压缩编码图像的噪声清除装置和噪声清除方法

摘要

本发明提供一种噪声清除装置，其具有：二维噪声清除机构(10)，其通过图像内的运算处理清除噪声；三维噪声清除机构(30)，其接受由二维噪声清除机构清除噪声后的图像数据，通过图像间的运算处理清除噪声；第1噪声清除强度决定机构(45)，其决定二维噪声清除机构的噪声清除强度；和第2噪声清除强度决定机构(47)，其决定三维噪声清除机构的噪声清除强度。第2噪声清除强度决定机构(47)按照二维噪声清除机构(10)的噪声清除强度越高，三维噪声清除机构的噪声清除强度越弱的方式设定三维噪声清除机构的噪声清除强度。

权利要求

1.一种噪声清除装置，清除压缩编码后的影像信号的噪声，其具有：二维噪声清除机构，其通过图像内的运算处理清除噪声；

三维噪声清除机构，其接受由所述二维噪声清除机构清除噪声后的影像信号，通过图像间的运算处理清除噪声；

第1噪声清除强度决定机构，其决定所述二维噪声清除机构的噪声清除强度；

第2噪声清除强度决定机构，其决定所述三维噪声清除机构的噪声清除强度；和噪声检测机构，其检测图像信号的编码噪声，所述第1噪声清除强度决定机构根据由所述噪声检测机构检测出的编码噪声的量，决定所述二维噪声清除机构的噪声清除强度，所述第2噪声清除强度决定机构，按照所述二维噪声清除机构的噪声清除强度越高，所述三维噪声清除机构的噪声清除强度越低的方式，设定所述三维噪声清除机构的噪声清除强度。

2.根据权利要求1所述的噪声清除装置，其特征在于，所述压缩编码后的影像信号是MPEG流。

3.根据权利要求2所述的噪声清除装置，其特征在于，所述二维噪声清除机构清除区块噪声。

4.根据权利要求1所述的噪声清除装置，其特征在于，还具有判定影像信号是否是胶片素材的影像源判定机构；

所述三维噪声清除机构检测图像内的运动，检测出的运动的大小在规定值以下的情况下，通过图像间的运算处理清除噪声；

所述第2噪声强度决定机构根据所述影像源判定机构的判定结果，设定所述三维噪声清除机构的运动检测灵敏度，使其在所述影像信号是胶片素材时的值高于所述影像信号不是胶片素材时的值。

5.根据权利要求4所述的噪声清除装置，其特征在于，该影像信号噪声清除装置还具有灵敏度设定机构，其决定所述噪声检 测机构中编码噪声的检测灵敏度；

所述灵敏度设定机构根据所述影像源判定机构的判定结果，设定所述二维噪声清除机构中编码噪声检测灵敏度，使其在所述影像信号是胶片素材时的值高于所述影像信号不是胶片素材时的值。

6.根据权利要求4所述的噪声清除装置，其特征在于，所述影像源判定机构判定所述影像信号是否是电视电影变换后的影像，在是电视电影变换后的影像情况下，对判定所述影像信号是胶片素材这一情况进行检测。

7.根据权利要求4所述的噪声清除装置，其特征在于，所述影像源判定机构检测所述影像信号的帧频率，在所述帧频率是24Hz情况下，判定所述影像信号是胶片素材。

8.根据权利要求4所述的噪声清除装置，其特征在于，所述影像源判定机构判定所述影像信号是逐行扫描信号还是隔行扫描信号，在逐行扫描信号的情况下，判定所述影像信号是胶片素材。

9.一种噪声清除方法，清除压缩编码后的影像信号的噪声，其包括：实施二维噪声清除处理的步骤，在该二维噪声清除处理过程中通过图像内的运算处理清除噪声；

实施三维噪声清除处理的步骤，在该三维噪声清除处理过程中接受由所述二维噪声清除处理清除了噪声的影像信号，通过图像间的运算处理清除噪声；

检测图像信号的编码噪声的步骤；

根据所述检测出的编码噪声的量，决定所述二维噪声清除处理的噪声清除强度的步骤；和按照所述二维噪声清除处理的噪声清除强度越高，所述三维噪声清除处理的噪声清除强度越弱的方式，设定所述三维噪声清除处理的噪声清除强度的步骤。

10.根据权利要求9所述的噪声清除方法，其特征在于，实施所述三维噪声清除处理的步骤包括：检测图像内的运动，在运动的大小在规定值以下的情况下，通过图像间的运算处理清除噪声的步骤；

该噪声清除方法还包括：判定步骤，判定影像信号是否是胶片素材； 和设定步骤，设定三维噪声清除处理中的运动检测灵敏度，使其在所述影像信号是胶片素材时的值高于所述影像信号不是胶片素材时的值。

11.根据权利要求10所述的噪声清除方法，其特征在于，还包括决定检测所述编码噪声的步骤中编码噪声的检测灵敏度的步骤，在所述决定编码噪声的检测灵敏度的步骤中，设定二维噪声清除处理中编码噪声检测灵敏度，使其在所述影像信号是胶片素材时的值高于所述影像信号不是胶片素材时的值。

说明书

压缩编码图像的噪声清除装置和噪声清除方法

技术领域

[0001] 本发明涉及被压缩编码后的影像信号的噪声清除装置和方法。

背景技术

[0002] 在数字电视广播中，通过传送将影像信号以MPEG编码方法进行压缩编码而形成的压缩数据流，从而可以以有限的传送容量来广播大量和高品质的影像数据。另外，由于DVD录像机等记录影像信号时也是将影像信号以MPEG编码方法压缩后进行记录，从而可以记录长时间、高品质的影像信号(参照非专利文件1)。但是，要传送或记录更多的影像数据，由于需要以更高的压缩率来进行压缩编码，所以无法避免因压缩编码而产生编码噪声。 [0003] 作为MPEG编码噪声，可以看到区块的线条的区块噪声(block noise)为人们所知。并且，由于产生在各图像中的编码噪声在时间上有所不同，也会产生会在图像上看到凹凸不平的脉冲噪声。

[0004] MPEG编码影像的噪声清除方法大致分为清除图像内产生的平面噪声的二维噪声清除处理(下面称为“2DNR”)和清除图像间产生的时间上的噪声三维噪声清除处理(下面称为“3DNR”)。

[0005] 清除区块噪声使用2DNR、清除脉冲噪声使用3DNR效果较好，因此将2DNR和3DNR组合来清除噪声。

[0006] 虽然基本上通过用来清除频率上的高频段成分的低通滤波器(Low-pass Filter)来实施噪声清除，但是，若全部由低通滤波器来处理，则会在2DNR过程中产生图像模糊，在3DNR过程中对运动产生如拖尾的残像噪声等弊端，所以应分别合适地进行滤波器处理。 [0007] 作为合适处理的示例，设计出了检测影像的运动量，在运动较小的静止的影像中强化3DNR作用、弱化2DNR作用(例如参照专利文献1)

[0008] 另外，还设计出如下噪声清除方法：检测出影像的运动量和图像帧间 的相关量，通过按照运动量和帧间的相关量来控制2DNR和3DNR，即使对有运动的影像也能抑制残像噪声的产生并清除噪声(例如参照专利文献2)。

[0009] 另外，还设计出了通过对影像进行压缩编码过程中检测出的运动向量，在编码处理前实施的，控制噪声清除滤波器的强度的方法(例如参照专利文献3)。

[0010] 进而，还设计出了根据影像的运动，控制由2DNR处理的影像和由3DNR处理的影像的合成比例，在有运动的影像中抑制3DNR的效果并强调2DNR的效果的方法(例如专利文献4)。

[0011] 像这样在3DNR的情况下，一般检测图像的运动，运动小则增强，运动大则弱化，由此来清除时间上的噪声并抑制残像噪声。

[0012] 专利文献1：特开平11-69202号公报

[0013] 专利文献2：特开2003-348383号公报

[0014] 专利文献3：特开2003-333370号公报

[0015] 专利文献4：特开2005-150903号公报

[0016] 非专利文献1：ISO/IEC 13818-2(MPEG 2视频)

[0017] 运动检测通过像素电平的时间上的变化量来进行检测。作为对象的影像在图像具有的高频段成分越多(清晰的影像)时，图像内的电平变化量就越多，与此相伴像素的时间上的电平变化量也变大，变得容易检测运动。即影像具有的高频段成分越多，实际运动检测灵敏度就越高。反之，由于具有高频段成分较少的图像(模糊的影像)的图像内的电平变化量较小，所以，与此相伴，时间上的电平变化量的变化也变小，检测运动变得困难。即高频段成分较少的影像实际运动检测灵敏度变低。

[0018] 由于2DNR包括低通滤波器作为基本构成要素，所以若为了清除更多产生的区块噪声等编码噪声而实施2DNR后，无可避免会丢失高频段成分。3DNR由于对具有较多高频段成分的清晰影像运动检测灵敏度较高，所以适应处理变得有效，可以实施未出现残像噪声的噪声的清除。但是，对于通过强化2DNR而丢失了高频段成分的影像，由于运动检测灵敏度降低，所以变得倾向于强化实施3DNR，便更加容易产生残像噪声。

[0019] 如上所述，若强化2DNR，虽可以更可靠地清除编码噪声，但会导致 由之后的3DNR产生残像噪声的问题。

发明内容

[0020] 本发明便是为了解决上述问题，其目的在于提供一种噪声清除装置以及方法，在进行2DNR以及3DNR时，更适宜地应用这些噪声清除处理，更有效地抑制画质的劣化。 [0021] 在本明的实施方式1中，提供了一种压缩编码后的影像信号的噪声的清除装置。该装置具有：二维噪声清除机构，其通过图像内的运算处理清除噪声；三维噪声清除机构，其接受由二维噪声清除机构清除噪声后的影像信号，通过图像间的运算处理清除噪声；第
1噪声清除强度决定机构，其决定二维噪声清除机构的噪声清除强度；第2噪声清除强度决定机构，其决定三维噪声清除机构的噪声清除强度；和噪声检测机构，其检测图像信号的编码噪声。第1噪声清除强度决定机构根据由噪声检测机构检测出的编码噪声的量，决定二维噪声清除机构的噪声清除强度。第2噪声清除强度决定机构，按照第2噪声清除机构的噪声清除强度越高，三维噪声清除机构的噪声清除强度越低的方式，设定三维噪声清除机构的噪声清除强度。

[0022] 在本发明的实施方式2中，提供了一种压缩编码后的影像信号的噪声的清除方法。在该方法中，实施通过图像内的运算处理清除噪声的二维噪声清除处理。实施三维噪声清除处理，在该三维噪声清除处理过程中接受经二维噪声清除处理清除了噪声的影像信号，通过图像间的运算处理清除噪声。检测图像信号的编码噪声。根据检测出的编码噪声的量，决定二维噪声清除处理的噪声清除强度。按照二维噪声清除处理的噪声清除强度越高则三维噪声清除处理的噪声清除强度越弱的方式，设定三维噪声清除处理的噪声清除强度。

[0023] 根据本发明，越强化二维噪声清除处理则越弱化三维噪声清除处理的强度。由此在编码噪声较多产生的情况下，可以强化二维噪声清除处理来有效地清除编码噪声，并且通过降低三维噪声的清除处理强度能抑制残像噪声。另外，在编码噪声较少的情况下，可以通过弱化二维噪声清除处理抑制高频段的劣化，并且通过强化三维噪声清除处理，从而能清除时间上的噪声并且抑制残像噪声。即根据本发明，可以适当地抑制编码噪声和残像噪声的产生，更有效地抑制画质的劣化。

[0024] 附图说明

[0025] 图1是表示本发明的实施方式1的噪声清除装置的构成的框图。

[0026] 图2是用于说明区块噪声的图。

[0027] 图3是表示本发明的实施方式2的噪声清除装置的构成的框图。

[0028] 图4(a)是说明将胶片帧(film frame)转换成视频帧(video frame)的电视电影变换(telecine conversion)的图，图4(b)是说明帧间差分值的推进模式的图。 [0029] 图5是表示胶片(flim)判定部的构成例的框图。

[0030] 图6是表示本发明的实施方式3的噪声清除装置的构成的框图。

具体实施方式

[0031] 下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0032] 实施方式1

[0033] 本实施方式的噪声清除装置，越强化二维噪声清除处理(2DNR)，就越弱化三维噪声清除处理(3DNR)；二维噪声的清除处理越弱化，则三维噪声的清除处理的强度就越强。由此，在编码噪声较多的情况下，可以有效地清除编码噪声并抑制由三维噪声清除处理产生的残像噪声。另外，在编码噪声较少的情况下，可以有效地抑制残像噪声。下面，对此进行详细说明。

[0034] 图1是表示本发明的实施方式1的噪声清除装置的构成的框图。MPEG解码器(decoder)5输入MPEG流，并解码。噪声清除装置具有：二维噪声清除部10，其清除对于由MPEG解码器5解码的影像信号在图像(帧)内产生的平面的噪声；和三维噪声清除部30，其清除图像(帧)之间产生的时间上的噪声。

[0035] 进而，噪声清除装置包括：区块边界检测部41，其检测由8×8像素或16×16像素构成的宏块(下面称为“区块”)的边界；区块噪声判定部43，其判定(检测)区块噪声的量；2DNR强度决定部45，其决定在二维噪声清除处理(2DNR)中噪声清除的强度；和3DNR强度决定部47，其决定在三维噪声清除处理(3DNR)中噪声清除的强度。

[0036] 下面对按照如以上构成的噪声清除装置的动作进行说明。

[0037] 二维噪声清除部10具有乘法器11～13和像素存储器15、16。二维噪 声清除部10，在输入的连续3个像素中，由乘法器11、13将最初和最后的像素的像素值与系数k1相乘，由乘法器12将中间的像素的像素值与系数k2相乘，通过合计这些像素值清除平面的噪声。这样的噪声清除方法是用于除去图像内产生的平面的噪声的一般方法。系数k1、k2的值表示噪声清除处理的强度。即意味着k2的值比k1越大，则被给予的噪声清除处理强度越小；k1和k2的比值越接近于1，则被给予的噪声清除处理强度越大。乘法器11～13的系数k1、k2的值由2DNR强度决定部45决定。

[0038] 三维噪声清除部30具有乘以系数k3的乘法器33、检测图像运动的运动判定部35、和帧存储器36。三维噪声清除部30只针对图像内没有运动的区域，实施三维噪声清除处理。三维噪声清除部30对当前输入的帧的像素和由帧存储器36给予的前1帧的像素的差分进行计算，由乘法器33将该差分与系数k3相乘。然后，三维噪声清除部30通过从输入的像素值减去与系数k3相乘后的差分值，来实施噪声清除。这样的噪声清除方法是用于清除图像间产生的时间上的噪声的一般方法。

[0039] 区块边界检测部41检测区块的边界。区块噪声判定部43在接受区块边界检测部41的检测结果，检测出是区块的边界时，判定(检测)在该区块边界的区块噪声的量。在本实施方式中，如图2所示，区块噪声判定部43将区块边界前后的像素值的差分作为区块噪声(bn)算出。2DNR强度决定部45根据区块噪声判定部43所判定的区块噪声的大小来决定系数k1、k2的值。表1表示由2DNR强度决定部45决定的系数k1、k2的值。在表1的例中，设定2DNR的强度为4个阶段(强、中、弱、OFF)，在各个阶段设定系数k1、k2的值。 [0040] 表1

[0041]二维噪声清除强度 k1 k2
强 5/16 6/16
中 3/16 10/16
弱 1/16 14/16
OFF 0 1

[0042] 3DNR强度决定部47根据2DNR强度决定部45的决定结果决定三维噪声清除部30的噪声清除强度。三维噪声清除部中的噪声清除的强度， 由系数k3、和运动判定部35中的阈值m决定。

[0043] 为了不对运动大的图像实施3DNR，三维噪声清除部30的运动判定部35判定运动的量。具体地，运动判定部35对帧间的像素值的差分和阈值m进行比较，该差分大于阈值m时，则按照不对该像素实施3DNR的方式将开关37断开(OFF)。因此，通过增大该阈值m的值，从而实施3DNR的频率变高。即在希望更多实施3DNR时，调大阈值m即可。

[0044] 表2表示由3DNR强度决定部47决定的系数k3和阈值m的值。在表2的例中，设定3DNR的强度为4个阶段(强、弱、中、OFF)，在各个阶段设定系数k3、m的值。另外，在表2中，通过使k3和m这两个参数变化来使三维噪声清除强度变化，但是，也可仅使k3和m中任意一个参数变化，来改变三维噪声清除强度。

[0045] 表2

[0046]三维噪声清除强度 k3 m
OFF 0 0
弱 1/8 1
中 1/6 2
强 1/4 3

[0047] 但是，如背景技术所述，存在下述问题：若为了清除区块噪声而强化2DNR，则会成为高频段劣化的影像，对这样的影像的运动检测灵敏度就会降低。由此成为倾向于强化处理3DNR，残像噪声更容易出现。本发明为了解决该问题，根据2DNR的强度来决定3DNR的强度。

[0048] 具体地，在加强2DNR的强度实施2DNR的情况下，减弱3DNR的强度。由此，可以对实施2DNR后的高频段劣化的影像加强实施3DNR，可以抑制残像噪声的产生。另一方面，在减弱2DNR的强度实施2DNR的情况下，加强3DNR的强度来实施3DNR。由此，即使在2DNR实施后，对高频段没怎么劣化的影像，也可以加强实施3DNR，清除脉冲噪声。

[0049] 表3是表示在本实施方式中，对区块噪声，二维噪声清除强度和三维噪声清除强度的关系的图。

[0050] 表3

[0051]区块噪声(bn) 二维噪声清除强度 三维噪声清除强度
8＜bn 强 OFF
4＜bn≤8 中 弱
2＜bn≤4 弱 中
bn≤2 OFF 强

[0052] 如同表所示，区块噪声(bn)越小，2DNR的强度越弱，并且3DNR强度越强。另一方面，区块噪声(bn)越大，2DNR的强度越强，并且3DNR的强度越弱。像这样，在对应区块噪声使噪声清除强度变化的情况下，该强度在2DNR的情况和3DNR的情况下呈反方向地变化。由此，对2DNR实施后的高频段劣化的影像可以通过加强实施3DNR来抑制残像噪声的产生，只在高频段未劣化的情况下，有效地实施3DNR，从而能清除脉冲噪声，可以实现可视性良好的噪声清除。

[0053] 实施方式2

[0054] 在DVD中记录的影像信息中，有胶片素材和视频素材。所谓胶片素材是指，将如电影胶片一样以24个场景/秒记录的胶片的图像变换成60场(field)/秒的图像(电视电影变换(telecine conversion))而记录的影像信息。所谓视频素材是指，以60场/秒记录的影像信息。

[0055] 一般，胶片素材的影像信息与视频素材的影像信号相比，动态范围较低，但通过微小的信号的电平差表现细节。即胶片素材的影像信号与视频素材的影像信号相比，运动的检测也困难，并且，具有编码噪声容易明显的特性。由于视频素材的影像信号具有高对比度，所以可以适当地对于视频素材的影像检测运动，滤波器强度的适应处理有效地发挥作用。因此，对于视频素材的影像，可以由3DNR适当地进行未出现残像噪声的噪声清除。 [0056] 但是，在胶片素材的影像信号中，如前所述运动检测困难。因此，不适于运动检测，所以有由3DNR处理产生残像噪声的问题。并且，由于胶片素材的影像信号以微小的信号的电平差来表现细节，所以在胶片素材的影像信号产生的压缩编码噪声即使很微小也很明显，产生影像劣化。

[0057] 在本实施方式中，说明针对胶片素材的影像信号(电视电影变换后的影像信号)，适宜地应用2DNR以及3DNR处理，减少影像的劣化的噪声清除装置。

[0058] 本实施方式的噪声清除装置，检测出影像信号是否是电视电影变换后的信号(是否是胶片素材的影像)，在是电视电影变换后的影像信号的情况下，按照提高二维噪声清除处理(2DNR)的噪声检测灵敏度的方式来控制，并且按照提高三维清除处理(3DNR)的运动检测灵敏度的方式来控制。由此，即使是胶片素材的影像，也可以恰当地进行运动检测，防止过度的3DNR，可以抑制由3DNR产生的残像噪声。另外，在针对胶片素材的2DNR中，可以更加可靠地减少压缩编码噪声，可以减少画质劣化。

[0059] 在图3表示了本实施方式的噪声清除装置的构成的框图。本实施方式的噪声清除装置除具有实施方式1的噪声清除装置的结构外，还具有：胶片判定部51，其判定影像信号(影像源)是胶片素材还是视频素材；和噪声检测灵敏度决定部53，其决定2DNR强度决定部45的噪声检测灵敏度。

[0060] 下面对如以上构成的噪声清除装置的动作进行说明。作为本实施方式的噪声清除装置的功能部、即与实施方式1的噪声清除装置公共的功能部，基本进行与实施方式1说明的动作相同的动作。下面，对与实施方式1的情况不同的动作进行说明。

[0061] 另外，在本实施方式中，是在二维噪声清除处理之后实施三维噪声清除处理的，但噪声清除处理的顺序也可以相反。

[0062] 胶片判定部51判定由MPEG解码器51解码的影像数据是胶片素材还是视频素材。关于胶片判定部51在后面详述。

[0063] 2DNR强度决定部45，根据赋予由噪声检测灵敏度决定部53决定的灵敏度的参数α、和由区块噪声判定部43判定的区块噪声量bn，来决定系数k1、k2的值。在表4例示了区块噪声、和由2DNR强度决定部45决定的系数k1、k2的关系。在表4例中，将区块噪声的范围分为4个阶段，根据各个阶段将2DNR强度设定为4个阶段(强、中、弱、OFF)。区块噪声的各段的范围(宽度)按照参数α而变化。通过减小参数α的值，可以减小各段的范围(宽度)，可以更容易检测出区块噪声。这意味着区块噪声的检测灵敏度变高。另一方面，通过加大参数α的值，可以加大各段 的范围(宽度)，可以使区块噪声的检测更加困难。这意味着区块噪声的检测灵敏度变低。

[0064] 表4

[0065]区块噪声(bn) 二维噪声清除强 度 k1 k2
4α＜bn 强 5/16 6/16
2α＜bn≤4α 中 3/16 10/16
α＜bn≤2α 弱 1/16 14/16
bn≤α OFF 0 1

[0066] (注：α是决定区块噪声的检测灵敏度的参数)

[0067] 决定区块噪声的检测灵敏度的参数α由噪声检测灵敏度决定部53决定。噪声检测灵敏度决定部53根据胶片判定部51的判定结果决定参数α的值。具体地，噪声检测灵敏度决定部53决定参数α的值，使得在胶片判定部51判定影像信号为胶片素材时的区块噪声的检测灵敏度比判定影像信号为视频素材时高(参照表5)。即参数α的值设定为在影像信号被判定为胶片素材时比影像信号被判定为视频素材时的值小。

[0068] 表5

[0069]区块噪声检测灵敏度 运动检测灵敏度
胶片素材 高(α＝小) 高
视频素材 低(α＝大) 低

[0070] 为了不对运动大的图像进行3DNR，三维噪声清除部30的运动判定部35判定运动的量。具体地，运动判定部35比较帧间的像素值的差分和阈值m，在该差分比阈值m大时，判断为运动大，对该像素按照不进行3DNR的方式将开关37断开。即通过减小阈值m的值，使被判断为运动大的频率变高。即设定减小阈值m的值，意味着提高运动检测灵敏度。该阈值m由3DNR强度决定部47决定。

[0071] 3DNR强度决定部47根据胶片判定部51的判定结果，决定运动检测灵敏度即阈值m。具体地，3DNR强度决定部47将由胶片判定部51判定影像信号为胶片素材时的运动检测灵敏度决定为比判定影像信号为视频素材时高的值(参照表5)。即阈值m的值被设定为在胶片判定部51判 定影像信号为胶片素材时比判定影像信号为视频素材时小的值。在表6，表示了3DNR强度决定部47中的运动检测灵敏度和参数的关系。另外，虽然在表6中，参数k3的值固定，但也可以设定为在胶片素材情况下的k3值比视频素材时的值要小。 [0072] 表6

[0073]

[0074] 在表7表示了在本实施方式中的2DNR中的噪声检测灵敏度和强度、以及3DNR中的运动检测灵敏度之间的关系的一例。在同表例中，针对胶片素材，设定2DNR中的参数α为1，3DNR中的阈值m为2；针对视频素材，设定2DNR中的参数α为2，设定3DNR中的阈值m为4，由此设定胶片素材情况下的2DNR的区块噪声检测灵敏度以及3DNR的运动检测灵敏度，高于视频素材情况下的检测灵敏度。如此，通过设定运动检测灵敏度，使其在胶片素材时的值高于在视频素材时的值，由此，针对胶片素材容易检测运动，可以抑制过度的3DNR，可以抑制由3DNR产生的残像噪声。另外，通过设定运动检测灵敏度，使其在胶片素材时的值高于在视频素材时的值，从而在针对胶片素材的2DNR过程中可以更可靠地降低区块噪声，可以降低画质劣化。

[0075] 表7

[0076]

[0077] 下面，对胶片判定部51进行详细说明。

[0078] 胶片判定部51根据帧间差分值的大小等检测出复制场(copy field)，并检测出电视电影变换中的变换模式，进行是胶片素材还是视频素材的判定。首先，在说明胶片判定部的详细构成、动作之前，对将帧速率为24Hz的胶片素材变换成60Hz隔行扫描的视频信号的“电视电影变换”进行说明。另外，也称电视电影变换为“23变换”、“23下拉(pulldown)”。 [0079] 电视电影变换将胶片的1个场景变换成隔行扫描信号的2个场、3个场，如此交替地反复。在图4(a)表示了电视电影变换的情况。电视电影变换将电影中4个场景201、202、203、204变换成隔行扫描信号中的5个帧221、222、223、224、225(10个场)。具体地，将胶片的第1场景201的奇数行作为第1帧221的首场(top field)211t，偶数行作为底场(bottom field)211b。同样地，将第2场景202的奇数行作为第2帧222的首场212t，将偶数行作为底场212b。这里，第2场景202的奇数行作为第3帧223的首场213t。即第2帧222的首场212t和第3帧223的首场213t相同。称这样的首场212t和213t为“复制场”。如上，第2场景202变换成3个场。

[0080] 胶片的第3场景203的偶数行作为帧223的底场213b，奇数行作为第4帧224的首场214t。同样地，胶片的第4场景204的偶数行作为第4帧224的底场214b，奇数行作为第5帧225的首场215t。进而，第4场景204 的偶数行作为第5帧225的底场215b。即底场214b和215b是复制场，胶片的第4场景变换成3个场。

[0081] 如上，在电视电影变换中，反复将胶片中4个场景变换成隔行扫描视频信号中的5帧(10个场)。

[0082] 接着，说明胶片判定部51的详细构成、动作。在图5表示了胶片判定部51的构成。胶片判定部51包括：第1场存储器301、第2场存储器302、差分运算部303、绝对值差分总和运算部304、和模式判定部305。

[0083] 胶片判定部51，被输入从MPEG解码器5解码的图像，输入的解码图像在被存储到第1场存储器301后，被存储到第2场存储器302。第2场存储器302的输出图像成为相对于被输入的图像延迟1帧期间的的图像。差分运算部303运算输入图像、和延迟1帧期间的场图像的差分。绝对值差分总和运算部304对从差分运算部303获得的差分(绝对值)进行合计，计算各场的帧间差分值。模式判定部305将各场的帧间差分值的时间推移模式、和电视电影变换时的5帧的差分值推移模式(基准模式)进行比较，若两个模式一致。则判定输入的影像信号是电视电影变换后的信号即胶片素材。

[0084] 所述的判定是利用了以5帧周期进行电视电影变换的周期性。例如，每5帧在首场存在复制场以及在底场存在复制场，所以有帧间差分值与该周期同步地成为极小的差分值的时间推移模式。例如图4(b)是表示帧间差分值的推移模式的图。在图4(b)中，实线表示首场的帧间差分值，虚线表示底场的帧间差分值。从图4(b)得知，在复制场取差分的时刻周期性地出现帧间差分值的极小值A。

[0085] 检测出是胶片素材的检测方法并不限于所述的方法。例如，也可以根据在编码数据中记述的信息来检测。在MPEG编码方式中，将top_field_first标记(flag)和repeat_first_freld标记记述为编码流来表示电视电影变换模式。若top_field_first标记为“1”，则首场首先输出，之后输出底场。若repeat_first_field标记为“1”，则将先输出的场在之后输出的场的后面再次重复。这意味着该场是复制场。

[0086] 在视频素材的情况下，top_field_first标记总是保持“1”，repeat_first_field标记总是保持“0”。另一方面，胶片素材的情况按照电 视电影变换模式，所述的标记发生变化，所以通过检测出这些标记的值可以检测出是电视电影变换后的影像信号即胶片素材。 [0087] 在上述例中，胶片判定部51通过判定影像信号是否是电视电影变换后的影像来判定影像源的种类。作为其他的方法，也可以是胶片判定部51检测影像信号的帧频率，在帧频率为24Hz的情况下判定影像信号是胶片素材。或者，也可以胶片判定部51判定影像信号是逐行扫描(progressive)信号还是隔行扫描信号，在逐行扫描信号的情况下，判定影像信号为胶片素材。

[0088] 如以上说明，本实施方式的噪声清除装置在影像信号是胶片素材的情况下，提高二维噪声清除(2DNR)中的区块噪声的检测灵敏度，并且，提高三维噪声清除(3DNR)中的运动检测灵敏度。由此，变得可以在二维噪声清除(2DNR)中充分地清除区块噪声，并且针对胶片素材，可以充分地进行运动检测，可以进行合适的3DNR处理，减少残像噪声。 [0089] 即根据本实施方式，在胶片素材的影像信号(电视电影变换后的影像信号)的情况下，由于提高了三维噪声清除装置的运动检测灵敏度，所以可以适当地进行运动检测，可以抑制残像噪声并有效清除编码噪声。另外，在胶片素材的影像信号(电视电影变换后的影像信号)的情况下，由于提高了二维噪声清除处理的编码噪声的检测灵敏度，所以对于微小的编码噪声也能适当地进行二维噪声清除处理，可以获得编码噪声较少的高画质影像。

[0090] 实施方式3

[0091] 在本实施方式中，表示了噪声清除装置，其由实施方式1的噪声清除强度的决定方法、和实施方式2的噪声清除强度的决定方法组合，来实现噪声清除决定方法。 [0092] 在图6，表示了本发明的实施方式3的噪声清除装置的构成的框图。本实施方式的噪声清除装置中，3DNR强度决定部47的动作和实施方式2不同。3DNR强度决定部47b根据2DNR强度决定部45的决定结果以及胶片判定部51的判定结果决定三维噪声清除部30的噪声清除强度。即3DNR强度决定部47b按照越强化二维噪声清除处理(2DNR)，越降低 三维噪声清除处理(3DNR)的强度，越弱化二维噪声清除处理(2DNR)，越提高三维噪声清除处理(3DNR)的强度的方式设定运动检测灵敏度。进而，在电视电影变换后的影像信号的情况下，3DNR强度决定部47b决定三维噪声清除处理(3DNR)的运动检测灵敏度，使其高于不是电视电影变换后的影像信号的情况。

[0093] 在表8，表示了本实施方式中噪声清除装置中2DNR强度决定部45和3DNR强度决定部47b的噪声清除强度的关系。

[0094] 表8

[0095]

[0096] 如从表8理解可知，在本实施方式中，与实施方式1的情况一样，区块噪声(bn)越小，2DNR的强度越弱，并且3DNR的强度越强。进而，与实施方式2的情况一样，在影像信号是胶片素材的情况下，相比影像信号是视频素材的情况，二维噪声清除处理(2DNR)中的区块噪声的检测灵敏度提高，并且三维噪声清除处理(3DNR)中运动检测灵敏度也提高。由此，根据本实施方式的噪声清除处理装置，除了能获得实施方式1的构成的效果，还能获得实施方式2的构成的效果。

[0097] 产业上的可利用性

[0098] 本发明所涉及的噪声清除装置以及噪声清除方法，遵从2DNR的噪声 清除强度来控制3DNR的噪声清除强度，可以实现可视性良好的噪声清除，所以在需要高画质的记录再生的录像播放装置，或即使在有限的传送速率的传送通路也可以传送高画质影像并进行再生等用途上适用。

[0099] 本发明是以特定的实施方式来进行的说明，但明显对本领域技术人员还有许多其他的变形例、修正、和其他的利用。本发明，并不限于这里的特定公开，只受添加的权利要求限制。另外，本发明与日本专利申请特愿2007-124239(2007年5月9日提出)以及特愿2007-124240号(2007年5月9日提出)关联，参照这些内容编排进本文。