JPH06101812B2 - ノイズ軽減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はノイズ軽減装置に関し、特に画面上の鮮鋭度
を落とすことなく複合映像信号中の高域ノイズ成分を軽
減することができるノイズ軽減装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第５図は、従来のノイズ軽減装置（以下N.C.（ノイズキ
ャンセラー）と呼ぶ）の構成を示すブロック図である。
初めにこの装置の構成について説明する。図において、
入力端子１は、減算回路７の一方の入力側に接続されて
いるとともに、高域通過フィルタ（HPF）2,リミッタ4,
レベル調整器６を介して減算回路７の他方の入力側に接
続されている。1aは入力端子１から入力される高域ノイ
ズ成分を含む複合映像信号である。高域通過フィルタ２
は複合映像信号1a中の高域ノイズ成分を通すフィルタで
ある。2aは高域通過フィルタ２の出力であり、4aはリミ
ッタ４の出力である。レベル調整器６は可変抵抗器から
なり、高域ノイズ成分のレベルを調整する。減算回路７
は複合映像信号1aから高域ノイズ成分を減ずる回路であ
る。7aは減算回路７から出力される映像信号である。

第６図は、第５図のノズル軽減装置の各部の信号波形を
示す図である。

次にこの装置の動作について第６図を参照しながら説明
する。たとえば第７図に示すような映像信号帯域（0Hz
〜数MHz）をもつ複合映像信号1aは、たとえば第７図に
示すような特性をもつ高域通過フィルタ２（HPF特性
（ａ），（ｂ），（ｃ）、またはその前後の特性など設
計に応じてHPF特性が選ばれる）を通ることにより、複
合映像信号1aの高域成分と高域ノズル成分とだけが抜き
取られ、ノイズと輝度信号の変化部分（エッヂ部分）が
出力される。高域通過フィルタ出力2aはその後リミッタ
４に入力されてレベルが揃えられ、リミッタ出力4aはレ
ベル調整器６に入力される。レベル調整器６では、減算
回路７で複合映像信号1aからリミッタ出力4aを減算する
とき、複合映像信号1aの高域ノズル成分のレベルとリミ
ッタ出力4aのレベルとが合うように、これら出力のレベ
ルを調整する。このようにして、減算回路７では、複合
映像信号1aからその高域ノイズ成分が除去され、減算回
路７からS/N比が向上した映像信号7aが出力される。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のノイズ軽減装置は以上のように構成されているの
で、高域通過フィルタ（HPF）２で複合映像信号1a中の
輝度変化部分（エッヂ部分）も抜き取られ、減算回路７
で原信号からこのエッヂ部分が除去されてしまうので、
特に細かな輝度変化のある画面のディテールが失われ、
いわゆる鮮鋭度（Sharpness）の低い映像に劣化すると
いう問題点があった。また、第７図のHPF特性（Ｃ）の
ようにカットオフ周波数を高くしてしまうと、画面上の
鮮鋭度の劣化は軽減されるものの、逆に高域ノイズ成分
が除去しきれず視覚上のS/N比が低下することになると
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、画面上の鮮鋭度を落とすことなく、視覚上の
S/N比を向上することができるノイズ軽減装置を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るノイズ軽減装置は、高域ノイズ成分を含む
複合映像信号から高域通過フィルタにより高域ノイズ成
分を分離し、複合映像信号から分離された高域ノイズ成
分を減ずることにより、複合映像信号の高域ノイズ成分
を軽減するノイズ軽減装置において、複合映像信号中の
映像の鮮鋭度に最も寄与する周波数帯域成分を抽出する
周波数帯域通過手段と、周波数帯域通過手段を通過した
信号のうち所定振幅以上の信号を矩形波状に整形する波
形整形手段と、波形整形手段から出力される矩形波出力
を映像期間中だけ時間積分する積分手段と、積分手段の
出力レベルに応じて複合映像信号から分離された高域ノ
イズ成分の増幅度を可変する可変利得増幅手段とを備え
る。

［作用］ 本発明に係るノイズ軽減装置においては、周波数帯域通
過手段により複合映像信号中の映像の鮮鋭度に最も寄与
する周波数帯域成分を抽出し、波形整形回路により上記
周波数帯域通過手段を通過した信号のうち所定振幅以上
の信号を矩形波状に整形し、積分手段により上記波形整
形手段から出力される矩形波出力を映像期間中だけ時間
積分し、可変利得増幅手段により上記積分手段の出力レ
ベルに応じて複合映像信号から分離された映像ノイズ成
分の増幅度を可変する。したがって、複合映像信号の映
像期間における映像の鮮鋭度に最も寄与する周波数帯域
成分に応じて複合映像信号から高域ノイズ成分を減じる
量を調整することができる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。なお、
この実施例の説明において、従来の技術の説明と重複す
る部分については適宜その説明を省略する。

第１図は、この発明の実施例であるノイズ軽減装置の構
成を示すブロック図である。始めにこの装置の構成につ
いて説明する。図において、入力端子１は遅延回路９を
介して減算回路７の一方の入力側に接続されている。ま
た、入力端子１は高域通過フィルタ（HPF）２、帯域通
過フィルタ（BPF）12および同期分離回路（SYNCSEP）17
に接続されている。高域フィルタ２はリミッタ4,遅延回
路10,可変利得増幅器11を介して減算回路７の地方の入
力側に接続されており、帯域通過フイルタ12は増幅器1
4,波形整形回路15を介してANDゲート19の一方の入力側
に接続されている。帯域通過フィルタ12は略々１〜2MHz
の急峻な帯域通過特性を有している。12aは帯域通過フ
ィルタ12の出力であり、14aは増幅器14の出力である。
波形整形回路15は所定のしきい値を有し、このしきい値
以上の信号が入力されたときに矩形波を出力する。15a
は波形整形回路の出力である。帯域通過フィルタ12と増
幅器14と波形整形回路15とは鮮鋭度検出部22を構成し、
画像が細かな輝度変化をもち鮮鋭度を重視すべきもので
あるかどうかを検出する。同期分離回路17はANDゲート1
9の地方の入力側に接続されている。同期分離回路17は
複合映像信号1aから同期信号部分を抜き取る。17aは同
期分離回路17の出力である。ANDゲート19の出力側は積
分回路20を介して可変利得増幅器11に接続されている。
20aは積分回路20の出力である。可変利得増幅器11は積
分回路20の出力電圧によってゲインが変わる増幅器であ
り、高域ノズル成分を増幅する。積分回路20と可変利得
増幅器11とはレベル調整部を構成する。遅延回路9,10
は、鮮鋭度検出部22,レベル調整部23で遅延時間が生じ
るため、可変利得増幅器11,減算回路７で入力信号間の
位相を合わせるためのものである。

次にこの装置の動作を説明する前に、人間の目の視覚特
性をもとにしたこの発明の原理について説明する。人間
の目の視覚特性で特徴的なことは、同じ解像度（すなわ
ち同じ周波数帯域）の画像であっても、その空間周波数
特性により画面を見た印象は大きく違うということであ
る。具体的に言うならば、映像信号周波数のおよそ1MHz
〜2MHzまでの帯域が十分に再現できていれば、鮮鋭度
（Sharpness）、すなわち輝度の細かな変化が知覚でき
るのである。逆に、この帯域が十分に出ない場合は、画
像全体が輝度の変化の少ない、いわゆるディテールの失
われた絵となり、細部の情報が欠落した画面となる。さ
らに、もう１つの特徴は、画像を評価する上で問題とな
る高周波（映像信号周波数の高域部分）ノイズは、輝度
変化の多い画面では目につきにくく、輝度変化の少ない
平坦な画面では非常に目につきやすいということであ
る。したがって、上記２つの特徴より、輝度変化の多い
ところでは、ディテールを出すためにS/N比よりも鮮鋭
度を重視し、N.C.の働きを弱め、輝度変化の少ないとこ
ろでは、逆にS/N比を重視するためにN.C.の働きを強め
ることが視覚上有効であることがわかる。これを実現し
たのがこの発明である。

第２図は、第１図のノイズ軽減装置の各部の信号波形を
示す図である。

次にこの装置の動作を第２図を参照しながら説明する。
入力端子１からの複合映像信号1aは同期分離回路17に入
力され、同期分離回路17は第２図の17aに示すような信
号を出力する。また、複合映像信号1aは帯域通過フィル
タ12に入力され、その出力は第２図の12aに示すよう
に、複合映像信号1aのうちの1MHz〜2MHz成分だけが通
り、それ以上の周波数のノイズは減衰される。帯域通過
フィルタ出力12aは次の増幅器14で増幅され、波形整形
回路15に入力される。この波形整形回路15の動作を第３
図をもって詳細に説明する。まず、増幅器出力14aはス
ライサ25に入力されてスライス・レベル以下のノイズ成
分が除去され、映像信号中の1MHz〜2MHzの成分のみが抽
出される。スライサ25の出力25aは正・負極性の両方の
パルスを有しているので、非反転増幅器27,反転増幅器2
8により正極性のパルスのみにして増幅し、加算回路29
でこれらパルスを足し合わせる。加算回路29の出力29a
は次のコンパレータ31に入力される。コンパレータ31は
所定のしきい値を有し、このしきい値以上のパルスが入
力されたときに第２図の15aに示すような信号を出力す
る。ANDゲート19は波形整形回路出力15aと同期分離回路
出力17aとの論理積を作り、映像信号中のディテール分
に対応して第２図の19aに示すようなパルスを出力し、
このパルスは積分回路20に入力される。積分回路20はこ
のパルスの頻度に対応して第２図の20aに示すようなDC
電圧の信号を出力する。この積分回路出力20aのDC電圧
レベルが高いほど映像信号中のディテール分が多いとい
うことになり、この場合可変利得増幅器11のゲインを下
げることにより、減算回路７で遅延回路９からの複合映
像信号から減算する高域ノイズ成分のレベル（実はディ
テール成分の減算量）が下がり、ノイズキャンセルはあ
まりなされないがディテールは残ることになる。逆に、
積分回路出力20aのDC電圧レベルが低いときは、映像信
号は平坦であるが、高い周波数のノイズ分が多いという
ことになり、可変利得増幅器11のゲインを上げて減算回
路７でのノイズキャンセル量を多くし、ディテールは失
われるがS/N比を改善するようにする。このように、複
合映像信号中のディテール成分を検出し、その検出出力
によってノイズキャンセル量を制御するので、ノイズの
目断たない画面ではディテールが残り、ノイズの目立つ
平坦な画面ではノイズキャンセルが十分に行なわれ、S/
N比の改善が行なわれることになる。

なお、上記実施例では、積分回路出力20aにより可変利
得増幅器11のゲインを変えることによってノイズキャン
セル量を制御する場合について示したが、第４図よう
に、ANDゲート19の出力によってスイッチ32を0N,0FF
し、複合映像信号中に1MHz〜2MHz成分があるときはノイ
ズキャンセルをやめ（スイッチ32は0FF）、この成分が
ないときはノイズキャンセルを行なう（スイッチ32はO
N）ようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明に係るノイズ軽減装置においては、複合映像信号
の映像期間中における複合映像信号中の映像の鮮鋭度に
最も寄与する周波数帯域成分に応じて複合映像信号から
高域ノイズ成分を減じる量を調整するので、画面上の鮮
鋭度を落とすことなく、視覚上のS/N比を向上擦ること
ができるノイズ低減装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例であるノイズ軽減装置の構
成を示すブロック図である。 第２図は、第１図のノイズ軽減装置の各部の信号波形を
示す図である。 第３図は、波形整形回路の構成を示すブロック図および
その各部の信号波形を示す図である。 第４図は、この発明の他の実施例であるノイズ軽減装置
の構成を示すブロック図である。 第５図は、従来のノイズ軽減装置の構成を示すブロック
図である。 第６図は、第５図のノイズ軽減装置の各部の信号波形を
示す図である。 第７図は、映像信号帯域とHPF特性の例を示す図であ
る。 図において、２は高域通過フィルタ（HPF）、４はリミ
ッタ、７は減算回路、9,10は遅延回路、11は可変利得増
幅器、12は帯域通過フィルタ（BPF）、14は増幅器、15
は波形整形回路、17は同期分離回路（SYNC SEP）、19は
ANDゲート、20は積分回路、25はスライサ、27は非反転
増幅器、28は反転増幅器、29は加算回路、31はコンパレ
ータ、32はスイッチである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高域ノイズ成分を含む複合映像信号から高
   域通過フィルタにより前記高域ノイズ成分を分離し、前
   記複合映像信号から前記分離された前記高域ノイズ成分
   を減じることにより、前記複合映像信号の前記高域ノイ
   ズ成分を軽減するノイズ軽減装置において、 前記複合映像信号中の映像の鮮鋭度に最も寄与する周波
   数帯域成分を抽出する周波数帯域通過手段と、 前記周波数帯域通過手段を通過した信号のうち所定振幅
   以上の信号を矩形波状に整形する波形整形手段と、 前記波形整形手段から出力される矩形波出力を映像期間
   中だけ時間積分する積分手段と、 前記積分手段の出力レベルに応じて前記複合映像信号か
   ら分離された高域ノイズ成分の増幅度を可変する可変利
   得増幅手段とを備えたことを特徴とするノイズ軽減装
   置。
2. 【請求項２】前記周波数帯域通過手段は、 前記複合映像信号のうちの1MHz〜2MHz成分を通過させる
   帯域通過フィルタを含む特許請求の範囲第１項記載のノ
   イズ軽減装置。