JPH0447781A - 映像信号記録再生装置 - 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］ この発明は、ビデオテープレコーダ（以北ＶＴＲと称す
）やヒデオディスクプレヤなどのように、映像４８号を
ＦＭ変調して記録し再生する映像信号記録再生装置に関
するもので、とくに再生映像信号に含まれているノイズ
を低減するノイズ低減手段に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は従来の映像信号記録再生装置の１例となるＶＴ
Ｒの再生系の構成を示すブロック図であり、同図におい
て、（１）は磁気テ・−プ、（２ａ）（２ｂ）は回転ヘ
ッド、（３）はヘッドアンプ、（４）はＦＭ復調回路、
（５）はアナログデータをデイジルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器である。

（６）は再生映像信号より同期信号を分離する同期分離
回路、（７）は同期分離回路（６）より出力される同期
信号にもとづき、再生映像信号の時間軸補市などをおこ
なう再生信号処理回路、（８）はｆｔｒ生映像映像信号
畳されているノイズを除去する時間軸方向のノイズリダ
クション回路（以北、ＮＲ回路と称す）　、　（９）は
ディジタルデータをアナログデータに変換するＤ／Ａ変
換器、（１ｏ）は出方端子である。

第７図は１−、記ＮＲ回路（８）のＪＪ体的な構成を示
すブロック図であり、同図において、（１１）は入力端
子、　　（１２）は出力端子、（１３）はフレームメモ
リ、（１４）はＲＯＭ、（１５）は第１の減算器で、入
力データより１−記フレームメモリ（１３）の出力デー
タを減９する。（１６）は第２の減算器で、上記入力デ
ータより上記ＲＯＭ　（１４）の出力データを減算する
。以１−の各構成要素により時間軸方向のディジタルＮ
Ｒ回路が構成されている。

１−記のような時間軸力向のＮＲ回路は、一般的にノイ
ズ除去効果に優れているけれども、動画部において画像
にぼけを生じる。この動画部における画像のぼけを極力
めさえるために、上記第７図に示すＮＲ回路においては
、入力データをＸ、フレームメモリ（１３）の出力をＹ
、フィールド番号をｉとすると、第１の減算器（１５）
の出力、すなわち、Ｘｉ　−Ｙｉ−２の絶対値が所定の
値よりも大きい部分を動画、小さい部分を静止画と判断
する。

また、ＲＯＭ　（１４）は、入力Ｘ１−Ｙｉ−２（７）
関数形となっており、Ｘｌ−Ｙｉ−２の絶対値が所定の
値よりも大きな場合、つまり動画部ではＯが出力され、
Ｘｌ−Ｙｉ−２の絶対値が所定の値より小さな範囲テＩ
ｔＫ　・（Ｘｉ　−Ｙｉ−２）　　（ただし、ＫはＯ≦
Ｋ＜１の間で変化し、Ｘｌ−Ｙｉ−２の絶対値があらか
じめ定められたしきい値（以下、静＋Ｉ−画領域と称す
）より小さい場合はに＝α（αは定数で、雑音低減量に
よって決まり、Ｏ≦αく１）、また、Ｘｌ−Ｙｉ−２の
絶対値が前記しきい値より大きければ大きいほどに→０
となる係数）が出力される。

第８図は上記ＲＯＭ　（１４）の入力および出力データ
の形状を示す。

なお、上記ＮＲ回路（８）は、日刊工業新聞社発行　吹
抜敬意　著「画像のディジタル信号処理」増補版の第１
１５頁〜第１１８頁などで公知であるため、詳しい説明
は省略する。

つぎに、上記第６図の構成の動作について説明する。

回転ヘッド（２ａ）　、　（２ｂ）を介して磁気テープ
（１）より出力される再生信号はヘッドアンプ（３）で
増幅されたのち、ＦＭ復調回路（４）でＦＭ復調されて
再生映像信号となる。この再生映像信号はつぎにＡ／Ｄ
変換器（５）でディジタルデータに変換されたのち、再
生信号処理回路（７）に入力され、ここで、同期分離回
路（６）より出力される同期信号にもとづいて再生映像
信号の時間軸補正などがおこなわれる。

ライで、ＮＲ回路（８）に入力され、ここにおいてに述
の要領で再生映像信号に重畳されているノイズ成分を低
減する。このＮＲ回路（８）の出力はＤ／Ａ変挽変格回
路）でアナログデータに変換されて出力される。

一般に、映像信号をＦＭ変調する場合、白レベル側はど
周波数が高くなるように、キャリアの周波数が選ばれる
。また、電磁変換系の特性、つまり、厚み損失、スペー
ス損失などにより、再生ＦＭは、第９図に示すように、
周波数が高くなればなるほど出力が出にくくなる。

いま、ＦＭ変・復調、電磁変換系などで発生するノイズ
が白色ノイズとすると、第９図よりあきらかなように、
再生ＦＭ信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）はＦＭのキャ
リアの高い方が悪くなっている。実測値でも、キャリア
が低く設定されている黒レベルの信号のＳ／Ｎ比より白
レベルの信号のＳ／Ｎ比はＦＭ復調後の再生信号で１〜
２ｄＢ程度悪くなっている。

ここで、第７図に示すＮＲ回路（８）で白レベル付近の
Ｓ／Ｎ比を十分に改善しようとする場合、既述したフレ
ーム差分（Ｘｉ　−Ｙ　ｉ−２）の静止画領域のしきい
値を黒レベルの場合の最適値にくらべて大きくしなけれ
ばならない。例えば、白レベルと黒レベルのＳ／Ｎ比の
差が２ｄＢ程度であると、しきい値は１．２５倍にしな
ければならない。このしきい値は、グレーレベル、黒レ
ベル付近の信号では大きく、すべてのレベルのノイズは
十分低減されるけれども、動画像においてぼけが目立ち
非常に見苦しい。とくに、視覚上、グレーレベル付近で
ぼけが目立つ。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の映像信号記録再生装置は、以上のように構成され
ているので、白レベル付近で十分なノイズ低減効果を得
ようとすると、動画部で画像のぼけがＩ−１立ち、非常
に見苦しい画像になってしまうという問題があった。

この発明は１−記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、白レベル付近で十分なノイズ低減をおこな
うとともに、動画部におりＸでも、画像のぼけを最小限
におさえることができる映像信号記録再生装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段コ この発明に係る映像信号記録再生装置は、ノイズ低減手
段に入力される再生映像信号の信号レベルに勾応して、
ノイズ低減手段中の振幅制限素子の振幅制限値を変化さ
せるように構成したことを特徴とする。

［作用コ この発明によれば、ノイズ低減手段中の振幅制限）３子
が再生映像信号の信号レベルに適した振幅制限値を有し
ているので、白レベル付近でのノイズ低減を１−分おこ
なえるとともに、動画部での画像のぼけも最小限におさ
えることができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の・実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例によるＶ　−１’　Ｒの１
４牛系の構成を示すブロック図であり、同図において、
（１）〜（７）　、　（ｑｌ　、　（＋ｏｌは第６図で
示す従来例と同一のため、該当部分に同一の符弓な付し
て、それらの詳しい説明を省略する。

第１図において、＋１００＋は［１１牛映像信シ一月こ
含まねるノイズを低減するＮ　Ｒ回路であり、このＮＲ
回路（Ｉ　ｆｌＯ）の具体的な構成は第２図に示すとお
りである。

第２図において、（１１１〜（１３）、（１５）、（１
６）は第７図に示す従来例と同一のため、該当部分に同
一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。

第２図において、（１１０１はＮ　Ｒ回路（１００）に
入力される再生映像信号のレベルに対応し−Ｃ１内部の
関数形を変化させるＲ　ＯＭである。

つぎに、上記第１図の構成の動作について説明する。

回転ヘッド（２ａ）　、　（２ｂ）を介して磁気テープ
（１）により再生された再生信号はヘッドアンプ（３）
により増幅されたのち、ＦＭ復調回路（４）でＦＭ復調
されて再生映像信号となる。この再生映像信号はつぎに
Ａ／Ｄ変換器（５）でディジタルデータに変換されたの
ち、再生信号処理回路（７）に入力され、ここで、同期
分離回路（８）より出力される同期信号にもとづいて再
生映像信号の時間軸補正などがおこなわれる。

ついで、ＮＲ回路Ｈｏｏ）に入力され、ここにおいてノ
イズ低減がおこなわれたのち、Ｄ／Ａ変換回路（９）で
アナログデータに変換されて出力される。

に記ＮＲ回路（１００）の動作について、第２図および
第３図を参照しながら説明する。なお、従来例と同様に
ＦＭ変調する際のＦＭアロケーションは白レベル側はど
周波数が高くなるように設定されるものとする。

第２図において、入力端子（１１）に入力された再生映
像信号は減算器（１５）において、フレームメモリ（１
３）より出力されるデータと差分がとられてＲＯＭ（１
１０）　ヘ入力される。第３図　（ａ）は、上記ＲＯＭ
　（１１０）の入力および出力データの形状を示し、　
ＲＯＭ（１１０）の形状は従来例と同様に、Ｘｌ−Ｙｉ
−２の絶対値が所定の値よりも大きな場合は動画とみな
して、ＲＯＭ　（ｌｔｏ）はＯを出力し、また、絶対値
が所定の値より小Ｓな範囲ではＫ　＠（Ｘｉ　−Ｙｉ−
２）　　（ただし、Ｋは０≦Ｋ＜１の間で変化し、Ｘｌ
−Ｙｉ−２の絶対値が静止画領域ならば、Ｋ＝α（αは
従来例と同様、雑音低ｈｉ　ｆｆｌによって決まる定数
Ｏ≦αく１）、また、Ｘ　ｉ　−Ｙ　ｉ−２の絶対値が
大きければ大きいはどに＋Ｏとなる係数）が出力される
ようになっているが、入力信号レベルにより静止画領域
と判断するＸｌ−Ｙｉ−２のしきい仙、つまり静止画領
域の区間が変わる構成になっている。

すなわち、ＦＭ復調後のＳ／Ｎ比の悪い白レベルのイ昌
壮は第３図（ａ）に示すように静止画領域のしきい値を
大きく設定し、Ｓ／Ｎ比の良い黒レベルの信号では静止
画領域のしきい値を小さく設定している。

」１記のような構成で、再生映像信号に含まれているノ
イズを低減するので、Ｓ／Ｎ比の悪い白レベルでも、ノ
イズ低減が十分に効果的におこなえるとともに、比較的
Ｓ／Ｎ比の良いグレーレベル以下の信号では、動画像の
ぼけを最小限におさえることができる。

第３図（ｂ）および（ｃ）は上記ＲＯＭ（１１０）の入
力および出力データの形状の他の例を示し、これらのＲ
ＯＭ形状でも、各信号レベルにおいて十分にノイズ低減
がおこなえるとともに、動画像のぼけを最小限におさえ
ることができる。

なお、ト記実施例では、フレームメモリ（１３）を用い
てＮＲ回路を構成したが、フィールドメモリなど少なく
とも１フイ一ルド期間記憶可能なメモリであれば、−上
記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、ＲＯＭ　（１１０）を用いて関
数形を実現したが、汎用ＩＣなどで構成しても、上記実
施例と同様の効果を奏する。

第４図はこの発明における垂直方向のＮＲ回路の構成を
示すブロック図であり、同図において、（１１）は入力
端子、（１２）は出力端子、（１２０）は入力映像信号
を１水平走査期間近延するＩＨ遅延回路、（１２１）は
入力映像信号よりＩＨ遅延回路（＋２０）の出力を減算
する減算器、（１２２）は入力映像信号の信号レベルに
応じて振幅制限値を変化させるリミッタ、（１２３）は
入力映像信号よりリミッタ（１２２）の出力を減算する
減算器である。

以上のＩＨ遅延回路（１２０）　、減算器（１２＋）　
、　　リミタ゛り（１２２）　、減算器（１２３）によ
り垂直方向のＮＲ回路が構成されており、この垂直方向
のＮＲ回路の動作原理はｒＮＨＫ、ホームビデオ技術」
日本放送協会編　横山克哉著　１０２頁〜１０４頁など
で公知であるため、詳しい説明は省略する。

第４図（ｂ）および（Ｃ）にリミ・ンタ（１２２）の入
力および出力データの形状を示し、上述の実施例と同様
に、リミッタ（１２２）の形状は、Ｓ／Ｎ比の悪い白レ
ベル付近で振幅制限レベルを大きくし、Ｓ／Ｎ比の比較
的良い黒レベル付近では振幅制限レベルを小さく設定し
ている。

」１記のように、この発明の垂直方向のＮＲ回路によれ
ば、上述の実施例と同様に、Ｓ／Ｎ比の悪い白レベル付
近でも十分にノイズ低減がおこなえ、また、グレーレベ
ル、黒レベル付近では画質の劣化を最少限におさえるこ
とができる。

なお、この実施例におけるリミッタ（１２２）の形状は
第４図（ｂ）および（Ｃ）に示したが、これに限るもの
ではない。

第５図はこの発明における水平方向のＮＲ回路の構成を
示すブロック図であり、同図において、（１１）は入力
端子、（１２）は出力端子、　（１３０）は入力信号の
高域成分を抽出する高域通過フィルタ（以下、ＨＰＦと
称す）　、　（１３１）は入力映像信号の信号レベルに
応じて振幅制限値を変化させるリミッタ、（１３２）は
入力映像信号よりリミッタ（１３１）の出力を減算する
減算器である。

以−にのＨＰ　Ｆ　（１３０）　、　リミッタ（１３１
）　、減算器（１３２）により水平方向のＮＲ回路は構
成されており、このＮＲ回路の動作原理はｒＮＨＫ、ホ
ームビデオ技術」日本放送協会編　横山克哉著１０２頁
〜１０４頁などで公知であるため、詳しい説明は省略す
る。

第５図（ｂ）および（Ｃ）はリミッタ（１３１）の入力
および出力データの形状を示し、上述の実施例と同様に
、リミッタ（１３１）の形状はＳ／Ｎ比の悪い自レベル
付近で振幅制限レベルを大きくシ。

Ｓ／Ｎ比の比較的良い黒レベル付近では振幅制限レベル
を小さく設定している。

以上のように、この発明の水平方向のＮＲ回路によれば
、上述の実施例と同様に、Ｓ／Ｎ比の悪い自レベル付近
でも十分にノイズ低減がおこなえ、また、画質の劣化を
最少限におさえることができる。

なお、本実施例ではリミッタ（１３１）の形状は第５図
（ｂ）および（Ｃ）に示したが、これに限るものではな
い。

なお、上記実施例では、再生映像信号について述べたが
、ＦＭ変調して記録再生する色差信号、コンボシフ　ｌ
□倍信号時分割多重信号等でも同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、映像信号記録再生装置の１実施
例としてＶＴＲの場合について示したか、ビデオディス
クプレイヤなどでも同様の効果を奏する。

「発明の効果］ 以１−のように、この発明によれば、ノイズ低減回路へ
入力される再生映像信号の信号レベルに応して振幅制限
値を変えるように構成したので、不必要な画質の劣化を
まねくことなく、各信号レベルにおいて上のなノイズ低
減効果を実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による映像信号記録再生装
置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施
例における時間軸方向のＮＲ回路の構成を示すブロック
図、第３図はＮＲ回路に使用するＲＯＭのデータを示す
図、第４図はこの発明の他の実施例における垂直方向の
ＮＲ回路の構成を示すブロック図、第５図はこの発明の
他の実施例における水モ方向のＮＲ回路の構成を示すブ
ロック図、第６図は従来の映像信号記録再生装置の構成
を示すブロック図、第７図は従来の時間軸方向のＮＲ回
路の構成を示すブロック図、第８図は従来の時間軸方向
のＮＲ回路に用いられるＲＯＭのデータを示す図、第９
図は従来例の映像信号記録再生装置を説明するための図
である。 （１３）・・・フレームメモリ、（１５）、（１８）・
・・減算器、（１１０）・・・ＲＯＭ、（１２０）・・
・ＩＨ遅延回路、（１２１）。 （１２３）　、（＋３２）・・・減算器、（１２２）　
、（＋３１）・・・リミッタ、（１３０）　・ＨＰ　Ｆ
　。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＭ変調して記録されている映像信号の再生時に
   その再生映像信号に含まれるノイズを低減するノイズ低
   減手段を備え、このノイズ低減手段が遅延素子、振幅制
   限素子および演算素子により構成されている映像信号記
   録再生装置において、上記振幅制限素子をその振幅制限
   値がノイズ低減手段へ入力される再生映像信号の信号レ
   ベルに対応して変化するように構成したことを特徴とす
   る映像信号記録再生装置。