(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の入力フレームをフレーム毎に遅延させて遅延フレームを生成するフレーム遅延部と、
前記遅延フレームと前記入力フレームとの間の第１の差分値を生成する第１差分生成部と、
前記入力フレームをライン毎に遅延させて第１ライン遅延フレームを生成する第１ライン遅延部と、
前記遅延フレームをライン毎に遅延させて第２ライン遅延フレームを生成する第２ライン遅延部と、
前記入力フレームと前記第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成する第２差分生成部と、
前記遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値を生成する第３差分生成部と、
前記第１ライン遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成する第４差分生成部と、
前記第３の差分値および前記第４の差分値の論理和または論理積に基づき前記第１の差分値を用いて前記入力フレームを補正する第１の補正部と、
前記第２の差分値および前記第４の差分値の論理和または論理積に基づき前記第１の差分値を用いて前記第遅延フレームを補正する第２の補正部と
を備えたことを特徴とするノイズリダクション装置。
【請求項２】
前記第２差分生成部は、前記第２の差分値の絶対値が所定の値以下の場合に前記第２の差分値を出力する第１のリミッタ部をさらに備え、
前記第３差分生成部は、前記第３の差分値の絶対値が所定の値以下の場合に前記第３の差分値を出力する第２のリミッタ部をさらに備え、
前記第４差分生成部は、前記第４の差分値の絶対値が所定の値以下の場合に前記第４の差分値を出力する第３のリミッタ部をさらに備えたこと
を特徴とする請求項１記載のノイズリダクション装置。
【請求項３】
前記第１の補正部は、前記第１の差分値が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の差分値と前記閾値との差分値を前記閾値から減じた値に前記第１の差分値を変換する第１の変換部を備え、
前記第２の補正部は、前記第２の差分値が前記閾値を超えた場合に、前記第２の差分値と前記閾値との差分値を前記閾値から減じた値に前記第２の差分値を変換する第２の変換部を備えたこと
を特徴とする請求項１記載のノイズリダクション装置。
【請求項４】
入力フレームをフレーム毎に遅延させて第１遅延フレームを生成する第１のフレーム遅延部と、前記第１遅延フレームと前記入力フレームとの間の第１の差分値を生成する第１差分生成部と、前記入力フレームをライン毎に遅延させて第１ライン遅延フレームを生成する第１ライン遅延部と、前記第１遅延フレームをライン毎に遅延させて第２ライン遅延フレームを生成する第２ライン遅延部と、前記入力フレームと前記第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成する第２差分生成部と、前記第１遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値を生成する第３差分生成部と、前記第１ライン遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成する第４差分生成部と、前記第３の差分値および前記第４の差分値の論理和に基づき前記第１の差分値を用いて前記入力フレームを補正する第１の補正部と、前記第２の差分値および前記第４の差分値の論理和に基づき前記第１の差分値を用いて前記第１遅延フレームを補正する第２の補正部とを備えた第１のノイズリダクション部と、
入力フレームをフレーム毎に遅延させて第２遅延フレームを生成する第２のフレーム遅延部と、前記第２遅延フレームと前記入力フレームとの間の第５の差分値を生成する第５差分生成部と、前記入力フレームをライン毎に遅延させて第３ライン遅延フレームを生成する第３ライン遅延部と、前記第２遅延フレームをライン毎に遅延させて第４ライン遅延フレームを生成する第４ライン遅延部と、前記入力フレームと前記第３ライン遅延フレームとの間の第６の差分値を生成する第６差分生成部と、前記第２遅延フレームと前記第４ライン遅延フレームとの間の第７の差分値を生成する第７差分生成部と、前記第３ライン遅延フレームと前記第４ライン遅延フレームとの間の第８の差分値を生成する第８差分生成部と、前記第６の差分値および前記第８の差分値の論理積に基づき前記第５の差分値を用いて前記入力フレームを補正する第３の補正部と、前記第７の差分値および前記第８の差分値の論理積に基づき前記第５の差分値を用いて前記第２遅延フレームを補正する第４の補正部とを備えた第２のノイズリダクション部と、
入力された映像信号のフレームを前記第１のノイズリダクション部および前記第２のノイズリダクション部のいずれか一方に前記入力フレームとして入力するスイッチ部と、
前記入力された映像信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、
ヒストグラム特性と前記第１および第２のノイズリダクション部のうち選択すべきノイズリダクション部を規定したテーブルを記憶するメモリと、
前記ヒストグラム検出部の検出結果と前記メモリに記憶したテーブルに基づいて前記スイッチ部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とするノイズリダクション装置。
【請求項５】
映像信号の入力フレームをフレーム毎に遅延させて遅延フレームを生成し、
前記遅延フレームと前記入力フレームとの間の第１の差分値を生成し、
前記入力フレームをライン毎に遅延させて第１ライン遅延フレームを生成し、
前記遅延フレームをライン毎に遅延させて第２ライン遅延フレームを生成し、
前記入力フレームと前記第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成し、
前記遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値を生成し、
前記第１ライン遅延フレームと前記第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成し、
前記第３の差分値および前記第４の差分値の論理和または論理積に基づき前記第１の差分値を用いて前記入力フレームを補正し、
前記第２の差分値および前記第４の差分値の論理和または論理積に基づき前記第１の差分値を用いて前記遅延フレームを補正すること
を特徴とするノイズリダクション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば映像情報に発生するノイズを除去するためのノイズリダクション装置およびノイズリダクション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像情報におけるノイズを低減するノイズリダクション回路としては、巡回型と非巡回型の２つの手法が知られている。巡回型ノイズリダクションは、非巡回型のものと比べてノイズ低減効果が大きいので、従来ＴＶなどの映像処理装置において広く用いられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
巡回型ノイズリダクション回路は、映像情報を時間軸方向に積分することでノイズを低減する。そのため、巡回型ノイズリダクション回路では、動いている映像に対して、いわゆる映像の尾引き現象が発生してしまう。そこで、動き検出回路を追加し、映像のうち動きの大きい部分について積分効果を下げることで、映像の尾引き現象を少なくする方法が提案されている。しかし、動き検出の誤動作もあることから、尾引き現象を抑えながら十分なノイズリダクション効果を得ることが難しい。特に、高解像度のハイビジョン信号（ＨＤ信号）のように尾引き現象が目立つ映像情報の場合、強くノイズリダクションを掛けると、その積分効果により高解像度の映像がボケてしまう問題があった。
【特許文献１】実開昭６１−１４０６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来のノイズリダクション装置およびノイズリダクション方法では、特に高解像度の映像情報を処理する際に映像にボケが生じやすいという問題がある。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、高解像度のＨＤ映像信号においても尾引きが少なく十分なノイズリダクション効果を得ることのできるノイズリダクション装置およびノイズリダクション方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、本発明の一つの態様に係るノイズリダクション装置は、映像信号の入力フレームをフレーム毎に遅延させて遅延フレームを生成するフレーム遅延部と、遅延フレームと入力フレームとの間の第１の差分値を生成する第１差分生成部と、入力フレームをライン毎に遅延させて第１ライン遅延フレームを生成する第１ライン遅延部と、遅延フレームをライン毎に遅延させて第２ライン遅延フレームを生成する第２ライン遅延部と、入力フレームと第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成する第２差分生成部と、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値を生成する第３差分生成部と、第１ライン遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成する第４差分生成部と、第３の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて入力フレームを補正する第１の補正部と、第２の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて遅延フレームを補正する第２の補正部とを備えている。
【０００６】
また、本発明の他の態様に係るノイズリダクション方法は、映像信号の入力フレームをフレーム毎に遅延させて遅延フレームを生成し、遅延フレームと入力フレームとの間の第１の差分値を生成し、入力フレームをライン毎に遅延させて第１ライン遅延フレームを生成し、遅延フレームをライン毎に遅延させて第２ライン遅延フレームを生成し、入力フレームと第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成し、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値を生成し、第１ライン遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成し、第３の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて入力フレームを補正し、第２の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて遅延フレームを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高解像度の映像情報においても尾引き現象を抑えたノイズリダクション効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
高解像度の映像信号（映像情報）においては、映像にデジタル信号特有の細かいノイズが乗ることが多い。また、従来の積分回路を用いたノイズリダクションでは動きのある映像について尾引き現象が発生し、映像の質を低下させてしまう。本発明の実施形態に係るノイズリダクション装置およびその方法では、このデジタル信号特有の細かいノイズに対応することができる。
【０００９】
具体的には、映像信号の処理対象たるフレーム（以下「現フレーム」という。）と、現フレームに先行するフレームをフレーム単位で遅延させたフレーム（以下「遅延フレーム」という。）と、現フレームおよび遅延フレームそれぞれについて水平ライン単位で先行する映像信号を水平ライン単位で遅延させたフレーム（以下「ライン遅延フレーム」という。）とに基づいて、これらのフレームから絵柄の動きを考慮しつつノイズの有無を検出し、ノイズ除去を行っている。
【００１０】
以下、本発明の一つの実施形態に係るノイズリダクション装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一つの実施形態に係るノイズリダクション装置の機能構成を示すブロック図、図２は、この実施形態に係るノイズリダクション装置の演算処理について説明する図である。
【００１１】
図１に示すように、この実施形態のノイズリダクション装置１は、フレーム遅延部１０、現ラインフレーム間差分生成部１１、第１補正判定部１２、第２補正判定部１３、現フレーム補正部１４、遅延フレーム補正部１５、第１ライン遅延部１６、第２ライン遅延部１７、現フレームライン間差分生成部１８、遅延フレームライン間差分生成部１９、および、遅延ラインフレーム間差分生成部２０を備えている。
【００１２】
フレーム遅延部１０は、入力ＩＮから入力された映像信号（フレーム）を１フレーム分遅延させる遅延素子である。すなわち、フレーム遅延部１０は、現フレームに１フレーム分先行するフレームを１フレーム分遅延させて遅延フレームを生成する。図２は、現フレームＣＦと遅延フレームＤＦ（現フレームに１フレーム分先行するフレーム）との関係を示している。図２において、フレーム遅延部１０は、遅延フレームＤＦを生成する作用をする。
【００１３】
現ラインフレーム間差分生成部１１は、現フレームと遅延フレームとの差分を算出する演算器である。すなわち、現ラインフレーム間差分生成部１１は、フレーム単位で動きのある映像やノイズ成分を抽出する作用をする。図２において、現ラインフレーム間差分生成部１１は、ラインＡとラインＢとの差分値を生成する。
【００１４】
第１および第２補正判定部１２および１３は、現フレームおよび遅延フレームのそれぞれについて、ノイズ除去（映像情報の補正）を行うべきか判定し、判定すべきと判定した場合に補正信号を出力する機能を有する演算器である。第１および第２補正判定部１２および１３は、後述する現フレーム内の現ラインと現ラインから１ライン分先行するラインを１ライン分遅延させた遅延ライン（以下「遅延ライン」という。）との間の差分情報、遅延フレーム内の現ラインと遅延ラインとの間の差分情報、および、現フレーム・遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分情報に基づいて、現ラインに動きがあるのか、ノイズ成分があるのかを判定する。判定の結果ノイズ成分と判定した場合、第１および第２補正判定部１２および１３は、現ラインフレーム間差分生成部１１の出力信号を補正信号として出力する。現フレーム補正部１４および遅延フレーム補正部１５は、現フレームおよび遅延フレームのそれぞれについて、第１および第２補正判定部１２および１３が出力した補正信号を用いて補正を行う演算器である。
【００１５】
第１および第２ライン遅延部１６および１７は、フレームを１水平ライン単位で遅延させる演算素子である。すなわち、第１および第２ライン遅延部１６および１７は、現フレームおよび遅延フレームそれぞれについて、１水平ライン分先行する映像信号を１ライン分遅延させた第１ライン遅延フレームおよび第２ライン遅延フレームを出力する。第１および第２ライン遅延部１６および１７は、現フレームおよび遅延フレームそれぞれを１水平ライン分先行する映像信号を出力する。図２において、第１ライン遅延部１６は、ラインＣを生成し、第２ライン遅延部１７は、ラインＤを生成する。
【００１６】
現フレームライン間差分生成部１８は、現フレームと第１ライン遅延フレームとの差分値を生成する演算器である。図２において、現フレームライン間差分生成部１８は、ラインＡとラインＣとの差分値を生成する。遅延フレームライン間差分生成部１９は、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの差分値を生成する演算器である。図２において、遅延フレームライン間差分生成部１９は、ラインＢとラインＤとの差分値を生成する。遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、第１ライン遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの差分値を生成する演算器である。図２において、遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、ラインＣとラインＤとの差分値を生成する。
【００１７】
入力ＩＮに入力された現フレームは、現フレーム補正部１４、現ラインフレーム間差分生成部１１、第１ライン遅延部１６、現フレームライン間差分生成部１８およびフレーム遅延部１０に入力される。一方、フレーム遅延部１０は、現フレームに１フレーム分先行するフレームを１フレーム分遅延させた遅延フレームを現ラインフレーム間差分生成部１１、第２ライン遅延部１７、遅延フレームライン間差分生成部１９および遅延フレーム補正部１５に遅延フレームを与える。現ラインフレーム間差分生成部１１は、現フレームと遅延フレームとの差分値を生成して第１および第２補正判定部１２，１３に与える。
【００１８】
第１および第２ライン遅延部１６および１７は、それぞれ現フレームおよび遅延フレームに１水平ライン分先行する映像信号を１水平ライン分遅延させた第１ライン遅延フレームおよび第２ライン遅延フレームを出力している。現フレームライン間差分生成部１８は、現フレームと第１ライン遅延フレームとの差分値を生成して第２補正判定部１３に与える。遅延フレームライン間差分生成部１９は、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの差分値を生成して第１補正判定部１２に与える。遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、第１および第２ライン遅延フレーム間の差分値を生成して第１および第２補正判定部１２および１３に与える。その結果、第１補正判定部１２は、補正値たる現フレームおよび遅延フレーム間の差分信号と、補正すべきか判定するための情報としての遅延フレーム内のライン間の差分値および現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ラインの間の差分値を受けることになる。同様に、第２補正判定部１３は、補正値たる現フレームおよび遅延フレーム間の差分信号と、補正すべきか判定するための情報として現フレーム内のライン間の差分値および現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ラインの間の差分値を受けることになる。
【００１９】
すなわち、第１補正判定部１２は、図２に示す現ラインＡの補正判定のために、ラインＢおよびラインＤ間の差分値と、ラインＣおよびラインＤ間の差分値とを用いる。また、第２補正判定部１３は、図２に示す遅延ラインＢの補正判定のために、ラインＡおよびラインＣ間の差分値と、ラインＣおよびラインＤ間の差分値とを用いる。補正の判定は、二つの差分値のいずれか一方または両方（論理和または論理積）が所定の閾値を越える場合にノイズ成分であると判定することにより行う。第１および第２補正判定部１２および１３は、それぞれ補正すべきか判定するための情報に基づいて、処理対象たる現ラインが動きなのか、ノイズなのかを判定し、ノイズと判定した場合に補正値たる差分値をそれぞれ現フレーム補正部１４および遅延フレーム補正部１５に与える。現フレーム補正部１４および遅延フレーム補正部１５は、与えられた補正値を加減算して出力Ｃ−ＯＵＴ・Ｄ−ＯＵＴに出力する。
【００２０】
このように、この実施形態のノイズリダクション装置によれば、動き検出回路と積分器の組み合わせではなく、現フレーム・遅延フレーム間および現ライン・遅延ライン間相互の差分データに基づいて映像の動きとノイズ成分の判定を行うので、高解像度の映像情報であっても映像のボケがなく効果的なノイズ成分除去を実現することができる。
【００２１】
続いて、図３ないし図５を参照して、この実施形態のノイズリダクション装置の構成例をより具体的に説明する。図３は、この実施形態のノイズリダクション装置の構成を示す図、図４は、この実施形態のリミッタ変換回路の動作を説明する図、図５は、この実施形態のノイズリダクション装置を構成する各要素の信号波形例を示す図である。
【００２２】
図３に示すように、この実施形態のフレーム遅延部１０は、１フレーム遅延素子１０１により実現される。現ラインフレーム間差分生成部１１は、加算器１１１により実現される。第１および第２ライン遅延部１６および１７は、それぞれ共通する１水平ライン遅延素子１６１および１７１により実現される。現フレーム補正部１４および遅延フレーム補正部１５は、それぞれ共通する加算器１４１および１５１により実現される。
【００２３】
第１補正判定部１２は、ＡＮＤ回路１２１（以下「ＡＮＤ１２１」のように称する。）と、切替回路１２２と、リミッタ変換回路１２３を備えている。ＡＮＤ回路１２１は、遅延フレームライン間差分生成部１９から送られる差分値と、遅延ラインフレーム間差分生成部２０から送られる差分値とのＡＮＤ論理値を出力する論理回路である。すなわち、ＡＮＤ回路１２１は、遅延フレーム中のライン間の差分値と遅延ラインのフレーム間の差分値とがともに出力された場合（ともに「１」である場合）、「１」を出力する。切替回路１２２は、現ラインフレーム間差分生成部１１の出力とゼロ電位（論理値「０」）とを切り替える切替器であり、ＡＮＤ１２１の出力に応じていずれか一方を出力する。図３に示す例では、ＡＮＤ１２１の出力が「１」である場合、入力「Ｈ」が選択され出力される。リミッタ変換回路１２３は、入力された信号に所定の変換を加えて出力する信号変換回路である。
【００２４】
リミッタ変換回路１２３の信号変換は、図４に示すように、入力０からＥｉｎまではリニアに０からＥｏｕｔのように出力し、入力ＥｉｎからＦｉｎまでは逆のリニアにＥｏｕｔから０までのように出力する。すなわち、０からＦｏｕｔの略中間点であるＥｏｕｔから出力特性が逆に折り返されるように（Ｅ点からＦ点までの出力がＥ点からＦｉｎ点まで折り返されるように）構成されている。Ｅ点（Ｅｉｎ）は、映像信号中のノイズとして最も出現頻度の高いサイズ（ビット数）の値とし、ヒストグラムなどから求めることができる。Ｅｉｎの例としては、たとえば３ＬＳＢ（Least Significant Bitの３つ分相当）の値とすることができる。すなわち、リミッタ変換回路１２３は、最も頻度の多いサイズのノイズ（この場合は３ＬＳＢ）に最も高いノイズ補正効果を与える作用をする。
【００２５】
図３に示すように現ラインフレーム間差分生成部１１に出力があり（現フレーム・遅延フレーム間の差分値（＝ノイズらしき情報）があり）、遅延フレーム内のライン間の差分値と遅延ラインのフレーム間の差分値とがともに出力された場合（ＡＮＤ出力が「１」の場合）、切替回路１２２は現ラインフレーム間差分生成部１１の出力をそのまま出力する。切替回路１２２の出力はリミッタ変換回路１２３によりレベル変換され、補正値として現フレーム補正部１４に与えられる。
【００２６】
なお、第２補正判定部１３は、第１補正判定部１２と対応し、ＡＮＤ１３１と、切替回路１３２と、リミッタ変換回路１３３を備えている。すなわち、第２補正判定部１３は、第１補正判定部１２と共通の構成を有している。そして、現ラインフレーム間差分生成部１１に出力があり（＝ノイズらしき情報があり）、現フレーム中のライン間の差分値と遅延ラインのフレーム間の差分値とがともに出力された場合、切替回路１３２は現ラインフレーム間差分生成部１１の出力をそのまま出力する。切替回路１３２の出力はリミッタ変換回路１３３によりレベル変換され、補正値として遅延フレーム補正部１５に与えられる。
【００２７】
図３に示すように、現フレームライン間差分生成部１８は、加算器１８１と、絶対値変換器１８２（以下「ＡＢＳ１８２」のように称する。）と、比較器１８３とを有している。加算器１８１は、現フレームと符号を反転した現フレームの遅延ラインとを加算する。ＡＢＳ１８２は、入力信号の絶対値を出力する変換器である。比較器１８３は、入力ＡおよびＢを比較して「Ａ＜＝Ｂ」の関係が満たされる場合に「１」を出力する演算器である。すなわち、比較器１８３は、入力ＡがＢ以下の値の場合に「１」を出力するリミッタの作用をする。
【００２８】
加算器１８１は、現フレームと第１ライン遅延フレームとの差分値を生成し、ＡＢＳ１８２は、当該差分値の絶対値を出力する。比較器１８３の入力Ｂには所定の閾値が与えられており、ＡＢＳ１８２の出力が当該閾値以下の場合、比較器１８３は「１」を出力する。すなわち、現フレームライン間差分生成部１８は、現フレームに絶対値の小さなノイズらしき情報がある場合に「１」を出力するように機能する。
【００２９】
遅延フレームライン間差分生成部１９は、現フレームライン間差分生成部１８と対応し、加算器１９１と、ＡＢＳ１９２と、比較器１９３とを有している。すなわち、遅延フレームライン間差分生成部１９は、現フレームライン間差分生成部１８と共通の構成を有している。そして、加算器１９１は、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの差分値を生成し、ＡＢＳ１９２は、当該差分値の絶対値を出力する。比較器１９３の入力Ｂには所定の閾値が与えられており、ＡＢＳ１９２の出力が当該閾値以下の場合、比較器１９３は「１」を出力する。遅延フレームライン間差分生成部１９は、遅延フレームに絶対値の小さなノイズらしき情報がある場合に「１」を出力するように機能する。
【００３０】
図３に示すように、遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、現フレームライン間差分生成部１８および遅延フレームライン間差分生成部１９と対応し、加算器２０１と、ＡＢＳ２０２と、比較器２０３とを有している。すなわち、遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、現フレームライン間差分生成部１８および遅延フレームライン間差分生成部１９と共通の構成を有している。そして、加算器２０１は、第１および第２ライン遅延フレーム間の差分値を生成し、ＡＢＳ２０２は、当該差分値の絶対値を出力する。比較器２０３の入力Ｂには所定の閾値が与えられており、ＡＢＳ２０２の出力が当該閾値以下の場合、比較器２０３は「１」を出力する。遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、遅延ラインに絶対値の小さなノイズらしき情報がある場合に「１」を出力するように機能する。
【００３１】
以上の通り、現フレームライン間差分生成部１８、遅延フレームライン間差分生成部１９、および遅延ラインフレーム間差分生成部２０は、それぞれ差分が小さく動きが少ないと判断した場合に「１」を出力し、第１および第２補正判定部１２および１３は、これらの「１」や「０」の組み合わせから（この例ではＡＮＤのとき）に、現ラインフレーム間差分生成部１１の出力を補正値として加算器１４１および１５１に与え、それぞれ減算・加算処理を実行させる。これにより、現フレームおよび遅延フレームについてノイズ成分の除去が行われる。
【００３２】
ここで、図３および図５を参照して、この実施形態のノイズリダクション回路の動作を詳細に説明する。入力ＩＮに図５の（ａ）に示すライン信号が入力され、１水平ライン遅延素子１６１の出力に同じく（ｂ）に示すライン信号が出力されたものと仮定する。同様に、１フレーム遅延素子１０１の出力に（ｃ）に示すライン信号が出力され、１水平ライン遅延素子１７１の出力に同じく（ｄ）に示すライン信号が出力されたものと仮定する。そうすると、図中Ｇに示すパルスは、現フレーム・遅延フレーム・それぞれの遅延ラインに共通に現れているから、絵柄を示す映像信号である可能性が高い。一方、図中Ｈに示すパルスは、現フレーム・遅延フレーム・それぞれの遅延ラインで出現位置が異なるから、動きのある絵柄かノイズ成分である可能性が高い。
【００３３】
加算器１１１は、現フレームと遅延フレームとの差分を出力するから、（ａ）と（ｃ）との差分である（ｅ）を出力する。一方、加算器１８１、加算器２０１および加算器１９１は、それぞれ現フレームと第１ライン遅延フレームとの間の差分値、現フレームの遅延ラインと遅延フレームの遅延ラインとの間の差分値、および遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の差分値を出力するから、それぞれ（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）の信号を出力する。すなわち、（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）には、絵柄と推定されるパルスが差分処理により相殺され、ノイズ成分と推定されるパルスのみが残っている。最終的に、加算器１４１および１５１は、切替回路１２２および１３２の出力である（ｋ）および（ｌ）をノイズ除去の補正信号として現フレームおよび遅延フレームのそれぞれに加減算し、ノイズ成分の除去された現フレーム（ｍ）および遅延フレーム（ｎ）を出力する。
【００３４】
このように、この実施形態のノイズリダクション装置では、リミッタ変換回路を備えてノイズ成分の多く出現するサイズの信号が相対的に大きく補正されるように構成したので、特にデジタル映像特有のノイズ成分を効果的に除去することができる。また、この実施形態のノイズリダクション装置では、現フレーム中の現ラインおよび遅延ライン間の差分値、遅延フレーム中の現ラインおよび遅延ライン間の差分値、および、現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分値に基づいて、現フレームおよび遅延フレームそれぞれの現ライン間の差分値を補正信号として補正処理するので、絵柄の動きによる誤差を抑えデジタル特有のノイズ成分を効果的に除去することができる。
【００３５】
次に、図６を参照して、他の実施形態に係るノイズリダクション装置について詳細に説明する。図６は、この実施形態に係るノイズリダクション装置の回路構成を示す図である。以下の説明において、図１ないし図５に示す実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００３６】
図６に示すノイズリダクション装置２は、図３に示すノイズリダクション装置１のＡＮＤ１２１および１３１を、ＯＲ回路２２１および２３１と置き換えたものである。すなわち、図３に示す実施形態では、現フレームと第１ライン遅延フレームとの間の差分値と現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分値、および、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の差分値と現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分値が、それぞれＡＮＤを満たす（それぞれの出力が存在する）場合にノイズ成分の補正処理を行っていた。図６に示す実施形態では、現フレームと第１ライン遅延フレームとの間の差分値と現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分値、および、遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の差分値と現フレームおよび遅延フレームそれぞれの遅延ライン間の差分値が、それぞれＯＲを満たす（それぞれ少なくとも一方の出力が存在する）場合にノイズ成分の補正処理を行う。したがって、図６に示す実施形態の方がノイズ成分の補正処理がかかりやすくなり、逆に動きの検出を緩めることができる。これは、ノイズ成分が多い映像信号を処理する場合に適していることを意味している。
【００３７】
続いて、図７を参照して他の実施形態に係るノイズリダクション装置について詳細に説明する。図７は、この実施形態に係るノイズリダクション装置の構成を示すブロック図である。以下の説明において、図１ないし図６に示す実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。この実施形態のノイズリダクション装置３は、図３に示すノイズリダクション装置１と、図６に示すノイズリダクション装置２と、入力される映像信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部３０と、ノイズリダクション装置１および２を切り替えるスイッチＳＷとを有している。
【００３８】
ヒストグラム検出部３０は、入力される映像信号全体（画面全体）のヒストグラムを検出し、検出結果に応じてノイズリダクション装置１または２のいずれか一方を入力ＩＮに接続するよう制御する機能を有する。より具体的には、ヒストグラム検出部３０は、入力映像信号に黒レベルに近い画素数またはその画素数の画面全体に占める割合が、所定の閾値よりも高い場合、入力映像信号が第２ノイズリダクション装置２に入力されるようにスイッチＳＷを制御する。閾値との比較は、メモリなどにヒストグラム特性とどちらのノイズリダクションを用いるべきかを示すテーブルをあらかじめ記憶しておき、これを参照することで判定することができる。前述のとおり、第２ノイズリダクション装置２は、ノイズ成分の補正処理が第１ノイズリダクション装置１よりもかかりやすいから、より効果的なノイズ成分除去を実現することができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。たとえば、図７に示す実施形態のノイズリダクション装置３は、ヒストグラムの検出結果に応じてノイズリダクション効果の相違する複数のノイズリダクション装置を切り替えて接続するように構成したが、これには限定されない。図３または図６に示す実施形態のノイズリダクション装置単体にヒストグラム検出部を追加し、その結果に応じて比較器１８３・１９３・２０３の比較値Ｂの値を制御したり、リミッタ変換回路１２３・１３３のリミッタ特性（図３のＥ点）を制御したりしてもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、映像処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一つの実施形態に係るノイズリダクション装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施形態の演算処理について説明する図である。
【図３】図１に示す実施形態の構成を示す図である。
【図４】図１に示す実施形態のリミッタ変換回路の動作を説明する図である。
【図５】図１に示す実施形態の各要素の信号波形例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るノイズリダクション装置の構成を示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係るノイズリダクション装置の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ノイズリダクション装置、１０…フレーム遅延部、１１…現ラインフレーム間差分生成部、１２…第１補正判定部、１３…第２補正判定部、１４…現フレーム補正部、１５…遅延フレーム補正部、１６…第１ライン遅延部、１７…第２ライン遅延部、１８…現フレームライン間差分生成部、１９…遅延フレームライン間差分生成部、２０…遅延ラインフレーム間差分生成部。
【要約】      （修正有）【課題】高解像度映像信号においても尾引きが少ないノイズ抑制効果を得る。【解決手段】映像信号の第１のフレームを遅延させるフレーム遅延部と、遅延フレームと第２のフレームとの間の第１の差分値を生成する第１差分生成部と、第１のフレームを遅延させる第１ライン遅延部と、第２のフレームを遅延させる第２ライン遅延部と、第１のフレームと第１ライン遅延フレームとの間の第２の差分値を生成する第２差分生成部と、第２のフレームと第２ライン遅延フレームとの間の第３の差分値生成部と、第１ライン遅延フレームと第２ライン遅延フレームとの間の第４の差分値を生成する第４差分生成部と、第３の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて第１のフレームを補正する第１の補正部と、第２の差分値および第４の差分値の論理和または論理積に基づき第１の差分値を用いて第２のフレームを補正する第２の補正部とを備える。【選択図】図１【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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