JPH10178560A - Noise elimination circuit - Google Patents

Noise elimination circuit

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JPH10178560A
JPH10178560A JP8336707A JP33670796A JPH10178560A JP H10178560 A JPH10178560 A JP H10178560A JP 8336707 A JP8336707 A JP 8336707A JP 33670796 A JP33670796 A JP 33670796A JP H10178560 A JPH10178560 A JP H10178560A
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JP
Japan
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signal
image
median filter
field
pixel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8336707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Shimano
浩之 島野
Takeo Tsutsui
健夫 筒井
Yoshiharu Hoshino
良春 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Oki Electric Industry Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Oki Electric Industry Co Ltd, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP8336707A priority Critical patent/JPH10178560A/en
Publication of JPH10178560A publication Critical patent/JPH10178560A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate efficiently only noise while suppressing deterioration in an image. SOLUTION: Two field memories 41, 42 separate a current signal S41 of an object for filtering, a signal Si corresponding to a succeeding field signal and a preceding field signal S42. A still image is detected from the signals S41, S42. A field memory 43 outputs a signal S43 preceding by one frame to the signal S41. The signal S43 is corrected through a motion correction circuit 45 with a motion vector MV. Edges of the image is detected by vertical and horizontal edge detection circuits 50, 51 based on the signal S48 whose the motion is corrected and a discrimination circuit 52 outputs a selection signal S52 corresponding to the image. A selection circuit 59 selects and outputs an output signal of a vertical median filter 54 of a noise elimination filter, a horizontal median filter 55, an spatial median filter 56 or a delay circuit 57 without filter processing based on the selection signal S52.

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、画像処理装置等に
おいて、非線形ディジタルフィルタの一種であるメディ
アンフィルタ(順序フィルタ)を用いて入力画像のノイ
ズ(雑音)を除去し、画質の改善を行うためのノイズ除
去回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and the like for removing noise (noise) from an input image using a median filter (order filter), which is a kind of nonlinear digital filter, to improve image quality. Related to a noise removal circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のメディアンフィルタに関
する技術としては、例えは、次のような文献に記載され
るものがあった。 文献;NHK技研R&D、[7](1989-11 )、小林等
“画像用非線形ディジタルフィルタ−LSI”P.27-36 上記文献に記載されているように、テレビジョン信号
(以下、TV信号という)等の伝送路を通過した画像に
は、例えば、降雨時のBS受信画像に見られるめだか状
ノイズや、VTR(ビデオ)再生画像中のバースト状ノ
イズ等のさまざまなインパルス性ノイズが混入する場合
がある。特に、TV信号は実時間処理を必要とするた
め、ディジタルフィルタを用いた線形演算のみによって
は、原画像のもつ解像感を損なうことなく、ノイズを除
去することが困難である。そこで、上記文献では、イン
パルス性ノイズを除去するための最適な方法として、非
線形ディジタルフィルタの一種であるメディアンフィル
タを用いたノイズ除去技術を提案している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique relating to this type of median filter, there has been a technique described in the following literature, for example. Literature; NHK Giken R & D, [7] (1989-11), Kobayashi et al., "Nonlinear Digital Filters for Images-LSI", page 27-36. As described in the above literature, television signals (hereinafter referred to as TV signals). ), Etc., when various impulsive noises such as glare-like noise seen in a BS reception image at the time of rainfall and burst-like noise in a VTR (video) playback image are mixed in the image passing through the transmission path. There is. In particular, since a TV signal requires real-time processing, it is difficult to remove noise without deteriorating the resolution of an original image by only linear operation using a digital filter. Therefore, the above-mentioned document proposes a noise elimination technique using a median filter, which is a kind of nonlinear digital filter, as an optimal method for removing impulse noise.

【0003】一般的に、ディジタルフィルタといえば、
線形ディジタルフィルタを指す。線形ディジタルフィル
タは、入力を複数段遅延し、これらにある係数を乗じて
その総和を出力する(線形演算)。ところが、TV信号
処理においては、自乗、対数及び閾値処理等、入出力の
関係が線形関係のみで表されない処理も多い。これらの
非線形要素を含んだ演算装置を非線形ディジタルフィル
タと呼んでいる。メディアンフィルタは、非線形処理ア
ルゴリズムの中で画像を膨脹、収縮させるための非線形
フィルタと類似の機能を実現するハードウエアである。
図2は、従来のメディアンフィルタの概略の構成を示す
ブロック図である。
[0003] In general, speaking of a digital filter,
Refers to a linear digital filter. The linear digital filter delays the input by a plurality of stages, multiplies the input by a certain coefficient, and outputs the sum (linear operation). However, in TV signal processing, there are many processes in which the input / output relationship is not represented only by a linear relationship, such as square, logarithm, and threshold value processing. An arithmetic unit including these nonlinear elements is called a nonlinear digital filter. A median filter is hardware that implements a function similar to a non-linear filter for expanding and contracting an image in a non-linear processing algorithm.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional median filter.

【0004】メディアンフィルタは、入力画像信号から
カーネル選択信号aに基づき近傍画素を取り出すための
カーネル形成回路11と、近傍画素間の順序関係を決定
(即ち、複数の入力データ間の順序関係を決定)する並
列ソータ12と、決定された順序関係から順序選択信号
bに基づき特定の順位の画素を選択して出力するセレク
タ13とで、構成されている。メディアンフィルタ10
では、カーネル形成回路11により、標本化された画像
中で注目画素の近傍(これを「カーネル」という)に存
在する画素を取り出し、この取り出した画素に対して並
列ソータ12を用いて信号レベルに関して順序づけを行
う。そして、セレクタ13より、ある特定の順位(ラン
ク)に対応する画素を選択して出力する。この操作は、
非線形な操作である。このようなメディアンフィルタ1
0を用いてインパルス性ノイズを除去する場合、例え
ば、その画像信号中のフィールド内で3画素×3ライン
のフィルタリングをかけたり、あるいはフィールド間で
3画素×3ラインのフィルタリングをかける等のノイズ
除去回路が考えられる。
The median filter determines a sequence relationship between neighboring pixels and a kernel forming circuit 11 for extracting neighboring pixels from an input image signal based on a kernel selection signal a (ie, determines a sequence relationship between a plurality of input data). ), And a selector 13 for selecting and outputting a pixel of a specific order based on the order selection signal b based on the determined order relationship. Median filter 10
Then, the kernel forming circuit 11 extracts a pixel existing in the vicinity of the target pixel (hereinafter referred to as “kernel”) in the sampled image, and uses the parallel sorter 12 for the extracted pixel to determine the signal level. Perform the ordering. Then, the selector 13 selects and outputs a pixel corresponding to a specific rank (rank). This operation
This is a non-linear operation. Such a median filter 1
When 0 is used to remove impulse noise, for example, noise removal such as filtering of 3 pixels × 3 lines in a field of the image signal or filtering of 3 pixels × 3 lines between fields is performed. A circuit is conceivable.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ノイズ除去回路では、次のような課題があった。3画素
×3ライン(9サンプル)の中間点を出力するフィルタ
処理のため、画像中の1ラインの線あるいは4画素以内
の点はノイズと判断されて除去され、画質が劣化すると
いう問題があった。そこで、本願出願人等は、先に特願
平7−163792号明細書(以下、先の提案という)
において、画質劣化を極力抑え、有効にノイズのみを除
去することが可能なノイズ除去回路を提案している。こ
の先の提案は、メディアンフィルタを用いたノイズ除去
回路において、画像信号のフィルタ処理対象となる現信
号と該現信号以前の前信号とを入力し、現信号が静止画
か動画かを検出する動き検出手段と、前信号を用いて画
像の垂直エッヂの有無を検出する垂直エッヂ検出手段
と、前信号を用いて画像の水平エッヂの有無を検出する
水平エッヂ検出手段と、前画像を用いて隣接する垂直方
向のx(xは自然数)ラインの画素信号から注目画素の
近傍の所定の画素信号を選択して出力する垂直メディア
ンフィルタと、隣接する水平方向のy(yは自然数)画
素の画素信号から注目画素の近傍の所定の画素信号を選
択して出力する水平メディアンフィルタと、その垂直メ
ディアンフィルタと水平メディアンフィルタにおける処
理遅延時間だけ、画像信号を遅らせる遅延手段と、選択
手段とを備えている。
However, the conventional noise elimination circuit has the following problems. Due to the filter processing for outputting the intermediate point of 3 pixels × 3 lines (9 samples), a line of one line or a point within four pixels in the image is judged as noise and removed, and there is a problem that the image quality deteriorates. Was. Accordingly, the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No. 7-163792 (hereinafter referred to as the earlier proposal).
Has proposed a noise elimination circuit that can minimize image quality degradation and effectively remove only noise. A further proposal is that a noise removal circuit using a median filter inputs a current signal to be subjected to an image signal filtering process and a previous signal before the current signal, and detects whether the current signal is a still image or a moving image. Detecting means, a vertical edge detecting means for detecting the presence or absence of a vertical edge of the image using the previous signal, a horizontal edge detecting means for detecting the presence or absence of the horizontal edge of the image using the previous signal, and adjacent using the previous image. A vertical median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal near a pixel of interest from pixel signals of a vertical x (x is a natural number) line and a pixel signal of an adjacent horizontal y (y is a natural number) pixel A horizontal median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest, and a processing delay time in the vertical median filter and the horizontal median filter, Delay means for delaying the image signal, and a selection means.

【0006】そして、その選択手段は、動き検出手段、
垂直エッヂ検出手段および水平エッヂ検手段の検出結果
に基づき、静止画で垂直エッヂのないときには垂直メデ
ィアンフィルタの出力信号、静止画で垂直エッヂがあっ
て水平エッヂのないときには水平メディアンフィルタの
出力信号、或いは静止画で垂直エッヂ及び水平エッヂが
あるときと動画のときには、遅延手段の出力信号をそれ
ぞれ選択する構成にしている。即ち、画像信号における
現信号と前信号とが動き検出手段に与えられると、画像
が静止画か動画かが検出される。垂直エッヂ検出手段と
水平エッヂ検出手段により、前信号における垂直エッヂ
の有無と、水平エッヂの有無がそれぞれ検出される。画
像信号が垂直メディアンフィルタ、水平メディアンフィ
ルタ及び遅延手段に入力されると、各メディアンフィル
タによって、注目画素の近傍の所定の画素信号がそれぞ
れ選択され、さらに、遅延手段によって画素信号が所定
時間遅延される。選択手段では、前記各検出手段の検出
結果に基づき、静止画で垂直エッヂのないときに、垂直
メディアンフィルタの出力信号を選択し、静止画で垂直
エッヂがあって水平エッヂのないときに、水平メディア
ンフィルタの出力信号を選択する。また、静止画で垂直
エッヂ及び水平エッヂがあるときと動画のときには、選
択手段は遅延手段の出力信号を選択する。
[0006] The selection means is a motion detection means,
Based on the detection results of the vertical edge detection means and the horizontal edge detection means, the output signal of the vertical median filter when there is no vertical edge in the still image, the output signal of the horizontal median filter when there is a vertical edge in the still image and there is no horizontal edge, Alternatively, when there is a vertical edge and a horizontal edge in a still image and in a moving image, the output signal of the delay unit is selected. That is, when the current signal and the previous signal in the image signal are given to the motion detecting means, whether the image is a still image or a moving image is detected. The presence / absence of a vertical edge and the presence / absence of a horizontal edge in the previous signal are detected by the vertical edge detection means and the horizontal edge detection means, respectively. When the image signal is input to the vertical median filter, the horizontal median filter, and the delay unit, a predetermined pixel signal near the pixel of interest is selected by each median filter, and the pixel signal is further delayed by the delay unit for a predetermined time. You. The selection means selects an output signal of a vertical median filter when there is no vertical edge in a still image based on the detection result of each of the detection means, and outputs a horizontal signal when there is a vertical edge in the still image and there is no horizontal edge. Select the output signal of the median filter. The selector selects the output signal of the delayer when there are a vertical edge and a horizontal edge in a still image and in a moving image.

【0007】先の提案のノイズ除去回路では、各検出手
段の検出結果に基づき、垂直メディアンフィルタと水平
メディアンフィルタと遅延手段を通したフィルタスルー
(フィルタのバイパス)とを、適応的に切り替えるの
で、エッヂをノイズとあやまることがない。さらに、動
き検出手段で検出された静止画の前信号を用いてエッヂ
検出を行うので、インパルス性ノイズを効果的に除去す
ることができる。ところが、先の提案のノイズ除去装置
では、水平メディアンフィルタ、垂直メディアンフィル
タ及びフィルタスルー等を切り替えるのに、1フレーム
前の信号を用いることになる。そのため、動き検出手段
によって静止画かどうかを判定した後、静止画にしか垂
直メディアンフィルタの処理と水平メディアンフィルタ
の処理をかけることができなかった。
In the previously proposed noise elimination circuit, the vertical median filter, the horizontal median filter, and the filter through (filter bypass) through the delay means are adaptively switched based on the detection result of each detection means. The edges are not mistaken for noise. Further, since the edge detection is performed using the previous signal of the still image detected by the motion detecting means, the impulse noise can be effectively removed. However, in the previously proposed noise elimination device, a signal one frame before is used for switching between a horizontal median filter, a vertical median filter, a filter through, and the like. Therefore, after determining whether the image is a still image by the motion detecting means, only the still image can be processed by the vertical median filter and the horizontal median filter.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、ノイズ除去回路にお
いて、次のような構成にしている。即ち、第1の発明の
ノイズ除去回路は、複数のフィールドで構成されて順次
入力される画像信号に対して遅延処理を行ない、フィル
タ処理対象の現信号と該現信号を含まない前のフィール
ドの前フィールド信号と該現信号を含まない後のフィー
ルドの後フィールド信号とを別けてパラレルに出力する
信号分離手段と、その前フィールド信号と後フィールド
信号とを用いて画像が静止画か動画かを検出する静止画
検出手段と、現信号よりも前のフレームの前信号を求め
る前信号生成手段とを備えている。そして、このノイズ
除去回路は、前記現信号と前信号との間の動き量を表す
動きベクトルと0ベクトルとを入力し、静止画検出手段
による検出結果が静止画の場合にその0ベクトルを選択
し、該検出結果が動画の場合にその動きベクトルを選択
する選択手段と、前信号を該選択手段の選択したベクト
ルで補正する動き補正手段と、動きベクトルが正確かど
うかを判定するための、補正された前信号と現信号の差
分を抽出する動き補正フレーム間演算手段と、動き補正
された前信号を用いて画像における垂直エッヂの有無を
検出する垂直エッヂ検出手段と、動き補正された前信号
を用いて画像における水平エッヂの有無を検出する水平
エッヂ検出手段とを、備えている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a first invention of the present invention has the following configuration in a noise elimination circuit. That is, the noise elimination circuit of the first invention performs a delay process on an image signal which is composed of a plurality of fields and is sequentially input, and performs a filtering process on a current signal to be filtered and a previous field which does not include the current signal. A signal separating unit that separately outputs a previous field signal and a subsequent field signal that does not include the current signal and outputs the separated signal in parallel, and determines whether an image is a still image or a moving image using the previous field signal and the subsequent field signal. The apparatus comprises a still image detecting means for detecting and a previous signal generating means for obtaining a previous signal of a frame preceding the current signal. The noise elimination circuit inputs a motion vector representing a motion amount between the current signal and the previous signal and a zero vector, and selects the zero vector when the result of detection by the still image detecting means is a still image. When the detection result is a moving image, a selection unit that selects the motion vector, a motion correction unit that corrects the previous signal with the vector selected by the selection unit, and a determination unit that determines whether the motion vector is accurate. A motion-compensated inter-frame calculating means for extracting a difference between the corrected previous signal and the current signal; a vertical-edge detecting means for detecting presence or absence of a vertical edge in an image using the motion-corrected previous signal; Horizontal edge detecting means for detecting the presence or absence of a horizontal edge in an image using a signal.

【0009】さらに、このノイズ除去回路には、画像信
号を入力し、注目画素に対して垂直方向に隣接するxラ
イン(但し、xは自然数)の画素の画素信号から、該注
目画素の近傍の所定の画素信号を選択して出力する垂直
メディアンフィルタと、画像信号を入力し、注目画素に
対して水平方向に隣接するy画素(但し、yは自然数)
の画素の画素信号から、該注目画素の近傍の所定の画素
信号を選択して出力する水平メディアンフィルタと、画
像信号を入力し、注目画素に隣接する前後のフィールド
の複数画素の画素信号を用い、注目画素の近傍の所定の
画素信号を選択して出力する空間メディアンフィルタ
と、垂直メディアンフィルタ、水平メディアンフィルタ
及び空間メディアンフィルタにおけるフィルタ処理時間
だけその画像信号を遅らせる遅延手段と、判定手段と、
選択出力手段とが設けられている。判定手段は、静止画
検出手段の検出結果と動き補正フレーム間演算手段で求
めた差分と垂直エッヂ検出手段の検出結果と水平エッヂ
検出手段の検出結果とを判定し、垂直メディアンフィル
タ、水平メディアンフィルタ、空間メディアンフィルタ
或いは遅延手段を選択する選択信号を生成するものであ
る。選択出力手段は、判定手段の選択信号に基づき、垂
直メディアンフィルタ、水平メディアンフィルタ、空間
メディアンフィルタ或いは遅延手段のいずれかの出力信
号を選択して出力する構成にしている。
Further, an image signal is input to the noise elimination circuit, and a pixel signal of an x-line (x is a natural number) pixel adjacent to the target pixel in the vertical direction is obtained from the pixel signal in the vicinity of the target pixel. A vertical median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal; and an y pixel (where y is a natural number) that receives an image signal and is horizontally adjacent to the pixel of interest
A horizontal median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from the pixel signal of the pixel of interest, and inputs an image signal and uses pixel signals of a plurality of pixels in the fields before and after adjacent to the pixel of interest. A spatial median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal near the pixel of interest, a vertical median filter, a horizontal median filter, and a delay unit that delays the image signal by a filter processing time in the spatial median filter, and a determination unit.
Selection output means is provided. The determination means determines the detection result of the still image detection means, the difference obtained by the motion compensation inter-frame calculation means, the detection result of the vertical edge detection means, and the detection result of the horizontal edge detection means, and determines a vertical median filter, a horizontal median filter. , A selection signal for selecting a spatial median filter or a delay means. The selection output means is configured to select and output an output signal of one of a vertical median filter, a horizontal median filter, a spatial median filter, and a delay means based on a selection signal of the determination means.

【0010】第1の発明によれば、以上のようにノイズ
除去回路を構成したので、信号分離手段により、現信号
と前フィールド信号と後フィールド信号とが分けて出力
される。静止画検出手段により、現信号を含まない前フ
ィールド信号と後フィールド信号に基づき、静止画か動
画かが検出される。動画の場合には、動き補正手段によ
り、前フレームの前信号が動きベクトルで補正される。
補正された前信号に基づき、垂直エッヂ検出手段と水平
エッヂ検出手段とが、画像のエッヂを検出する。即ち、
エッヂ検出に、現信号が用いられない。また、前信号が
動き補正された信号に対してエッヂ検出をするので、動
画の場合でも垂直メディアンフィルタ及び水平メディア
ンフィルタの適応を可能にしている。動き補正フレーム
間差分演算手段により、動きベクトルが正確であったか
どうかが検出される。判定手段により、静止画検出回
路、垂直エッヂ検出手段、水平エッヂ検出手段での検出
結果と動き補正フレーム間演算手段からの差分とから、
画像に対応した選択信号が出力される。この選択信号に
基づき、垂直メディアンフィルタと水平メディアンフィ
ルタと空間メディアンフィルタと遅延手段の出力信号が
適応的に選択される。ここで、空間メディアンフィルタ
は、注目画素の前後のフィールドの画素を用いてフィル
タリングするので、その注目画素及び注目画素の属する
フィールドに複数ラインのラインノイズが発生していて
も、注目画素の画素信号を適切に選択できる。
According to the first aspect of the present invention, since the noise removal circuit is configured as described above, the current signal, the previous field signal, and the subsequent field signal are separately output by the signal separating means. The still image detecting means detects whether the image is a still image or a moving image based on the previous field signal and the subsequent field signal that do not include the current signal. In the case of a moving image, the previous signal of the previous frame is corrected by the motion vector by the motion correction unit.
The vertical edge detecting means and the horizontal edge detecting means detect the edge of the image based on the corrected previous signal. That is,
The current signal is not used for edge detection. In addition, since edge detection is performed on a signal in which the previous signal is motion-compensated, the vertical median filter and the horizontal median filter can be applied even in the case of a moving image. Whether or not the motion vector is accurate is detected by the motion compensation inter-frame difference calculating means. By the determination means, from the detection result of the still image detection circuit, the vertical edge detection means, the horizontal edge detection means and the difference from the motion correction inter-frame calculation means,
A selection signal corresponding to the image is output. Based on this selection signal, the output signals of the vertical median filter, horizontal median filter, spatial median filter, and delay means are adaptively selected. Here, since the spatial median filter performs filtering using pixels in a field before and after the target pixel, even if line noise of a plurality of lines occurs in the target pixel and the field to which the target pixel belongs, the pixel signal of the target pixel is generated. Can be selected appropriately.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】ここでは、先の提案を基本とし動
画に対してもメディアンフィルタの処理を行えるように
改善したノイズ除去回路(以下、動画型ノイズ除去回路
という)(I)と、その先の提案と動画型ノイズ除去回
路の問題点(II) を説明した後、その問題点(II)を解
決したノイズ除去回路を説明する。 (I)動画型ノイズ除去回路 図3は、動画型ノイズ除去回路を示す構成ブロック図で
ある。この動画型ノイズ除去回路は、1フレーム分の入
力画像信号(即ち、現フレーム)Siを格納することで
1フレーム分遅延した前フレームの信号S21を出力す
るフレームメモリ21と、前フレームの信号S21と動
きベクトルMVとを入力する動き補正回路22とを、備
えている。動きベクトルMVは、反復勾配法やブロック
マッチング法によって求められたものであり、動き補正
回路22は、該動きベクトルMVで前フレームの信号S
21を補正し、補正した信号S22を出力する機能を有
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, a noise elimination circuit (hereinafter referred to as a moving image type noise elimination circuit) (I) based on the above proposal and improved so that median filter processing can be performed even on a moving image, After describing the previous proposal and the problem (II) of the moving image type noise elimination circuit, a noise elimination circuit that solves the problem (II) will be described. (I) Moving Picture Noise Elimination Circuit FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the moving picture noise elimination circuit. The moving image type noise elimination circuit includes a frame memory 21 that outputs a signal S21 of a previous frame delayed by one frame by storing an input image signal (that is, a current frame) Si of one frame, and a signal S21 of a previous frame. And a motion correction circuit 22 for inputting the motion vector MV and the motion vector MV. The motion vector MV is obtained by an iterative gradient method or a block matching method, and the motion correction circuit 22 uses the motion vector MV to generate a signal S of a previous frame.
21 and a function of outputting a corrected signal S22.

【0012】動き補正回路22の出力側に、信号S22
を共通入力するフレーム間差分演算回路23、垂直エッ
ヂ検出回路24及び水平エッヂ検出回路25とが接続さ
れている。フレーム差分演算回路23には、画像信号S
iも入力される接続である。動きベクトルMVは、遅延
回路26に入力され接続である。遅延回路26は動きベ
クトルMVを遅延して判定回路27に伝えるものであ
る。判定回路27には、各エッヂ検出回路24,25の
検出結果S24,S25と、フレーム間差分演算回路2
3の演算結果S23も入力される接続である。現フレー
ムつまり画像信号Siは、さらに、垂直メディアンフィ
ルタ28と水平メディアンフィルタ29と空間メディア
ンフィルタ30と遅延回路31とに、入力されるように
なっている。垂直メディアンフィルタ28は、現フレー
ムSiにおけるフィールド内の垂直方向の隣接3ライン
の画素信号から、注目画素の近傍の所定の画素信号を選
択して出力するものである。水平メディアンフィルタ2
9は、現フレーム信号Siのフィールド内の水平の隣接
9画素の画素信号から注目画素の近傍の所定の画素信号
を選択して出力するものである。空間メディアンフィル
タ30は、注目画素と上下のラインにおける該注目画素
に隣接する画素との3点に対してメディアンフィルタ処
理をかけるものである。遅延回路31は現フレーム信号
Siを遅延するものである。
The signal S22 is output to the output side of the motion compensation circuit 22.
, A vertical edge detection circuit 24, and a horizontal edge detection circuit 25, to which a common input is input. The image signal S
i is also a connection to be input. The motion vector MV is input to the delay circuit 26 and is connected. The delay circuit 26 delays the motion vector MV and transmits it to the determination circuit 27. The determination circuit 27 includes the detection results S24 and S25 of the edge detection circuits 24 and 25 and the inter-frame difference calculation circuit 2
3 is the connection to which the operation result S23 is also input. The current frame, that is, the image signal Si, is further input to a vertical median filter 28, a horizontal median filter 29, a spatial median filter 30, and a delay circuit 31. The vertical median filter 28 selects and outputs a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from pixel signals of three vertically adjacent lines in a field of the current frame Si. Horizontal median filter 2
Numeral 9 is for selecting and outputting a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from pixel signals of nine horizontally adjacent pixels in the field of the current frame signal Si. The spatial median filter 30 applies a median filter process to three points of the target pixel and pixels adjacent to the target pixel on the upper and lower lines. The delay circuit 31 delays the current frame signal Si.

【0013】一方、判定回路27の出力側に、遅延回路
32が接続されている。遅延回路32の出力信号S32
が選択回路33に入力される接続である。選択回路33
にの入力端子には、各メディアンフィルタ28〜30と
遅延回路31の出力する信号S28,S29,S30,
S31が入力される接続である。選択回路33は、遅延
回路32の出力信号S32に基づき信号S28,S2
9,S30,S31のいずれかを選択し、映像信号So
として出力するようになっている。この動画型ノイズ除
去回路では、入力画像信号Siに対し、フレームメモリ
21は、1フレーム遅延した前フレームの信号S21を
動き補正回路22に出力する。動き補正回路22は、動
きベクトルMVを用いて信号S21を補正し、該補正結
果の信号S22を出力する。動きベクトルMVが正確で
あれば、信号Siと信号S22は一致するはずである。
この一致判定を行うために、フレーム間差分演算回路2
3は、ある大きさのブロック単位に、両方の信号Si,
S22の差分の絶対値の累計を求め、該累計結果の信号
S23を判定回路27に出力する。判定回路27は信号
S23を所定の閾値αで判定し、信号S23の値がα以
下であれば、信号Siと信号S22が一致しているもの
と判断する。
On the other hand, a delay circuit 32 is connected to the output side of the determination circuit 27. Output signal S32 of delay circuit 32
Is a connection input to the selection circuit 33. Selection circuit 33
Are input to the median filters 28 to 30 and the signals S28, S29, S30,
S31 is a connection to be input. The selection circuit 33 outputs signals S28 and S2 based on the output signal S32 of the delay circuit 32.
9, S30, or S31, and selects the video signal So.
Output. In this moving image type noise elimination circuit, the frame memory 21 outputs a signal S21 of the previous frame delayed by one frame to the motion correction circuit 22 with respect to the input image signal Si. The motion correction circuit 22 corrects the signal S21 using the motion vector MV, and outputs a signal S22 as a result of the correction. If the motion vector MV is accurate, the signal Si and the signal S22 should match.
In order to perform this match determination, the inter-frame difference calculation circuit 2
3 indicates that both signals Si,
The sum of the absolute values of the differences in S22 is obtained, and a signal S23 of the sum is output to the determination circuit 27. The determination circuit 27 determines the signal S23 with a predetermined threshold α, and if the value of the signal S23 is equal to or less than α, determines that the signal Si and the signal S22 match.

【0014】同時に、動き補正した信号S22は、垂直
エッヂ検出回路24、水平エッヂ検出回路25に入力さ
れ、動きベクトルMVが遅延回路26に入力される。垂
直エッヂ検出回路24は、前フレームが動き補正された
信号S22に対し、垂直方向のエッヂの有無を検出し、
エッヂ検出情報を信号S24として出力する。同様に、
水平エッヂ検出回路25は水平方向のエッヂの有無を検
出し、エッヂ検出情報を信号S25として出力する。各
エッヂ検出回路24,25の出力信号S24,S25は
判定回路27へ出力される。遅延回路26は、動きベク
トルMVを各エッヂ検出回路24,25での処理に要す
る時間だけ遅延し、判定回路27へ出力する。判定回路
27は、各エッヂ検出回路24,25からの信号S2
4,S25と遅延回路26の出力信号S26とを、用意
された閾値β,γ,δとそれぞれ比較し、該比較結果に
対応するフィルタ選択信号S27を出力する。
At the same time, the motion-compensated signal S22 is input to a vertical edge detection circuit 24 and a horizontal edge detection circuit 25, and a motion vector MV is input to a delay circuit 26. The vertical edge detection circuit 24 detects the presence or absence of a vertical edge in the signal S22 in which the motion of the previous frame has been corrected,
The edge detection information is output as a signal S24. Similarly,
The horizontal edge detection circuit 25 detects the presence or absence of a horizontal edge, and outputs edge detection information as a signal S25. The output signals S24 and S25 of the edge detection circuits 24 and 25 are output to the determination circuit 27. The delay circuit 26 delays the motion vector MV by the time required for processing in each edge detection circuit 24, 25, and outputs the result to the determination circuit 27. The judgment circuit 27 outputs the signal S2 from each of the edge detection circuits 24 and 25.
4, S25 and the output signal S26 of the delay circuit 26 are compared with the prepared threshold values β, γ, and δ, respectively, and a filter selection signal S27 corresponding to the comparison result is output.

【0015】図4は、図3中の判定回路27における閾
値判定とフィルタ選択信号S27の内容を説明する図で
ある。フィルタ選択信号S27に基づき選択回路33が
各メディアンフィルタ28〜30及び遅延回路31の各
出力信号S28〜S31を選択することになるが、判定
回路27が信号S27でその選択を指定する。例えば、
信号S23が閾値α以上のときには動きベクトルMVの
信頼性がないので、判定回路27は信号Siと信号S2
2が不一致と判断し、遅延回路31の出力信号S31が
指定される。信号S23<閾値α(動きベクトルMVが
正確)、信号S26<閾値δ(静止画)かつ信号S24
<閾値β(垂直エッヂなし)のとき、空間メディアンフ
ィルタ30の出力信号S30が指定される。信号S23
<閾値α(動きベクトルMVが正確)、信号S26>閾
値δ(動画)かつ信号S24<閾値β(垂直エッヂな
し)のとき、垂直メディアンフィルタ28の出力信号S
28が指定される。同様に、信号S23<閾値α(動き
ベクトルMVが正確)、信号S25>閾値γ(水平エッ
ヂなし)かつ信号S24>閾値β(垂直エッヂ有り)の
とき、水平メディアンフィルタ29の出力信号S29が
指定される。信号S23<閾値α(動きベクトルMVが
正確)であっても、信号S25<閾値γ(水平エッヂ有
り)かつ信号S24>閾値β(垂直エッヂ有り)のと
き、遅延回路31の出力信号S31が選択される。遅延
回路31の出力信号S31が選択される場合には、メデ
ィアンフィルタの処理が行われない、つまり、スルーモ
ードが指定されることになる。
FIG. 4 is a view for explaining the threshold value judgment in the judgment circuit 27 in FIG. 3 and the contents of the filter selection signal S27. The selection circuit 33 selects each of the median filters 28 to 30 and each of the output signals S28 to S31 of the delay circuit 31 based on the filter selection signal S27, and the determination circuit 27 specifies the selection by the signal S27. For example,
When the signal S23 is equal to or larger than the threshold value α, the motion vector MV is not reliable.
2 are determined to be different, and the output signal S31 of the delay circuit 31 is designated. Signal S23 <threshold α (accurate motion vector MV), signal S26 <threshold δ (still image) and signal S24
When <threshold β (no vertical edge), the output signal S30 of the spatial median filter 30 is specified. Signal S23
<Threshold α (accurate motion vector MV), signal S26> When threshold δ (moving image) and signal S24 <threshold β (no vertical edge), output signal S of vertical median filter 28
28 is specified. Similarly, when signal S23 <threshold α (accurate motion vector MV), signal S25> threshold γ (no horizontal edge) and signal S24> threshold β (with vertical edge), output signal S29 of horizontal median filter 29 is specified. Is done. Even if signal S23 <threshold α (accurate motion vector MV), when signal S25 <threshold γ (with horizontal edge) and signal S24> threshold β (with vertical edge), output signal S31 of delay circuit 31 is selected. Is done. When the output signal S31 of the delay circuit 31 is selected, the median filter processing is not performed, that is, the through mode is specified.

【0016】垂直メディアンフィルタ28は、現フレー
ムSiと同じフィールド内の垂直方向に隣接する3ライ
ンの画素信号から、注目画素の近傍の所定の画素信号を
選択して選択回路33へ出力する。水平メディアンフィ
ルタ29は、現フレーム信号Siのフィールド内の水平
方向に隣接する9画素の画素信号から注目画素の近傍の
所定の画素信号を選択して選択回路33へ出力する。空
間メディアンフィルタ30は、注目画素を挟む上下のラ
イン、つまり、注目画素とは異なるフィールドの画素の
うち、該注目画素に隣接する画素に対してメディアンフ
ィルタの処理をかけて注目画素の画像信号を選択し、結
果を選択回路33へ出力する。遅延回路31は現フレー
ム信号Siを、各メディアンフィルタ28〜30の処理
時間分遅延せて選択回路33へ出力する。判定回路27
の出力するフィルタ選択信号S27は、遅延回路32で
遅延され、信号S32として選択回路33に与えられ
る。選択回路33は、信号S32に基づき、各メディア
ンフィルタ28〜30の出力信号S28〜S30と遅延
回路31の出力信号S31のいずれかを選択し、該選択
結果の信号が映像信号Soとして出力される。
The vertical median filter 28 selects a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from pixel signals of three lines vertically adjacent to each other in the same field as the current frame Si, and outputs the selected signal to the selection circuit 33. The horizontal median filter 29 selects a predetermined pixel signal near the pixel of interest from nine horizontally adjacent pixel signals in the field of the current frame signal Si, and outputs the selected pixel signal to the selection circuit 33. The spatial median filter 30 applies a median filter process to pixels adjacent to the target pixel among the upper and lower lines sandwiching the target pixel, that is, pixels in a field different from the target pixel, to obtain an image signal of the target pixel. And outputs the result to the selection circuit 33. The delay circuit 31 delays the current frame signal Si by the processing time of each of the median filters 28 to 30 and outputs the signal to the selection circuit 33. Judgment circuit 27
Is output by the delay circuit 32 and is supplied to the selection circuit 33 as the signal S32. The selection circuit 33 selects one of the output signals S28 to S30 of each of the median filters 28 to 30 and the output signal S31 of the delay circuit 31 based on the signal S32, and outputs the selection result signal as the video signal So. .

【0017】以上のように、動きベクトルMVによっ
て、前フレームの信号S21を補正した信号S22に対
してエッヂ検出を行い、該検出結果を用いて現フレーム
Siに最適なメディアンフィルタ28〜30の処理をか
けるようにているので、動画に対しても効果的にノイズ
除去ができる。 (II) 先に提案と(I)の動画型ノイズ除去回路の問
題点 先に提案におけるノイズ除去回路と動画型ノイズ除去回
路では、入力画像中に2ライン以上の幅のラインノイズ
が存在した場合、そのノイズを除去する事ができない。
その理由は、2ライン以上に幅のラインノイズは、フィ
ールド内の3タップの垂直メディアンフィルタ28や水
平メディアンフィルタ29でのフィルタ処理では除去で
きないからである。例えば垂直メディアンフィルタ29
等のタップ数を増加させればラインノイズの除去できる
かも知れないが、垂直メディアンフィルタ29のタップ
数を増加することは、ライン間の相関の少ない画像に対
してフィルタをかけることになり、フィルタの誤動作の
原因となる。また、10ラインにわたるラインノイズの
場合、タップ数が最低でも21タップ以上必要になるた
め、現実的でない。
As described above, the edge detection is performed on the signal S22 obtained by correcting the signal S21 of the previous frame by the motion vector MV, and the optimum processing of the median filters 28 to 30 for the current frame Si is performed using the detection result. , So that noise can be effectively removed from moving images. (II) Problems with the moving picture noise elimination circuit proposed in (I) and the moving picture noise elimination circuit described in (I). , The noise cannot be removed.
The reason is that line noise having a width of two or more lines cannot be removed by filtering with the 3-tap vertical median filter 28 or horizontal median filter 29 in the field. For example, vertical median filter 29
It may be possible to remove line noise by increasing the number of taps such as..., But increasing the number of taps of the vertical median filter 29 results in applying a filter to an image with less correlation between lines. May cause malfunction. Also, in the case of line noise over 10 lines, the number of taps needs to be at least 21 or more, which is not practical.

【0018】ノイズのある画像が、垂直エッヂのない静
止画ということに限定すれば、2ライン以上のラインノ
イズに対して空間メディアンフィルタ30を用いること
が、ノイズ除去に有効である。ところが、図4の動画型
ノイズ除去回路では、空間メディアンフィルタ30を利
用する条件の一つに、“自フィールド(被フィルタフィ
ールド)を用いたフレーム間差分値が、ある閾値α以下
である”の条件を含んでいる。そのため、2ライン以上
のラインノイズの場合、静止画であってもフレーム間差
分が発生し、結果的に空間メディアンフィルタ30の処
理が利用されないという問題が有る。
If the noisy image is limited to a still image without vertical edges, the use of the spatial median filter 30 for two or more line noises is effective for noise removal. However, in the moving image type noise elimination circuit of FIG. 4, one of the conditions for using the spatial median filter 30 is that “an inter-frame difference value using its own field (filtered field) is equal to or less than a certain threshold α”. Contains conditions. Therefore, in the case of two or more line noises, an inter-frame difference occurs even in a still image, and as a result, there is a problem that the processing of the spatial median filter 30 is not used.

【0019】(III)問題点(II)を解決したノイズ除去
回路 図1は、本発明の実施形態を示すノイズ除去回路の構成
ブロック図である。このノイズ除去回路は、入力画像信
号Siを1フィールド分格納することで、入力画像信号
Siを1フィールド分遅らせた信号S41を出力する第
1のフィールドメモリ41と、同様に、信号S41を1
フィールド分格納し、1フィールド分遅らせた信号S4
2を出力する第2のフィールドメモリ42と、信号S4
2を1フィールド分格納し、1フィールド分遅らせた信
号S43を出力する第3のフィールドメモリ43とを備
えている。入力画像信号Siは、例えば2つのフィール
ドで構成されている。フィールドメモリ41及び42は
信号分離手段を構成するものであり、入力画像信号Si
を後フィールド信号に、信号S41をフィルタ対象の現
信号に、信号S42を前フィールド信号にしてパラレル
に出力するようになっている。フィールドメモリ43は
前信号生成手段であり、信号S43は現信号S41に対
して前フレームの信号になる。フィールドメモリ42の
出力側には、信号Siと信号S42とを入力とするフレ
ーム間差分演算回路44が接続されている。フレーム間
差分演算回路44は画像が静止画か動画かを検出する静
止画検出手段を構成するものである。
(III) Noise Elimination Circuit Solving Problem (II) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a noise elimination circuit according to an embodiment of the present invention. This noise elimination circuit stores the input image signal Si for one field and outputs the signal S41 by delaying the input image signal Si by one field, similarly to the first field memory 41 that outputs the signal S41 for one field.
A signal S4 stored for one field and delayed by one field
2 and a second field memory 42 for outputting a signal S4
2 is stored for one field, and a third field memory 43 that outputs a signal S43 delayed by one field is provided. The input image signal Si is composed of, for example, two fields. The field memories 41 and 42 constitute signal separation means, and the input image signals Si
Are output in parallel with the subsequent field signal, the signal S41 as the current signal to be filtered, and the signal S42 as the previous field signal. The field memory 43 is a previous signal generating means, and the signal S43 is a signal of a previous frame with respect to the current signal S41. The output side of the field memory 42 is connected to an inter-frame difference calculation circuit 44 which receives the signal Si and the signal S42 as inputs. The inter-frame difference calculation circuit 44 constitutes a still image detecting means for detecting whether the image is a still image or a moving image.

【0020】このノイズ除去回路には、さらに、フィー
ルドメモリ45が設けられ、該フィールドメモリ45に
は、動きベクトルMVが入力される接続である。フィー
ルドメモリ45の出力側に、選択手段である選択回路4
6が接続されている。選択回路46には0ベクトルも入
力されるようになっている。フィールドメモリ43の出
力側には、遅延回路47が接続され、これらの選択回路
46と遅延回路47の出力側に、動き補正手段である動
き補正回路48が接続されている。動き補正回路48の
出力側に、動き補正フレーム間差分演算手段である動き
補正フレーム間差分演算回路49と、垂直エッヂ検出手
段である垂直エッヂ検出回路50と、水平エッヂ検出手
段である水平エッヂ検出回路51とが、接続されてい
る。垂直エッヂ検出回路50、水平エッヂ検出回路5
1、及び動き補正フレーム間差分演算回路49の出力側
に、これらから出力される信号S49〜S51とフレー
ム間差分演算回路44の出力信号S44とを入力とする
判定手段である判定回路52が、接続されている。
The noise elimination circuit is further provided with a field memory 45, to which the motion vector MV is inputted. On the output side of the field memory 45, a selection circuit 4 as selection means is provided.
6 are connected. A zero vector is also input to the selection circuit 46. A delay circuit 47 is connected to the output side of the field memory 43, and a motion compensation circuit 48 as a motion compensation means is connected to the output sides of the selection circuit 46 and the delay circuit 47. On the output side of the motion correction circuit 48, a motion correction inter-frame difference calculation circuit 49 as a motion correction inter-frame difference calculation means, a vertical edge detection circuit 50 as a vertical edge detection means, and a horizontal edge detection means as a horizontal edge detection means. The circuit 51 is connected. Vertical edge detection circuit 50, horizontal edge detection circuit 5
1, and a determination circuit 52, which is a determination unit that receives the signals S49 to S51 output from them and the output signal S44 of the inter-frame difference calculation circuit 44 on the output side of the motion-correction inter-frame difference calculation circuit 49, It is connected.

【0021】一方、フィールドメモリ41の出力端子に
は、遅延回路53が接続されている。遅延回路53は、
信号S43を遅延した信号S53を出力するものであ
り、信号S53が動きベクトル補正フレーム間差分演算
回路49に与えられると共に、該遅延回路53に接続さ
れた垂直メディアンフィルタ54、水平メディアンフィ
ルタ55、空間メディアンフィルタ56及び遅延回路5
7へ共通に出力される接続である。判定回路52は、垂
直メディアンフィルタ54、水平メディアンフィルタ5
5、空間メディアンフィルタ56及び遅延回路57を選
択するフィルタ選択信号S52を出力する判定手段であ
り、該判定回路52の出力側には、信号S52を垂直メ
ディアンフィルタ54、水平メディアンフィルタ55、
空間メディアンフィルタ56での処理時間分遅延する遅
延回路58が接続されている。遅延回路58の出力側
に、選択出力手段である選択回路59が接続されてい
る。選択回路59の入力端子には、各垂直メディアンフ
ィルタ54、水平メディアンフィルタ55、空間メディ
アンフィルタ56及び遅延回路57からそれぞれ出力さ
れる信号S54〜S57が入力される構成になってい
る。
On the other hand, a delay circuit 53 is connected to an output terminal of the field memory 41. The delay circuit 53
A signal S53 obtained by delaying the signal S43 is output to the motion vector correction inter-frame difference calculating circuit 49. The vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, and the spatial Median filter 56 and delay circuit 5
7 is a connection that is output in common. The determination circuit 52 includes a vertical median filter 54, a horizontal median filter 5
5. A determination means for outputting a filter selection signal S52 for selecting the spatial median filter 56 and the delay circuit 57. The output side of the determination circuit 52 outputs the signal S52 to the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55,
A delay circuit 58 that delays by the processing time in the spatial median filter 56 is connected. The output side of the delay circuit 58 is connected to a selection circuit 59 as selection output means. Signals S54 to S57 output from each of the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, the spatial median filter 56, and the delay circuit 57 are input to the input terminal of the selection circuit 59.

【0022】次に、図1のノイズ除去回路の動作を、図
5〜図10を参照しつつ説明する。入力画像信号Siの
フレームは、奇数ラインと偶数ラインをなす2つのフィ
ールドで構成されている。画像信号Siはフィールドメ
モリ41によって1フィールド分遅延され、さらに、フ
ィールドメモリ42によって1フィールド分遅延され
る。そのため、現信号となるフィールドメモリ41の出
力信号S41に対して後フィールド信号になる画像信号
Siと、前フィールド信号になるフィールドメモリ42
の出力信号S42とは1フレームずれる。フレーム間差
分演算回路44は、画素単位或いは所定の大きさのブロ
ック単位で、後フィールド信号Siと信号S42の差分
の絶対値を求めて累計する。この累計結果は静止画か動
画かを示し、フレーム間差分演算回路44の出力信号S
44として選択回路46及び判定回路52へ出力され
る。選択回路46及び判定回路52は、信号S44を閾
値で判定し、信号S44がその閾値以下のとき静止画と
判断する。このノイズ除去回路の入力する動きベクトル
MVは、反復勾配法或いはブロックマッチング法等で検
出された動きベクトルであり、フィールドメモリ45
は、信号Siがフィールドメモリ41で遅延される分だ
けその動きベクトルMVを遅延し、信号S45として選
択回路46へ出力する。
Next, the operation of the noise elimination circuit of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. The frame of the input image signal Si is composed of two fields forming odd lines and even lines. The image signal Si is delayed by one field by the field memory 41, and further delayed by one field by the field memory. Therefore, the output signal S41 of the field memory 41 serving as the current signal and the image signal Si serving as the subsequent field signal and the field memory 42 serving as the previous field signal are provided.
Output signal S42 is shifted by one frame. The inter-frame difference calculation circuit 44 calculates and accumulates the absolute value of the difference between the subsequent field signal Si and the signal S42 in units of pixels or blocks of a predetermined size. This cumulative result indicates whether the image is a still image or a moving image.
The signal 44 is output to the selection circuit 46 and the determination circuit 52. The selection circuit 46 and the determination circuit 52 determine the signal S44 with a threshold, and determine that the image is a still image when the signal S44 is equal to or less than the threshold. The motion vector MV input to the noise elimination circuit is a motion vector detected by an iterative gradient method, a block matching method, or the like.
Delays the motion vector MV by an amount corresponding to the delay of the signal Si in the field memory 41, and outputs it to the selection circuit 46 as a signal S45.

【0023】図5は、図1中の選択回路46の選択を説
明する図である。選択回路46は信号S44に基づき、
動きベクトルMVに相当する信号45または0ベクトル
を選択する。該選択結果が信号S46として動きベクト
ル補正回路48へ出力される。例えば、信号S44が閾
値aよりも小さい場合、選択回路46は静止画と判断
し、0ベクトルを信号S46に設定する。逆に、信号S
44が閾値aよりも大きいとき、選択回路46は動きベ
クトルMVの値を信号46に設定する。一方、前フィー
ルド信号S42をフィールドメモリ43で遅延した信号
が信号S43である。フィールドメモリ41の出力する
現信号S41と信号S43とは1フレーム離れた関係に
ある。即ち、信号S43は、現信号S41に対して前フ
レームの画像信号に相当する前信号になる。前信号S4
3は遅延回路47に与えられる。遅延回路47は、前信
号S43をフレーム間差分演算回路44における遅延分
だけ遅らせた信号S47を、動き補正回路48へ出力す
る。そのため、信号S46と信号S47は同位相になっ
ている。動き補正回路48は、動きベクトルを表す信号
S46によって信号S47を補正する。この補正結果が
信号S48である。フィールドメモリ41の出力信号S
41の方は、遅延回路53に与えられる。遅延回路53
は、信号信号S43を処理する遅延回路47及び動き補
正回路48での処理時間分、信号S41を遅延する。即
ち、信号S48と遅延回路43の出力する信号S53の
位相が合わされる。
FIG. 5 is a diagram for explaining selection of the selection circuit 46 in FIG. The selection circuit 46, based on the signal S44,
The signal 45 or 0 vector corresponding to the motion vector MV is selected. The result of the selection is output to the motion vector correction circuit 48 as a signal S46. For example, when the signal S44 is smaller than the threshold a, the selection circuit 46 determines that the image is a still image, and sets a zero vector to the signal S46. Conversely, the signal S
When 44 is larger than the threshold a, the selection circuit 46 sets the value of the motion vector MV in the signal 46. On the other hand, a signal obtained by delaying the previous field signal S42 by the field memory 43 is the signal S43. The current signal S41 and the signal S43 output from the field memory 41 have a relationship of one frame apart. That is, the signal S43 is a previous signal corresponding to the image signal of the previous frame with respect to the current signal S41. Previous signal S4
3 is supplied to the delay circuit 47. The delay circuit 47 outputs to the motion correction circuit 48 a signal S47 obtained by delaying the previous signal S43 by the delay in the inter-frame difference calculation circuit 44. Therefore, the signal S46 and the signal S47 have the same phase. The motion correction circuit 48 corrects the signal S47 using the signal S46 representing the motion vector. This correction result is a signal S48. Output signal S of field memory 41
41 is given to a delay circuit 53. Delay circuit 53
Delays the signal S41 by the processing time of the delay circuit 47 and the motion compensation circuit 48 that process the signal signal S43. That is, the phase of the signal S48 and the phase of the signal S53 output from the delay circuit 43 are matched.

【0024】図6は、図1中の動き補正回路48による
動き補正を説明する図である。動画において、図6のよ
うに、前フレーム60中の画像を正しい動きベクトルM
Vで移動すると、現フレーム61の画像に一致する。選
択回路46から与えられた信号S46、つまり動きベク
トルMVが正確ならば、信号S48と信号S53とが一
致するはずである。動き補正の施された信号48は、垂
直エッヂ検出回路50と水平エッヂ検出回路51と動き
補正フレーム間差分演算回路49に与えられる。信号S
53も動き補正フレーム間差分演算回路49に与えられ
ると共に、垂直メディアンフィルタ54、水平メディア
ンフィルタ55、空間メディアンフィルタ56、遅延回
路57へ出力される。
FIG. 6 is a diagram for explaining the motion correction by the motion correction circuit 48 in FIG. In a moving image, as shown in FIG.
Moving by V matches the image of the current frame 61. If the signal S46 given from the selection circuit 46, that is, the motion vector MV is accurate, the signal S48 and the signal S53 should match. The signal 48 subjected to the motion correction is supplied to a vertical edge detection circuit 50, a horizontal edge detection circuit 51, and a motion correction inter-frame difference calculation circuit 49. Signal S
53 is also supplied to the motion-compensated inter-frame difference calculation circuit 49 and output to the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, the spatial median filter 56, and the delay circuit 57.

【0025】動き補正フレーム間差分演算回路49は、
信号S48と信号S53の一致判定を行うために、ある
大きさのブロック単位に、該信号S48と信号S53の
差分の絶対値の累計を求める。累計結果が信号S49で
あり、判定回路52へ出力される。判定回路52は信号
S49を所定の閾値αで判定し、信号S49の値がα以
下であれば、信号S48と信号S53とが一致している
ものと判断する。垂直エッヂ検出回路50は、補正され
た前信号である信号S48を用いて画像の垂直エッヂの
有無を検出してエッヂ検出情報に相当する信号S50を
出力する。水平エッヂ垂直エッヂ検出回路51は、画像
の水平エッヂの有無を検出してエッヂ検出情報に相当す
る信号S51を出力する。水平エッヂの検出方法として
は、例えば隣合う画素間の差分をとってその差分値と閾
値とを比較し、その比較結果が閾値以上のときには水平
エッヂと判定する方法等がある。各信号S50,S51
が判定回路52に与えられる。
The motion compensation inter-frame difference calculation circuit 49
In order to determine the coincidence between the signal S48 and the signal S53, the cumulative sum of the absolute value of the difference between the signal S48 and the signal S53 is obtained for each block of a certain size. The cumulative result is signal S49, which is output to determination circuit 52. The determination circuit 52 determines the signal S49 with a predetermined threshold α, and if the value of the signal S49 is equal to or less than α, determines that the signal S48 and the signal S53 match. The vertical edge detection circuit 50 detects the presence or absence of a vertical edge of the image using the corrected signal S48 as a previous signal, and outputs a signal S50 corresponding to edge detection information. The horizontal edge / vertical edge detection circuit 51 detects the presence or absence of a horizontal edge in an image and outputs a signal S51 corresponding to edge detection information. As a method of detecting a horizontal edge, for example, there is a method of obtaining a difference between adjacent pixels, comparing the difference value with a threshold value, and determining a horizontal edge when the comparison result is equal to or larger than the threshold value. Each signal S50, S51
Is given to the judgment circuit 52.

【0026】図7は、図1中の判定回路57の閾値判定
とフィルタ選択信号S52の関係を示す図である。判定
回路52は、フレーム間差分演算回路44、動き補正フ
レーム間差分演算回路49、垂直エッヂ検出回路50、
及び水平エッヂ検出回路51の各出力信号S44、S4
9〜S51の絶対値を閾値α,β,γ,δでそれぞれ判
定し、これらの判定結果に基づき、各メディアンフィル
タ54〜56と遅延回路57のうちのいずれかを選択す
るための、図7に示すようなフィルタ選択信号S52を
生成する。例えば、判定回路52は、信号S44が閾値
αより小さく(静止画)、かつ信号S50が閾値βより
小さい(垂直エッヂがない)とき、空間メディアンフィ
ルタ56を選択することを信号S52で指示する。同様
に、信号S44が閾値αよりも大きく(動画)、信号S
49が閾値δよりも小さく(動きベクトルMVが正
確)、かつ信号S50が閾値βよりも小さい(垂直エッ
ヂがない)と判断されたとき、垂直メディアンフィルタ
50を選択することが、信号S52で指示される。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the threshold value judgment of the judgment circuit 57 in FIG. 1 and the filter selection signal S52. The determination circuit 52 includes an inter-frame difference operation circuit 44, a motion compensation inter-frame difference operation circuit 49, a vertical edge detection circuit 50,
And the output signals S44 and S4 of the horizontal edge detection circuit 51.
7 to determine one of the median filters 54 to 56 and the delay circuit 57 based on the determination results of the absolute values of 9 to S51 based on the threshold values α, β, γ, and δ. A filter selection signal S52 as shown in FIG. For example, when the signal S44 is smaller than the threshold α (still image) and the signal S50 is smaller than the threshold β (there is no vertical edge), the determination circuit 52 instructs to select the spatial median filter 56 with the signal S52. Similarly, when the signal S44 is larger than the threshold value α (moving image), the signal S44
When it is determined that 49 is smaller than the threshold δ (the motion vector MV is accurate) and the signal S50 is smaller than the threshold β (no vertical edge), the signal S52 instructs to select the vertical median filter 50. Is done.

【0027】信号S44が閾値αよりも大きく(動
画)、信号S49が閾値δよりも小さく(動きベクトル
MVが正確)、信号S50が閾値βよりも大きく(垂直
エッヂがある)、かつ信号S51が閾値γよりも小さい
(水平エッヂがない)と判断されたとき、水平メディア
ンフィルタ51を選択することが、信号S52で指示さ
れる。信号S44が閾値αよりも小さく(静止画)、信
号S50が閾値βよりも大きく(垂直エッヂがある)、
かつ信号S51が閾値γよりも小さい(水平エッヂがな
い)と判断されたとき、水平メディアンフィルタ50を
選択することが、信号S52で指示される。信号S50
が閾値βより大きく(垂直エッヂがある)と信号S51
が閾値γよりも大きい(水平エッヂがある)と判定され
たとき、遅延回路57を選択することが、信号S52で
指示される。つまり、メディアンフィルタ処理を行わな
いスルーモードが選択される。即ち、閾値判定の結果、
信号S44が閾値α以上の場合、判定回路52は画像が
動画であると判定し、空間メディアンフィルタ56を選
択しないのである。また、動画であると共に、信号S4
9が閾値δ以上のときには動きベクトルMVの信頼性が
なく、信号S48と信号S53とが一致していないと判
断して遅延回路57を選択する。つまり、信号S48と
信号S53とが一致していないと、エッヂ検出した位置
と実際のフィルタ処理にかかる位置がずれるので、メデ
ィアンフィルタ処理を行わないスルーモードが選択され
る。
The signal S44 is larger than the threshold α (moving picture), the signal S49 is smaller than the threshold δ (accurate motion vector MV), the signal S50 is larger than the threshold β (there is a vertical edge), and the signal S51 is When it is determined that the horizontal median filter 51 is smaller than the threshold γ (there is no horizontal edge), the signal S52 instructs to select the horizontal median filter 51. The signal S44 is smaller than the threshold α (still image), the signal S50 is larger than the threshold β (there is a vertical edge),
When it is determined that the signal S51 is smaller than the threshold value γ (there is no horizontal edge), the signal S52 instructs to select the horizontal median filter 50. Signal S50
Is larger than the threshold β (there is a vertical edge), the signal S51
Is larger than the threshold value γ (there is a horizontal edge), the signal S52 instructs to select the delay circuit 57. That is, the through mode in which the median filter processing is not performed is selected. That is, as a result of the threshold determination,
If the signal S44 is equal to or larger than the threshold α, the determination circuit 52 determines that the image is a moving image, and does not select the spatial median filter 56. In addition to being a moving image, the signal S4
When 9 is equal to or greater than the threshold value δ, the reliability of the motion vector MV is not reliable, and it is determined that the signal S48 does not match the signal S53, and the delay circuit 57 is selected. In other words, if the signal S48 and the signal S53 do not match, the position where the edge is detected is shifted from the position where the actual filtering is performed, so that the through mode in which the median filtering is not performed is selected.

【0028】図8は、図1中の垂直メディアンフィルタ
の処理を説明する図である。垂直メディアンフィルタ5
4は、信号S53を入力し、フィルタ対象の注目画素と
同じフィールドに属して隣接するxライン(図8ではx
=3)の画素信号のうち該注目画素の近傍画素の画素信
号を、求める注目画素の画素信号として選択する。例え
ば、nライン目の注目画素の画素信号と、n−1ライン
目の注目画素の上の画素の画素信号と、n+1ライン目
の注目画素の下の画素の画素信号とを用いてメディアン
フィルタ処理を行い、注目画素の画素信号を選択する。
図9は、図1中の水平メディアンフィルタ55の処理を
説明する図である。水平メディアンフィルタ55は、信
号S53を入力し、注目画素と同じフィールドであって
注目画素と同一のライン上のy画素(図9ではy=9)
の画素信号を選択し、該選択した画素信号を注目画素の
画素信号とする。例えば、n画素目注目画素の画素信号
を、n−4〜n+4画素の画素信号を用いてメディアン
フィルタ処理を行い、注目画素の画素信号を選択する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the processing of the vertical median filter in FIG. Vertical median filter 5
4 receives the signal S53 and receives an adjacent x line (x in FIG. 8) belonging to the same field as the target pixel to be filtered.
= 3), a pixel signal of a pixel adjacent to the target pixel is selected as a pixel signal of the target pixel to be obtained. For example, median filter processing is performed using the pixel signal of the pixel of interest on the nth line, the pixel signal of the pixel above the pixel of interest on the (n−1) th line, and the pixel signal of the pixel below the pixel of interest on the (n + 1) th line. To select the pixel signal of the target pixel.
FIG. 9 is a view for explaining the processing of the horizontal median filter 55 in FIG. The horizontal median filter 55 receives the signal S53 and receives y pixels (y = 9 in FIG. 9) in the same field as the target pixel and on the same line as the target pixel.
And selects the selected pixel signal as the pixel signal of the target pixel. For example, the pixel signal of the nth pixel of interest is subjected to median filtering using the pixel signals of n−4 to n + 4 pixels, and the pixel signal of the pixel of interest is selected.

【0029】図10は、図1中の空間メディアンフィル
タ56の処理を説明する図である。垂直メディアンフィ
ルタ54及び水平メディアンフィルタ55での処理は、
フィールド内のフィルタ処理であったが、空間メディア
ンフィルタ56は、注目画素に対して前後のフィールド
に属する画素の画素データを用いたフィルタ処理を行
う。図10のように、画像上で見るとN番目のフィール
ドであってMライン中の注目画素aの周囲には、N−1
番目フィールドのM+1ラインの画素、N−1番目フィ
ールドのM−1ラインの画素、N+1番目フィールドの
M+1ラインの画素、及びN+1番目フィールドのM−
1ラインの画素が存在する。空間メディアンフィルタ5
6は、例えば、黒点で示したN−1番目フィールドのM
+1ラインの画素と、N+1番目フィールドのM−1ラ
インの画素の画素信号を用いてメディアンフィルタ処理
を行ない、注目画素の画素信号を選択する。このように
することで、注目画素aと同じフィールドに属するM+
2,M−2ラインにラインノイズがあっても、注目画素
aのノイズが除去できる。また、前後のフィールドの画
素は、同一フィールドの画素に比べて注目画素に近いと
ころに存在するので、フィルタ処理結果でも高解像度が
得られる。遅延回路57は、垂直メディアンフィルタ5
4、水平メディアンフィルタ55及び空間メディアンフ
ィルタ56でのフィルタ処理時間だけ、信号S53を遅
延し、該遅延した信号S57を選択回路59へ出力す
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining the processing of the spatial median filter 56 in FIG. Processing in the vertical median filter 54 and the horizontal median filter 55 is as follows.
Although the filtering process is performed in the field, the spatial median filter 56 performs the filtering process on the target pixel using the pixel data of the pixels belonging to the preceding and succeeding fields. As shown in FIG. 10, when viewed on the image, the N-th field is located around the target pixel a in the M line, and N−1
The pixel of the (M + 1) th line of the Nth field, the pixel of the (M−1) th line of the (N−1) th field, the pixel of the (M + 1) th line of the (N + 1) th field, and the
There is one line of pixels. Spatial median filter 5
6 is, for example, the M of the (N-1) th field indicated by a black dot.
A median filter process is performed using the pixel signals of the +1 line pixel and the M-1 line pixel of the (N + 1) th field to select the pixel signal of the target pixel. By doing so, M + belonging to the same field as the pixel of interest a
Even if there is line noise on the M-2 line, the noise of the target pixel a can be removed. Further, since the pixels in the preceding and succeeding fields are closer to the target pixel than the pixels in the same field, a high resolution can be obtained even as a result of the filtering process. The delay circuit 57 includes the vertical median filter 5
4. The signal S53 is delayed by the filter processing time of the horizontal median filter 55 and the spatial median filter 56, and the delayed signal S57 is output to the selection circuit 59.

【0030】一方、判定回路52の出力するフィルタ選
択信号S52は、遅延回路58へ出力される。遅延回路
56は、垂直メディアンフィルタ54,水平メディアン
フィルタ55及び空間メディアンフィルタ56でのフィ
ルタ処理時間だけ信号S52を遅延した信号S58を生
成し、選択回路59へ出力する。選択回路59は、信号
S58に基づき、垂直メディアンフィルタ54、水平メ
ディアンフィルタ55、空間メディアンフィルタ56及
び遅延回路57の出力信号S54〜S57のうちの一つ
を選択し、それを映像信号Soとして出力する。図11
は、画像のラインノイズを示す図であり、この図11を
参照しつつ、本実施形態の効果を説明する。
On the other hand, the filter selection signal S52 output from the determination circuit 52 is output to the delay circuit 58. The delay circuit 56 generates a signal S <b> 58 obtained by delaying the signal S <b> 52 by the filter processing time of the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, and the spatial median filter 56, and outputs the signal S <b> 58 to the selection circuit 59. The selection circuit 59 selects one of the output signals S54 to S57 of the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, the spatial median filter 56, and the delay circuit 57 based on the signal S58, and outputs it as the video signal So. I do. FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating line noise of an image. The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0031】本実施形態のノイズ除去回路では、動きベ
クトルMVを用いて、前フレームの前信号S43に動き
補正を施してエッヂ検出を行なうので、動画の場合でも
最適なメディアンフィルタ処理をかけることができる。
さらに、入力画像信号Siを遅延するフィールドメモリ
41、42を備え、簡単な構成で、後フィールド信号と
現信号フィールドと前フィールド信号とを分けて出力
し、信号S41をフィルタ対象の現信号S41とした場
合に、信号Siが後フィールドの後フィールド信号、信
号S42が前フィールドの前フィールド信号になる構成
としている。そして、空間メディアンフィルタ56を選
択するためのパラメータの一つであるフレーム間差分演
算回路44の出力信号S44を、フィルタ対象の画素を
含まない前後のフィールドで演算する構成にしている。
よって、静止画を検出する段階で誤検出がなくなり、効
果的にラインノイズを除去できる。即ち、図11のよう
に、複数のライン幅を有するラインノイズか発生した場
合でも、空間メディアンフィルタ56を適用すること
で、そのノイズを除去できる。なお、本発明は、上記実
施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、
垂直メディアンフィルタ54,水平メディアンフィルタ
55、空間エメディアンフィルタのサンプリング数は、
図8〜10に示す画素に限定されず、処理効率を考慮し
て他のライン数や画素数に変更することが可能である。
In the noise elimination circuit of the present embodiment, the edge detection is performed by performing the motion correction on the previous signal S43 of the previous frame using the motion vector MV, so that the optimum median filter processing can be applied even in the case of a moving image. it can.
Further, it has field memories 41 and 42 for delaying the input image signal Si, and outputs a rear field signal, a current signal field, and a previous field signal separately with a simple configuration, and outputs the signal S41 with the current signal S41 to be filtered. In this case, the signal Si is a field signal after the next field and the signal S42 is a field signal before the previous field. The output signal S44 of the inter-frame difference calculation circuit 44, which is one of the parameters for selecting the spatial median filter 56, is calculated in the previous and next fields that do not include the pixel to be filtered.
Therefore, erroneous detection is eliminated at the stage of detecting a still image, and line noise can be effectively removed. That is, even if line noise having a plurality of line widths is generated as shown in FIG. 11, the noise can be removed by applying the spatial median filter 56. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example,
The sampling numbers of the vertical median filter 54, the horizontal median filter 55, and the spatial emmedian filter are as follows.
The number of lines and the number of pixels are not limited to the pixels shown in FIGS.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1〜第3
の本発明によれば、フィルタ処理対象の現信号と該現信
号を含まない前フィールド信号と後フィールド信号とを
別けてパラレルに出力する信号分離手段と、前フィール
ド信号と後フィールド信号とを用いて静止画か動画かを
検出する静止画検出手段と、現信号よりも前のフレーム
の前信号を求める前信号生成手段と、動き補正手段と、
水平及び垂直エッヂ検出手段と、動き補正フレーム間演
算手段と、判定手段とを備えている。よって、画像に適
した選択信号を誤検出なく出力でき、垂直メディアンフ
ィルタ、水平メディアンフィルタ、空間メディアンフィ
ルタ、遅延手段の出力信号を適応的に切り替えることが
でき、動画でもノイズ除去が可能に成っている。さら
に、前フィールド信号と後フィールド信号を用いて静止
画の検出を行なうので、2ライン以上のラテンノイズが
あっても、空間メディアンフィルタの出力信号を選択で
き、複数幅で発生したラインノイズも除去が可能にな
る。
As described in detail above, the first to third embodiments
According to the present invention, a signal separating unit that outputs a current signal to be filtered, a front field signal not including the current signal, and a subsequent field signal separately and in parallel, and a front field signal and a rear field signal are used. Still image detecting means for detecting whether a still image or a moving image, a previous signal generating means for obtaining a previous signal of a frame before the current signal, a motion correcting means,
The apparatus includes horizontal and vertical edge detection means, motion compensation frame calculation means, and determination means. Therefore, a selection signal suitable for an image can be output without erroneous detection, and output signals of a vertical median filter, a horizontal median filter, a spatial median filter, and a delay unit can be adaptively switched, and noise can be removed even in a moving image. I have. Furthermore, since the still image is detected using the front field signal and the rear field signal, even if there is Latin noise of two or more lines, the output signal of the spatial median filter can be selected, and line noise generated in a plurality of widths is also removed. Becomes possible.

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

【図1】本発明の実施形態を示すノイズ除去回路の構成
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a noise removing circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のメディアンフィルタの概略の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional median filter.

【図3】動画型ノイズ除去回路を示す構成ブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a moving image type noise elimination circuit.

【図4】図3中の判定回路27における閾値判定とフィ
ルタ選択信号S27の内容を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating threshold value determination in a determination circuit 27 in FIG. 3 and contents of a filter selection signal S27.

【図5】図1中の選択回路46の選択を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating selection of a selection circuit 46 in FIG. 1;

【図6】図1中の動き補正回路48による動き補正を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining motion correction by a motion correction circuit 48 in FIG. 1;

【図7】図1中の判定回路57の閾値判定とフィルタ選
択信号S52の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a threshold value determination of a determination circuit 57 in FIG. 1 and a filter selection signal S52.

【図8】図1中の垂直メディアンフィルタの処理を説明
する図である。
FIG. 8 is a view for explaining processing of a vertical median filter in FIG. 1;

【図9】図1中の水平メディアンフィルタ55の処理を
説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating processing of a horizontal median filter 55 in FIG. 1;

【図10】図1中の空間メディアンフィルタ56の処理
を説明する図である。
FIG. 10 is a view for explaining processing of a spatial median filter 56 in FIG. 1;

【図11】画像のラインノイズを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating line noise of an image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41〜43 第1〜第3のフィールドメモリ 44 フレーム間差分演算回路(静止画検
出手段) 46 選択回路(選択手段) 48 動き補正回路 49 動き補正フレーム間差分演算回路 50 垂直エッヂ検出回路 51 水平エッヂ検出回路 52 判定回路 54 垂直メディアンフィルタ 55 水平メディアンフィルタ 56 空間メディアンフィルタ 57 遅延回路(遅延手段) 59 選択回路(選択出力手段) Si 入力画像信号(後フィールド信号) S41 現信号 S42 前フィールド信号 S43 前信号 MV 動きベクトル
41 to 43 First to third field memories 44 Inter-frame difference calculation circuit (still image detection means) 46 Selection circuit (selection means) 48 Motion correction circuit 49 Motion correction inter-frame difference calculation circuit 50 Vertical edge detection circuit 51 Horizontal edge Detection circuit 52 Judgment circuit 54 Vertical median filter 55 Horizontal median filter 56 Spatial median filter 57 Delay circuit (Delay means) 59 Selection circuit (Selection output means) Si Input image signal (Next field signal) S41 Current signal S42 Previous field signal S43 Previous Signal MV motion vector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 良春 東京都渋谷区神南二丁目2番1号 日本放 送協会放送センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiharu Hoshino 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のフィールドで構成されて順次入力
される画像信号に対して遅延処理を行ない、フィルタ処
理対象の現信号と該現信号を含まない前のフィールドの
前フィールド信号と該現信号を含まない後のフィールド
の後フィールド信号とを別けてパラレルに出力する信号
分離手段と、 前記前フィールド信号と後フィールド信号とを用いて画
像が静止画か動画かを検出する静止画検出手段と、 前記現信号よりも前のフレームの前信号を求める前信号
生成手段と、 前記現信号と前記前信号との間の動き量を表す動きベク
トルと0ベクトルとを入力し、前記静止画検出手段によ
る検出結果が静止画の場合にその0ベクトルを選択し、
該検出結果が動画の場合にその動きベクトルを選択する
選択手段と、 前記前信号を前記選択手段の選択したベクトルで補正す
る動き補正手段と、 前記動きベクトルが正確かどうかを判定するための、前
記補正された前信号と前記現信号の差分を抽出する動き
補正フレーム間演算手段と、 前記動き補正された前信号を用いて画像における垂直エ
ッヂの有無を検出する垂直エッヂ検出手段と、 前記動き補正された前信号を用いて画像における水平エ
ッヂの有無を検出する水平エッヂ検出手段と、 前記画像信号を入力し、注目画素に対して垂直方向に隣
接するxライン(但し、xは自然数)の画素の画素信号
から、該注目画素の近傍の所定の画素信号を選択して出
力する垂直メディアンフィルタと、 前記画像信号を入力し、前記注目画素に対して水平方向
に隣接するy画素(但し、yは自然数)の画素の画素信
号から、該注目画素の近傍の所定の画素信号を選択して
出力する水平メディアンフィルタと、 前記画像信号を入力し、前記注目画素に隣接する前記前
後のフィールドの複数画素の画素信号を用い、注目画素
の近傍の所定の画素信号を選択して出力する空間メディ
アンフィルタと、 前記垂直メディアンフィルタ、前記水平メディアンフィ
ルタ及び前記空間メディアンフィルタにおけるフィルタ
処理時間だけ前記画像信号を遅らせる遅延手段と、 前記静止画検出手段の検出結果と前記動き補正フレーム
間演算手段で求めた差分と前記垂直エッヂ検出手段の検
出結果と前記水平エッヂ検出手段の検出結果とを判定
し、前記垂直メディアンフィルタ、前記水平メディアン
フィルタ、前記空間メディアンフィルタ或いは前記遅延
手段を選択する選択信号を生成する判定手段と、 前記判定手段の選択信号に基づき、前記垂直メディアン
フィルタ、前記水平メディアンフィルタ、前記空間メデ
ィアンフィルタ或いは前記遅延手段のいずれかの出力信
号を選択して出力する選択出力手段とを、 備えたことを特徴とするノイズ除去回路。
1. A delay process is performed on an image signal composed of a plurality of fields and sequentially input, and a current signal to be filtered, a previous field signal of a previous field not including the current signal, and the current signal A signal separation unit that outputs in parallel apart from the after-field signal of the after-field that does not include the still-field detection unit that detects whether an image is a still image or a moving image using the before-field signal and the after-field signal. A previous signal generating means for obtaining a previous signal of a frame preceding the current signal; a motion vector representing a motion amount between the current signal and the previous signal and a zero vector; If the detection result by is a still image, select the 0 vector,
Selecting means for selecting a motion vector when the detection result is a moving image; motion correcting means for correcting the previous signal with a vector selected by the selecting means; and determining whether the motion vector is accurate. Motion-compensated inter-frame calculating means for extracting a difference between the corrected previous signal and the current signal; vertical edge detecting means for detecting presence or absence of a vertical edge in an image using the motion-corrected previous signal; Horizontal edge detection means for detecting the presence or absence of a horizontal edge in an image by using the corrected previous signal; and inputting the image signal, the x-line (where x is a natural number) vertically adjacent to the pixel of interest A vertical median filter that selects and outputs a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from the pixel signal of the pixel; A horizontal median filter for selecting and outputting a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest from pixel signals of y pixels (where y is a natural number) adjacent in the horizontal direction; A spatial median filter for selecting and outputting a predetermined pixel signal in the vicinity of the pixel of interest using pixel signals of a plurality of pixels in the preceding and succeeding fields adjacent to the pixel of interest; the vertical median filter, the horizontal median filter, and the space A delay unit for delaying the image signal by a filter processing time in a median filter; a detection result of the still image detection unit, a difference obtained by the motion compensation inter-frame calculation unit, a detection result of the vertical edge detection unit, and the horizontal edge detection. The vertical median filter, the horizontal median filter, Determining means for generating a selection signal for selecting the spatial median filter or the delay means; and any one of the vertical median filter, the horizontal median filter, the spatial median filter or the delay means based on the selection signal of the determination means And a selection output means for selecting and outputting the output signal of (i).
【請求項2】 前記信号分離手段は、前記画像信号を前
記後フィールド信号としてそれを1フィールド分格納し
て遅延することで、前記現信号を出力する第1のフィー
ルドメモリと、前記第1のフィールドメモリの出力する
現信号を1フィールド分格納し、それを1フィールド分
遅延して前記前フィールド信号を出力する第2のフィー
ルドメモリとで構成し、 前記前信号生成手段は、前記前フィールド信号を1フィ
ールド分または複数フィールド分格納し該前フィールド
信号を遅延して前記前信号を出力する第3のフィールド
メモリで構成したことを特徴とする請求項1記載のノイ
ズ除去回路。
2. The first field memory for outputting the current signal by storing and delaying the image signal as the post-field signal for one field and delaying the current signal, A second field memory for storing the current signal output from the field memory for one field, delaying the current signal by one field and outputting the previous field signal, wherein the previous signal generation means comprises: 3. The noise elimination circuit according to claim 1, comprising a third field memory for storing one or more fields and delaying the previous field signal and outputting the previous signal.
【請求項3】 前記判定手段は、前記静止画検出手段の
検出結果と前記動き補正フレーム間演算手段で求めた差
分と前記垂直エッヂ検出手段の検出結果と前記水平エッ
ヂ検出手段の検出結果に基づき、 前記画像が静止画であり、かつ該画像に垂直エッヂがな
いと判定したとき、前記空間メディアンフィルタを選択
し、 前記画像が動画であり、前記動きベクトルが正確であ
り、かつ該画像に垂直エッヂがないと判断したとき、前
記垂直メディアンフィルタを選択し、 前記画像が動画であり、前記動きベクトルが正確であ
り、該画像に垂直エッヂがあり、かつ該画像に水平エッ
ヂがないと判断したとき、前記水平メディアンフィルタ
を選択し、 前記画像が静止画であり、該画像に垂直エッヂがあり、
かつ該画像に水平エッヂがないと判断したとき、前記水
平メディアンフィルタを選択し、 前記画像に垂直エッヂがあり、かつ該画像に水平エッヂ
があると判断したとき、前記遅延手段を選択し、 前記画像が動画であり、かつ前記動きベクトルが不正確
であると判定したとき、前記遅延手段を選択する構成に
したことを特徴とする請求項1または2記載のノイズ除
去回路。
3. The determination means based on a detection result of the still image detection means, a difference obtained by the motion compensation inter-frame calculation means, a detection result of the vertical edge detection means, and a detection result of the horizontal edge detection means. When it is determined that the image is a still image and the image has no vertical edge, the spatial median filter is selected, the image is a moving image, the motion vector is accurate, and the image is perpendicular to the image. When it is determined that there is no edge, the vertical median filter is selected, and it is determined that the image is a moving image, the motion vector is accurate, the image has a vertical edge, and the image has no horizontal edge. When selecting the horizontal median filter, the image is a still image, the image has a vertical edge,
And when it is determined that there is no horizontal edge in the image, the horizontal median filter is selected.When it is determined that the image has a vertical edge and the image has horizontal edges, the delay means is selected. 3. The noise elimination circuit according to claim 1, wherein the delay unit is selected when it is determined that the image is a moving image and the motion vector is incorrect.
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