JP4292637B2

JP4292637B2 - Signal processing apparatus and method

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Publication number: JP4292637B2
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Authority: JP
Inventors: 京子福田; 博小林; 真巳冨田
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Current assignee: Sony Corp
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Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2009-07-08
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号を処理する信号処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレームメモリを使用した巡回型ノイズ低減装置は、ディジタル映像信号処理の分野で知られている。これは、入力映像信号とフレームメモリからの１フレーム前の映像信号との差の内の小レベルの部分をノイズとして抽出し、抽出したノイズ成分を入力映像信号から減算することによって、ノイズを低減し、また、ノイズが低減された信号をフレームメモリに書き込むものである。フレームメモリの代わりにフィールドメモリを使用すれば、メモリの容量を少なくすることが可能である。
【０００３】
図８は、従来のノイズ低減装置の一例を示すものである。入力端子１０１からディジタル信号に変換された入力映像信号Ｖinが供給され、この入力映像信号Ｖinが第１の減算器１０２及び第２の減算器１０４に供給される。第１の減算器１０２の出力映像信号Ｖoutが出力端子１０７に取り出されると共に、フレームメモリ１０５に書き込まれる。フレームメモリ１０５と関連してメモリコントローラ１０６が設けられている。メモリコントローラ１０６は、フレームメモリ１０５の書き込み動作及び読み出し動作を制御するためのもので、フレームメモリ１０５の読み出しデータは、書き込みデータに対して１フレーム遅延されたものである。１フレーム遅延をＦ^-1で表すと、フレームメモリ１０５の出力信号Ｖout ・Ｆ^-1が第２の減算器１０４に供給される。第２の減算器１０４では、入力映像信号Ｖinが供給されるので、フレーム差分が発生する。
【０００４】
第２の減算器１０４の出力映像信号が非線形処理回路１０３を介して第１の減算器１０２に供給される。非線形処理回路１０３は、入力信号のレベルに応じて帰還係数Ｋを乗じるもので、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）により構成される。非線形処理回路１０３の入出力特性は、入力（フレーム差分）が小さい範囲では、Ｋ＝１として入力をノイズ成分として出力し、入力が中間的レベルの範囲では、出力を所定値に制限し、入力が大きい範囲では、出力を小さくし、さらに、入力が大きいときには、フレーム差分は、動きにより発生したものとして、出力を０としている。
【０００５】
このように、ノイズ成分は、フレーム間の相関が小さく、且つ小振幅であるという特性を利用して非線形処理回路１０３がノイズ成分を抽出する。第１の減算器１０２において、抽出されたノイズ成分が入力映像信号から減算されることによって、ノイズを低減することができる。
【０００６】
ノイズ低減装置からの出力映像信号Ｖout は、

で表すことができる。
【０００７】
上述のように、従来のノイズ低減装置においては、入力映像信号とフレームメモリから読み出した１フレーム前の映像信号との差分から、小振幅の成分をノイズとして抽出し、入力映像信号から減算することによってノイズを低減する。
【０００８】
また、従来のノイズ低減装置においては、このノイズを低減した映像信号をフレームメモリに書き込み次のフレームの処理に利用する。フレームの代わりにフィールド間の自己相関を利用するなら、フレームメモリではなくフィールドメモリでも同様の構成が可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のノイズ低減装置は、２つ以上の異なる映像信号源から合成された映像信号が入力された場合に、ノイズレベルの小さい映像信号のノイズレベルを正確に検出することができなかった。特に、映像信号がテロップやシーンチェンジを含む場合には、ノイズレベルを適切に検出することができなかった。
【００１０】
本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、２つ以上の異なる映像信号源から合成された映像信号からもノイズレベルを適切に検出するような信号処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る信号処理装置は、入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、上記動きベクトル検出手段で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正手段と、上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分手段と、上記差分手段で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、上記非線形処理手段で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成手段と、上記入力映像信号のシーンチェンジ信号に基づいて上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理手段における非線形処理の強さを制御する制御手段とを有し、上記ノイズレベル検出手段は、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出する平均レベル検出手段と、上記平均レベル検出手段で検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行う平滑化手段とを有し、上記制御手段は、シーンチェンジ信号に基づいて上記平滑化手段における平滑化をリセットする。
【００１２】
また、本発明に係る信号処理装置は、入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、上記動きベクトル検出手段で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正手段と、上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分手段と、上記差分手段で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、上記非線形処理手段で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成手段と、上記入力映像信号のテロップ検出信号に基づいて上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理手段における非線形処理の強さを制御する制御手段とを有し、上記ノイズレベル検出手段は、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出する平均レベル検出手段と、上記平均レベル検出手段で検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行うフィルタ手段とを有し、上記平均レベル検出手段は、上記テロップ検出信号に基づいて、テロップの存在しないブロックに対する平均のノイズレベルを検出する。
【００１３】
本発明に係る信号処理方法は、入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出工程と、上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、上記動きベクトル検出工程で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正工程と、上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分工程と、上記差分工程で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理工程と、上記非線形処理工程で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成工程と、上記入力映像信号のシーンチェンジ信号に基づいて上記ノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理の強さを制御する制御工程とを有し、上記ノイズレベル検出工程では、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出し、検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行い、上記制御工程では、シーンチェンジ信号に基づいて上記平滑化工程における平滑化をリセットする。
【００１４】
また、本発明に係る信号処理方法は、入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出工程と、上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、上記動きベクトル検出工程で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正工程と、上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分工程と、上記差分工程で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理工程と、上記非線形処理工程で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成工程と、上記入力映像信号のテロップ検出信号に基づいて上記ノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理の強さを制御する制御工程とを有し、上記ノイズレベル検出工程では、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出し、検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行い、上記平均レベル検出工程では、上記テロップ検出信号に基づいて、テロップの存在しないブロックに対する平均のノイズレベルを検出する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、この発明を適用できる光ディスク記録再生装置の一例について図１を参照して説明する。
【００１６】
図１において、光ディスク記録再生装置１の記録系は、入力端子１０１から画像信号が入力されるＡ／Ｄ変換回路１０２と、Ａ／Ｄ変換回路１０２から画像データが入力されるＮＴＳＣ（National Television System Committee）デコーダ１０３と、ＮＴＳＣデコーダ１０３から画像が入力されるノイズ低減回路１０４と、ノイズ低減回路１０４から画像データが入力されるＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）エンコーダ１０５と、ＭＰＥＧエンコーダ１０５から画像データが入力されるＥＣＣ（Error Correction Codes）エンコーダ１０６とＥＣＣエンコーダ１０６から画像データが入力される８−１４変調回路１０７と、８−１４変調回路１０７から画像データが入力されるＲＦアンプ１０８とで構成されている。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換回路１０２は、入力端子１０１からＮＴＳＣ方式の画像信号が入力されて、Ａ／Ｄ変換処理を施す。このＡ／Ｄ変換処理回路１０２は、Ａ／Ｄ変換処理を施すことで、アナログ方式の画像信号をディジタル方式の画像データとする。そして、このＡ／Ｄ変換回路１０２は、画像データをＮＴＳＣデコーダ１０３に入力する。
【００１８】
ＮＴＳＣデコーダ１０３には、Ａ／Ｄ変換回路１０２からＮＴＳＣ方式の画像データが入力される。このＮＴＳＣデコーダ１０３は、ＮＴＳＣ方式のコンポジット信号にデコード処理を施す。このＮＴＳＣデコーダ１０３は、デコード処理を施すことで、画像データをベースバンド信号（輝度信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号）に変換する。そして、このＮＴＳＣデコーダ１０３は、画像データをノイズ低減回路１０４に出力する。
【００１９】
ノイズ低減回路１０４には、ＮＴＳＣデコーダ１０３から画像データが入力される。このノイズ低減回路１０４は、入力映像信号に含まれているランダムノイズの低減処理を施す。このノイズ低減処理回路１０４は、ノイズ低減処理を施すことで、後段のＭＰＥＧエンコーダ１０５における画像圧縮効率を高めるとともに、動き補償予測精度を向上させる。ノイズ低減処理を、すべてのコンポーネントに対して行うか、または輝度信号のみに対して行う。ノイズ低減回路１０４は、フィルタリング処理を行うことで、ＮＴＳＣデコーダ１０３から送られた画像データに対してノイズ低減処理を施す。また、このノイズ低減回路１０４は制御回路１２０と接続されており、この制御回路１２０から送られた制御信号に応じて動作する。制御回路１２０は、マイクロコンピュータの構成とされる。そして、このノイズ低減回路１０４は、画像データをＭＰＥＧエンコーダ１０５に出力する。
【００２０】
本実施の形態のノイズ低減回路１０４は、動きを除いたノイズ成分を抽出し、ノイズレベルに応じた最適な非線形処理回路を選択するものであって、シーンチェンジ信号やテロップ検出信号に基づいてノイズレベルを制御するものである。
【００２１】
ＭＰＥＧエンコーダ１０５は、ノイズ低減回路１０４から送られた画像データに対して動き補償フレーム間予測符号化を行い、予測誤差に対してブロックＤＣＴ（Discrete Cosine Transformation：離散コサイン変換）符号化処理を施す。このＭＰＥＧエンコーダ１０５は、画像データに符号化処理を施すことで、ＭＰＥＧ方式の画像データとする。このとき、ＭＰＥＧエンコーダ１０５では、例えば量子化スケール等の符号化情報を画像データに付加してビットストリームとする。そして、このＭＰＥＧエンコーダ１０５は、画像データをＥＣＣエンコーダ１０６に出力する。
【００２２】
ＥＣＣエンコーダ１０６は、ＭＰＥＧエンコーダ１０５から送られたビットストリームにエラーコレクションコードの冗長データを付加する。そして、このＥＣＣエンコーダ１０６は、このビットストリームを８−１４変調回路１０７に出力する。
【００２３】
８−１４変調回路１０７は、ＥＣＣエンコーダ１０６から送られたビットストリームに８−１４変調等の信号処理を施す。８−１４変調は、記録信号の低域周波数成分を少なくするために、８ビットのコードを１４ビットのデータに変換する。８−１４変調回路１０７は、８−１４変調及びほかの処理を施したビットストリームをＲＦアンプ１０８に出力する。ＲＦアンプ１０８は、８−１４変調回路１０７から送られたビットストリームに増幅処理を施して、光ピックアップ１０９に出力する。
【００２４】
そして、この光ディスク記録再生装置１の記録系は光ディスク１１０に光ピックアップ１０９を介して画像を示すビットストリームを記録する。光ディスク１１０は、記録可能なものであって光磁気ディスク、相変化型ディスク等の光ディスクを使用することができる。
【００２５】
また、光ディスク記録再生装置１の再生系は、光ディスク１１０に記録された画像データを光ピックアップ１０９を介して画像を示すビットストリームを記録する。光ディスク１１０は、記録可能なものであって光磁気ディスク、相変化型ディスク等の光ディスクを使用することができる。
【００２６】
また、光ディスク記録再生装置１の再生系は、光ディスク１１０に記録された画像データを光ピックアップ１０９を介して入力されるＲＦアンプ１１１と、ＲＦアンプ１１１から画像データが入力される８−１４復調回路１１２と８−１４復調回路１１２から画像データが入力されるＥＣＣデコーダ１１３とＥＣＣデコーダ１１３から画像データが入力されるＭＰＥＧデコーダ１１４と、ＭＰＥＧデコーダ１１４から画像データが入力されるノイズ低減回路１１５と、ノイズ低減回路１１５からノイズが抑制された画像データが入力される画質補正回路１１６と、画質補正回路１１６から画像補正がなされた画像データが入力されるＮＴＳＣエンコーダ１１７と、ＮＴＳＣエンコーダ１１７からＮＴＳＣ方式の画像データが入力されるＤ／Ａ変換回路１１８とで構成されている。
【００２７】
ＲＦアンプ１１１は、光ピックアップ１０９で検出した光ディスク１１０から送られた画像データに増幅処理を施す。また、図１では省略しているが、トラッキングサーボ、フォーカスサーボのために、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号がＲＦアンプ１１１において生成される。これらのトラッキングエラー信号及びフォーカスサーボ信号がサーボ回路に対して供給される。ＲＦアンプ１１１は、増幅処理を施した画像データを８−１４復調回路１１２に出力する。
【００２８】
８−１４復調回路１１２は、ＲＦアンプ１１１から送られた画像データに８−１４復調処理を施す。８−１４復調回路１１２は、記録系の８−１４変調と逆に、１４ビットのデータを８ビットのコードに変換する。この８−１４復調回路１１２は、復調処理を施した画像データをＥＣＣデコーダ１１３に出力する。
【００２９】
ＥＣＣデコーダ１１３は、８−１４復調回路１１２から送られた画像データにデコード処理を施す。すなわち、再生データ中に含まれるエラーを検出し、訂正可能なエラーを訂正する。そして、このＥＣＣデコーダ１１３は、エラー訂正処理を施した画像データをＭＰＥＧデコーダ１１４に出力する。ＭＰＥＧでコーダ１１４は、ＭＰＥＧの復号を行い、ベースバンド信号を出力する。ＭＰＥＧデコーダ１１４はベースバンド信号をノイズ低減回路１１５に対して出力する。
【００３０】
ノイズ低減回路１１５は、フィルタリング処理を行うことで、ＭＰＥＧデコーダ１１４から送られた画像データに対してノイズ低減処理を施す。このノイズ低減回路１１５は、ノイズ低減処理を施すことで、ＭＰＥＧデコーダ１１４でデコード処理を行ったことで生じたモスキートノイズやブロック歪みを低減する。また、このノイズ低減回路１１５は、制御回路１２０と接続されており、この制御回路１２０から送られた制御信号に応じて制御される。そして、このノイズ低減回路１１５では、ノイズ低減処理を施した画像データを画質補正回路１１６に出力する。
【００３１】
本実施の形態のノイズ低減回路１１５は、動きを除いたノイズ成分を抽出し、ノイズレベルに応じた最適な非線形処理回路を選択するものであって、シーンチェンジ信号やテロップ検出信号に基づいてノイズレベルを制御するものである。
【００３２】
画質補正回路１１６は、ノイズ低減回路１１５から送られた画像データに画質補正処理を施す。この画質補正回路１１６は、画質補正処理として例えば輪郭補正処理等を行う。また、この画質補正回路１１６は、後述する制御回路１２０と接続されており、この制御回路１２０から送られた制御信号に応じて制御される。そして、この画質補正回路１１６は、画質補正処理を施した画像データをＮＴＳＣエンコーダ１１７に出力する。
【００３３】
ＮＴＳＣエンコーダ１１７は、画質補正回路１１６から送られた画像データに同期信号の付加、色差信号の変調などの処理を施す。このＮＴＳＣエンコーダ１１７は、エンコード処理を施すことで、画像データをＮＴＳＣ方式の復号映像信号へ変換する。そして、このＮＴＳＣエンコーダ１１７は、ＮＴＳＣ映像信号をＤ／Ａ変換回路１１８に出力する。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換回路１１８は、ＮＴＳＣエンコーダ１１７から送られた画像データにＤ／Ａ変換処理を施す。このＤ／Ａ変換回路１１８は、Ｄ／Ａ変換処理を施すことで、アナログのＮＴＳＣ方式の復号映像信号を発生する。そして、このＤ／Ａ変換回路１１８は、Ｄ／Ａ変換処理を施した画像信号を出力端子１１９に対して出力する。
【００３５】
上述したノイズ低減回路１０４、ノイズ低減回路１１５及び画質補正回路１１６に制御信号を供給する制御回路１２０と関連して、例えばユーザにより操作されて制御回路１２０に入力信号を供給する操作入力部１２１が設けられている。
【００３６】
制御回路１２０は、例えばマイクロコンピュータ等で構成され、上述のノイズ低減回路１０４、ノイズ低減回路１１５及び画質補正回路１１６に制御信号を供給する。制御回路１２０は、操作入力部１２１から送られた入力信号に応じて例えばブロック歪みの低減を行うための制御信号をノイズ低減回路１１５に供給する。また、制御回路１２０は、画質補正を行うか否かを示す制御回路や、画質補正の程度を示す制御信号を画質補正回路１１６に供給する。
【００３７】
操作入力部１２１は、例えばユーザ等がブロック歪み低減のオン／オフの制御を行うときに選択的に例えばスイッチ等が押圧されることで入力信号を生成出力する。また、この操作入力部１２１は、画質補正の程度をユーザが制御することができるスイッチ等も設けられており、ユーザが選択的にスイッチを押圧することで入力信号を生成出力する。
【００３８】
本実施の形態は、上述した記録再生装置において、ノイズ低減回路１０４やノイズ低減回路１１５のようにノイズ低減のために適用されるものである。なお、本発明は、光ディスク以外の記録媒体を使用する記録再生装置に対しても適用することができる。さらに、画像データの通信を行う場合にも適用することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態の前提となるノイズ低減装置（ノイズリデューサ）の構成について、図２を参照して説明する。
【００４０】
本実施の形態の前提となるノイズ低減装置は、巡回型フィルタを形成し、フィールド間の平均化処理を行い、雑音を軽減するものである。かかる方法は、ディジタル画像信号処理の分野で従来知られているフレームメモリを使用したノイズ低減装置に基づいている。
【００４１】
本実施の形態の前提となるノイズ低減装置は、従来知られているかかるノイズ低減装置に対して、さらに、入力されたノイズの平均的ノイズレベルを抽出し、この抽出されたノイズレベルに応じた最適な非線形処理回路を自動に選択し、入力されたノイズの強さに応じてノイズを低減するようにしたものである。
【００４２】
このノイズ低減装置においては、入力端子１１からディジタル信号に変換された映像信号Ｖｉｎが供給される。この入力映像信号Ｖｉｎは、第１のフィールドメモリ９にフィールド単位で書き込まれると同時に、動きベクトル検出回路８に入力される。
【００４３】
動きベクトル検出回路８では、入力端子１１から入力された映像信号と第１のフィールドメモリ９から読み出された約１フィールド遅延した映像信号とで各ブロックごとの動きベクトルを求める。正確には、第１のフィールドメモリ９においては、映像信号は、１フィールドに加えて、さらに時間βだけ遅延される。この時間βは、タイミング調整等に用いられる。
【００４４】
出力端子７から出力される映像信号は、第２のフィールドメモリ５にフィールド単位で書き込まれる。第２のフィールドメモリ５に書き込まれた映像信号は、第１のフィールドメモリ９からの映像信号に対して約１フィールド遅れて読み出され、第１の減算器４にて第１のフィールドメモリ９からの映像信号との差分が取られる。
【００４５】
すなわち、第１のフィールドメモリ９からの映像信号に合わせて、動き補償処理が施された映像信号を第２のフィールドメモリから読み出す。第１のフィールドメモリ９から読み出した映像信号と、第２のフィールドメモリ５から読み出した映像信号とから第１の減算器４でフィールド差分信号を得る。
【００４６】
メモリコントローラ６は、動きベクトル検出回路８にて検出された動きベクトルに基づいて、入力映像信号の動きを補償するように第２のフィールドメモリ５からの映像信号の読み出しを制御する。
【００４７】
なお、第２のフィールドメモリ５においては、正確には、映像信号は、１フィールドに加えて、さらに時間αだけ遅延される。この時間αは、タイミング調整等に用いられる。
【００４８】
ノイズレベル検出回路１０には、動きベクトル検出回路８から得られたブロックマッチングの差分値の最小値と動きベクトル検出の有効／無効判定が入力される。
【００４９】
ノイズレベル検出回路１０は、映像信号の平均的なノイズレベルを計測し、Ｎ段階のリミッタレベルに変換して出力して、非線形処理回路１０３に入力する。
【００５０】
非線形処理回路３では、ノイズレベル検出回路１０のリミッタレベルに対応して、Ｎ個の処理を行うことができる。ノイズレベル検出回路１０から入力されたＮ段階のリミッタレベルに応じた非線形処理をＮ個の処理から選択し、非線形処理を施す。Ｎ個の非線形処理の特性は、複数のメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）テーブルにより実現される。
【００５１】
具体的には、非線形処理回路３の入出力特性は、入力（フレーム差分）が小さい範囲では、Ｋ＝１として入力をノイズ成分として出力し、入力が中間的レベルの範囲では、出力を所定値に制限し、入力が大きい範囲では、出力を小さくし、さらに、入力が大きいときには、フレーム差分は、動きにより発生したものとして、出力を０としている。
【００５２】
非線形処理回路３を通り、ノイズとして抽出されたノイズを第２の減算器２で入力映像信号から減算する。このように、本実施の形態のノイズ低減装置の前提となるものは、ノイズレベル適応型フィールド巡回型ノイズ低減装置を構成している。
【００５３】
このノイズ低減装置は、ノイズレベル検出による自動最適化を行うものであり、入力されたノイズの大きさに応じて自動的にノイズ低減レベルを切り替えることが可能である。
【００５４】
本実施の形態ノイズ低減装置は、このようなノイズ低減装置を前提として、入力映像信号におけるシーンチェンジとテロップに基づいて、ノイズレベル検出を制御するようにしたものである。
【００５５】
本実施の形態のノイズ低減装置の構成を図３に示す。本実施の形態のノイズ低減装置は、図２に示した、本実施の形態の前提となるノイズ低減装置に対して、シーンチェンジ信号入力或いはテロップ検出信号入力を設け、これに応じてノイズレベル検出を制御するノイズレベル適応型フィールド巡回型ノイズ低減装置である。
【００５６】
本実施の形態のノイズ低減装置においては、シーンチェンジ信号がないと検出されたフィールドに対してのみノイズレベル検出結果によるノイズ低減が行われる。また、テロップが検出されなかったブロックについてのみノイズが検出される。従って、本実施の形態のノイズ低減装置によると、シーンチェンジやテロップによるノイズの誤検出が低減される。
【００５７】
本実施の形態のノイズ低減装置は、映像信号が入力される入力端子２０１と、入力信号を１フィールド単位で記憶する第１のフィールドメモリ２０９と、入力端子２０１から送られた入力映像信号と第１のフィールドメモリ２０９から送られた映像信号から動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路２０８とを有している。
【００５８】
入力端子２０１には、ディジタル信号に変換された映像信号が供給される。そして、この入力映像信号Ｖinは、第１のフィールドメモリ２０９に書き込まれると同時に、動きベクトル検出回路２０８に入力される。動きベクトル検出回路２０８では、入力端子２０１から入力された映像信号と第１のフィールドメモリ２０９から読み出された映像信号とで各ブロックの動きベクトルを求める。
【００５９】
また、ノイズ低減装置は、出力端子２０７から出力される映像信号を１フィールド単位で記憶する第２のフィールドメモリ２０５と、動きベクトル検出回路２０８からの検出結果に基づいて第２のフィールドメモリ２０５を制御するメモリコントローラ２０６と、第１のフィールドメモリ２０９から送られた映像信号から第２のフィールドメモリ２０５から送られた映像信号を減算する第１の減算器２０４とを有している。
【００６０】
メモリコントローラ２０６には、動きベクトル検出回路２０８から得られた動きベクトル等が入力され、動き補正制御信号としてメモリコントローラ２０６から出力されるまでに約１フィールド遅延される。メモリコントローラ２０６から送られた動き補正制御信号に応じて第２のフィールドメモリ２０５から、第１のフィールドメモリ２０９から読み出された映像信号からさらに約１フィールド遅延した映像信号が読み出される。
【００６１】
そして、ノイズ低減装置は、第１の減算器２０４における減算により得られた差分信号に非線形処理を施す非線形処理回路２０３と、動きベクトル検出回路２０８からの検出結果、シーンチェンジ信号及びテロップ検出信号に基づいてノイズレベルを検出して非線形処理回路２０３を制御するノイズレベル検出回路２１０と、第１のフィールドメモリ２０９から送られた映像信号から非線形処理回路２０３にて非線形処理が施された信号を減算する第２の減算器２０２とを有している。
【００６２】
ノイズレベル検出回路２１０には、動きベクトル検出回路２０８から得られたブロックマッチングの差分値の最小値と検出の有効／無効判定と、シーンチェンジ信号２１１或いはテロップ検出信号２１２が入力される。
【００６３】
ノイズレベル検出回路２１０は、映像信号の平均的なノイズレベルを計測し、Ｎ段階のリミッタレベルに変換して出力して、非線形処理回路２０３に入力する。すなわち、ノイズレベル検出回路は、計測した平均的なノイズレベルによって非線形処理回路２０３における非線形処理の強さを制御している。
【００６４】
非線形処理回路２０３では、ノイズレベル検出回路２１０から入力されたＮ段階のリミッタレベルに応じた非線形処理をＮ個の処理から選択し、選択した非線形処理を施す。
【００６５】
Ｎ個の非線形処理の特性は、複数のメモリ（ＲＯＭまたはＲＡＭ）テーブルにより実現される。非線形処理回路２０３を通り、ノイズとして抽出されたノイズを減算器２０２で入力映像信号から減算することで、ノイズレベル適応型フィールド巡回型ノイズ低減装置を構成している。
【００６６】
なお、シーンチェンジ信号２１１は、例えば動きベクトル検出部のブロックマッチング差分値からフィールド間相関を求め、これが閾値以上かどうかによってシーンチェンジのオン／オフの判定を行うことにより得ることができる。
【００６７】
また、テロップ検出信号２１２は、例えばフィールド内をブロック分割し、各ブロック内でエッジを検出し、このエッジの分布の状態によってテロップが存在するか否かの判定を行うことにより得ることができる。
【００６８】
次に、本実施の形態のノイズ低減装置において用いられるノイズレベル検出回路の第１の実施の形態を、図４を用いて説明する。ノイズレベル検出回路の第１の実施の形態は、シーンチェンジ信号３０２に基づいて、シーンチェンジ時におけるノイズレベルを制御するものである。
【００６９】
このノイズレベル検出回路は、動きベクトルの有効／無効判定３０１とブロックマッチングの差分値の最小値３０２が入力されて最小値を検出する最小値検出部３０５と、動きベクトルの有効／無効判定３０１が入力されてノイズレベル検出の確度を決定するノイズレベル検出の確度決定部３０６とを有している。
【００７０】
最小値検出部３０５には、動きベクトル検出回路３０８から得られた各ブロックごとの有効／無効判定結果３０１とブロックマッチングの差分値の最小値３０２が入力される。最小値検出部３０５は、動きベクトル検出において有効と判定されたブロックのブロックマッチングの差分値の最小値だけを使って、例えば最小値を求める。
【００７１】
動きベクトル検出が有効と判定された動きベクトルのブロックマッチングの差分値の最小値のみを使うことにより、動きによる差分を除いたノイズのみの差分を抽出することが可能である。
【００７２】
なお、最小値検出部４０３における最小値の検出としては、フィールドブロック内で一つの最小値を求めてもよいし、複数の最小値の平均をとってもよいし、エリア内の最小値の平均をとってもよい。
【００７３】
最小値検出部３０５から出力された最小値すなわちノイズレベルは、切り替えスイッチ３１０の片側に入力される。
【００７４】
また、ノイズレベル検出回路は、シーンチェンジ信号に基づいて最小値検出部３０５の出力とシーンチェンジ時のノイズレベル３０４を切り替える切り替えスイッチ３１０と、切り替えスイッチ３１０から入力される信号をシーンチェンジ信号３０３とノイズレベル検出の確度決定部３０６からのノイズレベル検出の確度に基づいてフィルタ処理するフィルタ３０７とを有している。
【００７５】
最小値検出部３０５から出力されたノイズレベルは、外部においてシーンチェンジ検出されたシーンチェンジ信号３０２によって、シーンチェンジ時のノイズレベル３０４と切り替えられる。
【００７６】
このシーンチェンジ時のノイズレベルは例えば０でもよいし、ノイズレベルの中間値であってもよい。また、シーンチェンジ前の値を保持してもよい。切り替えスイッチ３１０によって切り替えられたノイズレベルはフィルタ３０７に入力される。
【００７７】
そして、ノイズレベル検出回路は、フィルタ３０７にて処理された信号をＮ段階のリミッタレベルに変換してそのリミッタレベルを出力するリミッタレベル変換部３０８を有している。
【００７８】
フィルタ３０７から出力されたノイズレベルはリミッタレベル変換部３０８に入力され、Ｎ段階の強さのリミッタレベルに変換される。
【００７９】
ここで、ノイズレベル検出回路に用いるフィルタの一例について、図５を参照して説明する。このフィルタは、無限インパルス応答（infinite impulse response; IIR）を施すことにより、時間的に変動するノイズレベルを平滑化する平滑化手段である。
【００８０】
このフィルタは、ノイズレベル検出の確度５０２とシーンチェンジ信号５０８に基づいてノイズレベル５０１を１−Ｋ倍に増幅する第１のアンプ５０３を有している。
【００８１】
また、このフィルタは、平均的ノイズレベル５０７を１フィールド遅延させる遅延部５０６と、ノイズレベルの確度５０２とシーンチェンジ信号に基づいて遅延部５０６から送られた信号をＫ倍に増幅する第２のアンプ５０５と、第１のアンプ５０３から送られた信号と第２のアンプ５０５から送られた信号を加算する加算器５０４とを有している。
【００８２】
フィルタにはノイズレベル検出の確度決定部３０６で決定されたノイズレベルの確度が入力され、この確度に応じて第１のアンプ５０３、第２のアンプ５０５の係数Ｋの値をアダプティブに変化させる。
【００８３】
図６にノイズレベル検出の確度と係数Ｋの関係を示す。図６に示すように、ノイズレベル検出の確度が０であるときには、フィルタ係数Ｋは１である。ノイズレベル検出の確度が増加するにつれてフィルタ係数Ｋは単調に減少する。ノイズレベル検出の確度が１であるときには、フィルタ係数Ｋはほぼ０である。
【００８４】
また、シーンチェンジ時にノイズレベルをリセットしてノイズ低減を効かせないようにする場合は、第１のアンプ５０３、第２のアンプ５０５のＫの値をシーンチェンジ検出時には０に設定してもよい。
【００８５】
シーンチェンジの際には、フィールドまたはフレーム間差分の相関性がなくなり、これもまた、ノイズレベル誤検出の原因となる。しかし、ノイズレベル検出回路の第１の実施の形態を用いた本実施の形態のノイズ低減装置によると、シーンチェンジを検出してノイズレベルを制御するので、シーンチェンジによるノイズレベルの語検出を排除することができる。
【００８６】
次に、ノイズレベル検出回路の第２の実施の形態を、図７を用いて説明する。ノイズレベル検出回路の第２の実施の形態は、テロップ検出信号４１１に基づいて、テロップ検出時のノイズを低減するものである。
【００８７】
このノイズレベル検出回路は、動きベクトルの有効／無効判定４０１、ブロックマッチングの差分値の最小値、及びテロップ検出信号４１１が入力されて最小値を検出する最小値検出部４０５と、動きベクトルの有効／無効判定４０１とテロップ検出信号が入力されてノイズレベル検出の確度を決定するノイズレベルの確度決定部４０６とを有している。
【００８８】
最小値検出部４０５には、動きベクトル検出回路２０８から得られた各ブロックごとの有効／無効判定結果４０１とブロックマッチングの差分値の最小値４０２と動きベクトル検出のブロックに同期したブロックごとのテロップ検出信号４１１が入力される。
【００８９】
最小値検出回路４０５は、動きベクトル検出において有効と判定されたブロックでかつテロップがないと検出されたブロックに対応するブロックマッチングの差分値の最小値だけを使って、例えば最小値を求める。
【００９０】
最小値検出回路４０５から出力された最小値すなわちノイズレベルは、フィルタ４０７に入力される。
【００９１】
また、ノイズレベル検出回路は、最小値検出部４０５から送られた信号とノイズレベル検出の確度決定部から送られたノイズレベル検出の確度に基づいてフィルタ処理を行うフィルタ４０７と、フィルタ４０７からの信号をリミッタレベルに変換してリミッタレベル４０９を出力するリミッタレベル変換部４０８とを有している。
【００９２】
ノイズレベル検出の確度決定部４０６では、各ブロックごとの有効／無効判定結果４０１と各ブロックごとのテロップ検出信号が入力され、それぞれ有効領域、テロップなし領域の数をカウントして、例えば、
確度＝（有効領域数）×(テロップなし領域数)／(全ブロック数の二乗)
をノイズレベル検出の確度として４０７のフィルタに出力する。
【００９３】
フィルタ４０７にはノイズレベル検出の確度決定部４０６で決定されたノイズレベルの確度が入力され、この確度に応じて第１のアンプ５０３、第２のアンプ５０５の係数Ｋの値をアダプティブに変化させる。このフィルタ４０７としては、例えば上述したＩＩＲを用いることができる。
【００９４】
フィルタ４０７から出力されたノイズレベルはリミッタレベル変換部４０８に入力され、Ｎ段階の強さのリミッタレベルに変換される。
【００９５】
テロップが送信側で合成された場合には、テロップ部分にはノイズが少ないので、実ノイズレベルを検出するとは困難である。しかし、ノイズレベル検出回路の第２の実施の形態を用いた本実施の形態のノイズレベル低減装置は、２つ以上の異なる映像信号源から合成された映像信号が入力された場合にも、ノイズレベルの小さい映像信号のノイズレベルを適切に検出することができる。
【００９６】
なお、シーンチェンジを考慮したノイズレベル検出回路の第１の実施の形態と、テロップを考慮したノイズレベル検出回路の第２の実施の形態とを組み合わせることにより、シーンチェンジとテロップの両方についてのノイズレベル誤検出を除去することができる。
【００９７】
以上説明したように、本実施の形態のノイズ低減装置は、動きを除いた高精度のノイズ成分を抽出し、ノイズレベルに応じた最適な非線形処理回路を自動に選択するフィールド巡回型ノイズ低減装置において、テロップ検出情報やシーンチェンジ情報を得ることによってテロップ合成信号やシーンチェンジ時の誤動作を削減ものである。
【００９８】
本実施の形態のノイズ低減装置は、ディジタルビデオ信号中のノイズを低減する巡回型のノイズ低減装置であり、画像を、例えば、光ディスクや磁気テープなどの記録媒体に記録／再生したり、またテレビ会議システム、テレビ電話システムや放送機器など、画像を伝送路を介して送信側から受信側に転送する場合などに用いてノイズを好適に低減することができる。
【００９９】
本実施の形態のノイズ低減装置によると、テロップ検出、シーンチェンジ検出と組み合わせ、これらの情報を使ってノイズレベル抽出を行うことによって、テロップ、シーンチェンジによる誤動作を削減することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態においては、映像信号をフィールド単位で処理したが、本発明はこれに限定されない。映像信号をフレーム単位で処理することもできる。
【０１０１】
【発明の効果】
この発明によれば、テロップ検出回路やシーンチェンジ検出回路と組み合わせることにより、送信側でテロップ信号が合成された場合の映像信号入力時、及びシーンチェンジ時のノイズレベルの誤検出を削減し、自動最適化したノイズ削減を良好に実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録再生装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】ノイズ低減装置の前提となる構成を示すブロック図である。
【図３】ノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ノイズレベル検出回路の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】ノイズレベル検出回路におけるフィルタ処理を説明する回路図である。
【図６】ノイズレベル検出の確度とフィルタ係数の関係を示す図である。
【図７】ノイズレベル検出回路の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】従来のノイズ低減装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０３非線形処理回路、２０５第２のフィールドメモリ、２０６メモリコントローラ、２０８動きベクトル検出回路、２０９第１のフィールドメモリ、２１０ノイズレベル検出回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal processing apparatus and method for processing a video signal.
[0002]
[Prior art]
A cyclic noise reduction device using a frame memory is known in the field of digital video signal processing. This reduces noise by extracting the small level part of the difference between the input video signal and the video signal one frame before from the frame memory as noise, and subtracting the extracted noise component from the input video signal. In addition, a signal with reduced noise is written into the frame memory. If a field memory is used instead of the frame memory, the capacity of the memory can be reduced.
[0003]
FIG. 8 shows an example of a conventional noise reduction apparatus. An input video signal Vin converted into a digital signal is supplied from the input terminal 101, and this input video signal Vin is supplied to the first subtracter 102 and the second subtracter 104. The output video signal Vout of the first subtracter 102 is taken out to the output terminal 107 and written into the frame memory 105. A memory controller 106 is provided in association with the frame memory 105. The memory controller 106 controls the write operation and read operation of the frame memory 105, and the read data of the frame memory 105 is delayed by one frame with respect to the write data. 1 frame delay F^-1In this case, the output signal Vout · F of the frame memory 105^-1Is supplied to the second subtractor 104. The second subtracter 104 is supplied with the input video signal Vin, so that a frame difference is generated.
[0004]
The output video signal of the second subtracter 104 is supplied to the first subtracter 102 via the nonlinear processing circuit 103. The non-linear processing circuit 103 multiplies the feedback coefficient K according to the level of the input signal, and is composed of a ROM (read only memory). The input / output characteristics of the non-linear processing circuit 103 are K = 1 in the range where the input (frame difference) is small, and the input is output as a noise component. In the range where the input is at an intermediate level, the output is limited to a predetermined value. When the input is large, the output is reduced. When the input is large, the frame difference is assumed to be caused by motion and the output is zero.
[0005]
As described above, the non-linear processing circuit 103 extracts the noise component using the characteristic that the correlation between frames is small and the amplitude is small. In the first subtracter 102, the noise can be reduced by subtracting the extracted noise component from the input video signal.
[0006]
The output video signal Vout from the noise reduction device is

Can be expressed as
[0007]
As described above, in the conventional noise reduction device, a small amplitude component is extracted as noise from the difference between the input video signal and the video signal one frame before read from the frame memory, and subtracted from the input video signal. Reduce noise.
[0008]
In the conventional noise reduction apparatus, the video signal with the noise reduced is written in the frame memory and used for processing the next frame. If autocorrelation between fields is used instead of frames, a similar configuration is possible with field memories instead of frame memories.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-described noise reduction apparatus cannot accurately detect the noise level of a video signal having a low noise level when a video signal synthesized from two or more different video signal sources is input. In particular, when the video signal includes a telop or a scene change, the noise level cannot be detected properly.
[0010]
The present invention is proposed in view of the above-described circumstances, and provides a signal processing apparatus and method that appropriately detect a noise level from video signals synthesized from two or more different video signal sources. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, a signal processing device according to the present invention includes a noise level detection unit that detects a noise level of an input video signal,The input video signal is divided into blocks, motion vector detection means for detecting a motion vector for each block, and based on the motion vector detected by the motion vector detection means, A motion correcting means for extracting a moving object and performing motion correction on the moving object using the motion vector; and a difference means for obtaining a difference signal between the video signal and a signal before one video unit subjected to the motion correction; For the difference signal obtained by the difference meansNon-linear processing means for performing non-linear processing;Combining means for combining the input video signal with the signal subjected to nonlinear processing by the nonlinear processing means;The noise level detection means in the noise level detection means is controlled based on the scene change signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing in the nonlinear processing means is determined based on the detection result of the noise level in the noise level detection means. Control means to controlThe noise level detection means includes an average level detection means for detecting an average noise level based on a motion vector detected for each block, and a temporal value of the average noise level detected by the average level detection means. Smoothing means for performing filter processing for smoothing various fluctuations, and the control means resets smoothing in the smoothing means based on a scene change signal.
[0012]
  Further, the signal processing apparatus according to the present invention includes a noise level detection means for detecting a noise level of the input video signal,The input video signal is divided into blocks, motion vector detection means for detecting a motion vector for each block, and based on the motion vector detected by the motion vector detection means, A motion correcting means for extracting a moving object and performing motion correction on the moving object using the motion vector; and a difference means for obtaining a difference signal between the video signal and a signal before one video unit subjected to the motion correction; For the difference signal obtained by the difference meansNon-linear processing means for performing non-linear processing;Combining means for combining the input video signal with the signal subjected to nonlinear processing by the nonlinear processing means;The noise level detection means in the noise level detection means is controlled based on the telop detection signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing in the nonlinear processing means is determined based on the detection result of the noise level in the noise level detection means. Control means to controlThe noise level detection means includes an average level detection means for detecting an average noise level based on a motion vector detected for each block, and a temporal value of the average noise level detected by the average level detection means. The average level detecting means detects an average noise level for a block in which no telop is present, based on the telop detection signal.
[0013]
  The signal processing method according to the present invention detects a noise level of an input video signal.Noise level detection process,The input video signal is divided into blocks, a motion vector detection step for detecting a motion vector for each block, and the motion vector detected in the motion vector detection step, the input video signal in the previous video unit A motion correction step of extracting a moving body and performing motion correction on the moving body using the motion vector; and a difference step of obtaining a difference signal between the video signal and a signal one unit before the motion correction is performed; For the difference signal obtained in the difference stepApply nonlinear processingNon-linear processing process,A synthesis step of synthesizing the input video signal with the signal subjected to the nonlinear processing in the nonlinear processing step;The noise level detection is controlled based on the scene change signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing is controlled based on the detection result of the noise level.A control step, and in the noise level detection step, an average noise level is detected based on a motion vector detected for each block, and a temporal variation in the detected average noise level is smoothed. Filter processing is performed, and in the control step, smoothing in the smoothing step is reset based on the scene change signal.
[0014]
  The signal processing method according to the present invention also detects the noise level of the input video signal.Noise level detection process,The input video signal is divided into blocks, a motion vector detection step for detecting a motion vector for each block, and the motion vector detected in the motion vector detection step, the input video signal in the previous video unit A motion correction step of extracting a moving body and performing motion correction on the moving body using the motion vector; and a difference step of obtaining a difference signal between the video signal and a signal one unit before the motion correction is performed; For the difference signal obtained in the difference stepApply nonlinear processingNon-linear processing process,A synthesis step of synthesizing the input video signal with the signal subjected to the nonlinear processing in the nonlinear processing step;The noise level detection is controlled based on the telop detection signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing is controlled based on the detection result of the noise level.A control step, and in the noise level detection step, an average noise level is detected based on a motion vector detected for each block, and a temporal variation in the detected average noise level is smoothed. Filtering is performed, and in the average level detection step, an average noise level for a block having no telop is detected based on the telop detection signal.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an example of an optical disk recording / reproducing apparatus to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG.
[0016]
1, the recording system of the optical disk recording / reproducing apparatus 1 includes an A / D conversion circuit 102 to which an image signal is input from an input terminal 101, and an NTSC (National Television System) to which image data is input from an A / D conversion circuit 102. Committee) decoder 103, noise reduction circuit 104 to which an image is input from NTSC decoder 103, moving picture experts group (MPEG) encoder 105 to which image data is input from noise reduction circuit 104, and image data from MPEG encoder 105 An ECC (Error Correction Codes) encoder 106, an 8-14 modulation circuit 107 to which image data is input from the ECC encoder 106, and an RF amplifier 108 to which image data is input from the 8-14 modulation circuit 107 are configured. ing.
[0017]
The A / D conversion circuit 102 receives an NTSC image signal from the input terminal 101 and performs A / D conversion processing. The A / D conversion processing circuit 102 converts the analog image signal into digital image data by performing A / D conversion processing. The A / D conversion circuit 102 inputs the image data to the NTSC decoder 103.
[0018]
The NTSC decoder 103 receives NTSC image data from the A / D conversion circuit 102. The NTSC decoder 103 performs a decoding process on the NTSC composite signal. The NTSC decoder 103 performs decoding processing to convert image data into baseband signals (luminance signal, RY signal, BY signal). The NTSC decoder 103 outputs the image data to the noise reduction circuit 104.
[0019]
Image data is input from the NTSC decoder 103 to the noise reduction circuit 104. The noise reduction circuit 104 performs a process for reducing random noise included in the input video signal. The noise reduction processing circuit 104 performs noise reduction processing, thereby improving the image compression efficiency in the subsequent MPEG encoder 105 and improving the motion compensation prediction accuracy. Noise reduction processing is performed for all components or only for luminance signals. The noise reduction circuit 104 performs a noise reduction process on the image data sent from the NTSC decoder 103 by performing a filtering process. The noise reduction circuit 104 is connected to the control circuit 120 and operates in accordance with a control signal sent from the control circuit 120. The control circuit 120 has a microcomputer configuration. The noise reduction circuit 104 outputs the image data to the MPEG encoder 105.
[0020]
The noise reduction circuit 104 according to the present embodiment extracts a noise component excluding motion and selects an optimal non-linear processing circuit corresponding to the noise level. The noise reduction circuit 104 uses the noise based on the scene change signal and the telop detection signal. It controls the level.
[0021]
The MPEG encoder 105 performs motion compensation interframe predictive coding on the image data sent from the noise reduction circuit 104, and performs block DCT (Discrete Cosine Transformation) coding processing on the prediction error. The MPEG encoder 105 performs encoding processing on the image data to obtain MPEG image data. At this time, the MPEG encoder 105 adds encoding information such as a quantization scale to the image data to form a bit stream. The MPEG encoder 105 outputs the image data to the ECC encoder 106.
[0022]
The ECC encoder 106 adds redundant data of an error correction code to the bit stream sent from the MPEG encoder 105. Then, the ECC encoder 106 outputs this bit stream to the 8-14 modulation circuit 107.
[0023]
The 8-14 modulation circuit 107 performs signal processing such as 8-14 modulation on the bit stream sent from the ECC encoder 106. 8-14 modulation converts an 8-bit code into 14-bit data in order to reduce the low frequency component of the recording signal. The 8-14 modulation circuit 107 outputs a bit stream subjected to 8-14 modulation and other processing to the RF amplifier 108. The RF amplifier 108 amplifies the bit stream sent from the 8-14 modulation circuit 107 and outputs the result to the optical pickup 109.
[0024]
The recording system of the optical disc recording / reproducing apparatus 1 records a bit stream indicating an image on the optical disc 110 via the optical pickup 109. The optical disc 110 is recordable, and an optical disc such as a magneto-optical disc or a phase change disc can be used.
[0025]
The playback system of the optical disc recording / playback apparatus 1 records a bit stream indicating an image of the image data recorded on the optical disc 110 via the optical pickup 109. The optical disc 110 is recordable, and an optical disc such as a magneto-optical disc or a phase change disc can be used.
[0026]
The reproduction system of the optical disc recording / reproducing apparatus 1 includes an RF amplifier 111 to which image data recorded on the optical disc 110 is input via an optical pickup 109, and an 8-14 demodulation circuit to which image data is input from the RF amplifier 111. 112 and 8-14 an ECC decoder 113 to which image data is input from the demodulation circuit 112, an MPEG decoder 114 to which image data is input from the ECC decoder 113, a noise reduction circuit 115 to which image data is input from the MPEG decoder 114, An image quality correction circuit 116 to which image data in which noise is suppressed is input from the noise reduction circuit 115, an NTSC encoder 117 to which image data subjected to image correction from the image quality correction circuit 116 is input, and the NTSC encoder 117 to the NTSC system. D / A where image data is input It is composed of a circuit 118.
[0027]
The RF amplifier 111 amplifies image data sent from the optical disc 110 detected by the optical pickup 109. Although omitted in FIG. 1, a tracking error signal and a focus error signal are generated in the RF amplifier 111 for tracking servo and focus servo. These tracking error signal and focus servo signal are supplied to the servo circuit. The RF amplifier 111 outputs the image data subjected to the amplification process to the 8-14 demodulation circuit 112.
[0028]
The 8-14 demodulation circuit 112 performs 8-14 demodulation processing on the image data sent from the RF amplifier 111. The 8-14 demodulation circuit 112 converts 14-bit data into an 8-bit code, contrary to 8-14 modulation of the recording system. The 8-14 demodulation circuit 112 outputs the demodulated image data to the ECC decoder 113.
[0029]
The ECC decoder 113 performs a decoding process on the image data sent from the 8-14 demodulation circuit 112. That is, an error included in the reproduction data is detected, and a correctable error is corrected. The ECC decoder 113 outputs the image data subjected to the error correction process to the MPEG decoder 114. The MPEG coder 114 performs MPEG decoding and outputs a baseband signal. The MPEG decoder 114 outputs the baseband signal to the noise reduction circuit 115.
[0030]
The noise reduction circuit 115 performs noise reduction processing on the image data sent from the MPEG decoder 114 by performing filtering processing. The noise reduction circuit 115 performs noise reduction processing to reduce mosquito noise and block distortion caused by the decoding processing performed by the MPEG decoder 114. The noise reduction circuit 115 is connected to the control circuit 120 and controlled according to a control signal sent from the control circuit 120. The noise reduction circuit 115 outputs the image data subjected to the noise reduction process to the image quality correction circuit 116.
[0031]
The noise reduction circuit 115 according to the present embodiment extracts a noise component excluding motion and selects an optimal non-linear processing circuit corresponding to the noise level. The noise reduction circuit 115 performs noise based on a scene change signal or a telop detection signal. It controls the level.
[0032]
The image quality correction circuit 116 performs image quality correction processing on the image data sent from the noise reduction circuit 115. The image quality correction circuit 116 performs, for example, contour correction processing as image quality correction processing. The image quality correction circuit 116 is connected to a control circuit 120 described later, and is controlled according to a control signal sent from the control circuit 120. The image quality correction circuit 116 outputs the image data subjected to the image quality correction process to the NTSC encoder 117.
[0033]
The NTSC encoder 117 performs processing such as addition of a synchronization signal and modulation of a color difference signal on the image data sent from the image quality correction circuit 116. The NTSC encoder 117 converts the image data into an NTSC decoded video signal by performing an encoding process. The NTSC encoder 117 outputs the NTSC video signal to the D / A conversion circuit 118.
[0034]
The D / A conversion circuit 118 performs D / A conversion processing on the image data sent from the NTSC encoder 117. The D / A conversion circuit 118 generates an analog NTSC decoded video signal by performing D / A conversion processing. The D / A conversion circuit 118 outputs an image signal subjected to D / A conversion processing to the output terminal 119.
[0035]
In connection with the control circuit 120 that supplies a control signal to the noise reduction circuit 104, the noise reduction circuit 115, and the image quality correction circuit 116 described above, an operation input unit 121 that is operated by a user and supplies an input signal to the control circuit 120, for example. Is provided.
[0036]
The control circuit 120 is composed of, for example, a microcomputer and supplies control signals to the noise reduction circuit 104, the noise reduction circuit 115, and the image quality correction circuit 116 described above. The control circuit 120 supplies, for example, a control signal for reducing block distortion to the noise reduction circuit 115 according to the input signal sent from the operation input unit 121. In addition, the control circuit 120 supplies a control circuit indicating whether or not to perform image quality correction and a control signal indicating the degree of image quality correction to the image quality correction circuit 116.
[0037]
The operation input unit 121 generates and outputs an input signal by selectively pressing, for example, a switch or the like when the user or the like performs on / off control of block distortion reduction. The operation input unit 121 is also provided with a switch or the like that allows the user to control the degree of image quality correction, and generates and outputs an input signal when the user selectively presses the switch.
[0038]
The present embodiment is applied to reduce noise like the noise reduction circuit 104 and the noise reduction circuit 115 in the recording / reproducing apparatus described above. Note that the present invention can also be applied to a recording / reproducing apparatus that uses a recording medium other than an optical disk. Furthermore, the present invention can also be applied to image data communication.
[0039]
Next, the configuration of a noise reduction device (noise reducer) that is a premise of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0040]
The noise reduction apparatus which is the premise of the present embodiment forms a recursive filter, performs an averaging process between fields, and reduces noise. Such a method is based on a noise reduction apparatus using a frame memory conventionally known in the field of digital image signal processing.
[0041]
The noise reduction device that is the premise of the present embodiment further extracts an average noise level of the input noise from the conventionally known noise reduction device, and according to the extracted noise level. An optimum non-linear processing circuit is automatically selected, and noise is reduced according to the intensity of input noise.
[0042]
In this noise reduction apparatus, a video signal Vin converted into a digital signal is supplied from an input terminal 11. The input video signal Vin is written to the first field memory 9 in units of fields and simultaneously input to the motion vector detection circuit 8.
[0043]
The motion vector detection circuit 8 obtains a motion vector for each block from the video signal input from the input terminal 11 and the video signal delayed by about one field read from the first field memory 9. More precisely, in the first field memory 9, the video signal is further delayed by time β in addition to one field. This time β is used for timing adjustment and the like.
[0044]
The video signal output from the output terminal 7 is written in the second field memory 5 in units of fields. The video signal written in the second field memory 5 is read out with a delay of about one field with respect to the video signal from the first field memory 9, and the first field memory 9 is read by the first subtractor 4. The difference from the video signal from is taken.
[0045]
That is, the video signal subjected to the motion compensation processing is read from the second field memory in accordance with the video signal from the first field memory 9. A field difference signal is obtained by the first subtractor 4 from the video signal read from the first field memory 9 and the video signal read from the second field memory 5.
[0046]
The memory controller 6 controls reading of the video signal from the second field memory 5 so as to compensate for the motion of the input video signal based on the motion vector detected by the motion vector detection circuit 8.
[0047]
In the second field memory 5, more precisely, the video signal is further delayed by time α in addition to one field. This time α is used for timing adjustment and the like.
[0048]
The noise level detection circuit 10 receives the minimum value of the block matching difference value obtained from the motion vector detection circuit 8 and the validity / invalidity determination of the motion vector detection.
[0049]
The noise level detection circuit 10 measures the average noise level of the video signal, converts it into an N-level limiter level, outputs it, and inputs it to the nonlinear processing circuit 103.
[0050]
The nonlinear processing circuit 3 can perform N processes corresponding to the limiter level of the noise level detection circuit 10. A non-linear process corresponding to the N-stage limiter level input from the noise level detection circuit 10 is selected from N processes, and the non-linear process is performed. The characteristics of the N nonlinear processes are realized by a plurality of memory (ROM or RAM) tables.
[0051]
Specifically, the input / output characteristics of the nonlinear processing circuit 3 are such that the input is output as a noise component with K = 1 in the range where the input (frame difference) is small, and the output is a predetermined value in the range where the input is at an intermediate level. In the range where the input is large, the output is reduced, and when the input is large, the frame difference is assumed to be caused by motion and the output is 0.
[0052]
Noise that has passed through the nonlinear processing circuit 3 and is extracted as noise is subtracted from the input video signal by the second subtractor 2. As described above, the premise of the noise reduction device of the present embodiment is a noise level adaptive field cyclic noise reduction device.
[0053]
This noise reduction device performs automatic optimization based on noise level detection, and can automatically switch the noise reduction level in accordance with the magnitude of input noise.
[0054]
The noise reduction apparatus according to the present embodiment controls noise level detection based on scene changes and telops in an input video signal on the premise of such a noise reduction apparatus.
[0055]
FIG. 3 shows the configuration of the noise reduction apparatus according to the present embodiment. The noise reduction apparatus according to the present embodiment is provided with a scene change signal input or a telop detection signal input with respect to the noise reduction apparatus which is the premise of the present embodiment shown in FIG. It is a noise level adaptive type field cyclic noise reduction device for controlling.
[0056]
In the noise reduction apparatus according to the present embodiment, noise reduction based on the noise level detection result is performed only for the field detected as having no scene change signal. In addition, noise is detected only for blocks in which no telop is detected. Therefore, according to the noise reduction apparatus of the present embodiment, erroneous detection of noise due to scene change or telop is reduced.
[0057]
The noise reduction apparatus according to the present embodiment includes an input terminal 201 to which a video signal is input, a first field memory 209 that stores the input signal in units of one field, an input video signal sent from the input terminal 201, and a first video signal. And a motion vector detection circuit 208 that detects a motion vector from the video signal sent from one field memory 209.
[0058]
A video signal converted into a digital signal is supplied to the input terminal 201. The input video signal Vin is written to the first field memory 209 and simultaneously input to the motion vector detection circuit 208. The motion vector detection circuit 208 obtains a motion vector of each block from the video signal input from the input terminal 201 and the video signal read from the first field memory 209.
[0059]
In addition, the noise reduction device includes a second field memory 205 that stores the video signal output from the output terminal 207 in units of one field, and a second field memory 205 based on the detection result from the motion vector detection circuit 208. It has a memory controller 206 for controlling, and a first subtracter 204 for subtracting the video signal sent from the second field memory 205 from the video signal sent from the first field memory 209.
[0060]
The memory controller 206 receives the motion vector obtained from the motion vector detection circuit 208, and is delayed by about one field before being output from the memory controller 206 as a motion correction control signal. In response to the motion correction control signal sent from the memory controller 206, a video signal delayed by about one field from the video signal read from the first field memory 209 is read from the second field memory 205.
[0061]
Then, the noise reduction apparatus converts the difference signal obtained by the subtraction in the first subtracter 204 into a nonlinear processing circuit 203, the detection result from the motion vector detection circuit 208, the scene change signal, and the telop detection signal. A noise level detection circuit 210 that detects the noise level and controls the non-linear processing circuit 203, and subtracts the signal subjected to the non-linear processing in the non-linear processing circuit 203 from the video signal sent from the first field memory 209 And a second subtractor 202.
[0062]
The noise level detection circuit 210 receives the minimum value of the block matching difference value obtained from the motion vector detection circuit 208, the detection validity / invalidity determination, and the scene change signal 211 or the telop detection signal 212.
[0063]
The noise level detection circuit 210 measures an average noise level of the video signal, converts it into an N-stage limiter level, outputs it, and inputs it to the non-linear processing circuit 203. That is, the noise level detection circuit controls the strength of nonlinear processing in the nonlinear processing circuit 203 based on the measured average noise level.
[0064]
In the non-linear processing circuit 203, non-linear processing corresponding to the N-stage limiter level input from the noise level detection circuit 210 is selected from N processes, and the selected non-linear processing is performed.
[0065]
The characteristics of the N nonlinear processes are realized by a plurality of memory (ROM or RAM) tables. The noise extracted through the non-linear processing circuit 203 is subtracted from the input video signal by the subtractor 202 to constitute a noise level adaptive field cyclic noise reduction device.
[0066]
Note that the scene change signal 211 can be obtained, for example, by obtaining an inter-field correlation from the block matching difference value of the motion vector detection unit and determining whether the scene change is on or off depending on whether or not this is greater than or equal to a threshold value.
[0067]
The telop detection signal 212 can be obtained, for example, by dividing a field into blocks, detecting edges in each block, and determining whether or not a telop exists according to the distribution state of the edges.
[0068]
Next, a first embodiment of a noise level detection circuit used in the noise reduction apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment of the noise level detection circuit, the noise level at the time of scene change is controlled based on the scene change signal 302.
[0069]
This noise level detection circuit includes a motion vector validity / invalidity determination 301 and a minimum value detection unit 305 that receives a minimum value 302 of a block matching difference value and detects a minimum value, and a motion vector validity / invalidity determination 301. And a noise level detection accuracy determination unit 306 that receives the noise level detection accuracy and receives the noise level detection accuracy.
[0070]
The minimum value detection unit 305 receives the validity / invalidity determination result 301 for each block obtained from the motion vector detection circuit 308 and the minimum value 302 of the block matching difference value. The minimum value detection unit 305 obtains, for example, the minimum value using only the minimum value of the block matching difference value of the block determined to be valid in the motion vector detection.
[0071]
By using only the minimum value of the difference value of the block matching of the motion vector for which it is determined that the motion vector detection is valid, it is possible to extract only the noise difference excluding the difference due to the motion.
[0072]
As the minimum value detection in the minimum value detection unit 403, one minimum value may be obtained in the field block, a plurality of minimum values may be averaged, or the minimum values in the area may be averaged. Good.
[0073]
The minimum value, that is, the noise level output from the minimum value detection unit 305 is input to one side of the changeover switch 310.
[0074]
The noise level detection circuit also switches a changeover switch 310 that switches between the output of the minimum value detection unit 305 and the noise level 304 at the time of a scene change based on the scene change signal, and a signal input from the changeover switch 310 as a scene change signal 303. And a filter 307 that performs filtering based on the noise level detection accuracy from the noise level detection accuracy determination unit 306.
[0075]
The noise level output from the minimum value detection unit 305 is switched to the noise level 304 at the time of a scene change by a scene change signal 302 that is externally detected as a scene change.
[0076]
The noise level at the time of the scene change may be 0, for example, or may be an intermediate value of the noise level. Further, the value before the scene change may be held. The noise level switched by the selector switch 310 is input to the filter 307.
[0077]
The noise level detection circuit includes a limiter level conversion unit 308 that converts the signal processed by the filter 307 into an N-stage limiter level and outputs the limiter level.
[0078]
The noise level output from the filter 307 is input to the limiter level conversion unit 308 and converted to an N-level intensity limiter level.
[0079]
Here, an example of a filter used in the noise level detection circuit will be described with reference to FIG. This filter is a smoothing means for smoothing a temporally varying noise level by applying an infinite impulse response (IIR).
[0080]
This filter has a first amplifier 503 that amplifies the noise level 501 by 1-K times based on the noise level detection accuracy 502 and the scene change signal 508.
[0081]
This filter also includes a delay unit 506 that delays the average noise level 507 by one field, and a second signal that amplifies the signal sent from the delay unit 506 K times based on the noise level accuracy 502 and the scene change signal. The amplifier 505 includes an adder 504 that adds the signal sent from the first amplifier 503 and the signal sent from the second amplifier 505.
[0082]
The noise level accuracy determined by the noise level detection accuracy determination unit 306 is input to the filter, and the value of the coefficient K of the first amplifier 503 and the second amplifier 505 is adaptively changed according to the accuracy.
[0083]
FIG. 6 shows the relationship between the noise level detection accuracy and the coefficient K. As shown in FIG. 6, when the noise level detection accuracy is 0, the filter coefficient K is 1. As the accuracy of noise level detection increases, the filter coefficient K decreases monotonously. When the noise level detection accuracy is 1, the filter coefficient K is almost zero.
[0084]
When the noise level is reset at the time of a scene change so that noise reduction is not effective, the K values of the first amplifier 503 and the second amplifier 505 may be set to 0 when a scene change is detected. .
[0085]
In the event of a scene change, there is no correlation between field or frame differences, which also causes noise level detection errors. However, according to the noise reduction device of the present embodiment using the first embodiment of the noise level detection circuit, the noise level is controlled by detecting the scene change, so that the word detection of the noise level due to the scene change is eliminated. can do.
[0086]
Next, a second embodiment of the noise level detection circuit will be described with reference to FIG. In the second embodiment of the noise level detection circuit, noise during telop detection is reduced based on the telop detection signal 411.
[0087]
The noise level detection circuit includes a motion vector validity / invalidity determination 401, a minimum value of a block matching difference value, and a minimum value detection unit 405 that receives a telop detection signal 411 and detects a minimum value, and a motion vector validity / Invalidity determination 401 and a noise level accuracy determination unit 406 that receives the telop detection signal and determines the accuracy of noise level detection.
[0088]
The minimum value detection unit 405 includes a telop for each block synchronized with the valid / invalid determination result 401 for each block obtained from the motion vector detection circuit 208, the minimum value 402 of the block matching difference value, and the block for motion vector detection. A detection signal 411 is input.
[0089]
The minimum value detection circuit 405 obtains, for example, the minimum value using only the minimum value of the block matching difference value corresponding to the block determined to be valid in the motion vector detection and detected as having no telop.
[0090]
The minimum value, that is, the noise level output from the minimum value detection circuit 405 is input to the filter 407.
[0091]
Further, the noise level detection circuit includes a filter 407 that performs filter processing based on the signal sent from the minimum value detection unit 405 and the noise level detection accuracy sent from the noise level detection accuracy determination unit, and the filter 407 A limiter level conversion unit 408 that converts a signal into a limiter level and outputs a limiter level 409.
[0092]
The noise level detection accuracy determination unit 406 receives the validity / invalidity determination result 401 for each block and the telop detection signal for each block, and counts the number of valid areas and no telop areas, for example,
Accuracy = (Number of effective areas) x (Number of areas without telop) / (Square of the total number of blocks)
Is output to the filter 407 as the noise level detection accuracy.
[0093]
The noise level accuracy determined by the noise level detection accuracy determination unit 406 is input to the filter 407, and the value of the coefficient K of the first amplifier 503 and the second amplifier 505 is adaptively changed in accordance with the accuracy. . As the filter 407, for example, the above-described IIR can be used.
[0094]
The noise level output from the filter 407 is input to a limiter level conversion unit 408 and converted to a limiter level having N levels of strength.
[0095]
When the telop is synthesized on the transmission side, since the telop portion has little noise, it is difficult to detect the actual noise level. However, the noise level reduction apparatus according to the present embodiment using the second embodiment of the noise level detection circuit is also effective even when a video signal synthesized from two or more different video signal sources is input. It is possible to appropriately detect the noise level of a video signal having a low level.
[0096]
It should be noted that by combining the first embodiment of the noise level detection circuit considering the scene change and the second embodiment of the noise level detection circuit considering the telop, noise for both the scene change and the telop is combined. Level detection errors can be eliminated.
[0097]
As described above, the noise reduction apparatus according to the present embodiment extracts a highly accurate noise component excluding motion, and automatically selects an optimal non-linear processing circuit according to the noise level. In the above, by obtaining the telop detection information and the scene change information, the malfunctions at the time of the telop composite signal and the scene change are reduced.
[0098]
The noise reduction apparatus according to the present embodiment is a cyclic noise reduction apparatus that reduces noise in a digital video signal. For example, an image can be recorded / reproduced on a recording medium such as an optical disk or a magnetic tape, or a television can be reproduced. Noise can be suitably reduced by using, for example, when transferring an image from a transmission side to a reception side via a transmission path, such as in a conference system, a videophone system, or a broadcasting device.
[0099]
According to the noise reduction apparatus of the present embodiment, malfunctions due to telops and scene changes can be reduced by combining these with telop detection and scene change detection and performing noise level extraction using these pieces of information.
[0100]
In the present embodiment, the video signal is processed in units of fields, but the present invention is not limited to this. The video signal can also be processed in units of frames.
[0101]
【The invention's effect】
According to the present invention, by combining with a telop detection circuit or a scene change detection circuit, it is possible to reduce false detection of noise level at the time of video signal input when a telop signal is synthesized on the transmission side and at the time of a scene change. It is possible to satisfactorily achieve optimized noise reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording / reproducing apparatus.
FIG. 2 is a block diagram showing a precondition of a noise reduction device.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a noise reduction device.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a noise level detection circuit according to a first embodiment;
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating filter processing in a noise level detection circuit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between noise level detection accuracy and filter coefficients.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a noise level detection circuit according to a second embodiment;
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional noise reduction device.
[Explanation of symbols]
203 Nonlinear Processing Circuit, 205 Second Field Memory, 206 Memory Controller, 208 Motion Vector Detection Circuit, 209 First Field Memory, 210 Noise Level Detection Circuit

Claims

入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、
上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
上記動きベクトル検出手段で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正手段と、
上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分手段と、
上記差分手段で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、
上記非線形処理手段で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成手段と、
上記入力映像信号のシーンチェンジ信号に基づいて上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理手段における非線形処理の強さを制御する制御手段とを有し、
上記ノイズレベル検出手段は、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出する平均レベル検出手段と、上記平均レベル検出手段で検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行う平滑化手段とを有し、
上記制御手段は、シーンチェンジ信号に基づいて上記平滑化手段における平滑化をリセットする
信号処理装置。Noise level detection means for detecting the noise level of the input video signal;
A motion vector detecting means for dividing the input video signal into blocks and detecting a motion vector for each block;
A motion correction unit that extracts a moving object in the input video signal of one video unit before based on the motion vector detected by the motion vector detection unit, and performs motion correction on the moving object using the motion vector;
Difference means for obtaining a difference signal between the video signal and the signal of one video unit before the motion correction;
Nonlinear processing means for performing nonlinear processing on the difference signal obtained by the difference means;
Combining means for combining the input video signal with the signal subjected to nonlinear processing by the nonlinear processing means;
The noise level detection means in the noise level detection means is controlled based on the scene change signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing in the nonlinear processing means is determined based on the detection result of the noise level in the noise level detection means. possess and control means for controlling,
The noise level detection means includes an average level detection means for detecting an average noise level based on a motion vector detected for each block, and a temporal variation in the average noise level detected by the average level detection means. Smoothing means for performing filter processing for smoothing
The signal processing apparatus , wherein the control means resets smoothing in the smoothing means based on a scene change signal .

上記制御手段は、上記入力映像信号のシーンチェンジ信号に基づいて、上記ノイズレベル検出手段のノイズレベル検出をマスクするようにオン／オフ制御する請求項１記載の信号処理装置。The control means, based on the scene change signal of the input video signal, the signal processing apparatus according to claim 1, wherein you ON / OFF control to mask the noise-level detection of the noise level detecting means.

上記映像単位は、フレーム又はフィールドである請求項１記載の信号処理装置。The video unit, the signal processing apparatus Oh Ru claim 1, wherein the frame or field.

上記フィルタ手段は、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズ検出の確度に対して特性を適応させる請求項１記載の信号処理装置。It said filter means, the signal processing apparatus according to claim 1, wherein the Ru adapt the characteristics for accuracy of noise detection in the noise level detecting means.

入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段と、
上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
上記動きベクトル検出手段で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正手段と、
上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分手段と、
上記差分手段で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、
上記非線形処理手段で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成手段と、
上記入力映像信号のテロップ検出信号に基づいて上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理手段における非線形処理の強さを制御する制御手段とを有し、
上記ノイズレベル検出手段は、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出する平均レベル検出手段と、上記平均レベル検出手段で検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行うフィルタ手段とを有し、
上記平均レベル検出手段は、上記テロップ検出信号に基づいて、テロップの存在しないブロックに対する平均のノイズレベルを検出する
信号処理装置。Noise level detection means for detecting the noise level of the input video signal;
A motion vector detecting means for dividing the input video signal into blocks and detecting a motion vector for each block;
A motion correction unit that extracts a moving object in the input video signal of one video unit before based on the motion vector detected by the motion vector detection unit, and performs motion correction on the moving object using the motion vector;
Difference means for obtaining a difference signal between the video signal and the signal of one video unit before the motion correction;
Nonlinear processing means for performing nonlinear processing on the difference signal obtained by the difference means;
Combining means for combining the input video signal with the signal subjected to nonlinear processing by the nonlinear processing means;
The noise level detection means in the noise level detection means is controlled based on the telop detection signal of the input video signal, and the strength of the nonlinear processing in the nonlinear processing means is determined based on the detection result of the noise level in the noise level detection means. possess and control means for controlling,
The noise level detection means includes an average level detection means for detecting an average noise level based on a motion vector detected for each block, and a temporal variation in the average noise level detected by the average level detection means. Filter means for performing a filtering process for smoothing,
The average level detecting means detects a mean noise level for a block having no telop based on the telop detection signal .

上記映像単位は、フレーム又はフィールドである請求項５記載の信号処理装置。The video unit, the signal processing apparatus Oh Ru claim 5, wherein the frame or field.

上記フィルタ手段は、上記ノイズレベル検出手段におけるノイズ検出の確度に対して特性を適応させる請求項５記載の信号処理装置。It said filter means, the signal processing apparatus according to claim 5, wherein Ru to adapt the characteristics for accuracy of noise detection in the noise level detecting means.

入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出工程と、
上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、
上記動きベクトル検出工程で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正工程と、
上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分工程と、
上記差分工程で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理工程と、
上記非線形処理工程で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成工程と、
上記入力映像信号のシーンチェンジ信号に基づいて上記ノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理の強さを制御する制御工程とを有し、
上記ノイズレベル検出工程では、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出し、検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行い、
上記制御工程では、シーンチェンジ信号に基づいて上記平滑化工程における平滑化をリセットする
信号処理方法。 A noise level detection process for detecting the noise level of the input video signal;
A motion vector detection step of dividing the input video signal into blocks and detecting a motion vector for each block;
Based on the motion vector detected in the motion vector detection step, a moving object in the input video signal of one video unit before is extracted, and a motion correction step for performing motion correction on the moving object using the motion vector;
A difference step for obtaining a difference signal between the video signal and the signal one video unit before the motion correction;
And facilities to non-linear processing step a nonlinear process on the differential signal obtained by the difference process,
A synthesis step of synthesizing the input video signal with the signal subjected to the nonlinear processing in the nonlinear processing step;
And controlling the noise level detection based on the scene change signal of the input video signal, and controlling the strength of the nonlinear processing based on the detection result of the noise level ,
In the noise level detection step, an average noise level is detected based on the motion vector detected for each block, and a filter process is performed to smooth the temporal variation of the detected average noise level.
In the control step, a signal processing method for resetting smoothing in the smoothing step based on a scene change signal .

入力映像信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出工程と、
上記入力映像信号をブロックに分割し、各ブロックに対して動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、
上記動きベクトル検出工程で検出した動きベクトルに基づいて、１映像単位前の上記入力映像信号における動体を抽出し、上記動体に対して上記動きベクトルにより動き補正を行う動き補正工程と、
上記映像信号と上記動き補正が行われた１映像単位前の信号との差分信号を得る差分工程と、
上記差分工程で得られた差分信号に対して非線形処理を施す非線形処理工程と、
上記非線形処理工程で非線形処理を施された信号と上記入力映像信号とを合成する合成工程と、
上記入力映像信号のテロップ検出信号に基づいて上記ノイズレベル検出を制御すると共に、上記ノイズレベルの検出結果に基づいて上記非線形処理の強さを制御する制御工程とを有し、
上記ノイズレベル検出工程では、各ブロックに対して検出された動きベクトルに基づいて平均のノイズレベルを検出し、検出した平均のノイズレベルの時間的な変動を平滑化するフィルタ処理を行い、
上記平均レベル検出工程では、上記テロップ検出信号に基づいて、テロップの存在しないブロックに対する平均のノイズレベルを検出する
信号処理方法。 A noise level detection process for detecting the noise level of the input video signal;
A motion vector detection step of dividing the input video signal into blocks and detecting a motion vector for each block;
Based on the motion vector detected in the motion vector detection step, a moving object in the input video signal of one video unit before is extracted, and a motion correction step for performing motion correction on the moving object using the motion vector;
A difference step for obtaining a difference signal between the video signal and the signal one video unit before the motion correction;
And facilities to non-linear processing step a nonlinear process on the differential signal obtained by the difference process,
A synthesis step of synthesizing the input video signal with the signal subjected to the nonlinear processing in the nonlinear processing step;
A control step of controlling the noise level detection based on the telop detection signal of the input video signal and controlling the strength of the nonlinear processing based on the detection result of the noise level ;
In the noise level detection step, an average noise level is detected based on the motion vector detected for each block, and a filter process is performed to smooth the temporal variation of the detected average noise level.
In the average level detection step, a signal processing method for detecting an average noise level for a block having no telop based on the telop detection signal .