JPH0313785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジヨン信号を１画像期間だけ遅
延しかつ遅延したテレビジヨン信号を補正係数に
よる評価の後、評価された遅延していない信号に
加算し、更に遅延したテレビジヨン信号と遅して
いないテレビジヨン信号との間の差を形成するこ
とによつて、前記補正係数の形成に用いられる運
動信号ないし動き信号（以下単に運動信号と称す
る）を導出する、テレビジヨン信号に含まれるノ
イズの軽減装置に関する。

テレビジヨン信号を１画像期間だけ遅延しかつ
補正係数を用いて評価した後、すでに評価された
遅延していないテレビジヨン信号に加算するよう
にした、テレビジヨン信号のノイズ軽減装置はす
でに公知である。斯様な公知の装置の作用は、１
つの完全なテレビジヨン画像と後続のテレビジヨ
ン画像との差を平均化することに基づいている。
然るに斯様な平均化は所望のようにノイズを低減
するが、運動の尖鋭度が減少することにもなる、
それ故運動の場合には平均化の作用を低下させる
必要がある。そこでノイズに起因する差異と運動
とを区別できるようにする装置を設けるべきであ
る。

また遅延していないテレビジヨン信号との間の
差を形成し、かつその結果を、閾値回路を介して
供給することは公知である（米国特許第4058836
号明細書参照）。その場合テレビジヨン信号のノ
イズは比較的僅かであるが、動きのある際は比較
的大きな差が生じ、その差は継続しかつその作用
を低減するように、ノイズの軽減装置が制御動作
を行うことから出発している。斯様な装置は、コ
ントラストの少ないシーンにおける動きが考慮さ
れておらず、ひいては動きもノイズと同じように
低減される欠点を有する。それ故運動する縁部は
不鮮明になる。もう１つの公知の装置の場合（ド
イツ連邦共和国特許公開第2937284号公報参照）、
運動する画像の微細な部分は肉眼では見えないこ
とを前提にしている。水平方向および／または垂
直方向における運動信号に対して低域フイルタを
設けると、運動信号に含まれる相応するノイズ部
分が阻止される。

斯様な公知の装置は、低域フイルタのフイルタ
作用が比較的小さな場合、ノイズのピーク値が運
動と見なされるようになり、ノイズを阻止する大
きさに達する欠点を有する。この場合ノイズの阻
止作用はノイズ自体によつて制御されかつ画面に
大粒の画像ストラクチユア障害が生ずる。斯様な
障害は場合によつてはもとのノイズよりはるかに
有害である。

低域フイルタによるフイルタ作用が大きな場
合、運動の細かな部分が抑圧されかつ運動する画
像部分の尖鋭度が肉眼でもわかる程度に失われ
る。

それに対して本発明による、差を形成する装置
に制御可能な伝送特性を有する回路装置を後置接
続したことを特徴を有する装置は、入力信号のノ
イズ特性を最適に調整するので有利である。これ
によつて入力信号の平均的なノイズ部分が生じて
も画像は障害作用を受けずに十分な尖鋭度を有す
るようになる。ノイズ部分が大きな場合だけは、
運動する画像部分の細部の分解能に損失が生ず
る。ノイズの低域をノイズ自体で制御することに
よつて生ずる大きな障害作用は回避される。

次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明す
る。

第１図の回路装置において、１にノイズ部分を
低減すべきテレビジヨン信号が供給される。この
信号は加算回路４を介して遅延装置５に加わり、
遅延装置５でテレビジヨン信号を完全な１画像期
間（フレーム期間）だけ遅延させる。斯様な遅延
装置は十分に公知でありかつデイジタル形フレー
ム画像記憶装置を用いて構成できるので有利であ
る。遅延装置５の出力側に生ずる遅延した信号は
減算回路２に供給され、減算回路２を用いて遅延
した信号から遅延しない信号が減算される。減算
回路２の出力側は乗算回路３を介して加算回路４
のもう１つの入力側に接続されている。それ故回
路２，３，４，５から成る装置はいわゆる巡回形
フイルタとして作動され、巡回形フイルタは１つ
のフレーム画像毎に繰返されない信号の振幅を平
均化しひいては低減する。

乗算回路３に供給される係数ｋによつて、この
平均化の度合が決まる。ｋが値１に接近すればす
る程、フイルタの作用は大きくなり、ひいては平
均化（積分）を行う時間はますます増加する。接
続点６または７に、ノイズの低減されたテレビジ
ヨン信号が取出される。静止画像の場合、任意の
長さの時間に亘つて積分を行えば、実際に無制限
にノイズを低減することができる。

然るに運動する画像の場合、積分によつて縁部
が不鮮明になるので、画像における運動が生じた
場合に不鮮明さを少なくしなければならない。こ
のためにいわゆる運動検出器８が設けてある。運
動検出器８は実質的に差形成装置９から成り、差
形成装置９を用いて、遅延していない信号と遅延
した信号との間の差が形成される。ノイズ軽減に
対する制御は画像内容の変化の符号に無関係にす
べきであるので、装置９において差から絶対値を
形成する。その変化の大きさにしたがつて、回路
１０でノイズを低減する度合に対する補正係数ｋ
がつくられる。また運きの外にも積分過程の制御
のために用いるべきでないノイズは装置９の出力
信号として供給されることがあるので、装置９と
回路１０との間に閾値回路１１と低域フイルタ１
２とが接続されている。冒頭に述べたように閾値
回路１１と低域フイルタ１２とは１３または１４
から供給される制御電圧によつて制御される。こ
の制御電圧は入力信号に含まれるノイズの振幅の
平均値に相応する。このノイズを測定するため
に、入力信号とノイズを含まない信号とを減算す
る減算回路１５が設けてある。そして２つの信号
の差信号は、運動が生じないかまたは生じても無
視できる場合だけ、信号に含まれるノイズ電圧を
表わす。それ故差信号はゲート回路１５′を介し
て伝送され、ゲート回路１５′は信号ｋによつて、
値ｋが所定の値を上回つた場合だけ差信号に相応
する信号が整流回路１６に伝送されるように、制
御される。これはテレビジヨン画像が動かないか
または僅かな運動しかない場合である。

ゲート回路１５′を通過した差信号から整流−
および積分回路１６を用いて、回路１１と１２に
供給される制御電圧が取出される。回路１６の積
分時定数は、場合によつては後続の運動のない時
間に補正を行うために、運動が生じている間に制
御電圧の値が保持される大きさに定める。回路１
６の時定数を相当な大きさに選択できる、それは
その場合例えばカラーテレビジヨンカメラやフイ
ルム走査装置といつた種々の信号源間で切換える
だけでは、入力信号のSN比は殆ど変化みないか
らである。

入力信号に含まれるノイズが比較的少ないと、
装置９の出力信号は回路１１と低域フイルタ１２
とによつて殆んど影響を受けない、即ち閾値回路
１１の閾値は小さく、かつ低域フイルタ１２の遮
断周波数は高く例えば2.5MHzである。この動作
状態でノイズは低減され、画像が動く場合に画像
の尖鋭度を損うことはない。

然るに第１図の装置に、比較的大きなノイズ部
分を有するテレビジヨン信号が供給されると、低
域フイルタの遮断周波数は低下されかつ回路１１
の閾値は高められる。またこの場合実際に所望の
ようなSN比の改善が行われる。然るに画像に動
き部分がある場合、縁部が不鮮明になるのを甘受
しなければならない。

前述のように係数ｋによつて、巡回形フイルタ
の積分の度合ひいては式1.01og（１＋ｋ／１−ｋ）によ
つ て表わされるノイズ低減の度合が決まる。例えば
ｋ＝0.6に対してノイズの減少は6dBである。そ
こで入力信号に含まれるノイズの振幅は出力信号
のノイズ部分の振幅の２倍の大きさである。画像
に動きがある場合、運動検出器８によつて係数ｋ
は低減されるが、動きのない場合には所望のノイ
ズ低減の度合に相応する値に接近する。例えばこ
れは6dBのノイズ低減に設定した場合ｋ＝0.6と
することができる。

テレビジヨン信号の中のノイズ部分が頻繁に変
化しない場合もあるので、本発明の範囲において
閾値ならびに遮断周波数の手動操作による調節装
置と相応する操作部材とを設けることもできる。
また用途に応じて閾値だけを調節可能にするかま
たは遮断周波数だけを調節可能にしてもよい。

第２図は本発明のもう１つの実施例を示し、こ
の場合巡回形フイルタだけが第１図のものとは異
なつた形に構成されている。そして同じ部分は同
じ番号で示す。また第２図の装置は、遅延したテ
レビジヨン信号が加算回路１７を用いて加算され
る以前に乗算回路１８で係数ｋによつて乗算され
るが遅延していない入力信号は乗算回路１９で係
数（１−ｋ）によつて乗算されかつ加算回路１７
に供給される。また第２図の装置において２つの
遅延回路２０と２１が設けられており、これらの
遅延回路によつて、第２図の装置の他の機能ブロ
ツクで生ずる走行時間が調整される。斯様な方法
は当業者に公知であるのでそれについての詳しい
説明を省略する。

第３図は閾値回路１１の特性曲線を示す略線図
である。出力信号U₂は入力信号U₁の関数として
示しており、その場合入力信号に対する特性曲線
２２は僅かなノイズ部分を有しかつ入力信号に対
する特性曲線２３は比較的大きなノイズ部分を有
する。

回路１１と１２の順序はまつたく固定されたも
のではなく、本発明の範囲を逸脱することなく当
業者ならば第１図および第２図に示されたものと
は異なるように選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の第１の実施例を示
すブロツク図、第２図は本発明による装置の第２
の実施例を示すブロツク図、第３図は第１図およ
び第２図の回路で用いられる閾値素子の特性曲線
を示す線図である。 ２，１５…減算回路、３，１８，１９…乗算回
路、４，１７…加算回路、５…遅延装置、８…運
動検出器、９…差形成装置、１１…閾値回路、１
２…低域フイルタ、１５′…ゲート回路、１６…
整流回路、２０，２１…遅延回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テレビジヨン画像信号におけるノイズを低減
   する装置であつて、該ノイズ低減装置は、 画像信号を１画像周期だけ遅延させるための画
   像メモリと、 遅延され処理された画像信号を遅延されずに処
   理された画像信号とともに減衰させる評価回路
   と、 評価され遅延された画像信号と遅延されていな
   い画像信号とを加算する加算回路と、 さらに減衰を変化させるための制御信号として
   用いられる運動信号を導出する目的で、遅延され
   た信号と遅延されていない信号との差を形成する
   装置とが設けられている、テレビジヨン画像信号
   におけるノイズを低減する装置において、 運動信号を発生させるために差を形成する装置
   ９と、減衰を変化させる補正係数を発生させる回
   路１０との間に、テレビジヨン画像信号中のノイ
   ズに依存して変化される可制御の伝送特性を有す
   る回路１１，１２が設けられていることを特徴と
   する、テレビジヨン画像におけるノイズを低減す
   る装置。 ２ 可制御の伝送特性を有する回路が、周波数特
   性が可変である制御可能な低域通過フイルタ１２
   である、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 可制御の伝送特性を有する回路が、可調整の
   閾値を有する閾値回路１１である、特許請求の範
   囲第１項記載の装置。