー妨害が発生している画素を誤検出（未検出や過検出）してしまう可能性がある。誤検出が生じた場合には、例えば、クロスカラー妨害を効果的に低減することができない、または、動いている部分がぼけてしまうなどといった望ましくない結果が生じる恐れがある。そこで、画像処理部２０２は、例えば現フレームと前フレームとの間の相関に基づいて動き（動き量）を検出し、上記〔Ｉ〕の処理の結果と、動きの検出処理の結果とを組み合わせる。これによって、画像処理部２０２は、クロスカラー妨害が発生している画素の誤検出を防止することができる。
【０１５２】
なお、画像処理部２０２は、上述した第１の実施形態に係る〔ｉｉ〕の処理と同様の方法を用いることによって動きを検出することができるので、動きの検出方法については、説明を省略する。
【０１５３】
〔ＩＩＩ〕クロスカラー妨害発生条件を満たす画素の検出
上記〔Ｉ〕では、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を用い、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出することを示した。ここで、クロスカラー妨害が発生している場合には、Ｕ信号およびＶ信号に限られず、Ｙ信号（入力輝度信号）においても信号の周波数に特徴が生じている場合がある。そこで、画像処理部２０２は、上記〔Ｉ〕の処理の結果と、Ｙ信号に基づくクロスカラー妨害発生の条件を満たす画素（クロスカラー妨害発生の可能性が高い画素）の検出結果とを組み合わせることによって、クロスカラー妨害が発生している画素の検出精度をより高める。なお、さらに上記〔ＩＩ〕の処理の結果を組み合わせることによって、画像処理部２０２が、クロスカラー妨害が発生している画素の検出精度をより高めながらクロスカラー妨害が発生している画素の誤検出を防止することができることは、言うまでもない。
【０１５４】
ここで、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する方法としては、例えば、Ｙ信号の高域成分の度合いに基づく方法が挙げられる。クロスカラー妨害が発生している場合、Ｙ信号の斜め方向に高域成分が含まれている可能性が高い。そこで、画像処理部２０２は、例えば、ハイパス・フィルタやバンドパス・フィルタを用いることによって、Ｙ信号から高域成分（検出値）を得る。そして、画像処理部２０２は、フィルタリングにより検出された検出値に基づいて、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いを画素ごとに導出する。ここで、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いは、例えば、斜め方向に連続する検出値の数と、クロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いとが対応付けられたルックアップテーブルを用いて導出することができるが、上記に限られない。
【０１５５】
画像処理部２０２は、例えば、上記〔Ｉ〕に示す処理、または、上記〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕を組み合わせた処理によって、クロスカラー妨害が発生している画素を検出することができる。
【０１５６】
〔２−Ｄ〕第２ゲイン値の設定
画像処理部２０２は、上記〔２−Ｃ〕における検出結果に基づいて、入力色信号と平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、第２ゲイン値は、例えば、平滑化色信号を入力色信号に混合する比率を表す値とすることができるが、上記に限られず、入力色信号を平滑化色信号に混合する比率を表す値としてもよい。
【０１５７】
また、画像処理部２０２は、Ｕ信号、Ｖ信号それぞれに対する第２ゲイン値を、第１の実施形態に係る〔１−Ｃ〕の処理と同様に設定することができる。
【０１５８】
〔２−Ｅ〕第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合
画像処理部２０２は、上記〔２−Ｄ〕において画素ごとに設定した第２ゲイン値に応じて、画素ごとに入力色信号と平滑化色信号とを混合する。具体的には、画像処理部２０２は、画素ごとの第２ゲイン値「Ｇ２」に基づいて、例えば、「入力色信号：平滑化色信号＝（１−Ｇ２）：Ｇ２」となるように入力色信号と平滑化色信号とを混合する。上記〔２−Ｃ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、画像処理部２０２は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１５９】
第２の実施形態に係る画像処理部２０２は、入力された画像信号に基づいて、上記〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行うことによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減する。したがって、表示装置２００は、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１６０】
（２−２）画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成
図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部２０２におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。ここで、画像処理部２０２は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１６１】
以下では、画像処理部２０２にＹ信号と、Ｕ信号およびＶ信号とが入力される場合を例に挙げて説明する。また、以下では、ノイズ低減後の入力色信号を「Ｕ’信号」、「Ｖ’信号」とよぶ場合がある。なお、本発明の第２の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０１６２】
図８を参照すると、画像処理部２０２は、３次元フィルタ１５０（フィルタ）と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、動き検出部１５４と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０（ゲイン設定部）と、第２混合部２１２（混合部）とを備える。ここで、３次元フィルタ１５０は、上記〔２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン抑制部２０４は、上記〔２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たす。また、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−Ｃ〕の処理を行う役目を果たす。そして、第２ゲイン設定部２１０は、上記〔２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、第２混合部２１２は、上記〔２−Ｅ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１６３】
３次元フィルタ１５０は、上記〔２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に対して画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う。ここで、３次元フィルタ１５０は、図５に示す第１の実施形態に係る３次元フィルタ１５０と同様に、時間軸方向および面方向に平滑化を行う２タップのローパス・フィルタで構成することができるが、上記に限られない。
【０１６４】
ゲイン抑制部２０４は、上記〔２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、平滑化色信号に基づいて画素ごとにゲインを抑制する。
【０１６５】
クロスカラー妨害検出部２０６は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔Ｉ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号およびＶ信号に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。そして、クロスカラー妨害検出部２０６は、例えばクロスカラー妨害の発生の度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６６】
動き検出部１５４は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔ＩＩ〕の処理を行う役目を果たし、図５に示す第１の実施形態に係る動き検出部１５４と同様に、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する。そして、動き検出部１５４は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６７】
クロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−Ｃ〕の処理のうちの上記〔ＩＩＩ〕の処理を行う役目を果たし、Ｙ信号に基づいてクロスカラー妨害領域発生の条件を満たす画素を検出する。そして、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、例えばクロスカラー妨害領域発生の条件を満たす度合いなどの検出結果を、画素ごとに第２ゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６８】
第２ゲイン設定部２１０は、上記〔２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８からそれぞれ伝達される検出結果に基づいて、画素ごとに第２ゲイン値を導出する。そして、第２ゲイン設定部２１０は、画素ごとに導出した第２ゲイン値を第２混合部２１２へ伝達する。
【０１６９】
第２混合部２１２は、上記〔２−Ｅ〕の処理を行う役目を果たし、第２ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの第２ゲイン値に基づいて、画素ごとに、入力色信号と、ゲイン抑制部２０４から出力されるゲインが抑制された平滑化色信号とを混合する。そして、第２混合部２１２は、上記混合された色信号をＵ’信号およびＶ’信号として出力する。
【０１７０】
画像処理部２０２は、例えば、図８に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７１】
なお、上記では、画像処理部２０２が、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８を備える構成について説明したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る画像処理部は、クロスカラー妨害検出部２０６のみを備える構成や、クロスカラー妨害検出部２０６および動き検出部１５４を備える構成、または、クロスカラー妨害検出部２０６およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８を備える構成とすることもできる。上記の構成であっても、本発明の実施形態に係る画像処理部は、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７２】
[第２の実施形態に係る画像処理部の変形例]
上述したように、第２の実施形態に係る表示装置２００は、図８に示す画像処理部２０２を備えることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。しかしながら、本発明の第２の実施形態に係る表示装置が備える画像処理部のノイズ低減処理に係る構成は、図８に示す構成に限られない。
【０１７３】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の変形例を示すブロック図である。図９を参照すると、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、３次元フィルタ１５０と、第３混合部２５２と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、動き検出部１５４と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０と、第２混合部２１２とを備える。
【０１７４】
ここで、図８に示す画像処理部２０２と図９に示す画像処理部２５０とを比較すると、画像処理部２５０が第３混合部２５２をさらに備えている点が異なる。なお、画像処理部２５０が備える３次元フィルタ１５０、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８、および第２ゲイン設定部２１０は、図８に示す画像処理部２０２と同様の構成とすることができるので、それぞれの構成や機能については説明を省略する。
【０１７５】
第３混合部２５２は、第２ゲイン設定部２１０が画素ごとに設定した第２ゲイン値に基づいて、Ｕ信号およびＶ信号（入力色信号）と、３次元フィルタ１５０から出力される平滑化色信号とを混合する。ここで、第３混合部２５２は、第２混合部２１２と同様に、上記〔２−Ｅ〕に示す方法を用いてＵ信号およびＶ信号（入力色信号）と、３次元フィルタ１５０から出力される平滑化色信号とを混合することができる。
【０１７６】
ゲイン抑制部２０４は、第３混合部２５２から出力される混合されたＵ信号およびＶ信号に対して、ゲイン抑制を行う。第２混合部２１２は、第２ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの第２ゲイン値に基づいて、画素ごとに、入力色信号と、ゲイン抑制部２０４から出力される混合されかつゲインが抑制された平滑化色信号とを混合する。そして、第２混合部２１２は、上記混合された色信号をＵ’信号およびＶ’信号として出力する。
【０１７７】
図９に示すように、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、第２ゲイン設定部２１０が画素ごとに設定した第２ゲイン値に基づいて、ゲイン抑制部２０４の前後で、入力色信号と平滑化色信号とを混合する。上記の構成により、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０は、より高精度でアップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１７８】
なお、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す構成に限られない。例えば、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す３次元フィルタ１５０と、ゲイン抑制部２０４とを入れ換えた構成とすることもできる。上記構成であっても、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部は、図９に示す構成と同様の効果を奏することができる。
【０１７９】
以上のように、第２の実施形態に係る表示装置２００は、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔２−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−Ｄ〕（第２ゲイン値の設定）、および〔２−Ｅ〕（第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減を図る。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置２００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８０】
また、表示装置２００は、入力色信号と平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を、第１の実施形態に係る表示装置１００と同様の方法によって、上記〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕に示す処理における検出結果の組み合わせに基づいて設定することができる。したがって、表示装置２００は、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに高い精度で低減することができる。
【０１８１】
（第２の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第２の実施形態に係る表示装置２００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８２】
（第２の実施形態に係る画像処理方法）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。なお、以下では、第２の実施形態に係る画像処理方法を表示装置２００が行うものとして説明するが、上述したように本発明の実施形態に係る画像処理装置が行うこともできる。
【０１８３】
表示装置２００は、Ｕ信号、Ｖ信号（入力色信号）に対して、画素ごとに時間軸方向の平滑化を行う（Ｓ２００）。ここで、表示装置２００は、例えば、２タップのローパス・フィルタなどで構成され、時間軸方向および面方向に平滑化を行う３次元フィルタにより、ステップＳ２００の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８４】
表示装置２００は、ステップＳ２００において平滑化されたＵ信号、Ｖ信号（平滑化色信号）のゲインを、選択的に抑制する（Ｓ２０２）。ここで、表示装置２００は、例えば、上記数式４、数式５を用いることによって、平滑化されたＵ信号、Ｖ信号のゲインそれぞれを、画素ごとにかつ選択的に抑制することができるが、上記に限られない。
【０１８５】
表示装置２００は、Ｕ信号、Ｖ信号に基づいて画素ごとにクロスカラー妨害を検出する（Ｓ２０４）。ここで、表示装置２００は、例えば、Ｕ信号、Ｖ信号が時間軸方向に安定しているか否かを画素ごとに判定してクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することによって、ステップＳ２０４の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８６】
表示装置２００は、Ｙ信号に基づいて画素ごとに動きを検出する（Ｓ２０６）。ここで、表示装置２００は、図６のステップＳ１０４と同様に、例えば、Ｙ信号に基づいて画素ごとに現フレームと前フレームとの差分を導出することによって、ステップＳ２０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８７】
表示装置２００は、Ｙ信号に基づいて、クロスカラー妨害発生条件を満たす画素を検出する（Ｓ２０８）。ここで、表示装置２００は、例えば、Ｙ信号における斜め方向の高域成分に基づいてＹ信号の高域成分の度合いを導出することによって、ステップＳ２０８の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１８８】
なお、図１０では、ステップＳ２００およびステップＳ２０２の処理の後にステップＳ２０４、ステップＳ２０６、ステップＳ２０８の処理が順番に行われる例を示しているが、表示装置２００は、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理とを、それぞれ独立に行うことができる。したがって、表示装置２００は、例えば、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理との順序を入れ換えて行うことができ、また、ステップＳ２００およびステップＳ２０２と、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理とをそれぞれ同期して行うこともできる。
【０１８９】
表示装置２００は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理の検出結果に基づいて、第２ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ２１０）。ここで、表示装置２００は、図６に示すステップＳ１０８と同様に、例えば、上記数式２および数式３を用いて第２ゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１９０】
表示装置２００は、ステップＳ２１０において画素ごとに設定された第２ゲイン値に基づいて、Ｕ信号、Ｖ信号（入力色信号）と、平滑化されたＵ信号、Ｖ信号（平滑化色信号）とを画素ごとに混合する（Ｓ２１２）。
【０１９１】
図１０に示す画像処理方法を用いることによって、表示装置２００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行うことができる。したがって、図１０に示す画像処理方法を用いる表示装置２００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０１９２】
（第３の実施形態）
上記では、第１の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明し、また、第２の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減する構成について説明した。ここで、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などから送信された擬似ＨＤ解像度において、“アップコンバートされたドット妨害”が発生しているときには、“アップコンバートされたクロスカラー妨害”が併せて発生している場合がある。そこで次に、本発明の第３の実施形態に係る表示装置として、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）と、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）との双方を画素ごとに低減する構成について説明する。なお、以下に示す第３の実施形態に係る表示装置は、画像処理装置と置き換えることができる。
【０１９３】
第３の実施形態に係る表示装置（以下、「表示装置３００」という。）と、第１の実施形態に係る表示装置１００または第２の実施形態に係る表示装置２００との差異は、画像処理部の構成であり、その他の構成については、表示装置１００、表示装置２００と同様とすることができる。そこで、以下では、表示装置３００に係る画像処理部３０２の構成について説明し、その他の構成については、説明を省略する。
【０１９４】
[第３の実施形態に係る画像処理部３０２におけるノイズ低減処理]
（３−１）第３の実施形態に係るアップコンバートされたノイズの低減アプローチ
表示装置３００では、画像処理部３０２がＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズとして、“アップコンバートされたドット妨害”と“アップコンバートされたクロスカラー妨害”との双方を低減する。より具体的には、表示装置３００では、画像処理部３０２が、例えば以下の〔３−１−Ａ〕、〔３−１−Ｂ〕に示す方法を用いることによって、Ｙ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズの低減をする。
【０１９５】
〔３−１−Ａ〕アップコンバートされたドット妨害の低減アプローチ
画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、入力された画像信号（入力輝度信号、入力色信号）に基づいて、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を行う。したがって、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、アップコンバートされたドット妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１９６】
〔３−１−Ｂ〕アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減アプローチ
画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、入力された画像信号（入力輝度信号、入力色信号）に基づいて、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を行う。したがって、画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を画素ごとに低減することができる。
【０１９７】
第３の実施形態に係る画像処理部３０２は、入力された画像信号に基づいて、上記〔３−１−Ａ〕、〔３−１−Ｂ〕に示す処理を行うことによって、“アップコンバートされたドット妨害”と“アップコンバートされたクロスカラー妨害”との双方を画素ごとに低減する。したがって、表示装置２００は、アップコンバートされたノイズを画素ごとに低減された画像を表示画面に表示することができるので、高画質化を図ることができる。以下、画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成について説明する。
【０１９８】
（３−２）画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る画像処理部３０２におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。ここで、画像処理部３０２は、ハードウェア（例えば、画像処理回路）および／またはソフトウェア（画像処理ソフトウェア）で画像処理を行うことができる。
【０１９９】
以下では、画像処理部３０２にＹ信号と、Ｕ信号およびＶ信号とが入力される場合を例に挙げて説明する。なお、本発明の第３の実施形態に係る色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＨＳＶや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号を用いることができる。
【０２００】
図１１を参照すると、画像処理部３０２は、３次元フィルタ１５０ａ（第１フィルタ）と、ドット妨害検出部１５２と、動き検出部１５４と、ドット妨害発生条件検出部１５６と、第１ゲイン設定部１５８と、第１混合部１６０と、３次元フィルタ１５０ｂ（第２フィルタ）と、ゲイン抑制部２０４と、クロスカラー妨害検出部２０６と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、第２ゲイン設定部２１０と、第２混合部２１２とを備える。
【０２０１】
ここで、画像処理部３０２が備える、３次元フィルタ１５０ａ（第１フィルタ）、ドット妨害検出部１５２、動き検出部１５４、ドット妨害発生条件検出部１５６、第１ゲイン設定部１５８、および第１混合部１６０は、図５に示す第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様の構成である。つまり、画像処理部３０２は、上記構成を有することによって、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理を実現することができる。したがって、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と同様に、アップコンバートされたドット妨害が低減されたＹ’信号を出力することができる。
【０２０２】
また、画像処理部３０２が備える、３次元フィルタ１５０ｂ（第２フィルタ）、ゲイン抑制部２０４、クロスカラー妨害検出部２０６、動き検出部１５４、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８、第２ゲイン設定部２１０、および第２混合部２１２は、図８に示す第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様の構成である。つまり、画像処理部３０２は、上記構成を有することによって、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理を実現することができる。したがって、画像処理部３０２は、第２の実施形態に係る画像処理部２０２と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害が低減されたＵ’信号およびＶ’信号を出力することができる。
【０２０３】
上述したように、画像処理部３０２は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を有する。したがって、画像処理部３０２は、例えば、図１１に示す構成によって、画像がぼやけるなどの副作用の発生を防止しながら、アップコンバートされたドット妨害とアップコンバートされたクロスカラー妨害との双方を画素ごとに低減することができる。
【０２０４】
[第３の実施形態に係る画像処理部の変形例]
上記では、第３の実施形態に係る画像処理部３０２として、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を示したが、第３の実施形態に係る画像処理部の構成は、上記に限られない。例えば、第３の実施形態に係る画像処理部は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と、第２の実施形態の変形例に係る画像処理部２５０とを組み合わせた構成とすることもできる。
【０２０５】
また、第３の実施形態に係る画像処理部は、上述した第１の実施形態に係る画像処理部１０４の変形例、第２の実施形態に係る画像処理部２０２の変形例を、任意に組み合わせた構成とすることもできる。
【０２０６】
上述したの構成であっても、第３の実施形態の変形例に係る画像処理部は、アップコンバートされたドット妨害とアップコンバートされたクロスカラー妨害との双方を画素ごとに低減することができる。
【０２０７】
以上のように、第３の実施形態に係る表示装置３００は、第１の実施形態に係る画像処理部１０４と第２の実施形態に係る画像処理部２０２とを組み合わせた構成を有する、画像処理部３０２を備える。
【０２０８】
画像処理部３０２は、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔１−Ａ〕（入力輝度信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔１−Ｂ〕（ドット妨害が発生している画素の検出）、〔１−Ｃ〕（第１ゲイン値の設定）、および〔１−Ｄ〕（第１ゲイン値に基づく入力輝度信号と平滑化輝度信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたドット妨害の低減を図る。ここで、ドット妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置３００は、上述した〔１−Ａ〕〜〔１−Ｄ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたドット妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０２０９】
また、画像処理部３０２は、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質を利用し、例えば、上述した〔２−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−Ｄ〕（第２ゲイン値の設定）、および〔２−Ｅ〕（第２ゲイン値に基づく入力色信号と平滑化色信号との混合）の処理によって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減を図る。ここで、クロスカラー妨害成分が１フレームおきに反転する性質は、アップコンバートされた擬似ＨＤ解像度の画像信号においても失われない。したがって、表示装置３００は、上述した〔２−Ａ〕〜〔２−Ｅ〕の処理によって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を画素ごとに低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１０】
したがって、表示装置３００は、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１１】
（第３の実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の第３の実施形態に係る表示装置３００（画像処理装置）として機能させるためのプログラムによって、入力された画像信号に基づいてＹ／Ｃ分離に係るアップコンバートされたノイズを低減し、高画質化を図ることができる。
【０２１２】
以上、本発明の実施形態に係る画像処理システムを構成する構成要素として表示装置１００、２００、３００（画像処理装置）を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＰＣやサーバ（Server）などのコンピュータ、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの携帯型通信装置、プレイステーション（登録商標）シリーズやＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）などのゲーム機、テレビジョン放送を受信し映像を表示するテレビ受像機、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＬＣＤなどの表示装置など、様々な機器に適用することができる。
【０２１３】
また、上記では、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２１４】
例えば、上記では、コンピュータを本発明の第１〜第３の実施形態に係る表示装置（画像処理装置）として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記憶媒体も併せて提供することができる。
【０２１５】
上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る第１ゲイン値の設定方法の一例を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る平滑化色信号のゲインの抑制の一例を説明する説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の変形例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る画像処理部におけるノイズ低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１７】
１０４、２０２、２５０、３０２ 画像処理部
１５０、１５０ａ、１５０ｂ ３次元フィルタ
１５２ ドット妨害検出部
１５４ 動き検出部
１５６ ドット妨害発生条件検出部
１５８ 第１ゲイン設定部
１６０ 第１混合部
２０４ ゲイン抑制部
２０６ クロスカラー妨害検出部
２０８ クロスカラー妨害発生条件検出部
２１０ 第２ゲイン設定部
２１２ 第２混合部
２５２ 第３混合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と；
前記ドット妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号と現フレームに対応する前記入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、
前記第１ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記第１ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記入力輝度信号に対応する入力された入力色信号に基づいて、ドット妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するドット妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記第１ゲイン設定部は、さらに前記ドット妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記第１ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記入力色信号を時間軸方向に平滑化する第２フィルタと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と；
前記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記第２フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する第２ゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記第２ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合する第２混合部と；
を備える、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記第２ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記第２ゲイン設定部は、さらに前記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記第２ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平滑化色信号に対して、画素ごとに前記平滑化色信号の絶対値に応じたゲイン抑制値を乗算するゲイン抑制部をさらに備え、
前記第２混合部は、前記入力色信号と、前記ゲイン抑制値が乗算された平滑化色信号とを画素ごとに混合する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップと；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップと；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップと；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項９】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップ；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップ；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップ；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と；
前記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合する混合部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項１１】
前記入力色信号に対応する現フレームの入力輝度信号と前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、
前記ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記入力色信号に対応する入力された入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記ゲイン設定部は、さらに前記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップと；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップと；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項１４】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップ；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップ；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップ；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化する第１フィルタと；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するドット妨害検出部と；
前記ドット妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記第１フィルタにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定する第１ゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合する第１混合部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号と現フレームに対応する前記入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、
前記第１ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記第１ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記入力輝度信号に対応する入力された入力色信号に基づいて、ドット妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するドット妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記第１ゲイン設定部は、さらに前記ドット妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記第１ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記入力色信号を時間軸方向に平滑化する第２フィルタと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と；
前記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記第２フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定する第２ゲイン値を画素ごとに設定する第２ゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記第２ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合する第２混合部と；
を備える、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記第２ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記第２ゲイン設定部は、さらに前記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記第２ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平滑化色信号に対して、画素ごとに前記平滑化色信号の絶対値に応じたゲイン抑制値を乗算するゲイン抑制部をさらに備え、
前記第２混合部は、前記入力色信号と、前記ゲイン抑制値が乗算された平滑化色信号とを画素ごとに混合する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップと；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップと；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップと；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項９】
入力された入力輝度信号を時間軸方向に平滑化するステップ；
前記入力輝度信号に基づいて、画素ごとにドット妨害の発生を検出するステップ；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化輝度信号とを混合する比率を規定する第１ゲイン値を画素ごとに設定するステップ；
画素ごとに設定される前記第１ゲイン値に基づいて、前記入力輝度信号と前記平滑化輝度信号とを画素ごとに混合するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するクロスカラー妨害検出部と；
前記クロスカラー妨害検出部の検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記フィルタにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するゲイン設定部と；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合する混合部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項１１】
前記入力色信号に対応する現フレームの入力輝度信号と前フレームに対応する前フレーム入力輝度信号との間の相関基づいて、画素ごとに動き量を検出する動き検出部をさらに備え、
前記ゲイン設定部は、さらに前記動き検出部が検出した前記動き量に基づいて前記ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記入力色信号に対応する入力された入力輝度信号に基づいて、クロスカラー妨害が発生する条件を満たす画素を画素ごとに検出するクロスカラー妨害発生条件検出部をさらに備え、
前記ゲイン設定部は、さらに前記クロスカラー妨害発生条件検出部の検出結果に基づいて前記ゲイン値を画素ごとに設定する、請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップと；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップと；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップと；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項１４】
入力された入力色信号を時間軸方向に平滑化するステップ；
前記入力色信号に基づいて、画素ごとにクロスカラー妨害の発生を検出するステップ；
前記検出するステップにおける検出結果に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化するステップにおいて平滑化された平滑化色信号とを混合する比率を規定するゲイン値を画素ごとに設定するステップ；
画素ごとに設定される前記ゲイン値に基づいて、前記入力色信号と前記平滑化色信号とを画素ごとに混合するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２５３６３１（Ｐ２００９−２５３６３１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８６１３（Ｐ２００８−９８６１３）
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月４日（２００８．４．４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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