JP3004335B2 - ノイズ低減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビ，ビデオ，ビデオカメラ等の映像出力
のフィールドあるいはフレーム相関を利用することによ
って、動きのある画像においても残像等の原画像の劣化
をさせずにノイズを低減するノイズ低減装置に関し、特
に回路のメモリの低容量化に関するものであり、且つこ
のメモリを利用して静止画像及び出力が可能なノイズ低
減装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のノイズ低減装置としては、例えば特開昭61−15
8574号に示されているものである。第７図は従来のノイ
ズ低減装置を示すブロック図である。本図において１は
映像信号の入力端子、２は入力映像信号をアナログ信号
からデジタル信号に変換するA/D変換器、３は２つの入
力信号があり、一方の入力信号から他方の入力信号を減
算する減算回路、４は入力映像信号からノイズを低減し
た信号を１フレーム遅延させるフレームメモリである。
NTSCカラー映像信号の色信号は１フレーム毎に位相反転
しているため、その出力を補償するための色信号位相シ
フト回路５が設けられている。６は入力映像信号と１フ
レーム遅延した映像信号とを減算してフレーム差信号を
得る減算回路、７は直交変換の一種であるアダマール変
換を行い、フレーム差信号から縦方向成分，横方向成
分，斜め方向成分等周波数軸上での特徴抽出成分を取出
すアダマール変換回路である。アダマール変換回路７の
出力はノイズ成分と動き成分の分布が異なる。非線形処
理回路８はそのことを利用して後述するように低いレベ
ルの信号を取出すことによってノイズ成分を抽出するも
のである。非線形処理回路８から抽出されたノイズ信号
はアダマール変換されて得られたものであるから、アダ
マール逆変換回路９によってアダマール逆変換すること
により元の時間軸に戻される。10はフレームメモリ４よ
り得られるデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A
変換器である。11はD/A変換器10より得られるノイズ成
分が低減された映像信号を出力する出力端子である。

以上のように構成された従来のノイズ低減装置におい
て、入力端子１から映像信号を入力するとA/D変換部２
でデジタル信号に変換され、このデジタル信号は減算器
３を通ることにより後述の非相関成分が減算される。そ
して理想的にはノイズ成分を含まない映像信号成分とな
り、フレームメモリ４にストアされ１フレームの間遅延
される。この１フレーム分遅延した映像信号は現在のフ
レーム信号とは色信号の位相が反転しているため、色信
号位相シフト回路５によって位相補償され色信号の位相
のみを反転させられた後、減算器６によってクロマ位相
が等しい２つの映像信号の差信号（フレーム差信号）が
得られる。本来入力映像信号が静止画であるときこのフ
レーム差信号はノイズ成分そのものとなり、以下に説明
する回路を必要とせずノイズが抽出できる。しかし入力
映像信号が動きのある画像の場合には、このフレーム差
信号はフレーム相関のない信号成分（動き成分）とノイ
ズ成分とが合わさった信号となる。

以下このフレーム差信号に基づいてノイズ成分のみを
得る方法について述べる。このフレーム差信号はアダマ
ール変換回路７で低域成分，縦方向成分，横方向成分等
周波数軸上での特徴抽出成分に分けられる。この場合、
入力の１パターン絵素は第８図に示すような２×４次の
ものとすると、入力は となる。２×４次のアダマール変換の変換出力をF₂₄と
する。

上式により４×２次の入力絵素X₂₄からアダマール変
換の出力F₂₄が得られる。H₂,H₄は下記の通りである。

アダマール変換回路７からの出力は８成分の変換出力
となる。一方ノイズは相関性を持たないので、アダマー
ル変換回路７の出力の８成分の周波数にほぼ均等に分散
する。このアダマール変換回路７の出力におけるノイズ
レベルは周知の如く入力信号のノイズレベルに対応する
ものであるから、非線形処理回路８を通してこれらの各
成分から小レベルのノイズ成分のみを取出すことができ
る。この非線形処理回路８により抽出された各成分はア
ダマール変換により得られたものであるから、アダマー
ル逆変換回路９を通すことにより元の時間軸に戻され
る。ここで得た信号はフレーム相関を持たないフレーム
差信号からノイズ成分だけを抽出した信号である。従っ
て減算回路３に与えて入力映像信号からノイズ成分を引
くことによりノイズのないデジタル映像信号が得られる
ことになる。そしてフレームメモリ４にストアされ、１
フレーム遅延された信号をD/A変換器10で元のアナログ
信号に変換することにより、出力端子11から出力してい
る。

このような方法によるノイズ低減装置は、映像信号入
力における静止画ではもちろん、画像においても残像を
出さずにノイズを低減することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記のような構成では、アナログ信号か
らデジタル信号に変換したときの符号量が多いためフレ
ームメモリ４のメモ容量が大きく高価であるという問題
点があった。又符号量が多いために処理時間が長いとい
う問題点を有いていた。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、扱う符号量を少なくしノイズ低減処理の処
理軸関を削減したノイズ低減装置を提供すると共に、装
置上のフレームメモリにより静止画の記録及び出力が可
能なノイズ低減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〕

本願の請求項１の発明は入力信号を複数の特徴成分に
分解する特徴抽出手段と、特徴抽出手段の出力の少なく
とも１つの成分に対して情報圧縮を行い、情報圧縮を行
った成分とその他の特徴抽出手段の出力をそのまま出力
する情報圧縮手段と、信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分
遅延させるｎフィールド遅延手段と、情報圧縮手段の出
力信号とｎフィールド遅延手段により遅延させた映像信
号との差成分を得る第１の減算手段と、第１の減算手段
の出力信号のうち所定レベル以下のノイズ成分を抽出す
る非線形処理を行う非線形処理手段と、非線形処理手段
からの出力と情報圧縮手段の出力信号との差信号を得て
ｎフィールド遅延手段に入力信号として与える第２の減
算手段と、ｎフィールド遅延手段の出力信号、又は第２
の減算手段の出力信号を入力して元の信号成分に復号す
る信号復号手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。

又本願の請求項２の発明は入力信号をｍ（ｍ＞０）個
の複数の特徴成分に分解する特徴抽出手段と、特徴抽出
手段の出力の少なくとも１つの成分に対して情報圧縮を
行い、情報圧縮を行った成分とその他の特徴抽出手段の
出力をそのまま出力する情報圧縮手段と、信号をｎ（ｎ
＞０）フィールド分遅延させるｎフィールド遅延手段
と、情報圧縮手段の出力信号とｎフィールド遅延手段に
より遅延させた映像信号との差成分を得る第１の減算手
段と、第１の減算手段の出力のｍ個の各成分信号のうち
少なくとも１つの成分に対して所定レベル以下のノイズ
成分を抽出する非線形処理を行い、他のそのまま出力す
る非線形処理手段と、非線形処理手段からの出力と情報
圧縮手段の出力信号との差信号を得てｎフィールド遅延
手段に入力信号として与える第２の減算手段と、ｎフィ
ールド遅延手段の出力信号、又は第２の減算手段の出力
信号を入力して元の信号成分に復号する信号復号手段
と、を具備することを特徴とするものである。

又本願の請求項３の発明は入力信号を複数の特徴成分
に分解する特徴抽出手段と、特徴抽出手段の出力の少な
くとも１つの成分に対して情報圧縮を行い、情報圧縮を
行った成分とその他の特徴抽出手段の出力をそのまま出
力する情報圧縮手段と、情報圧縮手段の出力が与えられ
その情報圧縮された信号を切換えるスイッチ手段と、信
号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延させるｎフィールド
遅延手段と、情報圧縮手段の出力信号とｎフィールド遅
延手段により遅延させた映像信号との差成分を得る第１
の減算手段と、第１の減算手段の出力信号のうち所定レ
ベル以下のノイズ成分を抽出する非線形処理を行う非線
形処理手段と、非線形処理手段からの出力と情報圧縮手
段の出力信号との差信号を得てｎフィールド遅延手段に
入力信号として与える第２の減算手段と、ｎフィールド
遅延手段の出力信号、又は第２の減算手段の出力信号を
入力して元の信号成分に復号する信号復号手段と、を具
備し、スイッチ手段は、入力画像を静止画として出力す
るよう切換えられているときに情報圧縮手段の出力の直
接ｎフィールド遅延手段に与え、ノイズ低減信号として
出力するよう切換えられているときに情報圧縮手段の出
力を第1,第２の減算手段に与えることを特徴とするもの
である。

更に本願の請求項４の発明は入力信号をｍ（ｍ＞０）
個の複数の特徴成分に分解する特徴抽出手段と、特徴抽
出手段の出力の少なくとも１つの成分に対して情報圧縮
を行い、情報圧縮を行った成分とその他の特徴抽出手段
の出力をそのまま出力する情報圧縮手段と、情報圧縮手
段の出力が与えられその情報圧縮された信号を切換える
スイッチ手段と、信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延
させるｎフィールド遅延手段と、情報圧縮手段の出力信
号とｎフィールド遅延手段により遅延させた映像信号と
の差成分を得る第１の減算手段と、第１の減算手段の出
力のｍ個の各成分信号のうち少なくとも１つの成分に対
して所定レベル以下のノイズ成分を抽出する非線形処理
を行い、他はそのまま出力する非線形処理手段と、非線
形処理手段からの出力と情報圧縮手段の出力信号との差
信号を得てｎフィールド遅延手段に入力信号として与え
る第２の減算手段と、ｎフィールド遅延手段の出力信
号、又は第２の減算手段の出力信号を入力して元の信号
成分に復号する信号復号手段と、を具備し、スイッチ手
段は、入力画像を静止画として出力するよう切換えられ
ているときに情報圧縮手段の出力を直接ｎフィールド遅
延手段に与え、ノイズ低減信号として出力するよう切換
えられているときに情報圧縮手段の出力を第1,第２の減
算手段に与えることを特徴とするものである。

〔作用〕

このような特徴を有する本願の請求項１〜４の発明に
よれば、入力信号が特徴成分に分解された後各成分がビ
ット低減され、ビット低減された信号どうしのフレーム
間の差信号に非線形処理を行うことでノイズ成分を抽出
する。このようにして残像等の劣化がみられず処理する
符号量の少なくしてノイズ低減を行う。又情報量を低減
した信号を静止画として低容量のメモリに記録すること
ができ、その信号を再生出力することによってノイズ低
減装置を静止画出力装置として利用することができる。

〔実施例〕

第１図は本願の第１の実施例におけるノイズ低減装置
であり、従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説
明を省略する。本図においてA/D変換器２の出力は入力
デジタル信号を画像圧縮する画像データ圧縮器31に与え
られる。又直交変換によりビット低減された信号は入力
信号をｎフィールド遅延させるｎフィールド遅延手段、
例えば１フレーム分ストアするフレームメモリ32に与え
られる。又その出力は画像圧縮された信号を復号化する
信号復号手段、例えば画像データ復号化器33に与えられ
る。ここで減算器６はフレームメモリ32の信号と画像デ
ータ圧縮器31の信号との差成分を得る第１の減算手段を
構成している。減算器３は非線形処理回路８の出力と画
像データ圧縮の出力との減算を行う第２の減算手段を構
成している。

第２図は画像データ圧縮器31の詳細な構成を示すブロ
ック図である。本図において21は入力データをあるブロ
ックに分割するブロック分割回路、22は直交変換、例え
ばアダマール変換を行うアダマール変換回路、23はアダ
マール変換回路により変換されたデータを適当なビット
長に割当てる可変長符号化回路である。

第３図は画像データ復号化器33の詳細な構成を示すブ
ロック図である。24は各ビット長に符号化されていたも
のを復号化する復号化回路、25はアダマール逆変換によ
り周波数軸上の信号を元の時間軸上の信号に変換するア
ダマール逆変換回路、26はブロック化されている信号を
元の走査方向の信号に戻すブロック解除回路である。

まず２次元直交変換を用いた画像圧縮の符号化の方法
について説明する。第２図が一般的な画像データ圧縮器
のブロック図である。入力信号のデジタル画像データは
ブロック分割回路21で２次元のブロックに分割される。
ここで変換されるブロックのサイズは、例えば４×２画
素、８×８画素等が用いられる。このように分割された
データは直交変換の一種であるアダマール変換回路22で
２次元アダマール変換されることにより、様々な周波数
成分に分解される。ここで用いられる直交変換にはアダ
マール変換の他、離散余弦変換、Ｋ−Ｌ変換等があり、
これらの変換方式でも２次元の周波数成分の分解は可能
である。このアダマール変換後のデータは複数の周波数
成分に分解されており、人間の空間周波数の視感度特性
に基づき可変長符号化器23により符号化される。ここで
人間の空間周波数の視感度特性について詳述すると、人
間の視覚特性は高周波成分に対する分解能が低く、その
逆として低周波成分に対する分解能が高く。従って高周
波成分の情報量を少なくしても画像劣化を認識すること
ができないので、高調波成分の情報量を圧縮し画像圧縮
を行っている。ここでアダマール変換回路22は入力信号
を複数の特徴成分に分解する特徴抽出手段を構成してお
り、可変長符号化回路23は出力の少なくとも１つの成分
に対して情報を圧縮を行い、情報圧縮を行った成分及び
その他の成分を出力する情報圧縮手段を構成している。

例えば入力の１パターン絵素が第８図に示すような２
×４次の場合、入力は、 となり、出力成分は となる。

F₂₄＝H₂・X₂₄・H₄ 上式により４×２次の入力絵素X₂₄からアダマール変
換の出力F₂₄が得られる。H₂,H₄は下記の通りである。

一般に画像圧縮方法としては、入力映像信号X₂₄の各
１画素当たり８ビットとして、１パターン当たり８ビッ
ト×８＝64ビット入力に対して、直交変換後の出力信号
F₂₄の各成分に対するビット割当てを例えばF₀₀:8ビッ
ト,F₀₁:4ビット,F₂₀:4ビット,F₀₃:4ビット,F₁₀:4ビッ
ト,F₁₁:6ビット,F₁₂:3ビット,F₁₃:3ビットとすると、合
計１パターン当たり36ビットの情報量となり、ビット低
減により画像を圧縮することができる。

前述のように構成されたノイズ低減装置において、上
記のことを利用して以下その動作を説明する。入力端子
１から映像信号が入力されるとA/D変換器２でデジタル
信号に変換される。このデジタル信号は画像データ圧縮
器31に入りブロック分割回路21を通った後、アダマール
変換回路22でアダマール変換されることで周波数軸上で
特徴成分に分解される。アダマール変換された各々の成
分は可変長符号化器23で各々の成分に対してビット低減
されることにより、この装置全体の扱う情報量が削減さ
れ処理時間の短縮が可能となる。このビット低減された
各成分は減算器３を通ることにより後述の非相関成分が
減算され、理想的にはノイズ成分を含まないアダマール
変換映像周波数成分となる。そしてフレームメモリ32に
ストアされ、１フレーム走査期間の間遅延される。この
アダマール変換映像信号成分は先に可変長符号化器23で
ビット低減されているため、低容量のメモリを使用する
ことができる。この１フレーム分遅延した映像信号は１
フレーム後の入力信号と比べて色信号の位相が反転して
いるため、色信号位相シフト回路５によって位相補償さ
れ色信号の位相のみが反転されられた後、減算器６によ
り色信号の位相が等しい２つの映像信号の差信号（アダ
マール変換フレーム差信号）が得られる。本来入力映像
信号が停止画であるとき、このビット低減されたアダマ
ール変換フレーム差信号はノイズ成分そのものとなり、
以下に説明する回路を必要とせずノイズ抽出ができる。
しかし入力映像信号が動きのある画像であると、このビ
ット低減されたフレーム差信号は入力信号に対しフレー
ム相関のない信号成分（つまり動き成分）とノイズ成分
とが合わさった信号となる。

以下このビット低減されたアダマール変換フレーム差
信号成分からノイズ成分のみを得る方法について述べ
る。このアダマール変換フレーム差信号はアダマール変
換回路22で低減成分，縦方向成分，横方向成分等、周波
数軸上での特徴抽出成分に分けられている。ノイズは相
関性を持たないので、アダマール変換フレーム差信号の
各成分の周波数にほぼ均等に分散する。ここでこのアダ
マール変換フレーム差信号の出力におけるノイズレベル
は周知の如く入力信号のノイズレベルに対応するもので
あるから、非線形処理回路８を通して小レベル成分のみ
を取出すことにより、略ノイズ成分のみを取出すことが
できる。このようにここで得た信号はフレーム相関を持
たないアダマール変換フレーム差信号から略ノイズ成分
だけを抽出したもので、前述したように減算回路３に与
えられ、入力映像信号から略ノイズ成分を引くことによ
りノイズのないデジタル映像信号が得られることにな
る。そしてこのデジタル映像信号はフレームメモリ32に
ストアされ、１フレーム分ずつ遅延した信号が得られ
る。この信号はアダマール変換され、且つ可変ビット長
に符号化されているものであるから、画像データ復号化
器33に入り復号化回路24で元のビット長に復号化され
る。この信号はアダマール変換された信号成分であるか
らアダマール逆変換回路25で逆変換され元の時間軸に戻
され、その後出力信号はブロック解除回路26でブロック
上の入力パターンを元の走査線方向のデータにされる。
最後にD/A変換器10でデジタル映像信号が元のアナログ
信号に変換された後、出力端子11から出力される。本実
施例ではフレームメモリ32に代えて１フィールド分の画
像データを記憶するフィールドメモリでも実施すること
ができる。

第４図は本願の第２実施例におけるノイズ低減装置で
ある。第２の実施例は第１の実施例を応用展開し、非線
形処理回路を複数とし２次元アダマール変換の各成分毎
に独立に非線形処理を行うものである。第２の実施例の
ブロック図において第１の実施例のブロック図と同じ符
号を付けたものは同一で同じ動作をする。41はシリアル
に送られてきた各信号成分をパラレルの信号として取出
すマルチプレクサ回路である。42はアダマール変換され
たｍ個の各成分毎に非線形処理を行う非線形処理回路群
である。

直交変換の一種であるアダマール変換は第１の実施例
の説明で示したように画像圧縮に用いられ、入力画像に
対し周波数軸上で情報圧縮することができる。前述のよ
うに構成されたノイズ低減装置において、第１の実施例
と重複する動作説明は省略し、第１の実施例と異なる動
作について以下説明する。

ビット低減されたアダマール変換フレーム差信号成分
からノイズ成分のみを得る方法として、このアダマール
変換フレーム差信号はアダマール変換回路22で低域成
分，縦方向成分，横方向成分等周波数軸上での特徴抽出
成分に分けられている。ノイズは相関性を持たないので
アダマール変換フレーム差信号の成分の周波数にほぼ均
等に分散する。このアダマール変換フレーム差信号の出
力におけるノイズレベルは、周知の如く入力信号のノイ
ズレベルに対応するものである。ここで非線形回路の特
性について詳述する。一般にアダマール変換差信号の各
々の成分は可変長符号化器23で異なったビット長に符号
化されているため、各成分に含まれるノイズ成分のビッ
ト長も異なる。従って各々の成分に対する非線形処理の
特性を可変にすることにより、ビットレベルの異なる各
成分からノイズを効率よく取出すことができる。又一般
に入力映像信号の動きは横方向の動きが多く縦方向の動
きが少ない特性を持っているため、縦方向の周波数成分
については非線形処理の特性を大きくとり大きなS/N改
善を行う（この場合残像は余り目立たない）。逆に横方
向の周波数成分については非線形処理の特性を小さくと
ることによってS/N改善を小さくして残像効果が起こり
難くすることで残像劣化の小さいS/N改善を行うことが
できる。このように非線形処理回路群42を各々の成分で
変化させることで、これらの各成分から小レベルの略レ
ベル成分のみを効率よく取出すことができる。ここで得
た信号はフレーム相関を持たないフレーム差信号から略
ノイズ成分だけを抽出したもので、第１の実施例と同様
に減算回路３に供給され、入力映像信号から略ノイズ成
分を引くことによりノイズのない信号成分が得られるこ
とになる。以下第１の実施例と同様の回路を通ることに
より、ノイズ低減された出力映像信号が出力端子11から
出力される。

第１の実施例及び第２の実施例では、メモリはフレー
ムメモリを用いて行うが、映像出力はフレーム相関と同
様にフィールド相関も大きい。そのため第１の実施例及
び第２の実施例はフレームメモリに代えてフィールドメ
モリを用いても実現することができる。

第５図は本願の第３の実施例におけるノイズ低減装置
である。この実施例は第１の実施例に静止画出力機能を
付加したものである。第５図のブロックは第１図と同一
の符号を付したものは同じ働きをする。51は回路の出力
を切換えるスイッチ回路である。直交変換の１種のアダ
マール変換は第１の実施例に示したとおり画像圧縮に用
いられ、入力画像に対し周波数軸上で情報圧縮すること
ができる。

前述のように構成されたノイズ低減装置において第１
の実施例と重複する動作説明は割愛し、第１の実施例と
異なる動作について以下説明する。この装置はスイッチ
回路51の切換えで大きく分けて２つの動作を行う。１は
ノイズ低減装置であり、もう１つは静止画出力装置であ
る。即ちこの装置はスイッチ回路51がオン状態のときノ
イズ低減装置として動作し、オフ状態のときは静止画出
力装置として動作する。

いまスイッチ回路51がオン状態の場合には画像データ
圧縮器31の出力は減算器３及び６に与えられる。この場
合には第１実施例と同一の動作をする。つまり周波数軸
上で特徴成分に分解されたアダマール変換フレーム差信
号から小レベルの略ノイズ成分を非線形処理回路８で取
出し、その略ノイズ成分を入力信号から減算することに
よりノイズ低減された出力映像信号を得る。

次にこの実施例の特徴とするスイッチ回路51がオフ状
態のときについて述べる。スイッチ回路51がオン状態か
らオフ状態となり、又はスイッチ回路51がオフ状態で入
力映像信号が入力端子１から入力されると、画像データ
はA/D変換され画像データ圧縮器31に入り画像圧縮され
る。この信号は画像データ圧縮器31内のブロック分割回
路21で直交変換される２次元ブロックに分割され、その
ブロックがアダマール変換回路22で周波数軸上で特徴成
分に分解された後、可変長符号化器23でビット低減され
る。このビット低減された信号はフレームメモリ32に１
フレーム期間の間ストアされ、フレームメモリ32上に記
録された信号は１フレーム分であるから静止画像として
フレームメモリ32から出力する。この出力成分は画像デ
ータ圧縮器31内の可変長符号化器21で各々の成分で異な
ったビット長に変換されているので復号化器24で元のビ
ット長の戻される。そしてアダマール逆変換回路25でア
ダマール逆変換され元の時間軸の信号に戻された後、ブ
ロック解除回路26で走査線と同様の信号列と戻される。
その後D/A変換器10でデジタル映像信号が元のアナログ
信号に変換されて出力端子11から静止画像として出力さ
れる。こうしてスイッチ回路51のオン，オフの切換えに
より同じ装置内でノイズ低減と静止画出力を行う。

又この実施例でスイッチ回路51がオフ状態のとき、入
力信号が略静止画像の場合に限りノイズ低減された略静
止画像を出力する回路としても用いることができる。以
下その場合の回路動作について説明する。スイッチ回路
51がオン状態からオフ状態となったとき、又はスイッチ
回路51がオフ状態のとき何フィールドかの略静止画像の
入力映像信号が順々に入力端子１から入力すると、この
回路はノイズ低減装置として動作し、この装置は実施例
１と同じ動作をする。何フィールドから入力映像信号が
ノイズ低減された後、最後のノイズ低減された出力信号
はフレームメモリ32に記録され画像データ復号化器33を
通って元の時間軸のデータになり、D/A変換器10でアナ
ログ信号に変換されノイズ低減された略静止画出力信号
を得る。

第６図は本願の第４の実施例におけるノイズ低減装置
である。この実施例は第２実施例と第３実施例の特徴を
組合せたものである。第６図のブロック図の各々の回路
は第１図に示す回路と同一の符号を付したもの同じ働き
をする。41はシリアルに送られてきた各信号成分をパラ
レルの信号として取出すマルチプレクサ回路である。42
はアダマール変換されたｍ個の各成分毎に非線形処理を
行う非線形処理回路群である。51は回路の出力を切換え
るスイッチ回路である。

直交変換の一種であアダマール変換は第１の実施例で
示した通りデジタルVTR等の画像圧縮に用いられ、入力
画像に対し周波数軸上で情報圧縮することができる。以
上のように構成されたノイズ低減装置において、以下そ
の動作を説明する。この実施例は第１実施例に第２実施
例の特徴と第３実施例の特徴を合成したものであり、第
３実施例と同様に２つの大きな特徴となる動作を行う。
その１つはノイズ低減であり、もう１つは静止画出力装
置である。

この装置は第３の実施例と同様に、スイッチ回路51が
オン状態のときノイズ低減装置として動作し、オフ状態
のときは静止画出力装置として動作する。

まず今スイッチ回路51がオン状態のときの動作説明を
行う。この場合は実施例２と同じ動作をする。つまり周
波数軸上で特徴成分に分解されたアダマール変換フレー
ム差信号から小レベルの略ノイズ成分を非線形処理回路
で取出し、その略ノイズ成分を入力信号から減算するこ
とによりノイズ低減された出力映像信号を得る。

次にスイッチ回路51がオフ状態のときについて述べ
る。このときこの装置は実施例３のスイッチ回路51がオ
フ状態のときと同様の動作を行い、入力信号が画像デー
タ圧縮器31でデータ量が圧縮され、その情報が低容量の
フレームメモリ32に記録され、その記録されたデータを
再生することで１フレーム分の映像信号を静止画として
出力する。

又この装置は入力映像が略静止画の場合に限りノイズ
低減静止画出力装置として動作することもできる。この
ときのこの装置は実施例３のノイズ低減静止画出力装置
と同様の動作を行う。

実施例1,実施例2,実施例3,実施例４は入力信号はコン
ポジット信号として述べたが、各実施例においてコンポ
ーネント信号でも実施することができる。この場合、色
信号位相シフト回路は不要となる。

又実施例1,実施例2,実施例3,実施例４は直交変換回路
としてアダマール変換回路を用いて周波数成分に分解し
ているが、離散余弦変換（DCT変換）,K−Ｌ変換等の他
の直交変換手段を用いても実現することができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、入力信号
を複数の特徴成分に分解して情報圧縮を行うことによっ
て画像データを保持するメモリの容量を従来の回路より
削減している。そしてこのデータの情報量を低減するこ
とによって処理する情報量を少なくすることができる。
又情報量を低減した信号を静止画として記録して静止画
を出力することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の実施例におけるノイズ低減
装置のブロック図、第２図は画像データ圧縮器のブロッ
ク図、第３図は画像データ復号化器のブロック図、第４
図は本発明による第２の実施例におけるノイズ低減装置
のブロック図、第５図は本発明による第３の実施例にお
けるノイズ低減装置のブロック図、第６図は本発明によ
る第４の実施例におけるノイズ低減装置のブロック図、
第７図は従来例におけノイズ低減装置のブロック図、第
８図は入力画素単位図である。 １……入力端子、２……A/D変換器、3,6……減算器、4,
32……フレームメモリ、５……色信号位相シフト回路、
7,22……アダマール変換回路、８……非線形処理回路、
9,25……アダマール逆変換回路、10……D/A変換器、11
……出力端子、21……ブロック分割回路、23……可変長
符号化回路、24……復号化回路、26……ブロック解除回
路、31……画像データ圧縮器、33……画像データ復号化
器、41……マルチプレクサ回路、42……非線形回路群、
51……スイッチ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/14 - 5/217 H04N 9/64 - 9/78

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を複数の特徴成分に分解する特徴
   抽出手段と、 前記特徴抽出手段の出力の少なくとも１つの成分に対し
   て情報圧縮を行い、情報圧縮を行った成分とその他の前
   記特徴抽出手段の出力をそのまま出力する情報圧縮手段
   と、 信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延させるｎフィール
   ド遅延手段と、 前記情報圧縮手段の出力信号と前記ｎフィールド遅延手
   段により遅延させた映像信号との差成分を得る第１の減
   算手段と、 前記第１の減算手段の出力信号のうち所定レベル以下の
   ノイズ成分を抽出する非線形処理を行う非線形処理手段
   と、 前記非線形処理手段からの出力と前記情報圧縮手段の出
   力信号との差信号を得て前記ｎフィールド遅延手段に入
   力信号として与える第２の減算手段と、 前記ｎフィールド遅延手段の出力信号、又は前記第２の
   減算手段の出力信号を入力して元の信号成分に復号する
   信号復号手段と、を具備することを特徴とするノイズ低
   減装置。
2. 【請求項２】入力信号をｍ（ｍ＞０）個の複数の特徴成
   分に分解する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段の出力の少なくとも１つの成分に対し
   て情報圧縮を行い、情報圧縮を行った成分とその他の前
   記特徴抽出手段の出力をそのまま出力する情報圧縮手段
   と、 信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延させるｎフィール
   ド遅延手段と、 前記情報圧縮手段の出力信号と前記ｎフィールド遅延手
   段により遅延させた映像信号との差成分を得る第１の減
   算手段と、 前記第１の減算手段の出力のｍ個の各成分信号のうち少
   なくとも１つの成分に対して所定レベル以下のノイズ成
   分を抽出する非線形処理を行い、他のそのまま出力する
   非線形処理手段と、 前記非線形処理手段からの出力と前記情報圧縮手段の出
   力信号との差信号を得て前記ｎフィールド遅延手段に入
   力信号として与える第２の減算手段と、 前記ｎフィールド遅延手段の出力信号、又は前記第２の
   減算手段の出力信号を入力して元の信号成分に復号する
   信号復号手段と、を具備することを特徴とするノイズ低
   減装置。
3. 【請求項３】入力信号を複数の特徴成分に分解する特徴
   抽出手段と、 前記特徴抽出手段の出力の少なくとも１つの成分に対し
   て情報圧縮を行い、情報圧縮を行った成分とその他の前
   記特徴抽出手段の出力をそのまま出力する情報圧縮手段
   と、 前記情報圧縮手段の出力が与えられその情報圧縮された
   信号を切換えるスイッチ手段と、 信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延させるｎフィール
   ド遅延手段と、 前記情報圧縮手段の出力信号と前記ｎフィールド遅延手
   段により遅延させた映像信号との差成分を得る第１の減
   算手段と、 前記第１の減算手段の出力信号のうち所定レベル以下の
   ノイズ成分を抽出する非線形処理を行う非線形処理手段
   と、 前記非線形処理手段からの出力と前記情報圧縮手段の出
   力信号との差信号を得て前記ｎフィールド遅延手段に入
   力信号として与える第２の減算手段と、 前記ｎフィールド遅延手段の出力信号、又は前記第２の
   減算手段の出力信号を入力して元の信号成分に復号する
   信号復号手段と、を具備し、 前記スイッチ手段は、入力画像を静止画として出力する
   よう切換えられているときに前記情報圧縮手段の出力の
   直接前記ｎフィールド遅延手段に与え、ノイズ低減信号
   として出力するよう切換えられているときに前記情報圧
   縮手段の出力を前記第１、第２の減算手段に与えること
   を特徴とするノイズ低減装置。
4. 【請求項４】入力信号をｍ（ｍ＞０）個の複数の特徴成
   分に分解する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段の出力の少なくとも１つの成分に対し
   て情報圧縮を行い、情報圧縮を行った成分とその他の前
   記特徴抽出手段の出力をそのまま出力する情報圧縮手段
   と、 前記情報圧縮手段の出力が与えられその情報圧縮された
   信号を切換えるスイッチ手段と、 信号をｎ（ｎ＞０）フィールド分遅延させるｎフィール
   ド遅延手段と、 前記情報圧縮手段の出力信号と前記ｎフィールド遅延手
   段により遅延させた映像信号との差成分を得る第１の減
   算手段と、 前記第１の減算手段の出力のｍ個の各成分信号のうち少
   なくとも１つの成分に対して所定レベル以下のノイズ成
   分を抽出する非線形処理を行い、他はそのまま出力する
   非線形処理手段と、 前記非線形処理手段からの出力と前記情報圧縮手段の出
   力信号との差信号を得て前記ｎフィールド遅延手段に入
   力信号として与える第２の減算手段と、 前記ｎフィールド遅延手段の出力信号、又は前記第２の
   減算手段の出力信号を入力して元の信号成分に復号する
   信号復号手段と、を具備し、 前記スイッチ手段は、入力画像を静止画として出力する
   よう切換えられているときに前記情報圧縮手段の出力を
   直接前記ｎフィールド遅延手段に与え、ノイズ低減信号
   として出力するよう切換えられているときに前記情報圧
   縮手段の出力を前記第1,第２の減算手段に与えることを
   特徴とするノイズ低減装置。