JPH02162970A - 信号処理回路 - Google Patents
信号処理回路Info
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- JPH02162970A JPH02162970A JP63316417A JP31641788A JPH02162970A JP H02162970 A JPH02162970 A JP H02162970A JP 63316417 A JP63316417 A JP 63316417A JP 31641788 A JP31641788 A JP 31641788A JP H02162970 A JPH02162970 A JP H02162970A
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- JP
- Japan
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- value
- signal
- circuit
- coefficient
- calculation
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
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。
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、信号処理回路に係り、ランダム雑音を低減す
る雑音低減回路に関するものである。
る雑音低減回路に関するものである。
近年CCD固体カメラを初めテレビカメラの感度が上が
り、入射光自身が持つショット雑音のレベルが問題にな
りつつある。そのため固体撮像素子では、その開口率を
上げて入射光量を増やし、ショット雑音に対するS/N
を上げる努力が払われている。しかし現状の開口率をさ
らに上げるのはプロセス的に難しく、また一定の受光面
積の下で増やせる入射光量には限界がある。しかもさら
に高感度化への要望は強い。
り、入射光自身が持つショット雑音のレベルが問題にな
りつつある。そのため固体撮像素子では、その開口率を
上げて入射光量を増やし、ショット雑音に対するS/N
を上げる努力が払われている。しかし現状の開口率をさ
らに上げるのはプロセス的に難しく、また一定の受光面
積の下で増やせる入射光量には限界がある。しかもさら
に高感度化への要望は強い。
一方昨今家庭用VTRにおいても再生画のS/Nの改善
が問題になり、回路的手段によって雑音を低減するディ
ジタルメモリーを利用したノイズリデューサ−の検討が
進められている(TV学会技報 Vo1、11.NdI
3 (TEBS87−12)、PL)。
が問題になり、回路的手段によって雑音を低減するディ
ジタルメモリーを利用したノイズリデューサ−の検討が
進められている(TV学会技報 Vo1、11.NdI
3 (TEBS87−12)、PL)。
第3図はその代表的な回路である動き成分リミット形ノ
イズデューサーのブロック図である。まず入力端子1か
ら入力したnフレーム目の入力信号S。と、フレームメ
モリ2内に記載されているn−1フレーム目の平均信号
〈Sn−□〉の差を取る。この差信号をリミッタ3↓こ
よって一定値v2以内にリミットした後、掛算器4′で
に倍(但し範囲0<k<1内の一定値)する6そしてこ
のリミット信号を入力信号Snから差し引いて求めた新
しい平均信号<Sn>を出力端子5から出力する。また
この平均信号<S、>をフレームメモリ2内に改めて記
憶する。
イズデューサーのブロック図である。まず入力端子1か
ら入力したnフレーム目の入力信号S。と、フレームメ
モリ2内に記載されているn−1フレーム目の平均信号
〈Sn−□〉の差を取る。この差信号をリミッタ3↓こ
よって一定値v2以内にリミットした後、掛算器4′で
に倍(但し範囲0<k<1内の一定値)する6そしてこ
のリミット信号を入力信号Snから差し引いて求めた新
しい平均信号<Sn>を出力端子5から出力する。また
この平均信号<S、>をフレームメモリ2内に改めて記
憶する。
この平均信号<Sn>は、一定値v2でのリミット処理
を[]υ2と書くと次式の様にまとめることができる。
を[]υ2と書くと次式の様にまとめることができる。
<S n> =S rl−k X [sr+−<
5n−i> コ υ2・・・・・・ (2) ただし O<k<1 ところでリミット処理を行わない時、(2)式は<sn
> = sn−k X (sn−<5n−z> )=
(1−k)XSn+kX <5n−2>・・・・・・
(3) となる。この(3)式は巡回加算形ノイズリデューサ−
で良く知られた演算式で、係数にの値が大きいほどS/
Hの改善率は高いが、動く被写体では残像や解像度の劣
化が起こる。逆に残像や解像度の劣化を防ぐには係数に
の値を小さくすれば良いが、S/Nの改善率は下がる。
5n−i> コ υ2・・・・・・ (2) ただし O<k<1 ところでリミット処理を行わない時、(2)式は<sn
> = sn−k X (sn−<5n−z> )=
(1−k)XSn+kX <5n−2>・・・・・・
(3) となる。この(3)式は巡回加算形ノイズリデューサ−
で良く知られた演算式で、係数にの値が大きいほどS/
Hの改善率は高いが、動く被写体では残像や解像度の劣
化が起こる。逆に残像や解像度の劣化を防ぐには係数に
の値を小さくすれば良いが、S/Nの改善率は下がる。
すなわち被写体の動きの大きい領域ではkの値を小さく
、また動きの小さい領域ではkの値を大きく設定するの
が望ましい。
、また動きの小さい領域ではkの値を大きく設定するの
が望ましい。
(2)式のリミット処理は、(3)式の係数にの値を被
写体の動きに応じて自動的に変えるために導入したもの
である。すなわち被写体が動き差信号レベルがv2を越
えると、係数にの実効的な値は自動的に小さくなり、残
像や解像度の劣化を低減できる。
写体の動きに応じて自動的に変えるために導入したもの
である。すなわち被写体が動き差信号レベルがv2を越
えると、係数にの実効的な値は自動的に小さくなり、残
像や解像度の劣化を低減できる。
このノイズリデューサ−は信号処理のみによつて雑音を
低減するものであり、VTRだけでなく上記テレビカメ
ラの高感度化のためにも使用できる。
低減するものであり、VTRだけでなく上記テレビカメ
ラの高感度化のためにも使用できる。
しかしこの回路には以下に述べる3つの欠点がある。
すなわち第1に、上記した様にテレビカメラ雑音には、
入射光量(従って信号レベル)によってその雑音レベル
が変化するショット雑音が含まれている。上記のリミッ
ト処理の値v2は被写体の動き量の判定基準を与えるも
ので、v2の値が小さいほど小さな動きにもすぐ反応し
、残像や解像度の劣化が小さくなる反面、雑音によって
値v2を越えてしまう可能性が高くなるため、雑音低減
率が低くなる。そのため雑音レベルに合わせて値v2の
大きさを定める必要がある。しかしショット雑音が有る
場合、信号レベルが大きくショット雑音の大きい領域に
合わせて値v2の大きさを設定すると、信号レベルが小
さくショット雑音の小さい領域では値v2が大き過ぎ、
残像や解像度の下化が目立つようになる。逆に信号レベ
ルが小さい領域に合わせて値v2の大きさを設定すると
、信号レベルが大きな領域では値v2がグーさ過ぎ、雑
音低減率が低くなる等の問題が生ずる。
入射光量(従って信号レベル)によってその雑音レベル
が変化するショット雑音が含まれている。上記のリミッ
ト処理の値v2は被写体の動き量の判定基準を与えるも
ので、v2の値が小さいほど小さな動きにもすぐ反応し
、残像や解像度の劣化が小さくなる反面、雑音によって
値v2を越えてしまう可能性が高くなるため、雑音低減
率が低くなる。そのため雑音レベルに合わせて値v2の
大きさを定める必要がある。しかしショット雑音が有る
場合、信号レベルが大きくショット雑音の大きい領域に
合わせて値v2の大きさを設定すると、信号レベルが小
さくショット雑音の小さい領域では値v2が大き過ぎ、
残像や解像度の下化が目立つようになる。逆に信号レベ
ルが小さい領域に合わせて値v2の大きさを設定すると
、信号レベルが大きな領域では値v2がグーさ過ぎ、雑
音低減率が低くなる等の問題が生ずる。
第2に実効的な係数にの値に′はけっして雰にならない
ため、かなり激しい動きがあっても大きな残像が残る。
ため、かなり激しい動きがあっても大きな残像が残る。
例えばに=0.5にすると、信号レベルに値v2の2倍
という大きな変化があっても、実効的なkの値に′はに
’ =0.25になるにすぎず、25%の残像が起きる
ことになる。
という大きな変化があっても、実効的なkの値に′はに
’ =0.25になるにすぎず、25%の残像が起きる
ことになる。
第3に実効的な係数にの値に′は、(2)式で定めた一
定値にの値をけっして越えることはない。
定値にの値をけっして越えることはない。
そのため雑音低減率はたとえ被写体が止まっていても、
このkの値から決まる最大の改善量20 Log(((
1; k) / (1−k))より改善することはでき
ない。例えばに=0.5にすると、この改善量は最大で
も4.8 d Bにとどまってしまう。
このkの値から決まる最大の改善量20 Log(((
1; k) / (1−k))より改善することはでき
ない。例えばに=0.5にすると、この改善量は最大で
も4.8 d Bにとどまってしまう。
本発明の目的はこれらの問題を解決し、信号レベルによ
って雑音レベルが変わるショット雑音が含まれていても
、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも動きが激
しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時には大き
な雑音低減効果の得られる適応型の雑音低減回路を提供
することにある。
って雑音レベルが変わるショット雑音が含まれていても
、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも動きが激
しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時には大き
な雑音低減効果の得られる適応型の雑音低減回路を提供
することにある。
上記目的を達成するため本発明では、低雑音のnフレー
ム目の平均信号<Sn>を求めるための基礎式として、
巡回加算形ノイズリデューサ−と同型の演算式 %式%) ただし 0Skn<1 −(4) を用いる。ここでSnはnフレーム目の入力信号。
ム目の平均信号<Sn>を求めるための基礎式として、
巡回加算形ノイズリデューサ−と同型の演算式 %式%) ただし 0Skn<1 −(4) を用いる。ここでSnはnフレーム目の入力信号。
<5n−i>はフレームメモリー等から成る平均値記録
回路に記憶しておいたn−1フレーム目の平均信号であ
る。
回路に記憶しておいたn−1フレーム目の平均信号であ
る。
ただし本発明では(4)式中の係数にの値に0を一定に
せず、各種パラメーターの値によって変えるようにする
。すなわちそれまでに行われた演算回数を数えて記憶し
ておく回数記憶回路、あるいは前フレームの平均信号の
演算で用いた係数にの値を記憶しておく係数記憶回路を
新たに設ける。
せず、各種パラメーターの値によって変えるようにする
。すなわちそれまでに行われた演算回数を数えて記憶し
ておく回数記憶回路、あるいは前フレームの平均信号の
演算で用いた係数にの値を記憶しておく係数記憶回路を
新たに設ける。
またさらに新たに係数演算回路を設け、次のフレームの
平均信号を求める演算で用いる係数にの値に、を、入力
信号Snと平均信号くS。−1〉の差信号 Δ5n=Sll−<Sn−1> −(5)
の絶対値1ΔS、lのレベルと、 入力信号Snあるいは平均信号<5n−1>のレベルと
、新たに設けた回数記憶回路内の演算回数値a n−0
あるいは、係数記憶回路内の係数値k n−1の内の少
なくとも一つのパラメータの値を使って求める。そして
この係数値kllを用いて(4)式の演算を行うように
する。
平均信号を求める演算で用いる係数にの値に、を、入力
信号Snと平均信号くS。−1〉の差信号 Δ5n=Sll−<Sn−1> −(5)
の絶対値1ΔS、lのレベルと、 入力信号Snあるいは平均信号<5n−1>のレベルと
、新たに設けた回数記憶回路内の演算回数値a n−0
あるいは、係数記憶回路内の係数値k n−1の内の少
なくとも一つのパラメータの値を使って求める。そして
この係数値kllを用いて(4)式の演算を行うように
する。
またこの係数演算回路では、差信信1Δ5n1の大きさ
が平均信号〈Sn−□〉の大きさで決まるレベル71以
上に成る時、係数にの値knをOにするようにする。
が平均信号〈Sn−□〉の大きさで決まるレベル71以
上に成る時、係数にの値knをOにするようにする。
本発明による信号処理回路では、第1に係数にの値を入
力信号Snあるいは平均信号<5n−i>等の信号レベ
ルによって変えられるので、信号レベルによって雑音レ
ベルが変わるシ玉ット雑音が含まれていても、常に最適
な雑音低減条件に設定できる。
力信号Snあるいは平均信号<5n−i>等の信号レベ
ルによって変えられるので、信号レベルによって雑音レ
ベルが変わるシ玉ット雑音が含まれていても、常に最適
な雑音低減条件に設定できる。
第2に係数にの値を差信号1ΔSnlの値が一定レベル
Vlを越えると自動的に零に成るように設定できるので
、激しい動きがある場所では平均操作を自動的に中止し
、残像や解像度の劣化の無い良好な画像を得る様にする
ことができる。
Vlを越えると自動的に零に成るように設定できるので
、激しい動きがある場所では平均操作を自動的に中止し
、残像や解像度の劣化の無い良好な画像を得る様にする
ことができる。
また第3に係数にの値を演算回数an−1や前フレーム
用の平均信号の演算で用いた係数値k n−1によって
変えることができるので、平均信号<Sn>の値を最も
収束の速い算術平均値に近づけることができ、しかも被
写体が止まっている時は常により多くのフレーム数にわ
たっての算術平均を取ってゆけるようにできるので、雑
音低減量に限界が無くなり非常に大きな雑音低減効果が
得られる。
用の平均信号の演算で用いた係数値k n−1によって
変えることができるので、平均信号<Sn>の値を最も
収束の速い算術平均値に近づけることができ、しかも被
写体が止まっている時は常により多くのフレーム数にわ
たっての算術平均を取ってゆけるようにできるので、雑
音低減量に限界が無くなり非常に大きな雑音低減効果が
得られる。
本発明の第1の実施例の回路構成を第1図に示す。この
回路はモノクロのテレビ信号の雑音を低減する回路の例
であり、引算器と掛算器で構成された平均値演算回路4
と、フレームメモリーから成る平均値記憶回路2と、係
数にの値を求める係数演算回路6と、この係数演算回路
で求めた値を記憶しておく係数記憶回路7から成る。な
お係数演算回路6内部の構成としては説明を容易にする
ため、ここでは係数kを求めるためのそれぞれ異なる演
算回路(a)〜(C)と、差信号1ΔSn1の大きさに
よってどの演算回路で求めた係数にの値を採用するかを
判別するΔSレベル判別器から成る例を示したが、下記
の演算を行うものであれば良く、各種の回路構成が考え
られる。
回路はモノクロのテレビ信号の雑音を低減する回路の例
であり、引算器と掛算器で構成された平均値演算回路4
と、フレームメモリーから成る平均値記憶回路2と、係
数にの値を求める係数演算回路6と、この係数演算回路
で求めた値を記憶しておく係数記憶回路7から成る。な
お係数演算回路6内部の構成としては説明を容易にする
ため、ここでは係数kを求めるためのそれぞれ異なる演
算回路(a)〜(C)と、差信号1ΔSn1の大きさに
よってどの演算回路で求めた係数にの値を採用するかを
判別するΔSレベル判別器から成る例を示したが、下記
の演算を行うものであれば良く、各種の回路構成が考え
られる。
第1図の回路において入力端子1から入力したnフレー
ム目の入力信号Snは、平均値演算回路4、平均値記憶
回路2内に既に記憶してあるn −1フレーム目の平均
信号<S、−、>を差し引く引算回路10に入力する2
差信号 Δ5n=sll−<s、、> −(6)
が求められるとこの差信号ΔSnは、係数演算回路6内
のΔSレベル判別器と平均値演算回路4に入力する。
ム目の入力信号Snは、平均値演算回路4、平均値記憶
回路2内に既に記憶してあるn −1フレーム目の平均
信号<S、−、>を差し引く引算回路10に入力する2
差信号 Δ5n=sll−<s、、> −(6)
が求められるとこの差信号ΔSnは、係数演算回路6内
のΔSレベル判別器と平均値演算回路4に入力する。
一方係数記憶回路7内に既に記憶してある係数にの値k
n−□(平均信号<Sn−、>の算出の際用いた係数に
の値)を用いて、演算回路(a)では、次式 %式%(7) 回路(b)では1ΔSnlの大きさが増すに連れて単調
に減少する関数、例えば次式 %式%(8) あるいは次式 ko(2)= (mo−1)7m。
n−□(平均信号<Sn−、>の算出の際用いた係数に
の値)を用いて、演算回路(a)では、次式 %式%(7) 回路(b)では1ΔSnlの大きさが増すに連れて単調
に減少する関数、例えば次式 %式%(8) あるいは次式 ko(2)= (mo−1)7m。
・・ (9)
ただしm。は次式近傍の整数値
により新しい係数にの値k。(2)を、また演算回路(
c)では次式 により新しい係数にの値に、(1)を、また演算に、(
3)=0 ・・・ (10) により新しい係数にの値n(3)を求めておく。
c)では次式 により新しい係数にの値に、(1)を、また演算に、(
3)=0 ・・・ (10) により新しい係数にの値n(3)を求めておく。
ΔSレベル判別器では、平均信号<Sn−1>のレベル
に応じて定めた2つのレベルV1、V2(ただしv1≧
V2)に対する差信号1ΔSn1の大きさを判別し、そ
の判別結果に従ってこれらの値Kn(1) 〜に、(3
)の中から、nフレーム目の平均信号<Sn〉を求める
際に用いる係数の値knを選び出す。すなわち差信号1
ΔSn1がΔSn ≧v1 の範囲にある時はに、(3)を、 v1≧1ΔS、l≧v2 の範囲にある時はに、(2)を、 v2≧1ΔS、1 選択する。
に応じて定めた2つのレベルV1、V2(ただしv1≧
V2)に対する差信号1ΔSn1の大きさを判別し、そ
の判別結果に従ってこれらの値Kn(1) 〜に、(3
)の中から、nフレーム目の平均信号<Sn〉を求める
際に用いる係数の値knを選び出す。すなわち差信号1
ΔSn1がΔSn ≧v1 の範囲にある時はに、(3)を、 v1≧1ΔS、l≧v2 の範囲にある時はに、(2)を、 v2≧1ΔS、1 選択する。
演算回路(1)〜演算回路(3)とΔSレベル判別器か
ら成る係数演算回路6で求めた値に0は、n+1フレー
ム目の演算に備えて係数記憶回路7に記憶する。またこ
の値をkr1倍の掛算器に送ると同時に、平均値演算回
路4において平均信号を求める(4)式の演算を行い、
nフレーム目の平均信号<S、>を求める。そしてこの
平均信号〈Sll〉を、n+1フレーム目の演算に備え
て平均値記憶回路2に記憶する一方、低雑音信号として
出力する。
ら成る係数演算回路6で求めた値に0は、n+1フレー
ム目の演算に備えて係数記憶回路7に記憶する。またこ
の値をkr1倍の掛算器に送ると同時に、平均値演算回
路4において平均信号を求める(4)式の演算を行い、
nフレーム目の平均信号<S、>を求める。そしてこの
平均信号〈Sll〉を、n+1フレーム目の演算に備え
て平均値記憶回路2に記憶する一方、低雑音信号として
出力する。
この第1図の回路において入力信号は次のように平均化
される。すなわち被写体が静止した直後。
される。すなわち被写体が静止した直後。
係数記憶回路7内には係数にの値に□=Oが、また平均
値記憶回路2内には入力信号S工そのものが記憶されて
いる。そのため次のフレームの平均信号<82〉を求め
る際の係数にの値に2は(7)式からに、=1/ (2
−0)=1/2となり、平均信号<82〉自身は(4)
式から と成る。また更に次のフィールドでは係数にの値はl(
、=l/ (2−1/2)=2/3と成るので、平均信
号くS、〉は <S、> = (1−2/3)XS。
値記憶回路2内には入力信号S工そのものが記憶されて
いる。そのため次のフレームの平均信号<82〉を求め
る際の係数にの値に2は(7)式からに、=1/ (2
−0)=1/2となり、平均信号<82〉自身は(4)
式から と成る。また更に次のフィールドでは係数にの値はl(
、=l/ (2−1/2)=2/3と成るので、平均信
号くS、〉は <S、> = (1−2/3)XS。
と成る。以下同様にすると静止画に対する平均信号〈S
l〉は一般に と成り、連続して静止したmフィールドの映像信号の算
術平均になる。
l〉は一般に と成り、連続して静止したmフィールドの映像信号の算
術平均になる。
この算術平均による雑音の低減率と、通常の係数にの値
を一定にした巡回加算形ノイズリデューサ−における雑
音の低減率を比較した結果を第2図に示しておく。図か
ら明らかなようにに=0.5とした場合、同じ0.2秒
静止に相当する6フレームの平均階層で既に3dB近い
差が生じている。また巡回加算形ノイズデューサーの雑
音低減率には係数にの一定値で決まる限界(k=0.5
の場合4.8 d B)が有るが、本実施例では係数記
憶回路の記憶精度の限界まで事実上雑音低減率に限界が
無い。
を一定にした巡回加算形ノイズリデューサ−における雑
音の低減率を比較した結果を第2図に示しておく。図か
ら明らかなようにに=0.5とした場合、同じ0.2秒
静止に相当する6フレームの平均階層で既に3dB近い
差が生じている。また巡回加算形ノイズデューサーの雑
音低減率には係数にの一定値で決まる限界(k=0.5
の場合4.8 d B)が有るが、本実施例では係数記
憶回路の記憶精度の限界まで事実上雑音低減率に限界が
無い。
一方従来例では被写体が動き、信号レベルに72以上の
変化が生じても、実効的な係数にの値は動きに反比例し
てゆっくりとしか変化しないため、大きな残像や解像度
の劣化が生じる。これに対して第1図の回路では信号レ
ベルにv1以上の変化が生じると、自動的に係数にの値
は0になり、平均操作を中止する。そして入力信号その
ものを出力する様に成るので残像や解像度の劣化は大幅
に低減される。
変化が生じても、実効的な係数にの値は動きに反比例し
てゆっくりとしか変化しないため、大きな残像や解像度
の劣化が生じる。これに対して第1図の回路では信号レ
ベルにv1以上の変化が生じると、自動的に係数にの値
は0になり、平均操作を中止する。そして入力信号その
ものを出力する様に成るので残像や解像度の劣化は大幅
に低減される。
なおり1はv2の間で、係数にの値を1ΔSn1の大き
さが増すに連れて単調に減少する様にしたのは、被写体
が動きだした時のS/Nの急激な変化を緩和するため、
及び雑音によって信号レベルが72以上変化したときの
雑音の劣化を軽減するために導入したものである。従っ
てVlとv2の間にさらにv3等のレベルを設け、階段
的に変える等任意の関数を用いることができる。
さが増すに連れて単調に減少する様にしたのは、被写体
が動きだした時のS/Nの急激な変化を緩和するため、
及び雑音によって信号レベルが72以上変化したときの
雑音の劣化を軽減するために導入したものである。従っ
てVlとv2の間にさらにv3等のレベルを設け、階段
的に変える等任意の関数を用いることができる。
また撮像素子で発生した出力信号が第1図の回路の入力
端に達するまでに通過する回路のゲインをGとする時、
ショット雑音のレベルはほぼ7(2qXΔs n x
a )になる。本実施例ではこのショット雑音レベルに
応じてレベルV1、V2の値を変えるため、常に最適な
条件での雑音低減処理を行うことができる。
端に達するまでに通過する回路のゲインをGとする時、
ショット雑音のレベルはほぼ7(2qXΔs n x
a )になる。本実施例ではこのショット雑音レベルに
応じてレベルV1、V2の値を変えるため、常に最適な
条件での雑音低減処理を行うことができる。
この様に本実施例では、信号レベルによって雑音レベル
が変わるショット雑音が含まれていても、常に最適な雑
音低減条件に設定され、しかも動きが激しい時には完全
に残像を無くし、動きの無い時には大きな雑音低減効果
の得られた良好な画像を得る事ができる。
が変わるショット雑音が含まれていても、常に最適な雑
音低減条件に設定され、しかも動きが激しい時には完全
に残像を無くし、動きの無い時には大きな雑音低減効果
の得られた良好な画像を得る事ができる。
第4図は第1図の回路と同様の動作をする第2の実施例
の回路ブロック図であり、係数記憶回路7の代わりに演
算回数を記憶しておく回数記憶回路8を用いる点、およ
び係数にの値knは下記の演算で求める回数値Aから求
める点が第1図の回路と異なる。
の回路ブロック図であり、係数記憶回路7の代わりに演
算回数を記憶しておく回数記憶回路8を用いる点、およ
び係数にの値knは下記の演算で求める回数値Aから求
める点が第1図の回路と異なる。
すなわち第1図の回路と同様に差信号ΔSnを求め、係
数演算回路6内のΔSレベル判別器と平均値演算回路4
に入力する。
数演算回路6内のΔSレベル判別器と平均値演算回路4
に入力する。
一方演算回討(a)〜(Q)では係数にの値k n−1
の代わりに、回数記憶回路8内に記憶しておいた演算回
数値an−1を用いて次の演算を行っておく。すなわち
演算回路(a)では1次式%式% により新しい回数値A(1)を、また演算回路(b)で
は次式 %式%) ただしmoは 近傍の整数値 により新しい回数値A(2)を、また演算回路(c)で
は次式 %式%(3) により新しい回数値A(3)を求めておく。
の代わりに、回数記憶回路8内に記憶しておいた演算回
数値an−1を用いて次の演算を行っておく。すなわち
演算回路(a)では1次式%式% により新しい回数値A(1)を、また演算回路(b)で
は次式 %式%) ただしmoは 近傍の整数値 により新しい回数値A(2)を、また演算回路(c)で
は次式 %式%(3) により新しい回数値A(3)を求めておく。
ΔSレベル判別器では第1図の回路同様差信号1ΔSn
1の大きさを判別してA(1)〜A(3)の中から回数
値Aを選ぶ。そしてその回数値Aを回数値anとして回
数記憶回路8に記憶する一方、演算回路(0)に入力し
て次式 に従って係数値k。を求める。そして平均値演算回路4
で(4)式の平均演算を行った後、平均値記憶回路2に
記憶すると共に低雑音信号として出力する。
1の大きさを判別してA(1)〜A(3)の中から回数
値Aを選ぶ。そしてその回数値Aを回数値anとして回
数記憶回路8に記憶する一方、演算回路(0)に入力し
て次式 に従って係数値k。を求める。そして平均値演算回路4
で(4)式の平均演算を行った後、平均値記憶回路2に
記憶すると共に低雑音信号として出力する。
本実施例では第1の実施例同様の効果が得られ、信号レ
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果の得られた良好な画像を得る事
ができる。
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果の得られた良好な画像を得る事
ができる。
第5図は第4図の回路をカラーテレビカメラ用の信号処
理回路に応用した第3の実施例である。
理回路に応用した第3の実施例である。
カラーテレビ信号はR信号、G信号、B信号等の3色の
信号で表せるが、ここではY信号と2つの色差信号R−
Y信号、B−Y信号を用いる場合について示した。
信号で表せるが、ここではY信号と2つの色差信号R−
Y信号、B−Y信号を用いる場合について示した。
すなわち第4図の回路と同様に、入力信号Ynと平均値
記憶回路2内の平均信号<Yll−1>との差Δ。を求
めて係数演算回路6に入力し、この差に、=A/ (
A+1) ・・・ (5) 信号ΔYnと平均信号<yn−l>および回数記憶回路
8内の回数an−□の値から係数値krlを求める。
記憶回路2内の平均信号<Yll−1>との差Δ。を求
めて係数演算回路6に入力し、この差に、=A/ (
A+1) ・・・ (5) 信号ΔYnと平均信号<yn−l>および回数記憶回路
8内の回数an−□の値から係数値krlを求める。
そしてここで求めた共通の係数knを用いた3つの平均
値演算回路4.4’ 、4’によって、3信号に対する
平均信号<Y、> 、<Rn−Yn> 。
値演算回路4.4’ 、4’によって、3信号に対する
平均信号<Y、> 、<Rn−Yn> 。
<Bo−Yn>を求めて平均値記憶回路2,272#に
記憶する一方、出力端子5.5’ 、5’から低雑音信
号として出力する。
記憶する一方、出力端子5.5’ 、5’から低雑音信
号として出力する。
本実施例では第2の実施例同様の効果が得られ、信号レ
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果の得られた良好な画像を得る事
ができる。また本実施例では係数演算回路6と回数記憶
回路8を3つの色信号で共通にしたので1回数を簡単に
することができる。
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果の得られた良好な画像を得る事
ができる。また本実施例では係数演算回路6と回数記憶
回路8を3つの色信号で共通にしたので1回数を簡単に
することができる。
なお本実施例ではY信号と2つの色差信号R−Y信号、
B−Y信号の全ての信号の平均値を計算しているが、回
路規模を縮小するためにY信号のみあるいは色差信号の
みの平均値を求めるようにしても良い。また第1図の回
路を基に第5図と同様の回路を構成することができるこ
とは明かである。
B−Y信号の全ての信号の平均値を計算しているが、回
路規模を縮小するためにY信号のみあるいは色差信号の
みの平均値を求めるようにしても良い。また第1図の回
路を基に第5図と同様の回路を構成することができるこ
とは明かである。
以上3つの実施例について述べたが、これらの実施例に
おいてレベルV1、V2あるいはその間にさらに設けた
レベルv3等の値を決める際、水平ブランキング期間な
どの映像信号の無い信号部分を使って前もって信号レベ
ルに依存しない雑音成分のレベルN。を測定しておき、
この雑音レベルN0と平均信号レベルから全雑音レベル
を予想する。そしてこの全雑音レベルに応じてレベルV
1、v2の値を変える事が望ましい。
おいてレベルV1、V2あるいはその間にさらに設けた
レベルv3等の値を決める際、水平ブランキング期間な
どの映像信号の無い信号部分を使って前もって信号レベ
ルに依存しない雑音成分のレベルN。を測定しておき、
この雑音レベルN0と平均信号レベルから全雑音レベル
を予想する。そしてこの全雑音レベルに応じてレベルV
1、v2の値を変える事が望ましい。
また平均値の計算を開始した直後の平均値〈Sl〉の値
は入力信号そのものSlになり、本当の平均値〈5ol
)〉の値から大きくずれると思われる。そのため次のフ
レームでの差信号ΔS2は、数回平均演算を行った後の
差信号の大きさに比べかなり大きくなっている。上記の
実施例ではこの差信号ΔS工の大きさに合わせた大きな
レベルにV1、V2の値を設定する必要があるが、回数
値aイー、や係数値に、−□を使って演算回路が大きく
なるに連れてレベルV1、V2の値を順次小さくして行
き、動き検出精度を上げるようにすることが望ましい。
は入力信号そのものSlになり、本当の平均値〈5ol
)〉の値から大きくずれると思われる。そのため次のフ
レームでの差信号ΔS2は、数回平均演算を行った後の
差信号の大きさに比べかなり大きくなっている。上記の
実施例ではこの差信号ΔS工の大きさに合わせた大きな
レベルにV1、V2の値を設定する必要があるが、回数
値aイー、や係数値に、−□を使って演算回路が大きく
なるに連れてレベルV1、V2の値を順次小さくして行
き、動き検出精度を上げるようにすることが望ましい。
また被写体の動きを検出するためのΔSレベルの判別で
は、差信号ΔSnそのものではなく、1次元的あるいは
2次元的に帯域制限した信号を使って判別するようにし
ても良い。
は、差信号ΔSnそのものではなく、1次元的あるいは
2次元的に帯域制限した信号を使って判別するようにし
ても良い。
また上記実施例での雑音低減率の限界は、係数記憶回路
や回数記憶回路の有効桁数を上げることによって事実上
幾らでも上げることができる。しかし微妙な動きによる
残像や解像度の劣化を防ぐため、係数記憶回路や回数記
憶回路には最大値kMあるいはM以上の値が記憶されな
いようにしておくことが望ましい。
や回数記憶回路の有効桁数を上げることによって事実上
幾らでも上げることができる。しかし微妙な動きによる
残像や解像度の劣化を防ぐため、係数記憶回路や回数記
憶回路には最大値kMあるいはM以上の値が記憶されな
いようにしておくことが望ましい。
また上記実施例では係数記憶回路や回数記憶回路に記憶
する係数にあるいは回数Aは、画像毎に対応した値を記
憶する場合について述べたが、テレビ画面中の一定の領
域毎にまとめた値を記憶したり、同一のフィールド点に
対して同一の係数値にあるいは回数値Aを用いるように
して記憶容量の削減を図っても良い。
する係数にあるいは回数Aは、画像毎に対応した値を記
憶する場合について述べたが、テレビ画面中の一定の領
域毎にまとめた値を記憶したり、同一のフィールド点に
対して同一の係数値にあるいは回数値Aを用いるように
して記憶容量の削減を図っても良い。
また上記実施例では全てフレームメモリーを平均値記憶
回路として使用する場合について述べた。
回路として使用する場合について述べた。
しかしこまフレームメモリーにmフレームの入力信号の
加算値を記憶して行き、回数記憶回路内の回数値mで割
った算術平均値を出力することによって、はぼ同様効果
を得る事ができる。
加算値を記憶して行き、回数記憶回路内の回数値mで割
った算術平均値を出力することによって、はぼ同様効果
を得る事ができる。
また上記実施例では全てフレーム毎に平均する場合につ
いて述べたが、フィールド単位に平均するようにしても
良いことは勿論である。すなわち平均信号をフィールド
単位で記憶し、インターレース走査を考慮してこのフィ
ールド単位の平均信号から次のフィールドの信号を上下
2ラインの信号から内挿して求め、次のフィールドでの
演算に用いる平均信号とする。あるいは記憶したフィー
ルド単位の平均信号を1ライン分上あるいは下あるいは
上下交互に移動した信号を、次のフィールドでの演算に
用いる平均信号として用いる事によって、フィールド単
位に平均するようにしても良い。
いて述べたが、フィールド単位に平均するようにしても
良いことは勿論である。すなわち平均信号をフィールド
単位で記憶し、インターレース走査を考慮してこのフィ
ールド単位の平均信号から次のフィールドの信号を上下
2ラインの信号から内挿して求め、次のフィールドでの
演算に用いる平均信号とする。あるいは記憶したフィー
ルド単位の平均信号を1ライン分上あるいは下あるいは
上下交互に移動した信号を、次のフィールドでの演算に
用いる平均信号として用いる事によって、フィールド単
位に平均するようにしても良い。
なお以上テレビカメラに使用する場合について述べたが
、一般にテレビ受像器を始め一連の類似の信号が繰り返
される信号を扱う回路であれば、どの回路にも適用でき
るのは言うまでもない。
、一般にテレビ受像器を始め一連の類似の信号が繰り返
される信号を扱う回路であれば、どの回路にも適用でき
るのは言うまでもない。
以上述べた様に本発明による信号処理回路では、信号レ
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果のもとでの良好な画像を得る事
ができる。
ベルによって雑音レベルが変わるショット雑音が含まれ
ていても、常に最適な雑音低減条件に設定され、しかも
動きが激しい時には完全に残像を無くし、動きの無い時
には大きな雑音低減効果のもとでの良好な画像を得る事
ができる。
第1図は本発明による信号処理回路の第1の実施例のブ
ロック図、第2図は雑音低減率に関する説明図、第3図
は従来の信号処理回路のブロック図、第4〜5図は本発
明による他の実施例の信号処理回路のブロック図である
。 符号の説明 に入力端子 2:フレームメモリあるいは平均値記憶回路3:リミッ
タ− 4:平均値演算回路 5:出力端子 6:係数演算回路 7:係数記憶回路 8:回数記憶回路 第7目 く7 第2図
ロック図、第2図は雑音低減率に関する説明図、第3図
は従来の信号処理回路のブロック図、第4〜5図は本発
明による他の実施例の信号処理回路のブロック図である
。 符号の説明 に入力端子 2:フレームメモリあるいは平均値記憶回路3:リミッ
タ− 4:平均値演算回路 5:出力端子 6:係数演算回路 7:係数記憶回路 8:回数記憶回路 第7目 く7 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力信号をS_n(ただしnは整数)、記平均値記
憶回路に蓄積してある平均信号を<S_n_−_1>と
する時、次の演算式 <S_n>=(1−k)×S_n+k×<S_n_−_
1>=S_n−K×(S_n−<S_n_−_1>)・
・・(1) ただし0≦k<1 により新たな平均信号<S_n>を算出する平均値演算
回とと、該平均値演算回路で求めた平均信号<S_n>
を、既に記憶してある平均信号<S_n_−_1>の代
わりに記憶して置く平均値記憶回路を有する信号処理回
路において、 該入力信号S_nと平均信号<S_n_−_1>の差信
号ΔS_n=S_n−<S_n_−_1> の絶対値|ΔS_n|のレベルと、該入力信号S_nあ
るいは該平均信号<S_n_−_1>のレベルと、該演
算が行われた回数を記憶しておくために新たに設けた回
数記憶回路内の値a_n_−_1と、該演算で用いる係
数の値を記憶するために新たに設けた係数記憶回路内の
値k_n_−_1の内の少なくとも一つのパラメータの
値によって、該平均演算回路で行う上記(1)式の演算
で用いる係数kの値k_nを算出する係数演算回路を有
する事を特徴とする信号処理回路。 2、請求項第1項記載の信号処理回路において、該係数
演算回路は、該平均値演算回路で行う(1)式の演算で
用いる係数kの値k_nを、2つの一定レベルV1、V
2(ただしV1≧V2)に対し、該差信号ΔS_nのレ
ベルが |ΔS_n|≧V1 の範囲にある時はk_n=0とし、 V1≧|ΔS_n|≧V2 の範囲にあるの時は|ΔS_n|の大きさが増すに連れ
て単調に減少する関数で与える値とし、V2≧|ΔS_
n| の範囲にあるの時は該係数記憶回路内の値 k_n_−_1から次式 K_n=1/(2−k_n_−_1) を使って算出すると共に、該算出した値k_nと一定値
k_Mの内の小さい方の値を該係数記憶回路に出力し、
該記憶してあった値k_n_−_1の代わりに記憶し直
す回路である事を特徴とする信号処理回路。 3、請求項第1項記載の信号処理回路において、該係数
演算回路は、下記係数kの値k_nの算出で用いる整数
値Aを、2つの一定レベルV1、V2(ただしV1≧V
2)に対し該差信号ΔS_nのレベルが |ΔS_n|≧V1 の範囲にある時A=0とし、 V1≧|ΔS_n|≧V2 の範囲にあるの時は|ΔS_n|の大きさが増すに連れ
て単調に減少する関数で与える整数値とし、 V2≧|ΔS_n| の範囲にあるの時は回数記憶回路内の値a_n_−_1
に1を加えた値A=a_n_−_1+1とすると共に、
該平均値演算回路で行う(1)式の演算で用いる係数k
の値k_nを、該求めた値Aから次式k_n=A/(A
+1) を使って算出する、またさらに該算出に用いる値Aと、
一定値Mの小さい方の値をa_nとして該回数記憶回路
に出力し、記憶し直す回路である事を特徴とする信号処
理回路。 4、請求項第2項もしくは第3項の信号処理回路におい
て、入力信号S_nと平均値記憶回路内の平均信号<S
_n_−_1>の内の一方の信号レベルと、信号レベル
に依存しない雑音成分N_0のレベルと、演算回数値a
_n_−_1あるいは係数値k_n_−_1の内の少な
くとも一つのパラメータの値に応じて、該一定レベルV
1、V2内の少なくとも一方の値を変える事を特徴とす
る信号処理回路。 5、上記第2項と第4項の信号処理回路において、該係
数演算回路は、該差信号ΔS_nのレベルがV1≧|Δ
S_n|≧V2 の範囲にある時、該係数kの値k_nを次式k_n=〔
V1−|ΔS_n|〕/〔V1−V2〕×k_n_−_
2あるいは次式 K_n=(m_0−1)/m_0 ただしm_0は近傍の整数値 (1−〔V1−|ΔS_n|〕〔V1−V2〕×k_n
_−_1)^−^1から算出する回路である事を特徴と
する信号処理回路。 6、請求項第3項と第4項記載の信号処理回路において
、該係数演算回路は、該差信号ΔS_nのレベルが V1≧|ΔS_n|≧V2 の範囲にあるの時は該算出に使う整数値Aを次式 (V1−|ΔS_n|)/(V1−V2)×a_n_−
_1で求まる値近傍の整数値m_0として算出する回路
である事を特徴とする信号処理回路。 7、請求項第1項ないし第6記載の信号処理回路を有す
るカラーテレビ信号処理回路において、Y信号、R−Y
信号、B−Y信号等の各色信号の平均値を求め演算を、
それぞれ共通の係数にの値k_nを用いて行うこと、お
よび該共通の係数kの値k_nあるいは回数記憶回路を
有する事を特徴とするカラーテレビ信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316417A JPH02162970A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316417A JPH02162970A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02162970A true JPH02162970A (ja) | 1990-06-22 |
Family
ID=18076843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316417A Pending JPH02162970A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02162970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010193524A (ja) * | 2010-05-26 | 2010-09-02 | Sony Corp | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177073A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nec Corp | 画像信号処理装置 |
| JPS6331276A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-09 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS63287270A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | ノイズリデユ−サ回路 |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP63316417A patent/JPH02162970A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177073A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-08 | Nec Corp | 画像信号処理装置 |
| JPS6331276A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-09 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS63287270A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | ノイズリデユ−サ回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010193524A (ja) * | 2010-05-26 | 2010-09-02 | Sony Corp | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
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