JP2002223374A - Device and method for removing noise - Google Patents

Device and method for removing noise

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JP2002223374A JP2000179341A JP2000179341A JP2002223374A JP 2002223374 A JP2002223374 A JP 2002223374A JP 2000179341 A JP2000179341 A JP 2000179341A JP 2000179341 A JP2000179341 A JP 2000179341A JP 2002223374 A JP2002223374 A JP 2002223374A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise removing method for excellently removing a noise even concerning a mobile part while making the best use of a merit in a noise removal ability with respect to a still part in a motion adaptive recursive filter. SOLUTION: The motion adaptive recursive filter 11 is used as a first noise removing part. As a second noise removing part, a class classification adaptive removing circuit 12 is used, which extracts the pixel of each frame at the same position between multiple frames, classifies the noise components of the pixels into classes based on the inter-frame change of the pixels and generates an output picture signal obtained by removing the noise component from an input picture signal by an arithmetic processing which is previously set in accordance with the classified classes. An output selection part 13 decides the movement of the picture by prescribed number-pixel unit, selects one of the output picture signals of the first and the second noise removing parts in accordance with the decision result and outputs it.

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】この発明は、画像信号のノイ
ズを除去するノイズ除去装置およびノイズ除去方法に関
する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a noise elimination device and a noise elimination method for removing noise from an image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号からノイズを除去するために、
従来から動き適応型リカーシブフィルタが用いられてい
る。この動き適応型リカーシブフィルタの構成の一例を
図7に示す。
2. Description of the Related Art In order to remove noise from an image signal,
Conventionally, a motion adaptive recursive filter has been used. FIG. 7 shows an example of the configuration of this motion adaptive recursive filter.

【0003】入力画像信号は画素ごとに、振幅調整を行
うアンプ1を通じて加算回路2に供給される。フレーム
メモリ2には、現時点のフレーム(出力画像信号につい
ての現時点のフレーム(以下、現フレームという))よ
りも1つ前のフレーム(以下、前フレームという)の出
力画像信号が記憶されている。このフレームメモリ2に
記憶されている画像信号は、入力画像信号の各画素位置
に対応して画素ごとに順次に読み出されて、振幅調整を
行うアンプ4を通じて加算回路2に供給される。
An input image signal is supplied to an adding circuit 2 through an amplifier 1 for adjusting the amplitude for each pixel. The frame memory 2 stores an output image signal of a frame (hereinafter, referred to as a previous frame) immediately before a current frame (a current frame (hereinafter, referred to as a current frame) of an output image signal). The image signal stored in the frame memory 2 is sequentially read out for each pixel corresponding to each pixel position of the input image signal, and supplied to the addition circuit 2 through the amplifier 4 that performs amplitude adjustment.

【0004】加算回路2は、アンプ2およびアンプ4を
通じた現フレームと前フレームの画素を加算し、その加
算出力を出力画像信号として出力すると共に、フレーム
メモリ3に供給する。フレームメモリ3では、その記憶
画像信号が、この加算出力の出力画像信号に書き換えら
れる。
[0004] The addition circuit 2 adds the pixels of the current frame and the previous frame through the amplifier 2 and the amplifier 4, outputs the added output as an output image signal, and supplies it to the frame memory 3. In the frame memory 3, the stored image signal is rewritten to the output image signal of the added output.

【0005】現フレームの入力画像信号は、また、画素
ごとに減算回路5に供給される。また、フレームメモリ
3に記憶されている前フレームの画像信号が、入力画像
信号の各画素位置に対応して画素ごとに順次に読み出さ
れて減算回路5に供給される。したがって、減算回路5
からは、画像上の同じ画素位置の現フレームの画素値
と、前フレームの画素値との差分が得られる。
The input image signal of the current frame is supplied to a subtraction circuit 5 for each pixel. Further, the image signal of the previous frame stored in the frame memory 3 is sequentially read out for each pixel corresponding to each pixel position of the input image signal and supplied to the subtraction circuit 5. Therefore, the subtraction circuit 5
From, the difference between the pixel value of the current frame at the same pixel position on the image and the pixel value of the previous frame is obtained.

【0006】この減算回路5からの差分出力は、絶対値
化回路6に供給されて絶対値に変換されたのち、しきい
値処理回路7に供給される。しきい値処理回路7では、
これに供給される画素差分の絶対値と予め定めたしきい
値とを比較して、画素毎に動き部分か、静止部分かの静
動判定を行う。すなわち、しきい値処理回路7では、画
素差分の絶対値がしきい値よりも小さいときには、入力
画素は静止部分と判定し、画素差分の絶対値がしきい値
よりも大きいときには、入力画素は動き部分と判定す
る。
[0006] The difference output from the subtraction circuit 5 is supplied to an absolute value conversion circuit 6 and converted into an absolute value, and then supplied to a threshold value processing circuit 7. In the threshold processing circuit 7,
The absolute value of the pixel difference supplied thereto is compared with a predetermined threshold value, and a determination is made for each pixel as to whether it is a moving part or a stationary part. That is, in the threshold value processing circuit 7, when the absolute value of the pixel difference is smaller than the threshold value, the input pixel is determined to be a stationary portion, and when the absolute value of the pixel difference is larger than the threshold value, the input pixel is Judge as a moving part.

【0007】しきい値処理回路7での静動判定結果は、
重み係数発生回路8に供給される。重み係数発生回路8
は、しきい値処理回路7での静動判定結果に応じて、重
み係数k(0≦k≦1)の値を設定し、係数kをアンプ
1に供給すると共に、係数1−kをアンプ4に供給す
る。アンプ1は、その入力信号をk倍し、アンプ4は、
その入力信号を1−k倍する。
[0007] The result of the static motion determination in the threshold processing circuit 7 is
It is supplied to the weight coefficient generation circuit 8. Weight coefficient generation circuit 8
Sets the value of the weight coefficient k (0 ≦ k ≦ 1) in accordance with the result of the static motion determination in the threshold value processing circuit 7, supplies the coefficient k to the amplifier 1, and sets the coefficient 1-k to the amplifier 4 The amplifier 1 multiplies its input signal by k, and the amplifier 4
The input signal is multiplied by 1-k.

【0008】この場合、しきい値処理回路7で、現フレ
ームの画素が静止と判定されるときには、係数kの値と
してk=0〜0.5の間の固定値が設定される。したが
って、加算回路2の出力は、現フレームの画素値と、フ
レームメモリ3からの前フレームの画素値とが重み付け
加算された値とされる。
In this case, when the threshold processing circuit 7 determines that the pixel of the current frame is stationary, a fixed value between k = 0 to 0.5 is set as the value of the coefficient k. Therefore, the output of the adding circuit 2 is a value obtained by weighting and adding the pixel value of the current frame and the pixel value of the previous frame from the frame memory 3.

【0009】一方、しきい値処理回路7で、現フレーム
の画素が動き部分と判定されるときには、係数kの値と
してk=1が設定される。したがって、加算回路2から
は現フレームの画素値(入力画像信号の画素値)がその
まま出力される。
On the other hand, when the threshold value processing circuit 7 determines that the pixel of the current frame is a moving part, k = 1 is set as the value of the coefficient k. Therefore, the pixel value of the current frame (the pixel value of the input image signal) is output from the adding circuit 2 as it is.

【0010】加算回路2からの出力画像信号により、フ
レームメモリ3の記憶信号は、毎フレーム、書き換えら
れるので、フレームメモリ3に記憶される画像信号中の
静止部分は、複数フレームの画素値が積算されたものに
なる。したがって、ノイズがフレーム毎にランダムな変
化をするものとすれば、重み付け加算により、ノイズは
徐々に小さくなって除去され、フレームメモリ3に記憶
される画像信号(出力画像信号と同じ)の静止部分は、
ノイズ除去が行われたものとなる。
The signal stored in the frame memory 3 is rewritten every frame by the output image signal from the adder circuit 2. Therefore, in the stationary portion in the image signal stored in the frame memory 3, the pixel values of a plurality of frames are integrated. Will be done. Therefore, assuming that the noise changes randomly for each frame, the noise is gradually reduced and removed by the weighted addition, and the static portion of the image signal (same as the output image signal) stored in the frame memory 3 is removed. Is
The noise has been removed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
動き適応型リカーシブフィルタによるノイズ除去では、 1.例えば、ノイズレベルが大きい場合など、動き部分
を静止部分と誤ってしまうことがあり、その場合には、
ぼけなどの画質劣化が見られる場合がある。 2.動き部分はノイズ除去ができない。 という問題がある。
However, in the above-described noise removal by the motion adaptive recursive filter, it is necessary to: For example, when the noise level is high, the moving part may be mistaken for the stationary part, in which case,
Image quality degradation such as blurring may be observed. 2. Moving parts cannot be denoised. There is a problem.

【0012】この発明は、上述の動き適応型リカーシブ
フィルタの静止部分についてのノイズ除去能力の利点を
生かしながら、上述の問題点を克服できるノイズ除去装
置および方法を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a noise elimination apparatus and method which can overcome the above-mentioned problems while taking advantage of the noise elimination ability of a stationary portion of the above-mentioned motion adaptive recursive filter. is there.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によるノイズ除去装置は、画像信号を記憶
するフレームメモリを有し、前記フレームメモリに記憶
されている画像信号と、入力画像信号とを、前記入力画
像信号による画像の静、動に応じた重み付けを行って加
算し、その加算出力により前記フレームメモリの画像信
号を書き換えることで、前記加算出力としてノイズの除
去された第1の出力画像信号を生成する第1のノイズ除
去部と、複数フレーム間で、画像上の対応する画素を抽
出し、それらの画素のフレーム間の変化に基づいて前記
画素のノイズ成分をクラス分類し、分類されたクラスに
対応して予め設定されている演算処理により、前記入力
画像信号からノイズ成分の除去された第2の出力画像信
号を生成する第2のノイズ除去部と、前記第1の出力画
像信号と前記第2の出力画像信号との互いに対応する画
像位置の所定数の画素単位で、画像の静動を判定し、そ
の判定結果に応じて、前記所定数の画素単位で、前記第
1の出力画像信号と前記第2の出力画像信号との一方の
出力画像信号を選択して出力する出力選択部とを備える
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a noise elimination apparatus according to the present invention has a frame memory for storing an image signal, the image signal stored in the frame memory, and an input image. And adding the signals by weighting according to the stillness and motion of the image based on the input image signal, and rewriting the image signal of the frame memory by the added output, thereby removing the first noise-free signal as the added output. A first noise elimination unit that generates an output image signal of a plurality of frames, and extracts corresponding pixels on an image between a plurality of frames, and classifies noise components of the pixels based on a change between the frames of the pixels. Generating a second output image signal from which a noise component has been removed from the input image signal by an arithmetic process set in advance corresponding to the classified class; A noise elimination unit, and determines the stillness of the image in units of a predetermined number of pixels at image positions corresponding to each other between the first output image signal and the second output image signal, and according to the determination result, An output selection unit that selects and outputs one of the first output image signal and the second output image signal in units of the predetermined number of pixels.

【0014】上述の構成のこの発明によれば、第1のノ
イズ除去部では、前述した動き適応型リカーシブフィル
タと同様に、現フレームと前フレームとの重み付け加算
により、静止部分の画素については、良好にノイズ除去
が行われる。
According to the present invention having the above-described configuration, the first noise elimination unit performs the weighted addition of the current frame and the previous frame to perform the weighting addition of the current frame and the previous frame in the same manner as the above-described motion adaptive recursive filter. Good noise removal is achieved.

【0015】一方、第2のノイズ除去部では、複数フレ
ーム間で同じ位置にある各フレームの画素を抽出し、そ
れらの画素のフレーム間の変化に基づいて前記画素のノ
イズ成分をクラス分類し、分類されたクラスに対応して
予め設定されている演算処理により、前記入力画像信号
からノイズ成分の除去するので、動き部分と静止部分と
に関係なく、ノイズ除去が行われる。ただし、完全な静
止部分に関しては、長いフレームの情報を蓄積すること
ができる第1のノイズ除去部の方が、第2のノイズ除去
部ではノイズ除去効果が大きい。
On the other hand, the second noise removing unit extracts pixels of each frame located at the same position among a plurality of frames, classifies the noise components of the pixels based on a change between the frames of the pixels, Since the noise component is removed from the input image signal by the arithmetic processing set in advance corresponding to the classified class, the noise is removed regardless of the moving part and the stationary part. However, for a completely stationary portion, the first noise elimination unit capable of storing information of a long frame has a larger noise elimination effect in the second noise elimination unit.

【0016】出力選択部では、所定数の画素単位で、画
像の静動を判定し、その判定結果に応じて、前記所定数
の画素単位で、静止部分では、第1のノイズ除去部から
の第1の出力画像信号を選択し、動き部分では、第2の
ノイズ除去部からの第2の出力画像信号を選択すること
により、静止部分および動き部分で、ともに良好なノイ
ズ除去が行われた出力画像信号が得られる。
The output selection unit determines the stillness of the image in units of a predetermined number of pixels, and according to the result of the determination, in the unit of the predetermined number of pixels, in the stationary part, from the first noise removal unit. By selecting the first output image signal and selecting the second output image signal from the second noise removal unit in the moving part, good noise removal was performed in both the stationary part and the moving part. An output image signal is obtained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、この発明によるノイズ除去
装置の実施の形態を、図を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a noise elimination device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、この実施の形態のノイズ除去装置
の構成を示すブロック図である。図1に示すように、入
力画像信号は画素ごとに、第1のノイズ除去部の例を構
成する動き適応型リカーシブフィルタ11に供給される
とともに、第2のノイズ除去部の例を構成するクラス分
類適応ノイズ除去回路12に供給される。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the noise elimination device of this embodiment. As shown in FIG. 1, an input image signal is supplied to a motion adaptive recursive filter 11 constituting an example of a first noise removing unit for each pixel, and a class constituting an example of a second noise removing unit. It is supplied to the classification adaptive noise elimination circuit 12.

【0019】動き適応型リカーシブフィルタ11の構成
は、上述した図7の例と全く同様である。この動き適応
型リカーシブフィルタ11からの出力画像信号は、出力
選択回路13に供給される。
The structure of the motion adaptive recursive filter 11 is exactly the same as the example shown in FIG. The output image signal from the motion adaptive recursive filter 11 is supplied to an output selection circuit 13.

【0020】また、クラス分類適応ノイズ除去回路12
は、複数フレーム間で同じ位置にある各フレームの画素
を抽出し、それらの画素のフレーム間の変化に基づいて
前記画素のノイズ成分をクラス分類し、分類されたクラ
スに対応して予め設定されている演算処理により、前記
入力画像信号からノイズ成分の除去された出力画像信号
を生成するもので、その詳細な構成については後述す
る。このクラス分類適応ノイズ除去回路12からの出力
画像信号も、出力選択回路13に供給される。
The classification adaptive noise elimination circuit 12
Extracts pixels of each frame at the same position among a plurality of frames, classifies the noise components of the pixels based on a change between the frames of the pixels, and presets the noise components corresponding to the classified classes. The output image signal from which the noise component has been removed is generated from the input image signal by the arithmetic processing described above, and its detailed configuration will be described later. The output image signal from the classification adaptive noise elimination circuit 12 is also supplied to the output selection circuit 13.

【0021】出力選択回路13は、静動判定回路14
と、タイミング調整用の遅延回路15と、選択回路16
とからなり、動き適応型リカーシブフィルタ11からの
出力画像信号は、遅延回路15を通じて選択回路16に
供給され、クラス分類適応ノイズ除去回路12からの出
力画像信号は、そのまま選択回路16に供給される。
The output selection circuit 13 includes a static / motion determination circuit 14
A delay circuit 15 for adjusting timing, and a selection circuit 16
The output image signal from the motion adaptive recursive filter 11 is supplied to the selection circuit 16 through the delay circuit 15, and the output image signal from the classification adaptive noise removal circuit 12 is directly supplied to the selection circuit 16. .

【0022】また、動き適応型リカーシブフィルタ11
からの出力画像信号と、クラス分類適応ノイズ除去回路
12からの出力画像信号とは、静動判定回路14に供給
される。静動判定回路14では、それら2つの出力画像
信号から、この例では、各画素ごとに、静止部分か動き
部分かを判定し、その判定出力を選択制御信号として、
選択回路16に供給する。
The motion adaptive recursive filter 11
And the output image signal from the classification adaptive noise elimination circuit 12 are supplied to a still / moving judgment circuit 14. In this example, the static / movement determining circuit 14 determines whether the pixel is a stationary portion or a moving portion for each pixel from the two output image signals, and uses the determination output as a selection control signal.
It is supplied to the selection circuit 16.

【0023】動き適応型リカーシブフィルタ11からの
出力画像信号では、前述したように、画像の静止部分の
画素はノイズ除去されるが、画像の動き部分の画素は、
ノイズ除去されずに、そのまま出力される。一方、クラ
ス分類適応ノイズ除去回路12からの出力画像信号で
は、画像の静止部分、動き部分に関係なく、ノイズ除去
が施される。
As described above, in the output image signal from the motion adaptive recursive filter 11, pixels in the still portion of the image are noise-removed, but pixels in the moving portion of the image are
It is output as it is without noise removal. On the other hand, noise is removed from the output image signal from the classification adaptive noise elimination circuit 12 irrespective of the still and moving parts of the image.

【0024】このため、動き適応型リカーシブフィルタ
11からの出力画像信号と、クラス分類適応ノイズ除去
回路12からの出力画像信号とを比較した場合、静止部
分は、ともにノイズ除去されているので両者の画素値は
ほぼ等しくなるが、動き部分では、動き適応型リカーシ
ブフィルタ11の出力画像信号にはノイズが残留してい
るのに対して、クラス分類適応ノイズ除去回路12から
の出力画像信号ではノイズが除去されているため、両者
の画素値がノイズ分だけ異なることになる。
For this reason, when the output image signal from the motion adaptive recursive filter 11 and the output image signal from the class adaptive noise removal circuit 12 are compared with each other, since both of the static portions are noise-removed, Although the pixel values are substantially equal, in the moving part, noise remains in the output image signal of the motion adaptive recursive filter 11, whereas in the output image signal from the adaptive noise reduction circuit 12, noise remains. Since they have been removed, the pixel values of the two differ by the amount of noise.

【0025】静動判定回路14は、以上の性質を利用し
て、この例では、各画素毎に、画像の静止部分である
か、画像の動き部分であるかを判定する。すなわち、静
動判定回路14は、動き適応型リカーシブフィルタ11
からの出力画像信号の画素値と、クラス分類適応ノイズ
除去回路12からの出力画像信号の画素値との差分を算
出する差分値算出回路141と、差分値算出回路141
からの差分値を絶対値化する絶対値化回路142と、比
較判定回路143とからなる。
In this example, the static / movement determining circuit 14 determines whether each pixel is a static portion or a moving portion of an image by using the above-described properties. That is, the static / movement determination circuit 14 is configured to control the motion adaptive recursive filter 11
Value calculation circuit 141 for calculating the difference between the pixel value of the output image signal from the image signal and the pixel value of the output image signal from the classification adaptive noise elimination circuit 12, and the difference value calculation circuit 141
An absolute value conversion circuit 142 for converting the difference value from the absolute value into an absolute value, and a comparison determination circuit 143.

【0026】比較判定回路143では、絶対値化回路1
42からの差分値の絶対値が、予め定めた値よりも大き
いときには、動き部分と判定し、絶対値化回路142か
らの差分値の絶対値が、予め定めた値よりも小さいとき
には、静止部分と判定する。そして、画像の静止部分で
あると判定した画素については、動き適応型リカーシブ
フィルタ11からの出力画像信号を選択するように選択
回路16を制御し、画像の動き部分であると判定した画
素については、クラス分類適応ノイズ除去回路12から
の出力画像信号を選択するように選択回路16を制御す
る。
In the comparison determination circuit 143, the absolute value conversion circuit 1
If the absolute value of the difference value from the absolute value conversion circuit 142 is larger than a predetermined value, it is determined to be a moving portion. If the absolute value of the difference value from the absolute value conversion circuit 142 is smaller than the predetermined value, the stationary portion is determined. Is determined. The selection circuit 16 is controlled so as to select an output image signal from the motion adaptive recursive filter 11 for a pixel determined to be a still part of the image. The selection circuit 16 is controlled so as to select the output image signal from the class adaptive noise removal circuit 12.

【0027】したがって、選択回路16からは、すなわ
ち、出力選択回路13からは、静止部分については、長
いフレームの情報を蓄積することできて、良好にノイズ
除去される動き適応型リカーシブフィルタからの出力画
像信号が出力され、動き部分については、ノイズ除去さ
れない動き適応型リカーシブフィルタからの出力画像信
号の代わって、クラス分類適応ノイズ除去回路12から
の出力画像信号が出力される。したがって、出力選択回
路13からは、静止部分および動き部分のすべてに渡っ
て、ノイズ除去された出力画像信号が得られる。
Therefore, from the selection circuit 16, that is, from the output selection circuit 13, the information of the long frame can be accumulated for the stationary portion, and the output from the motion-adaptive recursive filter from which the noise is well removed can be obtained. An image signal is output, and for a moving part, an output image signal from the classification adaptive noise elimination circuit 12 is output instead of an output image signal from a motion adaptive recursive filter from which noise is not removed. Therefore, from the output selection circuit 13, an output image signal from which noise has been removed is obtained over all of the stationary portion and the moving portion.

【0028】[クラス分類適応ノイズ除去回路の説明]
次に、この実施の形態に用いられるクラス分類適応ノイ
ズ除去回路について詳細に説明する。以下に説明する例
では、クラス分類適応処理として、入力画像信号の信号
レベルの3次元(時空間)分布に応じてクラス分類を行
い、クラス毎に予め学習によって獲得された予測係数を
メモリに格納し、かかる予測係数を使用した重み付け加
算式に従う演算処理によって最適な推定値(すなわち、
ノイズ除去後の画素値)を出力する処理を採用してい
る。
[Explanation of Classification Adaptive Noise Removal Circuit]
Next, the classification adaptive noise elimination circuit used in this embodiment will be described in detail. In the example described below, as the classification adaptive processing, the classification is performed according to the three-dimensional (spatio-temporal) distribution of the signal level of the input image signal, and the prediction coefficients obtained by learning in advance for each class are stored in the memory. Then, an optimal estimation value (ie,
A process of outputting a pixel value after noise removal is adopted.

【0029】また、この例は、画像の動きを考慮してク
ラス分類適応処理を行うことによってノイズ除去を行う
ものである。すなわち、入力画像信号から推定される動
きに応じて、ノイズ成分を検出するために参照されるべ
き画素領域と、ノイズを除去するための演算処理に使用
されるべき画素領域とが切り出され、これらに基づいく
クラス分類適応処理によってノイズが除去された画像を
出力するようにしたものである。
In this example, noise is removed by performing a classification adaptive process in consideration of the motion of an image. That is, in accordance with the motion estimated from the input image signal, a pixel region to be referred to for detecting a noise component and a pixel region to be used for an arithmetic process for removing noise are cut out. And outputs an image from which noise has been removed by the classification adaptive processing based on.

【0030】図2は、この実施の形態に用いられるクラ
ス分類適応ノイズ除去回路の全体的構成を示すものであ
る。
FIG. 2 shows the overall configuration of a class adaptive noise elimination circuit used in this embodiment.

【0031】処理されるべき入力画像信号はフレームメ
モリ21に供給される。フレームメモリ21は、供給さ
れる現在フレームの画像を記憶すると共に、1フレーム
前の画像をフレームメモリ22に供給する。フレームメ
モリ22は、供給される1フレームの画像を記憶すると
共に、その1フレーム前の画像をフレームメモリ23に
供給する。このようにして、フレームメモリ21、2
2、23には、この順に、より新しいフレームの画像が
記憶される。
An input image signal to be processed is supplied to a frame memory 21. The frame memory 21 stores the supplied image of the current frame and supplies the image of the previous frame to the frame memory 22. The frame memory 22 stores the supplied image of one frame and supplies the image of the previous frame to the frame memory 23. Thus, the frame memories 21, 2
The images of newer frames are stored in the order 2 and 23 in this order.

【0032】以下の説明は、フレームメモリ22が現フ
レームを記憶し、また、フレームメモリ21および23
がそれぞれ、現フレームの後および前のフレームを記憶
する場合を例として行う。
In the following description, the frame memory 22 stores the current frame, and the frame memories 21 and 23
Are respectively stored in the case where the frames after and before the current frame are stored.

【0033】なお、フレームメモリ21、22、23の
記憶内容は、これに限定されるものではない。例えば時
間的に2フレーム間隔の画像を記憶しても良い。また、
連続する3フレームに限らず、5個のフレームメモリを
設け、連続する5フレームの画像を記憶するようにして
もよい。さらに、フレームメモリに代えてフィールドメ
モリを使用することも可能である。
The contents stored in the frame memories 21, 22, and 23 are not limited to these. For example, images at a time interval of two frames may be stored. Also,
Not limited to three consecutive frames, five frame memories may be provided to store images of five consecutive frames. Furthermore, a field memory can be used instead of the frame memory.

【0034】フレームメモリ21、22、23にそれぞ
れ記憶されている後フレーム、現フレーム、前フレーム
の画像データは、動きベクトル検出部24、動きベクト
ル検出部25、第1領域切り出し部26および第2領域
切り出し部27に供給される。
The image data of the subsequent frame, the current frame, and the previous frame stored in the frame memories 21, 22, and 23 are respectively stored in the motion vector detecting section 24, the motion vector detecting section 25, the first area extracting section 26, and the second It is supplied to the area cutout unit 27.

【0035】動きベクトル検出部24は、フレームメモ
リ22に記憶された現フレームの画像と、フレームメモ
リ23に記憶された前フレームの画像との間の注目画素
についての動きベクトルを検出する。また、動きベクト
ル検出部25は、フレームメモリ22に記憶された現フ
レームの画像と、フレームメモリ21に記億された後フ
レームの画像との間の注目画素についての動きベクトル
を検出する。
The motion vector detecting section 24 detects a motion vector for a target pixel between the image of the current frame stored in the frame memory 22 and the image of the previous frame stored in the frame memory 23. In addition, the motion vector detection unit 25 detects a motion vector for a pixel of interest between the image of the current frame stored in the frame memory 22 and the image of the subsequent frame stored in the frame memory 21.

【0036】動きベクトル検出部24および25のそれ
ぞれで検出された注目画素に関する動きベクトル(動き
方向および動き量)は、第1領域切り出し部26および
第2領域切り出し部27に供給される。動きベクトルを
検出する方法としては、ブロックマッチング法、相関係
数による推定、勾配法等を使用することができる。
The motion vector (movement direction and motion amount) for the target pixel detected by each of the motion vector detection units 24 and 25 is supplied to a first area cutout unit 26 and a second area cutout unit 27. As a method of detecting a motion vector, a block matching method, estimation using a correlation coefficient, a gradient method, or the like can be used.

【0037】第1領域切り出し部24は、これに供給さ
れる各フレームの画像データから、動きベクトル検出部
24、25で検出された動きベクトルを参照しながら、
後述するような位置の画素を抽出し、抽出した画素値を
ノイズ成分検出部28に供給する。
The first area cutout unit 24 refers to the motion vectors detected by the motion vector detection units 24 and 25 from the image data of each frame supplied thereto,
A pixel at a position as described later is extracted, and the extracted pixel value is supplied to the noise component detection unit 28.

【0038】ノイズ成分検出部28は、第1領域切り出
し部24の出力に基づいて、後述するように、ノイズ成
分に係る情報を表現するクラスコードを発生し、発生し
たクラスコードを係数ROM29に供給する。このよう
に、第1領域切り出し部24が抽出する画素は、クラス
コードの発生のために使用されるので、クラスタップと
称される。
The noise component detection unit 28 generates a class code representing information on the noise component based on the output of the first area cutout unit 24 and supplies the generated class code to the coefficient ROM 29, as described later. I do. As described above, the pixels extracted by the first area cutout unit 24 are used for generating a class code, and thus are called class taps.

【0039】係数ROM29は、後述するような学習に
よって決定される予測係数をクラス毎に、より具体的に
はクラスコードに関連するアドレスに沿って、予め記憶
している。そして、係数ROM29は、ノイズ成分検出
部28から供給されるクラスコードをアドレスとして受
け、それに対応する予測係数を出力する。
The coefficient ROM 29 stores in advance prediction coefficients determined by learning as will be described later for each class, more specifically, along an address associated with a class code. Then, the coefficient ROM 29 receives the class code supplied from the noise component detection unit 28 as an address, and outputs a prediction coefficient corresponding to the address.

【0040】一方、第2領域切り出し部27は、フレー
ムメモリ21、22、23がそれぞれ記憶している連続
する3フレームの画像のデータから予測用の画素を抽出
し、抽出した画素の値を推定演算部30に供給する。推
定演算部30は、第2領域切り出し部27の出力と、係
数ROM29から読み出される予測係数とに基づいて、
以下の式(1)に示すような重み付け演算を行って、ノ
イズが除去された予測画像信号を生成する。このよう
に、第2領域切り出し部27が抽出する画素値は、予測
画像信号を生成するための重み付け加算において使用さ
れるのて、予測タップと称される。
On the other hand, the second area cutout unit 27 extracts prediction pixels from the data of three consecutive frames stored in the frame memories 21, 22, and 23, and estimates the values of the extracted pixels. It is supplied to the arithmetic unit 30. The estimation calculation unit 30 calculates a value based on the output of the second area cutout unit 27 and the prediction coefficient read from the coefficient ROM 29.
A weighting operation as shown in the following equation (1) is performed to generate a predicted image signal from which noise has been removed. As described above, the pixel values extracted by the second area cutout unit 27 are used in the weighted addition for generating the predicted image signal, and thus are referred to as prediction taps.

【0041】 y=w1 ×x1 +w2 ×x2 +・・・・+wn ×xn (1) ここで、x1 ,‥‥,xn が各予測タップであり、
1 ,‥‥,wn が各予測係数である。
Y = w 1 × x 1 + w 2 × x 2 +... + W n × x n (1) Here, x 1 , ‥‥, x n are each prediction tap,
w 1 , ‥‥, and w n are respective prediction coefficients.

【0042】次に、図3を参照して、第1領域切り出し
部26が行う処理について、より詳細に説明する。第1
領域切り出し部26は、図3に示すようなタップ構造に
よって指定される画素位置の画素を抽出する。ここで
は、黒四角で示される画素がクラスタップとして抽出さ
れる。すなわち、現フレームfr0から注目画素のみが
クラスタップとして抽出され、前フレームfr−1と、
後フレームfr1からは、注目画素に対応する1画素が
それぞれクラスタップとして抽出される。
Next, with reference to FIG. 3, the processing performed by the first area cutout unit 26 will be described in more detail. First
The area cutout unit 26 extracts a pixel at a pixel position specified by a tap structure as shown in FIG. Here, pixels indicated by black squares are extracted as class taps. That is, only the pixel of interest is extracted as a class tap from the current frame fr0, and the previous frame fr-1 and
From the subsequent frame fr1, one pixel corresponding to the pixel of interest is extracted as a class tap.

【0043】すなわち、この例においては、前フレーム
fr−1,現フレームfr0、後フレームfrlのそれ
ぞれにおいて、1画素のみが抽出されるタップ構造であ
る。第1領域切り出し部26においては、動きベクトル
検出部24および25によって検出された注目画素の動
きベクトルが充分小さく、静止部分と判定される場合に
は、前フレームfr−1,現フレームfr0、後フレー
ムfrlの各フレームにおける同一画素位置の画素がノ
イズ検出のためのクラスタップとして抽出する。したが
って、処理対象の各フレーム内のクラスタップの画素位
置は一定であり、タップ構造に変動は無い。
That is, this example has a tap structure in which only one pixel is extracted in each of the previous frame fr-1, the current frame fr0, and the subsequent frame frl. In the first area cutout unit 26, if the motion vector of the pixel of interest detected by the motion vector detection units 24 and 25 is sufficiently small and determined to be a still part, the previous frame fr-1, the current frame fr0, Pixels at the same pixel position in each frame of the frame frl are extracted as class taps for noise detection. Therefore, the pixel position of the class tap in each frame to be processed is constant, and there is no change in the tap structure.

【0044】一方、注目画素の動きがある程度以上大き
く、動き部分であると判定される場合には、第1領域切
り出し部26においては、前フレームfr−1,現フレ
ームfr0、後フレームfrlの各フレームから、画像
上において対応する位置の画素をクラスタップとして抽
出するために、動きベクトルに対応して抽出される画素
位置の補正が行われる。後フレームfr1の画像データ
から抽出する画素の位置は、動きベクトル検出部24で
検出された動きベクトルによって補正され、前フレーム
fr−1の画像データから抽出する画素の位置は、動き
ベクトル検出部25で検出された動きベクトルによって
補正される。
On the other hand, if it is determined that the movement of the pixel of interest is larger than a certain level and it is a moving part, the first area cutout unit 26 sets each of the previous frame fr-1, the current frame fr0, and the subsequent frame frl. In order to extract the pixel at the corresponding position on the image from the frame as a class tap, the pixel position extracted corresponding to the motion vector is corrected. The position of the pixel extracted from the image data of the subsequent frame fr1 is corrected by the motion vector detected by the motion vector detection unit 24, and the position of the pixel extracted from the image data of the previous frame fr-1 is determined by the motion vector detection unit 25. Is corrected by the motion vector detected in.

【0045】第2領域切り出し部27で切り出される予
測タップについても、この例では、上述のクラスタップ
と同様のタップ構造が用いられる。そして、第2領域切
り出し部27において、予測タップとして抽出される画
素に対する動き補正も、上述と同様になされる。
In this example, the same tap structure as the above-described class tap is used for the prediction tap cut out by the second area cut-out unit 27. Then, in the second area cutout unit 27, the motion correction for the pixel extracted as the prediction tap is performed in the same manner as described above.

【0046】このような動き補正の結果、第1領域切り
出し部26によって抽出されるクラスタップは、複数フ
レーム間における画像上の対応画素となる。第2領域切
り出し部27によって抽出される予測タップも、動き補
正によって、複数フレーム間における画像上の対応画素
となる。
As a result of such a motion correction, the class tap extracted by the first area cutout unit 26 becomes a corresponding pixel on the image between a plurality of frames. The prediction tap extracted by the second region cutout unit 27 also becomes a corresponding pixel on an image between a plurality of frames due to the motion correction.

【0047】なお、フレームメモリ数を増やし、3個に
代わって例えば5個とし、例えば現フレームおよびその
前後の2個ずつのフレームを記億して、現フレームから
注目画素のみを抽出し、前/後の2個ずつのフレームか
ら注目画素に対応する画素を抽出するようなクラスタッ
プ構造を使用しても良い。そのようにした場合には、抽
出される画素領域が時間的に拡張されるので、より効果
的なノイズ除去が可能となる。
The number of frame memories is increased to, for example, five instead of three. For example, the current frame and two frames before and after the current frame are recorded, and only the target pixel is extracted from the current frame. A class tap structure may be used in which a pixel corresponding to the target pixel is extracted from every two subsequent frames. In such a case, the pixel region to be extracted is temporally expanded, so that more effective noise removal can be performed.

【0048】ノイズ成分検出部28は、後述もするよう
に、第1領域切り出し部26でクラスタップとして切り
出された3フレームの画素の画素値の変動から、注目画
素についてのノイズ成分のレベル変動を検出し、そのノ
イズ成分のレベル変動に応じたクラスコードを係数RO
M29に出力する。つまり、ノイズ成分検出部28は、
注目画素のノイズ成分を、複数フレームについての注目
画素の対応画素のレベル変動によってクラス分類し、そ
の分類分けしたクラスのいずれであるかを示すクラスコ
ードを出力する。
As will be described later, the noise component detecting section 28 detects the level fluctuation of the noise component for the pixel of interest from the fluctuation of the pixel values of the pixels of the three frames cut out as class taps by the first area cutting section 26. Detected and class code corresponding to the level change of the noise component
Output to M29. That is, the noise component detection unit 28
The noise component of the target pixel is classified into classes according to the level fluctuation of the corresponding pixel of the target pixel in a plurality of frames, and a class code indicating which of the classified classes is output.

【0049】この実施の形態においては、ノイズ成分検
出部28は、第1領域切り出し部26の出力について、
ADRC(Adaptive Dynamic Ran
geCodlng)を行い、複数フレームに渡る注目画
素の対応画素のレベル変動をADRC出力からなるクラ
スコードを発生する。
In this embodiment, the noise component detector 28 determines the output of the first region
ADRC (Adaptive Dynamic Ran)
(geCodlng), and generates a class code composed of ADRC output based on the level fluctuation of the pixel corresponding to the target pixel over a plurality of frames.

【0050】図4は、ノイズ成分検出部28の一例を示
す。図4は、1ビットADRCによって、クラスコード
を発生するものである。
FIG. 4 shows an example of the noise component detector 28. FIG. 4 shows a case where a class code is generated by 1-bit ADRC.

【0051】ダイナミックレンジ検出回路281には、
前述したように、フレームメモリ21,22,23のそ
れぞれから、現フレームの注目画素と、現フレームの前
後のフレームの前記注目画素に対応する2個の画素との
合計3個の画素が供給される。各画素の値は、例えば8
ビットで表現されている。ダイナミックレンジ検出回路
281は、3個の画素の中の最大値MAXと、最小値M
INとを検出し、MAX−MIN=DRなる演算によっ
て、ダイナミックレンジDRを算出する。
The dynamic range detection circuit 281 includes:
As described above, a total of three pixels are supplied from each of the frame memories 21, 22, and 23, that is, the pixel of interest in the current frame and two pixels corresponding to the pixel of interest in frames before and after the current frame. You. The value of each pixel is, for example, 8
Expressed in bits. The dynamic range detection circuit 281 calculates the maximum value MAX and the minimum value M of the three pixels.
IN is detected, and a dynamic range DR is calculated by an operation of MAX-MIN = DR.

【0052】そして、ダイナミックレンジ検出回路28
1は、その出力として、算出したダイナミックレンジD
Rと、最小値MINと、入力された3個の画素のそれぞ
れの画素値Pxを、それぞれ出力する。
The dynamic range detection circuit 28
1 is the calculated dynamic range D as its output
R, the minimum value MIN, and the pixel values Px of the three input pixels are output.

【0053】ダイナミックレンジ検出回路281からの
3個の画素の画素値Pxは、減算回路282に順に供給
され、各画素値Pxから最小値MINが減算される。各
画素値Pxから最小値MINが除去されることで、正規
化された画素値が比較回路283に供給される。
The pixel values Px of the three pixels from the dynamic range detection circuit 281 are sequentially supplied to a subtraction circuit 282, and the minimum value MIN is subtracted from each pixel value Px. By removing the minimum value MIN from each pixel value Px, the normalized pixel value is supplied to the comparison circuit 283.

【0054】比較回路283には、ダイナミックレンジ
DRを1/2にするビットシフト回路284の出力(D
R/2)が供給され、画素値PxとDR/2との大小関
係が検出される。画素値PxがDR/2より大きい時に
は、比較回路283の1ビットの比較出力が“1”とさ
れ、そうでないときは、前記比較出力が“0”とされ
る。そして、比較回路283は、順次得られる3画素の
比較出力を並列化して3ビットのADRC出力を発生す
る。
The output (D) of the bit shift circuit 284 for reducing the dynamic range DR to 1 / is supplied to the comparison circuit 283.
R / 2) is supplied, and the magnitude relationship between the pixel value Px and DR / 2 is detected. When the pixel value Px is larger than DR / 2, the 1-bit comparison output of the comparison circuit 283 is set to "1", otherwise, the comparison output is set to "0". Then, the comparison circuit 283 generates a 3-bit ADRC output by parallelizing the comparison outputs of the sequentially obtained three pixels.

【0055】また、ダイナミックレンジDRがビット数
変換回路285に供給され、量子化によってビット数が
8ビットから例えば5ビットに変換される。そして、こ
のビット数変換されたダイナミックレンジと、3ビット
のADRC出力とが、クラスコードとして、係数ROM
29に供給される。
The dynamic range DR is supplied to a bit number conversion circuit 285, and the number of bits is converted from 8 bits to, for example, 5 bits by quantization. Then, the dynamic range converted into the number of bits and the 3-bit ADRC output are used as a class code as a coefficient ROM.
29.

【0056】上述したようなクラスタップ構造の下で
は、現フレームの注目画素と、その前後のフレームの対
応画素との間では、画素値の変動が生じない、あるいは
小さいはずである。したがって、画素値の変動が検出さ
れる場合には、それはノイズに起因すると判定できる。
Under the above-described class tap structure, the pixel value should not fluctuate or be small between the target pixel of the current frame and the corresponding pixels of the preceding and succeeding frames. Therefore, when a change in pixel value is detected, it can be determined that the change is caused by noise.

【0057】一例を説明すると、図5に示す例の場合に
は、時間的に連続したt−1,t,t+1の各フレーム
から抽出されたクラスタップの画素値が1ビットADR
Cの処理を受けることによって、3ビット[010]の
ADRC出力が発生する。そして、ダイナミックレンジ
DRが5ビットに変換されたものが出力される。3ビッ
トのADRC出力によって、注目画素についてのノイズ
レベルの変動が表現される。
To explain one example, in the case of the example shown in FIG. 5, the pixel value of the class tap extracted from each of the temporally successive frames of t-1, t, t + 1 is 1 bit ADR.
By receiving the process of C, an ADRC output of 3 bits [010] is generated. Then, the dynamic range DR converted into 5 bits is output. The 3-bit ADRC output represents a change in the noise level of the target pixel.

【0058】この場合、1ビットではなく、多ビットA
DRCを行うようにすれば、ノイズレベル変動をより的
確に表現することが可能となる。また、ダイナミックレ
ンジDRを5ビットに変換したコードによって、ノイズ
レベルの大きさが表現される。8ビットを5ビットに変
換するのは、クラス数があまり多くならないようにクリ
ップするためである。
In this case, instead of one bit, multiple bits A
If the DRC is performed, the noise level fluctuation can be more accurately expressed. Further, the magnitude of the noise level is expressed by a code obtained by converting the dynamic range DR into 5 bits. The reason why 8 bits are converted to 5 bits is to clip so that the number of classes does not increase so much.

【0059】このように、ノイズ成分検出部28が生成
するクラスコードは、この例の場合にはADRCの結果
として得られる時間方向のノイズレベル変動に係る例え
ば3ビットからなるコードと、ダイナミックレンジDR
の結果として得られるノイズレベルに係る例えば5ビッ
トからなるコードとを含むものとされる。ダイナミック
レンジDRをクラス分類に用いることにより、動きとノ
イズとを区別でき、また、ノイズレベルの違いを区別で
きる。
As described above, the class code generated by the noise component detecting unit 28 in this case includes a code consisting of, for example, 3 bits relating to a temporal noise level variation obtained as a result of ADRC, and a dynamic range DR.
And a code consisting of, for example, 5 bits related to the noise level obtained as a result of By using the dynamic range DR for class classification, motion and noise can be distinguished, and a difference in noise level can be distinguished.

【0060】次に、学習、すなわち、係数ROM29に
格納する予測係数を得る処理について、図6を参照して
説明する。ここで、図2中の構成要素と同様な構成要素
には、同一の参照符号を付した。
Next, learning, that is, processing for obtaining a prediction coefficient stored in the coefficient ROM 29 will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0061】学習を行うために用いられる、ノイズを含
まない入力画像信号(教師信号と称する)が、ノイズ付
加部31、および正規方程式加算部32に供給される。
ノイズ付加部31は、入力画像信号にノイズ成分を付加
してノイズ付加画像(生徒信号と称する)を生成し、生
成した生徒信号をフレームメモリ21に供給する。図2
を参照して説明したように、フレームメモリ21、2
2、23には、時間的に連続する3フレームの生徒信号
の画像がそれぞれ記憶される。
A noise-free input image signal (referred to as a teacher signal) used for learning is supplied to a noise adding section 31 and a normal equation adding section 32.
The noise adding unit 31 adds a noise component to the input image signal to generate a noise added image (referred to as a student signal), and supplies the generated student signal to the frame memory 21. FIG.
As described with reference to FIG.
In images 2 and 23, images of three consecutive frames of the student signal are stored, respectively.

【0062】以下の説明は、フレームメモリ22が現フ
レームの画像を記憶し、また、フレームメモリ21およ
び23がそれぞれ、現フレームの後および前のフレーム
の画像を記億する場合を例として行う。但し、前述した
ように、フレームメモリ21、22、23の記憶内容
は、これに限定されるものではない。
The following description is made on the assumption that the frame memory 22 stores the image of the current frame, and the frame memories 21 and 23 store the images of the frames after and before the current frame, respectively. However, as described above, the storage contents of the frame memories 21, 22, and 23 are not limited to this.

【0063】フレームメモリ21、22、23の後段に
おいては、図2を参照して上述した処理とほぼ同様な処
理がなされる。但し、ノイズ成分検出部28が発生する
クラスコードおよび第2領域切り出し部27が抽出する
予測タップは、正規方程式加算部32に供給される。正
規方程式加算部32には、さらに、教師信号が供給され
る。正規方程式加算部32は、これら3種類の入力に基
づいて正規方程式を解くための計算処理を行い、予測係
数決定部33は、その計算処理結果からクラスコード毎
の予測係数を決定する。そして、予測係数決定部33
は、決定した予測係数をメモリ34に供給する。メモリ
34は、供給される予測係数を記憶する。メモリ34に
記憶される予測係数と、係数ROM29(図2)に記憶
される予測係数とは、同一のものである。
In the subsequent stage of the frame memories 21, 22, and 23, substantially the same processing as the processing described above with reference to FIG. 2 is performed. However, the class code generated by the noise component detection unit 28 and the prediction tap extracted by the second region extraction unit 27 are supplied to the normal equation addition unit 32. The teacher signal is further supplied to the normal equation adding unit 32. The normal equation adding unit 32 performs calculation processing for solving a normal equation based on these three types of inputs, and the prediction coefficient determination unit 33 determines a prediction coefficient for each class code from the calculation processing result. Then, the prediction coefficient determination unit 33
Supplies the determined prediction coefficient to the memory 34. The memory 34 stores the supplied prediction coefficients. The prediction coefficient stored in the memory 34 and the prediction coefficient stored in the coefficient ROM 29 (FIG. 2) are the same.

【0064】次に、正規方程式について説明する。上述
の式(1)において、学習前は予測係数w1 ,・・・・,w
n が未定係数である。学習は、クラス毎に複数の教師信
号を入力することによって行う。教師信号のクラス毎の
種類数をmと表記する場合、式(1)から、以下の式
(2)が設定される。
Next, the normal equation will be described. In the above equation (1), before learning, the prediction coefficients w 1 ,.
n is an undetermined coefficient. Learning is performed by inputting a plurality of teacher signals for each class. When the number of types of the teacher signal for each class is represented by m, the following equation (2) is set from the equation (1).

【0065】 yk =w1 ×xk1+w2 ×xk2+・・・・+wn ×xkn (2) (k=1、2、…、m) m>nの場合、予測係数w1 ,‥‥,wn は一意に決ま
らないので、誤差ベクトルeの要素ek を、以下の式
(3)で定義する。
Y k = w 1 × x k1 + w 2 × x k2 +... + W n × x kn (2) (k = 1, 2,..., M) When m> n, the prediction coefficient w 1 , ‥‥, because w n are not uniquely determined, elements e k of an error vector e, it is defined by the following equation (3).

【0066】 ek =yk −{w1 ×xk1+w2 ×xk2+・・・・+wn ×xkn} (3) (k=1、2、…、m) そして、以下の式(4)によって定義される誤差ベクト
ルeを最小とするように予測係数を定めるようにする。
すなわち、いわゆる最小2乗法によって予測係数を一意
に定める。
E k = y k − {w 1 × x k1 + w 2 × x k2 +... + W n × x kn } (3) (k = 1, 2,..., M) The prediction coefficient is determined so as to minimize the error vector e defined by (4).
That is, the prediction coefficient is uniquely determined by the so-called least square method.

【0067】[0067]

【数1】 (Equation 1)

【0068】式(4)のe2 を最小とする予測係数を求
めるための実際的な計算方法としては、e2 を予測係数
i (i=1,2‥‥)で偏微分し(以下の式
(5))、iの各値について偏微分値が0となるように
各予測係数wi を定めれば良い。
As a practical calculation method for obtaining the prediction coefficient minimizing e 2 in equation (4), partial differentiation of e 2 with the prediction coefficient w i (i = 1, 2 ‥‥) (hereinafter referred to as Equation (5)), each prediction coefficient w i may be determined so that the partial differential value becomes 0 for each value of i .

【0069】[0069]

【数2】 (Equation 2)

【0070】式(5)から各予測係数wi を定める具体
的な手順について説明する。式(6)、(7)のように
ji,Yi を定義すると、式(5)は、以下の式(8)
の行列式の形に書くことができる。
A specific procedure for determining each prediction coefficient w i from equation (5) will be described. When X ji and Y i are defined as in the equations (6) and (7), the equation (5) becomes the following equation (8)
Can be written in the form of the determinant

【0071】[0071]

【数3】 (Equation 3)

【0072】式(8)が一般に正規方程式と呼ばれるも
のである。予測係数決定部33は、上述した3種類の入
力に基づいて、正規方程式(8)中の各パラメータを算
出し、さらに、掃き出し法等の一般的な行列解法に従っ
て正規方程式(8)を解くための計算処理を行って予測
係数wi を算出する。
Equation (8) is generally called a normal equation. The prediction coefficient determination unit 33 calculates each parameter in the normal equation (8) based on the above three types of inputs, and further solves the normal equation (8) according to a general matrix solution such as a sweeping-out method. Is calculated to calculate the prediction coefficient w i .

【0073】次に、ノイズ付加部31におけるノイズ付
加を行うためには、例えば以下の〜のような方法を
用いることができる。
Next, in order to add noise in the noise adding unit 31, the following methods can be used, for example.

【0074】コンピュータシミュレーションと同様に
ランダムノイズを発生させて入力画像信号に付加する。
As in the case of the computer simulation, random noise is generated and added to the input image signal.

【0075】入力する画像信号に対しRF系を介して
ノイズを付加する。
Noise is added to an input image signal via an RF system.

【0076】レベル変化が少ない平坦な画像信号と、
かかる画像信号にRF系を介した処理を行うことによっ
て得られる信号との間の差としてノイズ成分を抽出し、
抽出したノイズ成分を入力画像信号に付加する。
A flat image signal with little level change;
A noise component is extracted as a difference between the image signal and a signal obtained by performing a process through an RF system,
The extracted noise component is added to the input image signal.

【0077】平坦な画像信号にRF系を用いた処理を
行うことによって得られる信号と、かかる信号をフレー
ム加算することによってノイズが除去されてなる画像信
号成分との差としてノイズ成分を抽出し、抽出したノイ
ズ成分を入力画像信号に付加する。
A noise component is extracted as a difference between a signal obtained by performing a process using an RF system on a flat image signal and an image signal component from which noise has been removed by frame addition of the signal. The extracted noise component is added to the input image signal.

【0078】上述したクラス分類適応処理を用いたノイ
ズ除去回路12は、画像信号からノイズを除去するため
クラス分類適応処理を行うに際し、例えば注目画素およ
び注目画素に対応する画素等をクラスタップとして抽出
し、クラスタップのデータに基づいてフレーム間でのノ
イズレベルの変動を検出し、検出したノイズレベルの変
動に対応してクラスコードを生成するようにしたもので
ある。
The noise elimination circuit 12 using the above-described class classification adaptive processing extracts, for example, a pixel of interest and a pixel corresponding to the pixel of interest as a class tap when performing the class classification adaptive processing for removing noise from the image signal. Then, a change in the noise level between frames is detected based on the data of the class tap, and a class code is generated in accordance with the detected change in the noise level.

【0079】そして、フレームの間の動きを推定し、推
定した動きを補正するように、ノイズ成分の検出処理に
使用すべき画素(クラスタップ)と予測演算処理に使用
すべき画素(予測タップ)を抽出する。そして、ノイズ
成分を反映したクラス情報毎に、予測タップと予測係数
との線形1次結合によって、ノイズ除去された画像信号
を算出する。
Then, pixels to be used for noise component detection processing (class taps) and pixels to be used for prediction calculation processing (prediction taps) are estimated so as to estimate motion between frames and correct the estimated motion. Is extracted. Then, an image signal from which noise has been removed is calculated by linear linear combination of a prediction tap and a prediction coefficient for each class information reflecting the noise component.

【0080】したがって、ノイズ成分のフレーム間変動
に的確に対応する予測係数を選択することができるの
で、そのような予測係数を使用して推定演算を行うこと
により、ノイズ成分の除去を良好に行うことができる。
Therefore, it is possible to appropriately select a prediction coefficient corresponding to the inter-frame variation of the noise component. By performing an estimation operation using such a prediction coefficient, the noise component can be removed satisfactorily. be able to.

【0081】そして、動きがある場合にもノイズレベル
が正しく検出でき、ノイズ除去が可能となる。特に、図
7を参照して説明した動き適応リカーシブフィルタのよ
うに動き部分を静止部分であると誤判定することが要因
となって画像にボケが生じること、を回避することがで
きる。
Then, even when there is a motion, the noise level can be correctly detected, and the noise can be removed. In particular, it is possible to prevent the image from being blurred due to erroneous determination of a moving part as a stationary part as in the case of the motion adaptive recursive filter described with reference to FIG.

【0082】さらに、フレーム内において空間的な広が
りがないクラスタップ構造、例えば現フレームから注目
画素のみが抽出され、現フレームに対して時間的に前/
後にあるフレームから注目画素に対応する画素が抽出さ
れるようなタップ構造をクラスタップおよび/または予
測タップとして用いる場合には、空間方向のぼけ要因が
処理に影響を与えることを回避することができる。すな
わち、例えばエッジ等の影響により、出力画像信号中に
ぼけが生じることを回避できる。
Further, a class tap structure having no spatial spread in a frame, for example, only the pixel of interest is extracted from the current frame,
When a tap structure in which a pixel corresponding to a pixel of interest is extracted from a subsequent frame is used as a class tap and / or a prediction tap, it is possible to prevent a blurring factor in the spatial direction from affecting processing. . That is, it is possible to avoid blurring in the output image signal due to the influence of, for example, edges.

【0083】このように、クラス分類適応ノイズ除去回
路12では、画像の静止、動きに依存せずに、ノイズ除
去が行われるが、完全な静止部分に関しては、長いフレ
ームの情報を蓄積することができる動き適応リカーシブ
フィルタには劣る。
As described above, in the classification adaptive noise elimination circuit 12, the noise is removed without depending on the stillness or the motion of the image, but the information of the long frame can be accumulated for the complete still portion. It is inferior to a possible motion adaptive recursive filter.

【0084】この発明においては、前述したように、静
止部分では、動き適応リカーシブフィルタの出力を選択
出力し、動き部分では、クラス分類適応ノイズ除去回路
の出力を選択出力するので、画像の動き部分、静止部分
のいずれにおいても、良好にノイズ除去がなされた画像
信号出力が得られる。
In the present invention, as described above, the output of the motion adaptive recursive filter is selectively output in the stationary portion, and the output of the class adaptive noise removal circuit is selectively output in the motion portion. In any of the stationary portions, an image signal output from which noise has been successfully removed can be obtained.

【0085】なお、クラス分類適応除去回路の説明にお
ける第1領域切り出し部26および第2領域切り出し部
27でのクラスタップおよび予測タップは、一例であっ
て、これに限るものでないことは言うまでもない。ま
た、上述の説明では、クラスタップと予測タップの構造
は同じものとしたが、両者は、同じ構造としなくてもよ
い。
Note that the class taps and prediction taps in the first area cutout section 26 and the second area cutout section 27 in the description of the class classification adaptive elimination circuit are merely examples, and it goes without saying that they are not limited to these. In the above description, the structure of the class tap and the structure of the prediction tap are the same, but they need not be the same structure.

【0086】また、ノイズ成分検出部28は、上述の説
明では、1ビットADRCのエンコード回路を用いた
が、上述したように多ビットADRCのエンコード回路
としてもよいし、また、ADRC以外の符号化回路を用
いるようにしてもよい。
In the above description, the noise component detector 28 uses a one-bit ADRC encoding circuit. However, as described above, a multi-bit ADRC encoding circuit may be used. A circuit may be used.

【0087】さらに、以上の説明においては、動き適応
型リカーシブフィルタ11の出力と、クラス分類適応ノ
イズ除去回路12の出力との選択は、画素単位に行うよ
うに説明したが、画素単位ではなく、所定個数の画素か
らなる画素ブロックやオブジェクト単位、さらには、フ
レーム単位で、選択を行うようにしてもよい。それらの
場合には、静動判定回路においては、選択単位で静動判
定を行う。
Further, in the above description, the selection of the output of the motion adaptive recursive filter 11 and the output of the classification adaptive noise elimination circuit 12 is performed on a pixel-by-pixel basis. The selection may be performed in units of a pixel block or an object including a predetermined number of pixels, or in units of frames. In these cases, the static / movement determination circuit performs the static / movement determination in units of selection.

【0088】また、以上の例では、一つの動き適応型リ
カーシブフィルタの出力と、一つのクラス分類適応除去
回路の出力との2者択一の選択としたが、動き適応リカ
ーシブフィルタおよび/またはクラス分類適応処理によ
るノイズ除去回路を複数個設け、それらから、出力画像
信号を選択するようにすることもできる。
In the above example, the output of one motion adaptive recursive filter and the output of one class classification adaptive elimination circuit are selected as alternatives. However, the motion adaptive recursive filter and / or the class It is also possible to provide a plurality of noise removing circuits based on the classification adaptive processing and select an output image signal from them.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、静止部分では、動き適応リカーシブフィルタなどの
静止部分についてのノイズ除去効果が大きい第1のノイ
ズ除去回路の出力を選択出力し、動き部分では、クラス
分類適応ノイズ除去回路などの動き部分でのノイズ除去
が可能な第2のノイズ除去回路の出力を選択出力するの
で、画像の動き部分、静止部分のいずれにおいても、良
好にノイズ除去がなされた画像信号出力が得られる。
As described above, according to the present invention, in the stationary portion, the output of the first noise elimination circuit having a large noise elimination effect for the stationary portion such as a motion adaptive recursive filter is selectively output, and In the part, the output of the second noise elimination circuit capable of removing noise in the moving part such as the class classification adaptive noise elimination circuit is selectively output, so that the noise can be removed well in both the moving part and the still part of the image. Is obtained.

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

【図1】この発明によるノイズ除去装置の実施の形態を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a noise elimination device according to the present invention.

【図2】実施の形態に用いられるクラス分類適応ノイズ
除去回路の構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a class classification adaptive noise elimination circuit used in the embodiment.

【図3】クラス分類適応ノイズ除去回路の説明のための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a class classification adaptive noise elimination circuit.

【図4】クラス分類適応ノイズ除去回路の一部を構成す
るノイズ成分検出回路の構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a noise component detection circuit forming a part of a class classification adaptive noise removal circuit.

【図5】図3のノイズ成分検出回路の構成例の説明のた
めの図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a noise component detection circuit in FIG. 3;

【図6】クラス分類適応ノイズ除去回路に用いられる係
数データの作成方法を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of creating coefficient data used in a class classification adaptive noise elimination circuit.

【図7】動き適応リカーシブフィルタの構成例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a motion adaptive recursive filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,4…振幅調整用のアンプ、2…加算回路、3…フレ
ームメモリ、5…減算回路、6…絶対値化回路、7…し
きい値処理回路、8…重み係数発生回路、11…動き適
応リカーシブフィルタ、12…クラス分類適応ノイズ除
去回路、13…出力選択回路、14…静動判定回路
1, 4 ... Amplifier for amplitude adjustment, 2 ... Addition circuit, 3 ... Frame memory, 5 ... Subtraction circuit, 6 ... Absolute value conversion circuit, 7 ... Threshold processing circuit, 8 ... Weight coefficient generation circuit, 11 ... Motion Adaptive recursive filter, 12: Classification adaptive noise elimination circuit, 13: Output selection circuit, 14: Static / dynamic judgment circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野出 泰史 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 神明 克尚 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C021 PA57 PA66 PA67 PA79 RA01 RB06 YA01 5C059 KK01 LA00 MA28 NN01 NN23 PP04 TA80 TB04 TC02 TC05 TC13 TD02 TD05 TD11 TD13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasushi Node 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Katsunao Shinmei 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation F term (reference) 5C021 PA57 PA66 PA67 PA79 RA01 RB06 YA01 5C059 KK01 LA00 MA28 NN01 NN23 PP04 TA80 TB04 TC02 TC05 TC13 TD02 TD05 TD11 TD13

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像信号を記憶するフレームメモリを有
し、前記フレームメモリに記憶されている画像信号と、
入力画像信号とを、前記入力画像信号による画像の静動
に応じた重み付けを行って加算し、その加算出力により
前記フレームメモリの画像信号を書き換えることで、前
記加算出力としてノイズの除去された第1の出力画像信
号を生成する第1のノイズ除去部と、 複数フレーム間で、画像上の対応する画素を抽出し、そ
れらの画素のフレーム間の変化に基づいて前記画素のノ
イズ成分をクラス分類し、分類されたクラスに対応して
予め設定されている演算処理により、前記入力画像信号
からノイズ成分の除去された第2の出力画像信号を生成
する第2のノイズ除去部と、 所定数の画素単位で、画像の静動を判定し、その判定結
果に応じて、前記所定数の画素単位で、前記第1の出力
画像信号と前記第2の出力画像信号との一方の出力画像
信号を選択して出力する出力選択部とを備えることを特
徴とするノイズ除去装置。
A frame memory for storing an image signal; an image signal stored in the frame memory;
The input image signal is added by performing weighting according to the static movement of the image based on the input image signal, and rewriting the image signal of the frame memory by the added output, thereby removing the noise as the added output. A first noise removing unit for generating one output image signal; extracting a corresponding pixel on an image between a plurality of frames; and classifying a noise component of the pixel based on a change between the frames of the pixel. A second noise removing unit configured to generate a second output image signal from which a noise component has been removed from the input image signal by an arithmetic process set in advance corresponding to the classified class; A static motion of the image is determined in pixel units, and one of the first output image signal and the second output image signal is determined in accordance with the determination result in the predetermined number of pixel units. Noise removal device, characterized in that it comprises an output selection unit which selects and outputs.
【請求項2】前記出力選択部は、 前記所定数の画素が、画像の静止部分か動き部分かを判
定する判定部と、 前記判定部の判定結果に基づいて、静止部分の画素につ
いては、前記第1の出力画像信号を選択して出力し、動
き部分の画素については前記第2の出力画像信号を選択
して出力する選択部とを有することを特徴とする請求項
1に記載のノイズ除去装置。
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the output selection unit includes: a determination unit configured to determine whether the predetermined number of pixels is a static portion or a moving portion of the image; 2. The noise according to claim 1, further comprising: a selector configured to select and output the first output image signal, and to select and output the second output image signal for a pixel in a moving portion. Removal device.
【請求項3】前記判定部は、 前記所定数の画素毎に、前記第1の出力画像信号と前記
第2の出力画像信号との差分値を算出する差分値算出部
と、 前記差分値の絶対値と予め設定されたしきい値との比較
結果に基づいて、前記差分値の絶対値が前記しきい値以
上の場合には、前記動き部分の画素であることを示す判
定値を出力し、前記差分値の絶対値が前記しきい値より
小さい場合には、静止部分の画素であることを示す判定
値を出力する比較部とを有することを特徴とする請求項
2に記載のノイズ除去装置。
3. The method according to claim 1, wherein the determining unit calculates, for each of the predetermined number of pixels, a difference value between the first output image signal and the second output image signal. When the absolute value of the difference value is equal to or larger than the threshold value, a determination value indicating that the pixel is the moving portion is output based on a comparison result between the absolute value and a preset threshold value. 3. The noise elimination apparatus according to claim 2, further comprising: a comparison unit that outputs a determination value indicating that the pixel is a still part when the absolute value of the difference value is smaller than the threshold value. apparatus.
【請求項4】前記第1のノイズ除去部は、 前記入力画像信号による画像の静動判定を行なう動き判
定部と、 前記動き判定部での静動判定に応じて、前記入力画像信
号と前記フレームメモリに記憶されている画像信号とに
重み付けを行なう重み付け部と、 前記重み付けされた入力画像信号と前記フレームメモリ
からの画像信号とを加算する加算部とを有し、 前記フレームメモリの画像信号は、前記加算部からの画
像信号に書き換えられることを特徴とする請求項1に記
載のノイズ除去装置。
4. A motion judging section for judging a still or static state of an image based on the input image signal, a first noise removing section, and the input image signal and the A weighting unit that weights the image signal stored in the frame memory; and an adding unit that adds the weighted input image signal and the image signal from the frame memory. The noise eliminator according to claim 1, wherein は is rewritten into an image signal from the adder.
【請求項5】前記第2のノイズ除去部は、 前記入力画像信号による画像中の注目画素についての動
き情報を導出する動き情報導出部と、 前記動き情報導出部で導出された前記動き情報を用い
て、複数フレームについて、前記注目画素に対応した位
置の複数の画素をクラスタップとして抽出するクラスタ
ップ抽出部と、 前記クラスタップ抽出部で抽出された前記クラスタップ
の特徴に基づいて、前記注目画素についてのノイズ成分
を、クラス分類するクラス分類部と、 前記クラス分類部によって分類されたクラスに基づい
て、当該クラスに対応する演算処理を定め、その定めた
演算処理によって、前記注目画素についてのノイズ成分
を除去した画像信号を生成する演算処理部と、 を有することを特徴とする請求項1に記載のノイズ除去
装置。
5. A motion information deriving unit for deriving motion information for a pixel of interest in an image based on the input image signal, wherein the second noise removing unit includes: A class tap extracting unit that extracts, as a class tap, a plurality of pixels at positions corresponding to the target pixel, for a plurality of frames, based on a feature of the class tap extracted by the class tap extracting unit. A noise class for the pixel, a class classifying unit that classifies the class, and, based on the class classified by the class classifying unit, a calculation process corresponding to the class is determined. The noise removing apparatus according to claim 1, further comprising: an arithmetic processing unit configured to generate an image signal from which a noise component has been removed.
【請求項6】前記クラス分類部で用いる前記クラスタッ
プの特徴は、前記クラスタップとしての前記複数の画素
のノイズ成分分布であることを特徴とする請求項5に記
載のノイズ除去装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein the feature of the class tap used in the class classification unit is a noise component distribution of the plurality of pixels as the class tap.
【請求項7】前記演算処理部では、 前記注目画素に対応した位置の複数の画素の画素値と、
前記クラス分類部において分類されたクラスに応じて予
め設定されている前記複数の画素についての演算係数と
の演算を行うことにより、前記注目画素についてのノイ
ズ成分を除去した画像信号を生成することを特徴とする
請求項5に記載のノイズ除去装置。
7. The arithmetic processing unit, comprising: pixel values of a plurality of pixels at positions corresponding to the target pixel;
By performing an operation with an operation coefficient for the plurality of pixels set in advance according to the class classified by the class classification unit, an image signal from which the noise component for the pixel of interest has been removed is generated. The noise removing device according to claim 5, wherein
【請求項8】前記クラス分類部で分類分けされる複数の
クラスのそれぞれに応じた、前記演算処理部で用いる前
記演算係数は、 前記入力画像信号よりノイズが少ない教師画像データか
ら注目画素を抽出する工程と、 前記入力画像信号と同等のノイズを有する生徒画像デー
タから、前記注目画素についての動き情報を導出する工
程と、 前記注目画素について導出された前記動き情報に応じ
て、複数フレームの前記生徒画像データから前記注目画
素に対応した位置の複数の画素をクラスタップとして抽
出する工程と、 前記クラスタップの特徴に基づいて、前記注目画素につ
いてのノイズ成分をクラス分類する工程と、 前記クラス分類されたクラスに対応して、前記生徒画像
データから予測タップとして抽出された、少なくともク
ラスタップとして抽出される前記注目画素に対応した位
置の複数の画素を含む画素について、前記生徒画像デー
タから前記教師画像データと同質の出力画像信号を生成
するための予測係数を導出する工程とによって、前記予
測係数として算出することを特徴とする請求項7に記載
のノイズ除去装置。
8. The arithmetic coefficient used in the arithmetic processing unit according to each of a plurality of classes classified by the class classification unit, wherein a pixel of interest is extracted from teacher image data having less noise than the input image signal. And, from student image data having noise equivalent to the input image signal, deriving motion information about the pixel of interest, according to the motion information derived for the pixel of interest, Extracting, from the student image data, a plurality of pixels at positions corresponding to the pixel of interest as class taps; classifying a noise component of the pixel of interest based on characteristics of the class tap; Corresponding to the class, extracted at least as class taps from the student image data as prediction taps, Deriving a prediction coefficient for generating an output image signal of the same quality as the teacher image data from the student image data for a pixel including a plurality of pixels at a position corresponding to the target pixel extracted by The noise removal apparatus according to claim 7, wherein the noise reduction apparatus calculates the prediction coefficient.
【請求項9】フレームメモリに記憶されている画像信号
と、入力画像信号とを、前記入力画像信号による画像の
静動に応じた重み付けを行って加算し、その加算出力に
より前記フレームメモリの画像信号を書き換えること
で、前記加算出力としてノイズの除去された第1の出力
画像信号を生成する第1のノイズ除去工程と、 前記第1のノイズ除去工程と並列の処理として、複数フ
レーム間で、画像上の対応する画素を抽出し、それらの
画素のフレーム間の変化に基づいて前記画素のノイズ成
分をクラス分類し、分類されたクラスに対応して予め設
定されている演算処理により、前記入力画像信号からノ
イズ成分の除去された第2の出力画像信号を生成する第
2のノイズ除去工程と、 所定数の画素単位で、画像の静動を判定し、その判定結
果に応じて、前記所定数の画素単位で、前記第1の出力
画像信号と前記第2の出力画像信号との一方の出力画像
信号を選択して出力する出力選択工程とを有することを
特徴とするノイズ除去方法。
9. An image signal stored in a frame memory and an input image signal are added by performing weighting in accordance with static movement of an image based on the input image signal, and the added image is output from the frame memory based on the added output. By rewriting the signal, a first noise removing step of generating a first output image signal from which noise has been removed as the addition output, and as a process parallel to the first noise removing step, a plurality of frames, The corresponding pixels on the image are extracted, the noise components of the pixels are classified into classes based on the change between the frames of the pixels, and the input processing is performed by a preset arithmetic processing corresponding to the classified class. A second noise removing step of generating a second output image signal from which a noise component has been removed from the image signal; and determining a static motion of the image in units of a predetermined number of pixels; And an output selection step of selecting and outputting one of the first output image signal and the second output image signal in units of the predetermined number of pixels. Noise removal method.
【請求項10】前記出力選択工程は、 前記所定数の画素が、画像の静止部分か動き部分かを判
定する判定工程と、 前記判定工程での判定結果に基づいて、静止部分の画素
については前記第1の出力画像信号を選択して出力し、
動き部分の画素については前記第2の出力画像信号を選
択して出力する選択工程とを有することを特徴とする請
求項9に記載のノイズ除去方法。
10. The output selecting step includes: a determining step of determining whether the predetermined number of pixels is a stationary part or a moving part of an image; and, based on a determination result in the determining step, determining a pixel of a stationary part. Selecting and outputting the first output image signal;
10. The noise removing method according to claim 9, further comprising a selecting step of selecting and outputting the second output image signal for a pixel in a moving portion.
【請求項11】前記判定工程は、 前記所定数の画素毎に、前記第1の出力画像信号と前記
第2の出力画像信号との差分値を算出する差分値算出工
程と、 前記差分値算出工程で算出された前記差分値の絶対値と
予め設定されたしきい値との比較結果に基づいて、前記
差分値の絶対値が前記しきい値以上の場合には、前記動
き部分の画素であることを示す判定値を出力し、前記差
分値の絶対値が前記しきい値より小さい場合には、静止
部分の画素であることを示す判定値を出力する比較工程
とを有することを特徴とする請求項9に記載のノイズ除
去方法。
11. A difference value calculating step of calculating a difference value between the first output image signal and the second output image signal for each of the predetermined number of pixels; Based on a comparison result between the absolute value of the difference value calculated in the step and a preset threshold value, if the absolute value of the difference value is equal to or larger than the threshold value, And a comparing step of outputting a determination value indicating that there is a pixel, and when the absolute value of the difference value is smaller than the threshold value, outputting a determination value indicating that the pixel is a still part. The noise removal method according to claim 9.
【請求項12】前記第1のノイズ除去工程は、 前記入力画像信号による画像の静動判定を行なう動き判
定工程と、 前記動き判定工程での静動判定に応じて、前記入力画像
信号と前記フレームメモリに記憶されている画像信号と
に重み付けを行なう重み付け工程と、 前記重み付けされた入力画像信号と前記フレームメモリ
からの画像信号とを加算する加算工程とを有し、 前記フレームメモリの画像信号は、前記加算工程からの
画素信号に書き換えられることを特徴とする請求項9に
記載のノイズ除去方法。
12. The first noise removing step includes: a motion judging step of judging a still / moving state of an image based on the input image signal; A weighting step of weighting the image signal stored in the frame memory; and an adding step of adding the weighted input image signal and the image signal from the frame memory. 10. The method according to claim 9, wherein? Is replaced with a pixel signal from the adding step.
【請求項13】前記第2のノイズ除去工程は、 前記入力画像信号による画像中の注目画素についての動
き情報を導出する動き情報導出工程と、 前記動き情報導出工程で導出された前記動き情報を用い
て、複数フレームについて、前記注目画素に対応した位
置の複数の画素をクラスタップとして抽出するクラスタ
ップ抽出工程と、 前記クラスタップ抽出工程で抽出された前記クラスタッ
プの特徴に基づいて、前記注目画素についてのノイズ成
分を、クラス分類するクラス分類工程と、 前記クラス分類工程によって分類されたクラスに基づい
て、当該クラスに対応する演算処理を定め、その定めた
演算処理によって、前記注目画素についてのノイズ成分
を除去した画像信号を生成する演算処理工程と、 を有することを特徴とする請求項9に記載のノイズ除去
方法。
13. A motion information deriving step for deriving motion information for a target pixel in an image based on the input image signal, wherein the second noise removing step includes: A class tap extracting step of extracting a plurality of pixels at positions corresponding to the target pixel as class taps for a plurality of frames, based on the feature of the class tap extracted in the class tap extracting step. A noise class for the pixel, a class classification step of classifying, and, based on the class classified by the class classification step, a calculation process corresponding to the class is determined. 10. An arithmetic processing step of generating an image signal from which a noise component has been removed. The method of noise removal.
【請求項14】前記クラス分類工程で用いる前記クラス
タップの特徴は、前記クラスタップとしての前記複数の
画素のノイズ成分分布であることを特徴とする請求項1
3に記載のノイズ除去方法。
14. A feature of the class tap used in the class classification step is a noise component distribution of the plurality of pixels as the class tap.
3. The noise removing method according to 3.
【請求項15】前記演算処理工程では、 前記注目画素に対応した位置の複数の画素の画素値と、
前記クラス分類工程で分類されたクラスに応じて予め設
定されている前記複数の画素についての演算係数との演
算を行うことにより、前記注目画素についてのノイズ成
分を除去した画像信号を生成することを特徴とする請求
項13に記載のノイズ除去方法。
15. In the arithmetic processing step, pixel values of a plurality of pixels at a position corresponding to the target pixel,
By performing an operation with an operation coefficient for the plurality of pixels set in advance according to the class classified in the class classification step, an image signal from which the noise component for the pixel of interest has been removed is generated. The method according to claim 13, wherein the noise is reduced.
【請求項16】前記クラス分類工程で分類分けされる複
数のクラスのそれぞれに応じた前記演算係数は、 前記入力画像信号よりノイズが少ない教師画像データか
ら注目画素を抽出する工程と、 前記入力画像信号と同等のノイズを有する生徒画像デー
タから、前記注目画素についての動き情報を導出する工
程と、 前記注目画素について導出された前記動き情報に応じ
て、複数フレームの前記生徒画像データから前記注目画
素に対応した位置の複数の画素をクラスタップとして抽
出する工程と、 前記クラスタップの特徴に基づいて、前記注目画素につ
いてのノイズ成分をクラス分類する工程と、 前記クラス分類されたクラスの対応して、前記生徒画像
データから予測タップとして抽出された、少なくともク
ラスタップとして抽出される前記注目画素に対応した位
置の複数の画素を含む画素について、前記生徒画像デー
タから前記教師画像データと同質の出力画像信号を生成
するための予測係数を導出する工程とによって、前記予
測係数として算出することを特徴とする請求項15に記
載のノイズ除去方法。
16. The method according to claim 16, wherein the operation coefficient corresponding to each of the plurality of classes classified in the class classification step includes: extracting a pixel of interest from teacher image data having less noise than the input image signal; Deriving motion information about the pixel of interest from student image data having noise equivalent to a signal; and responding to the motion information derived for the pixel of interest, the pixel of interest from the student image data for a plurality of frames. Extracting a plurality of pixels at positions corresponding to the class tap as class taps; and classifying a noise component of the pixel of interest based on characteristics of the class taps. The note extracted as at least a class tap extracted from the student image data as a prediction tap. Deriving a prediction coefficient for generating an output image signal of the same quality as the teacher image data from the student image data for a pixel including a plurality of pixels at positions corresponding to the pixel, thereby calculating the prediction coefficient. The method according to claim 15, wherein:
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