JPH0898060A - 雑音除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雑音を含んだ映像信号から雑音以外の映像信
号を雑音と同時に除去してしまうのを軽減して、雑音除
去を効果的に行うことのできる雑音除去装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 非線形処理手段85_00〜85_13の特性を閾値演
算手段8b_00〜8b_13が演算して出力する閾値によって可
変できる非線形特性とし、直交変換手段84のの各出力に
対してノイズ信号の方が映像信号よりも平均的に大きく
分布する出力に関しては、非線形処理手段85_00〜85_13
で非変形特性の閾値を大きくした特性で非線形処理を行
い、ノイズ信号の方が映像信号よりも平均的に小さく分
布する出力に関しては、非線形処理手段85_00〜85_13で
非線形特性の閾値を小さくした特性で非線形処理を行う
ようにし、ノイズ信号のみが非線形処理手段85_00〜85_
13で大きく抽出されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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ノイズ成分の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 Transform)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、pp56-6
2)。

【０００３】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９に
従来のアダマール変換を用いた雑音除去装置のブロック
図を示す。

【０００４】図９において、91はフレーム遅延手段で雑
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。92は第１の減算手段で、入力映像信号と入力映像信
号から雑音を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。93は直列並列変換手段で時間的に直列なデータ列
を、アダマール変換の次数にあうように、時間的に並列
なデータ列に変換するものである。

【０００５】94はアダマール変換器（以下直交変換手段
と記す）で並列なデータに対してアダマール変換を施す
ものである。

【０００６】95_00〜95_13は非線形処理手段で直交変換
手段94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。96はアダマール逆変換器（以下直
交逆変換手段と記す）で非線形処理を施されたデータに
対して、直交変換手段94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。97は並列直
列変換手段で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。98は減衰手段
で、並列直列変換手段97に接続され、並列直列手段97で
積分されたデータの利得を下げるものである。99は第２
の減算手段で入力映像信号から並列直列変換手段97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。

【０００７】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１の減算手段で、フレーム
遅延手段91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をとる。ノイズ
成分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。直列並列変換手段93は、第１の減
算手段92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
手段93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。直列並列変換手段93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。

【０００８】

【数１】

【０００９】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,ｘ13は画面上で数ライン分ほど
上か下へ位置するようなデータである。

【００１０】直交変換手段94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。

【００１１】

【数２】

【００１２】従来、ノイズ成分は相関が小さいので、
（数２）のｙijの各周波数成分毎に均等に分布すると考
えられており、非線形処理手段95_00〜95_13では、アダ
マール変換で各周波数成分毎に分布したノイズ成分に対
してほぼ均等に非線形処理を行ってノイズ成分の抽出を
行っていた。非線形処理手段95_00〜95_13の入出力関係
を図１０に示す。図１０において、横軸は入力で縦軸は
出力である。図１０で示すように、入力の絶対値が２Ａ
以上の入力に対しては出力は０である。この絶対値Ａ以
下の範囲のデータを各成分毎に分布したノイズ成分とし
て出力する。

【００１３】その後、非線形処理手段95_00〜95_13で抽
出されたノイズ成分に対して、直交逆変換手段96におい
て、（数３）で示される演算を施し、データを再び実空
間領域成分に戻す。

【００１４】

【数３】

【００１５】更に、実空間上に戻されたノイズ成分ｘ’
ijを、並列直列変換手段97で時間的に直列なデータに変
換した後、減衰手段98で利得の調整を行って第２の減算
手段99でノイズ成分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。

【００１６】ここで、図１１に直交変換手段94の各出力
ｙ00〜ｙ13の周波数分布を示す。図１１中の・で示すの
は、ノイズ成分の分布を示す。高域成分では分布率が少
し大きく、低域成分では分布率が少し小さくなってい
る。従来例では、このように各周波数成分毎に分布する
ノイズの大きさに基づいて、図１０のＡの値を取り決め
て、非線形処理手段95_00〜95_13で非線形処理を行い、
ノイズ成分の抽出を行っていた。つまり、入力信号の絶
対値がＡ以下であればノイズ成分が含まれているとし
て、非線形処理によってその中に含まれているノイズ成
分を抽出するものである。Ａの値は固定の場合も可変の
場合もあるが、その大きさは図１１に示すノイズ成分の
大きさによって決められるのが一般的であった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の雑音除去装置では、映像信号の動き成分が
ノイズ成分に対して多く含まれていて、図１０に示す絶
対値Ａ以下の値にその動き成分が多いときには、非線形
処理手段95_00〜95_13が動き成分を多く抽出する結果、
第２の減算手段99において、入力信号からノイズ成分で
はなく動き信号成分を減算する割合が大きくなり、9aに
て取り出される出力画像には残像や尾引きといった現象
を引き起こしてしまうという問題点があった。また、残
像や尾引きといった現象を防止するために、非線形処理
手段95_00〜95_13で動き信号成分をあまり抽出しないよ
うに図１０のＡの値を小さくした場合には、ノイズの振
幅が２Ａよりも大きかったときには、非線形処理手段95
_00〜95_13は２Ａ以上の大きさのノイズ成分は抽出しな
いこととなり、ノイズ除去効果が小さくなってしまうと
いう問題点があった。

【００１８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、直交変換手段の各周波数成分毎の出力における動き
信号成分とノイズ成分との信号分布の比に基づいて、映
像信号成分に対してノイズ成分の分布が大きいものにつ
いては、非線形処理手段の抽出量を多くとり、信号成分
に対してノイズ成分の分布が小さいものについては、非
線形処理手段の抽出量を少なくとるように非線形処理手
段の特性を取り決めることで、出力画像に残像や尾引き
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。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の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
信号と前記遅延手段の出力信号との差分信号を得る第１
の減算手段と、前記第１の減算手段にて得られた時間的
に直列な前記差分信号を時間的に並列なデータに変換す
る直列並列変換手段と、前記直列並列変換手段にて得ら
れた時間的に並列なデータ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、動き信
号成分に対してノイズ信号成分の分布の方が大きい周波
数成分に対しては、抽出量を大きくとり、動き信号成分
に対してノイズ信号成分の分布の方が小さい周波数成分
に対しては、抽出量を小さくとるように非線形特性を持
った非線形処理手段と、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
逆変換手段の出力する時間的に並列なデータを時間的に
直列なデータに変換する並列直列変換手段と、前記並列
直列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２の減算手段とを有し、前記第２の減算信号は前記遅
延手段にて遅延され、前記第２の減算手段の出力信号を
ノイズ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】また同じ目的を達成するために、請求項２
記載の雑音除去装置では、入力映像信号に応動した信号
を遅延させる遅延手段と、前記入力信号と前記遅延手段
の出力信号との差分信号を得る第１の減算手段と、前記
第１の減算手段にて得られた時間的に直列な前記差分信
号を時間的に並列なデータに変換する直列並列変換手段
と、前記直列並列変換手段にて得られた時間的に並列な
データに対して直交変換を施す直交変換手段と、前記直
交変換手段の出力から映像信号または動き信号の大きさ
を検出し、非線形処理手段の非線形特性の閾値の基準レ
ベル値を出力する適応制御手段と、前記適応制御手段が
出力する閾値のレベル基準値から非線形特性の閾値を演
算して出力する閾値演算手段と、前記閾値演算手段が出
力する閾値に応じて非線形特性を可変して非線形処理を
行う非線形処理手段と、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
逆変換手段の出力する時間的に並列なデータを時間的に
直列なデータに変換する並列直列変換手段と、前記並列
直列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２の減算手段とを有し、前記閾値演算手段は各周波数
成分毎に、ノイズ成分の分布が動き信号成分の分布に対
して大きい場合には閾値を大きく、反対にノイズ成分の
分布が動き信号成分の分布に対して小さい場合には閾値
を小さくとるように演算を行うこととし、また、前記第
２の減算信号は前記遅延手段にて遅延され、前記第２の
減算手段の出力信号をノイズ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。

【００２１】また同じ目的を達成するために、請求項３
記載の雑音除去装置では、入力映像信号に応動した信号
を遅延させる遅延手段と、前記入力信号と前記遅延手段
の出力信号との差分信号を得る第１の減算手段と、前記
第１の減算手段にて得られた時間的に直列な前記差分信
号を時間的に並列なデータに変換する直列並列変換手段
と、前記直列並列変換手段にて得られた時間的に並列な
データに対して直交変換を施す直交変換手段と、前記直
交変換手段の出力から映像信号または動き信号の大きさ
を検出し、非線形処理手段の非線形特性の閾値の基準レ
ベル値を出力する適応制御手段と、雑音除去装置外部か
ら設定される各周波数成分毎の閾値演算用データを保持
し出力する演算データ保持手段と、前記適応制御信号が
出力する閾値のレベル基準値と前記演算データ保持手段
の出力する各種演算データとで非線形特性の閾値を演算
して出力する閾値演算手段と、前記閾値演算手段が出力
する閾値に応じて非線形特性を可変して非線形処理を行
う非線形処理手段と、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
変換手段の出力する時間的に並列なデータを時間的に直
列なデータに変換する並列直列変換手段と、前記並列直
列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
２の減算手段とを有し、前記第２の減算信号は前記遅延
手段にて遅延され、前記第２の減算手段の出力信号をノ
イズ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。

【００２２】

【作用】本発明はこの構成によって、ノイズ成分が動き
信号成分に対して大きく分布する周波数成分に対する非
線形処理手段は抽出量を相対的に大きくし、ノイズ成分
が動き信号成分に対して小さく分布する周波数成分に対
する非線形処理手段は抽出量を相対的に小さくして、出
力画像に残像や尾引きを引き起こさない状態で効率よく
ノイズ除去を行うように作用する。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下、図面を参照しながら、請求項１記載
の本発明の雑音除去装置の一実施例について詳細に述べ
る。図１は請求項１記載の本発明の一実施例の雑音除去
装置のブロック図を示すものである。

【００２４】図１において、10は入力端子で、ノイズを
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２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ノイズ成分を除いた
出力信号をＮフレーム(Ｎ＝1,2,....)遅延させるもので
ある。12は第１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
11が出力するＮフレーム分遅延させ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
１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。また、以降請求項２、３の本発明
の一実施例の雑音除去装置の場合においても、m=4(サン
プル)，n=2(ライン)として説明する。ここで、図２は直
列並列変換手段13の構成図で、直列並列変換手段13は１
個のライン遅延手段107と、６個の１サンプル遅延手段1
01〜106から構成される。

【００２５】図１において、14は直交変換手段で、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14での直交変換をア
ダマール変換とする。

【００２６】15_00〜15_13は直交変換手段の出力ｙ00,
ｙ01,ｙ02,ｙ03,ｙ10,ｙ11,ｙ12,ｙ13の各周波数成分を
入力とする非線形処理手段で、各周波数成分に含まれる
ノイズ成分を抽出し、直交逆変換手段に出力する。ここ
で、非線形処理手段15_00〜15_13の非線形特性に関して
説明する。非線形処理手段の特性を図３を用いて説明す
る。図３の(ａ)は非線形処理手段15_00の特性であり、
(ｂ)は非線形特性15_13の特性である。図３中の定数
Ａ，Ｈは非線形特性の閾値を決定する定数であり各周波
数成分毎のノイズ信号分布と動き信号の分布の大きさに
よって決定される。他の15_02〜15_13までの非線形処理
手段の非線形特性に関しても、それぞれの周波数成分毎
のノイズ成分と動き信号成分の分布の度合いによって決
定される。ここで、図３の(ａ)のＡや(ｂ)のＨの値を決
定した方法を図４を参考に述べる。

【００２７】図４の・は本発明の雑音除去装置の入力端
子に一様なノイズ成分のみが入力された場合のノイズの
各周波数成分毎の分布を示している。また、図４中の×
は同じ入力端子に映像信号のみが入力された場合の映像
信号の各周波数成分毎の分布を示している。映像信号は
周波数特性に関して、さまざまな特性を持っているの
で、いつも分布が同じような形になるとは限らない。図
４の×印の示す特性はそれらの特性の統計的平均をとっ
たものである。ノイズ成分に関しても本発明の雑音除去
装置が使用される環境化での入力端子に混入してくると
予想されるノイズの統計的平均をとったものである。

【００２８】図４のｙ00成分に関してみると、ノイズ成
分よりも映像信号の分布の方がかなり大きい。よって、
このｙ00成分を入力とした非線形処理では、非線形処理
の閾値(図３のＡ)をあまり大きくとるべきではない。な
ぜなら、もし図３の(ａ)のＡの値を大きくとると、ノイ
ズ以外の動き信号成分を非線形処理手段が抽出する割合
が大きくなり、その抽出された動き信号成分が直交逆変
換手段16からのちに伝わって最終的に第２の減算手段19
において入力信号から減算されることにより、出力画像
に残像や尾引きといった弊害を引き出す確率が高くな
る。

【００２９】よって、図３(ａ)のＡの値は、図４のｙ00
成分が示すノイズ成分の大きさ程度の比較的小さい値に
設定する。また、図４のｙ13成分に関してみると、ノイ
ズ成分の方が映像信号よりも分布の大きさがかなり大き
い。よって、この成分に関しては非線形処理手段ｙ13の
抽出度を大きくした方がノイズ抽出度が大きくなる。こ
の非線形処理手段の非線形特性を図３(ｂ)に示す。図３
に示すように、Ｈの値はＡの値よりも大きくする。他の
周波数成分に関しても、図４に示す映像信号とノイズ成
分の分布の大きさに基づいて、映像信号の分布がノイズ
成分の分布よりも大きい成分に関しては、非線形特性の
閾値を小さくして抽出量を抑え、映像信号の分布がノイ
ズ成分の分布よりも小さい成分に関しては、非線形特性
の閾値を大きくして抽出量を大きくする。

【００３０】上記のような非線形特性を非線形処理手段
15_00〜15_13はそれぞれ持っている。また、図１の16は
直交逆変換手段で、非線形処理手段15_00〜15_13に接続
され、ノイズ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。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４サン
プル分の時間的に並列なデータで時間的に重なりあうサ
ンプル点同士でその平均をとることで、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５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3個の１サンプル遅延手段5
1〜53と3個の加算手段54〜56と１/4の利得を出力する平
均手段57からなる。また、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で出力されたデータの利得調整を行うものである。19
は第２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、即ちノイズ成分を減算し、入力映像信
号からノイズ成分を除去するものである。

【００３１】以上のように構成された請求項１記載の本
発明の一実施例の雑音除去装置の動作を以下説明する。
入力端子10からノイズを含んだ映像信号が入力される。
第１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１の
減算手段12では、フレーム間で相関の小さいノイズ成分
と映像信号の動き成分が検出される。ノイズを含まない
静止領域の信号に対しては、第１の減算手段12の出力は
０である。第１の減算手段12で検出されたノイズ成分及
び動き信号成分を含んだ時間的に直列なデータは、直列
並列変換手段13で、図２のように１個のライン遅延手段
と６個の１サンプル遅延手段により、水平方向に４サン
プル、垂直方向に２ライン分の時間的に並列なデータｘ
00〜ｘ13に変換される。この時間的に並列なデータｘ00
〜ｘ13に対して（数２）で示すような演算が直交変換手
段14で行われ、各周波数成分ｙ00〜ｙ13が出力される。

【００３２】次に非線形処理手段15_00〜15_13におい
て、各周波数成分ｙ00〜ｙ13に対して非線形処理を行っ
た出力ｙ00'〜ｙ13'が出力される。このｙ00'〜ｙ13'に
は各周波数成分毎に分布したノイズ成分が含まれてい
る。次に直交逆変換手段16では非線形処理手段15_00〜1
5_13の出力ｙ00'〜ｙ13'に対して （数３）に示す演算
を実行し、直列並列変換手段14の出力ｘ00〜ｘ13に対応
した時間的に並列な信号ｘ00'〜ｘ03'を出力する。

【００３３】次に並列直列変換手段17では入力したｘ0
0'〜ｘ03'の信号の時間的に重なりあう点のデータを平
均化して時間的に直列なデータとして減衰手段18に出力
する。減衰手段18では入力されたデータの利得調整をし
てノイズ成分として出力する。そして、そのノイズ成分
が第２の減算手段19で入力信号から減算され、入力信号
からノイズが低減された信号が出力端子1aから取り出さ
れる。

【００３４】以上のように本実施例によれば、直交変換
された各周波数成分毎に動き成分がノイズ成分に対して
多く含まれていても、平均的には、ノイズ成分以上の動
き信号成分を非線形処理手段が出力する確率は小さくな
ることになるので、不必要に動き信号成分を非線形処理
手段から抽出して、その結果、最終的に入力信号から動
き信号成分が多くを差分される結果となり出力画像に残
像や画像ボケが発生するといった弊害を大きく低減でき
る。その結果、画像劣化の無い形でのノイズ成分の低減
の効率を上げることができる。

【００３５】尚、直列並列変換手段13の変換手段は図２
に示すものに限ったものではなく、又、並列直列変換手
段17の変換手段も図５に示すものに限ったものではな
い。

【００３６】（実施例２）次に、請求項２記載の本発明
の一実施例である雑音除去装置について、図６を用いて
説明する。図６は請求項２記載の本発明の一実施例であ
る雑音除去装置のブロック図を示すものである。まず、
図６の雑音除去装置の構成について、図１の雑音除去装
置と比較して述べる。

【００３７】図６において、60は入力端子、61はフレー
ム遅延手段、62は第１の減算手段、63は直列並列変換手
段、64は直交変換手段、66は直交逆変換手段、67は並列
直列変換手段、68は減衰手段、69は第２の減算手段、6a
は出力端子であり、図１に示したものと同一のものであ
る。65_00〜65_13は閾値演算手段6b_00〜6b_13から出力
される閾値に基づいて、可変的に非線形特性を変化させ
る非線形処理手段である。その非線形処理手段65_00〜6
5_13の特性を図７を用いて説明する。

【００３８】図７の(ａ)は閾値演算手段の出力6b_00〜6
b_13の出力がαであったときの非線形処理手段の持つ特
性であり、図７の(ｂ)は閾値演算手段の出力がαから１
大きくなったときの非線形処理手段の持つ特性であり、
図７の(ｃ)は閾値演算手段の出力がαから１小さくなっ
たときの非線形処理手段の持つ特性である。

【００３９】図７の(ａ),(ｂ),(ｃ)に示すように、非線
形処理手段は閾値演算手段の出力する閾値に基づいて、
その非線形特性の閾値を変化させて非線形処理をおこな
う。6b_00〜6b_13は閾値演算手段であり、入力されたデ
ータに対して非線形処理特性の閾値決定のためのある演
算を行い非線形処理特性の閾値を出力する。閾値演算の
演算としてはいろいろ考えられるが、今は例として加減
算を使った閾値演算を説明する。適応制御手段6cから閾
値基準レベル値ｚが出力されると、閾値演算手段6b_00
〜6b_13は夫々、z+ｈ00,z+ｈ01,z+ｈ02,z+ｈ03,z+ｈ10,
z+ｈ11,z+ｈ12，z+ｈ13と演算を行った値を非線形処理
手段65_00〜65_13に出力する。このｈ00〜ｈ13までの定
数は図４を用いて、上記既に示した各周波数成分毎の動
き信号成分とノイズ成分の分布の度合いによって決めら
れている。今、ｈ00〜ｈ13の定数についている数字は各
周波数成分の信号名ｙ00〜ｙ13についている数字に対応
している。例えば、ｈ00はｙ00,ｈ01はｙ01にといった
具合である。

【００４０】今、上記ｈ00,ｈ01,ｈ02,ｈ03,ｈ10,ｈ11,
ｈ12,ｈ13 の定数値の設定例を示す。ｈ00〜ｈ13の定
数は、ノイズ分布の方が映像分布よりも大きければ大き
い値に、ノイズ分布の方が映像信号分布よりも小さけれ
ば小さい値に設定する。図４で示すようにｙ10成分につ
いてはノイズ分布と映像分布の分布率はほぼ同じであ
り、ここを基準として考えると、ｙ00成分はノイズ分布
の方が映像信号の分布よりも大きいので、ｈ00はｈ10よ
りも小さい値を設定する。ｙ01成分はノイズ成分の方が
映像信号よりも分布が大きいのでｈ01はｈ10よりも大き
な値を設定する。各周波数成分毎に分布するノイズ成分
と映像信号成分の振幅差に基づいて、ｈ00〜ｈ13の値を
設定する。

【００４１】6cは適応制御手段であり、直交変換手段64
が出力する周波成分から、閾値演算手段6b_00〜6b_13の
閾値演算の基準レベル値を出力する。適応制御手段の構
成としては、映像信号がノイズ信号に対してかなり大き
な比率で分布する低域周波数成分であるｙ00の値に基づ
いて、ｙ00の値が通常よりもかなり大きいときは、映像
信号の方がノイズ信号よりも大きな比率で各周波数成分
毎に分布しているとして、適応制御手段6cの出力ｚを小
さくして、非線形処理手段65_00〜65_13における抽出量
を少なくしてノイズでない動き映像信号成分が抽出され
るのを防ぎ、また、ｙ00の値が通常よりもかなり小さい
ときはノイズの方が映像信号よりもかなり大きな比率で
各周波数成分毎に分布しているとして、適応制御手段6c
の出力ｚを大きくして、非線形処理手段65_00〜65_13に
おける抽出量を多くして、ノイズ成分が多く抽出される
ようにするようにしたものなどがある。

【００４２】以上のように構成された請求項２記載の本
発明の一実施例である雑音除去装置の動作について、請
求項１記載の本発明の一実施例である雑音除去装置の動
作と比較しながら述べる。

【００４３】図６の非線形処理手段65_00〜65_13、閾値
演算手段6b_00〜6b_13、適応制御手段6c以外の動作に関
しては、請求項１記載の本発明の一実施例である雑音除
去装置の動作と同じである。請求項１記載の一実施例で
は、非線形処理手段で余分に動き信号を抽出せずにノイ
ズ成分のみを効果的に抽出できるのは、入力端子に入っ
てくる映像信号が通常の平均的な受信状態で受信された
場合のみであったのが、上記の構成の説明で述べたよう
に、非線形処理手段65_00〜65_13の非線形特性を閾値に
よる可変型の特性にし、適応制御手段6cが出力する閾値
の基準レベル値を基準にして、閾値演算手段6b_00〜6b_
13で各周波数成分毎のノイズ信号と映像信号の分布の違
いに基づいて、それぞれの成分での閾値の基準レベル値
からのずれを調節することによって、映像信号の受信状
態が変わって映像信号に対するノイズ成分の割合が変わ
った場合にも、非線形処理手段で動き信号成分を余分に
抽出せずにノイズ成分を効率的に抽出するように動作す
る。

【００４４】以上のように本実施例によれば、入力映像
信号全体として、映像信号に対するノイ成分の比率が変
化した場合でも、出力画像に残像や尾引きを引き起こす
元となる動き信号を非線形処理手段で抽出する割合が少
なくなり、効率よくノイズ成分のみ非線形処理手段から
抽出し、入力画像に存在していノイズ成分を効果的に除
去することが可能となる。

【００４５】尚、直列並列変換手段63の変換手段は図６
に示すものに限ったものではなく、又、並列直列変換手
段67の変換手段も図６に示すものに限ったものではな
い。

【００４６】また、図６では非線形処理手段65_00〜65_
13と閾値演算手段6b_00〜6b_13を別のブロックに分けて
示しているが、非線形処理手段65_00〜65_13と閾値演算
手段6b_00〜6b_13を論理合成した１ブロックやＲＯＭ等
の１つのメモリ手段を用いて１ブロックで構成してもよ
いことは言うまでもない。また、適応制御手段6cの入出
力関係は図６に示すものに限ったものではない。

【００４７】（実施例３）次に、請求項３記載の本発明
の一実施例である雑音除去装置の構成ついて、図８を用
いて説明する。図８は請求項３記載の本発明の一実施例
である雑音除去装置のブロック図を示すものである。

【００４８】まず、本発明の一実施例である図８の雑音
除去装置の構成に関して、請求項１記載の本発明の一実
施例の雑音除去装置と請求項２記載の本発明の一実施例
の雑音除去装置の構成と比較して述べる。

【００４９】図８において、80の入力端子、81のフレー
ム遅延手段、82の第１の減算手段、83の直列並列変換手
段、84の直交変換手段、86の直交逆変換手段、87の並列
直列変換手段、88の減衰手段、89の第２の減算手段、8a
の出力端子は上記請求項１と２の本発明の一実施例の雑
音除去装置の説明で述べたものと同じである。また、85
_00〜85_13の非線形処理手段と8b_00〜8b_13の閾値演算
手段、8cの適応制御手段は請求項２記載の本発明の一実
施例の雑音除去装置の説明で述べたものと同じである。
8dは演算データ保持手段であり、外部から転送されてく
る閾値演算データｈ00〜ｈ13を受信して保持し、閾値演
算手段8b_00 にその閾値演算データを出力する。

【００５０】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。演算データ保持手段8d以
外に関しては、請求項２記載の本発明の一実施例の雑音
除去装置の説明で述べたものと同じである。

【００５１】演算データ保持手段8dはＣＰＵバスやＭＵ
ＳＥバスなどの外部バスから閾値演算データｈ00〜ｈ13
を受信し、閾値演算手段8b_00〜8b_13にその閾値演算デ
ータを出力する。

【００５２】以上のように本実施例によれば、映像信号
の受信状況に変動が発生して、映像信号に対するノイズ
信号の比率が各周波数成分毎に一様に変化するのではな
く、映像信号とノイズ信号の分布特性がかなり変化した
場合でも、外部から非線形特性の閾値をそれぞれの成分
毎に変更することができるので、受信した映像信号の周
波数特性に変動があった場合にも、非線形処理手段85_0
0〜85_13で動き信号成分を抽出する割合を小さくして、
効果的にノイズ成分を大きな割合で抽出することができ
る。

【００５３】尚、直列並列変換手段63の変換手段は図６
に示すものに限ったものではなく、又、並列直列変換手
段67の変換手段も図６に示すものに限ったものではな
い。

【００５４】また、図８では非線形処理手段85_00〜85_
13と閾値演算手段8b_00〜8b_13を別のブロックに分けて
示しているが、非線形処理手段85_00〜85_13と閾値演算
手段8b_00〜8b_13を論理合成した１ブロックやROM等の
１つのメモリ手段を用いて１ブロックで構成してもよい
ことは言うまでもない。また、適応制御手段8cの入出力
関係は図８に示すものに限ったものではない。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の本発明に
よれば、通常の平均的受信状態でのノイズ信号成分と動
き信号成分の各周波数毎の分布の大きさによって、ノイ
ズよりも動き信号の分布の方が大きいところでは、非線
形処理手段から不必要に動き信号成分を抽出しないよう
にし、ノイズの方が動き信号の分布より大きい周波数で
は、非線形処理手段からノイズ成分を多く抽出するよう
にしているので、通常の平均的な受信状態では、残像や
尾引きの軽減された状態でノイズ除去が効果的に行われ
た出力画像を得ることができる。

【００５６】また、請求項２記載の本発明によれば、請
求項１記載の本発明の効果に加えて、受信した映像信号
全体で動き信号の周波数特性は変化せずノイズ成分のみ
が一様に変化した場合にも、ノイズ成分の大きさの変動
にしたがって非線形特性の閾値を全ての周波数成分毎に
一律に大きくしたり小さくしたりすることで、 残像や
尾引きの軽減された状態でノイズ除去が効果的に行われ
た出力画像を得ることができる。

【００５７】また、請求項３記載の本発明によれば、請
求項２の発明の効果に加えて、動き信号成分の周波数分
布に大きな変動があった場合にも、外部から非線形特性
の閾値を周波数分布の変動に追従して動き信号成分をで
きるだけ抽出せずにノイズ成分のみを抽出するように設
定し直すことによって、残像や尾引きの軽減された状態
でノイズ除去が効果的に行われた出力画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の本発明の一実施例における雑音
除去装置のブロック図

【図２】本発明の一実施例における直列並列変換手段の
構成図

【図３】図１の雑音除去装置の非線形処理手段の非線形
特性を示す図

【図４】請求項１記載の本発明の一実施例における雑音
除去装置の直交変換手段の各出力毎のノイズ信号と動き
信号の平均的分布を示す図

【図５】本発明の一実施例における並列直列変換手段の
構成図

【図６】請求項２記載の本発明の一実施例における雑音
除去装置のブロック図

【図７】請求項２記載の本発明の一実施例における雑音
除去装置の非線形処理手段の非線形特性を示す図

【図８】請求項３記載の本発明の一実施例における雑音
除去装置のブロック図

【図９】従来例の雑音除去装置のブロック図

【図１０】従来例の雑音除去装置の非線形処理手段の非
線形特性を示す図

【図１１】従来例の雑音除去装置の直交変換手段の各出
力毎のノイズ信号の平均的な分布を示す図。

【符号の説明】

10,60,80,90 入力端子 11,61,81,91 フレーム遅延手段 12,62,82,92 第１の減算手段 13,63,83,93 直列並列手段 14,64,84,94 直交変換手段 15_00〜15_13,65_00〜65_13 非線形処理手段 85_00〜85_13,95_00〜95_13 非線形処理手段 16,66,86,96 直交逆変換手段 17,67,87,97 並列直列変換手段 18,68,88,98 減衰手段 19,69,89,99 第２の減算手段 1a,6a,8a,9a 出力端子 6b_00〜6b_13,8b_00〜8b_13 閾値演算手段 6c,8c 適応制御手段 8d 演算データ保持手段 51,52,53,101,102,103,104,105,106 １サンプル遅延手
段 54,55,56 加算手段 57 平均手段 107 ライン遅延手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 前記入力信号と前記遅延手段の出力信号との差分信号を
   得る第１の減算手段と、 前記第１の減算手段にて得られた時間的に直列な前記差
   分信号を時間的に並列なデータに変換する直列並列変換
   手段と、 前記直列並列変換手段にて得られた時間的に並列なデー
   タ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、映像信号成分に対し
   てノイズ信号成分の分布の方が大きい周波数成分に対し
   ては、抽出量を大きくとり、映像信号成分に対してノイ
   ズ信号成分の分布の方が小さい周波数成分に対しては、
   抽出量を小さくとるように非線形特性を持った非線形処
   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する時間的に並列なデータを
   時間的に直列なデータに変換する並列直列変換手段と、 前記並列直列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２の減算手段とを有し、 前記第２の減算信号は前記遅延手段にて遅延され、前記
   第２の減算手段の出力信号をノイズが除去された信号と
   して取り出す事を特徴とする雑音除去装置。
2. 【請求項２】入力映像信号に応動した信号を遅延させる
   遅延手段と、 前記入力信号と前記遅延手段の出力信号との差分信号を
   得る第１の減算手段と、 前記第１の減算手段にて得られた時間的に直列な前記差
   分信号を時間的に並列なデータに変換する直列並列変換
   手段と、前記直列並列変換手段にて得られた時間的に並
   列なデータ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から映像信号またはノイズ信号
   の大きさを検出し、非線形処理手段の非線形特性の閾値
   の基準レベル値を出力する適応制御手段と、 前記適応制御手段が出力する閾値のレベル基準値から非
   線形特性の閾値を演算して出力する閾値演算手段と、 前記閾値演算手段が出力する閾値に応じて非線形特性を
   可変して非線形処理を行う非線形処理手段と、 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する時間的に並列なデータを
   時間的に直列なデータに変換する並列直列変換手段と、 前記並列直列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２の減算手段とを有し、 前記閾値演算手段は各周波数成分毎に、ノイズ成分の分
   布が映像信号成分の分布に対して大きい場合には閾値を
   大きく、反対にノイズ成分の分布が映像信号成分の分布
   に対して小さい場合には閾値を小さくとるように演算を
   行うこととし、また、前記第２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２の減算手段の出力
   信号をノイズが除去された信号として取り出す事を特徴
   とする雑音除去装置。
3. 【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、 前記入力信号と前記遅延手段の出力信号との差分信号を
   得る第１の減算手段と、 前記第１の減算手段にて得られた時間的に直列な前記差
   分信号を時間的に並列なデータに変換する直列並列変換
   手段と、 前記直列並列変換手段にて得られた時間的に並列なデー
   タ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から映像信号またはノイズ信号
   の大きさを検出し、非線形処理手段の非線形特性の閾値
   の基準レベル値を出力する適応制御手段と、 雑音除去装置外部から設定される各周波数成分毎の閾値
   演算用データを保持し出力する演算データ保持手段と、 前記適応制御信号が出力する閾値のレベル基準値と前記
   演算データ保持手段の出力する各種演算データとで非線
   形特性の閾値を演算して出力する閾値演算手段と、 前記閾値演算手段が出力する閾値に応じて非線形特性を
   可変して非線形処理を行う非線形処理手段と、 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する時間的に並列なデータを
   時間的に直列なデータに変換する並列直列変換手段と、 前記並列直列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２の減算手段とを有し、 前記第２の減算信号は前記遅延手段にて遅延され、前記
   第２の減算手段の出力信号をノイズ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。