(57)【要約】【課題】モスキートノイズの低減処理を従来よりも適切に行うことが可能な信号処理装置を提供する。【解決手段】モスキートノイズ低減部１４において、画像データＤinの画素値ｘとその移動平均値ｘavgとの差分値Δｘの大きさに応じて、ゲイン値Ｇａｉｎが適応的に変化するように、ゲイン値Ｇａｉｎを画素ごとに算出する。また、その算出されたゲイン値Ｇａｉｎを用いて、画像データＤinの画素値ｘと、差分信号における差分値Δｘとの合成処理を行う。これにより、画像データＤinに微小なノイズが含まれている場合に、そのような微小なノイズが含まれる画素信号に対し、選択的な合成処理（ノイズ低減処理）がなされるようになる。よって、従来のような閾値によらずに、急峻なエッジを保持しつつ、エッジ以外の微小なノイズを低減することが可能となる。【選択図】図１
2009267439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記画像信号と前記平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、
算出されたゲイン値を用いて、前記画素ごとに、前記画像信号と前記差分信号との合成処理を行う合成手段と
を備えた信号処理装置。
【請求項２】
前記ゲイン算出手段は、前記差分値が大きくなるのに応じて前記ゲイン値が小さくなるように、ゲイン値を適応的に変化させる
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記ゲイン算出手段は、前記差分値が所定の第１閾値未満のときには前記ゲイン値が所定の高ゲイン値となり、前記差分値が前記第１閾値以上かつ所定の第２閾値未満のときには、前記差分値が大きくなるのに応じて前記ゲイン値が前記高ゲイン値から所定の低ゲイン値まで連続的に減少していき、前記差分値が前記第２閾値以上のときには前記ゲイン値が前記低ゲイン値となるように、ゲイン値を適応的に変化させる
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記ゲイン算出手段は、前記差分値が所定の閾値未満のときには前記ゲイン値が所定の高ゲイン値となり、前記差分値が前記閾値以上のときには前記ゲイン値が所定の低ゲイン値となるように、ゲイン値を適応的に変化させる
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記ゲイン算出手段は、前記差分値が大きくなるのに応じて、前記ゲイン値が所定の高ゲイン値から所定の低ゲイン値まで連続的に減少していくように、ゲイン値を適応的に変化させる
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記画像信号からエッジを検出するエッジ検出手段を備え、
前記ゲイン算出手段は、前記エッジ検出手段によるエッジ検出結果に応じて、前記差分値と前記ゲイン値との関係を表すゲイン特性を適応的に変化させる
請求項１または請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記ゲイン算出手段は、エッジ領域内の画素における前記差分値の大きさと、エッジマスク領域内の画素における前記差分値の大きさとに応じて、前記ゲイン特性を適応的に変化させる
請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記ゲイン算出手段は、前記エッジ領域内の画素における前記差分値の平均値が大きくなるのに応じて前記ゲイン値が大きくなるように、前記ゲイン特性を適応的に変化させる
請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記ゲイン算出手段は、前記エッジマスク領域内の画素における前記差分値の平均値が大きくなるのに応じて前記ゲイン値が大きくなるように、前記ゲイン特性を適応的に変化させる
請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記合成手段は、前記ゲイン値と前記差分値との乗算値を前記画像信号から減算することにより、前記画素ごとに合成処理を行う
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記画像信号と前記平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、
算出されたゲイン値を用いて、前記画素ごとに、前記画像信号と前記差分信号との合成処理を行う合成手段と、
前記合成手段による合成処理後の画像信号に基づいて画像表示を行う表示手段と
を備えた画像表示装置。
【請求項１２】
所定の記録媒体に記録された画像信号の再生を行う再生手段と、
前記再生手段により再生された画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記画像信号と前記平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、
算出されたゲイン値を用いて、前記画素ごとに、前記画像信号と前記差分信号との合成処理を行う合成手段と
を備えた再生装置。
【請求項１３】
外部から送信された画像信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記画像信号と前記平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、
算出されたゲイン値を用いて、前記画素ごとに、前記画像信号と前記差分信号との合成処理を行う合成手段と
を備えた受信装置。
【請求項１４】
画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記画像信号と前記平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、
前記画素ごとに、前記差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、
算出されたゲイン値を用いて、前記画素ごとに、前記画像信号と前記差分信号との合成処理を行う合成手段と、
前記合成手段による合成処理後の画像信号を前記画像信号から減算することにより、減算信号を生成する減算手段と、
前記減算信号を増幅することにより、増幅信号を生成する増幅手段と、
前記合成処理後の画像信号と前記増幅信号とを加算する加算手段と
を備えた強調化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号に含まれるモスキートノイズを低減する信号処理装置、ならびにそのような信号処理装置を備えた画像表示装置、再生装置、受信装置および強調化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データを圧縮するＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）などの圧縮方式では、画像データを圧縮するエンコーダは、画像データをブロック化すると共に、各ブロックに対し、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）処理を行い、高周波成分の係数を０に置き換えることによって圧縮を行う。そのため、デコーダによって、ＭＰＥＧ方式でエンコードされた画像データのデコードを行うと、失われた高周波成分の係数に起因し、さらに、ＤＣＴ係数の量子化誤差に起因して、画像の高周波成分が失われるため、デコードされた画像データでは、原理的に、画像のエッジの周辺部分にモスキートノイズが発生する。このようにモスキートノイズは、デジタル画像圧縮においてエッジや色変化の激しい部分で発生するノイズである。
【０００３】
例えば、図１９に示した画像では、右側の図１９（Ｂ）（左側の図１９（Ａ）中の符号Ｐ１０１部分の拡大図）におけるエッジ近傍に、モスキートノイズが発生してしまっている。この図から分かるように、モスキートノイズは、背景が平坦（特徴があまり無い）であるエッジ近傍において、微小にばらついているノイズであると言える。
【０００４】
そのようなモスキートノイズを適切に除去するには、急峻なエッジを保持した状態で、微小ノイズを低減する必要がある。この手法としては、一般的にεフィルタが多く用いられている。このεフィルタは、画像データを構成する画素のうちの注目画素のフィルタリングに用いられるものであり、例えば図２０に示したように、注目画素の画素値Ｘ（ｎ）と、その周辺画素の画素値Ｘ（ｎ−２），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ＋１），Ｘ（ｎ＋２）との差分値を、閾値εに応じてフィルタ処理を行うようになっている。
【０００５】
具体的には、εフィルタを一次元信号で表現すると、以下の（１１）式によって定義される。ここで、ｆ（）は線形区分関数であり、以下の（１２）式で与えられる。また、ａｋはＦＩＲフィルタの係数であり、直流成分を保存するために総和が１となるように設定されている。このようなεフィルタを用いることにより、閾値ε以下の差分値をもつ画素値が保持される一方、閾値ε以上の差分値をもつ画素値は、図２０中の矢印Ｐ１０２，Ｐ１０３で示したように、小さくなるように補正されるため、急峻なエッジを保持した状態で、エッジ以外の画素に対してリダクション効果を得ることができるようになっている。
【０００６】
【数１】
2009267439.tif 000003
【０００７】
ところが、例えば図２１に示したように、入力された画像信号Ｄ１００に含まれるエッジの高さが、閾値εを挟んで微小に変動するような場合には、εフィルタによるフィルタ処理後の画像信号Ｄ１０１では、エッジが大きく変動してしまう問題があった。
【０００８】
そこで、このような問題に対応する方法として、例えば特許文献１に示したような信号処理装置が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２２は、上記特許文献１において提案されている信号処理装置のブロック構成を表したものである。この信号処理装置では、注目画素に対してフィルタ処理を行うとき、注目画素とその周辺画素からなる画素領域において、複数の種類のタップ係数を用いて加重平均を行うことで複数の種類の平滑化値を求めると共に、注目画素と加重平均に用いた画素の画素値との差分値を所定の閾値と比較した結果に基づいて、複数の種類の平滑化値に対する重みを算出し、この重みに従って複数の種類の平滑化値を合成するようになっている。
【００１１】
具体的には、まず、ＬＰＦ（ローパス・フィルタ）１０１では、以下の（１３）〜（１５）式に示したように、３種類のタップ係数を用いて、３種類の平準化信号Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５を算出するようになっている。
【００１２】
【数２】
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【００１３】
また、制御信号発生部１０２では、以下の（１６）式および（１７）式を用いて、重み付け係数ｗ１，ｗ２を算出するようになっている。より具体的には、ｘ（ｎ−１）−ｘ（ｎ）の絶対値とｘ（ｎ＋１）−ｘ（ｎ）の絶対値とのうちの大きいほうをｄ１とすると共に、このｄ１の大きさに応じて重み付け係数ｗ１を算出している。また、ｘ（ｎ−２）−ｘ（ｎ）の絶対値とｘ（ｎ＋２）−ｘ（ｎ）の絶対値とのうちの大きいほうをｄ２とすると共に、このｄ２の大きさに応じて重み付け係数ｗ３を算出している。
【００１４】
【数３】
2009267439.tif 000005
【００１５】
そして、合成部１０３では、３種類の平滑化信号Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５と、２種類の重み付け係数ｗ１，ｗ３とを用いて、以下の（１８）式により合成処理を行うようになっている。
【００１６】
【数４】
2009267439.tif 000006
【００１７】
このような信号処理装置によれば、２種類の閾値（ε１，ε２）（ε１＞ε２）を持つことにより、入力された画像信号に含まれるエッジの高さが、大きい方の閾値ε１を挟んで微小に変動しているような場合であっても、エッジを緩やかに変動させることが可能となり、急峻なエッジを保つことができるようになっている。
【００１８】
しかしながら、入力された画像信号に含まれるエッジの高さが、小さい方の閾値ε２より小さい値になると、前述の図２１に示した場合と同様に、エッジの形状が保持されずに鈍ってしまうという問題があり、改善の余地があった。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、モスキートノイズの低減処理を従来よりも適切に行うことが可能な信号処理装置、ならびにそのような信号処理装置を備えた画像表示装置、再生装置、受信装置および強調化処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の信号処理装置は、画像信号を構成する画素ごとに、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域における画素値の変動の中心を算出することにより、平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、画素ごとに、画像信号と平準化信号との差分信号を生成する差分信号生成手段と、画素ごとに、差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値を適応的に変化させることにより、ゲイン値を算出するゲイン算出手段と、算出されたゲイン値を用いて、画素ごとに、画像信号と差分信号との合成処理を行う合成手段とを備えたものである。
【００２１】
本発明の画像表示装置は、上記平準化信号生成手段と、上記差分信号生成手段と、上記ゲイン算出手段と、上記合成手段と、この合成手段による合成処理後の画像信号に基づいて画像表示を行う表示手段とを備えたものである。
【００２２】
本発明の再生装置は、所定の記録媒体に記録された画像信号の再生を行う再生手段と、この再生手段により再生された画像信号について、上記平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、上記差分信号生成手段と、上記ゲイン算出手段と、上記合成手段とを備えたものである。
【００２３】
本発明の受信装置は、外部から送信された画像信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信された画像信号について、上記平準化信号を生成する平準化信号生成手段と、上記差分信号生成手段と、上記ゲイン算出手段と、上記合成手段とを備えたものである。  
【００２４】
本発明の強調化処理装置は、上記平準化信号生成手段と、上記差分信号生成手段と、上記ゲイン算出手段と、上記合成手段と、この合成手段による合成処理後の画像信号を上記画像信号から減算することにより、減算信号を生成する減算手段と、この減算信号を増幅することにより増幅信号を生成する増幅手段と、上記合成処理後の画像信号と増幅信号とを加算する加算手段とを備えたものである。
【００２５】
本発明の信号処理装置、画像表示装置、再生装置、受信装置および強調化処理装置では、画像信号と平準化信号との差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値が適応的に変化するように、ゲイン値が画素ごとに算出される。そして算出されたゲイン値を用いて、画像信号と差分信号との合成処理が、画素ごとになされる。これにより、画像信号に微小なノイズが含まれている場合に、差分値の大きさに応じてゲイン値が適応的に変化するため、差分値が小さい画素信号、すなわち微小なノイズが含まれる画素信号に対して、選択的な合成処理（ノイズ低減処理）がなされ得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の信号処理装置、画像表示装置、再生装置、受信装置または強調化処理装置によれば、画像信号と平準化信号との差分信号における差分値の大きさに応じてゲイン値が適応的に変化するように、ゲイン値を画素ごとに算出すると共に、その算出されたゲイン値を用いて、画像信号と差分信号との合成処理を画素ごとに行うようにしたので、画像信号に微小なノイズが含まれている場合に、そのような微小なノイズが含まれる画素信号に対し、選択的な合成処理（ノイズ低減処理）を行うことができる。よって、従来のような閾値によらずに、急峻なエッジを保持しつつエッジ以外の微小なノイズを低減することができ、モスキートノイズの低減処理を従来よりも適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置（ＴＶ（TeleVision）装置１）の全体構成を表すものである。このＴＶ装置１は、アンテナ１１と、チューナ１２と、デコーダ１３と、本発明の第１の実施の形態に係る信号処理装置（モスキートノイズ低減部１４）と、画像処理部１５と、表示部１６とを備えている。
【００２９】
アンテナ１１は、テレビ信号を受信するものである。また、チューナ１２は、受信されたテレビ信号を復調し、エンコードされたデジタル映像信号として出力するものである。
【００３０】
デコーダ１３は、入力した上記デジタル映像信号に対して所定のデコード処理（例えば、ＭＰＥＧデコード処理などのデコード処理）を行うことにより、画像信号Ｄin（輝度信号）を生成し、出力するものである。
【００３１】
モスキートノイズ低減部１４は、デコーダ１３から入力される画像信号Ｄinに含まれるモスキートノイズの低減処理を行うことにより、そのモスキートノイズ低減後の画像信号Ｄout（輝度信号）を生成し、画像処理部１５へと出力するものである。言い換えると、画像信号Ｄinにおける画素値ｘに対し、モスキートノイズ低減処理を行うことにより、そのような処理後の画素値Ｘ’からなる画像信号Ｄoutを生成するものである。なお、このモスキートノイズ低減部１４の詳細構成については、後述する。
【００３２】
画像処理部１５は、モスキートノイズ低減部１４から出力される画像データＤoutに対して所定の画像処理（例えば、デイインタレース処理、解像度変換処理、オーバードライブ処理など）を施すものである。
【００３３】
表示部１６は、画像処理部１５から出力される画像データに基づいて画像表示を行うものである。この表示部１６は、例えば、ＯＬＥＤ（Organic Light-emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）等により構成される。
【００３４】
次に、図１に加えて図２を参照して、モスキートノイズ低減部１４の構成について、詳細に説明する。
【００３５】
モスキートノイズ低減部１４は、図１に示したように、移動平均算出部１４１と、差分値算出部１４２と、ゲイン算出部１４３と、補正量算出部１４４と、合成部１４５とを有している。
【００３６】
移動平均算出部１４１は、入力された画像データＤinを構成する画素ごとに、以下の（１）式に示したように、注目画素およびその周辺画素からなる画素領域において、画素値ｘの変動の中心を表す移動平均値（加重平均値）ｘavgを算出するものである。このようにして算出される移動平均値xavgは、画像データＤinの平準化信号に対応している。なお、画素値ｘの変動の中心を表すものとしては、上記した移動平均値以外のものを用いてもよい。
【００３７】
【数５】
2009267439.tif 000007
【００３８】
差分値算出部１４２は、画素ごとに、以下の（２）式に示したように、画像データＤinにおける画素値ｘと、移動平均算出部１４１から供給される移動平均値xavgとの差分値Δｘを算出するものである。このようにして算出される差分値Δｘは、画像データＤinと上記平準化信号との差分信号に対応している。
【００３９】
【数６】
2009267439.tif 000008
【００４０】
ゲイン算出部１４３は、画素ごとに、差分値算出部１４２から供給される差分値Δｘの大きさに応じて、ゲイン値Ｇａｉｎを適応的に変化させることにより、ゲイン値Ｇａｉｎを算出するものである。具合的には、例えば図２に示したゲイン特性Ｇ１のように、差分値Δｘとゲイン値Ｇａｉｎとの関係を表すゲイン特性（ゲインカーブ）を用いることにより、差分値Δｘが大きくなるのに応じてゲイン値Ｇａｉｎが小さくなるように、ゲイン値Ｇａｉｎを適応的に変化させるようになっている。これにより、詳細は後述するが、エッジ近傍に現れる微小なノイズに対しては、差分値Δｘが小さな値をとるため、ゲイン値Ｇａｉｎが大きくなって強いリダクション効果が期待できる一方、逆に急峻なエッジに対しては、差分値Δｘが大きな値をとるため、ゲイン値Ｇａｉｎが小さくなって平滑化が行われないようになっている。
【００４１】
より具体的には、このゲイン特性Ｇ１では、以下の（３）式で示したようにして、ゲイン値Ｇａｉｎを適応的に変化するようになっている。すなわち、差分値Δｘの絶対値が所定の閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮ（第１閾値）未満のときには、ゲイン値Ｇａｉｎが「１」（高ゲイン値）となっている。また、差分値Δｘの絶対値が閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮ以上かつ所定の閾値ＤＩＦ＿ＭＡＸ（第２閾値）未満のときには、差分値Δｘが大きくなるのに応じて、ゲイン値Ｇａｉｎが「１」（高ゲイン値）から「０」（低ゲイン値）まで連続的に線型に減少していっている。また、差分値Δｘが閾値ＤＩＦ＿ＭＡＸ以上のときには、ゲイン値Ｇａｉｎが「０」（低ゲイン値）となっている。
【００４２】
【数７】
2009267439.tif 000009
【００４３】
補正量算出部１４４は、ゲイン算出部１４３から供給されるゲイン値Ｇａｉｎと、差分値算出部１４２から供給される差分値Δｘとを乗算することにより、後述する合成部１４５における合成処理（ノイズ低減処理）の際の補正量（Ｇａｉｎ×Δｘ）を算出するものである。
【００４４】
合成部１４５は、ゲイン算出部１４３において算出されたゲイン値Ｇａｉｎを用いて、画素ごとに、画像データＤin（画素値ｘに対応する信号）と、上記差分信号（差分値Δｘに対応する信号）との合成処理を行うことにより、モスキートノイズの低減処理を行うものである。具体的には、以下の（４）式に示したように、ゲイン値Ｇａｉｎと差分値Δｘとの乗算値（補正量算出部１４４により算出された補正量（Ｇａｉｎ×Δｘ））を、画像データＤinにおける画素値ｘから減算することによって画素ごとに合成処理を行い、合成処理後（ノイズ処理後）の画像データＤout（画素値Ｘ’に対応する信号）を出力するようになっている。これにより、詳細は後述するが、急峻なエッジを保持した状態で、エッジ近傍に発生するモスキートノイズのような微小ノイズが低減されるようになっている。なお、合成部１４５における合成処理は、（４）式に示したような減算処理には限られず、他の演算処理を用いるようにしてもよい。
【００４５】
【数８】
2009267439.tif 000010
【００４６】
ここで、移動平均算出部１４１が本発明における「平準化信号生成手段」の一具体例に対応し、差分値算出部１４２が本発明における「差分信号生成手段」の一具体例に対応する。また、補正量算出部１４４および合成部１４５が、本発明における「合成手段」の一具体例に対応する。
【００４７】
次に、図１および図２に加えて図３を参照して、本実施の形態のＴＶ装置１の動作について詳細に説明する。図３は、モスキートノイズ低減部１４の動作を波形図で表したものであり、画像データＤin（画素値ｘ）と、移動平均値ｘavgと、差分値Δｘと、合成処理後の画像データＤout（画素値Ｘ’）とを、画素ごとに表している。なお、図３中の横軸は、画素位置を表している。
【００４８】
このＴＶ装置１では、アンテナ１１において外部から送信されたテレビ信号が受信され、チューナ１２においてそのテレビ信号が復調されてエンコードされたデジタル映像信号が生成され、そのデジタル映像信号がデコーダ１３においてデコード処理されることにより、画像データＤinが生成される。次に、この画像データＤinがモスキートノイズ低減部１４へ入力され、画像信号Ｄinに含まれるモスキートノイズの低減処理がなされることにより、モスキートノイズ低減後の画像信号Ｄoutが生成され、画像処理部１５へ出力される。そして、この画像処理部１５において、画像データＤoutに対する所定の画像処理が施され、表示部１６において、そのような画像処理後の画像データに基づく画像表示が行われる。
【００４９】
その際、本実施の形態のモスキートノイズ低減部１４では、例えば図３に示したようにして、モスキートノイズの低減処理がなされる。具体的には、ゲイン算出部１４３において、画像データＤinの画素値ｘとその移動平均値ｘavgとの差分値Δｘの大きさに応じてゲイン値Ｇａｉｎが適応的に変化するように（より具体的には、ゲイン値Ｇａｉｎが大きくなるのに応じてゲイン値Ｇａｉｎが小さくなるように）、ゲイン値Ｇａｉｎが画素ごとに算出される。そして算出されたゲイン値Ｇａｉｎを用いて、補正量算出部１４４および合成部１４５において、画像データＤinの画素値ｘと差分信号の差分値Δｘとの合成処理が、画素ごとになされる。
【００５０】
したがって、画像データＤinに微小なノイズが含まれている場合に、差分値Δｘの大きさに応じてゲイン値Ｇａｉｎが適応的に変化するため、差分値Δｘが小さい画素値ｘ、すなわち微小なノイズが含まれる画素に対して、選択的な合成処理（ノイズ低減処理）がなされる。すなわち、エッジ近傍に現れる微小なノイズに対しては、差分値Δｘが小さな値をとるため、ゲイン値Ｇａｉｎが大きくなって強いノイズ低減処理（フィルタ処理）がなされる一方、逆に急峻なエッジに対しては、差分値Δｘが大きな値をとるため、ゲイン値Ｇａｉｎが小さくなって、ノイズ低減処理（フィルタ処理）が行われない、または弱いノイズ低減処理が行われる。これにより、エッジ部分が画像データＤinの原信号に残ることで影響を受けず、エッジの形状を保持したフィルタリング結果が得られ、エッジの近傍に発生するモスキートノイズのみが低減（または除去）されることとなる。
【００５１】
ここで、図４〜図８は、本実施の形態のモスキートノイズ低減部１４によるモスキートノイズ低減処理の効果の例をいくつか示したものであり、各図において、（Ａ）はモスキートノイズ低減処理の実行前の画像を、（Ｂ）はモスキートノイズ低減処理の実行後の画像を、それぞれ表している。これら図４〜図８により、本実施の形態のモスキートノイズ低減部１４によるモスキートノイズ低減処理によって、実際にモスキートノイズが低減または除去されていることが分かる。
【００５２】
以上のように本実施の形態では、モスキートノイズ低減部１４において、画像データＤinの画素値ｘとその移動平均値ｘavgとの差分値Δｘの大きさに応じて、ゲイン値Ｇａｉｎが適応的に変化するようにゲイン値Ｇａｉｎを画素ごとに算出すると共に、その算出されたゲイン値Ｇａｉｎを用いて、画像データＤinの画素値ｘと差分信号における差分値Δｘとの合成処理を行うようにしたので、画像データＤinに微小なノイズが含まれている場合に、そのような微小なノイズが含まれる画素信号に対し、選択的な合成処理（ノイズ低減処理）を行うことができる。よって、従来のような閾値によらずに、急峻なエッジを保持しつつエッジ以外の微小なノイズを低減することができ、モスキートノイズの低減処理を従来よりも適切に行うことが可能となる。
【００５３】
具体的には、ゲイン算出部１４３において、差分値Δｘが大きくなるのに応じてゲイン値Ｇａｉｎが小さくなるように、ゲイン値Ｇａｉｎを適応的に変化させるようにしたので、上記のような効果を得ることが可能となる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５５】
図９は、本実施の形態に係る画像表示装置（ＴＶ装置１Ａ）の全体構成を表すものである。このＴＶ装置１Ａは、アンテナ１１と、チューナ１２と、デコーダ１３と、本発明の第２の実施の形態に係る信号処理装置（モスキートノイズ低減部１４Ａ）と、画像処理部１５と、表示部１６とを備えている。すなわち、第１の実施の形態におけるモスキートノイズ低減部１４の代わりに、本実施の形態に係るモスキートノイズ低減部１４Ａが設けられた構成となっている。
【００５６】
モスキートノイズ低減部１４Ａは、移動平均算出部１４１と、差分値算出部１４２と、ゲイン算出部１４３Ａと、補正量算出部１４４と、合成部１４５と、エッジ検出部１４６とを有している。すなわち、第１の実施の形態のモスキートノイズ低減部１４において、エッジ検出部１４６がさらに設けられると共に、ゲイン算出部１４３の代わりにゲイン算出部１４３Ａが設けられた構成となっている。
【００５７】
エッジ検出部１４６は、例えば図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、画像データＤinからエッジを検出することにより、エッジ検出信号ＥＤoutを生成すると共に、検出したエッジを基にエッジマスク信号ＥＭoutを作成するものである。なお、図１０において、エッジ検出信号ＥＤoutが「Ｈ」状態である画素位置Ｐ１２〜Ｐ１３は、エッジ領域を表しており、エッジマスク信号ＥＭoutが「Ｈ」状態である画素位置Ｐ１１〜Ｐ１２，Ｐ１３〜Ｐ１４は、それぞれエッジマスク領域を表している。
【００５８】
ゲイン算出部１４３Ａは、第１の実施の形態で説明したゲイン算出部１４３における機能に加え、エッジ検出部１４６によるエッジ検出結果に応じて、ゲイン特性（例えば、図２に示したゲイン特性Ｇ１）を適応的に変化させる機能を有している。具体的には、エッジ領域（例えば、図１０中の画素位置Ｐ１２〜Ｐ１３の領域）内の画素における差分値Δｘの大きさと、エッジマスク領域（例えば、図１０中の画素位置Ｐ１１〜Ｐ１２，Ｐ１３〜Ｐ１４の領域）内の画素における差分値Δｘの大きさとに応じて、ゲイン特性を適応的に変化させるようになっている。
【００５９】
より具体的には、例えば図１１（Ａ），（Ｂ）および以下の（５）式に示したように、エッジマスク領域内の画素における差分値Δｘの平均値が大きくなるのに応じてゲイン値Ｇａｉｎが大きくなるように、ゲイン特性を適応的に変化させる（例えば、ゲイン特性Ｇ１における閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮを変化させる）ようになっている。
【００６０】
【数９】
2009267439.tif 000011
【００６１】
また、例えば図１２（Ａ），（Ｂ）および以下の（６），（７）式に示したように、エッジ領域内の画素における差分値Δｘの平均値が大きくなるのに応じてゲイン値Ｇａｉｎが大きくなるように、ゲイン特性を適応的に変化させる（例えば、ゲイン特性Ｇ１における閾値ＤＩＦ＿ＭＡＸを変化させる）ようになっている。
【００６２】
【数１０】
2009267439.tif 000012
【００６３】
このようにしてゲイン算出部１４３Ａでは、例えば図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）にそれぞれ示したように、エッジ領域内の画素における差分値Δｘの大きさと、エッジマスク領域内の画素における差分値Δｘの大きさとに応じて、ゲイン特性を決めるパラメーターである閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮ，ＤＩＦ＿ＭＡＸをそれぞれ動的に可変することが可能となっている。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、モスキートノイズ低減部１４Ａにおいて、エッジ検出部１４６によるエッジ検出結果に応じて、ゲイン特性を適応的に変化させるようにしたので、エッジ近傍に現れる微小振幅の信号も適応的にゲインを可変することにより、上記第１の実施の形態と比べ、より効果的にノイズ低減処理を行うことが可能となる。
【００６５】
具体的には、エッジ領域内の画素における差分値Δｘの大きさと、エッジマスク領域内の画素における差分値Δｘの大きさとに応じて、ゲイン特性を適応的に変化させるようにしたので、上記のような効果を得ることが可能となる。
【００６６】
以上、第１および第２の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００６７】
例えば、ゲイン算出部において用いられるゲイン特性は、図２に示したゲイン特性Ｇ１には限られず、例えば図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示したゲイン特性Ｇ２〜Ｇ４のように、他のものを用いてもよい。具体的には、図１４（Ａ）に示したゲイン特性Ｇ２では、差分値Δｘの絶対値が所定の閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮ（＝ＤＩＦ＿ＭＡＸ）未満のときには、ゲイン値Ｇａｉｎが「１」（高ゲイン値）となり、差分値Δｘの絶対値が閾値ＤＩＦ＿ＭＩＮ（＝ＤＩＦ＿ＭＡＸ）以上のときには、ゲイン値Ｇａｉｎが「０」（低ゲイン値）となるように、ゲイン値を適応的に変化するようになっている。また、図１４（Ｂ）に示したゲイン特性Ｇ３では、差分値Δｘが大きくなるのに応じて、ゲイン値Ｇａｉｎが「１」（高ゲイン値）から「０」（低ゲイン値）まで連続的に線型に減少していくように、ゲイン値が適応的に変化するようになっている。また、図１４（Ｃ）に示したゲイン特性Ｇ４では、ゲイン特性が直線ではなく曲線（例えば、ガウス曲線）を示すようになっている。これらのゲイン特性Ｇ１〜Ｇ４のうちでは、急峻なエッジを保持しつつエッジ以外の微小なノイズを低減するという観点からは、ゲイン特性Ｇ２が最も好ましく、次にゲイン特性Ｇ１，Ｇ４が好ましく、次にゲイン特性Ｇ３が好ましい。
【００６８】
また、上記実施の形態では、本発明の信号処理装置の適用例として、画像処理装置としてのＴＶ装置１，１Ａを挙げて説明したが、本発明の信号処理装置は、例えば図１５〜図１８に示したような他の装置にも適用することが可能である。具体的には、図１５は、本発明の一実施の形態に係る再生装置（データ記録再生装置２）の全体ブロック構成を表したものである。このデータ記録再生装置２は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録再生媒体に対する画像データの記録および再生を行う記録再生装置であり、アンテナ１１と、チューナ１２と、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された画像データの再生を行うデータ記録再生部２０（本発明における「再生手段」の一具体例に対応）と、ＭＰＥＧデコーダ１３Ａと、上記実施の形態で説明したモスキートノイズ低減部１４（またはモスキートノイズ低減部１４Ａ）と、画像処理部１５と、ビデオ出力信号Ｖoutを出力する映像信号出力部１７とを備えている。また、図１６は、本発明の他の実施の形態に係る再生装置（データ再生装置３）の全体ブロック構成を表したものである。このデータ再生装置３は、例えばＤＶＤ等の記録媒体から画像データの再生を行う再生装置であり、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された画像データの再生を行うデータ再生部３０（本発明における「再生手段」の一具体例に対応）と、ＭＰＥＧデコーダ１３Ａと、モスキートノイズ低減部１４（またはモスキートノイズ低減部１４Ａ）と、画像処理部１５と、映像信号出力部１７とを備えている。また、図１７は、本発明の一実施の形態に係る受信装置（セットトップボックス装置４）の全体ブロック構成を表したものである。このセットトップボックス装置４は、外部から送信された画像データを受信するアンテナ１１およびチューナ１２（本発明における「受信手段」の一具体例に対応）と、ＭＰＥＧデコーダ１３Ａと、モスキートノイズ低減部１４（またはモスキートノイズ低減部１４Ａ）と、映像信号出力部１７とを備えている。また、図１８は、本発明の一実施の形態に係る強調化処理装置（エンハンス装置５）の全体ブロック構成を表したものである。このエンハンス装置５は、入力された画像データＤinに対してエンハンス処理（信号の強調化処理）を行うことにより、エンハンス処理後の画像データ（エンハンス信号ＥＮout）を生成するものであり、モスキートノイズ低減部１４（またはモスキートノイズ低減部１４Ａ）と、モスキートノイズ低減処理後の画像データＤoutを画像データＤinから減算することにより、減算信号（Ｄin−Ｄout）を生成する減算部１８１（本発明における「減算手段」の一具体例に対応）と、この減算信号（Ｄin−Ｄout）を増幅することにより、増幅信号α×（Ｄin−Ｄout）（α：増幅率）を生成する増幅部１９（本発明における「増幅手段」の一具体例に対応）と、モスキートノイズ低減処理後の画像データＤoutと増幅信号α×（Ｄin−Ｄout）とを加算することにより、エンハンス信号ＥＮoutを生成する加算部１８２（本発明における「加算手段」の一具体例に対応）とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すブロック図である。
【図２】図１に示したゲイン算出部において適用されるゲイン特性の一例を表す特性図である。
【図３】図１に示したモスキートノイズ低減部の動作を説明するための波形図である。
【図４】図１に示したモスキートノイズ低減部による効果の一例を示す写真図である。
【図５】図１に示したモスキートノイズ低減部による効果の他の例を示す写真図である。
【図６】図１に示したモスキートノイズ低減部による効果の他の例を示す写真図である。
【図７】図１に示したモスキートノイズ低減部による効果の他の例を示す写真図である。
【図８】図１に示したモスキートノイズ低減部による効果の他の例を示す写真図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置の全体構成を表すブロック図である。
【図１０】図９に示したエッジ検出部の動作を説明するための波形図である。
【図１１】図９に示したゲイン算出部の動作を説明するための波形図である。
【図１２】図９に示したゲイン算出部の動作を説明するための波形図である。
【図１３】図９に示したゲイン算出部の動作を説明するための特性図である。
【図１４】本発明の変形例に係るゲイン特性を表す特性図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る再生装置の全体構成を表すブロック図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る再生装置の全体構成を表すブロック図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る受信装置の全体構成を表すブロック図である。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る強調化処理装置の全体構成を表すブロック図である。
【図１９】モスキートノイズの一例を示す写真図である。
【図２０】従来のモスキートノイズ低減処理に用いられるεフィルタについて説明するための模式図である。
【図２１】図２０に示したεフィルタのフィルタ特性の一例を表す波形図である。
【図２２】従来のモスキートノイズ低減処理に用いられる信号処理装置の構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ…ＴＶ装置、１１…アンテナ、１２…チューナ、１３…デコーダ、１３Ａ…ＭＰＥＧデコーダ、１４，１４Ａ…モスキートノイズ低減部、１４１…移動平均算出部、１４２…差分値算出部、１４３，１４３Ａ…ゲイン算出部、１４４…補正量算出部、１４５…合成部、１４６…エッジ検出部、１５…画像処理部、１６…表示部、１７…映像信号出力部、１８１…減算部、１８２…加算部、１９…増幅部、２…データ記録再生装置、２０…データ記録再生部、３…データ再生装置、３０…データ再生部、４…セットトップボックス装置、５…エンハンス装置、Ｄin，Ｄout…画像データ（輝度信号）、Ｖout…ビデオ信号、Ｐ１１〜Ｐ１４…画素位置、ｘ…画素値（入力信号の画素値）、ｘavg…移動平均値、Δｘ…画素値と移動平均値との差分値、Ｇａｉｎ…ゲイン値、Ｘ’…画素値（出力信号の画素値）、ＤＩＦ＿ＭＩＮ，ＤＩＦ＿ＭＡＸ，−ＤＩＦ＿ＭＩＮ，−ＤＩＦ＿ＭＡＸ…差分値の閾値、ＥＤout…エッジ検出信号、ＥＭout…エッジマスク信号、Ｇ１〜Ｇ４…ゲイン特性、ＥＮout…エンハンス信号。
【図１】
2009267439.tif 000013
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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