JPH08307734A - インパルスノイズ除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原信号に損傷なく、インパルスノイズのみを
確実に除去するためのインパルス除去装置を提供するこ
と 【構成】 ライン間比較器13，17にて連続する水平周期
の映像信号を比較する。偶数フィールドおよび奇数フィ
ールドにて同様に比較を行い、映像信号間の相違を検出
する。この相違が検出された信号からレベルおよびノイ
ズ幅判定器14，15，18，19にて、インパルスノイズであ
るか否かを判定する。今度は該当する水平周期の映像信
号をフィールド間にて比較し、映像信号間の相違を検出
する。レベルおよび幅判定器21，22の双方からインパル
スノイズが検出された場合のみ、タイミング信号をセレ
クタ24へ出力する。またメモリ12，16へも書き込み用の
信号を供給し、映像信号の書き換えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送受信装置に使
用されるノイズ除去装置に関し、特にインパルスノイズ
を除去するためのインパルスノイズ除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星放送の受信装置において、Ｃ／Ｎ比
の低下に伴って画面上に発生するノイズがしばしば問題
になっている。Ｃ／Ｎ比がだんだん小さくなってあるレ
ベル（スレッショールド・レベル）以下になると、急激
に画面上に白や黒などのパルス性ノイズが発生する。こ
れが、インパルスノイズである。

【０００３】現在、Ｃ／Ｎ比の低下に伴って発生するノ
イズを除去する方法としてさまざまな製品が開発されて
いる。例えば、ＶＴＲで使用されている３次元デジタル
フィルタについて説明すると、このフィルタは異なるフ
レームの平均値をとることを基本としている。したがっ
て、画面上にまんべんなく発生するようなランダムノイ
ズには大きな効果が得ることができる。ところが、イン
パルスノイズのような白レベルあるいは黒レベルに貼り
付いたようなパルス性ノイズを含む場合、このノイズを
除去できないばかりか他の部分の映像信号に悪影響を及
ぼす場合がある。

【０００４】また、ライン間の相関性を使ってノイズを
除去するようなものも開発されているが、この場合はラ
イン間で信号が大きく変化している場合に原信号を除去
してしまうというような不具合を生ずる恐れがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記３次元デジタルフ
ィルタは異なるフレームの平均値をとることを基本とし
ているため画面上にまんべんなく発生するようなランダ
ムノイズは除去できるが、インパルスノイズのようなレ
ベルの大きいノイズは除去することができない。また、
ライン間の相関性を使って除去するものはライン間で信
号が大きく変化している場合は原信号を除去してしまう
恐れがある。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みて為されたも
のであって、原信号に損傷なく、インパルスノイズのみ
を確実に除去するためのインパルス除去装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のインパ
ルスノイズ除去装置は、連続する水平周期の映像信号間
の相違を検出するための第１の比較手段と所定の振幅値
と前記第１の比較手段の比較結果とを比較するための第
２の比較手段と、所定の期間と、前記比較手段により検
出された所定の振幅値を越える期間との長短を検出する
第１の検出手段と、前記第１の検出手段により、所定の
振幅値を越える期間が所定の期間よりも短いことが検出
された場合には、連続するフィールド間にて該当する水
平周期の映像信号を比較する第３の比較手段と、所定の
振幅値と前記第３の比較手段の比較結果とを比較する第
３の比較手段と、所定の期間と前記比較結果が所定の振
幅値を越える期間との長短を検出する第２の検出手段
と、前記第１および第２の検出手段により、所定の振幅
値を越える期間が所定の期間よりも短いことが検出され
た場合には、インパルスノイズであることを特定し該当
する部分のみ、インパルスノイズのない方のフィールド
の映像信号を選択的に出力するための選択手段と、を具
備したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載のインパルスノイズ除去装置
は、請求項１記載のインパルスノイズ除去装置におい
て、前記選択手段を、奇数フィールドの映像信号を順
次、記憶するための第１の記憶手段と、偶数フィールド
の映像信号を順次、記憶するための第２の記憶手段と、
いづれか一方の記憶手段の映像信号が更新される前の映
像信号を一時蓄えるための第３の記憶手段と第１および
第２の記憶手段のいずれか一方の記憶内容と第３の記憶
手段の記憶内容とを選択的に出力するための選択手段
と、で構成したことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載のインパルスノイズ除去装置
は、連続する水平周期の画像データの相違を検出するた
めの第１の比較手段と所定の振幅値と前記第１の比較手
段の比較結果とを比較する第２の比較手段と、所定の期
間と前記比較手段により検出された所定の振幅値を越え
る期間との長短を検出する第１の検出手段と、前記第１
の検出手段により、所定の振幅値を越える期間が所定の
期間よりも短いことが検出された場合には、今度は連続
するフィールド間にて該当する水平周期の映像信号の相
違を検出するための第３の比較手段と、所定の振幅値と
前記第３の比較手段による比較結果とを比較する第４の
比較手段と、所定の期間と前記第４の比較手段により検
出された所定の振幅値を越える期間との長短を検出する
第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段によ
り、所定の振幅値を越える期間が所定の期間よりも短い
ことが検出された場合には、インパルスノイズであるこ
とを特定し、該当する部分をインパルスノイズのない水
平周期の映像信号にて置き換えるための置き換え手段
と、とで構成したことを特徴とするものである。

【００１０】請求項４に記載のインパルスノイズ除去装
置は、請求項３記載のインパルスノイズ除去装置におい
て、前記置き換え手段を、偶数および奇数フィールドの
画像信号を順次記憶するための記憶手段と、前記記憶手
段からの偶数および奇数フィールドの一水平周期の画像
信号をそれぞれ一水平周期分遅れたタイミングにて出力
するための遅延手段と、前記遅延手段からの偶数フィー
ルドの画像信号あるいは前記遅延手段からの奇数フィー
ルドの水平周期の映像信号を択一的に出力するための選
択手段と、第１および第２の検出手段にて所定の振幅値
を越える期間が短いインパルスノイズであることが判明
し、かつこれらの検出結果からインパルスノイズが連続
するフィールドの後半のフィールドにあることが判明し
た場合には、ノイズ部分の記憶されたデータのみを前半
フィールドのデータに書き換えるためのタイミング信号
を作成して前記記憶手段へ出力し、前半のフィールドに
あることが判明した場合には、前記選択手段へ後半フィ
ールドのデータを選択するためのタイミング信号を作成
して出力するタイミング信号発生手段と、で構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１または３に記載のインパルス除去装置
によれば、画像データ間に相違が認められた部分をイン
パルスノイズと判定する際、振幅値と期間にそれぞれ基
準値を設けているため、確実にインパルスノイズを検出
できる。さらに、ライン間の判定結果にて相違を検出し
た後、フィールド間にてもう一度判定を行い、より確実
にインパルスノイズであることを検出できる。

【００１２】また、請求項１記載に記載のインパルス除
去装置によれば、記憶手段に記憶された一方のフィール
ド内のラインデータを他方のフィールド内のラインデー
タに書き換えられる。

【００１３】また、請求項３に記載のインパルス除去装
置によれば、インパルスノイズが後半のフィールド部分
で検出された場合には、記憶手段に記憶された後半のフ
ィールド内のラインデータを書き換えられる。

【００１４】また、前半のフィールドで検出された場合
には、遅延手段を介した選択手段により、ラインデータ
を後半のラインデータと置き換えられる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例である。図中、１００以上の符
号は、信号を示している。なお、出力波形は分かりやす
くするためアナログで示す。

【００１６】最初に映像信号１０１をアナログディジタ
ル変換器（以下、ＡＤＣという）１１及び同期分離分周
回路２８に送る。ＡＤＣ１１の出力信号１０２は、ｎフ
ィールドメモリ１２及びｎ＋１フィールドメモリ１６に
送られる。ｎフィールドメモリ１６に蓄えられたデータ
１０３からライン間比較器１３でｎフィールド内の２ラ
イン間の相関性を判定する。ここで、第ｍラインと第ｍ
＋１ラインの２ラインのデータを比較し飛び抜けて外れ
たデータがあればその部分のデータ１０４を抽出し、レ
ベル判定器１４に送る。インパルスノイズは特徴として
黒レベルあるいは白レベルに達するようなパルスである
ケースが多いため、レベル判定器１４では入力信号１０
４の輝度レベルを調べ、設定した基準レベルを越える場
合のみインパルスノイズであると判定する。さらに、パ
ルス幅を測定するため、判定器に入力された信号をノイ
ズ幅判定器へそのまま送り（信号１０５）、今度は時間
幅を測定する。

【００１７】インパルスノイズには、上述のごとき輝度
レベルに特徴がある他、時間軸で見て非常に短いケース
が多いため、この特徴を用いてノイズ幅判定器１５でノ
イズ幅を測定している。ここでは、ノイズのパルス幅が
基準値よりも小さい場合のみインパルスノイズであると
判定し、入力データ１０５をそのまま出力する（信号１
０６）。この一連の動作をｎ＋１フィールドについても
行う。

【００１８】次に、ｎフィールドメモリ１２に蓄えられ
たデータ１０３とｎ＋１フィールドメモリ１６に蓄えら
れたデータ１０７のそれぞれ第ｍラインのデータをフィ
ールド間比較器２０で比較し飛び抜けて外れたデータが
あればその部分のデータ１１１を抽出しレベル判定器２
１に送る。以下、上記と同様にレベル判定器、ノイズ幅
判定器を介してインパルスノイズと判定した場合のみそ
のパルスデータを出力する（信号１１３）。

【００１９】さらに、３つのノイズ幅判定器１５，１
９，２２の出力データ１０６，１１０，１１３をタイミ
ング発生器２３に送る。このタイミング発生器２３で
は、映像信号１０１とサンプリング周波数である４ｆｓ
ｃ（信号１１９）を利用して同期分離分周回路２８で、
各タイミング信号を作成している。ここでは、水平同期
信号（Ｈ−ｓｙｎｃ）１２０、垂直同期信号（Ｖ−ｓｙ
ｎｃ）１２１と４ｆｓｃ１１９を用いて各タイミング信
号を作成している。なお、ｆscは副搬送波の周波数を示
している。

【００２０】前記タイミング信号に基づき、データの書
き換えおよび置き換えを１Ｈ遅延回路２５、２６および
セレクタ２４にて行う。各タイミング信号をセレクタ２
４およびメモリ１２、１６へ供給しており、インパルス
ノイズが検出された部分を水平同期信号および垂直同期
信号に同期して書き換えおよび置き換えられるようにし
てある。

【００２１】このようにインパルスノイズが除去された
信号１１７をディジタルアナログ変換器（ＤＡＣとい
う）２７にてアナログ信号に変換して出力する（１１
８）。

【００２２】図２〜図５を用いて動作を説明する。図２
は、ライン間の比較動作を説明するための図であり、図
３はフィールド間の比較動作を説明するための図であ
る。図２は、連続する水平周期（ｍ、ｍ＋１）の映像信
号を示している。また、図３はフィールド間の同一周期
（ｍ）の部分の映像信号を示している。

【００２３】また、図４は前半のフィールド部分でノイ
ズが検出された場合を、図５は後半のフィールドの部分
でノイズが検出された場合の動作を説明するための図を
模式的に示してある。

【００２４】図２〜図５を用いて、インパルスノイズの
判定手順を説明する。まず、連続する水平周期（ｍ，ｍ
＋１）の映像信号を比較して、飛び抜けて外れた部分を
検出する。この模様を図２に示す。

【００２５】図２のＡの部分がインパルスノイズであ
る。後続する水平周期の映像信号とインパルスノイズＡ
を含む映像信号とをライン間比較器１３にて比較する。
この部分は、たとえば減算回路などにて構成でき、相違
のある部分のみを出力するようにしてある。なお、図２
ではわかりやすくするため、インパルス部分Ａを矩形状
に示してある。この比較器１３の出力信号１０４をレベ
ル判定器１４へ供給し、基準レベルとの比較を行う。こ
の部分にて基準レベルを超えた場合のみ、比較器１３か
らの信号をそのまま後段のノイズ幅判定器１５へ供給し
て、インパルスノイズであるか否かの判定を行ってい
る。つまり、インパルスノイズの特徴を利用して設定さ
れた基準レベルと先の矩形部分の振幅および基準幅と先
の矩形部分の幅とを比較することによりインパルスノイ
ズであるか否かの判定を行っている。

【００２６】双方の判定器からインパルスノイズである
ことが判明した場合には、インパルスノイズであること
をタイミング発生器へ知らせるようにしている本実施例
では、構成を簡略にするため、入力された信号をそのま
ま出力するようにしてインパルスノイズであることをタ
イミング発生器へ通知してある。

【００２７】次に連続するフィールド（ｎ、ｎ＋１）の
映像信号を比較して飛び抜けて外れた部分を検出する。
図３に示すように、連続フィールドの同一周期（ｍ）の
映像信号を比較する。当然のことながら、水平周期の検
出動作にてインパルスノイズＡが検出された水平周期ｍ
の部分をさらにフィールド間の映像信号にて検出してい
る。

【００２８】ライン間の映像信号間の比較動作と同様の
比較を行い、インパルスノイズを検出した場合のみ、パ
ルスをタイミング発生器２３へ出力している。各判定器
１４，１５，１８，１９，２１，２２の出力パルスは、
構成を簡略化するため、入力された信号をそのまま出力
するようにしてある。さらに、タイミング発生器２３に
は、たとえばインパルスノイズをクロックあるいはトリ
ガとしてラッチ回路を構成し、各検出信号（判定器１
８、１９からの出力信号）のアンドを取り、インパルス
であることを特定している。

【００２９】まず、図４に示すように前半のフィールド
（図ではｎ）部分にノイズが検出された場合についてさ
らに詳細に説明を加える。図中斜線を施してある部分が
インパルスノイズを含む水平周期の映像信号である。

【００３０】この場合、ノイズ幅判定器１５・２２の出
力信号１０６・１１３は、両方ともパルスを含んでい
る。したがって、ｎフィールドの第ｍラインにインパル
スノイズがあると判定する。そこで、このインパルスノ
イズ部をｎ＋１フィールドのデータと入れ替えるために
セレクタ２４にこのパルスに基づいてタイミングパルス
を出力する（信号１１４）。

【００３１】タイミングパルスはインパルスノイズを含
む水平周期に基づき出力されるため、ｎフィールドのイ
ンパルスノイズを含む水平周期ｍの部分のみ、ｎ＋１フ
ィールドの水平周期ｍの映像信号と置き換えられる。こ
こでは、セレクタの出力信号をインパルスノイズが検出
された期間だけ切り替えている。ただし、ｎ＋１フィー
ルドの検出信号１１０からノイズのない映像信号である
ことを確認している。

【００３２】このような構成にすることにより、インパ
ルスノイズのある映像信号をノイズがなく相関性の高い
映像信号と置き換えられる。このように本出願人は、比
較および検出動作と置き換え動作に一水平周期の遅延を
設けて、ノイズの除去を容易に実現している。

【００３３】次に図５に示すように後半のフィールド
（図５ではｎ＋１）にノイズが検出された場合について
説明する。ノイズ幅判定器１９・２２の出力信号１１０
・１１３の両方ともパルスを含んでいる場合はｎ＋１フ
ィールドの第ｍラインにインパルスノイズが検出され
る。そこで、このインパルスノイズ部をこのタイミング
のｎフィールドのデータと入れ替えるためにセレクタ２
４にこのパルスをタイミングパルスとして出力する（信
号１１４）。さらに、このタイミングパルスを作成して
いる発生器２３では２つのフィールドメモリ１２、１６
のアドレスをも作成し、メモリ１２、１６の書き換えを
行う。

【００３４】信号１１６からｎ＋１フィールドの第ｍラ
インのインパルスノイズがある水平周期のデータ１２４
を抜き取り、ｎ＋１フィールドメモリ１６にｎフィール
ドの水平周期ｍの映像信号を送りデータを入れ替え、１
Ｈ遅延回路２６、セレクタ２４、ＤＡＣ２７を経てアナ
ログ信号１１８として出力する。

【００３５】本実施例では、後半のメモリの書き込みを
終了したと同時に前半のメモリの書き替えを行っている
ため、後半のフィールドのメモリにてインパルスノイズ
が検出された場合のみ、メモリの内容を書き換えるよう
にしてある。また、該当する水平周期の映像信号と置き
換えるため、メモリの書き換えを行っていても、遅延回
路には、後半のフィールドの映像信号の水平周期に合わ
せた映像信号を前半のフィールドのメモリから常に出力
できるようにしてある。

【００３６】なお、フィールドメモリを追加すればセレ
クタでｎ＋１フィールドのインパルス部分のデータをｎ
フィールドのデータにセレクタのみで置き換えることも
可能である。

【００３７】なお、本実施例では、相関性の高いデータ
を連続するフィールドのいづれか一方の映像信号から得
ているが、インパルスノイズの発生状態によっては、同
一フィールドの隣接する水平周期のデータと置き換えて
も良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、映像信号に含まれるイ
ンパルスノイズをその特徴から検出し、インパルスノイ
ズ部分のみを同一フレームのもう一方のフィールドの信
号と入れ替えるためほとんど原信号と変わることなくイ
ンパルスノイズを除去することが可能である。

【００３９】また、請求項３記載のインパルスノイズ除
去装置によれば、フィールドメモリの数を減らすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】 本発明の一実施例を説明するための映像信号
波形である。

【図３】 本発明の一実施例を説明するための映像信号
波形である。

【図４】 本発明の一実施例を説明するために、使用し
ているフィールドメモリ内のデータを示したものであ
る。

【図５】 本発明の一実施例を説明するために、使用し
ているフィールドメモリ内のデータを示したものであ
る。

【符号の説明】

１３，１７…ライン間比較器 １４，１８，２１…レベル判定器 １５，１９，２２…ノイズ幅判定器 ２０…フィールド間比較器 ２３…タイミング発生器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続する水平周期の映像信号間の相違を検
   出するための第１の比較手段と所定の振幅値と前記第１
   の比較手段の比較結果とを比較するための第２の比較手
   段と、 所定の期間と前記第２の比較手段にて検出された所定の
   振幅値を越える期間との長短を検出する第１の検出手段
   と、 前記第１の検出手段により、所定の振幅値を越える期間
   が所定の期間よりも短いことが検出された場合には、連
   続するフィールド間にて該当する水平周期の映像信号を
   比較する第３の比較手段と、 所定の振幅値と前記第３の比較手段の比較結果とを比較
   する第４の比較手段と、 所定の期間と前記第４の比較手段により検出された所定
   の振幅値を越える期間との長短を検出する第２の検出手
   段と、 前記第１および第２の検出手段により、所定の振幅値を
   越える期間が所定の期間よりも短いことが検出された場
   合には、インパルスノイズであることを特定し該当する
   部分のみ、インパルスノイズのない方のフィールドの映
   像信号を選択的に出力するための選択手段と、 を具備したことを特徴とするインパルスノイズ除去装
   置。
2. 【請求項２】前記選択手段は、 奇数フィールドの映像信号を順次、記憶するための第１
   の記憶手段と、 偶数フィールドの映像信号を順次、記憶するための第２
   の記憶手段と、 いづれか一方の記憶手段の映像信号が更新される前の映
   像信号を一時蓄えるための第３の記憶手段と第１および
   第２の記憶手段のいずれか一方の記憶内容と第３の記憶
   手段の記憶内容とを選択的に出力するための選択手段
   と、 を具備したことを特徴とする請求項１記載のインパルス
   ノイズ除去装置。
3. 【請求項３】連続する水平周期の画像データの相違を検
   出するための第１の比較手段と所定の振幅値と前記第１
   の比較手段の比較結果とを比較する第２の比較手段と、 所定の期間と前記比較手段にて検出された所定の振幅値
   を越える期間との長短を検出する第１の検出手段と、 前記第１の検出手段により、所定の振幅値を越える期間
   が所定の期間よりも短いことが検出された場合には、今
   度は連続するフィールド間にて該当する水平周期の映像
   信号の相違を検出するための第３の比較手段と、 所定の振幅値と前記第３の比較手段による比較結果とを
   比較する第４の比較手段と、 所定の期間と前記第４の比較手段により検出された所定
   の振幅値を越える期間との長短を検出する第２の検出手
   段と、 前記第１および第２の検出手段により、所定の振幅値を
   越える期間が所定の期間よりも短いことが検出された場
   合には、インパルスノイズであることを特定し、該当す
   る部分をインパルスノイズのない水平周期の映像信号に
   て置き換えるための置き換え手段と、 を具備したことを特徴とするインパルスノイズ除去装
   置。
4. 【請求項４】前記置き換え手段は、 偶数および奇数フィールドの画像信号を順次記憶するた
   めの記憶手段と、 前記記憶手段からの偶数および奇数フィールドの一水平
   周期の画像信号をそれぞれ一水平周期分遅れたタイミン
   グにて出力するための遅延手段と、 前記遅延手段からの偶数フィールドの画像信号あるいは
   前記遅延手段からの奇数フィールドの水平周期の映像信
   号を択一的に出力するための選択手段と、 前記第１および第２の検出手段にて所定の振幅値を越え
   る期間が短いインパルスノイズであることが判明し、か
   つこれらの検出結果からインパルスノイズが連続するフ
   ィールドの後半のフィールドにあることが判明した場合
   には、ノイズ部分の記憶されたデータのみを前半フィー
   ルドのデータに書き換えるためのタイミング信号を作成
   して前記記憶手段へ出力し、前半のフィールドにあるこ
   とが判明した場合には、前記選択手段へ後半フィールド
   のデータを選択するためのタイミング信号を作成して出
   力するタイミング信号発生手段と、 を具備して成ることを特徴とする請求項３に記載のイン
   パルスノイズ除去装置。