JP2558951B2 - ノイズ成分除去装置 - Google Patents
ノイズ成分除去装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビジョン受像機等に利用するノイズ成
分除去装置に関し、詳細には映像信号とフレーム間相関
性を利用してその映像信号からノイズ成分を除去して、
映像信号におけるS/N比を改善するようにしたノイズ成
分除去装置に関する。
分除去装置に関し、詳細には映像信号とフレーム間相関
性を利用してその映像信号からノイズ成分を除去して、
映像信号におけるS/N比を改善するようにしたノイズ成
分除去装置に関する。
従来の技術 テレビジョン映像信号はフレーム周期で画像情報を繰
り返えす信号であり、フレーム間の自己相関性が非常に
強い。一方、映像信号に含まれるノイズ成分は一般に自
己相関性がほとんどないことから、映像信号に対して時
間的にフレーム周期ごとに平均化処理を行うと信号成分
のエネルギーはほとんど変化しない。このためノイズ成
分のエネルギーのみが低くなり、ノイズ成分のみを低減
することができる。ここで、前記平均化処理を行うため
には複数のフレームメモリが必要となる。しかし、フレ
ームメモリはいまだ高価であるためフレームメモリを複
数個必要とする非巡回型の回路構成を採用するよりも、
巡回型の回路構成を利用するが一般的である。
り返えす信号であり、フレーム間の自己相関性が非常に
強い。一方、映像信号に含まれるノイズ成分は一般に自
己相関性がほとんどないことから、映像信号に対して時
間的にフレーム周期ごとに平均化処理を行うと信号成分
のエネルギーはほとんど変化しない。このためノイズ成
分のエネルギーのみが低くなり、ノイズ成分のみを低減
することができる。ここで、前記平均化処理を行うため
には複数のフレームメモリが必要となる。しかし、フレ
ームメモリはいまだ高価であるためフレームメモリを複
数個必要とする非巡回型の回路構成を採用するよりも、
巡回型の回路構成を利用するが一般的である。
このように映像信号のフレーム関相関を利用してノイ
ズ低減を行うフレーム巡回型構成のノイズリデューサー
については、いままで多くの方式が提案されているが、
その基本的な考えかたを記述しているものとして、テレ
ビジョン学会誌Vol.33,No.4（1979）がある。
ズ低減を行うフレーム巡回型構成のノイズリデューサー
については、いままで多くの方式が提案されているが、
その基本的な考えかたを記述しているものとして、テレ
ビジョン学会誌Vol.33,No.4（1979）がある。
第４図を用いて、従来のノイズリデューサーについて
説明する。第４図において、入力端子１には、受信テレ
ビジョン映像信号から分離された輝度信号や色差信号あ
るいは３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂなどのコンポーネント・テ
レビジョン映像信号が供給される。入力端子１から取り
込まれた現フレームの映像信号は可変減衰器２によって
（１−Ｋ）倍に減衰され入力減衰信号３となり加算器４
に供給される。一方、ノイズ成分が低減され、かつフレ
ーム／メモリ６によって１フレーム周期遅延された前フ
レーム映像信号７は、可変減衰器８によってＫ倍に減衰
され前フレームの減衰信号９とされ、加算器４において
前記入力減衰信号３と加算され出力映像信号として出力
端子５より出力される。この映像信号はフレームメモリ
６に蓄積される。
説明する。第４図において、入力端子１には、受信テレ
ビジョン映像信号から分離された輝度信号や色差信号あ
るいは３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂなどのコンポーネント・テ
レビジョン映像信号が供給される。入力端子１から取り
込まれた現フレームの映像信号は可変減衰器２によって
（１−Ｋ）倍に減衰され入力減衰信号３となり加算器４
に供給される。一方、ノイズ成分が低減され、かつフレ
ーム／メモリ６によって１フレーム周期遅延された前フ
レーム映像信号７は、可変減衰器８によってＫ倍に減衰
され前フレームの減衰信号９とされ、加算器４において
前記入力減衰信号３と加算され出力映像信号として出力
端子５より出力される。この映像信号はフレームメモリ
６に蓄積される。
ここで、入力映像信号が完全な静止画像による場合に
は、その信号成分の周波数スペクトルは3Hz周期の線ス
ペクトルとなるので、第４図の回路によるエネルギーの
損失はない。そのS/N比改善度は、 S/N改善度＝10Log（１＋Ｋ）／（１−Ｋ）（dB） …
（１） になる。第６図は係数Ｋに対するS/N比改善度の変化特
性を示しており、係数Ｋが大きい程S/N比改善度が大き
くなることがわかる。
は、その信号成分の周波数スペクトルは3Hz周期の線ス
ペクトルとなるので、第４図の回路によるエネルギーの
損失はない。そのS/N比改善度は、 S/N改善度＝10Log（１＋Ｋ）／（１−Ｋ）（dB） …
（１） になる。第６図は係数Ｋに対するS/N比改善度の変化特
性を示しており、係数Ｋが大きい程S/N比改善度が大き
くなることがわかる。
ところが、一般的に、映像信号には動きがあり、動き
がある画像による映像信号を第４図の回路に通すと残像
が発生し、その時定数Ｔは、 Ｔ＝1/（1n K）×1/30（sec） …（２） になる。第７図は係数Ｋに対する残像特性を示してお
り、係数Ｋが大きい程、残像度が大きくなる。すなわ
ち、S/N比改善度と残像度とはトレードオフの関係にあ
り、このため一般的には入力映像信号の動きに応じて係
数Ｋを０＜Ｋ＜１間で変化させる。すなわち、動きの大
きいときには係数Ｋを小さくし、残像度を小さくして残
像を少なく抑え、動きの小さいときには係数Ｋを大きく
してS/N比改善度を大きくする。この係数Ｋの値を変化
させる回路が係数制御回路10である（第４図）。
がある画像による映像信号を第４図の回路に通すと残像
が発生し、その時定数Ｔは、 Ｔ＝1/（1n K）×1/30（sec） …（２） になる。第７図は係数Ｋに対する残像特性を示してお
り、係数Ｋが大きい程、残像度が大きくなる。すなわ
ち、S/N比改善度と残像度とはトレードオフの関係にあ
り、このため一般的には入力映像信号の動きに応じて係
数Ｋを０＜Ｋ＜１間で変化させる。すなわち、動きの大
きいときには係数Ｋを小さくし、残像度を小さくして残
像を少なく抑え、動きの小さいときには係数Ｋを大きく
してS/N比改善度を大きくする。この係数Ｋの値を変化
させる回路が係数制御回路10である（第４図）。
第４図において、現フレームの映像信号と、ノイズが
低減され、かつ、１フレーム周期遅延して得られる前フ
レームの映像信号７とは、減算器11において減算され、
そのフレーム間差分信号Δは係数制御回路10に入力され
る。フレーム間差分信号Δ（デルタ）は、一般的には、
小さくなるほど雑音成分である確率が高くなり、大きく
なるほど動き成分である確率が高くなる。したがって、
フレーム間差分信号Δが小さい時には係数Ｋを大きくし
てS/N比改善度を大きくし、フレーム間差分信号Δが大
きい場合には係数Ｋを小さくして残像の発生をできるだ
け抑える。例えば、係数制御回路10では入力されるフレ
ーム間差分信号Δに応じて係数Ｋの値を第５図に示すよ
うに制御する。
低減され、かつ、１フレーム周期遅延して得られる前フ
レームの映像信号７とは、減算器11において減算され、
そのフレーム間差分信号Δは係数制御回路10に入力され
る。フレーム間差分信号Δ（デルタ）は、一般的には、
小さくなるほど雑音成分である確率が高くなり、大きく
なるほど動き成分である確率が高くなる。したがって、
フレーム間差分信号Δが小さい時には係数Ｋを大きくし
てS/N比改善度を大きくし、フレーム間差分信号Δが大
きい場合には係数Ｋを小さくして残像の発生をできるだ
け抑える。例えば、係数制御回路10では入力されるフレ
ーム間差分信号Δに応じて係数Ｋの値を第５図に示すよ
うに制御する。
第５図において、係数Ｋはフレーム間差分信号Δの関
数となっており、閾値をTHして、 Ｋ（Δ）＝Ｋ（０）（１−｜Δ|/TH）（｜Δ｜≦TH） ＝０（TH＜｜Δ｜） …（３） と表わせる。したがって、第４図に示す回路は第８図の
ように構成することが可能である。
数となっており、閾値をTHして、 Ｋ（Δ）＝Ｋ（０）（１−｜Δ|/TH）（｜Δ｜≦TH） ＝０（TH＜｜Δ｜） …（３） と表わせる。したがって、第４図に示す回路は第８図の
ように構成することが可能である。
この第８図において、非線形回路28の入出力特性は、 Δ・Ｋ（Δ）＝Ｋ（０）・Δ・（１−｜Δ|/TH） （｜Δ｜≦TH）＝０（TH＜｜Δ｜） …（４） となり、これらを図示すると第９図のようになる。第４
図および第８図の伝達特性Ｈ（ｚ）はともに、 Ｈ（ｚ）＝（１−Ｋ）／（１−Kz-F） …（５） z-F:1フレーム遅延演算子 になる。
図および第８図の伝達特性Ｈ（ｚ）はともに、 Ｈ（ｚ）＝（１−Ｋ）／（１−Kz-F） …（５） z-F:1フレーム遅延演算子 になる。
第８図の構成では、第４図の構成に比べて２つの可変
減衰器2,8と係数制御回路10が不要となるかわりに、非
線形回路28が必要となる。ただし、非線形回路28はROM
（リードオンリーメモリー）を用いて簡単に構成するこ
とができるので回路的には第８図に示したほうが簡単で
ある。
減衰器2,8と係数制御回路10が不要となるかわりに、非
線形回路28が必要となる。ただし、非線形回路28はROM
（リードオンリーメモリー）を用いて簡単に構成するこ
とができるので回路的には第８図に示したほうが簡単で
ある。
第８図の動作についてさらに説明する。
非線形回路28の入出力特性は（４）式で示され、フレ
ーム間差分信号Δが予め設定した閾値THより大きい場合
には非線形回路28の出力信号29がそのまま出力映像信号
23となりノイズ成分の低減は行われない。ところが、フ
レーム間差分信号Δが予め設定した閾値THより大きい場
合には、フレーム間差分信号Δはほとんどが動き信号成
分から構成されていると考えられ、動き信号成分に比較
してノイズ成分は小さいために視覚的にノイズはあまり
目立たない。
ーム間差分信号Δが予め設定した閾値THより大きい場合
には非線形回路28の出力信号29がそのまま出力映像信号
23となりノイズ成分の低減は行われない。ところが、フ
レーム間差分信号Δが予め設定した閾値THより大きい場
合には、フレーム間差分信号Δはほとんどが動き信号成
分から構成されていると考えられ、動き信号成分に比較
してノイズ成分は小さいために視覚的にノイズはあまり
目立たない。
また、フレーム間差分信号Δが予め設定した閾値THよ
り小さい場合には、第５図特性に示すようにフレーム間
差分信号Δが小さい部分で係数Ｋを大きくしてS/N比改
善度を大きくし、フレーム間差分信号Δが大きい部分で
は係数Ｋを小さくして残像の発生をできるだけ小さく抑
えるようにしている。
り小さい場合には、第５図特性に示すようにフレーム間
差分信号Δが小さい部分で係数Ｋを大きくしてS/N比改
善度を大きくし、フレーム間差分信号Δが大きい部分で
は係数Ｋを小さくして残像の発生をできるだけ小さく抑
えるようにしている。
したがって、従来方式においても残像の発生を極力抑
えつつノイズ低減を行うことが可能である。
えつつノイズ低減を行うことが可能である。
発明が解決しようとする課題 一般に、フレーム間差分信号Δは、 Δ＝Δｓ＋Δｎ …（６） Δs:動き信号成分 Δn:ノイズ成分 と表わせる。すなわち、フレーム間差分信号Δは動き信
号成分Δｓとノイス成分Δｎとから構成されている。
号成分Δｓとノイス成分Δｎとから構成されている。
しかしながら、上記従来のノイズ成分除去装置ではフ
レーム間差分信号Δのみによって係数Ｋの値を制御して
いたために、Δ≦THの比較的振幅の小さい動き信号にお
いて無視できない残像が発生してしまうという問題があ
った。例えば、Δ＝TH/2の振幅を持つ動き信号において
は Δ・Ｋ（Δ）＝Ｋ（０）・Δ・（１−｜Δ|/TH） ＝TH・Ｋ（０）/4 …（７） の残像を発生する。
レーム間差分信号Δのみによって係数Ｋの値を制御して
いたために、Δ≦THの比較的振幅の小さい動き信号にお
いて無視できない残像が発生してしまうという問題があ
った。例えば、Δ＝TH/2の振幅を持つ動き信号において
は Δ・Ｋ（Δ）＝Ｋ（０）・Δ・（１−｜Δ|/TH） ＝TH・Ｋ（０）/4 …（７） の残像を発生する。
本発明は、上記問題点を解決するものであり、フレー
ム間差分信号のうち、ノイズ成分のみを非線形回路に入
力するようにして、比較的振幅の小さい動き信号の残像
を小さく抑え、しかも動き信号に重畳したノイズ成分を
効果的に低減することができる優れたノイズ成分除去装
置を提供することを目的とする。
ム間差分信号のうち、ノイズ成分のみを非線形回路に入
力するようにして、比較的振幅の小さい動き信号の残像
を小さく抑え、しかも動き信号に重畳したノイズ成分を
効果的に低減することができる優れたノイズ成分除去装
置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明ノイズ成分除去装置は上記目的を達成するため
に、入力映像信号を１フレーム遅延させる遅延回路と、
入力映像信号と上記遅延された映像信号と第１の差信号
を得る第１の差信号出力回路と、この第１の差信号につ
いての動きを検出する動き検出回路と、上記第１の差信
号を構成する画素のうち、動き有りと判断された画素に
ついての動き信号成分を予測する動き信号成分予測回路
と、上記第１の差信号と上記予測された動き信号成分と
の第２の差信号を得る第２の差信号出力回路と、上記第
２の差信号を非線形信号処理する信号処理回路と、上記
非線形処理後の信号と上記入力映像信号との差をとり上
記出力映像信号を出力する第３の差信号出力回路とを備
えるものである。
に、入力映像信号を１フレーム遅延させる遅延回路と、
入力映像信号と上記遅延された映像信号と第１の差信号
を得る第１の差信号出力回路と、この第１の差信号につ
いての動きを検出する動き検出回路と、上記第１の差信
号を構成する画素のうち、動き有りと判断された画素に
ついての動き信号成分を予測する動き信号成分予測回路
と、上記第１の差信号と上記予測された動き信号成分と
の第２の差信号を得る第２の差信号出力回路と、上記第
２の差信号を非線形信号処理する信号処理回路と、上記
非線形処理後の信号と上記入力映像信号との差をとり上
記出力映像信号を出力する第３の差信号出力回路とを備
えるものである。
作用 本発明によれば、動き検出回路により、フレーム間差
分信号が動き信号成分あるいはノイズ成分によるものか
否なかが判定され、動き信号成分によると判定された場
合、信号成分予測回路により動き信号成分が予測され
る。そして、第２の差信号出力回路により、この予測さ
れた動き信号成分を上記フレーム間差分信号から減算し
てノイズ成分のみを抽出し、このノイズ成分のみを非線
形信号処理する信号処理回路に供給するようにすること
ができる。したがって、比較的振幅の小さい動き信号に
おいても残像を小さく抑えることができ、しかも動き信
号に重畳したノイズ成分をも効果的に低減することがで
きる。
分信号が動き信号成分あるいはノイズ成分によるものか
否なかが判定され、動き信号成分によると判定された場
合、信号成分予測回路により動き信号成分が予測され
る。そして、第２の差信号出力回路により、この予測さ
れた動き信号成分を上記フレーム間差分信号から減算し
てノイズ成分のみを抽出し、このノイズ成分のみを非線
形信号処理する信号処理回路に供給するようにすること
ができる。したがって、比較的振幅の小さい動き信号に
おいても残像を小さく抑えることができ、しかも動き信
号に重畳したノイズ成分をも効果的に低減することがで
きる。
実施例 第１図は本発明におけるノイズ成分除去装置の一実施
例の構成を示すブロック図、第２図および第３図は動き
検出方法および信号成分の予測方法を説明するための説
明図である。
例の構成を示すブロック図、第２図および第３図は動き
検出方法および信号成分の予測方法を説明するための説
明図である。
第１図において、31は入力映像信号であり、一般に
は、受信テレビジョン映像信号から分離された輝度信号
や色差信号あるいは３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂなどのコンポ
ーネント・テレビジョン映像信号である。32は減算器
（第３の差信号出力回路）であり、入力映像信号31から
非線形回路39（信号処理回路）の非線形処理後の信号40
を減算するものである。33はノイズ成分の低減された出
力映像信号である。34は減算器（第１の差信号出力回
路）であり、入力映像信号31からフレームメモリ46（遅
延回路）によって１フレーム周期遅延された出力映像信
号47（前フレームの映像信号）を減算するものである。
35は前記減算器34の出力信号すなわちフレーム間差分信
号Δ（第１の差信号）である。42は動き検出回路であ
り、例えば、対象画素およびその周辺画素のフレーム間
差分信号から動きを検出し対象画素のモードを決定する
ものである。41はΔｓ予測回路であり、例えば、動き検
出回路42からの情報を用いて動き信号成分Δｓを予測す
るものである。45はΔｓ予測回路41によって予測された
動き信号成分Δｓである。44はスイッチであり、動き検
出回路42によって制御される。36はスイッチ出力信号で
あり、スイッチ44がオン状態のときにはΔｓ予測回路41
によって予測された動き信号成分Δｓになる。37は減算
器（第２の差信号出力回路）であり、フレーム間差分信
号35から、前記予測された動き信号成分Δs36を減算す
るものである。38は減算器37の出力信号であり、ノイズ
成分Δｎ（第２の差信号）である。39は非線形回路であ
り、ノイズ成分Δn38に非線形処理を施すものである。4
0は非線形処理後の信号であり、非線形回路39の出力信
号である。また46はフレームメモリであり、ノイズ成分
Δｎの低減された出力映像信号を１フレーム周期遅延さ
せるためのものである。
は、受信テレビジョン映像信号から分離された輝度信号
や色差信号あるいは３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂなどのコンポ
ーネント・テレビジョン映像信号である。32は減算器
（第３の差信号出力回路）であり、入力映像信号31から
非線形回路39（信号処理回路）の非線形処理後の信号40
を減算するものである。33はノイズ成分の低減された出
力映像信号である。34は減算器（第１の差信号出力回
路）であり、入力映像信号31からフレームメモリ46（遅
延回路）によって１フレーム周期遅延された出力映像信
号47（前フレームの映像信号）を減算するものである。
35は前記減算器34の出力信号すなわちフレーム間差分信
号Δ（第１の差信号）である。42は動き検出回路であ
り、例えば、対象画素およびその周辺画素のフレーム間
差分信号から動きを検出し対象画素のモードを決定する
ものである。41はΔｓ予測回路であり、例えば、動き検
出回路42からの情報を用いて動き信号成分Δｓを予測す
るものである。45はΔｓ予測回路41によって予測された
動き信号成分Δｓである。44はスイッチであり、動き検
出回路42によって制御される。36はスイッチ出力信号で
あり、スイッチ44がオン状態のときにはΔｓ予測回路41
によって予測された動き信号成分Δｓになる。37は減算
器（第２の差信号出力回路）であり、フレーム間差分信
号35から、前記予測された動き信号成分Δs36を減算す
るものである。38は減算器37の出力信号であり、ノイズ
成分Δｎ（第２の差信号）である。39は非線形回路であ
り、ノイズ成分Δn38に非線形処理を施すものである。4
0は非線形処理後の信号であり、非線形回路39の出力信
号である。また46はフレームメモリであり、ノイズ成分
Δｎの低減された出力映像信号を１フレーム周期遅延さ
せるためのものである。
次に、第２図、第３図を参照して、上記実施例の動作
について説明する。
について説明する。
減算器34により入力映像信号31から前フレームの映像
信号47が減じられ、フレーム間差分信号Δ35が得られ
る。動き検出回路42は、例えば、以下の判断に基づいて
対象画素のモードを決定する。
信号47が減じられ、フレーム間差分信号Δ35が得られ
る。動き検出回路42は、例えば、以下の判断に基づいて
対象画素のモードを決定する。
ただし、Δは対象画素のフレーム間差分信号である。
１）TH＜Δの場合には“動モード”とする。
２）Δ≦THの場合には、例えば、対象画素およびその周
辺画素のフレーム間差分信号を用いて動き検出を行い、 ｉ）動きありと判定した場合は“準動モード”とする。
辺画素のフレーム間差分信号を用いて動き検出を行い、 ｉ）動きありと判定した場合は“準動モード”とする。
ii）静止と判定した場合は“静止モード”とする。
次に、上記各モード時の回路の動作を説明する。
・“動モード”の場合 動モードの場合には動き検出回路42からの制御信号43
によってスイッチ44はオフ状態にされ、したがって非線
形回路39への入力信号38は減算器34の出力信号であるフ
レーム間差分信号Δ35そのものとなる。さらに動モード
の場合はTH＜Δなので、非線形回路39の出力信号40はゼ
ロとなり、出力映像信号33は入力映像信号31そのものと
なり、したがってノイズ成分は低減されないことにな
る。この場合、上記従来例でも述べたように、フレーム
間差分信号Δが閾値THより大きい場合には、フレーム間
差分信号Δはほとんど動き信号成分Δｓから構成されて
いると考えられ、動き信号成分Δｓに比してノイズ成分
Δｎは小さいために視覚的にノイズはあり目立たないと
いえる。
によってスイッチ44はオフ状態にされ、したがって非線
形回路39への入力信号38は減算器34の出力信号であるフ
レーム間差分信号Δ35そのものとなる。さらに動モード
の場合はTH＜Δなので、非線形回路39の出力信号40はゼ
ロとなり、出力映像信号33は入力映像信号31そのものと
なり、したがってノイズ成分は低減されないことにな
る。この場合、上記従来例でも述べたように、フレーム
間差分信号Δが閾値THより大きい場合には、フレーム間
差分信号Δはほとんど動き信号成分Δｓから構成されて
いると考えられ、動き信号成分Δｓに比してノイズ成分
Δｎは小さいために視覚的にノイズはあり目立たないと
いえる。
・“準動モード”の場合 準動モードの場合には動き検出回路42からの制御信号
43によってスイッチ44がオン状態にされる。Δｓ予測回
路41によって予測された動き信号成分Δｓが減算器37に
よってフレーム間差分信号Δから減じられノイズ成分Δ
ｎのみが非線形回路39に入力される。非線形回路39で非
線形処理を施されたノイズ成分Δn40は減算器32によっ
て入力映像信号31より減じられノイズ成分の低減された
出力映像信号33が得られる。準動モードとはフレーム間
差分信号Δの振幅が閾値TH以下の動き信号であり、これ
をそのまま非線形回路39に入力すると従来方式同様の残
像を発生してしまう。そこで、前述のようにノイズ成分
Δｎのみを非線形回路39に入力することによって、残像
を発生せずにしかも動き信号成分Δｓに重畳したノイズ
成分を低減することができる。
43によってスイッチ44がオン状態にされる。Δｓ予測回
路41によって予測された動き信号成分Δｓが減算器37に
よってフレーム間差分信号Δから減じられノイズ成分Δ
ｎのみが非線形回路39に入力される。非線形回路39で非
線形処理を施されたノイズ成分Δn40は減算器32によっ
て入力映像信号31より減じられノイズ成分の低減された
出力映像信号33が得られる。準動モードとはフレーム間
差分信号Δの振幅が閾値TH以下の動き信号であり、これ
をそのまま非線形回路39に入力すると従来方式同様の残
像を発生してしまう。そこで、前述のようにノイズ成分
Δｎのみを非線形回路39に入力することによって、残像
を発生せずにしかも動き信号成分Δｓに重畳したノイズ
成分を低減することができる。
・“静止モード”の場合 静止モードの場合には動き検出回路42からの制御信号
43によってスイッチ44がオフ状態にされる。したがっ
て、非線形回路39へはフレーム間差分信号Δ35がそのま
ま入力されるが、静止モードの場合にはこのフレーム間
差分信号Δはすべてノイズ成分Δｎであると考えられ
る。非線形回路39で非線形処理されたノイズ成分Δｎは
減算器32によって入力映像信号31から減じられ、したが
ってノイズ成分が低減された出力映像信号33が得られ
る。
43によってスイッチ44がオフ状態にされる。したがっ
て、非線形回路39へはフレーム間差分信号Δ35がそのま
ま入力されるが、静止モードの場合にはこのフレーム間
差分信号Δはすべてノイズ成分Δｎであると考えられ
る。非線形回路39で非線形処理されたノイズ成分Δｎは
減算器32によって入力映像信号31から減じられ、したが
ってノイズ成分が低減された出力映像信号33が得られ
る。
以上述べたように、本実施例によれば、従来方式より
も残像を小さく抑えることができ、しかも動き信号に重
畳したノイズ成分をも効果的に低減することができる。
も残像を小さく抑えることができ、しかも動き信号に重
畳したノイズ成分をも効果的に低減することができる。
次に、動き検出回路42およびΔｓ予測回路41の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
まず、動き検出回路42の動作を説明する。
１）対象画素のフレーム間差分信号Δが予め設定された
閾値THを比較して、 TH＜Δのとき“動モード”とする。
閾値THを比較して、 TH＜Δのとき“動モード”とする。
２）TH≦Δのときは後述の方法にしたがってαを算出
し、 ０≦α≦αthのとき“準動モード”とし、 αth＜α≦１のとき“静止モードとする。
し、 ０≦α≦αthのとき“準動モード”とし、 αth＜α≦１のとき“静止モードとする。
ただし、ここで、αthは０＜αth＜１であり、ここで
は、αth＝0.35とする。
は、αth＝0.35とする。
ここでαの算出方法について第２図を用いて説明す
る。対象画素および予め設定された範囲の周辺画素のフ
レーム間差分信号について、正の画素数CPおよび負の画
素数CNを算出し、次式（８）に従ってαを算出する。
る。対象画素および予め設定された範囲の周辺画素のフ
レーム間差分信号について、正の画素数CPおよび負の画
素数CNを算出し、次式（８）に従ってαを算出する。
α＝min（CP,CN）/max（CP,CN） …（８） ただし、min（A,B）とはＡまたはＢのうち小さい方の
値を選択することをいい、max（A,B）とはＡまたはＢの
うち大きい方の値を選択することをいう。
値を選択することをいい、max（A,B）とはＡまたはＢの
うち大きい方の値を選択することをいう。
周辺画素の範囲を第２図のように対象画素を中心に５
×５とした場合について、αの値とモードの判断をまと
めたものが第３図である。第２図の例の場合CP＝16、CN
＝９であるので、α＝0.56となり判定は静止となる。
×５とした場合について、αの値とモードの判断をまと
めたものが第３図である。第２図の例の場合CP＝16、CN
＝９であるので、α＝0.56となり判定は静止となる。
次に、Δｓ予測の一方法について説明する。Δｓ予測
回路41によって予測された動き信号成分Δｓは動き検出
回路42によって対象画素が準動モードと判定されたとき
のみ意味を持つ。この場合、動き検出回路42よりCPおよ
びCNの値と、対象画素およびその周辺画素（第２図の例
では対象画素を中心とする５×５の画素）のフレーム間
差分値の情報48を得、次に式（９），（10）に示すよう
にΔｓを算出する。
回路41によって予測された動き信号成分Δｓは動き検出
回路42によって対象画素が準動モードと判定されたとき
のみ意味を持つ。この場合、動き検出回路42よりCPおよ
びCNの値と、対象画素およびその周辺画素（第２図の例
では対象画素を中心とする５×５の画素）のフレーム間
差分値の情報48を得、次に式（９），（10）に示すよう
にΔｓを算出する。
１）CP＝max（CP,CN）の場合 Δｓ−Σ（正のフレーム間差分値）/CP …（９） ２）CN＝max（CP,CN）の場合 Δｓ−Σ（負のフレーム間差分値）/CP …（10） とする。
このようにして、フレーム間差分信号が動き信号成分
あるいはノイズ成分によるものか否なかが判定され、動
き信号成分によると判定された場合、動き信号成分が予
測される。そして、この予測された動き信号成分を上記
フレーム間差分信号から減算してノイズ成分のみを抽出
し、このノイズ成分のみを非線形信号処理することがで
きる。したがって、比較的振幅の小さい動き信号におい
ても残像を小さく抑えることができ、しかも動き信号に
重畳したノイズ成分を低減することができる。
あるいはノイズ成分によるものか否なかが判定され、動
き信号成分によると判定された場合、動き信号成分が予
測される。そして、この予測された動き信号成分を上記
フレーム間差分信号から減算してノイズ成分のみを抽出
し、このノイズ成分のみを非線形信号処理することがで
きる。したがって、比較的振幅の小さい動き信号におい
ても残像を小さく抑えることができ、しかも動き信号に
重畳したノイズ成分を低減することができる。
発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、フレーム間
差分信号のうち、ノイズ成分のみを非線形回路に入力す
るようにしているため、比較的振幅の小さい動き信号の
残像を小さく抑えることができ、動き信号に重畳したノ
イズ成分を効果的に除去することができるという利点を
有する。
差分信号のうち、ノイズ成分のみを非線形回路に入力す
るようにしているため、比較的振幅の小さい動き信号の
残像を小さく抑えることができ、動き信号に重畳したノ
イズ成分を効果的に除去することができるという利点を
有する。
第１図は本発明のノイズ成分除去装置における一実施例
の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例
の動き検出および予測方法を説明する説明図、第３図は
第１図に示す実施例の動き検出および予測方法を説明す
る説明図、第４図は従来のノイズ成分除去装置の構成を
示すブロック図、第５図は第４図の従来例におけるフレ
ーム間差分信号に応じて係数の値を制御する説明に供さ
れる説明図、第６図は第４図の従来例における係数対S/
N比改善度の変化特性図、第７図は第４図の従来例にお
ける係数対残存時定数特性図、第８図は第４図の他の構
成例を示すブロック図、第９図は第４図の従来例におけ
る非線形回路の入出力特性図である 31……入力映像信号、32……減算器、33……出力映像信
号、34……減算器、35……フレーム間差分信号、36……
スイッチ出力信号、37……減算器、38……非線形回路入
力信号、39……非線形回路、40……非線形回路出力信
号、41……Δｓ予測回路、42……動き検出回路、43……
スイッチ制御信号、44……スイッチ、45……Δｓ予測回
路出力信号、46……フレームメモリ、47……前フレーム
信号、48……動き検出回路出力信号。
の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す実施例
の動き検出および予測方法を説明する説明図、第３図は
第１図に示す実施例の動き検出および予測方法を説明す
る説明図、第４図は従来のノイズ成分除去装置の構成を
示すブロック図、第５図は第４図の従来例におけるフレ
ーム間差分信号に応じて係数の値を制御する説明に供さ
れる説明図、第６図は第４図の従来例における係数対S/
N比改善度の変化特性図、第７図は第４図の従来例にお
ける係数対残存時定数特性図、第８図は第４図の他の構
成例を示すブロック図、第９図は第４図の従来例におけ
る非線形回路の入出力特性図である 31……入力映像信号、32……減算器、33……出力映像信
号、34……減算器、35……フレーム間差分信号、36……
スイッチ出力信号、37……減算器、38……非線形回路入
力信号、39……非線形回路、40……非線形回路出力信
号、41……Δｓ予測回路、42……動き検出回路、43……
スイッチ制御信号、44……スイッチ、45……Δｓ予測回
路出力信号、46……フレームメモリ、47……前フレーム
信号、48……動き検出回路出力信号。
Claims (1)
- 【請求項１】入力映像信号を１フレーム遅延させる遅延
回路と、 入力映像信号と上記遅延された映像信号との第１の差信
号を得る第１の差信号出力回路と、 この第１の差信号の動きを検出する動き検出回路と、 上記第１の差信号を構成する画素のうち、動きが有ると
判断された画素の動き信号成分を予測する動き信号成分
予測回路と、 上記第１の差信号と上記予測された動き信号成分との第
２の差信号を得る第２の差信号出力回路と、 上記第２の差信号を非線形信号処理する信号処理回路
と、 上記非線形処理後の信号と上記入力映像信号との差をと
り上記出力映像信号を出力する第３の差信号出力回路と
を備えることを特徴とするノイズ成分除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328673A JP2558951B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ノイズ成分除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328673A JP2558951B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ノイズ成分除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196772A JPH04196772A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2558951B2 true JP2558951B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=18212888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2328673A Expired - Fee Related JP2558951B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | ノイズ成分除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558951B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455969A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | Device for improving s/n of television video signal |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2328673A patent/JP2558951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04196772A (ja) | 1992-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |