JPH04117874A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオテープレコーダーや、ビデオディス
クなどの映像信号を扱う機器に用いられる映像信号処理
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は、磁気記録再生装置に用いられている従来のノ
イズリダクション装置の一例のブロック図である。

図において、１は入力端子、２はバイパスイルタ、３０
３は増幅器、４はリミッタ−１３０５は極性反転器、３
０６は減衰器、９は加算器である。

従来のノイズリダクション装置は図に示す様に構成され
、例えはＶＴＲの再生信号処理回路に用いられる。

次にその動作について説明する。

装置に入力された再生輝度信号は、ハイパスフィルタ２
によって、高域成分か分離される。ハイパスフィルタ２
の出力である前期高域成分は増幅器３０３で増幅された
後、リミッタ４によって信号振幅を所定のリミッティン
グレベル以下に制限される。

視覚的に目につきやすい画像の平坦部分のノイズは、高
域成分の微小振幅成分に集中するので、リミッタ４の出
力信号のほとんどはノイズ成分となっている。

前記リミッタ４の出力は極性反転器３０５て極性反転さ
れ、その出力信号は、減衰器３０６で適当なレベルに調
整され、その出力であるノイズ゛ギャンセル信号は加算
器９によって前記映像信号に加算される。

ここで、前記映像信号に加算される前記高域成分の微小
振幅成分か、極性反転器３０５て極性反転されているの
で、結局ノイズ成分の多い高域微小振幅成分をもとの映
像信号から減算することになり、映像信号のノイズを低
減することになる。

従来のノイズリダクション装置は、以上のように構成さ
れているので、高域の微小振幅信号中にある画像の微細
部分を表す信号もノイズと同時に除去されてしまうとい
った問題点かあった。

即ち、視覚的にノイズか目立たない範囲でノイズリダク
ション量を制限することが望ましいか、従来のノイズリ
ダクション装置のノイズリダクション量はリミッタ４の
リミッティングレベルの設定、あるいは減衰器の減衰量
によって決定されるため、映像信号の状態によって適応
的にノイズリダクション量を変化させることはできなか
った。

上記のような問題を解消する映像信号処理装置としては
例えは、特開平１−２０４５７３号公’４’Ｅｉに示さ
れた雑音低減回路がある。第４図はその構成図であり、
以下にその動作について述へる。

この雑音低減回路においては、入力端子４０１に供給さ
れた映像信号を形成する輝度信号が遅延部４０２を介し
て減算部４０３の一方の入力端に供給されるとともに、
ハイパスフィルタ４０４及び輝度信号レベル検出部４０
７へも供給される。

輝度信号レベル検出部４０７ては、輝度信号の平均レベ
ルが検出され、この平均レベルを表すレベル検出出力信
号はレベル制御信号検出部４０８へ供給される。レベル
制御信号検出部４０８は、レベル検出出力信号に応じた
リミットレベル制御信号Ｃ＋、及びゲイン制御信号Ｃ，
３を形成し、それらを可変レベルリミッタ４０５の制御
端及びレベル調整部４０６の制御端に送出して、可変リ
ミッタ４０５のリミッ）・レベル及びレベル調整部４０
６におけるゲインをレベル検出出力信号に応じて変化さ
せる。

ハイパスフィルタに供給された輝度信号は、雑音成分を
含む高域成分か導出されて、可変リミッタに供給される
。

可変レベルリミッタは、例えば第５図に示されるように
、高域成分が供給される入力端子５０１にコンデンサ５
０２．抵抗５０３の直列接続を介して、出力端子が接続
され、さらに出力端子と設置電位点との間に出力端子側
にカソードか配されたダイオード５０６とダイオード５
０６のアノードに負のバイアス電圧を与える可変電圧源
５０８とが直列に接続されるとともに、出力端子側にア
ノードが配されたダイオード５０７と、ダイオド５０７
のカソードに正のバイアス電圧を与える可変電圧源５０
９とが直列に接続されて構成される。入力端子５０１に
高域成分か供給されると可変電圧源５０８及び５０９が
レベル制御信号検出部４０８からのリミットレベル制御
信号ＣＬに応じて供給する負及び正のバイアス電圧によ
って可変レベルリミッタ４０５のリミットレベルを設定
し、そのレベルによって定まる通過レベル幅内を高域成
分が通過し、高域成分中において相対レベルが比較的小
である雑音成分を主体とする信号が可変リミッタ４０５
の出力端子に導出され、かかる信号が雑音低減用信号と
される。この雑音低減用信号がレベル調整部４０６に供
給され、その後、減算部４０３において、遅延部４０２
により時間合わせされて入力された輝度信号から雑音低
減用信号か減算されて出力端子へ導出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の雑音低減回路は以上のように構成されており、可
変レベルリミッタ部のリミットレベル及びレベル調整部
のゲインを輝度信号の平均レベルに応じて変化させるこ
とができたか、レベル制御信号によってバイアス電圧で
高域成分のリミッｌ−幅を適切に調節することは難しく
、その回路構成は複雑なものとなるなどの問題点があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、より簡単な回路構成で、映像信号の状態によ
って適応的にノイズリダクション量を変化させることか
できる映像信号処理装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る映像信号処理装置は、映像信号のノイズ
成分を含む高域成分を抽出するハイパスフィルタと、前
記ハイパスフィルタの出力信号を増幅しかつその増幅利
得か可変である可変利得増幅手段と、前記可変利得増幅
手段の出力信号の増幅を所定の振幅以下に制限し、ノイ
ズ成分の多く含まれた前記高域成分の微小振幅成分を出
力する振幅制限手段と、前記振幅制限手段の出力を減衰
しかつその減衰利得か可変である可変利得減衰手段と、
前記映像信号と前記可変利得減衰手段の出力信号を演算
し、ノイズの低減された映像信号を得る演算手段と、前
記映像信号の低域成分を抽出するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力信号に応して前記可変利得
増幅手段の増幅利得及び前記可変利得減衰手段の減衰利
得をそれぞさ制御する利得制御手段とを備えた構成とし
たものである。

〔作用〕

この発明における映像信号処理装置は、ハイパスフィル
タにより抽出した映像信号のノイズを含む高域成分から
そのノイズ成分の多く含まれる微小振幅成分を取り出す
一定制限レベルの振幅制限手段の前段及び後段に可変利
得増幅手段、可変利得減衰手段を配置し、それぞれの利
得はローパスフィルタにより抽出された信号の低減成分
に応じて制御される構成としたから、映像信号の低域成
分のレベルか大（あるいは小）であるとき、前記可変利
得増幅手段及び減衰手段の利得は大（あるいは小）とな
り、この利得が大（あるいは小）である程、より小さい
（あるいは大きい）振幅の信号までが振幅の制限対象と
なるので、映像信号レベルに適応的にノイズリダクショ
ン量を変化されることができ、映像信号の微細情報の保
持と信号列雑音比の確保を両立させることがきる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による映像信号処理装置を示
し、図において、１は映像信号を構成する輝度信号Ｙ、
か入力される入力端子、２は前記輝度信号の高域成分Ｙ
、を抽出するハイパスフィルタ、３はＡとＢの２つの入
力端子に印加された信号の電圧を乗算し、その結果の電
圧信号を出力端子Ｃに出力するアナログ乗算器で、入力
端子Ａにはハイパスフィルタ２の出力信号が入力されて
いる。４はアナログ乗算器３の出力信号の振幅を所定の
リミッティングルベル以下に制限するリミッタ、５は２
つの入力端子りとＥのうぢ入力端子りに印加される信号
の電圧を入力端子Ｅに印加される電圧で除算し、その結
果の電圧信号をＦに出力するアナログ除算器て、Ｄには
リミッタ４の出力信号か入力されている。６は前記輝度
信号の低域成分ＹＬを抽出するローパスフィルタ、７は
ローパスフィルタ７の出力信号に応じてアナログ乗算器
３の入力端子Ｂ及びアナログ除算器５の入力端子Ｅに対
してそれぞれ利得コントロール信号Ｋ（ＹＬ’）及びに
２　（ＹＬ）を出力する利得コントロール信号発生器、
８は前記輝度信号を所定時間遅延させる遅延器、９は遅
延器８の出力信号からアナログ除算器５の出力を減算し
、ノイズの低減された輝度信号を得る減算器、１０はノ
イズの低減された輝度信号を出力する出力端子である。

次に本実施例の動作について説明する。

入力端子１より入力された輝度信号は、ハイパスフィル
タ２．ローパスフィルタ６、遅延器８にそれぞれ供給さ
れる。ローパスフィルタ６の出力である輝度信号の低減
成分Ｙ、は輝度信号の平均的レベルを表しており、前記
輝度信号低域成分Ｙ、に応じて利得コン［・ロール信号
に、（ＹＬ）及びに、、（ＹＬ）を出力する。

第２図はＹＬとに、　　（Ｙ、、）、Ｋ２　（ＹＬ）の
関係の一例であり、Ｋ、（Ｙ、）及びに２　（ＹＬ）は
１次関数で簡単のために、（ＹＬ）とに２　（Ｙ、）の
傾きは同じ設定にしである。

また前記ハイパスフィルタ２の出力である輝度信号の高
域成分Ｙ、はアナログ乗算器３て利得コントロール信号
発生器７の出力する利得コンｌ−ロール信号に、（ＹＬ
）と乗算される。従ってアナログ乗算器３の出力信号は に、（ＹＬ）　　・Ｙｌｌ となり、Ｋ、（Ｙ、）が大きい程振幅方向に伸張される
。

次に、アナログ乗算器３の出力信号はリミッタ４で所定
のリミッティングレベル以下に振幅制限され、ノイズ成
分が多く含まれる輝度信号高域成分微小振幅成分ＹＮを
得る。次にリミツタ４出力信号はアナログ除算器５で利
得コントロール信号発生器７の出力する利得コントロー
ル信号に２　（ＹＬ）によって除算され、アナログ乗算
器３によって伸張された振幅を圧縮させる。ここでに、
（Ｙｔ　）　−に２　（ＹＬ）なのでアナログ乗算器３
の出力信号に、（Ｙ、）　　・Ｙ８のうち、リミッタ４
のリミッティングレベル以下の振幅の成分の振幅はハイ
パスフィルタ２で抽出された輝度信号高域成分Ｙ　１１
に含まれていたものと等しくなり、これを減算器９で遅
延器８によって時間調整された輝度信号から減算するこ
とにより、ノイズの低減された出力信号を得ることかで
きる。

ここで、リミッタ４のリミッテインクレベルは固定され
ており、したかって利得コントロール信号発生器の出力
する利得コントロール信号■＜、（Ｙ、）か大きい程、
ハイパスフィルタ２か出力する輝度信号高域成分のうぢ
’Ｊ　ミッタ４で振幅制限を受ける部分は多くなる。つ
まり輝度信号の低域成分ＹＬのレベルが高い程前記輝度
信号高域成分Ｙ、が大きく増幅されて、振幅の制限を受
ける部分が多くなり、すなわち、小さな振幅の信号のみ
かリミッタ４を通過し、アナログ乗算器５で減衰された
後もとの輝度信号からノイズとして減算除去されること
になる。いいかえれば、平均的映像信号のレベルか大き
く、相対的に信号対雑音比か大であるときには、前記可
変利得増幅手段の増幅利得は大きくなり、従って前記高
域成分からみて小さな振幅の信号のみか振幅制限の対象
となり、前記可変利得減衰手段て大きな減衰率で減衰さ
れた後、もとの映像信号から減算された高域微小振幅成
分はごく微小な振幅のもののみとなり、映像信号の微細
情報はよく保存される。

一方、輝度信号低域成分Ｙｔ、のレベルが低いときは前
記輝度信号高域成分Ｙ　ｏの増幅量は小さく、振幅の制
限を受ける部分が少ない、すなわち、比較的大きな振幅
の信号までリミッタ４を通過するため、もとの輝度信号
の高域成分のうち比較的大きな振幅の成分まで除去され
ることになる。いいかえれば、平均的映像信号レベルか
小さく、相対的に信号対雑音比が小であるときは、前記
可変利得増幅手段の増幅利得は小となり、従って前記高
域成分からみてより大きな信号までか振幅制限の対象と
なり、前記可変利得減衰手段で小さな減衰率で減衰され
た後、もとの映像信号から減算される高域微小振幅成分
は、比較的大きな振幅のものまで含み、ノイズリダクシ
ョン効果は大きくなる。

以上のように、本実施例では、リミッタ自体に可変制御
信号を送出するのでなく、輝度信号から取り出された高
域成分を一定のレベルで制限するリミッタの前・後段で
、低域成分による可変利得で増幅し、減衰することで、
除去されるノイズリダクション量を変えているため、複
雑な回路構成を用いることなく、ノイズリダクション装
置の制限量を可変にすることかできる。

なお、上記実施例では可変利得増幅手段の増幅利得と可
変利得減衰手段の減衰利得とを、映像信号の低域成分の
レベルに対してリニアな関係としたが、これに限るもの
ではない。

また、上記実施例はアナログ回路で構成したが、一部ま
たは全てをディジタル回路で構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る映像信号処理装置によれ
は、映像信号の低域成分のレベルに応じて原信号より除
去する高域微小振幅成分の振幅レベルを可変としたので
、簡単な回路構成で、効果的にノイズリダクション量を
映像信号のレベルに応じて変化させることができ、ノイ
ズか相対的に目立ちにくい映像信号のレベルの高い部分
と目立ちやすい低い部分で視覚的なＳ／Ｎ比と微細映像
情報の保持をバランスよく両立させることができるとい
う効果がある。

【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
図は第１図に示される実施例に用いられる利得コントロ
ール信号発生回路の入出力特性を示す線図、第３図は従
来の映像信号処理装置を示すブロック図、第４図は従来
の雑音低減回路を示すブロック図、第５図は第４図に示
される従来の雑音低減回路の可変リミッテインクレベル
リミッタの構成例を示す図である。 図において、■は入力端子、２はハイパスフィルタ、３
はアナログ乗算器、４はリミッタ、５はアナログ除算器
、６はローパスフィルタ、７は利得コントロール信号発
生器、８は遅延器、９は減算器、１０は出力端子である
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号のノイズ成分を含む高域成分を抽出する
   ハイパスフィルタと、 前記ハイパスフィルタの出力信号を増幅しかつその増幅
   利得が可変である可変利得増幅手段と、前記可変利得増
   幅手段の出力振幅を所定の振幅以下に制限し、ノイズ成
   分の多く含まれた前記高域成分の微小振幅成分を出力す
   る振幅制限手段と、前記振幅制限手段の出力信号を減衰
   しかつその減衰利得が可変である可変利得減衰手段と、
   前記映像信号と前記可変利得減衰手段の出力信号を演算
   し、ノイズの低減された映像信号を得る演算手段と、 前記映像信号の低域成分を抽出するローパスフィルタと
   、 前記ローパスフィルタの出力信号に応じて前記可変利得
   増幅手段の増幅利得及び前記可変利得減衰手段の減衰利
   得をそれぞれ制御する利得制御手段とを備えたことを特
   徴とする映像信号処理装置。