JPH07250263A

JPH07250263A - 雑音除去装置

Info

Publication number: JPH07250263A
Application number: JP3974294A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Suzuki; 秀和鈴木; Tadashi Kubota; 正久保田; Kazuo Furuyasu; 和男古保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】映像信号の動き量を検出し、雑音の帰還量を
動き量で制御することで、動画像に対する劣化を抑えな
がら、静止画像、動画像の双方の雑音を効果的に除去す
る雑音除去装置を提供することを目的とする。【構成】適応制御手段２１において、映像信号のフレ
ーム差分信号と、直交逆変換により抽出された雑音から
動き量を検出し、その動き量に応じて、直交変換後のデ
ータに対して非線形処理を行う非線形処理手段１５＿１
〜１５＿ｋでのいき値、及び直交逆変換後のデータを減
衰させる減衰手段１８の帰還係数のうち少なくとも一方
を制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号に含まれる雑
音を効果的に除去する雑音除去装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】昨今の半導体メモリの進展に伴ってフレ
ームメモリが安価で使えることもあり、映像信号の３次
元処理が盛んに行われるようになってきている。家庭用
ＶＴＲやＴＶ受像機に用いられる雑音除去装置に関して
も、フレームメモリを用いたものが数多く考案されてい
る。その中で映像信号と不規則雑音の３次元的な統計的
性質の違いを利用した雑音除去装置として、直交変換の
一方式であるアダマール変換（ＨａｄａｍａｒｄＴｒ
ａｎｓｆｏｒｍ）を用いたフレーム巡回型の雑音除去装
置が提案されている（テレビジョン学会誌、Ｖｏｌ.３
７、Ｎｏ.１２、１９８３、ｐｐ５６−６２）。

【０００３】雑音を含まない映像信号は水平、垂直、時
間軸のいずれの方向に関しても相関が大きく、一方不規
則雑音は水平、垂直、時間軸にいずれの方向に関しても
相関が小さいという性質がある。アダマール変換を用い
た雑音除去装置は、このような映像信号と不規則雑音の
３次元相関の相違を、より有効に用いて雑音を除去しよ
うとする手法である。アダマール変換を用いたフレーム
巡回型の雑音除去装置は、Ｓ／Ｎ比の改善量が同じとい
う条件下で、アダマール変換を用いない単なるフレーム
巡回型の雑音除去装置よりは、動画部分の画質劣化が少
ないという利点がある。

【０００４】ここで、従来のアダマール変換を用いたフ
レーム巡回型の雑音除去装置について説明する。図２５
に従来のアダマール変換を用いた雑音除去装置のブロッ
ク図を示す。図２５において、１は第一の減算器で、入
力映像信号と入力映像信号から雑音除去した出力信号を
１ないし数フレーム遅延させた信号との減算を行い、フ
レーム差分信号を得る。２はフレームメモリで雑音が除
去された出力信号を１ないし数フレーム遅延させる。３
は直列・並列変換器で時間的に直列なデータ列を、アダ
マール変換の次数に合うように、時間的に並列なデータ
列に変換するものである。４はアダマール変換器で並列
なデータ列に対してアダマール変換を施すものである。
５＿１〜５＿ｋは非線形処理部でアダマール変換器４で
アダマール変換されたデータに対して非線形処理を施し
て雑音成分を抽出するものである。６はアダマール逆変
換器で非線形処理を施されたデータに対して、アダマー
ル変換器４での変換操作とは逆の操作、すなわちアダマ
ール逆変換を施すものである。７は並列・直列変換器で
アダマール逆変換された並列なデータ列を直列なデータ
列に変換するものである。８は第二の減算器で入力映像
信号から並列・直列変換器７の出力を減算し、雑音が除
去された出力信号を得るものである。

【０００５】以上のように構成された雑音除去装置の動
作を以下に説明する。まず第一の減算器１で、フレーム
メモリ２によってＮ（Ｎ＝１，２，・・・）フレーム遅
延させた雑音除去された出力信号と入力信号との差分を
とる。不規則雑音及び映像信号中の動き成分は時間軸方
向に相関が小さいので雑音及び信号の振幅に応じてフレ
ーム差分信号として取り出される。直列・並列変換器３
は、第一の減算器１が出力する時間的に直列なフレーム
差分データを水平方向ｍサンプル点、垂直方向ｎライン
（ｍ、ｎは自然数）の時間的に並列なデータに変換す
る。直列・並列変換器３は（ｎ−１）個のラインメモリ
と（ｍ−１）×ｎ個のラッチで構成される。今、例とし
てｍ＝４サンプル、ｎ＝２ラインとして説明する。直列
・並列変換器３で生成される時間的に並列なブロックを
行列の形で（数１）に示す。

【０００６】

【数１】

【０００７】ここで、ｘ₀₀〜ｘ₁₃で構成されるブロック
データについて説明する。ｘ₀₀を基準にすると、ｘ₀₁、
ｘ₀₂、ｘ₀₃は画面上で右へそれぞれ１サンプル、２サン
プル、３サンプル右へ位置するデータであり、ｘ₁₀を基
準にすると、ｘ₁₁、ｘ₁₂、ｘ ₁₃は画面上で右へそれぞれ
１サンプル、２サンプル、３サンプル右へ位置するデー
タである。また、ｘ₁₀〜ｘ₁₃はｘ₀₀〜ｘ₀₃に対して画面
上で１ライン下へ位置するデータである。

【０００８】アダマール変換器４では、水平方向４サン
プル点、垂直方向２ラインの時間的に並列なブロックデ
ータに対して（数２）で示されるアダマール変換操作を
行い、４×２＝８個の周波数成分に展開する。ただし、
ｙ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）はアダマール変換後の
データである。

【０００９】

【数２】

【００１０】ここで、不規則雑音は相関が小さいので、
（数２）のｙ_ijの各周波数成分に均等に分布している。
非線形処理部５＿１〜５＿ｋでは、アダマール変換で各
周波数成分に均等に分布した雑音を抽出する。非線形処
理部５の入出力関係を図２６に示す。図２６において、
横軸は入力で縦軸は出力である。図２６からも明らかな
ように、絶対値がＡ以上のｙ_ijが入力された場合、出力
はゼロとなる。

【００１１】その後、非線形処理部５＿１〜５＿ｋで抽
出された雑音成分を、アダマール逆変換器６において
（数３）で示される演算を行い、データを再び実空間領
域成分に戻す。

【００１２】

【数３】

【００１３】さらに、実空間領域に戻された雑音成分
ｘ’_ijを、並列・直列変換器７で時間的に直列なデータ
に変換した後、第二の減算器８で雑音を含んだ入力信号
から減算することで、従来のアダマール変換を用いた雑
音除去装置は、雑音除去作用を実現している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図２６に示す通り、Ａ
の値は固定されており、映像信号の動き成分がＡ以下の
値のときには、非線形処理部は動き成分を抽出して入力
映像信号に帰還するので、動画部分に残像や尾引きとい
った画質劣化を引き起こしてしまうという問題点があっ
た。また、雑音の振幅が大きい場合には、非線形処理部
の抽出する雑音がもとの雑音に比べて小さくなり、雑音
除去効果が小さくなってしまう。一方、雑音の振幅が小
さい場合には、非線形処理部は信号の動き成分を抽出
し、残像や尾引きといった現象が、雑音が少ない分余計
に目立ってしまうという問題点があった。

【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、映像信号の動き量に応じて適応的に帰還量を調整す
ることで、動画部分に残像や尾引き等の画質劣化を生じ
ない雑音除去装置を提供することを目的とする。また、
雑音の振幅に応じて適応的に帰還量を調整することで、
雑音の大きさに応じた雑音除去を行う雑音除去装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の雑音除去装置は、第一の遅延手段と、第一
の減算手段と、直交変換手段と、非線形処理手段と、直
交逆変換手段と、第二の遅延手段と、減衰手段と、適応
制御手段と、第二の減算手段とを具備し、前記第一の遅
延手段は入力映像信号に応動した信号を遅延し、前記第
一の減算手段は前記入力映像信号から前記第一の遅延手
段の出力を減算し、前記直交変換手段は前記第一の減算
手段の出力と前記第二の遅延手段の出力とを直交変換
し、前記非線形処理手段は前記直交変換手段の出力に対
して非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は前記非線
形処理手段の出力を直交逆変換し、前記第二の遅延手段
は前記直交逆変換の出力を遅延し、前記減衰手段は前記
直交逆変換手段の出力を減衰し、前記適応制御手段は前
記第一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の出力と
に基づいて、前記非線形処理手段におけるいき値と前記
減衰手段における減衰量との少なくとも一方を適応制御
し、前記第二の減算手段は前記入力映像信号から前記減
衰手段の出力を減算し、前記第二の減算手段の出力は前
記第一の遅延手段に供給され、前記第二の減算手段の出
力を雑音除去信号として取り出すことを特徴とする。

【００１７】また、同目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、第一の遅延手段と、第一の減算手段
と、直交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手
段と、第二の遅延手段と、減衰手段と、適応制御手段
と、第二の減算手段とを具備し、前記第一の遅延手段は
入力映像信号に応動した信号を遅延し、前記第一の減算
手段は前記入力映像信号から前記第一の遅延手段の出力
を減算し、前記直交変換手段は前記第一の減算手段の出
力と前記第二の遅延手段の一方の出力とを直交変換し、
前記非線形処理手段は前記直交変換手段の出力に対して
非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は前記非線形処
理手段の出力を直交逆変換し、前記第二の遅延手段は前
記直交逆変換手段の出力と遅延し、前記減衰手段は前記
直交逆変換手段の出力を減衰し、前記適応制御手段は前
記直交変換手段の出力に基づいて、前記非線形処理手段
におけるいき値と前記減衰手段における減衰量の少なく
とも一方を適応制御し、前記第二の減算手段は前記入力
映像信号から前記減衰手段の出力を減算し、前記第二の
減算手段の出力は前記第一の遅延手段に供給され、前記
第二の減算手段の出力を雑音除去信号として取り出すこ
とを特徴とする。

【００１８】また、同目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、第一の遅延手段と、第一の減算手段
と、直交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手
段と、第二の遅延手段と、減衰手段と、雑音振幅検出手
段と、適応制御手段と、第二の減算手段とを具備し、前
記第一の遅延手段は入力映像信号に応動した信号を遅延
し、前記第一の減算手段は前記入力映像信号から前記第
一の遅延手段の出力を減算し、前記直交変換手段は前記
第一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の出力とを
直交変換し、前記非線形処理手段は前記直交変換手段の
出力に対して非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は
前記非線形処理手段の出力を直交逆変換し、前記減衰手
段は前記直交逆変換手段の出力を減衰し、前記雑音振幅
検出手段は前記第一の減算手段の出力と前記直交逆変換
手段の出力とから雑音の振幅を検出し、前記適応制御手
段は前記第一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の
出力と前記雑音振幅検出手段の出力とに基づいて、前記
非線形処理手段におけるいき値と前記減衰手段における
減衰量の少なくとも一方を適応制御し、前記第二の減算
手段は前記入力映像信号から前記減衰手段の出力を減算
し、前記第二の減算手段の出力は前記第一の遅延手段に
供給され、前記第二の減算手段の出力を雑音除去信号と
して取り出すことを特徴とする。

【００１９】また同目的を達成するために、本発明の雑
音除去装置は、第一の遅延手段と、第一の減算手段と、
直交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手段
と、第二の遅延手段と、減衰手段と、雑音振幅検出手段
と、適応制御手段と、第二の減算手段とを具備し、前記
第一の遅延手段は入力映像信号に応動した信号を遅延
し、前記第一の減算手段は前記入力映像信号から前記第
一の遅延手段の出力を減算し、前記直交変換手段は前記
第一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の出力とを
直交変換し、前記非線形処理手段は前記直交変換手段の
出力に対して非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は
前記非線形処理手段の出力を直交逆変換し、前記第二の
遅延手段は前記直交逆変換手段の出力を遅延し、前記減
衰手段は前記直交逆変換手段の出力を減衰し、前記雑音
振幅検出手段は前記第一の減算手段の出力と前記第二の
遅延手段の出力とから雑音の振幅を検出し、前記適応制
御手段は前記直交変換手段の出力と前記雑音振幅検出手
段の出力とに基づいて、前記非線形処理手段におけるい
き値と前記減衰手段における減衰量の少なくとも一方を
適応制御し、前記第二の減算手段は前記入力映像信号か
ら前記減衰手段の出力を減算し、前記第二の減算手段の
出力は前記第一の遅延手段に供給され、前記第二の減算
手段の出力を雑音除去信号として取り出すことを特徴と
する。

【００２０】

【作用】本発明は上記構成によって、非線形処理手段の
非線形処理のいき値及び減衰手段の減衰量の少なくとも
一方を適応制御手段で制御することにより、動領域画像
の画質劣化を抑えて、動領域、静止領域の双方における
雑音を、効率良く除去するように作用する。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の雑音除
去装置の実施例について詳細に述べる。

【００２２】図１は本発明の雑音除去装置の第１の実施
例のブロック図を示すものである。図１において、１０
は入力端子で、雑音を含んだ映像信号が加えられる。１
１は第一の遅延手段で、後述する第二の減算手段１９に
接続され、第二の減算手段１９が出力する、入力映像信
号から雑音成分を除いた出力信号をＮフレーム（Ｎ＝
１，２，・・・）遅延させるものである。１２は第一の
減算手段で、入力端子１０と第一の遅延手段１１に接続
され、入力映像信号と第一の遅延手段１１が出力するＮ
フレーム分遅延された信号との差分信号を得るためのも
のである。

【００２３】１３は直列・並列変換手段で、第一の減算
手段１２と後述する並列・直列変換手段１７に接続さ
れ、時間的に直列なデータ列を、直交変換する前段階に
時間的に並列なデータ列に変換し、後述する直交変換す
るための画素ブロックのデータを生成するものである。
ここで、画素ブロックのサイズを水平方向にｍサンプ
ル、垂直方向にｎライン（ｍ、ｎは自然数）とする。本
実施例では例としてｍ＝４（サンプル）、ｎ＝２（ライ
ン）とする。ここで直列・並列変換手段１３の構成例に
ついて説明する。図２は直列・並列変換手段１３の構成
図であり、直列・並列変換手段１３は（ｎ−１）個のラ
イン遅延手段１０７と（ｍ−１）×ｎ個の１サンプル遅
延手段１０１〜１０６から構成される。

【００２４】図１において、１４は直交変換手段で、直
列・並列変換手段１３に接続され、直列・並列変換手段
１３で生成された画素ブロックのデータに対して、直交
変換を施して周波数成分に展開するものである。本実施
例では直交変換手段１４での直交変換をアダマール変換
とする。アダマール変換は回路構成が簡単で、変換、逆
変換で回路を共通に用いることができるという利点があ
る。１５＿１〜１５＿ｋはｋ個（ｋ＝ｍ×ｎ）の非線形
処理手段で、直交変換手段１４に接続され、直交変換さ
れた後のデータに対して非線形処理を施して雑音成分を
抽出するものである。１６は直交逆変換手段で、非線形
処理手段１５＿１〜１５＿ｋに接続され、雑音成分とし
て抽出されたデータを直交逆変換して実空間成分に戻す
ものである。

【００２５】１７は並列・直列変換手段で、直交逆変換
手段１６に接続され、直交逆変換された水平方向にｍサ
ンプル、垂直方向にｎラインの時間的に並列なデータ
（画素ブロックのデータ）を、異なるブロック間で重な
りあうサンプル点同士でその平均値をとる（積分操作）
ことで、時間的に直列なデータに変換する。ここで、並
列・直列変換手段１７の構成例について説明する。図３
は並列・直列変換手段１７の構成図で、並列・直列変換
手段１７は（ｎ−１）個のライン遅延手段２０７と（ｍ
−１）×ｎ個の１サンプル遅延手段２０１〜２０６と
（ｍ×ｎ−１）個の加算手段２０８〜２１４と１／（ｍ
×ｎ）の利得を有する平均手段２１５からなる。

【００２６】図１において、１８は減衰手段で、並列・
直列変換手段１７に接続され、並列・直列変換手段１７
で積分されたデータの利得を下げるものである。１９は
第二の減算手段で、入力端子１０、減衰手段１８及び第
一の遅延手段１１に接続され、入力映像信号から、減衰
手段１８の出力データ、すなわち雑音成分を減算し、入
力映像信号から雑音成分を除去するものである。２０は
第二の遅延手段で、並列・直列変換手段１７と直列・並
列変換手段１３に接続され、並列・直列変換手段１７の
出力の一部を遅延させて、画素ブロックを生成する際の
直列・並列変換手段１３への入力のタイミングを調整す
るものである。２１は適応制御手段で、直列・並列変換
手段１３、非線形処理手段１５＿１〜１５＿ｋ、減衰手
段１８に接続される。ここで、適応制御手段２１の構成
例について説明する。

【００２７】図４は適応制御手段２１の構成図で、図４
において３０１は絶対値算出手段で、直列・並列変換手
段１３に接続され、直列・並列変換されたｋ個（ｋ＝ｍ
×ｎ）の画素ブロックのデータの絶対値を算出するもの
である。３０２はｋ個の絶対値の平均値算出手段で、絶
対値算出手段３０１に接続され、絶対値算出手段３０１
で算出された画素ブロックのｋ個のデータの絶対値の平
均値を算出するものである。３０３は第一の制御手段
で、平均値算出手段３０２、非線形処理手段１５＿１〜
１５＿ｋに接続され、平均値算出手段３０２が出力する
絶対値平均値をもとに、非線形処理手段１５＿１〜１５
＿ｋの非線形処理のいき値を制御するものである。３０
４は第二の制御手段で平均値算出手段３０２と減衰手段
１８に接続され、平均値算出手段３０２が出力する絶対
値平均値をもとに、減衰手段１８での帰還係数ａを制御
するものである。

【００２８】２２は制御切替信号線で、適応制御手段２
１の第一の制御手段３０３及び第二の制御手段３０４に
接続され、２種類以上の多重信号が入力映像信号として
加えられた場合、第一の制御手段３０３及び第二の制御
手段３０４における適応制御のパラメータを、多重信号
の信号の種類によって切り替えるためのものである。多
重信号の方式としては、例えば日本のＨＤＴＶ（Ｈｉｇ
ｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の
ＭＵＳＥ方式や、欧州のＭＡＣ方式におけるＴＣＩ（Ｔ
ｉｍｅ−ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＩｎｔｅｇｒａｔｉｏ
ｎ）方式がある。ＴＣＩ方式とは１ライン中の輝度
（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号を時間圧縮して、時間領域多
重する方式のことである。２３は出力端子で第二の減算
手段１９に接続され、雑音が除去された映像信号を出力
する。

【００２９】以上のように構成された第一の実施例の雑
音除去装置について以下その動作を説明する。入力端子
１０からは、雑音を含んだ映像信号が入力される。第一
の減算手段１２では、第一の遅延手段１１が出力するＮ
フレーム（Ｎ＝１，２，・・・）遅延された信号と入力
映像信号との差分をとり、フレーム差分データを出力す
る。第一の減算手段１２では、フレーム間で相関の小さ
い不規則な雑音及び映像信号の動き成分が検出される。
雑音を含まない静止領域では、第一の減算手段１２の出
力は０である。

【００３０】第一の減算手段１２で検出された雑音成分
及び動き成分の時間的に直列なデータ、及び後述する並
列・直列変換手段１７で抽出された雑音成分は、直列・
並列変換手段１３で、（ｎ−１）個のラインメモリと
（ｍ−１）×ｎ個のラッチにより、水平方向にｍサンプ
ル、垂直方向にｎラインの時間的に並列なデータに変換
される。今、例としてｍ＝４（サンプル）、ｎ＝２（ラ
イン）として説明する。直列・並列変換手段１３で生成
される時間的に並列なブロックを行列の形で（数４）に
示す。

【００３１】

【数４】

【００３２】ここで図５を用いて、ｘ₀₀〜ｘ₀₃、ｘ₁₀〜
ｘ₁₃で構成される画素ブロックについて説明する。図５
は４×２の画素ブロックの構成図である。画素ブロック
のデータの上半分ｘ₀₀〜ｘ₀₃は、１ライン前の画素ブロ
ックで直交逆変換手段１６でアダマール逆変換されて並
列・直列変換手段１７で抽出された雑音成分ｘ''₁₀のサ
ンプルタイミングの古いものから新しいものへ右方向に
４サンプル点分並べたものである。並列・直列変換手段
で得られる雑音成分ｘ''₁₀に関しては後ほど詳しく述べ
る。

【００３３】一方、画素ブロックのデータの下半分は、
ｘ₁₀〜ｘ₁₃は第一の減算手段１２で得られたフレーム差
分信号である。ｘ10を基準にすると、ｘ₁₁、ｘ₁₂、ｘ₁₃
は画面上で右へそれぞれ１サンプル、２サンプル、３サ
ンプル右へ位置するデータである。このように、画素ブ
ロックの上半分を１ライン前のブロックで直交逆変換さ
れて雑音として抽出されたデータとし、下半分をフレー
ム差分データとすることで画素ブロックの上半分は一度
雑音成分として抽出されているデータなので信号の動き
成分の混入が少なく、入力映像信号に雑音成分を減算す
る時の画質劣化が小さくなる。

【００３４】直列・並列変換された４×２の画素ブロッ
クのデータｘ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）は直交変換
手段１４でアダマール変換される。アダマール変換後の
データをｙ_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）として、変換
式を（数５）に示す。

【００３５】

【数５】

【００３６】ｘ_ijにアダマール変換を施すことで、水平
方向及び垂直方向の相関が小さい不規則な雑音成分は、
例えば周波数特性の平坦な白色雑音であるから、（数
５）のｙ₀₀〜ｙ₁₃のそれぞれにアダマール変換前の１／
８のレベルでほぼ均等に分配される。一方、映像信号の
動き成分は周波数特性を持っており、これをアダマール
変換すると、（数５）のｙ₀₀〜ｙ₁₃の８成分のうちのあ
る特定の成分に集中する。

【００３７】次に、適応制御手段２１、非線形処理手段
１５＿１〜１５＿ｋにおける動作を図４を用いて述べ
る。前述したように、適応制御手段２１は絶対値算出手
段３０１と平均値算出手段３０２と第一の制御手段３０
３と第二の制御手段３０４から構成される。まず、絶対
値算出手段３０１では、時間的に並列化された４×２の
画素ブロックのデータの絶対値を算出する。次に、算出
された絶対値について、平均値算出手段３０２で、その
平均値を算出して、この平均値を画面上の画素ブロック
部分の動き量とみなす。次に、第一の制御手段３０３は
平均値算出手段３０２の出力に基づいて、非線形処理手
段１５＿１〜１５＿ｋにおける、ｙ₀₀〜ｙ ₁₃の８成分か
らなる画素ブロックのデータに対する非線形処理のいき
値を生成する。非線形処理手段１５＿１〜１５＿ｋの入
出力特性の例を示す。図６は非線形処理手段１５＿１〜
１５＿ｋの入出力特性図で、入力がいき値以下の場合は
線形特性で、入力がいき値以上の場合は出力をいき値に
設定するという、いわゆるいき値をリミタ値とするリミ
タ操作を行う。ここで、平均値算出手段３０２の出力が
大きいものは、フレーム差分データを映像信号の動き成
分とみなして、非線形処理手段１５＿１〜１５＿ｋでの
いき値を小さくすることで、動き成分の信号の帰還量を
小さくして動画像の画質劣化を抑える。一方、平均値算
出手段３０２の出力が小さいものは、フレーム差分デー
タを雑音成分とみなして非線形処理手段１５＿１〜１５
＿ｋでのいき値を大きくして、即ち雑音の帰還量を大き
くして、雑音除去効果を大きくする。

【００３８】ここで、第一の制御手段３０３における入
出力関係の一例を図７に示す。図７は、平均値算出手段
３０２の出力値即ち８画素絶対値平均値と非線形処理手
段１５＿１〜１５＿ｋでのいき値との関係を示した図で
ある。ここで、映像信号が例えばＴＣＩ方式の場合、図
７に示すように、制御切替信号２２でＹ信号領域とＣ信
号領域で、平均値算出手段３０２と非線形処理手段１５
＿１〜１５＿ｋのいき値との関係を異なるものとするこ
ともできる。

【００３９】非線形処理手段１５＿１〜１５＿ｋにおい
て非線形処理された出力を、入力ｙijに対応させてｙ’
_ijとする。直交逆変換手段１６ではｙ’_ijに対して（数
７）に示す４×２次のアダマール逆変換を施す。ここで
ｘ’ijは直交逆変換手段１６の出力である。

【００４０】

【数６】

【００４１】（数６）からも分かるように、係数１／８
の有無を除けばアダマール逆変換式はアダマール変換式
と同一である。

【００４２】次に、直交逆変換手段１６でアダマール逆
変換されたデータは図３に示す並列・直列変換手段１７
で４×２個の時間的に並列な画素ブロックのデータｘ’
_ij（０≦ｉ≦１，０≦ｊ≦３）を時間的に直列な８個の
データに変換し、更に水平方向に、異なる画素ブロック
が重なりあうサンプル点では、ブロック同士でその平均
をとってｘ''₀₀とｘ''₁₀を得る。異なるブロック同士で
重なりあうデータの平均操作を図８に示すが、この図で
は画素ブロックの上半分にあるｘ''₀₀を例にとって示し
ている。

【００４３】ここで、各サンプルタイミングにおいて重
なり合うブロック同士で水平方向に平均して得られた４
個のｘ''₁₀を遅延手段２０で遅延させて、次のラインの
画素ブロックの上半分のデータｘ₀₀〜ｘ₁₃として用い
る。即ち、あるサンプルタイミングで得られたｘ''₁₀を
１ライン下の画素ブロックのｘ₀₀とし、次のサンプルタ
イミングで得られたｘ''₁₀を１ライン下の画素ブロック
のｘ₀₁とし、その次のサンプルタイミングで得られた
ｘ''₁₀を１ライン下の画素ブロックのｘ₀₂とし、またそ
の次のタイミングで得られたｘ''₁₀を１ライン下の画素
ブロックのｘ₀₃とする。こうして得られたｘ₀₀〜ｘ₀₃と
次のラインのフレーム差分信号ｘ₁₀〜ｘ₁₃とで、１ライ
ン下の画素ブロックを生成する。この様子を図９に示
す。図９で画素ブロックの上半分は一度雑音として抽出
されたものなので、信号の動き成分の混入している割合
が小さく、画素ブロックの上半分をもフレーム差分デー
タから生成した場合に比べて、入力映像信号から雑音成
分を減算したときの動画像の画質劣化の度合は小さくな
る。

【００４４】次いで、並列・直列変換されたデータのう
ちｘ''₀₀に対して、減衰手段１８において、適応制御手
段２１が生成する帰還係数を乗じる。適応制御手段２１
と減衰手段１８の動作を図４を用いて説明する。絶対値
算出手段３０１及び平均値算出手段３０２の動作は先程
述べたものと全く共通である。第二の制御手段３０４
は、平均値算出手段３０２の出力に応じて減衰手段１８
で利得、即ち帰還係数ａ（０≦ａ＜１）を制御する。こ
こで、平均値算出手段３０２の出力、フレーム差分デー
タを映像信号の動き成分とみなして減衰手段１８での帰
還係数ａを小さくして動画像の画質劣化を抑える。一
方、平均値算出手段３０２の出力が小さいものは、雑音
成分とみなして減衰手段１８で帰還係数ａを大きくし
て、雑音除去効果を大きくする。

【００４５】第二の制御手段３０４における入出力関係
の一例を図１０に示す。図１０は第二の制御手段３０４
の入出力特性図で、平均値算出手段３０２の出力値と減
衰手段１８での帰還係数との関係を一例を示した図であ
る。ここで、図４に示すように、映像信号がＴＣＩ方式
の場合、制御切替信号２２でＹ信号領域とＣ信号領域
で、８画素絶対値平均値と減衰手段の帰還係数いき値の
関係を異なるものとすることもできる。

【００４６】最後に、第二の減算手段１９で、減衰手段
において雑音として抽出されたデータを入力映像信号か
ら減算することで、出力端子２３に動画像の劣化の少な
い、雑音除去された映像信号を得ることができる。

【００４７】以上のように本実施例によれば、映像信号
が加えられる入力端子１０と、第二の減算手段の出力を
Ｎフレーム（Ｎ＝１，２・・・）遅延させる第一の遅延
手段１１と、入力映像信号と第一の遅延手段１１からの
出力信号の差分をとる第一の減算手段１２と、第一の減
算手段１２の出力である時間的に直列なフレーム差分信
号と並列・直列変換手段１７の出力とを時間的に並列な
画素ブロックのデータに変換する直列・並列変換手段１
３と、直交変換を行う直交変換手段１４と、直交変換さ
れたデータに対して非線形処理を施す非線形処理手段１
５＿１〜１５＿ｋと、非線形処理されたデータに対して
直交逆変換を施す直交逆変換手段１６と、直交逆変換さ
れたデータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデ
ータを時間的に直列なデータに変換した後、複数のブロ
ック間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換
手段１７と、時間的に直列化されたデータに対して帰還
係数を乗じる減衰手段１８と、入力映像信号から、抽出
された雑音成分を差し引く第二の減算手段１９と、並列
・直列変換手段１７の一方の出力を遅延させて直列・並
列変換手段１３での画素ブロック生成の際のタイミング
を調整する第二の遅延手段２０と、非線形処理手段１５
＿１〜１５＿ｋのいき値及び減衰手段１８での帰還係数
をフレーム差分信号に応じて制御する適応制御手段２１
とを有して構成することにより、動画像の画質劣化が少
ない状態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分
を効果的に除去できる。

【００４８】なお、第一の制御手段３０３における入出
力関係、第二の制御手段３０４における入出力関係は、
図７及び図１０に示すものに限定されるものではない。

【００４９】次に、本発明の第２の実施例について述べ
る。図１１は本発明の雑音除去装置の第２の実施例のブ
ロック図を示すものである。

【００５０】まず、本第２の実施例の構成について、図
１に示した第１の実施例と比較して述べる。図１１にお
いて、３０は入力端子で、図１の１０と同一のものであ
る。３１は第一の遅延手段で、図１の１１と同一のもの
である。３２は第一の減算手段で、図１の１２と同一の
ものである。３３は直列・並列変換手段で図１の１３と
同一のものである。３４は直交変換手段で図１の１４と
同一のものである。３５＿１〜３５＿ｋは非線形処理手
段で図１の１５＿１〜１５＿ｋと同一のものである。３
６は直交逆変換手段で、図１の１６と同一のものであ
る。３７は並列・直列変換手段で、図１の１７と同一の
ものである。３８は減衰手段で、図１の１８と同一のも
のである。３９は第二の減算手段で、図１の１９と同一
のものである。４０は第二の遅延手段で図１の２０と同
一のものである。４３は出力端子で図１の２３と同一の
ものである。以上の構成は図１の第１の実施例と全く同
一である。

【００５１】４１は適応制御手段であり、直交変換手段
３４のｋ個（ｋ＝ｍ×ｎ）の出力に接続され、非線形処
理手段３５＿１〜３５＿ｋでのいき値及び減衰手段３８
での帰還係数（減衰量）の制御を行う。適応制御手段４
１の構成を図１２を用いて説明する。

【００５２】図１２は適応制御手段４１の構成図であ
り、４０１は分散値算出手段で、直交変換手段３４に接
続され、直交変換手段３４でアダマール変換されたデー
タの分散値を算出する。４０２は第一の制御手段で分散
値算出手段４０１と非線形処理手段３５＿１〜３５＿ｋ
に接続され、分散値算出手段４０１で算出された分散値
に基づいて、非線形処理手段３５＿１〜３５＿ｋでのい
き値を制御する。４０３は第二の制御手段で、分散値算
出手段４０１と減衰手段３８に接続され、分散値算出手
段４０１で算出された分散値に基づいて、減衰手段３８
での帰還係数を制御する。４２は制御切替信号線で、適
応制御手段４１の第一の制御手段４０３及び第二の制御
手段４０４に接続され、図１における第１の実施例の制
御切替信号線と同一のものである。

【００５３】以上のように構成された本実施例の雑音除
去装置について、以下その動作を第１の実施例と比較し
ながら述べる。雑音を含んだ入力映像信号を入力端子３
０に加え、第一の減算手段３２で、入力映像信号と第一
の遅延手段３１の出力信号との差分をとり、第一の減算
手段３２の出力と第二の遅延手段４０の出力とから、直
列・並列変換手段３３で時間的に並列なｍ×ｎ個のデー
タからなる画素ブロックを生成し、直交変換手段３４で
ｍ×ｎ次のアダマール変換を行うところまでの動作は、
第１の実施例と同一である。

【００５４】第１の実施例では適応制御手段２１の入力
は直列・並列変換手段１３の出力に接続されていたが、
本第２の実施例では、適応変換手段４１の入力は直交変
換手段３４の出力に接続されているのが特徴である。適
応制御手段４１の動作を図１２を用いて以下に説明す
る。

【００５５】分散値算出手段４０１にて、直交変換手段
３４でアダマール変換されたデータから、（数７）に示
す式で分散値を算出する。

【００５６】

【数７】

【００５７】入力信号が映像信号の動き成分の場合には
水平垂直方向の２次元相関が大きいので、アダマール変
換後のデータはｋ個の成分のうちのある特定の成分に集
中する。このとき、ｋ個のデータ同士を比較すると値の
バラツキ度合いが大きいので分散値は大きくなる。一
方、入力信号が不規則な雑音成分の場合には、アダマー
ル変換後のデータはｋ個の成分にほぼ均等に分配され
る。このとき、ｋ個のデータ同士の値のバラツキ度合い
は小さいので分散値は小さくなる。

【００５８】従って、分散値が大きい場合には、第一の
減算手段３２の出力即ちフレーム差分信号と並列・直列
変換手段３７の出力とを映像信号の動き成分と見なし
て、第一の制御手段４０２で非線形処理手段３５＿１〜
３５＿ｋでのいき値を小さくすることで、動き成分の帰
還量を小さくするよう制御して、動画像の画質劣化が起
こらないようにする。更に、分散値が大きい場合には第
二の制御手段４０３で減衰手段３８での帰還係数を小さ
くするように制御して、動画像の画質劣化が起こらない
ようにする。

【００５９】一方、分散値が小さい場合には、フレーム
差分信号と並列・直列変換手段３７の出力を雑音と見な
して、第一の制御手段４０２で非線形処理手段３５＿１
〜３５＿ｋでのいき値を大きくすることで、雑音の帰還
量を大きくするように制御して、雑音成分を有効に除去
するようにする。更に、分散値が小さい場合には第二の
制御手段４０３で減衰手段３８での帰還係数を大きくす
るように制御することで、雑音成分を有効に除去するよ
うにする。

【００６０】第２の実施例でも、第１の実施例と同様
に、例えばＴＣＩ方式の場合に、制御切替信号４２を用
いて、輝度（Ｙ）信号領域と色（Ｃ）信号領域で、分散
値と非線形処理手段３５＿１〜３５＿ｋのいき値との関
係を２種類の特性の間で変えてもよいし、分散値と減衰
手段３８での帰還係数との関係を２種類の特性の間で変
えてもよい。

【００６１】図１３に第一の制御手段４０２の入出力特
性、即ち分散値算出手段４０１で算出された分散値と非
線形処理手段３５＿１〜３５＿ｋのいき値との関係の一
例を示す。また、図１４に第二の制御手段の入出力特
性、即ち分散値算出手段４０１で算出された分散値と減
衰手段３８の帰還係数との関係の一例を示す。

【００６２】直交変換手段３６、並列・直列変換手段３
７の動作、および第二の遅延手段４０の動作は第１の実
施例と同一である。また、減衰手段３８の帰還係数の制
御は前述した通りである。また、第二の減算手段３９の
動作も第１の実施例と同一である。

【００６３】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子３０と、第二の減算手段の出
力をＮフレーム（Ｎ＝１，２・・・）遅延させる第一の
遅延手段３１と、入力映像信号と第一の遅延手段３１か
らの出力信号の差分をとる第一の減算手段３２と、第一
の減算手段３２の出力である時間的に直列なフレーム差
分信号と並列・直列変換手段３７の出力とを時間的に並
列な画素ブロックのデータに変換する直列・並列変換手
段３３と、直交変換を行う直交変換手段３４と、直交変
換されたデータに対して非線形処理を施す非線形処理手
段３５＿１〜３５＿ｋと、非線形処理されたデータに対
して直交逆変換を施す直交逆変換手段３６と、直交逆変
換されたデータに対して、時間的に並列なブロックデー
タを時間的に直列なデータに変換したあと複数のブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段３７と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段３８と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段３９と、並列・
直列変換手段３７の一方の出力を遅延させて直列・並列
変換手段３３での画素ブロック生成の際のタイミングを
調整する第二の遅延手段４０と、非線形処理手段３５＿
１〜３５＿ｋのいき値及び減衰手段３８での帰還係数を
直交変換後のデータに応じて制御する適応制御手段４１
とを有して構成することにより、動領域画像の劣化が少
ない状態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分
を効果的に除去できる。

【００６４】なお、第一の制御手段４０３における入出
力関係、第二の制御手段４０４における入出力関係は、
図１３及び図１４に示すものに限定されるものではな
い。

【００６５】次に、本発明の第３の実施例について述べ
る。図１５は本発明の雑音除去装置の第３の実施例にお
けるブロック図を示すものである。

【００６６】まず、本第３の実施例の構成について、図
１に示した第１の実施例と比較して述べる。図１５にお
いて、５０は入力端子で、図１の１０と同一のものであ
る。５１は第一の遅延手段で、図１の１１と同一のもの
である。５２は第一の減算手段で、図１の１２と同一の
ものである。５３は直列・並列変換手段で図１の１３と
同一のものである。５４は直交変換手段で図１の１４と
同一のものである。５５＿１〜５５＿ｋは非線形処理手
段で図１の１５＿１〜１５＿ｋと同一のものである。５
６は直交逆変換手段で、図１の１６と同一のものであ
る。５７は並列・直列変換手段で、図１の１７と同一の
ものである。５８は減衰手段で、図１の１８と同一のも
のである。５９は第二の減算手段で、図１の１９と同一
のものである。６０は第二の遅延手段で図１の２０と同
一のものである。６４は出力端子で図１の２２と同一の
ものである。以上の構成は第１の実施例と全く同一であ
る。

【００６７】６３は雑音振幅検出手段であり、直列・並
列変換手段５３の出力に接続され、雑音成分の振幅を検
出するものである。図１７に雑音振幅検出手段６３のブ
ロック図を示す。図１７において、６０１はハイパスフ
ィルタで、フレーム差分信号の高域成分の雑音を抽出す
る。６０２は絶対値算出手段で、ハイパスフィルタ６０
１の出力の絶対値をとる。６０３は平滑化手段で絶対値
算出手段６０２の出力波形を平滑化して、雑音成分の振
幅を検出するものである。

【００６８】６１は適応制御手段である。図１６に適応
制御手段６１のブロック図を示す。第１の実施例で述べ
た図１では、適応制御手段２１は、直列・並列変換手段
１３の出力だけを用いて非線形処理手段１５＿１〜１５
＿ｋのいき値と減衰手段１８の帰還係数を適応制御して
いた。しかし、この第３の実施例では、図１６に示すよ
うに、適応制御手段６１は、直列・並列変換手段５３の
出力と雑音振幅検出手段６３の検出値とに基づいて、非
線形処理手段５５＿１〜５５＿ｋのいき値と減衰手段５
８の帰還係数を適応制御する。

【００６９】６２は制御切替信号線であり、図１に示し
た第１の実施例における制御切替信号線２２と同一のも
のである。

【００７０】以上のように構成された雑音除去装置につ
いて、以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信
号を入力端子５０に加え、第一の減算手段５２で、入力
映像信号と第一の遅延手段５１の出力信号との差分をと
り、第一の減算手段５２の出力と第二の遅延手段６０の
出力とから、直列・並列変換手段５３で時間的に並列な
ｍ×ｎ個のデータからなる画素ブロックを生成し、直交
変換手段５４でｍ×ｎ次のアダマール変換を行うところ
までの動作は、第１の実施例と同一である。

【００７１】本第３の実施例では、雑音振幅検出手段６
３でフレーム差分信号及び並列・直列変換手段５７の出
力に含まれる雑音成分の振幅を検出し、この検出値をも
適応制御手段６１における適応制御のパラメータとして
用いることが特徴である。ここで、雑音振幅検出手段６
３と適応制御手段６１の動作を図１６、図１７、図１
８、図１９、図２０を用いて詳しく説明する。

【００７２】図１８（ａ）にハイパスフィルタ６０１の
入力波形、図１８（ｂ）にハイパスフィルタ６０１の出
力波形、図１８（ｃ）に絶対値算出手段６０２の出力波
形、図１８（ｄ）に平滑化手段６０３の出力波形を示
す。ハイパスフィルタ６０１ではフレーム差分信号に含
まれる高域成分の雑音成分を抽出する（図１８
（ｂ））。図１８（ａ）に示すように、フレーム差分信
号に含まれる、雑音ではない信号成分Ｓは一般的に、時
間的に緩慢な変化をし、雑音成分Ｎは時間的に急激な変
化をするので、ハイパスフィルタにより雑音成分だけを
取り出すことが可能である。絶対値算出手段６０２で
は、ハイパスフィルタ６０１で抽出された雑音成分の絶
対値をとる（図１８（ｃ））。次いで、絶対値算出手段
６０２の出力を平滑化手段に通すと図１８（ｄ）に示す
ような波形が得られる。そこで、図１８（ｄ）に示す波
高値ｈを雑音成分の振幅とする。平滑化手段６０３とし
ては、例えば周波数的に直流成分に近い部分に通過帯域
をもったローパスフィルタを用いれば良い。

【００７３】適応制御手段６１において、絶対値算出手
段５０１でフレーム差分信号の絶対値をとって、平均値
算出手段５０２でｍ×ｎブロックデータの平均をとると
いうところまでは第１の実施例と同一の動作である。こ
の第３の実施例の特徴は、第一の制御手段５０３が、平
均値算出手段５０２の出力と雑音振幅検出手段６３の出
力とを用いて、非線形処理手段５５＿１〜５５＿ｋのい
き値を決定するということ、及び第二の制御手段５０４
が、平均値算出手段５０４の出力と雑音振幅検出手段６
３の出力とから、減衰手段５８の帰還係数を決定すると
いうことである。図１９に、第一の制御手段５０３の入
出力特性の一例を示す。雑音振幅検出手段６３の検出値
ｈが大きい時には、いき値を大きくして雑音除去効果を
大きくし、検出値ｈが小さい時には、いき値を小さくし
て雑音除去効果を小さくする。また、図２０に第二の制
御手段５０４の入出力特性の一例を示す。雑音振幅検出
手段６３の検出値ｈが大きい場合には、帰還係数を大き
くして、雑音除去効果を大きくし、検出値ｈが小さい場
合には、帰還係数を小さくして、雑音除去効果を小さく
する。

【００７４】第３の実施例でも、第１の実施例と同様
に、例えばＴＣＩ方式の場合に、制御切替信号６２を用
いて、輝度（Ｙ）信号領域と色（Ｃ）信号領域で、画素
ブロックのデータの絶対値平均値と非線形処理手段５５
＿１〜５５＿ｋのいき値との関係を２種類の特性の間で
変えてもよいし、上記絶対値平均値と減衰手段５８での
帰還係数との関係を２種類の特性の間で変えてもよい。

【００７５】直交逆変換手段５６、並列・直列変換手段
５７の動作、第二の遅延手段６０の動作は第１の実施例
と同一である。減衰手段５８の帰還係数の制御は前述し
た通りである。また、第二の減算手段５９の動作も第１
の実施例と同一である。

【００７６】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子５０と、第二の減算手段５９
の出力をＮフレーム（Ｎ＝１，２・・・）遅延させる第
一の遅延手段５１と、入力映像信号と第一の遅延手段５
１からの出力信号の差分をとる第一の減算手段５２と、
第一の減算手段５２の出力である時間的に直列なフレー
ム差分信号と並列・直列変換手段５７の出力とを時間的
に並列な画素ブロックのデータに変換する直列・並列変
換手段５３と、直交変換を行う直交変換手段５４と、直
交変換されたデータに対して非線形処理を施す非線形処
理手段５５＿１〜５５＿ｋと、非線形処理されたデータ
に対して直交逆変換を施す直交逆変換手段５６と、直交
逆変換されたデータに対して、時間的に並列な画素ブロ
ックのデータを時間的に直列なデータに変換したあと複
数の画素ブロック間で重なり合うデータの平均をとる並
列・直列変換手段５７と、時間的に直列化されたデータ
に対して帰還係数を乗じる減衰手段５８と、入力映像信
号から、抽出された雑音成分を差し引く第二の減算手段
５９と、並列・直列変換手段５７の一方の出力を遅延さ
せて直列・並列変換手段５３での画素ブロック生成の際
のタイミングを調整する第二の遅延手段６０と、フレー
ム差分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振
幅検出手段６３と、非線形処理手段５５＿１〜５５＿ｋ
のいき値及び減衰手段５８での帰還係数を、雑音振幅検
出手段６３での検出値とフレーム差分信号とに応じて制
御する適応制御手段６１とを有して構成することによ
り、動領域画像の画質劣化が少ない状態で、動領域、静
止領域の双方における雑音を効果的に除去できる。

【００７７】なお、第一の制御手段５０３における入出
力関係、第二の制御手段５０４における入出力関係は、
図１９及び図２０に示すものに限定されるものではな
い。

【００７８】次に、本発明の第４の実施例について述べ
る。図２１は本発明の雑音除去装置の第４の実施例にお
けるブロック図を示すものである。

【００７９】まず、本第４の実施例の構成について、図
１に示した第１の実施例、及び図１１に示した第２の実
施例と比較して述べる。図２１において、７０は入力端
子で、図１の１０と同一のものある。７１は第一の遅延
手段で、図１の１１と同一のものである。７２は第一の
減算手段で、図１の１２と同一のものである。７３は直
列・並列変換手段で図１の１３と同一のものである。７
４は直交変換手段で図１の１４と同一のものである。７
５＿１〜７５＿ｋは非線形処理手段で図１の７５＿１〜
７５＿ｋと同一のものである。７６は直交逆変換手段
で、図１の１６と同一のものである。７７は並列・直列
変換手段で、図１の７７と同一のものである。７８は減
衰手段で、図１の１８と同一のものである。７９は第二
の減算手段で、図１の１９と同一のものである。８０は
第二の遅延手段で図１の２０と同一のものである。８４
は出力端子で図１の２３と同一のものである。

【００８０】８３は雑音振幅検出手段であり、直列・並
列変換手段７３の出力に接続され、雑音成分の振幅を検
出する。雑音振幅検出手段８３の内部構成は第３の実施
例の図１７と同一である。８１は適応制御手段であり、
直交変換手段７４と雑音振幅検出手段８３の出力に接続
されている。

【００８１】図２２に第４の実施例の適応制御手段８１
のブロック図を示す。図２２において、７０１は分散値
算出手段で、図１２の４０１と同一のものである。７０
２は第一の制御手段で、分散値算出手段７０１の出力と
雑音振幅検出手段８３の検出値から、非線形処理手段７
５＿１〜７５＿ｋでのいき値を制御するものである。７
０３は第二の制御手段で、分散値７０２の出力と雑音振
幅検出手段８３の出力とを用いて、減衰手段７８での帰
還係数を制御するものである。８２は制御切替信号線で
あり、図１の第１の実施例における制御切替信号線２２
と同一のものである。

【００８２】以上のように構成された雑音除去装置につ
いて、以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信
号を入力端子７０に加え、第一の減算手段７２で、入力
映像信号と第一の遅延手段７１の出力信号との差分をと
り、第一の減算手段７２の出力と第二の遅延手段８０の
出力とから、直列・並列変換手段７３で時間的に並列な
ｍ×ｎ個のデータからなる画素ブロックを生成し、直交
変換手段７４でｍ×ｎ次のアダマール変換を行うところ
までの動作は、第２の実施例と同一である。

【００８３】また、雑音振幅検出手段８３の動作は第３
の実施例で雑音振幅検出手段６３の動作で述べたものと
同一である。本第４の実施例では、適応制御手段８１
が、雑音振幅検出手段８３の出力と直交変換手段７４の
出力とを用いて、非線形処理手段７５＿１〜７５＿ｋの
いき値と減衰手段７８の帰還係数を制御しているのが特
徴である。

【００８４】適応制御手段８１の動作を詳しく述べる。
図２２において、分散値算出手段７０１が直交変換手段
７４の出力の分散値を算出するところまでは、第２の実
施例の適応制御手段４１の動作と同一である。第４の実
施例では、第一の制御手段７０２及び第二の制御手段７
０３の入出力特性は、雑音振幅検出手段８２の検出値ｈ
と分散値算出手段７０１との出力で決定されるのが特徴
である。

【００８５】図２３に第一の制御手段の入出力特性の一
例を、図２４に第二の制御手段の入出力特性の一例を示
す。雑音振幅検出手段８３の検出値ｈが大きい場合に
は、帰還係数を大きくして雑音除去効果を大きくし、検
出値ｈが小さい場合には、帰還係数を小さくして雑音除
去効果を小さくする。

【００８６】本第４の実施例においても、図１に示した
第１の実施例と同様に、例えばＴＣＩ方式の場合に、制
御切替信号８２を用いて、輝度（Ｙ）信号領域と色
（Ｃ）信号領域で、分散値と非線形処理手段７５＿１〜
７５＿ｋのいき値との関係を２種類の特性の間で変えて
もよいし、分散値と減衰手段７８での帰還係数との関係
を２種類の特性の間で変えてもよい。直交変換手段７
４、並列・直列変換手段７７の動作は第１の実施例と同
一である。減衰手段７８の帰還係数の制御は前述した通
りである。また、第二の減算手段７９の動作は第１の実
施例と同一である。

【００８７】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子７０と、第二の減算手段７９
の出力をＮフレーム（Ｎ＝１，２・・・）遅延させる第
一の遅延手段７１と、入力映像信号と第一の遅延手段７
１からの出力信号の差分をとる第一の減算手段７２と、
第一の減算手段７２の出力である時間的に直列なフレー
ム差分信号と並列・直列変換手段７７の出力とを時間的
に並列な画素ブロックのデータに変換する直列・並列変
換手段７３と、直交変換を行う直交変換手段７４と、直
交変換されたデータに対して非線形処理を施す非線形処
理手段７５＿１〜７５＿ｋと、非線形処理されたデータ
に対して直交逆変換を施す直交逆変換手段７６と、直交
逆変換されたデータに対して、時間的に並列な画素ブロ
ックのデータを時間的に直列なデータに変換したあと複
数のブロック間で重なり合うデータの平均をとる並列・
直列変換手段７７と、時間的に直列化されたデータに対
して帰還係数を乗じる減衰手段７８と、入力映像信号か
ら、抽出された雑音成分を差し引く第二の減算手段７９
と、並列・直列変換手段７７の一部の出力を遅延させて
直列・並列変換手段７３での画素ブロック生成の際のタ
イミングを調整する第二の遅延手段８０と、フレーム差
分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振幅検
出手段８３と、非線形処理手段７５＿１〜７５＿ｋのい
き値及び減衰手段７８での帰還係数を、雑音振幅検出手
段８３での検出値と直交変換手段７４の出力とに応じて
制御する適応制御手段８１とを有して構成することによ
り、動領域画像の画質劣化が少ない状態で、動領域、静
止領域の双方における雑音を効果的に除去できる。

【００８８】なお、第一の制御手段７０２における入出
力関係、第二の制御手段７０３における入出力関係は、
図２３及び図２４に示すものに限定されるものではな
い。

【００８９】また、第１〜第４の実施例では、入力映像
信号の多重信号としてＴＣＩ方式の信号を例にとって説
明したが、ＴＣＩ方式以外の多重方式の映像信号が入力
された場合でも、制御切替信号により適応制御手段での
処理を切り替えることができる。

【００９０】さらに、第１〜第４の実施例では、画素ブ
ロックのデータとして隣合うサンプル点を用いたが、ｎ
サンプル点おき（ｎは２以上の自然数）のデータをとっ
て画素ブロックを構成しても構わない。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の雑音除去
装置は、非線形処理のいき値および帰還係数といった雑
音成分抽出のためのパラメータを、映像信号の動き量に
応じて適応制御するので、動領域画像の画質劣化が少な
い状態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を
効果的に除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の雑音除去装置の第１の実施例の構成を
示すブロック図

【図２】直列・並列変換手段の一例を示すブロック図

【図３】並列・直列変換手段の一例を示すブロック図

【図４】本発明の第１の実施例に係る適応制御手段のブ
ロック図

【図５】画面上での画素ブロックの概念を表す図

【図６】本発明の非線形処理手段の入出力特性の一例を
示す図

【図７】本発明の第１の実施例に係る平均値算出手段の
出力と、いき値との関係を表す図

【図８】異なる画素ブロック同士での平均操作の概念を
表す図

【図９】画素ブロックの生成の概念図

【図１０】本発明の第１の実施例に係る平均値算出手段
出力と帰還係数との関係を表す図

【図１１】本発明の雑音除去装置の第２の実施例の構成
を示すブロック図

【図１２】本発明の第２の実施例に係る適応制御手段の
ブロック図

【図１３】本発明の第２の実施例に係る分散値算出手段
の出力と、いき値との関係を表す図

【図１４】本発明の第２の実施例に係る分散値算出手段
の出力と、帰還係数との関係を表す図

【図１５】本発明の雑音除去装置の第３の実施例の構成
を示すブロック図

【図１６】本発明の第３の実施例に係る適応制御手段の
ブロック図

【図１７】本発明の第３及び第４の実施例に係る雑音振
幅検出手段のブロック図

【図１８】本発明の実施例における雑音振幅検出手段の
各部位における信号波形図

【図１９】本発明の第３の実施例に係る平均値算出手段
の出力と、いき値との関係を表す図

【図２０】本発明の第３の実施例に係る平均値算出手段
の出力と帰還係数との関係を表す図

【図２１】本発明の雑音除去装置の第４の実施例の構成
を示すブロック図

【図２２】本発明の第４の実施例に係る適応制御手段の
ブロック図

【図２３】本発明の第４の実施例に係る分散値算出手段
の出力と、いき値との関係を表す図

【図２４】本発明の第４の実施例の分散値算出手段の出
力と帰還係数との関係を表す図

【図２５】従来の雑音除去装置の構成を示すブロック図

【図２６】従来例の非線形処理部の入出力特性を示す図

【符号の説明】

１０入力端子１１第一の遅延手段１２第一の減算手段１３直列・並列変換手段１４直交変換手段１５＿１〜１５＿ｋ非線形処理手段１６直交逆変換手段１７並列・直列変換手段１８減衰手段１９第二の減算手段２０第二の遅延手段２１適応制御手段２２制御切替信号２３出力端子３０入力端子３１第一の遅延手段３２第一の減算手段３３直列・並列変換手段３４直交変換手段３５＿１〜３５＿ｋ非線形処理手段３６直交逆変換手段３７並列・直列変換手段３８減衰手段３９第二の減算手段４０第二の遅延手段４１適応制御手段４２制御切替信号４３出力端子５０入力端子５１第一の遅延手段５２第一の減算手段５３直列・並列変換手段５４直交変換手段５５＿１〜５５＿ｋ非線形処理手段５６直交逆変換手段５７並列・直列変換手段５８減衰手段５９第二の減算手段６０第二の遅延手段６１適応制御手段６２制御切替信号６３雑音振幅検出手段６４出力端子７０入力端子７１第一の遅延手段７２第一の減算手段７３直列・並列変換手段７４直交変換手段７５＿１〜７５＿ｋ非線形処理手段７６直交逆変換手段７７並列・直列変換手段７８減衰手段７９第二の減算手段８０第二の遅延手段８１適応制御手段８２制御切替信号８３雑音振幅検出手段８４出力端子１０１〜１０６１サンプル遅延手段１０７ライン遅延手段２０１〜２０６１サンプル遅延手段２０７ライン遅延手段２０８〜２１４加算手段２１５平均手段３０１絶対値算出手段３０２平均値算出手段３０３第一の制御手段３０４第二の制御手段４０１分散値算出手段４０２第一の制御手段４０３第二の制御手段５０１絶対値算出手段５０２平均値算出手段５０３第一の制御手段５０４第二の制御手段６０１ハイパスフィルタ６０２絶対値算出手段６０３平滑化手段７０１分散値算出手段７０２第一の制御手段７０３第二の制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の遅延手段と、第一の減算手段と、直
交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手段と、
第二の遅延手段と、減衰手段と、適応制御手段と、第二
の減算手段とを具備し、前記第一の遅延手段は入力映像
信号に応動した信号を遅延し、前記第一の減算手段は前
記入力映像信号と前記第一の遅延手段の出力との差分を
とり、前記直交変換手段は前記第一の減算手段の出力と
前記第二の遅延手段の出力とを直交変換し、前記非線形
処理手段は前記直交変換手段の出力に対して非線形処理
を施し、前記直交逆変換手段は前記非線形処理手段の出
力を直交逆変換し、前記第二の遅延手段は前記直交逆変
換の出力を遅延し、前記減衰手段は前記直交逆変換手段
の出力を減衰し、前記適応制御手段は前記第一の減算手
段の出力と前記第二の遅延手段の出力とに基づいて前記
非線形処理手段におけるいき値と前記減衰手段における
減衰量との少なくとも一方を適応制御し、前記第二の減
算手段は前記入力映像信号から前記減衰手段の出力を減
算し、前記第二の減算手段の出力は前記第一の遅延手段
に供給され、前記第二の減算手段の出力を雑音除去信号
として取り出すことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項２】適応制御手段は、絶対値算出手段と、平均
値算出手段と、第一の制御手段と、第二の制御手段とを
具備し、前記絶対値算出手段と前記平均値算出手段は水
平方向ｍサンプル点、垂直方向ｎライン（ｍ，ｎは自然
数）からなる画素ブロックのデータの絶対値平均値を算
出し、前記第一の制御手段は前記平均値算出手段の出力
に基づいて非線形処理手段における非線形処理のいき値
を制御し、前記第二の制御手段は前記平均値算出手段の
出力に基づいて減衰手段における減衰量を制御すること
を特徴とする請求項１記載の雑音除去装置。
【請求項３】第一の遅延手段と、第一の減算手段と、直
交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手段と、
第二の遅延手段と、減衰手段と、適応制御手段と、第二
の減算手段とを具備し、前記第一の遅延手段は入力映像
信号に応動した信号を遅延し、前記第一の減算手段は前
記入力映像信号と前記第一の遅延手段の出力との差分を
とり、前記直交変換手段は前記第一の減算手段の出力と
前記第二の遅延手段の一方の出力とを直交変換し、前記
非線形処理手段は前記直交変換手段の出力に対して非線
形処理を施し、前記直交逆変換手段は前記非線形処理手
段の出力を直交逆変換し、前記第二の遅延手段は前記直
交逆変換手段の出力を遅延し、前記減衰手段は前記直交
逆変換手段の出力を減衰し、前記適応制御手段は前記直
交変換手段の出力に基づいて前記非線形処理手段におけ
るいき値と前記減衰手段における減衰量の少なくとも一
方を適応制御し、前記第二の減算手段は前記入力映像信
号から前記減衰手段の出力を減算し、前記第二の減算手
段の出力は前記第一の遅延手段に供給され、前記第二の
減算手段の出力を雑音除去信号として取り出すことを特
徴とする雑音除去装置。
【請求項４】適応制御手段は、分散値算出手段と、第一
の制御手段と、第二の制御手段とを具備し、前記分散値
算出手段は直交変換手段の出力の分散値を算出し、前記
第一の制御手段は前記分散値算出手段の出力に基づいて
非線形処理手段における非線形処理のいき値を制御し、
前記第二の制御手段は前記分散値算出手段の出力に基づ
いて減衰手段における減衰量を制御することを特徴とす
る請求項３記載の雑音除去装置。
【請求項５】第一の遅延手段と、第一の減算手段と、直
交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手段と、
第二の遅延手段と、減衰手段と、雑音振幅検出手段と、
適応制御手段と、第二の減算手段とを具備し、前記第一
の遅延手段は入力映像信号に応動した信号を遅延し、前
記第一の減算手段は前記入力映像信号と前記第一の遅延
手段の出力との差分をとり、前記直交変換手段は前記第
一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の出力とを直
交変換し、前記非線形処理手段は前記直交変換手段の出
力に対して非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は前
記非線形処理手段の出力を直交逆変換し、前記第二の遅
延手段は前記直交逆変換手段の出力を遅延し、前記減衰
手段は前記直交逆変換手段の出力を減衰し、前記雑音振
幅検出手段は前記第一の減算手段の出力と前記第二の遅
延手段の出力とから雑音の振幅を検出し、前記適応制御
手段は前記第一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段
の出力と前記雑音振幅検出手段の出力とに基づいて前記
非線形処理手段におけるいき値と前記減衰手段における
減衰量の少なくとも一方を適応制御し、前記第二の減算
手段は前記入力映像信号から前記減衰手段の出力を減算
し、前記第二の減算手段の出力は前記第一の遅延手段に
供給され、前記第二の減算手段の出力を雑音除去信号と
して取り出すことを特徴とする雑音除去装置。
【請求項６】適応制御手段は、絶対値算出手段と、平均
値算出手段と、第一の制御手段と、第二の制御手段とを
具備し、前記絶対値算出手段と前記平均値算出手段は水
平方向ｍサンプル点、垂直方向ｎライン（ｍ，ｎは自然
数）からなる画素ブロックのデータの絶対値平均値を算
出し、前記第一の制御手段は前記平均値算出手段の出力
と雑音振幅検出手段の出力に基づいて非線形処理手段に
おける非線形処理のいき値を制御し、前記第二の制御手
段は前記平均値算出手段の出力に基づいて減衰手段にお
ける減衰量を制御することを特徴とする請求項５記載の
雑音除去装置。
【請求項７】第一の遅延手段と、第一の減算手段と、直
交変換手段と、非線形処理手段と、直交逆変換手段と、
第二の遅延手段と、減衰手段と、雑音振幅検出手段と、
適応制御手段と、第二の減算手段とを具備し、前記第一
の遅延手段は入力映像信号に応動した信号を遅延し、前
記第一の減算手段は前記入力映像信号と前記第一の遅延
手段の出力との差分をとり、前記直交変換手段は前記第
一の減算手段の出力と前記第二の遅延手段の出力とを直
交変換し、前記非線形処理手段は前記直交変換手段の出
力に対して非線形処理を施し、前記直交逆変換手段は前
記非線形処理手段の出力を直交逆変換し、前記第二の遅
延手段は前記直交逆変換手段の出力を遅延し、前記減衰
手段は前記直交逆変換手段の出力を減衰し、前記雑音振
幅検出手段は前記第一の減算手段の出力と前記第二の遅
延手段の出力とから雑音の振幅を検出し、前記適応制御
手段は前記直交変換手段の出力と前記雑音振幅検出手段
の出力とに基づいて前記非線形処理手段におけるいき値
と前記減衰手段における減衰量の少なくとも一方を適応
制御し、前記第二の減算手段は前記入力映像信号から前
記減衰手段の出力を減算し、前記第二の減算手段の出力
は前記第一の遅延手段に供給され、前記第二の減算手段
の出力を雑音除去信号として取り出すことを特徴とする
雑音除去装置。
【請求項８】適応制御手段は、分散値算出手段と、第一
の制御手段と、第二の制御手段とを具備し、前記分散値
算出手段は直交変換手段の出力の分散値を算出し、前記
第一の制御手段は前記分散値算出手段の出力と雑音振幅
検出手段の出力とに基づいて非線形処理手段における非
線形処理のいき値を制御し、前記第二の制御手段は前記
分散値算出手段の出力と前記雑音振幅検出手段の出力と
に基づいて減衰手段における減衰量を制御することを特
徴とする請求項７記載の雑音除去装置。
【請求項９】雑音振幅検出手段は、第一の減算手段の出
力の高域成分の雑音とと直交逆変換の出力の高域成分の
雑音を取り出すハイパスフィルタと、前記ハイパスフィ
ルタの出力の絶対値をとる絶対値算出手段と、前記絶対
値算出手段の出力を平滑化する平滑化手段を有すること
を特徴とする請求項５または請求項７記載の雑音除去装
置。
【請求項１０】適応制御手段での処理は、異種の信号が
多重されている場合に、前記異種の信号の間で、非線形
処理手段でのいき値と減衰手段での減衰量との少なくと
も一方を切り替えることを特徴とする請求項１または請
求項３または請求項５または請求項７記載の雑音除去装
置。