JPH09102891A - ノイズ低減装置 - Google Patents
ノイズ低減装置Info
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- JPH09102891A JPH09102891A JP7278290A JP27829095A JPH09102891A JP H09102891 A JPH09102891 A JP H09102891A JP 7278290 A JP7278290 A JP 7278290A JP 27829095 A JP27829095 A JP 27829095A JP H09102891 A JPH09102891 A JP H09102891A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 入力映像信号による画像が静止画の場合でも
動画の場合でも入力映像信号を劣化させることなくノイ
ズ低減を行い、SN比の向上を図ることができるノイズ
低減装置を提供する。 【解決手段】 入力映像信号のノイズ低減処理を施す画
素の近傍の画素の分布を検出する分布状態検出回路20
の検出結果に応じて非線形処理回路3の処理方法を制御
するシステム制御回路22とが設けられている。前記シ
ステム制御回路22は、前記分布状態検出回路20の検
出結果によりノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布が平坦でない場合は非線形処理回路3から出力する
出力レベルを小さくし、ノイズ低減処理する画素の近傍
の画素の分布が平坦である場合は非線形処理回路3から
出力する出力レベルを大きくするように制御する。
動画の場合でも入力映像信号を劣化させることなくノイ
ズ低減を行い、SN比の向上を図ることができるノイズ
低減装置を提供する。 【解決手段】 入力映像信号のノイズ低減処理を施す画
素の近傍の画素の分布を検出する分布状態検出回路20
の検出結果に応じて非線形処理回路3の処理方法を制御
するシステム制御回路22とが設けられている。前記シ
ステム制御回路22は、前記分布状態検出回路20の検
出結果によりノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布が平坦でない場合は非線形処理回路3から出力する
出力レベルを小さくし、ノイズ低減処理する画素の近傍
の画素の分布が平坦である場合は非線形処理回路3から
出力する出力レベルを大きくするように制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号のノイズ
低減装置に関し、特に、テレビジョン、ビデオ、ビデオ
カメラ等の映像信号に含まれるノイズを低減するノイズ
低減装置に関する。
低減装置に関し、特に、テレビジョン、ビデオ、ビデオ
カメラ等の映像信号に含まれるノイズを低減するノイズ
低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のノイズ低減装置を図7及び図8を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0003】図7は従来のノイズ低減装置の概略構成を
示すブロック図である。図8は同ノイズ低減装置のリミ
ッタ回路の特性図である。
示すブロック図である。図8は同ノイズ低減装置のリミ
ッタ回路の特性図である。
【0004】図7において、1は映像信号の入力端子、
2は入力映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変
換するA/D変換器、4は入力映像信号と1フレーム遅
延した映像信号との差信号を得る減算回路、6は前記減
算回路4の出力であるフレーム差信号からレベルの小さ
いノイズ成分を抽出するためのリミッタ回路、8は前記
リミッタ回路6の出力であるノイズ成分に所定の係数を
乗算する乗算回路である。前記リミッタ回路6と乗算回
路8で非線形処理回路3を構成する。
2は入力映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変
換するA/D変換器、4は入力映像信号と1フレーム遅
延した映像信号との差信号を得る減算回路、6は前記減
算回路4の出力であるフレーム差信号からレベルの小さ
いノイズ成分を抽出するためのリミッタ回路、8は前記
リミッタ回路6の出力であるノイズ成分に所定の係数を
乗算する乗算回路である。前記リミッタ回路6と乗算回
路8で非線形処理回路3を構成する。
【0005】また、10は入力映像信号から前記乗算回
路8の出力であるノイズ成分を減算する減算回路、12
は減算回路10の出力信号を1フレーム遅延させるフレ
ームメモリ、14は色信号位相シフト回路である。この
色信号位相シフト回路14は、例えばNTSCカラー映
像信号の色信号は1フレーム毎に位相が反転しているの
で、これを補償するためのものである。16は前記減算
回路10から出力されるデジタル映像信号をアナログ信
号に変換するD/A変換器である。
路8の出力であるノイズ成分を減算する減算回路、12
は減算回路10の出力信号を1フレーム遅延させるフレ
ームメモリ、14は色信号位相シフト回路である。この
色信号位相シフト回路14は、例えばNTSCカラー映
像信号の色信号は1フレーム毎に位相が反転しているの
で、これを補償するためのものである。16は前記減算
回路10から出力されるデジタル映像信号をアナログ信
号に変換するD/A変換器である。
【0006】次に、上記従来のノイズ低減装置の動作を
説明する。入力映像信号はコンポジット映像信号であ
り、この映像信号にはノイズ成分と動き成分が含まれて
おり、一方、フレームメモリ12からの1フレーム遅延
した出力信号はノイズ成分が除去されたきれいな映像信
号であるとすると、減算器4の出力信号はノイズ成分と
動き成分とから構成される。この減算器4の出力信号は
リミッタ回路6に入力されてノイズ成分と動き成分との
分離が行われる。
説明する。入力映像信号はコンポジット映像信号であ
り、この映像信号にはノイズ成分と動き成分が含まれて
おり、一方、フレームメモリ12からの1フレーム遅延
した出力信号はノイズ成分が除去されたきれいな映像信
号であるとすると、減算器4の出力信号はノイズ成分と
動き成分とから構成される。この減算器4の出力信号は
リミッタ回路6に入力されてノイズ成分と動き成分との
分離が行われる。
【0007】ここで、動き成分は信号レベルが比較的大
きく、また、ノイズ成分は信号レベルが比較的小さいと
考えられるから、図8に示す特性のリミッタ回路6によ
りノイズ成分を分離抽出することができる。リミッタ回
路6の出力信号であるノイズ成分は乗算回路8において
係数K(0≦K≦1)を乗ぜられた後、減算回路10に
入力される。減算回路10おいては入力映像信号から前
記乗算回路8の出力信号であるノイズ成分が減算され
る。前記乗算回路8の係数Kが1に近づくほど、入力映
像信号に含まれるノイズ成分が除去される割合が大きく
なり、ノイズ低減効果は大きくなる。逆に、係数Kを小
さい値に設定すると、入力映像信号に含まれるノイズ成
分が除去される割合が小さくなり、ノイズ低減効果は小
さくなる。
きく、また、ノイズ成分は信号レベルが比較的小さいと
考えられるから、図8に示す特性のリミッタ回路6によ
りノイズ成分を分離抽出することができる。リミッタ回
路6の出力信号であるノイズ成分は乗算回路8において
係数K(0≦K≦1)を乗ぜられた後、減算回路10に
入力される。減算回路10おいては入力映像信号から前
記乗算回路8の出力信号であるノイズ成分が減算され
る。前記乗算回路8の係数Kが1に近づくほど、入力映
像信号に含まれるノイズ成分が除去される割合が大きく
なり、ノイズ低減効果は大きくなる。逆に、係数Kを小
さい値に設定すると、入力映像信号に含まれるノイズ成
分が除去される割合が小さくなり、ノイズ低減効果は小
さくなる。
【0008】また、リミッタ回路6のリミット値を大き
く設定すると、信号レベルの大きなノイズも除去できる
ようになるが、動き成分までも入力信号から除去される
ため、処理した映像は動いている部分が尾を引くような
画像になってしまう問題が発生する。一方、リミット値
を小さく設定すると、動いている部分が尾を引くような
現象はなくなるがノイズ成分も残ってしまうためノイズ
低減効果は小さくなってしまう問題がある。
く設定すると、信号レベルの大きなノイズも除去できる
ようになるが、動き成分までも入力信号から除去される
ため、処理した映像は動いている部分が尾を引くような
画像になってしまう問題が発生する。一方、リミット値
を小さく設定すると、動いている部分が尾を引くような
現象はなくなるがノイズ成分も残ってしまうためノイズ
低減効果は小さくなってしまう問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のノイ
ズ低減装置では、ノイズ低減効果を大きくしようとする
と映像の動いている部分が尾を引くような画像、いわゆ
る残像を生じ、ノイズ低減に際し入力映像信号を劣化さ
せるという問題があった。
ズ低減装置では、ノイズ低減効果を大きくしようとする
と映像の動いている部分が尾を引くような画像、いわゆ
る残像を生じ、ノイズ低減に際し入力映像信号を劣化さ
せるという問題があった。
【0010】そこで、本発明はかかる問題を解決するた
めになされたもので、入力映像信号による画像が静止画
の場合でも動画の場合でも入力映像信号を劣化させるこ
となくノイズ低減を行い、SN比の向上を図ることがで
きるノイズ低減装置を提供することを目的とするもので
ある。
めになされたもので、入力映像信号による画像が静止画
の場合でも動画の場合でも入力映像信号を劣化させるこ
となくノイズ低減を行い、SN比の向上を図ることがで
きるノイズ低減装置を提供することを目的とするもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のノイズ低減装置は、入力映像信号を所定の
単位時間遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号と前
記遅延させた映像信号との差信号を算出し出力する第1
の減算手段と、該差信号からノイズ成分を抽出する非線
形処理手段と、前記入力映像信号から前記非線形処理手
段の出力信号を減算する第2の減算手段とを備えたノイ
ズ低減装置において、前記入力映像信号のノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布状態を検出する分布状
態検出手段と、該分布状態検出手段の検出結果に応じて
前記非線形処理手段の処理方法を制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
に、本発明のノイズ低減装置は、入力映像信号を所定の
単位時間遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号と前
記遅延させた映像信号との差信号を算出し出力する第1
の減算手段と、該差信号からノイズ成分を抽出する非線
形処理手段と、前記入力映像信号から前記非線形処理手
段の出力信号を減算する第2の減算手段とを備えたノイ
ズ低減装置において、前記入力映像信号のノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布状態を検出する分布状
態検出手段と、該分布状態検出手段の検出結果に応じて
前記非線形処理手段の処理方法を制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
【0012】本発明の一実施の形態においては、前記分
布状態検出手段は、前記入力映像信号を直接入力し該入
力映像信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布状態を検出する。
布状態検出手段は、前記入力映像信号を直接入力し該入
力映像信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布状態を検出する。
【0013】本発明の別の実施の形態においては、前記
分布状態検出手段は、前記遅延手段の出力信号を入力し
該出力信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布状態を検出する。
分布状態検出手段は、前記遅延手段の出力信号を入力し
該出力信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の
分布状態を検出する。
【0014】本発明の更に別の実施の形態においては、
前記分布状態検出手段は、前記遅延手段の入力信号を入
力し該入力信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画
素の分布状態を検出する。
前記分布状態検出手段は、前記遅延手段の入力信号を入
力し該入力信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画
素の分布状態を検出する。
【0015】前記制御手段は、前記ノイズ低減処理を施
す画素の近傍の画素の分布が平坦でない場合は前記非線
形処理手段から出力する出力レベルを小さくし、前記ノ
イズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦な場
合は前記非線形処理手段から出力する出力レベルを大き
くするように制御することが好ましい。
す画素の近傍の画素の分布が平坦でない場合は前記非線
形処理手段から出力する出力レベルを小さくし、前記ノ
イズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦な場
合は前記非線形処理手段から出力する出力レベルを大き
くするように制御することが好ましい。
【0016】また、前記遅延手段は、前記入力映像信号
を1フレーム分、1フィールド分、または1ライン分遅
延することが好ましい。
を1フレーム分、1フィールド分、または1ライン分遅
延することが好ましい。
【0017】前記入力映像信号は複数のコンポーネント
信号成分からなり、前記分布状態検出手段は、該複数の
コンポーネント信号成分の内輝度信号成分のノイズ低減
処理を施す画素の近傍の画素の分布状態を検出すること
が好ましい。
信号成分からなり、前記分布状態検出手段は、該複数の
コンポーネント信号成分の内輝度信号成分のノイズ低減
処理を施す画素の近傍の画素の分布状態を検出すること
が好ましい。
【0018】これに代えて、前記入力映像信号は複数の
コンポーネント信号成分からなり、前記遅延手段、第1
及び第2の減算手段、非線形処理手段、分布状態検出手
段および制御手段は各コンポーネント信号成分毎に設け
られ、前記各分布状態検出手段は、対応するコンポーネ
ント信号成分のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素
の分布状態を検出するようにすると、より好ましい。
コンポーネント信号成分からなり、前記遅延手段、第1
及び第2の減算手段、非線形処理手段、分布状態検出手
段および制御手段は各コンポーネント信号成分毎に設け
られ、前記各分布状態検出手段は、対応するコンポーネ
ント信号成分のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素
の分布状態を検出するようにすると、より好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0020】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態を図1乃至図3を参照して説明する。図1
は本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示す
ブロック図である。図2は同ノイズ低減装置におけるリ
ミッタ回路の特性を示す特性図、図3は同ノイズ低減装
置における分布状態検出回路の構成を示すブロック図で
ある。
の実施の形態を図1乃至図3を参照して説明する。図1
は本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示す
ブロック図である。図2は同ノイズ低減装置におけるリ
ミッタ回路の特性を示す特性図、図3は同ノイズ低減装
置における分布状態検出回路の構成を示すブロック図で
ある。
【0021】図1において、1はコンポジット映像信号
を入力する入力端子、2はA/D変換器、3は非線形処
理回路、4は入力映像信号と1フレーム遅延した映像信
号との差信号を得る減算回路、6はリミッタ回路、8は
乗算回路、10は入力映像信号から前記乗算回路8の出
力であるノイズ成分を減算する減算回路、12はフレー
ムメモリ、14は色信号位相シフト回路、16はD/A
変換器である。これらの構成要素は図7におけるそれぞ
れの対応する構成要素と同様の構成及び機能を有するの
で、その詳細な説明は省略する。
を入力する入力端子、2はA/D変換器、3は非線形処
理回路、4は入力映像信号と1フレーム遅延した映像信
号との差信号を得る減算回路、6はリミッタ回路、8は
乗算回路、10は入力映像信号から前記乗算回路8の出
力であるノイズ成分を減算する減算回路、12はフレー
ムメモリ、14は色信号位相シフト回路、16はD/A
変換器である。これらの構成要素は図7におけるそれぞ
れの対応する構成要素と同様の構成及び機能を有するの
で、その詳細な説明は省略する。
【0022】次に、18はA/D変換器2の出力側に接
続され、A/D変換器2によってアナログ信号からデジ
タル信号に変換された映像信号から輝度信号成分を抽出
するための輝度信号分離回路である。この輝度信号分離
回路18から抽出された輝度信号は分布状態検出回路2
0に入力される。分布状態検出回路20は輝度信号から
ノイズ低減処理画素の近傍の画素を抽出し、その画素の
分布の状態を検出する。22は前記分布状態検出回路2
0の検出信号に応じてリミッタ回路6のリミット値及び
乗算回路8の係数Kを制御する制御信号を生成するシス
テム制御回路である。
続され、A/D変換器2によってアナログ信号からデジ
タル信号に変換された映像信号から輝度信号成分を抽出
するための輝度信号分離回路である。この輝度信号分離
回路18から抽出された輝度信号は分布状態検出回路2
0に入力される。分布状態検出回路20は輝度信号から
ノイズ低減処理画素の近傍の画素を抽出し、その画素の
分布の状態を検出する。22は前記分布状態検出回路2
0の検出信号に応じてリミッタ回路6のリミット値及び
乗算回路8の係数Kを制御する制御信号を生成するシス
テム制御回路である。
【0023】また、24は入力側がA/D変換器2の出
力側に、出力側が減算回路4,10の各出力側に接続さ
れ、前記輝度信号分離回路18と前記画素の分布の状態
を検出する分布状態検出回路20において発生する遅延
を補償するための遅延回路である。
力側に、出力側が減算回路4,10の各出力側に接続さ
れ、前記輝度信号分離回路18と前記画素の分布の状態
を検出する分布状態検出回路20において発生する遅延
を補償するための遅延回路である。
【0024】次に、本実施の形態によるノイズ低減装置
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【0025】まず、入力映像信号であるコンポジット映
像信号は、A/D変換器2によりデジタル信号に変換さ
れた後、遅延回路24を介して減算回路10に入力され
て後述の非相関成分であるノイズ成分が減算され、理想
的にはノイズを含まない映像信号となりフレームメモリ
12に格納され1フレーム分遅延される。入力映像信号
がコンポジット映像信号の場合は、この1フレーム分遅
延された映像信号の色信号の位相が反転しているため、
色信号位相シフト回路14によって位相補償され色信号
の位相のみが反転された後、減算回路4によりクロマ位
相の等しい輝度信号と色信号の2つの映像信号のフレー
ム差信号が得られる。
像信号は、A/D変換器2によりデジタル信号に変換さ
れた後、遅延回路24を介して減算回路10に入力され
て後述の非相関成分であるノイズ成分が減算され、理想
的にはノイズを含まない映像信号となりフレームメモリ
12に格納され1フレーム分遅延される。入力映像信号
がコンポジット映像信号の場合は、この1フレーム分遅
延された映像信号の色信号の位相が反転しているため、
色信号位相シフト回路14によって位相補償され色信号
の位相のみが反転された後、減算回路4によりクロマ位
相の等しい輝度信号と色信号の2つの映像信号のフレー
ム差信号が得られる。
【0026】本来、入力映像信号による画像が静止画で
ある場合は、前記フレーム差信号はノイズ成分そのもの
となり特別の回路を必要とせずにノイズ成分が抽出でき
る。しかしながら、入力映像信号による画像が動きのあ
る画像であると、このフレーム差信号はフレーム相関の
ない信号成分とノイズ成分とが合成された信号となる。
ある場合は、前記フレーム差信号はノイズ成分そのもの
となり特別の回路を必要とせずにノイズ成分が抽出でき
る。しかしながら、入力映像信号による画像が動きのあ
る画像であると、このフレーム差信号はフレーム相関の
ない信号成分とノイズ成分とが合成された信号となる。
【0027】そこで、このフレーム差信号からノイズ成
分を抽出する方法について説明する。フレーム差信号に
含まれるフレーム相関のない信号成分のうち、画像の動
きによって発生している差信号成分のレベルは大きく、
また、ノイズによって発生する差信号成分のレベルは小
さいと考えられるので、図2に示すような非線形特性を
有するリミッタ回路6をフレーム差信号が通過すると、
小レベルのノイズ成分のみが抽出される。このリミッタ
回路6ではリカーシブルフィルタを用いているため、前
記非線形特性のリミットレベルが高いほどノイズ低減効
果はよい。しかし、入力映像信号による画像が動画の場
合には前記非線形特性のリミットレベルが高いほど動い
ている部分が尾を引くような現象、いわゆる残像が発生
しやすい。
分を抽出する方法について説明する。フレーム差信号に
含まれるフレーム相関のない信号成分のうち、画像の動
きによって発生している差信号成分のレベルは大きく、
また、ノイズによって発生する差信号成分のレベルは小
さいと考えられるので、図2に示すような非線形特性を
有するリミッタ回路6をフレーム差信号が通過すると、
小レベルのノイズ成分のみが抽出される。このリミッタ
回路6ではリカーシブルフィルタを用いているため、前
記非線形特性のリミットレベルが高いほどノイズ低減効
果はよい。しかし、入力映像信号による画像が動画の場
合には前記非線形特性のリミットレベルが高いほど動い
ている部分が尾を引くような現象、いわゆる残像が発生
しやすい。
【0028】そこで、入力映像信号に含まれる輝度信号
のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布の状態
を検出する分布状態検出回路20では、ノイズ低減処理
を施す画素が画像中の平坦な部分に存在するか、あるい
はエッジなどの平坦でない部分に存在するかを検出し、
システム制御回路22に出力する。システム制御回路2
2では分布状態検出回路20の出力信号から、ノイズ低
減処理を施す画素が含まれる部分が平坦なのか否かを判
断し、その平坦さのレベルに応じた制御信号を生成し、
非線形処理回路3を構成するリミッタ回路6、乗算回路
8に出力する。システム制御回路22は、ノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦でない場合は、
残像などの画質劣化が起こらないように非線形処理回路
3から出力する出力レベルを小さくするようにリミッタ
回路6のリミットレベルを小さくしたり、あるいは乗算
回路8の乗算係数の値を小さく設定したりする。一方、
ノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦で
ある場合は、ノイズ低減効果を大きくするために非線形
処理回路3から出力する出力レベルを大きくするように
リミッタ回路6のリミットレベルを大きくしたり、ある
いは乗算回路8の乗算係数の値を大きく設定したりす
る。
のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布の状態
を検出する分布状態検出回路20では、ノイズ低減処理
を施す画素が画像中の平坦な部分に存在するか、あるい
はエッジなどの平坦でない部分に存在するかを検出し、
システム制御回路22に出力する。システム制御回路2
2では分布状態検出回路20の出力信号から、ノイズ低
減処理を施す画素が含まれる部分が平坦なのか否かを判
断し、その平坦さのレベルに応じた制御信号を生成し、
非線形処理回路3を構成するリミッタ回路6、乗算回路
8に出力する。システム制御回路22は、ノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦でない場合は、
残像などの画質劣化が起こらないように非線形処理回路
3から出力する出力レベルを小さくするようにリミッタ
回路6のリミットレベルを小さくしたり、あるいは乗算
回路8の乗算係数の値を小さく設定したりする。一方、
ノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦で
ある場合は、ノイズ低減効果を大きくするために非線形
処理回路3から出力する出力レベルを大きくするように
リミッタ回路6のリミットレベルを大きくしたり、ある
いは乗算回路8の乗算係数の値を大きく設定したりす
る。
【0029】次に、図3を参照して分布状態検出回路2
0の構成及び動作について詳細に説明する。
0の構成及び動作について詳細に説明する。
【0030】図3において、32、33は入力映像信号
を1水平期間(1H)遅延させるための遅延素子であ
り、34乃至39は入力映像信号を1画素分遅延させる
ためのフリップフロップ等の遅延素子である。分布状態
検出部40は前記遅延素子32乃至39からの出力信
号、すなわち信号a乃至iに基づいて画素の分布状態を
検出する。
を1水平期間(1H)遅延させるための遅延素子であ
り、34乃至39は入力映像信号を1画素分遅延させる
ためのフリップフロップ等の遅延素子である。分布状態
検出部40は前記遅延素子32乃至39からの出力信
号、すなわち信号a乃至iに基づいて画素の分布状態を
検出する。
【0031】分布状態検出部40は、まず、遅延素子3
2乃至39からの信号a乃至iの信号レベルの平均値を
求める。続いて、前記平均値とそれぞれの信号とを比較
し平均値より大きいグループAと平均値より小さいグル
ープBとに分類する。さらに、グループAの数とグルー
プBの数とを比較し、その差分値を出力する。
2乃至39からの信号a乃至iの信号レベルの平均値を
求める。続いて、前記平均値とそれぞれの信号とを比較
し平均値より大きいグループAと平均値より小さいグル
ープBとに分類する。さらに、グループAの数とグルー
プBの数とを比較し、その差分値を出力する。
【0032】前記グループAの数とグループBの数との
差分値は、ノイズ低減処理を施す画素の信号aの周りの
画素の分布の状態を表すものであり、差分値が小さいほ
ど平坦な部分であり、差分値が大きいとエッジなどがあ
ると考えられる。したがって、前記信号の分布を検出す
る分布状態検出部40から出力される差分値に応じて、
システム制御回路22から非線形処理回路3のリミッタ
回路6、乗算回路8に制御信号を出力する。具体的には
システム制御回路22は、入力映像信号のノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦でないときは、
残像などの画質劣化が起こらないようにリミッタ回路6
のリミットレベルを小さくしたり、および/または乗算
回路8の乗算係数の値を小さく設定し、前記近傍画素の
分布が平坦であるときは、リミッタ回路6のリミットレ
ベルを大きくしたり、および/または乗算回路8の乗算
係数の値を大きく設定する。
差分値は、ノイズ低減処理を施す画素の信号aの周りの
画素の分布の状態を表すものであり、差分値が小さいほ
ど平坦な部分であり、差分値が大きいとエッジなどがあ
ると考えられる。したがって、前記信号の分布を検出す
る分布状態検出部40から出力される差分値に応じて、
システム制御回路22から非線形処理回路3のリミッタ
回路6、乗算回路8に制御信号を出力する。具体的には
システム制御回路22は、入力映像信号のノイズ低減処
理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦でないときは、
残像などの画質劣化が起こらないようにリミッタ回路6
のリミットレベルを小さくしたり、および/または乗算
回路8の乗算係数の値を小さく設定し、前記近傍画素の
分布が平坦であるときは、リミッタ回路6のリミットレ
ベルを大きくしたり、および/または乗算回路8の乗算
係数の値を大きく設定する。
【0033】上述の方法に代えて、分布状態検出回路2
0は次に示すような処理によっても画素の分布の状態を
検出することができる。まず、遅延素子36からの信号
aとその近傍の画素の信号(b〜i)との差分値を求め
る。次いで、差分値の絶対値と所定値とを比較する。こ
の処理によれば、注目する画素の信号aとの差分値が所
定値より小さい画素が多いほど、その部分は平坦である
と判断できるので、差分値の絶対値と所定値とを比較し
た結果に応じて、システム制御回路22から非線形処理
回路3であるリミッタ回路、および/または乗算回路8
に制御信号を出力すればよい。
0は次に示すような処理によっても画素の分布の状態を
検出することができる。まず、遅延素子36からの信号
aとその近傍の画素の信号(b〜i)との差分値を求め
る。次いで、差分値の絶対値と所定値とを比較する。こ
の処理によれば、注目する画素の信号aとの差分値が所
定値より小さい画素が多いほど、その部分は平坦である
と判断できるので、差分値の絶対値と所定値とを比較し
た結果に応じて、システム制御回路22から非線形処理
回路3であるリミッタ回路、および/または乗算回路8
に制御信号を出力すればよい。
【0034】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について図4を参照して説明する。図4は
本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示すブ
ロック図である。なお、同図において上記第1の実施の
形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
の実施の形態について図4を参照して説明する。図4は
本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示すブ
ロック図である。なお、同図において上記第1の実施の
形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
【0035】本実施の形態では、上記第1の実施の形態
が入力映像信号としてコンポジット映像信号を扱ってい
たのに対しコンポーネント映像信号を扱っている点にお
いて異なる。すなわち、入力映像信号の各コンポーネン
ト映像信号(輝度信号、R−Y信号、B−Y信号)に対
しノイズ低減処理を施しノイズを除去する構成したもの
である。
が入力映像信号としてコンポジット映像信号を扱ってい
たのに対しコンポーネント映像信号を扱っている点にお
いて異なる。すなわち、入力映像信号の各コンポーネン
ト映像信号(輝度信号、R−Y信号、B−Y信号)に対
しノイズ低減処理を施しノイズを除去する構成したもの
である。
【0036】本実施の形態によるノイズ低減装置は3つ
のノイズ低減ブロックA,B,Cから成り、ブロックA
における41はコンポーネント映像信号として輝度信号
を入力する入力端子であり、ブロックBにおける42は
コンポーネント映像信号として色差信号R−Y信号を入
力する入力端子であり、ブロックCにおける43はコン
ポーネント映像信号として色差信号B−Y信号を入力す
る入力端子である。
のノイズ低減ブロックA,B,Cから成り、ブロックA
における41はコンポーネント映像信号として輝度信号
を入力する入力端子であり、ブロックBにおける42は
コンポーネント映像信号として色差信号R−Y信号を入
力する入力端子であり、ブロックCにおける43はコン
ポーネント映像信号として色差信号B−Y信号を入力す
る入力端子である。
【0037】なお、コンポーネント映像信号としては、
R信号、G信号及びB信号を用いてもよい。
R信号、G信号及びB信号を用いてもよい。
【0038】本実施の形態では、各ブロックA,B,C
において、上記第1の実施の形態と同様に、入力映像信
号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布の状
態を検出し、入力映像信号のノイズ低減処理する画素の
近傍の画素の分布が平坦でないときは非線形処理回路3
から出力する出力レベルを小さくし、入力映像信号のノ
イズ低減処理する画素の近傍の画素の分布が平坦である
ときは非線形処理回路3から出力する出力レベルを大き
くするように制御するものである。
において、上記第1の実施の形態と同様に、入力映像信
号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布の状
態を検出し、入力映像信号のノイズ低減処理する画素の
近傍の画素の分布が平坦でないときは非線形処理回路3
から出力する出力レベルを小さくし、入力映像信号のノ
イズ低減処理する画素の近傍の画素の分布が平坦である
ときは非線形処理回路3から出力する出力レベルを大き
くするように制御するものである。
【0039】本実施の形態の構成によれば、各コンポー
ネント映像信号を独立に制御できるので、よりノイズ低
減効果の大きいノイズ低減装置が得られる。しかし、輝
度信号において検出した画素の分布状態によって他のコ
ンポーネント映像信号を制御してもよい。この場合は、
各コンポーネント映像信号を独立に制御する構成に比し
ノイズ低減効果はやや落ちるものの小さい回路規模で構
成できるという利点がある。
ネント映像信号を独立に制御できるので、よりノイズ低
減効果の大きいノイズ低減装置が得られる。しかし、輝
度信号において検出した画素の分布状態によって他のコ
ンポーネント映像信号を制御してもよい。この場合は、
各コンポーネント映像信号を独立に制御する構成に比し
ノイズ低減効果はやや落ちるものの小さい回路規模で構
成できるという利点がある。
【0040】(第3の実施の形態)さらに、本発明の第
3の実施の形態について図5を参照して説明する。図5
は本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示す
ブロック図である。なお、同図において、上記第1の実
施の形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
3の実施の形態について図5を参照して説明する。図5
は本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示す
ブロック図である。なお、同図において、上記第1の実
施の形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。
【0041】本実施の形態はノイズ低減処理を施す画素
の近傍の画素の分布状態を検出する分布状態検出回路2
0をフレームメモリ12の出力側に接続したものであ
る。まず、フレームメモリ12からは1フレーム分遅延
した信号と、画素の分布の状態を検出する分布状態検出
回路20において発生する遅延を補償するためにその遅
延量だけ早く読み出した信号とが出力される。前記1フ
レーム分遅延した信号は色信号位相シフト回路14に入
力され、前記早く読み出した信号は輝度信号抽出回路1
8に入力される。
の近傍の画素の分布状態を検出する分布状態検出回路2
0をフレームメモリ12の出力側に接続したものであ
る。まず、フレームメモリ12からは1フレーム分遅延
した信号と、画素の分布の状態を検出する分布状態検出
回路20において発生する遅延を補償するためにその遅
延量だけ早く読み出した信号とが出力される。前記1フ
レーム分遅延した信号は色信号位相シフト回路14に入
力され、前記早く読み出した信号は輝度信号抽出回路1
8に入力される。
【0042】分布状態検出回路20およびシステム制御
回路22の動作は前述した第1の実施の形態と同様であ
るので、その説明は省略する。
回路22の動作は前述した第1の実施の形態と同様であ
るので、その説明は省略する。
【0043】本実施の形態の構成によれば、分布状態検
出回路20に入力される映像信号はノイズが除去された
信号なので、ノイズの影響による分布状態検出精度の低
下という問題がなくなりノイズ低減効果がより向上す
る。
出回路20に入力される映像信号はノイズが除去された
信号なので、ノイズの影響による分布状態検出精度の低
下という問題がなくなりノイズ低減効果がより向上す
る。
【0044】(第4の実施の形態)次に、本発明の第4
の実施の形態について図6を参照して説明する。図6は
本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示すブ
ロック図である。なお、同図において、上記第1の実施
の形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な
説明は省略する。
の実施の形態について図6を参照して説明する。図6は
本実施の形態に係るノイズ低減装置の概略構成を示すブ
ロック図である。なお、同図において、上記第1の実施
の形態と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な
説明は省略する。
【0045】本実施の形態はノイズ低減処理を施す画素
の近傍の画素の分布状態を検出する分布状態検出回路2
0をフレームメモリ12の入力側に接続したものであ
る。減算回路10において入力映像信号から乗算回路8
の出力であるノイズ成分を減算した信号が輝度信号抽出
回路18に入力される。分布状態検出回路20およびシ
ステム制御回路22の動作は前述した第1の実施の形態
と同様であるので、その説明は省略する。
の近傍の画素の分布状態を検出する分布状態検出回路2
0をフレームメモリ12の入力側に接続したものであ
る。減算回路10において入力映像信号から乗算回路8
の出力であるノイズ成分を減算した信号が輝度信号抽出
回路18に入力される。分布状態検出回路20およびシ
ステム制御回路22の動作は前述した第1の実施の形態
と同様であるので、その説明は省略する。
【0046】本実施の形態の構成によれば、上記第3の
実施の形態と同様に分布状態検出回路20に入力される
映像信号はノイズが除去された信号なので、ノイズの影
響による分布状態検出精度の低下という問題がなくなり
ノイズ低減効果がより一層向上する。
実施の形態と同様に分布状態検出回路20に入力される
映像信号はノイズが除去された信号なので、ノイズの影
響による分布状態検出精度の低下という問題がなくなり
ノイズ低減効果がより一層向上する。
【0047】尚、上記各実施の形態の構成では画素の分
布を検出するための画素の数は3ライン×3画素で説明
したが、必ずしもこの数である必要はなく、3ライン×
5画素、5ライン×5画素でもよい。
布を検出するための画素の数は3ライン×3画素で説明
したが、必ずしもこの数である必要はなく、3ライン×
5画素、5ライン×5画素でもよい。
【0048】さらに、各実施の形態の構成では遅延手段
として、フレームメモリを用いたが、フィールドメモリ
又はラインメモリを用いても同様に実施できる。この場
合、遅延時間は、それぞれ1フレーム時間、1フィール
ド時間、1ライン時間となる。
として、フレームメモリを用いたが、フィールドメモリ
又はラインメモリを用いても同様に実施できる。この場
合、遅延時間は、それぞれ1フレーム時間、1フィール
ド時間、1ライン時間となる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、分
布状態検出手段により入力映像信号のノイズ低減処理を
施す画素の近傍の画素の分布状態を検出し、制御手段に
より検出した画素の分布状態に応じて非線形処理手段の
処理方法を制御するように構成したので、入力映像信号
による画像が静止画の場合でも動画の場合でも入力映像
信号を劣化させることなくノイズを低減することがで
き、SN比の向上を図ることができる。
布状態検出手段により入力映像信号のノイズ低減処理を
施す画素の近傍の画素の分布状態を検出し、制御手段に
より検出した画素の分布状態に応じて非線形処理手段の
処理方法を制御するように構成したので、入力映像信号
による画像が静止画の場合でも動画の場合でも入力映像
信号を劣化させることなくノイズを低減することがで
き、SN比の向上を図ることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】リミット回路の特性の一例を示す特性図であ
る。
る。
【図3】分布状態検出回路の構成を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図7】従来のノイズ低減装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図8】従来のリミット回路の特性図である。
3 非線形処理回路 4 減算回路 6 リミット回路 8 乗算回路 10 減算回路 12 フレームメモリ 20 分布状態検出回路 22 システム制御回路
Claims (10)
- 【請求項1】 入力映像信号を所定の単位時間遅延させ
る遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延させた映像
信号との差信号を算出し出力する第1の減算手段と、該
差信号からノイズ成分を抽出する非線形処理手段と、前
記入力映像信号から前記非線形処理手段の出力信号を減
算する第2の減算手段とを備えたノイズ低減装置におい
て、 前記入力映像信号のノイズ低減処理を施す画素の近傍の
画素の分布状態を検出する分布状態検出手段と、 該分布状態検出手段の検出結果に応じて前記非線形処理
手段の処理方法を制御する制御手段とを有することを特
徴とするノイズ低減装置。 - 【請求項2】 前記分布状態検出手段は、前記入力映像
信号を直接入力し該入力映像信号のノイズ低減処理を施
す画素の近傍の画素の分布状態を検出することを特徴と
する請求項1記載のノイズ低減装置。 - 【請求項3】 前記分布状態検出手段は、前記遅延手段
の出力信号を入力し該出力信号のノイズ低減処理を施す
画素の近傍の画素の分布状態を検出することを特徴とす
る請求項1記載のノイズ低減装置。 - 【請求項4】 前記分布状態検出手段は、前記遅延手段
の入力信号を入力し該入力信号のノイズ低減処理を施す
画素の近傍の画素の分布状態を検出することを特徴とす
る請求項1記載のノイズ低減装置。 - 【請求項5】 前記制御手段は、前記ノイズ低減処理を
施す画素の近傍の画素の分布が平坦でない場合は前記非
線形処理手段から出力する出力レベルを小さくし、前記
ノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布が平坦な
場合は前記非線形処理手段から出力する出力レベルを大
きくするように制御することを特徴とする請求項1乃至
4のいずれかに記載のノイズ低減装置。 - 【請求項6】前記遅延手段は、前記入力映像信号を1フ
レーム分遅延することを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれかに記載のノイズ低減装置。 - 【請求項7】前記遅延手段は、前記入力映像信号を1フ
ィールド分遅延することを特徴とする請求項1乃至5の
いずれかに記載のノイズ低減装置。 - 【請求項8】前記遅延手段は、前記入力映像信号を1ラ
イン分遅延することを特徴とする請求項1乃至5のいず
れかに記載のノイズ低減装置。 - 【請求項9】前記入力映像信号は複数のコンポーネント
信号成分からなり、前記分布状態検出手段は、該複数の
コンポーネント信号成分の内輝度信号成分のノイズ低減
処理を施す画素の近傍の画素の分布状態を検出すること
を特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のノイズ
低減装置。 - 【請求項10】前記入力映像信号は複数のコンポーネン
ト信号成分からなり、前記遅延手段、第1及び第2の減
算手段、非線形処理手段、分布状態検出手段および制御
手段は各コンポーネント信号成分毎に設けられ、前記各
分布状態検出手段は、対応するコンポーネント信号成分
のノイズ低減処理を施す画素の近傍の画素の分布状態を
検出することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに
記載のノイズ低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278290A JPH09102891A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | ノイズ低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7278290A JPH09102891A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | ノイズ低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09102891A true JPH09102891A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17595297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7278290A Pending JPH09102891A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | ノイズ低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09102891A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007323635A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Tandberg Television Asa | ビデオ・イメージの再帰的フィルタリング |
| JP2008306298A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7278290A patent/JPH09102891A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007323635A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Tandberg Television Asa | ビデオ・イメージの再帰的フィルタリング |
| JP2008306298A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
| US8155476B2 (en) | 2007-06-05 | 2012-04-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, image processing method, and program |
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