JPS63110890A - 映像信号の雑音除去回路 - Google Patents

映像信号の雑音除去回路

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JPS63110890A
JPS63110890A JP25668486A JP25668486A JPS63110890A JP S63110890 A JPS63110890 A JP S63110890A JP 25668486 A JP25668486 A JP 25668486A JP 25668486 A JP25668486 A JP 25668486A JP S63110890 A JPS63110890 A JP S63110890A
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JP
Japan
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signal
noise
frame
video signal
signals
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JP25668486A
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English (en)
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Shinobu Izumi
忍 泉
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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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) 本発明は、FM方式で伝送される衛星放送の映像信号を
復調する際に発生し易い、いわゆるスパークルノイズと
称されるパルス性雑音を除去することができるようにし
た映像信号の雑音除去回路に関するものである。
(従来の技術) 一般的な衛星放送受信機のブロック回路図を第2図に示
す。第2図において、12GHz帯の衛星放送信号がパ
ラボラアンテナ1で受信され、このパラボラアンテナl
に付設されたダウンコンバータ2でI GHz程度の中
間周波信号に変換される。さらに、この中間周波信号は
、屋内受信機3でベースバンド信号に復調されてテレビ
受像機4に与えられる。ここで、微弱な電波を受信する
衛星放送受信機におけるS/N比を良くするためには、
パラボラアンテナ1の反射面の面積を大きくして高い信
号レベルで受信するか、または第3図のごとく屋内受信
機3とテレビ受像機4との間に雑音除去回路5を介装し
なければならない。
ところで、映像信号は、隣接する画素および前後のフレ
ーム間の同じ位置の画素は相関関係が比較的に強い。し
かし、ノイズは相関関係が弱い。
そこで、フレーム間の各画素の相関関係に注目して、映
像信号からノイズを除去することができ、その雑音除去
回路の一例を第4図に示す。
第4図に示す雑音除去回路は映像信号を複数の画素に分
解してA/D変換し、前記のフレーム間で平均化を行っ
て、主としてホワイトノイズを除去する巡回型のノイズ
リデューサ(または巡回型低域通過フィルタと称される
)である。
第4図において、映像信号は画素毎にA/D変換器6で
デジタル信号Xに変換され、このデジタル信号Xが乗算
器7と加算器8を順次介し、その出力信号yがD/A変
換器9に与えられる。また、デジタル信号Xが映像信号
の動き部分を検出する動き検出部lOに与えられる。さ
らに、出力信号yが、映像信号を1フレーム分記憶し1
フレ一ム分だけ遅延して出力するフレームメモリ11に
与えられ、その出力がクロマインバータ12を介して動
き検出部IOと、他の乗算器13を介して加算器8に与
えられる。なお、クロマインバータ12は、フレーム毎
に色信号の位相が交互に反転されているので、色信号の
位相を同じにするために介装されている。
ここで、A/D変換器6から出力された現フレームのデ
ジタル信号Xとクロマインバータ12から出力された1
つ航のフレームのデジタル信号天とが動き検出部IOで
比較され、これらの2つのデジタル信号の差のフレーム
差信号(X−X)に応じて乗算器7.13の定数kがO
≦に≦1の範囲で制御される。なお、フレーム差信号(
X−X)のレベルは、統計的に画面の動き部分では大き
く、静止画に重畳されたホワイトノイズでは小さく、こ
のレベルの大小から動き部分であるかまたはホワイトノ
イズであるかが判別される。そして、A/D変換器6か
ら出力された現フレームのデジタル信号Xは、乗算器7
で(1−k)倍され、1つ前のフレームのデジタル信号
叉が乗算器13でに倍されて加算器8で加算される。と
ころで、映像信号が静止画であるならば、k=1とする
ことでホワイトノイズは完全に除去することができる。
しかし、静止画以外では、映像信号の画面に動き部分が
あり、kを大きくすると残像が生じ、kを小さくすれば
ホワイトノイズの除去ができない。そこで、動き検出部
10により映像信号の動きに応じてkを制御させて、主
としてホワイトノイズを低減して出力信号yのS/N比
の改善が図られている。
上記第4図の雑音除去回路の構造を簡単にしたものが第
5図に示すブロック図である。
これは、出力信号yがy=(1−k)・X十に一又と表
されるのを、y=x−k ・(x−x)と整理し直して
回路構成したもので、A/D変換器6から出力される現
フレームのデジタル信号Xから1つ前のフレームのデジ
タル信号Xを減算器14で減算し、この出力(X−兄)
をROM 15にアドレスとして与え、予め設定された
定数kを乗算した信号をROM 15から読み出す。そ
して、このROM15から読み出された信号k・(x−
x)を現フレームのデジタル信号Xから減算器16で減
算して出力信号yを得るものである。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、衛星放送等のごとく受信できる信号レベルが
微弱であると、信号の搬送波とノイズの電圧比が低下し
易く、搬送波のせん頭電圧が低下してノイズのせん頭電
圧に近づくと、S/N比が急激に低下する。これを第6
図および第7図を参照して説明する。
第6図において、ノイズのせん頭電圧のベクトルEnの
回転速度が一定であるならば、搬送波のせん頭電圧のベ
クトルEcとベクトルEnの合成ベクトルは、+△θか
ら一Δθまでの2八〇の位相変化を生じる。そして、こ
れらの2つのベクトルEn、Ecが同方向を経過する期
間(L−+N→M)は比較的に時間が長く、反対方向を
経過する期間(M→0→L)は時間が短い。そこで、こ
の位相変化を時間で微分して得られる周波数偏移は、L
−+N−+Mの期間では小さいが、M→0→Lの期間で
は大きくなる。
そして、搬送波とノイズのせん頭重圧が一致すると、第
6図の0点で瞬間的に−Δθから+Δθまで位相変化を
生じることとなり、第7図のごとく、周波数偏移は理論
上で無限大となる。
このようにして周波数偏移が衝撃的に大きくなると、F
M検波出力にパルス性雑音として出力されて、画面上に
白または黒のノイズとして表される。このノイズは、水
平方向に数画素にわたって表われて比較的に目立ち、い
わゆるスパークルノイズと称されている。
このスパークルノイズは、第4図および第5図で上述し
た主としてホワイトノイズを除去する雑音除去回路にあ
っては、フレーム差信号(x−i)が大きくなり、映像
信号の動き部分と同様に検出されて除去することができ
ないという問題点があった。
本発明の目的は、上記した従来の雑音除去回路の問題点
を解決するためになされたもので、ホワイトノイズおよ
びスパークルノイズ等を確実に除去できるようにした映
像信号の雑音除去回路を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明の映像信号の雑音
除去回路は、現フレームを構成する映像信号を複数の画
素に分解して各画素毎にデジタル信号に変換し、このフ
レームのデジタル信号と現フレームの1つ前のフレーム
のデジタル信号からなる基準信号との差のフレーム差信
号を検出し、このフレーム差信号に応じて前記現フレー
ムのデジタル信号と前記基準信号との混合割合が調整さ
れて混合された補正信号を出力する映像信号の雑音除去
回路において、前記フレーム差信号から前記デジタル信
号にパルス性雑音が存在するか否かを判別する判定手段
と、前記映像信号の現ラインの前後のラインのデジタル
信号の平均値である補間信号を出力する補間手段と、を
備え、前記判定手段でパルス性雑音が検出されると、前
記補間信号を出力し、パルス性雑音が検出されなければ
S前記補正信号を出力するよう構成されている。
(作用) デジタル信号にパルス性雑音が検出されると、映像信号
の現ラインの前後のラインのデジタル信号の平均値から
なる補間信号が出力され、パルス性雑音が検出されなけ
れば、現フレームと1つ前のフレームのデジタル信号が
所定の混合割合で混合されてなる補正信号が出力され、
出力信号はパルス性雑音およびホワイトノイズがともに
除去された信号となる。
(実施例) 以下本発明の実施例を第1図を参照して説明する。第1
図は、本発明の映像信号の雑音除去回路の一実施例を示
すブロック回路図である。第1図において、第2図ない
し第5図と同一部材には同一符号を付けて重複した説明
を省略する。
第1図において、A/D変換器6から出力されたデジタ
ル信号Xは、2つの1水平ライン遅延回路17.18を
直列に介して加算器19に与えられ、この加算器19で
加算されるとともに1/2倍された出力がマルチプレク
サ20に信号aとして与えられる。さらに、A/D変換
器6から出力されたデジタル信号Xは、加算器19と減
算器I4に与えられる。また、1水平ライン遅延回路1
7の出力はマルチプレクサ20に信号すとして与えられ
るとともに減算器16に与えられる。そして、この減算
器16の出力がマルチプレクサ20に信号Cとして与え
られる。
また、マルチプレクサ20の一方の出力信号yは、D/
A変換器9に与えられ、他方の出力信号Zはフレームメ
モリ11とクロマインバータ12を介してデジタル信号
Xとして減算器14に与えられる。この減算器14の出
力(x−x)が信号dとして1水平ライン遅延回路21
と論理回路22に与えられる。この1水平ライン遅延回
路21の出力は信号eとして別の1水平ライン遅延回路
23と論理回路22とROM 15に与えられる。さら
に、この別の1水平ライン遅延回路23の出力が信号f
として論理回路22に与えられる。論理回路22には、
判定レベルTHが与えられ、その出力がタイマ回路24
をトリガし、所定時間継続する切換信号Sがマルチプレ
クサ20に与えられる。
かかる構成の動作を以下説明する。まず、判定手段とし
ての論理回路22には、減算器I4から出力されるフレ
ーム差信号(X−X)が1水平ラインづつずれて信号d
、e、fとして与えられている。ここで、信号eは現画
素のフレーム差信号であり、信号dは1水平ライン後の
下の画素のフレーム差信号であり、信号fは1水平ライ
ン前の上の画素のフレーム差信号である。そして、スパ
ークルノイズは垂直方向画素間でも、また前後のフレー
ム間でも相関関係が弱いことを特徴とする。
そこで、垂直方向画素間の相関関係の有無を判別するこ
とで、スパークルノイズの存在有無の判別が可能である
。すなわち、信号d、fの平均値と信号eの大きさが大
きく相違するならば相関関係がなくスパークルノイズと
判別できる。
そこで、信号dの大きさをり、信号eの大きさをE、信
号fの大きさをFとして、論理回路22で、 TH<IE−(D+F)/21 が成立すれば、現画素のデジタル信号にスパークルノイ
ズが存在すると判別できる。また、前後のフレーム間の
相関関係の有無、すなわちフレーム差信号(X−X)が
大きいとスパークルノイズが存在すると判別できる。こ
のようにして検出されたスパークルノイズは数画素に亘
って維続する最初のものであり、検出信号でタイマ回路
24をトリガしてスパークルノイズが継続する適宜な期
間だけ継続する切換信号Sをマルチプレクサに与える。
なお、タイマ回路24に接続されるTは、切換信号Sの
継続期間を制御するための制御信号を与える端子である
また、比較手段たる減算器14から出力されたフレーム
差信号(X−マ)の1水平ライン遅延回路21で1ライ
ン分遅延された信号eがROM15に与えられて、第5
図に示す雑音除去回路と同様に所定の定数kが乗算され
た信号k・(x−52)が減算器16に与えられる。そ
して、この減算器16に、A/D変換器6からの出力さ
れたデジタル信号kが1水平ライン遅延回路17で1水
平ライン分遅延されて与えられて補正手段が形成され、
減算器16から信号Cとしてホワイトノイズが除去され
た補正信号がマルチプレクサ20に与えられる。
さらに、デジタル信号Xと2つの1水平ライン遅延回路
16.17で2ライン分遅延された信号と力く加算器1
9に与えられて補間手段が形成され、デジタル信号Xが
1ライン分遅延された信号すを基準として、前後のライ
ンの平均値からなる補間(3号が信号aとしてマルチプ
レクサ20に与えられる。
そして、切換信号Sによりマルチプレクサ20は制御さ
れ、論理回路z2でスノ\−クルノイズカ5検出されな
い際は、マルチプレクサ20は補正信号たる信号Cを出
力信号y、zとしてD/A変換器9およびフレームメモ
リ11に出力する。また、スパ−クルノイズが検出され
た際は、切換信号Sによりマルチプレクサ20は切り換
えられて、補間イ言号たる信号aを出力信号yとしてD
/A変換器9に出力し、信号すを出力信号Zとしてフレ
ームメモ1)11に出力する。
したがフて、スパークルノイズが検出されないときは、
第5図に示す従来の雑音除去回路と同様に機能してホワ
イトノイズが除去され、スパークルノイズが検出される
と、補間信号がD/A変換器9に与えられてスパークル
ノイズが除去される。
ここで、スパークルノイズが検出された際にフレームメ
モリ11に基準信号として補間処理も補正処理もされて
いない信号すを与えるのは、以下の理由からである。
映像信号の画面転換または画面中に白い横文字が入る等
により、大きなフレーム差信号(x−)2)が出力され
ると、論理回路22はこれらの画像の動き部分をスパー
クルノイズとして誤検出し易い。そこで、補間信号たる
信号aまたは補正信号たる信号Cを基準信号とすると、
動き部分を欠いた信号を基準信号とすることになり、次
のフレームでも動き部分がスパークルノイズと誤検出さ
れて、除去すべきでない信号が数フレームに亘って除去
されてしまうという不具合を生じる。そこで、補間処理
も補正処理もされておらず動き部分が含まれる信号すを
基準信号とすることで、次のフレームでは誤検出を生じ
ることがない。この結果、動き部分をスパークルノイズ
と誤検出した場合は、1フレームだけ補間信号がD/A
変換器9に出力される。なお、現実のスパークルノイズ
を検出したのであれば、このスパークルノイズを含むフ
レームを基準信号とする次のフレームは、同じスパーク
ルノイズが存在しなければ相関関係がないと判定されて
スパークルノイズが誤検出されるが、2フレームだけ補
間信号がD/A変換器9に出力されるにすぎない。この
ようにして、スパークルノイズの誤検出により画像の安
定に重大な支障を生じないようにしている。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の映像信号の雑音除去回路
は、パルス性雑音がない期間は、従来と同様に補正手段
によりホワイトノイズの除去がなされ、パルス性雑音が
検出されると補間手段によりパルス性雑音の除去がなさ
れ、S/N比の優れた映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の映像信号の雑音除去回路の一実施例
のブロック回路図であり、第2図は、従来の衛星放送受
信機の一例のブロック回路図であり、第3図は、第2図
において雑音除去回路を介装させたブロック回路図であ
り、第4図は、第2図の雑音除去回路の具体的ブロック
回路図であり、第5図は、第4図の回路を簡単に構成し
直したブロック回路図であり、第6図は、スパークルノ
イズの発生の原理を説明する図であり、第7図は、ノイ
ズによる周波数偏移を示す特性図である。 ll:フレームメモリ、14.16+減算器、15:R
OM。 17、18.21.23: 1水平ライン遅延器、19
:加算器、20:マルチプレクサ、22:論理回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 現フレームを構成する映像信号を複数の画素に分解して
    各画素毎にデジタル信号に変換し、このフレームのデジ
    タル信号とこのフレームの1つ前のフレームのデジタル
    信号からなる基準信号との差のフレーム差信号を検出し
    、このフレーム差信号に応じて前記現フレームのデジタ
    ル信号と前記基準信号との混合割合が調整されて混合さ
    れた補正信号を出力する映像信号の雑音除去回路におい
    て、前記フレーム差信号から前記デジタル信号にパルス
    性雑音が存在するか否かを判別する判定手段と、前記映
    像信号の現ラインの前後のラインのデジタル信号の平均
    値である補間信号を出力する補間手段と、を備え、前記
    判定手段でパルス性雑音が検出されると、前記補間信号
    を出力し、パルス性雑音が検出されなければ、前記補正
    信号を出力することを特徴とする映像信号の雑音除去回
    路。
JP25668486A 1986-10-28 1986-10-28 映像信号の雑音除去回路 Pending JPS63110890A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2256991A (en) * 1991-06-07 1992-12-23 Clarion Co Ltd Impulse noise eliminating circuit for a television receiver

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2256991A (en) * 1991-06-07 1992-12-23 Clarion Co Ltd Impulse noise eliminating circuit for a television receiver
US5268760A (en) * 1991-06-07 1993-12-07 Clarion Co., Ltd. Motion adaptive impulse noise reduction circuit

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