(57)【要約】【課題】アナログ映像信号の受信状態の悪化によりノイズが重畳されたときに、デジタル信号処理により画質調整を行って表示品位の劣化を低減させる。【解決手段】画質調整装置は、デジタル映像信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定部１９と、画質調整を制御するための画質パラメータを生成する画質パラメータ生成部２０とを有している。画質パラメータ生成部２０は、測定したノイズレベルに連動して画質パラメータを生成する。画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベルに対応するＡＧＣ回路２１の制御値を予め定めておき、ノイズレベル測定部１９が測定したノイズレベルと、ＡＧＣ回路２１から出力された制御値とが対応していると判断したときに、ノイズレベル測定部１９で測定したノイズレベルに連動して画質パラメータを生成する。【選択図】図１
2012010076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ放送信号を選局して復調するチューナ部と、該チューナ部から出力されたアナログ映像信号に映像処理を行う映像処理部とを有し、該映像処理部は、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する信号変換部と、該信号変換部で変換されたデジタル映像信号の画質を調整する画質調整部とを有する高画質化装置において、
前記チューナ部は、受信チャンネルに対応する信号の振幅を制御するための制御値を出力するＡＧＣ回路を有し、
前記映像処理部は、前記信号変換部で変換されたデジタル映像信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定部と、前記画質調整部の画質調整を制御するための画質パラメータを生成する画質パラメータ生成部とを有し、
該画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておき、
前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルと、前記ＡＧＣ回路から出力された制御値とが対応していると判断したときに、前記ノイズレベル測定部で測定したノイズレベルに連動して前記画質パラメータを生成することを特徴とする高画質化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高画質化装置において、
前記画質パラメータ生成部は、前記ＡＧＣ回路が振幅を制御するために出力する制御値に基づき推定される電界強度と、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルに応じた電界強度とに基づいて、前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておくことを特徴とする高画質化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の高画質化装置において、
前記画質調整部として、デジタル映像信号のノイズリダクション処理を行うノイズ除去部を有し、
前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記ノイズ除去部によるノイズ除去処理の強度を強くする画質パラメータを生成することを特徴とする高画質化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の高画質化装置において、
前記画質調整部として、デジタル映像信号の通過帯域を制限するフィルタ手段を有し、
前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記フィルタ手段によって、所定レベル以上の高帯域の通過を制限する画質パラメータを生成することを特徴とする高画質化装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の高画質化装置において、
前記画質調整部として、デジタル映像信号の輪郭強調処理を行う輪郭補正部を有し、
前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記輪郭補正部による輪郭強調処理の強度を弱くする画質パラメータを生成することを特徴とする高画質化装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の高画質化装置において、
前記ノイズレベル測定部は、前記アナログ映像信号のブランキングラインの映像信号レベルの乱雑度に基づき前記ノイズレベルの測定を行うことを特徴とする高画質化装置。
【請求項７】
請求項６に記載の高画質化装置において、
前記乱雑度は、ブランキングラインからデジタルサンプリングされた複数の映像データの平均値と該複数の映像データのそれぞれとの差分絶対値和、もしくは、前記複数の映像データの分散、もしくは、前記複数の映像データの標準偏差であることを特徴とする画質改善装置。
【請求項８】
アナログ放送信号をチューナ部が選局して復調する復調ステップと、映像処理を行う映像処理部が、前記チューナ部から出力されたアナログ映像信号に映像処理を行う映像処理ステップとを有し、該映像処理ステップは、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する信号変換ステップと、該信号変換ステップで変換されたデジタル映像信号の画質を調整する画質調整ステップとを有する高画質化方法において、
前記復調ステップは、前記チューナ部のＡＧＣ回路が、受信チャンネルに対応する信号の振幅を制御する制御値を生成し、
映前記映像処理ステップは、前記映像処理部が、前記信号変換ステップで変換されたデジタル映像信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定ステップと、前記画質調整ステップの画質調整を制御するための画質パラメータを生成する画質パラメータ生成ステップとを有し、
前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておき、該画質パラメータ生成ステップは、前記ノイズレベル測定ステップで測定したノイズレベルと、前記復調ステップで前記ＡＧＣ回路から出力された制御値とが対応していると判断したときに、前記ノイズレベル測定ステップで測定したノイズレベルに連動して前記画質パラメータを生成することを特徴とする高画質化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高画質化装置および方法に関し、より詳細には、アナログ放送の受信状態が悪く、受信した映像信号にノイズが重畳されるときに、その受信状態に応じた最適な映像信号処理を動的に行うことにより、ノイズを視覚的に低減させるようにした高画質化装置および高画質化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ放送信号を受信可能なテレビジョン装置において、受信環境等の要因により放送信号の受信状態が悪くなり、アンテナが受信した信号の電界強度が低くなると、映像信号に重畳されてくるノイズの比率が大きくなり、受信した放送信号の出力に障害が発生する。特にアナログ放送信号を受信する場合、受信状態の悪化に伴って雪が降ったようなざらざらしたノイズが表示画面に表示されるようになる。このようなノイズは、スノーノイズと呼ばれる。
【０００３】
受信信号の電解強度が低い場合の画質改善技術として、例えば、特許文献１には、中間周波増幅回路のゲインを調整するためのＩＦＡＧＣ（Intermediate Frequency Automatic Brightness Limiter）電圧に基づいてＡＣＬ（Automatic Contrast Limiter）電圧を制御するＡＣＬ電圧制御回路を備えたテレビ受信機が開示されている。このテレビ受信機は、アンテナで受信した映像信号の電界強度が低下してＩＦＡＧＣ電圧がツェナーダイオードの降伏電圧により定まる所定値を超えたときに、信号処理回路へ帰還されるＡＣＬ電圧をコントラストが減少する側へ制御して、弱電界時に画面に現れるビートを目立たなくするようにしている。
【０００４】
また、特許文献２には、ＡＦＴ（Automatic Fine Tuning）機能を有するテレビ信号受信装置において、テレビ信号の弱電界時、検波された映像信号自身のＳ／Ｎの悪化を最小限に抑えるようにするための技術が開示されている。テレビ信号受信装置は、テレビ信号の電界状態を検出する手段を備え、テレビ信号が弱電界状態になったとき、通常のＡＦＴ動作により得られるチューナの選局位置を画質がやや甘くなるように所定の設定分だけずらすようにしている。
【０００５】
また、特許文献３には、弱電界時でも、ソフトで見易い映像が得られるようにするための移動体ＴＶ用映像信号処理回路が開示されている。この回路は、音声検波回路より信号レベルを検波しＤＣ電圧を発生する信号レベル検出回路で判断された信号レベルに応じて、映像検波回路で検波された映像信号の周波数特性を可変することができる周波数特性可変回路を設け、弱電界時は映像検波回路で検波された映像信号における高域の周波数特性を周波数特性可変回路により落とす。これにより弱電界でもノイズの少ない、見易い映像を得ようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２８２２８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４３８１号公報
【特許文献３】特開２０００−３４１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、アナログ放送信号を受信可能なテレビジョン装置等の受信機では、放送信号の受信状態の悪化に伴ってノイズが目立つようになり、スノーノイズと呼ばれるノイズが映像信号に重畳されることにより表示画面の品位が低下する。
【０００８】
現在のテレビジョン装置では、受信したアナログ放送波をデジタル信号に変換した上で、各種の映像信号処理が行われることが一般的となっている。映像信号処理においては、映像品位を向上させるための各種の画質調整処理が行われる。例えば、映像信号のノイズを目立たなくするような画質調整処理として、通過帯域を制限するデジタルフィルタが用いられたり、二次元ノイズリダクション（２ＤＮＲ）や３次元ノイズリダクション（３ＤＮＲ）が用いられたりする。また、画像のエッジを強調する輪郭補正処理なども適宜行われる。
【０００９】
アナログ放送信号を受信する場合にも、その受信状態に応じて発生するノイズレベルを適確に把握し、そのノイズレベルに応じて表示画面の視覚的な品位を低下させないようすることが望まれる。このときにアナログ放送信号を変換したデジタル信号を処理することにより、デジタル信号にて実行される各種の画質調整処理を合理的に実行することができ、ノイズレベルに応じた画質調整処理を効率よくかつ有効に実行することができる。画質調整処理を行う場合には、ノイズレベルに応じて適切な画質処理を行うことが必要であり、ノイズレベルが変動した場合にも安定した映像品位の表示を行わせることが求められる。
【００１０】
アナログ放送信号に重畳されるノイズレベルを測定する場合には、そのときのノイズレベルを適切に判断する必要がある。ノイズレベルを誤判定すると、その誤判定に従って画質処理を行ってしまい、最適な映像品位を得ることができなくなる。ノイズレベル測定には、誤判定を生じない精度の高い手法が求められる。
【００１１】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、アナログ映像信号の受信状態の悪化によりノイズが重畳されたときに、ノイズレベルの測定結果に基づきデジタル信号処理により画質調整を行って映像の品位の劣化を低減し、このときにノイズレベルの誤判定を防いで適切な画質調整を行うことができるようにした高画質化装置及び高画質化方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の技術手段は、アナログ放送信号を選局して復調するチューナ部と、該チューナ部から出力されたアナログ映像信号に映像処理を行う映像処理部とを有し、該映像処理部は、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する信号変換部と、該信号変換部で変換されたデジタル映像信号の画質を調整する画質調整部とを有する高画質化装置において、前記チューナ部は、受信チャンネルに対応する信号の振幅を制御するための制御値を出力するＡＧＣ回路を有し、前記映像処理部は、前記信号変換部で変換されたデジタル映像信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定部と、前記画質調整部の画質調整を制御するための画質パラメータを生成する画質パラメータ生成部とを有し、該画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておき、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルと、前記ＡＧＣ回路から出力された制御値とが対応していると判断したときに、前記ノイズレベル測定部で測定したノイズレベルに連動して前記画質パラメータを生成することを特徴としたものである。
【００１３】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記画質パラメータ生成部が、前記ＡＧＣ回路が振幅を制御するために出力する制御値に基づき推定される電界強度と、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルに応じた電界強度とに基づいて、前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておくことを特徴としたものである。
【００１４】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記画質調整部として、デジタル映像信号のノイズリダクション処理を行うノイズ除去部を有し、前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記ノイズ除去部によるノイズ除去処理の強度を強くする画質パラメータを生成することを特徴としたものである。
【００１５】
第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記画質調整部として、デジタル映像信号の通過帯域を制限するフィルタ手段を有し、前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記フィルタ手段によって、所定レベル以上の高帯域の通過を制限する画質パラメータを生成することを特徴としたものである。
【００１６】
第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段において、前記画質調整部として、デジタル映像信号の輪郭強調処理を行う輪郭補正部を有し、前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、前記輪郭補正部による輪郭強調処理の強度を弱くする画質パラメータを生成することを特徴としたものである。
【００１７】
第６の技術手段は、第１〜第５のいずれか１の技術手段において、前記ノイズレベル測定部が、前記アナログ映像信号のブランキングラインの映像信号レベルの乱雑度に基づき前記ノイズレベルの測定を行うことを特徴としたものである。
【００１８】
第７の技術手段は、第６の技術手段において、前記乱雑度が、ブランキングラインからデジタルサンプリングされた複数の映像データの平均値と該複数の映像データのそれぞれとの差分絶対値和、もしくは、前記複数の映像データの分散、もしくは、前記複数の映像データの標準偏差であることを特徴としたものである。
【００１９】
第８の技術手段は、アナログ放送信号をチューナ部が選局して復調する復調ステップと、映像処理を行う映像処理部が、前記チューナ部から出力されたアナログ映像信号に映像処理を行う映像処理ステップとを有し、該映像処理ステップは、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する信号変換ステップと、該信号変換ステップで変換されたデジタル映像信号の画質を調整する画質調整ステップとを有する高画質化方法において、前記復調ステップは、前記チューナ部のＡＧＣ回路が、受信チャンネルに対応する信号の振幅を制御する制御値を生成し、映前記映像処理ステップは、前記映像処理部が、前記信号変換ステップで変換されたデジタル映像信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定ステップと、前記画質調整ステップの画質調整を制御するための画質パラメータを生成する画質パラメータ生成ステップとを有し、前記ノイズレベルに対応する前記制御値を予め定めておき、該画質パラメータ生成ステップは、前記ノイズレベル測定ステップで測定したノイズレベルと、前記復調ステップで前記ＡＧＣ回路から出力された制御値とが対応していると判断したときに、前記ノイズレベル測定ステップで測定したノイズレベルに連動して前記画質パラメータを生成することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アナログ映像信号の受信状態の悪化によりノイズが重畳されたときに、ノイズレベルの測定結果に基づきデジタル信号処理により画質調整を行って映像の品位の劣化を低減し、このときにノイズレベルの誤判定を防いで適切な画質調整を行うことができるようにした高画質化装置及び高画質化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る高画質化装置の一実施形態を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の高画質化装置の一実施形態における２次元ＮＲの構成例を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の高画質化装置の一実施形態における３次元ＮＲの構成例を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の高画質化装置の一実施形態におけるノイズ量測定部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の高画質化装置の一実施形態における２次元ＮＲと３次元ＮＲのパラメータ制御の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の高画質化装置の一実施形態における輪郭強調処理のパラメータ制御の一例を説明するための図である。
【図７】ＡＧＣ回路から出力される制御値から受信電力（電界強度）を推定する例を説明する図である。
【図８】ノイズ測定部で測定したノイズレベルと電界強度との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る高画質化装置は、入力したアナログ映像信号をデジタル信号にして各種の画質調整処理を行うもので、このときにデジタル映像信号のノイズレベルを測定し、そのノイズレベルに応じて画質調整のパラメータ（画質パラメータ）を生成し、ノイズレベルに応じて適切な画質調整を行うようにしたものである。
【００２３】
本発明に係る高画質装置は、デジタル映像信号からノイズレベルを測定する際に、ノイズレベルの誤判定を防ぎ、より適切な画質調整を行うようにするために、アナログ放送を選局して復調するチューナに備えられた自動ゲイン制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）回路の制御値（ＡＧＣ電圧）を使用する。そして、デジタル信号から測定したノイズレベルと、ＡＧＣ回路の制御値とに同じ傾向があるとき、つまり同じレベルの電界強度に対応していると判断したときに、測定したノイズレベルを採用して画質調整を行うようにする。これにより、ノイズレベルの誤判定を防いでより適切で効果的な画質調整を行うことを可能にする。
【００２４】
本実施形態の高画質化装置は、テレビジョン装置に内蔵することができる。例えば、テレビジョン装置で放送信号を選局して復調するチューナ部と、復調した放送信号の映像処理を行うＬＳＩとによって本発明に係る高画質化装置の機能を実現させることができる。
【００２５】
図１は、本発明に係る高画質化装置の一実施形態を説明するためのブロック図である。
高画質化装置は、アナログ映像信号を選局して復調するチューナ部２と、チューナ部２で復調されたアナログ映像信号の映像処理を行う映像処理部１とによって構成される。
本実施形態の高画質化装置は、アナログ放送波を選局して復調するチューナ部２に備えられたＡＧＣ回路２１の制御値を使用して、ノイズレベルの誤判定を防ぐ処理を行う。映像処理部１は、チューナ部２で復調されたアナログ映像信号とともに、チューナ部２のＡＧＣ回路２１の制御値が入力される。
【００２６】
映像処理部１は、入力したアナログ映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１１と、ＡＤ変換されたデジタル信号をデコードして同期信号と映像信号（輝度、色差）とに分離するテレビデコーダ１２を備えている。ＡＤ変換部１１は、本発明の信号変換部に該当するものである。
【００２７】
ＡＤ変換部１１に入力するアナログ映像信号は、チューナ部２で選局され復調されたコンポジット映像信号であり、このコンポジット映像信号を入力してＡＤ変換を行なう。また、映像処理部１は、外部接続されたビデオレコーダなどからＳ端子を介して入力するＳ映像信号などを入力することができるが、本発明に係る実施形態では、チューナ部２のＡＧＣ回路２１から出力された制御値を使用するため、チューナ部２以外から入力したアナログ映像信号に対しては、ＡＧＣ回路２１の制御値を用いた判定処理を行うことなく、ノイズレベル測定部１９の測定結果に基づいて画質調整処理を行うことができる。
【００２８】
テレビデコーダ１２から出力されたデジタル映像信号は、１次元フィルタ１３、２次元ＮＲ（ノイズリダクション）１４、３次元ＮＲ（ノイズリダクション）１５、ＩＰ変換部１６、スケーラ１７、輪郭補正部１８で映像処理される。
１次元フィルタ１３、２次元ＮＲ１４、３次元ＮＲ１５、輪郭補正部１８は、ノイズ低減処理や映像の輪郭強調処理などの画質調整を担う部分であり、これらは本発明の画質調整部に該当する。画質調整部の構成や処理順は、図１の実施形態の例に限定されないが、いずれの場合にも、画質調整部は、画質調整処理を制御するためのパラメータ（画質パラメータ）を入力し、その画質パラメータに従って画質調整を行う。
【００２９】
１次元フィルタ１３は、画像データに対してフィルタ処理を行い、通過帯域をコントロールする。例えば、ノイズ成分の多い高周波帯域をカットする等の処理を行う。
２次元ＮＲ１４は、画像データに対して平面方向のノイズリダクション処理を行う。２次元ＮＲとしては、種々の構成のものが使用されもしくは知られているが、本発明では２次元ＮＲ１４の構成を特に限定するものではなく、既知の構成のものを適宜適用することができる。２次元ＮＲ１４の例として、輪郭以外の微小変化領域に対してフィルタ処理を行って高域成分を除去したり、メディアンフィルタによりスノーノイズを低減するものがある。
【００３０】
例えば、図２に示す例では、２次元ＮＲ１４は、２次元フィルタ１４１、デジタル映像信号の画像データのエッジ領域を検出するエッジ領域検出部１４２、画像データの微小変化領域を検出する微小変化領域検出部１４３、暗部検出部１４４、混合部１４５を有している。入力した画像データは、２次元フィルタ１４１で処理される。混合部１４５では、入力画像データと２次元フィルタ１４１で処理された画像データとを特定の混合比で混合して出力する。混合部１４５で適用する混合比は、エッジ領域検出部１４２、微小変化領域検出部１４３、及び暗部検出部１４４における検出結果に基づいて決定される。例えば、所定条件に従ってエッジ領域が検出された場合、微小変化領域が検出された場合、および暗部が検出された場合にそれぞれ予め設定された混合比が出力される。混合部１４５では、これらの検出結果に従って混合比を決定し、画像の混合を行う。また、このときエッジ領域、微小変化領域、暗部領域の複数が検出されたときに、使用する混合比の優先度を定めておくなどの処理を行うようにしてもよい。
【００３１】
３次元ノイズリダクション（３ＤＮＲ）１５は、画像データに対して時間方向のノイズリダクション処理を行う。２次元ＮＲと同様に、本発明では３次元ＮＲ１５の構成を限定するものではなく、適宜既知の構成のものを適用することができる。
一般的な３次元ＮＲ１５の構成としては、連続して入力される画像データ間の差分量を画素単位に求め、求めた差分量に応じて適応的に３次元ＮＲの出力データをフィードバックすることにより時間方向のノイズを低減するものが用いられる。例えば、図３に示すように、３次元ＮＲ１５は、図３に示すように、差分抽出部１５１、フレームメモリ１５２、混合部１５３を備え、差分抽出部１５１によって、フレームメモリ１５２に保持した時間的に前のフレームと入力画像データのフレームとの差分を画素単位で抽出し、抽出した差分に応じて混合比を決定する。そして混合部１５３において、決定された混合比に従ってフレームメモリ１５２に保持した時間的に前のフレームと現在のフレームの画像データを混合して出力する。
【００３２】
３次元ＮＲ１５より出力された画像データは、ＩＰ変換部１６によりプログレッシブ画像に変換される。スケーラ１７は、ＩＰ変換された画像データを表示パネルの解像度に合わせて解像度変換を行う。
【００３３】
輪郭補正部１８は、なだらかな信号変化の傾きを補正して輪郭をくっきりさせる輪郭強調処理を行う。例えば、所定個数連続する画素において輝度値の増加または減少の傾きが閾値以上である場合にエッジ部分と判断する。そして、エッジ部分の画素を補正して急峻に立ちあがらせることによってより自然にエッジを強調する。輪郭補正部１８による輪郭強調処理についても、本発明ではその処理手法を限定するものではない。
輪郭補正部１８で輪郭強調処理が行われた画像データには、その他の処理として、色処理やパネル駆動のための処理などが適宜行われ、液晶パネルなどの表示装置に表示される。
【００３４】
ノイズレベル測定部１９は、テレビデコーダ１２でデコードされたデジタル映像信号のノイズレベルを測定する。本発明に係る実施形態では、ノイズレベル測定部１９は、映像信号のブランキングライン（無効領域）の乱雑度によりノイズレベルを測定する。
通常の映像信号は、ブランキングラインが黒レベルに固定されているが、受信状態の悪化などの要因により映像信号にノイズが重畳されている場合、デコードされたブランキングラインの映像信号は、ノイズの影響を受けて変動する。ノイズレベル測定部１９は、このようなブランキングラインの映像信号の乱雑度に基づいてノイズレベルを測定する。
【００３５】
ここでいうノイズレベルとは、ブランキングラインの映像信号の乱雑度に基づいて算出される所定の指標である。例えば、乱雑度として、ブランキングラインで映像信号からサンプリングされた複数の画像データの平均値とそれら複数の画像データのそれぞれとの差分絶対値和、もしくは、サンプリングされた複数の画像データの分散、もしくは、サンプリングされた複数の画像データの標準偏差、などを用いることができる。
ノイズレベル測定部１９は、これらの乱雑度を示す値のいずれかを測定し、その測定値を予め定めたノイズの指標値に変換して出力する。例えば、ノイズレベルを０−２５５の８ビットの値で表すときに、上記の乱雑度の最小から最大までのレベルに０−２５５の値を割り当てて出力させるようにする。この値をノイズレベル値とする。
【００３６】
このような手法でノイズレベルを計算する場合、複数のブランキングラインごとに乱雑度を測定し、その平均値をとるようにしてもよい。例えば、１フレームごとにブランキングラインから乱雑度の値を測定し、所定回数の測定値を平均するなどの処理を行うことができる。またこのときに、平均値の算出対象から測定値の最大値及び最小値を除外する、等の処理を行うようにしてもよい。なお、ノイズレベルの測定方法については上記の例に限定されることはなく、他の公知のノイズ測定値を用いるものであってもよい。
【００３７】
図４は、ノイズレベル測定部１９の構成例を説明するためのブロック図である。図４（Ａ）の例は、デジタル映像信号のブランキングラインの乱雑度を乱雑度計算部１９１により計算する。乱雑度は、上述したように、複数の画像データの平均値と各画像データそれぞれとの絶対差分値和、画像データの分散、画像データの標準偏差などとする。そしてメモリ１９２，１９３・・に測定した乱雑度を保持し、乱雑度計算部１９１が計算した乱雑度と、メモリ１９２，１９３・・に保持した過去の乱雑度との平均値を平均値算出部１９４によって算出し、ノイズレベル値として出力させる。
【００３８】
図４（Ｂ）の例では、乱雑度計算部１９１で計算した乱雑度に対して、乗算器１９５によって特定の混合比Ａを乗算し、メモリ１９７に保持した過去のノイズレベルに（１−Ａ）の混合比を乗算器１９８で乗算し、２つの乗算器１９５、１９８から出力された値を加算器１９６で加算してノイズレベルとして出力する。つまり、直前に出力した測定ノイズレベルをフィードバックしてノイズレベル計算に用いている。
このようにノイズレベル測定部１９では、過去の乱雑度を用いて平均化あるいは混合する処理を行うことで、より忠実にノイズレベルを抽出することができるようになる。
【００３９】
次に画質パラメータ生成部２０について説明する。画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９で測定されたノイズレベルをもとにして、画質処理のパラメータ（画質パラメータ）を動的に制御する。この例の場合、画質パラメータ生成部２０で生成する画質パラメータは、１次元フィルタ１３、２次元ＮＲ１４、３次元ＮＲ１５、および輪郭補正部１８で画質調整を行うためのパラメータである。
【００４０】
例えば、１次元フィルタ１３については、画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、１次元フィルタ１３によって、所定レベル以上の高帯域の通過を制限する画質パラメータを生成する。これにより、高帯域で目立つノイズをカットして画面上のノイズを軽減させるようにする。上記の所定条件としては、例えばノイズレベルの閾値を設け、その閾値より高いときに予め定めた範囲の高帯域の通過を制限させるようにすることができる。あるいは、測定されたノイズレベルの値と帯域制限の幅との関係を予め定めておき、その関係に従って１次元フィルタ１３を制御する等の処理を行うようにしてもよい。
【００４１】
また、２次元ＮＲ１４と３次元ＮＲ１５については、ノイズレベル測定部１９で測定したノイズレベルに基づいて、ノイズレベルが高くなったときにノイズリダクションを強めるような処理を行う。
図５は、２次元ＮＲと３次元ＮＲのパラメータ制御の一例を説明するための図である。画質パラメータ生成部２０では、このような処理を行うために、ノイズレベルに応じて２次元ＮＲ１４，および３次元ＮＲ１５におけるノイズリダクション処理を制御する画質パラメータを生成して出力する。
【００４２】
図５の例では、高画質化装置のノイズリダクションの強度をユーザ設定により設定できるものとする。そしてノイズレベルに所定の閾値を定めておき、閾値を超えるノイズレベルになったときにノイズリダクションの強さをユーザ設定値から増大させていく。
ここでは、ユーザ設定値Ｓ１は、ノイズレベルが比較的低いときのノイズリダクションの強さを設定する値となる。ノイズレベルが比較的低いとは、ノイズレベルが所定の閾値Ｔｈ１以下の場合を指す。ノイズレベルが閾値Ｔｈ１以下の状態では、ユーザ設定値Ｓ１に従ってノイズリダクションを行う。
【００４３】
ノイズレベルが閾値Ｔｈ１より高くなると、ユーザ設定値Ｓ１よりもノイズリダクションを強くし、このとき、ノイズレベルが高くなるに従ってノイズリダクションの強さを強くしていく。つまり、ノイズレベルが高いときには、ノイズリダクションを強くして表示画面上のノイズを軽減させるようにしている。
【００４４】
図５の例は、ノイズリダクションの強度設定の一例を示すものであり、ノイズリダクションの画質パラメータ制御はこの例に限定されない。例えば、ユーザ設定値と連動させずにノイズレベルに応じてノイズリダクションの強度を増大させるものでもよい。また、ノイズレベルとノイズリダクションのとの関係は、図５のような線形の関係ではなく非線形の関係としてもよい。また、２次元ＮＲ１４と３次元ＮＲ１５の制御を異ならせるようにしてもよい。いずれにしても、ノイズリダクションについては、画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９がブランキングラインのデータの乱雑度により測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、デジタル映像信号のノイズリダクション処理を行うノイズ除去部（２次元ＮＲ１４，３次元ＮＲ１５）によるノイズ除去処理の強度を強くする画質パラメータを生成する。
【００４５】
図６は、輪郭強調処理のパラメータ制御の一例を説明するための図である。本発明に係る実施形態では、ノイズレベル測定部１９で測定したノイズレベルに基づいて、ノイズレベルが高くなったときに輪郭強調処理を弱めるような処理を行う。画質パラメータ生成部２０では、このような処理を行うために、ノイズレベルに応じて輪郭補正部１８における輪郭補正処理を制御する画質パラメータを生成して出力する。
【００４６】
図６の例では、高画質化装置の輪郭強調処理の強度をユーザ設定により設定できるものとし、ノイズレベルに所定の閾値を定めておき、閾値を超えるノイズレベルになったときに輪郭強調処理の強さをユーザ設定値から減少させていく。
ここでは、ユーザ設定値Ｓ２は、ノイズレベルが比較的低いときの輪郭強調処理の強さを設定する値となる。ノイズレベルが比較的低いとは、ノイズレベルが所定の閾値Ｔｈ２以下の場合を指す。ノイズレベルが閾値Ｔｈ２以下の状態では、ユーザ設定値Ｓ２に従って輪郭補正を行う。
【００４７】
ノイズレベルが閾値Ｔｈ２より高くなると、ユーザ設定値Ｓ２よりも輪郭強調処理を弱くし、このとき、ノイズレベルが高くなるに従って輪郭強調処理の強さを減少させていく。つまり、ノイズレベルが高いときには、輪郭強調処理を弱くして輪郭が目立たないようにすることで、表示画面上のノイズを軽減させるようにしている。
【００４８】
図６の例は、輪郭強調処理の強度設定の一例を示すものであり、輪郭補正部１８における画質パラメータ制御はこの例に限定されない。例えば、ユーザ設定値と連動させずにノイズレベルに応じて輪郭強調処理の強度を減少させるものでもよい。また、ノイズレベルと輪郭強調処理の強度のとの関係は、図６のような線形の関係ではなく非線形の関係としてもよい。いずれにしても、輪郭強調処理については、画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９が測定したノイズレベルが所定条件下で高いと判断したときに、輪郭補正部１８による輪郭補正処理の強度を弱くする画質パラメータを生成する。
【００４９】
上記のような処理によって、ノイズレベル測定部１９によってデジタル信号に変換された映像信号のノイズレベルを測定し、画質パラメータ生成部２０によってノイズレベルの測定結果に連動して画質パラメータを生成させる。生成した画質パラメータによって、ノイズレベルが高くなっときに、高帯域カット、ノイズリダクション強度の増大、輪郭強調の強度の減少などの画質調整を行わせる。これにより、アナログ映像信号の受信状態の悪化によりノイズが重畳されたときに、デジタル信号処理により画質調整を行って表示品位の劣化を低減し、高画質化を実現することができるようになる。
【００５０】
ここで本発明に係る実施形態では、チューナ部２が備えるＡＧＣ回路２１の制御値を画質パラメータ生成部２０に入力してノイズレベル測定部１９におけるノイズ測定値と比較することで、ノイズレベル測定部１９によるノイズ測定の誤判定を防ぎ、ノイズ測定の信頼性を向上させるようにしている。
【００５１】
チューナ部２は、図示しないアンテナで受信したアナログ放送信号を選局し復調処理を施す。復調処理を行う回路部には、ＡＧＣ回路２１が設けられている。ＡＧＣ回路２１は、チューナ部２の図示しないアンプに対して復調結果の利得をフィードバックさせる制御回路であり、受信した放送信号の振幅を制御するための制御値を出力するもので、復調結果の利得が一定になるように増幅率を決定し、決定した増幅率を制御値として出力し、アンプに設定する。アンプは、ＡＧＣ回路２１により設定された制御値でアナログ信号を増幅して出力する。
【００５２】
ＡＧＣ回路２１の制御値から受信信号のノイズレベルを検出できるとは限らないが、一般に、入力信号の電界強度が高い中電界以上の場合は、ＡＧＣ回路の出力電圧が低く（すなわち増幅率が低く）、電界強度が低い弱電界の場合は、ＡＧＣ回路の出力電圧が高く（すなわち増幅率が高く）なる。従ってこの制御値によって受信信号の電界強度を推定することが可能となる。
【００５３】
図７は、ＡＧＣ回路から出力される制御値から受信電力（電界強度）を推定する例を説明する図である。上記のように、ＡＧＣ回路２１から出力される制御値は、その値が低い場合には増幅率が低いため、電界強度は高いレベルにある。
図７に示す横軸は、アンテナで受信した受信信号の電界強度、縦軸はＡＧＣ回路の制御値に係数を掛けて生成した推定電力であり、推定電力と電界強度とがほぼ同じになるような係数を設定したものである。この係数を用いることで、ＡＧＣ回路２１の制御値から、電界強度の推定値を計算することができる。
【００５４】
図８は、ノイズ測定部で測定したノイズレベルと電界強度との関係の一例を示す図である。ノイズレベル測定部１９で測定されるノイズレベルと、受信信号の電界強度との関係は、図８のようになっている。ここでは、５０ｄｂμＶ付近より高い中電界以上の領域では、ノイズレベルはごく低いレベルで安定する。また、電界強度が５０ｄｂμＶ付近より低い弱電界領域では、電界強度の低下に伴ってノイズレベルが増大していく。
【００５５】
ここで、図８の領域Ａの部分では、電界強度とノイズレベルとの関係がほぼ一定の右肩上がりの関係になっている。つまり、電界強度とノイズレベルとが比例関係に近い状態となっている。
一方、ＡＧＣ回路２１の制御値から推定した推定電力も、電界強度に対して比例関係の値が得られる。これにより、特に領域Ａの部分では、ノイズレベル測定部１９で測定したノイズレベルとＡＧＣ回路の制御値から推定した推定電力（電界強度）とが相関することがわかる。例えば、ＡＧＣ回路２１の制御値から推定した推定電力が大きくなれば、ノイズレベルもそれに対応して小さくなる。
【００５６】
画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９で測定されるノイズレベルに対応するＡＧＣ回路２１の制御値を予め定めて記憶しておく。この場合、ＡＧＣ回路２１が振幅を制御するために出力する制御値に基づき推定される電界強度と、ノイズレベル測定部１９が測定したノイズレベルに応じた電界強度とに基づいて、ノイズレベルに対応する制御値を予め定めておくようにする。制御値に基づき推定される電界強度は、例えば図７に示すような推定電界強度であり、ノイズレベルに応じた電界強度は、例えば図８に示すような実測に基づく電界強度とすることができる。
【００５７】
そして画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベル測定部１９が測定したノイズレベルと、ＡＧＣ回路から出力された制御値とが対応していると判断したときに、ノイズレベル測定部１９で測定したノイズレベルに連動して画質パラメータを生成する。ノイズレベルと制御値とが対応しているか否かは、例えば、予め定めた対応関係に従って、所定の誤差範囲内で両者が一致しているときに対応していると判断することができる。この場合、例えば、ノイズレベルと制御値を互いに比較可能なパラメータに変換し、これらのパラメータを比較して両者の一致を判断することができる。
【００５８】
ノイズレベルと制御値とが対応する部分とは、例えば図８の領域Ａに相当する部分となる。領域Ａより強電界強度の場合は、ノイズレベルが非常に低いため、ノイズレベルに連動した画質調整を行わなくても影響がない。また、領域Ａより低電界強度の場合、例えば電解強度が２５ｄＢμＶより小さい場合には、非常に強いノイズが発生し所謂砂嵐状の画面になるため、ノイズリダクション等の画質調整処理を行っても基本的な画質改善にはならない。従って、実用上、ＡＧＣ回路２１の制御値に対応する領域のノイズレベルを採用することで、高画質化を行うことができる。
【００５９】
上記のように、本発明に係る実施形態によれば、アナログ映像信号の受信状態の悪化によりノイズが重畳されたときに、ノイズレベルの測定結果に基づきデジタル信号処理により画質調整を行って映像の品位の劣化を低減し、このときに、チューナ部のＡＧＣ回路による制御値を用いてノイズレベルを採用するか否かを判断することで、ノイズレベルの誤判定を防いで適切な画質調整を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００６０】
１…映像処理部、２…チューナ部、１１…ＡＤ変換部、１２…テレビデコーダ、１３…１次元フィルタ、１４…２次元ＮＲ、１５…３次元ＮＲ、１６…ＩＰ変換部、１７…スケーラ、１８…輪郭補正部、１９…ノイズレベル測定部、２０…画質パラメータ生成部、２１…ＡＧＣ回路、１４１…２次元フィルタ、１４２…エッジ領域検出部、１４３…微小変化領域検出部、１４４…暗部検出部、１４５…混合部、１５１…差分抽出部、１５２…フレームメモリ、１５３…混合部、１９１…乱雑度計算部、１９２，１９３…メモリ、１９４…平均値算出部、１９５…乗算器、１９６…加算器、１９７…メモリ、１９８…乗算器。
【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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【図８】
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