(57)【要約】  【課題】  本発明は、複数フレームを比較することでノイズ判定を行うとともに、画像の解像感を損なうことのないノイズ低減方法及びこのノイズ低減方法を用いた画像処理装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  周波数変換部１において、入力された映像信号から複数の周波数帯域成分を分離するとともに、１フレーム前の映像信号からの複数の周波数帯域成分をフレームメモリ２に格納する。そして、ノイズ低減部３において、入力された映像信号及び１フレーム前の映像信号それぞれの周波数帯域成分を比較することで、ノイズ成分を検出し、検出したノイズ成分を除去する。【選択図】      図１
2005286689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号を複数の周波数成分に分割する第１ステップと、
該第１ステップで分割された複数の周波数成分毎に複数フレーム間での変化した値を、ノイズ検出用基準値として確認する第２ステップと、
前記複数の周波数成分毎に、該第２ステップで確認された前記ノイズ検出用基準値に基づいてノイズ成分を検出する第３ステップと、
前記複数の周波数成分毎に、該第３ステップで確認されたノイズ成分を前記第１ステップ部で分割された前記周波数成分から除去する第４ステップと、
前記第４ステップによって前記ノイズ成分が除去された前記複数の周波数成分より映像信号を再構築する第５ステップと、
を備えることを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項２】
前記第２ステップにおいて、入力された第１映像信号より得られた前記周波数成分と当該第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分との差分値を求め、当該差分値を前記ノイズ検出用基準値とすることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減方法。
【請求項３】
前記第２ステップにおいて、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を求め、当該二次微分成分を前記ノイズ検出用基準値とすることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減方法。
【請求項４】
前記第２ステップにおいて、
入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算した第１差分値と、前記第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算した第２差分値と、前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分と、を求めるとともに、
前記第１差分値及び前記第２差分値及び前記二次微分成分からその絶対値が最小値となるものを、前記ノイズ検出用基準値とすることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減方法。
【請求項５】
前記第３ステップにおいて、前記ノイズ検出用基準値の大きさが所定閾値以下となるときにノイズ成分が検出されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のノイズ低減方法。
【請求項６】
前記所定閾値が前記第１ステップで前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて変化することを特徴とする請求項５に記載のノイズ低減方法。
【請求項７】
前記所定閾値が前記映像信号に対して施される階調変換特性における入出力値の変化率に基づいて変化することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のノイズ低減方法。
【請求項８】
前記第４ステップにおいて、前記第３ステップで検出されたノイズ成分にゲインが乗算された後に前記周波数成分から減算されることで、前記周波数成分のノイズ成分を除去することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のノイズ低減方法。
【請求項９】
前記ゲインが前記ノイズ検出用基準値に基づいて変化することを特徴とする請求項８に記載のノイズ低減方法。
【請求項１０】
前記ゲインが前記第１ステップで前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて変化することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のノイズ低減方法。
【請求項１１】
入力された映像信号を複数の周波数成分に分割する周波数変換部と、
該周波数変換部で分割された複数の周波数成分毎に複数フレーム間での変化した値を、ノイズ検出用基準値として設定する基準値設定部と、
前記複数の周波数成分毎に、該基準値設定部で得られた前記ノイズ検出用基準値に基づいてノイズ成分を検出するノイズ検出部と、
前記複数の周波数成分毎に、該ノイズ検出部で検出されたノイズ成分を前記周波数成分から除去するノイズ低減部と、
該ノイズ低減部によって前記ノイズ成分が除去された前記複数の周波数成分より映像信号を再構築する逆周波数変換部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
前記基準値設定部が、
入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納するメモリと、
前記第１映像信号より得られた前記周波数成分と前記第２映像信号より得られた前記周波数成分との差分値を求め、当該差分値を前記ノイズ検出用基準値とする減算部と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記ノイズ低減部が、
前記ノイズ検出部で検出されたノイズ成分にゲインを乗算する乗算部と、
前記第１映像信号の前記周波数成分から前記乗算器からのノイズ成分を減算する減算部と、
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記基準値設定部が、
入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納する第１メモリと、
前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号を格納する第２メモリと、
第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第１差分値を求める第１減算部と、
第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第２差分値を求める第２減算部と、
前記第１及び第２減算部それぞれからの前記第１及び第２差分値より前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を算出する二次微分成分算出部と、
当該二次微分成分算出部で得られた前記二次微分成分を前記ノイズ検出用基準値とすることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記基準値設定部が、
入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納する第１メモリと、
前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号を格納する第２メモリと、
第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第１差分値を求める第１減算部と、
第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第２差分値を求める第２減算部と、
前記第１及び第２減算部それぞれからの前記第１及び第２差分値より前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を算出する二次微分成分算出部と、
前記第１差分値及び前記第２差分値及び前記二次微分成分からその絶対値が最小値となるものを選択する最小値選択部と、
当該最小値選択部で選択した値を前記ノイズ検出用基準値とすることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記ノイズ低減部が、
前記ノイズ検出部で検出されたノイズ成分にゲインを乗算する乗算部と、
前記第２映像信号の前記周波数成分から前記乗算器からのノイズ成分を減算する減算部と、
を備えることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記乗算器のゲインを前記ノイズ検出用基準値に基づいて設定するゲイン制御部を備えることを特徴とする請求項１３又は請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記乗算器のゲインを前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて設定するゲイン制御部を備えることを特徴とする請求項１３、請求項１６又は請求項１７に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記ノイズ検出部が、前記ノイズ検出用基準値の大きさが所定閾値以下となるときにノイズ成分を検出することを特徴とする請求項１１〜請求項１８のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記所定閾値を前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて設定する閾値制御部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記閾値制御部が、前記所定閾値を前記映像信号に対して施される階調変換特性における入出力値の変化率に基づいて設定することを特徴とする請求項２０に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に重畳したノイズを除去するためのノイズ低減方法及びこのノイズ低減方法を備えた画像処理装置に関するもので、特に、複数フレーム間のノイズを除去するためのノイズ低減方法及びこのノイズ低減方法を備えた画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術が進歩し、動画や静止画などの映像信号もデジタル信号として扱われる。このようなデジタル信号となる映像信号に対して、メディアンフィルタなどによるフィルタ処理を施すことによって、映像信号に重畳されたノイズが除去されている。しかしながら、このようなフィルタ処理によるノイズ除去は、そのフィルタ特性によって除去できるノイズ成分が決まってしまう。そのため、ノイズ成分が広い周波数帯域に分布しているときなどにおいて、ノイズ除去ができない場合があった。
【０００３】
よって、フィルタ特性の異なるフィルタ処理を複数組み合わせることによってノイズ除去を行う方法や、入力された映像信号を複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域毎にノイズ除去を行う方法などが提案されている。又、周波数帯域毎にノイズ除去を行うものとして、ウェーブレット変換処理を行うことで得られる各周波数帯域毎のウェーブレット係数を閾値と比較して、ノイズ判定を行う画像処理装置が提案されている（特許文献１参照）。この画像処理装置では、各周波数定期毎のウェーブレット係数を閾値と比較する。その比較結果に基づいて、ウェーブレット係数の変換処理を行い、変換処理後のウェーブレット係数により逆変換することで、ノイズ除去された画像の復元を行う。
【特許文献１】特開２００２−２１６１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数のフィルタを組み合わせてノイズ除去を行う場合、各フィルタ毎の演算処理が必要となるため、その演算処理にかかる負荷が大きくなってしまう。更に、各フィルタの周波数特性を被写体に応じて最適なものに調整する必要があるため、その汎用性が乏しい。それに対して、特許文献１のように周波数帯域毎のノイズ除去を行うことで効率的な処理を行うことができるが、各フレームにおいて得られるウェーブレット係数の値に基づいて、ノイズの有無を判定している。その閾値範囲内となる信号を有する場合においても、ノイズとみなされて除去され、ノイズ除去処理後の画像の解像感を低減させることがある。
【０００５】
このような問題を鑑みて、本発明は、複数フレームを比較することでノイズ判定を行うとともに、画像の解像感を損なうことのないノイズ低減方法及びこのノイズ低減方法を用いた画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のノイズ低減方法は、入力された映像信号を複数の周波数成分に分割する第１ステップと、該第１ステップで分割された複数の周波数成分毎に複数フレーム間での変化した値を、ノイズ検出用基準値として確認する第２ステップと、前記複数の周波数成分毎に、該第２ステップで確認された前記ノイズ検出用基準値に基づいてノイズ成分を検出する第３ステップと、前記複数の周波数成分毎に、該第３ステップで確認されたノイズ成分を前記第１ステップ部で分割された前記周波数成分から除去する第４ステップと、前記第４ステップによって前記ノイズ成分が除去された前記複数の周波数成分より映像信号を再構築する第５ステップと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このようなノイズ低減方法において、前記第２ステップにおいて、入力された第１映像信号より得られた前記周波数成分と当該第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分との差分値を求め、当該差分値を前記ノイズ検出用基準値とするものとしても構わないし、又、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を求め、当該二次微分成分を前記ノイズ検出用基準値とするものとしても構わない。
【０００８】
更に、前記第２ステップにおいて、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算した第１差分値と、前記第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算した第２差分値と、前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分と、を求めるとともに、前記第１差分値及び前記第２差分値及び前記二次微分成分からその絶対値が最小値となるものを、前記ノイズ検出用基準値とするものとしても構わない。
【０００９】
又、このようなノイズ低減方法において、前記第３ステップにおいて、前記ノイズ検出用基準値の大きさが所定閾値以下となるときにノイズ成分が検出される。当該所定閾値として第１閾値±Ｔ１と該第１閾値±Ｔ１より絶対値が大きい第２閾値±２×Ｔ１が与えられるとき、前記ノイズ検出用基準値が−２×Ｔ１より小さい又は２×Ｔ１より大きいと、前記ノイズ成分を０とし、前記ノイズ検出用基準値が−Ｔ１以上Ｔ１以下であると、前記ノイズ検出用基準値を前記ノイズ成分とするものとしても構わない。又、前記ノイズ検出用基準値が−２×Ｔ１以上で且つ−Ｔ１より小さいと、−２×Ｔ１からノイズ検出用基準値を減算した値を前記ノイズ成分とし、前記ノイズ検出用基準値が２×Ｔ１以下で且つ−Ｔ１より大きいと、２×Ｔ１からノイズ検出用基準値を減算した値を前記ノイズ成分としても構わない。
【００１０】
又、このとき、前記所定閾値が前記第１ステップで前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて変化するものとしても構わない。更に、前記所定閾値が前記映像信号に対して施される階調変換特性における入出力値の変化率に基づいて変化するものとしても構わない。
【００１１】
更に、前記第４ステップにおいて、前記第３ステップで検出されたノイズ成分にゲインが乗算された後に前記周波数成分から減算されることで、前記周波数成分のノイズ成分を除去する。このとき、前記ゲインが前記ノイズ検出用基準値に基づいて変化するものとしても構わない。又、前記ゲインが前記第１ステップで前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて変化するものとしても構わない。
【００１２】
又、本発明の画像処理装置は、入力された映像信号を複数の周波数成分に分割する周波数変換部と、該周波数変換部で分割された複数の周波数成分毎に複数フレーム間での変化した値を、ノイズ検出用基準値として設定する基準値設定部と、前記複数の周波数成分毎に、該基準値設定部で得られた前記ノイズ検出用基準値に基づいてノイズ成分を検出するノイズ検出部と、前記複数の周波数成分毎に、該ノイズ検出部で検出されたノイズ成分を前記周波数成分から除去するノイズ低減部と、該ノイズ低減部によって前記ノイズ成分が除去された前記複数の周波数成分より映像信号を再構築する逆周波数変換部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
このような画像処理装置において、前記基準値設定部が、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納するメモリと、前記第１映像信号より得られた前記周波数成分と前記第２映像信号より得られた前記周波数成分との差分値を求め、当該差分値を前記ノイズ検出用基準値とする減算部と、を備えるものとしても構わない。
【００１４】
又、前記基準値設定部が、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納する第１メモリと、前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号を格納する第２メモリと、第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第１差分値を求める第１減算部と、第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第２差分値を求める第２減算部と、前記第１及び第２減算部それぞれからの前記第１及び第２差分値より前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を算出する二次微分成分算出部と、当該二次微分成分算出部で得られた前記二次微分成分を前記ノイズ検出用基準値とするものとしても構わない。
【００１５】
又、前記基準値設定部が、入力された第１映像信号の１フレーム前の第２映像信号を格納する第１メモリと、前記第１映像信号の２フレーム前の第３映像信号を格納する第２メモリと、第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第１映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第１差分値を求める第１減算部と、第２映像信号より得られた前記周波数成分から前記第３映像信号より得られた前記周波数成分を減算して第２差分値を求める第２減算部と、前記第１及び第２減算部それぞれからの前記第１及び第２差分値より前記第２映像信号より得られた前記周波数成分の時間的な二次微分成分を算出する二次微分成分算出部と、前記第１差分値及び前記第２差分値及び前記二次微分成分からその絶対値が最小値となるものを選択する最小値選択部と、当該最小値選択部で選択した値を前記ノイズ検出用基準値とするものとしても構わない。
【００１６】
これらの画像処理装置において、前記ノイズ低減部が、前記ノイズ検出部で検出されたノイズ成分にゲインを乗算する乗算部と、前記第１映像信号又は前記第２映像信号の前記周波数成分から前記乗算器からのノイズ成分を減算する減算部と、を備える。このとき、前記乗算器のゲインを前記ノイズ検出用基準値に基づいて設定するゲイン制御部を備えるものとしても構わない。又、前記乗算器のゲインを前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて設定するゲイン制御部を備えるものとしても構わない。
【００１７】
又、前記ノイズ検出部が、前記ノイズ検出用基準値の大きさが所定閾値以下となるときにノイズ成分を検出する。このとき、前記所定閾値を前記映像信号より得られた低周波数成分の値に基づいて設定する閾値制御部を備えるものとしても構わない。又、前記閾値制御部が、前記所定閾値を前記映像信号に対して施される階調変換特性における入出力値の変化率に基づいて設定するものとしても構わない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、各周波数成分の複数フレーム間における相関関係に基づいて、ノイズ成分を検出する。よって、１フレームの映像信号からノイズを検出する場合に比べて、ノイズ成分でない実際の画像を表す信号の値を変更することを防ぐことができる。そのため、再生された画像の解像感を損なうことなくノイズのみを低減することができる。更に、ノイズ検出するための閾値やノイズ成分を乗算するゲインを変化させることによって、フレーム間の動きを検出することができ、動きのある部分に対するノイズ低減処理を防ぐことができる。更に、低域成分の値などに応じて閾値やゲインを変化させることで、補間処理などが施されることでできる偽輪郭や残像を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜基本構成の第１例＞
本発明における画像処理装置の基本構成の第１例を、図１を参照して以下に説明する。図１は、本例における画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す画像処理装置は、ウェーブレット変換などを行うことによって入力された映像信号から複数の周波数帯域成分を分離する周波数変換部１と、周波数変換部１で得られた１フレーム分の複数の周波数帯域成分それぞれを格納するフレームメモリ２と、周波数変換部１で得られた周波数帯域成分とフレームメモリ２に格納された１フレーム前の周波数帯域成分とに基づいて各周波数帯域成分のノイズを低減するノイズ低減部３と、ノイズ低減部３でノイズ低減された各周波数帯域成分に逆ウェーブレット変換などを施すことによって元の映像信号を復元する逆周波数変換部４と、を備える。
【００２１】
このように構成される画像処理装置において、まず、周波数変換部１では、複数のフィルタを用いて各周波数帯域成分を抽出する。抽出した各周波数帯域成分をダウンサンプリングすることで、各周波数帯域成分のサンプリング周波数を低い周波数に変換する。このようにして得られた複数の周波数帯域成分は、フレームメモリ２に与えられて格納されるとともに、ノイズ低減部３に与えられる。
【００２２】
ノイズ低減部３では、周波数変換部１より与えられる複数の周波数帯域成分それぞれに対して、その１フレーム前の周波数帯域成分をフレームメモリ２より読み出す。そして、各周波数帯域成分に対して、周波数変換部１で得られた値とフレームメモリ２に格納された値とに基づいて重畳されたノイズを検出し、検出したノイズの低減処理を行う。このようにしてノイズ低減部３において周波数変換部１からの周波数帯域成分毎にノイズが低減されると、ノイズ低減された各周波数帯域成分が逆周波数変換部４に与えられる。
【００２３】
逆周波数変換部４では、各周波数帯域成分をアップサンプリングすることで、各周波数帯域成分のサンプリング周波数を高い周波数に変換する。このようにしてアップサンプリングされた各周波数帯域成分を複数のフィルタを通過させて逆変換して、アップサンプリングされたサンプリング周波数に応じたサンプリング周期毎の値を再構築する。そして、サンプリング周期毎の値が再構築された各周波数帯域成分を加算することで、映像信号を復元して出力する。
【００２４】
＜基本構成の第２例＞
本発明における画像処理装置の基本構成の第２例を、図２を参照して以下に説明する。尚、図２の画像処理装置において、図１の画像処理装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２５】
図２に示す画像処理装置は、第１例の画像処理装置（図１）と異なり、ノイズ低減部３でノイズ低減された各周波数帯域成分がフレームメモリ２に与えられる。よって、フレームメモリ２には、ノイズ低減された１フレーム分の各周波数帯域成分が格納される。このフレームメモリ２に与えられる信号が異なる部分以外については、第１例の画像処理装置と同一の構成となる。又、本例の画像処理装置の動作についても、ノイズ低減部３でノイズ低減された各周波数帯域成分がフレームメモリ２に与えられて格納される以外は、第１例の画像処理装置と同一の動作を行う。
【００２６】
＜基本構成の第３例＞
本発明における画像処理装置の基本構成の第３例を、図３を参照して以下に説明する。尚、図３の画像処理装置において、図１の画像処理装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２７】
図３に示す画像処理装置は、第１例の画像処理装置（図１）と異なり、フレームメモリ２及びノイズ低減部３の代わりに、フレームメモリ２ａ，２ｂ及びノイズ低減部５を備え、３フレーム分の各周波数帯域成分に基づいてノイズ低減処理が行われる。又、フレームメモリ２ａには、周波数変換部１で得られた１フレーム分の複数の周波数帯域成分が格納され、又、フレームメモリ２ｂには、フレームメモリ２ａで１フレーム分遅延された複数の周波数帯域成分が格納される。そして、ノイズ低減部５には、フレームメモリ２ａ，２ｂに格納された複数の周波数帯域成分と、周波数変換部１で得られた複数の周波数帯域成分が与えられる。
【００２８】
このように構成される画像処理装置において、周波数変換部１において第１例と同様の動作を行うことによって、ダウンサンプリングされた複数の周波数帯域成分が得られる。この周波数帯域成分が、フレームメモリ２ａに与えられて格納されるとともに、ノイズ低減部５に与えられる。又、フレームメモリ２ａに格納された１フレーム分の複数の周波数帯域成分が、フレームメモリ２ｂに与えられて格納されるとともに、ノイズ低減部５に与えられる。
【００２９】
ノイズ低減部５では、周波数変換部１より与えられる複数の周波数帯域成分それぞれに対して、その１フレーム前の周波数帯域成分をフレームメモリ２ａより読み出すとともに、その２フレーム前の周波数帯域成分をフレームメモリ２ｂより読み出す。そして、各周波数帯域成分に対して、周波数変換部１で得られた値とフレームメモリ２ａ，２ｂに格納された値とに基づいて重畳されたノイズを検出し、検出したノイズの低減処理を行う。このようにしてノイズ低減部５においてフレームメモリ２ａから読み出された周波数帯域成分毎にノイズが低減されると、逆周波数変換部４が第１例と同様の動作を行うことで、ノイズ低減された周波数帯域成分より映像信号を復元して出力する。
【００３０】
＜基本構成の第４例＞
本発明における画像処理装置の基本構成の第４例を、図４を参照して以下に説明する。尚、図４の画像処理装置において、図３の画像処理装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３１】
図４に示す画像処理装置は、第３例の画像処理装置（図３）と異なり、ノイズ低減部５でノイズ低減された各周波数帯域成分がフレームメモリ２ｂに与えられる。よって、フレームメモリ２ｂには、ノイズ低減された１フレーム分の各周波数帯域成分が格納される。このフレームメモリ２ｂに与えられる信号が異なる部分以外については、第３例の画像処理装置と同一の構成となる。又、本例の画像処理装置の動作についても、ノイズ低減部５でノイズ低減された各周波数帯域成分がフレームメモリ２ｂに与えられて格納される以外は、第３例の画像処理装置と同一の動作を行う。
【００３２】
＜周波数変換部及び逆周波数変換部の第１例＞
上述の各構成例における画像処理装置が備える周波数変換部及び逆周波数変換部の第１例について、以下に説明する。図５は、本例の周波数変換部の内部構成を示すブロック図である。又、図６は、本例の逆周波数変換部の内部構成を示すブロック図である。
【００３３】
図５に示す周波数変換部１ａ（図１〜図４の周波数変換部１に相当する）は、入力された映像信号の水平方向における低周波数帯域成分（低域成分）を抽出するアナリシスフィルタＬａ１と、入力された映像信号の水平方向における高周波数帯域成分（高域成分）を抽出するアナリシスフィルタＨａ１と、アナリシスフィルタＬａ１，Ｈａ１それぞれで得られた低域成分及び高域成分それぞれをダウンサンプリングするダウンサンプラＤ１，Ｄ２と、を備える。
【００３４】
このように構成される周波数変換部１ａによると、入力された映像信号がアナリシスフィルタＬａ１，Ｈａ１それぞれに与えられる。そして、アナリシスフィルタＬａ１によって映像信号の低域成分が抽出されて出力されると、ダウンサンプラＤ１によってサンプリング周波数が元の周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。又、アナリシスフィルタＨａ１によって映像信号の高域成分が抽出されて出力されると、ダウンサンプラＤ２によってサンプリング周波数が元の周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。尚、サンプリング周波数によるサンプリング周期が１画素分に応じた周期であり、ダウンサンプラＤ１，Ｄ２によって２画素分に応じた周期に変更されることで、元のサンプリング周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。
【００３５】
又、図６に示す逆周波数変換部４ａ（図１〜図４の逆周波数変換部４に相当する）は、ノイズ低減部３又はノイズ低減部５においてノイズ低減された低域成分及び高域成分それぞれをアップサンプリングするアップサンプラＵ１，Ｕ２と、アップサンプラＵ１でアップサンプリングされた低域成分を再構築するシンセシスフィルタＬｓ１と、アップサンプラＵ２でアップサンプリングされた高域成分を再構築するシンセシスフィルタＨｓ１と、シンセシスフィルタＬｓ１，Ｈｓ１それぞれで得られた低域成分及び高域成分を加算する加算器Ａ１と、を備える。シンセシスフィルタＬｓ１，Ｈｓ１がそれぞれ、アナリシスフィルタＬａ１，Ｈａ１の転置フィルタとなる。
【００３６】
このように構成される逆周波数変換部４ａによると、ノイズ低減部３又はノイズ低減部５においてノイズ低減された低域成分及び高域成分がそれぞれ、アップサンプラＵ１，Ｕ２に与えられる。そして、アップサンプラＵ１において、低域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＬｓ１において各サンプリング周期毎の低域成分が再構築される。又、アップサンプラＵ２において、高域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＨｓ１において各サンプリング周期毎の高域成分が再構築される。そして、シンセシスフィルタＬｓ１からの低域成分とシンセシスフィルタＨｓ１からの高域成分が加算器Ａ１で加算されることで、映像信号が復元されて出力される。
【００３７】
このように構成される周波数変換部１ａ及び逆周波数変換部４ａを備えるとき、図１及び図２の画像処理装置において、フレームメモリ２に、１フレーム前の映像信号の低域成分及び高域成分がそれぞれ格納される。又、図３及び図４の画像処理装置において、フレームメモリ２ａに、１フレーム前の映像信号の低域成分及び高域成分がそれぞれ格納されるとともに、フレームメモリ２ｂに、２フレーム前の映像信号の低域成分及び高域成分がそれぞれ格納される。
【００３８】
＜周波数変換部及び逆周波数変換部の第２例＞
上述の各構成例における画像処理装置が備える周波数変換部及び逆周波数変換部の第２例について、以下に説明する。図７は、本例の周波数変換部の内部構成を示すブロック図である。又、図８は、本例の逆周波数変換部の内部構成を示すブロック図である。尚、図７の周波数変換部及び図８の逆周波数変換部それぞれにおいて、図５の周波数変換部及び図６の逆周波数変換部それぞれと同一の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図７に示す周波数変換部１ｂ（図１〜図４の周波数変換部１に相当する）は、アナリシスフィルタＬａ１，Ｈａ１と、ダウンサンプラＤ１，Ｄ２と、ダウンサンプラＤ１からの水平方向における低周波数帯域成分が入力されて更に垂直方向における低周波数帯域成分（低域成分）を抽出するアナリシスフィルタＬａ２と、ダウンサンプラＤ１からの水平方向における低周波数帯域成分が入力されて更に垂直方向における高周波数帯域成分（垂直高域成分）を抽出するアナリシスフィルタＨａ２と、ダウンサンプラＤ２からの水平方向における高周波数帯域成分が入力されて更に垂直方向における低周波数帯域成分（水平高域成分）を抽出するアナリシスフィルタＬａ３と、ダウンサンプラＤ２からの水平方向における高周波数帯域成分が入力されて更に垂直方向における高周波数帯域成分（高域成分）を抽出するアナリシスフィルタＨａ３と、アナリシスフィルタＬａ２，Ｈａ２，Ｌａ３，Ｈａ３それぞれで得られた低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれをダウンサンプリングするダウンサンプラＤ３〜Ｄ６と、を備える。
【００４０】
このように構成される周波数変換部１ｂによると、アナリシスフィルタＬａ１によって映像信号の水平方向における低周波数帯域成分が抽出されて出力された後、ダウンサンプラＤ１によってサンプリング周波数が元の周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。又、アナリシスフィルタＨａ１によって映像信号の水平方向における高周波数帯域成分が抽出されて出力された後、ダウンサンプラＤ２によってサンプリング周波数が元の周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。このとき、サンプリング周波数によるサンプリング周期が１画素分に応じた周期であり、ダウンサンプラＤ１，Ｄ２によって２画素分に応じた周期に変更されることで、元のサンプリング周波数の１／２の周波数にダウンサンプリングされる。
【００４１】
そして、ダウンサンプラＤ１から与えられる映像信号の水平方向における低周波数帯域成分がアナリシスフィルタＬａ２，Ｈａ２それぞれに与えられる。よって、アナリシスフィルタＬａ２によって映像信号の水平方向及び垂直方向それぞれにおける低周波数帯域成分となる低域成分が抽出されるとともに、アナリシスフィルタＨａ２によって映像信号の水平方向の低周波数成分及び垂直方向における高周波数帯域成分となる垂直高域成分が抽出される。その後、アナリシスフィルタＬａ２からの低域成分のサンプリング周波数が、ダウンサンプラＤ３によって１／２の周波数にダウンサンプリングされるとともに、アナリシスフィルタＨａ２からの垂直高域成分のサンプリング周波数が、ダウンサンプラＤ４によって１／２の周波数にダウンサンプリングされる。即ち、ダウンサンプラＤ３，Ｄ４によって４画素分に応じた周期に変更されることで、元のサンプリング周波数の１／４の周波数にダウンサンプリングされる。
【００４２】
又、ダウンサンプラＤ２から与えられる映像信号の水平方向における高周波数帯域成分がアナリシスフィルタＬａ３，Ｈａ３それぞれに与えられる。よって、アナリシスフィルタＬａ３によって映像信号の水平方向の高周波数成分及び垂直方向における低周波数帯域成分となる水平高域成分が抽出されるとともに、アナリシスフィルタＨａ３によって映像信号の水平方向及び垂直方向それぞれにおける高周波数帯域成分となる高域成分が抽出される。そして、アナリシスフィルタＬａ３からの水平高域成分のサンプリング周波数が、ダウンサンプラＤ５によって１／２の周波数にダウンサンプリングされるとともに、アナリシスフィルタＨａ３からの高域成分のサンプリング周波数が、ダウンサンプラＤ６によって１／２の周波数にダウンサンプリングされる。即ち、ダウンサンプラＤ５，Ｄ６によって４画素分に応じた周期に変更されることで、元のサンプリング周波数の１／４の周波数にダウンサンプリングされる。
【００４３】
又、図８に示す逆周波数変換部４ｂ（図１〜図４の逆周波数変換部４に相当する）は、アップサンプラＵ１，Ｕ２と、シンセシスフィルタＬｓ１，Ｈｓ１と、加算器Ａ１と、ノイズ低減部３又はノイズ低減部５においてノイズ低減された低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれをアップサンプリングするアップサンプラＵ３〜Ｕ６と、アップサンプラＵ３でアップサンプリングされた低域成分を再構築するシンセシスフィルタＬｓ２と、アップサンプラＵ４でアップサンプリングされた垂直高域成分を再構築するシンセシスフィルタＨｓ２と、シンセシスフィルタＬｓ２，Ｈｓ２それぞれで得られた低域成分及び垂直高域成分を加算してアップサンプラＵ１に与える加算器Ａ２と、アップサンプラＵ５でアップサンプリングされた水平高域成分を再構築するシンセシスフィルタＬｓ３と、アップサンプラＵ６でアップサンプリングされた高域成分を再構築するシンセシスフィルタＨｓ３と、シンセシスフィルタＬｓ３，Ｈｓ３それぞれで得られた水平高域成分及び高域成分を加算してアップサンプラＵ２に与える加算器Ａ３と、を備える。このとき、シンセシスフィルタＬｓ２，Ｈｓ２，Ｌｓ３，Ｈｓ３がそれぞれ、アナリシスフィルタＬａ２，Ｈａ２，Ｌａ２，Ｈａ２の転置フィルタとなる。
【００４４】
このように構成される逆周波数変換部４ｂによると、ノイズ低減部３又はノイズ低減部５においてノイズ低減された低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分がそれぞれ、アップサンプラＵ３〜Ｕ６に与えられる。そして、アップサンプラＵ３において、低域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＬｓ２において各サンプリング周期毎の低域成分が再構築される。又、アップサンプラＵ４において、垂直高域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＨｓ２において各サンプリング周期毎の垂直高域成分が再構築される。そして、シンセシスフィルタＬｓ２からの低域成分とシンセシスフィルタＨｓ２からの垂直高域成分が加算器Ａ２で加算されることで、映像信号の水平方向における低周波数帯域成分が復元される。
【００４５】
又、アップサンプラＵ５において、水平高域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＬｓ３において各サンプリング周期毎の水平高域成分が再構築される。又、アップサンプラＵ６において、高域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＨｓ３において各サンプリング周期毎の高域成分が再構築される。そして、シンセシスフィルタＬｓ３からの水平高域成分とシンセシスフィルタＨｓ３からの高域成分が加算器Ａ３で加算されることで、映像信号の水平方向における高周波数帯域成分が復元される。
【００４６】
そして、アップサンプラＵ１において、映像信号の水平方向における低周波数帯域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＬｓ１において各サンプリング周期毎の映像信号の水平方向における低周波数帯域成分が再構築される。又、アップサンプラＵ２において、映像信号の水平方向における高周波数帯域成分のサンプリング周波数が２倍の周波数にアップサンプリングされると、シンセシスフィルタＨｓ１において各サンプリング周期毎の映像信号の水平方向における高周波数帯域成分が再構築される。そして、シンセシスフィルタＬｓ１からの映像信号の水平方向における低周波数帯域成分とシンセシスフィルタＨｓ１からの映像信号の水平方向における高周波数帯域成分が加算器Ａ１で加算されることで、映像信号が復元されて出力される。
【００４７】
このように構成される周波数変換部１ｂ及び逆周波数変換部４ｂを備えるとき、図１及び図２の画像処理装置において、フレームメモリ２に、１フレーム前の映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分がそれぞれ格納される。又、図３及び図４の画像処理装置において、フレームメモリ２ａに、１フレーム前の映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分がそれぞれ格納されるとともに、フレームメモリ２ｂに、２フレーム前の映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分がそれぞれ格納される。
【００４８】
上述のような基本構成の第１例及び第２例それぞれのように構成される画像処理装置におけるノイズ低減部が、以下の各実施形態のように構成される。
【００４９】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図９は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【００５０】
図９に示すノイズ低減部３ａ（図１又は図２のノイズ低減部３に相当する）は、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ１から出力される低域成分に対して、周波数変換部１ａから出力される低域成分よりフレームメモリ２から読み出される１フレーム前の低域成分を減算する減算器Ｓ１ｘと、減算器Ｓ１ｘでの減算結果に基づいてノイズ成分を検出するノイズ検出部３１ｘと、ノイズ検出部３１ｘにおける閾値Ｔを設定する閾値制御部３２ｘと、ノイズ検出部３１ｘで検出されたノイズ成分にゲインＧＬを乗算する乗算器Ｍｘと、周波数変換部１ａから出力される低域成分より乗算器ＭｘでゲインＧＬが乗算されたノイズ成分を減算する減算器Ｓ２ｘと、を備える。
【００５１】
又、図９に示すノイズ低減部３ａは、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ２から出力される高域成分に対して、周波数変換部１ａから出力される高域成分よりフレームメモリ２から読み出される１フレーム前の高域成分を減算する減算器Ｓ１ｙと、減算器Ｓ１ｙでの減算結果に基づいてノイズ成分を検出するノイズ検出部３１ｙと、ノイズ検出部３１ｙにおける閾値Ｔを設定する閾値制御部３２ｙと、ノイズ検出部３１ｙで検出されたノイズ成分にゲインＧＨを乗算する乗算器Ｍｙと、周波数変換部１ａから出力される高域成分より乗算器ＭｙでゲインＧＨが乗算されたノイズ成分を減算する減算器Ｓ２ｙと、を備える。
【００５２】
このように構成されるノイズ低減部３ａの動作について、以下に説明する。まず、減算器Ｓ１ｘにおいて、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分から、フレームメモリ２より読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分が減算されるとともに、減算器Ｓ１ｙにおいて、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の高域成分から、フレームメモリ２より読み出された１フレーム前の映像信号の高域成分が減算される。そして、減算器Ｓ１ｘで算出された低域成分の差分値がノイズ検出部３１ｘに与えられるとともに、減算器Ｓ１ｙで算出された高域成分の差分値がノイズ検出部３１ｙに与えられる。
【００５３】
ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙでは、入力された差分値ΔＳに対して、図１０のような関係を用いることによって、ノイズ成分Ｎを検出する。このとき、（１）ΔＳ≦−２Ｔ又はΔＳ≧２Ｔのとき、Ｎ＝０となり、（２）−２Ｔ＜ΔＳ＜−Ｔのとき、Ｎ＝−ΔＳ−２Ｔとなり、（３）−Ｔ≦ΔＳ≦Ｔのとき、Ｎ＝ΔＳとなり、（４）Ｔ＜ΔＳ＜２Ｔのとき、Ｎ＝−ΔＳ＋２Ｔとなる。
【００５４】
又、このノイズ検出部３１ｘ，３１ｙにおける閾値Ｔの値が、閾値制御部３２ｘ，３２ｙによって設定される。この閾値制御部３２ｘ，３２ｙそれぞれに、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ１から出力される映像信号の低域成分が入力される。このとき、画像処理装置の前段又は後段において、映像信号に対して、図１１（ａ）に示すような入出力関係となる階調変換が施されるとき、閾値Ｔが映像信号の低域成分に対して図１１（ｂ）のような関係を満たすように設定される。
【００５５】
即ち、図１１（ｂ）のように、図１１（ａ）において階調変換における変化率が最大となるときの低域成分に対する閾値Ｔを最大値に設定し、低域成分に応じた図１１（ａ）の階調変換における変化率が小さくなるにつれて、閾値Ｔの値も小さくなるように設定する。尚、図１１（ａ）における入力値又は出力値と図１１（ｂ）における低域成分とが比例関係とされる。又、閾値制御部３２ｘで設定される閾値Ｔの最大値をＴＬとし、閾値制御部３２ｙで設定される閾値Ｔの最大値をＴＨとしたとき、ＴＬ≦ＴＨの関係を満たす。
【００５６】
このように図１１（ｂ）のような関係より閾値制御部３２ｘ，３２ｙそれぞれで設定された閾値Ｔがノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれに与えられると、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれにおいて図１０のような関係に基づいてノイズ成分を検出する。そして、ノイズ検出部３１ｘで検出された低域成分におけるノイズ成分が乗算器ＭｘでゲインＧＬが乗算されて減算部Ｓ２ｘに与えられるとともに、ノイズ検出部３１ｙで検出された高域成分におけるノイズ成分が乗算器ＭｙでゲインＧＨが乗算されて減算部Ｓ２ｙに与えられる。尚、ゲインＧＬ，ＧＨは、ＧＬ≦ＧＨの関係を満たす。
【００５７】
このようにして、ゲインＧＬが乗算された低域成分のノイズ成分が乗算器Ｍｘより差分器Ｓ２ｘに与えられると、周波数変換部１ａより与えられる低域成分より減算されることでノイズ低減処理が施され、逆周波数変換部４ａのアップサンプラＵ１に出力される。又、ゲインＧＨが乗算された高域成分のノイズ成分が乗算器Ｍｙより差分器Ｓ２ｙに与えられると、周波数変換部１ａより与えられる高域成分より減算されることでノイズ低減処理が施され、逆周波数変換部４ａのアップサンプラＵ２に出力される。
【００５８】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図１２のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、差分演算用の減算器、ノイズ検出部、閾値制御部、乗算器、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えた構成となる。
【００５９】
即ち、図１２のノイズ低減部３ｂは、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対して、減算器Ｓ１ａと、ノイズ検出部３１ａと、閾値制御部３２ａと、乗算器Ｍａと、減算器Ｓ２ａと、を備え、又、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対して、減算器Ｓ１ｂと、ノイズ検出部３１ｂと、閾値制御部３２ｂと、乗算器Ｍｂと、減算器Ｓ２ｂと、を備え、又、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される水平高域成分に対して、減算器Ｓ１ｃと、ノイズ検出部３１ｃと、閾値制御部３２ｃと、乗算器Ｍｃと、減算器Ｓ２ｃと、を備え、又、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される高域成分に対して、減算器Ｓ１ｄと、ノイズ検出部３１ｄと、閾値制御部３２ｄと、乗算器Ｍｄと、減算器Ｓ２ｄと、を備える。
【００６０】
このとき、減算器Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄが、図９の減算器Ｓ１ｘ，Ｓ１ｙと同様の動作を行い、ノイズ検出部３１ａ〜３１ｄが、図９のノイズ検出部３１ｘ，３１ｙと同様の動作を行い、閾値制御部３２ａ〜３２ｄが、図９の閾値制御部３２ｘ，３２ｙと同様の動作を行い、乗算器Ｍａ〜Ｍｄが、図９の乗算器Ｍｘ，Ｍｙと同様の動作を行い、減算器Ｓ２ａ〜Ｓ２ｄが、図９の減算器Ｓ２ｘ，Ｓ２ｙと同様の動作を行う。又、閾値制御部３２ａ〜３２ｄそれぞれで設定される閾値Ｔの最大値Ｔａ〜Ｔｄがそれぞれ、Ｔａ≦Ｔｂ≦Ｔｄ，Ｔａ≦Ｔｃ≦Ｔｄの関係を満たす。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。図１３は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。尚、図１３のノイズ低減部において、図９のノイズ低減部と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【００６２】
図１３のノイズ低減部３ｃは、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ１から出力される映像信号の低域成分に対して、減算器Ｓ１ｘと、ノイズ検出部３１ｘと、閾値制御部３２ｘと、乗算器Ｍｘと、減算器Ｓ２ｘと、減算器Ｓ１ｘで得られた低域成分の差の絶対値を算出する絶対値演算部３３と、乗算器Ｍｘで乗算するゲインＧを設定するゲイン制御部３４ｘと、を備える。又、図１３のノイズ低減部３ｃは、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ２から出力される映像信号の高域成分に対して、減算器Ｓ１ｙと、ノイズ検出部３１ｙと、閾値制御部３２ｙと、乗算器Ｍｙと、減算器Ｓ２ｙと、乗算器Ｍｙで乗算するゲインＧを設定するゲイン制御部３４ｙと、を備える。
【００６３】
このように構成されるノイズ低減部３ｃの動作について、以下に説明する。まず、第１の実施形態と同様にして、減算器Ｓ１ｘ，Ｓ１ｙそれぞれにおいて、低域成分及び高域成分それぞれの差分値が求められる。そして、ノイズ検出部３１ｘにおいて、図１０のような関係を用いることで、低域成分の差分値に基づいて低域成分におけるノイズ成分を算出する。又、ノイズ検出部３１ｙにおいて、図１０のような関係を用いることで、高域成分の差分値に基づいて高域成分におけるノイズ成分を算出する。このとき、閾値制御部３２ｘ，３２ｙにおいて、図１１（ｂ）のような関係を用いることで、ダウンサンプラＤ１からの映像信号の低域成分に基づいて、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれに与えられる閾値が求められる。
【００６４】
このようにノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれで得られた低域成分及び高域成分それぞれにおけるノイズ成分が乗算器Ｍｘ，Ｍｙに与えられると、乗算器Ｍｘ，Ｍｙにおいてゲイン制御部３４ｘ，３４ｙそれぞれで求められたゲインＧが乗算される。そして、乗算器Ｍｘ，Ｍｙにおいてゲインが乗算されたノイズ成分が減算器Ｓ２ｘ，Ｓ２ｙに与えられる。この減算器Ｓ２ｘ，Ｓ２ｙにおいて、ダウンサンプラＤ１からの映像信号の低域成分及び高域成分それぞれより、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙそれぞれからのノイズ成分を減算することで、低域成分及び高域成分をノイズ低減して出力する。
【００６５】
このとき、絶対値演算部３３において、減算器Ｓ１ｘより与えられる低域成分の差分の絶対値が求められる。そして、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙに、ダウンサンプラＤ１からの低域成分と絶対値演算部３３からの低域成分の差分の絶対値とが与えられる。このゲイン制御部３４ｘ，３４ｙが、図１４の関係を用いることによって、低域成分及び低域成分の差分の絶対値とに基づいて、乗算器Ｍｘ，Ｍｙに与えるゲインＧを求める。
【００６６】
即ち、ゲイン制御部３４ｘで設定されるゲインＧの最大値をＧＬとし、ゲイン制御部３４ｙで設定されるゲインＧの最大値をＧＨとしたとき、低域成分の差分の絶対値が｜ΔＳｔｈ｜以下のとき、図１５のように、ゲイン制御部３４ｘにおいてゲインＧがＧＬとされるとともに、ゲイン制御部３４ｙにおいてゲインＧがＧＨとされる。又、低域成分の差分の絶対値が｜ΔＳｔｈ｜より大きいとき、その値が大きくなるにつれて、図１５に示すように、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙで設定されるゲインＧの大きさが小さくなり、最終的に０となる。
【００６７】
又、図１４のように、低域成分の階調変換時の変化率が小さくなるほど、｜ΔＳｔｈ｜の値が小さくなり、ゲインＧがＧＬ，ＧＨとなる低域成分の差分の絶対値の範囲が狭くなる。即ち、画像処理装置の前段又は後段において映像信号が図１１（ａ）のような入出力特性の階調変換が施される場合、ダウンサンプラＤ１からの低域成分が大きくなるほど、｜ΔＳｔｈ｜の値が小さくなる。更に、ゲインＧの最大値ＧＬ，ＧＨは、ＧＬ≦ＧＨの関係を満たす。
【００６８】
このように、本実施形態によると、低域成分の差分の絶対値が大きくなったときに、フレーム間の動き量が存在するものとして、ゲインＧを小さくしてノイズ成分を小さくすることで、その動き量を確認することができる。又、低域成分の階調変換時の変化率が小さくなったとき、ゲインＧが小さくなることによって、階調変換後の信号値に応じたノイズを除去することができる。
【００６９】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図１５のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、差分演算用の減算器、ノイズ検出部、閾値制御部、乗算器、ゲイン制御部、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えるとともに絶対値演算部を備えた構成となる。
【００７０】
即ち、図１５のノイズ低減部３ｄは、図１２のノイズ低減部３ｂの構成に、更に、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対する絶対値演算部３３及びゲイン制御部３４ａと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対するゲイン制御部３４ｂと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される水平高域成分に対するゲイン制御部３４ｃと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される高域成分に対するゲイン制御部３４ｄと、を付加した構成となる。このとき、ゲイン制御部３４ａ〜３４ｄが、図１３のゲイン制御部３４ｘ，３４ｙと同様の動作を行う。又、ゲイン制御部３４ａ〜３４ｄそれぞれで設定されるゲインＧの最大値Ｇａ〜Ｇｄがそれぞれ、Ｇａ≦Ｇｂ≦Ｇｄ，Ｇａ≦Ｇｃ≦Ｇｄの関係を満たす。
【００７１】
又、上述のような基本構成の第３例及び第４例それぞれのように構成される画像処理装置におけるノイズ低減部が、以下の各実施形態のように構成される。
【００７２】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。図１６は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。尚、図１６のノイズ低減部において、図９のノイズ低減部と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【００７３】
図１６に示すノイズ低減部５ａ（図３又は図４のノイズ低減部５に相当する）は、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ１から出力される低域成分に対して、フレームメモリ２ａから読み出される１フレーム前の低域成分より周波数変換部１ａから出力される低域成分を減算する減算器Ｓ３ｘと、フレームメモリ２ａから読み出される１フレーム前の低域成分よりフレームメモリ２ｂから読み出される２フレーム前の低域成分を減算する減算器Ｓ４ｘと、減算器Ｓ３ｘ，Ｓ４ｘで得られた差分値を加算する加算器Ａ１０ｘと、加算器Ａ１０ｘからの出力値に１／２を乗算する乗算器Ｍ１ｘと、ノイズ検出部３１ｘと、閾値制御部３２ｘと、乗算器Ｍｘと、減算器Ｓ２ｘと、を備える。
【００７４】
又、図１６に示すノイズ低減部５ａは、周波数変換部１ａのダウンサンプラＤ２から出力される高域成分に対して、フレームメモリ２ａから読み出される１フレーム前の高域成分より周波数変換部１ａから出力される高域成分を減算する減算器Ｓ３ｙと、フレームメモリ２ａから読み出される１フレーム前の高域成分よりフレームメモリ２ｂから読み出される２フレーム前の高域成分を減算する減算器Ｓ４ｙと、減算器Ｓ３ｙ，Ｓ４ｙで得られた差分値を加算する加算器Ａ１０ｙと、加算器Ａ１０ｙからの出力値に１／２を乗算する乗算器Ｍ１ｙと、ノイズ検出部３１ｙと、閾値制御部３２ｙと、乗算器Ｍｙと、減算器Ｓ２ｙと、を備える。
【００７５】
このように構成されるノイズ低減部５ａは、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分及び高域成分それぞれに対して、ノイズ検出及びノイズ低減を施す。よって、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の低域成分が、閾値制御部３２ｘ，３２ｙ及び減算器Ｓ２ｘに入力されるとともに、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の高域成分が減算器Ｓ２ｙに入力される。このノイズ低減部５ａにおいて、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙ、閾値制御部３２ｘ，３２ｙ、乗算器Ｍｘ，Ｍｙ、及び減算器Ｓ２ｘ，Ｓ２ｙは、第１の実施形態におけるノイズ低減部３ａ（図９）と同様の動作を行う。
【００７６】
このノイズ低減部５ａの動作について、以下に説明する。まず、減算器Ｓ３ｘにおいて、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分から、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分が減算されるとともに、減算器Ｓ４ｘにおいて、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分から、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分が減算される。そして、減算器Ｓ３ｘ，Ｓ４ｘにおける演算結果が加算部Ａ１０ｘに与えられて加算された後、乗算部Ｍ１ｘで１／２が乗算されることで、１フレーム前の映像信号の低域成分に対する時間的な二次微分成分が算出され、ノイズ検出部３１ｘに送出される。
【００７７】
又、減算器Ｓ３ｙにおいて、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の高域成分から、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の高域成分が減算されるとともに、減算器Ｓ４ｙにおいて、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の高域成分から、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の高域成分が減算される。そして、減算器Ｓ３ｙ，Ｓ４ｙにおける演算結果が加算部Ａ１０ｙに与えられて加算された後、乗算部Ｍ１ｙで１／２が乗算されることで、１フレーム前の映像信号の高域成分に対する時間的な二次微分成分が算出され、ノイズ検出部３１ｙに送出される。
【００７８】
このようにして、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれに対して、１フレーム前の映像信号の低域成分及び高域成分それぞれに対する二次微分成分が与えられると、第１の実施形態と同様にして、ノイズ成分が検出される。このとき検出されるノイズ成分は、例えば、図１７（ａ）のように、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）の値と、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）の値とが等しいときは、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）から、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）（又は、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分））を減算した差分値とされる。
【００７９】
又、図１７（ｂ）のように、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）の値と、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）の値とが異なるときは、検出されるノイズ成分が、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）から、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）と周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）との平均値を減算した差分値とされる。
【００８０】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図１８のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、二次微分演算用の２つ減算器と加算器と乗算器、ノイズ検出部、閾値制御部、ノイズ増幅用の乗算器、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えた構成となる。
【００８１】
即ち、図１８のノイズ低減部５ｂは、ノイズ低減部３ｂ（図１２）における減算器Ｓ１ａの代わりに、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対して、減算器Ｓ３ａ，Ｓ４ａと、加算器Ａ１０ａと、乗算器Ｍ１ａと、を備え、又、ノイズ低減部３ｂにおける減算器Ｓ１ｂの代わりに、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対して、減算器Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂと、加算器Ａ１０ｂと、乗算器Ｍ１ｂと、を備え、又、ノイズ低減部３ｂにおける減算器Ｓ１ｃの代わりに、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される水平高域成分に対して、減算器Ｓ３ｃ，Ｓ４ｃと、加算器Ａ１０ｃと、乗算器Ｍ１ｃと、を備え、又、ノイズ低減部３ｂにおける減算器Ｓ１ｄの代わりに、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される高域成分に対して、減算器Ｓ３ｄ，Ｓ４ｄと、加算器Ａ１０ｄと、乗算器Ｍ１ｄと、を備える。
【００８２】
このとき、減算器Ｓ３ａ〜Ｓ３ｄが、図１６の減算器Ｓ３ｘ，Ｓ３ｙと同様の動作を行い、減算器Ｓ４ａ〜Ｓ４ｄが、図１６の減算器Ｓ４ｘ，Ｓ４ｙと同様の動作を行い、加算器Ａ１０ａ〜Ａ１０ｄが、図１６の加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙと同様の動作を行い、乗算器Ｍ１ａ〜Ｍ１ｄが、図１６の乗算器Ｍ１ｘ，Ｍ１ｙと同様の動作を行う。
【００８３】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図面を参照して説明する。図１９は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。尚、図１９のノイズ低減部において、図１３及び図１６のノイズ低減部と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【００８４】
図１９のノイズ低減部５ｃは、第３の実施形態のノイズ低減部５ａ（図１６）と同様の構成として、減算器Ｓ２ｘ〜Ｓ４ｘ，Ｓ２ｙ〜Ｓ４ｙと、加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙと、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙと、閾値制御部３２ｘ，３２ｙと、乗算器Ｍｘ，Ｍ１ｘ，Ｍｙ，Ｍ１ｙと、を備えるとともに、第２の実施形態のノイズ低減部３ｃ（図１３）と同様の構成として、絶対値演算部３３と、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙと、を備える。尚、絶対値演算部３３は、加算器Ａ１０ｘからの低域成分に対する二次微分成分が与えられるとともに、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙそれぞれには絶対値演算部３３からの演算値とフレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の低域成分とが与えられる。
【００８５】
このように構成されるノイズ低減部５ｃは、減算器Ｓ２ｘ〜Ｓ４ｘ，Ｓ２ｙ〜Ｓ４ｙ、加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙ、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙ、閾値制御部３２ｘ，３２ｙ、及び乗算器Ｍｘ，Ｍ１ｘ，Ｍｙ，Ｍ１ｙが、第３の実施形態と同様の動作を行うことで、低域成分及び高域成分のノイズ成分が二次微分成分より検出されて、除去される。又、このとき、絶対値演算部３３及びゲイン制御部３４ｘ，３４ｙが、第２の実施形態と同様の動作を行うことで、乗算器Ｍｘ，Ｍｙでノイズ成分に乗算するゲインを設定する。
【００８６】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図２０のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、二次微分演算用の２つ減算器と加算器と乗算器、ノイズ検出部、閾値制御部、ノイズ増幅用の乗算器、ゲイン制御部、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えるとともに絶対値演算部を備えた構成となる。
【００８７】
即ち、図２０のノイズ低減部５ｄは、図１８のノイズ低減部５ｂの構成に、更に、図１４のノイズ低減部３ｄと同様、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対する絶対値演算部３３及びゲイン制御部３４ａと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対するゲイン制御部３４ｂと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される水平高域成分に対するゲイン制御部３４ｃと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される高域成分に対するゲイン制御部３４ｄと、を付加した構成となる。
【００８８】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について、図面を参照して説明する。図２１は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。尚、図２１のノイズ低減部において、図１６のノイズ低減部と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【００８９】
図２１に示すノイズ低減部５ｅ（図３又は図４のノイズ低減部５に相当する）は、第３の実施形態のノイズ低減部５ａ（図１６）と同様の、減算器Ｓ２ｘ〜Ｓ４ｘ，Ｓ２ｙ〜Ｓ４ｙと、加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙと、乗算器Ｍｘ，Ｍ１ｘ，Ｍｙ，Ｍ１ｙと、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙと、閾値制御部３２ｘ，３２ｙと、を備えるとともに、減算器Ｓ３ｘ，Ｓ４ｘ及び乗算器Ｍ１ｘそれぞれからの演算値の絶対値を算出する絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘと、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘそれぞれでの演算値の最小値を選択する最小値選択部５４ｘと、乗算器Ｍ１ｘからの演算値の符号を確認して最小値選択部５４ｘで選択した値に確認した符号を付す符号制御部５５ｘと、減算器Ｓ３ｙ，Ｓ４ｙ及び乗算器Ｍ１ｙそれぞれからの演算値の絶対値を算出する絶対値演算部５１ｙ〜５３ｙと、絶対値演算部５１ｙ〜５３ｙそれぞれでの演算値の最小値を選択する最小値選択部５４ｙと、乗算器Ｍ１ｙからの演算値の符号を確認して最小値選択部５４ｙで選択した値に確認した符号を付す符号制御部５５ｙと、を備える。
【００９０】
このように構成されるノイズ低減部５ｅは、第３の実施形態と同様にして、まず、減算器Ｓ３ｘにおいて周波数変換部１ａ及びフレームメモリ２ａそれぞれからの低域成分の差分値を求めるとともに、減算器Ｓ４ｘにおいてフレームメモリ２ａ，２ｂそれぞれからの低域成分の差分値を求める。そして、減算器Ｓ３ｘ，Ｓ４ｘからの低域成分の差分値を加算器Ａ１０ｘに与えて、加算器Ａ１０ｘ及び乗算器Ｍ１ｘにおいて演算することで、低域成分の二次微分成分が算出される。
【００９１】
又、減算器Ｓ３ｙにおいて周波数変換部１ａ及びフレームメモリ２ａそれぞれからの高域成分の差分値を求めるとともに、減算器Ｓ４ｙにおいてフレームメモリ２ａ，２ｂそれぞれからの高域成分の差分値を求める。そして、減算器Ｓ３ｙ，Ｓ４ｙからの高域成分の差分値を加算器Ａ１０ｙに与えて、加算器Ａ１０ｙ及び乗算器Ｍ１ｙにおいて演算することで、高域成分の二次微分成分が算出される。
【００９２】
そして、絶対値演算部５１ｘにおいて減算器Ｓ３ｘで得られた入力された映像信号と１フレーム前の映像信号それぞれの低域成分の差分の絶対値が、絶対値演算部５２ｘにおいて減算器Ｓ４ｘで得られた１フレーム前及び２フレーム前の映像信号それぞれの低域成分の差分の絶対値が、絶対値演算部５３ｘにおいて乗算器Ｍ１ｘで得られた１フレーム前の映像信号の低域成分における二次微分成分の絶対値が、それぞれ算出される。最小値選択部５４ｘにおいて、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘで算出された差分及び二次微分成分それぞれの絶対値から、最小値となる絶対値が選択される。又、符号制御部５５ｘにおいて、乗算器Ｍ１ｘで得られた二次微分成分の符号が確認されると、最小値選択部５４ｘで選択された最小値となる絶対値に確認された符号を付されてノイズ検出部３１ｘに送出される。
【００９３】
又、絶対値演算部５１ｙにおいて減算器Ｓ３ｙで得られた入力された映像信号と１フレーム前の映像信号それぞれの高域成分の差分の絶対値が、絶対値演算部５２ｙにおいて減算器Ｓ４ｙで得られた１フレーム前及び２フレーム前の映像信号それぞれの高域成分の差分の絶対値が、絶対値演算部５３ｙにおいて乗算器Ｍ１ｙで得られた１フレーム前の映像信号の高域成分における二次微分成分の絶対値が、それぞれ算出される。最小値選択部５４ｙにおいて、絶対値演算部５１ｙ〜５３ｙで算出された差分及び二次微分成分それぞれの絶対値から、最小値となる絶対値が選択される。又、符号制御部５５ｙにおいて、乗算器Ｍ１ｙで得られた二次微分成分の符号が確認されると、最小値選択部５４ｙで選択された最小値となる絶対値に確認された符号を付されてノイズ検出部３１ｙに送出される。
【００９４】
このようにして、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙそれぞれに対して、符号制御部５５ｘ，５５ｙにおいて符号が付された各フレーム毎の差分値及び二次微分成分の最小値が与えられると、第１の実施形態と同様にして、ノイズ成分が検出される。このとき、例えば、図２２（ａ）のように、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）の値と、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）の値とが等しいときは、各フレーム間の差分値と二次微分成分とが等しくなる。よって、検出されるノイズ成分が、フレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）に対する二次微分成分とされる。
【００９５】
又、図２２（ｂ）のように、フレームメモリ２ｂより読み出された２フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）の値と、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）の値とが異なるとともに、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）とフレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）との差分値の方が小さいとき、周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）とフレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）との差分値が最小値として選択される。よって、検出されるノイズ成分が、この周波数変換部１ａから与えられる映像信号の低域成分（高域成分）とフレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の映像信号の低域成分（高域成分）との差分値とされる。
【００９６】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図２３のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、二次微分演算用の２つ減算器と加算器と乗算器、ノイズ検出部、閾値制御部、ノイズ増幅用の乗算器、絶対値演算部、最小値選択部、符号制御部、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えた構成となる。
【００９７】
即ち、図２３のノイズ低減部５ｆは、図１８のノイズ低減部５ｂの構成に、更に、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対する絶対値演算部５１ａ〜５３ａ、最小値選択部５４ａ、及び符号制御部５５ａと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対する絶対値演算部５１ｂ〜５３ｂ、最小値選択部５４ｂ、及び符号制御部５５ｂと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される水平高域成分に対する絶対値演算部５１ｃ〜５３ｃ、最小値選択部５４ｃ、及び符号制御部５５ｃと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される高域成分に対する絶対値演算部５１ｄ〜５３ｄ、最小値選択部５４ｄ、及び符号制御部５５ｄと、を付加した構成となる。
【００９８】
このとき、絶対値演算部５１ａ〜５１ｄが、図２１の絶対値演算部５１ｘ，５１ｙと同様の動作を行い、絶対値演算部５２ａ〜５２ｄが、図２１の絶対値演算部５２ｘ，５２ｙと同様の動作を行い、絶対値演算部５３ａ〜５３ｄが、図２１の絶対値演算部５３ｘ，５３ｙと同様の動作を行い、最小値選択部５４ａ〜５４ｄが、図２１の最小値選択部５４ｘ，５４ｙと同様の動作を行い、符号制御部５５ａ〜５５ｄが、図２１の符号制御部５５ｘ，５５ｙと同様の動作を行う。
【００９９】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態について、図面を参照して説明する。図２４は、本実施形態の画像処理装置におけるノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。尚、図２４のノイズ低減部において、図１９及び図２１のノイズ低減部と同一の目的で使用する部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。以下において、本実施形態の画像処理装置における周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が、図５及び図６に示す構成となるものとして説明する。
【０１００】
図２４のノイズ低減部５ｇは、第５の実施形態のノイズ低減部５ｅ（図２１）と同様の構成として、減算器Ｓ２ｘ〜Ｓ４ｘ，Ｓ２ｙ〜Ｓ４ｙと、加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙと、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙと、閾値制御部３２ｘ，３２ｙと、乗算器Ｍｘ，Ｍ１ｘ，Ｍｙ，Ｍ１ｙと、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘ，５１ｙ〜５３ｙと、最小値選択部５４ｘ，５４ｙと、符号制御部５５ｘ，５５ｙと、を備えるとともに、第４の実施形態のノイズ低減部５ｃ（図１９）と同様の構成として、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙと、を備え、更に、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘそれぞれでの演算値の最大値を選択する最大値選択部５６と、を備える。尚、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙそれぞれには最大値選択部５６で選択された最大値とフレームメモリ２ａより読み出された１フレーム前の低域成分とが与えられる。
【０１０１】
このように構成されるノイズ低減部５ｇは、減算器Ｓ２ｘ〜Ｓ４ｘ，Ｓ２ｙ〜Ｓ４ｙ、加算器Ａ１０ｘ，Ａ１０ｙ、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘ，５１ｙ〜５３ｙ、最小値選択部５４ｘ，５４ｙ、符号制御部５５ｘ，５５ｙ、ノイズ検出部３１ｘ，３１ｙ、閾値制御部３２ｘ，３２ｙ、及び乗算器Ｍｘ，Ｍ１ｘ，Ｍｙ，Ｍ１ｙが、第５の実施形態と同様の動作を行うことで、低域成分及び高域成分のノイズ成分が各フレーム毎の差分及び二次微分成分の最小値より検出されて、除去される。
【０１０２】
又、このとき、最大値選択部５６において、絶対値演算部５１ｘ〜５３ｘそれぞれで算出された差分値の絶対値と二次微分成分の絶対値より、最大値となる絶対値を選択してゲイン制御部３４ｘ，３４ｙに送出する。そして、ゲイン制御部３４ｘ，３４ｙが、第２の実施形態（図１３）と同様の動作を行うことで、乗算器Ｍｘ，Ｍｙでノイズ成分に乗算するゲインを設定する。
【０１０３】
尚、本実施形態において、周波数変換部及び逆周波数変換部それぞれの構成が図５及び図６に示す構成となるものについて説明したが、図７及び図８に示す構成となるものとしても構わない。このとき、ノイズ低減部が、図２５のように、映像信号の低域成分、垂直高域成分、水平高域成分、及び高域成分それぞれに対して、二次微分演算用の２つ減算器と加算器と乗算器、ノイズ検出部、閾値制御部、最小値演算部、符号制御部、ノイズ増幅用の乗算器、絶対値演算部、ゲイン制御部、及びノイズ低減用の減算器それぞれを備えるとともに最大値演算部を備えた構成となる。
【０１０４】
即ち、図２５のノイズ低減部５ｈは、図２３のノイズ低減部５ｆの構成に、更に、図２０のノイズ低減部５ｄと同様、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ３から出力される低域成分に対する最大値演算部５６及びゲイン制御部３４ａと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ４から出力される垂直高域成分に対するゲイン制御部３４ｂと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ５から出力される垂直高域成分に対するゲイン制御部３４ｃと、周波数変換部１ｂのダウンサンプラＤ６から出力される垂直高域成分に対するゲイン制御部３４ｄと、を付加した構成となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】は、基本構成の第１例となる画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】は、基本構成の第２例となる画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】は、基本構成の第３例となる画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】は、基本構成の第４例となる画像処理装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】は、周波数変換部の内部構成の第１例を示すブロック図である。
【図６】は、逆周波数変換部の内部構成の第１例を示すブロック図である。
【図７】は、周波数変換部の内部構成の第２例を示すブロック図である。
【図８】は、逆周波数変換部の内部構成の第２例を示すブロック図である。
【図９】は、第１の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】は、ノイズ検出部におけるノイズ検出動作を説明するための図である。
【図１１】は、閾値と映像信号の低域成分との関係を示す図である。
【図１２】は、第１の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【図１３】は、第２の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】は、ゲインと映像信号の低域成分の差分値又は二次微分成分との関係を示す図である。
【図１５】は、第２の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【図１６】は、第３の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図１７】は、第３の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部のノイズ検出動作を示す図である。
【図１８】は、第３の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【図１９】は、第４の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図２０】は、第４の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【図２１】は、第５の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図２２】は、第５の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部のノイズ検出動作を示す図である。
【図２３】は、第５の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【図２４】は、第６の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成を示すブロック図である。
【図２５】は、第６の実施形態の画像処理装置のノイズ低減部の内部構成の別例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１    周波数変換部
２，２ａ，２ｂ    フレームメモリ
３，５    ノイズ低減部
４    逆周波数変換部
【図１】
2005286689.tif 000003
【図２】
2005286689.tif 000004
【図３】
2005286689.tif 000005
【図４】
2005286689.tif 000006
【図５】
2005286689.tif 000007
【図６】
2005286689.tif 000008
【図７】
2005286689.tif 000009
【図８】
2005286689.tif 000010
【図９】
2005286689.tif 000011
【図１０】
2005286689.tif 000012
【図１１】
2005286689.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005286689.tif 000015
【図１４】
2005286689.tif 000016
【図１５】
2005286689.tif 000017
【図１６】
2005286689.tif 000018
【図１７】
2005286689.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2005286689.tif 000021
【図２０】
2005286689.tif 000022
【図２１】
2005286689.tif 000023
【図２２】
2005286689.tif 000024
【図２３】
2005286689.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
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