JPH0356915Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はノイズ低減回路に関し、特に、例え
ば、再生輝度信号等のノイズ及びスミアを低減す
るノイズ低減回路に関する。

（従来技術） 第６図は映像信号再生装置の一例のブロツク系
統図、第７図は従来のノイズ低減回路の一例を示
すブロツク系統図、第８図は第７図に示す従来の
ノイズ低減回路の一例の動作を説明するための図
である。

磁気記録媒体（磁気テープ１）等の記録媒体に
記録されたカラー映像信号は再生ヘツド２で再生
され、プリアンプ３において所定の信号レベルま
で増幅された後、ハイパスフイルタ（以下、
HPFと記す）４及びローパスフイルタ（以下、
LPFと記す）５に供給される。

HPF４は供給された再生カラー映像信号中よ
り輝度信号成分のみを取り出して復調回路６に供
給する。

復調回路６はHPF４から出力された再生輝度
信号をFM復調し、デイエンフアシス回路７へ供
給する。

デイエンフアシス回路７は輝度信号の高域周波
数成分を記録時にエンフアシス回路（第６図中に
図示せず）で増強された分だけ減衰して出力す
る。

デイエンフアシス回路７より出力された第８図
Ａに示す再生輝度信号S₁はノイズ低減回路８に供
給される。

なお、再生輝度信号S₁は映像信号記録装置に設
けられているエンフアシス回路（第６図中に図示
せず）から出力される信号と相補性を有する信号
であり、その波形は上述したエンフアシス回路に
入力される信号と略同一の波形である。

また、再生輝度信号S₁はテープ再生系で生ずる
ノイズ成分を有している。

ノイズ低減回路８は、例えば、第７図に示すよ
うに構成され、第７図に示すノイズ低減回路８に
おいて１２は入力端子、１３はLPF、１４は減
算回路、１５はリミツト回路、１６は減算回路、
１７は出力端子である。

入力端子１には第６図に示す映像信号再生装置
のデイエンフアシス回路７より第８図Ａに示す再
生輝度信号S₁が供給され、再生輝度信号S₁は
LPF１３を介してテープ再生系で生ずるノイズ
成分（一般にノイズ成分は高い周波数成分と考え
られる）が除去され、第８図Ｂに示すノイズ除去
信号S₂とされ、ノイズ除去信号S₂は減算回路１４
の他方の入力端子に供給される。

また、入力端子１２に供給された再生輝度信号
S₁は減算回路１４の一方の入力端子に及び後述す
る減算回路１６の一方の入力端子にそれぞれ供給
される。

減算回路１４は減算回路１４の一方の入力端子
に供給された再生輝度信号S₁より減算回路１４の
他方の入力端子に供給されたノイズ除去信号S₂を
差し引いた第８図Ｃに示すノイズ抽出信号S₃をリ
ミツト回路１５に供給する。つまり、LPF１３、
減算回路１４はHPFを形成しており、減算回路
１４からは再生輝度信号に含まれるノイズ成分
（ノイズ抽出信号S₃）が抽出出力される。

リミツト回路１５は減算回路１４から出力され
る第８図Ｃに示すノイズ抽出信号S₃にリミツトレ
ベルL₁の信号SL₁を基準としてリミツト動作を施
して振幅制限をし、ノイズ抽出信号S₃の小振幅信
号である第８図Ｄに示す振幅制限ノイズ抽出信号
S₄を減算回路１６の他方の入力端子に供給する。
なお、リミツト回路１５を設けることにより、入
力される再生輝度信号成分中の大振幅エツジ信号
等の波形欠如スミアの発生を防止できる。

減算回路１６は減算回路１６の一方の入力端子
に供給された第８図Ａに示す再生輝度信号S₁より
減算回路１６の他方の入力端子に供給された第８
図Ｄに示す振幅制限ノイズ抽出信号S₄を差し引
き、ノイズ成分が除去された第８図Ｅに示すよう
な再生輝度出力信号S₅を出力端子１７より出力す
る。

上述したように第７図に示す従来のノイズ低減
回路８ではLPF１３及びリミツト回路１５を用
いて、高い周波数のノイズ成分を低減していた。

従つて、出力端子１７から出力される信号はノ
イズ成分が充分に低減された再生輝度信号とな
り、この再生輝度信号（第８図Ｅ）に示す再生輝
度出力信号S₅）は、出力端子１７から混合回路９
の一方の入力端子に供給される。

また混合回路９の他方の入力端子にはLPF５
で分離された再生搬送色信号が再生搬送色信号処
理回路１０で所定の信号処理を施された後、供給
される。

従つて、混合回路９はノイズ低減回路８から供
給される第８図Ｅに示す再生輝度出力信号S₅と再
生搬送色信号処理回路１０から供給される色信号
成分とを混合して所定の形態のカラー映像信号、
例えば、複合カラー映像信号を出力端子１１より
出力する。

（解決すべき問題点） しかし、第７図に示す従来のノイズ低減回路８
において通常、LPFの遮断周波数はノイズ成分
の性質上（ノイズ成分は高い周波数成分と考えら
れる）300〔ＫHz〕〜１〔ＭHz〕に設定され、また、
リミツト回路１５のリミツトレベルは100％輝度
信号のレベルに対して数％（２％〜５％）のレベ
ルに設定される。従つて、リミツト回路１５によ
つて、制限される時間幅は数百〔ns〕となり、そ
の制限期間において、リミツトレベルによつて定
まるスミアが発生し、また、その制限期間はノイ
ズ成分を除去できないので、大振幅の入力信号の
エツジ直後のスミアとノイズ成分とが残り、再生
画像が良好なものでなくなるという問題点を有し
ていた。

上述した問題点を解決するためにはLPF１３
の遮断周波数を高く設定することにより、スミア
を低減する方法と、リミツト回路１５のリミツト
レベルL₁を高く設定することにより、大振幅の
入力信号のエツジ直後のノイズ成分を低減する方
法とがあるが、両者、つまり、スミアの低減と大
振幅の入力信号のエツジ直後のノイズ成分の低減
とは相反する性質を有しているため、実際には両
者のバランスをとつてLPF２の遮断周波数及び
リミツト回路１５のリミツトレベルL₁の設定を
しているので、スミアの低減及び大振幅の入力信
号のエツジ直後のノイズ成分の低減を充分に行な
われていないという問題点を有していた。

そこで本考案は大振幅の入力信号のエツジ直後
のスミア及び残留ノイズを低減した輝度信号が得
られるノイズ低減回路を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上述した問題点を解消するために、第
１図に示す如きノイズ低減回路を提供するもので
ある。第１図は本考案になるノイズ低減回路の一
実施例のブロツク系統図である。

再生輝度信号が一方の入力端子に供給される第
１の減算回路である減算回路１８と、 前記第１の減算回路の出力信号が供給されその
低減周波数成分を出力する低域波器であるロー
パスフイルタ（LPF）１９と、 一方の入力端子に前記再生輝度信号が供給さ
れ、他方の入力端子に前記低域波器１９の出力
信号が供給され、前記一方の入力端子に供給され
た再生輝度信号より前記他方の入力端子に供給さ
れた低域波器１９の出力信号を減算した信号を
出力する第２の減算回路である減算回路２０と、 前記第２の減算回路２０の出力信号が供給さ
れ、所定レベル以下の信号のみを出力しその出力
信号を前記第１の減算回路１８の他方の入力端子
に供給する振幅制限回路であるリミツト回路２１
とを有し、 前記再生輝度信号より前記振幅制限回路２１の
出力信号を減算した信号を出力信号として取り出
す構成である。

（作用） 再生輝度信号中の大振幅の入力信号のエツジ直
後のスミア及び残留ノイズを低減した再生輝度信
号を出力する。

（実施例） 第１図は本考案になるノイズ低減回路の一実施
例を示すブロツク系統図、第２図は第１図に示す
ノイズ低減回路の動作を説明するための図であ
る。

なお、第１図において第６図及び第７図と同一
の構成要素には同一の符号を付してその説明を省
略する。

ノイズ低減回路８Ａは例えば、第１図に示すよ
うに減算回路１８、LPF１９、減算回路２０、
リミツト回路２１、係数回路２２を構成要素と
し、帰還型LPFを形成している。

第６図に示すデイエンフアシス回路７から出力
された第２図Ａに示す再生輝度信号Saはノイズ
低減回路８の入力端子１２に供給され、減算回路
１８および減算回路２０の一方の入力端子に供給
される。

なお、再生輝度信号Saは映像信号記録装置に
設けられているエンフアシス回路（第２図中に図
示せず）から出力される信号と相補性を有する信
号であり、その波形は上述したエンフアシス回路
に入力される信号と略同一の波形である。また、
再生輝度信号Saはテープ再生系で生ずるノイズ
成分を有している。

また、減算回路１８の他方の入力端子には後述
する係数回路２２よりの信号が供給される。

減算回路１８の出力信号はLPF１９を介して
テープ再生系で生ずるノイズ成分が除去されたノ
イズ除去信号として減算回路２０の他方の入力端
子に供給されるので、減算回路２０は一方の入力
端子に供給される第２図Ａに示す再生輝度信号
Saより他方の入力端子に供給されるノイズ除去
信号を差し引いた第２図Ｂに示すノイズ抽出信号
Sbを出力する。

つまりLPF１９、減算回路２０はHPFを形成
しており、減算回路２０からは再生輝度信号Sa
に含まれるノイズ成分であるノイズ抽出信号Sb
はリミツト回路２１に供給され、リミツト回路２
１はノイズ抽出信号SbにリミツトレベルL₂なる
信号SL₂を基準としてリミツト動作を施して振幅
制限をし、リミツト回路２１の出力信号である第
２図Ｃに示す振幅制限ノイズ抽出信号Scを係数
回路２２へ供給する。

なお、上述したようにリミツト回路２１を設け
ることにより入力される再生輝度信号中の大振幅
エツジ信号等の波形欠如スミアの発生を防止でき
る。

また、ノイズ成分は一般に高域周波数成分に多
く存在するので、例えば、平坦な絵柄に関する映
像信号の場合、リミツト回路２１からは振幅制限
されたノイズ成分のみが出力信号として出力され
る。

係数回路２２において所定の信号処理を施され
た振幅制限ノイズ成分は減算回路１８の他方の入
力端子に供給される。

従つて、減算回路１８からは第２図Ａに示す再
生輝度信号Saより第２図Ｃに示す振幅制限ノイ
ズ抽出信号Scを差し引き、ノイズ成分が除去さ
れた第２図Ｄに示す再生輝度出力信号Sdが出力
され、再生輝度出力信号Sdはノイズ成分が充分
に低減された信号となり、この再生輝度出力信号
は出力端子１７から第６図に示す混合回路９の一
方の入力端子に供給される。

第１図に示すノイズ低減回路８Ａの入出力特性
は入力信号のレベルが小さい場合に、LPF１９
の時定数をＴとした際（例えば、LPF１９を第
３図に示すように構成すると時定数Ｔ＝CRとな
る）に、以下のようにして求められる。

まず、第２図に示すLPF１５の伝達関数をＧ
（Ｓ）とすると、 Ｇ（Ｓ）＝１／Cs／Ｒ＋（１／Cs）＝１／１＋CRs＝１
／１＋Ts …(1) また、入力端子１２に供給される信号をＸ
（Ｓ）、端子１７から出力される信号をＹ（Ｓ）、減
算回路２０から出力される信号をＡ（Ｓ）、係数回
路２２をＫ（Ｓ）とすると、 Ｙ（Ｓ）＝Ｘ（Ｓ）−Ａ（Ｓ）Ｋ（Ｓ） …(2) Ａ（Ｓ）＝Ｘ（Ｓ）−Ｙ（Ｓ）Ｇ（Ｓ） …(3) 上述した(2)式及び(3)式より Ｙ（Ｓ）＝Ｘ（Ｓ）−｛Ｘ（Ｓ）−Ｙ（Ｓ）Ｇ（Ｓ）｝
Ｋ
（Ｓ） ＝Ｘ（Ｓ）｛１−Ｋ（Ｓ）｝＋Ｋ（Ｓ）Ｙ（Ｓ）Ｇ
（Ｓ） Ｙ（Ｓ）＝１−Ｋ（Ｓ）／１−Ｋ（Ｓ）Ｇ（Ｓ）Ｘ
（Ｓ） Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）＝１−Ｋ（Ｓ）／１−Ｋ（Ｓ）
Ｇ（Ｓ）…(4) ここで、Ｋ（Ｓ）＝Ｋ（係数）とすると共に、(4)
式に(1)式を代入すると、 Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）＝１−ｋ／１−ｋ／１＋Ts＝（１−
ｋ）（１＋Ts）／１−ｋ＋Ts
…(5) 上述した(5)式の分子分母を（１−ｋ）で割る
と、 Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）＝１＋Ts／１−ｋ＋Ts／１−ｋ＝１
＋Ts／１＋１／１−ｋTs…(6) ここで、 Ｙ（Ｓ）／Ｘ（Ｓ）＝E_OUT／E_IN とすると、 E_OUT／E_IN＝１＋Ts／１＋１／１−ｋTs …（6a） なお、（6a）式においてｋは帰還定数である。

また、入力信号のレベルが大きい場合はリミツ
ト回路２１により制限を受けることになる。例え
ば、100％のレベルの入力信号が入力された場合
にリミツト回路２１のリミツトレベルをL₂とす
ると、 E_OUT／E_IN＝１＋Ts／１＋１／１−L₂kTs …(7) ここで、リミツトレベルL₂を100％の入力信号
のレベルの５％のレベルに設定した場合に上記(7)
式の（E_OUT／E_IN）は略１となり、また、 １／１−L₂ｋTs≒Ts …(8) となるので、ノイズ低減回路８Ａ全体をLPF
と考えた際の遮断周波数が高くなり、スミアも生
じにくくなる。

また、第４図はノイズ低減回路８Ａに入力する
信号レベルを可変した場合の周波数特性を示す図
で、入力信号が小振幅の場合の入出力特性は
（6a）式で示されるから、第４図中に実線で示し
たａは ₁＝１／１／１−ｋＴ ₂＝１／Ｔ …(9) 上述した₁及び₂なる遮断周波数を有するLPF
の周波数特性を示す。

次に入力信号の振幅が大きくなると、(7)式中の
L₂が影響を与え始めて、 ₁＝１／１／１−kL₂Ｔ＞１／１／１−ｋＴ となり、入力信号の振幅を大きくしてゆくと、₁
は₂（＝１／Ｔ）に（第４図に示すｂ→ｃ→ｄの
方向へ）近付いてゆく。また、入力信号の振幅が
100％になつた場合は ₁＝１／１／１−kL₂Ｔ ₂＝１／Ｔ …(10) となり、ここでｋ＝0.8、L₂＝５％とすると、 ₁＝１／1.04T となり、入力信号の振幅が小さい場合は(9)式にｋ
＝0.8を代入して、 ₁＝１／5T となる。

第４図に示した平坦部のノイズ低減効果を従来
のと同様のままにして、LPFの遮断周波数を₁を
（１／（１−ｋ）倍高く設定することができるの
で、大振幅の入力信号のエツジに対してスミアの
発生する幅も狭くなり、大振幅の入力信号のエツ
ジ直後のノイズも低減される。

また、第１図に示すノイズ低減回路８Ａにおい
てLPF１９の遮断周波数を高く設定すると共に、
係数回路２２の係数ｋを１に近づけるように設定
した場合は、ノイズ低減回路８Ａの出力端子を出
力端子１７でなく、出力端子２３にすることも可
能であり、この場合は映像信号帯域以外のノイズ
成分も充分に低減することができる。

以下に第５図を参照して本考案になるノイズ低
減回路の他の実施例を説明する。第５図は本考案
になるノイズ低減回路の他の実施例のブロツク系
統図で、第５図において第１図と同一の構成要素
には同一の符号を付してその説明を省略する。

リミツト回路２１から出力される第２図Ｃに示
す振幅制限ノイズ抽出信号Scはk₁なる係数の係
数回路２４に供給され、所定の信号処理を施され
てれて減算回路１８の他方の入力端子に供給され
ると共に、k₂なる係数の係数回路２５にも供給さ
れる。

係数回路２５で所定の信号処理が施された信号
は減算回路２６の他方の入力端子に供給される。
また、減算回路２６の一方の入力端子には入力端
子１２に供給される第２図Ａに示す再生輝度信号
Saが供給され、減算回路２６は一方の入力端子
に供給される第２図Ａに示す再生輝度信号Saよ
り他方の入力端子に供給される係数回路２５の出
力信号を差し引いた信号を出力端子１７より出力
する。

第５図に示すノイズ低減回路８Ｂの小振幅の信
号が入力された時の伝達関数は E_OUT／E_IN＝１＋１−k₂／１−k₁Ts／１＋１／１−k₁T
s…（11） で表わされる。

ところで、第１図に示したノイズ低減回路８Ａ
では係数回路２２の係数ｋの値によつて、回路全
体のノイズ低減量が決定されてしまうので、例え
ば、ｋ＝0.5とするとノイズキヤンセル量（ノイ
ズ低減量）も0.5と決つてしまう。従つて、係数
ｋの値を１に近づければ、ノイズキヤンセル（ノ
イズ低減）の効果は向上するが、ｋを０に近接づ
けるとノイズキヤンセル量（ノイズ低減量）は低
下してしまう。

これに対して第５図に示したノイズ低減回路８
Ｂはノイズキヤンセル量（ノイズ低減量）が係数
回路２４の係数k₁に依存することなく、回路全体
のノイズキヤンセル量（ノイズ低減量）を係数回
路２５の係数k₂の値により決定することができる
ので、ノイズ低減量の設定は任意に行なうことが
できる。

つまり、係数回路２５の係数k₂の値によつて、
ノイズを完全にキヤンセルしたり（この場合k₂＝
１である）、効き方を浅くしたりすること（この
場合k₂＜１である）ができる。

また、第５図に示すノイズ低減回路８Ｂの入出
力特性は入力信号が小振幅の信号の時、第４図に
示す破線のようになる。（k₂＝１） （考案の効果） 本考案は上述の如き構成であるので、大振幅の
入力信号のエツジの直後のスミア及び残留ノイズ
を低減した輝度信号が得られるという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になるノイズ低減回路の一実施
例のブロツク系統図、第２図は第１図に示すノイ
ズ低減回路の動作を説明するための図、第３図は
ローパスフイルタの一例を示す回路図、第４図は
本考案になるノイズ低減回路の入出力特性と周波
数との関係を示す図、第５図は本考案になるノイ
ズ低減回路の他の実施例の動作を説明するための
図、第６図は映像信号再生装置全体のブロツク系
統図、第７図は従来のノイズ低減回路の一例を示
す図、第８図は第７図に示す従来のノイズ低減回
路の一例の動作を説明するための図である。 ８Ａ，８Ｂ……ノイズ低減回路、１２……入力
端子、１７……出力端子、１８，２０，２６……
減算回路、１９……ローパスフイルタ（LPF）、
２１……リミツト回路、２２，２４，２５……係
数回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 映像信号に関する再生を行なう再生装置の輝度
   信号再生系において、 再生輝度信号が一方の入力端子に供給される第
   １の減算回路と、 前記第１の減算回路の出力信号が供給されその
   低域周波数成分を出力する低域波器と、 一方の入力端子に前記再生輝度信号が供給され
   他方の入力端子に前記低域波器の出力信号が供
   給され前記一方の入力端子に供給された再生輝度
   信号より前記他方の入力端子に供給された低域
   波器の出力信号を減算した信号を出力する第２の
   減算回路と、 前記第２の減算回路の出力信号が供給され所定
   レベル以下の信号のみを出力しその出力信号を前
   記第１の減算回路の他方の入力端子に供給する振
   幅制限回路とを有し、 前記再生輝度信号より前記振幅制限回路の出力
   信号を減算した信号を出力信号として取り出すノ
   イズ低減回路。