JPH04373291A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像信号処理回
路において色（色差を含む）信号に含まれる微小な雑音
信号成分を軽減する雑音除去装置にかかり、特に、ビデ
オカメラにおけるディジタル信号処理に好適な雑音除去
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の雑音除去装置としては、たとえば
図５に示すものがある。この例は、アナログで信号処理
が行われる例である。同図において、入力端子１０には
、線順次の色差信号が入力される。この信号は、加算器
１２を介して１Ｈ（１水平走査期間）遅延回路２２に入
力され、ここで１Ｈの遅延が行われる。この遅延信号は
、更に１Ｈ遅延回路２４に入力され、ここで１Ｈの遅延
が行われる。

【０００３】次に、減算器１４では、現在の入力信号が
２Ｈ遅延された信号から減算される。この減算処理によ
り、両信号中で２Ｈ相関のあるものは相殺され、相関の
ないものがミュート回路２６に入力される。ミュート回
路２６は、小振幅信号に対しては比例して出力するもの
の大振幅信号に対しては減衰して出力する特性となって
いる。このため、入力中の小振幅信号，すなわち雑音成
分と考えられる成分が選択的に抜き出されて出力される
ことになる。

【０００４】また、入力中の所定振幅レベル以上の信号
は２Ｈ相関のない信号であるので、ミュート回路２６で
減衰が行われる。たとえば、あるラインの信号とその２
Ｈ前の信号の色が異なる場合には、２Ｈ相関がないため
に減算器１４からそれらの差が出力されることになる。 しかし、この差信号はミュート回路２６の作用によって
雑音と見なされず、加算器１２への帰還が阻止される。

【０００５】ミュート回路２６の出力信号は、加算器１
２に供給され、ここで入力信号と加算される。ここで、
入力信号に含まれる雑音成分は、減算器１４における減
算処理によって極性が反転している。このため、加算器
１２における加算処理によって極性の反転した信号の加
算が行われることになり、入力信号中の雑音成分は良好
に相殺されることになる。

【０００６】更に、入力信号及びその１Ｈ遅延信号は、
切換スイッチ１６に供給され、ここで端子１８Ａ，１８
Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ，２８Ａ，２８Ｂ間の切換えにより
同時化の処理が行われ、同時化された色差信号Ｒ−Ｙ，
Ｂ−Ｙが出力端子３０Ａ，３０Ｂから各々出力される。

【０００７】この従来例によれば、入力信号における２
Ｈ相関を利用するとともに、ミュート回路２６によりあ
る振幅レベル以上の信号を減衰させることとしている。 このため、ライン間で色が異なる場合に生ずる減算器１
４の差信号が雑音と見なされて入力信号に帰還されるこ
とがない。この結果、信号を所定レベルでクリップする
従来方式と比較して、画面の垂直方向に色が変化する部
分における色にじみの発生が良好に低減される。

【０００８】図６には、他の補間による従来例が示され
ている。同図において、入力端子９５０には、Ｒ（赤）
−Ｙ（輝度）とＢ（青）−Ｙの線順次色差信号（Ｒ−Ｙ
／Ｂ−Ｙ）が入力される。この線順次信号は、１Ｈ（１
水平走査期間）遅延回路９５２，９５４によって各々１
Ｈ分の遅延が行なわれる。そして、遅延のない入力信号
と２Ｈ遅延後の信号は、加算器９５６によって加算され
る。そして、加算後の信号と１Ｈ遅延後の信号とが、切
換スイッチ９５８に各々供給される。切換スイッチ９５
８では、１Ｈ毎に切換えが行われ、線順次色差信号から
同時化色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが各々得られて出力端子
９６０，９６２から各々出力される。この従来例によれ
ば、信号のライン相間を利用して雑音除去が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビデオカメ
ラの機種や撮影状況によっては、垂直方向の周波数特性
よりもＳ／Ｎが重視される場合と、その逆の場合があり
、いずにも対応できることが好ましい。しかしながら、
以上のような従来技術では、いずれか一方の要望を満た
すことはできるものの、他方の要望に応えることはでき
ない。本発明は、この点に着目したもので、ビデオカメ
ラの機種や撮影状況に応じて必要とされる特性を選択す
ることができる雑音除去装置を提供することを、その目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオカメラ
の色信号処理系に用いられ、色信号の水平走査期間相当
の遅延を行って雑音成分を除去する巡回型の雑音除去装
置において、この装置は、第１及び第２の雑音除去回路
と、これらを入力信号に対して切り換える切換手段とを
含み、第１の雑音除去回路は、入力信号に対し水平走査
期間の２倍の遅延を行う遅延手段と、これによる遅延信
号と入力信号との差を求める第１の演算手段と、これに
よる演算後の信号に対して、小振幅信号については比例
して取り出し，所定の値以上の振幅信号に対しては振幅
制限して取り出す雑音成分取出手段と、これによって取
り出された雑音成分を入力信号から除去する第２の演算
手段とを各々備え、第２の雑音除去回路は、前記遅延手
段と、第２の演算手段とを各々備えたことを特徴とする
。

【００１１】

【作用】本発明によれば、Ｓ／Ｎがよい雑音除去回路と
、垂直方向の周波数特性がよい雑音除去回路が切換手段
によって所望により切り換えられる。Ｓ／Ｎのよい色信
号が所望される場合には、信号遅延，振幅制限による信
号処理が行われる。垂直方向の周波数特性のよい色信号
が所望される場合には、２Ｈ遅延，演算のみによる信号
処理が行われる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による雑音除去装置の一実施例
について、添付図面を参照しながら説明する。 ＜全体構成＞最初に、本発明が適用されるビデオカメラ
の信号処理系の全体構成を、図４を参照しながら説明す
る。同図において、ＣＣＤイメージセンサ１００から出
力された画像信号は、相関二重サンプリング回路１０２
に供給され、ここで断続的な信号が連続した信号に変換
される。変換後の画像信号は、ＡＧＣ回路１０４による
ゲイン制御，Ａ／Ｄ変換回路１０６によるディジタル変
換処理，ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｂｌａｃｋ）クランプ
回路１０８によるセットアップレベル設定の後、一方に
おいてＹ（輝度）プロセス回路１１０に供給される。そ
して、ここでＹ信号が生成出力される。

【００１３】ＯＢクランプ回路１０８の出力信号は、他
方において以下のＣ（色）信号処理部のラッチ回路１１
２，１１４、スライス回路１１６にも供給される。ラッ
チ回路１１２，１１４では、入力画像信号が画素毎に交
互にラッチされ、ラッチ後の画像信号がローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１１８，１２０を介して色分離回路１２２
に各々供給される。

【００１４】色分離回路１２２では、それらの入力信号
，及びデータバス１２５からの入力信号を利用して加算
，減算，乗算の演算が行われ、たとえばＲとＢが１Ｈ毎
に入れ替わる線順次色信号であるＲ／Ｂ信号，ＹＬ信号
（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）が各々得られる。これらのうち、
Ｒ／Ｂ信号はホワイトバランス回路１２４によるホワイ
トバランス処理の後ガンマ補正回路１２６に供給され、
ＹＬ信号はそのままガンマ補正回路１２６に供給される
。ガンマ補正回路１２６では、各入力信号に対して必要
なガンマ補正が行われ、補正後の信号は減算回路１２８
に各々供給される。

【００１５】減算回路１２８では、Ｒ／Ｂ信号からＹＬ
信号が減算され、これによってＲ−Ｙ／Ｂ−Ｙの線順次
色差信号が生成される。この線順次色差信号は、クロマ
ゲイン回路１３０による増幅処理の後、同時化・雑音除
去回路１３２に供給される。同時化・雑音除去回路１３
２では、入力された線順次信号の同時化処理と雑音除去
の処理が各々行われ、処理後の同時化信号が色差マトリ
クス回路１３４に供給される。

【００１６】色差マトリクス回路１３４では、入力同時
化信号に対するマトリクス処理が行われ、Ｒ−Ｙ，Ｂ−
Ｙの色差信号が各々得られる。これらの色差信号は、色
消し回路１３６による色偽信号発生防止のための色消し
処理，ベースクリップ回路１３８によるクリップ処理，
エンコーダ１４０による混合処理が各々行われて、色に
じみなどの生じないＣ（色）信号が最終的に安定して得
られる。

【００１７】＜実施例＞次に、以上のような信号処理系
における同時化・雑音除去回路１３２の実施例について
、図１乃至図３を参照しながら説明する。なお、上述し
た従来例と同様又は相当する構成部分には、同一の符号
を用いることとする。図１には、本実施例の構成が示さ
れている。同図において、入力端子１０，加算器１２の
出力側は、スイッチ５０の切換入力側に各々接続されて
いる。また、加算器１２の出力側は、１／２の除算器５
２の入力側にも接続されている。スイッチ５０及び除算
器５２の出力側は、スイッチ５４の切換入力側に各々接
続されている。

【００１８】次に、スイッチ５０の出力側は、１Ｈ遅延
回路２２の入力側にも接続されており、この１Ｈ遅延回
路２２とスイッチ５４の出力側が切換スイッチ１６の切
換入力側に各々接続されている。１Ｈ遅延回路２４の出
力側は、減算器１４のプラス入力側の他に、スイッチ５
６の切換入力側にも接続されている。このスイッチ５６
の他方の切換入力側には、ミュート回路２６の出力側が
接続されており、スイッチ５６の出力側が加算器１２の
出力側に接続されている。

【００１９】スイッチ５０，５４，５６には、端子５８
から切換制御用のコントロール信号が入力されるように
なっており、その論理値に応じて図中に示す「Ｈ」，「
Ｌ」の側に切り換らえれるようになっている。同図中、
一点鎖線で示す部分がコントロール信号用の回路である
。また、切換スイッチ１６の共通端子２８Ａ，２８Ｂは
、出力端子３０Ａ，３０Ｂに各々接続されている。

【００２０】以上の各部のうち、切換スイッチ１６は、
入力信号の切換えを行って線順次信号から同時化信号を
得るためのものである。図３には、その動作が示されて
いる。切換端子１８Ａ，２０Ａには、たとえば同図（Ａ
）に示す線順次信号が入力される。他方、切換端子１８
Ｂ，２０Ｂには、たとえば同図（Ｂ）に示す線順次信号
が入力される。各端子の切換えは、同図（Ｄ）で示す１
Ｈ毎に論理値が変化する制御信号ＨＧによって行われる
。

【００２１】同図に示すように、制御信号ＨＧが論理値
の「Ｌ」の場合には、切換端子１８Ａ，２０Ｂが共通端
子２８Ａ，２８Ｂに各々接続される。このため、出力端
子３０Ａ，３０Ｂからは、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号が
各々出力される。また、制御信号ＨＧが論理値の「Ｈ」
の場合には、切換端子１８Ｂ，２０Ａが共通端子２８Ａ
，２８Ｂに各々接続される。このため、出力端子３０Ａ
，３０Ｂからは、同様にＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号が各
々出力される。従って、出力端子３０Ａ，３０Ｂの出力
信号は、図３の（Ｅ），（Ｆ）に各々示すようになり、
線順次信号の同時化が行われる。

【００２２】次に、１Ｈ遅延回路２２，２４は、上述し
たように入力信号に対して１水平走査期間の遅延処理を
行うものである。また、ミュート回路２６は、入出力信
号に対して図２に示すような特性を有しており、小振幅
信号は比例して出力するものの大振幅信号は減衰して出
力する機能を有する。これらの加算器１２からＩＨ遅延
回路２２，２４，減算器１４，ミュート回路２６を経て
加算器１２に至る閉ループによって巡回型フィルタが構
成されている。

【００２３】次に、以上のように構成された本実施例の
作用について説明する。 ａ，Ｓ／Ｎを重視する場合の動作 この場合には、コントロール信号が論理値の「Ｈ」とな
る。このため、スイッチ５０は加算器１２側，スイッチ
５４はスイッチ５０側，スイッチ５６はミュート回路２
６側に各々切り換えられる。従って、回路構成は図５と
同様となる。詳述すると、入力端子１０には、たとえば
図３（Ａ）に示すような線順次信号がクロマゲイン回路
１３０（図４参照）から入力される。この信号は、加算
器１２を介して１Ｈ遅延回路２２に入力され、ここで１
Ｈの遅延が行われて図３（Ｂ）に示すようになる。この
遅延信号は、更に１Ｈ遅延回路２４に入力され、ここで
１Ｈの遅延が行われて同図（Ｃ）に示すようになる。

【００２４】次に、減算器１４では、現在の入力信号（
同図（Ａ））が２Ｈ遅延された信号（同図（Ｃ））から
減算される。この減算処理により、両信号中で２Ｈ相関
のあるものは相殺され、相関のないものがミュート回路
２６に入力される。ミュート回路２６は、上述したよう
に図２のような入出力特性となっている。このため、入
力中の小振幅信号，すなわち雑音成分と考えられる成分
が選択的に抜き出されて出力されることになる。

【００２５】なお、入力中の所定振幅レベル以上の信号
は２Ｈ相関のない信号であるので、ミュート回路２６で
減衰が行われる。たとえば、あるラインの信号とその２
Ｈ前の信号の色が異なる場合には、２Ｈ相関がないため
に減算器１４からそれらの差が出力されることになる。 しかし、この差信号はミュート回路２６の作用によって
雑音と見なされず、加算器１２への帰還が阻止される。

【００２６】ミュート回路２６の出力信号は、加算器１
２に供給され、ここで入力信号と加算される。ここで、
入力信号に含まれる雑音成分は、減算器１４における減
算処理によって極性が反転している。このため、加算器
１２における加算処理によって極性の反転した信号の加
算が行われることになり、入力信号中の雑音成分は良好
に相殺されることになる。

【００２７】更に、入力信号及びその１Ｈ遅延信号は、
切換スイッチ１６に供給され、ここで上述したようにし
て同時化の処理が行われ、同時化された色差信号Ｒ−Ｙ
，Ｂ−Ｙが出力端子３０Ａ，３０Ｂから各々出力される
。これらの信号は、図４に示すように色差マトリクス回
路１３４に供給される。

【００２８】ｂ，垂直方向の周波数特性を重視する場合
の動作 この場合には、コントロール信号が論理値の「Ｌ」とな
る。このため、スイッチ５０は入力端子１０側，スイッ
チ５４は除算器５２側，スイッチ５６は１Ｈ遅延回路２
４側に各々切り換えられる。従って、除算器５２がある
他は、図６と同様の回路構成となる。

【００２９】入力信号と２Ｈ遅延後の信号とは、加算器
１２で加算される。このとき、２Ｈ信号間の相関関係に
よって櫛形フィルタと同様にして雑音成分が低減される
。加算後の信号は、除算器５２で１／２とされて切換ス
イッチ１６側に出力される。この切換スイッチ１６では
、上述したようにして同時化の処理が行われる。

【００３０】以上のように、本実施例によれば、コント
ロール信号によって二つの動作状態を切り換えることが
できる。このため、垂直方向の周波数特性とＳ／Ｎのい
ずれが重視されるかによって、適当な動作態様を選択す
ることが可能となる。たとえば、本実施例の回路を一つ
の集積回路として構成し、これを、Ｓ／Ｎを重視する機
種と垂直方向の周波数特性を重視する機種のいずれのビ
デオカメラにも使用するということができる。

【００３１】また、アナログ的に回路を構成して図２の
ようなミュート特性を得ようとすると、原点付近が急峻
な特性となって発振しやすくなる。しかし、本実施例で
はデジタル的な回路として構成すればよく、雑音成分に
対して完全にリニアな入出力特性が得られる。このため
、特性の傾きを大きくして十分な帰還をかけることがで
きる。

【００３２】＜他の実施例＞なお、本発明は何ら上記実
施例に限定されるものではなく、同様の作用を奏するよ
うに種々設計変更可能であり、それらのものも含まれる
。たとえば、前記実施例では、雑音除去ととともに線順
次信号の同時化も行うようにしたが、同時化は別個に行
ってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による雑音
除去装置によれば、スイッチの切換えによって相関処理
の回路と切り換えられるようにしたので、ビデオカメラ
の機種や撮影状況などに応じて必要とされる特性を選択
することができ、結果的に良好な撮像を行うことができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による雑音除去装置の一実施例を示す構
成図である。

【図２】実施例１におけるミュート回路の入出力特性を
示すグラフである。

【図３】実施例１の作用を示すタイムチャートである。

【図４】ビデオカメラの信号処理系の一例を示す構成図
である。

【図５】従来例を示す構成図である。

【図６】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０…入力端子、１２…加算器（第２の演算手段）、１
４…減算器（第１の演算手段）、１６…切換スイッチ、
２２，２４…１Ｈ遅延回路（遅延手段）、２６…ミュー
ト回路（雑音成分取出手段）、３０Ａ，３０Ｂ…出力端
子、５０，５４，５６…スイッチ（切換手段）、５２…
除算器、５８…端子、１３２…同時化・雑音除去回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ビデオカメラの色信号処理系に用いら
   れ、色信号の水平走査期間相当の遅延を行って雑音成分
   を除去する巡回型の雑音除去装置において、この装置は
   、第１及び第２の雑音除去回路と、これらを入力信号に
   対して切り換える切換手段とを含み、第１の雑音除去回
   路は、入力信号に対し水平走査期間の２倍の遅延を行う
   遅延手段と、これによる遅延信号と入力信号との差を求
   める第１の演算手段と、これによる演算後の信号に対し
   て、小振幅信号については比例して取り出し，所定の値
   以上の振幅信号に対しては振幅制限して取り出す雑音成
   分取出手段と、これによって取り出された雑音成分を入
   力信号から除去する第２の演算手段とを各々備え、第２
   の雑音除去回路は、前記遅延手段と、第２の演算手段と
   を各々備えたことを特徴とする雑音除去装置。