(57)【要約】【課題】本発明は、映像信号処理装置、映像信号処理方法、映像信号処理方法のプログラム及び映像信号処理方法のプログラムを記録した記録媒体に関し、例えばＭＰＥＧ等によるストリーミングデータをデコードした映像信号の処理に適用して、従来に比して一段と確実にフリッカ劣化を低減することができるようにする。またこのフリッカ劣化の低減手法を利用してフリッカ劣化を定量的に計測する。【解決手段】本発明は、入力映像信号に含まれる高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動量Ｄ２を検出し、この検出結果に基づいて、この変動を抑圧するように映像信号処理の特性を可変する。【選択図】        図１
2008294706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理部と、
前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測部と、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測部とを備え、
前記映像信号処理部は、
前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、
前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、
前記映像信号処理ステップは、
前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有する
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項３】
前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動が、フリッカ劣化の高域成分の変動である
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項４】
前記高域成分計測ステップは、
前記入力映像信号から、画像空間方向の高域成分及び又は時間方向の高域成分を分離して、前記高域成分量を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項５】
前記高域成分計測ステップは、
前記入力映像信号から、時間方向に特定の性質を有する画像空間方向の高域成分を分離して、前記高域成分量を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項６】
前記高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記入力映像信号に設定されていたピクチャータイプの周期パターンに対応する、前記高域成分量の周期的な時間変動量を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項７】
前記高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記高域成分量から、前記周期パターンに対応する信号成分を抽出するバンドパス出力ステップと、
前記高域成分から、前記バンドパス出力ステップによる信号成分を含む高域成分を抽出するハイパス出力ステップと、
前記バンドパス出力ステップによる信号成分を、前記ハイパス出力ステップによる信号成分により補正して、前記高域成分変動特徴量を生成する高域成分変動特徴量生成ステップとを有する
ことを特徴とする請求項６に記載の映像信号処理方法。
【請求項８】
前記高域成分変動特徴量生成ステップは、
前記バンドパス出力ステップによる信号成分のエネルギー値を算出するバンドパス出力エネルギー算出ステップと、
前記ハイパス出力ステップによる信号成分のエネルギー値を算出するハイパス出力エネルギー算出ステップと、
前記バンドパス出力エネルギー算出ステップで求めたエネルギー値と前記ハイパス出力エネルギー算出ステップで求めたエネルギー値との比率を示す変動周期成分占有度を算出する変動周期成分占有度算出ステップと、
前記変動周期成分占有度の時間軸方向の安定度を示す変動周期安定度を計算する変動周期安定度算出ステップと、
前記バンドパス出力エネルギー算出ステップで求めたエネルギー値を、前記変動周期成分占有度及び前記変動周期安定度で補正して前記高域成分変動特徴量を検出する変動特徴量生成ステップとを有する
ことを特徴とする請求項７に記載の映像信号処理方法。
【請求項９】
前記映像信号処理ステップは、
前記入力映像信号に応じて特性を可変して、非線型な特性により前記入力映像信号を増幅することにより、前記入力映像信号のコントラストを強調して前記出力映像信号を生成し、
前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記非線型な特性を線型な特性に近づけて、前記周期的な変動を抑圧する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１０】
前記高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記周期的な時間変動に係る信号成分の信号波形と、前記信号成分の抽出に要するバンドパスフィルタのフィルタ係数の波形との関係により、高域成分量の時間変動成分に対する、前記周期的な時間変動に係る信号成分の大きさを表すバンドパスベクトル位相相関度を検出するバンドパスベクトル位相相関度検出ステップと、
前記周期的な時間変動に係る信号成分のエネルギー値を検出する同期バンドパス成分生成ステップと、
前記バンドパスベクトル位相相関度により、前記高域成分に対する前記信号成分のエネルギー値の比率を示す変動周期成分占有度を算出する変動周期成分占有度算出ステップと、
前記変動周期成分占有度の時間軸方向の安定度を示す変動周期安定度を計算する変動周期安定度算出ステップと、
前記同期バンドパス成分生成ステップで求めたエネルギー値を、前記変動周期成分占有度及び前記変動周期安定度で補正して前記高域成分変動特徴量を検出する変動特徴量生成ステップとを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１１】
前記高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記高域成分量の増減を判定して変動タイプ信号を出力する変動タイプ信号生成ステップと、
前記入力映像信号に設定されていたピクチャータイプの周期パターンである、前記高域成分量で想定される周期的な時間変動のパターンに対して、前記変動タイプ信号による時間変動パターンが一致するか否か判定する一致判定ステップと、
前記一致判定ステップの判定結果に基づいて、前記一致判定ステップで一致の判定結果が得られた場合に、前記高域成分量を処理して前記高域成分変動特徴量を検出する変動特徴量生成ステップとを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１２】
前記変動特徴量生成ステップは、
前記時間変動パターンに基づいて、前記変動タイプ信号生成ステップにおいて、増加していると判定された前記高域成分量を加算して増加時変動量を検出する増加時変動量検出ステップと、
前記時間変動パターンに基づいて、前記変動タイプ信号生成ステップにおいて、減少していると判定された前記高域成分量を加算して減少時変動量を検出する減少時変動量検出ステップと、
前記増加時変動量と前記減少時変動量とにより前記高域成分量の増減の対称性を判定する対称性判定ステップと、
前記一致判定ステップによる判定結果、前記対称性判定ステップによる判定結果に基づいて、前記増加時変動量及び前記減少時変動量を加算して、前記高域成分変動特徴量を設定する変動特徴量の処理ステップとを有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の映像信号処理方法。
【請求項１３】
前記変動特徴量生成ステップは、
一定期間で得られる前記高域成分量をソートし、ソート結果の所定順番の前記高域成分量により、前記高域成分量の判定に使用する分離レベルを設定する分離レベル設定ステップと、
前記分離レベルにより前記高域成分量を判定して前記高域成分変動特徴量を検出する分離レベルによる処理ステップとを有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１４】
前記分離レベルによる処理ステップは、
前記分離レベルにより前記高域成分量を判定して、値の大きな前記高域成分量の前記分離レベルからの差分の平均値を検出する大高域成分分析ステップと、
前記分離レベルにより前記高域成分量を判定して、値の小さな前記高域成分量の前記分離レベルからの差分の平均値を検出する小高域成分分析ステップと、
前記大高域成分分析ステップ及び小高域成分分析ステップの処理に供した前記高域成分量のサンプル数の比率を検出する変動特徴量信頼度算出ステップと、
前記大高域成分分析ステップで求めた平均値を、小高域成分分析ステップで求めた平均値、前記比率で補正して前記高域成分変動特徴量を検出する分離レベルによる変動特徴量生成ステップとを有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の映像信号処理方法。
【請求項１５】
前記高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記高域成分量の時間変動の周期の長さが異なる複数系統により、前記高域成分変動特徴量を検出する複数系統による検出ステップと、
前記複数系統による検出ステップによる複数の前記高域成分変動特徴量から１つの高域成分変動特徴量を選択して高域成分変動特徴量に設定する選択ステップとを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１６】
前記入力映像信号に設定された領域を、前記入力映像信号の特徴量により分類する領域分類ステップを有し、
前記高域成分計測ステップ及び高域成分変動特徴量計測ステップは、
前記領域分類ステップにより分類された分類毎に、前記高域成分量及び高域成分変動特徴量を検出する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理方法。
【請求項１７】
前記分類ステップによる分類が、明るさ又は画素値のばらつきを判定基準とした分類である
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像信号処理方法。
【請求項１８】
前記特性可変ステップは、
前記入力映像信号の特徴量に応じて、前記映像信号処理の特性を可変する可変量をさらに可変する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像信号処理方法。
【請求項１９】
入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、
前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、
前記映像信号処理ステップは、
前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有する
ことを特徴とする映像信号処理方法のプログラム。
【請求項２０】
映像信号処理方法のプログラムを記録した記録媒体において、
前記プログラムは、
入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、
前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、
前記映像信号処理ステップは、
前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有する
ことを特徴とする映像信号処理方法のプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２１】
入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測部と、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測部と、
前記高域成分変動特徴量から、フリッカ劣化の主観知覚度を設定する主観知覚度設定部とを有する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２２】
入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、
前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップと、
前記高域成分変動特徴量から、フリッカ劣化の主観知覚度を設定する主観知覚度設定ステップとを有する
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項２３】
前記主観知覚度設定ステップは、
前記入力映像信号をディスプレイ上で表示するまでの非線型特性、前記入力映像信号の特徴量に応じて、前記主観知覚度設定を設定する
ことを特徴とする請求項２２に記載の映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号処理装置、映像信号処理方法、映像信号処理方法のプログラム及び映像信号処理方法のプログラムを記録した記録媒体に関し、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等によるストリーミングデータをデコードした映像信号の処理に適用することができる。本発明は、入力映像信号に含まれる高域成分量の周期的な時間変動量を検出し、この検出結果に基づいて、この周期的な時間変動を抑圧するように映像信号処理の特性を可変することにより、従来に比して一段と確実にフリッカ劣化を低減することができるようにする。またこのフリッカ劣化の低減手法を利用してフリッカ劣化を定量的に計測する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モニタ装置等の各種映像機器では、ノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理等の各種映像信号処理により画質を向上している。これらの映像信号処理のうちのコントラスト強調処理に関して、近年、フラットディスプレイ装置等では、入力映像信号を非線型な特性で増幅してコントラストを強調するようにして、入力映像信号の画面内平均輝度レベル、輝度ヒストグラム等に基づいてこの非線型の特性を適応的に変化させ、一段とコントラストを強調して画質を向上している。
【０００３】
また近年、映像信号は、例えばＭＰＥＧ等の符号化処理によりデータ圧縮して伝送されるものもあり、このようにデータ圧縮して伝送させた映像信号は、いわゆるフリッカ劣化が発生する場合がある（鹿喰喜明、青木勝典、中須英輔「動画像符号化における両方向予測の効果の検証 :画質の評価と分析」、テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．３、１９９６、ｐｐ．３９１−３９８）。
【０００４】
ここでフリッカ劣化は、ピクチャータイプに応じて映像信号の高域成分が周期的に変動する現象であり、Ｉピクチャー、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーにおけるデータ圧縮の相違により発生する。フリッカ劣化は、ノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理等の映像信号処理により目立つようになる。具体的に、コントラスト強調処理の場合、フリッカ劣化は、高域成分が目立ち易い低コントラストの暗いシーンに対して、暗部の階調を強調する非線型特性によりコントラスト強調処理した場合に目立つようになる。
【０００５】
このフリッカ劣化を防止する方法として、従来、特開平９−２２４２５０号公報、特開２００５−２６０９０２号公報には、輝度信号をガンマ補正してフレーム間で平均輝度レベル差を検出し、このレベル差を抑圧するように輝度信号の信号レベルを補正する方法が提案されている。
【０００６】
しかしながら単に線型に映像信号を処理する場合には、これら特開平９−２２４２５０号公報、特開２００５−２６０９０２号公報に開示の手法により、ある程度、フリッカ劣化を低減できるものの、これらに開示の手法は、実用上未だ不十分な問題がある。特に、これらに開示の手法では、近年の映像信号処理である、入力映像信号に応じて動的に特性を切り換えて非線型な特性により映像信号処理する場合には、フリッカ劣化を低減できない問題がある。
【特許文献１】特開平９−２２４２５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０９０２号公報
【非特許文献１】鹿喰喜明、青木勝典、中須英輔「動画像符号化における両方向予測の効果の検証 :画質の評価と分析」、テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．３、１９９６、ｐｐ．３９１−３９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して一段と確実にフリッカ劣化を低減することができる映像信号処理装置、映像信号処理方法、映像信号処理方法のプログラム及び映像信号処理方法のプログラムを記録した記録媒体を提案しようとするものである。またこのフリッカ劣化の低減手法を利用してフリッカ劣化を定量的に計測する映像信号処理装置、映像信号処理方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため請求項１の発明は、映像信号処理装置に適用して、入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理部と、前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測部と、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測部とを備え、前記映像信号処理部は、前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する。
【０００９】
また請求項２の発明は、映像信号処理方法に適用して、入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、前記映像信号処理ステップは、前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有する。
【００１０】
また請求項１９の発明は、映像信号処理方法のプログラムに適用して、入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、前記映像信号処理ステップは、前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有するようにする。
【００１１】
また請求項２０の発明は、映像信号の処理方法のプログラムを記録した記録媒体に適用して、前記プログラムは、入力映像信号を映像信号処理して出力映像信号を生成する映像信号処理ステップと、前記入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップとを備え、前記映像信号処理ステップは、前記高域成分変動特徴量に基づいて、前記出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、前記映像信号処理の特性を可変する特性可変ステップを有するようにする。
【００１２】
また請求項２１の発明は、映像信号処理装置に適用して、入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測部と、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測部と、前記高域成分変動特徴量から、フリッカ劣化の主観知覚度を設定する主観知覚度設定部とを有するようにする。
【００１３】
また請求項２２の発明は、映像信号処理方法に適用して、入力映像信号に含まれる高域成分量を検出する高域成分計測ステップと、前記高域成分量から、前記高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出する高域成分変動特徴量計測ステップと、前記高域成分変動特徴量から、フリッカ劣化の主観知覚度を設定する主観知覚度設定ステップとを有するようにする。
【００１４】
請求項１、請求項２、請求項１９、又は請求項２０の構成によれば、入力映像信号に含まれる高域成分量を検出し、この高域成分量から、この高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出することにより、入力映像信号に含まれるフリッカ劣化に係る信号成分量を計測することができる。これによりこの高域成分変動特徴量に基づいて、出力映像信号の高域成分における周期的な変動を抑圧すれば、入力映像信号に応じて動的に特性を切り換えて非線型な特性により映像信号処理する場合でも、フリッカ劣化を低減することができる。
【００１５】
また請求項２１、又は請求項２２の構成によれば、入力映像信号に含まれる高域成分量を検出し、この高域成分量から、この高域成分量の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量を検出することにより、入力映像信号に含まれるフリッカ劣化に係る信号成分量を計測することが、この高域成分変動特徴量によりフリッカ劣化を低減するように制御することができる。これによりフリッカ劣化の低減手法を利用してフリッカ劣化を定量的に計測することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来に比して一段と確実にフリッカ劣化を低減することができる。またフリッカ劣化を定量的に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１８】
（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例１の映像信号処理装置を示すブロック図である。この映像信号処理装置１は、入力映像信号Ｓ１を映像信号処理部２でノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理して出力映像信号Ｓ２を出力する。映像信号処理装置１は、高域成分計測部３及び高域成分変動特徴量計測部４により、入力映像信号Ｓ１に含まれる高域成分量Ｄ１及びこの高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量Ｄ２をそれぞれ検出する。またこれら高域成分量Ｄ１及び高域成分変動特徴量Ｄ２により映像信号処理部２における映像信号処理を制御し、これによりフリッカ劣化を低減して入力映像信号Ｓ１をノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理する。
【００１９】
この実施例において、映像信号処理装置１は、所定のプログラムの実行により入力映像信号Ｓ１を処理するプロセッサにより構成され、この実施例ではこのプログラムが事前にインストールされて提供されるものの、これに代えて光ディスク、磁気ディスク、メモリカード等の記録媒体に記録して提供するようにしてもよく、インターネット等のネットワークを介したダウンロードにより提供するようにしてもよい。
【００２０】
映像信号処理装置１において、高域成分計測部３は、入力映像信号Ｓ１から高域成分を分離し、この分離した高域成分の高域成分量Ｄ１を検出して出力する。なおここでこの高域成分は、入力映像信号Ｓ１の画像空間方向の高域成分としてもよく、また入力映像信号の時間方向の高域成分としてもよい。また高域成分量Ｄ１の検出単位は、フィールド単位、フレーム単位の何れとしてもよい。この実施例において、高域成分計測部３は、高域成分量Ｄ１の検出単位がフレーム単位に設定され、画像空間方向に高域成分を分離して高域成分量Ｄ１を検出する。これにより高域成分計測部３は、例えば２次元のハイパスフィルタにより入力映像信号Ｓ１から高域成分を分離した後、フレーム単位で高域成分の絶対値和、２乗和等を求め、高域成分量Ｄ１を検出する。またこの２次元のハイパスフィルタの設定により、１種類の特定の性質をもつ高域成分を抽出し、この実施例では、この１種類の特定の性質をもつ高域成分が時間軸方向にランダムに発生する性質を有するランダムノイズ成分に設定される。なお時間軸方向に高域成分を分離する場合には、入力映像信号Ｓ１のフィールド間差分、又はフレーム間差分を求めることにより、高域成分を分離することができる。またランダムノイズ成分に代えてテクスチャ、明るさの情報をこの特定の性質に適用するようにしてもよく、テクスチャを適用する場合には、画素値の分散値に応じて検出した高域成分量Ｄ１を増減して出力することが考えられる。また明るさの情報を含ませる場合には、検出した高域成分量Ｄ１を輝度値により増減して出力することが考えられる。
【００２１】
ここで入力映像信号Ｓ１がＭＰＥＧにより伝送された映像信号である場合、図３に示すように、高域成分計測部３で検出される高域成分量Ｄ１は、入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプに応じて変化することになる。なおここでこの図３では、Ｉピクチャー、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーをそれぞれ符号Ｉ、Ｐ、Ｂで示す。従ってこの図３では、１ＧＯＰを１５フレームにより構成し、ＧＯＰの先頭ピクチャーをＩピクチャーに、先頭から３ｎ＋１番目のピクチャーをＰピクチャーに設定し、残りをＢピクチャーに設定した場合である。但しｎは、整数である。
【００２２】
ＭＰＥＧにより伝送された映像信号では、エンコード時の符号量の割り当て量、両方向予測における内挿予測の選択率の高さ等により、一般的に、Ｂピクチャーで高域成分量が減少する。またＩピクチャーでは、符号割り当て量が多いことにより、相対的に高域成分量が増大し、Ｐピクチャーでは、高域成分量がＩピクチャー及びＢピクチャーの中間値となる。なおこのような各ピクチャーにおける高域成分量は、エンコード時のレート制御等によって変化するものの、この高域成分量の時間変動がフリッカ劣化の原因であり、入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプに応じて周期的に発生することになる。
【００２３】
高域成分変動特徴量計測部４は、この高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動量を検出する。ここで図１は、高域成分変動特徴量計測部４を示すブロック図である。この高域成分変動特徴量計測部４において、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部１１は、入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプの周期パターンに対応して、入力映像信号Ｓ１のＢピクチャーと非Ｂピクチャーの周期性に対応する周波数成分を抽出して出力する。具体的にバンドパスフィルタ部１１は、入力映像信号Ｓ１のＧＯＰ構造が図３に示すＧＯＰ構造の場合、図４に示すように、タップ係数が値２、−１、−１による３タップのＦＩＲフィルタにより、Ｉ及びＰピクチャーの繰り返し周期である３フレーム周期の周期変動成分を高域成分量Ｄ１から抽出する。なおこの場合、図４との対比により図５に示すように、タップ数を３タップ以上の例えば６タップとして、バンドパスフィルタ部１１をさらに狭帯域化してもよい。また図４及び図５との対比により図６に示すようにタップ係数を設定して、ＩピクチャーとＰピクチャーの高域成分量Ｄ１の違いを抽出結果に反映させるようにしてもよい。
【００２４】
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部１２は、図７に示すように、バンドパスフィルタ部１１の通過帯域Ｌ１１を含む周波数帯域が通過帯域に設定され、高域成分量Ｄ１から当該通過帯域の信号成分を抽出して出力信号Ｄ４を出力する。ここで図８は、ハイパスフィルタ部１２の構成を示すブロック図である。ハイパスフィルタ部１２において、平均値フィルタ部１４は、バンドパスフィルタ部１１と同一のタップ長を有する平均値フィルタであり、高域成分量Ｄ１を平均値化して高域成分量Ｄ１のＤＣ値を出力する。従って平均値フィルタ部１４は、例えばバンドパスフィルタ部１１を図５に示す特性により６タップで構成した場合、タップ係数が値１、１、１、１、１、１の平均値フィルタが適用される。
【００２５】
ハイパスフィルタ部１２は、この平均値フィルタ部１４の出力信号を高域成分量Ｄ１から減算して出力信号Ｄ４を出力する。なおハイパスフィルタ部１２は、この図８に示す構成に限らず、種々の構成を広く適用することができる。
【００２６】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）出力遅延部１６は、バンドパスフィルタ部１１の出力信号Ｄ３を１サンプリング周期ずつ順次遅延させて複数系統により出力する。ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）出力遅延部１７は、バンドパスフィルタ出力遅延部１６と同一に、ハイパスフィルタ部１２の出力信号Ｄ４を一定時間ずつ順次遅延させて複数系統により出力する。これによりバンドパスフィルタ出力遅延部１６、ハイパスフィルタ出力遅延部１７は、最大の遅延時間で決まる一定期間内で、バンドパスフィルタ部１１、ハイパスフィルタ部１２から出力される複数の出力信号Ｄ３、出力信号Ｄ４をそれぞれ同時並列的に出力する。
【００２７】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）出力エネルギー算出部１８は、バンドパスフィルタ出力遅延部１６から出力される複数系統の出力信号Ｄ３、バンドパスフィルタ部１１から出力される出力信号Ｄ３を入力し、これらの出力信号Ｄ３のエネルギー値を算出する。なおこのエネルギーの算出は、例えば２乗和、２乗和の平方根、絶対値和等、種々の算出方法を適用することができる。
【００２８】
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）出力エネルギー算出部１９は、ハイパスフィルタ出力遅延部１７から出力される複数系統の出力信号Ｄ４、ハイパスフィルタ部１２から出力される出力信号Ｄ４を入力し、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８と同様に、これらの出力信号Ｄ４のエネルギー値を算出する。
【００２９】
変動周期成分占有度算出部２０は、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８で算出されたエネルギー値Ｄ７を、ハイパスフィルタ出力エネルギー算出部１９で算出されたエネルギー値Ｄ９で割り算し、これにより入力映像信号Ｓ１の高域成分に占める周期変動成分の割合である変動周期成分占有度Ｄ１０を検出する。従ってこの場合、変動周期成分占有度Ｄ１０の値が大きい程、入力映像信号Ｓ１は、ピクチャータイプによる高域成分の周期変動成分の占める割合が大きいことになる。
【００３０】
変動周期安定度算出部２１は、変動周期成分占有度算出部２０で算出された変動周期成分占有度Ｄ１０を入力し、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この変動周期成分占有度Ｄ１０の時間軸方向の安定度を示す変動周期安定度Ｄ１１を計算する。なおここでこの変動周期安定度Ｄ１１は、変動周期成分占有度Ｄ１０の分散値、標準偏差、平均偏差等を計算して求めることができる。ここで図９に示す例では、期間Ｔの間、変動周期成分占有度Ｄ１０の変化が他の期間に比して小さく、変動周期安定度Ｄ１１がこの期間Ｔで増大していることが判る。
【００３１】
変動特徴量生成部２３は、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８で算出されたエネルギー値Ｄ７を変動周期成分占有度Ｄ１０、変動周期安定度Ｄ１１で補正し、入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプによる高域成分の周期変動成分の大きさを示す変動特徴量Ｄ１２を出力する。
【００３２】
ここで図１０は、変動特徴量生成部２３の詳細構成を示すブロック図である。変動特徴量生成部２３において、占有度信頼度設定部２５は、変動周期成分占有度Ｄ１０を所定の閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２で判定し、図１１に示すように、変動周期成分占有度Ｄ１０が閾値Ｒｔｈ１以下の場合には値０であり、変動周期成分占有度Ｄ１０が閾値Ｒｔｈ２以上の場合には値１であり、変動周期成分占有度Ｄ１０が閾値Ｒｔｈ１以上、閾値Ｒｔｈ２以下の場合には、変動周期成分占有度Ｄ１０の増大により直線的に値が増大するように、占有度信頼度Ｄ１３を生成する。ここで占有度信頼度Ｄ１３は、変動周期成分占有度Ｄ１０が、ピクチャータイプによる周期変動を反映している確からしさを示すパラメータである。
【００３３】
安定度信頼度設定部２６は、変動周期安定度Ｄ１１を所定の閾値Ｓｔｈ１、Ｓｔｈ２で判定し、図１２に示すように、変動周期安定度Ｄ１１が閾値Ｓｔｈ１以下の場合には値０であり、変動周期安定度Ｄ１１が閾値Ｓｔｈ２以上の場合には値１であり、変動周期安定度Ｄ１１が閾値Ｓｔｈ１以上、閾値Ｓｔｈ２以下の場合には、変動周期安定度Ｄ１１の増大により直線的に値が増大するように、安定度信頼度Ｄ１４を生成する。ここで安定度信頼度Ｄ１４は、変動周期安定度Ｄ１１が、ピクチャータイプによる周期変動を反映している確からしさを示すパラメータである。
【００３４】
変動特徴信頼度設定部２７は、占有度信頼度Ｄ１３と安定度信頼度Ｄ１４とを乗算し、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８で算出されたエネルギー値Ｄ７がピクチャータイプによる周期変動を反映している確からしさである変動特徴信頼度Ｄ１５を算出する。
【００３５】
変動特徴量算出部２８は、この変動特徴信頼度Ｄ１５を所定の閾値で判定し、この判定結果に基づいて、変動特徴信頼度Ｄ１５がこの閾値以上の場合、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８で算出されたエネルギー値Ｄ７をそのまま変動特徴量Ｄ１２として出力する。これに対して変動特徴信頼度Ｄ１５がこの閾値より小さい場合、変動特徴量Ｄ１２を値０に設定して出力する。
【００３６】
これらの処理により高域成分変動特徴量計測部４は、ピクチャータイプによる周期変動に係る特定周波数への集中度とその時間的安定性とを評価して信頼度Ｄ１３、Ｄ１４を生成し、この信頼度Ｄ１３、Ｄ１４に基づいて、高域成分量Ｄ１の周期変動成分の大きさを示す変動特徴量Ｄ１２を生成する。
【００３７】
変動特徴量時間平滑化部３０（図１）は、変動特徴量生成部２３で検出した変動特徴量Ｄ１２を平滑化処理し、高域成分変動特徴量Ｄ２を出力する。なお平滑化処理は、ＩＩＲフィルタ構成又はＦＩＲフィルタ構成のローパスフィルタ、メディアンフィルタ等を適用することができる。
【００３８】
図１３は、映像信号処理部２を示すブロック図である。映像信号処理部２において、ノイズ低減処理部３２は、入力映像信号Ｓ１に含まれる画像空間方向及び時間軸方向のランダムノイズ成分を抑圧することにより、入力映像信号Ｓ１のノイズを抑圧して出力する。鮮鋭度強調処理部３３は、このノイズ低減処理部３２から出力される映像信号Ｓ３の特定周波数成分を強調することにより、入力映像信号Ｓ１の鮮鋭度を強調して出力する。続くコントラスト強調処理部３４は、この鮮鋭度強調処理部３３から出力される映像信号Ｓ４の画面内の輝度分布に応じてコントラストを強調して出力する。具体的に、コントラスト強調処理部３４は、図１４において符号Ｌ３４で示すように、非線型な特性により入力映像信号Ｓ１を増幅してコントラストを強調し、この非線型な特性を画面内平均輝度レベル、輝度ヒストグラム等に基づいて動的に変化させる。なお図１４は、中間階調を強調する非線型な特性であり、この場合、入力映像信号Ｓ１の信号レベルが高い側及び低い側では増幅率が低下し、その分、中間階調の増幅率が増大するように設定される。コントラスト強調処理部３４は、暗部の階調を強調する場合には、入力映像信号Ｓ１の信号レベルが低い側で増幅率を増大させ、その分、中間階調及び高階調で増幅率を低下させる。この実施例の映像信号処理装置１は、このコントラスト強調処理部３４でコントラストを強調した映像信号を出力映像信号Ｓ２により出力する。
【００３９】
なお映像信号の処理にあっては、これらノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理の何れか１つ、又は２つの処理を実行するようにしてもよく、さらには他の処理と組み合わせて実行するようにしてもよい。また処理の順番を入れ代えるようにしてもよく、さらには同時並列的にこれらの処理を実行して、その結果得られる複数系統の映像信号を合成して出力映像信号Ｓ２としてもよい。
【００４０】
制御情報生成部３５は、高域成分量Ｄ１及び高域成分変動特徴量Ｄ２に基づいて、ノイズ低減処理部３２、鮮鋭度強調処理部３３、コントラスト強調処理部３４の動作をそれぞれ制御する制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を出力する。
【００４１】
ここで高域成分計測部３で検出される高域成分量Ｄ１は、ランダムノイズの性質を有する成分を検出していることになる。これにより制御情報生成部３５は、高域成分量Ｄ１の値が増大するに従ってノイズ抑圧効果が増大するようにノイズ低減処理部３２を制御し、これにより出力信号Ｓ３に含まれるノイズ成分を時間軸方向に均一化して入力映像信号Ｓ１のノイズを低減する。またこのノイズ成分の時間軸方向に均一化によりこの実施例では、併せてフリッカ劣化に係る高域成分の時間変動についても時間軸方向に均一化する。
【００４２】
これに対して高域成分変動特徴量Ｄ２が大きな値を示している場合、ピクチャータイプによる高域成分量の周期的な時間変動が発生しており、かつ、その変動幅が大きいことを示していることになる。これにより制御情報生成部３５は、高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、ノイズ低減効果が通常より増大するように、ノイズ低減処理部３２を制御する。なおこの閾値以上の場合に、高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により徐々にノイズ低減効果が増大するように設定してもよく、また高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により段階的にノイズ低減効果が増大するように設定してもよい。また閾値以上の場合と、閾値未満の場合とで、２段階でノイズ低減効果を切り換えるようにしてもよい。
【００４３】
これにより制御情報生成部３５は、高域成分量Ｄ１に従って時間軸方向のノイズ成分の変動を抑圧するようにして、高域成分変動特徴量Ｄ２によりこの時間軸方向にノイズ成分を抑圧する程度を可変し、フリッカ劣化を低減してノイズ成分を抑圧する。
【００４４】
これに対して鮮鋭度強調処理部３３における鮮鋭度強調処理は、特定周波数成分を強調して鮮鋭度を強調する処理であることから、制御情報生成部３５は、高域成分量Ｄ１の値が増大するに従ってこの鮮鋭度の強調に係る特定周波数帯域の増幅率が低下するように鮮鋭度強調処理部３３を制御し、これにより出力信号Ｓ４に含まれる高域成分を時間軸方向に均一化する。また制御情報生成部３５は、高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、この鮮鋭度の強調に係る特定周波数帯域の増幅率が低下するように、鮮鋭度強調処理部３３を制御する。なおこの閾値以上の場合に、高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により徐々に増幅率が低下するように設定してもよく、また高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により段階的に増幅率が低下するように設定してもよい。また閾値以上の場合と、閾値未満の場合とで、２段階で増幅率を切り換えるようにしてもよい。これにより制御情報生成部３５は、鮮鋭度強調処理部３３の出力信号Ｓ４に含まれる高域成分量の周期的な時間変動の幅を小さくして、フリッカ劣化を低減する。
【００４５】
また制御情報生成部３５は、高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、高域成分変動特徴量Ｄ２の増大に従って、コントラスト強調に係る非線型な特性を弱めて、図１４において符号Ｌ３４Ａにより示す線型な特性に近づくように、コントラスト強調処理部３４を制御する。なおこの閾値以上の場合にも、高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により徐々に線型な特性に近づくように設定してもよく、また高域成分変動特徴量Ｄ２の増大により段階的に線型な特性に近づくように設定してもよい。また閾値以上の場合と、閾値未満の場合とで、２段階で特性を切り換えるようにしてもよい。これにより制御情報生成部３５は、出力映像信号Ｓ２におけるフリッカ劣化を低減する。
【００４６】
なおこれによりこの実施例では、ノイズ低減処理部３２、鮮鋭度強調処理部３３、コントラスト強調処理部３４における入力映像信号Ｓ１の映像信号処理のうちで、コントラスト強調処理部３４におけるコントラスト強調処理のみ、入力映像信号Ｓ１に応じて特性を切り換え、さらには非線型な特性で入力映像信号Ｓ１を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ノイズ低減処理部３２及び鮮鋭度強調処理部３３における処理についても、入力映像信号Ｓ１に応じて特性を切り換え、さらには非線型な特性で入力映像信号Ｓ１を処理する場合に広く適用することができる。なおノイズ低減処理部３２等のようにこのように固定した特性で入力映像信号Ｓ１を処理する場合にあっても、フリッカ劣化を低減できることは言うまでも無い。
【００４７】
（２）実施例の動作
以上の構成において、入力映像信号Ｓ１は（図２）、映像信号処理部２によりノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理されて画質が向上され、出力映像信号Ｓ２により出力される。ここでこれらノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理は、入力映像信号Ｓ１の高域成分に対する処理であることから、入力映像信号Ｓ１がＭＰＥＧ等によりデータ圧縮されて伝送された映像信号である場合、この入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプによる高域成分の周期的な変動（図３）が出力映像信号Ｓ２を表示した際にフリッカ劣化として知覚されるようになる。
【００４８】
そこで映像信号処理装置１において、入力映像信号Ｓ１は、高域成分計測部３において、高域成分量Ｄ１が検出され、続く高域成分変動特徴量計測部４で高域成分量Ｄ１が処理されてこの高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動量を示す高域成分変動特徴量Ｄ２が検出される。またこの高域成分量Ｄ１によりノイズ低減処理の時間軸方向の変動を抑圧するようにして、高域成分変動特徴量Ｄ２により、出力映像信号Ｓ２の高域成分における周期的な変動を抑圧するように、ノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理が可変制御される。これによりこの映像信号処理装置では、フリッカ劣化に係る高域成分の周期的な変動の大きさに応じて映像信号処理の特性を変化させてフリッカ劣化が目立たないようにすることができ、従来に比してフリッカ劣化を低減することができる。また特性の可変により出力映像信号Ｓ２の高域成分における周期的な変動を抑圧することにより、映像信号処理の特性を入力映像信号Ｓ１に応じて適応的に可変する場合にあっても、確実にフリッカ劣化を低減することができる。
【００４９】
すなわち入力映像信号Ｓ１は、高域成分計測部３において、画像空間方向の高域成分及び又は時間方向の高域成分が分離されて高域成分量が検出され、これにより必要に応じて画像空間方向の高域成分及び又は時間方向の高域成分により高域成分量を検出して、確実にフリッカ劣化を低減することができる。またノイズ抑圧処理にこの高域成分量を利用してノイズ抑圧効果を制御することができ、全体構成を簡略化することができる。すなわち画像空間方向の高域成分によれば、例えば高域成分量の検出単位をフレームに設定して、１画面内の各所で高域成分の成分量が変化する場合でも、フリッカ劣化の要因となる高域成分の成分量を確実に検出することができる。また時間方向の高域成分によれば、高域成分の成分量が時間変動する場合でも、フリッカ劣化の要因となる高域成分の成分量を確実に検出することができる。
【００５０】
またさらにこの高域成分計測部３における処理において、時間方向に特定の性質を有する画像空間方向の高域成分を分離して高域成分量を検出することにより、画像空間方向及び時間方向で高域成分量を検出したと同様にして高域成分量を検出することができ、これにより全体構成を簡略化して確実にフリッカ劣化の要因となる高域成分の成分量を検出することができる。またこの時間方向に特定の性質にランダムノイズの性質を適用することにより、ノイズ抑圧処理にこの高域成分量を利用して全体構成を簡略化することができる。
【００５１】
これに対して高域成分変動特徴量計測部４において、入力映像信号Ｓ１は、高域成分量Ｄ１がバンドパスフィルタ部１１に入力され（図１）、ここで入力映像信号Ｓ１に設定されていたピクチャータイプの周期パターンに対応する、Ｂピクチャー及び非Ｂピクチャーの繰り返し周期成分が抽出される（図４〜図６）。またこの繰り返し周期成分により高域成分変動特徴量Ｄ２が生成される。これによりこの映像信号処理装置１では、ＧＯＰ構造に由来するフリッカ劣化を確実に低減することが可能となる。
【００５２】
より具体的に、入力映像信号Ｓ１は、このバンドパスフィルタ部１１の通過帯域を含むように通過帯域が設定されたハイパスフィルタ部１２により高域成分量Ｄ１の高域成分が検出され（図７及び図８）、入力映像信号Ｓ１の高域成分に占める周期変動成分の割合を検出することが可能とされる。入力映像信号は、これによりバンドパスフィルタ部１１の出力信号に基づいてハイパスフィルタ部１２の出力信号により補正するように、これらの出力信号を処理して高域成分変動特徴量Ｄ２が生成される。これによりこの映像信号処理装置１では、例えば入力映像信号Ｓ１に本来的に含まれる高域成分の多少により、フリッカ劣化の低減処理を誤動作させないようにすることができ、これにより確実にフリッカ劣化を低減することが可能となる。
【００５３】
すなわち映像信号処理装置１では、バンドパスフィルタ部１１の出力信号及びハイパスフィルタ部１２の出力信号のエネルギー値Ｄ７及びＤ９がそれぞれバンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８及びハイパスフィルタ出力エネルギー算出部１９で求められ、このエネルギー値Ｄ７がエネルギー値Ｄ９で割り算されて、入力映像信号Ｓ１の高域成分に占める周期変動成分の割合である変動周期成分占有度Ｄ１０が求められる。またこの変動周期成分占有度Ｄ１０の時間軸方向の安定度を示す変動周期安定度Ｄ１１が変動周期安定度算出部２１で求められる（図９）。またバンドパスフィルタ部１１の出力信号のエネルギー値Ｄ７を変動周期成分占有度Ｄ１０及び変動周期安定度Ｄ１１で補正して高域成分変動特徴量Ｄ２が求められる。
【００５４】
これによりこの映像信号処理装置１では、入力映像信号Ｓ１において、ピクチャータイプの周期変動成分と類似した信号レベルの変化が一時的に発生した場合にあっても、さらには入力映像信号Ｓ１の高域成分が種々に変化している場合にあっても、フリッカ劣化を確実に抑圧することができる。
【００５５】
すなわち入力映像信号Ｓ１は、変動周期成分占有度Ｄ１０及び変動周期安定度Ｄ１１がそれぞれ所定の閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２及びＳｔｈ１、Ｓｔｈ２で判定され（図１０、図１１、図１２）、変動周期成分占有度Ｄ１０及び変動周期安定度Ｄ１１がそれぞれ極端に小さい場合には、それぞれ信頼度Ｄ１３、Ｄ１４が低いと判定される。また変動周期成分占有度Ｄ１０及び変動周期安定度Ｄ１１が増大するに従って信頼度Ｄ１３、Ｄ１４が上昇して値１で飽和するように設定される。またこれら信頼度Ｄ１３、Ｄ１４の乗算値が求められ、これにより総合の信頼度が求められる。
【００５６】
入力映像信号Ｓ１は、この総合の信頼度が一定値以上の場合に、バンドパスフィルタ部１１の出力信号のエネルギー値Ｄ７が変動特徴量Ｄ１２として出力され、この変動特徴量Ｄ１２が平滑化処理されて高域成分変動特徴量Ｄ２が求められる。
【００５７】
入力映像信号Ｓ１は（図１３）、映像信号処理部２のノイズ低減処理部３２、鮮鋭度強調処理部３３、コントラスト強調処理部３４で順次、ノイズ低減処理、鮮鋭度強調処理、コントラスト強調処理されて出力映像信号Ｓ２により出力される。またこれらの処理において、コントラスト強調処理では、非線型な特性により増幅されてコントラストが強調され、この非線型な特性が入力映像信号Ｓ１の画面内平均輝度レベル、輝度ヒストグラム等に基づいて動的に変化されることにより、入力映像信号Ｓ１に応じて非線型な特性を動的に変化させて、入力映像信号Ｓ１のコントラストが低減される。
【００５８】
これによりこのコントラスト強調処理部３４によるコントラスト強調処理については、単に入力映像信号の輝度信号をガンマ補正してフレーム間で平均輝度レベル差を検出し、このレベル差を抑圧するように入力映像信号Ｓ１の信号レベルを補正したのでは、フリッカ劣化を低減することが困難になる。
【００５９】
しかしながらこの実施例のように高域成分の周期変動成分を検出してコントラスト強調に係る特性の変更によりこの周期変動成分を抑圧するように設定すれば、非線型な特性により入力映像信号Ｓ１を種々に処理する場合でも、フリッカ劣化を確実に低減することができる。
【００６０】
これによりこの実施例では、高域成分量Ｄ１の値が増大するに従ってノイズ抑圧効果が増大するようにノイズ低減処理部３２を制御し、これにより出力信号Ｓ３に含まれるノイズ成分を時間軸方向に均一化するようにして、入力映像信号Ｓ１のノイズを低減し、さらにフリッカ劣化に係る高域成分の時間変動を低減する。これによりこの実施例では、ノイズ低減処理に係るノイズ量の計測を、高域成分計測部３で実行するようにして、ノイズ低減処理部３２の構成を簡略化する。また高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、ノイズ低減効果を通常より増大させ、これによりノイズ低減処理により知覚可能となるフリッカ劣化を低減する。
【００６１】
また高域成分量Ｄ１の値が増大するに従って鮮鋭度の強調に係る特定周波数帯域の増幅率が低下するように鮮鋭度強調処理部３３を制御し、これにより出力信号Ｓ４に含まれる高域成分を時間軸方向に均一化する。また高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、この鮮鋭度の強調に係る特定周波数帯域の増幅率が低下するように、鮮鋭度強調処理を制御し、これにより鮮鋭度強調処理により知覚可能となるフリッカ劣化を低減する。
【００６２】
また高域成分変動特徴量Ｄ２の値を所定の閾値で判定し、高域成分変動特徴量Ｄ２の値がこの閾値より大きい場合、高域成分変動特徴量Ｄ２の増大に従って、コントラスト強調に係る非線型な特性を弱めて線型な特性に近づくように、コントラスト強調処理を制御する（図１４）。これによりコントラスト強調処理により知覚可能となるフリッカ劣化を低減する。
【００６３】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、入力映像信号に含まれる高域成分量の周期的な時間変動量を検出し、この検出結果に基づいて、この周期的な時間変動を抑圧するように映像信号処理の特性を可変することにより、従来に比して一段と確実にフリッカ劣化を低減することができる。
【００６４】
またこの入力映像信号から、画像空間方向の高域成分及び又は時間方向の高域成分を分離して高域成分量を検出することにより、確実にフリッカ劣化を低減することができる。
【００６５】
また時間方向に特定の性質を有する画像空間方向の高域成分を分離して高域成分量を検出することにより、画像空間方向及び時間方向で高域成分量を検出したと同様にして高域成分量を検出することができ、これにより全体構成を簡略化して確実にフリッカ劣化の要因となる高域成分の成分量を検出することができる。またこの時間方向に特定の性質にランダムノイズの性質を適用することにより、ノイズ抑圧処理にこの高域成分量を利用して全体構成を簡略化することができる。
【００６６】
また入力映像信号に設定されていたピクチャータイプの周期パターンに対応する高域成分量の周期的な時間変動量を検出することにより、ＧＯＰ構造に由来するフリッカ劣化を確実に低減することができる。
【００６７】
また高域成分量からこの周期パターンに対応する信号成分を抽出すると共に、この信号成分を含む高域成分を抽出し、この周期パターンに係る信号成分を抽出した高域成分で補正して高域成分変動特徴量を生成することにより、入力映像信号Ｓ１に本来的に含まれる高域成分の多少により、フリッカ劣化の低減処理を誤動作させないようにすることができ、これにより確実にフリッカ劣化を低減することが可能となる。
【００６８】
すなわちバンドパス出力及びハイパス出力による信号成分のエネルギーをそれぞれ算出して比率を求め、この比率である変動周期成分占有度の時間軸方向の安定度を示す変動周期安定度を計算し、バンドパス出力のエネルギー値を、変動周期成分占有度及び変動周期安定度で補正して高域成分変動特徴量を検出することにより、ピクチャータイプの周期変動成分と類似した信号レベルの変化が一時的に発生した場合にあっても、さらには入力映像信号の高域成分が種々に変化している場合にあっても、フリッカ劣化を確実に抑圧することができる。
【００６９】
また入力映像信号に応じて特性を可変して、非線型な特性により入力映像信号を増幅してコントラストを強調する場合に、高域成分変動特徴量に基づいて、非線型な特性を線型な特性に近づけて周期的な変動を抑圧することにより、入力映像信号に応じて特性を可変して映像信号のコントラストを強調する場合に、フリッカ劣化を確実に抑圧することができる。
【実施例２】
【００７０】
図１５は、本発明の実施例２の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部の構成を示すブロック図である。この実施例２の映像信号処理装置は、この高域成分変動特徴量計測部４４の構成が異なる点を除いて、実施例１の映像信号処理装置１と同一に構成される。また高域成分変動特徴量計測部４４は、ハイパスフィルタ部１２が省略され、ハイパスフィルタ出力遅延部１７、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８、ハイパスフィルタ出力エネルギー算出部１９に代えて高域成分量遅延部４６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）出力エネルギー算出部４８、高域成分エネルギー算出部４９が設けられる点を除いて、実施例１の高域成分変動特徴量計測部と同一に構成される。
【００７１】
ここで高域成分量遅延部４６は、高域成分量Ｄ１を直接入力し、バンドパスフィルタ出力遅延部１６と同一に、この高域成分量Ｄ１を１サンプリング周期ずつ順次遅延させて複数系統により出力する。
【００７２】
バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部４８は、バンドパスフィルタ出力遅延部１６から出力される複数系統の出力信号Ｄ６、バンドパスフィルタ部１１から出力される出力信号Ｄ３を入力し、最大値の検出により出力信号Ｄ３のエネルギー値Ｄ７を算出する。
【００７３】
すなわち図１６は、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部４８を示すブロック図である。このバンドパスフィルタ出力エネルギー算出部４８において、最大値検出部５１は、バンドパスフィルタ出力遅延部１６から出力される複数系統の出力信号Ｄ６、バンドパスフィルタ部１１から出力される出力信号Ｄ３を入力する。最大値検出部５１は、これらの出力信号Ｄ６、出力信号Ｄ３から最大値Ｄ２２を検出して出力する。またこの最大値Ｄ２２が出力信号Ｄ３から検出されるタイミングを最大値検出同期信号Ｄ２１として高域成分エネルギー算出部４９に出力する。
【００７４】
すなわち図３について上述したＧＯＰ構造を前提に、バンドパスフィルタ部１１を図５について上述した６タップにより作成した場合、このバンドパスフィルタ部１１のフィルタ係数による基底波形は図１７に示すように３フレーム周期で立ち上がることになる。従ってバンドパスフィルタ部１１の出力信号Ｄ３は、入力映像信号Ｓ１にピクチャータイプによる周期変動成分が存在する場合、図１８に示すように、この基底波形の繰り返しに対応する信号レベルの変化が発生することになる。
【００７５】
ここでバンドパスフィルタ部１１の構成に対応してバンドパスフィルタ出力遅延部１６から５系統の出力信号Ｄ６を出力する場合、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部４８は、時点ｔのサンプリング値Ｂ〔ｔ〕が出力信号Ｄ３により入力される時点で、バンドパスフィルタ出力遅延部１６からこの時点ｔの直前の、５つのサンプリング時点ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５のサンプリング値Ｂ〔ｔ−１〕、Ｂ〔ｔ−２〕、Ｂ〔ｔ−３〕、Ｂ〔ｔ−４〕、Ｂ〔ｔ−５〕が出力信号Ｄ６により入力されることになる。これにより最大値検出部５１は、この時点ｔでは、これら６個のサンプリング値Ｂ〔ｔ〕〜Ｂ〔ｔ−５〕から最大のサンプリング値Ｂ〔ｔ〕を検出して最大値Ｄ２２を出力する。
【００７６】
正規回路エネルギー算出部５２は、この最大値検出部５１から出力される最大値Ｄ２２から正規化エネルギー値を検出し、この正規化エネルギー値をバンドパスフィルタ部１１から出力される出力信号Ｄ３のエネルギー値Ｄ７として出力する。ここで正規回路エネルギー算出部５２は、バンドパスフィルタ部１１のフィルタ係数〔２、−１、−１、２、−１、−１〕による基底ベクトルのノルムで最大値Ｄ２２を割り算して正規化エネルギー値を計算する。なお基底ベクトルのノルムは、この基底ベクトルの各要素の２乗和の平方根で求められる。
【００７７】
高域成分エネルギー算出部４９は、バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部４８の処理に対応するように、高域成分量遅延部４６から出力される複数系統の出力信号Ｄ２３、高域成分計測部３から出力される高域成分量Ｄ１を処理して高域成分のエネルギー値Ｄ９を算出する。
【００７８】
ここで図１９は、この時間ＡＣエネルギー算出部４９の構成を示すブロック図である。時間ＡＣエネルギー算出部４９において、同期データ検出部５４は、最大値検出同期信号Ｄ２１を基準にして、バンドパスフィルタ部１１の出力信号Ｄ３で最大値が検出されるタイミングで、高域成分量遅延部４６から出力される複数系統の出力信号Ｄ２３、高域成分計測部３から出力される高域成分量Ｄ１を取得して出力する。これにより同期データ検出部５４は、図１８（Ａ）の例では、サンプリング値Ｒ〔ｔ〕〜Ｒ〔ｔ−５〕を出力する。
【００７９】
正規化平均値フィルタ部５５は、同期データ検出部５４の出力データＤ２４を入力し、この出力データＤ２４に対し、正規化された平均値化を行う。ここで正規化の処理は、同一のフィルタ係数を要素とする基底ベクトルのノルムで出力データＤ２４をそれぞれ割り算して実行される。これによりこの実施例では、６個のサンプリング値Ｒ〔ｔ〕〜Ｒ〔ｔ−５〕をそれぞれ６1/2で割り算して正規化の処理を実行する。正規化平均値フィルタ部５５は、この正規化したサンプリング値を合計し、これにより高域成分量Ｄ１のＤＣ値を検出して出力する。
【００８０】
高域成分量時間ＤＣエネルギー算出部５６は、正規化平均値フィルタ部５５の出力データＤ２５の２乗値を求めて出力する。高域成分量時間エネルギー算出部５７は、同期データ検出部５４の出力データＤ２４（Ｒ〔ｔ〕〜Ｒ〔ｔ−５〕）の２乗値を計算し、これにより高域成分量Ｄ１の時間方向のエネルギー値Ｄ２７を出力する。
【００８１】
減算回路５８は、高域成分量時間エネルギー算出部５７の出力データＤ２７から高域成分量時間ＤＣエネルギー算出部５６の出力データＤ２６を減算し、高域成分量Ｄ１のＡＣ成分のエネルギー値Ｄ９を算出する。
【００８２】
これにより高域成分変動特徴量計測部４４は、特定期間内におけるバンドパスフィルタから最大値のエネルギーを正規化して検出すると共に、この最大値のタイミングを基準にして高域成分量の時間ＤＣエネルギーを正規化して求め、正規化した最大値の時間ＤＣエネルギーを正規化した高域成分の時間エネルギーから減算して高域成分量の時間ＡＣ成分のエネルギー値Ｄ９を出力する。
【００８３】
ここで図２０に示すように、正規直交座標空間上でこれらのエネルギーを表すこととする。なおここでこの正規直交座標空間は、バンドパスフィルタ部１１、正規化平均値フィルタ部５５に使用されるフィルタのタップ数が６であることから、６次元空間である。バンドパスフィルタ部１１、正規化平均値フィルタ部５５の入力である高域成分量Ｄ１を、この正規直交座標空間上において、連続する６個のサンプリング値をそれぞれ要素とする６次元のベクトルＹで表す。この場合、正規化平均値フィルタ部５５の出力信号Ｄ２５は、このベクトルＹをＤＣ軸に投影したベクトルＸDCのノルムとなり、この出力信号Ｄ２５を高域成分量時間ＤＣエネルギー算出部５６で処理して得られるエネルギー値Ｄ２６は、このベクトルＸDCのノルムの２乗値に相当することになる。これに対して高域成分量時間エネルギー算出部５７から出力されるエネルギー値Ｄ２７は、６次元のベクトルＹのノルムの２乗値に相当することになる。
【００８４】
またバンドパスフィルタ出力エネルギー算出部１８で求められるエネルギー値Ｄ７は、バンドパスフィルタ部１１を構成するフィルタの係数を要素とするベクトル方向の軸に、ベクトルＹを射影したベクトルＸBPのノルムの２乗値に相当することになる。これに対して高域成分量時間エネルギー算出部５７のエネルギー値Ｄ２７から高域成分量時間ＤＣエネルギー算出部５６のエネルギー値Ｄ２６を減算して得られるエネルギー値Ｄ９は、ベクトルＸDCに垂直な平面上にベクトルＹを射影したベクトルＸACのノルムの２乗値に相当することになる。なおここでこの図２０におけるベクトルＸETC は、ベクトルＸBP以外のＡＣ成分を示し、残りのＡＣ成分に相当する４つのベクトルの合成ベクトルとして見なすことができる。
【００８５】
これによりベクトルＸBPのノルムとベクトルＸACのノルムとの比、又はこの比の２乗値を算出することにより、実施例１と同様に、変動周期成分占有度Ｄ１０を検出できることが判る。
【００８６】
この映像信号処理装置は、変動周期成分占有度算出部５０において、実施例１について上述したと同一に、エネルギー値Ｄ７をエネルギー値Ｄ９で割り算して変動周期成分占有度Ｄ１０を検出する。
【００８７】
これによりこの実施例では、高域成分量Ｄ１をベクトルにより表現して基底ベクトルにより正規化してエネルギー値を求め、入力映像信号に含まれる高域成分量の周期的な時間変動量を検出することにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
またハイパスフィルタ部１２を省略して、高域成分計測部で求められた高域成分量を直接処理して高域成分変動特徴量を検出することにより、簡易な構成で実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００８９】
図２１は、本発明の実施例３の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部の構成を示すブロック図である。この実施例３の映像信号処理装置は、この高域成分変動特徴量計測部６４の構成が異なる点を除いて、実施例１の映像信号処理装置１と同一に構成される。
【００９０】
この高域成分変動特徴量計測部６４において、ＡＣ成分ベクトル成分部６５は、高域成分量Ｄ１の時間変動成分をベクトル化して出力する。すなわち図２２に示すように、ＡＣ成分ベクトル生成部６５において、高域成分量遅延部６６は、高域成分量Ｄ１を順次遅延させて、後段の正規化平均値フィルタ部６７の入力タップ数より値１だけ少ない複数系統により出力する。
【００９１】
ベクトルデータ生成部６８は、高域成分量遅延部６６の出力データＤ２３、高域成分量Ｄ１を入力し、これら出力データＤ２３、高域成分量Ｄ１をそれぞれ要素とするベクトルデータＤＶ１を生成して出力する。従ってこのベクトルデータＤＶ１は、続く正規化平均値フィルタ部６７の入力タップ数と同一数の次元を有するベクトルデータであり、高域成分量Ｄ１の連続するサンプリング値による信号波形を示すことになる。
【００９２】
正規化平均値フィルタ部６７は、全てのフィルタ係数が同一であって、フィルタ係数を要素とするベクトルの大きさが１となるように係数が設定されたフィルタにより、ベクトルデータ生成部６８から出力されるベクトルデータＤＶ１を畳み込み演算し、演算結果Ｄ２５を出力する。なおここで演算結果Ｄ２５は、ベクトルデータＤＶ１とこの正規化平均値フィルタ部６７のフィルタ係数からなるベクトルとの内積演算結果と等価である。これにより正規化平均値フィルタ部６７は、高域成分量Ｄ１のＤＣ値Ｄ２５を検出する。
【００９３】
ＤＣ成分ベクトル生成部６９は、正規化平均値フィルタ部６７のフィルタ係数からなるベクトルを、正規化平均値フィルタ部６７から出力される演算結果Ｄ２５でスケーリングし、高域成分量Ｄ１のＤＣ値Ｄ２５をベクトルデータＤＶ１に対応するＤＣ成分ベクトルＤＶ３により出力する。
【００９４】
減算回路７０は、ベクトルデータ生成部６８から出力されるベクトルデータＤＶ１からＤＣ成分ベクトルＤＶ３を減算し、高域成分量Ｄ１の時間変動成分をベクトル化したＡＣ成分ベクトルＤＶ４を出力する。なおここで図２０の正規直交座標空間上で、ベクトルデータＤＶ１、ＤＣ成分ベクトルＤＶ３、ＡＣ成分ベクトルＤＶ４は、それぞれベクトルＹ、ベクトルＸDC、ベクトルＸACに対応する。
【００９５】
バンドパスベクトル位相相関度算出部７３（図２１）は、このＡＣ成分ベクトルＤＶ４を処理して、フリッカ劣化に係る高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動の大きさを示す正規化バンドパス内積信号Ｄ３２、高域成分量Ｄ１の全時間変動成分に対するこの周期的な時間変動成分の大きさを表すバンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４を検出する。
【００９６】
すなわち図２３に示すように、バンドパスベクトル位相相関度算出部７３において、正規化バンドパスベクトル内積演算部７５は、正規化されたバンドパスベクトルＥBPとＡＣ成分ベクトルＤＶ４（ＸAC）とを内積演算する。ここで正規化されたバンドパスベクトルＥBPは、フリッカ劣化に係る高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動をモデル化して設定されたバンドパスフィルタのフィルタ係数に対して、タップ係数がＡＣ成分ベクトルＤＶ４の次元数と同じで、かつフィルタ係数を要素とするベクトルの大きさが１となるように正規化されたベクトルである。なおこのフリッカ劣化に係る高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動をモデル化して設定されたバンドパスフィルタは、例えば図１におけるバンドパスフィルタ部１１である。これによりバンドパスベクトル位相相関度算出部７３は、内積演算により得られる内積値によりフリッカ劣化に係る高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動の大きさを検出し、正規化バンドパス内積信号Ｄ３２として出力する。
【００９７】
ＡＣ成分ベクトルノルム算出部７６では、ＡＣ成分ベクトルＤＶ４のノルムＤ３３を算出して出力する。
【００９８】
ベクトル位相相関度算出部７７は、次式により示す演算処理により、バンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４（cos θ）を検出する。なおここで＜ＸAC，ＥBP＞は、正規化バンドパス内積信号Ｄ３２であり、ＸACの絶対値は、ＡＣ成分ベクトルＤＶ４のノルムＤ３３である。
【００９９】
【数１】
2008294706.tif 000003
【０１００】
ここで図２４に示すように、正規直交座標空間上において、バンドパスベクトルＥBPは、ＥBP＝ＸAC／|ＸAC|で表されることから、高域成分量Ｄ１においてフリッカ劣化に係る周期変動成分が増大して、ＡＣ成分ベクトルＤＶ４（ＸAC）とバンドパスベクトルＥBPとの成す角度θが小さくなればなる程、（１）式によるバンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４は値が大きくなる。すなわちバンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４が大きい程、高域成分量Ｄ１の時間変動を示しているＡＣ成分ベクトルＤＶ４の向きは、周期的な時間変動を示すバンドパスベクトルと近い方向を指すことになる。なおこの（１）式中の＜ＸAC,ＥBP＞は、|ＸAC||ＥBP|cos θ＝|ＸAC|cos θ＝|ＸBP|となり、正規化バンドパス内積信号Ｄ３２＜ＸAC,ＥBP＞は、図２４に示す正規直交空間上において、正規化されたバンドパスベクトルＥBPの方向の軸に、ベクトルＹを射影したベクトルＸBPのノルムであることがわかる。従って、cos θ＝|ＸBP|／|ＸAC|であり、上述の実施例２で検出した周期変動成分の指標を同様に検出していることが判る。
【０１０１】
これによりベクトル位相相関度算出部７７は、フリッカ劣化に係る周期変動成分による信号波形と、この周期変動成分を抽出するバンドパスフィルタのフィルタ係数の波形との関係により、高域成分量Ｄ１の全時間変動成分に対する、フリッカ劣化に係る周期的な時間変動成分の大きさを表すバンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４を検出する。
【０１０２】
変動周期成分占有度算出部７８は、バンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４を処理して変動周期成分占有度Ｄ１０を検出する。すなわち図２５に示すように、変動周期成分占有度算出部７８において、ベクトル位相相関度遅延信号生成部７９は、バンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４を順次遅延させて複数系統により出力する。最大値検出部８０は、ベクトル位相相関度遅延信号生成部７９から出力される複数系統の出力信号Ｄ３５、バンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４を入力し、これらの入力値の中から最大値を検出して変動周期成分占有度Ｄ１０を出力する。またこの最大値がバンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４から検出されたタイミングを最大値検出同期信号Ｄ２１により同期バンドパス成分生成部８１（図２１）に通知する。
【０１０３】
同期バンドパス成分生成部８１は、最大値検出同期信号Ｄ２１により、バンドパスベクトル位相相関度Ｄ３４から最大値が検出されたタイミングで、正規化バンドパス内積信号Ｄ３２を取得して変動特徴量生成部８２に出力する。これにより同期バンドパス成分生成部８１は、フリッカ劣化に係る時間変動成分のエネルギー値を検出して出力する。
【０１０４】
変動特徴量生成部８２は、エネルギー値Ｄ７に代えて、この同期バンドパス成分生成部８１の出力信号Ｄ３６を基準にして動作する以外、実施例１の変動特徴量生成部２３と同一に構成される。
【０１０５】
以上の構成によれば、フリッカ劣化に係る周期変動成分による信号波形と、この周期変動成分を抽出するバンドパスフィルタのフィルタ係数の波形との関係により、高域成分量の全時間変動成分に対する、フリッカ劣化に係る周期的な時間変動成分の大きさを表すバンドパスベクトル位相相関度を検出し、このバンドパスベクトル位相相関度を用いて高域成分変動特徴量を求めるようにしても、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【０１０６】
図２６は、本発明の実施例４の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部の構成を示すブロック図である。この実施例４の映像信号処理装置は、この高域成分変動特徴量計測部９４の構成が異なる点を除いて、上述の各実施例の映像信号処理装置と同一に構成される。
【０１０７】
ここでこの高域成分変動特徴量計測部９４において、高域成分量遅延部９５は、少なくとも１フレームの期間の間、高域成分量Ｄ１を遅延して出力し、減算回路９６は、この高域成分量遅延部９５の出力信号Ｄ４０を高域成分量Ｄ１から減算して出力する。変動タイプ信号生成部９７は、高域成分量遅延部９５の出力信号Ｄ４０により基準値を設定して減算回路９６の出力信号Ｄ４１を判定し、高域成分量Ｄ１の増減の判定結果である変動タイプ信号Ｄ４２を出力する。
【０１０８】
すなわち図２７は、変動タイプ信号生成部９７を示すブロック図である。この変動タイプ信号生成部９７において、閾値生成部９９は、高域成分量遅延部９５の出力信号Ｄ４０に値１より小さい正の係数を乗算し、判定用の閾値Ｔｈ１を生成する。
【０１０９】
変動タイプ設定部９８は、この閾値Ｔｈ１により減算回路９６の出力信号Ｄ４１を判定し、変動タイプ信号Ｄ４２を生成する。具体的に、出力信号Ｄ４１の値をＤｉｆｆＮＬとし、閾値Ｔｈ１の値をＥｐｓＴｈとして、ＤｉｆｆＮＬ＜−ＥｐｓＴｈのとき、減少と判定する。またＤｉｆｆＮＬ＞ＥｐｓＴｈのとき、増加と判定する。またＥｐｓＴｈ≧ＤｉｆｆＮＬ≧−ＥｐｓＴｈのとき、無変動と判定する。変動タイプ設定部９８は、これら減少、増加、無変動の判定結果を変動タイプ信号Ｄ４２により出力する。
【０１１０】
増加時変動量算出部１０１（図２６）は、現時点から時間軸を逆上る方向の、出力信号Ｄ４１の複数のサンプリング周期の期間である一定期間の間で、変動タイプ信号Ｄ４２が増加を示している出力信号Ｄ４１の絶対値和を計算し、増加時変動量Ｄ４３として出力する。なおこの一定期間を以下において処理窓と呼ぶ。これにより図２８（Ａ）及び（Ｂ）により示すように、出力信号Ｄ４１の６サンプリング周期の期間に処理窓を設定した場合であって、原時点が時点ｔである場合、増加時変動量算出部１０１は、時点ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５でそれぞれ入力される出力信号Ｄ４１のサンプリング値Ｄ〔ｔ〕、Ｄ〔ｔ−１〕、Ｄ〔ｔ−２〕、Ｄ〔ｔ−３〕、Ｄ〔ｔ−４〕、Ｄ〔ｔ−５〕の中から、時点ｔ、ｔ−３のサンプリング値Ｄ〔ｔ〕、Ｄ〔ｔ−３〕を選択し、このサンプリング値Ｄ〔ｔ〕、Ｄ〔ｔ−３〕の絶対値和を増加時変動量Ｄ４３として出力する。
【０１１１】
これに対して減少時変動量算出部１０２は、増加時変動量算出部１０１に対応して、処理窓に含まれる出力信号Ｄ４１の複数のサンプリング値から、変動タイプ信号Ｄ４２が減少を示している出力信号Ｄ４１の絶対値和を計算し、減少時変動量Ｄ４４として出力する。従って図２８（Ｂ）の例では、時点ｔ−２、ｔ−５のサンプリング値Ｄ〔ｔ−２〕、Ｄ〔ｔ−５〕の絶対値和を減少時変動量Ｄ４４として出力する。なお絶対値和に代えて、２乗和、２乗和の平方根等により増加時変動量Ｄ４３、減少時変動量Ｄ４４を求めてもよい。
【０１１２】
変動周期パターン検出部１０３は、変動タイプ信号Ｄ４２、増加時変動量Ｄ４３、減少時変動量Ｄ４４より、フリッカ劣化に係る高域成分の周期的変動の有無を示す変動周期パターン検出フラグＦ３を出力する。
【０１１３】
すなわち図２９は、変動周期パターン検出部１０３を示すブロック図である。変動周期パターン検出部１０３において、パターン完全一致判定部１０５は、処理窓に含まれる変動タイプ信号Ｄ４２の判定結果と、高域成分量Ｄ１で想定される周期的な時間変動のパターンによる判定結果との論理演算処理により、変動タイプ信号Ｄ４２により特定される変動パターンと、この想定される周期的な時間変動のパターンとの完全一致、不一致を判定する。すなわち例えば想定される周期的な時間変動のパターンを（減少、無変動、増加、減少、無変動、増加）とすると、図２８（Ａ）における時点ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５の判定結果Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕は、想定される周期的な時間変動のパターンに完全に一致することになる。これに対して続くサンプリング時点で得られる時点ｔ＋１、ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４の判定結果Ｒ〔ｔ＋１〕、Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕は、（無変動、増加、減少、無変動、増加、減少）となることから、この場合、不一致と判定される。なお想定される周期的な時間変動のパターンは、この例に限られるものではない。
【０１１４】
変動パターン対称性判定部１０６は、処理窓に含まれる増加及び減少と判定されたサンプリング値の対称性を判定し、変動パターン対称性判定フラグＦ２を出力する。すなわち変動パターン対称性判定部１０６は、増加時変動量Ｄ４３と減少時変動量Ｄ４４との差分値の絶対値を求める。また増加時変動量Ｄ４３と減少時変動量Ｄ４４との和を求め、この和の値より所定の閾値を求める。変動パターン対称性判定部１０６は、この閾値により差分値の絶対値を判定し、判定結果により変動パターン対称性判定フラグＦ２を設定する。
【０１１５】
具体的に、増加時変動量Ｄ４３をＩＮＣ、減少時変動量Ｄ４４をＤＥＣ、閾値をＶｔｈとすると、Ｖｔｈ＝（ＩＮＣ＋ＤＥＣ）×Ｋｖにより閾値Ｖｔｈを計算する。なおここでＫｖは１未満の正値の係数である。また｜ＩＮＣ−ＤＥＣ|＜Ｖｔｈの場合、対称性を有していると判定して変動パターン対称性判定フラグＦ２を設定する。またこれ以外の場合を対称性を有していないと判定して変動パターン対称性判定フラグＦ２を設定する。これにより変動パターン対称性判定部１０６は、増加時変動量Ｄ４３と減少時変動量Ｄ４４とがほぼ同じ変動量を示している場合に、対称性と判定する。なお対称性の判定の方法は、これに限るものではなく、増加時変動量Ｄ４３と減少時変動量Ｄ４４の比等を用いても良い。
【０１１６】
一致度判定部１０７は、パターン完全一致フラグ信号Ｆ１及び変動パターン対称性判定フラグＦ２を論理演算処理し、パターン完全一致判定部１０５から出力されるパターン完全一致フラグ信号Ｆ１が完全一致であり、かつ変動パターン対称性判定フラグＦ２が対称性ありとなっている場合、想定される周期的な時間変動のパターンであるフリッカ劣化に係る高域成分の周期変動が発生していると判定し、変動周期パターン検出フラグ信号Ｆ３を検出ありに設定する。またこの判定結果を得ることができない場合は、変動周期パターン検出フラグ信号Ｆ３を検出なしに設定する。
【０１１７】
変動特徴量生成部１０８（図２６）は、変動周期パターン検出フラグＦ３を基準にして増加時変動量Ｄ４３、減少時変動量Ｄ４４を処理し、変動特徴量Ｄ１２を生成する。ここで図３０は、変動特徴量生成部１０８を示すブロック図である。この変動特徴量生成部１０８において、変動量算出部１０９は、変動周期パターン検出フラグＦ３が検出ありに設定されている場合、増加時変動量Ｄ４３及び減少時変動量Ｄ４４を加算して高域成分変動量Ｄ４５を出力する。これに対して変動周期パターン検出フラグＦ３が検出なしに設定されている場合、高域成分変動量Ｄ４５を値０に設定して出力する。
【０１１８】
変動量遅延部１１０は、所定の遅延時間特徴量ずつこの高域成分変動量Ｄ４５を順次遅延して複数系統により出力する。なおこの場合、この複数系統を１系統としてもよい。またこの遅延時間は、上述した処理窓の長さ以上である。
【０１１９】
最大値検出部１１１は、変動量遅延部１１０の出力信号Ｄ４６、変動量算出部１０９から出力される高域成分変動量Ｄ４５から最大値を検出し、変動特徴量Ｄ１２として出力する。
【０１２０】
この実施例では、高域成分量Ｄ１の増減を判定し、この判定結果に基づいて、フリッカ劣化に係る時間変動のパターンに対する高域成分量Ｄ１の増減パターンの一致、不一致を判定し、一致の判定結果が得られた場合に選択的に高域成分量Ｄ１を処理して高域成分変動特徴量Ｄ２を検出することにより、簡易な処理により高域成分変動特徴量Ｄ２を算出して上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
またこの一致の判定結果が得られた場合の選択的な高域成分量Ｄ１の処理において、それぞれ増加時及び減少時の高域成分量の加算値である増加時変動量及び減少時変動量を検出して高域成分量の増減の対称性を判定することにより、確実にフリッカ劣化の発生が予測される場合に、高域成分の時間変動を低減することができる。
【実施例５】
【０１２２】
図３１は、本発明の実施例５の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部の構成を示すブロック図である。この実施例５の映像信号処理装置は、この高域成分変動特徴量計測部１２４の構成が異なる点を除いて、実施例１の映像信号処理装置１と同一に構成される。またこの高域成分変動特徴量計測部１２４において、上述した各実施例と同一の構成は対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【０１２３】
高域成分変動特徴量計測部１２４において、高域成分量遅延部４６は、高域成分量Ｄ１を順次遅延させ、３ｎ−１系統により出力する。高域成分変動特徴量計測部１２４は、これによりこの高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とによる、連続する３ｎのサンプリング周期を処理窓として、高域成分量Ｄ１を処理する。なおここでｎは整数であり、この高域成分変動特徴量計測部１２４における処理において、図４、図５及び図６の特性を確保する場合、それぞれ３ｎは、値３、値６、値５に設定される。なお以下においては、この３ｎが値６に設定されて、６個のサンプリング周期を処理窓として設定した場合について説明する。
【０１２４】
分離レベル設定部１２６は、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とを入力し、所定の処理基準値である分離レベルＤ５３を検出する。ここで図３２は、分離レベル設定部１２６の構成を示すブロック図である。この分離レベル設定部１２６において、ソーティング処理部１２７は、いわゆる順序統計フィルタであり、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とによる３ｎ個のサンプリング値を値の大きい順又は値の小さい順にソートする。ここで図３３に示すように、現在時点ｔにおいて、ソーティング処理部１２７には、時点ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５の高域成分量Ｄ１である値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕のサンプリング値が入力される。これによりこの場合、ソーティング処理部１２７は、これら値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕のサンプリング値をソーティングする。
【０１２５】
またソーティング処理部１２７は、ソーティング結果から値の大きい側より２番目と３番目のサンプリング値をそれぞれ大中間レベル信号Ｄ５１、小中間レベル信号Ｄ５２として出力する。なおここでこの大中間レベル信号Ｄ５１、小中間レベル信号Ｄ５２へのソーティング結果の割り当ては、高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動が、大中間レベル信号Ｄ５１、小中間レベル信号Ｄ５２に対応する大、小の２つの高域成分量を横切る変動であるとの仮定に基づくものである。従って図３３の例では、時点ｔ−５、ｔ−３のサンプリング値である値Ｒ〔ｔ−５〕、Ｒ〔ｔ−３〕がそれぞれ大中間レベル信号Ｄ５１、小中間レベル信号Ｄ５２として出力される。
【０１２６】
分離レベル算出部１２８は、大中間レベル信号Ｄ５１、小中間レベル信号Ｄ５２から平均値を算出し、この平均値を分離レベルＤ５３として出力する。従って図３３の例では、分離レベルＤ５３（ＳＰＬ〔ｔ〕）は、（Ｒ〔ｔ−５〕＋Ｒ〔ｔ−３〕）／２となる。
【０１２７】
大高域成分分析部１３０（図３１）は、この分離レベルＤ５３により所定の閾値を設定し、この閾値により高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とを分析し、高域成分量Ｄ１が大きい場合の変動量を示す大高域成分変動量Ｄ５５を検出する。
【０１２８】
すなわち図３４は、大高域成分分析部１３０を示すブロック図である。大高域成分分析部１３０において、閾値設定部１３１は、分離レベルＤ５３に値１以上の係数を乗算して大高域成分判定閾値Ｔｈ２（ＬＮＴＨ〔ｔ〕（図３３参照））を計算する。
【０１２９】
大高域成分判定部１３２は、この大高域成分判定閾値Ｔｈ２により、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とによる３ｎ個のサンプリング値を順次判定し、判定結果を大高域成分判定フラグＦ４により出力する。なお以下において、この大高域成分判定閾値Ｔｈ２より大きいサンプリング値を大高域成分と呼ぶ。
【０１３０】
カウンタ部１３３は、処理窓毎に、この大高域成分判定フラグＦ４をカウントすることにより、１つの処理窓に含まれる大高域成分の数をカウントし、カウント値を大高域成分データ数Ｄ５４として出力する。
【０１３１】
大高域成分変動量算出部１３４は、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とに対して、大高域成分判定フラグＦ４が大高域成分を示しているサンプリング値で分離レベルＤ５３との差分絶対値和を求め、この差分絶対値和をカウンタ部１３３のカウント値で割り算し、その結果得られる割り算値を大高域成分変動量Ｄ５５として出力する。すなわち図３３の例では、時刻ｔにおいて、時点ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５のサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕から値ＳＰＬ〔ｔ〕の分離レベルＤ５３が求められ、この分離レベルＤ５３を基準にして生成された閾値Ｔｈ２によるこれらサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕の判定により、時点ｔ−２、ｔ−５のサンプリング値Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−５〕が大高域成分と判定される。これによりこの場合、大高域成分変動量算出部１３４は、次式の演算処理により、これらサンプリング値Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−５〕の分離レベルＤ５３との差分絶対値和をカウンタ部１３３のカウント値（値２）で割り算し、これにより分離レベルＤ５３との差分絶対値の平均値ＩＮＶ〔ｔ〕により大高域成分変動量Ｄ５５を生成する。
【０１３２】
【数２】
2008294706.tif 000004
【０１３３】
小高域成分分析部１３５は、大高域成分分析部１３０と同様にして、分離レベルＤ５３により所定の閾値を設定し、この閾値により高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とを分析し、高域成分量Ｄ１が小さい場合の変動量を示す小高域成分変動量Ｄ５７を検出する。
【０１３４】
すなわち図３５は、小高域成分分析部１３５を示すブロック図である。小高域成分分析部１３５において、閾値設定部１３６は、分離レベルＤ５３に値１以下の係数を乗算して小高域成分判定閾値Ｔｈ３（ＳＮＴＨ〔ｔ〕（図３３参照））を計算する。
【０１３５】
小高域成分判定部１３７は、この小高域成分判定閾値Ｔｈ３により、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とによる３ｎ個のサンプリング値を順次判定し、判定結果を小高域成分判定フラグＦ５により出力する。なお以下において、この小高域成分判定閾値Ｔｈ３より小さいサンプリング値を小高域成分と呼ぶ。
【０１３６】
カウンタ部１３８は、処理窓毎に、この小高域成分判定フラグＦ５をカウントすることにより、１つの処理窓に含まれる小高域成分の数をカウントし、カウント値を小高域成分データ数Ｄ５６として出力する。
【０１３７】
小高域成分変動量算出部１３９は、高域成分量遅延部４６の出力信号Ｄ２３と高域成分量Ｄ１とに対して、小高域成分判定フラグＦ５が小高域成分を示しているサンプリング値で分離レベルＤ５３との差分絶対値和を求め、この差分絶対値和をカウンタ部１３８のカウント値で割り算し、その結果得られる絶対値和の平均値を小高域成分変動量Ｄ５７として出力する。すなわち図３３の例では、時刻ｔにおいて、時点ｔ、ｔ−１、ｔ−２、ｔ−３、ｔ−４、ｔ−５のサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕から求められた分離レベルＤ５３（ＳＰＬ〔ｔ〕）から閾値Ｔｈ３（ＳＮＴＨ〔ｔ〕）が生成され、この閾値Ｔｈ３によるサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−２〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕、Ｒ〔ｔ−５〕の判定により、時点ｔ、ｔ−１、ｔ−３、ｔ−４のサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕が小高域成分と判定される。これによりこの場合、小高域成分変動量算出部１３９は、次式により示すように、これらサンプリング値Ｒ〔ｔ〕、Ｒ〔ｔ−１〕、Ｒ〔ｔ−３〕、Ｒ〔ｔ−４〕の分離レベルＤ５３との差分絶対値和をカウンタ部１３８のカウント値（値４）で割り算し、差分絶対値の平均値ＳＮＶ〔ｔ〕により小高域成分変動量Ｄ５７を出力する。なお大高域成分変動量算出部１３４及び小高域成分変動量算出部１３９における差分絶対値和による平均値の演算処理に代えて、平均２乗差分、平均２乗差分の平方根等により平均値を求めるようにしてもよい。
【０１３８】
【数３】
2008294706.tif 000005
【０１３９】
変動特徴信頼度設定部１４０（図３１）は、大高域成分データ数Ｄ５４及び小高域成分データ数Ｄ５６を処理して、変動特徴信頼度Ｄ６０を検出する。ここで図３６は、変動特徴信頼度設定部１４０を示すブロック図である。この変動特徴信頼度設定部１４０において、変動判定部１４１は、大高域成分データ数Ｄ５４及び小高域成分データ数Ｄ５６をの何れかが値０の場合、高域成分量Ｄ１の時間変動が小さいことを示す変動なしに変動判定フラグＦ６を設定する。またこれ以外の場合は、高域成分量Ｄ１の時間変動が大きいことを示す変動ありに変動判定フラグＦ６を設定する。
【０１４０】
高域成分構成比算出部１４２は、変動判定フラグＦ６が変動ありに設定されている場合に、小高域成分データ数Ｄ５６と大高域成分データ数Ｄ５４の比を算出し、この算出した比を高域成分構成比Ｄ５８として出力する。
【０１４１】
変動特徴信頼度算出部１４３は、変動判定フラグＦ６が変動なしに設定されている場合、値０により変動特徴信頼度Ｄ５９を出力する。これに対して変動判定フラグＦ６が変動ありに設定されている場合、図３７に示す特性により、高域成分構成比Ｄ５８に応じて値を設定して変動特徴信頼度Ｄ５９を出力する。すなわち変動特徴信頼度算出部１４３は、高域成分構成比Ｄ５８を閾値ＲＮＴｈ１、ＲＮＴｈ２で判定し、高域成分構成比Ｄ５８がこれら閾値ＲＮＴｈ１、ＲＮＴｈ２で決まる範囲内のとき、変動特徴信頼度Ｄ５９を値１に設定する。また高域成分構成比Ｄ５８がこれら閾値ＲＮＴｈ１、ＲＮＴｈ２で決まる範囲外のとき、これら閾値ＲＮＴｈ１、ＲＮＴｈ２から値が遠ざかるに従って順次値０に近づくように変動特徴信頼度Ｄ５９を設定する。なおここで閾値ＲＮＴｈ１、ＲＮＴｈ２は、想定される高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動の性質によって設定される。
【０１４２】
信頼度時間平滑化部１４４は、変動特徴信頼度Ｄ５９を平滑化して変動特徴信頼度Ｄ６０を出力する。なお信頼度時間平滑化部１４４には、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、メディアンフィルタ等を適用することができる。
【０１４３】
変動特徴量生成部１４５は、変動特徴信頼度Ｄ６０が所定の閾値以下の場合、フリッカ劣化に係る高域成分量Ｄ１の周期的な時間変動が発生していないものとして、変動特徴量Ｄ１２を値０に設定する。またこれ以外の場合、大高域成分変動量Ｄ５５と小高域成分変動量Ｄ５７の和を変動特徴量Ｄ１２に設定して出力する。
【０１４４】
以上の構成によれば、一定期間で得られる高域成分量を順序統計フィルタにより処理して高域成分量の判定に使用する分離レベルを設定し、この分離レベルにより高域成分を判定して高域成分変動特徴量を生成するようにしても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１４５】
すなわちこの高域成分変動特徴量を生成する処理において、分離レベルにより高域成分量を判定して、値の大きな高域成分量の分離レベルからの差分の平均値と、値の小さな高域成分量の分離レベルからの差分の平均値を検出する共に、これらの平均値の算出に供したサンプリング数の比率を検出し、値の大きな高域成分量による平均値を、値の小さな高域成分による平均値、この比率で補正して高域成分変動特徴量を検出することにより、ピクチャータイプの周期変動成分と類似した信号レベルの変化が一時的に発生した場合にあっても、さらには入力映像信号の高域成分が種々に変化している場合にあっても、フリッカ劣化を確実に抑圧することができる。
【実施例６】
【０１４６】
図３８は、本発明の実施例６の映像信号処理装置を示すブロック図である。この実施例６の映像信号処理装置１５１において、図２について上述した映像信号処理装置１と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【０１４７】
ここでこの映像信号処理装置１５１は、高域成分計測部３から出力される高域成分量Ｄ１を複数の高域成分変動特徴量計測部１５４Ａ〜１５４Ｎにより同時並列的に処理してそれぞれ高域成分変動特徴量Ｄ２Ａ〜Ｄ２Ｎを検出する。ここでこれら高域成分変動特徴量計測部１５４Ａ〜１５４Ｎは、検出対象の高域成分の周期変動成分が異なる点を除いて、上述の実施例１〜５の高域成分変動特徴量計測部と同一に構成される。これによりこの映像信号処理装置１５１では、ＧＯＰ構造の異なる種々の入力映像信号Ｓ１を処理する場合にあっても、高域成分変動特徴量計測部１５４Ａ〜１５４Ｎの何れかで正しく高域成分変動特徴量Ｄ２Ａ〜Ｄ２Ｎを検出できるように構成される。
【０１４８】
変動特徴量選択部１５５は、これら高域成分変動特徴量計測部１５４Ａ〜１５４Ｎから出力される高域成分変動特徴量Ｄ２Ａ〜Ｄ２Ｎから最大値を検出し、この最大値による高域成分変動特徴量Ｄ２を映像信号処理部２に出力する。
【０１４９】
この実施例によれば、検出対象の高域成分の周期変動成分が異なる複数の高域成分変動特徴量計測部により高域成分変動特徴量を同時並列的に検出し、これらの高域成分変動特徴量から最大値を検出して映像信号処理部を制御することにより、ＧＯＰ構造の異なる種々の入力映像信号１を処理する場合に、フリッカ劣化を十分に低減することができる。
【実施例７】
【０１５０】
図３９は、本発明の実施例７の映像信号処理装置を示すブロック図である。この映像信号処理装置１６１において、上述した各実施例の映像信号処理装置と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。なお以下においては、実施例１の構成を前提に、この実施例７の映像信号処理装置の構成を示すが、この実施例７の映像信号処理装置は、実施例１以外の他の実施例の構成を前提とする場合にも適用することができる。
【０１５１】
この映像信号処理装置１６１において、部分領域分割部１６２は、入力映像信号Ｓ１を入力し、図４０に示すように、この入力映像信号Ｓ１による１画面を垂直方向及び水平方向に等分割して設定された領域ＡＲ毎に入力映像信号Ｓ１を分割して出力する。なおここでこの図４０では、水平方向及び垂直方向に１画面をそれぞれ５等分して領域ＡＲが形成された例である。
【０１５２】
明るさ分類部１６３は、この部分領域分割部１６２から出力される映像信号Ｓ７の輝度レベルを領域ＡＲ毎に集計し、領域ＡＲの明るさを示す分類する部分領域明るさレベルＤ７１を検出する。なおこの集計には、例えば輝度レベルの平均値、合計値等が適用される。これにより明るさ分類部１６３は、入力映像信号Ｓ１の各領域ＡＲを明るさにより分類する。
【０１５３】
テクスチャ分類部１６４は、部分領域分割部１６２から出力される映像信号Ｓ７の輝度レベルを入力し、領域ＡＲをテクスチャにより分類する。具体的に、テクスチャ分類部１６４は、図４０に示すように、各領域ＡＲをそれぞれ垂直方向及び水平方向に等分割して設定されたサブ領域ＡＲＡ毎に、部分領域分割部１６２から出力される映像信号Ｓ７の分散SubRVerを計算する。さらにこの分散SubRVerを領域ＡＲ毎に平均値化して分散SubRVerの平均AveSubRVarを求める。また領域ＡＲ毎に分散SubRVerの分散VarSubRVarを算出する。
【０１５４】
テクスチャ分類部１６４は、これら領域ＡＲ毎の平均AveSubRVar、分散VarSubRVarを判定して、各領域ＡＲのテクスチャを分類する。すなわちテクスチャ分類部１６４は、分散VarSubRVarが、所定の閾値TxrThよりも大きい場合、当該領域ＡＲではサブ領域ＡＲＡにおける分散SubRVerが不均一に分布し、当該領域ＡＲは、エッジが存在する場合、異なるテクスチャが混在する場合等であることから、当該領域ＡＲの部分テクスチャ分類情報Ｄ７２を非テクスチャに設定する。
【０１５５】
また分散VarSubRVarが、所定の閾値TxrThより小さい場合、平均AveSubRVarの値が増大するに従って、順次、ノイズタイプ、小振幅テクスチャ、中振幅テクスチャ、大振幅テクスチャに当該領域を分類して部分領域テクスチャ分類情報Ｄ７２を設定する。
【０１５６】
なお分類方法は、これに限るものではなく、周波数解析などを行って、部分入力映像信号Ｓ７内でより多くの特徴量を抽出し、さらに細かく分類してもよいし、ノイズ、テクスチャなどのように単に２段階で分類する構成でもよい。これによりテクスチャ分類部１６４は、明るさ分類部１６３とは異なる画素値のばらつきを判定基準とした分類手法により入力映像信号Ｓ１の各領域ＡＲを分類する。
【０１５７】
これらによりこの映像信号処理装置は、入力映像信号Ｓ１に設定された領域ＡＲを入力映像信号Ｓ１の特徴量により分類する。
【０１５８】
高域成分計測部１６５、高域成分変動特徴量計測部１６６は、部分領域明るさレベルＤ７１、部分テクスチャ分類情報Ｄ７２により分類された分類毎に、高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２を検出する。従って入力映像信号Ｓ１に係る全領域ＡＲが１つの分類に分類された場合には、上述の各実施例と同様に、１画面で高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２を検出する。高域成分計測部１６５、高域成分変動特徴量計測部１６６は、この高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２の検出単位に関する構成が異なる点を除いて、上述の各実施例と同一に構成される。
【０１５９】
映像信号処理部１６７は、図４１に示すように、制御情報生成部１６８において、ノイズ低減処理部３２、鮮鋭度強調処理部３３、コントラスト強調処理部３４を制御する制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２により生成し、これらフリッカ劣化を低減するようにこれら処理部３２〜３４を制御する。
【０１６０】
ここで制御情報生成部１６８は、部分領域明るさレベルＤ７１、部分テクスチャ分類情報Ｄ７２により分類された分類毎に、制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を生成する。なおこのとき各分類の面積、空間周波数、明るさに対する人間の視感度特性、高域成分変動特徴量Ｄ２に検出対象である時間変動に対する視感度特性等を考慮して、部分領域明るさレベルＤ７１、部分テクスチャ分類情報Ｄ７２等により各分類における制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８の設定を可変するようにしてもよい。
【０１６１】
具体的に、フリッカ劣化は、暗い部分程目立ち易いことから、部分領域明るさレベルＤ７１により暗い部分程、高域成分変動特徴量Ｄ２に対するフリッカ劣化の低減効果が高くなるように制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を設定することが考えられる。また小面積の部分では、大面積の部分に比してフリッカ劣化が目立ち難いことから、小面積の部分では、高域成分変動特徴量Ｄ２に対するフリッカ劣化の低減効果が低くなるように制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を設定することが考えられる。またフリッカ劣化に係る高域成分を多く含んでいる場合には、この種の高域成分が少ない場合に比してフリッカ劣化が目立ち易いことから、空間周波数が増大するに従って、フリッカ劣化の低減効果が高くなるように制御情報Ｄ１６、Ｄ１７、Ｄ１８を設定することが考えられる。
【０１６２】
部分領域統合部１６９（図３９）は、このようにして領域ＡＲ毎に処理された映像信号Ｓ２を元の入力映像信号Ｓ１の順序に並べ直して出力する。
【０１６３】
この実施例では、入力映像信号に設定された各領域を種々の特徴量により分類し、分類毎に高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２を設定することにより、一段と確実にフリッカ劣化を低減することができる。また出力映像信号の画質を向上することができる。
【実施例８】
【０１６４】
図４２は、本発明の実施例８の映像信号処理装置を示すブロック図である。この映像信号処理装置１７１は、ディスプレイ上で知覚されるフリッカ劣化の主観的な劣化の大きさを計測する。この映像信号処理装置１７１は、映像信号処理部１６７に代えて、フリッカ劣化主観知覚度設定部１７２が設けられる点を除いて、上述の各実施例と同一に構成されるものの、以下においては、実施例７の構成において、映像信号処理部１６７に代えて、フリッカ劣化主観知覚度設定部１７２を設けた構成について説明する。
【０１６５】
フリッカ劣化主観知覚度設定部１７２は、上述した各実施例の映像信号処理部の制御情報生成において、コントラスト強調処理に係る制御情報による制御量を計算する場合と同様にして、フリッカ劣化の主観知覚度を計測し、測定結果Ｄ８１として出力する。ここでフリッカ劣化の主観知覚度は、ディスプレイで表示して発生するフリッカ劣化の程度を示す指標であり、人間の視感度特性等に依存する。これによりこの実施例において、フリッカ劣化主観知覚度設定部１７２は、実施例７について上述した制御情報生成部１６８と同様に、高域成分量Ｄ１、高域成分変動特徴量Ｄ２、部分領域明るさレベルＤ７１、部分テクスチャ分類情報Ｄ７２により測定結果Ｄ８１を出力する。
【０１６６】
またさらにフリッカ劣化主観知覚度設定部１７２は、入力映像信号Ｓ１をディスプレイモニタ上で表示するまでの非線型特性情報Ｄ８０が入力され、この情報により測定結果を補正して出力する。なおここでこの非線型特性情報Ｄ８０は、撮影装置で施した非線型処理、コントラスト強調の非線型処理、ディスプレイモニタの特性を考慮した非線型処理などの特性情報から構成される。
【０１６７】
以上の構成によれば、入力映像信号に含まれる高域成分量の周期的な時間変動量を検出し、この検出結果に基づいてフリッカ劣化の主観知覚度を計測することにより、フリッカ劣化を定量的に計測することができる。
【実施例９】
【０１６８】
なお上述の実施例においては、映像信号処理装置をプロセッサにより構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ハードウエア構成により映像信号処理装置を構成する場合に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明は、例えばＭＰＥＧ等によるストリーミングデータをデコードした映像信号の処理に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の実施例１の映像信号処理装置の高域成分変動特徴量計測部を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の映像信号処理装置を示すブロック図である。
【図３】入力映像信号Ｓ１のＧＯＰ構造の説明に供する特性曲線図である。
【図４】バンドパスフィルタ部の説明に供する略線図である。
【図５】図４とは異なる例の説明に供する略線図である。
【図６】図４及び図５とは異なる例の説明に供する略線図である。
【図７】バンドパスフィルタ部とハイパスフィルタ部との関係の説明に供する特性曲線図である。
【図８】ハイパスフィルタ部の構成を示すブロック図である。
【図９】変動周期成分占有度と変動周期安定度との関係を示す特性曲線図である。
【図１０】変動特徴量生成部を示すブロック図である。
【図１１】占有度信頼度を示す特性曲線図である。
【図１２】安定度信頼度を示す特性曲線図である。
【図１３】映像信号処理部を示すブロック図である。
【図１４】コントラスト強調処理部の制御の説明に供する特性曲線図である。
【図１５】本発明の実施例２の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部の構成を示すブロック図である。
【図１６】バンドパスフィルタ出力エネルギー算出部を示すブロック図である。
【図１７】バンドパスフィルタの基底波形を示す特性曲線図である。
【図１８】高域成分量の説明に供する特性曲線図である。
【図１９】高域成分エネルギー算出部を示すブロック図である。
【図２０】正規直交座標空間における各成分を示す略線図である。
【図２１】本発明の実施例３の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部を示すブロック図である。
【図２２】ＡＣ成分ベクトル成分部を示すブロック図である。
【図２３】バンドパスベクトル位相相関度算出部を示すブロック図である。
【図２４】正規直交座標空間上において各成分を示す略線図である。
【図２５】変動周期成分占有度算出部を示すブロック図である。
【図２６】本発明の実施例４の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部を示すブロック図である。
【図２７】変動タイプ信号生成部を示すブロック図である。
【図２８】高域成分量の増減の判定の説明に供する特性曲線図である。
【図２９】変動周期パターン検出部を示すブロック図である。
【図３０】変動特徴量生成部を示すブロック図である。
【図３１】本発明の実施例５の映像信号処理装置に適用される高域成分変動特徴量計測部を示すブロック図である。
【図３２】分離レベル設定部を示すブロック図である。
【図３３】分離レベル設定部の動作の説明に供する特性曲線図である。
【図３４】大高域成分分析部を示すブロック図である。
【図３５】小高域成分分析部を示すブロック図である。
【図３６】変動特徴信頼度設定部を示すブロック図である。
【図３７】変動特徴信頼度設定部の動作の説明に供する特性曲線図である。
【図３８】本発明の実施例６の映像信号処理装置を示すブロック図である。
【図３９】本発明の実施例７の映像信号処理装置を示すブロック図である。
【図４０】入力映像信号の１画面の分割の説明に供する略線図である。
【図４１】映像信号処理部を示すブロック図である。
【図４２】本発明の実施例８の映像信号処理装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１、１５１、１６１、１７１……映像信号処理装置、２、１６７……映像信号処理部、３、１６５……高域成分計測部、４、４４、６４、９４、１２４、１５４Ａ〜１５４Ｎ、１６６……高域成分変動特徴量計測部、１１……バンドパスフィルタ部、１２……ハイパスフィルタ部、１８、４８……バンドパス出力エネルギー算出部、１９……ハイパス出力エネルギー算出部、２０、５０、７８……変動周期成分占有度算出部、２１……変動周期安定度算出部、２３、８２、１０８、１４５……変動特徴量生成部、３０……変動特徴量時間平滑化部、３５……制御情報生成部、４９……時間ＡＣエネルギー算出部、６５……ＡＣ成分ベクトル成分部、７３……バンドパスベクトル位相相関度算出部、８１……同期バンドパス成分生成部、９７……変動タイプ信号生成部、１０１……増加時変動量算出部、１０２……減少時変動量算出部、１０３……変動周期パターン検出部、１２６……分離レベル設定部、１３０……大高域成分分析部、１３５……小高域成分分析部、１４０……変動特徴信頼度設定部、１５５……変動特徴量選択部、１６３……明るさ分類部、１６４……テクスチャ分類部、１６９……部分領域結合部、１７２……フリッカ劣化主観知覚度設定部
【図１】
2008294706.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008294706.tif 000010
【図６】
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【図７】
2008294706.tif 000012
【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】
2008294706.tif 000021
【図１７】
2008294706.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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