JP2003087605A

JP2003087605A - ノイズ低減装置、及びノイズ低減方法、媒体、およびプログラム

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Publication number: JP2003087605A
Application number: JP2001275569A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yano; 修志矢野; Takeshi Hamazaki; 岳史浜崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: US20030068092A1; JP4627940B2; US7031551B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小さなレベルのディテールに対し平均化処理
が行われるため小振幅ディテールの劣化が生じ、また、
低周波数域のノイズに比べ高周波数域のノイズをより落
とす特性を持つため、低域の大粒ノイズが残留し目障り
になる。【解決手段】入力映像信号Ｓ１に対し同時刻の複数ラ
インを同時化する垂直方向同時化手段１と、その垂直方
向同時化手段１の出力に対し低域通過型フィルタ演算を
行うフィルタ演算手段２と、そのフィルタ演算手段２の
出力に基づいてノイズ成分を抽出するノイズ成分抽出手
段１１と、垂直方向同時化手段１の出力の内の特定位置
にあるノイズ低減処理対象画素とノイズ成分抽出手段１
１の出力とを加算することによりノイズを減衰させる加
算手段１０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビやビデオな
どの映像機器に用いられるノイズ低減装置、ノイズ低減
方法、媒体、及びプログラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオ機器における高画質のため
のノイズ低減装置について説明する。ノイズ低減装置に
は、メモリなどを用いて信号のフィールドまたはフレー
ム差分を求め、それを元にノイズ低減を図る３次元ノイ
ズ低減装置と、同一フィールドまたはフレーム内の信号
を元にノイズ低減を図る２次元ノイズ低減装置がある。
さらに２次元ノイズ低減装置には、大きく分けてメディ
アンフィルタなどの非線形フィルタを用いるものと、空
間ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いるものの２種類が
あり、ここでは後者について説明する。

【０００３】２次元の空間ＬＰＦは映像信号の水平方向
および垂直方向に対してＬＰＦ処理を行って空間的に高
い周波数成分を持つノイズを軽減するものであるが、単
純にＬＰＦ処理を行うと画像のエッジ部分やディテール
部において高周波成分が減衰するため、エッジ鈍りや解
像度劣化などの画質劣化が起こってしまう。

【０００４】これらの画質劣化を防ぐために考えられた
のが次に説明する２次元適応型ＬＰＦである。図１９
は、２次元適応型ＬＰＦの一例を示すブロック図であ
る。同時化手段１０１では入力端子Ｓ１から入力された
映像信号を基に複数の画素からなる２次元の信号ブロッ
クを構成する。こうした信号ブロックの一例を図２０に
示す。図２０は、１３個の画素から信号ブロックを形成
する場合を示しており、ａの右下の添え字は位置を表
す。ここで、ａ_i,jを処理対象画素、ａ_i,j 以外を処理
対象画素ａ_i,j の周辺にある周辺画素と呼ぶ。

【０００５】また、図２０の信号ブロック形成に必要な
同時化手段の一例を図２１に示す。図２１において、２
０１ａ，２０１ｂは１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）遅延素子
を、２０２ａ〜２０２ｏは１Ｔ（Ｔ：水平サンプリング
周期）遅延素子をそれぞれ示す。

【０００６】減算手段１０２₁〜１０２_n（図２０の信号
ブロックの場合はｎ＝１２）では図２０の処理対象画素
ａ_i,j 以外の周辺画素の値から処理対象画素ａ_i,j の
値を減算した差分を出力する。

【０００７】相関検出器１０３₁〜１０３_nでは減算手段
１０２₁〜１０２_nの出力を予め与えられたしきい値と比
較し、しきい値以下であれば処理対象画素ａ_i，_j と処
理対象画素ａ_i，_j 以外の周辺画素との相関有りと判断
して「１」を、そうでなければ「０」を出力する。

【０００８】計数手段１０４では相関検出器１０３₁〜
１０３_nの出力に現れる「１」の個数、すなわち処理対
象画素ａ_i,j と相関有りと判断された周辺画素の個数
を計数し、その値を平均値処理の除数となるべき数値と
して出力する。さらに計数手段１０４では処理対象画素
ａ_i,j と相関有りと判断された周辺画素の位置情報を
も出力する。

【０００９】選択手段１０５は、計数手段１０４から出
力される処理対象画素ａ_i,j と相関有りと判断された
周辺画素の位置情報に従って、減算手段１０２₁〜１０
２_nの出力のうち、処理対象画素ａ_i,j と相関有りと判
断された周辺画素と処理対象画素ａ_i,j との差分を全
て選択し、そのまま第１の加算手段１０６に出力する。
図２０の信号ブロックを用いて具体例をあげると、例え
ばａ_i-1,j、ａ_i,j-1、ａ_i,j+1、ａ_i+1,jの４つの周辺
画素が処理対象画素ａ_i,j と相関が有ると判断された
場合は、（ａ_i-1,j−ａ_i,j）、（ａ_i,j-1−ａ_i,j）、
（ａ_i,j+1−ａ_i,j）、（ａ_i+1,j−ａ_i,j）の４つの差分
の平均化を行う必要があるため、選択手段１０５は上記
４つの差分それぞれを第１の加算手段１０６に出力す
る。

【００１０】第１の加算手段１０６は選択手段１０５か
らの出力の総和を求め、除算手段１０７に入力する。除
算手段１０７では第１の加算手段１０６の総和出力を計
数手段１０４の出力である平均化処理の除数となるべき
数値、例えば上記具体例の場合は「４」で除算すること
により、周辺画素と処理対象画素との差分の平均値を求
める。

【００１１】第２の加算手段１０８は同時化手段１０１
からの処理対象画素ａ_i,j の値に、除算手段１０７の
出力である処理対象画素と周辺画素との差分の平均値を
加算する。

【００１２】以上の構成により、この２次元適応型ＬＰ
Ｆでは処理対象画素とこれと相関のある周辺画素との値
の平均値を求めることになり、結果としてノイズが低減
される。これについて以下に説明する。

【００１３】ｂ₁を処理対象画素の値、ｂ₂〜ｂ_nはそれ
と相関のある周辺画素の値とし、これらの画素にレベル
ｃ₁〜ｃ_n、２乗平均値ｃ²のノイズが重畳しているもの
とする。この２次元適応型ＬＰＦでは、

【００１４】

【数１】ｂ₁＋｛（ｂ₂−ｂ₁）＋・・・＋（ｂ_n−ｂ₁）｝／ｎ

【００１５】

【数２】ｂ₁＋｛（ｂ₂−ｂ₁）＋・・・＋（ｂ_n−ｂ₁）｝／ｎ＝｛ｎｂ₁＋（ｂ₂−ｂ₁）＋・・・＋（ｂ_n−ｂ₁）｝／ｎ＝（ｂ₁＋ｂ₂＋・・・＋ｂ_n）／ｎ（数１）の演算を行うことになる。（数１）を変形する
と（数２）のようになる。

【００１６】

【数３】（ｃ₁ ²＋ｃ₂ ²＋・・・＋ｃ_n ²）^1/2／ｎ＝ｎ^1/2
ｃ／ｎ＝ｃ／ｎ^1/2 （数１）、すなわち（数２）の処理により、ノイズレベ
ルは（数３）に示されるように１／ｎ^1/2になり、ノイ
ズ低減が行われることになる。

【００１７】さらに、この２次元適応型ＬＰＦではエッ
ジの鈍りやディテール劣化を軽減できる。この様子を図
２２に示す。

【００１８】図２２は、２次元適応型ＬＰＦ処理がエッ
ジ部にある場合を示すものであり、図２２（ａ）は水平
エッジ、（ｂ）は垂直エッジの場合を示している。同図
における網掛け部は低輝度部２２１を、それ以外の部分
は高輝度部２２２をそれぞれ示す。いま、同図の高輝度
部２２１と低輝度部２２２の差（コントラスト）が図１
９の相関検出器１０３₁〜１０３_nにおけるしきい値より
十分に大きく、各画素に重畳されているノイズのレベル
は上記しきい値より小さいとすると、（ａ）の場合は低
輝度部２２１に存在する５つの画素ａ_i-1,j、ａ_i,j-3、
ａ_i,j-2、ａ_i,j _-1、ａ_i+1,j-1 は平均化処理から外さ
れ、高輝度部２２２に存在する残り８つの画素だけの平
均値が求められことになるのでエッジ鈍りは発生しな
い。図２２（ｂ）の場合も同様である。また、ディテー
ル部においても上記しきい値より大きなディテールに関
しては、平均化処理から外されるのでディテールは損な
われない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、相関検出器におけるしきい値よりも小
さなレベルのディテールに関しては、平均化処理が行わ
れることになり、ディテール劣化が生じる。これについ
て以下に説明する。

【００２０】図２３は、上記の構成の２次元適応型ＬＰ
Ｆにおいて、処理対象画素ａ_i,jの前後６画素が相関有
りと判断された場合の周波数特性を表したものである。
ここでｆｓｈは水平のサンプリング周波数を表す。この
図を見るとわかるように、相関検出器におけるしきい値
よりも小さなレベルの信号は、ノイズ成分または信号成
分に関わらずｆｓ／８以上の帯域が完全に抑圧されてし
まう。従って、そのような小振幅のディテールが信号成
分中に存在する場合は大きく劣化することになる。

【００２１】また、上記のような２次元適応型ＬＰＦで
は、低周波数域のノイズに比べ高周波数域のノイズをよ
り落とす特性を持つため、低域の大粒ノイズが残留し目
障りになるという問題もあった。これについて以下に説
明する。

【００２２】図２４は、２次元適応型ＬＰＦに入力され
る映像信号Ｓ１の例を示したものである。このような入
力信号の場合、２次元適応型ＬＰＦの相関検出器におけ
るしきい値が３であれば、処理対象画素ａ_i,j の前後６
画素のうちａ_i,j-3、ａ_i,j+3は処理対象画素値との差分
が５及び４であるため平均化処理から外され、結果とし
て処理対象画素ａ_i,jの前後計４画素までを用いて平均
化処理されることになる。この場合の周波数特性を表し
たものが図２５である。これを見ると前後６画素が相関
有りと判断された場合の周波数特性に比べてｆｓ／８以
下の帯域があまり抑圧されておらず、この帯域内のノイ
ズの低減度が弱くなることがわかる。このように従来の
２次元適応型ＬＰＦでは、処理対象画素の周辺まで十分
相関がある場合のみ低域ノイズが低減されるという特性
をもつため、低域のノイズが残留しやすく、また低域ノ
イズは高域ノイズに比べ大粒となるため、目障りになる
という問題が生じる。

【００２３】本発明は、上記従来のノイズ低減装置のこ
のような課題を考慮し、視覚的に目立つ低域のノイズを
効果的に低減し、かつ、小振幅ディテールの劣化を最低
限に抑えることのできるノイズ低減装置、ノイズ低減方
法、媒体、及びプログラムを提供することを目的とする
ものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、入
力されるノイズ処理対象画素を含む部分の映像信号に対
し空間、または時間的に同時化する同時化手段と、その
同時化手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィルタ演
算手段と、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイ
ズ成分を抽出するノイズ成分抽出手段と、同時化手段出
力の内のノイズ処理対象画素についてノイズ成分抽出手
段の出力を用いてノイズを減衰させるノイズ減衰手段と
を備えたノイズ低減装置である。

【００２５】また、請求項２の本発明は、フィルタ演算
手段が、低域通過型のフィルタ演算を行うものである請
求項１に記載のノイズ低減装置である。

【００２６】請求項１または２の構成によれば、ノイズ
抽出手段への入力信号はＬＰＦ処理が施されたものであ
るため、視覚特性としてより目立つ低域ノイズを効果的
に低減でき、さらに高域信号が従来に比べ残っているた
め小振幅ディテールの劣化を従来よりも抑えることがで
きる。また、ノイズ抽出に必要となる同時化手段をフィ
ルタ演算手段に必要な同時化手段と共用しているため、
共用しない場合に比べ回路規模も抑えることができる。

【００２７】また、請求項３の本発明は、更に、同時化
手段の出力を基にディテール強調信号を発生させ、その
信号とノイズ減衰手段の出力とを加算するディテール強
調手段を備えた請求項１、または２に記載のノイズ低減
装置である。

【００２８】請求項３の構成によれば、ノイズ低減処理
によって多少劣化したディテールを復元する処理が行わ
れるため、請求項１及び２の場合以上にディテール劣化
を改善することができる。さらに、ディテール強調で必
要な同時化手段はノイズ低減装置における同時化手段と
共用しているため、ディテール劣化改善に必要な回路規
模は最小限ですむ。

【００２９】また、請求項４の本発明は、同時化手段
は、映像信号に対し同時刻の複数ラインを同時化するも
のであって、ノイズ成分抽出手段が、フィルタ演算手段
の出力を基に複数の画素からなる信号ブロックを形成す
る信号ブロック形成手段と、信号ブロックを構成する複
数の画素の内の、ノイズ処理対象画素と同一空間位置に
ある対象画素とその対象画素の周辺にある複数の周辺画
素との差をそれぞれとる複数の減算手段と、その複数の
減算手段の出力と所定レベルとの大小比較を行い、その
比較結果信号を出力する複数の比較器と、その複数の比
較器の出力のうち、所定レベルより小さいことを示す比
較結果信号の数を計数し、その計数結果を示す信号、お
よび複数の減算手段のうち所定レベルより小さい値を出
力したものを特定する信号をそれぞれ出力する計数手段
と、複数の減算手段の出力から、計数手段の出力により
特定される出力だけを選択して出力する選択手段と、そ
の選択手段の複数の出力を加算する加算手段と、その加
算手段の出力を計数手段の出力で除算する除算手段とを
有する請求項１、２、または３に記載のノイズ低減装置
である。

【００３０】請求項４の構成によれば、請求項１または
２の場合と同様、ノイズ抽出手段への入力信号はＬＰＦ
処理が施されたものであるため、視覚特性としてより目
立つ低域ノイズを効果的に低減でき、さらに高域信号が
従来に比べ残っているため小振幅ディテールの劣化を従
来よりも抑えることができる。また、ノイズ抽出に必要
となる同時化手段をフィルタ演算手段に必要な同時化手
段と共用しているため、共用しない場合に比べ回路規模
も抑えることができる。さらにディテール強調手段を備
えた場合は、ノイズ低減処理によって多少劣化したディ
テールを復元する処理が行われるため、より以上にディ
テール劣化を改善することができる。

【００３１】また、請求項５の本発明は、同時化手段
は、映像信号に対し異なる時刻の信号を同時化するもの
であって、ノイズ成分抽出手段が、フィルタ演算手段の
出力を基に複数の画素からなる信号ブロックを形成する
信号ブロック形成手段と、信号ブロックを構成する複数
の画素の内の、ノイズ処理対象画素と同一の時刻及び空
間位置にある対象画素とその対象画素の時間及び空間的
に周辺にある複数の周辺画素との差をそれぞれとる複数
の減算手段と、その複数の減算手段の出力と所定レベル
との大小比較を行い、比較結果信号を出力する複数の比
較器と、その複数の比較器の出力のうち、所定レベルよ
り小さいことを示す比較結果信号の数を計数し、その結
果を示す信号、および複数の減算手段のうち所定レベル
より小さい値を出力したものを特定する信号をそれぞれ
出力する計数手段と、複数の減算手段の出力から、計数
手段の出力により特定される出力だけを選択して出力す
る選択手段と、その選択手段の複数の出力を加算する加
算手段と、その加算手段の出力を計数手段の出力で除算
する除算手段とを有する請求項１、２、または３に記載
のノイズ低減装置である。

【００３２】請求項５の構成によれば、ノイズ抽出手段
への入力信号は時間及び空間的にＬＰＦ処理が施された
ものであるため、視覚的により目立つ時間的に低域のノ
イズに対しても効果的に低減することができる。また、
ノイズ抽出に必要となる同時化手段はフィルタ演算手段
に必要な同時化手段と共用しているため、共用しない場
合に比べ回路規模も抑えることができる。さらにディテ
ール強調手段を備えた場合は、ノイズ低減処理によって
多少劣化したディテールを復元する処理が行われるた
め、より以上にディテール劣化を改善することができ
る。

【００３３】また、請求項６の本発明は、ノイズ成分抽
出手段が、更に計数手段からの計数結果に従い数値を発
生する数値発生手段を有し、除算手段は、加算手段の出
力を、計数手段の出力の代わりに数値発生手段の出力で
除算するものである請求項４、または５に記載のノイズ
低減装置である。

【００３４】また、請求項７の本発明は、数値発生手段
の入出力特性が、入力信号の意味する値が２の累乗でな
い場合には、入力信号の意味する値を越えない最大の２
の累乗を出力し、入力信号の意味する値が信号ブロック
を形成する画素数に等しい場合には、入力信号の意味す
る値を越える最小の２の累乗を出力する請求項６に記載
のノイズ低減装置である。

【００３５】請求項６または７の構成によれば、さらに
除算器がビットシフトだけという非常に簡単な回路にな
るため、さらに回路規模を小さくできる。

【００３６】また、請求項８の本発明は、入力されるノ
イズ処理対象画素を含む部分の映像信号に対し空間、ま
たは時間的に同時化する同時化ステップと、その同時化
手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィルタ演算ステ
ップと、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ
成分を抽出するノイズ成分抽出ステップと、前記同時化
ステップの出力の内の前記ノイズ処理対象画素について
前記ノイズ成分抽出ステップの出力を用いてノイズを減
衰させるノイズ減衰ステップと、を備えたことを特徴と
するノイズ低減方法である。

【００３７】また、請求項９の本発明は、入力されるノ
イズ処理対象画素を含む部分の映像信号に対し空間、ま
たは時間的に同時化する同時化手段と、その同時化手段
の出力に対しフィルタ演算を行うフィルタ演算手段と、
そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分を抽
出するノイズ成分抽出手段と、前記同時化手段の出力の
内の前記ノイズ処理対象画素について前記ノイズ成分抽
出手段の出力を用いてノイズを減衰させるノイズ減衰手
段との全部または一部としてコンピュータを機能させる
ためのプログラムを担持した媒体であって、コンピュー
タにより処理可能である媒体である。

【００３８】また、請求項１０の本発明は、入力される
ノイズ処理対象画素を含む部分の映像信号に対し空間、
または時間的に同時化する同時化手段と、その同時化手
段の出力に対しフィルタ演算を行うフィルタ演算手段
と、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分
を抽出するノイズ成分抽出手段と、前記同時化手段の出
力の内の前記ノイズ処理対象画素について前記ノイズ成
分抽出手段の出力を用いてノイズを減衰させるノイズ減
衰手段との全部または一部としてコンピュータを機能さ
せるためのプログラムである。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明にかかる第１の実
施の形態のノイズ低減装置の基本的な要部構成を例示す
るブロック図である。図１において、１は入力映像信号
Ｓ１に対し同時刻の複数ラインを同時に出力させる（す
なわち、空間的に同時化させる）同時化手段としての垂
直方向同時化手段、２は垂直方向同時化手段１の出力に
対しフィルタ演算を行うフィルタ演算手段、１１はフィ
ルタ演算手段２の出力に基づいてノイズ成分を抽出する
ノイズ成分抽出手段、１０は垂直方向同時化手段１のう
ちの特定位置にあるノイズ低減処理対象画素とノイズ成
分抽出手段１１の出力とを加算するノイズ減衰手段とし
ての加算器である。

【００４０】ここでフィルタ演算手段２は、それぞれが
垂直方向同時化手段１の出力のうち３ラインを用いてフ
ィルタ演算を行う３つのフィルタ演算手段２ａ〜２ｃか
ら構成される。

【００４１】また、ノイズ成分抽出手段１１は、フィル
タ演算手段２の出力に対し信号ブロックを形成し出力す
るブロック形成手段としての水平方向同時化手段３、水
平方向同時化手段３の特定位置にある画素とそれ以外の
画素との差をとる減算手段としての減算器４₁〜４_n、そ
の減算器４₁〜４_nの出力と所定レベルとの大小比較を行
い比較結果信号を出力する比較器としての相関検出器５
₁〜５_n、その相関検出器５₁〜５_nの出力のうち所定レベ
ルより小さいことを示す比較結果信号の数を計数し、そ
の計数結果を示す信号、および減算器４₁〜４_nのうち所
定レベルより小さい値を出力したものを特定する信号を
それぞれ出力する計数手段６、減算器４ ₁〜４_nの出力か
ら計数手段６により特定される出力だけを選択する選択
手段７、その選択手段７の複数の出力を加算する加算手
段としての加算器８、その加算器８の出力を計数手段６
の出力で除算する除算手段としての除算器９から構成さ
れ、除算器９の除算結果が加算器１０に出力される。

【００４２】次に、本第１の実施の形態のノイズ低減装
置の動作について、図面を参照しながら説明する。

【００４３】まず、垂直方向同時化手段１では、入力端
子Ｓ１から入力された映像信号に対しノイズ低減処理対
象画素を含む連続する５ラインを同時化して出力する。
図２は、垂直方向同時化手段１の一例を示すブロック図
であり、ここで２１ａ〜２１ｄは１Ｈ遅延素子である。
この場合、入力信号に対しＬ_i-2〜Ｌ_i+2までの５ライン
を同時化して出力することになる。

【００４４】次に、フィルタ演算手段２ａ〜２ｃは垂直
方向同時化手段１の出力Ｌ_i-2〜Ｌ_i ₊₂に対し、水平及び
垂直方向に低域通過型フィルタ（ＬＰＦ）演算を施し、
その結果Ｌ'_i-1，Ｌ'_i，Ｌ'_i+1を後段のノイズ成分抽出
手段１１に出力する。図３は、フィルタ演算手段２ａの
一例を示すブロック図である。ここで、３１ａ〜３１ｄ
は加算器、３２ａ〜３２ｄは乗算器、３３ａ，３３ｂは
１ｂｉｔ左シフトを行い入力値の２倍を出力する左シフ
ト演算器、３４ａ，３４ｂは８ｂｉｔ右シフトを行い入
力値の１／２５６を出力する右シフト演算器、３５ａ，
３５ｂは１Ｔ遅延素子、３６は減算器３７ａ及び左シフ
ト演算器３３ａに対し定数ｋｖを、減算器３７ｂ及び左
シフト演算器３３ｂに対し定数ｋｈを出力する定数発生
器、３７ａ，３７ｂは定数値１２８から定数発生器で発
生された定数ｋｖ，ｋｈを減じ、その結果を乗算器３２
ａ，３２ｃへそれぞれ出力する減算器である。フィルタ
演算手段２ｂ、２ｃも同様の構成である。

【００４５】

【数４】Ｈｖ（ｚ）＝｛（１２８−ｋｖ）×（１＋
ｚ^-2）＋２ｋｖ×ｚ^-1｝／２５６

【００４６】

【数５】Ｈｈ（ｚ）＝｛（１２８−ｋｈ）×（１＋
ｚ^-2）＋２ｋｈ×ｚ^-1｝／２５６このような構成により、垂直方向は（数４）、水平方向
は（数５）のような伝達関数のフィルタ演算が行われ
る。

【００４７】定数発生器３６がｋｖ＝ｋｈ＝６４を発生
させた場合のフィルタ演算手段２ａ〜２ｃの周波数特性
を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。（ａ）が水平方向の特
性を、（ｂ）が垂直方向の特性を表す。この場合フィル
タ演算手段２ａ〜２ｃの出力Ｌ'_i-1，Ｌ'_i，Ｌ'_i+1は、
ｆｓｈ／４及びｆｓｖ／４以上の高周波数域が抑圧され
て後段へ出力される。

【００４８】次に、水平方向同時化手段３では、フィル
タ演算手段２ａ〜２ｃの出力Ｌ'_i-1，Ｌ'_i，Ｌ'_i+1を基
に図５に示すような複数の画素からなる２次元の信号ブ
ロックを構成する。図５は図２０と同様に１３個の画素
から信号ブロックを形成する場合を示しており、ａ'_i,j
をノイズ抽出処理対象画素、ａ'_i,j以外を周辺画素と呼
ぶ。図５の信号ブロック形成に必要な水平方向同時化手
段の一例を図６に示す。図６において、４１ａ〜４１ｏ
は１Ｔ遅延素子を表す。

【００４９】次に、減算器４₁〜４_n（図５の信号ブロッ
クの場合はｎ＝１２）では、図５のノイズ抽出処理対象
画素ａ'_i,j以外の周辺画素の値からノイズ抽出処理対象
画素ａ'_i,jの値を減算した差分を出力する。

【００５０】次に、相関検出器５₁〜５_nでは、減算器４
₁〜４_nの出力を予め与えられたしきい値と比較し、しき
い値以下であればノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jとノイ
ズ抽出処理対象画素ａ'_i,j以外の周辺画素との相関有り
と判断して「１」を、そうでなければ「０」を出力す
る。

【００５１】次に、計数手段６では、相関検出器５₁〜
５_nの出力に現れる「１」の個数、すなわちノイズ抽出
処理対象画素ａ'_i,jと相関有りと判断された周辺画素の
個数を計数し、その値を平均値処理の除数となるべき数
値として出力する。さらに計数手段６ではノイズ抽出処
理対象画素ａ'_i,jと相関有りと判断された周辺画素の位
置情報をも出力する。

【００５２】また、選択手段７は、計数手段６から出力
されるノイズ抽出処理対象画素ａ'_i _,jと相関の有る周辺
画素の位置情報に従って、減算器４₁〜４_nの出力のう
ち、ノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jと相関有りと判断さ
れた周辺画素とノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jとの差分
を全て選択し、そのまま加算器８に出力する。

【００５３】加算器８では、選択手段７からの出力の総
和を求め、除算器９に入力する。除算器９では、加算器
８の総和出力を計数手段６の出力である平均化処理の除
数となるべき数値で除算することにより、ノイズ抽出処
理対象画素ａ'_i,jとその周辺画素との差分の平均値を求
める。

【００５４】更に、加算器１０は垂直方向同時化手段１
の出力Ｌ_iのうちノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jと同一
空間位置となる画素ｙ_i,jの値と、除算器９の出力であ
るノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jとその周辺画素との差
分の平均値とを加算し、その結果を出力映像信号Ｓ２と
して出力する。

【００５５】以上の動作により、本実施の形態のノイズ
低減装置は低域ノイズに対して効果的にノイズ低減処理
が行われることになる。これを以下に説明する。

【００５６】ｂ'₁をノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jの
値、ｂ'₂〜ｂ'_nはそれと相関のある周辺画素の値とし、
これらの画素にノイズが重畳しているものとする。

【００５７】

【数６】ｂ'₁＋｛（ｂ'₂−ｂ'₁）＋・・・＋（ｂ'_n−
ｂ'₁）｝／ｎ仮に上記構成と異なり加算器１０が、水平方向同時化手
段３からのノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jの値に、除算
手段９の出力であるノイズ抽出処理対象画素ａ'_i _,jと周
辺画素との差分の平均値を加算したとすると、そのよう
な構成では（数６）の演算を行うことになる。

【００５８】（数６）は上述の従来の２次元適応型ＬＰ
Ｆと同様な考え方により、ノイズ抽出処理対象画素ａ'
_i,jとそれと相関のある周辺画素の平均化処理により、
ノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jに対してノイズ低減が行
われることを意味する。また、（数６）はノイズ抽出処
理対象画素ａ'_i,jの値に中括弧内の項を加算することで
ノイズ低減が行われるため、（数６）の中括弧内はノイ
ズ成分を抽出したものを表しているとも言える。ここ
で、ノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,jとその周辺画素はフ
ィルタ演算手段２によるＬＰＦ処理後の信号であるた
め、信号成分及びノイズ成分ともに図４のように高周波
数域が抑圧されている。従って（数６）で行われるノイ
ズ低減処理も、主に低域のノイズが抽出され、それをも
とにノイズ低減が行われたことになる。

【００５９】実際の構成では加算器１０はノイズ抽出処
理対象画素ａ'_i,jの値ではなく、それと同一空間位置と
なるがフィルタ演算手段２によるＬＰＦ処理前の画素で
あるｙ_i,jの値ｄを用いる。従って、入力映像信号Ｓ１
に対して低域のノイズを低減することになる。高域のノ
イズはある程度残留することになるが、その分小振幅デ
ィテールの劣化が従来の２次元適応型ＬＰＦよりも抑え
られる。小振幅ディテールの劣化が抑えられることで、
相関検出器５₁〜５_nにおけるしきい値として従来よりも
大きな値を設定でき、それによってより振幅の大きな低
域ノイズまで低減させることができる。

【００６０】また従来の２次元適応型ＬＰＦでは、処理
対象画素の周辺まで十分相関がある場合のみ低域ノイズ
が低減されるという特性をもつが、本構成ではそれも緩
和される。それについて以下に説明する。

【００６１】映像信号Ｓ１として図２４が入力されるも
のとすると、従来の２次元適応型ＬＰＦでは相関検出器
におけるしきい値が３の場合、前述のように処理対象画
素ａ _i,jの前後４画素までのみ用いて平均化処理を行う
ことになる。一方、本構成では同じ信号が入力された場
合、フィルタ演算手段２でＬＰＦ処理が行われるため、
説明の簡略化のため入力信号は垂直方向に均一であると
すると、ノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,j及びその前後の
画素値は図７のようになる。そのためノイズ抽出処理対
象画素ａ'_i,jの前後６画素までを用いて平均化処理が行
われることになる。この場合の周波数特性は図２３であ
り、ｆｓ／８以下の帯域まで抑圧されている。従って、
従来の２次元適応型ＬＰＦに比べより低域までノイズ低
減することができると言える。

【００６２】以上のことから本構成のノイズ低減装置
は、視覚特性としてより目立つ低域ノイズを効果的に低
減でき、さらに小振幅ディテールの劣化を従来よりも抑
えることができる。また、ノイズ抽出に必要となる同時
化手段をフィルタ演算に必要な垂直方向同時化手段１と
共用しているため、共用しない場合に比べ回路規模も抑
えることができる。

【００６３】なお、上記第１の実施の形態では、フィル
タ演算手段２ａ〜２ｃの周波数特性を図４のように構成
しているがこれに限るものではない。例えば、フィルタ
演算手段２ａ〜２ｃ内の定数発生器３６がｋｖ＝ｋｈ＝
９６を発生させれば、図８のような周波数特性が得られ
る。この場合、ノイズ成分抽出手段１１への入力となる
フィルタ演算手段２ａ〜２ｃの出力信号は高域もある程
度残った信号となるため、結果として低域ノイズに加え
て高域ノイズもある程度低減されることになる。従っ
て、入力映像信号Ｓ１のＳ／Ｎが悪く、高域のノイズも
低減する必要がある場合に有効となる。このようにフィ
ルタ演算手段２ａ〜２ｃ内の定数発生器３６から発生さ
せるｋｖ，ｋｈの値を変更することで、どのような入力
映像信号に対しても効果的なノイズ低減処理を行うこと
が可能である。（第２の実施の形態）次に、本発明の第２の実施の形態
について述べる。図９は、本発明にかかる第２の実施の
形態のノイズ低減装置の基本的な要部構成を例示するブ
ロック図である。

【００６４】図９において、前述の第１の実施の形態の
図１と同じ機能ブロックについては同じ符号を記載して
いるので、そのブロックに対する説明は省略する。それ
以外の１２は、計数手段６から出力される除数に従って
ある数値を発生させ、除算器９へ出力する数値発生手段
である。

【００６５】数値発生手段１２は計数手段６から出力さ
れる除数に従って適当な２の累乗の値を出力する。図１
０に数値発生手段１２の入出力特性の一例を示す。すな
わち、この場合の入出力特性は、入力信号の意味する値
が２の累乗でない場合には、入力信号の意味する値を越
えない最大の２の累乗を出力し、入力信号の意味する値
が信号ブロック形成手段の画素数に等しい場合には、入
力信号の意味する値を越える最小の２の累乗を出力する
ものである。

【００６６】除算器９では、加算器８の出力を数値発生
手段１２の出力で除算することにより、ノイズ抽出処理
対象画素とその周辺画素との差分の平均値を求め、加算
器１０へ出力する。

【００６７】このような構成により、除算器９はビット
シフトだけという非常に簡単な回路になるため、第１の
実施の形態に比べ回路規模を小さくできる。また、回路
簡略化によるノイズ低減性能の劣化も小さい。以下にこ
れについて説明する。

【００６８】

【数７】ｄ＋｛（ｂ'₂−ｂ'₁）＋・・・＋（ｂ'_n−
ｂ'₁）｝／ｋ本第２の実施の形態では動作としては（数７）の演算を
行うことになる。ここで、ｂ'₁をノイズ抽出処理対象画
素の値、ｂ'₂〜ｂ'_nはそれと相関のある周辺画素の値、
ｄはノイズ抽出処理対象画素と同一空間位置となる、垂
直方向同時化手段１の出力画素の値、ｋは数値発生手段
１２が発生する数値とする。

【００６９】

【数８】ｄ＋｛（ｂ'₂−ｂ'₁）＋・・・＋（ｂ'_n−
ｂ'₁）｝／ｋ＝ｄ＋ｎ／ｋ・｛（ｂ'₂−ｂ'₁）＋・・・
＋（ｂ'_n−ｂ'₁）｝／ｎ（数７）を変形すると（数８）のようになる。

【００７０】差分平均値は第１の実施の形態に比べｎ／
ｋのゲインがかかることになるが、ここでは相関のある
周辺画素のみを選択して差分をとっているため、差分平
均値はデータｄに対して十分小さな値でしかない。従っ
て、回路簡略化によるノイズ低減性能の劣化は最小限に
抑えられる。

【００７１】なお、上記第２の実施の形態において、数
値発生手段１２の入出力特性は図１０の特性に限るもの
ではなく、回路簡略化によるノイズ低減性能の劣化を最
小限に抑える範囲内で自由に決定できる。（第３の実施の形態）次に本発明の第３の実施の形態に
ついて述べる。図１１は、本発明にかかる第３の実施の
形態のノイズ低減装置の基本的な要部構成を例示するブ
ロック図である。

【００７２】図１１において、第１の実施の形態の図１
と同じ機能ブロックについては同じ符号を記載している
ので、そのブロックに対する説明は省略する。それ以外
の５１は入力映像信号Ｓ１に対し複数フィールドの信号
を同時に出力させる（すなわち、時間的に同時化させ
る）同時化手段としての時間方向同時化手段、５２は時
間方向同時化手段５１の出力に対し、時間及び空間方向
へのフィルタ演算を行いノイズ成分抽出手段１１へ出力
するフィルタ演算手段としての３次元フィルタ演算手
段、５３は３次元フィルタ演算手段５２の出力に対し水
平及び垂直方向に同時化処理を行い、信号ブロックを形
成し出力するブロック形成手段としての水平垂直方向同
時化手段である。

【００７３】第３の実施の形態が第１の実施の形態と異
なる点は、時間方向同時化手段５１、３次元フィルタ演
算手段５２、そして水平垂直方向同時化手段５３にある
ので、それらの動作について以下に説明する。

【００７４】まず、時間方向同時化手段５１は入力端子
から入力された映像信号Ｓ１に対し連続する５フィール
ドの信号を同時化して出力する。図１２はそのような時
間方向同時化手段５１の一例を示すブロック図であり、
ここで６１ａ〜６１ｄはそれぞれ１フィールド期間信号
を遅らせるフィールドメモリである。この場合、入力信
号に対しＦ_k-2〜Ｆ_k+2までの５フィールドを同時化して
出力することになる。

【００７５】３次元フィルタ演算手段５２は時間方向同
時化手段５１の出力Ｆ_k-2〜Ｆ_k+2を用いて、まず
Ｆ_k-1，Ｆ_k，Ｆ_k+1に対する時間方向のＬＰＦ処理をほ
どこした後、さらに水平及び垂直方向に２次元のＬＰＦ
処理を施し、その結果Ｆ'_k-1，Ｆ'_k，Ｆ'_k+1を後段に出
力する。３次元フィルタ演算手段５２の周波数特性の一
例を図１３（ａ），（ｂ）に示す。（ａ）は時間方向の
ＬＰＦ特性を示し、（ｂ）は水平垂直方向の２次元ＬＰ
Ｆ特性を示している。この場合３次元フィルタ演算手段
５２の出力Ｆ'_k-1，Ｆ'_k，Ｆ'_k+1は、１５Ｈｚ以下、ｆ
ｓｈ／４及びｆｓｖ／４以下の時空間的に低周波数域が
抽出されて後段へ出力される。

【００７６】水平垂直方向同時化手段５３ではフィルタ
演算手段５２の出力Ｆ'_k-1，Ｆ'_k，Ｆ'_k+1のそれぞれを
基にした複数の画素からなる２次元の信号ブロック、す
なわち３次元の信号ブロックを構成する。図１４はＦ'
_k-1を基に９個、Ｆ'_kを基に１３個、Ｆ'_k+1を基に９個
の計３１個の画素で信号ブロックを形成する場合を示し
ており、ａ'_i,j,k をノイズ抽出処理対象画素、ａ'
_i,j,k以外を周辺画素と呼ぶ。これらの画素を用いてノ
イズ抽出処理対象画素ａ'_i,jとその周辺画素との差分平
均値を求め、加算器１０へ結果を出力する過程について
は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略す
る。

【００７７】加算器１０は時間方向同時化手段５１の出
力Ｆ_kのうちノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,j,kと同一時
空間位置となる画素ｙ_i,j,kの値と、除算器９の出力で
あるノイズ抽出処理対象画素ａ'_i,j,k とその周辺画素
との差分平均値とを加算し、その結果を出力映像信号Ｓ
２として出力する。

【００７８】以上の動作により、主に時空間的に低域の
ノイズが抽出され、それをもとにノイズ低減が行われる
ことになる。時間的に低域のノイズは時間変化がゆるや
かであるため視覚的に目立つが、本構成では第１の実施
の形態に比べ、そのようなノイズも効果的に低減するこ
とができる。また、ノイズ抽出に必要となる同時化手段
はフィルタ演算手段に必要な時間方向同時化手段５１と
共用しているため、共用しない場合に比べ回路規模を抑
えることができる。

【００７９】なお、上記第３の実施の形態では、３次元
フィルタ演算手段５２の周波数特性は図１３のようにし
ているがこれに限るものではなく、入力映像信号のノイ
ズの程度に応じて特性を変化させることで、どのような
入力映像信号に対しても効果的なノイズ低減処理を行う
ことが可能であることはいうまでもない。

【００８０】また、上記第３の実施の形態では、計数手
段６から出力される平均化処理の除数が直接除算器９に
入力される構成となっているが、第２の実施の形態と同
様に計数手段６から出力される除数に従って適当な２の
累乗の値を出力する数値発生手段を間に挿入する構成に
してもよい。それにより、第３の実施の形態に比べ回路
規模を小さくすることができる。

【００８１】また、上記第３の実施の形態では、時間方
向同時化手段５１及び水平垂直方向同時化手段５３によ
って形成される信号ブロックの形状およびノイズ抽出処
理対象画素が図１４に示される場合について説明した
が、その他の形状についても同様に実施可能である。（第４の実施の形態）次に本発明の第４の実施の形態に
ついて述べる。図１５は、本発明にかかる第４の実施の
形態のノイズ低減装置の基本的な要部構成を例示するブ
ロック図である。

【００８２】図１５において、第１の実施の形態の図１
と同じ機能ブロックについては同じ符号を記載している
ので、そのブロックに対する説明は省略する。それ以外
の１３は、垂直方向同時化手段１の出力を用いて加算器
１０からの出力に対するディテール強調処理を行うディ
テール強調手段である。図１６は、ディテール強調手段
１３の一例を示すブロック図である。ここで、７１は垂
直方向同時化手段１の出力Ｌ_i-2〜Ｌ_i+2に垂直ライン方
向の高域通過型フィルタ（ＨＰＦ）演算を行う垂直ＨＰ
Ｆ、７２は垂直方向同時化手段１の出力Ｌｉに対し水平
方向の高域通過型フィルタ演算を行う水平ＨＰＦ、７３
ａ，７３ｂは垂直ＨＰＦ７１及び水平ＨＰＦ７２の出力
に対し一定値（ゲイン）を乗ずる乗算器、７４ａ，７４
ｂは乗算器７３ａ，７３ｂの出力に対しコアリング処理
を行うコアリング回路、７５はコアリング回路７４ａ，
７４ｂの出力及び加算器１０の出力をそれぞれ加算する
加算器である。

【００８３】本第４の実施の形態が第１の実施の形態と
異なる点は、このディテール強調手段１３にあるので、
その動作について以下に説明する。

【００８４】まず、垂直ＨＰＦ７１は垂直方向同時化手
段１の出力Ｌ_i-2〜Ｌ_i+2の５ラインに対し垂直ライン方
向のＨＰＦ演算を行い、垂直ライン方向の高周波数成分
を抽出する。図１７は垂直ＨＰＦの周波数特性の一例を
示す周波数特性図である。垂直ＨＰＦ７１の出力は、乗
算器７３ａで適当なゲインが掛けられて次段のコアリン
グ回路７４ａに入力される。

【００８５】コアリング回路７４ａでは、その入力信号
をｘ、出力信号をｗとすると、

【００８６】

【数９】ｗ＝０（−ｍ≦ｘ≦ｍのとき）ｗ＝ｘ−ｍ（ｘ＞ｍのとき）ｗ＝ｘ＋ｍ（ｘ＜−ｍのとき）（数９）に示すような処理を行う。ここで、ｍは正の定
数である。つまり、図１８に示すように、入力信号が一
定のレベルｍより振幅が小さいときには０となり、一定
のレベルｍを超えるときにはそのレベルｍ分だけ差し引
くような処理を行う。従って、垂直高周波数成分である
乗算器７３ａの出力に微小振幅のノイズが含まれる場合
は、この処理によってノイズが除去されることになる。
上記は垂直方向の処理経路を例にとって説明したが、水
平ＨＰＦ７２からコアリング回路７４ｂに至る水平方向
の信号処理も同様に行われる。

【００８７】それらの処理結果、つまりコアリング回路
７４ａ，７４ｂの出力は、加算器７５で加算器１０の出
力と加算されて出力映像信号Ｓ２として出力される。加
算器１０の出力は入力映像信号Ｓ１に対してノイズ低減
処理が施されたものであり、それにノイズが除去された
水平垂直高周波成分が加えられることで、ディテール強
調されたノイズ低減信号が得られることになる。

【００８８】以上のような構成により、ノイズ低減処理
によって多少劣化したディテールを復元する処理が行わ
れるため、第１の実施の形態に比べさらにディテール劣
化を改善することができる。さらに、ディテール強調で
必要な同時化手段はノイズ低減装置における垂直方向同
時化手段と共用しているため、ディテール劣化改善に必
要な回路規模は最小限ですむ。

【００８９】なお、上記第４の実施の形態における垂直
ＨＰＦ、水平ＨＰＦの周波数特性は図１７に限るもので
はなく、要は高域通過型の特性となっていればよい。

【００９０】また、上記第４の実施の形態では、計数手
段６から出力される平均化処理の除数が直接除算器９に
入力される構成となっているが、第２の実施の形態と同
様に計数手段６から出力される除数に従って適当な２の
累乗の値を出力する数値発生手段を間に挿入する構成に
してもよい。それにより、第４の実施の形態に比べ回路
規模を小さくすることができる。

【００９１】また、上記第４の実施の形態におけるディ
テール強調手段は図１６の構成に限るものではないこと
は言うまでもない。

【００９２】また、上記第１、第２及び第４の実施の形
態では、垂直方向同時化手段１及び水平方向同時化手段
３によって形成される信号ブロックの形状およびノイズ
抽出処理対象画素が図５に示される場合について説明し
たが、その他の形状についても同様に実施可能である。
従って、垂直方向同時化手段１及び水平方向同時化手段
３の内部構成も図２及び図６の回路に限るものではな
い。

【００９３】また、上記第１、第２及び第４の実施の形
態では、同時化手段が同時化する複数のライン数を５ラ
インとしたが、このライン数に限定されるものではな
い。

【００９４】また、上記第３の実施の形態では、同時化
手段が同時化するフィールド数を５フィールドとした
が、このフィールド数に限定されるものではない。

【００９５】また、上記第４の実施の形態におけるディ
テール強調手段を第３の実施の形態の構成に付加しても
良い。

【００９６】なお、本発明は、上述した本発明のノイズ
低減装置の全部または一部の手段（または、装置、素
子、回路、部等）の機能をコンピュータにより実行させ
るためのプログラムであって、コンピュータと協働して
動作するプログラムである。

【００９７】さらに、本発明は、上述した本発明のノイ
ズ低減装置の全部または一部の手段の全部または一部の
機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム
を担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可
能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュー
タと協動して前記機能を実行する媒体である。

【００９８】なお、本発明の一部の手段（または、装
置、素子、回路、部等）とは、それらの複数の手段の内
の、幾つかの手段を意味し、あるいは、一つの手段の内
の、一部の機能または一部の動作を意味するものであ
る。

【００９９】また、本発明のプログラムを記録した、コ
ンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれ
る。

【０１００】また、本発明のプログラムの一利用形態
は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録
され、コンピュータと協働して動作する態様であっても
良い。

【０１０１】また、本発明のプログラムの一利用形態
は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとら
れ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良
い。

【０１０２】また、本発明のデータ構造としては、デー
タベース、データフォーマット、データテーブル、デー
タリスト、データの種類などを含む。

【０１０３】また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含ま
れ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、
光・電波・音波等が含まれる。

【０１０４】また、上述した本発明のコンピュータは、
ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウ
ェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良
い。

【０１０５】なお、以上説明した様に、本発明の構成
は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア
的に実現しても良い。

【０１０６】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、視覚的に目立つ低域のノイズを効果的に低減す
ることができ、また、小振幅ディテールの劣化を最低限
に抑えることができるという長所を有する。

【０１０７】また、ノイズ抽出に必要となる同時化手段
をフィルタ演算手段に必要な同時化手段と共用すること
により回路規模を小さくできるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施の形態によるノイズ
低減装置の構成を示すブロック図である。

【図２】同第１の実施の形態に用いられる垂直方向同時
化手段の構成例を示すブロック図である。

【図３】同第１の実施の形態に用いられるフィルタ演算
手段の構成例を示すブロック図である

【図４】同第１の実施の形態に用いられるフィルタ演算
手段の周波数特性の一例を示す周波数特性図である。

【図５】同第１の実施の形態に用いられる水平方向同時
化手段で形成される信号ブロックの一例を示す模式図で
ある。

【図６】同第１の実施の形態に用いられる水平方向同時
化手段の構成例を示すブロック図である。

【図７】同第１の実施の形態に用いられるフィルタ演算
手段の出力の一例を示す模式図

【図８】同第１の実施の形態に用いられるフィルタ演算
手段の周波数特性の一例を示す周波数特性図である。

【図９】本発明にかかる第２の実施の形態によるノイズ
低減装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】同第２の実施の形態に用いられる数値発生手
段の入出力関係の一例を示す表である。

【図１１】本発明にかかる第３の実施の形態によるノイ
ズ低減装置の構成を示すブロック図である。

【図１２】同第３の実施の形態に用いられる時間方向同
時化手段の構成例を示すブロック図である。

【図１３】同第３の実施の形態に用いられる３次元フィ
ルタ演算手段の周波数特性の一例を示す周波数特性図で
ある。

【図１４】同第３の実施の形態に用いられる水平垂直方
向同時化手段で形成される信号ブロックの一例を示す模
式図である。

【図１５】本発明にかかる第４の実施の形態によるノイ
ズ低減装置の構成を示すブロック図である。

【図１６】同第４の実施の形態に用いられるディテール
強調手段の構成例を示すブロック図である。

【図１７】同第４の実施の形態に用いられるディテール
強調手段におけるＨＰＦの周波数特性の一例を示す周波
数特性図である。

【図１８】同第４の実施の形態に用いられるディテール
強調手段におけるコアリング回路の入出力特性を示す特
性図である。

【図１９】従来のノイズ低減回路の構成を示すブロック
図である。

【図２０】従来のノイズ低減回路に用いられる同時化手
段が形成する信号ブロックの一例を示す模式図である。

【図２１】従来のノイズ低減回路に用いられる同時化手
段の構成例を示すブロック図である。

【図２２】従来のノイズ低減回路の動作を説明するため
の模式図である。

【図２３】従来のノイズ低減回路の周波数特性の一例を
示す周波数特性図である。

【図２４】従来のノイズ低減回路に入力される信号の一
例を示す模式図である。

【図２５】従来のノイズ低減回路の周波数特性の一例を
示す周波数特性図である。

【符号の説明】

１垂直方向同時化手段２フィルタ演算手段３水平方向同時化手段６計数手段７選択手段１０加算器１１ノイズ抽出手段１２数値発生手段１３ディテール強調手段２１ａ〜２１ｄ１Ｈ遅延素子３１ａ〜３１ｄ加算器３２ａ〜３２ｄ乗算器３３ａ、３３ｂ左シフト演算器３４ａ、３４ｂ右シフト演算器３５ａ、３５ｂ１Ｔ遅延素子３６定数発生器３７ａ、３７ｂ減算器４１ａ〜４１ｏ１Ｔ遅延素子５１時間方向同時化手段５２３次元フィルタ演算手段５３水平垂直方向同時化手段６１ａ〜６１ｄフィールドメモリ７１垂直ＨＰＦ７２水平ＨＰＦ７４ａ、７４ｂコアリング回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C021 PA31 PA42 PA51 PA58 PA66 PA67 RA02 RA11 SA22 SA25 XB02 YA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるノイズ処理対象画素を含む部
分の映像信号に対し空間、または時間的に同時化する同
時化手段と、その同時化手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィル
タ演算手段と、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分を抽
出するノイズ成分抽出手段と、前記同時化手段の出力の内の前記ノイズ処理対象画素に
ついて前記ノイズ成分抽出手段の出力を用いてノイズを
減衰させるノイズ減衰手段と、を備えたことを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項２】前記フィルタ演算手段は、低域通過型の
フィルタ演算を行うものであることを特徴とする請求項
１に記載のノイズ低減装置。
【請求項３】更に、前記同時化手段の出力を基にディ
テール強調信号を発生させ、その信号と前記ノイズ減衰
手段の出力とを加算するディテール強調手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１、または２に記載のノイズ低減
装置。
【請求項４】前記同時化手段は、前記映像信号に対し
同時刻の複数ラインを同時化するものであって、前記ノイズ成分抽出手段は、前記フィルタ演算手段の出力を基に複数の画素からなる
信号ブロックを形成する信号ブロック形成手段と、前記信号ブロックを構成する複数の画素の内の、前記ノ
イズ処理対象画素と同一空間位置にある対象画素とその
対象画素の周辺にある複数の周辺画素との差をそれぞれ
とる複数の減算手段と、その複数の減算手段の出力と所定レベルとの大小比較を
行い、その比較結果信号を出力する複数の比較器と、その複数の比較器の出力のうち、前記所定レベルより小
さいことを示す比較結果信号の数を計数し、その計数結
果を示す信号、および前記複数の減算手段のうち前記所
定レベルより小さい値を出力したものを特定する信号を
それぞれ出力する計数手段と、前記複数の減算手段の出力から、前記計数手段の出力に
より特定される出力だけを選択して出力する選択手段
と、その選択手段の複数の出力を加算する加算手段と、その加算手段の出力を前記計数手段の出力で除算する除
算手段とを有することを特徴とする請求項１、２、また
は３に記載のノイズ低減装置。
【請求項５】前記同時化手段は、前記映像信号に対し
異なる時刻の信号を同時化するものであって、前記ノイズ成分抽出手段は、前記フィルタ演算手段の出力を基に複数の画素からなる
信号ブロックを形成する信号ブロック形成手段と、前記信号ブロックを構成する複数の画素の内の、前記ノ
イズ処理対象画素と同一の時刻及び空間位置にある対象
画素とその対象画素の時間及び空間的に周辺にある複数
の周辺画素との差をそれぞれとる複数の減算手段と、その複数の減算手段の出力と所定レベルとの大小比較を
行い、比較結果信号を出力する複数の比較器と、その複数の比較器の出力のうち、前記所定レベルより小
さいことを示す比較結果信号の数を計数し、その結果を
示す信号、および前記複数の減算手段のうち前記所定レ
ベルより小さい値を出力したものを特定する信号をそれ
ぞれ出力する計数手段と、前記複数の減算手段の出力から、前記計数手段の出力に
より特定される出力だけを選択して出力する選択手段
と、その選択手段の複数の出力を加算する加算手段と、その加算手段の出力を前記計数手段の出力で除算する除
算手段とを有することを特徴とする請求項１、２、また
は３に記載のノイズ低減装置。
【請求項６】前記ノイズ成分抽出手段は、更に前記計
数手段からの計数結果に従い数値を発生する数値発生手
段を有し、前記除算手段は、前記加算手段の出力を、前
記計数手段の出力の代わりに前記数値発生手段の出力で
除算するものであることを特徴とする請求項４、または
５に記載のノイズ低減装置。
【請求項７】前記数値発生手段の入出力特性は、入力
信号の意味する値が２の累乗でない場合には、前記入力
信号の意味する値を越えない最大の２の累乗を出力し、
前記入力信号の意味する値が前記信号ブロックを形成す
る画素数に等しい場合には、入力信号の意味する値を越
える最小の２の累乗を出力することを特徴とする請求項
６に記載のノイズ低減装置。
【請求項８】入力されるノイズ処理対象画素を含む部
分の映像信号に対し空間、または時間的に同時化する同
時化ステップと、その同時化手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィル
タ演算ステップと、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分を抽
出するノイズ成分抽出ステップと、前記同時化ステップの出力の内の前記ノイズ処理対象画
素について前記ノイズ成分抽出ステップの出力を用いて
ノイズを減衰させるノイズ減衰ステップと、を備えたことを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項９】入力されるノイズ処理対象画素を含む部
分の映像信号に対し空間、または時間的に同時化する同
時化手段と、その同時化手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィル
タ演算手段と、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分を抽
出するノイズ成分抽出手段と、前記同時化手段の出力の内の前記ノイズ処理対象画素に
ついて前記ノイズ成分抽出手段の出力を用いてノイズを
減衰させるノイズ減衰手段との全部または一部としてコ
ンピュータを機能させるためのプログラムを担持した媒
体であって、コンピュータにより処理可能である媒体。
【請求項１０】入力されるノイズ処理対象画素を含む
部分の映像信号に対し空間、または時間的に同時化する
同時化手段と、その同時化手段の出力に対しフィルタ演算を行うフィル
タ演算手段と、そのフィルタ演算手段の出力に基づいてノイズ成分を抽
出するノイズ成分抽出手段と、前記同時化手段の出力の内の前記ノイズ処理対象画素に
ついて前記ノイズ成分抽出手段の出力を用いてノイズを
減衰させるノイズ減衰手段との全部または一部としてコ
ンピュータを機能させるためのプログラム。