JPH08163410A - ノイズ低減回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像内容に拘らず、ノイズ低減処理後の映像
信号の画質を従来より高める。 【構成】 １次巡回型フィルタ２００構成のノイズ低減
回路において、動きベクトルを評価し、評価結果に応じ
て、フィードバック比率を変化させるフィードバック比
率制御手段２７を設けた。また、対象信号取出し手段３
３が、現フィールド映像信号と、少なくとも１フィール
ド以上前の映像信号とから、位置的にはライン相関があ
る複数の映像信号を取出し、孤立点除去用信号選択手段
２９が、これら信号間に相関に基づいて、いずれかの信
号を選択して孤立点ノイズを除去する。ここで、動きベ
クトル検出手段２６が、動きベクトルを検出し、孤立点
除去実行・不実行制御手段２７が、少なくとも動きベク
トルの大きさに基づいて、孤立点除去用信号選択手段
を、相関に基づいた信号の選択動作状態又は現フィール
ド映像信号の通過状態に設定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン信号のノイ
ズ低減回路に係り、特に、動きベクトルを用いたノイズ
低減回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン信号のノイズを低減する従
来のノイズリデューサ（ノイズ低減回路）としては、
（１）フレームメモリを用いた１次巡回型フィルタによ
るもの、（２）孤立点除去法を用いたものが知られてい
る。

【０００３】（１）のノイズ低減回路は、テレビジョン
信号はフレーム相関があるのに対してノイズ成分は相関
がないことを利用してノイズを低減するものである。こ
のノイズ低減回路は、図２に示すように、１フレーム遅
延回路１３の前後から現フレーム及び前フレームのテレ
ビジョン信号を取出し、これを加算回路１１で加算する
ことでテレビジョン信号成分レベルを高める一方ランダ
ムノイズ成分を弱め、Ｓ／Ｎ比を向上させることを原理
としている。この方法によるノイズ除去は、基本的には
フレーム相関が大きい静止画領域のみに有効であり、動
画領域では逆に画質が劣化する。そのため、動き検出回
路１４によって、動画／静止画領域を判別し、乗算回路
１０、１２及び乗算係数発生回路１５によって、動画領
域と静止画領域とで、現フレーム及び前フレームのテレ
ビジョン信号の加算比率を、言い換えると、現フレーム
のテレビジョン信号に対する前フレームのテレビジョン
信号のフィードバック比率を変えている。

【０００４】そのため、図２に示したノイズ低減回路に
おいては、動画領域では、前フレームのテレビジョン信
号のフィードバック量が少なくなり、ノイズの低減量が
少なくなる。

【０００５】これを改善するため、図３に示すような動
きベクトルを用いたノイズ低減回路も既に提案されてい
る。このノイズ低減回路においては、動きベクトル検出
回路１６によって動きベクトルを検出し、動き補正回路
１７が動きベクトルを用いて前フレームのテレビジョン
信号を動き補正してフィードバックさせることにより、
動画領域に対してもフレーム相関が大きい信号をフィー
ドバックさせ、ランダムなノイズ成分のみを減衰するも
のである。

【０００６】このノイズ低減回路においては、乗算係数
発生回路１５は、入力信号（現フレーム信号）と動き補
正フレーム信号（前フレーム信号）との差分量すなわち
予測誤差により、２個の信号の加算比率、従って前フレ
ーム信号のフィードバック量を定めている。

【０００７】一方、上記（２）のノイズ低減方法は、図
４に示すように、テレビジョン信号のインタレース方式
やライン相関を利用し、現フィールドの信号とその現在
処理対象の走査線を挟む１フィールド前の２つの走査線
の信号の計３個の信号を比較し、３個の信号の中で２番
目にレベルの大きい信号を取り出すものである。信号間
に相関があれば（図４におけるＡ，Ｂ，Ｃは相関がある
場合を示している）、いずれを取出しても同様であって
２番目にレベルの大きい信号を取り出すことは現フィー
ルドの信号をそのまま出力していることと等価であり、
相関がないものであれば（図４におけるＤは前フィール
ドの２ラインとの相関がない場合を示している）はノイ
ズとみなし、２番目にレベルの大きい信号を取り出すこ
とで他の相関の大きい信号に置き換えて孤立しているラ
ンダムノイズ（孤立点）を低減している。

【０００８】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、図３に
示す従来のノイズ低減回路においては、動き補正を実行
させるための動きベクトルに制限がなく、また、入力信
号と動き補正フレーム信号との差分量すなわち予測誤差
によりフィードバック量を制限しているため、この差分
量が必ずしも動きベクトルの検出精度とは一致しておら
ず、ノイズ成分が多い信号に対しては動き量を捕らえて
いても差分量は増加し、フィードバック量は小さくな
り、ノイズ低減効果が少なくなる。

【０００９】また、撮像装置の蓄積効果により、動きベ
クトルが大きくなると信号の周波数帯域が低下し、入力
信号と動き補正フレーム信号との差分量も減少し、動き
量を正確に捕らえなくてもフィードバック量が大きくな
り、逆に画質劣化を誘発することになる。

【００１０】上記（２）の方法を採用しているノイズ低
減回路において、動画検出を行ない、静止画領域のみ孤
立点除去を行なえば静止画領域に対してはノイズは低減
できるが、フィールド間相関の小さい動画領域に対して
は改善されないし、動画検出の性能がノイズの低減だけ
ではなく、画質劣化を誘発する。この画質劣化の大きな
ものは、孤立点除去後の信号が１フィールド遅延するこ
とである。例えば、図４に示すように、現フィールドの
信号Ａに対して前フィールドの信号Ｂ及びＣを用いて孤
立点除去フィルタを構成した場合において、上述の仮定
とは異なるが、動画領域では現フィールド信号Ａと前フ
ィールド信号Ｂ及びＣの相関は少なくなり、このフィル
タ出力は前フィールド信号Ｂ及びＣ間の相関が大きい場
合には前フィールド信号Ｂ又はＣを出力する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の本発明は、動きベクトルを用いて前フレーム
映像信号を動き補正し、この動き補正後の前フレーム映
像信号を、現フレーム映像信号に所定のフィードバック
比率でフィードバックさせて現フレーム映像信号に含ま
れているノイズ成分を低減する１次巡回型フィルタ構成
のノイズ低減回路において、動きベクトルを評価し、評
価結果に応じて、フィードバック比率を変化させるフィ
ードバック比率制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】また、第２の本発明は、現フィールド映像
信号と、少なくとも１フィールド以上前の映像信号とか
ら、位置的にはライン相関がある複数の映像信号を取出
す対象信号取出し手段と、これら信号間に相関に基づい
て、取出された複数の信号のいずれかを選択する孤立点
除去用信号選択手段とを備え、孤立点ノイズを除去する
ノイズ低減回路において、現フィールド映像信号の、１
又は数フィールド前の映像信号に対する動きベクトルを
検出する動きベクトル検出手段と、少なくとも検出され
た動きベクトルの大きさに基づいて、孤立点除去用信号
選択手段を、相関に基づいた信号の選択動作状態、又
は、現フィールド映像信号の通過状態に設定させる孤立
点除去実行・不実行制御手段とを有することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】第１の本発明のノイズ低減回路において、動き
ベクトルを用いて前フレーム映像信号を動き補正し、こ
の動き補正後の前フレーム映像信号を、現フレーム映像
信号に所定のフィードバック比率でフィードバックさせ
て現フレーム映像信号に含まれているノイズ成分を低減
するにつき、フィードバック比率制御手段が、動きベク
トルを評価し、評価結果に応じて、フィードバック比率
を変化させる。これにより、現フレーム映像信号の静止
画領域、低速動画領域、高速動画領域等に応じて、最適
なフィードバック比率を設定できて、出力信号における
画質を従来より高めることができる。

【００１４】また、第２の本発明のノイズ低減回路は、
基本的には、対象信号取出し手段が、現フィールド映像
信号と、少なくとも１フィールド以上前の映像信号とか
ら、位置的にはライン相関がある複数の映像信号を取出
し、孤立点除去用信号選択手段が、これら信号間に相関
に基づいて、取出された複数の信号のいずれかを選択す
ることを通じて、孤立点ノイズを除去するものである。
ここで、孤立点除去が良好に行なわれるのは、対象信号
取出し手段によって取出された複数の映像信号の相関が
高い場合であり、映像信号の動きによってはかかる除去
動作によって却って画質を劣化させることがある。そこ
で、第２の本発明においては、動きベクトル検出手段
が、現フィールド映像信号の、１又は数フィールド前の
映像信号に対する動きベクトルを検出し、孤立点除去実
行・不実行制御手段が、少なくとも検出された動きベク
トルの大きさに基づいて、孤立点除去用信号選択手段
を、相関に基づいた信号の選択動作状態、又は、現フィ
ールド映像信号の通過状態に設定させることとした。

【００１５】なお、第１の本発明及び第２の本発明の特
徴を両方共に備えるように、ノイズ低減回路を構成して
も良い。

【００１６】

【実施例】以下、本発明によるノイズ低減回路の第１実
施例を図面を参照しながら詳述する。ここで、図１は、
第１実施例のノイズ低減回路の全体構成を示すブロック
図である。

【００１７】図１において、入力端子２１からのデジタ
ル入力信号（コンポジットビデオ信号）は、Ｙ／Ｃ分離
回路２２に与えられ、輝度信号Ｙ及びクロマ信号Ｃに分
離される。この第１実施例は、輝度信号Ｙに対するノイ
ズ低減回路である。なお、第１実施例では入力信号とし
てコンポジットビデオ信号を入力するものとして回路を
構成してあるが、入力信号がコンポーネント信号の場合
にはＹ／Ｃ分離回路２２は不要となる。

【００１８】Ｙ／Ｃ分離回路２２からの輝度信号Ｙは、
ノイズ除去制御回路１００、及び、遅延回路２８以降の
ノイズ除去構成に与えられる。

【００１９】第１実施例のノイズ低減回路は、後述する
ように、ノイズ除去構成として、孤立点除去フィルタ回
路と１次巡回型フィルタとを備えており、ノイズ除去制
御回路１００は、両者に対する制御信号を発生するもの
である。ノイズ除去制御回路１００は、２次元ローパス
フィルタ２４、１フレーム遅延回路２５、動きベクトル
検出回路２６及び動きベクトル評価回路２７で構成され
ている。

【００２０】２次元ローパスフィルタ２４は、分離され
た輝度信号Ｙの高域成分をカットし、低域成分のみを取
り出すものである。なお、２次元ローパスフィルタ２４
は、Ｙ／Ｃ分離回路２２で２次元適応櫛型フィルタを用
いる場合のように低域輝度信号が得られる場合にはその
信号を用いることにより省略しても良い。２次元適応櫛
型フィルタにおいては、動き検出のために低域輝度信号
を用いている。

【００２１】この低域輝度信号（現フレーム信号）は、
動きベクトル検出回路２６及び動きベクトル評価回路２
７に直接与えられると共に、１フレーム遅延回路２５を
介して１フレーム分の遅延が加えられて動きベクトル検
出回路２６に与えられる。動きベクトル検出回路２６
は、２次元ローパスフィルタ２４からの現フレーム信号
と１フレーム遅延回路２５からの１フレーム前の信号
（前フレーム信号）とから動き量と方向すなわち動きベ
クトルを検出し、動きベクトル評価回路２７に与える。

【００２２】ここで、動きベクトル検出回路２６による
動きベクトルの検出方法は、画像をｍ画素×ｎライン
（ｍ，ｎは整数）のブロックに細分化してブロック毎に
動きベクトルを検出する方法であっても良く、また、各
画素毎に動きベクトルを検出する方法であっても良い。
検出精度の優れた方法を適用すれば良い。ブロック毎に
動きベクトルを検出する方法の一例として、８画素×８
ラインのブロックに画像を細分化し、反復勾配法を用い
て動きベクトルを検出する方法が知られている（例えば
「テレビジョン学会誌１９９１年Ｖｏｌ. ４５、Ｎｏ．
１２、ｐｐ１５３４−１５４３」参照）。

【００２３】動きベクトル評価回路２７は、検出された
動きベクトルの精度を評価し、ノイズ除去構成部分に与
える制御信号を作成する。すなわち、後述する１次巡回
型フィルタ２００でのフィードバック係数（乗算係数）
の決定や、孤立点除去用信号選択回路２９での孤立点除
去動作の実行、不実行の決定等を行なう。動きベクトル
評価回路２７は、後述する図６に示す詳細構成を有して
いる。

【００２４】また、Ｙ／Ｃ分離回路２２から出力された
輝度信号Ｙは、遅延回路２８によってノイズ除去制御回
路１００での処理遅延時間と同じ時間だけ遅延されて孤
立点除去用信号選択回路２９に供給される。孤立点除去
用信号選択回路２９は、後述する１フィールド遅延回路
３３及び動き補正回路３５と共に、孤立点除去フィルタ
回路を構成しているものである。

【００２５】図５（Ａ）は、孤立点除去フィルタ回路の
基本的な概念構成を示すものであり、図５（Ｂ）は、第
１実施例の孤立点除去フィルタ回路の具体的構成を取出
して示すものである。

【００２６】孤立点除去フィルタ回路は、一般的には、
図５（Ａ）に示すように、現フィールドの信号４１とそ
の走査線を挟む１フィールド前の２つの走査線の信号４
３及び４５の計３個の信号を取出すための１フィールド
−１ライン分の遅延時間を有する遅延回路４２及び１ラ
イン分の遅延時間を有する遅延回路４４と、これら３個
の信号４１、４３、４５の中で２番目にレベルの大きい
信号を取り出す孤立点除去用信号選択回路４６とから構
成されている。

【００２７】第１実施例の孤立点除去フィルタ回路は、
図５（Ｂ）に示すように、１フィールド遅延回路３３
を、１フィールド−１ライン分の遅延時間を有する遅延
回路３３Ａ（４２）及び１ライン分の遅延時間を有する
遅延回路３３Ｂ（４４）として適用しているものであ
り、また、動画領域に対しても、孤立点除去機能を発揮
できるように、前フィールドの信号の２個の信号を動き
補正回路３５によって動きベクトルに応じて動き補正し
て孤立点除去用信号選択回路２９（４６）に入力させる
ようにしている。

【００２８】この第１実施例の孤立点除去用信号選択回
路２９は、一般的な孤立点除去用信号選択回路４６とは
異なって、孤立点除去動作を実行するか否かを指示する
制御信号が、上述した動きベクトル評価回路２７から与
えられるようになされている。孤立点除去用信号選択回
路２９は、制御信号が孤立点除去動作の実行を指示して
いるときには、３個の信号の中で２番目にレベルの大き
い信号を取り出して１次巡回型フィルタ２００に出力
し、制御信号が孤立点除去動作の不実行を指示している
ときには、遅延回路２８からの信号をそのまま通過させ
て１次巡回型フィルタ２００に出力する。

【００２９】なお、動き補正回路３５は、動きベクトル
が、上述したように、１フレーム異なる信号から形成さ
れたものであるのに対して、動き補正する信号が現信号
に対して１フィールド異なるものであるので、この点を
考慮して動き補正を行なう。例えば、動きベクトルを半
分にして動き補正を行なうようにしても良く、現フィー
ルドと前フィールドとが同一フレームであれば動き補正
せず、現フィールドが前フィールドと異なるフレームで
あればフレームの動きベクトルを用いて動き補正を行な
うようにしても良い。

【００３０】この第１実施例の１次巡回型フィルタ２０
０は、フレーム間相関に基づいてノイズを低減するもの
である。１次巡回型フィルタ２００は、乗算回路３０、
加算回路３１、乗算回路３２、２個の１フィールド遅延
回路３３及び３４、並びに、動き補正回路３６で構成さ
れており、従って、構成自体は動きベクトルを用いた１
次巡回型フィルタ構成の従来のノイズ低減回路（図３参
照）と同様である。

【００３１】すなわち、孤立点除去フィルタ回路（孤立
点除去用信号選択回路２９）から出力された現フレーム
信号は、乗算回路３０において、ノイズ除去制御回路１
００の動きベクトル評価回路２７からの係数が乗算され
て加算回路３１に与えられ、一方、動き補正回路３６か
ら出力された動き補正された前フレーム信号は、乗算回
路３２において、ノイズ除去制御回路１００の動きベク
トル評価回路２７からの係数が乗算されて加算回路３１
に与えられ、加算回路３１においてこれら両信号が加算
されてノイズが低減され、出力端子３７から出力輝度信
号として送出される。また、加算回路３１からのノイズ
低減後の信号は、２個の１フィールド遅延回路３３及び
３４を順次介することで１フレーム分だけ遅延され、こ
の遅延信号が、ノイズ除去制御回路１００の動きベクト
ル評価回路２７からの制御信号に応じて、動き補正回路
３６によって動き補正され、上述のように前フレーム信
号としてフィードバックされる。

【００３２】以上のように、孤立点除去フィルタ回路や
１次巡回型フィルタ２００の構成自体は、従来と同様で
あるが、これら回路に対する制御信号が、従来回路とは
異なっている。

【００３３】そこで、制御信号を最終的に作成する動き
ベクトル評価回路２７について、図６をも参照しながら
より詳細に説明する。

【００３４】図６において、動きベクトル評価回路２７
は、２個の減算回路５４、５６と、動き補正回路５５
と、動き量判定回路５７と、２個の絶対値変換・累計回
路５８、５９と、フィードバック係数発生回路６０と、
孤立点除去フィルタ切り替え回路６１とから構成されて
いる。この動きベクトル評価回路２７には、上述したよ
うに、２次元ローパスフィルタ２４からの現フレーム信
号５１と、１フレーム遅延回路２５からの前フレーム信
号５２と、動きベクトル検出回路２６からの動きベクト
ル５３とが与えられる。

【００３５】減算回路５４によって、現フレームの信号
５１及び前フレーム信号５２の差分が求められ、この差
分が絶対値変換・累計回路５８によって、絶対値に変換
された後、所定の大きさのブロックについて累計されて
フィードバック係数発生回路６０に入力される。絶対値
変換・累計回路５８からの出力信号Ｅは、動きベクトル
を０とした場合のフレーム間の相違を反映した情報（以
下、動きベクトル０時のフレーム間差分情報と呼ぶ）で
ある。

【００３６】また、前フレーム信号５２は、動き補正回
路５５によって、所定のブロック毎に動きベクトル５３
分だけ偏位され、減算回路５６によって、現フレームの
信号５１、及び、この動き補正された前フレーム信号の
差分が求められ、この差分が絶対値変換・累計回路５９
によって、絶対値に変換された後、所定の大きさのブロ
ックについて累計されてフィードバック係数発生回路６
０に入力される。絶対値変換・累計回路５９からの出力
信号Ｆは、動き補正した場合のフレーム間の相違を反映
した情報（以下、動き補正時のフレーム間差分情報と呼
ぶ）である。

【００３７】動きベクトル０時のフレーム間差分情報Ｅ
及び動き補正時のフレーム間差分情報Ｆを求めるための
所定ブロックは任意であって良いが、すなわち、画素単
位であっても任意のｎ画素×ｍラインであっても良い。
しかし、動きベクトルの評価に関連するものであるの
で、動きベクトルの検出ブロックより小さいブロックで
あることが望ましく、例えば、動きベクトルの検出ブロ
ックが８画素×８ラインであれば４画素×２ライン程度
が好ましい。

【００３８】動き量判定回路５７は、検出した動きベク
トルの大きさを判定する回路であり、例えば、横方向ベ
クトルＶX 、縦方向ベクトルＶY のそれぞれについて大
きさを判定する。判定の一例を挙げれば、横方向ベクト
ルＶX 及び縦方向ベクトルＶY の一方でもその大きさが
スレシュホールド値より大きいときに動きベクトルを無
効とし、横方向ベクトルＶX 及び縦方向ベクトルＶY が
共に、その大きさがスレシュホールド値以下のときに動
きベクトルを有効とする。動き量判定回路５７からの有
効／無効信号は、フィードバック係数発生回路６０及び
孤立点除去フィルタ切り替え回路６１に与えられる。な
お、動き量判定回路５７は、フィードバック係数発生回
路６０に与える有効／無効信号を形成させるためのスレ
シュホールド値αと、孤立点除去フィルタ切り替え回路
６１に与える有効／無効信号を形成させるためのスレシ
ュホールド値βとを異なるようにしても良い。

【００３９】以上のように、動き量判定回路５７によっ
て動きベクトルに制限を設けるようにしたのは、以下の
理由による。動きベクトルが大きいと、画像の周波数帯
域が撮像装置の蓄積効果により低下し、また、動きが大
きい場合にはノイズは視覚的に目立たなくなり、１次巡
回型フィルタ２００や孤立点除去フィルタ回路において
動き補正した前フレーム信号をフィードバックしてもそ
の効果は少なくなり、逆に動きベクトルを誤って検出し
た場合には画質の劣化が目立つようになるので、検出し
た動きベクトルに制限を持たせることとした。

【００４０】フィードバック係数発生回路６０は、絶対
値変換・累計回路５８及び５９の出力信号Ｅ及びＦと、
動き量判定回路５７からの有効／無効信号とを入力信号
としてこれらの信号から１組の乗算係数６２（６２ａ及
び６２ｂ）を発生させる。

【００４１】フィードバック係数発生回路６０は、例え
ば、有効／無効信号が有効を指示している場合には、さ
らに、動きベクトル０時のフレーム間差分情報Ｅ及び動
き補正時のフレーム間差分情報Ｆの差分値Ｅ−Ｆと、あ
るスレシュホールド値γとの大小を比較し、Ｅ−Ｆ＞γ
の場合に動きベクトルが正しく判定されたとしてフィー
ドバック係数６２ａを大きくし（これに伴い現フレーム
信号に対する乗算係数６２ｂは相対的に小さくなる）、
Ｅ−Ｆ≦βの場合にはフィードバック係数６２ａを小さ
くする（これに伴い現フレーム信号に対する乗算係数６
２ｂは相対的に大きくなる）。

【００４２】差分値Ｅ−Ｆは、動き補正を行なった場合
と行なわない場合のフレーム間相関の差を表すので、差
分値Ｅ−Ｆが小さいと言うことは動き補正の効果が小さ
いことを意味し、そこで、上述のように、フィードバッ
ク係数６２ａを小さくし、動き補正された前フレーム信
号のフィードバック量を少なくすることとした。

【００４３】フィードバック係数発生回路６０は、動き
量判定回路５７からの有効／無効信号が無効を指示して
いる場合には、フィードバック係数６２ａを最も小さく
し（例えば０）、１次巡回型フィルタ２００における前
フレーム信号のフィードバック量を最も制限し、所定値
以上のフィードバックにより却って画質を劣化すること
を防止する。なお、このとき、動き補正回路３６に動き
ベクトル（６３）を与えることも中止し、動き補正その
ものを中止しても良い。

【００４４】孤立点除去フィルタ切り替え回路６１に
は、動き量判定回路５７から有効／無効信号が与えられ
ると共に、フィードバック係数発生回路６０から上述し
た差分値Ｅ−Ｆとが与えられる。孤立点除去フィルタ切
り替え回路６１は、有効／無効信号が動きベクトルの有
効を指示しており、しかも、差分値Ｅ−Ｆが、あるスレ
シュホールド値δ（γと等しくても良い）より大きい場
合には、上述した孤立点除去用信号選択回路２９に、孤
立点除去動作の実行を指示する制御信号６４を出力し、
これ以外の場合には、孤立点除去用信号選択回路２９
に、孤立点除去動作の不実行を指示する制御信号６４を
出力する。上述したように、孤立点除去用信号選択回路
２９は、動きベクトル評価回路２７からの制御信号６４
に応じ、孤立点除去動作の実行指示時には、３個の信号
の中から２番目に大きいレベルの信号を選択して出力
し、孤立点除去動作の不実行指示時には、遅延回路２８
からの信号をそのまま通過させる。なお、孤立点除去フ
ィルタ切り替え回路６１は、孤立点除去動作の不実行指
示時に、動き補正回路３５に動きベクトル（６５）を与
えることも中止し、動き補正も中止しても良い。

【００４５】以上の構成において、コンポジットビデオ
信号が入力されると、Ｙ／Ｃ分離回路２２によってＹ／
Ｃ分離がなされ、ノイズ低減対象の輝度信号Ｙが取出さ
れ、この信号は、遅延回路２８を介して孤立点除去フィ
ルタ回路に入力されると共に、ノイズ低減制御回路１０
０に入力される。

【００４６】ノイズ低減制御回路１００においては、動
きベクトルを検出すると共に、その動きベクトルを評価
し、孤立点除去フィルタ回路及び１次巡回型フィルタ２
００に対する制御信号を形成する。

【００４７】孤立点除去フィルタ回路においては、ノイ
ズ低減制御回路１００からの制御信号に従い、孤立点除
去動作が却って画質劣化を招く場合には、入力信号をそ
のまま通過させて１次巡回型フィルタ２００に出力し、
孤立点除去動作が有効に機能する場合には、３個の信号
からの選択動作を通じて孤立点を除去して１次巡回型フ
ィルタ２００に出力する。

【００４８】１次巡回型フィルタ２００においては、ノ
イズ低減制御回路１００からの制御信号に従い、動き補
正された前フレーム信号のフィードバック量を多くした
ときに画質劣化を招く場合には、現フレーム信号の加算
比率を高めてノイズ低減動作をほとんど実行せず、動き
補正された前フレーム信号のフィードバックが有効に機
能する場合には、前フレーム信号のフィードバック量を
多くしてノイズを低減し、かかる処理を終了した信号
を、出力端子３７から当該ノイズ低減回路の出力信号と
して送出する。

【００４９】従って、上記第１実施例によれば、動きベ
クトルに制限を設けて、１次巡回型フィルタ２００にお
ける前フレーム信号のフィードバック量を制御すると共
に、動きベクトルの検出精度を評価して１次巡回型フィ
ルタ２００における前フレーム信号のフィードバック量
を制御するようにしたので、静止画領域、低速動画領
域、高速動画領域等の画像内容に応じて最適なノイズ低
減動作を実行させることができ、出力信号における画質
を従来より高めることができる。

【００５０】また、上記第１実施例によれば、動きベク
トルに制限を設けると共に動きベクトルの検出精度を評
価して、孤立点除去動作の実行、不実行を制御するよう
にしたので、画質劣化を招く恐れがある動画領域に対し
ては孤立点除去動作を停止できる。

【００５１】図７は、本発明によるノイズ低減回路の第
２実施例を示すものであり、上述した図１との同一、対
応部分には同一符号を付して示している。

【００５２】この第２実施例は、１次巡回型フィルタ２
００内の１フレーム遅延回路（２個のフィールド遅延回
路３３及び３４）を、ノイズ低減制御回路１００が利用
し、ノイズ低減制御回路１００内には１フレーム遅延回
路（図１の回路２５参照）を設けなくても良くしたもの
である。

【００５３】すなわち、第１実施例では、ノイズ低減制
御回路１００が必要とする現フレーム信号及び前フレー
ム信号を作成していたが、第２実施例では、１次巡回型
フィルタ２００側から供給されるようになっている。す
なわち、加算回路３１の出力は、現フレーム信号とし
て、第１の２次元ローパスフィルタ２４Ａを介して動き
ベクトル検出回路２６及び動きベクトル評価回路２７の
一方の入力端子に供給される。また、その現フレーム信
号が、２個の１フィールド遅延回路３３及び３４を介し
て１フレーム分遅延された前フレーム信号は、第２の２
次元ローパスフィルタ２４Ｂを介して動きベクトル検出
回路２６及び動きベクトル評価回路２７の他方の入力端
子に供給される。

【００５４】この第２実施例によっても、第１実施例と
同様な効果を得ることができると共に、１フレーム遅延
回路の共有化によって当該ノイズ低減回路全体をより簡
単に構成できるという効果をも得ることができる。

【００５５】図８は、本発明によるノイズ低減回路の第
３実施例を示すものであり、上述した図７との同一、対
応部分には同一符号を付して示している。

【００５６】第３実施例では、１次巡回型フィルタ２０
０の動き補正回路（３６）として、動きベクトル評価回
路２７中の動き補正回路５５を併用することとしたもの
であり、第２実施例以上に構成の簡単化を計ったもので
ある。図８には不図示であるが、動きベクトル評価回路
２７から乗算回路３２に接続された信号線は、図６の動
きベクトル評価回路２７の動き補正回路５５の出力端子
に接続されている信号線である。

【００５７】なお、１次巡回型フィルタ２００の動き補
正回路（３６）として、動きベクトル評価回路２７中の
動き補正回路５５を併用することにしたため、動き補正
回路５５からの信号には高域成分も含まれていることが
必要である。言い換えると、孤立点除去用信号選択回路
２９からの信号と同じ帯域を有する信号であることを要
する。そのため、第３実施例においては、第２実施例と
は異なって、動きベクトル評価回路２７には、２次元ロ
ーパスフィルタ２４Ａ及び２４Ｂを介していない現フレ
ーム信号及び前フレーム信号を入力するようにしてい
る。

【００５８】この第３実施例によっても、第２実施例と
同様な効果を得ることができると共に、動き補正回路の
共有化によって当該ノイズ低減回路全体をより一段と簡
単に構成できるという効果をも得ることができる。

【００５９】なお、上記各実施例においては、輝度信号
に対するノイズ低減回路を示したが、映像信号の種類は
これに限定されず、色信号（クロマ信号、色差信号又は
原色信号）のノイズ低減回路にも適用可能であり、さら
に、コンポジットビデオ信号に対するノイズ低減回路に
も適用可能である。例えば、色信号（クロマ信号、色差
信号又は原色信号）のノイズ低減回路に適用した場合に
おいて、動きベクトルの検出は輝度信号のみを用い、ノ
イズ除去については輝度信号、色信号両方について行な
うようにしても良い。

【００６０】また、上記各実施例においては、ノイズ低
減制御回路１００が２次元ローパスフィルタ２４、４
Ａ、２４Ｂを備えたものであったが、このフィルタで周
波数制限しない信号を動きベクトルの検出等に用いるよ
うにしても良い。また、分離したクロマ信号や分離後復
調した色差信号をノイズ低減制御回路１００で用いるよ
うにしても良い。

【００６１】さらに、上記各実施例においては、１次巡
回型フィルタに対する制御信号の発生構成と、孤立点除
去フィルタ回路に対する制御信号の発生構成の多くを共
有させているものを示したが、これら制御信号の発生構
成を別個に設けるようにしても良い。例えば、動きベク
トルの検出構成等を別個のものにしても良い。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、第１の本発明によれば、
動きベクトルを用いた１次巡回型フィルタ構成のノイズ
低減回路において、動きベクトルを評価し、評価結果に
応じて、動き補正後の前フレーム映像信号を、現フレー
ム映像信号にフィードバックさせる比率を変化させるフ
ィードバック比率制御手段を設けたので、映像信号の画
像内容に拘らず、ノイズ低減処理後の映像信号の画質を
従来より高めることができる。

【００６３】また、第２の本発明によれば、孤立点除去
フィルタ回路構成のノイズ低減回路において、現フィー
ルド映像信号の、１又は数フィールド前の映像信号に対
する動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
少なくとも検出された動きベクトルの大きさに基づい
て、孤立点除去用信号選択手段を、相関に基づいた信号
の選択動作状態、又は、現フィールド映像信号の通過状
態に設定させる孤立点除去実行・不実行制御手段とを設
けたので、孤立点除去動作が有効に機能する画像内容の
ときのみ孤立点除去動作を実行でき、孤立点除去用信号
選択手段から出力された映像信号の画質を従来より高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のノイズ低減回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】従来の１次巡回型フィルタ構成のノイズ低減回
路を示すブロック図である。

【図３】従来の動きベクトルを用いた１次巡回型フィル
タ構成のノイズ低減回路を示すブロック図である。

【図４】孤立点除去フィルタの動作説明図である。

【図５】第１実施例の孤立点除去フィルタ回路の構成説
明図である。

【図６】第１実施例の動きベクトル評価回路の詳細構成
を示すブロック図である。

【図７】第２実施例のノイズ低減回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】第３実施例のノイズ低減回路の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２５：１フレーム遅延回路、２６：動きベクトル検出回
路、２７：動きベクトル評価回路、２９：孤立点除去用
信号選択回路、３０、３２：乗算回路、３１：加算回
路、３３、３４：１フィールド遅延回路、３５、３６：
動き補正回路、１００：ノイズ低減制御回路、２００…
１次巡回型フィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 健夫 東京都渋谷区神南二丁目２番１号 日本放 送協会内 (72)発明者 星野 良春 東京都渋谷区神南二丁目２番１号 日本放 送協会内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動きベクトルを用いて前フレーム映像信
   号を動き補正し、この動き補正後の前フレーム映像信号
   を、現フレーム映像信号に所定のフィードバック比率で
   フィードバックさせて現フレーム映像信号に含まれてい
   るノイズ成分を低減する１次巡回型フィルタ構成のノイ
   ズ低減回路において、 上記動きベクトルを評価し、評価結果に応じて、フィー
   ドバック比率を変化させるフィードバック比率制御手段
   を備えたことを特徴とするノイズ低減回路。
2. 【請求項２】 上記フィードバック比率制御手段は、動
   きベクトルの大きさと、動き補正された前フレーム映像
   信号と現フレーム映像信号とのフレーム間差分情報と、
   動き補正されない前フレーム映像信号と現フレーム映像
   信号とのフレーム間差分情報とをパラメータとしてフィ
   ードバック比率を変化させることを特徴とする請求項１
   に記載のノイズ低減回路。
3. 【請求項３】 上記フィードバック比率制御手段は、動
   きベクトルの大きさが予め定められた値を越える場合に
   は、動き補正された前フレーム映像信号と現フレーム映
   像信号とのフレーム間差分情報と、動き補正されない前
   フレーム映像信号と現フレーム映像信号とのフレーム間
   差分情報との値に関係なく、上記フィードバック比率を
   予め定められた値に制限することを特徴とする請求項２
   に記載のノイズ低減回路。
4. 【請求項４】 現フィールド映像信号と、少なくとも１
   フィールド以上前の映像信号とから、位置的にはライン
   相関がある複数の映像信号を取出す対象信号取出し手段
   と、これら信号間に相関に基づいて、取出された複数の
   信号のいずれかを選択する孤立点除去用信号選択手段と
   を備え、孤立点ノイズを除去するノイズ低減回路におい
   て、 現フィールド映像信号の、１又は数フィールド前の映像
   信号に対する動きベクトルを検出する動きベクトル検出
   手段と、 少なくとも検出された動きベクトルの大きさに基づい
   て、上記孤立点除去用信号選択手段を、相関に基づいた
   信号の選択動作状態、又は、現フィールド映像信号の通
   過状態に設定させる孤立点除去実行・不実行制御手段と
   を有することを特徴とするノイズ低減回路。
5. 【請求項５】 上記孤立点除去実行・不実行制御手段
   は、上記動きベクトルに加えて、この動きベクトルの検
   出に用いられた少なくとも１フィールド以上離れた映像
   信号間の動き補正をしないときの差分情報と、動き補正
   をした後での差分情報とをパラメータとして、上記孤立
   点除去用信号選択手段の設定状態を切り替えることを特
   徴とする請求項４に記載のノイズ低減回路。
6. 【請求項６】 上記対象信号取出し手段によって、取出
   される過去の映像信号が動き補正がなされたものである
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のノイズ低減回
   路。