JPH0442683A

JPH0442683A - 映像信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH0442683A
Application number: JP2150593A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Inoue; 禎之井上; Toshifumi Fujii; 敏史藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1992-02-13

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〕この発明は、映像信号をＦＭ変調して記録し再生するビ
デオテープレコーダやビデオディスクプレイヤーなどの
映像信号記録再生装置に関し、特にその雑音除去手段の
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

映像信号記録再生装置には、再生系回路中においてＦＭ
変調された再生信号に含まれるノイズ成分を除去するた
めにノイズリダクション回路（以１ｌｉｉＮＲ回路と記
す）を設けているものがある。

第１５図に従来のＮＲ回路の一例のブロック構成図を示
す０図中、１４は入力端子、１０は入力信号の高域成分
を抽出する高域通過フィルタ（以降ＨＰＦと記す）、１
）はＨＰＦＩＯの出力振幅を制限する第１の振幅制限回
路（以降リミッタ（１）と記す）、１２はリミッタ（１
）１）より出力される信号と入力信号の位相を合わせる
第１の位相補正器（以下ＥＱ（１）と記す）、１３はＥ
Ｑ（１）１２により出力される信号より、リミッタ（１
）１）より出力される信号を減算処理する減算器、１５
は出力端子である。

次に上記ＮＲ回路を用いた映像信号記録再生装置の一例
として、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと記す）の
再生輝度信号処理系にＮＲ回路を設けた場合のブロック
構成図を第７図に示す。図中、１は磁気テープ、２ａ、
　　２ｂは回転ヘッド、３ａ、３ｂは回転ヘッド２ａ、
２ｂの出力信号を増幅するヘッドアンプ、４はヘッドア
ンプ３ａ。

３ｂの出力を切り替える切替回路、５は切替回路４の出
力をＦＭａｌｊｌｉするＦＭ復調回路、６は記録時にあ
らかじめ強調された高域成分を抑圧するデイエンファシ
ス回路、７はデイエンファシス回路６より出力される再
生輝度信号に重畳されたノイズ成分を除去するＮＲ回路
、８はデイエンファシス回路より出力される再生輝度信
号より同期信号を分離する同期分離回路、９は同期分離
回路８の出力に基づき、時間軸補正、ノンリニアデイエ
ンファシス等の処理を行う再生信号処理回路、２０は出
力端子である。なおＮＲ回路７は第１５図に示すＨＰＦ
ＩＯ，リミッタ（１）１）、ＥＱ（１）１２゜減算器１
３で構成されている。

ここで、ＮＲ回路の動作原理について説明する。

なお、この原理は文献ｒＮＨＫホームビデオ技術」日本
放送協会線　横山克哉著　１０２〜１０４頁などで公知
であるので詳しい説明は省略する。

まず、入力端子１４に入力されたノイズ成分を含むＦＭ
復調された再生輝度信号の一部は、ＨＰＦｌｏにて高域
成分が分離され、リミッタ（１）１）にて信号成分であ
る大振幅成分については振幅制限され、ノイズ成分と考
えられる小振幅成分のみそのまま取り出し、減算器１３
に供給される。また、入力端子１４に入力されたノイズ
成分を含むＦＭ復調された再生輝度信号はＥＱ（１）１
２によりＨＰＦＩＯの出力信号と位相が合わせられた後
、減算器１３に供給される。減算器１３において、ノイ
ズ成分が重畳された再生輝度信号からノイズ成分が引算
され、出力端子１５よりノイズ成分が除去された再生輝
度信号が取り出される。

次に第７図のＶＴＲの再生輝度信号処理系の動作につい
て説明する。

回転ヘッド２ａ、　　２ｂより出力される再生信号は、
ヘッドアンプ３ａ、３ｂで増幅された後、ＦＭ復調回路
５でＦＭ復調されて再生輝度信号が得られる。そして、
デイエンファシス回路６で記録時にあらかじめ強調され
ていた高域成分を抑圧し、ＮＲ回路７および同期分離回
路８に入力される。

ＮＲ回路７では先程述べた動作原理に従い、再生輝度信
号に重畳されているノイズ成分を低減する。

′また、同期分離回路８では再生輝度信号より同期信号
を分離し、再生信号処理回路９へ出力する。

再生信号処理回路９では、同期分離回路８より出力され
る同期分離出力に基づき、再生輝度信号の時間軸誤差を
補正するとともに、記録時にかけられたノンリニアエン
ファシスの逆特性を持つノンリニアデイエンファシス処
理等を行い、再生輝度信号を得る。

しかるに、第１５図に示す、Ｎ　Ｒ回路７では、ＨＰＦ
ＩＯの周波数特性およびリミッタ１））１）の振幅制限
値が固定されているため（例えば第１６図（ａ）にＨＰ
ＦＩＯの周波数特性を示す）、ＦＭ変復調等で生じるノ
イズの周波数特性および振幅がデイエンファシス後にお
いて、ＨＰＦＩＯの周波数特性およびリミッタ（ｌｕｌ
ｌの振幅制限レベルと必ずしも一致していない。例えば
、ノイズの周波数特性が第１６図０）ｌに示すようにノ
イズ成分が中域付近に集中している場合、ＮＲ回路７で
は充分なノイズの低減が行われず、また比較的Ｓ／Ｎ比
のよい低レベルの高域成分をノイズとみなして除去して
しまうため、人物のクローズアップ画像の毛髪部分など
のデイテールが除去されてしまい、「ベタッ」といった
感じの画像になってしまう、特に互換再生時等ではエン
ファシス、デイエンファシスの特性等が必ずしも合って
いないので、このような画像が顕著にあられれやすい。

また、第１７図に従来のこの種のノイズリダクシッン回
路の一例として時間軸方向のデイジタルノイズリダクシ
せン回路の例を示した。図において、２１）は入力端子
、２１２は出力端子、２１３はフレームメモリ、２１４
はＲＯＭ、２１５は入力データよりフレームメモリ２１
３の出力データを減算する減算器、２１６は入力データ
よりＲＯＭ２１４の出力データを減算する減算器であり
、フレームメモリ２１３．　ＲＯＭ２１４．減算器２１
５および２１６で、時間軸方向のノイズリダクシッン回
路（以下ＮＲ回路と記す）２０８が構成されている。

一般に時間軸方向のノイズリダクシ四ン回路では、雑音
除去効果に優れているけれども動画部において画像にぼ
けを生じる。第１７図に示すＮＲ回路では、動画部にお
ける画像のぼけを極力おさえるために、１フレーム前の
データと現データの差分値である減算器１５の出力Ｘ１
−Ｆｉ−よ　（Ｘは入力データ、ｙはフレームメモリの
出力データ。

ｉはフィールドナンバーを示す）の絶対値が大きな部分
を動画、小さな部分を静止画と判断する。

そして、ＲＯＭ２１４は入力（ｘｉ　　ｙ＝−ｚ）の関
数形となっており、！！−Ｙトｚの絶対値が所定の値よ
り大きな場合（動画部）では０が出力され、ｘｉ　Ｖｘ
−ｔの絶対値が所定の値より小さな範囲ではＫ　（Ｘｉ
　　３’ｔ−＊　）　　（但し、Ｋは０≦Ｋ〈１の間で
変化し、Ｘ　ｉ　−Ｙ　ｉ−１！の絶対値があらかじめ
定められたしきい値（以降静止画領域と記す）より小さ
い場合はに一α（αは雑音低減量によって決まる、０≦
αく１なる定数である）、またＸｉ）’ｉ−２の絶対値
が前記しきい値より大きければ大きいほど、Ｋ→０とな
る係数）が出力される。

第１８図にＲＯＭ２１４の関数形の形状の一例を示した
。なお、第１７図のＮＲ回路は前出の文献「画像のディ
ジタル信号処理　増補版」日刊工業新聞社　吹抜敬彦著
　１）５〜１）８頁等で公知であるので詳しい説明は省
略する。

第１９図に、第１７図に示すＮＲ回路を用いた映像信号
記録再生装置の一例として、ビデオテープレコーダ（以
下ＶＴＲと記す）の再生輝度信号処理系に設けた場合の
ブロック構成図を示す０図において、２０１は磁気テー
プ、２０２ａ、２０２ｂは回転ヘッド、２０３はヘッド
アンプ、２０４はＦＭ復調回路、２０５はアナログデー
タをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器、２０６
は再生信号より同期信号を分離する同期分離回路、２０
７は同期分離回路２０６より出力される同期信号に基づ
き、再生信号の時間軸補正等を行う再生信号処理回路、
２０Ｂは再生信号に重畳されているノイズを除去する時
間軸方向のＮＲ回路、２０９はディジタルデータをアナ
ログデータに変換するＤ／Ａ変換器、２１０は出力端子
である。

次に第１９図のＶＴＲの再生輝度信号処理系の動作につ
いて説明する。

回転ヘッド２０２ａ、２０２ｂより出力される再生信号
は、ヘッドアンプ２０３で増幅された後、ＦＭ復調回路
２０４でＦＭ復調され再往映像信号が得られる。再生映
像信号はＡ／Ｄ変換器２０５でディジタルデータに変換
された後、再生信号処理回路２０７では同期分離回路２
０６より出力される同期信号に基づき、再生信号の時間
軸補正等を行う、ＮＲ回路２０８では前述の要領で再生
信号に重畳されているノイズ成分を低減する。ＮＲ回路
２０８の出力はＤ／Ａ変換回路２０９でアナログデータ
に変換されて出力される。

一般に映像信号をＦＭ変調する場合、白レベル側はど周
波数が高くなるようにキャリアの周波数が選ばれる。ま
た、電磁変換系の特性（厚み損失。

スペース損失等）により再生ＦＭ信号は周波数が高くな
ればなるほど、出力が出にくくなる。その様子を第２０
図に示す。

今、ＦＭ変復調、電磁変換系等で発生するノイズが白色
ノイズとすると、第２０図より明らかなように再生ＦＭ
信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）はＦＭのキャリアの高
い方が悪くなっている。実測値でも黒レベルの信号（キ
ャリアは低く設定しである）のＳ／Ｎ比より、白レベル
の信号のＳ／Ｎ比はＦＭ復調後の再生信号で１〜２ｄＢ
程度悪くなっている。

ここで第１５図に示すＮＲ回路で白レベル付近のＳ／Ｎ
比を充分に改善しようとする場合、先はど述べたフレー
ム差分（”ｓ　　　Ｆｉ−２）の静止画領域のしきい値
を、黒レベルの場合の最適値に比べて大きくしなければ
ならない０例えば白レベルと黒レベルのＳ／Ｎ比の差が
２ｄＢ程度あったなら、しきい値は１．２５倍にしなけ
ればならない、このしきい値はグレーレベル、黒レベル
付近の信号では大きく、全てのレベルでのノイズは充分
低減されるけれども、動画像においてぼけが目立ち非常
に見苦しく、特に視覚上グレーレベル付近で目立つ。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の映像信号記録再生装置は以上のように構成れてい
るので、ＮＲ回路を設けているにもかかわらず充分にノ
イズ低減をすることができず、また低レベルの高域成分
をノイズとみなして除去ししてしまうため、細部のデイ
テールがなくなってしまい「ベタッ」とした感じの画像
になってしまうという問題点があった。

また、従来の映像信号記録再生装置は、白レベル付近で
充分なノイズ低減効果を得ようとすると、動画部ではぼ
けが目立ち、非常に見苦しい画像になってしまうという
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ＮＲ回路を用いて充分ノイズ低減が行えると
ともに、不必要な画質の劣化をおさえることができる映
像信号記録再生装置を得ることを目的とする。

またこの発明は、白レベル付近で充分なノイズ低減を行
うとともに、動画部においてもぼけを最小限におさえる
ことのできる雑音除去回路を持つ映像信号記録再生装置
を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る映像信号記録再生装置は、垂直ブランキ
ング区間に重畳されているノイズの周波数特性およびノ
イズ振幅によりＮＲ回路のノイズ成分抽出用のフィルタ
の周波数特性を適応的に変化させ、またリミッタの振幅
制限レベルも同様に変化させるようにしたものである。

また、この発明に係る映像信号記録再生装置では、記録
時に記録映像信号の垂直ブランキング区間に階段状の基
準信号を付加しておき、再生時に上記基準信号の各信号
レベルにおけるノイズ振幅を検出し、上記各信号レベル
におけるノイズ振幅および再生映像信号の信号レベルに
より、ノイズ低減回路中の振幅制限手段の振幅制限レベ
ル（ＲＯＭの関数形）を変えるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、上述のように構成したことにより
再生信号に重畳されたノイズに対して、最も効果的な雑
音除去が行えるとともに、必要以上に低レベルの高域成
分をノイズとみなして除去することがないため、画質の
劣化（デイテール）を最小限におさえられる。

また、この発明によれば、ノイズ低減回路中の振幅制限
手段が映像信号の各々の信号レベルに対して最適な振幅
制限値を有しているので、白レベル付近でのノイズ低減
が充分に行えるとともに動画部でのぼけも最小限におさ
えることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例による映像信号記録再
生装置の構成を示すブロック図である。

図において、１〜６，８，９．２０は第７図と同一のも
のであるので説明は省略する。１００はデイエンファシ
ス後において再生輝度信号に含まれているノイズ成分を
除去するＮＲ回路■、１０１は再生輝度信号に含まれて
いるノイズの周波数特性および振幅を検出する周波数特
性骨性回路である。

第２図は第１図のＮＲ回路■１００の一構成例である。

図において、１３〜１５は第１５図と同一のものである
ので説明は省略する。１）Ｏは周波数特性を適応的に可
変することができる適応型フィルター（以降ＡＦと記す
）、１）１は振幅制限レベルを適応的に可変することの
できるリミッタ（２）、１）２はＡＰＩＩＯの群遅延特
性に合わせて適応的に遅延量を変え、入力信号とリミッ
タ（２）１）１より出力される信号の位相を合わせるＥ
Ｑ（２）である。

第３図は周波数特性分析回路１０１の一構成例を示す０
図において、１３０，１３１，１３２゜１３３はそれぞ
れ通過帯域の異なる帯域通過フィルタ（以降ＢＰＦと記
す）、１３４はＢ　Ｐ　Ｆ　（１）　１３０、ＢＰＦ（
２１）３１，ＢＰＦ（３）１３２．・・・　ＢＰＦ（Ｎ
）１３３より出力される情報に基づき、再生輝度信号に
重畳されているノイズ成分の周波数特性および振幅情報
を出力する周波数特性情報発生回路である。

第４図にＡＰＩＩＯの一構成例を示す０図中、１２０お
よび１２１は周波数特性分析回路１０１より出力される
周波数特性情報に基づき遅延量を変化できる可変遅延回
路、１２２，１２３．１２４は周波数特性情報によりゲ
インを変えうる可変乗算器、１２５は加算器である。

次に第１図の動作について説明する。

回転へラド２ａ、２ｂにより出力される再生信号はヘッ
ドアンプ３ａ、３ｂで増幅された後、ＦＭ復調回路５で
ＦＭ復調されて再生輝度信号になる。ＦＭ復調回路５よ
り出力される再生輝度信号は、デイエンファシス回路６
で記録時にあらかじめ強調されていた高域成分が抑圧さ
れる。同期分離面ｌＲ８では再生輝度信号に付加されて
いる同期信号を分離し、水平および垂直同期信号を分離
した出力信号を再生信号処理回路９へ、垂直ブランキン
グ区間の信号レベルが平坦な部分を示す信号（以降、周
波数特性分析区間指定信号と記す）を周波数特性分析回
路１０１へそれぞれ出力する。

第５図（ａ）に再生輝度信号の垂直ブランキング区間の
一部を、同図（ｂ）には同期分離回路８より出力される
周波数分析区間指定信号を示す、また、同図１ｃ）には
第５図（ａ）に示したＡ部の拡大図を、同図＋ｄ）には
第５図（ｂ）に示した周波数特性分析区間指定信号のＢ
部の拡大図を示した。

周波数特性分析回路１０１では、同期分離回路８より出
力される周波数特性分析区間指定信号に基づき、指定さ
れた区間の周波数特性およびノイズ振幅を求める。具体
的には第３図のＢ　Ｐ　Ｆ　Ｔ１）　１３０．８ＰＦｔ
２）１３１．ＢＰＦ（３）１３２．・・・、ＢＰＦ（Ｎ
）１３３より出力される各通過帯域内での振幅情報に基
づき、周波数特性情報発生回路１３４で、ＮＲ回路■１
００に送る周波数特性情報および振幅情報を発生する０
本来、この区間の信号は直流であるので、上記周波数特
性分析回路１０１で求められた周波数特性はＦＭ変復調
等で輝度信号に重畳されたノイズの周波数特性となる。

そして、ＮＲ回路［１００では周波数特性分析回路の出
力に基づき輝度信号に重畳されているノイズ成分を取り
除く。

以下、第２図、第４図および第６図を用いてＮＲ回路■
１００の動作を説明する０周波数特性分析回路１０１よ
り出力されるノイズの周波数特性情報に基づき、ＡＰＩ
ＩＯはノイズの周波数に合わせてフィルタの周波数特性
を変化させる。具体的には、第４図において周波数特性
分析回路１０１より出力される周波数特性情報に基づき
、ＡＦｌｌｏでは可変遅延回路１２０，１２１の遅延量
および可変乗算器１２２，１２３．１２４のゲインを変
化させ周波数特性を変える。

その様子を第６図に示す、第６図（ｂ）に周波数特性分
析回路１０１より出力されるノイズの周波数特性のいく
つかの実施例を、同図（ａ）には同図中）に示したそれ
ぞれのノイズの周波数特性に対するＡＦｌｌｏの周波数
特性を示した。同時にＬＩＭ（２）１）１では周波数特
性分析回路１０１より出力されるノイズの振幅情報に応
じて振幅制限レベルを変化させ（第５図（Ｃ）参照）、
ＥＱ（２）１）２ではＡＦｌｌｏの群遅延特性に応じて
遅延量を変化させる。

そして、上記のような構成のＡＰＩＩＯで分離された出
力は、リミッタ（２）　１）１において信号成分である
大振幅成分は振幅制限され、ノイズとみなされる小振幅
成分のみそのまま取り出し、減算器１３に供給され従来
例と同様にノイズ低減が行われる。その際、ＡＰＩＩＯ
の周波数特性が、ノイズの周波数特性とほぼ一致してお
り、リミッタ（２）１）１の振幅制限レベルがノイズ振
幅とほぼ一致しているため、不必要に画質の劣化をまね
くことなく効果的にノイズを低減することができる。

そして、ＮＲ回路■１００の出力は再生信号処理回路９
で従来例と同様、時間軸補正、ノンリニアエンファシス
等が施された後、出力端子２０より出力される。

なお、本実施例では再生輝度信号について述べたが、色
差信号、コンポジット信号等に用いても同様の効果を奏
する。

また、本実施例では水平方向のノイズリダクション回路
の場合について説明したが、垂直方向および時間軸方向
のノイズリダクション回路の場合でも、垂直ブランキン
グ区間の平坦な部分（第５図参照）の振幅特性によりリ
ミッタの振幅制限を変化させれば不必要に画質の劣化を
招くことなく効果的にノイズの低減を行うことができる
。

また、本実施例では映像信号記録再生装置の一実施例と
してＶＴＲの場合について示したが、ビデオディスクプ
レイヤー等でも同様の効果を奏する。

また、第８図はこの発明の第２の実施例による映像信号
記録再生装置の記録輝度信号処理系のブロック構成図で
ある０図において、２０１および２０２ａ、２０２ｂは
第１９図と同一であるので説明は省略する。３００は入
力端子、３０１はアナログ信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、３０２は映像信号に付加されている
同期信号を分離する同期分離回路、３０３は入力された
記録映像信号を所定の記録フォーマットの信号に変換す
る記録信号処理回路、３０４は記録映像信号の垂直ブラ
ンキング区間に付加する基準信号を発生する基準信号発
生回路、３０５は記録映像信号と基準信号発生回路３０
４より発生する基準信号のどちらか一方を選択するセレ
クタ回路、３０６はディジタルデータをアナログデータ
に変換するＤ／Ａ変換器、３０７は入力信号をＦＭ変調
するＦＭ変調回路、３０８は記録アンプである。

第９図に本発明の第２の実施例による映像信号記録再生
装置の再生輝度信号処理系のブロック構成図を示した０
図において、２０１〜２０７および２０９．２１０は第
１９図と同一であるので説明は省略する。３１０は再生
輝度信号に含まれるノイズを低減するＮＲ回路■、３１
）は記録時に記録信号の垂直ブランキング区間に付加さ
れた基準信号の各信号レベルのノイズ振幅を検出する振
幅検出回路、３１３は振幅検出回路３１）より出力され
る各信号レベルにおけるノイズ振幅情報をもとに基準信
号レベルデータ、ノイズ振幅データ、振幅制限値切換信
号発生回路３１２を制御する制御信号を発生するデータ
処理回路、３１２はデータ処理回路３１３より出力され
る各信号レベルのノイズ振幅情報および再生映像信号の
信号レベルに基づき、ＮＲ回路■３１０中の振幅制限手
段の振幅制限値（ＲＯＭの関数形状）を切り換える振幅
制限値切換信号を発生する振幅制限値切換信号発生回路
である。

第１０図にＮＲ回路［３１０および振幅制限値切換信号
発生回路１）２の一例のブロック構成を示す０図におい
て、２１）〜２１３および２１５゜２１６は第８図と同
一のものであるので説明は省略する。３２０は振幅制限
値切換信号発生回路１）２より出力される振幅制限値切
換信号に基づき、その内部の関数形を変化させることが
できるＲＯＭ（２）、３２１はデータ処理回路３１３よ
り出力される制御信号に基づき、再生映像信号とデータ
処理回路３１３より出力される信号レベルデータとを切
り換えるセレクタ回路、３２２はデータ処理回路３１３
より出力される各信号レベルにおける振幅制限値を格納
しておくＲＡＭで、映像信号区間ではセレクタ回路３２
１より出力される再生映像信号の信号レベルに応じて振
幅制限値切換信号を発生する。

次に動作について説明する。

第８図において、記録映像信号はＡ／Ｄ変換器３０１に
よりディジタルデータに変換された後、記録信号処理回
路３０３で所定の記録フォーマットの記録映像信号に変
換される。基準信号発生回路３０４では同期分離回路３
０２の出力に基づき、階段状の基準信号を発生する。セ
レクタ回路３０５では記録信号処理回路３０３より出力
される記録映像信号と基準信号発生回路３０４より発生
する基準信号とを切り換え、記録映像信号の垂直ブラン
キング区間に基準信号を挿入する。Ｄ／Ａ変換器３０６
によりアナログデータに変換された記録映像信号は、Ｆ
Ｍ変調回路３０７によりＦＭ変調された後、記録アンプ
で増幅され回転へラド２０２ａ、２０２ｂにより磁気テ
ープ２０１に記録される。

第１）図（ａ）に記録信号処理回路３０３より出力され
る記録映像信号の垂直ブランキング区間の一部を、同図
（ｂ）には垂直ブランキング区間に挿入する基準信号の
挿入位置の一例を、同図（Ｃ）には垂直ブランキング区
間に挿入する階段状の基準信号の一例を示した。

第９図において、回転ヘッド２０２ａ、２０２ｂにより
再生される再生映像信号をヘッドアンプ２０３で増幅し
た後、ＦＭ復調回路２０４でＦＭ復調し再生映像信号を
得る。Ａ／Ｄ変換器２０５によりディジタル信号に変換
された後、再生信号処理回路２０７で同期分離回路２０
６で分離された同期信号に基づき、時間軸補正を行うと
ともに、記録時の垂直ブランキング区間に付加された基
準信号を除去し、所定の再生映像信号を得る。振幅検出
回路３１）は、記録時あらかじめ垂直ブランキング区間
に付加された基準信号の各信号レベルでのノイズ振幅を
検出する。なお、ノイズ振幅検出回路３１）は、具体的
には再生された基準信号の各信号レベルでのデータをｘ
Ｌ、上記データの平均値をＸＬ、ノイズ振幅をＮｔとす
ると、を計算することにより求めるように構成されてい
る。なお、第１）図（ｄｌに基準信号に重畳されている
各信号レベルでのノイズ振幅を示した。振幅検出回路３
１）で検出された各信号レベルでのノイズ振幅は、デー
タ処理回路３１３で信号レベルデータと振幅制限値情報
に変換され、振幅制限値切換信号発生回路３１２を制御
する制御信号ともども出力される。振幅制限値切換信号
発生回路３１２では、データ処理回路３１３より出力さ
れる制御信号により、振幅制限値信号発生用のＲＡＭ３
２２の内容を書き換え、有効映像信号区間では再生映像
信号の信号レベルにより振幅制限値切換信号を発生する
。ＮＲ回路■３１０では以下の要領で再生輝度信号に含
まれるノイズを低減する。

第１０図において、入力端子２１）に入力された再生輝
度信号は、減算器２１５によりフレームメモリより出力
されるデータと差分がとられＲＯＭ＋２）３２０へ入力
される。ＲＯＭ（２）３２０は第１２図（ａｌに示すよ
うに、振幅制限値の違う何種類かのリミッタ形状を有し
ており、振幅制限値切換信号によりリミッタ形状を選択
して出力する。

なお、ＲＯＭ（２）３２０の関数形は従来例と同様にｘ
ｉ　　”１ｉ−ｔ　　（Ｘは入力データ、ｙはフレーム
メモリの出力データ、ｉはフィールドナンバーを示す）
の絶対値が所定の値より大きな場合は、動画とみなしＲ
ＯＭ（２）３２０はＯを出力し、絶対値が所定の値より
小さな範囲ではＫ（Ｘ＝Ｙ；−ｔ）（但し、ＫはＯ≦Ｋ
＜１の間で変化し”　Ｌ　　　）’　ｉ２の絶対値が静
止画領域ならばに＝α（αは従来例と同様、雑音低減量
によって決まる、０≦α〈１なる定数）またＸｉ３’ｉ
−ｚの絶対値が大きければ大きいほどに−０となる係数
）が出力されるようになっているが、振幅制限値切換信
号により、静止画領域と判断するｘｉ　−）’　ｉ−！
のしきい値（静止画領域の区間）すなわち振幅制限値が
変わる構成になっている（第１２図（ａｌ参照）。

すなわち、ＦＭ変復調等で再生輝度信号に重畳されたノ
イズを、記録時にあらかじめ付加された基準信号の各信
号レベルに含まれるノイズの振幅に応じて上記ＮＲ回路
■３１０の静止画像領域のしきい値（振幅制限値）を制
御するので、再生映像信号の全信号レベルにおいて、最
も効果的にノイズ低減が行えるとともに、動画像のぼけ
を最小限に抑えることができる。

第１２図中）および（Ｃ１，（ｄｌにＲＯＭ（２）３２
０の関数形の他の例の幾つかを示した。これらの関数形
でも各信号レベルにおいて充分ノイズ低減が行えるとと
もに、動画像のぼけを最小限に抑えることができる。

なお、本実施例ではフレームメモリを用いて８８回路を
構成したが、フィールドメモリ等、少なくとも１フイ一
ルド期間記憶可能なメモリであれば同様の効果を奏する
。また、上記実施例ではＲＯＭを用いて関数形を実現し
たが、ＲＡＭ、汎用ＩＣ等で構成しても同様の効果を奏
する。

次に本実施例の他の８８回路の例を図について説明する
。

第１３図は垂直方向の８８回路のブロック構成図である
０図において、３３１は入力映像信号を１水平走査期間
遅延するＩＨ遅延回路、３３２は入力映像信号よりＩＨ
遅延回路３３１の出力を減算する減算器、３３３は振幅
制限値切換信号回路３１２より出力される振幅制限値切
換信号で、振幅制限値を付加させるリミッタ（２）、３
３４は入力映像信号よりリミッタ（２）　１３３の出力
を減算する減算器である。

以上、ＩＨ遅延回路３３１．ｆｓ、算器３３２．ｌＪミ
ッタ（２）３３３．減算器３３４で垂直方向のＮＲ回路
３３０が構成されている。なお、上記垂直方向の８８回
路の動作原理は前出の文献ｒＮＨＫホームビデオ技術」
日本放送協会編　横山克哉著１０２〜１０４頁等で公知
のため詳しい説明は省略する。

第Ｉ３図（ｂｌおよび（Ｃ）ニリミッタ（２）３３３が
内部に持つリミッタ形状の実施例を示した。前述の実施
例と同様、記録時に付加された基準信号により再生時の
各信号レベルにおけるＮＲ回路中のリミッタ（２）の形
状（振幅制限値）を変えるので、不必要な画質の劣化を
招くことなく全信号レベルで効果的にノイズ低減を行え
る。なお、本実施例ではリミッタ（２）　３３３の形状
を第１３図（ｂｌおよび（Ｃ）に示したが、これに限る
ものではない。

また、本実施例の他の８８回路の例を図について説明す
る。

第１４図は水平方向の８８回路のブロック構成図である
。図において、３４１は入力信号の高域成分を抽出する
高域通過フィルタ（以降ＨＰＦと記す）、３４２は振幅
制限値切換信号発生回路３１２より出力される振幅制限
値切換信号により振幅制限値を変化させるリミッタ（３
）、３４３は入力映像信号よりリミッタ（３）　３４２
の出力を減算する減算器である。以上ＨＰＦ３４１．　
　リミッタ（３）３４２、″Ｉｊｉ算器３４３で水平方
向のＮＲ回路３４０は構成されている。

なお、上記水平方向の８８回路の動作原理は前出の文献
ｒＮＨＫホームビデオ技術」日本放送協会編　横山克哉
著　１０２〜１０４頁等で公知のため詳しい説明は省略
する。

第１４図（′ｂ）および（Ｃ１にリミッタ（３）　３４
２の関数形の一例を示した。前述の実施例と同様、記録
時に付加された基準信号により、再生時の各信号レベル
に応じてＮＲ回路中のリミッタ（３）の形状（振幅制限
値）を変えるので、不必要な画質の劣化を招くことなく
全信号レベルで効果的にノイズ低減を行える。なお、本
実施例ではリミッタ（３１３４２の形状を第１４図中）
および（Ｃ１に示したが、これに限るものではない。

なお、本実施例では基準信号の垂直ブランキング内での
挿入位置は第１）図（ｂｌに示す位置に限るものではな
く、垂直ブランキング区間内ならどこでもよい。

また、本実施例では基準信号も第１）図（Ｃ）に示すも
のに限るものではなく、垂直ブランキング区間で１水平
走査期間単位に信号レベルの異なる信号を基準信号とし
て挿入しても同様の効果を奏する。

なお、本実施例では第１）図（ｂｌに示すように基準信
号を垂直ブランキング区間に１個挿入したが、同じ信号
を垂直ブランキング区間に数個挿入しても同様の効果を
奏する。また、ノイズ振幅検出方法は上記実施例の説明
で述べたものに限るものでないことはいうまでもない。

なお、本実施例では振幅検出回路３１）をディジタル回
路で構成したが、アナログ回路で構成することも可能で
ある。

なお、本実施例では再生輝度信号について述べたが、Ｆ
Ｍ変調して記録再生する色差信号、コンポジット信号、
時分割多重信号等でも同様の効果を奏する。

なお、本実施例では映像信号記録再生装置の一実施例と
してＶＴＲの場合について示したが、ビデオディスクプ
レイヤー等でも同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕以上のように、この発明に係る映像信号記録再生装置に
よれば、再生映像信号の垂直ブランキング区間の平坦部
を用いてノイズの周波数特性および振幅特性を求め、Ｎ
Ｒ回路のノイズ成分抽出用フィルタの特性を適応的に変
化させるとともに、リミッタの振幅制限レベルも同様に
変化させるようにしたため、不必要な画質の劣化を招く
ことなく効果的にノイズを低減することができる。

また、この発明に係る映像信号記録再生装置によれば、
記録時に記録信号の垂直ブランキング区間に階段状の基
準信号を付加しておき、再生時に上記基準信号の各信号
レベルにおけるノイズ振幅を検出し、上記各信号レベル
におけるノイズ振幅および再生映像信号の信号レベルに
よりノイズ低減回路中の振幅制限手段の振幅制限値を変
えるように構成したので、不必要な画質の劣化を招（こ
となく全信号レベルで効果的にノイズ低減が行えるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の映像信号記録再生装置
のブロック構成図、第２図は第１図のＮＲ回路の一例の
ブロック構成図、第３図は本発明の第１の実施例の周波
数特性分析回路の一例のブロック構成図、第４図は本発
明の一例の適応型フィルタのブロック構成図、第５図は
本発明の詳細な説明するための図、第６図は本発明の詳
細な説明するための図、第７図は従来例の映像信号記録
再生装置のブロック構成図、第８図は本発明の第２の実
施例による映像信号記録再生装置の記録系ブロック構成
図、第９図は本発明の第２の実施例による映像信号記録
再生装置の再生系のブロック構成図、第１０図は本発明
の第２の実施例による時間軸方向のＮＲ回路および振幅
制限値切換回路のブロック構成図、第１）図は本発明の
第２の実施例の動作を説明するための図、第１２図は本
発明の第２の実施例のＮＲ回路に用いられる振幅制限手
段のいくつかの関数形の例を示す図、第１３図は本発明
の第２の実施例の垂直方向のＮＲ回路の他の構成例を示
すブロック構成図、第１４図は本発明の第２の実施例の
水平方向のＮＲ回路の他の構成例を示すブロック構成図
、第１５図は従来のＮＲ回路の一例のブロック構成図、
第１６図は従来のＮＲ回路の問題点を説明するための図
、第１７図は従来例の時間軸方向のＮＲ回路のブロック
構成図、第１８図は従来例のＮＲ回路に用いられる振幅
制限手段の関数形の形状図、第１９図は従来例の映像信
号記録再生装置の再生系のプロ、２り構成図、第２０図
は従来の映像信号記録再生装置の問題点を説明するため
の図である。図において、８は同期分離回路、１００はＮＲ回路、１
０１は周波数特性分析回路、１）０は適応型フィルタ、
１）１はリミッタ、３０４は基準信号発生回路、３０５
はセレクタ回路、３０７はＦＭ変調回路、２０６は同期
分離回路、３１）は振幅検出回路、３１２は振幅制限値
切換信号発生回路、３１０はノイズ低減回路、２１３は
フレームメモリ、２１５，２１６，３３２，３３４，３
４４は減算器、３２０はＲＯＭ　Ｔ２＞、３３１はＩＨ
遅延回路、３３３はリミッタ（２）、３４１はＨＰＦ、
３４２はリミッタ（３）である。なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）映像信号記録再生装置において、再生信号より同期信号を分離する手段と、該同期分離手段の出力に基づき映像信号の垂直ブランキ
ング区間の信号レベルが平坦な部分における雑音の周波
数特性および振幅を検出する手段と、その特性が可変な雑音除去特性を有し、再生信号に重畳
された雑音成分を取り除く手段と、上記雑音の周波数特
性および振幅に応じて上記雑音成分を取り除く手段の特
性を適応的に変化させる手段とを備えたことを特徴とす
る映像信号記録再生装置。
（２）映像信号をＦＭ変調して記録再生し、再生系に再
生映像信号に含まれるノイズを低減する手段を有し、上記ノイズ低減手段が遅延素子、振幅制限素子および演
算素子で構成されている映像信号記録再生装置において
、記録時、記録映像信号の垂直ブランキング区間に階段状
の基準信号を付加する手段と、再生時、再生信号に付加されている同期信号を分離する
同期分離手段と、該同期分離手段の出力に基づき、上記記録時に垂直ブラ
ンキング区間に付加された上記基準信号の各信号のレベ
ルのノイズ振幅を検出するノイズ振幅検出手段とを備え
、上記ノイズ低減手段の振幅制限素子の振幅制限値が上記
ノイズ振幅検出手段により検出された各信号レベルにお
けるノイズ振幅情報と再生映像信号レベルに応じて変化
することを特徴とする映像信号記録再生装置。