JPH04145774A - ノイズ低減装置 - Google Patents

ノイズ低減装置

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JPH04145774A
JPH04145774A JP2269105A JP26910590A JPH04145774A JP H04145774 A JPH04145774 A JP H04145774A JP 2269105 A JP2269105 A JP 2269105A JP 26910590 A JP26910590 A JP 26910590A JP H04145774 A JPH04145774 A JP H04145774A
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noise
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Takeshi Hamazaki
岳史 浜崎
Yoshinori Kitamura
北村 好徳
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は家庭用VTRなどに搭載されているノイズ低減
装置(ノイズリデューサ)に関するものである。
従来の技術 近年、ビデオテープレコーダには再生時のノイズを低減
するためのノイズリデューサが搭載されるようになって
きている。従来のノイズリデューサの信号処理方式を以
下に説明する。
ノイズリデューサとは、映像信号がフィールドまたはフ
レーム間で強い相関があるのに対し、ノイズは無相関で
あることを利用するもので、1フィールドまたは1フレ
ーム前の信号との加重平均をとることにより、ノイズ低
減を図る。
フィールド巡回型ノイズリデューサの一般的な構成は次
式で表わされる。
yn= (1−k) X、+ k 3’1.11” X
 n −k (X n −Y n −+ )ただし、0
≦に≦l Xo:入力信号 Vn−+: フィールドメモリ出力信号y1:出力信号 上式の構成をブロック図で表わすと第5図のようになる
。第1の減算器21では入力映像信号からフィールドメ
モリ22の出力信号を減算し、フィールド差信号を得る
非線形処理部23は上式のkとフィールド差信号(Xn
  3’n−+)との乗算を行うものであり、その入出
力特性の一例を第3図に示す。入力であるフィールド差
信号に対して、ここではフィールド差信号が小さい(静
止画に近い)ときは図中に示されるk(=b/a)を1
に近い値にして、1フィールド前の信号の重みを増し、
フィールド差信号が大きく(動きが大きく)なるにつれ
てkをOに近づけて現在の信号の重みを増すような非線
形処理を施す。この非線形処理部23の出力信号を第2
の減算器24において入力映像信号から減算してノイズ
を低減するというものである。非線形処理部23の出力
は、見方を変えれば抽出されたノイズと見なすこともで
きる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような従来のノイズリデューサでは
、1画素ずつ単独に上記の処理を行うため、小さい動き
に対しては信号とノイズとの区別がつきにくり、残像を
発生しやすいという課題を有していた。
これに対して、直交変換のひとつであるアダマール変換
をフィールドまたはフレーム差信号に適用して画像の特
徴抽出を行い、ノイズの分離を比較的容易にしたノイズ
リデューサが提案されている(例えばテレビジョン学会
誌 V−ol、37゜N o、  12. 1983 
)。
この種のノイズリデューサの原理を第4図(A)および
第6図を用いて簡単に述べる。第6図は2次元アダマー
ル変換を用いたノイズリデューサのブロック図を示して
いる。第4図(A)は第6図中の■〜■で示される部分
のデータの様子を表すものである。クロックはこのシス
テムの基本クロック信号である。第1の減算器31は、
入力映像信号からフィールドまたはフレームメモリ32
の出力を減算し、フィールドまたはフレーム差信号を出
力する(■)。IH(H:水平走査期間)遅延素子39
は第1の減算器31の出力をIH遅延する(■)。アダ
マール変換器33は第1の減算機31の出力■とIH遅
延素子39の出力■から、第2図に示すような複数のサ
ンプル点よりなるブロックを形成し、S+  L  ・
・・のように7ダマール変換する(■)。非線形処理f
!E34は各変換成分に第3図のような非線形処理を施
してノイズ分を抽出し、S、  T、  ・・・(■)
とする。アダマール逆変換器35は非線形処理部34の
出力■を逆変換し、もとのブロックの各々のサンプル点
に対応する抽出ノイズとする(■、■)。アダマール逆
変換器35の出力のうち■は直接、■はIH遅延素子3
7を介して切替スイッチ42から選択出力される。切替
スイッチ42はIHおきにアダマール逆変換器35とI
H遅延素子37の出力を選択し、第2の減算器36に出
力する。第2の減算器36において抽出ノイズを入力信
号から減算してノイズ低減を行う。
ブロック内の各サンプル点はアダマール変換されること
によって、信号は一部の変換成分に集中し、ノイズは各
成分に均等に振り分けられると考えられるので、信号と
ノイズの値の差が大きくなって区別が容易になる。この
ため、残像の発生が少ないノイズリデューサを構成でき
る。
しかし、上記ノイズリデューサではサンプル点が重複し
ないようにブロックをとると、どうしてもブロックの境
界においてデータの不連続、いわゆるブロック歪を生じ
易くなる。第4図(A)を用いて説明すると、図中で破
線で示したブロックの境界であるが、各ブロック間に重
複するデータがないため、このブロックの境界は目につ
き易い。
なお、変換する際にデータを重複するようにとると、逆
変換されたデータも重複しているため、データ同士を平
均化するような処理が必要になり、回路規模が増えてし
まう。
また、第6図かられかるように、アダマール変換器33
の前とアダマール逆変換器35の後にそれぞれIH遅延
素子37および39が必要になる。
その上、アダマール逆変換器35によって求めた抽出ノ
イズと入力映像信号とのタイミングを合わせるために、
第2の減算器36の前にもIH遅延素子38が必要なの
で、システム全体で計3本必要になり、これも回路規模
の増大を招く。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、残像発生
が少なく、かつ、ブロック歪を抑えたノイズリデューサ
を提供することを目的とする。さらに、回路規模の増大
を最小限に抑えることも目的とする。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のノイズ低減装置は、
映像信号を遅延させる遅延手段と、入力映像信号から前
記遅延手段の出力信号を減算する第1の減算器と、前記
第1の減算器の出力信号から、複数の要素で構成される
信号ブロックを形成する信号ブロック形成手段と、前記
信号ブロックを特徴成分に変換する変換手段と、前記変
換手段の出力信号を非線形処理する非線形処理部と、前
記非線形処理部の出力信号より、前記信号ブロックの1
要素のみを求める逆変換手段と、前記入力映像信号から
前記逆変換手段の出力を減算して前記遅延手段への入力
信号とする第2の減算器とを備えている。
作用 本発明は上記した構成により、ブロックを1画素ずつ水
平方向にずらして順次変換、逆変換を行うことにより、
ブロック歪を目立ちにくくする。
また、遅延素子の本数の削減を可能にし、ハードウェア
を軽減する効果もある。
実施例 以下、本発明の実施例であるノイズリデューサについて
、図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例であるノイズリデューサのブ
ロック図を示すものである。また、第4図(B)は第1
図の■〜■の部分のデータの様子を表したものである。
第1の減算器1で入力映像信号からフィールドメモリ2
の出力を減算して得られたフィールド差信号はIH遅延
素子3およびアダマール変換器4に入力される(■)。
アダマール変換器4では、第1の減算器1の出力のフィ
ールド差信号■と亀IH遅延素子3でそれをIH遅延さ
せた信号■より第2図のようにブロックを構成し、2X
4次の2次元アダマール変換が施される。その変換式は
、F ” Ha・X@H,・・・(1) と表される。ただし、Fはアダマール変換成分、Xは第
2図に示されるブロックN  H21H4はそれぞれ2
次および4次のアダマール行列であり、次式で表される
アダマール変換された信号Fsi〜F、3は各々Fag
:2次元低周波成分 Fa+〜F13: 水平方向高周波成分F、@二垂面垂
直方向高周波 成分〜F+3:斜め方向成分 を表す。フィールド差信号はこのうちの少なくとも1つ
に集中する。例えば、フィールド間で動きが殆どないよ
うな部分を変換すれば、F■酸成分集中するし、横方向
に動きがあればFs+〜F’si成分に集中する。これ
に対し、ノイズはフィールド間の相関がなく、全ての成
分に均等に分かれるので信号とノイズとの区別が容易に
なる。
変換された信号F(■)は、非線形処理部5で第3図に
示されるような入出力特性に従って非線形処理され出力
は抽出されたノイズとなる(■)。
非線形処理部5の出力信号は、アダマール変換されたノ
イズであるからアダマール逆変換して時間軸上のノイズ
に戻す必要がある。2×4次のアダマール逆変換は(1
)式と同じF、X、H2,H4を用いて(2)式で表さ
れる。
X” (1/8)”H2”F IIH−・=(2)この
うちX+@、すなわち X+a=1/8 ・(Faa+Fs++Fa2+Fa*
−F+a−F++  F+2−F+*)だけをアダマー
ル逆変換器6で求め(■)、第2の減算器7で入力映像
信号から差し引く。ブロックは1サンプルずつ水平方向
に移動させて順次変換、逆変換を行う。第4図(B)で
見ると、8サンプルずつ1ブロツクとしてS+  L 
 ・・・と変換し、非線形処理を施してS、  T、 
 ・・・とする。S、  T。
・・・からXl・に相当するサンプルだけを求めていく
このようにすれば、ブロックの境界は1画素ごとになる
ので目立ちにくくなる。さらに、アダマール逆変換器6
の出力も、入力映像信号もIH遅延素子を介することな
しに第2の減算器7に入力できる。
なお、本実施例では、アダマール逆変換の際にX+aの
みを求めたが、かわりにX + +〜X + aを求め
るようにしても同様の効果が期待できる。また、アダマ
ール変換の際に水平方向に連続した4サンプルおよび垂
直方向に連続した2サンプルでブロックを構成している
が、サンプルは連続している必要はない。
発明の効果 以上のように本発明は、映像信号を遅延させる遅延手段
と、入力映像信号から前記遅延手段の出力信号を減算す
る第1の減算器と、前記第1の減算器の出力信号から、
複数の要素で構成される信号ブロックを形成する信号ブ
ロック形成手段と、前記信号ブロックを特徴成分に変換
する変換手段と、前記変換手段の出力信号を非線形処理
する非線形処理部と、前記非線形処理部の出力信号より
前記信号ブロックの1要素のみを求める逆変換手段と、
前記入力映像信号から前記逆変換手段の出力を減算して
前記遅延手段への入力信号とする第2の減算器とを備え
、前記第2の減算器の出力信号または前記遅延手段の出
力信号を出力とすることにより、残像およびブロック歪
の発生が少なく、回路規模の増大を最小限に抑えたノイ
ズリデューサを実現することができ、その実用的効果は
太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるノイズリデューサのブ
ロック図、第2図はアダマール変換の入力信号ブロック
を示す模式図、第3図は非線形処理部の入出力特性を示
す特性図、第4図は第1図す および第字図各部のデータの様子を表すタイミング図、
第5図は従来のノイズリデューサのブロック図、第6図
は従来のアダマール変換を用いたノイズリデューサのブ
ロック図である。 1・・・第1の減算器、  2・・・フィールドメモリ
、3・・・IH遅延素子(信号ブロック形成手段)、4
・・・アダマール変換器(変換手段)、  5・・・非
線形処理部、 6・・・アダマール逆変換器 (逆変換器 段)、 7・・・第2の減算器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)映像信号を遅延させる遅延手段と、 入力映像信号から前記遅延手段の出力信号を減算する第
    1の減算器と、 前記第1の減算器の出力信号から、複数の要素で構成さ
    れる信号ブロックを形成する信号ブロック形成手段と、 前記信号ブロックを特徴成分に変換する変換手段と、 前記変換手段の出力信号を非線形処理する非線形処理部
    と、 前記非線形処理部の出力信号より、前記信号ブロックの
    1要素のみを求める逆変換手段と、前記入力映像信号か
    ら前記逆変換手段の出力を減算して前記遅延手段への入
    力信号とする第2の減算器とを備え、 前記第2の減算器の出力信号または前記遅延手段の出力
    信号を出力とするノイズ低減装置。
  2. (2)遅延手段の遅延量を1フレームまたは1フィール
    ドまたはnライン(n:自然数)とした請求項1記載の
    ノイズ低減装置。
  3. (3)信号ブロック形成手段をn段シフトレジスタ(n
    :自然数)とした請求項1記載のノイズ低減装置。
  4. (4)信号ブロック形成手段をm段シフトレジスタおよ
    びn本の1ライン遅延素子(m、n:自然数)とした請
    求項1記載ののノイズ低減装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8365065B2 (en) 2007-12-07 2013-01-29 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method and system for creating user-defined outputs
US9003538B2 (en) 2007-12-07 2015-04-07 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method and system for associating database content for security enhancement

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US8365065B2 (en) 2007-12-07 2013-01-29 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method and system for creating user-defined outputs
US9003538B2 (en) 2007-12-07 2015-04-07 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method and system for associating database content for security enhancement

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