JP3429615B2 - Image signal noise reduction circuit - Google Patents

Image signal noise reduction circuit

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JP3429615B2
JP3429615B2 JP29992995A JP29992995A JP3429615B2 JP 3429615 B2 JP3429615 B2 JP 3429615B2 JP 29992995 A JP29992995 A JP 29992995A JP 29992995 A JP29992995 A JP 29992995A JP 3429615 B2 JP3429615 B2 JP 3429615B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号のノイズ
低減回路に係わり、より詳細には、MUSE(Mult
iple sub Nyquist Sampling
Encode)方式の高精度テレビジョン信号デコー
ダ、EDTV受像機等の画像のディジタル信号処理を行
うノイズ低減回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal noise reduction circuit, and more particularly to MUSE (Mult).
apple sub Nyquist Sampling
The present invention relates to a noise reduction circuit that performs digital signal processing of an image in an Encode) high-precision television signal decoder, an EDTV receiver, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画と静止画とを区別して各々異なった
信号処理を行った後、画像の動き情報を基にこれら動画
信号と静止画信号とを混合する、 MUSEデコーダや
EDTV受像機のような、動き適応画像処理システムに
おいては、静止画像部においてはフレームメモリーを用
いた巡回型ノイズ除去方式が用いられている。しかしな
がら、動画像部においては、このフレームメモリーを用
いた巡回型ノイズ除去方式は画像が2重像になってしま
う等の弊害が起こるため用いることはできない。
2. Description of the Related Art A moving image and a still image are distinguished from each other and subjected to different signal processing, and then the moving image signal and the still image signal are mixed based on motion information of the image, such as a MUSE decoder or an EDTV receiver. In the motion adaptive image processing system, the still image part uses a cyclic noise removal method using a frame memory. However, in the moving image portion, the cyclic noise removal method using the frame memory cannot be used because it causes a problem such as a double image.

【0003】ここで、図6に従来の動画信号用ノイズ低
減回路の構成を示す。図6において、78は画像信号を
入力する入力端子、79は低域通過フィルタ(以下LP
Fと略して記す。)、80は減算回路、81は非線形処
理回路、82は加算回路、83は出力端子をそれぞれ示
す。
FIG. 6 shows the configuration of a conventional moving image signal noise reduction circuit. In FIG. 6, reference numeral 78 is an input terminal for inputting an image signal, 79 is a low-pass filter (hereinafter referred to as LP
Abbreviated as F. ), 80 is a subtraction circuit, 81 is a non-linear processing circuit, 82 is an addition circuit, and 83 is an output terminal.

【0004】従来の動画信号用ノイズ低減回路の動作を
以下に示す。入力端子78より入力された信号は、LP
F79、減算回路80及び加算回路82に分配される。
LPF79は入力信号から高域成分を除去し低域成分の
み出力する。減算回路80はLPF79の出力信号、す
なわち入力信号の低域部分から入力端子78に入力され
た信号を減算する。これにより減算回路80の出力に
は、高域の信号成分(負)が抽出される。この高域の信
号成分(負)が、非線形処理回路81で処理された後、
加算回路82により元の入力信号と加算され、ノイズ低
減された信号として出力端子83から出力される。
The operation of the conventional noise reduction circuit for moving picture signals is shown below. The signal input from the input terminal 78 is LP
It is distributed to the F79, the subtraction circuit 80, and the addition circuit 82.
The LPF 79 removes high frequency components from the input signal and outputs only low frequency components. The subtraction circuit 80 subtracts the signal input to the input terminal 78 from the output signal of the LPF 79, that is, the low frequency part of the input signal. As a result, a high frequency signal component (negative) is extracted from the output of the subtraction circuit 80. After this high-frequency signal component (negative) is processed by the non-linear processing circuit 81,
The addition circuit 82 adds the original input signal and outputs the noise-reduced signal from the output terminal 83.

【0005】図7は、このような従来のノイズ低減回路
に用いられている非線形処理回路81の入出力特性の一
例を示す。図7から明らかなように、入力レベルの非常
に低い範囲(Aの部分)においては、誤差として出力を
「0」にする。次いで、入力レベルがある程度の高さの
範囲(Bの部分)ではノイズとして、入力レベルに比例
したレベルを出力する。さらに入力レベルの高い範囲
(Cの部分)では、入力信号はノイズによるものと画像
の輪郭成分によるものとが混合しており、かつ入力レベ
ルが大きくなるほど輪郭成分の割合が多くなるとして、
入力レベルが高くなるにしたがって、より低いレベルを
出力する。すなわち、非線形処理回路81によって、B
及びCの範囲の信号のみをノイズと判断して、加算回路
82によって、元の入力信号から除去する。
FIG. 7 shows an example of the input / output characteristics of the non-linear processing circuit 81 used in such a conventional noise reduction circuit. As is clear from FIG. 7, the output is set to “0” as an error in the extremely low input level range (portion A). Next, in the range where the input level is high to some extent (portion B), a level proportional to the input level is output as noise. Further, in the range where the input level is high (portion C), the input signal is a mixture of noise and contour components of the image, and the proportion of contour components increases as the input level increases.
The higher the input level, the lower the level that is output. That is, by the nonlinear processing circuit 81, B
Only signals in the range of C and C are determined to be noise, and the addition circuit 82 removes them from the original input signal.

【0006】この場合、入出力特性が異なるそれぞれの
範囲A,B,Cの設定は、経験的に決められており又、
入力信号のレベルだけでノイズ成分と輪郭成分とを区別
しようとしているため、画像の劣化を伴うことなくノイ
ズを除去することは困難であった。
In this case, the setting of the respective ranges A, B, C having different input / output characteristics is empirically determined, and
Since the noise component and the contour component are to be distinguished only by the level of the input signal, it is difficult to remove the noise without degrading the image.

【0007】また、従来のノイズ低減技術については、
例えば、特開平6−113315号公報に開示された
「ノイズ低減回路」が知られている。このノイズ低減回
路は、画像の輪郭を検出し、画像の平坦な部分では低域
通過フィルタによりノイズを除去し、画像の輪郭部では
入力信号をそのまま出力する構成となっている。しか
し、この方式の場合、画像の輪郭部のノイズは除去され
ないことになる。
Regarding conventional noise reduction techniques,
For example, a "noise reduction circuit" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-113315 is known. This noise reduction circuit is configured to detect the contour of the image, remove noise in the flat portion of the image by a low-pass filter, and output the input signal as it is at the contour portion of the image. However, in the case of this method, the noise in the contour portion of the image is not removed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のノイ
ズ低減回路の場合、高域の周波数成分を除去することで
ノイズの低減を行っているため、映像信号の高周波成分
をも除去してしまい、その結果、動画の画質劣化(ぼ
け)が起こると言う問題点があった。すなわち、ノイズ
の低減効果を得る代わりに動画の画質が劣化するという
トレードオフの関係にあった。また、静止画用ノイズ除
去方式に用いられているフレーム巡回方式に比べるとノ
イズ除去効果が少なく、動き適応処理をされた後の画像
において動画部と静止画部におけるS/N(信号対ノイ
ズ)比の差が目につき、画質の低下をまねいている。
In the case of such a conventional noise reduction circuit, since noise is reduced by removing high frequency components, high frequency components of the video signal are also removed. As a result, there is a problem that the image quality of the moving image deteriorates (blur). That is, there is a trade-off relationship that the image quality of a moving image deteriorates instead of obtaining the noise reduction effect. In addition, the noise removal effect is less than that of the frame cyclic method used for the still image noise removal method, and S / N (signal to noise) in the moving image portion and the still image portion in the image after the motion adaptation processing is performed. The difference in the ratio is noticeable, which causes deterioration of image quality.

【0009】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、動画のぼけを伴う事なく、ま
た、静止画用のフレーム巡回型ノイズ除去方式と同等又
は、それ以上のノイズ除去効果を得るようにした動画用
のノイズ低減回路を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is free from blurring of moving images, and is equal to or more than the frame recursive noise elimination system for still images. It is an object of the present invention to provide a noise reduction circuit for a moving image that obtains a noise removal effect.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のノイズ
低減回路は、輪郭検出回路の出力に応じて、低域通過フ
ィルタの出力とメディアンフィルタの出力とを、それぞ
れの割合を変化させながら加算して、輪郭信号のノイズ
レベル信号に対する比が大きい場合には、メディアンフ
ィルタの出力の割合を増加させ、輪郭信号のノイズレベ
ル信号に対する比が小さい場合には前記低域フィルタの
出力の割合を増加させて出力するようにしたことを特徴
とする。この構成によって、画像の平坦部においては、
低域通過フィルタ出力信号の割合を多くし、輪郭部にお
いてはメディアンフィルタ出力信号の割合を多くするこ
とで、画像の輪郭部においては画像の輪郭を保ったまま
ノイズを除去し、画面全体の総合的なノイズ低減効果を
得ることができる。この結果、動画において、静止画に
用いられているフレーム巡回型ノイズ低減方式と同等も
しくはそれ以上のノイズ低減効果を得ることができるた
め、動き適応処理により静止画と動画が混合された後に
静止画と動画のS/N比の差が無くなるようにすること
ができる。
According to the output of a contour detection circuit, a noise reduction circuit according to a first aspect of the present invention changes the respective ratios of the output of a low pass filter and the output of a median filter. If the ratio of the contour signal to the noise level signal is large, the ratio of the output of the median filter is increased, and if the ratio of the contour signal to the noise level signal is small, the ratio of the output of the low-pass filter is increased. It is characterized in that the output is increased. With this configuration, in the flat part of the image,
By increasing the ratio of the low-pass filter output signal and increasing the ratio of the median filter output signal in the contour part, noise is removed in the contour part of the image while maintaining the contour of the image, and A noise reduction effect can be obtained. As a result, it is possible to obtain a noise reduction effect equivalent to or higher than that of the frame recursive noise reduction method used for still images in moving images. It is possible to eliminate the difference in the S / N ratio between the moving picture and the moving picture.

【0011】請求項2に記載のノイズ低減回路は、請求
項1に記載のノイズ低減回路を2段に縦続接続し、この
縦続接続された1段目のノイズ低減回路の出力を縦続接
続された2段目のノイズ低減回路の入力としたことを特
徴とする。この構成によって、ノイズ除去効果を大きく
することができる。
[0011] Noise reduction circuit according to claim 2, cascaded in two stages noise reduction circuit according to claim 1, the
Cascade connection of the output of the first-stage noise reduction circuit connected in cascade
It is characterized in that it is used as the input of the noise reduction circuit of the second stage that is continued . With this configuration, the noise removal effect can be increased.

【0012】請求項3に記載のノイズ低減回路は、請求
項2に記載のノイズ低減回路の出力にさらに第2の演算
回路を接続し、第2の演算回路によって、ノイズレベル
信号の出力に応じて、縦続接続された1段目のノイズ低
減回路の出力と縦続接続された2段目のノイズ低減回路
の出力とを、それぞれの割合を変化させながら加算し
て、ノイズレベル信号が大きい場合には、2段目のノイ
ズ低減回路の出力の割合を増加させ、ノイズレベル信号
が小さい場合には1段目のノイズ低減回路の出力の割合
を増加させて出力するようにしたことを特徴とする。こ
の構成によって、ノイズレベルに合ったノイズ低減効果
を得ることができ、その結果、必要以上に大きなノイズ
除去効果を持たすことによる画質劣化を押さえることが
できる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a noise reduction circuit further comprising a second arithmetic circuit connected to the output of the noise reduction circuit according to the second aspect, and the second arithmetic circuit responds to the output of the noise level signal. Te, connected in cascade to the output of the noise reduction circuit of the first stage connected in cascade second stage of the noise reduction circuit
The output and adds while varying the respective proportions, when the noise level signal is large, increases the proportion of output of the noise reduction circuit of the second stage, when the noise level signal is small 1 It is characterized in that the ratio of the output of the noise reduction circuit in the stage is increased and then output. With this configuration, it is possible to obtain a noise reduction effect that matches the noise level, and as a result, it is possible to suppress deterioration in image quality due to the unnecessary noise removal effect.

【0013】請求項4に記載のノイズ低減回路は、請求
項3に記載のノイズ低減回路にさらに第3の演算回路及
び切り替え回路を接続し、第3の演算回路によって、1
段目のノイズ低減回路の入力と出力との差の絶対値を求
め、絶対値とノイズレベル信号とを比較し、両者に有意
の差がある場合には、切り替え回路によって1段目のノ
イズ低減回路の入力と最終出力とを接続するようにし、
又、両者に有意の差が無い場合には、切り替え回路によ
って第2の演算回路の出力と最終出力とを接続するよう
に切り替える構成としたことを特徴とする。この構成に
よって、輪郭検出回路のミスによる画像のぼけを少なく
することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a noise reduction circuit further comprising a noise reduction circuit according to the third aspect, further comprising a third arithmetic circuit and a switching circuit connected to each other.
Obtain the absolute value of the difference between the input and output of the noise reduction circuit in the second stage, compare the absolute value with the noise level signal, and make a significant difference for both .
If there is a difference, depending on the switching circuit so as to connect the input and final output of the noise reduction circuit of the first stage,
Further, when there is no significant difference between the two , it is characterized in that the switching circuit switches the output of the second arithmetic circuit to the final output. With this configuration, it is possible to reduce blurring of an image due to a mistake in the contour detection circuit.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るノイズ低減回
路の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明に係わるノイズ低減回路の
第1の実施の形態の構成を説明するためのブロック図で
ある。図1において1は画像信号を入力する入力端子、
2は輪郭検出回路、3は低域通過フィルタ、4はメディ
アンフィルタ、5は減算回路、6は乗算回路、7は加算
回路、8はノイズレベル入力端子、9は出力端子であ
る。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a first embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an input terminal for inputting an image signal,
Reference numeral 2 is a contour detection circuit, 3 is a low-pass filter, 4 is a median filter, 5 is a subtraction circuit, 6 is a multiplication circuit, 7 is an addition circuit, 8 is a noise level input terminal, and 9 is an output terminal.

【0016】入力端子1から入力された信号は、輪郭検
出回路2と低域通過フィルタ3とメディアンフィルタ4
とに入力される。
The signal input from the input terminal 1 is supplied with a contour detection circuit 2, a low pass filter 3 and a median filter 4.
Entered in and.

【0017】図2に輪郭検出回路2の構成を示す。図2
において10は入力端子、11,12,13,14は画
素遅延回路、15,16は加算平均回路、17は減算回
路、18は絶対値回路、19はノイズレベル信号入力端
子、20は係数回路、21は除算回路、22は出力端子
である。入力端子10から入力された信号は、加算平均
回路15,16と減算回路17により画素の差が求めら
れ、その絶対値が画素の輪郭信号として求められる。こ
の輪郭信号によりノイズ除去の程度と画質劣化(画像の
ぼけ)の程度が制御される。すなわち、この信号をノイ
ズレベルに比例した値で除算することでノイズレベルの
大きいとき、すなわち低S/N比の場合にはノイズの除
去を優先させ、その逆のときには画像の保存性を優先さ
せた輪郭信号を得る。
FIG. 2 shows the configuration of the contour detection circuit 2. Figure 2
10 is an input terminal, 11, 12, 13, and 14 are pixel delay circuits, 15 and 16 are addition and averaging circuits, 17 is a subtraction circuit, 18 is an absolute value circuit, 19 is a noise level signal input terminal, 20 is a coefficient circuit, Reference numeral 21 is a divider circuit, and 22 is an output terminal. With respect to the signal input from the input terminal 10, the difference between pixels is obtained by the averaging circuits 15 and 16 and the subtraction circuit 17, and the absolute value thereof is obtained as the contour signal of the pixel. The contour signal controls the degree of noise removal and the degree of image quality deterioration (image blur). That is, by dividing this signal by a value proportional to the noise level, when the noise level is large, that is, when the S / N ratio is low, noise removal is prioritized, and in the opposite case, image preservation is prioritized. To obtain the contour signal.

【0018】図1にもどって、このようにして得られた
輪郭検出回路2からの信号に基づいて、減算回路5、乗
算回路6、加算回路7において、画像の輪郭部分では、
メディアンフィルタ出力の割合を多くし、画像の輪郭以
外の部分では、低域通過フィルタ出力の割合を多くする
様に混合する。この混合の動作を以下に説明する。低域
通過フィルタ出力信号を“L”とし、メディアンフィル
タ出力信号を“M”とし、輪郭検出回路出力信号を
“E”とすると、加算回路7から得られる信号は、 (M−L)*E+L となる。ここで、この式を変形すると M*E+L*(1−E)・・・・・・・(1) となる。ここで、 0≦E≦1 とすると、輪郭信号が大きい、すなわち、Eが1に近づ
いた場合、(1)式はMすなわちメディアンフィルタ出
力信号の割合が多くなり、Eが0に近づいた場合はLす
なわち低域通過フィルタ出力信号の割合が多くなる。
Returning to FIG. 1, based on the signal from the contour detecting circuit 2 obtained in this way, the subtracting circuit 5, the multiplying circuit 6 and the adding circuit 7 have
The ratio of the median filter output is increased, and the parts other than the contour of the image are mixed so that the ratio of the low pass filter output is increased. The operation of this mixing will be described below. When the low pass filter output signal is "L", the median filter output signal is "M", and the contour detection circuit output signal is "E", the signal obtained from the adding circuit 7 is (ML) * E + L. Becomes Here, when this equation is modified, it becomes M * E + L * (1-E) ... (1). Here, when 0 ≦ E ≦ 1, when the contour signal is large, that is, when E approaches 1, the equation (1) becomes M, that is, the ratio of the median filter output signal increases, and when E approaches 0. Is L, that is, the ratio of the low-pass filter output signal increases.

【0019】ここで、メディアンフィルタについては、
画像の輪郭をぼかす事なくノイズを除去できる、と言う
特徴がある一方、その除去するノイズは専らインパルス
性のノイズであり、ランダム性のノイズに対してはあま
り効果がない。これに対して、低域通過フィルタは、ラ
ンダム性のノイズに対して大きな除去効果がある一方、
画像の輪郭をぼかしてしまうと言う性質がある。この2
つの性質の異なるフィルタの長所同士を組み合わせるこ
とで画質劣化を少なく押さえ、かつノイズ除去効果を大
きくすることができる。すなわち、画像の輪郭部分では
メディアンフィルタ出力の割合を多くすることで、ノイ
ズ除去効果としては少ないながらも画像の輪郭のボケを
防ぎつつノイズの除去を行い、画像の輪郭以外の部分で
は、平均値フィルタ出力の割合を多くすることで大きな
ノイズ除去効果を得るものである。
Here, regarding the median filter,
While there is a feature that noise can be removed without blurring the contour of the image, the noise to be removed is exclusively impulse noise and is not so effective against random noise. On the other hand, the low-pass filter has a great effect of removing random noise,
There is a property that the outline of an image is blurred. This 2
By combining the merits of the filters having different properties, it is possible to suppress the deterioration of image quality and increase the noise removal effect. That is, by increasing the ratio of the median filter output in the contour portion of the image, noise is removed while preventing blurring of the contour of the image although the noise removal effect is small. A large noise removal effect is obtained by increasing the ratio of the filter output.

【0020】図3は、本発明に係わるノイズ低減回路の
第2の実施の形態の構成を説明するためのブロック図で
ある。図3において23は画像信号を入力する入力端
子、24,31は輪郭検出回路、25,32は低域通過
フィルタ、26,33はメディアンフィルタ、27,3
4は減算回路、28,35は乗算回路、29,36は加
算回路、30はノイズレベル入力端子、37は出力端子
である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the second embodiment of the noise reduction circuit according to the present invention. In FIG. 3, 23 is an input terminal for inputting an image signal, 24 and 31 are contour detection circuits, 25 and 32 are low pass filters, 26 and 33 are median filters, 27 and 3
Reference numeral 4 is a subtraction circuit, 28 and 35 are multiplication circuits, 29 and 36 are addition circuits, 30 is a noise level input terminal, and 37 is an output terminal.

【0021】入力端子23から加算回路29までと、加
算回路29から出力端子37までの動作はそれぞれ第1
の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
The operations from the input terminal 23 to the adder circuit 29 and from the adder circuit 29 to the output terminal 37 are the first.
The description is omitted because it is the same as the embodiment.

【0022】このように第1の実施の形態の構成のノイ
ズ除去回路を2段縦続接続することにより、大きなノイ
ズ除去効果を得ることができる。また、低域通過フィル
タ25と32の特性、メディアンフィルタ26と33の
特性をそれぞれ変えることにより広い周波数帯域にわた
ってノイズを低減することができる。
As described above, by connecting the noise removing circuits having the structure of the first embodiment in two stages in series, a large noise removing effect can be obtained. Moreover, noise can be reduced over a wide frequency band by changing the characteristics of the low-pass filters 25 and 32 and the characteristics of the median filters 26 and 33, respectively.

【0023】図4は、本発明に係わるノイズ低減回路の
第3の実施の形態の構成を説明するためのブロック図で
ある。図4において、38は画像信号を入力する入力端
子、39,46は輪郭検出回路、40,47は低域通過
フィルタ、41,48はメディアンフィルタ、42,4
9,52は減算回路、43,50,53は乗算回路、4
4,51,54は加算回路、45はノイズレベル入力端
子、55は出力端子をそれぞれ示す。
FIG. 4 is a block diagram for explaining the configuration of the third embodiment of the noise reduction circuit according to the present invention. In FIG. 4, 38 is an input terminal for inputting an image signal, 39 and 46 are contour detection circuits, 40 and 47 are low-pass filters, 41 and 48 are median filters, and 42 and 4
9, 52 are subtraction circuits, 43, 50, 53 are multiplication circuits, 4
Reference numerals 4, 51 and 54 denote addition circuits, 45 denotes a noise level input terminal, and 55 denotes an output terminal.

【0024】入力端子38から加算回路51までの動作
は第2の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
減算回路52、乗算回路53、加算回路54により、ノ
イズレベルに応じて1段目のノイズ除去フィルタからの
出力信号と、2段目のノイズ除去フィルタからの出力信
号とを割合を変えて混合する。すなわち、ノイズレベル
の大きい時には、2段目のノイズ除去フィルタの出力信
号の割合を多くしノイズ除去効果を高め、ノイズレベル
の小さい時には、1段目のノイズ除去フィルタの出力信
号の割合を多くしノイズ除去効果を小さくする。このこ
とにより、ノイズレベルに合ったノイズ除去効果を得る
ことができ、画質劣化を最小限に押えることができる。
Since the operation from the input terminal 38 to the adder circuit 51 is the same as that of the second embodiment, its explanation is omitted.
The subtraction circuit 52, the multiplication circuit 53, and the addition circuit 54 mix the output signal from the first-stage noise removal filter with the output signal from the second-stage noise removal filter in accordance with the noise level. . That is, when the noise level is high, the ratio of the output signal of the second-stage noise removal filter is increased to enhance the noise removal effect, and when the noise level is low, the ratio of the output signal of the first-stage noise removal filter is increased. Reduce the noise removal effect. As a result, it is possible to obtain a noise removing effect suitable for the noise level, and it is possible to suppress image quality deterioration to a minimum.

【0025】図5は、本発明に係わるノイズ低減回路の
第4の実施の形態の構成を説明するためのブロック図で
ある。図5において、56は画像信号を入力する入力端
子、57,64は輪郭検出回路、58,65は低域通過
フィルタ、59,66はメディアンフィルタ、60,6
7,70,73は減算回路、61,68,71は乗算回
路、62,69,72は加算回路、63はノイズレベル
入力端子、74は絶対値回路、75は比較回路、76は
信号切り替え回路、77は出力端子である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the fourth embodiment of the noise reduction circuit according to the present invention. In FIG. 5, 56 is an input terminal for inputting an image signal, 57 and 64 are contour detection circuits, 58 and 65 are low-pass filters, 59 and 66 are median filters, and 60 and 6
7, 70 and 73 are subtraction circuits, 61, 68 and 71 are multiplication circuits, 62, 69 and 72 are addition circuits, 63 is a noise level input terminal, 74 is an absolute value circuit, 75 is a comparison circuit, and 76 is a signal switching circuit. , 77 are output terminals.

【0026】入力端子56から加算回路72までは第3
の実施の形態と同様であるので説明は省略する。減算回
路73により、1段目のノイズ除去フィルタの入力信号
と加算回路62からの出力信号との差を取り、これを絶
対値回路74で絶対値化する(以下、この信号を誤差信
号と記す。)。本来、輪郭検出回路57で完全に輪郭を
検出することが望ましいが、実際にはあらゆる画像に対
して輪郭を完全に検出することは困難である。したがっ
て、この誤差信号により、輪郭検出回路のミスを検出し
ようとするものである。輪郭検出回路のミスはノイズレ
ベルにも影響されるので比較回路75にてノイズレベル
の情報も考慮した形の信号とする。誤差信号は第1段目
のノイズ除去フィルタの入出力信号の差であるから、得
られる信号はノイズ信号となり、その値は、ノイズ量に
比例した値になるはずである。したがって、誤差信号と
ノイズレベルとを比較回路75で比較し、ノイズレベル
と誤差信号との間に有意の差がある場合は輪郭検出のミ
スにより画像の輪郭がなまったために生じた差であると
し、信号切り替え回路76で“b”を選択し、ノイズ除
去を行わない。比較回路75において、ノイズレベルと
誤差信号との間に有意の差があるか否かは具体的には以
下のように判断する。ノイズレベル信号を実験的に求め
た任意の定数倍し、これと誤差信号とを比較し、誤差信
号の方が大きければ有意の差があるとする。
The third from the input terminal 56 to the adder circuit 72 is
The description is omitted because it is the same as the embodiment. The subtractor circuit 73 takes the difference between the input signal of the first-stage noise removal filter and the output signal from the adder circuit 62, and this is converted into an absolute value by an absolute value circuit 74 (hereinafter, this signal is referred to as an error signal). .). Originally, it is desirable that the contour detection circuit 57 perfectly detects the contour, but in reality, it is difficult to perfectly detect the contour for every image. Therefore, the error signal is used to detect a mistake in the contour detection circuit. Since a mistake in the contour detection circuit is also affected by the noise level, the comparator circuit 75 produces a signal in a form that also takes noise level information into consideration. Since the error signal is the difference between the input and output signals of the first stage noise removal filter, the obtained signal becomes a noise signal, and its value should be a value proportional to the noise amount. Therefore, the error signal and the noise level are compared by the comparison circuit 75, and if there is a significant difference between the noise level and the error signal, it is determined that the difference is caused because the contour of the image is blunted due to a contour detection error. , "B" is selected by the signal switching circuit 76, and noise removal is not performed. In the comparison circuit 75, whether or not there is a significant difference between the noise level and the error signal is specifically determined as follows. The noise level signal is multiplied by an arbitrary constant obtained experimentally, and this is compared with the error signal. If the error signal is larger, there is a significant difference.

【0027】この操作により、輪郭検出においてミスが
生じても画質の劣化を最小限に押さえることができる。
By this operation, even if an error occurs in contour detection, deterioration of image quality can be suppressed to a minimum.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1に記載のノイズ低減回路によれ
ば、画像の平坦部においては、低域通過フィルタ出力信
号の割合を多くし、輪郭部においてはメディアンフィル
タ出力信号の割合を多くすることで、画像の輪郭部にお
いては画像の輪郭を保ったままノイズを除去し、画面の
ぼけを伴わずに画面全体の総合的なノイズ低減効果を得
ることができる。この結果、動画において、静止画に用
いられているフレーム巡回型ノイズ低減方式と同等もし
くはそれ以上のノイズ低減効果を得ることができるた
め、動き適応処理により静止画と動画が混合された後に
静止画と動画のS/Nの差が無くなるようにすることが
できる。
According to the noise reduction circuit of the first aspect, the proportion of the low-pass filter output signal is increased in the flat portion of the image, and the proportion of the median filter output signal is increased in the contour portion. As a result, noise can be removed in the contour portion of the image while maintaining the contour of the image, and a comprehensive noise reduction effect for the entire screen can be obtained without blurring the screen. As a result, it is possible to obtain a noise reduction effect equivalent to or higher than that of the frame recursive noise reduction method used for still images in moving images. It is possible to eliminate the difference between the S / N ratio of the moving picture.

【0029】請求項2に記載のノイズ低減回路によれ
ば、縦続接続された1段目のノイズ低減回路の出力を
続接続された2段目のノイズ低減回路の入力としたこと
によって、ノイズ除去効果を大きくすることができる。
According to the noise reduction circuit of the second aspect, the output of the noise reduction circuit of the first stage connected in cascade is vertically
The noise removal effect can be enhanced by using the input of the continuously connected second stage noise reduction circuit .

【0030】請求項3に記載のノイズ低減回路によれ
ば、ノイズレベル信号が大きい場合には、2段目のノイ
ズ低減回路の出力の割合を増加させ、ノイズレベル信号
が小さい場合には1段目のノイズ低減回路の出力の割合
を増加させて出力するようにしたことによって、ノイズ
レベルに合ったノイズ低減効果を得ることができ、その
結果、必要以上に大きなノイズ除去効果を持たすことに
よる画質劣化を押さえることができる。
According to the noise reduction circuit of the third aspect, when the noise level signal is large, the ratio of the output of the noise reduction circuit of the second stage is increased, and when the noise level signal is small, it is increased by one stage. By increasing the output ratio of the noise reduction circuit of the eye and outputting it, it is possible to obtain the noise reduction effect that matches the noise level, and as a result, the noise removal effect that is greater than necessary Deterioration can be suppressed.

【0031】請求項4に記載のノイズ低減回路によれ
、1段目のノイズ低減回路の入力と出力との差の絶対
値を求め、絶対値と前記ノイズレベル信号とを比較し、
両者に有意の差がある場合には、切り替え回路によっ
段目のノイズ低減回路の入力と最終出力とを接続する
ようにし、又、両者に有意の差が無い場合には、切り替
え回路によって第2の演算回路の出力と最終出力とを接
続するように切り替えるようにしたことによって、輪郭
検出回路のミスによる画像のぼけを少なくすることがで
きる。
According to the noise reduction circuit of the fourth aspect, the absolute value of the difference between the input and the output of the first- stage noise reduction circuit is obtained, and the absolute value is compared with the noise level signal,
If there are significant differences between them are depending on the switching circuit
The input and the final output of the first- stage noise reduction circuit should be connected, and if there is no significant difference between the two, the switching circuit should connect the output of the second arithmetic circuit and the final output. By switching to, it is possible to reduce blurring of the image due to a mistake in the contour detection circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わるノイズ低減回路の第1の実施の
形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention.

【図2】本発明によるノイズ低減回路に用いられている
輪郭検出回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a contour detection circuit used in a noise reduction circuit according to the present invention.

【図3】本発明に係わるノイズ低減回路の第2の実施の
形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention.

【図4】本発明に係わるノイズ低減回路の第3の実施の
形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention.

【図5】本発明に係わるノイズ低減回路の第4の実施の
形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of a noise reduction circuit according to the present invention.

【図6】従来例のノイズ低減回路の構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional noise reduction circuit.

【図7】従来例のノイズ低減回路に用いられる非線形回
路の入出力特性例を示すグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing an input / output characteristic example of a non-linear circuit used in a conventional noise reduction circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10,23,38,56,78 画像信号入力端子 2,24,31,39,46,57,64 輪郭検出回
路 3,25,32,40,47,58,65,79 低域
通過フィルタ 4,26,33,41,48,59,66 メディアン
フィルタ 5,17,27,34,42,49,52,60,6
7,70,73,80減算回路 6,28,33,43,50,53,61,68,71
乗算回路 7,29,36,44,51,54,62,69,7
2,82 加算回路 8,19,30,45,63 ノイズレベル入力端子 9,37,55,77,83 出力端子 11,12,13,14 画素遅延回路 15,16 加算平均回路 18,74 絶対値回路 20 係数回路 21 除算回路 22 輪郭信号出力端子 75 比較回路 76 信号切り替え回路 81 非線形処理回路
1, 10, 23, 38, 56, 78 Image signal input terminal 2, 24, 31, 39, 46, 57, 64 Contour detection circuit 3, 25, 32, 40, 47, 58, 65, 79 Low pass filter 4,26,33,41,48,59,66 Median filter 5,17,27,34,42,49,52,60,6
7, 70, 73, 80 Subtraction circuit 6, 28, 33, 43, 50, 53, 61, 68, 71
Multiplier circuits 7, 29, 36, 44, 51, 54, 62, 69, 7
2,82 Adder circuit 8,19,30,45,63 Noise level input terminal 9,37,55,77,83 Output terminal 11,12,13,14 Pixel delay circuit 15,16 Addition averaging circuit 18,74 Absolute value Circuit 20 Coefficient circuit 21 Division circuit 22 Contour signal output terminal 75 Comparison circuit 76 Signal switching circuit 81 Non-linear processing circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/14 - 5/217 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/14-5/217

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像信号のノイズ低減回路であって、 画像信号を入力とする低域通過フィルタと、 画像信号を入力とするメディアンフィルタと、 画像信号とノイズレベル信号とを入力として、画像の輪
郭部を輪郭信号として検出し前記輪郭信号の前記ノイズ
レベル信号に対する比を出力する輪郭検出回路と、 前記輪郭検出回路の出力に応じて、前記低域通過フィル
タの出力と前記メディアンフィルタの出力とを、それぞ
れの割合を変化させながら加算して、前記輪郭信号の前
記ノイズレベル信号に対する比が大きい場合には、前記
メディアンフィルタの出力の割合を増加させ、前記輪郭
信号の前記ノイズレベル信号に対する比が小さい場合に
は前記低域フィルタの出力の割合を増加させて出力する
ようにした、第1の演算回路とを含む、画像信号のノイ
ズ低減回路。
1. A noise reduction circuit for an image signal, comprising: a low-pass filter having an image signal as an input; a median filter having an image signal as an input; and an image signal and a noise level signal as inputs. A contour detection circuit that detects a contour portion as a contour signal and outputs a ratio of the contour signal to the noise level signal, and an output of the low-pass filter and an output of the median filter according to the output of the contour detection circuit. Is added while changing the respective ratios, and when the ratio of the contour signal to the noise level signal is large, the ratio of the output of the median filter is increased to increase the ratio of the contour signal to the noise level signal. And a first arithmetic circuit configured to increase the ratio of the output of the low-pass filter and to output the output. Noise reduction circuit of the signal.
【請求項2】 請求項1に記載のノイズ低減回路を2段
に縦続接続し、この縦続接続された1段目のノイズ低減
回路の出力を縦続接続された2段目のノイズ低減回路の
入力とした画像信号のノイズ低減回路。
2. A cascaded in two stages noise reduction circuit as claimed in claim 1, noise reduction at the first stage of the cascaded
Noise reduction circuit of the image signal with <br/> input of the second stage of the noise reduction circuit connected in cascade output of the circuit.
【請求項3】 請求項2に記載のノイズ低減回路の出力
にさらに第2の演算回路を接続し、該第2の演算回路に
よって、前記ノイズレベル信号の出力に応じて、前記
続接続された1段目のノイズ低減回路の出力と前記縦続
接続された2段目のノイズ低減回路の出力とを、それぞ
れの割合を変化させながら加算して、前記ノイズレベル
信号が大きい場合には、前記2段目のノイズ低減回路の
出力の割合を増加させ、前記ノイズレベル信号が小さい
場合には前記1段目のノイズ低減回路の出力の割合を増
加させて出力するようにした、画像信号のノイズ低減回
路。
3. Connect the further second arithmetic circuit to the output of the noise reduction circuit according to claim 2, by the second arithmetic circuit, according to an output of said noise level signal, the vertical
The output of the first-stage noise reduction circuit connected in series and the cascade connection
The output of the connected noise reduction circuit of the second stage is added while changing the respective ratios, and when the noise level signal is large, the ratio of the output of the noise reduction circuit of the second stage is increased. When the noise level signal is small, the noise reduction circuit for the image signal is configured to increase the ratio of the output of the noise reduction circuit in the first stage and output the noise.
【請求項4】 請求項3に記載のノイズ低減回路にさら
に第3の演算回路及び切り替え回路を接続し、該第3の
演算回路によって、前記1段目のノイズ低減回路の入力
と出力との差の絶対値を求め、該絶対値と前記ノイズレ
ベル信号とを比較し、両者に有意の差がある場合には、
該切り替え回路によって前記1段目のノイズ低減回路の
入力と最終出力とを接続するようにし、又、両者に有意
の差が 無い場合には、該切り替え回路によって前記第2
の演算回路の出力と最終出力とを接続するように切り替
える画像信号のノイズ低減回路。
4. Connect the further third arithmetic circuit and a switching circuit to the noise reduction circuit according to claim 3, the arithmetic circuit of the third, input and output of the noise reduction circuit before Symbol 1-stage Then, the absolute value of the difference is calculated, the absolute value is compared with the noise level signal, and when there is a significant difference between the two,
So as to connect the input and final output of the noise reduction circuit before Symbol first stage by said switching circuit, also significant to both
If there is no difference between the second
An image signal noise reduction circuit that switches so as to connect the output of the arithmetic circuit and the final output.
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