JPH07159468A

JPH07159468A - 映像信号の雑音測定方法

Info

Publication number: JPH07159468A
Application number: JP33924893A
Authority: JP
Inventors: Koji Enomoto; 康二榎本; Hiromi Ozawa; 廣美小澤
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、映像信号の雑音レベルの測定にお
いて、ランダム雑音信号や、固定パターン雑音信号等の
ピーク・ピーク値と、＋ピーク値と、−ピーク値を測定
することを目的とする。【構成】デジタル変換された映像信号を取り込むフレ
ーム・メモリ４６を設けて、当該フレーム・メモリ４６
に取り込んだ映像信号データを実効値演算し、これをも
とに実効値の出現回数を棒グラフ状に表現処理する為の
ヒストグラム演算部２０を設けて、ヒストグラム演算処
理し、得られたヒストグラム・データから、雑音電圧の
最大値と最小値を取り出して雑音信号のピーク・ピーク
値や、＋ピーク値や、−ピーク値を算出する構成手段。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＴＶの映像信号に含
まれる雑音信号のピーク値を測定する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図４の従来の映像信号のノイズ測
定ブロック図の一実施例を示して、従来の概要を説明す
る。従来では、映像信号のノイズレベルを図４ー４０
のＳ／Ｎ計算のように、白１００％振幅値（以下これを
リファレンス電圧（Vref）と称す）に対するノイズ実効
値（Vrms）の比として計算した平均値として求めてい
る。これについての動作を以下に順次説明する。

【０００３】ノイズの測定範囲は、図５に示すよう映像
波形において、測定区間３２である。この測定区間は、
任意の区間に設定して測定できる。また、この図におい
てリファレンス電圧３３は、通常ＮＴＳＣ信号では７１
４ｍＶｐｐ、ＨＤＴＶ信号では７００ｍＶｐｐである
が、入力映像信号のレベルに応じて任意に変更設定でき
る。

【０００４】そして、通常、ノイズ測定する場合の入力
映像信号は、白色、又は灰色の映像信号を入力する。こ
の理由は、白色（又は灰色）の映像信号の場合の波形は
垂直変化成分のない横一直線となるので、ノイズ成分が
明確に検出測定が実施できる為である。以上のように条
件設定後に、ノイズ測定を開始する。

【０００５】測定手順について、図４のノイズ測定構成
ブロック図を示して以下に説明する。入力ビデオ信号４
１を増幅器４２でバッファし所定のレベルに増幅した
後、同期検出４３に与えて水平同期信号を抽出し、これ
をサンプリング・タイミング発生器４７に与えて測定区
間３２の映像信号データの取得タイミングを発生制御す
る。他方、ビデオ信号は、フィルタ４４で、必要により
ノイズ測定から除外する周波数成分（主に高周波数成
分）をフィルタした後、測定区間３２のデータをＡＤ変
換器４５により、デジタル・データに変換出力する。こ
れを、前記サンプリング・タイミング発生器４７からの
取得制御タイミングで行う。次に、変換出力データは、
フレーム・メモリ４６の対応するアドレス位置に格納さ
れる。

【０００６】ここで、取得データをフレーム・メモリ４
６に格納する回数により測定ノイズの対象が変わる。第
１の測定形態は、主に、ランダム雑音を測定する場合で
ある。この場合は、１回のみ取得する。そして、得られ
た測定区間３２のフレーム・メモリ４６のデータからリ
ファレンス電圧３３を引いた後、ＤＳＰ４８により演算
処理して、ノイズ成分の実効値を計算し、図４の４０の
ように平均値計算してＳ／Ｎ値を求める。通常、この平
均値計算は、統計処理上のバラツキ誤差（３σ）で行
う。

【０００７】第２の測定形態は、主に、固定パターン雑
音を測定する場合である。この場合は、複数回データ取
得し、これを累積加算していく。いわゆるアベレージン
グ処理してデータを取得する形態である。これによって
得られるデータ成分は、ランダム雑音が相殺されて除去
され、逆に画像フレーム上の固定位置のノイズ（図５ー
５１、５２、５３、５４参照）である固定パターンノイ
ズ成分が、累積加算されて鮮明なデータとして得られ
る。そして、このデータを、前記同様にＤＳＰ４８によ
り演算処理して、測定区間３２のノイズ成分の実効値を
計算して平均値計算してＳ／Ｎ値を求める。又、この計
算も、通常は統計処理上のバラツキ誤差（３σ）で行
う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、従
来では、映像信号の雑音レベルを図４の４０のように、
平均値としてＳ／Ｎ値を求めていた。この為に、雑音信
号のピーク値を得ることが出来ず、固定パターンノイズ
や、ポップ性ノイズや、ランダムノイズ等があってもこ
のピーク値を測定出来ないという難点となっていた。例
えば、図５のＣＣＤイメージセンサ上で、特定画素の感
度特性不良や欠陥（図５ー５１、５３参照）があって
も、平均値として求めていた為に、わからない場合が多
く、実用上の不便があった。

【０００９】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、ランダム雑音信号や、固定パターン雑音信号等の雑
音のピーク値を測定することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成では、デジタル変換された映像信号を
取り込むフレーム・メモリ４６を設ける。そして、当該
フレーム・メモリ４６に取り込んだ映像信号データを実
効値演算し、これをもとに実効値の出現回数を棒グラフ
状に表現処理する為のヒストグラム演算部２０を設け
て、当該ヒストグラム演算部２０でヒストグラム演算処
理する。得られたヒストグラム・データから、雑音電圧
の最大値と最小値を取り出して雑音信号のピーク・ピー
ク値１３、２３や、＋ピーク値１４、２４や、−ピーク
値１５、２５を算出することで実現している。ここで、
得られたヒストグラム・データの中で、統計処理上のバ
ラツキ誤差（３σ）で出力する場合は、３σ以下のもの
を除去したデータで最大値と最小値を取り出して雑音信
号のピーク値を求めても良い。

【００１１】

【作用】雑音信号の実効値データをヒストグラム演算処
理することで、このヒストグラム・データ中の雑音信号
の最大値と最小値が求まる。これから、目的とするピー
ク・ピーク値と、＋ピーク値と、−ピーク値が得られる
作用がある。また、アベレージングする場合と、しない
場合のサンプリング・データをヒストグラム演算処理す
ることで、ランダム性の雑音ピークと、固定パターン性
の雑音ピークとに別々に分離してピーク値を測定する役
割がある。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について、図１の本発明の映
像信号のノイズ測定ブロック図の一実施例と、図２の本
発明の複数回取得（アベレージング）データ時のピーク
値を示すヒストグラムと、図３の本発明の１回取得デー
タ時のピーク値を示すヒストグラムを参照して説明す
る。

【００１３】本実施例の、実施概要を説明する。本実施
例は、フレーム・メモリ４６に取り込んだ個々のデータ
を各々実効値演算した後、全部の実効値データ、又は、
必要によりバラツキ誤差３σのデータを使って、ヒスト
グラム演算部２０でヒストグラム処理する。そして、こ
のヒストグラム・データの最大値（１８、２８）と最小
値（１７、２７）から、ピーク・ピーク値１３、２３
と、＋ピーク値１４、２４と、−ピーク値１５、２５を
計算することにより、目的とするランダム雑音信号や、
固定パターン雑音信号のピーク値を測定実現する。

【００１４】これについて、まず第１の例として、ラン
ダム雑音信号のピーク値測定の場合について、図３を参
照して以下に順次説明する。１回のサンプリングによる
映像信号のデータである為、フレーム・メモリ４６に格
納されるデータは、映像信号の雑音成分がそのままの形
で格納される。一般には、例えばＣＣＤ等の個々のセン
サ素子の感度バラツキや、アンプ回路から発生するホワ
イト・ノイズ等である。これらの雑音レベルは、例えば
１０ｍＶ前後ある。この、波形データが、そのままフレ
ーム・メモリ４６のデータとして格納される（図３ー２
１参照）。

【００１５】そして、このフレーム・メモリ・データ２
１を、従来と同様にしてＤＳＰ４８により演算処理し
て、ノイズ成分の実効値を計算する。そして、この計算
された各フレーム位置毎の雑音実効値は、個々に各フレ
ーム位置毎に一時メモリに保存しておく。次に、得られ
た雑音実効値を基にして、ヒストグラム演算部２０でヒ
ストグラム演算処理して、得られたヒストグラム２２を
表示器５０表示する。このヒストグラム表示は図３の例
のように表示される。ところで、得られた雑音実効値の
データ中で、統計処理上のバラツキ誤差（３σ）で表示
する場合は、３σ以下のものを除去してヒストグラム処
理する形態としても良い。

【００１６】上記により得られたヒストグラム２２から
容易に、最大値２８と、最小値２７が求まる。これか
ら、目的とするピーク・ピーク値２３と、＋ピーク値２
４と、−ピーク値２５が求まる。

【００１７】次に第２の例として、固定パターン雑音信
号のピーク値測定の場合について図２を参照して以下に
順次説明する。この場合は、複数回データ取得し、これ
を累積加算していく。これにより映像信号がアベレージ
ング処理されたデータとしてフレーム・メモリ４６に格
納する。この場合は、図２のフレーム・メモリ・データ
１１の例のように、ランダム雑音はアベレージングによ
り相殺されて小さなランダム雑音５５ａの信号として得
られ、逆に固定パターン雑音は同一極性の電圧の為、大
きな固定パターン雑音５２ａ、５４ａの信号として得ら
れる。

【００１８】次に、このフレーム・メモリ・データ１１
を、同様にしてＤＳＰ４８により演算処理して、ノイズ
成分の実効値を計算し、各フレーム位置毎に一時メモリ
に保存しておく。そして、得られた雑音実効値を基にし
て、ヒストグラム演算部２０でヒストグラム演算処理す
ると、図２のようにヒストグラム１２が得られる。そし
て、このヒストグラム１２から、最大値１８と、最小値
１７が求まる。これから、目的とする固定パターン雑音
のピーク・ピーク値１３と、＋ピーク値１４と、−ピー
ク値１５が求まる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。従
来では、映像雑音信号のピーク値は測定できなかった
が、本発明により、ヒストグラム・データの最大値と最
小値から、ピーク・ピーク値と、＋ピーク値と、−ピー
ク値が得られ、新しい測定機能を使用者に提供でき、こ
れにより一層の映像雑音信号の解析・評価に有効な手段
を提供できることとなった。

【００２０】また、アベレージングする場合としない場
合で、２種類の独立したピーク値データも取得すること
ができる為、雑音信号のピーク値の原因要素が、ランダ
ム性の雑音ピークか、固定パターン性の雑音ピークかを
振り分けて、独立したピーク値を測定できることも可能
であり、この点についても、新しい測定機能を使用者に
提供できる利点が得られた。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像信号のノイズ測定ブロック図の一
実施例である。

【図２】本発明の複数回取得（アベレージング）データ
時のピーク値を示すヒストグラムである。

【図３】本発明の１回取得データ時のピーク値を示すヒ
ストグラムである。

【図４】従来の映像信号のノイズ測定ブロック図の一実
施例である。

【図５】映像信号上のノイズを説明する図である。

【符号の説明】

１１、２１フレーム・メモリ・データ１２、２２ヒストグラム１３、２３ピーク・ピーク値１４、２４＋ピーク値１５、２５ −ピーク値１７、２７最小値１８、２８最大値２０ヒストグラム演算部２３ピーク・ピーク値３２測定区間３３リファレンス電圧４１入力ビデオ信号４２増幅器４３同期検出４４フィルタ４５ＡＤ変換器４６フレーム・メモリ４７サンプリング・タイミング発生器４８ＤＳＰ５０表示器５２ａ、５４ａ固定パターン雑音５５ａランダム雑音

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号の雑音測定方法において、デジタル変換された映像信号を取り込むフレーム・メモ
リ（４６）を設け、当該フレーム・メモリ（４６）に取り込んだ映像信号デ
ータを実効値演算し、これをもとに実効値の出現回数を
棒グラフ状に表現処理するヒストグラム演算部（２０）
を設け、当該ヒストグラム演算部（２０）で得られたヒストグラ
ム・データから、雑音電圧の最大値と最小値を取り出し
て雑音信号のピーク・ピーク値（１３、２３）や、＋ピ
ーク値（１４、２４）や、−ピーク値（１５、２５）を
算出する手段を設け、以上を具備していることを特徴とした映像信号の雑音測
定方法。