(57)【要約】【課題】横線ノイズに対して輪郭補正処理を行うと、横線ノイズが強調されるため、表示品位が低下した。【解決手段】横線ノイズを検出し、検出した画素には輪郭補正処理を行わないことで、横線ノイズによる表示品位が低下を防ぐ。横線ノイズの検出を精度良く行う為に、入力にローパスフィルタを挿入するとともに、輪郭補正はノイズの目立ち易い低輝度あるいは輝度変化の少ない画素に対して適応的に行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の任意のラインｎにおける任意の画素Ｘｎの輝度Ｂｎと、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１の輝度Ｂｎ＋１をそれぞれ比較し、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ＋１がいずれも前記Ｂｎよりも小さく、かつ前記Ｂｎと前記Ｂｎ＋１の差または前記Ｂｎと前記Ｂｎ−１との差のいずれか大きい方が予め設定される第１の判断基準値ｋ以上である場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
映像信号の任意のラインｎにおける任意の画素Ｘｎの輝度Ｂｎと、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１の輝度Ｂｎ＋１をそれぞれ比較し、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ＋１がいずれも前記Ｂｎよりも小さく、かつ前記Ｂｎと前記Ｂｎ＋１の差または上記Ｂｎと上記Ｂｎ−１との差のいずれか大きい方が予め設定される第１の判断基準値ｋ以上であり、かつ、前記画素Ｘｎの周辺輝度が予め設定される第２の判断基準値ｂよりも小さい場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記画素Ｘｎの周辺輝度は、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１の輝度Ｂｎ＋１の平均輝度とする事を特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
水平方向に相関性のある映像信号を抽出するローパスフィルタと、前記抽出した水平方向に相関性のある映像信号の任意のラインｎにおける任意の画素Ｘｎの輝度Ｂｎと、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１の輝度Ｂｎ＋１をそれぞれ比較し、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ＋１がいずれも前記Ｂｎよりも小さく、かつ前記Ｂｎと前記Ｂｎ＋１の差または上記Ｂｎと上記Ｂｎ−１との差のいずれか大きい方が予め設定される第１の判断基準値ｋ以上である場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
映像信号の任意の画素Ｘｎ−１の上に隣接する画素Ｘｎ−２の輝度をＢｎ−２とし、さらに任意の画素Ｘｎ＋１の下に隣接する画素Ｘｎ＋２の輝度をＢｎ＋２としたとき、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ−２の差と、前記Ｂｎ＋１と前記Ｂｎ＋２の差のいずれか大きいほうが、予め設定される第３の判断基準値ｌよりも小さい場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
第１の判断基準値ｋ及び第２の判断基準値ｂ及び第３の判断基準値ｌの値は、表示装置が表示できる最高輝度を超えない範囲で任意に設定可能であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
第１の判断基準値ｋの値は、任意に調節可能であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
少なくとも２ライン分の映像信号を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
Ｂｎ及びＢｎ−１及びＢｎ＋１はすべて同一フィールドの映像信号から抽出したものであることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
ＢｎとＢｎ−１またはＢｎ＋１は異フィールドの映像信号から抽出したものであることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置における表示制御技術に関し、熱ノイズや横線ノイズを抑制し高品位な画質を実現する場合において好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来はテレビ映像信号に含まれるノイズを除去するために、ローパスフィルタを用いて、ノイズを含む高周波成分を取り除くという方法が行なわれていた。
あるいは隣接フレーム間での映像信号を比較して、フレーム間で相関性のない信号をノイズとして除去するという方法が用いられていた（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特願平５−２５９３６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＣＤカメラで撮影された映像信号には、ＣＣＤカメラから発生する熱ノイズが混入している。これは表示品位を低下させる原因となるため、表示装置側で除去する必要がある。
【０００５】
特にＭＰＥＧ２エンコードされた映像信号の場合、Ｉピクチャはビットレートが高いが、それ以外のＰピクチャまたはＢピクチャはビットレートが低いため、再生時のノイズ量もＩピクチャでは多く、ＰピクチャまたはＢピクチャでは少なくなっている。
【０００６】
そのため、Ｉピクチャ表示時のノイズが顕著になるため、フリッカ状に画面が点滅し、表示品位を低下させる原因となっている。
【０００７】
しかし、従来のようなローパスフィルタを用いたノイズ除去方法では、必要な映像情報までも除去してしまい、映像がボケてしまうという課題があった。また、フレーム間の相関性を用いたノイズ除去での映像を比較してノイズを除去する方法は、アルゴリズムが複雑になり、コスト高になるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に本願第１の発明に係る表示装置は、映像信号の任意のラインｎにおける任意の画素Ｘｎの輝度Ｂｎと、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１の輝度Ｂｎ＋１をそれぞれ比較し、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ＋１がいずれも前記Ｂｎよりも小さく、かつ前記Ｂｎと前記Ｂｎ＋１の差または前記Ｂｎと前記Ｂｎ−１との差のいずれか大きい方が予め設定される第１の判断基準値ｋ以上である場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備える様に構成したものである。
【０００９】
これにより、熱ノイズに代表されるような、横線状に表示されるノイズを補正手段で強調しないという効果が得られる。
【００１０】
また、本願第２の発明に係る表示装置は、第１の発明に加え、前記画素Ｘｎの周辺輝度が予め設定される第２の判断基準値ｂよりも小さい場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備える様に構成したものである。
【００１１】
これにより、暗いシーンで横線上に目立つノイズをより効果的に検出することが出来るという効果が得られる。
【００１２】
また、本願第３の発明に係る表示装置は、第１の発明に加え、水平方向に相関性のある映像信号を抽出するローパスフィルタを前置する様に構成したものである。
【００１３】
これにより、横線上に表示されるノイズをより効果的に検出することが出来るという効果が得られる。
【００１４】
また、本願第４の発明に係る表示装置は、第３の発明に加え、映像信号の任意の画素Ｘｎ−１の上に隣接する画素Ｘｎ−２の輝度をＢｎ−２とし、さらに任意の画素Ｘｎ＋１の下に隣接する画素Ｘｎ＋２の輝度をＢｎ＋２としたとき、前記Ｂｎ−１と前記Ｂｎ−２の差と、前記Ｂｎ＋１と前記Ｂｎ＋２の差のいずれか大きいほうが、予め設定される第３の判断基準値ｌよりも小さい場合に、検出信号を出力する比較手段と、前記検出信号に基づいて補正量を小さくする補正手段とを、少なくとも備えるように構成したものである。
【００１５】
これにより、輝度変化の少ない、ノイズが目立ち易い映像において、横線上に表示されるノイズをより効果的に検出することが出来るという効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
前述のようにＣＣＤカメラで撮影された映像信号には、ＣＣＤの熱ノイズが含まれている。熱ノイズを表示装置に表示すると、横線状のノイズとして表示され、表示品位を低下させる原因である。以後、このようなノイズを横線ノイズと呼ぶことにする。
【００１８】
特に、輪郭補正などの補正処理を行うと、横線ノイズが強調されてしまい、より一層の表示品位低下を招くことがある。
【００１９】
横線ノイズ付近の輝度分布を調べると、図４に示す様に、他の画素の輝度よりも突出していることが分かった。そこで本願第１の発明は、この突出した画素を横線ノイズとして検出し、その画素については、補正処理量を少なくする、あるいは補正しない様にしたものである。これにより、横線ノイズ以外の画素、すなわち正しく表示したい映像信号は補正処理によって強調され、ノイズは強調されないため、相対的にノイズが目立たなくなるのである。
【００２０】
以下に、具体的な処理方法について述べる。
【００２１】
図１に本願第１による表示装置を示した。図１において、１０１は映像信号を入力するための入力端子、１０２は映像信号を記憶するための記憶手段、１０３は映像信号の大きさを比較するための比較手段、１０４は映像信号を補正するための補正手段、１０５は表示装置を駆動するための駆動手段、１０６は表示装置、１０７は判断基準値入力端子である。である。入力端子１０１から入力された映像信号は記憶手段１０２に蓄積される。
【００２２】
次に記憶手段１０２に蓄積された映像信号のうち、垂直方向に連続した任意の３画素分の映像が読み出され、比較手段１０３に送られる。
【００２３】
比較手段１０３は記憶手段１０２から入力された映像信号をそれぞれ比較する。図３（Ａ）に示すように、任意のラインｎ、及びラインｎ−１、及びラインｎ＋１における任意の画素Ｘｎ及び画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１にて表示する映像の輝度をそれぞれＢｎ及びＢｎ−１及びＢｎ＋１とする。ここで画素Ｘｎ及び画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１は垂直方向に連続しているものとする。
【００２４】
比較手段１０３は前記Ｂｎ、Ｂｎ−１、Ｂｎ＋１の輝度を式（１）から式（３）に従って比較する。ここでｋは横線ノイズとして検出するかどうかの判断基準値である。
【００２５】
｜Ｂｎ−（Ｂｎ−１）｜＞ｋ  （式１）
Ｂｎ＞（Ｂｎ−１）          （式２）
Ｂｎ＞（Ｂｎ＋１）          （式３）
比較手段１０３は、比較結果が（式１）から（式３）をすべて満たした場合、画素Ｘｎを横線ノイズであると検出して、検出信号を補正手段１０４に出力する。
【００２６】
補正手段１０４は記憶手段１０２から入力された映像信号に基づいて映像信号を補正処理する。また比較手段１０３から入力された検出信号に基づいて、前記補正処理の補正量を変化させる。そして、その結果を駆動手段１０５に出力する。駆動手段１０５は補正手段１０４から入力された映像信号に基づいて表示装置１０６を駆動する。
【００２７】
このように、３画素の輝度差を比較し、中央の画素の輝度が周囲の２画素の輝度よりも高い場合に限り、補正手段の補正量を少なくすることができ、横線ノイズを強調することがなくなり、表示品位の低下を防ぐことができる。
【００２８】
以上が本願第１の発明による表示装置の説明である。
【００２９】
（実施の形態２）
本願第２の発明は本願第１の発明よりもより精度よく横線ノイズを検出するために、注目画素の周辺輝度にも応じて、補正手段の補正量を変化させるものである。
【００３０】
横線ノイズ、輝度が較的低い映像の中で突出しているために目立つものである。今、注目画素を画素Ｘｎとしたとき、周辺画素は画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１となる。そこで、図５（Ａ）に示すように、周囲の画素の輝度が低いときのみ横線ノイズであると検出し、図５（Ｂ）に示すように、周囲の画素の輝度が高いときには横線ノイズとしては検出しないようにすれば、暗いシーンなどに特に目だつ横線ノイズを効果的に検出することができる。今、画素Ｘｎが横線ノイズであるかどうかを検出しようとしているものとすると、その周辺輝度はＢｎ−１とＢｎ＋１でそれぞれ表せる。よって、（式４）に示す項目を追加した。ここで、ｂは画素Ｘｎの周辺輝度をいくらに設定するかの判定基準値である。
【００３１】
｛（Ｂｎ−１）＋（Ｂｎ＋１）｝／２  ＜ｂ        （式４）
比較手段１０３は、比較結果が前述の（式１）から（式４）をすべて満たした場合、画素Ｘｎを横線ノイズであると検出して、検出信号を補正手段１０４に出力する。以下の動作は本願発明１と同様であるので省略する。
【００３２】
これにより、本願第１の発明に加え、暗いシーンに限って横線ノイズを強調しないようにできるため、不要に補正処理量を抑えることがなく、輪郭補正による表示品位向上緒効果を維持したまま、横線ノイズの相対的な低減が可能となる。
【００３３】
以上が本願第２の発明による表示装置の説明である。
【００３４】
（実施の形態３）
本願第１または本願第２の発明では、垂直１ライン上の画素に注目して輝度の比較を行う方法について述べた。本願第３の発明では、横線ノイズは水平方向に連続しているという性質を利用したものである。言い換えれば、横線ノイズは水平方向の周波数が低いと言える。そこで本願第３の発明では、映像信号にローパスフィルタをかけることで、より精度よく横線ノイズを抽出するようにした。
【００３５】
図２に本願第３の発明による表示装置のブロック図を示した。図２において、２０１はローパスフィルタである。また１０１から１０６まではすでに述べたとおりであるので説明は省略する。以下に動作を説明する。
【００３６】
本願第１及び第２の発明と同様に、１０１より入力された映像信号は、記憶手段１０２に蓄積される。記憶手段１０２に蓄積された映像信号は、ローパスフィルタ２０１を通じて、比較手段１０３に入力される。比較手段１０３に入力される映像信号はローパスフィルタ２０１により高周波成分が除去される。比較手段１０３は本願第１及び第２の発明と同様に、比較結果が前述の（式１）から（式３）をすべて満たした場合、画素Ｘｎを横線ノイズであると検出して、検出信号を補正手段１０４に出力する。以下の動作は本願発明１と同様であるので省略する。
【００３７】
以上述べたように、本発明によれば、比較器に入力する前の映像信号をローパスフィルタに通すことにより、横線ノイズの検出精度があがり、より表示品位の高い表示装置が実現できる。
【００３８】
（実施の形態４）
今、図６に示すような映像信号を考える。図６（Ａ）の映像信号は画素Ｘｎを頂点とする映像信号であるが、本願第１の発明によれば、この信号も、画素Ｘｎ−１、画素Ｘｎ、画素Ｘｎ＋１に注目すると、横線ノイズとして検出される。しかし、図６（Ａ）は画素Ｘｎを頂点として、その周辺が祖では輝度が単調に変化している。よって、このような場合は画素Ｘｎは映像信号であると考えられるので、横線ノイズとして検出するのは好ましくない。一方図６（Ｂ）に示すような輝度分布の場合、画素Ｘｎの輝度だけ突出しているので、横線ノイズである可能性が高い。そこで本願第４の発明の発明では、図６（Ｂ）のような映像信号のみをノイズとして検出するため、本願第１の発明よりも、映像信号を比較する範囲を拡大したものである。
【００３９】
図３（Ｂ）に示すように、任意のラインｎ、及びラインｎ−１、及びラインｎ＋１、及びラインｎ−２、及びラインｎ＋２における任意の画素Ｘｎ及び画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１及び画素Ｘｎ−２及び画素Ｘｎ＋２にて表示する映像の輝度をそれぞれＢｎ及びＢｎ−１及びＢｎ＋１及びＢｎ−２及びＢｎ＋２とする。ここで画素Ｘｎ及び画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１及び画素Ｘｎ−２及び画素Ｘｎ＋２は垂直方向に連続しているものとする。
【００４０】
記憶手段１０２から出力された画素Ｘｎ及び画素Ｘｎ−１及び画素Ｘｎ＋１及び画素Ｘｎ−２及び画素Ｘｎ＋２の映像信号に基づき、比較手段１０３は、比較結果が前述の（式１）から（式３）及び（式５）及び（式６）をすべて満たした場合、画素Ｘｎを横線ノイズであると検出して、検出信号を補正手段１０４に出力する。ｌは補正処理を行うかどうかの判断基準値である。
【００４１】
｜（Ｂｎ−２）−（Ｂｎ−１）｜＜ｌ    （式５）
｜（Ｂｎ＋２）−（Ｂｎ＋１）｜＜ｌ    （式６）
補正手段から表示装置にいたるまでの信号の流れは、すでに述べたとおりであるので、省略する。
【００４２】
以上述べたとおり、本発明によれば、連続性のある輝度変化を持った映像信号に対しては横線ノイズとして検出せず、輝度変化の少ない映像信号の中に突出して横線ノイズのみを検出することができるため、より効果的に横線ノイズを検出することが可能となり、表示品位の低下を招くことなく、横線ノイズを強調しないようにすることが可能となる。
【００４３】
なお、本願２第の発明と本願第３の発明の組み合わせると、それぞれの効果を両立することができるため、暗いシーンに限定して横線ノイズを強調しないようにする効果と、高周波成分を除去してより精度よく横線ノイズを検出することが可能となり、表示品位を損なうことなく、横線ノイズを低減することが可能となる。
【００４４】
あるいは本願２第の発明と本願第４の発明の組み合わせ、あるいは本願２第の発明と本願第３の発明と本願第４の発明の組み合わせについても同様に、それぞれの効果を両立できるため、単独で使用する場合よりも、より効果的に横線ノイズを検出することが可能となり、表示品位を損なうことなく、横線ノイズを低減することが可能となる。この様子を図６に示した。図７（Ａ）において注目画素は、Ｘｎであり、その周辺画素はＸｎ−２及びＸｎ−１及びＸｎ＋１及びＸｎ＋２である。これらの平均が判断基準値ｂよりも下回っているため、画素Ｘｎは横線ノイズとして検出される。一方、図７（Ｂ）はＸｎ−２及びＸｎ−１及びＸｎ＋１及びＸｎ＋２の平均輝度が判断基準値ｂを上回っているため、画素Ｘｎは横線ノイズとして検出されない。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように、本願第１の発明によれば、横線ノイズを補正手段で強調しないために、任意のラインｎにおける任意の画素Ｘｎにて表示する映像の輝度Ｂｎと、前記画素Ｘｎの上に隣接する画素Ｘｎ−１にて表示する映像の輝度Ｂｎ−１及び前記任意の画素Ｘｎの下に隣接する画素Ｘｎ＋１にて表示する映像の輝度Ｂｎ＋１をそれぞれ比較し、前記Ｂｎ−１とＢｎ＋１がいずれも前記Ｂｎよりも小さく、かつ前記Ｂｎと前記Ｂｎ＋１の差または上記Ｂｎと上記Ｂｎ−１との差のいずれか大きいほうが任意の判断基準値ｋ以上である画素について、前記補正手段による補正量を小さくする様にすることで、横線ノイズに対して輪郭補正等の補正処理を行わない、もしくは補正量を少なくすることが可能となり、横線ノイズを強調せずに所望の補正処理効果が得られ、横線ノイズの少ない表示装置を得ることができる。
【００４６】
また、本願第２の発明によれば、注目画素Ｘｎの周辺画素Ｘｎ−１及びＸｎ＋１の輝度が、判断基準値ｂよりも小さい場合に限り、横線ノイズに対して輪郭補正等の補正処理を行わない、もしくは補正量を少なくすることが可能となり、横線ノイズを強調せずに所望の補正処理効果が得られ、横線ノイズの少ない表示装置を得ることができる。
【００４７】
また、本願第３の発明によれば、本願第１の発明に加えローパスフィルタも備え、前記ローパスフィルタにて水平方向に相関性のある映像信号を抽出することで、横線ノイズをより効果的に抽出することが可能となり、横線ノイズに対して輪郭補正等の補正処理を行わない、もしくは補正量を少なくすることが可能となり、横線ノイズを強調せずに所望の補正処理効果が得られ、横線ノイズの少ない表示装置を得ることができる。
【００４８】
また、本願第４の発明によれば、本願第１の発明よりも多くの画素の映像信号を比較することで、横線ノイズの検出精度を上げることが可能となり、横線ノイズに対して輪郭補正等の補正処理を行わない、もしくは補正量を少なくすることが可能となり、横線ノイズを強調せずに所望の補正処理効果が得られ、横線ノイズの少ない表示装置を得ることができる。
【００４９】
なお、これまでＣＣＤカメラの横線ノイズについて述べたが、たとえばＩＰ変換処理に失敗したときなどにも発生する横線ノイズに対しては、同様に有効である。
【００５０】
なお、本補正は、画素毎、ライン毎、フィールド毎、フレーム毎に適応的に行っても同様の効果が得られる事はいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１または本発明の第２または本発明の第４の実施の形態における表示装置のブロック図
【図２】本発明の第３の実施形態における表示装置のブロック図
【図３】画素の配列の説明図
【図４】横線ノイズの輝度分布図
【図５】本発明の第２の実施の形態の説明図
【図６】本発明の第４の実施の形態の説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態の説明図
【符号の説明】
１０１  入力端子
１０２  記憶手段
１０３  比較手段
１０４  補正手段
１０５  駆動手段
１０６  表示装置
１０７  判断基準値入力端子
【図１】
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【図２】
2004266431.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004266431.tif 000008
【図７】
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