JPH01194763A - ノイズリダクション装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ビデオテープレコーダ、ビデオディスクプレ
ーヤ、テレビジョン受信機等の映像再生器に適用される
ノイズリダクション装置に関する。

（従来の技術） この種の映像再生器として、近年普及している家庭用ビ
デオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと略記する）を挙げ
ることができる。

このＶＴＲでは、再生される画像のノイズを極力低減し
、画像品位の優れた再生を確保するために、従来より映
像信号のノイズリダクション装置が適用されている。

ここで、従来のノイズリダクション装置を第４図、第５
図を参照して説明する。

同図において、第５図（ａ）に示す映像信号ａは、バイ
パスフィルター（以下、Ｈ，Ｐ、Ｆと略記する＞１０に
入力され、このフィルター１０を通過後に増幅器１１で
増幅することで、連続ノイズを含む高域成分ｂ（第５図
（ｂ）参照）が抜き出される。

次に、第５図（ｂ）に示すリミッタレベルＬｌ　。

Ｌ２を有するリミッタ−１２でリミッティングレベルＬ
ｌ　、Ｌ、２に基づき前記高域成分すをリミッティング
し、レベルＬｌ、Ｌ２内のノイズ成分であるリミッタ出
力Ｃ（第５図（Ｃ）参照）を得る。

この後、このリミッタ出力Ｃを反転増幅器１３で位相反
転しく第５図（ｄ）参照）、このノイズ成分の逆位相ｄ
を重ね合わせ回路１４で前記映像信号ａに重ね合わせる
ことで、ノイズ成分を除去した映像信号ｅを得るように
している。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来のノイズリダクション装置で、上記のよう
にしてノイズ成分を除去し、この映像信号に基づいて画
像を再生した場合、画像の尖鋭度が悪くなるという問題
があった。

これは、上記のようにノイズ成分の逆位相を映像信号に
一律に加算することで、前記リミッタ−１２のリミッテ
ィングレベルより小さい信号の高域成分が一律に打ち消
されることに起因していると考えられる。

そこで、本発明は上述した従来の問題点を解決し、画像
の尖鋭度がよく、視覚１明るい画像の再現を忠実に実行
することができるように、ノイズを適正に抑圧すること
ができるノイズリダクション装置を提供することにある
。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、映像信号より高域ノイズ成分を抜き出し、こ
のノイズ成分を反転増幅器で位相反転し、ノイズ成分の
逆位相を前記映像信号に重ね合わせてノイズを除去する
ノイズリダクション装置において、 反転増幅器を利得可変型のものとし、かつ、前記映像信
号の輝度信号に基づき、輝度の高い部分程前記反転増幅
器の利得を下げ、輝度の低い部分程利得を上げるように
制御する構成としている。

（作用） 上記構成は、下記の原理に基づいて成されている。すな
わち、本発明者は従来方式による画像の尖鋭度の悪さを
下記のように分析した。

映像信号の連続ノイズは、画面の明るい部分も暗い部分
もほぼ一定の振幅で分布している。

従って、信号自体の振幅が大きく、画面上の明るい部分
に対応する領域では、信号対雑音比（以下、Ｓ／Ｎと称
する）が大きく、画像を再生した場合の視覚上でもノイ
ズは目立ちにくくなっている。

逆に信号自体の振幅が小さく、画面上の暗い部分に対応
する領域では、Ｓ／Ｎが小さく、視覚上でもノイズが目
立ち易い。

ところが、従来方式では上述した画面のＳ／Ｎとはまっ
たく無関係にノイズを打ち消しているので、画面上の暗
い部分でのノイズ抑圧効果を十分に上げようとすると、
画面上の明るい部分ではその必要性が少ないにも拘らず
有用な信号の高域成分までも抑圧されてしまい、このよ
うな原因で尖鋭度の悪い画像を生じていた。

そこで、本発明者は上述した事実をふまえ、極性反転増
幅器を利得可変型とし、画面の明るさに応じてこの利得
を変化させている。

すなわち、Ｓ／Ｎが小さく、画面上で暗い領域では、反
転増幅器の利得を上げ、信号に乗っているノイズ成分が
十分打ち消されるようにし、一方、Ｓ／Ｎが大きく、画
面上の明るい部分に対応する領域では反転増幅器の利得
を下げ、ノイズの打ち消しを少なくしている。そして、
画面の明暗は映像信号中の輝度信号によって区別される
ため、この輝度信号に基づいて反転増幅器の利得を上記
のように可変している。

この結果、画面の明るい部分での有効な高域成分が反映
され、明るい領域での細かな部分の再現性に優れた尖鋭
度の良い画像を再生することができる。

（実施例） 以下、本発明をビデオテープレコーダに適用した一実施
例について、図面を参照して説明する。

第１図は、本発明をビデオテープレコーダのノイズリダ
クション装置に適用した一実施例のブロック図、第２図
は第１図の反転増幅器の回路構成図である。

第１図において、Ｈ，Ｐ、Ｆｌはビデオ信号を入力し、
このうちノイズを含む高域成分のみを通過させるフィル
ターであり、増幅器２は前記Ｈ１Ｐ、Ｆ１の出力を増幅
するものである。リミッタ−３は前記増幅器２の出力す
に対してリミッティングレベルを設定し、このリミッテ
ィングレベル内のノイズ成分Ｃを抜き出して出力するも
のである。　反転増幅器４は、利得可変型で構成され、
前記リミッタ−出力Ｃを反転増幅して出力するものであ
り、その詳細については後述する。

ローパスフィルター（Ｌ、Ｐ、Ｆと称する）５は、前記
ビデオ信号ａを入力し、このうち輝度信号の周波数に対
応する低周波数のみを通過させ、ビデオ信号より輝度信
号を抜き出して出力するものであり、このり、Ｐ、Ｒ５
の出力によって前記反転増幅器４の利得を制御するよう
になっている。

そして、前記反転増幅器４の出力であるノイズ成分の逆
位相ｄを前記ビデオ信号ａに重ね合わせるための重ね合
わせ回路６が設けられている。

次に、前記反転増幅器４について、第２図を参照して説
明する。

この反転増幅器４は、３個のＮＰＮ型トランジスタＱｌ
　、　Ｑ２　、　Ｑ３．で構成さている。すなわち、ト
ランジスタＱ１のベースには、前記り、Ｐ、Ｒ５の出力
を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧が印加さ−れ、そのエ
ミッタは抵抗Ｒ６を介して接地され、そのコレクタ側は
負荷抵抗Ｒ３を介して電圧■１でつられている。　トラ
ンジスタＱ２のベースには、負荷抵抗Ｒ３とトランジス
タＱ１のインピーダンスとで前記電圧Ｖ１を分圧した電
圧が印加されるようになっていて、そのエミッタは抵抗
Ｒ４を介して接地されている。

トランジスタＱ３は、反転増幅機能を有し、前記リミッ
タ−３の出力がそのベースに印加され、そのエミッタは
前記トランジスタＱ２のコレクタと接続されている。ま
た、トランジスタＱ３のコレクタ側は、負荷抵抗Ｒ５を
介して電圧Ｖ２でつられている。そして、前記負荷抵抗
Ｒ５とトランジスタＱ３のコレクタとの間の点の電圧が
、前記重ね合わせ回路６の一方の入力端に入力するよう
になっている。

次に、以上のように構成されたノイズリダクション装置
の作用について、第３図に示す波形図をも参照して説明
する。

先ず、ビデオ信号ａのノイズ成分を抜きだすために、第
３図（ａ）に示すビデオ信号ａは、ＨｌＰ、Ｆｌに入力
し、ここで連続ノイズ成分を含む高域成分のみが通過し
、この高域成分は後段の増幅器２で増幅され、第３図（
ｂ）に示す高域成分信号すが得られる。

次に、前記高域成分信号すは、リミッタ−３に入力され
、このリミッタ−３は第３図（ｂ）に示すリミッティン
グレベルＬｌ　、Ｌ２内のノイズ成分のみを通過させる
。従って、このリミッタ出力であるノイズ成分Ｃは、第
３図（Ｃ）に示す通りとなる。なお、前記リミッティン
グレベルＬｌ、Ｌ２を越える信号については、有効な高
域成分と考えられ、前記リミッティングレベルＬｌ、Ｌ
２については、可変抵抗等によって調整可能である。

次に、このノイズ成分Ｃの振幅が反転増幅器４で反転増
幅されることになるが、本実施例では反転増幅器４の利
得を可変している。

すなわち、前記ビデオ信号ａは、Ｌ、Ｐ、Ｒ５にも入力
されるようになっていて、このり、Ｐ。

Ｒ５を通過することで、ビデオ信号のうちの輝度信号に
相当する低周波成分のみが抜き出されることになる。

ここで、画面上での暗い領域では輝度信号の振幅は小さ
く、明るい領域では輝度信号の振幅は大きくなっている
。

従って、この輝度信号である振幅電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２
で分圧して得られる前記トランジスタＱ１のベース電圧
は、輝度を反映した電圧であり、輝度が高い場合にはト
ランジスタＱ１のベース電圧が高いので、トランジスタ
Ｑ１のインピーダンスは低くなる。従って、トランジス
タＱ２のベースに印加される電圧は小さくなる。

一方、輝度が低い場合には、トランジスタＱ１のベース
電圧が低いので、トランジスタＱ１のインピーダンスは
高くなる。従って、トランジスタＱ２のベースに印加さ
れる電圧は大きくなる。

このように、トランジスタＱ１によって輝度振幅の大小
が反転される電圧（第３図（ｅ）参照）が、トランジス
タＱ２のベースに印加されることになる。

このように、トランジスタＱ２のベース電圧を、輝度振
幅の大小を反転した電圧とすることにより、トランジス
タＱ３で構成される反転増幅器４の利得は、画面上の明
るい部分では小、暗い部分では大となり、画面上の明る
さによって反転増幅器４の利得を、第３図（ｄ）に示す
ように直線的に可変制御することができる。なお、この
直線の傾きは、抵抗値の設定等を適宜選択することで所
望に設定可能である。

従って、上記のように可変される利得によってリミッタ
出力であるノイズ成分Ｃを反転増幅することで、第３図
（ｆ）に示すように、輝度が低い部分はどノイズ成分の
極性反転信号の振幅は大きく、逆に輝度が高い部分程ノ
イズ成分の極性反転信号の振幅は小さくなる極性反転信
号ｄ（これが、打ち消し用ノイズ成分となる）が得られ
る。

この極性反転信号ｄを重ね合わせ回路６で元のビデオ信
号ａに重ね合わすことで、ビデオ信号の残留高域成分は
第３図＜ｇ）に示すように、輝度が高い領域はど信号振
幅が大きくなる。換言すれば、輝度が低い部分はどノイ
ズの抑圧効果が大きく、逆に輝度の高い方はど高域成分
が損なわれることが少ない、第３図（ｉ）に示すような
ビデオ信号ｅを得ることができる。

このように、本実施例によれば画面上の明るさに基づき
、ノイズ成分の逆位相を得る際の反転増幅器４の利得を
可変できるので、画面上の暗い部分では従来と同様なノ
イズ抑制効果が得られると同時に、画面上の明るい部分
では高域成分を損なうことが少ないか、あるいは反転増
幅器の利得の設定によってはまったく損なうことがない
ので、特に従来よりも画面上の明るい領域で、細かい部
分の再現性が優れたものとなり、尖鋭度のよい再生画像
を得ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、反転増幅器及びこの利得を可変する構成は上記
実施例に限らず、同等の機能を有する他の構成例えば差
動増幅器等に置換することが可能であり、また、画面の
明るさと反転増幅器４の利得（すなわち、ノイズ抑圧効
果）との間係は、必ずしも第３図（ｄ）に示すように直
線である必要はなく、曲線等でも良く、さらに線形であ
る必要もなく、非線形であっても良い。輝度信号を映像
信号から抽出する手段としては、上記実施例のようにロ
ーパスフィルタ５を用いてアナログ方式で行うものに限
らず、ディジタルフィルタを採用することもできるが、
構成を簡易にできる点では上記アナログ方式が優れてい
る。

また、ノイズ成分の抽出手段としては、上記実施例のよ
うに必ずしもリミッタ−３を配置するものに限らず、リ
ミッタ−３を削除して反転増幅器４に直接出力すること
もできる。このようにしても、信号の高域成分は画面上
の明るい部分ではほとんど影響されないので、画像上の
悪影響は少ないものとなる。さらに、反転増幅器４の前
段側に他の増幅器２を有することは必ずしも要せず、反
転増幅器４で兼用することも可能である。

なお、本発明はビデオテープレコーダ以外にも、映像信
号に基づき画像を再生する他の種々の映像再生装置に適
用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば画面上の暗い領域
ではノイズ抑圧効果を十分確保しながらも、画面上の明
るい部分では高域成分が損なわれることが従来よりも少
なくなるので、明るい画面での細かい部分の再現性が優
れ、尖鋭度のよい画像の再生を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をビデオテープレコーダに適用したノ
イズリダクション装置のブロック回路図、第２図は、第
１図の反転増幅器の一例を示す回路構成図、 第３図は、第１図の各部での主要出力波形を示す波形図
、 第４図は、従来のノイズリダクション装置のブロック図
、 第５図は、第４図の装置の主要出力波形を示す波形図で
ある。 １・・・高域通過フィルター、 ４・・・反転増幅器、 ５・・・低域通過フィルター、 ６・・・重ね合わせ回路、 Ｑｌ　、Ｑ２　、Ｑ３・・・トランジスタ。 代理人　弁理士　井　上　　−（他１名）第　　１　　
図 〜 第　　２　図 ｒｅＩＢ目 （ｅ）ａｄＵＪｉ（ｔｚ＋ｔＬ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 映像信号より高域ノイズ成分を抜き出し、このノイズ成
   分を反転増幅器で位相反転し、ノイズ成分の逆位相を前
   記映像信号に重ね合わせてノイズを除去するノイズリダ
   クション装置において、反転増幅器を利得可変型のもの
   とし、かつ、前記映像信号の輝度信号に基づき、輝度の
   高い部分程前記反転増幅器の利得を下げ、輝度の低い部
   分程利得を上げるように制御する構成としたことを特徴
   とするノイズリダクション装置。