JP5039017B2 - ノイズレベル検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置に関する。

一般に、アナログ映像信号には本来の映像そのもの以外に、伝送路等で付加されたノイズが重畳されている。従来、このようなノイズを低減する技術として、ノイズリデューサと呼ばれる技術があり、これまで種々の方式が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

このノイズリデューサを動作させるためには、ノイズを低減させる基準として、画面内のノイズ成分のレベル（ノイズレベル）がどの程度であるかを検出する必要がある。例えば、特許文献１に記載されたノイズリデューサ（雑音低減回路）では、アナログ映像信号のブランキング期間の信号からノイズレベルを検出している。このブランキング期間は、信号が平坦（電圧レベルが一定）であるため、この期間に僅かでも信号成分が重畳されていれば、それをノイズとみなすことができる。そこで、従来は、このブランキング期間の信号に重畳されたノイズを映像信号全体に重畳されたノイズとみなすことで、ノイズ量に応じたノイズの低減処理を行っている。

一方、デジタル映像信号は、映像信号のデータが離散値であるため、伝送路上において、アナログ映像信号と比べ劣化しにくく、伝送ノイズが重畳した場合であっても、誤り訂正等によって、ノイズを低減させることができる。
しかし、近年、デジタル映像信号において、高精細化されたカメラから出力される信号に重畳されるノイズ（カメラノイズ）が問題となってきている。従来、伝送路上で混入するノイズが、カメラノイズを凌駕していたため、当該ノイズはあまり問題にはならなかった。しかし、スーパーハイビジョンのように、高精細度化した固体撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等）の小面積化により、単位受光体当たりに得られる光エネルギが低下するため、出力画像にノイズが混入してしまい、特に夜間に撮影された映像には、多くのノイズが重畳されているのが現状である。
特許第３２９９０２６号公報（段落００３１）

前記したように、近年のデジタル映像信号は、映像の高精細化に伴いカメラノイズが重畳されるという問題がある。
このノイズは、砂粒状の細かい粒子を持ち画面上で動くため、映像の画質を劣化させている。また、粒子が細かいということは高周波成分であることを意味し、このノイズは、符号化の際に情報量を増大させてしまう。このため、ノイズが多く含まれる映像を符号化すると、ノイズを伝送するために伝送ビットが占有され、復号された映像は、当初の映像よりもさらに劣化した映像となってしまうという問題がある。
また、デジタル映像信号には、アナログ映像信号のようにブランキング期間が存在しないため、従来のノイズリデューサでは、ノイズを検出することができないという問題がある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号であっても、重畳されたノイズレベルを検出することが可能なノイズレベル検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載のノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、ブロック分割手段と、直交変換手段と、高周波成分検出手段と、高周波成分累計手段と、ノイズレベル判定手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック分割手段によって、デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割する。この画面を分割したブロックには、画面内において、少なくとも画素値の変化が少ない平坦な部分が含まれている。そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する。これによって、ブロックの画素値が周波数成分の係数に変換されることになる。

そして、ノイズレベル検出装置は、高周波成分検出手段によって、直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する。

さらに、ノイズレベル検出装置は、高周波成分累計手段によって、高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計する。なお、画素値の変化が少ない平坦な部分からなるブロックの高周波成分は、ノイズがなければ、ほとんど“０”となるため、平坦なブロックの高周波成分は、ノイズとみなすことができる。

そこで、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分累計手段で累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、ノイズレベルと判定し出力する。なお、この低レベル値は、高周波成分のレベルの最小値としてもよいし、最小値から予め定めたレベル分大きな値を用いても構わない。これによって、平坦なブロックの高周波成分を精度よく検出することができ、ノイズレベルを判定することができる。

また、請求項２に記載のノイズレベル検出装置は、請求項１に記載のノイズレベル検出装置において、輝度検出手段をさらに備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、高周波成分累計手段によって、高周波成分のレベルに対応するブロック数を、輝度検出手段が検出した輝度ごと、かつ、高周波成分のレベルごとに累計する。そして、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分累計手段で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、輝度に対応したノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、輝度ごとにノイズレベルを判定することができる。

また、請求項３に記載のノイズレベル検出装置は、請求項２に記載のノイズレベル検出装置において、高周波成分累計手段が、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、ノイズレベル判定手段が、その累計値からノイズレベルを検出するために、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ演算手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ演算手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算する。これによって、ノイズレベル検出装置は、累計されていない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度のノイズレベルから演算（直線内挿）により求めることができる。

さらに、請求項４に記載のノイズレベル検出装置は、請求項２に記載のノイズレベル検出装置において、高周波成分累計手段が、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、ノイズレベル判定手段が、その累計値からノイズレベルを検出するために、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ決定手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ決定手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとする。これによって、ノイズレベル検出装置は、累計されていない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度が属する輝度レンジごとに、当該代表輝度と同じノイズレベルとして決定することができる。

また、請求項５に記載のノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、ブロック分割手段と、直交変換手段と、高周波成分検出手段と、ノイズレベル判定手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック分割手段によって、デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割する。そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する。

そして、ノイズレベル検出装置は、高周波成分検出手段によって、直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する。
そして、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、ノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、平坦なブロックの高周波成分を精度よく検出することができ、ノイズレベルを判定することができる。

また、請求項６に記載のノイズレベル検出装置は、請求項５に記載のノイズレベル検出装置において、輝度検出手段をさらに備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段によって、輝度検出手段で検出された輝度ごとに高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、輝度ごとのノイズレベルと判定し出力する。これによって、ノイズレベル検出装置は、輝度ごとにノイズレベルを判定することができる。

また、請求項７に記載のノイズレベル検出装置は、請求項６に記載のノイズレベル検出装置において、ノイズレベル判定手段が、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ演算手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ演算手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算する。これによって、ノイズレベル検出装置は、代表輝度でない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度のノイズレベルから演算（直線内挿）により求めることができる。

さらに、請求項８に記載のノイズレベル検出装置は、請求項６に記載のノイズレベル検出装置において、ノイズレベル判定手段が、代表輝度ノイズ判定手段と、輝度別ノイズ決定手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、代表輝度ノイズ判定手段によって、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定する。そして、ノイズレベル検出装置は、輝度別ノイズ決定手段によって、代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとする。これによって、ノイズレベル検出装置は、代表輝度でない輝度に対応するノイズレベルを、代表輝度が属する輝度レンジごとに、当該代表輝度と同じノイズレベルとして決定することができる。

また、請求項９に記載のノイズレベル検出装置は、請求項３、請求項４、請求項７、請求項８のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置において、輝度が明るいほど輝度レンジを大きく設定したことを特徴とする。
かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、人間がノイズを認識する視覚精度が落ちる高輝度の輝度レンジを大きくすることで、代表輝度の数を制限しつつ、視覚精度に応じたノイズレベルの検出が可能になる。

また、請求項１０に記載のノイズレベル検出装置は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置において、ブロック選択手段をさらに備える構成とした。

かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、ブロック選択手段によって、ブロック分割手段で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択する。なお、この割合は、画面全体の５０％以上（より好ましくは７０％以上）であることが望ましい。
そして、ノイズレベル検出装置は、直交変換手段によって、ブロック選択手段で選択されたブロックについて直交変換を行う。これによって、ノイズレベル検出装置は、画面内で画素値の変化が少ない平坦な部分を少なくとも含んだブロックを選択することができ、ノイズレベルを検出するためのブロックとして利用することができる。

さらに、請求項１１に記載のノイズレベル検出装置は、ノイズレベル判定手段が、デジタル映像信号のフィールドまたはフレームにおいて予め定めた時間分のレベルに基づいて、ノイズレベルを判定する構成とした。
かかる構成において、ノイズレベル検出装置は、一画面のみならず複数の画面によって、ノイズレベルが判定されることになる。これによって、一画面で判定する場合の誤差を分散させることができる。

本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項１，５に記載の発明によれば、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号であっても、デジタル映像信号に重畳されたノイズレベルを検出することができる。これによって、本発明をノイズリデューサに適用することで、デジタル映像信号から精度よくノイズを除去することができる。

請求項２，６に記載の発明によれば、ブランキング期間が存在しないデジタル映像信号からノイズレベルを検出することができる効果に加え、輝度ごとにノイズレベルを検出することができる。これによって、本発明は、人間の輝度に対する視覚性能に適したノイズレベルを検出することが可能になる。また、本発明をノイズリデューサに適用することで、輝度に応じてノイズの除去量を調整することが可能になる。

請求項３，４，７，８に記載の発明によれば、代表輝度についてのみノイズレベルの判定を行い、他の輝度については、代表輝度のノイズレベルから求めることができるため、レベル判定にかかる負荷を軽減することができる。

請求項９に記載の発明によれば、高輝度ほど輝度レンジを大きくすることで、人間の輝度に対する視覚性能を保持しつつ、より少ない代表輝度で、輝度ごとのノイズレベルを検出することが可能になる。

請求項１０に記載の発明によれば、画面に対して所定の割合以上で部分的にブロックを選択することで、画素値の変化が少ない平坦な部分を検出することができ、画面全体からノイズレベルを検出する場合に比べ、より少ない演算量でデジタル映像信号からノイズレベルを検出することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、一画面のみならず複数の画面によって、ノイズレベルを検出することができるため、一画面で検出する場合に比べ誤差が分散され、ノイズレベル検出の精度を高めることができる。

＜本発明の概要＞
本発明に係るノイズレベル検出装置は、デジタル映像信号（以下、単に映像信号という）に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するものである。
通常、映像の画面（画像）には、画素値の変化が少ない平坦な部分、例えば、空のような無限遠の領域や、カメラのピントが合っていない領域等が存在する。これらの領域は、画像の周波数成分において、高周波成分の少ない領域である。一方、ノイズは、粒子が細かい高周波成分である。すなわち、画面内において、高周波成分の少ない領域における高周波成分は、ノイズによって重畳されたものとみなすことができる。

そこで、本発明に係るノイズレベル検出装置は、画面内において、高周波成分の少ない領域における高周波成分から、ノイズレベルを検出する。以下、本発明に係るノイズレベル検出装置について、図面を参照して説明を行う。

＜第１実施形態＞
［ノイズレベル検出装置の構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。ここでは、ノイズレベル検出装置１は、ブロック化手段１０と、直交変換手段２０と、高周波成分検出手段３０と、高周波成分累計手段４０と、ノイズレベル判定手段５０と、を備えている。

ブロック化手段１０は、映像信号を所定の大きさのブロックごとのデータに変換するものである。このブロック化手段１０は、外部から映像信号を入力し、分割したブロックを直交変換手段２０に出力する。ここでは、ブロック化手段１０は、ブロック分割手段１１と、ブロック選択手段１２と、を備えている。

ブロック分割手段１１は、画面ごと、すなわち、画面を構成するフィールドまたはフレームごとに、映像信号を予め定めた大きさのブロックに分割するものである。このブロックの大きさは、特に限定するものではないが、例えば、４×４画素〜１２８×１２８画素程度の大きさに分割する。

ブロック選択手段１２は、ブロック分割手段１１で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択するものである。このブロック選択手段１２で選択されたブロックは、直交変換手段２０に出力される。例えば、ブロック選択手段１２は、図２（ａ）に示すように、画面Ｄ内において、ブロックＢごとに隙間を設け、画面全体の５０％以上（より好ましくは７０％以上）の領域をカバーするように複数のブロックＢ，Ｂ，…を選択する。これによって、画面内において、画素値の変化が少ない平坦な部分の候補となる領域を含んだブロックが選択されることになる。

なお、ここでは、ブロック選択手段１２が、画面内から予め定めた割合以上となるように部分的にブロックを選択することとしたが、図２（ｂ）に示すように、画面Ｄ全体のブロックを選択することとしてもよい。この場合、ブロック選択手段１２を構成から省き、ブロック分割手段１１で分割されたブロックのすべてが、直交変換手段２０に出力されることになる。

直交変換手段２０は、ブロック化手段１０から出力されるブロックを、ブロックごとに直交変換するものである。この直交変換手段２０は、各ブロックを直交変換することで、ブロックを周波数成分に変換する。この周波数成分は、高周波成分検出手段３０に出力される。例えば、直交変換手段２０は、直交変換の一種である離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）により、ブロックを周波数成分に変換する。これによって、図３に示すように、例えば、４×４画素のブロックＢの画素値（ｐ_１１〜ｐ_１４，ｐ_２１〜ｐ_２４，ｐ_３１〜ｐ_３４，ｐ_４１〜ｐ_４４）は、画素数と同数の周波数成分の大きさを示す値（ＤＣＴ係数；ｘ_１１〜ｘ_１４，ｘ_２１〜ｘ_２４，ｘ_３１〜ｘ_３４，ｘ_４１〜ｘ_４４）に変換される。このＤＣＴ係数は、図中、左上の係数ｘ_１１が直流成分を表し、右下、左下方向に向かって周波数が高くなっていく。

なお、この直交変換は、ブロックの離散信号を周波数領域に変換するものであれば、ＤＣＴ変換以外の変換を用いてもよい。例えば、離散サイン変換（ＤＳＴ：Discrete Sine Transform）、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）、アダマール変換等を用いることができる。このように、ブロックの離散信号を周波数領域に変換することで、各ブロックがどの周波数成分を有しているのかを解析することが可能になる。

高周波成分検出手段３０は、直交変換手段２０で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出するものである。

なお、直交変換された周波数成分において、直流成分を含む低周波成分は、画像信号の周波数成分を多く含む成分である。そこで、ここでは、高周波成分検出手段３０は、その低周波数成分の係数を“０”とし、他の領域の高周波数成分の係数をブロック内で平均化することで、当該ブロックの高周波成分のレベルとみなすこととする。なお、この平均化は、各高周波成分の係数の二乗平均和の平方根、絶対値平均等により算出することができる。

ここで、図４を参照（適宜図１参照）して、高周波成分検出手段３０が、ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法について説明する。図４は、ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法を説明するための模式的な説明図である。図４（ａ）は、直交変換手段２０によって求められたあるブロックの周波数係数（図３（ｂ）相当）を示し、図４（ｂ）は、その周波数成分から高周波成分のみを抽出した状態を示している。なお、ここでは、説明を簡略化するため、ブロックの大きさを４×４画素の大きさとする。

図４（ａ）に示すように、直交変換手段２０によって、あるブロックを直交変換し、ブロックの画素数と同数（ここでは、４×４個）の係数が求められているとする。
このとき、高周波成分検出手段３０は、直流成分および直流成分の近傍の係数として、直流成分と直流成分を含んだ水平周波数成分および垂直周波数成分との係数を“０”とみなし（図４（ｂ）参照）、他の係数を高周波成分の係数として抽出する。すなわち、係数ｘ_１１，ｘ_１２，ｘ_１３，ｘ_１４，ｘ_２１，ｘ_３１，ｘ_４１を“０”とみなし、他の係数ｘ_２２，ｘ_２３，ｘ_２４，ｘ_３２，ｘ_３３，ｘ_３４，ｘ_４２，ｘ_４３，ｘ_４４を高周波成分の係数として抽出する。

そして、高周波成分検出手段３０は、高周波成分の係数として抽出した各係数を、ブロック内で平均化することで、当該ブロックの高周波成分のレベルとする。ここで、二乗平均和の平方根により平均化を行う場合、高周波成分検出手段３０は、以下の（１）式により、高周波成分のレベルＬを算出する。

あるいは、絶対値平均により平均化を行う場合、高周波成分検出手段３０は、以下の（２）式により、高周波成分のレベルＬを算出する。

前記した（１）式、（２）式において、係数１６／９は、正規化係数であって、９個の高周波成分の係数を、ブロック全体の１６個分の係数に正規化するための係数である。このように正規化することで、ブロック全体に対する高周波成分のレベルを求めることができる。

なお、ここでは、直流成分および直流成分近傍の係数として、直流成分を含んだ水平および垂直周波数成分を“０”とみなして、ブロックの高周波成分のレベルを算出したが、“０”とみなす係数は、直流成分を含んでいれば種々のパターンを用いることができる。例えば、高周波成分検出手段３０は、図５（ａ）のパターンＡに示すように、最小垂直周波成分かつ最大水平周波数成分の係数の位置と、最大垂直周波数成分かつ最小水平周波数成分の係数の位置とを対角線として２つの領域Ｒ_１，Ｒ_２にブロックを区分し、直流成分を含んだ領域Ｒ_１の係数を“０”とみなし、他方の領域Ｒ_２の係数により、高周波成分のレベルを算出する。

また、例えば、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）で示した対角線を、高周波成分をより多く含むように曲線化して２つの領域Ｒ_１，Ｒ_２に区分してもよい。これによって、画像内における高周波成分をより多く抽出することができる。また、例えば、図５（ｃ）に示すように、直流成分を含んだ水平周波数成分と垂直周波数分を除く高周波成分側の領域に対し、直流成分側の係数を一部含んだ領域Ｒ_１と、それ以外の領域Ｒ_２とにブロックを区分してもよい。これによって、画像内における高周波成分のうちで、直流成分に近い成分を除去して高周波成分を抽出することができる。
図１に戻って、ノイズレベル検出装置の構成について説明を続ける。

高周波成分累計手段４０は、高周波成分検出手段３０で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計するものである。なお、高周波成分累計手段４０は、画面を構成するフィールドまたはフレーム単位で、高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計（ヒストグラム化）する（図６参照）。これによって、画面内において、どの高周波成分のレベルがどれだけ分布しているのかが解析されることになる。この高周波成分累計手段４０で累計されたレベルごとの累計値は、ノイズレベル判定手段５０に出力される。

ノイズレベル判定手段５０は、高周波成分累計手段４０で累計された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、ノイズレベルと判定するものである。なお、図４で説明したように、高周波成分検出手段３０が高周波成分として検出する係数（例えば、図４（ｂ）の係数ｘ_２２，ｘ_２３，ｘ_２４，ｘ_３２，ｘ_３３，ｘ_３４，ｘ_４２，ｘ_４３，ｘ_４４）は、画面の画素値の変化が少ない平坦な部分であれば、その値は、ほぼ“０”となるため、当該平坦な部分にノイズが重畳されていれば、その高周波数成分は、ノイズであるといえる。そこで、ノイズレベル判定手段５０は、高周波成分累計手段４０が累計した高周波成分を有するブロックの累計において、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分（例えば、２〜５個）のブロック数に応じた平均値（加重平均値）を、ノイズレベルと判定する。

ここでは、高周波成分のレベルの低レベル値として、高周波成分累計手段４０で累計された高周波成分のレベルの最小値を用いることとする。なお、画面の明るさによって、ＣＣＤ等で撮像した画像のノイズレベルが異なる場合があり、高周波成分のレベルの最小値を用いた場合では、ノイズレベルを低いレベルで判定してしまう場合もある。そこで、この低レベル値は、必ずしも最小値に限定する必要はなく、最小値から、予め定めた範囲で最小値よりも大きい値を用いてもよい。

ここで、図６を参照（適宜図１参照）して、ノイズレベル判定手段５０のノイズレベル判定手法について説明する。図６は、高周波成分のレベルごとのブロックの累計値（度数）をヒストグラムとして表したグラフである。なお、このグラフは、ブロックの累計値を視覚的に説明するための図であって、高周波成分累計手段４０が、当該グラフを生成することを意味しているものではない。

通常、高周波成分は、映像の高周波成分とノイズを同時に含んでいる。このとき、図６のグラフにおいて、高周波成分の大きいグラフ中央から右のヒストグラムは、映像（ノイズを含む）の高周波成分と考えられる。一方、グラフ左側端の数本のヒストグラムは、映像の高周波成分を含まない、ほぼノイズのみの成分であると考えられる。
そこで、ノイズレベル判定手段５０は、グラフ左側端の数本のヒストグラムに対応する累計値から平均値を算出し、ノイズレベルとして決定する。

例えば、図６に示したように、３本のヒストグラムからノイズレベルを決定する場合、ノイズレベル判定手段５０は、高周波成分のレベルの低いＬ_１,Ｌ_２,Ｌ_３を選択し、それぞれの度数Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３により、以下の（３）式により平均値（加重平均値）を求め、ノイズレベルＮ_Ｌとする。

なお、ここでは、ノイズレベル判定手段５０は、複数の高周波成分のレベルの加重平均によりノイズレベルを求めたが、度数を考慮せず、高周波成分のレベルの相加平均によりノイズレベルを求めてもよい。また、ノイズレベル判定手段５０は、単に最小の高周波成分のレベル（図６の場合、Ｌ_１）をノイズレベルとすることとしてもよい。

そして、ノイズレベル判定手段５０は、判定したノイズレベルをノイズリデューサ（図示せず）に出力する。また、ノイズレベル判定手段５０は、ノイズレベルを直流電圧に変換してノイズリデューサに出力することとしてもよい。このノイズリデューサは、一般的なノイズレデューサを用いることができ、例えば、特許第３２９９０２６号公報に記載されている雑音低減回路を用いることができる。

以上説明したようにノイズレベル検出装置１を構成することで、ノイズレベル検出装置１は、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。これによって、ノイズレベル検出装置１は、ブランキング期間を持たないデジタル映像信号であってもノイズレベルを検出することができる。

なお、ここでは、ノイズレベル検出装置１が、映像信号のノイズレベルを、画面単位（空間方向）で検出する例で説明したが、図７に示すように、複数の画面（複数のフィールドまたはフレーム）ごと（空間＋時間方向）で検出することとしてもよい。すなわち、ノイズレベル検出装置１は、高周波成分累計手段４０において、予め定めた時間分（複数フィールド、複数フレームに相当する時間）だけ高周波成分のレベルに対応するブロックを累計し、ノイズレベル判定手段５０によって、その累計結果によりノイズレベルを判定することとしてもよい。

また、ここでは、ノイズレベル検出装置１が、ノイズレベル判定手段５０によって、高周波成分累計手段４０で累計された高周波成分のレベルごとのブロックのヒストグラムにおいて、レベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値（加重平均等）を、ノイズレベルと判定することとした。しかし、ノイズレベル判定手段５０は、ブロック数に関係なく、単に、高周波成分検出手段３０で検出された高周波成分のレベルのうち、低レベル値（最小値）または当該低レベル値から所定数分のレベル値の平均値をノイズレベルと判定することとしてもよい。この場合、ノイズレベル検出装置１は、構成から高周波成分累計手段４０を省いて構成することができる。

［ノイズレベル検出装置の動作］
次に、図８を参照（構成については適宜図１参照）して、ノイズレベル検出装置１の動作について説明する。図８は、本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。

まず、ノイズレベル検出装置１は、ブロック化手段１０のブロック分割手段１１によって、映像信号を予め定めた大きさ（例えば、４×４画素〜１２８×１２８画素）のブロックに分割する（ステップＳ１）。
さらに、ノイズレベル検出装置１は、ブロック化手段１０のブロック選択手段１２によって、ステップＳ１で分割されたブロックを、画面内において画面全体に対して予め定めた割合（例えば、７０％）以上となるように部分的に選択する（ステップＳ２）。このように選択されたブロックには、画面内で画素値の変化が少ない平坦な部分を含んだブロックが含まれている。

そして、ノイズレベル検出装置１は、直交変換手段２０によって、ステップＳ２で選択されたブロックごとに、直交変換により各ブロックを周波数成分に変換する（ステップＳ３）。その後、ノイズレベル検出装置１は、高周波成分検出手段３０によって、ステップＳ３で求められた周波数成分において、直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する（ステップＳ４）。これによって、ノイズレベル検出装置１は、ノイズが重畳された映像の高周波成分のレベルと、ノイズのみで発生している高周波成分のレベルとを混在して検出する。

そして、ノイズレベル検出装置１は、高周波成分累計手段４０によって、ステップＳ４で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに画面単位で累計する（ステップＳ５）。これによって、ノイズレベル検出装置１は、各ブロックの高周波成分のレベルの分布を解析することができる。このとき、高周波成分のレベルが低いブロックは、ほぼノイズのみによって高周波成分が発生しているものといえる。

そこで、ノイズレベル検出装置１は、ノイズレベル判定手段５０によって、ステップＳ５で累計された高周波成分のレベルの最小値（低レベル値）または最小値から所定数分（例えば、２〜５個）のブロック数に応じた平均値を、画面内のノイズレベルと判定する（ステップＳ６）。
これによって、ノイズレベル検出装置１は、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。

＜第２実施形態＞
［ノイズレベル検出装置の構成］
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。

一般に、ノイズは画面の明るさにより出現頻度が変化する。これは、映像を撮影する撮像デバイスの非線形性によるものである。また、同じレベルのノイズが映像に混じっていても、画面の明るい部分と暗い部分とでは見え方が異なる。これは、人間の視覚の非線形性によるものである。すなわち、ノイズリデュースを行う際に、ノイズレベルの検出は、画素の明るさ（直流値〔輝度値〕）に応じて適応的に行うことが望ましい。

そこで、ノイズレベル検出装置１Ｂは、ノイズレベル検出装置１が映像信号の画面ごとにノイズレベルを検出したのに対し、画面ごと、かつ、輝度ごとにノイズレベルを検出する機能を付加している。

ここでは、ノイズレベル検出装置１Ｂは、ブロック化手段１０と、直交変換手段２０と、輝度検出手段２５と、高周波成分検出手段３０と、輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）４０Ｂと、輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）５０Ｂと、を備えている。輝度検出手段２５、輝度別高周波成分累計手段４０Ｂおよび輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂ以外の構成は、図１で説明したノイズレベル検出装置１と同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。

輝度検出手段２５は、ブロック化手段１０でブロック化（選択）されたブロックの輝度を検出するものである。ここでは、輝度検出手段２５は、直交変換手段２０でブロックごとに直交変換された周波数成分のうち、直流成分のみを抽出して輝度値とする。なお、輝度検出手段２５は、ブロックの輝度を検出する他の手法として、直交変換される前のブロック、すなわち、ブロック化手段１０（より詳細には、ブロック選択手段１２）から出力されたブロックごとに、数画素の画素値の平均を求めることでブロックの輝度を検出することとしてもよい。

ここで、図１０を参照して、輝度検出手段２５がブロックから輝度を検出する手法について説明する。図１０は、輝度検出手段が、ブロックから輝度を検出する手法を説明するための説明図である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、ブロックの大きさを４×４画素の大きさとする。

まず、第１の手法は、図１０（ａ）に示すように、ブロックＢを直交変換した際の周波数成分のうち、直流成分ＤＣを輝度の値として使用する。なお、この値は、直交変換手段２０が出力する周波波成分のうちの１つであり、輝度検出手段２５は、その値を輝度値として利用することができる。

また、第２の手法は、図１０（ｂ）に示すように、ブロックＢの各画素Ｐのうちで数画素を選択し、輝度の平均値（平均直流値）を当該ブロックＢの輝度値として算出する。（ｂ−１）の例では、４×４画素のうちの４画素（図中斜線）の画素を用いて輝度平均値を算出する例を示している。また、（ｂ−２）の例では、４×４画素のうちの５画素（図中斜線）の画素を用いて輝度平均値を算出する例を示している。

なお、この輝度平均値を算出するための画素の個数は、ブロックの大きさに応じて予め定めておくこととする。例えば、４×４画素〜１２８×１２８画素程度の大きさのブロックを用いる場合、輝度検出手段２５は、ブロックの大きさに応じて、４〜６４画素程度の画素を選択し、輝度平均値を算出する。このように、ブロック内で所定数の画素を選んで平均値を求めることから、その画素の抽出位置は、図１０（ｂ）の（ｂ−２）に示すように、任意の位置から抽出してもよい。
図９に戻って、ノイズレベル検出装置１Ｂの構成について説明を続ける。

輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）４０Ｂは、輝度検出手段２５で検出されたブロックの輝度ごとに、高周波成分検出手段３０で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計するものである。なお、この輝度別高周波成分累計手段４０Ｂは、輝度別に高周波成分のレベルごとのブロック数を累計する点を除き、図１で説明した高周波成分累計手段４０と同様の機能を有している。すなわち、輝度別高周波成分累計手段４０Ｂは、図６で説明したヒストグラムを輝度ごとに生成する。

輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）５０Ｂは、輝度別高周波成分累計手段４０Ｂで累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、輝度に対応したノイズレベル（輝度別ノイズレベル）と判定するものである。なお、この輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂは、輝度別にノイズレベルを判定する点を除き、図１で説明したノイズレベル判定手段５０と同様の機能を有している。すなわち、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂは、図６に示した輝度ごとのヒストグラムから、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を求め、輝度ごとのノイズレベルとする。

以上説明したようにノイズレベル検出装置１Ｂを構成することで、ノイズレベル検出装置１Ｂは、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。さらに、ノイズレベル検出装置１Ｂは、画面の明るさに応じて適応的にノイズレベルを検出することができるため、後段のノイズリデュース（図示せず）において、画面の明るさに応じてノイズを除去することが可能になる。

なお、ここでは、ノイズレベル検出装置１Ｂが、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂによって、輝度別高周波成分累計手段４０Ｂで累計された輝度ごと、かつ、高周波成分のレベルごとのブロックのヒストグラムにおいて、レベルの低レベル値（最小値）または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値（加重平均等）を、ノイズレベルと判定することとした。しかし、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂは、ブロック数に関係なく、単に、高周波成分検出手段３０で検出された高周波成分のレベルのうち、輝度ごとの低レベル値（最小値）または当該低レベル値から所定数分のレベル値の平均値をノイズレベルと判定することとしてもよい。この場合、ノイズレベル検出装置１Ｂは、構成から輝度別高周波成分累計手段４０Ｂを省いて構成することができる。

［ノイズレベル検出装置の動作］
次に、図１１を参照（構成については適宜図９参照）ノイズレベル検出装置１Ｂの動作について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１４の動作については、図８で説明したステップＳ１〜Ｓ４の動作と同一であるため説明を省略する。

ステップＳ１４の後、ノイズレベル検出装置１Ｂは、輝度検出手段２５によって、ステップＳ１２で選択されたブロックの輝度を検出する（ステップＳ１５）。なお、このステップＳ１５の動作は、ステップＳ１４の前、あるいは、ステップＳ１４と並列して動作させることとしてもよい。

その後、ノイズレベル検出装置１Ｂは、輝度別高周波成分累計手段４０Ｂによって、ステップＳ１５で検出されたブロックの輝度ごとに、ステップＳ１４で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計する（ステップＳ１６）。これによって、ノイズレベル検出装置１Ｂは、輝度ごとに各ブロックの高周波成分のレベルの分布を解析することができる。

そこで、ノイズレベル検出装置１Ｂは、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｂによって、ステップＳ１６で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの最小値（低レベル値）または最小値から所定数分（例えば、２〜５個）の平均値を、画面内の当該輝度におけるノイズレベル（輝度別ノイズレベル）と判定する（ステップＳ１７）。
これによって、ノイズレベル検出装置１Ｂは、映像の明るさに適応させて、映像信号に重畳されたノイズレベルを映像そのものから検出することができる。

＜第２実施形態（変形例その１）＞
次に、図１２を参照して、図９で説明した第２実施形態に係るノイズレベル検出装置１Ｂの変形例について説明する。図１２は、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例（その１）の構成を示すブロック図である。

図９で説明したノイズレベル検出装置１Ｂでは、すべての輝度について高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、輝度ごとにノイズレベルを検出した。しかし、ノイズレベル検出装置１Ｃは、予め輝度を区分しておき、その区分内の１つの輝度を代表輝度として、高周波成分のレベルの累計を行い、各区分の代表輝度の累計値から、内挿（直線内挿）により他の輝度の累計値を求めることで、輝度ごとにノイズレベルを検出する。

ここでは、ノイズレベル検出装置１Ｃは、ブロック化手段１０と、直交変換手段２０と、輝度検出手段２５と、高周波成分検出手段３０と、代表輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）４０Ｃと、輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）５０Ｃと、を備えている。代表輝度別高周波成分累計手段４０Ｃおよび輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｃ以外の構成は、図９で説明したノイズレベル検出装置１Ｂと同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。

代表輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）４０Ｃは、輝度検出手段２５で検出されたブロックの輝度のうちで、予め定めた輝度レンジの代表輝度について、高周波成分検出手段３０で検出された高周波成分のレベルごとのブロック数を累計するものである。この代表輝度別高周波成分累計手段４０Ｃは、画面を構成するフィールドまたはフレーム単位で、高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計（ヒストグラム化）する。この代表輝度別高周波成分累計手段４０Ｃにおけるヒストグラム化は、高周波成分累計手段４０（図１参照）と同様に行うことができる（図６参照）。なお、代表輝度別高周波成分累計手段４０Ｃは、このヒストグラムを代表輝度ごとに生成する点が、高周波成分累計手段４０と異なっている。

また、輝度レンジの区分数は、特に限定するものではないが、例えば、“０”〜“２５５”の輝度値に対して、４〜５個の区分とする。また、各輝度レンジは、均等であっても構わないが、輝度の明るい方が人間のノイズを認識する視覚精度が落ちるため、輝度の明るい方ほど、輝度レンジを大きくすることが望ましい。

輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）５０Ｃは、代表輝度別高周波成分累計手段４０Ｃで累計された代表輝度ごとの高周波成分のレベルの累計から、輝度ごとのノイズレベル（輝度別ノイズレベル）を判定するものである。ここでは、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｃは、代表輝度ノイズ判定手段５１と、輝度別ノイズ演算手段５２と、を備えている。

代表輝度ノイズ判定手段５１は、代表輝度ごとに累計された高周波成分のレベルに基づいて、当該代表輝度に対するノイズレベルを判定するものである。すなわち、代表輝度ノイズ判定手段５１は、ノイズレベル判定手段５０（図１参照）と同様に、高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、代表輝度ごとのノイズレベルと判定する。

輝度別ノイズ演算手段５２は、代表輝度ノイズ判定手段５１で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、輝度ごとのノイズレベルを演算するものである。この輝度別ノイズ演算手段５２は、任意の輝度について、当該輝度の前後の代表輝度の輝度値（前に代表輝度が存在しない場合は、最小輝度値“０”、後に代表輝度が存在しない場合は、最大輝度値“２５５”とする。）と、その代表輝度に対応するノイズレベルとに基づいて、直線内挿により、対象となる輝度のノイズレベル（輝度別ノイズレベル）を算出する。

ここで、図１３を参照（適宜図１２参照）して、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｃにおける輝度別ノイズレベルを算出する手法について説明する。図１３は、輝度別ノイズを直線内挿により算出する手法を説明するための説明図である。

図１３に示すように、ここでは、輝度レンジの区分として、輝度値を、“０”〜“３１”、“３２”〜“６３”、“６４”〜“１２７”、“１２８”〜“２５５”の４つの区分に分けている。また、各輝度レンジの代表輝度を、ここでは、各輝度レンジの中間の値である“１６”、“４８”、“９６”、“１９２”としている。この各代表輝度に対するノイズレベルは、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｃによって、判定されたものである。

ここで、輝度別ノイズ演算手段５２は、輝度ｘ（例えば、１６０）のノイズレベルを算出する場合、輝度ｘの前後の代表輝度である“９６”と“１９２”とのそれぞれに対応するレベルから、直線内挿により、輝度別のノイズレベルαを算出する。

以上説明したようにノイズレベル検出装置１Ｃを構成することで、ノイズレベル検出装置１Ｃは、ノイズレベル検出装置１Ｂ（図９参照）に比べ、高周波成分の累計したヒストグラムのデータ量を抑えることができる。これによって、ノイズレベル検出装置１Ｃは、ノイズレベル検出装置１Ｂ（図９参照）の効果に加え、データ量の軽減とともにそれに伴う処理の高速化を実現することができる。

＜第２実施形態（変形例その２）＞
次に、図１４を参照して、図９で説明した第２実施形態に係るノイズレベル検出装置１Ｂの他の変形例について説明する。図１４は、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例（その２）の構成を示すブロック図である。

ノイズレベル検出装置１Ｂ，１Ｃ（図９，１２参照）は、輝度ごとにそれぞれノイズレベルを検出した。しかし、ノイズレベル検出装置１Ｄは、所定の輝度区間ごとにノイズレベルを検出する。すなわち、ノイズレベル検出装置１Ｄは、ノイズレベルを、ある輝度区間ごとに、同一のノイズレベルとして検出する。なお、この輝度区間は、図１２で説明したノイズレベル検出装置１Ｃにおいて用いた輝度区間と同様の区間とすることができる。

ここでは、ノイズレベル検出装置１Ｄは、ブロック化手段１０と、直交変換手段２０と、輝度検出手段２５と、高周波成分検出手段３０と、代表輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）４０Ｃと、輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）５０Ｄと、を備えている。また、輝度別ノイズレベル判定手段５０Ｄは、代表輝度ノイズ判定手段５１と、輝度別ノイズ決定手段５３と、を備えている。すなわち、ノイズレベル検出装置１Ｄは、ノイズレベル検出装置１Ｃ（図９参照）に対し、輝度別ノイズ演算手段５２を輝度別ノイズ決定手段５３に替えて構成している。この輝度別ノイズ決定手段５３以外の構成は、図１２で説明したノイズレベル検出装置１Ｃと同一のものであるため、同一の符号を付し説明を省略する。

輝度別ノイズ決定手段５３は、代表輝度ノイズ判定手段５１で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する輝度レンジに対応する輝度のノイズレベルとして決定するものである。すなわち、輝度別ノイズ決定手段５３は、任意の輝度ごとに、その輝度を含む輝度レンジの代表輝度に対応するノイズレベルを、当該輝度のノイズレベルとして決定する。

ここで、図１５を参照（適宜図１４参照）して、輝度別ノイズ決定手段５３における輝度別ノイズレベルを決定する手法について説明する。図１５は、輝度別ノイズを輝度レンジごとに決定する手法を説明するための説明図である。

図１５に示すように、ここでは、輝度レンジの区分として、輝度値を、“０”〜“３１”、“３２”〜“６３”、“６４”〜“１２７”、“１２８”〜“２５５”の４つの区分に分けている。また、各輝度レンジの代表輝度を、ここでは、各輝度レンジの中間の値である“１６”、“４８”、“９６”、“１９２”としている。この各代表輝度に対する高周波成分のレベルは、代表輝度ノイズ判定手段５１によって、判定されたものである。

ここで、輝度別ノイズ決定手段５３は、輝度ｘ（例えば、１６０）のノイズレベルを決定する場合、輝度ｘが属する輝度レンジ（ここでは、“１２８”〜“２５５”の区分）の代表輝度である“１９２”に対応するレベルを、輝度別のノイズレベルαとして決定する。

以上説明したようにノイズレベル検出装置１Ｄを構成することで、ノイズレベル検出装置１Ｄは、ノイズレベル検出装置１Ｃ（図１２参照）に比べ、直線内挿による演算量を抑えることができる。これによって、ノイズレベル検出装置１Ｄは、ノイズレベル検出装置１Ｃ（図１２参照）よりもさらに高速化を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。 画面におけるブロックを選択する領域を示す模式図であって、（ａ）はブロック間の隙間を空けて選択した場合、（ｂ）は画面全体をブロックとして選択する場合を示す図である。 ブロックの画素値と直交変換による周波数成分との関係を示す図である。 ブロックの周波数成分から高周波成分のレベルを検出する手法を説明するための模式的な説明図である。 高周波成分のレベルを検出するために対象となる周波数成分の領域を説明するためのパターン例を示す図である。 高周波成分のレベルごとのブロックの累計値をヒストグラムとして表したグラフである。 ブロックを複数のフィールドまたはフレームにまたがって抽出する例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の構成を示すブロック構成図である。 輝度検出手段が、ブロックから輝度を検出する手法を説明するための模式的な説明図である。 本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例（その１）の構成を示すブロック図である。 輝度別ノイズを直線内挿により算出する手法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出装置の変形例（その２）の構成を示すブロック図である。 輝度別ノイズを輝度レンジごとに決定する手法を説明するための説明図である。

符号の説明

１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ ノイズレベル検出装置
１０ ブロック化手段
１１ ブロック分割手段
１２ ブロック選択手段
２０ 直交変換手段
２５ 輝度検出手段
３０ 高周波成分検出手段
４０ 高周波成分累計手段
４０Ｂ、４０Ｃ 代表輝度別高周波成分累計手段（高周波成分累計手段）
５０ ノイズレベル判定手段
５０Ｂ、５０Ｃ 輝度別ノイズレベル判定手段（ノイズレベル判定手段）
５１ 代表輝度ノイズ判定手段
５２ 輝度別ノイズ演算手段
５３ 輝度別ノイズ決定手段

Claims (11)

1. デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
   前記デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割するブロック分割手段と、
   このブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する直交変換手段と、
   この直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する高周波成分検出手段と、
   この高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルに対応するブロック数を当該レベルごとに累計する高周波成分累計手段と、
   この高周波成分累計手段で累計された高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記ノイズレベルと判定し出力するノイズレベル判定手段と、
   を備えることを特徴とするノイズレベル検出装置。
2. 前記ブロックごとに輝度を検出する輝度検出手段をさらに備え、
   前記高周波成分累計手段が、前記高周波成分のレベルに対応するブロック数を、前記輝度ごと、かつ、前記レベルごとに累計し、
   前記ノイズレベル判定手段が、前記高周波成分累計手段で累計された輝度ごとの高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記輝度ごとのノイズレベルと判定し出力することを特徴とする請求項１に記載のノイズレベル検出装置。
3. 前記高周波成分累計手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、前記高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、
   前記ノイズレベル判定手段は、
   前記代表輝度ごとに累計された前記高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
   この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、前記輝度ごとのノイズレベルを演算する輝度別ノイズ演算手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のノイズレベル検出装置。
4. 前記高周波成分累計手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジごとの代表輝度について、前記高周波成分のレベルごとのブロック数を累計し、
   前記ノイズレベル判定手段は、
   前記代表輝度ごとに累計された前記高周波成分のレベルの低レベル値から所定数分のブロック数に応じた平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
   この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する前記輝度区分に対応する輝度のノイズレベルとする輝度別ノイズ決定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のノイズレベル検出装置。
5. デジタル映像信号に重畳されたノイズ成分のレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
   前記デジタル映像信号を画面ごとに予め定めた大きさのブロックに分割するブロック分割手段と、
   このブロック分割手段で分割されたブロックを、ブロックごとに直交変換する直交変換手段と、
   この直交変換手段で変換されたブロックの直流成分と予め定めた当該直流成分近傍とを除く高周波成分の係数を当該ブロック内で平均化し、当該ブロックの高周波成分のレベルとして検出する高周波成分検出手段と、
   この高周波成分検出手段で検出された高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記ノイズレベルと判定し出力するノイズレベル判定手段と、
   を備えることを特徴とするノイズレベル検出装置。
6. 前記ブロックごとに輝度を検出する輝度検出手段をさらに備え、
   前記ノイズレベル判定手段が、前記輝度検出手段で検出された輝度ごとに前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記輝度ごとのノイズレベルと判定し出力することを特徴とする請求項５に記載のノイズレベル検出装置。
7. 前記ノイズレベル判定手段は、
   前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
   この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルから、直線内挿により、前記輝度ごとのノイズレベルを演算する輝度別ノイズ演算手段と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のノイズレベル検出装置。
8. 前記ノイズレベル判定手段は、
   前記輝度検出手段で検出された輝度の予め定めた輝度レンジの代表輝度ごとに、前記高周波成分のレベルの低レベル値または当該低レベル値から所定数分の平均値を、前記代表輝度ごとのノイズレベルと判定する代表輝度ノイズ判定手段と、
   この代表輝度ノイズ判定手段で判定された代表輝度に対するノイズレベルを、当該代表輝度が属する前記輝度区分に対応する輝度のノイズレベルとする輝度別ノイズ決定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のノイズレベル検出装置。
9. 輝度が明るいほど前記輝度レンジを大きく設定したことを特徴とする請求項３、請求項４、請求項７、請求項８のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。
10. 前記ブロック分割手段で分割されたブロックを、前記画面内において画面全体に対して予め定めた割合以上となるように部分的に選択するブロック選択手段をさらに備え、
    前記直交変換手段が、前記ブロック選択手段で選択されたブロックについて直交変換を行うことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。
11. 前記ノイズレベル判定手段は、前記デジタル映像信号のフィールドまたはフレームにおいて予め定めた時間分のレベルに基づいて、前記ノイズレベルを判定することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。

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