JPH01126833A - 巡回型ノイズリデューサ回路 - 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） 本発明は巡回型ノイズリデューサ回路に係り、特に異な
る相関性を有する信号（例えば、映像信号の輝度信号と
搬送色信号等）に含まれるノイズを効果的に低減できる
回路に関するものである。

（従来の技術） 第２図は巡回型ノイズリデューサの基本回路を示す図で
ある。これは時間軸方向の映像の相関性を利用したもの
であり、ノイズは相関性が無いので静止画部分において
ノイズ低減効果がある。

入力端子１に入力信号が入り、出力端子２から出力信号
が取出されており、この出力信号を１フレームメモリ３
を介して１フレーム前の信号を得て、この信号から前記
入力信号を減算する減算器４の出力は、相関性のある映
像信号の場合は零となり、相関性の無いノイズのみとな
る。このノイズに乗算器５で乗算係数Ｋを乗算し、加算
Ｒ６で前記入力信号と加算することによりノイズ成分を
相殺する。

これらのノイズリデューサの動作原理については、例え
ば日刊工業新聞社発行の吹抜敬彦著［画像のディジタル
信号処理Ｊ（Ｐ１１５〜ｐ　１１８）にも記されている
通り、１フレームの遅延に対応する単位遅延演算子をＺ
Ｆ−”とすれば、第２図の巡回型ノイズリデューサの伝
達関数は次のようになる。

Ｈ（Ｚ）　＝　（１−Ｋ）　／　（１−ＫＺｐ　”　）
・・・（１）この特性は時間方向（１フレーム間）の低
域フィルタであり、周波数特性は第３図のようになる。

しかし、実際の画像には動きがあり、この動きの部分は
ノイズと同様に入力信号に対して相殺されるように動作
するので、動きの部分は時間的にぼけてしまう。このぼ
けを視覚の残像範囲内に抑え、視覚上妨害にならないよ
うに乗算器５の乗算係数ＫをＯ≦に≦１の範囲内で最適
に変化させる。

すなわち、静止部ではに→１とし、ノイズを低減させて
も原理的にぼけは発生しない。動画部ではに一＋Ｏとし
、ぼけを防ぎノイズ低減はあきらめる。

一般のＮＴＳＣ複合映像信号は周知の通り色副搬送波信
号ｆｓｃを色信号（例えばＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ又は１．Ｑ）
で直角２相平衡変調した搬送色信号（以下Ｃ信号と記す
）を輝度信号（以下Ｙ信号と記す）に重畳したものであ
る。

色副搬送波信号の周波数ヂＳ。は水平周波数を壬□とす
れば周知の通りチＳ。＝　４５５ｘヂ、／２−２２７，
５ｆ、となり０．５（Ｈの端数があるので、連続する水
平走査線ごとに画面上の垂直方向に色副搬送波信号の位
相が反転しており、１フレームは走査線５２５本と奇数
のため２フレームで一巡し同一位相となる。

即ち走査線は１フレームで一巡するので、Ｙ信号は１フ
レーム間で一巡する信号であるが、Ｃ信号は２フレーム
間で一巡する信号である。このため複合映像信号のノイ
ズリデューサ回路は、２フレーム前の信号との相関をと
る必要がある。

第４図は従来の巡回型ノイズリデューサ回路を示す図で
ある。第２図と同一部分は同一符号で示す。１フレーム
メモリ部分が第１の１フレームメモリ７と第２の１フレ
ームメモリ８で構成され、合計２フレーム前の信号から
入力信号を減算する点が異なっている。伝達関数は次の
ようになる。

Ｈ（Ｚ　）　＝’（１−Ｋ　）　／　（１−ＫＦ４）・
・・（２）又、周波数特性は第５図のようになる。

（発明が解決しようとする問題点） ＮＴＳＣ複合映像信号のノイズリデューサ回路は、前記
のように、２フレーム前の信号と相関をとる必要がある
が、時間的に離れているため相関性が少なく、Ｋの値を
大きくするとぼけが発生するため大きくできず、従って
充分なノイズ低減ができない問題点があった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、簡単な回
路の追加により乗算器の係数Ｋを大きく設定できる。ノ
イズ低減効果を高めた巡回型ノイズリデューサ回路を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成するためのに、入力信号のノイズを低
減させた出力信号を得る巡回型ノイズリデューサ回路に
おいて、前記出力信号を入力とする第１の１フレームメ
モリと、この第１の１フレームメモリの出力から前記入
力信号を減算する第１の減算器と、前記第１の１フレー
ムメモリの出力を入力とするＭ２の１フレームメモリと
、この第２の１フレームモリの出力から前記入力信号を
減算する第２の減算器と、１フレーム間で一巡する信号
を通過せしめる第１のフィルタと、２フレーム間で一巡
する信号を通過せしめる第２のフィルタと、前記入力信
号をできるだけ損わずノイズを低減するために、０〜１
の間の最適な乗算係数をそれぞれ乗算する第１および第
２の乗算器と、前記第１の減算器出力を前記第１のフィ
ルタと前記第１の乗算器を介して第１の信号を得て、前
記第２の減算器出力を前記第２のフィルタと前記第２の
乗算器を介して第２の信号を得て、これら前記第１の信
号、第２の信号および前記入力信号の３信号を加算して
前記出力信号を得る加算器とを有して構成したことを特
徴とする巡回型ノイズリデューサ回路を提供するもので
ある。

（実施例） 第１図は本発明の巡回型ノイズリデューサ回路の一実施
例を示す図である。本発明は１フレームで巡回する信号
（即ちＹ信号）と２フレームで巡回する信号（即ちＣ信
号）を分離して処理するようにしたものであり、その構
成について以下に説明する。

第１図において、入力端子１への入力信号は加算器１５
で他の２信号と加算され、その出力が出力端子２へ導か
れて出力信号となっている。又、この出力信号は第１の
１フレームメモリ７に入力されており、この第１の１フ
レームメモリ７の出力は第１の減算器９で入力端子１が
らの入力信号と減算され、Ｙ型フィルタ１１、第１の乗
算器１３を介して加算器１５へ接続されている。

又、第１の１フレームメモリ７の出力は同時に第２の１
フレームメモリ８を介して第２の減算器１０で入力端子
１からの入力信号と減算され、Ｃ型フィルタ１２、第２
の乗算器１４を介して加算器１５へ接続されている。

次に回路動作について第１図と共に説明する。

Ｙ信号成分に対する動作としては、第１の１フレームメ
モリ７の出力である１フレーム前の信号と入力信号を第
１の減算器９で減算した出力は１フレーム間の差分値で
ある。この１フレーム間の差分値には相関の無いノイズ
成分と共に、１フレーム間で位相が反転しているＣ信号
も含まれている。

ノイズ成分のみを取出すためＹ信号のみを通過させるＹ
型フィルタ１１を通しＣ信号成分を除去し、その出力に
Ｙ信号帯域に最適な乗算係数に１を第１の乗算器１３で
乗算する。第１の乗算器１３の出力（即ち、第１の信号
）は入力信号（即ち、複合映像信号）と加算器１５で加
算されノイズ成分を低減させる。このＹ信号に対する巡
回型ノイズリデューサ回路の伝達関数は前記の式（１）
と同じになり、周波数特性は第３図に示したようになる
。

Ｃ信号成分に対する動作としては、第１の１フレームメ
モリ７及び第２の１フレームメモリ８を通した２フレー
ム前の信号と入力信号を第２の減算器１０で減算した出
力は２フレーム間の差分値である。この２フレーム間の
差分値には相関の無いＹ信号成分（特に高周波成分）と
ノイズ成分が含まれている。Ｙ信号の高周波成分は時間
的に離れているために相関性が少なくぼけを発生させる
。

このＹ信号成分を除去するために、Ｃ信号のみを通過さ
せるＣ型フィルタ１２を第２の減算器１０の出力に入れ
て、Ｃ信号のノイズ成分のみをとり出す。その出力にＣ
信号帯域に最適な乗算係数に２を第２の乗算器１４で乗
算する。第２の乗算器１４の出力（即ち第２の信号）は
入力信号（即ち複合映像信号）と加算器１５で加算され
ノイズ成分を低減させる。

このＣ信号に対する伝達関数は前記の式（２）と同じに
なり、従って周波数特性は第５図に示したようになる。

よって、加算器１５は入力信号、上記第１の信号および
第２の信号の３信号を加算することになる。

結局、１フレームで一巡するＹ信号に対しては相関性の
強い１フレーム間でのノイズリデューサとなり、乗算係
数に１を大きくでき、ノイズ低減効果が高まる。又、２
フレームで一巡するＣ信号に対しては相関性の少ない２
フレーム間での処理となるが、Ｙ信号成分が無く色信号
の帯域が狭いため乗算係数に２を比較的大きくできる。

又、各々Ｙ信号、Ｃ信号の帯域に最適な乗算係数Ｋｌ　
、に２を独立に設定でき、Ｙ信号、Ｃ信号ともノイズ低
減効果が高められる。

又、Ｋの値を入力信号レベルにより非線形的に変化させ
ると効果がある。第６図は乗算器の特性の一例を示す図
であり、入力対出力の傾きがＫである。乗算器への入力
は前記の如くノイズ成分であるはずなので、その振幅値
はある程度以下の小さいレベルである。

よって第６図のように、スレッシュホールドレベルＡＪ
：Ｊ、上の入力に対してはに＝Ｏとしてノイズ以外の成
分をカットすることができる。

前記のＫの値と共に、スレッシュホールドレベルＡをＹ
信号、Ｃ信号それぞれに対して独立して最適値に設定す
ることにより、ノイズ低減効果がより高められる。

（発明の効果） 本発明の巡回型ノイズリデューサ回路は以上のような構
成からなるものであり、簡単な回路で、１フレームで一
巡する信号（例えばＹ信号）と、２フレームで一巡する
信号（例えばＣ信号）の双方にそれぞれ独立した最適な
乗算係数の設定ができる。その結果、信号のぼけを発生
させることなく両信号に対してそれぞれノイズ低減効果
が高められ実用上優れた効果がある。　　′

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巡回型ノイズリデューサ回路の一実施
例を示す図、第２図は巡回型ノイズリデューサの基本回
路を示す図、第３図は巡回型ノイズリデューサの基本回
路の周波数特性を示す図、第４図は従来の巡回型ノイズ
リデューサ回路を示す図、第５図は従来の巡回型ノイズ
リデューサ回路の周波数特性を示す図、第６図は乗算器
の特性の一例を示す図である。 １・・・入力端子、２・・・出力端子、７・・・第１の
１フレームメモリ、８・・・第２の１フレームメモリ、
９・・・第１の減算器、１ｏ・・・第２の減算器、１１
・・・Ｙ型フィルタ、１２・・・Ｃ型フィルタ、１３・
・・第１の乗算器、１４・・・第２の乗算器、１５・・
・加算器、Ｋ１．に２・・・乗算係数。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号のノイズを低減させた出力信号を得る巡回型ノ
   イズリデューサ回路において、前記出力信号を入力とす
   る第１の１フレームメモリと、この第１の１フレームメ
   モリの出力から前記入力信号を減算する第１の減算器と
   、 前記第１の１フレームメモリの出力を入力とする第２の
   １フレームメモリと、 この第２の１フレームメモリの出力から前記入力信号を
   減算する第２の減算器と、 １フレーム間で一巡する信号を通過せしめる第１のフィ
   ルタと、 ２フレーム間で一巡する信号を通過せしめる第２のフィ
   ルタと、 前記入力信号をできるだけ損わずノイズを低減するため
   に、０〜１の間の最適な乗算係数をそれぞれ乗算する第
   １及び第２の乗算器と、 前記第１の減算器出力を前記第１のフィルタと前記第１
   の乗算器を介して第１の信号を得て、前記第２の減算器
   出力を前記第２のフィルタと前記第２の乗算器を介して
   第２の信号を得て、これら前記第１の信号、第２の信号
   及び前記入力信号の３信号を加算して前記出力信号を得
   る加算器とを有して構成したことを特徴とする巡回型ノ
   イズリデューサ回路。