JP2007166400A - Noise reduction apparatus and noise reduction method - Google Patents

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Masatoshi Okubo
正俊 大久保
Tomohiro Uchiumi
智啓 内海
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise reduction apparatus and noise reduction method which accurately discriminate between a moving video image and noise thereof accurately applying noise reduction processing to the noise. <P>SOLUTION: A differential is calculated by applying compression processing, at a predetermined compression rate, respectively to an input video signal and a video signal obtained by delaying the input video signal by predetermined frames. On the basis of the differential, motion detection is performed and based on a result of the motion detection, it is controlled whether or not to apply noise reduction processing to the input video signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば監視カメラや医療用カメラ等のビデオカメラに係り、特にその映像信号に重畳されたノイズを低減するためのノイズリダクション装置及びノイズリダクション方法を改良したものに関する。   The present invention relates to a video camera such as a surveillance camera or a medical camera, and more particularly to an improved noise reduction apparatus and noise reduction method for reducing noise superimposed on the video signal.

周知のように、首記の如きビデオカメラでは、撮像素子から出力される映像信号に重畳されたノイズを低減するために、ノイズリダクション装置が設置されている。このノイズリダクション装置は、現在の映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分をとり、その差分が予め設定された所定の振幅レベル以下であるか否かを判別する。   As is well known, in a video camera as described above, a noise reduction device is installed in order to reduce noise superimposed on a video signal output from an image sensor. This noise reduction device takes the difference between the current video signal and the video signal one frame before, and determines whether or not the difference is equal to or less than a predetermined amplitude level set in advance.

そして、この差分が所定の振幅レベル以下である場合、その差分をノイズと判断し、所定の係数を乗算して映像信号から減算し、ここに、映像信号に対するノイズリダクション処理が施される。また、上記差分が所定の振幅レベルを超えたと判断された場合、動きのある映像であると判断し、ノイズリダクション処理を施さないようにしている。   When the difference is equal to or less than a predetermined amplitude level, the difference is determined as noise, multiplied by a predetermined coefficient, and subtracted from the video signal, and noise reduction processing is performed on the video signal. Further, when it is determined that the difference exceeds a predetermined amplitude level, it is determined that the video is moving, and the noise reduction process is not performed.

一方、この種のビデオカメラにおいては、撮像レンズへの入射光量が多くなると、それに伴なって、撮像素子から出力される映像信号の振幅レベルを大きくとることができるようになるが、その反面、映像信号に重畳されたノイズの振幅レベルも大きくなることが知られている。   On the other hand, in this type of video camera, as the amount of incident light on the imaging lens increases, the amplitude level of the video signal output from the imaging device can be increased accordingly. It is known that the amplitude level of noise superimposed on the video signal also increases.

すなわち、撮像レンズに入射される光の光子の数をｍとすると、映像信号に重畳されるノイズ量Ｎは、
Ｎ＝ｍ１／２
であり、Ｓ／Ｎ（signal to noise ratio）は、
Ｓ／Ｎ＝ｍ／（ｍ１／２）＝ｍ１／２
となることが、一般に知られている。 That is, if the number of photons of light incident on the imaging lens is m, the amount of noise N superimposed on the video signal is
N = m 1/2
S / N (signal to noise ratio) is
S / N = m / (m 1/2 ) = m 1/2
It is generally known that

このため、撮像レンズへの入射光量が大きくなっていくと、ある光量以上のところで、ノイズの振幅レベルが上記した所定の振幅レベルを超えるようになる。この場合、ノイズリダクション装置は、動画像と判断してしまい、ノイズであるにもかかわらずノイズリダクション処理を施さないという問題が生じる。   For this reason, as the amount of light incident on the imaging lens increases, the amplitude level of noise exceeds the predetermined amplitude level described above at a certain light amount or more. In this case, the noise reduction device determines that the image is a moving image, and there arises a problem that noise reduction processing is not performed even though the noise is present.

特許文献１には、現在の映像信号と１フレーム前の映像信号との差信号をリミットし、所定の係数を乗算して現フィールドの映像信号に加算することによりノイズ低減処理を行なう際、撮像素子から出力される映像信号の振幅を自動的に制御する自動利得制御回路の利得の値に応じて、リミットの値を制御するようにした構成が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-228561 discloses a case where a noise reduction process is performed by limiting a difference signal between a current video signal and a video signal one frame before, multiplying a predetermined coefficient, and adding the resultant signal to the current field video signal. A configuration is disclosed in which the limit value is controlled in accordance with the gain value of an automatic gain control circuit that automatically controls the amplitude of the video signal output from the element.

また、特許文献２には、動画中の被写体の動きを検出し、動きのある箇所には、複数のフレームの画像を重ね合わせる方式のカラーノイズ低減回路を適用せずにぶれを抑え、動きの少ない箇所にはカラーノイズ低減回路を適用して、カラーノイズ低減処理を施すようにした構成が開示されている。
特開２０００−１９６９１６ 特開２００１−２０４０３８ Further, Patent Document 2 detects movement of a subject in a moving image and suppresses blur without applying a color noise reduction circuit of a method in which images of a plurality of frames are superimposed on a portion where there is movement. A configuration is disclosed in which a color noise reduction circuit is applied to a small number of places to perform color noise reduction processing.
JP 2000-196916 A JP2001-204038

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、動きのある映像とノイズとを精度よく識別して、ノイズに対して正確にノイズリダクション処理を施すことができるようにしたノイズリダクション装置及びノイズリダクション方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and a noise reduction device capable of accurately identifying a moving image and noise and performing noise reduction processing accurately on the noise. An object of the present invention is to provide a noise reduction method.

この発明に係るノイズリダクション装置は、撮像して得られた映像信号が入力される入力手段と；入力手段に入力された映像信号と、入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分に基づいて、入力手段に入力された映像信号にノイズリダクション処理を施す処理手段と；入力手段に入力された映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号と、入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号との差分を算出する算出手段と；算出手段で算出された差分に基づいて動き検出を行ない、その動き検出結果に基づいて、入力手段に入力された映像信号に対するノイズリダクション処理を、処理手段に行なわせるか否かを制御する制御手段とを備えるようにしたものである。   The noise reduction device according to the present invention includes an input unit that receives a video signal obtained by imaging; a video signal that is input to the input unit; and a video signal that is input to the input unit is delayed by a predetermined number of frames. Processing means for performing noise reduction processing on the video signal input to the input means based on the difference from the received video signal; and video signal obtained by subjecting the video signal input to the input means to compression processing at a predetermined compression rate; Calculating means for calculating a difference between the video signal obtained by delaying the video signal input to the input means by a predetermined number of frames and performing compression processing at a predetermined compression rate; and calculating the difference calculated by the calculating means. Control for performing motion detection based on the motion detection result and controlling whether to cause the processing means to perform noise reduction processing on the video signal input to the input means based on the motion detection result It is obtained so as to include a stage.

また、この発明に係るノイズリダクション方法は、撮像して得られた映像信号を入力する第１の工程と；第１の工程で入力された映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号と、第１の工程で入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号との差分を算出する第２の工程と、第２の工程で算出された差分を予め設定された所定の閾値と比較して、動きの大きな映像と動きの少ない映像とを判別する動き検出を行なう第３の工程と；第３の工程により動きの少ない映像である判別されたとき、第１の工程で入力された映像信号と、第１の工程で入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分に基づいて、第１の工程で入力された映像信号にノイズリダクション処理を施す第４の工程とを備えるようにしたものである。   The noise reduction method according to the present invention includes a first step of inputting a video signal obtained by imaging; a video obtained by subjecting the video signal input in the first step to compression processing at a predetermined compression rate. A second step of calculating a difference between the signal and a video signal obtained by performing compression processing at a predetermined compression rate on the video signal obtained by delaying the video signal input in the first step by a predetermined number of frames; A third step of comparing the difference calculated in the step with a predetermined threshold value set in advance to perform motion detection for discriminating between a video with a large motion and a video with a small motion; Based on the difference between the video signal input in the first step and the video signal obtained by delaying the video signal input in the first step by a predetermined number of frames when it is determined that there are few videos. Noise reduction is applied to the video signal input in this process. Performing Deployment process is obtained by so and a fourth step.

上記した発明によれば、入力映像信号とその所定フレーム前の映像信号とにそれぞれ圧縮処理を施すようにしたので、入射光量が大きくなっても、映像信号レベルがノイズレベルをも含めて低く抑えられるようになる。このため、動きのある映像とノイズとを精度よく識別することが可能となり、ノイズに対して正確にノイズリダクション処理を施すことができるようになる。   According to the above-described invention, since the input video signal and the video signal before the predetermined frame are respectively compressed, the video signal level including the noise level is kept low even when the incident light quantity increases. Be able to. For this reason, it is possible to accurately discriminate between moving images and noise, and noise reduction processing can be accurately performed on the noise.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するビデオカメラ１１の映像信号処理系を示している。すなわち、撮像レンズ１２から入射した被写体の光学像は、撮像素子１３に形成された多数の画素配列面に結像されて、画素毎に電気信号に変換される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a video signal processing system of a video camera 11 described in this embodiment. In other words, the optical image of the subject incident from the imaging lens 12 is formed on a large number of pixel array surfaces formed on the imaging element 13 and converted into electrical signals for each pixel.

この撮像素子１３から出力される画素毎の電気信号は、サンプル／ホールド回路１４に供給されてフレームを構成する映像信号に変換される。このサンプル／ホールド回路１４から出力された映像信号は、利得制御回路１５に供給されて、制御回路１６から供給される利得制御信号に基づいた利得で増幅される。   The electrical signal for each pixel output from the image sensor 13 is supplied to the sample / hold circuit 14 and converted into a video signal constituting a frame. The video signal output from the sample / hold circuit 14 is supplied to the gain control circuit 15 and amplified with a gain based on the gain control signal supplied from the control circuit 16.

この利得制御回路１５から出力された映像信号は、Ａ／D（analog／digital）変換回路１７に供給されてデジタル化された後、映像信号処理回路１８に供給される。この映像信号処理回路１８は、入力された映像信号に対して、ガンマ補正やスケーリング等の各種の信号処理を施している。   The video signal output from the gain control circuit 15 is supplied to an A / D (analog / digital) conversion circuit 17 and digitized, and then supplied to a video signal processing circuit 18. The video signal processing circuit 18 performs various signal processing such as gamma correction and scaling on the input video signal.

また、上記制御回路１６は、映像信号処理回路１８から映像の明るさに対応する信号を入力し、その信号に基づいて利得制御回路１５に供給する利得制御信号を生成している。これにより、映像の明るさが一定となるように自動的に調整するための自動利得制御（ＡＧＣ：automatic gain control）が行なわれる。   The control circuit 16 receives a signal corresponding to the brightness of the video from the video signal processing circuit 18 and generates a gain control signal to be supplied to the gain control circuit 15 based on the signal. Thereby, automatic gain control (AGC) for automatically adjusting the brightness of the image to be constant is performed.

そして、上記映像信号処理回路１８から出力された映像信号は、ノイズリダクション回路１９に供給されてノイズリダクション処理が施される。このノイズリダクション回路１９から出力された映像信号は、Ｄ／A変換回路２０に供給されてアナログ化され、エンコーダ２１に供給されて所定の出力形態にエンコード処理が施された後、出力端子２２から外部に導出される。   The video signal output from the video signal processing circuit 18 is supplied to the noise reduction circuit 19 and subjected to noise reduction processing. The video signal output from the noise reduction circuit 19 is supplied to the D / A conversion circuit 20 and converted into an analog signal. The video signal is supplied to the encoder 21 and subjected to encoding processing in a predetermined output form. Derived externally.

図２は、上記ノイズリダクション回路１９の詳細を示している。すなわち、上記映像信号処理回路１８から出力された映像信号は、入力端子２３に供給される。この入力端子２３に供給された映像信号は、位相合せ回路２４及び減算回路２５を介した後、出力端子２６から上記Ｄ／Ａ変換回路２０に出力される。   FIG. 2 shows details of the noise reduction circuit 19. That is, the video signal output from the video signal processing circuit 18 is supplied to the input terminal 23. The video signal supplied to the input terminal 23 is output from the output terminal 26 to the D / A conversion circuit 20 after passing through the phase matching circuit 24 and the subtraction circuit 25.

この場合、上記入力端子２３に供給された映像信号は、減算回路２７の一方の入力端子に供給される。また、上記減算回路２５から出力された映像信号は、フレームメモリ２８に蓄積されて１フレーム分遅延された後、上記減算回路２７の他方の入力端子に供給される。これにより、減算回路２７では、現フィールドの映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分が算出される。   In this case, the video signal supplied to the input terminal 23 is supplied to one input terminal of the subtraction circuit 27. The video signal output from the subtraction circuit 25 is stored in the frame memory 28 and delayed by one frame, and then supplied to the other input terminal of the subtraction circuit 27. Thereby, the subtraction circuit 27 calculates the difference between the video signal of the current field and the video signal of the previous frame.

そして、この減算回路２７から出力された差分信号は、リミッタ回路２９に供給されて所定のレベル制限処理が施され、係数乗算回路３０に供給されて所定の係数が乗算された後、上記減算回路２５に供給される。この減算回路２５では、位相合せ回路２４から出力された映像信号から、係数乗算回路３０から出力された信号を減算し、ここに、入力端子２３に供給された映像信号に対するノイズリダクション処理が実行される。   The difference signal output from the subtraction circuit 27 is supplied to the limiter circuit 29, subjected to a predetermined level limiting process, supplied to the coefficient multiplication circuit 30, and multiplied by a predetermined coefficient, and then the subtraction circuit. 25. In the subtracting circuit 25, the signal output from the coefficient multiplying circuit 30 is subtracted from the video signal output from the phase matching circuit 24, and noise reduction processing is performed on the video signal supplied to the input terminal 23. The

ここで、上記係数乗算回路３０は、動き検出回路３１の出力によって制御される。すなわち、動き検出回路３１は、動きの少ない映像であると判断したとき、係数乗算回路３０に対して、リミッタ回路２９の出力に乗算する係数を大きく設定するように、つまり、ノイズリダクション処理を行なわせるように制御する。   Here, the coefficient multiplication circuit 30 is controlled by the output of the motion detection circuit 31. That is, when the motion detection circuit 31 determines that the image has little motion, the coefficient multiplication circuit 30 is set to a large coefficient for multiplying the output of the limiter circuit 29, that is, noise reduction processing is performed. To control.

これに対し、動き検出回路３１は、動きの大きい映像であると判断したとき、係数乗算回路３０に対して、リミッタ回路２９の出力に乗算する係数を小さく設定するように、つまり、ノイズリダクション処理を行なわせないように制御する。この場合、上記動き検出回路３１は、減算回路３２の出力に基づいて動き検出処理を行なっている。   On the other hand, when the motion detection circuit 31 determines that the video has a large motion, the coefficient multiplication circuit 30 is set so that the coefficient to be multiplied by the output of the limiter circuit 29 is set to a small value, that is, noise reduction processing. Controls not to be performed. In this case, the motion detection circuit 31 performs a motion detection process based on the output of the subtraction circuit 32.

この減算回路３２は、入力端子２３に供給された映像信号を圧縮回路（knee回路とも言う）３３により所定の圧縮率で圧縮した信号から、フレームメモリ２８から出力された映像信号を圧縮回路（knee回路とも言う）３４により所定の圧縮率で圧縮した信号を減算している。   The subtracting circuit 32 compresses a video signal supplied from the frame memory 28 from a signal obtained by compressing the video signal supplied to the input terminal 23 at a predetermined compression rate by a compression circuit (also referred to as a knee circuit) 33. (Also referred to as a circuit) 34, the signal compressed at a predetermined compression rate is subtracted.

つまり、減算回路３２では、現フィールドの映像信号を圧縮した信号と、１フレーム前の映像信号を圧縮した信号との差分が算出される。そして、上記動き検出回路３１では、減算回路３２から出力される差分信号のレベルを、予め設定された動き判定閾値レベルと比較することにより、動きの大小を判断している。   That is, the subtraction circuit 32 calculates a difference between a signal obtained by compressing the video signal in the current field and a signal obtained by compressing the video signal of the previous frame. The motion detection circuit 31 determines the magnitude of the motion by comparing the level of the difference signal output from the subtraction circuit 32 with a preset motion determination threshold level.

ここで、前記撮像レンズ１２への入射光量に対する、圧縮回路３３，３４から出力される映像信号レベルは、図３に実線で示すように、入射光量が大きくなるのに伴なって低く抑えられた特性となる。なお、図３の点線は、入射光量が増えるに連れてノイズレベルが増加する範囲を示している。このように、映像信号を圧縮回路３３，３４で圧縮することにより、入射光量が大きくなっても、映像信号レベルがノイズレベルをも含めて低く抑えられることがわかる。   Here, the video signal level output from the compression circuits 33 and 34 with respect to the amount of light incident on the imaging lens 12 is suppressed to a low level as the amount of incident light increases, as shown by the solid line in FIG. It becomes a characteristic. A dotted line in FIG. 3 indicates a range in which the noise level increases as the amount of incident light increases. Thus, it can be seen that by compressing the video signal by the compression circuits 33 and 34, the video signal level including the noise level can be kept low even when the amount of incident light increases.

このため、減算回路３２により、各圧縮回路３３，３４から出力された映像信号レベルの差分をとったときのノイズレベルは、図４に実線ａで示すように、動き判定閾値レベルを超えることがなくなる。このため、撮像レンズへの入射光量が大きくなっても、動き検出回路３０が動きの大きい映像であると誤判定することがなくなり、ノイズに対して正確にノイズリダクション処理を施すことができるようになる。   For this reason, the noise level when the difference between the video signal levels output from the compression circuits 33 and 34 is obtained by the subtraction circuit 32 may exceed the motion determination threshold level as shown by the solid line a in FIG. Disappear. For this reason, even if the amount of light incident on the imaging lens increases, the motion detection circuit 30 does not erroneously determine that the image has a large motion, and noise reduction processing can be accurately performed on noise. Become.

なお、図４の実線ｂは、圧縮回路３３，３４による圧縮処理を行なわない場合のノイズレベルを示している。撮像レンズ１２への入射光量が大きくなりノイズレベルが増加すると、動き判定閾値レベルを超えてしまい、動き検出回路３１が動きの大きい映像であると誤判定し、ノイズに対してノイズリダクション処理が行なわれないことになる。   Note that the solid line b in FIG. 4 indicates the noise level when the compression processing by the compression circuits 33 and 34 is not performed. When the amount of incident light on the imaging lens 12 increases and the noise level increases, the motion determination threshold level is exceeded, and the motion detection circuit 31 erroneously determines that the image has a large motion, and noise reduction processing is performed on the noise. It will not be.

すなわち、圧縮回路３３，３４による圧縮処理を行なわない場合、撮像レンズ１２への入射光量に対する映像信号レベルは、図５に実線で示すように、入射光量に比例する特性となる。なお、図５の点線は、入射光量が増えるに連れてノイズレベルが増加する範囲を示している。   That is, when the compression processing by the compression circuits 33 and 34 is not performed, the video signal level with respect to the amount of light incident on the imaging lens 12 has a characteristic proportional to the amount of incident light, as indicated by a solid line in FIG. Note that the dotted line in FIG. 5 indicates a range in which the noise level increases as the amount of incident light increases.

このため、現フィールドの映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分をとったときのノイズレベルは、図６に示すようになり、撮像レンズ１２への入射光量が大きくなりノイズレベルが増加すると、動き判定閾値レベルを超えてしまうことになる。   Therefore, the noise level when the difference between the video signal of the current field and the video signal of the previous frame is as shown in FIG. 6, and the amount of incident light on the imaging lens 12 increases and the noise level increases. Then, the motion determination threshold level is exceeded.

図７は、上記したノイズリダクション回路の処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始（ステップＳ１）されると、ステップＳ２で、圧縮回路３３により現フィールドの映像信号に圧縮処理が施されるとともに、圧縮回路３４により１フレーム前の映像信号に圧縮処理が施される。   FIG. 7 shows a flowchart summarizing the processing operation of the noise reduction circuit. That is, when processing is started (step S1), in step S2, the compression circuit 33 applies compression processing to the video signal in the current field, and the compression circuit 34 applies compression processing to the video signal of the previous frame. Is done.

その後、ステップＳ３で、減算回路３２により圧縮処理された各映像信号の差分が算出され、ステップＳ４で、動き検出回路３１により差分信号のレベルが予め設定された動き判定閾値レベルを超えたか否かを判別する。   Thereafter, in step S3, a difference between the video signals compressed by the subtraction circuit 32 is calculated. In step S4, whether or not the level of the difference signal has exceeded a preset motion determination threshold level. Is determined.

そして、差分信号レベルが動き判定閾値レベルを超えたと判断された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、動き検出回路３１は、係数乗算回路３０に対して、リミッタ回路２９の出力に乗算する係数を小さく設定するように、つまり、ノイズリダクション処理を行なわせないように制御して、処理を終了（ステップＳ７）する。   If it is determined that the difference signal level exceeds the motion determination threshold level (YES), the motion detection circuit 31 reduces the coefficient to be multiplied by the output of the limiter circuit 29 with respect to the coefficient multiplication circuit 30 in step S5. Control is performed so as to set, that is, noise reduction processing is not performed, and the processing ends (step S7).

また、上記ステップＳ４で差分信号レベルが動き判定閾値レベルを超えていないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ６で、動き検出回路３１は、係数乗算回路３０に対して、リミッタ回路２９の出力に乗算する係数を大きく設定するように、つまり、ノイズリダクション処理を行なわせるように制御して、処理を終了（ステップＳ７）する。   If it is determined in step S4 that the differential signal level does not exceed the motion determination threshold level (NO), the motion detection circuit 31 outputs the output of the limiter circuit 29 to the coefficient multiplication circuit 30 in step S6. The processing is terminated (step S7) by controlling so that the coefficient to be multiplied is set to be large, that is, the noise reduction processing is performed.

上記した実施の形態によれば、現フィールドの映像信号とその１フレーム前の映像信号とにそれぞれ圧縮処理を施すようにしたので、入射光量が大きくなっても、映像信号レベルがノイズレベルをも含めて低く抑えられるようになる。このため、各映像信号レベルの差分をとったときのノイズレベルが動き判定閾値レベルを超えることがなくなり、入射光量が大きくなっても、動き検出回路３１が動きの大きい映像であると誤判定することが防止され、ノイズに対して正確にノイズリダクション処理を施すことができるようになる。   According to the embodiment described above, the compression processing is performed on the video signal of the current field and the video signal of the previous frame, so that even if the incident light quantity increases, the video signal level does not exceed the noise level. Including low. For this reason, the noise level when the difference between the video signal levels is taken does not exceed the motion determination threshold level, and the motion detection circuit 31 erroneously determines that the video has a large motion even if the incident light quantity increases. Thus, noise reduction processing can be accurately performed on noise.

ここで、上記圧縮回路３３，３４としては、例えば監視カメラに使用される場合、多少の残像が生じても良いことから低い圧縮率に設定し、医療用カメラに使用される場合、残像をなくすために高い圧縮率に設定することが効果的である。   Here, as the compression circuits 33 and 34, for example, when used in a surveillance camera, some afterimage may be generated, so a low compression rate is set, and when used in a medical camera, the afterimage is eliminated. Therefore, it is effective to set a high compression rate.

また、上記した実施の形態では、現フィールドの映像信号とその１フレーム前の映像信号との差分をとるようにしたが、これに限らず、現フィールドの映像信号とそれを所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分を用いることも可能である。   In the above-described embodiment, the difference between the video signal of the current field and the video signal of the previous frame is taken. However, the present invention is not limited to this, and the video signal of the current field is delayed by a predetermined number of frames. It is also possible to use a difference from the video signal.

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by variously modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements according to different embodiments may be appropriately combined.

この発明の実施の形態を示すもので、ビデオカメラの映像信号処理系を説明するために示すブロック構成図。1 is a block diagram illustrating a video signal processing system of a video camera according to an embodiment of the present invention. 同実施の形態におけるビデオカメラのノイズリダクション回路の詳細を説明するために示すブロック構成図。The block block diagram shown in order to demonstrate the detail of the noise reduction circuit of the video camera in the embodiment. 同実施の形態における入射光量に対する圧縮処理後の映像信号レベルの変化を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate the change of the video signal level after the compression process with respect to the incident light quantity in the embodiment. 同実施の形態における入射光量に対するノイズレベルの変化を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate the change of the noise level with respect to the incident light quantity in the embodiment. 映像信号を圧縮処理しない場合の入射光量に対する映像信号レベルの変化を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate the change of the video signal level with respect to the incident light quantity when not compressing a video signal. 映像信号を圧縮処理しない場合の入射光量に対するノイズレベルの変化を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate the change of the noise level with respect to the incident light quantity when not compressing a video signal. 同実施の形態におけるビデオカメラのノイズリダクション回路の処理動作を説明するために示すフローチャート。4 is a flowchart shown for explaining the processing operation of the noise reduction circuit of the video camera in the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１１…ビデオカメラ、１２…撮像レンズ、１３…撮像素子、１４…サンプル／ホールド回路、１５…利得制御回路、１６…制御回路、１７…Ａ／Ｄ変換回路、１８…映像信号処理回路、１９…ノイズリダクション回路、２０…Ｄ／Ａ変換回路、２１…エンコーダ、２２…出力端子、２３…入力端子、２４…位相合せ回路、２５…減算回路、２６…出力端子、２７…減算回路、２８…フレームメモリ、２９…リミッタ回路、３０…係数乗算回路、３１…動き検出回路、３２…減算回路、３３，３４…圧縮回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Video camera, 12 ... Imaging lens, 13 ... Imaging device, 14 ... Sample / hold circuit, 15 ... Gain control circuit, 16 ... Control circuit, 17 ... A / D conversion circuit, 18 ... Video signal processing circuit, 19 ... Noise reduction circuit, 20 ... D / A conversion circuit, 21 ... encoder, 22 ... output terminal, 23 ... input terminal, 24 ... phase matching circuit, 25 ... subtraction circuit, 26 ... output terminal, 27 ... subtraction circuit, 28 ... frame Memory, 29 ... Limiter circuit, 30 ... Coefficient multiplier circuit, 31 ... Motion detection circuit, 32 ... Subtraction circuit, 33, 34 ... Compression circuit.

Claims (7)

撮像して得られた映像信号が入力される入力手段と、
前記入力手段に入力された映像信号と、前記入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分に基づいて、前記入力手段に入力された映像信号にノイズリダクション処理を施す処理手段と、
前記入力手段に入力された映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号と、前記入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号との差分を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された差分に基づいて動き検出を行ない、その動き検出結果に基づいて、前記入力手段に入力された映像信号に対するノイズリダクション処理を、前記処理手段に行なわせるか否かを制御する制御手段とを具備することを特徴とするノイズリダクション装置。 Input means for inputting a video signal obtained by imaging;
Noise reduction processing is performed on the video signal input to the input unit based on the difference between the video signal input to the input unit and a video signal obtained by delaying the video signal input to the input unit by a predetermined number of frames. Processing means for applying,
The video signal input to the input means is compressed at a predetermined compression rate, and the video signal input to the input means is delayed by a predetermined number of frames and compressed at a predetermined compression ratio. A calculating means for calculating a difference from the processed video signal;
Motion detection is performed based on the difference calculated by the calculation means, and whether or not the processing means is to perform noise reduction processing on the video signal input to the input means is controlled based on the motion detection result. And a noise reduction device. 前記処理手段は、
前記入力手段に入力された映像信号と、前記入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分レベルを算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段で算出された差分レベルに所定のレベル制限処理を施し、所定の係数を乗算する演算手段と、
前記演算手段から出力される信号を、前記入力手段に入力された映像信号から減算するノイズ減算手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のノイズリダクション装置。 The processing means includes
Difference calculating means for calculating a difference level between the video signal input to the input means and a video signal obtained by delaying the video signal input to the input means by a predetermined number of frames;
Arithmetic means for applying a predetermined level limiting process to the difference level calculated by the difference calculating means and multiplying by a predetermined coefficient;
2. The noise reduction device according to claim 1, further comprising noise subtracting means for subtracting a signal output from the arithmetic means from a video signal input to the input means. 前記制御手段は、
前記算出手段で算出された差分を予め設定された所定の閾値と比較して、動きの大きな映像と動きの少ない映像とを判別する動き検出を行ない、
動きの大きな映像である判別されたとき、ノイズリダクション処理を行なわせないように前記処理手段を制御し、
動きの少ない映像である判別されたとき、ノイズリダクション処理を行なわせるように前記処理手段を制御することを特徴とする請求項２記載のノイズリダクション装置。 The control means includes
The difference calculated by the calculating means is compared with a predetermined threshold set in advance, and motion detection is performed to discriminate between a video with a large motion and a video with a small motion,
When it is determined that the video has a large movement, the processing means is controlled so as not to perform the noise reduction process,
3. The noise reduction device according to claim 2, wherein the processing means is controlled to perform a noise reduction process when it is determined that the image has little motion. 前記制御手段は、
動きの大きな映像である判別されたとき、前記演算手段で乗算する係数を、ノイズリダクション処理を行なわせない値に制御し、
動きの少ない映像である判別されたとき、前記演算手段で乗算する係数を、ノイズリダクション処理を行なわせる値に制御することを特徴とする請求項３記載のノイズリダクション装置。 The control means includes
When it is determined that the video is a large motion, the coefficient multiplied by the arithmetic means is controlled to a value that does not perform noise reduction processing,
4. The noise reduction device according to claim 3, wherein when the video is determined to have a small amount of motion, a coefficient to be multiplied by the arithmetic means is controlled to a value for performing a noise reduction process. 前記算出手段は、
前記入力手段に入力された映像信号に、所定の圧縮率で圧縮処理を施す第１の圧縮手段と、
前記入力手段に入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に、所定の圧縮率で圧縮処理を施す第２の圧縮手段と、
前記第１の圧縮手段で圧縮処理の施された映像信号と、前記第２の圧縮手段で圧縮処理の施された映像信号との差分を算出する減算手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のノイズリダクション装置。 The calculating means includes
First compression means for performing compression processing at a predetermined compression rate on the video signal input to the input means;
Second compression means for performing compression processing at a predetermined compression rate on a video signal obtained by delaying the video signal input to the input means by a predetermined number of frames;
And a subtracting unit that calculates a difference between the video signal compressed by the first compressing unit and the video signal compressed by the second compressing unit. Item 5. The noise reduction device according to any one of Items 1 to 4. 被写体の光学像が入射される撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して入射された被写体の光学像から、それに対応した映像信号を得る撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号と、前記撮像手段から出力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分に基づいて、前記撮像手段から出力された映像信号にノイズリダクション処理を施す処理手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号と、前記撮像手段から出力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号との差分を算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された差分に基づいて動き検出を行ない、その動き検出結果に基づいて、前記撮像手段から出力された映像信号に対するノイズリダクション処理を、前記処理手段に行なわせるか否かを制御する制御手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。 An imaging lens on which an optical image of the subject is incident;
Imaging means for obtaining a video signal corresponding to an optical image of a subject incident through the imaging lens;
Noise reduction processing is performed on the video signal output from the imaging unit based on the difference between the video signal output from the imaging unit and the video signal obtained by delaying the video signal output from the imaging unit by a predetermined number of frames. Processing means for applying,
The video signal output from the image pickup means is compressed at a predetermined compression rate, and the video signal output from the image pickup means is delayed by a predetermined number of frames at a predetermined compression rate. A calculating means for calculating a difference from the processed video signal;
Motion detection is performed based on the difference calculated by the calculation means, and control is performed based on the motion detection result to cause the processing means to perform noise reduction processing on the video signal output from the imaging means. And a control means. 撮像して得られた映像信号を入力する第１の工程と、
前記第１の工程で入力された映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号と、前記第１の工程で入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号に所定の圧縮率で圧縮処理を施した映像信号との差分を算出する第２の工程と、
前記第２の工程で算出された差分を予め設定された所定の閾値と比較して、動きの大きな映像と動きの少ない映像とを判別する動き検出を行なう第３の工程と、
前記第３の工程により動きの少ない映像である判別されたとき、前記第１の工程で入力された映像信号と、前記第１の工程で入力された映像信号を所定フレーム数だけ遅延させた映像信号との差分に基づいて、前記第１の工程で入力された映像信号にノイズリダクション処理を施す第４の工程とを具備することを特徴とするノイズリダクション方法。 A first step of inputting a video signal obtained by imaging;
A video signal obtained by performing compression processing on the video signal input in the first step at a predetermined compression rate, and a video signal obtained by delaying the video signal input in the first step by a predetermined number of frames A second step of calculating a difference from a video signal subjected to compression processing at a compression rate;
A third step of performing motion detection for comparing a difference calculated in the second step with a predetermined threshold set in advance to discriminate between a video with a large motion and a video with a small motion;
An image obtained by delaying the video signal input in the first step and the video signal input in the first step by a predetermined number of frames when it is determined in the third step that the video is less moving. And a fourth step of performing noise reduction processing on the video signal input in the first step based on a difference from the signal.
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