JPH05304622A

JPH05304622A - ノイズ検出装置及びノイズリダクション装置

Info

Publication number: JPH05304622A
Application number: JP4106828A
Authority: JP
Inventors: Teruo Okada; 田輝雄岡
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1993-11-16
Also published as: US5402179A; KR930022843A

Abstract

(57)【要約】【目的】信号に含まれるノイズ量を自動的に検出する
装置、及びこの検出装置の出力に基づいてノイズリダク
ション動作を制御し、Ｓ／Ｎ比の高い信号にノイズリダ
クションを行うことにより生じる弊害を抑制するノイズ
リダクション装置を提供する。【構成】信号を入力され、ノイズ信号が含まれている
か否か、又はノイズ信号がどの程度含まれているかを判
断するフィルタ１，２，３，４，…と、これらのフィル
タ１，２，３，４，…が判断した結果に基づいて、ノイ
ズ信号が含まれているか否か、又はどの程度含まれてい
るかを総合的に判断する演算装置１２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号に含まれるノイズ
を検出する装置と、このノイズ検出装置を用いてノイズ
リダクションを行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ、ＶＴＲ、オーディオ機器等が信
号処理を行う際に、特に信号の記録再生を行うときにノ
イズが発生し易い。従来は、本来の信号とノイズ信号と
を理論的に判別することは極めて困難であった。このた
め、ノイズ信号の有無あるいはノイズ信号の含まれる程
度を自動的に検出する装置は存在しなかった。そこで、
再生された音声あるいは画像等を人間の感覚で判断せざ
るを得なかった。

【０００３】また、映像信号や音声信号等を処理する装
置には、ノイズリダクション装置が設けられている。Ｖ
ＴＲに用いられている従来のノイズリダクション装置を
例にとり説明する。ノイズリダクション装置には、代表
的なものとしてノイズキャンセラ、非巡回型クシ型フィ
ルタ及び巡回型クシ型フィルタがあり、それぞれそのブ
ロック構成を図１０〜図１２に示す。

【０００４】ノイズキャンセラは、図１０に示されるよ
うな構成を有している。入力端子４１から入力された信
号が、ハイパスフィルタ５１、リミッタ５２及びローパ
スフィルタ５３を通過する。ハイパスフィルタ５１とロ
ーパスフィルタ５３とで決定される所定周波数帯域にお
いて、リミッタ５２で決定される微小レベルの成分が抽
出される。この成分をノイズ信号とみなし、減算器４４
において信号から差し引いて出力端子４２より出力す
る。一般には、人間の眼にとり目障りな周波数帯域は１
ＭＨｚ近辺であるとされ、この帯域における微小成分を
除去することが行われる。

【０００５】非巡回型クシ型フィルタは、相関性のある
二つの信号を用いてランダムに発生するノイズ信号を抑
制するもので、図１１に示されるような構成を備えてい
る。ＶＴＲ信号のように、１水平期間又は１フィールド
期間、あるいは１フレーム期間のいずれかの期間だけ相
関性のある信号を遅延装置６１で遅延させ、この遅延さ
れた信号に入力端子４１から入力された信号を加算器６
３で加算する。そして、加算器６３から出力された信号
を増幅器６５で１／２倍して本来の信号レベルに戻し、
出力端子４２より出力する。このように、相関性のある
２つの信号を用いることで、相関性なくランダムに発生
するノイズのレベルを（１／２）^0.5にして抑制するこ
とができる。

【０００６】巡回型クシ型フィルタも、相関性のある２
つの信号を用いてノイズ信号の影響を抑制するものであ
る。入力端子４１より入力された信号が増幅器７１によ
り１−ｋ（０＜ｋ＜１）倍される。また、遅延回路７４
で上述したいずれかの期間だけ遅延された他の信号が、
増幅器７５によりｋ倍される。この増幅器７５から出力
された信号と、増幅器７１より出力された信号とが加算
器７２で加算され、出力端子４２より出力される。

【０００７】しかし、いずれのノイズリダクション装置
を用いた場合にも、再生画像の画質が劣化するという問
題があった。例えば、ノイズキャンセラ装置において、
ハイパスフィルタ５１、リミッタ５２及びローパスフィ
ルタ５３により抽出された所定周波数帯域内の微小成分
には、ノイズ信号のみならず本来の信号成分も含まれて
いる。このため、ノイズ信号と共に本来の信号成分も信
号から差し引くことになり、解像度の低下を招く。

【０００８】また、非巡回型フィルタあるいは巡回型フ
ィルタを用いた場合には、相関性のない２つの信号に対
しても同様に動作する。このため、画面垂直方向にダレ
や残像が発生する。

【０００９】Ｓ／Ｎ比の低い信号に対しては、これらの
フィルタを用いることはＳ／Ｎ比を改善する上で有効で
ある。しかし、従来は上述したように信号に含まれるノ
イズ信号の有無、あるいはその含まれる程度を自動的に
検出する装置がなかった。このため、Ｓ／Ｎ比が高く、
ノイズリダクションをあまり必要としないような信号に
対してもノイズリダクションを行い、解像度の低下とい
った弊害を招いていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は信
号に含まれるノイズ信号の有無や、ノイズ信号が含まれ
る程度を自動的に検出する装置がなく、人間の眼や耳に
より判断せざるを得なかった。

【００１１】また、従来のノイズリダクション装置で
は、ノイズ信号の有無や含まれる程度を自動的に検出す
る装置がなかったため、Ｓ／Ｎ比にかかわらず全ての信
号にノイズリダクションを行い、画質や音質の低下とい
った弊害をもたらしていた。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ノイズ信号の有無や含まれる程度を自動的に検出す
ることができるノイズ検出装置、及びそのノイズ検出装
置を用いたノイズリダクション装置を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のノイズ検出装置
は、信号を入力され、前記信号にノイズ信号が含まれて
いるか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度
含まれているかを判断する少なくとも二つのフィルタ
と、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、
前記信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は
前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを
総合的に判断し、この判断した結果を出力する演算装置
とを備えたことを特徴としている。

【００１４】ここで、前記フィルタの少なくとも一つ
は、所定帯域内であって所定レベル以下の成分を前記ノ
イズ信号とみなして判断するものであってもよい。

【００１５】前記フィルタの少なくとも一つは、前記信
号と相関性のある他の信号を遅延させ、この遅延させた
他の信号と前記信号との間で相関性のない成分を前記ノ
イズ信号とみなして判断するものであってもよく、ある
いはこの相関性のない成分のうち所定レベル以下のもの
を前記ノイズ信号とみなして判断するものであってもよ
い。

【００１６】また、前記信号が映像信号であるときは、
この映像信号が示す画面の明度が所定レベル以下である
か否かを判断するフィルタをさらに含んでもよい。

【００１７】演算装置は論理回路であったり、ニューラ
ルネットワークシステムであってもよい。

【００１８】また、本発明のノイズリダクション装置
は、信号を入力され、前記信号の所定周波数帯域内であ
って所定レベル以下の成分を差し引いたものを出力する
ノイズキャンセラ装置と、上述したような構成を有する
ノイズ検出装置と、このノイズ検出装置が有する演算装
置が判断した結果に基づいて、前記ノイズキャンセラ装
置の特性を制御する制御手段とを備えたことを特徴とし
ている。

【００１９】ここで制御手段の代わりに、前記演算装置
が前記信号に前記ノイズ信号が含まれていると判断した
場合、又は前記信号に前記ノイズ信号が所定レベルより
も多く含まれていると判断した場合に前記ノイズキャン
セラ装置を動作させ、前記信号に前記ノイズ信号が含ま
れていないと判断した場合、又は前記信号に前記ノイズ
信号が所定レベルよりも多く含まれていないと判断した
場合に前記ノイズキャンセラ装置を動作させないスイッ
チング手段を備えてもよい。

【００２０】ノイズキャンセラ装置に代わりに、クシ型
フィルタを備えてもよい。

【００２１】

【作用】少なくとも二つのフィルタが、入力された信号
にノイズ信号が含まれているか否か、又はノイズ信号が
どの程度含まれているかを判断し、それぞれの判断結果
に基づいて演算装置が総合的に判断する。これにより、
ノイズ信号の検出を的確かつ自動的に行うことができ
る。

【００２２】フィルタがノイズ信号の検出を行う際に、
信号に含まれるどのような成分をノイズ信号とみなすか
によって、判断の基準が異なってくる。よって、要求に
応じて、例えば所定周波数帯域内であって所定レベル以
下の成分、あるいは相関性のある他の信号を用いて、こ
の信号との間で相関性のない成分をノイズ信号とみなす
こともできる。

【００２３】信号が映像信号である場合、画面の明度を
所定レベルと比較するフィルタをさらに備える場合に
は、ノイズ信号が目立つ状況にあるか否かを判断するこ
とができる。

【００２４】フィルタの数が少ない場合には、演算装置
として論理回路を用いることで回路規模を縮小すること
ができ、逆にフィルタの数が多い場合はニューラルネッ
トワークシステムを用いた方が規模を小さくすることが
できる。

【００２５】ノイズ検出装置の判断結果に基づき、制御
手段を用いてノイズキャンセラ装置の特性を制御するこ
とにより、ノイズ信号の有無、あるいはノイズ信号の含
まれる程度に応じて適切なノイズキャンセラ動作を行う
ことができる。

【００２６】ノイズ検出装置によってノイズ信号が存在
しない、あるいはノイズ信号が多く含まれていないと判
断された場合、ノイズキャンセラ装置を動作させないこ
とで、ノイズキャンセラによってもたらされる弊害が抑
制される。

【００２７】ノイズキャンセラ装置の代わりにクシ型フ
ィルタを用いた場合にも、同様である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１に、本発明の第１の実施例によるノ
イズ検出装置のブロック構成を示す。入力端子１１から
入力された信号が、各種フィルタ１、フィルタ２、フィ
ルタ３、…に入力される。フィルタ１、フィルタ２、フ
ィルタ３、…は、後述するように信号に含まれるノイズ
信号の有無の判断、あるいはノイズ信号が人間の眼にと
って目立つ状況にあるいか否かを判断する基準がそれぞ
れに異なっている。よって、各々のフィルタ１、フィル
タ２、フィルタ３、…からは、それぞれに予め設定され
た基準に基づいて判断した結果が出力される。この各フ
ィルタの判断結果が演算装置１３に入力される。演算装
置１３はこれらの複数の判断結果を与えられて、ノイズ
信号の有無あるいはその程度を総合的に判断し、最終的
な判断結果を出力端子１２より出力する。

【００２９】このように第１の実施例によれば、各種フ
ィルタにおいてそれぞれの判断基準に基づいてノイズ信
号の存在の有無、あるいはノイズ信号が目立つ状況か否
かが判断され、これらの判断結果に基づいて演算装置１
３において総合的に判断される。よって、ノイズの有無
あるいはノイズが含まれている程度を自動的かつ的確に
判断することができる。

【００３０】図２に、第１の実施例をより具体化した第
２の実施例の構成を示す。フィルタ１は、画面の明るさ
に基づき、ノイズが目立ち易い状況にあるか否かを判断
するものである。これは、ノイズレベルが同程度であっ
ても、画面が暗くなるにつれて人間の眼には目立つよう
になるという事実に基づいている。コンパレータ１１１
において、入力端子１１より入力された信号のレベルと
基準電圧源１１２より与えられる基準電圧ＶA とが比較
される。信号のレベルが基準電圧ＶA 以下であると、ノ
イズ信号が目立ちやすい状況にあるとして、論理「１」
レベルの信号がノード２１に出力される。他の場合に
は、論理「０」レベルの信号が出力される。

【００３１】フィルタ２は、ノイズ信号が目立つ１ＭＨ
ｚ付近の周波数帯域における微小な信号をノイズ信号と
みなし、このノイズ信号の含まれる程度が所定レベル以
上であるか否かを判断する。ハイパスフィルタ１２１、
ローパスフィルタ１２２、リミッタ１２３、積分器１２
４、及びコンパレータ１２５が直列に接続されている。
ハイパスフィルタ１２１及びローパスフィルタ１２３
と、リミッタ１２２とにより、所定周波数帯域に含まれ
る微小な信号成分が抽出される。これをノイズ信号とみ
なし、積分器１２４で所定時間積分する。積分された値
を、コンパレータ１２５で基準電圧源１２６より与えら
れた基準値と比較し、比較結果をノード２２に出力す
る。ここでは、積分値が基準値以上であるとき、即ちノ
イズ信号が所定レベル以上に含まれていると判断した場
合に、論理「１」レベルの信号を出力している。

【００３２】フィルタ３は、相関性のある２つの信号を
比較してノイズ信号の有無を判断している。相関性のあ
る信号の一方を遅延装置１３１で遅延させる。この遅延
時間は、１水平期間、１フィールド期間または１フレー
ム期間のいずれかの期間に対応している。この遅延され
た一方の信号を、他方の遅延されていない信号から減算
器１３２において差し引くことで、相関性のない信号が
リミッタ１３３に出力される。この信号には本来の信号
成分も含まれているが、このような成分はレベルが所定
レベル以上である場合が多い。そこで、リミッタ１３３
を通過した微小な成分をノイズ信号とみなし、積分器１
３４に出力する。積分器１３４において、入力された信
号成分が所定時間積分され、コンパレータ１３５に出力
される。コンパレータ１３５は、出力された積分値と基
準電圧源１３６により与えられる基準値とを比較し、そ
の結果をノード２３に出力する。このフィルタ３におい
ても、フィルタ２と同様に積分値が基準値以上であると
きに論理「１」レベルを出力している。

【００３３】フィルタ１〜３からの出力は、演算装置１
３ａに入力される。この演算装置１３ａはインバータ３
１、ＡＮＤ回路３２、ＯＲ回路３３を有している。ＡＮ
Ｄ回路３２の３つの入力端子には、ノード２２と、ノー
ド２３と、インバータ３１を介してノード２１がそれぞ
れ接続されている。ＯＲ回路３３の２つの入力端子に
は、ノード２１と、ＡＮＤ回路３２の出力端子がそれぞ
れ接続されている。ＯＲ回路３３の出力端子は、出力端
子１２に接続されている。

【００３４】この演算装置１３ａの入出力信号のレベル
の関係を、以下の表１に示す。

【００３５】

【表１】この入出力レベルの関係は、次のようである。フィルタ
１より論理「１」レベルの信号が出力されたときは、画
面が所定レベルよりも暗く、ノイズ信号が目立つ状況に
ある。よって、フィルタ２とフィルタ３のうち、少なく
ともいずれか一方がノイズ信号が存在すると判断し論理
「１」レベルの信号を出力したときは、論理「１」レベ
ルの信号を出力する。フィルタ１から論理「０」レベル
の信号が出力されたときは、ノイズ信号は目立たない状
況にある。よって、フィルタ２及び３が共に論理「１」
レベルの信号を出力したときにのみ、論理「１」レベル
の信号を出力する。

【００３６】このように第２の実施例によれば、フィル
タ１によってノイズ信号が目立つ状況か否かをフィルタ
１で判断し、フィルタ２により所定周波数帯域に微小な
成分が所定レベル以上含まれているかでノイズ信号の有
無を判断し、フィルタ３により相関性のある２つの信号
を用いてランダムなノイズ信号が所定レベル以上存在す
るか否かを判断する。そして演算装置１３ａにより、フ
ィルタ１〜３のそれぞれの判断結果に基づいて、総合的
にノイズ信号の有無を判断する。このように、異なる判
断基準を持つ複数のフィルタの判断結果を用いて総合的
に判断することで、ノイズ信号の有無を的確かつ自動的
に判断することができる。

【００３７】次に、本発明の第３の実施例について図３
を用いて説明する。この実施例は、第２の実施例とフィ
ルタ１〜３は同一であるが、演算装置１３ｂの構成が異
なっている。第２の実施例では、演算装置１３ｂは論理
回路で構成されている。これに対し、第３の実施例にお
ける演算装置１３ｂは３層のニューラルネットワークシ
ステムで構成されている。

【００３８】ニューラルネットワークシステムは近年実
用化されてきたもので、脳の神経細胞の働きを、多数の
単純な演算素子を用いて疑似的に実現したものである。
そして、ニューラルネットに入力信号を与え、この入力
信号に対して望ましい出力信号が得られるように学習さ
せていく。このような、望ましい出力信号、あるいは望
ましい出力信号に近付いた結果が得られるまで繰り返し
入出力信号を印加させ、重み係数群を決定していく。こ
のようなアルゴリズムとしては、バックプロパゲーショ
ンが最も一般的である。

【００３９】この演算装置１３ｂは、ニューロン２０１
〜２０７と、各々のニューロン２０１〜２０７を接続す
る信号線の間に設けられたシナプス２１１〜２２２とを
備えている。ニューロン２０１〜２０３は入力層、ニュ
ーロン２０４〜２０６は中間層、ニューロン２０７は出
力層を構成する。ニューロン２０１〜２０７は、それぞ
れ入力されたデータを全て加算し、この加算した値が閾
値を越えたときに例えば論理「１」を出力する演算子で
ある。シナプス２１１〜２２２は、各ニューロン２０１
〜２０７間を結合する強さを変えるもので、信号線に流
れるデータに重み係数を乗算する。この各々のシナプス
２１１〜２２２の重み係数が最適なものとなるように、
バックプロパゲーション学習を行う。具体的には、映像
信号を本実施例の入力端子１１に入力する。フィルタ１
が、この信号はノイズ信号が目立つ状況にあるか否かを
判断し、フィルタ２及び３はノイズ信号が所定レベル以
上含まれているか否かを判断する。フィルタ１〜３のそ
れぞれの判断結果が演算装置１３ｂに入力され、出力結
果が出力端子１２より出力される。この出力結果が、望
ましい値に近付くようにバックプロパゲーションが行わ
れて各々のシナプス２１１〜２２２の重み係数が変化し
ていき、最終的に決定される。

【００４０】ニューラルネットワークシステムは、多く
のデータを同時に処理し総合的な判断を下す場合には有
効である。よって、フィルタの数が多い場合には、第１
の実施例のような論理回路で構成された演算装置１３ａ
よりも、第２の実施例におけるニューラルネットワーク
システムを用いた演算装置１３ｂの方が好適である。例
えば、コンパレータ１１１の基準電位が異なるフィルタ
１を複数個備えることも有効である。同様に、ハイパス
フィルタ１２１及びローパスフィルタ１２３で決定され
る周波数帯域、積分器１２４の積分時間やコンパレータ
１２５の基準電位、あるいはリミッタ１２４の基準電位
が異なるフィルタ２を複数個備え、ノイズレベルの判断
基準を複数設けて演算装置に複数の入力信号を与えるこ
ともできる。

【００４１】さらに、ニューロネットワークシステムを
用いた場合には、未知の入力信号が与えられた場合に
も、望ましい出力信号が得られるという利点がある。バ
ックプロパゲーション学習を行う過程で、複数の入出力
信号を与えられて重み係数が決定されていく。この学習
後に未知の信号が入力された場合にも、学習効果により
望ましい信号が出力される。

【００４２】ここで、第２の実施例ではバックプロパゲ
ーション型のニューラルネットワークシステムで構成さ
れた演算装置１３ｂを用いているが、他のシステムを用
いてもよい。例えば、ホップフィールドネットワークシ
ステムや、ベクトル量子化法により学習するシステム、
ボルツマンマシン型のシステム、ＲＣＥネットワークシ
ステム、ネオコグニトロン型のシステム等を用いても同
様な効果が得られる。

【００４３】さらに、演算装置としては第１、第２の実
施例に示されたものに限らず、複数のフィルタから出力
されたデータを用いて、総合的にノイズ信号の有無の判
断を下すことができるものであればよい。例えば、所望
の入出力関係が得られるように、設計者がプログラムす
ることができるマイクロコンピュータ等を用いてもよ
い。

【００４４】また、第２及び第３の実施例における演算
装置１３ａ，１３ｂに入出力される信号は、ディジタル
信号の形態を採っている。しかし、アナログ信号が入出
力されるものであってもよく、この場合にはノイズ信号
の有無でなくノイズ信号の程度が無段階に表示されるこ
とになる。

【００４５】次に、本発明の第４の実施例によるノイズ
リダクション装置について述べる。図１５に、この実施
例のブロック構成を示す。入力端子４１と出力端子４２
との間に、図１０〜図１２に示されたようなノイズリダ
クション装置９５と、このノイズリダクション装置９５
の動作を制御する制御手段９６が設けられている。さら
に、入力端が入力端子４１に入力端が接続され、出力端
が制御手段９６に接続されたノイズ検出装置４３が設け
られている。ノイズ検出装置４３は、第１〜第３の実施
例によるノイズ検出装置４３を用いることが可能であ
る。このノイズ検出装置４３が検出したノイズ信号の有
無、あるいはノイズ信号の程度を判断した結果に基づ
き、制御手段９６がノイズリダクション装置９５の動作
を制御する。

【００４６】上述したように、従来のノイズリダクショ
ン装置９５は入力信号のＳ／Ｎ比に拘らず、全ての信号
に対してノイズリダクションを行っていた。これによ
り、信号のＳ／Ｎ比が高い場合には画質の低下といった
弊害を招いていた。そこで、この第４の実施例のノイズ
リダクション装置は、入力信号に含まれるノイズ信号の
有無、又はノイズ信号が含まれる程度をノイズ検出装置
４３で検出し、その結果に応じてノイズリダクション装
置９５の動作、非動作を切り替えたり、あるいはノイズ
リダクション効果の強弱を変える。これにより、入力信
号のＳ／Ｎ比が高いときは、ノイズリダクション装置９
５を動作させずに入力信号をそのまま出力したり、ある
いはノイズリダクション効果を弱めて、信号が劣化する
弊害を最小限に抑制することができる。

【００４７】以下に、第４の実施例によるノイズリダク
ション装置をより具体化したものを示す。図４に、本発
明の第５の実施例による装置のブロック構成を示す。こ
の第５の実施例は、図１０に示されたハイパスフィルタ
５１，リミッタ５２，ローパスフィルタ５３、減算器４
４の他に、第４の実施例におけるノイズ検出装置４３
と、ゲインコントロールアンプ（以下、ＧＣＡという）
５４をさらに備えている。ローパスフィルタ５３の後段
にＧＣＡ５４が接続され、その出力端が減算器４４の負
側の入力端子に接続されている。このＧＣＡ５４の制御
端子に、ノイズ検出装置４３の出力端が接続されてい
る。

【００４８】入力端子４１より信号が入力され、ハイパ
スフィルタ５１，リミッタ５２、及びローパスフィルタ
５３を順に通過すると、信号波形は順次変化していく。
図１４において、画面９０の中央部に白くて明度の高い
部分９２があり、その周辺に黒く明度の低い部分９１が
あるとする。このような画面９０を構成する信号のう
ち、図示された信号９３は図１３（ａ）のような波形を
有している。ここで、期間Ｐ１及びＰ３における信号は
同期信号であり、画面を構成する映像信号は期間Ｐ２に
現れる。

【００４９】入力端子４１に入力された段階では、図１
３（ａ）のように高周波及び低周波のノイズ成分が含ま
れている。ハイパスフィルタ５１を通過すると、図３
（ｂ）に示されたように低周波成分が除去される。さら
にリミッタ５２を通過すると、図３（ｃ）のように所定
レベル以上の成分が除去され、ローパスフィルタ５３通
過後は図３（ｄ）のように低周波成分が除去される。こ
のローパスフィルタ５３を通過した信号は、多くは画面
上目立つノイズ信号で構成されているが、本来の信号も
ある程度含まれる。

【００５０】そこで、ノイズ検出装置４３を用いてノイ
ズの有無、あるいはノイズの含まれる程度を判断し、こ
の判断結果に応じてＧＣＡ５４のゲインＡを変える。信
号のＳ／Ｎ比が低くノイズ量が多い場合には、ゲインＡ
を１に近い大きな値とする。これにより、減算器４４に
おいて、ローパスフィルタ５３から出力された信号にゲ
インＡが乗算され、入力信号から差し引かれ、より強い
ノイズリダクション効果が得られる。信号のＳ／Ｎ比が
高い場合にはゲインＡを小さく設定し、入力信号からロ
ーパスフィルタ５３から出力された信号をあまり差し引
かないようにする。

【００５１】図５に、本発明の第６の実施例によるノイ
ズリダクション装置を図示する。この実施例は、第５の
実施例におけるＧＣＡ５４をスイッチ５５に置き換えた
ものである。このスイッチ５５は、ノイズ検出装置４３
がノイズ量が多いと判断したときはオンする。これによ
り、信号からノイズ信号が除去される。ノイズ検出装置
４３がノイズ量は少ないと判断したときは、スイッチン
グ５５はオフし、ノイズリダクションは行われない。こ
れにより、ノイズリダクションが招く弊害が抑制され
る。

【００５２】本発明の第７の実施例によるノイズリダク
ション装置の構成を、図６に示す。この実施例では、遅
延装置６１と加算器６３から成る非巡回型クシ型フィル
タを用いている。クシ型フィルタは相関性のある二つの
信号を用いて、相関性のないランダムなノイズ信号を圧
縮するもので、１水平期間、１フィールド期間、あるい
は１フレーム期間のいずれかの期間だけ遅延させた信号
を用いる。

【００５３】遅延装置６１の後段にはＧＣＡ６２が設け
られ、加算器６３の後段にはＧＣＡ６４が設けられてい
る。ＧＣＡ６２のゲインＢと、ＧＣＡ６４のゲインＣ
は、それぞれノイズ検出装置４３が検出したノイズ量に
応じて制御される。ここで各ゲインＢ及びＣは、出力端
子４２から出力される信号のレベルが一定となるよう
に、（１＋Ｂ）・Ｃ＝一定の関係が成立するように制御
される。

【００５４】入力端子４１から入力された信号と、遅延
装置６１により遅延されゲインＢが乗算された信号とが
加算器６３で加算される。この加算された値にゲインＣ
が乗算されて、出力端子６４より出力される。ここで、
ノイズ検出装置４３がノイズ信号が多く含まれていると
判断した場合はゲインＢは１に近い大きな値に設定さ
れ、逆に多く含まれていないと判断した場合は小さく設
定される。

【００５５】図７に示された第８の実施例は、第７の実
施例と同様に非巡回型クシ型フィルタを用いているが、
ＧＣＡ６２及び６４の代わりにスイッチ６６を用いて、
フィルタのオン・オフをノイズ量に応じて制御する点が
相違する。

【００５６】ノイズ検出装置４３が、ノイズ量が所定レ
ベルよりも少ないと判断したときは、スイッチ６６をオ
フして入力された信号にノイズリダクションをかけずに
直接出力する。ノイズ量が多いと判断したときは、スイ
ッチ６６をオンさせて次のようにしてノイズリダクショ
ンを行う。遅延回路６１により遅延した信号と、遅延さ
れていない信号とを同レベルで加算器６３により加算す
る。この加算された信号に対しゲインが１／２であるア
ンプ６５を用いることで、信号のレベルを通常のレベル
へ戻すと共に、相関性のないノイズ信号のレベルを（１
／２）^0.5に減少させる。

【００５７】次に、巡回型クシ型フィルタを用いた本発
明の第９の実施例の構成を図８に示す。本実施例では、
巡回型クシ型フィルタの効果の大きさを示す巡回係数Ｋ
をノイズ量に応じて制御する。図１２に示された従来の
巡回型クシ型フィルタと比較し、アンプ７１及び７５が
ＧＣＡ７１ａ及び７５ａに置き替わった点が相違する。

【００５８】ノイズ検出装置４３により、入力信号に含
まれるノイズ量が検出され、この検出結果に応じてＧＣ
Ａ７５ａのゲインＫと、ＧＣＡ７１ａのゲイン１−Ｋが
変化する。ノイズ量が多いと判断された場合は、ゲイン
Ｋは１に近い大きな値に設定され、少ないと判断された
場合はより小さい値に設定される。ゲイン１−Ｋが乗算
された信号に、遅延装置７４で遅延されゲインＫが乗算
された信号が加算器７２で加算されて出力される。

【００５９】図９に示された第１０の実施例では、巡回
型クシ型フィルタの動作を、スイッチ８５を用いてノイ
ズ量に応じてオン・オフさせる点で、第９の実施例と異
なる。ノイズ検出装置４３でノイズ量が検出され、少な
い場合はスイッチ８５がオフし、入力信号はそのまま出
力される。ノイズ量が多い場合は、図１２の装置と同様
に動作する。即ち、入力された信号にゲイン１−Ｋが乗
算され、これに遅延されゲインＫが乗算された信号が加
算されて出力される。

【００６０】このように、本発明の第４〜第１０の実施
例によるノイズリダクション装置は、いずれもノイズ検
出装置４３の出力に応じて各種フィルタの動作を制御し
ている。ここで、図示された各実施例におけるＧＣＡや
スイッチの配置や数といった接続関係は、これに限られ
るものではなく、ノイズ量に応じてノイズリダクション
の効果を制御し、あるいはノイズリダクション動作をオ
ン又はオフさせるものであればよい。

【００６１】また、ノイズ検出装置４３によって制御、
あるいはオン、オフされる装置は、実施例によるノイズ
リダクション装置に限定されることなく、全てのノイズ
リダクション装置やノイズ対策が必要な他のシステムに
も使用することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のノイズ検
出装置によれば、入力された信号にノイズ信号が含まれ
ているか否か、又はどの程度含まれているかを少なくと
も二つのフィルタで判断し、それぞれのフィルタが判断
した結果に基づいて演算装置により総合的に判断するた
め、ノイズの検出を的確かつ自動的に行うことができ
る。

【００６３】また、本発明のノイズリダクション装置に
よれば、このようなノイズ検出装置が判断した結果に基
づいてノイズリダクション動作の特性を制御するため、
ノイズリダクションにより生じる弊害を抑制することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるノイズ検出装置の
構成を示したブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例によるノイズ検出装置の
構成を示したブロック図。

【図３】本発明の第３の実施例によるノイズ検出装置の
構成を示したブロック図。

【図４】本発明の第５の実施例によるノイズリダクショ
ン装置の構成を示したブロック図。

【図５】本発明の第６の実施例によるノイズリダクショ
ン装置の構成を示したブロック図。

【図６】本発明の第７の実施例によるノイズリダクショ
ン装置の構成を示したブロック図。

【図７】本発明の第８の実施例によるノイズリダクショ
ン装置の構成を示したブロック図。

【図８】本発明の第９の実施例によるノイズリダクショ
ン装置の構成を示したブロック図。

【図９】本発明の第１０の実施例によるノイズリダクシ
ョン装置の構成を示したブロック図。

【図１０】従来のノイズリダクション装置の構成を示し
たブロック図。

【図１１】従来のノイズリダクション装置の構成を示し
たブロック図。

【図１２】従来のノイズリダクション装置の構成を示し
たブロック図。

【図１３】入力信号がハイパスフィルタ、リミッタ及び
ローパスフィルタを順に通過したときの波形の変化を示
した波形図。

【図１４】画面上の明暗部の配置と画面を構成する信号
線とを示した説明図。

【図１５】本発明の第４の実施例によるノイズリダクシ
ョン装置の構成を示したブロック図。

【符号の説明】

１〜４フィルタ１１，４１入力端子１２，４２出力端子１３，１３ａ，１３ｂ演算装置３１インバータ３２ＡＮＤ回路３３ＯＲ回路４３ノイズ検出装置４４，１３２減算器５１，１２１ハイパスフィルタ５２，１２２，１３３リミッタ５３，１２３ローパスフィルタ５４，６２，６４，７１ａ，７５ａＧＣＡ５５スイッチ６１，７４，８４遅延装置６３，７２，８２加算器６５，８１，８３アンプ６６，８５スイッチ９５ノイズリダクション装置１１１，１２５，１３５コンパレータ１１２，１２６，１３６基準電圧源１２４，１３４積分器１３１遅延装置２０１〜２０７ニューロン２１１〜２２２シナプス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号を入力され、前記信号にノイズ信号が
含まれているか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号が
どの程度含まれているかを判断する少なくとも二つのフ
ィルタと、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、前記
信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は前記
信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを総合
的に判断し、この判断した結果を出力する演算装置とを
備えたことを特徴とするノイズ検出装置。
【請求項２】前記フィルタの少なくとも一つは、前記信
号の所定周波数帯域内であって所定レベル以下の成分を
前記ノイズ信号とみなして判断するものであることを特
徴とする請求項１記載のノイズ検出装置。
【請求項３】前記フィルタの少なくとも一つは、前記信
号と相関性のある他の信号を遅延させ、この遅延させた
他の信号と前記信号との間で相関性のない成分を前記ノ
イズ信号とみなして判断するものであることを特徴とす
る請求項１記載のノイズ検出装置。
【請求項４】前記フィルタの少なくとも一つは、前記信
号と相関性のある他の信号を遅延させ、この遅延させた
他の信号と前記信号との間で相関性のない成分を抽出
し、この抽出された成分のうち所定レベル以下のものを
前記ノイズ信号とみなして判断するものであることを特
徴とする請求項１記載のノイズ検出装置。
【請求項５】前記信号が映像信号である場合、この映像
信号の示す画面の明度と所定値とを比較し、この比較し
た結果を出力するフィルタをさらに備え、前記演算装置は、前記フィルタがそれぞれ判断した結果
に基づいて、前記信号に前記ノイズ信号が含まれている
か否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含ま
れているかを総合的に判断し、この判断した結果を出力
することを特徴する請求項１ないし４のいずれかに記載
のノイズ検出装置。
【請求項６】前記演算装置は、前記フィルタがそれぞれ
判断した結果を与えられて論理演算を行い、前記信号に
前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は前記信号に
前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを総合的に判
断する論理回路であることを特徴とする請求項１ないし
５のいずれかに記載のノイズ検出装置。
【請求項７】前記演算装置は、複数のニューロンと、前
記ニューロンを結合する強さを設定する複数のシナプス
とを備えたニューラルネットワークシステムで構成され
ていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載のノイズ検出装置。
【請求項８】前記演算装置は、前記フィルタがそれぞれ
判断した結果を与えられ、それぞれ所定の判断基準と比
較して第１の比較結果を出力する複数の第１のニューロ
ンと、前記第１のニューロンと後記第２のニューロンとを結合
する強さを重み付けを行うことで設定する複数の第１の
シナプスと、前記第１のニューロンから出力され、前記第１のシナプ
スにより重み付けがなされた前記第１の比較結果をそれ
ぞれ与えられ、それぞれ所定の判断基準と比較して第２
の比較結果を出力する複数の第２のニューロンと、前記第２のニューロンと後記第３のニューロンとを結合
する強さを重み付けを行うことで設定する複数の第２の
シナプスと、前記第２のニューロンから出力され、前記第２のシナプ
スにより重み付けがなされた前記第２の比較結果を与え
られ、所定の判断基準と比較することで、前記信号に前
記ノイズ信号が含まれているか否か、又は前記信号に前
記ノイズ信号がどの程度含まれているかを総合的に判断
した結果を出力する第３のニューロンを備えたことを特
徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のノイズ検
出装置。
【請求項９】信号を入力され、前記信号の所定周波数帯
域内であって所定レベル以下の成分を差し引いたものを
出力するノイズキャンセラ装置と、前記信号を入力され、前記信号にノイズ信号が含まれて
いるか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度
含まれているかを判断する少なくとも二つのフィルタ
と、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、
前記信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は
前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを
総合的に判断する演算装置とを有したノイズ検出装置
と、前記演算装置が判断した結果に基づいて、前記ノイズキ
ャンセラ装置の特性を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とするノイズリダクション装置。
【請求項１０】信号を入力され、前記信号の所定周波数
帯域内であって所定レベル以下の成分を差し引いたもの
を出力するノイズキャンセラ装置と、前記信号を入力され、前記信号にノイズ信号が含まれて
いるか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度
含まれているかを判断する少なくとも二つのフィルタ
と、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、
前記信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は
前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを
総合的に判断する演算装置とを有したノイズ検出装置
と、前記演算装置が、前記信号に前記ノイズ信号が含まれて
いると判断した場合、又は前記信号に前記ノイズ信号が
所定レベルよりも多く含まれていると判断した場合に前
記ノイズキャンセラ装置を動作させ、前記信号に前記ノ
イズ信号が含まれていないと判断した場合、又は前記信
号に前記ノイズ信号が所定レベルよりも多く含まれてい
ないと判断した場合に前記ノイズキャンセラ装置を動作
させないスイッチング手段とを備えたことを特徴とする
ノイズリダクション装置。
【請求項１１】信号を入力され、前記信号と相関性のあ
る他の信号を用いて相関性のない成分を圧縮したものを
出力するクシ型フィルタと、前記信号を入力され、前記信号にノイズ信号が含まれて
いるか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度
含まれているかを判断する少なくとも二つのフィルタ
と、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、
前記信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は
前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを
総合的に判断する演算装置とを有したノイズ検出装置
と、前記演算装置が判断した結果に基づいて、前記クシ型フ
ィルタの特性を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とするノイズリダクション装置。
【請求項１２】信号を入力され、前記信号と相関性のあ
る他の信号を用いて相関性のない成分を圧縮したものを
出力するクシ型フィルタと、前記信号を入力され、前記信号にノイズ信号が含まれて
いるか否か、又は前記信号に前記ノイズ信号がどの程度
含まれているかを判断する少なくとも二つのフィルタ
と、前記フィルタがそれぞれ判断した結果に基づいて、
前記信号に前記ノイズ信号が含まれているか否か、又は
前記信号に前記ノイズ信号がどの程度含まれているかを
総合的に判断する演算装置とを有したノイズ検出装置
と、前記演算装置が、前記信号に前記ノイズ信号が含まれて
いると判断した場合、又は前記信号に前記ノイズ信号が
所定レベルよりも多く含まれていると判断した場合に前
記クシ型フィルタを動作させ、前記信号に前記ノイズ信
号が含まれていないと判断した場合、又は前記信号に前
記ノイズ信号が所定レベルよりも多く含まれていないと
判断した場合に前記クシ型フィルタを動作させないスイ
ッチング手段を備えたことを特徴とするノイズリダクシ
ョン装置。