JPS61158274A - 映像信号のノイズ除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は映像信号のフレーム相関を利用したノイズ除
去回路に関し、特にノイズとしてモアレの周波数成分を
除去するものに関する。

〔従来の技術〕

映像信号のノイズ除去の方法として、映像信号のフレー
ム相関だけを利用した場合には残像を発生しゃすいとと
に鑑み、フレーム相関と同時に映像信号の統計的性質、
目の視覚特性を利用するととによって効率の良いノイズ
除去回路を実現したものが提案されている（特開昭５５
−４２４７２号、テレビジョン学会誌Ｖｏｌ　、　３７
　、Ａ１２　（１９８３）参照）。

この従来の方式は、映像信号中のフレーム相関の無いノ
イズをフレーム差信号として検出し、さらＫその中から
２次元相関の無いものをノイズとして入力映像信号から
差し引くものである。

フレーム差信号から２次元相関の無い成分を検出するに
はフレーム差信号に直交変換を施せばよいが、その方式
としては、アダマール変換と非線形回路を組合せた方式
、またアダマール変換の代わシに複数のバンドパスフィ
ルタとローパスフィルタを用いる方式がある。

第５図はアダマール変換と非線形回路を組合わせた方式
の一例である。

すなわち、入力端子（１）を通じたカラー映像信号が〜
勺コンバータ（２）に供給されてデジタル映像信号に変
換され、このデジタル映像信号がノイズ除去用の減算回
路（３）を通じて、フレームメモリ（４）に供給されて
ストアされ、このフレームメモリ（４）よインバート回
路（５）に供給される。こめクロマインバート回路（５
）は、ＮＴＳＣカラー映像信号は色信号が１フレーム毎
に位相反転するため、これを補償するためのもので遅延
デジタル映像信号中の色信号のみを位相反転する。この
クロマインバ−ト回路（５）の出力信号は減算回路（６
）に供給されてＮ勺コンバータ（２）からの入力デジタ
ル映像信号から減算される。したがって、この減算回路
（６）からはフレーム差信号が得られる。

このフレーム差信号は直列−並列変換回路（７）に供給
されて、直列デジタル信号から並列デジタル信号に変換
され、これがアダマール変換回路（８）に供給される。

このアダマール変換回路（８）においては、フレーム差
信号が２次元低域成分、縦方向成分、斜め方向成分等、
信号としての特徴をよく表わす成分に分解され、各成分
が各々非線形回路に供給される。

（９）はこれらの複数の非線形回路からなる非線形回路
群である。

フレーム差信号はアダマール変換によって、２次元低域
成分、縦方向成分、斜め方向成分等を信号としての特徴
を表わす成分に分解されるとこれらの特徴をもたないノ
イズが夫々の成分に低レベルでほぼ均等に分散されるの
で、この各成分から非線形回路によって容易にノイズを
抽出することができる。

非線形回路は夫々第６図のような入出力特性を有してい
る。これによシノイズのように小レベルの信号のみを抽
出することができる。また、動画部分においてはフレー
ム相関が余シなくなるので残像現象が発生するのを防止
するためにも役立つ。

こうして、非線形回路群（９）からはアダマール変換に
よって２次元相関についての複数の成分に分離された状
態においてノイズが抽出されて得られる。そして、この
抽出されたノイズはアダマール変換されたノイズである
のでアダマール逆変換回路ａＯにおいて逆変換されて、
再び元の時間軸に戻され、これが並列−直列変換回路０
１）に供給されて直列デジタル信号に変換される。この
直列デジタル信号は抽出されたノイズそのものであるの
でこれが減算回路（３）に供給されて、〜Φコンバータ
（２）からの入力デジタル映像信号から減算され、これ
によシノイズが無いデジタル映像信号が得られる。

そして、この減算回路（３）の出力がＤ／Ａコンバータ
（６）に供給されて元のアナログ映像信号に戻され、出
力端Ｃ１ｌに導出される。

なお、この例において〜勺コンバータ（２）における入
力映像信号の標本化周波数は、例えば４　ｆ、ｅに選ば
れ、またアダマール変換は例えば４×２次の２次元アダ
マール変換がなされる。そして、入力絵素ベクトルとし
ては、第７図に示すような絵素成分Ｘ。０〜Ｘ１ｇから
構成される。

なる入力線素ベクトルＸが選定される。これは例えば２
０インチそニター上では高々５ｍ四方の大きさである。

このように、２次元の画像を小領域に分割し、各領域に
直交変換（アダマール変換）を施すことは互いに直交す
る波形群と相関をとることを意味し、相関をとるべき波
形が入力信号の統計的性質と密接な関係をもつ場合、入
力信号の特徴抽出が行われるものである。

この４×２次の２次元アダマール変換の場合、アダマー
ル変換回路（８）によシ映像信号の特徴をよく表わす８
通シの成分に分けられて、これが非線形回路群（９）の
８個の非線形回路のそれぞれに供給されることになる。

アダマール変換出力ベクトルなＦ２．４とすると、Ｆ２
，４＝＝Ｈ２ｘ、、、４Ｈ４ となり、Ｆｏｏ−Ｆ１３が８通シの変換出方となる。

フレーム差信号に直交変換を施す場合にアダマール変換
の代わりに幾つかのパンＰ　７やスフィルタとローパス
フィルタを用いる方式の場合はアダマール逆変換回路０
＊の代わシに非線形回路群（９）からの各非線形回路よ
シの複数のノイズ出方の和をとる回路が設けられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の従来のノイズ除去回路は低レベルのランダムノイ
ズを除去するのには非常に適したものである。しかしな
がら、画面上で縞模様となるモアレ等のように画面上に
おいて特別なノリーンとなるノイズの除去のためには、
上記の従来のノイズ除去回路だけでは不完全である。

この発明は、との点に鑑みて特に映像信号のノイズの内
、モアレ等のように画面上で特別なパターンとなるノイ
ズの除去を良好に行えるようにしたものを提案しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

モアレはカラー映像信号の色信号成分の多いレベル変化
の少い部分で非常に目立つ。そこでこの発明においては
、アダマール変換回路ヤパン）’　Ａスフイルタとロー
フやスフィルタを用いた回路等のようにフレーム差信号
の特徴を表わす複数の成分を取り出す回路（８）からの
その複数の成分を供給してノイズを取り出すための非線
形回路として、その特性が可変できろものを用いる。そ
して、入力カラー映像信号から色信号成分を分離する手
段０１）と、この色信号成分の振幅を検出するレベル検
出回路に）とを設け、このレベル検出回路（ハ）の出方
によシ色信号の振幅に応じて非線形回路−の特性を所定
のものに制御するようにしたものである。

〔作用〕

上述のようにモアレは色信号成分の多い部分で目立つの
で、この色信号成分が多いとき非線形回路（イ）の特性
をノイズを増強する方向に変えるようにすればとのモア
レの成分となるノイズは入力映像信号から砕実に除去さ
れることになる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、この例にお
いては色信号成分のみに注目するのではなく、モアレ周
波数が映像信号の平均輝度レベルにも影響することを考
慮している。すなわち、モアレ周波数は映像信号の平均
輝度レベルによってＮＴＳＣカラー映像信号の場合は第
２図に示すように、ＰＡＬカラー映像信号の場合には第
３図に示すように、それぞれ表われる。例えばＮＴＳＣ
カラー映像信号の２次モアレの場合、第２図中において
実線色で示すような輝度レベルの位置ではモアレ周波ｒ
５　ＭＨＥとなって表われる。そして、第２図及び第３
図において矢印で示す範囲においてモアレ周波数が変化
することになる。

また、モアレは特定の／４’ターンとして画面上に表わ
れるので、この入力信号のモアレ成分はアダＷ　−ル変
ａ　出力’！たはローパスフィルタ及ヒバンド／４′ス
フィルタ群の特定の出力に集中して得られる。そして、
いづれの出力に集中するかは、この信号の平均輝度レベ
ルによっておおよそ決まり、その強さは色信号成分の振
幅によって決まるものである。以下に述べる実施例は以
上のことを考慮して構成される。

すなわち、この例においてはめコンバータ（２）よりの
入力デジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路（ロ）に供給
されて、輝度信号成分Ｙと色信号成分Ｃとに分離される
。

輝度信号成分Ｙはローパスフィルタ（イ）を通シテ帯域
制限された後、レベル検出回路（ハ）に供給されて、そ
の平均輝度レベルが検出され、その出方がマルチプレク
サ（ハ）に供給される。

また、色信号成分Ｃは整流回路（ハ）において整流され
、その整流出力がローパスフィルタ（ハ）を通じて帯域
制限された後、レベル検８回路（ロ）に供給されてその
振幅が検出され、その振幅検出出力がマルチプレクサ（
ハ）に供給される。

また、この例の場合、アダマール変換回路（８）からの
８個の信号特徴成分が供給される非線形回路群−の８個
の非線形回路Ｏη、候・・・に）の各々は、第４図に示
すように色信号成分の振幅が大になるに従って矢印方向
に示すように、すなわち、入力に対して出力が大となる
方向に特性が変わるものが用りられる。そして、マルチ
プレクサ（ハ）からの出力信号が非線形回路群曽の各非
線形回路０η、に）・・・（至）に供給されて平均輝度
レベルによって、色信号成分の振幅によってコントロー
ルすべき非線形回路が選択され、色信号成分によってそ
の選択された非線形回路の特性がその振幅に応じて選択
される。

他は第５図の例と全く同様に根底される。

したがって、並列−直列変換回路（１メから得られる抽
出されたノイズ成分はモアレの場合には、そのモアレの
）々ターンに応じたものとされ、これが減算回路（３）
において、入力デジタル映像信号から減算されるととに
なり出力端子θ′３に得られる出力カラー映像信号は特
にモアレ成分が良好に除去された状態で得られることに
なる。

第１図の例はアダマール変換を用いた場合の例であるが
、前述もしたように直交変換の方式としてローパスフィ
ルタとパントノやスフィルタを用いたものの場合でも全
く同様にして、この発明が適用できることは容易に理解
できるであろう。

〔発明の効果〕 この発明においては、フレーム相関と共に映像信号の統
計的性質や目の視覚特性を利用して、２次元相関の無い
成分をアダマール変換或いはローパスフィルタ及びバン
ドパスフィルタ等からなる信号特徴抽出手段と非線形回
路を用いて抽出するようなノイズ除去回路において、非
線形回路の特性を可変できるようにして、この非線形回
路の特性を色信号の振幅に応じて変えるようにしたこと
によってモアレ等の色信号成分に関連して特定のノＪ？
ターンを画面上で表わすようなノイズを良好に除去する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明回路の一実施例を示すブロック図、第
２図〜第４図はその説明のための図、第５図は従来の回
路の一例を示すブロック図、第６図及び第７図はその説
明のための図である。 （３）はノイズ成分を除去するための減算回路、（４）
は遅延手段とし＝−５レームメモリ、（６）はフレーム
差信号を得る減算回路、（８）は信号の特徴を表わす成
分に分離する回路の一例としてのアダマール変換回路、
（９）は非線形回路群、００はアダマール逆変換回路、
（ハ）はＹ／Ｃ分離回路、（ロ）は色信号のレベル検出
回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力映像信号を１フレーム遅延させる遅延手段と、上記
   入力映像信号と上記遅延された映像信号との差信号を得
   る差信号検出回路と、この差信号を信号の特徴を表わす
   複数の成分に分解する信号特徴抽出手段と、この信号特
   徴抽出手段よりの上記複数の成分が夫々供給される複数
   の非線形回路と、この複数の非線形回路の出力よりノイ
   ズ成分を得る手段と、とのノイズ成分を上記入力映像信
   号に合成して、その合成出力としてノイズの除去された
   映像信号を得る合成回路とを有するノイズ除去回路にお
   いて、上記入力映像信号より色信号を分離する手段と、
   この色信号の振幅を検出するレベル検出回路とが設けら
   れ、このレベル検出回路の出力が上記非線形回路に供給
   され、上記色信号の振幅に応じてその特性が制御される
   ようになされた映像信号のノイズ除去回路。