(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。このとき、ノイズレベル測定部１９で測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、ぞれぞれの段階に予め画質パラメータを設定する。そしてノイズレベルが変化したときの段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせる。【選択図】図１
2012010077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部で測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して設定された画質パラメータを予め保持し、前記ノイズレベル測定部で測定されたノイズレベルに従って前記ノイズレベルの段階を判断し、該判断した段階に設定された前記画質パラメータを前記画質調整部に適用するものであって、前記ノイズレベルが変化したときの前記段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせ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、前記ヒステリシス特性は、隣接する２つの段階の境界値において、ノイズレベルが低い方の段階から高い方向の段階に遷移するときの境界値の方が、ノイズレベルが高い方の段階から低い方の段階に遷移するときの境界値より高いことを特徴とする高画質化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の高画質化装置において、前記ノイズレベルが低い方の段階から高い方向の段階に遷移するときの境界値と、前記ノイズレベルが高い方の段階から低い方の段階に遷移するときの境界値との差は、前記ノイズレベルの段階が高くなるに従って、同等またはより大きくなることを特徴とする高画質化装置。
【請求項４】
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により信号変換を行うステップと、デジタル映像信号の画質を調整する画質調整部により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、
ノイズレベル測定手段が、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、画質パラメータを生成する画質パラメータ部が、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ステップとを有し、
前記画質パラメータ生成ステップは、前記ノイズレベル測定部で測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して設定された画質パラメータを前記ガスパラメータ生成部に予め保持し、前記ノイズレベル測定ステップで測定されたノイズレベルに従って前記ノイズレベルの段階を判断し、該判断した段階に設定された前記画質パラメータを前記画質調整部に適用するものであって、前記ノイズレベルが変化したときの前記段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせ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】
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、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、このときに安定した品位で表示を行わせる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】
【００１１】
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、前記画質パラメータ生成部は、前記ノイズレベル測定部で測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して設定された画質パラメータを予め保持し、前記ノイズレベル測定部で測定されたノイズレベルに従って前記ノイズレベルの段階を判断し、該判断した段階に設定された前記画質パラメータを前記画質調整部に適用するものであって、前記ノイズレベルが変化したときの前記段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせることを特徴としたものである。
【００１２】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記ヒステリシス特性が、隣接する２つの段階の境界値において、ノイズレベルが低い方の段階から高い方向の段階に遷移するときの境界値の方が、ノイズレベルが高い方の段階から低い方の段階に遷移するときの境界値より高いことを特徴としたものである。
【００１３】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記ノイズレベルが低い方の段階から高い方向の段階に遷移するときの境界値と、前記ノイズレベルが高い方の段階から低い方の段階に遷移するときの境界値との差が、前記ノイズレベルの段階が高くなるに従って、同等またはより大きくなることを特徴としたものである。
【００１４】
第４の技術手段は、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により信号変換を行うステップと、デジタル映像信号の画質を調整する画質調整部により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、ノイズレベル測定手段が、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、画質パラメータを生成する画質パラメータ部が、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ステップとを有し、前記画質パラメータ生成ステップは、前記ノイズレベル測定部で測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して設定された画質パラメータを前記ガスパラメータ生成部に予め保持し、前記ノイズレベル測定ステップで測定されたノイズレベルに従って前記ノイズレベルの段階を判断し、該判断した段階に設定された前記画質パラメータを前記画質調整部に適用するものであって、前記ノイズレベルが変化したときの前記段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
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、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、このときに安定した品位で表示を行わせる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。
特に本発明によれば、ノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して画質パラメータを予め設定し、測定されたノイズレベルの段階を判断するとき、段階の遷移の判定にヒステリシス特性を持たせることにより、安定した映像品位の画像表示を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】受信信号の電界強度とノイズレベルとの関係を示す図である。
【図８】弱電界領域に相当するノイズレベルを複数段階に区分する例を示す図である。
【図９】画質パラメータの設定例を説明するための図である。
【図１０】ノイズレベルの遷移におけるヒステリシス特定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
アナログ放送信号の受信品質が悪くなって電界強度が低下すると、映像信号に重畳されるノイズレベルが増大する。ノイズレベルに応じて最適な画質パラメータを設定するため、測定されるノイズレベルを予め複数段階に区分し、区分した段階のそれぞれに対して画質パラメータを予め設定して記憶しておく。そして画質パラメータを生成する際に、測定されたノイズレベルに従ってノイズレベルの段階を判断し、判断した段階に設定された画質パラメータを適用して画質調整を行う。このとき、ノイズレベルの変化に伴う段階の遷移にヒステリシス特性を持たせる。これにより、不安定な画質変動を防ぎ、ノイズレベルに応じた効果的な画質調整を行うことを可能にする。
【００１９】
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、テレビジョン装置の映像処理を行うＬＳＩに組み込むことで、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。
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、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。
【００２０】
ＡＤ変換部１１に入力するアナログ映像信号として、コンポジット信号が用いられる。コンポジット信号は、例えば、テレビジョン装置が備えるチューナで選局され復調された映像信号であり、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、入力映像信号としてはコンポジット信号にのみ限定されることはなく、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映像信号などであってもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
ここで本発明に係る実施形態では、ノイズレベルに応じて最適な画質パラメータを設定するため、ノイズレベルの範囲を複数の段階に区分し、それぞれの段階ごとに画質パラメータを設定する。設定した画質パラメータは、画質パラメータ生成部２０が有するメモリに予め記憶させておく。この場合の画質パラメータは、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もので、これらの処理を段階的に行うようにノイズレベルの段階ごとに設定したものである。
【００４４】
画質パラメータ生成部２０では、画質パラメータを生成する際に、ノイズレベル測定部１９が測定した映像信号のノイズレベルに応じて、そのノイズレベルの段階を判定し、判定した段階に設定されている画質パラメータをメモリから読み出して、画質調整部（１次元フィルタ１３、２次元ＮＲ１４、３次元ＮＲ１５、輪郭補正部１８の画質調整に適用する。このとき、ノイズレベルが変動して、そのときのノイズレベルがこれまでの段階から他の段階に遷移したときに、画質パラメータの変更にヒステリシス特定を持たせることで不安定な画質変動を防ぎ、ノイズレベルに応じた効果的な画質調整を行うことを可能にする。
【００４５】
図７は、受信信号の電界強度とノイズレベルとの関係を示す図で、縦軸にノイズレベル、横軸に電界強度を示している。縦軸のノイズレベルは、受信信号のブランキングラインの乱雑度から計算したノイズレベルを示すもので、ノイズレベルを０−２５５の８ビットの値で示すものである。ここでは、数字が大きい程ノイズレベルが大きいことを示している。
電界強度は、４５ｄＢμＶ付近より高くなると中電界以上の領域となり、ノイズレベルが低く映像品位も安定する。４５ｄＢμＶ付近以下のレベルは弱電界領域となり、電界強度が低下するに従ってノイズレベルが高くなっていく。
【００４６】
本発明に係る実施形態では、弱電界領域に相当するノイズレベルを複数段階に分けて、その各段階に適切な画質パラメータを設定する。例えば、図７に示すように、４５ｄＢμＶ付近以下の弱電界領域に相当するノイズレベルを５段階（Ａ〜Ｅ）に区分する。そして各段階に対して画質パラメータを設定する。図８はこのときのノイズレベルの段階の区分の一例を示す図である。ノイズレベルを０−２５５の値で示すとき、図７に示す中電界以上に相当するノイズレベルは０−６、弱電界Ａに相当するノイズレベルは７−１０、弱電界Ｂに相当するノイズレベルは１０−１４、弱電界Ｃに相当するノイズレベルは１４−２２、弱電界Ｄに相当するノイズレベルは２２−３２、弱電界Ｅに相当するノイズレベルは３２−２５５とする。なお、ここでは後述するヒステリシスを考慮していない。
【００４７】
本発明に係る実施形態では、ノイズレベルが高くなるに従って、１次元フィルタによる高帯域のカット、ノイズリダクションの強度増大、輪郭強調処理の強度低下等を行う画質パラメータを設定する。従って、複数の段階に設定する画質パラメータは、電界強度が低下するに従って、すなわちノイズレベルが増大するに従って、段階的に１次元フィルタによる高帯域のカット、ノイズリダクションの強度増大、輪郭強調処理の強度低下を行うように、画質パラメータを設定しておく。
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に基づいて、予め区分した電界強度の段階のなかから、測定したノイズレベルに該当する段階を判断し、その段階に予め設定されている画質パラメータを使用して、画質調整部（１次元フィルタ１３、２次元ＮＲ１４、３次元ＮＲ１５、輪郭補正部１８）の画質調整を制御する。
【００４８】
図９は、画質パラメータの設定例を説明するための図である。ノイズレベル測定部１９は、ＡＤ変換部１１で変換されたデジタル映像信号のブランキングラインの乱雑度からノイズレベルを測定する。このときのノイズレベルの測定例として、例えば、映像信号のブランキングライン乱雑度を１垂直期間ごとに連続してｎ回測定し、その平均値をとる（Ｓ１）。測定回数“ｎ”としては例えば“１６”を設定することができる。そして１６回の測定値から平均値をとる処理をｍ回行う（Ｓ１〜Ｓ３）。“ｍ”としては例えば“３”を設定することができる。そしてｍ回の平均値のさらに平均値を算出する（Ｓ４）。この値をノイズレベルとする。この処理はノイズレベル測定の一例であるが、ノイズレベルの変動を鑑みて複数回の測定からノイズレベルを判断することが好ましい。
【００４９】
ノイズレベル測定部１９でノイズレベルが算出されると、画質パラメータ生成部２０は、ノイズレベルテーブルを参照し、ノイズレベルの段階を判別する（Ｓ５）。そして、画質パラメータテーブルを参照し（Ｓ７）、判定したノイズレベルに応じて予め定められている画質パラメータを抽出して、画質調整部にその画質パラメータを適用する。また、Ｓ５で判定されたノイズレベルは、メモリに記憶される（Ｓ６）
【００５０】
Ｓ５でノイズレベルテーブルを参照して、ノイズレベルの段階を判定する場合、段階の遷移の判定にヒステリシスを持たせる。つまりＳ５におけるノイズレベルテーブルの参照時に、Ｓ６でメモリに記憶されているノイズレベルの段階を読み出し、そのノイズレベルの段階が維持されるか、もしくはノイズレベルが高い方向の段階に遷移するか、もしくはノイズレベルが低い方向の段階に遷移するかを判断する。このときにノイズレベルが高い方向の段階に遷移する場合と、低い方向に遷移する場合とでヒステリシスを設ける。
【００５１】
図１０は、ノイズレベルの遷移におけるヒステリシス特定を説明するための図である。ノイズレベルは、電界強度が中電界以上相当の段階、弱電界Ａ相当の段階、弱電界Ｂ相当の段階、弱電界Ｃ相当の段階、弱電界Ｄ相当の段階、弱電界Ｅ相当の段階の計６段階に区分されている。低いノイズレベルの段階から高いレベルの段階に遷移する場合のノイズレベルの境界値と、高いレベルの段階から低いレベルの段階に遷移する場合のノイズレベルの境界値とには差が設けられる。
【００５２】
例えば、中電界以上から弱電界Ａに遷移するときにそのノイズレベルの境界値は“６”であるが、弱電界Ａから中電界以上に遷移するときのノイズレベルの境界値は“４”に設定される。これにより、中電界以上に相当するノイズレベルのときに、弱電界Ａに相当するノイズレベルの段階に遷移するには、ノイズレベル“６”以上になる必要がある。逆に弱電界Ａに相当するノイズレベルのときに、中電界以上のノイズレベルの段階に遷移するには、ノイズレベルが“４”より小さくなる必要がある。他の段階においても、同様の被ヒステリシス特性を設ける。
【００５３】
図９のＳ５において、画質パラメータ生成部２０がノイズレベルテーブルを参照し、ノイズレベルの段階を決定する場合、メモリに記憶されている現在のノイズレベルの段階と、ノイズレベル測定部１９で測定された新たなノイズレベルとを比較する。そして、そのノイズレベルの段階が上がるときと下がるときのノイズレベルの境界値がそれぞれ定められているため、その境界値に従って新たなノイズレベルの段階を判断する。上記のように、隣接する段階のノイズレベルの境界値は、ノイズレベルが高い段階から低い段階へ遷移するときと、低い段階から高い段階へ遷移するときとでは異なるようなヒステリシス特性が設定されている。
【００５４】
また、隣接するノイズレベルの段階において、ノイズレベルが高い段階から低い段階へ遷移するときの境界値と、低い段階から高い段階へ遷移するときの境界値との差は、ノイズレベルが高いほど同等もしくは大きくなるように設定される。
例えば図１０の例では、ノイズレベルの段階が最も高い弱電界Ｅに相当するノイズレベルとその次にノイズレベルが低い弱電界Ｄに相当するノイズレベルとの境界値の差は“５”である。これに対して、ノイズレベルの段階が最も低い中電界以上に相当するノイズレベルとその次にノイズレベルが高い弱電界Ａに相当するノイズレベルとの境界値の差は“２”である。このようにノイズレベルに応じてヒステリシス特性に差を設け、電界強度が高いノイズレベル間の境界値の差を大きくするかもしくは同等とする。通常、ノイズレベルが高くなると、ノイズレベルの測定値のばらつきも大きくなるため、ヒステリシスの境界値の差を相対的に大きくすることで、ノイズレベルの段階間の遷移が煩雑に生じることによる映像品位の低下を抑制させるようにする。
【００５５】
上記のような処理により、画質パラメータを生成する際に、測定されたノイズレベルに従ってノイズレベルの段階を判断し、判断した段階に設定された画質パラメータを適用して画質調整をおこなう。このとき、ノイズレベルの変化に伴う段階の遷移にヒステリシス特性を持たせる。これにより、不安定な画質変動を防ぎ、ノイズレベルに応じた効果的な画質調整を行うことを可能にする。
【符号の説明】
【００５６】
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、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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【図９】
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【図１０】
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