JPS60828B2 - 雑音除去回路 - Google Patents

雑音除去回路

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JPS60828B2
JPS60828B2 JP51150146A JP15014676A JPS60828B2 JP S60828 B2 JPS60828 B2 JP S60828B2 JP 51150146 A JP51150146 A JP 51150146A JP 15014676 A JP15014676 A JP 15014676A JP S60828 B2 JPS60828 B2 JP S60828B2
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noise
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規郎 海老原
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジョン信号等の映像信号に対する雑音除
去回路に関し、白黒映像信号、カラー映像信号の別、あ
るいはNTSCテレビジョン方式、PALテレビジョン
方式、SECAMテレビジョン方式の別に拘りなく、映
像信号より雑音を忠実に除去することのできるものを提
案せんとするものである。
本出願人は先に、映像信号とその予測値との差を検出す
る予測誤差検出回路と、この予測誤差検出回路の検出出
力の供給される非線形回路とを設け、予測誤差が比較的
4・さし、ときこの予測誤差を映像信号から除去するこ
とによって映像信号の雑音を除去するようにした雑音除
去回路を提案した。
更に、本出願人は斯る雑音除去回路に於て「映像信号の
隣接走査線間の相関を利用した2次元予測フィル夕を具
備し映像信号の2次元の予測誤差を検出するようにした
予測誤差検出回路を設けたものを提案した。
斯る雑音除去回路は忠実な雑音除去効果が特に大となる
という利点を有する反面、構成が複雑となるという欠点
がある。
斯る点に鑑み、本発明は構成簡単にして上述の2次元予
測フィル夕を用いた雑音除去回路と同様に忠実な雑音除
去効果の大なる雑音除去回路を提案せんとするものであ
る。
本発明雑音除去回路は、映像信号とその予測値との差を
検出する予測誤差検出回路と、この予測誤差検出回路の
検出出力の供聯合される非線形回路とを具備し、予測誤
差が比較的小さいとき予測誤差を映像信号から除去する
ことによって映像信号の雑音を除去するようにした第1
及び第2の雑音除去回路が縦続接続されて成り、第1の
雑音除去回路の予測誤差検出回路は映像信号の水平方向
の隣接画素間の相関を利用し、映像信号とその水平方向
の予測誤差を検出するように構成され、第2の雑音除去
回路の予測誤差検出回路は映像信号の垂直方向の隣接画
素間の相関を利用し、映像信号とその垂直方向の予測値
との差を検出するように構成されて成るものである。
更に、映像信号の隣接フィールド又は隣接フレ−ム間に
於ける水平方向又は垂直方向の隣接画素間の相関を利用
した1次元予測フィル夕、あるいは映像信号の隣接フィ
ールド又は隣接フレーム間に於ける隣接走査線間の相関
を利用した2次元予測フィル夕を具備し映像信号の予測
誤差を検出する予測誤差検出回路と、その予測誤差検出
回路の検出出力の供給される非線形回路とを具備し、予
測誤差が比較的小さいとき該予測誤差を映像信号から除
去することによって映像信号の雑音を除去するようにし
た第3の雑音除去回路が第1及び第2の雑音除去回路の
縦縞回路に縦続接続され得る。
以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は実施例の雑音除去回路の全体の構成を示し、N
R,,NR2及びNR3は第1、第2及び第3の雑音除
去回路で、之等はこの順に縦続接続され、その縦続回路
が入力端子T,及び出力端子T2間に接続され、入力端
子T,に雑音の除去されるべき映像信号(白黒映像信号
あるいはカラー映像信号で、NTSC、PAL、SEC
AM方式等のテレビジョン信号)が供給され、出力端子
T2より雑音の除去された映像信号が得られるようにな
されている。次に之等各雑音除去回路NR,,NR2及
びNR3の共通な構成について説明する。
先ず第2図について説明するに、之はノイズキャンセラ
ー回路の場合である。t,は入力端子で、之に雑音の除
去されるべき標本化された映像信号が供給される。t2
は出力端子で、之より雑音の除去された信号が得られる
。入力端子t,よりの映像信号は予測誤差検出回路とし
てのェンフアシスフィルターに供給され、その出力たる
予測誤差信号が非線形回路2に供給され、その出力が減
衰比aの減衰器3に供給される。
他方、入力端子t,よりの映像信号が減衰比bの減衰器
4に供給される。そして減衰器3及び4の各出力が合成
器5に供給され、減衰器4の出力から減衰器3の出力が
差引かれて、出力端子t2に得られる。ェンフアシスフ
ィル夕1の伝達関数を日(Z)とすると、之は次式の如
く表わされる。
日(Z)=1−F(Z) ここで、F(Z)は予測フィル夕の伝達関数を示す。
又、Zはのを信号角周波数、Tを標本化パルスの周期と
すれば次式の如く表わされる。ZニejのT映像信号を
×(Z)とすれば、予測信号はF(Z)・×(Z)と表
わされ、従ってェンフアシスフイルタ1の出力たる予測
誤差信号は{1−F(Z)}・×(Z)で表わされる。
非線形回路は本明細書では一般的に、入力レベルの絶対
値が所定レベルより大及び小の各範囲に於て、入力レベ
ル一世力レベル特性が一方の範囲では線形、他方の範囲
では非線形(例えば入力レベル値の如何に拘わらず出力
レベルが一定となる)となる回路である。
そして、この第2図の場合は、ノイズキャンセラー回路
の性質上、非線形回路2としては第3図に示す如き、入
力レベル−出力レベル特性が、入力レベルの絶対値が所
定レベル以下のとき線形、所定レベル以上のとき出力レ
ベルが零となるストリッピング回路か又は、第4図に示
す如き、入力レベル一世力レベル特性が、入力レベルの
絶対値が所定レベル以下のとき線形、所定レベル以上の
とき出力レベルの絶対値が一定値となるリミッタ回路が
使用される。一般に映像信号のある時点に於ける信号は
統計的性質を利用して予測し得るが、統計的に少ない種
類の信号を予測することは困難である。ところで、その
雑音が白色雑音であるとすれば、映像信号とそれの予測
信号との一次結合信号は雑音が軽減されるようにできる
。従って、映像信号に於て画像の輪郭の如き予測誤差の
大なる部分では、信号の予測が正しく行なわれなかった
としてその映像信号を主に出力し、雑音除去は行わず、
画像の平坦部の如き統計的に多い種類の信号の部分では
、予測信号又は映像信号とその予測信号との一次結合信
号を主に出力することにより、映像信号の雑音を軽減乃
至除去することができる。上述の第2図の雑音除去回路
はノイズキャンセラー回路の場合であったが、ノイズェ
リミネータ回路の場合の回路を第5図について説明する
尚、第5図に於て第2図と対応する部分には同一符号を
付して説明する。入力端子t.よりの映像信号は予測フ
ィル夕6に供給される。そして、予測フィル夕6の出力
たる予測信号と入力端子ちよりの映像信号とが合成器7
に供給され、映像信号から予測信号が差し引かれて、予
測誤差信号が得られる。従って、この予測フィル夕6及
び合成器7にてェンフアシスフィルタ1が構成され、第
2図のそれと同様の構成となっている。合成器7の出力
、即ちエンフアシスフイルタ1よりの出力たる予測誤差
信号は非線形回路2′に供給され、その出力が減衰比c
の減衰器8に供給される。他方予測フィル夕6の出力た
る予測信号は減衰比dの減衰器9に供給される。そして
、減衰器8及び減衰器9の各出力が合成器1川こ供給さ
れて加算され、その加算出力が出力端子t2に得られる
。予測フィル夕6及びェンフアシスフイルタ1の性質は
上述と同様であるが、非線形回路2′はノイズェリミネ
ータの性質上、第6図又は第7図に示す如き入力レベル
−出力レベル特性が、入力レベルの絶対値が所定レベル
以下のとき出力レベルが零で、所定レベル以上のとき線
形となるコアリング回路が使用される。上述の映像信号
の予測誤差はその2案平均が小となるようにすることが
必要で、このためには、予測誤差検出回路としてのェン
フアシスフイルタの伝達関数日(Z)はその振幅特性が
入力信号たる映像信号の周波数スベクトラムの逆特性と
なるように選定すれば良いことが知られている。
次に雑音を除去すべき映像信号がNTSC方式のテレビ
ジョン信号の白黒映像信号である場合の第1乃至第3の
雑音除去回路NR,〜NR3の具体構成の一例について
第8図を参照して説明する。伝達関数がZ−m(但しm
>0)である回路即ち標本化パルスの周期Tのm倍の遅
延量を有する遅延回路12と減衰比Q(=1)の減衰器
13との直列回路にて伝達関数F(Z)=QZ‐mの予
測フィル夕6が構成され、この予測フィル夕6と合成器
7にて伝達関数日(Z)=1−F(Z)=1一QZ−m
のェンフアシスフィルタ1が構成される。2は第3図又
は第4図に特性を示した如きストリッピング回路又はリ
ミッタ回路で、その伝達関数をAにて示す。
減衰器3の減衰比はa(=1/2)である。第1の雑音
除去回路NR,にあっては、F(Z)=Z‐1「 日(
Z)=1一Z−1、A=A,で、その全体の伝達関数W
,(Z)は、W,(Z);1−1/2(1−Z‐1)・
A,となる。
第2の雑音除去回路NR2にあっては、F(Z)=Z‐
h(但しhは1水平走査周期をTで割った値である)、
日(Z)=1一Z‐h、A=んで「その全体の伝達関数
W2(Z)は、W2(Z)=1−1′2(1−Z‐h)
・A2となる。
第3の雑音除去回路NR3にあっては「 F(Z)=Z
‐f(但しfは1フィールド周期、即ち1垂直走査周期
をTで割った値である)、日(Z)=1一Z‐f、A=
ふで、その全体の伝達関数W3(Z〉は、W3(Z)=
1−1′2(1−Z−f)・A3となる。
従って、第1図に於て、入力端子T,に標本化された白
黒映像信号1が供V給された場合、出力端子T2に得ら
れる出力信号Q3は、Q3=1・W,(Z)・W2(Z
)・W3(Z)となる。
又、第2の雑音除去回路NR2の出力側に得られる出力
信号Q2はQ2=1・W,(Z)・W2(Z) となり、第3の雑音除去回路NR3を設けない場合は之
が出力端子T2よりの出力信号となる。
第8図の雑音除去回路に於て、更に注目するサンプリン
グ時点よりも先のサンプリング時点の信号に対しても予
測誤差を検出するようにした場合の雑音除去回路につい
て第9図を参照して説明する。伝達関数がZ‐mである
回路、即ち標本化パルスの周期Tのm倍の遅延量を有す
る遅延回路12a,12bと減衰比Q(=1)の減衰器
13a,13bと合成器7a,7bにて夫々ェンフアシ
スフィルタla,lbが構成される。
2a,2bは第3図又は第4図に特性を示した如きスト
リッピング回路又はリミッタ回路で、その伝達関数をA
a、Abにて示す。
減衰器3a,3bの減衰比aは1/3である。尚、エン
フアシスフイルタlaへの入力信号は入力端子t,から
のものであり、ェンフアシスフイルタlbへの入力信号
は遅延回路12aの出力信号である。又、合成器5では
、遅延回路12aの出力信号から減衰器3a,3bの各
出力信号が差し引かれる。第1、第2及び第3の雑音除
去回路NR,,NR2及びNR3の全体の伝達関数W,
(Z),W2(Z)及びW3(Z)は夫々W,(Z)=
1−1/3{(1川ZI)・AQ+(1一Z)・Aa2
}W2(Z):1一1/3{(1一Z‐h)’A広十(
1一Zh)・Aa3}W3(Z)=1−1′3{(1−
Z‐f)OAb4十(1一Zf)・Aa4}となる。
尚、第1「第2及び第3の雑音除去回路NR,〜NR3
のAa,Abは夫々 Aa=Aa2、Ab=Ab2;A
a二Aa3、Ab=Ab3:Aa=Aa4、Ab=Ab
4である。尚、第1、第2及び第3の雑音除去回路NR
.,NR2及びNR3は第8図及び第9図の回路を適宜
選択して之等を組合せて雑音除去回路を構成することが
できる。
次に雑音を除去すべき映像信号がNTSC方式のテレビ
ジョン信号のカラー映像信号である場合の第1乃至第3
の雑音除去回路NR,〜NR3の具体構成の例について
説明する。
尚、この場合標本化周波数は色副搬送波周波数の3倍に
選定されている。第1の雑音除去回路NR,の構成は第
9図と同様であって、その場合m=3、a=1/3であ
る。
従って、第1の雑音除去回路NR,全体の伝達関数W.
(Z)はW,(Z)=1−1′3{(1−Z‐3)・A
b+(1−Z3)・Aa}となる。
第2の雑音除去回路NR2は第10図に示す如く遅延量
が夫々m,T=虹、m2T=IH−1.5T、m2T=
IH−1.5T、m,T:3r(但し日は水平周期)で
ある遅延回路12A,12B,12C及び120と、合
成器7A,7B,7C及び7Dと、伝達関数がAA,A
B,Ac及びADの第3図又は第4図に特性を示した如
きストリツピング回路又はリミッ夕回路2A,2B,2
C又は2Dと、減衰比aが1/5である減衰器3A,3
B,3C及び3Dと、合成器5とから構成される。
ここで、遅延回路12A,12B,12C及び12Dの
遅延量が乳、及びIH−1.5Tに選ばれるのは、標本
化周波数が色副搬送波周波数の3倍に選定されているか
らで「同一レベルのサンプリングは同一ラインで3サン
プル置きとなり、隣接ラインでは1.5サンプルずれる
ことになる。この第2の雑音除去回路NR2の全体の伝
達関数W2(Z)は、W2(Z)=1一1′5{(1一
Z‐h‐2.6)・Ao+(1一Z‐hぜ.6)・Ac
+(1一Zh2.6)。
AB十(1−Zh+2.6)・AA}となる。
第3の雑音除去回路NR3は、その構成の図示を省略す
るが、隣接フィールド間に於ける隣接画素間の相関を利
用した予測フィル夕を用いた場合は、その全体の伝達関
数W3(Z)が、W3(Z)=・−I′4{(1−Z−
細h)●A3十(1一Z−3敗h+2,6).A′2十
(1−Z−$4h−2,6)CA′,}となるように(
但しA′,,A′2及びA′3は第3図又は第4図の特
性のストリッピング回路又はリミツタ回路の伝達関数を
示す。
又、262及び263はライン数を示し、従って、Z‐
363h及びZ‐364h十2.6は夫々隣接フィール
ドにおける同一レベルのサンプリング位置を示す。)構
成され、両隣薮フィールド間及び隣接フレーム間に於け
る隣接画素間の相関を利用した予測フィル夕を用いた場
合は、その全体の伝達関数W3(Z)が、W3(Z)=
・−I′8{(1−Z−側h),A′7十(1−Z−3
64日2.6)・A′6十(1一Z−捌け2.6)・A
′5−(1−Z−635h),A′4−(1−Z−6$
h十2,6),A′3−(1−Z−6紙h−2,6),
A′2−(1−Z−636h),A′,}となるように
(但しA,〜A7は第3図又は第4図の特性のストリツ
ピング回路又はリミッタ回路の伝達関数を示す。
又、524、525及び526はライン数を示し、従っ
て、Z‐635h、Z−636h±2.G及びZ‐63
6hは隣接フレームにおける同一レベルのサンプリング
位置を示す。)構成される。上述せる本発明雑音除去回
路によれば、上述せる如き構成の第1及び第2の雑音除
去回路を縦続接続して構成したので、映像信号の隣接走
査線間の相関を利用した2次元予測フィル夕を具備し映
像信号の2次元の予測誤差を検出するようにした予測誤
差検出回路を設けた雑音除去回路と同様に忠実な雑音除
去効果が大となり、しかも之より構成が簡単となる。
又、上述の構成の第3の雑音除去回路を追加するときは
一層忠実な雑音除去効果が大となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図の各部を示すブロック線図、第3図及び第4図は
特性曲線図、第5図は第1図の各部の他の例を示すブロ
ック線図、第6図及び第7図は特性曲線図、第8図、第
9図及び第10図は夫々第1図の各部の他の例を示すブ
ロック線図である。 1‘ま予測誤差検出回路としてのェンフアシスフィルタ
、2,2′は非線形回路、NR,,NR2及びNR3は
第1、第2及び第3の雑音除去回路である。 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 映像信号とその予測値との差を検出する予測誤差検
    出回路と、該予測誤差検出回路の検出出力の供給される
    非線形回路とを具備し、上記予測誤差が比較的小さいと
    き該予測誤差を上記映像信号から除去することによって
    上記映像信号の雑音を除去するようにした第1及び第2
    の雑音除去回路が縦続接続されて成り、上記第1の雑音
    除去回路の予測誤差検出回路は映像信号の水平方向の隣
    接画素間の相関を利用した1次元予測フイルタを具備し
    て映像信号の水平方向の予測誤差を検出するように構成
    され、上記第2の雑音除去回路の予測誤差検出回路は映
    像信号の垂直方向の隣接画素間の相関を利用した1次元
    予測フイルタを具備して映像信号の垂直方向の予測誤差
    を検出するように構成されて成ることを特徴とする雑音
    除去回路。
JP51150146A 1976-12-14 1976-12-14 雑音除去回路 Expired JPS60828B2 (ja)

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