KR100295562B1 - 노이즈제거회로 - Google Patents

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KR100295562B1
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Abstract

본 발명은 이동 화상 부분이나 정지 화상 부분의 어느 부분에서도 노이즈를 효과적으로 제거하여 화질을 개선하는 것을 목적으로 한다.
입력 화상이 이동 화상 부분일 때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거필터(13)과, 입력 화상이 정지 화상 부분일 때에 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(40)이 스위칭 수단(20)에 공급되고, 입력 화상의 이동 검출 회로(30)으로 부터 얻어진 이동 검출 출력에 기초하여 노이즈 제거 필터(13과 40)중의 어느 한 출력이 선택된다. 이동 화상 부분과 정지 화상 부분에서 적응적으로 노이즈 처리를 선택함으로써 노이즈 제거 효과가 커지므로 화질이 크게 개선된다.
정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(40)은 연속 정지 프레임 수 n에 의해 가중 부가된 시간 방향의 평균치 출력이기 때문에, 혼입된 노이즈를 효과적으로 억압 할 수 있다.

Description

노이즈 제거 회로
제1도는 본 발명에 관한 노이즈 제거 회로의 한 예를 도시한 계통도.
제2도는 공간내 필터로서 메디안(Median) 필터를 사용한 때의 필터 처리의 설명도.
제3도는 특정 화소에서의 연속 정지 프레임 수의 설명도.
제4도는 이동 검출 회로의 계통도.
제5도는 에지 검출용 라플라시안(Laplacian) 필터의 설명도.
제6도는 노이즈 제거 회로의 계통도.
제7도는 노이즈 제거 회로의 계통도.
제8도는 노이즈 제거 회로의 계통도.
제9도는 노이즈 제거 회로의 계통도.
제10도는 종래의 노이즈 제거 회로의 계통도.
제11도는 정지 화상 부분용 필터의 동작 설명도.
제12도는 이동 화상 부분용 필터의 동작 설명도.
제13도는 이동 검출을 위한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 노이즈 제거 회로 12, 40 : 정지 화상 부분용 필터
13 : 이동 화상 부분용 필터 20, 60 : 스위칭 수단
30 : 노이즈 검출 회로 31 : 에지 검출 회로
32 : 임계치용 ROM 33 : 이동 검출부
41 : 프레임 메모리 42, 43 : 승산기
44 : 가산기 50 : 이동 카운터
70 : 혼합기
본 발명은 입력 신호를 엔코드할 때 그 직전 처리로서 사용하기에 적당한 노이즈 제거 회로에 관한 것이다.
입력 화상 신호를 압축·복원하는 장치(코딩 장치)에서는 그 데이타 압축 시스템에 설치된 엔코더의 바로 앞에 노이즈의 억압을 행하기 위한 노이즈 제거 수단이 설치된 경우가 많다. 노이즈를 제거하는 수단으로서 사용되는 노이즈 제거 회로중에서 3차원 처리에 의한 노이즈 제거 회로가 공지되어 있다.
제10도는 그 한 예를 도시한 노이즈 제거 회로(10)의 계통도로서, 단자(11)에는 예를 들면 입력 신호(화상 신호)로서 디지탈 변환된 신호가 공급된다. 이 입력신호는 이것을 구성하는 화소를 단위로 하는 입력 화상이 정지 화상 부분일 때 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(12)와, 입력 화상이 이동 화상 부분 일때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)에 공급되고, 각각의 필터(12,13)에서 입력 화상의 내용에 따른 노이즈 제거 처리가 행해짐과 동시에, 노이즈 제거 처리된 각각의 필터 출력은 스위칭 수단(20)에 공급된다.
입력 화상은 또한 이동 검출 회로(30)에도 공급되어, 입력 화상의 화소 단위이동이 검출되고, 입력 화상의 이동에 따른 이동 제어 출력에 의해 스위칭 수단(20)이 적절하게 선택된다. 그 때문에, 정지 화상 부분에서의 화소에 관해서는 시간 방향에 관한 필터 처리를 행하는 시간 필터에 의해 노이즈 제거가 행해지고, 이동하는 화소에서는 공간 필터를 사용하여 노이즈 제거가 행해진다.
이와 같이 입력 화상의 이동에 따라 적절하게 필터를 선택하여 노이즈 제거를 행하면 화질을 열화시키지 않고 노이즈를 제거할 수 있다.
정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(12)는 단순한 평균치 필터로서, 프레임 메모리(15)를 갖고 있고, 전(前) 프레임의 메모리 출력이 계수기(16)에서 k배(0＜k＜1) 된 것과, 입력 단자(11)에 공급된 현(現 : 현재) 프레임의 입력 화상이 계수기(17)에서 (1-k)배 된 것이 가산기(18)에서 가산 처리되어, 그 가산 결과가 필터에서 출력된다.
제11도는 이 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(12)의 동작 설명도로서, 각 프레임의 특정 화소에 검정 원의 랜덤 노이즈가 혼입되면, k=0.5일 때 이 노이즈 제거 필터(12)의 시간 방향에 관한 필터 효과에 의해 노이즈 레벨(a, b, c, d)는 2 제곱 만큼씩 순차적으로 작아져 출력되는 것이 판명된다.
이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)은 공간내 필터의 일종인 메디안 필터 등의 중간치 필터가 사용된다. 중간치 필터는 주목 화소를 포함하는 전후 2개의 화소로부터 그 중간 레벨을 갖는 화소의 레벨을 그 주목 화소의 레벨로 하는 것으로서, 제12도는 이 필터의 동작을 설명하는 도면이다.
곡선 p와 같은 입력 화상 변화에 대해, 예를 들면 주목 화소 b(화소 본래의 레벨도 b로 한다)에 노이즈 n이 혼입한 때는 a, η, c의 중간치가 그 주목 화소에 있어서의 출력 화소 레벨로서 선택된다. 따라서, c가 선택된다. 다음 화소에서는 n＜d 이기 때문에, 이때 새로 노이즈 n이 선택된다. 이 노이즈 레벨은 d 보다도 작으므로 노이즈 η을 선택한다고 해도 주위의 화소로부터 극단으로 돌출하지 않으므로 그다지 두드러지지 않는다.
이와 관련해서, 필터가 없는 통상 출력인 때에는 제12도와 같은 화소 레벨로 되고, 저 레벨인 때에 노이즈 η이 선택되기 때문에 노이즈 레벨이 돌출하여 선택된 노이즈 n이 두드러지게 된다.
제13도는 입력 화상의 이동 검출 동작을 설명하는 도면으로서, 제13도에서는 현 프레임(n 프레임)에 있어서의 주목 화소 e를 포함하는 주위 3 × 3 화소와, 전 프레임(n-1 프레임)의 동일한 화소 위치에서의 차분(a-a', b-b'‥‥‥ i∼i')를 취하여, 이들의 합 S를 구한다.
합 S의 값이 미리 정해진 임계치와 비교되어, 임계치보다도 클 때 그 주목 화소는 움직이는 화소(이동 화상 부분)로 판단되고, 임계치보다도 작을 때에는 정지화소(정지 화상 부분)로 판단된다.
그런데, 이와 같이 구성된 종래의 노이즈 제거 회로에서는 정지 화상 부분용의 노이즈 제거 필터(12)로서 시간 필터(평균치 필터)를 사용하고 있기 때문에, 평균화된 출력이 최후까지 잔존하게 된다.
예를 들면, 제11도와 같이 η프레임째에서 화소 1에 노이즈(노이즈 레벨은 a)가 혼입되면, 다수의 프레임 후에 이 노이즈 성분이 완전히 제로(0)로 되지 않고 그 영향이 오래 남아, 잔상 현상이 곧 바로 해소되지는 않는다.
또한, 직전에 혼입된 노이즈의 다음 프레임으로의 영향이 1/2이라는 큰 값이므로, 이동 화상 부분으로부터 정지 화상 부분으로 이동할 때의 화질을 그다지 효과적으로 개선하지 못한다.
그래서, 본 발명은 이와 같은 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 특히 화상의 변화점에서의 화질을 효과적으로 개선할 수 있는 노이즈 제거 회로를 제안 하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 입력 화상이 이동 화상 부분일 때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와, 입력 화상이 정지 화상 부분일때에 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터가 입력 화상의 이동에 따라 적절하게 선택되어 사용되는 노이즈 제거 회로에 있어서, 입력 화상의 이동 검출 회로가 설치되고, 그 이동 검출 출력에 기초하여 상기 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터 중 어느 하나의 출력이 선택됨과 동시에, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터에서는 입력된 정지 화소의 연속 프레임 수 n의 평균 입력 화상이 출력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 입력 화상이 이동 화상 부분일 때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와, 입력 화상이 정지 화상 부분일 때에 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터가 입력 화상의 이동에 따라 적응적(適應的)으로 선택되어 사용되는 노이즈 제거 회로에 있어서, 입력 화상의 이동 검출 회로가 설치되고, 그 이동 검출 출력에 기초하여 상기 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터의 출력이 적응적으로 혼합되어 출력됨파 동시에, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터에서는 입력된 정지 화소에 있어서의 연속 정지 프레임 수 n에 의해 결정되는 평균화된 입력 화상 정보가 출력되는 것을 특징으로 한다.
제1도에 도시한 실시예에 대해 설명하면, 이동 검출 회로(30)으로부터의 이동 정보에 기초하여 정지 카운터(50)에서 정지 화소에서의 연속 정지 프레임 수 n(제2도 참조)과, 이 연속 정지 프레임 수 n으로부터, 가중 계수 1/n 및 (n-1)/n이 산출된다. 이들 가중 계수는 정지 화상 부분일 때에 사용된다.
즉, 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(40)에 설치된 프레임 메모리(41)과 승산기(42)에 의해, 정지 화소에서의 연속 정지 프레임 수 n에 의해 결정되는 시간 방향으로의 노이즈 평균화 처리가 행해진 전(前) 프레임의 최종 출력 신호가 산출되고, 또 승산기(43)에서 현 프레임의 입력 신호를 n으로 가중하고, 그 현 프레임 출력신호와 전 프레임 출력 신호의 가산 신호가 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(40)의 출력으로서 사용된다.
이렇게 하면, 이동 화상 부분에서 정지 화상 부분으로의 변화점에서는 n=1이기 때문에 현 프레임의 신호만이 가산기(44)로부터 출력되므로 잔상이 없는 필터 출력이 얻어지고, 마찬가지로 정지 화상 부분에서 이동 화상 부분으로의 변화점에서도 n=1이기 때문에 현 프레임의 신호만이 가산기(44)로부터 출력된다. 따라서, 화상의 이동 부분에서의 화질 열화가 없다.
그 이외의 경우에는 n에 의해 가중 부가되어 전 프레임의 출력 신호가 얻어지기 때문에 노이즈가 억압된 출력 신호가 얻어진다.
계속해서, 본 발명에 관한 노이즈 제거 회로의 한 예를 코딩 장치의 데이터 압축 시스템에 적용한 경우에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하겠다.
제1도는 본 발명에 관한 노이즈 제거 회로(10)의 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 단자(11)에 입력된 입력 신호는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)에 공급됨과 동시에 정지 화상 부분용 필터(40)에 공급된다. 이 2개의 필터 출력은 스위칭 수단(20)에서 그 중 어느 한 필터 출력이 선택되어 출력 단자(21)로 도출된다.
이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)로서는 종래와 같은 공간 필터의 일종인 메디안 필터 등을 사용할 수 있다. 메디안 필터의 처리예를 제2도에 도시한다. 제2도의 예는 연속한 노이즈 n1, n2가 입력 신호(파형은 p)에 혼입된 경우를 도시한 것이다.
참조 번호(30)은 이동 검출 회로로서 그 구체적인 실시예는 후술하기로 한다. 이동 검출 회로(30)에서 얻어진 이동 검출 출력은 스위칭 수단(20)에 공급되는 것외에, 정지 카운터(50)에도 공급되어 정지 화소에 대한 연속 정지 프레임 수 n이 검출된다.
연속 정지 프레임 수 n에 대하여 제3도를 참조하여 설명하겠다.
제3도에 도시한 바와 같이, M을 이동 화소, S를 정지 화소라고 할 때, 주목화소가 이동 화소라고 판단된 때는 항상 n=1이고, 이동 화상 부분으로부터 정지 화상 부분으로의 변화점 및 정지 화상 부분으로부터 이동 화상 부분으로의 변화점에서도 n=1로 되며, 정지 화상 부분에서는 연속하는 정지 프레임 수에 의해 n이 순차적으로 누적된다. 제3도는 3개 프레임에 걸쳐 주목 화소가 이동하고, 다음 3개 프레임이 정지하고 있는 때의 n값을 나타내고 있다.
정지 카운터(50)에서는 이 연속 정지 프레임 수 n으로부터 가중 계수 1/n과 (n-1)/n이 산출되고, 이들 가중 계수가 정지 화상 부분용 필터(40)에 공급된다.
정지 화상 부분용 필터(40)은 도시된 바와 같이 평균화용의 프레임 메모리(41)을 갖고 있고, 프레임 출력(전(前) 프레임의 노이즈가 억압된 출력 신호)이 제1승산기(42)에 공급되어 가중 계수 (n-1)/n과 승산된다.
단자(11)에 공급된 현 프레임의 입력 신호는 제2 승산기(43)에서 가중 계수 1/n과 승산되고, 이들 2개의 승산 출력이 가산기(44)에서 가산된 것이 필터(40)의 최종적인 출력으로서 사용된다. 가산 출력은 프레임 메모리(41)에도 입력된다.
프레임 메모리(41)로의 입력은,
[식 1]
Xi(k) : 입력 데이타(k 프레임)
(k) : 메모리(41)로의 입력
이기 때문에, 정지 화상 부분에서의 단자(21)에서 얻어지는 출력 신호는
이고, 여기에서,(k)는 노이즈가 억압된 출력 신호를 가리킨다.
이와 관련해서, 이동 화상 부분에서는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)이 선택되므로, 그 때의 출력 신호(k)는,
med[ ] : 메디안 필터 처리
Xi(k) : 현시점의 입력 데이타
Xi-1(k) : 직전 입력 데이타
Xi+1(k) : 직후 입력 데이타
로 주어 진다.
제2도에 도시한 바와 같이, 연속 정지 프레임 수 n으로 평균화되는 프레임수가 상이하므로, n이 클수록 노이즈 제거 효과가 커지고, 또 이동 화상 부분으로부터 정지 화상 부분으로의 변화점과 같은 곳에서는 n=1로 되므로, 제1 승산기(42)의 출력이 제로(0)로 되며, 입력 신호 그 자체가 필터(40)에서 출력되기 때문에 잔상은 발생하지 않는다.
또한, 가산기(44)의 출력이 프레임 메모리(41)에 입력되는 것 같이 순회식으로 구성되어 있으므로, 이동 화상 부분에서 정지 화상 부분으로 입력 화상이 변화하는 경우 이동 화상 부분의 화상 정보는 순차적으로 순환되면서 평균화되기 때문에, 시간이 경과함에 따라 정지 화상에 대한 이동 화상 부분의 영향이 적어지고, 시간의 경과와 동시에 노이즈 제거 효과가 발휘된다.
제4도는 이동 검출 회로(30)의 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 제4도에 도시한 이동 검출은 화상의 에지 부분과 평탄 부분에서 이동 검출을 위해 임계치를 적절하게 변경한 경우를 도시한 것이다.
따라서, 제4도에 도시한 바와 같이 입력 신호는 에지 검출 회로(31)에 공급된다. 에지를 검출하기 위해 이 예에서는 제5도에 도시한 바와 같은 계수값으로 설정된 주목 화소를 포함하는 3 × 3을 검출 블럭의 단위로 하는 라플라시안 필터가 사용된다. 그리고, 대응하는 입력 화소에 각각의 라플라시안 계수(-1과 8중 어느 것)를 곱한 것의 총합의 1/8이 검출값(액티비티) L로서 사용된다.
제13도에 도시된 3 × 3의 단위 블럭(n 프레임째)을 참고하여 설명하면, a ∼i를 각각의 화소에 있어서의 입력 레벨인 것으로 할 경우 검출값 L은,
로 된다.
이 검출값 L과 소정의 임계치 β가 비교되어,
L ≥ β인 때 … 에지부
L < β인 때 … 평탄부
로 판단한다. 그 판단 결과인 비교 출력 CA에 의해 이동 검출부(33)에 대한 임계치 α[본 예에서는 2개의 임계치 α1이나 α2(α1 > α2로 함)]가 선택된다.
이 예에서는 제4도에 도시한 바와 같이 계수 ROM(32)가 설치되고, 여기에 2개의 임계치 α1과 α2가 기억되어, 예를 들면 에지부라고 판단된 때에는 임계치의 작은 값 α2가 선택된다.
비교 출력 CA에 의해 선택된 임계치 α에 의해 입력 신호의 이동이 판단된다. 즉, 이동 검출부(33)에서는 다음과 같은 판단 처리가 2개의 임계치 αl, α2에 의해 행해지게 된다.
(1) L < β(평탄부)라고 판단된 때
S ≥ α1 … 이동 화상 부분
S < α1 … 정지 화상 부분
(2) L ≥ β(에지부)라고 판단된 때
S ≥ α2 … 이동 화상 부분
S < α2 … 정지 화상 부분
상기 결과 입력 화상이 평탄한 때, 즉 에지로 포위된 내부에서는 노이즈의 존재가 두드러지기 쉬우므로, 이 경우에는 조건(1)에 따라서 큰 쪽의 임계치 α1을 사용하여 이동이 검출된다.
(1)의 조건에 따르면 이동 화상 부분이라고 판단되기 보다도 정지 화상 부분이라고 판단되는 확률이 높아지므로, 이 경우에는 정지 화상 부분용 필터(40)이 선택된다. 정지 화상 부분용 필터(40)은 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)보다도 노이즈가 억압되므로 평탄부에서의 노이즈 제거 효파가 커진다.
에지부에서는 조건(2)에 따라 임계치가 작은 쪽 α2를 사용하므로, 이 경우에는 조건(1)의 경우와는 반대로 이동하는 화소로 판단하기 쉽다. 따라서, 에지부에서의 노이즈 제거 효과는 다소 희박하지만, 에지부이기 때문에 노이즈의 혼입이 그다지 두드러지지 않으므로 작은 임계치로 하는 데 따른 영향은 적다.
그것보다도, 에지부에서 정지 화상 부분용 필터(40)을 사용하면, 이것이 시간 필터이기 때문에 화상이 흐려져 버리므로 그다지 바람직하지 않다. 상술한 바와 같이 하면, 에지부에서 이동 화상 부분으로 판단되는 확률이 높아지기 때문에 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터(40)이 선택되기 어려워져서 화상이 흐려질 염려가 없다.
이와 같이 에지의 정보에 따라 이동을 검출하기 위해 임계치를 적응적으로 변경함으로써 평탄부에서의 노이즈 제거 효과가 높아지고, 에지부에서의 화질 열화가 경감된다. 상술한 αl, α2 및 β의 값은 용도에 따라 적절하게 선택될 수 있다. ROM(32) 대신에 αl, α2의 기준값이 선택되도록 구성되어도 좋다.
준비할 임계치의 갯수는 임의적이다.
제6도는 제1도의 제1 변형예이다. 제1도의 경우에는 프레임 메모리(41)에 대한 입력은 가산기(44)의 출력을 그대로 사용하였지만, 제6도에서는 출력 단자(21)에서 얻어지는 출력 신호를 이용하고 있다. 그 밖의 구성은 모두 제1도와 동일하다.
출력 단자(21)에서 얻어지는 출력 신호는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)에 의해 공간내 노이즈 처리가 행해진 출력 신호 또는 정지 화상 부분용 필터(40)에 의해 시간 방향에 있어서의 노이즈 처리가 행해진 출력 신호이기 때문에, 결국 노이즈가 충분히 억압된 전 프레임의 출력 신호이다.
단자(21)에서 얻어지는 출력 신호를 식으로 표시하면,
[식 2]
와 같다.
따라서, 제1 및 제2 승산기(42 및 43)과 가산기(44)와 프레임 메모리(41)로 구성된 필터(40)에서는 노이즈가 충분히 억압된 출력 신호를 입력으로 하고 이것을 연속 정지 프레임 수 n에 의해 가중된 전 프레임의 출력 신호와, 현 프레임의 입력 신호가 연속 정지 프레임 수 n에 의해 가중된 현 프레임의 입력 신호를 가산하여 필터 출력으로 한다.
따라서, 이동 화상 부분으로부터 정지 화상 부분으로 전환하는 시점에서 직전의 이동 화상 부분에 노이즈가 혼입된 때에는 필터(40)에 의해 노이즈가 억압된 필터 출력을 출력 신호로서 사용할 수 있으므로, 이동 화상 부분으로부터 정지 화상부분으로의 변화점에 있어서의 노이즈 경감 효과가 제1도보다도 크다.
제7도는 제1도의 제2 변형예를 도시한 것이다.
제1도에서는 현 프레임의 입력 신호 그대로를 이동 화상 부분용 노이즈 제거필터(13)의 입력 신호로서 사용하고 있다. 이것에 비해 제7도는 정지 화상 부분용 필터(40)의 필터 출력을 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)의 입력 신호로서 사용하고 있다.
이렇게 하면, 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)에는 시간 방향에 대해 노이즈 제거 처리가 행해진 필터 출력이 입력되므로, 현 프레임의 입력 신호를 입력하여 공간내 노이즈 처리를 행하는 경우보다도 이동 부분에서의 노이즈 제거 처리 효과를 높일 수 있다.
제8도는 제7도의 변형예로서, 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)의 전단에 스위칭 수단(60)이 설치되어, 현 프레임의 입력 신호와 전 프레임의 출력 신호가 이동에 대응하여 적절하게 전환되도록 구성할 수도 있다.
이동 화상 부분인 때에는 현 프레임의 입력 신호가 선택되고, 정지 화상 부분인 때에는 전 프레임의 출력 신호가 선택된다. 정지 화상 부분에서는 노이즈가 충분히 억압된 전 프레임의 출력 신호에 기초하여 노이즈 제거 처리를 행하므로 효과적인 노이즈 제거가 가능하고, 또 그 출력을 다시 프레임 메모리(41)로 입력하는 것 같이 순회식으로 구성되어 있으므로 노이즈 억압 효과가 크다.
상술한 실시예는 시간 방향으로 노이즈 제거 처리된 필터 출력과 공간 내에서 노이즈 제거 처리된 필터 출력 중의 어느 한 출력을 이동 검출 출력에 따라 적응적으로 선택하도록 한 경우이다.
제9도는 이 2개의 필터 출력 중의 어느 한 출력을 선택하는 것이 아니고, 이동에 따라 적응적으로 혼합하여 사용하도록 한 것이다.
따라서, 하드웨어적으로는 스위칭 수단(20) 대신에 혼합기(70)이 설치되고, 그 혼합비가 이동량에 따라 제어된다.
입력 화상의 이동량을 mq, 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터(13)으로서 메디안 필터를 사용한 때의 필터 출력을 dm(k), 필터(40)의 출력[가산기(44)의 출력]을 ds(k)로 하면, 출력 단자(21)에서 얻어지는 최종적인 출력 신호들은 아래와 같이 표시할 수 있다.
[식 3]
dm(k) = med [Xi-1(k), Xi(k), Xi+1(k)] ‥‥ (6)
(k)= mq x dm(k) + (1-mq) × ds(k) ‥‥ (8)
여기에서, 0<1< 1
Fk: k 프레임에 있어서의 3 × 3 블럭의 단위 화소에서의 입력 화상값
i, j : 화소의 좌표
이와 같이 이동량에 따라 2개의 필터 출력의 혼합비를 적절하게 제어하면, 이동 화상 부분과 정지 화상 부분의 전환 시점에서의 화질 열화를 개선할 수 있다.
혼합 계수 mq, (1-mq)는 이것을 이동량에 따라 선형으로 제어하지는 않고, 여러가지 종류의 혼합 계수를 준비하여, 그들을 적절하게 선택해도 좋다.
상술한 실시예는 서로 임의로 조합시켜 구성할 수 있고, 그 경우에는 시간방향 및 공간내의 노이즈 제거가 한층 효과적으로 행해진다. 이동 검출은 종래와 같이 단일 임계치를 이용하여 행할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 노이즈 제거 회로는 시간 방향의 필터 출력과 공간내의 필터 출력을 입력 신호의 이동에 따라 적절하게 선택하도록 한 것이다.
본 발명에 따르면 이동 화상이나 정지 화상 모두 혼합된 노이즈를 효과적으로 억압할 수 있으므로 화질이 우수한 출력 신호를 생성할 수 있다.
또한, 시간 방향의 필터 출력과 공간내의 필터 출력을 입력 신호의 이동에 따라 적응적으로 혼합하는 경우에는 이동 화상 부분과 정지 화상 부분의 전환 부분에서의 화질이 개선되는 실익이 있다.

Claims (5)

  1. 입력 화상이 이동 화상 부분일 때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와, 입력 화상이 정지 화상 부분일 때에 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터가 입력 화상의 이동에 따라 적절하게 선택되어 사용되는 노이즈 제거 회로에 있어서, 입력 화상의 이동 검출 회로가 설치되고, 그 이동 검출 출력에 기초하여 상기 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터중의 어느 하나의 출력이 선택됨과 동시에, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터에서는 입력된 정지 화소의 연속 프레임 수 n의 평균 입력 화상이 출력되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 노이즈 제거 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터는, 입력 화상과 1/n을 승산하는 제1 승산 수단과, 평균치 메모리의 출력과 (n-1)/n과의 승산을 행하는 제2 승산 수단과, 상기 제1 승산 수단의 출력과 상기 제2 승산 수단의 출력을 가산하는 가산 수단으로 구성되고, 상기 가산 수단의 출력이 상기 평균치 메모리에 입력되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 노이즈 제거 회로.
  3. 입력 화상이 이동 화상 부분일 때에 사용되는 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와, 입력 화상이 정지 화상 부분일 때에 사용되는 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터가 입력 화상의 이동에 따라 적응적(適應的) 선택되어 사용되는 노이즈 제거 회로에 있어서, 입력 화상의 이동 검출 회로가 설치되고, 이 이동 검출 출력에 기초하여 상기 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터의 출력이 적응적으로 혼합되어 출력됨과 동시에, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터에서는 입력된 정지 화소에서의 연속 정지 프레임 수 n에 의해 결정되는 평균화된 입력 화상 정보가 출력되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 노이즈 제거 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터는, 입력 화상과 1/n을 승산하는 제1 승산 수단과, 평균치 메모리의 출력과 (n-1)/n과의 숭산을 행하는 제2 승산 수단과, 상기 제1 승산 수단의 출력과 상기 제2 숭산 수단의 출력을 가산하는 가산 수단으로 구성되고, 상기 가산 수단의 출력이 상기 평균치 메모리에 입력되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 노이즈 제거 회로.
  5. 제3항에 있어서, 이동 화상 부분용 노이즈 제거 필터와 정지 화상 부분용 노이즈 제거 필터의 출력을 적응적으로 혼합하기 위한 상기 이동 검출 출력이 인접하는 프레임의 차(差)신호를 기준으로 해서 생성되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 노이즈 제거 회로.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781308B1 (ko) 2005-09-21 2007-11-30 주식회사 컨트롤칩스 피에이엘 모드에서 정지화상의 화질개선방법 및 장치

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3306671B2 (ja) * 1992-09-24 2002-07-24 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 ノイズ低減回路
GB9307433D0 (en) * 1993-04-08 1993-06-02 Snell & Wilcox Ltd Video signal processing
DE4326390C2 (de) * 1993-08-06 1999-05-12 Philips Patentverwaltung Verfahren zur Störsignalbefreiung von Videosignalen
DE4343095C2 (de) * 1993-12-17 2001-04-26 Philips Corp Intellectual Pty Verfahren und Schaltung zur Störsignalbefreiung von Videosignalen
US5512956A (en) * 1994-02-04 1996-04-30 At&T Corp. Adaptive spatial-temporal postprocessing for low bit-rate coded image sequences
GB2292282B (en) * 1994-08-04 1998-08-26 Sony Corp Video special effect generators
WO1996015625A1 (en) * 1994-11-14 1996-05-23 Philips Electronics N.V. Video signal processing
DE19609197A1 (de) * 1996-03-09 1997-09-11 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur Störsignalbefreiung von Videosignalen
GB9607668D0 (en) * 1996-04-12 1996-06-12 Snell & Wilcox Ltd Video noise reducer
JPH09307792A (ja) * 1996-05-14 1997-11-28 Sony Corp ノイズリデューサ
DE19636952C2 (de) * 1996-09-11 1999-11-04 Siemens Ag Verfahren zur Rauschreduktion eines Bildsignals
SE511733C2 (sv) * 1997-04-04 1999-11-15 Limt Technology Ab Förfarande och anordning för brusreducering
JPH1169202A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Toshiba Corp 映像信号処理回路
US6282684B1 (en) 1997-10-23 2001-08-28 Sony Corporation Apparatus and method for recovery of data in a lossy transmission environment
US6581170B1 (en) 1997-10-23 2003-06-17 Sony Corporation Source coding to provide for robust error recovery during transmission losses
US6298085B1 (en) 1997-10-23 2001-10-02 Sony Corporation Source encoding using shuffling of data to provide robust error recovery in a burst error-environment
US6535254B1 (en) 1997-10-31 2003-03-18 Pinnacle Systems Inc. Method and device for noise reduction
JP2000101874A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号処理装置、処理方法および映像信号処理プログラムを記録した媒体
JP2000175081A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Fujitsu General Ltd ノイズ低減回路
US6519369B1 (en) 1999-02-12 2003-02-11 Sony Corporation Method and apparatus for filter tap expansion
US6178266B1 (en) 1999-02-12 2001-01-23 Sony Corporation Method and apparatus for the recovery of compression constants in the encoded domain
US6621936B1 (en) 1999-02-12 2003-09-16 Sony Corporation Method and apparatus for spatial class reduction
US6591398B1 (en) 1999-02-12 2003-07-08 Sony Corporation Multiple processing system
US6418548B1 (en) 1999-02-12 2002-07-09 Sony Corporation Method and apparatus for preprocessing for peripheral erroneous data
US6170074B1 (en) 1999-02-12 2001-01-02 Sony Corporation Source coding to provide for robust error recovery
US6535148B1 (en) 1999-02-12 2003-03-18 Sony Corporation Method and apparatus for truncated decoding
US6389562B1 (en) 1999-06-29 2002-05-14 Sony Corporation Source code shuffling to provide for robust error recovery
US6473876B1 (en) 1999-06-29 2002-10-29 Sony Corporation Method and apparatus for encoding of bitstreams using rotation
US6493842B1 (en) 1999-06-29 2002-12-10 Sony Corporation Time-varying randomization for data synchronization and implicit information transmission
US6549672B1 (en) 1999-06-29 2003-04-15 Sony Corporation Method and apparatus for recovery of encoded data using central value
US6522785B1 (en) 1999-09-24 2003-02-18 Sony Corporation Classified adaptive error recovery method and apparatus
US6351494B1 (en) * 1999-09-24 2002-02-26 Sony Corporation Classified adaptive error recovery method and apparatus
US6539517B1 (en) 1999-11-09 2003-03-25 Sony Corporation Data transformation for explicit transmission of control information
US6754371B1 (en) 1999-12-07 2004-06-22 Sony Corporation Method and apparatus for past and future motion classification
US6377297B1 (en) * 1999-12-07 2002-04-23 Tektronix, Inc. Detection of repeated and frozen frames in a video signal
CN1223181C (zh) * 2000-01-13 2005-10-12 皇家菲利浦电子有限公司 信号的噪声滤波方法、设备和视频系统
JP2002171424A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Nec Corp 動画像処理方法、動画像処理装置および動画像表示装置
US7136538B2 (en) 2000-12-21 2006-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Noise reducing apparatus and noise reducing method
US20050117814A1 (en) * 2002-02-28 2005-06-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Noise filtering in images
JP4817000B2 (ja) * 2003-07-04 2011-11-16 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、並びにプログラム
DE102004060829B4 (de) * 2004-12-17 2013-02-28 Entropic Communications, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion von Rauschen in einem Bildsignal
CN100426836C (zh) * 2005-07-19 2008-10-15 中兴通讯股份有限公司 一种基于运动检测和自适应滤波的视频图像降噪方法
US8150209B2 (en) 2005-10-12 2012-04-03 Active Optics Pty Limited Method of forming a combined image based on a plurality of image frames
JP2007274067A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Mitsubishi Electric Corp ノイズ除去装置、ノイズ除去方法、および映像信号表示装置
TWI423246B (zh) * 2009-08-21 2014-01-11 Primax Electronics Ltd 圖像處理方法及其相關裝置
US8711250B2 (en) * 2011-02-09 2014-04-29 Olympus Corporation Image signal processing apparatus and image signal processing method
JP5816511B2 (ja) * 2011-10-04 2015-11-18 オリンパス株式会社 画像処理装置、内視鏡装置及び画像処理装置の作動方法
CN105229998B (zh) * 2013-05-22 2018-12-28 索尼半导体解决方案公司 图像处理装置、方法和计算机可读介质
JP6407686B2 (ja) * 2014-12-01 2018-10-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 ノイズ低減回路
CN108111762A (zh) * 2017-12-27 2018-06-01 努比亚技术有限公司 一种图像处理方法、终端及计算机可读存储介质
JP7225600B2 (ja) * 2018-08-10 2023-02-21 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法、プログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4090221A (en) * 1972-03-13 1978-05-16 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Apparatus for improving video signal-to-noise ratio
EP0422672A1 (en) * 1989-10-12 1991-04-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Video signal noise reduction circuit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2575886B1 (fr) * 1985-01-04 1987-02-20 Thomson Csf Procede pour reduire la visibilite du bruit dans une suite d'images video et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
JP2508078B2 (ja) * 1987-04-30 1996-06-19 株式会社島津製作所 Ｘ線画像処理装置
US5140424A (en) * 1987-07-07 1992-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Image signal processing apparatus with noise reduction
JPH07101924B2 (ja) * 1987-10-26 1995-11-01 パイオニア株式会社 映像信号のノイズ除去装置
JPH0213069A (ja) * 1988-06-30 1990-01-17 Canon Inc 雑音除去装置
DE4031785C2 (de) * 1990-10-08 1996-07-04 Broadcast Television Syst Verfahren zur Reduktion von Rauschen in Videosignalen
JP3015479B2 (ja) * 1991-03-04 2000-03-06 株式会社東芝 画像処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4090221A (en) * 1972-03-13 1978-05-16 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Apparatus for improving video signal-to-noise ratio
EP0422672A1 (en) * 1989-10-12 1991-04-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Video signal noise reduction circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781308B1 (ko) 2005-09-21 2007-11-30 주식회사 컨트롤칩스 피에이엘 모드에서 정지화상의 화질개선방법 및 장치

Also Published As

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DE69328602D1 (de) 2000-06-15
EP0592196A2 (en) 1994-04-13
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JPH06121192A (ja) 1994-04-28
EP0592196A3 (en) 1995-08-16
DE69328602T2 (de) 2001-01-04
KR940010805A (ko) 1994-05-26

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