(57)【要約】【課題】エッジ領域前後のノイズを適切に除去できるようにする。【解決手段】フィルタ係数が固定のフィルタと、入力データの自己相関性に応じて、フィルタに出力する出力データを調整する調整部とを備える。また処理対象の領域の周辺のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、処理対象の領域の平坦領域を検出する平坦検出部と、エッジ検出部による検出結果と平坦検出部の検出結果から、ノイズが発生しやすい箇所である可能性を示す予測値を算出する算出部とを備え、調整部は、算出部により算出された予測値に基づき、フィルタに出力する出力データを調整する。本技術は、テレビジョン受像機に適用できる。【選択図】図５
2014039164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ係数が固定のフィルタと、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する調整部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
処理対象の領域の周辺のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、
前記処理対象の領域の平坦領域を検出する平坦検出部と、
前記エッジ検出部による検出結果と前記平坦検出部の検出結果から、ノイズが発生しやすい箇所である可能性を示す予測値を算出する算出部と
をさらに備え、
前記調整部は、前記算出部により算出された前記予測値に基づき、前記フィルタに出力する出力データを調整する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記自己相関性を、前記入力データの差分絶対値和を算出することで求め、
前記差分絶対値和の値により前記入力データに重み付けを行うことで、前記フィルタに出力する出力データを調整する
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記予測値に基づき、前記重みの最大値が適用される範囲の設定を行う
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記調整部は、入力データをｐ（ｘ）、出力データをｑ（ｘ）、重みをｗ（ｎ）としたとき、
ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ＋ｎ）・ｗ（ｎ）＋ｐ（ｘ）・（１−ｗ（ｎ））
で表される式に基づき調整を行う
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記入力データから、前記フィルタからの出力データを減算する減算部をさらに含み、
前記フィルタと前記減算部によりＨＰＦ（High Pass Filter）を構成する
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記調整部は、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が高いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が広くなる調整を行い、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が低いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が狭くなる調整を行う
請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記ＨＰＦからの出力に、前記予測値に基づく値を乗算する乗算部と、
前記乗算部からの出力を、前記入力データから減算することで、ノイズを低減させるノイズ低減部を
さらに備える請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項９】
フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置の信号処理方法において、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する
ステップを含む信号処理方法。
【請求項１０】
フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置を制御するコンピュータに、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する
ステップを含む処理を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】
本技術は、信号処理装置、信号処理方法、並びにプログラムに関する。詳しくは、エッジ周辺のリンギングノイズやモスキートノイズなどのノイズの除去を適切に行える信号処理装置、信号処理方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送などのデジタル圧縮により、輪郭周辺（エッジ周辺）にリンギングノイズやモスキートノイズが発生する。リンギングノイズやモスキートノイズは、テレビジョン受像機の高画質化や大画面化が進むにつれて、より目立つようになり、適切に除去されることが望まれている。
【０００３】
特許文献１においては、以下のようにして、リンギングノイズを低減させることが提案されている。まず、入力映像信号が低域成分と高域成分とに分けられ、分割された入力映像信号の高域成分が大振幅部分と小振幅部分とに分けられ、分けられた小振幅部分について、信号低減量に応じた信号量だけ出力信号量が低減される。そして、入力映像信号のエッジが検出され、当該エッジの前後の信号低減量が求められ、分割された大振幅部分と、入力映像信号の低域成分と、信号低減された入力映像信号の高域成分の小振幅部分とが混合されて、出力映像信号とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７５７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リンギングノイズなどのノイズ成分を映像信号から除去する際、ノイズ成分を除去するフィルタが用いられる。フィルタ係数が固定のフィルタを用いて、ノイズ成分を除去する場合、そのフィルタのタップ長が短いと、ノイズの除去が弱くなるが、エッジ領域はぼけにくい処理となる。一方で、フィルタのタップ長が長いと、ノイズの除去は強くなるが、エッジ領域はぼけやすい処理となる。
【０００６】
フィルタ係数が固定のフィルタを用いると、エッジ領域がぼけることなく、エッジ領域付近のノイズを除去するタップ長を設定するのは困難であった。
【０００７】
またバイラテラルフィルタ（Bilateral Filter）などのように、入力データによって通過帯域を可変にするフィルタにより、ノイズを除去することも提案されている。このようなフィルタによれば、エッジを保持したままエッジ周辺のノイズを除去するのに有効であるが、フィルタ係数を画素単位で算出する必要があり、ハードウェアの構成などが複雑になってしまう。また、このようなフィルタを用いても、エッジ周辺のノイズだけを除去するのは困難であった。
【０００８】
比較的簡単なハードウェア構成で、エッジ領域がぼけることなく、エッジ周辺のノイズを除去することができることが望まれている。
【０００９】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、エッジ領域がぼけることなく、エッジ周辺のノイズを除去することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術の一側面の信号処理装置は、フィルタ係数が固定のフィルタと、入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する調整部とを備える。
【００１１】
処理対象の領域の周辺のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、前記処理対象の領域の平坦領域を検出する平坦検出部と、前記エッジ検出部による検出結果と前記平坦検出部の検出結果から、ノイズが発生しやすい箇所である可能性を示す予測値を算出する算出部とをさらに備え、前記調整部は、前記算出部により算出された前記予測値に基づき、前記フィルタに出力する出力データを調整するようにすることができる。
【００１２】
前記調整部は、前記自己相関性を、前記入力データの差分絶対値和を算出することで求め、前記差分絶対値和の値により前記入力データに重み付けを行うことで、前記フィルタに出力する出力データを調整するようにすることができる。
【００１３】
前記予測値に基づき、前記重みの最大値が適用される範囲の設定を行うようにすることができる。
【００１４】
前記調整部は、入力データをｐ（ｘ）、出力データをｑ（ｘ）、重みをｗ（ｎ）としたとき、ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ＋ｎ）・ｗ（ｎ）＋ｐ（ｘ）・（１−ｗ（ｎ））
で表される式に基づき調整を行うようにすることができる。
【００１５】
前記入力データから、前記フィルタからの出力データを減算する減算部をさらに含み、前記フィルタと前記減算部によりＨＰＦ（High Pass Filter）を構成するようにすることができる。
【００１６】
前記調整部は、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が高いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が広くなる調整を行い、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が低いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が狭くなる調整を行うようにすることができる。
【００１７】
前記ＨＰＦからの出力に、前記予測値に基づく値を乗算する乗算部と、前記乗算部からの出力を、前記入力データから減算することで、ノイズを低減させるノイズ低減部をさらに備えるようにすることができる。
【００１８】
本技術の一側面の信号処理方法は、フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置の信号処理方法において、入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整するステップを含む。
【００１９】
本技術の一側面のプログラムは、フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置を制御するコンピュータに、入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整するステップを含む処理を実行させる。
【００２０】
本技術の一側面の信号処理装置、信号処理方法、並びにプログラムにおいては、フィルタ係数が固定のフィルタの前段の処理として、入力データの自己相関性に応じて、フィルタに出力する出力データを調整する処理が行われる。
【発明の効果】
【００２１】
本技術の一側面によれば、エッジ領域がぼけることなく、エッジ周辺のノイズを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】映像信号処理部の構成例を示す図である。
【図２】ＨＰＦのタップ数によるノイズ除去能力について説明するための図である。
【図３】ＨＰＦのタップ数によるノイズ除去能力について説明するための図である。
【図４】エッジとノイズについて説明するための図である。
【図５】本技術を適用した一実施の形態の映像信号処理部の構成を示す図である。
【図６】エッジとノイズについて説明するための図である。
【図７】リンギング予測部の構成を示す図である。
【図８】周辺エッジ検出部の構成を示す図である。
【図９】フィルタ係数を示す図である。
【図１０】周辺エッジ検出部での信号について説明するための図である。
【図１１】周辺エッジ検出部での重みについて説明するための図である。
【図１２】平坦検出部の構成を示す図である。
【図１３】平坦検出部での信号について説明するための図である。
【図１４】平坦検出部での重みついて説明するための図である。
【図１５】リンギング予測値に関する信号について説明するための図である。
【図１６】帯域可変フィルタの構成を示す図である。
【図１７】タップ長の可変について説明するための図である。
【図１８】前処理部の構成を示す図である。
【図１９】差分絶対値和と重みの関係について説明するための図である。
【図２０】リンギング予測値と重みの関係について説明するための図である。
【図２１】ゲイン制御部の構成を示す図である。
【図２２】非直線カーブの位置例を示す図である。
【図２３】ゲイン制御部での信号について説明するための図である。
【図２４】記録媒体について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．映像信号処理部の構成について
２．タップ長とノイズ除去の関係について
３．映像信号処理部の詳細な構成について
４．リンギング予測部の構成について
５．周辺エッジ検出部の構成について
６．平坦検出部の構成について
７．帯域可変フィルタの構成について
８．垂直前処理部の構成について
９．ゲイン制御部の構成について
１０．記録媒体について
【００２４】
［映像信号処理部の構成について］
図１は、映像信号処理部の構成を示すブロックであり、この例は、入力映像信号のエッジ部の前後に存在するリンギングノイズやモスキートノイズなどのノイズ成分を低減する場合の例である。また、図１に示す映像信号処理部１０は、例えば、テレビジョン受像機、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤ、Blu-rayディスクプレーヤなどの動画像や静止画像などを扱い、そのような信号（データ）を扱う装置内に組み込まれている。
【００２５】
図１に示した映像信号処理部１０は、ＨＰＦ（High-Pass Filter）２１、ゲイン制御部２２、減算部２３から構成されている。
【００２６】
入力された映像信号は、ＨＰＦ２１と減算部２３に供給される。ＨＰＦ２１は、映像信号から高域成分を抽出し、ゲイン制御部２２に供給する。リンギングが生じるのはエッジ部分であって、高域においてであり、そのため、高域成分について信号低減することにより、リンギングの低減が図れる。このようなことから、映像信号から高域成分の信号がＨＰＦ２１により抽出される。
【００２７】
ゲイン制御部２２は、微少振幅のノイズを除去するための処理を、ＨＰＦ２１から供給される映像信号に施し、減算部２３に出力する。減算部２３は、映像信号処理部１０に入力された映像信号から、ゲイン制御部２２から供給された信号を減算することで、ノイズ成分を除去（低減）した映像信号を生成し、図示していない後段の処理部に出力する。
【００２８】
このような構成においても、ノイズ成分を除去できるが、ＨＰＦ２１の構成を後述する構成とすることで、映像信号に基づく画像内のエッジ周辺部分に発生するリンギングノイズやモスキートノイズなどのノイズ成分を除去し、エッジもぼけないようにすることができる。そのような構成について説明する前に、エッジ部分に発生するノイズを除去したときに、エッジがぼけてしまうことがあることについて説明を加える。
【００２９】
［タップ長とノイズ除去の関係について］
ＨＰＦ２１のフィルタ係数は、固定とされているため、通過帯域も固定である。図２に、入力信号の波形、ＨＰＦ２１のタップ数が３のときのＨＰＦ２１からの出力信号の波形、およびＨＰＦ２１のタップ数が２１のときのＨＰＦ２１からの出力信号の波形を示す。
【００３０】
図２Ａに示すような微少な振幅を有する映像信号が入力信号とされ、ノイズ成分がない入力信号の場合、または微笑な振幅自体がノイズである場合、図２Ｂに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が３のときには、入力信号はＨＰＦ２１をほとんど通過しない。よって、微小な振幅がノイズであった場合、そのノイズは除去できない可能性がある。
【００３１】
図２Ｃに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が２１のときには、高域成分を抽出することができるため、微小な振幅がノイズであった場合、そのノイズを除去できる。
【００３２】
図２Ｄに示すようなエッジ領域の映像信号であり、急激な振幅の変化を伴う映像信号が入力信号とされ、ノイズ成分がない入力信号である場合、図２Ｅに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が３のときには、ＨＰＦ２１により入力信号から高域成分を抽出することができる。
【００３３】
図２Ｆに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が２１のときには、入力信号の高域成分を抽出することができるが、エッジ周辺の高域成分も抽出してしまう。この場合、図２Ｆに示したように、エッジ周辺が、ＨＰＦ２１の処理の影響を受けてしまう。よってタップ長が長い場合、エッジがぼけるなどの影響が出る可能性がある。
【００３４】
図３には、ノイズ成分がある入力信号が処理対象とされた場合を示す。図３Ａに示した入力信号は、図２Ｄに示した入力信号と同じく、エッジ領域の映像信号であり、急激な振幅の変化を伴う映像信号であるが、エッジ領域の前後に、リンギングノイズやモスキートノイズが存在している。図３Ａの丸で囲った部分がノイズ成分である。
【００３５】
図３Ｂに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が３のときには、ＨＰＦ２１により入力信号から高域成分を抽出することができるが、ノイズ成分を抽出することはできない。よってこの場合、ノイズを除去できない可能性がある。
【００３６】
また図３Ｃに示すように、ＨＰＦ２１のタップ数が２１のときには、ＨＰＦ２１により入力信号から高域成分を抽出することができ、ノイズ成分も抽出することができる。しかしながら、エッジ周辺の高域成分とノイズの高域成分が抽出されてしまうため、エッジ周辺が、ＨＰＦ２１の処理の影響を受けてしまい、エッジがぼけるなどの影響が出る可能性がある。
【００３７】
このように、リンギングノイズなどのノイズ成分を映像信号から除去する場合に、フィルタ係数（タップ数）が固定のフィルタを用いると、そのフィルタのタップ長が短いと、ノイズの除去が弱くなるが、エッジ領域はぼけにくい処理となる。一方で、フィルタのタップ長が長いと、ノイズの除去は強くなるが、エッジ領域はぼけやすい処理となる。
【００３８】
フィルタ係数が固定のフィルタを用いても、エッジ領域がぼけることなく、エッジ領域付近のノイズを除去することができるタップ長を設定するのは困難であった。しかしながら、以下に説明する本実施の形態を適用することで、フィルタ係数が固定のフィルタを用いた場合であっても、エッジ領域がぼけることなく、エッジ領域付近のノイズを除去することが可能となる。
【００３９】
具体的には、図４に示すように、エッジの部分Ａでは、タップ長を短くし、通過帯域を狭くすることで、ノイズ除去効果は小さいが、エッジがぼけることがないように処理されるようにする。そして、図４に示すように、エッジの部分Ａ以外の部分Ｂや部分Ｃでは、タップ長を長くし、通過帯域を広くすることで、ノイズ除去効果が大きいように処理されるようにする。
【００４０】
ＨＰＦ２１を、このような、処理する入力信号に応じてタップ長を可変とする構成にした場合、構成が複雑になる可能性がある。そこで、以下に説明するように、フィルタのタップ長は固定とし、その固定のタップ長を有するフィルタの前段で処理を行うことで、疑似的にタップ長が可変のフィルタを構成する。
【００４１】
［映像信号処理部の詳細な構成について］
図５は、映像信号処理部の詳細な構成を示す図であり、擬似的にタップ長を可変とするフィルタを含む映像信号処理部の構成を示す図である。図５に示した映像信号処理部１０１は、リンギング予測部１１１、帯域可変フィルタ１１２、ゲイン制御部１１３、および減算部１１４を含む構成とされている。
【００４２】
映像信号処理部１０１に入力された映像信号は、リンギング予測部１１１、帯域可変フィルタ１１２、および減算部１１４に供給される。
【００４３】
帯域可変フィルタ１１２は、図１に示したＨＰＦ２１に相当し、映像信号から高域成分を抽出し、ゲイン制御部２２に供給する。また、帯域可変フィルタ１１２に含まれるフィルタのタップ長は固定とされているが、フィルタ処理を行う前に、後述する処理が行われることで、帯域可変フィルタ１１２は、タップ長が可変とされたフィルタとして機能する。タップ長は、リンギング予測部１１１からの指示に基づき設定される。
【００４４】
リンギング予測部１１１は、リンギングノイズやモスキートノイズ（以下、リンギングノイズとする）が発生する箇所であるかを予測する。このことについて図６を参照して説明する。図６に示した波形は、エッジを含む映像信号の波形である。部分Ａは、エッジの入力信号である。このエッジの部分Ａの前後にリンギングノイズは発生しやすい。このことから、部分Ｂの振幅がある部分は、リンギングノイズである可能性がある。
【００４５】
しかしながら、エッジがある領域の付近に、テクスチャなどの模様があるために、部分Ｂに振幅が現れる可能性もある。リンギングノイズなどの振幅は比較的小さく、テクスチャなどの振幅はリンギングノイズに比べると大きい。換言すれば、図６において、エッジの部分Ａの前または後にある部分Ｂのところの情報量が多い場合、部分Ｂは、ノイズではなく、テクスチャなどである可能性が高い。
【００４６】
このようなことを考慮し、リンギング予測部１１１は、リンギングであるのか否かを予測する機能を有する。詳細は図７を参照して説明するが、エッジ付近であるか否かを判断する機能と、平坦な部分であるか否かを判断する機能を有する。平坦な部分とは、換言すれば、テクスチャなどの部分ではない部分である。このような機能を有するため、リンギング予測部１１１は、エッジ付近で、テクスチャなどではない領域を予測できる。
【００４７】
帯域可変フィルタ１１２は、リンギング予測部１１１の予測に応じて、タップ長を変更する。具体的には、帯域可変フィルタ１１２は、上記したように、エッジの部分では、タップ長が短く、エッジ以外の部分では、タップ長が長くなるように、リンギング予測部１１１の予測に応じて、タップ長を変更する。
【００４８】
リンギング予測部１１１の予測結果は、ゲイン制御部１１３にも供給される。ゲイン制御部１３には、帯域可変フィルタ１１２を通過した映像信号も供給される。帯域可変フィルタ１１２は、後述するように、ＨＰＦを構成している。よって、図１を参照して説明したように、帯域可変フィルタ１１２から出力される映像信号は、入力信号の映像信号から高域成分が抽出された信号である。
【００４９】
ゲイン制御部１１３は、微少振幅のノイズを除去するための処理を、帯域可変フィルタ１１２から供給される映像信号に施し、リンギング予測部１１１の予測結果に応じた値を乗算し、減算部１１４に出力する。減算部１１４は、映像信号処理部１０１に入力された映像信号から、ゲイン制御部１１３から供給された信号を減算することで、ノイズ成分を除去（低減）した映像信号を生成し、図示していない後段の処理部に出力する。
【００５０】
［リンギング予測部の構成について］
図７は、リンギング予測部１１１の内部構成例を示す図である。リンギング予測部１１１は、周辺エッジ検出部２０１、重み乗算部２０２、乗算部２０３、平坦検出部２０４、重み乗算部２０５を備える。
【００５１】
リンギング予測部１１１は、上記したように、エッジ付近であるか否かを判断する機能と、平坦な部分であるか否かを判断する機能を有する。エッジ付近であるか否かを判断する機能は、周辺エッジ検出部２０１である。この周辺ヘッジ検出部２０１により、リンギングが発生しているか否かを判断する領域が、エッジ周辺であり、リンギングが発生しやすい箇所であるか否かが判断される。
【００５２】
平坦な部分であるか否かを判断する機能は、平坦検出部２０４である。この平坦検出部２０４により、リンギングが発生しているか否かを判断する領域が、平坦な部分であり、テクスチャなどの部分ではないか否かが判断される。
【００５３】
リンギング予測部１１１に入力された映像信号は、周辺ヘッジ検出部２０１と平坦検出部２０４に供給される。周辺エッジ検出部２０１は、図８を参照して説明する構成を有し、処理対象とされている領域の周辺のエッジを検出する。周辺エッジ検出部２０１からの検出結果は、重み乗算部２０２に供給され、重み付けされ、乗算部２０３に供給される。
【００５４】
平坦検出部２０４は、図１２を参照して説明する構成を有し、処理対象とされている領域が、平坦な領域であるかを検出する。平坦検出部２０４からの検出結果は、重み乗算部２０５に供給され、重み付けされ、乗算部２０３に供給される。
【００５５】
［周辺エッジ検出部の構成について］
図８を参照し、周辺エッジ検出部２０１の構成について説明する。図８に示した周辺エッジ検出部２０１は、水平フィルタ２３１、絶対値算出部２３２、窓関数処理部２３３、最大値算出部２３４、最大値算出部２３５、垂直フィルタ２３６、絶対値算出部２３７、窓関数処理部２３８、および最大値算出部２３９から構成されている。
【００５６】
周辺エッジ検出部２０１に入力された映像信号は、水平フィルタ２３１と垂直フィルタ２３６に供給される。水平フィルタ２３１は、入力された映像信号に対して、図９Ａに示すような水平フィルタ係数を有するフィルタ処理を施し、絶対値算出部２３２に出力する。図９Ａに示した水平フィルタ係数は、３×３のフィルタであり、縦方向に係数として、“−１”、“０”、“１”が配列された係数である。
【００５７】
水平フィルタ２３１は、水平方向にエッジがある場合に、そのエッジを検出するためのフィルタである。例えば、図１０Ａに示すような映像信号が処理対象とされると、図１０Ｂに示すような信号が水平フィルタ２３１によりフィルタが施された信号として絶対値算出部２３２に出力される。図１０を参照するに、図１０Ａに示した映像信号は、２つの振幅の山を有し、図中左側の小さな山と、その後の大きな山を有する信号とされる。
【００５８】
このような信号が水平フィルタ２３１に入力されると、図１０Ｂに示したように、１つ目の山の部分で、プラス側とマイナス側にそれぞれ山を有する信号が生成され、絶対値算出部２３２に出力される。このような信号は、絶対値算出部２３２において、図１０Ｃに示すような、マイナス側の山がプラス側の山に変換された信号とされる。入力信号の大きな山に対しても同様な処理が施されることで、図１０Ｃに示すような信号が生成され、窓関数処理部２３３に出力される。
【００５９】
窓関数処理部２３３は、絶対値算出部２３２からの信号に対して、例えば、図１０Ｄに示すような窓関数で重み付けし、その重み付けした値を最大値算出部２３４に出力する。窓関数処理部２３３の処理により窓関数で重み付けされた値の波形を図１０Ｅに示す。この窓関数で重み付けされた値のうちの最大値を、最大値算出部２３４は算出し、図１０Ｆに示すような値を、最大値算出部２３５に出力する。
【００６０】
図１０Ｃに示した絶対値の波形のうち、円を付した箇所ａの画素が処理対象とされた場合、この箇所ａを中心とし、図１０Ｄに示す形状を有する窓関数による重み付けが窓関数処理部２３３により行われる。最大値算出部２３４は、窓関数で重み付けされた値のうちの最大値を算出する。図１０Ｅに示した波形においては、円を付した箇所ｂが最大値であるため、この値が、箇所ａの画素の値として、最大値算出部２３５に出力される。
【００６１】
すなわち、図１０Ｃの箇所ａと同じ画素位置にある絶対値を中心に窓関数で重み付けが行われ、その窓関数で重み付けされた値に対する最大値（図１０Ｅの箇所ｂ）が、箇所ａの画素位置における最大値（図１０Ｆの箇所ｃ）として出力される。
【００６２】
最大値算出部２３５には、水平方向の最大値と垂直方向の最大値が供給される。垂直方向の最大値は、垂直フィルタ２３６、絶対値算出部２３７、窓関数処理部２３８、および最大値算出部２３９の処理により算出される。
【００６３】
垂直フィルタ２３６、絶対値算出部２３７、窓関数処理部２３８、および最大値算出部２３９の各処理は、垂直フィルタ２３６のフィルタ係数が、水平フィルタ２３１のフィルタ係数と異なる以外は、水平フィルタ２３１、絶対値算出部２３２、窓関数処理部２３３、および最大値算出部２３４の各処理と基本的に同様なので、その説明は省略する。
【００６４】
垂直フィルタ２３６のフィルタ係数は、図９Ｂに示すように、図９Ａに示した水平フィルタ係数と同じく、３×３のフィルタであるが、横方向に係数として、“−１”、“０”、“１”が配列された係数とされている点が、水平フィルタ２３１のフィルタ係数と異なる。
【００６５】
最大値算出部２３５は、供給された水平方向の最大値と垂直方向の最大値の最大値を算出し、重み乗算部２０２（図７）に出力する。重み乗算部２０２の周辺エッジ検出に対する重みを、図１１Ａに示す。図１１Ａに示したように、周辺エッジ検出に対する重みは、最大値が０乃至Ｔ１までは“０”とされ、最大値がＴ１乃至Ｔ２までは、最大値に応じて変化する値とされ、最大値がＴ２以上のときには“１”とされる。
【００６６】
周辺エッジ検出部２０１から出力される値、すなわち最大値は、エッジである可能性が高い場合、大きな値となる。よって、図１１Ａに示した重みは、エッジである可能性が高い場合には、重み付けにより、後段の乗算部２０３に最大値が供給され、エッジである可能性が低い場合には、重み付けにより、後段の乗算部２０３に最大値が供給されない（０という値が供給される）ようにするための重みである。
【００６７】
図１１Ａに示したような重み付けが行われる場合に、図１１Ｂに示した映像信号が処理されると、図１１Ｄに示したような信号が生成され、乗算部２０３に供給される。図１１Ｂに示した映像信号は、図１０Ａに示した映像信号と同じであり、上記したように、周辺エッジ検出部２０１による処理が行われると、図１０Ｆ（図１１Ｃ）に示したような最大値の信号が、重み乗算部２０２に供給される。
【００６８】
重み乗算部２０２が図１１Ａに示した重み付けを行う結果、図１１Ｄに示した周辺エッジ検出に対する重み付けが行われた値が、乗算部２０３（図７）に供給される。乗算部２０３には、周辺エッジ検出に対して重み付けされた値と、平坦検出に対して重み付けされた値が供給される。次に、平坦検出について説明する。
【００６９】
［平坦検出部の構成について］
図１２を参照して、平坦検出部２０４の構成について説明する。平坦検出部２０４は、水平フィルタ２６１、絶対値算出部２６２、平均値算出部２６３、平均値算出部２６４、垂直フィルタ２６５、絶対値算出部２６６、および平均値算出部２６７から構成されている。
【００７０】
平坦検出部２０４に入力された映像信号は、水平フィルタ２６１と垂直フィルタ２６５に供給される。水平フィルタ２６１は、入力された映像信号に対して、図９Ａに示すような水平フィルタ係数を有するフィルタ処理を施し、絶対値算出部２６２に出力する。図９Ａに示した水平フィルタ係数は、３×３のフィルタであり、縦方向に係数として、“−１”、“０”、“１”が配列された係数である。
【００７１】
水平フィルタ２６１からの出力は、絶対値算出部２６２に供給される。絶対値算出部２６２は、水平フィルタ２６１からの値の絶対値を算出し、平均値算出部２６３に供給する。水平フィルタ２６１は、上記した周辺エッジ検出部２０１の水平フィルタ２３１と同一のフィルタ係数（図９Ａに示したフィルタ係数）を用いた処理を行うため、水平フィルタ２３１から出力される信号と、水平フィルタ２６１から出力される信号は同一の信号となる。
【００７２】
また、絶対値算出部２６２は、周辺エッジ検出部２０１の絶対値算出部２３２と同じく、水平フィルタ２６１からの値の絶対値を算出するため、絶対値算出部２３２から出力される信号と、絶対値算出部２６２から出力される信号は同一の信号となる。
【００７３】
図１３を参照して説明する。図１３Ａに示した信号は、図１０Ａに示した信号と同じであり、平坦検出部２０４に入力される映像信号を示す。このような映像信号が処理対象とされると、水平フィルタ２６１により処理が施された信号は、図１３Ｂに示したような信号となる。図１３Ｂに示した信号は、図１０Ｂに示した信号と同じ波形となる。
【００７４】
よって、絶対値算出部２６２からの出力は、図１３Ｃに示したような信号となり、この信号は、周辺エッジ検出部２０１の絶対値算出部２３２からの出力と同じく、図１０Ｃに示した信号と同じとなる。
【００７５】
このように、周辺エッジ検出部２０１と平坦検出部２０４では、同一の信号を入力し、同一の信号を生成する部分を含むため、このような部分は、共用する構成とするようにしても良い。例えば、平坦検出部２０４の水平フィルタ２６１と絶対値算出部２６２を削除した構成とし、平均値算出部２６３には、周辺エッジ検出部２０１の絶対値算出部２３２から信号が供給されるような構成とすることも可能である。
【００７６】
ここでは、図１２に示した構成を、平坦検出部２０４は有するとして説明を続ける。絶対値算出部２３２から、図１３Ｃに示したような信号が供給された平均値算出部２６３は、所定の範囲における平均値を算出する。算出された平均値の信号を、図１３Ｄに示す。
【００７７】
例えば、図１３Ｄの平均値の信号に円を付した箇所ｂの平均値が算出される場合、箇所ｂと同じ画素位置にある絶対値（図１３Ｃの絶対値の信号の円を付した箇所ａ）を中心とした所定の範囲における平均値が算出される。
【００７８】
平均値が算出される所定の範囲を、範囲Ｌ２とした場合、その範囲Ｌ２は、周辺エッジ検出部２０１の窓関数の範囲Ｌ１よりも狭い範囲とされている。範囲Ｌ１は、図１０に示した。このように処理範囲が異なるのは、処理対象とされている領域が、平坦であるか否かを判断するのと、処理対象とされている領域の周辺にエッジがあるか否かを判断するかの違いがあるからである。
【００７９】
図１２の平坦検出部２０４の構成に説明を戻し、平均値算出部２６３からの信号は、平均値算出部２６４に供給される。平均値算出部２６４には、水平方向の平均値と垂直方向の平均値が供給される。垂直方向の平均値は、垂直フィルタ２６５、絶対値算出部２６６、および平均値算出部２６７の処理により算出される。
【００８０】
垂直フィルタ２６５、絶対値算出部２６６、および平均値算出部２６７の各処理は、垂直フィルタ２６５のフィルタ係数が、水平フィルタ２６１のフィルタ係数と異なる以外は、水平フィルタ２６１、絶対値算出部２６２、および平均値算出部２６３の各処理と基本的に同様なので、その説明は省略する。
【００８１】
垂直フィルタ２６５のフィルタ係数は、図９Ｂに示すように、図９Ａに示した水平フィルタ係数と同じく、３×３のフィルタであるが、横方向に係数として、“−１”、“０”、“１”が配列された係数とされている点が、水平フィルタ２６１のフィルタ係数と異なる。
【００８２】
平均値算出部２６４は、供給された水平方向の平均値と垂直方向の平均値の平均値を算出し、重み乗算部２０５（図７）に出力する。重み乗算部２０５の平坦検出に対する重みを、図１４Ａに示す。図１４Ａに示したように、平坦検出に対する重みは、平均値が０乃至Ｔ３までは“１”とされ、平均値がＴ３乃至Ｔ４までは、平均値に応じて変化する値とされ、平均値がＴ４以上のときには“０”とされる。
【００８３】
平坦検出部２０４から出力される値、すなわち平均値は、平坦である可能性が高い場合、小さな値となる。よって、図１４Ａに示した重みは、平坦である可能性が高い場合には、重み付けにより、後段の乗算部２０３に平均値が供給され、平坦である可能性が低い場合には、重み付けにより、後段の乗算部２０３に平均値が供給されない（０という値が供給される）ようにするための重みである。
【００８４】
図１４Ａに示したような重み付けが行われる場合に、図１４Ｂに示した映像信号が処理されると、図１４Ｄに示したような信号が生成され、乗算部２０３に供給される。図１４Ｂに示した映像信号は、図１３Ａに示した映像信号と同じであり、上記したように、平坦検出部２０４による処理が行われると、図１３Ｄ（図１４Ｂ）に示したような平均値の信号が、重み乗算部２０５に供給される。
【００８５】
重み乗算部２０５が図１４Ａに示した重み付けを行う結果、図１４Ｄに示した平坦検出に対する重み付けが行われた値が、乗算部２０３（図７）に供給される。乗算部２０３には、周辺エッジ検出で重み付けされた値と、平坦検出で重み付けされた値が供給される。
【００８６】
乗算部２０３は、周辺エッジ検出に対して重み付けされた値と、平坦検出に対して重み付けされた値とを乗算し、その乗算結果を、帯域可変フィルタ１１２とゲイン制御部１１３にそれぞれ供給する。
【００８７】
乗算部２０３により処理が施された信号について、図１５を参照して説明する。図１５Ａは、映像信号処理部１０１に入力される映像信号の波形を示している。図１５Ａに示した映像信号は、エッジのある部分の映像信号であり、エッジの部分の前の部分に、ノイズがある信号である。この図１５Ａに示した映像信号は、図１１Ｂや図１４Ｂに示した映像信号の前半部分と同じである。
【００８８】
図１５Ｂは、周辺エッジ検出の重みの信号であり、周辺エッジ検出部２０１と重み乗算部２０２による処理結果を表す信号である。図１５Ｂに示した信号は、図１１Ｄに示した信号の前半部分と同じである。図１５Ｃは、平坦検出の重み信号であり、平坦検出部２０４と重み乗算部２０５による処理結果を表す信号である。図１５Ｃに示した信号は、図１４Ｄに示した信号の前半部分と同じである。
【００８９】
図１５Ｄは、乗算部２０３からの出力、従って、リンギング予測部１１１からの出力を示し、重みの積（リンギング予測値）を表す信号である。図１５Ｄに示した信号は、図１５Ｂに示した信号と図１５Ｃに示した信号を乗算することで生成される。図１５Ｄに示したリンギング予測値の信号は、２つの振幅の山を有する。振幅の山は、図１５Ａに示した映像信号のエッジの前後に存在する。
【００９０】
図１５に示した範囲Ｐ１と範囲Ｐ２は、リンギングの予測値の山がある部分であり、映像信号の前後の位置にある。このように、リンギング予測部１１１によれば、エッジの前後の領域を、特定することができる。また、この特定は、平坦であるか否かを判断して行っている。よって例えば、テクスチャなどの模様でありノイズではないときには、リンギング予測値は大きくならないように制御することができる。
【００９１】
このため、後述するように、リンギング予測値に基づいて帯域可変フィルタ１１２の帯域を制御する際、リンギングが発生している箇所と、テクスチャの箇所とを区別して、適切な帯域制御を行い、ノイズ除去を行うことが可能となる。
【００９２】
［帯域可変フィルタの構成について］
次に、リンギング予測部１１１からリンギング予測値の供給を受け、そのリンギング予測値に基づき帯域を可変に制御する帯域可変フィルタの構成について説明する。図１６は、帯域可変フィルタ１１２の内部構成例を示す図である。
【００９３】
図１６に示した帯域可変フィルタ１１２は、垂直前処理部３０１、垂直ＬＰＦ（Low Pass Filter）３０２、水平前処理部３０３、水平ＬＰＦ３０４、および減算部３０５から構成されている。
【００９４】
映像信号処理部１０１に入力された映像信号は、帯域可変フィルタ１１２の垂直前処理部３０１と減算部３０５にそれぞれ供給される。垂直前処理部３０１と垂直ＬＰＦ３０２は、図１８に示すような構成を有し、垂直方向に対する処理を実行する。水平前処理部３０３と水平ＬＰＦ３０４も、図１８に示すような構成を有し、水平方向に対する処理を実行する。
【００９５】
垂直ＬＰＦ３０２と水平ＬＰＦ３０４は、それぞれフィルタ係数が固定とされているため、通過帯域は固定となる。しかしながら、垂直ＬＰＦ３０２の前段に垂直前処理部３０１が設けられ、その垂直前処理部３０１での処理が実行されることで、垂直ＬＰＦ３０２は、フィルタ係数が可変であり、帯域が可変であるフィルタと同等なフィルタとして動作する。
【００９６】
同様に、水平ＬＰＦ３０４の前段に水平前処理部３０３が設けられ、その水平前処理部３０３での処理が実行されることで、水平ＬＰＦ３０４は、フィルタ係数が可変であり、帯域が可変であるフィルタと同等なフィルタとして動作する。
【００９７】
垂直前処理部３０１と垂直ＬＰＦ３０２が行う処理と、水平前処理部３０３と水平ＬＰＦ３０４が行う処理は、垂直方向に対して行うか、水平方向に対して行うかの違いがあるが、基本的に同様なので、垂直前処理部３０１と垂直ＬＰＦ３０２が行う処理を例に挙げて説明する。
【００９８】
なお、以下の説明において、“通過帯域を広くする”、“通過帯域を狭くする”といった記載を行うが、この“通過帯域”または“帯域”とは、帯域可変フィルタ１１２の通過帯域（帯域）を示すとする。垂直ＬＰＦ３０２や水平ＬＰＦ３０４の通過帯域（帯域）である場合には、例えば、垂直ＬＰＦ３０２の通過帯域といった記載を行い、帯域可変フィルタ１１２の通過帯域と区別した記載を行う。
【００９９】
また、図１６に示した帯域可変フィルタ１１２は、垂直方向に対する処理が行われた後、水平方向に対する処理が行われるように構成されているが、この処理順は入れ替えることも可能であり、水平方向に対する処理が行われた後、垂直方向に対する処理が行われるように構成されてもよい。
【０１００】
また、垂直方向に対する処理と水平方向に対する処理は、別々に行われても良く、必ずしも、図１６に示したように、一方の処理の後に他方の処理が行われるように構成されていなくても本技術を適用することはできる。また、垂直方向または水平方向のどちらか一方のみに対して処理を行うような場合にも、本技術は適用できる。
【０１０１】
さらに、ここでは、映像信号を処理する場合を例に挙げて説明しているが、映像信号以外の信号を処理する場合にも本技術を適用できる。本技術は、フィルタ係数が固定とされた所定のフィルタの前段で、以下に説明する処理を実行する前処理部を備えることで、可変のフィルタと同等のフィルタを構成したい場合に適用できる。
【０１０２】
帯域可変フィルタ１１２は、垂直ＬＰＦ３０２と水平ＬＰＦ３０４を含み、それぞれのＬＰＦで低周波成分が抽出され、減算部３０５に供給される構成とされている。そして、減算部３０５において、入力信号から、低周波成分が減算されるため、結果として、高周波成分が抽出されることになる。よって、帯域可変フィルタ１１２は、高周波成分を抽出するＨＰＦとして機能する。
【０１０３】
図２、図３を参照して説明したように、ノイズを除去するためのＨＰＦのタップ長が短く、通過帯域が狭いと、ノイズの除去が弱くなるが、エッジがぼけにくい。よって、エッジ部分では、ＨＰＦのタップ長は短い方が良い。一方で、ＨＰＦのタップ長が長く、通過帯域が広いと、ノイズの除去が強くなるが、エッジがぼけやすい。よって、エッジ部分以外では、ＨＰＦのタップ長は長い方が良い。
【０１０４】
垂直前処理部３０１により、フィルタ係数が固定の垂直ＬＰＦ３０２の帯域が等価的に可変となるように制御されることで、帯域可変フィルタ１１２の帯域が制御される。その制御について、図１７を参照して説明する。図１７Ａ乃至Ｃは、それぞれ同じ入力信号に対して処理を施す場合であるが、処理対象とされている部分が異なる。
【０１０５】
図１７Ａを参照するに、エッジ部分ではなく、エッジ部分に処理範囲が係らない場合、タップ長の中心を中心として、左右対称の帯域幅を有するフィルタとして、帯域可変フィルタ１１２が機能するように垂直前処理部３０１による処理が行われる。この場合、例えば、タップ長が１９タップである場合、１９タップの全てが用いられた処理が行われる。
【０１０６】
図１７Ｂを参照するに、エッジ部分ではないが、エッジ部分に処理範囲が係るような場合、タップ長の中心を中心として、左右非対称の帯域幅を有するフィルタとして、帯域可変フィルタ１１２が機能するように垂直前処理部３０１による処理が行われる。この場合、例えば、タップ長が１９タップである場合、１９タップのうちのエッジ部分に係る範囲のタップは用いずに処理が行われる。
【０１０７】
図１７Ｃを参照するに、エッジ部分が処理範囲であるような場合、タップ長を図１７Ｂに示したときよりもさらに短くし、通過帯域が狭いフィルタとして、帯域可変フィルタ１１２が機能するように、垂直前処理部３０１による処理が行われる。この場合、例えば、タップ長が１９タップである場合、１９タップのうちの中心付近の数タップのみで処理が行われる。
【０１０８】
［垂直前処理部の構成について］
このように、エッジの有無により、タップ長（通過帯域）が可変となるように帯域可変フィルタ１１２が機能するように、垂直前処理部３０１は、図１８に示すような構成を有する。図１８に示した垂直前処理部３０１は、１９個の画素値を処理対象とし、入力された画素値を以下の式により変換した値を垂直ＬＰＦ３０２に出力する構成を有する。
【０１０９】
垂直前処理部３０１は、垂直方向に配列されているｐ（ｘ−８）乃至ｐ（ｘ＋８）の１９個の画素値を入力する。垂直前処理部３０１は、入力された画素値から、次式（１）に基づく差分絶対値和を算出する。そして、その差分絶対値和に基づく重み付けを用いた次式（２）に基づき、入力された画素値を、ｑ（ｘ＋ｎ）に変換する。
【０１１０】
【数１】
2014039164.tif 000003
【０１１１】
式１において、ＳＡＤ（ｎ）は、差分絶対値和を表す。ｎは、−８≦ｎ≦８の値である。式（１）において、ｉは、−２乃至２までの値をとる。式（１）によれば、例えば、ｐ（ｘ）を中心とした場合、そのＰ（Ｘ）を含み、前後のｐ（ｘ−２）、ｐ（ｘ−１）、ｐ（ｘ＋１）、およびｐ（ｘ＋２）を含む５つの画素値が用いられた演算が行われる。またその演算は、隣接する画素値の差分の絶対値が算出され、その絶対値の和が算出されることで行われる。
【０１１２】
例えば、輝度の変化などが少ない平坦な部分である場合、隣接する画素の値の差分値は小さくなる。よって平坦な部分が処理対象とされた場合、式（１）により求められる差分絶対値和は小さくなる。換言すれば、相関性が高い場合、差分絶対値和（ＳＡＤ）は、小さな値となる。
【０１１３】
一方で、輝度の変化が大きいエッジの部分である場合、隣接する画素の値の差分値は大きくなる。よってエッジの部分やテクスチャなどの模様がある部分が処理対象とされた場合、式（１）により求められる差分絶対値和は大きくなる。換言すれば、相関性が低い場合、差分絶対値和（ＳＡＤ）は、大きな値となる。
【０１１４】
このようなことを上記した帯域可変フィルタ１１２の帯域と合わせて考えると、以下のようになる。すなわち、式（１）で求められる差分絶対値和の値が小さい場合、相関性の高い画素である平坦な領域である可能性が高いため、ノイズ除去が強く行われるように、帯域可変フィルタ１１２の帯域（タップ長）は、長くなるように制御される。
【０１１５】
換言すれば、式（１）で求められる差分絶対値和の値が小さい場合、図１７Ａを参照して説明したような状態である可能性が高いため、帯域可変フィルタ１１２のタップ長は、タップ長の中心を中心として、左右対象となるフィルタとなるように制御される。
【０１１６】
一方で、式（１）で求められる差分絶対値和の値が大きい場合、相関性の低い画素であるエッジの領域である可能性が高いため、ノイズ除去が弱く行われるように、帯域可変フィルタ１１２の帯域（タップ長）は、短くなるように制御される。
【０１１７】
換言すれば、式（１）で求められる差分絶対値和の値が大きい場合、図１７Ｃを参照して説明したような状態である可能性が高いため、帯域可変フィルタ１１２のタップ長は、タップ長の中心を中心として、短いタップ長のフィルタとなるように制御される。
【０１１８】
このような制御を可能とするために次式（２）で示す演算が、垂直前処理部３０１において実行され、入力された画素値Ｐが画素値ｑに変換されて出力される。
【０１１９】
ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ＋ｎ）・ｗ（ｎ）＋ｐ（ｘ）・（１−ｗ（ｎ））  ・・・（２）
【０１２０】
式（２）において、ｗ（ｎ）は、重みを表す。この重みは、差分絶対値和から求められる値であり、図１９に示すようなグラフが得られる関係式から求められる値である。図１９に示したグラフを参照するに、縦軸が重みｗ（ｎ）、横軸が差分絶対値和（ＳＡＤ（ｎ））である。図１９に示したように、重みは、差分絶対値和が０乃至Ｔ５までは“１”とされ、最大値がＴ５乃至Ｔ６までは、差分絶対値和に応じて変化する値とされ、差分絶対値和がＴ６以上のときには“０”とされる。
【０１２１】
なお、図１９においては、重みｗ（ｎ）の最大値は“１”、最小値は“０”に設定されているが、重みｗ（ｎ）の最大値や最小値は、１や０に限定されるわけではない。
【０１２２】
例えば、差分絶対値和が０乃至Ｔ５までの間の値である場合、式（２）のｗ（ｎ）には、“１”（重みｗ（ｎ）の最大値）が代入される。その結果、式（２）は以下の式（３）になる。
ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ＋ｎ）  ・・・（３）
【０１２３】
式（３）によれば、垂直前処理部３０１に入力された画素値ｐ（ｘ＋ｎ）は、そのまま出力の画素値ｑ（ｘ＋ｎ）として出力される。このような場合、垂直前処理部３０１には、画素値ｐ（ｘ−８）乃至ｐ（ｘ＋８）の１９個の画素値が供給されるが、その１９個の画素値がそれぞれ、垂直前処理部３０１から垂直ＬＰＦ３０２に供給される。
【０１２４】
差分絶対値和が０乃至Ｔ５までの間の値であるのは、処理対象とされている画素同士の相関性が高い場合であり、例えば、平坦な領域内の画素同士が処理対象とされている場合である。そのような場合には、上記したように、帯域可変フィルタ１１２の帯域は広くされ、ノイズ除去が強く行われるように制御される。この場合、垂直ＬＰＦ３０２の通過帯域は狭くなるため、結果として帯域可変フィルタ１１２の通過帯域は広くなる。
【０１２５】
また例えば、差分絶対値和がＴ６以上の値である場合、式（２）のｗ（ｎ）には、“０”（重みｗ（ｎ）の最小値）が代入される。その結果、式（２）は以下の式（４）になる。
ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ）  ・・・（４）
【０１２６】
式（３）によれば、垂直前処理部３０１に入力された画素値ｐ（ｘ）が、全ての出力の画素値ｑ（ｘ＋ｎ）として出力される。このような場合、垂直前処理部３０１には、画素値ｐ（ｘ−８）乃至ｐ（ｘ＋８）の１９個の画素値が供給されるが、その１９個の画素値はｐ（ｘ）に変換され、ｐ（ｘ）だけが、垂直前処理部３０１から垂直ＬＰＦ３０２に供給される。すなわち、この場合、垂直ＬＰＦ３０２に入力されるデータは、ＤＣ（直流成分）のようになる。
【０１２７】
差分絶対値和がＴ６以上の値であるのは、処理対象とされている画素同士の相関性が低い場合であり、例えば、エッジ領域内の画素同士が処理対象とされている場合である。そのような場合には、上記したように、帯域可変フィルタ１１２の帯域は狭くされ、エッジがぼけることなく処理が行われるように制御される。この場合、垂直ＬＰＦ３０２の通過帯域は広くなり、結果として帯域可変フィルタ１１２の通過帯域は狭くなる。
【０１２８】
図１８に示した垂直前処理部３０１の構成や動作は、水平前処理部３０３の構成や動作と同一であるため、水平ＬＰＦ３０４においても、帯域を等価的に可変として扱うことができる。
【０１２９】
このように、入力データの画素同士の相関性に応じて、フィルタ係数が固定のＬＰＦの入力データを調整することで、帯域可変フィルタ１１２の帯域を可変にすることができる。また、この帯域は、エッジ部分で通過帯域が狭くなるように制御することができ、エッジがぼけるなどの弊害が発生することを防ぐことが可能である。また、平坦な部分での通過帯域は広くなるように制御することが可能なため、平坦な部分でのノイズ除去を適切に行うことが可能となる。
【０１３０】
図１９を参照して説明した重みｗ（ｎ）を、エッジ強度と情報量、すなわち、図１５を参照して説明したリンギング予測値に基づいて可変とすることで、テクスチャなどを保護し、視覚的に目立つリンギングノイズやモスキートノイズなどのノイズを適切に除去することが可能となる。
【０１３１】
ここで、図２０を参照し、重みｗ（ｎ）の可変について説明する。図２０Ａは、エッジ強度が強いとき（くっきりした輪郭のとき）の映像信号を示し、このような映像信号からリンギング予測値が算出されたときの信号を図２０Ｂに示す。図２０Ｂを参照するに、リンギング予測値が比較的大きな値を有する場合、図２０Ｃに示すように、重みｗ（ｎ）が“１”となる範囲が比較的大きな範囲となるように制御がされる。
【０１３２】
比較のため、図２０Ｄ乃至Ｆを参照する。図２０Ｄは、エッジ強度が弱いとき（ぼんやりした輪郭のとき）の映像信号を示し、このような映像信号からリンギング予測値が算出されたときの信号を図２０Ｅに示す。図２０Ｄに示した点線の波形は、比較のために付した波形であり、図２０Ａに示した波形を示す。同じく、図２０Ｅに示した点線の波形は、図２０Ｂに示した波形を示す。
【０１３３】
図２０Ｅに示した点線の波形と実線の波形を比較するに、実線の波形の方が小さい値となっている。すなわち、実線で示したエッジ強度が弱いときのリンギング予測値は、点線で示したエッジ強度が強いときのリンギング予測値よりも小さい値となっている。このようにリンギング予測値が小さいときには、図２０Ｆに示すように、重みｗ（ｎ）が“１”となる範囲が比較的小さな範囲となるように制御がされる。
【０１３４】
図２０Ｆに示した実線で示したエッジ強度が弱いときの重みｗ（ｎ）の“１”の範囲は、差分絶対値和が０乃至Ｖ２までである。これに対して、点線で示したエッジ強度が強いときの重みｗ（ｎ）の“１”の範囲は、差分絶対値和が０乃至Ｖ１までである。差分絶対値和Ｖ２は、差分絶対値和Ｖ１よりも、小さい値である。
【０１３５】
このように、リンギング予測値により、重みｗ（ｎ）が“１”とされる差分絶対値和の範囲が変更される。換言すれば、リンギング予測値により、重みｗ（ｎ）の最大値が適用される差分絶対値和の範囲が変更される。なお、リンギング予測値により、重みｗ（ｎ）の最小値が適用される差分絶対値和の範囲が変更されるように構成することも可能である。
【０１３６】
図２０Ａ乃至Ｃに示したように、エッジ強度が強い場合、リンギングが発生する可能性が高いため、リンギング予測値が大きくなる。リンギングが発生しやすい箇所では、リンギング予測値が高くなり、重みｗ（ｎ）が“１”とされる差分絶対値和の範囲が広く設定される。重みｗ（ｎ）＝１となる範囲が広くされることで、上記した式（３）で出力データに変換される入力データが多くなり、その結果、帯域可変フィルタ１１２の通過帯域は広くなる。
【０１３７】
一方で、図２０Ｄ乃至Ｆに示したように、エッジ強度が弱い場合、リンギングが発生する可能性が低いため、リンギング予測値は小さくなる。リンギングが発生しにくい箇所では、リンギング予測値が小さくなり、重みｗ（ｎ）が“１”とされる差分絶対値和の範囲が狭く設定される。重みｗ（ｎ）＝１となる範囲が狭くされることで、上記した式（４）で出力データに変換される入力データが多くなり、その結果、帯域可変フィルタ１１２の通過帯域は狭くなる。
【０１３８】
このように、リンギング予測値に基づき重みｗ（ｎ）を変えることで、リンギングノイズやモスキートノイズなどのノイズが発生しやすい箇所と、そのようなノイズが発生しにくい箇所とを区別し、帯域可変フィルタ１１２の帯域を変更することが可能となる。よって、適切なノイズ除去を、フィルタ係数が固定のフィルタを用いて行うことが可能となる。
【０１３９】
図２０を参照した説明では、リンギング予測値により、差分絶対値和Ｖ１や差分絶対値和Ｖ２が設定されるとして説明した。この差分絶対値和Ｖ１または差分絶対値和Ｖ２は、重みｗ（ｎ）が１から１以下になる境界の差分絶対値和である。リンギング予測値に基づき設定される差分絶対値和は、重みｗ（ｎ）が０になる境界の差分絶対値和でも良い。
【０１４０】
また、重みｗ（ｎ）が１から０に変化するときの傾きは、変更されないとして説明したが、この傾き自体もリンギング予測値に基づき変更されるようにしても良い。すなわち、リンギング予測値に基づき、重みｗ（ｎ）が１となる境界の差分絶対値和と、重みｗ（ｎ）が０となる境界の差分絶対値和が、それぞれ求められるようにしても良い。
【０１４１】
［ゲイン制御部の構成について］
帯域可変フィルタ１１２により上記したような処理が施された入力信号は、ゲイン制御部１１３に供給される。図２１は、ゲイン制御部１１３の内部構成例を示す図である。ゲイン制御部１１３は、非直性カーブ演算部４０１と乗算部４０２を含む構成とされている。非直線カーブ演算部４０１には、帯域可変フィルタ１１２を通過した帯域成分が供給され、乗算部４０２には、非直線カーブ演算部４０１からのデータと、リンギング予測部１１１からのリンギング予測値（重み（ｎ））が供給される。
【０１４２】
非直線カーブ演算部４０１は、入出力特性が、図２２に示すような非線形特性の非線形変換回路により構成されている。図２２に示したような入出力の非線形特性により、入力信号の高域成分が小振幅のときには、それに比例した出力信号を出力するが、入力信号の高域成分が大振幅のときには、出力を零とするものである。非直線カーブ演算部４０１の処理により、微少振幅のノイズが除去される。
【０１４３】
微少振幅のノイズが除去された信号は、乗算部４０２に供給される。乗算部４０２は、リンギング予測値に応じた値を、非直線カーブ演算部４０１からの帯域成分に乗算し、減算部１１４（図５）に出力する。リンギング予測値に応じた値とは、例えば、リンギングノイズが発生しやすい箇所であり、リンギング予測値が高いような箇所では、大きめの値とされ、リンギングノイズが発生しにくい箇所であり、リンギング予測値が低いような箇所では、小さめの値とされることを意味する。
【０１４４】
図２３を参照し、ゲイン制御部１１３からの出力について説明する。図２３Ａに示した信号は、図１５Ａに示した映像信号と同じ映像信号を表す。図２３Ｂに示した信号は、図１５Ｄに示したリンギング予測値と同じリンギング予測値の信号を示す。図２３Ａに示したような映像信号が、上記したリンギング予測部１１１により処理されると、図２３Ｂに示したリンギング予測値が算出される。この算出されたリンギング予測値は、ゲイン制御部１１３の乗算部４０２に供給される。
【０１４５】
図２３Ｃは、帯域可変フィルタ１１２から出力される帯域成分の信号を表している。図２３Ａに示した映像信号と図２３Ｃに示した帯域成分を比較すると、図２３Ｃに示した帯域成分は、図２３Ａに示した映像信号の領域Ｐ１の所にあるノイズの振幅のみが残り、領域Ｐ１と領域Ｐ２の間にあるエッジの振幅はない信号となっている。
【０１４６】
このように、帯域可変フィルタ１１２から出力される帯域成分は、映像信号からノイズ成分を抽出した信号となる。このような帯域成分の信号が、ゲイン制御部１１３の非直線カーブ演算部４０１に供給される。非直性カーブ演算部４０１で微少振幅のノイズが除去された信号は、乗算部４０２に供給され、リンギング予測値に応じた値が乗算されることで、図２３Ｄに示したような信号が生成され、減算部１０４に出力される。
【０１４７】
減算部１０４には、映像信号処理部１０１に入力された映像信号も入力される。減算部１０４は、映像信号から、ノイズ成分を減算することで、ノイズ除去を行い、ノイズが除去された信号を図示していない後段の処理部に出力する。
【０１４８】
図２３Ｄに示したように、ゲイン制御部１１３から出力される信号は、エッジ周辺にあるノイズ成分であるため、エッジ周辺に発生しやすいリンギングノイズなどのノイズ成分を、減算部１０４の処理で映像信号から減算することで、適切にノイズを除去できる。
【０１４９】
また、図２３Ｄに示したように、ゲイン制御部１１３から出力される信号は、エッジの部分の信号は０となっているため、減算部１０４によるノイズ除去の処理が行われたときに、その影響を受けることなく処理される。よって、エッジがノイズ除去の処理のためにぼけてしまうといった弊害を、本技術によれば取り除くことが可能となる。
【０１５０】
このように、本技術によれば、入力データの自己相関性に応じて、フィルタ係数固定のフィルタの入力データを調整し、フィルタの通過帯域を可変にすることが可能となる。また通過帯域が可変のフィルタとすることで、エッジ部分で通過帯域が狭くなるように制御でき、ノイズ除去によって、エッジがぼけるという弊害をなくすことが可能となる。
【０１５１】
またエッジ強度と情報量から視覚的に目立つリンギングやモスキートを予測して、ノイズ除去の強度を決定する事ができるようになり、視覚的に目立つリンギングやモスキートだけを除去することが可能となる。
【０１５２】
また、通過帯域を制御するためにフィルタ係数を入れ替えたりする構成とする必要がなく、簡単なハードウェア構成で実現することができる。
【０１５３】
なお、上記した本技術を用いたフィルタの通過帯域の制御は、映像信号を処理するときのもに、その適用が限定されるのではなく、フィルタ係数が固定のフィルタを用いても、その通過帯域を可変に制御したいときに適用することができる。すなわち、映像信号に限らず、他の信号に対しても、本技術を適用することはできる。
【０１５４】
［記録媒体について］
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、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が含まれる。
【０１５５】
図２４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３は、バス１００４により相互に接続されている。バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記憶部１００８、通信部１００９、及びドライブ１０１０が接続されている。
【０１５６】
入力部１００６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１を駆動する。
【０１５７】
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、ＲＡＭ１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１５８】
コンピュータ（ＣＰＵ１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１５９】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記憶部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記憶部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ１００２や記憶部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１６０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１６１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１６２】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６３】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０１６４】
（１）
フィルタ係数が固定のフィルタと、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する調整部と
を備える信号処理装置。
（２）
処理対象の領域の周辺のエッジ領域を検出するエッジ検出部と、
前記処理対象の領域の平坦領域を検出する平坦検出部と、
前記エッジ検出部による検出結果と前記平坦検出部の検出結果から、ノイズが発生しやすい箇所である可能性を示す予測値を算出する算出部と
をさらに備え、
前記調整部は、前記算出部により算出された前記予測値に基づき、前記フィルタに出力する出力データを調整する
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記調整部は、前記自己相関性を、前記入力データの差分絶対値和を算出することで求め、
前記差分絶対値和の値により前記入力データに重み付けを行うことで、前記フィルタに出力する出力データを調整する
前記（２）に記載の信号処理装置。
（４）
前記予測値に基づき、前記重みの最大値が適用される範囲の設定を行う
前記（２）または前記（３）に記載の信号処理装置。
（５）
前記調整部は、入力データをｐ（ｘ）、出力データをｑ（ｘ）、重みをｗ（ｎ）としたとき、
ｑ（ｘ＋ｎ）＝ｐ（ｘ＋ｎ）・ｗ（ｎ）＋ｐ（ｘ）・（１−ｗ（ｎ））
で表される式に基づき調整を行う
前記（４）に記載の信号処理装置。
（６）
前記入力データから、前記フィルタからの出力データを減算する減算部をさらに含み、
前記フィルタと前記減算部によりＨＰＦ（High Pass Filter）を構成する
前記（２）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７）
前記調整部は、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が高いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が広くなる調整を行い、前記予測値が、ノイズが発生しやすい箇所である可能性が低いことを示すとき、前記ＨＰＦの通過帯域が狭くなる調整を行う
前記（６）に記載の信号処理装置。
（８）
前記ＨＰＦからの出力に、前記予測値に基づく値を乗算する乗算部と、
前記乗算部からの出力を、前記入力データから減算することで、ノイズを低減させるノイズ低減部を
さらに備える前記（６）に記載の信号処理装置。
（９）
フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置の信号処理方法において、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する
ステップを含む信号処理方法。
（１０）
フィルタ係数が固定のフィルタを備える信号処理装置を制御するコンピュータに、
入力データの自己相関性に応じて、前記フィルタに出力する出力データを調整する
ステップを含む処理を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１６５】
１０１  映像信号処理部，  １１１  リンギング予測部，  １１２  帯域可変フィルタ，  １１３  ゲイン制御部，  １１４  減算部，  ２０１  周辺エッジ検出部，  ２０２  重み乗算部，  ２０３  乗算部，  ２０４  平坦検出部，  ２０５  重み乗算部，  ３０１  垂直前処理部，  ３０２  垂直ＬＰＦ，  ３０３  水平前処理部，  ３０４  水平ＬＰＦ，  ３０５  減算部，  ４０１  非直線カーブ演算部，  ４０２乗算部
【図１】
2014039164.tif 000004
【図２】
2014039164.tif 000005
【図３】
2014039164.tif 000006
【図４】
2014039164.tif 000007
【図５】
2014039164.tif 000008
【図６】
2014039164.tif 000009
【図７】
2014039164.tif 000010
【図８】
2014039164.tif 000011
【図９】
2014039164.tif 000012
【図１０】
2014039164.tif 000013
【図１１】
2014039164.tif 000014
【図１２】
2014039164.tif 000015
【図１３】
2014039164.tif 000016
【図１４】
2014039164.tif 000017
【図１５】
2014039164.tif 000018
【図１６】
2014039164.tif 000019
【図１７】
2014039164.tif 000020
【図１８】
2014039164.tif 000021
【図１９】
2014039164.tif 000022
【図２０】
2014039164.tif 000023
【図２１】
2014039164.tif 000024
【図２２】
2014039164.tif 000025
【図２３】
2014039164.tif 000026
【図２４】
2014039164.tif 000027