(57)【要約】【課題】映像本来の輪郭成分は平均化せずブロックノイズと判断された部分のみ平均化処理を行う技術を提供すること。【解決手段】着目画素とその上下の画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、輪郭成分の大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階に分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の水平連続性からブロックノイズを検出する水平連続性検出部とからなる垂直方向ブロックノイズ検出部と、着目画素とその左右の画素とから水平方向の輪郭成分を検出する水平輪郭検出部と、輪郭成分の大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階に分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の垂直連続性からブロックノイズを検出する垂直連続性検出部とからなる水平方向ブロックノイズ検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなる。【選択図】    図１
2004159147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力輝度信号Ｙについて、着目画素とこの着目画素に隣接する画素との輝度差から特定方向の輪郭成分を検出する輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて複数段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち出力の連続性から予め設定されたブロックノイズ部分と判断される成分を検出する連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなることを特徴とするブロックノイズ低減回路。
【請求項２】
入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の水平連続性からブロックノイズ部分を検出する水平連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなることを特徴とするブロックノイズ低減回路。
【請求項３】
入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその左右に隣接する画素とから水平方向の輪郭成分を検出する水平輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の垂直連続性からブロックノイズ部分を検出する垂直連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなることを特徴とするブロックノイズ低減回路。
【請求項４】
入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の水平連続性からブロックノイズ部分を検出する水平連続性検出部とからなる垂直方向のブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、着目画素とその左右に隣接する画素とから水平方向の輪郭成分を検出する水平輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の垂直連続性からブロックノイズ部分を検出する垂直連続性検出部とからなる水平方向のブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、前記水平連続性検出部及び／又は垂直連続性検出部でブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなることを特徴とするブロックノイズ低減回路。
【請求項５】
輝度信号Ｙは、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の３つの信号から計算したものであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号で個別に設けて、それぞれで平均化処理を施すようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のブロックノイズ低減回路。
【請求項６】
輝度信号Ｙは、入力されたＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の３つの信号のうちの輝度信号Ｙであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｙ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号で個別に設けて、それぞれで平均化処理を施すようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のブロックノイズ低減回路。
【請求項７】
輝度信号Ｙは、入力されたＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の３つの信号のうちの輝度信号Ｙであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｙ信号に対して設け、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号に対しては、Ｙ信号の出力とタイミングをとるためのＣｂ遅延調整部、Ｃｒ遅延調整部をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のブロックノイズ低減回路。
【請求項８】
水平連続性検出部は、制限部の出力結果について着目画素を中心とした３ライン×３ドットの領域に注目し、水平方向のいずれか１列に＋１の出力結果が連続して、この＋１の出力結果が連続した列に隣接した列に−１の出力結果が連続して、残りの１列は０の出力結果が連続している場合に、そのパターンをブロックノイズとして検出するようにし、平均化フィルタ部では、ブロックノイズとして検出されたパターンの＋１の列と−１の列の計６画素について平均をとって出力するようにしたことを特徴とする請求項２又は４記載のブロックノイズ低減回路。
【請求項９】
垂直連続性検出部は、制限部の出力結果について着目画素を中心とした３ライン×３ドットの領域に注目し、垂直方向のいずれか１列に＋１の出力結果が連続して、この＋１の出力結果が連続した列に隣接した列に−１の出力結果が連続して、残りの１列は０の出力結果が連続している場合に、そのパターンをブロックノイズとして検出するようにし、平均化フィルタ部では、ブロックノイズとして検出されたパターンの＋１の列と−１の列の計６画素について平均をとって出力するようにしたことを特徴とする請求項３又は４記載のブロックノイズ低減回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理に関するもので、詳しくは、映像信号の隣接する複数の画素を１つのブロックとして圧縮する画像圧縮方法において、この圧縮された画像をデコードした際に生じるブロックノイズを低減する回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いた画像圧縮の規格の１つとしてＭＰＥＧ規格があり、映像信号を圧縮する際に隣接する複数の画素を１つのブロックとして、例えば、縦８画素×横８画素を１つのブロックとして、ブロック内の相関性の高さを利用してブロック単位で圧縮を行う方法が使用されている。デコード側ではこれを伸張して元の信号に復元する。この方法では、圧縮効率を高くすることで情報量を小さくすることができるが、ブロック単位で処理を行っているため、ブロックの境界において階調差が生じる場合があり、特に、階調が滑らかな部分において顕著である。このような、隣接ブロック間での階調差によるノイズは、ブロックノイズと呼ばれる。
【０００３】
従来のブロックノイズ低減回路の１つとして、図１５に示すものがある。この図１５に示す回路は、映像信号入力端子１０からの入力信号を１Ｈ遅延回路と１Ｄ遅延回路を組み合わせて遅延させることで、着目画素を中心とした３ライン×３ドットの範囲の計９画素分の信号を生成し、この９画素分の信号を加算回路８５で加算し、加算後の信号を１／９倍係数回路８６で１／９倍して平均をとって映像信号出力端子１３から出力する回路であり、このように平均化することで、ブロックの境界を滑らかにすることができる。
【０００４】
また、図示しないが、信号差分検出部で検出した差分を、閾値判定部において閾値と比較して、差分が閾値よりも大きい場合は、その差分は原映像に存在する輪郭成分とみなし、差分が閾値よりも小さい場合に、その差分を歪み（ブロックノイズ部分）とみなして平均化処理を行うものがあり、この発明によれば、強い輪郭成分に平均化処理がなされることはなくなる（例えば、特許文献１参照）。さらに、ブロックノイズ部分にのみ平均化処理を施すものがあり、これは、復号器としての発明で、予めブロックの境界部分が認識できている場合の発明であり、後述する本願発明のようにブロックの境界が分からない場合に適用できるものではない（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１０２０２０号公報
【特許文献２】
特開平６−５４３１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１５で示した従来回路による方法によっても、ブロックノイズを低減することは可能であるが、映像本来の輪郭成分も平均化されてしまうため、不鮮明な映像となってしまうという欠点があった。
また特許文献１に記載の発明によれば、図１５の回路で問題であった映像本来の強い輪郭成分が平均化されてしまうという問題は解消できるが、判断条件が閾値のみであるため、閾値よりも小さいが、ブロックノイズではなく原映像信号の弱い輪郭成分である部分にも平均化処理がなされてしまい、映像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ブロックノイズを検出してブロックノイズ部分のみ平均化して画像の歪みを低減する回路を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の水平連続性からブロックノイズ部分を検出する水平連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなり、水平連続性検出部は、制限部の出力結果について着目画素を中心とした３ライン×３ドットの領域に注目し、水平方向のいずれか１列に＋１の出力結果が連続して、この＋１の出力結果が連続した列に隣接した列に−１の出力結果が連続して、残りの１列は０の出力結果が連続している場合に、そのパターンをブロックノイズとして検出するようにし、平均化フィルタ部では、ブロックノイズとして検出されたパターンの＋１の列と−１の列の計６画素について平均をとって出力するようにしたことを特徴とするブロックノイズ低減回路である。
【０００９】
このような構成とすることで、映像本来の輪郭成分は平均化せずに、ブロックノイズと判断されたパターン部分にのみ平均化処理を行うことができ、その結果、映像本来の輪郭成分がぼやけることのない鮮明な映像を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施例１；
本発明のブロックノイズ低減回路の構成を示す図１において、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、ブロックノイズ検出部１１、及び、平均化フィルタ部１２に入力され、この平均化フィルタ部１２では、ブロックノイズ検出部１１で検出したブロックノイズ部分にのみ平均化処理を施して輝度信号出力端子１３から出力する。このうちブロックノイズ検出部１１は、垂直輪郭検出部１４、制限部１５、水平連続性検出部１６からなり、これらによってブロックノイズを検出する。
【００１１】
前記垂直輪郭検出部１４は、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出するためのもので、その構成を図２を用いて説明する。この垂直輪郭検出部１４で検出する輪郭成分は、輝度差に基づいたものであり、この段階では、元画像の輪郭成分とブロックノイズの区切れ部分とを区別することなく、どちらも輪郭として検出する。図２において、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、−１／２倍係数回路１９で−１／２倍されて加算回路２２に入力される。また、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、１Ｈ遅延回路１７で１ライン遅延された後、１倍係数回路２０に入力され、１倍されて、加算回路２２に入力される。さらに、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、１Ｈ遅延回路１７、１Ｈ遅延回路１８で１ラインずつ計２ライン遅延された後、−１／２倍係数回路２１に入力され、−１／２倍されて加算回路２２に入力される。加算回路２２では、これら３つのデータを加算し、この加算結果を輪郭成分として、輪郭成分出力端子２３から出力する。なお、−１／２倍係数回路１９、１倍係数回路２０、−１／２倍係数回路２１の係数は、合計して０になるように設定されている。
【００１２】
前記制限部１５は、垂直輪郭検出部１４からの各画素の輪郭成分を、その大きさに基づいて、−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分けて出力する。このうち、−２、＋２に振り分けられた輪郭成分は、映像本来の輪郭成分と判断し、−１、＋１に振り分けられた輪郭成分をブロックノイズの候補とする。図３は、制限部１５の入出力特性を示したものである。この図３において、入力された輪郭成分Ｘが、Ｘ＜−ｋ２の場合には、その画素のレベルを−２として出力する。入力された輪郭成分Ｘが、−ｋ２≦Ｘ≦−ｋ１の場合には、その画素のレベルを−１として出力する。入力された輪郭成分Ｘが、−ｋ１＜Ｘ＜＋ｋ１の場合には、その画素のレベルを０として出力する。入力された輪郭成分Ｘが、＋ｋ１≦Ｘ≦＋ｋ２の場合には、その画素のレベルを＋１として出力する。入力された輪郭成分Ｘが、＋ｋ２＜Ｘの場合には、その画素のレベルを＋２として出力する。ここで、−ｋ２、−ｋ１、＋ｋ１、＋ｋ２の値は、適宜設定できるものであるが、−ｋ２≦Ｘ≦−ｋ１、及び、＋ｋ１≦Ｘ≦＋ｋ２の範囲にブロックノイズの成分を含むように設定する。
【００１３】
前記水平連続性検出部１６は、制限部１５で振り分けたレベルのうち、−１、＋１に該当する画素が水平方向に連続している部分を検出する。具体的には、着目画素を中心として３ライン×３ドットの範囲についてのレベル分布を調べ、そのレベル分布が、図４に示す４つのパターンであった場合はそのパターンをブロックノイズとして検出し、他のパターンの場合にはブロックノイズではない部分と判断し、これらのパターンに応じて平均化フィルタ部１２に−１、０、＋１の何れかの信号を出力する。具体的には、図４（ａ）は、１ライン目が全て０、２ライン目が全て＋１、３ライン目が全て−１となっており、この場合、２ライン目と３ライン目の間がブロックノイズと判断し、＋１を出力する。図４（ｂ）は、１ライン目が全て０、２ライン目が全て−１、３ライン目が全て＋１となっており、この場合、２ライン目と３ライン目の間がブロックノイズと判断し、＋１を出力する。すなわち、水平連続性検出部１６で＋１を出力したときは、下方の６画素にブロックノイズが存在することを表している。図４（ｃ）は、１ライン目が全て−１、２ライン目が全て＋１、３ライン目が全て０となっており、この場合、１ライン目と２ライン目の間がブロックノイズと判断し、−１を出力する。図４（ｄ）は、１ライン目が全て＋１、２ライン目が全て−１、３ライン目が全て０となっており、この場合、１ライン目と２ライン目の間がブロックノイズと判断し、−１を出力する。すなわち、水平連続性検出部１６で−１を出力したときは、上方の６画素にブロックノイズが存在することを表している。これら４つのパターンに該当しないものは全て０を出力する。
【００１４】
前記平均化フィルタ部１２は、水平連続性検出部１６からの信号が−１、＋１の場合のみ、ブロックノイズに該当する箇所に平均化処理を施して輝度信号出力端子１３から出力する。具体的には、図４（ａ）（ｂ）のような、下方の６画素である２ライン目と３ライン目の間がブロックノイズの区切れである場合は、水平連続性検出部１６で＋１が出力されるので、この場合は、平均化フィルタ部１２において着目画素の下部６画素で平均化を行い、また、図４（ｃ）（ｄ）のような、上方の６画素である１ライン目と２ライン目の間がブロックノイズの区切れである場合は、水平連続性検出部１６で−１が出力されるので、この場合は、平均化フィルタ部１２において着目画素の上部６画素で平均化を行う。
【００１５】
前記平均化フィルタ部１２の具体的な構成について図５を用いて説明する。図５において、平均化フィルタ部１２では、遅延のない入力輝度信号と、この入力輝度信号に１Ｈ遅延回路２４を介して１ライン遅延させた１ライン遅延信号と、１ライン遅延信号に１Ｈ遅延回路２５を介してさらに１ライン遅延させた２ライン遅延信号とが構成され、このうち、遅延のない入力輝度信号と２ライン遅延信号とが加算信号選択部２６に入力される。この加算信号選択部２６では、前記水平連続性検出部１６からの出力信号に応じて後段の加算回路２７に出力する信号を選択する。具体的には、水平連続性検出部１６からの出力信号が＋１の場合には、加算信号選択部２６は、遅延のない入力輝度信号を後段の加算回路２７に出力し、また、水平連続性検出部１６からの出力信号が−１の場合には、加算信号選択部２６は、２ライン遅延信号を後段の加算回路２７に出力する。加算回路２７では、加算信号選択部２６で選択された信号と前記１ライン遅延信号とを加算して、後段の１／２倍係数回路２８に出力する。１／２倍係数回路２８で１／２倍された信号は、加算回路３１に入力されるものと、１Ｄ遅延回路２９を介して１ドット遅延されて加算回路３１に入力されるものと、１Ｄ遅延回路２９と１Ｄ遅延回路３０を介して２ドット遅延されて加算回路３１に入力されるものとがあり、加算回路３１では、これら３つの信号を加算して出力する。加算回路３１からの信号は、１／３倍係数回路３２で１／３倍されて、６画素分を平均化したのち、出力信号選択部３３に入力される。出力信号選択部３３には、前記１ライン遅延信号も入力され、前記水平連続性検出部１６からの出力信号が−１又は＋１の場合には、１／３倍係数回路３２からの信号を輝度信号出力端子１３に出力し、水平連続性検出部１６からの出力信号が０の場合には、１ライン遅延信号を輝度信号出力端子１３に出力する。
【００１６】
このような構成により、垂直輪郭検出部１４からの各画素の輪郭成分を制限部１５で−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分けて、このうち、−１、＋１に振り分けられた輪郭成分をブロックノイズの候補として、その−１、＋１と判別された画素が図４のようなパターンである場合のみ平均化フィルタ部１２で平均化処理を行う。−２、＋２に振り分けられた映像本来の輪郭成分は平均化されない。このため、ブロックノイズのみを低減させることができる。
【００１７】
実施例２；
前記実施例では、垂直成分を検出するために、ブロックノイズ検出部１１を垂直輪郭検出部１４、制限部１５、水平連続性検出部１６で構成して、このブロックノイズ検出部１１で検出した垂直ブロックノイズ部分に平均化フィルタ部３５で平均化処理を行って出力するようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。
本発明のブロックノイズ低減回路の他の実施例を図６に基づいて説明する。図６において、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、ブロックノイズ検出部３４及び平均化フィルタ部３５に入力され、この平均化フィルタ部３５では、ブロックノイズ検出部３４で検出したブロックノイズ部分にのみ平均化処理を施して輝度信号出力端子１３から出力する。このうちブロックノイズ検出部３４は、水平輪郭検出部３６、制限部１５、垂直連続性検出部３７からなり、これらによってブロックノイズを検出する。
【００１８】
前記水平輪郭検出部３６は、着目画素と両隣の水平方向に連続する３画素から輪郭成分を検出するためのもので、その構成を図７を用いて説明する。この水平輪郭検出部３６で検出する輪郭成分は、輝度差に基づいたものであり、この段階では、元画像の輪郭成分とブロックノイズの区切れ部分とを区別することなく、どちらも輪郭として検出する。図７において、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、−１／２倍係数回路４０で−１／２倍されて加算回路４３に入力される。また、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、１Ｄ遅延回路３８で１ドット遅延された後、１倍係数回路４１に入力され、１倍されて、加算回路４３に入力される。さらに、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、１Ｄ遅延回路３８、１Ｄ遅延回路３９で１ドットずつ計２ドット遅延された後、−１／２倍係数回路４２に入力され、−１／２倍されて加算回路４３に入力される。加算回路４３では、これら３つのデータを加算し、この加算結果を輪郭成分として、輪郭成分出力端子４４から出力する。なお、−１／２倍係数回路４０、１倍係数回路４１、−１／２倍係数回路４２の係数は、合計して０になるように設定されている。
【００１９】
前記制限部１５は、前記実施例と同様の構成であり、水平輪郭検出部３６からの各画素の輪郭成分を、その大きさに基づいて、−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分けて出力する。このうち、−２、＋２に振り分けられた輪郭成分は、映像本来の輪郭成分と判断し、−１、＋１に振り分けられた輪郭成分をブロックノイズの候補とする。−ｋ２≦Ｘ≦−ｋ１、及び、＋ｋ１≦Ｘ≦＋ｋ２の範囲にブロックノイズの成分を含むように、−ｋ２、−ｋ１、＋ｋ１、＋ｋ２の値を設定する。
【００２０】
前記垂直連続性検出部３７は、制限部１５で振り分けたレベルのうち、−１、＋１に該当する画素が垂直方向に連続している部分を検出する。具体的には、着目画素を中心として３ライン×３ドットの範囲についてのレベル分布を調べ、そのレベル分布が、図８に示す４つのパターンであった場合はそのパターンをブロックノイズとして検出し、他のパターンの場合にはブロックノイズではない部分と判断し、これらのパターンに応じて平均化フィルタ部３５に−１、０、＋１の何れかの信号を出力する。具体的には、図８（ａ）は、１ドット目の縦列が全て０、２ドット目の縦列が全て＋１、３ドット目の縦列が全て−１となっており、この場合、２ドット目の縦列と３ドット目の縦列の間がブロックノイズと判断し、＋１を出力する。図８（ｂ）は、１ドット目の縦列が全て０、２ドット目の縦列が全て−１、３ドット目の縦列が全て＋１となっており、この場合、２ドット目の縦列と３ドット目の縦列の間がブロックノイズと判断し、＋１を出力する。すなわち、垂直連続性検出部３７で＋１を出力したときは、右側の６画素にブロックノイズが存在することを表している。図８（ｃ）は、１ドット目の縦列が全て−１、２ドット目の縦列が全て＋１、３ドット目の縦列が全て０となっており、この場合、１ドット目の縦列と２ドット目の縦列の間がブロックノイズと判断し、−１を出力する。図８（ｄ）は、１ドット目の縦列が全て＋１、２ドット目の縦列が全て−１、３ドット目の縦列が全て０となっており、この場合、１ドット目の縦列と２ドット目の縦列の間がブロックノイズと判断し、−１を出力する。すなわち、垂直連続性検出部３７で−１を出力したときは、左側の６画素にブロックノイズが存在することを表している。これら４つのパターンに該当しないものは全て０を出力する。
【００２１】
前記平均化フィルタ部３５は、垂直連続性検出部３７からの信号が−１、＋１の場合のみ、ブロックノイズに該当する箇所に平均化処理を施して輝度信号出力端子１３から出力する。具体的には、図８（ａ）（ｂ）のような、右側の６画素である２ドット目の縦列と３ドット目の縦列の間がブロックノイズの区切れである場合は、垂直連続性検出部３７で＋１が出力されるので、この場合は、平均化フィルタ部３５において着目画素の右側６画素で平均化を行い、また、図８（ｃ）（ｄ）のような、左側の６画素である１ドット目の縦列と２ドット目の縦列の間がブロックノイズの区切れである場合は、垂直連続性検出部３７で−１が出力されるので、この場合は、平均化フィルタ部３５において着目画素の左側６画素で平均化を行う。
【００２２】
前記平均化フィルタ部３５の具体的な構成について図９を用いて説明する。図９において、平均化フィルタ部３５では、遅延のない入力輝度信号と、この入力輝度信号に１Ｈ遅延回路４５を介して１ライン遅延させた１ライン遅延信号と、１ライン遅延信号に１Ｈ遅延回路４６を介してさらに１ライン遅延させた２ライン遅延信号とが構成され、これら３つの信号が加算回路４７に入力されて加算される。加算回路４７からの信号は、１／３倍係数回路４８で１／３倍されて出力される。さらに、この１／３倍係数回路４８からの信号と、１／３倍係数回路４８からの信号に１Ｄ遅延回路４９を介して１ドット遅延させた１ドット遅延信号と、１／３倍係数回路４８からの信号に１Ｄ遅延回路４９、１Ｄ遅延回路５０を介して２ドット遅延させた２ドット遅延信号とが構成され、このうち、１／３倍係数回路４８からの信号と２ドット遅延信号とが加算信号選択部５１に入力される。この加算信号選択部５１では、前記垂直連続性検出部３７からの出力信号に応じて後段の加算回路５２に出力する信号を選択する。具体的には、垂直連続性検出部３７からの出力信号が＋１の場合には、１／３倍係数回路４８からの信号を後段の加算回路５２に出力し、垂直連続性検出部３７からの出力信号が−１の場合には、２ドット遅延信号を後段の加算回路５２に出力する。加算回路５２では、加算信号選択部５１で選択された信号と前記１ドット遅延信号とを加算して、後段の１／２倍係数回路５３に出力する。１／２倍係数回路５３で１／２倍された信号は、出力信号選択部５５に入力される。出力信号選択部５５には、前記１ライン遅延信号に１Ｄ遅延回路５４を介して１ドット遅延させた１ライン１ドット遅延信号も入力され、前記垂直連続性検出部３７からの出力信号が−１又は＋１の場合には、１／２倍係数回路５３からの信号を輝度信号出力端子１３に出力し、垂直連続性検出部３７からの出力信号が０の場合には、１ライン１ドット遅延信号を輝度信号出力端子１３に出力する。
【００２３】
このような構成により、水平輪郭検出部３６からの各画素の輪郭成分を制限部１５で−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分けて、このうち、−１、＋１に振り分けられた輪郭成分をブロックノイズの候補として、その−１、＋１と判別された画素が図８のようなパターンである場合のみ平均化フィルタ部３５で平均化処理を行う。−２、＋２に振り分けられた映像本来の輪郭成分は平均化されない。このため、ブロックノイズのみを低減させることができる。
【００２４】
実施例３；
前記２つの実施例では、それぞれ水平方向又は垂直方向のいずれか一方向のブロックノイズを検出して平均化するようにしたが、図１０に示すように、これらを組み合わせて構成することにより、水平方向と垂直方向のどちらのブロックノイズも検出可能なブロックノイズ低減回路を構成することができる。
【００２５】
この図１０において、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号は、ブロックノイズ検出部５６、及び、平均化フィルタ部５７に入力され、この平均化フィルタ部５７では、ブロックノイズ検出部５６で検出したブロックノイズ部分にのみ平均化処理を施して輝度信号出力端子１３から出力する。このうち、ブロックノイズ検出部５６は、垂直輪郭検出部１４、制限部１５、水平連続性検出部１６からなる水平方向に連続するブロックノイズを検出する部分と、水平輪郭検出部３６、制限部１５、垂直連続性検出部３７からなる垂直方向に連続するブロックノイズを検出する部分とで構成され、前者は、前記第１実施例と同様の構成であり、後者は、前記第２実施例と同様の構成である。
【００２６】
このブロックノイズ検出部５６において、水平連続性検出部１６では、図４（ａ）（ｂ）のような、２ライン目と３ライン目の間がブロックノイズであるパターンを検出した場合には＋１を出力し、図４（ｃ）（ｄ）のような、１ライン目と２ライン目の間がブロックノイズであるパターンを検出した場合には−１を出力し、これらのパターン以外の場合は０を出力する。また、垂直連続性検出部３７では、図８（ａ）（ｂ）のような、２ドット目の縦列と３ドット目の縦列の間がブロックノイズであるパターンを検出した場合には＋１を出力し、図８（ｃ）（ｄ）のような、１ドット目の縦列とドット目の縦列の間がブロックノイズであるパターンを検出した場合には−１を出力し、これらのパターン以外の場合は０を出力する。これらの出力は、平均化フィルタ部５７に入力される。
【００２７】
前記平均化フィルタ部５７は、着目画素を中心とした３ライン×３ドットの計９画素の信号のうち、図４（ａ）〜（ｄ）又は図８（ａ）〜（ｄ）のいずれかのパターンに該当した場合に、その該当するブロックノイズ部分の６画素分の信号を加算信号選択部５８で選択して、その平均を出力するためのものである。
【００２８】
この平均化フィルタ部５７の構成を図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）において、加算信号選択部５８に入力される信号は、映像入力輝度信号▲１▼、１ドット遅延信号▲２▼、２ドット遅延信号▲３▼、１ライン遅延信号▲４▼、１ライン１ドット遅延信号▲５▼、１ライン２ドット遅延信号▲６▼、２ライン遅延信号▲７▼、２ライン１ドット遅延信号▲８▼、２ライン２ドット遅延信号▲９▼の９画素分の信号であり、１Ｈ遅延回路と１Ｄ遅延回路とを組み合わせて、これらの信号を生成している。これら９画素分の信号▲１▼〜▲９▼は、図１１（ｂ）に示した画素に対応している。また、加算信号選択部５８には、水平連続性検出部１６からの検出信号と、垂直連続性検出部３７からの検出信号とが入力され、これらの検出信号をもとに９画素分の信号から６画素分の信号を選択して、後段の加算回路５９に出力する。例えば、加算信号選択部５８に水平連続性検出部１６から＋１が入力された場合は、図４（ａ）（ｂ）のように、２ライン目と３ライン目の間がブロックノイズであるパターンなので、▲１▼〜▲９▼の信号のうち、▲１▼〜▲６▼を選択して加算回路５９に出力する。また、加算信号選択部５８に垂直連続性検出部３７から−１が入力された場合は、図８（ｃ）（ｄ）のように、１ドット目の縦列とドット目の縦列の間がブロックノイズであるパターンなので、▲１▼〜▲９▼の信号のうち、▲２▼▲３▼▲５▼▲６▼▲８▼▲９▼を選択して加算回路５９に出力する。加算回路５９では、選択された６つの信号を加算して後段の１／６倍係数回路６０に出力し、この１／６倍係数回路６０で１／６倍された信号は、出力信号選択部６１に入力される。出力信号選択部６１には、１ライン１ドット遅延信号▲５▼も入力され、また、水平連続性検出部１６からの検出信号と、垂直連続性検出部３７からの検出信号も入力される。この出力信号選択部６１では、水平連続性検出部１６からの検出信号、及び、垂直連続性検出部３７からの検出信号が、いずれも０であった場合は、１ライン１ドット遅延信号▲５▼を選択して輝度信号出力端子１３に出力するが、いずれか一方の検出信号が０以外であった場合には、１／６倍係数回路６０からの信号を選択して輝度信号出力端子１３に出力する。
【００２９】
このような構成とすることで、垂直方向のブロックノイズは水平連続性検出部１６からの検出信号を用い、水平方向のブロックノイズは垂直連続性検出部３７からの検出信号を用いることにより、水平方向と垂直方向のどちらのブロックノイズも平均化して低減することができるので、より鮮明な画像を得ることができる。
【００３０】
前記実施例では、輝度信号入力端子１０からの入力輝度信号について処理を行う構成で説明したが、その具体例を図面に基づいて説明する。
図１２に示すのは、入力される信号がＲ、Ｇ、Ｂ信号である場合の本発明の構成を示したものである。この図１２において、Ｒ信号入力端子６２からのＲ信号は、輝度演算部６５に入力されるとともに、Ｒ平均化フィルタ部６７に入力される。Ｇ信号入力端子６３からのＧ信号は、輝度演算部６５に入力されるとともに、Ｇ平均化フィルタ部６８に入力される。Ｂ信号入力端子６４からのＢ信号は、輝度演算部６５に入力されるとともに、Ｂ平均化フィルタ部６９に入力される。輝度演算部６５では、入力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号からから輝度信号Ｙを生成し、この輝度信号Ｙはブロックノイズ検出部６６に入力される。ブロックノイズ検出部６６は、前記実施例で記載したブロックノイズ検出部１１、３４、５６のいずれの構成を用いてもよいものであるが、ブロックノイズ検出部５６を用いることで、水平方向と垂直方向のどちらのブロックノイズも平均化して低減することができる。このブロックノイズ検出部６６での検出結果は、Ｒ平均化フィルタ部６７、Ｇ平均化フィルタ部６８、Ｂ平均化フィルタ部６９に入力され、それぞれの信号毎に平均化処理が行われ、Ｒ信号は、Ｒ信号出力端子７０から出力され、Ｇ信号は、Ｇ信号出力端子７１から出力され、Ｂ信号は、Ｂ信号出力端子７２から出力される。
このような構成とすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号でそれぞれブロックノイズを低減することができ、鮮明な画像を得ることができる。
【００３１】
図１３に示すのは、入力される信号がＹ信号（輝度信号）、Ｃｂ信号（青色差信号）、Ｃｒ信号（赤色差信号）である場合の本発明の構成を示したものである。この図１３において、Ｙ信号入力端子７３からのＹ信号は、ブロックノイズ検出部７６に入力されるとともに、Ｙ平均化フィルタ部７７に入力される。Ｃｂ信号入力端子７４からのＣｂ信号、及び、Ｃｒ信号入力端子７５からのＣｒ信号は、それぞれＣｂ平均化フィルタ部７８、Ｃｒ平均化フィルタ部７９に入力される。ブロックノイズ検出部７６は、前記実施例で記載したブロックノイズ検出部１１、３４、５６のいずれの構成を用いてもよいものであるが、ブロックノイズ検出部５６を用いることで、水平方向と垂直方向のどちらのブロックノイズも平均化して低減することができる。このブロックノイズ検出部６６での検出結果は、Ｙ平均化フィルタ部７７、Ｃｂ平均化フィルタ部７８、Ｃｒ平均化フィルタ部７９に入力され、それぞれの信号毎に平均化処理が行われ、Ｙ信号は、Ｙ信号出力端子８０から出力され、Ｃｂ信号は、Ｃｂ信号出力端子８１から出力され、Ｃｒ信号は、Ｃｒ信号出力端子８２から出力される。
このような構成とすることで、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各信号でそれぞれブロックノイズを低減することができ、鮮明な画像を得ることができる。
【００３２】
図１４に示すのは、図１３の実施例において、平均化処理をＹ信号にのみ行うようにして、Ｃｂ信号、及び、Ｃｒ信号は、それぞれＣｂ遅延調整部８３、Ｃｒ遅延調整部８４でＹ信号とのタイミングを調整して出力するようにしたものである。この場合、Ｙ信号のブロックノイズのみ低減され、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号についてはブロックノイズの低減が行われないことになるが、輝度信号に対するブロックノイズを低減することで、画像はかなり鮮明になり、図１３の場合よりも回路構成に必要な部品点数を削減して構成することができる。
【００３３】
前記実施例において、制限部１５で５段階のレベルに振り分ける基準として、図３に示すように、−ｋ２、−ｋ１、ｋ１、ｋ２を用いたが、この値はブロックノイズを的確に検出できる値であれば、ある程度の幅を持って設定できるものである。ただし、−ｋ２〜−ｋ１、ｋ１〜ｋ２の範囲が広すぎると、映像本来の輪郭成分もブロックノイズの候補となってしまうため、ブロックノイズのみを検出できる範囲に設定することが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、入力輝度信号Ｙについて、着目画素とこの着目画素に隣接する画素との輝度差から特定方向の輪郭成分を検出する輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて複数段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち出力の連続性から予め設定されたブロックノイズ部分と判断される成分を検出する連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなるようにしたので、ブロックノイズを検出して、ブロックノイズ部分のみ平均化して低減させることができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の水平連続性からブロックノイズ部分を検出する水平連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなるようにしたので、垂直方向のブロックノイズを検出して、ブロックノイズ部分のみ平均化して低減させることができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその左右に隣接する画素とから水平方向の輪郭成分を検出する水平輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の垂直連続性からブロックノイズ部分を検出する垂直連続性検出部と、ブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなるようにしたので、水平方向のブロックノイズを検出して、ブロックノイズ部分のみ平均化して低減させることができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、入力された輝度信号Ｙについて、着目画素とその上下に隣接する画素とから垂直方向の輪郭成分を検出する垂直輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の水平連続性からブロックノイズ部分を検出する水平連続性検出部とからなる垂直方向のブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、着目画素とその左右に隣接する画素とから水平方向の輪郭成分を検出する水平輪郭検出部と、検出した輪郭成分をその大きさに応じて−２、−１、０、＋１、＋２の５段階のレベルに振り分ける制限部と、制限部の出力結果のうち＋１と−１の出力の垂直連続性からブロックノイズ部分を検出する垂直連続性検出部とからなる水平方向のブロックノイズを検出するブロックノイズ検出部と、前記水平連続性検出部又は垂直連続性検出部でブロックノイズと判断された部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部とからなるようにしたので、垂直方向のブロックノイズと水平方向のブロックノイズの両者を検出して、ブロックノイズ部分のみ平均化して低減させることができる。
【００３８】
請求項５記載の発明によれば、輝度信号Ｙは、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の３つの信号から計算したものであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号で個別に設けて、それぞれで平均化処理を施すようにしたので、入力信号がＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号で構成されている場合であっても、それぞれの信号に対して平均化処理を行って、ブロックノイズを低減させることができる。
【００３９】
請求項６記載の発明によれば、輝度信号Ｙは、入力されたＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の３つの信号のうちの輝度信号Ｙであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｙ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号で個別に設けて、それぞれで平均化処理を施すようにしたので、入力信号がＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号で構成されている場合であっても、それぞれの信号に対して平均化処理を行って、ブロックノイズを低減させることができる。
【００４０】
請求項７記載の発明によれば、輝度信号Ｙは、入力されたＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号の３つの信号のうちの輝度信号Ｙであり、この輝度信号Ｙを用いて検出したブロックノイズ部分に平均化処理を施す平均化フィルタ部は、Ｙ信号に対して設け、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号に対しては、Ｙ信号の出力とタイミングをとるためのＣｂ遅延調整部、Ｃｒ遅延調整部をそれぞれ設けたので、入力信号がＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号で構成されている場合に、輝度信号Ｙに対しては平均化処理を行って、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号に対しては輝度信号Ｙとのタイミングをとって出力することができ、輝度信号Ｙに対するブロックノイズを低減させることができる。
【００４１】
請求項８記載の発明によれば、水平連続性検出部は、制限部の出力結果について着目画素を中心とした３ライン×３ドットの領域に注目し、水平方向のいずれか１列に＋１の出力結果が連続して、この＋１の出力結果が連続した列に隣接した列に−１の出力結果が連続して、残りの１列は０の出力結果が連続している場合に、そのパターンをブロックノイズとして検出するようにし、平均化フィルタ部では、ブロックノイズとして検出されたパターンの＋１の列と−１の列の計６画素について平均をとって出力するようにしたので、垂直方向の輪郭成分を精度よく検出できるため、ブロックノイズを確実に低減することができる。
【００４２】
請求項９記載の発明によれば、垂直連続性検出部は、制限部の出力結果について着目画素を中心とした３ライン×３ドットの領域に注目し、垂直方向のいずれか１列に＋１の出力結果が連続して、この＋１の出力結果が連続した列に隣接した列に−１の出力結果が連続して、残りの１列は０の出力結果が連続している場合に、そのパターンをブロックノイズとして検出するようにし、平均化フィルタ部では、ブロックノイズとして検出されたパターンの＋１の列と−１の列の計６画素について平均をとって出力するようにしたので、水平方向の輪郭成分を精度よく検出できるため、ブロックノイズを確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロックノイズ低減回路の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の回路の垂直輪郭検出部１４の構成を示したブロック図である。
【図３】図１の回路の制限部１５における入出力特性を示した図である。
【図４】図１の回路の水平連続性検出部１６において検出するブロックノイズパターンを示した概念図である。
【図５】図１の回路の平均化フィルタ部１２の構成を示したブロック図である。
【図６】本発明のブロックノイズ低減回路の他の構成を示したブロック図である。
【図７】図６の回路の水平輪郭検出部３６の構成を示したブロック図である。
【図８】図６の回路の垂直連続性検出部３７において検出するブロックノイズパターンを示した概念図である。
【図９】図６の回路の平均化フィルタ部３５の構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明のブロックノイズ低減回路の他の構成を示したブロック図である。
【図１１】図１０の回路の平均化フィルタ部５７の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明のブロックノイズ低減回路をＲ、Ｇ、Ｂ信号に応用した例を示すブロック図である。
【図１３】本発明のブロックノイズ低減回路をＹ、Ｃｂ、Ｃｒ信号に応用した例を示すブロック図である。
【図１４】本発明のブロックノイズ低減回路をＹ、Ｃｂ、Ｃｒ信号に応用した例を示すブロック図である。
【図１５】従来のブロックノイズ低減回路の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０…輝度信号入力端子、１１…ブロックノイズ検出部、１２…平均化フィルタ部、１３…輝度信号出力端子、１４…垂直輪郭検出部、１５…制限部、１６…水平連続性検出部、１７…１Ｈ遅延回路、１８…１Ｈ遅延回路、１９…−１／２倍係数回路、２０…１倍係数回路、２１…−１／２倍係数回路、２２…加算回路、２３…輪郭成分出力端子、２４…１Ｈ遅延回路、２５…１Ｈ遅延回路、２６…加算信号選択部、２７…加算回路、２８…１／２倍係数回路、２９…１Ｄ遅延回路、３０…１Ｄ遅延回路、３１…加算回路、３２…１／３倍係数回路、３３…出力信号選択部、３４…ブロックノイズ検出部、３５…平均化フィルタ部、３６…水平輪郭検出部、３７…垂直連続性検出部、３８…１Ｄ遅延回路、３９…１Ｄ遅延回路、４０…−１／２倍係数回路、４１…１倍係数回路、４２…−１／２倍係数回路、４３…加算回路、４４…輪郭成分出力端子、４５…１Ｈ遅延回路、４６…１Ｈ遅延回路、４７…加算回路、４８…１／３倍係数回路、４９…１Ｄ遅延回路、５０…１Ｄ遅延回路、５１…加算信号選択部、５２…加算回路、５３…１／２倍係数回路、５４…１Ｄ遅延回路、５５…出力信号選択部、５６…ブロックノイズ検出部、５７…平均化フィルタ部、５８…加算信号選択部、５９…加算回路、６０…１／６倍係数回路、６１…出力信号選択部、６２…Ｒ信号入力端子、６３…Ｇ信号入力端子、６４…Ｂ信号入力端子、６５…輝度演算部、６６…ブロックノイズ検出部、６７…Ｒ平均化フィルタ部、６８…Ｇ平均化フィルタ部、６９…Ｂ平均化フィルタ部、７０…Ｒ信号出力端子、７１…Ｇ信号出力端子、７２…Ｂ信号出力端子、７３…Ｙ信号入力端子、７４…Ｃｂ信号入力端子、７５…Ｃｒ信号入力端子、７６…ブロックノイズ検出部、７７…Ｙ平均化フィルタ部、７８…Ｃｂ平均化フィルタ部、７９…Ｃｒ平均化フィルタ部、８０…Ｙ信号出力端子、８１…Ｃｂ信号出力端子、８２…Ｃｒ信号出力端子、８３…Ｃｂ遅延調整部、８４…Ｃｒ遅延調整部、８５…加算回路、８６…１／９倍係数回路。
【図１】
2004159147.tif 000003
【図２】
2004159147.tif 000004
【図３】
2004159147.tif 000005
【図４】
2004159147.tif 000006
【図５】
2004159147.tif 000007
【図６】
2004159147.tif 000008
【図７】
2004159147.tif 000009
【図８】
2004159147.tif 000010
【図９】
2004159147.tif 000011
【図１０】
2004159147.tif 000012
【図１１】
2004159147.tif 000013
【図１２】
2004159147.tif 000014
【図１３】
2004159147.tif 000015
【図１４】
2004159147.tif 000016
【図１５】
2004159147.tif 000017