【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、動画像信号の雑音を除去する方法に関す
る。
（従来の技術）
従来の入力画像信号の雑音を除去する方法としては、
例えば画像に対して時間方向の平滑フィルタをかけるも
のがよく知られている。その際、画像の動きいよるぼけ
を防止するために、例えば第12図に示すように、フレー
ム間の変化量が小さい画素に対しては、これを静止領域
に属するものと見なして強い雑音除去特性を与え、フレ
ーム間の変化量が大きな画素に対しては、これを動領域
に属するものと見なして、弱い特性を与えるか、もしく
は雑音除去処理を行わない方法が用いられている。ま
た、符号化と組み合わせて使用する場合などに、入力さ
れる画像信号を設定された大きさのブロックに分割し、
例えば第13図に示すように、ブロック内のフレーム間差
分絶対値を加算した値をパラメータとして、ブロック単
位で動静判定を行い、雑音除去の特性を切り替える方法
も用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、処理対象となる画素のフレーム間の変
化量だけにしたがって画素単位で雑音除去特性を変化さ
せる方法では、第10図に示すように振幅の大きい雑音は
除去することができないため、視覚的にも符号化を行う
際にも障害となるという欠点があった。なお第10図およ
び第11図は、静止している背景を三角形の物体が動いて
いる画像を示している。
また、ブロック単位で動静判定を行って、雑音除去特
性を切り替える方法においては、第11図に示すように、
動領域であると判定されたブロック内の静止部分の雑音
が、静止部分に適した雑音除去処理を行った場合ほどは
除去されず、ブロック状に雑音が残って見えるため、ブ
ロックの境界が見えやすくなるというような欠点があっ
た。
そこで、本発明の目的は、入力される画像信号の静止
部分における振幅の大きな雑音、および、動領域付近の
静止領域部分の雑音を除去することを可能にする雑音除
去方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、入力される画像信号の中に含まれる
雑音を除去する雑音除去方法であり、雑音除去処理対象
である対象画素のフレーム間差分の絶対値を第１評価値
として算出し、前記対象画素の周囲に複数個の周辺画素
を設定し、個々の周辺画素のフレーム間差分の絶対値を
算出し、前記周辺画素について絶対値の総和を求めて第
２評価値を計算し、前記第１評価値と前記第２評価値と
に基づいて、前記対象画素の動静判定を行って雑音除去
特性を選択し、選択された雑音除去特性を有する雑音処
理を施すことを特徴とする画像信号の雑音除去方法が得
られる。
（作用）
ここでは、第３図に示すように、処理対象となる画素
およびその周囲８画素のフレーム間差分値を動静判定の
パラメータとする場合を例にとって、本発明の原理を説
明する。第３図において、画素ｘは、雑音除去処理の対
象となる画素である。画素a,b,c,d,e,f,g,hは画素ｘの
動静判定のための参照画素である。このとき、例えば第
４図の実線に示すような判定基準にしたがって動静判定
を行えば、画素ｘにおけるフレーム間差分値が大きい場
合でも、周囲画素のフレーム間差分値が小さければ画素
ｘにおけるフレーム間差分値は雑音によるものと判定
し、画素ｘを静止領域に属すると判定することができ
る。すなわち、第10図に示すような静止部分における振
幅の大きな雑音を動領域であると誤判定することなく、
静止部分として判定し、静止領域に適した雑音除去処理
を行うことができる。また、この動静判定は画素単位で
行われているため、第２図に示すように動領域と静止領
域とを適正に分離することができ、第11図に示すように
境界付近にブロック状に雑音が残留することはない。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。線101を介して供給される画像信号はフレームメモ
リ１に供給されるとともに、差分器２、静止領域用雑音
除去回路５、および動領域用雑音除去回路７に供給され
る。
フレームメモリ１においては、供給される画像信号を
記憶し、１フレーム期間の遅延の後、線102を介して差
分器２に供給する。
差分器２においては、線201を介して供給される入力
画像信号と、フレームメモリ１より線102を介して供給
される１フレーム前の画像信号の差分信号を得て、線20
2を介して評価値計算回路３に供給する。
評価値計算回路３においては、供給されるフレーム間
差分信号から評価値を計算して、線301を介して雑音除
去特性決定回路４に供給する。なお、その際の評価値計
算の方法としては、絶対値、２乗値、あるいはなんらか
の評価関数などを用いればよい。
雑音除去特性決定回路４は、供給されるフレーム間差
分の評価値から、処理対象となる画素の前記評価値およ
びその近傍の画素の前記評価値を取り出して画素単位で
動静判定を行ない、その結果を線401を介して切り替え
器９に供給する。
第５図は、雑音除去特性決定回路４の一具体例を示す
ブロック図である。以下、処理対象となる画素のフレー
ム間差分の絶対値および近傍画素のフレーム間差分の絶
対値の和から動静判定を行う場合について第５図を用い
て説明する。
遅延回路41は線301を介して供給される信号から、処
理対象となる画素の信号および定められた近傍の画素の
信号を線4101を介して加算器42に供給する。さらに、処
理の対象となる画素のフレーム間差分の絶対値を線4102
を介して動／静判定回路43に供給する。
加算回路42においては、供給されるフレーム間差分の
絶対値信号を加算し、線4201を介して動／静判定回路43
に供給する。
動静判定回路43においては、線4102を介して供給され
る処理対象の画素のフレーム間差分の絶対値と、線4201
を介して供給される近傍画素の前記絶対値の加算結果か
ら、例えば第４図の実線を境界として動静を判定し、そ
の結果を線401を介して第１図における切り替え器９に
供給する。
第１図において、静止領域用雑音除去回路５は、供給
される画像信号に対して静止領域に適した雑音除去処理
を行い、線501を介して遅延回路６に供給する。ここに
おける雑音除去回路としては、例えば第６図に示すよう
な時間方向のフィルタなどを用いることが考えられる。
なお、静止領域用雑音除去回路５が時間方向のフィルタ
などの構成となっており、１フレーム遅延のためのフレ
ームメモリを持っている場合は、フレームメモリ１と共
用する構成とすることも考えられる。
遅延回路６においては、線501を介して供給される静
止領域用雑音除去処理を施した画像信号を、雑音除去特
性決定回路４より線401を介して出力される判定結果と
同期するように一定時間遅延させた後、線601を介して
切り替え器９に供給する。
動領域用雑音除去回路７においては、供給される画像
信号に対して動領域に適した雑音除去処理を行い、線70
1を介して遅延回路９に供給する。ここにおける雑音除
去回路としては、例えば第７図に示すような空間方向の
フィルタなどを用いることが考えられる。
遅延回路８においては、遅延回路６と同様に線701を
介して供給される動領域用雑音除去処理を施した画像信
号を、雑音除去特性決定回路４より線401を介して出力
される判定結果と同期するように、一定時間遅延させた
後、線801を介して切り替え器９に供給する。
切り替え器９においては、線401より供給される動／
静判定結果にしたがって、線601より供給される静止領
域に適した雑音除去処理を行った画像信号か、線801よ
り供給される動領域に適した雑音除去処理を行った画像
信号の一方を画素単位で選択し、線901を介して出力す
る。
なお、雑音除去特性決定回路の判定結果によって切り
替え器を制御し、入力画像信号を静止領域と動領域に分
離した後、各々に適した雑音除去回路を通して得られる
信号を合成して出力とする構成としても良い。
次に、静止領域と動領域に別の雑音除去回路を用いる
のではなく、一つの雑音除去回路の特性を変化させて用
いる本発明の第２の実施例を第８図を用いて説明する。
線101を介して供給される画像信号は、フレームメモ
リ１に供給されるとともに、差分器２および遅延回路10
にも供給される。
フレームメモリ１は、供給される画像信号を１フレー
ム記憶した後、線102を介して差分器２に供給する。
差分器２は供給される２つの信号より得られるフレー
ム間差分信号を線202を介して評価値計算回路３に供給
される。
評価値計算回路３は、供給される前記フレーム間差分
信号を例えば絶対値化し、線301を介して雑音除去特性
決定回路４に供給する。
雑音除去特性決定回路４は、供給されるフレーム間差
分の絶対値から、第５図の場合と同様に、処理対象とな
る画素のフレーム間差分の絶対値および近傍画素のフレ
ーム間差分の絶対値の和から雑音除去の特性を決定し
て、線401を介して雑音除去回路11に供給する。特性の
決定方法としては、供給される２つの信号を例えば第４
図にプロットしたときに、実線および点線のどれに最も
近くなるかを調べ、グラフの上の方に位置する線に近い
場合はより動領域に適した特性に、また、下の方に位置
する線に近い場合はより静止領域に適した特性になるよ
うに雑音除去特性を連続的に変化させればよい。
遅延回路10は、雑音除去回路11に線401を介して供給
される雑音除去特性に同期するように、供給される画像
信号を一定時間遅延させた後、線1001を介して雑音除去
回路11に供給する。
雑音除去回路11においては、線401を介して供給され
る雑音除去特性にしたがって、供給される画像信号に雑
音除去処理を施し、線1101を介して出力する。ここにお
ける雑音除去回路11としては、例えば第９図に示すよう
な時間方向のフィルタ構成が考えられる。この場合、雑
音除去特性の制御は、線401を介して供給される信号に
よって増幅器112の増幅率を変化させることにより実現
する。
なお、動静判定のためのパラメータとして、１フレー
ムのみの差分を用いるのではなく、数フレームにわたっ
ての信号の変化を調べる構成としても勿論良い。
また、静止領域と動領域に異なった種類の雑音除去回
路を用意した上で、その雑音除去特性を変化させる構成
とすることも考えられる。
（発明の効果）
以上に詳細に説明したように、本発明の方法によれば
入力される画像信号を動領域と静止領域に適正に分離し
て、各々の領域に適した雑音除去処理を施すことが可能
となり、静止領域における振幅の大きい雑音の残留、お
よび、動領域の境界付近にブロック状に残留する雑音を
なくすことができる。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for removing noise from a moving image signal. (Prior Art) Conventional methods for removing noise from an input image signal include:
For example, a method of applying a temporal smoothing filter to an image is well known. At this time, in order to prevent blurring due to motion of the image, for example, as shown in FIG. 12, pixels having a small amount of change between frames are regarded as belonging to a still region, and strong noise removal is performed. For a pixel having a characteristic and a large amount of change between frames, it is considered that the pixel belongs to a moving area, and a method of giving a weak characteristic or not performing noise removal processing is used. Also, when used in combination with encoding, the input image signal is divided into blocks of a set size,
For example, as shown in FIG. 13, a method is used in which a motion determination is performed for each block and a noise removal characteristic is switched using a value obtained by adding the absolute value of the inter-frame difference in the block as a parameter. (Problems to be Solved by the Invention) However, in the method in which the noise removal characteristic is changed on a pixel-by-pixel basis according to only the amount of change between pixels of the processing target, noise having a large amplitude as shown in FIG. Since it cannot be removed, there is a drawback that it hinders both visually and encoding. 10 and 11 show images in which a triangular object is moving on a stationary background. Further, in the method of performing the motion determination in block units and switching the noise removal characteristics, as shown in FIG.
The noise of the stationary part in the block determined to be the moving area is not removed as much as when the noise removal processing suitable for the stationary part is performed, and the noise appears in the form of a block. There was a disadvantage that it became easier. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a noise elimination method capable of eliminating noise having a large amplitude in a stationary portion of an input image signal and noise in a stationary region near a moving region. . (Means for Solving the Problems) According to the present invention, there is provided a noise elimination method for eliminating noise contained in an input image signal, wherein an absolute value of an inter-frame difference of a target pixel to be subjected to noise elimination processing is provided. Calculating a value as a first evaluation value, setting a plurality of peripheral pixels around the target pixel, calculating an absolute value of an inter-frame difference of each peripheral pixel, and calculating a sum of absolute values of the peripheral pixels. Calculating a second evaluation value based on the first evaluation value and the second evaluation value, selecting a noise removal characteristic by performing a motion determination of the target pixel, and selecting a noise removal characteristic having the selected noise removal characteristic. An image signal noise elimination method characterized by performing processing is obtained. (Operation) Here, as shown in FIG. 3, the principle of the present invention will be described by taking, as an example, a case where the inter-frame difference value of the pixel to be processed and its eight surrounding pixels is used as a parameter for determining whether to move. In FIG. 3, a pixel x is a pixel to be subjected to noise removal processing. Pixels a, b, c, d, e, f, g, and h are reference pixels for judging the motion of pixel x. At this time, for example, if the motion determination is performed according to the determination criteria shown by the solid line in FIG. 4, even if the inter-frame difference value of the pixel x is large, if the inter-frame difference value of surrounding pixels is small, the inter-frame The difference value is determined to be due to noise, and the pixel x can be determined to belong to the still area. That is, without erroneously determining that the noise having a large amplitude in the stationary portion as shown in FIG. 10 is the moving region,
It can be determined as a stationary portion and noise removal processing suitable for the stationary region can be performed. In addition, since this motion determination is performed on a pixel basis, the moving area and the stationary area can be appropriately separated as shown in FIG. 2, and a block shape is formed near the boundary as shown in FIG. No noise remains. (Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. The image signal supplied via the line 101 is supplied to the frame memory 1 and also to the differentiator 2, the static area noise elimination circuit 5, and the moving area noise elimination circuit 7. In the frame memory 1, the supplied image signal is stored, and after a delay of one frame period, is supplied to the differentiator 2 via the line 102. In the differentiator 2, a difference signal between the input image signal supplied via the line 201 and the image signal of one frame before supplied from the frame memory 1 via the line 102 is obtained.
The evaluation value is supplied to the evaluation value calculation circuit 3 via 2. The evaluation value calculation circuit 3 calculates an evaluation value from the supplied inter-frame difference signal, and supplies the calculated evaluation value to the noise removal characteristic determination circuit 4 via the line 301. In this case, as a method of calculating the evaluation value, an absolute value, a square value, or some evaluation function may be used. The noise elimination characteristic determination circuit 4 extracts the evaluation value of the pixel to be processed and the evaluation value of a pixel in the vicinity thereof from the supplied evaluation value of the difference between frames, and performs a motion judgment in pixel units. Is supplied to the switch 9 via the line 401. FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of the noise removal characteristic determination circuit 4. In the following, a case where the motion determination is performed based on the sum of the absolute values of the inter-frame differences of the pixels to be processed and the inter-frame differences of the neighboring pixels will be described with reference to FIG. The delay circuit 41 supplies a signal of a pixel to be processed and a signal of a predetermined neighboring pixel from the signal supplied via the line 301 to the adder via a line 4101. Further, the absolute value of the inter-frame difference of the pixel to be processed is represented by a line 4102.
Is supplied to the dynamic / static judgment circuit 43 via The adding circuit 42 adds the supplied absolute value signal of the inter-frame difference, and outputs a motion / static judgment circuit 43 via a line 4201.
To supply. In the motion determination circuit 43, the absolute value of the inter-frame difference of the processing target pixel supplied via the line 4102 and the line 4201
For example, from the result of the addition of the absolute values of the neighboring pixels supplied through the line, the motion is determined using the solid line in FIG. 4 as a boundary, and the result is supplied to the switch 9 in FIG. In FIG. 1, a static area noise elimination circuit 5 performs a noise elimination process suitable for a static area on a supplied image signal, and supplies the image signal to a delay circuit 6 via a line 501. It is conceivable to use, for example, a time-direction filter as shown in FIG. 6 as the noise removing circuit.
When the noise removal circuit 5 for the static region has a configuration such as a filter in the time direction and has a frame memory for delaying one frame, it may be configured to be shared with the frame memory 1. . In the delay circuit 6, the image signal supplied through the line 501 and subjected to the noise removal processing for the static region is fixed so as to be synchronized with the determination result output from the noise removal characteristic determination circuit 4 via the line 401. After a time delay, it is supplied via line 601 to switch 9. The moving area noise elimination circuit 7 performs a noise elimination process suitable for the moving area on the supplied image signal,
The signal is supplied to the delay circuit 9 via 1. As the noise elimination circuit here, for example, it is conceivable to use a filter in the spatial direction as shown in FIG. In the delay circuit 8, similarly to the delay circuit 6, the image signal supplied through the line 701 and subjected to the noise removal processing for the moving area is output from the noise removal characteristic determination circuit 4 via the line 401. After a certain time delay so as to synchronize with, the signal is supplied to the switch 9 via the line 801. In the switch 9, the dynamics supplied from the line 401 /
According to the stillness determination result, one of the image signal subjected to the noise removal processing suitable for the still area supplied from the line 601 and the image signal subjected to the noise removal processing suitable for the moving area supplied from the line 801 is a pixel Select in units and output via line 901. A configuration in which the switch is controlled based on the determination result of the noise elimination characteristic determination circuit, the input image signal is separated into a still region and a moving region, and signals obtained through noise reduction circuits suitable for each are combined and output. It is good. Next, a second embodiment of the present invention in which the characteristics of one noise elimination circuit are changed instead of using separate noise elimination circuits in the stationary region and the moving region will be described with reference to FIG. An image signal supplied via a line 101 is supplied to a frame memory 1 and a differentiator 2 and a delay circuit 10.
Is also supplied. After storing the supplied image signal for one frame, the frame memory 1 supplies the image signal to a differentiator 2 via a line 102. The difference unit 2 supplies an inter-frame difference signal obtained from the two supplied signals to an evaluation value calculation circuit 3 via a line 202. The evaluation value calculation circuit 3 converts the supplied inter-frame difference signal into an absolute value, for example, and supplies the absolute value to the noise removal characteristic determination circuit 4 via a line 301. From the supplied absolute value of the inter-frame difference, the noise elimination characteristic determination circuit 4 determines the absolute value of the inter-frame difference of the pixel to be processed and the absolute value of the inter-frame difference of the neighboring pixel, as in the case of FIG. The noise elimination characteristic is determined from the sum of the signals and supplied to the noise elimination circuit 11 via the line 401. As a method for determining the characteristics, the supplied two signals are, for example, a fourth signal.
Find out which of the solid and dotted lines is closest when plotted on the diagram.If it is closer to the line located at the top of the graph, it is more suitable for the dynamic region, and it is located at the bottom If it is close to a line, the noise removal characteristic may be continuously changed so as to obtain a characteristic more suitable for a still region. The delay circuit 10 delays the supplied image signal by a predetermined time so as to synchronize with the noise removal characteristic supplied to the noise removal circuit 11 via the line 401, and then transmits the signal to the noise removal circuit 11 via the line 1001. Supply. The noise elimination circuit 11 performs a noise elimination process on the supplied image signal according to the noise elimination characteristics supplied via the line 401 and outputs the processed image signal via the line 1101. As the noise removal circuit 11 here, for example, a filter configuration in the time direction as shown in FIG. 9 can be considered. In this case, control of the noise removal characteristic is realized by changing the amplification factor of the amplifier 112 by a signal supplied via the line 401. It should be noted that a configuration for examining a change in a signal over several frames may be naturally used instead of using a difference of only one frame as a parameter for determining a motion. It is also conceivable to provide a configuration in which different types of noise removing circuits are prepared for the stationary region and the moving region, and the noise removing characteristics are changed. (Effects of the Invention) As described in detail above, according to the method of the present invention, an input image signal is appropriately separated into a moving region and a still region, and a noise removal process suitable for each region is performed. This makes it possible to eliminate noise having a large amplitude in a stationary region and noise remaining in a block shape near the boundary of a moving region.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の効果を示す図、第３図は本発明における雑
音判定の原理を説明するために示す画素配列図、第４図
は本発明における動静判定の基準を示す図、第５図は第
１図実施例における雑音除去特性決定回路４の一具体例
を示すブロック図、第６図は第１図実施例における静止
領域用雑音除去回路５の一具体例を示すブロック図、第
７図は第１図実施例における動領域用雑音除去回路７の
一具体例を示すブロック図、第８図は本発明の第２の実
施例を示すブロック図、第９図は第８図実施例における
雑音除去回路11を示すブロック図、第10図および第11図
は従来方法による雑音除去効果の例を示す図、第12図お
よび第13図は従来方法における動静判定の判定方法の例
を示す図である。
1,111……フレームメモリ、2,113,114……差分器、３…
…評価値計算回路、４……雑音除去特性決定回路、５…
…静止領域用雑音除去回路、6,8,10,41,511,512,513,51
4,711,712,721,722,723,724,725,726……遅延回路、７
……動領域用雑音除去回路、９……切り替え器、11……
雑音除去回路、42,53,74……加算器、43……動／静判定
回路、112,521,522,523,524,525,731,732,733,734,735,
736,737,738,739……増幅器。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the effect of the present invention, FIG. 3 is a pixel array diagram for explaining the principle of noise judgment in the present invention, FIG. 4 is a diagram showing a reference for motion judgment in the present invention, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a specific example of the noise removal characteristic determination circuit 4 in the embodiment of FIG. 1, FIG. 6 is a block diagram showing a specific example of the noise removal circuit 5 for a static region in the embodiment of FIG. Is a block diagram showing a specific example of the noise removing circuit 7 for the moving region in the embodiment of FIG. 1, FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 and FIG. 11 are block diagrams showing a noise removing circuit 11, FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams showing examples of a noise removing effect according to the conventional method, and FIG. 12 and FIG. It is. 1,111 ... frame memory, 2,113,114 ... differentiator, 3 ...
... Evaluation value calculation circuit, 4 ... Noise removal characteristic determination circuit, 5 ...
… Static area noise elimination circuit, 6, 8, 10, 41, 511, 512, 513, 51
4,711,712,721,722,723,724,725,726 …… Delay circuit, 7
………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
Noise removal circuit, 42, 53, 74 ... Adder, 43 ... Dynamic / static judgment circuit, 112, 521, 522, 523, 524, 525, 731, 732, 733, 734, 735,
736,737,738,739 …… Amplifier.