JPS62208765A - テレビジヨン信号の雑音低減装置 - Google Patents
テレビジヨン信号の雑音低減装置Info
- Publication number
- JPS62208765A JPS62208765A JP61050422A JP5042286A JPS62208765A JP S62208765 A JPS62208765 A JP S62208765A JP 61050422 A JP61050422 A JP 61050422A JP 5042286 A JP5042286 A JP 5042286A JP S62208765 A JPS62208765 A JP S62208765A
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- JP
- Japan
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- signal
- correction signal
- noise
- circuit
- low
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はテレビジョン信号の雑音低減装置、特に現在及
び過去のフレーム画像信号の持つ相関を利用して雑音を
低減するテレビジョン信号の雑音低減装置に関する。
び過去のフレーム画像信号の持つ相関を利用して雑音を
低減するテレビジョン信号の雑音低減装置に関する。
従来の雑音低減装置（「画ｆ象のデジタル信号処理」日
刊工業新聞社、著者：吹抜敬彦、 Ｉ） １１５〜ｐ１
１８参照）を第１６勝に示す。
刊工業新聞社、著者：吹抜敬彦、 Ｉ） １１５〜ｐ１
１８参照）を第１６勝に示す。
図
端子１より入力された現在の入力テレビジョン信号Ｘは
、減算器１１で予測回路４１からの予測信号金と減算さ
れ、予測誤差信号ε（＝’＞−ｘ）が得られる。この予
測誤差信号６は補正信号作成回路３１で補正信号Ｃ°に
変換後、加算器２１で前記現在の入力テレビジョン信号
Ｘと加算され、端子２より雑音が低減されたテレビジョ
ン信号ｙとして出力される。また、このテレビジ画ン信
号ｙは予測回路４１に加えられ、これを元に新たな予測
信号会が得られる。
、減算器１１で予測回路４１からの予測信号金と減算さ
れ、予測誤差信号ε（＝’＞−ｘ）が得られる。この予
測誤差信号６は補正信号作成回路３１で補正信号Ｃ°に
変換後、加算器２１で前記現在の入力テレビジョン信号
Ｘと加算され、端子２より雑音が低減されたテレビジョ
ン信号ｙとして出力される。また、このテレビジ画ン信
号ｙは予測回路４１に加えられ、これを元に新たな予測
信号会が得られる。
ここで例えばＮＴＳＣ信号に対する予測回路４１は、第
は図に示すように構成される。雑音が低減されたテレビ
ジラン信号ｙは端子４１１より入力され、７レーム遅延
Ｌ１路４１３により遅延され、Ｙ／Ｃ分離回路４１４に
導びかれる。Ｙ／Ｃ分離回路４１４は輝度信号（Ｙ）と
色信号（Ｃ’）を分離する。色信号はクロマインバータ
４１５にて極性を反転された後。
は図に示すように構成される。雑音が低減されたテレビ
ジラン信号ｙは端子４１１より入力され、７レーム遅延
Ｌ１路４１３により遅延され、Ｙ／Ｃ分離回路４１４に
導びかれる。Ｙ／Ｃ分離回路４１４は輝度信号（Ｙ）と
色信号（Ｃ’）を分離する。色信号はクロマインバータ
４１５にて極性を反転された後。
加算器４１６にて再び輝度信号と加算され、端子４１２
より予測信号金を得る。
より予測信号金を得る。
第１６図の回路におりて、入力をＸ、予測回路４１の出
力を会、加算器２１の出力をｙとし、補正信号Ｃ°を（
Ｑ−ｘ）に係数Ｋを掛けたものとすると、ｙは以下のよ
うに求まる。
力を会、加算器２１の出力をｙとし、補正信号Ｃ°を（
Ｑ−ｘ）に係数Ｋを掛けたものとすると、ｙは以下のよ
うに求まる。
ｙ ＝ ｘ ＋ Ｋ （会−Ｘ）
＝（１−Ｋ）ｘ＋Ｋｘ （０≦Ｋ＜１）（１）一般
的に＋ Ａｘ ｘ ＋が小さい部分では被写体は、静
止している事が多く、大きい部分では動いていることが
多い。したがって、例えば第１８図に示すように＋ ＋
ｘ ｒが小さいときには１に近いＫを選び、＋ ＋
−ｘ ＋が大きい時には、Ｋ＝Ｏとし、静止部分ではＸ
よりも雑音の小さいｘ （＝ ｘ ）をまた動いている
部分では残像を避ける為にＸを出力することにより、入
力Ｘの画質を改善したｙを得ることができる。
的に＋ Ａｘ ｘ ＋が小さい部分では被写体は、静
止している事が多く、大きい部分では動いていることが
多い。したがって、例えば第１８図に示すように＋ ＋
ｘ ｒが小さいときには１に近いＫを選び、＋ ＋
−ｘ ＋が大きい時には、Ｋ＝Ｏとし、静止部分ではＸ
よりも雑音の小さいｘ （＝ ｘ ）をまた動いている
部分では残像を避ける為にＸを出力することにより、入
力Ｘの画質を改善したｙを得ることができる。
第１９図は他の従来例を示し、雑音が低減されたテレビ
ジラン信号ｙを得るに際し、入力テレビジラン信号Ｘに
代え、補正信号ｔ“を予測信号金に加算する点が第客図
のものと異なる。ミ立云；母社入力をＸ、加算器２１の
出力をｙ、予測回路の出力を今とし、（Ｘ−仝）に係数
（１−Ｋ）を掛けたものを補正信号ε“とすると、ｙは
。
ジラン信号ｙを得るに際し、入力テレビジラン信号Ｘに
代え、補正信号ｔ“を予測信号金に加算する点が第客図
のものと異なる。ミ立云；母社入力をＸ、加算器２１の
出力をｙ、予測回路の出力を今とし、（Ｘ−仝）に係数
（１−Ｋ）を掛けたものを補正信号ε“とすると、ｙは
。
ｙ＝（１−Ｋ）（ｘ−仝）十仝
＝（１−Ｋ）ｘ＋に仝
と求まり、第１６図と同様の出力が得られる。
この雑音低減装置の伝達関数は、（１）式よυ以下のよ
うに求まる。
うに求まる。
Ｙ＝ＣＩ−Ｋ）ｘ＋に会
＝ （１−Ｋ）ｘ＋ＫｙＺｐ−まただし、ＺＦ−’ は
７レームよって伝達関数Ｈ（Ｚ、 ）は と表わされる。この特性を第λ図に示す。
７レームよって伝達関数Ｈ（Ｚ、 ）は と表わされる。この特性を第λ図に示す。
従来装置では、入カテレビジョン信号Ｘと予測信号仝の
差分εの大きさのみで動画像の動きによる差分か、静止
画画像の雑音による差分かを判断している。このため第
１８図に示した補正信号作成回路の特性を規定するεｐ
値を大きくすることにより、特には人間の目が追いかけ
ることのできる動画に対して、雑音を低減する事ができ
るが、第冗図に示される特性より、Ｃ０を増大させるこ
とは時間的な低減通過フィルタにおいて通過帯域を狭域 めていることになり、画像も時間的にぼけることＫなる
。またｔ。の値が小さい場合、今度は雑音が十分に低減
できないという欠点があった。
差分εの大きさのみで動画像の動きによる差分か、静止
画画像の雑音による差分かを判断している。このため第
１８図に示した補正信号作成回路の特性を規定するεｐ
値を大きくすることにより、特には人間の目が追いかけ
ることのできる動画に対して、雑音を低減する事ができ
るが、第冗図に示される特性より、Ｃ０を増大させるこ
とは時間的な低減通過フィルタにおいて通過帯域を狭域 めていることになり、画像も時間的にぼけることＫなる
。またｔ。の値が小さい場合、今度は雑音が十分に低減
できないという欠点があった。
本発明の目的は上述のテレビジラン信号の雑音低減装置
を改良し、特に人間の目が追い掛けることのできる動画
像に対しても、画質の劣化を招くことなく十分な雑音低
減効果を発揮し得る雑音低減装置を提供することである
。
を改良し、特に人間の目が追い掛けることのできる動画
像に対しても、画質の劣化を招くことなく十分な雑音低
減効果を発揮し得る雑音低減装置を提供することである
。
本発明は、上記目的を達成するため、画像の雑音が時間
的だけでなく、空間的にもランダムに発生するという性
質に着目し、画像の低減域と高域において補正信号作成
の特性を制御することにより、画質の劣化なく雑音を低
減する。
的だけでなく、空間的にもランダムに発生するという性
質に着目し、画像の低減域と高域において補正信号作成
の特性を制御することにより、画質の劣化なく雑音を低
減する。
以下、本発明の一実施例を説明するに先立ってこの発明
の原理説明をする。第１４図は物体が移動したときの現
在の入力信号Ｘと過去の画像信号からの予測信号会を重
ねて示したもので、第１５図は第１４図中のＳＳ１間の
信号逗幅を示したものである。
の原理説明をする。第１４図は物体が移動したときの現
在の入力信号Ｘと過去の画像信号からの予測信号会を重
ねて示したもので、第１５図は第１４図中のＳＳ１間の
信号逗幅を示したものである。
第１５図から明らかなように物体の動きに対して予測誤
差信号Ｘ−仝が空間的に広が−て生ずる。これは空間周
波数領域でみた時に、主に低域の成分となっている。
差信号Ｘ−仝が空間的に広が−て生ずる。これは空間周
波数領域でみた時に、主に低域の成分となっている。
生
一方、雑音の発＃は、時間的だけでなく、空間的にもラ
ンダムであシ、これは空間周波数領域で主に高域の成分
を持っていることを意味する。
ンダムであシ、これは空間周波数領域で主に高域の成分
を持っていることを意味する。
この点に着目して本発明は、予測誤差信号εの低域成分
の大きさεＬを参照し、この予測誤差信号ｅが画像の動
きによって生じているものなのか。
の大きさεＬを参照し、この予測誤差信号ｅが画像の動
きによって生じているものなのか。
雑音により生じているものなのかを判断もするものであ
る。そしてこの判断結果に応じて補正信号作成回路３１
の特性を、例えば第２図に示すように低域成分６Ｌが増
大するにつれ、補正信号ε°の値が減少するように制御
することにより、画質の劣化なく雑音を低減するもので
ある。
る。そしてこの判断結果に応じて補正信号作成回路３１
の特性を、例えば第２図に示すように低域成分６Ｌが増
大するにつれ、補正信号ε°の値が減少するように制御
することにより、画質の劣化なく雑音を低減するもので
ある。
第１図に本発明の一実施例を示す。端子１より入力され
た現在の入カテレビジッン信号Ｘは、減算器１１で予測
回路４１からの予測信号会と減算され予測誤差信号εが
得られる。この予測誤差信号Ｃは低域フィルタ５１に導
びかれ、弐その低域成分ＣＬは制御回路６１にて補正信
号作成回路３１の特性を制御する制御信号に変換される
。補正信号作成回路３１の出力である補正信号ε′は、
加算器２１にて現在の人カテレビジョン信号Ｘと加算さ
れ、端子２よυ雑音が低減されたテレビジｌン信号ｙと
して出力される。また、この雑音低減信号ｙは予測回路
４１に加えられ新たな予測信号会が得られる。
た現在の入カテレビジッン信号Ｘは、減算器１１で予測
回路４１からの予測信号会と減算され予測誤差信号εが
得られる。この予測誤差信号Ｃは低域フィルタ５１に導
びかれ、弐その低域成分ＣＬは制御回路６１にて補正信
号作成回路３１の特性を制御する制御信号に変換される
。補正信号作成回路３１の出力である補正信号ε′は、
加算器２１にて現在の人カテレビジョン信号Ｘと加算さ
れ、端子２よυ雑音が低減されたテレビジｌン信号ｙと
して出力される。また、この雑音低減信号ｙは予測回路
４１に加えられ新たな予測信号会が得られる。
第３図に補正信号作成回路３１をＲＯＭで構成した時の
、制御回路６１の一例を示す。端子６１１１から入力し
た予測誤差信号ｅの低域成分ＥＬは、絶対値回路６１２
により絶対値に変換された後、データ圧縮回路６１３に
て制御信号として例えば８ビツトデータから２ビツトデ
ータに圧縮され、予測誤差信号εとともにＲ，ＯＭ ３
１３に入力される。
、制御回路６１の一例を示す。端子６１１１から入力し
た予測誤差信号ｅの低域成分ＥＬは、絶対値回路６１２
により絶対値に変換された後、データ圧縮回路６１３に
て制御信号として例えば８ビツトデータから２ビツトデ
ータに圧縮され、予測誤差信号εとともにＲ，ＯＭ ３
１３に入力される。
さて、上記構成における雑音低減装置においては空間周
波数領域で高域成分を有する画像のエツジ部分でのエツ
ジ成分と本来の雑音との判別を誤たずに行う必要がある
。この判別を誤った場合にはエツジ部分が時間的にぼけ
る可能性がある。ここで、特に視覚上問題になるのは、
水平あるいは垂直エツジ部分であって、斜めのエツジ部
分は、人間の視覚上特に問題にはならない。
波数領域で高域成分を有する画像のエツジ部分でのエツ
ジ成分と本来の雑音との判別を誤たずに行う必要がある
。この判別を誤った場合にはエツジ部分が時間的にぼけ
る可能性がある。ここで、特に視覚上問題になるのは、
水平あるいは垂直エツジ部分であって、斜めのエツジ部
分は、人間の視覚上特に問題にはならない。
空間周波数領域上、水平のエツジは第４図に示す模式的
な空間周波数特性図において斜線を施したＡの領域であ
シ、垂直の一二ッジは同図において粒点を施し九Ｂの領
域となっている。よって。
な空間周波数特性図において斜線を施したＡの領域であ
シ、垂直の一二ッジは同図において粒点を施し九Ｂの領
域となっている。よって。
本発明の低域通過フィルタ５１は上記Ａ、Ｂの領域を含
む例えば、第５図の斜線部分Ｃを通過帯域とする２次元
空間低域フィルタを採用している。これにより上記エツ
ジ成分と雑音との分離が成され水平・垂直の各々のエツ
ジ部分も低域通過フィルタ出力として出力され、低域成
分εＬは増大する。
む例えば、第５図の斜線部分Ｃを通過帯域とする２次元
空間低域フィルタを採用している。これにより上記エツ
ジ成分と雑音との分離が成され水平・垂直の各々のエツ
ジ部分も低域通過フィルタ出力として出力され、低域成
分εＬは増大する。
したがって、水平・垂直の各々のエツジ部分では補正信
号ε゛は小さくなり、時間的ぼけは、はとんど生じなく
なる。なお、第５図に示した低域通過フィルタ特性を実
現するデジタルフィルタのタップ係数の一例を第６図に
示す。図において、水平方向の係数は単位画素遅延後の
各信号のゲインを示しており、垂直方向の係数は１水平
ライン遅延後の各信号のゲインを示している。
号ε゛は小さくなり、時間的ぼけは、はとんど生じなく
なる。なお、第５図に示した低域通過フィルタ特性を実
現するデジタルフィルタのタップ係数の一例を第６図に
示す。図において、水平方向の係数は単位画素遅延後の
各信号のゲインを示しており、垂直方向の係数は１水平
ライン遅延後の各信号のゲインを示している。
本発明の他の実施例としては上記２次元低域フィルタに
代え、第７図に示すように水平及び垂直フィルタ５１４
，５１５を用いるものがある。水平及び垂直の低域通過
フィルタ５１４，５１５は各々第８図、第９図に示す通
過帯域を有するもので、この実施例では第１０図に傘寿
す各フィルタ出力の有無の４つの状態に応じて制御を行
うものである。すなわち第１０図中１の場合は予測誤差
信号ぼけ主に画像の動きにより生じた誤差であり、２，
３の場合は主に画像のエツジ部分の動きにより生じた誤
差、４の場合は主に雑音により生じた予測誤差信号を各
々表わしているとみなすことができ、これに応じ順次補
正信号ｉ１の値を増大させるものである。
代え、第７図に示すように水平及び垂直フィルタ５１４
，５１５を用いるものがある。水平及び垂直の低域通過
フィルタ５１４，５１５は各々第８図、第９図に示す通
過帯域を有するもので、この実施例では第１０図に傘寿
す各フィルタ出力の有無の４つの状態に応じて制御を行
うものである。すなわち第１０図中１の場合は予測誤差
信号ぼけ主に画像の動きにより生じた誤差であり、２，
３の場合は主に画像のエツジ部分の動きにより生じた誤
差、４の場合は主に雑音により生じた予測誤差信号を各
々表わしているとみなすことができ、これに応じ順次補
正信号ｉ１の値を増大させるものである。
なお、第１１図、第１２図は各々第８図、第９図に示し
た通過特性を有するデジタルフィルタを実現するタップ
係数の一例を示すものである。
た通過特性を有するデジタルフィルタを実現するタップ
係数の一例を示すものである。
さらに１第１３図に示す本発明の実施例は第１９図に示
した従来例に対応したもので上述して来た実施例と同様
に予測誤差信号Ｃの低域成分εＬにより補正信号作成回
路３１を制御するものである。
した従来例に対応したもので上述して来た実施例と同様
に予測誤差信号Ｃの低域成分εＬにより補正信号作成回
路３１を制御するものである。
以上述べたように、本発明は雑音と画像信号とを時間的
のみならず空間的にも区別することにより人間の目が追
い掛けることのできる動画像においても補正信号作成回
路を制御することにより、画質の劣化なく極めて効果的
に雑音を低減することができる。
のみならず空間的にも区別することにより人間の目が追
い掛けることのできる動画像においても補正信号作成回
路を制御することにより、画質の劣化なく極めて効果的
に雑音を低減することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る雑音低減回路の構成図
、第２図は本発明に用いられる補正信号作成回路の特性
図、第３図は本発明に用いられる制御回路及び補正信号
作成回路の一実施例を示す回路構成図、第４図はテレビ
ジョン信号のエツジ部分を示す模式的空間梼周波数特性
図、第５図は本発明に用いられる低減通過フィルタの通
過帯域を示す模式空間周波ａｑ＃性図、第６図は前記低
域フィルタを構成する際のタップ係数を示す数値表示図
、第７図、第１３図は本発明の他の実施例を示す構成図
、第８図、第９図は第７図に示した実施例の一部を構成
するフィルタの特性図、第１０図は第７図に示した実施
例における各フィルタの出力状態を説明するための状態
表示図、第１１図、第１２図は各々第８図、第９図の特
性を有する低域フィルタを構成する際のタップ係数を示
す数値表示図、第１４図、第１５図は人力テレビジ賃ン
信号の波形状態を示す模式図、第１６図、第４図は従来
装置の構成図、第１７図は予測回路の構成図、第１８図
は補正信号作成回路の特性図、第加図は雑音低減信号の
特性図である。 １１・・・減算器、 ２１・・・９口算器、３１・・・
補正信号作成回路、 ４１・・・予測回路。 ５１・・・低域通過フィルタ、６１川制御回絡、Ｘ・・
・入カテレビジ曹ン信号、仝・・・予測信号、ｙ・・・
雑音低域信号、 ε・・・予測誤差信号。 ｇＬ・・・低域成分、 εＬ・・・制御信号、ε°
・・・補正信号。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 宇治 弘 第１図 第 ２ 図 第３図 第６図 第８図 第９図 第１０囚 第１ＩＩ！！ 第１２閏 ｍＬ３図 ｍ１４図 第１５囚第１６図
、第２図は本発明に用いられる補正信号作成回路の特性
図、第３図は本発明に用いられる制御回路及び補正信号
作成回路の一実施例を示す回路構成図、第４図はテレビ
ジョン信号のエツジ部分を示す模式的空間梼周波数特性
図、第５図は本発明に用いられる低減通過フィルタの通
過帯域を示す模式空間周波ａｑ＃性図、第６図は前記低
域フィルタを構成する際のタップ係数を示す数値表示図
、第７図、第１３図は本発明の他の実施例を示す構成図
、第８図、第９図は第７図に示した実施例の一部を構成
するフィルタの特性図、第１０図は第７図に示した実施
例における各フィルタの出力状態を説明するための状態
表示図、第１１図、第１２図は各々第８図、第９図の特
性を有する低域フィルタを構成する際のタップ係数を示
す数値表示図、第１４図、第１５図は人力テレビジ賃ン
信号の波形状態を示す模式図、第１６図、第４図は従来
装置の構成図、第１７図は予測回路の構成図、第１８図
は補正信号作成回路の特性図、第加図は雑音低減信号の
特性図である。 １１・・・減算器、 ２１・・・９口算器、３１・・・
補正信号作成回路、 ４１・・・予測回路。 ５１・・・低域通過フィルタ、６１川制御回絡、Ｘ・・
・入カテレビジ曹ン信号、仝・・・予測信号、ｙ・・・
雑音低域信号、 ε・・・予測誤差信号。 ｇＬ・・・低域成分、 εＬ・・・制御信号、ε°
・・・補正信号。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 宇治 弘 第１図 第 ２ 図 第３図 第６図 第８図 第９図 第１０囚 第１ＩＩ！！ 第１２閏 ｍＬ３図 ｍ１４図 第１５囚第１６図
Claims (1)
- 到来する入力テレビジョン信号を予測する予測回路と、
この予測回路の出力する予測信号と前記入力テレビジョ
ン信号との差である予測誤差信号を出力する減算器と、
前記予測誤差信号の空間的な低域成分を抽出する低域通
過フィルタと、前記予測誤差信号に応じて補正信号を発
生する補正信号作成回路と、この補正信号作成回路を制
御し前記補正信号の特性を可変とする制御信号を前記低
域成分の供給を受け出力する制御回路とを具備し、前記
補正信号と入力テレビジョン信号あるいは前記補正信号
と予測信号のいずれかを加算器に導き、この加算器の出
力より雑音の低減されたテレビジョン信号を得ることを
特徴とするテレビジョン信号の雑音低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61050422A JPS62208765A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | テレビジヨン信号の雑音低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61050422A JPS62208765A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | テレビジヨン信号の雑音低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208765A true JPS62208765A (ja) | 1987-09-14 |
Family
ID=12858428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61050422A Pending JPS62208765A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | テレビジヨン信号の雑音低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991020159A1 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-26 | National Transcommunications Limited | Evaluation of detail in video images, and applications thereof |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP61050422A patent/JPS62208765A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991020159A1 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-26 | National Transcommunications Limited | Evaluation of detail in video images, and applications thereof |
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