JP2830723B2 - Noise removal device - Google Patents

Noise removal device

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JP2830723B2
JP2830723B2 JP31950093A JP31950093A JP2830723B2 JP 2830723 B2 JP2830723 B2 JP 2830723B2 JP 31950093 A JP31950093 A JP 31950093A JP 31950093 A JP31950093 A JP 31950093A JP 2830723 B2 JP2830723 B2 JP 2830723B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号に含まれる雑
音を効果的に除去する雑音除去装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise removing device for effectively removing noise contained in a video signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今の半導体メモリの進展に伴って、フ
レームメモリが安価で使えることもあり、映像信号の3
次元処理が盛んに行われるようになってきている。家庭
用VTRやTV受像機に用いられる雑音除去装置に関し
ても、フレームメモリを用いたものが数多く考案されて
いる。その中で映像信号と不規則雑音の3次元的な統計
的性質の違いを利用した雑音除去装置として、直交変換
の一方式であるアダマール変換(Hadamard T
ransform)を用いたフレーム巡回型の雑音除去
装置が提案されている(テレビジョン学会誌、Vol.
37、No.12、1983、pp56−62)。
2. Description of the Related Art With the recent development of semiconductor memories, frame memories may be used at low cost.
Dimensional processing is being actively performed. As for a noise elimination device used in a home VTR or a TV receiver, many devices using a frame memory have been devised. Among them, a Hadamard transform (Hadamard T), which is a type of orthogonal transform, is used as a noise eliminator utilizing a difference in three-dimensional statistical properties between a video signal and random noise.
frame-rejection-type noise elimination apparatus using a transform (transform) has been proposed (Television Society of Japan, Vol.
37, No. 12, 1983, pp 56-62).

【0003】雑音を含まない映像信号は水平、垂直、時
間軸のいずれの方向に関しても相関が大きく、一方不規
則雑音は水平、垂直、時間軸にいずれの方向に関しても
相関が小さいという性質がある。アダマール変換を用い
た雑音除去装置は、このような映像信号と不規則雑音の
3次元相関の相違を、より有効に用いて雑音を除去しよ
うとする手法である。アダマール変換を用いたフレーム
巡回型の雑音除去装置は、S/N比の改善量が同じとい
う条件下で、アダマール変換を用いない単なるフレーム
巡回型の雑音除去装置よりは、動画部分の解像度の劣化
が少ないという利点がある。
A video signal containing no noise has a property that the correlation is large in any of the horizontal, vertical and time axes, while irregular noise has a property that the correlation is small in any of the horizontal, vertical and time axes. . The noise removal apparatus using the Hadamard transform is a technique for removing noise by using the difference in the three-dimensional correlation between the video signal and the random noise more effectively. Under the condition that the amount of improvement in the S / N ratio is the same, the frame recursive noise elimination device using the Hadamard transform has a lower degradation of the resolution of the moving image part than the simple frame recursive noise eliminator without the Hadamard transform. There is an advantage that there is little.

【0004】ここで、従来のアダマール変換を用いたフ
レーム巡回型の雑音除去装置について説明する。図23
に従来のアダマール変換を用いた雑音除去装置の構成図
を示す。図23において、1は第一の減算器で、入力映
像信号と入力映像信号から雑音除去した出力信号を1な
いし数フレーム遅延させた信号との減算を行い、フレー
ム差分信号を得る。2はフレームメモリで雑音が除去さ
れた出力信号を1ないし数フレーム遅延させる。3は直
列・並列変換器であり時間的に直列なデータ列を、アダ
マール変換の次数に合うように、時間的に並列なデータ
列に変換するものである。4はアダマール変換器であり
並列なデータ列に対してアダマール変換を施すものであ
る。5_1〜5_kは非線形処理部であってアダマール
変換器4でアダマール変換されたデータに対して非線形
処理を施すものである。6はアダマール逆変換器であり
非線形処理を施されたデータに対して、アダマール変換
器4での変換操作とは逆の操作、すなわちアダマール逆
変換を施すものである。7は並列・直列変換器であり、
アダマール逆変換された並列なデータ列を直列なデータ
列に変換するものである。8は第二の減算器で、入力映
像信号から並列・直列変換器7の出力を減算し、雑音が
除去された出力信号を得るものである。
[0004] Here, a description will be given of a conventional frame cyclic noise elimination apparatus using Hadamard transform. FIG.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a conventional noise removal apparatus using Hadamard transform. In FIG. 23, reference numeral 1 denotes a first subtractor, which subtracts an input video signal from an output signal obtained by removing noise from the input video signal by one or several frames to obtain a frame difference signal. 2 delays the output signal from which noise has been removed by the frame memory by one to several frames. Reference numeral 3 denotes a serial / parallel converter for converting a temporally serial data string into a temporally parallel data string so as to match the order of the Hadamard transform. Reference numeral 4 denotes a Hadamard transformer, which performs a Hadamard transform on parallel data strings. Reference numerals 5_1 to 5_k denote nonlinear processing units which perform nonlinear processing on the data subjected to the Hadamard transformation by the Hadamard transformer 4. Numeral 6 denotes a Hadamard inverse transformer, which performs an inverse operation of the conversion operation in the Hadamard converter 4, that is, Hadamard inverse transformation on the data subjected to the non-linear processing. 7 is a parallel / serial converter,
This is to convert a parallel data string subjected to Hadamard inverse conversion into a serial data string. A second subtracter 8 subtracts the output of the parallel / serial converter 7 from the input video signal to obtain an output signal from which noise has been removed.

【0005】以上のように構成された雑音除去装置の動
作を以下に説明する。まず第一の減算器1で、フレーム
メモリ2によってN(N=1,2,・・・)フレーム遅
延させた雑音除去された出力信号と入力信号との差分を
とる。不規則雑音及び映像信号中の動き成分は時間軸方
向に相関が小さいので、雑音及び信号の振幅に応じてフ
レーム差分信号として取り出される。直列・並列変換器
3は、第一の減算器1が出力する時間的に直列なフレー
ム差分データを水平方向mサンプル点、垂直方向nライ
ン(m、nは自然数)の時間的に並列なデータに変換す
る。直列・並列変換器3は(n−1)個のラインメモリ
と(m−1)×n個のラッチで構成される。今、例とし
てm=4サンプル、n=2ラインとして説明する。直列
・並列変換器3で生成される時間的に並列なブロックを
行列の形で(数1)に示す。
[0005] The operation of the noise eliminator configured as described above will be described below. First, the first subtracter 1 calculates a difference between the input signal and the noise-free output signal delayed by N (N = 1, 2,...) Frames by the frame memory 2. Since the random noise and the motion component in the video signal have a small correlation in the time axis direction, they are extracted as a frame difference signal according to the noise and the signal amplitude. The serial / parallel converter 3 converts the temporally serial frame difference data output from the first subtractor 1 into temporally parallel data of m sample points in the horizontal direction and n lines in the vertical direction (m and n are natural numbers). Convert to The serial / parallel converter 3 is composed of (n-1) line memories and (m-1) × n latches. Now, an example will be described where m = 4 samples and n = 2 lines. The temporally parallel blocks generated by the serial / parallel converter 3 are shown in (Formula 1) in the form of a matrix.

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】ここで、x00〜x13で構成されるブロック
データについて説明する。x00を基準にすると、x01
02、x03は画面上で右へそれぞれ1サンプル、2サン
プル、3サンプル右へ位置するデータであり、x10を基
準にすると、x11、x12、x 13は画面上で右へそれぞれ
1サンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデー
タである。また、x10〜x13はx00〜x03に対して画面
上で1ライン下へ位置するようなデータである。
Here, x00~ X13Block consisting of
The data will be described. x00X01,
x02, X03Is one sample and two samples to the right on the screen
Pull, data located to the right of 3 samples, xTenBased on
By the standard, x11, X12, X 13To the right on the screen
1 sample, 2 samples, 3 samples
It is. Also, xTen~ X13Is x00~ X03Screen against
The data is located one line below.

【0008】アダマール変換器4では、水平方向4サン
プル点、垂直方向2ラインの時間的に並列なブロックデ
ータに対して(数2)で示されるアダマール変換操作を
行い、4×2=8個の周波数成分に展開する。ただし、
ij(0≦i≦1,0≦j≦3)はアダマール変換後の
データである。
The Hadamard transformer 4 performs a Hadamard transform operation represented by (Expression 2) on temporally parallel block data of 4 sample points in the horizontal direction and 2 lines in the vertical direction, and performs 4 × 2 = 8 Expand to frequency components. However,
y ij (0 ≦ i ≦ 1, 0 ≦ j ≦ 3) is data after Hadamard transformation.

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】ここで、不規則雑音は相関が小さいので、
(数2)のyijの各周波数成分に均等に分布している。
非線形処理部5では、アダマール変換で各周波数成分に
均等に分布した雑音を抽出する。非線形処理部5の入出
力関係を図24に示す。図24において、横軸は入力で
縦軸は出力である。図24からもわかるように、絶対値
がA以上のyijが入力されると出力はゼロである。
Here, since the random noise has a small correlation,
It is evenly distributed to each frequency component of y ij in (Equation 2).
The non-linear processing unit 5 extracts noise evenly distributed in each frequency component by the Hadamard transform. FIG. 24 shows the input / output relationship of the nonlinear processing unit 5. In FIG. 24, the horizontal axis is input and the vertical axis is output. As can be seen from Figure 24, the output and the absolute value is more than y ij A is input is zero.

【0011】その後、非線形処理部5で抽出された雑音
成分を、アダマール逆変換器6において(数3)で示さ
れる演算を行い、データを再び実空間領域成分に戻す。
After that, the Hadamard inverse transformer 6 performs an operation represented by (Equation 3) on the noise component extracted by the non-linear processing unit 5, and returns the data to the real space domain component again.

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】さらに、実空間領域に戻された雑音成分
x’ijを、並列・直列変換器7で時間的に直列なデータ
に変換した後、第二の減算器8で雑音を含んだ入力信号
から減算することで、従来のアダマール変換を用いた雑
音除去装置は、雑音除去作用を実現している。
Further, after the noise component x ′ ij returned to the real space domain is converted into serial data in time by the parallel / serial converter 7, the input signal containing noise is converted by the second subtractor 8. , The noise removing device using the conventional Hadamard transform realizes a noise removing action.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ここで、図24に非線
形処理部5の入出力特性を示す。図24に示す通り、A
の値は固定されており、映像信号の動き成分がA以下の
値のときには、非線形処理部は動き成分を抽出して帰還
するので、動画部分に残像や尾引きといった現象を引き
起こしてしまういう問題点があった。また、雑音の振幅
が大きい場合には、非線形処理部の抽出する雑音がもと
の雑音に比べて小さくなり、雑音除去効果が小さくなっ
てしまい、一方、雑音の振幅が小さい場合には、非線形
処理部は信号の動き成分を抽出し、残像や尾引きといっ
た現象が、雑音が少ない分余計に目立ってしまうという
問題点があった。
FIG. 24 shows the input / output characteristics of the nonlinear processing unit 5. In FIG. As shown in FIG.
Is fixed, and when the motion component of the video signal is a value less than or equal to A, the nonlinear processing unit extracts the motion component and feeds it back, thus causing a phenomenon such as an afterimage or a tail in a moving image portion. There was a point. Also, when the amplitude of the noise is large, the noise extracted by the nonlinear processing unit is smaller than the original noise, and the noise removal effect is reduced. On the other hand, when the amplitude of the noise is small, the nonlinearity is reduced. The processing unit extracts the motion component of the signal, and there has been a problem that phenomena such as afterimages and tailing become more noticeable due to less noise.

【0015】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、映像信号の動き量に応じて帰還量を調整すること
で、動画部分に残像や尾引き等の劣化を生じない雑音除
去装置を提供することを目的とする。また、雑音の振幅
に応じて帰還量を調整することで、雑音の大きさに応じ
た雑音除去を行う雑音除去装置を提供することを目的と
する。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a noise elimination device that does not cause deterioration such as an afterimage or tailing in a moving image portion by adjusting a feedback amount according to a motion amount of a video signal. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a noise elimination device that performs noise elimination according to the magnitude of noise by adjusting the feedback amount according to the amplitude of the noise.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の雑音除去装置は、入力映像信号に応動した
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号と前記
遅延手段の出力信号との差分信号を得る第一の減算手段
と、前記第一の減算手段にて得られた前記差分信号に対
して直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変換手段
の出力に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、前
記非線形処理手段の出力に対して、前記直交変換手段に
おける直交変換に対する逆変換である直交逆変換を施す
直交逆変換手段と、前記直交逆変換手段の出力を減衰さ
せる減衰手段と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出
力信号との差分信号を得る第二の減算手段と、前記直交
変換手段の出力に基づいて前記非線形処理手段における
非線形処理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なく
とも一方を適応制御する適応制御手段とを備え、前記第
二の減算手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、
前記第二の減算手段の出力信号を雑音が除去された信号
として取り出し、かつ、 適応制御手段は、直交変換手段
の出力について分散値を算出する分散値算出手段と、前
記分散値算出手段の出力である分散値に基づいてフレー
ム差分データが映像の動き成分であるか、雑音であるか
を判断して非線形処理手段の閾値を変化させて動画の劣
化を起こさず雑音を除去するように制御する第一の制御
手段と、前記分散値算出手段の出力である分散値に基づ
いてフレーム差分データが映像の動き成分であるか、雑
音であるかを判断して減衰手段の帰還量を変化させて動
画の劣化を起こさず雑音を除去するように制御する第二
の制御手段とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a noise elimination apparatus according to the present invention comprises a delay means for delaying a signal corresponding to an input video signal, and a delay signal for the input video signal and an output signal of the delay means. A first subtraction means for obtaining a difference signal from the first subtraction means, an orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on the difference signal obtained by the first subtraction means, and a non-linear processing for an output of the orthogonal transformation means. A non-linear processing unit that performs an inverse orthogonal transform on the output of the non-linear processing unit, which is an inverse transform of the orthogonal transform in the orthogonal transform unit, and attenuates the output of the orthogonal inverse transform unit. and attenuation means, and second subtraction means for obtaining a difference signal between the output signal of the input video signal and said attenuation means, said orthogonal
Based on the output of the converting means comprises an adaptive control unit for adaptively controlling at least one of attenuation at threshold and the damping means of the non-linear processing in the nonlinear processing means, an output signal of said second subtracting means said delay Delayed by means,
The output signal of the second subtraction unit is extracted as a signal from which noise has been removed , and the adaptive control unit includes an orthogonal transformation unit.
A variance value calculating means for calculating a variance value for the output of
Based on the variance value output from the variance value calculating means.
Whether the difference data is a motion component of the video or noise
And change the threshold value of the nonlinear processing means to
Control to eliminate noise without causing noise
Means and a variance value output from the variance value calculating means.
Whether the frame difference data is a motion component of the video
Determine whether the sound is sound and change the amount of feedback of the damping means.
2nd control to remove noise without causing image degradation
And control means .

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【作用】本発明は上記の構成によって、非線形処理手段
の非線形処理の閾値及び減衰手段の減衰量の少なくとも
一方を適応制御手段で制御することにより、動領域画像
の劣化を抑えて、動領域、静止領域の双方における雑音
を、効率良く除去するように作用する。
According to the present invention, the adaptive control means controls at least one of the threshold value of the non-linear processing of the non-linear processing means and the amount of attenuation of the attenuating means. It works to efficiently remove noise in both stationary regions.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の雑音除
去装置の実施例について詳細に述べる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a noise elimination apparatus according to the present invention.

【0022】図1は本発明の第1の実施例における雑音
除去装置のブロック図を示すものであある。図1におい
て、10は入力端子であり、雑音を含んだ映像信号が加
えられる。11はフレーム遅延手段で、後述する第二の
減算手段19に接続され、第2の減算手段19が出力す
る入力映像信号から雑音成分を除いた出力信号をNフレ
ーム(N=1,2,・・・)遅延させるものである。1
2は第一の減算手段で、入力端子10とフレーム遅延手
段11に接続され、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1が出力するNフレーム分遅延された信号との差分信号
を得るためのものである。13は直列・並列変換手段
で、第一の減算手段12に接続され、時間的に直列なデ
ータ列を、直交変換する前段階に時間的に並列なデータ
列に変換し、後述する直交変換するための画素ブロック
のデータを生成するものである。ここで、画素ブロック
のサイズを水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)とする。本実施例では例としてm=
4(サンプル)、n=2(ライン)とする。ここで直列
・並列変換手段13の構成例について説明する。図2は
直列・並列変換手段13の構成図であり、直列・並列変
換手段13は(n−1)個のライン遅延手段107と、
(m−1)×n個の1サンプル遅延手段101〜106
から構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a noise removing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an input terminal to which a video signal containing noise is added. Reference numeral 11 denotes a frame delay unit which is connected to a second subtraction unit 19, which will be described later, and converts an output signal obtained by removing a noise component from an input video signal output by the second subtraction unit 19 into N frames (N = 1, 2,.・ ・) It delays. 1
Reference numeral 2 denotes a first subtraction means, which is connected to the input terminal 10 and the frame delay means 11 and which receives the input video signal and the frame delay means 1
1 to obtain a difference signal from the signal output by N frames delayed by N frames. Reference numeral 13 denotes a serial / parallel conversion unit which is connected to the first subtraction unit 12 and converts a temporally serial data sequence into a temporally parallel data sequence before performing an orthogonal transform, and performs orthogonal transform described later. To generate data of a pixel block. Here, the size of the pixel block is assumed to be m samples in the horizontal direction and n lines (m and n are natural numbers) in the vertical direction. In this embodiment, m =
4 (sample), n = 2 (line). Here, a configuration example of the serial / parallel conversion means 13 will be described. FIG. 2 is a configuration diagram of the serial / parallel converter 13. The serial / parallel converter 13 includes (n-1) line delay units 107,
(M−1) × n one-sample delay units 101 to 106
Consists of

【0023】図1において、14は直交変換手段であ
り、直列・並列変換手段13に接続され、直列・並列変
換手段13で生成された画素ブロックのデータに対し
て、直交変換を施すものである。本実施例では直交変換
手段14での直交変換をアダマール変換とする。アダマ
ール変換は回路構成が簡単で、変換、逆変換で回路を共
通に用いることができるという利点がある。15_1〜
15_kはk個(k=m×n)の非線形処理手段で、直
交変換手段14に接続され、直交変換された後のデータ
に対して非線形処理を施して雑音成分を抽出するもので
ある。16は直交逆変換手段で、非線形処理手段15_
1〜15_kに接続され、雑音成分として抽出されたデ
ータを直交逆変換するものである。
In FIG. 1, reference numeral 14 denotes an orthogonal transformation means which is connected to the serial / parallel conversion means 13 and performs orthogonal transformation on the pixel block data generated by the serial / parallel conversion means 13. . In the present embodiment, the orthogonal transformation by the orthogonal transformation means 14 is defined as a Hadamard transformation. The Hadamard transform has an advantage that the circuit configuration is simple and the circuit can be commonly used for the transform and the inverse transform. 15_1 ~
Reference numeral 15_k denotes k (k = m × n) non-linear processing units, which are connected to the orthogonal transform unit 14 and perform a non-linear process on the orthogonally transformed data to extract noise components. Numeral 16 denotes an orthogonal inverse transform means, which is a nonlinear processing means 15_.
1 to 15 — k, which perform orthogonal inverse transform on data extracted as noise components.

【0024】17は並列・直列変換手段で、直交逆変換
手段16に接続され、直交逆変換された水平方向にmサ
ンプル、垂直方向にnラインの時間的に並列なデータ
(画素ブロックのデータ)を、異なるブロック間で重な
りあうサンプル点同士でその平均値をとる(積分操作)
ことで、時間的に直列なデータに変換する。ここで、並
列・直列変換手段17の構成例について説明する。図3
は並列・直列変換手段17の構成図で、並列・直列変換
手段17は(n−1)個のライン遅延手段207と(m
−1)×n個の1サンプル遅延手段201〜206と
(m×n−1)個の加算手段208〜214と1/(m
×n)の利得を有する平均手段215からなる。
Numeral 17 denotes parallel / serial conversion means, which is connected to the orthogonal inverse conversion means 16 and is composed of m samples in the horizontal direction and n lines in the vertical direction, which are temporally parallel data (pixel block data). Is the average of sample points that overlap each other between different blocks (integration operation)
Thus, the data is converted into serial data in time. Here, a configuration example of the parallel / serial conversion means 17 will be described. FIG.
Is a configuration diagram of the parallel-to-serial conversion means 17. The parallel-to-serial conversion means 17 includes (n-1) line delay means 207 and (m
−1) × n one-sample delay means 201 to 206 and (m × n−1) addition means 208 to 214 and 1 / (m
.Times.n).

【0025】図1において、18は減衰手段で、並列・
直列変換手段17に接続され、並列・直列変換手段17
で積分されたデータの利得を下げるものである。19は
第二の減算手段で、入力端子10、減衰手段18及びフ
レーム遅延手段11に接続され、入力映像信号から、減
衰手段18の出力データ、すなわち雑音成分を減算し、
入力映像信号から雑音成分を除去するものである。
In FIG. 1, reference numeral 18 denotes a damping means,
The parallel / serial conversion means 17 is connected to the serial conversion means 17.
To reduce the gain of the data integrated by. Reference numeral 19 denotes second subtraction means, which is connected to the input terminal 10, the attenuation means 18 and the frame delay means 11, and subtracts output data of the attenuation means 18, that is, a noise component, from the input video signal,
This is to remove noise components from the input video signal.

【0026】20は適応制御手段で、直列・並列変換手
段13、非線形処理手段15_1〜15_k、減衰手段
18に接続される。ここで、適応制御手段20の構成例
について説明する。図4は適応制御手段20の構成図で
あり、図4において301は絶対値算出手段で、直列・
並列変換手段13に接続され、直列・並列変換されたk
個(k=m×n)の画素ブロックのデータの絶対値を算
出するものである。302はk個の絶対値の平均値算出
手段で、絶対値算出手段301に接続され、絶対値算出
手段301で算出された画素ブロックのk個のデータの
絶対値の平均値を算出するものである。303は第一の
制御手段で、平均値算出手段302、非線形処理手段1
5_1〜15_kに接続され、平均値算出手段302が
出力する絶対値平均値をもとに、非線形処理手段15_
1〜15_kの非線形処理のためのいき値を制御するも
のである。304は第二の制御手段で平均値算出手段3
02と減衰手段18に接続され、平均値算出手段302
が出力する絶対値平均値をもとに、減衰手段18での帰
還係数aを制御するものである。
Reference numeral 20 denotes an adaptive control unit, which is connected to the serial / parallel conversion unit 13, the non-linear processing units 15_1 to 15_k, and the attenuation unit 18. Here, a configuration example of the adaptive control means 20 will be described. FIG. 4 is a block diagram of the adaptive control means 20. In FIG.
K which is connected to the parallel conversion means 13
This is to calculate the absolute value of the data of the pixel blocks (k = m × n). Reference numeral 302 denotes an average value calculating unit for k absolute values, which is connected to the absolute value calculating unit 301 and calculates the average value of the absolute values of the k data of the pixel blocks calculated by the absolute value calculating unit 301. is there. Reference numeral 303 denotes a first control unit, which is an average value calculation unit 302, a non-linear processing unit 1
5_1 to 15_k, and based on the absolute value average value output from the average value calculating means 302, the nonlinear processing means 15_
It controls threshold values for nonlinear processing of 1 to 15 — k. Reference numeral 304 denotes a second control unit which is an average value calculation unit 3
02 and the attenuating means 18 and the average value calculating means 302
Control the feedback coefficient a in the attenuation means 18 based on the absolute value average value output by the control unit.

【0027】21はY/C切替信号線で、適応制御手段
20の第一の制御手段303及び第二の制御手段304
に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段303
及び第二の制御手段304における適応制御のパラメー
タの決定方法を、輝度(Y)信号領域と色(C)信号領
域で変える制御を行うためのものである。ここでTCI
方式とは、HDTVのMUSE方式で用いられている時
間領域多重方式のことである。
Reference numeral 21 denotes a Y / C switching signal line, which is a first control means 303 and a second control means 304 of the adaptive control means 20.
To the first control means 303 in the case of the TCI method.
And a control method for changing the method of determining the parameters of the adaptive control in the second control means 304 between the luminance (Y) signal area and the color (C) signal area. Where TCI
The system is a time domain multiplexing system used in the MUSE system of HDTV.

【0028】22は出力端子で第二の減算手段19に接
続され、雑音が除去された映像信号を出力する。
An output terminal 22 is connected to the second subtracting means 19 and outputs a video signal from which noise has been removed.

【0029】以上のように構成された第一の実施例の雑
音除去装置について、以下その動作を説明する。入力端
子10から雑音を含んだ映像信号が入力される。第一の
減算手段12で、フレーム遅延手段11が出力するNフ
レーム(N=1,2,・・・)遅延された信号と入力映
像信号との差分をとり、フレーム差分データを出力す
る。第一の減算手段12では、フレーム間で相関の小さ
い不規則な雑音及び映像信号の動き成分が検出される。
雑音を含まない静止領域では、第一の減算手段12の出
力は0である。
The operation of the noise eliminator of the first embodiment configured as described above will be described below. A video signal containing noise is input from the input terminal 10. The first subtractor 12 calculates a difference between the signal delayed by N frames (N = 1, 2,...) Output from the frame delayer 11 and the input video signal, and outputs frame difference data. The first subtraction means 12 detects irregular noise and motion components of the video signal having a small correlation between frames.
The output of the first subtraction means 12 is 0 in a static region containing no noise.

【0030】第一の減算手段12で検出された雑音及び
動き成分の時間的に直列なデータは、直列・並列変換手
段13で、(n−1)個のラインメモリと(m−1)個
のラッチにより、水平方向にmサンプル、垂直方向にn
ラインの時間的に並列なデータに変換される。今、例と
してm=4(サンプル)、n=2(ライン)として説明
する。直列・並列変換手段13で生成される時間的に並
列なブロックを行列の形で(数4)に示す。
The temporally serial data of the noise and the motion component detected by the first subtraction means 12 are converted by the serial / parallel conversion means 13 into (n-1) line memories and (m-1) line memories. , Latching m samples horizontally and n samples vertically
It is converted to the temporally parallel data of the line. Now, an example will be described where m = 4 (sample) and n = 2 (line). The time-parallel blocks generated by the serial / parallel conversion means 13 are shown in (Formula 4) in the form of a matrix.

【0031】[0031]

【数4】 (Equation 4)

【0032】ここで図5を用いて、x00〜x03、x10
13で構成される画素ブロックについて説明する。図5
は4×2の画素ブロックの構成図であり、x00を基準に
すると、x01、x02、x03は画面上で右へそれぞれ1サ
ンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデータで
あり、x10を基準にすると、x11、x12、x13は画面上
で右へそれぞれ1サンプル、2サンプル、3サンプル右
へ位置するデータである。また、x10〜x13はx00〜x
03に対して画面上で1ライン下へ位置するようなデータ
である。
Here, referring to FIG. 5, x 00 -x 03 , x 10-
It will be described pixel block composed of x 13. FIG.
Is a block diagram of the 4 × 2 pixel block, when referenced to x 00, x 01, x 02 , x 03 , each one sample to the right on the screen, two samples, be the data position to the 3 samples right When referenced to x 10, x 11, x 12 , x 13 are data located respectively one sample to the right on the screen, two samples, the three samples right. Also, x 10 to x 13 are x 00 to x
This data is located one line below the screen 03 .

【0033】直列・並列変換された4×2の画素ブロッ
クのデータxij(0≦i≦1,0≦j≦3)は直交変換
手段14でアダマール変換される。アダマール変換後の
データをyij(0≦i≦1,0≦j≦3)として、変換
式を(数5)に示す。
The data x ij (0 ≦ i ≦ 1, 0 ≦ j ≦ 3) of the 4 × 2 pixel block subjected to the serial / parallel conversion is subjected to the Hadamard transform by the orthogonal transform means 14. Assuming that the data after the Hadamard transform is y ij (0 ≦ i ≦ 1, 0 ≦ j ≦ 3), the conversion formula is shown in (Equation 5).

【0034】[0034]

【数5】 (Equation 5)

【0035】フレーム差分データxijにアダマール変換
を施すことで、水平方向及び垂直方向の相関が小さい不
規則な雑音成分は、例えば周波数特性の平坦な白色雑音
であるから、(数5)のy00〜y13にのそれぞれにアダ
マール変換前の1/8のレベルでほぼ均等に分配され
る。一方、映像信号の動き成分は周波数特性を持ってお
り、これをアダマール変換すると、(数5)のy00〜y
13の8成分のうちのある特定の成分に集中する。
By applying Hadamard transform to the frame difference data x ij , an irregular noise component having a small horizontal and vertical correlation is, for example, white noise having a flat frequency characteristic. Almost equally distributed to each of 00 to y 13 at 1/8 level before Hadamard transform. On the other hand, the motion component of the video signal has frequency characteristics, and when this is subjected to Hadamard transform, y 00 to y in (Equation 5)
Focus on one particular component of the 13 eight components.

【0036】次に適応制御手段20、非線形処理手段1
5_1〜15_kにおける動作を図4を用いて述べる。
前述したように、適応制御手段20は絶対値算出手段3
01と平均値算出手段302と第一の制御手段303と
第二の制御手段304から構成される。まず、絶対値算
出手段301では、時間的に並列化された4×2の画素
ブロックのデータの絶対値を算出する。次に算出された
絶対値に対して、平均値算出手段302で、その平均値
を算出する。この平均値を画面上の画素ブロック部分の
動き量とみなす。
Next, the adaptive control means 20, the nonlinear processing means 1
The operation in 5_1 to 15_k will be described with reference to FIG.
As described above, the adaptive control means 20 includes the absolute value calculating means 3
01, an average value calculation means 302, a first control means 303, and a second control means 304. First, the absolute value calculation unit 301 calculates the absolute value of the data of the 4 × 2 pixel block that is temporally parallelized. Next, the average value is calculated by the average value calculation means 302 with respect to the calculated absolute value. This average value is regarded as the motion amount of the pixel block on the screen.

【0037】次に第一の制御手段303は平均値算出手
段302の出力に基づいて、非線形処理手段15_1〜
15_kにおける、y00〜y13の8成分からなる画素ブ
ロックのデータに対する非線形処理のための閾値を生成
する。非線形処理手段15_1〜15_kの入出力特性
の例を図6に示す。入力が閾値以下の場合は線形特性
で、入力が閾値以上の場合は出力を閾値に設定するとい
う、いわゆる閾値をリミタ値とするリミタ操作を行う。
ここで、平均値算出手段302の出力が大きいものは、
フレーム差分データを映像信号の動き成分とみなして、
非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を小さくす
ることで、動き成分の信号の帰還量を小さくして動画像
の劣化を抑える。一方、平均値算出手段302の出力が
小さいものは、フレーム差分データを雑音成分とみなし
て非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きく
して、即ち雑音の帰還量を大きくして、雑音除去効果を
大きくする。
Next, the first control means 303 executes the nonlinear processing means 15_1 to 15_1 based on the output of the average value calculation means 302.
In 15_k, a threshold value is generated for non-linear processing on data of a pixel block composed of eight components y 00 to y 13 . FIG. 6 shows an example of the input / output characteristics of the non-linear processing means 15_1 to 15_k. When the input is equal to or less than the threshold, linear characteristics are performed, and when the input is equal to or greater than the threshold, an output is set to a threshold.
Here, the one with a large output of the average value calculation means 302 is
Considering the frame difference data as a motion component of the video signal,
By reducing the threshold value in the non-linear processing units 15_1 to 15_k, the amount of feedback of the signal of the motion component is reduced, and the deterioration of the moving image is suppressed. On the other hand, when the output of the average value calculation means 302 is small, the threshold value in the non-linear processing means 15_1 to 15_k is increased by regarding the frame difference data as a noise component, that is, the feedback amount of noise is increased, and the noise removal effect is increased. To increase.

【0038】ここで、第一の制御手段303における入
出力関係の一例を図7に示す。図7は、平均値算出手段
302の出力値、即ち8画素絶対値平均値と非線形処理
手段15_1〜15_kでの閾値との関係を示した図で
ある。ここで、映像信号がTCI方式の場合、図7に示
すように、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領
域で、平均値算出手段302と非線形処理手段15_1
〜15_kの閾値との関係を異なるものとすることもで
きる。
Here, an example of the input / output relationship in the first control means 303 is shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the output value of the average value calculation means 302, that is, the average value of the eight-pixel absolute values, and the threshold values of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k. Here, when the video signal is of the TCI system, as shown in FIG. 7, the average value calculating means 302 and the non-linear processing means 15_1 are used in the Y signal area and the C signal area by the Y / C switching signal 21.
The relationship with the threshold value of ~ 15_k may be different.

【0039】非線形処理手段15_1〜15_kにおい
て非線形処理された出力を、入力yijに対応させてy’
ijとする。直交逆変換手段16ではy’ijに対して(数
6)に示す4×2次のアダマール逆変換を施す。ここで
x’ijは直交逆変換手段16の出力である。
The outputs subjected to the non-linear processing in the non-linear processing means 15_1 to 15_k are converted to y 'in correspondence with the input yij.
ij. The orthogonal inverse transform means 16 performs a 4 × 2 order Hadamard inverse transform on y ′ ij as shown in ( Equation 6). Here, x ′ ij is the output of the orthogonal inverse transform means 16.

【0040】[0040]

【数6】 (Equation 6)

【0041】(数6)からも分かるように、係数1/8
の有無を除けばアダマール逆変換式はアダマール変換式
と同一である。
As can be seen from (Equation 6), the coefficient 8
The Hadamard inverse transformation equation is the same as the Hadamard transformation equation except for the presence or absence of.

【0042】次に、直交逆変換手段16でアダマール逆
変換されたデータは図3に示す並列・直列変換手段17
で、4×2個の時間的に並列な画素ブロックのデータ
x’ij(0≦i≦1,0≦j≦3)を時間的に直列な8
個のデータに変換し、更に異なる画素ブロックが重なり
あうサンプル点では、ブロック同士でその平均をとる。
Next, the data subjected to the Hadamard inverse transform by the orthogonal inverse transform means 16 is converted into the parallel / serial transform means 17 shown in FIG.
The data x ′ ij (0 ≦ i ≦ 1, 0 ≦ j ≦ 3) of 4 × 2 temporally parallel pixel blocks is temporally serialized into 8
At the sample point where different pixel blocks overlap each other, the average is taken between the blocks.

【0043】次いで、並列・直列変換されたデータに対
して、減衰手段18において、適応制御手段20が生成
する帰還係数を乗じる。適応制御手段20と減衰手段1
8の動作を図4を用いて説明する。絶対値算出手段30
1及び平均値算出手段302の動作は先程述べたものと
全く共通である。第二の制御手段304は、平均値算出
手段302の出力に応じて減衰手段18で利得、即ち帰
還係数a(0≦a<1)を制御する。ここで、平均値算
出手段302の出力、フレーム差分データを映像信号の
動き成分とみなして減衰手段18での帰還係数aを小さ
くして動画像の劣化を抑える。一方、平均値算出手段3
02の出力が小さいものは、雑音成分とみなして減衰手
段18で帰還係数aを大きくして、雑音除去効果を大き
くする。
Next, the parallel / serial converted data is multiplied by the feedback coefficient generated by the adaptive control means 20 in the attenuation means 18. Adaptive control means 20 and damping means 1
8 will be described with reference to FIG. Absolute value calculation means 30
The operations of 1 and the average value calculating means 302 are completely the same as those described above. The second control unit 304 controls the gain, that is, the feedback coefficient a (0 ≦ a <1) by the attenuation unit 18 according to the output of the average value calculation unit 302. Here, the output of the average value calculating means 302 and the frame difference data are regarded as the motion components of the video signal, and the feedback coefficient a in the attenuating means 18 is reduced to suppress the deterioration of the moving image. On the other hand, the average value calculating means 3
The output of No. 02 is regarded as a noise component and the feedback coefficient a is increased by the attenuating means 18 to increase the noise removal effect.

【0044】第二の制御手段304における入出力関係
の一例を図8に示す。図8は第二の制御手段304の入
出力特性図で、平均値算出手段302の出力値と減衰手
段18での帰還係数との関係を一例を示した図である。
ここで、図4に示すように、映像信号がTCI方式の場
合、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領域で、
8画素絶対値平均値と減衰手段の帰還係数閾値の関係を
異なるものとすることもできる。
FIG. 8 shows an example of the input / output relationship in the second control means 304. FIG. 8 is an input / output characteristic diagram of the second control unit 304, showing an example of the relationship between the output value of the average value calculation unit 302 and the feedback coefficient of the attenuation unit 18.
Here, as shown in FIG. 4, when the video signal is in the TCI system, the Y / C switching signal 21 is used for the Y signal area and the C signal area.
The relationship between the average value of the absolute values of the eight pixels and the feedback coefficient threshold of the attenuation means may be different.

【0045】最後に、第二の減算手段19で、減衰手段
において雑音として抽出されたデータを入力映像信号か
ら減算することで、出力端子22に動画像の劣化の少な
い、雑音除去された映像信号を得ることができる。
Finally, the data extracted as noise by the attenuating means is subtracted from the input video signal by the second subtracting means 19, so that the video signal from which the moving picture has little deterioration and the noise is removed is output to the output terminal 22. Can be obtained.

【0046】以上のように本実施例によれば、映像信号
が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出力を
Nフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレーム遅
延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段11か
らの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、時間
的に直列なフレーム差分データを、時間的に並列な画素
ブロックのデータに変換する直列・並列変換手段13
と、直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換され
たデータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15
_1〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直
交逆変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換され
たデータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデー
タを時間的に直列なデータに変換した後、複数のブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、非線形
処理手段15_1〜15_kのいき値及び減衰手段18
での帰還係数をフレーム差分信号に応じて制御する適応
制御手段20とを具備して構成することにより、動画像
の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方におけ
る雑音成分を効果的に除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the input terminal 10 to which the video signal is added and the frame delay means 11 for delaying the output of the second subtraction means by N frames (N = 1, 2,...) A first subtraction means 12 for calculating a difference between an input video signal and an output signal from the frame delay means 11; and a serial subtraction means for converting temporally serial frame difference data into temporally parallel pixel block data. Parallel conversion means 13
Orthogonal transformation means 14 for performing orthogonal transformation, and nonlinear processing means 15 for performing nonlinear processing on the orthogonally transformed data.
_ 1 to 15 _k, orthogonal inverse transform means 16 for performing orthogonal inverse transform on the nonlinearly processed data, and temporally parallel pixel block data on the orthogonal inverse transformed data. After converting the data, the parallel / serial conversion means 17 for averaging the overlapping data among a plurality of blocks, the attenuation means 18 for multiplying the time serialized data by a feedback coefficient, and Second subtraction means 19 for subtracting the extracted noise component, and threshold and attenuation means 18 of non-linear processing means 15_1 to 15_k
And the adaptive control means 20 for controlling the feedback coefficient in accordance with the frame difference signal, thereby effectively reducing noise components in both the moving region and the still region with little deterioration of the moving image. Can be removed.

【0047】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段303における入出力関係、第二の
制御手段304における入出力特性は図7及び図8に示
すものに限ったものではない。
Note that the non-linear processing means 15_1 to 15_k
Are not limited to those shown in FIG. 7. For example, the slope of a characteristic represented by a straight line may not be 1, and may have a characteristic represented by a non-linear line. The input / output relationship of the first control means 303 and the input / output characteristics of the second control means 304 are not limited to those shown in FIGS.

【0048】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
Further, in this embodiment, the data of the pixel block is defined as m samples in the horizontal direction and n lines (m and n are natural numbers) continuously in the vertical direction. , May be defined as n lines (where m, n, p, and q are natural numbers) at q-line intervals in the vertical direction. However, in this case, the line delay means used for the serial-parallel conversion means or the parallel-serial conversion means may use the q-line delay means, and the one-sample delay means may use the p-sample delay means.

【0049】次に第2の実施例について述べる。図9は
本発明の雑音除去装置の第2の実施例におけるブロック
図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the noise removing apparatus according to the present invention. Components having the same configuration and function as those of the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

【0050】40は適応制御手段であり、直交変換手段
14のk個(k=m×n)の出力に接続され、非線形処
理手段15_1〜15_kでの閾値及び減衰手段38で
の帰還係数(減衰量)の制御を行う。適応制御手段40
の構成を図10を用いて説明する。
Numeral 40 denotes an adaptive control means, which is connected to k outputs (k = m × n) of the orthogonal transform means 14 and has a threshold value in the nonlinear processing means 15_1 to 15_k and a feedback coefficient (attenuation) in the attenuation means 38. Control). Adaptive control means 40
Will be described with reference to FIG.

【0051】図10は適応制御手段40の構成図であ
り、401は分散値算出手段で、直交変換手段14に接
続され、直交変換手段14でアダマール変換されたデー
タの分散値を算出する。402は第一の制御手段であ
り、分散値算出手段401と非線形処理手段15_1〜
15_kに接続され、分散値算出手段401で算出され
た分散値に基づいて、非線形処理手段15_1〜15_
kでの閾値を制御する。403は第二の制御手段で、分
散値算出手段401と減衰手段18に接続され、分散値
算出手段401で算出された分散値に基づいて、減衰手
段18での帰還係数を制御する。
FIG. 10 is a block diagram of the adaptive control means 40. Reference numeral 401 denotes a variance value calculating means which is connected to the orthogonal transform means 14 and calculates the variance value of the data subjected to the Hadamard transform by the orthogonal transform means 14. Reference numeral 402 denotes a first control unit, which includes a variance value calculation unit 401 and nonlinear processing units 15_1 to 15_1.
15_k, and based on the variance value calculated by the variance value calculation means 401, the non-linear processing means 15_1 to 15_
Control the threshold at k. A second control unit 403 is connected to the variance value calculation unit 401 and the attenuation unit 18, and controls a feedback coefficient of the attenuation unit 18 based on the variance value calculated by the variance value calculation unit 401.

【0052】41はY/C切替信号線であり、適応制御
手段40の第一の制御手段403及び第二の制御手段4
04に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段4
03及び第二の制御手段404における適応制御のパラ
メータの決定方法を輝度(Y)信号領域と色(C)信号
領域で変える制御を行うためのものである。
Reference numeral 41 denotes a Y / C switching signal line, and the first control means 403 and the second control means 4 of the adaptive control means 40.
04 and the first control means 4 in the case of the TCI system.
03 and the second control means 404 for controlling the method of determining the parameters of the adaptive control between the luminance (Y) signal area and the color (C) signal area.

【0053】以上のように構成された本実施例の雑音除
去装置について、以下その動作を第1の実施例と比較し
ながら述べる。雑音を含んだ入力映像信号を入力端子1
0に加え、第一の減算手段12で、入力映像信号とフレ
ーム遅延手段11の出力信号との差分をとり、直列・並
列変換手段13で時間的に並列なm×n個のデータから
なる画素ブロックを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は、第1の
実施例と同一である。
The operation of the noise eliminator of the present embodiment configured as described above will now be described in comparison with the operation of the first embodiment. Input video signal including noise to input terminal 1
In addition to 0, the first subtraction means 12 calculates the difference between the input video signal and the output signal of the frame delay means 11, and the serial / parallel conversion means 13 converts the pixels consisting of m × n data in time parallel. A block is generated, and the orthogonal transform unit 14 uses m × n
The operation up to the point where the next Hadamard transform is performed is the same as that of the first embodiment.

【0054】第1の実施例では、適応制御手段20の入
力は直列・並列変換手段13の出力に接続されていた
が、本第2の実施例では、適応変換手段40の入力は直
交変換手段14の出力に接続されている。本実施例の適
応制御手段40の動作を図10を用いて以下に説明す
る。分散値算出手段401によって、直交変換手段14
でアダマール変換されたデータから、(数7)に示す式
で分散を算出する。
In the first embodiment, the input of the adaptive control means 20 is connected to the output of the serial / parallel conversion means 13. In the second embodiment, however, the input of the adaptive conversion means 40 is connected to the orthogonal conversion means. 14 outputs. The operation of the adaptive control means 40 of this embodiment will be described below with reference to FIG. The variance value calculating unit 401 uses the orthogonal transform unit 14
From the data subjected to the Hadamard transformation, the variance is calculated by the equation shown in (Equation 7).

【0055】[0055]

【数7】 (Equation 7)

【0056】入力信号が映像信号の動き成分の場合に
は、アダマール変換後のデータはk個の成分のうちのあ
る特定の成分に集中し、k個のデータ同士を比較すると
値のバラツキ度合いが大きいので分散値は大きくなる。
一方、入力信号が不規則な雑音成分の場合には、アダマ
ール変換後のデータはk個の成分にほぼ均等に分配され
るのでk個のデータ同士の値のバラツキ度合いは小さい
ので分散値は小さくなる。
When the input signal is a motion component of a video signal, the data after Hadamard transform concentrates on a specific component among the k components, and when the k data are compared with each other, the degree of variation in the value is reduced. Since it is large, the variance value is large.
On the other hand, when the input signal is an irregular noise component, the data after the Hadamard transform is distributed almost equally to k components, and the variance value is small because the degree of variation in the values of the k data is small. Become.

【0057】従って、分散値が大きい場合には、フレー
ム差分データを映像信号の動き成分と見なして、第一の
制御手段402で非線形処理手段15_1〜15_kで
の閾値を小さくすることで、動き成分の帰還量を小さく
するよう制御して、動画像の劣化が起こらないようにす
る。更に、分散値が大きい場合には第二の制御手段40
3で減衰手段18での帰還係数を小さくするように制御
して、動画像の劣化が起こらないようにする。
Therefore, when the variance is large, the frame difference data is regarded as the motion component of the video signal, and the threshold value of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k is reduced by the first control means 402, so that the motion component is reduced. Is controlled so as to reduce the amount of feedback, so that deterioration of the moving image does not occur. Further, if the variance is large, the second control means 40
In step 3, the feedback coefficient in the attenuating means 18 is controlled to be small so that the moving image does not deteriorate.

【0058】分散値が小さい場合には、フレーム差分デ
ータを雑音と見なして、第一の制御手段402で非線形
処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きくすること
で、雑音の帰還量を大きくするように制御して、雑音成
分を有効に除去するようにする。更に、分散値が小さい
場合には第二の制御手段403で減衰手段38での帰還
係数を大きくするように制御することで、雑音成分を有
効に除去するようにする。
When the variance is small, the frame difference data is regarded as noise, and the first control means 402 increases the threshold value of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k so that the feedback amount of noise is increased. To effectively remove noise components. Further, when the variance is small, the second control unit 403 controls the feedback coefficient of the attenuation unit 38 to be large, so that the noise component is effectively removed.

【0059】第2の実施例でも、第1の実施例と同様
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号41を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, in the case of the TCI system, the variance value and the nonlinear processing means are used in the Y signal area and the C signal area using the Y / C switching signal 41. The relationship between the thresholds 15_1 to 15_k may be changed between the two types of characteristics, or the relationship between the dispersion value and the feedback coefficient of the attenuation unit 18 may be changed between the two types of characteristics.

【0060】図11に、第一の制御手段402の入出力
特性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値との関係の一
例を示す。また、図12に、第二の制御手段の入出力特
性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と減
衰手段18の帰還係数との関係の一例を図12に示す。
FIG. 11 shows an example of the input / output characteristics of the first control means 402, that is, the relationship between the variance value calculated by the variance value calculation means 401 and the threshold values of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k. FIG. 12 shows an example of the input / output characteristics of the second control means, that is, an example of the relationship between the variance value calculated by the variance value calculation means 401 and the feedback coefficient of the attenuation means 18.

【0061】直交変換手段16、並列・直列変換手段1
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
The orthogonal transform means 16 and the parallel / serial transform means 1
7 is the same as that of the first embodiment. The control of the feedback coefficient of the attenuation means 18 is as described above. The operation of the second subtraction means 19 is the same as in the first embodiment.

【0062】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出
力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレー
ム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、
時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブロッ
クのデータに変換する直列・並列変換手段13と、直交
変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデータ
に対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1〜1
5_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆変換
を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデータ
に対して、時間的に並列なブロックデータを時間的に直
列なデータに変換したあと複数のブロック間で重なり合
うデータの平均をとる並列・直列変換手段17と、時間
的に直列化されたデータに対して帰還係数を乗じる減衰
手段18と、入力映像信号から、抽出された雑音成分を
差し引く第二の減算手段19と、非線形処理手段15_
1〜15_kの閾値、及び減衰手段18での帰還係数を
直交変換後のデータに応じて制御する適応制御手段40
とを具備することにより、動領域画像の劣化が少ない状
態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果
的に除去できる。
As described above, according to this embodiment, the input terminal 10 to which the input video signal is added and the frame delay means for delaying the output of the second subtraction means by N frames (N = 1, 2,...) 11, input video signal and frame delay means 1
First subtraction means 12 for taking the difference between the output signals from 1 and 2;
Serial / parallel conversion means 13 for converting temporally serial frame difference data into parallel pixel block data, orthogonal transformation means 14 for performing orthogonal transformation, and non-linear processing for performing non-linear processing on the orthogonally transformed data Means 15_1 to 1
5_k, orthogonal inverse transform means 16 for performing orthogonal inverse transform on the non-linearly processed data, and time-parallel block data converted to time serial data for the orthogonal inverse transformed data. Further, a parallel / serial conversion means 17 for averaging data overlapping among a plurality of blocks, an attenuation means 18 for multiplying the time serialized data by a feedback coefficient, and a noise component extracted from the input video signal Subtracting means 19 for subtracting
Adaptive control means 40 for controlling the threshold values of 1 to 15_k and the feedback coefficient in attenuation means 18 according to the data after the orthogonal transformation.
With this arrangement, it is possible to effectively remove noise components in both the moving region and the still region with little deterioration of the moving region image.

【0063】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段402における入出力関係、第二の
制御手段403における入出力特性は図11及び図12
に示すものに限ったものではない。
The non-linear processing means 15_1 to 15_k
Are not limited to those shown in FIG. 7. For example, the slope of a characteristic represented by a straight line may not be 1, and may have a characteristic represented by a non-linear line. The input / output relationship of the first control means 402 and the input / output characteristics of the second control means 403 are shown in FIGS.
However, the present invention is not limited to the above.

【0064】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
Further, in this embodiment, the data of the pixel block is defined as m samples in the horizontal direction and n lines (m and n are natural numbers) continuously in the vertical direction. , May be defined as n lines (where m, n, p, and q are natural numbers) at q-line intervals in the vertical direction. However, in this case, the line delay means used for the serial-parallel conversion means or the parallel-serial conversion means may use the q-line delay means, and the one-sample delay means may use the p-sample delay means.

【0065】次に第3の実施例について述べる。図13
は本発明の雑音除去装置の第3の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, a third embodiment will be described. FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a third embodiment of the noise elimination device according to the present invention. Components having the same configuration and function as those of the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

【0066】62は雑音振幅検出手段であり、直列・並
列変換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図15に雑音振幅検出手段62の構成を示
す。図15において、601はハイパスフィルタで、フ
レーム差分信号の高域成分の雑音を抽出する。602は
絶対値算出手段で、ハイパスフィルタ601の出力の絶
対値をとる。603は平滑化手段で絶対値算出手段60
2の出力波形を平滑化して、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図14に適応制御手段60の構成を示す。
図1の第1の実施例では、適応制御手段10は、直列・
並列変換手段13の出力だけを用いて非線形処理手段1
5_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を適
応制御していた。しかし第3の実施例では、図14に示
すように、適応制御手段60は、直列・並列変換手段1
3の出力と雑音振幅検出手段62の検出値とを用いて、
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と減衰手段1
8の帰還係数とを適応制御する。
Reference numeral 62 denotes a noise amplitude detecting means which is connected to the serial / parallel conversion means 13 and detects the amplitude of the noise component. FIG. 15 shows the configuration of the noise amplitude detecting means 62. In FIG. 15, reference numeral 601 denotes a high-pass filter which extracts high-frequency component noise of a frame difference signal. Reference numeral 602 denotes an absolute value calculating unit that calculates the absolute value of the output of the high-pass filter 601. 603, a smoothing means;
2 is to smooth the output waveform and detect the amplitude of the noise component. FIG. 14 shows the configuration of the adaptive control means 60.
In the first embodiment of FIG. 1, the adaptive control means 10
Non-linear processing means 1 using only the output of parallel conversion means 13
The threshold values of 5_1 to 15_k and the feedback coefficient of the attenuation means 18 were adaptively controlled. However, in the third embodiment, as shown in FIG. 14, the adaptive control means 60 includes the serial / parallel conversion means 1.
3 and the detected value of the noise amplitude detecting means 62,
Threshold values of nonlinear processing means 15_1 to 15_k and attenuation means 1
8 is adaptively controlled.

【0067】61はY/C切替信号線で、図1の第1の
実施例におけるY/C切替信号線21と同一のものであ
る。
Reference numeral 61 denotes a Y / C switching signal line, which is the same as the Y / C switching signal line 21 in the first embodiment shown in FIG.

【0068】以上のように構成された雑音除去装置に関
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段13の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のデータからなる画素ブロックを生成し、直交変換手段
14でm×n次のアダマール変換を行うところまでの動
作は第1の実施例と同一である。
The operation of the noise eliminator configured as described above will be described below. An input video signal containing noise is added to an input terminal 10, a difference between the input video signal and an output signal of a frame delay unit 13 is obtained by a first subtraction unit 12, and a time-parallel conversion is performed by a serial / parallel conversion unit 13. The operations up to the point where a pixel block including m × n data is generated and the m × n-order Hadamard transform is performed by the orthogonal transform means 14 are the same as those in the first embodiment.

【0069】本第3の実施例では、雑音振幅検出手段6
2によって、フレーム差分信号に含まれる雑音成分の振
幅を検出し、この検出値をも適応制御手段60における
適応制御のパラメータとして用いるということが特徴で
ある。ここで雑音振幅検出手段と適応制御手段60の動
作を図14、図15、図16を用いて詳しく説明する。
In the third embodiment, the noise amplitude detecting means 6
2, the amplitude of the noise component included in the frame difference signal is detected, and this detected value is also used as a parameter for adaptive control in the adaptive control means 60. Here, the operations of the noise amplitude detecting means and the adaptive control means 60 will be described in detail with reference to FIGS.

【0070】図16(a)にハイパスフィルタ601の
入力波形、図16(b)にハイパスフィルタ601の出
力波形、図16(c)に絶対値算出手段602の出力波
形、図16(d)に平滑化手段603の出力波形を示
す。ハイパスフィルタ601では、フレーム差分信号に
含まれる高域成分の雑音成分を抽出する(図16
(b))。
FIG. 16A shows the input waveform of the high-pass filter 601, FIG. 16B shows the output waveform of the high-pass filter 601, FIG. 16C shows the output waveform of the absolute value calculating means 602, and FIG. 7 shows an output waveform of the smoothing means 603. The high-pass filter 601 extracts a high-frequency noise component included in the frame difference signal (FIG. 16).
(B)).

【0071】図16(a)に示すように、フレーム差分
信号に含まれる、雑音ではない信号成分Sは一般的に、
時間的に緩慢な変化をし、雑音成分Nは時間的に急激な
変化をするので、ハイパスフィルタにより雑音成分だけ
を取り出すことが可能である。絶対値算出手段602で
は、ハイパスフィルタ601で抽出された雑音成分の絶
対値をとる(図16(c))。次いで絶対値算出手段6
02の出力を平滑化手段に通すと図16(d)に示すよ
うな波形が得らる。そこで、図16(d)に示す波高値
hを雑音成分の振幅とする。平滑化手段603として
は、例えば周波数的に直流成分に近い通過帯域をもった
ローパスフィルタを用いれば良い。
As shown in FIG. 16A, the signal component S that is not noise and is included in the frame difference signal is generally
Since the noise component changes slowly in time and the noise component N changes abruptly in time, it is possible to extract only the noise component by the high-pass filter. The absolute value calculation means 602 takes the absolute value of the noise component extracted by the high-pass filter 601 (FIG. 16 (c)). Next, absolute value calculating means 6
When the output of No. 02 is passed through the smoothing means, a waveform as shown in FIG. 16D is obtained. Therefore, the peak value h shown in FIG. 16D is used as the amplitude of the noise component. As the smoothing means 603, for example, a low-pass filter having a pass band close to a DC component in frequency may be used.

【0072】適応制御手段60においては、絶対値算出
手段501でフレーム差の絶対値をとって、平均値算出
手段502でm×nブロックデータの平均をとるという
ところまでは第1の実施例と同一の動作である。この第
3の実施例の特徴は、第一の制御手段503が、平均値
算出手段502の出力と雑音振幅検出手段62の出力と
を用いて、非線形処理手段15_1〜15_kの閾値を
決定するということ、及び第二の制御手段504が、平
均値算出手段504の出力と、雑音振幅検出手段62の
出力手段とから、減衰手段18の帰還係数を決定すると
いうことである。
In the adaptive control means 60, the absolute value calculation means 501 calculates the absolute value of the frame difference, and the average value calculation means 502 calculates the average of m × n block data. The operation is the same. The feature of the third embodiment is that the first control unit 503 determines the threshold values of the nonlinear processing units 15_1 to 15_k using the output of the average value calculation unit 502 and the output of the noise amplitude detection unit 62. That is, the second control means 504 determines the feedback coefficient of the attenuation means 18 from the output of the average value calculation means 504 and the output means of the noise amplitude detection means 62.

【0073】図17に、第一の制御手段503の入出力
特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62の検出値hが
大きい時には閾値を大きくして雑音除去効果を大きく
し、検出値hが小さい時にはいき値を小さくして、雑音
除去効果を小さくする。また図18に第二の制御手段5
04の入出力特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62
の検出値hが大きい場合には、帰還係数を大きくして、
雑音除去効果を大きくし、検出値hが小さい場合には、
帰還係数を小さくして、雑音除去効果を小さくする。
FIG. 17 shows an example of the input / output characteristics of the first control means 503. When the detected value h of the noise amplitude detecting means 62 is large, the threshold value is increased to increase the noise removing effect, and when the detected value h is small, the threshold value is reduced to reduce the noise removing effect. FIG. 18 shows the second control means 5.
04 shows an example of the input / output characteristics. Noise amplitude detecting means 62
Is large, the feedback coefficient is increased,
When the noise removal effect is increased and the detection value h is small,
The noise reduction effect is reduced by reducing the feedback coefficient.

【0074】第3の実施例でも、第1の実施例と同様に
TCI方式の場合に、Y/C切替信号61を用いて、Y
信号領域とC信号領域で、画素ブロックのデータの絶対
値平均値と非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と
の関係を2種類の特性の間で変えてもよいし、上記絶対
値平均値と減衰手段18での帰還係数との関係を2種類
の特性の間で変えてもよい。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, in the case of the TCI system, the Y / C
In the signal area and the C signal area, the relationship between the average value of the absolute value of the pixel block data and the threshold value of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k may be changed between two types of characteristics. The relationship with the feedback coefficient in the means 18 may be changed between the two types of characteristics.

【0075】直交逆変換手段16、並列・直列変換手段
17の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18
の帰還係数の制御は前述した通りである。第二の減算手
段19の動作は第1の実施例と同一である。
The operations of the orthogonal inverse conversion means 16 and the parallel / serial conversion means 17 are the same as in the first embodiment. Damping means 18
The feedback coefficient is controlled as described above. The operation of the second subtraction means 19 is the same as in the first embodiment.

【0076】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子50と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数の画素ブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段59と、フレー
ム差分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振
幅検出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_k
の閾値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出
手段62での検出値とフレーム差分信号とに応じて制御
する適応制御手段60とを具備することにより、動領域
画像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方に
おける雑音を効果的に除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the input terminal 50 to which the input video signal is added and the second subtracting means 19
, An N frame (N = 1, 2,...), And a first subtraction unit 12 for obtaining a difference between an input video signal and an output signal from the frame delay unit 11.
Serial / parallel conversion means 13 for converting temporally serial frame difference data into parallel pixel block data;
Orthogonal transformation means 14 for performing orthogonal transformation, and non-linear processing means 15_1 for performing non-linear processing on the orthogonally transformed data
.About.15_k, orthogonal inverse transform means 16 for performing orthogonal inverse transform on nonlinearly processed data, and temporally parallel pixel block data with respect to orthogonal inverse transformed data. , A parallel-to-serial conversion means 17 for averaging data overlapping among a plurality of pixel blocks, an attenuating means 18 for multiplying the time-serialized data by a feedback coefficient, and extraction from the input video signal. Second subtraction means 59 for subtracting the obtained noise component, noise amplitude detection means 62 for detecting the amplitude of the noise component included in the frame difference signal, and nonlinear processing means 15_1 to 15_k.
The adaptive control means 60 for controlling the threshold value and the feedback coefficient of the attenuating means 18 according to the value detected by the noise amplitude detecting means 62 and the frame difference signal, so that the moving area image is less deteriorated. Thus, noise in both the moving region and the stationary region can be effectively removed.

【0077】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段503における入出力関係、第二の
制御手段504における入出力特性は図17及び図18
に示すものに限ったものではない。
The non-linear processing means 15_1 to 15_k
Are not limited to those shown in FIG. 7. For example, the slope of a characteristic represented by a straight line may not be 1, and may have a characteristic represented by a non-linear line. The input / output relationship of the first control means 503 and the input / output characteristics of the second control means 504 are shown in FIGS.
However, the present invention is not limited to the above.

【0078】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
Further, in this embodiment, the data of the pixel block is defined as m samples in the horizontal direction and n lines (m and n are natural numbers) continuously in the vertical direction. , May be defined as n lines (where m, n, p, and q are natural numbers) at q-line intervals in the vertical direction. However, in this case, the line delay means used for the serial-parallel conversion means or the parallel-serial conversion means may use the q-line delay means, and the one-sample delay means may use the p-sample delay means.

【0079】次に第4の実施例について述べる。図19
は本発明の雑音除去装置の第4の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, a fourth embodiment will be described. FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing a fourth embodiment of the noise elimination device of the present invention. Components having the same configuration and function as those of the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

【0080】62は雑音振幅検出手段で、直列・並列変
換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出するもの
である。雑音振幅検出手段62の内部構成は第3の実施
例の図15と同一である。80は適応制御手段であり、
直交変換手段14の出力に接続される。図20に第4の
実施例における適応制御手段80の構成を示す。図20
において、401は分散値算出手段であり、図10のも
のと同一である。702は第一の制御手段で、分散値算
出手段401の出力と雑音振幅検出手段62の検出値か
ら、非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を制御
するものである。703は第二の制御手段で、分散値7
02の出力と雑音振幅検出手段62の出力とを用いて、
減衰手段18での帰還係数を制御するものである。
Reference numeral 62 denotes a noise amplitude detecting means which is connected to the serial / parallel conversion means 13 and detects the amplitude of the noise component. The internal configuration of the noise amplitude detecting means 62 is the same as that of the third embodiment shown in FIG. 80 is an adaptive control means,
It is connected to the output of the orthogonal transform means 14. FIG. 20 shows the configuration of the adaptive control means 80 in the fourth embodiment. FIG.
In the figure, reference numeral 401 denotes a variance value calculating means, which is the same as that in FIG. Reference numeral 702 denotes first control means for controlling the threshold values of the non-linear processing means 15_1 to 15_k based on the output of the variance value calculation means 401 and the detection value of the noise amplitude detection means 62. 703 is a second control means, which has a variance value of 7;
02 and the output of the noise amplitude detecting means 62,
This is for controlling the feedback coefficient in the attenuation means 18.

【0081】81はY/C切替信号線で、図9の第2の
実施例におけるY/C切替信号線61と同一のものであ
る。
Reference numeral 81 denotes a Y / C switching signal line which is the same as the Y / C switching signal line 61 in the second embodiment shown in FIG.

【0082】以上のように構成された雑音除去装置に関
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段11の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のブロックデータを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は第2の実
施例と同一である。
The operation of the noise eliminator configured as described above will be described below. An input video signal including noise is applied to an input terminal 10, a difference between the input video signal and an output signal of the frame delay unit 11 is obtained by a first subtraction unit 12, and a time-parallel conversion is performed by a serial / parallel conversion unit 13. m × n block data is generated, and the orthogonal
The operation up to the point where the next Hadamard transform is performed is the same as that of the second embodiment.

【0083】また、雑音振幅検出手段62の動作は第3
の実施例で述べたものと同一である。本第4の実施例で
は、適応制御手段80が、雑音振幅検出手段62の出力
と直交変換手段14の出力とを用いて、非線形処理手段
15_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を
制御しているのが特徴である。
The operation of the noise amplitude detecting means 62 is the third
This is the same as that described in the embodiment. In the fourth embodiment, the adaptive control unit 80 controls the threshold values of the nonlinear processing units 15_1 to 15_k and the feedback coefficient of the attenuation unit 18 using the output of the noise amplitude detection unit 62 and the output of the orthogonal transformation unit 14. The feature is that it is.

【0084】以下、適応制御手段80の動作を詳しく述
べる。図20において、分散値算出手段が直交変換手段
14の出力の分散値を算出するところまでは第2の実施
例の適応制御手段40の動作と同一である。第4の実施
例では、第一の制御手段702及び第二の制御手段70
3の入出力特性は、雑音振幅検出手段62の検出値hと
分散値算出手段701との出力で決定されるのが特徴で
ある。図21に第一の制御手段702の入出力特性の一
例を、図22に第二の制御手段703の入出力特性の一
例を示す。
Hereinafter, the operation of the adaptive control means 80 will be described in detail. In FIG. 20, the operation up to the point where the variance value calculating means calculates the variance value of the output of the orthogonal transform means 14 is the same as the operation of the adaptive control means 40 of the second embodiment. In the fourth embodiment, the first control unit 702 and the second control unit 70
The input / output characteristic of No. 3 is characterized by being determined by the detection value h of the noise amplitude detection means 62 and the output of the variance value calculation means 701. FIG. 21 shows an example of the input / output characteristics of the first control means 702, and FIG. 22 shows an example of the input / output characteristics of the second control means 703.

【0085】雑音振幅検出手段62の検出値hが大きい
場合には、帰還係数を大きくして、雑音除去効果を大き
くし、検出値hが小さい場合には、帰還係数を小さくし
て、雑音除去効果を小さくする。
When the detection value h of the noise amplitude detection means 62 is large, the feedback coefficient is increased to increase the noise removal effect. When the detection value h is small, the feedback coefficient is reduced to reduce the noise removal effect. Reduce the effect.

【0086】第4の実施例でも、第1の実施例と同様
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号81を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
In the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, in the case of the TCI system, the variance value and the nonlinear processing means are used in the Y signal area and the C signal area by using the Y / C switching signal 81. The relationship between the thresholds 15_1 to 15_k may be changed between the two types of characteristics, or the relationship between the dispersion value and the feedback coefficient of the attenuation unit 18 may be changed between the two types of characteristics.

【0087】直交変換手段14、並列・直列変換手段1
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
The orthogonal transform means 14 and the parallel / serial transform means 1
7 is the same as that of the first embodiment. The control of the feedback coefficient of the attenuation means 18 is as described above. The operation of the second subtraction means 19 is the same as in the first embodiment.

【0088】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数のブロック間
で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手段1
7と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係数を
乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出された
雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、フレーム差
分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振幅検
出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_kの閾
値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出手段
62での検出値と直交変換手段14の出力とに応じて制
御する適応制御手段80を設けることにより、動領域画
像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方にお
ける雑音を効果的に除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the input terminal 10 to which the input video signal is added and the second subtracting means 19
, An N frame (N = 1, 2,...), And a first subtraction unit 12 for obtaining a difference between an input video signal and an output signal from the frame delay unit 11.
Serial / parallel conversion means 13 for converting temporally serial frame difference data into parallel pixel block data;
Orthogonal transformation means 14 for performing orthogonal transformation, and non-linear processing means 15_1 for performing non-linear processing on the orthogonally transformed data
.About.15_k, orthogonal inverse transform means 16 for performing orthogonal inverse transform on nonlinearly processed data, and temporally parallel pixel block data with respect to orthogonal inverse transformed data. Parallel / serial conversion means 1 for averaging data that overlaps among a plurality of blocks after conversion to
7, an attenuating means 18 for multiplying the data serialized in time by a feedback coefficient, a second subtracting means 19 for subtracting the extracted noise component from the input video signal, and a noise included in the frame difference signal. The noise amplitude detecting means 62 for detecting the amplitude of the component, and the threshold values of the nonlinear processing means 15_1 to 15_k and the feedback coefficient of the attenuating means 18 are determined according to the detection value of the noise amplitude detecting means 62 and the output of the orthogonal transform means 14. With the provision of the adaptive control means 80 for controlling the dynamic region image, noise in both the dynamic region and the static region can be effectively removed with little degradation of the dynamic region image.

【0089】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段702における入出力関係、第二の
制御手段703における入出力特性は図21及び図22
に示すものに限ったものではない。
Note that the non-linear processing means 15_1 to 15_k
Are not limited to those shown in FIG. 7. For example, the slope of a characteristic represented by a straight line may not be 1, and may have a characteristic represented by a non-linear line. The input / output relationship of the first control means 702 and the input / output characteristics of the second control means 703 are shown in FIGS.
However, the present invention is not limited to the above.

【0090】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
Further, in this embodiment, the data of the pixel block is defined as m samples in the horizontal direction and n lines (m and n are natural numbers) continuously in the vertical direction. , May be defined as n lines (where m, n, p, and q are natural numbers) at q-line intervals in the vertical direction. However, in this case, the line delay means used for the serial-parallel conversion means or the parallel-serial conversion means may use the q-line delay means, and the one-sample delay means may use the p-sample delay means.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の雑音除去
装置によれば、非線形処理の閾値、帰還係数といった雑
音成分抽出のためのパラメータを、雑音成分の値に応じ
て適応制御するので、動領域画像の劣化が少ない状態
で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果的
に除去できる。
As described above, according to the noise elimination device of the present invention, the parameters for noise component extraction such as the threshold value of nonlinear processing and the feedback coefficient are adaptively controlled in accordance with the value of the noise component. Noise components in both the moving region and the still region can be effectively removed in a state where the moving region image is less deteriorated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の雑音除去装置の第1の実施例における
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a noise elimination device according to the present invention;

【図2】直列・並列変換手段の一例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an example of a serial / parallel conversion unit.

【図3】並列・直列変換手段の一例を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing an example of a parallel / serial conversion unit.

【図4】第1の実施例に係る適応制御手段のブロック図FIG. 4 is a block diagram of an adaptive control unit according to the first embodiment;

【図5】画面上での画素ブロックのデータの概念を表す
FIG. 5 is a diagram showing a concept of data of a pixel block on a screen.

【図6】非線形処理手段の入出力特性を示す図FIG. 6 is a diagram showing input / output characteristics of a nonlinear processing unit.

【図7】第1の実施例の平均値算出手段出力と閾値との
関係を表す図
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between an output of an average value calculating unit and a threshold according to the first embodiment;

【図8】第1の実施例の平均値算出手段出力と帰還係数
との関係を表す図
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the output of the average value calculating means and the feedback coefficient according to the first embodiment;

【図9】本発明の雑音除去装置の第2の実施例における
ブロック図
FIG. 9 is a block diagram of a noise elimination device according to a second embodiment of the present invention;

【図10】第2の実施例に係る適応制御手段のブロック
FIG. 10 is a block diagram of an adaptive control unit according to a second embodiment.

【図11】第2の実施例の分散値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between an output of a variance value calculating unit and a threshold according to the second embodiment.

【図12】第2の実施例の分散値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an output of a variance value calculating unit and a feedback coefficient according to the second embodiment.

【図13】本発明の雑音除去装置の第3の実施例におけ
るブロック図
FIG. 13 is a block diagram of a third embodiment of the noise elimination device according to the present invention;

【図14】第3の実施例に係る適応制御手段のブロック
FIG. 14 is a block diagram of an adaptive control unit according to a third embodiment.

【図15】第3及び第4の実施例に係る雑音振幅検出手
段のブロック図
FIG. 15 is a block diagram of noise amplitude detection means according to the third and fourth embodiments.

【図16】雑音振幅検出手段の各部位での信号波形図FIG. 16 is a signal waveform diagram at each part of the noise amplitude detecting means.

【図17】第3の実施例の平均値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between an output of an average value calculating unit and a threshold according to the third embodiment.

【図18】第3の実施例の平均値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the output of the average value calculation means and the feedback coefficient according to the third embodiment.

【図19】本発明の雑音除去装置の第4の実施例におけ
るブロック図
FIG. 19 is a block diagram of a noise removing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図20】第4の実施例に係る適応制御手段のブロック
FIG. 20 is a block diagram of an adaptive control unit according to a fourth embodiment.

【図21】第4の実施例の分散値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
FIG. 21 is a diagram illustrating a relationship between an output of a variance value calculating unit and a threshold according to the fourth embodiment.

【図22】第4の実施例の分散値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
FIG. 22 is a diagram illustrating a relationship between an output of a variance value calculating unit and a feedback coefficient according to the fourth embodiment.

【図23】従来の雑音除去装置の構成を示すブロック図FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of a conventional noise elimination device.

【図24】従来例の非線形処理部の入出力特性を示す図FIG. 24 is a diagram showing input / output characteristics of a conventional nonlinear processing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 入力端子 11 フレーム遅延手段 12 第一の減算手段 13 直列・並列変換手段 14 直交変換手段 15_1〜15_k 非線形処理手段 16 直交逆変換手段 17 並列・直列変換手段 18 減衰手段 19 第二の減算手段 20 適応制御手段 21 Y/C切替信号 22 出力端子 40 適応制御手段 41 Y/C切替信号 60 適応制御手段 61 Y/C切替信号 80 適応制御手段 81 Y/C切替信号 101〜106 1サンプル遅延手段 107 ライン遅延手段 201〜206 1サンプル遅延手段 207 ライン遅延手段 208〜214 加算手段 215 平均手段 301 絶対値算出手段 302 平均値算出手段 303 第一の制御手段 304 第二の制御手段 401 分散値算出手段 402 第一の制御手段 403 第二の制御手段 501 絶対値算出手段 502 平均値算出手段 503 第一の制御手段 504 第二の制御手段 601 ハイパスフィルタ 602 絶対値算出手段 603 平滑化手段 701 分散値算出手段 702 第一の制御手段 703 第二の制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input terminal 11 Frame delay means 12 First subtraction means 13 Serial / parallel conversion means 14 Orthogonal conversion means 15_1-15_k Nonlinear processing means 16 Orthogonal inverse conversion means 17 Parallel / serial conversion means 18 Attenuation means 19 Second subtraction means 20 Adaptive control means 21 Y / C switching signal 22 output terminal 40 adaptive control means 41 Y / C switching signal 60 adaptive control means 61 Y / C switching signal 80 adaptive control means 81 Y / C switching signal 101-106 1-sample delay means 107 Line delay means 201 to 206 1 sample delay means 207 Line delay means 208 to 214 Addition means 215 Average means 301 Absolute value calculation means 302 Average value calculation means 303 First control means 304 Second control means 401 Dispersion value calculation means 402 First control means 403 Second control means 501 Absolute value calculation means 502 Average value calculation means 503 First control means 504 Second control means 601 High pass filter 602 Absolute value calculation means 603 Smoothing means 701 Dispersion value calculation means 702 First control means 703 Second control means

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−42472(JP,A) 特開 平3−79168(JP,A) 特開 平4−4676(JP,A) 特開 昭58−24275(JP,A) 特開 昭54−118724(JP,A) 特開 昭63−59273(JP,A) 特開 平1−215185(JP,A) 特開 平2−207676(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/14 - 5/217Continuation of the front page (56) References JP-A-55-42472 (JP, A) JP-A-3-79168 (JP, A) JP-A-4-4676 (JP, A) JP-A-58-24275 (JP) JP-A-54-118724 (JP, A) JP-A-63-59273 (JP, A) JP-A-1-215185 (JP, A) JP-A-2-207676 (JP, A) (58) Surveyed fields (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 5/14-5/217

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力映像信号に応動した信号を遅延させ
る遅延手段と、 前記入力映像信号と前記遅延手段の出力信号との差分信
号を得る第一の減算手段と、 前記第一の減算手段にて得られた前記差分信号に対して
直交変換を施す直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力に対して非線形処理を施す非線
形処理手段と、 前記非線形処理手段の出力に対して、前記直交変換手段
における直交変換に対する逆変換である直交逆変換を施
す直交逆変換手段と、 前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段と、 前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差分信
号を得る第二の減算手段と、 前記直交変換手段の出力に基づいて前記非線形処理手段
における非線形処理の閾値及び前記減衰手段での減衰量
の少なくとも一方を適応制御する適応制御手段とを備
え、 前記第二の減算手段の出力信号は、前記遅延手段にて遅
延され、前記第二の減算手段の出力信号を雑音が除去さ
れた信号として取り出し、 かつ、 適応制御手段は、 直交変換手段の出力について分散値を算出する分散値算
出手段と、 前記分散値算出手段の出力である分散値に基づいてフレ
ーム差分データが映像の動き成分であるか、雑音である
かを判断して非線形処理手段の閾値を変化させて動画の
劣化を起こさず雑音を除去するように制御する第一の制
御手段と、 前記分散値算出手段の出力である分散値に基づいてフレ
ーム差分データが映像の動き成分であるか、雑音である
かを判断して減衰手段の帰還量を変化させて動画の劣化
を起こさず雑音を除去するように制御する第二の制御手
段とを有する ことを特徴とする雑音除去装置。
A delay means for delaying a signal corresponding to an input video signal; a first subtraction means for obtaining a difference signal between the input video signal and an output signal of the delay means; Orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on the obtained difference signal; nonlinear processing means for performing nonlinear processing on an output of the orthogonal transformation means; and orthogonal transformation on an output of the nonlinear processing means. Orthogonal inverse transform means for performing orthogonal inverse transform which is inverse transform to orthogonal transform in the means, attenuating means for attenuating the output of the orthogonal inverse transform means, and a difference signal between the input video signal and the output signal of the attenuating means. And second adaptive subtraction means for adaptively controlling at least one of a threshold value of nonlinear processing in the nonlinear processing means and an attenuation amount in the attenuation means based on an output of the orthogonal transformation means. And a control means, an output signal of said second subtraction means is delayed by the delay unit, the extraction as a second signal from which noise has been removed the output signal of the subtracting means, and adaptive control means , the dispersion value calculation for calculating a variance value for the output of the orthogonal transform means
Means out, frame based on the variance value the is the output of the variance value calculating means
Is the motion component of the video or noise
The threshold value of the non-linear processing means
First control to eliminate noise without degradation
Control means and the variance value output from the variance value calculation means.
Is the motion component of the video or noise
Deterioration of the moving image by changing the amount of feedback of the attenuation means
Second control means to control noise and eliminate noise
And a step .
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