JPH01112872A - 映像信号のノイズ除去装置における動き検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、映像信号のノイズ除去装置における動き検出
回路に関するものである。

背景技術 映像信号はフレーム周期で画像情報が繰り返される信号
であり、フレーム間の自己ト目関が非常に強い。一方、
映像信号に含まれるノイズ成分は一般にフレーム相関力
ｊ殆どないことから、映像信号を時間的にフレーム周期
毎に平均すると、信号成分のエネルギーは殆ど変化しな
いでノイズ成分のエネルギーのみが低下することになる
。かかる事実に鑑みなされたノイズ除去装置があり、そ
の基本型の構成の一例を第２図に示す。

第２図において、放送波から取り出されたり、記録媒体
から読み取られたりして得られる映像信号は、Ａ／Ｄ　
（アナログ／ディジタル）変換器１でディジタル化され
て減算器２の一人力となる。

減算器２の減算出力は乗算器３で係数αが乗ぜられて加
算器４の一人力となる。加算器４の加算出力はそのまま
Ｄ／Ａ　（ディジタル／アナログ）変換器５でアナログ
化されて映像信号出力となると共に、フレームメモリ６
に供給されて１フレ一ム分のデータが記憶されることに
よって１フレーム相当期間だけ遅延される。この遅延映
像信号はクロマインバータ７においてＮＴＳＣ方式での
フレーム毎のクロマ成分の位相反転に基づいてクロマ成
分のみが反転されてフレーム毎のクロマ位相が合わせら
れたのち、減算器２及び加算器４の各他人力となる。以
上により、フレームメモリを用いた巡回型フィルタ８が
構成される。この巡回型フィルタ８において、係数αは
０くα≦１の値をとり、α−１ではノイズ除去効果はな
く、入力映像信号Ｘがそのまま出力映像信号Ｖとなって
しまう。

逆に、α←０では全帰還巡回型フィルタとなり、ノイズ
除去効果が最も大きくなる。

ところで、画像には動きがあり、この動き部分では映像
信号のフレーム間の相関が小さい。したがって、ノイズ
除去効果を得ようとしてαを０に近づけると、時間方向
の高域成分が減衰されるために画面に動きによるいわゆ
るぼけの現象が起こる。このぼけの現象をなくすために
、従来、減算器２の減算出力であるフレーム間差信号ｐ
に基づいて画像の動きを検出する動き検出回路９を設け
、フレーム間差信号ｐのレベルに応じてαの値を制御す
る構成を採っていた。すなわち、フレーム間差信号ｐの
信号レベルが大きい場合、画像に動きがあると見なして
αの値を大きくすることにより、動きによるぼけの影響
を小さくし、逆にフレーム間差信号ｐの信号レベルが小
さい場合はαの値を小さくして効率良くノイズ除去を行
なっている。

しかしながら、フレーム間差信号ｐの信号レベルに基づ
いて画像の動きを検出する従来の動き検出回路では、動
き成分の高域空間周波数成分とフレーム間相関のない高
域空間周波数領域にある視覚上目立つノイズ成分との区
別ができないので、高域空間周波数領域のノイズ成分を
動き成分と誤検出する場合がある。その結果、高域ノイ
ズ成分に対してαの値が大きく設定されることになるた
め、十分なノイズ除去効果が得られないことになってし
まう。

発明の概要 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、高域ノイズ成分による誤動作を防止し
た動き検出回路を提供することを目的とする。

本発明による動き検出回路は、映像信号を所定期間だけ
遅延せしめる遅延手段を有する巡回型フィルタによって
構成されたノイズ除去装置において、映像信号と遅延手
段による遅延映像信号との差信号の所定空間周波数成分
を抽出し、この抽出出力レベルが所定レベル以上になっ
たことを検出することによって画像の動きを検出する構
成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

本発明の一実施例を示す第１図において、第２図と同等
部分は同一符号により示されており、また巡回型フィル
タ８の構成は第２図のそれと同じである。巡回型フィル
タ８におけるフレーム間差信号ｐは空間ＬＰＦ　Ｃロー
パスフィルタ）１１を通過することで、動き成分の高域
空間周波数成分とフレーム間相関がなく高域空間周波数
領域に存在するノイズ成分の各レベルが減衰され、低域
空間周波数成分子が抽出される。なお、フレーム間、差
信号ｐの利得変動が問題となる場合にはそれを補正する
ようにしても良い。第３図には空間ＬＰＦ１１の構成の
一例が示されており、フレーム間差信号ｐは先ず垂直Ｌ
ＰＦ１１ａを通り、続いて水平ＬＰＦ１１ｂを通って低
域空間周波数成分「となる。この低域空間周波数成分「
はレベル比較器１２に供給される。

空間ＬＰＦ１１及びレベル比較器１２によって本発明に
よる動き検出回路が構成されており、空間ＬＰＦ１１で
は動き成分の高域空間周波数成分と高域空間周波数成分
すなわち高域ノイズ成分が除かれているので、当該動き
検出回路によってフレーム間差信号の低域空間周波数成
分のレベルに基づいて画像の動き検出が行なわれること
になる。

レベル比較器１２は低域空間周波数成分のレベルが所定
レベル以上のときに動画部と見なし、所定レベル未満の
ときには静止画部であるとする。このレベル比較器１２
の静止画部、動画部の判別出力に基づいて係数発生器１
３からαの係数が発生され、この係数αが乗算器３の乗
算係数となる。

このように、高域動き成分と高域ノイズ成分とが除かれ
たフレーム間差信号、すなわち低域空間周波数成分に基
づいて画像の動きを検出することにより、高域ノイズ成
分を動き成分として誤検出することを防止できることに
なる。

なお、上記実施例においては、フレーム間差信号の高域
成分の全てを減衰させ、等価的に高域成分に対する動き
検出の感度を低くして高域ノイズ成分による誤動作を防
止する構成となっているが、フレーム間差信号の高域成
分の全てを減衰させることにより、動き成分の高域に対
する感度も低（なってしまうことになる。

そこで、動き成分の高域に対する感度を高くすべくなさ
れた本発明の他の実施例を第４図に示す。

第４図中第１図と同等部分は同一符号により示されてい
る。本実施例では、一般的に、高域ノイズ成分は高域動
き成分に比べてレベルが小さいことに鑑み、高域ノイズ
成分と高域動き成分との区別を可能にしている。すなわ
ち、空間ＬＰＦ１１及びレベル比較器１２と並列的に空
間ＨＰＦ　（ハイパスフィルタ）１４及びレベル比較器
１５が設けられ、さらにレベル比較器１２．１５の各比
較出力を２人力とするＯＲゲ＝ト１６が設けられ、この
ＯＲゲート１６の出力が静止画部、動画部の判別出力と
して係数発生器１３に供給される構成となっている。空
間ＨＰＦ１４は空間ＬＰＦ１１と逆特性となっており、
フレーム間差信号の高域空間周波数成分、すなわち高域
動き成分と高域ノイズ成分を抽出する。レベル比較器］
５は高域ノイズ成分と高域動き成分とを弁別し得る基準
レベルを有している。

かかる構成において、空間ＬＰＦ　１１及びレベル比較
器１２の作用によって、前記実施例の場合と同様に、高
域成分に対する動き検出の感度を低くし、高域ノイズ成
分による誤動作の防止が図られることになる。一方、空
間ＨＰＦ１４及びレベル比較器１５は、先述した如く高
域ノイズ成分レベルが高域動き成分レベルに比べて小さ
いことを利用して、高域成分のうち動き成分のみを検出
することによって、高域動き成分に対しては検出感度を
高くし、高域ノイズ成分による誤動作の防止を図ってい
る。この雨検出出力に基づいて静止画部、動画部の判別
を行なうことにより、高域微少レベルすなわち高域ノイ
ズ成分に対する誤動作を確実に防止でき、しかも高域動
き成分に対する検出感度を高く保つことができることに
なる。

第５図に空間ＬＰＦ１１及び空間ＨＰＦ１４の特性を示
す。空間ＬＰＦＩＩの出力は、斜線部ａすなわち輝度信
号の低空間周波数成分となる。また、空間ＨＰＦ１４の
出力には、輝度信号高域動き成分、輝度信号高域ノイズ
成分、クロマ動き成分及びクロマノイズ成分の４つの成
分が含まれている。したがって、輝度信号高域ノイズ成
分及びクロマノイズ成分に応答しないように検出レベル
を設定することにより、クロマ動き成分と輝度信号の高
域動き成分があるときに動きがあると判別できることに
なる。

これまでは、輝度信号の低域空間周波数成分の減衰が視
覚上動きぼけを生じる主な原因であるとして検出を行な
ってきたが、クロマ信号の低域空間周波数成分を動き検
出の成分の対象とした場合は、クロマの動き検出として
第５図の横線部すを抽出して感度の高いレベル比較を行
ない、クロマの高域動き成分と高域ノイズ成分に対して
は感度を鈍くするシステムを構成すれば良い。輝度信号
に対しても、先ずＹ／Ｃ分離回路で輝度信号を゛分離抽
出してからクロマ信号と同様な操作をする。

なお、上記各実施例においては、フレーム相関を利用し
たノイズ除去装置に適用した場合について説明したが、
フィールド相関を利用したノイズ除去装置であっても良
く、フレームメモリ６として１フイールドメモリ又は２
フレームメモリを用いる構成であっても良い。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、巡回型フィルタに
おけるフレーム間差信号に含まれる高域ノイズ成分の動
き検出に対する検出感度を低くしたので、高域ノイズ成
分による動き検出の誤動作を防止でき、また減衰によっ
て視覚上主に動きぼけを生じている低域空間周波数の動
き成分を感度良く検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を示すブロック図、第３図は第１図における空間
ＬＰＦの構成の一例を示すブロック図、第４図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第５図は第４図におけ
る空間フィルタの特性図である。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・減算器　　　　３・・・・・・乗算器４
・・・・・・加算器　　　　６・・・・・・フレームメ
モリ８・・・・・・巡回型フィルタ １１・・・・・・空間ＬＰＦ １２．１５・・・・・・レベル比較器 １３・・・・・・係数発生器　１４・・・・・・空間Ｈ
ＰＦ出願人　　　パイオニア株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号を所定期間だけ遅延せしめる遅延手段を
   有する巡回型フィルタによって構成されて前記映像信号
   に含まれるノイズ成分を除去するノイズ除去装置におい
   て、前記映像信号と前記遅延手段による遅延映像信号と
   の差信号に基づいて画像の動きを検出して動き検出出力
   を発生する動き検出回路であって、前記差信号の所定空
   間周波数成分を抽出する抽出手段と、この抽出手段の出
   力レベルが所定レベル以上になったことを検出する検出
   手段とを備え、この検出手段の出力を前記動き検出出力
   とすることを特徴とする動き検出回路。
2. （２）前記抽出手段は前記差信号の低域空間周波数成分
   を抽出する空間ローパスフィルタからなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の動き検出回路。
3. （３）前記抽出手段は前記差信号の低域空間周波数成分
   及び高域空間周波数成分をそれぞれ抽出する空間ローパ
   スフィルタ及び空間ハイパスフィルタからなり、前記検
   出手段は前記空間ローパスフィルタ及び前記空間ハイパ
   スフィルタの各出力をそれぞれ比較入力とする第１及び
   第２のレベル比較器からなり、前記第１及び第２のレベ
   ル比較器の各出力を前記動き検出出力とすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の動き検出回路。