JPH0748844B2 - 雑音軽減回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はVTRから再生された輝度信号に対する雑音軽減
回路に関する。

（従来の技術） 画像信号に含まれている雑音を除去して高画質化を図る
ために、従来から雑音軽減回路（ノイズリデューサ）が
使用されて来ていることは周知のとおりである。

第５図は従来の雑音軽減回路の一例を示すブロック図で
あり、この第５図において１はVTRから再生された輝度
信号の入力端子であり、前記した入力端子１に供給され
た輝度信号は１水平走査期間1Hと対応する遅延時間を有
する1H遅延回路（1HDL）32を介して減算器33に対して被
減数信号として供給される。

また、前記した入力端子１に供給された輝度信号は前記
した減算器33に対して減数信号として供給されるととも
に、減算器36に被減数信号として供給されている。

前記した減算器33と1H遅延回路（1HDL）32とからなる回
路配置は周知の櫛型フィルタの特性を有しており、減算
器33において前記した1H遅延回路（1HDL）32から出力さ
れた1H期間前の輝度信号より、入力端子１に供給されて
いる輝度信号を減算して出力される減算器33からの出力
信号は、輝度信号における垂直相関のない信号成分であ
る。

前記した減算器38からの出力信号、すなわち、輝度信号
における垂直相関のない信号成分は、帯域通過濾波器
（BPF）34とリミッタ35とを介して減算器36に減数信号
として供給される。

前記した帯域通過濾波器（BPF）34の帯域通過特性とリ
ミッタ35の振幅制限特性とを適当に選定することによ
り、リミッタ35から減算器36に供給される信号が輝度信
号中に含まれている雑音成分（ノイズ成分）になるよう
にして、減算器36において入力端子１に供給された輝度
信号から前記した雑音成分を減算すると、減算器36から
出力端子２に送出される輝度信号は、雑音信号が軽減
（低減）された状態の輝度信号になされるのである。

すなわち、雑音は周知のようにランダムに発生するため
に垂直方向の相関性が弱いのに対して、画像信号は隣り
合う走査線間における相関性が強いし、また雑音は小振
幅のものであるから、前記した第５図に示されている雑
音軽減回路におけるリミッタ35からの出力信号は雑音で
あるとすることができるのである。

第５図を参照して既述した雑音軽減回路では１個の1H遅
延回路と重み付け加算器（第５図中では減算器33として
示されている）とによって構成された櫛形フィルタを用
いて隣接する２水平走査期間の輝度信号間における垂直
相関の無い信号成分を抽出するようにしていたが、２個
の1H遅延回路と重み付け加算器とによって構成された櫛
形フィルタを用いて隣接する３水平走査期間の輝度信号
間における垂直相関の無い信号成分を抽出することによ
り、第５図示の雑音軽減回路に比べて視覚上で画質の劣
化の少ない雑音軽減回路も使用される。

次に、第６図は例えば特開昭58−10913号公報に開示さ
れている従来の雑音軽減回路の他の一例を示すブロック
図であり、この第６図において１はVTRから再生された
輝度信号の入力端子であり、また、37,38は１水平走査
期間1Hと対応する遅延時間を有する1H遅延回路（1HDL）
であり、さらに、39は演算回路（論理演算回路）、40は
帯域通過濾波器、41はリミッタ、42は減算器、２は出力
端子である。

この第６図に例示した論理演算を行うような構成の雑音
軽減回路は、３水平走査線による単純な櫛形フィルタを
用いて構成した雑音軽減回路に比べて画質の劣化が少な
い状態でランダムな雑音に対して良好なS/N改善効果が
得られる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、VTRからの再生信号の画質は、記録済み記録
媒体に記録されている記録情報がオリジナル（第１世
代）の場合には良好であっても、ダビングの繰返しによ
り第２世代、第３世代、というように世代が下るように
従って、再生信号の画質は解像度の低下とS/Nの劣化と
が次第に著るしくなることは周知のとおりである。

また、業務用VTRの分野においては編集が不可欠である
ために実用世代は第３世代であると考えても間違いでは
ないが、第３世代では再生信号の画質が解像度とS/Nと
の双方について既にある程度劣化しており、雑音の帯域
もかなり広がっている状態になっている。

ところが、画像信号に含まれている雑音を除去して高画
質化を図るために用いる従来の雑音軽減回路（ノイズリ
デューサ）では、雑音として除去すべき周波数帯域や、
リミッタの振幅制限特性等が固定的なものであったか
ら、例えば、雑音軽減効果が第３世代の再生信号に適す
るものとなるように構成されている雑音軽減回路を、解
像度が良好であるとともに雑音の少ない状態の第１世代
の再生信号に対する雑音軽減のために用いた場合には第
１世代の再生信号にかえって大きな画質劣化を生じさせ
てしまうということが起こる。

また、前記した場合とは逆に、解像度が良好であるとと
もに雑音の少ない状態の第１世代の再生信号に対する雑
音軽減に適するように構成されている雑音軽減回路は、
比較的に高い周波数帯域における小さな振幅の信号成分
を雑音として除去できるようになされているために、こ
のような雑音軽減回路をダビングが繰返し行われている
状態の信号の再生時における雑音の軽減に用いたところ
で良好な雑音軽減効果が得られないことは明らかであ
る。

前記した問題点の解決のために、雑音軽減回路における
リミッタの振幅制限特性を可変にすることが考えられた
が、第３世代の再生信号程度になると雑音の周波数帯域
が低くなり、いわゆる横びきノイズが発生するなど、リ
ミッタの振幅制限特性の変化では対抗できない程にノイ
ズの影響が大きく現われることが実験の結果によって明
らかにされた。

（課題を解決するための手段） 本発明はVTRから再生され、雑音軽減の対象にされてい
る輝度信号を複数の周波数帯域の信号に分割する手段
と、前記の分割された各周波数帯域の信号について、そ
れぞれ独立に設けた雑音軽減回路によって雑音軽減を行
う手段と、前記した複数の雑音軽減回路によってそれぞ
れ雑音が軽減された状態の再生輝度信号を選択的に出力
させる手段とを備えてなる雑音軽減回路を提供する。

（作用） VTRから再生された雑音軽減の対象にされている輝度信
号を複数の周波数帯域の信号に分割し、前記の分割され
た各周波数帯域の信号について、それぞれ独立に設けた
雑音軽減回路で雑音軽減が行われるようにしておき、再
生時に前記した複数の雑音軽減回路によって雑音が軽減
された状態の再生輝度信号を選択的に出力させる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の雑音軽減回路の具体
的な内容を添付図面を参照して詳細に説明する。第１図
乃至第４図は本発明の雑音軽減回路のそれぞれ異なる実
施例のブロック図である。

第１図は本発明の雑音軽減回路の一実施例のブロック図
であり、この第１図において１はVTRから再生された輝
度信号の入力端子、２は出力端子であり、また、３は帯
域通過濾波器（BPF）、４は櫛型フィルタ、５はリミッ
タ、６はスイッチ、７は低域通過濾波器（LPF）、８は
櫛型フィルタ、９はリミッタ、10はスイッチ、11は遅延
回路（DL）、12は減算器である。

第１図に示されている本発明の雑音軽減回路において、
入力端子１に供給された輝度信号は遅延回路11を介して
減算器12に被減数信号として供給される。そして、前記
した減算器12にはスイッチ6,10を介して減数信号が供給
されている。

スイッチ６を介して減算器12に供給される前記の減数信
号は、入力端子１に供給された再生輝度信号における帯
域通過濾波器３を通過した信号成分の内で櫛型フィルタ
４を通過した信号成分、すなわち、輝度信号における帯
域通過濾波器３を通過した信号成分の内で垂直相関のな
い信号成分をリミッタ５によって振幅制限した信号（雑
音）であり、また、スイッチ10を介して減算器12に供給
される前記の減数信号は、入力端子１に供給された再生
輝度信号における低域通過濾波器７を通過した信号成分
の内で櫛型フィルタ８を通過した信号成分、すなわち、
輝度信号における低域通過濾波器７を通過した信号成分
の内で垂直相関のない信号成分をリミッタ９によって振
幅制限した信号（雑音）である。

第１図に示されている本発明の雑音軽減回路において、
入力端子１に供給された輝度信号が遅延回路11によって
所定の時間だけ遅延されて被減数信号として供給されて
いる減算器12では、スイッチ6,10を介して供給された雑
音を減数信号として前記した被減数信号から減算して雑
音が軽減された出力信号を出力端子２に送出する。

第１図中における櫛型フィルタ4,8としては、例え第５
図中の1H遅延回路32と減算器33とによって示されるよう
な構成形態のもの、あるいは例えば、第６図中の1H遅延
回路37,38と演算回路39とによって示されるような構成
形態のもの等が使用されてもよいが、櫛型フィルタ4,8
としては前記のような構成形態のものに限られることは
なく、画像信号における垂直相関のない信号成分を取り
出せるような構成形態のものが使用される。

第１図に示されている雑音軽減回路における帯域通過濾
波器３の通過帯域特性、低域通過濾波器７の通過帯域特
性、リミッタ5,9の振幅制限特性などの設定は、例え
ば、第１世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッ
チ６だけをオンの状態として良好に行われ、また、第３
世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッチ６とス
イッチ10との双方をオンの状態として良好に行われるよ
うになされるとよい。

それにより、本発明の雑音軽減回路では再生信号の状態
に応じてスイッチ6,10のオン，オフすることにより、各
世代の再生信号の雑音の軽減を画質を劣化を招くことな
く良好に行うことができる。

次に、第２図は本発明の雑音軽減回路の他の実施例のブ
ロック図であり、この第２図において１はVTRから再生
され輝度信号の入力端子、２は出力端子であり、また1
3,14は1H遅延回路、15〜17は帯域通過濾波器（BPF）、1
9〜21は低域通過濾波器（LPF）、18,22は演算回路、５
はリミッタ、６はスイッチ、９はリミッタ、10はスイッ
チ、11は遅延回路（DL）、12は減算器である。

この第２図に示されている本発明の雑音軽減回路におい
て、入力端子１に供給された輝度信号は1H遅延回路13と
帯域通過濾波器（BPF）15と低域通過濾波器（LPF）21と
に供給されている。

前記した1H遅延回路13の出力信号は遅延回路11を介して
減算器12に被減数信号として供給されるとともに、帯域
通過濾波器（BPF）16と低域通過濾波器（LPF）20とに供
給されている。また、前記した1H遅延回路14の出力信号
は帯域通過濾波器（BPF）17と低域通過濾波器（LPF）19
とに供給されている。

前記した各帯域通過濾波器（BPF）15〜17の出力信号は
演算回路18に供給されており、また、前記した各低域通
過濾波器（LPF）19〜21の出力信号は演算回路22に供給
されており、前記した演算回路18の出力信号はリミッタ
５とスイッチ６とを介して減算器12に減数信号として供
給され、前記した演算回路22の出力信号はリミッタ９と
スイッチ10とを介して減算器12に減数信号として供給さ
れる。

この第２図中において1H遅延回路13,14と各帯域通過濾
波器（BPF）15〜17と演算回路18とによって構成されて
いる部分は、同一な通過帯域特性を有する帯域通過濾波
器（BPF）15〜17の通過周波数成分を出力しうる櫛型フ
ィルタ特性を有する構成部分として機能し、また、1H遅
延回路13,14と各低域通過濾波器（LPF）19〜21と演算回
路22とによって構成されている部分は、同一な通過帯域
特性を有する低域通過濾波器（LPF）19〜21の通過周波
数成分を出力しうる櫛型フィルタ特性を有する構成部分
として機能する構成部分である。

それで、前記したスイッチ６を介して減算器12に供給さ
れる前記の減数信号は、入力端子１に供給された再生輝
度信号における帯域通過濾波器15〜17を通過した信号成
分の内で垂直相関のない信号成分をリミッタ５によって
振幅制限した信号（雑音）であり、また、スイッチ10を
介して減算器12に供給される前記の減数信号は、入力端
子１に供給された再生輝度信号における低域通過濾波器
19〜21を通過した信号成分の内で垂直相関のない信号成
分をリミッタ９によって振幅制限した信号（雑音）であ
る。

したがって、第２図に示されている本発明の雑音軽減回
路において、入力端子１に供給された輝度信号が1H遅延
回路13と遅延回路11によって所定の時間だけ遅延されて
被減数信号として供給されている減算器12では、スイッ
チ6,10を介して供給された雑音を減数信号として前記し
た被減数信号から減算して雑音が軽減された出力信号を
出力端子２に送出する。

第２図に示されている雑音軽減回路における帯域通過濾
波器15〜17の通過帯域特性、低域通過濾波器19〜21の通
過帯域特性、リミッタ5,9の振幅制限特性などの設定
は、例えば、第１世代の再生信号に対する雑音軽減動作
がスイッチ６だけをオンの状態として良好に行われ、ま
た、第３世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッ
チ６とスイッチ10との双方をオンの状態として良好に行
われるようになされるとよく、本発明の雑音軽減回路で
は再生信号の状態に応じてスイッチ6,10のオン，オフす
ることにより、各世代の再生信号の雑音の軽減を画質の
劣化を招くことなく良好に行うようにすることができ
る。

高画質のVTRシステムへの応用を考えた場合には、櫛型
フィルタとしては画質劣化の少ない３ライン方式が適し
ており、３ライン方式の一例を示す第２図示の前記した
雑音軽減回路における帯域通過濾波器15〜17として3.58
MHz±1MHzの通過帯域特性を有するものを使用し、ま
た、低域通過濾波器19〜21として０〜1.3MHzの通過帯域
特性を使用し、さらに、リミッタ５のリミッタ幅を10IR
E、リミッタ９のリミッタ幅を5IREとして実施したとき
に充分に良好な雑音軽減効果を確認できた。

すなわち、第２図示の雑音軽減回路において、スイッチ
６をオンの状態にすると3.58MHzを中心にした高域だけ
が櫛型の特性を示すが、第１世代の再生信号における平
面ノイズはこの高域成分が多く、またエッジノイズに対
しても顕著な効果が得られる。

また、第２図示の雑音軽減回路においてスイッチ6,10の
双方をオンの状態にすると、直流領域から櫛型特性を示
すようになる。この特性は第３世代の再生信号で多く発
生する横びきノイズに対する雑音軽減効果が高い。櫛型
特性の帯域を広くすると、当然のことながら画質の劣化
を招くことになるが、画質そのものの劣化よりもS/Nの
向上を主目的とした場合には、視覚的により一層欠点の
目立たない画像が得られることになる。

第３図は本発明の雑音軽減回路の別の実施例のブロック
図であり、この第２図において１はVTRから再生された
輝度信号の入力端子、２は出力端子であり、また、13,1
4は1H遅延回路、23は演算回路、３は帯域通過濾波器（B
PF）、７は低域通過濾波器（LPF）、５はリミッタ、６
はスイッチ、９はリミッタ、10はスイッチ、11は遅延回
路（DL）、12は減算器である。

この第３図に示されている本発明の雑音軽減回路におい
て、入力端子１に供給された輝度信号は1H遅延回路13と
演算回路23とに供給されている。

前記した1H遅延回路13の出力信号は遅延回路11を介して
減算器12に被減数信号として供給されるとともに、演算
回路23とに供給されている。また、前記した1H遅延回路
14の出力信号は演算回路23に供給されている。

前記した演算回路23の出力信号は、帯域通過濾波器（BP
F）３と低域通過濾波器（LPF）７とに供給されており、
前記した帯域通過濾波器（BPF）３の出力信号はリミッ
タ５とスイッチ６とを介して減算器12に減数信号として
供給され、また、前記した低域通過濾波器（LPF）７の
出力信号はリミッタ９とスイッチ10とを介して減算器12
に減数信号として供給されている。

この第３図中において1H遅延回路13,14と演算回路23と
によって構成されている部分は、櫛型フィルタ特性を有
する構成部分として機能する構成部分である。

それで、前記したスイッチ６を介して減算器12に供給さ
れる前記の減数信号は、入力端子１に供給された再生輝
度信号における帯域通過濾波器３を通過した信号成分の
内で垂直相関のない信号成分をリミッタ５によって振幅
制限した信号（雑音）であり、またスイッチ10を介して
減算器12に供給される前記の減数信号は、入力端子１に
供給された再生輝度信号における低域通過濾波器７を通
過した信号成分の内で垂直相関のない信号成分をリミッ
タ９によって振幅制限した信号（雑音）である。

したがって、第３図に示されている本発明の雑音軽減回
路において、入力端子１に供給された輝度信号が1H遅延
回路13と遅延回路11によって所定の時間だけ遅延されて
被減数信号として供給されている減算器12では、スイッ
チ6,10を介して供給された雑音を減数信号として前記し
た被減数信号から減算して雑音が軽減された出力信号を
出力端子２に送出する。

第３図に示されている雑音軽減回路における帯域通過濾
波器３の通過帯域特性、低域通過濾波器７の通過帯域特
性、リミッタ5,9の振幅制限特性などの設定は、例え
ば、第１世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッ
チ６だけをオンの状態として良好に行われ、また、第３
世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッチ６とス
イッチ10との双方をオンの状態として良好に行われるよ
うになされるとよく、本発明の雑音軽減回路では再生信
号の状態に応じてスイッチ6,10のオン，オフすることに
より、各世代の再生信号の雑音の軽減を画質の劣化を招
くことなく良好に行うようにすることができる。

業務用VTRの分野においては時間軸誤差補正回路TBCが用
いられることが多いが、第４図は時間軸誤差補正回路TB
Cと雑音軽減回路とを組合わせて構成した実施例のブロ
ック図であり、この第４図において１はVTRから再生さ
れた輝度信号の入力端子、２は出力端子である。またTB
Cは時間軸誤差補正回路であって、この時間軸誤差補正
回路TBCはアナログデジタル変換器（ADC）24、メモリ2
5、1H遅延回路26,27、デジタルアナログ変換器28〜30に
よって構成されている。

31は演算回路、３は帯域通過濾波器（BPF）、７は低域
通過濾波器（LPF）、５はリミッタ、６はスイッチ、９
はリミッタ、10はスイッチ、11は遅延回路（DL）、12は
減算器である。

この第４図に示されている本発明の雑音軽減回路におい
て、入力端子１に供給された輝度信号は時間軸誤差補正
回路TBCにおけるアナログデジタル変換器（ADC）24に供
給される。

前記した時間軸誤差補正回路TBCにおける1H遅延回路26,
27、デジタルアナログ変換器28〜30及び演算回路31とか
らなる構成回路は櫛型フィルタを構成している。

前記したデジタルアナログ変換器29の出力信号は遅延回
路11を介して減算器12被減数信号として供給されるとと
もに、演算回路31とに供給されている。また、前記した
デジタルアナログ変換器28,30の出力信号は演算回路31
に供給されている。

前記した演算回路31の出力信号は、帯域通過濾波器（BP
F）３と低域通過濾波器（LPF）７とに供給されており、
前記した帯域通過濾波器（BPF）３の出力信号はリミッ
タ５とスイッチ６とを介して減算器12に減数信号として
供給され、また、前記した低域通過濾波器（LPF）７の
出力信号はリミッタ９とスイッチ10とを介して減算器12
に減数信号として供給されている。

前記したスイッチ６を介して減算器12に供給される前記
の減数信号は、入力端子１に供給された再生輝度信号に
おける帯域通過濾波器３を通過した信号成分の内で垂直
相関のない信号成分をリミッタ５によって振幅制限した
信号（雑音）であり、またスイッチ10を介して減算器12
に供給される前記の減数信号は、入力端子１に供給され
た再生輝度信号における低域通過濾波器７を通過した信
号成分の内で垂直相関のない信号成分をリミッタ９によ
って振幅制限した信号（雑音）である。

したがって、第４図に示されている本発明の雑音軽減回
路における減算器12からは雑音が軽減された出力信号を
出力端子２に送出する。

第４図に示されている雑音軽減回路における帯域通過濾
波器３の通過帯域特性、低域通過濾波器７の通過帯域特
性、リミッタ5,9の振幅制限特性などの設定は、例え
ば、第１世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッ
チ６だけをオンの状態として良好に行われ、また、第３
世代の再生信号に対する雑音軽減動作がスイッチ６とス
イッチ10との双方をオンの状態として良好に行われるよ
うになされるとよく、本発明の雑音軽減回路では再生信
号の状態に応じてスイッチ6,10のオン，オフすることに
より、各世代の再生信号の雑音の軽減を画質の劣化を招
くことなく良好に行うようにすることができる。

なお、本発明の雑音軽減回路はVTRの方式、信号形態
（カラーテレビジョン方式の種類）を問わずに輝度信号
の雑音の軽減に良好に適用できる。

また、輝度信号の帯域の分割は２つに限られるものでは
なく、３つ以上の帯域に分割して本発明が実施されても
よいことは勿論であり、その場合に帯域の分割は低域通
過濾波器、帯域通過濾波器、高域通過濾波器などを用い
て行うことができる。

さらに、本発明の実施に当り、帯域の分割とあわせてリ
ミッタにおけるリミッタ幅を可変としてもよい。第５世
代以上の再生信号においては雑音成分が大きくなるか
ら、リミッタにおけるリミッタ幅を大きくすることは雑
音の軽減に効果がある。

前記した各実施例におけるスイッチ６をオンの状態にし
てダビングを行うことも可能であり、この場合に得られ
る第３世代の画質は雑音軽減回路を使用しない状態でダ
ビングした場合に比べて、特にエッジノイズが少なくS/
Nが良好になる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の雑音軽減回路はVTRから再生された輝度信号に対す
る雑音軽減回路であって、雑音軽減の対象にされている
輝度信号を複数の周波数帯域の信号に分解する手段と、
前記の分割された各周波数帯域の信号について、それぞ
れ独立に設けた雑音軽減回路によって雑音軽減を行う手
段と、前記した複数の雑音軽減回路によってそれぞれ雑
音が軽減された状態の再生輝度信号を選択的に出力させ
る手段とを備えてなる雑音軽減回路であるから、この本
発明の雑音軽減回路では再生画質の異なる再生信号毎
に、それぞれ適切な雑音軽減ができるように複数の比較
的に簡単な回路構成の雑音軽減回路を選択して良好な再
生画像を得ることができるのであり、本発明の雑音軽減
回路では既述した従来と問題点を良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の雑音軽減回路のそれぞれ異
なる実施例のブロック図、第５及び第６図は従来の雑音
軽減回路のブロック図である。 １……VTRから再生された輝度信号の入力端子、13,14,2
6,27,32,37,38……1H遅延回路（1HDL）、3,15〜17,34…
…帯域通過濾波器（BPF）、4,8……櫛型フィルタ、5,9
……リミッタ、6,10……スイッチ、７……低域通過濾波
器（LPF）、11……遅延回路（DL）、12,33,36,42……減
算器、18,22,23,31……演算回路、19〜21……低域通過
濾波器（LPF）、TBC……時間軸誤差補正回路、24……ア
ナログデジタル変換器（ADC）、25……メモリ、28〜30
……デジタルアナログ変換器、35……リミッタ、39……
演算回路（論理演算回路）、40……帯域通過濾波器、41
……リミッタ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】VTRから再生された輝度信号に対する雑音
   軽減回路であって、雑音軽減の対象にされている輝度信
   号を複数の周波数帯域の信号に分割する手段と、前記の
   分割された各周波数帯域の信号について、それぞれ独立
   に設けた雑音軽減回路によって雑音軽減を行う手段と、
   前記した複数の雑音軽減回路によってそれぞれ雑音が軽
   減された状態の再生輝度信号を選択的に出力させる手段
   とを備えてなる雑音軽減回路