JP3364342B2

JP3364342B2 - 雑音除去装置

Info

Publication number: JP3364342B2
Application number: JP31530694A
Authority: JP
Inventors: 木秀和鈴; 保田正久
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JPH08172551A

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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提案されてい
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（ＨａｄａｍａｒｄＴｒ
ａｎｓｆｏｒｍ）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. ３
７、Ｎｏ. １２、１９８３、ｐｐ５６−６２）。

【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、か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、動画部分の画質劣化が少
ないという利点がある。

【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図３４を参照して
説明する。図３４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、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、
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、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
を施して雑音成分を抽出するものである。６はアダマー
ル逆変換器で、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、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。

【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。不規則雑音およ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およ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。

【０００６】

【数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、
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、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データである。

【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、
ｙ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）はアダマール変換後の
データである。

【０００９】

【数２】

【００１０】ここで、不規則雑音は相関が小さいので、
（数２）のｙ_ijの各周波数成分に均等に分布している。
非線形処理部５＿１〜５＿ｋ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３５に示す。図３５において、
横軸は入力で縦軸は出力である。図３４の構成からも分
かるように、絶対値がＡ以上のｙ_ijが入力されると出力
はゼロである。

【００１１】その後、非線形処理部５＿１〜５＿ｋ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。

【００１２】

【数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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の雑音除去装置では、図３４に示す構成から明らかな
ように、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５は動き成分を
抽出して入力映像信号に帰還するので、動画部分に残像
や尾引きといった画質劣化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。

【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適応的に帰還量を調整
することで、動画部分に残像や尾引き等の画質劣化を生
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、または入力信号振幅、または入力信号
レベルに応じて適応的に帰還量を調整することで、効果
的に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。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除
去した雑音除去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力
映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差分信号を
出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直
列から並列に変換する直列並列変換手段と、前記直列並
列変換手段の出力に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、アダマール前記直交変換手段の少なくとも
１つの出力の絶対値のうち最大値を動き量として出力す
る動き量決定手段と、前記差分信号から前記入力映像信
号に含まれる雑音振幅を検出する雑音振幅検出手段と、
前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は
前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動
き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前記い
き値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の
平均を算出して出力する平均化手段と、前記平均化手段
の出力を減衰させて前記入力映像信号の雑音を抽出する
減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が
大きい場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値
に設定し、前記動き量が大きいまたは前記雑音振幅が小
さい場合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二の制
御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑
音除去した信号を出力する第二の減算手段と、を備えた
ことを特徴とするものである。

【００１７】また上記目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除去した雑音除
去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から
前記遅延手段の出力を減算して差分信号を出力する第一
の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に
変換する直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段の
出力に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、
前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記差分信号から前記入力映像信号に含
まれる雑音振幅を検出する雑音振幅検出手段と、前記動
き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は前記非
線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動き量が
大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前記いき値を
低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を
算出して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力
を減衰させて前記入力映像信号の雑音を抽出する減衰手
段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい
場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定
し、前記動き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場
合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段
と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去
した信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを
特徴とするものである。

【００１８】また上記目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除去した雑音除
去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から
前記遅延手段の出力を減算して差分信号を出力する第一
の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に
変換する直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段の
出力に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、
前記直交変換手段の少なくとも１つの出力の絶対値のう
ち最大値を動き量として出力する動き量決定手段と、前
記入力映像信号の信号振幅を検出する信号振幅検出手段
と、前記動き量が小さいまたは前記信号振幅が大きい場
合は前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前
記動き量が大きいまたは前記信号振幅が小さい場合は前
記いき値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位
置の平均を算出して出力する平均化手段と、前記平均化
手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の雑音を抽出
する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記信号振
幅が大きい場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大き
い値に設定し、前記動き量が大きいまたは前記信号振幅
が小さい場合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二
の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算し
て雑音除去した信号を出力する第二の減算手段と、を備
えたことを特徴とするものである。

【００１９】また上記目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除去した雑音除
去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から
前記遅延手段の出力を減算して差分信号を出力する第一
の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に
変換する直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段の
出力に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、
前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記入力映像信号の信号振幅を検出する
信号振幅検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記信
号振幅が大きい場合は前記非線形処理手段のいき値を高
い値に設定し、前記動き量が大きいまたは前記信号振幅
が小さい場合は前記いき値を低い値に設定する第一の制
御手段と、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
出力の同一画素位置の平均を算出して出力する平均化手
段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像
信号の雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さい
または前記信号振幅が大きい場合は前記減衰手段で用い
る帰還係数を大きい値に設定し、前記動き量が大きいま
たは前記信号振幅が小さい場合は前記帰還係数を小さい
値に設定する第二の制御手段と、前記入力映像信号から
前記雑音を減算して雑音除去した信号を出力する第二の
減算手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００２０】また上記目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除去した雑音除
去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から
前記遅延手段の出力を減算して差分信号を出力する第一
の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に
変換する直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段の
出力に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、
前記直交変換手段の少なくとも１つの出力の絶対値のう
ち最大値を動き量として出力する動き量決定手段と、前
記入力映像信号の平均信号レベルを検出する信号レベル
検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レ
ベルが大きい場合は前記非線形処理手段のいき値を高い
値に設定し、前記動き量が大きいまたは前記平均信号レ
ベルが小さい場合は前記いき値を低い値に設定する第一
の制御手段と、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
段の出力の同一画素位置の平均を算出して出力する平均
化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力
映像信号の雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小
さいまたは前記平均信号レベルが大きい場合は前記減衰
手段で用いる帰還係数を大きい値に設定し、前記動き量
が大きいまたは前記平均信号レベルが小さい場合は前記
帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段と、前記
入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した信号
を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とす
るものである。

【００２１】また上記目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号から雑音除去した雑音除
去信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から
前記遅延手段の出力を減算して差分信号を出力する第一
の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に
変換する直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段の
出力に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、
前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記入力映像信号の平均信号レベルを検
出する信号レベル検出手段と、前記動き量が小さいまた
は前記平均信号レベルが大きい場合は前記非線形処理手
段のいき値を高い値に設定し、前記動き量が大きいまた
は前記平均信号レベルが小さい場合は前記いき値を低い
値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減
衰させて前記入力映像信号の雑音を抽出する減衰手段
と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レベルが大
きい場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に
設定し、前記動き量が大きいまたは前記平均信号レベル
が小さい場合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二
の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算し
て雑音除去した信号を出力する第二の減算手段と、を備
えたことを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】本発明は、上記構成によって、非線形処理手段
のいき値および減衰手段の減衰量を動き量決定手段から
出力される動き量で制御することにより、動画像の画質
劣化を抑えて、動画像、静止画像の双方における雑音を
効果的に除去することができる。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下、図面を参照しながら本発明の実施例
を詳細に述べる。まず、第１の実施例について述べる。
第１の実施例の構成を図１に示す。図１において、１０
は入力端子で、雑音を含んだ映像信号が加えられる。１
１はフレーム遅延器で、後述する第二の減算器１９に接
続され、第二の減算器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。１２は第一の減算
器で、入力端子１０とフレーム遅延器１１に接続され、
入力映像信号とフレーム遅延器１１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は直列並列変換器で、第一の減算器１２に接続
され、時間的に直列なデータ列を、直交変換する前に時
間的に並列なデータ列に変換し、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、図２に直列並列変換器１３の構成の一例を示
す。１０１＿１〜１０１＿６は１サンプル遅延器で、１
０２は１ライン遅延器である。直列並列変換器１３で生
成された画素ブロックを図３に示す。

【００２４】図１において、１４は直交変換器で、直列
並列変換器１３に接続され、直列並列変換器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、直交変換器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
きるという特長がある。１５＿１〜１５＿ｋはｋ個（ｋ
＝ｍ×ｎ）の非線形処理部で、直交変換器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
器で、非線形処理部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。

【００２５】１７は水平垂直平均部で、直交逆変換器１
６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水平方向、
垂直方向に重なりあうサンプル点同士でその平均値をと
るものである。水平垂直平均部１７の構成の一例を図４
に示す。図４において、２０１＿１〜２０１＿６は１サ
ンプル遅延器で、２０２は１ライン遅延器で、２０３＿
１〜２０３＿７は加算器で、２０４は加算器２０３＿７
の出力を１／８倍する減衰器である。

【００２６】図１において、１８は減衰器で、水平垂直
平均部１７に接続され、水平垂直平均部１７の出力の利
得を下げるものである。１９は第二の減算器で、入力端
子１０、減衰器１８およびフレーム遅延器１１に接続さ
れ、入力映像信号から減衰器１８の出力、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。

【００２７】２０は動き量決定部で、直交変換器１４に
接続され、入力映像信号の動き量を決定する。動き量決
定部２０の構成を図５に示す。図５において、３０１＿
１〜３０１＿ｋは直交変換器１４に接続されたｋ個の絶
対値回路である。

【００２８】３１は第一の制御部で、動き量決定部２０
の出力と後述する雑音振幅検出部３３の出力に基づいて
非線形処理部のパラメータを制御する。３２は第二の制
御部で、動き量決定部２０の出力と後述する雑音振幅検
出部３３の出力に基づいて減衰器１８でのパラメータを
制御する。

【００２９】３３は雑音振幅検出部で、第一の減算器１
２と第一の制御部３１と第二の制御部３２に接続され
る。雑音振幅検出部３３の構成を図６に示す。図６で、
４０１はハイパスフィルタで第一の減算器１２に接続さ
れる。４０２は絶対値回路でハイパスフィルタ４０１に
接続される。４０３は平滑化回路で絶対値回路４０２と
第一の制御部３１と第二の制御部３２に接続される。平
滑化回路４０３は、例えばローパスフィルタである。

【００３０】２１は出力端子で、第二の減算器１９に接
続され、雑音除去された映像信号が出力する。

【００３１】以上のように構成された第１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
減算器１２で、フレーム遅延器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
一の減算器１２では、フレーム間で相関の小さい不規則
な雑音およ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、第一の減算器１２の出力は０で
ある。

【００３２】第一の減算器１２で検出された、雑音およ
び動き成分の時間的に直列なデータは、直列並列変換器
１３で、（ｎ−１）個の１ライン遅延器と（ｍ−１）個
の１サンプル遅延器により、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。直列並列変換器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。

【００３３】

【数４】

【００３４】ここで図３を用いて、ｘ₀₀〜ｘ₀₃、ｘ₁₀〜
ｘ₁₃で構成される画素ブロックについて説明する。図３
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。

【００３５】直列並列変換された４×２の画素ブロック
のデータｘ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）は直交変換器
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ｙ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）として、変換式を
（数５）に示す。

【００３６】

【数５】

【００３７】フレーム差分データｘ_ijにアダマール変換
を施すことで、水平方向およ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
音である場合、（数５）のｙ₀₀〜ｙ₁₃のそれぞれにほぼ
同じレベルで均等に分配される。一方、映像信号の動き
成分は、ある特定の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〜ｙ₁₃の８成分の
うちのある特定の成分（１成分〜４成分程度）に集中す
る。

【００３８】次に直交変換後のデータｙ₀₀〜ｙ₁₃を、非
線形処理部１５＿１〜１５＿ｋに通し雑音を抽出する。
非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋの入出力特性の一例を
図７に示す。図７において、｜ｙ_ij｜が２Ａ以上の場合
は、第一の減算器１２の出力は動き信号であるとみなし
て何も抽出しない。以降Ａの値を非線形処理部のいき値
と呼ぶことにする。

【００３９】非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋのいき値
Ａは、動き量決定部２０の出力の動き量と雑音振幅検出
部３３の出力とに基づいて第一の制御部３１で決定され
るが、動き量決定部２０の動作と雑音振幅検出部３３の
動作と第一の制御部３１の動作は、説明の便宜上、本実
施例の動作説明の最後の部分で説明する。

【００４０】さて、非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋの
出力を、入力ｙ_ijに対応させてｙ’ _ijとする。直交逆変
換器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。

【００４１】

【数６】

【００４２】（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。アダマール逆変換された後の画素ブロッ
クを図８に示す。

【００４３】アダマール逆変換された４×２画素ブロッ
クデータは、サンプルタイミングＴ毎に直交逆変換器１
６から出力されるが、水平方向だけで考えると、ある時
刻ｔ＝ｔ₀でのｘ’₀₀と、ｔ₀より１Ｔ前のｔ＝ｔ₀−
Ｔでのｘ’₀₁と、ｔ₀より２Ｔ前のｔ＝ｔ₀−２Ｔの
ｘ’₀₂と、ｔ₀より３Ｔ前のｔ＝ｔ₀−３Ｔのｘ’₀₃と
は、画面上の物理的な画素位置は同一である。この様子
を図９に示す。垂直方向をも考えると、ある時刻ｔ＝ｔ
₀でのｘ’₀₀と、ｔ₀よりも１ライン周期ｔ_h前のｔ＝
ｔ₀−ｔ_hでのｘ’₁₀と、ｔ₀よりも（ｔ_h＋Ｔ）前の
ｔ＝ｔ₀−ｔ_h−Ｔでのｘ’₁₁と、ｔ₀よりも（ｔ_h＋
２Ｔ）前のｔ＝ｔ₀−ｔ_h−２Ｔでのｘ’ ₁₂と、ｔ₀よ
りも（ｔ_h＋３Ｔ）前のｔ＝ｔ₀−ｔ_h−３Ｔでのｘ’
₁₃とは、画面上の物理的な画素位置は同一である。すな
わち、ある画素位置に対して８個の異なる直交逆変換出
力が得られるわけである。水平垂直平均部１７では、こ
れら同一の画素位置の８個の直交逆変換出力の平均をと
る。水平垂直平均部１７を設けることで、動きの水平成
分および垂直成分のリンギング現象を抑制できるという
効果がある。水平垂直平均部１７の構成は先ほど図4 に
示した通りである。

【００４４】次いで減衰器1 ８において、水平垂直平均
部1 ７の出力に対して帰還係数ａ（０≦ａ＜１）を乗じ
る。帰還係数ａは動き量決定部２０の動き量と雑音振幅
検出部３３の出力に基づいて第二の制御部３２で決定さ
れるが、動き量決定部２０の動作と第二の制御部３２の
動作も便宜上、動作説明の最後の部分で説明する。

【００４５】次に、第二の減算器１９で、減衰器１８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２１に動画部分の画質劣化の
少ない、雑音除去された映像信号を得ることができる。

【００４６】第１の実施例の動作説明の最後に、動き量
決定部２０と、雑音振幅検出部３３と第一の制御部３１
と第二の制御部３２の動作を説明する。図５に動き量決
定部２０の構成を示してある。第１の実施例では直交変
換器１４の出力の絶対値を動き量とする。直交変換をア
ダマール変換とすると、（数５）に示すアダマール変換
出力のうち、ｙ₀₀に動き成分、ｙ₀₂およびｙ₀₃に水平方
向にみたエッジ成分、ｙ₁₀に垂直方向にみたエッジ成
分、ｙ₁₂およびｙ₁₃に斜めエッジ成分が多く含まれてい
る。４×２次アダマール変換出力８成分のうち、例えば
｜ｙ₀₀｜、｜ｙ₀₂｜、｜ｙ₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、
｜ｙ₁₃｜の６成分を動き量とする。ここでは一例とし
て、第一の制御部３１が動き成分｜ｙ₀₀｜に基づいて非
線形処理部１５＿１〜１５＿ｋのいき値を制御し、第二
の制御部３２がエッジ成分｜ｙ₀₂｜、｜ｙ₀₃｜、｜ｙ₁₀
｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜の最大値に基づいて減衰器１８
の帰還係数ａを制御する場合について述べる。

【００４７】第一の制御部３１は、｜ｙ₀₀｜が大きけれ
ば、第二の制御部３２は、ｍａｘ（｜ｙ₀₂｜、｜ｙ
₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜）が大きければ、
それぞれ入力映像信号に動き信号が含まれていると見な
して、それぞれいき値Ａ、帰還係数ａを小さくして帰還
量を減らし、動画部分に画質劣化を起こさないようにす
る。逆に｜ｙ₀₀｜、ｍａｘ（｜y₀₂｜、｜ｙ₀₃｜、｜ｙ
₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜）が小さければ、入力映像信
号に含まれている動き信号が少ないと見なして、いき値
Ａ、帰還係数ａを大きくして、帰還量を増やし、動きの
小さい部分あるいは静止画部分の雑音を効果的に除去す
る。第一の制御部３１および第二の制御部３２の制御特
性の一例は雑音振幅検出部３３の動作説明の後に示す。

【００４８】雑音振幅検出部３３の動作を図６および図
１０を用いて説明する。図１０は図６で示される雑音振
幅検出部３３の途中波形を示したものである。図６にお
いて、第一の減算器１２の出力、すなわちフレーム差分
信号に対してハイパスフィルタ４０１をかけて、高域成
分の雑音を抽出する。図１０（ａ）に示すように、フレ
ーム差分信号に含まれる動き信号成分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、図１０（ｂ）のように、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。
絶対値回路４０２では、ハイパスフィルタ４０１で抽出
された雑音成分の絶対値をとる（図１０（ｃ））。次い
で、絶対値回路４０２の出力を平滑化回路４０３に通し
て、図１０（ｄ）のような波形を得る。平滑化回路４０
３の出力を雑音振幅検出部３３の出力とし、その値をｈ
とする。ｈが大きければ、第一の制御部２１および第二
の制御部２２は、それぞれいき値Ａ、帰還係数ａを大き
くして振幅の大きい雑音を効果的に除去する。雑音振幅
検出部３３の出力ｈが小さければ、第一の制御部３１お
よび第二の制御部３２は、それぞれいき値Ａ、帰還係数
ａを小さくして動画部分の画質劣化を抑える。

【００４９】図１の第一の制御部３１の制御特性の一例
を図１１に示し、第二の制御部３２の制御特性の一例を
図１２に示す。

【００５０】以上のように本実施例によれば、映像信号
が入力される入力端子１０と、出力映像信号をＮフレー
ム（Ｎ＝１、２、．．．）遅延させるフレーム遅延器１
１と、入力映像信号とフレーム遅延器１１の出力との差
分をとる第一の減算器１２と、時間的に直列な第一の減
算器１２の出力信号を時間的に並列な信号に変換して直
交変換のブロックを生成する直列並列変換器１３と、直
列並列変換器１３の出力を直交変換する直交変換器１４
と、直交変換器１４の出力に対して非線形処理を施して
雑音成分を抽出する非線形処理部と１５＿１〜１５＿ｋ
と、非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋの出力を直交逆変
換する直交逆変換器１６と、直交逆変換器１６が出力す
る画素ブロックにおいて異なるブロック間で水平方向、
垂直方向に重なりあうサンプル点同士でその平均をとる
垂直水平平均部１７と、水平垂直平均部１７の出力を減
衰させる減衰器１８と、入力映像信号から減衰器１８の
出力を減算する第二の減算器１９と、第二の減算器１９
の出力を雑音除去された映像信号として出力する出力端
子２１と、直交変換器１４の出力に基づいて動き量を決
定する動き量決定部２０と、第一の減算器１２の出力か
ら雑音振幅を検出する雑音振幅検出部３３と、雑音振幅
検出部３３の出力と動き量決定部２０の出力に基づいて
非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋのいき値を制御する第
一の制御部３１と、雑音振幅検出部３３の出力と動き量
決定部２０の出力に基づいて減衰器１８での減衰量を制
御する第二の制御部３２とで構成することにより、入力
映像信号の雑音振幅に応じて、動画部分に画質劣化の少
ない状態で、静止画部分、動画部分の雑音を効果的に除
去することができる。

【００５１】（実施例２）次に本発明の第２の実施例に
ついて述べる。第２の実施例の構成を図１３に示す。図
１３において、第１の実施例と構成および動作が同一の
ものには図１と同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５２】第１の実施例では、第一の制御部３１およ
び第二の制御部３２は、動き量決定部２０の出力の他に
雑音振幅検出部３３の出力に基づいて、それぞれ非線形
処理部１５＿１〜１５＿ｋおよび減衰器１８を制御して
いたが、本実施例では第一の制御部４１および第二の制
御部４２は、動き量決定部２０の出力と信号振幅検出部
４３の出力に基づいて、それぞれ非線形処理部１５＿１
〜１５＿ｋおよび減衰器１８を制御することが特徴であ
る。

【００５３】図１３において、４３は信号振幅検出部
で、入力端子１０と第一の制御部４１と第二の制御部４
２に接続される。信号振幅検出部４３の構成を図１４に
示す。図１４において、５０１は直列並列変換器で、入
力端子１０に接続される。直列並列変換器５０１の構成
は、図２に示した直列並列変換器１３の構成と同一であ
る。５０２は最大値検出器で、直列並列変換器５０１に
接続される。５０３は最小値検出器で、直列並列変換器
５０１に接続される。５０４は減算器で、最大値検出器
５０２と最小値検出器５０３と第一の制御部４１と第二
の制御部４２に接続される。

【００５４】以上のように構成された第２の実施例に関
して、以下にその動作を述べる。図１３において、信号
振幅検出部４３、第一の制御部４１、第二の制御部４２
以外の動作は、図１の第１の実施例の説明で述べたもの
と同一である。まず、信号振幅検出部４３の動作を図１
４を用いて述べる。直列並列変換器５０１で入力映像信
号を時間的に並列な画素ブロックのデータに変換し、最
大値検出器５０２で画素ブロック内のデータの最大値を
検出し、最小値検出器５０３で画素ブロック内のデータ
の最小値を検出する。そして減算器５０４で、最大値検
出器５０２の出力から最小値検出器５０３の出力を減算
し、減算器５０４の出力を入力映像信号の振幅値とす
る。減算器５０４の出力は、第一の制御部４１と第二の
制御部４２に供給される。この振幅値は入力映像信号に
よって表示される絵柄を示しており、例えば入力映像信
号が輝度信号であれば、振幅値が大きいときには、輝度
変化の激しい絵柄が表示されることを示し、逆に振幅値
が小さい場合には輝度変化の小さいなめらかな絵柄が表
示されることを示す。

【００５５】図１３の第一の制御部４１の制御特性の一
例を図１５に示し、第二の制御部４２の制御特性の一例
を図１６に示す。第一の制御部４１および第二の制御部
４２は、信号振幅検出部４３の出力値が大きければ、変
化の大きい絵柄（細かい絵柄）が表示されているとみな
して、それぞれいき値Ａ、帰還係数ａを小さくして帰還
量を減らし、変化の大い絵柄の画質劣化を抑える。逆
に、信号振幅検出部４３の出力が小さければ、なめらか
な絵柄が表示されているとみなして、いき値Ａ、帰還係
数ａを大きくして帰還量を増やし、雑音除去効果を大き
くする。

【００５６】以上のように本実施例によれば、第１の実
施例の構成において雑音振幅検出部３３の代わりに、入
力映像信号の信号振幅を検出する信号振幅検出部４３を
設け、信号振幅検出部４３の出力と動き量決定部２０の
出力に基づいて非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋのいき
値を制御する第一の制御部４１と、信号振幅検出部４３
の出力と動き量決定部２０の出力に基づいて減衰器１８
での減衰量を制御する第二の制御部４２とで構成するこ
とにより、入力映像信号の信号振幅に応じて、動画部
分、特に変化の大きい細かい絵柄に画質劣化の少ない状
態で、静止画部分、動画部分の雑音を効果的に除去する
ことができる。

【００５７】（実施例３）次に本発明の第３の実施例に
ついて述べる。第３の実施例の構成を図１７に示す。図
１７において、第１の実施例と構成および動作が同一の
ものには図１と同一符号を付し、その説明は省略する。

【００５８】第１の実施例では、第一の制御部３１およ
び第二の制御部３２は、動き量決定部２０の出力の他に
雑音振幅検出部３３出力に基づいて、それぞれ非線形処
理部１５＿１〜１５＿ｋおよび減衰器１８を制御してい
たが、本実施例では、第一の制御部５１および第二の制
御部５２は、動き量決定部２０の出力と信号レベル検出
部５３の出力に基づいて、それぞれ非線形処理部１５＿
１〜１５＿ｋおよび減衰器１８を制御することが特徴で
ある。

【００５９】図１７において、５３は信号レベル検出部
で、入力端子１０と第一の制御部５１と第二の制御部５
２に接続される。信号レベル検出部５３の構成を図１８
に示す。図１８において、６０１は直列並列変換器で、
入力端子１０に接続される。直列並列変換器６０１の構
成は、図２に示した直列並列変換器１３の構成と同一で
ある。６０２は平均値算出器で、直列並列変換器６０１
と第一の制御部５１と第二の制御部５２に接続される。

【００６０】以上のように構成された第３の実施例に関
して、以下にその動作を述べる。図１７において、信号
レベル検出部５３、第一の制御部５１、第二の制御部５
２以外の動作は、第１の実施例の説明に述たものと同一
である。まず、信号レベル検出部５３の動作を図１７を
用いて述べる。直列並列変換器６０１で入力映像信号を
時間的に並列な画素ブロックのデータに変換し、平均値
算出器６０２で画素ブロック内のデータの平均値を算出
する。この平均値算出器６０２の出力は、第一の制御部
５１と第二の制御部５２に供給される。平均値６０２の
出力は、入力映像信号の画素ブロック内のデータの平均
信号レベルを表しており、例えば入力映像信号が輝度信
号であれば、この平均値が大きいときには輝度が高いこ
とを示し、逆に平均値が小さいときには輝度が低いこと
を示す。

【００６１】図１７の第一の制御部５１の制御特性の一
例を図１９に示し、第二の制御部５２の制御特性の一例
を図２０に示す。第一の制御部５１および第二の制御部
５２は、信号レベル検出部５３の出力値が大きければ、
高輝度の映像信号が入力されているとみなして、それぞ
れいき値Ａ、帰還係数ａを小さくして帰還量を減らし、
高輝度映像の雑音除去効果を抑える。逆に、信号レベル
検出部５３の出力が小さければ、低輝度の映像信号が入
力されているとみなして、いき値Ａ、帰還係数ａを大き
くして帰還量を増やし、低輝度映像の雑音除去効果を大
きくする。

【００６２】以上のように本実施例によれば、第１の実
施例の構成において雑音振幅検出部３３の代わりに、入
力映像信号の信号レベルを検出する信号レベル検出部５
３を設け、信号レベル検出部５３の出力と動き量決定部
２０の出力に基づいて非線形処理部のいき値を制御する
第一の制御部５１と、信号レベル検出部５３の出力と動
き量決定部２０の出力に基づいて減衰器１８での減衰量
を制御する第二の制御部５２とで構成することにより、
入力映像信号の輝度の応じて、動画部分に画質劣化の少
ない状態で、静止画部分、動画部分の雑音を効果的に除
去することができる。

【００６３】（実施例４）次に本発明の第４の実施例に
ついて述べる。第４の実施例の構成を図２１に示す。図
２１において、第１の実施例と構成および動作が同一の
ものには図１と同一符号を付し、その説明は省略する。
第４の実施例は、図１の第１の実施例の構成において、
動き量決定部２０の構成を代えたものである。第４の実
施例における動き量決定部６０の構成を図２２に示す。
図２２において、７０１＿１〜７０１＿ｉ（ｉはｋ未満
の自然数）は直交変換器１４に接続されたｋ個の孤立点
除去部である。７０２＿１〜７０２＿（ｋ−ｉ）は、直
交変換器１４に接続された（ｋ−ｉ）個の遅延器であ
る。これらの遅延器の遅延量は、孤立点除去部７０１＿
１〜７０１＿ｉの遅延量と同じである。７０３＿１〜７
０３＿ｋは、孤立点除去部７０１＿１〜７０１＿ｉおよ
び遅延器７０２＿１〜７０２＿（ｋ−ｉ）に接続された
ｋ個の絶対値回路である。

【００６４】図２３、図２４、図２５は孤立点除去部７
０１＿１〜７０１＿ｉの異なる構成例を示す。図２３に
おいて、１００１＿１は直交変換器１４に接続された１
サンプル遅延器、１００１＿２は１サンプル遅延器１０
０１＿１に接続された１サンプル遅延器、１００２は直
交変換器１４と１サンプル遅延器１００１＿１、１００
１＿２に接続された制御信号ＰＱによって３入力より１
入力を選択出力するセレクタ、１００３＿１は１サンプ
ル遅延器１００１＿１、１００１＿２に接続された比較
器で、１００３＿２は直交変換器１４と１サンプル遅延
器１００１＿２に接続された比較器で、１００３＿３は
直交変換器１４と１サンプル遅延器１００１＿１に接続
された比較器である。１００４＿１は比較器１００３＿
１、１００３＿２とセレクタ１００２に接続されたイク
スクルーシブオアゲート（ＥＸＯＲゲートと呼ぶ）で、
１００４＿２は比較器１００３＿２、１００３＿３とセ
レクタ１００２に接続されたＥＸＯＲゲートである。

【００６５】図２４は、図２３において１サンプル遅延
器１００１＿１、１００１＿２を１ライン遅延器１０１
１＿１、１０１１＿２で置き換えたものである。

【００６６】図２５は、図２３において１サンプル遅延
器１００１＿１、１００１＿２を１フレーム遅延器１０
２１＿１、１０２１＿２で置き換えたものである。

【００６７】以上のように構成された第４の実施例に関
してその動作を説明する。第４の実施例では、直交変換
器１４の出力のｋ個の成分のうち、孤立点除去されたｉ
個の成分の絶対値と孤立点除去されない（ｋ−ｉ）個の
成分の絶対値を動き量とする。ここでは、ｋ＝４×２＝
８である。

【００６８】動作の説明に先だって、孤立点除去に関し
て説明する。孤立点除去は、隣接した３サンプル点から
その中間値を選択することである。孤立点除去により、
突発的な値を持ったサンプル点を除去することができ
る。エッジ信号も含めた動き信号の場合、サンプル点毎
に突発的な値をもつことは少ないので、動き信号に対し
て孤立点除去を施しても動き信号は保存される。一方、
雑音の場合サンプル点によって突発的な値をもつことが
多いので、雑音に対して孤立点除去を施すと突発的な値
のものは除去される。従って孤立点除去を行うと、突発
的な値を持つ雑音と突発的な値を持たない動き信号との
識別能力は、孤立点除去を行わない場合（実施例１で説
明）に比べて高くなる。

【００６９】孤立点除去を行う際の３サンプル点の取り
方を図２３では画面水平方向、図２４では画面垂直方
向、図２５では画面時間軸方向としている。

【００７０】ここでは、一例としてｉ＝１とし、孤立点
除去部の構成を図２３として動作の説明を行う。直交変
換器１４からのアダマール変換出力ｙ₀₀〜ｙ₁₃のうち、
ｙ₀₀が孤立点除去部７０１＿１で孤立点除去される。孤
立点除去部７０１＿１の動作を図２３を用いて説明す
る。現在のｙ₀₀の値をα、１サンプル前のｙ₀₀をβ、２
サンプル前のｙ₀₀をγとする。比較器１００３＿１、１
００３＿２、１００３＿３は２個の入力の減算結果が正
または０ならばフラグ１になり、２個の入力の減算結果
が負ならばフラグが０になるものである。比較器１００
３＿１、１００３＿２、１００３＿３の出力フラグをそ
れぞれＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３とし、ＥＸＯＲゲート１
００４＿１、１００４＿２でそれぞれＦＬ１とＦＬ２、
ＦＬ２とＦＬ３の排他的論理和をとる。そして、ＥＸＯ
Ｒゲート１００５＿１、１００５＿２のそれぞれの出力
Ｐ、Ｑをセレクタ１００２に対する制御信号とする。表
１にα、β、γの大小の順序を６通り考えた場合のフラ
グＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３とセレクタ制御信号Ｐ、Ｑの
値と、セレクタ制御信号に対応して、セレクタ１００２
からα、β、γのいずれを出力するかを示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】表１において、（Ｐ，Ｑ）＝（０，０）の
場合にはセレクタ１００２出力をβとし、（Ｐ，Ｑ）＝
（０，１）の場合にはセレクタ１００２出力をαとし、
（Ｐ，Ｑ）＝（１，０）の場合にはセレクタ１００２出
力をγとする。従って、セレクタ１００２は制御信号Ｐ
Ｑによって中間値すなわち孤立点除去された値を出力す
る。

【００７３】次に、孤立点除去部７０１＿１において孤
立点除去されたｙ₀₀（以降ｙ₀₀ｍｅｄと呼ぶ）に対し
て、絶対値回路７０３＿１で絶対値をとる。アダマール
変換出力のうち、孤立点除去されないｙ₀₀以外の７成分
に対しては、絶対値回路７０３＿２〜７０３＿８で絶対
値をとる。

【００７４】本実施例でも、第１の実施例と同様に、４
×２次アダマール変換出力８成分のうち、例えば｜ｙ₀₀
｜、｜ｙ₀₂｜、｜ｙ₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃
｜の６成分を動き量とし、一例として、第一の制御部３
１が｜ｙ₀₀ｍｅｄ｜で非線形処理部１５＿１〜１５＿ｋ
のいき値Ａを制御し、第二の制御部３２が｜ｙ₀₂｜、｜
ｙ₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜の最大値で減衰
器１８の帰還係数ａを制御する場合を述べる。

【００７５】図２１の第一の制御部３１の制御特性の一
例を図２６に示し、第二の制御部３２の制御特性の一例
を図２７に示す。第一の制御部３１は、｜ｙ₀₀ｍｅｄ｜
が大きければ、第二の制御部３２は、ｍａｘ（｜ｙ
₀₂｜、｜ｙ₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜）が大
きければ、それぞれ入力映像信号を動き信号とみなし
て、それぞれいき値Ａ、帰還係数ａを小さくして帰還量
を減らし、動画部分に画質劣化を起こさないようにす
る。逆に｜ｙ₀₀ｍｅｄ｜、ｍａｘ（｜ｙ₀₂｜、｜ｙ
₀₃｜、｜ｙ₁₀｜、｜ｙ₁₂｜、｜ｙ₁₃｜）が小さければ、
入力映像信号に含まれる動き信号が多いとみなして、い
き値Ａ、帰還係数ａを大きくして、帰還量を増やし、動
きの小さい部分あるいは静止画部分の雑音を効果的に除
去する。雑音振幅検出部３３の動作は第１の実施例と同
一である。

【００７６】以上のように本実施例によれば、図１の第
１の実施例の構成において、動き量決定部を、直交変換
器１４の出力の孤立点を除去する孤立点除去部７０１＿
１〜７０１＿ｉと遅延器７０２＿１〜７０２＿（ｋ−
ｉ）、絶対値回路７０３＿１〜７０３＿ｋで構成するこ
とで、サンプル点毎に突発的な値を持つ雑音を動き信号
として誤検出することなく、雑音の振幅に応じて、動画
部分に画質劣化の少ない状態で、静止画部分、動画部分
の雑音を効果的に除去することができる。

【００７７】なお、ここでは非線形処理部１５＿１〜１
５＿ｋのいき値を制御するのに｜ｙ ₀₀ｍｅｄ｜のみを用
いた例を示したが、ｙ₀₀以外のアダマール変換出力を孤
立点除去したもの用いてもよいし、アダマール変換出力
８成分のうちのｎ成分（ｎは８以下の自然数）の孤立点
除去したもの絶対値最大値などを用いてもよい。また、
減衰器１８での帰還係数を制御するのに、上記したアダ
マール変換出力の６成分の絶対値の最大値以外にもアダ
マール変換出力ｎ成分（ｎは８以下の自然数）の孤立点
除去したものの絶対値最大値などを用いてもよい。

【００７８】さらに、本実施例では孤立点除去部とし
て、水平方向に孤立点除去を行う図２３で示されるもの
を用いて説明したが、図２４、図２５で示されるものを
孤立点除去部として用いてもよい。

【００７９】（実施例５）次に本発明の第５の実施例に
ついて述べる。第５の実施例の構成を図２８に示す。第
５の実施例は、図１３の第２の実施例における動き量決
定部２０（図５に構成を示す）を第４の実施例の説明で
述べた動き量決定部６０（図２１に構成を示す）に代え
たものである。図２８において、第２の実施例と構成お
よび動作が同一のものには図１３と同一符号を付し、そ
の説明は省略する。

【００８０】第５の実施例の動作については、第２の実
施例と異なる点のみを述べる。第５の実施例では、動き
量決定部６０の動作が、第２の実施例と異なる。第５の
実施例では、図１３の第２の実施例における動き量決定
部２０を、第４の実施例の説明で述べた動き量決定部６
０に置き換えたものであるので、動き量決定部６０がサ
ンプル点毎に突発的な値をもつ雑音を動き信号と誤検出
することが、第２の実施例よりも少なくなり、動き量決
定部の動き信号と雑音の識別能力が高くなる。

【００８１】図２８の第一の制御部４１の制御特性の一
例を図２９に示し、第二の制御部４２の制御特性の一例
を図３０に示す。信号振幅検出部４３の動作は第２に実
施例と同一である。

【００８２】以上のように本実施例によれば、図１３の
第２の実施例の構成において、動き量決定部２０を第４
の実施例の動き量決定部６０に置き換えることで、第２
の実施例の効果に加えて、サンプル点毎に突発的な値を
持つ雑音を動き信号として誤検出することなく、動画部
分に画質劣化の少ない状態で、静止画部分、動画部分の
雑音を効果的に除去することができる。

【００８３】（実施例６）次に本発明の第６の実施例に
ついて述べる。第６の実施例の構成を図３１に示す。第
６の実施例は、図１７の第３の実施例における動き量決
定部２０（図５に構成を示す）を第４の実施例の説明で
述べた動き量決定部６０（図２１に構成を示す）に代え
たものである。図３１において、第３の実施例と構成お
よび動作が同一のものには図１７と同一符号を付し、そ
の説明は省略する。

【００８４】第６の実施例の動作については、第３の実
施例と異なる点のみを述べる。第６の実施例では、動き
量決定部６０の動作が第３の実施例と異なる。第６の実
施例では、図１７の第３の実施例における動き量決定部
２０を、第４の実施例の説明で述べた動き量決定部６０
に置き換えたものであるので、動き量決定部６０がサン
プル点毎に突発的な値をもつ雑音を動き信号と誤検出す
ることが、第２の実施例よりも少なくなり、動き量決定
部の動き信号と雑音の識別能力が高くなる。

【００８５】図３１の第一の制御部５１の制御特性の一
例を図３２に示し、第二の制御部５２の制御特性の一例
を図３３に示す。信号レベル検出部５３の動作は第３の
実施例と同一である。

【００８６】以上のように本実施例によれば、図１７の
第３の実施例の構成において、動き量決定部２０を第４
の実施例の動き量決定部６０に置き換えることで、第３
の実施例の効果に加えて、サンプル点毎に突発的な値を
持つ雑音を動き信号として誤検出することなく、動画部
分に画質劣化の少ない状態で、静止画部分、動画部分の
雑音を効果的に除去することができる。

【００８７】なお、以上に挙げた６つの実施例におい
て、画素ブロックの採り方は、水平ｍ＝４サンプル、垂
直ｎ＝２ラインであったが、ｍ、ｎはこれら以外の値で
もよい。また画素ブロックのサンプル間隔は、ｒ画素お
き、ライン間隔はｓ画素おき（ｒ，ｓは自然数）でもよ
い。また、非線形処理部の入出力特性は、図７に示した
ものに限らず、例えば、入力が一定の値以上の場合一定
値を出力するようなリミタ特性であったり、特性曲線の
形状が図７のような三角形ではなく、台形であったり、
曲線であったりしてもよい。さらに、第一の制御部の制
御特性および第二の制御部の制御特性は、折れ線特性で
あったが、曲線特性であっても構わず、実施例に示した
ものには限らない。

【００８８】

【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、非線形処理のいき値、帰還係数といった
雑音成分抽出のためのパラメータを、映像信号の動き量
と、雑音振幅または入力信号振幅または入力信号レベル
との組み合わせに応じて制御するので、動画像の劣化の
ない状態で、動画像、静止画像の双方における雑音を効
果的に除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における雑音除去装置の
構成を示すブロック図

【図２】第１の実施例における直列並列変換器の構成を
示すブロック図

【図３】第１の実施例における画面上での画素ブロック
のデータの概念を示す模式図

【図４】第１の実施例における水平垂直平均部の構成を
示すブロック図

【図５】第１、第２、第３の実施例における動き量決定
部の構成を示すブロック図

【図６】第１の実施例における雑音振幅検出部の構成を
示すブロック図

【図７】第１の実施例における非線形処理部の入出力特
性図

【図８】第１の実施例におけるアダマール逆変換された
後の画素ブロックを示す模式図

【図９】第１の実施例における水平平均操作の概念を示
す模式図

【図１０】第１の実施例における雑音振幅検出部の動作
を説明するための信号波形図

【図１１】第１の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図１２】第１の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図１３】本発明の第２の実施例における雑音除去装置
の構成を示すブロック図

【図１４】第２の実施例における信号振幅検出部の構成
を示すブロック図

【図１５】第２の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図１６】第２の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図１７】本発明の第３の実施例における雑音除去装置
の構成を示すブロック図

【図１８】第３の実施例における信号レベル検出部の構
成を示すブロック図

【図１９】第３の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図２０】第３の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図２１】本発明の第４の実施例における雑音除去装置
の構成を示すブロック図

【図２２】第４、第５、第６の実施例における動き量決
定部の構成を示すブロック図

【図２３】動き量決定部における孤立点除去部の第一の
構成を示すブロック図

【図２４】動き量決定部における孤立点除去部の第二の
構成を示すブロック図

【図２５】動き量決定部における孤立点除去部の第三の
構成を示すブロック図

【図２６】第４の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図２７】第４の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図２８】本発明の第５の実施例における雑音除去装置
の構成を示すブロック図

【図２９】第５の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図３０】第５の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図３１】本発明の第６の実施例における雑音除去装置
の構成を示すブロック図

【図３２】第６の実施例における第一の制御部の制御特
性を示す特性図

【図３３】第６の実施例における第二の制御部の制御特
性を示す特性図

【図３４】従来例における雑音除去装置の構成を示すブ
ロック図

【図３５】従来例の非線形処理部の入出力特性図

【符号の説明】

１０入力端子１１フレーム遅延器１２第一の減算器１３直列並列変換器１４直交変換器１５＿１〜１５＿ｋ非線形処理部１６直交逆変換器１７水平垂直平均部１８減衰器１９第二の減算器２０、６０動き量決定部３１、４１、５１第一の制御部３２、４２、５２第二の制御部３３雑音振幅検出部４３信号振幅検出部５３信号レベル検出部２１出力端子１０１＿１〜１０１＿６１サンプル遅延器１０２１ライン遅延器２０１＿１〜２０１＿６１サンプル遅延器２０２１ライン遅延器２０３＿１〜２０３＿７加算器２０４減衰器３０１＿１〜３０１＿ｋ絶対値回路４０１ハイパスフィルタ４０２絶対値回路４０３平滑化回路５０１直列並列変換器５０２最大値検出器５０３最小値検出器５０４減算器６０１直列並列変換器６０２平均値算出回路７０１＿１〜７０１＿ｉ孤立点除去部７０２＿１〜７０１＿（ｋ−ｉ）遅延器７０３＿１〜７０３＿ｋ絶対値回路１００１＿１、１００１＿２１サンプル遅延器１００２セレクタ１００３＿１〜１００３＿３比較器１００４＿１、１００４＿２イクスクルーシブオアゲ
ート１０１１＿１、１０１１＿２１ライン遅延器１０２１＿１、１０２１＿２１フレーム遅延器

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−177391（ＪＰ，Ａ) 特開平７−250263（ＪＰ，Ａ) 特開平８−98060（ＪＰ，Ａ) 特開平６−233275（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−158274（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/21

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、アダマール前記直交変換手段の少なくとも１つの出力の
絶対値のうち最大値を動き量として出力する動き量決定
手段と、前記差分信号から前記入力映像信号に含まれる雑音振幅
を検出する雑音振幅検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は
前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動
き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前記い
き値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は
前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定し、前
記動き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前
記帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項２】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記差分信号から前記入力映像信号に含まれる雑音振幅
を検出する雑音振幅検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は
前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動
き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前記い
き値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記雑音振幅が大きい場合は
前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定し、前
記動き量が大きいまたは前記雑音振幅が小さい場合は前
記帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項３】孤立点除去手段が、前記直交変換手段の
出力に対して水平方向、あるいは垂直方向、あるいは時
間軸方向の前記直交変換出力に対して孤立していると認
識された場合に補正値を算出するように動作するフィル
タで構成された請求項２記載の雑音除去装置。
【請求項４】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、前記直交変換手段の少なくとも１つの出力の絶対値のう
ち最大値を動き量として出力する動き量決定手段と、前記入力映像信号の信号振幅を検出する信号振幅検出手
段と、前記動き量が小さいまたは前記信号振幅が大きい場合は
前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動
き量が大きいまたは前記信号振幅が小さい場合は前記い
き値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記信号振幅が大きい場合は
前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定し、前
記動き量が大きいまたは前記信号振幅が小さい場合は前
記帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項５】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記入力映像信号の信号振幅を検出する信号振幅検出手
段と、前記動き量が小さいまたは前記信号振幅が大きい場合は
前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、前記動
き量が大きいまたは前記信号振幅が小さい場合は前記い
き値を低い値に設定する第一の制御手段と、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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記信号振幅が大きい場合は
前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定し、前
記動き量が大きいまたは前記信号振幅が小さい場合は前
記帰還係数を小さい値に設定する第二の制御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項６】孤立点除去手段が、直交変換手段の出力
に対して水平方向、あるいは垂直方向、あるいは時間軸
方向の前記直交変換出力に対して孤立していると認識さ
れた場合に補正値を算出するように動作するフィルタで
構成された請求項５記載の雑音除去装置。
【請求項７】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、前記直交変換手段の少なくとも１つの出力の絶対値のう
ち最大値を動き量として出力する動き量決定手段と、前記入力映像信号の平均信号レベルを検出する信号レベ
ル検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レベルが大きい
場合は前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、
前記動き量が大きいまたは前記平均信号レベルが小さい
場合は前記いき値を低い値に設定する第一の制御手段
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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レベルが大きい
場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定
し、前記動き量が大きいまたは前記平均信号レベルが小
さい場合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二の制
御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項８】入力映像信号から雑音除去した雑音除去
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号から前記遅延手段の出力を減算して差
分信号を出力する第一の減算手段と、前記差分信号を時間的に直列から並列に変換する直列並
列変換手段と、前記直列並列変換手段の出力に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、前記直交変換手段の出力のうち所定の割合を孤立点除去
した結果の絶対値と残りの孤立点除去しない前記直交変
換手段の出力の絶対値のうち最大値を動き量とする動き
量決定手段と、前記入力映像信号の平均信号レベルを検出する信号レベ
ル検出手段と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レベルが大きい
場合は前記非線形処理手段のいき値を高い値に設定し、
前記動き量が大きいまたは前記平均信号レベルが小さい
場合は前記いき値を低い値に設定する第一の制御手段
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の同一画素位置の平均を算出
して出力する平均化手段と、前記平均化手段の出力を減衰させて前記入力映像信号の
雑音を抽出する減衰手段と、前記動き量が小さいまたは前記平均信号レベルが大きい
場合は前記減衰手段で用いる帰還係数を大きい値に設定
し、前記動き量が大きいまたは前記平均信号レベルが小
さい場合は前記帰還係数を小さい値に設定する第二の制
御手段と、前記入力映像信号から前記雑音を減算して雑音除去した
信号を出力する第二の減算手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項９】孤立点除去手段が、前記直交変換手段の
出力に対して水平方向、あるいは垂直方向、あるいは時
間軸方向の前記直交変換出力に対して孤立していると認
識された場合に補正値を算出するように動作するフィル
タで構成された請求項８記載の雑音除去装置。