画像処理装置及び画像処理方法
【課題】高精細度テレビジョン放送の映像信号の入力に対してもドット妨害位置を検出し、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずより良い映像を得ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置及び画像処理方法を提供すること。
【解決手段】映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部１１０、２１０と、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる改善処理部１２０、３２０とを備えることを特徴とする。
【解決手段】映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部１１０、２１０と、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる改善処理部１２０、３２０とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログＮＴＳＣ放送では、コンポジット映像信号が採用されており、コンポジット映像信号を輝度信号Ｙと色信号Ｃの２系統に分離するＹＣ分離を行う際、カラーサブキャリア信号によって振幅変調された色信号が輝度信号に洩れ込んでしまうと、ドット妨害が発生する。
【０００３】
一方、地上波デジタル放送におけるＨＤＴＶ（高精細度テレビジョン放送）では、輝度信号と色信号とが分離されたコンポーネント映像信号が採用されている。そのため、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でＹＣ分離を行う必要がある。このとき、ＹＣ分離性能が低いと、地上波デジタルＨＤ放送の受信映像にドット妨害が多く含まれてしまう。
【０００４】
また、コンポジット映像信号方式の映像は、アスペクト比が４対３、走査線数が５２５本であるのに対して、ＨＤ放送の映像は、アスペクト比が１６対９、走査線数が１１２５本である。そのため、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でスケーリング処理を行う必要がある。
【０００５】
以上のように、ＨＤ放送に含まれるドット妨害の空間特性は、従来のアナログ放送におけるドット妨害と大きく異なってきている。また、地上波デジタルＨＤ放送では、上述したドット妨害現象が非常に多く発生しているという問題があった。
【０００６】
特許文献１〜３では、ドット妨害に対する検出、改善方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２８１５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１６１５０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１６１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術は、ＳＤ信号がアップコンバートされ、更にサイドパネルが付加されたＨＤ映像に対するものであり、このときのドット妨害を改善する方法である。特許文献１によれば、まず、映像フォーマット情報やサイドパネルの付加情報を用いてアップコンバート映像を判別し、アップコンバート映像を受信機側でダウンコンバートする。そして、コンポジット映像信号に変換して、再びＹＣ分離、スケーリング処理を行うことでドット妨害を改善する。
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、ＨＤの解像度を有する映像と、ドット妨害を含むアップコンバート映像とが混合された映像などでは、上記の処理自体が行われないか、処理が行われたとしても全画素に対してフィルタがかかってしまうため、解像度の劣化が起こり得た。
【００１０】
また、特許文献２、３の技術は、ＳＤコンポジット映像信号を受信機側でＹＣ分離を行った際に生じるドット妨害を検出、改善する方法である。しかし、上述したＨＤ映像に含まれるドット妨害に対しては、特許文献２、３の方法で検出を行うことは困難であった。
【００１１】
そこで、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、高精細度テレビジョン放送の映像信号の入力に対してもドット妨害位置を検出し、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずより良い映像を得ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部と、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる改善処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１３】
かかる構成により、検出部は、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出し、改善処理部は、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる。ここで、ノイズに対応するパターンとは、例えばドット妨害である。
【００１４】
上記映像信号はフレーム毎に構成されており、検出部は、成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する色エッジ検出部と、成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出する第１の検出部と、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する第２の検出部とを備え、色エッジ検出部、第１の検出部及び第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出するものであってもよい。
【００１５】
かかる構成により、成分信号のうち色信号については、色エッジ検出部が、周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出し、成分信号のうち輝度信号については、第１の検出部が、周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出し、第２の検出部が、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出し、検出部は、色エッジ検出部、第１の検出部及び第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、ノイズに対応するパターンの発生位置を検出する。所定方向とは例えばフレームの垂直方向であり、所定間隔離隔した位置とは例えば数ライン上または下のラインである。
【００１６】
上記映像信号はフレーム毎に構成されており、検出部は、時系列に取得される２つのフレーム間において成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出する第３の検出部を備え、第３の検出部の検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出するものであってよい。かかる構成により、第３の検出部が、時系列に取得される２つのフレーム間において成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出し、検出部は、第３の検出部の検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出する
【００１７】
上記改善処理部は、検出されたパターンの発生位置とフレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うものであってもよい。かかる構成により、検出部で検出されたパターンの発生位置について、フレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うことによってノイズを減少させることができる。所定方向とは例えばフレームの垂直方向である。
【００１８】
上記改善処理部は、時系列に取得される２つのフレーム間におけるパターンの発生位置の出力値の平均処理を行うものであってもよい。かかる構成により、検出部で検出されたパターンの発生位置について、時系列に取得される２つのフレーム間におけるパターンの発生位置の出力値の平均処理を行うことによってノイズを減少させることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出するステップと、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうちステップで検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させるステップとを含むことを特徴とする画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高精細度テレビジョン放送の映像信号の入力に対してもドット妨害位置を検出し、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずより良い映像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、本明細書及び図面において、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。
【００２２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【００２３】
ドット妨害信号処理部１００は、ドット妨害検出部１１０と、ドット妨害改善処理部１２０などからなる。ドット妨害検出部１１０は、高精細度テレビジョン放送（ＨＤＴＶ）の映像信号が入力され、ドット妨害の発生位置を検出する。ドット妨害改善処理部１２０は、高精細度テレビジョン放送の映像信号、及びドット妨害検出部１１０におけるドット妨害の発生位置を示す検出結果が入力され、ドット妨害の発生位置について映像信号の改善処理を行い、改善された映像信号を出力する。
【００２４】
ここで、高精度テレビジョン放送（ＨＤＴＶ）の映像信号は、例えば、インタレース方式のＹＵＶ４２２フォーマットである。なお、本発明の映像信号はこの例に限定されない。ドット妨害信号処理部１００に入力されるＨＤＴＶの映像信号には、映像信号を輝度信号Ｙと色信号Ｃの２系統に分離するＹＣ分離処理を行うことによって発生するノイズであるドット妨害が含まれる。なお、ドット妨害は、ノイズに対応するパターンの一例である。
【００２５】
例えば、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でＹＣ分離を行うため、ＨＤＴＶの映像信号にドット妨害が含まれることがある。また、コンポジット映像信号方式の映像は、アスペクト比が４対３、走査線数が５２５本であるのに対して、ＨＤＴＶの映像は、アスペクト比が１６対９、走査線数が１１２５本である。そのため、ＨＤＴＶにおいて、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送されている場合には、放送局側でスケーリング処理が行われている。
【００２６】
次に、図２を参照して、本実施形態の各構成要素について説明する。図２は、本実施形態を示すブロック図である。
【００２７】
ドット妨害信号処理部１００は、映像デコーダ部１０２から映像信号が入力される。映像デコーダ部１０２は、受信した地上波デジタルＨＤ放送の映像信号をデコードし、分離されている輝度信号Ｙと色信号Ｃをドット妨害信号処理部１００に出力する。
【００２８】
ドット妨害検出部１１０は、検出部の一例であり、色エッジ検出部１１２と、水平方向波形検出部１１４と、垂直方向位相反転検出部１１６と、加算部１１８からなる。
【００２９】
色エッジ検出部１１２は、成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する。色エッジ検出部１１２は、映像デコーダ部１０２から色信号が入力される。色信号はＵ信号とＶ信号から構成される。色エッジ検出部１１２は、対象画素のＵ信号の出力値、Ｖ信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。また、対象画素を中心とした対象画素の近傍の水平方向の複数の画素についてもＵ信号、Ｖ信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。そして、対象画素を中心とした複数の画素の乗算結果を全て合計し、その合計値であるフィルタリング値を任意の閾値Ｔｈ１と比較する。フィルタリング値が閾値より大きいとき対象画素について色エッジが検出されたと判定する。フィルタとしてはハイパスフィルタを適用することができる。
【００３０】
ＹＣ分離の際に、もとの色信号の周波数が高いとき、カラー・サブキャリア信号によって振幅変調された色信号が輝度信号に洩れ込みやすいというドット妨害発生要因に基づいて、上述の構成によってドット妨害が発生している可能性のある対象画素を検出することができる。
【００３１】
図３を参照して、色エッジ検出部１１２について説明する。図３は、色エッジが検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【００３２】
色エッジ検出部１１２が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、Ｕ信号における色エッジ検出の場合、そのときのＵ信号の出力値をＵ[i][j]とし、フィルタ係数をfilter[k]とする。対象画素を中心とした近傍の左右２つずつの画素を対象画素の色エッジ検出に使用する場合、色エッジ検出に必要な画素は５つとなる。フィルタ係数のｋは、ｋ＝０，１，２，３，４とする。このときフィルタリング値は下記の数式１で表すことができる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
このフィルタリング値Ｆｕ[i][j]が閾値Ｔｈ１を超えた場合、対象画素で色エッジ検出と判定される。色エッジ検出部１１２で用いられる閾値Ｔｈ１は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００３５】
水平方向波形検出部１１４は、第１の検出部の一例であり、成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である波形特性変化位置を検出する。水平方向波形検出部１１４は、映像デコーダ部１０２から輝度信号が入力される。水平方向波形検出部１１４は、対象画素の輝度信号の出力値にフィルタ係数を乗算する。また、対象画素を中心とした対象画素の近傍の水平方向の複数の画素についても輝度信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。そして、対象画素を中心とした複数の画素の乗算結果を全て合計し、その合計値であるフィルタリング値を任意の閾値Ｔｈ２と比較する。フィルタリング値が閾値より大きいとき対象画素について波形特性変化が検出されたと判定する。
【００３６】
フィルタとしては例えば3.58/(1125/525)ＭＨｚ近辺の周波数を通すバンドパスフィルタを適用することができる。これは、カラー・サブキャリア信号の周波数３．５８ＭＨｚに対し、ＨＤ放送のアップコンバート映像では約1125/525倍のスケーリング処理が行われているため、ドット妨害の空間水平特性が変化していることに基づくものである。
【００３７】
水平方向波形検出部１１４が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とし、フィルタ係数をfilter2[k]とする。対象画素を中心とした近傍の左右２つずつの画素を対象画素の水平方向波形検出に使用する場合、水平方向波形検出に必要な画素は５つとなる。色エッジ検出部１１２について説明した図３におけるＵ[i][j]のＵをＹに読み替えることで、水平方向波形検出部１１４が検出する画素を説明ことができる。フィルタ係数のｋは、ｋ＝０，１，２，３，４とする。このときフィルタリング値は下記の数式２で表すことができる。
【００３８】
【数２】
【００３９】
このフィルタリング値Ｆｙ[i][j]が閾値Ｔｈ２を超えた場合、対象画素で水平方向波形の波形変化特性が検出と判定される。水平方向波形検出部１１４で用いられる閾値Ｔｈ２は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００４０】
垂直方向位相反転検出部１１６は、第２の検出部の位置であり、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する。垂直方向位相反転検出部１１６は、対象画素を中心とした近傍の水平方向の複数の画素を１単位とした対象ブロックとし、対象画素を含む対象ブロックが任意のラインのブロックと相関関係がないこと、または別のラインのブロックと相関関係があることを判定する。これは、カラー・サブキャリア信号の位相がラインごとに反転することやスケーリング処理が行われていることに基づくものである。ラインとは水平方向の画素の連続した配列をいう。
【００４１】
図４を参照して、垂直方向位相反転検出部１１６について説明する。図４は、垂直方向位相反転が検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【００４２】
例えば、垂直方向位相反転検出部１１６が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とする。そして、対象画素を含む対象ブロックは、対象画素を中心とした近傍の左右３つずつの画素、すなわち７画素からなるとしたとき、対象ブロックの２ライン上の７画素からなるブロックと相関関係がないことを判定する。相関関係がないことを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式３で表すことができる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
数式３を満たすとき、対象ブロックと対象ブロックの２ライン上のブロックは、相関関係がないと判定される。
【００４５】
更に、対象ブロックの４ライン上の７画素からなるブロックと相関関係があることを判定する。相関関係があることを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式４で表すことができる。
【００４６】
【数４】
【００４７】
数式４を満たすとき、対象ブロックと対象ブロックの４ライン上のブロックは、相関関係があると判定される。そして、数式３及び数式４の両方を満たすときに、対象画素はドット妨害が発生している可能性がある候補として検出される。なお、垂直方向位相反転検出部１１６に用いられる閾値Ｔｈ３、Ｔｈ４は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００４８】
なお、対象ブロックの２ライン上のブロックと相関関係がないこと、４ライン上のブロックと相関関係があることを判定するとしたが、対象ブロックと相関関係がないこと、又は相関関係があることの判定は、対象ブロックに対して下側にあるブロックとの関係であってもよい。
【００４９】
なお、上記の検出方法では、フィルタ係数や相関関係を確認するラインの位置は確定したものではなく、任意に変化させることができるものである。これにより、スケーリング処理におけるスケーリング倍率に応じたドット妨害の検出を行うこともできる。
【００５０】
加算部１１８は、輝度信号と色信号におけるドット妨害候補のＡＮＤをとる（加算する）ことによってドット妨害位置を指定する。
【００５１】
ドット妨害改善処理部１２０は、改善処理部の一例であり、垂直方向改善処理部１２２を有している。垂直方向改善処理部１２２は、映像デコーダ部１０２から輝度信号及び色信号、及び加算部１１８から出力された検出結果が入力される。
【００５２】
垂直方向改善処理部１２２は、加算部１１８でドット妨害パターンと検出された位置の対象画素に対して、対象画素と、対象画素より数ライン上の画素または数ライン下の画素との平均処理を行う。
【００５３】
これは、ドット妨害の位相が、従来は１ラインごとに反転していたのに対し、地上波デジタルＨＤ放送におけるドット妨害の位相は、スケーリング処理によって数ラインごとに反転するという特徴に対応したものである。そして、垂直方向で平均処理を行うことによってドット妨害の位相が打ち消されドット妨害を改善することができる。
【００５４】
以上、本実施形態のドット妨害信号処理部１００によれば、まず、映像デコーダ部１０２が受信した地上波デジタルＨＤ放送の映像信号をデコードし、輝度信号と色信号を出力する。次に、ドット妨害検出部１１０では、デコードされた輝度信号と色信号を受け、ドット妨害パターンを検出する。その際、輝度信号に対しては、水平方向波形検出部１１４が水平方向波形検出を行い、その検出された対象画素に対して、垂直方向位相反転検出部１１６がさらに垂直方向位相反転検出を行う。これにより、ドット妨害位置の候補を加算部１１８に出力する。
【００５５】
また、色信号に対しては、色エッジ検出部１１２が色エッジ検出を行い、ドット妨害位置の候補を加算部１１８に出力する。そして、加算部１１８が、輝度信号と色信号におけるドット妨害候補を加算することによってドット妨害位置が指定される。そして、ドット妨害改善処理部１２０は、ドット妨害が検出された位置に対して、垂直方向に平均処理を行い、ドット妨害を改善し、処理後の映像信号を外部に出力する。
【００５６】
本実施形態では、ドット妨害位置の検出においてフレームメモリを必要としないため、ドット妨害検出回路の小型化を図ることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本実施形態を示すブロック図である。第２の実施形態のドット妨害信号処理部２００は、ドット妨害検出部２１０と、ドット妨害改善処理部３２０と、フレームメモリ２３０などからなる。そして、ドット妨害検出部２１０は、検出部の一例であり、色エッジ検出部１１２と、水平方向波形検出部１１４と、垂直方向位相反転検出部１１６と、時間方向位相反転検出部１１７と、加算部１１８からなる。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、時間方向位相反転検出部１１７、フレームメモリ２３０を備える点で異なるため、時間方向位相反転検出部１１７について、詳細に説明して、他の構成要素の説明は省略する。
【００５８】
時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を中心とした近傍の水平方向の複数の画素を１単位として対象ブロックとする。時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を含む対象ブロック、対象ブロックより任意のライン分だけ上側のブロックまたは対象ブロックより任意のライン分だけ下側のブロックが、１フレーム後または１フレーム前のブロックと相関関係があることによって、同位置で波形の位相が反転しているかを判定する。
【００５９】
時間方向位相反転検出部１１７が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とする。また、１フレーム後の同位置の対象画素の輝度信号の出力値をＹ２[i][j]とする。そして、対象画素を含む対象ブロックは、対象画素を中心とした近傍の左右３つずつの画素、すなわち７画素からなるとする。
【００６０】
相関関係があることを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式５で表すことができる。なお、図６に数式５の処理の様子を示す。図６は、時間方向位相反転検出の処理を示す説明図である。
【００６１】
【数５】
【００６２】
数式５を満たすとき、時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を含む対象ブロックと、対象ブロックより２ライン上側のブロックが、１フレーム後のブロックと、同位置で波形の位相が反転していると判定できる。なお、時間方向位相反転検出部１１７に用いられる閾値Ｔｈ５は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００６３】
第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して更にフレームメモリ２３０が設けられる。フレームメモリ２３０は、時間方向位相反転検出部１１７における時間軸情報を用いた検出に使用される。フレームメモリ２３０は、時間軸方向に複数のフレームを蓄積して、検出時に対象となるフレームより前または後のフレームを時間方向位相反転検出部１１７に出力する。
【００６４】
なお、上記の検出方法では、フィルタ係数や相関関係を確認するラインの位置は確定したものではなく、任意に変化させることができるものである。これにより、スケーリング処理におけるスケーリング倍率に応じたドット妨害の検出を行うこともできる。
【００６５】
以上、本実施形態では、第１の実施形態に対して時間方向位相反転検出部１１７が追加され、輝度信号について時間方向位相反転検出を行う。従って、ドット妨害位置の検出において、時間軸情報を用いるためフレームメモリが必要となるが、第１の実施形態と比べて情報量が増えるため、ドット妨害の検出精度を向上させることができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本実施形態を示すブロック図である。
【００６７】
第３の実施形態のドット妨害信号処理部３００は、ドット妨害検出部２１０と、ドット妨害改善処理部３２０と、フレームメモリ２３０などからなる。そして、ドット妨害改善処理部３２０は、改善処理部の一例であり、時間方向改善処理部３２２を有する。第３の実施形態は、第２の実施形態の垂直方向改善処理部１２２を時間方向改善処理部３２２に置き換えたものである。
【００６８】
時間方向改善処理部３２２は、加算部１１８でドット妨害パターンと検出された位置の対象画素に対して、対象画素と、１フレーム後または１フレーム前の画素との平均処理を行う。時間方向改善処理部３２２は、フレームメモリ２３０から１フレーム後または１フレーム前の輝度信号Ｙ２、色信号Ｃ２を取得する。
【００６９】
時間方向改善処理部３２２の処理は、ドット妨害の位相が１フレーム毎に反転するという特徴に対応したものである。そして、時間方向で平均処理を行うことによってドット妨害の位相が打ち消されドット妨害を改善することができる。
【００７０】
なお、時間方向改善処理部３２２において、時間方向で平均処理を行う場合に限定されず、時間方向のノイズリダクションを用いることもできる。時間方向改善処理部３２２は、ノイズリダクションの還元率をドット妨害検出結果に応じて制御することによってドット妨害改善効果を得ることができる。
【００７１】
上述の通り、本発明の各実施形態によれば、例えば、放送局側でＹＣ分離処理が行われ、且つ、スケーリング処理が行われた映像や、通常のＨＤ映像、これらの映像が混合されたものなど、多種多様なＨＤ映像の入力に対してもドット妨害が発生している位置のみを検出することができる。更に、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずに、より画質の良い映像を得ることができる。
【００７２】
以上、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、本発明はかか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、各種の変更例又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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同実施形態を示すブロック図である。
【図３】色エッジが検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【図４】垂直方向位相反転が検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図６】時間方向位相反転検出の処理を示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００、３００ ドット妨害信号処理部
１０２ 映像デコーダ部
１１０、２１０ ドット妨害検出部
１１２ 色エッジ検出部
１１４ 水平方向波形検出部
１１６ 垂直方向位相反転検出部
１１７ 時間方向位相反転検出部
１１８ 加算部
１２０、３２０ ドット妨害改善処理部
１２２ 垂直方向改善処理部
２３０ フレームメモリ
３２２ 時間方向改善処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログＮＴＳＣ放送では、コンポジット映像信号が採用されており、コンポジット映像信号を輝度信号Ｙと色信号Ｃの２系統に分離するＹＣ分離を行う際、カラーサブキャリア信号によって振幅変調された色信号が輝度信号に洩れ込んでしまうと、ドット妨害が発生する。
【０００３】
一方、地上波デジタル放送におけるＨＤＴＶ（高精細度テレビジョン放送）では、輝度信号と色信号とが分離されたコンポーネント映像信号が採用されている。そのため、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でＹＣ分離を行う必要がある。このとき、ＹＣ分離性能が低いと、地上波デジタルＨＤ放送の受信映像にドット妨害が多く含まれてしまう。
【０００４】
また、コンポジット映像信号方式の映像は、アスペクト比が４対３、走査線数が５２５本であるのに対して、ＨＤ放送の映像は、アスペクト比が１６対９、走査線数が１１２５本である。そのため、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でスケーリング処理を行う必要がある。
【０００５】
以上のように、ＨＤ放送に含まれるドット妨害の空間特性は、従来のアナログ放送におけるドット妨害と大きく異なってきている。また、地上波デジタルＨＤ放送では、上述したドット妨害現象が非常に多く発生しているという問題があった。
【０００６】
特許文献１〜３では、ドット妨害に対する検出、改善方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２８１５０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１６１５０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１６１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術は、ＳＤ信号がアップコンバートされ、更にサイドパネルが付加されたＨＤ映像に対するものであり、このときのドット妨害を改善する方法である。特許文献１によれば、まず、映像フォーマット情報やサイドパネルの付加情報を用いてアップコンバート映像を判別し、アップコンバート映像を受信機側でダウンコンバートする。そして、コンポジット映像信号に変換して、再びＹＣ分離、スケーリング処理を行うことでドット妨害を改善する。
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、ＨＤの解像度を有する映像と、ドット妨害を含むアップコンバート映像とが混合された映像などでは、上記の処理自体が行われないか、処理が行われたとしても全画素に対してフィルタがかかってしまうため、解像度の劣化が起こり得た。
【００１０】
また、特許文献２、３の技術は、ＳＤコンポジット映像信号を受信機側でＹＣ分離を行った際に生じるドット妨害を検出、改善する方法である。しかし、上述したＨＤ映像に含まれるドット妨害に対しては、特許文献２、３の方法で検出を行うことは困難であった。
【００１１】
そこで、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、高精細度テレビジョン放送の映像信号の入力に対してもドット妨害位置を検出し、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずより良い映像を得ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部と、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる改善処理部とを備えることを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１３】
かかる構成により、検出部は、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出し、改善処理部は、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち検出部で検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させる。ここで、ノイズに対応するパターンとは、例えばドット妨害である。
【００１４】
上記映像信号はフレーム毎に構成されており、検出部は、成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する色エッジ検出部と、成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出する第１の検出部と、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する第２の検出部とを備え、色エッジ検出部、第１の検出部及び第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出するものであってもよい。
【００１５】
かかる構成により、成分信号のうち色信号については、色エッジ検出部が、周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出し、成分信号のうち輝度信号については、第１の検出部が、周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出し、第２の検出部が、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出し、検出部は、色エッジ検出部、第１の検出部及び第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、ノイズに対応するパターンの発生位置を検出する。所定方向とは例えばフレームの垂直方向であり、所定間隔離隔した位置とは例えば数ライン上または下のラインである。
【００１６】
上記映像信号はフレーム毎に構成されており、検出部は、時系列に取得される２つのフレーム間において成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出する第３の検出部を備え、第３の検出部の検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出するものであってよい。かかる構成により、第３の検出部が、時系列に取得される２つのフレーム間において成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出し、検出部は、第３の検出部の検出結果に基づいて、パターンの発生位置を検出する
【００１７】
上記改善処理部は、検出されたパターンの発生位置とフレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うものであってもよい。かかる構成により、検出部で検出されたパターンの発生位置について、フレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うことによってノイズを減少させることができる。所定方向とは例えばフレームの垂直方向である。
【００１８】
上記改善処理部は、時系列に取得される２つのフレーム間におけるパターンの発生位置の出力値の平均処理を行うものであってもよい。かかる構成により、検出部で検出されたパターンの発生位置について、時系列に取得される２つのフレーム間におけるパターンの発生位置の出力値の平均処理を行うことによってノイズを減少させることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号についてノイズに対応するパターンの発生位置を検出するステップと、高精細度テレビジョン放送の映像信号のうちステップで検出されたパターンの発生位置についてノイズを減少させるステップとを含むことを特徴とする画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高精細度テレビジョン放送の映像信号の入力に対してもドット妨害位置を検出し、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずより良い映像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、本明細書及び図面において、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。
【００２２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【００２３】
ドット妨害信号処理部１００は、ドット妨害検出部１１０と、ドット妨害改善処理部１２０などからなる。ドット妨害検出部１１０は、高精細度テレビジョン放送（ＨＤＴＶ）の映像信号が入力され、ドット妨害の発生位置を検出する。ドット妨害改善処理部１２０は、高精細度テレビジョン放送の映像信号、及びドット妨害検出部１１０におけるドット妨害の発生位置を示す検出結果が入力され、ドット妨害の発生位置について映像信号の改善処理を行い、改善された映像信号を出力する。
【００２４】
ここで、高精度テレビジョン放送（ＨＤＴＶ）の映像信号は、例えば、インタレース方式のＹＵＶ４２２フォーマットである。なお、本発明の映像信号はこの例に限定されない。ドット妨害信号処理部１００に入力されるＨＤＴＶの映像信号には、映像信号を輝度信号Ｙと色信号Ｃの２系統に分離するＹＣ分離処理を行うことによって発生するノイズであるドット妨害が含まれる。なお、ドット妨害は、ノイズに対応するパターンの一例である。
【００２５】
例えば、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送する場合には、放送局側でＹＣ分離を行うため、ＨＤＴＶの映像信号にドット妨害が含まれることがある。また、コンポジット映像信号方式の映像は、アスペクト比が４対３、走査線数が５２５本であるのに対して、ＨＤＴＶの映像は、アスペクト比が１６対９、走査線数が１１２５本である。そのため、ＨＤＴＶにおいて、コンポジット映像信号方式を用いた映像コンテンツをソースとして放送されている場合には、放送局側でスケーリング処理が行われている。
【００２６】
次に、図２を参照して、本実施形態の各構成要素について説明する。図２は、本実施形態を示すブロック図である。
【００２７】
ドット妨害信号処理部１００は、映像デコーダ部１０２から映像信号が入力される。映像デコーダ部１０２は、受信した地上波デジタルＨＤ放送の映像信号をデコードし、分離されている輝度信号Ｙと色信号Ｃをドット妨害信号処理部１００に出力する。
【００２８】
ドット妨害検出部１１０は、検出部の一例であり、色エッジ検出部１１２と、水平方向波形検出部１１４と、垂直方向位相反転検出部１１６と、加算部１１８からなる。
【００２９】
色エッジ検出部１１２は、成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する。色エッジ検出部１１２は、映像デコーダ部１０２から色信号が入力される。色信号はＵ信号とＶ信号から構成される。色エッジ検出部１１２は、対象画素のＵ信号の出力値、Ｖ信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。また、対象画素を中心とした対象画素の近傍の水平方向の複数の画素についてもＵ信号、Ｖ信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。そして、対象画素を中心とした複数の画素の乗算結果を全て合計し、その合計値であるフィルタリング値を任意の閾値Ｔｈ１と比較する。フィルタリング値が閾値より大きいとき対象画素について色エッジが検出されたと判定する。フィルタとしてはハイパスフィルタを適用することができる。
【００３０】
ＹＣ分離の際に、もとの色信号の周波数が高いとき、カラー・サブキャリア信号によって振幅変調された色信号が輝度信号に洩れ込みやすいというドット妨害発生要因に基づいて、上述の構成によってドット妨害が発生している可能性のある対象画素を検出することができる。
【００３１】
図３を参照して、色エッジ検出部１１２について説明する。図３は、色エッジが検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【００３２】
色エッジ検出部１１２が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、Ｕ信号における色エッジ検出の場合、そのときのＵ信号の出力値をＵ[i][j]とし、フィルタ係数をfilter[k]とする。対象画素を中心とした近傍の左右２つずつの画素を対象画素の色エッジ検出に使用する場合、色エッジ検出に必要な画素は５つとなる。フィルタ係数のｋは、ｋ＝０，１，２，３，４とする。このときフィルタリング値は下記の数式１で表すことができる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
このフィルタリング値Ｆｕ[i][j]が閾値Ｔｈ１を超えた場合、対象画素で色エッジ検出と判定される。色エッジ検出部１１２で用いられる閾値Ｔｈ１は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００３５】
水平方向波形検出部１１４は、第１の検出部の一例であり、成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である波形特性変化位置を検出する。水平方向波形検出部１１４は、映像デコーダ部１０２から輝度信号が入力される。水平方向波形検出部１１４は、対象画素の輝度信号の出力値にフィルタ係数を乗算する。また、対象画素を中心とした対象画素の近傍の水平方向の複数の画素についても輝度信号の出力値それぞれにフィルタ係数を乗算する。そして、対象画素を中心とした複数の画素の乗算結果を全て合計し、その合計値であるフィルタリング値を任意の閾値Ｔｈ２と比較する。フィルタリング値が閾値より大きいとき対象画素について波形特性変化が検出されたと判定する。
【００３６】
フィルタとしては例えば3.58/(1125/525)ＭＨｚ近辺の周波数を通すバンドパスフィルタを適用することができる。これは、カラー・サブキャリア信号の周波数３．５８ＭＨｚに対し、ＨＤ放送のアップコンバート映像では約1125/525倍のスケーリング処理が行われているため、ドット妨害の空間水平特性が変化していることに基づくものである。
【００３７】
水平方向波形検出部１１４が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とし、フィルタ係数をfilter2[k]とする。対象画素を中心とした近傍の左右２つずつの画素を対象画素の水平方向波形検出に使用する場合、水平方向波形検出に必要な画素は５つとなる。色エッジ検出部１１２について説明した図３におけるＵ[i][j]のＵをＹに読み替えることで、水平方向波形検出部１１４が検出する画素を説明ことができる。フィルタ係数のｋは、ｋ＝０，１，２，３，４とする。このときフィルタリング値は下記の数式２で表すことができる。
【００３８】
【数２】
【００３９】
このフィルタリング値Ｆｙ[i][j]が閾値Ｔｈ２を超えた場合、対象画素で水平方向波形の波形変化特性が検出と判定される。水平方向波形検出部１１４で用いられる閾値Ｔｈ２は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００４０】
垂直方向位相反転検出部１１６は、第２の検出部の位置であり、成分信号のうち輝度信号についてフレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する。垂直方向位相反転検出部１１６は、対象画素を中心とした近傍の水平方向の複数の画素を１単位とした対象ブロックとし、対象画素を含む対象ブロックが任意のラインのブロックと相関関係がないこと、または別のラインのブロックと相関関係があることを判定する。これは、カラー・サブキャリア信号の位相がラインごとに反転することやスケーリング処理が行われていることに基づくものである。ラインとは水平方向の画素の連続した配列をいう。
【００４１】
図４を参照して、垂直方向位相反転検出部１１６について説明する。図４は、垂直方向位相反転が検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【００４２】
例えば、垂直方向位相反転検出部１１６が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とする。そして、対象画素を含む対象ブロックは、対象画素を中心とした近傍の左右３つずつの画素、すなわち７画素からなるとしたとき、対象ブロックの２ライン上の７画素からなるブロックと相関関係がないことを判定する。相関関係がないことを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式３で表すことができる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
数式３を満たすとき、対象ブロックと対象ブロックの２ライン上のブロックは、相関関係がないと判定される。
【００４５】
更に、対象ブロックの４ライン上の７画素からなるブロックと相関関係があることを判定する。相関関係があることを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式４で表すことができる。
【００４６】
【数４】
【００４７】
数式４を満たすとき、対象ブロックと対象ブロックの４ライン上のブロックは、相関関係があると判定される。そして、数式３及び数式４の両方を満たすときに、対象画素はドット妨害が発生している可能性がある候補として検出される。なお、垂直方向位相反転検出部１１６に用いられる閾値Ｔｈ３、Ｔｈ４は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００４８】
なお、対象ブロックの２ライン上のブロックと相関関係がないこと、４ライン上のブロックと相関関係があることを判定するとしたが、対象ブロックと相関関係がないこと、又は相関関係があることの判定は、対象ブロックに対して下側にあるブロックとの関係であってもよい。
【００４９】
なお、上記の検出方法では、フィルタ係数や相関関係を確認するラインの位置は確定したものではなく、任意に変化させることができるものである。これにより、スケーリング処理におけるスケーリング倍率に応じたドット妨害の検出を行うこともできる。
【００５０】
加算部１１８は、輝度信号と色信号におけるドット妨害候補のＡＮＤをとる（加算する）ことによってドット妨害位置を指定する。
【００５１】
ドット妨害改善処理部１２０は、改善処理部の一例であり、垂直方向改善処理部１２２を有している。垂直方向改善処理部１２２は、映像デコーダ部１０２から輝度信号及び色信号、及び加算部１１８から出力された検出結果が入力される。
【００５２】
垂直方向改善処理部１２２は、加算部１１８でドット妨害パターンと検出された位置の対象画素に対して、対象画素と、対象画素より数ライン上の画素または数ライン下の画素との平均処理を行う。
【００５３】
これは、ドット妨害の位相が、従来は１ラインごとに反転していたのに対し、地上波デジタルＨＤ放送におけるドット妨害の位相は、スケーリング処理によって数ラインごとに反転するという特徴に対応したものである。そして、垂直方向で平均処理を行うことによってドット妨害の位相が打ち消されドット妨害を改善することができる。
【００５４】
以上、本実施形態のドット妨害信号処理部１００によれば、まず、映像デコーダ部１０２が受信した地上波デジタルＨＤ放送の映像信号をデコードし、輝度信号と色信号を出力する。次に、ドット妨害検出部１１０では、デコードされた輝度信号と色信号を受け、ドット妨害パターンを検出する。その際、輝度信号に対しては、水平方向波形検出部１１４が水平方向波形検出を行い、その検出された対象画素に対して、垂直方向位相反転検出部１１６がさらに垂直方向位相反転検出を行う。これにより、ドット妨害位置の候補を加算部１１８に出力する。
【００５５】
また、色信号に対しては、色エッジ検出部１１２が色エッジ検出を行い、ドット妨害位置の候補を加算部１１８に出力する。そして、加算部１１８が、輝度信号と色信号におけるドット妨害候補を加算することによってドット妨害位置が指定される。そして、ドット妨害改善処理部１２０は、ドット妨害が検出された位置に対して、垂直方向に平均処理を行い、ドット妨害を改善し、処理後の映像信号を外部に出力する。
【００５６】
本実施形態では、ドット妨害位置の検出においてフレームメモリを必要としないため、ドット妨害検出回路の小型化を図ることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本実施形態を示すブロック図である。第２の実施形態のドット妨害信号処理部２００は、ドット妨害検出部２１０と、ドット妨害改善処理部３２０と、フレームメモリ２３０などからなる。そして、ドット妨害検出部２１０は、検出部の一例であり、色エッジ検出部１１２と、水平方向波形検出部１１４と、垂直方向位相反転検出部１１６と、時間方向位相反転検出部１１７と、加算部１１８からなる。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、時間方向位相反転検出部１１７、フレームメモリ２３０を備える点で異なるため、時間方向位相反転検出部１１７について、詳細に説明して、他の構成要素の説明は省略する。
【００５８】
時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を中心とした近傍の水平方向の複数の画素を１単位として対象ブロックとする。時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を含む対象ブロック、対象ブロックより任意のライン分だけ上側のブロックまたは対象ブロックより任意のライン分だけ下側のブロックが、１フレーム後または１フレーム前のブロックと相関関係があることによって、同位置で波形の位相が反転しているかを判定する。
【００５９】
時間方向位相反転検出部１１７が検出対象とする対象画素は、垂直方向にｊライン、水平方向にｉ番目の画素とする。そして、そのときの輝度信号の出力値をＹ[i][j]とする。また、１フレーム後の同位置の対象画素の輝度信号の出力値をＹ２[i][j]とする。そして、対象画素を含む対象ブロックは、対象画素を中心とした近傍の左右３つずつの画素、すなわち７画素からなるとする。
【００６０】
相関関係があることを判定する式は、ｋ＝０，１，２，３，４，５，６として下記の数式５で表すことができる。なお、図６に数式５の処理の様子を示す。図６は、時間方向位相反転検出の処理を示す説明図である。
【００６１】
【数５】
【００６２】
数式５を満たすとき、時間方向位相反転検出部１１７は、対象画素を含む対象ブロックと、対象ブロックより２ライン上側のブロックが、１フレーム後のブロックと、同位置で波形の位相が反転していると判定できる。なお、時間方向位相反転検出部１１７に用いられる閾値Ｔｈ５は入力信号や求められる検出精度に応じて任意に設定される。
【００６３】
第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して更にフレームメモリ２３０が設けられる。フレームメモリ２３０は、時間方向位相反転検出部１１７における時間軸情報を用いた検出に使用される。フレームメモリ２３０は、時間軸方向に複数のフレームを蓄積して、検出時に対象となるフレームより前または後のフレームを時間方向位相反転検出部１１７に出力する。
【００６４】
なお、上記の検出方法では、フィルタ係数や相関関係を確認するラインの位置は確定したものではなく、任意に変化させることができるものである。これにより、スケーリング処理におけるスケーリング倍率に応じたドット妨害の検出を行うこともできる。
【００６５】
以上、本実施形態では、第１の実施形態に対して時間方向位相反転検出部１１７が追加され、輝度信号について時間方向位相反転検出を行う。従って、ドット妨害位置の検出において、時間軸情報を用いるためフレームメモリが必要となるが、第１の実施形態と比べて情報量が増えるため、ドット妨害の検出精度を向上させることができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本実施形態を示すブロック図である。
【００６７】
第３の実施形態のドット妨害信号処理部３００は、ドット妨害検出部２１０と、ドット妨害改善処理部３２０と、フレームメモリ２３０などからなる。そして、ドット妨害改善処理部３２０は、改善処理部の一例であり、時間方向改善処理部３２２を有する。第３の実施形態は、第２の実施形態の垂直方向改善処理部１２２を時間方向改善処理部３２２に置き換えたものである。
【００６８】
時間方向改善処理部３２２は、加算部１１８でドット妨害パターンと検出された位置の対象画素に対して、対象画素と、１フレーム後または１フレーム前の画素との平均処理を行う。時間方向改善処理部３２２は、フレームメモリ２３０から１フレーム後または１フレーム前の輝度信号Ｙ２、色信号Ｃ２を取得する。
【００６９】
時間方向改善処理部３２２の処理は、ドット妨害の位相が１フレーム毎に反転するという特徴に対応したものである。そして、時間方向で平均処理を行うことによってドット妨害の位相が打ち消されドット妨害を改善することができる。
【００７０】
なお、時間方向改善処理部３２２において、時間方向で平均処理を行う場合に限定されず、時間方向のノイズリダクションを用いることもできる。時間方向改善処理部３２２は、ノイズリダクションの還元率をドット妨害検出結果に応じて制御することによってドット妨害改善効果を得ることができる。
【００７１】
上述の通り、本発明の各実施形態によれば、例えば、放送局側でＹＣ分離処理が行われ、且つ、スケーリング処理が行われた映像や、通常のＨＤ映像、これらの映像が混合されたものなど、多種多様なＨＤ映像の入力に対してもドット妨害が発生している位置のみを検出することができる。更に、検出位置に対して改善処理を行うことによって全体的な解像度を劣化させずに、より画質の良い映像を得ることができる。
【００７２】
以上、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、本発明はかか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、各種の変更例又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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同実施形態を示すブロック図である。
【図３】色エッジが検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【図４】垂直方向位相反転が検出される画素を説明する画素の配列を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図６】時間方向位相反転検出の処理を示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００、３００ ドット妨害信号処理部
１０２ 映像デコーダ部
１１０、２１０ ドット妨害検出部
１１２ 色エッジ検出部
１１４ 水平方向波形検出部
１１６ 垂直方向位相反転検出部
１１７ 時間方向位相反転検出部
１１８ 加算部
１２０、３２０ ドット妨害改善処理部
１２２ 垂直方向改善処理部
２３０ フレームメモリ
３２２ 時間方向改善処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号について前記ノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部と、
前記高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち前記検出部で検出された前記パターンの発生位置について前記ノイズを減少させる改善処理部と、
を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記映像信号はフレーム毎に構成されており、
前記検出部は、
前記成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する色エッジ検出部と、
前記成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出する第１の検出部と、
前記成分信号のうち輝度信号について前記フレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する第２の検出部と、
を備え、
前記色エッジ検出部、前記第１の検出部及び前記第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、前記パターンの発生位置を検出することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記映像信号はフレーム毎に構成されており、
前記検出部は、時系列に取得される２つの前記フレーム間において前記成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出する第３の検出部を備え、
前記第３の検出部の検出結果に基づいて、前記パターンの発生位置を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記改善処理部は、前記検出された前記パターンの発生位置と前記フレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うことを特徴とする、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記改善処理部は、時系列に取得される２つの前記フレーム間における前記パターンの発生位置の出力値の平均処理を行うことを特徴とする、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号について前記ノイズに対応するパターンの発生位置を検出するステップと、
前記高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち前記ステップで検出された前記パターンの発生位置について前記ノイズを減少させるステップと、
を含むことを特徴とする、画像処理方法。
【請求項１】
映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号について前記ノイズに対応するパターンの発生位置を検出する検出部と、
前記高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち前記検出部で検出された前記パターンの発生位置について前記ノイズを減少させる改善処理部と、
を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記映像信号はフレーム毎に構成されており、
前記検出部は、
前記成分信号のうち色信号について周波数値が所定の閾値より高い色エッジの発生位置を検出する色エッジ検出部と、
前記成分信号のうち輝度信号について周波数値が所定の範囲内である特性変化位置を検出する第１の検出部と、
前記成分信号のうち輝度信号について前記フレーム内の所定方向で所定間隔離隔した位置に対して位相の反転が発生する位置を検出する第２の検出部と、
を備え、
前記色エッジ検出部、前記第１の検出部及び前記第２の検出部のうち少なくともいずれかの検出結果に基づいて、前記パターンの発生位置を検出することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記映像信号はフレーム毎に構成されており、
前記検出部は、時系列に取得される２つの前記フレーム間において前記成分信号のうち輝度信号について位相の反転が発生する位置を検出する第３の検出部を備え、
前記第３の検出部の検出結果に基づいて、前記パターンの発生位置を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記改善処理部は、前記検出された前記パターンの発生位置と前記フレームにおいて所定方向に隣接する位置の出力値の平均処理を行うことを特徴とする、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記改善処理部は、時系列に取得される２つの前記フレーム間における前記パターンの発生位置の出力値の平均処理を行うことを特徴とする、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
映像信号を２以上の成分信号に分離することによって生じたノイズを含む高精細度テレビジョン放送の映像信号について前記ノイズに対応するパターンの発生位置を検出するステップと、
前記高精細度テレビジョン放送の映像信号のうち前記ステップで検出された前記パターンの発生位置について前記ノイズを減少させるステップと、
を含むことを特徴とする、画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１７００４（Ｐ２００９−１７００４Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７４０３６（Ｐ２００７−１７４０３６）
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【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１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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