JPH0225596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラー映像信号のノイズリダクシヨン
装置に係り、特にカラー映像信号中のノイズ成分
をＮフイールド（ただしＮは自然数）遅延回路を
用いて低減して信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の改善
されたカラー映像信号を取り出し得るノイズリダ
クシヨン装置に関する。

従来技術 第１図は従来のカラー映像信号のノイズリダク
シヨン装置の一例のブロツク系統図を示す。同図
中、入力端子１に入来したNTSC方式カラー映像
信号は係数（１−Ｋ）を与える係数器２、加算器
３を夫々経て１フレーム遅延線４に供給され、こ
こで例えば14MHz程度のサンプリング周波数で１
フレーム期間遅延された後クロマインバータ５に
供給される。クロマインバータ５はフレーム毎に
位相が180゜異なるNTSC方式カラー映像信号中の
搬送色信号の位相をフレーム間で一致させるため
の回路で、１フレーム遅延された輝度信号と、入
力信号と位相が一致する１フレーム遅延搬送色信
号とよりなるカラー映像信号を係数器６及び後述
の減算器７へ夫々出力する。係数器６は入力遅延
信号に係数Ｋを与えて加算器３へ出力し、ここで
係数器２よりのカラー映像信号と加算される。

これにより、加算器３からは入力カラー映像信
号を時間的にフレーム周期毎に平均化することに
より、信号成分のエネルギーは殆ど変化しないで
ノイズ成分のエネルギーのみが低減されたカラー
映像信号が取り出され、１フレーム遅延線４及び
出力端子９へ夫々出力される。

ここで、カラー映像信号にはフレーム間で変化
する動画部分があるが、この動画部分は残像とな
つて現われる。すなわち、上記係数Ｋを大にする
と、Ｓ／Ｎ改善度が良好となるが、残像効果も大
になる。そこで、この従来装置では、入力カラー
映像信号とクロマインバータ５の出力信号とを減
算器７で減算して差信号を取り出し、その差信号
をモーシヨンデイテクタ８に供給し、ここで差信
号の振幅が小さいときはノイズ成分であると見做
して係数Ｋの値を大にする信号に変換し、他方、
信号の振幅が大であるときは動画部分の信号成分
であると見做して係数Ｋの値を小にする信号に変
換して係数器２及び６に夫々供給する構成として
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、上記の従来装置はカラー映像信号を
輝度信号と搬送色信号とに夫々分離することなく
そのまま１フレーム遅延線４に供給しているた
め、１フレーム遅延線４を構成するメモリでのサ
ンプリング周波数が高くなり、それに伴つてメモ
リ容量が極めて大となり、かつ、高速動作の素子
を使わなければならず、更に高価であつた。

またカラー映像信号を輝度信号と搬送色信号と
に夫々分離する従来装置もあつたが、この従来装
置は輝度信号と搬送色信号とに夫々専用の遅延回
路が必要であつたため、装置全体が大型化し、ま
た高価となり、民生用機器として使用するには不
向きであるという問題点があつた。

そこで、本発明はカラー映像信号を輝度信号と
搬送色信号とに夫々分離した後、両信号を交互に
時系列的に合成し、この順次信号を単一のＮフイ
ールド遅延回路を通すことにより、上記の問題点
を解決したノイズリダクシヨン装置を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、カラー映像信号を輝度信号と搬送色
信号とに夫々分離する分離手段と、分離された搬
送色信号を低域へ周波数変換する周波数変換器
と、分離された輝度信号と該周波数変換器の出力
低域変換搬送色信号とが夫々別々に供給される第
１、第２の減算器と、第１及び第２の減算器の両
出力信号又は第１、第２のくし形フイルタを通し
て得た両出力信号より輝度信号と低域変換搬送色
信号とが夫々一定期間毎に交互に時系列的に合成
された順次信号として出力する第１のスイツチ回
路と、上記順次信号をＮフイールド（ただし、Ｎ
は自然数）遅延する遅延回路と、遅延回路の出力
信号を該一定期間毎に切換えて遅延輝度信号と遅
延低域変換搬送色信号とを交互に選択出力する第
２のスイツチ回路と、第２のスイツチ回路より間
欠的に取り出された前記遅延輝度信号を前記一定
期間の遅延時間を有する第１の遅延器を用いて連
続的な遅延輝度信号にした後分離された輝度信号
との減算を行なつて第１の差信号を得る第１の信
号処理手段と、第２のスイツチ回路より間欠的に
取り出された前記遅延低域変換搬送色信号を前記
一定期間の遅延時間を有する第２の遅延器を用い
て連続的な信号にした後該周波数変換器よりの低
域変換搬送色信号との減算を行なつて第２の差信
号を得る第２の信号処理手段と、これら第１、第
２の差信号を振幅制限して得た信号を前記第１、
第２の減算器へ出力する第１、第２のリミツタと
よりなり、第１、第２の減算器よりノイズ成分の
低減された輝度信号と低域変換搬送色信号とを
夫々取り出すよう構成したものであり、以下その
一実施例について第２図乃至第５図と共に説明す
る。

実施例 第２図は本発明装置の一実施例のブロツク系統
図を示す。同図中、入力端子１１に入来した例え
ばNTSC方式カラー映像信号は２分岐され、一方
は低域フイルタ１２に供給されて輝度信号が分離
波され、他方は帯域フイルタ１３に供給されて
搬送色信号が分離波される。輝度信号は後述の
第１の減算器１４に供給され、搬送色信号は周波
数変換器１５により3.58MHzの色副搬送波周波数
が例えば710kHz程度の低域へ周波数変換された
後第２の減算器１６へ供給される。減算器１４よ
り取り出された輝度信号は後述するくし形フイル
タ１７を通してスイツチ回路１８の端子１８ａに
印加される。一方、減算器１６により取り出され
た低域変換搬送色信号は後述するくし形フイルタ
１９を通してスイツチ回路１８の端子１８ｂに印
加される。

スイツチ回路１８は１水平走査期間（1H）毎
に交互に端子１８ａ，１８ｂの入力信号を選択出
力するよう構成されているため、スイツチ回路１
８の共通端子からは輝度信号と低域変換搬送色信
号とが夫々1H期間毎に交互に時系列的に合成さ
れてなる線順次信号が取り出されることになる。
この線順次信号はＡ／Ｄ変換器２０に供給され、
ここでアナログ−デイジタル変換されてデイジタ
ル信号に変換された後、更に１フイールド遅延回
路２１に供給される。１フイールド遅延回路２１
は例えばランダム・アクセス・メモリ（RAM）
から構成されており、入力デイジタル信号を１フ
イールド分（厳密には1/2Ｈ処理が必要なため、
１フイールド＋1/2Ｈの期間）遅延して出力する。
この１フイールド遅延回路２１のメモリ容量は、
第１図に示した１フレーム遅延線４のそれに比
し、入力信号が線順次デイジタル信号であり、か
つ、搬送色信号が低域に変換されていることと、
１フレームの半分の期間の１フイールド分遅延す
れば良いことから、約1/4程度で済み、よつて低
速動作の素子を使用し得、これにより回路構成を
簡単にして安価なものとすることができる。

しかも、１フイールド遅延回路２１は輝度信号
と搬送色信号（ここでは低域に変換されている）
とに夫々共通に使用できるので、両信号夫々専用
の１フイールド遅延回路を使用する場合に比し、
装置を小型化できると共に、安価に構成すること
ができる。

上記の１フイールド遅延回路２１より取り出さ
れたデイジタル信号はＡ／Ｄ変換器２２に供給さ
れ、ここでアナログ線順次信号に変換された後ス
イツチ回路２３の共通端子に印加される。このス
イツチ回路２３は前記したスイツチ回路１８と同
様に1H毎に交互に切換わるよう構成されており、
かつ、入力線順次信号が輝度信号である1H期間
は端子２３ａ側に接続され、低域変換搬送色信号
である1H期間は端子２３ｂ側に切換接続される
構成とされている。

これにより、スイツチ回路２３の端子２３ａよ
り１フイールド遅延された輝度信号が1Hおき毎
に間欠的に取り出されて1H遅延回路２４及びス
イツチ回路２５の端子２５ａに夫々供給される。
スイツチ回路２５はスイツチ回路２３より１フイ
ールド遅延輝度信号が出力される1H期間は端子
２３ａ側に接続され、次の1H期間は端子２３ｂ
側に切換接続されて1H遅延回路２４の出力信号
を選択出力するよう、1H毎に切換わる構成とさ
れているため、スイツチ回路２５の共通端子から
は1Hおき毎に1H遅延回路２４の出力輝度信号に
より置換充当された１フイールド遅延輝度信号が
連続的に取り出され、減算器２６に供給される。

同様にして、スイツチ回路２３の端子２３ｂよ
り1Hおき毎に間欠的に取り出される１フイール
ド遅延低域変換搬送色信号は1H遅延回路２７を
通してスイツチ回路２８の端子２８ｂに印加され
る一方、端子２８ｂに直接に供給されることによ
り、スイツチ回路２８の共通端子より１フイール
ド遅延低域搬送色信号が信号欠落Ｈ期間なく連続
的に取り出され、次段の減算器２９に供給され
る。

減算器２６は低域フイルタ１２よりの輝度信号
からスイツチ回路２５よりの１フイールド遅延輝
度信号を差し引くことにより、フイールド間の自
己相関のないノイズ成分と、フイールド間で変化
した輝度信号の信号成分の差分とよりなる第１の
差分信号を出力し、これをリミツタ３０へ出力す
る。同様にして、減算器２９は周波数変換器１５
の出力低域変換搬送色信号からスイツチ回路２８
よりの１フイールド遅延低域変換搬送色信号を差
し引くことにより、フイールド間の自己相関のな
いノイズ成分と、フイールド間で変化した低域変
換搬送色信号の信号成分の差分とよりなる第２の
差分信号を出力し、これをリミツタ３１へ出力す
る。

ここで、上記の第１及び第２の差分信号は、一
般に信号成分が含まれるときは振幅が大であるの
に対し、ノイズ成分はその振幅が小である。そこ
で、リミツタ３０，３１は入力第１、第２の差分
信号の振幅を制限して主に振幅が小なるノイズ成
分からなる信号を取り出し、減算器１４，１６へ
出力する。一例として、リミツタ３０，３１のリ
ミツテイングレベルは入力差信号の最大値の十分
の一程度の値に選定されている。またリミツタ３
０，３１はレベルが大なる輝度信号成分や低域変
換搬送色信号成分を阻止するから、残像の軽減を
図る効果も有している。

これにより、減算器１４からは低域フイルタ１
２の出力輝度信号がそれに含まれているノイズ成
分を略打ち消されて取り出され、くし形フイルタ
１７及び混合回路３３に夫々供給される。他方、
減算器１６からは周波数変換器１５の出力低域変
換搬送色信号がその信号中のノイズ成分を略相殺
除去されて取り出され、くし形フイルタ１９及び
周波数変換器３２に夫々供給される。

くし形フイルタ１７，１９が夫々第４図に示す
如く、入力端子３６よりの入力信号を1H遅延回
路３７を通して得た信号と、入力信号とを夫々混
合回路３８で混合し、その混合信号を出力端子３
９へ出力する1Hくし形フイルタ構成とされてい
る場合は、約3dBのＳ／Ｎ比の改善ができる。す
なわち、入力端子３６の入力信号は、画面内にお
いて奇数フイールドは第３図に実線で示す如く水
平走査線番号(1)〜（262）及び（263）の前半の計
262.5本の走査線により表示され、次の偶数フイ
ールドは同図に破線で示す如く水平走査線番号
（263）の後半と（264）〜（525）までの計262.5
本の走査線により奇数フイールドの各走査線の間
に表示される映像信号（具体的には輝度信号又は
低域変換搬送色信号）であり、第４図に示すくし
形フイルタの出力端子３９には相隣る２つの水平
走査番号(1)＋(2)、(2)＋(3)、(3)＋(4)、(4)＋(5)、…
よ
りなる映像信号が1H毎に出力されるから、スイ
ツチ回路２５，２８の各出力端子には(1)＋(2)、(1)
＋(2)、(3)＋(4)、(3)＋(4)、(5)＋(6)、(5)＋(6)、…
とい
う順序で２つの水平走査線番号の映像情報からな
る信号が順次に取り出される。

なお、２つの水平走査線番号の映像情報からな
る信号をスイツチ回路２５，２８より取り出すた
めに、１フイールド遅延回路２１の遅延時間は
263Hの遅延時間に選定されている。

ところで、減算器２６，２９において、分離し
て得た輝度信号、低域変換搬送色信号と１フイー
ルド遅延された輝度信号、低域変換搬送色信号と
の差をとる場合、第３図で空間的に見ると、くし
形フイルタ１７，１９がない場合は例えば水平走
査線番号(2)の信号は水平走査番号（264）の信号
との差をとられることになるが、これに対して第
４図に示す構成のくし形フイルタ１７，１９を設
けた場合は水平走査線番号(1)＋(2)の平均された信
号と水平走査線番号（264）の信号との差をとら
れることになり、この方が空間的に互いに近付い
ているため信号成分がより打ち消し合つてノイズ
成分だけが残ることになる。従つて、くし形フイ
ルタ１７，１９として第４図に示す構成の1Hく
し形フイルタを用いた場合は、くし形フイルタ１
７，１９を設けない場合に比し、ノイズリダクシ
ヨン装置として約3dB程度Ｓ／Ｎ比を改善できる
ことになる。

更にくし形フイルタ１７，１９を使用すると、
すべての水平走査線番号の映像情報を使用できる
から、くし形フイルタ１７，１９を設けない場合
に比し映像情報の利用率が高まり、スイツチ回路
２５，２８出力での信号の再現性が良い。

またくし形フイルタ１７，１９としては、上記
の1Hくし形フイルタに限らず、2Hくし形フイル
タ構成とすることもできる。この2Hくし形フイ
ルタは第５図に示す如く、入力端子４０に入来し
た入力信号と、この入力信号を1H遅延回路４１
で1H遅延して得た信号と、この入力信号を1H遅
延回路４１，４２を夫々通して計2H遅延した信
号とを夫々混合回路４３で混合し、これを出力端
子４４へ出力する構成とされている。かかる構成
の2Hくし形フイルタを使用した場合は、出力端
子４４には相隣る３つの水平走査線番号(1)＋(2)＋
(3)、(2)＋(3)＋(4)、(3)＋(4)＋(5)、(4)＋(5)＋(6)、
…よ
りなる映像信号が1H毎に出力されるから、スイ
ツチ回路２５，２８の各出力端には(1)＋(2)＋(3)、
(1)＋(2)＋(3)、(3)＋(4)＋(5)、(3)＋(4)＋(5)、(5)＋
(6)＋
(7)、(5)＋(6)＋(7)、…という順序で３つの水平走査
線番号の映像情報からなる信号が順次に取り出さ
れる。

ところで、減算器２６，２９において、互いに
１フイールドの時間差のある輝度信号、低域変換
搬送色信号の差を夫々とる場合、第３図で空間的
に見ると、第５図に示す構成のくし形フイルタを
使用した場合は例えば水平走査線番号(1)＋(2)＋(3)
の平均化された信号と水平走査線番号（265）の
信号との差をとられることになり、これはくし形
フイルタを設けない場合及び第４図に示した1H
くし形フイルタを設けた場合のいずれに対して
も、差をとる２信号が空間的に互いに近付いてい
るため、信号成分がより打ち消し合つてノイズ成
分だけが残ることになる。従つて、くし形フイル
タ１７，１９として第５図に示す構成の2Hくし
形フイルタを用いた場合は、くし形フイルタ１
７，１９を用いない場合に比し、ノイズリダクシ
ヨン装置として約4.8dBのＳ／Ｎ比の改善がで
き、1Hくし形フイルタを用いた場合よりも更に
Ｓ／Ｎ比改善効果があることがわかる。

この結果、減算器１４からノイズ成分が大幅に
抑圧された輝度信号が取り出される一方、減算器
１６からノイズ成分が大幅に抑圧された低域変換
搬送色信号が取り出される。この低域変換搬送色
信号は周波数変換器３２に供給され、ここでもと
の帯域の搬送色信号に戻された後混合回路３３に
供給される。これにより、混合回路３３はノイズ
成分が大幅に低減された輝度信号と低域変換搬送
色信号とを夫々混合してNTSC方式カラー映像信
号を生成し、このカラー映像信号を出力端子３４
へ出力する。

なお、くし形フイルタ１７，１９により出力の
垂直解像度が劣化するが、リミツタ３０，３１に
より信号成分を一定レベルにまで振幅制限してい
るので、実用上問題はない。

応用例 なお、本発明は上記の実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の応用例が考えられるもの
である。例えば、くし形フイルタ１７，１９を設
けなくとも、所要のＳ／Ｎ比改善効果は得られ
る。また、PAL方式又はSECAM方式カラー映像
信号のノイズ低減を行なう場合は、これらのカラ
ー映像信号は搬送色信号が2H毎に相関性がある
ので、1H遅延回路２４，２７は2H遅延回路に変
更し、かつ、スイツチ回路１８，２３，２５及び
２８は夫々2H期間毎に切換接続される構成に変
更することにより、本発明を適用することができ
る。更に１フイールド遅延回路２１の代りに２以
上の任意のフイールド期間遅延する遅延回路を使
用することもできる。

効 果 上述の如く、本発明によれば、輝度信号と低域
変換搬送色信号とが夫々交互に時系列的に合成さ
れた順次信号を単一のＮフイールド遅延回路を通
すようにしているので、このＮフイールド遅延回
路を従来に比し容量が小さいメモリや低速動作の
素子を使用して構成でき、従つて安価でまた回路
構成を簡単にでき、また残像の軽減は従来のモー
シヨンデイテクタに比し回路構成が簡単で安価な
リミツタにより行なうことができ、更にくし形フ
イルタを用いた場合はくし形フイルタを用いない
場合に比し一層カラー映像信号のＳ／Ｎ比を改善
することができ、またすべてのラインの映像情報
を使用できるので映像情報の利用率を高めること
ができ、また更に輝度信号と搬送色信号とを夫々
専用のＮフイールド遅延回路を通してノイズリダ
クシヨンを行なう装置に比しＮフイールド遅延回
路の数を半減でき、よつて装置全体を小型化する
ことができ、安価に構成することができる等の
数々の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示すブロツク系統
図、第２図は本発明装置の一実施例を示すブロツ
ク系統図、第３図は画面内の走査線を示す図、第
４図及び第５図は夫々第２図図示ブロツク系統中
のくし形フイルタの各実施例を示すブロツク系統
図である。 １，１１……入力端子、４……１フレーム遅延
線、５……クロマインバータ、８……モーシヨン
デイテクタ、９……出力端子、１２……輝度信号
分離用低域フイルタ、１３……搬送色信号分離用
帯域フイルタ、１４，１６，２６，２９……減算
器、１５，３２……周波数変換器、１７，１９…
…くし形フイルタ、１８，２３，２５，２８……
スイツチ回路、２１……１フイールド遅延回路、
２４，２７，３７，４１，４２……1H遅延回路、
３０，３１……リミツタ、３３……混合回路、３
４……カラー映像信号出力端子、３８，４３……
混合回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カラー映像信号を輝度信号と搬送色信号とに
   夫々分離する分離手段と、該分離された搬送色信
   号を低域へ周波数変換する周波数変換器と、該分
   離された輝度信号と該周波数変換器の出力低域変
   換搬送色信号とが夫々別々に供給される第１、第
   ２の減算器と、該第１及び第２の減算器の両出力
   信号より該輝度信号と該低域変換搬送色信号とが
   夫々一定期間毎に交互に時系列的に合成された順
   次信号として出力する第１のスイツチ回路と、該
   順次信号をＮフイールド（ただし、Ｎは自然数）
   遅延する遅延回路と、該遅延回路の出力信号を該
   一定期間毎に切換えて遅延輝度信号と遅延低域変
   換搬送色信号とを交互に選択出力する第２のスイ
   ツチ回路と、該第２のスイツチ回路より間欠的に
   取り出された該遅延輝度信号を該一定期間の遅延
   時間を有する第１の遅延器を用いて連続的な遅延
   輝度信号にした後該分離された輝度信号との減算
   を行なつて第１の差信号を得る第１の信号処理手
   段と、該第２のスイツチ回路より間欠的に取り出
   された該遅延低域変換搬送色信号を該一定期間の
   遅延時間を有する第２の遅延器を用いて連続的な
   信号にした後該周波数変換器よりの低域変換搬送
   色信号との減算を行なつて第２の差信号を得る第
   ２の信号処理手段と、該第１、第２の差信号を振
   幅制限して得た信号を該第１、第２の減算器へ出
   力する第１、第２のリミツタとよりなり、該第
   １、第２の減算器よりノイズ成分の低減された輝
   度信号と低域変換搬送色信号とを夫々取り出すよ
   う構成したことを特徴とするカラー映像信号のノ
   イズリダクシヨン装置。 ２ カラー映像信号を輝度信号と搬送色信号とに
   夫々分離する分離手段と、該分離された搬送色信
   号を低域へ周波数変換する周波数変換器と、該分
   離された輝度信号と該周波数変換器の出力低域変
   換搬送色信号とが夫々別々に供給される第１、第
   ２の減算器と、該第１、第２の減算器の出力信号
   が供給される第１、第２のくし形フイルタと、該
   第１及び第２のくし形フイルタの両出力信号より
   該輝度信号と該低域変換搬送色信号とが夫々一定
   期間毎に交互に時系列的に合成された順次信号と
   して出力する第１のスイツチ回路と、該順次信号
   をＮフイールド（ただし、Ｎは自然数）遅延する
   遅延回路と、該遅延回路の出力信号を該一定期間
   毎に切換えて遅延輝度信号と遅延低域変換搬送色
   信号とを交互に選択出力する第２のスイツチ回路
   と、該第２のスイツチ回路より間欠的に取り出さ
   れた該遅延輝度信号を該一定期間の遅延時間を有
   する第１の遅延器を用いて連続的な遅延輝度信号
   にした後該分離された輝度信号との減算を行なつ
   て第１の差信号を得る第１の信号処理手段と、該
   第２のスイツチ回路より間欠的に取り出された該
   遅延低域変換搬送色信号を該一定期間の遅延時間
   を有する第２の遅延器を用いて連続的な信号にし
   た後該周波数変換器よりの低域変換搬送色信号と
   の減算を行なつて第２の差信号を得る第２の信号
   処理手段と、該第１、第２の差信号を振幅制限し
   て得た信号を該第１、第２の減算器へ出力する第
   １、第２のリミツタとよりなり、該第１、第２の
   減算器よりノイズ成分の低減された輝度信号と低
   域変換搬送色信号とを夫々取り出すよう構成した
   ことを特徴とするカラー映像信号のノイズリダク
   シヨン装置。 ３ 該第１及び第２のくし形フイルタは、１水平
   走査期間の遅延時間を有する1H遅延回路と、該
   1H遅延回路の入出力信号を夫々混合する混合回
   路とよりなることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のカラー映像信号のノイズリダクシヨン
   装置。 ４ 該第１及び第２のくし形フイルタは、入力信
   号を１水平走査期間遅延して得た第１の遅延信号
   と、該入力信号を２水平走査期間遅延して得た第
   ２の遅延信号とを夫々該入力信号と共に混合して
   出力する構成としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載のカラー映像信号のノイズリダク
   シヨン装置。