(57)【要約】  本発明の映像処理回路１は、注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段１００と、差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段１００と、差分値が所定の閾値以下となる参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段１１０と、有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段１２０と、有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段１２とを備える。
2010061436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段と、
前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする映像処理回路。
【請求項２】
前記補正手段は、前記注目画素及び前記有効画素の画素レベルの差分値の和を所定の設定値で除算した値を、前記注目画素の画素レベルに加算することで、前記注目画素の画素レベルの補正を行うことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項３】
前記補正手段は、前記有効画素数に所定の係数を乗算することで、前記所定の設定値を設定することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の映像処理回路。
【請求項４】
前記注目画素及び前記参照画素の画素レベルの差分値のうち絶対値が最大となる最大差分値の絶対値を第三の閾値と比較する第三比較手段と、
前記最大差分値の絶対値が前記第三の閾値以上である場合、前記最大差分値を有する前記参照画素を突出点であると判定する突出点判定手段と
を備え、
前記参照画素のうち一の画素が前記突出点であると判定される場合、前記補正手段は、前記注目画素の画素レベルの補正を行わないことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項５】
前記注目画素の周辺の画素から前記参照画素を選択する画素選択手段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項６】
前記画素選択手段は、前記第一比較手段による前記差分値の比較、前記第二比較手段による前記有効画素数の比較の少なくとも一方に基づいて、前記参照画素の周辺の画素から前記参照画素を更に選択することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の映像処理回路。
【請求項７】
前記画素選択手段は、選択した前記参照画素の夫々に対し、前記注目画素との距離に応じて重みづけを行い、
(i)前記第一比較手段による前記差分値の比較、(ii)前記第二比較手段による前記有効画素数の比較、(iii)前記補正手段による前記差分値の和の前記注目画素の画素レベルへの加算、のうち少なくとも一つが前記重みづけに応じて行われることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の映像処理回路。
【請求項８】
請求の範囲第１項に記載の映像処理回路を備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載の情報再生装置に備えられるコンピュータを制御するためのコンピュータプログラムであって、
該コンピュータを前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段及び前記補正手段の少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出工程と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較工程と、
前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数工程と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較工程と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正工程と
を備えることを特徴とする映像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データのビット数を拡張する映像処理回路、特にデジタル画像のデータのビット数を拡張して表示する映像処理回路と、該映像処理回路を搭載する情報再生装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルの画像情報や映像情報は、一般的に輝度情報、色差情報それぞれの成分が8bitで量子化されて、ＭＰＥＧなどの画像圧縮技術を用いて圧縮されている。圧縮前に8bitに量子化している時点で映画などのフィルムで表現されている階調と比べると同等とはいえない各成分256段階分の情報しか入っていない。このように圧縮された映像情報を再生する場合には、圧縮前の量子化および圧縮技術の処理過程の量子化によって、量子化誤差がさらに大きくなり情報が削減されている。デコードしたデータをそのままディスプレイに表示させた場合、実際にディスプレイに映し出される階調は映画などの元映像（フィルム）が持っている階調よりも少ない階調しか表現できない。さらに上記の理由により圧縮前の8bitデータよりも実際に表現できる階調が少なくなっている部分がある。【０００３】
このような一画素あたりの情報量が映像本来の情報より少ない部分を含む映像情報を再生する際には、量子化誤差を小さくするために一画素あたりのビット数を拡張するビット拡張処理が行われる。【０００４】
このようなビット拡張処理の手法として、ビット拡張処理の対象となる注目画素と、該注目画素の参照画素との画素レベルを平均化する手法が従来採られている。このとき、参照画素の画素レベルに偏りが生じないよう、例えば画素レベルを制限して平均化を行う方法もある。【０００５】
特許文献１には、例えば画像におけるエッジ部などに見られる画素レベルの偏りによって平均化に不具合が生じることを抑制するために、注目画素を中心に点対称の位置にある参照画素の画素レベルを夫々組み合わせ、両者の画素レベルがともに条件を満たす画素ののみを用いて平均化を行うことで、ノイズの減少を行う方法が開示されている。【０００６】
また、特許文献２には、所定の範囲内における夫々互いに隣接する画素間における輝度変化の度合いの小ささを示す平坦度を評価することで、ビット拡張を実施する構成が開示されている。【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５９９６２号公報
【特許文献２】特開２００８−４７９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来型のビット拡張処理によれば、注目画素の周辺に、所謂エッジ部となる画素が存在する場合、該エッジ部となる画素の画素レベルが注目画素やその他の参照画素と大きく異なることから、適切なビット拡張処理を実施出来ないという技術的な問題があった。そのため、エッジや突出点など、周辺の画素と画素レベルの大きく異なる画素を考慮した方法が考慮されている。【０００９】
上述した特許文献１に開示される方法によれば、エッジ部などに起因するノイズの低減は見込めるものの、平均化に用いることの出来る画素数が減少してしまう場合がある。従って、このような方法を用いた場合、画素レベルの平均化によってビット数を本来の階調表現に近づけるビット拡張処理の効果を十分に享受出来ない虞がある。【００１０】
本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、エッジや突出点などによる画素レベルの平均化への影響を抑制した上で、好適なビット拡張処理を実現し得る映像処理回路、情報再生装置、コンピュータプログラム及び映像処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の映像処理回路は、注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段と、前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段と、前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段と、前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段と、前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段とを備える。【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の情報再生装置は、請求の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の映像処理回路を備える。【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のコンピュータプログラムは、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態（但し、その各種態様を含む）を備える情報再生装置に備えられるコンピュータを制御するためのコンピュータプログラムであって、該コンピュータを前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段及び前記補正手段の少なくとも一部として機能させる。【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の映像処理方法は、注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出工程と、前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較工程と、前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数工程と、前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較工程と、前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正工程手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例に係る映像処理回路における演算部の構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】実施例に係るビット拡張処理の処理の基本的な流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例に係るビット拡張処理のための注目画素と参照画素とを示す模式図である。
【図４】変形例に係る映像処理回路における演算部の構成を概念的に示すブロック図である。
【図５】変形例に係るビット拡張処理の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】変形例に係るビット拡張処理のための注目画素と参照画素とを示す模式図である。
【図７】変形例に係るビット拡張処理のための注目画素と参照画素とを示す模式図である。
【図８】第２変形例に係る映像処理回路における演算部の構成を概念的に示すブロック図である。
【図９】第２変形例に係るビット拡張処理の処理の基本的な流れを示すフローチャートである。
【図１０】第２変形例に係る映像処理回路における演算部の構成を概念的に示すブロック図である。
【図１１】第２変形例に係るビット拡張処理のための注目画素と参照画素とを示す模式図である。
【図１２】第３変形例に係る映像処理回路における演算部の構成を概念的に示すブロック図である。
【図１３】第３変形例に係る映像処理回路の基本的な構成を概念的に示すブロック図である。
【図１４】本実施例に係る情報再生装置の基本的な構成を概念的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０、１３  ビデオデータ、
１１  ラインメモリ、
１２  ビット拡張部、
１４  複数成分ビット拡張部、
１００、２００、３００、４００  差分値計算及び適応処理部、
１１０、２１０、３１０、４１０  有効画素カウンタ、
１２０、２２０、３２０、４２０  なだらかさ適応処理部、
１３０、２３０、３３０、４３０  突出点及びエッジ判定部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための最良の形態として、本発明の映像処理回路、情報再生装置、コンピュータプログラム及び映像処理方法に係る実施形態について説明する。【００１８】
（映像処理回路の実施形態）
本発明の映像処理回路に係る実施形態は、注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段と、前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段と、前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段と、前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段と、前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段とを備える。【００１９】
本発明の映像処理回路に係る実施形態によれば、先ず、差分算出手段の動作により、ビット拡張処理の対象となる注目画素と、注目画素の周辺の参照画素との画素レベルの差分値が算出される。ここに、画素レベルとは、輝度や色差など、画素の明るさ成分や色成分の夫々、及びそれらをまとめたものを示す趣旨である。また、画素レベルの差分値とは、典型的には、上述した画素レベルの夫々値の画素間での差分値であって、例えば、画素レベルとして輝度を用いる場合は輝度同士の差分値、色差を用いる場合には色差同士の差分値というように、同等の値の間での差分値を示す趣旨である。【００２０】
また、本実施形態における参照画素とは、典型的には注目画素の周辺の画素を示す趣旨である。しかしながら、後に詳述するように、注目画素の周辺の画素であって、所定の範囲内の画素（例えば、注目画素を中心として３×３や５×５の範囲内の画素）が特に選択されることで、そのような画素を参照画素として扱うよう構成されていても良い。【００２１】
続いて、注目画素と参照画素のうちの一の参照画素との画素レベルの差分値が、第一比較手段の動作により、比較される。ここで、注目画素と、該参照画素の画素レベルの差分値が第一の閾値により規定される範囲内である場合、該参照画素は、後のビット拡張処理のための有効画素として判定される。つまり、注目画素との画素レベルの差異によって、ビット拡張処理に用いる参照画素の画素レベルが制限される。【００２２】
その後、計数手段の動作により、参照画素のうち有効画素として判定された画素の数がカウントされる。そして、第二比較手段により、有効画素のカウント数と所定の第二の閾値とが比較される。このとき、有効画素のカウント数が第二の閾値以上である場合、注目画素及び参照画素の画素レベルはなだらかであり、ビット拡張処理に適しているものと判定される。本実施形態によれば、上述した有効画素のカウント数は、注目画素を中心とする周辺の画素の画素レベルのなだらかさを表す値として扱われる。本実施形態において、画素レベルがなだらかであるとは、注目画素を含む周辺の画素のエリア内に、例えばエッジ部や突出点など、大きく画素レベルが異なる画素が一定量以上含まれていないことを示す趣旨である。【００２３】
そして、注目画素及び参照画素の画素レベルがなだらかであると判定された場合、補正手段によって、注目画素が量子化以前に取っていた画素レベルが推定され、ビット拡張処理（言い換えれば、補正処理）が実施される。【００２４】
このように構成することで、典型的には、画像圧縮技術などを用いて圧縮されたデジタル画像などの情報を、ビット数の異なる量子化以前の階調表現に近づけるビット拡張処理を実施することが出来る。【００２５】
また、本実施形態においては特に、参照画素について、注目画素との画素レベルの差分値に制限を設けることによって、例えばエッジや突出点など周囲の画素と画素レベルの大きく異なる画素を好適に排除した上で、ビット拡張処理を実施することが出来る。【００２６】
尚、本実施形態によれば、注目画素の周辺の画素の画素レベルがなだらかであると判定される場合にのみ、該注目画素に対して以下に詳述するビット拡張処理が実施される。このため、突出点やエッジ部などに起因して、拡張処理を行った後の画像におけるボケなどを防止することが出来る。【００２７】
以上、説明したように、本実施形態の映像処理回路によれば、量子化以前の原画の階調表現により近づけるビット拡張処理を実施することが出来る。【００２８】
尚、本実施形態においては、第一の閾値及び第二の閾値は、予め実験またはシミュレーションなどによって設定されても良く、また、何らかの条件（例えば、注目画素からの参照画素の距離）に応じて設定されるなど、適宜設定されるよう構成されても良い。【００２９】
本発明の映像処理回路に係る実施形態の一の態様は、前記補正手段は、前記注目画素及び前記有効画素の画素レベルの差分値の和を所定の設定値で除算した値を、前記注目画素の画素レベルに加算することで、前記注目画素の画素レベルの補正を行う。【００３０】
この態様によれば、参照画素のうち有効画素として判定された画素の画素レベルと注目画素の画素レベルとの差分値の和を算出し、該差分値の和を所定の設定値で除算した値を注目画素の画素レベルに加算することで、ビット拡張処理を実施する。【００３１】
尚、所定の設定値は、典型的には、あらかじめ設定される値であっても良く、または、当該画像処理回路の動作中に適宜設定されるものであっても良い。【００３２】
このように構成することで、好適に、量子化以前の原画の階調表現により近づけるビット拡張処理を実施することが出来る。【００３３】
上述したように、補正手段が前記注目画素及び前記有効画素の画素レベルの差分値の和を所定の設定値で除算した値を、前記注目画素の画素レベルに加算することで、前記注目画素の画素レベルの補正を行う構成においては、前記補正手段は、前記有効画素数に所定の係数を乗算することで、前記所定の設定値を設定しても良い。【００３４】
このように構成することで、補正手段の動作により、判定される有効画素の数に応じて動的に変化する設定値を得ることが出来る。このような設定値を用いることで、有効画素の数を考慮に入れた上で、注目画素の画素レベルの補正を行うことが可能となる。このため、量子化以前の原画の階調表現により近づけるビット拡張処理を実施することが出来る。【００３５】
本発明の映像処理回路に係る実施形態の他の態様は、前記注目画素及び前記参照画素の画素レベルの差分値のうち絶対値が最大となる最大差分値の絶対値を第三の閾値と比較する第三比較手段と、前記最大差分値の絶対値が前記第三の閾値以上である場合、前記最大差分値を有する前記参照画素を突出点であると判定する突出点判定手段とを備え、前記参照画素のうち一の前記参照画素が前記突出点であると判定される場合、前記補正手段は、前記注目画素の画素レベルの補正を行わない。【００３６】
この態様によれば、参照画素において、画素レベルが注目画素と大きく異なる画素（つまり、画素レベルの差分値が第三の閾値以上）が検出される場合、該注目画素に対してはビット拡張処理が実施されない。【００３７】
ここに、画素レベルが注目画素と大きく異なる画素とは、典型的には、画像における所謂突出点やエッジ部などを構成する画素である可能性が高い。従って、該注目画素の周辺の該画素を含む画素領域においてビット拡張処理を実施することによって、突出点やエッジ部が埋没する（言い換えれば、目立たなくなる）可能性が生じる。【００３８】
そこで、このように構成すれば、仮に注目画素に隣接する画素が突出点である場合に注目画素を周囲の画素と処理することで突出点が埋没することを防ぎ、画像における突出点やエッジ部を好適に保存することが出来る。【００３９】
本発明の映像処理回路に係る実施形態の他の態様は、前記注目画素の周辺の画素から前記参照画素を選択する画素選択手段を更に備える。【００４０】
この態様によれば、注目画素の周辺の画素から適切な画素を参照画素として選択し、ビット拡張処理を実施することが出来る。【００４１】
画素選択手段は、後に詳述するように、例えば、注目画素を中心として３×３の範囲内の（つまり、隣接する）８画素を参照画素として選択するよう構成されても良く、また、５×５や、３×５など、その他の範囲内の画素を参照画素として選択するよう構成されても良い。【００４２】
また、画素選択手段は、後に詳述するように、注目画素の周辺の画素を、例えば、注目画素からの距離に応じた複数の範囲に分けて選択するよう構成されても良い。具体的には、注目画素を中心とする３×３の範囲内の画素を第一の範囲、該第一の範囲の外側に隣接する（つまり、注目画素を中心として５×５の範囲内の外側の）１６画素を第二の範囲として選択する。このとき、範囲毎に、差分値の比較のための閾値や、なだらかさの判定のための有効画素数の閾値や、補正処理における差分値の和を除算するための設定値（言い換えれば、注目画素の画素レベルに加算される値の係数）を個別に設定することで、注目画素から各参照画素への距離に応じた補正処理を実施することが出来る。【００４３】
このように構成すれば、注目画素の周辺の画素であって、注目画素の画素レベルと類似した画素レベルを有すると考えられる画素を好適に選択した上で、上述したビット拡張処理を実施することが出来る。従って、より多くの適切な参照画素に基づくビット拡張処理を実施することが出来、ビット拡張処理の精度の向上などを実現することが出来る。【００４４】
上述のように、画素選択手段を備える態様においては、前記画素選択手段は、前記第一比較手段による前記差分値の比較及び前記第二比較手段による前記有効画素数の比較の少なくとも一方に基づいて、前記参照画素の周辺の画素から前記参照画素を更に選択しても良い。【００４５】
この態様によれば、例えば参照画素の画素レベルのなだらかさの判定結果などに基づき、更に参照画素を新たに選択することで、より多くの、またはより適切な画素を参照画素とするビット拡張処理を実施することが出来る。【００４６】
この態様によれば、例えば、注目画素に隣接する参照画素の画素レベルが非常になだらかであると判定される場合には、更に周囲に隣接する画素の画素レベルもまたなだらかであると判定される可能性が高いため、そのような画素もまた参照画素として選択し、差分値の比較やなだらかさの判定が行われる。【００４７】
このとき、例えば、始めに参照画素として選択された画素を第一の範囲、該第一の範囲の画素レベルのなだらかさに応じて更に選択される周囲の画素を第二の範囲などというように分類して段階的に参照画素を広げていくように構成されても良い。【００４８】
このように構成すれば、注目画素により近い範囲内の参照画素の画素レベルがなだらかである場合に、同様になだらかである可能性の高い周辺の画素を更に参照画素として、ビット拡張処理に用いることが出来る。従って、より多くの適切な参照画素に基づくビット拡張処理を実施することが出来、ビット拡張処理の精度の向上などを実現することが出来る。【００４９】
また、例えば、注目画素に隣接する参照画素において、画素レベルに大きな差異が見られる画素が差分値やなだらかさの判定により検出された場合、該画素方向の画素を更に参照画素として選択せず、また該画素方向とは異なる方向の画素を参照画素として選択するよう構成されていても良い。【００５０】
つまり、画素レベルに大きな差異が見られる場合、該画素は、画像におけるエッジ部などと考えられるため、該画素方向の画素は同様に、注目画素の画素レベルと大きく異なる画素レベルを有することが予想される。従って、該画素方向を避けて更に参照画素を選択することで、エッジ部などを避け、好適になだらかな参照画素を選択出来る可能性が高まる。【００５１】
また、隣接する複数の参照画素の画素レベルの差分値が全て大きい場合など、条件をさらに細分化して参照画素がエッジ部であるか否かの判定を行うよう構成されていても良い。例えば、参照画素のうち、一画素のみ画素レベルの差分値が大きい画素が検出された場合、該画素はエッジ部に相当する画素である以外に、何らかの要因により一画素だけ大きく画素レベルが異なるような場合も考えられる。従って、該一画素だけでなく、隣接する複数の画素においても高い画素レベルの差分値が検出される場合において、該画素の集まりがエッジ部であると判定することで、より精度の高いエッジ部の判定を行うことが出来る。【００５２】
本発明の映像処理回路に係る実施形態の他の態様は、前記画素選択手段は、選択した前記参照画素の夫々に対し、前記注目画素との距離に応じて重みづけを行い、(i)前記第一比較手段による前記差分値の比較、(ii)前記第二比較手段による前記有効画素数の比較、(iii)前記補正手段による前記差分値の和の前記注目画素の画素レベルへの加算、のうち少なくとも一つが前記重みづけに応じて行われる。【００５３】
この態様によれば、注目画素からの距離に応じて有効画素の画素レベルの影響度が制御される。典型的には、注目画素からより遠くの参照画素の画素レベルは、注目画素のビット拡張処理に対する影響はより小さくなる。【００５４】
そこで、注目画素からの距離に応じて、参照画素が有効画素であるか否かの判定や、所定の範囲内の参照画素の画素レベルがなだらかであるか否かの判定に重みづけを行うことで、好適に夫々の参照画素の画素レベルの、ビット拡張処理への影響度を制御出来る。【００５５】
例えば、注目画素との距離に応じて、一の参照画素が有効画素であるか否かの判定に用いられる画素レベルの差分値の比較の対象となる第一の閾値を変更することで、好適にビット拡張処理に用いられる参照画素の影響度を制御することが出来る。【００５６】
また、所定の範囲内の参照画素について、該範囲内の参照画素の画素レベルがなだらかであると判定されるための有効画素のカウント数の比較対象となる、第二の閾値を変更することで、好適にビット拡張処理に用いられる参照画素の範囲毎に影響度を制御することが出来る。【００５７】
更に、ビット拡張処理に用いられる補正値の値に対して、該補正値が算出される所定の範囲毎に異なる係数を乗算することによって、好適にビット拡張処理に用いられる参照画素の影響度を制御することが出来る。【００５８】
以上説明したように、本態様によれば、参照画素と注目画素との距離に基づいて、ビット拡張処理に用いられる有効画素を取得したり、補正を行う値を変更することによって、好適に夫々の画素の影響度を制御した上で、ビット拡張処理を実施することが出来る。【００５９】
（情報再生装置の実施形態）
本発明の情報再生装置に係る実施形態は、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態（但し、その各種態様を含む）を備える。【００６０】
本発明の情報再生装置に係る実施形態によれば、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態が享受することが出来る各種効果と同様の効果を享受しながら、好適なデータの再生を実施することが出来る。【００６１】
（コンピュータプログラムの実施形態）
本発明のコンピュータプログラムに係る実施形態は、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態（但し、その各種態様を含む）を備える情報再生装置に備えられるコンピュータを制御するためのコンピュータプログラムであって、該コンピュータを前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段及び前記補正手段の少なくとも一部として機能させる。【００６２】
本発明のコンピュータプログラムに係る実施形態によれば、当該コンピュータプログラムを格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明の映像処理回路に係る各種効果と同様の効果を享受しながら、好適なデータの再生を実施することが出来る。【００６３】
尚、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態における各種態様に対応して、本発明のコンピュータプログラムに係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。【００６４】
（コンピュータプログラム製品の実施形態）
本発明のコンピュータプログラム製品に係る実施形態は、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態（但し、その各種態様を含む）を備える情報再生装置に備えられたコンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段及び前記補正手段の少なくとも一部として機能させる。【００６５】
本発明のコンピュータプログラム製品に係る実施形態によれば、当該コンピュータプログラム製品を格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラム製品をコンピュータに読み込めば、或いは、例えば伝送波である当該コンピュータプログラム製品を、通信手段を介してコンピュータにダウンロードすれば、上述した本発明の情報再生装置に係る実施形態を比較的容易に実施可能となる。更に具体的には、当該コンピュータプログラム製品は、上述した本発明の情報再生装置に係る実施形態として機能させるコンピュータ読取可能なコード（或いはコンピュータ読取可能な命令）から構成されてよい。【００６６】
尚、上述した本発明の情報再生装置に係る実施形態における各種態様に対応して、本発明のコンピュータプログラム製品に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。【００６７】
（映像処理方法の実施形態）
本発明の映像処理方法の実施形態は、注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出工程と、前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較工程と、前記差分値が前記所定の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数工程と、前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較工程と、前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正工程とを備える。【００６８】
本発明の再生方法に係る実施形態によれば、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態が享受することができる各種効果と同様の効果を享受しながら、例えば、ビデオデータの再生などを実施することが出来る。【００６９】
尚、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態における各種態様に対応して、本発明の情報再生方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。【００７０】
以上、説明したように、本発明の映像処理回路に係る実施形態によれば、差分算出手段と、第一比較手段と、計数手段と、第二比較手段と、補正手段とを備える。本発明の情報再生装置に係る実施形態は、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態を備える。本発明のコンピュータプログラムに係る実施形態は、コンピュータを、上述した本発明の映像処理回路に係る実施形態の少なくとも一部として機能させる。本発明の映像処理方法に係る実施形態によれば、差分算出工程と、第一比較工程と、計数工程と、第二比較工程と、補正工程とを備える。【００７１】
従って、圧縮された映像データなどに対し、好適なビット拡張を実施することが出来、圧縮以前の原画の画質により近づけて情報の記録や再生を行うことが出来る。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。【００７３】
（１）基本構成例
始めに、図１から図３を参照して、本発明の実施例に係る映像処理回路１における演算部の基本的な構成について説明しながら、該映像処理回路１の基本的な動作について説明する。ここに、図１は、基本構成例における映像処理回路１の演算部の基本的な構成を概念的に表すブロック図である。図２は、基本構成例に係る映像処理回路１によるビット拡張処理の基本的な動作の流れを示すフローチャートである。また、図３は、基本構成例の映像処理回路１の動作によるビット拡張処理のための注目画素及び参照画素を示す模式図である。【００７４】
基本構成例に係る映像処理回路１は、典型的には、ＤＶＤレコーダ、ＤＶＤプレイヤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙレコーダ、Ｂｌｕ−Ｒａｙプレイヤ及びデジタル放送対応テレビなど、デジタルのビデオデータの記録又は再生用の装置に設けられるものである。基本構成例に係る映像処理回路１は、このようなビデオデータの入力を受け、該ビデオデータの各画素における輝度や色差などに代表される画素レベルを補正することによって、好適には、画像圧縮による量子化の以前の階調表現に近づけたビデオデータを出力する構成である。【００７５】
以下に、図１のブロック図と、図２のフローチャートとを参照して、基本構成例に係る映像処理回路１の基本的な構成及び動作について説明する。【００７６】
図１に示されるように、基本構成例の映像処理回路１では、ビデオデータ１０がラインメモリ１１に入力されるよう構成される。ここにラインメモリ１１は、ビデオデータ１０のうち、ビット拡張を行う注目画素と該注目画素の周辺の所定の範囲内の画素より選択される参照画素との夫々の位置情報及び画素レベルなどの情報の入力を受け、蓄積するよう構成される。つまり、ラインメモリ１１に所定の画素に係る情報が入力されることによって、基本構成例に係る注目画素及び参照画素が選択される（ステップＳ１００）。【００７７】
図３は、ビデオデータ１０における注目画素及び参照画素の位置関係を示す模式図の一例である。ここでは、座標（ｍ，ｎ）の位置の注目画素を中心として、座標（ｍ−１，ｎ−１）から座標（ｍ＋１，ｎ＋１）までの３×３の範囲内に存在する（言い換えれば、隣接する）８個の画素が参照画素として選択されている。【００７８】
再び、図１及び図２を参照して、基本構成例に係る映像処理回路１の基本的な構成及び動作について説明する。【００７９】
差分値計算及び適応処理部１００において、各画素について画素レベルが取得され、範囲内の参照画素の夫々の画素レベルと、注目画素の画素レベルとの差分値が算出され、参照画素の夫々について、差分値の判定が行われる。【００８０】
より具体的には、注目画素の画素レベルが取得された後（ステップＳ１１０）、範囲内の参照画素のうちの一の参照画素について画素レベルが取得され（ステップＳ１２０）、例えば、両者を減算することなどによって注目画素と一の参照画素との差分値が算出される（ステップＳ１３０）。【００８１】
次に、一の参照画素における画素レベルの差分値と、所定の閾値（つまり、第一の閾値）とが比較される（ステップＳ１４０）。このとき、差分値が第一の閾値以下である場合（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、該当する一の参照画素は有効画素として判定される（ステップＳ１５０）。このとき、該参照画素が有効画素として判定されたことを示す信号が、有効画素カウンタ１２０へと送信される。【００８２】
また、一の参照画素における画素レベルの差分値が、第一の閾値より大きい場合（ステップＳ１４０：Ｎｏ）、有効画素とは判定されない。【００８３】
以上説明した参照画素が有効画素であるか否かの判定が、範囲内の参照画素として選択された各画素について実施される。【００８４】
そして、範囲内の全ての参照画素について、有効画素であるか否かの判定が終了した場合（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、有効画素カウンタ１２０に蓄積されたデータより、範囲内の参照画素のうち、有効画素として判定された画素数がカウントされる（ステップＳ１７０）。このとき、有効画素のカウント数を示すデータが、なだらかさ適応処理部１２０へと入力される。【００８５】
続いて、なだらかさ適応処理部１２０の動作により、有効画素のカウント数が第二の閾値と比較される（ステップＳ１８０）。そして、有効画素のカウント数が、第二の閾値以上である場合（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、注目画素と、範囲内の参照画素との画素レベルがなだらかであると判定される（ステップＳ１９０）。【００８６】
ここに、画素レベルがなだらかであるとは、典型的には、注目画素と、該注目画素を中心とする参照画素との画素レベルが類似していることを示す趣旨である。つまり、なだらかさ適応処理部１２０は、有効画素のカウント数を、注目画素の周辺の画素における画素レベルのなだらかさを示す指標として用いている。【００８７】
第二の閾値は、例えば、図３に示される８個の参照画素のうち、該注目画素を中心とする３×３の範囲内がなだらかであると判定されるために必要な有効画素数の下限を示す趣旨である。このような第二の閾値は、例えば実験やシミュレーション、その他何らかの手段によって決定され、設定されるよう構成されて良い。【００８８】
ここで、範囲内の参照画素の画素レベルがなだらかであると判定された場合（ステップＳ１９０）、有効画素として判定された画素の画素レベルなどのデータがビット拡張部１２へと入力され、注目画素のビット拡張処理に用いられる。他方で、有効画素として判定されなかった参照画素は、ビット拡張処理には用いられない
より具体的には、データの入力を受けたビット拡張部１２の動作により、夫々の有効画素の画素レベルと、注目画素の画素レベルとの差分値が加算され、差分値の和が算出される。そして、該差分値の和が、所定の設定値により除算されることでビット拡張のための補正値が算出される（ステップＳ２００）。続いて、該補正値を注目画素の画素レベルに加算することで、注目画素のビット拡張処理が実施される（ステップＳ２１０）。【００８９】
そして、ビット拡張された注目画素を含むビデオデータ１３が出力されて、一連のビット拡張処理が終了する。【００９０】
以上、説明したように本実施例に係る映像処理回路１によれば、注目画素の周辺の画素の画素レベルを参照して、注目画素の画素レベルとの差異が比較的少ない画素を有効画素としてビット拡張処理が実施される。また、注目画素の周囲の参照画素の範囲において、有効画素として判定される画素の数に応じて画素レベルのなだらかさが判定され、該範囲の画素レベルがなだらかであると判定される場合において、ビット拡張処理が実施される。従って、例えばビデオデータにおけるエッジ部や突出点など、注目画素と比較して大きく画素レベルの異なる画素を用いてビット拡張処理が実施されることに起因して、画像にボケが生じる事態などを好適に防止しつつ、ビット拡張処理を実施することが出来る。【００９１】
尚、上述したビット拡張処理の説明における画素レベルとは、輝度（例えば、Ｙ０、Ｙ１）や、色差（ＣＢ、ＣＲ）などの各成分及び各成分をまとめたものを示す。従って、上述したビット拡張処理は、例えば画素レベルにおける一つの成分を対象に実施されても良く、また複数の成分に対して個別に実施されても良いものである。【００９２】
また、所定の設定値は、一具体例として、有効画素のカウント数に対し、所定の係数を乗算することで設定される値であっても良い。つまり、当該画像処理回路１の動作中に適宜設定されるものであっても良い。他方で、あらかじめ実験やシミュレーションやそのほか何らかの手段により設定される値であっても良い。【００９３】
また、基本構成例に係る上述の説明においては、参照画素として注目画素を中心とする３×３の範囲内における８画素を選択したが、他の態様で参照画素が選択されても良い。例えば、注目画素を中心として、５×５や５×３などの範囲内の画素が参照画素として選択されても良く、その他任意の態様で参照画素が選択されても良いものである。【００９４】
（２）変形例
続いて、図４から図６を参照して、本発明の実施例に係る映像処理回路１の変形例について、その演算部の構成と、基本的な動作の流れについて説明する。ここに、図４は、変形例における映像処理回路１ａの演算部の基本的な構成を概念的に表すブロック図である。図５は、変形例に係る映像処理回路１ａによるビット拡張処理の基本的な動作の流れを示すフローチャートである。また、図６は、変形例の映像処理回路１ａの動作によるビット拡張処理のための注目画素及び参照画素を示す模式図である。【００９５】
尚、各図において、上述した基本構成例に係る映像処理回路１と同様の構成については、同じ番号を付して説明する。【００９６】
変形例に係る映像処理回路１ａの動作によれば、注目画素の周辺の画素を注目画素からの距離などに応じて複数通りの範囲（例えば、第１範囲、第２範囲など）に分類し、夫々の範囲毎になだらかさの判定が行われる。そして、なだらかであると判定される範囲に含まれる有効画素の画素レベルを用いたビット拡張処理が実施される。【００９７】
以下に、図４のブロック図と、図５のフローチャートとを参照して、変形例に係るこのような映像処理回路１ａの基本的な構成及び動作について説明する。【００９８】
図４に示されるように、基本構成例と同様にビデオデータ１０の入力を受け、注目画素及び参照画素として選択される画素の位置情報及び画素レベルなどのデータがラインメモリ１１に入力される。【００９９】
このとき、参照画素は、注目画素からの距離などに基づき、第１範囲から第４範囲の夫々の範囲に分類されている。【０１００】
図６は、変形例における注目画素及び参照画素の位置関係を示す模式図の一例である。ここでは、座標（ｍ，ｎ）の位置の注目画素を中心として、座標（ｍ−１，ｎ−１）から座標（ｍ＋１，ｎ＋１）までの３×３の範囲内に存在する（言い換えれば、隣接する）８個の画素が第１範囲の参照画素として選択されている。また、座標（ｍ−２，ｎ−１）から座標（ｍ＋２，ｎ＋１）までの５×３の範囲内に存在する画素であって、注目画素及び第１の範囲の参照画素でない６画素が第２範囲の参照画素として選択されている。また、座標（ｍ−３，ｎ−１）から座標（ｍ＋３，ｎ＋１）までの７×３の範囲内に存在する画素であって、注目画素、第１範囲及び第２範囲の参照画素でない、白の四角で示される２画素（つまり、座標（ｍ−３，ｎ）及び座標（ｍ＋３，ｎ）である画素）が第３範囲の参照画素として選択されている。また、座標（ｍ−４，ｎ−１）から座標（ｍ＋４，ｎ＋１）までの９×３の範囲内に存在する画素であって、注目画素及び第１範囲から第３範囲の参照画素でない、白の四角で示される２画素（つまり、座標（ｍ−４，ｎ）及び座標（ｍ＋４，ｎ）である画素）が第４範囲の参照画素として選択されている。【０１０１】
変形例においては、夫々の範囲に分類された参照画素に対して、典型的には注目画素により近い範囲の参照画素から順番に画素レベルのなだらかさの判定が実施される。以下に、再び図４及び図５を参照して、変形例に係る映像処理回路１の基本的な構成及び動作について説明する。【０１０２】
まず、第１範囲の差分値計算及び適応処理部１００において、第１範囲の各参照画素について画素レベルが取得され、範囲内の参照画素の夫々の画素レベルと、注目画素の画素レベルとの差分値が算出され、基本構成例と同様に第一の閾値との比較が行われることによって、有効画素であるか否かの判定が実施される（ステップＳ３２０からステップＳ３５０）。【０１０３】
その後、第１範囲の全ての参照画素について、有効画素であるか否かの判定が終了した後（ステップＳ３６０：Ｙｅｓ）、有効画素カウンタ１２０に蓄積されたデータより、第１範囲の参照画素のうち、有効画素として判定された画素数がカウントされ（ステップＳ３７０）、なだらかさ適応処理部１２０の動作により、第１範囲の参照画素の画素レベルがなだらかであるか否かの判定が実施される（ステップＳ３８０及びＳ３９０）。【０１０４】
このとき、第１範囲の参照画素の画素レベルがなだらかである場合、続いて、第２範囲の参照画素について、上述した第１範囲の場合と同様に参照画素の画素レベルのなだらかさの判定が行われる（ステップＳ３２０からステップＳ３９０）。【０１０５】
第２範囲の参照画素の画素レベルがなだらかである場合、続いて、第３範囲の参照画素について、上述した第１範囲の場合と同様に参照画素の画素レベルのなだらかさの判定が行われる（ステップＳ３２０からステップＳ３９０）。【０１０６】
第３範囲の参照画素の画素レベルがなだらかである場合、続いて、第４範囲の参照画素について、上述した第１範囲の場合と同様に参照画素の画素レベルのなだらかさの判定が行われる（ステップＳ３２０からステップＳ３９０）。【０１０７】
そして、参照画素として選択された画素が含まれる全ての範囲について、なだらかさの判定が行われた後（ステップＳ４００：Ｙｅｓ）、範囲毎に補正値が算出され、注目画素の画素レベルに加算されることでビット拡張処理が実施される（ステップＳ４２０及びステップＳ４３０）。【０１０８】
より具体的には、第１範囲の参照画素のうち、有効画素として判定された画素の画素レベルと、注目画素との差分値の和が算出され、該差分値の和が、所定の設定値により除算されることでビット拡張のための補正値が算出される。また、第２範囲、第３範囲及び第４範囲の夫々の有効画素の画素レベルを用いて、同様に補正値が算出される（ステップＳ４２０）。【０１０９】
そして、夫々の範囲の補正値を注目画素の画素レベルに加算することで、注目画素のビット拡張処理が実施される（ステップＳ４３０）。【０１１０】
そして、ビット拡張された注目画素を含むビデオデータ１３が出力されて、一連のビット拡張処理が終了する。【０１１１】
また、変形例に係る上述の説明においては、第１範囲から第４範囲の夫々の範囲に対し、一通りの閾値（つまり、第一の閾値及び第二の閾値）を用いて有効画素の判定及びなだらかさの判定を行っている。しかしながら、夫々の範囲について、相異なる閾値を用いることでこれらの判定が行われるよう構成されても良い。【０１１２】
例えば、注目画素により近い第１範囲の画素レベルに比較して、注目画素への影響度がより少ないものと考えられる第２範囲については、第一の閾値及び第二の閾値を第１範囲のものとは異なる値に変更して、上述した判定を行っても良い。同様に、第３範囲及び第４範囲に対しても、また異なる閾値を用いた判定を行うよう構成されても良い。つまり、典型的には、注目画素からの距離によって分類される夫々の参照画素の範囲毎に、データを重みづけして用いるよう構成されていても良い。【０１１３】
同様に、ビット拡張処理に用いられる補正値についても、例えば、差分値の和を除算する設定値を、夫々の範囲毎に変更させたり、算出された補正値に相異なる係数を乗算するなどして、典型的には注目画素からの距離に基づく範囲毎の重みづけを行うよう構成されても良い。例えば、差分値の和を除算するための設定値の一具体例として、有効画素のカウント数に対し、典型的には注目画素からの距離に基づいて変化する、または範囲毎に個別に設定される係数を乗算することで、範囲毎の重みづけを行うよう構成されても良い。【０１１４】
また、変形例に係る上述の説明においては、図６に示されるように夫々の範囲の参照画素が選択されているが、他の態様で参照画素が選択されても良い。例えば、図７に示されるように、より多くの画素を含むように夫々の範囲が設定されても良い。【０１１５】
また、変形例に係る上述の説明においては、第１範囲から第４範囲の４つの範囲に参照画素を分類して処理を行っているが、例えば、５つの範囲や３つの範囲など、他の態様で参照画素が分類されるよう構成されても良いものである。【０１１６】
また、変形例に係る上述の説明においては、第１範囲がなだらかであると判定される場合に、あらかじめ選択されている第２範囲の参照画素について夫々有効画素であるか否かの判定を行っているが、例えば、第１範囲におけるなだらかさの判定などに基づいて、第２範囲となる参照画素を選択するよう構成されていても良い。【０１１７】
以上、説明したように変形例に係る映像処理回路１ａによれば、注目画素の周辺の画素の画素レベルやなだらかさの判定を行う基本構成例の効果に加えて、更に距離の離れた画素をも参照してビット拡張処理が実施される。【０１１８】
このとき、典型的には、注目画素からの距離に応じて参照画素が複数通りの範囲に分類され、夫々の範囲毎に有効画素の判定や、なだらかさの判定が行われる。このとき、夫々の範囲における判定処理や、有効画素に基づく注目画素の補正値の算出の工程において、注目画素からの距離に応じた重みづけを行うことで、好適に各参照画素の影響度を制御しつつ、ビット拡張処理を実施することが出来る。【０１１９】
尚、変形例において、特に記述しない部分においては、上述の基本構成例と同様の構成であっても良い。【０１２０】
（３）第２変形例
続いて、図８から図１１を参照して、本発明の実施例に係る映像処理回路１の第２変形例について、その演算部の構成と、基本的な動作の流れについて説明する。ここに、図８及び図９は、第２変形例における映像処理回路１ｂ及び１ｂ’の演算部の基本的な構成を概念的に表すブロック図である。ここに、図８に示される映像処理回路１ｂは、第２変形例に係る構成を、基本構成例に示される（つまり、図１に示される）映像処理回路１に適用した際の構成を示し、図９に示される映像処理回路１ｂ’は、第２変形例に係る構成を、変形例に示される（つまり、図４に示される）映像処理回路１ａに適用した際の構成を示す。このように、第２変形例に係る構成は、基本構成例に対しても、また第１変形例に対しても適宜適用されて良い。図１０は、第２変形例に係る映像処理回路１ｂによるビット拡張処理の基本的な動作の流れを示すフローチャートである。また、図１１は、変形例の映像処理回路１ｂの動作によるビット拡張処理における、エッジ判定を伴うのための注目画素及び参照画素を示す模式図である。【０１２１】
尚、各図において、上述したものと同様の構成については、同じ番号を付して説明する。【０１２２】
以下、図８に示されるような映像処理回路１ｂに係る基本的な動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。【０１２３】
第２変形例に係る映像処理回路１ｂの動作によれば、注目画素の周辺の画素において、所謂エッジ部や突出点などの周囲の画素とは画素レベルが大きく異なる画素が検出された場合に、該画素の周辺で（例えば、該画素の周辺に存在する注目画素に対して）ビット拡張処理を行わないよう処理される。他方で、注目画素の周辺で、そのような突出した画素レベルを備える画素が検出されない場合には、上述のようにビット拡張処理が実施される。【０１２４】
図１０に示されるように、第２変形例においては、基本構成例において図２に示されるフローチャートの中で、続いて、なだらかさ適応処理部１２０の動作により、有効画素のカウント数と、第二の閾値との比較が行われた後（ステップＳ１８０）、有効画素のカウント数が、第二の閾値以上である場合（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、突出点及びエッジ判定部１３０の動作により、上述のステップＳ１３０において算出された参照画素と注目画素との画素レベルの差分値のうち、最大となる差分値の絶対値と第三の閾値との比較が実施される（ステップＳ５００）。【０１２５】
そして、有効画素のカウント数が第二の閾値以上であり（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、且つ、参照画素における最大差分値の絶対値が第三の閾値未満である場合（ステップＳ５００：Ｎｏ）、注目画素の周辺の画素レベルは、比較的差異が小さく、且つ、エッジ部や突出点などの大きく画素レベルの異なる差異が検出されないとされ、注目画素と、範囲内の参照画素との画素レベルがなだらかであると判定される（ステップＳ１９０）。【０１２６】
他方で、参照画素における最大差分値の絶対値が第三の閾値以上である場合（ステップＳ５００：Ｙｅｓ）、エッジ部や突出点などが検出されたものと判定され、注目画素に対しては、ビット拡張処理は行われない
また、図９に示される映像処理回路１ｂ’において、第１の範囲に係る処理において、エッジ部や突出点が検出される場合、該エッジ部や突出点である画素位置を考慮して、第２の範囲以降の参照画素を選択するよう構成されていても良い。【０１２７】
一般的に、第１範囲の参照画素の画素レベルの差分値を比較する工程において、エッジや突出点とされる画素が検出された場合、該エッジや突出点とされる画素に隣接する第２範囲の参照画素もまたエッジや突出点とされる画素である可能性が高い。従って、図１１に示されるように、第１範囲においてエッジや突出点であるとされる画素が検出される場合に、該画素の方向の画素からは第２範囲の参照画素を選択せず、該画素と異なる方向に第２範囲を設定することによって、エッジや突出点などを好適に避けつつ、注目画素のビット拡張処理に用いられる有効画素をより多く選択出来る可能性が高くなる。【０１２８】
映像処理回路１ｂ’においては、突出点及びエッジ判定部１３０−４３０の動作により、注目画素との画素レベルの差分値が第三の閾値より大きい画素が検出される場合、該画素の位置情報を考慮した上で、以降の範囲における参照画素の選択が実施される。  このように構成することで、注目画素の周辺の画素が、画素レベルの大きく異なる突出点である場合に、注目画素を周囲の参照画素の画素レベルを用いて処理することによって、突出点が埋没する（つまり、画素レベルが平均化される）ことを好適に防止することが出来る。結果、画像における、突出点やエッジ部の好適な保存が実現出来る。【０１２９】
尚、第２変形例において、特に記述しない部分においては、上述の基本構成例または変形例と同様の構成であっても良い。【０１３０】
（４）第３変形例
続いて、図１２及び図１３を参照して、本発明の実施例に係る映像処理回路１の第３変形例について、その演算部の基本的な構成について説明する。ここに、図１２は、第３変形例における映像処理回路１ｃの演算部の基本的な構成を概念的に表すブロック図である。図１４は、第３変形例に係る映像処理回路１ｃの基本的な構成を概念的に示すブロック図の一例である。【０１３１】
一般的に、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクに記録されるものや、デジタル放送などに用いられるデジタルのビデオデータでは、人間の目の特性により、画素データのうち、輝度については全ての画素に対応したデータが用意される。他方で、色差については、省略される傾向があり、４：２：０構成のサンプル形式により記録されている。【０１３２】
一般的に、このようなデジタルビデオデータをデコーダで再生する場合、４：２：２構成のサンプル形式で再生される。従って、本実施例に係る映像処理回路１が設けられる情報再生装置においては、４：２：２構成のサンプル形式のデータの入力が行われる場合が考えられる。このとき、リアルタイムに処理を行う画素を、２画素単位とする構成（つまり、Ｙ０，ＣＢ，Ｙ１，ＣＲ）が採用される場合がある。【０１３３】
ここで、第３変形例に係る映像処理回路１ｃの動作における、参照画素のなだらさかの判定において、画素レベルのうち、輝度Ｙ０及び輝度Ｙ１について比較を行った場合に、両者において参照画素の範囲がなだらかであると判定される場合には、このような複数の画素成分をひとくくりにして、画素レベルがなだらかであると判定しても良い。【０１３４】
図１２に示される映像処理回路１ｃは、このような画素レベルにおける各成分をひとくくりにして、有効画素の判定などを行う構成である。図１２に示される第３変形例に係る映像処理回路１ｃによれば、典型的には、上述した基本構成例、変形例及び第２変形例と同様の構成を備えるとともに、同様の効果を享受することが出来る。【０１３５】
また、第３変形例に係る映像処理回路１ｃによれば、画素レベルとして、上述したように二つの輝度成分をひとくくりにして、有効画素やなだらかさの判定が行われる。より具体的には、夫々個別に算出される参照画素と注目画素との輝度Ｙ０及び輝度Ｙ１差分値について、両者がともに第一の閾値以下である場合に、該輝度を有する参照画素が有効画素であると判定される。または、輝度Ｙ０及び輝度Ｙ１がともに第一の閾値以下である参照画素のカウント数が、第二の閾値以上である場合に、該輝度を有する参照画素の範囲がなだらかであると判定される。【０１３６】
図１３は、図１２に示される第３変形例に係る映像処理回路１ｃにおける、画素レベルにおける夫々の成分を演算する演算部を示すブロック図である。図１３によれば、４：２：２構成のサンプル形式のビデオデータ２０が入力されるラインメモリ２１より、輝度Ｙ０、輝度Ｙ１、色差ＣＢ及び色差ＣＲの夫々を示すデータが、夫々の成分に対応する演算部２２から２５へと入力される。【０１３７】
ここに、演算部２２から２５の夫々は、図１２における差分値計算及び適応処理部１００、有効画素カウンタ１１０、なだらかさ適応処理部１２０、突出点及びエッジ判定部１３０及び複数成分ビット拡張部１４の夫々を備える構成である。また、演算部２２は輝度Ｙ０、演算部２３は輝度Ｙ１、演算部２４は色差ＣＢ、そして演算部２５は色差ＣＲ輝度の夫々の画素レベルの成分について、処理を行うよう構成される。【０１３８】
夫々の演算部２２から２５での処理によって、夫々の画素レベルの成分についての参照画素のなだらかさが判定された後、該なだらかさを示すデータが、複数成分なだらかさ情報判定部２６へと入力される。【０１３９】
ここで、複数成分なだらかさ情報判定部２６において、例えば、輝度Ｙ０及び輝度Ｙ１の組み合わせにおいて、両者がともになだらかであるか否かなど、複数の画素レベル成分に跨って、なだらかさの判定が行われる。このとき、組み合わせられる画素レベルの各成分は、例えば輝度同士や色差同士、またはその他の組み合わせや、４成分全ての組み合わせなど、少なくともビット拡張処理に用いられる画素レベル成分を含むものであれば、任意のものであって良い。【０１４０】
そして、複数の画素レベルの成分の組み合わせの判定の結果、例えば、組み合わせられた全ての成分についてなだらかであると判定される場合など、複数の画素レベルの成分の組み合わせにおいて、なだらかであると判定される場合、該複数成分のなだらかさを示すデータが夫々の演算部２２から２５へと入力される。そして、夫々の演算部２２から２５において、画素レベルの各成分についてビット拡張処理が実施され、ビット拡張されたビデオデータ１３が出力される。【０１４１】
このように構成することで、より好適に画素レベルの制限を行った上で、適切な参照画素を用いたビット拡張処理を実施することが出来る。また、このような構成によれば、ビデオデータのエッジ部などをより好適に検出することが出来るとともに、該エッジ部の画素と画素レベルが大きく異なる画素を用いてビット拡張処理が実施されることに起因する、画像のボケをより確実に防止することが出来る。【０１４２】
尚、第３変形例において、特に記述しない部分においては、上述の基本構成例または変形例と同様の構成であっても良い。【０１４３】
（５）情報再生装置の具体例
続いて、図１３を参照して、本実施例に係る情報再生装置２の基本構成について説明する。ここに、図１３は、本実施例に係る情報再生装置２の基本的な構成を概念的に示すブロック図である。【０１４４】
本実施例に係る情報再生装置２は、例えば、上述の映像処理回路１を備える公知のパーソナルコンピュータやワークステーションなどであって、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクなどの情報記録媒体に記録されるビデオデータの再生を行う機器である。また、別の具体例では、デジタル放送などを受信してビデオデータを再生するデジタルテレビ機器等の家庭用機器である。このような機器は、その内部に映像の出力を制御するための制御部（例えば、ＣＰＵなど）を備えており、該制御部に映像処理回路１が備えられることによって、上述した各種効果を享受しつつ、好適なビデオデータの再生を実施することが出来る。【０１４５】
以下に、本実施例に係る情報再生装置の一具体例として、光ディスク５０に記録されたデータを再生する機能を備える情報再生装置２の基本的な構成について説明する。【０１４６】
図１４に示すように、情報再生装置２は、実際に光ディスク５０がローディングされ且つデータの再生が行なわれるディスクドライブ３０と、該ディスクドライブ３０に対するデータの再生を制御するパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ４０とを備えている。【０１４７】
ディスクドライブ３０は、光ディスク５０、スピンドルモータ３１、光ピックアップ（ＰＵ：Ｐｉｃｋ  ｕｐ）３２、信号記録再生部３３、ＣＰＵ３４、メモリ３５、データ入出力部３６及びバス３７を備えて構成されている。また、ホストコンピュータ４０は、操作／表示制御部４１、ＣＰＵ４２、メモリ４３、データ入出力部４４及びバス４５を備えて構成される。【０１４８】
スピンドルモータ３１は光ディスク５０を回転及び停止させるもので、光ディスク５０へのアクセス時に動作する。より詳細には、スピンドルモータ３１は、図示しないサーボユニット等によりスピンドルサーボを受けつつ所定速度で光ディスク５０を回転及び停止させるように構成されている。【０１４９】
光ピックアップ３２は、光ディスク５０に記録されるデータの再生を行うために、例えば夫々不図示のレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）と、フォトディテクタ（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と、図示しないコリメータレンズや対物レンズ等から構成される。より具体的には、データの再生時には、レーザダイオードは、光ディスク５０に対してレーザ光ＬＢを、所定の再生パワーで照射する。照射されたレーザ光ＬＢは、光ディスク５０の記録面において反射する。その反射光がフォトディテクタにおいて受光されることで、データが再生される。【０１５０】
信号記録再生部３３は、ＣＰＵ３４の制御を受けながらスピンドルモータ３１と光ピックアップ３２を制御することで、光ディスク５０に記録されるデータの再生を行う。より具体的には、信号記録再生部３３は、例えば、レーザダイオードドライバ（ＬＤドライバ）及びヘッドアンプ等によって構成されている。レーザダイオードドライバは、例えば駆動信号を生成し、光ピックアップ３２内に設けられたレーザダイオードを駆動する。ヘッドアンプは、光ピックアップ３２内に設けられたフォトディテクタの出力信号（即ち、レーザ光の反射光を示す信号であって、読取信号）を増幅し、該増幅した信号を出力する。【０１５１】
ＣＰＵ３４は、信号記録再生部３３、メモリ３５及びデータ入出力部３６と、バス３７を介して接続され、信号記録再生部３３、メモリ３５及びデータ入出力部３６に指示を行うことで、ディスクドライブ３０全体の制御を行う。通常、ＣＰＵ３４が動作するためのソフトウェア又はファームウェアは、メモリ３５に格納されている。【０１５２】
メモリ３５は、再生動作などに用いられるデータのバッファ領域や信号記録再生部３３で使用できるデータに変換する時の中間バッファとして使用される領域等であって、ディスクドライブ３０におけるデータ処理全般において使用される。また、メモリ３５は、情報再生装置２の動作を行うためのプログラム（即ち、ファームウェア）が格納されるＲＯＭ領域と、再生動作などに用いられるデータが一時的に格納されたりファームウェア等の動作に必要な変数等が格納されたりするＲＡＭ領域などから構成される。【０１５３】
データ入出力部３６は、ディスクドライブ３０に対する外部からのデータ入出力を制御する。ＳＣＳＩやＡＴＡＰＩなどのインタフェースを介してディスクドライブ３０と接続されている外部のホストコンピュータ４０から発行されるドライブ制御命令は、データ入出力部３６を介してＣＰＵ３４に伝達される。また、再生動作などに用いられるデータも同様に、データ入出力部３６を介して、ホストコンピュータ４０とやり取りされる。【０１５４】
操作／表示制御部４１は、ホストコンピュータ４０に対する動作指示受付と表示を行うもので、例えばデータの再生などの指示をＣＰＵ４２に伝える。【０１５５】
ＣＰＵ４２は、操作／表示制御部４１からの指示情報を元に、データ入出力部４４を介して、ディスクドライブ３０に対して制御命令（コマンド）を送信し、ディスクドライブ３０全体を制御する。同様に、ＣＰＵ４２は、ディスクドライブ３０に対して、動作状態をホストに送信するように要求するコマンドを送信することができる。これにより、データの再生中などといったディスクドライブ３０の動作状態が把握できるため、ＣＰＵ４２は、操作／表示制御部４１を介して蛍光管やＬＣＤなどの表示パネルにディスクドライブ３０の動作に基づいて光ディスク５０より再生される、典型的にはデジタルビデオデータなどを出力することができる。【０１５６】
更に、ＣＰＵ４２は、上述した本実施例に係る映像処理回路１が備えられて構成されている。このため、光ディスク５０より再生されるビデオデータに対し、好適に上述したビット拡張処理を施した上で、操作／表示制御部４１へと出力することが出来る。【０１５７】
メモリ４３は、ホストコンピュータ４０が使用する内部記憶装置であり、例えばＢＩＯＳ（Basic Input／Output System)等のファームウェアプログラムが格納されるＲＯＭ領域、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等の動作に必要な変数等が格納されるＲＡＭ領域などから構成される。また、データ入出力部４４を介して、図示しないハードディスク等の外部記憶装置に接続されていてもよい。【０１５８】
以上、説明したように、本実施例に係る情報再生装置２によれば、本実施例に係る映像処理回路１が備えられているため、好適に、上述した各種効果を享受しつつ、例えば光ディスク５０に記録されるデジタルビデオデータの再生を実施することが出来る。【０１５９】
尚、上述の説明及び図１４においては、ＣＰＵ４２に、本実施例に係る情報再生装置１が備えられているが、例えば、本実施例の変形例に係る映像処理回路１ａ、または本実施例の第二変形例に係る映像処理回路１ｂが備えられて構成されていても良い。このような構成によれば、好適に本実施例の変形例及び第二変形例に係る各種効果を享受しつつ、デジタルビデオデータの再生を実施することが出来る。【０１６０】
また、上述の説明及び図１４においては、例えば、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクなどの光ディスク５０に記録されるビデオデータの再生を実施する、例えば、ＤＶＤプレイヤやＢｌｕ−ｒａｙプレイヤなどである情報再生装置２を参照して説明しているが、例えば、光ディスク５０に記録されるビデオデータの再生を行う機能とともに、光ディスク５０に対して情報を記録する機能を有する、例えばＤＶＤレコーダやＢｌｕ−ｒａｙレコーダなどの所謂情報記録再生装置などもまた、本発明に係る情報再生装置に含まれるものである。【０１６１】
また、光ディスク５０に記録されるビデオデータの他に、ネットワークや放送などを介して入力されるビデオデータの再生を行う、例えばデジタルテレビなどの機器もまた、本発明に係る情報再生装置であっても良い。【０１６２】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う映像処理回路、情報再生装置、コンピュータプログラム及び映像処理方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【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】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段と、
前記差分値が前記第一の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする映像処理回路。
【請求項２】
前記補正手段は、前記注目画素及び前記有効画素の画素レベルの差分値の和を所定の設定値で除算した値を、前記注目画素の画素レベルに加算することで、前記注目画素の画素レベルの補正を行うことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項３】
前記補正手段は、前記有効画素数に所定の係数を乗算することで、前記所定の設定値を設定することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の映像処理回路。
【請求項４】
前記注目画素及び前記参照画素の画素レベルの差分値のうち絶対値が最大となる最大差分値の絶対値を第三の閾値と比較する第三比較手段と、
前記最大差分値の絶対値が前記第三の閾値以上である場合、前記最大差分値を有する前記参照画素を突出点であると判定する突出点判定手段と
を備え、
前記参照画素のうち一の画素が前記突出点であると判定される場合、前記補正手段は、前記注目画素の画素レベルの補正を行わないことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項５】
前記注目画素の周辺の画素から前記参照画素を選択する画素選択手段を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の映像処理回路。
【請求項６】
前記画素選択手段は、前記第一比較手段による前記差分値の比較、前記第二比較手段による前記有効画素数の比較の少なくとも一方に基づいて、前記参照画素の周辺の画素から前記参照画素を更に選択することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の映像処理回路。
【請求項７】
前記画素選択手段は、選択した前記参照画素の夫々に対し、前記注目画素との距離に応じて重みづけを行い、
（ｉ）前記第一比較手段による前記差分値の比較、（ｉｉ）前記第二比較手段による前記有効画素数の比較、（ｉｉｉ）前記補正手段による前記差分値の和の前記注目画素の画素レベルへの加算、のうち少なくとも一つが前記重みづけに応じて行われることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の映像処理回路。
【請求項８】
請求の範囲第１項に記載の映像処理回路を備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載の情報再生装置に備えられるコンピュータを制御するためのコンピュータプログラムであって、
該コンピュータを前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段及び前記補正手段の少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出工程と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較工程と、
前記差分値が前記第一の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数工程と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較工程と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正工程と
を備えることを特徴とする映像処理方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月21日(2011.2.21)
【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】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出手段と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較手段と、
前記差分値が前記第一の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数手段と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較手段と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正手段と
前記注目画素及び前記参照画素の画素レベルの差分値のうち絶対値が最大となる最大差分値の絶対値を第三の閾値と比較する第三比較手段と、
前記最大差分値の絶対値が前記第三の閾値以上である場合、前記最大差分値を有する前記参照画素を突出点であると判定する突出点判定手段と
を備え、
前記参照画素のうち一の画素が前記突出点であると判定される場合、前記補正手段は、前記注目画素の画素レベルの補正を行わないことを特徴とする映像処理回路。
【請求項２】
前記補正手段は、前記注目画素及び前記有効画素の画素レベルの差分値の和を所定の設定値で除算した値を、前記注目画素の画素レベルに加算することで、前記注目画素の画素レベルの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像処理回路。
【請求項３】
前記補正手段は、前記有効画素数に所定の係数を乗算することで、前記所定の設定値を設定することを特徴とする請求項２に記載の映像処理回路。
【請求項４】
前記注目画素の周辺の画素から前記参照画素を選択する画素選択手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の映像処理回路。
【請求項５】
前記画素選択手段は、前記第一比較手段による前記差分値の比較、前記第二比較手段による前記有効画素数の比較の少なくとも一方に基づいて、前記参照画素の周辺の画素から前記参照画素を更に選択することを特徴とする請求項４に記載の映像処理回路。
【請求項６】
前記画素選択手段は、選択した前記参照画素の夫々に対し、前記注目画素との距離に応じて重みづけを行い、
(i)前記第一比較手段による前記差分値の比較、(ii)前記第二比較手段による前記有効画素数の比較、(iii)前記補正手段による前記差分値の和の前記注目画素の画素レベルへの加算、のうち少なくとも一つが前記重みづけに応じて行われることを特徴とする請求項５に記載の映像処理回路。
【請求項７】
請求項１に記載の映像処理回路を備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項８】
請求項８に記載の情報再生装置に備えられるコンピュータを制御するためのコンピュータプログラムであって、
該コンピュータを前記差分算出手段、前記第一比較手段、前記計数手段、前記第二比較手段、前記補正手段、第三比較手段及び突出点判定手段の少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項９】
注目画素及び参照画素の画素レベルの差分値を算出する差分算出工程と、
前記差分値の絶対値を第一の閾値と比較する第一比較工程と、
前記差分値が前記第一の閾値以下となる前記参照画素を有効画素と判定し、該有効画素を計数する計数工程と、
前記有効画素数を第二の閾値と比較する第二比較工程と、
前記有効画素数が第二の閾値以上である場合、前記注目画素の画素レベルの補正を行う補正工程と、
前記注目画素及び前記参照画素の画素レベルの差分値のうち絶対値が最大となる最大差分値の絶対値を第三の閾値と比較する第三比較工程と、
前記最大差分値の絶対値が前記第三の閾値以上である場合、前記最大差分値を有する前記参照画素を突出点であると判定する突出点判定工程と
を備え、
前記参照画素のうち一の画素が前記突出点であると判定される場合、前記補正工程は、前記注目画素の画素レベルの補正を行わないことを特徴とする映像処理方法。
【国際調査報告】
2010061436.tif 000017
2010061436.tif 000018
2010061436.tif 000019
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