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クロスカラー妨害を検出することが可能な、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】入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と、色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と、色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と、第１ベクトルと第２ベクトルと内積導出部が導出した内積値と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クロスカラー妨害判定部とを備える画像処理装置が提供される。
【解決手段】入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と、色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と、色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と、第１ベクトルと第２ベクトルと内積導出部が導出した内積値と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クロスカラー妨害判定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、Ｙ／Ｃ分離をより確実に行う技術が開発されている。１次元フィルタ、２次元フィルタ、および３次元フィルタを用いてＹ／Ｃ分離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】特許第３２４０７１１号明細書
【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。ここで、放送局などの画像信号の供給元では、Ｙ／Ｃ分離をより確実に行う従来の技術を用いてＹ／Ｃ分離が行われるとは限らない。そのため、例えばデジタル放送を受信する受像機では、クロスカラー妨害が既に発生しかつ当該発生した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。ここで、クロスカラー妨害とは、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。
【０００８】
また、クロスカラー妨害が発生している擬似ＨＤ解像度の画像信号では、例えばアップコンバートに起因して、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ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われること」や、「クロスカラー妨害成分が有する空間周波数が変化すること」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は、ＳＤ解像度の画像信号において有効なクロスカラー妨害の検出方法であった「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用いた検出方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）」を用いたとしても、“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”の発生を検出することができない。また、同様に、擬似ＨＤ解像度の画像信号に対しては、「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出する検出方法（例えば、バンドパス・フィルタ（Band-Pass Filter）を用いる方法）」を用いたとしても、“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”の発生を検出することができない。
【０００９】
ここで、“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”が検出できない場合には、例えば、当該クロスカラー妨害を低減することができず、画質の低下などが生じてしまう。したがって、“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”を検出する方法が希求されていた。
【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クロスカラー妨害を検出することが可能な、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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と、上記色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と、上記色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積導出部が導出した上記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するクロスカラー妨害判定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クロスカラー妨害を検出することができる。
【００１３】
また、上記入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと、上記クロスカラー妨害判定部における判定結果に基づいて、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てもよい。
【００１４】
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を検出し、検出された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とによって、高画質化を図ることができる。
【００１５】
また、入力された現フレームに対応する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。
【００１６】
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の誤検出をより確実に防止することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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の影響を低減することができる。
【００２１】
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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップと、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップと、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップと、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積値を導出するステップにおいて導出された上記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００２２】
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を検出することができる。
【００２３】
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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップ、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップ、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップ、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積値を導出するステップにおいて導出された上記内積値とに基づいて、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。
【００２４】
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を検出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
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クロスカラー妨害を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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クロスカラー妨害を画素ごとに検出する。また、表示装置１００は、例えば、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて、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クロスカラー妨害（ノイズ）を低減する画像処理を施す。そして、表示装置１００は、例えば、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画像信号に応じた画像や、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出結果などを表示画面に表示する。つまり、表示装置１００は、入力された画像信号を処理する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画像処理（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理や、クロスカラー妨害の検出結果に基づい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クロスカラー妨害低減処理など）については、後述する。
【００３２】
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、本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、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クロスカラー妨害を画素ごとに検出する。
【００３３】
上述したように、入力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、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。そのため、ＳＤ解像度の画像信号において有効であった従来のクロスカラー妨害の検出方法では、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。よって、表示装置１００は、ＳＤ解像度の画像信号において有効であった従来のクロスカラー妨害の検出方法を用いずに、後述する本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出方法を用い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検出する。したがって、表示装置１００は、従来のクロスカラー妨害の検出方法では検出することができないアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００３４】
また、表示装置１００は、本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出方法を用いた検出結果に基づいて、例えば、アップコンバートされたクロスカラー妨害（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。
【００３５】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置が、入力された画像信号を画像処理し、画像処理後の画像信号に対応する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、以下に示す本発明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、以下に示す本発明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。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。
【００３６】
また、本発明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。
【００３７】
（本発明の実施形態に係る表示装置）
図２は、本発明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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
[表示装置１００のハードウェア構成例]
図３は、本発明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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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クロスカラー妨害を検出する。また、表示装置１００は、図３に示すようなハードウェア構成によって、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて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。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出するクロスカラー妨害検出処理、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減するクロスカラー妨害低減処理などが挙げられるが、上記に限られない。本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出処理、クロスカラー妨害低減処理については、後述する。
【００５０】
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。また、表示部１０６は、画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害の検出結果を表示することもできる。
【００５１】
〔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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。また、表示装置１００は、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて、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、当該クロスカラー妨害が低減された画像を表示画面に表示することができる。
【００５９】
[本発明の実施形態に係る画像処理部１０４における画像処理]
次に、表示装置１００の画像処理部１０４における画像処理について、より具体的に説明する。以下では、本発明の実施形態に係る画像処理として、[１]クロスカラー妨害検出処理と、当該クロスカラー妨害検出処理を用いた、[２]クロスカラー妨害低減処理とについて説明する。
【００６０】
ここで、画像処理部１０４が検出の対象とするクロスカラー妨害とは、例えば、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などの画像信号の供給元から送信される擬似ＨＤ解像度の画像信号に含まれる“アップコンバートされたクロスカラー妨害”をいう。また、“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。
【００６１】
[１]画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害検出処理
まず、表示装置１００の画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害検出処理について、より具体的に説明する。
【００６２】
（１−１）アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出アプローチ
まず、本発明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検出アプローチについて説明する。
【００６３】
（１−１−Ａ）検出アプローチの概要
上述したように、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、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たり、クロスカラー妨害成分の空間周波数が変化したりするなど、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検出方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）」を用いたとしても、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。また、同様に、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出する検出方法（例えば、バンドパス・フィルタを用いる方法）」などを用いたとしても、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。
【００６４】
また、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害成分は、空間・時間軸座標に応じて、様々な色相をとる性質を有する。したがって、例えば、ある画素に注目したとき（以下、注目する画素を「注目画素」とよぶ。）、注目画素における現在のフレーム（以下、「現フレーム」という。)と、現フレームから一つ前のフレーム（以下、「前フレーム」という。）との間の差分値は、大きく変動する可能性がある。そのため、各画素に対して、例えば、現フレームと前フレームとの間の差分値を導出したとしても、当該差分値に基づいてアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出できるとは限らない。
【００６５】
そこで、画像処理部１０４は、入力色信号を色ベクトルとして捉え、フレーム間における色ベクトルの偏角の差分（以下、「偏角差分」という。）を用いてアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出を図る。ここで、擬似ＨＤ解像度の画像信号においてアップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には、色ベクトルの偏角差分は、空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。例えば、入力画像信号が静止画像を示している場合には、現フレームと前フレームとの偏角差分は１８０°に近い値をとる。また、入力画像信号が動画像を表している場合においても、偏角差分は、ある程度以上の大きさの値をとる。上記の性質は、ＳＤ解像度の画像信号においてクロスカラー妨害が発生している場合と同様であり、アップコンバートの前後で変化しない。
【００６６】
したがって、画像処理部１０４は、上記のようなフレーム間における色ベクトルの偏角差分に基づいて検出処理を行うことによって、従来の検出方法では検出できないアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００６７】
以下、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法について、より具体的に説明する。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、色ベクトルを２次元ベクトルで表すことが可能な、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、本発明の実施形態に係る入力色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＹＰｂＰｒや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号とすることができる。
【００６８】
（１−１−Ｂ）色ベクトルの偏角差分に基づくクロスカラー妨害の検出方法
図４は、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法を説明するための説明図である。ここで、図４は、入力色信号を、Ｕ信号に対応するｕ軸とＶ信号に対応するｖ軸とで表した図である。以下、図４を参照して、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法について説明する。
【００６９】
〔第１の検出方法〕
注目画素における現フレームの入力色信号の値をＵ信号＝ｕ１、Ｖ信号＝ｖ１とすると、現フレームにおける色ベクトル（以下、「第１色ベクトル」という。）Ｃ１は、「Ｃ１＝（ｕ１，ｖ１）」と表される。また、注目画素における前フレームの入力色信号の値をＵ信号＝ｕ０、Ｖ信号＝ｖ０とすると、前フレームにおける色ベクトル（以下、「第２色ベクトル」という。）Ｃ０は、「Ｃ０＝（ｕ０，ｖ０）」と表される。
【００７０】
ここで、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とがなす角を「θ」とすると、当該θが偏角差分に相当する。つまり、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを導出すれば、画像処理部１０４は、導出したθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００７１】
〔第２の検出方法〕
第１の検出方法に示したように、図４に示すθを導出することによって、画像処理部１０４は導出したθに基づいてアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。しかしながら、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを直接導出するためには複雑な算術演算が必要となる。そのため、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを直接導出するためには、画像処理部１０４は、例えば、大規模な演算処理回路を備えなければならない場合がある。
【００７２】
そこで、画像処理部１０４は、第２の検出方法として、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを導出するのではなく、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とから「ｃｏｓθ」を導出する。第２の検出方法において導出されるｃｏｓθは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。画像処理部１０４は、導出したｃｏｓθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出を図る。
【００７３】
ここで、第２の検出方法において導出されるｃｏｓθは、ｃｏｓθの値が“１．０”に近ければ近いほどクロスカラー妨害が発生している可能性が低く、また、逆にｃｏｓθの値が“−１．０”に近ければ近いほどクロスカラー妨害が発生している可能性が高いといえる。したがって、画像処理部１０４は、ｃｏｓθを導出することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００７４】
以下、第２の検出方法に係るｃｏｓθの導出方法について説明する。画像処理部１０４は、第１色ベクトルＣ１の絶対値と、第２色ベクトルＣ０の絶対値と、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積（内積値）とを用いることによって、ｃｏｓθを導出する。ここで、第１色ベクトルＣ１の絶対値は以下の数式１で導出され、第２色ベクトルＣ０の絶対値は以下の数式２で導出される。また、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積は、以下の数式３で導出される。したがって、数式１〜数式３より、ｃｏｓθは以下の数式４によって導出される。
【００７５】
なお、図４に示すように、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とがＵＶ平面上に表される場合には、ｕ０、ｕ１、ｖ０、ｖ１の値は、それぞれ正負の値を有する。例えば、入力色信号が８ビットで表される場合には、Ｕ信号、Ｖ信号は、それぞれ“−１２８〜１２７”の値を有する。ここで、入力色信号が、例えばオフセットバイナリなどのように正の値しかもたない場合には、画像処理部１０４は、以下の数式１〜数式４に示す演算処理を行う前に、例えば、色空間の変換などによって第１色ベクトルＣ１、第２色ベクトルＣ０それぞれの値を変換してもよい。
【００７６】
【数１】
・・・（数式１）
【００７７】
【数２】
・・・（数式２）
【００７８】
【数３】
・・・（数式３）
【００７９】
【数４】
・・・（数式４）
【００８０】
第２の検出方法を用いる画像処理部１０４は、上記数式１〜数式４よりｃｏｓθを導出する。ここで、導出されたｃｏｓθは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。したがって、画像処理部１０４は、導出したｃｏｓθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、θを評価値とする場合と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００８１】
〔第２の検出方法の変形例１〕
第２の検出方法に示したように、ｃｏｓθを導出することによって、例えばクロスカラー妨害の検出に係る回路規模を小さくしつつ、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。しかしながら、数式４は平方根を含むため、第２の検出方法を用いる画像処理部１０４は、ｃｏｓθを導出するために、自然数を処理する演算回路よりも大きな規模の演算処理回路を備えなければならない場合がある。
【００８２】
そこで、画像処理部１０４は、例えば、平方根と離散的な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、平方根の演算を簡略化して回路規模をより小さくする。上記のようなルックアップテーブルを用いることによって、数式４に示す平方根の演算が必要なくなるので、画像処理部１０４は、より簡易な構成で実現されることとなる。
【００８３】
〔第２の検出方法の変形例２〕
また、画像処理部１０４は、より簡易な構成で実現する方法は、ルックアップテーブルを用いる方法に限られない。例えば、画像処理部１０４は、以下の数式５に示すようにｃｏｓθではなく「ｃｏｓ２θ」を導出し、ｃｏｓ２θをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることもできる。ここで、導出されたｃｏｓ２θは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。したがって、画像処理部１０４は、導出したｃｏｓ２θをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、θを評価値とする場合と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。なお、数式５に示す“ｓｇｎ（Ｃ０・Ｃ１）”は、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積の符号部分を示す。
【００８４】
【数５】
・・・（数式５）
【００８５】
〔第２の検出方法の変形例３〕
上記では、第２の検出方法に係るクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値として「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」を挙げたが、当該評価値は上記に限られない。例えば、「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」の値と、「θ」の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、第２の検出方法を用いる画像処理部１０４が、「θ」をクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることもできる。
【００８６】
画像処理部１０４は、上述した第１の検出方法や第２の検出方法（または第２の検出方法に係る変形例）を用いることによって、クロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値を導出することができる。
【００８７】
ここで、画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いとして導出する「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などの評価値は、色ベクトルの偏角差分の情報である。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、表示装置１００は、画像処理部１０４が導出したクロスカラー妨害の発生の度合いによって、例えば、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生しているか否かや、アップコンバートされたクロスカラー妨害がどの程度発生しているのかを画素ごとに認識することができる。つまり、画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することは、アップコンバートされたクロスカラー妨害の発生を画素ごとに判定する（または検出する）ことに相当する。
【００８８】
したがって、画像処理部１０４は、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００８９】
なお、上記では、第１色ベクトルＣ１および第２色ベクトルＣ０が２次元ベクトルで表される場合を例に挙げて説明したが、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、３次元ベクトルとしての色ベクトルに基づいて、色ベクトルの偏角差分の情報を導出することもできる。
【００９０】
（１−２）アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理の流れ
次に、上述した検出アプローチを利用した、本発明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検出処理の流れについて説明する。以下では、上述した第２の検出方法（または、第２の検出方法の変形例）を用いる場合におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理について説明する。
【００９１】
画像処理部１０４は、例えば、以下の〔１−２−Ａ〕〜〔１−２−Ｄ〕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検出する。
【００９２】
〔１−２−Ａ〕色ベクトルの導出
画像処理部１０４は、入力色信号に基づいて第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、入力色信号の色空間が、色成分が３つ（あるいは３つ以上）で表される色空間である場合には、当該色空間を色成分が２つで表される色空間に変換した後に、第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。上記のように、入力色信号の色空間に応じて、色空間の変換を選択的に行うことによって、画像処理部１０４は、図４に示すように、色ベクトルを２次元ベクトルとして扱うことができる。したがって、画像処理部１０４は、入力色信号が、色成分が３つ（あるいは３つ以上）で表される色空間である場合においても、上述した第２の検出方法などを用いて、クロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値を導出することができる。なお、本発明の実施形態に係る画像処理部が、例えば、３次元ベクトルとしての色ベクトルに基づいて、色ベクトルの偏角差分の情報に基づくクロスカラー妨害発生の度合いを導出できることは、言うまでもない。
【００９３】
〔１−２−Ｂ〕色ベクトルの保持
画像処理部１０４は、導出した第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持する。第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持することによって、画像処理部１０４は、保持された色ベクトルを第２色ベクトル（前フレームに対応する色ベクトル）として用いることができる。
【００９４】
〔１−２−Ｃ〕色ベクトルの内積の導出
画像処理部１０４は、上記〔１−２−Ａ〕で導出した第１色ベクトルＣ１と、上記〔１−２−Ｂ〕で保持されている第２色ベクトルＣ０とに基づいて、色ベクトルの内積を導出する。
【００９５】
〔１−２−Ｄ〕クロスカラー妨害の発生の度合いの導出
画像処理部１０４は、上記〔１−２−Ａ〕で導出した第１色ベクトルＣ１、上記〔１−２−Ｂ〕で保持されている第２色ベクトルＣ０、および上記〔１−２−Ｃ〕で導出した色ベクトルの内積に基づいて、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１０４は、上記数式４の演算を行う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ことができるが、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、ルックアップテーブルなどを併用して演算を簡略化したり、上記数式５の演算を行う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こともできる。
【００９６】
画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いとして導出する「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などは、色ベクトルの偏角差分の情報である。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、画像処理部１０４は、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。以下、画像処理部１０４におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理に係る構成について説明する。
【００９７】
（１−３）画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害の検出処理に係る構成
図５は、本発明の実施形態に係る画像処理部１０４におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出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。
【００９８】
以下では、画像処理部１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＹＩＱ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など色成分が２つで表される色空間の信号や、ＲＧＢ、ＣＭＹなど色成分が３つで表される色空間の信号など、様々な色空間を用いることができる。
【００９９】
ここで、入力色信号が色成分が３つで表される色空間の信号である場合には、本発明の実施形態に係る画像処理部は、例えば、図５に示す色ベクトル導出部１５０の前段に色空間変換部（図示せず）をさらに備えることができる。色空間変換部（図示せず）は、入力される色信号に応じて色成分が２つで表される色空間へと選択的に変換する役目を果たす。なお、本発明の実施形態に係る画像処理部が、色成分が３つで表される色空間の信号をそのまま用いることによって（すなわち３次元の色ベクトルによって）、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出できることは、言うまでもない。
【０１００】
図５を参照すると、画像処理部１０４は、色ベクトル導出部１５０と、色ベクトル保持部１５２と、内積導出部１５４と、クロスカラー妨害判定部１５６とを備える。
【０１０１】
色ベクトル導出部１５０は、上記〔１−２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、入力色信号（Ｕ信号、Ｖ信号）に基づいて第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。また、色ベクトル導出部１５０は、導出した第１色ベクトルＣ１を色ベクトル保持部１５２、内積導出部１５４、およびクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０２】
色ベクトル保持部１５２は、上記〔１−２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持する。ここで、色ベクトル保持部１５２は、例えば、現フレームの色ベクトル（第１色ベクトルＣ１）と、前フレームの色ベクトル（第２色ベクトルＣ０）とを保持する構成とすることができるが、上記に限られない。例えば、色ベクトル保持部１５２は、任意の数のフレームに対応する色ベクトルを画素ごとに保持することもできる。また、色ベクトル保持部１５２は、例えば、フレーム・メモリ（frame memory）で構成することができるが、上記に限られない。
【０１０３】
また、色ベクトル保持部１５２は、例えば、ＭＰＵなどからの読み出し命令、あるいは、オシレータ（図示せず）などから伝達される基準クロック信号などに応じて、保持された第２色ベクトルＣ０を内積導出部１５４、およびクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０４】
内積導出部１５４は、上記〔１−２−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１と、色ベクトル保持部１５２から伝達される第２色ベクトルＣ０とに基づいて、色ベクトルの内積を導出する。そして、内積導出部１５４は、導出した色ベクトルの内積をクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０５】
クロスカラー妨害判定部１５６は、上記〔１−２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たす。クロスカラー妨害判定部１５６は、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１、色ベクトル保持部１５２から伝達される第２色ベクトルＣ０、および内積導出部１５４から伝達される色ベクトルの内積に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。そして、クロスカラー妨害判定部１５６は、導出したクロスカラー妨害の発生の度合いを出力する。ここで、表示装置１００は、クロスカラー妨害判定部１５６が出力したクロスカラー妨害の発生の度合いを用いて、例えば後述するクロスカラー低減処理などを行うが、上記に限られない。
【０１０６】
画像処理部１０４は、例えば、図５に示す構成によって、入力色信号に基づいて、「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などの色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することができる。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて色ベクトルの偏角差分に係る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、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を検出することができる。
【０１０７】
（１−４）本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法）
次に、本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法の一例を示す流れ図であり、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法の一例を示している。なお、以下では、第１の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。
【０１０８】
表示装置１００は、入力色信号（例えば、Ｕ信号、Ｖ信号）に基づいて、現フレームに対応する第１色ベクトルを画素ごとに導出する（Ｓ１００）。そして、表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトルを保持する（Ｓ１０２）。ここで、ステップＳ１０２において保持された第１色ベクトルは、次フレームの入力色信号が入力された場合（現フレームが遷移した場合）には、前フレームに対応する第２色ベクトルとなる。
【０１０９】
表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトルと、ステップＳ１０２において保持されている第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積を画素ごとに導出する（Ｓ１０４）。
【０１１０】
表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトル、ステップＳ１０２において保持されている第２色ベクトル、およびステップＳ１０４において導出された色ベクトルの内積に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する（Ｓ１０６；アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出）。
【０１１１】
図６に示す第１の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〔１−２−Ａ〕〜〔１−２−Ｄ〕の処理を行うことができる。したがって、図６に示す第１の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クロスカラー妨害を検出することができる。
【０１１２】
[２]画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害低減処理
画像処理部１０４が、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）を行うことによって、表示装置１００は、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を検出することができる。そこで、次に、本発明の実施形態に係る画像処理として、クロスカラー妨害検出処理を用いたクロスカラー妨害低減処理について説明する。
【０１１３】
（２−１）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、本発明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。
【０１１４】
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ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われたり、クロスカラー妨害成分の空間周波数が変化したりするなど、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）」や「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出して低減する低減方法（例えば、バンドパス・フィルタを用いる方法）」などを用いたとしても、クロスカラー妨害を低減することはできない。
【０１１５】
そこで、画像処理部１０４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。
【０１１６】
しかしながら、画像処理部１０４が、例えば、クロスカラー妨害が発生していない画素に対してまでクロスカラー妨害の低減処理を行った場合には、当該クロスカラー妨害の低減処理に起因して、画像がぼやけるなどの副作用が発生する恐れがある。そのため、画像処理部１０４は、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）などを用いてアップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素を検出し、検出結果に基づいて選択的にクロスカラー妨害の低減処理を行う。したがって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素に対してのみクロスカラー妨害の低減処理を行うことができるので、画像がぼやけるなどの副作用を防止しながら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。
【０１１７】
以下、画像処理部１０４におけ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、具体的に説明する。画像処理部１０４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〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号が、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られないことは、言うまでもない。
【０１１８】
〔２−１−Ａ〕入力色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、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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、平滑化によってクロスカラー妨害成分を０（ゼロ）とすることができる。
【０１２１】
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色信号（以下、「平滑化色信号」とよぶ場合がある。）を得ることができる。
【０１２２】
〔２−１−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１０４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。
【０１２３】
図７は、本発明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。
【０１２４】
＜２−１−Ｂ−１＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ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１０４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。
【０１２５】
ここで、閾値ｔｈ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ｔｈ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ｔｈが設定されることによって、画像処理部１０４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ｔｈ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。
【０１２６】
＜２−１−Ｂ−２＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ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ｔｈ以上である場合には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式６、数式７により、平滑化色信号のゲインの抑制を行う。ここで、数式６は抑制ゲインを示している。つまり、数式６、数式７を用いることによって、画像処理部１０４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。
【０１２７】
Ｇ＝１．０＋（ｇ０−１．０）×（Ｘ／Ｌ）
・・・（数式６）
【０１２８】
Ｙ＝Ｇ×Ｘ
・・・（数式７）
【０１２９】
なお、上記では、画像処理部１０４が数式６、数式７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１０４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。
【０１３０】
また、上記では、画像処理部１０４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１０４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。
【０１３１】
より具体的に説明すると、画像処理部１０４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１０４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６とを用いて抑制ゲインを導出する。そして、画像処理部１０４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１０４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。
【０１３２】
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、本発明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１０４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。
【０１３３】
また、上記では、画像処理部１０４が、ＹＵＶ空間において色相の変化を防止する例を示したが、本発明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１０４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。
【０１３４】
〔２−１−Ｃ〕クロスカラー妨害が発生している画素の検出
上記〔２−１−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１０４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）に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１３５】
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、クロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１３６】
〔Ｉ〕Ｕ信号、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１０４は、Ｕ信号、Ｖ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。ここで、画像処理部１０４は、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）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検出することができる。
【０１３７】
〔ＩＩ〕動きの検出
上記〔Ｉ〕では、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）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が発生している画素を検出することを示した。つまり、画像処理部１０４は、色ベクトルの偏角差分の情報に基づいてクロスカラー妨害発生の度合いを導出することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。ここで、色ベクトルの偏角差分は、上述したように、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みかつ動画像を表している場合においても、空間・時間軸座標よらずにある程度以上の大きさの値をとる。したがって、画像処理部１０４は、入力された画像信号が動画像を表している場合であっても、アップコンバートされた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。
【０１３８】
しかしながら、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）では、入力された画像信号が動画像であるか否かを判別した上で、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出している訳ではない。そのため、入力された画像信号が動画像を表している場合において、画像処理部１０４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。ここで、仮に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、クロスカラー妨害が発生している画素の誤検出をより確実に防止することができる。
【０１３９】
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（以下、「Ｙ信号」とよぶ場合もある。）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Ｙ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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
〔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１０４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１０４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より確実に防止することができることは、言うまでもない。
【０１４２】
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、Ｙ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、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。
【０１４３】
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、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。
【０１４４】
〔２−１−Ｄ〕ゲイン値の設定
画像処理部１０４は、上記〔２−１−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ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、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。
【０１４５】
図８は、本発明の実施形態に係る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。ここで、図８は、ゲイン値を平滑化色信号を入力色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。また、図８は、クロスカラー妨害の発生の度合いが「ｃｏｓθ」で表される場合を示している。以下、図８を適宜参照しつつ、ゲイン値の設定方法について説明する。
【０１４６】
＜２−１−Ｄ−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８によって、ゲイン値を導出する。
【０１４７】
Ｇ１＝（ｔｈ２−ｃｏｓθ）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式８）
【０１４８】
数式８に示す「Ｇ１」はゲイン値を示しており、「ｃｏｓθ」はクロスカラー妨害の発生の度合いなどの〔ｉ〕の処理における検出結果の一例を示している。また、数式８に示す「ｔｈ２」は、図８に示すように、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ｔｈ２の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き難く、逆に閾値ｔｈ２の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き易い。つまり、ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ２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クロスカラー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ｔｈ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。
【０１４９】
また、数式８に示す「ａ」は、図８に示すように、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クロスカラー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クロスカラー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、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クロスカラー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。
【０１５０】
なお、図８では、ゲイン値が１次直線で表現される例を示したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係るゲイン値は、「ｃｏｓθ」（クロスカラー妨害の発生の度合いの一例）が“−１．０”に近ければ近いほど大きく、また、“１．０”に近ければ近いほど小さくなるような条件を満たせば、２次曲線などを用いて任意に設定されてもよい。
【０１５１】
＜２−１−Ｄ−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９および数式１０によって、ゲイン値を導出する。ここで、数式９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。
【０１５２】
ｇＮ＝（ａ０×ｇ０）＋（ａ１×ｇ１）＋（ａ２×ｇ２）
・・・（数式９）
Ｇ２＝（ｇＮ−ｔｈ３）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式１０）
【０１５３】
数式９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る。「ｇ０」は〔Ｉ〕の処理における検出結果に基づく値を示しており、例えば、上記数式８の「Ｇ１」が対応する。また、数式９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９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。
【０１５４】
また、画像処理部１０４は、数式９において導出した「ｇＮ」と数式１０とを用いることによって、ゲイン値を導出する。
【０１５５】
ここで、数式１０に示す「ｔｈ３」は、図８の「ｔｈ２」と同様に、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ｔｈ３の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ３の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き難い。つまり、ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ３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クロスカラー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ｔｈ３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。
【０１５６】
画像処理部１０４は、上記＜２−１−Ｄ−１＞や＜２−１−Ｄ−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、画素ごとにゲイン値を設定することができる。
【０１５７】
なお、上記数式９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。
【０１５８】
〔２−１−Ｅ〕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１０４は、上記〔２−１−Ｄ〕において画素ごとに設定したゲイン値に応じて、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１０４は、画素ごとのゲイン値「Ｇ」（例えば上記Ｇ１または上記Ｇ２）に基づいて、例えば、「入力色信号：平滑化色信号＝（１−Ｇ）：Ｇ」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〔２−１−Ｃ〕〜〔２−１−Ｅ〕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より確実に防止しながら、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】
画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて、上記〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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１００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１０４におけるクロスカラー妨害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１０４におけるクロスカラー低減処理に係る構成
図９は、本発明の実施形態に係る画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害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。
【０１６１】
以下では、画像処理部１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号が、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られないことは、言うまでもない。
【０１６２】
図９を参照すると、画像処理部１０４は、３次元フィルタ２００（フィルタ）と、ゲイン抑制部２０２と、クロスカラー妨害検出部２０４と、動き検出部２０６と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、ゲイン設定部２１０と、混合部２１２とを備える。ここで、３次元フィルタ２００は、上記〔２−１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン抑制部２０２は、上記〔２−１−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２０４、動き検出部２０６、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たす。そして、ゲイン設定部２１０は、上記〔２−１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、混合部２１２は、上記〔２−１−Ｅ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１６３】
３次元フィルタ２００は、上記〔２−１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号、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２００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。
【０１６４】
ゲイン抑制部２０２は、上記〔２−１−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、３次元フィルタ２００から出力される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２０４は、上記〔２−１−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２０４は、クロスカラー妨害の発生の度合い（検出結果）を、画素ごとにゲイン設定部２１０に伝達する。ここで、クロスカラー妨害検出部２０４は、例えば、図５に示すような構成によって、色ベクトルの偏角差分の情報に基づくクロスカラー妨害発生の度合いを導出することができる。
【０１６６】
動き検出部２０６は、上記〔２−１−Ｃ〕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２０６は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとにゲイン設定部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〔２−１−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、画素ごとにゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６８】
ゲイン設定部２１０は、上記〔２−１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、クロスカラー妨害検出部２０４、動き検出部２０６、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、画素ごとにゲイン値を導出する。そして、ゲイン設定部２１０は、画素ごとに導出したゲイン値を混合部２１２へ伝達する。
【０１６９】
混合部２１２は、上記〔２−１−Ｅ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの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２０２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、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１０４は、例えば、図９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より確実に防止しながら、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１０４が、クロスカラー妨害検出部２０４、動き検出部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２０４のみを備える構成や、クロスカラー妨害検出部２０４および動き検出部２０６を備える構成、または、クロスカラー妨害検出部２０４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】
（２−３）本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法（アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減方法）
次に、本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法について説明する。図１０は、本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法の一例を示す流れ図であり、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減方法の一例を示している。なお、以下では、第２の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。
【０１７３】
表示装置１００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次元フィルタによって、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。
【０１７４】
表示装置１００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１００は、例えば、上記数式６、数式７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。
【０１７５】
表示装置１００は、Ｕ信号、Ｖ信号に基づいて画素ごとにアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出する（Ｓ２０４）。ここで、表示装置１００は、例えば、色ベクトルの偏角差分に係る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。
【０１７６】
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（Ｓ２０６）。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Ｓ２０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１７７】
表示装置１００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１００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。
【０１７８】
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１００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１００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。
【０１７９】
表示装置１００は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理の検出結果に基づいて、ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ２１０）。ここで、表示装置１００は、例えば、上記数式８、または、上記数式９および数式１０を用いてゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１８０】
表示装置１００は、ステップＳ２１０において画素ごとに設定された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）。
【０１８１】
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１００は、上述した〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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。
【０１８２】
以上のように、本発明の実施形態に係る表示装置１００は、色ベクトルの偏角差分に基づい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検出する。より具体的には、表示装置１００は、例えば、上述した〔１−２−Ａ〕（色ベクトルの導出）、〔１−２−Ｂ〕（色ベクトルの保持）、〔１−２−Ｃ〕（色ベクトルの内積の導出）、〔１−２−Ｄ〕（クロスカラー妨害の発生の度合いの導出）によって、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、表示装置１００は、入力された画像信号に基づいて色ベクトルの偏角差分に係る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、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を検出することができる。
【０１８３】
また、表示装置１００は、導出された色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合い（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出結果）と、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とを利用することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）の低減を画素ごと図る。より具体的には、表示装置１００は、例えば、上述した〔２−１−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−１−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−１−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−１−Ｄ〕（ゲイン値の設定）、および〔２−１−Ｅ〕（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、表示装置１００は、上述したように、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。また、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１００は、上述した〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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。
【０１８４】
また、表示装置１００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ゲイン値を、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より確実に防止しながら、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。
【０１８５】
（本発明の実施形態に係るプログラム）
[アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出に係るプログラム]
コンピュータを、本発明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クロスカラー妨害を画素ごとに検出することができる。
【０１８６】
[アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減に係るプログラム]
コンピュータを、本発明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クロスカラー妨害を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８７】
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（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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
例えば、上記では、コンピュータを本発明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。
【０１９０】
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】
【０１９１】
【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】本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像処理部におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理に係る構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図７】本発明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】本発明の実施形態に係る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９】本発明の実施形態に係る画像処理部におけるクロスカラー妨害低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１９２】
１０４ 画像処理部
１５０ 色ベクトル導出部
１５２ 色ベクトル保持部
１５４ 内積導出部
１５６ クロスカラー妨害判定部
２００ ３次元フィルタ
２０２ ゲイン抑制部
２０４ クロスカラー妨害検出部
２０６ 動き検出部
２０８ クロスカラー妨害発生条件検出部
２１０ ゲイン設定部
２１２ 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、Ｙ／Ｃ分離をより確実に行う技術が開発されている。１次元フィルタ、２次元フィルタ、および３次元フィルタを用いてＹ／Ｃ分離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】特許第３２４０７１１号明細書
【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。ここで、放送局などの画像信号の供給元では、Ｙ／Ｃ分離をより確実に行う従来の技術を用いてＹ／Ｃ分離が行われるとは限らない。そのため、例えばデジタル放送を受信する受像機では、クロスカラー妨害が既に発生しかつ当該発生した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。ここで、クロスカラー妨害とは、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。
【０００８】
また、クロスカラー妨害が発生している擬似ＨＤ解像度の画像信号では、例えばアップコンバートに起因して、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ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われること」や、「クロスカラー妨害成分が有する空間周波数が変化すること」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は、ＳＤ解像度の画像信号において有効なクロスカラー妨害の検出方法であった「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用いた検出方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）」を用いたとしても、“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”の発生を検出することができない。また、同様に、擬似ＨＤ解像度の画像信号に対しては、「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出する検出方法（例えば、バンドパス・フィルタ（Band-Pass Filter）を用いる方法）」を用いたとしても、“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”の発生を検出することができない。
【０００９】
ここで、“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”が検出できない場合には、例えば、当該クロスカラー妨害を低減することができず、画質の低下などが生じてしまう。したがって、“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”を検出する方法が希求されていた。
【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クロスカラー妨害を検出することが可能な、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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と、上記色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と、上記色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積導出部が導出した上記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するクロスカラー妨害判定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クロスカラー妨害を検出することができる。
【００１３】
また、上記入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと、上記クロスカラー妨害判定部における判定結果に基づいて、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てもよい。
【００１４】
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を検出し、検出された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とによって、高画質化を図ることができる。
【００１５】
また、入力された現フレームに対応する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。
【００１６】
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の誤検出をより確実に防止することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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を画素ごとにより高い精度で低減することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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の影響を低減することができる。
【００２１】
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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップと、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップと、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップと、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積値を導出するステップにおいて導出された上記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するステップとを有する画像処理方法が提供される。
【００２２】
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を検出することができる。
【００２３】
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、入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップ、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップ、上記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、上記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップ、上記第１ベクトルと、上記第２ベクトルと、上記内積値を導出するステップにおいて導出された上記内積値とに基づいて、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。
【００２４】
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を検出することができる。
【発明の効果】
【００２５】
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クロスカラー妨害を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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クロスカラー妨害を画素ごとに検出する。また、表示装置１００は、例えば、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて、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クロスカラー妨害（ノイズ）を低減する画像処理を施す。そして、表示装置１００は、例えば、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画像信号に応じた画像や、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出結果などを表示画面に表示する。つまり、表示装置１００は、入力された画像信号を処理する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画像処理（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理や、クロスカラー妨害の検出結果に基づい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クロスカラー妨害低減処理など）については、後述する。
【００３２】
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、本発明の実施形態に係る画像処理システムでは、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クロスカラー妨害を画素ごとに検出する。
【００３３】
上述したように、入力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、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。そのため、ＳＤ解像度の画像信号において有効であった従来のクロスカラー妨害の検出方法では、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。よって、表示装置１００は、ＳＤ解像度の画像信号において有効であった従来のクロスカラー妨害の検出方法を用いずに、後述する本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出方法を用い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検出する。したがって、表示装置１００は、従来のクロスカラー妨害の検出方法では検出することができないアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００３４】
また、表示装置１００は、本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出方法を用いた検出結果に基づいて、例えば、アップコンバートされたクロスカラー妨害（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。
【００３５】
以下、本発明の実施形態に係る表示装置について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置が、入力された画像信号を画像処理し、画像処理後の画像信号に対応する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、以下に示す本発明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、以下に示す本発明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。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。
【００３６】
また、本発明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。
【００３７】
（本発明の実施形態に係る表示装置）
図２は、本発明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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
[表示装置１００のハードウェア構成例]
図３は、本発明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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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クロスカラー妨害を検出する。また、表示装置１００は、図３に示すようなハードウェア構成によって、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて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。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出するクロスカラー妨害検出処理、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）を低減するクロスカラー妨害低減処理などが挙げられるが、上記に限られない。本発明の実施形態に係るクロスカラー妨害検出処理、クロスカラー妨害低減処理については、後述する。
【００５０】
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。また、表示部１０６は、画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害の検出結果を表示することもできる。
【００５１】
〔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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。また、表示装置１００は、クロスカラー妨害の検出結果に基づいて、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、当該クロスカラー妨害が低減された画像を表示画面に表示することができる。
【００５９】
[本発明の実施形態に係る画像処理部１０４における画像処理]
次に、表示装置１００の画像処理部１０４における画像処理について、より具体的に説明する。以下では、本発明の実施形態に係る画像処理として、[１]クロスカラー妨害検出処理と、当該クロスカラー妨害検出処理を用いた、[２]クロスカラー妨害低減処理とについて説明する。
【００６０】
ここで、画像処理部１０４が検出の対象とするクロスカラー妨害とは、例えば、放送局１０や画像再生装置２０、３０、…などの画像信号の供給元から送信される擬似ＨＤ解像度の画像信号に含まれる“アップコンバートされたクロスカラー妨害”をいう。また、“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。
【００６１】
[１]画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害検出処理
まず、表示装置１００の画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害検出処理について、より具体的に説明する。
【００６２】
（１−１）アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出アプローチ
まず、本発明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検出アプローチについて説明する。
【００６３】
（１−１−Ａ）検出アプローチの概要
上述したように、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、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たり、クロスカラー妨害成分の空間周波数が変化したりするなど、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検出方法（例えば、垂直方向にフィルタリングする方法）」を用いたとしても、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。また、同様に、擬似ＨＤ解像度の画像信号を処理する場合には、「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出する検出方法（例えば、バンドパス・フィルタを用いる方法）」などを用いたとしても、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができない。
【００６４】
また、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害成分は、空間・時間軸座標に応じて、様々な色相をとる性質を有する。したがって、例えば、ある画素に注目したとき（以下、注目する画素を「注目画素」とよぶ。）、注目画素における現在のフレーム（以下、「現フレーム」という。)と、現フレームから一つ前のフレーム（以下、「前フレーム」という。）との間の差分値は、大きく変動する可能性がある。そのため、各画素に対して、例えば、現フレームと前フレームとの間の差分値を導出したとしても、当該差分値に基づいてアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出できるとは限らない。
【００６５】
そこで、画像処理部１０４は、入力色信号を色ベクトルとして捉え、フレーム間における色ベクトルの偏角の差分（以下、「偏角差分」という。）を用いてアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出を図る。ここで、擬似ＨＤ解像度の画像信号においてアップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には、色ベクトルの偏角差分は、空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。例えば、入力画像信号が静止画像を示している場合には、現フレームと前フレームとの偏角差分は１８０°に近い値をとる。また、入力画像信号が動画像を表している場合においても、偏角差分は、ある程度以上の大きさの値をとる。上記の性質は、ＳＤ解像度の画像信号においてクロスカラー妨害が発生している場合と同様であり、アップコンバートの前後で変化しない。
【００６６】
したがって、画像処理部１０４は、上記のようなフレーム間における色ベクトルの偏角差分に基づいて検出処理を行うことによって、従来の検出方法では検出できないアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００６７】
以下、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法について、より具体的に説明する。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、色ベクトルを２次元ベクトルで表すことが可能な、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、本発明の実施形態に係る入力色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＹＰｂＰｒや、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など様々な色空間の信号とすることができる。
【００６８】
（１−１−Ｂ）色ベクトルの偏角差分に基づくクロスカラー妨害の検出方法
図４は、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法を説明するための説明図である。ここで、図４は、入力色信号を、Ｕ信号に対応するｕ軸とＶ信号に対応するｖ軸とで表した図である。以下、図４を参照して、本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法について説明する。
【００６９】
〔第１の検出方法〕
注目画素における現フレームの入力色信号の値をＵ信号＝ｕ１、Ｖ信号＝ｖ１とすると、現フレームにおける色ベクトル（以下、「第１色ベクトル」という。）Ｃ１は、「Ｃ１＝（ｕ１，ｖ１）」と表される。また、注目画素における前フレームの入力色信号の値をＵ信号＝ｕ０、Ｖ信号＝ｖ０とすると、前フレームにおける色ベクトル（以下、「第２色ベクトル」という。）Ｃ０は、「Ｃ０＝（ｕ０，ｖ０）」と表される。
【００７０】
ここで、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とがなす角を「θ」とすると、当該θが偏角差分に相当する。つまり、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを導出すれば、画像処理部１０４は、導出したθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００７１】
〔第２の検出方法〕
第１の検出方法に示したように、図４に示すθを導出することによって、画像処理部１０４は導出したθに基づいてアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。しかしながら、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを直接導出するためには複雑な算術演算が必要となる。そのため、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを直接導出するためには、画像処理部１０４は、例えば、大規模な演算処理回路を備えなければならない場合がある。
【００７２】
そこで、画像処理部１０４は、第２の検出方法として、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とからθを導出するのではなく、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とから「ｃｏｓθ」を導出する。第２の検出方法において導出されるｃｏｓθは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。画像処理部１０４は、導出したｃｏｓθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出を図る。
【００７３】
ここで、第２の検出方法において導出されるｃｏｓθは、ｃｏｓθの値が“１．０”に近ければ近いほどクロスカラー妨害が発生している可能性が低く、また、逆にｃｏｓθの値が“−１．０”に近ければ近いほどクロスカラー妨害が発生している可能性が高いといえる。したがって、画像処理部１０４は、ｃｏｓθを導出することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００７４】
以下、第２の検出方法に係るｃｏｓθの導出方法について説明する。画像処理部１０４は、第１色ベクトルＣ１の絶対値と、第２色ベクトルＣ０の絶対値と、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積（内積値）とを用いることによって、ｃｏｓθを導出する。ここで、第１色ベクトルＣ１の絶対値は以下の数式１で導出され、第２色ベクトルＣ０の絶対値は以下の数式２で導出される。また、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積は、以下の数式３で導出される。したがって、数式１〜数式３より、ｃｏｓθは以下の数式４によって導出される。
【００７５】
なお、図４に示すように、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０とがＵＶ平面上に表される場合には、ｕ０、ｕ１、ｖ０、ｖ１の値は、それぞれ正負の値を有する。例えば、入力色信号が８ビットで表される場合には、Ｕ信号、Ｖ信号は、それぞれ“−１２８〜１２７”の値を有する。ここで、入力色信号が、例えばオフセットバイナリなどのように正の値しかもたない場合には、画像処理部１０４は、以下の数式１〜数式４に示す演算処理を行う前に、例えば、色空間の変換などによって第１色ベクトルＣ１、第２色ベクトルＣ０それぞれの値を変換してもよい。
【００７６】
【数１】
・・・（数式１）
【００７７】
【数２】
・・・（数式２）
【００７８】
【数３】
・・・（数式３）
【００７９】
【数４】
・・・（数式４）
【００８０】
第２の検出方法を用いる画像処理部１０４は、上記数式１〜数式４よりｃｏｓθを導出する。ここで、導出されたｃｏｓθは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。したがって、画像処理部１０４は、導出したｃｏｓθをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、θを評価値とする場合と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００８１】
〔第２の検出方法の変形例１〕
第２の検出方法に示したように、ｃｏｓθを導出することによって、例えばクロスカラー妨害の検出に係る回路規模を小さくしつつ、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。しかしながら、数式４は平方根を含むため、第２の検出方法を用いる画像処理部１０４は、ｃｏｓθを導出するために、自然数を処理する演算回路よりも大きな規模の演算処理回路を備えなければならない場合がある。
【００８２】
そこで、画像処理部１０４は、例えば、平方根と離散的な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、平方根の演算を簡略化して回路規模をより小さくする。上記のようなルックアップテーブルを用いることによって、数式４に示す平方根の演算が必要なくなるので、画像処理部１０４は、より簡易な構成で実現されることとなる。
【００８３】
〔第２の検出方法の変形例２〕
また、画像処理部１０４は、より簡易な構成で実現する方法は、ルックアップテーブルを用いる方法に限られない。例えば、画像処理部１０４は、以下の数式５に示すようにｃｏｓθではなく「ｃｏｓ２θ」を導出し、ｃｏｓ２θをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることもできる。ここで、導出されたｃｏｓ２θは、色ベクトルの偏角差分を示すθを含むことからも明らかなように、色ベクトルの偏角差分の情報である。したがって、画像処理部１０４は、導出したｃｏｓ２θをクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることによって、θを評価値とする場合と同様に、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。なお、数式５に示す“ｓｇｎ（Ｃ０・Ｃ１）”は、第１色ベクトルＣ１と第２色ベクトルＣ０との内積の符号部分を示す。
【００８４】
【数５】
・・・（数式５）
【００８５】
〔第２の検出方法の変形例３〕
上記では、第２の検出方法に係るクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値として「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」を挙げたが、当該評価値は上記に限られない。例えば、「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」の値と、「θ」の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、第２の検出方法を用いる画像処理部１０４が、「θ」をクロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値とすることもできる。
【００８６】
画像処理部１０４は、上述した第１の検出方法や第２の検出方法（または第２の検出方法に係る変形例）を用いることによって、クロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値を導出することができる。
【００８７】
ここで、画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いとして導出する「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などの評価値は、色ベクトルの偏角差分の情報である。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、表示装置１００は、画像処理部１０４が導出したクロスカラー妨害の発生の度合いによって、例えば、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生しているか否かや、アップコンバートされたクロスカラー妨害がどの程度発生しているのかを画素ごとに認識することができる。つまり、画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することは、アップコンバートされたクロスカラー妨害の発生を画素ごとに判定する（または検出する）ことに相当する。
【００８８】
したがって、画像処理部１０４は、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。
【００８９】
なお、上記では、第１色ベクトルＣ１および第２色ベクトルＣ０が２次元ベクトルで表される場合を例に挙げて説明したが、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、３次元ベクトルとしての色ベクトルに基づいて、色ベクトルの偏角差分の情報を導出することもできる。
【００９０】
（１−２）アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理の流れ
次に、上述した検出アプローチを利用した、本発明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検出処理の流れについて説明する。以下では、上述した第２の検出方法（または、第２の検出方法の変形例）を用いる場合におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理について説明する。
【００９１】
画像処理部１０４は、例えば、以下の〔１−２−Ａ〕〜〔１−２−Ｄ〕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検出する。
【００９２】
〔１−２−Ａ〕色ベクトルの導出
画像処理部１０４は、入力色信号に基づいて第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。ここで、画像処理部１０４は、例えば、入力色信号の色空間が、色成分が３つ（あるいは３つ以上）で表される色空間である場合には、当該色空間を色成分が２つで表される色空間に変換した後に、第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。上記のように、入力色信号の色空間に応じて、色空間の変換を選択的に行うことによって、画像処理部１０４は、図４に示すように、色ベクトルを２次元ベクトルとして扱うことができる。したがって、画像処理部１０４は、入力色信号が、色成分が３つ（あるいは３つ以上）で表される色空間である場合においても、上述した第２の検出方法などを用いて、クロスカラー妨害発生の度合いを規定する評価値を導出することができる。なお、本発明の実施形態に係る画像処理部が、例えば、３次元ベクトルとしての色ベクトルに基づいて、色ベクトルの偏角差分の情報に基づくクロスカラー妨害発生の度合いを導出できることは、言うまでもない。
【００９３】
〔１−２−Ｂ〕色ベクトルの保持
画像処理部１０４は、導出した第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持する。第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持することによって、画像処理部１０４は、保持された色ベクトルを第２色ベクトル（前フレームに対応する色ベクトル）として用いることができる。
【００９４】
〔１−２−Ｃ〕色ベクトルの内積の導出
画像処理部１０４は、上記〔１−２−Ａ〕で導出した第１色ベクトルＣ１と、上記〔１−２−Ｂ〕で保持されている第２色ベクトルＣ０とに基づいて、色ベクトルの内積を導出する。
【００９５】
〔１−２−Ｄ〕クロスカラー妨害の発生の度合いの導出
画像処理部１０４は、上記〔１−２−Ａ〕で導出した第１色ベクトルＣ１、上記〔１−２−Ｂ〕で保持されている第２色ベクトルＣ０、および上記〔１−２−Ｃ〕で導出した色ベクトルの内積に基づいて、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１０４は、上記数式４の演算を行う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ことができるが、上記に限られない。例えば、画像処理部１０４は、ルックアップテーブルなどを併用して演算を簡略化したり、上記数式５の演算を行う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こともできる。
【００９６】
画像処理部１０４がクロスカラー妨害の発生の度合いとして導出する「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などは、色ベクトルの偏角差分の情報である。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、画像処理部１０４は、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、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。以下、画像処理部１０４におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理に係る構成について説明する。
【００９７】
（１−３）画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害の検出処理に係る構成
図５は、本発明の実施形態に係る画像処理部１０４におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出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。
【００９８】
以下では、画像処理部１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号は、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られず、例えば、ＹＩＱ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊など色成分が２つで表される色空間の信号や、ＲＧＢ、ＣＭＹなど色成分が３つで表される色空間の信号など、様々な色空間を用いることができる。
【００９９】
ここで、入力色信号が色成分が３つで表される色空間の信号である場合には、本発明の実施形態に係る画像処理部は、例えば、図５に示す色ベクトル導出部１５０の前段に色空間変換部（図示せず）をさらに備えることができる。色空間変換部（図示せず）は、入力される色信号に応じて色成分が２つで表される色空間へと選択的に変換する役目を果たす。なお、本発明の実施形態に係る画像処理部が、色成分が３つで表される色空間の信号をそのまま用いることによって（すなわち３次元の色ベクトルによって）、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出できることは、言うまでもない。
【０１００】
図５を参照すると、画像処理部１０４は、色ベクトル導出部１５０と、色ベクトル保持部１５２と、内積導出部１５４と、クロスカラー妨害判定部１５６とを備える。
【０１０１】
色ベクトル導出部１５０は、上記〔１−２−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、入力色信号（Ｕ信号、Ｖ信号）に基づいて第１色ベクトルＣ１を画素ごとに導出する。また、色ベクトル導出部１５０は、導出した第１色ベクトルＣ１を色ベクトル保持部１５２、内積導出部１５４、およびクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０２】
色ベクトル保持部１５２は、上記〔１−２−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１を画素ごとに保持する。ここで、色ベクトル保持部１５２は、例えば、現フレームの色ベクトル（第１色ベクトルＣ１）と、前フレームの色ベクトル（第２色ベクトルＣ０）とを保持する構成とすることができるが、上記に限られない。例えば、色ベクトル保持部１５２は、任意の数のフレームに対応する色ベクトルを画素ごとに保持することもできる。また、色ベクトル保持部１５２は、例えば、フレーム・メモリ（frame memory）で構成することができるが、上記に限られない。
【０１０３】
また、色ベクトル保持部１５２は、例えば、ＭＰＵなどからの読み出し命令、あるいは、オシレータ（図示せず）などから伝達される基準クロック信号などに応じて、保持された第２色ベクトルＣ０を内積導出部１５４、およびクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０４】
内積導出部１５４は、上記〔１−２−Ｃ〕の処理を行う役目を果たし、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１と、色ベクトル保持部１５２から伝達される第２色ベクトルＣ０とに基づいて、色ベクトルの内積を導出する。そして、内積導出部１５４は、導出した色ベクトルの内積をクロスカラー妨害判定部１５６に伝達する。
【０１０５】
クロスカラー妨害判定部１５６は、上記〔１−２−Ｄ〕の処理を行う役目を果たす。クロスカラー妨害判定部１５６は、色ベクトル導出部１５０から伝達される第１色ベクトルＣ１、色ベクトル保持部１５２から伝達される第２色ベクトルＣ０、および内積導出部１５４から伝達される色ベクトルの内積に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。そして、クロスカラー妨害判定部１５６は、導出したクロスカラー妨害の発生の度合いを出力する。ここで、表示装置１００は、クロスカラー妨害判定部１５６が出力したクロスカラー妨害の発生の度合いを用いて、例えば後述するクロスカラー低減処理などを行うが、上記に限られない。
【０１０６】
画像処理部１０４は、例えば、図５に示す構成によって、入力色信号に基づいて、「ｃｏｓθ」や「ｃｏｓ２θ」などの色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出することができる。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて色ベクトルの偏角差分に係る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、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を検出することができる。
【０１０７】
（１−４）本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法）
次に、本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法の一例を示す流れ図であり、アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法の一例を示している。なお、以下では、第１の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。
【０１０８】
表示装置１００は、入力色信号（例えば、Ｕ信号、Ｖ信号）に基づいて、現フレームに対応する第１色ベクトルを画素ごとに導出する（Ｓ１００）。そして、表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトルを保持する（Ｓ１０２）。ここで、ステップＳ１０２において保持された第１色ベクトルは、次フレームの入力色信号が入力された場合（現フレームが遷移した場合）には、前フレームに対応する第２色ベクトルとなる。
【０１０９】
表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトルと、ステップＳ１０２において保持されている第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積を画素ごとに導出する（Ｓ１０４）。
【０１１０】
表示装置１００は、ステップＳ１００において導出された第１色ベクトル、ステップＳ１０２において保持されている第２色ベクトル、およびステップＳ１０４において導出された色ベクトルの内積に基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出する（Ｓ１０６；アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出）。
【０１１１】
図６に示す第１の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〔１−２−Ａ〕〜〔１−２−Ｄ〕の処理を行うことができる。したがって、図６に示す第１の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クロスカラー妨害を検出することができる。
【０１１２】
[２]画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害低減処理
画像処理部１０４が、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）を行うことによって、表示装置１００は、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を検出することができる。そこで、次に、本発明の実施形態に係る画像処理として、クロスカラー妨害検出処理を用いたクロスカラー妨害低減処理について説明する。
【０１１３】
（２−１）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、本発明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。
【０１１４】
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ラインごとにクロスカラー妨害成分が反転する性質が失われたり、クロスカラー妨害成分の空間周波数が変化したりするなど、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）」や「所定の空間周波数成分に基づいてクロスカラー妨害を検出して低減する低減方法（例えば、バンドパス・フィルタを用いる方法）」などを用いたとしても、クロスカラー妨害を低減することはできない。
【０１１５】
そこで、画像処理部１０４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。
【０１１６】
しかしながら、画像処理部１０４が、例えば、クロスカラー妨害が発生していない画素に対してまでクロスカラー妨害の低減処理を行った場合には、当該クロスカラー妨害の低減処理に起因して、画像がぼやけるなどの副作用が発生する恐れがある。そのため、画像処理部１０４は、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）などを用いてアップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素を検出し、検出結果に基づいて選択的にクロスカラー妨害の低減処理を行う。したがって、画像処理部１０４は、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素に対してのみクロスカラー妨害の低減処理を行うことができるので、画像がぼやけるなどの副作用を防止しながら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。
【０１１７】
以下、画像処理部１０４におけ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、具体的に説明する。画像処理部１０４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〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号が、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られないことは、言うまでもない。
【０１１８】
〔２−１−Ａ〕入力色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、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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、平滑化によってクロスカラー妨害成分を０（ゼロ）とすることができる。
【０１２１】
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色信号（以下、「平滑化色信号」とよぶ場合がある。）を得ることができる。
【０１２２】
〔２−１−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１０４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。
【０１２３】
図７は、本発明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。
【０１２４】
＜２−１−Ｂ−１＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ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１０４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。
【０１２５】
ここで、閾値ｔｈ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ｔｈ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ｔｈが設定されることによって、画像処理部１０４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ｔｈ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。
【０１２６】
＜２−１−Ｂ−２＞Ｕ信号およびＶ信号が閾値ｔｈ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ｔｈ以上である場合には、画像処理部１０４は、例えば、以下の数式６、数式７により、平滑化色信号のゲインの抑制を行う。ここで、数式６は抑制ゲインを示している。つまり、数式６、数式７を用いることによって、画像処理部１０４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。
【０１２７】
Ｇ＝１．０＋（ｇ０−１．０）×（Ｘ／Ｌ）
・・・（数式６）
【０１２８】
Ｙ＝Ｇ×Ｘ
・・・（数式７）
【０１２９】
なお、上記では、画像処理部１０４が数式６、数式７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１０４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。
【０１３０】
また、上記では、画像処理部１０４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１０４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。
【０１３１】
より具体的に説明すると、画像処理部１０４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１０４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６とを用いて抑制ゲインを導出する。そして、画像処理部１０４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１０４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。
【０１３２】
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、本発明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１０４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。
【０１３３】
また、上記では、画像処理部１０４が、ＹＵＶ空間において色相の変化を防止する例を示したが、本発明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１０４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。
【０１３４】
〔２−１−Ｃ〕クロスカラー妨害が発生している画素の検出
上記〔２−１−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１０４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）に基づいてクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１３５】
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、クロスカラー妨害が発生している画素を検出する。
【０１３６】
〔Ｉ〕Ｕ信号、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１０４は、Ｕ信号、Ｖ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。ここで、画像処理部１０４は、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）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検出することができる。
【０１３７】
〔ＩＩ〕動きの検出
上記〔Ｉ〕では、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）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が発生している画素を検出することを示した。つまり、画像処理部１０４は、色ベクトルの偏角差分の情報に基づいてクロスカラー妨害発生の度合いを導出することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している画素を検出する。ここで、色ベクトルの偏角差分は、上述したように、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みかつ動画像を表している場合においても、空間・時間軸座標よらずにある程度以上の大きさの値をとる。したがって、画像処理部１０４は、入力された画像信号が動画像を表している場合であっても、アップコンバートされた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。
【０１３８】
しかしながら、上述した［１］の処理（クロスカラー妨害検出処理）では、入力された画像信号が動画像であるか否かを判別した上で、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出している訳ではない。そのため、入力された画像信号が動画像を表している場合において、画像処理部１０４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。ここで、仮に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、クロスカラー妨害が発生している画素の誤検出をより確実に防止することができる。
【０１３９】
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（以下、「Ｙ信号」とよぶ場合もある。）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Ｙ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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
〔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１０４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１０４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より確実に防止することができることは、言うまでもない。
【０１４２】
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、Ｙ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、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。
【０１４３】
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、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。
【０１４４】
〔２−１−Ｄ〕ゲイン値の設定
画像処理部１０４は、上記〔２−１−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ゲイン値を画素ごとに設定する。ここで、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。
【０１４５】
図８は、本発明の実施形態に係る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。ここで、図８は、ゲイン値を平滑化色信号を入力色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。また、図８は、クロスカラー妨害の発生の度合いが「ｃｏｓθ」で表される場合を示している。以下、図８を適宜参照しつつ、ゲイン値の設定方法について説明する。
【０１４６】
＜２−１−Ｄ−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８によって、ゲイン値を導出する。
【０１４７】
Ｇ１＝（ｔｈ２−ｃｏｓθ）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式８）
【０１４８】
数式８に示す「Ｇ１」はゲイン値を示しており、「ｃｏｓθ」はクロスカラー妨害の発生の度合いなどの〔ｉ〕の処理における検出結果の一例を示している。また、数式８に示す「ｔｈ２」は、図８に示すように、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ｔｈ２の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き難く、逆に閾値ｔｈ２の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き易い。つまり、ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ２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クロスカラー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ｔｈ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。
【０１４９】
また、数式８に示す「ａ」は、図８に示すように、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クロスカラー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クロスカラー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、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クロスカラー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。
【０１５０】
なお、図８では、ゲイン値が１次直線で表現される例を示したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係るゲイン値は、「ｃｏｓθ」（クロスカラー妨害の発生の度合いの一例）が“−１．０”に近ければ近いほど大きく、また、“１．０”に近ければ近いほど小さくなるような条件を満たせば、２次曲線などを用いて任意に設定されてもよい。
【０１５１】
＜２−１−Ｄ−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９および数式１０によって、ゲイン値を導出する。ここで、数式９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。
【０１５２】
ｇＮ＝（ａ０×ｇ０）＋（ａ１×ｇ１）＋（ａ２×ｇ２）
・・・（数式９）
Ｇ２＝（ｇＮ−ｔｈ３）×ａ （０．０≦Ｇ≦１．０）
・・・（数式１０）
【０１５３】
数式９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る。「ｇ０」は〔Ｉ〕の処理における検出結果に基づく値を示しており、例えば、上記数式８の「Ｇ１」が対応する。また、数式９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９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。
【０１５４】
また、画像処理部１０４は、数式９において導出した「ｇＮ」と数式１０とを用いることによって、ゲイン値を導出する。
【０１５５】
ここで、数式１０に示す「ｔｈ３」は、図８の「ｔｈ２」と同様に、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ｔｈ３の値が小さければ小さい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き易く、逆に閾値ｔｈ３の値が大きければ大きい程、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減処理は働き難い。つまり、ゲイン値の設定のために閾値ｔｈ３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クロスカラー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ｔｈ３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。
【０１５６】
画像処理部１０４は、上記＜２−１−Ｄ−１＞や＜２−１−Ｄ−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、画素ごとにゲイン値を設定することができる。
【０１５７】
なお、上記数式９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。
【０１５８】
〔２−１−Ｅ〕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１０４は、上記〔２−１−Ｄ〕において画素ごとに設定したゲイン値に応じて、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１０４は、画素ごとのゲイン値「Ｇ」（例えば上記Ｇ１または上記Ｇ２）に基づいて、例えば、「入力色信号：平滑化色信号＝（１−Ｇ）：Ｇ」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〔２−１−Ｃ〕〜〔２−１−Ｅ〕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より確実に防止しながら、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】
画像処理部１０４は、入力された画像信号に基づいて、上記〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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１００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１０４におけるクロスカラー妨害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１０４におけるクロスカラー低減処理に係る構成
図９は、本発明の実施形態に係る画像処理部１０４におけるクロスカラー妨害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。
【０１６１】
以下では、画像処理部１０４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、本発明の実施形態に係る入力色信号が、色空間がＹＵＶで表される色差信号に限られないことは、言うまでもない。
【０１６２】
図９を参照すると、画像処理部１０４は、３次元フィルタ２００（フィルタ）と、ゲイン抑制部２０２と、クロスカラー妨害検出部２０４と、動き検出部２０６と、クロスカラー妨害発生条件検出部２０８と、ゲイン設定部２１０と、混合部２１２とを備える。ここで、３次元フィルタ２００は、上記〔２−１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン抑制部２０２は、上記〔２−１−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２０４、動き検出部２０６、およびクロスカラー妨害発生条件検出部２０８は、上記〔２−１−Ｃ〕の処理を行う役目を果たす。そして、ゲイン設定部２１０は、上記〔２−１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、混合部２１２は、上記〔２−１−Ｅ〕の処理を行う役目を果たす。
【０１６３】
３次元フィルタ２００は、上記〔２−１−Ａ〕の処理を行う役目を果たし、Ｕ信号、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２００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。
【０１６４】
ゲイン抑制部２０２は、上記〔２−１−Ｂ〕の処理を行う役目を果たし、３次元フィルタ２００から出力される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２０４は、上記〔２−１−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２０４は、クロスカラー妨害の発生の度合い（検出結果）を、画素ごとにゲイン設定部２１０に伝達する。ここで、クロスカラー妨害検出部２０４は、例えば、図５に示すような構成によって、色ベクトルの偏角差分の情報に基づくクロスカラー妨害発生の度合いを導出することができる。
【０１６６】
動き検出部２０６は、上記〔２−１−Ｃ〕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２０６は、例えば動きの度合いなどの検出結果を、画素ごとにゲイン設定部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〔２−１−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、画素ごとにゲイン設定部２１０に伝達する。
【０１６８】
ゲイン設定部２１０は、上記〔２−１−Ｄ〕の処理を行う役目を果たし、クロスカラー妨害検出部２０４、動き検出部２０６、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、画素ごとにゲイン値を導出する。そして、ゲイン設定部２１０は、画素ごとに導出したゲイン値を混合部２１２へ伝達する。
【０１６９】
混合部２１２は、上記〔２−１−Ｅ〕の処理を行う役目を果たし、ゲイン設定部２１０から伝達される画素ごとの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２０２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、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１０４は、例えば、図９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より確実に防止しながら、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１０４が、クロスカラー妨害検出部２０４、動き検出部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２０４のみを備える構成や、クロスカラー妨害検出部２０４および動き検出部２０６を備える構成、または、クロスカラー妨害検出部２０４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】
（２−３）本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法（アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減方法）
次に、本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法について説明する。図１０は、本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法の一例を示す流れ図であり、アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減方法の一例を示している。なお、以下では、第２の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。
【０１７３】
表示装置１００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次元フィルタによって、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。
【０１７４】
表示装置１００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１００は、例えば、上記数式６、数式７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。
【０１７５】
表示装置１００は、Ｕ信号、Ｖ信号に基づいて画素ごとにアップコンバートされたクロスカラー妨害を検出する（Ｓ２０４）。ここで、表示装置１００は、例えば、色ベクトルの偏角差分に係る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。
【０１７６】
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（Ｓ２０６）。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Ｓ２０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。
【０１７７】
表示装置１００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１００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。
【０１７８】
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１００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１００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。
【０１７９】
表示装置１００は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０８の各処理の検出結果に基づいて、ゲイン値を画素ごとに設定する（Ｓ２１０）。ここで、表示装置１００は、例えば、上記数式８、または、上記数式９および数式１０を用いてゲイン値を画素ごとに導出することができる。
【０１８０】
表示装置１００は、ステップＳ２１０において画素ごとに設定された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）。
【０１８１】
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１００は、上述した〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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。
【０１８２】
以上のように、本発明の実施形態に係る表示装置１００は、色ベクトルの偏角差分に基づい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検出する。より具体的には、表示装置１００は、例えば、上述した〔１−２−Ａ〕（色ベクトルの導出）、〔１−２−Ｂ〕（色ベクトルの保持）、〔１−２−Ｃ〕（色ベクトルの内積の導出）、〔１−２−Ｄ〕（クロスカラー妨害の発生の度合いの導出）によって、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いを導出する。上述したように、色ベクトルの偏角差分は、ＳＤ解像度の画像信号から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、アップコンバートされたクロスカラー妨害が発生している場合には空間・時間軸座標よらずにある程度の大きさの値をとり続ける性質をもつ。したがって、表示装置１００は、入力された画像信号に基づいて色ベクトルの偏角差分に係る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、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を検出することができる。
【０１８３】
また、表示装置１００は、導出された色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合い（アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出結果）と、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とを利用することによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害（ノイズ）の低減を画素ごと図る。より具体的には、表示装置１００は、例えば、上述した〔２−１−Ａ〕（入力色信号に対する時間軸方向の平滑化）、〔２−１−Ｂ〕（平滑化色信号のゲインの抑制）、〔２−１−Ｃ〕（クロスカラー妨害が発生している画素の検出）、〔２−１−Ｄ〕（ゲイン値の設定）、および〔２−１−Ｅ〕（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、表示装置１００は、上述したように、色ベクトルの偏角差分に係るクロスカラー妨害の発生の度合いによって、アップコンバートされたクロスカラー妨害を検出することができる。また、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１００は、上述した〔２−１−Ａ〕〜〔２−１−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。
【０１８４】
また、表示装置１００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ゲイン値を、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より確実に防止しながら、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。
【０１８５】
（本発明の実施形態に係るプログラム）
[アップコンバートされたクロスカラー妨害の検出に係るプログラム]
コンピュータを、本発明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クロスカラー妨害を画素ごとに検出することができる。
【０１８６】
[アップコンバートされたクロスカラー妨害の低減に係るプログラム]
コンピュータを、本発明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クロスカラー妨害を低減し、高画質化を図ることができる。
【０１８７】
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（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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
例えば、上記では、コンピュータを本発明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。
【０１９０】
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】
【０１９１】
【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】本発明の実施形態に係る色ベクトルの偏角差分に基づくアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像処理部におけるアップコンバートされたクロスカラー妨害の検出処理に係る構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１の画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【図７】本発明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】本発明の実施形態に係る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９】本発明の実施形態に係る画像処理部におけるクロスカラー妨害低減処理に係る構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る第２の画像処理方法の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１９２】
１０４ 画像処理部
１５０ 色ベクトル導出部
１５２ 色ベクトル保持部
１５４ 内積導出部
１５６ クロスカラー妨害判定部
２００ ３次元フィルタ
２０２ ゲイン抑制部
２０４ クロスカラー妨害検出部
２０６ 動き検出部
２０８ クロスカラー妨害発生条件検出部
２１０ ゲイン設定部
２１２ 混合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と；
前記色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と；
前記色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積導出部が導出した前記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するクロスカラー妨害判定部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと；
前記クロスカラー妨害判定部における判定結果に基づいて、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、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
入力された現フレームに対応する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２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
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３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
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２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップと；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップと；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップと；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積値を導出するステップにおいて導出された前記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項７】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップ；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップ；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップ；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積値を導出するステップにおいて導出された前記内積値とに基づいて、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】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出する色ベクトル導出部と；
前記色ベクトル導出部が導出した色ベクトルを保持する色ベクトル保持部と；
前記色ベクトル導出部が導出した現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記色ベクトル保持部に保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出する内積導出部と；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積導出部が導出した前記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するクロスカラー妨害判定部と；
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記入力色信号を時間軸方向に平滑化するフィルタと；
前記クロスカラー妨害判定部における判定結果に基づいて、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、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
入力された現フレームに対応する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２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
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３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
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２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップと；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップと；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップと；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積値を導出するステップにおいて導出された前記内積値とに基づいて、クロスカラー妨害の発生の度合いを導出するステップと；
を有する、画像処理方法。
【請求項７】
入力された入力色信号に基づいて色ベクトルを導出するステップ；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された色ベクトルを保持するステップ；
前記色ベクトルを導出するステップにおいて導出された現フレームに対応する第１色ベクトルと、前記保持するステップにおいて保持された前フレームに対応する第２色ベクトルとに基づいて、色ベクトルの内積値を導出するステップ；
前記第１ベクトルと、前記第２ベクトルと、前記内積値を導出するステップにおいて導出された前記内積値とに基づいて、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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２５３６３２（Ｐ２００９−２５３６３２Ａ）
【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２００８−９８６１４（Ｐ２００８−９８６１４）
【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）】
[ Back to top ]