JPH0442669A - 雑音低減装置 - 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、相関を利用してテレビジョン信号の雑音を低
減する雑音低減装置に関する。

［従来の技術］ テレビジョン信号のフィールド／フレーム相関性を利用
した雑音低減回路の基本構成ブロック図を第３図に示す
。第３図において、１０はテ［ノビジジン信号の入力端
子、１２は減算器、１４は減算器１２の出力を振幅制限
するリミッタ、２４は係数にの乗算器、１８は乗算器１
６の出力に入力端子１０の入力信号を加算する加算器、
２０は雑音低減されたテレビジョン信号の出力端子、２
２は出力端子２０の出力信号を１フレーム（又はフィー
ルド、以下同じ）遅延する遅延回路である。

第３図では、減算器１２は遅延回路１６により１フレー
ム遅延された雑音低減処理済みの出力信号から、入力端
子１０の入力信号を減算する。リミッタ１４は減算器１
２の出力の振幅が−Ｌ〜＋Ｌの範囲の場合にそのまま出
力し、その範囲外では−Ｌ又は＋Ｌの振幅に制限して出
力する。乗算器１６はリミッタ１４の出力に係数Ｋを乗
算し、加算器１８は入力端子１０の入力信号に乗算器１
６の出力を加算する。加算器１８の出力は出力端子２０
及び遅延回路２２に供給される。

遅延回路１６及び減算器１２により、フレーム間の差分
信号が得られる。この差分信号に係数Ｋを乗算し、加算
器１８で入力端子１００入力信号に加算することにより
、雑音のような、フレーム間相関の信号は、振幅が（（
１−Ｋ）　／　（１＋Ｋ））１／３に減衰する。係数に
は出力端子２０の出力信号の帰還量、即ち巡回量を決定
するので、巡回係数と呼ばれ、０≦に≦１の範囲で一定
値に設定されている。

しかし、被写体の移動などによって入力端子１０の入力
信号に動き成分がある場合に、フレーム間差分信号にそ
のまま一定係数Ｋを乗算すると、を、その動き成分も減
衰してしまう。一般に、動き成分はフレーム間差分値が
大きく、他方、雑音はその差分値が小さいという傾向が
あるので、リミッタ１４により、実効的な巡回係数Ｋを
差分値に応じて変化させるようにしている。即ち、リミ
ッタ１４の振幅制限範囲−Ｌ〜＋Ｌでは実効的な巡回係
数はＫそのものであるが、その制限範囲外では実効的な
巡回係数がゼロになる。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図の回路による雑音低減効果を詳しく見るために、
リミッタ１４及び乗算器１６からなる部分の入出力特性
（但し、第１象限）を第４図に図示す。第４図から、次
の２点が分がる。即ち、第１に、リミッタ１４の振幅制
限値以下の成分と、それを越す成分とで巡回量、即ち雑
音の抑圧度が急激に変化する。第２に、リミッタ１４の
振幅制限値以下の成分は、その値の大小に関わらず、全
て雑音の抑圧度が同じである。

第３図の従来例では、フレーム遅延回路２２の出力と入
力端子１０の入力信号との差分値が大きいときには、そ
の差分信号は動き成分である確率が高く、差分値が小さ
いときには、その差分信号がノイズ信号である確率が高
いということを前提としていた。このような前提からは
、巡回係数は、差分値に対して連続的にスムーズに変化
すべきであるが、従来例ではそうなっていない。

そこで本発明は、このような課題を解決すＺ雑音低減装
置を提示することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 遅延された信号と入力信号との差分値を算出する第１の
減算手段と、当該差分値を振幅制限する振幅制限手段と
、当該振幅制限手段の出力に所定のべき乗処理を施し、
所定係数を乗算する演算手段と、当該振幅制限手段の出
力から当該演算手段の出力を減算する第２の減算手段と
、第２の減算手段の出力に入力信号を加算し、雑音低減
された出力信号を出力する加算手段とからなることを特
徴とする。

［作用］ 上記演算手段及び第２の減算手段により、相関の高い画
素（信号）間の差分値に対して連続的且つスムーズに変
化する巡回量を得ることができる。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路構成ブロック図を示す
。３０は雑音低減しようとするテレビジョン信号の入力
端子、３２は減算器、３４は減算器３２の出力を振幅制
限するリミッタ、３６はリミッタ３４の出力Ｘと同一符
号で振幅がその絶対値のｎ乗（但し、ｎ≧１）に等しい
信号ＩＸＩ’・Ｘを出力するべき乗演算回路、３８は回
路３６の出力に係数（１−Ｋ）を乗算する乗算器、４０
はリミッタ３４の出力から乗算器３８の出力を減算する
減算器、４２は入力端子３０の入力信号に減算器４０の
出力信号を加算する加算器、４４は雑音低減されたテレ
ビジョン信号の出力端子、４６は加算器４２の出力信号
を１フレーム（又はフィールド）遅延する遅延回路であ
る。

第３図に対する本実施例の変更部分は、回路３６．３８
．４０の部分であるので、この部分の動作を主に説明す
る。リミッタ３４の出力信号Ｘは＋Ｌ〜−Ｌの範囲に振
幅制限されており、べき乗演算回路３６はこのＸに対し
てｌｘ　ｌ’・Ｘを出力する。例えば、ｎ＝２であれば
Ｘの絶対値にＸを乗算し、ｎ＝３であれば単純にＸを３
回乗算する。

乗算回路３８はべき乗演算回路３６の出力に係数（１−
Ｋ）を乗算し、減算器４０はリミッタ３４の出力Ｘから
乗算器３８の出力を減算する。従って、減算器４０の出
力は、 ｘ−（１−Ｋ）Ｉｘｌ”ｘ ＝　（１−（１−Ｋ）　　Ｉ　ｘ　Ｉ”）　ｘとなる。

リミッタ３４から減算器４０までのトータルな入出力特
性は、ｎ＝１．２．３に対してそれぞれ、第５図、第６
図及び第７図に示すようになる。ｎ＝１の場合、減算器
４０の出力はＫｘになり、これは第３図の従来例と同じ
である。ｎ−＝　２の場合、減算器４０の出力はｘ−（
１−Ｋ）ｘ’（０≦Ｘ≦Ｌ）であり、Ｘ近傍の成分に対
する巡回係数は、これをＸで微分して、１−２　（１−
Ｋ）　ｘとなる。

この場合、Ｘの値が大きくなり、差分値が動き成分であ
る確率が高くなるにつれて、巡回係数が徐々に小さくな
る。ｎ＝３の場合、減算器４０の出力は、ｘ−（１−Ｋ
）ｘ”（０≦Ｘ≦Ｌ）であり、Ｘ近傍の成分に対する巡
回係数は、これをＸで微分して、１−３　（１−Ｋ）　
ｘ”となる。この場合も、Ｘの値が大きくなり、差分値
が動き成分である確率が高くなるにつれて、巡回係数が
徐々に小さくなる。しかも、その効果はｎ＝２のときよ
りも大きく現われる。なお、ｎ＝１．２．８の何しの場
合も、減算器３２による差分値がリミッタ３４の振幅制
限値を越す場合には巡回する信号がなくなり、その成分
の巡回係数はゼロである。

よって、ｎの値として、２以上の適当な値を設定するこ
とにより、差分値に連動して巡回係数を連続的に変化さ
せることができる。但し、巡回係数（減算器４０の出力
のＸの一次導関数）がゼロより小さくならないように、
Ｋ、Ｌ、ｎは、Ｋ≧１−１／（ｎＬａ−り という関係を満たすように設定する必要がある。

第２図は、第１図のべき乗演算回路３６を簡単化できる
別の実施例の回路構成ブロック図を示す。

第１図と同じ構成要素には同じ符号を付しである。

減産器３２とリミッタ３４の間に、２の補数コードをサ
イン絶対値コードの変換する絶対値化回路４８を配置し
、減算器４０と加算器４２との間にサイン絶対値コード
を２の補数コードに変換する２の補数化回路５０を設け
た。絶対値回路回路４８により、リミッタ３４の出力は
必ず０以上になるので、べき乗演算回路３６は単にｘｌ
を計算すればよい。即ち、べき乗演算回路３６はｎが偶
数でも特別な計算をしなくて済み、任意のｎに対して簡
単な回路構成で実現できる。減算器３２の出力信号のサ
インは、２の補数化回路５０で回復される。

［発明の効果］ 以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、相関の高い画素（信号）間の差分値に応じて、雑音
低減処理のための巡回量を連続的且つスムーズに変化さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成ブロック図、第２
図は別の実施例の回路構成ブロック図、第３図は従来例
の回路構成ブロック図、第４図は第３図のフレーム（又
はフィールド）同左分値と巡回量の特性図、第５図、第
６図及び第７図は第１図のｎ＝１．２．３におけるフレ
ーム（又はフィールド）同左分値と巡回量の特性図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　出力信号を所定期間遅延させる遅延手段と、当該遅延
   手段により遅延された信号と入力信号との差分値を算出
   する第１の減算手段と、当該差分値を振幅制限する振幅
   制限手段と、当該振幅制限手段の出力に所定のべき乗処
   理を施し、所定係数を乗算する演算手段と、当該振幅制
   限手段の出力から当該演算手段の出力を減算する第２の
   減算手段と、第２の減算手段の出力に入力信号を加算し
   、雑音低減された出力信号を出力する加算手段とからな
   ることを特徴とする雑音低減装置。