JP2001292341A

JP2001292341A - 輪郭強調方法およびデジタル放送受信装置

Info

Publication number: JP2001292341A
Application number: JP2000107547A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kawamura; 秀昭川村; Naoji Okumura; 直司奥村; Hiroshi Nio; 寛仁尾; Kazuto Tanaka; 和人田中; Yuichi Ishikawa; 雄一石川; Katsumi Terai; 克美寺井; Kazuo Ohira; 一雄大平; Shotaro Itakura; 章太郎板倉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】斜めエッジのギザギザを強調しない輪郭強調
方法、および各プレーンを合成する前に、それぞれに最
適な映像変換処理および画質補正処理を行える構成にし
たデジタル放送受信装置を提供する。【解決手段】デジタル放送信号を、デコードして映像
信号に変換する際に別々に出力される、動画プレーン、
静止画プレーン、文字図形プレーンおよび字幕プレーン
の４プレーンに対し、それぞれに最適な映像変換処理お
よび画質補正処理を行ってから合成して出力する。ま
た、前記画質補正処理として、斜めエッジ検出して斜め
エッジの強調を抑制しながら、注目画素の輝度信号と前
記注目画素の近傍の縦３画素×横３画素の領域にあって
前記注目画素を除く８画素の輝度信号の平均値との差分
信号を前記注目画素の輝度信号に加算して輪郭強調す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン信号な
どの画像信号に対し、２次元信号処理により輪郭を強調
する方法、並びに、輪郭強調機能および順次走査変換機
能などの画質改善機能を備えた衛星デジタル放送受信装
置および地上波デジタル放送受信装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン放送方式に関して、
地上波放送、衛星波放送に拘わらず、世界各国で従来の
アナログ方式からデジタル方式への転換が進んでいる。
日本でも２０００年９月から試験放送、同年１２月か
ら、ＢＳ−４後発機による本放送が始まることが決定し
ているが、ＢＳデジタル放送の特徴として、高精細度テ
レビジョン放送が中心となることと、データ放送が始ま
ることの大きく２つが挙げられる。データ放送に関して
は、ＢＳデジタル放送は複数の映像プレーンに分けて送
られることが規格で決まっており、すなわち、動画プレ
ーン、静止画プレーン、文字図形プレーンおよび字幕プ
レーンの４プレーンに分けて放送される。

【０００３】電波産業会発行の「デジタル放送における
データ放送符号化方式と伝送方式」（標準規格、ＡＲＩ
ＢＳＴＤ−Ｂ２４、１９頁）によれば、ＢＳデジタル
放送受信機の映像信号処理として、図１４のような構成
が示されている。図１４を用いてその構成と動作につい
て説明する。動画プレーン１０１の出力Ｐ１と静止画プ
レーン１０２の出力Ｐ２は動画静止画切替えプレーン１
０３の１ビットの出力Ｐ３に基づきセレクタ１０６で切
り替えられて合成され合成映像Ｐ４が出力される。

【０００４】次に、文字図形プレーン１０４の映像出力
Ｐ５は、同じく文字図形プレーン１０４の出力する８ビ
ットのアルファ値Ｐ６によって合成映像Ｐ４とαブレン
ドされ、合成映像Ｐ７を得る。また、字幕プレーン１０
５の出力Ｐ８はＣＬＵＴ（カラールックアップテーブ
ル）１０９でテーブル変換され、映像出力Ｐ９は、同じ
くＣＬＵＴ１０９の出力する８ビットのアルファ値Ｐ１
０によって合成映像Ｐ７とαブレンドされ、合成映像出
力端子Ｐ１１に合成映像が出力される。図１４の乗算計
数α１、α２は８ビットの値そのものではなく、２５５
で割ることにより０から１に正規化されている。

【０００５】以上のようにＢＳデジタル放送受信機で
は、別々に送られてくる各プレーンを制御信号に従って
切替え、合成して表示すべき映像を得ることになる。な
お、図１４において各データの形式の表示は省略してい
る。また、図示しないが、動画プレーンが１０８０ｉフ
ォーマットの時は、縦１０８０画素×横１９２０画素の
表示に合わせるため縦５４０画素×横９６０画素の文字
図形プレーン信号１０４は、第３画質補正部の前または
後で、同じく縦５４０画素×横９６０画素の字幕プレー
ン信号１０５は、第４画質補正部の前または後でそれぞ
れ水平および垂直に２度振りされる。

【０００６】なお、データ放送では文字や図形などの情
報を表示することが多くなることからデジタル放送の受
信機は、いわゆる情報ディスプレイとしての役割が大き
くなり、文字や図形をくっきり見やすくしたいという要
求が高くなることが予想される。一方、文字や図形を表
示する時に限らず、くっきり感を出すために輪郭を強調
する方法はこれまでに数々提案され、実用化されてき
た。図１５にはその一例として、特開平１１−２８９４
７６に開示された輪郭強調回路の構成図を示す。

【０００７】図１５を用いて、その構成および動作につ
いて説明する。入力信号１２１、第１ラインメモリ１２
２の出力および第２ラインメモリ１２３の出力から垂直
輪郭成分検出部１２４にて垂直方向の輪郭成分１２５を
抽出し、第１ラインメモリ１２２の出力から水平輪郭成
分検出部１２８にて水平方向の輪郭成分１２９を抽出す
る。垂直輪郭成分１２５および水平輪郭成分１２９にそ
れぞれ、ゲインＶ１２６およびゲインＨ１３０が掛けら
れた後、加算器１３２で加算される。加算された輪郭成
分はコアリング回路１３３およびゲインＧ１３４で最適
値に処理され、輪郭成分１３６は元の信号に加算され、
輪郭強調された信号１３８を得るというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デジタル放送受信機の構成では、デコードされた各プレ
ーンの映像信号は直ちに合成されるため、各プレーン毎
に最適な映像変換処理や画質補正処理ができないという
問題がある。例えば動画プレーンにはＭＰＥＧノイズと
呼ばれる、ブロックノイズやモスキートノイズが発生す
るが、これらのノイズ除去は合成前に行わないと、動画
プレーン以外の映像に対して精細感を落とすなどの不具
合が生じる。また、静止画プレーンに対しても同様で、
ＪＰＥＧ特有のノイズに対してノイズ除去は合成前に行
わないと、静止画プレーン以外の映像に対して精細感を
落とすなどの不具合が生じる。

【０００９】また、文字図形、字幕の両プレーンについ
ては、判読性を上げるために輪郭強調などの処理は有効
であるが、動画や静止画に行う輪郭強調とはゲインなど
のパラメータを変えた方が良い結果が得られることが視
覚実験からわかっている。

【００１０】また、データ放送受信時に、動画プレーン
が飛び越し走査信号であった場合、飛び越し走査型のデ
ィスプレイで表示する場合は問題ないが、順次走査型の
ディスプレイに表示する場合、飛び越し走査信号を順次
走査信号に変換する際に動画部と静止画部の境界で、動
き検出エラーが発生して境界部にノイズやフリッカが生
じることがある。

【００１１】また、例えば動画プレーンの上に文字図形
プレーンが、５０％対５０％でαブレンドされた場合、
動画部を静止画と判断してしまうがために、フィールド
間補間を行ってジャギーが発生したり、逆に静止してい
る文字図形を動画と判断して、フィールド内補間によ
り、解像度を落としてしまうことがある。

【００１２】また、動画プレーンの映像ソースがパンや
ズームシーンである場合、パンやズームシーンを検出す
る際に、検出精度を上げるためには動画プレーンのみで
演算処理を行う方が良く、この場合、動画静止画切替え
プレーンの信号を参照して切り分け、動画プレーンのみ
で演算しなければならないなどの煩わしさが生じる。同
様に、動画プレーンの映像ソースがテレシネ変換された
ものである場合、テレシネモードを検出する際に、検出
精度を上げるためには動画プレーンのみで演算処理を行
う方が良く、この場合も、動画静止画切替えプレーンの
信号を参照して切り分け、動画プレーンのみで演算しな
ければならないなどの煩わしさが生じる。

【００１３】さらに、斜めの輪郭に対しては、水平と垂
直で２重に補正がかかり、斜めの輪郭部分に生じるギザ
ギザを強調してしまうという問題があった。また、この
ようにして発生する斜めエッジのギザギザを抑制しよう
とすると、垂直輪郭成分のゲインＶと水平輪郭成分のゲ
インＨとを別々に制御しなければならない等の煩わしさ
があり、輪郭の方向によって輪郭強調の度合いが変わる
ことは避けられないという課題を有していた。

【００１４】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてな
されたので、斜めエッジのギザギザを強調しない輪郭強
調方法と、各プレーンを合成する前に、それぞれに最適
な映像変換処理および画質補正処理を行える構成にした
デジタル放送受信装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る輪
郭強調方法は、注目画素の輝度信号と前記注目画素の近
傍の縦３画素×横３画素の領域にあって前記注目画素を
除く８画素または前記注目画素を含む９画素の輝度信号
の平均値との差分信号を前記注目画素の輝度信号に加算
する方法を用いたものである。

【００１６】請求項２の発明に係る輪郭強調方法は、前
記差分信号を前記注目画素に加算する際に、前記差分信
号に対してコアリング処理、リミッタ処理およびゲイン
調整処理の全てをまたはいずれかを組み合わせて行うも
のである。

【００１７】請求項３の発明に係る輪郭強調方法は、前
記差分信号を前記注目画素に加算する際に、前記差分信
号が負の値のときのみ前記ゲイン調整処理のゲインを大
きくするものである。

【００１８】請求項４の発明に係る輪郭強調方法は、斜
めのエッジを認識して抽出する斜めエッジ抽出手段を具
備し、注目画素が斜めエッジの一部である場合には輪郭
強調を行わないか、または輪郭強調のゲインを小さくす
るものである。

【００１９】請求項５の発明に係る輪郭強調方法は、前
記斜めエッジ抽出手段は、注目画素の近傍の縦３画素×
横３画素の領域における注目画素を含まない８画素を２
分割して各４画素づつの２領域に分割し、前記２領域の
平均輝度の差分信号を基に斜めエッジであるかどうかを
認識するものである。

【００２０】請求項６の発明に係る輪郭強調方法は、前
記斜めエッジ抽出手段は、注目画素の近傍の縦３画素×
横３画素の領域における注目画素を含まない８画素を２
分割して各４画素づつの２領域に分割し、前記２領域の
平均輝度の差分信号、および前記注目画素の左右または
上下の隣接画素の差分信号を基に斜めエッジであるかど
うかを認識するものである。

【００２１】請求項７の発明に係る輪郭強調方法は、前
記注目画素の輝度信号として、ＲＧＢの各色信号を用い
てＲＧＢ毎に行うものである。

【００２２】請求項８の発明に係るデジタル放送受信装
置は、デジタルテレビジョン信号を、デジタルチューナ
部で選局し、選局された前記デジタルテレビジョン信号
の符号化されたデータをデコード部で復号して映像信号
に変換するデジタル放送受信装置において、前記デコー
ド部から別々に出力される、動画プレーン、静止画プレ
ーン、文字図形プレーンおよび字幕プレーンの４プレー
ンに対し、それぞれに最適な映像変換処理および画質補
正処理を行った後に、合成して出力する映像信号処理手
段を具備するものである。

【００２３】請求項９の発明に係るデジタル放送受信装
置は、前記映像信号処理手段は前記画質補正処理におい
て請求項１乃至７記載の輪郭強調方法を用いた輪郭強調
手段を具備するものである。

【００２４】請求項１０の発明に係るデジタル放送受信
装置は、前記映像信号処理手段は前記映像変換処理にお
いて前記動画プレーンが飛び越し走査信号の時は、合成
前に動き検出信号を用いて順次走査信号に変換する順次
走査変換手段を具備するものである。

【００２５】請求１１の発明に係るデジタル放送受信装
置は、前記順次走査変換手段は前記映像変換処理におい
てフレーム差分またはフィールド差分を用いて画素毎に
動画部と静止画部の判定し順次走査変換を行う際に、画
面全体が同一方向に動くパンシーンや画面の中央を中心
として拡大または縮小するズームシーンを検出するパン
・ズーム検出手段と、１秒２４コマの映画フィルムから
１秒６０コマの飛び越し走査信号に変換されたテレシネ
モードを検出するテレシネ検出手段の両方またはどちら
か一方を具備するものである。

【００２６】請求項１２の発明に係るデジタル放送受信
装置は、前記映像信号処理手段は前記画質補正処理にお
いて前記動画プレーンに対して、合成前にブロックノイ
ズやモスキートノイズ等のＭＰＥＧノイズを削減するＭ
ＰＥＧノイズ除去手段を具備するものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
第１の実施の形態について、図１から図６を用いて説明
する。図１は、本発明の第１の実施の形態におけるデジ
タル放送受信装置のブロック構成図である。図１におい
て、１０はデジタルテレビジョン信号、１１は入力され
たデジタルテレビジョン信号から所望のチャンネルを選
局するデジタルチューナ、１２は選局されたチャンネル
の符号化データを復号化するデコーダ部、１３はデコー
ダ部１２から出力された複数の映像プレーン、すなわち
動画プレーン、静止画プレーン、動画静止画切替えプレ
ーン、文字図形プレーンおよび字幕プレーンの５つと、
同期信号、制御信号を受け取り、制御信号に基づき合成
して出力する映像信号処理部、１４は合成映像出力信号
である。

【００２８】図１における映像信号処理部１３につい
て、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２におい
て、図１４と同一部分は同一符号とし、詳しい説明は省
略する。２１は動画プレーン１０１の信号Ｐ１が飛び越
し走査信号のときで、かつ表示ディスプレイが順次走査
型の場合に順次走査信号に変換する映像変換部、Ｐ２１
は順次走査信号または飛び越し走査信号である。

【００２９】２２は入力された映像信号を指定されたサ
イズに拡大または縮小するスケーリング部、Ｐ２２はス
ケーリングされた動画プレーンの信号、２３は動画プレ
ーンの信号に対して、最適な画質補正を施す第１画質補
正部、２４は静止画プレーンの信号に対して、最適な画
質補正を施す第２画質補正部、２５は文字図形プレーン
の信号に対して、最適な画質補正を施す第３画質補正
部、２６は字幕プレーンの信号に対して、最適な画質補
正を施す第４画質補正部、Ｐ２３は画質補正された動画
プレーンの映像信号、Ｐ２４は画質補正された静止画プ
レーンの映像信号、Ｐ２５は画質補正された文字図形プ
レーンの映像信号、Ｐ２６は画質補正された字幕プレー
ンの映像信号である。また、図示しないが、各処理部に
はデコーダから出力された、同期信号および制御信号が
入力される。

【００３０】次に、図２における第１画質補正部２３、
第２画質補正部２４、第３画質補正部２５および第４画
質補正部２６について、図３〜図５を用いてさらに詳細
に説明する。図３は第１から第４画質補正部の処理一例
として、輪郭強調処理を行う場合の回路構成図で、４０
は各映像プレーン毎の映像信号の入力端子、４１、４２
はそれぞれ１水平ライン分だけ遅延させるためのライン
メモリ、３１〜３９はそれぞれ１画素クロック分だけ遅
延させる遅延素子で、図４に示す注目画素Ａの位置およ
びＡの近傍の８画素ｄ０〜ｄ７の位置にに対応する信号
を、図３に図示したＡおよびｄ０〜ｄ７から取り出すこ
とができる。

【００３１】４３は注目画素Ａの８近傍ｄ０〜ｄ７の８
画素、あるいはさらに注目画素Ａを加えた９画素の平均
値を演算する平均値演算部、４４は注目画素Ａの値から
平均値演算部４３で求めた平均値を差し引く差分器、４
５は差分器４４の出力信号に対し、あらかじめ設定され
た値でコアリング処理を行うコアリング部、４６はコア
リング部４４の出力信号に対し、あらかじめ定めたレベ
ルでリミットするリミッタ部４７はあらかじめ設定され
たゲイン値を発生するゲイン部、４８はリミッタ部４６
の出力信号にゲイン部４７の出力するゲイン信号を乗算
する乗算器、４９は、乗算器４８の出力信号で注目画素
Ａに対する強調成分、５０は注目画素Ａの値に強調成分
４９を加算する加算器、５１は画質補正された信号の出
力端子である。

【００３２】図５は参考のため、図３および図４を用い
て説明を行った輪郭強調処理に関して、原理をわかりや
すく説明するためのものである。図５（ａ）は横軸に注
目画素Ａの近傍８画素の平均値をとり、縦軸に、注目画
素Ａの値をとったときに、適当なコアリング値、リミッ
タ値およびゲイン値を設定したときの強調成分の特性の
異なる領域を図示したものである。横軸、縦軸とも取り
うる値は、映像信号が８ビットの場合は、０から２５５
であり、いずれの信号のときでも、この正方形の枠内の
いずれかの点にプロットされる。

【００３３】図において、領域Ｒは強調成分４９がゼロ
の領域、領域Ｑおよび領域Ｓは、差分値に応じて強調成
分４９の値が変化する領域、領域Ｐおよび領域Ｔは、差
分値に依らず強調成分４９の値が一定の領域、である。
さらに領域ＰおよびＱは輝度を上げるように強調される
領域で、領域ＳおよびＴは輝度を下げるように強調され
る領域である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した点Ｍ
および点Ｎを結んだ直線を横軸にとり、縦軸に直線Ｍ−
Ｎ上の各ポイントでの、注目画素Ａの近傍８画素の平均
値と、注目画素Ａの値の差分値をとって、プロットした
プロファイルである。

【００３４】図５（ｃ）は、上記差分値にコアリング処
理を行った後のプロファイルで、コアリング値の設定に
よって、差分値をゼロにする範囲が変わる。図５（ｄ）
は、図５（ｃ）のプロファイルにリミッタ処理を行った
後のもので、リミットするレベルの設定によって、最大
値および最小値が変わる。図５（ｅ）は、図５（ｄ）の
プロファイルにゲイン処理を行った後のもので、この値
が強調成分４９である。

【００３５】なお、図５（ｂ）〜（ｅ）では、Ｍ−Ｎ間
のプロファイルを代表して示したが、直線Ｍ−Ｎを図５
（ａ）の中で平行移動させたライン上でのプロファイル
も、図５（ａ）の正方形の範囲を外れた両端が切れるだ
けで、中心部、すなわち注目画素Ａの近傍８画素の平均
値と、注目画素Ａの値の差分値が等しいラインを中心に
同様のプロファイルとなる。

【００３６】なお、グラフに示した強調成分は、コアリ
ング処理、リミッタ処理、ゲイン処理の順番に処理した
場合の例であるが、順番は本例に限るものではないた
め、順番が変われば、またいずれかの処理を省略した場
合は、プロファイルの形は違ったものとなる。

【００３７】次に、図５で示した強調成分のプロファイ
ルは、輝度を上げる強調も、輝度を下げる強調も同じレ
ベルで、グラフでは原点を中心とした点対称になってい
るが、映像信号を表示するディスプレイデバイスに応じ
て、ゲインは調整することが可能で、例えばＣＲＴでは
輝度の高い画素は、強調によるビーム電流の増加に伴い
ブルーミングと呼ばれるビームのスポット径が大きくな
ってボケる現象が発生する場合がある。このため、図６
（ａ）に示すように、輝度を上げる強調は抑え、輝度を
下げる強調を大きくすると、黒が引き締まってクッキリ
見えることが視覚実験によってわかっている。また、強
調が効果的な領域をあらかじめ視覚実験により掴んでい
る場合は、図６（ｂ）に示すように、選択的に強調領域
を設定することも可能である。

【００３８】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態について、図７〜図１１を用いて説明する。図
７は、本発明の第２の実施の形態における第１から第４
画質補正部の処理一例として、斜めエッジ検出部を具備
して輪郭強調処理を行う場合の回路構成図で、図３と同
一部分は同一符号とし、詳しい説明は省略する。図７に
おいて、５２は斜めエッジ検出部で、５３は斜めエッジ
検出信号で、ゲイン部４７を制御する。

【００３９】次に、図８および図９を用いて、その構成
および動作について詳しく説明する。図８は斜めエッジ
検出部５２の回路構成の一部を示す図で、６１は図９
（ｂ）に示すＰ領域の平均値を求めるＰ領域平均値演算
部、６２は同じく図９（ｂ）に示すＱ領域の平均値を求
めるＱ領域平均値演算部、６３〜６６は差分演算器、６
７は第１の設定値、６９は第２の設定値、７１〜７４は
比較器、７５、７６は論理積演算素子、７７は論理和演
算素子、７８は斜めエッジ検出フラグ出力端子である。

【００４０】Ｐ領域平均値演算部６１にはｄ０、ｄ１、
ｄ２およびｄ３の４画素の輝度値が入力されて平均値が
求められ、Ｑ領域平均値演算部６２にはｄ４、ｄ５、ｄ
６およびｄ７の４画素の輝度値が入力されて平均値が求
められる。差分器６３ではＰ領域平均値演算部６１の出
力からＱ領域平均値演算部６２の出力が差し引かれ、比
較器７１において第１の設定値６７と比較され第１の設
定値６７より大きければＨｉを出力し、小さければＬｏ
ｗを出力する。

【００４１】差分器６４ではＱ領域平均値演算部６２の
出力からＰ領域平均値演算部６１の出力が差し引かれ、
比較器７２において第１の設定値６７と比較され第１の
設定値６７より大きければＨｉを出力し、小さければＬ
ｏｗを出力する。差分器６５ではｄ３の輝度値からｄ４
の輝度値が差し引かれ、比較器７３において第２の設定
値６９と比較され第２の設定値６９より大きければＨｉ
を出力し、小さければＬｏｗを出力する。差分器６６で
はｄ４の輝度値からｄ３の輝度値が差し引かれる。

【００４２】比較器７４において第２の設定値６９と比
較され第２の設定値６９より大きければＨｉを出力し、
小さければＬｏｗを出力する。以上の出力値に基づき、
論理演算が行われて、斜めエッジと判断されれば、斜め
エッジ検出フラグ７８にＨｉを出力する。

【００４３】図７において斜めエッジ検出部５２から出
力された斜めエッジ検出フラグは、ゲイン部４７に入力
されると、ゲインをゼロにするかまたは小さくして、斜
めエッジの輪郭強調を抑制することができる。

【００４４】図９は、斜めエッジ検出処理を理解しやす
くするための図であり、図９（ａ）は注目画素Ａを中心
とした縦３画素×横３画素の領域における、注目画素Ａ
の近傍の８画素ｄ０〜ｄ７の位置を示した図で、図９
（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ、同じく注目画素Ａを中心と
した、縦３画素×横３画素の領域を示していて、この図
を用いて斜めエッジを検出する方法をさらに詳しく説明
する。

【００４５】例えば、図９（ｂ）において、注目画素Ａ
を除く８画素をそれぞれ４画素からなる、ＰおよびＱの
２つの領域に分割すると、Ｐ、Ｑの領域の平均値ｐ、ｑ
は、それぞれ次式で求めることができ、ｐ＝（ｄ０＋ｄ
１＋ｄ２＋ｄ３）／４、ｑ＝（ｄ４＋ｄ５＋ｄ６＋ｄ
７）／４、となる。ｐ、ｑ、ｄ３、ｄ４を用いて、斜め
エッジを検出できる条件は、第１の設定値６７をｔｈ
１、第２の設定値６９をｔｈ２とすると、ｐ−ｑ＞ｔｈ
１かつｄ３−ｄ４＞ｔｈ２のとき、およびｑ−ｐ＞ｔｈ
１かつｄ４−ｄ３＞ｔｈ２のときとなる。

【００４６】図９（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）も同様で
あるため説明は省略するが、領域Ｒ、領域Ｓ、領域Ｔ、
領域Ｕ、領域Ｖおよび領域Ｗの平均値をそれぞれｒ、
ｓ、ｔ、ｕ、ｖおよびｗとすると、図１０の表に示すよ
うに、白丸印をつけた条件を満たすときが斜めエッジと
判断される。

【００４７】なお、図９の説明からも明らかなように、
図８の斜めエッジ検出回路は、図９（ｂ）に示すある一
方向の角度についてのみ示したもので、図９（ｃ）の領
域Ｒ、領域Ｓ、ｄ３およびｄ４を参照した場合、図９
（ｄ）の領域Ｔ、領域Ｕ、ｄ１およびｄ６を参照した場
合、図９（ｅ）の領域Ｖ、領域Ｗ、ｄ１およびｄ６を参
照した場合についても同様な回路構成で実現でき、図９
（ｂ）および（ｃ）では水平ラインに対して角度が４５
度以下の斜めエッジを検出でき、図９（ｄ）および
（ｅ）では水平ラインに対して角度が４５度以上の斜め
エッジを検出できる。

【００４８】図１１は斜めエッジ検出される画像の一例
を示すもので、点線で囲まれた１マスが１画素を表し、
例えば画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄ、画素Ｅ、画素
Ｆ、画素Ｇおよび画素Ｈ等は斜めエッジと判断され、輪
郭強調を抑制することができる。なお、画素Ａ、画素
Ｂ、画素Ｃおよび画素Ｄが注目画素のとき、図８の論理
積演算子７６でＨｉとなり画素Ｅ、画素Ｆ、画素Ｇおよ
び画素Ｈが注目画素のとき図８の論理積演算子７５でＨ
ｉとなる。

【００４９】（実施の形態３）以下、本発明の第３の実
施の形態について、図１２および図１３を用いて説明す
る。図１２は本発明の第３の実施の形態の一例として、
ＭＰＥＧノイズ除去部８１を具備した映像信号処理部１
３を示す構成図で、図２と同一部分は同一符号とし、詳
しい説明は省略する。なお、ＭＰＥＧノイズ除去の処理
手段については、特開平１０−２２９５４６あるいは特
開平１１−４６３６２に詳しく開示されているため本明
細書では詳しい説明は省略する。また、ＭＰＥＧノイズ
除去の処理手段については、これら先行出願された方
法、手段に限らず、ＭＰＥＧノイズを除去または削減す
るものであれば何でも良い。

【００５０】図１３は本発明の第３の実施の形態の一例
として、図１２における映像変換部２１の構成図で、９
０は動画プレーンの映像入力端子、９１はテレシネ検出
部、Ｓ１はテレシネ検出部９１においてテレシネモード
が検出されたことを示す信号線９２はパン・ズーム検出
部、Ｓ２はパン・ズーム検出部９２において、パンまた
はズームのシーンが検出されたことを示す信号線、９３
は順次走査変換部、９４は順次走査された映像信号出力
端子である。

【００５１】なお、パンとは画面全体が同一方向へ一様
に移動する信号であり、ズームとは画面の中央を中心と
して拡大または縮小する信号である。ここで、テレシネ
検出部９１は特開平１１−２６１９７２、あるいは特開
平１１−２６１９２７に、パン・ズーム検出部９２は特
開平５−１５３４７０に、詳しく開示されていて、いず
れも公知の技術であるため本明細書では詳しい説明は省
略する。

【００５２】また、順次走査変換部９３は特開平１−２
２７５８９に開示されているように、画素毎に動きを検
出し、フィールド間補間およびフィールド内補間を切り
替え制御して飛び越し走査信号を順次走査信号に変換す
る処理については同様であり、当該公開特許において詳
しく開示されているため本明細書では詳しい説明は省略
するが、本発明の要点は、順次走査変換部９３におい
て、テレシネモード検出信号Ｓ１が出力されたときは、
特開平１１−２６１９７２に示すようなフィールド間補
間で順次走査変換を行い、映像信号出力端子９４に出力
し、テレシネモード検出信号Ｓ１が出力されず、パンま
たはズーム検出信号Ｓ２が出力されたときは、パンまた
はズームの信号に応じてフィールド間補間で順次走査変
換を行い、テレシネモード検出信号Ｓ１およびパンまた
はズーム検出信号Ｓ２のどちらも出力されないときは、
特開平１−２２７５８９に開示されているように、画素
毎に動きを検出し、フィールド間補間およびフィールド
内補間を切り替え制御して飛び越し走査信号を順次走査
信号に変換し、映像信号出力端子９４に出力することで
ある。

【００５３】なお、上記第１の実施の形態におけるコア
リング処理、リミッタ処理およびゲイン処理は、この順
番に限るものではなく、また、全て行う必要のあるもの
でもない。

【００５４】なお、上記第１および第２の実施の形態で
は第１から第４画質補正部の処理の一例として輪郭強調
処理について説明したが、これに限るものではなく、各
映像プレーン毎の画質を改善する処理であれば、いずれ
の処理を用いても良い。また、輪郭強調処理についても
説明した方法に限るものではなく、各映像プレーン毎
に、あるいは各ディスプレイデバイス毎に最適化したも
のであれば良い。

【００５５】なお、上記第１から第３の実施の形態では
画素の輝度信号を用いて処理を行ったが、これに限るも
のではなく、ＲＧＢの各色信号毎に処理を行っても良
い。

【００５６】なお、上記第１から第３の実施の形態では
ＢＳデジタル放送方式を例に構成と動作を説明したが、
この方式に限るものではなく、各種デジタル放送方式ま
たは各種アナログ放送方式にも適用できるものである。

【００５７】なお、上記第１から第３の実施の形態では
ハードウエアの構成で説明したが、ソフトウェアの構成
であっても同様の効果が得られる。

【００５８】なお、上記第１から第３の実施の形態では
一部ＣＲＴの例を用いて説明したが、対象とするディス
プレイデバイスはこれに限るものではなく、プラズマデ
ィスプレイパネル、液晶パネル等のあらゆる映像表示デ
バイスを用いた受信装置に適用可能であり、さらには、
いわゆるＳＴＢ（セットトップボックス）と呼ばれる、
放送を受信して映像信号を出力する装置にも適用可能で
ある。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明は、デジタルテレビ
ジョン信号の各映像プレーンに対し、合成する前に各種
映像変換処理や画質補正処理を行うため、対象外の映像
プレーンの影響を受けないため、動画に対しては、動画
に最適な各種補正処理が可能となり、例えば飛び越し走
査信号の場合であれば、順次走査変換に必要な動き検出
や、テレシネモードの検出、パンやズームのシーンの検
出を精度良く行うことが可能になるとともに、合成した
ときの境界部における動き検出エラーを防ぐことがで
き、境界にノイズのない美しい映像を合成できる。ま
た、文字画像に対しては、輪郭強調を強めにして、文字
の判読性を高めるなどの処理が可能となるデジタル放送
受信装置を提供できる。

【００６０】また、注目画素の近傍の、縦３画素×横３
画素の、２次元信号処理によって輪郭強調処理を行うた
め、従来のように垂直、水平方向と２回も強調処理され
て発生していた斜めエッジのギザギザを抑制できる。さ
らには、斜めエッジの検出を行って、斜めエッジ部分の
輪郭強調を抑制することにより、ギザギザを強調するこ
とがなく、美しい輪郭強調が可能となる輪郭強調方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１から第３の実施の形態におけるデ
ジタル放送受信装置の全体ブロック構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態における映像信号処
理部のブロック構成図

【図３】本発明の第１の実施の形態における輪郭強調処
理の回路構成図

【図４】本発明の第１の実施の形態における画素配置図

【図５】本発明の第１の実施の形態における輪郭強調動
作説明図

【図６】本発明の第１の実施の形態における輪郭強調動
作説明図

【図７】本発明の第２の実施の形態における輪郭強調処
理の回路構成図

【図８】本発明の第２の実施の形態における斜めエッジ
検出部の回路構成図

【図９】本発明の第２の実施の形態における斜めエッジ
検出処理の説明図

【図１０】本発明の第２の実施の形態における斜めエッ
ジと判定するときの条件を示した図

【図１１】本発明の第２の実施の形態における斜めエッ
ジ検出画素の一例の図

【図１２】本発明の第３の実施の形態における映像信号
処理部のブロック構成図

【図１３】本発明の第３の実施の形態における映像変換
部のブロック構成図

【図１４】従来のデジタル放送受信装置の映像信号処理
のブロック構成図

【図１５】従来の輪郭強調処理のブロック構成図

【符号の説明】

１０デジタルテレビジョン信号１１デジタルチューナ１２デコーダ部１３映像信号処理部１４合成映像出力信号２１映像変換部２２スケーリング部２３第１画質補正部２４第２画質補正部２５第３画質補正部２６第４画質補正部３１〜３９１画素クロック遅延素子４０映像入力端子４１，４２ラインメモリ４３平均値演算部４４差分器４５コアリング部４６リミッタ部４７ゲイン部４８乗算器４９強調成分５０加算器５１強調映像出力端子５２斜めエッジ検出部５３斜めエッジ検出信号６１Ｐ領域平均値演算部６２Ｑ領域平均値演算部６３〜６６差分器６７第１の設定値６９第２の設定値７１〜７４比較器７５，７６論理積演算子７７論理和演算子７８斜めエッジ検出フラグ出力端子８１ＭＰＥＧノイズ除去部９１テレシネ検出部９２パン・ズーム検出部９３順次走査変換部１０１動画プレーン１０２静止画プレーン１０３動画静止画切り替えプレーン１０４文字図形プレーン１０５字幕プレーン１０６セレクタ１０７，１０８，１１０，１１１乗算器１０９ＣＬＵＴ（カラールックアップテーブル）１２２第１ラインメモリ１２３第２ラインメモリ１２４垂直輪郭成分検出部１２５垂直輪郭成分１２６ゲインＶ１２７，１３１，１３５乗算器１２８水平輪郭成分検出部１２９水平輪郭成分１３０ゲインＨ１３２，１３７加算器１３３コアリング部１３４ゲインＧ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仁尾寛大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者田中和人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者石川雄一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者寺井克美大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大平一雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者板倉章太郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC02 CD05 CE02 CE03 CE08 CG10 CH20 DA17 DB02 DB06 DB09 DC16 5C021 PA02 PA12 PA17 PA42 PA53 PA66 PA67 PA72 PA79 PA82 RA01 RA02 RC06 SA25 XA07 XB03 XB04 YC08 5C066 AA03 CA07 DB07 EA03 EC02 EC12 EE01 EF11 EF12 GA01 GA05 GA26 GA32 GA33 GB01 HA01 JA01 KA12 KC01 KC11 KD02 KD06 KE02 KE03 KE05 KE07 KE11 KE16 KE21 KF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号の輪郭を強調する輪郭強調方法
において、注目画素の輝度信号と前記注目画素の近傍の
縦３画素×横３画素の領域にあって前記注目画素を除く
８画素または前記注目画素を含む９画素の輝度信号の平
均値との差分信号を前記注目画素の輝度信号に加算する
ことを特徴とする輪郭強調方法。
【請求項２】前記差分信号を前記注目画素に加算する
際に、前記差分信号に対してコアリング処理、リミッタ
処理およびゲイン調整処理の全てをまたはいずれかを組
み合わせて行うことを特徴とする請求項１記載の輪郭強
調方法。
【請求項３】前記差分信号を前記注目画素に加算する
際に、前記差分信号が負の値のときのみ前記ゲイン調整
処理のゲインを大きくすることを特徴とする請求項２記
載の輪郭強調方法。
【請求項４】斜めのエッジを認識して抽出する斜めエ
ッジ抽出手段を具備し、注目画素が斜めエッジの一部で
ある場合には輪郭強調を行わないか、または輪郭強調の
ゲインを小さくすることを特徴とする請求項１乃至３記
載の輪郭強調方法。
【請求項５】前記斜めエッジ抽出手段は、注目画素の
近傍の縦３画素×横３画素の領域における注目画素を含
まない８画素を２分割して各４画素づつの２領域に分割
し、前記２領域の平均輝度の差分信号を基に斜めエッジ
であるかどうかを認識することを特徴とする請求項４記
載の輪郭強調方法。
【請求項６】前記斜めエッジ抽出手段は、注目画素の
近傍の縦３画素×横３画素の領域における注目画素を含
まない８画素を２分割して各４画素づつの２領域に分割
し、前記２領域の平均輝度の差分信号、および前記注目
画素の左右または上下の隣接画素の差分信号を基に斜め
エッジであるかどうかを認識することを特徴とする請求
項４記載の輪郭強調方法。
【請求項７】前記注目画素の輝度信号として、ＲＧＢ
の各色信号を用いてＲＧＢ毎に行うことを特徴とする請
求項１乃至６記載の輪郭強調方法。
【請求項８】デジタルテレビジョン信号を、デジタル
チューナ部で選局し、選局された前記デジタルテレビジ
ョン信号の符号化されたデータをデコード部で復号して
映像信号に変換するデジタル放送受信装置において、前
記デコード部から別々に出力される、動画プレーン、静
止画プレーン、文字図形プレーンおよび字幕プレーンの
４プレーンに対し、それぞれに最適な映像変換処理およ
び画質補正処理を行った後に、合成して出力する映像信
号処理手段を具備することを特徴とするデジタル放送受
信装置。
【請求項９】前記映像信号処理手段は前記画質補正処
理において請求項１乃至７記載の輪郭強調方法を用いた
輪郭強調手段を具備することを特徴とする請求項８記載
のデジタル放送受信装置。
【請求項１０】前記映像信号処理手段は前記映像変換
処理において前記動画プレーンが飛び越し走査信号の時
は、合成前に動き検出信号を用いて順次走査信号に変換
する順次走査変換手段を具備することを特徴とする請求
項８記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１１】前記順次走査変換手段は前記映像変換
処理においてフレーム差分またはフィールド差分を用い
て画素毎に動画部と静止画部の判定し順次走査変換を行
う際に、画面全体が同一方向に動くパンシーンや画面の
中央を中心として拡大または縮小するズームシーンを検
出するパン・ズーム検出手段と、１秒２４コマの映画フ
ィルムから１秒６０コマの飛び越し走査信号に変換され
たテレシネモードを検出するテレシネ検出手段の両方ま
たはどちらか一方を具備することをを特徴とする請求項
１０記載のデジタル放送受信装置。
【請求項１２】前記映像信号処理手段は前記画質補正
処理において前記動画プレーンに対して、合成前にブロ
ックノイズやモスキートノイズ等のＭＰＥＧノイズを削
減するＭＰＥＧノイズ除去手段を具備することを特徴と
する請求項８記載のデジタル放送受信装置。