JP2512228B2 - ノイズ除去回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、VTR等で映像信号のS/Nを改善するために用
いられるノイズリデューサと呼ばれるノイズ除去回路に
関するものである。

従来の技術 民生用VTR等においては映像信号のS/Nを改善するため
に、ノイズリデューサと呼ばれる１フィールドあるいは
１フレーム前の信号を巡回して加算することによりノイ
ズを除去する回路が用いられていた。

しかし、NTSC方式の映像信号のように輝度信号に搬送
色信号が重畳されている信号の場合、例えば１フレーム
前の信号と加算すると搬送色信号の位相が１フレーム前
では反転しているため打ち消し合って消えてしまう欠点
があった。従って輝度信号と搬送色信号を分離し、搬送
色信号は色差信号に復調した後それぞれの信号に対して
ノイズリデューサ回路を用いていた。

以下、第５図を参照しながら従来のノイズ除去回路に
ついて説明する。第５図で54,55,56は同一構成のフレー
ムノイズリデューサ回路である。入力端子59から入力さ
れたNTSCのコンポジット信号はY/C分離回路57で輝度信
号と搬送色信号に分離され、輝度信号はノイズリデュー
サ回路54でノイズが除去される。搬送色信号は復調回路
58で一旦２つの色差信号に復調された後、それぞれフレ
ームノイズリデューサ回路55,56でノイズが除去され出
力される。

ノイズリデューサ回路54は加算回路50、減算回路52、
１フレーム遅延回路53、リミッタ回路51で構成される。
入力信号と１フレーム遅延した出力信号は減算回路52で
その差が演算され、その出力結果がリミッタ回路51を通
って再び入力信号と加算される。この帰還ループによっ
てノイズが除去される。また、画像が動いたときは減算
回路52の出力が大きくなるのでリミッタ回路51を通過で
きず帰還がかからないので残像は生じにくい。このよう
な例は、「画像のディジタル信号処理」（日刊工業新聞
社，吹抜敬彦著）P115〜P118に示されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら従来のノイズ除去回路には次の課題があ
る。コンポジット信号のままで処理できないために３つ
のノイズ除去回路を必要とする点、１フィールドの２倍
の容量の１フレーム遅延回路を必要とする点である。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明のノイズ除去回路は、
入力映像信号に第１の信号を加算する加算回路と、前記
加算回路の出力を262H（Ｈは１水平同期期間）遅延させ
た第１の出力と263H遅延させた第２の出力を有する第１
の遅延回路と、前記第１の遅延回路の第１の出力と第２
の出力を切り換える第１のスイッチ回路と、前記第１の
スイッチ回路の出力の色信号帯域の位相だけを反転する
クロマインバータ回路と、前記第１のスイッチ回路の出
力が入力され前記クロマインバータ回路と同じ遅延時間
を有する第２の遅延回路と、前記クロマインバータ回路
の出力と前記第２の遅延回路の出力を切り換える第２の
スイッチ回路と、前記第２のスイッチ回路の出力から前
記入力映像信号を減算する減算回路と、この減算回路の
出力をリミットし、その出力を前記第１の信号とするリ
ミッタ回路とを具備し、前記第１のスイッチ回路と第２
のスイッチ回路を１フィールド毎に同時に切り換え、且
つ、前記第１のスイッチ回路が前記第１の遅延回路の第
１の出力を選択したときは前記第２のスイッチ回路が前
記第２の遅延回路の出力を選択するよう制御回路で制御
するように構成したものである。

作用 本発明は上記の構成により、NTSCコンポジット信号の
ままでノイズ除去処理を行うことができる。また、遅延
回路は263H分即ち１フィールド分で構成できる。

実施例 以下、本発明のノイズ除去回路について図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示したブロッ
ク図である。入力されたNTSC方式のコンポジット信号は
加算器１に入力される。その出力は262H遅延回路４と1H
遅延回路５で遅延される。スイッチ回路６は制御回路10
の出力によって262H遅延回路４の出力と1H遅延回路５の
出力を選択する。スイッチ回路６の出力はクロマインバ
ータ８と遅延回路９に送られ、スイッチ回路７はクロマ
インバータ８と遅延回路９の出力を選択する。このスイ
ッチ７も制御回路10の出力で切り換えられる。制御回路
10は垂直同期信号が入力されそれを２分の１分周するこ
とによって１フィールド毎に反転する制御信号を発生
し、スイッチ回路６と７を同時に切り換える。その制御
はスイッチ回路６が262H遅延回路４の出力を選択したと
きはスイッチ回路７が遅延回路９の出力を選択するよう
に行う。

第２図（ａ）はクロマインバータ８をディジタル処理
で行った場合の具体的構成を示したブロック図であり、
（ｂ）はその位相特性を示し、横軸が周波数、縦軸が位
相を表わしている。第２図（ａ）で入力信号は搬送色信
号の４倍の周波数のクロックでサンプリングされたディ
ジタルデータとする。このデータは従続に接続された４
段のＤ−フリップフロップ20〜23で遅延され、４クロッ
ク遅延された信号は加算器24で入力データと加算され出
力される。この出力の位相特性は第２図（ｂ）に示すよ
うにfck/4を中心に一定の帯域幅の信号が180度位相反転
している。いまクロック周波数は搬送波周波数の４倍に
設定しているのでfck/4は搬送波周波数であり、搬送色
信号の位相が反転できることが判る。また、この回路の
遅延時間は２クロックであるからＤ−フリップフロップ
21の出力を遅延回路９の出力として利用できる。

次に、スイッチ回路７の出力は減算回路３で入力映像
信号との差が演算され、リミッタ回路に送られる。この
減算回路３の出力は入力信号とこの回路の出力信号を26
2Hあるいは263H遅延させた信号との差信号である。従っ
て、画像が静止しているときは１フィールド前と現在の
信号には差がないのでこの出力はゼロであるが、動いた
ときは大きなレベルが現われる。つまり、この信号は動
きの度合を表わしている。そこで、この信号をリミッタ
回路２に通し、一定レベルより大きいときはリミットす
ることにより画像が動いたときには信号が加算器１に帰
還しないようにして残像を防ぐことができる。

以上、信号の流れについて説明したが、更に本発明の
構成上の特徴について説明する。NTSC方式の信号では搬
送色信号の位相は1H毎に反転しているので奇数ライン遅
延すると反転する。第５図に示した構成のように１フレ
ーム即ち525H遅延した信号を帰還すると、上記理由で位
相が反転しているため打ち消し合って消えてしまう。本
実施例ではスイッチ回路６が262H遅延回路４の出力を選
択したときは262H遅延した信号が帰還されることになる
が、この場合偶数ライン分の遅延であるので搬送色信号
は同相であり、搬送色信号も輝度信号もノイズが除去さ
れる。ただし、常に262H遅延した信号を帰還させてノイ
ズ除去処理を行うと次の問題を生じる。

NTSC信号は525ラインを１フレームとするインタレー
ス走査を行っているので、現在のラインが例えば奇数ラ
インとすると、262H前の信号は画面上では１つ上の偶数
ラインである。つまり262H前の信号を帰還させて次々に
加算すると画面上では次々に上のラインの情報と加算し
ていくことになる。その結果、ノイズ成分も次々に上の
ラインのノイズ成分と加算されてノイズが画面の下から
上に向かって上昇するように見える。これを防ぐために
は帰還量を１フィールド毎に262Hと263Hに切り換えれば
よい。この切り換えをスイッチ６が行っている。

しかし、263Hは奇数ラインであるので、この場合従来
例と同じように搬送色信号を逆相で加算してしまい、搬
送色信号が消滅する問題を生じる。そこで本実施例では
クロマインバータ８を設け、263H遅延するときには搬送
色信号の位相を反転することによりこの問題を防いでい
る。

また実際には、クロマインバータ８あるいはそれと同
じ遅延時間を有する遅延回路９が帰還ループ内に入るこ
とになるので、その分だけ262H遅延回路４の遅延時間を
減らしておけばよい。

次に、本発明の第２の実施例について第３図を参照し
ながら説明する。本実施例は第１の実施例にハイパスフ
ィルタ30を追加したものである。

本発明では入力信号をコンポジット信号のままでノイ
ズ除去処理することに特徴があるが、第１の実施例では
輝度信号と搬送色信号に対する帰還利得はリミッタ回路
２によってのみ決るので、色信号の方を輝度信号よりも
多く帰還させてS/N改善量に差をもたせることができな
い。S/N改善量を増やすために帰還量を増やすと残像が
大きくなるが、残像は輝度信号よりも色信号の方が目立
ちにくいので色信号の方の帰還量を増やしたい要求があ
る。

そこで、本実施例ではハイパスフィルタ30を帰還ルー
プ内に設け、搬送色信号の利得を増やすことによってこ
の要求を満たしている。ハイパスフィルタ30の周波数特
性の例を第４図に示した。この例ではDCでも利得を有し
ているが、DCゲインを零にすれば搬送色信号にのみノイ
ズ除去処理を行うことができる。

なお、第１および第２の実施例は入力信号をサンプリ
ングされたディジタル信号とすれば、262H遅延回路４や
1H遅延回路５はメモリで構成できるので回路構成が容易
になる。アナログ構成の場合はCCD（チャージカップル
ドデバイス）を用いて構成できる。

発明の効果 以上述べてきたように本発明のノイズ除去回路は、１
フィールド分の遅延回路を用い、コンポジット信号のま
までノイズ除去処理を行うことができる。

また、本発明は色信号のS/N改善量を輝度信号よりも
大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるノイズ除去回路
の構成を示したブロック図、第２図は第１図のクロマイ
ンバータ８の構成を示したブロック図とその周波数対位
相の関係を示した特性図、第３図は本発明の第２の実施
例におけるノイズ除去回路の構成を示したブロック図、
第４図は第３図のハイパスフィルタ30の周波数特性を示
した特性図、第５図は従来のノイズ除去回路の構成を示
したブロック図である。 ２……リミッタ回路、6,7……スイッチ回路、８……ク
ロマインバータ、20〜23……Ｄ−フリップフロップ、30
……ハイパスフィルタ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号に第１の信号を加算する加算
   回路と、 前記加算回路の出力を262H（Ｈは１水平同期期間）遅延
   させた第１の出力と263H遅延させた第２の出力を有する
   第１の遅延回路と、 前記第１の遅延回路の第１の出力と第２の出力を切り換
   える第１のスイッチ回路と、 前記第１のスイッチ回路の出力の色信号帯域の位相だけ
   を反転するクロマインバータ回路と、 前記第１のスイッチ回路の出力が入力され前記クロマイ
   ンバータ回路と同じ遅延時間を有する第２の遅延回路
   と、 前記クロマインバータ回路の出力と前記第２の遅延回路
   の出力を切り換える第２のスイッチ回路と、 前記第２のスイッチ回路の出力から前記入力映像信号を
   減算する減算回路と、 この減算回路の出力をリミットし、その出力を前記第１
   の信号とするリミッタ回路と、 前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回路を１
   フィールド毎に同時に切り換え、且つ、前記第１のスイ
   ッチ回路が前記第１の遅延回路の第１の出力を選択した
   ときは前記第２のスイッチ回路が前記第２の遅延回路の
   出力を選択するように制御する制御回路とを具備するノ
   イズ除去回路。
2. 【請求項２】入力映像信号に第１の信号を加算する加算
   回路と、 前記加算回路の出力を262H（Ｈは１水平同期期間）遅延
   させた第１の出力と263H遅延させた第２の出力を有する
   第１の遅延回路と、 前記第１の遅延回路の第1,第２の出力を切り換える第１
   のスイッチ回路と、 前記第１の遅延回路の第１の出力と第２の出力を切り換
   える第１のスイッチ回路と、 前記第１のスイッチ回路の出力の色信号帯域の位相だけ
   を反転するクロマインバータ回路と、 前記第１のスイッチ回路の出力が入力され、前記クロマ
   インバータ回路と同じ遅延時間を有する第２の遅延回路
   と、 前記クロマインバータ回路の出力と前記第２の遅延回路
   の出力を切り換える第２のスイッチ回路と、 前記第２のスイッチ回路の出力から前記入力映像信号を
   減算する減算回路と、 この減算回路の出力の高域を通過させるハイパスフィル
   タと、 このハイパスフィルタの出力をリミットし、その出力を
   前記第１の信号とするリミッタ回路と、 前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回路を１
   フィールド毎に同時に切り換え、且つ、前記第１のスイ
   ッチ回路が前記第１の遅延回路の第１の出力を選択した
   ときは前記第２のスイッチ回路が前記第２の遅延回路の
   出力を選択するように制御する制御回路とを具備するノ
   イズ除去回路。
3. 【請求項３】クロマインバータ回路は、入力データを４
   クロック遅延させる従続に接続された４段のＤ−フリッ
   プフロップ回路と、入力データと前記Ｄ−フリップフロ
   ップ回路の４段目の出力を加算する加算回路を具備し、 前記Ｄ−フリップフロップのクロックは入力映像信号の
   搬送色信号の４倍の周波数とし、前記加算回路の出力を
   クロマインバータ回路の出力、前記Ｄ−フリップフロッ
   プ回路の２段目の出力を第２の遅延回路の出力とするよ
   うに構成した請求項１または２記載のノイズ除去回路。
4. 【請求項４】入力映像信号はNTSC方式のコンポジット信
   号である請求項１または２記載のノイズ除去回路。