(57)【要約】【課題】入力映像と映像表示装置の表示性能のギャップを埋める。【解決手段】相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受けこの入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態（ヒストグラム）を判定する周波数状態判定部（１０４）と、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって前記周波数状態判定部による周波数状態判定結果に応じて周波数応答特性が変化する鮮鋭化帯域フィルタ（１０８）と、前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行う鮮鋭化処理部（１１０）を具備する。前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、高域周波数応答が相対的に下降するように、前記鮮鋭化帯域フィルタの周波数応答特性が調整される。【選択図】図１
2010200112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、この入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態を判定する周波数状態判定部と、
前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって、前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、高域周波数応答が相対的に下降するように調整される鮮鋭化帯域フィルタと、
前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行ない、鮮鋭化処理が施された映像出力信号を提供する鮮鋭化処理部を具備した鮮鋭化処理装置。
【請求項２】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答が相対的に上昇するように、前記鮮鋭化帯域フィルタの周波数応答特性が調整されるように構成した請求項１に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項３】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを強め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを弱めるように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項４】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第１の閾値まで強め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第２の閾値まで弱め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少なくも多くもないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを、前記第１の閾値と前記第２の閾値の間で調整するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項５】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを強めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な下降により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを弱めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な上昇により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を設定するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項６】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第１の閾値まで強めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な下降により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を前記第１の閾値に対応するレベルに設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第２の閾値まで弱めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な上昇により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を前記第２の閾値に対応するレベルに設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少なくも多くもないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを、前記第１の閾値と前記第２の閾値の間で調整するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項７】
前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いのデフォルト値を定める手段をさらに具備した請求項３に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項８】
前記入力映像信号は輝度信号と色差信号を含み、前記周波数状態判定部が、前記入力映像信号のフレーム単位で、少なくとも前記輝度信号の周波数状態を検出するように構成された請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項９】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、この入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態を判定する周波数状態判定部と、
前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって、前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、高域周波数応答が相対的に下降するように調整される鮮鋭化帯域フィルタと、
前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて、前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行ない、鮮鋭化処理が施された映像出力信号を提供する鮮鋭化処理部と、
前記鮮鋭化処理部から提供される前記映像出力信号に対応する映像を表示する表示部を具備した映像装置。
【請求項１０】
第１の解像度の映像コンテンツをアップコンバートした擬似高解像度映像信号および、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度の映像コンテンツを含む高解像度映像信号のいずれが入力されているかを判定する判定部と、
前記擬似高解像度映像信号または高解像度映像信号の少なくとも一方を鮮鋭化処理する鮮鋭化処理ブロックを備え、
前記鮮鋭化処理ブロックが、前記判定部の判定結果に応じて、前記擬似高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いおよび、前記高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いの少なくとも一方を変えるように構成された映像装置。
【請求項１１】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、
前記入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態を検出し、
前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分の高域周波数応答を相対的に下降させ、
前記鮮鋭化処理に用いる信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行なう鮮鋭化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、映像の鮮鋭化処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤビデオなどの標準解像度映像（Standard Definition：ＳＤ映像：480×480〜720×480ドット）あるいは地上デジタル放送などの準高解像度映像（1440×1080ドット）を高解像度映像（Full High Definition：フルＨＤ映像：1920×1080ドット）にアップコンバートする技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６７１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
映像のアップコンバートが実用化されたことにより、ＨＤ映像信号には本来のフルＨＤ映像信号の他にＳＤ映像をＨＤ信号形態にアップコンバートしたものが混在し得るようになってきた。しかし、そのＨＤ映像信号を受ける映像表示装置は、入力された信号形態がＨＤ信号であればそのコンテンツに拘わらずＨＤ映像として処理してしまう。その映像表示装置は、本来のフルＨＤ映像信号が入力されれば高精細な映像を表示できる（元々高解像度な映像はとくに鮮鋭化処理しなくても高精細な映像表示が可能）。しかし、ＳＤ映像をＨＤ信号形態に単純にアップコンバートしたような、元々低解像度の映像信号がＨＤ信号形態で入力されると、その映像表示装置は、入力映像に適切な鮮鋭化処理を施さず、ねむたくボケた映像表示をしてしまうことがある。
【０００５】
すなわち、ＨＤ信号形態を採る入力映像（ＳＤ映像コンテンツとＨＤ映像コンテンツが無作為に混在）を扱うフルＨＤ映像表示が可能な映像表示装置では、その表示性能と入力映像の間にギャップが生じ得る。すると、装置ユーザは、フルＨＤ対応映像表示装置（ハイビジョンＴＶ等）でＨＤ信号を視聴しているにも拘わらず、ＳＤ品質の映像を視聴させられてしまうことがある。
【０００６】
この発明の課題の１つは、入力映像と映像表示装置の表示性能のギャップを埋めるよう、入力映像の最適化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一実施の形態に係る鮮鋭化処理装置は、相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式（ＨＤ信号フォーマット）の入力映像信号を受け、この入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態（フレーム単位のヒストグラム）を判定する周波数状態判定部（１０４）と、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって、前記周波数状態判定部による周波数状態判定結果に応じて周波数応答特性が変化する鮮鋭化帯域フィルタ（１０８）と、前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて、前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行う鮮鋭化処理部（１１０）を具備する。
【０００８】
この鮮鋭化処理装置において、前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答が相対的に下降するように、前記鮮鋭化帯域フィルタの周波数応答特性が調整される。
【０００９】
具体的には、この発明の一実施の形態において、前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域カットオフ周波数を下げて高域ノイズを抑え（鮮鋭化コアリングのレベルアップ）、鮮鋭化処理（鮮鋭化の効果ゲインアップ）をしてもノイジーな映像にならないようにする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ＳＤ映像をアップコンバートしたＨＤ映像信号のように実は低解像度なのだけど信号仕様から見かけ上高解像度信号のように認識される入力映像に対して、鮮鋭化処理をした際にノイジーな映像になるのを防止できる。こうして、入力映像の最適化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る、映像の鮮鋭化処理装置を説明するブロック図。
【図２】ヒストグラム取得／周波数状態判定部の構成を説明する図。
【図３】鮮鋭化帯域フィルタの可変フィルタ特性を例示する図。
【図４】映像の鮮鋭化処理の具体例を説明する図。
【図５】鮮鋭化帯域フィルタと鮮鋭化加算処理部の具体例を説明する図。
【図６】映像の鮮鋭化処理手順の一例を説明するフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の種々な実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る、映像の鮮鋭化処理装置１２０を説明するブロック図である。鮮鋭化処理装置１２０に入力される映像信号の映像ソース１００としては、デジタルＴＶチューナ出力、ＴＶ内臓ハードディスク（ＨＤＤ）に録画されたデジタル放送番組、ＤＶＤプレーヤ／ＤＶＤレコーダからの再生信号（デジタル映像信号）などがある。この映像信号は、輝度信号（Ｙ）１０１、色差青信号（Ｃｂ／Ｐｂ）１０２、および色差赤信号（Ｃｒ／Ｐｒ）１０３を含んでいる（場合によっては赤緑青のＲＧＢ信号の場合もあり得る）。ここでは、映像信号１０１〜１０３がデジタル信号の場合を想定している。映像信号１０１〜１０３がアナログ信号である場合は、図示しないＡ／Ｄコンバータを用いてデジタル信号化する。
【００１３】
映像信号１０１〜１０３はフレームメモリ１２４に一旦格納される。また、映像信号１０１〜１０３のうち少なくとも輝度信号（Ｙ）１０１に対して、フレーム毎に、周波数帯域分布を示すヒストグラムを取得する。このヒストグラム取得はヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４において行われる（詳細は図２を参照して後述する）。
【００１４】
ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４は、取得したヒストグラムから、入力された輝度信号（Ｙ）の周波数状態（信号の低域成分から高域成分までがどのように分布しているか）をフレーム単位でチェックしている。このチェック結果から、ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４は、低域成分に対して高域成分が相対的に少ないのか多いのかの判定を、リアルタイムで行う。
【００１５】
ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４による判定結果が出ると、フレームメモリ１２４に格納された映像信号１０１〜１０３は、それらに対応する信号１０１＊〜１０３＊として読み出される（フレームメモリ１２４は一種の遅延素子として機能している）。読み出された信号１０１＊〜１０３＊は、鮮鋭化処理ブロック１０７内の鮮鋭化帯域フィルタ１０８および鮮鋭化加算処理部１１０に入力される。
【００１６】
ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４は、低域成分に対して高域成分が相対的に少ないのか多いのかを判定し、その判定結果として、状態判定データ（制御パラメータ）１０５を鮮鋭化帯域フィルタ１０８に供給する。状態判定データ（制御パラメータ）１０５は、鮮鋭化を行うための映像信号成分を抽出する鮮鋭化帯域フィルタ１０８に対する、制御信号（微小信号コアリング制御信号）となる。
【００１７】
また、ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４は、低域成分に対して高域成分が相対的に少ないのか多いのかの前記判定結果として、状態判定データ（制御パラメータ）１０６を加算器１１１に供給する。状態判定データ（制御パラメータ）１０６は、鮮鋭化効果を決定するための制御信号（効果ゲイン制御信号）となっている。加算器１１１には、鮮鋭化の程度を決めるイニシャルパラメータ（装置メーカによる標準設定値あるいはユーザが好みで決めたユーザ設定値）が与えられている。加算器１１１は、状態判定データ（制御パラメータ）１０６にイニシャルパラメータを加えた鮮鋭化効果ゲイン制御信号１１２を、鮮鋭化加算処理部１１０に供給する。
【００１８】
鮮鋭化帯域フィルタ１０８および鮮鋭化加算処理部１１０で構成される鮮鋭化処理ブロック１０７は、フレームメモリ１２４から読み出された信号１０１＊〜１０３＊に対し、フレーム単位で鮮鋭化処理を施す（この鮮鋭化処理の内容は、フレーム内の絵柄が変わると、適宜変化する）。鮮鋭化処理ブロック１０７により適宜鮮鋭化された輝度信号（Ｙ＊）１２１、色差青信号（Ｃｂ＊／Ｐｂ＊）１２２、および色差赤信号（Ｃｒ＊／Ｐｒ＊）１２３は、例えばフルＨＤ対応の高解像度平面表示パネルを持つ映像表示部１３０に供給される。また、これらの信号１２１〜１２３は、フルＨＤ信号を扱うことができるＨＤＭＩ端子１４０やＤ端子（Ｄ３〜Ｄ５端子）１５０を介して、外部に出力することも可能に構成されている。
【００１９】
鮮鋭化処理ブロック１０７内の鮮鋭化帯域フィルタ１０８は、入力された映像信号のうち、鮮鋭化処理を行うための交流信号成分を抜き出す。その際のフィルタ帯域設計の一例を、図２〜図４を参照して説明する。
【００２０】
図２は、ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４の構成を説明する図である。鮮鋭化処理ブロック１０７に入力された映像信号のうち、輝度信号（Ｙ）１０１は、フレーム単位で、ｎ個のバンドパスフィルタＢＰＦ１〜ＢＰＦｎと１個のハイパスフィルタＨＰＦに入力される。ここで、ＨＰＦは、フルＨＤ信号でなければ頻繁に表れないような微細映像信号成分（空間周波数の特に高い成分）を通過させる。ＢＰＦ１は、ＳＤ映像あるいはＨＤ映像のうち変化が少ない映像信号成分（空間周波数の低い成分）を選択的に通過させる。ＢＰＦｎは、ＳＤ映像あるいはＨＤ映像のうち変化が多い映像信号成分（空間周波数の高い成分）を選択的に通過させる。ＢＰＦ２〜ＢＰＦ（n-1）は、変化が少ない場合と変化が多い場合の間の映像信号成分を、複数の周波数区間に区切って、選択的に通過させる。これらのＢＰＦ１〜ＢＰＦｎおよびＨＰＦを用いて、入力映像のフレーム内情報分布（ヒストグラム）を取得することができる。
【００２１】
すなわち、ある１つのデジタル映像フレーム（例えば1920×1080ピクセル相当のフレーム）内において、ＢＰＦ１を通過する信号成分に対応したピクセルの発生頻度（大きな面積の画像の表示に用いられるピクセルの累積ピクセル数）から、ＢＰＦｎを通過する信号成分に対応したピクセルの発生頻度（小さな面積の画像の表示に用いられるピクセルの累積ピクセル数）までと、ＨＰＦを通過する信号成分に対応したピクセルの発生頻度（極小さな面積の画像の表示に用いられるピクセルの累積ピクセル数）のヒストグラムが、ＢＰＦ１〜ＢＰＦｎおよびＨＰＦそれぞれの出力を累積記憶することで得られる。この累積記憶は、レジスタ１０４１〜１０４ｎおよび１０４ｈ内で行われる。
【００２２】
レジスタ１０４１は、ＢＰＦ１の通過帯域に対応する累積ピクセル数に所定の重み付け係数を掛けた値を記憶する。レジスタ１０４２は、ＢＰＦ２の通過帯域に対応する累積ピクセル数に所定の重み付け係数を掛けた値を記憶する。以下同様にして、レジスタ１０４ｎは、ＢＰＦｎの通過帯域に対応する累積ピクセル数に所定の重み付け係数を掛けた値を記憶する。また、レジスタ１０４ｈは、ＨＰＦの通過帯域に対応する累積ピクセル数に所定の重み付け係数を掛けた値を記憶する。なお、各レジスタにおける重み付け係数をどのように選ぶかは、鮮鋭化処理対象の映像コンテンツ（映画フィルム映像かスタジオビデオ映像かＣＧアニメ映像か等）によりケースバイケースで実験的に決める。
【００２３】
レジスタ１０４１〜１０４ｎに記憶された累積ピクセル数は、加算器１０４ａにより合算され、その合算結果が基準データＡとして比較器１０４ｃに入力される。一方、レジスタ１０４ｈに記憶された累積ピクセル数は、比較データＢとして比較器１０４ｃに入力される。比較器１０４ｃは、加算器１０４ａから入力された基準データＡを基に、レジスタ１０４ｈから入力された比較データＢが大きいか小さいかの判定を行う（この大小判定はレジスタ１０４１〜１０４ｎ、１０４ｈにおける重み付けの程度に影響される）。
【００２４】
なお、比較器１０４ｃは、最も簡単な場合は２値コンパレータとなるが、この実施の形態では、データＡとデータＢの大きさの違いの程度に応じた多値を出力するマルチレベルコンパレータで構成される。このマルチレベルコンパレータの多値出力が、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５および状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６として使用される。
【００２５】
図３は、鮮鋭化帯域フィルタ１０８の可変フィルタ特性を例示する図である。可変フィルタ１０８には複数のフィルタ特性（カットオフ周波数が異なる複数のローパスフィルタ）が設定されている。そのうちどのフィルタ特性が選択されるかは、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５の値により決まる。
【００２６】
すなわち、現在チェックしている映像のフレーム内に微細な映像成分が少ない場合（図４（ａ））は、高域側に鮮鋭化対象の画素情報が少なくて殆どノイズであると判断する。その場合、高域ノイズの抑制レベルが大きくなるように、すなわちフィルタ１０８の高域周波数応答が相対的に下降する（図３下側）ように、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５の値が設定される。このように「殆どノイズしかない高域成分」を抑えておけば、状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６により鮮鋭化効果ゲインを上げて低解像度映像の鮮鋭感を改善しても、それに伴いノイジーな映像になることを防止できる。
【００２７】
一方、現在チェックしている映像のフレーム内に微細な映像成分が多い場合（図４（ｂ））は、フィルタ１０８の高域周波数応答が相対的に上昇する（図３上側）ように、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５の値が設定される。このようにして「微細な映像成分が多い高域成分」を素通しすれば、状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６により鮮鋭化効果ゲインを下げても、元々微細映像成分が多く存在するので、映像の精細感は損なわれない。また鮮鋭化効果ゲインを下げるので、鮮鋭化に伴うノイズの増加も回避できる。
【００２８】
なお、現在チェックしている映像のフレーム内の高域情報（微細な映像成分）が少ない場合と多い場合の間にあるときは、フィルタ１０８の周波数応答には、図３の複数レスポンスカーブのうち上下カーブの間のものが選ばれる。
【００２９】
図４は、映像の鮮鋭化処理の具体例を説明する図である。図２の比較器１０４ｃにおいて、基準データＡ（低域成分に対応）より比較データＢ（高域成分に対応）が小さいとき（ケース１）は、現在チェックしている映像のフレーム内に微細な映像成分が少ない（あるいは無い）ことになる（図４（ａ））。この場合は、現在チェックしている映像が「ＳＤ映像をアップコンバートした疑似ＨＤ映像」であると判定し、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５および状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６が、「ＳＤ映像をアップコンバートした疑似ＨＤ映像」を示す値を持つようにする（図４（ｃ）（ｄ）左側参照）。
【００３０】
一方、比較データＢ（高域成分に対応）が基準データＡ（低域成分に対応）以上であるとき（ケース２）は、現在チェックしている映像のフレーム内に微細な映像成分が多いことになる（図４（ｂ））。この場合は、現在チェックしている映像が「本来のフルＨＤ映像」であると判定し、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５および状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６が「本来のフルＨＤ映像」を示す値を持つようにする（図４（ｃ）（ｄ）右側参照）。
【００３１】
また、比較データＢ（高域成分に対応）が基準データＡ（低域成分に対応）以下であるが、その程度が前記ケース１とケース２の間にあるとき（ケース３）は、状態判定データ１０５および１０６は、「ＳＤ映像をアップコンバートした疑似ＨＤ映像」の場合と「本来のフルＨＤ映像」の場合の間を示す値を持つようになる（図４（ｃ）（ｄ）において、閾値ＴＨ１と閾値ＴＨ２の間参照）。
【００３２】
図５は、鮮鋭化帯域フィルタ１０８と鮮鋭化加算処理部１１０の具体例を説明する図である。フレームメモリ１２４から読み出された輝度信号（Ｙ）１０１＊は加算器１１０３ｙおよびカットオフ可変のローパスフィルタＬＰＦ（Ｙ）１０８ｙに入力される。フレームメモリ１２４から読み出された色差信号（Ｃｂ／Ｐｂ）１０２＊は加算器１１０３ｂおよびカットオフ可変のローパスフィルタＬＰＦ（Ｃｂ／Ｐｂ）１０８ｂに入力される。フレームメモリ１２４から読み出された色差信号（Ｃｒ／Ｐｒ）１０３＊は加算器１１０３ｒおよびカットオフ可変のローパスフィルタＬＰＦ（Ｃｒ／Ｐｒ）１０８ｒに入力される。
【００３３】
ＬＰＦ（Ｙ）１０８ｙ、ＬＰＦ（Ｃｂ／Ｐｂ）１０８ｂ、およびＬＰＦ（Ｃｂ／Ｐｂ）１０８ｂは、いずれも、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５ｙ、１０５ｂ、１０５ｒの値に応じて周波数応答特性が変化し、カットオフ周波数が移動するようになっている（図３参照）。なお、フィルタ１０８ｙ、１０８ｂ、および１０８ｒは、状態判定データ１０５ｙ、１０５ｂ、１０５ｒの値に応じて通過帯域が変化するバンドパスフィルタでもよい。
【００３４】
ＬＰＦ（Ｙ）１０８ｙの出力１０９ｙ、ＬＰＦ（Ｃｂ／Ｐｂ）１０８ｂの出力１０９ｂ、およびＬＰＦ（Ｃｂ／Ｐｂ）１０８ｂの出力１０９ｒは、それぞれ、２次微分回路１１０１ｙ、１１０１ｂ、および１１０１ｒを介して、可変ゲインアンプ１１０２ｙ、１１０２ｂ、および１１０２ｒに入力される。２次微分回路１１０１ｙ、１１０１ｂ、および１１０１ｒは、入力された映像信号の不要低域成分をカットするとともに、入力された映像信号の高域成分を抽出し、画像エッジをシャープに立てる。これらの２次微分回路でエッジがシャープに立てられた鮮鋭化信号のレベルは、可変ゲインアンプ１１０２ｙ、１１０２ｂ、および１１０２ｒで適切に調整される。可変ゲインアンプ１１０２ｙ、１１０２ｂ、および１１０２ｒのゲインは、それぞれ、鮮鋭化効果ゲイン制御信号１１２ｙ、１１２ｂ、および１１２ｒによって決定される。ここで、鮮鋭化効果ゲイン制御信号１１２ｙ、１１２ｂ、および１１２ｒは、それぞれ、加算器１１１ｙ、１１１ｂ、および１１１ｒにおいて、状態判定データ（鮮鋭化効果ゲインパラメータ）１０６ｙ、１０６ｂ、および１０６ｒに所定のイニシャルパラメータを加えることで得られる。
【００３５】
こうして鮮鋭化効果ゲイン制御信号１１２ｙ、１１２ｂ、および１１２ｒによりレベル調整された鮮鋭化信号は、加算器１１０３ｙ、１１０３ｂ、および１１０３ｒにおいて、元の信号１０１＊、１０２＊、および１０３＊に加えられ、鮮鋭感が改善された信号１２１、１２２、および１２３となって出力される。
【００３６】
図６は、映像の鮮鋭化処理手順の一例を説明するフローチャート図である。図１の鮮鋭化処理装置１２０に1フレーム分の映像信号が入力されると（ＳＴ１０）、その1フレーム分の映像情報から、周波数成分毎のヒストグラムが検出される（ＳＴ１２）。検出されたヒストグラムから、高域成分が低域成分より相対的に少ないかどうかチェックされる（ＳＴ１４）。
【００３７】
高域成分が低域成分より相対的に少ない場合（ＳＴ１４Ｙ）は、効果ゲインを上げて鮮鋭感（解像感）を向上させるのだが（図４（ｃ）左側）、そのままでは画面がノイジーになる。そこで、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５を変えて（フィルタ１０８を高域減衰方向に調整して）ノイズ抑制レベルを大きくする（ＳＴ１６）。あるいは、高域成分が少ない場合（ＳＴ１４Ｙ）に、フィルタ１０８の通過帯域を、検出したヒストグラムのピーク周波数成分の低い方（図４（ａ）では左側）にシフトさせる。
【００３８】
高域成分が低域成分より相対的に多い場合（ＳＴ１４Ｎ）は、効果ゲインを上げて鮮鋭感（解像感）を向上させ必要性は低い（図４（ｃ）右側）。その場合、コアリングを強くかけすぎてフィルタ１０８が高域成分を通さなくなると、鮮鋭感（解像感）が今一不足することがある。そこで、高域成分が多い場合（ＳＴ１４Ｎ）は、状態判定データ（鮮鋭化コアリング調整パラメータ）１０５を変えて（フィルタ１０８を高域上昇方向に調整して）高域情報量を確保する（ＳＴ１８）。あるいは、高域成分が多い場合（ＳＴ１４Ｎ）に、フィルタ１０８の通過帯域を、検出したヒストグラムのピーク周波数成の高い方（図４（ｂ）では右側）にシフトさせる。
【００３９】
そして、入力映像信号のフレーム内周波数分布に応じて周波数応答特性が定められたフィルタ１０８の出力を用いて、鮮鋭化加算処理部１１０において、入力映像信号に対してフレーム単位で鮮鋭化加算処理が行われる（ＳＴ２０）。こうして処理された映像信号が、図１の鮮鋭化処理装置１２０から出力される（ＳＴ２２）。以上の処理（ＳＴ１０〜ＳＴ２２）は、鮮鋭化処理装置１２０内で自動的に実行される。
【００４０】
鮮鋭化処理装置１２０から出力された映像信号は、例えば図１の映像表示部１３０で表示される。表示された映像を視聴している装置ユーザが「いまひとつシャープな絵にしたい」と思えば（ＳＴ２４Ｙ）、図１の加算器１１１に入力されるイニシャルパラメータをプラス（鮮鋭化効果ゲインが大きくなる方向）に変更してシャープネスを高めることができる（ＳＴ２６）。逆に、表示された映像を視聴している装置ユーザが「ちょっと不自然にシャープな絵だな」と思えば（ＳＴ２８Ｙ）、図１の加算器１１１に入力されるイニシャルパラメータをマイナス（鮮鋭化効果ゲインが小さくなる方向）に変更してシャープネスを抑えることができる（ＳＴ３０）。このイニシャルパラメータにより、入力映像の周波数帯域成分に左右されない基本設定を行うことができる。以上の処理（ＳＴ２４〜ＳＴ３０）は、装置ユーザによりマニュアルで行うことができる。
【００４１】
図６の処理は反復して継続実行される。そのため、ユーザがマニュアル設定した絵を基準にして、表示される映像の内容（フレーム毎に変り得る）に応じた鮮鋭感（解像感）の自動調整が、フレーム単位でリアルタイムに行われる。
【００４２】
なお、図１の鮮鋭化処理装置１２０には、特開２００８−６７１１０号公報の「超解像度画像の生成装置」により生成された超解像度映像を入力することができる。あるいは、図１の鮮鋭化処理装置１２０で鮮鋭化処理された映像信号に対して、特開２００８−６７１１０号公報の超解像度処理（図４、図５および、段落００２０、段落００５１等参照）を施すこともできる。
【００４３】
あるいは、図１の鮮鋭化処理装置１２０自体に特開２００８−６７１１０号公報の「超解像度画像の生成装置」を適用し、超解像度処理の程度を状態判定データ１０５、１０６によって可変制御することも可能である。すなわち、図１の鮮鋭化処理装置１２０による鮮鋭化処理は、単純なエッジエンハンス処理に限定されない。
【００４４】
＜実施の形態の効果＞
フレーム単位で映像の周波数分布のヒストグラムをチェックしつつ鮮鋭化効果をフレーム単位でコントロールしているので、入力された映像に、リアルタイムできめ細かく、鮮鋭化効果特性を反映することができる。
【００４５】
換言すれば、入力映像信号の周波数帯域情報をリアルタイム取得することで入力映像信号の特徴検出を行い、その検出結果に基づいて最適な鮮鋭化処理を行うことが可能となる。
【００４６】
＜実施の形態と発明との対応例＞
（１）  第１の解像度の映像コンテンツ（ＳＤコンテンツ）をアップコンバートした擬似高解像度映像信号および、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度の映像コンテンツ（フルＨＤコンテンツ）を含む高解像度映像信号のいずれが入力されているかを判定する判定部（１０４）と、
前記擬似高解像度映像信号（アップコンバートＨＤ）または高解像度映像信号（フルＨＤ）の少なくとも一方を鮮鋭化処理する鮮鋭化処理ブロック（１０７）を備え、
前記鮮鋭化処理ブロック（１０７）が、前記判定部（１０４）の判定結果（１０５、１０６）に応じて、前記擬似高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いおよび、前記高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いの少なくとも一方を変えるように構成された映像装置。
【００４７】
（２）  相対的に低解像度な映像コンテンツ（ＳＤコンテンツ）をアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツ（フルＨＤコンテンツ）を含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式（ＨＤ信号フォーマット）の入力映像信号（１０１〜１０３）を受け（ＳＴ１０）、
前記入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態（ヒストグラム）を検出し（ＳＴ１２）、
前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたとき（ＳＤ映像をアップコンバートした疑似ＨＤ映像のとき）は（ＳＴ１４Ｙ）、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分（１０９）の高域周波数応答を相対的に下降（図３下側）（図４ｄではノイズ抑制レベルアップ）させ（ＳＴ１６）、
前記周波数状態判定部（１０４）により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたとき（本来のフルＨＤ映像のとき）は（ＳＴ１４Ｎ）、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分（１０９）の高域周波数応答を相対的に上昇（図３下側）（図４ｄではノイズ抑制レベルダウン）させ（ＳＴ１８）、
前記鮮鋭化処理に用いる信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理を行なう（図４ｃでは閾値１〜閾値２の間で鮮鋭化効果ゲインを増減）（ＳＴ２０）鮮鋭化処理方法。
【００４８】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、ヒストグラム取得／周波数状態判定部１０４から判定結果をＮフレーム（Ｎは整数）毎に取り出し、鮮鋭化処理ブロック１０７における鮮鋭化処理を入力映像のＮフレーム毎に行うようにしてもよい。このようにＮフレーム毎の処理もフレーム単位の範疇とする。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００４９】
１００…映像ソース（ＴＶチューナ出力、内部ＨＤＤ再生出力、外部ＡＶ入力等）、１０４…ヒストグラム取得／周波数状態判定部、１０７…鮮鋭化処理ブロック、１０８…鮮鋭化帯域フィルタ、１１０…鮮鋭化加算処理部（鮮鋭化処理部）、１２４…フレームメモリ、１２０…映像の鮮鋭化処理装置、１３０…映像表示部、１４０…ＨＤＭＩ端子、１５０…Ｄ端子（ＨＤ信号対応のＤ３〜Ｄ５端子）。
【図１】
2010200112.tif 000003
【図２】
2010200112.tif 000004
【図３】
2010200112.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月29日(2010.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、この入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態をリアルタイムで判定する周波数状態判定部と、
前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって、前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、高域周波数応答が相対的に下降するように周波数応答特性がリアルタイムで調整される鮮鋭化帯域フィルタと、
前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理をリアルタイムで行ない、鮮鋭化処理が施された映像出力信号を提供する鮮鋭化処理部を具備した鮮鋭化処理装置。
【請求項２】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答が相対的に上昇するように、前記鮮鋭化帯域フィルタ）の前記周波数応答特性がリアルタイムで調整される請求項１に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項３】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを強め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを弱めるように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項４】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第１の閾値まで強め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第２の閾値まで弱め、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少なくも多くもないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを、前記第１の閾値と前記第２の閾値の間で調整するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項５】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを強めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な下降により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを弱めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な上昇により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を設定するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項６】
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第１の閾値まで強めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な下降により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を前記第１の閾値に対応するレベルに設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に多いと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを第２の閾値まで弱めるとともに、前記鮮鋭化帯域フィルタの高域周波数応答の相対的な上昇により、前記鮮鋭化処理の効果が与えられる信号成分を前記第２の閾値に対応するレベルに設定し、
前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少なくも多くもないと判定されたときは、前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いを、前記第１の閾値と前記第２の閾値の間で調整するように構成した請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項７】
前記鮮鋭化処理部における鮮鋭化処理の度合いのデフォルト値を定める手段をさらに具備した請求項３に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項８】
前記入力映像信号は輝度信号と色差信号を含み、前記周波数状態判定部が、前記入力映像信号のフレーム単位で、少なくとも前記輝度信号の周波数状態を検出するように構成された請求項１または請求項２に記載の鮮鋭化処理装置。
【請求項９】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、この入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態をリアルタイムで判定する周波数状態判定部と、
前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分を取り出すものであって、前記周波数状態判定部により前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、高域周波数応答が相対的に下降するように周波数応答特性がリアルタイムで調整される鮮鋭化帯域フィルタと、
前記鮮鋭化帯域フィルタから取り出された信号成分を用いて、前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理をリアルタイムで行ない、鮮鋭化処理が施された映像出力信号を提供する鮮鋭化処理部と、
前記鮮鋭化処理部から提供される前記映像出力信号に対応する映像を表示する表示部を具備した映像装置。
【請求項１０】
第１の解像度の映像コンテンツをアップコンバートした擬似高解像度映像信号および、前記第１の解像度よりも高い第２の解像度の映像コンテンツを含む高解像度映像信号のいずれが入力されているかをリアルタイムで判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に応じて、前記擬似高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いおよび前記高解像度映像信号に対する鮮鋭化処理の度合いの少なくとも一方をリアルタイムで変える鮮鋭化処理ブロックを備え、
前記鮮鋭化処理ブロックが、前記判定部により前記擬似高解像度映像信号が入力されていると判定されたときはこの擬似高解像度映像信号に対して高域周波数応答をリアルタイムで相対的に下降させる周波数応答特性を持つ鮮鋭化帯域フィルタを含む映像装置。
【請求項１１】
相対的に低解像度な映像コンテンツをアップコンバートした疑似高解像度映像信号と元々高解像度な映像コンテンツを含む高解像度映像信号が混在し得る所定信号形式の入力映像信号を受け、
前記入力映像信号に含まれる映像コンテンツの周波数状態をリアルタイムで判定し、
前記入力映像信号の高域成分が相対的に少ないと判定されたときは、前記入力映像信号のうち映像の鮮鋭化処理に用いる信号成分の高域周波数応答をリアルタイムで相対的に下降させ、
前記鮮鋭化処理に用いる信号成分を用いて前記入力映像信号に対して鮮鋭化処理をリアルタイムで行なう鮮鋭化処理方法。