(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に含まれるノイズ成分を低減する画像ノイズ低減装置において、
上記入力画像を記憶するため所定の記憶容量を有するメモリと、
上記入力画像のフォーマットを検出するフォーマット検出手段と、
上記フォーマット検出手段によって検出した上記フォーマット及び上記記憶容量に応じて上記メモリに対する上記入力画像の書込量及び読出量を制御することにより、上記メモリに対する書込前の上記入力画像と同一データ量の補間画像を生成するメモリ制御手段と、
上記入力画像と上記補間画像との差分を上記ノイズ成分として算出する差分算出手段と、
上記入力画像から上記差分を減算して上記ノイズ成分を除去するノイズ低減手段と
を具えることを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項２】
上記フォーマット検出手段により検出した上記フォーマットに応じて上記メモリに対する書込前の上記入力画像を所定の周波数帯域に帯域制限する第１のフィルタ手段と、
上記フォーマット検出手段により検出した上記フォーマットに応じて上記差分算出手段による上記差分の算出前の上記入力画像を上記周波数帯域に帯域制限する第２のフィルタ手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項３】
上記第１のフィルタ手段は、
上記入力画像を上記周波数帯域へ再帰的に帯域制限する複数の帰還側解析フィルタと、
上記第２のフィルタ手段は、
上記入力画像を上記周波数帯域へ再帰的に帯域制限する複数の入力側解析フィルタと
を具えることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項４】
上記フォーマット検出手段は、上記画像データのフォーマットがＮＴＳＣ(National Television System Committee)、ＰＡＬ(Phase Alternation by Line)、ＨＤＴＶ(High Definition Television)、又は複数種類のＤＴＶ(Digital Television)のうちの何れであるかを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項５】
上記フォーマット検出手段により検出した上記フォーマットに応じて上記メモリに対する書込前の上記入力画像を圧縮符号化する符号化手段と、
上記メモリ制御手段により上記メモリから読み出された補間画像を上記差分算出手段による上記差分の算出前に伸長復号化する復号化手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項６】
入力画像に含まれるノイズ成分を低減する画像ノイズ低減方法において、
上記入力画像のフォーマットを検出するフォーマット検出ステップと、
上記フォーマット検出ステップで検出した上記フォーマット及び上記入力画像を記憶するためメモリの記憶容量に応じて当該メモリに対する上記入力画像の書込量及び読出量を制御することにより、上記メモリに対する書込前の上記入力画像と同一データ量の補間画像を生成する補間画像生成ステップと、
上記入力画像と上記補間画像との差分を上記ノイズ成分として算出するノイズ成分算出ステップと、
上記入力画像から上記差分を減算して上記ノイズ成分を除去するノイズ低減ステップと
を具えることを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項７】
上記フォーマット検出ステップで検出した上記フォーマットに応じて上記メモリに対する書込前の上記入力画像を所定の周波数帯域に帯域制限する第１のフィルタリングステップと、
上記フォーマット検出ステップで検出した上記フォーマットに応じて上記ノイズ成分算出ステップで上記差分の算出前の上記入力画像を上記周波数帯域に帯域制限する第２のフィルタリングステップと
を具えることを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減方法。
【請求項８】
上記第１のフィルタリングステップでは、
上記入力画像を上記周波数帯域へ再帰的に帯域制限し、
上記第２のフィルタリングステップでは、
上記入力画像を上記周波数帯域へ再帰的に帯域制限する
を具えることを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減方法。
【請求項９】
上記フォーマット検出ステップでは、上記画像データのフォーマットがＮＴＳＣ(National Television System Committee)、ＰＡＬ(Phase Alternation by Line)、ＨＤＴＶ(High Definition Television)、又は複数種類のＤＴＶ(Digital Television)のうちの何れであるかを検出する
ことを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減方法。
【請求項１０】
上記フォーマット検出ステップで検出した上記フォーマットに応じて上記メモリに対する書込前の上記入力画像を圧縮符号化する符号化ステップと、
上記補間画像生成ステップで上記メモリから読み出された上記補間画像を上記ノイズ成分算出ステップによる上記差分の算出前に伸長復号化する復号化ステップと
を具えることを特徴とする請求項６に記載のノイズ低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像ノイズ低減装置及び画像ノイズ低減方法に関し、例えばＮＴＳＣ(National Television System Committee)、ＰＡＬ(Phase Alternation by Line)、ＨＤＴＶ(High Definition Television)、又は複数種類のＤＴＶ(Digital Television)等の複数種類のフォーマットに対応したテレビジョン装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン装置においては表示すべき画像に含まれるノイズ成分を低減するためのノイズ低減装置が搭載されており、当該ノイズ低減装置を介して画像のノイズ成分を低減することにより高画質な画像を表示するようになされている。
【０００３】
例えば図７に示すように従来のノイズ低減装置１は、例えば同一内容のフィールド画像を複数枚に渡ってライン走査することにより静止画像を表示する場合における当該フィールド画像の画像データＤ１を順次入力し、当該画像データＤ１を遅延回路２及び入力側ローパスフィルタ３へ送出する。
【０００４】
入力側ローパスフィルタ３は、帰還側ローパスフィルタ５と同一のフィルタ特性を有し、当該画像データＤ１のうち低周波成分のみ（ハーフバンド分だけ）を抽出し、これを低域画像データＤ３として演算回路９へ送出する。
【０００５】
遅延回路２は、画像データＤ１を１フィールド分遅延処理した後に当該画像データＤ１を帰還側ローパスフィルタ５へ送出する。ここで帰還側ローパスフィルタ５も、入力側ローパスフィルタ３と同様に当該画像データＤ１のうち低周波成分のみ（ハーフバンド分だけ）を抽出し、これを低域画像データＤ５として間引回路６へ送出する。
【０００６】
間引回路６は、サンプリング定理に基づいて低域画像データＤ５を１画素飛びに間引くことにより後段のメモリ７に格納可能なデータ量に低減し、これを間引画像データＤ６としてメモリ７に一旦格納する。メモリ７は、間引画像データＤ６を読み出して補間回路８へ送出する。
【０００７】
補間回路８は、間引画像データＤ６のうち間引かれた各画素部分に対して「０」を補間データとして挿入することにより補間を行い、低域画像データＤ５と同一データ量の補間画像データＤ８として演算回路９へ送出する。
【０００８】
演算回路９は、低域画像データＤ３と補間画像データＤ８との差分を算出し、これを差分データＤ９としてノイズ検出回路１０へ送出する。ここで差分データＤ９は、低域画像データＤ３と補間画像データＤ８との間で互いに対応する各画素値の差分であり、補間データの挿入された各画素部分を除いてノイズ成分が存在しなければその差分は本来「０」であると共に、補間データの挿入された各画素部分では低域画像データＤ３の画素データだけが差分として算出されることになる。
【０００９】
従ってノイズ検出回路１０は、差分データＤ９における画素毎の差分値をノイズ検出用の比較テーブル（図示せず）の閾値とそれぞれ比較し、当該閾値を超えた部分をノイズ成分データＤ１０として演算回路４へ送出する。
【００１０】
演算回路４は、遅延回路２を介して供給される現フィールド画像の画像データＤ１から、ノイズ検出回路１０で検出されたノイズ成分データＤ１０を減算することによって当該画像データＤ１のノイズ成分だけを予め除去し、ノイズ低減処理された高画質なノイズ低減画像データＤ１１として後段のモニタ（図示せず）へ出力するようになされている。
【００１１】
なおノイズ低減装置１は、ノイズ低減処理されたノイズ低減画像データＤ１１を帰還側ローパスフィルタ５へ再度出力し、次フィールド画像の画像データＤ１に対するノイズ低減処理を上述の如く繰り返し実行するようになされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のノイズ低減装置１は、ＮＴＳＣフォーマットのテレビジョン装置に対応したものである場合、当該ノイズ低減装置１におけるメモリ７の記憶容量がＮＴＳＣフォーマットにおける画像の画素数に対応していることにより、例えば画素数が格段に多いＨＤＴＶフォーマットのテレビジョン装置には対応し得ないという問題があった。
【００１３】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数種類のフォーマットに対応して入力画像のノイズ成分を低減し得る画像ノイズ低減装置及び画像ノイズ低減方法を提案しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、入力画像に含まれるノイズ成分を低減する場合、入力画像のフォーマットを検出し、当該検出したフォーマット及び入力画像を記憶するためメモリの記憶容量に応じて当該メモリに対する入力画像の書込量及び読出量を制御することによりメモリに対する書込前の入力画像と同一データ量の補間画像を生成し、入力画像と補間画像との差分をノイズ成分として算出し、入力画像から当該差分を減算してノイズ成分を除去することにより、複数種類のフォーマットの入力画像に対しても当該メモリを流用してノイズ成分を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１６】
（１）第１の実施の形態
図７との対応部分に同一符号を付して示す図１において、２０は全体として第１の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置を示し、例えば同一内容のフィールド画像を複数枚に渡ってライン走査することにより静止画像を表示する場合の当該フィールド画像における画像データＤ１を順次入力し、当該画像データＤ１をフォーマット検出回路２１、遅延回路２及び入力側ローパスフィルタ３へ送出する。
【００１７】
フォーマット検出手段としてのフォーマット検出回路２１は、画像データＤ１の水平走査線数を計数することにより、当該画像データＤ１のフォーマットがＮＴＳＣ(National Television System Committee)、ＰＡＬ(Phase Alternation by Line)、ＨＤＴＶ(High Definition Television)、又は複数種類（プログレッシブ方式やインターレース方式等）のＤＴＶ(Digital Television)のうちのいずれであるかを検出し、その結果得られるフォーマット検出結果信号Ｓ２１をメモリコントローラ２２、入力側ローパスフィルタ３及び帰還側ローパスフィルタ５へ送出する。
【００１８】
第２のフィルタ手段としての入力側ローパスフィルタ３は、第１のフィルタ手段としての帰還側ローパスフィルタ５と同一のフィルタ特性を有し、フォーマット検出回路２１から供給されるフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じてフィルタ特性を変更し得るようになされており、この場合には当該画像データＤ１のうち低周波成分のみ（ハーフバンド分だけ）を抽出し、これを低域画像データＤ３として演算回路９へ送出する。
【００１９】
遅延回路２は、画像データＤ１を１フィールド分遅延した後に当該画像データＤ１を帰還側ローパスフィルタ５へ送出する。
【００２０】
ここで帰還側ローパスフィルタ５も、入力側ローパスフィルタ３と同様に、フォーマット検出回路２１から供給されるフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて入力側ローパスフィルタ３と同様のフィルタ特性へ変更するようになされており、この場合にも当該画像データＤ１のうち低周波成分のみ（ハーフバンド分だけ）を抽出し、これを低域画像データＤ５として例えばＮＴＳＣフォーマットの画像データに応じた記憶容量を有するメモリ７へ送出する。
【００２１】
メモリ制御手段としてのメモリコントローラ２２は、フォーマット検出回路２１から供給されるフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じてメモリ７に対する書込及び読出を制御し得るようになされている。
【００２２】
すなわちメモリコントローラ２２は、フォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて、例えば帰還側ローパスフィルタ５から供給される低域画像データＤ５をサンプリング定理により１画素飛びに間引いて書込むことにより当該メモリ７に格納し得、当該メモリ７から読み出す際、間引かれた各画素部分に対して「０」の補間データを挿入しながら読み出して補間を行うことにより、当該低域画像データＤ５と同じデータ量の補間画像データＤ７を生成し、これを演算回路９へ送出するようになされている。
【００２３】
差分算出手段としての演算回路９は、入力側ローパスフィルタ３でフィルタリングした低域画像データＤ３と１フィールド前の補間画像データＤ７との差分を算出し、これを差分データＤ２１としてノイズ検出回路１０へ送出する。
【００２４】
ここで差分データＤ２１は、低域画像データＤ３と補間画像データＤ７との間で互いに対応する各画素値の差分であり、補間データの挿入された各画素部分を除いてノイズ成分が存在しなければその差分は本来「０」であると共に、補間データの挿入された各画素部分では低域画像データＤ３の画素データだけが差分として算出されることになる。
【００２５】
従ってノイズ検出回路１０は、差分データＤ２１における画素毎の差分値をノイズ検出用の比較テーブル（図示せず）の閾値とそれぞれ比較し、当該閾値を超える部分をノイズ成分データＤ２２として演算回路４へ送出する。
【００２６】
ノイズ低減手段としての演算回路４は、遅延回路２を介して供給される現フィールドの画像データＤ１から、ノイズ検出回路１０で検出されたノイズ成分データＤ２２を減算することによって当該画像データＤ１のうち低周波数帯域におけるノイズ成分だけを予め除去し、ノイズ低減処理された高画質なノイズ低減画像データＤ２３を後段のモニタ（図示せず）へ出力するようになされている。
【００２７】
なおノイズ低減装置２０は、ノイズ低減処理されたノイズ低減画像データＤ２３を帰還側ローパスフィルタ５へ再度出力し、次フィールド画像の画像データＤ１に対するノイズ低減処理を上述の如く繰り返し実行するようになされている。
【００２８】
このようにマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、図２に示すようにノイズ低減処理手順としてルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移る。
【００２９】
ステップＳＰ１においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、まず画像データＤ１を入力してフォーマット検出回路２１、遅延回路２及び入力側ローパスフィルタ３へ送出し、次のステップＳＰ２へ移る。
【００３０】
ステップＳＰ２においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、フォーマット検出回路２１によって画像データＤ１のフォーマットを検出し、次のステップＳＰ３に移る。
【００３１】
ステップＳＰ３においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、メモリコントローラ２２に対してフォーマット検出結果を通知すると共に、入力側ローパスフィルタ３及び帰還側ローパスフィルタ５をフォーマット検出結果に基づいて同一のフィルタ特性へ変更し、次のステップＳＰ４に移る。
【００３２】
ステップＳＰ４においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、入力した画像データＤ１を入力側ローパスフィルタ３でフィルタリングすると共に、１フィールド前の画像データＤ１を帰還側ローパスフィルタ５でフィルタリングし、次のステップＳＰ５に移る。
【００３３】
ステップＳＰ５においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、帰還側ローパスフィルタ５でフィルタリングされた低域画像データＤ５のメモリ７への書込及び読出を制御し、メモリ７の記憶容量に応じたデータ量に一旦間引いて記憶した後にデータ補間しながら読み出すことにより、当該メモリ７に対する書込前と同一データ量の補間画像データＤ７を生成し、これを演算回路９へ出力し、次のステップＳＰ６に移る。
【００３４】
ステップＳＰ６においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、１フィールド前の補間画像データＤ７と入力側ローパスフィルタ３でフィルタリングされた現フィールドの低域画像データＤ３との差分を演算回路９で算出し、その結果得られた差分データＤ２１をノイズ低減回路１０へ送出し、次のステップＳＰ７に移る。
【００３５】
ステップＳＰ７においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、ノイズ検出回路１０によって差分データＤ２１における画素毎の差分値をノイズ検出用の比較テーブルの閾値とそれぞれ比較し、当該閾値を超える部分を低周波数帯域に含まれているノイズ成分データＤ２２として抽出し、次のステップＳＰ８に移る。
【００３６】
ステップＳＰ８においてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、遅延回路２を介して出力された現フィールドの画像データＤ１からノイズ成分データＤ２２を演算回路４で減算することにより、低周波数低域に含まれていたノイズ成分を除去したノイズ成分低減画像データＤ２３として出力し、次のステップＳＰ９に移って処理を終了する。
【００３７】
以上の構成において、マルチフォーマットノイズ低減装置２０はフォーマット検出回路２１によって検出した画像データＤ１のフォーマットに応じて入力側ローパスフィルタ３及び帰還側ローパスフィルタ５のフィルタ特性を調整すると共に、メモリコントローラ２２を介してメモリ７の書込及び読出を制御することにより、メモリ７の記憶容量に係わらず当該メモリ７を用いて補間画像データＤ７を生成することができる。
【００３８】
すなわちマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、メモリ７の書込及び読出を制御してメモリ７に格納すべきデータ量を調整することにより、メモリ７の記憶容量に係わらずノイズ低減を行うための補間画像データＤ７を生成することができ、かくして他のフォーマットの画像データＤ１を入力した場合でも既存のメモリ７を流用することができる。
【００３９】
そしてマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、入力側ローパスフィルタ３でフィルタリングした低域画像データＤ３から補間画像データＤ７を減算し、その結果得られた差分データＤ２１のうちノイズ成分だけをノイズ低減回路１０で抽出し、当該ノイズ成分を画像データＤ１から除去することにより、低周波数帯域に含まれていたノイズ成分を低減した高画質なノイズ低減画像データＤ２３として出力することができる。
【００４０】
以上の構成によればマルチフォーマットノイズ低減装置２０は、フォーマット検出結果に応じてメモリ７に書込むべき画像データＤ１のデータ量を制御することができるので、当該メモリ７を画像データＤ１のフォーマットの種類に係わらず流用することができ、かくして従来のノイズ低減装置１（図７）のような間引回路６及び補間回路８を必要とすることのない簡易な構成でノイズ低減処理を実行して高画質なノイズ低減画像データＤ２３を出力することができる。
【００４１】
（２）第２の実施の形態
図１との対応部分に同一符号を付して示す図３において、３０は全体として第２の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置を示し、例えばＨＤＴＶフォーマットでなる同一内容のフレーム画像を複数枚に渡ってライン走査することにより静止画像を表示する場合の当該フレーム画像における画像データＤ４０を順次入力し、当該画像データＤ４０をフォーマット検出回路２１、遅延回路２及び入力側解析フィルタ郡４１へ送出する。
【００４２】
フォーマット検出手段としてのフォーマット検出回路２１は、画像データＤ４０の水平走査線数を計数することにより、当該画像データＤ４０のフォーマットがＨＤＴＶフォーマットであることを検出し、その結果得られるフォーマット検出結果信号Ｓ２１をメモリコントローラ２２、入力側解析フィルタ郡４１、入力側補間フィルタ郡４２、帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４へ送出する。
【００４３】
遅延回路２は、画像データＤ４０を１フレーム分遅延した後に当該画像データＤ４０を帰還側解析フィルタ郡４３の第１の帰還側解析フィルタ３５へ送出する。
【００４４】
ここで第２のフィルタ手段としての入力側解析フィルタ郡４１は、第１の入力側解析フィルタ３１及び第２の入力側解析フィルタ３２によって構成され、また入力側補間フィルタ郡４２は第１の入力側補間フィルタ３３及び第２の入力側補間フィルタ３４によって構成されており、入力側解析フィルタ郡４１及び入力側補間フィルタ郡４２によっていわゆるフィルタバンクを構成するようになされている。
【００４５】
また、第１のフィルタ手段としての帰還側解析フィルタ郡４３は、第１の帰還側解析フィルタ３５及び第２の帰還側解析フィルタ３６によって構成され、帰還側補間フィルタ郡４４は第１の帰還側補間フィルタ３７及び第２の帰還側補間フィルタ３８によって構成されており、帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４によっていわゆるフィルタバンクを構成するようになされている。
【００４６】
ここでフィルタバンクとは、複数のフィルタの集まりであって、最初のフィルタに入力されるデータが最後のフィルタを通過したときに同一データ量のデータを復元するように構成されたものである。
【００４７】
さらに入力側解析フィルタ郡４１における第１の入力側解析フィルタ３１及び第２の入力側解析フィルタ３２は、帰還側解析フィルタ郡４３における第１の帰還側解析フィルタ３５及び第２の帰還側解析フィルタ３６とそれぞれ同一のフィルタ特性を有しており、入力側補間フィルタ郡４２における第１の入力側補間フィルタ３３及び第２の入力側補間フィルタ３４についても帰還側補間フィルタ郡４４における第１の帰還側補間フィルタ３７及び第２の帰還側補間フィルタ３８とそれぞれ同一のフィルタ特性を有している。
【００４８】
このようにフィルタバンク構成の入力側解析フィルタ郡４１及び入力側補間フィルタ郡４２と、フィルタバンク構成の帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４とは、フォーマット検出回路２１から供給されるフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて同一のフィルタ特性へ変更し得るようになされており、入力側補間フィルタ郡４２と帰還側補間フィルタ郡４４とについてもフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて同一のフィルタ特性へ変更し得るようになされている。
【００４９】
実際上、図４（Ａ）に示すように第１の帰還側解析フィルタ３５は、フォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じたフィルタ特性で当該画像データＤ４０の低周波成分（画像データＤ４０の周波数帯域のうち１／２帯域分）だけを抽出し、これを低域画像データＤ４３Ｌとして第２の帰還側解析フィルタ３６へ出力する。
【００５０】
図４（Ｂ）に示すように第２の帰還側解析フィルタ３６は、第１の帰還側解析フィルタ３５によって抽出された低域画像データＤ４３Ｌのさらに低周波側の１／２帯域分（最終的には１／４帯域分）を抽出することによって画像データＤ４０を２段階に分けて再帰的に帯域分割し、その結果得られた１／４帯域分を低域画像データＤ４３ＬＬとして例えばＮＴＳＣフォーマットの画像データに応じた記憶容量を有するメモリ７へ送出する。
【００５１】
メモリ制御手段としてのメモリコントローラ２２は、フォーマット検出回路２１から供給されるフォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて、例えば第２の帰還側解析フィルタ３６から供給される低域画像データＤ４３ＬＬをサンプリング定理により１画素飛びに間引いて書込むことにより当該メモリ７に格納し得、当該メモリ７から読み出す際、間引かれた各画素部分に対して「０」の補間データを挿入しながら読み出して補間を行うことにより、当該低域画像データＤ４３ＬＬと同じデータ量の補間画像データＤ４４ＬＬを生成し、これを帰還側補間フィルタ郡４４の第１の帰還側補間フィルタ３７へ送出する。
【００５２】
第１の帰還側補間フィルタ３７は、補間画像データＤ４４ＬＬに補間データを加えることにより、第１の帰還側解析フィルタ３５でフィルタリングされた場合の低域画像データＤ４３Ｌと同一データ量の補間画像データＤ４４Ｌを生成し、これを第２の帰還側補間フィルタ３８へ送出する。
【００５３】
第２の帰還側補間フィルタ３８は、補間画像データＤ４４Ｌにさらに補間データを加えることにより、画像データＤ４０と同一データ量の補間画像データＤ４４を生成し、これを演算回路９へ送出するようになされている。
【００５４】
この場合、補間画像データＤ４４は、第２の帰還側解析フィルタ３６で帯域選択された１／４帯域分の低域画像データＤ４３ＬＬと同一の周波数成分であるものの、補間データが加えられたことによってオリジナルの画像データＤ４０と同一データ量となったものである。
【００５５】
一方、入力側解析フィルタ郡４１においても、帰還側解析フィルタ郡４３と同様に、第１の入力側解析フィルタ３１及び第２の入力側解析フィルタ３２によって画像データＤ４０を２段階に分けて再帰的に帯域分割し、その結果得られる低域画像データを入力側補間フィルタ郡４２へ送出する。
【００５６】
入力側補間フィルタ郡４２も、帰還側補間フィルタ郡４４と同様に第１の入力側補間フィルタ３３及び第２の入力側補間フィルタ３４により補間データを加えることにより、オリジナルの画像データＤ４０と同一データ量の補間画像データＤ４２を生成し、これを演算回路９へ送出する。
【００５７】
差分算出手段としての演算回路９は、補間画像データＤ４２と補間画像データＤ４４との差分を算出し、これを差分データＤ４５としてノイズ検出回路１０へ送出する。
【００５８】
ここで差分データＤ４５は、補間画像データＤ４２と補間画像データＤ４４との間で互いに対応する各画素値の差分であり、補間データの挿入された各画素部分を除いてノイズ成分が存在しなければその差分は本来「０」であると共に、補間データの挿入された各画素部分では補間画像データＤ４２の画素データだけが差分として算出されることになる。
【００５９】
従ってノイズ検出回路１０は、差分データＤ４５における画素毎の差分値をノイズ検出用の比較テーブル（図示せず）の閾値とそれぞれ比較し、当該閾値を超える部分をノイズ成分データＤ４６として演算回路４へ送出する。
【００６０】
ノイズ低減手段としての演算回路４は、遅延回路２を介して供給される現フレームの画像データＤ４０から、ノイズ検出回路１０で検出したノイズ成分データＤ４６を減算することによって当該画像データＤ４０のうち帯域選択された低周波数帯域（全体の１／４帯域分）におけるノイズ成分だけを予め除去し、ノイズ低減処理された高画質なノイズ低減画像データＤ４７を後段のモニタ（図示せず）へ出力するようになされている。
【００６１】
なおマルチフォーマットノイズ低減装置３０においても、ノイズ低減処理されたノイズ低減画像データＤ４７を帰還側解析フィルタ郡４３へ再度出力し、次フレームの画像データＤ４０に対するノイズ低減処理を上述の如く繰り返し実行するようになされている。
【００６２】
このようにマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、図５に示すようにノイズ低減処理手順としてルーチンＲＴ２の開始ステップから入ってステップＳＰ１１に移る。
【００６３】
ステップＳＰ１１においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、まず画像データＤ４０を入力してフォーマット検出回路２２、遅延回路２及び入力側解析フィルタ郡４１へ供給し、次のステップＳＰ１２へ移る。
【００６４】
ステップＳＰ１２においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、フォーマット検出回路２１によって画像データＤ４０のフォーマットがＨＤＴＶフォーマットであることを検出し、次のステップＳＰ１３に移る。
【００６５】
ステップＳＰ１３においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、メモリコントローラ２２に対して画像データＤ４０がＨＤＴＶフォーマットであることを通知すると共に、入力側解析フィルタ郡４１、入力側補間フィルタ郡４２、帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４をフォーマット検出結果に応じて同一のフィルタ特性へ変更し、次のステップＳＰ１４に移る。
【００６６】
ステップＳＰ１４においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、入力した画像データＤ４０を帰還側解析フィルタ郡４３で２段階に分けて再帰的に帯域分割することにより当該画像データＤ４０のうちノイズ成分が多く含まれていると思われる周波数帯域を選択し、当該帯域選択された周波数成分の低域画像データＤ４３ＬＬをメモリ７へ送出し、次のステップＳＰ１５に移る。
【００６７】
ステップＳＰ１５においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、メモリコントローラ２２の制御によって低域画像データＤ４３ＬＬのメモリ７への書込及び読出を制御し、メモリ７の記憶容量に応じたデータ量に一旦間引いて記憶した後にデータ補間しながら読み出すことにより、当該メモリ７に対する書込前と同一データ量の補間画像データＤ４４ＬＬを生成し、これを帰還側補間フィルタ郡４４に送出し、次のステップＳＰ１６に移る。
【００６８】
ステップＳＰ１６においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、帰還側補間フィルタ郡４４により補間を行うことにより、オリジナルの画像データＤ４０と同一データ量の補間画像データＤ４４を生成し、次のステップＳＰ１７に移る。
【００６９】
ステップＳＰ１７においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、帰還側補間フィルタ郡４４によって生成した補間画像データＤ４４と、入力側解析フィルタ郡４１及び入力側補間フィルタ郡４２によって帯域選択された補間画像データＤ４２との差分を演算回路９で算出し、次のステップＳＰ１８に移る。
【００７０】
ステップＳＰ１８においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、演算回路９で算出した差分データＤ４５における画素毎の差分値をノイズ検出用のノイズ検出回路１０によって比較テーブルの閾値とそれぞれ比較し、当該閾値を超える部分をノイズ成分データＤ４６として抽出し、次のステップＳＰ１９に移る。
【００７１】
ステップＳＰ１９においてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、遅延回路２から供給される現フレームの画像データＤ４０からノイズ成分データＤ４６を演算回路４で減算することにより、帯域選択された低周波数帯域のノイズ成分を除去したノイズ成分低減画像データＤ４７として出力し、次のステップＳＰ２０に移って処理を終了する。
【００７２】
以上の構成において、マルチフォーマットノイズ低減装置３０はフォーマット検出回路２１によって検出した画像データＤ４０のフォーマット検出結果に応じて帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４、入力側解析フィルタ郡４１及び入力側補間フィルタ郡４２のフィルタ特性を調整すると共に、メモリコントローラ２２を介してメモリ７の書込及び読出を制御することにより、ＮＴＳＣフォーマットに対応した記憶容量のメモリ７をそのまま流用することができる。
【００７３】
そしてマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、入力側解析フィルタ郡４１及び入力側解析補間フィルタ郡４２によって帯域選択された補間画像データＤ４２と、帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４によって帯域選択された補間画像データＤ４４との差分を算出し、そのうちノイズ成分だけをノイズ低減回路１０で抽出して現フレームの画像データＤ４０から除去することにより、当該画像データＤ４０においてノイズ成分が多く含まれていると思われる所定周波数帯域のノイズ成分だけを効率よく低減することができる。
【００７４】
従ってマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、データ量の多いＨＤＴＶフォーマットの画像データＤ４０の全周波数帯域でノイズ低減しなくても、帯域選択することにより効率良くかつ短時間で効果的に高画質なノイズ低減画像データＤ４７を出力することができる。
【００７５】
以上の構成によればマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、入力側解析フィルタ郡４１及び入力側解析補間フィルタ郡４２と、帰還側解析フィルタ郡４３及び帰還側補間フィルタ郡４４とによって画像データＤ４０のうちノイズ成分が多く含まれていると思われる周波数帯域を帯域選択し、当該帯域選択した周波数帯域のノイズ成分を抽出し、現フレームの画像データＤ４０から当該ノイズ成分を予め除去するこことにより、メモリ７における記憶容量の制限から全帯域の画像データＤ４０にわたるノイズを除去し得ない場合でも当該メモリ７を流用して当該画像データＤ４０におけるノイズを効率良くかつ短時間で効果的に低減することができる。
【００７６】
これによりマルチフォーマットノイズ低減装置３０は、従来のノイズ低減装置１（図７）のような間引回路６及び補間回路８を必要とすることのない簡易な構成でデータ量の格段に多いＨＤＴＶフォーマットの画像データＤ４０を入力した場合でも、ＮＴＳＣフォーマットに対応したメモリ７を流用してノイズ低減処理を効果的に実行し得、かくして高画質なノイズ低減画像データＤ４７を出力することができる。
【００７７】
（３）第３の実施の形態
図３との対応部分に同一符号を付して示す図６において、５０は全体として第３の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置を示し、基本的には第２の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置３０に対してメモリ７の前後に符号化手段としてのエンコーダ５１及び復号化手段としてのデコーダ５２を新に設けた以外は同様の構成であるので、同一部分については説明を省略する。
【００７８】
この場合のマルチフォーマットノイズ低減装置５０は、帰還側解析フィルタ郡４３で帯域選択したことにより得られる低域画像データＤ４３ＬＬをエンコーダ５１へ送出する。
【００７９】
マルチフォーマットノイズ低減装置５０は、エンコーダ５１で低域画像データＤ４３ＬＬを所定の圧縮符号化方式で圧縮符号化することによりデータ量を削減し、これを符号化低域画像データＤ４３ＬＬＥとしてメモリ７へ書込むようになされている。
【００８０】
このときもマルチフォーマットノイズ低減装置５０は、メモリコントローラ２２の制御に基づいて書込及び読出を制御することにより、符号化低域画像データＤ４３ＬＬＥのデータ量をさらに削減して書込んだ後に補間して読み出すようになされている。
【００８１】
そしてマルチフォーマットノイズ低減装置５０は、メモリ７から読み出した符号化低域画像データＤ４３ＬＬＥをデコーダ５２で伸長復号化することにより、もとの圧縮符号化前と同一データ量の低域画像データＤ４４ＬＬを復元するようになされている。
【００８２】
これによりマルチフォーマットノイズ低減装置５０は、メモリ７の記憶容量が格段に低い場合や入力した画像データＤ４０のデータ量が格段的に多い場合でも、圧縮符号化することによりデータ量をさらに削減することができるので、画像データＤ４０のフォーマットに係わらずメモリ７を流用してノイズ低減処理を実行し得るようになされている。
【００８３】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態においても、メモリ７の前後にエンコーダ５１及びデコーダ５２を設けてデータ量を削減するようにしても良く、これによりメモリ７を流用する際のデータ量のコントロールを一段と容易にすることができる。
【００８４】
以上の構成において、マルチフォーマットノイズ低減装置５０は帰還側解析フィルタ郡４３で帯域選択された低域画像データＤ４３ＬＬをエンコーダ５１で圧縮符号化することによりデータ量をさらに削減した後にメモリ７へ書き込み、当該メモリ７から読み出した後にデコーダ５２で伸長復号化してもとのデータ量に戻すことにより、メモリ７の記憶容量が格段に低い場合や入力した画像データＤ４０のデータ量が格段的に多い場合でもメモリ７を流用してノイズ低減処理を実行することができる。
【００８５】
以上の構成によれば、マルチフォーマットノイズ低減装置５０は入力する画像データＤ４０のフォーマットやメモリ７の記憶容量等の条件に左右されることなく、複数種類のフォーマットの画像データＤ４０に対するノイズ低減処理を簡易な構成で実行することができる。
【００８６】
（４）他の実施の形態
なお上述の第１の実施の形態においては、フォーマット検出結果信号Ｓ２１に応じて帰還側ローパスフィルタ５から供給される低域画像データＤ５を１画素飛びに間引くようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、入力される画像データＤ１のデータ量及びメモリ７の記憶容量に応じて間引き量を変更するようにしても良い。但し、この場合でもサンプリング定理は満たす必要がある。また、入力される画像データＤ１のデータ量よりも、メモリ７の記憶容量が格段に大きい場合には、間引くのではなく書込及び読出タイミングを制御するようにしても良い。
【００８７】
また上述の第１〜第３の実施の形態においては、フォーマット検出回路２１で検出したフォーマットに応じてデフォルトのフィルタ特性へ変更するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ユーザの好みに応じて任意の周波数帯域を帯域選択できるようにフィルタ特性を変更し得るようにしても良い。
【００８８】
さらに上述の第３の実施の形態においては、メモリ７に対して書込及び読出を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エンコーダ５１により十分にデータを圧縮してデータ量を削減できた場合には、必ずしも書込及び読出を制御しなくても良い。
【００８９】
さらに上述の第２及び第３の実施の形態においては、入力側補間フィルタ郡４２及び帰還側補間フィルタ郡４４で補間データを加えることにより画像データＤ４０と同一データ量の補間画像データＤ４２及びＤ４４を生成して演算回路９で差分データＤ４５を算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、入力側解析フィルタ郡４１及び帰還側解析フィルタ郡４３によって帯域選択された低域画像データだけを用いて演算回路９で差分データＤ４５を算出するようにしても良い。
【００９０】
さらに上述の第１〜第３の実施の形態においては、フォーマット検出手段としてのフォーマット検出回路２１によって画像データＤ１及びＤ４０のフォーマットがＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＨＤＴＶ又は複数種類のＤＴＶのうちの何れであるかを検出し、当該検出結果に応じたフィルタリング処理を行いメモリ７への書込及び読出を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら以外の他の種々のフォーマットを検出し、その検出結果に応じたフィルタリング処理を行いメモリ７への書込及び読出を制御するようにしても良い。
【００９１】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、入力画像に含まれるノイズ成分を低減する場合、入力画像のフォーマットを検出し、当該検出したフォーマット及び入力画像を記憶するためメモリの記憶容量に応じて当該メモリに対する入力画像の書込量及び読出量を制御することにより、メモリに対する書込前の入力画像と同一データ量の補間画像を生成し、入力画像と補間画像との差分をノイズ成分として算出し、入力画像から当該差分を減算してノイズ成分を除去することにより、複数種類のフォーマットの入力画像に対しても当該メモリを流用してノイズ成分を低減し得るノイズ低減装置及びノイズ低減方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態におけるノイズ低減処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【図４】帰還側解析フィルタ郡における出力結果を示す略線図である。
【図５】第２の実施の形態におけるノイズ低減処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施の形態におけるマルチフォーマットノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２０、３０、５０……ノイズ低減装置、２……遅延回路、３……入力側ＬＰＦ、４……演算回路、５……帰還側ＬＰＦ、７……メモリ、２１……フォーマット検出回路、２２……メモリコントローラ、３１……第１の入力側解析フィルタ、３２……第２の入力側解析フィルタ、３３……第１の入力側補間フィルタ、３４……第２の入力側補間フィルタ、３５……第１の帰還側解析フィルタ、３６……第２の帰還側解析フィルタ、３７……第１の帰還側補間フィルタ、３８……第２の帰還側補間フィルタ、４１……入力側解析フィルタ郡、４２……入力側補間フィルタ郡、４３……帰還側解析フィルタ郡、４４……帰還側補間フィルタ郡、５１……エンコーダ、５２……デコーダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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