JPH0262072B2 - - Google Patents

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JPH0262072B2
JPH0262072B2 JP63030568A JP3056888A JPH0262072B2 JP H0262072 B2 JPH0262072 B2 JP H0262072B2 JP 63030568 A JP63030568 A JP 63030568A JP 3056888 A JP3056888 A JP 3056888A JP H0262072 B2 JPH0262072 B2 JP H0262072B2
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JP
Japan
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video signal
coefficient
signal
output
inter
Prior art date
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JP63030568A
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English (en)
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JPS63219275A (ja
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Hiroshi Takahashi
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビジヨン映像信号のS/Nに改善
するテレビジヨン映像信号S/N改善装置に関す
る。
〔従来の技術〕
テレビジヨン映像信号のS/Nの改善する方法
として、映像信号のフレーム間の自己相関を利用
する方法がよく知られている。この方式の一つの
例としては、米国特許4064530号(NOISE
REDUCTION FOR COLOR TELEVISION)、
及びSMPTE.(Society of motion Picture and
Television Engineers、Inc)から発行されたデ
ジタルビデオ(Digital Video)の中の「コード
化されたNTSC信号のためのデジタルノイズリデ
ユサー(Digital Noise Reclncer for Encoded
NTSC Signais)」にその原理及び構成が詳細に
説明されている。この方式の基本構成を第8図に
示す。第8図においてデジタル化された入力映像
信号は係数値(1−K)の係数器1そして加算器
2を経て1フレーム遅延器3に供給される。遅延
器3からの出力はクロマインバータ4でバースト
の位相を補正されたあと、係数値(K)の係数器5に
入る。そして係数器5の出力は加算器2に供給さ
れる。以上のような構成によつて1フレーム遅延
器をもつ再帰型のデジタルフイルタを構成するこ
とになる。この回路は時延数が係数Kによつて変
る一種の積分器として、動作する。そのため、こ
の方式は、フレーム間に自己相関がない信号成
分、いいかえるとフレーム間で変化のある信号成
分に対して、第8図の基本構成回路で動作させる
と、その信号成分の変化に歪みを与え、映像信号
の変化(動き)が不自然なものとなる。そこで従
来はフレーム間の差信号を使つて、第8図の回路
の係数器1(1−K)および係数器5(K)の値を連
動させて変化させ、積分器(再帰型フイルタ)の
時定数を変化させている。差信号レベルがある程
度以上大きい時には、時定数を小さく、あるいは
Kの値を零にしてフイルタの効果をなくして(こ
の時S/N改善はできない)映像信号の変化を補
償している。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
以上従来による方法では係数器1,5の係数
(1−K)(K)の値を数種類用意して、それらをフ
レーム間差信号の検出回路を含む制御回路で連動
して制御することになるが、この種の回路では係
数器の誤差が次々にるい積されるが、この誤差を
少なくするためには掛算処理を行う係数器1(1
−K)、5(K)の出力における必要ビツト長は、K
の値に応じて、大きくなりその回路素子数も、か
なりのものとなる。またノイズの周波数分布や入
力映像信号のレベルに応じた最適なS/N改善を
行うことはできなかつた。
したがつて、本発明の目的は、以上の欠点をな
くし、回路上の重複をさけ、必要最小限の構成で
テレビジヨン映像信号のS/N改善ができるテレ
ビジヨン映像信号のS/N改善装置を提供するこ
とである。
〔問題を解決するための手段〕
まず、第1にフレーム間差信号による映像信号
の変化検出回路と、それによる制御回路に関して
説明すれば、本質的にフレーム間差信号とは、映
像信号のフレーム間の変化成分であることはいう
までもない。したがつてその信号変化成分をなん
らかの方法で出力信号に付加することで映像信号
の変化に影響を与えないようにできるはずであ
る。そして本発明では2つの係数器の係数を連動
して変える必要はない。更に本発明においてはノ
イズ成分の周波数分布や入力映像信号レベルによ
りS/N改善度を制御する。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例であり、第8図の構
成に対応する必要ビツト長がかなり大きい係数器
6,7の係数は固定であり、その係数の値を(1
−K)、Kとする。なおデジタルテレビジヨン信
号処理においては入力8ビツトの場合、係数演算
部の有効ビツト長を12ビツトとすれば充分であ
る。1フレーム遅延器3の出力である1フレーム
遅延信号はクロマインバータ4で信号の位相を補
正され加算器8及び減算器9に加えられる。また
減算器9に入力信号も供給されている。減算器9
で得られたフレーム間差信号は関数値αの関数器
10で所定の割合だけ取り出されて加算器8に供
給される。加算器8の出力は係数器7でK倍され
たあと加算器2に加えられる。加算器2の出力は
S/N改善装置として出力されるとともに、1フ
レーム遅延器へ供給されている。今回のように加
算器8、減算器9及び関数器10を含むブロツク
を補償回路11とすればこのブロツク11映像信号
の動きの補償回路である。
関数器10の特性は、第2図に示すようなもの
で、Z1の領域はフレーム間差信号のレベルが小さ
く、ほとんどノイズ成分しかない部分、Z3の領域
はフレーム間差値レベルが大きく映像信号のフレ
ーム間の変化とみなされる部分である。すなわわ
ち、Z1の領域では第1図の加算器8にフレーム間
差信号は加算されず、第1図の回路は再帰型のフ
イルターとして動作し、入力映像信号のS/N改
善が行なわれる。又、Z3以上の領域では関数器1
0のαの値は1となりフレーム間差信号はそのま
ま加算器8に加わり、その出力には遅延信号が現
われず、入力信号と同じものとなる。そこで入力
信号に関数器6による係数(1−K)と加算器8
の出力に係数器7による係数(K)がかかつた後加算
器2によつて加算され、出力となる。そしてこの
出力は入力と同じになる。
この動作を式で示すと次のようになる。入力信
号をX、フレーム遅延器3の出力をX′とすると、
出力Yは Y=(1−K)X+K{α(X−X′)+X′}
……(1) となる。
(1)式において、第2図Z1の領域ではα=0であ
るから Y=(1−K)X+KX′ ……(2) 第2図Z3以上の領域ではα=1であるから Y=(1−K)X+KX=X ……(3) すなわち出力Yは入力Xとなる。また第2図Z2
の領域は雑音成分を映像信号のフレーム間の動き
の成分が混在する部分で、関数器10のαの値は
“0”と“1”の中間の値を待ち第2図のように
変化する。
第3図は、第1図の回路方式を説明するための
概念図である。第3図aは入力信号X,bは遅延
信号X′、Cはフレーム間差信号X−X′,dは、
第1図の加算器8の出力{α(X−X′)+X′}で、
αの値はフレーム間差信号のレベルで変化する。
eは第1図の回路の出力Yでα=1の部分では
S/N改善はされないが入力信号Xの変化が補償
されていないことを示す。以上第1図によつて必
要な可変係数器は1種類でよくなり、複雑な動き
の制御回路は不良となつた。更に係数器6,7の
必要なビツト長の問題については以下の方法で解
決できることを示す。すなわち第2図の回路を実
現するにあたり、第4図のように変形することも
可能である。本発明の第二の実施例を示す第4図
では減算器9で得られた差信号だけに一定係数(K)
を係数器7でかけ、その前にある係数器12の値
を差信号が大きい時、すなわち入力映像信号に変
化がある時だけ零にして、遅延信号を出力に加算
せず、差信号が小さい時にはβの値を1にして遅
延信号を出力に付加し、第1図の基本回路と同じ
動作をするようにしている。この回路によれば必
要な係数器は1つだけになるほか係数(1−K)
は係数器は不要になる。ここで減算器9で得られ
る差信号が大きい時はβを零にするため、減算器
9から、加算器2に至る信号系のダイナミツクレ
ンジは入力信号のそれよりも小さくてよいことは
明らかである。このことはデジタル処理を行なう
場合特に顕著で、係数器7(K)の必要ビツト長を少
なくすることが可能となる。第5図に、係数器1
2(β)の特性を示す。
第6図は本発明の第三の実施例を示す図であ
り、更に第4図の回路を変化した変形回路であ
り、第4図の係数器12および係数器7を1つに
まとめ係数器13としさらに、その係数器13を
制御する回路(レベルの検知器)14を独立させ
たものである。ここで検知器14は関数器の一種
である。第6図の回路は係数器が1つですみ第4
図の回路構成と同様に減算器9から加算器2に至
る信号系のダイナミツクレンジは、一般に入力信
号のそれに比べ非常に小さくできる等の特長があ
る。すなわち、係数器13差信号レベルの検知器
14によつてその差信号レベルが大きい時は小さ
くあるいは零になるため差信号レベルがある程度
小さい時だけ係数器13が働けばよく、その値
K′は1よりも小さいからである。
以上本発明は第1図の基本回路及び第1図から
変形された第4図、そして第6図の構成とも、入
力信号とある遅延手段により遅延された信号との
差信号から映像信号の動きのある信号成分を取り
だし、その信号成分を直接出力信号に加えること
でその映像信号の動きを補償しながら、かつ、差
信号が小さい時、すなわちその差信号に含まれる
成分が雑音信号だけと考えられる時には、映像信
号の平均化によりS/N改善の目的を達してい
る。
第4図、及び第6図の回路構成では減算器9の
極性が第1図の場合とは逆になつているため、そ
の動作はちようど逆になつている(第2図に示し
たαの特性と第5図に示したβの特性)が基本的
な考え方(方式)は以上、述べた事と同じである
ことは言うまでもない。
テレビジヨン映像信号に含まれるランダムノイ
ズの視覚的な紡害度は入力映像信号のレベルによ
つて変化することが知られている。またテレビジ
ヨン映像信号に含まれるノイズ成分の振幅分布は
映像信号周波数域の高域に集中していることも知
られている。これらの事情は当然S/N改善動作
に反映されるべきである。第7図は入力映像信号
のレベルに応じてS/N改善度を変えるととも
に、ノイズ成分の振幅分布を考慮したS/N改善
を行う本発明の第四の実施例である。
第7図において、減算器9から出力されるフレ
ーム間差信号は第6図と同様に係数器13に供給
されるとともに、クロマノイズイコライザー(等
価器)15に送られる。等価器15はローパスフ
イルターで構成され高域のレベルがおとされる。
等価器15の出力は関数器16に供給される。関
数器16は第6図におけるレベルの検知器14と
同様なものであり、フレーム間差信号のレベルが
大きいときに係数器13の係数を小さくし、S/
N改善度を下げる。つまり等価器15を挿入する
ことで高域の改善度を上げることができる。一方
入力映像信号は変調器17に供給され、外部ら供
給される閾値を変調する。変調器17の出力は関
数器16に供給され、外部からの閾値及び入力映
像信号レベルに応じて係数器13の係数を制御し
てS/N改善度を変えている。
入力映像信号レベル及び映像信号に含まれるノ
イズ成分の振幅分布を考慮してS/N改善度を変
える技術に関しては昭和53年3月8日に出願され
た特許出願「テレビジヨン映像信号のS/N改善
装置」(特開昭54−118724号公報)に詳細に説明
してあるので詳細な説明は省く。
〔発明の効果〕
以上、本発明によれば2つの係数器の係数を連
動して制御することなく、唯一の係数器の係数
(あるいは関数器の関数)を制御するだけで効果
的なよりシンプルなテレビジヨン映像信号のS/
N改善装置が得られる。更に本発明は入力映像信
号レベルや映像信号に含まれるノイズ成分の振幅
分布を考慮してS/N改善をするものもシンプル
な構成で得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例を示す図、第2
図は第1図の関数器10の特性を示す図、第3図
は本発明によるS/N改善動作を説明するための
図、第4図は本発明の第二の実施例を示す図、第
5図は第4図における係数器12の特性を示す
図、第6図は本発明の第三の実施例を示す図、第
7図は本発明の第四の実施例を示す図である。第
8図は従来の構成を示す図である。 図において1,5……係数器、2……加算器、
3……1フレーム遅延器、4……クロマインバー
タ、6,7……係数器、8……加算器、9……減
算器、10……関数器、11……補償回路、12
……係数器、13……係数器、14……レベル検
知器、15……クロマノイズイコライザー、16
……関数器、17……変調器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 テレビジヨン映像信号のフレーム間の自己相
    関を利用して映像信号のS/N改善をする装置に
    おいて、 入力映像信号をフレーム単位で遅延する遅延手
    段と、 前記遅延手段の出力と前記入力映像信号との差
    をとるフレーム間差信号抽出手段と、 前記フレーム間差信号を受ける係数器と、 前記係数器の出力と入力映像信号とを加算して
    S/N改善された映像信号を出力する加算器と、 前記フレーム間差信号のレベルと前記係数器の
    係数を制御するための基準となる閾値とを比較し
    比較結果に応じて前記係数器の係数を制御する第
    1の制御手段と、 前記入力映像信号のレベルに応じて前記閾値を
    制御する第2の制御手段とを具備することを特徴
    とするテレビジヨン映像信号のS/N改善装置。 2 テレビジヨン映像信号のフレーム間の自己相
    関を利用して映像信号のS/N改善をする装置に
    おいて、 入力映像信号をフレーム単位で遅延する遅延手
    段と、 前記遅延手段の出力と前記入力映像信号との差
    をとるフレーム間差信号抽出手段と、 前記フレーム間差信号を受ける係数器と、 前記係数器の出力と映像信号とを加算してS/
    N改善された映像信号を出力する加算器と、 前記フレーム間差信号を受ける所定の周波数特
    性をもつ等価器と、 前記等価器の出力と閾値とを比較し比較結果に
    応じて前記係数器の係数を制御する第1の制御手
    段と、 前記入力映像信号のレベルに応じて前記閾値を
    制御する第2の制御手段とを具備することを特徴
    とするテレビジヨン映像信号のS/N改善装置。
JP63030568A 1988-02-12 1988-02-12 テレビジョン映像信号のs/n改善装置 Granted JPS63219275A (ja)

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JP63030568A JPS63219275A (ja) 1988-02-12 1988-02-12 テレビジョン映像信号のs/n改善装置

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JPS63219275A JPS63219275A (ja) 1988-09-12
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