JPH0766998A - Device and method for noise elimination - Google Patents
Device and method for noise eliminationInfo
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- JPH0766998A JPH0766998A JP5213964A JP21396493A JPH0766998A JP H0766998 A JPH0766998 A JP H0766998A JP 5213964 A JP5213964 A JP 5213964A JP 21396493 A JP21396493 A JP 21396493A JP H0766998 A JPH0766998 A JP H0766998A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ノイズの混在した信号
からのノイズ除去、特にインパルス性の強いノイズを含
むディジタル信号からノイズを除去するノイズ除去装置
及びノイズ除去方法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 removing apparatus and a noise removing method for removing noise from a signal in which noise is mixed, and particularly to removing noise from a digital signal containing noise having strong impulse characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ノイズの混在したディジタル
信号から当該ノイズを除去するノイズ除去方法として
は、例えば、移動平均による方法やメディアンによる方
法などが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a noise removing method for removing noise from a digital signal in which noise is mixed, for example, a moving average method and a median method are known.
【0003】ここで、上記移動平均によるノイズ除去方
法は、処理にかかる信号(ノイズを除去したい信号)に
対して時間的或いは空間的に近い信号(以下近傍信号と
呼ぶ)の平均値を、その処理にかかる信号と置き換える
操作を行うようなものである。In the above-described moving average noise removal method, the average value of signals (hereinafter referred to as neighboring signals) that are temporally or spatially close to the signal to be processed (the signal from which noise is desired to be removed) is calculated as follows. It is like performing an operation of replacing with a signal related to processing.
【0004】また、上記メディアンによるノイズ除去方
法は、上記近傍信号を昇べき或いは降べきの順に並べた
時の中央値(メディアン)と、上記処理にかかる信号と
を置き換える操作を行うようなものである。The noise removal method based on the median is such that the median value (median) when the neighboring signals are arranged in the order of ascending or descending and the signal related to the processing is replaced. is there.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、デ
ィジタル信号を扱う記録再生装置の記録再生時に起こる
ノイズ(エラー)は、インパルス性が強く(ランダムな
ノイズ)、またこのノイズ信号が孤立しているなどの性
質を有している。なお、上記孤立しているとは、他のノ
イズ信号が上記近傍信号中に全くないことを意味する。By the way, for example, noise (error) that occurs during recording / reproduction of a recording / reproducing apparatus that handles digital signals has a strong impulse property (random noise), and this noise signal is isolated. It has the following properties. The term "isolated" means that there is no other noise signal in the neighboring signal.
【0006】しかし、このようなランダム性の強い孤立
したノイズに対して、上述のような従来のノイズ除去方
法を用いたノイズ除去処理を行うと、ノイズに侵されて
いない大半の信号をも同様に処理してしまうことにな
る。すなわち例えば画像信号を例に挙げた場合、上述の
ようにノイズに侵されていない信号も同様に処理してし
まうと、その結果として、画ボケなどの画質劣化が発生
する。However, when noise removal processing using the above-described conventional noise removal method is performed on such isolated noise having a strong randomness, most signals that are not affected by noise are also processed. Will be processed. That is, when an image signal is taken as an example, if a signal not affected by noise is processed in the same manner as described above, as a result, image quality deterioration such as image blur occurs.
【0007】そこで、本発明は、上述したようなことに
鑑み、インパルス性の強い孤立したノイズのみを除去す
ることのできるノイズ除去装置及び方法を提供すること
を目的としている。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention has an object of providing a noise removing apparatus and method capable of removing only isolated noise having strong impulse characteristics.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものであり、本発明のノイズ
除去装置は、過去の入力データに基づいて予測を行って
現在の入力データに対応する予測データを演算する第1
の予測手段と、過去の入力データと当該過去の入力デー
タに対応する過去の予測データとに基づいてしきい値を
予測する第2の予測手段と、現在の入力データと当該現
在の入力データに対応する予測データとの差を上記第2
の予測手段からのしきい値と比較する比較手段と、上記
比較手段の比較結果に基づいて上記現在の入力データ又
は当該現在の入力データに対応する予測データのいずれ
かを選択する選択手段とを有するものである。The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and the noise removing apparatus of the present invention makes a prediction based on past input data and makes a present input. The first to calculate the prediction data corresponding to the data
Predicting means, second predicting means for predicting a threshold value based on past input data and past prediction data corresponding to the past input data, and current input data and the current input data. The difference from the corresponding predicted data is the second
Comparing means for comparing with the threshold value from the predicting means, and selecting means for selecting either the current input data or the prediction data corresponding to the current input data based on the comparison result of the comparing means. I have.
【0009】ここで、上記第1の予測手段は、上記過去
の入力データに最小二乗演算を施して適応的に予測係数
を決定する係数演算部と、上記現在の入力データと上記
予測係数を用いて線形予測を行う信号値予測部とからな
る。Here, the first predicting means uses a coefficient calculator for adaptively determining a prediction coefficient by applying a least squares operation to the past input data, the current input data and the prediction coefficient. And a signal value prediction unit that performs linear prediction.
【0010】また、本発明のノイズ除去装置は、さら
に、入力データを記憶する第1の記憶手段と、上記第1
の予測手段からの予測データを記憶する第2の記憶手段
とを設け、上記第2の予測手段は、上記第1の記憶手段
からのデータと第2の記憶手段からの予測データとの差
に基づいて上記しきい値を適応的に変更するようにして
いる。Further, the noise removing apparatus of the present invention further comprises first storage means for storing input data, and the first storage means.
Second storage means for storing the prediction data from the prediction means is provided, and the second prediction means determines the difference between the data from the first storage means and the prediction data from the second storage means. Based on this, the threshold is adaptively changed.
【0011】なお、入力データは、複数ライン×複数ピ
クセル毎にブロック化し、このブロック単位としたデー
タを用いて上記予測などの処理を行うことが好ましい。It is preferable that the input data is divided into blocks for each of a plurality of lines and a plurality of pixels, and the processing such as the above prediction is performed using the data in block units.
【0012】次に、本発明のノイズ除去方法は、過去の
入力データに基づいて現在の入力データに対応する予測
データを求め、過去の入力データと当該過去の入力デー
タに対応する過去の予測データとに基づいてしきい値を
予測し、現在の入力データと当該現在の入力データに対
応する予測データとの差を上記しきい値と比較し、当該
比較結果に基づいて上記現在の入力データ又は当該現在
の入力データに対応する予測データのいずれかを選択す
るようにしたものである。Next, the noise removing method of the present invention obtains prediction data corresponding to the present input data based on the past input data, and calculates past input data and past prediction data corresponding to the past input data. Predict the threshold value based on, comparing the difference between the current input data and the predicted data corresponding to the current input data with the threshold value, based on the comparison result the current input data or Any of the prediction data corresponding to the current input data is selected.
【0013】ここで、上記予測データは、上記過去の入
力データに最小二乗演算を施して適応的に予測係数を決
定し、上記現在の入力データと上記予測係数を用いて予
測を行うことにより求めるようにしている。Here, the prediction data is obtained by subjecting the past input data to a least-squares operation to adaptively determine a prediction coefficient and performing prediction using the current input data and the prediction coefficient. I am trying.
【0014】また、上記しきい値は、入力データと上記
予測データとをそれぞれ保存し、上記保存した入力デー
タと予測データとの差に基づいて適応的に変更するよう
にしている。Further, the threshold value is set so that the input data and the prediction data are stored respectively, and the threshold value is adaptively changed based on the difference between the stored input data and the prediction data.
【0015】言い換えれば、本発明のノイズ除去装置
は、ディジタル信号のノイズ除去を行う装置であって、
処理にかかる信号を推定する信号推定手段と、信号推定
手段の出力の確からしさの基準を推定するしきい値推定
手段と、前記信号推定手段としきい値推定手段の出力に
基づいて、信号推定手段の出力と処理にかかる入力信号
とを切り換える切換手段とを有することを特徴とするも
のである。In other words, the noise removing device of the present invention is a device for removing noise of a digital signal,
A signal estimating means for estimating a signal to be processed, a threshold estimating means for estimating a reference of the likelihood of the output of the signal estimating means, and a signal estimating means based on the outputs of the signal estimating means and the threshold estimating means. And a switching means for switching the input signal relating to the processing.
【0016】ここで、過去の入力信号と過去の信号推定
手段の出力を蓄積するためのメモリを設け、前記信号推
定手段及びしきい値推定手段においては、前記蓄積した
過去の信号を用いて推定を行うようにしている。Here, a memory for accumulating past input signals and outputs of past signal estimating means is provided, and the signal estimating means and the threshold estimating means use the accumulated past signals for estimation. I'm trying to do.
【0017】また、当該メモリは、前記切換手段の出力
によってその状態が制御されるものである。The state of the memory is controlled by the output of the switching means.
【0018】さらに、前記信号推定手段は、最小二乗予
測係数決定手段と線形予測手段であり、前記しきい値推
定手段は、過去の入力信号値とこれに対応する蓄積した
過去の予測値の差分の絶対値和に比例する値をしきい値
とする。Further, the signal estimating means is a least-squares prediction coefficient determining means and a linear predicting means, and the threshold estimating means is a difference between a past input signal value and a corresponding past accumulated predicted value. A value proportional to the sum of absolute values of is set as the threshold value.
【0019】[0019]
【作用】本発明によれば、過去の入力データとこれに対
応する過去の予測データとに基づいて適応的にしきい値
を予測し、このしきい値と現在の入力データと予測デー
タの差とを比較する。このとき、入力データに例えばイ
ンパルス性の強いノイズが含まれている場合には、現在
の入力データと予測データとの差の値としきい値とが離
れることになる。この場合には、入力データに代えて予
測データを出力することで、得られるデータはノイズの
無いデータ(ノイズが除去されたデータ)となる。ま
た、このようにインパルス性の強いノイズのみ除去する
ことで、ノイズを含まない(ノイズが少ない)信号を処
理してしまうことを防止している。According to the present invention, the threshold value is adaptively predicted based on the past input data and the corresponding past prediction data, and the threshold value and the difference between the current input data and the prediction data are calculated. To compare. At this time, if the input data includes noise having strong impulsiveness, for example, the value of the difference between the current input data and the prediction data is different from the threshold value. In this case, by outputting the prediction data instead of the input data, the obtained data becomes noise-free data (noise-free data). Further, by removing only the noise having a strong impulse property, it is possible to prevent the processing of a signal that does not include noise (low noise).
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】本発明のノイズ除去方法が適用される実施
例のノイズ除去装置は、図1に示すように、端子11を
介して供給される入力データをブロック化するブロック
化処理器3と、上記ブロック化処理器3からのブロック
データを記憶するデータメモリ9(第1の記憶手段)
と、上記データメモリ9からの過去のブロックデータに
最小二乗演算を施して適応的に予測係数を決定する係数
演算器13と、上記ブロック化処理器3からの現在のブ
ロックデータに上記予測係数を乗算する信号値予測器4
と(第1の予測手段は上記係数演算器13と信号値予測
器4とからなる)、上記信号値予測器4からの予測デー
タを記憶するデータメモリ10(第2の記憶手段)と、
上記データメモリ9からのブロックデータと、当該デー
タメモリ9からのブロックデータに対応するデータメモ
リ10に記憶された予測データとに基づいて適応的にし
きい値を予測するしきい値予測器5(第2の予測手段)
と、上記入力データと上記信号値予測器4の予測データ
との差分を上記しきい値予測器5からのしきい値と比較
する比較器7と、上記比較器7の比較結果に基づいて上
記入力データ又は上記予測データのいずれかを選択(例
えば差分>しきい値のとき予測データを、差分≦しきい
値のとき入力データを選択)する選択器6とを有するも
のである。As shown in FIG. 1, the noise removing apparatus of the embodiment to which the noise removing method of the present invention is applied, is a blocking processor 3 for blocking input data supplied through a terminal 11, and A data memory 9 (first storage means) for storing the block data from the block processor 3
And a coefficient calculator 13 for adaptively determining a prediction coefficient by performing a least squares operation on the past block data from the data memory 9, and the prediction coefficient for the current block data from the blocking processor 3 Signal value predictor 4 for multiplication
And (the first predicting means includes the coefficient calculator 13 and the signal value predictor 4), the data memory 10 (second storing means) for storing the predictive data from the signal value predictor 4,
A threshold predictor 5 (a first predictor) that adaptively predicts a threshold value based on the block data from the data memory 9 and the prediction data stored in the data memory 10 corresponding to the block data from the data memory 9 2 prediction method)
And a comparator 7 that compares the difference between the input data and the prediction data of the signal value predictor 4 with the threshold value from the threshold value predictor 5, and based on the comparison result of the comparator 7, And a selector 6 for selecting either the input data or the prediction data (for example, when the difference> threshold value, the prediction data is selected, and when the difference ≦ threshold value, the input data is selected).
【0022】また、上記しきい値予測器5は、上記デー
タメモリ9からのブロックデータと、上記データメモリ
10からの予測データとの差に基づいて、適応的にしき
い値を変更するものである。The threshold predictor 5 adaptively changes the threshold based on the difference between the block data from the data memory 9 and the prediction data from the data memory 10. .
【0023】なお、本実施例では、入力データとしてデ
ィジタル画像信号を想定し、ノイズをディジタルVTR
(画像信号の圧縮は行わないVTR)の再生時における
ランダムビットエラーによるノイズとした場合について
説明している。In this embodiment, assuming that a digital image signal is used as input data, noise is filtered by the digital VTR.
The case where noise is caused by a random bit error during reproduction of (a VTR that does not compress an image signal) will be described.
【0024】上記図1において、入力端子11には、デ
ィジタルVTRによって記録媒体(磁気テープ)から再
生され、図示しない前段の構成による所定の処理を経
て、操作変換された1次元ディジタル画像信号が供給さ
れる。したがって、この入力端子11に供給されたディ
ジタル画像信号には、VTRの再生時におけるランダム
ビットエラーによるノイズが含まれている場合がある。In FIG. 1, the input terminal 11 is supplied with an operation-converted one-dimensional digital image signal which is reproduced from a recording medium (magnetic tape) by a digital VTR and subjected to a predetermined process by a not-shown preceding structure. To be done. Therefore, the digital image signal supplied to the input terminal 11 may include noise due to a random bit error when the VTR is reproduced.
【0025】上記入力端子11に供給されたディジタル
画像信号は、ブロック化処理器3に送られる。当該ブロ
ック化処理器3は、例えば8ライン×8ピクセルの2次
元ブロックを形成すると共に、当該2次元ブロック内の
画像信号が、時間的に連続した1次元信号となるように
順序変換を行う。なお、ブロック化の大きさは任意に選
ぶことができ、例えば3×3画素とすることもできる。The digital image signal supplied to the input terminal 11 is sent to the blocking processor 3. The blocking processor 3 forms, for example, a two-dimensional block of 8 lines × 8 pixels, and performs order conversion so that the image signal in the two-dimensional block becomes a temporally continuous one-dimensional signal. The size of block formation can be arbitrarily selected, and for example, can be set to 3 × 3 pixels.
【0026】当該ブロック化処理器3からの出力データ
si3は、後述する信号値予測器4と、データメモリ9
とに送られる。なお、上記データメモリ9は、後述する
ように、比較器7からの比較結果の信号si7に応じ
て、上記ブロック化処理回路3からのデータsi3を記
憶するか否かが制御されるものである。The output data si3 from the blocking processor 3 is a signal value predictor 4 and a data memory 9 which will be described later.
Sent to. As will be described later, the data memory 9 controls whether or not to store the data si3 from the blocking processing circuit 3 according to the comparison result signal si7 from the comparator 7. .
【0027】当該データメモリ9から読み出されたデー
タsi9は、係数演算器13に送られる。上記係数演算
器13は、上記データメモリ9から読み出されたデータ
si9(すなわちブロック化処理器3からの現在の出力
データsi3に対する例えば1ブロック前のデータ)を
使用し、例えば最小二乗法を用いて予測係数を計算す
る。The data si9 read from the data memory 9 is sent to the coefficient calculator 13. The coefficient calculator 13 uses the data si9 read from the data memory 9 (ie, the data one block before the current output data si3 from the blocking processor 3), for example, using the least squares method. To calculate the prediction coefficient.
【0028】言い換えれば、上記予測係数は、時間的に
先に処理され、かつノイズでないと判断されたデータか
ら求められたものであって、メモリ9に蓄積されていた
ものを用いて最小二乗法によって決定されたものであ
る。In other words, the above-mentioned prediction coefficient is obtained from data that has been processed earlier in time and is judged not to be noise, and the one stored in the memory 9 is used for the least squares method. It was decided by.
【0029】この係数演算器13からの予測係数は、信
号値予測器4に送られる。The prediction coefficient from the coefficient calculator 13 is sent to the signal value predictor 4.
【0030】当該信号値予測器4には、上記係数演算器
13により求められた予測係数と共に、上記ブロック化
処理器3からの現在の出力データsi3も供給されてお
り、当該信号値予測器4では上記データsi3に対して
上記予測係数を乗算する演算を行う。すなわち、当該信
号値予測器4では、ブロック化処理器3からの現在の処
理にかかる出力データsi3に対して、データメモリ9
に記憶された過去のデータsi3から求めた予測係数を
掛け合わせて、現在の予測データ(信号推定値)si4
を得る。The signal value predictor 4 is also supplied with the current output data si3 from the block processor 3 together with the prediction coefficient obtained by the coefficient calculator 13. Then, the calculation for multiplying the data si3 by the prediction coefficient is performed. That is, in the signal value predictor 4, the output data si3 from the blocking processor 3 for the current processing is stored in the data memory 9
The current prediction data (signal estimated value) si4 is obtained by multiplying the prediction coefficient obtained from the past data si3 stored in
To get
【0031】ここで、図2のフローチャートを用いて、
上記係数演算器13及び信号値予測器4における処理の
流れを説明する。Here, using the flowchart of FIG.
The flow of processing in the coefficient calculator 13 and the signal value predictor 4 will be described.
【0032】図2において、ステップS1では、データ
メモリ9に記憶されたブロック化処理器3の過去の出力
データsi3を連立一次方程式の形にする。次のステッ
プS2では上記連立一次方程式を解くことにより、予測
係数(係数解)を求める。このステップS1及びステッ
プS2の処理が、上記係数演算器13にて行われる。In FIG. 2, in step S1, the past output data si3 of the blocking processor 3 stored in the data memory 9 is made into the form of simultaneous linear equations. In the next step S2, the predictive coefficient (coefficient solution) is obtained by solving the simultaneous linear equations. The processing of steps S1 and S2 is performed by the coefficient calculator 13.
【0033】ステップS3では、ブロック化処理器3か
らの現在の出力データsi3と上記係数解(予測係数)
との掛け算を行う。このステップS3での処理が、上記
信号値予測器4にて行われる。In step S3, the current output data si3 from the blocking processor 3 and the coefficient solution (prediction coefficient)
Multiply with. The processing in step S3 is performed by the signal value predictor 4.
【0034】上述のようにして求めた上記信号値予測器
4からの予測データsi4は、比較器7に送られると共
に、データメモリ10にも送られる。The prediction data si4 from the signal value predictor 4 obtained as described above is sent to the comparator 7 and also to the data memory 10.
【0035】当該データメモリ10から読み出されたデ
ータsi10(予測データ)は、しきい値予測器5に送
られる。また、このしきい値予測器5には、上記データ
メモリ9からの出力データsi9も供給されるようにな
っている。ただし、この場合、上記データメモリ10か
ら読み出されるデータsi10は、データメモリ9から
の出力データsi9に対応するデータである。The data si10 (predicted data) read from the data memory 10 is sent to the threshold predictor 5. Further, the output data si9 from the data memory 9 is also supplied to the threshold predictor 5. However, in this case, the data si10 read from the data memory 10 is data corresponding to the output data si9 from the data memory 9.
【0036】上記しきい値予測器5では、上記データメ
モリ9及び10内に記憶された全データに対して、上記
データメモリ9からの出力データsi9(時間的に先に
処理されたデータ)と、当該データsi9に対応するデ
ータメモリ10からのデータsi10との間で引き算を
行い、その引き算値の絶対値の総和を取り、総データ数
で割り算を行った後、その値に対して予め決められた所
定の比例定数を乗算し、これにより得た値をしきい値s
i5として出力するものである。In the threshold predictor 5, the output data si9 (data processed earlier in time) from the data memory 9 is used for all the data stored in the data memories 9 and 10. , Subtraction is performed with the data si10 from the data memory 10 corresponding to the data si9, the absolute value of the subtraction value is summed, and the total value is divided, and then the value is predetermined. Multiplied by a predetermined proportional constant, the obtained value is used as a threshold value s
It is output as i5.
【0037】すなわち、上記しきい値予測器5での処理
は、図3のフローチャートのようになされている。That is, the processing in the threshold predictor 5 is as shown in the flowchart of FIG.
【0038】図3において、ステップS11では、デー
タメモリ9に記憶されたブロック化処理器3の出力デー
タsi3(si9)から、データメモリ10に記憶され
た信号値予測器4の出力データsi4(si10)を引
き算する。In FIG. 3, in step S11, from the output data si3 (si9) of the blocking processor 3 stored in the data memory 9, the output data si4 (si10 of the signal value predictor 4 stored in the data memory 10). ) Is subtracted.
【0039】次のステップS12では上記引き算値の絶
対値を取り、ステップS13ではそれら全て(データメ
モリ9,10に記憶されていた全てのデータについて)
のデータ総和を求める。At the next step S12, the absolute value of the subtraction value is taken, and at step S13, all of them (for all data stored in the data memories 9 and 10).
Calculate the data sum of.
【0040】ステップS14ではその総和値を総データ
数で割り算し、ステップS15では上記割り算値に所定
の比例定数を掛ける。なお、上記比例定数は予め適当に
決定されており、処理中に変化することはない。この所
定の比例定数としては例えば1.7 ,2.0 ,・・・のよう
に1.0 より大きい値を用いる。In step S14, the total value is divided by the total number of data, and in step S15, the divided value is multiplied by a predetermined proportional constant. The above-mentioned proportional constant is appropriately determined in advance and does not change during the process. A value larger than 1.0 such as 1.7, 2.0, ... Is used as the predetermined constant of proportionality.
【0041】上述のようにしてしきい値予測器5で求め
たしきい値si5と、先に述べた信号値予測器4からの
予測データsi4が、比較器7に送られる。The threshold value si5 obtained by the threshold value predictor 5 as described above and the prediction data si4 from the signal value predictor 4 described above are sent to the comparator 7.
【0042】また、上記比較器7には、上記入力端子1
1からの入力ディジタル画像信号も供給される。当該比
較器7では、上記信号値予測器4からの予測データsi
4と、入力端子11からの画像信号(入力信号値)との
差分を取り、その差分の絶対値を、上記しきい値予測器
5からのしきい値を用いて比較(適応的に決定されるし
きい値による比較)する。In addition, the input terminal 1 is connected to the comparator 7.
An input digital image signal from 1 is also provided. In the comparator 7, the prediction data si from the signal value predictor 4
4 and the image signal (input signal value) from the input terminal 11 are taken, and the absolute value of the difference is compared using the threshold value from the threshold value predictor 5 (determined adaptively. Comparison based on the threshold value).
【0043】この比較器7は、当該比較において、上記
差分の絶対値が上記しきい値より大きいと判断したとき
には、上記入力端子11からの信号にはノイズ(インパ
ルス性のノイズ)が含まれている旨を、逆に上記差分の
絶対値が上記しきい値より大きくないと判断したときに
は、上記入力端子11からの信号にはノイズが含まれて
いない旨を示す比較結果データsi7を出力する。な
お、当該比較結果データsi7は、例えばノイズが含ま
れている旨を示す場合には1となり、ノイズが含まれて
いない旨を示す場合には0となるものである。もちろ
ん、ノイズが含まれている旨を示す場合には0となり、
ノイズが含まれていない旨を示す場合には1となるもの
とすることも可能である。When the comparator 7 judges that the absolute value of the difference is larger than the threshold value in the comparison, the signal from the input terminal 11 contains noise (impulsive noise). On the contrary, when it is determined that the absolute value of the difference is not larger than the threshold value, comparison result data si7 indicating that the signal from the input terminal 11 does not include noise is output. The comparison result data si7 is, for example, 1 when it indicates that noise is included, and 0 when it indicates that noise is not included. Of course, it is 0 to indicate that noise is included,
It can be set to 1 to indicate that noise is not included.
【0044】このデータsi7は、選択制御信号として
選択器6に送られる。当該選択器6は、上記信号値予測
器4のからの予測データsi4と、上記入力端子11か
らの入力データとを、上記選択制御信号に応じて選択す
るものであり、上記選択制御信号が上記ノイズを含む旨
を示す信号である場合には上記信号値予測器4からの予
測データsi4を、逆に上記選択制御信号が上記ノイズ
を含まない旨を示す信号である場合には上記入力端子1
1からの入力データを選択する。This data si7 is sent to the selector 6 as a selection control signal. The selector 6 selects the prediction data si4 from the signal value predictor 4 and the input data from the input terminal 11 according to the selection control signal, and the selection control signal is If it is a signal indicating that noise is included, the prediction data si4 from the signal value predictor 4 is used. Conversely, if the selection control signal is a signal indicating that noise is not included, the input terminal 1 is used.
Select the input data from 1.
【0045】したがって、当該選択器6で選択された信
号は、ノイズを含まない(すなわちノイズが除去され
た)画像データとなり、このノイズが除去されたデータ
が端子12から取り出される。Therefore, the signal selected by the selector 6 becomes image data that does not contain noise (that is, noise is removed), and this noise-free data is taken out from the terminal 12.
【0046】また、上記比較器7からのデータsi7
は、上記データメモリ9に対して、上記ブロック化処理
器3からのデータsi3を記憶するか否かの制御信号と
しても送られる。すなわち、データsi7がノイズを含
む旨を示す場合には、ブロック化処理器3からの出力デ
ータsi3をデータメモリ9に記憶させないようにする
ことで、当該ノイズを含むデータsi3(データsi
9)を用いて上記係数演算器13での演算処理が行われ
ることを防ぐようにする。これにより、信号値予測器4
においてノイズを含む信号に基づく予測係数を用いた予
測演算が行われることを防止できる。なお、上記データ
si7は、上記データメモリ9からデータを読み出すか
否かの制御信号と考えることもできる。The data si7 from the comparator 7 is also used.
Is also sent to the data memory 9 as a control signal for storing the data si3 from the blocking processor 3. That is, when the data si7 indicates that it includes noise, the output data si3 from the blocking processor 3 is not stored in the data memory 9, so that the data si3 (data si3) including the noise is stored.
9) is used to prevent the calculation processing in the coefficient calculator 13 from being performed. As a result, the signal value predictor 4
In, it is possible to prevent the prediction calculation using the prediction coefficient based on the signal including noise from being performed. The data si7 can also be considered as a control signal for determining whether to read the data from the data memory 9.
【0047】なお、本実施例のノイズ除去装置の上記係
数演算器13としきい値予測器5は、初期値として、予
め定められた予測係数としきい値を保持している。した
がって、例えば電源投入時などの初期時においては、上
記係数演算器13に予め決められて保持されている予測
係数によって上記信号値予測器4での予測が行われ、そ
して、上記しきい値予測器5に予め決められて保持され
ているしきい値によって上記比較器7における比較(ノ
イズがある否かの判断)がなされるようになっている。
その後、上述のように、予測データのデータメモリ10
への記憶や、次のブロックデータの処理が行われる。The coefficient calculator 13 and the threshold predictor 5 of the noise eliminator of this embodiment hold a predetermined prediction coefficient and threshold as initial values. Therefore, at the initial stage, for example, when the power is turned on, the signal value predictor 4 performs the prediction by the prediction coefficient that is predetermined and held in the coefficient calculator 13, and the threshold value prediction is performed. A comparison (determination as to whether or not there is noise) in the comparator 7 is made according to a threshold value that is predetermined and held in the device 5.
Then, as described above, the data memory 10 for the prediction data
Is stored and the next block data is processed.
【0048】すなわち、本実施例のノイズ除去装置にお
いては、上述のようにして処理を行うことで、比較的目
立つ大きなノイズが除去されていくと同時に、入力信号
とその予測データ(推定信号)が次第にデータメモリ
9,10に蓄積されていくことになり、このようにし
て、データメモリ9,10にある程度データが蓄積され
た後、現在処理にかかろうとする入力データに対応する
予測係数を、前記過去のデータから最小二乗法を用いて
決定する。この最小二乗法で決めた予測係数によって予
測された予測データと入力データとは、過去の予測デー
タ(推定値)と対応する入力データの差の絶対値すなわ
ち誤差に比例する値でしきい値判定され、ノイズか否か
が決定される。このような操作を繰り返すことによっ
て、次第に除去される信号が真のノイズ(インパルス性
の強いノイズ)に近づいていくことになる。That is, in the noise eliminator of the present embodiment, by performing the processing as described above, relatively large conspicuous noise is eliminated, and at the same time, the input signal and its prediction data (estimated signal) are The data is gradually stored in the data memories 9 and 10. In this way, after a certain amount of data is stored in the data memories 9 and 10, the prediction coefficient corresponding to the input data to be currently processed is It is determined using the least squares method from the past data. The prediction data predicted by the prediction coefficient determined by the least squares method and the input data are the threshold value judgment with the absolute value of the difference between the past prediction data (estimated value) and the corresponding input data, that is, the value proportional to the error. Then, it is determined whether or not it is noise. By repeating such an operation, the signal to be gradually removed approaches true noise (noise having strong impulsiveness).
【0049】言い換えれば、本発明実施例のノイズ除去
装置は、予めノイズの存在する時刻或いは位置を推定
し、ノイズの性質に従って適応的にノイズの有無の判断
を行い、ノイズの有無に対して選択的に処理を行うよう
にすることで、ノイズの無い信号を得るようにしてい
る。すなわち、本実施例のノイズ除去装置では、信号値
の過去の性質から、現在あるべき信号値を推測し、この
推測値と実際の信号値の差分が、信号の性質から考えう
るバラツキを越えた信号に対してのみ修正を行うように
することで、信号の性質から極めて逸脱したノイズ(イ
ンパルス性の強いノイズ)にのみ修正が加えられ、不用
意な信号の劣化を抑えることができる。In other words, the noise removing apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the time or position of noise in advance, adaptively determines the presence or absence of noise according to the nature of the noise, and selects the presence or absence of noise. By performing the processing, a signal without noise is obtained. That is, in the noise removal apparatus of the present embodiment, the signal value that should be present is estimated from the past property of the signal value, and the difference between this estimated value and the actual signal value exceeds the variation that can be considered from the property of the signal. By correcting only the signal, only the noise (noise having strong impulsiveness) extremely deviating from the property of the signal is corrected, and the careless deterioration of the signal can be suppressed.
【0050】[0050]
【発明の効果】上述したように、本発明においては、過
去の入力データに基づいて現在の入力データに対応する
予測データを求め、過去の入力データと当該過去の入力
データに対応する過去の予測データとに基づいてしきい
値を予測し、現在の入力データと当該現在の入力データ
に対応する予測データとの差をこのしきい値と比較し、
当該比較結果に基づいて現在の入力データ又は当該現在
の入力データに対応する予測データのいずれかを選択す
ることにより、例えば、インパルス性の強い孤立したノ
イズのみを除去することが可能となっている。As described above, in the present invention, the prediction data corresponding to the current input data is obtained based on the past input data, and the past input data and the past prediction corresponding to the past input data are obtained. Predict the threshold value based on the data, and compare the difference between the current input data and the predicted data corresponding to the current input data with this threshold value,
By selecting either the current input data or the prediction data corresponding to the current input data based on the comparison result, for example, it is possible to remove only isolated noise having strong impulse characteristics. .
【図1】本発明実施例のノイズ除去装置の概略構成を示
すブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a noise removing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例における予測データを求める処理を示
すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a process of obtaining prediction data in this embodiment.
【図3】本実施例におけるしきい値を予測する処理を示
すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a process of predicting a threshold value according to the present embodiment.
3・・・・・ブロック化処理器 4・・・・・信号値予測器 5・・・・・しきい値予測器 6・・・・・選択器 7・・・・・比較器 9,10・・・データメモリ 13・・・・係数演算器 3 ... Blocking processor 4 ... Signal value predictor 5 ... Threshold predictor 6 ... Selector 7 ... Comparator 9, 10 ... Data memory 13 ...- Coefficient calculator
Claims (6)
て現在の入力データに対応する予測データを演算する第
1の予測手段と、 過去の入力データと当該過去の入力データに対応する過
去の予測データとに基づいてしきい値を予測する第2の
予測手段と、 現在の入力データと当該現在の入力データに対応する予
測データとの差を、上記第2の予測手段からのしきい値
と比較する比較手段と、 上記比較手段の比較結果に基づいて上記現在の入力デー
タ又は当該現在の入力データに対応する予測データのい
ずれかを選択する選択手段とを有することを特徴とする
ノイズ除去装置。1. A first prediction means for performing prediction based on past input data to calculate prediction data corresponding to current input data; and past input data and past past data corresponding to the past input data. A second predicting means for predicting a threshold value based on the predictive data, and a difference between the present input data and the predictive data corresponding to the present input data, the threshold value from the second predicting means. And a selection means for selecting either the current input data or the prediction data corresponding to the current input data based on the comparison result of the comparison means. apparatus.
データに最小二乗演算を施して適応的に予測係数を決定
する係数演算部と、上記現在の入力データと上記予測係
数を用いて予測を行う信号値予測部とからなることを特
徴とする請求項1記載のノイズ除去装置。2. The first predicting means uses a coefficient calculator for adaptively determining a prediction coefficient by performing a least squares operation on the past input data, and using the present input data and the prediction coefficient. The noise removing apparatus according to claim 1, comprising a signal value predicting unit that performs prediction.
と、 上記第1の予測手段からの予測データを記憶する第2の
記憶手段とを設け、 上記第2の予測手段は、上記第1の記憶手段からのデー
タと第2の記憶手段からの予測データとの差に基づいて
上記しきい値を適応的に変更することを特徴とする請求
項1記載のノイズ除去装置。3. A first storage means for storing the input data and a second storage means for storing the prediction data from the first prediction means are provided, and the second prediction means is the first storage means. 2. The noise eliminator according to claim 1, wherein the threshold value is adaptively changed based on a difference between the data from the storage means and the predicted data from the second storage means.
データに対応する予測データを求め、 過去の入力データと当該過去の入力データに対応する過
去の予測データとに基づいてしきい値を予測し、 現在の入力データと当該現在の入力データに対応する予
測データとの差を、上記しきい値と比較し、 当該比較結果に基づいて上記現在の入力データ又は当該
現在の入力データに対応する予測データのいずれかを選
択することを特徴とするノイズ除去方法。4. Predicting prediction data corresponding to current input data based on past input data, and predicting a threshold value based on past input data and past prediction data corresponding to the past input data. Then, the difference between the current input data and the prediction data corresponding to the current input data is compared with the above threshold value, and based on the comparison result, the current input data or the current input data is processed. A noise removal method characterized by selecting one of prediction data.
施して適応的に予測係数を決定し、上記現在の入力デー
タと上記予測係数を用いて予測を行うことにより上記予
測データを求めることを特徴とする請求項4記載のノイ
ズ除去方法。5. The prediction data is obtained by performing a least-squares operation on the past input data to adaptively determine a prediction coefficient, and performing prediction using the current input data and the prediction coefficient. The noise removing method according to claim 4, wherein the noise removing method is performed.
れ保存し、 上記保存した入力データと予測データとの差に基づいて
上記しきい値を適応的に変更することを特徴とする請求
項4記載のノイズ除去方法。6. The input data and the prediction data are respectively stored, and the threshold value is adaptively changed based on a difference between the stored input data and the prediction data. Noise removal method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21396493A JP3751645B2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Noise removal apparatus and method |
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JP21396493A JP3751645B2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Noise removal apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0766998A true JPH0766998A (en) | 1995-03-10 |
JP3751645B2 JP3751645B2 (en) | 2006-03-01 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008205750A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Meidensha Corp | Signal estimating device |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21396493A patent/JP3751645B2/en not_active Expired - Lifetime
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JP2008205750A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Meidensha Corp | Signal estimating device |
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