JPH0380776A - 雑音低減回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジョン受信機の信号処理回路等に用い
られる雑音低減回路に係り、特に、入力信号に含まれる
雑音量に応じて雑音低減量を制御することのできる巡回
型の雑音低減回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、テレビジョン受信機に使用される雑音低減回路に
は、ベースクリップ回路に代表される水平方向の相関を
利用したもの、ラインメモリを使用した垂直方向の相関
を利用したもの、および、フィールドメモリやフレーム
メモリを導入した時間方向の相関を利用したもの等があ
った。いずれも基本的な構成は、第２図のようにメモリ
をいわゆる巡回型に形成して書くことができる。

すなわち雑音低減回路の従来例を示す第２図において、
２１はビデオ信号入力端子、２２は、ＫをＯから１まで
の間で変化する利得関連値として、（１−Ｋ）なる利得
を有する第１の電圧制御増幅器、２３は加算器、２４は
１ライン分の遅延出力を発生することのできるラインメ
モリや、１フィールド分の遅延出力を発生することので
きるフィールドメモリ、或いはｌフレーム分の遅延出力
を発生することのできるフレームメモリなどのメモリ回
路、２５は利得関連値にそのものを利得として有する第
２の電圧制御増幅器、２６は人力ビデオ信号における画
像の輪郭や動きを検出する非相関検出回路、２７はビデ
オ信号出力端子である。

利得関連値には、画像に輪郭や動きがない、言い換えれ
ばメモリ回路２４の入力信号と出力信号との間で相関が
強い場合１に近い値をとり、一方、輪郭や動きがあれば
、すなわち相関がなければ０に近い値をとる。その間は
相関の量にしたがって中間の値をとることになる。

利得関連値Ｋが１に近い場合、第１の電圧制御増幅器２
２と第２の電圧制御増幅器２５は、非相関検出回路２６
に制御されて、それぞれＯと１に近い利得を持つように
なる。したがって、入力端子２１のビデオ信号は殆ど加
算器２３に到達せず、巡回型に構成されたメモリ回路２
４の出力が第２の電圧制御増幅器２５、加算器２３を介
して出力端子２７に現れる。このため、複数ライン、複
数フィールド、あるいは複数フレームの信号の加重加算
が行われることから、相関のない信号成分、すなわち雑
音が低減することになる。

一方、利得関連値にの値がＯに近い場合、電圧制御増幅
器２２と２５はそれぞれ１とＯに近い利得を有するよう
になる。したがって、入力端子２１の信号そのものが出
力端子２７に出力されることとなり、雑音の低減は行わ
れない。

すなわち、このように従来の雑音低減回路においては、
画像に輪郭や動きがなければ、つまりうイン間、フィー
ルド間、或いはフレーム間で信号に相関がなければ、メ
モリ回路２４に対して巡回量を大きく設定して雑音を低
減し、反対の場合には巡回量を小さくして雑音の低減を
やめることにより、画像のボケを防ぐようにしていた。

説明を付加すると、かかる巡回型の雑音低減回路は、そ
の動作原理上、雑音除去動作に伴い、必然的に画像の輪
郭がボケるという副作用をもつので、画像に輪郭や動き
がなければ、そのボケを心配しなくて良いので雑音除去
に力をいれ、画像に輪郭や動きがあれば、それがボケる
と困るので、雑音除去は犠牲にしてもボケないことを優
先に動作させているわけである。

このような雑音低減回路を記載した文献としては特開昭
６３−８８９６９号公報を挙げることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、雑音低減回路は利得関連値に
の値に依存することになるが、実際の使用に際してはあ
る所定の値を基準値として固定的に定め、その基準値か
ら一定の幅の範囲内で利得関連値Ｋを上下させることに
なる。その基準値の選び方は、多くの入力信号を評価し
て、雑音低減効果が視聴者に訴えられるような値に選ん
でその値に設定することになる。

しかしなから、入力信号に含まれる雑音の量は千差万別
であり、雑音が殆ど認められない場合もあれば、雑音が
ひどいこともある。また、上記雑音低減回路は、輪郭や
動きなどの非相関の量によって非相関検出回路２６に利
得制御信号を発生させるが、この非相関信号の検出には
必ず誤検出がつきまとう。したがって、雑音低減には何
らかの画像のボケが付随する。

それゆえ、元々雑音が余り含まれていない信号に対して
は、雑音低減を控え目に行わせた方が良く、他方、雑音
が多く含まれている信号に対しては、多少ボケを伴って
も雑音低減を多めに設定した方がよいことは先にも述べ
た通りである。

しかし従来技術の実状では、雑音低Ｍｆｆｉを決定する
利得関連値にの値を可変させるときの基準値は一義的に
しか設定されていなかった。したがって、利得関連値Ｋ
を可変させるときの基準値が不適切であると、利得関連
値Ｋを可変させているにもかかわらず、雑音が少ない入
力信号に対して雑音低減が多めに設定されて画像のボケ
を発生したり、反対に、雑音が多い入力信号に対して雑
音低減効果が不十分であるなど、それぞれ雑音の含み方
の異なる千差万別の入力信号に対して最適な処理ができ
ていないという問題があった。

本発明は、かかる従来技術における問題点を解決し、利
得関連値Ｋを可変させる基準値を適切に選ぶことにより
、雑音が少ない入力信号に対しては雑音低減を少なくし
て画像のボケ発生を防止し、雑音の多い入力信号に対し
ては、画像のボケ発生を伴っても雑音低減を多くすると
いう処理を、従来にも増して効果的に行うことを可能に
する雑音低減回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明では、入力信号導入端子か
ら導入された入力信号をメモリ回路を巡回させてから出
力信号導出端子に出力する巡回型の該メモリ回路と、前
記メモリ回路における信号の巡回量を、設定された利得
関連値Ｋに従って制御する巡回量制御手段と、前記入力
信号導入端子から導入された入力信号と前記メモリ回路
の出力信号とを比較することにより両者間の相関の大小
を検出し、それに従って前記巡回量制御手段における利
得関連値にの値を成る基準値から可変させて設定する非
相関検出手段と、から成る雑音低減回路において、前記
入力信号導入端子から導入された入力信号に含まれる雑
音の大きさを計測する雑音計測手段と、計測された該雑
音の大きさに従って前記非相関検出手段における利得関
連値にの可変制御の基準値そのものを可変させて設定さ
せる基準値設定手段と、を具備した。

〔作用〕

本発明では、非相関検出手段からの検出出力により利得
関連値にの値を成る基準値から可変させて設定するに際
し、その前に、雑音計測手段により入力信号に含まれる
雑音の大きさを計測してその結果により前記基準値その
ものを可変させて適切に決定するので、雑音が少ない入
力信号に対しては雑音低減を少なくして画像のボケ発生
を防止し、雑音の多い入力信号に対しては、画像のボケ
発生を伴っても雑音低減を多くするという処理を、従来
にも増して効果的に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
り、特に、入力ビデオ信号をＹ／Ｃ分離して得られるＣ
信号、つまり色信号に対するその雑音低減に適用した実
施例を示すブロック図である。

同図において符号２１から２７までは第２図のそれと同
一のものを指す符号である。さらに同図において、１１
は色信号に含まれるバースト信号を抽出するためのバー
スト信号抽出回路、１２は位相比較回路、１３は低域通
過フィルタ（ＬＰＦ）、１４は電圧制御発振器、１５は
分周回路、１６は増幅回路、１７は検波回路、１８は積
分回路、１９はこれらをまとめた雑音低減量基準値設定
回路（入力色信号に含まれる雑音を計測し、その大小に
従って、非相関検出回路２６における利得関連値にの可
変制御の基準値そのものを決定して非相関検出回路２６
に設定してやる回路）である。

第３図は第１図の回路の要部の動作波形図である。

以下に第１図、第３図を参照して本実施例の動作につい
て説明する。バースト信号抽出回路１１は、入力色信号
からカラーバースト信号（周波数Ｆ）のみを抜取り、こ
れを位相比較回路１２へ送る。位相比較回路１２から１
３．１４を含む分周回路１５までは、いわゆるＰＬＬ（
Ｐｈａｓｅ　　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌ　ｏｏｐ　）回路を構
成する。

位相比較回路１２はこのバースト信号と分周回路１５の
出力とを位相比較し、その誤差分を出力するが、低域通
過フィルタ１３はこの誤差分の低域信号のみを取り出し
、電圧制御発振器１４に制御電圧を与える。電圧制御発
振器１４は与えられた制御電圧にしたがっである周波数
で発振する。

しかし、その出力は分周回路１５において、成る整数値
Ｎで分周され、位相比較回路１２にて位相比較が行われ
るので、結局、電圧制御発振器１４の発振周波数はＮＦ
となる。

ここで、もし人力色信号が雑音を多く含んでいれば、バ
ースト信号抽出回路１１にて抽出されるバースト信号も
雑音を多く含むことになるので、その位相や振幅が絶え
ず変化している。したがって、位相比較回路１２におけ
る位相比較も一致し難くなり、低域通過フィルタ１３の
出力には第３図（ａ）に示すように、その変化に応じた
雑音が現れる。そこでこの雑音信号成分を増幅回路１６
にて増幅しく同図（ｂ））、検波回路１７にてその包絡
線を取り出す。これを同図（Ｃ）に示すが、この直流成
分が雑音の大きさを表すことになる。

雑音は絶えず変化していることが考えられるので、更に
これを低域通過フィルタに通すなどして積分処理（積分
回路１８）して平均値を求め（同図（ｄ））、これにて
非相関検出回路２６を制御して、そこにおける利得関連
値にの可変制御の基準値を適切なものに設定する。した
がって、入力信号に雑音が多く含まれているときには、
非相関検出回路２６における基準値そのものが大きく設
定されるので、それを基準として可変制御されるＫの値
を充分大きい値にすることができるので、雑音低減効果
を大きく設定することが可能となる。

一方、入力信号に雑音が殆ど含まれていないときには、
バースト信号抽出回路１１にて取り出されたカラーバー
スト信号にはやはり雑音が殆ど含まれていないので、低
域通過フィルタ１３の出力は同様に雑音による出力が存
在しない。したがって、それを増幅回路１６にて増幅し
、更に検波回路１７にて検波しても直流電圧は発生せず
、それゆえ、これによって非相関検出回路２６における
基準値そのものが小さく設定されるので、それを基準と
して可変制御されるＫの値を充分小さい値に設定するこ
とが可能となる。このため、入力信号に雑音が殆ど含ま
れていないときには、雑音低減量を大きく制限して画像
のボケを抑圧することができるようになる。

第４図は、本実施例における非相関検波回路２６の検出
特性を示す特性図である。通常は、ビデオ信号入力端子
２１から入力される信号と、メモリ回路２４の出力信号
との差（入出力の差）を取り、その差がある所定の値以
内であれば（つまり相関が大きければ）その差に応じた
制御電圧を出力して電圧制御増幅器２２と２５における
Ｋの値を同図（ａ）に示す値に制御し、また、上記差が
所定値よりも大きければ（相関がなければ）、Ｋの値を
０（同図（ｂ））とするような制御を行う。

さらに、本非相関検出回路２６は、積分回路１８の出力
を受け、積分回路１８の出力電圧が大きければ、そして
入出力の差が所定の値以内であれば（つまり相関が大き
ければ）、同図（Ｃ）のようにＫの値が一段と大きくな
るようにする。反対に、積分回路１８の出力が小さけれ
ば、そして入出力の差が所定の値以内であれば（つまり
相関が大きければ）、同図（ｄ）のようにＫの値を一段
と小さくなるように設定することになる。

本発明による雑音低減回路の第２の実施例の要部を第５
図に示す。同図において部品はすべて前掲のものと同一
である。前実施例においては分周回路１５の分周比をＮ
としたが、Ｎが１でも良く、この時には実質上分周回路
１５は存在しないことになる。この場合であっても動作
は全く変化なく、第１の実施例と同一の効果を得ること
ができる。

本発明による雑音低減回路の第３の実施例の要部を第６
図に示す。やはり、すべての部品は前掲と同一である。

第１の実施例においては、増幅回路１６は低域通過フィ
ルタ１３の出力側に接続されるものとしたが、直接位相
比較回路１２の出力と接続しても良い。これは位相比較
回路１２の出力はいずれは検波そして積分されるからで
ある。

本発明による雑音低減回路の第４の実施例の要部を第７
図に示す。同図において、７１は減算回路、７２は振幅
弁別回路、７３加算回路であり、その他の部品は前掲と
同一である。本実施例においては、雑音低減回路の構成
が今までとは多少異なっており、したがって雑音低減量
基準値設定回路１９は振幅弁別回路７２を制御すること
になる。

本実施例における雑音低減回路は、電圧制御増幅器２２
と２５の増幅度（ひいては利得関連値Ｋ）はある所定の
値に設定しておいて、動きや輪郭の有無にかかわらず常
に雑音低減を行わせておき、それによる画像のボケを後
で補償するものである。

先ず雑音低減量基準値設定回路１つを切り離したものと
して回路動作を説明する。雑音低減前後の信号の差分を
減算回路７１にて求め、その差分がある所定のしきい値
よりも大きければ、振幅弁別回路７２はその差分値その
ものを加算回路７３へ送る。つまり、この場合には信号
に相関がないものとして雑音の低減は行われない。しか
しなから、減算回路７１にて求めた差分が所定のしきい
値よりも小さければ、振幅弁別回路７２は何ら出力を発
生せず、つまり相関があるものとして雑音の低減が行わ
れる。

次に雑音低減量基準値設定回路１９を含めた回路動作を
説明する。この基準値設定回路１９は振幅弁別回路７２
を制御する。すなわち、入力信号に雑音が多く含まれて
いることを検出したときには、振幅弁別回路７２のしき
い値を高めに設定し、雑音低減が行われ易いようにして
おく。また、入力信号に雑音があまり混入していないこ
とが検出された場合には、しきい値を低めに設定し、雑
音低減が行われないようにする。このようにしても、入
力信号に適応して雑音低域効果と画像のボケのバランス
を最適に設定することができる。

なお、以上の説明においては、メモリ回路２４としては
、同一走査線内の近接する画素を記憶する画素メモリで
も良く、また、ラインメモリ、フィールドメモリ、さら
にフレームメモリのいずれでも良い。

また、本発明はカラーテレビジョン受信機のみならず、
カラービデオモニタ、ビデオテープレコーダ、ビデオカ
メラ、さらに光デイスクプレーヤなどのビデオ機器にも
適用することができる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、従来技術で問題であ
った、雑音混入程度の多様な入力信号に対して雑音低減
効果と画像のボケ感のバランスが取りにくいと言う点を
解決した雑音低減回路を提供することができる。これに
より雑音が多い入力信号に対しては雑音低減量が大きめ
に設定され、良好な雑音低減効果が得られる。一方、入
力信号に雑音が少ししか含まれていない場合には、雑音
低減量が低めに設定されるため、ボケ感がない画像を得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による雑音低減回路の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来の雑音低減回路を示すブロック
図、第３図は第１図の実施例における要部の信号波形図
、第４図は非相関検出回路の特性を示す特性図、第５図
乃至第７図はそれぞれ本発明による雑音低減回路の別の
実施例の要部を示すブロック図、である。 符号の説明 １１・・・バースト信号抽出回路、１２・・・位相比較
回路、１３・・・低域通過フィルタ、１４・・・電圧制
御発振器、１５・・・分周回路、１６・・・増幅回路、
１７・・・検波回路、１８・・・積分回路、１９・・・
雑音低減量基準値設定回路、２６・・・非相関検出回路
、７２・・・振幅弁別回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号導入端子と、出力信号導出端子と、前記入
   力信号導入端子から導入された入力信号をメモリ回路を
   巡回させてから前記出力信号導出端子に出力する巡回型
   の該メモリ回路と、前記メモリ回路における信号の巡回
   量を、設定された利得関連値Ｋに従って制御する巡回量
   制御手段と、前記入力信号導入端子から導入された入力
   信号と前記メモリ回路の出力信号とを比較することによ
   り両者間の相関の大小を検出し、それに従って前記巡回
   量制御手段における利得関連値にの値を或る基準値から
   可変させて設定する非相関検出手段とから成り、前記入
   力信号導入端子から導入された入力信号に含まれる雑音
   を低減して前記出力信号導出端子に出力する雑音低減回
   路において、 前記入力信号導入端子から導入された入力信号に含まれ
   る雑音の大きさを計測する雑音計測手段と、計測された
   該雑音の大きさに従って前記非相関検出手段における利
   得関連値にの可変制御の基準値そのものを可変設定させ
   る基準値設定手段と、を具備したことを特徴とする雑音
   低減回路。 ２、入力信号導入端子と、出力信号導出端子と、前記入
   力信号導入端子から導入された入力信号をメモリ回路を
   巡回させてから前記出力信号導出端子に出力する巡回型
   の該メモリ回路と、前記メモリ回路における信号の巡回
   量を、設定された利得関連値Ｋに従って制御する巡回量
   制御手段と、前記入力信号と出力信号とを比較し、その
   差分を求め、該差分が或るしきい値より大きい場合には
   、該差分を出力し、大きくない場合には出力しない振幅
   弁別手段と、該振幅弁別手段から前記差分が出力される
   場合、これを前記出力信号に加算する加算手段とから成
   り、前記入力信号導入端子から導入された入力信号に含
   まれる雑音を低減して前記出力信号導出端子に出力する
   雑音低減回路において、 前記入力信号導入端子から導入された入力信号に含まれ
   る雑音の大きさを計測する雑音計測手段と、計測された
   該雑音の大きさに従って前記振幅弁別手段におけるしき
   い値を可変制御するしきい値設定手段と、を具備したこ
   とを特徴とする雑音低減回路。 ３、請求項１又は２に記載の雑音低減回路において、前
   記メモリ回路は、ビデオ信号の同一走査線上の１又は複
   数の画素を記憶するに足る容量の画素メモリであるか、
   １走査線分の信号を記憶するに足る容量のラインメモリ
   であるか、１フィールド分の信号を記憶するに足る容量
   のフィールドメモリであるか、１フレーム分の信号を記
   憶するに足る容量のフレームメモリであることを特徴と
   する雑音低減回路。 ４、請求項１、２又は３に記載の雑音低減回路において
   、前記雑音計測手段は、前記入力信号導入端子に接続さ
   れて入力色信号からバースト信号を抽出するバースト信
   号抽出回路と、電圧制御発振器と、前記バースト信号抽
   出回路の出力を基準として前記電圧制御発振器の出力と
   位相比較してその位相差を零にするように該電圧制御発
   振器を制御する位相比較回路と、前記位相比較回路の出
   力を検波して、前記入力色信号に含まれる雑音に対応し
   た直流電圧を出力する検波回路と、から成ることを特徴
   とする雑音低減回路。