JPH07177391A - 雑音除去装置 - Google Patents
雑音除去装置Info
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- JPH07177391A JPH07177391A JP31950093A JP31950093A JPH07177391A JP H07177391 A JPH07177391 A JP H07177391A JP 31950093 A JP31950093 A JP 31950093A JP 31950093 A JP31950093 A JP 31950093A JP H07177391 A JPH07177391 A JP H07177391A
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- noise
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 映像信号の動き量を検出し、雑音の帰還量を
動き量で制御することによって、動画像に対する劣化を
抑えながら、静止画像、動画像の双方の雑音を効果的に
除去する雑音除去装置を提供する。 【構成】 適応制御手段20において、映像信号のフレ
ーム差分データから動き量を検出し、その動き量に応じ
て、直交変換後のデータに対して非線形処理を行う非線
形処理手段15_1〜15_kでの閾値、及び直交逆変
換後のデータを減衰させる減衰手段18の帰還係数のう
ち少なくとも一方を制御するように構成する。
動き量で制御することによって、動画像に対する劣化を
抑えながら、静止画像、動画像の双方の雑音を効果的に
除去する雑音除去装置を提供する。 【構成】 適応制御手段20において、映像信号のフレ
ーム差分データから動き量を検出し、その動き量に応じ
て、直交変換後のデータに対して非線形処理を行う非線
形処理手段15_1〜15_kでの閾値、及び直交逆変
換後のデータを減衰させる減衰手段18の帰還係数のう
ち少なくとも一方を制御するように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号に含まれる雑
音を効果的に除去する雑音除去装置に関するものであ
る。
音を効果的に除去する雑音除去装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】昨今の半導体メモリの進展に伴って、フ
レームメモリが安価で使えることもあり、映像信号の3
次元処理が盛んに行われるようになってきている。家庭
用VTRやTV受像機に用いられる雑音除去装置に関し
ても、フレームメモリを用いたものが数多く考案されて
いる。その中で映像信号と不規則雑音の3次元的な統計
的性質の違いを利用した雑音除去装置として、直交変換
の一方式であるアダマール変換(Hadamard T
ransform)を用いたフレーム巡回型の雑音除去
装置が提案されている(テレビジョン学会誌、Vol.
37、No.12、1983、pp56−62)。
レームメモリが安価で使えることもあり、映像信号の3
次元処理が盛んに行われるようになってきている。家庭
用VTRやTV受像機に用いられる雑音除去装置に関し
ても、フレームメモリを用いたものが数多く考案されて
いる。その中で映像信号と不規則雑音の3次元的な統計
的性質の違いを利用した雑音除去装置として、直交変換
の一方式であるアダマール変換(Hadamard T
ransform)を用いたフレーム巡回型の雑音除去
装置が提案されている(テレビジョン学会誌、Vol.
37、No.12、1983、pp56−62)。
【0003】雑音を含まない映像信号は水平、垂直、時
間軸のいずれの方向に関しても相関が大きく、一方不規
則雑音は水平、垂直、時間軸にいずれの方向に関しても
相関が小さいという性質がある。アダマール変換を用い
た雑音除去装置は、このような映像信号と不規則雑音の
3次元相関の相違を、より有効に用いて雑音を除去しよ
うとする手法である。アダマール変換を用いたフレーム
巡回型の雑音除去装置は、S/N比の改善量が同じとい
う条件下で、アダマール変換を用いない単なるフレーム
巡回型の雑音除去装置よりは、動画部分の解像度の劣化
が少ないという利点がある。
間軸のいずれの方向に関しても相関が大きく、一方不規
則雑音は水平、垂直、時間軸にいずれの方向に関しても
相関が小さいという性質がある。アダマール変換を用い
た雑音除去装置は、このような映像信号と不規則雑音の
3次元相関の相違を、より有効に用いて雑音を除去しよ
うとする手法である。アダマール変換を用いたフレーム
巡回型の雑音除去装置は、S/N比の改善量が同じとい
う条件下で、アダマール変換を用いない単なるフレーム
巡回型の雑音除去装置よりは、動画部分の解像度の劣化
が少ないという利点がある。
【0004】ここで、従来のアダマール変換を用いたフ
レーム巡回型の雑音除去装置について説明する。図23
に従来のアダマール変換を用いた雑音除去装置の構成図
を示す。図23において、1は第一の減算器で、入力映
像信号と入力映像信号から雑音除去した出力信号を1な
いし数フレーム遅延させた信号との減算を行い、フレー
ム差分信号を得る。2はフレームメモリで雑音が除去さ
れた出力信号を1ないし数フレーム遅延させる。3は直
列・並列変換器であり時間的に直列なデータ列を、アダ
マール変換の次数に合うように、時間的に並列なデータ
列に変換するものである。4はアダマール変換器であり
並列なデータ列に対してアダマール変換を施すものであ
る。5_1〜5_kは非線形処理部であってアダマール
変換器4でアダマール変換されたデータに対して非線形
処理を施すものである。6はアダマール逆変換器であり
非線形処理を施されたデータに対して、アダマール変換
器4での変換操作とは逆の操作、すなわちアダマール逆
変換を施すものである。7は並列・直列変換器であり、
アダマール逆変換された並列なデータ列を直列なデータ
列に変換するものである。8は第二の減算器で、入力映
像信号から並列・直列変換器7の出力を減算し、雑音が
除去された出力信号を得るものである。
レーム巡回型の雑音除去装置について説明する。図23
に従来のアダマール変換を用いた雑音除去装置の構成図
を示す。図23において、1は第一の減算器で、入力映
像信号と入力映像信号から雑音除去した出力信号を1な
いし数フレーム遅延させた信号との減算を行い、フレー
ム差分信号を得る。2はフレームメモリで雑音が除去さ
れた出力信号を1ないし数フレーム遅延させる。3は直
列・並列変換器であり時間的に直列なデータ列を、アダ
マール変換の次数に合うように、時間的に並列なデータ
列に変換するものである。4はアダマール変換器であり
並列なデータ列に対してアダマール変換を施すものであ
る。5_1〜5_kは非線形処理部であってアダマール
変換器4でアダマール変換されたデータに対して非線形
処理を施すものである。6はアダマール逆変換器であり
非線形処理を施されたデータに対して、アダマール変換
器4での変換操作とは逆の操作、すなわちアダマール逆
変換を施すものである。7は並列・直列変換器であり、
アダマール逆変換された並列なデータ列を直列なデータ
列に変換するものである。8は第二の減算器で、入力映
像信号から並列・直列変換器7の出力を減算し、雑音が
除去された出力信号を得るものである。
【0005】以上のように構成された雑音除去装置の動
作を以下に説明する。まず第一の減算器1で、フレーム
メモリ2によってN(N=1,2,・・・)フレーム遅
延させた雑音除去された出力信号と入力信号との差分を
とる。不規則雑音及び映像信号中の動き成分は時間軸方
向に相関が小さいので、雑音及び信号の振幅に応じてフ
レーム差分信号として取り出される。直列・並列変換器
3は、第一の減算器1が出力する時間的に直列なフレー
ム差分データを水平方向mサンプル点、垂直方向nライ
ン(m、nは自然数)の時間的に並列なデータに変換す
る。直列・並列変換器3は(n−1)個のラインメモリ
と(m−1)×n個のラッチで構成される。今、例とし
てm=4サンプル、n=2ラインとして説明する。直列
・並列変換器3で生成される時間的に並列なブロックを
行列の形で(数1)に示す。
作を以下に説明する。まず第一の減算器1で、フレーム
メモリ2によってN(N=1,2,・・・)フレーム遅
延させた雑音除去された出力信号と入力信号との差分を
とる。不規則雑音及び映像信号中の動き成分は時間軸方
向に相関が小さいので、雑音及び信号の振幅に応じてフ
レーム差分信号として取り出される。直列・並列変換器
3は、第一の減算器1が出力する時間的に直列なフレー
ム差分データを水平方向mサンプル点、垂直方向nライ
ン(m、nは自然数)の時間的に並列なデータに変換す
る。直列・並列変換器3は(n−1)個のラインメモリ
と(m−1)×n個のラッチで構成される。今、例とし
てm=4サンプル、n=2ラインとして説明する。直列
・並列変換器3で生成される時間的に並列なブロックを
行列の形で(数1)に示す。
【0006】
【数1】
【0007】ここで、x00〜x13で構成されるブロック
データについて説明する。x00を基準にすると、x01、
x02、x03は画面上で右へそれぞれ1サンプル、2サン
プル、3サンプル右へ位置するデータであり、x10を基
準にすると、x11、x12、x 13は画面上で右へそれぞれ
1サンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデー
タである。また、x10〜x13はx00〜x03に対して画面
上で1ライン下へ位置するようなデータである。
データについて説明する。x00を基準にすると、x01、
x02、x03は画面上で右へそれぞれ1サンプル、2サン
プル、3サンプル右へ位置するデータであり、x10を基
準にすると、x11、x12、x 13は画面上で右へそれぞれ
1サンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデー
タである。また、x10〜x13はx00〜x03に対して画面
上で1ライン下へ位置するようなデータである。
【0008】アダマール変換器4では、水平方向4サン
プル点、垂直方向2ラインの時間的に並列なブロックデ
ータに対して(数2)で示されるアダマール変換操作を
行い、4×2=8個の周波数成分に展開する。ただし、
yij(0≦i≦1,0≦j≦3)はアダマール変換後の
データである。
プル点、垂直方向2ラインの時間的に並列なブロックデ
ータに対して(数2)で示されるアダマール変換操作を
行い、4×2=8個の周波数成分に展開する。ただし、
yij(0≦i≦1,0≦j≦3)はアダマール変換後の
データである。
【0009】
【数2】
【0010】ここで、不規則雑音は相関が小さいので、
(数2)のyijの各周波数成分に均等に分布している。
非線形処理部5では、アダマール変換で各周波数成分に
均等に分布した雑音を抽出する。非線形処理部5の入出
力関係を図24に示す。図24において、横軸は入力で
縦軸は出力である。図24からもわかるように、絶対値
がA以上のyijが入力されると出力はゼロである。
(数2)のyijの各周波数成分に均等に分布している。
非線形処理部5では、アダマール変換で各周波数成分に
均等に分布した雑音を抽出する。非線形処理部5の入出
力関係を図24に示す。図24において、横軸は入力で
縦軸は出力である。図24からもわかるように、絶対値
がA以上のyijが入力されると出力はゼロである。
【0011】その後、非線形処理部5で抽出された雑音
成分を、アダマール逆変換器6において(数3)で示さ
れる演算を行い、データを再び実空間領域成分に戻す。
成分を、アダマール逆変換器6において(数3)で示さ
れる演算を行い、データを再び実空間領域成分に戻す。
【0012】
【数3】
【0013】さらに、実空間領域に戻された雑音成分
x’ijを、並列・直列変換器7で時間的に直列なデータ
に変換した後、第二の減算器8で雑音を含んだ入力信号
から減算することで、従来のアダマール変換を用いた雑
音除去装置は、雑音除去作用を実現している。
x’ijを、並列・直列変換器7で時間的に直列なデータ
に変換した後、第二の減算器8で雑音を含んだ入力信号
から減算することで、従来のアダマール変換を用いた雑
音除去装置は、雑音除去作用を実現している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図24に非線
形処理部5の入出力特性を示す。図24に示す通り、A
の値は固定されており、映像信号の動き成分がA以下の
値のときには、非線形処理部は動き成分を抽出して帰還
するので、動画部分に残像や尾引きといった現象を引き
起こしてしまういう問題点があった。また、雑音の振幅
が大きい場合には、非線形処理部の抽出する雑音がもと
の雑音に比べて小さくなり、雑音除去効果が小さくなっ
てしまい、一方、雑音の振幅が小さい場合には、非線形
処理部は信号の動き成分を抽出し、残像や尾引きといっ
た現象が、雑音が少ない分余計に目立ってしまうという
問題点があった。
形処理部5の入出力特性を示す。図24に示す通り、A
の値は固定されており、映像信号の動き成分がA以下の
値のときには、非線形処理部は動き成分を抽出して帰還
するので、動画部分に残像や尾引きといった現象を引き
起こしてしまういう問題点があった。また、雑音の振幅
が大きい場合には、非線形処理部の抽出する雑音がもと
の雑音に比べて小さくなり、雑音除去効果が小さくなっ
てしまい、一方、雑音の振幅が小さい場合には、非線形
処理部は信号の動き成分を抽出し、残像や尾引きといっ
た現象が、雑音が少ない分余計に目立ってしまうという
問題点があった。
【0015】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、映像信号の動き量に応じて帰還量を調整すること
で、動画部分に残像や尾引き等の劣化を生じない雑音除
去装置を提供することを目的とする。また、雑音の振幅
に応じて帰還量を調整することで、雑音の大きさに応じ
た雑音除去を行う雑音除去装置を提供することを目的と
する。
で、映像信号の動き量に応じて帰還量を調整すること
で、動画部分に残像や尾引き等の劣化を生じない雑音除
去装置を提供することを目的とする。また、雑音の振幅
に応じて帰還量を調整することで、雑音の大きさに応じ
た雑音除去を行う雑音除去装置を提供することを目的と
する。
【0016】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の雑音除去装置は、入力映像信号に応動した
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号と前記
遅延手段の出力信号との差分信号を得る第一の減算手段
と、前記第一の減算手段にて得られた前記差分信号に対
して直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変換手段
の出力に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、前
記非線形処理手段の出力に対して、前記直交変換手段に
おける直交変換に対する逆変換である直交逆変換を施す
直交逆変換手段と、前記直交逆変換手段の出力を減衰さ
せる減衰手段と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出
力信号との差分信号を得る第二の減算手段と、前記第一
の減算手段の出力に基づいて前記非線形処理手段におけ
る非線形処理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少な
くとも一方を適応制御する適応制御手段とを有し、前記
第二の減算手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延さ
れ、前記第二の減算手段の出力信号を雑音が除去された
信号として取り出すことを特徴とするものである。
に、本発明の雑音除去装置は、入力映像信号に応動した
信号を遅延させる遅延手段と、前記入力映像信号と前記
遅延手段の出力信号との差分信号を得る第一の減算手段
と、前記第一の減算手段にて得られた前記差分信号に対
して直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変換手段
の出力に対して非線形処理を施す非線形処理手段と、前
記非線形処理手段の出力に対して、前記直交変換手段に
おける直交変換に対する逆変換である直交逆変換を施す
直交逆変換手段と、前記直交逆変換手段の出力を減衰さ
せる減衰手段と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出
力信号との差分信号を得る第二の減算手段と、前記第一
の減算手段の出力に基づいて前記非線形処理手段におけ
る非線形処理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少な
くとも一方を適応制御する適応制御手段とを有し、前記
第二の減算手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延さ
れ、前記第二の減算手段の出力信号を雑音が除去された
信号として取り出すことを特徴とするものである。
【0017】また同目的を達成するために、本発明の雑
音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延させ
る遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力
信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の
減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を
施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して
非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手
段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換
に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記直交変換手段の出
力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理の
閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を適
応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手段
の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の減
算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り出
すことを特徴とするものである。
音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延させ
る遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力
信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の
減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を
施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して
非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手
段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換
に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記直交変換手段の出
力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理の
閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を適
応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手段
の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の減
算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り出
すことを特徴とするものである。
【0018】さらに同目的を達成するために、本発明の
雑音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延さ
せる遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出
力信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一
の減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換
を施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対し
て非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理
手段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変
換に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手
段と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段
と、前記第一の減算手段の出力と前記雑音振幅検出手段
の出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処
理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方
を適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算
手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二
の減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取
り出すことを特徴とするものである。
雑音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延さ
せる遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出
力信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一
の減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換
を施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対し
て非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理
手段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変
換に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手
段と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段
と、前記第一の減算手段の出力と前記雑音振幅検出手段
の出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処
理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方
を適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算
手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二
の減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取
り出すことを特徴とするものである。
【0019】また同目的を達成するために、本発明の雑
音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延させ
る遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力
信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の
減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を
施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して
非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手
段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換
に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段
と、前記直交変換手段の出力と前記雑音振幅検出手段の
出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理
の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を
適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手
段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の
減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り
出すことを特徴とするものである。
音除去装置は、入力映像信号に応動した信号を遅延させ
る遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力
信号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の
減算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を
施す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して
非線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手
段の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換
に対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段
と、前記直交変換手段の出力と前記雑音振幅検出手段の
出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理
の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を
適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手
段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の
減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り
出すことを特徴とするものである。
【0020】
【作用】本発明は上記の構成によって、非線形処理手段
の非線形処理の閾値及び減衰手段の減衰量の少なくとも
一方を適応制御手段で制御することにより、動領域画像
の劣化を抑えて、動領域、静止領域の双方における雑音
を、効率良く除去するように作用する。
の非線形処理の閾値及び減衰手段の減衰量の少なくとも
一方を適応制御手段で制御することにより、動領域画像
の劣化を抑えて、動領域、静止領域の双方における雑音
を、効率良く除去するように作用する。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の雑音除
去装置の実施例について詳細に述べる。
去装置の実施例について詳細に述べる。
【0022】図1は本発明の第1の実施例における雑音
除去装置のブロック図を示すものであある。図1におい
て、10は入力端子であり、雑音を含んだ映像信号が加
えられる。11はフレーム遅延手段で、後述する第二の
減算手段19に接続され、第2の減算手段19が出力す
る入力映像信号から雑音成分を除いた出力信号をNフレ
ーム(N=1,2,・・・)遅延させるものである。1
2は第一の減算手段で、入力端子10とフレーム遅延手
段11に接続され、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1が出力するNフレーム分遅延された信号との差分信号
を得るためのものである。13は直列・並列変換手段
で、第一の減算手段12に接続され、時間的に直列なデ
ータ列を、直交変換する前段階に時間的に並列なデータ
列に変換し、後述する直交変換するための画素ブロック
のデータを生成するものである。ここで、画素ブロック
のサイズを水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)とする。本実施例では例としてm=
4(サンプル)、n=2(ライン)とする。ここで直列
・並列変換手段13の構成例について説明する。図2は
直列・並列変換手段13の構成図であり、直列・並列変
換手段13は(n−1)個のライン遅延手段107と、
(m−1)×n個の1サンプル遅延手段101〜106
から構成される。
除去装置のブロック図を示すものであある。図1におい
て、10は入力端子であり、雑音を含んだ映像信号が加
えられる。11はフレーム遅延手段で、後述する第二の
減算手段19に接続され、第2の減算手段19が出力す
る入力映像信号から雑音成分を除いた出力信号をNフレ
ーム(N=1,2,・・・)遅延させるものである。1
2は第一の減算手段で、入力端子10とフレーム遅延手
段11に接続され、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1が出力するNフレーム分遅延された信号との差分信号
を得るためのものである。13は直列・並列変換手段
で、第一の減算手段12に接続され、時間的に直列なデ
ータ列を、直交変換する前段階に時間的に並列なデータ
列に変換し、後述する直交変換するための画素ブロック
のデータを生成するものである。ここで、画素ブロック
のサイズを水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)とする。本実施例では例としてm=
4(サンプル)、n=2(ライン)とする。ここで直列
・並列変換手段13の構成例について説明する。図2は
直列・並列変換手段13の構成図であり、直列・並列変
換手段13は(n−1)個のライン遅延手段107と、
(m−1)×n個の1サンプル遅延手段101〜106
から構成される。
【0023】図1において、14は直交変換手段であ
り、直列・並列変換手段13に接続され、直列・並列変
換手段13で生成された画素ブロックのデータに対し
て、直交変換を施すものである。本実施例では直交変換
手段14での直交変換をアダマール変換とする。アダマ
ール変換は回路構成が簡単で、変換、逆変換で回路を共
通に用いることができるという利点がある。15_1〜
15_kはk個(k=m×n)の非線形処理手段で、直
交変換手段14に接続され、直交変換された後のデータ
に対して非線形処理を施して雑音成分を抽出するもので
ある。16は直交逆変換手段で、非線形処理手段15_
1〜15_kに接続され、雑音成分として抽出されたデ
ータを直交逆変換するものである。
り、直列・並列変換手段13に接続され、直列・並列変
換手段13で生成された画素ブロックのデータに対し
て、直交変換を施すものである。本実施例では直交変換
手段14での直交変換をアダマール変換とする。アダマ
ール変換は回路構成が簡単で、変換、逆変換で回路を共
通に用いることができるという利点がある。15_1〜
15_kはk個(k=m×n)の非線形処理手段で、直
交変換手段14に接続され、直交変換された後のデータ
に対して非線形処理を施して雑音成分を抽出するもので
ある。16は直交逆変換手段で、非線形処理手段15_
1〜15_kに接続され、雑音成分として抽出されたデ
ータを直交逆変換するものである。
【0024】17は並列・直列変換手段で、直交逆変換
手段16に接続され、直交逆変換された水平方向にmサ
ンプル、垂直方向にnラインの時間的に並列なデータ
(画素ブロックのデータ)を、異なるブロック間で重な
りあうサンプル点同士でその平均値をとる(積分操作)
ことで、時間的に直列なデータに変換する。ここで、並
列・直列変換手段17の構成例について説明する。図3
は並列・直列変換手段17の構成図で、並列・直列変換
手段17は(n−1)個のライン遅延手段207と(m
−1)×n個の1サンプル遅延手段201〜206と
(m×n−1)個の加算手段208〜214と1/(m
×n)の利得を有する平均手段215からなる。
手段16に接続され、直交逆変換された水平方向にmサ
ンプル、垂直方向にnラインの時間的に並列なデータ
(画素ブロックのデータ)を、異なるブロック間で重な
りあうサンプル点同士でその平均値をとる(積分操作)
ことで、時間的に直列なデータに変換する。ここで、並
列・直列変換手段17の構成例について説明する。図3
は並列・直列変換手段17の構成図で、並列・直列変換
手段17は(n−1)個のライン遅延手段207と(m
−1)×n個の1サンプル遅延手段201〜206と
(m×n−1)個の加算手段208〜214と1/(m
×n)の利得を有する平均手段215からなる。
【0025】図1において、18は減衰手段で、並列・
直列変換手段17に接続され、並列・直列変換手段17
で積分されたデータの利得を下げるものである。19は
第二の減算手段で、入力端子10、減衰手段18及びフ
レーム遅延手段11に接続され、入力映像信号から、減
衰手段18の出力データ、すなわち雑音成分を減算し、
入力映像信号から雑音成分を除去するものである。
直列変換手段17に接続され、並列・直列変換手段17
で積分されたデータの利得を下げるものである。19は
第二の減算手段で、入力端子10、減衰手段18及びフ
レーム遅延手段11に接続され、入力映像信号から、減
衰手段18の出力データ、すなわち雑音成分を減算し、
入力映像信号から雑音成分を除去するものである。
【0026】20は適応制御手段で、直列・並列変換手
段13、非線形処理手段15_1〜15_k、減衰手段
18に接続される。ここで、適応制御手段20の構成例
について説明する。図4は適応制御手段20の構成図で
あり、図4において301は絶対値算出手段で、直列・
並列変換手段13に接続され、直列・並列変換されたk
個(k=m×n)の画素ブロックのデータの絶対値を算
出するものである。302はk個の絶対値の平均値算出
手段で、絶対値算出手段301に接続され、絶対値算出
手段301で算出された画素ブロックのk個のデータの
絶対値の平均値を算出するものである。303は第一の
制御手段で、平均値算出手段302、非線形処理手段1
5_1〜15_kに接続され、平均値算出手段302が
出力する絶対値平均値をもとに、非線形処理手段15_
1〜15_kの非線形処理のためのいき値を制御するも
のである。304は第二の制御手段で平均値算出手段3
02と減衰手段18に接続され、平均値算出手段302
が出力する絶対値平均値をもとに、減衰手段18での帰
還係数aを制御するものである。
段13、非線形処理手段15_1〜15_k、減衰手段
18に接続される。ここで、適応制御手段20の構成例
について説明する。図4は適応制御手段20の構成図で
あり、図4において301は絶対値算出手段で、直列・
並列変換手段13に接続され、直列・並列変換されたk
個(k=m×n)の画素ブロックのデータの絶対値を算
出するものである。302はk個の絶対値の平均値算出
手段で、絶対値算出手段301に接続され、絶対値算出
手段301で算出された画素ブロックのk個のデータの
絶対値の平均値を算出するものである。303は第一の
制御手段で、平均値算出手段302、非線形処理手段1
5_1〜15_kに接続され、平均値算出手段302が
出力する絶対値平均値をもとに、非線形処理手段15_
1〜15_kの非線形処理のためのいき値を制御するも
のである。304は第二の制御手段で平均値算出手段3
02と減衰手段18に接続され、平均値算出手段302
が出力する絶対値平均値をもとに、減衰手段18での帰
還係数aを制御するものである。
【0027】21はY/C切替信号線で、適応制御手段
20の第一の制御手段303及び第二の制御手段304
に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段303
及び第二の制御手段304における適応制御のパラメー
タの決定方法を、輝度(Y)信号領域と色(C)信号領
域で変える制御を行うためのものである。ここでTCI
方式とは、HDTVのMUSE方式で用いられている時
間領域多重方式のことである。
20の第一の制御手段303及び第二の制御手段304
に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段303
及び第二の制御手段304における適応制御のパラメー
タの決定方法を、輝度(Y)信号領域と色(C)信号領
域で変える制御を行うためのものである。ここでTCI
方式とは、HDTVのMUSE方式で用いられている時
間領域多重方式のことである。
【0028】22は出力端子で第二の減算手段19に接
続され、雑音が除去された映像信号を出力する。
続され、雑音が除去された映像信号を出力する。
【0029】以上のように構成された第一の実施例の雑
音除去装置について、以下その動作を説明する。入力端
子10から雑音を含んだ映像信号が入力される。第一の
減算手段12で、フレーム遅延手段11が出力するNフ
レーム(N=1,2,・・・)遅延された信号と入力映
像信号との差分をとり、フレーム差分データを出力す
る。第一の減算手段12では、フレーム間で相関の小さ
い不規則な雑音及び映像信号の動き成分が検出される。
雑音を含まない静止領域では、第一の減算手段12の出
力は0である。
音除去装置について、以下その動作を説明する。入力端
子10から雑音を含んだ映像信号が入力される。第一の
減算手段12で、フレーム遅延手段11が出力するNフ
レーム(N=1,2,・・・)遅延された信号と入力映
像信号との差分をとり、フレーム差分データを出力す
る。第一の減算手段12では、フレーム間で相関の小さ
い不規則な雑音及び映像信号の動き成分が検出される。
雑音を含まない静止領域では、第一の減算手段12の出
力は0である。
【0030】第一の減算手段12で検出された雑音及び
動き成分の時間的に直列なデータは、直列・並列変換手
段13で、(n−1)個のラインメモリと(m−1)個
のラッチにより、水平方向にmサンプル、垂直方向にn
ラインの時間的に並列なデータに変換される。今、例と
してm=4(サンプル)、n=2(ライン)として説明
する。直列・並列変換手段13で生成される時間的に並
列なブロックを行列の形で(数4)に示す。
動き成分の時間的に直列なデータは、直列・並列変換手
段13で、(n−1)個のラインメモリと(m−1)個
のラッチにより、水平方向にmサンプル、垂直方向にn
ラインの時間的に並列なデータに変換される。今、例と
してm=4(サンプル)、n=2(ライン)として説明
する。直列・並列変換手段13で生成される時間的に並
列なブロックを行列の形で(数4)に示す。
【0031】
【数4】
【0032】ここで図5を用いて、x00〜x03、x10〜
x13で構成される画素ブロックについて説明する。図5
は4×2の画素ブロックの構成図であり、x00を基準に
すると、x01、x02、x03は画面上で右へそれぞれ1サ
ンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデータで
あり、x10を基準にすると、x11、x12、x13は画面上
で右へそれぞれ1サンプル、2サンプル、3サンプル右
へ位置するデータである。また、x10〜x13はx00〜x
03に対して画面上で1ライン下へ位置するようなデータ
である。
x13で構成される画素ブロックについて説明する。図5
は4×2の画素ブロックの構成図であり、x00を基準に
すると、x01、x02、x03は画面上で右へそれぞれ1サ
ンプル、2サンプル、3サンプル右へ位置するデータで
あり、x10を基準にすると、x11、x12、x13は画面上
で右へそれぞれ1サンプル、2サンプル、3サンプル右
へ位置するデータである。また、x10〜x13はx00〜x
03に対して画面上で1ライン下へ位置するようなデータ
である。
【0033】直列・並列変換された4×2の画素ブロッ
クのデータxij(0≦i≦1,0≦j≦3)は直交変換
手段14でアダマール変換される。アダマール変換後の
データをyij(0≦i≦1,0≦j≦3)として、変換
式を(数5)に示す。
クのデータxij(0≦i≦1,0≦j≦3)は直交変換
手段14でアダマール変換される。アダマール変換後の
データをyij(0≦i≦1,0≦j≦3)として、変換
式を(数5)に示す。
【0034】
【数5】
【0035】フレーム差分データxijにアダマール変換
を施すことで、水平方向及び垂直方向の相関が小さい不
規則な雑音成分は、例えば周波数特性の平坦な白色雑音
であるから、(数5)のy00〜y13にのそれぞれにアダ
マール変換前の1/8のレベルでほぼ均等に分配され
る。一方、映像信号の動き成分は周波数特性を持ってお
り、これをアダマール変換すると、(数5)のy00〜y
13の8成分のうちのある特定の成分に集中する。
を施すことで、水平方向及び垂直方向の相関が小さい不
規則な雑音成分は、例えば周波数特性の平坦な白色雑音
であるから、(数5)のy00〜y13にのそれぞれにアダ
マール変換前の1/8のレベルでほぼ均等に分配され
る。一方、映像信号の動き成分は周波数特性を持ってお
り、これをアダマール変換すると、(数5)のy00〜y
13の8成分のうちのある特定の成分に集中する。
【0036】次に適応制御手段20、非線形処理手段1
5_1〜15_kにおける動作を図4を用いて述べる。
前述したように、適応制御手段20は絶対値算出手段3
01と平均値算出手段302と第一の制御手段303と
第二の制御手段304から構成される。まず、絶対値算
出手段301では、時間的に並列化された4×2の画素
ブロックのデータの絶対値を算出する。次に算出された
絶対値に対して、平均値算出手段302で、その平均値
を算出する。この平均値を画面上の画素ブロック部分の
動き量とみなす。
5_1〜15_kにおける動作を図4を用いて述べる。
前述したように、適応制御手段20は絶対値算出手段3
01と平均値算出手段302と第一の制御手段303と
第二の制御手段304から構成される。まず、絶対値算
出手段301では、時間的に並列化された4×2の画素
ブロックのデータの絶対値を算出する。次に算出された
絶対値に対して、平均値算出手段302で、その平均値
を算出する。この平均値を画面上の画素ブロック部分の
動き量とみなす。
【0037】次に第一の制御手段303は平均値算出手
段302の出力に基づいて、非線形処理手段15_1〜
15_kにおける、y00〜y13の8成分からなる画素ブ
ロックのデータに対する非線形処理のための閾値を生成
する。非線形処理手段15_1〜15_kの入出力特性
の例を図6に示す。入力が閾値以下の場合は線形特性
で、入力が閾値以上の場合は出力を閾値に設定するとい
う、いわゆる閾値をリミタ値とするリミタ操作を行う。
ここで、平均値算出手段302の出力が大きいものは、
フレーム差分データを映像信号の動き成分とみなして、
非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を小さくす
ることで、動き成分の信号の帰還量を小さくして動画像
の劣化を抑える。一方、平均値算出手段302の出力が
小さいものは、フレーム差分データを雑音成分とみなし
て非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きく
して、即ち雑音の帰還量を大きくして、雑音除去効果を
大きくする。
段302の出力に基づいて、非線形処理手段15_1〜
15_kにおける、y00〜y13の8成分からなる画素ブ
ロックのデータに対する非線形処理のための閾値を生成
する。非線形処理手段15_1〜15_kの入出力特性
の例を図6に示す。入力が閾値以下の場合は線形特性
で、入力が閾値以上の場合は出力を閾値に設定するとい
う、いわゆる閾値をリミタ値とするリミタ操作を行う。
ここで、平均値算出手段302の出力が大きいものは、
フレーム差分データを映像信号の動き成分とみなして、
非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を小さくす
ることで、動き成分の信号の帰還量を小さくして動画像
の劣化を抑える。一方、平均値算出手段302の出力が
小さいものは、フレーム差分データを雑音成分とみなし
て非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きく
して、即ち雑音の帰還量を大きくして、雑音除去効果を
大きくする。
【0038】ここで、第一の制御手段303における入
出力関係の一例を図7に示す。図7は、平均値算出手段
302の出力値、即ち8画素絶対値平均値と非線形処理
手段15_1〜15_kでの閾値との関係を示した図で
ある。ここで、映像信号がTCI方式の場合、図7に示
すように、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領
域で、平均値算出手段302と非線形処理手段15_1
〜15_kの閾値との関係を異なるものとすることもで
きる。
出力関係の一例を図7に示す。図7は、平均値算出手段
302の出力値、即ち8画素絶対値平均値と非線形処理
手段15_1〜15_kでの閾値との関係を示した図で
ある。ここで、映像信号がTCI方式の場合、図7に示
すように、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領
域で、平均値算出手段302と非線形処理手段15_1
〜15_kの閾値との関係を異なるものとすることもで
きる。
【0039】非線形処理手段15_1〜15_kにおい
て非線形処理された出力を、入力yijに対応させてy’
ijとする。直交逆変換手段16ではy’ijに対して(数
6)に示す4×2次のアダマール逆変換を施す。ここで
x’ijは直交逆変換手段16の出力である。
て非線形処理された出力を、入力yijに対応させてy’
ijとする。直交逆変換手段16ではy’ijに対して(数
6)に示す4×2次のアダマール逆変換を施す。ここで
x’ijは直交逆変換手段16の出力である。
【0040】
【数6】
【0041】(数6)からも分かるように、係数1/8
の有無を除けばアダマール逆変換式はアダマール変換式
と同一である。
の有無を除けばアダマール逆変換式はアダマール変換式
と同一である。
【0042】次に、直交逆変換手段16でアダマール逆
変換されたデータは図3に示す並列・直列変換手段17
で、4×2個の時間的に並列な画素ブロックのデータ
x’ij(0≦i≦1,0≦j≦3)を時間的に直列な8
個のデータに変換し、更に異なる画素ブロックが重なり
あうサンプル点では、ブロック同士でその平均をとる。
変換されたデータは図3に示す並列・直列変換手段17
で、4×2個の時間的に並列な画素ブロックのデータ
x’ij(0≦i≦1,0≦j≦3)を時間的に直列な8
個のデータに変換し、更に異なる画素ブロックが重なり
あうサンプル点では、ブロック同士でその平均をとる。
【0043】次いで、並列・直列変換されたデータに対
して、減衰手段18において、適応制御手段20が生成
する帰還係数を乗じる。適応制御手段20と減衰手段1
8の動作を図4を用いて説明する。絶対値算出手段30
1及び平均値算出手段302の動作は先程述べたものと
全く共通である。第二の制御手段304は、平均値算出
手段302の出力に応じて減衰手段18で利得、即ち帰
還係数a(0≦a<1)を制御する。ここで、平均値算
出手段302の出力、フレーム差分データを映像信号の
動き成分とみなして減衰手段18での帰還係数aを小さ
くして動画像の劣化を抑える。一方、平均値算出手段3
02の出力が小さいものは、雑音成分とみなして減衰手
段18で帰還係数aを大きくして、雑音除去効果を大き
くする。
して、減衰手段18において、適応制御手段20が生成
する帰還係数を乗じる。適応制御手段20と減衰手段1
8の動作を図4を用いて説明する。絶対値算出手段30
1及び平均値算出手段302の動作は先程述べたものと
全く共通である。第二の制御手段304は、平均値算出
手段302の出力に応じて減衰手段18で利得、即ち帰
還係数a(0≦a<1)を制御する。ここで、平均値算
出手段302の出力、フレーム差分データを映像信号の
動き成分とみなして減衰手段18での帰還係数aを小さ
くして動画像の劣化を抑える。一方、平均値算出手段3
02の出力が小さいものは、雑音成分とみなして減衰手
段18で帰還係数aを大きくして、雑音除去効果を大き
くする。
【0044】第二の制御手段304における入出力関係
の一例を図8に示す。図8は第二の制御手段304の入
出力特性図で、平均値算出手段302の出力値と減衰手
段18での帰還係数との関係を一例を示した図である。
ここで、図4に示すように、映像信号がTCI方式の場
合、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領域で、
8画素絶対値平均値と減衰手段の帰還係数閾値の関係を
異なるものとすることもできる。
の一例を図8に示す。図8は第二の制御手段304の入
出力特性図で、平均値算出手段302の出力値と減衰手
段18での帰還係数との関係を一例を示した図である。
ここで、図4に示すように、映像信号がTCI方式の場
合、Y/C切替信号21でY信号領域とC信号領域で、
8画素絶対値平均値と減衰手段の帰還係数閾値の関係を
異なるものとすることもできる。
【0045】最後に、第二の減算手段19で、減衰手段
において雑音として抽出されたデータを入力映像信号か
ら減算することで、出力端子22に動画像の劣化の少な
い、雑音除去された映像信号を得ることができる。
において雑音として抽出されたデータを入力映像信号か
ら減算することで、出力端子22に動画像の劣化の少な
い、雑音除去された映像信号を得ることができる。
【0046】以上のように本実施例によれば、映像信号
が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出力を
Nフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレーム遅
延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段11か
らの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、時間
的に直列なフレーム差分データを、時間的に並列な画素
ブロックのデータに変換する直列・並列変換手段13
と、直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換され
たデータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15
_1〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直
交逆変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換され
たデータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデー
タを時間的に直列なデータに変換した後、複数のブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、非線形
処理手段15_1〜15_kのいき値及び減衰手段18
での帰還係数をフレーム差分信号に応じて制御する適応
制御手段20とを具備して構成することにより、動画像
の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方におけ
る雑音成分を効果的に除去できる。
が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出力を
Nフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレーム遅
延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段11か
らの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、時間
的に直列なフレーム差分データを、時間的に並列な画素
ブロックのデータに変換する直列・並列変換手段13
と、直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換され
たデータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15
_1〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直
交逆変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換され
たデータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデー
タを時間的に直列なデータに変換した後、複数のブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、非線形
処理手段15_1〜15_kのいき値及び減衰手段18
での帰還係数をフレーム差分信号に応じて制御する適応
制御手段20とを具備して構成することにより、動画像
の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方におけ
る雑音成分を効果的に除去できる。
【0047】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段303における入出力関係、第二の
制御手段304における入出力特性は図7及び図8に示
すものに限ったものではない。
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段303における入出力関係、第二の
制御手段304における入出力特性は図7及び図8に示
すものに限ったものではない。
【0048】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
【0049】次に第2の実施例について述べる。図9は
本発明の雑音除去装置の第2の実施例におけるブロック
図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
本発明の雑音除去装置の第2の実施例におけるブロック
図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0050】40は適応制御手段であり、直交変換手段
14のk個(k=m×n)の出力に接続され、非線形処
理手段15_1〜15_kでの閾値及び減衰手段38で
の帰還係数(減衰量)の制御を行う。適応制御手段40
の構成を図10を用いて説明する。
14のk個(k=m×n)の出力に接続され、非線形処
理手段15_1〜15_kでの閾値及び減衰手段38で
の帰還係数(減衰量)の制御を行う。適応制御手段40
の構成を図10を用いて説明する。
【0051】図10は適応制御手段40の構成図であ
り、401は分散値算出手段で、直交変換手段14に接
続され、直交変換手段14でアダマール変換されたデー
タの分散値を算出する。402は第一の制御手段であ
り、分散値算出手段401と非線形処理手段15_1〜
15_kに接続され、分散値算出手段401で算出され
た分散値に基づいて、非線形処理手段15_1〜15_
kでの閾値を制御する。403は第二の制御手段で、分
散値算出手段401と減衰手段18に接続され、分散値
算出手段401で算出された分散値に基づいて、減衰手
段18での帰還係数を制御する。
り、401は分散値算出手段で、直交変換手段14に接
続され、直交変換手段14でアダマール変換されたデー
タの分散値を算出する。402は第一の制御手段であ
り、分散値算出手段401と非線形処理手段15_1〜
15_kに接続され、分散値算出手段401で算出され
た分散値に基づいて、非線形処理手段15_1〜15_
kでの閾値を制御する。403は第二の制御手段で、分
散値算出手段401と減衰手段18に接続され、分散値
算出手段401で算出された分散値に基づいて、減衰手
段18での帰還係数を制御する。
【0052】41はY/C切替信号線であり、適応制御
手段40の第一の制御手段403及び第二の制御手段4
04に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段4
03及び第二の制御手段404における適応制御のパラ
メータの決定方法を輝度(Y)信号領域と色(C)信号
領域で変える制御を行うためのものである。
手段40の第一の制御手段403及び第二の制御手段4
04に接続され、TCI方式の場合に第一の制御手段4
03及び第二の制御手段404における適応制御のパラ
メータの決定方法を輝度(Y)信号領域と色(C)信号
領域で変える制御を行うためのものである。
【0053】以上のように構成された本実施例の雑音除
去装置について、以下その動作を第1の実施例と比較し
ながら述べる。雑音を含んだ入力映像信号を入力端子1
0に加え、第一の減算手段12で、入力映像信号とフレ
ーム遅延手段11の出力信号との差分をとり、直列・並
列変換手段13で時間的に並列なm×n個のデータから
なる画素ブロックを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は、第1の
実施例と同一である。
去装置について、以下その動作を第1の実施例と比較し
ながら述べる。雑音を含んだ入力映像信号を入力端子1
0に加え、第一の減算手段12で、入力映像信号とフレ
ーム遅延手段11の出力信号との差分をとり、直列・並
列変換手段13で時間的に並列なm×n個のデータから
なる画素ブロックを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は、第1の
実施例と同一である。
【0054】第1の実施例では、適応制御手段20の入
力は直列・並列変換手段13の出力に接続されていた
が、本第2の実施例では、適応変換手段40の入力は直
交変換手段14の出力に接続されている。本実施例の適
応制御手段40の動作を図10を用いて以下に説明す
る。分散値算出手段401によって、直交変換手段14
でアダマール変換されたデータから、(数7)に示す式
で分散を算出する。
力は直列・並列変換手段13の出力に接続されていた
が、本第2の実施例では、適応変換手段40の入力は直
交変換手段14の出力に接続されている。本実施例の適
応制御手段40の動作を図10を用いて以下に説明す
る。分散値算出手段401によって、直交変換手段14
でアダマール変換されたデータから、(数7)に示す式
で分散を算出する。
【0055】
【数7】
【0056】入力信号が映像信号の動き成分の場合に
は、アダマール変換後のデータはk個の成分のうちのあ
る特定の成分に集中し、k個のデータ同士を比較すると
値のバラツキ度合いが大きいので分散値は大きくなる。
一方、入力信号が不規則な雑音成分の場合には、アダマ
ール変換後のデータはk個の成分にほぼ均等に分配され
るのでk個のデータ同士の値のバラツキ度合いは小さい
ので分散値は小さくなる。
は、アダマール変換後のデータはk個の成分のうちのあ
る特定の成分に集中し、k個のデータ同士を比較すると
値のバラツキ度合いが大きいので分散値は大きくなる。
一方、入力信号が不規則な雑音成分の場合には、アダマ
ール変換後のデータはk個の成分にほぼ均等に分配され
るのでk個のデータ同士の値のバラツキ度合いは小さい
ので分散値は小さくなる。
【0057】従って、分散値が大きい場合には、フレー
ム差分データを映像信号の動き成分と見なして、第一の
制御手段402で非線形処理手段15_1〜15_kで
の閾値を小さくすることで、動き成分の帰還量を小さく
するよう制御して、動画像の劣化が起こらないようにす
る。更に、分散値が大きい場合には第二の制御手段40
3で減衰手段18での帰還係数を小さくするように制御
して、動画像の劣化が起こらないようにする。
ム差分データを映像信号の動き成分と見なして、第一の
制御手段402で非線形処理手段15_1〜15_kで
の閾値を小さくすることで、動き成分の帰還量を小さく
するよう制御して、動画像の劣化が起こらないようにす
る。更に、分散値が大きい場合には第二の制御手段40
3で減衰手段18での帰還係数を小さくするように制御
して、動画像の劣化が起こらないようにする。
【0058】分散値が小さい場合には、フレーム差分デ
ータを雑音と見なして、第一の制御手段402で非線形
処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きくすること
で、雑音の帰還量を大きくするように制御して、雑音成
分を有効に除去するようにする。更に、分散値が小さい
場合には第二の制御手段403で減衰手段38での帰還
係数を大きくするように制御することで、雑音成分を有
効に除去するようにする。
ータを雑音と見なして、第一の制御手段402で非線形
処理手段15_1〜15_kでの閾値を大きくすること
で、雑音の帰還量を大きくするように制御して、雑音成
分を有効に除去するようにする。更に、分散値が小さい
場合には第二の制御手段403で減衰手段38での帰還
係数を大きくするように制御することで、雑音成分を有
効に除去するようにする。
【0059】第2の実施例でも、第1の実施例と同様
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号41を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号41を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
【0060】図11に、第一の制御手段402の入出力
特性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値との関係の一
例を示す。また、図12に、第二の制御手段の入出力特
性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と減
衰手段18の帰還係数との関係の一例を図12に示す。
特性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値との関係の一
例を示す。また、図12に、第二の制御手段の入出力特
性、即ち分散値算出手段401で算出された分散値と減
衰手段18の帰還係数との関係の一例を図12に示す。
【0061】直交変換手段16、並列・直列変換手段1
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
【0062】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出
力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレー
ム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、
時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブロッ
クのデータに変換する直列・並列変換手段13と、直交
変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデータ
に対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1〜1
5_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆変換
を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデータ
に対して、時間的に並列なブロックデータを時間的に直
列なデータに変換したあと複数のブロック間で重なり合
うデータの平均をとる並列・直列変換手段17と、時間
的に直列化されたデータに対して帰還係数を乗じる減衰
手段18と、入力映像信号から、抽出された雑音成分を
差し引く第二の減算手段19と、非線形処理手段15_
1〜15_kの閾値、及び減衰手段18での帰還係数を
直交変換後のデータに応じて制御する適応制御手段40
とを具備することにより、動領域画像の劣化が少ない状
態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果
的に除去できる。
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段の出
力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフレー
ム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手段1
1からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12と、
時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブロッ
クのデータに変換する直列・並列変換手段13と、直交
変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデータ
に対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1〜1
5_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆変換
を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデータ
に対して、時間的に並列なブロックデータを時間的に直
列なデータに変換したあと複数のブロック間で重なり合
うデータの平均をとる並列・直列変換手段17と、時間
的に直列化されたデータに対して帰還係数を乗じる減衰
手段18と、入力映像信号から、抽出された雑音成分を
差し引く第二の減算手段19と、非線形処理手段15_
1〜15_kの閾値、及び減衰手段18での帰還係数を
直交変換後のデータに応じて制御する適応制御手段40
とを具備することにより、動領域画像の劣化が少ない状
態で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果
的に除去できる。
【0063】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段402における入出力関係、第二の
制御手段403における入出力特性は図11及び図12
に示すものに限ったものではない。
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段402における入出力関係、第二の
制御手段403における入出力特性は図11及び図12
に示すものに限ったものではない。
【0064】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
【0065】次に第3の実施例について述べる。図13
は本発明の雑音除去装置の第3の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
は本発明の雑音除去装置の第3の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0066】62は雑音振幅検出手段であり、直列・並
列変換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図15に雑音振幅検出手段62の構成を示
す。図15において、601はハイパスフィルタで、フ
レーム差分信号の高域成分の雑音を抽出する。602は
絶対値算出手段で、ハイパスフィルタ601の出力の絶
対値をとる。603は平滑化手段で絶対値算出手段60
2の出力波形を平滑化して、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図14に適応制御手段60の構成を示す。
図1の第1の実施例では、適応制御手段10は、直列・
並列変換手段13の出力だけを用いて非線形処理手段1
5_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を適
応制御していた。しかし第3の実施例では、図14に示
すように、適応制御手段60は、直列・並列変換手段1
3の出力と雑音振幅検出手段62の検出値とを用いて、
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と減衰手段1
8の帰還係数とを適応制御する。
列変換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図15に雑音振幅検出手段62の構成を示
す。図15において、601はハイパスフィルタで、フ
レーム差分信号の高域成分の雑音を抽出する。602は
絶対値算出手段で、ハイパスフィルタ601の出力の絶
対値をとる。603は平滑化手段で絶対値算出手段60
2の出力波形を平滑化して、雑音成分の振幅を検出する
ものである。図14に適応制御手段60の構成を示す。
図1の第1の実施例では、適応制御手段10は、直列・
並列変換手段13の出力だけを用いて非線形処理手段1
5_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を適
応制御していた。しかし第3の実施例では、図14に示
すように、適応制御手段60は、直列・並列変換手段1
3の出力と雑音振幅検出手段62の検出値とを用いて、
非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と減衰手段1
8の帰還係数とを適応制御する。
【0067】61はY/C切替信号線で、図1の第1の
実施例におけるY/C切替信号線21と同一のものであ
る。
実施例におけるY/C切替信号線21と同一のものであ
る。
【0068】以上のように構成された雑音除去装置に関
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段13の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のデータからなる画素ブロックを生成し、直交変換手段
14でm×n次のアダマール変換を行うところまでの動
作は第1の実施例と同一である。
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段13の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のデータからなる画素ブロックを生成し、直交変換手段
14でm×n次のアダマール変換を行うところまでの動
作は第1の実施例と同一である。
【0069】本第3の実施例では、雑音振幅検出手段6
2によって、フレーム差分信号に含まれる雑音成分の振
幅を検出し、この検出値をも適応制御手段60における
適応制御のパラメータとして用いるということが特徴で
ある。ここで雑音振幅検出手段と適応制御手段60の動
作を図14、図15、図16を用いて詳しく説明する。
2によって、フレーム差分信号に含まれる雑音成分の振
幅を検出し、この検出値をも適応制御手段60における
適応制御のパラメータとして用いるということが特徴で
ある。ここで雑音振幅検出手段と適応制御手段60の動
作を図14、図15、図16を用いて詳しく説明する。
【0070】図16(a)にハイパスフィルタ601の
入力波形、図16(b)にハイパスフィルタ601の出
力波形、図16(c)に絶対値算出手段602の出力波
形、図16(d)に平滑化手段603の出力波形を示
す。ハイパスフィルタ601では、フレーム差分信号に
含まれる高域成分の雑音成分を抽出する(図16
(b))。
入力波形、図16(b)にハイパスフィルタ601の出
力波形、図16(c)に絶対値算出手段602の出力波
形、図16(d)に平滑化手段603の出力波形を示
す。ハイパスフィルタ601では、フレーム差分信号に
含まれる高域成分の雑音成分を抽出する(図16
(b))。
【0071】図16(a)に示すように、フレーム差分
信号に含まれる、雑音ではない信号成分Sは一般的に、
時間的に緩慢な変化をし、雑音成分Nは時間的に急激な
変化をするので、ハイパスフィルタにより雑音成分だけ
を取り出すことが可能である。絶対値算出手段602で
は、ハイパスフィルタ601で抽出された雑音成分の絶
対値をとる(図16(c))。次いで絶対値算出手段6
02の出力を平滑化手段に通すと図16(d)に示すよ
うな波形が得らる。そこで、図16(d)に示す波高値
hを雑音成分の振幅とする。平滑化手段603として
は、例えば周波数的に直流成分に近い通過帯域をもった
ローパスフィルタを用いれば良い。
信号に含まれる、雑音ではない信号成分Sは一般的に、
時間的に緩慢な変化をし、雑音成分Nは時間的に急激な
変化をするので、ハイパスフィルタにより雑音成分だけ
を取り出すことが可能である。絶対値算出手段602で
は、ハイパスフィルタ601で抽出された雑音成分の絶
対値をとる(図16(c))。次いで絶対値算出手段6
02の出力を平滑化手段に通すと図16(d)に示すよ
うな波形が得らる。そこで、図16(d)に示す波高値
hを雑音成分の振幅とする。平滑化手段603として
は、例えば周波数的に直流成分に近い通過帯域をもった
ローパスフィルタを用いれば良い。
【0072】適応制御手段60においては、絶対値算出
手段501でフレーム差の絶対値をとって、平均値算出
手段502でm×nブロックデータの平均をとるという
ところまでは第1の実施例と同一の動作である。この第
3の実施例の特徴は、第一の制御手段503が、平均値
算出手段502の出力と雑音振幅検出手段62の出力と
を用いて、非線形処理手段15_1〜15_kの閾値を
決定するということ、及び第二の制御手段504が、平
均値算出手段504の出力と、雑音振幅検出手段62の
出力手段とから、減衰手段18の帰還係数を決定すると
いうことである。
手段501でフレーム差の絶対値をとって、平均値算出
手段502でm×nブロックデータの平均をとるという
ところまでは第1の実施例と同一の動作である。この第
3の実施例の特徴は、第一の制御手段503が、平均値
算出手段502の出力と雑音振幅検出手段62の出力と
を用いて、非線形処理手段15_1〜15_kの閾値を
決定するということ、及び第二の制御手段504が、平
均値算出手段504の出力と、雑音振幅検出手段62の
出力手段とから、減衰手段18の帰還係数を決定すると
いうことである。
【0073】図17に、第一の制御手段503の入出力
特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62の検出値hが
大きい時には閾値を大きくして雑音除去効果を大きく
し、検出値hが小さい時にはいき値を小さくして、雑音
除去効果を小さくする。また図18に第二の制御手段5
04の入出力特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62
の検出値hが大きい場合には、帰還係数を大きくして、
雑音除去効果を大きくし、検出値hが小さい場合には、
帰還係数を小さくして、雑音除去効果を小さくする。
特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62の検出値hが
大きい時には閾値を大きくして雑音除去効果を大きく
し、検出値hが小さい時にはいき値を小さくして、雑音
除去効果を小さくする。また図18に第二の制御手段5
04の入出力特性の一例を示す。雑音振幅検出手段62
の検出値hが大きい場合には、帰還係数を大きくして、
雑音除去効果を大きくし、検出値hが小さい場合には、
帰還係数を小さくして、雑音除去効果を小さくする。
【0074】第3の実施例でも、第1の実施例と同様に
TCI方式の場合に、Y/C切替信号61を用いて、Y
信号領域とC信号領域で、画素ブロックのデータの絶対
値平均値と非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と
の関係を2種類の特性の間で変えてもよいし、上記絶対
値平均値と減衰手段18での帰還係数との関係を2種類
の特性の間で変えてもよい。
TCI方式の場合に、Y/C切替信号61を用いて、Y
信号領域とC信号領域で、画素ブロックのデータの絶対
値平均値と非線形処理手段15_1〜15_kの閾値と
の関係を2種類の特性の間で変えてもよいし、上記絶対
値平均値と減衰手段18での帰還係数との関係を2種類
の特性の間で変えてもよい。
【0075】直交逆変換手段16、並列・直列変換手段
17の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18
の帰還係数の制御は前述した通りである。第二の減算手
段19の動作は第1の実施例と同一である。
17の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18
の帰還係数の制御は前述した通りである。第二の減算手
段19の動作は第1の実施例と同一である。
【0076】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子50と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数の画素ブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段59と、フレー
ム差分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振
幅検出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_k
の閾値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出
手段62での検出値とフレーム差分信号とに応じて制御
する適応制御手段60とを具備することにより、動領域
画像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方に
おける雑音を効果的に除去できる。
信号が加えられる入力端子50と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数の画素ブロッ
ク間で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手
段17と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係
数を乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出さ
れた雑音成分を差し引く第二の減算手段59と、フレー
ム差分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振
幅検出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_k
の閾値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出
手段62での検出値とフレーム差分信号とに応じて制御
する適応制御手段60とを具備することにより、動領域
画像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方に
おける雑音を効果的に除去できる。
【0077】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段503における入出力関係、第二の
制御手段504における入出力特性は図17及び図18
に示すものに限ったものではない。
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段503における入出力関係、第二の
制御手段504における入出力特性は図17及び図18
に示すものに限ったものではない。
【0078】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
【0079】次に第4の実施例について述べる。図19
は本発明の雑音除去装置の第4の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
は本発明の雑音除去装置の第4の実施例におけるブロッ
ク図を示すものである。なお、第1の実施例の構成(図
1)と比較して、同一の構成・機能を有するものについ
ては図1と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0080】62は雑音振幅検出手段で、直列・並列変
換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出するもの
である。雑音振幅検出手段62の内部構成は第3の実施
例の図15と同一である。80は適応制御手段であり、
直交変換手段14の出力に接続される。図20に第4の
実施例における適応制御手段80の構成を示す。図20
において、401は分散値算出手段であり、図10のも
のと同一である。702は第一の制御手段で、分散値算
出手段401の出力と雑音振幅検出手段62の検出値か
ら、非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を制御
するものである。703は第二の制御手段で、分散値7
02の出力と雑音振幅検出手段62の出力とを用いて、
減衰手段18での帰還係数を制御するものである。
換手段13に接続され、雑音成分の振幅を検出するもの
である。雑音振幅検出手段62の内部構成は第3の実施
例の図15と同一である。80は適応制御手段であり、
直交変換手段14の出力に接続される。図20に第4の
実施例における適応制御手段80の構成を示す。図20
において、401は分散値算出手段であり、図10のも
のと同一である。702は第一の制御手段で、分散値算
出手段401の出力と雑音振幅検出手段62の検出値か
ら、非線形処理手段15_1〜15_kでの閾値を制御
するものである。703は第二の制御手段で、分散値7
02の出力と雑音振幅検出手段62の出力とを用いて、
減衰手段18での帰還係数を制御するものである。
【0081】81はY/C切替信号線で、図9の第2の
実施例におけるY/C切替信号線61と同一のものであ
る。
実施例におけるY/C切替信号線61と同一のものであ
る。
【0082】以上のように構成された雑音除去装置に関
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段11の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のブロックデータを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は第2の実
施例と同一である。
して以下にその動作を述べる。雑音を含む入力映像信号
を入力端子10に加え、第一の減算手段12で、入力映
像信号とフレーム遅延手段11の出力信号との差分をと
り、直列・並列変換手段13で時間的に並列なm×n個
のブロックデータを生成し、直交変換手段14でm×n
次のアダマール変換を行うところまでの動作は第2の実
施例と同一である。
【0083】また、雑音振幅検出手段62の動作は第3
の実施例で述べたものと同一である。本第4の実施例で
は、適応制御手段80が、雑音振幅検出手段62の出力
と直交変換手段14の出力とを用いて、非線形処理手段
15_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を
制御しているのが特徴である。
の実施例で述べたものと同一である。本第4の実施例で
は、適応制御手段80が、雑音振幅検出手段62の出力
と直交変換手段14の出力とを用いて、非線形処理手段
15_1〜15_kの閾値と減衰手段18の帰還係数を
制御しているのが特徴である。
【0084】以下、適応制御手段80の動作を詳しく述
べる。図20において、分散値算出手段が直交変換手段
14の出力の分散値を算出するところまでは第2の実施
例の適応制御手段40の動作と同一である。第4の実施
例では、第一の制御手段702及び第二の制御手段70
3の入出力特性は、雑音振幅検出手段62の検出値hと
分散値算出手段701との出力で決定されるのが特徴で
ある。図21に第一の制御手段702の入出力特性の一
例を、図22に第二の制御手段703の入出力特性の一
例を示す。
べる。図20において、分散値算出手段が直交変換手段
14の出力の分散値を算出するところまでは第2の実施
例の適応制御手段40の動作と同一である。第4の実施
例では、第一の制御手段702及び第二の制御手段70
3の入出力特性は、雑音振幅検出手段62の検出値hと
分散値算出手段701との出力で決定されるのが特徴で
ある。図21に第一の制御手段702の入出力特性の一
例を、図22に第二の制御手段703の入出力特性の一
例を示す。
【0085】雑音振幅検出手段62の検出値hが大きい
場合には、帰還係数を大きくして、雑音除去効果を大き
くし、検出値hが小さい場合には、帰還係数を小さくし
て、雑音除去効果を小さくする。
場合には、帰還係数を大きくして、雑音除去効果を大き
くし、検出値hが小さい場合には、帰還係数を小さくし
て、雑音除去効果を小さくする。
【0086】第4の実施例でも、第1の実施例と同様
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号81を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
に、TCI方式の場合に、Y/C切替信号81を用い
て、Y信号領域とC信号領域で、分散値と非線形処理手
段15_1〜15_kの閾値との関係を2種類の特性の
間で変えてもよいし、分散値と減衰手段18での帰還係
数との関係を2種類の特性の間で変えてもよい。
【0087】直交変換手段14、並列・直列変換手段1
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
7の動作は第1の実施例と同一である。減衰手段18の
帰還係数の制御は前述した通りである。 第二の減算手
段19の動作は第一の実施例と同一である。
【0088】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数のブロック間
で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手段1
7と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係数を
乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出された
雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、フレーム差
分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振幅検
出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_kの閾
値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出手段
62での検出値と直交変換手段14の出力とに応じて制
御する適応制御手段80を設けることにより、動領域画
像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方にお
ける雑音を効果的に除去できる。
信号が加えられる入力端子10と、第二の減算手段19
の出力をNフレーム(N=1,2・・・)遅延させるフ
レーム遅延手段11と、入力映像信号とフレーム遅延手
段11からの出力信号の差分をとる第一の減算手段12
と、時間的に直列なフレーム差分データを並列な画素ブ
ロックのデータに変換する直列・並列変換手段13と、
直交変換を行う直交変換手段14と、直交変換されたデ
ータに対して非線形処理を施す非線形処理手段15_1
〜15_kと、非線形処理されたデータに対して直交逆
変換を施す直交逆変換手段16と、直交逆変換されたデ
ータに対して、時間的に並列な画素ブロックのデータを
時間的に直列なデータに変換したあと複数のブロック間
で重なり合うデータの平均をとる並列・直列変換手段1
7と、時間的に直列化されたデータに対して帰還係数を
乗じる減衰手段18と、入力映像信号から、抽出された
雑音成分を差し引く第二の減算手段19と、フレーム差
分信号に含まれる雑音成分の振幅を検出する雑音振幅検
出手段62と、非線形処理手段15_1〜15_kの閾
値及び減衰手段18での帰還係数を、雑音振幅検出手段
62での検出値と直交変換手段14の出力とに応じて制
御する適応制御手段80を設けることにより、動領域画
像の劣化が少ない状態で、動領域、静止領域の双方にお
ける雑音を効果的に除去できる。
【0089】なお、非線形処理手段15_1〜15_k
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段702における入出力関係、第二の
制御手段703における入出力特性は図21及び図22
に示すものに限ったものではない。
における入出力特性は図7に示すものに限ったものでは
なく、例えば直線で表される特性の傾きは1でなくても
よく、非直線で表される特性をもったものでもよい。ま
た、第一の制御手段702における入出力関係、第二の
制御手段703における入出力特性は図21及び図22
に示すものに限ったものではない。
【0090】さらに、本実施例では画素ブロックのデー
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
タを、水平方向にmサンプル、垂直方向にnライン
(m、nは自然数)連続して定義したが、例えば水平方
向にpサンプル間隔でmサンプル、垂直方向にqライン
間隔でnライン(ただし、m、n、p、qは自然数)と
して定義してもよい。ただし、この場合、直列並列変換
手段や並列直列変換手段に用いるライン遅延手段はqラ
イン遅延手段を、1サンプル遅延手段はpサンプル遅延
手段を用いればよい。
【0091】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の雑音除去
装置によれば、非線形処理の閾値、帰還係数といった雑
音成分抽出のためのパラメータを、雑音成分の値に応じ
て適応制御するので、動領域画像の劣化が少ない状態
で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果的
に除去できる。
装置によれば、非線形処理の閾値、帰還係数といった雑
音成分抽出のためのパラメータを、雑音成分の値に応じ
て適応制御するので、動領域画像の劣化が少ない状態
で、動領域、静止領域の双方における雑音成分を効果的
に除去できる。
【図1】本発明の雑音除去装置の第1の実施例における
ブロック図
ブロック図
【図2】直列・並列変換手段の一例を示すブロック図
【図3】並列・直列変換手段の一例を示すブロック図
【図4】第1の実施例に係る適応制御手段のブロック図
【図5】画面上での画素ブロックのデータの概念を表す
図
図
【図6】非線形処理手段の入出力特性を示す図
【図7】第1の実施例の平均値算出手段出力と閾値との
関係を表す図
関係を表す図
【図8】第1の実施例の平均値算出手段出力と帰還係数
との関係を表す図
との関係を表す図
【図9】本発明の雑音除去装置の第2の実施例における
ブロック図
ブロック図
【図10】第2の実施例に係る適応制御手段のブロック
図
図
【図11】第2の実施例の分散値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
の関係を表す図
【図12】第2の実施例の分散値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
数との関係を表す図
【図13】本発明の雑音除去装置の第3の実施例におけ
るブロック図
るブロック図
【図14】第3の実施例に係る適応制御手段のブロック
図
図
【図15】第3及び第4の実施例に係る雑音振幅検出手
段のブロック図
段のブロック図
【図16】雑音振幅検出手段の各部位での信号波形図
【図17】第3の実施例の平均値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
の関係を表す図
【図18】第3の実施例の平均値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
数との関係を表す図
【図19】本発明の雑音除去装置の第4の実施例におけ
るブロック図
るブロック図
【図20】第4の実施例に係る適応制御手段のブロック
図
図
【図21】第4の実施例の分散値算出手段出力と閾値と
の関係を表す図
の関係を表す図
【図22】第4の実施例の分散値算出手段出力と帰還係
数との関係を表す図
数との関係を表す図
【図23】従来の雑音除去装置の構成を示すブロック図
【図24】従来例の非線形処理部の入出力特性を示す図
10 入力端子 11 フレーム遅延手段 12 第一の減算手段 13 直列・並列変換手段 14 直交変換手段 15_1〜15_k 非線形処理手段 16 直交逆変換手段 17 並列・直列変換手段 18 減衰手段 19 第二の減算手段 20 適応制御手段 21 Y/C切替信号 22 出力端子 40 適応制御手段 41 Y/C切替信号 60 適応制御手段 61 Y/C切替信号 80 適応制御手段 81 Y/C切替信号 101〜106 1サンプル遅延手段 107 ライン遅延手段 201〜206 1サンプル遅延手段 207 ライン遅延手段 208〜214 加算手段 215 平均手段 301 絶対値算出手段 302 平均値算出手段 303 第一の制御手段 304 第二の制御手段 401 分散値算出手段 402 第一の制御手段 403 第二の制御手段 501 絶対値算出手段 502 平均値算出手段 503 第一の制御手段 504 第二の制御手段 601 ハイパスフィルタ 602 絶対値算出手段 603 平滑化手段 701 分散値算出手段 702 第一の制御手段 703 第二の制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/32 H04N 7/137 Z
Claims (10)
- 【請求項1】入力映像信号に応動した信号を遅延させる
遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力信
号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の減
算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を施
す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して非
線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手段
の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換に
対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理
の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を
適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手
段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の
減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り
出すことを特徴とする雑音除去装置。 - 【請求項2】適応制御手段は、水平方向mサンプル点、
垂直方向nライン(m,nは自然数)からなる画素ブロ
ックのデータの絶対値を求めその平均値を算出する絶対
値・平均値算出手段と、前記絶対値・平均値算出手段の
出力に基づいて非線形処理手段における非線形処理の閾
値を制御する第一の制御手段と、前記絶対値・平均値算
出手段の出力に基づいて減衰手段の減衰量を制御する第
二の制御手段とを有する請求項1記載の雑音除去装置。 - 【請求項3】入力映像信号に応動した信号を遅延させる
遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力信
号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の減
算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を施
す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して非
線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手段
の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換に
対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記直交変換手段の出
力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処理の
閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を適
応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手段
の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の減
算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取り出
すことを特徴とする雑音除去装置。 - 【請求項4】適応制御手段は、直交変換の出力の分散を
算出する分散値算出手段と、前記分散値算出手段の出力
に基づいて、非線形処理手段における非線形処理の閾値
を制御する第一の制御手段と、前記分散値算出手段の出
力に基づいて、減衰手段の減衰量を制御する第二の制御
手段とを有する請求項3記載の雑音除去装置。 - 【請求項5】入力映像信号に応動した信号を遅延させる
遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力信
号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の減
算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を施
す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して非
線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手段
の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換に
対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力に基づいて雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段
と、前記第一の減算手段の出力と前記雑音振幅検出手段
の出力に基づいて前記非線形処理手段における非線形処
理の閾値及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方
を適応制御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算
手段の出力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二
の減算手段の出力信号を雑音が除去された信号として取
り出すことを特徴とする雑音除去装置。 - 【請求項6】適応制御手段は、水平方向mサンプル点、
垂直方向nライン(m,nは自然数)からなる画素ブロ
ックのデータの絶対値を求め、その平均値を算出する絶
対値・平均値算出手段と、前記絶対値・平均値算出手段
と前記雑音振幅検出手段の出力に基づいて前記非線形処
理手段の非線形処理の閾値を制御する第一の制御手段
と、前記絶対値・平均値算出手段の出力と前記雑音振幅
検出手段の出力に基づいて前記減衰手段の減衰量を制御
する第二の制御手段とを有する請求項5記載の雑音除去
装置。 - 【請求項7】入力映像信号に応動した信号を遅延させる
遅延手段と、前記入力映像信号と前記遅延手段の出力信
号との差分信号を得る第一の減算手段と、前記第一の減
算手段にて得られた前記差分信号に対して直交変換を施
す直交変換手段と、前記直交変換手段の出力に対して非
線形処理を施す非線形処理手段と、前記非線形処理手段
の出力に対して、前記直交変換手段における直交変換に
対する逆変換である直交逆変換を施す直交逆変換手段
と、前記直交逆変換手段の出力を減衰させる減衰手段
と、前記入力映像信号と前記減衰手段の出力信号との差
分信号を得る第二の減算手段と、前記第一の減算手段の
出力から雑音の振幅を検出する雑音振幅検出手段と、前
記直交変換手段の出力と前記雑音振幅検出手段の出力に
基づいて前記非線形処理手段における非線形処理の閾値
及び前記減衰手段での減衰量の少なくとも一方を適応制
御する適応制御手段とを有し、前記第二の減算手段の出
力信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第二の減算手
段の出力信号を雑音が除去された信号として取り出すこ
とを特徴とする雑音除去装置。 - 【請求項8】適応制御手段は、直交変換後のデータの分
散を算出する分散値算出手段と、前記分散値算出手段の
出力と前記雑音振幅検出手段の出力に基づいて、前記非
線形処理手段の非線形処理の閾値を制御する第一の制御
手段と、前記分散値算出手段の出力と前記雑音振幅検出
手段の出力に基づいて、前記減衰手段の減衰量を制御す
る第二の制御手段を有する請求項7記載の雑音除去装
置。 - 【請求項9】雑音振幅検出手段は、第一の減算手段の出
力の高域成分の雑音を取り出すハイパスフィルタと、前
記ハイパスフィルタの出力の絶対値をとる絶対値算出手
段と、前記絶対値算出手段の出力を平滑化する平滑化手
段を有する請求項5または請求項7記載の雑音除去装
置。 - 【請求項10】適応制御手段での処理は、輝度信号では
非線形処理手段の閾値及び減衰手段の減衰量を小さく
し、色信号では非線形処理手段の閾値及び減衰手段の減
衰量を大きくすることを特徴とする請求項1、請求項
3、請求項5、請求項7のいずれかに記載の雑音除去装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31950093A JP2830723B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 雑音除去装置 |
EP94119819A EP0660595B1 (en) | 1993-12-20 | 1994-12-15 | A noise reducer |
DE69423449T DE69423449T2 (de) | 1993-12-20 | 1994-12-15 | Vorrichtung zur Rauschverminderung |
US08/359,924 US5495299A (en) | 1993-12-20 | 1994-12-20 | Noise reducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31950093A JP2830723B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 雑音除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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1993
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