(57)【要約】【課題】擬似輪郭を検出してその抑制処理を行う場合に、擬似輪郭検出の精度を落とすことなく、回路規模を節減する。【解決手段】注目画素及び注目画素と水平方向に隣接する複数の画素よりなる水平判定領域における擬似輪郭の発生の有無の判定は、水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行い、注目画素及び注目画素と垂直方向に隣接する複数の画素よりなる垂直判定領域における擬似輪郭の発生の有無の判定は、水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算及び、垂直判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行う擬似輪郭判定部３０１を備えた。そして、擬似輪郭判定部３０１の判定結果に基づいて、擬似輪郭抑制処理を行うようにした。【選択図】図３
2010028482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子化された画像信号から抽出した注目画素とその周辺の画素で構成される領域において、擬似輪郭が発生しているか否かを判定する擬似輪郭判定部であって、前記注目画素及び前記注目画素と水平方向に隣接する複数の画素よりなる水平判定領域における擬似輪郭の発生の有無の判定は、前記水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行い、前記注目画素及び前記注目画素と垂直方向に隣接する複数の画素よりなる垂直判定領域における擬似輪郭の発生の有無の判定は、前記水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算及び、前記垂直判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行う擬似輪郭判定部と、
前記量子化された画像信号の水平方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の水平方向における階調数を増加させる水平周波数用高域通過フィルタと、
前記量子化された画像信号の垂直方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の垂直方向における階調数を増加させる垂直周波数用高域通過フィルタと、
前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号に対して振幅制限処理を施す振幅制限処理部と、
前記擬似輪郭判定部で擬似輪郭発生の判定がされた場合に、前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号を前記振幅制限処理部に出力するセレクタと、
前記量子化された画像信号から、前記振幅制限処理部から出力された画像信号を減算する減算器とを備えた
画像信号処理装置。
【請求項２】
前記水平判定領域は、前記垂直判定領域に比べて大きい領域である
請求項１記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
前記擬似輪郭判定部は、前記垂直判定領域における各画素の画素値が垂直方向に階段状に変化しており、かつ前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動がまったくない場合に、前記垂直判定領域で擬似輪郭が発生していると判定する
請求項２記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記擬似輪郭判定部は、前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化している場合は、前記垂直判定領域における擬似輪郭の発生の有無にかかわらず、擬似輪郭が発生していると判定する
請求項３記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
前記擬似輪郭判定部は、前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化している場合に水平検出信号を生成し、前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動がまったくないと判断した場合に水平平坦検出信号を生成する水平解析部と、前記垂直判定領域における各画素の画素値が垂直方向に階段状に変化している場合に垂直疑似検出信号を生成する垂直解析部と、前記水平平検出信号と前記垂直疑似検出信号との論理積をとって垂直検出信号を生成する論理積算出部とを備える
請求項４記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記水平解析部は、前記水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分の絶対値差が所定の値以下であり、前記水平判定領域内での前記隣接画素差分値の絶対値和が所定の値以下であり、かつ前記水平判定領域内での各画素間の隣接画素差分値の極性のばらつきが所定の値以下である場合に、水平検出信号を生成し、
前記垂直解析部は、前記垂直判定領域内の各画素間の隣接画素差分の絶対値差が所定の値以下であり、前記垂直判定領域内での前記隣接画素差分値の絶対値和が所定の値以下であり、かつ前記垂直判定領域内での各画素間の隣接画素差分値の極性のばらつきが所定の値以下である場合に、垂直疑似検出信号を生成する
請求項５記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記セレクタは、前記擬似輪郭判定部で擬似輪郭の発生なしと判定された場合は、すべての桁が０で構成された信号を前記振幅制限処理部に出力する
請求項４記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
量子化された画像信号から抽出した注目画素及び前記注目画素と水平方向に隣接する複数の画素よりなる水平判定領域において、各画素の画素値が水平方向に階段状に変化しているか否かを判断し、前記階段状に変化している場合は擬似輪郭が発生していると判定するステップと、
前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化していない場合に、前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動があるか否かを判断し、変動がある場合には擬似輪郭は発生していないと判定するステップと、
前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化しておらず、前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動がない場合に、前記量子化された画像信号から抽出した注目画素及び前記注目画素と垂直方向に隣接する複数の画素よりなる垂直判定領域において、各画素の画素値が垂直方向に階段状に変化しているか否かを判断し、前記階段状に変化している場合は擬似輪郭が発生していると判定し、前記階段状に変化していない場合は、擬似輪郭は発生していないと判定するステップと、
前記量子化された画像信号の水平方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の水平方向における階調数を増加させるステップと、
前記量子化された画像信号の垂直方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の垂直方向における階調数を増加させるステップと、
前記擬似輪郭判定部で擬似輪郭発生の判定がされた場合に、前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号を通過させるステップと、
前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号に対して振幅制限処理を施すステップと、
前記量子化された画像信号から、前記振幅制限処理部から出力された画像信号を減算するステップとを含む
画像信号処理方法。
【請求項９】
量子化された画像信号から抽出した注目画素及び前記注目画素と水平方向に隣接する複数の画素よりなる水平判定領域において、各画素の画素値が水平方向に階段状に変化しているか否かを判断し、前記階段状に変化している場合は擬似輪郭が発生していると判定するステップと、
前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化していない場合に、前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動があるか否かを判断し、変動がある場合には擬似輪郭は発生していないと判定するステップと、
前記水平判定領域における各画素の画素値が水平方向に階段状に変化しておらず、前記水平判定領域内の各画素間で画素値の変動がない場合に、前記量子化された画像信号から抽出した注目画素及び前記注目画素と垂直方向に隣接する複数の画素よりなる垂直判定領域において、各画素の画素値が垂直方向に階段状に変化しているか否かを判断し、前記階段状に変化している場合は擬似輪郭が発生していると判定し、前記階段状に変化していない場合は、擬似輪郭は発生していないと判定するステップと、
前記量子化された画像信号の水平方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の水平方向における階調数を増加させるステップと、
前記量子化された画像信号の垂直方向の高域周波数成分を通過させて、前記画像信号の垂直方向における階調数を増加させるステップと、
前記擬似輪郭判定部で擬似輪郭発生の判定がされた場合に、前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号を通過させるステップと、
前記水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は前記垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号に対して振幅制限処理を施すステップと、
前記量子化された画像信号から、前記振幅制限処理部から出力された画像信号を減算するステップとをコンピュータに実行させるための
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像信号を記録する記録再生装置に適用して好適な画像信号処理装置、画像信号処理方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベースバンドビデオ信号に対して行われるデジタル信号処理では、８ビットの量子化ビット数で量子化されたデジタル信号が用いられることが多い。このため、多くの映像コンテンツは８ビットで製作・記録されており、映像コンテンツを表示するディスプレイも、８ビットに対応したものが主流である。
【０００３】
ところが、８ビットで量子化されたデジタル信号が映像としてディスプレイに表示される場合、輝度値が緩やかに変化すべき箇所において、擬似輪郭と称される等高線状の縞が発生してしまうという問題があった。
【０００４】
図１３（ａ）に、空間的にごく緩やかに変化する画像信号の例を示してある。図１３（ａ）に示した画像信号は量子化前のアナログ画像信号であり、表の縦軸は輝度値を示し、横軸は例えば水平方向等の画素の位置を示している。そして、このような画像信号を８ビットで量子化した場合の量子化後の信号の例を図１３（ｂ）に示してある。図１３（ｂ）の縦軸も輝度値（信号レベル）を示しており、縦軸の１メモリは、８ビットの１ＬＳＢ（Least Significant Bit）を表している。横軸は水平方向である。
【０００５】
つまり、図１３（ａ）に示した画像信号における輝度値の変化のなだらかさは、８ビットの量子化幅では十分に再現しきれないため、量子化後の信号における変化は、図１３（ｂ）に示したように階段状となる。このような、信号が階段状に変化している領域が画面上に画像として表示されると、画像上での輝度変化も階段状に表現されてしまう。すなわち、本来の画像にはないエッジや輪郭が生じてしまうことになる。
【０００６】
このような量子化ビット数の不足による画像劣化を防ぐために、擬似輪郭の発生が想定されるような領域においては、８ビットで量子化されたデジタル信号のビット数を、１０ビットや１２ビット等に伸張することが行われている。例えば特許文献１には、入力されたデジタル信号より多いビット数のデジタル信号を生成する技術が記載されている。
【０００７】
このようなビット伸張処理を行うことで、８ビット階調では階段状に変化していた箇所も、滑らかに繋がるようになる。これにより、擬似輪郭を消失させることができる。
【特許文献１】特開平９−２１９８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ある特定の領域における擬似輪郭発生の疑わしさの判定は、例えば注目画素とその周辺画素との関係を見ることによって行われる。擬似輪郭検出用の判定領域には、例えば図１４に示したような、水平方向と垂直方向の２方向で構成される２次元の領域が用いられる。または、図１５に示したような、注目画素を中心とした上下数ピクセルで構成される垂直判定領域と、注目画素を中心とした左右数ピクセルで構成される水平判定領域との両方が用いられる場合もある。
【０００９】
擬似輪郭は数ピクセルから数十ピクセル以上の間隔で発生するため、上述した判定用の各領域も、それに合わせてある程度の大きさを有している必要がある。また、判定領域の大きさを大きくするほど、擬似輪郭発生の判定における精度も上がるようになる。ところが、垂直方向の判定領域は、複数の水平ラインに跨った判定であるため、垂直方向の判定領域を広くとればとるほど、その長さに応じてメモリで記憶させるデータ量を増やす必要が生じてしまう。この場合、演算量も膨大なものとなってしまうという問題があった。ラインメモリを節減した構成の場合には、それと引き替えに擬似輪郭発生の判定の精度が落ちてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、擬似輪郭を検出してその抑制処理を行う場合に、擬似輪郭検出の精度を落とすことなく、回路規模を節減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、量子化された画像信号から構成される画像において擬似輪郭が発生しているか否かを判定する場合に、注目画素及び注目画素と水平方向に隣接する複数の画素よりなる水平判定領域における判定は、水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行うようにした。また、注目画素及び注目画素と垂直方向に隣接する複数の画素よりなる垂直判定領域における擬似輪郭の発生の有無の判定は、水平判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算及び、垂直判定領域内の各画素間の隣接画素差分値を用いた演算により行うようにした。そして、量子化された画像信号の水平方向の高域周波数成分を通過させて、画像信号の水平方向における階調数を増加させる水平周波数用高域通過フィルタと、量子化された画像信号の垂直方向の高域周波数成分を通過させて、画像信号の垂直方向における階調数を増加させる垂直周波数用高域通過フィルタとを備えた。さらに、水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号に対して振幅制限処理を施す振幅制限処理部と、擬似輪郭判定部で擬似輪郭発生の判定がされた場合に、水平周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号及び／又は垂直周波数用高域通過フィルタから出力された画像信号を振幅制限処理部に出力するセレクタとを備えた。そして、量子化された画像信号から、振幅制限処理部から出力された画像信号を減算するようにしたものである。
【００１２】
このようにしたことで、垂直判定領域内での擬似輪郭発生の有無の判定に、水平判定領域での隣接画素差分値の情報も用いられるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、垂直判定領域内での擬似輪郭発生の有無の判定に、水平判定領域での隣接画素差分値の情報も用いられるため、擬似輪郭判定の精度を落とすことなく、垂直判定領域の大きさを小さく抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図１２を参照して説明する。本実施の形態においては、画像信号処理装置として、入力端子やチューナ等から入力された画像信号を記録又は再生する記録再生装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
［装置の全体構成例］
図１は、記録再生装置１００の内部構成例を示すブロック図である。まず、記録系の構成から説明を行う。図１に示す記録再生装置１００は、ライン入力端子１、アナログチューナ２、セレクタ３、ビデオデコーダ４、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０、セレクタ５、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）エンコーダ６、ストリームプロセッサ５０を備える。さらに、ディスクドライブ１０、ハードディスクドライブ１１、ＩＥＥＥ端子１２、ＨＤＶ（High-Definition Video）プロセッサ１３、デジタルチューナ１４を備える。
【００１６】
セレクタ３は、ライン入力端子１から入力される画像信号と、アナログチューナ２から入力される画像信号のうちいずれかを、ユーザによる選択操作等に基づいて選択し、その後段に接続されたビデオデコーダ４に出力する。ビデオデコーダ４は、入力されたＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式等のアナログ画像信号を、８ビットのデジタル画像信号に変換して輝度信号とクロマ信号とに分離すると共に、デコード処理を施してベースバンド信号を得る。そして、得たベースバンド信号をセレクタ５及びビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に出力する。
【００１７】
ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０は、入力された画像信号に対してスケーリング処理や、画質調整処理・ノイズリダクション処理等の様々なビデオ信号処理を行う。そして、ビデオ信号処理された画像信号にグラフィックス信号等を合成し、セレクタ５に出力する。ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０では、擬似輪郭の改善処理も行うようにしてあり、詳細については後述する。
【００１８】
セレクタ５は、ビデオデコーダ４から入力される画像信号と、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０から入力される画像信号のうちいずれかを、ユーザによる選択操作等に基づいて選択し、その後段に接続されたＭＰＥＧエンコーダ６に出力する。ＭＰＥＧエンコーダ６は、入力された画像信号を、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ／Ｈ．２６４等の方式でエンコードし、エンコードされたストリームをストリームプロセッサ５０に出力する。ストリームプロセッサ５０は、記録媒体に所望のストリーム形態への変換や多重化の処理等を行い、処理されたストリームをディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に出力する。
【００１９】
ストリームプロセッサ５０には、ＨＤＶプロセッサ１３とデジタルチューナ１４も接続されており、ＨＤＶプロセッサ１３には、ＩＥＥＥ１３９４端子１２が接続されている。ストリームプロセッサ５０は、ＩＥＥＥ１３９４端子１２とＨＤＶプロセッサ１３を介して入力されたストリームと、デジタルチューナ１４から入力されたストリームに対して、もユーザからの操作入力等により選択されたビデオストリームを、入力されたストリームから抜き出す処理や、パーズ処理等を行い、処理されたストリームをディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に出力する。
【００２０】
ディスクドライブ１０は、ディスクドライブ１０に接続されたＢＤ（Blu-Ray Disc：登録商標）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のメディアに対する、ストリームの書き込み又は読み出し処理を行う。ハードディスクドライブ１１は、ハードディスクドライブ１１に接続されたハードディスクに対する、ストリームの書き込み又は読み出し処理を行う。
【００２１】
上述のように構成される記録再生装置１００において、ライン入力端子１から入力された画像信号又はアナログチューナ２から入力された画像信号が、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に記録される場合には、セレクタ３により選択されたいずれかの画像信号が、ビデオデコーダ４に出力される。ビデオデコーダ４に入力された画像信号は、スケーリング処理やビデオ信号処理が施され、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０及びセレクタ５に出力される。そして、ビデオデコーダ４からの出力画像信号とビデオ・グラフィック・プロセッサ３０のいずれかが、セレクタ５によって選択され、ＭＰＥＧエンコーダ６に出力される。
【００２２】
ＭＰＥＧエンコーダ６に入力された画像信号は、所定のＭＰＥＧ方式でエンコードされて、ストリームとしてストリームプロセッサ５０に出力される。ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、多重化等の処理が施された上で、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。
【００２３】
ＩＥＥＥ１３９４端子１２から入力されたストリームは、ＨＤＶプロセッサ１３を経てストリームプロセッサ５０に入力され、デジタルチューナ１４から入力されたストリームも、ストリームプロセッサ５０に入力される。ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ユーザからの操作入力等に基づいて取捨選択され、パーズ処理等が行われた上で、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。また、ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ユーザからの操作入力等に基づく取捨選択や、パーズ処理等が行われた後で、ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂに出力される。
【００２４】
ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂに入力されたストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂでデコードされた後、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０及びセレクタ５を経由して、ＭＰＥＧエンコーダ６に出力される。ＭＰＥＧエンコーダ６に入力されたストリームは、所望のＭＰＥＧ方式にエンコードされ、再びストリームプロセッサ５０に出力される。そして、ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。
【００２５】
次に、同じく図１を参照して、再生系及び表示系の構成について説明する。図１に示した記録再生装置１００は、上述した構成に加えて、ＭＰＥＧデコーダ１５ａ及び１５ｂ、ＨＤＭＩトランスミッタ１６（以下、ＨＤＭＩ Ｔｘ１６と称する）、ＨＤＭＩコネクタ１７、デジタル・アナログコンバータ１８（以下、ＤＡＣ１８と称する）、コンポーネント端子１９、コンポジットビデオ端子２０とを備える。
【００２６】
ＭＰＥＧデコーダ１５ａ及び１５ｂは、ストリームプロセッサ５０から出力されたストリームにデコード処理を施してベースバンド信号を得て、得られたベースバンド信号をビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に出力する。ＨＤＭＩ Ｔｘ１６は、入力されたベースバンド信号をＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）信号に変換して、ＨＤＭＩコネクタ１７に出力する。
【００２７】
ＤＡＣ１８は、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０から出力されたデジタルのベースバンド信号を、アナログのベースバンド信号に変換する。また、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０からＮＴＳＣ等に変換して出力されたデジタルのビデオエンコード信号を、アナログのビデオ信号に変換する。ＤＡＣ１８には、信号の出力先としてコンポーネント端子１９とコンポジットビデオ端子２０が接続されている。なお、コンポジットビデオ端子２０の代わりにＳ端子を用いる構成としてもよい。
【００２８】
上述のように構成される記録再生装置１００において、ライン入力端子１から入力された画像信号又はアナログチューナ２から入力された画像信号が、ＨＤＭＩコネクタ１７やコンポーネント端子１９、コンポジットビデオ端子２０を介して接続された外部の表示機器に表示される場合には、入力された画像信号は、記録系の場合と同様の経路でビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給される。
【００２９】
ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給されたベースバンド信号がＨＤＭＩコネクタ１７を介して接続された表示機器に表示される場合には、ベースバンド信号はＨＤＭＩ Ｔｘ１６に供給され、ＴＭＤＳ信号に変換される。そして、ＴＭＤＳ信号は制御信号と共にＨＤＭＩコネクタ１７に出力され、ＨＤＭＩコネクタ１７を介して接続された表示機器上で表示される。
【００３０】
ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給されたベースバンド信号が、コンポーネント信号又はコンポジットビデオ信号として表示機器に表示される場合には、信号はＤＡＣ１８に供給され、ＤＡＣ１８でアナログのコンポーネント信号又はコンポジットビデオ信号に変換される。ＤＡＣ１８でアナログ信号に変換されたコンポーネント信号は、コンポーネント端子１９を介して接続された外部の表示機器上で表示され、コンポジットビデオ信号は、コンポジットビデオ端子２０を介して接続された外部の表示機器上に表示される。なお、コンポジットビデオ端子２０の代わりに、Ｙ／Ｃセパレートビデオ信号を扱えるＳ端子を用いるようにしてもよい。再生系における信号及びデータの流れも、表示系で説明したものと同様となる。
【００３１】
また、図１に記載の記録再生装置１００は、上述した各部の制御を行う制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ボタンやつまみ等で構成される操作部７０とを備える。ＣＰＵ６０には、操作部７０からの操作入力信号が入力される構成としてあり、ＣＰＵ６０は、操作入力信号として与えられた設定値等に基づいて、記録再生装置１００内の各部の制御を行う。
【００３２】
［ビデオ・グラフィック・プロセッサの構成例］
次に、図２を参照して、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０の内部構成例について説明する。ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０は、フィルタ３１、ノイズ低減部３２、メモリ３３、グラフィックス・エンジン３４、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）エンジン３５、ディスプレイプロセッサ４０を備える。
【００３３】
フィルタ３１は、ビデオデコーダ４又はＭＰＥＧデコーダ１５ａ、１５ｂ（図１参照）から入力されたデジタルの画像信号に対してビット伸張処理を施し、擬似輪郭を低減させる処理を行う。フィルタ３１の詳細については後述する。ノイズ低減部３２は、フィルタ３１から出力された信号に含まれるランダム・ノイズやブロック・ノイズ、モスキート・ノイズ等を除去する処理を行う。そして処理後の画像信号を、メモリ３３のビデオ・プレーンに書き込む。
【００３４】
グラフィックス・エンジン３４は、グラフィックスの表示を高速に行うための処理を行い、処理されたグラフィックス・データを、メモリ３３のグラフィック・プレーンに書き込む。ＪＰＥＧエンジン３５は、入力されたＪＰＥＧファイルに対してデコード処理を行い、デコードされたＪＰＥＧデータを、メモリ３３のビデオ・プレーンに書き込む。メモリ３３の後段には、ディスプレイプロセッサ４０を接続してある。
【００３５】
ディスプレイプロセッサ４０は、スケーラ４１と、ブレンダ４２と、ビデオエンコーダ４３とで構成される。スケーラ４１は、メモリ３３の各プレーンに書き込まれたデータを読み出して、所定のサイズへのスケーリングを行う。そしてスケーリングされた画像データを、ブレンダ４２に出力する。ブレンダ４２は、メモリ３３の各プレーンから読み出された画像データを合成し、合成した画像データをビデオエンコーダ４３に出力する。
【００３６】
ビデオエンコーダ４３は、入力された画像データを所定の出力仕様にするため、タイミング信号や同期信号を生成・付加して、タイミング信号や同期信号が付加された画像信号をＨＤＭＩ Ｔｘ１６やＤＡＣ１８（共に図１参照）に出力する。
【００３７】
［フィルタの構成例］
次に、フィルタ３１の詳細について、図３のブロック図を参照して説明する。フィルタ３１は、擬似輪郭判定部３０１と、水平周波数用高域通過フィルタ（Ｈ−ＢＰＦ）３０２と、垂直周波数用高域通過フィルタ（Ｖ−ＨＰＦ）３０３と、セレクタ３０４と、振幅制限処理部としてのリミッタ部３０５と、加算器（減算器）３０６とを備える。
【００３８】
擬似輪郭判定部３０１は、本線の画像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定し、判定結果をセレクタ３０４に出力する。本例では、図４に示すように、図中央に位置する注目画素とそれに隣接する左右１０画素（合計２１画素）よりなる水平判定領域Ａｈと、注目画素とそれに隣接する上下２画素（合計５画素）よりなる垂直判定領域Ａｖにおいて、擬似輪郭発生の有無を判定する。擬似輪郭判定部３０１の詳細については、後述する。
【００３９】
Ｈ−ＨＰＦ３０２は、入力された８ビットの画像信号（輝度信号）のビット数を１４ビットに伸張し、水平方向の高域の周波数成分のみ通過させる。Ｈ−ＨＰＦ３０２には、図４の水平判定領域Ａｈを構成する各画素が入力されるものであり、タップ数は水平方向に２１としてある。フィルタ係数は、例えば注目画素に対しては＋６０／６４、その他の画素に対しては−３／６４を適用するようにする。
【００４０】
Ｖ−ＨＰＦ３０３は、入力された８ビットの画像信号（輝度信号）のビット数を１４ビットに伸張し、垂直方向の高域の周波数成分のみ通過させる。Ｖ−ＨＰＦ３０３には、図４の垂直判定領域Ａｖを構成する各画素が入力されるものであり、タップ数は垂直方向に５としてある。フィルタ係数は、例えば注目画素に対しては＋１２／６４、その他の画素に対しては−３／６４を適用するようにする。
【００４１】
なお、本例では入力される画像信号が８ビットで構成され、それを１４ビットに伸張する例を挙げるが、これに限定されるものではない。例えば１０ビットの画像信号を入力するようにしてもよい。また、伸張後の画像信号のビット数も、１０ビットや１２ビット、１６ビット等の他のビット数を適用してもよい。
【００４２】
セレクタ３０４は、Ｈ−ＨＰＦ３０２からの入力信号とＶ−ＨＰＦ３０３からの入力信号のいずれかをリミッタ部３０５に出力するものであり、出力先の切り替えは、擬似輪郭判定部３０１による判定の結果に応じて行われる。判定結果とセレクタ３０４での出力先の切り替え処理との対応の詳細については後述するが、擬似輪郭判定部３０１によって擬似輪郭が検出されなかった場合は、セレクタ３０４はＨ−ＨＰＦ３０２とＶ−ＨＰＦ３０３のいずれとも接続しない状態とする。そしてこのような場合には、リミッタ部３０５から加算器３０６に対して、０のみで構成される６ビットの信号が出力される。
【００４３】
リミッタ部３０５は、Ｈ−ＨＰＦ３０２又はＶ−ＨＰＦ３０３から出力された１４ビットの信号の振幅を制限して、階調を８ビット階調以下に制限する処理を行う。図５に、リミッタ部３０５における入出力信号の特性を示してある。図５の横軸は入力であり、縦軸は出力である。図５に示したように、リミッタ部３０５は、セレクタ３０４からの出力信号に対して、振幅レベルが、８ビットの画像信号における１ＬＳＢ（１４ビットでの±６４）までの信号に対してはリニアに出力する。そして、以降の振幅レベルの入力信号は、振幅レベルの大きさが大きい場合ほど小さな値として出力し、振幅レベルが±６４以上の信号は、０として出力する。つまりリミッタ部３０５は、Ｈ−ＨＰＦ３０２又はＶ−ＨＰＦ３０３で抽出された高域の周波数成分に対する、振幅制限処理を行っている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、リミッタ部３０５が、入力信号の振幅が±６４以上の場合には入力信号の大きさに反比例する大きさの信号を出力する構成としてあるが、これに限定されるものではない。例えば、入力信号の振幅が±６４以上である場合には、例えば±６４等の一定の値の信号を出力するように構成してもよい。また、本例では振幅制限処理を行う開始点を入力画像信号における１ＬＳＢとしているが、これに限定されるものではなく、他の値に設定するようにしてもよい。
【００４５】
加算器３０６は、本線の８ビットの画像信号から、リミッタ部３０５から出力された信号を減算する。擬似輪郭判定部３０１で擬似輪郭発生の判定が行われなかった場合には、リミッタ部３０５から、すべての桁が０で構成された１４ビットの信号が出力される。加算器３０６によって、本線の８ビットの画像信号から、すべての桁が０で構成された１４ビットの信号が減算されることにより、加算器３０６からの出力信号は、８ビットの下位に０が６ビット追加された、１４ビットの信号となる。
【００４６】
擬似輪郭判定部３０１で擬似輪郭が検出された場合には、リミッタ部３０５からは、Ｈ−ＨＰＦ３０２又はＶ−ＨＰＦ３０３によって中〜低周波数帯がカットされ、リミッタ部３０５によって振幅制限が加えられた信号が出力される。つまり、高周波成分のみを含み、かつ小振幅の１４ビットの画像信号が出力される。加算器３０６によって、本線の画像信号からリミッタ部３０５から出力されたこのような信号が減算されることで、加算器３０６からの出力信号は、本線の画像信号のうち、微小振幅の信号に対してのみローパスフィルタが掛けられた信号と等価となる。
【００４７】
擬似輪郭が発生するのは階調の変化が緩やかな部分であり、信号の振幅が少ない部分である。よって、画像信号の高域周波数成分にのみローパスフィルタを掛けることにより、画像全体をなまらせてしまうことなく、擬似輪郭のみを改善することができるようになる。
【００４８】
［擬似輪郭判定部の構成例］
次に、擬似輪郭判定部３０１の構成の詳細について、図６を参照して説明する。図６に示した擬似輪郭判定部３０１は、ラインメモリ３０１ａ−１〜ラインメモリ３０１ａ−４と、遅延部３０１ｂ−１〜遅延部３０１ｂ−２０と、水平解析部３０１ｃと、垂直解析部３０１ｄと、論理積算出部としての論理回路３０１ｅとで構成される。
【００４９】
ラインメモリ３０１ａ−１〜ラインメモリ３０１ａ−４は、１ライン分の画像データ（画素値）を保持可能なメモリであり、１ライン分の画像データが蓄積された時点で、蓄積された１ライン分の画像データを垂直解析部３０１ｄに出力する。ラインメモリ３０１ａ−１〜ラインメモリ３０１ａ−４は、互いに直列に接続してあるとともに、ラインメモリ３０１ａ−１〜ラインメモリ３０１ａ−４のそれぞれから画像データを出力させる構成としてある。すなわち、ラインメモリ３０１ａ−１〜ラインメモリ３０１ａ−４によってディレイラインが構成されるようになる。
【００５０】
ディレイラインの末端に配置されたラインメモリ３０１ａ−４からは、４ライン分の遅延が加えられた画像データが出力され、その手前のラインメモリ３０１ａ−３からは、３ライン分の遅延が加えられた画像データが出力される。また、ラインメモリ３０１ａ−２からは２ライン分の遅延が加えられた画像データが出力され、ラインメモリ３０１ａ−１からは１ライン分の遅延が加えられた画像データが出力される。そして、ラインメモリ３０１ａに入力されない画像データは、遅延が加えられずに垂直解析部３０１ｄに出力される。このように構成してあることで、垂直解析部３０１ｄには、垂直方向に並列する５つの画素の画素値が入力されるようになる。
【００５１】
ラインメモリ３０１ａ−２には、遅延部３０１ｂ−１を接続させてある。ラインメモリ３０１ａ−２は、垂直方向に並ぶ５個の画像データのうち、中央（３つ目）の画像データを出力するものであるため、遅延部３０１ｂ−１には、中央の行の画像データが次々に入力されることになる。遅延部３０１ｂ−１〜遅延部３０１ｂ−２０は、入力された画像データに１画素分の遅延を加えて出力する。
【００５２】
遅延部３０１ｂ−１には、画像データの出力先として水平解析部３０１ｃを接続させてあるとともに、遅延部３０１ｂ−２も接続させてある。遅延部３０１ｂ−１〜遅延部３０１ｂ−２０は互いに直列に接続してあり、ディレイラインを構成している。従って、水平解析部３０１ｃには、中央の行を構成する画像データが、１画素ずつ遅延されて順に入力されることになる。
【００５３】
［水平解析部の構成例及び処理の例］
水平解析部３０１ｃは、遅延部３０１ｂ−１〜遅延部３０１ｂ−２０のそれぞれから順次入力される画素の画素値を用いて、水平判定領域Ａｈ（図４参照）で擬似輪郭が目立つか否かの判定を行う。そして擬似輪郭検出の判定をした場合に、水平検出信号を生成して論理回路３０１ｆに出力する。また、水平判定領域Ａｈを構成する各画素間での画素値の変動がまったくない場合、すなわち水平判定領域が完全な平坦であると判定された場合には、水平平坦検出信号を生成して論理回路３０１ｅに出力する。
【００５４】
擬似輪郭検出の判定に際しては、まず水平判定領域Ａｈ内の各画素において、隣接画素との差分値を算出することを行う。図７に、水平判定領域Ａｈと垂直判定領域Ａｖとを含む、縦５画素×横２１画素の領域を示してある。この領域を構成する各画素位置を座標で表現する場合には、領域の左上端の位置は（０，０）となり、右下端の位置は（２０，４）となる。また、水平判定領域Ａｈの中央に位置する画素を注目画素とした場合は、注目画素の位置は（１０，２）で表すことができる。
【００５５】
水平判定領域Ａｈ内の各画素における隣接画素との差分値ｄは、下記の式により算出できる。
ｄ（ｋ）＝Ｙ（ｋ，２）−Ｙ（ｋ＋１，２）  ・・・式１
上記式１において、“ｋ”は水平判定領域Ａｈ内での水平方向の位置を示しており、“２”は、垂直判定領域Ａｖも含む大きな領域での垂直方向の位置を示している。また、Ｙは画素値（本例においては輝度値）を示している。つまり式１では、水平方向の特定の位置ｋに位置する画素における、ｋ＋１の位置、つまり右隣に隣接する画素との差分値を算出している。この計算を、水平判定領域Ａｈに含まれるすべての画素に対して行う。そして式１により算出された各値を、下記の条件式に代入する。
【００５６】
【数１】
2010028482.tif 000003
つまり、式２では、水平判定領域Ａｈ内の各水平位置ｋにおいて算出された差分値ｄ（ｋ）をすべて加算するとともに、加算して得られた値が、０より大きく、かつ閾値として設定されたflat_h_th1以下であるかの判断を行っている。flat_h_th1の値は、入力画像信号が８ビットで構成されている場合には、例えば１〜１５の範囲内で設定するようにする。よって、水平判定領域Ａｈの各画素間の画素値の変動が小さい（閾値以下の）場合には、式２が満たされることになる。
【００５７】
図８（ａ）に、式２が満たされない場合の例を示してある。図８（ａ）の横軸は水平方向を示し、縦軸は輝度値を示している。図８（ａ）に示された例のように、水平方向に隣接する各画素間で画素値が細かいステップで増減している場合には、差分値ｄ（ｋ）の合計値が大きな値となる。図８（ａ）に示した例は、閾値flat_h_th1を１５とした場合にも、条件は満たされないことになる。
【００５８】
なお、差分値ｄ（ｋ）の合計値が０であった場合には、水平判定領域Ａｈは完全に平坦であると判断することができる。この場合は、上述したように水平平坦検出信号が生成され、論理回路３０１ｅに出力される。式２が満たされなかった場合は、水平判定領域Ａｈにおける擬似輪郭は非検出であると判定され、水平解析部３０１ｃでの信号の生成は行われない。式２の条件が満たされた場合には、次に、下記条件式による判定が行われる。
【００５９】
【数２】
2010028482.tif 000004
つまり、水平判定領域Ａｈを構成するすべての画素における隣接画素との差分値が、閾値として設定されたflat_h_th2以下であるか否かの判定を行っている。flat_h_th2には、例えば入力画像信号の８ビットにおける１〜３の数値を設定する。
【００６０】
この条件式によれば、図８（ｂ）に示したような、水平判定領域Ａｈ内で、隣接画素間の画素値が大きく変化している箇所があるような場合は、条件式３は満たされないことになる。式３が満たされなかった場合も、水平判定領域Ａｈにおける擬似輪郭は非検出であると判定され、水平解析部３０１ｃでの信号の生成は行われない。式３の条件が満たされた場合には、次に、下記条件式による判定が行われる。
【００６１】
【数３】
2010028482.tif 000005
上記式４において、“ｓｉｇｎ”は数字の符号を示す値を返す関数である。カッコ内の値が正の場合は１を、０の場合は０を、負の場合は−１を返す。すなわち式４では、水平方向でｋ番目に位置する画素とその１つ先のｋ＋１番目に位置する画素における、隣接画素との差分値の極性が一致しており、かつｋ番目の画素の値が０以外である場合の値を合している。そして、合算値が閾値flat_h_th3以下であるか否かの判定を行っている。flat_h_th3には、例えば入力画像信号の８ビットにおける０〜３の数値を設定する。
【００６２】
つまり式４によれば、図８（ｃ）に示すように、水平判定領域Ａｈ内の画素間で、画素値が連続して変化（図８（ｃ）では増加）している場合は、条件が満たされないことになる。式４が満たされなかった場合は、水平判定領域Ａｈにおける擬似輪郭は非検出であると判定され、水平解析部３０１ｃでの信号の生成は行われない。式４の条件が満たされた場合、つまり式２〜式４のすべての条件式が満たされた場合は、水平判定領域Ａｈにおける擬似輪郭の発生が疑わしいとして、水平解析部３０１ｃで水平検出信号が生成される。
【００６３】
式２〜式４のすべての条件式が満たされるのは、図８（ｄ）に示したように、画素値の増減がない平坦な状態が一定の区間続いた後に、画素値が小さな幅で変化する、というようなパターンが繰り返して現れる画像が入力された場合である。つまり、水平方向に階段状の波形が発生している場合に、擬似輪郭の発生が疑わしいとの判定が行われる。水平解析部３０１ｃで生成された水平検出信号は、論理回路３０１ｆに出力される。
【００６４】
なお、上述した例では、式２〜式４の順に計算を行っているが、計算はこの順番に限定されるものではなく、３つの式による計算を同時に行うようにしてもよい。
【００６５】
［垂直解析部の構成例及び処理の例］
次に、図９を参照して垂直解析部３０１ｄの処理の例について説明する。垂直解析部３０１ｄは、遅延部３０１ｂ−１〜遅延部３０１ｂ−２０のそれぞれから順次入力される画素の画素値を用いて、垂直判定領域Ａｖ（図４参照）で擬似輪郭が目立つか否かの判定を行う。そして擬似輪郭検出の判定をした場合に、垂直疑似検出信号を生成して論理回路３０１ｅに出力する。
【００６６】
垂直解析部３０１ｄにおいても、水平解析部３０１ｃでの処理と同様に、まず垂直判定領域Ａｖ内の各画素における隣接画素との差分値を算出することを行う。図９に示した領域における座標を用いた場合は、垂直判定領域Ａｖ内の各画素における隣接画素との差分値ｄを、下記の式により算出できる。
ｄ（ｌ）＝Ｙ（１０，ｌ）−Ｙ（１０，ｌ＋１）  ・・・式５
上記式５において、“ｌ”は垂直判定領域Ａｖ内での垂直方向の位置を示しており、“１０”は、水平判定領域Ａｈも含む大きな領域での水平方向の位置を示している。また、Ｙは画素値を示している。つまり式５では、垂直方向の特定の位置ｌに位置する画素における、ｌ＋１の位置、つまり下方向に隣接する画素との差分値を算出している。この計算を、垂直判定領域Ａｖに含まれるすべての画素に対して行う。
【００６７】
そして式５により算出された各値を、下記の条件式に代入する。
【００６８】
【数４】
2010028482.tif 000006
つまり、式６では、垂直判定領域Ａｖ内の各垂直位置ｌにおいて算出された差分値ｄ（ｌ）をすべて加算するとともに、加算して得られた値が、０より大きく、かつ閾値として設定されたflat_v_th1以下であるかの判断を行っている。flat_v_th1の値は、入力画像信号が８ビットで構成されている場合には、例えば１〜４の範囲内で設定するようにする。よって、垂直判定領域Ａｖの各画素間の画素値の変動が小さい（閾値以下の）場合には、式６が満たされることになる。
【００６９】
式６が満たされなかった場合は、垂直判定領域Ａｖにおける擬似輪郭は非検出であると判定され、垂直解析部３０１ｄでの信号の生成は行われない。式６の条件が満たされた場合には、次に、下記条件式による判定が行われる。
【００７０】
【数５】
2010028482.tif 000007
式７では、垂直判定領域Ａｖを構成するすべての画素における隣接画素との差分値が、閾値として設定されたflat_v_th2以下であるか否かの判定を行っている。flat_v_th2には、例えば入力画像信号の８ビットにおける１〜２の数値を設定する。
【００７１】
式７が満たされなかった場合も、垂直判定領域Ａｖにおける擬似輪郭は非検出であると判定され、垂直解析部３０１ｄでの信号の生成は行われない。式７の条件が満たされた場合には、次に、下記条件式による判定が行われる。
【００７２】
【数６】
2010028482.tif 000008
上記式８では、垂直方向でｌ番目に位置する画素とその１つ先のｌ＋１番目に位置する画素における、隣接画素との差分値の極性が一致しており、かつｌ番目の画素の値が０以外である場合の値を合している。そして、合算値が閾値flat_v_th3以下であるか否かの判定を行っている。flat_v_th3には、例えば入力画像信号の８ビットにおける０〜３の数値を設定する。
【００７３】
式８の条件が満たされた場合、つまり式６〜式８のすべての条件式が満たされた場合は、垂直判定領域Ａｖにおける擬似輪郭の発生が疑わしいとして、垂直解析部３０１ｄで垂直疑似検出信号が生成される。式８の条件が満たされるのは、垂直判定領域Ａｖ内で階段状の波形が発生しているときである。このような場合に垂直方向における擬似輪郭の発生が疑わしいと判断される。垂直解析部３０１ｄで生成された垂直疑似検出信号は、論理回路３０１ｅに出力される。
【００７４】
なお、上述した例においても、式６〜式８の順に計算を行っているが、計算はこの順番に限定されるものではない。
【００７５】
論理回路３０１ｅは、水平解析部３０１ｃから出力される水平平坦検出信号と、垂直解析部３０１ｄから出力される垂直疑似検出信号との論理積をとり、その結果を垂直検出信号として論理回路３０１ｆに出力する。つまり、水平平坦検出信号と垂直疑似検出信号の両方が入力された場合にのみ、垂直検出信号を出力する。
【００７６】
すなわち擬似輪郭判定部３０１では、水平方向における擬似輪郭発生の検出は、水平解析部３０１ｃでの解析結果のみを用いて行い、垂直方向における擬似輪郭発生の検出は、水平解析部３０１ｃと垂直解析部３０１ｄの両方による解析結果を参照して行っている。
【００７７】
水平検出信号と垂直検出信号の情報は、セレクタ３０４を経由してリミッタ部３０５にも伝送される。このような構成において、擬似輪郭が水平方向と垂直方向のどちらで発生しているのか、あるいは両方で発生しているのかという情報に基づいて、リミッタ部３０５での振幅制限処理方法を変えるようにしてもよい。
【００７８】
［擬似輪郭判定部での判定処理の例］
図１０に、検出信号が生成される場合、つまり、擬似輪郭検出の判定がされる場合と、検出信号が生成されない場合、つまり、擬似輪郭非検出の判定がされる場合との場合分けの例を、フローチャートで示してある。本実施の形態をソフトウェアで実現する場合には、図１０に示したような手順で擬似輪郭の判断を行うようにすればよい。
【００７９】
まず、水平判定領域Ａｈにおいて、階段状の波形が発生しているかの判断がされる（ステップＳ１）。水平判定領域Ａｈ内で輝度値が単調増加あるいは単調減少している場合、すなわち階段状の波形を検出した場合には、その時点で擬似輪郭検出の判定が行われる（ステップＳ２）。水平判定領域Ａｈで階段状の波形が検出されなかった場合は、次に、水平判定領域Ａｈが完全に平坦であるか、つまり、水平判定領域内の各画素間で、輝度値の増減がまったく無いかどうかの判定が行われる（ステップＳ３）。
【００８０】
水平判定領域Ａｈが完全な平坦ではないと判定された場合には、その時点で擬似輪郭非検出の判定がされる（ステップＳ５）。水平判定領域Ａｈが完全に平坦であると判定された場合には、次に、垂直判定領域Ａｖに階段状の波形が発生しているか否かの判断が行われる（ステップＳ４）。垂直判定領域Ａｖで階段状の波形を検出できなかった場合は、擬似輪郭非検出の判定が行われる（ステップＳ５）。垂直判定領域Ａｖで階段状の波形を検出した場合には、擬似輪郭検出の判定がされる（ステップＳ２）。
【００８１】
図１１に、擬似輪郭が発生している画像の例を示してあり、図１２には、ノイズを含む画像の例を示してある。図１１と図１２において、注目画素を小さな四角形で示してある。
【００８２】
図１１（ａ）は、表示画面に表示された画像上に縦縞が発生している例を示したものである。図１１（ａ）に示した例には、注目画素を中心とする水平方向（水平判定領域Ａｈ）において、左側から右側に進むにつれて、色の濃さで表現される画素値が段階的に減少していることが示されている。
【００８３】
このような場合は、水平解析部３０１ｃによって階段状の波形が検出されるため、図１０のステップＳ１では“Ｙｅｓ”が選択される。そしてステップＳ２に進み、水平方向での擬似輪郭検出の判定が行われる。具体的には、水平解析部３０１ｃによって水平検出信号が生成されて、論理回路３０１ｆに入力される。論理回路３０１ｆでは、論理回路３０１ｅから出力された垂直検出信号と、水平解析部３０１ｃから出力された水平検出信号との論理和をとっているため、水平検出信号の入力を検知した時点で、擬似輪郭の発生を示す検出信号が生成・出力される。
【００８４】
図１１（ｂ）は、表示画面に表示された画面上に右下がりの斜め縞が発生している例を示したものである。このような画像においては、水平方向と垂直方向のいずれの方向においても、画素値の連続的変化が検出される。このため、図１０のステップＳ１で、水平判定領域Ａｈにおける階段状の波形の発生の有無が判定された時点で、“Ｙｅｓ”が選択されるようになる。これにより、水平解析部３０１ｃから水平検出信号が出力され、水平検出信号を受信した論理回路３０１ｆによって、擬似輪郭の発生を示す検出信号が生成・出力される。
【００８５】
図１１（ｃ）は、表示画面に表示された画面上に横縞が発生している例を示したものである。このような画像においては、垂直方向で、画素値の連続変化が検出される。図１０のフローチャートに当てはめてみると、ステップＳ１では、水平判定領域Ａｈで階段状の波形が検出されないため、“Ｎｏ”が選択される。そして、ステップＳ３に進んで、水平判定領域Ａｈが完全に平坦であるか否かの判断がされる。図１１（ｃ）に示した例では、注目画素を基準とした左右の水平方向においては画素値の変化がないため、水平判定領域Ａｈは完全に平坦であるとの判断がされる。
【００８６】
従って、ステップＳ３では“Ｙｅｓ”が選択され、次に、垂直判定領域に階段状の波形が発生しているか否かの判断がされる（ステップＳ４）。図１１（ｃ）の例では、垂直方向で階段状の波形が検出されるため、ステップＳ４では“Ｙｅｓ”が選択され、擬似輪郭発生検出との判定が行われる（ステップＳ２）。具体的には、垂直解析部３０１ｄからは垂直疑似検出信号が出力され、水平解析部３０１ｃから水平平坦検出信号が出力されるようになる。これにより、論理回路３０１ｅで垂直検出信号が生成され、論理回路３０１ｆに出力される。論理回路３０１ｆでは、垂直検出信号と水平検出信号のいずれか一方、または両方が入力された場合に検出信号が生成されるため、図１１（ｃ）に示した例においても、検出信号が生成される。
【００８７】
図１２（ａ）には、垂直方向で階段状の波形が発生しており、水平方向にはランダム状の波形が発生している例を示してある。このような場合には、水平判定領域Ａｈでは階段状の波形が検出されないため、図１０のステップＳ１では“Ｎｏ”が選択される。次のステップＳ３では、水平判定領域が完全に平坦であるか否かの判断が行われるが、平坦ではないため、ここでも“Ｎｏ”が選択される。
【００８８】
つまり、垂直解析部３０１ｄからは垂直疑似検出信号が出力されるが、水平解析部３０１ｃからは何の信号も出力されないため、論理回路３０１ｅからも信号が出力されなくなる。従って、論理回路３０１ｆにも、何の信号も入力されなくなるため、擬似輪郭発生の検出を示す検出信号も生成されなくなる。
【００８９】
図１２（ｂ）には、水平方向と垂直方向のいずれにおいても、ランダム状の波形が発生している場合の例を示してある。このような場合は、水平判定領域Ａｈでは階段状の波形は検出されないため、図１０のステップＳ１では“Ｎｏ”が選択される。また、次のステップＳ３でも、水平判定領域が完全に平坦ではないため、“Ｎｏ”が選択される。さらに、垂直判定領域Ａｖにおいても、階段状の波形は検出されないため、ステップＳ４でも“Ｎｏ”が選択され、判定領域での擬似輪郭は非検出であるとの判定が行われる。
【００９０】
［本実施の形態の効果］
上述した実施の形態によれば、垂直方向での擬似輪郭発生の有無の判定が、水平解析部３０１ｃと垂直判定部３０１ｄの両方の解析結果に基づいて行われるため、垂直判定領域Ａｖの範囲（高さ）を狭くとった場合にも、擬似輪郭検出の精度が保たれるようになる。
【００９１】
つまり、本実施の形態の構成のように、水平判定領域Ａｈを２１画素等で構成することで、垂直判定領域Ａｖを、５画素等の少ない画素数で構成することが可能となる。これにより、ラインメモリ３０１ａの本数を節減することが出来るため、演算規模や回路規模を低減することができるようになる。
【００９２】
ラインメモリ３０１ａの容量は、（画面の水平方向の解像度）×（垂直判定領域Ａｖの画素数）×（入力画像信号のビット数）×２（輝度信号と色信号）で求められる。画面の水平方向の解像度を1920、垂直判定領域Ａｖの画素数を10とした場合は、1920×10×8×2＝307200ビットが必要となる。これに対して垂直判定領域Ａｖを5画素で構成した場合には、1920×5×8×2＝153600ビットで済むようになる。
【００９３】
また近年では、大画面化や高精細化が進んでいるため、水平方向の解像度は今後も増えていくものと考えられ、実際に、4K2Kと呼ばれる4000画素×2000画素以上の画面もでてきている。このように大きな画面においては、垂直判定領域Ａｖの高さを少し増やしただけでも、ラインメモリ３０１ａの必要容量は大幅に増えてしまう。ところが、本実施の形態による画像信号処理装置によれば、画面が大型化した場合にも、擬似輪郭検出の精度を落とすことなく、ラインメモリ３０１ａの容量を抑えることができるようになる。
【００９４】
［本実施の形態の他の例］
なお、上述した実施の形態では、水平解析部３０１ｃと垂直解析部３０１ｄとが、擬似輪郭発生の有無についての演算を常に行っている構成を例に挙げているが、この構成に限定されるものではない。例えば、水平解析部３０１ｃで水平方向における擬似輪郭の発生が検出された場合には、垂直解析部３０１ｄでの解析は行わせないように構成してもよい。この場合は、水平解析部３０１ｃで生成した水平検出信号を、論理回路３０１ｆだけでなく垂直解析部３０１ｄにも出力するようにし、垂直解析部３０１ｄでは、水平検出信号の入力を検知した場合は演算を行わないように構成すればよい。
【００９５】
また、上述した実施の形態では、水平判定領域Ａｈを２１画素、垂直判定領域Ａｖを５画素で構成した例を挙げているが、これに限定されるものではない。垂直判定領域Ａｖは、少なくとも３画素以上で構成してあればよく、水平判定領域Ａｈの画素数は、垂直判定領域Ａｖの画素数よりも多く構成してあればよい。なお、水平判定領域Ａｈの画素数は、多くとる程擬似輪郭発生の検出精度が向上する。
【００９６】
また、上述した実施の形態では、式２〜式４のすべてが満たされた場合に、水平方向での擬似輪郭検出との判定を行い、式６〜式８のすべてが満たされた場合に、垂直方向での擬似輪郭検出との判定を行っているが、これに限定されるものではない。つまり、例えば水平方向での擬似輪郭検出処理であれば、式２〜式４のうちいずれか２つが満たされた時に擬似輪郭検出の判定を行うように構成してもよい。もしくは、他の計算式を用いて判定を行うようにしてもよい。
【００９７】
また、上述した実施の形態では画像信号処理装置として、記録再生装置に適用した例を挙げたが、テレビジョン受像機や、いわゆるＡＶアンプと称される映像信号切替装置等の他の装置に適用してもよい。
【００９８】
上述した実施形態例における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで各種の機能を実行することが可能な例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに所望のソフトウェアを構成するプログラムをインストールして実行させる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施の形態によるシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるビデオ・グラフィック・プロセッサの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるフィルタの内部構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態による擬似輪郭判定用の領域の構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるリミッタ部による処理の例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による擬似輪郭判定部の内部構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施の形態による水平判定領域の構成例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態による水平方向での画素値の変化の例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態による垂直判定領域の構成例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による擬似輪郭の判定処理例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施の形態による擬似輪郭が発生している場合の画像の例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態によるノイズが発生している場合等における画像の例を示す説明図である。
【図１３】従来の画像信号の水平方向での変化の例を示す説明図であり、（ａ）は量子化前の例を示し、（ｂ）は量子化の例を示す。
【図１４】従来の擬似輪郭判定に用いる領域の構成例を示す説明図である。
【図１５】従来の擬似輪郭判定に用いる領域の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
３１…フィルタ、３０１…擬似輪郭判定部、３０１ａ−１〜３０１ａ〜４…ラインメモリ、３０１ｂ−１〜３０１ｂ−２０…遅延部、３０１ｃ…水平解析部、３０１ｄ…垂直解析部、３０１ｅ…論理積算出部、３０１ｆ…論理和算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１１】
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