JPH09233369A - Noise reduction circuit - Google Patents
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- JPH09233369A JPH09233369A JP8036520A JP3652096A JPH09233369A JP H09233369 A JPH09233369 A JP H09233369A JP 8036520 A JP8036520 A JP 8036520A JP 3652096 A JP3652096 A JP 3652096A JP H09233369 A JPH09233369 A JP H09233369A
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Abstract
Description
【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(Multiple sub
Nyquist Sampling Encoding)方式の高精細度テレビジョ
ン信号デコーダ、ＥＤＴＶ受像機等の画像のディジタル
信号処理を行うテレビジョン受像機等におけるノイズ低
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 a MUSE (Multiple sub
The present invention relates to a high-definition television signal decoder of a Nyquist Sampling Encoding system, a noise reduction circuit in a television receiver or the like that performs digital signal processing of an image in an EDTV receiver or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＭＵＳＥデコーダやＥＤＴＶ受像機のよ
うな動画と静止画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
信号を混合するところの動き適応画像処理システムにお
いて、静止画像部に対してはフレームメモリーを用いた
巡回型ノイズ除去方法が用いられている。しかしなが
ら、動画像部に対し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によると画像が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。図
８は、従来の動画信号用ノイズ低減回路の構成を示すブ
ロック図である。同図において、３１は、画像信号を入
力する入力端子、３２は、低域通過フィルタ（以下ＬＰ
Ｆと略す）、３３は、減算回路、３４は、非線形処理回
路、３５は、加算回路、３６は、出力端子をそれぞれ示
す。入力端子３１より入力された信号は、ＬＰＦ３２、
減算回路３３及び加算回路３５に分配される。ＬＰＦ３
２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３３は、ＬＰＦ３２の出力信号から入力
端子３１に入力された信号を減算する。これにより減算
回路３３の出力には、高域の信号成分が抽出される。こ
れが非線形処理回路３４で処理された後、加算回路３５
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３６から出力される。2. Description of the Related Art Moving pictures and still pictures such as MUSE decoders and EDTV receivers are distinguished from each other by different signal processing, and then these moving picture signals and still picture signals are mixed based on motion information of the pictures. In a motion adaptive image processing system, a cyclic noise removing method using a frame memory is used for a still image portion. However, the cyclic noise removal method using the frame memory causes a problem such as a double image in the moving image portion, and therefore cannot be used. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional moving image signal noise reduction circuit. In the figure, 31 is an input terminal for inputting an image signal, 32 is a low-pass filter (hereinafter referred to as LP
(Abbreviated as F), 33 is a subtracting circuit, 34 is a non-linear processing circuit, 35 is an adding circuit, and 36 is an output terminal. The signal input from the input terminal 31 is the LPF 32,
It is distributed to the subtraction circuit 33 and the addition circuit 35. LPF3
2 removes high frequency components from the input signal and outputs only low frequency components. The subtraction circuit 33 subtracts the signal input to the input terminal 31 from the output signal of the LPF 32. As a result, a high frequency signal component is extracted from the output of the subtraction circuit 33. After this is processed by the non-linear processing circuit 34, the addition circuit 35
Is added to the original input signal and output as a noise-reduced signal from the output terminal 36.
【０００３】上記、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３４の入出力特性例を図９に示す。
図９から明らかなように、入力レベルの非常に小さい範
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大きさの範囲
（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、入力レベルの大きい範囲
（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、
入力レベルに反比例したレベルを出力する。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。FIG. 9 shows an example of input / output characteristics of the non-linear processing circuit 34 used in the conventional noise reduction circuit.
As is apparent from FIG. 9, the output is set to “0” as an error in the range where the input level is extremely small (portion A). Next, in the range where the input level is large to some extent (portion B), a level proportional to the input level is output as noise. Furthermore, in the range where the input level is large (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,
Outputs a level that is inversely proportional to the input level. in this case,
The settings of the ranges A, B, and C having different input / output characteristics are empirically determined, and since the noise component and the contour component are distinguished only by the level of the input signal, the image deterioration may occur. It was difficult to remove the noise.
【０００４】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号公報に記載された
「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高域
通過フィルタによりノイズ成分を抽出し、入力信号から
この抽出されたノイズ成分を除去し、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。そして、上記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の差が目につき画質の低下をまね
いている。Regarding conventional noise reduction techniques,
For example, a "noise reduction circuit" described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-113315 is known. This noise reduction circuit detects the contour of the image, extracts the noise component with a high-pass filter in the flat part of the image, removes this extracted noise component from the input signal, and the contour part of the image with the input signal. Is output as it is. However, in the case of this method, the noise in the contour portion of the image is not removed. In the case of the conventional noise reduction circuit described above, noise is reduced by removing the high frequency components, so the high frequency components of the video signal are also removed, and as a result, the image quality of the moving image deteriorates (blur). ) Occurred. 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 the S / N difference between the moving image portion and the still image portion is noticeable in the image after the motion adaptive processing. This causes deterioration of image quality.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題点に鑑みてなされたもので、動画のぼけを伴う事
なく、また、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ノイズ
低減回路を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is equivalent to or more than the frame recursive noise elimination method without blurring of moving images. It is an object of the present invention to provide a noise reduction circuit that obtains a noise removal effect.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願の請求項１の発明は、画像信号の入力端子と、
該入力端子と接続されて該画像信号をそれぞれに入力さ
れる平均値フィルタ、メディアンフィルタ及び、画像の
輪郭を検出する回路と、信号切り替え回路と、該信号切
り替え回路に接続された出力端子とを具備し、前記信号
切り替え回路は、前記画像の輪郭を検出する回路が画像
の輪郭部分を検出したことに応じて、メディアンフィル
タ出力信号を選択し、また、画像の平坦部を検出したこ
とに応じて、前記平均値フィルタ出力信号を選択するこ
とを特徴とするノイズ低減回路をなす。そして、この発
明は、動画と静止画で各々異なる信号処理を施した後に
動き情報を基に、前記、動画と静止画を混合するところ
の動き適応画像処理システムに用いられ、上記回路構成
により、入力される画像信号は、輪郭を検出する回路か
らの輪郭部の検出信号により、メディアンフィルタ出力
信号を選択し、輪郭部以外の検出信号により、平均値フ
ィルタ出力信号を選択してフィルタリングされることに
なって、大きなノイズ低減効果が得られ、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が除去さ
れ、画面全体の総合的なノイズ低減効果として、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が得られることになる。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 of the present application provides an image signal input terminal,
An average value filter, a median filter, and a circuit for detecting the contour of an image, which are connected to the input terminal and each of which inputs the image signal, a signal switching circuit, and an output terminal connected to the signal switching circuit. The signal switching circuit selects the median filter output signal in response to the detection of the contour portion of the image by the circuit for detecting the contour of the image, and also detects that the flat portion of the image is detected. A noise reduction circuit characterized by selecting the average value filter output signal. Then, the present invention is used in the motion adaptive image processing system where the moving image and the still image are mixed based on the motion information after performing different signal processing on the moving image and the still image, respectively, and by the above circuit configuration, The input image signal should be filtered by selecting the median filter output signal according to the contour detection signal from the contour detection circuit and selecting the average value filter output signal based on the detection signals other than the contour portion. A large noise reduction effect is obtained, and noise is removed in the contour portion of the image while maintaining the contour of the image. The same as or more than the frame recursive noise reduction method used for still images so that there is no difference in S / N between still images and moving images after being mixed. So that the noise reduction effect is obtained.
【０００７】また、本願の請求項２の発明は、請求項１
記載のノイズ低減回路を２段縦続接続したことを特徴と
するノイズ低減回路をなす。そして、この発明におい
て、請求項１の回路構成を１パッケージとして、これを
２段縦続接続することにより、請求項１におけるノイズ
低減動作を２回繰り返すことになり、ノイズ除去効果を
大きくすることがてきる。The invention of claim 2 of the present application is the same as that of claim 1.
A noise reduction circuit is characterized in that the described noise reduction circuits are cascaded in two stages. Further, in the present invention, the circuit configuration according to claim 1 is defined as one package, and the two circuits are cascade-connected, whereby the noise reduction operation according to claim 1 is repeated twice, and the noise removing effect can be enhanced. Come on.
【０００８】また、本願の請求項３の発明は、請求項２
の発明において、前記ノイズ低減回路のうち、第１段目
のノイズ低減回路の入力信号と出力信号の差の絶対値を
取る誤差検出力回路と、第２段目のノイズ低減回路の出
力信号と第１段目のノイズ低減回路の出力信号と第１段
目のノイズ低減回路の入力信号とを切り替える切り替え
回路を具備し、前記誤差検出回路からの出力信号のレベ
ルに応じて前記切り替え回路を切り替える前記出力端子
に前記信号を生じさせることを特徴とするノイズ低減回
路をなす。そして、この発明において、誤差検出回路の
出力により、入力信号そのもの、１段目の回路の出力、
或いは、２段目の回路出力が出力端子から出力されるの
で、輪郭検出回路のミスによる画像のぼけを少なくする
ことになる。The invention of claim 3 of the present application is the same as that of claim 2.
In the invention, the error detection circuit that takes the absolute value of the difference between the input signal and the output signal of the first-stage noise reduction circuit and the output signal of the second-stage noise reduction circuit A switching circuit that switches between an output signal of the first-stage noise reduction circuit and an input signal of the first-stage noise reduction circuit is provided, and the switching circuit is switched according to the level of the output signal from the error detection circuit. A noise reduction circuit is characterized in that the signal is generated at the output terminal. In this invention, the output of the error detection circuit causes the input signal itself, the output of the first-stage circuit,
Alternatively, since the circuit output of the second stage is output from the output terminal, blurring of the image due to a mistake in the contour detection circuit is reduced.
【０００９】また、本願の請求項４の発明は、画像信号
の入力端子と、該入力端子と接続される高域通過フィル
タと、該フィルタの出力信号の符号変化を検出する回路
と、該符号変化を検出する回路に接続された出力端子と
を具備し、前記符号変化を検出する回路は、閾値処理を
することなく輪郭信号に応じた２値信号を出力し、低Ｓ
／Ｎ時においても、ノイズと輪郭を分離して正確に輪郭
のみを検出するようになされたことを特徴とする輪郭部
検出回路をなす。そして、この発明において、高域通過
フィルタとその出力信号の符号変化を検出する回路とを
具備した回路構成により、低Ｓ／Ｎ時においても、ノイ
ズと輪郭を分離して正確に輪郭のみを検出し、かつその
輪郭信号として閾値を用いること無しに２値信号の出力
が得られるので、請求項１〜３のノイズ低減回路の輪郭
検出回路としても適用し得ることになる。According to a fourth aspect of the present invention, an input terminal for an image signal, a high-pass filter connected to the input terminal, a circuit for detecting a sign change of an output signal of the filter, and the sign. An output terminal connected to a circuit for detecting a change, wherein the circuit for detecting a code change outputs a binary signal according to the contour signal without performing threshold processing, and has a low S
Even at the time of / N, the contour detecting circuit is characterized in that the contour is separated from noise and the contour is accurately detected. Further, in the present invention, by the circuit configuration including the high-pass filter and the circuit for detecting the sign change of the output signal, the noise and the contour are separated to accurately detect only the contour even at the time of low S / N. In addition, since a binary signal output can be obtained without using a threshold value as the contour signal, it can be applied as the contour detection circuit of the noise reduction circuit according to claims 1 to 3.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】次に、本発明に係わるノイズ低減
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。図１は、本願の請求項１記載の発明におけるノイ
ズ低減回路の実施の形態を説明するためのブロック図で
ある。同図において、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、平均値フィルタ、４
は、メディアンフィルタ、５は、信号切り替え回路、６
は、出力端子である。入力端子１から入力された信号
は、輪郭検出回路２と平均値フィルタ３とメディアンフ
ィルタ４に入力される。輪郭検出回路２からの信号によ
り、信号切り替え回路５は、フィルタを選択するが、そ
れは、輪郭部分では、メディアンフィルタ出力を選択
し、輪郭以外の部分では、平均値フィルタ出力を選択す
るような動作となる。メディアンフィルタ４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、平均値フィルタ３
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、輪郭部分では
メディアンフィルタ４を用いることで、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、輪郭以外の部分では、平均値フィル
タ３を用い大きなノイズ除去効果を得るものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of a noise reducing circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a noise reduction circuit in the invention according to claim 1 of the present application. In the figure, 1 is an input terminal for inputting an image signal, 2 is a contour detection circuit, 3 is an average value filter, 4
Is a median filter, 5 is a signal switching circuit, 6
Is an output terminal. The signal input from the input terminal 1 is input to the contour detection circuit 2, the average value filter 3, and the median filter 4. The signal switching circuit 5 selects a filter according to the signal from the contour detection circuit 2, which is an operation such that the median filter output is selected in the contour portion and the average value filter output is selected in the portion other than the contour portion. Becomes The median filter 4 has a feature that noise can be removed without blurring the contour of the image, but the noise to be removed is exclusively impulse noise and is not very effective against random noise. Absent. On the other hand, the average value filter 3
Has a great effect of removing random noise, but has the property of blurring the outline of the image.
By combining the advantages of these two filters having different properties, it is possible to suppress the deterioration of image quality and increase the noise removal effect. That is, by using the median filter 4 in the contour portion, noise is removed while preventing the blurring of the contour of the image although the noise removal effect is small, and in the portion other than the contour, the average value filter 3 is used to remove large noise. It is an effect.
【００１１】図２は、本願の請求項２記載の発明におけ
るノイズ低減回路の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図である。同図において、１は、画像信号を入力する
入力端子、２1、２2は、輪郭検出回路、３1、３2は、平
均値フィルタ、４1、４2は、メディアンフィルタ、
５1、５2は、信号切り替え回路、６は、出力端子であ
る。入力端子１から入力された信号は、輪郭検出回路２
1と平均値フィルタ３1とメディアンフィルタ４1に入力
される。輪郭検出回路２1からの信号により、信号切り
替え回路５1において輪郭部分は、メディアンフィルタ
出力を選択し、輪郭以外の部分は、平均値フィルタ出力
を選択する。信号切り替え回路５1で選択された信号
は、また輪郭検出回路２2と平均値フィルタ３2とメディ
アンフィルタ４2に入力され、輪郭検出回路２2からの信
号により、信号切り替え回路５2において輪郭部はメデ
ィアンフィルタを選択し、輪郭部以外は平均値フィルタ
３2を選択する。以上のように請求項１記載の発明の実
施の形態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。FIG. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of the noise reduction circuit in the invention according to claim 2 of the present application. In the figure, 1 is an input terminal for inputting an image signal, 2 1 and 2 2 are contour detection circuits, 3 1 and 3 2 are average value filters, 4 1 and 4 2 are median filters,
5 1 and 5 2 are signal switching circuits, and 6 is an output terminal. The signal input from the input terminal 1 is the contour detection circuit 2
1 and average value filter 3 1 and median filter 4 1 . The signal from the contour detection circuit 2 1 selects the median filter output for the contour portion and the average value filter output for the portions other than the contour in the signal switching circuit 5 1 . The signal selected by the signal switching circuit 5 1 is also input to the contour detecting circuit 2 2 , the average value filter 3 2 and the median filter 4 2 , and the signal from the contour detecting circuit 2 2 causes the contour in the signal switching circuit 5 2 . The section selects the median filter, and the average value filter 3 2 is selected except for the contour section. As described above, a large noise removing effect can be obtained by connecting the noise removing circuits according to the first embodiment of the invention in cascade connection in two stages.
【００１２】図３は、本願の請求項３記載の発明におけ
るノイズ低減回路の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図である。同図において、１は、画像信号を入力する
入力端子、２1、２2は、輪郭検出回路、３1、３2は、平
均値フィルタ、４1、４2は、メディアンフィルタ、
５1、５2、９は、信号切り替え回路、７は、減算回路、
８は、絶対値回路、６は、出力端子をそれぞれ示す。入
力端子１から入力された信号は、輪郭検出回路２1と平
均値フィルタ３1とメディアンフィルタ４1に入力され
る。輪郭検出回路２1からの信号により、信号切り替え
回路５1は、輪郭部分では、メディアンフィルタ出力を
選択し、輪郭以外の部分では、平均値フィルタ出力を選
択する。切り替え回路５1で選択された信号は、また、
輪郭検出回路２2と平均値フィルタ３2とメディアンフィ
ルタ４2に入力され、輪郭検出回路２2からの信号によ
り、信号切り替え回路５2において、輪郭部では、メデ
ィアンフィルタ４2を選択し、輪郭部以外では、平均値
フィルタ３2を選択する。また、減算回路７により、１
段目のノイズ除去フィルタの入力信号と出力信号である
信号切り替え回路５1からの信号との差を取り、これを
絶対値回路８で絶対値化する（以後、この信号を誤差信
号という）。本来、輪郭検出回路２1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。また、画
像には、輪郭部とも平坦部ともつかない部分も存在し、
輪郭信号によって画像を２値的に切り分けるだけでは、
不十分である。したがって、この誤差信号により、輪郭
検出回路２1のミスを検出し、ミスの程度によって出力
信号を切り替える。FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of a noise reduction circuit in the invention according to claim 3 of the present application. In the figure, 1 is an input terminal for inputting an image signal, 2 1 and 2 2 are contour detection circuits, 3 1 and 3 2 are average value filters, 4 1 and 4 2 are median filters,
5 1 , 5 2 , 9 are signal switching circuits, 7 is a subtraction circuit,
Reference numeral 8 indicates an absolute value circuit, and 6 indicates an output terminal. The signal input from the input terminal 1 is input to the contour detection circuit 2 1 , the average value filter 3 1 and the median filter 4 1 . The signal switching circuit 5 1 selects the median filter output in the contour portion and the average value filter output in the portion other than the contour in accordance with the signal from the contour detection circuit 2 1 . The signal selected by the switching circuit 5 1 is
And the inputted edge detection circuit 2 2 average value filter 3 2 and median filter 4 2, the signal from the contour detecting circuit 2 2, the signal switching circuit 5 2, the contour section selects the median filter 4 2, contour Except for the copies, the average value filter 3 2 is selected. In addition, the subtraction circuit 7
The difference between the input signal of the noise removal filter of the stage and the signal from the signal switching circuit 5 1, which is the output signal, is calculated, and this is converted into an absolute value by the absolute value circuit 8 (hereinafter, this signal is referred to as an error signal). Originally, it is desirable that the contour detection circuit 2 1 completely detects the contour, but in reality, it is difficult to completely detect the contour for every image. In addition, there are some parts of the image that are neither flat nor flat,
By simply dividing the image into binary images by the contour signal,
Not enough. Thus, this error signal, detecting mistakes of the contour detection circuits 2 1, switches the output signal depending on the degree of errors.
【００１３】以下、図４を参照しながら、図３の実施の
形態における動作を説明する。誤差信号を信号レベルに
応じて３段階に分け、レベルが大きいほどミスの確立が
高いとして、切り替え回路９を以下のように切り替え
る。つまり、誤差信号のレベルが図４におけるＡの期間
のときは、ミスの確立が小さいとし、切り替え回路９
は、を選択し、十分にノイズ除去された信号を出力す
る。誤差信号のレベルが図４におけるＢの期間のとき
は、ミスの確立が中くらいとし、切り替え回路９は、
を選択し、ノイズ除去繰作を１回だけ行った信号を出力
する。誤差信号のレベルが図４におけるＣの期間のとき
は、ミスの確立が大きいとし、切り替え回路９は、を
選択し、ノイズ除去繰作を行わない信号を出力する。こ
の繰作により、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。The operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be described below with reference to FIG. The error signal is divided into three stages according to the signal level, and it is assumed that the higher the level is, the higher the probability of error is made, the switching circuit 9 is switched as follows. That is, when the level of the error signal is in the period A in FIG.
Selects and outputs a sufficiently denoised signal. When the level of the error signal is the period B in FIG. 4, it is assumed that the probability of the mistake is medium, and the switching circuit 9
Is selected, and a signal obtained by performing the noise removal operation only once is output. When the level of the error signal is in the period C in FIG. 4, it is assumed that the probability of error is large, and the switching circuit 9 selects and outputs a signal that does not carry out the noise removal operation. By this operation, even if an error occurs in the contour detection, the deterioration of the image quality can be suppressed to the minimum.
【００１４】図５は、本願の請求項４記載の発明におけ
る輪郭検出回路の実施の形態を説明するためのブロック
図である。同図において１は、画像信号を入力する入力
端子、１０は、平均値フィルタ、１１は、減算回路、１
２は、符号変化の検出回路、６は、出力端子である。入
力端子１より入力された信号は、平均値フィルタ１０の
入力信号と出力信号とで差を取られることにより、高域
の周波数成分の信号が抜き取られる。この信号を符号変
化検出回路１２に入力することで輪郭の検出を行う。こ
の符号変化検出回路１２の動作例を図６および図７を用
いて説明する。図６は、符号変化検出回路１２に入力さ
れる信号の画素配置を示したものであり、ここで、ａ点
が現画素である。図６において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
の５画素を用いて、その符号が全て正、又は、全て負の
場合に輪郭であると判定する。FIG. 5 is a block diagram for explaining an embodiment of a contour detecting circuit in the invention according to claim 4 of the present application. In the figure, 1 is an input terminal for inputting an image signal, 10 is an average value filter, 11 is a subtraction circuit, 1
Reference numeral 2 is a sign change detection circuit, and 6 is an output terminal. The signal input from the input terminal 1 is subjected to the difference between the input signal and the output signal of the average value filter 10 to extract the signal of the high frequency component. The contour is detected by inputting this signal to the code change detection circuit 12. An operation example of the code change detection circuit 12 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the pixel arrangement of the signal input to the sign change detection circuit 12, where the point a is the current pixel. In FIG. 6, a, b, c, d, e,
5 pixels are used to determine that the contour is a contour when all the signs are positive or all negative.
【００１５】ついで、この検出原理を図７を用いて説明
する。低Ｓ／Ｎ時の信号が図の（Ａ）のような波形であ
るとする。この時、このノイズは加法性ノイズであると
し、信号とノイズを区別して書くと（Ｂ）のように表現
できる。ここで、ノイズの性質として平均値０、ガウス
性ランダムノイズと仮定すると、（Ｃ）のような確率分
布となる。これに対して、符号変化検出回路１２に入力
される信号は、高域通過フィルタで抜き取られた信号で
あるため、ノイズ成分と画像の輪郭成分が混在した状態
になっている。したがって、この信号の確率分布は輪郭
部では、ノイズ成分に画像の輪郭成分が加算された状態
となり（Ｄ）のように平均値が０とならず、正または負
にずれた形となる。したがって、輪郭部では、高域通過
フィルタ出力は、その画素符号が正または負に片寄る確
立が高くなる。このことを利用して、ノイズと輪郭を区
別して検出することが可能となる。即ち、現画素及びそ
の周辺の画素の符号を調べ、その符号が正又は負に片寄
っている場合は、画像の輪郭部分であるとする。また、
本方式の輪郭検出によれば、閾値を用いずに２値化出力
を得ることができる。以上のように、低Ｓ／Ｎ時におい
ても、ノイズと輪郭を正確に区別して検出することが可
能となるので、本願の上記請求項１〜３の実施の形態に
おけるように輪郭信号により特性を変化させるようなノ
イズ低減回路において用いれば、高精度な輪郭適応型ノ
イズ低減回路が実現できる。Next, the principle of this detection will be described with reference to FIG. It is assumed that the signal at low S / N has a waveform as shown in FIG. At this time, this noise is assumed to be additive noise, and can be expressed as shown in (B) if the signal and the noise are distinguished and written. Here, assuming that the property of noise is an average value of 0 and Gaussian random noise, a probability distribution as shown in (C) is obtained. On the other hand, the signal input to the sign change detection circuit 12 is a signal extracted by the high-pass filter, and therefore, the noise component and the contour component of the image are mixed. Therefore, the probability distribution of this signal becomes a state in which the contour component of the image is added to the noise component in the contour portion, and the average value does not become 0 as in (D), but has a form shifted to positive or negative. Therefore, in the contour portion, the probability that the pixel code of the high-pass filter output is biased positively or negatively becomes high. By utilizing this, it becomes possible to detect noise and contour separately. That is, the signs of the current pixel and its surrounding pixels are checked, and if the signs are positively or negatively biased, it is determined to be the contour portion of the image. Also,
According to the contour detection of this method, a binarized output can be obtained without using a threshold value. As described above, even when the S / N is low, it is possible to accurately distinguish and detect noise and contours. Therefore, as in the embodiments of claims 1 to 3 of the present application, characteristics can be determined by contour signals. When used in a noise reduction circuit that changes, a highly accurate contour adaptive noise reduction circuit can be realized.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：画像の輪郭信号により
画像の輪郭部と平坦な部分とでノイズ除去のためのフィ
ルタを切り替えることで、画像のぼけを伴わずに大きな
ノイズ低減効果を得ることができる。 （２）請求項２に対応する効果：請求項１の操作を２度
繰り返すことにより大きなノイズ低減効果を得ることが
できる。 （３）請求項３に対応する効果：請求項２のフィルタに
誤差検出回路による制御を加えることにより輪郭検出の
ミスによる画質劣化を少なくすることができる。 （４）請求項４に対応する効果：低Ｓ／Ｎ時においても
ノイズの影響を受ける事なく輪郭の検出ができる。As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) Effect corresponding to claim 1: By switching the filter for noise removal between the contour portion and the flat portion of the image according to the contour signal of the image, a large noise reduction effect is obtained without blurring of the image. be able to. (2) Effect corresponding to claim 2: A large noise reduction effect can be obtained by repeating the operation of claim 1 twice. (3) Effect corresponding to claim 3: By adding the control of the error detection circuit to the filter of claim 2, it is possible to reduce image quality deterioration due to a mistake in contour detection. (4) Effect corresponding to claim 4: The contour can be detected without being affected by noise even at low S / N.
【図１】本願の請求項１記載の発明におけるノイズ低減
回路の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a noise reduction circuit in the invention according to claim 1 of the present application.
【図２】本願の請求項２記載の発明におけるノイズ低減
回路の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a noise reduction circuit in the invention according to claim 2 of the present application.
【図３】本願の請求項３記載の発明におけるノイズ低減
回路の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a noise reduction circuit in the invention according to claim 3 of the present application.
【図４】図３の実施の形態に用いられる誤差検出回路の
入出力特性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing input / output characteristics of the error detection circuit used in the embodiment of FIG.
【図５】本願の請求項４記載の発明における輪郭検出回
路の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a contour detection circuit in the invention according to claim 4 of the present application.
【図６】図３の輪郭検出回路に用いられる符号変化検出
回路の動作例を説明する図である。6 is a diagram illustrating an operation example of a code change detection circuit used in the contour detection circuit of FIG.
【図７】図３の輪郭検出回路に用いられる符号変化検出
回路の検出原理を説明する図である。7 is a diagram illustrating the detection principle of a code change detection circuit used in the contour detection circuit of FIG.
【図８】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. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional noise reduction circuit.
【図９】従来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である。FIG. 9 is a graph showing an example of input / output characteristics of a non-linear circuit used in a conventional noise reduction circuit.
１，３１…画像信号入力端子、２，２1，２2…輪郭検出
回路、３，３1，３2，１０…平均値フィルター、４，４
1，４2…メディアンフィルター、５，５1，５2，９…信
号切り替え回路、６，３６…出力端子、７，１１，３３
…減算回路、８…絶対値回路、１２…符号変化検出回
路、３２…低域通過フィルタ、３４…非線形処理回路、
３５…加算回路。1, 31 ... Image signal input terminal, 2, 2 1 , 2 2 ... Contour detection circuit, 3, 3 1 , 3 2 , 10 ... Average value filter, 4, 4
1 , 4 2 ... Median filter, 5, 5 1 , 5 2 , 9 ... Signal switching circuit, 6, 36 ... Output terminal, 7, 11, 33
... Subtraction circuit, 8 ... Absolute value circuit, 12 ... Sign change detection circuit, 32 ... Low-pass filter, 34 ... Non-linear processing circuit,
35 ... Adder circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 山口 孝一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 合志 清一 東京都渋谷区神南２丁目２番１号 日本放 送協会 放送センター内 (72)発明者 苗村 昌秀 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 福田 淳 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yuichi Ninomiya 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the broadcasting technology research institute of Japan Broadcasting Corporation (72) Koichi Yamaguchi 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. 2 within the Broadcasting Technology Research Institute of the Japan Broadcasting Corporation (72) Seiichi Koshi 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Broadcasting Center of the Japan Broadcasting Corporation (72) Masahide Naemura 1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. 11 Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Inventor Atsushi Fukuda 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory
Claims (4)
続されて該画像信号をそれぞれに入力される平均値フィ
ルタ、メディアンフィルタ及び、画像の輪郭を検出する
回路と、信号切り替え回路と、該信号切り替え回路に接
続された出力端子とを具備し、前記信号切り替え回路
は、前記画像の輪郭を検出する回路が画像の輪郭部分を
検出したことに応じて、メディアンフィルタ出力信号を
選択し、また、画像の平坦部を検出したことに応じて、
前記平均値フィルタ出力信号を選択することを特徴とす
るノイズ低減回路。1. An input terminal for an image signal, an average value filter connected to the input terminal to input the image signal, a median filter, a circuit for detecting the contour of an image, and a signal switching circuit, An output terminal connected to the signal switching circuit, wherein the signal switching circuit selects a median filter output signal in response to the circuit detecting the contour of the image detecting a contour portion of the image, Also, in response to detecting the flat part of the image,
A noise reduction circuit, wherein the average value filter output signal is selected.
続接続したことを特徴とするノイズ低減回路。2. A noise reduction circuit in which the noise reduction circuits according to claim 1 are cascade-connected in two stages.
ノイズ低減回路の入力信号と出力信号の差の絶対値を取
る誤差検出回路と、第２段目のノイズ低減回路の出力信
号と第１段目のノイズ低減回路の出力信号と第１段目の
ノイズ低減回路の入力信号とを切り替える切り替え回路
を具備し、前記誤差検出回路からの出力信号のレベルに
応じて前記切り替え回路を切り替えて前記出力端子に前
記信号を生じさせることを特徴とする請求項２記載のノ
イズ低減回路。3. An error detection circuit that takes an absolute value of a difference between an input signal and an output signal of the first noise reduction circuit of the noise reduction circuit, and an output signal of the second noise reduction circuit. A switching circuit that switches between an output signal of the first-stage noise reduction circuit and an input signal of the first-stage noise reduction circuit is provided, and the switching circuit is switched according to the level of the output signal from the error detection circuit. 3. The noise reduction circuit according to claim 2, wherein the signal is generated at the output terminal.
続される高域通過フィルタと、該フィルタの出力信号の
符号変化を検出する回路と、該符号変化を検出する回路
に接続された出力端子とを具備し、前記符号変化を検出
する回路は、閾値処理をすることなく輪郭信号に応じた
２値信号を出力し、低Ｓ／Ｎ時においても、ノイズと輪
郭を分離して正確に輪郭のみを検出するようになされた
ことを特徴とする輪郭検出回路。4. An image signal input terminal, a high-pass filter connected to the input terminal, a circuit for detecting a sign change of an output signal of the filter, and a circuit for detecting the sign change. An output terminal is provided, and the circuit for detecting the sign change outputs a binary signal according to the contour signal without performing threshold processing, and separates noise from the contour even when the S / N is low, and accurately. A contour detection circuit characterized by being adapted to detect only the contour.
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