JPS5925427B2 - 雑音除去回路 - Google Patents
雑音除去回路Info
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- JPS5925427B2 JPS5925427B2 JP51070510A JP7051076A JPS5925427B2 JP S5925427 B2 JPS5925427 B2 JP S5925427B2 JP 51070510 A JP51070510 A JP 51070510A JP 7051076 A JP7051076 A JP 7051076A JP S5925427 B2 JPS5925427 B2 JP S5925427B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- noise
- output
- signal
- transform
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- Picture Signal Circuits (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
入力信号例えばVTRから得られた映像信号中に含まれ
る雑音を除去するには、ローパスフィルタやハイパスフ
ィルタを有する雑音除去回路を使用するのが一般的であ
る。
る雑音を除去するには、ローパスフィルタやハイパスフ
ィルタを有する雑音除去回路を使用するのが一般的であ
る。
例えば、第1図に示すように端子1に供給された映像信
号Siをローパスフィルタ2及びハイパスフィルタ3に
夫々供給し、ハイバスフィルタ3で得た出力は更に第2
図曲線1で示すように、不感帯Taを有する入出力特性
になされた非線形回路4に供給して不感帯Ta内に存す
る雑音を除去した出力信号を得た後、上述したローパス
フィルタ2の出力と共に合成器5に供給して端子6より
雑音信号の含まれていない出力映像信号50を得るよう
にしたものである。
号Siをローパスフィルタ2及びハイパスフィルタ3に
夫々供給し、ハイバスフィルタ3で得た出力は更に第2
図曲線1で示すように、不感帯Taを有する入出力特性
になされた非線形回路4に供給して不感帯Ta内に存す
る雑音を除去した出力信号を得た後、上述したローパス
フィルタ2の出力と共に合成器5に供給して端子6より
雑音信号の含まれていない出力映像信号50を得るよう
にしたものである。
この雑音除去回路は高い周波数領域内に存する雑音成分
を除去することによつて画質の改善を図るものであるが
、このようにローパスフィルタやハイパスフィルタ等の
フィルタ回路を用いた場合には次のような欠点を有する
ものである。
を除去することによつて画質の改善を図るものであるが
、このようにローパスフィルタやハイパスフィルタ等の
フィルタ回路を用いた場合には次のような欠点を有する
ものである。
即ち、この従来の回路では映像信号Si中の信号成分と
雑音成分との分離が不十分なことに加え、ハイパスフィ
ルタ3の出力の信号成分が非線形回路4で大きな歪を受
けるため、再生画像の背景等の輝度変化の少ない部分に
おける微細な輝度変化が消滅し、その結果輝度変化の緩
やかな部分に対応した画像にうろこ状の模様が生起され
てしまう。
雑音成分との分離が不十分なことに加え、ハイパスフィ
ルタ3の出力の信号成分が非線形回路4で大きな歪を受
けるため、再生画像の背景等の輝度変化の少ない部分に
おける微細な輝度変化が消滅し、その結果輝度変化の緩
やかな部分に対応した画像にうろこ状の模様が生起され
てしまう。
これとは逆に輝度変化が急峻であるとスメヤーが生じ画
像の鮮鋭度が劣化する欠点を有する。これらの画像劣化
をあまり受けずに雑音を除去するには即ち、信号成分中
の雑音を有効に除去するには、信号成分と雑音成分とを
より良く分離し、その後、雑音除去する信号操作を行い
、しかも、その信号操作に際しては、その際歪を受ける
信号が人の視覚特性からあまり目立たないようにすれば
よい。このような各条件を満足させるには、直交変換を
利用すればよい。
像の鮮鋭度が劣化する欠点を有する。これらの画像劣化
をあまり受けずに雑音を除去するには即ち、信号成分中
の雑音を有効に除去するには、信号成分と雑音成分とを
より良く分離し、その後、雑音除去する信号操作を行い
、しかも、その信号操作に際しては、その際歪を受ける
信号が人の視覚特性からあまり目立たないようにすれば
よい。このような各条件を満足させるには、直交変換を
利用すればよい。
直交変換を用いて雑音を除去し、画質劣化の改善を図ら
んとする思想は、即に本出願人によつて提案されている
が、本発明ではこの直交変換を利用した雑音除去回路に
あつて、更に後述する如く逆変換された出力の一部を直
交変換回路の入力信号として使用することによつて特に
低域側における雑音を除去して画質の一層の改善を図つ
たものである。以下図面を参照して本発明による直交変
換を用いた雑音除去回路を説明するも、その説明に先立
ち先ず、直交変換について若干記述しよう。
んとする思想は、即に本出願人によつて提案されている
が、本発明ではこの直交変換を利用した雑音除去回路に
あつて、更に後述する如く逆変換された出力の一部を直
交変換回路の入力信号として使用することによつて特に
低域側における雑音を除去して画質の一層の改善を図つ
たものである。以下図面を参照して本発明による直交変
換を用いた雑音除去回路を説明するも、その説明に先立
ち先ず、直交変換について若干記述しよう。
今、入力信号たる映像信号系列のブロックをX、同様に
出力信号系列のブロックをY、そして直交変換マトリッ
クスをA、逆変換マトリックスを同様にBで表わせば(
但し、 ATは転置配列) 従つて、入力信号を直交変換すると、 従つて、逆変換出力は、 従つて、変換係数即ち、直交変換出力Yは行ベクトルと
入力信号との一次結合となる。
出力信号系列のブロックをY、そして直交変換マトリッ
クスをA、逆変換マトリックスを同様にBで表わせば(
但し、 ATは転置配列) 従つて、入力信号を直交変換すると、 従つて、逆変換出力は、 従つて、変換係数即ち、直交変換出力Yは行ベクトルと
入力信号との一次結合となる。
ところで、本発明に於いてはワルシユ、アダマール、バ
ール等の直交変換を使用することができるが、本例に於
いてはテレビ信号の性質を良く抽出できると共に、逆変
換が変換と同一の手順で行うことのできる等の特徴を有
したアダマール変換を使用した場合について例示しよう
。
ール等の直交変換を使用することができるが、本例に於
いてはテレビ信号の性質を良く抽出できると共に、逆変
換が変換と同一の手順で行うことのできる等の特徴を有
したアダマール変換を使用した場合について例示しよう
。
第3図は本出願人がすでに提案した直交変換利用の雑音
除去回路の一例で、本例では一次元での直交変換の場合
を示す。
除去回路の一例で、本例では一次元での直交変換の場合
を示す。
即ち、第4図で示すようにある水平走査区間における映
像信号中の連続した複数の単位領域(画像としてみれば
1絵素分で、数字がこれに対応する。)に対して、これ
ら複数の単位領域に対応する信号を一組として直交変換
するようにした場合である。端子11に供給された映像
信号Siは時間的に同時化された複数の映像信号を得る
ため並列化回路12に供給される。
像信号中の連続した複数の単位領域(画像としてみれば
1絵素分で、数字がこれに対応する。)に対して、これ
ら複数の単位領域に対応する信号を一組として直交変換
するようにした場合である。端子11に供給された映像
信号Siは時間的に同時化された複数の映像信号を得る
ため並列化回路12に供給される。
並列化回路12は直列接続された複数の遅延線によつて
構成され、遅延線の使用個数等は後述する直交変換回路
のマトリツクス構成から定められる。この例に於いては
3個の遅延線12a〜12cが直列接続されて構成され
る。尚、その遅延量τは共に等しく選ばれ、この例に於
いては100n秒程度である。
構成され、遅延線の使用個数等は後述する直交変換回路
のマトリツクス構成から定められる。この例に於いては
3個の遅延線12a〜12cが直列接続されて構成され
る。尚、その遅延量τは共に等しく選ばれ、この例に於
いては100n秒程度である。
この遅延量τは映像信号Siの全帯域をサンプリングす
るに必要なサンプリング周波数Fcによつて決定され、
例えば映像信号Siの全帯域が4.5MHz程度である
ならば、そのサンプリング周波数は10MHz程度であ
るので、その場合においては遅延量τは100n秒に選
ばれる。ところで、端子11に供給された映像信号、即
ち非遅延出力をSi4として示せば、並列化するための
遅延線12a〜12cから得た複数の遅延出力Sil〜
Si3は夫々直交変換回路20に供給される。
るに必要なサンプリング周波数Fcによつて決定され、
例えば映像信号Siの全帯域が4.5MHz程度である
ならば、そのサンプリング周波数は10MHz程度であ
るので、その場合においては遅延量τは100n秒に選
ばれる。ところで、端子11に供給された映像信号、即
ち非遅延出力をSi4として示せば、並列化するための
遅延線12a〜12cから得た複数の遅延出力Sil〜
Si3は夫々直交変換回路20に供給される。
この直交変換回路20としては上述したようにアダマー
ル変換を採用している。説明の便宜上、本例に於いては
、4次のアダマール変換マトリツクス川を使用したもの
について例示しよう。
ル変換を採用している。説明の便宜上、本例に於いては
、4次のアダマール変換マトリツクス川を使用したもの
について例示しよう。
従つて、そのマトリツクス構成は次に示す(8)式のよ
うになる。この4次アダマール変換マトリツクスH4を
具現するには、第5図のように構成すればよい。
うになる。この4次アダマール変換マトリツクスH4を
具現するには、第5図のように構成すればよい。
4次のアダマール変換回路20は図のように4本の行線
11〜14と4本の列線m1〜M4を夫々有し、行線1
1〜14はこれらに供給される信号を夫夫正、負別々に
取り出す為に、更に2本の行線に分岐され、そのうちの
一方の行線には夫々位相反転回路15が設けられる。
11〜14と4本の列線m1〜M4を夫々有し、行線1
1〜14はこれらに供給される信号を夫夫正、負別々に
取り出す為に、更に2本の行線に分岐され、そのうちの
一方の行線には夫々位相反転回路15が設けられる。
そしてこれら複数の行線と列線との間には(8)式のマ
トリツクス条件を夫夫満足するように、複数の減衰器1
3が夫々所望とする線間に接続される。従つて、今複数
の行線11〜14の端子21a〜21dに夫々並列化回
路12で得た出力Sil〜Si4を供給すれば、複数列
線m1〜M4の端子22a〜22dからは夫々所望とし
て直交変換出力SOl〜SO4を得る。
トリツクス条件を夫夫満足するように、複数の減衰器1
3が夫々所望とする線間に接続される。従つて、今複数
の行線11〜14の端子21a〜21dに夫々並列化回
路12で得た出力Sil〜Si4を供給すれば、複数列
線m1〜M4の端子22a〜22dからは夫々所望とし
て直交変換出力SOl〜SO4を得る。
これら直交変換出力は夫夫次式で示すようになる。次に
、このようにして得た直交変換出力SOl〜SO4の性
質を吟昧してみよう。
、このようにして得た直交変換出力SOl〜SO4の性
質を吟昧してみよう。
映像信号の電力スペクトラムは第9図で示すように低周
波成分を多く含むので、なだらかに変化する部分が多い
。
波成分を多く含むので、なだらかに変化する部分が多い
。
又周知のように映像信号の高周波成分は画像の輪部部分
などに対応し、又、低周波成分は明るさがあまり変化し
ない画像の位置に対応する。従つて、直交変換出力のう
ちで次数の低い変換出力即ちこの例に於いてはSO,は
低い周波数成分を多く含む傾向が強く、これとは逆に次
数の高い直交変換出力即ち、SO2〜SO4は高い周波
数成分を含む傾向にある。8次、16次等の高次の変換
マトリツクスの場合はその傾向が強い。
などに対応し、又、低周波成分は明るさがあまり変化し
ない画像の位置に対応する。従つて、直交変換出力のう
ちで次数の低い変換出力即ちこの例に於いてはSO,は
低い周波数成分を多く含む傾向が強く、これとは逆に次
数の高い直交変換出力即ち、SO2〜SO4は高い周波
数成分を含む傾向にある。8次、16次等の高次の変換
マトリツクスの場合はその傾向が強い。
換言するならば、映像信号を直交変換することによつて
、この映像信号は低次の直交変換出力に集中し、高次に
なればなる程、その直交変換出力中にはあまり現われな
くなることを意味するものである。一方、VTRなどの
出力より得られた映像信号中に含まれる雑音は略々全帯
域に亘つて分布しており、ランダムな雑音と考えられる
。
、この映像信号は低次の直交変換出力に集中し、高次に
なればなる程、その直交変換出力中にはあまり現われな
くなることを意味するものである。一方、VTRなどの
出力より得られた映像信号中に含まれる雑音は略々全帯
域に亘つて分布しており、ランダムな雑音と考えられる
。
従つてこのような雑音をもつ映像信号を直交変換した場
合には、雑音成分は各直交変換出力中に略々一様の振幅
で分布することになるが、上述した理由に基づき、次数
の低い直交変換出力lζ S/Nが良く、次数の高い直
交変換出力は雑音成分の方が優勢になる為、そのS/N
は劣化する。これらのことから言えることは直交変換出
力のレベルが大きい場合には、これは映像信号成分とみ
なしてよい。
合には、雑音成分は各直交変換出力中に略々一様の振幅
で分布することになるが、上述した理由に基づき、次数
の低い直交変換出力lζ S/Nが良く、次数の高い直
交変換出力は雑音成分の方が優勢になる為、そのS/N
は劣化する。これらのことから言えることは直交変換出
力のレベルが大きい場合には、これは映像信号成分とみ
なしてよい。
逆に直交変換出力のレベルが小さい場合にはこれは雑音
成分とみなしてよい。しかも、上述したようにS/Nが
劣化するのは高い周波数成分においてであるが、この高
域成分に対する人の視覚特性は一般に低下する関係上、
高域部分における再生時の再現度が悪くても、再現画像
に対する影響力はあまりない。以上のことから、直交変
換出力が雑音の周波数スペクトラムで略々決定されるよ
うな低レベルである場合には、これを雑音成分とみなし
て除去するように構成したものである。
成分とみなしてよい。しかも、上述したようにS/Nが
劣化するのは高い周波数成分においてであるが、この高
域成分に対する人の視覚特性は一般に低下する関係上、
高域部分における再生時の再現度が悪くても、再現画像
に対する影響力はあまりない。以上のことから、直交変
換出力が雑音の周波数スペクトラムで略々決定されるよ
うな低レベルである場合には、これを雑音成分とみなし
て除去するように構成したものである。
その為、直交変換回路20の後段には非線形回路16を
設け、夫々の直交変換出力SOl〜SO4をこの非線形
回路16に供給することにより、第2図で示した不感帯
7a内に存する雑音を除去するようにしたものである。
設け、夫々の直交変換出力SOl〜SO4をこの非線形
回路16に供給することにより、第2図で示した不感帯
7a内に存する雑音を除去するようにしたものである。
本例に於いては直交変換出力SOlを除く他の出力SO
2〜SO4の伝送路上に夫々非線形回路16a〜16c
を設け、夫々・の信号SO2〜SO4に含まれる雑音を
除去するようにしたものである。
2〜SO4の伝送路上に夫々非線形回路16a〜16c
を設け、夫々・の信号SO2〜SO4に含まれる雑音を
除去するようにしたものである。
尚、最初の直交変換出力SOlに非線形回路16を介在
させない理由は再現画像に大きな影響を及ぼすこの出力
SOlに波形歪等が生じないようにする為である。笹2
図で示すような入出力特性を有した非線形回路16の具
体的な回路例は第6図に示してある。
させない理由は再現画像に大きな影響を及ぼすこの出力
SOlに波形歪等が生じないようにする為である。笹2
図で示すような入出力特性を有した非線形回路16の具
体的な回路例は第6図に示してある。
以下に述べる非線形回路16は従来周知のものであるか
ら、その概略を説明するに、直交変換出力はバツフア一
用の増巾器21を介して、夫々所望の方向に直流バイア
スを与える回路22A及び22Bに供給される。一方の
回路22Aは図示するように正方向に信号を偏らせ、従
つて他方の回路22Bは負方向に信号を偏らせる。これ
らの回路22A,22Bで得た出力は半波整流回路23
A,23Bに供給されたのち合成器24に供給される。
ら、その概略を説明するに、直交変換出力はバツフア一
用の増巾器21を介して、夫々所望の方向に直流バイア
スを与える回路22A及び22Bに供給される。一方の
回路22Aは図示するように正方向に信号を偏らせ、従
つて他方の回路22Bは負方向に信号を偏らせる。これ
らの回路22A,22Bで得た出力は半波整流回路23
A,23Bに供給されたのち合成器24に供給される。
従つて、この合成器24より得られる合成出力は、所望
とするレベル以下即ち、第2図の不感帯7a内に存する
雑音成分の除去された出力が得られることになる。なお
、本発明に適用できる非線形回路は上例に限られること
なく、例えば第7図で示すような入出力特性になされた
非線形回路でも勿論よい。
とするレベル以下即ち、第2図の不感帯7a内に存する
雑音成分の除去された出力が得られることになる。なお
、本発明に適用できる非線形回路は上例に限られること
なく、例えば第7図で示すような入出力特性になされた
非線形回路でも勿論よい。
この場合には第8図のように構成されるものである。図
において、25Aはバツフア一用の増巾器、26は両波
整流回路、27は比較回路であつて、整流出力が基準値
と比較される。27aは基準値(電圧)の供給端子であ
る。
において、25Aはバツフア一用の増巾器、26は両波
整流回路、27は比較回路であつて、整流出力が基準値
と比較される。27aは基準値(電圧)の供給端子であ
る。
整流出力が基準値より大きい場合には、この比較出力で
信号伝送路に並列接続されたスイツチ回路28は開放(
オフ)となされ、それ以外ではオンになされる。そのた
め、第6図のような入出力特性が得られるから、目的と
する雑音の除去を達成しうるものである。なお、25B
はバツフア一用の増巾器を示す。このように夫々の伝送
路に所望とする非線形回路16a〜16cを介在させた
状態で夫々直交変換出力SO2〜SO4を供給すれば、
次数の高い直交変換出力中に含まれる雑音成分を除去し
た形の出力が夫々の非線形回路から得られるものである
。これら出力及び上述の直交変換出力SOlは夫々逆変
換回路30に供給される。アダマール変換の場合には逆
変換も変換回路と同一の手順でできる関係上、この逆変
換回路30も上述した直交変換回路20と全く同一の構
成がとられる。
信号伝送路に並列接続されたスイツチ回路28は開放(
オフ)となされ、それ以外ではオンになされる。そのた
め、第6図のような入出力特性が得られるから、目的と
する雑音の除去を達成しうるものである。なお、25B
はバツフア一用の増巾器を示す。このように夫々の伝送
路に所望とする非線形回路16a〜16cを介在させた
状態で夫々直交変換出力SO2〜SO4を供給すれば、
次数の高い直交変換出力中に含まれる雑音成分を除去し
た形の出力が夫々の非線形回路から得られるものである
。これら出力及び上述の直交変換出力SOlは夫々逆変
換回路30に供給される。アダマール変換の場合には逆
変換も変換回路と同一の手順でできる関係上、この逆変
換回路30も上述した直交変換回路20と全く同一の構
成がとられる。
従つて、端子21a〜21dに上述した直交変換出力S
Ol〜SO4を夫々供給すれば、端子22a〜22dか
らは夫々雑音の除去された逆変換出力Si{〜Silが
得られる゛ことになる。故に、この逆変換出力Sill
−Si{を遅延線よりなる直列化回路31に供給するこ
とによつて、端子32からは雑音成分の除去された出力
信号SOを得ることができるものである。直列化回路3
1は並列化回路12と同様に3個の直列接続された遅延
線31a〜31cで構成され、夫々の遅延量は上述した
と同じく100n秒に選ばれる。
Ol〜SO4を夫々供給すれば、端子22a〜22dか
らは夫々雑音の除去された逆変換出力Si{〜Silが
得られる゛ことになる。故に、この逆変換出力Sill
−Si{を遅延線よりなる直列化回路31に供給するこ
とによつて、端子32からは雑音成分の除去された出力
信号SOを得ることができるものである。直列化回路3
1は並列化回路12と同様に3個の直列接続された遅延
線31a〜31cで構成され、夫々の遅延量は上述した
と同じく100n秒に選ばれる。
そして、これら遅延線31a〜31cの夫々所望とする
端子に上述の逆変換出力を供給すれば、単位領域に対応
した映像信号が連続化された目的とする出力信号が得ら
れることになる。なお、アダマール変換は再三記述した
ように直交変換と逆変換が同じ手順でできるから、同一
のマトリツクス構成を直交変換回路としても、逆変換回
路としても利用できる。
端子に上述の逆変換出力を供給すれば、単位領域に対応
した映像信号が連続化された目的とする出力信号が得ら
れることになる。なお、アダマール変換は再三記述した
ように直交変換と逆変換が同じ手順でできるから、同一
のマトリツクス構成を直交変換回路としても、逆変換回
路としても利用できる。
第10図は変換回路を共用する場合の一例を示し、本例
では第5図で示しだのと同様に構成された変換回路29
を設け、ここに直交変換すべき入力信号Sil〜Si4
と、逆変換すべき直交変換出力SOl〜SO4とを時分
割的に供給する。
では第5図で示しだのと同様に構成された変換回路29
を設け、ここに直交変換すべき入力信号Sil〜Si4
と、逆変換すべき直交変換出力SOl〜SO4とを時分
割的に供給する。
34は一種のスイツチング回路で構成された時分割回路
を示し、まず入力信号Sil〜Si4を取出し直交変換
したのち、後述する信号分離回路35を経て非線形回路
16に供給すれば、前述したと同様に雑音信号が除去さ
れた直交変換出力SO,〜SO4が得られる。
を示し、まず入力信号Sil〜Si4を取出し直交変換
したのち、後述する信号分離回路35を経て非線形回路
16に供給すれば、前述したと同様に雑音信号が除去さ
れた直交変換出力SO,〜SO4が得られる。
続いて、これら直交変換出力SOl〜Sn4を時分割回
路34を経て変換回路29に供給すれば、同様にして逆
変換出力Si′1〜Si了が得られるので、これらを分
離回路35を通じて直列化回路31に供給すれば、端子
32より目的とする出力信号SOが得られることになる
。分離回路35はこのように逆変換出力のみ直列化回路
31に供給する働きがあり、従つて時分割回路34とこ
の分離回路35の動作は互に連動して動作するものであ
る。
路34を経て変換回路29に供給すれば、同様にして逆
変換出力Si′1〜Si了が得られるので、これらを分
離回路35を通じて直列化回路31に供給すれば、端子
32より目的とする出力信号SOが得られることになる
。分離回路35はこのように逆変換出力のみ直列化回路
31に供給する働きがあり、従つて時分割回路34とこ
の分離回路35の動作は互に連動して動作するものであ
る。
なお、非線形回路16の後段に設けられた遅延回路36
は、時分割のためのタイミング調整用のものである。
は、時分割のためのタイミング調整用のものである。
このように信号の変換方式として直交変換及びこれの逆
変換を利用すれば、直交変換と逆変換との間の信号関係
が厳密に一致する。
変換を利用すれば、直交変換と逆変換との間の信号関係
が厳密に一致する。
その為ローパスフイルタやハイパスフイルタを用いた場
合のように夫々のフイルタ間における振幅や位相特性等
が一致しないことに基づく再現画像の劣化を極めて簡単
に除去することができるものである。又、雑音の除去さ
れる周波数帯は上述したように特に人の視覚特性にあま
り影響を与えない高域成分であるため、雑音除去操作を
経ることによつても、その再現画像に対する影響が少な
い。ところで、第3図に示すような直交変換利用の雑音
除去回路にあつて、直交変換すべき入力信号Sil〜S
i4と逆変換出力Sil−Si:との信号内容及び時間
関係について若干考察してみよう。説明の便宜上、信号
Sil〜Si4、Siτ〜Silをその添字のみをとつ
て、第11図のように図示すれば、4つの連続した単位
領域が時間的に並列化したものを1組として直交変換さ
れるものであるから、直交変換すべき時点T1〜T2と
変換される入力信号とは同図Aの関係にあり、変換の間
隔は1絵素分、つまりτである。従つて、直交変換出力
を得てから逆変換出力が得られるまでの時間を今仮に+
τとすれば、逆変換出力の関係は同図Bのようになる。
逆変換出力と入力信号との関係を理解し易くするため、
両者の時間差が1絵素分に相当するように、逆変換出力
を更に+τだけ遅延させると、両者の時間関係は同図A
及びCで示すようになる。
合のように夫々のフイルタ間における振幅や位相特性等
が一致しないことに基づく再現画像の劣化を極めて簡単
に除去することができるものである。又、雑音の除去さ
れる周波数帯は上述したように特に人の視覚特性にあま
り影響を与えない高域成分であるため、雑音除去操作を
経ることによつても、その再現画像に対する影響が少な
い。ところで、第3図に示すような直交変換利用の雑音
除去回路にあつて、直交変換すべき入力信号Sil〜S
i4と逆変換出力Sil−Si:との信号内容及び時間
関係について若干考察してみよう。説明の便宜上、信号
Sil〜Si4、Siτ〜Silをその添字のみをとつ
て、第11図のように図示すれば、4つの連続した単位
領域が時間的に並列化したものを1組として直交変換さ
れるものであるから、直交変換すべき時点T1〜T2と
変換される入力信号とは同図Aの関係にあり、変換の間
隔は1絵素分、つまりτである。従つて、直交変換出力
を得てから逆変換出力が得られるまでの時間を今仮に+
τとすれば、逆変換出力の関係は同図Bのようになる。
逆変換出力と入力信号との関係を理解し易くするため、
両者の時間差が1絵素分に相当するように、逆変換出力
を更に+τだけ遅延させると、両者の時間関係は同図A
及びCで示すようになる。
以下の説明ではこのような時間関係を踏えた上で説明す
るも、直交変換に用いられる信号構成の内訳は時々刻々
変化するけれど、この場合1絵素分の新しい内容がその
都度変換すべき信号として加わり、残りは前回の変換に
おいて変換すべき信号として使用した信号にほかならな
い。例えば、時点T2での変換信号は最新の信号Si5
と、3絵素分に相当する信号Si2〜Si4で構成され
、このうち信号Si2〜Si4は前回の変換時(T1)
において使用されている。
るも、直交変換に用いられる信号構成の内訳は時々刻々
変化するけれど、この場合1絵素分の新しい内容がその
都度変換すべき信号として加わり、残りは前回の変換に
おいて変換すべき信号として使用した信号にほかならな
い。例えば、時点T2での変換信号は最新の信号Si5
と、3絵素分に相当する信号Si2〜Si4で構成され
、このうち信号Si2〜Si4は前回の変換時(T1)
において使用されている。
従つて、もし信号Si2〜Si4中に雑音が含まれてい
るときには、この雑音を含んだまま、計3回の直交変換
操作に変換信号として使用されることになる。一方、時
点實(=T2)での逆変換出力のうち、出力Si6〜S
ijは、時点T2における信号Si2〜Si4の信号内
容と同一である。但し、変換出力Si!〜Silは雑音
処理を経ているので雑音の混入割合は少ないが、情報内
容は同一である。それ故、第11図のような入力信号に
ついて直交変換処理を行なう場合に、既に雑音処理の施
されている同一情報内容の逆変換出力を入力信号として
例えば、時点T2にあつては信号Si2〜Si4の代り
に出力Siノ〜Sijを、時点T3にあつては信号Si
3〜Si5の代りに出力Si〈〜Si≦(うちSi!3
とSilは上記操作によつて得た出力)を、以下同様に
して直交変換回路に供給して変換処理を施せば、雑音の
含まれた信号を変換処理する場合に比し、雑音の除去を
より一層図れることは容易に理解できよう。そこで、本
発明では、直交変換すべき入力信号の一部を逆変換処理
の施された出力の一部と置換して変換処理を行なうこと
によつて、すなわち、帰還をかけることによつて雑音の
除去、特に低域まで雑音の除去を図れるようにしたもの
である。
るときには、この雑音を含んだまま、計3回の直交変換
操作に変換信号として使用されることになる。一方、時
点實(=T2)での逆変換出力のうち、出力Si6〜S
ijは、時点T2における信号Si2〜Si4の信号内
容と同一である。但し、変換出力Si!〜Silは雑音
処理を経ているので雑音の混入割合は少ないが、情報内
容は同一である。それ故、第11図のような入力信号に
ついて直交変換処理を行なう場合に、既に雑音処理の施
されている同一情報内容の逆変換出力を入力信号として
例えば、時点T2にあつては信号Si2〜Si4の代り
に出力Siノ〜Sijを、時点T3にあつては信号Si
3〜Si5の代りに出力Si〈〜Si≦(うちSi!3
とSilは上記操作によつて得た出力)を、以下同様に
して直交変換回路に供給して変換処理を施せば、雑音の
含まれた信号を変換処理する場合に比し、雑音の除去を
より一層図れることは容易に理解できよう。そこで、本
発明では、直交変換すべき入力信号の一部を逆変換処理
の施された出力の一部と置換して変換処理を行なうこと
によつて、すなわち、帰還をかけることによつて雑音の
除去、特に低域まで雑音の除去を図れるようにしたもの
である。
入力信号として帰還すべき逆変換出力の数Xは変換すべ
き次元(1次元、2次元・・・・・・・・・)を始めと
して、使用するアダマール変換の変換次数M(M=2m
.mは2以上の正数)及び回路の遅延量τによつて相違
し、今遅延量をN(N−nτ、n≧1、τは単位遅延量
であるからτ−1とする)としたとき、1次元の場合最
大だけ帰還させることができ、従つて直交変換回路20
に供給される本来の入力信号の数Yはである。
き次元(1次元、2次元・・・・・・・・・)を始めと
して、使用するアダマール変換の変換次数M(M=2m
.mは2以上の正数)及び回路の遅延量τによつて相違
し、今遅延量をN(N−nτ、n≧1、τは単位遅延量
であるからτ−1とする)としたとき、1次元の場合最
大だけ帰還させることができ、従つて直交変換回路20
に供給される本来の入力信号の数Yはである。
第11図の関係を有した第3図の実施例に適用するなら
ば、M=4であり、N−1であるから、帰還できる逆変
換出力の数Xは最大3つである。そのため、直交変換回
路20には入力信号Slそのものを供給するだけでよく
、故にこの例では並列化回路12を省略できる。第12
図を参照して本発明による雑音除去回路について詳細に
説明するも、本例では第3図の実施例について上に述べ
た各条件を適用した場合の例を説明する。
ば、M=4であり、N−1であるから、帰還できる逆変
換出力の数Xは最大3つである。そのため、直交変換回
路20には入力信号Slそのものを供給するだけでよく
、故にこの例では並列化回路12を省略できる。第12
図を参照して本発明による雑音除去回路について詳細に
説明するも、本例では第3図の実施例について上に述べ
た各条件を適用した場合の例を説明する。
端子11に供給された入力信号S1は直交変換回路20
の対応する入力端21aのみに供給され、又複数の直交
変換出力は対応する非線形回路16a〜16cを介して
逆変換回路30に供給される。
の対応する入力端21aのみに供給され、又複数の直交
変換出力は対応する非線形回路16a〜16cを介して
逆変換回路30に供給される。
ここで非線形回路16a〜16cの不感帯7aの巾Δw
は一定になすこともできるが、映像信号Si中に含まれ
る雑音成分の多い少ないに応じて可変しても勿論よい。
は一定になすこともできるが、映像信号Si中に含まれ
る雑音成分の多い少ないに応じて可変しても勿論よい。
実施例は後者の場合であつて、その説明は後述する。逆
変換出力のうち、時間的に最も古い出力を除いた出力は
直交変換回路20に入力信号として帰還されるも、今直
交変換回路20にあつて端子21aに供給される入力信
号が最も新しい入力信号であり、同様に逆変換回路30
にあつて端子22aに得られる変換出力が最も新しい情
報であるものとすれば、端子22aに得られる最も新し
い変換出力は、直交変換回路20の端子21bに帰還さ
れる。
変換出力のうち、時間的に最も古い出力を除いた出力は
直交変換回路20に入力信号として帰還されるも、今直
交変換回路20にあつて端子21aに供給される入力信
号が最も新しい入力信号であり、同様に逆変換回路30
にあつて端子22aに得られる変換出力が最も新しい情
報であるものとすれば、端子22aに得られる最も新し
い変換出力は、直交変換回路20の端子21bに帰還さ
れる。
同様にして端子22bの出力は端子21cに、端子22
cの出力は端子21dに夫々帰還されるものである。な
お、帰還路に夫々設けられた遅延回路37A〜37Cは
上述した遅延量Nを調整するためのもので、本例では直
交変換出力から帰還するまでに要する時間が1絵素に対
応した時間となるようにその遅延時間が選ばれる。
cの出力は端子21dに夫々帰還されるものである。な
お、帰還路に夫々設けられた遅延回路37A〜37Cは
上述した遅延量Nを調整するためのもので、本例では直
交変換出力から帰還するまでに要する時間が1絵素に対
応した時間となるようにその遅延時間が選ばれる。
従つて、今第13図Aに示す信号Sil〜Si4までが
入力していたものとすれば、入出力関係は数度の変換を
経たのちは同図A及びBで示すようになる。
入力していたものとすれば、入出力関係は数度の変換を
経たのちは同図A及びBで示すようになる。
図において信号を示す数字に付したD」の数は変換処理
回数を示し、同一情報は3回帰還されることになるから
、変換処理が進むに従つて雑音の少ない信号を順次直交
変換することになる。それ故、帰還をかけないで信号処
理する場合に比し、雑音を有効に除去することができる
。第14図は入力映像信号Si中に含まれる雑音の振巾
一周波数特性曲線を示し、周波数F。
回数を示し、同一情報は3回帰還されることになるから
、変換処理が進むに従つて雑音の少ない信号を順次直交
変換することになる。それ故、帰還をかけないで信号処
理する場合に比し、雑音を有効に除去することができる
。第14図は入力映像信号Si中に含まれる雑音の振巾
一周波数特性曲線を示し、周波数F。
はサ,プリング周波数で、Fc=10MHzの場合を示
す。入力映像信号Si中には、上述したように同図曲線
45で示すように雑音がその全帯域に亘つて一様に分布
するものであるが、第3図の雑音処理を施すと、曲線4
6の如く特に高域側に存在する雑音を大幅に除去するこ
とができるようになる。ところが、本発明の如く帰還を
かけて信号処理すると、雑音は曲線47で示すように更
に軽減され、この場合特に低域側に存する雑音をも有効
に除去することができる。以上のようにして得た逆変換
出力は夫々レベル調整回路38A〜38Dを経たのち、
直列化回路31に供給され、従つて端子32には目的と
する映像信号SOが得られるものである。
す。入力映像信号Si中には、上述したように同図曲線
45で示すように雑音がその全帯域に亘つて一様に分布
するものであるが、第3図の雑音処理を施すと、曲線4
6の如く特に高域側に存在する雑音を大幅に除去するこ
とができるようになる。ところが、本発明の如く帰還を
かけて信号処理すると、雑音は曲線47で示すように更
に軽減され、この場合特に低域側に存する雑音をも有効
に除去することができる。以上のようにして得た逆変換
出力は夫々レベル調整回路38A〜38Dを経たのち、
直列化回路31に供給され、従つて端子32には目的と
する映像信号SOが得られるものである。
なお、レベル調整回路38A〜38Dは画像歪の特に目
立ち易い部分のレベルを予め低くして画像歪の軽減を図
るために設けられたものであつて、画像歪が目立ち易い
部分とは、その詳細な説明を割愛するも第4図の如く4
つの単位領域であるならば、その両側に存する単位領域
であつて、すなわち4次アダマール変換の場合では直交
変換時における最新の情報と最も古い情報に対応する。
立ち易い部分のレベルを予め低くして画像歪の軽減を図
るために設けられたものであつて、画像歪が目立ち易い
部分とは、その詳細な説明を割愛するも第4図の如く4
つの単位領域であるならば、その両側に存する単位領域
であつて、すなわち4次アダマール変換の場合では直交
変換時における最新の情報と最も古い情報に対応する。
従つて、これら情報の変換出力Sir,Siイのレベル
のみ予め低くしておけばよい。この例では夫々のレベル
Ll,L4を+に落すことによつて、歪が全体に分布し
ても信号領域での歪は少なく見え、画像の劣化を防止で
きるものである。ところで、第12図に示す系統図にあ
つて非線形回路16における不感帯7aの巾ΔWを可変
するには次のように構成すればよい。
のみ予め低くしておけばよい。この例では夫々のレベル
Ll,L4を+に落すことによつて、歪が全体に分布し
ても信号領域での歪は少なく見え、画像の劣化を防止で
きるものである。ところで、第12図に示す系統図にあ
つて非線形回路16における不感帯7aの巾ΔWを可変
するには次のように構成すればよい。
本例では映像信号の無信号期間、例えば垂直帰線期間中
のブラツクレベルに存在する雑音成分を検出するように
した場合であつて、直交変換出力の伝送路上にほゲート
回路41a〜41eが設けられ、夫々に直交変換出力が
供給される。
のブラツクレベルに存在する雑音成分を検出するように
した場合であつて、直交変換出力の伝送路上にほゲート
回路41a〜41eが設けられ、夫々に直交変換出力が
供給される。
一方、42はゲート信号形成回路を示し、入力映像信号
Siに基づいて形成したゲート信号は上述した複数のゲ
ート回路41a〜41cに供給され、垂直帰線期間にお
けるブラツクレベルの雑音成分が抽出される。抽出され
た雑音成分は後段の整流回路及びローパスフイルタから
成る回路43a〜43cに供給され、雑音成分の電力が
求められる。
Siに基づいて形成したゲート信号は上述した複数のゲ
ート回路41a〜41cに供給され、垂直帰線期間にお
けるブラツクレベルの雑音成分が抽出される。抽出され
た雑音成分は後段の整流回路及びローパスフイルタから
成る回路43a〜43cに供給され、雑音成分の電力が
求められる。
この電力を表わす信号は夫々対応する非線形回路16に
おける不感帯7aの巾制御信号として供給されるもので
、例えば雑音成分が多い場合ではこの電力出力が大きく
なるので、その場合には上述した非線形回路16におけ
る不感帯7aの巾Δwを広げるように非線形素子のバイ
アスを変えるなどして制御すればよく、こうすることに
よつて映像信号中の雑音成分は有効に除去できるように
なる。なお、巾制御信号としては電力を特に使用する必
要はなく、雑音成分の変動に応じた出力が得られるよう
な構成になされた回路を用いればよい。
おける不感帯7aの巾制御信号として供給されるもので
、例えば雑音成分が多い場合ではこの電力出力が大きく
なるので、その場合には上述した非線形回路16におけ
る不感帯7aの巾Δwを広げるように非線形素子のバイ
アスを変えるなどして制御すればよく、こうすることに
よつて映像信号中の雑音成分は有効に除去できるように
なる。なお、巾制御信号としては電力を特に使用する必
要はなく、雑音成分の変動に応じた出力が得られるよう
な構成になされた回路を用いればよい。
以上説明したように本発明では直交変換して雑音の除去
を図るようにしたものであるから、従来に比し雑音を有
効に除去できることに加え、本発明では特に逆変換出力
の一部を直交変換回路20に帰還し、この回路20の入
力信号として使用するものであるから、雑音成分の混入
が少ない信号が入力信号となり、そのため雑音成分のな
い逆変換出力を得ることができる。従つて、第3図の場
合に比し雑音の軽減を図りうると共に、特にこのように
する場合には信号の低域側まで雑音を除去できるため、
良質の画像を再現できる特徴を有する。第16図に示す
要部の実施例は回路の遅延量Nが2τの場合で、この場
合には帰還すべき逆変換出力の数Yは2となるが、この
とき直交変換回路20には入力映像信号と、τだけ遅延
された信号とが供給される。
を図るようにしたものであるから、従来に比し雑音を有
効に除去できることに加え、本発明では特に逆変換出力
の一部を直交変換回路20に帰還し、この回路20の入
力信号として使用するものであるから、雑音成分の混入
が少ない信号が入力信号となり、そのため雑音成分のな
い逆変換出力を得ることができる。従つて、第3図の場
合に比し雑音の軽減を図りうると共に、特にこのように
する場合には信号の低域側まで雑音を除去できるため、
良質の画像を再現できる特徴を有する。第16図に示す
要部の実施例は回路の遅延量Nが2τの場合で、この場
合には帰還すべき逆変換出力の数Yは2となるが、この
とき直交変換回路20には入力映像信号と、τだけ遅延
された信号とが供給される。
48は遅延回路を示す。
他の回路構成は前述と同様であるのでその説明は省略す
るも、この実施例においても上述したと同様の効果を奏
しうるものである。なお、上述した実施例では1次元に
おける4次アダマール変換にて雑音を除去するようにし
た場合であるが、次元及び次数の選定及びその組合せは
任意である。
るも、この実施例においても上述したと同様の効果を奏
しうるものである。なお、上述した実施例では1次元に
おける4次アダマール変換にて雑音を除去するようにし
た場合であるが、次元及び次数の選定及びその組合せは
任意である。
次数の高いアダマール変換を利用する場合ではそれだけ
雑音成分を低域側まで確実に除去できるは云うまでもな
い。
雑音成分を低域側まで確実に除去できるは云うまでもな
い。
第1図は本発明の説明に供する従来の雑音除去回路の一
例を示す系統図、第2図及び第7図は夫夫非線形回路に
使用される入出力特性曲線図、第3図は本発明の説明に
供する直交変換を用いた雑音除去回路の一例を示す系統
図、第4図は直交変換すべき映像信号の一例を示す図、
第5図は直交変換回路の一例を示す回路図、第6図及び
第8図は非線形回路の一例を示す接続図、第9図は映像
信号の電力スペクトラムを示す曲線図、第10図は第3
図の他の実施例を示す系統図、第11図及び第13図は
本発明の説明に供する図、第12図は本発明による雑音
除去回路の一例を示す系統図、第14図及び第15図は
その動作説明に供する曲線図、第16図は本発明の更に
他の例を示す要部の系統図である。 12は並列化回路、20は直交変換回路、16は非線形
回路、30は逆変換回路、31は直列化回路、Siは入
力信号たる映像信号、SOは雑音の除去された映像信号
、Sil・・−・・・・・・は同時化された映像信号、
Si{・・・・・・・・・は逆変換出力である。
例を示す系統図、第2図及び第7図は夫夫非線形回路に
使用される入出力特性曲線図、第3図は本発明の説明に
供する直交変換を用いた雑音除去回路の一例を示す系統
図、第4図は直交変換すべき映像信号の一例を示す図、
第5図は直交変換回路の一例を示す回路図、第6図及び
第8図は非線形回路の一例を示す接続図、第9図は映像
信号の電力スペクトラムを示す曲線図、第10図は第3
図の他の実施例を示す系統図、第11図及び第13図は
本発明の説明に供する図、第12図は本発明による雑音
除去回路の一例を示す系統図、第14図及び第15図は
その動作説明に供する曲線図、第16図は本発明の更に
他の例を示す要部の系統図である。 12は並列化回路、20は直交変換回路、16は非線形
回路、30は逆変換回路、31は直列化回路、Siは入
力信号たる映像信号、SOは雑音の除去された映像信号
、Sil・・−・・・・・・は同時化された映像信号、
Si{・・・・・・・・・は逆変換出力である。
Claims (1)
- 1 入力信号を直交変換回路に供給して直交変換し、こ
の直交変換された複数の変換出力を非線形回路に供給し
た後、逆変換回路に供給して雑音の除去された逆変換出
力を得ると共に、逆変換出力の一部を上記直交変換回路
の入力信号として使用するようにしたことを特徴とする
雑音除去回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51070510A JPS5925427B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 雑音除去回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51070510A JPS5925427B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 雑音除去回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52153617A JPS52153617A (en) | 1977-12-20 |
| JPS5925427B2 true JPS5925427B2 (ja) | 1984-06-18 |
Family
ID=13433591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51070510A Expired JPS5925427B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 雑音除去回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925427B2 (ja) |
-
1976
- 1976-06-16 JP JP51070510A patent/JPS5925427B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52153617A (en) | 1977-12-20 |
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