JPH07250264A - Noise reducing circuit - Google Patents
Noise reducing circuitInfo
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- JPH07250264A JPH07250264A JP6040125A JP4012594A JPH07250264A JP H07250264 A JPH07250264 A JP H07250264A JP 6040125 A JP6040125 A JP 6040125A JP 4012594 A JP4012594 A JP 4012594A JP H07250264 A JPH07250264 A JP H07250264A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン映像信号
あるいは音声信号などに重畳されている雑音成分を低減
させる雑音低減回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise reduction circuit for reducing a noise component superimposed on a television video signal or audio signal.
【０００２】更に詳述すれば本発明は、従来から雑音低
減効果を上げにくい動画像信号に対して有効な雑音低減
が実現できる、雑音低減回路に関するものである。More specifically, the present invention relates to a noise reduction circuit which can realize effective noise reduction for a moving image signal which is difficult to improve noise reduction effect in the past.
【０００３】[0003]
【従来の技術】テレビジョン映像信号は、映像の動き検
出を行って、動き速度の速い動画像領域とフレーム間相
関の高い静止画像領域とに分けて信号処理することが可
能である。例えばハイビジョン放送に用いられているＭ
ＵＳＥ伝送方式がそれである。2. Description of the Related Art A television video signal can be signal-processed by detecting a motion of the video and dividing it into a moving image region having a high moving speed and a still image region having a high inter-frame correlation. For example, M used for high-definition broadcasting
That is the USE transmission method.
【０００４】このような場合、静止画像領域の信号につ
いてはフレームメモリ等を利用して有効な雑音低減を行
うことは比較的容易であるが、動き速度の速い動画像領
域の信号に対しては、フレームメモリ等の利用は不適当
である。In such a case, it is relatively easy to effectively reduce noise in a still image area signal using a frame memory or the like, but for a moving image area signal having a high moving speed. It is inappropriate to use a frame memory or the like.
【０００５】図５は、フィールドあるいはフレーム相関
を利用しない動画信号に対する従来の雑音低減回路の一
例を示したものである。FIG. 5 shows an example of a conventional noise reduction circuit for a moving image signal that does not utilize field or frame correlation.
【０００６】図５（Ａ）はその基本回路を示し、同図
（Ｂ）はこの回路で用いる振幅非線形回路５２の特性例
を示す。FIG. 5A shows its basic circuit, and FIG. 5B shows an example of characteristics of the amplitude nonlinear circuit 52 used in this circuit.
【０００７】入力信号の一方はＨＰＦ（ハイパス・フィ
ルタ）５１に入力され、雑音を含む高域信号が取り出さ
れる。そして、振幅非線形回路５２において非線形処理
が行われる。例えば、０から±Ｖ0 の範囲では入力信号
はそのままのレベルで出力され、±Ｖ0 以上の大きな振
幅についてはリミットされるようにする。かくして、こ
の振幅非線形処理回路５２の出力を入力信号から減算す
れば雑音が低減できる。One of the input signals is input to an HPF (high-pass filter) 51, and a high frequency signal containing noise is extracted. Then, the amplitude nonlinear circuit 52 performs nonlinear processing. For example, in the range of 0 to ± V 0 , the input signal is output at the same level, and a large amplitude of ± V 0 or more is limited. Thus, noise can be reduced by subtracting the output of the amplitude nonlinear processing circuit 52 from the input signal.
【０００８】図５（Ａ）に示した振幅非線形回路５２と
して、本回路がアナログ信号回路の場合は半導体ダイオ
ード等の非線形特性が利用され、ディジタル信号回路の
場合はＲＯＭテーブルが利用されることが多い。As the amplitude non-linear circuit 52 shown in FIG. 5A, when this circuit is an analog signal circuit, non-linear characteristics such as semiconductor diodes are used, and when it is a digital signal circuit, a ROM table is used. Many.
【０００９】図５（Ａ）に示した回路により低減できる
雑音は、ＨＰＦ５１の通過域周波数を有する雑音成分で
あり、その振幅のピーク値が±Ｖ0 以内の雑音である。
但し、±Ｖ0 以内には雑音と共に必要な信号成分も含ま
れているがこれを識別することは困難であり、雑音が低
減されると同時に所望信号の小振幅成分も失われること
は当然である。The noise that can be reduced by the circuit shown in FIG. 5A is a noise component having the pass band frequency of the HPF 51, and the peak value of its amplitude is within ± V 0 .
However, within ± V 0 , a necessary signal component is included together with noise, but it is difficult to identify this, and it is natural that the small amplitude component of the desired signal is lost at the same time as the noise is reduced. is there.
【００１０】このように、図５に示した従来例は、所望
信号の周波数成分が低域に多く高域には極めて少ないよ
うな信号において有効に雑音低減効果を発揮する。As described above, the conventional example shown in FIG. 5 effectively exhibits the noise reduction effect in a signal in which the frequency component of the desired signal is high in the low frequency range and very small in the high frequency range.
【００１１】しかし、比較的大振幅信号のエッヂ（境
界）近傍の雑音低減については、ほとんどできない性質
を有している。その理由は、例えば大振幅の矩形波信号
について考えると、ＨＰＦ５１の出力にはエッヂ前後に
オーバーシュートおよびアンダーシュート波形が生じる
ので、これに雑音が重畳されているときには上記の±Ｖ
0 以内に雑音成分が入らなくなるからである。However, it has a property that almost no noise can be reduced in the vicinity of the edge (boundary) of a relatively large amplitude signal. The reason for this is, for example, when considering a large-amplitude rectangular wave signal, the output of the HPF 51 has overshoot and undershoot waveforms before and after the edge.
This is because no noise component is included within 0 .
【００１２】したがってディスプレ上の映像には、比較
的なめらかなある程度面積の広い映像部分のランダム雑
音は低減されることになるが、大柄な像でもエッヂ近傍
の雑音は低減されないことになる。Therefore, in the image on the display, the random noise in the relatively smooth image portion having a relatively large area is reduced, but the noise near the edge is not reduced even in a large image.
【００１３】この低減されない時間の幅はＨＰＦ５１の
低域側遮断周波数に依存する。すなわち、この周波数を
低くすると雑音低減がされない時間の幅が増加し、高く
すると雑音低減能力が低下することとなる。また、上記
の±Ｖ0 を加減することによって雑音低減効果は増減で
きるが、小振幅の所望信号を過剰に失うこととなり、画
像の精細感を損なうことになる。This unreduced time width depends on the lower cutoff frequency of the HPF 51. That is, if this frequency is lowered, the width of the time during which noise is not reduced increases, and if it is raised, the noise reduction capability decreases. Further, although the noise reduction effect can be increased or decreased by adjusting ± V 0 , the desired signal having a small amplitude is excessively lost, and the fineness of the image is impaired.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】このように従来の雑音
低減回路では、動画像信号に対して所望信号をいためず
に効果的な雑音低減がしにくいという欠点がある。As described above, the conventional noise reduction circuit has a drawback in that it is difficult to effectively reduce noise without damaging a desired signal with respect to a moving image signal.
【００１５】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、こ
のような動画像信号、あるいは、高域雑音が重畳されて
いる音声信号などに対して優れた雑音低減効果を有する
雑音低減回路を提供することにある。Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide a noise reduction circuit having an excellent noise reduction effect on such a moving image signal or a voice signal on which high frequency noise is superimposed. To do.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、第１の入力端子に入力された信号と第
２の入力端子に入力された信号の電圧値を比較する比較
手段と、前記比較手段により前記第１の入力端子に入力
された信号の電圧が前記第２の入力端子に入力された信
号の電圧より大きいと判断された場合には第３の入力端
子に入力された直流電圧を前記第１の入力端子に入力さ
れた信号から減算した信号を出力信号とし、前記第１の
入力端子に入力された信号の電圧が前記第２の入力端子
に入力された信号の電圧より小さいと判断された場合に
は前記第３の入力端子に入力された直流電圧を前記第１
の入力端子に入力された信号に加算した信号を出力信号
とし、前記第１の入力端子に入力された信号と前記第２
の入力端子に入力された信号の電圧値が等しいと判断さ
れた場合には前記第１の入力端子に入力された信号を出
力信号とする選択加減算手段とを具備したものである。
ここで、本発明の第１の入力端子は図１の入力端子Ｔ１
に相当し、第２の入力端子は図１の入力端子Ｔ２に相当
し、第３の入力端子は図１の入力端子Ｔ３に相当し、比
較手段は図１の電圧比較回路１５に相当し、選択加減算
手段は図１の選択加減算回路１８に相当する。To achieve the above object, the present invention provides a comparison means for comparing the voltage values of a signal input to a first input terminal and a signal input to a second input terminal. And if the comparison means determines that the voltage of the signal input to the first input terminal is higher than the voltage of the signal input to the second input terminal, the voltage is input to the third input terminal. The signal obtained by subtracting the DC voltage from the signal input to the first input terminal is used as an output signal, and the voltage of the signal input to the first input terminal is the signal of the signal input to the second input terminal. When it is determined that the voltage is lower than the voltage, the DC voltage input to the third input terminal is set to the first voltage.
The signal added to the signal input to the input terminal of is used as the output signal, and the signal input to the first input terminal and the second signal
When it is determined that the voltage values of the signals input to the input terminals are the same, a selective addition / subtraction unit that uses the signal input to the first input terminal as an output signal is provided.
Here, the first input terminal of the present invention is the input terminal T1 of FIG.
, The second input terminal corresponds to the input terminal T2 in FIG. 1, the third input terminal corresponds to the input terminal T3 in FIG. 1, and the comparison means corresponds to the voltage comparison circuit 15 in FIG. The selective addition / subtraction means corresponds to the selective addition / subtraction circuit 18 in FIG.
【００１７】また、前記第１および第２の入力端子に入
力される信号は映像信号であって、前記第１の入力端子
に入力された映像信号中に含まれる雑音成分の実効値電
圧に対応する直流電圧を前記第３の入力端子に入力する
のが好適である。この直流電圧は、図１の雑音レベル検
出回路１４から出力されるＤＣ電圧Ｅ3 に相当する。The signal input to the first and second input terminals is a video signal, and corresponds to the effective value voltage of the noise component contained in the video signal input to the first input terminal. It is preferable to input a direct current voltage to the third input terminal. This DC voltage corresponds to the DC voltage E 3 output from the noise level detection circuit 14 of FIG.
【００１８】また、前記第２の入力端子の前段に低域通
過フィルタを接続し、該フィルタの入力側端子には、前
記第１の入力端子に入力された映像信号と同一の信号を
入力することが可能である。このフィルタとしては、通
常のＬＰＦのほか、図１のメディアンフィルタ１３を用
いることができる。A low-pass filter is connected in front of the second input terminal, and the same signal as the video signal input to the first input terminal is input to the input side terminal of the filter. It is possible. As this filter, in addition to the normal LPF, the median filter 13 of FIG. 1 can be used.
【００１９】さらに、サンプリング化映像信号における
所望時刻のサンプリング信号と時間方向に前後対称にま
たは非対称に所要サンプル数だけ離隔した２サンプル点
のサンプリング信号を入力とし、その３つのサンプリン
グ信号の中から電圧値が中間のサンプリング信号が出力
信号となるように作動する３タップ形メディアンフィル
タを前記第２の入力端子の前段に接続し、該メディアン
フィルタの入力側端子には前記第１の入力端子に入力さ
れた映像信号と同一の信号を入力することが可能であ
る。これは、水平３タップ形メディアンフィルタを用い
る場合に相当する。Further, a sampling signal at two sample points, which is symmetrically or asymmetrically separated from the sampling signal at a desired time in the sampled video signal by a required number of samples in the time direction, is input, and a voltage is selected from the three sampling signals. A three-tap median filter that operates so that a sampling signal with an intermediate value becomes an output signal is connected in front of the second input terminal, and an input side terminal of the median filter is input to the first input terminal. It is possible to input the same signal as the generated video signal. This corresponds to using a horizontal 3-tap median filter.
【００２０】また、サンプリング化映像信号における所
望走査線の所望時刻のサンプリング信号と走査線が前後
対称にまたは非対称に所要数だけ離隔した２走査線の所
望時刻のサンプリング信号を入力とし、その３つのサン
プリング信号の中から電圧値が中間のサンプリング信号
が出力信号となるように作動する３タップ形メディアン
フィルタを前記第２の入力端子の前段に接続し、該メデ
ィアンフィルタの入力側端子には前記第１の入力端子に
入力された映像信号と同一の信号を入力することが可能
である。これは、垂直３タップ形メディアンフィルタを
用いる場合に相当する。Further, a sampling signal at a desired time of a desired scanning line in the sampled video signal and a sampling signal at a desired time of two scanning lines, which are symmetrically or asymmetrically separated from each other by a required number of scanning lines, are input, and three of them are input. A 3-tap median filter that operates so that a sampling signal with an intermediate voltage value among the sampling signals becomes an output signal is connected to the preceding stage of the second input terminal, and the input side terminal of the median filter has the first It is possible to input the same signal as the video signal input to the first input terminal. This corresponds to using a vertical 3-tap median filter.
【００２１】また、サンプリング化映像信号における所
望時刻のサンプリング信号と時間方向に前後対称にまた
は非対称に複数のサンプリング信号を入力とし、そのサ
ンプリング信号の中から電圧値が中間値のサンプリング
信号を出力信号とするメディアンフィルタを前記第２の
入力端子の前段に接続し、該メディアンフィルタの入力
側端子には前記第１の入力端子に入力された映像信号と
同一の信号を入力することが可能である。これは、水平
Ｎタップ形メディアンフィルタ（Ｎ：３以上の整数）を
用いる場合に相当する。A plurality of sampling signals are input symmetrically or asymmetrically in the time direction with respect to the sampling signal at the desired time in the sampled video signal, and the sampling signal having an intermediate voltage value is output from the sampling signals. It is possible to connect the median filter to the preceding stage of the second input terminal, and input the same signal as the video signal input to the first input terminal to the input side terminal of the median filter. . This corresponds to the case where a horizontal N tap type median filter (N: an integer of 3 or more) is used.
【００２２】また、サンプリング化映像信号における所
望走査線の所望時刻のサンプリング信号と前後走査線の
複数の走査線の所望時刻のサンプリング信号を入力と
し、そのサンプリング信号の中から電圧値が中間のサン
プリング信号を出力信号とするメディアンフィルタを前
記第２の入力端子の前段に接続し、該メディアンフィル
タの入力側端子には前記第１の入力端子に入力された映
像信号と同一の信号を入力することが可能である。これ
は、垂直Ｎタップ形メディアンフィルタ（Ｎ：３以上の
整数）を用いる場合に相当する。Further, a sampling signal at a desired time of a desired scanning line in the sampled video signal and sampling signals at desired times of a plurality of scanning lines of front and rear scanning lines are input, and sampling with an intermediate voltage value is performed from the sampling signals. A median filter having a signal as an output signal is connected to a stage preceding the second input terminal, and the same signal as the video signal input to the first input terminal is input to the input side terminal of the median filter. Is possible. This corresponds to the case where a vertical N tap type median filter (N: an integer of 3 or more) is used.
【００２３】また、サンプリング化映像信号における垂
直方向複数ライン・水平方向複数サンプルの２次元形メ
ディアンフィルタを前記第２の入力端子の前段に接続
し、該メディアンフィルタの入力側端子には前記第１の
入力端子に入力された映像信号と同一の信号を入力する
ことが可能である。これは、２次元形メディアンフィル
タを用いる場合に相当する。Further, a two-dimensional median filter having a plurality of lines in the vertical direction and a plurality of samples in the horizontal direction in the sampled video signal is connected to the front stage of the second input terminal, and the first side is connected to the input side terminal of the median filter. It is possible to input the same signal as the video signal input to the input terminal. This corresponds to the case of using a two-dimensional median filter.
【００２４】さらに、上記のいずれかに記載したフィル
タを複数個縦続接続して前記第２の入力端子の前段に接
続し、その最前段フィルタの入力端子には前記第１の入
力端子に入力された映像信号と同一の信号を入力するこ
とも可能である。Further, a plurality of the filters described in any of the above are connected in cascade to connect to the front stage of the second input terminal, and the input terminal of the frontmost stage filter is input to the first input terminal. It is also possible to input the same signal as the video signal.
【００２５】さらに、上記のいずれかに記載された雑音
低減回路を１ユニットとし、複数の該ユニットを縦続接
続することも可能である。この場合、上記のいずれかに
記載された雑音低減回路を複数段縦続接続し、それぞれ
の各段における前記第３の入力端子には、請求項２に記
載された前記直流電圧にそれぞれ所定の比率を乗じた電
圧を入力することにより、雑音レベルの検出を１回行う
だけで済む。Further, it is possible to make one unit the noise reduction circuit described above and to connect a plurality of units in cascade. In this case, a plurality of noise reduction circuits described in any of the above are connected in cascade, and the third input terminal in each stage has a predetermined ratio to the DC voltage described in claim 2. By inputting the voltage multiplied by, it is only necessary to detect the noise level once.
【００２６】[0026]
【作用】本発明の上記構成によれば、動画像信号、ある
いは、高域雑音が重畳されている音声信号などに対して
優れた雑音低減効果を発揮することができる。According to the above configuration of the present invention, an excellent noise reduction effect can be exerted on a moving image signal or a voice signal on which high frequency noise is superimposed.
【００２７】[0027]
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below.
【００２８】図１は、本発明を適用した雑音低減回路の
一実施例を示す。本図において、入力端子ＴINに印加さ
れた入力映像信号は、遅延回路１２，３タップ形メディ
アンフィルタ１３および雑音レベル検出回路１４に入力
する。FIG. 1 shows an embodiment of a noise reduction circuit to which the present invention is applied. In the figure, the input video signal applied to the input terminal T IN is input to the delay circuit 12, the 3-tap median filter 13 and the noise level detection circuit 14.
【００２９】遅延回路１２は、３タップ形メディアンフ
ィルタ１３による信号の遅延時間を補償するためのもの
である。The delay circuit 12 is for compensating the delay time of the signal by the 3-tap median filter 13.
【００３０】３タップ形メディアンフィルタ１３は、一
種のＬＰＦの機能を持たせるもので、その具体的回路を
図３に示す。同図の回路は前後のタップ離隔をそれぞれ
自由に設定出来るようにしてあり、周波数特性を可変す
ることができる。The 3-tap median filter 13 has a function of a kind of LPF, and its concrete circuit is shown in FIG. The circuit shown in the figure allows the front and rear taps to be freely set, and the frequency characteristics can be varied.
【００３１】雑音レベル検出回路１４は、例えば、入力
映像信号の垂直ブランキング期間の画像信号の無いライ
ン部分の雑音成分を検出し、そのレベルを直流電圧に変
換して出力するものとする。このことにより、放送され
た映像信号に伝送雑音が加わった場合のノイズレベルを
検出することができる。The noise level detection circuit 14 detects, for example, a noise component in a line portion having no image signal in the vertical blanking period of the input video signal, converts the level into a DC voltage, and outputs the DC voltage. This makes it possible to detect the noise level when transmission noise is added to the broadcast video signal.
【００３２】遅延回路１２の出力信号Ｅ1 ，３タップ形
メディアンフィルタ１３の出力信号Ｅ2 および雑音レベ
ル検出回路の出力信号Ｅ3 は、第１，第２および第３の
入力端子Ｔ１，Ｔ２およびＴ３にそれぞれ加えられる。The output signal E 3 of the output signal E 2 and the noise level detection circuit of the output signal E 1, 3-tap type median filter 13 of the delay circuit 12, first, second and third input terminals T1, T2 and Each is added to T3.
【００３３】上記の入力信号のうち、Ｅ1 およびＥ2 は
電圧比較回路１５によりその信号レベルの大小が判定さ
れ、＋，−，０の識別信号が得られる。Of the above input signals, E 1 and E 2 are judged by the voltage comparison circuit 15 as to the level of the signal level, and +, −, 0 discrimination signals are obtained.
【００３４】選択加減算回路１８においては、第１の入
力端子Ｔ１から入力された信号Ｅ1と、第３の入力端子
から入力された信号Ｅ3 との間で加算もしくは減算した
信号を作り、電圧比較回路１５で得た識別信号（＋，
−，０）によって選択する。すなわち、Ｅ1 の信号レベ
ルがＥ2 の信号レベルより大きい場合（Ｅ1 ＞Ｅ2 ）に
は、減算信号（Ｅ1 −Ｅ3 ）が、逆にＥ1 ＜Ｅ2 の場合
には加算信号（Ｅ1 ＋Ｅ3 ）が、また、等しい場合（Ｅ
1 ＝Ｅ2 ）にはそのままの信号Ｅ1 が選択される。そし
て、雑音低減された出力信号として出力端子ＴOUT に出
力される。[0034] In selecting subtraction circuit 18, the signal E 1 input from the first input terminal T1, making an addition or subtraction signal with the signal E 3 input from the third input terminal, the voltage The identification signal (+,
-, 0). That is, when the signal level E 1 is greater than the signal level of E 2 (E 1> E 2 ), the subtraction signal (E 1 -E 3) is added signal when the reverse E 1 <E 2 If (E 1 + E 3 ) is also equal (E
The signal E 1 as it is is selected for 1 = E 2 ). Then, the noise-reduced output signal is output to the output terminal T OUT .
【００３５】図２は、上述した動作を説明した波形モデ
ルであり、同図（Ｂ）に示すように出力信号の雑音波の
振幅は小さくなる。また、雑音波の周波数成分は高調波
を派生することとなるが、その大部分は所望映像信号の
帯域外になり妨害とはならない。しかし、帯域内に残留
する成分はその振幅が小さく高域雑音であるため、視覚
的に目だちにくい。FIG. 2 is a waveform model explaining the above-mentioned operation, and the amplitude of the noise wave of the output signal becomes small as shown in FIG. Further, the frequency component of the noise wave will generate a harmonic, but most of it will be outside the band of the desired video signal and will not interfere. However, the component remaining in the band has a small amplitude and is high-frequency noise, so that it is visually difficult to notice.
【００３６】本実施例では、雑音レベル検出回路１４に
おいて放送波受信雑音を検出する場合としたが、映像信
号そのものに含まれる雑音レベルを検出して制御するこ
とも可能である。また、本実施例のように自動制御では
なく、第３の入力端子Ｔ３にマニュアル調整された直流
電圧を加えることもできる。Although the noise level detecting circuit 14 detects the broadcast wave reception noise in the present embodiment, it is also possible to detect and control the noise level included in the video signal itself. Further, instead of the automatic control as in this embodiment, a manually adjusted DC voltage can be applied to the third input terminal T3.
【００３７】本実施例では第２の入力端子Ｔ２の前段に
３タップ形メディアンフィルタ１３を設けたが、その理
由を次に説明する。In this embodiment, the 3-tap median filter 13 is provided in front of the second input terminal T2. The reason for this will be described below.
【００３８】取り扱う映像信号の帯域内に広く雑音が分
布する場合、高域成分を全て遮断するいわゆる通常のＬ
ＰＦでは効果的な雑音低減がしにくい。その理由は従来
の技術の項で述べた通りである。When the noise is widely distributed in the band of the video signal to be handled, a so-called normal L that cuts off all high frequency components.
Effective noise reduction is difficult with PF. The reason is as described in the section of the related art.
【００３９】他方、メディアンフィルタ１３は、信号の
変化を平坦化する一種のＬＰＦとしての機能を有するも
のの、信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッヂを保存
する特性を有している。したがって、信号振幅の大きい
映像信号に小振幅の雑音波が重畳されている場合は、小
振幅信号には平坦化作用が働き、エッヂの急峻な大振幅
信号はその急峻さやタイミングは損なわれることなく出
力される。On the other hand, the median filter 13 has a function as a kind of LPF for flattening the change of the signal, but has a characteristic of preserving the rising or falling edge of the signal. Therefore, when a small-amplitude noise wave is superimposed on a video signal with a large signal amplitude, the flattening action works on the small-amplitude signal, and the sharpness and timing of the large-amplitude signal with sharp edges are not impaired. Is output.
【００４０】また、前後のタップ間隔をそれぞれ可変す
ることにより帯域特性を自由に可変することができるの
で、雑音成分の周波数分布状態に適合させた雑音低域が
可能である。Further, since the band characteristic can be freely changed by changing the front and rear tap intervals, it is possible to realize a noise low frequency band adapted to the frequency distribution state of the noise component.
【００４１】このようなフィルタは、その出力をそのま
ま映像信号として用いるには歪みが多いため通常は用い
られていない。しかし、本実施例では雑音波の識別を容
易にするためにのみ用いており、上記特性が有効性を発
揮する。すなわち、エッヂ信号近傍の雑音低減につい
て、変化の緩やかな信号部分の場合と同様な効果をあげ
ることに寄与している。Such a filter is not usually used because its output is so distorted that it is used as a video signal. However, in the present embodiment, it is used only for facilitating the identification of noise waves, and the above characteristics exhibit effectiveness. That is, it contributes to the noise reduction in the vicinity of the edge signal, which has the same effect as in the case of the signal portion having a gentle change.
【００４２】本発明による雑音低減回路を構成する上で
用いる第２の入力端子Ｔ２の前段に接続するフィルタ
は、図１に示した実施例のような対称形または非対称形
の水平３タップ形のメディアンフィルタに限らず、対称
形または非対称形の垂直３タップ形あるいは水平垂直が
共に３タップ形あるいは水平方向ｍタップ・垂直方向ｎ
タップのｍ×ｎの２次元形のメディアンフィルタを用い
ることが出来る。また、メディアンフィルタに限らず通
常のＬＰＦを用いることも可能である。The filter connected in front of the second input terminal T2 used in constructing the noise reduction circuit according to the present invention is a symmetrical or asymmetrical horizontal 3-tap type filter as in the embodiment shown in FIG. Not limited to median filters, symmetrical or asymmetrical vertical 3-tap type or horizontal 3-tap type or horizontal m taps / vertical n
A m × n two-dimensional median filter with taps can be used. Further, not only the median filter but also a normal LPF can be used.
【００４３】さらに、第２の入力端子Ｔ２の前段に接続
するフィルタとしては、形式の異なるフィルタを複数段
縦続接続して構成することも出来る。Further, as the filter connected to the front stage of the second input terminal T2, filters of different types can be cascade-connected in plural stages.
【００４４】次に、本実施例の主要な回路である電圧比
較回路１５および選択加減算回路１８についてその特徴
を説明する。Next, the features of the voltage comparison circuit 15 and the selective addition / subtraction circuit 18, which are the main circuits of this embodiment, will be described.
【００４５】一般に、映像信号と同一帯域内に分布する
雑音波とを区別することは困難であるため、通常は小振
幅信号成分を全て雑音とみなしてこれを除去することが
行われている。In general, it is difficult to distinguish a video signal from a noise wave distributed in the same band. Therefore, it is usual to consider all small-amplitude signal components as noise and remove them.
【００４６】しかし、多くの周波数成分から成る複雑な
信号波形の中から小振幅信号のみを分離することは容易
ではない。これを分離する方法として上に述べたよう
に、雑音波の識別を容易にするためにのみ用いたメディ
アンフィルタは、その識別を完全に行えるものではなく
不完全である。しかしながら、仮に識別が誤まってもそ
の部分の雑音低減効果が低下するのみであって、出力信
号に過剰な歪みまたは妨害を与えることはない。これが
本実施例の大きな特徴である。However, it is not easy to separate only a small amplitude signal from a complicated signal waveform composed of many frequency components. As described above as a method for separating this, the median filter used only for facilitating the discrimination of noise waves is not perfect and cannot be completely discriminated. However, even if the identification is erroneous, the noise reduction effect of that portion only decreases, and the output signal is not excessively distorted or disturbed. This is a major feature of this embodiment.
【００４７】図１に示した実施例によれば、信号帯域内
におおむね一様に分布する雑音の場合、３〜５ｄＢの雑
音低減効果を得ることが可能である。According to the embodiment shown in FIG. 1, it is possible to obtain a noise reduction effect of 3 to 5 dB in the case of noise distributed almost uniformly in the signal band.
【００４８】次に、本発明による雑音低減効果を更に高
めるため、その他の実施例を説明する。Next, another embodiment will be described in order to further enhance the noise reduction effect according to the present invention.
【００４９】本発明による雑音低減回路は、これを複数
段縦続接続することによって更に雑音低減を高めること
ができる。図４に、その一実施例を示す。The noise reduction circuit according to the present invention can further enhance the noise reduction by connecting the noise reduction circuits in cascade. FIG. 4 shows an example thereof.
【００５０】図４に示した雑音低減回路４１，４２，４
３はそれぞれ図１に示した雑音低減回路と同様の構成を
有するもの（正確には、雑音レベル検出回路１４を含ま
ない）であるが、フィルタ１３および遅延回路１２とし
てそれぞれ異なったパラメータあるいは形式の異なるも
のを用いた場合を示している。The noise reduction circuits 41, 42, 4 shown in FIG.
3 has the same configuration as that of the noise reduction circuit shown in FIG. 1 (to be exact, does not include the noise level detection circuit 14), but has different parameters or types as the filter 13 and the delay circuit 12, respectively. The case where different ones are used is shown.
【００５１】図４に示した実施例では、雑音レベル検出
回路１４の出力を各雑音低減回路４１，４２，４３に共
通に供給し、各段ごとに適正な係数を掛けて作動させて
いる。なお、このような共通制御でなく、各段毎に雑音
レベルを検出することもできる。In the embodiment shown in FIG. 4, the output of the noise level detecting circuit 14 is commonly supplied to the noise reducing circuits 41, 42 and 43, and each stage is operated with an appropriate coefficient. Note that the noise level can be detected for each stage instead of such common control.
【００５２】図４に示した実施例のように縦続接続した
場合の雑音低減は、一般に初段が最も大きく後段になる
にしたがって小さくなる傾向がある。たとえば、４ｄ
Ｂ，２．５ｄＢ，１．５ｄＢとなり合計８ｄＢの低減効
果となる。The noise reduction in the case of cascade connection as in the embodiment shown in FIG. 4 generally tends to be largest in the first stage and smaller in the latter stages. For example, 4d
B, 2.5 dB, and 1.5 dB, resulting in a total reduction effect of 8 dB.
【００５３】なお、縦続接続の段数には制限は無い。There is no limit to the number of stages of cascade connection.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本発明に係る雑音低減回路を実施するこ
とにより、以下に列挙する効果が得られる。By implementing the noise reduction circuit according to the present invention, the following effects can be obtained.
【００５５】（１）テレビジョン映像信号の静止画像信
号および動画像信号の雑音低減に効果がある。特に、従
来困難であった動きの速い動画像信号に対しては画像信
号のひずみを最小限にしつつ、高い雑音低減効果が得ら
れる。(1) It is effective in reducing noise in still image signals and moving image signals of television video signals. In particular, for a moving image signal having a fast motion, which has been difficult in the past, a high noise reduction effect can be obtained while minimizing distortion of the image signal.
【００５６】（２）メディアンフィルタの特性を最適化
することにより、帯域内雑音量の分布に適合させた雑音
低域がしやすい。(2) By optimizing the characteristics of the median filter, it is easy to set a low noise range adapted to the in-band noise amount distribution.
【００５７】（３）回路構成が簡単で安定な動作をす
る。(3) The circuit configuration is simple and stable operation is performed.
【００５８】（４）音声信号等にも適用できる。(4) It can also be applied to audio signals and the like.
【００５９】（５）利用分野としては、例えば、ハイビ
ジョン衛星放送受信機に適用することによって、ＦＭ伝
送系ノイズによる画質低下を抑制できる。(5) As a field of application, for example, by applying it to a high-definition satellite broadcast receiver, it is possible to suppress image quality deterioration due to FM transmission system noise.
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of FIG.
【図３】図１に示した３タップ形メディアンフィルタの
詳細な回路図である。FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the 3-tap median filter shown in FIG.
【図４】本発明のその他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図５】従来技術の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.
１２ 遅延回路 １３ ３タップ形メディアンフィルタ １４ 雑音レベル検出回路 １５ 電圧比較回路 １８ 選択加減算回路 12 delay circuit 13 3 tap type median filter 14 noise level detection circuit 15 voltage comparison circuit 18 selective addition / subtraction circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 苗村 昌秀 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 福田 淳 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masahide Naemura 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the Broadcasting Technology Laboratory, Japan Broadcasting Corporation (72) Inventor Jun Fukuda 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Research Institute
Claims (12)
の入力端子に入力された信号の電圧値を比較する比較手
段と、 前記比較手段により前記第１の入力端子に入力された信
号の電圧が前記第２の入力端子に入力された信号の電圧
より大きいと判断された場合には第３の入力端子に入力
された直流電圧を前記第１の入力端子に入力された信号
から減算した信号を出力信号とし、前記第１の入力端子
に入力された信号の電圧が前記第２の入力端子に入力さ
れた信号の電圧より小さいと判断された場合には前記第
３の入力端子に入力された直流電圧を前記第１の入力端
子に入力された信号に加算した信号を出力信号とし、前
記第１の入力端子に入力された信号と前記第２の入力端
子に入力された信号の電圧値が等しいと判断された場合
には前記第１の入力端子に入力された信号を出力信号と
する選択加減算手段とを具備したことを特徴とする雑音
低減回路。1. A signal input to the first input terminal and a second signal
Comparing means for comparing the voltage values of the signals input to the input terminals, and the voltage of the signals input to the first input terminal by the comparing means from the voltage of the signals input to the second input terminals. When it is determined that the output voltage is larger, the signal obtained by subtracting the DC voltage input to the third input terminal from the signal input to the first input terminal is used as the output signal and is input to the first input terminal. When it is determined that the voltage of the signal is lower than the voltage of the signal input to the second input terminal, the DC voltage input to the third input terminal is applied to the signal input to the first input terminal. When the signal input to the first input terminal and the signal input to the second input terminal are judged to have the same voltage value as the output signal, the first input terminal Selective input whose output signal is the signal input to A noise reduction circuit comprising: a subtraction unit.
の入力端子に入力される信号は映像信号であって、前記
第１の入力端子に入力された映像信号中に含まれる雑音
成分の実効値電圧に対応する直流電圧を前記第３の入力
端子に入力することを特徴とする雑音低減回路。2. The first and second parts according to claim 1.
The signal input to the input terminal of is a video signal, and a DC voltage corresponding to the effective value voltage of the noise component included in the video signal input to the first input terminal is applied to the third input terminal. A noise reduction circuit characterized by inputting.
の前段に低域通過フィルタを接続し、該フィルタの入力
側端子には、前記第１の入力端子に入力された映像信号
と同一の信号を入力することを特徴とする雑音低減回
路。3. The low pass filter according to claim 2, wherein a low-pass filter is connected in front of the second input terminal, and the input side terminal of the filter is the same as the video signal input to the first input terminal. Noise reduction circuit characterized by inputting the signal of.
信号における所望時刻のサンプリング信号と時間方向に
前後に所要サンプル数だけ離隔した２サンプル点のサン
プリング信号を入力とし、その３つのサンプリング信号
の中から電圧値が中間のサンプリング信号が出力信号と
なるように作動する３タップ形メディアンフィルタを前
記第２の入力端子の前段に接続し、該メディアンフィル
タの入力側端子には前記第１の入力端子に入力された映
像信号と同一の信号を入力することを特徴とする雑音低
減回路。4. The sampling signal according to claim 2, wherein a sampling signal at a desired time in the sampled video signal and a sampling signal at two sample points separated by a required number of samples in the time direction are input, and the sampling signal is selected from the three sampling signals. A 3-tap median filter that operates so that a sampling signal with an intermediate voltage value becomes an output signal is connected to the preceding stage of the second input terminal, and the input side terminal of the median filter is connected to the first input terminal. A noise reduction circuit characterized by inputting the same signal as an input video signal.
信号における所望走査線の所望時刻のサンプリング信号
と走査線が前後に所要数だけ離隔した２走査線の所望時
刻のサンプリング信号を入力とし、その３つのサンプリ
ング信号の中から電圧値が中間のサンプリング信号が出
力信号となるように作動する３タップ形メディアンフィ
ルタを前記第２の入力端子の前段に接続し、該メディア
ンフィルタの入力側端子には前記第１の入力端子に入力
された映像信号と同一の信号を入力することを特徴とす
る雑音低減回路。5. The sampling signal according to claim 2, wherein a sampling signal at a desired time of a desired scanning line in the sampled video signal and a sampling signal at a desired time of two scanning lines separated by a required number of front and rear scanning lines are input. A three-tap median filter that operates so that a sampling signal with an intermediate voltage value out of the two sampling signals becomes the output signal is connected to the front stage of the second input terminal, and the input side terminal of the median filter is A noise reduction circuit characterized by inputting the same signal as the video signal input to the first input terminal.
信号における所望時刻のサンプリング信号と時間方向前
後の複数のサンプリング信号を入力とし、そのサンプリ
ング信号の中から電圧値が中間値のサンプリング信号を
出力信号とするメディアンフィルタを前記第２の入力端
子の前段に接続し、該メディアンフィルタの入力側端子
には前記第１の入力端子に入力された映像信号と同一の
信号を入力することを特徴とする雑音低減回路。6. The sampling signal according to claim 2, wherein a sampling signal at a desired time in the sampled video signal and a plurality of sampling signals before and after the time direction are input, and a sampling signal having an intermediate voltage value is output from the sampling signals. Is connected to a stage preceding the second input terminal, and the same signal as the video signal input to the first input terminal is input to the input side terminal of the median filter. Noise reduction circuit.
信号における所望走査線の所望時刻のサンプリング信号
と前後走査線の複数の走査線の所望時刻のサンプリング
信号とを入力とし、そのサンプリング信号の中から電圧
値が中間のサンプリング信号を出力信号とするメディア
ンフィルタを前記第２の入力端子の前段に接続し、該メ
ディアンフィルタの入力側端子には前記第１の入力端子
に入力された映像信号と同一の信号を入力することを特
徴とする雑音低減回路。7. The sampling signal according to claim 2, wherein a sampling signal at a desired time of a desired scanning line and a sampling signal at a desired time of a plurality of scanning lines of front and rear scanning lines are input, and the sampling signal is selected from the sampling signals. A median filter having a sampling signal with an intermediate voltage value as an output signal is connected in front of the second input terminal, and the input side terminal of the median filter is the same as the video signal input to the first input terminal. Noise reduction circuit characterized by inputting the signal of.
信号における垂直方向複数ライン・水平方向複数サンプ
ルの２次元形メディアンフィルタを前記第２の入力端子
の前段に接続し、該メディアンフィルタの入力側端子に
は前記第１の入力端子に入力された映像信号と同一の信
号を入力することを特徴とする雑音低減回路。8. A two-dimensional median filter having a plurality of lines in a vertical direction and a plurality of samples in a horizontal direction in a sampled video signal is connected to a front stage of the second input terminal, and an input side terminal of the median filter according to claim 2. A noise reduction circuit, wherein the same signal as the video signal input to the first input terminal is input to the input terminal.
ルタを複数個縦続接続して前記第２の入力端子の前段に
接続し、その最前段フィルタの入力端子には前記第１の
入力端子に入力された映像信号と同一の信号を入力する
ことを特徴とする雑音低減回路。9. A plurality of filters according to any one of claims 3 to 8 are cascade-connected to be connected in front of the second input terminal, and the first input is connected to the input terminal of the frontmost filter. A noise reduction circuit characterized by inputting the same signal as the video signal input to the terminal.
雑音低減回路を１ユニットとし、複数の該ユニットを縦
続接続することを特徴とする雑音低減回路。10. A noise reduction circuit comprising the noise reduction circuit according to any one of claims 3 to 9 as one unit, and a plurality of the units are cascade-connected.
雑音低減回路を複数段縦続接続し、それぞれの各段にお
ける前記第３の入力端子には、請求項２に記載された前
記直流電圧にそれぞれ所定の比率を乗じた電圧を入力す
ることを特徴とする雑音低減回路。11. The noise reduction circuit according to any one of claims 3 to 9 is cascade-connected in a plurality of stages, and the third input terminal in each stage is connected to the direct current according to claim 2. A noise reduction circuit characterized by inputting a voltage obtained by multiplying each voltage by a predetermined ratio.
２の入力端子には音声信号を入力し、請求項３〜１１に
おける映像信号の替わりに該音声信号を適用することを
特徴とする雑音低減回路。12. The noise according to claim 1, wherein an audio signal is input to the first and second input terminals, and the audio signal is applied instead of the video signal according to any one of claims 3 to 11. Reduction circuit.
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