JPH0154915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ノイズ除去回路に関し、特に映像信
号中のノイズを除去するノイズ除去回路に関す
る。

テレビジヨン信号中の輝度信号の水平周期相関
及びクロマ信号の水平周期ごとの位相反転伝送を
利用してこれらの信号を分離するようにしたくし
形フイルタまたはくし歯フイルタが知られてい
る。このようなくし形フイルタは、例えばNTSC
信号を処理する場合には、ライン相関をとるため
の1H（Ｈ；水平周期）の遅延線を備えている。従
つて、くし形フイルタによつて処理された信号は
1H遅れる。このためビデオテープレコーダにく
し形フイルタが組込まれていると、ダビング（コ
ピー）を何度も繰り返すことができない。

またくし形フイルタでもつて輝度信号を分離す
る場合、ライン相関のない部分のクロマ信号が残
り、このため分離された輝度信号の高域をローパ
スフイルタで制限しなければならない。またライ
ン相関のない部分の輝度信号が歪を受けたり、凝
似信号が現われたりする。特に入力信号の立上
り、立下り部分が劣化し、このため輝度信号の高
域をローパスフイルタで制限しなければならな
い。

第１図は従来から知られているくし形フイルタ
の回路図で、第２Ａ図及び第２Ｂ図は、夫々第１
図の回路によつて処理されるクロマ信号Ｃ及び輝
度信号Ｙの水平ラインごとのベクトル図を示して
いる。なおベクトル図における０は無信号状態を
示している。

第１図において、入力端子１にはNTSCカラー
映像信号ａが供給され、この信号ａは1H遅延線
２によつて１水平周期遅延される。遅延線出力ｂ
と元の信号ａとは、加算器３において加算され、
水平相関が取られる。加算器３の出力は、1/2倍
率器４によつてレベルが1/2にされ、ここから輝
度信号Ｙが分離して得られる。なお加算器３を減
算器で構成すれば、クロマ信号が分離して得られ
る。

クロマ信号については、第２Ａ図のベクトル図
に示すように、水平周期で位相反転されているか
ら、入力信号ａと遅延信号ｂとを加算すれば、第
２Ａ図ｃのように、原理的には加算出力にクロマ
信号は含まれない。しかし第２Ａ図のラインＨ
３，Ｈ６のように1/2レベルの凝似信号が残留ク
ロマ信号として輝度信号Ｙ中に混入する。

輝度信号Ｙについては、信号の水平相関があれ
ば、入力ａと遅延信号ｂとの加算によつて、第２
Ｂ図ｃのように、クロマ成分を含まない輝度信号
が得られる。しかし信号の立上り及び立下り位置
では、第２Ｂ図ｃのラインＨ３，Ｈ６のように
1H遅延によつて水平相関が崩れ、信号レベルが
１／２になつて歪が発生する。

第３図は従来から知られているくし形フイルタ
を用いた映像信号ａの処理回路である。第３図で
は、1H遅延信号ｂと反転器５によつて位相反転
された入力信号とを加算器３において加算し、
更に加算出力のレベルを1/2倍率器４で1/2にする
ことによりクロマ信号Ｃを分離して得ている。ま
た入力信号ａと1/2倍率器４の出力ｃとを加算器
６で加算することにより、輝度信号Ｙを分離して
いる。分離されたクロマ信号Ｃ及び輝度信号Ｙ
は、夫々例えばノイズ除去フイルタ、ノイズキヤ
ンセラー等の処理回路７，８を通つて加算器９に
おいて再び加算され、カラー映像信号C′＋Y′が
形成される。

第４図は第３図によつて処理されるクロマ信号
の水平ラインごとのベクトル図である。第４図ｃ
に示すように＋ｂによつて分離されたクロマ信
号Ｃは、ラインＨ３，Ｈ１３のように、立上り及
び立下り部分のレベルが1/2になり、原信号に対
して歪んでいる。またｃ＋ａによつて分離された
輝度信号Ｙ中には、第４図ｄのＨ３，Ｈ１３のよ
うに1/2のクロマ信号が残留成分として混入して
いる。従つて、加算器９の出力の加算結果C′＋
Y′中のクロマ信号は、第４図ｃ＋ｄのように、
信号エツジのレベル歪は補正されているが、原信
号ａに対して1H遅延され、また位相反転されて
いる。

次に第５図は第３図と同様な従来のくし形フイ
ルタを備える映像信号の処理回路である。この回
路では、反転器１０によつて反転された遅延信号
ｂと入力信号ａとを加算器３で加算し、また分離
されたクロマ信号Ｃと入力信号ａを反転器１１で
反転した信号とを加算器６において加算して輝
度信号Ｙを得ている。

第５図の処理回路の動作は、第３図とほぼ同様
であり、この場合には第６図ｃ＋ｄに示すよう
に、処理された信号C′＋Y′には、入力信号ａと
同相のクロマ信号が含まれるが、やはり信号エツ
ジが1H遅延されている。従つて画像の色が１ラ
イン分だけ垂直方向にずれ、画質が劣化する。

上述のようにくし形フイルタで分離した信号に
対してノイズ除去処理等を行うと、ノイズ除去回
路が分離されたライン相関のある信号と相関のな
い信号の夫々について専用となるため、最適回路
設計により大きな除去効果が得られたと期待でき
る。しかしくし形フイルタでの信号歪や信号遅延
が大きいので、このような相関離形のノイズ除去
回路の効果が減殺されてしまう問題があつた。

本発明はこの問題にかんがみ、画質劣化が少な
く、ライン相関分離によつて最適のノイズ除去効
果が達成されるノイズ除去回路を提供することを
目的とする。

本発明の第１発明は、以下実施例で説明すると
おり、入力映像信号を１水平走査期間遅延する遅
延回路２と、上記入力映像信号の振幅を反転する
第１の反転器５と、上記遅延回路２の出力信号と
上記第１の反転器５の出力信号とを加算する第１
の加算器３と、上記加算器の出力信号のレベルを
１／２にする1/2倍率器４とにより入力映像信号中か
ら一方の分離信号（例えばクロマ信号）を分離し
て取り出している。

また、上記1/2倍率器の出力信号の振幅を反転
する第２の反転器１２と、上記第１の反転器５の
出力信号と上記第２の反転器１２の出力信号とを
加算する第２の加算器６とにより他方の分離信号
（例えば輝度信号）を分離して取り出している。

上記２つの分離信号の少なくとも一方を、信号
中のノイズを除去するノイズ除去器（ノイズキヤ
ンセラー２４）に入力し、このノイズ除去器の出
力信号と他方の分離信号とを第３の加算器９で加
算して出力映像信号を得ている。

また本発明の第２の発明は、上記第１の反転器
５に相当する反転器１０が遅延回路２の出力と第
１の加算器３との間に挿入されている点で、第１
の発明と異なり、他の構成は同じである。

この構成によると、くし形フイルタで分離処理
を行つた映像信号に、信号歪、凝似信号、エツジ
遅延等が生じなくなり、相関分離形のノイズ除去
回路を構成することができる。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第７図は第１発明の実施例のくし形フイルタを
用いた映像信号処理回路の回路図、第８図は第７
図によつて処理されるクロマ信号の１ラインごと
のベクトル図を示している。

第７図の実施例では、1H遅延された映像信号
ｂと反転器５によつて反転された信号とを加算
器３で加算してから、1/2倍率器４でレベルを1/2
にしてクロマ信号Ｃを分離している。即ち、遅延
線２の入力と出力との差成分がレベルを1/2にし
て取り出されるようになつている。また分離され
たクロマ信号と反転映像信号とを加算器６で
加算して輝度信号Ｙを分離している。即ち、反転
信号中に含まれる遅延線２を通つていない映像
信号成分ａと入力の映像信号ａとの差成分が取り
出されるようになつている。

分離されたクロマ信号Ｃ及び輝度信号Ｙは、
夫々第３図及び第５図と同様に処理回路７，８を
通つて加算器９において再合成される。

第８図に示すように、1/2倍率器４の出力ｃ＝
ａ＋ｂ（分離されたクロマ信号）の立上り及び立
下りには、第４図ｃと同じく1/2レベルの歪が発
生する。また加算器６の出力ｄ＝＋（輝度信
号）には、ラインＨ３，Ｈ１３において1/2レベ
ルの残留クロマ成分が混入している。この残留ク
ロマ成分は、第８図ｃの対応するラインの1/2レ
ベルのクロマ信号と同相である。従つて、分離さ
れたクロマ信号及び輝度信号を処理回路７，８で
処理した後、加算器９で再合成すると、合成カラ
ー映像信号中のクロマ信号は第８図ｃ＋ｄのよう
になり、原入力信号ａに対して信号のエツジで歪
及び1Hの遅延は発生しない。従つて、画像に色
ずれ等が生ずることがなく、高品質の画像を得る
ことがきる。

但し、第７図の実施例では、処理されたクロマ
信号ｃ＋ｄは、原信号ａに対して位相反転された
状態で得られる。また信号の立上り及び立下りに
おいては1Hの遅延は生じないが、その中間部で
は、クロマ信号の信号内容は1H遅延されている。

次に第９図は第２発明の実施例のくし形フイル
タを用いた第７図と同様な映像信号処理回路で、
第１０図は第９図によつて処理される輝度信号及
びクロマ信号のベクトル図である。

第９図の実施例では、1H遅延信号ｂを反転器
１０で反転した信号と原信号ａとを加算器３で
加算し、更にレベルを1/2にしてクロマ信号Ｃを
分離している。またクロマ信号を反転器１２で反
転した信号と原信号ａとを加算器６で加算して
輝度信号Ｙを分離している。

原理上は上記第７図の実施例と同一であり、遅
延線２の入力と出力との差成分がレベルを1/2に
して取り出されるようになつている。また取り出
された信号の反転信号中に含まれる遅延されてい
ない信号成分と原入力信号ａとが加算されてこ
れらの差成分が取り出されるようになつている。

第１０図において、実線は第９図の各部におけ
るクロマ成分のベクトル図を示し、点線は輝度成
分のベクトル図を示している。1/2倍率器４の出
力ｃのエツジには1/2レベルの歪が発生する。ま
た加算器６の出力ｄの輝度信号Ｙ（第１０図ｄの
点線）には、ラインＨ３，Ｈ１３において実線で
示す1/2レベルの残留クロマ成分が混入している。
この残留クロマ成分の位相は、第１０図ｃの対応
するラインのクロマ信号と同相であるから、第７
図の実施例と同じく、再合成された映像信号C′＋
Y′中のクロマ信号は、第１０図ｃ＋ｄの実線の
ようにエツジ部分の歪及び1Hの遅延は発生しな
い。またこの実施例では、第１０図に示すように
処理された映像信号と入力映像信号のクロマ信号
との位相は互に同相である。更に、処理された信
号C′＋Y′中の輝度信号は、ｃ＋ｄの点線で示す
ように疑似信号を含まない。

次に第１１図は第９図に示すくし形フイルタの
応用例を示すビデオテープレコーダ（VTR）の
再生系の信号処理回路のブロツク図である。第１
１図において、ビデオヘツド１５から得られた再
生信号はアンプ１６を介してハイパスフイルタ１
７及びローパスフイルタ１８に夫々供給される。
ハイパスフイルタ１７の出力からはFM輝度信号
が得られ、これはFM復調器１９によつて復調さ
れる。またローパスフイルタ１８からは低域変換
クロマ信号が得られ、この信号はACC回路及び
APC回路を備える周波数変換器２０によつて高
域クロマ信号Ｃに変換される。

復調及び変換された輝度信号Ｙ及びクロマ信号
Ｃは、加算器２１で合成された後、タイムベース
コレクタTBC２２においてジツター分が除去さ
れる。タイムベースコレクタ２２の出力は、第９
図と同様なくし形フイルタ２３に供給され、既述
のようにクロマ成分Ｃと輝度成分Ｙとに分離され
る。輝度信号Ｙは周知のノイズキヤンセラー２４
を通つて加算器９においてクロマ信号Ｃと加算さ
れ、合成カラー映像信号が得られる。

第１１図の処理回路においては、1H遅延線２
は例えばガラス遅延線が用いられる。くし形フイ
ルタでは、周知のように分離されたクロマ信号Ｃ
は約3dBほどＳ／Ｎが改善される。また輝度信号
Ｙはノイズキヤンセラー２４でもつてＳ／Ｎが改
善される。

ガラス遅延線をくし形フイルタ２３に用いる場
合には、タイムベースコレクタ２２を用いた方
が、ダビング等を繰り返した結果の信号劣化が少
ない。通常はタイムベースコレクタは用いなくて
もよい。また遅延線２として、CCD等の可変遅
延線を用いた場合には、TBC２２を用いなくて
もよく、ダビングを繰り返してジツターが大きく
なつた場合でも良好な結果が得られる。また第１
２図において、くし形フイルタ２３及びノイズキ
ヤンセラー２４を通つて再合成された映像信号に
ついては、信号エツジの遅延及び凝似信号等が発
生しないから、ダビングを繰り返しても信号劣化
が少ない。

第１２図はカラー映像信号を直接周波数変調し
て記録するようにしたVTRの再生系の信号処理
回路のブロツク図である。この回路では、ヘツド
１５の再生出力はアンプ１６を介してFM復調器
１９に供給され、ここでカラー映像信号に直接復
調される。他の構成は第１１図と同様で、第９図
に示すくし形フイルタ２３でＹ／Ｃ分離した後、
ノイズキヤンセラーで輝度成分のノイズを除去
し、更にクロマ成分と加え合わせてカラー映像信
号を得ている。

次に第１３図は、第９図の実施例のくし形フイ
ルタを輝度信号のＳ／Ｎ改善の目的に用いた信号
処理回路のブロツク図で、第１４図は第１３図の
動作を説明するための波形図である。

第１３図の入力端子１には輝度信号が供給され
る。従つて、第９図と同じく、くし形フイルタ２
３の加算器６の出力から輝度信号Ｙ（ライン相関
のある信号）が得られる。また1/2倍率器４の出
力からは、クロマ信号の代りに第１４図Ａに示す
ライン相関のない信号（ノイズＮ及び相関のない
輝度信号ｙ）が得られる。このライン相関のない
信号Ｎ＋ｙは、リミツタ３５及び減算器３６から
成るノイズキヤンセラー３７に供給される。なお
ノイズＮが輝度信号Ｙから分離されているから、
ノイズキヤンセラー３７においては、高域ノイズ
を抽出するハイパスフイルタ等が不要である。

ノイズキヤンセラー３７に供給された信号Ｎ＋
ｙはリミツタ３５に加えられ、ここで第１４図Ｂ
のように点線のリミツタレベルを越す大振巾の信
号成分ｙが抑圧される。リミツタ３５の出力ｄは
減算器３６において原信号Ｎ＋ｙと逆相で加えら
れ、第１４図Ｃのようにノイズ成分Ｎがキヤンセ
ルされる。なおこのとき信号成分ｙも多少減衰さ
れる。減算器３６の出力ｅは、加算器９において
輝度信号Ｙに加えられ、加算器９からノイズ除去
された輝度信号Y′が得られる。この信号Y′には
第９図の実施例のように信号歪及び疑似信号が含
まれていない。また相関のない信号ｙも入力信号
と同じように復元されている。そして加算器６の
出力Ｙは、くし形フイルタ２３を通ることにより
Ｓ／Ｎが3dB改善されているから、加算器９の出
力Y′のＳ／Ｎも3dB改善される。

次に第１５図はクロマ信号のＳ／Ｎ信号を改善
するようにした第１３図と同様な処理回路図であ
る。第１５図の入力端子１にはクロマ信号Ｃが供
給され、第１３図と同様にして加算器９からＳ／
Ｎが改善されたクロマ信号C′が得られる。

本発明の第１、第２発明によると、くし形フイ
ルタにより分離してノイズ除去処理を行つた映像
信号に、信号歪、擬似信号及び入力信号エツジに
おける信号遅延が生じないから、VTR等におい
てダビング（コピー）を繰り返してもそれによる
画質劣化が少ない。従つてライン相関の有る信号
と無い信号から成る分離信号に対して最適なノイ
ズ除去処理を行う分離処理方式の採用が可能とな
り、これによりダビングを繰り返しても鮮明度の
高い画像を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は従来技術を示し、第１図は従
来から知られているくし形フイルタの回路図、第
２Ａ図及び第２Ｂ図は夫々第１図によつて処理さ
れるクロマ信号及び輝度信号の水平ラインごとの
ベクトル図、第３図及び第５図は夫々従来から知
られているくし形フイルタを利用した映像信号の
処理回路のブロツク図、第４図及び第６図は夫々
第３図及び第５図の回路によつて処理されるクロ
マ信号のベクトル図である。第７図〜第１５図は
本発明の実施例を示し、第７図は本発明の第１発
明の実施例のくし形フイルタを用いた映像信号処
理回路のブロツク図、第８図は第７図によつて処
理されるクロマ信号の１ラインごとのベクトル
図、第９図は本発明の第２発明の実施例のくし形
フイルタを用いた映像信号処理回路のブロツク
図、第１０図は第９図によつて処理される輝度信
号及びクロマ信号のラインごとのベクトル図、第
１１図は第９図に示すくし形フイルタの応用例を
示すVTRの再生系の信号処理回路のブロツク図、
第１２図は直接FM記録方式のVTRの再生系に
第９図のくし形フイルタを用いたブロツク図、第
１３図は第９図のくし形フイルタを輝度信号の
Ｓ／Ｎ改善する回路に用いた信号処理回路のブロ
ツク図、第１４図は第１３図の各部の波形図、第
１５図は第９図のくし形フイルタをクロマ信号の
Ｓ／Ｎを改善する回路に用いた信号処理回路のブ
ロツク図である。 なお図面に用いた符号において、１……入力端
子、２……1H遅延線、３……加算器、４……1/2
倍率器、５……反転器、６……加算器、１０，１
２……反転器、２４……ノイズキヤンセラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力映像信号を１水平走査期間遅延する遅延
   回路と、上記入力映像信号の振幅を反転する第１
   の反転器と、上記遅延回路の出力信号と上記第１
   の反転器の出力信号とを加算する第１の加算器
   と、上記加算器の出力信号のレベルを1/2にする
   １／２倍率器と、上記1/2倍率器の出力信号の振幅を
   反転する第２の反転器と、上記第１の反転器の出
   力信号と上記第２の反転器の出力信号とを加算す
   る第２の加算器と、上記第２の加算器の出力信号
   及び上記1/2倍率器の出力信号から成る分離信号
   の少なくとも一方について信号中のノイズを除去
   するノイズ除去器と、上記ノイズ除去器の出力信
   号と上記分離信号の他方とを加算して出力映像信
   号を得る第３の加算器とを備えるノイズ除去回
   路。 ２ 入力映像信号を１水平走査期間遅延する遅延
   回路と、上記遅延回路の出力信号の振幅を反転す
   る第１の反転器と、上記入力映像信号と上記第１
   の反転器の出力信号とを加算する第１の加算器
   と、上記加算器の出力信号のレベルを1/2にする
   １／２倍率器と、上記1/2倍率器の出力信号の振幅を
   反転する第２の反転器と、上記入力映像信号と上
   記第２の反転器の出力信号とを加算する第２の加
   算器と、上記第２の加算器の出力信号及び上記1/
   ２倍率器の出力信号から成る分離信号の少なくと
   も一方について信号中のノイズを除去するノイズ
   除去器と、上記ノイズ除去器の出力信号と上記分
   離信号の他方とを加算して出力映像信号を得る第
   ３の加算器とを備えるノイズ除去回路。