JP2591805B2 - ノイズキャンセラー回路 - Google Patents

ノイズキャンセラー回路

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JP2591805B2 JP63279569A JP27956988A JP2591805B2 JP 2591805 B2 JP2591805 B2 JP 2591805B2 JP 63279569 A JP63279569 A JP 63279569A JP 27956988 A JP27956988 A JP 27956988A JP 2591805 B2 JP2591805 B2 JP 2591805B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、テレビ、ビデオの映像信号などに含まれ
る高周波ノイズの抽出特性を改善し、より高品位の映像
を得るノイズキャンセラー回路に関するものである。
[従来の技術] 第8図は、従来の高周波ノイズ抽出回路を用いたノイ
ズキャンセラー回路の一例を示すブロック図である。図
において、(1)は映像信号中に含まれる高周波成分を
抽出する高域通過フィルタ(HPF)、(2)は高域通過
フィルタで処理された信号を所定のリミッティングレベ
ルで規制し、リミッテイングレベル以上の振幅成分をカ
ットし、映像信号中の高周波小振幅の成分を抜き出すた
めのリミッタ回路(LIM)、(3)はリミッタ回路
(2)から出力される信号の振幅を増加または減少する
増幅回路(AMP)、(4)はこの回路に入力される入力
映像信号よりリミッタ回路(2)の出力信号を減算し、
入力映像信号より高周波小振幅の信号成分、すなわちノ
イズ成分を除去する減算回路である。
そして、第9図はこの例における高域通過フィルタの
構成を示す回路図であり、(4)はオペアンプであり、
このオペアンプ(4)の+入力端には振幅調整用の抵抗
R0が接続されており、またオペアンプ(4)の−入力端
には抵抗R0と並列接続された抵抗R1及び一端がアースに
接続されたコンデンサC1が接続されている。
このような従来の高周波ノイズ抽出回路を用いたノイ
ズキャンセラーの動作について第10図に基づいて説明す
る。まず、映像信号が第10図(イ)に示したような波形
であったとする。ここで垂直方向の短い線で示したのが
映像信号に乗っている高周波ノイズである。このような
映像信号は、まず高域通過フィルタ(1)に入力され、
ここで処理されるわけであるが、この高域通過フィルタ
(1)は第9図に示したような構成を有している。そこ
で、オペアンプ(4)の−入力端に入力される信号は抵
抗R1、コンデンサC1の値によって定まる時定数によって
所定の遅延が施され、第10図(ロ)に示すような波形と
なる。
一方、オペアンプ(4)はその+端及び−端に入力さ
れる信号の比較の結果を出力するため、その出力信号は
第10図(ハ)に示したような信号となる。
このようにして高域通過フィルタ(1)によって高周
波成分のみが抽出された信号はリミッタ回路(2)に入
力され、所定のリミッティングレベル以上の振幅の信号
がカットされ、第10図(ニ)のような波形となる。この
リミッタ回路(2)の出力は増幅回路(3)に入力され
その振幅が調整された後、減算器(4)に入力される。
減算器(4)においては、第10図(イ)に示す映像信号
がそのまま入力されており、増幅器(3)において所定
の振幅に調整された高周波ノイズに関する信号の減算処
理が行われるため、その出力信号は第10図(ホ)に示し
たような高周波ノイズが除去されたものとなる。
このようにして高周波ノイズに関する信号を抽出し、
これを映像信号から減算することによって映像信号中に
含まれるノイズ成分を除去することができる。
なお、この従来例における高域通過フィルタとリミッ
タ回路の組合せによる回路の周波数特性を第11図に示
す。このように、高域通過フィルタによって、所定の周
波数以下の信号成分がカットされることが理解される。
また、高域通過フィルタにおける時定数R1、C1を変更す
ることによって、カットオフの周波数が変化し、リミッ
タ回路のリミッティングレベルを変更することによりゲ
インが変化する。
[発明が解決しようとする課題] 上述のような従来の回路においては、高周波成分を抽
出するのに一次の高域通過フィルタを用いている。この
ため、信号の急峻な立上り、立下り部などは第10図
(ハ)に示すように高周波ノイズ成分と区別がつかず、
一緒に抽出されてしまう。そして、リミッタ回路(2)
により大振幅の部分がリミッティングされるため、信号
の立上り、立下り部ではノイズを抽出できない比較的広
い部分が生じてしまう。
そして、この抽出信号によりノイズ除去を行うため、
第10図(ホ)に示すようにその出力信号におけるノイズ
の除去できない幅が広くなり、立上り、立下りに近いエ
ッジ部分に幅広いノイズの帯が生じてしまう。さらに、
ビデオ信号等においては波形応答の劣化が立上り、立下
りのエッジ部分に集中するため、ここに大きな段ができ
画像の品位を著しく損うという問題点があった。
この発明は上記の問題点を解消することを課題として
なされたものであり、信号のエッジ部におけるノイズの
幅を小さくでき、さらに波形応答の劣化も改善すること
でより品位の高い画像を得ることのできるノイズキャン
セラー回路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] この発明に係るノイズキャンセラー回路は、入力され
る映像信号から高周波ノイズを除去するノイズキャンセ
ラー回路において、映像信号の高周波小振幅のノイズ成
分を抽出するノイズ成分抽出手段と、抽出したノイズを
所定の振幅にする増幅手段と、映像信号を前記ノイズ成
分抽出手段の出力と位相を合わせるための遅延手段と、
前記遅延手段の出力から前記増幅手段の出力を減算する
減算手段と、を有し、前記ノイズ成分抽出手段は、少な
くとも一つの遅延回路を含み、位相の異なる信号の比較
処理によって高周波成分を取り出す位相直線型の高域通
過フィルタを有し、映像信号の立上り部、立下り部にお
いてノイズの残る幅を狭くしかつ振幅にノイズを上下均
等に分散させることを特徴とする。
[作用] この発明に係る高周波ノイズ抽出回路においては、高
域通過フィルタとして位相直線型のものを採用したた
め、信号の立上り、立下り部において生じる不要な信号
が振幅の上下に分散される。従って、高域通過フィルタ
によって得られる抽出された高周波ノイズについての信
号を利用してノイズを除去した場合に、ノイズがキャン
セルできない場所が分散され1つの幅が狭くなるととも
に、その場所が上下ひ分割されるため、波形応答の劣化
が少なくなる。この信号から高周波小振幅の成分を抜き
出し所定の振幅にした信号と映像信号の位相を遅延させ
調整した信号から減算することで波形の不自然さのない
高品位の画像を得ることができる。
[実施例] 第1図にこの発明に係るノイズキャンセラー回路にお
ける高周波ノイズ抽出回路に含まれる好適な高域通過フ
ィルタの一例を示す。図において、(6)、(7)は入
力される信号を所定の遅延時間τだけ遅延させて出力す
る全帯域遅延フィルタ(DELAY)、(8)は加算器
(+)、(9)は入力される信号の振幅を2分の1とし
て出力するアンプ(1/2)、(10)は入力信号の比較演
算を行うオペアンプである。
このような高域通過フィルタ(1)において第2図
(イ)に示すような信号が入力されると、全帯域遅延フ
ィルタ(6)、(7)によってそれぞれ時間τの遅延が
施され、第2図(ロ)に示すような2τ遅延した波形が
得られる。そして、この第2図(ロ)の信号と第2図
(イ)の信号が加算器(8)において加算され、アンプ
(9)により振幅が2分の1とされることにより、第2
図(ハ)に示すような階段状の波形が得られる。なお、
2τ遅れた遅延線の信号と遅れのない本線の信号が加算
された時に、ノイズ成分の位相が合って、ノイズの振幅
も2倍となるが、アンプ(9)によってノイズ信号の振
幅も調整される。
そして、この第2図(ハ)に示す信号と遅延回路
(6)によって時間τだけ遅延した信号、すなわち第2
図(ニ)に示す信号の比較演算によって第2図(ホ)に
示すように立上り部分において増減する信号が得られ
る。そして、この第2図(ホ)に示す信号は時間τだけ
遅延してノイズ成分を抽出した信号となっている。
次に、高周波ノイズ抽出回路の他の実施例について第
3図に基づいて説明する。図において、(11)は全帯域
遅延フィルタ、(12)はオペアンプである。そして、入
力信号は抵抗R3を介し、オペアンプ(12)−入力端には
そのまま、+入力端には全体域遅延フィルタ(11)を介
し供給される。
ここで、オペアンプ(12)は遅延フィルタ(11)を通
った遅延線のマッチングを行なわず全反射させるもので
ある。従って、第4図(イ)に示すような信号が入力さ
れると、−入力端には第4図(ロ)に示すような入力信
号と反射の信号が加わった信号が供給され、+入力端に
は所定時間τだけ遅延し全反射した信号が入力される。
そして、このオペアンプ(12)において比較演算処理が
行われ、出力信号としては第2図(ホ)と同様の波形の
信号が得られる。すなわち、第3図に示した実施例は、
第1図に示した回路と等価なものであり、全体域遅延フ
ィルタを1つにし、遅延線のマッチングを行わず全反射
させるオペアンプを用いた方式である。
第5図に前述の高周波ノイズ抽出回路を用いたこの発
明に係るノイズキャンセラー回路について示す。図にお
いて、リミッタ回路(2)、増幅器(3)、減算器
(4)は第8図に示した従来例と同一である。そして、
この例においては高域通過フィルタ(1)が、上述の第
1図または第3図に示したような位相直線型のもので構
成されている。従って、高域通過フィルタ(1)を通過
した信号は、第2図(ホ)に示すような波形となってい
る。
そして、この信号がリミッタ回路(2)によって所定
のリミッティングレベルで規制され、第6図(イ)に示
すような波形となる。さらに、この信号が減算器(4)
に入力され映像信号との減算処理によりノイズ成分が除
去されるわけであるが、検出されたノイズについての信
号は、遅延時間τだけ遅延したものとなっている。従っ
て、減算器(4)に入力する映像信号も所定の遅延時間
τだけ遅延していることが必要となる。そこで、映像信
号の本線、すなわち減算器(4)に至る経路に全帯域遅
延フィルタ(13)を挿入配置し、減算器(4)に入力さ
れる2つの信号の位相を調整している。そこで、この減
算器(4)から出力される信号は第6図(ロ)に示すよ
うに小さな幅の残留ノイズが上下2か所に残ったエッジ
部分を有するものとなる。
この発明に係るノイズ抽出回路を利用すれば抽出され
たノイズを除去して得られる最終的な信号は、立上り、
立下り部においてノイズの残る幅が狭くなり、さらに上
下2つに分割されるため片方だけの波形劣化でなく両方
のエッジとも均等に劣化する。このため、波形の不自然
さがなく、映像信号として品位の高い画像を得ることが
できるものとなる。
なお、この発明に係るノイズ抽出回路の高域通過フィ
ルタとリミッタ回路を組み合わせた回路の周波数特性を
第7図に示す。このように、周波数が1/2τの場所にゲ
インのピークが生じ、原点0と1/2τとのCOS型のカーブ
となっており、帯域通過フィルタ(バンドパスフィル
タ)として作用することが理解される。また、実際にノ
イズフィルタとして使用する時は1/2τ=2MHz〜3MHzに
なるように高域通過フィルタの特性を設定する。従っ
て、1/τはビデオ帯域外となり、τだけ遅延したノイズ
信号は除外されることになる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明に係る高周波ノイズ抽
出回路によれば、信号の立上り、立下り部のエッジにお
ける不要な信号が上下均等となり、これを用いてノイズ
除去を行った場合にノイズの残る幅も狭くなり、情報の
欠落が最小限となる。さらに、ノイズ信号におけるノイ
ズを除去できない場所が上下均等に分散されているた
め、ノイズ除去後の映像信号におけるバランスが良く、
品位の高い画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るノイズキャンセラー回路に用い
る高域通過フィルタの一例を示すブロック図、第2図は
同実施例における動作を説明するための波形図、第3図
は高域通過フィルタの他の実施例を示すブロック図、第
4図は第3図に示す高域通過フィルタの動作を説明する
ための波形図、第5図はこの発明に係るノイズキャンセ
ラー回路の一実施例の構成を示すブロック図、第6図に
示すノイズキャンセラーの動作を説明するための波形
図、第7図は同実施例における高周波ノイズ抽出回路の
周波数特性を示す特性図、第8図は従来と高周波ノイズ
抽出回路を用いたノイズキャンセラーのブロック図、第
9図は従来の高周波ノイズ抽出回路に用いられる高域通
過フィルタの構成を示す回路図、第10図は第8図に示し
たノイズキャンセラーの動作を説明するための波形図、
第11図は従来例の高周波ノイズ抽出回路の特性を示す特
性図である。 図において、(1)は高域通過フィルタ、(2)はリミ
ッタ回路、(3)は増幅器、(4)は減算器、(5)は
オペアンプ、(6)、(7)、(11)は遅延回路、(1
2)はオペアンプである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力される映像信号から高周波ノイズを除
    去するノイズキャンセラー回路において、 映像信号の高周波小振幅のノイズ成分を抽出するノイズ
    成分抽出手段と、 抽出したノイズを所定の振幅にする増幅手段と、 映像信号を前記ノイズ成分抽出手段の出力と位相を合わ
    せるための遅延手段と、 前記遅延手段の出力から前記増幅手段の出力を減算する
    減算手段と、 を有し、 前記ノイズ成分抽出手段は、少なくとも一つの遅延回路
    を含み、位相の異なる信号の比較処理によって高周波成
    分を取り出す位相直線型の高域通過フィルタを有し、 映像信号の立上り部、立下り部においてノイズの残る幅
    を狭くしかつ振幅にノイズを上下均等に分散させること
    を特徴とするノイズキャンセラー回路。
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