JPS6142909B2 - - Google Patents

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JPS6142909B2
JPS6142909B2 JP52120549A JP12054977A JPS6142909B2 JP S6142909 B2 JPS6142909 B2 JP S6142909B2 JP 52120549 A JP52120549 A JP 52120549A JP 12054977 A JP12054977 A JP 12054977A JP S6142909 B2 JPS6142909 B2 JP S6142909B2
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Susumu Nishikawa
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は映像信号(テレビジヨン信号)の雑音
を除去するようにした雑音除去回路に関する。
NTSC方式のテレビジヨン信号の如く、飛び越
し走査方式のテレビジヨン信号では、1フイール
ド置きのフイールド画面は相関が強いので、之を
利用した雑音除去回路が提案されている。即ち、
この雑音除去回路は、量子化された入力映像信号
から之を1フレーム周期時間遅延させた信号を差
し引き、その差信号を非線形回路に供給してその
差信号のレベルの絶対値が所定値以下であつたと
きは、その差信号を雑音と見做して入力映像信号
から所定の割合(例えば1/2)で差し引き、即ち
入力映像信号とその遅延された信号との相加平均
を行ない、之を雑音の除去された出力映像信号と
して出力し、差信号のレベルの絶対値が所定値を
越えたときは、入力映像信号をそのまま出力映像
信号として出力するようにしたものである。
この雑音除去回路路では、入力映像信号のある
フイールド画面のある位置の画素xの信号を
Sx、この信号Sxの1フレーム周期前の画素の信
号をSx(-2)、非線形回路の伝達関数をG(入力
信号のレベルの絶対値が所定値以下のとき入力信
号の関係が線形<係数を1とする>で、所定値を
越えると非線形、即ち出力信号が零となる)とす
ると、出力映像信号Sx′は Sx′=Sx−1/2(Sx−Sx(-2))G となる。そして、|Sx−Sx(-2)|が所定値Eに
対し|Sx−Sx(-2)|≦Eのときは、G=1で、
Sx′は1/2(Sx+Sx′)となり、|Sx−Sx(-2)|>E のときはG=0で、Sx′はSxとなる。尚、信号
(Sx+Sx′)は信号レベルが信号Sxのそれの2
倍、雑音レベルが信号Sxのそれの√2倍となる
から、信号1/2(Sx+Sx′)のS/Nは信号Sxの
それの√2倍となる。
尚、映像信号がカラーテレビジン信号の場合
は、信号SxとSx(-2)とはその色副搬送波の位相
が逆位相なので、特に信号Sx(-2)の搬送色信号
の位相を反転させて上式の信号処理を行なう必要
がある。
かかる雑音除去回路では、画面の静止している
か又は動きの少ない部分の映像信号からは雑音が
除去されるが、画面の動きが大きい部分では上述
の差信号のレベルの絶対値が常に所定値を越える
のので、その部分の映像信号からは雑音が除去さ
れないことになり、画面の動きの部分の雑音が目
立つ。
又、上述の雑音除去回路に於て、更に出力映像
信号を所定の比率を以つて遅延せんとする入力映
像信号に加算するように帰還回路を付加したもの
では、画面の静止している部分の映像信号からは
雑音が一層良く除去されらるが、画面の動きが大
きい部分では雑音の除去されない出力映像信号が
帰還されるので、その部分の映像信号からは雑音
が除去されず、画面の動きの部分の雑音が一層目
立つ。
又、同じフイールド画面のある位置の画素の近
傍の他の複数の信号とある位置の画素の信号との
複数の差信号のうち、そのレベルの絶対値が所定
値以下の差信号に対応する他の画素の信号とある
位置の画素の信号とを相加平均して、映像信号の
雑音を除去するようにした雑音除去回路も提案さ
れている。之は画面の動きに関係なく映像信号か
ら雑音が除去されるが、画面の内容によつては有
効な信号までも除去され、却つてS/Nが低下し
てしまう場合もある。
かかる点り鑑み、本発明は画面の動きに拘わり
無く映像信号から雑音を除去することができ、し
かもS/Nの低下の虞の少ない雑音除去回路を提
案せんとするものである。
本発明雑音除去回路はは、映像信号のあるフイ
ールド画面にある位置の画素の近傍に対応する他
のフイールド画面の複数の画素の複数の信号とあ
る位置の画素の信号との複数の差信号のうちレベ
ルの絶対値が最小となる最小差信号を検出する検
出回路と、最小差信号が供給されてそのレベルに
応じて線形及び非線形出力信号を出力する非線形
回路とを有し、最小差信号のレベルの絶対値が所
定値以下のとき最小差信号に対応する他のフイー
ルド画面の画素の信号とある位置の画素の信号と
の相加平均を行なうことにより映像信号の雑音を
除去するようにするものである。
次に第1図を参照して本発明の第1の実施例を
説明する。1は雑音の除去されるべき入力映像信
号(この場合NTSC方式カラーテレビジヨン信
号)の供給される入力端子で、この入力映像信号
は量子化されており、そのサンプリング周波数は
例えば色副搬送波周波数の4倍に選定される。2
は雑音の除去された出力映像信号の得られる出力
端子である。3は入力端子1より映像信号を供給
してそのあるフイールド画面のある位置の画素の
近傍に対応する他のフイールド画面、即ち偶数前
及び又は偶数後のフイールド画面、本例では2つ
の前及び2つ後のフイールド画面の複数の画素の
信号とそのある位置の画素の信号とを同時に得る
遅延回路である。
第2図は映像信号のあるフイーレドの隣接走査
線の搬送色信号の波形を示し、夫々位相反転して
いる。縦線はサンプリング点を示す。Sxはその
あるフイールドのある走査線上のあるサンプリン
グ点の信号を示し、Sa〜Sc、Se〜Sgは信号Sxの
画面上での近辺の同位置のサンプリング点の信号
を夫々示す。尚、この第2図のフイールドの2つ
の前及び2すの後フイールドの対応する走査線の
搬送色信号は第2図のフイールドのそれに対し位
相反転している。第2図のフイードルドの信号
Sa〜Sc、Sx、Se〜Sgに対応する2つの前及び2
つ後のフイールドの信号を夫々Sa(-2)
Sg(-2)、Sa(2)〜Sg(2)とする。第3図は第2図の
フイールドに対応したフイールド画面の信号Sa
〜Sc、Sx、Se〜Sgの画素a〜c、x、e〜gの
配置を示す。横線は走査線、縦線はサンプリング
位置を夫々示す。第3図のフイールド画面の2つ
前及び2つ後のフイールド画面の画素a〜c、
x、e〜gに対応する画素を夫々a(−2)〜g
(−2)、a(2)〜g(2)とする。
信号Sa(-2)、Sb(-2)、Sc(-2)、Sd(-2)
Se(-2)、Sf(-2)及びSg(-2)は信号Sxより夫々2V
+H+2T、2V+H−2T、2V+4T、2V、2V−
4T、2V−H+2T、2V−H−2T(但しVは垂直
周期、Hは水平周期、Tはサンプリング周期であ
る)前の信号である。信号Sa(2)、Sb(2)、Sc(2)、
Sd(2)、Se(2)、Sf(2)及びSg(2)は信号Sxより夫々2V
−H−2T、2V−H+2T、2V−4T、2V、2V+
4T、2V+H−2T、2V+H+2T後の信号であ
る。
そこで、本例では映像信号のあるフイールド画
面のある位置の画素xの近傍に対応する2つ前の
フイールド画面の画素a(−2)〜g(−2)の
信号Sa(-2)〜Sg(-2)及び2つ後のフイールド画
面の画素a(2)〜g(2)の信号Sa(2)〜Sg(2)を遅延回
路3の出力端子Ta(−2)〜Tg(−2)及びTa
(2)〜Tg(2)から、画素xの信号Sxを遅延回路3の
出力端子Txから夫々同時に得るものである。
4A及び4Bは供給される映像信号の搬送色信
号の位相を反転する回路で、信号Sa(-2)
Sg(-2)が位相反転回路4Aを通じて検出回路5
Aに供給され、信号Sa(2)〜Sg(2)が位相反転回路
4Bを通じて検出回路5Bに供給される。尚、白
黒映像信号の場合は位相反転回路4A,4Bは不
要である。又、Sxは検出回路5A,5Bに直接
給される。検出回路5Aは信号Sxと信号Sa(-2)
〜Sg(-2)との差信号のうちそのレベルの絶対値
の最小のもの(最小差信号)が検出されて出力さ
れる。検出回路5Bでは信号Sxと信号Sa(2)〜
Sg(2)との差信号のうちそのレベルの絶対値の最
小のもの(最小差信号)が検出されて出力され
る。検出回路5A,5Bの各出力は非線形回路6
A,6Bに供給される。非線形回路6A,6は入
力信号のレベルの絶対値に応じて線形又は非線形
出力信号を出力する回路で、本例ではは第4図に
示す如く入力レベルの絶対値がある値以下のとき
入力レベル対出力レベル特性が線形、このある値
を越え所定値までは入力レベルに拘わらず出力レ
ベルが一定(入力レベルがある値のときの出力レ
ベル)で、所定値を越えると入力レベルに拘わら
ず出力レベルが零となる入出力特性を有する回路
である。この非線形回路としては、入力レベルに
絶対値が所定値以下のとき入力レベル対出力レベ
ル特性が線形で、その所定値を越えると出力レベ
ルが零又は一定(入力レベルが所定値のときの出
力レベル)となる特性を有する回路でも良い。非
線形回路6A,6Bの出力は位相補償用の1サン
プリング周期1Tの遅延時間を有するラツチ回路
7A,7Bを夫々通じて合成器8に供給されて加
算される。
9は検出回路5A,5Bよりの最小差信号のレ
ベルが所定値以下のとき、その最小差信号に対応
する他のフイールド画面の画素の信号とある位置
の画素xの信号Sxとの相加平均を行なう平均回
路である。以下之について説明する。合成器8の
出力が位相補償用の1サンプリング周期1Tの遅
延時間を有するラツチ回路10を通じて減衰比が
夫々1/2、1/4及び1/16の減衰器11,12及び1
3に供給され、その各出力がゲートを兼ねた位相
補償用の1サンプリング周期1Tの遅延時間を有
するラツチ回路14,15及び16に供給され
る。ラツチ回路14の出力は位相補償用の1サン
プリング周期1Tの遅延量を有するラツチ回路1
7に供給される。ラツチ回路15及び16の出力
は合成器18にて加算された後、位相補償用の1
サンプリング周期1Tの遅延量有するラツチ回路
19に供給される。各ラツチ回路17及び19の
出力が合成器20に供給されて合成される。そし
て、合成器21に於て、画素xの信号Sxから合
成器20の出力を差し引き、その差し引き出力を
出力端子2より得る。
次にクリア付きラツチ回路14,15及び16
に供給するゲート信号を発生する回路23につい
て説明する。24A及び24Bは夫々非線形回路
6A及び6Bの出力の有無を判別する判別回路
で、第5図に示す如く非線形回路6A及び6Bの
出力が有るとき「1」、無いとき「0」の出力が
得られる。判別回路24A,24Bの出力は位相
補償用の1サンプリング周期1Tの遅延量を有す
るラツチ回路25A,25Bを通じてプログラマ
ブルリードオンリーメモリ(以下PROMと略称す
る)26に供給される。PROM26の3つの出力
は位相補償用の1サンプリング周期1Tの遅延量
を有するラツチ回路27,28及び29を通じて
クリア付きラツチ回路14,15及び16のゲー
ト信号入力端子に供給される。
次にこの第1図の雑音除去回路の動作を説明し
よう。例えば検出回路5Aから最小差信号として
Sx−Sa(-2)が得られ、検出回路5Bから最小差
信号Sx−Sg(2)が得られたとすれば、画素a(−
2)、x及びg(2)は同じ画素でa(−2)→x→
g(2)と移動したものと推定される。最小差信号
Sx−Sa(-2)、Sx−Sg(2)のレベルの絶対値が所定
値以下なら之は雑音と見做される。
最小差信号Sx−Sa(-2)、Sx−Sg(2)のレベルの
絶対値が共に定値以下なら、ラツチ回路14は閉
じられ、ラツチ回路15及び16が開かれ、出力
端子2には次式の出力Sが得られる。ここで、非
線形回路6A,6Bの伝達関数をGとする。
S=Sx−5/16G {(Sx−Sa(-2))+(Sx−Sg(2))} ここで、G=1、5/16≒1/3とするとSは次式
の如 くなる。
S≒1/3(Sx+Sa(-2)+Sg(2)) 従つて、信号Sxが信号Sa(-2)及びSg(2)と相加
平均され、出力端子2より雑音の除去された信号
Sが得られることになる。
最小差信号Sx−Sa(-2)、Sx−Sg(2)のうちいず
れか一方のレベルの絶対値が所定値以下なら、ラ
ツチ回路14が開かれ、ラツチ回路15,16が
閉じられ、出力端子2には次のいずれかの出力S
が得られる。
S=Sx−1/2G(Sx−Sa(-2)) S=Sx−1/2G(Sx−Sg(2)) G=1とすると、上式は次式の如くなる。
S=1/2(Sx+Sa(-2)) S=1/2(Sx+Sg(2)) 従つて、信号Sxが信号Sa(-2)又はSg(2)と相加
平均され、出力端子2より雑音の除去された信号
Sが得られる。
最小差信号Sx−Sa(-2)、Sx−Sg(2)の両方のレ
ベルの絶対値が共に所定値を越えるなら、ラツチ
回路14,15及び16が共に閉じられ、出力S
は信号Sxがそのまゝ得られることになる。
次に検出回路5A,5Bの具体構成について第
6図を参照して説明する。尚、第1図の検出回路
5A,5Bでは、7つの差信号からレベルの絶対
値の最小のもを検出するようにしているが、第6
図では説明の簡単のため3つの差信号からレベル
の絶対値の最小のものを検出する場合について説
明する。入力端子30〜33に信号Sx、S1〜S3
が供給され、之等が夫々位相補償用の1サンプリ
ング周期1Tの遅延量を有るラツチ回路34〜3
7に供給され、その出力信号Sx、S1〜S3が合成
器38〜40に供給されて、合成器38〜40に
於て差信号Sx−S1、Sx−S2及びSx−S3が得ら
れ、夫々遅延量が2、1級び1サンプリング周期
2T、1T、1Tの位相補償用ラツチ回路41〜
43に供給される。ラツチ回路42及び43の出
力である差信号Sx−S2及びSx−S3がそのうちレ
ベルの絶対値の小さいものを検出する比較検出回
路44と切換回路45に供給され、比較検出回路
44によつて切換回路45が制御されることによ
り、切換回路45の出力側には差信号Sx−S2
びSx−S3のうちその絶対値のレベルの小さいも
のが出力され、之が位相補償用の1サンプリング
周期の遅延量を有するラツチ回路46を通じて比
較検出回路47及び切換回路48に供給される。
又、ラツチ回路41よりの差信号Sx−S1が比較
検出回路47及び切換回路48に供給される。そ
して、切換回路48より差信号Sx−S1と差信号
Sx−S2又はSx−S3のうちそのレベルの絶対値の
小さいものが出力され、結局差信号Sx−S1、Sx
−S2及びSx−S3のうちそのレベルの絶対値の最
小のものが出力され、その出力が位相補償用の1
サンプリング周期1T遅延量を有するラツチ回路
49を通じて出力端子50に得られる。
従つて、第1図の検出回路5A,5Bは7つの
差信号のレベル絶対値の最小のものを検出するの
であるから、第6図に於て比較検出回路及び切換
回路の組を6段縦続接続すれば構成することがで
きる。
次に第7図を参照して、本発明の第2の実施例
を説明する。本実施例では映像信号が画面に動き
がある信号か否かを判別し、それによつて雑音除
去回路を切換えることにより、画面が動いている
場合でも、静止している場合でも共に確実に雑音
を除去し得るようにしたものである。
51は雑音の除去されるべさき入力映像信号
(この場合NTSC方式のカラーテレビジヨン信
号)の供給される入力端子で、この入力映像信号
は量子化されており、そのサンプリング周波数は
例えば色副搬送波周波数の4倍に選定される。5
2は雑音の除去された出力映像信号の得られる出
力端子である。53は映像信号の画面が静止して
いるか又はそれに近い場合の雑音音除去回路系、
24は映像信号の画面が動いている場合の雑音除
去回路系、55は之等回路系、53,54の出力
を切換えて出力端子52に出力させる切換回路で
ある。
先ず雑音除去回路系53について説明する。入
力端子51よりの入力映像信号が減衰比1+K/2 (但し0<K≦1)の減衰器56を通じて合成器
57に供給される。入力端子51よりの入力映像
信号が減衰比が1−K/2の減衰器58を通じて合成 器59に供給され、その出力が垂直周期の偶数
倍、本例では2倍の遅延量を有する遅延回路60
に供給され、その出力が映像信号の搬送色信号の
位相を反転する位相反転回路61を通じて合成器
57に供給され、之が減衰器56の出力から差し
引かれ、その出力が非線形回路62に供給され
る。この非線形回路62は入力信号のレベルの絶
対値に応じて線形又は非線形出力信号を出力する
回路で、本例では第4図に示す如く入力レベルの
絶対値がある値以下のとき入力レベル対出力レベ
ル特性が線形で、このある値を越え所定値までは
入力レベルに拘わらず出力レベルが一定(入力レ
ベルがある値のときの出力レベル)で、所定値を
越えると入力レベルに拘わらず出力レベルが零と
なる入力特性を有する回路である。この非線回路
としては、入力レベルの絶対値が所定値以下のと
き入力レベル対出力レベル特性が線形で、その所
定値を越えると出力レベルが零又は一定(入力レ
ベルが所定値のときの出力レベル)となる特性を
有する回路でも良い。
そして、合成器63に於て入力端子51よりの
入力映像信号から非線形回路62の出力が差し引
かれ、その出力が切換回路55に供給されると共
に、帰還回路を構成する減衰比がHの減衰器64
を通じて合成器59に供給される。
この雑音除去回路系53では、映像信号のある
フイールド画面のある位置の画素と対応する偶数
前及び又は偶数後、本例では2フイールド前のフ
イールド画面の画素の信号と上述のある位置の画
素の信号との差の信号レベルの絶対値が所定値以
下のとき、それ等両画素信号を相加平均して映像
信号の雑音を除去するものである。
65は非線形回路32の出力の有無を判別する
判別回路で、第5図に示す如く非線形回路62の
出力が有るとき「1」、無いとき「0」の出力が
得られる。そして、この判別回路65の判別出力
によつて切換回路55が切換えられ、切換回路5
5は判別回路65の出力が「1」のとき回路系5
3に、「0」のとき回路系54に夫々切換えられ
る。即ち、判別回路65の出力が「1」のときは
画像信号の画面は静止しているものと推定され、
「0」のときは動いていると推定される。
次に雑音除去回路系54について説明する。6
6は入力端子51よりの入力映像信号を供給して
そのあるフイールド画面のある位置の近傍に対応
する他のフイールド画面の複数の画素の信号とそ
のある位置の画素の信号とを同時に得る遅延回路
である。この場合、他のフイールド画面は、回路
系53の他フイールド画面よりもあるフイールド
画面に近いフイールド画面、本例で1つ前のフイ
ールド画面が選定される。之はあるフイールド画
面とその2つ前のフイールド画面との間に動きが
あつても、1つ前のフイールド画面との間には殆
んど動きが無い場合があるからである。本例では
遅延回路66を遅延回路60にて兼用しているも
のである。
第8図は映像信号のあるフイールド及び1つ前
のフイールドの隣接走査線の波送色信号の波形を
示し、実線は前者の波形を、破線は後者の波形を
夫々示している。縦線はサンプリング点を示す。
Sxはそのあるフイールドのある走査線上のある
サンプリング点の信号を示し、S〓(-1)、S〓(-
1)S〓(-1)は信号Sxのフイールド画面の画素の近
傍の複数に対応する1つ前のフイールド画面の画
素の信号を夫々示す。第9図は第8図のフイール
ドに対応したフイールド画面の信号S〓(-1)〜S
(-1)の画素α(-1)、β(-1)、γ(-1)の配置を示
す。尚、横の実線はあるフイールド画面の走査線
を、横の破線はその1つ前のフイールド画面の走
査線を夫々示し、縦線はサンブリング位置を示
す。
信号S〓(-1)、S〓(-1)、S〓(-1)は信号Sxよ
り夫々1V+1H、1V−1H+2T、1V−1H−2V(但
しVは垂直周期、Hは水平周期、Tはサンプング
周期である)前の信号である。
そこで、本例では映像信号のあるフイールド画
面のある位置の画素xの近傍に対応する1つ前の
フイールド画面の画素α(-1)、β(-1)、γ(-1)
信号S〓(-1)、S〓(-1)、S〓(-1)を遅延回路6
6の出力端子66α、66β、66γから得られ
るものである。そして信号Sx、S〓(-1)、S〓(
-1)、S〓(-1)を夫々減衰比が2/1+Kの減衰器67 α、67β、67γを通じて検出回路68に供給
して、信号Sxと信号S〓(-1)、S〓(-1)、S〓(-
1)との差信号のうちそのレベルの絶対値の最小の
もの(最小差信号)が検出されて出力される。検
出回路68の具体構成は上述した第6図と同様で
ある。検出回路68の出力は非線形回路69に供
給される。非線形回路69は非線形回路62と同
様であるが、入力レベルのある値及び所定値は必
らずしも同じでは無い。非線形回路69の出力は
減衰比が1/2の減衰器70を通じて合成器71に
供給されて入力端子51よりの入力映像信号から
差し引かれて切換回路55に供給される。
雑音除去回路系54では、検出回路68に於て
最小差信号として差信号Sx−S〓(-1)が得られ
たとすれば、画素x及びγ(−1)は同じ画素
で、γ(-1)→xと移動したものと推定される。そ
して、この最小差信号Sx−S〓(-1)のレベルの
絶対値が所定値以下なら、合成器71からは次式
の出力Sが得られる。ここで非線形回路69の伝
達関数をGとする。
S=Sx−1/2G(Sx−S〓(-1)) ここで、G=1とすると、Sは次式の如くな
る。
S=1/2(Sx+S〓(-1)) 従つて、信号Sxが信号S〓(-1)と相加平均さ
れ、合成器71により雑音の除去された信号が得
られ、之が切換回路55を通じて出力端子52に
出力される。最小差信号Sx−S〓(-1)のレルの
絶対値が所定値を越えるときは信号Sxがその
まゝ合成器71の出力側に得られる。
上述せる本発明によれば、画面の動きに拘わり
無く映像信号から雑音を確実に除去することがで
き、しかもS/Nの低下の虞の少ない雑音除去回
路を得ることができる。
【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ツク線
図、第2図は波形図、第3図は画素の配置図、第
4図及び第5図は特性曲線図、第6図は第1図の
一部の具体構成を示すブロツク線図、第7図は本
発明の他の実施例を示すブロツク線図、第8図は
波形図、第9図は画素の配置図である。 5A,5B及び68は検出回路、6A,6B、
62及び69は非線形回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 映像信号のあるフイールド画面のある位置の
    画素の近傍に対応する他のフイールド画面の複数
    の画素の複数の信号と上記ある位置の画素の信号
    との複数の差信号のうちレベルの絶対値が最小と
    なる最小差信号を検出する検出回路と、該最小差
    信号が供給されてそのレベルに応じて線形及び非
    線形出力信号を出力する非線形回路とを有し、上
    記最小差信号のレベルの絶対値が所定値以下のと
    き該最小差信号に対応する上記他のフイールド画
    面の画素の信号と上記ある位置の画素の信号との
    相加平均を行なうことにより上記映像信号の雑音
    を除去するようにしたことを特徴とする雑音除去
    回路。
JP12054977A 1977-10-07 1977-10-07 Noise eliminating circuit Granted JPS5453923A (en)

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