JPS63283367A - 映像信号のノイズ低減回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオディスクプレーヤ及びＶＴＲの再生映
像信号に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路に関
するものである。

従来の技術 フレーム相関を利用した映像信号のノイズ低減法は、た
とえば米国特許第４０６４６３０号明細書等に開示され
、その後各種の考案や実用化が行われている。特に、近
年の放送用機器ではデジタルＴＢＣ（タイムベースコン
トロール）、！：共に／イズ低減機能が回路を共用する
形で実用化され、ニュース取材用機器（ＫＮＧ　）と呼
ばれるニュース番組の報道で性能を発揮している。しか
し、これら放送用分野で使用される機器は、性能を発揮
する為故に高価になる事も許される業務用でアリ、第４
図のように構成されている。以下、第４図について簡単
に説明する。

まず、映像入力信号はムーＤコンバータ１によシロ−８
ビツトのデジタル信号に変換される。演算器２は係数器
７からの信号に応じてムーＤコンバータ１からの入力信
号とメモリー４からの入力信号との合成比率をデジタル
的に演算し可変す不。

くシ形フィルターとクロマインバータ３ハ、ＮＴＳＣ映
像信号がフレーム毎に位相反転しているためにそのまま
では合成出来ない事を解決する手段であり、くし形フィ
ルターにて輝度信号とクロマ信号とを分離した後、クロ
マ成分の位相を反転し、再び輝度信号とクロマ信号との
両者を合成するようにしている。

フレームメモリー４はデジタル変換された信号を１フレ
ーム期間遅延させる。

Ｄ−人コンバータ６は、ノイズ低減された演算器２の出
力をアナログ映像信号に戻す変換器である０ 同期分離、同期信号発生器６は映像入力信号に同期した
水平同期信号、垂直同期信号、メモリーとムーＤコンバ
ータ及びＤ−ムコンバータを制御するクロック等を生成
する回路である。係数冊子はモーションディテクター８
の出力を演算器２を制御する信号に変換している。

モーションディテクター８は映像入力信号の画像の動き
量を検出する為のもので、１フレーム前の映像信号であ
るメモリー４からの信号と現在の映像信号である人−Ｄ
コンバータ１からの信号とを画像の水平方向及び垂直方
向とに比較する事により目的とする画像の動きを検出し
ている。これにより、画像の動きが大きい時は現在の映
像信号をより多く、動きが小さい時には１フレーム前の
映像信号がより多く演算器２を通過する構成にしている
。尚、演算器２による２つの映像信号の合成後の出力、
すなわちＤ−Ａコンバータ６の入力信号レベルを合成比
率の大小に関係なく一定にする様に演算器２は作用する
。

メモリーコントローラ９はフレームメモリー４の制御回
路として公知の技術のものである。

ノイズ低減が行えるのは、演算器２に入力される２つの
デジタル変換された映像信号、すなわちメモリー４から
の信号とムーＤコンバータ１からの信号を比較すると必
要とする映像信号成分は同一位相であるのに対し、不要
とする混入したノイズ成分の位相はランダムである事を
利用している。

そのノイズ低減のためのより具体的な動作説明を第６図
を用いて説明する。ＮＴＳＣ方式映像信号は輝度信号（
以下Ｙ信号と呼ぶ）クロマ信号（以下Ｃ信号と呼ぶ）及
び同期信号から成っているＯＣ信号の位相はフィールド
毎に９０’回転し、１フレーム毎に反転する。ここで、
映像入力信号が静止画の場合を考える。映像入力信号の
１フレーム前と現在とを比較すると、Ｙ信号は全く同レ
ベル・同位相となり、Ｃ信号は同レベル・逆位相となっ
ている。クロマインバータ１４はその為の位相反転器で
ある。ここで、信号１（映像入力信号）と信号４（クロ
マインバータ１４の出力）とを比較するとＹ信号、Ｃ信
号ともに同レベル・同位相となる。

係数器１１及び係数器１６は互いに逆に作用し、合成器
１２の出力は映像入力信号に対応する一定レベルの映像
出力信号となっている０比較器１６は信号１と信号４と
がレベル、位相ともに全く同一である時はその出力は零
となり、モーションディテクター１了は画像の動きがな
しと判定して係数器１１及び１６を制御する。

一方、映像信号中に含まれるノイズ成分は一般にランダ
ムノイズでアリ、フレーム毎やフィールド毎では特別な
位相関係を持たない。従って、合成器１２の出力は一定
レベルの映像信号に対してノイズ成分が低減され、ルー
プ構成となっている為、低減度は積分される。Ｓ／Ｎの
改善度は１゜１ｏ〜１５ｄＢ　　もの効果がある。

しかしながら、動画になると１フィールド期間である□
秒間には画像が動いているから静止画時と同様の深い帰
還（Ｋを大きくする）をかけると残像現象が発生してし
まい好ましくない。そしてこの残像の悪影響は動きの速
い画像根太きく現われてしまう。しかし、反面、動きの
速い画像は比較的ノイズが目立たない。そこで、比較器
１６の出力を画像の水平方向及び垂直方向との両軸に対
して変化の急峻さを調べ判定するのがモーションディテ
クター１７であり、画像の動き量に対応して係数器１１
と係数器１６とを制御する事により残像量とＳ／Ｎ改善
との両面から最適な映像出力が得られる構成としている
。

これらは、１９７８年３月号のニスエムピーティー（−
（ＳＭＰＴＥ　）ＶＯｌ、８了（７）’７　　ディジタ
ル　ノイズ　リデューサ　フォア　エンクローズド　Ｎ
ＴＳＣシグナル’　（２Ｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｎｏ１ｓ
ｅＲｅｄｕｃｅｒ　ｆｏｒ　Ｅｎｃｌｏｓｅｄ　Ｎ　Ｔ
　Ｓ　ＣＳｉｇｎａｌｓ　）や昭和５３年８月２６日付
テレビジョン学会報告書の［視覚特性を考慮したテレビ
ジョンノイズレデューサ」などに紹介されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、これら従来技術で常にネックになっているのが
モージョンディテクター１了であり、視覚特性とＳ／Ｎ
改善との兼ね合いから係数器をどう制御するか（前述の
Ｋをどう選ぶか）という技術的問題と共に低コスト化を
どう達成するかが未解決であった。従って、低価格帯の
民生用機器に於ては最初からＳ／Ｎ改善性能を低目に押
えたりユーザーがマニュアルにて調節する等の手段を採
っている。

しかし録画済媒体の再生機に於ては上記の係数器１１及
び１６を自動的に制御できる事が望まれているが、末だ
安価な具体的解決手段は実用化されていないのが現状で
ある。

本発明は録画済媒体の再生に於て、安価なモーション検
出手段を持つノイズ低減回路を提供しようとするもので
ある。

問題点を解決するための手段 この目的を達成する為に、本発明では、録画済媒体への
録画モード時に既存技術を用いて画像の動き量を検出し
、それをコード化した後、記録しようとする映像信号の
垂直ブランキング区間に挿入し、その媒体の再生モード
時には挿入されたコード信号を解読する事によジ画像の
動き量を安価に検知するようにした事を特徴としている
０作用 かかる本発明によれは、垂直ブランキング中に挿入され
たコード信号の解読は安価に達成する事が可能である。

たとえば、ＶＨＤ方式（溝無し静電容量方式）をはじめ
とするビデオディスクシステムでは既にアドレスが体系
づけられて用いられている。従って、このような場合に
はコード体系を一部追加変更する事のみで安価に本発明
による動き検出が可能となり、効果的な映像信号のノイ
ズ低減を行なう事が出来る。

実施例 以下、本発明の一実施例について、添付図面を用いて説
明する。第１図は本装置の一実施例の基本構成であり、
従来技術で説明した第６図に対応している。映像入力信
号である信号１には前記問題を解決する為の手段で説明
した動き量に相当するコード信号が付加されている。係
数器１１１合成器１２．１フレーム遅延器１３．クロマ
インバータ１４．係数器１６は従来技術で説明した第５
図の各ブロックと同様の動作を行なう。コード解読器２
０は映像入力信号よりアドレスコード信号を分離し解読
する動作を行なう０ ＶＨＤ方式ビデオディスクプレーヤのアドレス゛　コー
ド体系は２９ビツトのパイフェース変調されたシリアル
パルス列信号を用いて再生のチャプターナンバー、再生
のタイムナンバー及び再生のトラックナンバーをそれぞ
れコード化し、垂直ブランキング期間の１７Ｈと２８０
Ｈ，１８Ｈと１８１Ｈ，２０Ｈと２８３Ｈとにそれぞれ
挿入されている。そのチャプターアドレスについて更に
詳しく説明する。ライン１７及びライン２８０に挿入さ
れているチャプターアドレスは第２図ａの様になってい
る。記録媒体であるディスクは９００　ｒｐｍで回転す
る為、ディスク１回転で４回同じアドレスコード信号が
入っている。本実施例ではこの４回の内１回のアドレス
コードを１部変更して動き量をコード化した信号を付加
しようとするもので、第２図すにその内容を示す。Ｎ１
〜Ｎ７はそれぞれ４ビツトのシリアルパルス列である。

従って、４Ｘ７＋１　＝２９のシリアルパルス列リであ
る。

Ｎ１は識別コードと呼ばれ、ＶＨＤ方式の正しいアドレ
スパルス列のヘッダーとしての役割を果す為のもので常
に正正負負となっている。Ｎ２の上位２ビツトはアドレ
スコードの種類でチャプターアドレス、タイムアドレス
、ページアドレスのどれであるかを表わすＯＨ２の下位
２ビツトは音声モードの種類で、ステレオ、モノラル、
バイリンガルのどれであるかを表わす。Ｎ３とＮ４はＢ
ＣＤ方式で表わすチャプタ一番号、Ｎｓ　、　Ｈｅ　、
　Ｎ７は同一チャプター内での経過時間を表わす為に使
用される。

このアドレス体系を基本に新たにＮ２で不確定。

不使用になっている上位２ピツトとそれに続くＮｓ、Ｎ
ｅｓ、Ｎ了の１２ビツトを用いて本発明で前述した動き
量のデータを表わそうとするのが本実施例の考え方であ
る。ＶＨＤ方式のチャプターアドレスは、同一トランク
上に４回入っているが、本実施例ではこの４回の内１回
に前記の動き量を表わすデータを入れるもので第２図す
にその内容を示す。

Ｎ２の上位２ビツトは「１，１」時がチャプターアドレ
ス、「１，０」時がタイムアドレス。

「ｏ、１」時がページアドレスであり「ｏ、０」は不使
用としている。ここで本実施例では、「０゜０」を使用
してこれに続（Ｎｓ、Ｎｅ、Ｎ７の１２ピツトを使用し
て画像の動き景のデータを入れる。従ってアドレスデー
タの解読は、従来の回路構成及び解読用プログラムを大
幅に変更する事なく行える。

第３図はデジタルフィールドメモリーを用いたより具体
的な実施例である。回路構成も最も安価とする為、Ｙ信
号のみをノイズ低減すると共に係数器１１と係数器１６
２合成器１２はＹ信号がアナログの状態で動作させてい
る。第３図は第１図とは異なる回路構成ではあるが、コ
ード信号を使って１１及び１６０両係数器を制御しよう
とする基本思想は同じである。

まず、映像入力信号はｙｃ分離器３０にてＹ信号とＣ信
号とが分離され、Ｙ信号のみが係数器１１、合成器１２
．Ａ−Ｄコンバータ１３ａ、デジタルフィールドメモリ
ー１３ｂ、Ｄ−ムコンハータ１３０　、ＬＰＦｌ　３θ
、係数器１５と流れる。

同期分離同期信号発生器６．メモリーコントローラー１
３ｄ　、　Ａ−Ｄニア：／メータ１３ａ、デジタルフイ
ールドメモリー１３ｂ、Ｄ−ムコンメータ１３Ｃ，メモ
リーコントローラー１３＋１　、　ＬＰＦ１３ｅｌは、
映像入力信号中のＹ信号を１フィールド時間だけ遅延さ
せる。

従って、係数器１１の出力と係数器１６の出力とはＮＴ
ＳＣ方式映像信号の場合約舟秒の時間差を持つＹ信号と
なる。合成器１２はこの両者を合成するが、前述の如く
必要とする信号成分は同レベル・同位相であジ、不要な
ノイズ成分はランダムで位相関係も無いから、合成器１
２の出力は相対的にノイズ低減される。回路構成はこの
積分型となっているので約１０ｄＢ以上のＳ／Ｎ改善が
行える。係数器１１と係数器１５は、制御信号発生器２
０ｂにて制御され合成器１２の出力レベルが係数の大小
で変化しない様に動作する０コード解読器２０１Ｌは第
２図すに示したアドレスコードの解読を行ない、Ｎ５．
Ｎ６．Ｎ７のデータから動き量に相当する信号を発生さ
せ、２０ｂを制御する。ｙｃ合成３１はＹ信号とＣ信号
から複合映像信号を合成する。

発明の効果 以上の様に、本発明によれば、記録時に動き量が予め挿
入されている為、これを用いて安価に動き量の検出が行
え、実用的な映像信号のノイズ低減機能を簡単な回路に
て達成する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における映像信号のノイズ低
減回路の基本ブロック図、第２図はＶＨＤ方式ビデオデ
ィスクプレーヤにおけるコード体系を従来例と本実施例
とで比較して示す体系図、第３図は本発明の一実施例で
あり１フイールドメモリーを用いた場合の映像信号のノ
イズ低減回路のブロック図、第４図は従来例のノイズ低
減装置のブロック図、第６図は従来例における映像信号
のノイズ低減装置の基本構成を示すブロック図である。 ３０・・・・・・ＹＣ分離器、３１・・・・・・ＹＣ合
成器、１１・・・・・・係数器、１２・・・・・・合成
器、１３＆・・・・・・ムーＤコンバータ、１３ｂ・・
・・・・デジタルフィールドメモリー、１３０・・・・
・・Ｄ−Ａコンバータ、１３ｄ・・・・・・メモリーコ
ントローラー、１３ｅ・・・・・・Ｌ　Ｐ　Ｆ。 １６・・・・・・係数器、２０・・・・・・制御信号発
生器、６・・・・・・同期分離同期信号発生器、２０＆
・・・・・・コード解読器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力映像信号を１フレーム分又は１フィールド分遅延さ
   せる遅延器と、入力映像信号のレベルをデジタル的又は
   アナログ的に増減する第１の係数器と、遅延された映像
   信号のレベルをデジタル的又はアナログ的に増減する第
   ２の係数器と、第１の係数器及び第２の係数器の各出力
   を合成する合成器と、入力映像信号の中に挿入された動
   き量をあらわすコード信号を解読するコード解読器とを
   具備し、上記コード解読器によって解読したコード内容
   に応じて上記第１の係数器及び第２の係数器を制御する
   事によって映像信号のノイズ低減を行う事を特徴とする
   映像信号のノイズ低減回路。