(57)【要約】【課題】単純な処理方法でありながら、特定の高周波成分に対してのみ処理効果を付与できる手法を提案する。【解決手段】入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する。次に、入力ディジタル信号の下位ビットを、再生された高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する。これにより、上位ビットについては入力ディジタル信号の情報がそのまま出力信号に保存され、信号処理の効果を特定の下位ビットに対してのみ付加することができる。また、高周波成分についてのみ要求される特性を満たせば良いため、処理手法の簡易化や回路規模の小型化を実現できる。【選択図】図２
2006222480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波成分を適応的に再生する処理と、
前記入力ディジタル信号の下位ビットを、高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する処理と
を有することを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波調整成分は、前記入力ディジタル信号の量子化精度以下の高精度成分を含む
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波調整成分は、前記入力ディジタル信号をフィルタ処理して得られる信号成分の一部を取り出すことにより生成する
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項４】
請求項１に記載のディジタル信号処理方法において、
前記入力ディジタル信号に含まれる高周波成分を検出する処理と、
検出結果に基づいて、前記高周波調整済み信号と前記入力ディジタル信号の合成比率を制御する処理と、
前記合成比率に従い、出力ディジタル信号を生成する処理と
を有することを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載のディジタル信号処理方法において、
検出対象とする前記高周波成分は、入力ディジタル信号に含まれる非インパルス性の高周波成分である
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項６】
請求項４に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象である入力ディジタル信号の絵柄に応じて変更する
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項７】
請求項４に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象である入力ディジタル信号に加えられるゲインに応じて変更する
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項８】
請求項４に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象である入力ディジタル信号の彩度に応じて変更する
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項９】
請求項４に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波成分を検出する処理は、判定閾値を処理対象である入力ディジタル信号の色相に応じて変更する
ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のディジタル信号処理方法において、
前記高周波調整済み信号と前記入力ディジタル信号との変化量を求める処理と、
前記変化量と閾値とを比較する処理と、
前記変化量が閾値より大きいとき、前記入力ディジタル信号の出力ディジタル信号としての出力を選択し、前記変化量が閾値以下のとき、前記高周波調整済み信号の出力ディジタル信号としての出力を選択する処理と
を有することを特徴とするディジタル信号処理方法。
【請求項１１】
入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する高周波調整成分生成部と、
前記入力ディジタル信号の下位ビットを、前記高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する高周波成分置換部と
を有することを特徴とするディジタル信号処理装置。
【請求項１２】
アナログ信号形式の撮像信号をディジタル信号形式に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記Ａ／Ｄ変換部から入力されるディジタル信号に基づいて、当該ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する高周波調整成分生成部と、
前記ディジタル信号の下位ビットを、前記高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する高周波成分置換部と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する高周波調整成分生成部と、
前記入力ディジタル信号の下位ビットを、前記高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する高周波成分置換部と
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１４】
入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する処理と、
前記入力ディジタル信号の下位ビットを、前記高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で提案する発明は、ディジタル信号の特定の高周波成分だけを選択的に処理効果を調整できるディジタル信号処理方法に関する。この発明は、ディジタル信号処理装置、撮像装置、情報処理装置の一つの機能として実現される他、これらの機器を制御するプログラムとしても実現される。
なお、処理対象とするディジタル信号は、ビデオ信号、オーディオ信号その他の最終形態として人間の感覚器官に作用する信号、計測機器から与えられる信号、通信信号、記録媒体から読み出されるデータを含む。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル信号から雑音を低減する方法の一つに、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）などの周波数分割フィルタを用いてインパルス性の高周波成分を検出する方法がある。これらの方式は、非インパルス性の高周波成分に影響を与えることなく、雑音を低減することができる。
【特許文献１】特開平８−１６３４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これら既存の方式は、回路規模が大きくなる問題がある。
一方、ローパスフィルタ等の単純な処理方法も存在するが、こちらは全体的に周波数特性が劣化し易い問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明者らは、以上の技術的課題に着目し、単純な処理方法でありながら、特定の高周波成分に対してのみ選択的に処理効果を付与することができる仕組みを提案する。
すなわち、（ａ）入力ディジタル信号に基づいて、当該入力ディジタル信号の高周波調整成分を適応的に再生する処理と、（ｂ）入力ディジタル信号の下位ビットを、再生された高周波調整成分で置換して高周波調整済み信号を生成する処理とを有するディジタル信号処理方法を提案する。
【発明の効果】
【０００５】
この技術手法を採用すれば、単純な処理方法でありながら、特定の高周波調整成分に対してのみ選択的に処理効果を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、発明に係る技術手法の実施形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【０００７】
（Ａ）実施形態例
画像データを処理する情報処理装置に発明に係る技術を適用する場合について説明する。ここでは、情報処理装置の一例として、発明に係る技術を雑音除去に用いる撮像システムを例示する。
（Ａ−１）システム構成
図１に、撮像システムの構成例を示す。図１は、Ｒ（赤）信号、Ｇ（緑）信号、Ｂ（青）信号を並列に処理する方式の撮像システムの例である。もっとも、輝度信号と色差信号を並列に処理する方式の撮像システムやコンポジット信号を処理する方式の撮像システムにも適用できる。
以下、撮像システムを構成する要素部品について説明する。
【０００８】
イメージセンサ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、光信号を電気信号に変換する光電変換素子である。イメージセンサ３Ｒは、Ｒ（赤）信号の出力用、イメージセンサ３Ｇは、Ｇ（緑）信号の出力用、イメージセンサ３Ｂは、Ｂ（青）信号の出力用である。以下、各イメージセンサの出力信号を色信号という。
なお、この色信号は、動画像信号でも、静止画像信号でも良い。
【０００９】
ビデオアンプ（ＶＡ）５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、各色信号を適切な信号レベルに調整する増幅素子である。具体的には、増幅後の電気信号のダイナミックレンジが、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂの許容入力レンジに適合するように信号レベルを調整する。
Ａ／Ｄ変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂは、アナログ信号形式の色信号をディジタル信号形式に変換する処理デバイスである。なお、ディジタル信号形式の色信号は、ｎビットで表現されるものとする。ｎは、自然数である。例えば、ｎ＝８が用いられる。
補正回路（ＣＯＭ）９は、輪郭補正、ホワイトバランス補正、感度補正その他の補正処理を実行する処理デバイスである。
【００１０】
ゲイン調整回路（ＧＮ）１１は、適切な後処理を実現するために各色信号のゲインを調整する回路である。この時点において、各色信号は、ｎビット長のディジタル信号である。
雑音除去回路（ＮＲ）１３は、特定の雑音成分（インパルス性の高周波成分）だけを選択的に除去する処理デバイスである。この雑音除去回路（ＮＲ）１３は、非インパルス性の高周波成分は絵柄の階調表現に必要な情報とみなし、除去対象から除外する。
この雑音除去回路（ＮＲ）１３は、原則として原信号の情報を保存したまま、特定のビット成分について雑音を除去する。具体的には、雑音を含まない高周波調整成分でディジタル信号の下位ｍビットを置換する。
ｍビット長の高周波調整成分は、原信号であるｎビット長の色信号から再生する。ｍは、ｎより小さい自然数である。例えば、ｍ＝２が用いられる。この際、ｍビット長の高周波調整成分の生成には、単純な処理方法を適用するのが望ましい。
【００１１】
雑音除去回路（ＮＲ）１３は、再生したｍビット長の高周波調整成分で色信号の下位ａビットを置換する。ａは、ｍ以下の自然数である。最も単純な場合は、ａ＝ｍである。
この場合、原信号の上位ｎ−ｍビットに、生成したｍビットを付加した信号が高周波調整済みの色信号として出力される。
なお、原信号の上位ｎ−ａビットは、原信号の情報をそのまま使用する。従って、雑音除去処理が原信号に及ぼす影響は、下位ａビットに限定される。
ニー補正回路（Ｋ）１５は、色信号のダイナミックレンジが規定の範囲内に収まるように信号レベルを圧縮する処理デバイスである。
ガンマ補正回路（ＧＭ）１７は、出力装置のガンマ特性に対して逆特性となるように、色信号の階調特性を補正する処理デバイスである。出力装置がモニターの場合、一般的なガンマ係数は２．２である。なお、出力装置には、印刷装置も含まれる。
【００１２】
出力信号生成回路（ＶＯ）１９は、入力された色信号を最終的な信号出力形式に変換して出力する処理デバイスである。
このように、撮像システムは、雑音除去回路（ＮＲ）１３を除いて周知な要素部品で構成されている。雑音除去回路（ＮＲ）１３は、下位ａビット（１≦ａ≦ｍ）のみを選択的に雑音除去済みの高周波調整成分で置換するため、単純な処理方法を用いながらも、原信号の上位ビットには影響を与えずに雑音を除去することができる。
ここで説明した撮像システムは、ビデオカメラシステムやデジタルカメラシステムに適用できる。
【００１３】
（Ｂ）雑音除去回路の構成
続いて、Ａ／Ｄ変換器７Ｒ、７Ｇ、７Ｂで得られるディジタル信号の特定の下位ビットについて雑音成分を除去することができる雑音除去回路の形態例を示す。
（Ｂ−１）形態例１
図２に、雑音除去回路２１の形態例を示す。この雑音除去回路２１は、高周波調整成分生成部２３と高周波調整成分置換部２５とで構成される。
高周波調整成分生成部２３は、ｎビットのディジタル信号（原信号）に基づいて、下位ｍビットの信号成分（高周波調整成分）を生成する処理デバイスである。生成された高周波調整成分は、原信号の下位ｍビットから雑音を除去した信号である（図３（Ａ）、（Ｂ））。
原信号から雑音を除去する方法には、既知の手法を適用できる。もっとも、この雑音除去回路２１は、下位ｍビットだけを置換対象とするため、下位ｍビットについて良好な雑音除去効果が得られる手法であれば良い。
【００１４】
高周波調整成分置換部２５は、生成されたｍビットの高周波調整成分を原信号の下位ｍビットと置換し、雑音を除去したディジタル信号（高周波調整済み信号）を生成する処理デバイスである（図３（Ｃ））。
図３（Ｃ）に示すように、上位ｎ−ｍビットの情報は、原信号の情報がそのまま使用される。すなわち、信号波形の基本的な情報がそのまま保存される。これは、高周波調整成分を置換する場合と置換しない場合とで基本的な波形が変化しないことを意味する。
従って、雑音成分の除去によって原信号が劣化せずに済み、下位ｍビット部分の雑音成分だけを減少できる。これは、既存の技術にはない有利な効果である。
また、この処理方法は、雑音除去処理の前後のビット長が同じである。
【００１５】
（Ｂ−２）形態例２
図４に、雑音除去回路３１の形態例を示す。この雑音除去回路３１は、ローパスフィルタ３３と、高周波調整成分分離部３５と、高周波調整成分置換部３７とで構成される。このうち、ローパスフィルタ３３と高周波調整成分分離部３５は、前述した高周波調整成分生成部２３に対応する。
ローパスフィルタ３３は、ｎビット長の原信号（図５（Ａ））から雑音成分を除去したｎビット長のディジタル信号（図５（Ｂ））を生成する処理デバイスである。この形態例の場合、演算中に発生する量子化精度以下の信号成分は廃棄する。
【００１６】
高周波調整成分分離部３５は、ｎビット長のローパス出力から下位ｍビットのディジタル信号を高周波調整成分として分離する処理デバイスである（図５（Ｃ））。
高周波調整成分置換部３７は、生成されたｍビットの高周波調整成分をｎビットのディジタル信号の下位ｍビットと置換し、雑音を除去したディジタル信号を生成する処理デバイスである（図５（Ｄ））。
この雑音除去回路３１を用いれば、形態例１と同様の効果を実現することができる。
【００１７】
（Ｂ−３）形態例３
図６に、雑音除去回路４１の形態例を示す。この雑音除去回路４１は、ローパスフィルタ４３と、高周波調整成分分離部４５と、高周波調整成分置換部４７とで構成される。このうち、ローパスフィルタ４３と高周波調整成分分離部４５が、前述した高周波調整成分生成部２３に対応する点は形態例２と同じである。
ローパスフィルタ４３は、ｎビット長の原信号（図７（Ａ））から雑音成分を除去したｎ＋ｂビット長のディジタル信号（図７（Ｂ））を生成する処理デバイスである。すなわち、ローパスフィルタ４３は、演算中に発生する量子化精度以下の信号成分も利用する点で前述した形態例２と異なっている。
【００１８】
この形態例の場合、量子化精度以下の信号成分は、ｂビット長とする。なお、ｂは自然数である。もっとも、ローパスフィルタ４３の演算語長は、ｎ＋ｂビット以上であれば良い。
図８に、ｂ＝１の場合におけるローパスフィルタ４３の出力処理例を示す。図８は、原信号のディジタル信号が８ビット長の場合を示す。例えば、２つのディジタル信号の平均値を算出することにより、原信号の量子化精度以下のビット情報を含む９ビットの出力を発生することができる（図８（Ｃ））。
【００１９】
なお、図８（Ａ１）及び（Ａ２）は、処理対象とする２つのディジタル信号を示している。また、図８（Ｂ）は、２つのディジタル信号の加算結果を示している。図８（Ｃ）に示す最下位ビットが、量子化精度以下の信号成分である。この信号成分は、原信号の最小変化幅の１／２の情報を与える。
なお、ｂ＝２の場合は、原信号の最小変化幅の１／４の情報が生成される。
因みに、量子化精度以下の信号成分は、原信号のローパス出力として生成される。このため、原信号との相関性が高い。従って、量子化精度以下の信号成分は、雑音成分を含まないだけでなく、ゲインアップ時には雑音を低減させつつ階調の不足も補うことができる。
【００２０】
このような処理手順により、ローパスフィルタ４３は、ｎ＋ｂビット長のローパス出力を生成する（図７（Ｂ））。
高周波調整成分分離部４５は、ｎ＋ｂビット長のローパス出力から下位ｍ（＝ａ＋ｂ）ビットのディジタル信号を高周波調整成分として分離する処理デバイスである（図７（Ｃ））。
分離された下位ｍビットには、原信号に対して量子化精度以下のｂビット長の信号成分と、原信号の下位ａビットに対応する信号成分が含まれる。
【００２１】
高周波調整成分置換部４７は、生成されたｍビットの高周波調整成分のうち上位ａビットで原信号の下位ａビットを置換すると共に、ｍビットの高周波調整成分のうち下位ｂビットを原信号の最下位ビット以降に付加する処理デバイスである（図７（Ｄ））。
この雑音除去回路４１を用いれば、形態例１と同様、原信号の上位ビットはそのまま用いながらも、下位ビットについては雑音成分を除去したディジタル信号を生成できる。
また、この形態例の場合、原信号の量子化精度以下の高精度成分を含む高周波調整成分再生できる追加的な効果を期待できる。
加えて、この雑音除去回路４１は、量子化精度以下の高精度成分の付加機能を特別な回路を別に設けることなく実現できる。
【００２２】
（Ｂ−４）形態例４
前述の形態例３の場合、高周波調整成分の付加による直流成分の増減を無視できるものとして説明した。しかし、置換時に追加される量子化精度以下の高精度成分のビット数が増えるに従って、直流成分のずれが大きくなる。
図９は、量子化精度以下の高精度成分の付加による直流成分のずれをキャンセルする機能を搭載する雑音除去回路の形態例である。なお、重複説明を省略するため、図９には図６との対応部分に同一符号を付して示す。
【００２３】
この雑音除去回路５１は、ローパスフィルタ４３と、高周波調整成分分離部４５と、高周波調整成分置換部４７と、直流シフト部５３とで構成される。すなわち、雑音除去回路５１に特徴的な構成部分は、直流シフト部５３である。
直流シフト部５３は、ｍビット長の高周波調整成分が原信号の直流レベルに与える影響を算出し、その値を高周波調整成分から減算する処理デバイスである。この直流シフト部５３の存在により、原信号と高周波調整済み信号との直流レベルを一致させることができる。
なお、この形態例では、直流シフト部５３で高周波調整成分をレベルシフトしたが、高周波調整成分置換部４７の出力信号をレベルシフトする手法を採用することも可能である。
【００２４】
（Ｂ−５）形態例５
前述した雑音除去回路を用いれば、簡単な処理手法でありながら、特定の下位ビットについてのみ雑音を除去することができる。
その一方で、フィルタを用いて雑音を除去する方法は、高周波調整成分の周波数特性が原信号より劣化する可能性がある。例えば、形態例２の場合、若干ながら絵柄として必要な高域成分の落ち込みが認められる。
この現象は、置換するビット長が多いほど顕著になる傾向がある。また、置換する再生ビット数が多くなると、大きく値が変化するような部分（例えば、エッジ）では、ハイパスフィルタのリンギングのような現象が確認されることがある。
【００２５】
その一方で、人間の知覚特性には、高周波成分の少ない平坦部分では小さい雑音でも知覚され易い特性がある。また反対に、人間の知覚特性には、高周波成分の多い部分では平坦部分に比べ、小さな雑音は知覚され難い特性がある。
この形態例５においては、このような人間の知覚特性を利用して、更なる画質の改善を実現できる雑音除去回路を説明する。
図１０に、この雑音除去回路６１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図１０には図４との対応部分に同一符号を付して示す。
【００２６】
この雑音除去回路６１は、ローパスフィルタ３３と、高周波調整成分分離部３５と、高周波調整成分置換部３７と、高周波検出部６３と、高周波成分調整出力部６５とで構成される。すなわち、雑音除去回路６１に特徴的な構成部分は、高周波検出部６３と、高周波成分調整出力部６５との２つである。
このうち、高周波検出部６３は、原信号であるｎビット長のディジタル信号に含まれる高周波成分を検出する処理デバイスである。高周波成分が多いほど、検出出力値は大きくなる。なお、検出対象とする高周波成分は、インパルス性の高周波成分を除くものとする。レベル変化の大きいインパルス性の高周波成分は雑音の可能性が高いためである。
【００２７】
なお、この判定処理は、部分領域毎に実行しても良いし、画面全体を処理単位として実行しても良い。
この形態例の場合、判定処理は色信号ごとに個別に実行する。もっとも、判定処理は、３色全てに対して共通に実行しても良い。また、判定処理は、色信号から生成した輝度信号に基づいて実行しても良い。
この結果、高周波検出部６３は、処理対象とする原信号に高周波成分が多く含まれるか否かの情報（すなわち、高周波成分が少ないか多いかの情報）を検出信号として出力する。
高周波成分調整出力部６５は、高周波成分の検出結果に応じて、高周波調整成分による置換効果を調整する処理デバイスである。
【００２８】
高周波成分調整出力部６５は、原信号（ｎビットのディジタル信号）と高周波調整済み信号（下位ｍビットを高周波調整成分で置換した信号）の合成比率を相補的に増減することにより出力信号を生成する。
例えば、出力信号を、原信号・ｘ／１００＋高周波調整済み信号・（１−ｘ／１００）として生成する。ここで、変数ｘは、０％〜１００％の間で与えられる。
例えば、変数ｘには、高周波成分の検出信号を使用する。この場合、高周波成分の多い部分（ｘ＝１００の部分）では、原信号がそのまま出力される。すなわち、出力信号としてｎビットの原信号が出力される。
なお、高周波成分の多い領域は、雑音が知覚され難いためである。また、原信号を出力することで、置換処理で却って高周波成分が落ち込むのを防ぐことができ、結果的に画質の改善が期待できる。
【００２９】
一方、高周波成分が少ない部分（ｘ＝０の部分）では、高周波調整済み信号が出力信号として出力される。すなわち、雑音が知覚されやすい平坦な部分では、出力信号として高周波調整済み信号が出力される。
そして、変数ｘが中間値を採る場合（０＜ｘ＜１００の場合）、高周波成分調整出力部６５は、原信号と高周波調整済み信号の混合信号を出力する。この合成処理の実行により、高周波成分の落ち込みを補正できる。
なお、ここでの合成処理は、アルファブレンドと一般に呼ばれる処理を適用する。
これらの処理を実行することにより、雑音として知覚される可能性が高い、高周波成分の少ない部分でのレベル変化の小さな高周波成分だけを調整し、エッジや絵柄の表現に必要な高周波成分については、原信号の情報を極力保存した信号を出力できる。
【００３０】
（Ｂ−６）形態例６
この形態例６は、形態例５の変形例である。この形態例６も、原信号（ｎビットのディジタル信号）と高周波調整済み信号の合成比率を、高周波成分の検出信号を用いて相補的に増減する点において形態例５と共通する。
形態例６は、高周波検出部の検出特性を原信号の絵柄に応じて適応的に可変できる方式の雑音除去回路を説明する。
図１１に、雑音除去回路７１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図１１には、図１０との対応部分に同一符号を付して示す。
【００３１】
この雑音除去回路７１は、ローパスフィルタ３３と、高周波調整成分分離部３５と、高周波調整成分置換部３７と、高周波成分調整出力部６５と、高周波検出部７３と、しきい値設定部７３とで構成される。すなわち、雑音除去回路７１に特徴的な構成部分は、高周波検出部７３としきい値設定部７５との２つである。
このうち、高周波検出部７３は、高周波成分の検出出力値としきい値とを比較し、原信号に含まれる高周波成分の量をレベル判定する機能を有する点で形態例５の高周波検出部６３と異なっている。
【００３２】
ここで、高周波検出部７３のしきい値の数は１つでも、複数でも良い。
例えば、高周波検出部７３のしきい値が１つの場合、判定出力は原信号と高周波調整済み信号の選択信号として機能する。すなわち、高周波成分の検出出力値がしきい値よりも多ければ、高周波成分が多いことを意味するため、原信号を選択する信号となる。一方、高周波成分の検出出力値がしきい値よりも少なければ、高周波成分が少ない平坦な絵柄を意味するため、高周波調整済み信号を選択する信号となる。
勿論、しきい値の数を多くすれば、その分だけ原信号と高周波調整済み信号の合成パターンを増やすことができる。
【００３３】
この形態例の場合、しきい値は、色信号別に用意する。色信号別のしきい値を設定するのが、しきい値設定部７５である。
しきい値設定部７５は、人間の視覚特性に基づいて経験的に設定されたしきい値を何種類か有し、処理対象である原信号の絵柄に応じて適応的に切り替える機能を搭載するものが好ましい。
また、しきい値設定部７５は、各色の彩度の大きさに応じてしきい値を適応的に切り替える機能を搭載しても良い。
また、しきい値設定部７５は、原信号の色相情報に応じてしきい値を適応的に切り替える機能を搭載しても良い。
このように、しきい値設定部７５に複数のしきい値を用意し、これらを原信号の特性に応じて切り替えるようにすれば、高周波調整済み信号の合成割合を調整でき、雑音除去回路７１から出力されるディジタル信号の画質を一段と向上できる。
【００３４】
（Ｂ−７）形態例７
ここでは、形態例６に係る雑音除去回路に、原信号と高周波調整済み信号との変化量を監視し、変化量の大きさに応じて出力する信号成分を選択できる機能を追加的に搭載する雑音除去回路の例を説明する。
図１２に、この雑音除去回路８１の形態例を示す。なお、重複説明を省略するため、図１２には図１０との対応部分に同一符号を付して示す。
この雑音除去回路８１は、ローパスフィルタ３３と、高周波調整成分分離部３５と、高周波調整成分置換部３７と、高周波検出部６３と、高周波成分調整出力部８３と、変化量判定部８５で構成される。すなわち、雑音除去回路８１に特徴的な構成部分は、高周波成分調整出力部８３と、変化量判定部８５との２つである。
【００３５】
高周波成分調整出力部８３の基本的な機能は、高周波成分調整出力部６５（図１０）と同じである。すなわち、高周波成分調整出力部８３は、高周波調整済み信号と原信号の合成機能を搭載する。
ただし、この高周波成分調整出力部８３は、変化量判定部８５の判定結果を優先し、判定結果が合成処理の実行を許可する場合にのみ前述した処理を実行する機能が追加されている。なお、高周波成分調整出力部８３には、判定結果が合成処理の実行停止が指示されたとき、原信号をそのまま出力する機能を搭載する。
【００３６】
変化量判定部８５は、原信号と高周波調整済み信号との変化量が予め定めたしきい値より大きいか否かを判定し、しきい値よりも大きい場合には合成処理の実行を許可し、しきい値よりも小さい場合には合成処理の実行を停止する処理デバイスである。
図１３に、変化量判定部８５の構成例を示す。この変化量判定部８５は、減算器８５Ａと比較器８５Ｂで構成され、減算器８５で算出される原信号と高周波調整済み信号とのレベル差（雑音レベル）を比較器８５Ｂでしきい値を比較する構成を採る。
比較器８５の比較結果が、高周波成分調整出力部８３における合成処理の実行又は停止を制御する信号として使用される。
【００３７】
この仕組みの採用により、置換ビット数が固定される場合にも、雑音レベルに応じた細かな調整が可能となる。
この結果、雑音レベルが大きい場合には、原信号と高周波調整済み信号との合成処理の実行が許可される。また、雑音レベルが小さい場合には、高周波成分の落ち込みを避けるため、合成処理の実行を停止して原信号をそのまま出力させる処理が可能になる。
なお、この形態例のように、しきい値を１つとすると、しきい値の前後で高周波成分の変化が大きくなることがある。従って、しきい値の前後における高周波成分の変化をスムーズにできるように、原信号と高周波調整済み信号の切替にスロープ特性を付けることが望ましい。
【００３８】
例えば、図１４に示すように、レベル検出部８５Ｃの検出結果に応じて、しきい値を切り替えるしきい値切替部８５Ｄを変化量判定部８５に追加することにより実現する。
レベル検出部８５Ｃは、入力信号の信号レベルより明部と暗部を検出する処理デバイスである。また、しきい値切替部８５Ｄは、明部用と暗部用とで異なるしきい値を有し、レベル検出部８５Ｃの検出結果に応じ、そのいずれかを与える処理デバイスである。
この構成を採用すれば、例えば光量に比例する光ショットノイズにも対応することができる。
【００３９】
（Ｃ）他のシステム例
前述の形態例は、撮像システムへの適用例を説明した。ここでは、前述した雑音除去回路を搭載可能な他のシステム例を説明する。
（Ｃ−１）形態例１
図１５は、通信システムへの搭載例である。通信システム９１は、送信装置９３と受信装置９５とで構成する。送信装置９３は、画像データ、音声データ、測定データその他のディジタル信号を所定の伝送フォーマットに従い送信する装置である。伝送形態は、放送形態でも通信形態でも構わない。要は、送信すべき情報がディジタル信号として送信されれば良い。
そして、情報を受信する受信装置９５に、前述した雑音除去回路９７を搭載する。なお、受信装置９５に対する情報の伝達は、各種の記録媒体（メディア）９９を用いて行うこともできる。
【００４０】
（Ｃ−２）形態例２
図１６は、情報処理装置への搭載例である。情報処理装置には、例えばコンピュータ、印刷装置、ゲーム機器、携帯情報端末（携帯型のコンピュータ、携帯電話機、携帯型ゲーム機、電子書籍等）、画像再生装置（例えば、光ディスク装置、ホームサーバー）、モニタ、テレビジョン受像器、オーディオ信号再生装置その他の電子機器が含まれる。
いずれの情報処理装置も、筐体と、信号処理部と、外部インターフェースとを共通構成とし、商品形態に応じた周辺装置が組み合わされて構成される。
【００４１】
図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）の違いは、筐体内に表示部を有するか否かである。
図１６（Ａ）は、情報処理装置１０１の筐体内に表示部１０３を有する場合であり、雑音除去回路１０５、信号処理部１０７、外部インターフェース１０９を搭載する。
図１６（Ｂ）は、情報処理装置１１１の筐体内に表示部を有しない場合であり、雑音除去回路１１３、信号処理部１１５、外部インターフェース１１７を搭載する。
【００４２】
（Ｄ）他の形態例
（ａ）前述の形態例においては、原信号の特性に応じ、高周波検出部のしきい値を設定又は切り替える場合について説明した。
この他、高周波検出部のしきい値は、ゲイン調整回路におけるゲイン値の変動に応じて設定又は切り替えても良い。
（ｂ）前述の形態例においては、ローパスフィルタを用いて高周波調整信号を生成する場合について説明した。しかし、他の種類のフィルタを用いても良い。例えば、非線形フィルタ（イプシロンフィルタ、メディアンフィルタ等）を適用しても良い。
（ｃ）前述の形態例においては、発明に係るディジタル信号処理技術を雑音除去技術に適用する場合について説明した。しかし、この発明に係るディジタル信号処理技術は、特殊効果処理にも適用できる。例えば、高周波調整信号をハイパスフィルタを用いて生成すれば、原信号の上位ビットはそのままに、下位ビットのみ高周波成分を強調した信号を簡単な信号処理だけで生成できる。
（ｄ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される各種の変形例及び応用例も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】撮像システムの構成例を示す図である。
【図２】雑音除去回路の形態例を示す図である。
【図３】高周波調整済み信号の生成例を示す図である。
【図４】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図５】高周波調整済み信号の他の生成例を示す図である。
【図６】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図７】高周波調整済み信号の他の生成例を示す図である。
【図８】量子化精度以下の高周波成分を含む高周波調整信号の生成原理を示す図である。
【図９】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図１０】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図１１】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図１２】雑音除去回路の他の形態例を示す図である。
【図１３】変化量判定部の構成例を示す図である。
【図１４】変化量判定部の他の構成例を示す図である。
【図１５】通信システムの構成例を示す図である。
【図１６】情報処理装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１３、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９７、１０５、１１３  雑音除去回路
２３  高周波調整成分生成部
２５、３７、４７  高周波調整成分置換部
３３、４３  ローパスフィルタ
３５、４５  高周波調整成分分離部
５３  直流シフト部
６３、７３  高周波検出部
６５、８３  高周波成分調整出力部
７５  しきい値設定部
８５  変化量判定部
【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１１】
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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１６】
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