JP6064992B2 - ノイズ除去処理システム、ノイズ除去処理回路、プログラム、ノイズ除去処理方法 - Google Patents

ノイズ除去処理システム、ノイズ除去処理回路、プログラム、ノイズ除去処理方法 Download PDF

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Description

本発明はノイズ除去処理システム、ノイズ除去処理回路、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体、ノイズ除去処理方法に関する。
画像や音声などのデジタル信号に対するデータ圧縮処理やノイズ除去処理において、離散信号を周波数領域に変換する処理が多く用いられている。たとえば、画像圧縮方式の１つであるＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）では、画像の空間的な信号を周波数変換する処理である離散コサイン変換を行い、その後に量子化処理を行う。量子化処理により情報量を削減した後にエントロピー符号化を行うことにより、データ量を削減している。このＪＰＥＧによるデータ圧縮処理では、離散コサイン変換により信号に含まれる主たるエネルギーを低周波領域に集中させ、その後に量子化を行うことにより、元画像に対する影響が少ないデータ圧縮を実現している。
ＪＰＥＧに後続する規格であるＪＰＥＧ２０００では、離散ウェーブレット変換を用いた圧縮手法が採用されている。ウェーブレット変換は、画像に含まれる画素の画素値を低周波成分と、高周波成分と、に分離する変換処理である。低周波成分を含む領域は、比較的、元画像の色彩情報を残している。一方、高周波成分を含む領域は、画像中で画素値が急激に変化する部分、すなわち物体のエッジ情報を含んでいる。
ここで、高周波成分を含む領域には、画像のエッジ情報とともに、ノイズ成分が含まれることがある。ここで、言及するノイズとは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子を用いて被写体を撮像した場合に、隣接する画素間に流れる電流の影響により混入する色信号である。撮像素子に起因するこれらのノイズは、数画素程度からなる粒状の点として画像上に現れる。そのため、カメラノイズは、ウェーブレット変換処理により高周波成分として分離されることが多い。これらのノイズ情報は、本来被写体には存在しなかった色情報であるため、より忠実に被写体の画像を得るためには取り除かれることが望ましい。
ウェーブレット変換を用いたノイズ除去処理方法であるウェーブレット縮退法が非特許文献１に記載されている。ウェーブレット縮退法は、ノイズ成分がウェーブレット変換によって高周波成分として分離されること、及び、被写体に存在するエッジ情報よりカメラノイズが比較的弱い信号値であることを利用したノイズ除去方法である。撮像素子の高性能化に伴い、高感度撮影時に発生するカメラノイズは増加傾向にある。そのため、上述したノイズ除去処理の重要性は、ますます高まりつつある。
一方、撮像素子の高性能化に伴う高画質化により、ノイズ除去処理に必要なメモリ量等の計算資源や計算時間は、増加傾向にある。たとえば、ウェーブレット縮退法では、複数回のウェーブレット変換を用いる多重解像度解析によりノイズ除去処理が一般的に行われる。これは、ウェーブレット変換による高周波成分にノイズが分離されるため、低周波成分に分離されたノイズが除去できないという課題を解決する手法である。１回目のウェーブレット変換で分離した低周波成分に対して再度ウェーブレット変換を行うことにより、高周波成分に含まれるノイズに加えて、低周波成分に含まれるノイズをも除去することができる。
図１は、多重解像度解析を用いたウェーブレット縮退法を実現する装置のブロック図及びデータフローを示している。本例では、第１ウェーブレット変換処理で分離された高周波成分に対しては、第１ウェーブレット縮退処理が実施され、処理結果が第１逆ウェーブレット変換処理に入力される。一方、第１ウェーブレット変換処理で分離された低周波成分に対しては、第２ウェーブレット変換処理、第２ウェーブレット縮退処理、第２逆ウェーブレット変換処理の順で処理が行われ、処理結果が第１逆ウェーブレット変換処理に入力される。このように、多重解像度解析を行った場合、第１ウェーブレット変換処理で分離された成分毎に異なる処理が適用される。そのため、第１ウェーブレット変換処理に入力されるタイミングを調整するためにデータを一時的に保持しておく必要が生じる。
図２は、上述の入力タイミングを調整するためにウェーブレット縮退処理後のデータをメモリに記憶する構成例を示している。このようにメモリ等の記憶素子をバッファリングように配置することにより、タイミング調整が可能となり、多重解像度解析を用いたウェーブレット縮退によるノイズ除去処理を実現することができる。
特開２０１０−０４５７１１号公報 特開２００７−１０４６４５号公報
中野宏毅、山本鎭男、吉田靖夫「ウェーブレットによる信号処理と画像処理」共立出版、ｐ１０
上述した多重解像度解析によるノイズ除去の性能を高めるためには、ウェーブレット変換を行う回数を増加させる必要がある。ウェーブレット変換を行う回数が増加する場合、全体処理の最後に行う逆ウェーブレット変換処理にデータを入力するタイミングの乖離が大きくなり、より多くのデータをメモリ内にバッファリングしておく必要が生じる。すなわち、ウェーブレット縮退を用いたノイズ除去性能を高めようとした場合、必要となるメモリ量が増加する。近年の撮像素子の高感度化によるノイズ成分の増加に伴い、ノイズ除去処理性能の向上が望まれており、上述のメモリ量を削減する手法が望まれている。
特許文献１には、精度良く雑音を除去することが可能な動画像雑音除去装置が開示されている。詳細には、特許文献１は、ウェーブレット縮退を用いた雑音の除去に関する手法を開示している。特許文献２にも、画像データを圧縮符号化するとともに、ノイズを除去しながら目標とする圧縮画像を生成する圧縮符号化装置が開示されている。
しかしながら、上記の文献に記載の装置の手法によっても、メモリ量の削減効果が十分ではなく、使用するメモリ量の増加を抑えつつ信号に含まれるノイズを効果的に除去する手法が必要とされている。
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、使用するメモリ量の増加を抑えつつ信号に含まれるノイズを除去できるノイズ除去処理システム、ノイズ除去処理回路、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体、ノイズ除去処理方法を提供することを主たる目的とする。
本発明にかかるノイズ除去処理システムの一態様は、
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理手段と、
前記周波数領域変換処理手段の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理手段と、
前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理手段と、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理手段と、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理手段と、
前記第２ノイズ除去処理手段の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理手段と、
を備える、ものである。
本発明にかかるノイズ除去処理回路の一態様は、
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理回路と、
前記周波数領域変換処理回路の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去回路と、
前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理回路と、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理回路と、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去回路と、
前記第２ノイズ除去回路の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理回路と、
を備える、ものである。
本発明にかかるプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体の一態様は、
コンピュータに、
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
を実行させるためのものである。
本発明にかかるノイズ除去処理方法は、
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
を実行する、ものである。
本発明では、使用するメモリ量の増加を抑えつつ画像信号に含まれるノイズを除去できるノイズ除去処理システム、ノイズ除去処理回路、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体、記憶媒体、ノイズ除去処理方法を提供することができる。
多重解像度解析を用いたウェーブレット縮退法を実現する一般的な装置のブロック図である。 本発明に関連する装置において、ウェーブレット縮退処理後のデータをメモリに記憶する構成例である。 本発明の第１実施形態にかかるシステム構成例を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかるシステム構成例を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態を実施する第１の実施例にかかるシステムのブロック図である。 本発明の第１実施形態におけるウェーブレット変換処理部の動作概念を示す図である。 本発明の第１実施形態を実施する第１の実施例にかかる復号化処理の動作概念を示す図である。 本発明の第１実施形態を実施する第１の実施例にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態を実施する第２の実施例にかかる回路のブロック図である。 本発明の第１実施形態を実施する第２の実施例にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態を実施する第１の実施例にかかる回路のブロック図である。 本発明の第２実施形態を実施する第１の実施例にかかる符号化処理の動作概念を示す図である。 本発明の第２実施形態を実施する第１の実施例にかかる復号化処理の動作概念を示す図である。 本発明をプログラムとして動作させるコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
＜第１実施形態＞
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第１実施形態にかかるシステムの構成例を示すブロック図である。当該システムは、処理装置１０と、記憶装置１４と、を備える。処理装置１０は、入力信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部１１と、第１ノイズ除去処理部１２と、符号化処理部１３と、復号化処理部１５と、逆周波数領域変換処理部１６と、を備える。
処理装置１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）マイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の演算装置、または同等の機能を有する半導体集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）等を想定している。
なお、処理装置１０は、演算能力を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、シンクライアント端末／サーバ、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等のコンピュータであっても良い。
ただし、上述した処理装置１０の構成例は、あくまでも一例にすぎず、実際には上記した例に限定されるものではない。
記憶装置１４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、或いはフラッシュメモリ等の半導体記憶装置を想定している。なお、記憶装置１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の外部記憶装置（ストレージ）でも良い。 或いは、記憶装置１４は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）やメモリカード等の記憶媒体（メディア）でも良い。また、記憶装置１４は、コンピュータ本体に内蔵された記憶装置に限らず、周辺機器（外付けＨＤＤ等）や外部のサーバ（ストレージサーバ等）に設置された記憶装置、或いは、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）でも良い。
ただし、上述した記憶装置１４の構成例は、あくまでも一例にすぎず、実際には上記した例に限定されるものではない。
処理装置１０内の各処理部及び記憶装置１４は、それぞれ概略次のように動作する。周波数領域変換処理部１１は、入力された入力信号を周波数領域に変換する。ここで、入力信号は、例えば撮像素子（図示せず）により撮像されて生成された画像データ等である。
周波数領域変換処理部１１は、例えば、ウェーブレット変換、サイン変換、コサイン変換、フーリエ変換、高速フーリエ変換等を行う処理部を想定している。あるいは、入力信号が離散信号である場合、周波数領域変換処理部１１は、例えば、離散ウェーブレット変換、離散サイン変換、離散コサイン変換、離散フーリエ変換を行う処理部であっても良い。あるいは、入力信号が画像信号である場合、周波数領域変換処理部１１は、２次元双方向ウェーブレット変換、２次元コサイン変換等を行う処理部であればよい。
ただし、上述した周波数領域変換処理部１１の処理例は、あくまでも一例にすぎず、実際には上記した例に限定されるものではない。
第１ノイズ除去処理部１２には、周波数領域変換処理部１１から出力された周波数領域の信号のうち、高周波成分が入力される。ここで、高周波成分であるか否かの判定は、例えば所定の周波数との比較により判定すればよい（第２実施形態でも同様である。）。第１ノイズ除去処理部１２は、入力された高周波成分からノイズ成分を除去した第１変換信号を符号化処理部１３に供給する。
第１ノイズ除去処理部１２によるノイズ除去処理としては、ある閾値と比較して、閾値以下の値を０に縮退させるウェーブレット縮退等の処理を想定している。なお、ウェーブレット縮退は、閾値以下の値を０に縮退させるだけの縮退（ハード縮退）や、閾値以下の値を０に縮退させ、閾値以上の値も補正する処理（ソフト縮退）でも良い。あるいは、当該処理は、０に限らず、一定の値に縮退させる処理であっても良い。
あるいは、ノイズ除去処理は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）などのＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）やＢＳＦ（Ｂａｎｄ Ｓｔｏｐ Ｆｉｌｔｅｒ）であってもよい。なお、ＢＰＦやＢＳＦは、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタやＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタにより実現されていてもよい。
ただし、上述した第１ノイズ除去処理部１２の処理例は、あくまでも一例にすぎず、実際には上記した例に限定されるものではない。
符号化処理部１３は、第１のノイズ除去処理部１２から出力された第１変換信号に対して符号化処理を行う。符号化処理の例として、ランレングス符号化や、エントロピー符号化等を想定している。エントロピー符号としてはハフマン符号化や、算術符号化等が考えられる。或いは、符号化処理部１３は、これらの符号化処理の組み合わせや、応用した符号化処理を行ってもよい。
ただし、上述した符号化処理部１３の処理例は、あくまでも一例にすぎず、実際には上記した例に限定されるものではない。
記憶装置１４は、符号化処理部１３によって符号化された信号を保持する。
復号化処理部１５には、記憶装置１４から読み出された符号化信号が入力される。復号化処理部１５は、当該符号化信号を復号化し、復号化した信号を逆周波数領域変換処理部１６に供給する。
逆周波数領域変換処理部１６には、復号化処理部１５から出力された復号化信号と、周波数領域変換処理部１１から出力された周波数領域信号の低周波成分と、が入力される。逆周波数領域変換処理部１６は、入力された信号を、処理装置１０に対する入力信号（周波数領域変換処理部１１への入力信号）領域に変換する。
次に、図３のブロック図、及び図４のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかるシステムの動作について詳細に説明する。図４は、本実施の形態にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。
入力信号が処理装置１０内の周波数領域変換処理部１１に入力される。周波数領域変換処理部１１は、入力された信号を周波数領域の信号に変換する（図４ Ａ１１）。周波数領域変換処理部１１は、変換した周波数領域の信号のうち、高周波成分を第１ノイズ除去処理部１２に供給する。周波数領域変換処理部１１は、変換した周波数領域の信号のうち、低周波成分を逆周波数領域変換処理部１６に供給する。
第１ノイズ除去処理部１２は、入力された高周波成分に混入するノイズ成分を除去し、除去済みの信号を符号化処理部１３に供給する（図４ Ａ１２）。符号化処理部１３は、第１ノイズ除去処理部１２がノイズ成分を除去した信号を符号化する（図４ Ａ１３）。
符号化処理部１３により符号化された信号が、記憶装置１４内に格納される（図４ Ａ１４）。記憶部１４内に格納された符号化信号は、復号化処理部１５によって読み出される。復号化処理部１５は、読み出した信号を復号化する（図４ Ａ１５）。復号化処理部１５は、復号化した信号を逆周波数領域変換処理部１６に供給する。
逆周波数領域変換処理部１６には、周波数領域変換後の低周波成分と、復号化信号（復号化処理部１５の出力信号）と、が入力される。逆周波数領域変換部１６は、各信号を入力信号の領域に再度変換する（図４ Ａ１６）。
＜第１実施形態の効果＞
上述したように、周波数領域変換後の高周波成分に対して、ノイズ除去処理によって高周波成分に混入するノイズを０縮退（または定数縮退）させた後に、符号化処理を行っている。すなわち、ノイズ除去後のデータをランレングス符号やエントロピー符号により圧縮させた後に、記憶装置に格納している。そのため、記憶装置に格納するデータ量を削減することができる。
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２の発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の第２実施形態にかかるシステムの構成を示すブロック図である。
図５に示すように、本発明の第２実施形態にかかるシステムは、処理装置２０と、記憶装置２４と、を備える。本実施の形態にかかるシステムは、処理装置２０が、図３に示す構成に加えて、第２ノイズ除去処理部２６を更に備える。すなわち、処理装置２０は、入力信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部２１と、第１ノイズ除去処理部２２と、符号化処理部２３と、復号化処理部２５と、第２ノイズ除去処理部２６と、逆周波数領域変換処理部２７と、を備える。
処理装置２０内の各処理部及び記憶装置２４は、それぞれ概略次のように動作する。周波数領域変換処理部２１、第１ノイズ除去処理部２２、記憶装置２４、及び逆周波数領域変換処理部２７は、第１実施形態の周波数領域変換処理部１１、第１ノイズ除去処理部１２、記憶装置１４、及び逆周波数領域変換処理部１６とそれぞれ同様の処理を行う。
符号化処理部２３には、周波数変換領域処理部２１から出力された周波数領域の信号のうち高周波数成分と、第１ノイズ除去処理部２２から出力された第１変換信号と、が入力される。符号化処理部２３は、これらの信号を用いて符号化信号を生成する。詳細には、符号化処理部２３は、第１変換信号の信号値を基に、高周波成分を符号化する。第１変換信号は、ノイズ除去処理によりビット精度が上がる場合がある。符号化処理部２３は、このノイズ除去処理後の第１変換信号を直接符号化するのではなく、符号化の際に参照するデータとして扱い、実際には高周波成分を圧縮する。符号化処理部２３は、生成した符号化信号を記憶装置２４内に格納する。
復号化処理部２５は、記憶装置２４から符号化信号を読み出す。符号化処理部２５は、読み出した符号化信号を復号して、復号化信号を生成し、当該復号化信号を第２ノイズ除去処理部２６に供給する。
第２ノイズ除去処理部２６は、復号化処理部２５から出力された復号化信号に対して、第１ノイズ除去処理部２２と同様のノイズ除去処理を行う。第２ノイズ除去処理部２６は、ノイズ除去を行った後の信号である第１変換信号を逆周波数領域変換処理部２７に供給する。
次に、図５のブロック図、及び図６のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかるシステムの動作について詳細に説明する。図６は、本実施の形態にかかるシステムの動作を示すフローチャートである。
入力信号が処理装置２０内の周波数領域変換処理部２１に入力される。周波数領域変換処理部２１は、入力された信号を周波数領域の信号に変換する（図６ Ａ２１）。周波数領域変換処理部２１は、変換した周波数領域の信号のうち、高周波成分を第１ノイズ除去処理部２２に供給する。周波数領域変換処理部２１は、変換した周波数領域の信号のうち、低周波成分を逆周波数領域変換処理部２７に供給する。
第１ノイズ除去処理部２２は、入力された高周波成分に混入するノイズ成分を除去し、除去済みの信号を符号化処理部２３に供給する（図６ Ａ２２）。
符号化処理部２３には、周波数変換領域処理部２１から出力された周波数領域の信号のうち高周波数成分と、第１ノイズ除去処理部２２から出力された第１変換信号と、が入力される。符号化処理部２３は、これらの信号を用いて符号化信号を生成する（図６ Ａ２３）。
符号化処理部２３により符号化された信号が、記憶装置２４内に格納される（図６ Ａ２４）。復号化処理部２５は、記憶装置２４から符号化信号を読み出す。符号化処理部２５は、読み出した符号化信号を復号して、復号化信号を生成し、当該復号化信号を第２ノイズ除去処理部２６に供給する（図６ Ａ２５）。
第２ノイズ除去処理部２６は、復号化処理部２５から出力された復号化信号に対して、第１ノイズ除去処理部２２と同様の（同じ補正関数を用いた）ノイズ除去処理を行い、ノイズ除去後の信号である第１変換信号を逆周波数領域変換処理部２７に供給する（図６ Ａ２６）。
逆周波数領域変換処理部２７は、各信号を入力信号の領域に再度変換する（図６ Ａ２７）。
＜第２実施形態の効果＞
本実施形態では、第１実施形態と同様に記憶装置内に格納するデータ量を圧縮することができる。本実施形態では、符号化処理部２３は、このノイズ除去処理後の第１変換信号を直接符号化するのではなく、符号化の際に参照するデータとして扱い、実際には高周波成分を圧縮する。圧縮対象を第１変換信号よりもデータ量の少ない高周波成分とすることにより、記憶装置内に格納するデータ量を第１実施形態よりも更に削減することができる。
＜第１実施形態に対応する第１の実施例＞
次に、具体的な実施例を用いて本発明を実施するための最良の形態の動作を説明する。図７は、本発明の第１実施形態を実施する第１の実施例にかかるシステムのブロック図である。当該構成例によれば、処理装置３０の各処理部は、図３に示す処理装置１０と以下のように対応する。ウェーブレット変換処理部３１は、周波数領域変換処理部１１に対応する。第１ウェーブレット縮退処理部３２は、第１ノイズ除去処理部１２に対応する。ランレングス符号化処理部３３は、符号化処理部１３に対応する。ランレングス復号化処理部３５は、復号化処理部１５に対応する。逆ウェーブレット変換処理部３６は、逆周波数領域変換処理部１６に対応する。
処理装置３０は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサを想定し、各処理部はＣＰＵで動作するプログラムを想定している。また、記憶装置３４は、処理装置３０からアドレスを意識せずに扱えるものとする。
なお、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
本実施例では、ウェーブレット変換処理部３１は、基底関数（マザーウェブレット）として、Ｈａａｒ関数を使用する。
図８は、ウェーブレット変換処理部３１によって周波数領域に変換された周波数領域の信号値が示されている（図８左欄）。本例では、１つあたりのデータは、符号ビットも含めて７ｂｉｔである。一般に、周波数領域に変換された信号値は、小数点以下の数値のパターン数が一定数に限られている。例えば、図８の例では、０．２５刻みの数値のみを取る。すなわち、小数点以下の数値を２ｂｉｔであらわすことができる。この信号値に対して、第１ウェーブレット縮退処理部３２は、ノイズ除去処理を行う。当該処理後の変換信号が図８右側に示されている。
図８の例では、信号値をノイズと判定する閾値を±３．５５とし、当該範囲（−３．５５〜＋３．５５）の範囲になる周波数領域の信号値を０に縮退させる処理が行われている。一般に、ノイズ除去処理を行った後の信号値は、小数点以下の数値の取り得るパターンが増加する。本例では、小数点以下の数値として８パターン（０．１２５刻み）の値を取るものとする。すなわち、小数点以下の数値は、３ｂｉｔで表わされる。
ランレングス符号化処理部３３は、第１ウェーブレット縮退処理部３２から出力された変換信号に対して符号化処理が行われる。図９を参照すると、図８に示されているノイズ除去処理後の信号に対して、符号化が行われた様子が示されている。図示するように、値が０であるデータの個数が、通常のデータ（８ｂｉｔ）に続いて挿入された符号化データが生成されている。
次に図１０のフローチャートを用いて、本実施例の符号化処理の動作について説明する。はじめに、連続する０の数をカウントするための変数ｎを０に初期化する（図１０ Ｂ１１）。続いて、ランレングス符号化処理部３３は、ノイズ除去処理後のデータを一つ読み出す。続いて、ランレングス符号化処理部３３は、読み込んだデータが０であるか否かを判定する（図１０ Ｂ１２）。
読み込んだデータが０である場合、ランレングス符号化処理部３３は、ｎの値に１を加算する（図１０ Ｂ１３）。そして、上述の処理（図１０ Ｂ１０）から処理を再開する。読み込んだデータが０では無い場合、ランレングス符号化処理部３３は、当該データにカウンタｎの値を付記して記憶装置３４に書き込む（図１０ Ｂ１４）。
以上の一連の動作を繰り返し、全てのデータの符号化が終わった場合に、処理を終了する（図１０ Ｂ１５）。
＜第１実施形態に対応する第１の実施例の効果＞
以下、図７から図１０を参照して説明した第１実施例の効果について説明する。図９に示すように、ノイズ除去後の信号値に対して、その直前にノイズ除去により０に縮退された信号値の数が付記される。例えば、図９では、信号値"−３．８７５"の後に、直前の信号値"０"の個数である"４"が付記されている。また、信号値"９．１２５"の後に、直前の信号値"０"の個数である"１"が付記されている。これらのデータをビット換算すると、１つ目のデータは、８ｂｉｔに対して"４"を表現するための３ｂｉｔが付記されるため、１１ｂｉｔとなる。２つ目のデータは、８ｂｉｔに対して"１"を表現するための１ｂｉｔが付記されるため、９ｂｉｔとなる。すなわち、全体で２０ｂｉｔのデータがメモリ３４に対して書き込まれる。
一般的なシステムでは、８ｂｉｔ×７＝５６ｂｉｔのデータをメモリ３４に格納するのに対し、上述の例では、２０ｂｉｔのデータをメモリ３４に格納するのみで良く、メモリ３４に格納されるデータ量を大幅に削減することができる。
＜第１実施形態に対応する第２の実施例＞
続いて、本発明の第１実施形態にかかる第２の実施例について説明する。図１１は、本発明の第１実施形態を実施する回路のブロック図が示されている。本例では、処理装置４０は、専用回路により構成される。図７の構成と比較して、処理装置４０は、記憶装置であるメモリ４４にデータを書き込む際のアドレスを生成する書き込みアドレス生成部４５を更に備える。
また、メモリ４４に保存したデータを読み出す際に、読み出しアドレスを生成する、読み出しアドレス生成部４７を更に備える。
メモリ４４は、アドレスを指定してデータを書き込むように構成される。１つのデータをメモリ４４に書き込む際に、データのビット幅が固定となる点が図７の構成と異なる。本実施例では、メモリ４４の１つのデータのビット幅は１１ｂｉｔとなっている。
ウェーブレット変換処理部４１は、図７のウェーブレット変換処理部３１と同様である。第１ウェーブレット縮退処理部４２は、図７の第１ウェーブレット縮退処理部３２と同様である。さらに、逆ウェーブレット変換処理部４８は、図７の逆ウェーブレット変換処理部３６と同様である。
ランレングス符号化処理部４３は、第１ウェーブレット縮退処理部４２において０に縮退した連続する信号値をランレングス符号化する。ここで、メモリ４４のビット幅は１１ｂｉｔであり、周波数領域信号をノイズ除去した後の信号のビット幅は８ｂｉｔであるため、ランレングス符号として使用できるビット数は、３ｂｉｔである。すなわち、本実施例では、０個から最大で８個までの連続した０を一括して符号化する。
書き込みアドレス生成部４５は、１１ビット毎に書き込むアドレスを順次生成する。読み出しアドレス生成部４７は、１１ビット毎に読み出すアドレスを順次生成する。
０〜８個までの連続した０が符号化されるため、メモリ４４に対する書き込みの際には、０が出現しなくなった場合、または８個目の連続した０がランレングス符号化処理部４３に入力された場合に、書き込みアドレス生成部４５が生成したアドレスに対してデータを書き込む。同様の手法により、メモリ４４からの読み出しを行う。
次に、図９に示す符号化の例、及び図１２のフローチャートを参照して、本実施例の構成で符号化を行う際の動作について説明する。はじめに、メモリ４４にデータを書き込む番地を指定する変数Ａｄｄｒｅｓｓを０に初期化する（図１２ Ｂ２０）。次に、連続する０の数をカウントするための変数ｎを０に初期化する（図１２ Ｂ２１）。
次に、ランレングス符号化処理部３３は、ノイズ除去処理後のデータを一つ読み出す（図１２ Ｂ２２）。ランレングス符号化処理部３３は、読み込んだデータが０であるか否かを判定する（図１２ Ｂ２３）。
読み出したデータが０である場合（図１２ Ｂ２３：ＹＥＳ）、ランレングス符号化処理部３３は、カウンタｎの値が最大値以下（本例では８以下）であるか否かを判定する（図１２ Ｂ２４）。ｎの値が８以下であった場合（図１２ Ｂ２４：ＹＥＳ）、ｎの値に１を加算して、上述のステップＢ２２から再度処理を行う（図１２ Ｂ２５）。
一方、読み出したデータが０である場合（図１２ Ｂ２３：ＮＯ）、またはカウンタｎの値が最大値以下ではない場合（図１２ Ｂ２４：ＮＯ）、ランレングス符号化処理部３３は、データにカウンタｎの値を付記した符号化信号を生成する（図１２ Ｂ２６）。この際、カウンタｎの値が最大値以下ではない場合（カウンタｎの値がカウント上限値と等しい場合）、ランレングス符号化処理部３３は、例えば数値０である当該データにカウンタｎの値を付記して符号化信号を生成する。これにより、ランレングス符号化処理部３３の書き込むデータのビット長は、固定長となる。そして、当該符号化信号をＡｄｄｒｅｓｓの値が指し示すメモリ４４の番地に書き込む（図１２ Ｂ２６）。
そして、次のデータが存在するかどうかを判定し（図１２ Ｂ２７）、次のデータがある場合には（図１２ Ｂ２７：ＮＯ）、次のデータを書き込むためにＡｄｒｅｓｓの値に１を加算する（図１２ Ｂ２８）。
＜第１実施形態に対応する第２の実施例の効果＞
上述したように、本実施例では、メモリ４４に書き込むデータ幅が固定になる。これにより、書き込みアドレス生成部４５等の処理装置４０内の各装置をハードウェア（専用回路）として実現することができる。専用回路等のハードウェアとして実現することにより、汎用的なＣＰＵを用いた処理により実現する場合に比べて高速な処理を実現することができる。すなわち、本実施例の構成により、必要メモリ量が削減された高速なノイズ除去処理を実現することができる。
＜第２実施形態に対応する第１の実施例＞
次に、上述した本発明の第２実施形態を実施する具体例について説明する。図１３は、本発明の第２実施形態を実施する回路のブロック図である。
本実施例では、処理装置５０は、ハードウェアで実現される。処理装置５０は、ウェーブレット変換処理部５１と、第１ウェーブレット縮退処理部５２と、ランレングス符号化処理部５３と、書き込みアドレス生成部５５と、ランレングス復号化処理部５６と、読み出しアドレス生成部５７と、逆ウェーブレット変換処理部５８と、第２ウェーブレット縮退処理部５９と、を備える。
当該構成例では、処理装置５０の各処理部は、図５に示す処理装置２０と以下のように対応する。ウェーブレット変換処理部５１は、周波数領域変換処理部２１と対応する。第１ウェーブレット縮退処理部５２は、第１ノイズ除去処理部２２と対応する。ランレングス符号化処理部５３は、符号化処理部２３と対応する。ランレングス復号化処理部５６は、復号化処理部２５と対応する。逆ウェーブレット変換処理部５８は、逆周波数領域変換処理部２７と対応する。第２ウェーブレット縮退処理部５９は、第２ノイズ除去処理部２６と対応する。
記憶装置２４は、アドレスを指定してデータを書き込むメモリ５４で実現されている。
処理装置５０は、記憶装置であるメモリ５４にデータを書き込む際のアドレスを生成する書き込みアドレス生成部５５を備える。また、メモリ５４に保存したデータを読み出す際に、読み出しアドレスを生成する、読み出しアドレス生成部５７を更に備える。
本実施例では、第１ウェーブレット縮退処理部５２は、全ての信号値に変更が及ぶソフト縮退を実行する。ソフト縮退を実行した場合、０に縮退するデータが発生するが、データを表現するために必要なビット精度が大きくなる場合がある。本実施例では、ソフト縮退によるビット精度の増加に伴うメモリ５４への書き込み量を抑制することができる。詳細な例は、図１４、及び図１５を参照して説明する。
図１４は、本実施例の構成により符号化処理を行う場合の動作を示す概念図である。図１４を参照すると、周波数領域変換信号が示されている（図１４左）。本例では、周波数領域変換信号のデータの情報量は、７ｂｉｔである。
図１４には、周波数領域変換信号に対してノイズ除去を行った後の信号が記載されている（図１４右欄）。本実施例では、第１ウェーブレット縮退処理部５２は、周波数領域変換信号に対してソフト縮退処理を行う。ソフト縮退処理により、全データの信号値に変更が生じる。上述したように、ソフト縮退を実行した場合、データを表現するために必要なビット精度が大きく成り得る。例えば、周波数領域変換信号の信号値の小数点以下の値は、０．２５刻みの値しかとらない（４パターンしかない）とする。しかし、ソフト縮退後の信号値の小数点以下の値として、例えば１６パターンの値を取るといった変更が生じる。本実施例では、２ｂｉｔ分のビット精度の増加が生じるものとする。また、符号化ｂｉｔは、３ｂｉｔとする。
このノイズ除去処理後の信号を第１実施形態の方式で符号化した場合、メモリ５４に書き込むデータは、１２ｂｉｔとなる（データ部分を表現するための９ｂｉｔ ＋ 符号化ビットの３ｂｉｔ）。このデータが２つあるため合計では２４ｂｉｔとなる。
一方、第２実施形態の方式での符号化を、図１４を参照して説明する。本実施形態では、ノイズ除去処理前の周波数領域変換信号をメモリ５４に格納するデータとする。ノイズ除去処理後の信号は、ランレングス符号化で符号化する０の数を数えるために使用する。そのため、一回の書き込みでメモリ５４に書き込むデータ量は、ノイズ除去処理前のエータである７ｂｉｔに符号化ｂｉｔである３ｂｉｔを加算した１０ｂｉｔとなる。
図１４の例では、ソフト縮退により４つのデータ（データ（１）〜（４））が連続して０縮退されること、及び１つ飛ばした位置のデータ（データ（６））が０縮退されることとなる。そのため、ランレングス符号化処理部５３は、周波数領域変換信号のデータ（５）及び（７）を符号化対象とし、各データに符号ｂｉｔを付与する。
図１５は、本実施例での復号化結果（図１４の符号化データを対象とする復号化結果）を示す図である。図１５に示す符号化信号において、１つ目のデータ（−４．２５）には符号ｂｉｔとして４が付記されている。そのため、ランレングス復号化処理部５６は、０を４回出力した後に−４．２５を出力し、復号化信号を生成する。同様に、２つ目のデータ（１０．７５）には符号ｂｉｔとして１が付記されている。そのため、ランレングス復号化処理部５６は、０を１回出力した後に１０．７５を出力し、復号化信号を生成する。すなわち、メモリ５４に書き込むビット数は、合計で２４ｂｉｔとなる。
復号化処理を実施した後に、第２ウェーブレット縮退処理部５９は、当該復号化信号に対して、再度ウェーブレット縮退処理を実行することによりノイズ除去処理を行う。ここで、第２ウェーブレット縮退処理部５９は、第１ウェーブレット縮退処理部５２と同じ補正関数を用いて縮退処理を行う。これにより、符号化前の第１変換信号を、復号化後に再度算出することができる。
＜第２実施形態に対応する第１の実施例の効果＞
本実施例によれば、ウェーブレット縮退、特にソフト縮退を行うことによりノイズ除去を行うノイズ除去処理回路において、第１実施形態と同様の処理結果を得ることができる。さらに、記憶装置（メモリ５４）に書き込むデータ量を第１実施形態と比べて削減することができる（図１４の例では、２４ｂｉｔから２０ｂｉｔに削減することができる）。すなわち、本実施例では、ソフト縮退によるビット精度の増加に伴うメモリ５４への書き込み量を抑制することができる。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
なお、上述したように、上記の処理装置の各処理部（周波数領域変換処理部、第１ノイズ除去処理部、符号化処理部、復号化処理部、第２ノイズ除去処理部、逆周波数領域変換部）は、ＣＰＵで動作させるプログラムとして実現することも可能である。当該プログラムを動作させるコンピュータシステムのハードウェア構成を、図１６を参照して説明する。
例えば、このシステムは、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１とメモリ１０２とを含んでいる。ＣＰＵ１０１とメモリ１０２とは、バスを介して補助記憶装置としてのハードディスク装置（ＨＤＤ）１０３に接続される。このシステムは、典型的には、ユーザ・インターフェース・ハードウェアを備える。ユーザ・インターフェース・ハードウェアとしては、例えば、入力をするためのポインティング・デバイス（マウス、ジョイスティック等）やキーボード等の入力装置１０４や、視覚データをユーザに提示するための液晶ディスプレイなどの表示装置１０５がある。ハードディスク装置１０３等の記憶媒体にはオペレーティングシステムと共同してＣＰＵ１０１等に命令を与え、このシステムの各部の機能を実施するためのコンピュータ・プログラムを記憶することができる。すなわち、プログラムがメモリ１０２上に展開され、ＣＰＵ１０１がプログラムに従って処理を行い、他のハードウェア構成と協働することによって、本発明の各処理部が構成されている。尚、これらのシステムは、単一のコンピュータでなくとも、複数のコンピュータによって構成することも可能である。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
＜付記１＞
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理手段と、
前記周波数領域変換処理手段の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理手段と、
前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理手段と、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理手段と、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理手段と、
前記第２ノイズ除去処理手段の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理手段と、
を備えるノイズ除去処理システム。
＜付記２＞
付記１に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記第１ノイズ除去処理手段は、前記高周波成分信号の信号値を所定閾値と比較し、比較結果に応じて信号値を一定値に縮退させることによりノイズ除去処理を行い、
前記符号化処理手段は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数をカウントし、当該カウント値を、前記一定値に縮退されなかった信号データのノイズ除去処理前の元データに付記することにより前記符号化信号を生成する、ノイズ除去処理システム。
＜付記３＞
付記１または付記２に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記第２ノイズ除去処理手段は、前記第１ノイズ除去処理手段がノイズ除去処理の際に用いた補正関数と同じ補正関数を用いてノイズ除去処理を行う、ノイズ除去処理システム。
＜付記４＞
付記２に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記符号化処理手段は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数がカウント上限値と等しくなった場合、無効化された信号データにカウント数を付記して前記記憶装置に書き込む、ノイズ除去処理システム。
＜付記５＞
付記４に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記符号化処理手段は、固定ビット長毎に前記記憶装置に書き込みを行う、ノイズ除去処理システム。
＜付記６＞
付記１乃至付記５のいずれか１項に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記周波数領域変換処理手段は、ウェーブレット変換により変換処理を行い、
前記第１ノイズ除去処理手段及び前記第２ノイズ除去処理手段は、ウェーブレット縮退によりノイズ除去処理を行い、
前記逆周波数領域変換処理手段は、逆ウェーブレット変換により変換処理を行う、ノイズ除去処理システム。
＜付記７＞
付記６に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記周波数領域変換処理手段は、ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用し、
前記逆周波数領域変換処理手段は、逆ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用する、ノイズ除去処理システム。
＜付記８＞
付記１乃至付記７のいずれか１項に記載のノイズ除去処理システムであって、
前記符号化処理部は、ランレングス符号化処理を行い、
前記復号化処理部は、ランレングス復号化処理を行う、ノイズ除去処理システム。
＜付記９＞
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理回路と、
前記周波数領域変換処理回路の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去回路と、
前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理回路と、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理回路と、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去回路と、
前記第２ノイズ除去回路の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理回路と、
を備えるノイズ除去処理回路。
＜付記１０＞
付記９に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記第１ノイズ除去処理回路は、前記高周波成分信号の信号値を所定閾値と比較し、比較結果に応じて信号値を一定値に縮退させることによりノイズ除去処理を行い、
前記符号化処理回路は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数をカウントし、当該カウント値を、前記一定値に縮退されなかった信号データのノイズ除去処理前の元データに付記することにより前記符号化信号を生成する、ノイズ除去処理回路。
＜付記１１＞
付記９または付記１０に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記第２ノイズ除去処理回路は、前記第１ノイズ除去処理回路がノイズ除去処理の際に用いた補正関数と同じ補正関数を用いてノイズ除去処理を行う、ノイズ除去処理回路。
＜付記１２＞
付記１０に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記符号化処理回路は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数がカウント上限値と等しくなった場合、無効化された信号データにカウント数を付記して前記記憶装置に書き込む、ノイズ除去処理回路。
＜付記１３＞
付記１２に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記符号化処理回路は、固定ビット長毎に前記記憶装置に書き込みを行う、ノイズ除去処理回路。
＜付記１４＞
付記９乃至付記１３のいずれか１項に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記周波数領域変換処理回路は、ウェーブレット変換により変換処理を行い、
前記第１ノイズ除去処理回路及び前記第２ノイズ除去処理回路は、ウェーブレット縮退によりノイズ除去処理を行い、
前記逆周波数領域変換処理回路は、逆ウェーブレット変換により変換処理を行う、ノイズ除去処理回路。
＜付記１５＞
付記１４に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記周波数領域変換処理回路は、ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用し、
前記逆周波数領域変換処理回路は、逆ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用する、ノイズ除去処理システム。
＜付記１６＞
付記９乃至付記１５のいずれか１項に記載のノイズ除去処理回路であって、
前記符号化処理回路は、ランレングス符号化処理を行い、
前記復号化処理回路は、ランレングス復号化処理を行う、ノイズ除去処理回路。
＜付記１７＞
コンピュータに、
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
を実行させるためのプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記１８＞
付記１７に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記第１ノイズ除去処理ステップでは、前記高周波成分信号の信号値を所定閾値と比較し、比較結果に応じて信号値を一定値に縮退させることによりノイズ除去処理を行い、
前記符号化処理ステップでは、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数をカウントし、当該カウント値を、前記一定値に縮退されなかった信号データのノイズ除去処理前の元データに付記することにより前記符号化信号を生成する、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記１９＞
付記１７または付記１８に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記第２ノイズ除去処理ステップでは、前記第１ノイズ除去処理ステップにおいてノイズ除去処理の際に用いた補正関数と同じ補正関数を用いてノイズ除去処理を行う、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記２０＞
付記１８に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記符号化処理ステップでは、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数がカウント上限値と等しくなった場合、無効化された信号データにカウント数を付記して前記記憶装置に書き込む、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記２１＞
付記１７乃至付記２０のいずれか１項に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記周波数領域変換処理ステップでは、ウェーブレット変換により変換処理を行い、
前記第１ノイズ除去処理ステップ及び前記第２ノイズ除去処理ステップでは、ウェーブレット縮退によりノイズ除去処理を行い、
前記逆周波数領域変換処理ステップは、逆ウェーブレット変換により変換処理を行う、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記２２＞
付記２１に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記周波数領域変換処理ステップでは、ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用し、
前記逆周波数領域変換処理ステップでは、逆ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用する、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記２３＞
付記１７乃至付記２２のいずれか１項に記載のプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記符号化処理ステップでは、ランレングス符号化処理を行い、
前記復号化処理ステップでは、ランレングス復号化処理を行う、プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
＜付記２４＞
入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
を実行する、ノイズ除去処理方法。

＜付記２５＞
付記２４に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記第１ノイズ除去処理ステップでは、前記高周波成分信号の信号値を所定閾値と比較し、比較結果に応じて信号値を一定値に縮退させることによりノイズ除去処理を行い、
前記符号化処理ステップでは、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数をカウントし、当該カウント値を、前記一定値に縮退されなかった信号データのノイズ除去処理前の元データに付記することにより前記符号化信号を生成する、ノイズ除去処理方法。
＜付記２６＞
付記２４または付記２５に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記第２ノイズ除去処理ステップでは、前記第１ノイズ除去処理ステップにおいてノイズ除去処理の際に用いた補正関数と同じ補正関数を用いてノイズ除去処理を行う、ノイズ除去処理方法。
＜付記２７＞
付記２６に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記符号化処理ステップでは、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数がカウント上限値と等しくなった場合、無効化された信号データにカウント数を付記して前記記憶装置に書き込む、ノイズ除去処理方法。
＜付記２８＞
付記２４乃至付記２７のいずれか１項に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記周波数領域変換処理ステップでは、ウェーブレット変換により変換処理を行い、
前記第１ノイズ除去処理ステップ及び前記第２ノイズ除去処理ステップでは、ウェーブレット縮退によりノイズ除去処理を行い、
前記逆周波数領域変換処理ステップは、逆ウェーブレット変換により変換処理を行う、ノイズ除去処理方法。
＜付記２９＞
付記２８に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記周波数領域変換処理ステップでは、ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用し、
前記逆周波数領域変換処理ステップでは、逆ウェーブレット変換の基底としてＨａｒｒ関数を使用する、ノイズ除去処理方法。
＜付記３０＞
付記２４乃至付記２９のいずれか１項に記載のノイズ除去処理方法であって、
前記符号化処理ステップでは、ランレングス符号化処理を行い、
前記復号化処理ステップでは、ランレングス復号化処理を行う、ノイズ除去処理方法。
本発明は、デジタルスチールカメラの撮像素子等のセンサから出力されるデジタル信号に混入するノイズ成分を除去する用途に利用可能である。さらに、本発明は、マイクロフォン等のアナログ信号をデジタル変換した信号に対するノイズ成分を除去する用途に利用可能である。
この出願は、２０１２年３月２８日に出願された日本出願特願２０１２−０７４５９０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０、２０、３０、４０、５０ 処理装置
１１、２１ 周波数領域変換処理部
１２、２２ 第１ノイズ除去処理部
１３、２３ 符号化処理部
１４、２４ 記憶装置
１５、２５ 符号化処理部
１６、２７ 逆周波数領域変換処理部
２６ 第２ノイズ除去処理部
３１、４１、５１ ウェーブレット変換処理部
３２、４２、５２ 第１ウェーブレット縮退処理部
３３、４３、５３ ランレングス符号化処理部
３４、４４、５４ メモリ
３５、４６、５６ ランレングス復号化処理部
４５、５５ 書き込みアドレス生成部
３６、４８、５８ 逆ウェーブレット変換処理部
４７、５７ 読み出しアドレス生成部
５９ 第２ウェーブレット縮退処理部
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ ＨＤＤ
１０４ 入力装置
１０５ 表示装置

Claims (9)

  1. 入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理手段と、
    前記周波数領域変換処理手段の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理手段と、
    前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理手段と、
    前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理手段と、
    前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理手段と、
    前記第２ノイズ除去処理手段の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理手段と、
    を備えるノイズ除去処理システム。
  2. 入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理回路と、
    前記周波数領域変換処理回路の出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去回路と、
    前記第１変換信号に基づいて、前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理回路と、
    前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理回路と、
    前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去回路と、
    前記第２ノイズ除去回路の出力する信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理回路と、
    を備えるノイズ除去処理回路。
  3. 請求項２に記載のノイズ除去処理回路であって、
    前記第１ノイズ除去回路は、前記高周波成分信号の信号値を所定閾値と比較し、比較結果に応じて信号値を一定値に縮退させることによりノイズ除去処理を行い、
    前記符号化処理回路は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数をカウントし、カウントしたカウント値を、前記一定値に縮退されなかった信号データのノイズ除去処理前の元データに付記することにより前記符号化信号を生成する、ノイズ除去処理回路。
  4. 請求項２または請求項３に記載のノイズ除去処理回路であって、
    前記第２ノイズ除去回路は、前記第１ノイズ除去回路がノイズ除去処理の際に用いた補正関数と同じ補正関数を用いてノイズ除去処理を行う、ノイズ除去処理回路。
  5. 請求項３に記載のノイズ除去処理回路であって、
    前記符号化処理回路は、前記一定値に縮退された信号データが連続する個数がカウント上限値と等しくなった場合、無効化された信号データにカウント数を付記して前記記憶装置に書き込む、ノイズ除去処理回路。
  6. 請求項５に記載のノイズ除去処理回路であって、
    前記符号化処理回路は、固定ビット長毎に前記記憶装置に書き込みを行う、ノイズ除去処理回路。
  7. 請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のノイズ除去処理回路であって、
    前記周波数領域変換処理回路は、ウェーブレット変換により変換処理を行い、
    前記第１ノイズ除去回路及び前記第２ノイズ除去回路は、ウェーブレット縮退によりノイズ除去処理を行い、
    前記逆周波数領域変換処理回路は、逆ウェーブレット変換により変換処理を行う、ノイズ除去処理回路。
  8. コンピュータに、
    入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
    前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
    前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
    前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
    前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
    前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
    を実行させるプログラム。
  9. 入力信号を周波数領域の信号に変換して出力する周波数領域変換処理ステップと、
    前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した周波数領域信号のうち、所定周波数以上の高周波成分信号に対し、ノイズ除去処理を行った第１変換信号を出力する第１ノイズ除去処理ステップと、
    前記第１変換信号に基づいて、前記周波数領域変換処理ステップにおいて出力した前記高周波成分信号を符号化した符号化信号を記憶装置に書き込む符号化処理ステップと、
    前記記憶装置から前記符号化信号を読み出して復号化した復号化信号を出力する復号化処理ステップと、
    前記復号化信号に対してノイズ除去処理を行ってノイズ除去済みの信号を出力する第２ノイズ除去処理ステップと、
    前記第２ノイズ除去処理ステップにおいて出力した信号を変換して、前記入力信号からノイズを除去した信号を生成する逆周波数領域変換処理ステップと、
    を実行する、ノイズ除去処理方法。
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