JPH02141068A - ディジタル・ノイズリデューサ - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、映像機器において使用され、映像信号中の
ノイズを除去するためのノイズ・リデューサに関し、特
に、ディジタル化された映像信号中のノイズ除去の制御
を自動化したディジタル・ノイズリデューサに関する。

［従来の技術］ 第４図は、従来のフィールド巡回加算型ノイズリデュー
サの概略を示すブロック図である。この型のノイズリデ
ューサに関しては、たとえば“Ａｄｉｇｉｔａｌ　　ｎ
ｏｉｓｅ　　ｒｅｄｕｃｅｒｆｏｒ　　ｅｎｃｏｄｅｄ
　　ＮＴＳＣ５ＩＧＮＡＬＳ’　　　（Ｒ，Ｈ，ＭｃＭ
ａｎｎ、Ｓ、Ｋｒｅｉｎｉｃ、　　　Ｊ、ＳＭＰＴＥ、
　　　ｖｏｌ、８７゜Ｎｏ、３．　　　ｐｐ１２９−１
３３．　　Ｍａｒｅｈ、　　　１９７７）に記載されて
いる。

第４図を参照して従来のフィールド巡回加算型ノイズリ
デューサは、ディジタル化された映像信号の入力される
映像信号入力端子１と、映像信号入力端子１に接続され
、映像信号中のノイズを除去するためのノイズ除去演算
回路１３と、ノイズ除去演算回路１３の映像信号出力端
子５と、映像信号出力端子５に接続され、映像信号を１
フイ一ルド分遅延させるためのフィールドメモリ４と、
ノイズ除去演算回路１３に接続され、現在の映像信号か
ら除去されるべきノイズの大きさを定める係数（以下巡
回係数と呼ぶ）が手動で設定される計数器１５とを含む
。ノイズ除去演算回路１３は、映像信号入力端子１とフ
ィールドメモリ４とに接続され、映像信号からノイズ成
分を抽出するための減算器１２と、計数器１５と減算器
１２とに接続され、映像信号から除去されるべきノイズ
成分と巡回係数とを乗じて出力するための乗算器１４と
、映像信号入力端子１と乗算器１４とに接続され、乗算
器１４からの出力信号を現在の映像信号から差し引き、
映像信号出力端子５に出力するための減算器１０とを含
む。

次に、第４図を参照して従来のフィールド巡回加算型ノ
イズリデューサの動作が説明される。映像信号入力端子
１から入力された映像信号は、減算器１２と減算器１０
とに人力される。フィールドメモリ４からは、現在の映
像信号の１フイ一ルド分前の補正後映像信号が減算器１
２に入力される。減算器１２は、現在の映像信号から、
１フイ一ルド分前の補正後映像信号を差し引いた信号を
出力する。

この場合、１フイ一ルド分前の補正後映像信号中の、画
像を表わすための信号部分（以下画像成分と呼ぶ）と、
現在の映像信号の画像成分との間には強い相関がある。

一方、映像信号中のノイズ成分は、フィールド間で相関
のないランダムなものと考えられる。また、補正後の映
像信号中のノイズ成分は極めて小さなものと想定するこ
とができる。したがって、減算器１２からは、主として
現在の映像信号中のノイズ成分のみが出力されることに
なる。

計数器１５には、予め手動で巡回係数Ｋが設定されてい
る。但し、Ｉぐは０≦に≦１の範囲内である。したがっ
て、乗算器１４からは、現在の映像信号中のノイズ成分
に巡回係数が乗算された信号が出力される。

減算器１０は、現在の映像信号から、乗算器１４より出
力されるノイズ成分を差し引き、Ｓ／Ｎ比の向上した補
正後映像信号を出力する。この補正後映像信号は、映像
信号出力端子５から外部に出力されると同時に、フィー
ルドメモリ４に巡回される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のフィールド巡回加算型ノイズリデ
ューサにおいては、以下のような問題点がある。すなわ
ち、巡回係数を計数器１５にセットするのが手動であっ
たため、映像信号の状態によって最適な巡回係数を設定
し直す必要がある、という問題点がある。

入力される映像信号のＳ／Ｎ比が高い場合に、巡回係数
の値が大きいと、以下のような問題が起こる。すなわち
、映像信号に含まれる画像の動きが速い場合、フィール
ド間の画像成分の相関は低くなると考えられる。このと
き、減算器１２から出力される信号の中には、フィール
ド間の画像成分の差成分が比較的大きく混入している。

一方、ノイズ成分そのものは小さい。したがって、減算
器１２から出力される信号に大きな巡回係数を乗じて現
在の映像信号から差し引くと、ノイズ成分そのものが除
去されるだけでなく、画像の動きによるノイズが、出力
信号の中に新たに含まれることになる。

一方、入力される映像信号のＳ／Ｎ比が低い場合に、巡
回係数の値が小さいと映像信号から除去されるノイズ成
分も少なくなる。したがって、出力される補正後映像信
号中の画像成分のＳ／Ｎ比の向上も望めない。その結果
、入力される映像信号中の画像成分のＳ／Ｎ比に応じて
、Ｓ／Ｎ比が高ければ小さく、低ければ大きく巡回係数
を頻繁に切換える必要がある。

しかしながら、巡回係数は手動により切換えられるため
、頻繁に切換える作業は、煩雑である。

したがって、この巡回係数を自動的に調節することので
きるノイズリデューサが望まれていた。

ゆえにこの発明の目的は、入力される映像信号のＳ／Ｎ
比に応じて最適なノイズ除去演算の条件が自動的に決定
され、人手によらずに映像信号中に含まれる画像成分の
ノイズを除去することができるディジタル・ノイズリデ
ューサを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るディジタル・ノイズリデューサは、同期
信号を含むディジタル化された映像信号のノイズを低減
するためのディジタル・ノイズリデューサであって、映
像信号を受けるように接続され、映像信号中に含まれる
少なくとも同期信号に応答して、少なくとも同期信号に
含まれるＳ／Ｎ比信号を検出するためのＳ／Ｎ比検出手
段と、Ｓ／Ｎ比検出手段に接続され、Ｓ／Ｎ比信号に応
答して、映像信号を補正するための映像信号補正手段と
を含む。

［作用コ この発明に係るディジタル・ノイズリデューサは、以上
のように構成される。その結果、Ｓ／Ｎ比検出手段は、
映像信号中に含まれる少なくとも同期信号に応答して、
少なくとも同期信号に含まれるＳ／Ｎ比信号を検出する
。映像信号補正手段は、Ｓ／Ｎ比信号に応答して、映像
信号からノイズを除去するための演算を行なう。

一般的に、映像信号中の画像成分に含まれるノイズを除
去する際の演算の条件は、画像成分のＳ／Ｎ比に左右さ
れる。一方、映像信号のＳ／Ｎ比は、主としてＡＧＣ（
Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　　Ｇａ１ｎ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）
回路等による増幅時の増幅回路の雑音指数（ＮＦ）に強
く影響される。また、映像信号の増幅時には、同期信号
も画像成分も区別なく増幅が行なわれる。したがって、
同期信号のＳ／Ｎ比と、画像成分のＳ／Ｎ比との間には
強い相関があると考えられる。

そのため、同期信号のＳ／Ｎ比に基づいて映像信号のノ
イズ除去を行なった場合、画像成分についても、ノイズ
除去のための条件が満たされていると考えられる。すな
わち、画像成分のノイズ除去が適切に行なわれる。

［実施例］ 第１図は、この発明の好ましい実施例を示すブロック図
である。第１図を参照して、このディジタル・ノイズリ
デューサは、映像信号入力端子１と、映像信号入力端子
１に接続され、映像信号中の同期信号に応答し、同期信
号に含まれるＳ／Ｎ比信号を検出するためのＳ／Ｎ比検
出回路２と、Ｓ／Ｎ比検出回路２に作動的に結合され、
映像信号からノイズ成分を除去するための演算を行なう
映像信号補正回路２２とを含む。

映像信号補正回路２２は、Ｓ／Ｎ比検出回路２に接続さ
れたノイズ除去演算回路３と、ノイズ除去演算回路３に
ループを形成するように接続され、ノイズ除去演算回路
３の出力を予め定める時間、たとえば画面の１フイ一ル
ド分にあたる時間遅延させてノイズ除去演算回路３に入
力するためのフィールドメモリ４とを含む。

Ｓ／Ｎ比検出回路２は、基準電圧源１６と、映像信号か
ら同期信号を抽出するための同期信号ゲート回路６と、
同期信号ゲート回路６に接続されて、同期信号中のノイ
ズ成分のノイズレベルを検出するためのノイズホールド
回路７と、ノイズホールド回路７と基準電圧源１６とに
接続されて、ノイズレベルの大小を判定するためのノイ
ズ判定回路８と、ノイズ判定回路８に接続され、巡回係
数を決定するためのノイズ除去率制御回路９とを含む。

ノイズ除去演算回路３は、映像信号入力端子１とフィー
ルドメモリ４とに接続された減算器１２と、Ｓ／Ｎ比検
出回路２と減算器１２とに接続された乗算器１１と、映
像信号入力端子１と乗算器１１とに接続され、補正後映
像信号を映像信号出力端子５とフィールドメモリ４とに
出力するための減算器１０とを含む。

第２図はＳ／Ｎ比検出回路２を構成する各要素のさらに
詳細なブロック図である。第２図を参照して同期信号ゲ
ート回路６は、映像信号入力端子１に接続された同期信
号分離回路１７と、映像信号入力端子１と同期信号分離
回路１７とに接続されたＡＮＤ回路１８とを含む。

ノイズホールド回路７は、ＡＮＤ回路１８に接続された
ノイズ平均回路１９と、ノイズ平均回路１９と同期信号
分離回路１７とに接続されたホールドフリップフロップ
回路２ｏとを含む。

ノイズ判定回路８は、ホールドフリップフロッブ回路２
０と、基準電圧源１６とに接続された電圧比較回路２１
を含む。

次に、第１図および第２図を参照して、このディジタル
・ノイズリデューサの動作が説明される。

映像信号入力端子１には、第３図に示されるような映像
信号がディジタル化されて入力される。同期信号分離回
路１７は、映像信号中の同期信号成分に応答し、同期信
号が入力された場合にＨｉｇｈレベル、同期信号以外の
場合にＬｏｗレベルをとる信号を出力する。

ＡＮＤ回路１８は、映像信号中の同期信号部分のみの波
形を出力する。同期信号部分の電圧は、第３図に示され
るように理想的には０である。しかし、ＡＧＣ回路等に
よる増幅の過程で、増幅によるノイズが同期信号部分に
現われる。このノイズの大きさはＡＧＣ回路の雑音指数
による影響を強く受け、映像信号中の同期信号と画像成
分とに同様に分布していると考えられる。

したがって、ＡＮＤ回路１８から出力される信号は、そ
のまま同期信号に含まれるノイズを表わし、同期信号の
Ｓ／Ｎ比は、画像成分のＳ／Ｎ比と強い相関がある。

ノイズ平均回路１つは、ＡＮＤ回路１８から出力される
同期信号部分の波形を、たとえば１同期信号の間平均す
る。これは、スパイク状の過大ノイズによる誤判定を避
けるためである。ホールドフリップフロップ回路２０は
、ノイズ平均回路１つから出力される平均されたノイズ
成分と、同期信号分離回路１７から出力されるＨｉｇｈ
レベル、Ｌｏｗレベルの信号とから、たとえば１フイ一
ルド間の同期信号部分のノイズ成分の最大値をノイズレ
ベルとして出力する。これは画像成分のノイズレベルに
対応する。

電圧比較回路２１は、ホールドフリップフロップ回路２
０から出力されるノイズレベルを示す電圧と、基準電圧
源１６の電圧とを比較し、たとえばノイズレベルの電圧
値が基＄電圧より高い場合Ｈｉｇｈレベル、低い場合に
Ｌｏｗレベルの信号を出力する。ノイズ除去率制御回路
９は、入力される信号がＨｉｇｈレベルのときには予め
定める巡回係数の信号を出力し、Ｌｏｗレベルのときに
は、Ｈｉｇｈレベルのときの巡回係数よりも小さな他の
巡回係数の信号を出力する。

減算器１５からは、現在の映像信号から、フィールドメ
モリ１４により遅延された１フイールド前の補正後映像
信号を差引いた成分が出力される。

この場合、１フイ一ルド分前の補正後映像信号中の画像
成分と、現在の映像信号中の画像成分との間には強い相
関がある。一方、映像信号中のノイズ成分は、フィール
ド間で相関のないランダムなものと考えられる。また、
補正後映像信号中のノイズ成分は極めて小さなものと想
定できる。したがって、減算器１２からは、主として現
在の映像信号中のノイズ成分のみが出力されることにな
る。

乗算器１４は、Ｓ／Ｎ比検出回路２によって与えられた
、自動的に２段階に切換えられる巡回係数と、減算器１
２から出力される現在の映像信号中のノイズ成分とを乗
算して映像信号から除去されるべきノイズ信号を出力す
る。

減算器１０は、現在の映像信号から除去されるべきノイ
ズ信号を差し引き、Ｓ／Ｎ比の向上した補正後映像信号
を出力する。この補正後映像信号は、映像信号出力端子
５から外部に出力されると同時にフィールドメモリ４に
巡回される。

この場合、同期信号と画像成分との相互のＳ／Ｎ比の間
には強い相関があると考えられる。そのため、この同期
信号のノイズレベルのみから算出した巡回係数は画像成
分のノイズ除去に対しても有効であると考えられる。す
なわちこのディジタル・ノイズリデューサは、映像信号
のＳ／Ｎ比に応じて巡回係数を算出し、映像信号のノイ
ズ除去状態を常に最適な状態に維持することができる。

なお、この発明は以上の実施例に限定されない。

たとえば、上述の実施例では巡回係数は２段階に切換え
られているが、互いに基準電圧の異なる次数のノイズ判
定回路を用意すれば、巡回係数にの値を多段階に切換え
ることができる。

また、この実施例では同期信号のみからノイズを採取し
て巡回係数の決定を行なっている。しかしながら、同期
信号のみとは限らず、たとえば第３図に示される水平帰
線消去期間信号の部分からノイズを採取してもよい。

［効果コ この発明に係るディジタル・ノイズリデューサは、映像
信号を受けるように接続され、映像信号中に含まれる少
なくとも同期信号に応答して、少なくとも同期信号に含
まれるＳ／Ｎ比信号を検出するためのＳ／Ｎ比検出手段
と、Ｓ／Ｎ比検出手段に接続され、Ｓ／Ｎ比信号に応答
して、映像信号を補正するための映像信号補正手段とを
含む。

その結果、Ｓ／Ｎ比検出手段は、映像信号中に含まれる
少なくとも同期信号に応答して、少なくとも同期信号に
含まれるＳ／Ｎ比信号を検出する。

映像信号補正手段は、Ｓ／Ｎ比信号に応答して、映像信
号からノイズを除去するための演算を行なつ〇 一般的に、映像信号中の画像成分に含まれるノイズを除
去する際の演算の条件は、画像成分のＳ／Ｎ比に採用さ
れる。

一方、映像信号のＳ／Ｎ比は、主としてＡＧＣ回路等に
よる増幅時の増幅回路の雑音指数に強く影響される。ま
た、映像信号の増幅時には、同期信号も画像成分も区別
なく増幅が行なわれる。したがって同期信号のＳ／Ｎ比
と、画像成分のＳ／Ｎ比との間には強い相関があると考
えられる。

そのため、同期信号のＳ／Ｎ比に基づいて映像信号のノ
イズ除去を行なった場合、画像成分についても、ノイズ
除去のための条件が満たされていると考えられる。すな
わち、画像成分のノイズ除去が適切に行なわれる。

しかも、Ｓ／Ｎ比信号は、Ｓ／Ｎ比検出手段により、常
に映像信号の状態を適切に反映するようにされる。

したがって、入力される映像信号のＳ／Ｎ比に応じて、
最適なノイズ除去演算の条件が自動的に決定され、人手
によらずに映像信号中の画像成分に含まれるノイズを除
去することができるディジタル・ノイズリデューサを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るディジタル・ノイズリデュー
サの一実施例の概略を示すブロック図であり、第２図は
、第１図の部分拡大ブロック図であり、第３図は、この
発明に係るディジタル・ノイズリデューサに入力される
映像信号の一例を示すグラフであり、第４図は従来のフ
ィールド巡回加算型ノイズリデューサの概略を示すブロ
ック図である。 図中、１は映像信号入力端子、２はＳ／Ｎ比検出回路、
３はノイズ除去演算回路、４はフィールドメモリ、５は
映像信号出力端子、６は同期信号ゲート回路、７はノイ
ズホールド回路、８はノイズ判定回路、９はノイズ除去
率制御回路、１０は減算器、１１は乗算器、１２は減算
器、１３はノイズ除去演算回路、１４は乗算器、１５は
係数器、１６は基準電圧源、１７は同期信号分離回路、
１８はＡＮＤ回路、１９はノイズ平均回路、２０はホー
ルドフリップフロップ回路、２１は電圧比較回路、２２
は映像信号補正回路を示す。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 め３０ め４０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期信号を含むディジタル化された映像信号のノ
   イズを低減するためのディジタル・ノイズリデューサで
   あって、 前記映像信号を受けるように接続され、前記映像信号中
   に含まれる少なくとも前記同期信号に応答して、少なく
   とも前記同期信号に含まれるＳ／Ｎ比信号を検出するた
   めのＳ／Ｎ比検出手段と、前記Ｓ／Ｎ比検出手段に接続
   され、前記Ｓ／Ｎ比信号に応答して、前記映像信号を補
   正するための映像信号補正手段とを含むディジタル・ノ
   イズリデューサ。