JPH01248893A - 雑音除去装置 - 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） この発明は、映像信号のフレーム間相関を利用してこの
映像信号から雑音信号を除去するＮ金除去装置に関する
。

（従来の技術） 映像信号からこれに混入した雑音信号を除去し、映像信
号のＳ／Ｎ比を改善する方法として、映像信号のフレー
ム間相関を利用する方法が知られている。

第４図に、映像信号のフレーム間相関を利用して雑音信
号を除去する従来の雑音除去装置の構成を示す。

この第４図において、入力端子１１にはデジタル化され
た映像信号が供給される。この入力映像信号は、加算回
路１２を介して１フレーム遅延回路１３に供給され、１
フレーム分遅延される。この遅延出力は、クロマインバ
ータ１４により色信号Ｃの位相を補正された後、加算回
路１５に供給される。加算回路は、入力映像信号からク
ロマインバータ１４の出力を減じ、映像信号の１フレー
ム間の差分を示す１フレーム間差分信号を得る。

この１フレーム間差分信号は、ＲＯＭ１６に供給される
。このＲＯＭ１６は第５図に示すような入出力特性を有
する非線形回路であり、１フレーム間差分信号に従うて
、入力映像信号から雑音信号を除去するための雑音除去
信号を発生する。この雑音除去信号は上記加算回路１２
により入力映像信号から減ぜられる。これにより、加算
回路１２からは、雑音信号の除去された映像信号が出力
される。この映像信号は、出力端子１７に供給される。

上記クロマインバータ１４は、色信号Ｃの位相が１フレ
ームごとに反転しているため、１フレーム遅延回路１３
の出力に含まれる色信号Ｃの位相を反転することにより
、この色信号Ｃの位相を入力映像信号に含まれる色信号
Ｃの位相に合わせる。

これにより、加算回路１５の出力には、輝度信号Ｙのみ
ならず色信号Ｃも現われず、雑音信号のみ、　が現われ
る。

このクロマインバータ１４の具体的構成を第６図に示す
。

この第６図において、１フレーム遅延回路１３（第４図
参照）から出力される映像信号は輝度／色（以下、Ｙ／
Ｃと記す）分離回路１４１に供給され、輝度信号Ｙと色
信号Ｃに分離される。このうち、色信号Ｃは、符号反転
回路１４２で位相を反転された後、加算回路１４３にて
輝度信号Ｙと加算される。これにより、入力映像信号に
含まれる色信号Ｃと同じ位相をもつ色信号Ｃを含む映像
信号が得られる。

以上従来の雑音除去＠置を説明したが、この雑音除去装
置には、次のような問題があった。

すなわち、従来の構成の場合、第６図に示すクロマイン
バータ１４のＹ／Ｃ分離回路１４１は、完全なＹ／Ｃ分
離を行なうことができるとは限らず、色信号Ｃの分離出
力に輝度信号Ｙが含まれることがある。しかし、色信号
Ｃの分離出力に輝度信号Ｙが含まれると、加算回路１５
の出力に輝度信号Ｙが現われる。このように１フレーム
間差分信号に輝度信号が現われると、ＲＯＭ１６から出
力される雑音除去信号がこの輝度信号Ｙの影響を受け、
雑音除去能力が低下する。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の雑音除去装置のおいては、Ｙ／
Ｃ分離を使って色信号Ｃの位相を合せ、１フレーム間差
分処理を行なうようになっているため、Ｙ／Ｃ分離が不
完全であると、雑音除去能力が低下するという問題があ
った。

そこで、この発明は、Ｙ／Ｃ分離を使うことなくフレー
ム間差分処理における色信号の位相合せを行なうことが
でき、Ｙ／Ｃ分離の不完全さに起因する雑音除去特性の
低下という問題を無くすことが可能□な雑音除去装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、入力映像信号の
高域成分の２フレーム間の差分を求める手段と、低域成
分の１フレーム間の差分を求める手段と、各差分信号に
従って高域、低域の雑音除去信号を発生する手段と、両
雑音除去信号を使って入力映像信号から雑音信号を除去
する手段とを設けるようにしたものである。

（作用） 色信号Ｃはフレーム毎に位相が反転するから、２フレー
ム間では位相が合っている。また、この色信号Ｃは映像
信号の高域に周波数多重されている。したがって、上記
のように、入力映像信号を高域成分と低域成分に分け、
高域成分に関しては、２フレーム間の差分処理を行なう
構成によれば、Ｙ／Ｃ分離を使うことなく、色信号Ｃの
位相の合ったフレーム間差分処理を行なうことができる
。

これにより、従来問題となっていたＹ／Ｃ分離の不完全
さに起因する雑音除去能力の低下という問題を無くすこ
とができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながらこの発明の一実施例を詳細に
説明する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。

この第１図において、入力端子２１には、デジタル化さ
れた映像信号が供給される。この入力映像信号は、高域
通過フィルタ（以下、ＨＰＦと記す）２２および低域通
過フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）に供給される。ＨＰ
Ｆ２２は入力映像信号からその高域成分を抽出する。こ
の高域成分には、輝度信号Ｙの高域成分ＹＨと色信号Ｃ
が含まれる。ＬＰＦ２３は入力映像信号からその低域成
分を抽出する。この低域成分には、輝度信号Ｙの低域成
分ＹＬが含まれる。

ＨＰＦ２２によって抽出された高域成分は、加算回路２
４を介して１フレーム遅延回路２５に供給される。そし
て、この１フレーム遅延回路２５とこれに直列接続され
た１フレーム遅延回路２６によって２フレーム分遅延さ
れた後、加算回路２７に供給される。この加算回路２７
は、この遅延出力をＨＰＦ２２から出力される高域成分
より減じ、高域成分の２フレーム間差分信号を得る。

この場合、色信号Ｃは、フレームごとに位相が反転して
おり、２フレーム間では、同位相にあるから、加算回路
２７では、色信号Ｃの位相が合った状態で差分処理を行
なうことができる。これにより、加算回路２４からは８
域の雑音信号を含む２フレーム間差分信号を得ることが
できる。

この２フレーム間差分信号は、ＲＯＭ２８に供給される
。このＲＯＭ２８は、先の第５図に示すような入出力特
性を有する非線形回路であり、２フレーム間差分信号に
従って高域成分に含まれる雑音信号を除去するための雑
音除去信号を発生する。上記加算回路２４は上記ＨＰＦ
２２から出力される高域成分からこの雑音除去信号を減
することにより、雑音信号の除去された高域成分を出力
する。この高域成分が上記１フレーム間遅延回路２５に
供給されるとともに、後述する加算回路２９に供給され
る。

上記ＬＰＦ２３によって抽出された低域成分は、加算回
路３０を介して１フレーム遅延回路３１に供給される。

そして、この１フレーム遅延回路３１によって１フレー
ム分遅延された後、加算回路３２に供給される。この加
算回路３２は、この遅延出力をＬＰＦ２３から出力され
る低域成分より減じ、この低域成分の１フレーム間差分
信号を得る。この場合、低域成分には色信号Ｃが含まれ
ていないので、この１フレーム間差分処理においては、
色信号Ｃの位相合せは問題とはならない。

加算回路３２から出力される１フレーム間差分信号ｉ、
ｔ、Ｒｏｖ３３に供給される。このＲＯＭ　３３は、先
の第５図に示すような入出力特性を有する非線形回路で
あり、１フレーム間差分信号に従って低域成分に含まれ
る雑音信号を除去するための雑音除去信号を発生する。

上記加算回路３０は上記ＬＰＦ２３から出力される低域
成分からこの雑音除去信号を減することにより、雑音信
号の除去された低域成分を出力する。この低域成分が上
記１フレーム間遅延回路３１に供給されるとともに、上
記加算回路２９に供給される。

この加算回路２９は、上記加算回路２４から出力される
雑音信号の除去された高域成分と上記加算回路３０から
出力される雑音信号の除去された低域成分とを加算する
ことにより、雑音信号の除去された映像信号を得、出力
端子３３に供給する。

以上詳述したようにこの実施例は、入力映像信号を高域
成分と低域成分に分け、高域成分に間しては、２フレー
ム間差分処理を行なって雑音信号を除去し、低域成分に
関しては、１フレーム間差分処理を行なって雑音信号を
除去するようにしたものである。

このような構成によれば、Ｙ／Ｃ分離を使うことなく、
色信号Ｃの位相の合ったフレーム間差分処理を行なうこ
とができるので、このＹ／Ｃ分離に起因する雑音除去能
力の低下という問題を無くすことがきる。

なお、この実施例では、高域成分の雑音信号の除去に２
フレーム間差分処理を使っているが、これによって雑音
信号の除去能力が低下するものではない。以下、これを
第２図を自照しながら説明する。

この第２図は視覚の時空間周波数特性を示すものである
。この第２図の特性によれば、空間的に周波数が高いと
ころでは、時間的な周波数に対する感度が低くなってい
る。つまり、画面上で細かい映像となって見える周波数
の高い部分では、人間は動きを感じ難く、周波数の低い
部分では動きをよく感じる。したがって、この実施例の
ように、周波数の低い部分では、１フレーム間差分処理
（１フレーム間の動き検出）を用い、周波数の高い部分
では、２フレーム間差分処理（２フレーム間の動き検出
）を用いて雑音信号を除去する構成によれば、人間の視
覚特性に合った雑音除去特性を得ることができ、何ら雑
音除去能力を低下させるものではない。

第３図はこの発明の第２の実施例を示す回路図である。

先の実施例では、入力映像信号を高域成分と低域成分に
分け、前者については２フレ゛−人間差分処理を行ない
、後者については１フレーム間差分処理を行なうことに
より、高域成分の２フレーム間差分信号と低域成分の１
フレーム間差分信号を得る構成を説明した。これに対し
、この実施例は、最初に入力映像信号の２フレーム間差
分信号と１フレーム間差分信号を求め、次に、前者の高
域成分を抽出するとともに後者の低域成分を抽出するこ
とにより、高域成分の２フレーム間差分信号と低域成分
の１フレーム間差分信号を得るようにしたものである。

すなわち、第３図において、入力端子４１に供給された
デジタルの映像信号は、加算回路４２を介して１フレー
ム遅延回路４３に供給され、１フレーム分遅延されると
もに、さらに、この１フレーム遅延回路４３に直列に接
続された１フレーム遅延回路４４により１フレーム分遅
延される。

１フレーム遅延回路４４の出力は加算回路４５に供給さ
れ、入力映像信号から減ぜられる。これにより、加算回
路４５からは入力映像信号の２フレーム間差分信号が出
力される。この２フレーム問差分信号の高域成分がＨＰ
Ｆ４６によって抽出され、この高域成分に従ってＲＯＭ
４７から高域成分の雑音除去信号が出力される。この雑
音除去信号は、上記加算回路４２に供給され、入力映像
信号から減ぜられる。これにより、入力映像信号から高
域の雑音信号が除去される。

上記１フレーム遅延回路４３の出力は加′算回路４５に
て入力映像信号から減ぜられる。これにより、この加算
回路４５からは入力映像信号の１フレーム間差分信号が
出力される。この２フレーム間差分信号の低域成分がＨ
ＰＦ４６によって抽出され、この低域成分に従ってＲＯ
Ｍ４７から低域成分の雑音除去信号が出力される。この
雑音除去信号は、上記加算回路４２により入力映像信号
から減ぜられる。これにより、入力映像信号から低域の
雑゛音信号が除去される。この減算処理と上記ＲＯＭ４
７の出力に基づく減算処理により、加算回路４２からは
高域および低域の雑音信号が除去された映像信号が得ら
れる。この雑音信号が除去された映像信号は出力端子５
１に供給される。

なお、ＲＯＭ４７．５０も先の第５図に示す入出力特性
を有する非線形回路である。

このようにフレーム間差分信号を求めてから高域成分と
低域成分に分けるような構成においても、先の実施例と
同様な効果を得ることができる。

また、このような構成によれば、先の第１図の２つの１
フレーム遅延回路２５．３１を１つの１フレーム遅延回
路４３で兼用することができ、回路規模の縮小化を図る
ことが可能である。

同様に、先の第１図に示す３つの加算回路２４゜２９．
３０を１つの加算回路４２で兼用することができるため
、やはり回路規模の縮小化を図ることが可能である。

以゛上この発明の２つの実施例を説明したが、この発明
はこのような実施例に限定されるものではなく、他にも
、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能
なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、フレーム間差分処
理を行なうに当たって、色信号の位相を合せるのＹ／Ｃ
分離を行なう必要がないので、このＹ／Ｃ分離に起因す
る雑音除去能力の低下という問題を無くすことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図は第１因の効果を説明するための特性図、第３図はこ
の発明の他の実施例の構成を示す回路図、第４図は従来
の雑音除去装置の構成を示す回路図、第５図は第４図の
動作を説明するための特性図、第６図は第４図に示すク
ロマインバータの構成を示す回路図である。 ２１．４１・・・入力端子、２２．４６・・・ＨＰＦ。 ２３．４９・・・ＬＰＦ１２４．２７．２９．３０゜３
２．４２．４５．４８・・・加算回路、２５．２６゜３
１．４３．４４・・・１フレーム遅延回路、２８゜３３
．４７．５０・・・ＲＯＭ、３３．５１・・・出力端子
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４因

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号の高域成分の２フレーム間の差分を
   求める２フレーム間差分算出手段と、この２フレーム間
   差分算出手段の出力に従って上記高域成分から雑音信号
   を除去するための雑音除去信号を発生する第１の雑音除
   去信号発生手段と、 上記入力映像信号の低域成分の１フレーム間の差分を求
   める１フレーム間差分算出手段と、この１フレーム間差
   分算出手段の出力に従って上記低域成分から雑音信号を
   除去するための雑音除去信号を発生する第１の雑音除去
   信号発生手段と、 上記第１、第２の雑音除去信号発生手段の出力を使つて
   上記入力映像信号から雑音信号を除去する雑音除去手段
   とを具備したことを特徴とする雑音除去装置。
2. （２）上記２フレーム間差分算出手段は、 上記入力映像信号からその高域成分を抽出する高域成分
   抽出手段と、 この高域成分抽出手段の出力の２フレーム間の差分を算
   出する差分算出手段とを具備し、上記１フレーム間差分
   算出手段は、 上記入力映像信号からその低域成分を抽出する低域成分
   抽出手段と、 この低域成分抽出手段の出力の１フレーム間の差分を算
   出する差分算出手段とを具備したことを特徴とする請求
   項１記載の雑音除去装置。
3. （３）上記２フレーム間差分算出手段は、 上記入力映像信号の２フレーム間の差分を算出する差分
   算出手段と、 この差分算出手段の出力の高域成分を抽出する高域成分
   抽出手段とを具備し、 上記１フレーム間差分算出手段は、 上記入力映像信号の１フレーム間の差分を算出する差分
   算出手段と、 この差分算出手段の出力の低域成分を抽出する低域成分
   抽出手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の
   雑音除去装置。