JP3447817B2 - 映像ノイズ除去回路 - Google Patents

映像ノイズ除去回路

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JP3447817B2 JP24185794A JP24185794A JP3447817B2 JP 3447817 B2 JP3447817 B2 JP 3447817B2 JP 24185794 A JP24185794 A JP 24185794A JP 24185794 A JP24185794 A JP 24185794A JP 3447817 B2 JP3447817 B2 JP 3447817B2
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教成 鈴木
正樹 須山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はダイバーシティ受信方式
を採る衛星(BS)受信装置等において、同じ内容の複
数の映像信号よりノイズ、特にインパルスの少ない映像
信号を選択的に出力する映像ノイズ除去回路に関する。
【0002】
【従来の技術】BS受信装置でダイバーシティ・システ
ムを構成する場合、従来は、例えば、特開平5−142
322号に開示されたような装置を複数組用い、そのう
ちのノイズを含んでいても受信状態の一番よい装置の出
力を再生信号として選択出力していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
ノイズ除去方式によると、所要の装置一式を複数組用意
する必要があるので、コスト高となるばかりでなく、得
られる信号品質も一台の装置分しか得られないという問
題がある。
【0004】本発明の目的はダイバーシティ受信装置な
どの、同じ内容の複数の映像信号のうち、ノイズの少な
い映像信号を選択的に出力するシステムにおいて、安価
で画質向上を可能とする映像ノイズ除去回路を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明の映像ノイズ除去回路は、複数の受信経
路からの映像信号を入力する信号入力手段と、前記信号
入力手段から入力した映像信号毎に、隣接ライン間にお
ける対応画素信号の相関性を検出する相関検出手段と、
前記映像信号毎に検出された前記対応画素信号における
相関性を前記映像信号間で比較しノイズ検出を行うノイ
ズ検出手段と、前記ノイズ検出信号におけるノイズ検出
結果に基づいて前記映像信号の何れか又はこれら映像信
号の加算平均信号を選択して出力する信号選択手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0006】第2の発明は、第1の発明において、前記
ノイズ検出手段は、前記各輝度信号が入力される複数組
のライン相関回路と、各ライン相関回路の出力が入力さ
れる排他的論理和回路と、を含むことを特徴とする。
【0007】第3の発明は、第2の発明において、前記
ライン相関回路は、入力画素信号としての前記輝度信号
からその1ライン及び2ライン遅れの画素信号を得る遅
延回路と、上記入力画素信号及び1ライン遅れの画素信
号から夫々1ライン及び2ライン遅れの画素信号を減算
する演算回路と、該演算回路の各減算出力の絶対値を基
準値と比較して相関出力を得る相関回路と、を含むこと
を特徴とする。
【0008】第4の発明は、第1の発明において、前記
各映像信号のノイズ量信号を基準値と比較する手段を有
し、前記信号選択手段は、上記手段の比較出力及び前記
ノイズ検出信号に基づいて前記信号の選択を行うことを
特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の回路において、FM復調された同じ内
容の複数の映像信号から夫々分離した輝度信号に基づい
て画素単位で各映像信号について、各ライン間及び信号
間の相関性よりインパルスノイズの有無を検出し、少な
くとも1つのインパルスノイズのない映像信号が得られ
ていれば、その信号を再生信号として選択的に出力し、
或いは、インパルスノイズのない映像信号が複数得られ
ている時は、それら信号を加算平均し出力する。
【0010】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図1乃至図4は本発明を複数のBS受信装置でダイバー
シティシステムを構成する場合に適用した一実施例を示
す。図1において、1a,1bはBS受信装置、2a,
2bはアンテナ装置、3a,3bはチューナ、4はノイ
ズ除去/アンテナ出力選択回路、6はモニタである。B
S受信装置1a,1bのチューナ3a,3bからは映像
信号V1,V2、音声信号S1,S2及び受信レベル
(ノイズ量)をあらわす信号C/N1,C/N2が夫々
選択回路4に送られる。なお選択回路4には、従来通り
受信状態により音声信号を選択する回路が付加されてい
るが、その詳細は省略する。
【0011】図2は選択回路4の一構成例を示す。同図
において、5は4fsc発振器、7a,7bはビデオク
ランプ回路、8a,8bはA/Dコンバータ、9a,9
bはY/C分離回路、10はインパルスノイズ検出回
路、11,12はコンパレータ、13a,13bは1H
遅延回路、14は平均値回路、15は映像選択回路、1
6はD/Aコンバータ、17はローパスフィルタ(LP
F)である。
【0012】図2の回路4において、同じ内容で、受信
経路の異なる、FM復調された映像信号V1,V2は夫
々ビデオクランプ回路7a,7bに入力され、互いにベ
デスタルレベルと振幅を揃えられた後A/D変換回路8
a,8bによりモニタ上の1画素単位でディジタル化さ
れてからY/C分離回路9a,9bで輝度信号Y1,Y
2のみが取り出される。インパルスノイズ検出回路10
では輝度信号Y1とY2をもとに、インパルスノイズが
発生しているか否かを判定する。ここで、A/D変換回
路8a,8b、Y/C分離回路9a,9b及びD/Aコ
ンバータ16は夫々発振器5により周波数fsc(=
14.32MHz)で駆動される。
【0013】図3はY/C分離回路の一構成例を示す。
同図において、29a〜29dは1クロック遅延線、3
0は2倍の係数器、31は加算器、32は1/4の係数
器である。遅延線29a〜29dは発振器5からの4f
scのクロックで駆動されており、遅延線29bの出力
は係数器32で2倍されてから遅延線29dの出力及び
入力信号(A/D変換回路出力)と共に加算器31に入
力される。入力信号をY+Cとすると、遅延線29bの
出力は入力信号に対してC信号の位相が180°遅れて
いるので、Y−Cとなり、また遅延線29dの出力は3
60°位相が遅れているからY+C、従って加算器31
からは(Y+C)+2(Y−C)+(Y+C)=4Yが
出力され、これを係数器32で1/4にすることにより
輝度信号Yを得ることができる。
【0014】次にインパルスノイズ検出回路10のノイ
ズ検出動作に関してであるが、この回路は注目画素の前
後のラインの同じ水平位置にある画素との相関をとり、
相関性が高ければ論理値0を、低ければ論理値1を出力
する。画像情報では、ラインごとの変化が小さく、前後
のライン同士は互いによく似た情報となる。インパルス
ノイズは、水平走査式の映像情報の場合、あるラインと
その前後のラインとは無関係に発生する。従って、ある
ラインが、前後のラインと相関がなければ、そのライン
はインパルスノイズを含む可能性がある。すなわち、図
5に示すようにあるラインl(t−H)の画素とその前
後のラインl0(t−2H),l0(t)の同じ水平位置
にある画素の情報が大きく違っていればその画素はイン
パルスノイズの候補となる。例外は、字幕スーパーなど
の急激な輝度変化が注目画素で起きている場合である。
本発明では、複数の経路で復調された内容の同じ画像情
報(映像信号)を用いる。この場合、経路とはアンテナ
からFM復調回路までを指し、復調された情報に含まれ
るノイズは、2つ以上の経路では、互いに無相関であ
る。すなわち、1つの画像情報のある画素がインパルス
ノイズであるとき、別の画像情報の同じ位置の画素もま
たインパルスノイズである可能性は低いと考えられる。
もし、一方の画像情報で、ある画素が前後ラインの画素
と相関がなかったとき、もう一方の画像情報の同じ位置
にある画素もまた前後ラインの画素と相関がなければ、
注目している画素はインパルスノイズではなく急激な輝
度変化があったと判断するのが妥当である。
【0015】図4は上述した動作原理に基づく、インパ
ルスノイズ検出回路10の一構成例で、18a,18b
はライン相関回路である。ライン相関回路において、例
えば、19及び20は1H遅延回路、21及び22は減
算器、23及び24は絶対値回路、25及び26はコン
パレータ、27はアンド回路である。28は排他的論理
和回路(XOR)である。
【0016】輝度信号Y1はライン相関回路18aに入
力される。この信号Y1は2段の1ライン遅延線(1
9,20)に入力され、1ライン、2ライン遅れの信号
を得る。入力される信号Y1は時系列の、画素の明るさ
を表わすデータ(輝度信号)であり、インパルスである
かどうか検証される画素は入力画素の1ライン前の画素
である。入力画素データとその2ライン前の画素データ
(遅延線20の出力)は減算器21,22により夫々1
ライン前の画素データ(遅延線19の出力)を減じられ
夫々の減算出力は、絶対値回路23,24に入力され、
各絶対値がコンパレータ25,26で基準値REFnと
比較され、大きければ論理値1を得、小さければ0を得
る。これら2つの論理値はアンド回路27に入力され、
相関出力として論理値で出力される。輝度信号Y2も同
様にライン相関回路18bに入力され上述のように処理
される。得られた2つの相関出力は、排他的論理和回路
28に入力され、画像間の相関を検証したインパルスノ
イズ検出信号NDETとして出力される。また、輝度信
号Y1のライン相関出力はY1,Y2のどちらにインパ
ルスノイズが発生しているかを示す信号SSELとして
出力される。
【0017】さて、A/D変換回路8a,8bでディジ
タル化された信号は分岐され、夫々1ライン遅延線13
a,13bで、インパルスノイズ検出信号と位相を揃え
られた後、映像選択器15に入力V1',V2'として加
えられる。またこれらは更に夫々分岐し、平均値回路1
4で加算平均され、映像選択器15の入力V3'とし加
えられる。この加算平均は、2つの映像信号が同じ内容
で、含まれるノイズが互いに無相関であることから、ノ
イズを抑圧することを目的としている。インパルスノイ
ズ検出信号NDET,SSELは選択のキーとして映像
選択器15に入力C,Dとして加えられる。受信状態を
表わす、すなわち映像信号のノイズの量を表わす信号C
/N1,C/N2は、ノイズ量が大きいほど、その値が
大きい。C/N1,C/N2は各々コンパレータ11,
12に入力され、基準値REFcより大きければ論理値
1を、小さければ論理値0を得る。これら2つの論理値
は選択のキーとして映像選択器15に入力A,Bとして
加えられる。映像選択器15の動作の論理を表1に示
す。
【0018】
【表1】
【0019】表1から分かるように映像選択器15は、
入力信号V1’にのみインパルスノイズが発生している
場合には信号V2’を、逆ならV1’を、ともに発生し
ているかともに発生していなければ加算平均した信号を
選択する。また、もし、V1’,V2’のどちらかの受
信状態が劣悪であり、ノイズの量が内容を判別できない
ほどになった場合には、良好な方を選択する。映像選択
器15で選択された出力V0はD/Aコンバータ16、
ローパスフィルタ17を通り、アナログ信号に戻された
映像信号として出力される。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の切り換えダイバーシティの機能を損なわずに合成ダ
イバーシティを構成し、画質の向上を図ることができ
る。特にインパルスノイズを大幅に低減できる。また、
複数の装置夫々にノイズ除去回路を付加せずに済むの
で、安価なシステムを構成できる。更にインパルスノイ
ズ検出回路とノイズ除去回路が従来のものに較べ小規模
なので、これら回路自体も安価なものとなしうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
である。
【図2】ノイズ除去/アンテナ出力選択回路の一構成例
を示すブロック図である。
【図3】Y/C分離回路の一構成例を示すブロック図で
ある。
【図4】インパルスノイズ検出回路の一構成例を示すブ
ロック図である。
【図5】インパルスノイズ検出回路の動作原理説明図で
ある。
【符号の説明】
1 BS受信装置 2 アンテナ装置 3 チューナ 4 ノイズ除去/アンテナ出力選択回路 5 アンテナ出力選択回路 6 モニタ 7 ビデオクランプ回路 8 A/Dコンバータ 9 Y/C分離回路 10 インパルスノイズ検出回路 11 コンパレータA 12 コンパレータB 13 1ライン遅延線A 14 平均値回路 15 映像選択器 16 D/Aコンバータ 17 ローパスフィルタ 18 ライン相関回路 19 1ライン遅延線C 20 1ライン遅延線D 21 減算器A 22 減算器B 23 絶対値回路A 24 絶対値回路B 25 コンパレータC 26 コンパレータD 27 AND回路 28 XOR回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−145799(JP,A) 特公 昭53−23643(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/14 - 5/217 H04B 1/10 H04N 7/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の受信経路からの映像信号を入力す
    る信号入力手段と、 前記信号入力手段から入力した 映像信号毎に、隣接ライ
    ン間における対応画素信号の相関性を検出する相関検出
    手段と、前記映像信号毎に検出された前記対応画素信号における
    相関性を前記映像信号間で比較しノイズ検出を行う ノイ
    ズ検出手段と、前記ノイズ検出信号におけるノイズ検出結果 に基づいて
    前記映像信号の何れか又はこれら映像信号の加算平均信
    号を選択して出力する信号選択手段と、 を備えたことを特徴とする映像ノイズ除去回路。
  2. 【請求項2】 前記ノイズ検出手段は、前記各輝度信号
    が入力される複数組のライン相関回路と、各ライン相関
    回路の出力が入力される排他的論理和回路と、を含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載の映像ノイズ除去回路。
  3. 【請求項3】 前記ライン相関回路は、入力画素信号と
    しての前記輝度信号からその1ライン及び2ライン遅れ
    の画素信号を得る遅延回路と、上記入力画素信号及び1
    ライン遅れの画素信号から夫々1ライン及び2ライン遅
    れの画素信号を減算する演算回路と、該演算回路の各減
    算出力の絶対値を基準値と比較して相関出力を得る相関
    回路と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の映像
    ノイズ除去回路。
  4. 【請求項4】 前記各映像信号のノイズ量信号を基準値
    と比較する手段を有し、前記信号選択手段は、上記手段
    の比較出力及び前記ノイズ検出信号に基づいて前記信号
    の選択を行うことを特徴とする請求項1に記載の映像ノ
    イズ除去回路。
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