JP3291306B2

JP3291306B2 - インパルスノイズ除去装置

Info

Publication number: JP3291306B2
Application number: JP32709191A
Authority: JP
Inventors: 正樹須山
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 2002-06-10
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JPH05145801A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、衛星放送受信
機等のテレビジョン受信装置において、チューナの後で
映像信号に発生するインパルスノイズ、例えばメダカノ
イズを除去するための装置に係り、特に残留インパルス
ノイズをも除去して画質をより一層改善しようとするイ
ンパルスノイズ除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星放送の電波はマイクロ波帯であるた
め、降雨やアンテナへの積雪などにより受信レベルが低
下すると、受信信号のＣ／Ｎ（キャリア／ノイズ）が低
下する。Ｃ／Ｎが低下していくにしたがい、ＦＭ復調後
の映像信号のＳ／Ｎ（信号／ノイズ）が低下していき、
さらに、Ｃ／Ｎが低下して、スレッシュホールド値を超
えると、メダカノイズと呼ばれるインパルスノイズが発
生する。

【０００３】図６は映像信号に発生するメダカノイズの
波形を示すもので、（ａ）に示す階段状に輝度の変化す
る映像信号Ａに対して、（ｂ）に示すように、Ｃ／Ｎが
低下してメダカノイズＢが発生する。このメダカノイズ
が発生すると、輝度が数１００ｎ秒にわたり著しく高く
なったり低くなったりする。これをモニタ画面上で見る
と、白もしくは黒のメダカ状に見え、画像の質は大きく
損なわれる。このようなメダカノイズを除去するため
に、例えば、１９９０年８月財団法人テレビジョン学会
技術報告、Vol.１４，No.４２，Ｐ１６−１８に記載さ
れた図７に示すようなノイズ除去回路が知られている。
図７において、５１はディジタルノイズフィルタ、５２
は差分回路、５３は比較回路、５４は誤検出防止回路で
ある。まず、復調信号をＡＤ変換し、ディジタルノッチ
フィルタ５１で色副搬送波とディジタル音声副搬送波を
除去する。次に差分回路５２で映像信号の高域成分を取
り出す。レベル比較回路５３で信号をしきい値と比較
し、しきい値を越える画素をインパルスノイズの候補と
判定する。さらに誤検出を防ぐため回路５４で上下の画
素がインパルスノイズの候補でない場合に初めて、イン
パルスノイズと判定する。

【０００４】このノイズ除去回路を使用して、映像信号
の復調信号からメダカノイズを検出し、検出したメダカ
ノイズを含む画素を、１フィールドまたは１走査線前後
のメダカノイズを含まない画素で置き換えることにより
メダカノイズを除去している。具体的には、置き換える
画素を選択するとき、映像信号中に周波数多重されてい
る色副搬送波の位相が、画素を置き換えた後で連続とな
るように、図３に示すように、１フィールドまたは１走
査線前後の斜めの画素で置き換える必要がある。

【０００５】このようなフィールド内の水平および垂直
相関性からノイズを検出する従来のインパルスノイズ検
出回路では、メダカノイズの誤検出が生じ易い欠点があ
った。また、従来の回路では、複合映像信号のまま補間
しているので、色副搬送波の位相を合わせる必要があ
り、そのため、補間をする必要があり、隣接する斜めの
画素で補間しているので、補間の精度が悪いという問題
があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本出願人は先
に、上述したように受信信号のＣ／Ｎが低下し、インパ
ルスノイズが発生した場合の映像信号に対し、インパル
スノイズの検出および除去を正確かつ確実に行い、損な
われた画質の補償を精度良く行うことができるノイズ除
去回路を特願平３−１６３６２６号において提案した。
図３は上記ノイズ検出回路を含むテレビジョン受信装置
で、アンテナ１により受信された受信信号を、ＬＮＢ２
において、第１ＩＦ信号３に周波数変換し、チューナ４
に送る。チューナ４では、希望するチャンネルを選局
し、ＦＭ復調する。このチューナ４からは、映像信号
５、検波信号７、音声信号１１を出力する。検波信号７
は、ＦＭ復調直後の信号であり、この検波信号７をディ
エンファシスした後に、１５Hz三角波を除去し、さら
に、映像信号帯域のＬＰＦを通過させて映像信号５を得
る。ノイズリダクション回路６では、メダカノイズの検
出および除去を行なうが、その詳細な構成については後
述する。

【０００７】ノイズリダクション回路６において、メダ
カノイズを検出する際に、メダカノイズでない部分をメ
ダカノイズであると誤って検出する（誤検出する）場合
があり、この誤検出部分に対してノイズ除去動作を行な
うと、その部分の画質が損なわれる。そのため、誤検出
の発生確率を、メダカノイズの発生確率より充分小さく
しなければならない。また、メダカノイズの発生しない
Ｃ／Ｎ（例えば約６ｄＢ以下）が得られている場合に
は、ノイズリダクション回路６でのノイズ除去を禁止す
る必要がある。

【０００８】そのために、ノイズ検波回路８を設け、Ｃ
／Ｎを検出している。このノイズ検波回路８は、検波信
号７に含まれるノイズ成分のみを検波し、ノイズレベル
（例えば、１〜２Ｖ程度）に応じた電圧を得るものであ
り、その電圧からメダカノイズの発生するＣ／Ｎである
か否かを判定し、判定結果をノイズリダクション回路６
に、ノイズリダクション制御信号９として出力するもの
である。

【０００９】この制御信号９が、メダカノイズの発生す
るＣ／Ｎであることを示す場合は、ノイズリダクション
回路６において、映像信号中のメダカノイズ部分を検出
し、その部分の輝度を補間処理してノイズリダクション
映像信号１０としてモニタ１２に供給する。また、制御
信号９が、メダカノイズの発生しないＣ／Ｎであること
を示す場合は、チューナ４からの映像信号５を補間しな
いでそのままモニタ１２に供給する。一方、チューナ４
からの音声信号を従来と同様にモニタ１２に供給する。

【００１０】図４は上記ノイズリダクション回路の概略
構成を示す。同図において、チューナ４からのＦＭ復調
された映像信号５はＡ／Ｄ変換器１３により４ｆｓｃ
（約１４．３１８ＭHz）のサンプリング周波数でＡ／Ｄ
変換され、ＹＣ分離回路１４で輝度信号（Ｙ信号）とク
ロマ信号（Ｃ信号）に分離される。Ｙ信号はインパルス
ノイズ検出回路６−１に加えられて、このＹ信号により
インパルスノイズ（メダカノイズ）を検出し、その検出
結果に応じてノイズ補間回路６−２，６−３によってＹ
信号およびＣ信号に対し、ノイズ検出された画素をノイ
ズを含まない隣接画素で補間する。補間されたＹおよび
Ｃ信号はＹＣミックス回路３９でミックスされ、Ｄ／Ａ
変換回路４０でＤ／Ａ変換され出力される。

【００１１】図５はノイズリダクション回路６の具体的
構成例を示すブロック図で、１３はＡ／Ｄ変換器、１４
はＹＣ分離回路、１５は輝度信号、１６−１〜１６−４
はラインメモリ、１７は１Ｈ遅延輝度信号、１８は２Ｈ
遅延輝度信号、１９はフレームメモリ、２０はフレーム
遅延輝度信号、２１〜２３は差信号、２４−１〜２４−
３は絶対値回路、２５−１〜２５−３は比較回路、２６
はしきい値、２７は３入力ＡＮＤ回路、２８はメダカノ
イズ検出信号、２９は補間輝度信号、３０，３１はスイ
ッチ、３２はクロマ信号、３３は１Ｈ遅延クロマ信号、
３４は２Ｈ遅延クロマ信号、３５は位相反転回路、３６
は補間クロマ信号、３７，３８はスイッチ、３９はＹＣ
ミックス回路、４０はＤＡ変換器、４１−１〜４１−３
は減算器、４２−１〜４２−２は加算器、４３−１〜４
３−２は１／２乗算器を示す。

【００１２】図５において、チューナ４からの映像信号
５を、Ａ／Ｄ変換器１３を通した後、ＹＣ分離回路１４
で輝度信号１５とクロマ信号３２とに分離し、それぞれ
ラインメモリ１６−１〜１６−４に供給する。

【００１３】そして、ラインメモリ１６−１および１６
−２からそれぞれ１Ｈおよび２Ｈ遅延輝度信号１７およ
び１８を得る。一方、ラインメモリ１６−３〜１６−４
からそれぞれ１Ｈおよび２Ｈクロマ信号３３および３４
を得る。また、１Ｈ遅延輝度信号１７をフレームメモリ
１９に通してフレーム遅延輝度信号２０を得る。

【００１４】次に、１Ｈ遅延輝度信号ｎ（０）１７か
ら、２Ｈ遅延輝度信号ｎ（Ａ）１８、輝度信号ｎ（Ｂ）
１５およびフレーム遅延輝度信号ｎ（Ｃ）２０をそれぞ
れ減算器４１−１〜４１−３で減算し、それらの差信
号、すなわち、ｎ（０）−ｎ（Ａ）信号２１、ｎ（０）
−ｎ（Ｂ）信号２２、ｎ（０）−ｎ（Ｃ）信号２３を算
出し、それらの差信号を絶対値回路２４−１〜２４−３
に通して絶対値を求め、それぞれ比較回路２５−１〜２
５−３でしきい値２６との大小を判定し、その結果を３
入力ＡＮＤ回路の２７へ入力して得られるものがメダカ
ノイズ検出信号２８である。ここで、しきい値２６は実
験により最適値を設定する。

【００１５】メダカノイズが検出された際には、その検
出された部分を何らかの信号に置き換える動作つまり補
間が必要になる。そこで、図４の実施例では、輝度信号
１５と２Ｈ遅延輝度信号１８を加算器４２−１、１／２
乗算器４３−１に通して、それらの信号の平均値により
補間を行ない、これを補間輝度信号２９としてスイッチ
３０に入力する。

【００１６】スイッチ３０では、１Ｈ遅延輝度信号１７
と補間輝度信号２９とを、ＡＮＤ回路２７の出力である
メダカノイズ検出信号２８により選択し、出力する。ス
イッチ３１では、メダカノイズの発生しないＣ／Ｎにお
いては、１Ｈ遅延輝度信号１７を選択し、メダカノイズ
の発生するＣ／Ｎにおいては、スイッチ３０出力を選択
するよう前記図３のノイズ検出回路８から出力される公
知のノイズリダクション制御信号９により制御する。

【００１７】クロマ信号３２についても、メダカノイズ
が検出されたときには、補間を行なう必要がある。そこ
で、クロマ信号３２と２Ｈ遅延クロマ信号３４を加算器
４２−２、１／２乗算器４３−２に通して、それらの信
号の平均値を求め、それを、位相反転回路３５により位
相反転して補間クロマ信号３６を得、この信号３６と１
Ｈ遅延クロマ信号３３とをスイッチ３７，３８に入力
し、スイッチ３０と同期して動作するスイッチ３７にお
いて、メダカノイズ検出信号２８により選択して出力す
る。スイッチ３８は、スイッチ３１と同期しており、そ
の動作も全く同様である。

【００１８】ここで、補間クロマ信号３６を位相反転回
路３５により位相反転しているのは、ＮＴＳＣ方式で
は、クロマ信号は１ライン毎に位相が反転しているた
め、補間クロマ信号３６を１Ｈ遅延クロマ信号３３と同
位相にするためである。スイッチ３１および３８の出力
を、ＹＣミックス回路３９で複合した後、Ｄ／Ａ変換器
４０によりアナログ信号化し、ノイズリダクション映像
信号１０として出力する。

【００１９】ところで、上述したような衛星放送受信機
等に用いられているインパルスノイズの検出手段として
ライン相関およびフレーム相関を利用した場合に検出さ
れるインパルスノイズ検出信号は、設定したしきい値の
大小によってインパルスノイズ除去の効果に差があらわ
れる。

【００２０】図８はしきい値の大きさが異なった場合の
インパルスノイズ検出信号を示したものであり、同図
（ａ）と（ｂ）では、（ａ）の方が（ｂ）よりもしきい
値が大きい。ここで図８中の斜線部はインパルスノイズ
除去時に、除去されずに残る部分を示している。この部
分を便宜上、残留インパルスノイズと呼ぶことにする。
この残留インパルスノイズは、図８（ｂ）に示すように
しきい値を小さくすれば小さくなりインパルスノイズ除
去の効果は向上する。しかし、このようにすると、イン
パルスノイズでない部分をインパルスノイズであると誤
検出する確率が高くなり、インパルスノイズ除去後の画
像に誤検出歪を発生させ、画質を低下させる傾向が現わ
れてくる。そのため、前述した先願のノイズ除去回路に
おいても、しきい値は無限に小さな値とすることはでき
ず、ある程度の残留インパルスノイズを容認せざるを得
ないという問題があった。

【００２１】本発明の目的は従来のインパルスノイズ除
去装置では除去できなかった残留インパルスノイズを減
少させることにより、インパルスノイズ除去効果を更に
向上させることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインパルスノイズ除去装置は、受信アンテ
ナからの受信信号を復調し、検波信号および輝度情報を
含む映像信号を得る復調手段と、前記検波信号に含まれ
たノイズ成分レベルと所定基準レベルとの比較により、
前記映像信号に含まれたインパルスノイズ成分を検出
し、前記比較の結果に応じたノイズ検出信号を出力する
インパルスノイズ検出手段と、前記ノイズ検出信号に基
づくインパルスノイズ除去信号を出力するノイズ除去信
号出力手段と、前記インパルスノイズ除去信号に基づ
き、前記インパルスノイズを除去するインパルスノイズ
除去手段と、前記インパルスノイズ検出手段によるイン
パルスノイズの検出時間が所定時間以上の場合には、前
記インパルスノイズ除去手段によるノイズ除去時間を延
長するように制御する制御手段と、を備えたことを特徴
とする。

【００２３】

【作用】本発明のインパルスノイズ除去装置において
は、所定検出時間のノイズ検出信号が出力される。この
ノイズ検出信号の検出時間が所定時間以上の時には残留
インパルスノイズを含むと判定され、この残留インパル
スノイズを除去するように検出時間を延長し、時間延長
されたインパルスノイズ除去信号が出力される。

【００２４】

【実施例】以下図面に示す本発明の一実施例を説明す
る。衛星放送受信機のチューナでは、ほとんど全てがＰ
ＬＬ検波方式を用いている。このＰＬＬ検波方式の動作
中に発生するインパルスノイズの波形はほぼ一様の形状
を持っている。インパルスノイズの波形がほぼ一定であ
るので、インパルスノイズ検出のためのしきい値に応じ
て検出されるインパルスノイズ検出信号はほぼ一定の時
間幅ｔを持つことになる。従って上記インパルスノイズ
以外のノイズの時間幅は上記インパルスノイズ検出信号
の時間幅に比べてほとんどの場合において小さくなる。

【００２５】換言すれば、ノイズの検出時間幅が所定値
ｔの時、そのノイズは残留インパルスノイズを含むイン
パルスノイズと判定できる。従って図９に示すように、
時間幅ｔ１，ｔ２，ｔｅ１，ｔｅ２のノイズが検出され
た時、ｔ≒ｔ１≒ｔ２、ｔｅ１＜ｔ、ｔｅ２＜ｔであれ
ば時間幅ｔ１，ｔ２のノイズは上記インパルスノイズ、
ｔｅ１，ｔｅ２のノイズはそれ以外のノイズである。

【００２６】この関係を利用してインパルスノイズ検出
信号の時間幅がｔとほぼ等しくなる場合は、インパルス
ノイズ検出信号に基づくインパルスノイズ除去の時間を
延長して残留インパルスノイズを除去させるため、延長
した時間幅のインパルスノイズ除去信号を作ることによ
り、従来のインパルスノイズ除去後の残留インパルスノ
イズを減少させることができ、より効果の大きいインパ
ルスノイズ除去を行い得る。

【００２７】図１は本発明によるインパルスノイズ除去
装置の一実施例の主要部を構成する残留インパルスノイ
ズ除去回路である。同図において、６０はインパルスノ
イズ検出信号、６２はシステムクロック、６４はシフト
レジスタ、６６はシフトレジスタ出力、６８はアンド回
路、７０はオア回路、７２はＤ型フリップフロップ、７
４は該フリップフロップのクロック入力、７６は該フリ
ップフロップのＱ出力、７８はインパルスノイズ除去信
号である。上記残留インパルスノイズ除去回路は、例え
ば、図４のノイズリダクション回路のＡ−Ａ’点に介挿
される。また図５においては、メダカノイズ検出信号２
８がインパルスノイズ検出信号６０に相当するので、ア
ンド回路２７の出力とスイッチ３０及びスイッチ３７と
の間に介挿される。

【００２８】ノイズリダクション回路６から出力される
インパルスノイズ検出信号６０はシフトレジスタ６４、
アンド回路６８およびオア回路７０に加えられ、アンド
回路６８からの出力はフリップフロップ７２のクロック
入力７４となり、また前記シフトレジスタ出力６６はア
ンド回路６８およびフリップフロップ７２のクリア端子
バ−ＣＬＲに与えられると共にそのＱ出力７６はオア回
路７０に加えられる。その結果、上記各回路では、図２
のタイミングチャートに示すような信号処理が行われ、
インパルスノイズ検出信号６０の検出時間が、一定の
値、例えば、システムクロック６２（つまりサンプリン
グクロック）に比して例えば、その５周期以上であった
場合には、残留インパルスノイズを含むインパルスノイ
ズであると判定し、５周期未満であった場合には残留イ
ンパルスノイズを含まないノイズであると判定させてい
る。

【００２９】表１にフリップフロップ７２の真理値表を
示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】即ち、図２のタイミングチャート上のイン
パルスノイズ検出信号６０において、ｔｎの検出時間幅
の部分は真のインパルスノイズで、ｔｅの検出時間幅の
部分は該インパルスノイズ以外のノイズ検出部分であ
り、インパルスノイズ除去信号７８はインパルスノイズ
検出信号６０の検出時間幅ｔｎがシステムクロック６２
の５周期以上あった場合に残留インパルスノイズを含む
と判定して、その時間幅がｔａだけ延長される。この時
の延長時間ｔａはシステムクロック６２の５周期以上６
周期未満である。つまり、前記インパルスノイズの一定
の検出時間幅を上記システムクロックの５周期分と設定
し、ｔｎ≧ｔであると、ｔａだけ延長したインパルスノ
イズ除去信号７８を作り、例えば図５のスイッチ３０，
３７に供給する。

【００３２】なお、本実施例では、シフトレジスタおよ
びＤ型フリップフロップを用いたが、これらに限定され
るものではなく、同等の出力が得られるものであれば、
どのような回路を用いてもよい。また、本実施例では、
衛星放送のテレビ受信の場合を例にとって説明したが、
これに限らずインパルスノイズ状のノイズで残留インパ
ルスノイズを有する受信装置であれば広範囲に適用可能
である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のインパルス
ノイズ除去装置によれば、誤検出を増大させることな
く、残留インパルスノイズを減少させることができ、イ
ンパルスノイズ除去による画質改善等の効果が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインパルスノイズ除去装置の一実
施例の主要部を構成する残留インパルスノイズ除去回路
を示すブロックである。

【図２】図１の回路の動作説明用タイミングチャートで
ある。

【図３】ノイズ検出回路を含むテレビジョン受信装置を
示すブロック図である。

【図４】ノイズリダクション回路の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図５】ノイズリダクション回路の具体的構成例を示す
ブロック図である。

【図６】映像信号に発生するメダカノイズの波形を示す
特性図である。

【図７】従来のノイズ除去回路を示すブロック図であ
る。

【図８】しきい値とインパルスノイズ検出信号との関係
を示す波形図である。

【図９】インパルスノイズ検出信号を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

６ノイズリダクション回路８ノイズ検出回路６４シフトレジスタ７２Ｄ型フリップフロップ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受信アンテナからの受信信号を復調し、
検波信号および輝度情報を含む映像信号を得る復調手段
と、前記検波信号に含まれたノイズ成分レベルと所定基準レ
ベルとの比較により、前記映像信号に含まれたインパル
スノイズ成分を検出し、前記比較の結果に応じたノイズ
検出信号を出力するインパルスノイズ検出手段と、前記ノイズ検出信号に基づくインパルスノイズ除去信号
を出力するノイズ除去信号出力手段と、前記インパルスノイズ除去信号に基づき、前記インパル
スノイズを除去するインパルスノイズ除去手段と、前記インパルスノイズ検出手段によるインパルスノイズ
の検出時間が所定時間以上の場合には、前記インパルス
ノイズ除去手段によるノイズ除去時間を延長するように
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするインパルスノイズ除去装置。