JPS60829B2 - 雑音除去回路 - Google Patents

雑音除去回路

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JPS60829B2
JPS60829B2 JP51154554A JP15455476A JPS60829B2 JP S60829 B2 JPS60829 B2 JP S60829B2 JP 51154554 A JP51154554 A JP 51154554A JP 15455476 A JP15455476 A JP 15455476A JP S60829 B2 JPS60829 B2 JP S60829B2
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JP
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video signal
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noise
signal
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JP51154554A
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規郎 海老原
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Sony Corp
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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、予測フィル夕を具備し、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、差が比較的小さいときこの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。
次に「かかる雑音除去回路の具体例について説明する。
尚、以下の説明では、雑音を除去すべき映像信号は標本
化された信号であるものとする。先ず第1図について説
明するに、之はノイズキャンセラ〜回路の場合である。
りま入力端子で、之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、P
AL、SECAM等のテレビジョン信号)が供給される
。【2は出力様子で、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1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
ィルタ1の伝達関数を1‐1(Z)とすると、之は次式
の如く表わされる。
日(Z)=1一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=ej■T映像信号を
X(Z)とすれば、予測信号はF(Z)・X(Z)と表
わされ、従ってェンフアシスフィルタ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−出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1図の場合は、ノイズキャンセラーの性
質上、非線形回路2としては第2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3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ツタ回路が使用
される。一般に連続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、映像信号の場合、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
は雑音が軽減されている。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1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4図について説明する。
尚、第4図に於て第1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ら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にてェンファシスフイル夕1が構成され、
第1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。他方子額。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10に供
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ィル夕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5図又は第6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。さて、上述
の映像信号の予測誤差はその2乗平均の平方根値が最小
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。
例えば、白黒映像信号(NTSCテレビジョン方式の輝
度信号)の周波数スベクトラムは第7図に実線にて示し
た曲線の如く、低域にエネルギーが集中し、高城に行く
に従ってそのエネルギーが徐々に少なくなる特性を示し
ているから「かかる白黒映像信号に対するェンフアシス
フィルタの伝達関数日(Z)は、映像信号の走査線上の
隣接画素間の相関を利用した一次元予測フィル夕を用い
る場合は、次式の如き関数で近似できる。
日(Z)=・一QZ‐1 但しQは係数で、0<QSIである。
次に第8図を参照して、かかる雑音除去回路の具体例を
説明するも第1図と対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
本例は、第7図に示した周波数スベクトラムの白黒映像
信号に対するノイズキャンセラーであって〜映像信号の
走査線上の隣接画素間の相関を利用した一次元予測フィ
ル夕を含むェンフアシスフイルタを用いた雑音除去回路
である。伝達関数がZ‐1である回路、即ち周波数が例
えばlmM比の標本化パルスの1周期分の遅延量を有す
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QZ‐1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1−Q
Z‐1のェンフアシスフイルタ1が構成される。
2は第2図又は第3図に特性を示した如きストリッピン
グ回路又はリミツタ回路で、その伝達関数をAにて示す
減衰器3の減衰比aは1′2である。斯くして、この雑
音除去回路全体の伝達関数W(Z)は次式の如くなる。
W(Z)=1−a(1−QZ‐I)Aこの第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−1である回路、即ち周波数が例えば10
M比の標本化パルスの1周期分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にて夫々ェンファシスフイル
タla,lbが構成される。
2a,2bは第2図又は第3図に特性を示した如きスト
リツピング回路又はリミツタ回路で、その伝達関数をA
,、A2にて示す。
減衰器3a,3bの減衰比aは1/3である。尚、ェン
フアシスフイルタlaへの入力信号は入力端子しからの
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。斯くして、この雑音除去回路全体
の伝達関数W(Z)は次式の如くなる。W(Z)=1−
a(1−QZ‐I)ふ −a(1一QZI)A, ところで、上述の雑音除去回路のヱンフアシスフィルタ
1,la,lbの通過周波数特性は、映像信号の標本化
パルスの周波数fcがIQMHzの場合第10図に示す
如く映像信号周波数の上昇と共に通過信号のレベルが大
となり則岬zで最大となるものである。
従って映像信号は周波数が高い程雑音除去効果が大なる
ことが解る。ところが、画像雑音に対す視感評価特性か
らすると、映像信‐号から画像のあまり細かい部分に相
当する雑音成分を除去するよりも画像の中位し、の細か
さの部分に対応する雑音成分(1〜9MHz程度)を除
去する方が総合的な画質改善に有効である。
かかる点に鑑み、本発明はこの種雑音除去回路に関しト
ー層画質改善の良好な回路を提案せんとするものである
本発明による雑音除去回路は、画像雑音の硯感特性に合
わせて選定された次数の伝達関数を有する予測フィル夕
と、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
る非線形回路とを有し、差が比較的づ・さし、ときこの
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
を除去することにより、映像信号の視感特性に合わせた
中城の画像雑音が主として除去されるようにしたことを
特徴とするものである。
以下に図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
第1及び第2の実施例は第7図に示した周波数スベクト
ラムの白黒映像信号に対するノイズキャンセラ−であっ
て、映像信号の水平方向、即ち走査線上の隣接画素間の
相関を利用した一次元予測フィル夕を含むェンフアシス
フイルタを用いた雑音除去回路であって、その構成は第
8図及び第9図と同様であり、標本化パルスの周波数f
cが10MHzであり、ただ遅延回路1 2,1 2a
,12bの伝達関数がZ‐m(但しm=2、3)である
のが異っている。従って、第1及び第2の実施例の雑音
除去回路の全体の伝達関数は夫々次式の如くなる。W(
Z)=1−a(1−QZ‐m)A W(Z)=1−a(1−QZ‐m)A2 一a(1−QZm)A. 之等第1及び第2の実施例のェンフアシスフィルタ1,
la,lbの通過周波数特‘性‘まm:2及びm:3の
場合、夫々第11図及び第12図の如くなり、視感評価
特性上映像信号の画像の中位し、の細かさの部分に於け
る通過レベルが大となる。
従って、一般脚は為湖日曜鰍下となるのが望ましい。
又、fcはサンプリング定理を満足するような値に選ば
れる。{例えばfc>4×2(MHz)程度}。従って
fcに応じてmは2、3以外の値も探り得る。第3及び
第4の実施例は第7図に示した周波数スベクトラムの白
黒映像信号に対するノイズキャンセラーであって、映像
信号の垂直方向、即ち隣接走査線間の相関を利用した一
次元予測フィル夕を含むェンフアシスフイルタを用いた
雑音除去回賂であって、その構成は第8図及び第9図と
同様であり、ただ遅延回路12,12a,12bの伝達
関数がZ‐m(但しm=h、幼でhは水平周期をTで割
った値である)であるのが異っている。
従って、第3及び第4の実施例の雑音除去回路の全体の
伝達関数は夫々次式の如くなる。W(Z)=1−a(1
−QZ‐m)A W(Z)=1−a(1−QZ‐m)A2 −a(1一QZm)A, 之等第3及び第4の実施例のェンフアシスフィルタ1,
la,lbの通過周波数特性はm=hの場合、第13図
の如くなり視感評価特性上、映像信号の中位し、の細か
さの部分に於ける通過レベルが大となる。
但し、第13図の横軸は距離の逆数でLは飛越し走査時
のライン間隔を示す。因みにm=−f(但しf‘まフィ
ールド周期)の場合のェンフアシスフイルタ1,la,
lbの通過周波数特性は第14図の如くなり、上述の第
10図と同様の特性となり画質改善効果は少ない。
上述せる本発明によれば、予測フィル夕を具備し映像信
号とその予測値との差を検出する予測誤差検出回路と、
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
を有し、差が比較的小さいとき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
音除去回路に於ける画質改善効果が一層大となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用し得る雑音除去回路の一例を示す
ブロック図、第2図及び第3図は特性曲線図、第4図は
第1図と同様のブロック線図、第5図及び第6図は特性
曲線図、第7図は周波数スベクトラム図、第8図及び第
9図は第1図と同様のブロック線図、第10図乃至第1
4図は特性曲線図である。 1,la,lbは予測誤差検出回路としてのェンフアシ
スフィルタ、2,2a,2bは非線形回路、12,12
a,12bは予測フィル夕である。 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 第11図 第12図 第13図 第14図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 画像雑音の視感特性に合わせて選定された次数の伝
    達関数を有する予測フイルタと、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有し、上記
    差が比較的小さいとき該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ことにより
    、上記映像信号の視感特性に合わせた中域の画像雑音が
    主として除去されるようにしたことを特徴とする雑音除
    去回路。
JP51154554A 1976-12-21 1976-12-21 雑音除去回路 Expired JPS60829B2 (ja)

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JPS5377412A JPS5377412A (en) 1978-07-08
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206241U (ja) * 1985-06-13 1986-12-26
JPH0525084Y2 (ja) * 1986-09-25 1993-06-24

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206241U (ja) * 1985-06-13 1986-12-26
JPH0525084Y2 (ja) * 1986-09-25 1993-06-24

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