DE69611113T3 - Vorrichtung zur Videorauschreduktion - Google Patents

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Masatoshi Nakano
Masanori Hamada
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rauschminderung, um vorzugsweise in einem Videosignal enthaltene Rauschkomponenten zu entfernen, ohne dabei das Originalvideosignal zu beeinträchtigen.
  • Stand der Technik
  • Als Vorrichtung zur Rauschminderung sind zyklische Rauschminderer, nichtzyklische Rauschminderer sowie Rauschminderer mit Coring-Schaltungen bekannt. Diese zyklischen und nichtzyklischen Rauschminderer machen sich die Eigenschaft zu Nutze, dass ein Videosignal entlang der Zeitrichtung eine hohe Selbstkorrelation aufweist, wohingegen eine Rauschkomponente im Wesentlichen keine Selbstkorrelation aufweist. Die letztgenannten Rauschminderer teilen eine hohe Frequenz in sehr kleine Komponenten, um den Rauschabstand zu verbessern.
  • Die typischen nichtzyklischen und zyklischen Vorrichtungen zur Verbesserung des Rauschabstandes sind zum Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung „Digital Signal Processing for Image" von Fukinuki, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Newspaper Publisher, Seite 115 bis 118 beschrieben. 18 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus dieser herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung vom IIR-Typ. 19 zeigt ebenfalls ein typisches, charakteristisches Beispiel des in 18 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 503.
  • Wenn in der herkömmlichen zyklischen Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus das Framedifferenzsignal klein ist, dann führt der nichtlineare Begrenzer 503 dieses Framedifferenzsignal zum Originalsignal zurück, während dieses Framedifferenzsignal als Rauschen betrachtet wird. Wenn das Framedifferenzsignal groß ist, dann führt der nichtlineare Begrenzer 503 keinen Arbeitsgang durch, während das Framedifferenzsignal nicht als Bewegung betrachtet wird. Folglich wird der Rauschabstand des Festbildbereiches verbessert. Je größer der Wert des in 19 dargestellten Symbols a ist, desto breiter ist der vom Rauschminderer zu verarbeitende Bereich. Daher erhöht sich die Größe der Verbesserung des Rauschabstandes. Da jedoch die Bewegungskomponente ebenfalls geglättet wird, tritt eine Spurbildung im Bild auf.
  • 20 ist ein weiteres Blockdiagramm des Aufbaus einer herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung mit Coring-Schaltung. Die in 20 dargestellte Vorrichtung zur Rauschminderung mit Coring-Schaltung ist ein Beispiel für derartige Rauschminderer ohne Arbeitsgänge entlang der Zeitrichtung (Zeitbasis) innerhalb desselben Bildes. Ein Beispiel für den in 20 dargestellten nichtlinearen Begrenzer 515 ist in 19 dargestellt.
  • Bei der herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung mit Coring-Schaltung und dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird, wenn die Hochfrequenzbereichskomponente des Eingangsbildsignals (Bild) klein ist, dieses Bildsignal als Rauschen betrachtet und somit vom nichtlinearen Begrenzer 515 an das Originalsignal zurückgeführt. Wenn hingegen die Hochfrequenzbereichskomponente des Eingangsbildsignals groß ist, wird das Bildsignal als Originalsignalkomponente betrachtet und daher vom nichtlinearen Begrenzer 515 kein Arbeitsgang durchgeführt. Dadurch verbessert sich der Rauschabstand. Je größer der Wert des in 19 dargestellten Symbols a ist, desto breiter ist der vom Rauschminderer zu verarbeitende Bereich. Dementsprechend erhöht sich die Größe der Verbesserung des Rauschabstandes. Jedoch tritt bei den Hochfrequenzbereichskomponenten des Originalvideosignals (Bildsignals) eine starke Verzerrung auf.
  • Da jedoch, wie vorstehend beschrieben, beim Aufbau der Vorrichtung zur Rauschminderung mit Ausnutzung der Korrelation entlang der Zeitrichtung (Zeitbasis), die Feststellung, ob das Eingangsvideosignal dem Bewegungssignal oder dem Rauschen entspricht, auf der Basis des Pegels des Zwischenbilddifferenzsignals getroffen wird (d.h. der Differenz zwischen einem Framesignal und dem nachfolgenden Framesignal), werden derartige Eingangsvideosignale mit Bewegungskomponenten mit kleinen Amplituden als Rauschen bewertet. Demzufolge tritt die Verzerrung in Bildern mit sehr kleinen Bewegungen auf. Auch bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung mit Coring-Schaltung wird die Unterscheidung zwischen der Hochfrequenzbereichskomponente und dem Rauschen auf der Basis des Pegels der Hochfrequenzbereichskomponente getroffen. Folglich wird im Hinblick auf solch ein Videosignal mit Hochfrequenzbereichskomponente mit kleiner Amplitude die Hochfrequenzbereichskomponente als Rauschen beurteilt. Somit tritt die Verzerrung in einer sehr kleinen Signalkomponente des Originalvideosignals auf.
  • Ferner ist es bei dem Videosystem mit nichtlinearer Berechnungseinrichtung zur Unterdrückung des Niedrigpegelsignals des Videosignals im Vergleich zum Hochpegelbereich ziemlich schwierig, das Videosignal vom Rauschen im Niedrigpegelbereich zu trennen. Insbesondere bei einem natürlichen Bild wie einer Szene, gibt es zahlreiche Möglichkeiten, dass feine Signalkomponenten in einem Bereich enthalten sind, in dem der Helligkeitspegel und der Farbpegel niedrig sind. Unter diesen Umständen besteht das Problem darin, die Verzerrung zu minimieren, um den Rauschabstand zu verbessern.
  • Demnach treten in der herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung im Videosignal Verzerrungen auf, da die Unterscheidung zwischen dem Signal und dem Rauschen im Niederpegelsignalbereich nicht ausreichend ist. Zur Unterdrückung dieser Verzerrungen wird der Wert des Symbols a in der Charakteristik des in 19 dargestellten nichtlinearen Begrenzers klein gehalten und die S/N-Verbesserungsstärke (S/N – Signal to noise – Rauschabstand) sollte verringert werden. Deshalb tritt ferner das Problem auf, dass die S/N-Verbesserungseffekte im Festbildbereich und im Flachbildbereich verringert werden.
  • EP-A-0 621 732 beschreibt eine Bildqualitätssteuerschaltung mit einstellbarem Verstärker zum Verstärken einer extrahierten Hochfrequenzkomponente eines Luminanzsignals auf die Weise, dass ihre Verstärkung erhöht wird, wenn die erfasste Farbdichte hoch ist, und verringert wird, wenn die erfasste Farbdichte niedrig ist.
  • US-A-5 278 638 beschreibt eine Rauschminderungsschaltung für Videobilder, in der ein Bewegungsdetektor den Unterschied zwischen einem ersten und zweiten Bildsignal erfasst und dementsprechend ein erstes Differenzsignal erzeugt. Die Komponenten des ersten Differenzsignals innerhalb eines vorher festgelegten Frequenzbereichs werden extrahiert und zum Erzeugen eines dritten Signals verwendet. Das erste und zweite Bildsignal sowie das dritte Signal werden verwendet, um ein Kompensationssignal zu erzeugen, das anschließend vom ersten Bildsignal subtrahiert wird, um ein zweites Differenzsignal zu bilden, wodurch ein Ausgangssignal gebildet wird, das die gleiche Bildinformation wie das erste Bildsignal enthält, bei dem jedoch das Rauschen entfernt wurde.
  • US-A-4 670 775 beschreibt einen Aufbau zum Steuern der Funktion eines Zeitdomänenrauschminderungssystems in einem Farbfernsehbildsignalpfad durch Erfassen räumlicher Bildcharakteristiken in dem Pfad und Erfassen des Auftretens zeitlicher Bildveränderungen auf Halbbild-um-Halbbild-Basis, wobei ein Steuersignal in Beziehung zu den erfassten räumlichen und zeitlichen Bildcharakteristiken erzeugt und zum Steuern der Zeitdomänenfunktion des Rauschminderungssystems verwendet wird.
  • WO-A-9212600 beschreibt ein System zum Verarbeiten empfangener Fernsehsignale, wobei ein eingehendes Fernsehsignal sowohl an einen Analog-zu-Digital-Konverter als auch an einen Integrator geleitet wird. Der Integrator erzeugt ein Signal, dass die Helligkeit des vom Fernsehsignal repräsentierten Bildes verkörpert. Das Ausgangssignal des Analog-zu-Digital-Konverters wird an zwei digitale Tiefpassfilter weitergeleitet, deren Übertragungsbandbreite vom einem Steuersignal gesteuert wird. Ein Signal des Analog-zu-Digital-Konverters wird auch an einen Messstromkreis geleitet, der ein Signal erzeugt, das die Bitfehlerrate des Ausgangssignals repräsentiert. Die Signale aus dem Integrator und dem Messstromkreis werden verwendet, um die Steuersignale zu erzeugen, die an die zwei Filter geliefert werden.
  • Es ist wünschenswert, eine Vorrichtung zur Rauschminderung bereitzustellen, die Verzerrungen des Bildes unterdrücken kann, die durch Bewegung in einem Bereich mit niedrigem Signalpegel hervorgerufen werden sowie andere Verzerrungen, die durch Hochfrequenzbereichskomponenten in einem Bereich mit niedrigem Signalpegel hervorgerufen werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Rauschminderung in einem Videosignal, wie in Anspruch 1 definiert, bereitgestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung bei jedem Pixel abhängig vom Pegel des Luminanzsignals und/oder des Chrominanzsignals gesteuert.
  • Beispielsweise wird die S/N-Verbesserungsstärke in Bezug auf einen Bereich, in dem der Luminanzpegel hoch und der Absolutwertpegel des Chromasignals (nämlich die Farbsättigung hoch ist) hoch sind, in einem Bereich mit niedrigem Luminanzpegel und niedriger Farbsättigung, verringert. Daher wird die Verzerrung des Videosignals in dem Bereich, in dem das Signal nicht leicht vom Rauschen zu unterscheiden ist und einen niedrigen Pegel hat, unterdrückt. In einem hellen Bereich lässt sich der Rauschabstand ausreichend verbessern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung für jedes Pixel auf Basis des Signalpegels des Luminanzsignals und/oder des Chromasignals gesteuert. Beispielsweise wird die S/N-Verbesserungsstärke in einem Bereich mit niedrigem Luminanzpegel und niedriger Farbsättigung unterdrückt. Folglich können Verzerrungen des Hochfrequenzbereichskomponentensignals für den Bereich mit niedrigem Luminanzpegel und niedriger Farbsättigung unterdrückt werden. Außerdem kann der Rauschabstand des Bereichs der Niederfrequenzbereichskomponente unabhängig vom Signalpegel sichtbar verbessert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform gibt es eine kleine Verzerrung der Hochfrequenzbereichskomponente, wenn die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Signalpegel nicht den Schwellenwert innerhalb eines voreingestellten Bildabschnitts überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Somit kann der Rauschabstand im Gesamtbild bei einem solchen Bild mit kleiner Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit niedrigem Signalpegel verbessert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform gibt es eine kleine Verzerrung der Hochfrequenzbereichskomponente, wenn die Rate der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Signalpegel den Schwellenwert innerhalb eines voreingestellten Bildabschnitts nicht überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Somit kann der Rauschabstand im Gesamtbild bei einem solchen Bild mit kleiner Rate der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigem Signalpegel verbessert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform gibt es eine geringere Bewegung und eine kleine durch die Bewegung verursachte Verzerrung, wenn die Pixelzahl der Bewegungskomponenten mit dem niedrigen Signalpegel den Schwellenwert innerhalb eines voreingestellten Bildabschnitts nicht überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Somit kann der Rauschabstand im Gesamtbild eines solchen Bild mit kleiner Pixelzahl der Bewegungskomponenten mit dem niedrigen Signalpegel verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass aufgrund der Bewegung Verzerrungen auftreten, wenn der Anteil der Bewegungskomponente den Schwellenwert innerhalb des Bereichs mit dem niedrigen Signalpegel nicht überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Die Verbesserung im Rauschabstand kann im Gesamtbild erzielt werden, dessen Bewegungskomponentenanteil innerhalb des Bereichs mit dem niedrigen Signalpegel niedrig ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform gibt es eine weniger feine Bewegung und eine kleine Verzerrung der Bewegung, wenn die Pixelzahl der Bewegung der Hochfrequenzkomponente mit dem niedrigen Signalpegel innerhalb eines voreingestellten Bildabschnitts den Schwellenwert nicht überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzsignalpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Der Rauschabstand des Gesamtbildes eines solchen Bildes mit kleiner Pixelzahl der Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Signalpegel kann verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass Verzerrungen in der Hochfrequenzbereichskomponente auftreten, weil es eine weniger feine Bewegung gibt, wenn der Anteil der Bewegung in der Hochfrequenzbereichskomponente innerhalb des Bereichs mit niedrigem Signalpegel den Schwellenwert nicht überschreitet. Dementsprechend erfolgt der Aufbau so, dass die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungseinrichtung ansprechend mindestens auf den Luminanzsignalpegel und den Absolutwertpegel des Chromasignals nicht unterdrückt wird. Der Rauschabstand kann im Gesamtbild verbessert werden, dessen Bewegungsanteil der Hochfrequenzbereichskomponente innerhalb des Bereichs mit dem niedrigen Signalpegel niedrig ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung mit einem Aufbau, der keine erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;
  • 2 stellt schematisch einen Aufbau der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 dar;
  • 3 zeigt die Beziehung zwischen Eingangs-/Ausgangssignalen einer in allen Ausführungsformen verwendeten YC-Pegelschaltung;
  • 4 stellt eine Eingangs-/Ausgangscharakteristik eines in allen Ausführungsformen verwendeten nichtlinearen Begrenzers dar;
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zur Rauschminderung mit einem zweiten Aufbau, der keine erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;
  • 6 ist ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zur Rauschminderung mit einem dritten Aufbau, der keine erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;
  • 7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 stellt schematisch einen Aufbau einer S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 dar;
  • 9 stellt ein Ausgangssignal einer S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 dar;
  • 10 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 11 stellt schematisch einen Aufbau einer S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 dar;
  • 12 stellt ein Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 dar;
  • 13 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 14 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 16 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 17 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 18 ist ein schematisches Blockdiagramm einer herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung;
  • 19 zeigt die Eingangs-/Ausgangscharakteristik des in der herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung verwendeten nichtlinearen Begrenzers; und
  • 20 ist ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren herkömmlichen Vorrichtung zur Rauschminderung.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird ein erster Aufbau beschrieben, der den technischen Hintergrund bildet, jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß des ersten Aufbaus für einen Vollbild-IIR (Infinite Impulse Response, wörtlich: unendliche Pulsantwort)-Rauschminderer. In 1 bezeichnet Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zum Eingeben eines Videosignals, Ziffer 5 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer und Ziffer 8 einen Addierer. Ziffer 9 bezeichnet ferner einen Bildspeicher zum Speichern von Bilddaten eines Vollbilds, Ziffer 10 bezeichnet einen Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals, dessen Rauschkomponente verringert wurde und Ziffer 11 bezeichnet eine IIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Der innere Aufbau der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ist in 2 dargestellt. In 2 bezeichnet Ziffer 31 einen Eingangsanschluss, Ziffer 4 eine Absolutwertschaltung zum Berechnen der Absolutwerte der Chromasignale (R-Y-Signal, B-Y-Signal) unter den Eingangssignalen, Ziffer 34 eine Minimalwertschaltung zur Ausgabe des kleineren Absolutwertes zweier als C-Signal eingegebener Arten von Chromasignalen und Ziffer 35 eine Y-Signalschwellenwertschaltung zum Eingeben eines Luminanzsignals (Y-Signal) unter den Eingangssignalen und zum Ausgeben von 1 (eins), wenn das Luminanzsignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und von 0 (null), wenn das Luminanzsignal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Ferner zeigt die Ziffer 36 eine C-Signalschwellenwertschaltung zum Ausgeben von 1 (eins), wenn das eingegebene C-Signal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und zum Ausgeben von 0 (null), wenn das eingegebene C-Signal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert, Ziffer 37 zeigt eine YC-Pegelsteuerschaltung zur Eingabe sowohl des Ausgangssignals der Y-Signalschwellenwertschaltung 35 als auch des Ausgangssignals der C-Signalschwellenwertschaltung 36 und zum Erzeugen eines zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Signals, und Ziffer 38 ist ein Ausgangsanschluss der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5. Im Folgenden werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung mit dem vorstehend beschriebenen ersten Aufbau beschrieben.
  • Zunächst werden die Funktionen der Rauschminderungsschaltung 11 erläutert. Die Differenz zwischen dem in den Eingangsanschluss 1 eingegebenen Videosignal und einem vom Bildspeicher 9 ausgegebenen Videosignal, das dem erstgenannten Videosignal um ein Vollbild vorangeht, wird vom Subtrahierer 6 berechnet. Ein vom Subtrahierer 6 ausgegebenes Zwischenbilddifferenzsignal (d.h. die Differenz zwischen einem bestimmten Vollbildsignal und einem nachfolgenden Vollbildsignal) wird im nichtlinearen Begrenzer 7 mit einer geeigneten Verstärkung kleiner als oder gleich 1 (eins) multipliziert und das multiplizierte Signal zu dem Originaleingangssignal vom Addierer 8 zuaddiert, so dass die Pegeldifferenz zwischen den Signalen um ein Vollbild verringert werden kann. Das Ausgangssignal des Addierers 8 ist ein Ausgangssignal der Rauschminderungsschaltung und wird gleichzeitig in den Bildspeicher 9 eingegeben und anschließend wird der vorstehend beschriebene Prozess mit dem nachfolgenden Vollbild wiederholt durchgeführt. Wenn das Eingangssignal einem vollständigen Festbild (Bild) entspricht, kann ein Videosignal mit verringerten Rauschkomponenten am Ausgangsanschluss 10 erhalten werden, da das Ausgangssignal des Subtrahierers 6 dem Rauschen ohne Zeitkorrelation entspricht. Wenn das Eingangssignal allerdings einem bewegten Bild entspricht, dann wird eine Bildspur auftreten, da das Ausgangssignal des Subtrahierers 6 neben den Rauschkomponenten die Bewegungssignalkomponenten enthält. Daher ist die Charakteristik des nichtlinearen Begrenzers 7 wie in 4 gestaltet, so dass die Bildspur verringert wird. Wenn also das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschverminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um zu verhindern, dass im Bewegungsabschnitt eine Bildspur auftritt. Ferner kann im nichtlinearen Begrenzer 7 die S/N-Verbesserungsstärke ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ausgegebene Steuersignal verändert werden. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange der Wert des S/N-Verbesserungsstärkensteuersignals klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert sich.
  • Im Folgenden wird die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 zur Erzeugung eines zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Steuersignals zum Variieren der S/N-Verbesserungsstärke mit Bezug zur Zeichnung beschrieben. Das Y-Signal (Luninanz) des in einen Eingangsanschluss 31 der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungssschaltung 5 eingegebenen Videosignals wird in eine Y-Schwellenwertschaltung 35 eingegeben. Sowohl das R-Y-Signal als auch das B-Y-Signal in dem Videosignal werden zuerst in einer Absolutwertschaltung 4 verarbeitet, um ihre Absolutwerte zu berechnen und anschließend in einer Minimalwertschaltung 34 verarbeitet, um ihren Minimalwert zu berechnen, der in eine C-Schwellenwertschaltung 36 weitergeleitet wird. Sowohl die Y-Schwellenwertschaltung 35 als auch die C-Schwellenwertschaltung 36 geben 1 (eins) aus, wenn das jeweilige Eingangssignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und 0 (null), wenn das entsprechende Eingangssignal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Die von der Y-Schwellenwertschaltung 35 und der C-Schwellenwertschaltung 36 binär verarbeiteten Signale werden in eine YC-Pegelschaltung 37 eingegeben. Die YC-Pegelschaltung 37 gibt ein Signal zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 auf Basis der in 3 dargestellten Charakteristik aus.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit diesem Aufbau auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Verarbeitungsschaltung 5 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung gewählt. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Mit anderen Worten können bei Unterdrückung der Verzerrung des Luminanzsignals mit niedrigem Pegel die S/N-Verbesserungseffekte in dem hellen Bereich erzielt werden.
  • Nachstehend wird ein zweiter Aufbau beschrieben, der technischen Hintergrund bildet, jedoch keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß dem zweiten Aufbau als Vollbild-FIR-Rauschminderer (FIR-Finite Impulse Response, wörtlich: endliche Impulsantwort). In 5 bezeichnet die Ziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 5 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals in Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 43 einen Subtrahierer, Ziffer 44 einen nichtlinearen Begrenzer und 45 einen Addierer. Ferner bezeichnet Ziffer 42 einen Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 einen Ausgangsanschluss zur Ausgabe eines Signals mit einer verringerten Rauschkomponente und Ziffer 41 eine FIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Der innere Aufbau der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 aus 5 ist in 2 dargestellt. 2 ähnelt dem in der ersten Ausführungsform erläuterten Aufbau.
  • Nachstehend werden die Funktionen der Rauschminderungsschaltung 41 erläutert. Die Differenz zwischen dem in den Eingangsanschluss 1 eingegebenen Videosignal und durch den Bildspeicher 42 um ein Vollbild verzögerten Videosignal wird vom Subtrahierer 43 berechnet. Ein vom Subtrahierer 43 ausgegebenes Zwischenbilddifferenzsignal (d.h. die Differenz zwischen einem bestimmten Bildsignal und einem nachfolgenden Bildsignal) wird im nichtlinearen Begrenzer 44 mit einer geeigneten Verstärkung kleiner gleich 1 (eins) multipliziert und das multiplizierte Signal wird vom Addierer 45 zum Originaleingangssignal zuaddiert, so dass die Pegeldifferenz zwischen den Signalen um ein Vollbild verringert werden kann. Das Ausgangssignal des Addierers 45 ist ein Ausgangssignal der Rauschminderungsschaltung. Wenn das Eingangssignal einem vollständigen Festbild (Bild) entspricht, kann am Ausgangsanschluss 10 ein Videosignal mit verringerten Rauschkomponenten erhalten werden, da das Ausgangssignal vom Subtrahierer 43 einem Rauschen ohne Zeitkorellation entspricht. Entspricht das Eingangssignal jedoch einem bewegten Bild, tritt eine Bildspur auf, weil das Ausgangssignal des Subtrahierers 43 neben den Rauschkomponenten bewegte Signalkomponenten enthält. Daher ist die Charakteristik des nichtlinearen Begrenzers 44 so gestaltet wie in 4, so dass die Bildspur verringert wird. Wenn also das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um eine Bildspur im bewegten Bereich zu vermeiden. Darüber hinaus kann die S/N-Verbesserungsstärke in dem nichtlinearen Begrenzer 44 ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ausgegebene Steuersignal verändert werden. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 44 schmal, solange der Wert des S/N-Verbesserungsstärkensteuersignals klein ist. Daher ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur wird verringert.
  • Die Funktionen der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ähneln denen im ersten Aufbau. Außerdem wird in dieser Darstellung basierend auf der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs, in dem der Luminanzsignalpegel und die Sättigung des Farbsignals niedrig sind, klein gewählt, gegenüber einem Bereich, in dem der Luminanzsignalpegel und die Farbsignalsättigung hoch sind. Dementsprechend wird in dem Bereich mit dem niedrigen Pegel und dem von Rauschen schlecht zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch den Rauschminderer verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden. Mit anderen Worten können die S/N-Verbesserungseffekte im hellen Bereich erzielt werden, während die Verzerrungen des niederpegeligen Luminanzsignals unterdrückt werden.
  • Nachstehend wird ein dritter Aufbau beschrieben, der wiederum keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und sich auf eine Coring-Schaltung ohne Bildspeicher bezieht.
  • 6 ist ein schematisches Blockdiagramm der Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß dem dritten Aufbau. In 6 bezeichnet Ziffer 1 einen Eingangsanschluss zum Eingeben eines Videosignals, Ziffer 5 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals, Ziffer 53 einen Subtrahierer, Ziffer 54 einen nichtlinearen Begrenzer und Ziffer 55 einen Addierer. Zudem bezeichnet Ziffer 52 einen Tiefpassfilter zum Durchlassen von Niederfrequenzkomponenten des Eingangssignals, Ziffer 10 einen Ausgangsanschluss zur Ausgabe eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 51 eine Rauschminderungsschaltung mit Coring-Schaltung mit variabler S/N-Verbesserungsschaltung. Der innere Aufbau der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 aus 6 ist in 2 dargestellt. 2 ähnelt den Erläuterungen des ersten Aufbaus.
  • Nachstehend werden die Funktionen der Rauschminderungsschaltung 51 erklärt. Die Differenz zwischen dem in den Eingangsanschluss 1 eingegebenen Videosignal und einem Ausgangssignal des Tiefpassfilters 52 wird vom Subtrahierer 53 berechnet. Dieses Signal entspricht einer Hochfrequenzbereichskomponente des Eingangsvideosignals. Das Signal mit der Hochfrequenzbereichskomponente des Eingangsvideosignals aus dem Subtrahierer 53 wird mit einer geeigneten Verstärkung kleiner oder gleich 1 (eins) multipliziert und das multiplizierte Signal wird vom Addierer 55 zum Originaleingangssignal zuaddiert, so dass ein Signal mit unterdrückter Hochfrequenzkomponente verringert werden kann. Das Ausgangssignal des Addierers 55 ist ein Ausgangssignal der Rauschminderungsschaltung. Bei der Rauschminderungsschaltung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann das erkennbare Rauschen der Hochfrequenzbereichskomponente verringert werden, gleichzeitig jedoch können die Hochfrequenzbereichskomponenten der Signalkomponente ebenfalls verringert werden. Folglich treten Verzerrungen in der Hochfrequenzbereichskomponente des Signals auf. Deshalb ist die Charakteristik des nichtlinearen Begrenzers 54 so wie in 4 gestaltet, so dass die Verzerrung in der Hochfrequenzbereichskomponente verringert werden kann. Das bedeutet, wenn die Hochfrequenzbereichskomponente klein ist, dann wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn die Hochfrequenzbereichskomponente groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um eine Verzerrung der Hochfrequenzbereichskomponente zu vermeiden. Darüber hinaus kann im nichtlinearen Begrenzer 54 die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 54 schmal, solange der Wert des S/N-Verbesserungsstärkensteuersignals klein ist.
  • Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Verzerrung der Hochfrequenzbereichskomponente wird verringert.
  • Die Funktionen der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 ähneln denen des ersten Aufbaus. Basierend auf der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 5 wird in dieser Darstellung ebenfalls die S/N-Verbesserungsstärke des Bereichs, in dem der Luminanzsignalpegel und die Farbsignalsättigung niedrig sind, kleiner gewählt als bei einem Bereich, in dem der Luminanzsignalpegel und die Farbsignalsättigung hoch sind. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und vom Rauschen nicht leicht zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch den Rauschminderer verursachte Hochfrequenzkomponentenverzerrung unterdrückt wird, während in dem Bereich mit hohem Luminanzsignalpegel und hoher Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden. Mit anderen Worten werden die S/N-Verbesserungseffekte im hellen Bereich erzielt, während die Verzerrungen des niederpegeligen Luminanzsignals unterdrückt werden.
  • Nachstehend wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 7 ist ein schematisches Blockdiagramm der Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 7 bezeichnet die Ziffer 1 einen Eingangsanschluss zum Eingeben eines Videosignals, Ziffer 61 einen Hochpassfilter zum Ausgeben einer Hochfrequenzbereichskomponente eines Eingangssignals, Ziffer 62 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zum Ausgeben eines nichtlinearen Signals in Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer und Ziffer 8 einen Addierer. Außerdem ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichers eines Vollbildes, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine FIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Der innere Aufbau der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 aus 7 wird in 8 dargestellt. In 8 ist die Ziffer 63 ein Eingangsanschluss eines Videosignals, Ziffer 66 ein weiterer Eingangsanschluss zum Eingeben des Ausgangssignals des Hochpassfilters 61, Ziffer 4 eine Absolutwertschaltung zum Berechnen der Absolutwerte der Chromasignale (R-Y-Signal, B-Y-Signal) des Eingangssignals, Ziffer 67 eine Minimalwertschaltung zum Ausgeben des kleineren Absolutwertes zweier als C-Signal eingegebenen Chromasignalarten und Ziffer 68 eine Y-Signalschwellenwertschaltung zum Eingeben eines Luminanzsignals (Y-Signal) der Eingangssignale und zum Ausgeben von 1 (eins), wenn das Luminanzsignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und zum Ausgeben von 0 (null), wenn das Luminanzsignal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Darüber hinaus bezeichnet die Ziffer 69 eine C-Signalschwellenwertschaltung zur Ausgabe von 1 (eins), wenn das eingegebene C-Signal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und zur Ausgabe von 0 (null), wenn das eingegebene C-Signal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert und Ziffer 70 ist eine Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung zum Ausgeben von 0 (null), wenn der Absolutwert der eingegebenen Hochfrequenzbereichskomponente größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und Ausgeben vom 1 (eins), wenn der Absolutwert der eingegebenen Hochfrequenzbereichskomponente kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Ferner bezeichnet Ziffer 71 eine YC-Pegelsteuerschaltung zum Eingeben sowohl des Ausgangssignals der Y-Signalschwellenwertschaltung 68 als auch des Ausgangssignals der C-Signalschwellenwertschaltung 69 und zum Erzeugen eines zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Signals, Ziffer 72 ist einer ODER-Torschaltung zur ODER-Verarbeitung des Ausgangssignals der YC-Pegelsteuerschaltung 71 und des Ausgangssignals der Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung 70, und Ziffer 73 ist ein Ausgangsanschluss der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62. Die Charakteristik des nichtlinearen Begrenzers 7 aus 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß dieser ersten Ausführungsform beschrieben. Dabei ist anzumerken, dass zum Bezeichnen derselben oder ähnlicher Schaltelemente der folgenden Ausführungsformen die gleichen Ziffern wie in den zuvor erläuterten Ausführungsformen verwendet werden.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend im ersten Aufbau erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung Betrachtung, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird mit Bezug auf die Zeichnung die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 zum Erzeugen eines zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Steuersignals zur Variation der S/-N-Verbesserungsstärke beschrieben. Das Y-Signal (Luminanz) des in den Eingangsanschluss 63 der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 eingegebenen Videosignals (Bildsignals) wird in eine Y-Schwellenwertschaltung 68 eingegeben. Sowohl das R-Y-Signal als auch das B-Y-Signal des Videosignals wird zunächst in einer Absolutwertschaltung 4 verarbeitet, um so ihre Absolutwerte zu berechnen und anschließend in einer Minimalwertschaltung 67 verarbeitet, um den Minimalwert zwischen ihnen zu berechnen, der an eine C-Schwellenwertschaltung 69 geliefert wird. Sowohl die Y-Schwellenwertschaltung 68 als auch die C-Schwellenwertschaltung 69 gibt 1 aus, wenn das jeweilige Eingangssignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und 0 (null), wenn das jeweilige Eingangssignal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Außerdem wird die vom Hochpassfilter 61 erhaltene Hochfrequenzbereichskomponente in den Eingangsanschluss 66 eingegeben, um auf diese Weise auf Basis eines vorgegebenen Schwellenwertes durch die Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung 70 in ein binär verarbeitetes Signal umgewandelt zu werden. Wenn in dieser Ausführungsform das Eingangssignal der Hochfrequenzbereichskomponente entspricht, gibt die Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung 70 0 (null) aus, wohingegend sie 1 (eins) ausgibt, wenn das Eingangssignal der Niedrigfrequenzbereichskomponente entspricht. Die durch die Y-Schwellenwertschaltung 68 und der C-Schwellenwertschaltung 69 binär verarbeiteten Signale werden in eine YC-Pegelschaltung 71 eingegeben. Die YC-Pegelschaltung 71 gibt ein Signal zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 aus, basierend auf der in 3 dargestellten Charakteristik. Die Ausgangssignale der YC-Pegelschaltung 71 und der Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung 70 werden in die ODER-Torschaltung 72 eingegeben, so dass von der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 ein in 9 dargestelltes Ausgangssignal als Ausgangssignal ausgegeben wird.
  • Wie zuvor erläutert, wird in dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 62 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs, in dem der Luminanzsignalpegel und die Sättigung des Farbsignals niedrig sind, kleiner gewählt, als in einem Bereich mit hohem Luminanzsignalpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und dem vom Rauschen schwer zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die vom Rauschminderer verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit hohem Luminanzsignalpegel und hoher Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden. Mit anderen Worten können die S/N-Verbesserungseffekte im hellen Bereich erzielt werden, während die Verzerrung des niederpegeligen Luminanzsignals unterdrückt wird.
  • Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
  • 10 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der zweiten Ausführungsform. In 10 bezeichnet die Ziffer 1 einen Eingansanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer und Ziffer 8 einen Addierer. Außerdem ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbildes, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine zyklische Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 132 ist eine Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn eine Hochfrequenzbereichskomponente des Y-Signals des eingegebenen Videosignals erfasst wird und ein Absolutwert der Hochfrequenzbereichskomponente größer oder gleich einem konstanten Pegel ist und Ziffer 113 ist eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und eine Hochfrequenzbereichskomponente aufweist. Ziffer 115 bezeichnet einen Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild und Ziffer 117 ist eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von null als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Zählsignal des Zählers 115 einen Schwellewert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Zählsignal des Zählers 115 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 aus 10. In 11 bezeichnet Ziffer 120 einen Eingangsanschluss für das Videosignal, Ziffer 123 einen weiteren Eingangsanschluss zur Eingabe des dem Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 117 entsprechenden YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignals, Ziffer 4 ist eine Absolutwertschaltung zum Berechnen des Absolutwertes der Chromasignale (R-Y-Signal, B-Y-Signal) des Eingangssignals, Ziffer 124 eine Minimalwertschaltung zum Ausgeben des kleineren Absolutwertes zweier als C-Signale eingegebener Arten von Chromasignalen und Ziffer 125 ist eine Y-Signalschwellenwertschaltung zum Eingeben eines Luminanzsignals (Y-Signals) der Eingangssignale und zur Ausgabe von 1 (eins), wenn das Luminanzsignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und 0 (null), wenn das Luminanzsignals kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Darüber hinaus bezeichnet die Ziffer 126 eine C-Signalschwellenwertschaltung zur Ausgabe von 1 (eins), wenn das eingegebene C-Signal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und zur Ausgabe von 0 (null), wenn das eingegebene C-Signal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert, Ziffer 127 bezeichnet eine YC-Pegelsteuerschaltung zur Eingabe des Ausgangssignals der Y-Signalschwellenwertschaltung 125 sowie des Ausgangssignals der C-Signalschwellenwertschaltung 126 und zum Erzeugen eines zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Signals, Ziffer 128 ist eine ODER-Torschaltung zur ODER-Verarbeitung des in den Eingangsanschluss 123 eingegebenen YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignals und des Ausgangssignals der YC-Pegelschaltung 127 und Ziffer 129 ist ein Ausgangsanschluss der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118. In 4 ist die Charakteristik des nichtlinearen Begrenzers 7 aus 10 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau dieser Ausführungsform beschrieben. Zum Bezeichnen derselben oder ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend im ersten Aufbau beschrieben. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, dann wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um eine Bildspur im bewegten Bereich zu vermeiden. Darüber hinaus kann im nichtlinearen Begrenzer 7 die S/N-Verbesserungsstärke ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal verändert werden. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange der Wert des S/N-Verbesserungsstärkensteuersignals klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Im Folgenden wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignals beschrieben, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Der Zähler 115 zählt die Pixelanzahl des Signals mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild aus den von der Hochfrequenzkomponentenerfassungsschaltung 132 erfassten Signalen. Das Ausgangssignal des Zählers wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein Binärsignal wird als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn die Pixelzahl kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
  • Nachstehend wird die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zum Erzeugen eines zur Steuerung des nichtlinearen Begrenzers 7 verwendeten Steuersignals zum Variieren der S/N-Verbesserungsstärke beschrieben. Das Signal des in einen Eingangsanschluss 120 der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 eingegebenen Videosignals wird in eine Y-Schwellenwertschaltung 125 eingegeben. Sowohl das R-Y-Signal als auch das B-Y-Signal des Videosignals werden zunächst in einer Absolutwertschaltung 4 verarbeitet, um ihre Absolutwerte zu berechnen und anschließend in einer Minimalwertschaltung 124 verarbeitet, um dadurch den Minimalwert zwischen ihnen zu berechnen, der an eine C-Schwellenwertschaltung 126 geliefert wird. Sowohl die Y-Schwellenwertschaltung 125 als auch die C-Schwellenwertschaltung 126 geben 1 (eins) aus, wenn das jeweilige Eingangssignal größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert und 0 (null), wenn das jeweilige Eingangssignal kleiner ist als dieser vorgegebene Schwellenwert. Die binär verarbeiteten Signale der Y-Schwellenwertschaltung 125 und der C-Schwellenwertschaltung 126 werden in eine YC-Pegelschaltung 127 eingegeben. Die YC-Pegelschaltung 127 gibt auf Basis der in 3 dargestellten Charakteristik ein Signal aus. Sowohl das in den Eingangsanschluss 123 eingegebene YC-Fegelsteuer-/Festlegsignal als auch das Ausgangssignal der YC-Pegelschaltung 127 werden in die ODER-Torschaltung 128 eingegeben, so dass ein in 12 dargestelltes Ausgangssignal von der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 als Ausgangssignal ausgegeben wird.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner gewählt als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Darüber hinaus wird in dem Fall, dass die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel in einem Halbbild klein ist, die richtige Steuerung durch den Signalpegel unterbrochen, weil die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur kaum auftreten kann, wodurch das S/N-Verhältnis des gesamten Bildes verbessert werden kann.
  • Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform beschrieben.
  • 13 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der dritten Ausführungsform. In 13 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer 7 und Ziffer 8 einen Addierer. Ferner ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine zyklische Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 132 ist eine Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn eine Hochfrequenzbereichskomponente des Y-Signals des eingegebenen Videosignals erfasst wird und ein Absolutwert der Hochfrequenzbereichskomponente größer oder gleich einem konstanten Pegel ist und Ziffer 113 ist eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und eine Hochfrequenzbereichskomponente aufweist. Ziffer 114 bezeichnet einen Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der Niederpegelerfassungsschaltung 131 pro Halbbild und Ziffer 115 ist ein zweiter Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild, Ziffer 116 ein Dividierer zum Dividieren des Ausgangssignals des zweiten Zählers 115 durch das Ausgangssignal des ersten Zählers 114, und Ziffer 117 eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von null als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 einen Schwellenwert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 13 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der in 11 dargestellten S/N-Verbesserungsstärkensteursignal-Erzeugungsschaltung 118. Da der Aufbau in 11 den vorstehenden Erläuterungen völlig entspricht, wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet. Die Charakteristik des in 13 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus beschrieben. Zum Bezeichnen ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend in der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal erklärt, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Der erste Zähler 114 zählt die Pixelzahl des Signals pro Halbbild aus den von der Niederpegelerfassungsschaltung 131 erfassten Signalen. Gleichzeitig zählt der zweite Zähler 115 die Pixelzahl des Signals mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild aus den von der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132 erfassten Signalen. Das Verhältnis der Ausgangssignale aus dem ersten und zweiten Zähler wird vom Dividierer 116 berechnet. Das Ausgangssignal des Dividierers 116 wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein binäres Signals wird als YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal wird ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn diese Pixelzahl kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
  • Wie vorstehend mit Bezug auf die erste Ausführungsform der Erfindung erklärt, bewirkt die S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 zur Variation der S/N-Verbesserungsstärke die Ausgabe des in 12 dargestellten Ausgangssignals am Ausgangsanschluss 129 als Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner gewählt als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Da die eigentliche Steuerung durch den Pegel des Signals nur dann unterbrochen wird, wenn der Anteil der Hochfrequenzbereichskomponente in dem niederpegeligen Bereich niedrig ist, wird ferner im Gesamtbild eine ausreichende S/N-Verbesserung erzielt, wobei eine Verschlechterung der Hochfrequenzbereichskomponente des niederpegeligen Bereichs verhindert wird. Wenn z.B. die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel im Gesamtbild klein und der Anteil innerhalb des niederpegeligen Bereichs hoch ist, dann kann die S/N-Verbesserungsstärke für diesen Bereich auf einen geringen Betrag verringert werden. Dadurch können Verzerrungen der Hochfrequenzbereichskomponente unterdrückt werden.
  • Nachstehend wird eine vierte Ausführungsform beschrieben.
  • 14 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der vierten Ausführungsform. In 14 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer 7 und Ziffer 8 einen Addierer. Ferner ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine IIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 130 eine Bewegungserfassungsschaltung zur Eingabe des Ausgangssignals des Subtrahierers 6, das dem Zwischenbilddifferenzsignal des Eingangssignals entspricht, und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Zwischenbilddifferenzsignal größer oder gleich einem konstanten Pegel ist, Ziffer 113 eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Bewegungserfassungsschaltung 130 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal eine Niederpegelbewegungskomponente aufweist. Ziffer 115 ist ein Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild, Ziffer 117 eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von 0 (null) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Zählers 115 einen Schwellewert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Zählers 115 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der in 14 dargestellten S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118. Da der Aufbau in 11 den vorstehenden Erläuterungen völlig entspricht, wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet. Die Charakteristik des in 14 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Zum Bezeichnen ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend in der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebenen Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal erklärt, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Der Zähler 115 zählt die Pixelzahl des Signals mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild aus den von der Bewegungserfassungsschaltung 130 erfassten Signalen. Das Ausgangssignal des Zählers wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein binäres Signals wird als YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn die Pixelzahl der Bewegung mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn diese Pixelzahl kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
  • Gemäß den Zeichnungen entspricht die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zur Erzeugung eines solchen zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 zur Variation der S/N-Verbesserungsstärke verwendeten Steuersignals vollständig der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 12 dargestellt, wird das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal festgelegt, wenn das YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal eins entspricht.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner gewählt als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Darüber hinaus wird in dem Fall, dass die Pixelzahl der Bewegung mit dem niedrigen Pegel in einem Halbbild klein ist, die richtige Steuerung durch den Signalpegel unterbrochen, weil die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur kaum auftreten kann, wodurch das S/N-Verhältnis des gesamten Bildes verbessert werden kann.
  • Nachstehend wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
  • 15 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der fünften Ausführungsform. In 15 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N- Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer 7 und Ziffer 8 einen Addierer. Ferner ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerten Rauschkomponenten und Ziffer 11 eine IIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 113 eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Bewegungserfassungsschaltung 130 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal wenn das Einganssignal einen niedrigen Pegel und eine Hochfrequenzbereichskomponente aufweist. Ziffer 114 ist ein erster Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der Niederpegelerfassungsschaltung 131 pro Halbbild, Ziffer 115 ein zweiter Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild, Ziffer 116 ein Dividierer zum Dividieren des Ausgangssignals des zweiten Zählers 115 durch das Ausgangssignal des ersten Zählers 114 und Ziffer 117 eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von 0 (null) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 einen Schwellenwert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der in 15 dargestellten S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118. Da der Aufbau in 11 den vorstehenden Erläuterungen völlig entspricht, wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet. Die Charakteristik des in 15 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Zum Bezeichnen ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend im ersten Aufbau der Erfindung erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal erklärt, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Der erste Zähler 114 zählt die Pixelzahl des Signals pro Halbbild aus den von der Hochfrequenzkomponentenerfassungsschaltung 131 erfassten Signalen. Gleichzeitig zählt der zweite Zähler 115 die Pixelzahl des Signals mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild aus den von der Bewegungserfassungsschaltung 130 erfassten Signalen. Das Verhältnis der Ausgangssignale aus dem ersten und zweiten Zähler wird vom Dividierer 116 berechnet. Das Ausgangssignal des Dividierers 116 wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein binäres Signal als YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn das Bewegungsverhältnis der Niederpegelbereichskomponente pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn dieses Bewegungsverhältnis kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
  • Die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zur Erzeugung eines solchen zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 zur Variation der S/N-Verbesserungsstärke verwendeten Steuersignals entspricht vollständig der ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 12 dargestellt, wird das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal festgelegt, wenn das YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal eins entspricht.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung gewählt. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Da darüber hinaus die eigentliche Steuerung durch den Pegel des Signals nur dann unterbrochen wird, wenn der Anteil der Bewegungskomponente in dem Bereich mit dem niedrigen Pegel klein ist, kann eine ausreichende S/N-Verbesserung im Gesamtbild erzielt werden, wobei eine Verschlechterung der Hochfrequenzbereichskomponente des niederpegeligen Bereichs verhindert wird. Wenn z.B. die Pixelzahl der Bewegungskomponente mit dem niedrigen Pegel im Gesamtbild klein und der Anteil innerhalb des niederpegeligen Bereichs hoch ist, wird die S/N-Verbesserungsstärke für diesen Bereich auf einen kleinen Wert gedrückt. Somit können Verzerrungen der Hochfrequenzbereichskomponente unterdrückt werden.
  • Nachstehend wird eine sechste Ausführungsform beschrieben.
  • 16 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der sechsten Ausführungsform. In 16 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer 7 und Ziffer 8 einen Addierer. Ferner ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine IIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 132 eine Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn eine Hochfrequenzbereichskomponente des Y-Signals des eingegebenen Videosignals erfasst wird und ein Absolutwert der Hochfrequenzbereichskomponente größer oder gleich einem konstanten Pegel ist, Ziffer 130 eine Bewegungserfassungsschaltung zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das dem Zwischenbilddifferenzsignal des Eingangssignals entsprechende Ausgangssignal des Subtrahierers 6 als Eingangssignal eingegeben wird und das Zwischenbilddifferenzsignal größer oder gleich einem konstanten Pegel ist, Ziffer 113 eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132 und ebenso des Ausgangssignals der Bewegungserfassungsschaltung 130 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und eine Hochfrequenzbereichskomponente aufweist. Ziffer 115 ist ein Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild und Ziffer 117 eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von 0 (null) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Zählers 115 einen Schwellewert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Zählers 115 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der in 16 dargestellten S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118. Da der Aufbau in 11 den vorstehenden Erläuterungen völlig entspricht, wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet. Die Charakteristik des in 16 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Zum Bezeichnen ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend in der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal erklärt, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Die UND-Torschaltung 113 gibt ein Signal nur dann aus, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und ferner die Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente aufweist, wobei die Zahl der in einem Halbbild enthaltenen Pixel gezählt wird. Das Ausgangssignal des Zählers wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein binäres Signal als YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn die Pixelzahl kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert. Die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zur Erzeugung eines Steuersignals zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers zur Variation der S/N-Verbesserungsstärke entspricht vollständig der ersten Ausführungsform. Wie in 12 dargestellt, wird das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal festgelegt, wenn das YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal eins entspricht.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner gewählt als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Darüber hinaus wird in dem Fall, dass die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel in einem Halbbild klein ist, die richtige Steuerung durch den Signalpegel unterbrochen, weil die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur kaum auftreten kann, wodurch das S/N-Verhältnis des gesamten Bildes verbessert werden kann.
  • Auch wenn das Eingangssignal eine Bewegung mit niedrigem Pegel enthält, wird folglich, wenn dieses Eingangssignal nicht viele Hochfrequenzbereichskomponenten enthält, die S/N-Verbesserungsstärkenunterdrückung durch den YC-Pegel verhindert. Somit kann die Verbesserungsstärke im Vergleich zu dem Fall, dass die S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsstärke 118 nur von der Bewegung mit dem niedrigen Pegel gesteuert wird, erhöht werden.
  • Nachstehend wird eine siebente Ausführungsform beschrieben.
  • 17 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Rauschminderung gemäß der siebenten Ausführungsform. In 17 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Eingangsanschluss zur Eingabe eines Videosignals, Ziffer 118 eine S/N-Verbesserungstürkensteuersignal-Erzeugungsschaltung zur Ausgabe eines nichtlinearen Signals mit Bezug auf das Eingangssignal, Ziffer 6 einen Subtrahierer, Ziffer 7 einen nichtlinearen Begrenzer 7 und Ziffer 8 einen Addierer. Ferner ist Ziffer 9 ein Bildspeicher zum Speichern eines Vollbilds, Ziffer 10 ein Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Signals mit verringerter Rauschkomponente und Ziffer 11 eine IIR-Rauschminderungsschaltung mit variabler S/N-Verbesserungsstärke. Ziffer 131 bezeichnet eine Niederpegelerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn ein Pixel eines Y-Signals des eingegebenen Videosignals kleiner ist als ein konstanter Pegel, Ziffer 132 eine Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung zur Ausgabe eines Signals nur dann, wenn eine Hochfrequenzbereichskomponente des Y-Signals des eingegebenen Videosignals erfasst wird und ein Absolutwert der Hochfrequenzbereichskomponente größer oder gleich einem konstanten Pegel ist, Ziffer 130 eine Bewegungserfassungsschaltung zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das dem Zwischenbilddifferenzsignal des Eingangssignals entsprechende Ausgangssignal des Subtrahierers 6 als Eingangssignal eingegeben wird und das Zwischenbilddifferenzsignal größer oder gleich einem konstanten Pegel ist, Ziffer 113 eine UND-Torschaltung zum UND-Verarbeiten des Ausgangssignals der Niederpegelerfassungsschaltung 131 und des Ausgangssignals der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132 und ebenso des Ausgangssignals der Bewegungserfassungsschaltung 130 und zum Ausgeben eines Signals nur dann, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und eine Hochfrequenzbereichskomponente aufweist. Ziffer 114 ist ein erster Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der Niederpegelerfassungsschaltung 131 pro Halbbild, Ziffer 115 ein zweiter Zähler zum Zählen der Ausgangssignale der UND-Torschaltung 113 pro Halbbild, Ziffer 116 ein Dividierer zum Dividieren des Ausgangssignals des zweiten Zählers 115 durch das Ausgangssignal des ersten Zählers 114 und Ziffer 117 eine Schwellenwertschaltung zum Ausgeben von 0 (null) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 den Schwellenwert übersteigt und zum Ausgeben von 1 (eins) als YC-Pegelsteuer-/Fixierungssignal, wenn das Ausgangssignal des Dividierers 116 diesen Schwellenwert nicht übersteigt. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der in 17 dargestellten S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118. Da der Aufbau in 11 den vorstehenden Erläuterungen völlig entspricht, wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet. Die Charakteristik des in 17 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 ist in 4 dargestellt. Nachstehend werden die Funktionen der Vorrichtung zur Rauschminderung des vorstehend beschriebenen Aufbaus gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Zum Bezeichnen ähnlicher Schaltelemente werden die gleichen Ziffern wie in der zuvor erläuterten Ausführungsform verwendet.
  • Die Rauschminderungsschaltung 11 entspricht dem IIR-Rauschminderer mit dem Zwischenbilddifferenzsignal, wie vorstehend im der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal klein ist, wird das Ausgangssignal als Rauschen betrachtet, so dass der Rauschminderungsprozess ausgeführt wird. Wenn das Zwischenbilddifferenzsignal groß ist, wird das Ausgangssignal als Bewegung betrachtet, so dass kein Rauschminderungsprozess ausgeführt wird, um im bewegten Bereich eine Bildspur zu vermeiden. Auch im nichtlinearen Begrenzer 7 kann die S/N-Verbesserungsstärke verändert werden ansprechend auf das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal. Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgangsbereich des nichtlinearen Begrenzers 7 schmal, solange das S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal klein ist. Dementsprechend ist die S/N-Verbesserungsstärke klein und die Bildspur verringert.
  • Nachstehend wird die Funktion der Erzeugung des YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal erklärt, mit dem das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung gesteuert wird. Der erste Zähler 114 zählt die Pixelzahl des Signals pro Halbbild aus den von der Niederpegelerfassungsschaltung 132 erfassten Signalen. Gleichzeitig gibt die UND-Torschaltung 113 das Signal nur dann aus, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel und die Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente aufweist, wobei anschließend die Zahl der in einem Vollbild enthaltenen Pixel vom zweiten Zähler 115 gezählt wird. Das Verhältnis der Ausgangssignale aus diesen Zählern wird vom Dividierer 116 berechnet. Das Ausgangssignal des Dividierers wird von der Schwellenwertschaltung 117 mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und ein binäres Signal als YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal ausgegeben. In dieser Ausführungsform gibt die Schwellenwertschaltung 117 0 (null) aus, wenn die Pixelzahl der Hochfrequenzbereichskomponente mit dem niedrigen Pegel pro Halbbild größer ist als der vorgegebene Schwellenwert und 1 (eins), wenn diese Pixelzahl kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert.
  • Die Funktion der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 zur Erzeugung eines solchen zum Steuern des nichtlinearen Begrenzers 7 zur Variation der S/N-Verbesserungsstärke verwendeten Steuersignals entspricht vollständig der ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 12 dargestellt, wird das aus der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 ausgegebene Steuersignal festgelegt, wenn das YC-Pegelsteuer-/Festlegsignal eins entspricht.
  • Wie vorstehend erläutert, wird in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform auf Basis der Charakteristik der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 die S/N-Verbesserungsstärke eines Bereichs mit niedrigem Luminanzsignalpegel und niedriger Farbsignalsättigung kleiner gewählt als in einem Bereich mit hohem Luminanzpegel und hoher Farbsignalsättigung. Dementsprechend wird in dem Bereich mit niedrigem Pegel und schwer vom Rauschen zu unterscheidenden Signal die S/N-Verbesserungsstärke verringert, so dass die durch die Rauschminderung verursachte Bildspur unterdrückt wird, während in dem Bereich mit dem hohen Luminanzsignalpegel und der hohen Farbsättigung die S/N-Verbesserungseffekte erzielt werden können. Da die eigentliche Steuerung durch den Pegel des Signals nur dann unterbrochen wird, wenn der Anteil der Hochfrequenzbereichskomponente in dem niederpegeligen Bereich niedrig ist, wird ferner im Gesamtbild eine ausreichende S/N-Verbesserung erzielt, wobei eine Verschlechterung der Hochfrequenzbereichskomponente des niederpegeligen Bereichs verhindert wird.
  • Auch wenn das Eingangssignal eine Bewegung mit niedrigem Pegel enthält, wird folglich die S/N-Verbesserungsstärkensteuerunterdrückung durch den YC-Pegel verhindert, wenn dieses Eingangssignal nicht viele Hochfrequenzbereichskomponenten enthält. Somit kann die Verbesserungsstärke im Vergleich zu dem Fall, dass die S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 nur von der Bewegung mit dem niedrigen Pegel gesteuert wird, erhöht werden. Auch wenn die Pixelzahl der Bewegungskomponente in Hochfrequenzbereich mit dem niedrigen Pegel im Gesamtbild klein ist, kann die S/N-Verbesserungsstärke dieses Bereichs auf einen kleinen Wert gedrückt werden, wenn der Anteil in dem Bereich mit dem niedrigen Pegel groß ist, so dass Verzerrungen der Bewegungskomponente im Hochfrequenzbereich unterdrückt werden können.
  • Es ist anzumerken, dass obwohl die Charakteristik der YC-Pegelschaltung der in 3 dargestellten Charakteristik entspricht, das Signal in allen vorstehend erläuterten Ausführungsformen durch Eingeben sowohl des Y-Signals als auch des C-Signals ausgegeben wird, wobei die Charakteristik dieser YC-Pegelschaltung alternativ dazu durch Ausgeben eines Signals auf Basis entweder nur des Y-Signals oder des C-Signals definiert werden kann. Darüber hinaus können die Ausführungsformen auf die Vollbild-IIR-Rauschminderer angewendet werden. Ähnlich dem ersten Aufbau kann die vorliegende Erfindung offensichtlich auf Vollbild-FIR-Rauschminderer angewendet werden sowie auf eine Rausch-Coring-Schaltung ohne Vollbildspeicher. Die Struktur des Rauschminderers, das Signal, bei dem die Rauschminderung durchgeführt wird (Y-Signal der Ausführungsformen) und das S/N-Verbesserungsstärkensteuerungsverfahren sind nicht auf die jeweiligen Ausführungsformen beschränkt. Es können andere Möglichkeiten verwendet werden, mit denen die S/N-Verbesserungsstärken extern gesteuert werden können. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Charakteristik des in 4 dargestellten nichtlinearen Begrenzers 7 beschränkt, sondern lässt sich auch mit anderen Charakteristiken des nichtlinearen Begrenzers ausführen, deren S/N-Verbesserungsstärke variabel ist oder 0 (null) beinhalten kann. Die Ausgangssignale und Bitzahlen der vorstehend beschriebenen Y-Schwellenwertschaltungen 35, 68, 125, der C-Schwellenwertschaltungen 36, 69, 126, der Hochfrequenzbereichskomponentenschwellenwertschaltung 70, der Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung 132, der Bewegungserfassungsschaltung 130 und der Schwellenwertschaltung 117 sind nicht auf jene beschränkt, die in den jeweiligen Ausführungsformen offenbart sind. Darüber hinaus sind die Ausgangscharakteristiken der YC-Pegelschaltungen 37, 71, 127 und ihre Bitzahlen nicht auf die jeweiligen Ausführungsformen beschränkt. Alternativ können viele andere Schaltungen eingesetzt werden, wenn diese Schaltungen ein Signal erzeugen, das die S/N-Verbesserungsstärke der Rauschminderungsschaltung verändern kann. Ferner kann der Schaltungsabschnitt zur Durchführung der Binärverarbeitung durch einen anderen Schaltungsabschnitt zum Ausführen einer Mehrpegelverarbeitung ersetzt werden. Der Aufbau des Tiefpassfilters 52, des Hochpassfilters 61 und der Hochfrequenzubereichskomponetenerfassungsschaltung 132 kann so gewählt werden, dass beliebige Frequenzkomponenten in horizontaler Richtung, vertikaler Richtung und horizontalen/vertikalen Richtungen erhalten werden. Ferner sind die Bewegungserfassungsverfahren und die Verfahren zur Erfassung der Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente, wie sie in der vierten, fünften, sechsten und siebenten Ausführungsform beschrieben sind, nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Alternativ können vergleichbare Wirkungen erzielt werden, indem die Bewegungserfassung beispielsweise durch Frequenztrennung wie etwa der Hadamard-Transformation durchgeführt wird. Obwohl das Bewegungssignal und das Hochfrequenzbereichskomponentensignal in der Ausführungsform sieben und acht separat erfasst werden, können auch andere Aufbauvarianten eingesetzt werden, die die Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente erfassen können. Beispielsweise kann eine Hochfrequenzbereichskomponentenerfassungsschaltung am Ausgang der Bewegungserfassungsschaltung vorgesehen sein, so dass die Bewegung der Hochfrequenzbereichskomponente erfasst werden kann. Ferner sind in der zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebenten Ausführungsform der Zähler 115 oder die Zähler 114 und 115 so ausgelegt, dass sie die Pixelzahl in Halbbildeinheiten auszählen. Alternativ dazu ist das Eingangssignal nicht auf das Zeilensprungsignal begrenzt, der Videobereich allerdings, in dem die Pixelzahl gezählt wird, kann ein beliebiger Bereich sein. Andernfalls lassen sich eine beliebige Halbbildzahl und eine beliebige Vollbildzahl verwenden. In der zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebenten Ausführungsform wird das Ausgangssignal der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 durch die Schwellenwertschaltung 117 in Halbbildeinheiten gesteuert. Alternativ dazu kann in Bezug auf die Pixel eines hochpegeligen Signals, nämlich einen hellen Bereich, ein anderes Verfahren zur Erhöhung der S/N-Verbesserungsstärke zusätzlich in der S/N-Verbesserungsstärkensteuersignal-Erzeugungsschaltung 118 verwendet werden.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Rauschminderung in einem Videosignal, umfassend: eine Einrichtung (4, 67, 68, 69, 71; 4, 124, 125, 126, 127) zum Erzeugen eines ersten Steuersignals, die auf die Amplitude von mindestens einer Komponente jedes Pixels des Videosignals anspricht; eine Einrichtung (61; 113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) zum Erzeugen eines zweiten Steuersignals; und eine Einrichtung zur Rauschminderung (11) zum Erhöhen des Rauschabstandes des Videosignals um einen davon abhängigen Betrag, die auf das erste und zweite Steuersignal anspricht; dadurch gekennzeichnet, dass: die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (61; 113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) eine Einrichtung (61; 132) zum Extrahieren eines Hochfrequenzbereiches des Videosignals umfasst; die Einrichtung (61; 113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) zum Erzeugen des zweiten Steuersignals zumindest auf (a) eine Hochfrequenzkomponente, die von der besagten Extrahiereinrichtung (61; 132) aus dem Videosignal extrahiert wurde oder (b) das Ausgangssignal einer Bewegungserfassungseinrichtung (130) anspricht, wobei die Einrichtung zur Rauschminderung (11) vorgesehen ist, um ein Signal zu erzeugen, das, wenn es mit dem Videosignal kombiniert wird, zumindest einen Teil des Rauschens im Videosignal entfernt.
  2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Komponenten des Videosignals zumindest ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal umfasst.
  3. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zur Rauschminderung (11) vorgesehen ist, um den Rauschabstand des Videosignals in Reaktion auf eine Verringerung im Wert des Luminanzsignals und/oder des Chrominanzsignals um einen geringeren Betrag zu erhöhen.
  4. Die Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (61; 113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) vorgesehen ist, um das Vorhandensein einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals zu erfassen, wenn die Amplitude der zumindest einen Komponente des Videosignals niedrig ist.
  5. Die Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) umfasst: eine auf die Luminanzkomponente des Videosignals ansprechende Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Luminanzsignal unter einem vorbestimmten Wert liegt, eine Einrichtung (132) zum Erfassen einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals darauf ansprechend; eine auf die Ausgangsignale der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) und die Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (132) ansprechende Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals; einen auf das Logikausgangssignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwertes des Ausgangssignals aus der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals des Zählers (115) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  6. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals umfasst: eine auf die Luminanzkomponente des Videosignals ansprechende Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Luminanzsignal unter einem vorbestimmten Wert liegt; einen auf das Ausgangssignal ansprechenden ersten Zähler (114) zum Zählen der Anzahl der Pixel mit einem als niedrig bewerteten Pegel innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; eine Einrichtung (132) zum Erfassen einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals darauf ansprechend; eine auf die Ausgangssignale der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) und der Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (132) ansprechende Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals; einen auf das Logikausgangssignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden zweiten Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwerts des Ausgangssignals aus der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; eine auf die Ausgangssignale des ersten und zweiten Zählers (114, 115) ansprechende Divisionseinrichtung zum Berechnen des Verhältnisses zwischen beiden; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Divisionseinrichtung (116) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  7. Die Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Logikeinrichtung (113) vorgesehen ist, um das Logikausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn das Ausgangssignal der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) auf einem niedrigen Pegel liegt und wenn eine Hochfrequenzbereichkomponente erfasst wird und wobei das Ausgangssignal der Einrichtung zur Rauschminderung (11) so gesteuert wird, dass der Anstieg im Rauschabstand vom Ausgangssignal der Schwellenwerteinrichtung (117) abhängt.
  8. Die Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) vorgesehen ist, um einen Bewegungsbereich zu erfassen, wenn die Amplitude der zumindest einen Komponente des Videosignals niedrig ist.
  9. Die Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend die Bewegungserfassungseinrichtung (130) zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei Erfassung einer Bewegung innerhalb zumindest einer Halbbildperiode, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) umfasst: eine auf das Luminanzsignal ansprechende Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Pegel des Luminanzsignals unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt; eine Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals, das von den Ausgangssignalen sowohl der Bewegungserfassungseinrichtung (130) als auch der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) abhängt; einen auf das Logiksignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwertes des Ausgangssignals der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals des Zählers (115) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  10. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin umfassend die Bewegungserfassungseinrichtung (130) zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei Erfassung einer Bewegung innerhalb zumindest einer Halbbildperiode, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) umfasst: eine auf das Luminanzsignal ansprechende Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Pegel des Luminanzsignals unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt; einen auf das Ausgangssignal der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) ansprechenden ersten Zähler (114) zum Zählen der Anzahl der Pixel mit einem als niedrig bewerteten Pegel innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; eine Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals, das von den Ausgangssignalen sowohl der Bewegungserfassungseinrichtung (130) als auch der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) abhängt; einen auf das Logiksignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden zweiten Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwertes des Ausgangssignals der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; und eine auf die Ausgangssignale des ersten und zweiten Zählers (114, 115) ansprechende Divisionseinrichtung (116) zum Berechnen des Verhältnissen zwischen beiden; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Divisionseinrichtung (116) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  11. Die Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Logikeinrichtung (113) vorgesehen ist, um das Logikausgangssignal nur dann erzeugen, wenn das Ausgangssignal der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) auf einem niedrigen Pegel liegt und wenn eine Bewegung erfasst wird und wobei das Ausgangssignal der Einrichtung zur Rauschminderung (11) so gesteuert wird, dass der Anstieg im Rauschabstand vom Ausgangssignal der Schwellenwerteinrichtung (117) abhängt.
  12. Die Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (61; 113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) vorgesehen ist, um das Vorhandensein von Bewegung einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals zu erfassen, wenn die Amplitude der zumindest einen Komponente des Videosignals niedrig ist.
  13. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend die Bewegungserfassungseinrichtung (130) zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei Erfassung einer Bewegung innerhalb zumindest einer Halbbildperiode, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) umfasst: eine auf die Luminanzkomponente des Videosignals ansprechende Einrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn das Luminanzsignal unter einem vorbestimmten Wert liegt; eine Einrichtung (132) zum Erfassen einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals darauf ansprechend; eine auf die Ausgangssignale der Einrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, der Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (132) und der Bewegungserfassungseinrichtung (130) ansprechende Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals; einen auf das Logikausgangssignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwertes des Ausgangssignals der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals des Zählers (115) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  14. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend die Bewegungserfassungseinrichtung (130) zum Erzeugen eines Ausgangssignals bei Erfassung einer Bewegung innerhalb zumindest einer Halbbildperiode, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (113, 114, 115, 116, 117, 131, 132) umfasst: eine auf das Luminanzsignal ansprechende Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der Pegel des Luminanzsignals unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt; einen auf das Ausgangssignal der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) ansprechenden ersten Zähler (114) zum Zählen der Anzahl der Pixel mit einem als niedrig bewerteten Pegel innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; eine Einrichtung (132) zum Erfassen einer Hochfrequenzkomponente des Videosignals und zum Erzeugen eines Ausgangssignals darauf ansprechend; eine Logikeinrichtung (113) zum Erzeugen eines Logikausgangssignals, abhängig von den Ausgangssignalen sowohl der Bewegungserfassungseinrichtung (130) als auch der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) und der Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (132); einen auf das Logiksignal der Logikeinrichtung (113) ansprechenden zweiten Zähler (115) zum Erzeugen eines Zählwertes des Ausgangssignals der Logikeinrichtung (113) innerhalb eines vorbestimmten Abschnitts des Videosignals; und eine auf die Ausgangssignale des ersten und zweiten Zählers (114, 115) ansprechende Divisionseinrichtung (116) zum Berechnen des Verhältnisses zwischen beiden; und eine Schwellenwerteinrichtung (117) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Divisionseinrichtung (116) mit einem vorbestimmten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.
  15. Die Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Logikeinrichtung (113) vorgesehen ist, um das Logikausgangssignal nur dann erzeugen, wenn das Ausgangssignal der Niederpegelluminanzsignalerfassungseinrichtung (131) auf einem niedrigen Pegel liegt und wenn eine Bewegung erfasst wird und wobei das Ausgangssignal der Einrichtung zur Rauschminderung (11) so gesteuert wird, dass der Anstieg im Rauschabstand vom Ausgangssignal der Schwellenwerteinrichtung (117) abhängt.
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