(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着目画素と、該着目画素の近傍にあるＬ（Ｌ：自然数）個の近傍画素と、該近傍画素より該着目画素から離れているＭ（Ｍ：自然数）個の周辺画素と、における画素値を表すデータを受け取り、該着目画素の近傍においてリンギングが存在するかどうかを示すリンギング定数ｔを生成するリンギング検出器であって、
該近傍画素における画素値の変化に対応する値ｘを計算する画素値変化検出器と、
該周辺画素における画素値と、該着目画素および該近傍画素における画素値の重心との距離に対応する値ｙを計算する距離検出器と、
値ｘおよび値ｙに応じて、該リンギング定数ｔを計算するリンギング定数計算器と、
を備えているリンギング検出器。
【請求項２】
着目画素と、該着目画素の近傍にあるＬ（Ｌ：自然数）個の近傍画素と、該近傍画素より該着目画素から離れているＭ（Ｍ：自然数）個の周辺画素と、における画素値を表すデータを受け取り、該着目画素の近傍においてリンギングが存在するかどうかを示すリンギング定数ｔを生成するリンギング検出器であって、
該近傍画素における画素値の変化に対応する値ｘを計算する画素値変化検出器と、
該周辺画素における画素値と、該着目画素および該近傍画素における画素値の重心との距離に対応する値ｙを計算する距離検出器と、
値ｘおよび値ｙに応じて、該リンギング定数ｔを計算するリンギング定数計算器と、
を有するリンギング検出器と、
該リンギング定数ｔに応じて入力されたデータに異なる特性のフィルタリング処理を施すフィルタリング処理部と、
を備えているフィルタ。
【請求項３】
前記フィルタリング処理部は、複数のフィルタと、該複数のフィルタのうち１つを選択するフィルタ選択器とを有する請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記フィルタリング処理部は、単一のフィルタを有しており、前記リンギング定数ｔに応じて、該単一のフィルタのフィルタリング特性を変化させる請求項２に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記フィルタリング処理部は、複数のフィルタと、該複数のフィルタの出力に対して重み付け演算を施して出力する重み付け演算部とを有する請求項２に記載のフィルタ。
【請求項６】
ゼロ挿入部をさらに備えている請求項１に記載のリンギング検出器。
【請求項７】
ゼロ挿入部をさらに備えている請求項２に記載のフィルタ。
【請求項８】
ゼロ挿入部をさらに備えている請求項３に記載のフィルタ。
【請求項９】
ゼロ挿入部をさらに備えている請求項４に記載のフィルタ。
【請求項１０】
ゼロ挿入部をさらに備えている請求項５に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル信号を受け取り、リンギングが含まれるかどうかを判定するためのリンギング検出器と、リンギング検出器を用いたフィルタとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号の記録または伝送に必要なデータ量を削減するために、画像信号の標本値に対して、画面の水平方向あるいは垂直方向に間引く処理が有効に用いられている。従来の間引き処理装置においては、間引き処理前にナイキスト周波数以下に帯域制限するためにフィルタを用いる。
【０００３】
また補間をする場合に、ナイキスト周波数以下に帯域制限するフィルタを用いれば、逆にナイキスト周波数以下のすべての周波数成分は、完全に復元されうる。
【０００４】
ここで原信号のもつ情報をより多く伝達するためには、フィルタの遮断特性をできるだけ急峻にすることによって、通過帯域内での信号の減衰量を少なくする必要がある。
【０００５】
しかしフィルタのタップ数を増やしてフィルタの遮断特性を急峻にするほど、リンギングとよばれる画質劣化がより顕著になる。逆にフィルタのタップ数を少なくして遮断特性をなだらかにするほど、通過帯域内での信号の減衰量が増加するので、信号の情報量が減少する。
【０００６】
したがって従来技術によれば、入力信号の減衰量と、リンギングの発生度とに基づいて、フィルタの遮断特性が適度な急峻さになるように設計がなされていた。また他の従来技術によれば、ローパスフィルタを通過した信号のリンギングを検出し、検出されたリンギングに応じてフィルタの遮断特性を変化させることも試みられている。
【０００７】
例えば、特開平1-276880号公報は、ローパスフィルタで処理された信号をハイパスフィルタに通し、ハイパスフィルタの出力信号によってリンギングの有無を検出する方法を開示している。この方法は、入力信号自体に含まれる高周波成分によって誤動作する、すなわち入力信号の高周波成分を、フィルタ処理で発生したリンギングであると誤って検出する可能性が高い。その結果、入力信号に含まれる高周波成分が失われることがある。
【０００８】
また特開平5-56306号公報は、着目している画素（つまり現在、処理をしている画素）の近傍に存在する画素の画素値の最大振幅と、リンギング検出領域内に存在する画素の画素値の最大振幅との比に基づいてリンギングの有無を検出することを開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の２種類の方法においては、画像のエッジ部（複数の領域の境界や、領域を分ける線）は、リンギングが有りと判定される。そのためエッジ部がぼやけたり、線が太ったりする。さらに上述の方法は、いずれもハイパスフィルタを用いることによって、間引きまたは補間が施された信号についてリンギングの有無を検出、その後にリンギングを抑制するための処理をおこなう。リンギングの検出のためにハイパスフィルタを通過した信号は、そのフィルタの特性、具体的にはインパルス応答を反映する。そのため上述の方法では、入力された信号自身に含まれる高周波成分か、あるいはフィルタリングによって発生したリンギングかを正確に検出することが不可能だった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、入力された信号の高周波成分（すなわち入力信号が画像を表す場合、画像の細部に対応する成分）を損なうことなく、リンギングの発生を抑制するために用いられる、リンギング検出器、間引きフィルタおよび補間フィルタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるリンギング検出器は、着目画素と、該着目画素の近傍にあるＬ（Ｌ：自然数）個の近傍画素と、該近傍画素より該着目画素から離れているＭ（Ｍ：自然数）個の周辺画素と、における画素値を表すデータを受け取り、該着目画素の近傍においてリンギングが存在するかどうかを示すリンギング定数ｔを生成するリンギング検出器であって、該近傍画素における画素値の変化に対応する値ｘを計算する画素値変化検出器と、該周辺画素における画素値と、該着目画素および該近傍画素における画素値の重心との距離に対応する値ｙを計算する距離検出器と、値ｘおよび値ｙに応じて、該リンギング定数ｔを計算するリンギング定数計算器と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
本発明によるフィルタは、着目画素と、該着目画素の近傍にあるＬ（Ｌ：自然数）個の近傍画素と、該近傍画素より該着目画素から離れているＭ（Ｍ：自然数）個の周辺画素と、における画素値を表すデータを受け取り、該着目画素の近傍においてリンギングが存在するかどうかを示すリンギング定数ｔを生成するリンギング検出器であって、該近傍画素における画素値の変化に対応する値ｘを計算する画素値変化検出器と、該周辺画素における画素値と、該着目画素および該近傍画素における画素値の重心との距離に対応する値ｙを計算する距離検出器と、値ｘおよび値ｙに応じて、該リンギング定数ｔを計算するリンギング定数計算器と、を有するリンギング検出器と、該リンギング定数ｔに応じて入力されたデータに異なる特性のフィルタリング処理を施すフィルタリング処理部と、を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
ある実施例では、前記フィルタリング処理部は、複数のフィルタと、該複数のフィルタのうち１つを選択するフィルタ選択器とを有する。
【００１４】
ある実施例では、前記フィルタリング処理部は、単一のフィルタを有しており、前記リンギング定数ｔに応じて、該単一のフィルタのフィルタリング特性を変化させる。
【００１５】
ある実施例では、前記フィルタリング処理部は、複数のフィルタと、該複数のフィルタの出力に対して重み付け演算を施して出力する重み付け演算部とを有する。
【００１６】
ある実施例では、ゼロ挿入部をさらに備えている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のリンギング検出器、間引きフィルタおよび補間フィルタを図面を参照しながら説明する。同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明のリンギング検出器の第１の実施例のブロック図である。本発明のリンギング検出器は、入力された画像データに基づいて、画像に含まれる比較的、小さな画素値の変動がリンギングであるかどうかを判定するための、０〜１の値をとりうる「リンギング定数ｔ」を出力する。本明細書において、このリンギング定数ｔが大きいほど、リンギングが少ないと判断される。リンギング定数ｔ＝０は、リンギングが発生していることを示し、リンギング定数ｔ＝１は、リンギングが発生していないことを示す。またリンギング定数ｔが０と１との間の値のときは、ｔが小さいほどリンギングが発生している可能性が高いとみなされる。
【００１９】
入力端子１００は、画像を表すデータを受け取る。入力端子１００に入力されるデータは、画面上のそれぞれの画素における画素値を示すディジタルデータである。ここで画素値は、例えば白黒表示の場合、その画素の輝度を表す数値であり、０から２５５の整数値をとりうる。またカラー表示の場合は、各画素の例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のデータを別々に受け取り、成分ごとに処理をおこなってから、成分別に出力すればよい。
【００２０】
画素値変化検出器１０１は、着目している画素、すなわち現在、処理をしている画素の近傍の画素の画素値の変化の大きさ（以下、本明細書では「近傍における画素値変化ｘ」とよぶ）を計算する。距離検出器１０２は、着目している画素から所定の画素数だけ離れた画素における画素値と、着目している画素の近傍に位置する複数の画素の画素値の重心との差（以下、本明細書では「重心からの距離ｙ」とよぶ）を計算する。リンギング定数計算器１０３は、画素値変化ｘおよび重心からの距離ｙに基づいて、リンギング定数ｔを計算し、出力端子１９９から出力する。
【００２１】
以下に第１の実施例の動作をさらに詳細に説明する。第１の実施例においては、ローパスフィルタを通過した画像データが入力端子１００から入力されるとする。ここで、このローパスフィルタのタップ数Ｎは１１であり、タップ係数は（t0、0、t1、0、t2、t3、t4、0、t5、0、t6）であるとする。
【００２２】
図２は、着目画素を含めた処理画素と、タップ係数との関係を示す図である。図２において、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫにおける画素値をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊおよびｋとする。本発明によるリンギング定数の計算においては、「着目画素」と、その近傍に位置する複数の画素とを用いて、その着目画素についてリンギング定数ｔを求める。処理画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、例えば画面の水平ライン上に、この順番でシーケンシャルに位置する。図２では、着目画素は処理画素Ｆであるが、リンギング定数が計算されるたびに、着目画素は、処理画素ＧからＫへとひとつずつ右へシフトしていく。タップ係数の中には、ゼロの値をとるものも含まれるために、Ｆが着目画素であるとすると、実際に上述のフィルタ演算で用いられる画素は、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、ＩおよびＫである。
【００２３】
図３は、リンギングの発生条件を説明するための図である。横軸は画素の位置を示し、縦軸はそれぞれの画素の画素値を示す。実線で描かれた円は、ゼロでないタップ係数に対応する画素値を示し、破線で描かれた円は、ゼロであるタップ係数に対応する画素値を示す。
【００２４】
本明細書においては、以下の条件１および２がともに満たされるときに、間引きフィルタに起因するリンギングが発生すると仮定する。
【００２５】
条件１：画素値ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈが狭い範囲内にある
条件２：画素値ａおよびｋが画素値ｅ、ｆおよびｇから求められた重心と大きく異なる
画素値変化検出器１０１は、条件１が満たされるかどうかを判断するための、近傍における画素値変化ｘを式１によって計算し、出力する。
【００２６】
ｘ＝ｍａｘ(d-e,e-f,f-g,g-h)−ｍｉｎ(d-e,e-f,f-g,g-h)  （式１）
関数「ｍａｘ」は、その引数のうち、最も大きい値を与え、関数「ｍｉｎ」は、その引数のうち、最も小さい値を与える。したがって画素値変化ｘは、画素値ｄ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈのうち、隣り合う２つの画素値の変化（つまり図３の画素値の間の矢印の傾き）が小さいほど、小さい値をとる。
【００２７】
距離検出器１０２は、条件２が満たされるかどうかを判断するための、重心からの距離ｙを式２によって計算し、出力する。
【００２８】
ｙ＝ａｂｓ(ｐ0×t0／t1＋p1)  （式２）
ただしｐ0＝(q−a)＋(q−k)、ｐ1＝(q−c)＋(q−i)、ｑ=(e＋２×f＋g)／４である。ここで値ｑは、画素値ｅ、ｆおよびｇの重心を表す。値ｐ０は、重心ｑからの画素値ａおよびｋの距離の和である。値ｐ１は、重心ｑからの画素値ｃおよびｉの距離の和である。値ｔ０およびｔ１は、それぞれフィルタのタップ係数ｔ０及びｔ１である。したがって重心からの距離ｙは、画素値ｅ、ｆおよびｇの重心から画素値ａ、ｃ、ｉおよびｋが離れているほど、大きい値をとる。
【００２９】
リンギング定数計算器１０３は、式１および式２でそれぞれ求められた変化ｘおよび距離ｙに基づいて、リンギング定数ｔを計算する。図４は、変化ｘおよび距離ｙと、定数ｔとの関係を示すグラフである。
【００３０】
図４の領域Ｉは、ｔ＝０である。つまりリンギング定数計算器１０３は、変化ｘおよび距離ｙによって決まる点が領域Ｉに位置すれば、ｔ＝０を出力する。変化ｘが小さく、かつ距離ｙが大きいとき、ｔ＝０であり、これは着目画素の近傍において、リンギングが発生しているとみなせることを示す。
【００３１】
図４の領域ＩＩＩは、ｔ＝１である。つまりリンギング定数計算器１０３は、変化ｘおよび距離ｙによって決まる点が領域ＩＩＩに位置すれば、ｔ＝１を出力する。変化ｘが大きく、かつ距離ｙが小さいとき、ｔ＝１であり、これは着目画素の近傍において、リンギングが発生していないとみなせることを示す。
【００３２】
図４の領域ＩＩは、０＜ｔ＜１である。つまりリンギング定数計算器１０３は、変化ｘおよび距離ｙによって決まる点が領域ＩＩに位置すれば、０＜ｔ＜１なるｔを出力する。変化ｘおよび距離ｙがいずれも中間的な値をとるとき、０＜ｔ＜１であり、これは着目画素の近傍において、リンギングが発生している可能性があることを示す。
【００３３】
図４の領域Ｉおよび領域ＩＩの境界は、ｙ＝ｆ１（ｘ）で、領域ＩＩおよび領域ＩＩＩの境界は、ｙ＝ｆ２（ｘ）で表され、ここで関数ｆ１およびｆ２は、１次関数である。
【００３４】
従来技術（例えば、特開平5-56306号公報に記載）と比較したときの本発明のリンギング検出器の効果を以下に説明する。フィルタリング処理に用いられるローパスフィルタのタップ数を１１タップ（Ｎ＝１１）とする。図５は、フィルタリング処理、具体的にはローパスフィルタによる処理を施す前のデータが表す画素値を示す図である。図６は、フィルタリング処理を施した後のデータが表す画素値を示す図である。図５および図６の領域ａの鋸歯状の部分は、フィルタリング処理の前から存在する原信号の高周波成分を表す。図５の領域ｃには、急峻なエッジが存在する。
【００３５】
図５に示すデータにフィルタリングを施すと、図６に示すデータが得られる。図５のエッジは、ローパスフィルタを用いたフィルタリングによって、傾きが緩やかになる。また図６の領域ｂおよび領域ｄには、図５の領域ｃのエッジによるリンギングが発生しているのがわかる。
【００３６】
従来技術を用いて図６に示すフィルタ処理後のデータに対してリンギング検出をおこなうと、領域ａおよび領域ｅは「リンギングなし」と判定され、領域ｂ、領域ｃおよび領域ｄは「リンギングあり」と判定される。これに対して、本発明によれば、領域ａ、領域ｃおよび領域ｅは「リンギングなし」と判定され、領域ｂおよび領域ｄは「リンギングあり」と判定される。つまり、本発明のリンギング検出器によれば、領域ｃが「リンギングなし」であるとの正しい検出結果を得ることができる。その結果、本発明のリンギング検出器を用いれば、領域ｃにはリンギングが存在しないので、領域ｃに対して急峻なカットオフ特性をもつフィルタを用いることができ、領域ｃのエッジがなまることを防ぐことができる。
【００３７】
上述のように本発明によるリンギング検出器を用いれば、原信号の精細度を損なうことなくリンギングのみを抑制することができる。
【００３８】
（実施例２）
図７は、本発明の間引きフィルタの第２の実施例のブロック図である。入力端子２００は、画像を表すデータを受け取る。フィルタ部２１１は、フィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔ（Ｔ：１より大きい整数）のＴ個のローパスフィルタを有する。フィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔは、それぞれ入力端子２００で受け取られたデータに対してフィルタ処理をおこない、フィルタ出力ｆｏｕｔ１、ｆｏｕｔ２、…、ｆｏｕｔＴとしてフィルタ選択器２２０に出力する。フィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔは、この順に、急峻な低域濾過特性をもつ。言い換えると、フィルタ２１１１が最も急峻な低域濾過特性をもち、フィルタ２１１Ｔが最も緩やかな濾過特性をもつ。
【００３９】
リンギング検出器２３０は、画素値変化検出器２０１と、リンギング定数計算器２０３と、距離検出器２０２１、２０２２、…、２０２ＴのＴ個（Ｔ：１より大きい整数）の距離検出器とを有する。距離検出器２０２１、２０２２、…、２０２Ｔは、それぞれフィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔに対応しており、フィルタ出力ｆｏｕｔ１、ｆｏｕｔ２、…、ｆｏｕｔＴは、それぞれリンギング定数ｔ１、ｔ２、…、ｔＴに対応する。距離検出器２０２１、２０２２、…、２０２Ｔが距離ｙを求めるために用いる式１は、フィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔの濾過特性に応じて異なる。よって同一の入力データが入力端子２００に与えられてもＴ個のリンギング定数計算器２０３が出力するリンギング定数ｔ１、ｔ２、…、ｔＴは異なる。
【００４０】
フィルタ選択器２２０は、リンギング定数計算器２０３から出力されたリンギング定数ｔ１、ｔ２、…、ｔＴに応じて、フィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔから出力されたフィルタ出力ｆｏｕｔ１、ｆｏｕｔ２、…、ｆｏｕｔＴのうちから１つだけを選択して、出力端子２９９へ出力する。フィルタ選択器２２０は、所定の閾値ｔＴＨよりも小さいリンギング定数のうち、最大のリンギング定数に対応するフィルタ出力を選択して出力する。
【００４１】
例えばリンギング定数および閾値ｔＴＨが、それぞれ、ｔ１＝０．０、ｔ２＝０．３、ｔ３＝０．４９、ｔ４＝０．５５、…、ｔＴ＝１．０、ｔＴＨ＝０．５であるとする。閾値ｔＴＨ（＝０．５）よりも小さい最大のリンギング定数は、ｔ３＝０．４９なので、フィルタ２１１３（不図示）から出力されるフィルタ出力ｆｏｕｔ３がフィルタ選択器２２０によって選ばれて出力される。
【００４２】
例えば、フィルタ選択器２２０が、フィルタ２１１１〜２１１４の中から１つのフィルタを所定の閾値ｔＴＨに応じて選択するとする。ここでそれぞれのフィルタのタップ係数およびリンギング定数が、以下のようであるとする。
【００４３】
フィルタ２１１１の係数：−１、０、６、０、−１１、０、３８、６４、３８、０、−１１、０、６、０、−１
フィルタ２１１１のリンギング定数：０．３５
フィルタ２１１２の係数：１、０、−５、０、２０、３２、２０、０、−５、０、１
フィルタ２１１２のリンギング定数：０．４５
フィルタ２１１３の係数：−１、０、９、１６、９、０、−１
フィルタ２１１３のリンギング定数：０．７
フィルタ２１１４の係数：１、２、１
フィルタ２１１４のリンギング定数：１．０
ここで所定の閾値ｔＴＨ＝０．５とする。フィルタ選択器２２０は、このｔＴＨ（＝０．５）よりも小さいリンギング定数のうち、最大のリンギング定数に対応するフィルタであるフィルタ２１１２（このフィルタのリンギング定数は、０．４５）を選択する。
【００４４】
第２の実施例のフィルタによれば、リンギング定数に応じて、用いるフィルタの特性を変えることができる。具体的には、リンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかな濾過特性をもつフィルタを用い、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻な濾過特性をもつフィルタを用いることができる。その結果、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【００４５】
（実施例３）
図８は、本発明の間引きフィルタの第３の実施例のブロック図である。フィルタ３０４は、リンギング定数ｔを受け取るとともに、入力端子３００において受け取られた画像を表す入力データを受け取る。フィルタ３０４は、リンギング定数ｔに応じて、タップ係数の複数のセットから１つのセットを選択し、そのタップ係数で実現されるフィルタによって入力データにフィルタリング処理を施してから、出力端子３９９に出力する。リンギング定数ｔ＝０のときには、リンギングが発生するので、緩やかな濾過特性を実現するタップ係数のセットを選択し、逆にリンギング定数ｔ＝１のときには、リンギングが発生しないので、急峻な濾過特性を実現するタップ係数のセットを選択する。
【００４６】
フィルタ３０４は、タップ係数の複数のセットをテーブルのかたちで保持している。
【００４７】
画素値変化検出器１０１、距離検出器１０２およびリンギング定数計算器１０３は、第１の実施例で説明したのと同様に機能する。
【００４８】
第３の実施例によれば、リンギングの発生する可能性が高い領域ではフィルタの特性をなだらかに、リンギングの発生する可能性が低いところではフィルタの特性を急峻にする。その結果、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【００４９】
（実施例４）
図９は、本発明の間引きフィルタの第４の実施例のブロック図である。入力端子４００は、入力される画像データを受け取る。図９には、フィルタ２１１１およびフィルタ２１１２を有するフィルタ部２１１が示されるが、フィルタの個数は２個に限られない。重み付け演算部４０５は、リンギング定数ｔに応じて、フィルタ出力ｆｏｕｔ１およびｆｏｕｔ２に重み付けをしてから加算して、出力端子４９９に出力する。
【００５０】
重み付け演算部４０５がおこなう重み付け演算を以下に説明する。２つの遮断周波数特性の異なるフィルタをフィルタ２１１１およびフィルタ２１１２とする。フィルタ２１１１が急峻な特性をもつフィルタとして機能し、フィルタ２１１２がリンギングが発生しないほどなだらかな特性をもつフィルタとして機能するように、それぞれのフィルタのタップ数およびタップ係数を設定する。フィルタ２１１２はリンギングが発生しないほどなだらかな濾過特性をもつので、入力データに対するリンギング検出はフィルタ２１１１についてのみおこなえばよい。重み付け演算部４０５の出力をｆｏｕｔとすると、ｆｏｕｔは次式で表される。
【００５１】
ｆｏｕｔ＝ｔ×ｆｏｕｔ１＋（１−ｔ）×ｆｏｕｔ２
すなわち、
領域Ｉ（ｔ＝０）      ：ｆｏｕｔ＝ｆｏｕｔ２
領域ＩＩ（０＜ｔ＜１）：ｆｏｕｔ＝ｔ×ｆｏｕｔ１＋（１−ｔ）×ｆｏｕｔ２
領域ＩＩＩ（ｔ＝１）：  ｆｏｕｔ＝ｆｏｕｔ１
リンギング定数ｔは、０≦ｔ≦１の範囲で連続的な値をとるので、領域Ｉ、領域ＩＩおよび領域ＩＩＩにおける境界部での連続性は保証される。
【００５２】
第４の実施例によれば、リンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかなフィルタを用い、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻なフィルタを用いる。これにより、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。さらに２つのフィルタの切り替えを連続的に行うことで、境界部での視覚的な劣化を抑えることができる。
【００５３】
（実施例５）
図１０は、本発明のリンギング検出器の第５の実施例のブロック図である。第５の実施例は、入力端子５００によって受け取られた画像データが、ゼロ挿入部５０９に与えられる点を除き、図１に示すリンギング検出器と同様の構成である。ゼロ挿入部５０９は、画像を表す入力データを補間するために、隣接する原画素を表すデータの間に画素値ゼロのデータを挿入する。５９９は、出力端子を示す。
【００５４】
第５の実施例の動作を以下に説明する。なお第５の実施例では、第１の実施例と同様、タップ数Ｎ＝１１とし、タップ係数を（t0、0、t1、0、t2、t3、t4、0、t5、0、t6）とする。本実施例では、タップ係数t0〜t6は、それぞれ、１、−５、２０、３２、２０、−５および１である。
【００５５】
図１１は、第５の実施例における補間を説明するための図である。図１１において、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫの画素値をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊおよびｋとする。画素Ｂ、Ｄ、Ｆ、ＨおよびＪは、ゼロの画素値が挿入された画素であり、ｂ＝ｄ＝ｆ＝ｈ＝ｊ＝０である。ここで実際のフィルタ演算に用いる画素は、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、ＩおよびＫでありＦが着目画素である。
【００５６】
図１２は、リンギングの発生条件を説明するための図である。横軸は画素の位置を示し、縦軸はそれぞれの画素の画素値を示す。実線で描かれた円は、原画素を示し、破線で描かれた円は、ゼロ挿入部５０９によって挿入された画素値ゼロを示す。
【００５７】
本明細書においては、以下の条件３および４がともに満たされるときに、補間フィルタに起因するリンギングが発生すると仮定する。
【００５８】
条件３：画素値ｃ、ｅ、ｇおよびｉが狭い範囲内にある
条件４：画素値ａおよびｋが画素値ｃ、ｅ、ｇおよびｉから求められた重心と大きく異なる
画素値変化検出器５０１は、条件３が満たされるかどうかを判断するための、近傍における画素値変化ｘを式３によって計算し、出力する。
【００５９】
ｘ＝ｍａｘ(c-e,e-g,g-i)−ｍｉｎ(c-e,e-g,g-i)  （式３）
関数「ｍａｘ」は、その引数のうち、最も大きい値を与え、関数「ｍｉｎ」は、その引数のうち、最も小さい値を与える。したがって画素値変化ｘは、画素値ｃ、ｅ、ｇおよびｉのうち、隣り合う２つの画素値の変化（つまり図１２の画素値の間の矢印の傾き）が小さいほど、小さい値をとる。
【００６０】
距離検出器５０２は、条件４が満たされるかどうかを判断するための、重心からの距離ｙを式４によって計算し、出力する。
【００６１】
ｙ＝ａｂｓ(ｐ0)  （式４）
ただしｐ0＝(q−a)＋(q−k)、ｑ＝(c＋e＋g＋i)／４である。ここで値ｑは、画素値ｃ、ｅ、ｇおよびｉの重心を表す。値ｐ０は、重心ｑからの画素値ａおよびｋの距離の和である。
【００６２】
リンギング定数計算器１０３は、第１の実施例と同様に、それぞれ式３および式４から求められた画素値変化ｘおよび距離ｙに基づいて、リンギング定数ｔを計算し、出力する。
【００６３】
第５の実施例によれば、第１の実施例と同様に、エッジ部には、リンギングがないことを示すリンギング定数ｔが得られる。その結果、信号の精細度を損なうことなくリンギングのみを抑制することができる。
【００６４】
（実施例６）
図１３は、本発明の補間フィルタの第６の実施例のブロック図である。第６の実施例は、入力端子６００によって受け取られた画像データが、ゼロ挿入部５０９に与えられる点を除き、図７に示す間引きフィルタと同様の構成である。６９９は、出力端子を示す。
【００６５】
図１３において、距離検出器５０２１、５０２２、…、５０２Ｔは、図１２を用いて説明した距離検出器５０２の機能を有する。ただし距離検出器５０２１、５０２２、…、５０２Ｔが距離ｙを求めるために用いる式３は、図７を用いて説明した第２の実施例と同様、それぞれフィルタ２１１１、２１１２、…、２１１Ｔの濾過特性に応じて異なる。
【００６６】
第６の実施例によれば、間引きフィルタの代わりに補間フィルタについて、第２の実施例と同様の効果を得ることができる。これによりリンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかなフィルタを、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻なフィルタを用いることで、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【００６７】
（実施例７）
図１４は、本発明の補間フィルタの第７の実施例のブロック図である。第７の実施例は、入力端子７００によって受け取られた画像データが、ゼロ挿入部５０９に与えられる点を除き、図８に示す間引きフィルタと同様の構成である。７９９は、出力端子を示す。
【００６８】
第７の実施例によれば、間引きフィルタの代わりに補間フィルタについて、第３の実施例と同様の効果を得ることができる。これによりリンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかなフィルタを、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻なフィルタを用いることで、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【００６９】
（実施例８）
図１５は、本発明の補間フィルタの第８の実施例のブロック図である。第８の実施例は、入力端子８００によって受け取られた画像データが、ゼロ挿入部５０９に与えられる点を除き、図９に示す間引きフィルタと同様の構成である。８９９は、出力端子を示す。
【００７０】
第８の実施例によれば、間引きフィルタの代わりに補間フィルタについて、第４の実施例と同様の効果を得ることができる。これによりリンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかなフィルタを、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻なフィルタを用いることで、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも以下の効果が得られる。すなわち、リンギング定数ｔを用いることによって、リンギングの発生する可能性が高い領域ではなだらかなフィルタを、リンギングの発生する可能性が低いところでは急峻なフィルタを用いることで、信号の精細度を損なうことなくリンギングだけを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリンギング検出器の第１の実施例のブロック図である。
【図２】着目画素を含めた処理画素と、タップ係数との関係を示す図である。
【図３】リンギングの発生条件を説明するための図である。
【図４】変化ｘおよび距離ｙと、定数ｔとの関係を示すグラフである。
【図５】フィルタリング処理、具体的にはローパスフィルタによる処理を施す前のデータが表す画素値を示す図である。
【図６】フィルタリング処理を施した後のデータが表す画素値を示す図である。
【図７】本発明の間引きフィルタの第２の実施例のブロック図である。
【図８】本発明の間引きフィルタの第３の実施例のブロック図である。
【図９】本発明の間引きフィルタの第４の実施例のブロック図である。
【図１０】本発明のリンギング検出器の第５の実施例のブロック図である。
【図１１】第５の実施例における補間を説明するための図である。
【図１２】リンギングの発生条件を説明するための図である。
【図１３】本発明の補間フィルタの第６の実施例のブロック図である。
【図１４】本発明の補間フィルタの第７の実施例のブロック図である。
【図１５】本発明の補間フィルタの第８の実施例のブロック図である。
【符号の説明】
１００  入力端子
１０１  画素値変化検出器
１０２  距離検出器
１０３  リンギング定数計算器
１９９  出力端子
【図１】
0003781387.tif 000002
【図２】
0003781387.tif 000003
【図３】
0003781387.tif 000004
【図４】
0003781387.tif 000005
【図５】
0003781387.tif 000006
【図６】
0003781387.tif 000007
【図７】
0003781387.tif 000008
【図８】
0003781387.tif 000009
【図９】
0003781387.tif 000010
【図１０】
0003781387.tif 000011
【図１１】
0003781387.tif 000012
【図１２】
0003781387.tif 000013
【図１３】
0003781387.tif 000014
【図１４】
0003781387.tif 000015
【図１５】
0003781387.tif 000016