JPH02220568A - 映像信号処理装置 - 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〕 本発明は映像信号処理装置に係り、特に輝度信号の雑音
低減ζこ好適な映像信号処理装置に関する３〔従来の技
術〕 従来の装置は、放送技術、昭和部平１月号の第１４０頁
から第１４６頁に記載のように、ノイズリデューサによ
るＳ／Ｎ改善とくし形フィルタによる輝度信号における
残留及び混入色信号の除去がそれぞれ個別の回路で行わ
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、遅延手段が複数必要となり、回路規
模が大きくなる他、遅延時間合わせのための調整ケ所が
多くなる等のコスト面と生産性の面での問題があった。

また、くし形フィルタ処理の影響する周波数帯域や振幅
レベル等について配慮がなされておらず画面垂直方向の
解像度劣化をまねく問題点があった。

本発明の目的は、輝度信号に対して、低周波領域でのＳ
／Ｎ改善と、高周波領域での残留及び混入色信号の除去
、また、高周波領域のノイズである輪郭部ノイズの除去
をはかり、以上を垂直解像度劣化をまねかずに、また、
１つの遅延装置によって同時に処理し、小さな回路構成
かつ少ない調整ケ所の帰還型ノイズリデューサを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、以下に述べる様な１Ｈ４還型０ノイズリデ
ューサを構成することにより達成できる。

即ち、人力信号と１Ｈ遅延信号の差成分を適宜振幅制限
し、更１こ適宜減良させた後、共の入力信号に帰還する
。帰還のかけられた入力信号は、１Ｈ遅延装置に入力さ
れ、次のラインの帰還信号生成に使用される。ここで、
この１Ｈ遅延装置の入力と出力の信号の差分を求め、そ
の差分信号を、ＢＰＦＪこより色信号の帯域に制限する
。更に、ＢＰＦの出力信号の振幅制限を行った後、１Ｈ
遅延装置の入力または出力信号と加算あるいは減算して
得られる信号を出力信号とする。

〔作用〕

上記手段１こよれば上記前半の帰還回路の帰還信号の減
衰量をｋ（０≦に≦１）とすると、ｎｆＨ（ｎは非負の
整数、ｆＢは水平同期信号の周波数）１こおいて利得が
０　（ｄＢｌ、　（ｎ　＋　−）ｆｚでの利得が、１０
　ｌｏｇ（１−ｋ）／（１＋ｋ）　）　（ｄＢ）　　と
なる周波数特性を呈し、（ｎ＋　−）ｆＨ周辺に存在す
るノイズ成分を減衰する。また、この帰還信号は適切量
振幅制限されているので、ライン間で相関のない場合、
つまり入力信号と１Ｈ遅延信号との差成分が大振幅の場
合は帰還量が制限されて、垂直解像度の劣化は起こらな
い。

一方、１Ｈ遅延装置の入力と出力の差分をとると、（ｎ
＋−）ｆＩＩの周波数で利得がＯｄＢ、　　ｎｆＨの周
波数で利得が無限小となる周波数特性を呈し、その信号
をＢＰＦにて色信号帯域に制限した後、１Ｈ遅延装置の
入力または出力より加算または減算するので、色信号帯
域の利得のみ（ｎ　＋２　）　ｆｌで無限小ｎｆＨで０
　（ｄＢ）　　となる。また、この場合も、ＢＰＦの出
力信号の振幅が制限されているので、ライン間で相関の
ない場合つまり差分信号が大損幅の場合は、上述の周波
数特性とはならず、平担な周波数特性を呈し、垂直解像
度劣化は起こさない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。先ず
初めに本実施例の構成とその動作について説明する。

入力端子ｌ＃こカラー映像信号中の輝度信号を入力信号
９として印加する。信号９はノイズ湯速回路２によりＳ
／Ｎ改善された信号１０として出力される。一方、信号
１１は同様の処理を受けた１Ｈ前の信号である。この２
つの信号を減算器３により減算し、本来色信号の存在す
る（　ｎ　”　２　）　ｔＨ脚周辺周波数の信号を抽出
する。次に、出力信号１２をＢＰＦ４１こよって、色（
ｉ上帯域ｉこ制限した信号１３を得る。信号１３を更に
リミッタ５によって振幅制限して信号１４を得る。続い
て、信号１４のゲインを調整するために１／２倍器６に
よって減衰させた信号１５と前記の信号１１を減算器）
して最終の出力４８号１６を出力端子８に得る。これに
より、ラインごとに反転する残留色信号や、混入色信号
を除去できる。ここで、ゲイン調整用の１７２倍器６は
ＢＰＦ４やリミッタ５を構成する際に含まれることがあ
るので、必ずしも必要なものではない。また、減算器３
における極性が逆になった場合、減算器７での処理を加
算にすれば同様の処理を施したことになる。

次に、ノイズ帰還型回路２の処理について、第２図を用
いてさらに詳しく説明する。ノイズ帰還型回路の構成は
必ずしも１通りではないので、その構成例を（ａｌ　、
　（ｂ）　２通り説明する。（ａｌでは減算器２０によ
って入力信号１と出力信号１０を１Ｈ：Ｍ延装置２１に
よって１Ｈ遅延させた信号１１との差分１ど号２２を求
める。この信号２２をリミッタ１９で部幅制限した信号
部を得る。つまり、このリミッタで賑鳴制限をうけなか
った信号をノイズとみなしているわけである。更に、信
号ｎをに倍器１８（ｏ≦に≦１）で減衰させた信号２４
を求め、この信号を入力信号ｌに加算器１７で帰還して
出力信号１０を得るものである。また、（ｂｌでは入力
信号１を（１−ｋ）倍器２５で減衰させた信号部を求め
る。一方、出力を１Ｈ遅延した信号１１をに倍器１８で
減衰させた信号２９を求める。この２つの信号部と四を
加算することにより帰還された出力信号１０を得る。た
だし、（ｂｌの場合、信号１と１１の差分に応用で（１
−ｋ）及びに倍器のｋを制御する信号２７を得るために
差分信号２２の振幅の大きさを求める相関検出器２６が
追加されている。（ａ）でのリミッタは、この相関検出
器のダイナミック特性を代行しているものである。

続いて、リミッタ１９の特性について第３図を用いてそ
の具体例を示す。一般にアナログ信号処理に用いるリミ
ッタ特性としては、第３図（ａｌに示す様な入出力特性
を有し、入力される信号の振幅がある一定値以上１こな
ると出力信号が固定値をとる。

この様にして、小信号振幅の入力信号だけを線形に通過
させることにより、ライン間の小さな差分に対してだけ
を通過させる特性をもつ。ただし、大きな差分に対して
は固定値が出力されるので、出力信号１０がわずかなが
ら劣化を受けることになるが、視覚上十分な垂直解像度
劣化の防止をすることができる。一方、アナログ信号処
理では比較的離しいとされているが、ディジタル信号処
理では簡単に構成できる（ｂｌ　、　！０１の特性では
、出力信号振幅が特定入力振幅値３０から減衰し始め、
特定入力振幅値２以上では無限大の減衰量即ち遮断特性
を有する。これにより垂直解像度ぼけを完全に抑えるこ
とができる。以上のことはリミッタ１９についても同様
であると言える。また、ＩＡ７図は本実施例の別構成図
である。この構成では、第１図に示す符号３の減算器と
第２図に示す符号２０の減算器を兼用していることにな
る。更に、ＢＰＦ４゜リミッタ５の後にに倍器（資）を
追加しているが、これは高周波領域でのＳ／Ｎ改善量を
制御するもので、第１図の実施例にも採用は可能である
。つまり、リミッタ５の出力信号かに倍器（資）で減衰
されれば減衰されるほど先に述べたライン間で平均化さ
れた信号の成分の出力信号に含まれる量が減るわけであ
る。

以下本実施例の効果についてまとめる。第１に色信号帯
域のみ（ｎ＋７）ｆｚの周波数にセける利得を無限小と
することが可能な帰還型ノイズリデューサを構成できる
。以上により、輝度信号のＳ／Ｎ改善効果と色信号の残
留成分の除去が同時かつ１つの遅延装置によって実現で
きる。第２に、リミッタは先に述べた何の特性を用いて
も十分な効果を発揮するが、特に大腸輸入力に対して遮
断特性を有するリミッタを使用することによりて、垂直
解像度の劣化を完全におさえることができる。

第３に、リミッタ１９のリミッタ・レベル８１をリミッ
タ５のリミッタ・レベル８１よりも高く設定することに
より、低周波領域でのＳ／Ｎ改嵜効果に重点を置いたノ
イズリデューサ８構成することができる。逆に、リミッ
タ１９のリミッタ・レベル８１をリミッタ５のリミッタ
・レベル８１よりも低く設定することにより、くシ形フ
ィルタによる輝度色信号加算時のクロスカラー低減をｌ
視した構成とすることができる。

次に、本発明の第２の実施例を第５図により説明する。

本実施例は基本的には第１図の構成において、第２図（
ａｌを採用し、その他、多種のモードを実現するために
、スイッチを設けたものである。以下順にその構成と動
作について述べる。

入力端子９に印加された入力信号９は、前述した通りノ
イズ帰還回路２の処理を施されてその出力信号１０を得
る。信号１０と信号９はスイッチ３２によって選択され
て信号３９として“出力される。スイッチ３２は外部か
らの制御信号あにて制御され、ノイズ帰還回路の処理を
キャンセルしたい場合には信号９を選択する。信号３９
は色信号帯域のノイズ除去強化を実現するための減算器
３に入力される。

また、信号３９と遅延信号１１はスイッチ３３によって
選択されて信号７６として出力される。信号７６は１Ｈ
遅延装置２１へ入力される。スイッチ２は制御信号４２
によって制御されるものである。これは、入力信号が破
壊あるいは欠落した場合、遅延信号を巡回して補償する
際に信号１１を選択するものである。減算ｇ−３の出力
信号１２が減算器７に致るまでの処理は前述の実施例１
と同じである。減算器７に入力されるもう一方の信号は
、遅延信号１１と信号３９がスイッチ３５により選択さ
れ、その出力信号Ｉとして入力される。このスイッチあ
は制御信号４１によって制御されるものであるが、入力
信号が欠落あるいは破壊されている場合には、先に述べ
た補間モードが優先されるので、制御固定回路３４によ
って制御信号４２に従属した信号４３により制御される
。つまり、入力信号９が不当の場合、スイッチ３６は信
号ｌｌを選択し、それ以外の場合信号３９が有効となる
。信号材は出力輝度信号の遅延時間を１Ｈを遅れた信号
としたい場合は、信号１１となり、現在信号としたい場
合には信号３９を選択する。

信号材は減算器７に入力されて、色信号帯域のみＳ／Ｎ
改善効果を強めた信号１６が出力される。更に、信号１
６と信号材はスイッチ３６によって選択される。これは
、制御信号４０によって、色信号帯域のＳ／Ｎ改善強化
をキャンセルしたい場合、信号Ｉが選択される。ただし
、信号４０もまた、入力信号が不当な場合は補間モード
が優先となり、制御固定回路３７によって、信号Ｉの選
択状態に固定される。以上の様にして最終出力信号４６
が端子８に出力される。

次善こ、本実施例の特徴的効果についてまとめる。

第１に、スイッチ３２とスイッチ３６を制御することＩ
こより、色信号帯域のＳ／Ｎ改善量を強化した帰還型ノ
イズリデューサのモードと、全帯域同じＳ／Ｎ改善効果
を持つ帰還型ノイズリデューサとしてのモードと、＜シ
形フィルタとして動作するモード信号を何ら処理しない
モードの４つのモードを構成することができる。これに
より、多様な入力信号番こ対して最適な処理を選択でき
る。つまり、後述するよう１こ本実施例を磁気記録再生
装置に応用した場合、低域のＳ／Ｎがよい記録再生モー
ドでは低域のＳ／Ｎ改善用ノイズ帰還は不必要である。

またＯ〜３．２ＭＨｚ　　までの帯域しか記録再生され
ない方式や、白黒信号の場合、あるいは、輝度色分離の
状態で出力する方式においては、色信号帯域でのＳ／Ｎ
改善強化は効果がなかったり、不必要であったりする。

以上の様に人出の多様なモニドに対応したＳ／Ｎ改善モ
ードの対応がはかれる。第２に入力信号の欠落があった
場合、本実施例の１Ｈ遅延装置を利用してその補償が可
能である。第３に、輝度信号の１Ｈ遅延モードと非遅延
モードが選択可能となった。これにより、後述するよう
に本実施例を磁気記録再生装置に応用し、本実施例を用
いてダビング編集をするさいに、輝度信号と色信号の重
心ずれを補正することを可能とする。

最後に、本発明を磁気記録再生装置に応用した実施例に
ついて第６図により説明する。

第６図は磁気記録再生装置の再生系に前述の第２の実施
例を応用した場合を示した図である。以下類にその構成
と動作について説明する。

磁気テープ４７上に記録された信号を再生用の磁気ヘッ
ド化により読みとり信号Ｂを得る。信号ωを再生アンプ
４９により増幅して信号Ｂを得る。信号６は高域にＦＭ
変調された輝度信号と低域に低域色変換された色信号の
混合信号なので高域ｔａ波回路（以下ＨＰＦ）５０と低
域漏波回路（以下ＬＰＦ）５１により、それぞれ信号６
５と信号７０に分離される。信号６５はＦＭ信号用リミ
ッタにより、揚幅方向の出力変化を補正のためのリミッ
タアンプで増幅される。その出力信号間はＦＭ復調器８
へ入力される。その出力信号６７は高域に残されたキャ
リア信号等を除去するためにＬ　Ｐ　Ｆ　５５にて処理
して信号部を得る。この信号部をアナログディジタル変
換器５６にてディジタル化された信号９となって前述の
実施例２のシステム５７へ入力される。この際、ＤＯＣ
検出器５２番こおいて、テープ上の傷などによる再生信
号の欠落を検出した信号を基にして制御（１１４２を制
御する。システム５７の出力信号４６はディジタルアナ
ログ変換器絽によって再びアナログ信号６９として復元
され、加算器６１にて色信号と加算する。色信号の方は
信号７０が低域変換されたままなので、色信号処理回路
５９にて周波数変換される。もとの周波数に復元された
色信号は、その帯域外の信号を除去するためにＢＰＦ６
０にて処理された後、信号７２として輝度信号と加算さ
れる、加算器６１の出力信号７３は出力アンプにて増幅
された後、信号７４として端子７５に出力される。

以下、本実施例の特徴的効果について述べる。

＠１に本発明によれば、他に１Ｈ遅延装置を有すること
なくドロップアウト補償が可能となる。

第２番こ、第４図に示す様な磁気″記録再生装置特有の
低周波領域での再生ノイズの低減と、高周波領域のノイ
ズである輪郭部ノイズの低減をはかるとともに、特に、
色信号を分離した後に記録する装置における残留色信号
と再生時の混入色信号を効果的に除去することができる
。第３に、本発明自身は必ずしもディジタル化した後に
磁気記録再生装置へ運用する必要性はない。しかし、従
来よりアナログ信号処理に用いられてきたガラス遅延線
やＣＯＤによる遅延は、帯域や温度特性が充分でない点
の他、前述の様な遅延線の共用を実現する際にその遅延
時間合せを行う必要がある。これらの問題は、システム
を構成する上で多数の調整ケ所を必要とし、生産性へ不
都合となると共にコスト面での大きな負担になると言え
る。これに対して、ディジタル信号処理によれば、帯域
、温ｆ：特性に対する調整はほとんど不用となる他、遅
延時間合わせも容易である。特に、５−ＶＨ８等の登場
により、記録系において各種のくし形フィルタ処理がな
されている状況において、再生系でも各種のモードを設
定可能とすることを要求される。

更に、この様なシステムを低価格にて構成するためには
遅延装置の兼用化は不可決である。以上より本実例によ
れば、多様化した輝度信号色信号の分離方式に対し、回
路規模あまり大きくせずに、尚かつ、調整項目も増やさ
ずに対応できる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明番こよれば、輝度信号の低周波領域及び極高域に
おいて、　ｎｆｚの周波数で利得が０　（ｄＢ）（ｎ　
＋　２　）　１Ｊｒの周波数で利得が１０　ｌｏｇ（（
１−ｋ）／（１＋ｋ））（ｄＢ）となる一方、色信号が
共存する帯域では特に、（ｎ　＋　２　）　ＩＩＩで利
得を無限手番こすることができる。以上により、横びき
ノイズ等の低周波領域でのＳ／Ｎ改善、残留及び混入色
信号番こより輝度信号と色信号の加算時に発生するクロ
スカラーの低減、画面上の垂直方向に見える輪郭線がぎ
ざぎざした状態にみえる高周波領域でのＳ／Ｎ改善の効
果がある。

また、本発明では上記改善効果をライン間相関の強い部
分だけに制限しているので垂直解像劣化の心配もない。

更に、本発明は、上記効果を１つの遅延装置により同時
に央現し、回路規模も従来と比較して小さくできる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の夾ＭｆＡ例を示すブロック図、
第２図はノイズ帰還回路の構成例を示すブロック図、Ｉ
＠３図はリミッタ２及び１の特性例を示す図、纂４図は
磁気記録再生装置の再生輝度信号中のノイズ分布を示す
図、第５図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、
第６図は第２の実施例を更に磁気記録再生装置の再生系
に応用した実施例を示すブロック図、第７図は第１図の
別構成を示すブロック図である。 ２・・・ノイズ帰還回路　　３・・・減算器４・・・バ
ンド・バス・フィルタ（ＢＰＦ）５・・・リミッタ　　
　　　７・・・減算器１８・・・ｋ倍器　　　　　　１
９・・・リミッタ２１・・・１Ｈ遅延装置　　　３２・
・・スイッチお・・・スイッチ　　　　　３４・・・制
御固定回路あ・・・スイッチ　　　　　　３６・・・ス
イッチ３７・・・制御固定回路　　　８・・・ＦＭ信号
復調器５６・・・アナログ・ディジタル変換器５７・・
・帰型ノイズリデューサ 郭・・・ディジタル・アナログ変換器 ６１・・・輝度色信号加算器 兜１図 兇コ図 （良） （Ｃ） 閉４図 兜ｒ７ス イヘＩ人ノイ又− ＋ｉ５メｊ−ノイスご ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、映像信号における輝度信号を第１信号として入力し
   、第３信号として出力する手段であって、該第１信号と
   第３信号との差成分の大きさに応じ、該差成分が微小の
   ときほど第１信号への第３信号の混合率が大きくなるよ
   うにして第１信号と第３信号を加算して第２信号を求め
   、該第２信号を１水平走査期間（以下１Ｈ）遅延させて
   第３信号を得る第１の手段と、該第２信号と第３信号の
   差成分である第４信号を求める第２の手段と、該第４信
   号を帯域漏波回路（以下ＢＰＦ）で帯域制限した第５信
   号を得る第３の手段と、該第５信号の振幅を制限した第
   ６信号を得る第４の手段と、前記第２の手段で第３信号
   から第２信号を減算した場合には、前記第３信号から第
   ６信号を減算し、あるいは、前記第２の手段での減算極
   性が逆の場合には前記第３信号と第６信号を加算して出
   力である第７信号を得る第５の手段を具備したことを特
   徴とする映像信号処理装置。 ２、第１の手段の出力第２信号と出力第７信号を切換え
   て最終の出力第８信号を得る第６の手段と、第２の手段
   への入力第２信号と第１信号と切換えて新たな第２の手
   段への入力第９信号を得る第７の手段を具備し、前記第
   ６の手段と該第７の手段を外部からの第１０及び第１１
   信号で制御可能にしたことを特徴とする請求項１記載の
   映像信号処理装置。 ３、第１の手段の遅延出力第３信号を第７信号と切換え
   て、新たな最終出力となる第１２信号を得る第８の手段
   と、同第３信号を第１の手段中の１Ｈ遅延手段の入力信
   号として第２信号と切換える第９の手段を具備し、前記
   第８の手段と該９の手段を外部からの第１３信号によっ
   て制御可能にしたことを特徴とする請求項１記載の映像
   信号処理装置。 ４、第６信号と第２信号を第５の手段とは逆演算にて処
   理する第１０の手段を第５の手段にかわって具備するか
   、あるいは、第１０の手段の出力である第１４信号を第
   ７信号と切換出力可能とする第１１の手段を具備したこ
   とを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。 ５、第４の手段は、振幅制限の減衰量が入力振幅の第１
   の特定値以上から更に大きくなり、第２の特定値以上で
   は無限大即ち遮断特性となる特性を具備したことを特徴
   とする請求項１記載の映像信号処理装置。 ６、請求項１の映像信号処理装置を低域色変換処理を行
   っている磁気記録再生装置の輝度信号再生系におけるＦ
   Ｍ復調器の後段かつ再生色信号との加算器の前段に配置
   したことを特徴とする映像信号処理装置。 ７、入力第１信号をディジタル化する第１２手段と出力
   の第７信号をアナログ化する第１３の手段を具備し、第
   １の手段における１Ｈ遅延手段にディジタルメモリを使
   用したことを特徴とする請求項７記載の映像信号処理装
   置。