JP3838163B2 - ノイズ低減装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビやビデオなどの映像機器に用いられるノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ機器における高画質のためのノイズ低減装置について説明する。ノイズ低減装置には、同一フィールドまたはフレーム内の信号を元にノイズ低減を図る２次元ノイズ低減装置と、メモリなどを用いて信号のフィールドまたはフレーム差分を求め、それを元にノイズ低減を図る３次元ノイズ低減装置があり、従来の３次元ノイズ低減装置の例としては、特開平０３−７９１６８号公報などがある。まず従来の３次元ノイズ低減装置の動作を簡単に説明する。
【０００３】
図９は従来の３次元ノイズ低減装置を備えた撮像装置の構成例を示すものである。
【０００４】
図９において、１０１は入射する光を電気映像信号に変換する固体撮像素子（以下CCD）、１０２はCCD１０１からの出力信号が変化しても出力信号レベルを一定に保つように増幅を行う自動利得制御増幅回路（以下AGC回路）、１０３はAGC回路１０２からのアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するアナログ・デジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器）である。１０４は２つの入力信号に対し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算する減算器、１０５は減算器１０４の出力に対し、非線形の処理を行う非線形処理回路、１０６はＡ／Ｄ変換器１０３の出力信号から、非線形処理回路１０５の出力を減算し、映像信号SOを出力する減算器、１０７は出力映像信号SOを１フィールド遅延させて減算器１０４へ出力するフィールドメモリ、108はＡＧＣ回路の増幅量に応じて非線形処理回路105の特性を変更する非線形処理制御回路である。
【０００５】
以下、従来の３次元ノイズ低減装置の動作について説明する。
【０００６】
ＣＣＤ101からの電気信号がＡＧＣ回路１０２に入力されると、ＡＧＣ回路は入力信号がある一定レベル以上であれば増幅を行わず増幅量１倍で出力する。もしも入力信号がある一定レベル以下であれば、一定レベルになるように増幅量を上げて信号の増幅を行う。
【０００７】
そして、ＡＧＣ回路102の出力信号はＡ／Ｄ変換器103によってデジタル映像信号に変換される。
【０００８】
さらにＡ／Ｄ変換器103でデジタル信号に変換された映像信号は減算器１０４に入力され、フィールドメモリ107の出力信号との減算が行われ、差分信号として出力される。フィールドメモリ107の出力信号はノイズ低減された出力映像信号ＳＯが１フィールド遅延した信号であるため、映像信号が静止画であれば、上記差分信号中には映像信号はほとんど含まれず、ノイズ成分だけが抽出される。従って、減算器106においてＡ／Ｄ変換器１０３の出力信号から減算器104の出力信号を差し引けば、ノイズが低減された映像信号ＳＯが出力される。
【０００９】
しかし、動画においては差分信号中に映像信号が多く含まれるようになってくるため、上記差分信号をそのまま差し引くと残像劣化を引き起こすことになる。そこで、「一般的にノイズは映像信号に比べて振幅が小さい」という統計的理由に基づき、上記差分信号のうち振幅の小さい部分だけを非線形処理回路１０５において抜き出し、その信号を減算器106においてＡ／Ｄ変換された映像信号から差し引くことにより、ほとんど残像なくノイズが低減された映像信号ＳＯが出力される。図１０は非線形処理回路１０５の特性の一例を表す図であり、横軸が非線形処理回路１０５の入力、縦軸が出力を表す。ａ、及びＫはこの特性を特徴付ける特性パラメータであって、非線形処理回路入力レベルの絶対値がａ以下であればほぼ全てノイズ信号とみなしてＫ・ａ（Ｋ＜１）を出力、また、非線形処理回路入力信号レベルの絶対値がａ以上２ａ未満であれば、ノイズと映像信号の両方が含まれており、値が大きくなるほど映像信号の比率が大きくなるとみなし、入力信号レベルがａから２ａに近づくほど０に近い値を出力する特性となっている。このような非線形処理特性によれば、非線形処理回路入力、すなわち前記差分信号の信号レベルが２ａ以下の信号にはノイズが含まれているとみなされて、減算器１０６へ出力されるのでノイズが低減される。
【００１０】
次に、ＣＣＤ１０１に入射する光量が減り、CCD１０１からの出力映像信号レベルが減少した場合、ノイズレベルは一定であるため、Ｓ／Ｎ比は悪くなる。そしてさらにレベルが減少してある一定レベルより下がった場合、ＡＧＣ回路１０２は一定レベルを保つように入力信号の増幅を行うが、Ｓ／Ｎ比が悪い状態で信号も同じ増幅量で増幅するためノイズレベルが大きくなる。そこで、非線形処理制御回路１０８はＡＧＣ回路１０２の増幅量に応じて、非線形処理回路の特性を変更する。具体的には特性パラメータａを増加させ、レベルの大きなノイズも低減できるようにする。
【００１１】
以上の動作により、従来の３次元ノイズ低減装置はＡＧＣ回路１０２の増幅によりノイズレベルが大きくなった場合でも、効果的にノイズを低減することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成によるノイズ低減装置では、以下のような課題がある。すなわち、ＡＧＣ回路１０２の増幅によりノイズレベルが大きくなった場合、非線形処理制御回路１０８はノイズレベルに応じて非線形処理特性を前記のように変化させることで、大きなノイズに対してもノイズが低減できるようになるが、その場合「一般的にノイズは映像信号に比べて振幅が小さい」という前提が崩れるため、非線形処理回路１０５の出力には映像信号が多く含まれるようになり、残像劣化が大きくなってしまう。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ノイズレベルが大きい場合でも効果的にノイズを低減し、かつ、残像劣化の少ないノイズ低減装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本願請求項１のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段の出力信号レベルと、第２の所定値を有する第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記出力信号に対し非線形処理を行う第２の非線形処理手段と、前記第２の非線形処理手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００１５】
また、請求項２記載のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段に対し複数の特徴成分に分解する分解手段と、前記分解手段の出力である各特徴成分と前記各特徴成分毎に独立した第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記分解手段の出力信号に対してそれぞれ独立に非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段と、前記複数の第２の非線形処理手段の出力を１つに合成する合成手段と、前記合成手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００１６】
また、請求項３記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値以下の時、前記第１の特性パラメータを増加させると共に前記第２の特性パラメータを一定に保持し、前記増幅量が前記第１の所定値より大きい時、前記第１の特性パラメータを一定に保持すると共に前記第２の特性パラメータを増加させる構成としたものである。
【００１７】
また、請求項４記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量の増加に応じて、前記第１の特性パラメータと前記第２の特性パラメータとを同時に変化させる構成としたものである。
【００１８】
また、請求項５記載のノイズ低減装置は、請求項１または２何れかにおいて、前記遅延手段の遅延量はｎフィールド、またはｎ水平走査期間（ｎ＝１，２，３，…）としたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本願請求項１のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段の出力信号レベルと、第２の所定値を有する第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記出力信号に対し非線形処理を行う第２の非線形処理手段と、前記第２の非線形処理手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００２０】
また、請求項２記載のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段に対し複数の特徴成分に分解する分解手段と、前記分解手段の出力である各特徴成分と前記各特徴成分毎に独立した第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記分解手段の出力信号に対してそれぞれ独立に非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段と、前記複数の第２の非線形処理手段の出力を１つに合成する合成手段と、前記合成手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００２１】
また、請求項３記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値以下の時、前記第１の特性パラメータを増加させると共に前記第２の特性パラメータを一定に保持し、前記増幅量が前記第１の所定値より大きい時、前記第１の特性パラメータを一定に保持すると共に前記第２の特性パラメータを増加させる構成としたものである。
【００２２】
また、請求項４記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量の増加に応じて、前記第１の特性パラメータと前記第２の特性パラメータとを同時に変化させる構成としたものである。
【００２３】
また、請求項５記載のノイズ低減装置は、請求項１または２何れかにおいて、前記遅延手段の遅延量はｎフィールド、またはｎ水平走査期間（ｎ＝１，２，３，…）としたものである。
【００２４】
以下、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかるノイズ低減装置を備えた撮像装置の基本的な要部構成を例示するブロック図である。図１において１１は入射する光を電気映像信号に変換するＣＣＤ、１２はCCD１１からの出力信号が変化しても出力信号レベルを一定に保つように増幅を行う増幅手段としてのＡＧＣ回路、１３はＡＧＣ回路１２からの出力アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１４はＡ／Ｄ変換器の出力に対し高域信号にのみ非線形処理を行う第１の非線形処理手段としての高域コアリング回路、１８は本装置の出力映像信号ＳＯを１フィールド遅延させて出力する遅延手段としてのフィールドメモリ、１５は高域コアリング回路１４の出力信号とフィールドメモリ１８の出力信号との差分を求めて出力する、ノイズ抽出手段としての減算器、１６は減算器１５の出力に対し、非線形の処理を行う第２の非線形処理手段としての非線形処理回路、１７は高域コアリング回路１４の出力信号から、非線形処理回路１６の出力を減算して映像信号ＳＯを出力するノイズ減衰手段としての減算器である。
【００２６】
以下、動作について説明する。
【００２７】
ＣＣＤ１１からＡ／Ｄ変換器１３までの動作は、図９に示した従来のノイズ低減装置のＣＣＤ１０１からＡ／Ｄ変換器１０３までと同一であるので説明を省略する。そして、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル信号に変換された映像信号は次に高域コアリング回路１４に入力される。図２は高域コアリング回路１４の一例を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換器１３の出力映像信号が高域コアリング回路１４に入力されると、まずＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１とＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２２によって高域と低域に帯域分割される。これらのフィルタは例えば図３のような周波数特性を持つ。図３（ａ）はＬＰＦの、図３（ｂ）はＨＰＦの周波数特性図をそれぞれ表す。そして、これらのフィルタによって高域成分と低域成分に分けられた映像信号のうち、高域成分の信号が非線形処理を行うコアリング回路２３に入力される。
【００２８】
図４はコアリング回路２３の入出力特性の一例を表すものであり、ｍはこの特性を特徴付ける特性パラメータである。この入出力特性によりコアリング回路２３に入力される信号のうち、ある一定振幅以上のものだけが出力される。すなわちコアリング回路２３の入力信号レベルをｘとすると、｜ｘ｜≦ｍとなる信号は出力されず、｜ｘ｜＞ｍとなる信号についても信号レベルの絶対値はｍだけ下がって出力されることになる。そして、コアリング回路２３を通った高域信号成分とＬＰＦ２２の出力である低域信号成分が加算器２４で加算されることで帯域が復元され、高域コアリング回路１４の出力として後段の減算器１５または１７へ出力される。ノイズには前述のような一般的に映像信号に比べて振幅が小さいという特徴だけでなく、高域に分布するという特徴があるため、この高域コアリング回路１４により映像信号のノイズがある程度、具体的にはＡ／Ｄ変換器１３の出力信号に絶対値でＳnというレベルのノイズがのっている場合、Ｓn≦ｍであればノイズレベルは０に、Ｓn＞ｍであればＳn−ｍに低減されることになる。しかも、この高域コアリング回路１４によるノイズ低減では原理的に残像が発生しない。
【００２９】
そして高域コアリング回路１４以降、減算器１５，１７、非線形処理回路１６、そしてフィールドメモリ１８の動作は従来のノイズ低減装置における、減算器１０４，１０６、非線形処理回路１０５、フィールドメモリ１０７と同様に動作する。従って、高域コアリング回路１４の出力に対してさらにノイズ低減が行われ、出力映像信号ＳＯとして出力される。具体的には高域コアリング回路１４によってその絶対値レベルがＳn−ｍまで低減されたノイズのうち、２ａ以下のものは、さらに最大でＫ・ａだけ低減されることになる。
【００３０】
また、非線形処理制御回路１９はＡＧＣ回路１２の増幅量に応じて、高域コアリング回路１４中のコアリング回路２３の特性パラメータｍと非線形処理回路１６の特性パラメータａに対して図５のような制御を行う。すなわち、図５（ａ）に示すようにＣＣＤ１１に入射する光量が減り、CCD１１からの出力映像信号レベルが減少した場合、ＡＧＣ回路１２は従来と同様に一定レベルを保つように増幅量を上げていくが、図５（ｂ）に示すようにその増幅量が一定値Ｇ1以下であればまずコアリング回路２３の特性パラメータｍを増加させるようにする。高域コアリング回路１４では信号の高域に分布するノイズを低減するが、ディテールのような高域の映像信号も同様に低減してしまうため、ｍを増加させ過ぎるとディテール劣化が目立つことになる。そこで、ＡＧＣ回路１２の増幅量がＧ1に達すると、以降は増幅量がさらに増加しても特性パラメータｍはディテール劣化が許容できる値ｍ1で固定し、図５（ｃ）に示すように、代わりに非線形処理回路１６の特性パラメータａを増加させる。
【００３１】
以上のような動作により、ＡＧＣ回路１２の増幅量が増加し、Ａ／Ｄ変換器１３の出力信号のノイズレベルＳnが大きくなった場合でも、増幅量がＧ1以下であれば高域コアリング回路１４によってノイズ低減が行われ、それ以降の動作によるノイズ低減は行われない。そのため、その場合は映像信号がさまざまな動き成分、例えば被写体自体の動きや、撮像装置自体をパンニングさせたことによる画面全体の動きといった低い周波数の動き成分、そして手ぶれのような高い周波数の動き成分などを持っていたとしても、残像劣化は発生しない。また増幅量がＧ1以上となった場合でも、従来と同じノイズ低減量でよいのなら、高域コアリング回路１４である程度ノイズが低減されている分、特性パラメータａの値は従来よりも小さくてすむので従来よりも残像劣化を低減できる。
【００３２】
（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態にかかるノイズ低減装置を備えた撮像装置の基本的な要部構成を例示するブロック図である。図６において第１の実施の形態の図１と同じ機能ブロックについては同じ符号を記載しているので、そのブロックに対する説明は省略する。また、図６において６１−１〜６１−ｎは減算器１５の出力に対して複数の帯域に分割する、分解手段としてのＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、６２−１〜６２−ｎはＢＰＦ６１−１〜６１−ｎの出力に対し、それぞれ非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段としての非線形処理回路、６３は非線形処理回路６２−１〜６２−ｎからの出力をすべて加算して減算器１７へ出力する合成手段としての加算器である。
【００３３】
本ノイズ低減装置が第１の実施の形態のノイズ低減装置と異なる点は、ＢＰＦ６１−１〜６１−ｎ、非線形処理回路６２−１〜６２−ｎと加算器６３であるので、この動作について以下に説明する。
【００３４】
減算器１５の出力信号はＢＰＦ６１−１〜６１−ｎによって複数の帯域に分割され、それぞれ独立に非線形処理回路６２−１〜６２−ｎによって第１の実施の形態と同様の非線形処理を施される。そして、各非線形処理回路の出力を加算器６３で１つに合成する。図６の装置の動作は、第１の実施の形態の装置のものと基本的に同じであるため、説明を省略するが、このような構成とすることで減算器１５の出力信号を映像信号、すなわち動き成分が多く含まれる周波数帯域と、ノイズが多く含まれる周波数帯域に分けることができ、さらにそれぞれの帯域に対して非線形処理制御回路１９が独立して制御を行うことができる。従って、ＡＧＣ回路１２の増幅量がＧ1以上となって残像劣化が発生したとしても、前記第１の実施の形態よりも残像劣化を改善することができる。
【００３５】
なお、第１及び第２の実施の形態において、増幅量がＧ1以上に増加する場合は、図５（ｃ）に示すように、増幅量に応じて特性パラメータａも徐々に増加させるように制御しているが、これに限る必要はなく、例えば図５（ｄ）のように増幅量に関わらず特性パラメータを一定の値にしてもよい。これにより、増幅量が小さい時に、残像が若干発生するものの、それは画質低下につながるようなものではなく、問題がないレベルである。さらに、増幅量がＧ1よりも大きくなっても、特性パラメータが一定のため、残像が大きくなることはなく画質は低下しない。
【００３６】
なお、第１及び第２の実施の形態において、特性パラメータａとｍの制御を図５のように行うとしたがこれに限る必要はなく、例えば図７のように特性パラメータｍとａを同時に増加させるようにしてもよい。図７に示す直線の傾きを図５より小さな適当な値にすることで、残像劣化は従来例と前記第１、第２の実施の形態の中間レベルにしつつ、ディテール劣化を前記第１、第２の実施の形態よりも抑えることが出来る。
【００３７】
なお、第１及び第２の実施の形態において、非線形処理回路の特性を図１０のような従来のノイズ低減装置と同じ特性としたがこれに限る必要はなく、要は減算器１５の出力信号のうち振幅の小さい部分だけを抜き出せるような特性にすればよい。
【００３８】
なお、第１及び第２の実施の形態において、高域コアリング回路１４中の非線形処理回路として図４のような特性をもつコアリング回路２３を用いたがこれに限る必要はなく、例えば図８のような特性にしてもよい。このような特性によれば絶対値ｍ以下のレベルの高域信号は完全になくならないため、ノイズ成分が若干残留するが、その分だけ小振幅のディテール信号も残すことができる。
【００３９】
なお、第１及び第２の実施の形態において、高域コアリング回路１４を図２の構成としたがこれに限る必要はなく、要は映像信号の高域に非線形処理が施せるような構成であればよい。
【００４０】
なお、第１及び第２の実施の形態において、遅延手段としてフィールドメモリを用いたがこれに限る必要はなく、例えばフレームメモリを用いてもよいことはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載のノイズ低減装置によれば、増幅手段の増幅量が増加しノイズレベルが大きくなった場合でも、残像劣化が発生しない第１の非線形処理手段によってある程度ノイズ低減が行われるため、映像信号がさまざまな動き成分を持っていた場合でも、従来よりも残像劣化を低減できる。
【００４２】
請求項２記載のノイズ低減装置によれば、映像信号が多く含まれる周波数帯域と、ノイズが多く含まれる周波数帯域に分けて、それぞれの帯域に対して複数の第２の非線形処理手段を独立して制御を行うことができる。従って、請求項１記載のノイズ低減装置よりさらに残像劣化を改善することができる。
【００４３】
請求項３記載のノイズ低減装置によれば、請求項１または２記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【００４４】
請求項４記載のノイズ低減装置によれば、請求項１または２記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【００４５】
請求項５記載のノイズ低減装置によれば、請求項１、２、３または４記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図２】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例を示すブロック図
【図３】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるＬＰＦとＨＰＦの周波数特性を示す周波数特性図
【図４】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるコアリング回路の入出力特性例を示す入出力特性図
【図５】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１及び第２の非線形処理手段の特性パラメータの値と増幅手段の増幅量との関係の一例を示す関係図
【図６】本発明の第２の実施の形態によるノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図７】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１及び第２の非線形処理手段の特性パラメータの値と増幅手段の増幅量との関係の一例を示す関係図
【図８】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるコアリング回路の入出力特性例を示す入出力特性図
【図９】従来のノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のノイズ低減装置における非線形処理回路の入出力特性を示す入出力特性図
【符号の説明】
１１ ＣＣＤ
１２ ＡＧＣ回路
１３ Ａ／Ｄ変換器
１４ 高域コアリング回路
１５ 減算器
１６ 非線形処理回路
１７ 減算器
１８ フィールドメモリ
１９ 非線形処理制御回路
２１ ＨＰＦ
２２ ＬＰＦ
２３ コアリング回路
２４ 加算器
６１ ＢＰＦ
６２ 非線形処理回路
６３ 加算器
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビやビデオなどの映像機器に用いられるノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオ機器における高画質のためのノイズ低減装置について説明する。ノイズ低減装置には、同一フィールドまたはフレーム内の信号を元にノイズ低減を図る２次元ノイズ低減装置と、メモリなどを用いて信号のフィールドまたはフレーム差分を求め、それを元にノイズ低減を図る３次元ノイズ低減装置があり、従来の３次元ノイズ低減装置の例としては、特開平０３−７９１６８号公報などがある。まず従来の３次元ノイズ低減装置の動作を簡単に説明する。
【０００３】
図９は従来の３次元ノイズ低減装置を備えた撮像装置の構成例を示すものである。
【０００４】
図９において、１０１は入射する光を電気映像信号に変換する固体撮像素子（以下CCD）、１０２はCCD１０１からの出力信号が変化しても出力信号レベルを一定に保つように増幅を行う自動利得制御増幅回路（以下AGC回路）、１０３はAGC回路１０２からのアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するアナログ・デジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器）である。１０４は２つの入力信号に対し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算する減算器、１０５は減算器１０４の出力に対し、非線形の処理を行う非線形処理回路、１０６はＡ／Ｄ変換器１０３の出力信号から、非線形処理回路１０５の出力を減算し、映像信号SOを出力する減算器、１０７は出力映像信号SOを１フィールド遅延させて減算器１０４へ出力するフィールドメモリ、108はＡＧＣ回路の増幅量に応じて非線形処理回路105の特性を変更する非線形処理制御回路である。
【０００５】
以下、従来の３次元ノイズ低減装置の動作について説明する。
【０００６】
ＣＣＤ101からの電気信号がＡＧＣ回路１０２に入力されると、ＡＧＣ回路は入力信号がある一定レベル以上であれば増幅を行わず増幅量１倍で出力する。もしも入力信号がある一定レベル以下であれば、一定レベルになるように増幅量を上げて信号の増幅を行う。
【０００７】
そして、ＡＧＣ回路102の出力信号はＡ／Ｄ変換器103によってデジタル映像信号に変換される。
【０００８】
さらにＡ／Ｄ変換器103でデジタル信号に変換された映像信号は減算器１０４に入力され、フィールドメモリ107の出力信号との減算が行われ、差分信号として出力される。フィールドメモリ107の出力信号はノイズ低減された出力映像信号ＳＯが１フィールド遅延した信号であるため、映像信号が静止画であれば、上記差分信号中には映像信号はほとんど含まれず、ノイズ成分だけが抽出される。従って、減算器106においてＡ／Ｄ変換器１０３の出力信号から減算器104の出力信号を差し引けば、ノイズが低減された映像信号ＳＯが出力される。
【０００９】
しかし、動画においては差分信号中に映像信号が多く含まれるようになってくるため、上記差分信号をそのまま差し引くと残像劣化を引き起こすことになる。そこで、「一般的にノイズは映像信号に比べて振幅が小さい」という統計的理由に基づき、上記差分信号のうち振幅の小さい部分だけを非線形処理回路１０５において抜き出し、その信号を減算器106においてＡ／Ｄ変換された映像信号から差し引くことにより、ほとんど残像なくノイズが低減された映像信号ＳＯが出力される。図１０は非線形処理回路１０５の特性の一例を表す図であり、横軸が非線形処理回路１０５の入力、縦軸が出力を表す。ａ、及びＫはこの特性を特徴付ける特性パラメータであって、非線形処理回路入力レベルの絶対値がａ以下であればほぼ全てノイズ信号とみなしてＫ・ａ（Ｋ＜１）を出力、また、非線形処理回路入力信号レベルの絶対値がａ以上２ａ未満であれば、ノイズと映像信号の両方が含まれており、値が大きくなるほど映像信号の比率が大きくなるとみなし、入力信号レベルがａから２ａに近づくほど０に近い値を出力する特性となっている。このような非線形処理特性によれば、非線形処理回路入力、すなわち前記差分信号の信号レベルが２ａ以下の信号にはノイズが含まれているとみなされて、減算器１０６へ出力されるのでノイズが低減される。
【００１０】
次に、ＣＣＤ１０１に入射する光量が減り、CCD１０１からの出力映像信号レベルが減少した場合、ノイズレベルは一定であるため、Ｓ／Ｎ比は悪くなる。そしてさらにレベルが減少してある一定レベルより下がった場合、ＡＧＣ回路１０２は一定レベルを保つように入力信号の増幅を行うが、Ｓ／Ｎ比が悪い状態で信号も同じ増幅量で増幅するためノイズレベルが大きくなる。そこで、非線形処理制御回路１０８はＡＧＣ回路１０２の増幅量に応じて、非線形処理回路の特性を変更する。具体的には特性パラメータａを増加させ、レベルの大きなノイズも低減できるようにする。
【００１１】
以上の動作により、従来の３次元ノイズ低減装置はＡＧＣ回路１０２の増幅によりノイズレベルが大きくなった場合でも、効果的にノイズを低減することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成によるノイズ低減装置では、以下のような課題がある。すなわち、ＡＧＣ回路１０２の増幅によりノイズレベルが大きくなった場合、非線形処理制御回路１０８はノイズレベルに応じて非線形処理特性を前記のように変化させることで、大きなノイズに対してもノイズが低減できるようになるが、その場合「一般的にノイズは映像信号に比べて振幅が小さい」という前提が崩れるため、非線形処理回路１０５の出力には映像信号が多く含まれるようになり、残像劣化が大きくなってしまう。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ノイズレベルが大きい場合でも効果的にノイズを低減し、かつ、残像劣化の少ないノイズ低減装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本願請求項１のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段の出力信号レベルと、第２の所定値を有する第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記出力信号に対し非線形処理を行う第２の非線形処理手段と、前記第２の非線形処理手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００１５】
また、請求項２記載のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段に対し複数の特徴成分に分解する分解手段と、前記分解手段の出力である各特徴成分と前記各特徴成分毎に独立した第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記分解手段の出力信号に対してそれぞれ独立に非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段と、前記複数の第２の非線形処理手段の出力を１つに合成する合成手段と、前記合成手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００１６】
また、請求項３記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値以下の時、前記第１の特性パラメータを増加させると共に前記第２の特性パラメータを一定に保持し、前記増幅量が前記第１の所定値より大きい時、前記第１の特性パラメータを一定に保持すると共に前記第２の特性パラメータを増加させる構成としたものである。
【００１７】
また、請求項４記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量の増加に応じて、前記第１の特性パラメータと前記第２の特性パラメータとを同時に変化させる構成としたものである。
【００１８】
また、請求項５記載のノイズ低減装置は、請求項１または２何れかにおいて、前記遅延手段の遅延量はｎフィールド、またはｎ水平走査期間（ｎ＝１，２，３，…）としたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本願請求項１のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段の出力信号レベルと、第２の所定値を有する第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記出力信号に対し非線形処理を行う第２の非線形処理手段と、前記第２の非線形処理手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００２０】
また、請求項２記載のノイズ低減装置は、入力映像信号を増幅させる増幅手段と、前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、前記ノイズ抽出手段に対し複数の特徴成分に分解する分解手段と、前記分解手段の出力である各特徴成分と前記各特徴成分毎に独立した第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記分解手段の出力信号に対してそれぞれ独立に非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段と、前記複数の第２の非線形処理手段の出力を１つに合成する合成手段と、前記合成手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備える構成である。
【００２１】
また、請求項３記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値以下の時、前記第１の特性パラメータを増加させると共に前記第２の特性パラメータを一定に保持し、前記増幅量が前記第１の所定値より大きい時、前記第１の特性パラメータを一定に保持すると共に前記第２の特性パラメータを増加させる構成としたものである。
【００２２】
また、請求項４記載のノイズ低減装置は、請求項１または２において、前記増幅手段の増幅量の増加に応じて、前記第１の特性パラメータと前記第２の特性パラメータとを同時に変化させる構成としたものである。
【００２３】
また、請求項５記載のノイズ低減装置は、請求項１または２何れかにおいて、前記遅延手段の遅延量はｎフィールド、またはｎ水平走査期間（ｎ＝１，２，３，…）としたものである。
【００２４】
以下、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかるノイズ低減装置を備えた撮像装置の基本的な要部構成を例示するブロック図である。図１において１１は入射する光を電気映像信号に変換するＣＣＤ、１２はCCD１１からの出力信号が変化しても出力信号レベルを一定に保つように増幅を行う増幅手段としてのＡＧＣ回路、１３はＡＧＣ回路１２からの出力アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１４はＡ／Ｄ変換器の出力に対し高域信号にのみ非線形処理を行う第１の非線形処理手段としての高域コアリング回路、１８は本装置の出力映像信号ＳＯを１フィールド遅延させて出力する遅延手段としてのフィールドメモリ、１５は高域コアリング回路１４の出力信号とフィールドメモリ１８の出力信号との差分を求めて出力する、ノイズ抽出手段としての減算器、１６は減算器１５の出力に対し、非線形の処理を行う第２の非線形処理手段としての非線形処理回路、１７は高域コアリング回路１４の出力信号から、非線形処理回路１６の出力を減算して映像信号ＳＯを出力するノイズ減衰手段としての減算器である。
【００２６】
以下、動作について説明する。
【００２７】
ＣＣＤ１１からＡ／Ｄ変換器１３までの動作は、図９に示した従来のノイズ低減装置のＣＣＤ１０１からＡ／Ｄ変換器１０３までと同一であるので説明を省略する。そして、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル信号に変換された映像信号は次に高域コアリング回路１４に入力される。図２は高域コアリング回路１４の一例を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換器１３の出力映像信号が高域コアリング回路１４に入力されると、まずＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１とＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２２によって高域と低域に帯域分割される。これらのフィルタは例えば図３のような周波数特性を持つ。図３（ａ）はＬＰＦの、図３（ｂ）はＨＰＦの周波数特性図をそれぞれ表す。そして、これらのフィルタによって高域成分と低域成分に分けられた映像信号のうち、高域成分の信号が非線形処理を行うコアリング回路２３に入力される。
【００２８】
図４はコアリング回路２３の入出力特性の一例を表すものであり、ｍはこの特性を特徴付ける特性パラメータである。この入出力特性によりコアリング回路２３に入力される信号のうち、ある一定振幅以上のものだけが出力される。すなわちコアリング回路２３の入力信号レベルをｘとすると、｜ｘ｜≦ｍとなる信号は出力されず、｜ｘ｜＞ｍとなる信号についても信号レベルの絶対値はｍだけ下がって出力されることになる。そして、コアリング回路２３を通った高域信号成分とＬＰＦ２２の出力である低域信号成分が加算器２４で加算されることで帯域が復元され、高域コアリング回路１４の出力として後段の減算器１５または１７へ出力される。ノイズには前述のような一般的に映像信号に比べて振幅が小さいという特徴だけでなく、高域に分布するという特徴があるため、この高域コアリング回路１４により映像信号のノイズがある程度、具体的にはＡ／Ｄ変換器１３の出力信号に絶対値でＳnというレベルのノイズがのっている場合、Ｓn≦ｍであればノイズレベルは０に、Ｓn＞ｍであればＳn−ｍに低減されることになる。しかも、この高域コアリング回路１４によるノイズ低減では原理的に残像が発生しない。
【００２９】
そして高域コアリング回路１４以降、減算器１５，１７、非線形処理回路１６、そしてフィールドメモリ１８の動作は従来のノイズ低減装置における、減算器１０４，１０６、非線形処理回路１０５、フィールドメモリ１０７と同様に動作する。従って、高域コアリング回路１４の出力に対してさらにノイズ低減が行われ、出力映像信号ＳＯとして出力される。具体的には高域コアリング回路１４によってその絶対値レベルがＳn−ｍまで低減されたノイズのうち、２ａ以下のものは、さらに最大でＫ・ａだけ低減されることになる。
【００３０】
また、非線形処理制御回路１９はＡＧＣ回路１２の増幅量に応じて、高域コアリング回路１４中のコアリング回路２３の特性パラメータｍと非線形処理回路１６の特性パラメータａに対して図５のような制御を行う。すなわち、図５（ａ）に示すようにＣＣＤ１１に入射する光量が減り、CCD１１からの出力映像信号レベルが減少した場合、ＡＧＣ回路１２は従来と同様に一定レベルを保つように増幅量を上げていくが、図５（ｂ）に示すようにその増幅量が一定値Ｇ1以下であればまずコアリング回路２３の特性パラメータｍを増加させるようにする。高域コアリング回路１４では信号の高域に分布するノイズを低減するが、ディテールのような高域の映像信号も同様に低減してしまうため、ｍを増加させ過ぎるとディテール劣化が目立つことになる。そこで、ＡＧＣ回路１２の増幅量がＧ1に達すると、以降は増幅量がさらに増加しても特性パラメータｍはディテール劣化が許容できる値ｍ1で固定し、図５（ｃ）に示すように、代わりに非線形処理回路１６の特性パラメータａを増加させる。
【００３１】
以上のような動作により、ＡＧＣ回路１２の増幅量が増加し、Ａ／Ｄ変換器１３の出力信号のノイズレベルＳnが大きくなった場合でも、増幅量がＧ1以下であれば高域コアリング回路１４によってノイズ低減が行われ、それ以降の動作によるノイズ低減は行われない。そのため、その場合は映像信号がさまざまな動き成分、例えば被写体自体の動きや、撮像装置自体をパンニングさせたことによる画面全体の動きといった低い周波数の動き成分、そして手ぶれのような高い周波数の動き成分などを持っていたとしても、残像劣化は発生しない。また増幅量がＧ1以上となった場合でも、従来と同じノイズ低減量でよいのなら、高域コアリング回路１４である程度ノイズが低減されている分、特性パラメータａの値は従来よりも小さくてすむので従来よりも残像劣化を低減できる。
【００３２】
（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態にかかるノイズ低減装置を備えた撮像装置の基本的な要部構成を例示するブロック図である。図６において第１の実施の形態の図１と同じ機能ブロックについては同じ符号を記載しているので、そのブロックに対する説明は省略する。また、図６において６１−１〜６１−ｎは減算器１５の出力に対して複数の帯域に分割する、分解手段としてのＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、６２−１〜６２−ｎはＢＰＦ６１−１〜６１−ｎの出力に対し、それぞれ非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段としての非線形処理回路、６３は非線形処理回路６２−１〜６２−ｎからの出力をすべて加算して減算器１７へ出力する合成手段としての加算器である。
【００３３】
本ノイズ低減装置が第１の実施の形態のノイズ低減装置と異なる点は、ＢＰＦ６１−１〜６１−ｎ、非線形処理回路６２−１〜６２−ｎと加算器６３であるので、この動作について以下に説明する。
【００３４】
減算器１５の出力信号はＢＰＦ６１−１〜６１−ｎによって複数の帯域に分割され、それぞれ独立に非線形処理回路６２−１〜６２−ｎによって第１の実施の形態と同様の非線形処理を施される。そして、各非線形処理回路の出力を加算器６３で１つに合成する。図６の装置の動作は、第１の実施の形態の装置のものと基本的に同じであるため、説明を省略するが、このような構成とすることで減算器１５の出力信号を映像信号、すなわち動き成分が多く含まれる周波数帯域と、ノイズが多く含まれる周波数帯域に分けることができ、さらにそれぞれの帯域に対して非線形処理制御回路１９が独立して制御を行うことができる。従って、ＡＧＣ回路１２の増幅量がＧ1以上となって残像劣化が発生したとしても、前記第１の実施の形態よりも残像劣化を改善することができる。
【００３５】
なお、第１及び第２の実施の形態において、増幅量がＧ1以上に増加する場合は、図５（ｃ）に示すように、増幅量に応じて特性パラメータａも徐々に増加させるように制御しているが、これに限る必要はなく、例えば図５（ｄ）のように増幅量に関わらず特性パラメータを一定の値にしてもよい。これにより、増幅量が小さい時に、残像が若干発生するものの、それは画質低下につながるようなものではなく、問題がないレベルである。さらに、増幅量がＧ1よりも大きくなっても、特性パラメータが一定のため、残像が大きくなることはなく画質は低下しない。
【００３６】
なお、第１及び第２の実施の形態において、特性パラメータａとｍの制御を図５のように行うとしたがこれに限る必要はなく、例えば図７のように特性パラメータｍとａを同時に増加させるようにしてもよい。図７に示す直線の傾きを図５より小さな適当な値にすることで、残像劣化は従来例と前記第１、第２の実施の形態の中間レベルにしつつ、ディテール劣化を前記第１、第２の実施の形態よりも抑えることが出来る。
【００３７】
なお、第１及び第２の実施の形態において、非線形処理回路の特性を図１０のような従来のノイズ低減装置と同じ特性としたがこれに限る必要はなく、要は減算器１５の出力信号のうち振幅の小さい部分だけを抜き出せるような特性にすればよい。
【００３８】
なお、第１及び第２の実施の形態において、高域コアリング回路１４中の非線形処理回路として図４のような特性をもつコアリング回路２３を用いたがこれに限る必要はなく、例えば図８のような特性にしてもよい。このような特性によれば絶対値ｍ以下のレベルの高域信号は完全になくならないため、ノイズ成分が若干残留するが、その分だけ小振幅のディテール信号も残すことができる。
【００３９】
なお、第１及び第２の実施の形態において、高域コアリング回路１４を図２の構成としたがこれに限る必要はなく、要は映像信号の高域に非線形処理が施せるような構成であればよい。
【００４０】
なお、第１及び第２の実施の形態において、遅延手段としてフィールドメモリを用いたがこれに限る必要はなく、例えばフレームメモリを用いてもよいことはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載のノイズ低減装置によれば、増幅手段の増幅量が増加しノイズレベルが大きくなった場合でも、残像劣化が発生しない第１の非線形処理手段によってある程度ノイズ低減が行われるため、映像信号がさまざまな動き成分を持っていた場合でも、従来よりも残像劣化を低減できる。
【００４２】
請求項２記載のノイズ低減装置によれば、映像信号が多く含まれる周波数帯域と、ノイズが多く含まれる周波数帯域に分けて、それぞれの帯域に対して複数の第２の非線形処理手段を独立して制御を行うことができる。従って、請求項１記載のノイズ低減装置よりさらに残像劣化を改善することができる。
【００４３】
請求項３記載のノイズ低減装置によれば、請求項１または２記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【００４４】
請求項４記載のノイズ低減装置によれば、請求項１または２記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【００４５】
請求項５記載のノイズ低減装置によれば、請求項１、２、３または４記載のノイズ低減装置と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図２】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例を示すブロック図
【図３】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるＬＰＦとＨＰＦの周波数特性を示す周波数特性図
【図４】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるコアリング回路の入出力特性例を示す入出力特性図
【図５】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１及び第２の非線形処理手段の特性パラメータの値と増幅手段の増幅量との関係の一例を示す関係図
【図６】本発明の第２の実施の形態によるノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図７】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１及び第２の非線形処理手段の特性パラメータの値と増幅手段の増幅量との関係の一例を示す関係図
【図８】第１及び第２の実施の形態に用いられる第１の非線形処理手段の構成例におけるコアリング回路の入出力特性例を示す入出力特性図
【図９】従来のノイズ低減装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のノイズ低減装置における非線形処理回路の入出力特性を示す入出力特性図
【符号の説明】
１１ ＣＣＤ
１２ ＡＧＣ回路
１３ Ａ／Ｄ変換器
１４ 高域コアリング回路
１５ 減算器
１６ 非線形処理回路
１７ 減算器
１８ フィールドメモリ
１９ 非線形処理制御回路
２１ ＨＰＦ
２２ ＬＰＦ
２３ コアリング回路
２４ 加算器
６１ ＢＰＦ
６２ 非線形処理回路
６３ 加算器
Claims (5)
- 入力映像信号を増幅させる増幅手段と、
前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、
映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、
前記ノイズ抽出手段の出力信号レベルと、第２の所定値を有する第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記出力信号に対し非線形処理を行う第２の非線形処理手段と、
前記第２の非線形処理手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、
前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備えるノイズ低減装置。 - 入力映像信号を増幅させる増幅手段と、
前記増幅手段の出力の空間周波数に応じて帯域に分割した高域成分と、第１の所定値を有する第１の特性パラメータとの比較に基づき、前記高域成分に対し非線形処理を行う第１の非線形処理手段と、
映像信号を所定量遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段と前記第１の非線形処理手段の出力信号からノイズを抽出するノイズ抽出手段と、
前記ノイズ抽出手段に対し複数の特徴成分に分解する分解手段と、
前記分解手段の出力である各特徴成分と前記各特徴成分毎に独立した第２の特性パラメータとの比較に基づき、前記分解手段の出力信号に対してそれぞれ独立に非線形処理を行う複数の第２の非線形処理手段と、
前記複数の第２の非線形処理手段の出力を１つに合成する合成手段と、
前記合成手段出力を用いて前記第１の非線形処理手段出力のノイズを減衰させて前記遅延手段へ出力するノイズ減衰手段と、
前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値に達するまでは前記第１の特性パラメータを増加させるように制御し、前記増幅量が前記第１の所定値以上の増加に合わせて前記第２の特性パラメータを増加または前記第２の所定値に保持の何れかに制御する第３の非線形処理手段とを備えるノイズ低減装置。 - 前記増幅手段の増幅量が前記第１の所定値以下の時、前記第１の特性パラメータを増加させると共に前記第２の特性パラメータを一定に保持し、前記増幅量が前記第１の所定値より大きい時、前記第１の特性パラメータを一定に保持すると共に前記第２の特性パラメータを増加させる請求項１または２何れかに記載のノイズ低減装置。
- 前記増幅手段の増幅量の増加に応じて、前記第１の特性パラメータと前記第２の特性パラメータとを同時に変化させる請求項１または２何れかに記載のノイズ低減装置。
- 前記遅延手段の遅延量はｎフィールド、またはｎ水平走査期間（ｎ＝１，２，３，…）であるとした請求項１または２何れかに記載のノイズ低減装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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