JPS6040234B2 - video signal processing equipment - Google Patents

video signal processing equipment

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Publication number
JPS6040234B2
JPS6040234B2 JP20682682A JP20682682A JPS6040234B2 JP S6040234 B2 JPS6040234 B2 JP S6040234B2 JP 20682682 A JP20682682 A JP 20682682A JP 20682682 A JP20682682 A JP 20682682A JP S6040234 B2 JPS6040234 B2 JP S6040234B2
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JP
Japan
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signal
signals
delayed
input
decoder
Prior art date
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Application number
JP20682682A
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Japanese (ja)
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JPS5895480A (en
Inventor
ポ−ル・アンソニ−・スペンサ−
レイ・ミルトン・ドルビ−
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Original Assignee
Dolby Laboratories Licensing Corp
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Publication date
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Publication of JPS6040234B2 publication Critical patent/JPS6040234B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオ信号の如き冗長度の高い反復的電気信
号における雑音を低減させるのに特に利用性の高い雑音
低減方式およびそのような方式に対する信号処理装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a noise reduction scheme that is particularly useful for reducing noise in highly redundant and repetitive electrical signals such as video signals, and to a signal processing apparatus for such a scheme.

ビデオ信号の質は2つ以上のフィールドを平均化するこ
とによって2改善され得る。これはフィールド毎にでた
らめに変化する希望しない雑音に対し希望する信号内容
を強めるという効果を有する。しかし、この平均化過程
は不可避的に信号にいくらかの変化を導入し、特に、画
像中に移動が存在するときの不鮮明部分により生ぜしめ
られる詳細度の減少に関係した変化を導入してしまう。
本発明の一目的はこのような欠点のない方式を提供する
ことである。本発明によれば、入力信号から得られかつ
異なる信号遅延を有する複数の複製信号を発生する装置
と、これらの複製信号を可変的に結合して1つの出力信
号を発生する可変結合装置であってこれらの複製信号間
の差または差の群に応答して出力信号を、この差または
各差が小さいときにはこれら複製信号の全てのものの組
合せからなるようにし、またこの差のいずれかが小さく
ないときにはこれら複製信号のうちの選ばれた1つまた
はそれ以上のものの組合せからなるようにしてこの選ば
れた複製信号群に関する前記の差または各差を小さいよ
うにするものとからなる信号処理装置が提供される。こ
の信号処理装置は符号化モードおよび復号化モードのい
ずれでも動作できる。
The quality of the video signal can be improved by averaging two or more fields. This has the effect of reinforcing the desired signal content against unwanted noise that varies randomly from field to field. However, this averaging process inevitably introduces some changes in the signal, especially those related to the reduction in detail caused by unsharp areas when there is movement in the image.
An object of the present invention is to provide a method that does not have this drawback. According to the invention, there is provided a device for generating a plurality of replicated signals obtained from an input signal and having different signal delays, and a variable coupling device for variably combining these replicated signals to generate an output signal. in response to the difference or group of differences between these replicated signals such that the output signal consists of a combination of all of these replicated signals when the difference or each difference is small, and when any of the differences is not small. and a signal processing device which sometimes comprises a combination of one or more of the replicated signals selected to reduce the difference or each difference with respect to the selected group of replicated signals. provided. This signal processing device can operate in either encoding mode or decoding mode.

複号化モードでは、結合作用は加算的であり、これによ
り平均化効果が通常達成される。この効果は前記差のい
ずれかが小さくないときには消失しまたは減少する。従
って、変化する信号を不鮮明にする効果を有する不所望
の平均化は除去される。符号化モードでは、結合作用は
複製信号の1つまたはそれ以上を残りの複製信号から減
算して復号化モードーこより与えられるものと相補的な
処理作用を行う。回路のモード‘ま結合される複製信号
の係数および相対的極性により定められる。復号化処理
装置だけを用いて信号そのものにおける変化を比較的に
小さくする雑音低減作用を与えることもできるが、完全
に相補的な雑音低減方式を形成するため符号化回路およ
び復号化回路の両方を用いるのが好ましい。
In decoding mode, the combining action is additive, whereby an averaging effect is usually achieved. This effect disappears or decreases when either of the differences is not small. Thus, undesired averaging, which has the effect of smearing the changing signal, is eliminated. In the encoding mode, the combining operation subtracts one or more of the replicated signals from the remaining replicated signals to perform a processing operation complementary to that provided by the decoding mode. The mode of the circuit is determined by the coefficients and relative polarities of the coupled replicated signals. Although it is possible to use the decoding processor alone to provide a noise reduction effect that makes changes in the signal itself relatively small, it is also possible to use both the encoding and decoding circuits to form a completely complementary noise reduction scheme. It is preferable to use

相補的な方式では、信号はまず符号化回路により処理さ
れる。符号化された信号は伝送チャンネルを経て実時間
方式においてか或いは記録再生装置を経て復号化回路に
供給される。「情報チャンネル」という用語は符号化さ
れた信号を復号化回路に運ぶ手段を一般的に指すものと
して用いられている。記録再生装置が用いられる場合、
符号化および復号化の両方に対し1つの回路を用いると
ができ、この場合符号化モードを復号化モ−ドでの間の
切換えを行うための適当な切襖手段が用いられる。異な
る信号遅延のうちの1つを零遅延にすることができ、云
い換えれば、複製信号の1つは入力信号から得られた直
接の、遅延されない信号からなる。
In the complementary scheme, the signal is first processed by an encoding circuit. The encoded signal is supplied via a transmission channel to a decoding circuit in real time or via a recording and reproducing device. The term "information channel" is used generally to refer to the means for conveying encoded signals to decoding circuitry. When a recording/reproducing device is used,
One circuit can be used for both encoding and decoding, in which case suitable switching means are used to switch between encoding and decoding modes. One of the different signal delays can be zero delay, in other words, one of the replicated signals consists of the direct, undelayed signal derived from the input signal.

これは経済的であることに加え、完全に相補的な符号化
および復合化特性を得られる回路形状を導く。信号差が
小さいときとそれが小さくないときとの区別は本発明に
ついての与えられた応用に適合するように任意に決定さ
れ得るが、しかしながら一般的には、この区別はピーク
信号レベルの1%ないし10%の範囲にあるしきい値に
基いてなされる。
In addition to being economical, this leads to a circuit geometry that provides completely complementary encoding and decoding characteristics. The distinction between when the signal difference is small and when it is not small can be arbitrarily determined to suit a given application of the invention, but typically this distinction is made within 1% of the peak signal level. % to 10%.

最も簡単な場合は単に2つの複製信号が用いられ、そし
てそれらの間の差が「小さい」とき、それらは両方とも
結合される。
In the simplest case just two duplicate signals are used, and when the difference between them is "small" they are both combined.

この差が「小さくない」ときは、これらの信号のうちの
一方のみ(これは常にそれら2つの信号の内の予め定め
られた同じ一方の信号が可能)が出力信号に寄与する。
これら2つの状態間の変化を急峻にすることができ、そ
の場合2つの状態は、それら信号間の差に適用されるた
だ1つのしきし、値により決定される。例えば、しきい
値がピーク信号レベルの約1%の場合、1%までの差は
「小さい」とみなされ、そして1%を越す差は「小さく
ない」とみなされる。しかしながら、上記変化を漸進的
にすることもでき、その場合、差が1%の低いしきい値
を越さない限りそれは「小さい」とみなされ、両複製信
号が出力信号に寄与する。差が1%を越すと、2番目の
信号の寄与は漸進的に減少させられ、そして例えば10
%の比較的高いしきい値において差が「小さくない」と
みなされるとき、その2番目の信号は出力信号に対し寄
与しなくなる。1%と10%の間では、差は「中間的」
、即ち「小さい」と「小さくない」の間である。
When this difference is "not small", only one of these signals (which can always be the same predetermined one of the two signals) contributes to the output signal.
The change between these two states can be steep, in which case the two states are determined by a single threshold value applied to the difference between the signals. For example, if the threshold is about 1% of the peak signal level, a difference of up to 1% is considered "small" and a difference of more than 1% is considered "not small." However, the change can also be gradual, in which case it is considered "small" as long as the difference does not exceed a low threshold of 1%, and both duplicate signals contribute to the output signal. If the difference exceeds 1%, the contribution of the second signal is progressively reduced, and for example 10
When the difference is considered "not small" at a relatively high threshold of %, the second signal no longer contributes to the output signal. Between 1% and 10%, the difference is "intermediate"
, that is, between "small" and "not small."

従って2番目の信号は出力信号に対し中間的な寄与を行
う。3つ以上の複製信号が用いられるときは、いずれか
の差が小さくなったときにこれらの信号の1つまたはそ
れ以上を選択するのに種々の可能性が存在する。
The second signal therefore makes an intermediate contribution to the output signal. When more than two replicate signals are used, various possibilities exist for selecting one or more of these signals when any of the differences becomes small.

最も簡単な可能性はいずれかの差が小さくはなくなった
ときにはいつでもただ1つの予め定めた1つの複製信号
、例えば直接の信号を選択することである。しかしなが
ら、より一般的な観点から言えば、小さくはない差が存
在するとき、複製信号を「有効信号」および「無効信号
」と呼ばれる2つの級に分けることができる。有効信号
間の差は全て小さいが、無効信号と有効信号間の差は小
さくはない。どれが有効信号でありと、れが無効信号で
あるかについての決定は、有効信号は常に複製信号の1
つ、例えば直接の信号を含むということを特定すること
、あるいは有効信号は数値的に比較的に大きな値の信号
であるということを特定することなどによってなし得る
。複製信号群をこのように分けてしまうと、出力信号の
1つまたはそれ以上のものの任意の組合せからなり得る
。これがあてはまる場合として以下に一実施例が挙げら
れ、そこでは、これらの信号の所定の1つすなわち直接
の信号は常に有効信号とされる。
The simplest possibility is to select only one predetermined replica signal, eg the direct signal, whenever any of the differences are no longer small. However, from a more general point of view, when there are not small differences, the replicated signals can be divided into two classes, called "valid signals" and "invalid signals". The differences between valid signals are all small, but the differences between invalid and valid signals are not. The decision as to which is a valid signal and which is an invalid signal is that the valid signal is always one of the replicated signals.
This can be done, for example, by specifying that the signal contains a direct signal, or by specifying that the valid signal is a signal of relatively large numerical value. This separation of the replicated signals may consist of any combination of one or more of the output signals. An example is given below where this is the case, in which a predetermined one of these signals, the direct signal, is always the valid signal.

他の複製信号群は個々にこれと比較される。前記他の複
製信号群の任意の1つと前記1つの信号との間の差が小
さい限り、この他方の信号は有効信号であって出力信号
を形成する組合せに含まされる。前記差が小さくはない
ときは、前記他方の信号は無効であって出力信号を形成
する組合せから排除される。再び、急峻であるかまたは
漸次的の遷移が用いられる。
Other replicate signal groups are individually compared to this. As long as the difference between any one of said other replicated signals and said one signal is small, this other signal is a valid signal and is included in the combination forming the output signal. If the difference is not small, the other signal is invalid and excluded from the combination forming the output signal. Again, abrupt or gradual transitions are used.

後者の場合、組合せは全ての差が小さくて全ての信号が
有効であるときは全ての複製信号からなり、差のいくつ
かが小さくはなくていくつかの信号が無効であるときは
有効信号だけからなる。中間的な差が存在するときに存
在するのは中間的に有効および無効であるいくつかの信
号である。このような信号は出力信号に対し中間的な寄
与を行う。複製信号の合計数を1より大きな整数Nで表
わすことができる。
In the latter case, the combination consists of all duplicate signals when all differences are small and all signals are valid, and only valid signals when some of the differences are not small and some signals are invalid. Consisting of When there is an intermediate difference, there are several signals that are intermediately valid and invalid. Such a signal makes an intermediate contribution to the output signal. The total number of replicated signals can be expressed as an integer N greater than one.

好ましくは可変結合装置はいずれかの信号が無効である
か否かにかかわらず常にNなる数の信号を結合するよう
に構成される。いずれかの信号が無効であるときは可変
結合装置はその信号を1つの有効信号を複製したもので
置き換える。Mなる数の信号が常に結合されるので、出
力信号のレベルは有効である信号の数の変化により影響
を受けない。これは、さもなくば仮に無効信号が単に組
合せから切離されてしまった場合に生じてしまうであろ
う問題を回避する。第1の結合装置を含む主信号路と、
第1の結合装置の入力側または出力側における信号を遅
延させたものおよび第1の結合装置の入力側または出力
側における遅延されない信号とに応答して第1の結合装
置に対し補助的信号路信号を供給する第2の可変結合装
置を含む補助的信号路とを設け、この補助的信号路信号
は主信号路の信号と結合させられ、かっこの補助的信号
路信号は前記遅延された信号と遅延これない信号との差
が小さいときには実質上前記遅延された信号からなりか
っこの差が小さくはないときには実質上前記遅延されな
い信号からなるようにするのが好ましい。
Preferably, the variable combining device is configured to always combine N signals regardless of whether any signal is invalid. If any signal is invalid, the variable combiner replaces it with a duplicate of one valid signal. Since M signals are always combined, the level of the output signal is unaffected by changes in the number of signals that are valid. This avoids problems that would otherwise occur if the invalid signal were simply separated from the combination. a main signal path including a first coupling device;
an auxiliary signal path to the first coupling device in response to a delayed signal at the input or output of the first coupling device and an undelayed signal at the input or output of the first coupling device; an auxiliary signal path including a second variable coupling device for providing a signal, the auxiliary signal path signal being combined with the signal of the main signal path, the auxiliary signal path signal in parentheses being the delayed signal; It is preferable that when the difference between the signal and the undelayed signal is small, the signal is substantially the delayed signal, and when the difference between the parentheses is not small, the signal is substantially the signal that is not delayed.

復号化モードでは補助的信号は主信号路信号のレベルを
増大させ、符号化モードでは補助的信号路信号は主信号
路信号のレベルを減少する。
In the decoding mode, the auxiliary signal increases the level of the main signal path signal, and in the encoding mode, the auxiliary signal path signal decreases the level of the main signal path signal.

動作に際し、前記差が小さい限り、前記遅延された信号
は主信号路信号と結合されて復合器の場合平均化、雑音
低減作用を与える。前記差が小さくはないときは、直接
の信号が用いられ、これにより不鮮明さは除去される。
この理由は第1の結合装置により結合される信号はここ
では1つでありかつ実質上同一信号だからである。出力
信号はレベルの差を生じさせられていることを除けば入
力信号と同じであるところの直接の信号と同じになる。
このような場合は雑音低減作用は除去されるが、しかし
ながら例えばビデオ信号の場合はこれは不都合なことで
はなく、なぜなら雑音は直接の信号の利用のもととなっ
た画像中の移動により実体上マスクされてしまうからで
ある。可変結合回路の作用は、移動が生じつつある画像
の部分だけにおいて雑音低減作用を除去ししかひも画像
の残りの部分では雑音低減作用を維持するのに充分に短
かし、時定数をもって生じるのが好ましい。
In operation, as long as the difference is small, the delayed signal is combined with the main signal path signal to provide an averaging, noise reduction effect in the case of a decoder. If the difference is not small, the direct signal is used, which eliminates the blurring.
The reason for this is that the signals combined by the first combining device are now one and essentially the same signal. The output signal will be the same as the direct signal, which is the same as the input signal except that a level difference has been created.
In such a case, the noise reduction effect is removed, but in the case of video signals, for example, this is not a disadvantage, since the noise is substantially affected by movement in the image from which the signal is directly utilized. This is because it will be masked. The action of the variable coupling circuit occurs with a time constant that is short enough to remove the noise reduction effect only in the part of the image where movement is occurring, but maintain the noise reduction effect in the remainder of the string image. is preferred.

遅延された信号が受ける遅延時間tはそれがビデオ信号
などの反復的冗長信号のときは入力信号の周期に等しい
のが好ましい。
Preferably, the delay time t experienced by the delayed signal is equal to the period of the input signal when it is a repetitive redundant signal, such as a video signal.

例えば、この時間tはビデオ信号の場合において1また
はそれより多数の走査線周期または1またはそれより多
数のフィールドまたは画像周期に等しくされる。しかし
ながら、時間tを反復周期に比較して短かくすることも
できる。このときには復号化回路は反復周波数よりも高
い周波数の雑音、そして更には問題としている最高周波
数成分における雑音をも平均化により除去することがで
きる。復号化回路の平均化作用を改善するためには、t
,公・・・・・・Nt(N‘ま1より大きい整数)の遅
延を有する複数の遅延された信号を得て、これらの遅延
された信号が協同して主信号路の信号のレベル増大を行
うようにするのが好ましい。
For example, this time t may be equal to one or more scan line periods or one or more field or image periods in the case of video signals. However, the time t can also be short compared to the repetition period. In this case, the decoding circuit can eliminate noise at frequencies higher than the repetition frequency, and even noise at the highest frequency component of interest, by averaging. In order to improve the averaging effect of the decoding circuit, t
, public... Obtain a plurality of delayed signals having a delay of Nt (N' or an integer greater than 1), and these delayed signals cooperate to increase the level of the signal in the main signal path. It is preferable to do this.

各遅延された信号は適当な遅延時間の遅延線などの任意
の適当な遅延装置により得ることができる。
Each delayed signal may be obtained by any suitable delay device, such as a delay line of a suitable delay time.

本回路がレコーダと関連して用いられるときはレコーダ
がビデオ信号を磁気的、光学的或いは機械的(すなわち
、みぞなどにより)のいずれで記録しようと、例えば複
数ヘッド型ビデオ・ディスク・レコーダの別々のヘッド
から同時に異なる遅延時間の複数の信号を得ることが可
能である。また、必要な遅延を与えるのにビデオ・スト
レート・チューブを用いることもできる。遅延された信
号の利用から直接の信号の利用への移り変りおよびその
逆は急峻(切換)でも漸次的でもよい。
When the present circuit is used in conjunction with a recorder, whether the recorder records video signals magnetically, optically, or mechanically (i.e., by grooves, etc.), it may It is possible to obtain multiple signals with different delay times from the head at the same time. A video straight tube can also be used to provide the necessary delay. The transition from using a delayed signal to using a direct signal and vice versa may be abrupt (switching) or gradual.

相補的方式では、復号化回路内の遅延された信号と入力
信号の結合により行われるレベル増大作用は前述した平
均化を行うが、これは各遅延された信号が入力信号のレ
ベル減少を行う符号化回路でのレベル減少作用と相補的
であり、それ故、符号化回路および復合化回路の全体の
効果は入力信号をそのもとの形に戻すことである(この
間に復合化回路はこのような雑音を平均化することによ
り情報チャンネルに導入された雑音を低減させる)。
In the complementary scheme, the level-increasing effect performed by the combination of the delayed signal and the input signal in the decoding circuit performs the above-mentioned averaging, but this is because each delayed signal is a code that performs a level reduction of the input signal. is complementary to the level reduction action in the encoding circuit, and therefore the overall effect of the encoding and decoding circuits is to restore the input signal to its original form (while the decoding circuit is reduce the noise introduced into the information channel by averaging the noise).

符号化回路内のレベル減少作用は入力信号を完全に消去
してはならないことは明らかである。以下図面を参照し
ながら本発明を説明する。
It is clear that the level reduction action within the encoding circuit must not completely cancel the input signal. The present invention will be described below with reference to the drawings.

便宜上第1図ないし第4図は遅延された信号を発生する
ための記号△で示された遅延回路12を示す。前述のこ
とから、或る場合には別個の遅延装置群を設ける必要は
ないこと、すなわち、遅延された信号を記録媒体から直
接取り出し得る場合を理解できよう。本発明の説明を簡
単ならしめるため、図面全体において、信号が結合され
るときはそれらは(“十”をつけられたブロックによっ
て)加算的に結合(すなわち、混合)され、そして減算
的結合が必要なときはインバータ13 ぐ−”をつけら
れたブロック)が示されている、という規約が採用され
ている。
For convenience, FIGS. 1-4 show a delay circuit 12, designated by the symbol Δ, for generating a delayed signal. From the foregoing it can be seen that in some cases it is not necessary to provide a separate group of delay devices, ie the delayed signal can be taken directly from the recording medium. To simplify the description of the invention, throughout the drawings, when signals are combined they are additively combined (i.e., mixed) (by blocks marked "10") and subtractively combined (by blocks marked "10"). A convention has been adopted that when necessary, the inverter 13 (block marked with "") is shown.

図示された位置以外はインバータを用いたり或いは一方
の信号を他方の信号から減算する差動増幅器などの結合
回路を用いることにより種々の方法で同じ全体的結果が
達成され得ることが理解されよう。単に必要なことは、
反転性として図示された閉ループは全体として反転性に
維持されねばならないこと、非反転性ループは全体とし
て非反転性に維持されねばならないこと、および、信号
結合の結果は場合によって加算的または減算的に維持さ
れねばならないことだけである。第1図ないし第4図の
各々において、符号器はaに示されそして復号器はbに
示される。
It will be appreciated that the same overall result may be achieved in various ways other than in the illustrated locations by using inverters or by using combination circuits such as differential amplifiers that subtract one signal from the other. All you just need is
Closed loops illustrated as inverting must remain inverting as a whole, non-inverting loops must remain non-inverting as a whole, and the result of signal combination may be additive or subtractive, as the case may be. The only thing that must be maintained is that In each of Figures 1-4, the encoder is shown at a and the decoder is shown at b.

符号器は、情報チャンネルに導入されかつ復号器内で平
均化される雑音を意味する記号Nを有する切断された接
続線により表わされる情報チャンネルを経て、復号器に
信号を供給する。ここで第1図ないし第4図に示した装
置の説明をする。
The encoder supplies a signal to the decoder via an information channel represented by a disconnected connection line with the symbol N denoting the noise introduced into the information channel and averaged in the decoder. The apparatus shown in FIGS. 1 to 4 will now be explained.

各復号器は単に平均化により雑音低減を行うため符号化
されていない信号を処理するようにそれ自身独立に用い
られ得る。しかしながら、符号器および復号器を用いる
完全な方式は復号器出力が符号器入力を同じであるとい
う利点を有する。第1図ないし第4図の各々において完
全な相補的な作用が達成され、復号器は符号器と同じ型
のものである。或る場合には異なる型の符号器および復
号器を用いるのが便利であり、例えば第2図aの符号器
を第3図bの復号器と共に用いることができる。各符号
器および復号器は内部に主信号路10と結合装置11と
を有する。
Each decoder can itself be used independently to process the uncoded signal to perform noise reduction simply by averaging. However, a complete scheme using an encoder and decoder has the advantage that the decoder output is the same as the encoder input. A completely complementary operation is achieved in each of FIGS. 1-4, the decoder being of the same type as the encoder. In some cases it may be convenient to use different types of encoders and decoders, for example the encoder of FIG. 2a may be used with the decoder of FIG. 3b. Each encoder and decoder has a main signal path 10 and a coupling device 11 inside.

補助的信号路は直接入力ORおよび遅延入力DLを有し
ていて可変結合装置2川こ直接の信号および遅延された
信号を供給し、この結合装置20の出力21は符号器内
では主信号路信号をレベル減少するようにインバーター
3を介して結合装置11に接続され、復号器内では主信
号路信号をレベル増大するように結合装置に接続されて
いる。これら4つの図面に示された4つの型のものの間
の差は直接の信号および遅延された信号が得られる点の
相違にある。記号1および○がそれぞれ結合装置11の
入力側および出力側を表わすものとすればこれらの点は
下記の表のように示される。各場合において復号器は符
号器に相補的である。可変結合回路20は通常時は遅延
入力DLからの信号を結合装置11に供給するが、しか
しながら、直接の信号と遅延された信号とが或る小さな
量よりも大きく異なるときには、直接入力DRからの信
号を結合装置11に供給するような特性を有するか、或
いはそのように制御される。
The auxiliary signal path has a direct input OR and a delayed input DL and provides the direct and delayed signals of the variable combiner 20, the output 21 of which is connected to the main signal path in the encoder. It is connected to a coupling device 11 via an inverter 3 to reduce the level of the signal, and in the decoder to a coupling device to increase the level of the main signal path signal. The difference between the four types shown in these four figures is that a direct signal and a delayed signal are obtained. If the symbols 1 and ◯ represent the input and output sides of the coupling device 11, respectively, these points are shown in the table below. In each case the decoder is complementary to the encoder. The variable coupling circuit 20 normally supplies the signal from the delayed input DL to the coupling device 11, but when the direct signal and the delayed signal differ by more than some small amount, the variable coupling circuit 20 supplies the signal from the direct input DR to the coupling device 11. It has such characteristics or is controlled to supply a signal to the coupling device 11 .

例が後に説明される。第1図ないし第4図のフィードフ
オワードおよびフィードバック・ループのいくつかのも
のの利得に対し或る制限が課せられる。
An example will be explained later. Certain limitations are placed on the gains of some of the feedforward and feedback loops of FIGS. 1-4.

まず、符号器内のフイードフオワードループの利得は1
より小さくなければならない。さもないと補助的信号路
の出力は主信号路の信号を消去してしまい、または反転
さえも生じさせてしまう。第2に、正フィードバックル
ープの利得は不安定を避けるため1より小さくなければ
ならない。復号器内に1より小さい利得を用いるのは最
良の平均化を与えないという理由で不利である。第3図
bの復号器について補助的信号路に1の利得を与えるこ
とが可能であるが、このような利得を相補的装置に用い
るのは不可能である。なぜなら、第3図aの符号器の利
得は1より小さくなければならないからである(全ての
符号器の補助的信号路の利得は上記の理由の一方または
他方のため1より小さくなければならない)。従って、
1より小さい信号路利得、例えば0.9よりも大きくは
ない利得で好ましくは0.8の利得を用いて安定性を確
実ならしめること、および平均化作用、従って雑音低減
を改善ならしめるため遅延された信号を2つ以上用いる
ことが好ましい。
First, the gain of the feedforward loop in the encoder is 1
Must be smaller. Otherwise, the output of the auxiliary signal path would cancel or even invert the signal of the main signal path. Second, the gain of the positive feedback loop must be less than 1 to avoid instability. Using a gain less than 1 in the decoder is disadvantageous because it does not provide the best averaging. Although it is possible to provide a gain of unity in the auxiliary signal path for the decoder of FIG. 3b, it is not possible to use such a gain in a complementary device. This is because the gain of the encoder of FIG. . Therefore,
A signal path gain of less than 1, for example a gain of no more than 0.9, preferably a gain of 0.8, is used to ensure stability, and a delay to improve averaging and therefore noise reduction. It is preferable to use two or more signals.

第5図には直接入力DRおよび遅延入力DLを有する補
助的信号路の一例が示され、補助的信号路の出力21は
第1図ないし第4図の各々において対応的に番号をつけ
られ、これらの図面のいずれにおいても第5図が置き換
えられ得る。
An example of an auxiliary signal path having a direct input DR and a delayed input DL is shown in FIG. 5, the outputs 21 of the auxiliary signal path being numbered correspondingly in each of FIGS. 1 to 4; Figure 5 can be replaced in any of these figures.

3つの遅延装置16,17および18はt,Zおよび乳
の遅延を与える。
Three delays 16, 17 and 18 provide t, Z and milk delays.

遅延装置の数の特定には意味はなく1、云い換えれば、
2つ、3つ、4つまたはそれ以上の遅延装置を設けるこ
とができる。各遅延装置はそれ自体の可変結合装置20
1こ信号を供給し、これらの結合装置の出力は結合装置
19により加算されて21に補助的信号路出力を発生す
る。第3図および第5図に現われる記号を用いて、符号
器では次のようになることが判る。
There is no meaning in specifying the number of delay devices1, in other words,
Two, three, four or more delay devices can be provided. Each delay device has its own variable coupling device 20
The outputs of these combiners are summed by combiner 19 to produce an auxiliary signal path output at 21. Using the symbols appearing in FIGS. 3 and 5, it can be seen that in the encoder:

y=x−(y,十y2十y3) 復号器では z=y+(y,十y2十y3) =x−(y,十y2十y3)十y,十y2十y3ニXこ
のようにして、復号器と符号器とは完全に相補的であっ
て、復号器出力zは符号器入力xと同じであることが判
る。
y = x - (y, 10 y2 10 y3) In the decoder, z = y + (y, 10 y2 10 y3) = x - (y, 10 y2 10 y3) 10 y, 10 y2 10 y3 d , it can be seen that the decoder and encoder are completely complementary and the decoder output z is the same as the encoder input x.

情報チャンネルに導入される雑音Nは無視したが、しか
しながら、これは復号器の平均化作用により低減される
。なぜならこれは復号器で結合される4つの信号中では
非コヒーレントであり、これに対してy,y,,y2お
よびy3はコヒーレントであって互に強め合うからであ
る。分析はしないが、第1図、第2図または第3図の符
号器および復号器中の補助的信号路の利得が等しいなら
ば符号器および復号器はやはり相補的であるということ
が容易に知られよう。
We have ignored the noise N introduced into the information channel; however, this is reduced by the averaging action of the decoder. This is because it is non-coherent in the four signals that are combined in the decoder, whereas y, y, , y2 and y3 are coherent and mutually reinforcing. Although not analyzed, it is easy to see that if the gains of the auxiliary signal paths in the encoder and decoder of FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3 are equal, then the encoder and decoder are still complementary. Let's be known.

情報チャンネル中の信号yは入力信号x(そして出力信
号z)よりも低いレベルにある。
The signal y in the information channel is at a lower level than the input signal x (and the output signal z).

これは例えば第3図および第5図から知られ、そこでは
y,,y2およびy3が全て実質上同じであり(xがビ
デオ信号でありそして遅延tがこのビデオ信号のフィー
ルド周期の整数倍、好ましくは偶数倍に等しいとき)か
つ各ループの利得が0.8ならば、符号器内での式は次
のようになる。y=x−(y,十y2十y3) また、y,=y2=y3=0.紋(厳密な近似に対して
)従って、y=x−3×0.紗 故に、y=x/3.4 または近似的には y=0.球 復号器内では z:y+(y,十y2十y3) =x/3.4十3×0.&/3.4 ニニ X 第6図は遅延された信号および直接の信号がポテンショ
メー夕22の2つの端部に加えられるようになった可変
結合装置20を示す。
This is known for example from FIGS. 3 and 5, where y,, y2 and y3 are all substantially the same (x is a video signal and the delay t is an integer multiple of the field period of this video signal, (preferably equal to an even multiple) and the gain of each loop is 0.8, then the equation in the encoder becomes: y=x-(y, 10 y2 10 y3) Also, y,=y2=y3=0. (for exact approximation) Therefore, y=x-3×0. Therefore, y=x/3.4 or approximately y=0. In the sphere decoder, z:y+(y, y2y3) =x/3.43x0. &/3.4 Nini X FIG. 6 shows a variable coupling device 20 in which a delayed signal and a direct signal are applied to the two ends of the potentiometer 22.

補助定信号路出力21はポテンショメータの摺動腕から
とられる。比較器23がポテンショメータの2つの端部
の信号を比較して差信号すなわち誤差信号を発生し、こ
れは破線23aにより表わされたサーボを介して摺動腕
を駆動す・る。誤差信号(これは適当な時定数での平滑
を受けてもよい)が所定のしきし・値より低く留まる限
り、ポテンショメータの摺動腕は図面中の左手側端に留
まりそして補助的信号路出力は排他的に遅延信号である
。しきし、値より上では、誤差信号は増すにつれて摺動
腕をますます右に移動させて直接の信号の寄与をますま
す大きくし、この直接の信号は最終的に遅延信号に完全
に取って代わる。第6図に描くに際して、ポテンショメ
ータ摺動腕の電気機械的サーボ制御が前もって仮定され
ている。
Auxiliary constant signal path output 21 is taken from the sliding arm of the potentiometer. A comparator 23 compares the signals at the two ends of the potentiometer to generate a difference or error signal, which drives the sliding arm via the servo represented by dashed line 23a. As long as the error signal (which may be subject to smoothing with a suitable time constant) remains below the predetermined threshold value, the sliding arm of the potentiometer remains at the left-hand end in the drawing and the auxiliary signal path output are exclusively delayed signals. Above the threshold, as the error signal increases, it moves the sliding arm further and further to the right, making the contribution of the direct signal larger and larger, and this direct signal eventually becomes completely overtaken by the delayed signal. replace. In drawing FIG. 6, electromechanical servo control of the potentiometer sliding arm has been previously assumed.

実際上において、上述した効果は既知の技術を含む純電
気的手段、例えば被制御抵抗としてのトランジスタまた
は電解効果トランジスタを用いることなどにより得るこ
とができる。これは第7図に図解され、そこでは、抵抗
器24と直列の電界効果トランジスタ28の抵抗値が実
質上抵抗器24の抵抗値よりも下ったとき誤差信号が電
解効果トランジスタの導亀度を増し、直接の信号が遅延
された信号に置き換わるようになっている。この変化は
漸進的である。被制御可変結合装置を必ず用いる必要は
ない。
In practice, the above-mentioned effects can be obtained by purely electrical means involving known techniques, such as by using transistors or field-effect transistors as controlled resistors. This is illustrated in FIG. 7, where the error signal increases the conductivity of the field effect transistor when the resistance of the field effect transistor 28 in series with the resistor 24 drops substantially below the resistance of the resistor 24. Increasingly, the direct signal is replaced by a delayed signal. This change is gradual. It is not necessary to use a controlled variable coupling device.

第8図は、遅延された信号が通常時は抵抗器24を介し
て出力21に結合されるようになった簡単な受動回路を
示す。直接の信号と遅延された信号との間の差が2つの
背中合せのダイオード25のしきい値を越したときこれ
らは導通して直接の信号を出力21に送る。なぜならそ
れらの抵抗値はこのときは抵抗器24の抵抗値よりもは
るかに小さいからである。遅延された信号から直接の信
号への遷移はこの場合はダイオードの特性により左右さ
れる。第9図は第8図の変形例であった、抵抗器24が
コンデンサ26および抵抗器27からなる高域フィル夕
で置き換えられているものを示す。
FIG. 8 shows a simple passive circuit in which the delayed signal is normally coupled to output 21 via resistor 24. FIG. When the difference between the direct signal and the delayed signal exceeds the threshold of the two back-to-back diodes 25, they conduct and send the direct signal to output 21. This is because their resistance values are now much smaller than the resistance value of resistor 24. The transition from the delayed signal to the direct signal depends in this case on the characteristics of the diode. FIG. 9 shows a modification of FIG. 8 in which resistor 24 is replaced by a high-pass filter consisting of capacitor 26 and resistor 27. FIG.

このフィル夕のインピーダンスは低周波数におけるのよ
りも高周波数においての方が低く、従って、直接の信号
が遅延された信号に置き代わろうとする煩向は高周波数
におけるのよりも低周波数においての方が大きい。これ
はこれらの2つの信号間の相違が典型的には高周波数に
おけるよりも低周波数においての方が重要であるという
点で利点を有する。高周波数で作用する比較的に高いし
さし、値は、このしきし、値では比較的に低に周波数に
おいて直接の信号が遅延された信号に取って代わるとき
でさえも、このような周波数で雑音低減が行われ得るよ
うにする。RF信号が存在する場合コンデンサ26を同
調回路で補足または置き換えることができる。入力スペ
クトルの種々の帯域は一般に別個の結合装置により別個
に処理でき、この場合これらの結合装置はそれぞれ適当
な周波数特性を有しかつこれらの結合装置は異なる遅延
をもつ与えられた信号源に並列に接続される。このとき
はこれら別個の結合装置の出力は互いに結合される。並
列配列あるいは主信号路および補助的信号路を利用して
第1図ないし第4図に示したような方法で信号を結合す
るのが好ましいけれども、直列モードの回路を用いるこ
ともできる。
The impedance of this filter is lower at high frequencies than at low frequencies, so the temptation to replace the direct signal with a delayed signal is less at low frequencies than at high frequencies. big. This has the advantage that the difference between these two signals is typically more significant at low frequencies than at high frequencies. A relatively high threshold value that acts at high frequencies is such that at such frequencies even when the direct signal replaces the delayed signal at relatively low frequencies, Allow noise reduction to occur. Capacitor 26 can be supplemented or replaced with a tuned circuit if an RF signal is present. Different bands of the input spectrum can generally be processed separately by separate combiners, each of which has a suitable frequency characteristic, and which are parallel to a given signal source with different delays. connected to. The outputs of these separate coupling devices are then coupled together. Although it is preferred to combine signals in the manner shown in FIGS. 1-4 using parallel arrangements or main and auxiliary signal paths, series mode circuits may also be used.

これは復号器についてのみ第10図に示されている。電
圧デバィダ回路が抵抗器30、トランジスタ31、抵抗
器32、トランジスタ33および抵抗器34から構成さ
れている。トランジスタ33は入力信号により制御され
る電流源として作用し、抵抗器32はトランジスタ33
のコレクタから取り出される出力への電力に寄与する。
トランジスタ31にまたがる電圧は抵抗器32にまたが
る電圧と結合される。トランジスタ31は、補助的信号
路35により制御される可変インピーダンスとして使用
され、この信号路35は、例えば第3図bのような簡単
な形または第5図のような比較的に複雑な形をとること
ができ、そしてトランジスタ31のコレクタから直接の
入力DRおよび遅延入力DLの両方を得る。トランジス
タ31は回路を通る電流に関係した信号、従って入力信
号に関係した信号を発生する。第5図において、直接の
信号は任意の遅延された信号がその直接の信号と異なる
とき取って代わる主信号として常に処理される。
This is shown in FIG. 10 for the decoder only. The voltage divider circuit is composed of a resistor 30, a transistor 31, a resistor 32, a transistor 33, and a resistor 34. Transistor 33 acts as a current source controlled by the input signal, and resistor 32
contributes to the power to the output taken from the collector of the
The voltage across transistor 31 is combined with the voltage across resistor 32. Transistor 31 is used as a variable impedance controlled by an auxiliary signal path 35, which may have a simple form, for example as in FIG. 3b, or a relatively complex form as in FIG. and obtains both a direct input DR and a delayed input DL from the collector of transistor 31. Transistor 31 generates a signal that is related to the current flowing through the circuit and therefore to the input signal. In FIG. 5, the direct signal is always treated as the main signal which replaces any delayed signal when it differs from the direct signal.

しかしながら、遅延された信号の1つを第11図の復号
器に示されたように主信号として処理することもできる
。4つの遅延は入力信号SIに応答してそれぞれt,2
,3および4上だけ遅延されている(ここでtは走査線
周期またはフィールド周期とされ得る)4つの遅延周期
も2ないしS5を生ぜしめる。
However, one of the delayed signals can also be processed as the main signal as shown in the decoder of FIG. The four delays are respectively t and 2 in response to the input signal SI.
, 3, and 4 (where t can be a scan line period or a field period) also result in 2 to S5.

S3は主信号として処理されそして結合装置11への入
力として供給される。第2の入力は通常時は結合装置1
9により供給されるSI+S2十S4十S5力)らなる
。しかしながら、可変結合装置20はSI,S2,S4
およびS5の各々をS3と比較してS3に対する差が或
るづ・さなしきし、値を越すにつれて次第にSI,S2
,S4およびS5の各々をS3で置き換える。本発明は
標準の変換器により導入された雑音を低減させるのに用
いることができ、この場合、変換器に先行する符号器は
入力信号の標準に適合する遅延線および他のパラメータ
を有するようにされ、変換器に後続する復号器は出力信
号の標準に適合する遅延線および他のパラメータを有す
るようにされる。ビデオ信号およびこれに類似する信号
の雑音低減に同じく関係しており本発明に合体され得る
他の種々の特徴、例えば搬送成分を含む信号の処理、符
号化処理装置および復号化処理装置間などでの切換技術
などを記載する本出願人による侍顕昭48−37947
号も参照されたい。
S3 is processed as the main signal and provided as an input to the combining device 11. The second input is normally the coupling device 1
SI + S2 + S4 + S5 power supplied by 9). However, the variable coupling device 20 has SI, S2, S4
Comparing each of S5 and S3 with S3, the difference with respect to S3 is a certain amount, and as the value exceeds SI, S2 gradually increases.
, S4 and S5 are replaced with S3. The invention can be used to reduce noise introduced by standard converters, in which case the encoder preceding the converter has delay lines and other parameters that match the standard of the input signal. and the decoder following the converter has delay lines and other parameters that match the standards of the output signal. Various other features which are also related to noise reduction of video signals and similar signals and which may be incorporated into the present invention, such as processing of signals including carrier components, between encoding and decoding processing units, etc. Samurai Kensho 48-37947 by the present applicant, which describes the switching technology, etc.
Please also refer to No.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は本発明の4つの一般化した実施例
を示す図、第5図は第1図ないし第4図のいずれかにお
いて用いられかつ2つ以上の遅延を利用する補助的信号
路を示す図、第6図は可変結合装置の原理の示す図、第
7図ないし第9図は可変結合装置に対する2つの実用的
な回路を示す図、第10図は本発明を実施する直列モー
ド復号器を示す図、第11図は本発明を実施する別の復
号器を示す図で、図中、10は主信号路を、11は結合
装置を、12は遅延回路を、13はインバータを、16
,17,18は遅延装置を、20は可変結合装置を、D
Rは直接の入力を、DLは遅延入力を、23は比較器を
、28は電界効果トランジスタを、35は補助的信号路
を示す。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図
1-4 illustrate four generalized embodiments of the present invention, and FIG. 5 shows an auxiliary example that may be used in any of FIGS. 1-4 and utilizes more than one delay. 6 shows the principle of the variable coupling device; FIGS. 7 to 9 show two practical circuits for the variable coupling device; FIG. 10 shows the implementation of the invention. FIG. 11 is a diagram showing another decoder implementing the present invention, in which 10 is a main signal path, 11 is a coupling device, 12 is a delay circuit, and 13 is a diagram showing a serial mode decoder. Inverter, 16
, 17, 18 are delay devices, 20 is a variable coupling device, D
R indicates a direct input, DL a delayed input, 23 a comparator, 28 a field effect transistor, and 35 an auxiliary signal path. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入力ビデオ信号における雑音低減のためのビデオ信
号処理装置において、イ 前記入力ビデオ信号から得ら
れる信号を遅延させる遅延装置12、ロ 前記遅延され
た信号と前記入力ビデオ信号とを加算する加算回路11
、及びハ 前記入力ビデオ信号と前記遅延された信号と
の間の差が増大するにつれ前記入力ビデオ信号に対する
前記遅延された信号の割合を減少させる別の回路20、
から成り、前記遅延装置12の入力が前記加算回路11
への出力へ接続されていることを特徴とするビデオ信号
処理装置。
1. A video signal processing device for noise reduction in an input video signal, including (a) a delay device 12 that delays a signal obtained from the input video signal, and (b) an adder circuit 11 that adds the delayed signal and the input video signal.
, and C. another circuit 20 that decreases the ratio of the delayed signal to the input video signal as the difference between the input video signal and the delayed signal increases;
The input of the delay device 12 is connected to the adder circuit 11.
A video signal processing device, characterized in that the video signal processing device is connected to an output of the video signal processing device.
JP20682682A 1972-01-03 1982-11-25 video signal processing equipment Expired JPS6040234B2 (en)

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