JP2013051633A - 信号処理装置及び信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】映像に表れるコーミングの発生を低減する信号処理装置及び信号処理方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、受信手段と、処理手段とを備える。前記受信手段は、第1の解像度の映像信号を受信する。前記処理手段は、ユーザ選択された映像処理モードに応じて、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する。
【選択図】図5
【解決手段】実施形態によれば、受信手段と、処理手段とを備える。前記受信手段は、第1の解像度の映像信号を受信する。前記処理手段は、ユーザ選択された映像処理モードに応じて、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する。
【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は信号処理装置及び信号処理方法に関する。
現在、テレビ内では、様々な映像処理が行われている。映像処理の一つとして、画像サイズを変換するスケーリング処理がある。スケーリング処理は、入力信号の入力解像度と映像表示器の画面への出力解像度との比率に応じて行なわれる。例えば、テレビが放送局からの放送波またはDVDプレーヤなどの映像出力機器からHD(high definition)解像度(1080iまたは1080pなど)のHD信号を受信した場合、テレビは、HD信号に基づく映像をHD解像度とみなしてスケーリング処理する。
一方、放送局は、原画の解像度がSD(standard definition)解像度(720×480または640×480など)である場合、その原画のSD信号をHD信号にアップコンバートして配信している。同様に、映像出力機器も原画のSD信号をHD信号にアップコンバートしてテレビに入力する。したがって、テレビは、原画がSD解像度であったとしても、受信したHD信号に基づく映像をHD解像度とみなしてスケーリング処理する。
しかしながら、昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号がテレビに入力された場合、このHD信号に基づいて映像表示器の画面に表示される映像には、コーミング(櫛状ノイズ)が多く見られる。テレビは、このようなHD信号であっても、原画の解像度によらず、映像をHD解像度とみなしてスケーリング処理するため、コーミングを除去または低減できない。
本発明の目的は、映像に表れるコーミングの発生を低減する信号処理装置及び信号処理方法を提供することである。
実施形態によれば、受信手段と、処理手段とを備える。前記受信手段は、第1の解像度の映像信号を受信する。前記処理手段は、ユーザ選択された映像処理モードに応じて、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する。
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係るデジタルテレビジョン放送受信装置(信号処理装置)100の概略構成を示すブロック図である。デジタルテレビジョン放送受信装置100は、衛星デジタル放送チューナ101、PSK(phase shift keying)復調モジュール102、地上デジタル放送チューナ103、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)復調モジュール104、信号処理モジュール105、グラフィック処理モジュール106、OSD(on screen display)信号生成モジュール107、映像処理モジュール108、映像表示器(ディスプレイ)109、音声処理モジュール110、スピーカ111、制御モジュール112、操作部113、受光モジュール114、通信I/F(interface)115を有する。
衛星デジタル放送チューナ101は、BS/CSデジタル放送受信用のアンテナ1001で受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号(HD解像度の映像信号を含む)を、入力端子1002を介して受信する。衛星デジタル放送チューナ101は、いずれかのチャンネルの放送信号を選局する。衛星デジタル放送チューナ101は、選局した放送信号をPSK復調モジュール102に出力する。PSK復調モジュール102は、放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。PSK復調モジュール102は、デジタルの映像信号及び音声信号を信号処理モジュール105に出力する。
地上デジタル放送チューナ103は、地上波放送受信用のアンテナ1003で受信した地上デジタルテレビジョン放送信号(HD解像度の映像信号を含む)を、入力端子1004を介して受信する。地上デジタル放送チューナ103は、いずれかのチャンネルの放送信号を選局する。地上デジタル放送チューナ103は、選局した放送信号をOFDM復調モジュール104に出力する。OFDM復調モジュール104は、放送信号をデジタルの映像信号及び音声信号に復調する。OFDM復調モジュール104は、デジタルの映像信号及び音声信号を信号処理モジュール105に出力する。
信号処理モジュール105は、PSK復調モジュール102またはOFDM復調モジュール104から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号に対して、所定のデジタル信号処理を施し、グラフィック処理モジュール106及び音声処理モジュール110に出力する。グラフィック処理モジュール106は、信号処理モジュール105から供給されるデジタルの映像信号に、OSD信号生成モジュール107が生成するOSD信号を選択的に重畳して出力する。グラフィック処理モジュール106は、デジタルの映像信号を映像処理モジュール108に出力する。映像処理モジュール108は、デジタルの映像信号を映像表示器109で表示可能なフォーマットの映像信号に変換する。映像処理モジュール108の構成、作用については図2を用いて後述する。映像処理モジュール108は、映像表示器109に映像信号を出力する。
映像表示器109は、映像信号に基づく映像を表示する。映像処理モジュール108は、出力端子1006を介して映像信号を外部に導出することもできる。この場合、出力端子1006に接続された外部機器(映像表示器)が、出力端子1006に供給された映像信号に基づく映像を表示する。
音声処理モジュール110は、信号処理モジュール105から供給されるデジタルの音声信号を、スピーカ111で再生可能なフォーマットの音声信号に変換する。音声処理モジュール110は、スピーカ111に音声信号を出力する。スピーカ111は、音声信号に基づく音声を出力する。音声処理モジュール110は、出力端子1007を介して音声信号を外部に導出することもできる。この場合、出力端子1007に接続された外部機器(スピーカ)が、出力端子1007に供給された音声信号に基づく音声を出力する。
制御モジュール112は、CPU(central processing unit)1121、ROM(read only memory)1122、RAM(random access memory)1123、不揮発性メモリ1124を有する。CPU1121は、操作部113からの操作情報または受光モジュール114を介してリモートコントローラ200から受信する操作情報を受け付け、その操作内容が反映されるように各部を制御する。ROM1122は、CPU1121が実行する制御プログラムを格納する。RAMは1123、CPU1121に作業エリアを提供する。不揮発性メモリ1124は、各種情報を格納する。通信I/F115は、制御モジュール112とLAN端子1008と接続する。通信I/F115は、インターネット等のネットワークと接続可能である。また、通信I/F115は、ネットワークを介して接続された外部機器からコンテンツの信号(HD解像度の映像信号を含む)を受信できる。
次に、映像処理モジュール108の構成、作用について図2を用いて説明する。図2に示すように、映像処理モジュール108は、スケーラ部1081を有する。スケーラ部1081は、水平スケーラ部1081a、垂直スケーラ部1081bを有する。なお、水平スケーラ部1081aは、垂直スケーラ部1081bよりも前段に設けられているが、逆であってもよい。水平スケーラ部1081aは、映像信号の解像度を映像表示器109の画面の解像度に合わせるように、映像信号に水平方向のスケーリング処理をする。同様に、垂直スケーラ部1081bは、映像信号の解像度を映像表示器109の画面の解像度に合わせるように、映像信号に垂直方向のスケーリング処理をする。垂直スケーラ部1081bは、さらに、主として、コンテンツのジャンルがアニメであって、昔のアニメを原画とするSD解像度のSD信号がアップコンバートされたHD解像度のHD信号がデジタルテレビジョン放送受信装置100に入力された場合に、そのHD信号に対してフィルタ処理する。
図3は、垂直スケーラ部1081bによるフィルタ処理の一例を示す図である。図3におけるPm+0〜Pm+(n+1)は、垂直スケーラ部1081bによるフィルタ処理前のピクセルデータである。Tap_0〜Tap_(n−1)は、タップ係数である。Phは、垂直スケーラ部1081bによるフィルタ処理後のピクセルデータである。垂直スケーラ部1081bは、nタップの場合、フィルタ処理前のピクセルデータPm+0〜Pm+(n+1)とタップ係数Tap_0〜Tap_(n−1)からフィルタ処理後のピクセルデータPhを得る。タップ係数Tap_0〜Tap_(n−1)は、フィルタ処理後のピクセルデータPhの位相に応じて変化する。垂直スケーラ部1081bh、このように、各ピクセルデータについてフィルタ処理する。
図4は、垂直スケーラ部1081bでの処理による垂直周波数特性を示す図である。図4は、横軸が垂直周波数、縦軸がゲインの垂直周波数特性を示すグラフである。図4の左側に示すグラフは、スケーリング処理による垂直LPF(low pass filter)非挿入時(フィルタ処理なし)の垂直周波数特性である。図4の右側に示すグラフは、スケーリング処理による垂直LPF挿入時(フィルタ処理あり)の垂直周波数特性である。なお、fVSは、垂直サンプリング周波数である。
垂直スケーラ部1081bは、主として昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号以外のHD信号に対しては、垂直LPFを挿入することなく(フィルタ処理することなく)、図4の左側に示す垂直周波数特性によって、スケーリング処理する。例えば、垂直スケーラ部1081bは、映像信号のコンテンツのジャンルがアニメとは異なる所定のジャンル(映画、スポーツなど)の場合、映像信号に対して垂直LPFを挿入しない(垂直LPFを用いない)垂直スケーリング処理を実行する。垂直LPF非挿入時のスケーリング処理は、図4の左側に示すように、fVS/2近傍の帯域まで通過させる第1の閾値を有する第1の周波数特性を用いる。一方、垂直スケーラ部1081bは、主として昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号に対しては、垂直LPFを挿入して(フィルタ処理して)、図4の右側に示す垂直周波数特性によって、スケーリング処理する。垂直LPF挿入時のスケーリング処理は、図4の右側に示すように、一例として、垂直LPF非挿入時のスケーリング処理で用いられる第1の周波数特性よりも低い帯域(例えば、第1の周波数特性の1/2であるfVS/4の帯域)まで通過させる第2の閾値を有する第2の周波数特性を用いる。つまり、垂直スケーラ部1081bは、HD信号に対して異なる垂直周波数特性を用いることにより、異なるスケーリング処理をする。
垂直スケーラ部1081bが、昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号に対して垂直LPFを挿入してスケーリング処理する理由は、以下のとおりである。垂直スケーラ部1081bは、昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号に対して垂直LPFを挿入しないでスケーリング処理すると、映像表示器109の画面に表示される映像には、コーミングが発生する。これは、コーミングを発生させる成分が、fVS/2近傍に存在する高周波数成分だからである。そのため、垂直スケーラ部1081bは、昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号に対して垂直LPFを挿入してスケーリング処理することで、垂直周波数特性によって、コーミングを発生させる原因となる高周波成分をカットすることができる。
次に、HD信号に対する映像処理について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。はじめに、CPU1121は、衛星デジタル放送チューナ101、地上デジタル放送チューナ103を介した放送波、通信I/F115を介した外部機器からのHD信号(第1の解像度の映像信号)(1080iまたは1080pなど)の受信を検知する(Block501)。
CPU1121は、ユーザによるリモートコントローラ200または操作部113の操作(以降、ユーザ操作という)により、コンテンツモード(映像処理モード)として「アニメモード」が選択されたか否かを判断する(Block502)。コンテンツモードは、例えば、「アニメモード」、「写真モード」、「オート」を含む。「アニメモード」は、CPU1121が、アニメ番組に適した画質で映像表示器109に表示されるように入力信号を処理するモードである。「写真モード」は、CPU1121が、写真再生に適した画質で映像表示器109に表示されるように入力信号を処理するモードである。「オート」は、CPU1121が、自動的に入力信号のコンテンツを判断し、そのコンテンツに適した画質で映像表示器109に表示されるように入力信号を処理するモードである。つまり、「オート」が選択された場合、CPU1121は、入力信号のコンテンツがアニメと判断すると、アニメ番組に適した画質で映像表示器109に表示されるように入力信号を処理する。CPU1121は、入力信号のコンテンツが写真と判断すると、写真再生に適した画質で映像表示器109に表示されるように入力信号を処理する。なお、CPU1121は、入力信号のコンテンツがアニメか否かを、例えば、コンテンツ情報またはヒストグラム検出などから判断すればよい。
CPU1121(判断手段1121a)は、「アニメモード」が選択された場合(Block501、Yes)、ユーザ操作により「原画解像度」としてSD解像度(第2の解像度)である「720×480」または「640×480」が選択されたか否かを判断する(Block503)。ユーザは、映像表示器109の画面の映像を見て、コーミングの発生の有無を判断する。ユーザは、映像にコーミングが発生していれば、HD信号に基づく映像は「原画解像度」がHD解像度よりも低いSD解像度である「720×480」または「640×480」の昔のアニメのコンテンツである、と判断できる。
CPU1121は、「原画解像度」が「720×480」または「640×480」と選択された場合(つまり、HD信号に基づく映像は原画解像度がSD解像度のコンテンツであるとユーザ操作で選択された場合)(Block503、Yes)、映像処理モジュール108でHD信号に対してスケーリング処理による垂直LPFを挿入した(垂直LPFを用いた)処理を実行するように制御する(Block504)。CPU1121は、「アニメモード」が選択されなかった場合(Block501、No)または「原画解像度」として「720×480」または「640×480」が選択されなかった場合(Block503、No)、映像処理モジュール108でHD信号に対してスケーリング処理による垂直LPFを挿入しない(垂直LPFを用いない)処理を実行するように制御する(Block505)。CPU1121(判断手段1121a)は、入力信号のコンテンツのジャンルの如何によらず、ユーザ操作により選択されたコンテンツモードに応じて、垂直LPFの挿入の有無(つまり、垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理または垂直LPFを用いない垂直スケーリング処理のいずれかの実行)を選択的に判断してもよい。なお、CPU1121(判断手段1121a)は、Block502で「オート」が選択されたと判断した場合であっても、入力信号のコンテンツのジャンルがアニメと判断した場合、Block503に進んで、「原画解像度」の選択をユーザに求める画面を映像表示器109に表示するようにしてもよい。
なお、CPU1121(検出手段1121b)は、Block501の処理後、入力信号が昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号であると検出できれば、ユーザ操作に基づくBlock502、503の処理をスキップして、Block504の処理を行ってもよい。このとき、検出手段1121bは、例えば映像の輝度などから、入力信号が昔のアニメを原画とするSD信号がアップコンバートされたHD信号と検出できる。なお、本実施形態は、図1に示すデジタルテレビジョン放送受信装置100に適用できる旨を説明したが、これに限られない。本実施形態は、図1に示す構成から少なくとも映像表示器14およびスピーカ15を除いたセットトップボックス型に対しても適用できる。
本実施形態によれば、スケーリング処理による垂直LPFを挿入することで、コーミングの発生を除去または低減させた映像を提供できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100…デジタルテレビジョン放送受信装置、108…映像処理モジュール、109…映像表示器、111…スピーカ、112…制御モジュール、113…操作部、114…受光モジュール、200…リモートコントローラ、1121…CPU、1121a…判断手段、1121b…検出手段、1124…不揮発性メモリ。
Claims (10)
- 第1の解像度の映像信号を受信する受信手段と、
ユーザ選択された映像処理モードに応じて、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する処理手段と、
を備える信号処理装置。 - 前記映像信号は、原画解像度が前記第1の解像度よりも低い第2の解像度である、請求項1記載の信号処理装置。
- 前記処理手段は、前記垂直LPFに基づいて、第1の閾値を有する第1の周波数特性よりも低い第2の閾値を有する第2の周波数特性を用いて前記垂直スケーリング処理を実行する、請求項2記載の信号処理装置。
- 前記処理手段は、ユーザ操作に基づいて前記原画解像度が前記第2の解像度と選択された場合、前記映像信号に対して前記垂直LPFを用いた前記垂直スケーリング処理を実行する、請求項2または請求項3記載の信号処理装置。
- 前記処理手段は、ユーザ操作に応じて第1の映像処理モードが選択された場合、前記垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する、請求項1乃至請求項4のいずれか記載の信号処理装置。
- 前記処理手段は、第2の映像処理モードが選択され、前記映像信号のコンテンツが所定のジャンルの場合、前記垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する、請求項1乃至請求項5のいずれか記載の信号処理装置。
- 前記所定のジャンルはアニメである、請求項6記載の信号処理装置。
- 第1の解像度の映像信号を受信する受信手段と、
前記映像信号のコンテンツのジャンルがアニメの場合、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理を実行する処理手段と、
を備える信号処理装置。 - 前記処理手段は、前記映像信号のコンテンツのジャンルがアニメとは異なる所定のジャンルの場合、前記映像信号に対して前記垂直LPFを用いない垂直スケーリング処理を実行する請求項8記載の信号処理装置。
- 第1の解像度の映像信号を受信し、
ユーザ選択された映像処理モードに応じて、前記映像信号に対して垂直LPFを用いた垂直スケーリング処理または前記垂直LPFを用いない垂直スケーリング処理のいずれかを選択的に実行する、
信号処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011189635A JP2013051633A (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | 信号処理装置及び信号処理方法 |
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Publications (1)
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JP2013051633A true JP2013051633A (ja) | 2013-03-14 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2011189635A Withdrawn JP2013051633A (ja) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | 信号処理装置及び信号処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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2011
- 2011-08-31 JP JP2011189635A patent/JP2013051633A/ja not_active Withdrawn
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