JPH02207676A - 雑音抑圧回路 - 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、テレビジョン信号の雑音抑圧回路に関する。

〔従来の技術〕

従来の雑音抑圧回路の基本構成については、例えば、吹
抜敬彦：　［画像のディジタル信号処理」、日刊工業新
聞社（昭５６）　ｐ、ｐ、１１５〜１１８に述べられて
いる。

従来の巡回型雑音抑圧回路は、フレーム方向の相関が大
きい時は、静止とみなし、雑音成分を除去し、相関が小
さい時は、動画とみなし、入力をそのまま出力するとい
うものである。

その基本的な構成を第２図に示す。この時の入力Ｘと出
力ｙとの間の関係は、 △ ｙ＝ｘ−ｋ　（ｘ−ｙ）　　　　　　　　・・・（１）
Δ ｙ：１フレーム遅延した出方信号 八 に：１ｘ−ｙｌの関数 八 となる。ここで、１ｘ−ｙｌ（＝ｓ）が小さい時は、雑
音とみなし、ｋ→１とし、雑音を低減する。

大きい時は、ｋ→０とし、雑音除去をあきらめ、ｙ　＝
　ｘを出力する。このｋを発生させる非線形関数ｆ（ε
）は、通常、第２図の係数回路部に示す特性のものが使
われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術では、フレーム差分値△ Ｉｘ−ｙｌが小さい動きの時は、ｋ→１となり、画像が
ぼけてしまう。特に、輝度信号の場合は、ぼけによる画
質劣化が顕著である。このぼけを防ぐためにｋの値を小
さくすると、静止画部での雑音除去の効果が簿れてしま
う。

そこで、本発明の目的は、静止画部では、強い雑音除去
効果を有し、動画部では、ぼけを生じない離去抑圧回路
を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するには、動画部と静止画部とを正確に
判別する必要がある。動画部を静止と誤った時のぼけに
よる劣化の大きさを考えると、少なくとも動画部を静止
と誤る、謂る検出漏れのない動き検出が要求される。

そのために、動きの時間・空間方向の相関を利用する。

即ち、ある場所で動きが生じた時、その近辺でも、一定
時間の間、動きが生じているはずであるという仮定を設
ける。この仮定を使った時空間拡大の１例を第３図によ
り説明する。フィールド＃１のあるラインで動きが発生
したとする。

この動き情報は、減衰定数β（く１）により減衰しなが
ら、第３図に示すように、垂直−時間方向に広がってい
く。ここでは、垂直−時間方向のみの図を示したが、言
うまでもなく水平方向にも広がる。

この動きの時空間拡大手法を用いて、第１図のように雑
音抑圧回路を実現する。この動き情報により、雑音抑圧
特性、つまり（１）式のｋの値を制御する。ここでの制
御手法は、例えば、静止画部では、第２図中のε０の値
を大きくし、ｋ＝１の範囲を広くする。一方、動画部で
は、ＥＯの値を小さくし、ｋ＝１の範囲を狭くする。

〔作用〕

動きの時空間拡大手法の適用により、平坦部の動きのよ
うなフレーム差分値の小さい時画部でも、回りの動き情
報により、動画と判定されるようになった。これにより
、検出漏れをほとんどなくすことができる。

〔実施例〕

以下１本発明の巡回型雑音抑圧回路の一実施例を第４図
により説明する。

まず、フレーム差信号を得るために出カ信号ｙ号ｙと入
力信号Ｘとの差分を加算器２により得る。

この信号は、動き拡大回路と係数回路１〜ｌ■（図面符
号３〜６）に入力される。各係数回路より出力された信
号を動き拡大回路出力に応じて、スイッチ７により切替
える０本図の例では、動き情報力２ｂｉｔの場合で４つ
の係数回路が用意されている。スイッチ７より得られる
係数ｋがかかったフ△ レーム差分値ｋ（ｘ−ｙ）は、加算器１で、人力より差
し引かれ、出力ｙとして１式（１）のｘ−に△ （Ｘ−ｙ）が得られる。

係数回路■〜■の例を第５図ａ　−ｄに示す、静止から
動画となるにつれ、係数回路！　（同図（ａ）から■（
同図（ｄ））が選択されるようにする。例え△ ば、■が選択されると、１εＩ＜ｉｔでは、　ｙ＝ｙと
なり、ＩＶが選択されると、ｙ＝ｘとなる。ここでは、
ソフト・スイッチングの例を示したが、特性Ｉと■のみ
でハード・スイッチングにより実現することもできる。

次に、動き拡大回路部分を説明する。ここでは、水平方
向に（ｃＬ・１・α）のＬＰＦによる平滑化が行われ、
時間−垂直方向は、第３図の特性を実現している。加算
器２出力のフレーム差分信号をまず景子化器９で、量子
化する。この規正の動き信号ｍは、動き拡大回路出力を
遅延器１７で１フ号ｍと合成器１０により演算（例えば
、最大値出力）が施され、出力される。この出方は、遅
延器１１．１２により、１クロツクずつ遅延される。

合成器１０出力と遅延器１２出力は、減衰器１３で各々
α倍（α〈１）され、遅延器１１出カと加算器１４によ
り加えられ、平滑化が行われる。本出力は、垂直方向へ
の動きの拡大のため、遅延器１５により１ライン／遅延
された信号と合成器１６により、演算が施され、拡大さ
れた動き情報が得られる。

二二では、水平方向にはＬＰＦをかけて、平滑化を行っ
ているが、例えば、３人力の最大値をとるなどしてもよ
い。また、言うまでもないが、動き情報の水平、垂直・
時間方向の拡大範囲を変えることもできる。

別の構成例を第６図に示す、これは、（１）式のｋの値
を直接動き拡大回路出力により、制御するものである。

（１）式は、 △ ｙ＝（１−ｋ）ｘ＋ｋｙ　　　　　　　　・・・（２）
となるので、この式に忠実に構成する。

入力又と出力信号ｙを遅延器２３により１フレΔ −ム遅延させた信号ｙとを、係数発生回路２４出力によ
って重み付けを行う０重み付けは、乗算器１９．２０、
加算器２１によって行われる。これにより、（２）式の
信号が得られる。

一方、重み付は係数は、加算器２２で得られるフレーム
差分信号を第４図において点線で囲まれた動き拡大回路
２５を通し、係数発生回路２４を通って得られる。

以上は、巡回型雑音抑圧回路の実施例であるが、次に、
非巡回型雑音抑圧回路の実施例を説明する。

非巡回型については、詳述していないが、動きの時空間
拡大手法を用いるのは、同様で、その出方に応じて、入
力信号をそのまま出方するが、現入力と１フレーム前の
信号との平均を出方するかを切替えて雑音除去を図るも
のである。その実施例を第７図に示す。

入力Ｘをそのまま出すルートと、遅延器２６を△ 通って１フレーム遅延した信号Ｘを作り、加算器２７と
ビットシフト器２８により、フレーム平均△ （ｘ＋ｘ）／２を出力するルートとを持ち、両ルート信
号を係数発生回路３４の出方によって、重み付けを乗算
器２９，３０、加算器３１で行う。

動き拡大回路は、第４図の点数で囲まれた部分と△ 同一で、入力は、加算器３２の出力ｘ　−ｘによって得
られ、この信号は、係数発生回路３４に送られ、重み付
は係数ｋが決定される。ここでは、ソフト・スイッチン
グを採用しているが、Ｘと（Ｘ△ ＋ｘ）／２を切替えるハード・スイッチングも可能であ
る。また、フレーム和により、雑音除去を行っているが
、ｎフレームメモリを使い、ｎフレーム和による雑音除
去も可能である。

また、全実施例とも、フレーム間のノイズ除去を行って
いるが、これは、コンポーネント入力の場合に適用でき
る。コンポジット入力の時は、２フレ一ム間、あるいは
、クロマ・インバートしたフレーム間の雑音除去を行う
。また、ＶＴＲなどの特殊再生の時などは、フィールド
間の雑音除去を行う。いずれの場合も、構成は同じで、
フレームメモリ部を各種メモリに置き換えればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、検出漏れがほとんどなくなるので、従
来より静止画部での雑音抑圧特性を強くすることができ
る。つまり、第２図中のｔｏを大きくすることができる
。また、動画部でのぼけも防ぐことができる。

ここで、動きの時空間拡大により、逆に静止画部を動画
と判定することも増えると思われる。動物体の境界近く
の背景などが、それに当たる。この境界部では、雑音除
去はなされないことになるが、エツジ部での視覚のマス
キング効果により、許容できる。

本発明で使っている動きの時空間拡大手法は、工藤他［
２フレーム差と巡回形動領域補間によるＮＴＳＣ信号の
動き検出」　（昭６２．ＴＶ学会全国大会）に見られる
ように、ＩＤＴＶ、ＥＤＴＶ受像機の走査線補間部の動
き情報にも使われる。よって、ＩＤ　（ＥＤ）ＴＶ受像
機では、第４図に示すように、新たに時空間拡大回路を
設けなくても、走査線補間用の動き情報と共用すること
により、本発明を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路構成のブロック図、
第２図は、従来例の回路ブロック図、第３図は、動きの
時空間拡大の説明図、第４図は、本発明の巡回型雑音除
去回路の一実施例を示す回路ブロック図、第５図は、第
４図中の係数回路■〜■の特性図、第６図は１本発明の
巡回型雑音除去回路の別の実施例の回路ブロック図、第
７図は。 本発明の非巡回型雑音除去回路の一実施例の回路ブロッ
ク図である。 １・・・加算器、２・・・加算器、３〜６・・・係数回
路Ｉ〜■、７・・・スイッチ、８・・・フレームメモリ
、９・・・量子化器、１０・・・合成器、１１．１２・
・・１クロック遅延回路、１３・・・減衰器、１４・・
・加算器、１５・・・１ライン遅延回路、１６・・・合
成器、１７・・・フィールドメモリ、１８・・・減衰器
、１９．２０・・・乗算器。 ２１・・・加算器、２２・・・加算器、２３・・・フレ
ームメモリ、２４・・・重み付は係数発生回路、２５・
・・動き拡大回路、２６・・・フレームメモリ、２７・
・・加算器。 ２８・・・ビット・シフト器、２９．３０・・・乗算器
、３１・・・加算器、３２・・・加算器、３３・・・動
き拡大回路、３４・・・重み付は係数発生回路。 猶 回 （Ｃ）　イ４−ｔｏ路工乙 （む係数≦１シＷ −１７１代Ｊプ＝プ；回多ギト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テレビジョン信号に対し、フィールドを１単位とし
   、その整数倍を遅延する手段を有し、入力信号と出力信
   号を上記手段により遅延した信号とを重み付けして、雑
   音を除去する巡回型のフィルタにおいて、入力信号と遅
   延信号の差分を動き情報とし、動き情報を空間方向、時
   間方向に広げる手段を持ち、該出力により、重み付けの
   係数を可変にすることを特徴とする雑音抑圧回路。 ２、入力信号を特許請求の範囲第１項の遅延手段で遅延
   した信号と入力信号を重み付けして、雑音を除去する非
   巡回型フィルタにおいて、特許請求の範囲第１項記載の
   特徴を有する雑音抑圧回路。