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JPH07101924B2 - 映像信号のノイズ除去装置 - Google Patents

映像信号のノイズ除去装置

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Publication number
JPH07101924B2
JPH07101924B2 JP26976187A JP26976187A JPH07101924B2 JP H07101924 B2 JPH07101924 B2 JP H07101924B2 JP 26976187 A JP26976187 A JP 26976187A JP 26976187 A JP26976187 A JP 26976187A JP H07101924 B2 JPH07101924 B2 JP H07101924B2
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JP
Japan
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spatial frequency
video signal
motion
frequency component
low
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JP26976187A
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仁志 勝山
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Corp
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Priority to US07/209,929 priority patent/US4860104A/en
Priority to DE3851683T priority patent/DE3851683T2/de
Priority to EP19880305929 priority patent/EP0314269B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21—Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、映像信号のノイズ除去装置に関し、特にフレ
ームメモリを用いた巡回型フィルタによって構成されて
映像信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去装
置に関するものである。
背景技術 映像信号はフレーム周期で画像情報が繰り返される信号
であり、フレーム間の自己相関が非常に強い。一方、映
像信号に含まれるノイズ成分は一般にフレーム相関が殆
どないことから、映像信号を時間的にフレーム周期毎に
平均すると、信号成分のエネルギーは殆ど変化しないで
ノイズ成分のエネルギーのみが低下することになる。か
かる事実に鑑みなされたノイズ除去装置があり、その基
本型の構成の一例を第２図に示す。
第２図において、放送波から取り出されたり、記録媒体
から読み取られたりして得られる映像信号は、A/D（ア
ナログ／ディジタル）変換器１でディジタル化されて減
算器２の一入力となる。減算器２の減算出力は乗算器３
で係数αが乗ぜられて加算器４の一入力となる。加算器
４の加算出力はそのままD/A（ディジタル／アナログ）
変換器５でアナログ化されて映像信号出力となると共
に、フレームメモリ６に供給されて１フレーム分のデー
タが記憶されることによって１フレーム相当期間だけ遅
延される。この遅延映像信号はクロマインバータ７にお
いてNTSC方式でのフレーム毎のクロマ成分の位相反転に
基づいてクロマ成分のみが反転されてフレーム毎のクロ
マ位相が合わせられたのち、減算器２及び加算器４の各
他入力となる。以上により、フレームメモリを用いた巡
回型フィルタ8Bが構成される。
この巡回型フィルタ8Bにおいて、係数αは０＜α≦１の
値をとり、α＝１ではノイズ除去効果はなく、入力映像
信号ｘがそのまま出力映像信号ｖとなってしまう。逆
に、α≒０では全帰還巡回型フィルタとなり、ノイズ除
去効果が最も大きくなる。第３図にα＝0.5のときの巡
回型フィルタ8Bの入出力利得特性が示されており、本図
から明らかなように、巡回型フィルタ8Bは時間方向（フ
レーム方向）のローパスフィルタ特性を有し、図の斜線
部のノイズを除去できることになる。
ところで、画像には動きがあり、この動き部分では映像
信号のフレーム間の相関が小さい。したがって、αを小
さく設定した際に、動画部で第３図の斜線図に動き成分
が存在すると、この動き成分が減衰されるために画面に
動きによるいわゆるぼけの現象が起こる。このぼけの現
象をなくすために、従来、減算器２の減算出力であるフ
レーム間差信号ｐに基づいて画像の動きを検出する動き
検出器９を設け、フレーム間差信号ｐのレベルに応じて
αの値を制御するようになっている。そして、静止画部
では、αの値を小さく設定することによりノイズを除去
でき、動画部では、αの値を大きく設定することによ
り、上記ぼけの現象を抑えることができるのである。
しかしながら、このように構成された従来装置では、動
画部においてぼけの現象による画質劣化を抑えるために
は、ノイズ除去効率を犠牲にしなければならないため、
十分なノイズ除去効果と動きによるぼけの軽減を両立さ
せることは困難であった。すなわち、動画部でαの値を
大きく設定すると、ノイズ除去効率が犠牲となることに
より、ノイズが浮きでてしまう現象が起こることにな
る。
発明の概要 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、動きによるぼけの現象を軽減しかつ動
画部においても十分なノイズ除去効果を得ることが可能
な映像信号のノイズ除去装置を提供することを目的とす
る。
本発明による映像信号のノイズ除去装置は、映像信号を
所定期間だけ遅延せしめる遅延手段を有する巡回型フィ
ルタによって構成されたノイズ除去装置であって、巡回
型フィルタにおける巡回成分中の所定空間周波数成分の
他の空間周波数成分に対する割合を動き検出出力に基づ
いて制御する構成となっている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施例を示す第１図において、第２図と同等
部分は同一符号により示されており、基本的には、巡回
型フィルタ8Aの構成が第２図のそれと異なっている。巡
回型フィルタ8Aにおいて、その巡回成分であるフレーム
間差信号ｐは空間LPF（ローパスフィルタ）10及び空間H
PF（ハイパスフィルタ）11に供給される。第４図には空
間LPF10の構成の一例が示されており、この空間LPF10で
は、フレーム間差信号ｐが先ず垂直LPF10aを通り、続い
て水平LPF10bを通ることによって低域空間周波数成分ｒ
が分離される。空間HPF11は空間LPF10と逆特性となって
おり、フレーム間差信号ｐから高域空間周波数成分ｓを
分離する。空間LPF10で分離された低域空間周波数成分
ｒは乗算器12で係数α又は１が乗ぜられて加算器13の一
入力となり、空間HPF11で分離された高域空間周波数成
分ｓは乗算器14で係数αが乗ぜられて加算器13の他入力
となる。
乗算器12の係数（α又は１）は係数発生器15において動
き検出器９の検出出力に基づいて設定され、動き検出器
９で動画部と判定されたとき係数１、静止画部と判定さ
れたとき係数αとなる。係数αの値は例えばα＝0.5に
固定とされる。これにより、高域空間周波数成分（垂
直、水平方向の高域成分）は絶えずループ内を係数αが
乗ぜられた成分として巡回し、時間方向（フレーム方
向）において第３図に示すような特性となる。一方、低
域空間周波数成分は動画部ではそのまま、静止画部では
第３図に示すような特性のものとして、係数αが乗ぜら
れた高域空間周波数成分に混合されることになる。すな
わち、巡回成分中の低域空間周波数成分の高域空間周波
数成分に対する割合が、動き検出出力に基づいて動画部
と静止画部とで制御されることになる。動き検出器９
は、従来例の場合と同様に、フレーム間差信号ｐに基づ
いて画像の動きを検出する。加算器13の加算出力は巡回
成分として加算器４に供給される。
なお、本実施例では、係数αの値を例えばα＝0.5に固
定としたが、場合によっては第２図に示す従来装置と同
様に動き検出器９の検出出力に応じてαの値を変化され
る方法を併用することも可能である。
かかる構成において、動き検出器９で静止画部と判定さ
れたときには、係数発生器15によって乗算器12の係数が
αに設定されることにより、巡回型フィルタ8Aが第２図
の巡回型フィルタ8Bと同様に第３図に示す如き時間方向
（フレーム方向）のローパスフィルタ特性を示し、図の
斜線部のノイズを除去できることになる。一方、動き検
出器９で動画部と判定された場合には、乗算器12の係数
が１に設定されることにより、フレーム間差信号ｐから
分離された低域空間周波数成分がそのまま、係数αが乗
ぜられた高域空間周波数成分に混合されることになる。
したがって、動画部では、視覚上、減衰されることによ
って主にぼけを発生させる低域空間周波数成分がそのま
ま出力されるので、動きによるぼけの大幅な軽減が可能
となり、また特に視覚上気になる垂直、水平方向の高域
にあるノイズ成分はフレーム間相関を利用して除去され
るため、動画部での特性として十分なノイズ除去効果を
得ることができることになる。
なお、上記実施例においては、フレーム相関を利用した
ノイズ除去装置としたが、フィールド相関を利用したノ
イズ除去装置としても良く、フレームメモリ６として、
１フィールドメモリ又は２フレームメモリを用いる構成
でも、同等の効果が得られる。
また、上記実施例では、巡回成分中の低域空間周波数成
分の高域空間周波数成分に対する割合を動き検出出力に
基づいて制御する構成について述べたが、巡回成分を低
域、中域、高域空間周波数成分に分け、低域、中域空間
周波数成分を動き検出出力に基づく所定の混合比で高域
空間周波数成分に混合する構成とすることも可能であ
る。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、巡回型フィルタ
における巡回成分中の所定空間周波数成分の他の空間周
波数成分に対する割合を動き検出出力に基づいて制御す
ることにより、動きによるぼけを視覚上支障のないレベ
ルにすると共に、高域ノイズに対してはフレーム間相関
を利用してノイズ除去を行なうので、動画部において動
きによるぼけの現象を軽減し、しかも十分なノイズ除去
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を示すブロック図、第３図はα＝0.5のときの巡
回型フィルタの入出力特性を示す図、第４図は第１図に
おける空間LPFの構成の一例を示すブロック図、第５図
はフレーム間差信号の特性図である。 主要部分の符号の説明 3,12,14……乗算器 4,13……加算器、６……フレームメモリ 8A,8B……巡回型フィルタ ９……動き検出器、10……空間LPF 11……空間HPF、15……係数発生器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】映像信号を所定時間だけ遅延せしめて遅延
    映像信号を生成する遅延手段を含む巡回型フィルタを含
    んで前記映像信号中のノイズを除去するノイズ除去装置
    であって、 前記映像信号と前記遅延手段とによって生成された前記
    遅延映像信号との差信号を生成する差検出手段と、 前記差信号に基づいて像の動きを検出する動き検出手段
    と、 前記動き検出手段の検出出力に基づいて前記差信号中に
    含まれる複数の空間周波数成分についての各巡回係数を
    調整する制御手段とからなり、 前記巡回型フィルタは低空間周波数通過フィルタ及び高
    空間周波数通過フィルタとからなって前記複数の空間周
    波数成分として前記差信号の低空間周波数及び高空間周
    波数成分を生成し、前記低及び高空間周波数成分には各
    巡回係数が乗算せしめられ、 前記制御手段は、前記動き検出手段が像の動きを検出し
    ている間には前記低空間周波数成分に対応する巡回係数
    を変化せしめて前記空間周波数成分における前記低空間
    周波数成分の割合を減少せしめる一方、前記高空間周波
    数成分に対応する巡回係数は前記動き検出手段の動き検
    出如何に拘らず一定に維持することを特徴とする映像信
    号のノイズ除去装置。
JP26976187A 1987-10-26 1987-10-26 映像信号のノイズ除去装置 Expired - Lifetime JPH07101924B2 (ja)

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EP (1) EP0314269B1 (ja)
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