JP2007288595A - フレーム巡回型ノイズ低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム間差分が小さい場合でも動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象の発生を抑制しうる。
【解決手段】フレーム巡回型ノイズ低減装置１Ａでは、フレーム巡回型フィルタ１０，１１，１２，１３，１７，１８は、現入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）と入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号ΔＤｉ（Ｎ）にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）に加算して出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）を生成する。レベル調整部１４は、現入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルが小さいほどに前記帰還映像信号のレベルを小さくする。
【選択図】図２

Description

本発明は、映像信号に含まれるノイズを低減させる技術に関する。

一般に、動画像には、時間的に連続する画像フレーム間に強い相関性が存在するが、動画像に含まれるノイズ成分については時間的に連続する画像フレーム間の相関性が非常に低いという事実が知られている。かかる事実を利用してノイズ成分を低減させる技術としてフレーム巡回型ノイズ低減技術が知られている。

図１は、従来のフレーム巡回型ノイズ低減装置１００の概略構成を示す図である。このノイズ低減装置１００において、入力映像信号は、たとえば、輝度信号（Ｙ信号）、色差信号（Ｃｂ信号，Ｃｒ信号）あるいは原色信号（Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号）などのデジタル映像信号である。乗算器１０１は、巡回量決定部１０６から供給された第１ゲイン係数（＝１−Ｋ）を入力映像信号に乗算する。加算器１０２は、第１乗算器１０１の出力に第２乗算器１０７の出力を加算し、その加算結果を出力映像信号として出力する。フレームメモリ１０３は、出力映像信号を１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号を減算器１０４と第２乗算器１０７とに供給する。減算器１０４は、入力映像信号から遅延映像信号を減算してフレーム間差分を表す差分映像信号を生成し、これを動き検出部１０５に与える。動き検出部１０５は、その差分映像信号に基づいて動き量を検出し、これを巡回量決定部１０６に与える。巡回量決定部１０６は、動き量が大きいときにはフレーム間の相関性が低いと判断して第２ゲイン係数（＝Ｋ）として小さい値を決定し、動き量が小さいときにはフレーム間の相関性が高いと判断して第２ゲイン係数（＝Ｋ）として大きな値を決定する。第２乗算器１０７は、フレームメモリ１０３から供給された遅延映像信号に第２ゲイン係数を乗算して帰還映像信号を生成し、これを加算器１０２に与えることとなる。上記の通り、巡回量決定部１０６は、動き量が小さいときには遅延映像信号の巡回量すなわち帰還映像信号のレベルが高くなるように第２ゲイン係数を決定し、動き量が大きいときには巡回量が小さくなるように第２ゲイン係数を決定している。

上記のようなフレーム巡回型のノイズ低減技術は、たとえば、特許文献１（特開２００５−３１１５７５号公報）や特許文献２（特開平８−１４９３４３号公報）に開示されている。
特開２００５−３１１５７５号公報 特開平８−１４９３４３号公報 米国特許第６０９４２３３号明細書（特許文献２に係る特許出願を基礎とする米国特許明細書）

上記したノイズ低減装置１００では、第２ゲイン係数（＝Ｋ）の値が大きいほどに遅延映像信号の巡回量が多くなり、ノイズ低減の効果が大きくなる。しかしながら、ノイズ低減の効果を大きくすると、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象が発生して画質が劣化するという問題がある。すなわち、ノイズ低減の効果を大きくすると、動画像の表示画面においてオブジェクトが移動する場合にそのオブジェクトの輪郭がボケるように表示される現象（動画像輪郭のボケ）が発生し得る。また、動画像の表示画面においてそのオブジェクトの輪郭が尾を引くようにして表示される現象（尾引き）も発生し得る。

特に、フレーム間差分が小さいときには動き検出部１０５は動き量の検出に失敗しやすい。この場合、巡回量決定部１０６は、遅延映像信号の巡回量を適切な量に設定できなくなり、動画像輪郭のボケや尾引きが発生するという問題がある。

上記に鑑みて本発明の目的は、フレーム間差分が小さい場合でも動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象の発生を抑制しうるフレーム巡回型ノイズ低減装置を提供することである。

上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明は、入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、前記現入力映像信号の輝度成分または色成分のレベルが低いほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、を備えることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、前記現入力映像信号の周波数分布を測定する周波数解析部と、当該測定された周波数分布に基づいて、前記現入力映像信号のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、を備えることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、前記入力映像信号のうちの色差成分に基づいて色相角を測定する色相解析部と、当該測定された色相角が所定角度に近いほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、を備えることを特徴としている。

以下、本発明に係る種々の実施例について説明する。

＜第１実施例＞
図２は、本発明に係る第１実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置１Ａ（以下、「ノイズ低減装置１Ａ」という。）の概略構成を示す機能ブロック図である。このノイズ低減装置１Ａは、減算器１０、動き検出部１１、巡回係数決定部１２、第１乗算器１３、加算器１７およびフレームメモリ１８を有している。これら構成要素１０，１１，１２，１３，１７，１８によって「フレーム巡回型フィルタ」が構成される。また、ノイズ低減装置１Ａは、第１乗算器１３の出力である帰還映像信号のレベルを調整するレベル調整部１４を有している。

先ず、フレーム巡回型フィルタの動作について説明する。入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）は、たとえば、輝度信号（Ｙ信号）、色差信号（Ｃｂ信号，Ｃｒ信号）あるいは原色信号（Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号）などのデジタル映像信号である。入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）は、各画像フレーム毎または水平ライン毎に入力されてもよいし、あるいは８×８画素や１６×１６画素などの所定ブロック毎に入力されてもよい。ここで、Ｎは、入力映像信号が属する画像フレームの番号を表している。加算器１７は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）にレベル調整部１４の出力を加算して出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）を生成する。この出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）は、フレームメモリ１８で１フレーム期間遅延した後に減算器１０に出力される。なお、本実施例では、フレームメモリ１８は、出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）を１フレーム期間遅延させるが、これに限らずに所定数のフレーム期間だけ遅延させてもよい。

減算器１０は、フレームメモリ１８から供給された遅延映像信号Ｄｏ（Ｎ−１）と入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）と間の差分を示す差分映像信号ΔＤｉ（Ｎ）を生成し、この信号ΔＤｉ（Ｎ）を動き検出部１１に供給する。動き検出部１１は、差分映像信号ΔＤｉ（Ｎ）に基づいて画像フレーム間の動き量ＭＤを検出する。巡回係数決定部１２は、この動き量ＭＤに応じて巡回係数Ｋ１を算出し、この係数Ｋ１を第１乗算器１３に供給する。第１乗算器１３は、差分映像信号ΔＤｉ（Ｎ）に巡回係数Ｋ１を乗算して帰還映像信号を生成する。この帰還映像信号は、レベル調整部１４を介して加算器１７に供給される。加算器１７は、現入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）と帰還映像信号とを加算して出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）を生成することとなる。図３（Ａ）は、動き量ＭＤと巡回係数Ｋ１との間の関係の一例を示すグラフである。このグラフでは、動き量ＭＤが大きいほどに巡回係数Ｋ１の値は小さくなるように、動き量ＭＤが小さいほどに巡回係数Ｋ１の値は大きくなるように設定される。このように動き検出部１１と巡回係数決定部１２と第１乗算器１３とによって動き適応型のノイズ低減処理が実行されるが、これに限定されるものではない。

なお、図２の例では、動き検出部１１は、差分映像信号ΔＤｉ（Ｎ）を用いて動き量ＭＤを算出する機能を有するが、これに限るものではない。動き検出部１１は、現入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）で示される現画像と当該現画像よりも時間的に前方または後方の参照画像との間の動き量ＭＤを検出する機能を有すればよい。このため、動き検出部１１は、ＭＰＥＧデコーダ（図示せず）から供給される動きベクトルを用いて動き量ＭＤを検出してもよいし、あるいは、ＭＰＥＧデコーダから供給される差分画像を用いて動き量ＭＤを検出してもよい。

次に、図２に示されるように、ノイズ低減装置１Ａは、第１乗算器１３から供給された帰還映像信号のレベルを調整し得るレベル調整部１４を有している。このレベル調整部１４は、ゲイン制御部１５と第２乗算器１６とで構成されている。ゲイン制御部１５は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルＤｉｎが低いほどに小さくなるようなゲイン係数Ｋ２を設定する。また、第２乗算器１６は、ゲイン制御部１５で設定されたゲイン係数Ｋ２を帰還映像信号に重み付けすることで帰還映像信号のレベルを調整するものである。図３（Ｂ）は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルＤｉｎとゲイン係数Ｋ２との関係の一例を示すグラフである。入力信号レベルＤｉｎが高いほどにゲイン係数Ｋ２の値は大きくなるように設定されるが、入力信号レベルＤｉｎがあるレベルを超えると、ゲイン係数Ｋ２は一定値に制限される。

上述したように画像フレーム間の差分が小さいときに動き検出部１１は動き検出に失敗する場合がある。かかる場合、巡回係数決定部１２は、図３（Ａ）に示したように巡回係数Ｋ１を大きな値に設定するので、帰還映像信号のレベルを調整しなければ、出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）で表される動画像に動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象が発生し得る。このような場合でも、レベル調整部１４は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルが高いほどに帰還映像信号のレベルを高い値になるように調整し、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルが低いほどに帰還映像信号のレベルを低い値になるように調整するので、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象の発生を抑制することができる。

なお、レベル制御部１５は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルを画素単位で検出し、当該検出レベルに応じたゲイン係数Ｋ２を設定してもよいし、もしくは、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルをライン単位またはフレーム単位で平均化し、当該平均化されたレベルに応じたゲイン係数Ｋ２を設定してもよい。あるいは、レベル制御部１５は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルを、８×８画素や１６×１６画素などの所定ブロック単位で平均化し、当該平均化されたレベルに応じたゲイン係数Ｋ２を設定することもできる。

ところで、上述の動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の低域成分に起因して目立つことが多い。一方、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の高域成分にはノイズ成分が多く含まれる確率が高く、当該高域成分に起因して残像現象が目立つことは少ない。かかる事実に立脚した第１実施例の変形例を以下に説明する。

図４は、第１実施例の変形例のフレーム巡回型ノイズ低減装置１Ｂの概略構成を示す機能ブロック図である。本変形例のノイズ低減装置１Ｂは、上記ノイズ低減装置１Ａの構成に加えて、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０、減算器２１、ノイズ低減回路２２および加算器２３からなる構成を有している。低域通過フィルタ２０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のうち低域成分のみを通過させる。この低域成分に含まれるノイズ成分は、第１実施例のノイズ低減装置１Ａの構成によって低減される。他方、減算器２１は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）から低域通過フィルタ２０の出力を減算して高域成分を出力する。この高域成分に含まれるノイズ成分は、フレーム巡回型ノイズ低減回路２２によって低減させられる。ノイズ低減回路２２の構成として第１実施例のノイズ低減装置１Ａの構成を使用してもよいし、従来のノイズ低減回路を使用してもよい。そして、加算器２３は、加算器１７の出力にノイズ低減回路２２の出力を加算することで出力映像信号Ｄｏ（Ｎ）を生成する。

本変形例のノイズ低減装置１Ｂは、第１実施例のノイズ低減装置１Ａを用いて、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の低域成分に含まれるノイズ成分を除去するので、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象が抑制される一方、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の高域成分に含まれるノイズ成分はフレーム巡回型ノイズ低減回路２２によって低減される。したがって、ノイズ低減の効果を相対的に向上させることが可能になる。

＜第２実施例＞
次に、本発明に係る第２実施例について説明する。図５は、第２実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置１Ｃ（以下、「ノイズ低減装置１Ｃ」という。）の概略構成を示す機能ブロック図である。図５と図２との間で同一符号を付された構成要素は同一機能を有するものとして、その詳細な説明を省略する。上記の通り、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象は入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の低域成分に起因して目立つので、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の低域成分のノイズ除去は抑制される必要がある。

第２実施例のノイズ低減装置１Ｃの構成は、周波数解析部３０およびレベル調整部３１を有する点で第１実施例のノイズ低減装置１Ａの構成と異なるが、その他の構成はノイズ低減装置１Ａの構成と同じである。周波数解析部３０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の周波数分布ＦＤを測定する機能を有している。また、レベル調整部３１は、周波数解析部３０で測定された周波数分布ＦＤに基づいて、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどに帰還映像信号のレベルを低いレベルに調整する機能を有する。具体的には、レベル調整部３１は、周波数解析部３０で測定された周波数分布ＦＤに基づいてゲイン係数Ｋ３を設定するゲイン制御部３２と、帰還映像信号にゲイン係数Ｋ３を乗算する第２乗算器１６とを有している。

図６は、周波数解析部３０およびゲイン制御部３２の概略構成を示す図である。周波数解析部３０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）を複数の周波数帯域成分に分割するフィルタバンクを有している。このフィルタバンクは、互いに異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３３₁，３３₂，…，３３_M（ここで、Ｍは３以上の整数）で構成されている。バンドパスフィルタ３３₁，３３₂，…，３３_Mは、それぞれ、帯域成分Ｆ₁，Ｆ₂，…，Ｆ_Mをゲイン制御部３２に出力する。ゲイン制御部３２においては、乗算器３４₁，３４₂，…，３４_Mが、帯域成分Ｆ₁，Ｆ₂，…，Ｆ_Mにそれぞれ係数Ｗ₁，Ｗ₂，…，Ｗ_Mを重み付けしてその結果を演算部３５に与える。演算部３５は、たとえば、以下の式（１）に従って、ゲイン係数Ｋ３を算出することができる。

ここで、係数Ｗ₁，Ｗ₂，…，Ｗ_Mは、それぞれ対応するバンドパスフィルタ３３₁，３３₂，…，３３_Mの通過帯域が低くなるほどに小さな値になるように設定することができる。すなわち、バンドパスフィルタ３３₁，３３₂，…，３３_Mの通過帯域をそれぞれΔｆ₁，Δｆ₂，…，Δｆ_Mで表すとき、Δｆ₁＞Δｆ₂＞…＞Δｆ_Mの大小関係に対して、Ｗ₁＞Ｗ₂…＞…＞Ｗ_Mの大小関係が成立するように係数Ｗ₁，Ｗ₂，…，Ｗ_Mを設定することができる。したがって、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどにゲイン係数Ｋ３を小さな値に設定することができる。

なお、図６には、水平空間周波数方向または垂直空間周波数方向のいずれか一方向のみに入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）を複数の帯域成分に分割する１次元のフィルタバンクが示されているが、これに限るものではない。図６の周波数解析部３０の構成が、水平空間周波数方向および垂直空間周波数方向の２方向に入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）を複数の帯域成分に分割する２次元のフィルタバンクで構成されてもよい。

上記の通り、第２実施例のノイズ低減装置１Ｃは、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどに帰還映像信号のレベルを低いレベルになるように調整するので、画像フレーム間の差分が小さいときに動き検出部１１は動き検出に失敗する場合でも、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の低域成分に起因して目立つ動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象の発生を抑制することができる。

なお、ノイズ低減装置１Ｃは、図５に示した構成に加えて、図４に示したような低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０、減算器２１、ノイズ低減回路２２および加算器２３からなる構成を有してもよい。

＜第３実施例＞
次に、本発明に係る第３実施例について説明する。図７は、第３実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置１Ｄ（以下、「ノイズ低減装置１Ｄ」という。）の概略構成を示す機能ブロック図である。図１０と図２との間で同一符号を付された構成要素は同一機能を有するものとして、その詳細な説明を省略する。

第３実施例のノイズ低減装置１Ｄの構成は、色相解析部４０およびレベル調整部４１を有する点で第１実施例のノイズ低減装置１Ａの構成と異なるが、その他の構成はノイズ低減装置１Ａの構成と同じである。色相解析部４０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の色相角を測定する色相解析部４０と、当該測定された色相角が所定角度に近いほどに帰還映像信号のレベルを低いレベルになるように調整するレベル調整部４１とを有している。具体的には、レベル調整部４１は、色相角が所定角度に近いほどに小さい値のゲイン係数Ｋ４を設定するゲイン制御部４２と、帰還映像信号にゲイン係数Ｋ４を乗算してその結果を加算器１７に与える第２乗算器１６とを含む。

図８（Ａ）に示すように、色差信号Ｃｒ、Ｃｂとで色空間を形成することができる。色差信号Ｃｂ，Ｃｒのレベルの組み合わせの点Ｐ（Ｃｂ，Ｃｒ）が色差信号Ｃｂの軸からなす角度θを色相角θとして定義することができる。図７のゲイン制御部４２は、図８（Ｂ）に示すように、色相角θが略１３５°に近くなるほどにゲイン係数Ｋ４を小さな値に設定する。１３５°付近の色相角θは肌色に相当し、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象が目立つ角度範囲である。第３実施例のノイズ低減装置１Ｄは、かかる角度範囲に色相角θが近いほどに帰還映像信号のレベルを低いレベルになるように調整するので、画像フレーム間の差分が小さいときに動き検出部１１は動き検出に失敗する場合でも、動画像輪郭のボケや尾引きなどの残像現象の発生を抑制することができる。

なお、ノイズ低減装置１Ｄは、図７に示した構成に加えて、図４に示したような低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０、減算器２１、ノイズ低減回路２２および加算器２３からなる構成を有してもよい。

＜第４実施例＞
次に、本発明に係る第４実施例について説明する。図９は、第４実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置１Ｅ（以下、「ノイズ低減装置１Ｅ」という。）の概略構成を示す機能ブロック図である。図９と図２との間で同一符号を付された構成要素は同一機能を有するものとして、その詳細な説明を省略する。

第４実施例のノイズ低減装置１Ｅは、上記第１実施例の構成に加えて、帰還映像信号のゲイン調整手段として第２実施例および第３実施例の構成を有している。すなわち、第１ゲイン制御部１５は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）のレベルＤｉｎが低いほどに小さくなるようなゲイン係数Ｋ２を設定し、このゲイン係数Ｋ２をミキサ５０に与える。周波数解析部３０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の周波数分布ＦＤを測定し、ゲイン制御部３２は、当該測定された周波数分布ＦＤに基づいてゲイン係数Ｋ３を設定し、その係数Ｋ３をミキサ５０に与える。色相解析部４０は、入力映像信号Ｄｉ（Ｎ）の色相角θを測定し、ゲイン制御部４２は、当該測定された色相角θが所定角度に近いほどに小さい値のゲイン係数Ｋ４を設定し、その係数Ｋ４をミキサ５０に与える。

ミキサ５０は、ゲイン係数Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４に基づいてゲイン係数Ｋｍを生成する。第２乗算器１６は、ミキサ５０から供給されたゲイン係数Ｋｍを帰還映像信号に乗算し、その結果を加算器１７に与える。ゲイン係数Ｋｍは、たとえば、以下の式（２）に従って生成することができる。

ここで、ｔ１，ｔ２，ｔ３は、重み係数である。

なお、上記ノイズ低減装置１Ｅは、図５に示した構成に加えて、図４に示したような低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０、減算器２１、ノイズ低減回路２２および加算器２３からなる構成を有してもよい。

従来のフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。 本発明に係る第１実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は、動き量と巡回係数との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、入力信号レベルとゲイン係数との関係を示すグラフである。 本発明に係る第１実施例の変形例であるフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。 本発明に係る第２実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。 第２実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置の構成の一部を示す図である。 本発明に係る第３実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は、色相角を説明するためのグラフであり、（Ｂ）は、色相角とゲイン係数との関係を示すグラフである。 本発明に係る第４実施例のフレーム巡回型ノイズ低減装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ フレーム巡回型ノイズ低減装置
１０ 減算器
１１ 動き検出部
１２ 巡回係数決定部
１３ 第１乗算器
１４，３１，４１ レベル調整部
１５，３２，４２ ゲイン制御部
１６ 第２乗算器
１７ 加算器
１８ フレームメモリ
２０ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２１ 減算器
２２ ノイズ低減回路
２３ 加算器
３０ 周波数解析部
４０ 色相解析部

Claims (10)

1. 入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、
   前記現入力映像信号の輝度成分または色成分のレベルが低いほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、
   を備えることを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
2. 請求項１記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   前記レベル調整部は、
   前記帰還映像信号にゲイン係数を重み付けして前記帰還映像信号のレベルを調整する乗算器と、
   前記入力映像信号の輝度成分または色成分のレベルが低いほどに前記ゲイン係数を小さくするゲイン制御部と、
   を有することを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
3. 入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、
   前記現入力映像信号の周波数分布を測定する周波数解析部と、
   当該測定された周波数分布に基づいて、前記現入力映像信号のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、
   を備えることを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
4. 請求項３記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、前記周波数解析部は、前記現入力映像信号を複数の周波数帯域成分に分割するフィルタバンクを有することを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
5. 請求項３または４記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   前記レベル調整部は、
   前記帰還映像信号にゲイン係数を重み付けして前記帰還映像信号のレベルを調整する乗算器と、
   当該測定された周波数分布に基づいて、前記現入力映像信号のうち低周波数帯域成分の占める割合が大きいほどに前記ゲイン係数を小さくするゲイン制御部と、
   を有することを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
6. 入力映像信号に含まれるノイズを低減させるフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   現入力映像信号と前記入力映像信号を少なくとも１フレーム期間だけ遅延させた遅延映像信号との間の差分を示す差分映像信号にノイズ低減処理を施して帰還映像信号を生成し、前記帰還映像信号を前記現入力映像信号に加算するフレーム巡回型フィルタと、
   前記入力映像信号のうちの色差成分に基づいて色相角を測定する色相解析部と、
   当該測定された色相角が所定角度に近いほどに前記帰還映像信号のレベルを低くするレベル調整部と、
   を備えることを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
7. 請求項６記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、
   前記レベル調整部は、
   前記帰還映像信号にゲイン係数を重み付けして前記帰還映像信号のレベルを調整する乗算器と、
   前記色相角が所定角度に近いほどに前記ゲイン係数を小さくするゲイン制御部と、
8. 請求項６または７記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、前記所定角度は略１３５°であることを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
9. 請求項１から８のうちのいずれか１項に記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、前記フレーム巡回型フィルタは、前記現入力映像信号で示される現画像と当該現画像よりも時間的に前方または後方の参照画像との間の動き量が大きいほどに前記差分映像信号のレベルを低くする動き適応処理を前記ノイズ低減処理として実行することを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。
10. 請求項９記載のフレーム巡回型ノイズ低減装置であって、前記フレーム巡回型フィルタに与えるべき入力映像信号を出力する低域通過フィルタをさらに備えることを特徴とするフレーム巡回型ノイズ低減装置。

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