JP4983415B2 - 画像信号処理装置、画像信号処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば映像信号を記録する記録再生装置に適用して好適な画像信号処理装置、画像信号処理方法、並びにプログラムに関する。

従来、ベースバンドビデオ信号に対して行われるデジタル信号処理では、８ビットの量子化ビット数で量子化されたデジタル信号が用いられることが多い。このため、多くの映像コンテンツは８ビットで製作・記録されており、映像コンテンツを表示するディスプレイも、８ビットに対応したものが主流である。

ところが、８ビットで量子化されたデジタル信号が映像としてディスプレイに表示される場合、輝度値が緩やかに変化すべき箇所において、疑似輪郭と呼ばれる等高線状の縞が発生してしまうという問題があった。輝度値が緩やかに変化する箇所では、８ビットでは量子化の幅が粗いケースがあり、このような場合には、緩やかな輝度変化が階段状に変化してしまうためである。

このような画像劣化を防ぐため、８ビットで量子化されたデジタル信号のビット数を、１０ビットや１２ビット等に増加させて、量子化精度以下の信号を再生する手法が知られている。

特許文献１には、入力されたデジタル信号より多いビット数のデジタル信号を生成することについての開示がある。
特開平９−２１９８３３号公報

ところで、入力されたデジタル信号より多いビット数のデジタル信号を生成する手法としては、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦとも称する）が知られている。ところが、量子化されたデジタルの画像信号をローパスフィルタにかけると、高域周波数成分が削除されてしまうため、ディスプレイ等に表示される画像がぼけてしまうという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、量子化ビット数の不足による擬似輪郭現象を、画像をぼけさせることなく改善することを目的とする。

本発明は、入力されたデジタル画像信号を構成する各画素のうちの、注目画素と前記注目画素の周囲の画素で構成される領域における階調の変化度合いに応じて、擬似輪郭が目立つ画像か否かを判定する擬似輪郭判定部と、入力されたデジタル画像信号のビット数を伸張して高域周波数帯の画像信号を通過させる帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタを通過した画像信号の振幅を所定のレベルに制限する振幅制限処理部と、振幅制限処理部で振幅制限された画像信号のゲインの値を、擬似輪郭判定部の判定結果に応じて切り替えるゲイン調整部と、入力されたデジタル画像信号から、ゲイン調整部から出力された画像信号を減算する加算器とを備えるようにしたものである。

このようにしたことで、加算器から出力される信号は、入力画像信号のうち、微小振幅信号にのみローパスフィルタ処理を行った場合と等価の周波数特性を有するようになる。

本発明によると、微小振幅信号にのみローパスフィルタ処理が施されるようになるので、画像全体をボケさせることなく、擬似輪郭の改善を図ることができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。本実施の形態においては、画像信号処理装置として、入力端子やチューナ等から入力された映像信号を記録又は再生する記録再生装置に適用した場合を例に挙げて説明する。

図２は、記録再生装置１００の内部構成例を示すブロック図である。まず、記録系の構成から説明を行う。図２に示す記録再生装置１００は、ライン入力端子１、アナログチューナ２、セレクタ３、ビデオデコーダ４、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０、セレクタ５、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）エンコーダ６、ストリームプロセッサ５０、ディスクドライブ１０、ハードディスクドライブ１１、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）端子１２、ＨＤＶ（High-Definition Video）プロセッサ１３、デジタルチューナ１４とを備える。

セレクタ３は、ライン入力端子１から入力される映像信号と、アナログチューナ２から入力される映像信号のうちいずれかを、ユーザによる選択操作等に基づいて選択し、その後段に接続されたビデオデコーダ４に出力する。ビデオデコーダ４は、入力されたＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式等のアナログ映像信号を、８ビットのデジタル映像信号に変換して輝度信号とクロマ信号とに分離すると共に、デコード処理を施してベースバンド信号を得る。そして、得たベースバンド信号をセレクタ５及びビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に出力する。ビデオデコーダ４におけるサンプリングレートは、例えば４：４：４であるものとする。

ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０は、入力された映像信号に対してスケーリング処理や、画質調整処理・ノイズリダクション処理等の様々なビデオ信号処理を行う。そして、ビデオ信号処理された映像信号にグラフィックス信号等を合成し、セレクタ５に出力する。ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０では、擬似輪郭の改善処理も行うようにしてあり、詳細については後述する。

セレクタ５は、ビデオデコーダ４から入力される映像信号と、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０から入力される映像信号のうちいずれかを、ユーザによる選択操作等に基づいて選択し、その後段に接続されたＭＰＥＧエンコーダ６に出力する。ＭＰＥＧエンコーダ６は、入力された映像信号を、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ／Ｈ．２６４等の方式でエンコードし、エンコードされたストリームをストリームプロセッサ５０に出力する。ストリームプロセッサ５０は、記録媒体に所望のストリーム形態への変換や多重化の処理等を行い、処理されたストリームをディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に出力する。

ストリームプロセッサ５０には、ＨＤＶプロセッサ１３とデジタルチューナ１４も接続されており、ＨＤＶプロセッサ１３には、ＩＥＥＥ１３９４端子１２が接続されている。ストリームプロセッサ５０は、ＩＥＥＥ１３９４端子１２とＨＤＶプロセッサ１３を介して入力されたストリームと、デジタルチューナ１４から入力されたストリームに対して、もユーザからの操作入力等により選択されたビデオストリームを、入力されたストリームから抜き出す処理や、パーズ処理等を行い、処理されたストリームをディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に出力する。

ディスクドライブ１０は、ディスクドライブ１０に接続されたＢＤ（Blu-Ray Disk：登録商標）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のメディアに対する、ストリームの書き込み又は読み出し処理を行う。ハードディスクドライブ１１は、ハードディスクドライブ１１に接続されたハードディスクに対する、ストリームの書き込み又は読み出し処理を行う。

上述のように構成される記録再生装置１００において、ライン入力端子１から入力された映像信号又はアナログチューナ２から入力された映像信号が、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に記録される場合には、セレクタ３により選択されたいずれかの映像信号が、ビデオデコーダ４に出力される。ビデオデコーダ４に入力された映像信号は、スケーリング処理やビデオ信号処理が施され、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０及びセレクタ５に出力される。そして、ビデオデコーダ４からの出力映像信号とビデオ・グラフィック・プロセッサ３０のいずれかが、セレクタ５によって選択され、ＭＰＥＧエンコーダ６に出力される。

ＭＰＥＧエンコーダ６に入力された映像信号は、所定のＭＰＥＧ方式でエンコードされて、ストリームとしてストリームプロセッサ５０に出力される。ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、多重化等の処理が施された上で、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。

ＩＥＥＥ１３９４端子１２から入力されたストリームは、ＨＤＶプロセッサ１３を経てストリームプロセッサ５０に入力され、デジタルチューナ１２から入力されたストリームも、ストリームプロセッサ５０に入力される。ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ユーザからの操作入力等に基づいて取捨選択され、パーズ処理等が行われた上で、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。また、ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ユーザからの操作入力等に基づく取捨選択や、パーズ処理等が行われた後で、ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂに出力される。

ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂに入力されたストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１５ａと１５ｂデコードされた後、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０及びセレクタ５を経由して、ＭＰＥＧエンコーダ６に出力される。ＭＰＥＧエンコーダ６に入力されたストリームは、所望のＭＰＥＧ方式にエンコードされ、再びストリームプロセッサ５０に出力される。そして、ストリームプロセッサ５０に入力されたストリームは、ディスクドライブ１０やハードディスクドライブ１１に接続された媒体に出力され、記録される。

次に、同じく図２を参照して、再生系及び表示系の構成について説明する。図２に示した記録再生装置１００は、上述した構成に加えて、ＭＰＥＧデコーダ１５ａ及び１５ｂ、ＨＤＭＩトランスミッタ１６（以下、ＨＤＭＩ Ｔｘ１６と称する）、ＨＤＭＩコネクタ１７、デジタル・アナログコンバータ１８（以下、ＤＡＣ１８と称する）、コンポーネント端子１９、コンポジットビデオ端子２０とを備える。

ＭＰＥＧデコーダ１５ａ及び１５ｂは、ストリームプロセッサ５０から出力されたストリームにデコード処理を施してベースバンド信号を得て、得られたベースバンド信号をビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に出力する。ＨＤＭＩ Ｔｘ１６は、入力されたベースバンド信号をＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）信号に変換して、ＨＤＭＩコネクタ１７に出力する。

ＤＡＣ１８は、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０から出力されたデジタルのベースバンド信号を、アナログのベースバンド信号に変換する。また、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０からＮＴＳＣ等に変換して出力されたデジタルのビデオエンコード信号を、アナログのビデオ信号に変換する。ＤＡＣ１８には、信号の出力先としてコンポーネント端子１９とコンポジットビデオ端子２０が接続されている。なお、コンポジットビデオ端子２０の代わりにＳ端子を用いる構成としてもよい。

上述のように構成される記録再生装置１００において、ライン入力端子１から入力された映像信号又はアナログチューナ２から入力された映像信号が、ＨＤＭＩコネクタ１７やコンポーネント端子１９、コンポジットビデオ端子２０を介して接続された外部の表示機器に表示される場合には、入力された映像信号は、記録系の場合と同様の経路でビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給される。

ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給されたベースバンド信号がＨＤＭＩコネクタ１７を介して接続された表示機器に表示される場合には、ベースバンド信号はＨＤＭＩ Ｔｘ１６に供給され、ＴＭＤＳ信号に変換される。そして、ＴＭＤＳ信号は制御信号と共にＨＤＭＩコネクタ１７に出力され、ＨＤＭＩコネクタ１７を介して接続された表示機器上で表示される。

ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０に供給されたベースバンド信号が、コンポーネント信号又はコンポジットビデオ信号として表示機器に表示される場合には、信号はＤＡＣ１８に供給され、ＤＡＣ１８でアナログのコンポーネント信号又はコンポジットビデオ信号に変換される。ＤＡＣ１８でアナログ信号に変換されたコンポーネント信号は、コンポーネント端子１９を介して接続された外部の表示機器上で表示され、コンポジットビデオ信号は、コンポジットビデオ端子２０を介して接続された外部の表示機器上に表示される。なお、コンポジットビデオ端子２０の代わりに、Ｙ／Ｃセパレートビデオ信号を扱えるＳ端子を用いるようにしてもよい。再生系における信号及びデータの流れも、表示系で説明したものと同様となる。

また、図２に記載の記録再生装置１００は、上述した各部の制御を行う制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ボタンやつまみ等で構成される操作部７０とを備える。ＣＰＵ６０には、操作部７０からの操作入力信号が入力される構成としてあり、ＣＰＵ６０は、操作入力信号として与えられた設定値等に基づいて、記録再生装置１００内の各部の制御を行う。

次に、図３を参照して、ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０の内部構成例について説明する。ビデオ・グラフィック・プロセッサ３０は、フィルタ３１、ノイズ低減部３２、メモリ３３、グラフィックス・エンジン３４、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）エンジン３５、ディスプレイプロセッサ４０を備える。

フィルタ３１は、ビデオデコーダ４又はＭＰＥＧデコーダ１５ａ、１５ｂから入力されたデジタルの映像信号に対してビット伸張処理を施し、擬似輪郭を低減させる処理を行う。フィルタ３１の詳細については後述する。ノイズ低減部３２は、フィルタ３１から出力された信号に含まれるランダム・ノイズやブロック・ノイズ、モスキート・ノイズ等を除去する処理を行う。そして処理後の映像信号を、メモリ３３のビデオ・プレーンに書き込む。

グラフィックス・エンジン３４は、グラフィックスの表示を高速に行うための処理を行い、処理されたグラフィックス・データを、メモリ３３のグラフィック・プレーンに書き込む。ＪＰＥＧエンジン３５は、入力されたＪＰＥＧファイルに対してデコード処理を行い、デコードされたＪＰＥＧデータを、メモリ３３のビデオ・プレーンに書き込む。メモリ３３の後段には、ディスプレイプロセッサ４０を接続してある。

ディスプレイプロセッサ４０は、スケーラ４１と、ブレンダ４２と、ビデオエンコーダ４３とで構成される。スケーラ４１は、メモリ３３の各プレーンに書き込まれたデータを読み出して、所定のサイズへのスケーリングを行う。そしてスケーリングされた画像データを、ブレンダ４２に出力する。ブレンダ４２は、メモリ３３の各プレーンから読み出された画像データを合成し、合成した画像データをビデオエンコーダ４３に出力する。

ビデオエンコーダ４３は、入力された画像データを所定の出力仕様にするため、タイミング信号や同期信号を生成・付加して、タイミング信号や同期信号が付加された映像信号をＨＤＭＩ Ｔｘ１６やＤＡＣ１８（共に図２参照）に出力する。

次に、フィルタ３１の詳細について、図１のブロック図を参照して説明する。フィルタ３１は、バンドパスフィルタ３０１（以下、ＢＰＦ３０１と称する）と、振幅制限処理部としてのリミッタ部３０２と、ゲイン調整部３０３と、加算器３０４（減算器）とで構成される。

ＢＰＦ３０１は、入力された８ビットの映像信号（輝度信号）のビット数を１０ビットに伸張し、高域の周波数帯のみ通過させる。ＢＰＦ３０１の構成としては、例えば図４に示した構成を用いるものとする。図４（ａ）には、ＢＰＦ３０１の構成例を示してあり、図４（ｂ）には、ＢＰＦ３０１の係数の例を示してある。図４（ａ）に示したＢＰＦ３０１においては、最新の画素信号が一番左の位置に入力され、１回処理がされるごとに１つ右の位置へ移動される。Ｐ２〜Ｐ１８として示された各画素には、それぞれに用意された係数Ｋが掛け合わされ、係数Ｋが掛け合わされた画素を累計した値が、フィルタ出力として出力される。本例では、Ｋ０〜Ｋ１６として示した係数として、例えば図４（ｂ）に示した値を用いるものとする。

図４（ｂ）に示した例では、画素Ｐ１０を注目画素とした場合に、画素Ｐ１０に対する係数Ｋ８には１９２／２５６を、注目画素Ｐ１０の近傍の画素Ｐ８とＰ１２に対する係数Ｋ６とＫ１０には−６４／２５６を、その近傍の画素Ｐ６とＰ１４に対する係数Ｋ４とＫ１２には−３２／２５６を用いるようにしてある。なお、フィルタのタップ数や係数の大きさ、係数を掛ける位置は、自由に変更可能であるものとする。

図５には、ＢＰＦ３０１に入力される前後の信号の振幅イメージを示してある。図５（ａ）は入力前の映像信号の振幅を示しており、図５（ｂ）は出力後の映像信号の振幅を示している。図５（ａ）に示した波形Ｗ１は、映像信号の８ビット量子化レベルにおける１ステップを示す波形イメージである。図５（ａ）に示した振幅レベルは、１０ビット量子化時の映像信号における振幅レベルであり、８ビット量子化の１ステップが、１０ビット量子化の４ステップにあたることが示されている。

図５（ｂ）には、図５（ａ）に示した波形Ｗ１を持つ映像信号が、ＢＰＦ３０１を通過した後の波形イメージを示してある。図５（ｂ）に示した映像信号は１０ビットに伸張されており、図５（ａ）に示した波形Ｗ１の高域周波数成分が、振幅レベル±２の波形Ｗ２として抽出された様子を示してある。つまり、ＢＰＦ３０１は、入力された映像信号のビット伸張を行い、振幅レベルが２までの小振幅の信号のみを通過させる。ＢＰＦ３０１における入出力特性を、図６に実線Ａ１として示してある。図６に示されるように、ＢＰＦ３０１は、振幅レベルが±２までの入力信号については、入力された値に比例した値を出力し、±２以上の振幅レベルを持つ信号については、一律で２として出力する。

なお、図６には、±２以上の振幅レベルを持つ信号については、値がすべて±２として出力されるようなフィルタを用いた場合の特性を示してあるが、一定の振幅レベルを超える信号に対しては、出力をゼロとするようなフィルタに適用してもよい。例えば、入力信号の振幅レベルが所定レベル以上である場合には、振幅レベルの大きさに応じて出力を小さくし、所定の振幅レベルを超えた信号は、０として出力するようなフィルタを適用してもよい。

次に、同じく図６を参照して、リミッタ部３０２の処理について説明する。リミッタ部２０３は、ＢＰＦ３０１から出力された１０ビットの信号の振幅を制限して、階調を８ビット階調以下に制限する処理を行う。図６に、リミッタ部３０２における入出力信号の特性を、Ａ２として一点鎖線で示してある。リミッタ部３０２は、Ａ１として示したＢＰＦ３０１からの出力信号に対して、振幅レベルが±１までの信号に対してはリニアに出力し、振幅レベルが±１以上の信号は、一律に±１として出力する処理を行うことで、図６の中でＡ２として示された特性を持つ信号を出力する。

図７（ａ）に、リミッタ部３０２からの出力信号における振幅の波形イメージを示してある。図７（ａ）に破線Ｗ２として示してあるのは、ＢＰＦ３０１からの出力信号における波形イメージであり、図５（ｂ）に示したものと同じものである。この信号に対して、リミッタ部３０２で更に振幅制限処理をかけることにより、波形Ｗ３として示した±１の振幅を持つ信号が生成される。そして、図７（ｂ）に波形Ｗ１として示した８ビットの本線信号から、加算器３０４で、リミッタ部３０２を通すことで得た波形Ｗ３の特性を持つ信号を減算することにより、図７（ｂ）に波形Ｗ４として示した振幅を持つ信号を得ることができる。

このように構成することで得られたフィルタ３１からの出力信号は、本線の映像信号のうち、微小振幅の信号に対してのみローパスフィルタが掛けられた信号と等価となる。擬似輪郭が発生するのは階調の変化が緩やかな部分であり、信号の振幅が少ない部分である。よって、映像信号の高域周波数成分にのみローパスフィルタを掛けることにより、画像全体をなまらせてしまうことなく、擬似輪郭のみを改善することができるようになる。

本例では、リミッタ部３０２と加算器３０４との間にゲイン調整部３０３を設けてあり、ゲイン調整部３０３でゲインを設定することにより、本線の映像信号から減算する信号の大きさを調整することができるようにしてある。図８には、ゲイン調整部３０３におけるゲイン設定の例を示してある。ゲイン調整部３０３において、ゲインを１と設定した場合には、図８の中で線Ａ３として示したように、入力値に比例した値が出力される。つまり、リミッタ部３０２から出力された信号の振幅が保たれたまま、加算器３０４によって、本線の映像信号から減算されるようになる。

ゲイン調整部３０３において、ゲインを０．５と設定した場合には、図８の中で線Ａ４として示したように、入力値は１／２の値として出力されるようになる。この場合は、リミッタ部３０２からの出力信号のレベルが１／２に縮小されるため、加算器３０４で本線信号から減算される信号のレベルも小さくなる。

また、ゲイン調整部３０３において、ゲインが０と設定された場合には、図８の中で線Ａ５として示したように、リミッタ部３０２から出力された信号は、その大きさに係わらずすべて０として出力される。ゲイン調整部３０３の値は、操作部７０（図２参照）等への操作入力に応じて、切り替わるようにしてある。よって、擬似輪郭補正の効果をオフにしたい場合などには、ゲイン調整部３０３でのゲインを０に設定すればよい。

なお、ゲイン調整部３０３におけるゲインの値は上述した３つの値に限定されるのではなく、任意の値を設定することができるものとする。また、本例ではリミッタ部３０２の後にゲイン調整部３０３を配置した構成を例に挙げたが、ゲイン調整部３０３の後にリミッタ部３０２を配置するようにしてもよい。また、リミッタ部３０２にゲイン調整の機能を持たせて、同時に処理を行ってもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態を、図９〜図１４を参照して説明する。本例の記録再生装置１００は、注目画素とその周辺領域の画素とで構成される領域における、階調のなだらかさを判断することで、その領域で擬似輪郭が目立つか否かを判定し、その判定結果に応じてゲイン調整部３０３のゲイン値を変化させる構成としたものである。

本例の構成を示す図９において、先に説明した図１に対応する部分には同一符号を付す。図９は、本例の記録再生装置におけるフィルタ部３１の構成例を示した図である。本例の記録再生装置の基本的な構成については、上述した図１に示したフィルタ部３１と同じ構成としてある。即ち、入力信号に対してビット伸張処理及び高域周波数成分の抽出を行うＢＰＦ３０１と、ＢＰＦ３０１から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２と、リミッタ部３０２からの出力値の出力レベルを調整するゲイン調整部３０３と、ゲイン調整部３０３からの出力信号を、本線信号から減算する加算器３０４を備える。

本例では、上述した構成に加えて、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定する擬似輪郭判定部３０５を備えたことを特徴とする。擬似輪郭判定部３０５の判定結果はゲイン調整部３０３に出力され、ゲイン調整部３０３では、擬似輪郭判定部３０５から入力される判定結果に応じて、ゲインの値が変更される構成としてある。

擬似輪郭判定部３０５は、入力される画素の１つを注目画素と設定し、水平方向におけるその周辺画素との関係を判断することで、判断に用いた箇所が擬似輪郭として目立つか否かの判定を行う。擬似輪郭として目立つか否かの判定は、３つの判断基準を基に行うようにしてあり、その手順を図１０にフローチャートで示してある。ステップＳ１では、まず、注目画素の周辺画素における信号レベルが、水平方向で単調増加もしくは単調減少しているか否かが判定される。注目画素の周辺における各画素の信号レベルが、単調増加もしくは単調減少していると判定された場合には“Ｙｅｓ”が選択され、ゲイン調整部３０３のゲインを１等の所定の値に設定する処理が行われる（ステップＳ４）。

ステップＳ１で“Ｎｏ”が選択された場合には、次に、注目画素と注目画素の左右隣接画素との信号レベル差が、その近傍の画素で構成される領域における信号レベルの変化量の大きさ（アクティビティ）に比べて、小さいか否かが判定される。注目画素と注目画素の左右隣接画素との信号レベル差が、その近傍の領域におけるアクティビティに比べて大きい場合と判定された場合には、ステップＳ４に進み、ゲイン調整部３０３のゲインが所定の値に設定される。

ステップＳ２で“Ｎｏ”が選択された場合には、次に、より広範囲の周辺画素で構成される領域におけるアクティビティが、閾値として設定された値以下であるかの判定が行われる。より広範囲の周辺画素におけるアクティビティが、閾値以下であると判定された場合には、ステップＳ４に進み、ゲイン調整部３０３のゲインが所定の値に設定される。

つまり擬似輪郭判定部３０５は、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３で行われる判定のうち、どれか１つでも“Ｙｅｓ”が選択された場合には擬似輪郭が発生しているものとみなし、ゲイン調整部３０５のゲイン設定値を所定の値にする処理を行う。なお、図１０では、それぞれの判定を順番に行うようにしてあるが、ここに示した順番に限定されるものではなく、また、３つの判定を並行して行うようにしてもよい。

次に、図１０にステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３として示したそれぞれの判定処理の詳細について、図１１〜図１４を参照して説明する。各ステップでの判定は、まず判断に用いる画素間の信号レベルの差を算出し、その値を所定の条件式にかけることにより行われる。図１１には、注目画素Ｐ１０とその周辺１０画素との水平方向での位置関係を示してあり、各画素における隣接画素との差分を、ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はｄｉｆｆ_Ｒｎ（いずれもｎは整数）として示してある。注目画素Ｐ１０の信号レベルと、右隣の画素Ｐ１１の信号レベルとの差はｄｉｆｆ_Ｒ０として示してあり、注目画素Ｐ１０の信号レベルと、左隣の画素Ｐ１１の信号レベルとの差はｄｉｆｆ_Ｌ０として示してある。

各画素における信号レベルをｉｎ、注目画素の水平方向における位置を［ｘ］とした場合に、ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はｄｉｆｆ_Ｒｎの値は下記の計算式で求められる。
diff_L9 = in[x-10] - in[x-9]
diff_L8 = in[x-9] - in[x-8]
diff_L7 = in[x-8] - in[x-7]
diff_L6 = in[x-7] - in[x-6]
diff_L5 = in[x-6] - in[x-5]
diff_L4 = in[x-5] - in[x-4]
diff_L3 = in[x-4] - in[x-3]
diff_L2 = in[x-3] - in[x-2]
diff_L1 = in[x-2] - in[x-1]
diff_L0 = in[x-1] - in[x]
diff_R0 = in[x] - in[x+1]
diff_R1 = in[x+1] - in[x+2]
diff_R2 = in[x+2] - in[x+3]
diff_R3 = in[x+3] - in[x+4]
diff_R4 = in[x+4] - in[x+5]
diff_R5 = in[x+5] - in[x+6]
diff_R6 = in[x+6] - in[x+7]
diff_R7 = in[x+7] - in[x+8]
diff_R8 = in[x+8] - in[x+9]
diff_R9 = in[x+9] - in[x+10]

図１０のステップＳ１における、注目画素Ｐ１０の周辺の各画素における信号レベルが、水平方向において単調増加或いは単調減少しているか否かの判断は、例えば注目画素Ｐ１０及びその左右隣接３画素を対象として行う。まず注目画素Ｐ１０及びその左右隣接３画素のそれぞれにおける、隣接画素との信号レベルの差分を求め、次に、求められた差分の各値がすべて０以上であるか、又はすべて０以下であるかの判断を行う。実際に用いられる式としては、例えば下記のようなものになる。条件式が満たされた場合にはｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈと定義された変数に１を代入し、条件式が満たされない場合には、ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈに０を代入するようにしてある。
If (((diff_L2 >=0)&&(diff_L1 >=0)&&
(diff_L0 >=0)&&(diff_R0 >=0)&&
(diff_R1 >=0)&&(diff_R2 >=0)) ||
((diff_L2 <=0)&&(diff_L1 <=0)&&
(diff_L0 <=0)&&(diff_R0 <=0)&&
(diff_R1 <=0)&&(diff_R2 <=0))) {
det_slope_h= 1;
} else {
det_slope_h= 0;
}

図１２（ａ）〜（ｄ）には、上記条件式が満たされる場合の具体的な例を示してある。図１３においては、縦軸に信号レベルを、横軸に画素の水平方向をとってある。図１３（ａ）に示した例では、注目画素Ｐ１０の信号レベルと、その右隣の画素Ｐ１１の信号レベルとの差を示すｄｉｆｆ_Ｒ０のみが−１を示し、ｄｉｆｆ_Ｌ２, ｄｉｆｆ_Ｌ１, ｄｉｆｆ_Ｌ０, ｄｉｆｆ_Ｒ１, ｄｉｆｆ_Ｒ２は０である。よって、差分の値のすべてが０以下となるため、上記条件式が満される。

図１２（ｂ）に示した例では、ｄｉｆｆ_Ｌ２とｄｉｆｆ_Ｒ１が−１となり、ｄｉｆｆ_Ｌ１, ｄｉｆｆ_Ｌ０, ｄｉｆｆ_Ｒ０, ｄｉｆｆ_Ｒ２は０となる。よって、差分の値のすべてが０以下となり、上記条件式を満たす。図１２（ｃ）に示した例では、ｄｉｆｆ_Ｌ１とｄｉｆｆ_Ｌ０とｄｉｆｆ_Ｒ０とｄｉｆｆ_Ｒ２が１となり、ｄｉｆｆ_Ｌ２とｄｉｆｆ_Ｒ１は０となる。よって、差分の値のすべてが０以上となり、上記条件式を満たす。図１２（ｄ）に示した例では、ｄｉｆｆ_Ｌ２, ｄｉｆｆ_Ｌ１, ｄｉｆｆ_Ｌ０, ｄｉｆｆ_Ｒ０, ｄｉｆｆ_Ｒ１, ｄｉｆｆ_Ｒ２のすべての値が１となるため、上記条件式を満たす。

次に、図１０にステップＳ２として示した判断処理と、ステップＳ３として示した判断処理の詳細について説明する。これらの判定を行うにあたり、まず、注目画素及び注目画素に隣接する左右２画素で構成される領域におけるアクティビティと、注目画素の左右隣接３画素で構成される領域におけるアクティビティと、注目画素の左右１０画素で構成される領域におけるアクティビティを求める。アクティビティとは、領域を構成する各画素における隣接画素との信号レベルの差を、絶対値和として示したものであり、下記計算式によって求めることが出来る。なお、下記式においては、注目画素を含む左右隣接２画素で構成される領域におけるアクティビティが代入される変数として ａｃｔ０_ｈ、注目画素の左右３画素で構成される領域におけるアクティビティが代入される変数としてａｃｔ１_２_ｈ、注目画素の左右１０画素で構成される領域におけるアクティビティが代入される変数としてａｃｔ１_９_ｈを用いてある。また、下記式における“ａｂｓ”とは、絶対値を求める関数である。

act0_h = abs(diff_L0) + abs(diff_R0)

act1_2_h = abs(diff_L2) + abs(diff_L1) + abs(diff_R1) + abs(diff_R2)

act1_9_h = abs(diff_L9) + abs(diff_L8) + abs(diff_L7) + abs(diff_L6) +
abs(diff_L5) + abs(diff_L4) + abs(diff_L3) + abs(diff_L2) +
abs(diff_L1) + abs(diff_R1) + abs(diff_R2) + abs(diff_R3) +
abs(diff_R4) + abs(diff_R5) + abs(diff_R6) + abs(diff_R7) +
abs(diff_R8) + abs(diff_R9)
なお、上記式においては、ａｃｔ１_２_ｈとａｃｔ１_９_ｈの構成要素に、注目画素と隣接する左右の画素と注目画素との信号レベル差を示すｄｉｆｆ_Ｌ０及びｄｉｆｆ_Ｒ０を含めない構成としてあるが、これらも含めて計算するようにしてもよい。

図１０にステップＳ２として示した判断処理、つまり、注目画素と注目画素の左右画素との信号レベル差が、その近傍の領域（この場合は左右３画素）におけるアクティビティに比べて小さいか否かの判断処理には、例えば下記のような条件式が用いられる。
If (act0_h > act1_2_h) {
det_act1_2_h = 1;
} else {
det_act1_2_h = 0;
}
上記式によると、注目画素と、注目画素に隣接する左右の画素との信号レベル差を示すａｃｔ０_ｈの値が、注目画素の左右３画素で構成される領域におけるアクティビティを示すａｃｔ１_２_ｈよりも大きい場合に、ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈと定義された変数に１が代入され、ａｃｔ１_２_ｈ以下である場合に、ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈに０が代入される。つまり、注目画素及びその左右の画素で構成される領域での階調の変化より、注目画素の左右３画素で構成される領域での階調の変化がなだらかである場合に、ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈは１となる。そして、ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈの値は、擬似輪郭判定部３０５からゲイン調整部３０３に出力される。

図１３（ａ）〜（ｅ）には、上記条件式が満たされる場合の具体的な例を示してある。図１３においても、縦軸に信号レベルを、横軸に画素の水平方向をとってある。図１３（ａ）に示した例では、ｄｉｆｆ_Ｒ０のみが−（マイナス）１であり、他の値は０となるため、ｄｉｆｆ_Ｒ０を含むａｃｔ０_ｈの値は１、ａｃｔ１_２_ｈの値は０となる。よって、ａｃｔ０_ｈ > ａｃｔ１_２_ｈの条件が満たされる。

図１３（ｂ）に示した例では、
act0_h = 1(diff_L0の絶対値) + 1(diff_R0の絶対値) = 2
act1_2_h = 0(diff_L2の絶対値) + 1(diff_L1の絶対値)
+ 0(diff_R1の絶対値) + 0(diff_R2の絶対値) = 1
となるため、ａｃｔ０_ｈ > ａｃｔ１_２_ｈの条件が満たされる。

図１３（ｃ）に示した例では、
act0_h = 1(diff_L0の絶対値) + 1(diff_R0の絶対値) = 2
act1_2_h = 0(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値)
+ 1(diff_R1の絶対値) + 0(diff_R2の絶対値) = 1
となるため、ａｃｔ０_ｈ > ａｃｔ１_２_ｈの条件が満たされる。

図１３（ｄ）に示した例では、
act0_h = 1(diff_L0の絶対値) + 1(diff_R0の絶対値) = 2
act1_2_h = 1(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値)
+ 0(diff_R1の絶対値) + 0(diff_R2の絶対値) = 1
となるため、ａｃｔ０_ｈ > ａｃｔ１_２_ｈの条件が満たされる。

図１３（ｅ）に示した例では、
act0_h = 1(diff_L0の絶対値) + 1(diff_R0の絶対値) = 2
act1_2_h = 0(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値)
+ 0(diff_R1の絶対値) + 1(diff_R2の絶対値) = 1
となるため、ａｃｔ０_ｈ > ａｃｔ１_２_ｈの条件が満たされる。

なお、ａｃｔ０_ｈとａｃｔ１_２_ｈとでは、扱う領域の広さが異なるため、両方を等価に扱えるように、ａｃｔ０_ｈとａｃｔ１_２_ｈのいずれか一方の値に対して重み付けを行うようにしてもよい。本例では、ａｃｔ０_ｈの要素が２、ａｃｔ１_２_ｈの要素が４であるため、ａｃｔ１_２_ｈに０．５等の係数をかけるようにしてもよい。

図１０にステップＳ３として示した判断処理、つまり、注目画素の左右１０画素で構成される領域におけるアクティビティが、閾値以下であるか判断処理には、例えば下記のような条件式が用いられる。閾値としては、ＤＥＴ_ＡＣＴ１_９_ＴＨという変数を用いてあり、値としては、例えば「３」等を設定してあるものとする。
If (act1_9_h <= DET_ACT1_9_TH) {
det_act1_9_h = 1;
} else {
det_act1_9_h = 0;
}
この式においては、注目画素の左右１０画素で構成される領域におけるアクティビティを示すａｃｔ１_９_ｈが、閾値（この場合は３）以下である場合に、ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈに１が代入される。つまり、注目画素の周辺の比較的広い範囲に注目した場合に、その領域で表現される階調の変化がなだらかである場合に、ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈの値が１となる。

図１４（ａ）〜（ｄ）には、上記条件式が満たされる場合の具体的な例を示してある。図１４においても、縦軸に信号レベルを、横軸に画素の水平方向をとってある。図１４（ａ）に示した例では、ｄｉｆｆ_Ｒ０の値が１であるが、ａｃｔ１_９_ｈを求める式にはｄｉｆｆ_Ｒ０を含んでいないため、ａｃｔ１_９_ｈ＝０となる。よって、ａｃｔ１_９_ｈ <＝ ＤＥＴ_ＡＣＴ１_９_ＴＨの条件が満たされる。

図１４（ｂ）に示した例では、
act1_9_h = 0(diff_L9の絶対値) + 0(diff_L8の絶対値) + 0(diff_L7の絶対値) +
0(diff_L6の絶対値) + 1(diff_L5の絶対値) + 0(diff_L4の絶対値) +
0(diff_L3の絶対値) + 0(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値) +
0(diff_R1の絶対値) + 0(diff_R2の絶対値) + 0(diff_R3の絶対値) +
0(diff_R4の絶対値) + 1(diff_R5の絶対値) + 0(diff_R6の絶対値) +
0(diff_R7の絶対値) + 1(diff_R8の絶対値) + 0(diff_R9の絶対値) = 3
となるため、ａｃｔ１_９_ｈ <＝ ＤＥＴ_ＡＣＴ１_９_ＴＨの条件が満たされる。

図１４（ｃ）に示した例では、
act1_9_h = 0(diff_L9の絶対値) + 0(diff_L8の絶対値) + 0(diff_L7の絶対値) +
0(diff_L6の絶対値) + 0(diff_L5の絶対値) + 0(diff_L4の絶対値) +
0(diff_L3の絶対値) + 0(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値) +
1(diff_R1の絶対値) + 1(diff_R2の絶対値) + 0(diff_R3の絶対値) +
1(diff_R4の絶対値) + 0(diff_R5の絶対値) + 0(diff_R6の絶対値) +
0(diff_R7の絶対値) + 0(diff_R8の絶対値) + 0(diff_R9の絶対値) = 3
となるため、ａｃｔ１_９_ｈ <＝ ＤＥＴ_ＡＣＴ１_９_ＴＨの条件が満たされる。

図１４（ｄ）に示した例では、
act1_9_h = 0(diff_L9の絶対値) + 0(diff_L8の絶対値) + 0(diff_L7の絶対値) +
0(diff_L6の絶対値) + 0(diff_L5の絶対値) + 0(diff_L4の絶対値) +
1(diff_L3の絶対値) + 0(diff_L2の絶対値) + 0(diff_L1の絶対値) +
1(diff_R1の絶対値) + 1(diff_R2の絶対値) + 0(diff_R3の絶対値) +
0(diff_R4の絶対値) + 0(diff_R5の絶対値) + 0(diff_R6の絶対値) +
0(diff_R7の絶対値) + 0(diff_R8の絶対値) + 0(diff_R9の絶対値) = 3
となるため、ａｃｔ１_９_ｈ <＝ ＤＥＴ_ＡＣＴ１_９_ＴＨの条件が満たされる。

このようにして求められたｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈ, ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈ，ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈの値のうち、どれか１つでも１であった場合には、擬似輪郭判定部３０５は擬似輪郭が発生しているものとみなし、ゲイン調整部３０３に対してゲインの値を引数として渡す処理を行う。この処理を実現させる具体的なプログラムは、例えば下記のようなものとなる。
If ((det_slope_h == 1) ||
(det_act1_2_h == 1) ||
(det_act1_9_h == 1)) {
gain_h = GAIN_LPF_H;
} else {
gain_h = 0;
}
この式によれば、ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈの値が１もしくはｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈの値が１、もしくはｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈの値が１であった場合に、ｇａｉｎ_ｈとして定義された変数に、ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈとして定義された定数が代入される。ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈには、予め例えば０≦ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈ≦１の範囲の値が設定してあるものとする。そして、ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈ， ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈ，ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈのいずれの値も０であった場合には、ｇａｉｎ_ｈには０が代入される。

なお、上述した条件式では、ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈ，ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈ，ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈのいずれかの値が１であったときに、ｇａｉｎ_ｈにＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈが代入されるようにしてあり、３つの条件をＯＲ条件でつないであるが、この例に限定されるものではない。例えば、３つの条件のすべてをＡＮＤ条件でつないだり、一部をＡＮＤ条件でつなぐような式を適用してもよい。具体的には、下記のような式が考えられる。
If (((det_slope_h == 1) ||
(det_act1_2_h == 1)) &&
(det_act1_9_h == 1)) {
gain_h = GAIN_LPF_H;
} else {
gain_h= 0;
}
または、下記の式を適用してもよい。
If ((det_slope_h== 1) &&
(det_act1_2_h == 1) &&
(det_act1_9_h == 1)) {
gain_h = GAIN_LPF_H;
} else {
gain_h= 0;
}

また、ｇａｉｎ_ｈが採り得る値が、０又はＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈの２種類である場合を例に上げたが、定数を複数種類用意し、擬似輪郭判定部３０５から入力される判定結果の内容に応じて、適応する定数を変えるようにしてもよい。

このような構成とすることにより、注目画素の周辺の領域において、各画素の信号レベルが単調増加あるいは単調減少している場合や、注目画素及びその左右隣接画素で構成される領域での階調の変化の大きさより、注目画素の左右３画素で構成される領域での階調の変化が小さい場合や、注目画素の周辺の比較的広い範囲において、階調の変化がなだらかである場合に、擬似輪郭が発生していると判断される。そして、ゲイン調整部３０３のゲイン設定値が所定の値に設定される。

ゲイン調整部３０３のゲインが所定の値に設定されることにより、ＢＰＦ３０１とリミッタ部３０２を通して得られた、階調が８ビット階調以下に制限された１０ビットの微小振幅信号が、加算器３０４に出力されるようになる。そして加算器３０４で、本線の８ビットの映像信号から１０ビットの微小振幅信号が減算される。これにより、加算器３０４から出力される信号は、ビットが伸張されて微小振幅部分のみが平滑化された信号となり、図示せぬ表示部等に表示される再生映像において、擬似輪郭が低減されるようになる。

なお、ここまで説明した実施の形態では、８ビットの入力信号をＢＰＦ３０１で１０ビットに伸張する例を挙げたが、ビット伸張のビット数はこれに限定されるものではなく、１２ビットや１４ビット等に伸張するようにしてもよい。入力信号を１２ビットに伸張する場合の、ＢＰＦ３０１とリミッタ部３０２とゲイン調整部３０３での処理の例について、図１５〜図１８を参照して説明する。

図１５には、ＢＰＦ３０１に入力される前後の信号の振幅を示してある。図１５（ａ）は入力前の映像信号の振幅を示しており、図１５（ｂ）は出力後の映像信号の振幅を示している。図５（ａ）に示した波形Ｗ１′は、映像信号を８ビットで量子化した場合の１ステップを示す波形イメージである。図５（ａ）に示した振幅レベルは、１２ビット量子化時の映像信号における振幅レベルであり、８ビット量子化の１ステップが、１２ビット量子化の１６ステップにあたることが示されている。

図１５（ｂ）には、図１５（ａ）に示した波形Ｗ１′の特性を持つ映像信号が、ＢＰＦ３０１を通過した後の信号波形イメージを示してある。図１５（ｂ）に示した映像信号は１２ビットに伸張されており、図１５（ａ）に示した波形Ｗ１′の高域周波数成分が、振幅レベル±４の波形Ｗ２′として出力された様子を示してある。つまり、ＢＰＦ３０１は、入力された映像信号のビット伸張を行い、振幅レベルが４までの小振幅の信号のみを通過させる。ＢＰＦ３０１における入出力特性を、図１６に実線Ａ１′として示してある。図１６に示されるように、ＢＰＦ３０１は、入力信号における±６までの振幅については、入力された値に比例した値を出力し、±６以上の振幅レベルを持つ信号については、一律で±６として出力する。

図１６には、リミッタ部３０２における入出力特性を破線Ａ２′として示してある。リミッタ部３０２は、ＢＰＦ３０１から出力された１２ビットの信号の振幅を制限し、その階調を８ビット階調以下に制限する処理を行う。リミッタ部３０２は、Ａ１′として示したＢＰＦ３０１からの出力信号に対して、振幅レベルが±２までの信号に対してはリニアに出力し、振幅レベルが±２以上の信号は、一律に±２として出力する処理を行うことで、図１６の中でＡ２′として示された特性を持つ信号を出力する。

図１７（ａ）に、リミッタ部３０２からの出力信号における振幅の波形イメージを示してある。図１７（ａ）に破線Ｗ２′として示してあるのは、ＢＰＦ３０１からの出力信号における波形イメージであり、図１５（ｂ）に示したものと同じものである。この信号に対して、リミッタ部３０２で更に振幅制限処理をかけることにより、波形Ｗ３′として示した±２の振幅を持つ信号が生成される。そして、図１７（ｂ）に波形Ｗ１′として示した８ビットの本線信号に対して、加算器３０４（図１参照）で、リミッタ部３０２を通すことで得た波形Ｗ３′の特性を持つ信号を減算することにより、図７（ｂ）に波形Ｗ４′として示した振幅を持つ信号を得ることができる。

図１８には、ゲイン調整部３０３におけるゲイン設定の例を示してある。ゲイン調整部３０３において、ゲインを１と設定した場合には、図１８の中で線Ａ３′として示したように、入力値に比例した値が出力される。つまり、リミッタ部３０２から出力された信号の振幅が保たれたまま、加算器３０４によって、本線の映像信号から減算されるようになる。ゲイン調整部３０３において、ゲインを０．５と設定した場合には、図１８の中で線Ａ４′として示したように、入力値は１／２の値として出力されるようになる。例えば入力信号レベルが１６である場合には、８として出力される。

また、上述した実施の形態では、ＢＰＦ３０１が使用する係数を固定とした場合を例に挙げたが、注目画素の周辺領域における、階調の変化の無い領域の広さ（平坦度合い）に応じて、ＢＰＦ３０１で用いる係数を切り換えるようにしてもよい。この場合のフィルタ部３１の構成例を、図１９に示してある。図１９において、先に説明した図１、図９に対応する部分には同一符号を付す。本例のフィルタ部３１の基本的な構成については、上述した図９に示したフィルタ部３１と同じ構成である。即ち、入力信号に対してビット伸張処理及び高域周波数成分の抽出を行うＢＰＦ３０１′と、ＢＰＦ３０１′から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２と、リミッタ部３０２からの出力値の出力レベルを調整するゲイン調整部３０３と、ゲイン調整部３０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０４と、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定する擬似輪郭判定部３０５′とを備える。

本例では、擬似輪郭判定部３０５′による判定の結果を、ＢＰＦ３０１′及びゲイン調整部３０３に出力するようにしてあり、擬似輪郭判定部３０５′の判定結果により、ＢＰＦ３０１′におけるフィルタの種類や、ゲイン調整部３０３でのゲイン値が変更される構成としてある。

図２０には、ＢＰＦ３０１′におけるフィルタ係数の例を示してある。なお、Ｋ０〜Ｋ１６として示した係数と、画素の水平方向の位置との対応は、図４（ａ）に示したものと同様であるものとする。図２０にＭ０として示したフィルタでは、画素信号Ｐ１０を注目画素とした場合に、注目画素Ｐ１０に対する係数Ｋ８には１９２／２５６を、注目画素から水平方向の左右４番目に位置する画素に掛ける係数Ｋ４と係数Ｋ１２には−６４／２５６を、注目画素から水平方向の左右８番目に位置する画素に掛ける係数Ｋ０と係数Ｋ１６には−３２／２５６を用いるものである。Ｍ１として示したフィルタは、図４（ｂ）に示した係数と同一の係数を使用するものであり、画素信号Ｐ１０を注目画素とした場合に、注目画素Ｐ１０に対する係数Ｋ８には１９２／２５６を、注目画素から水平方向の左右２番目に位置する画素に掛ける係数Ｋ６と係数Ｋ１０には−６４／２５６を、注目画素から水平方向の左右８番目に位置する画素に掛ける係数Ｋ４と係数Ｋ１２には−３２／２５６を用いるものである。このように、フィルタＭ０とフィルタＭ１とでは時定数が異なるようにしてあり、これらの時定数の異なるフィルタを、状況に応じて切り替えるようにしてある。

図２１には、擬似輪郭判定部３０５におけるフィルタ切り換え判断の処理例を示す、フローチャートを示してある。擬似輪郭判定部３０５ではまず、注目画素における信号レベルと、注目画素に隣接する左右の画素における信号レベルとの差が、１であるか否かの判断が行われる（ステップＳ１１）。図１１に示した変数を用いて説明すると、ｄｉｆｆ_Ｌ０とｄｉｆｆ_Ｒ０のいずれかが１であるかの判断が行われる。ｄｉｆｆ_Ｌ０とｄｉｆｆ_Ｒ０のいずれの値も１ではない場合には“Ｎｏ”が選択され、ステップＳ１２でゲイン調整部３０３のゲインの値が０に設定され、フィルタがオフにされる。

ｄｉｆｆ_Ｌ０とｄｉｆｆ_Ｒ０のいずれかの値が１であった場合には“Ｙｅｓ”が選択され、次に注目画素の左右４画素のそれぞれにおける、隣接画素との信号レベルの差が０であるか否かの判断が行われる（ステップＳ１３）。つまり、ｄｉｆｆ_Ｌ３，ｄｉｆｆ_Ｌ２，ｄｉｆｆ_Ｌ１，ｄｉｆｆ_Ｒ１，ｄｉｆｆ_Ｒ２，ｄｉｆｆ_Ｒ３のすべて値が、０であるか否かの判断が行われる。これらの値に、１つでも０以外の値があった場合は、“Ｎｏ”が選択されてステップＳ１２に進み、フィルタがオフにされる。

ステップＳ１３で、ｄｉｆｆ_Ｌ３，ｄｉｆｆ_Ｌ２，ｄｉｆｆ_Ｌ１，ｄｉｆｆ_Ｒ１，ｄｉｆｆ_Ｒ２，ｄｉｆｆ_Ｒ３のすべて値が０であると判断された場合には、次に、注目画素の左右５画素目から８画素目の各画素における、隣接画素との信号レベルの差が０であるか否かの判断が行われる（ステップＳ１４）。つまり、ｄｉｆｆ_Ｌ７，ｄｉｆｆ_Ｌ６，ｄｉｆｆ_Ｌ５，ｄｉｆｆ_Ｌ４，ｄｉｆｆ_Ｒ４，ｄｉｆｆ_Ｒ５，ｄｉｆｆ_Ｒ６，ｄｉｆｆ_Ｒ７のすべて値が、０であるか否かの判断が行われる。これらの値に、１つでも０以外の値があった場合は、“Ｎｏ”が選択されてステップＳ１５に進み、ＢＰＦ３０１で使用するフィルタとしてフィルタＭ１が選択される（ステップＳ１５）。そして、ゲイン調整部３０３において、ゲインの値が所定の値に設定される（ステップＳ１６）。

ステップＳ１４で、ｄｉｆｆ_Ｌ７，ｄｉｆｆ_Ｌ６，ｄｉｆｆ_Ｌ５，ｄｉｆｆ_Ｌ４，ｄｉｆｆ_Ｒ４，ｄｉｆｆ_Ｒ５，ｄｉｆｆ_Ｒ６，ｄｉｆｆ_Ｒ７のすべて値が、０であると判定された場合には、ＢＰＦ３０１で使用するフィルタとしてフィルタＭ０が選択され（ステップＳ１７）、ゲイン調整部３０３において、ゲインの値が所定の値に設定される（ステップＳ１８）。

このように構成することにより、注目画素の周辺領域において、階調の変化の無い領域が広い場合には長時定数を持つフィルタＭ０が適用され、階調の変化が無い領域がそれほど広くない場合には、フィルタＭ１が適用されるようになる。フィルタＭ０が適用される場合とフィルタＭ１が適用される場合の具体的な例を、図２２に示してある。図２２において、８ビットの原信号における階調を破線で示してあり、ビット伸張後の信号における階調を実線で示してある。そして、８ビットの原信号における１ＬＳＢ（Least Significant Bit）を、Ｗｄ１として示してある。図２２に示した例においては、８ビットの入力信号を１２ビットに伸張した場合を例に挙げてある。

図２２（ａ）には、注目画素Ｐ１０と右隣の画素Ｐ１１との間に信号レベル１のレベル差があるのに対し、その周辺には階調の変化が無い場合の例を示してある。このような場合に時定数の長いフィルタＭ０が適用されることにより、注目画素Ｐ１０と画素Ｐ１１との間の段差とその周辺の平坦な領域とが、滑らかに繋がるようになる。図２２（ｂ）には、注目画素Ｐ１０と右隣の画素Ｐ１１との間に信号レベル１のレベル差があるのに対し、その周辺の画素間においても信号レベル１の差がある場合の例を示してある。このような場合には、時定数の短いフィルタＭ１が適用されることにより、注目画素Ｐ１０と画素Ｐ１１との間の段差と、段差及び平坦な領域とで構成される領域とが、滑らかに繋がるようになる。図２１及び図２２に示した例では２つのフィルタを切り替えて使用する例を挙げたが、注目画素周辺の領域の平坦度合いに応じて、複数種類のフィルタを切り替えて使用するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、サンプリングレートが４：４：４である場合を例に挙げて説明したが、４：２：２等、他のサンプリングレートを用いた場合に適用してもよい。サンプリングレートが４：２：２である場合には、輝度信号Ｙのデータはすべての画素が持つのに対し、クロマ信号Ｃｂおよびクロマ信号Ｃｒのデータは奇数番目（又は偶数番目）の画素だけが持つようになるため、輝度信号とクロマ信号とで空間的な処理領域が異なることになる。本例においては、クロマ信号Ｃｂ及びクロマ信号Ｃｒにおける空間的な処理領域を、輝度信号Ｙと同一の処理領域にして処理を行うようにしてある。

図２３に、この場合のＢＰＦ３０１の構成例及び係数の例を示してある。図２３（ａ）に示されるように、ＢＰＦ３０１においては、画素Ｐ６の次には画素Ｐ８を入力し、画素Ｐ８の次には画素Ｐ１０を入力するといったように、画素を１つおきに抽出するようにする。そして、入力された画素すべてに対して係数をかけるようにする。係数としては、例えば、注目画素Ｐ１０に対する係数Ｋ２には１９２／２５６を、注目画素の左右隣に位置する画素に掛ける係数である係数Ｋ１と係数Ｋ３には−６４／２５６を、注目画素から水平方向で左右２番目に位置する画素に掛ける係数である係数Ｋ０と係数Ｋ４には−３２／２５６を用いる。

図２４には、擬似輪郭判定処理部３０５での判定処理の基になる、ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はｄｉｆｆ_Ｒｎの値の設定例を示してある。上述したように、クロマ信号Ｃｂ又はクロマ信号Ｃｒのデータは、注目画素Ｐ１０の右隣であれば画素Ｐ１２、左隣であれば画素Ｐ８といったように、１つおきの画素に存在することになる。このため、注目画素Ｐ１０の左側に隣接する画素との信号レベル差を示すｄｉｆｆ_Ｌ０は、画素Ｐ８と画素Ｐ１０との差によって示され、ｄｉｆｆ_Ｌ４であれば、画素Ｐ０と画素Ｐ２との差によって示される。

各画素における信号レベルをｉｎ、注目画素の水平方向における位置を［ｘ］とした場合、ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はｄｉｆｆ_Ｒｎは下記の式で示すことができる。なお下記式においては、クロマ信号Ｃｂにおける隣接画素との信号レベルの差はＣｂ_ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はＣｂ_ｄｉｆｆ_Ｒｎで示し、クロマ信号Ｃｒにおける隣接画素との信号レベルの差はＣｒ_ｄｉｆｆ_Ｌｎ又はＣｒ_ｄｉｆｆ_Ｒｎで示してある。
Cb_diff_L4 = Cb_in[x-10] - Cb_in[x-8]
Cb_diff_L3 = Cb_in[x-8] - Cb_in[x-6]
Cb_diff_L2 = Cb_in[x-6] - Cb_in[x-4]
Cb_diff_L1 = Cb_in[x-4] - Cb_in[x-2]
Cb_diff_L0 = Cb_in[x-2] - Cb_in[x]
Cb_diff_R0 = Cb_in[x] - Cb_in[x+2]
Cb_diff_R1 = Cb_in[x+2] - Cb_in[x+4]
Cb_diff_R2 = Cb_in[x+4] - Cb_in[x+6]
Cb_diff_R3 = Cb_in[x+6] - Cb_in[x+8]
Cb_diff_R4 = Cb_in[x+8] - Cb_in[x+10]

Cr_diff_L4 = Cr_in[x-10] - Cr_in[x-8]
Cr_diff_L3 = Cr_in[x-8] - Cr_in[x-6]
Cr_diff_L2 = Cr_in[x-6] - Cr_in[x-4]
Cr_diff_L1 = Cr_in[x-4] - Cr_in[x-2]
Cr_diff_L0 = Cr_in[x-2] - Cr_in[x]
Cr_diff_R0 = Cr_in[x] - Cr_in[x+2]
Cr_diff_R1 = Cr_in[x+2] - Cr_in[x+4]
Cr_diff_R2 = Cr_in[x+4] - Cr_in[x+6]
Cr_diff_R3 = Cr_in[x+6] - Cr_in[x+8]
Cr_diff_R4 = Cr_in[x+8] - Cr_in[x+10]

擬似輪郭が発生しているか否かの判定は、図１０のフローチャートに示した手順と同様の手順で行うようにする。図１０のステップＳ１における、注目画素Ｐ１０の周辺画素における信号レベルが、水平方向で単調増加或いは単調減少しているか否かの判断には、例えば下記の式を用いるようにする。条件式が満たされた場合にはＣ_ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈと定義された変数には１が代入され、条件式が満たされない場合には、Ｃ_ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈには０が代入される。
If (((Cb_diff_L2 >=0)&&(Cb_diff_L1 >=0)&&
(Cb_diff_L0 >=0)&&(Cb_diff_R0 >=0)&&
(Cb_diff_R1 >=0)&&(Cb_diff_R2 >=0)) ||
((Cb_diff_L2 <=0)&&(Cb_diff_L1 <=0)&&
(Cb_diff_L0 <=0)&&(Cb_diff_R0 <=0)&&
(Cb_diff_R1 <=0)&&(Cb_diff_R2 <=0)) ||
((Cr_diff_L2 >=0)&&(Cr_diff_L1 >=0)&&
(Cr_diff_L0 >=0)&&(Cr_diff_R0 >=0)&&
(Cr_diff_R1 >=0)&&(Cr_diff_R2 >=0)) ||
((Cr_diff_L2 <=0)&&(Cr_diff_L1 <=0)&&
(Cr_diff_L0 <=0)&&(Cr_diff_R0 <=0)&&
(Cr_diff_R1 <=0)&&(Cr_diff_R2 <=0))) {
C_det_slope_h = 1;
} else {
C_det_slope_h = 0;
}

つまりクロマ信号Ｃｂ又はクロマ信号Ｃｒのいずれかにおいて、ｄｉｆｆ_Ｌ２，ｄｉｆｆ_Ｌ１，ｄｉｆｆ_Ｌ０，ｄｉｆｆ_Ｌ０，ｄｉｆｆ_Ｌ１，ｄｉｆｆ_Ｒ２のすべての値が０以上、又は０以下であった場合に、Ｃ_ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈに１が代入される。

図１０のステップＳ２、ステップＳ３の判断に用いられる、ａｃｔ０_ｈ，ａｃｔ１_２ｈ，ａｃｔ１_９ｈで表現される各アクティビティは、下記式で求めるようにする。各領域におけるアクティビティは、クロマ信号Ｃｂとクロマ信号Ｃｒの両方を用いて表現するようにしてあり、ａｃｔ０_ｈはＣ_ａｃｔ０_ｈ、ａｃｔ１_２ｈはＣ_ａｃｔ１_２ｈ、ａｃｔ１_９ｈはＣ_ａｃｔ１_９ｈと表現してある。
C_act0_h = abs(Cb_diff_L0) + abs(Cb_diff_R0) +
abs(Cr_diff_L0) + abs(Cr_diff_R0);

C_act1_2_h = abs(Cb_diff_L2) + abs(Cb_diff_L1) +
abs(Cb_diff_R1) + abs(Cb_diff_R2) +
abs(Cr_diff_L2) + abs(Cr_diff_L1) +
abs(Cr_diff_R1) + abs(Cr_diff_R2);

C_act1_9_h = abs(Cb_diff_L4) + abs(Cb_diff_L3) +
abs(Cb_diff_L2) + abs(Cb_diff_L1) +
abs(Cb_diff_R1) + abs(Cb_diff_R2) +
abs(Cb_diff_R3) + abs(Cb_diff_R4) +
abs(Cr_diff_L4) + abs(Cr_diff_L3) +
abs(Cr_diff_L2) + abs(Cr_diff_L1) +
abs(Cr_diff_R1) + abs(Cr_diff_R2) +
abs(Cr_diff_R3) + abs(Cr_diff_R4);

そして、図１０のステップＳ２における、注目画素と注目画素の左右画素との信号レベル差が、その近傍の所定の広さの領域におけるアクティビティの大きさに比べて小さいか否かの判定には、例えば下記の式を用いるものとする。
If (C_act0_h > C_act1_2_h) {
C_det_act1_2_h = 1;
} else {
C_det_act1_2_h = 0;
}
この場合も、Ｃ_ａｃｔ０_ｈ又はＣ_ａｃｔ１_２ｈのいずれかの値に重み付けを行うようにしてもよい。

また、図１０のステップＳ３における、注目画素の左右１０画素で構成される領域におけるアクティビティが、閾値以下であるかの判断処理には、下記の条件式を用いるものとする。
If (C_act1_9_h <= DET_C_ACT1_9_TH) {
C_det_act1_9_h = 1;
} else {
C_det_act1_9_h = 0;
}

そして擬似輪郭判定部３０５は、このようにして求められたＣ_ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈ, Ｃ_ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈ，Ｃ_ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈの値のうち、どれか１つでも１であった場合には、擬似輪郭が発生しているものとみなし、ゲイン調整部３０３に対してゲインの値を引数として渡す処理を行う。この処理を実現させる具体的なプログラムは、例えば下記のようなものとなる。
If ((C_det_slope_h== 1) ||
(C_det_act1_2_h == 1) ||
(C_det_act1_9_h == 1) {
C_gain_h = C_GAIN_LPF_H;
} else {
C_gain_h = 0;
}

Ｃ_ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈの採り得る値は、ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈの場合と同様に０以上１以下等とする。なお、Ｃ_ｇａｉｎ_ｈにＣ_ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈが代入された場合には、クロマ信号Ｃｂとクロマ信号Ｃｒのいずれか一方に対してフィルタ処理を行うのではなく、ペアとなるクロマ信号Ｃｂとクロマ信号Ｃｒの両方に対して、同様の処理を施すようにする。

また、輝度信号を基に判定を行う場合と同様に、Ｃ_ｄｅｔ_ｓｌｏｐｅ_ｈ = １，Ｃ_ｄｅｔ_ａｃｔ１_２_ｈ = １，Ｃ_ｄｅｔ_ａｃｔ１_９_ｈ = １の３つの条件の、すべてをＡＮＤ条件でつないだり、一部をＡＮＤ条件でつなぐような式を適用してもよい。もしくは、輝度信号とクロマ信号のいずれかの信号において、上記条件式が満たされた場合に、擬似輪郭が発生しているものとみなし、Ｃ_ｇａｉｎ_ｈにＣ_ＧＡＩＮ_ＬＰＦ_Ｈを代入させるようにしてもよい。この場合の式の例を以下に示してある。
If ((det_slope_h== 1) ||
(det_act1_2_h == 1) ||
(det_act1_9_h == 1) ||
(C_det_slope_h == 1) ||
(C_det_act1_2_h == 1) ||
(C_det_act1_9_h == 1)) {
gain_h= GAIN_LPF_H;
C_gain_h= C_GAIN_LPF_H;
} else {
gain_h= 0;
C_gain_h= 0;
}

また、上述した実施の形態ではクロマ信号における空間的な処理領域を、輝度信号における空間的な処理領域と同一とする例を挙げたが、２つの信号における空間的な処理領域を異なるようにしてもよい。例えばサンプリングレートが４：２：２の場合には、クロマ信号における空間的な処理領域を、輝度信号における空間の処理領域の２倍にするようにすればよい。

次に、本発明の第３の実施の形態を、図２５〜図２７を参照して説明する。本例では、擬似輪郭の改善処理とともに、画像の鮮鋭化を図る鮮鋭化処理も同時に行う構成としてある。図２５において、先に説明した図１、図９、図１９に対応する部分には同一符号を付す。図２５に示した記録再生装置１００のフィルタ部３１は、入力された信号の語調を増やして高域周波数成分の抽出を行う第１のＢＰＦ３０１と、第１のＢＰＦ３０１から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２と、リミッタ部３０２からの出力値の出力レベルを調整する第１のゲイン調整部３０３と、第１のゲイン調整部３０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０４を備える。

また、入力された信号の語調を増やして、第１のＢＰＦ３０１と比べて比較的高周波数の帯域を通過させる第２のＢＰＦ４０１と、第２のＢＰＦ４０１から出力された信号に対してコアリング処理を施すコアリング部４０２と、コアリング部４０２からの出力値の出力レベルを調整する第２のゲイン調整部４０３と、第２のゲイン調整部４０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０６を備える。さらに、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定し、判定結果を第１のゲイン調整部３０３と第２のゲイン調整部４０３とに出力する擬似輪郭判定部３０５を備える。

このように構成された記録再生装置１００において、第１のＢＰＦ３０１とリミッタ部３０２と第１のゲイン調整部３０３、加算器３０４とで、擬似輪郭改善を行うための処理を行い、第２のＢＰＦ４０１とコアリング部４０２と第２のゲイン調整部４０３、第２の加算器３０６とで、画像の鮮鋭化を図るための処理を行う。

第１のＢＰＦ３０１と第２のＢＰＦ４０１では、その後段で行われる処理が異なるため、図２６に示したように、互いに異なる係数を用いてある。図２６にＭ１として示したフィルタは、図４（ａ）に示した係数や図２０にＭ１として示した係数を用いるのに対して、図２６にＭ２として示したフィルタは、より高域の周波数帯を通過させる係数を用いるようにする。Ｍ２のフィルタでは、注目画素に掛ける係数Ｋ８には１２８／２５６を、水平方向で注目画素の左右隣に位置する画素に掛ける係数Ｋ７及び係数Ｋ９には−６４／２５６を用いてある。

第１のＢＰＦ３０１でビット伸張され、高域周波成分として抽出された信号は、リミッタ部３０２で振幅制限されて８ビット階調以下の振幅を持つ信号とされ、第１のゲイン調整部３０３でゲインの調整が行われる。第１のゲイン調整部３０３からの出力信号は加算器３０４に入力され、加算器３０４で、本線の信号から減算される。また、第２のＢＰＦ４０１でビット伸張され、第１のＢＰＦ３０１より高域の周波数帯として抽出された信号は、コアリング部４０２で中小振幅の輪郭信号とされ、第２のゲイン調整部４０３でゲインの調整が行われた上で加算器３０６に出力される。加算器３０６では、加算器３０４から出力された信号に、第２のゲイン調整部４０３から出力された輪郭信号を加算する処理を行う。

図２７には、コアリング部４０２における入出力特性の例を示してある。図２７に示した例では、コアリング部４０２は、第２のＢＰＦ４０１で抽出された信号のうち、振幅レベルが２までの小振幅信号は出力せず、振幅レベルが２以上の信号は１倍して出力するようにしてある。例えば入力信号の振幅レベルが６である場合には、４として出力する。このような処理を行うことで、輪郭信号が生成される。なお、図２７に示した例では、振幅レベルが±２以上の入力信号は、すべて所定の振幅に制限せずに出力するようにしてあるが、振幅レベルの大きい入力信号は出力しないような構成としてもよい。例えば、入力信号の振幅レベルが所定レベル以上である場合には、振幅レベルの大きさに応じて出力を小さくし、所定のレベル以上の振幅レベルを持つ信号は、０として出力するようなリミッタ特性を適用してもよい。

そして、第１のゲイン調整部３０３及び第２のゲイン調整部４０３では、擬似輪郭判定部３０５から引数として渡されたゲイン値を基に、入力信号に対するゲイン調整を行い、ゲイン調整された信号を出力する。擬似輪郭判定部３０５で、擬似輪郭が目立つと判定された場合には、第１のゲイン調整部３０３ではゲインが所定の値に設定され、リミッタ部３０２で生成された微小振幅信号が加算器３０４に出力される。そして、加算器３０４で本線信号から微小振幅信号が減算されることで、再生映像における擬似輪郭が低減されるようになる。一方、第２のゲイン調整部４０３では、擬似輪郭判定部３０５で擬似輪郭が目立つと判定された場合には、ゲインは０又は小さな値に設定される。これにより、コアリング部４０２の処理によって、再生映像における擬似輪郭が強調されてしまうようなことがなくなる。

擬似輪郭判定部３０５で、擬似輪郭は目立たないと判定された場合には、第１のゲイン調整部３０３ではゲインが０に設定される。これにより、リミッタ部３０２で生成された微小振幅信号は加算器３０４に出力されず、本線信号から減算されることがなくなる。つまり、擬似輪郭改善の処理は行われないことになる。一方、第２のゲイン調整部４０３では、擬似輪郭判定部３０５で擬似輪郭が目立たないと判定された場合には、ゲインの値が所定の値に設定され、加算器３０６によって、本線信号にコアリング部４０２で生成された輪郭信号が加算される。これにより、再生映像において、鮮鋭度が強調されるようになる。

このように構成することにより、入力映像信号のうち微小振幅信号は本線信号から減算され、小振幅以上の信号は本線信号に加算されるようになるため、擬似輪郭の改善と鮮鋭度の強調を両立させることができるようになる。つまり、擬似輪郭の目立つ部分には擬似輪郭改善処理が施され、それ以外の部分には鮮鋭化処理が施されるようになる。

なお、図２５にブロック図として示した構成では、擬似輪郭改善処理と鮮鋭度強調処理とを並列で行う構成としたが、先に擬似輪郭改善処理を行ってから、鮮鋭度強調処理を行う構成としてもよい。この場合のフィルタ部３１の構成例を、図２８に示してある。図２８において、先に説明した図１、図９、図１９、図２５に対応する部分には同一符号を付す。記録再生装置１００のフィルタ部３１は、入力された信号の語調を増やして高域周波数成分の抽出を行う第１のＢＰＦ３０１と、第１のＢＰＦ３０１から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２と、リミッタ部３０２からの出力値の出力レベルを調整する第１のゲイン調整部３０３と、第１のゲイン調整部３０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０４と、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定して判定結果を第１のゲイン調整部３０３に出力する擬似輪郭判定部３０５とを備える。

また、加算器３０４から出力された信号の語調を増やして、第１のＢＰＦ３０１と比べて比較的高周波数の帯域を通過させる第２のＢＰＦ４０１と、第２のＢＰＦ４０１から出力された信号に対してコアリング処理を施すコアリング部４０２と、コアリング部４０２からの出力値の出力レベルを調整する第２のゲイン調整部４０３′と、第２のゲイン調整部４０３′からの出力信号を本線の映像信号に加算する加算器３０６を備える。

また本例では、鮮鋭度強調処理における強調の度合いの強度を、ユーザからの操作入力の内容に応じて切り替える構成としてあり、操作入力に基づいてＣＰＵ６０（図１参照）で生成された制御信号が、第２のゲイン調整部４０３′に入力されるようにしてある。

このような構成とすることで、擬似輪郭判定部３０５で、擬似輪郭が目立つと判定された場合には、第１のゲイン調整部３０３ではゲインが所定の値に設定され、リミッタ部３０２で生成された微小振幅信号が加算器３０４に出力される。そして、加算器３０４で本線信号から微小振幅信号が減算される。これにより、第２のＢＰＦ４０１に入力される信号は、すでに擬似輪郭の処理が施された信号となるため、コアリング部４０２等による鮮鋭度強調処理によって、再生映像における擬似輪郭までも強調されてしまうようなことがなくなる。

また、コアリング部４０２における鮮鋭度強調の度合いの調整を、擬似輪郭判定部３０５の判定結果を用いることなく行うことができる構成としてあるため、処理をより単純にすることができるようになる。

また、図２８に示した構成では、先に擬似輪郭改善処理を行ってから、鮮鋭度強調処理を行う構成としたが、先に鮮鋭度強調処理を行ってから、次に擬似輪郭の改善処理を行う構成としてもよい。この場合のフィルタ部３１の構成例を、図２９に示してある。図２９において、先に説明した図１、図９、図１９、図２５、図２８に対応する部分には同一符号を付す。記録再生装置１００のフィルタ部３１は、入力された信号の語調を増やして、比較的高周波数の帯域を通過させる第２のＢＰＦ４０１と、第２のＢＰＦ４０１から出力された信号に対してコアリング処理を施すコアリング部４０２と、コアリング部４０２からの出力値の出力レベルを調整する第２のゲイン調整部４０３と、第２のゲイン調整部４０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０６を備える。

また、加算器３０６から出力された信号の語調を増やして、第２のＢＰＦ３０１と比べて比較的低周波数の帯域の信号を抽出する第１のＢＰＦ３０１と、第１のＢＰＦ３０１から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２′と、リミッタ部３０２′からの出力値の出力レベルを調整する第１のゲイン調整部３０３と、第１のゲイン調整部３０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０４と、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定して判定結果を第１のゲイン調整部３０３に出力する擬似輪郭判定部３０５とを備える。

この構成においては、第２のＢＰＦ４０１とコアリング部４０２と第２のゲイン調整部４０３で鮮鋭度強調の処理が行われた場合に、その後段で行われる擬似輪郭改善処理によって鮮鋭度強調の効果が低減されてしまうことのないように、あるいは、鮮鋭度強調処理によって擬似輪郭改善の効果が低減されてしまうことのないように、リミッタ部３０２′における振幅制限のレベルを、第２のゲイン調整部４０３に設定されたゲインの大きさに応じて切り替えられる構成としてある。

図２８に示した構成と同様に、第２のゲイン調整部４０３におけるゲインの値は、ユーザからの操作入力によって設定されるようにしてあり、第２のゲイン調整部４０３に設定されたゲインの値は、ＣＰＵ６０から出力されるようにしてある。そしてＣＰＵ６０では、第２のゲイン調整部４０３のゲイン値の大きさに対応した制御信号を生成し、その制御信号をリミッタ部３０２′に出力するようにしてある。

図３０には、リミッタ部３０２′における入出力特性を示してある。リミッタ部３０２′では、入力信号に対して行う振幅制限の大きさとして、レベルＬｖ１とレベルＬｖ２とレベルＬｖ３の３種類の設定値を備えている。レベルＬｖ１が設定されている場合には、信号の振幅レベルが±２４までの入力信号はリニアに出力され、以降の振幅レベルの入力信号は、振幅レベルの大きさが大きい場合ほど小さな値として出力され、振幅レベル±４８以上の信号は、０として出力される。レベルＬｖ２が設定されている場合には、信号の振幅レベルが±４０までの入力信号はリニアに出力され、以降の振幅レベルの入力信号は、振幅レベルの大きさが大きい場合ほど小さな値として出力され、振幅レベル±８０以上の信号は、０として出力される。レベルＬｖ３が設定されている場合には、信号の振幅レベルが±５６までの入力信号はリニアに出力され、以降の振幅レベルの入力信号は、振幅レベルの大きさが大きい場合ほど小さな値として出力され、振幅レベル±１１２以上の信号は、０として出力される。

リミッタ部３０２′での設定値が、第２のゲイン調整部４０３′でのゲイン値の大きさに応じて切り替えられる処理の例を、図３１のフローチャートに示してある。ステップＳ２１では、まず、第２のゲイン調整部４０３′のゲイン値が０．５未満であるか否かの判断が行われる。ゲイン値が０．５より小さいと判断された場合には、リミッタ部３０２′の振幅制限レベルは、レベルＬｖ１に設定される（ステップＳ２２）。

ステップＳ２１で、ゲイン値が０．５以上であると判断された場合には、次に、ゲイン値が１未満であるか否かの判断がされる（ステップＳ２３）。ゲイン値が１未満であると判断された場合には、リミッタ部３０２′の振幅制限レベルは、レベルＬｖ２に設定される（ステップＳ２４）。ステップＳ２３で、第２のゲイン調整部４０３′のゲイン値が１以上であると判断された場合には、リミッタ部３０２′の振幅制限レベルは、レベルＬｖ３に設定される（ステップＳ２５）。

このように構成することにより、第２のゲイン調整部４０３′に設定されたゲイン値が大きい場合、つまり鮮鋭度強調の度合いが強い場合には、リミッタ部３０２′での振幅制限レベルも比例して大きくなる。よって、鮮鋭度が強く強調されている場合には、擬似輪郭改善処理により、鮮鋭度強調の効果が低減されてしまうようなことがなくなる。なお、上述した例では、リミッタ部３０２′における振幅制限のレベルを３段階で制御する場合を説明したが、４段階や５段階等、多段階で制御するようにしてもよい。また、判断基準として用いるゲインの値として０．５、１の数値を挙げたが、他の数値を用いるようにしてもよい。

なお、上述した実施の形態では、水平方向の画素を抽出して処理する場合を例に挙げたが、同時に垂直方向の画素も抽出して処理を行うようにしてもよい。図３２には、図９に示したフィルタ部３１の構成において、垂直方向の画素に対しても擬似輪郭改善処理を行うようにした場合の構成例を示してある。図３２において、図９に対応する部分には同一の符号を付す。図３２に示すフィルタ部３１は、入力信号のビット数を伸張し、水平方向の高域周波数成分を抽出するＨ−ＢＰＦ３０１と、Ｈ−ＢＰＦ３０１から出力された信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部３０２と、リミッタ部３０２からの出力値の出力レベルを調整するゲイン調整部３０３と、ゲイン調整部３０３からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０４と、本線の映像信号を検出して擬似輪郭発生の有無を判定する擬似輪郭判定部３０５とを備える。

また、入力信号のビット数を伸張し、垂直方向の高域周波数成分を抽出するＶ−ＢＰＦ７０１（垂直周波数用帯域通過フィルタ）と、Ｖ−ＢＰＦ７０１から出力された信号から、Ｈ−ＢＰＦ３０１で抽出された水平方向の高域周波数成分と重複する成分を抽出するＨ−ＢＰＦ７０２（重複成分通過フィルタ）と、Ｖ−ＢＰＦ７０１から出力された信号からＨ−ＢＰＦ７０２で抽出された信号を減算する加算器７０３と、加算器７０３から出力される信号に対して振幅制限処理を施すリミッタ部７０４と、リミッタ部７０４からの出力値の出力レベルを調整するゲイン調整部７０５と、ゲイン調整部７０５からの出力信号を本線の映像信号から減算する加算器３０７とを備える。

Ｖ−ＢＰＦ７０１で抽出された高域周波数成分には、Ｈ−ＢＰＦ３０１で抽出された高域周波数成分と重複する成分が含まれるため、Ｈ−ＢＰＦ７０２で重複する成分を抽出し、Ｖ−ＢＰＦ７０１で抽出された成分から減算することで、水平方向の高域周波数成分と水平方向の高域周波数成分とで重複する部分をなくす構成としてある。Ｖ−ＢＰＦ７０１をハードウェアで実施する場合には、例えばディレイライン等を用いるようにする。

また、擬似輪郭判定部３０５の判定結果は、ゲイン調整部３０３とゲイン調整部７０５の両方に出力するようにしてあり、擬似輪郭判定部３０５により擬似輪郭が目立つと判定された場合には、水平方向及び垂直方向の高域周波数成分から生成された微小振幅信号が、本線信号から減算されるようになる。これにより、再生映像において擬似輪郭が抑制される。なお、図３２では、水平と垂直の処理を並列に行う例を示したが、水平の処理を行った後、垂直の処理を行うなど、直列に行ってもよい。

なお、図３２では、図９に示した構成において垂直方向の画素も抽出するようにした例を示したが、鮮鋭化処理も同時に行うようにした図２５の構成等、上述した他の構成おいても、水平方向及び垂直方向の画素に対して同様の処理を行う構成としてもよい。

また、上述した実施の形態では、ベースバンドの映像信号の信号レベルを基に擬似輪郭発生の判定を行う構成としたが、ＭＰＥＧデコーダ１５ａ又は１５ｂから出力される信号から量子化情報を取得して、デコード処理後に量子化が荒くなると想定される領域に対してのみ、擬似輪郭改善の処理を施すようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では画像信号処理装置として、記録再生装置に適用した例を挙げたが、テレビジョン受像機や、いわゆるＡＶアンプと称される映像信号切替装置等の他の装置に適用してもよい。

上述した実施形態例における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで各種の機能を実行することが可能な例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに所望のソフトウェアを構成するプログラムをインストールして実行させる。

本発明の第１の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による記録再生装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態によるビデオ・グラフィック・プロセッサの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態によるＢＰＦの構成例を示す説明図であり、（ａ）は構成例であり、（ｂ）は係数の例である。 本発明の第１の実施の形態によるＢＰＦ通過前後の信号波形イメージを示す説明図であり、（ａ）がＢＰＦ入力前の信号波形イメージであり、（ｂ）はＢＰＦ通過後の信号波形イメージである。 本発明の第１の実施の形態によるリミッタ部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第１の実施の形態によるリミッタ部からの出力信号及び加算器からの出力信号における信号波形イメージを示す説明図であり、（ａ）はリミッタ部からの出力信号における波形イメージであり、（ｂ）は加算器からの出力信号における信号波形イメージである。 本発明の第１の実施の形態によるゲイン調整部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第２の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態による擬似輪郭判定部の判定処理例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による注目画素及びその周辺画素の水平方向の位置関係を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態による信号波形の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態による信号波形の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態による信号波形の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態によるＢＰＦ通過前後の信号波形イメージを示す説明図であり、（ａ）がＢＰＦ入力前の信号波形イメージであり、（ｂ）はＢＰＦ通過後の信号波形イメージである。 本発明の第２の実施の形態によるリミッタ部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第２の実施の形態によるリミッタ部からの出力信号及び加算器からの出力信号における信号波形イメージを示す説明図であり、（ａ）はリミッタ部からの出力信号における波形イメージであり、（ｂ）は加算器からの出力信号における信号波形イメージである。 本発明の第２の実施の形態によるゲイン調整部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第２の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態によるフィルタの係数の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態による擬似輪郭判定部の判定処理例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による信号波形の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態によるＢＰＦの構成例を示す説明図であり、（ａ）は構成例であり、（ｂ）は係数の例である。 本発明の第２の実施の形態による注目画素及びその周辺画素の水平方向の位置関係を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態によるフィルタの係数の例を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態によるコアリング部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第３の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態によるリミッタ部の入出力特性を示す特性図である。 本発明の第３の実施の形態によるリミッタ部での振幅制限レベル選択処理例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態によるフィルタの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１００…記録再生装置、３１…フィルタ、３０１…ＢＰＦ、３０２…リミッタ部、３０３…ゲイン調整部、３０４…加算器、３０５…擬似輪郭判定部、３０６，３０７…加算器４０１…第２のＢＰＦ、４０２…コアリング部、４０３…第２のゲイン調整部

Claims (16)

1. 入力されたデジタル画像信号を構成する各画素のうちの、注目画素と前記注目画素の周囲の画素で構成される領域における階調の変化度合いに応じて、擬似輪郭が目立つ画像か否かを判定する擬似輪郭判定部と、
   前記入力されたデジタル画像信号のビット数を伸張して高域周波数帯の画像信号を通過させる帯域通過フィルタと、
   前記帯域通過フィルタを通過した画像信号の振幅を所定のレベルに制限する振幅制限処理部と、
   前記振幅制限処理部で振幅制限された画像信号のゲインの値を、前記擬似輪郭判定部の判定結果に応じて切り替えるゲイン調整部と、
   前記入力されたデジタル画像信号から、前記ゲイン調整部から出力された画像信号を減算する減算器とを備えた
   画像信号処理装置。
2. 請求項１記載の画像信号処理装置において、
   前記帯域通過フィルタは、前記入力されたデジタル画像信号の水平方向の周波数成分を抽出する
   画像信号処理装置。
3. 請求項２記載の画像信号処理装置において、
   前記入力されたデジタル画像信号の垂直方向の周波数成分を抽出する垂直周波数用帯域通過フィルタと、
   前記垂直周波数用帯域通過フィルタを通過した画像信号から、前記水平方向の周波数成分を抽出する帯域通過フィルタを通過した画像信号と重複する信号を抽出する重複成分通過フィルタと、
   前記垂直周波数用帯域通過フィルタを通過した画像信号から、前記重複成分通過フィルタを通過した画像信号を減算する垂直周波数用加算器と、
   前記垂直周波数用加算器を通過した画像信号の振幅を所定のレベルに制限する第２の振幅制限処理部と、
   前記第２の振幅制限処理部で振幅制限された画像信号のゲインの値を、前記擬似輪郭判定部における判定結果に応じて切り替える第２のゲイン調整部と、
   前記第２のゲイン調整部から出力された画像信号から、前記第２の振幅制限処理部から出力された画像信号を減算する第２の減算器とを備えた
   画像信号処理装置。
4. 請求項１記載の画像信号処理装置において、
   前記ゲイン調整部は、前記擬似輪郭判定部で擬似輪郭が目立つ画像と判定された場合には、前記ゲインの値を所定の値に設定する
   画像信号処理装置。
5. 請求項４記載の画像信号処理装置において、
   前記擬似輪郭判定部は、前記領域において各画素の信号レベルが単調増加又は単調減少している場合に、擬似輪郭が目立つ画像と判定する
   画像信号処理装置。
6. 請求項４記載の画像信号処理装置において、
   前記擬似輪郭判定部は、前記注目画素と前記注目画素に隣接する隣接画素との信号レベルの差に対して、その周辺の領域を構成する画素間の信号レベルの差が小さい場合に、擬似輪郭が目立つ画像と判定する
   画像信号処理装置。
7. 請求項４記載の画像信号処理装置において、
   前記擬似輪郭判定部は、前記注目画素の周囲の画素で構成される領域における各画素間の信号レベルの差が予め設定された所定のレベル以下である場合に、擬似輪郭が目立つ画像と判定する
   画像信号処理装置。
8. 請求項１記載の画像信号処理装置において、
   前記擬似輪郭判定部は、前記注目画素の周囲の画素で構成される領域において、各画素間の信号レベルの差が無い領域がある場合で、その領域が広い場合には、前記帯域通過フィルタを時定数の長いフィルタに切り替える指示を行う
   画像信号処理装置。
9. 請求項１記載の画像信号処理装置において、
   前記入力されたデジタル画像信号に対して鮮鋭化処理を行う鮮鋭化処理部を備えた
   画像信号処理装置。
10. 請求項９記載の画像信号処理装置において、
    前記鮮鋭化処理部は、入力されたデジタル画像信号のビット数を伸張して、前記帯域通過フィルタで通過させる帯域より高域の周波数帯域を通過させる第２の帯域通過フィルタと、
    前記第２の帯域通過フィルタを通過した画像信号の振幅を制限して輪郭信号を生成するコアリング部と、
    前記コアリング部で生成された前記輪郭信号のゲインを調整する第２のゲイン調整部と、
    前記入力されたデジタル画像信号に前記第２のゲイン調整部でゲイン調整された前記輪郭信号を加算する加算器とを備えた
    画像信号処理装置。
11. 請求項９記載の画像信号処理装置において、
    前記擬似輪郭判定部は、判定結果を前記ゲイン調整部と前記第２のゲイン調整部の両方に出力する
    画像信号処理装置。
12. 請求項１０記載の画像信号処理装置において、
    前記第２のゲイン調整部は、前記擬似輪郭判定部で再生画像における擬似輪郭が目立つと判定された場合には、前記ゲインを小さくするか、０とする
    画像信号処理装置。
13. 請求項１０記載の画像信号処理装置において、
    前記鮮鋭化処理部の前記第２の帯域通過フィルタは、前記減算器から出力される画像信号に対してビット伸張処理及び高域周波数帯通過処理を行う
    画像信号処理装置。
14. 請求項１０記載の画像信号処理装置において、
    前記帯域通過フィルタは、前記加算器から出力される画像信号に対してビット伸張処理及び高域周波数帯通過処理を行う
    画像信号処理装置。
15. 入力されたデジタル画像信号を構成する各画素のうちの、注目画素と前記注目画素の周囲の画素で構成される領域における階調の変化度合いに応じて、擬似輪郭が目立つ画像か否かを判定する手順と、
    入力されたデジタル画像信号のビット数を伸張して高域周波数帯の画像信号を通過させる手順と、
    前記通過された画像信号の振幅を所定のレベルに制限する手順と、
    前記振幅が制限された画像信号のゲインの値を、前記擬似輪郭が目立つ画像か否かの判定結果に応じて切り替える手順と、
    前記入力されたデジタル画像信号から、前記ゲインが切り替えられた画像信号を減算する手順とを有する
    画像信号処理方法。
16. 入力されたデジタル画像信号を構成する各画素のうちの、注目画素と前記注目画素の周囲の画素で構成される領域における階調の変化度合いに応じて、擬似輪郭が目立つ画像か否かを判定する手順と、
    入力されたデジタル画像信号のビット数を伸張して高域周波数帯の画像信号を通過させる手順と、
    前記通過された画像信号の振幅を所定のレベルに制限する手順と、
    前記振幅が制限された画像信号のゲインの値を、前記擬似輪郭が目立つ画像か否かの判定結果に応じて切り替える手順と、
    前記入力されたデジタル画像信号から、前記ゲインが切り替えられた画像信号を減算する手順とをコンピュータに実行させる
    プログラム。

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