JP2008252758A - Video signal processor and video signal processing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、映像信号処理装置と映像信号処理方法に関する。詳しくは、映像信号から動き量を検出して、この動き量に基づき巡回型ノイズ除去部の巡回量を設定して、時間的に連続する映像間の動き量の差が所定レベルを超えたとき、動き量に応じて設定したときよりも巡回量を所定期間小さくして、映像信号のノイズ除去を行うものである。 The present invention relates to a video signal processing apparatus and a video signal processing method. Specifically, when the motion amount is detected from the video signal, and the cyclic amount of the cyclic noise removal unit is set based on the motion amount, and the difference in the motion amount between temporally continuous images exceeds a predetermined level The video signal is denoised by making the amount of circulation smaller by a predetermined period than when set according to the amount of motion.
映像信号のノイズ除去を行うノイズ低減装置、例えば特許文献１のノイズ低減装置では、フレーム巡回型ノイズ低減装置と非巡回型フィルタノイズ低減装置を用いて構成されており、フレーム巡回型ノイズ低減装置で得た動き検出信号と映像信号レベルによって、フレーム巡回型ノイズ低減装置と非巡回型フィルタノイズ低減装置を制御する。
A noise reduction device that removes noise from a video signal, for example, the noise reduction device disclosed in
ここで、フレーム巡回型ノイズ低減装置は、入力映像信号から映像の動きを検出して動きが小さいときは遅延映像の巡回量が大きく、動きが大きいときは巡回量が小さくされて、静止に近いほどノイズ低減の効果が大きく、動きが大きくなるにつれて残像が発生しないように制御されている。また、映像信号レベルが小さい場合は巡回量が大きく、映像信号レベルが大きいときは巡回量が小さくされている。非巡回型フィルタノイズ低減装置は、動画に近いほどノイズ低減の効果が大きくなるように制御されて、映像信号レベルが小さい場合はノイズが目立つのでノイズ低減効果を上げるように制御されている。 Here, the frame cyclic noise reduction device detects the motion of the video from the input video signal, and when the motion is small, the cyclic amount of the delayed video is large, and when the motion is large, the cyclic amount is small and close to a stillness. As the effect of noise reduction increases, the afterimage is controlled so as not to occur as the motion increases. When the video signal level is small, the amount of circulation is large, and when the video signal level is large, the amount of circulation is small. The non-recursive filter noise reduction device is controlled to increase the noise reduction effect as it is closer to a moving image, and is controlled to increase the noise reduction effect because noise is noticeable when the video signal level is low.
ところで、動きが小さいときに遅延映像の巡回量を大きくすると、動きの小さいシーンから新たなシーンにシーンチェンジ等が行われたとき、遅延映像の巡回量が大きいことから残像が発生してしまう。特にシーンチェンジの前後で映像の構図が大きく異なる場合や輝度差が大きい場合、表示色が大きく異なる場合、残像が顕著となってしまい良好な画質で映像表示を行うことができなくなってしまう。 By the way, if the cyclic amount of the delayed video is increased when the motion is small, when a scene change or the like is performed from a scene with a small motion to a new scene, an afterimage is generated because the cyclic amount of the delayed video is large. In particular, when the composition of the video is greatly different before and after the scene change, when the luminance difference is large, or when the display color is largely different, the afterimage becomes noticeable and the video cannot be displayed with good image quality.
そこで、この発明では、ノイズ除去を効果的に行うことができる映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a video signal processing apparatus and a video signal processing method that can effectively perform noise removal.
この発明の概念は、映像信号から検出した映像の動き量に応じて巡回型ノイズ除去部の巡回量を設定して映像信号のノイズ除去を行い、シーンチェンジ等によってフレーム間やフィールド間での動き量の差が大きくなったときには、残像が目立たないように巡回量を小さくすることにある。 The concept of the present invention is to set the cyclic amount of the cyclic noise removing unit according to the amount of motion of the video detected from the video signal, to remove the noise of the video signal, and to move between frames or between fields by scene change etc. When the amount difference becomes large, the amount of circulation is to be reduced so that the afterimage is not noticeable.
この発明の映像信号処理装置は、映像信号に基づいて動き量を検出する動き量検出部と、映像信号のノイズ除去を行う巡回型ノイズ除去部と、巡回型ノイズ除去部における巡回量を設定するための係数を、動き量検出部で検出された動き量に応じて設定する係数設定部を有し、係数設定部は、時間的に連続する映像間の動き量の差が所定レベルを超えたとき、動き量に応じて係数を設定したときよりも巡回量が所定期間小さくなるように係数の設定を行うものである。 The video signal processing apparatus according to the present invention sets a motion amount detection unit that detects a motion amount based on a video signal, a cyclic noise removal unit that removes noise from the video signal, and a cyclic amount in the cyclic noise removal unit. A coefficient setting unit that sets a coefficient for the image according to the amount of motion detected by the motion amount detection unit, and the coefficient setting unit has a difference in the amount of motion between temporally continuous images exceeds a predetermined level When the coefficient is set according to the amount of motion, the coefficient is set so that the cyclic amount is smaller than the predetermined period.
また、この発明の映像信号処理方法では、映像信号から動き量を検出する動き量検出工程と、映像信号のノイズ除去を行う巡回型ノイズ除去工程と、巡回型ノイズ除去工程における巡回量を設定するための係数を、動き量検出工程で検出された動き量に応じて設定する係数設定工程を有し、係数設定工程では、時間的に連続する映像間の動き量の差が所定レベルを超えたとき、動き量に応じて係数を設定したときよりも巡回量が所定期間小さくなるように係数の設定を行うものである。 In the video signal processing method of the present invention, a motion amount detecting step for detecting a motion amount from the video signal, a cyclic noise removing step for removing noise from the video signal, and a cyclic amount in the cyclic noise removing step are set. A coefficient setting step for setting a coefficient for the image according to the amount of motion detected in the motion amount detection step, and in the coefficient setting step, the difference in the amount of motion between temporally continuous images exceeds a predetermined level When the coefficient is set according to the amount of motion, the coefficient is set so that the cyclic amount is smaller than the predetermined period.
この発明によれば、映像信号から動き量を検出して、この動き量に基づき巡回型ノイズ除去部の巡回量を設定して、時間的に連続する映像間の動き量の差が所定レベルを超えたとき、動き量に応じて設定したときよりも巡回量を所定期間小さくして、映像信号のノイズ除去が行われる。このため、シーンチェンジ等によってフレーム間やフィールド間での動き量の差が大きくなったとき、残像の発生が防止されてノイズ除去を効果的に行うことができる。 According to the present invention, the amount of motion is detected from the video signal, and the amount of movement of the cyclic noise removing unit is set based on the amount of motion, so that the difference in the amount of motion between temporally continuous images has a predetermined level. When exceeding, the amount of circulation is made smaller than the time set according to the amount of motion for a predetermined period, and noise removal of the video signal is performed. For this reason, when a difference in the amount of motion between frames or fields becomes large due to a scene change or the like, afterimage generation is prevented and noise removal can be performed effectively.
以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図１は映像信号処理装置を用いた機器、例えばテレビジョン装置の構成を示している。なお、映像信号処理装置を用いた機器はテレビジョン装置に限られるものではなく、例えば記録媒体（磁気テープ，磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ等）を用いて映像信号の記録再生を行う記録再生装置、セットトップボックス等であってもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a device using a video signal processing device, for example, a television device. The apparatus using the video signal processing apparatus is not limited to the television apparatus, and for example, a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing a video signal using a recording medium (magnetic tape, magnetic disk, optical disk, semiconductor memory, etc.). It may be a set top box or the like.
図１において、テレビジョン装置１１の衛星放送用アンテナ１２は、ディジタル衛星放送を受信するアンテナであり、衛星放送用アンテナ１２で得られた受信信号ＲＦ1は衛星放送用選局／復調部１３に供給される。衛星放送用選局／復調部１３は、所望のチャネル（周波数）の選局を行い、得られた中間周波信号をディジタル復調する。さらにディジタル復調により得られたトランスポートストリームＴＳ1をデマルチプレクサ２１に供給する。このディジタル復調では衛星放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＰＳＫ復調処理等を行う。なお、衛星放送用選局／復調部１３の動作は、後述する制御部８０からの制御信号ＣＴによって制御される。
In FIG. 1, a satellite broadcast antenna 12 of a
地上放送用アンテナ１５は、地上放送を受信するアンテナであり、地上放送用アンテナ１５で得られた受信信号ＲＦ2は地上放送用選局／復調部１６に供給される。地上放送用選局／復調部１６は、所望のチャネルの選局を行い、得られた中間周波信号の復調処理を行う。ここで、地上放送用選局／復調部１６は、地上アナログ放送を受信しているとき、中間周波信号のアナログ復調処理を行い、得られた映像信号をディジタルの映像信号ＶＳbに変換して映像切換部３１に供給し、得られた音声信号ＡＳbを音声切換部７１に供給する。また、地上放送用選局／復調部１６は、地上ディジタル放送を受信しているとき、中間周波信号のディジタル復調を行い、得られたトランスポートストリームＴＳ2をデマルチプレクサ２１に供給する。このディジタル復調では、地上ディジタル放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＦＤＭ復調処理等を行う。なお、地上放送用選局／復調部１６の動作も、後述する制御部８０からの制御信号ＣＴによって制御される。
The terrestrial broadcast antenna 15 is an antenna for receiving terrestrial broadcasts, and the reception signal RF2 obtained by the terrestrial broadcast antenna 15 is supplied to the terrestrial broadcast channel selection /
デマルチプレクサ２１は、ディジタル衛星放送を受信するときトランスポートストリームＴＳ1を選択して、地上ディジタル放送を受信するときトランスポートストリームＴＳ2を選択する。さらに、デマルチプレクサ２１は、選択したトランスポートストリームに時分割的に多重して含まれている映像データＤＴv、音声データＤＴa、放送データＤＴdなどを分離して、映像データＤＴvおよび音声データＤＴaをデコーダ部２２に供給し、放送データＤＴdを放送データ処理部２３に供給する。
The demultiplexer 21 selects the transport stream TS1 when receiving the digital satellite broadcast, and selects the transport stream TS2 when receiving the terrestrial digital broadcast. Further, the demultiplexer 21 separates the video data DTv, audio data DTa, broadcast data DTd, etc. included in the selected transport stream in a time-division multiplexed manner, and decodes the video data DTv and the audio data DTa. The broadcast data DTd is supplied to the broadcast
デコーダ部２２は、映像データＤＴvの復号を行い、得られた映像信号ＶＳaを映像切換部３１に供給する。また、デコーダ部２２は、音声データＤＴaの復号を行い、得られた音声信号ＡＳaを音声切換部７１に供給する。
The
放送データ処理部２３は、ユーザ操作に応じた所定の処理、例えばＥＰＧ(Electric Program Guide)表示等を行うための制御信号ＣＳを生成して信号生成部６１に供給する。
The broadcast
映像切換部３１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器からコンポジット方式やコンポーネント方式、ＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)方式、ＤＶＩ(Digital Visual Interface)方式等の映像信号の入力を行うことができるようになされている。また、映像切換部３１には信号処理部４０が接続されており、信号処理部４０に供給する映像信号を、デコーダ部２２から供給された映像信号ＶＳa、地上放送用選局／復調部１６からの映像信号ＶＳb、外部入力端子２８を介して供給された映像信号ＶＳcのいずれかに切り換える。なお、信号処理部４０に供給する映像信号ＶＳdは、輝度信号と色差信号で構成されているものとする。また、例えば外部入力端子２８から異なる方式で映像信号が供給されているとき、映像切換部３１は方式変換処理を行う。
An external input terminal 28 is connected to the video switching unit 31, and a composite method, a component method, an HDMI (High Definition Multimedia Interface) method, a DVI (Digital Visual Interface) method is used from an external device via the external input terminal 28. The video signal can be input. Further, a
信号処理部４０は、映像切換部３１から供給された映像信号ＶＳdに対して種々の信号処理を行い、信号処理後の映像信号ＶＳeを例えば三原色信号として合成処理部６２に供給する。なお、信号処理部４０の構成や動作については後述する。
The
信号生成部６１は、放送データ処理部２３から供給された制御信号ＣＳまたは後述する制御部８０からの制御信号ＣＴに基づき、オンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部６２に供給する。例えば、信号生成部６１は、放送データ処理部２３から供給された制御信号ＣＳや制御部８０からの制御信号ＣＴに基づき、ＥＰＧ表示やチャネル表示等を行うためのオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部６２に供給する。
The signal generation unit 61 generates an on-screen display video signal VSosc based on a control signal CS supplied from the broadcast
合成処理部６２は、信号処理部４０から供給された映像信号ＶＳeに信号生成部６１から供給されたオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを合成して、映像出力信号ＶＳgとして映像出力処理部６３に供給する。また、合成処理部６２は、映像信号ＶＳeにオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを合成するとき、いわゆるアルファブレンド処理を行い、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比を可変できるようにする。
The
映像出力処理部６３には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display），ＰＤＰ（Plasma Display Panel），ＥＬ(Electro Luminescence)，陰極線管などの表示デバイスを用いて構成された表示部６４が接続されている。映像出力処理部６３は、映像出力信号ＶＳgに基づき、表示デバイスを駆動するための表示駆動信号ＤＲvを生成して表示部６４に供給する。このため表示部６４で映像表示を行うことができる。また、映像出力処理部６３は、外部機器（図示せず）に映像信号を供給するとき、映像出力信号ＶＳgを外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ｖoutとして出力する。
The video output processing unit 63 is connected to a
音声切換部７１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器から音声信号ＡＳcの入力を行うことができるようになされている。また、音声切換部７１には音声出力処理部７２が接続されており、音声出力処理部７２に供給する音声信号ＡＳdを、デコーダ部２２から供給された音声信号ＡＳa、地上放送用選局／復調部１６からの音声信号ＡＳb、外部入力端子２８を介して供給された音声信号ＡＳcのいずれかに切り換える。
An external input terminal 28 is connected to the audio switching unit 71, and an audio signal ASc can be input from an external device via the external input terminal 28. In addition, an audio output processing unit 72 is connected to the audio switching unit 71, and the audio signal ASd supplied to the audio output processing unit 72 is replaced with the audio signal ASa supplied from the
音声出力処理部７２には、スピーカを用いて構成された音声出力部７３が接続されている。音声出力処理部７２は、音声切換部７１から供給された音声信号ＡＳdを用いて音声処理例えば信号レベル調整や音質調整、ノイズ除去処理等を行い、音声処理後の音声出力信号ＤＲaを音声出力部７３に供給して音声出力を行う。また、音声出力処理部７２は、外部機器（図示せず）に音声信号を供給するとき、音声処理後の信号を外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ａoutとして出力する。
An
制御部８０にはユーザインタフェース部８１が接続されている。ユーザインタフェース部８１はユーザ操作に応じた操作信号ＰＳを制御部８０に供給するものであり、例えば操作キーやリモートコントロール信号受信部等で構成されている。 A user interface unit 81 is connected to the control unit 80. The user interface unit 81 supplies an operation signal PS corresponding to a user operation to the control unit 80, and includes, for example, an operation key and a remote control signal receiving unit.
制御部８０は、バス８５を介して上述の各部と接続されている。制御部８０は、ユーザインタフェース部８１からの操作信号ＰＳに基づき、制御信号ＣＴを生成して各部に供給することで、テレビジョン装置１１の動作がユーザ操作に応じた動作となるように制御する。例えば、ユーザインタフェース部８１から供給された操作信号ＰＳによって、チャネル切り換えや放送切り換えまたは入力切り換え等の信号切り換え操作が行われたことが示されたとき、制御部８０は、所望のチャネルや所望の放送方式の映像／音声または外部から供給された映像／音声の提示等を行うことができるように、衛星放送用選局／復調部１３や地上放送用選局／復調部１６の選局動作や、デマルチプレクサ２１や映像切換部３１および音声切換部７１の切り換え動作等を制御する。
The control unit 80 is connected to the above-described units via the
図２は、信号処理部４０の構成を示している。信号処理部４０の動き量検出部４１は、映像信号ＶＳdの例えば輝度信号に基づいて動き量検出を行い、検出した動き量ＭＶを係数設定部４５に供給する。この動き量の検出では、例えば動きベクトルの検出を行い検出された各画素の動きベクトルの動き量を用いるものとする。また、時間的に連続する２つの映像の画素毎に信号レベル差を判別して、この信号レベル差を動き量とするものとしてもよい。
FIG. 2 shows the configuration of the
係数設定部４５は、巡回型ノイズ除去部４６における巡回量を設定するための係数を設定する。この係数設定部４５は、動き量検出部４１で検出された動き量ＭＶに基づき係数αnr，（１−αnr）を設定して巡回型ノイズ除去部４６に供給する。巡回型ノイズ除去部４６は、係数設定部４５から供給された係数αnr，（１−αnr）に基づいて巡回量を設定して映像信号ＶＳdのノイズ除去を行い、ノイズ除去後の映像信号ＶＳdaを変換処理部５１に供給する。
The coefficient setting unit 45 sets a coefficient for setting the cyclic amount in the cyclic
変換処理部５１は、巡回型ノイズ除去部４６から供給された映像信号ＶＳdaのスケーラ処理を行い、表示部６４の表示解像度や出力信号Ｖoutが供給される外部装置の解像度に応じた映像信号に変換する。また、インタレース／プログレッシブ変換等も必要に応じて行う。変換処理部５１で処理された輝度信号Ｙdaはコントラスト調整部５２に供給される。また色差信号Ｃr，Ｃbはマトリクス演算部５５に供給される。
The conversion processing unit 51 performs a scaler process on the video signal VSda supplied from the cyclic
コントラスト調整部５２は、輝度信号Ｙdaの振幅補正を行い、黒の締まりや白の明るさを改善する。さらに、ユーザ設定に応じたコントラストとなるように輝度信号Ｙdaの振幅補正を行う。このコントラスト調整が行われた輝度信号Ｙdbはシャープネス調整部５４に供給される。
The
シャープネス調整部５４は、良好な鮮鋭度で映像表示を行うことができるように輝度信号Ｙdbに対して輪郭調整信号を加算する。また、ノイズ除去によって生ずる不具合が強調されることがないように輪郭調整信号を調整する。このシャープネス調整部５４でシャープネス調整を行って得られた輝度信号Ｙdcは、マトリクス演算部５５に供給される。
The
マトリクス演算部５５は、変換処理部５１から供給された色差信号Ｃb，Ｃrとシャープネス調整部５４から供給された輝度信号Ｙdcを用いてマトリクス演算を行い、三原色信号である映像信号ＶＳeを生成して合成処理部６２に供給する。
The matrix calculation unit 55 performs matrix calculation using the color difference signals Cb and Cr supplied from the conversion processing unit 51 and the luminance signal Ydc supplied from the
次に、係数設定部４５と巡回型ノイズ除去部４６の構成について図３を用いて説明する。動き量検出部４１で得られた動き量検出結果は、係数設定部４５の遅延部４５１と動き量補正部４５２に供給される。
Next, the configuration of the coefficient setting unit 45 and the cyclic
遅延部４５１は、連続する２つの映像の動き量を比較できるようにするため、動き量ＭＶを１フレーム（あるいは１フィールド）分だけ遅延させて、動き量ＭＶdとして比較部４５３に供給する。
The
動き量補正部４５２は、動き量ＭＶが周期的に小さくなる映像を検出して検出して、この映像の動き量を補正する。例えば、２−３プルダウンや２−２プルダウン等のレート変換処理によってフレーム映像やフィールド映像の生成が行われると、このフレーム映像やフィールド映像が生成されたことにより動き量ＭＶが周期的に「０」あるいは小さくなる。
The motion
図４はレート変換処理が行われたときの動き量を説明するためのものである。図４の（Ａ）はレート変換前の映像信号に基づいて検出された動き量ＭＶの変化を示しており、例えば２４フレーム／秒の映像信号に基づくフレームＦa1〜Ｆa8において検出された動き量ＭＶが「Ｌg1」〜「Ｌg8」に変化したものとする。ここで、図４の（Ｂ）に示すように、５フレーム期間に１フレームの割合で異なる２フィールドから生成されたフレームを生成すると、フレームＦa1〜Ｆa8は、フレームＦb1〜Ｆb10に変換されて３０フレーム／秒の映像信号となり、２−３プルダウンを行うことができる。この場合、異なる２フィールドから生成されたフレームＦb3を用いて検出される動き量ＭＶは、レート変換前の値「Ｌg3」に比べて小さい値「Ｌs1」「Ｌs2」となり、異なる２フィールドから生成されたフレームＦb8を用いて検出される動き量ＭＶは、レート変換前の値「Ｌg7」に比べて小さい値「Ｌs3」「Ｌs4」となる。すなわち、動き量ＭＶの小さいフレームが周期的に生じることとなる。また、同じフレームを繰り返し用いて所望のフレームレートとすれば、動き量ＭＶが「０」となるフレームが周期的に生じることとなる。 FIG. 4 is for explaining the amount of motion when the rate conversion process is performed. FIG. 4A shows changes in the amount of motion MV detected based on the video signal before rate conversion. For example, the amount of motion MV detected in frames Fa1 to Fa8 based on the video signal of 24 frames / second. Is changed from “Lg1” to “Lg8”. Here, as shown in FIG. 4B, when frames generated from two different fields at a rate of one frame in a five-frame period are generated, the frames Fa1 to Fa8 are converted into frames Fb1 to Fb10 and 30. It becomes a video signal of frame / second and can perform 2-3 pull-down. In this case, the motion amount MV detected using the frame Fb3 generated from two different fields is smaller than the value “Lg3” before rate conversion, and is generated from two different fields. The amount of motion MV detected using the frame Fb8 becomes smaller values “Ls3” and “Ls4” than the value “Lg7” before rate conversion. That is, a frame with a small amount of movement MV is periodically generated. In addition, if the same frame is repeatedly used to obtain a desired frame rate, a frame in which the motion amount MV is “0” is periodically generated.
したがって、動き量補正部４５２は、予め設定した閾値よりも動き量が小さく図４の（Ｂ）に示すように周期的に現れる映像の検出を行い、検出した映像の動き量を、直前の映像の動き量に補正して比較部４５３に供給する。例えば、値「Ｌs1」「Ｌs2」に対して値「Ｌg2」、値「Ｌs3」「Ｌs4」に対して値「Ｌg6」を用いるものとする。
Accordingly, the motion
比較部４５３は、遅延部４５１から供給された動き量ＭＶdと動き量補正部４５２から供給された動き量ＭＶとの差が大きいか否かを判別する。例えば、比較部４５３は、遅延部４５１から供給された動き量ＭＶdと動き量補正部４５２から供給された動き量ＭＶとの差を映像内の各画素について検出して加算したのち、加算値が所定値よりも大きいか否かを判別する。ここで、動き量の差すなわち加算値が所定値よりも大きいときは、リセット係数設定信号ＳreをＬＵＴ部４５５に供給する。また、動き量の差が所定値よりも大きくないときは、動き量補正部４５２から供給された動き量ＭＶをＬＵＴ部４５５に供給する。
The comparison unit 453 determines whether the difference between the motion amount MVd supplied from the
均一平面検出部４５４は、映像信号ＶＳdに基づいて輝度の差が所定レベル範囲内である均一平面の映像を検出して、検出結果を示す均一平面領域信号ＦＴをＬＵＴ部４５５に供給する。例えば、階級を信号レベルとして、この階級に含まれる画素信号の画素数を度数としたヒストグラムを求め、このヒストグラムにおける度数の最大値が所定画素数以上あるいは所定割合以上であるとき、均一平面領域と判別する。また、映像の最大信号レベルと最小信号レベルとの差分が予め設定した閾値以下となったとき均一平面領域と判別する。このように、均一平面領域であるか否かの検出を行う。また、均一平面検出部４５４では、映像単位で均一平面領域であるか否かの検出を行うだけでなく、映像内で均一平面領域を検出するものとしてもよい。例えば隣接する画素間の信号レベルを検出して、信号レベル差が所定レベルよりも小さい領域を均一平面領域として検出することもできる。
The uniform
ＬＵＴ部４５５は、信号レベル差ＥＲと係数αnrとの関係を示すルックアップテーブルが動き量に応じて複数予め記憶されている。ＬＵＴ部４５５は、比較部４５３から供給された動き量ＭＶに基づいてルックアップテーブルの選択を行い、選択したルックアップテーブルを用いて、動き量検出部４１から供給された映像信号ＶＳdと、後述するメモリ４６４から読み出された映像信号ＶＳdamの画素毎の信号レベル差ＥＲに応じた係数αnr，（１−αnr）を巡回型ノイズ除去部４６に供給する。また、比較部４５３からリセット係数設定信号Ｓreが供給されたときは、予め設定した係数αnrの値「Ｌre」と係数（１−αnr）の値「１−Ｌre」を巡回型ノイズ除去部４６に所定期間だけ供給する。
The
さらに、ＬＵＴ部４５５は、均一平面領域信号ＦＴによって均一平面領域が検出されたことが示されたときは、動き量ＭＶに応じて係数を設定したときよりも巡回型ノイズ除去部４６における巡回量が小さくなるように、すなわちノイズ除去強度が小さくなるように係数αnr，（１−αnr）を設定して巡回型ノイズ除去部４６に供給する。
Further, when the uniform plane area signal FT indicates that the uniform plane area is detected, the
巡回型ノイズ除去部４６の乗算器４６１は、動き量検出部４１から供給された映像信号ＶＳdに係数αnrを乗算して、乗算結果を加算器４６３に供給する。乗算器４６２には、メモリ４６４から読み出された映像信号ＶＳdamが供給されている。乗算器４６２は、メモリ４６４から読み出された映像信号ＶＳdamに係数（１−αnr）を乗算して、乗算結果を加算器４６３に供給する。
The
加算器４６３は、乗算器４６１から供給された乗算結果と、乗算器４６２から供給された乗算結果を加算して、加算結果である映像信号ＶＳdaを巡回型ノイズ除去部４６から出力する。また、映像信号ＶＳdaをメモリ４６４に供給して、メモリ４６４に記憶されている映像信号を更新する。
The
次に、ノイズ除去動作について説明する。図５は、動き量とルックアップテーブルの関係を示している。また図６は、ルックアップテーブル毎の信号レベル差ＥＲと係数αnrの関係を示している。なお、図５，図６では、例えば５つのルックアップテーブルＬＵＴ1〜ＬＵＴ5が予め設けられているものとする。また、各ルックアップテーブルにおける信号レベル差ＥＲと係数αnrの関係を示す特性カーブは、信号レベル差ＥＲが小さいときに巡回量が小さく信号レベル差が大きいときに巡回量が大きくなるように設定されている。 Next, the noise removal operation will be described. FIG. 5 shows the relationship between the motion amount and the lookup table. FIG. 6 shows the relationship between the signal level difference ER and the coefficient αnr for each lookup table. 5 and 6, for example, it is assumed that five lookup tables LUT1 to LUT5 are provided in advance. In addition, the characteristic curve indicating the relationship between the signal level difference ER and the coefficient αnr in each lookup table is set so that the cyclic amount is small when the signal level difference ER is small and the cyclic amount is large when the signal level difference is large. ing.
ＬＵＴ部４５５は、比較部４５３から供給された動き量ＭＶと閾値との比較に基づいてルックアップテーブルの選択を行う。例えば動き量ＭＶが「ＭＶ＜ＴＨ1」であるときは、ルックアップテーブルＬＵＴ1を選択する。また、動き量ＭＶが「ＴＨ1≦ＭＶ＜ＴＨ2」であるときは、ルックアップテーブルＬＵＴ2を選択する。さらに、動き量ＭＶが「ＴＨ2≦ＭＶ＜ＴＨ3」であるときはルックアップテーブルＬＵＴ3、動き量ＭＶが「ＴＨ3≦ＭＶ＜ＴＨ4」であるときはルックアップテーブルＬＵＴ4、動き量ＭＶが「ＴＨ4≦ＭＶ」であるときはルックアップテーブルＬＵＴ5を選択する。
The
図６に示すように、ルックアップテーブルＬＵＴ1とルックアップテーブルＬＵＴ2は、信号レベル差ＥＲが等しいときにルックアップテーブルＬＵＴ2の係数値がルックアップテーブルＬＵＴ1の係数値以上となる特性とされている。同様に、ルックアップテーブルＬＵＴ2とルックアップテーブルＬＵＴ3は、信号レベル差ＥＲが等しいときにルックアップテーブルＬＵＴ3の係数値がルックアップテーブルＬＵＴ2の係数値以上となる特性とされている。また、ルックアップテーブルＬＵＴ4やルックアップテーブルＬＵＴ5も同様に設定されている。 As shown in FIG. 6, the look-up table LUT1 and the look-up table LUT2 have characteristics that the coefficient value of the look-up table LUT2 is equal to or greater than the coefficient value of the look-up table LUT1 when the signal level difference ER is equal. Similarly, the look-up table LUT2 and the look-up table LUT3 have characteristics that the coefficient value of the look-up table LUT3 is equal to or greater than the coefficient value of the look-up table LUT2 when the signal level difference ER is equal. Similarly, the lookup table LUT4 and the lookup table LUT5 are set.
このため、信号レベル差ＥＲが小さい場合、動き量ＭＶが小さいときには、係数αnrの値が小さく巡回型ノイズ除去部４６での巡回量が大きくなるので、ノイズを確実に除去できる。また、動き量ＭＶが大きいときには、動き量ＭＶが小さい場合よりも係数αnrの値が大きく巡回型ノイズ除去部４６での巡回量が小さくなるので、残像が大きくなってしまうことを防止できる。
For this reason, when the signal level difference ER is small, when the motion amount MV is small, the value of the coefficient αnr is small and the cyclic amount in the cyclic
次に、比較部４５３で動き量の差が大きいと判別されて、リセット係数設定信号ＳreがＬＵＴ部４５５に供給された場合について説明する。この場合、ＬＵＴ部４５５は、信号レベル差ＥＲにかかわらず係数αnrを「１」未満で大きい値「Ｌrv」に設定して、所定期間（例えば数フレーム期間）たけ巡回型ノイズ除去部４６に供給する。このように係数αnrを設定すると、巡回型ノイズ除去部４６での巡回量が小さくなる。したがって、被写体等の動きが大きく変化したときやシーンが変化したとき、変化前の映像が残像として残ってしまうことを防止できる。また、係数αnrが値「Ｌrv」で所定期間保持されるのでノイズ除去動作を収束させることができる。さらに、動き量の差が大きいと判別されたとき係数αnrを「１」とすると、巡回量がなくなりノイズ除去動作が行われないものとなる。したがって、動き量の差が大きくなったときに、ノイズが急に増加したような映像表示となってしまう。しかし、係数αnrを「１」未満としていることから、引き続きノイズ除去動作が継続されるので、動き量の差が大きくなったときに、ノイズが急に増加したような映像表示となってしまうことを防止できる。なお、係数αnrの値「Ｌrv」は、動き量の差が大きい映像のノイズ除去を行い、残像が目立たなくなるように予め設定しておくものとする。
Next, a case where the comparison unit 453 determines that the difference in motion amount is large and the reset coefficient setting signal Sre is supplied to the
次に、動き量補正部４５２において、予め設定した閾値よりも動き量が小さくかつ周期的に現れる映像を検出した場合について説明する。この場合、動き量補正部４５２は、上述のように、検出した映像の動き量ＭＶを直前の映像の動き量に補正して、比較部４５３を介してＬＵＴ部４５５に供給する。このため、予め設定した閾値よりも動き量ＭＶが小さくかつ周期的に現れる映像では、ＬＵＴ部４５５で選択されるルックアップテーブルの切り換えが行われない。したがって、新たに生成された映像を用いて動き量の検出が行われた期間だけ、他の映像とは大きく異なるノイズ除去処理が行われてしまうことを防止でき、違和感のないノイズ除去処理を行うことができる。
Next, a case where the motion
均一平面検出部４５４で均一平面領域が検出された場合、上述のように動き量に応じて係数を設定したときよりも巡回型ノイズ除去部４６における巡回量が小さくなるように係数αnrが設定される。例えば、動き量ＭＶに応じた係数αnrに、「１」未満の補正係数を乗算して新たな係数αnrとする。このようにして巡回量が小さくされると残像が少なくなる。したがって、例えば微小な凹凸や細かい絵柄等の表示で均一平面領域と判別されたとき、残像によって微小な凹凸や細かい絵柄が消えてしまうことを防止できる。
When the uniform plane area is detected by the uniform
なお、上述の実施の形態では、映像信号ＶＳdの輝度信号について、ノイズ除去を行う場合について説明したが、色差信号についても輝度信号の場合と同様にしてノイズ除去を行うことができる。この場合、均一平面検出部４５４は、映像信号ＶＳdに基づいて色差の差が所定レベル範囲内である均一平面領域を検出して、検出結果を示す均一平面領域信号ＦＴを生成してＬＵＴ部４５５に供給する。さらに、輝度信号と色差信号の両方についてノイズ除去を行う場合、均一平面検出部４５４は、映像信号ＶＳdに基づいて輝度の差と色差の差が所定レベル範囲内である均一平面領域をそれぞれ検出する。
In the above-described embodiment, the case of removing noise from the luminance signal of the video signal VSd has been described. However, noise removal can also be performed from the color difference signal in the same manner as in the case of the luminance signal. In this case, the uniform
ところで、図２に示すように、巡回型ノイズ除去部４６の後段にシャープネス調整部５４が設けられている場合、巡回型ノイズ除去部４６でノイズ除去処理を行ったことにより例えば映像のざらざら感が生じると、このざらざら感がシャープネス調整部５４で強調されてしまうおそれがある。したがって、シャープネス調整部５４では、ざらざら感が強調されてしまうことがないように、輪郭補償信号の信号レベルを調整する。
Incidentally, as shown in FIG. 2, when the
図７はシャープネス調整部５４の構成を示している。輝度信号Ｙdbは補償信号生成部５４１と加算器５４５に供給される。
FIG. 7 shows the configuration of the
補償信号生成部５４１は、補償信号Ｙeaを生成して乗算器５４３に供給する。例えば補償信号生成部５４１は、輝度信号Ｙdbの二次微分処理を行って得られた二次微分信号を帯域通過フィルタでフィルタ処理して不要な周波数成分を除去して補償信号Ｙeaを生成して、乗算器５４３に供給する。
The compensation signal generation unit 541 generates the compensation signal Yea and supplies it to the
調整量設定部５４２は、動き量検出部４１で検出された動き量が大きくなるに伴い、シャープネスが弱くなるように係数αshを補正する。ここで、係数設定部４５では、上述のように動き量ＭＶに応じてルックアップテーブルの選択が行われて、選択されたルックアップテーブルを用いて係数αnrの設定が行われている。このため、シャープネス調整部５４では、ルックアップテーブルに応じてシャープネス調整を行うことができるように係数αshを設定する。例えば、係数設定部４５のＬＵＴ部４５５は、選択したルックアップテーブルを示すテーブル選択信号ＴＢを生成して調整量設定部５４２に供給する。また、調整量設定部５４２は、テーブル選択信号ＴＢによって示されたルックアップテーブルに対応させて係数αshを設定して乗算器５４３に供給する。
The adjustment
乗算器５４３は、補償信号Ｙeaに係数αshを乗算して、乗算結果である補償信号Ｙebをコアリング部５４４に供給する。コアリング部５４４はクリップ回路によって構成されており、ゼロレベルを含む低レベルの信号をクリップする。このコアリング部５４４は、動き量検出部４１で検出された動き量ＭＶが大きくなるに伴いコアリング量（クリップレベル）ＣＬを大きく設定する。コアリング部５４４は、補償信号Ｙebに対してクリップ処理を行い、得られた輪郭補償信号Ｙecを加算器５４５に供給される。加算器５４５は、輝度信号Ｙdbにコアリング部５４４から供給された輪郭補償信号Ｙecを加算して、シャープネス調整がなされた輝度信号Ｙdcを生成してマトリクス演算部５５に供給する。なお、輪郭補償信号Ｙecの信号レベルをユーザ設定に応じて調整可能とすれば、シャープネスレベルをユーザが所望のレベルに調整することができる。
The
次に、シャープネス調整部５４の動作について説明する。図８は、選択されたルックアップテーブル(動き量)と係数αshの関係を示している。係数αshは、ルックアップテーブルを選択する際の動き量ＭＶが大きくなるに伴い係数αshの値が順次小さくされて、その後、動き量にかかわらず一定となるように設定されている。このため、動き量ＭＶが大きくなるに伴い補償信号Ｙebの信号レベルが順次小さくなるように調整されて、その後、動き量ＭＶにかかわらず一定の値が乗算されたレベルとなる。
Next, the operation of the
図９は、選択されたルックアップテーブル(動き量)とコアリング量ＣＬの関係を示している。コアリング量ＣＬは、ルックアップテーブルを選択する際の動き量ＭＶが大きくなるに伴い大きくされて、その後、動き量ＭＶにかかわらず一定となるように設定されている。 FIG. 9 shows the relationship between the selected lookup table (motion amount) and the coring amount CL. The coring amount CL is set so as to increase as the motion amount MV at the time of selecting the lookup table increases, and thereafter becomes constant regardless of the motion amount MV.
図１０はコアリング部５４４の特性を示すものであって、横軸は入力された補償信号Ｙebの信号レベル、縦軸は出力される輪郭補償信号Ｙecの信号レベルを示す。ここで、動き量が小さいときのコアリング部５４４の特性は図１０の（Ａ）に示すものとなり、補償信号Ｙebの信号レベルがコアリング量ＣＬ内にある低いレベルのときは、輪郭補償信号Ｙecの信号レベルが「０」となり、コアリング量ＣＬ以上となったときに輪郭補償信号Ｙecの信号レベルが補償信号Ｙebの信号レベルに応じて変化するように設定されている。また、動き量が大きいときのコアリング部の特性は図１０の（Ｂ）に示すものとなり、コアリング量ＣＬが図１０の（Ａ）に比べて大きく設定される。
FIG. 10 shows the characteristics of the
このように、コアリング部５４４は、動き量ＭＶが大きいとコアリング量ＣＬが大きくなるように制御されることから、動き量ＭＶが大きいときには、シャープネスを強調することによって目立つ低レベルの信号（ノイズ）等の影響が画面上に出力されないようにシャープネス調整を行うことができる。また、動き量ＭＶが小さいとコアリング量ＣＬが小さくなるように制御されるので、微少な部分の画質が失われないようにしてシャープネス調整を行うことができる。
Thus, the
なお、上述の実施の形態では、係数αnr，αshを「１」以下の値として、実数型の演算を行うものとしたが、これらの係数を整数値として、整数型の演算を行うものとすれば、処理を高速化できる。例えば係数を「０〜２５５」の範囲の整数値に設定して演算を行えば、小数点を考慮した演算を行う必要がないので、処理を高速化できる。 In the above-described embodiment, the coefficients αnr and αsh are set to values equal to or less than “1”, and the real type calculation is performed. However, the integer type calculation is performed using these coefficients as integer values. As a result, processing can be speeded up. For example, if the calculation is performed with the coefficient set to an integer value in the range of “0 to 255”, it is not necessary to perform an operation taking the decimal point into account, so the processing can be speeded up.
１１・・・テレビジョン装置、１２・・・衛星放送用アンテナ、１３・・・衛星放送用選局／復調部、１５・・・地上放送用アンテナ、１６・・・地上放送用選局／復調部、２１・・・デマルチプレクサ、２２・・・デコーダ部、２３・・・放送データ処理部、２８・・・外部入力端子、３１・・・映像切換部、４０・・・信号処理部、４１・・・動き量検出部、４５・・・係数設定部、４６・・・巡回型ノイズ除去部、５１・・・変換処理部、５２・・・コントラスト調整部、５４・・・シャープネス調整部、５５・・・マトリクス演算部、６１・・・信号生成部、６２・・・合成処理部、６３・・・映像出力処理部、６４・・・表示部、７１・・・音声切換部、７２・・・音声出力処理部、７３・・・音声出力部、８０・・・制御部、８１・・・ユーザインタフェース部、８５・・・バス、４５１・・・遅延部、４５２・・・動き量補正部、４５３・・・比較部、４５４・・・均一平面検出部、４５５・・・ルックアップテーブル（ＬＵＴ）部、４６１，４６２，５４３・・・乗算器、４６３，５４５・・・加算器、４６４・・・メモリ、５４１・・・補償信号生成部、５４２・・・調整量設定部、５４４・・・コアリング部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記映像信号のノイズ除去を行う巡回型ノイズ除去部と、
前記巡回型ノイズ除去部における巡回量を設定するための係数を、前記動き量検出部で検出された動き量に応じて設定する係数設定部を有し、
前記係数設定部は、時間的に連続する映像間の前記動き量の差が所定レベルを超えたとき、前記動き量に応じて前記係数を設定したときよりも前記巡回量が所定期間小さくなるように前記係数の設定を行う
ことを特徴とする映像信号処理装置。 A motion amount detector that detects the amount of motion of the video from the video signal;
A cyclic noise removing unit for removing noise from the video signal;
A coefficient setting unit that sets a coefficient for setting a cyclic amount in the cyclic noise removing unit according to a motion amount detected by the motion amount detection unit;
The coefficient setting unit may reduce the cyclic amount for a predetermined period when the difference in the amount of motion between temporally continuous images exceeds a predetermined level than when the coefficient is set according to the amount of motion. The video signal processing apparatus is characterized in that the coefficient is set.
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 The coefficient setting unit is provided with a motion amount correction unit that detects an image in which the amount of motion periodically decreases and corrects the amount of motion of the image in which the amount of motion periodically decreases to the amount of motion of the immediately preceding image. The video signal processing apparatus according to claim 1.
前記係数設定部は、前記均一平面領域において、前記動き量に応じて前記係数を設定したときよりも前記巡回量が小さくなるように前記係数の設定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 A uniform plane detection unit that detects a uniform plane region in which a difference in luminance and / or color difference is within a predetermined level range based on the video signal is provided in the coefficient setting unit,
2. The coefficient setting unit according to claim 1, wherein the coefficient setting unit sets the coefficient so that the cyclic amount is smaller than when the coefficient is set according to the amount of motion in the uniform plane region. Video signal processing device.
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 The coefficient setting unit includes a plurality of look-up tables indicating coefficients for the difference between the video signal and the noise-removed video signal in advance according to the amount of motion, and selects the look-up table according to the amount of motion. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the coefficient is set by using the video signal processing apparatus.
前記シャープネス調整部は、前記動き量検出部で検出された動き量が大きくなるに伴いシャープネス調整量を減少させる
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 A sharpness adjustment unit that performs sharpness adjustment on the video signal from which the noise has been removed;
The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the sharpness adjustment unit decreases the sharpness adjustment amount as the amount of motion detected by the motion amount detection unit increases.
前記シャープネス調整部は、前記動き量検出部で検出された動き量が大きくなるに伴いコアリング量を大きく設定する
ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 A sharpness adjustment unit that performs sharpness adjustment using the video signal from which the noise has been removed;
The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the sharpness adjustment unit sets the coring amount to a larger value as the motion amount detected by the motion amount detection unit increases.
前記映像信号のノイズ除去を行う巡回型ノイズ除去工程と、
前記巡回型ノイズ除去工程における巡回量を設定するための係数を、前記動き量検出工程で検出された動き量に応じて設定する係数設定工程を有し、
前記係数設定工程では、時間的に連続する映像間の前記動き量の差が所定レベルを超えたとき、前記動き量に応じて前記係数を設定したときよりも前記巡回量が所定期間小さくなるように前記係数の設定を行う
ことを特徴とする映像信号処理方法。 A motion amount detection step of detecting a motion amount from the video signal;
A cyclic noise removing step for removing noise from the video signal;
A coefficient setting step for setting a coefficient for setting a cyclic amount in the cyclic noise removal step according to a motion amount detected in the motion amount detection step;
In the coefficient setting step, when the difference in the amount of motion between temporally continuous images exceeds a predetermined level, the cyclic amount is reduced for a predetermined period than when the coefficient is set according to the amount of motion. The coefficient is set in the video signal processing method.
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