JPH0879573A - ノイズ低減回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像のぼけを伴う事なく大きなノイズ除去効
果を得ることができるノイズ低減回路を提供する。 【構成】 画像入力信号の高域成分を通過させる高域通
過フィルター２と、画像入力信号から画像の輪郭を検出
する輪郭検出回路４と、高域通過フィルター２の出力が
入力され輪郭検出回路４からの検出信号に基づいて特性
を変化させる非線形処理回路３と、非線形処理回路３で
処理した信号を画像入力信号から減じる減算回路５と、
から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号のノイズ低減
回路に係り、より詳細には、ＭＵＳＥ（Multiple sub N
yquist Sampling Encode）方式の高精細度テレビジョン
信号デコーダに於けるノイズ低減回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星放送を利用するハイビジョンとして
ＭＵＳＥ方式の試験放送が行われている。このハイビジ
ョンのベースバンド信号は、帯域幅２２ＭＨｚの輝度信
号と、帯域幅が各７ＭＨｚの２つの色差信号からなる。
ＭＵＳＥ方式では、このハイビジョンベースバンド信号
を８．１ＭＨｚに帯域圧縮し、ディジタル音声信号を多
重し、１２ＧＨｚ帯の衛星放送のチャンネル幅２７ＭＨ
ｚを使用して、ＦＭ変調により放送されている。

【０００３】このＭＵＳＥ方式のハイビジョン受信機で
は、ＢＳチューナから出力されるＭＵＳＥベースバンド
信号をＡ／Ｄ変換してディジタル信号に変換する。そし
て、ディエンファシス処理、ガンマ補正を行った後、映
像の動画領域（動き領域）と静止画領域（静止領域）で
異なる内挿処理を行う。すなわち、動き領域検出回路に
より動画領域と静止画領域とを区別する動き信号を発生
し、フレーム間内挿処理された静止画領域の信号とフィ
ールド内内挿処理された動画領域の信号とを動き信号に
基づいて切り換えてＴＣＩデコーダの入力信号としてい
る。

【０００４】図５は、このような従来のＭＵＳＥデコー
ダで用いられている動画処理回路のノイズ低減回路の構
成を示すブロック図である。同図において、符号２１は
ＭＵＳＥデコーダにおける動画信号処理用としての２次
元フィールド内内挿フィルターからの信号（以後、２次
元フィルター出力信号と言う。）を入力する入力端子、
２２は遮断周波数８ＭＨｚの低域通過フィルター（以
下、ＬＰＦと略す）、２３は減算回路、２４は非線形処
理回路、２５は加算回路、２６は出力端子をそれぞれ示
す。

【０００５】入力端子２１より入力された信号は、ＬＰ
Ｆ２２、減算回路２３及び加算回路２５に分配される。
ＬＰＦ２２は入力信号から高域成分を除去し低域成分の
み出力する。減算回路２３はＬＰＦ２２の出力信号から
入力端子２１に入力された信号を減算する。これによ
り、減算回路２３の出力には、８ＭＨｚ以上の高域の信
号成分が抽出される。これが非線形処理回路２４で処理
された後、加算回路２５により元の入力信号と加算さ
れ、ノイズ低減された信号として出力端子２６から出力
される。

【０００６】上記従来のノイズ低減回路に用いられる非
線形処理回路２４の入出力特性例を図６に示す。図６か
ら明らかなように、入力レベルの非常に小さい範囲（Ａ
の部分）においては、誤差として出力を「０」にする。
次いで、入力レベルがある程度の大きさの範囲（Ｂの部
分）では、ノイズとして、入力レベルに比例したレベル
を出力する。さらに入力レベルが大きい範囲（Ｃの部
分）では、入力信号はノイズによるものと画像の輪郭成
分によるものとが混合しており、かつ入力レベルが大き
くなるほど輪郭成分の割合が多くなるとして、入力レベ
ルに反比例したレベルを出力する。

【０００７】この場合、入出力特性が異なるそれぞれの
範囲Ａ，Ｂ，Ｃの設定は、経験的に決められており、ま
た、入力信号のレベルだけでノイズ成分と輪郭成分とを
区別しているため、画像の劣化を伴うことなくノイズを
除去することは困難であった。

【０００８】また、従来の動画処理回路のノイズ低減技
術については、例えば、特開平４−３５１１７６号公報
に記載された「雑音低減回路」が知られている。この雑
音低減回路は、ＭＵＳＥデコーダの動画信号処理におい
て、８．１ＭＨｚ付近の伝送ノイズだけでなく高品位テ
レビジョン信号に含まれる１６．２ＭＨｚ付近の高周波
成分ノイズをも低減するために、ｎフィールドで一巡す
るオフセットサブサンプリングにより帯域圧縮された高
品位テレビジョン信号を動画処理し、該動画処理信号に
含まれる伝送ノイズを低減する第１の雑音低減手段と、
該第１の雑音低減手段に含まれる高周波ノイズを低減す
る第２の雑音低減手段とを具備したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のノイズ低減回路の場合、高域の周波数成分を除去す
ることでノイズの低減を行っているため、映像信号の高
周波成分も除去してしまい、その結果、動画の画質劣化
（ぼけ）が起こるという問題点があった。すなわち、ノ
イズの低減効果を得る代わりに、動画の画質が劣化する
というトレードオフの関係にあった。

【００１０】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、動画のぼけを伴う事なく大きなノイズ除去効果
を得るようにしたノイズ低減回路を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。請求項１の発明は、動
画及び静止画に各々異なる信号処理を施した後に動き情
報に基づいて前記動画信号と静止画信号とを混合し、オ
フセットサブサンプリングにより帯域圧縮された高品位
テレビジョン信号を広帯域の信号へ復調するＭＵＳＥデ
コーダにおいて、画像信号の高域成分を通過させる高域
通過フィルターと、前記画像信号から画像の輪郭を検出
する輪郭検出回路と、前記高域通過フィルターの出力が
入力され前記輪郭検出回路からの検出信号に基づいて特
性を変化させる非線形処理回路と、前記非線形処理回路
で処理した信号を前記画像信号から減じる減算回路と、
を具備することを特徴とするノイズ低減回路である。

【００１２】請求項２の発明は、前記非線形処理回路
は、画像の輪郭部分では画像信号の高域成分を相対的に
減衰させる演算を行い、画像の輪郭以外の部分では画像
信号の高域成分を相対的に増幅する演算を行うことを特
徴とする請求項１記載のノイズ低減回路である。

【００１３】請求項３の発明は、前記高域通過フィルタ
ーを帯域通過フィルターとしたことを特徴とする請求項
１または請求項２記載のノイズ低減回路である。

【００１４】請求項４の発明は、前記高域通過フィルタ
ーを帯域阻止フィルターとしたことを特徴とする請求項
１または請求項２記載のノイズ低減回路である。

【００１５】請求項５の発明は、前記輪郭検出回路は、
動き検出用の非線形輪郭検出回路と共用されることを特
徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のノイ
ズ低減回路である。

【００１６】

【作用】請求項１の発明によれば、動画及び静止画に各
々異なる信号処理を施した後に動き情報に基づいて前記
動画信号と静止画信号とを混合し、オフセットサブサン
プリングにより帯域圧縮された高品位テレビジョン信号
を広帯域の信号へ復調するＭＵＳＥデコーダにおいて、
画像信号の高域成分を通過させる高域通過フィルター
と、前記画像信号から画像の輪郭を検出する輪郭検出回
路と、前記高域通過フィルターの出力が入力され前記輪
郭検出回路からの検出信号に基づいて特性を変化させる
非線形処理回路と、前記非線形処理回路で処理した信号
を前記画像信号から減じる減算回路と、を具備する構成
とすることにより、画像の輪郭部分ではノイズ除去効果
を少なくし、画像の平坦な部分ではノイズ除去効果を大
きくすることで、画像のぼけを伴うことなしにノイズ低
減効果を大きくすることができる。

【００１７】請求項２の発明によれば、画像の輪郭部分
では画像信号の高域成分を相対的に減衰させる演算を行
い、画像の輪郭以外の部分では画像信号の高域成分を相
対的に増幅する演算を行うことにより、画像の輪郭部分
ではノイズ除去効果を少なくし、画像の平坦な部分では
ノイズ除去効果を大きくすることで、画像のぼけを伴う
ことなしにノイズ低減効果を大きくすることができる。

【００１８】請求項３の発明によれば、前記高域通過フ
ィルターを帯域通過フィルターとした構成とすることに
より、帯域通過フィルタの周波数特性を雑音成分の多い
周波数帯域に合わせることができ、効果的に雑音成分を
除去するとともに映像信号から除去する周波数成分を少
なくし、画像のぼけを更に少なくすることができる。

【００１９】請求項４の発明によれば、前記帯域通過フ
ィルターを帯域阻止フィルターとした構成とすることに
より、除去する周波数成分を更に少なくし、画像のぼけ
を更に少なくすることができる。

【００２０】請求項５の発明によれば、前記映像の輪郭
を検出する回路として動き検出用の非線形輪郭検出回路
と共用することにより、回路規模、コストの削減が可能
となる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明に係るノイズ低減回路の実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。 〔第１実施例〕図１は、本発明に係るノイズ低減回路の
第１実施例の構成を説明するためのブロック図である。
同図において、符号１は２次元フィルター出力信号を入
力する入力端子、２は高域通過フィルター（以下、ＨＰ
Ｆと略す）、３は非線形処理回路、４は輪郭検出回路、
５は減算回路、６は出力端子をそれぞれ示す。

【００２２】入力端子１より入力された信号は、ＨＰＦ
２、輪郭検出回路４及び減算回路５に分配される。ＨＰ
Ｆ２は入力信号から雑音成分の多い高域成分のみを通過
させて、非線形処理回路３へ出力する。輪郭検出回路４
は入力信号から画像の輪郭部分を検出し、検出信号を非
線形処理回路に送る。非線形処理回路３は、輪郭検出回
路４からの検出信号に基づいて画像の輪郭部分と平坦な
部分とで異なった演算処理を行う。減算回路５は、非線
形処理回路３の出力信号から入力端子１に入力された信
号を減算する。

【００２３】非線形処理回路３は、輪郭検出信号によっ
てその入出力特性が変化する回路であり、輪郭検出信号
が輪郭検出を示しているとき、入力レベルの大きさにか
かわらず出力レベルを「０」とし、輪郭検出信号が輪郭
検出を示していないとき、入力レベルに比例したレベル
の出力信号を出力するものである。

【００２４】以上のような構成にすることにより、画像
のぼけを伴うことなしにノイズ除去効果を上げることが
できる。即ち、非線形処理回路３において、画像の輪郭
部分ではＨＰＦ２で抽出された高域成分が小さくなるよ
うな演算をし、画像の平坦な部分では逆に高域成分が大
きくなるような演算を行う。そして、このような演算を
された信号を、元の信号から減じる。これにより、画像
の平坦な部分は高域成分が除去されるためノイズが除去
される。これに対して、画像の輪郭部分では、高域成分
が除去されないため、画像のぼけを引き起こすことがな
い。したがって、画像のぼけを伴う事なく大きなノイズ
低減効果を得ることができる。

【００２５】〔第２実施例〕図２は、本発明に係るノイ
ズ低減回路の第２実施例の構成を説明するためのブロッ
ク図である。同図において、符号１は２次元フィルター
出力信号を入力する入力端子、７は帯域通過フィルター
（以下、ＢＰＦと略す）、４は輪郭検出回路、３は非線
形処理回路、５は減算回路、６は出力端子である。な
お、図１に示した第１実施例と同じ構成要素には同じ符
号を付与して、重複する説明を省略する。第１実施例と
の相違は、ＨＰＦがＢＰＦ７に置き換えられていること
であり、その他の構成は同じである。

【００２６】入力端子１より入力された信号は、ＢＰＦ
７、輪郭検出回路４及び減算回路５に分配される。ＢＰ
Ｆ７は入力信号から雑音成分の多い周波数帯域成分のみ
を通過させて、非線形処理回路３へ出力する。輪郭検出
回路４は入力信号から画像の輪郭部分を検出し、検出信
号を非線形処理回路に送る。非線形処理回路３は、輪郭
検出回路４からの検出信号に基づいて画像の輪郭部分と
平坦な部分とで異なった演算処理を行う。減算回路５
は、非線形処理回路３の出力信号から入力端子１に入力
された信号を減算する。

【００２７】本実施例は、ノイズ成分の分布が一様でな
く、特定の周波数帯域にノイズ強度の高い部分が含まれ
る場合に特に有効である。この場合には、上記特定の周
波数帯域を通過させるようにＢＰＦ７の周波数特性を一
致させる。

【００２８】以上のようにノイズ成分の信号を抜き取る
フィルターとしてＢＰＦを用いることにより、第１実施
例による構成よりも除去する周波数成分を限定すること
ができ、画像のぼけを更に少なくすることができる。

【００２９】〔第３実施例〕図３は、本発明に係るノイ
ズ低減回路の第３実施例の構成を示すブロック図であ
る。同図において、符号１は２次元フィルター出力信号
を入力する入力端子、８は帯域阻止フィルター（以下、
ＢＥＦと略す）、４は輪郭検出回路、３は非線形処理回
路、５は減算回路、６は出力端子をそれぞれ示す。な
お、図１に示した第１実施例と同じ構成要素には同じ符
号を付与して、重複する説明を省略する。第１実施例と
の相違は、ＨＰＦがＢＥＦ８に置き換えられていること
であり、その他の構成は同じである。

【００３０】入力端子１から入力された信号は、ＢＥＦ
８で信号が抽出され、非線形処理回路３で、輪郭検出回
路４からの信号に基づいて画像の輪郭部分と平坦な部分
とで異なった演算処理をされた後、減算回路５で元の信
号から減じられる。

【００３１】以上のようにノイズ成分の信号を抜き取る
フィルターとして帯域阻止フィルターを用いることによ
り、除去する周波数成分を最小限とする。これにより、
実施例２による構成よりも画像のぼけを更に少なくする
ことができる。

【００３２】〔第４実施例〕図４は、本発明に係るノイ
ズ低減回路の第４実施例の構成を示すブロック図であ
る。同図において、符号１は２次元フィルター出力信号
を入力する入力端子、９は高域通過フィルター、又は帯
域通過フィルター、又は帯域阻止フィルター、１０はＭ
ＵＳＥ信号入力端子、１１はＡ／Ｄ変換回路、１２は波
形等化回路、１３は動き検出用の非線形輪郭検出回路、
３は非線形処理回路、５は減算回路、６は出力端子であ
る。なお、図１に示した第１実施例と同じ構成要素には
同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。

【００３３】以上のような構成にすることにより、従来
のＭＵＳＥデコーダが備えている動き検出用の非線形輪
郭検出回路と本発明のノイズ低減に使用する輪郭検出回
路とを共用することができ、回路規模、コストの削減が
計れる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると以下のような効果がある。 （１）画像の輪郭信号により画像の輪郭部と平坦な部分
とでノイズ除去の程度を変えることで、画像のぼけを伴
わずに大きなノイズ低減効果を得ることができる。 （２）ノイズとして低減させる周波数の範囲が前記
（１）よりも狭いため、より画像のぼけを少なくするこ
とができる。 （３）ノイズとして低減させる周波数の範囲が前記
（２）よりも狭いため、更に画像のぼけを少なくするこ
とができる。 （４）輪郭検出回路を動き検出用非線形輪郭検出回路と
共用することで、回路規模、コストの削減が計れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るノイズ低減回路の第１実施例の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係るノイズ低減回路の第２実施例の構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明に係るノイズ低減回路の第３実施例の構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係るノイズ低減回路の第４実施例の構
成を示すブロック図である。

【図５】従来例のノイズ低減回路の構成を示すブロック
図である。

【図６】従来のノイズ低減回路に用いられる非線形回路
の入出力特性例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ２次元フィールド内内挿信号入力端子 ２ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ） ３ 非線形処理回路 ４ 輪郭検出回路 ５ 減算回路 ６ 出力端子 ７ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ） ８ 帯域阻止フィルタ（ＢＥＦ） ９ 高域通過フィルター又は、帯域通過フィルター又
は、帯域阻止フィルター １０ ＭＵＳＥ信号入力端子 １１ Ａ／Ｄ変換回路 １２ 波形等化回路 １３ 動き検出用非線形輪郭検出回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画及び静止画に各々異なる信号処理を
   施した後に動き情報に基づいて前記動画信号と静止画信
   号とを混合し、オフセットサブサンプリングにより帯域
   圧縮された高品位テレビジョン信号を広帯域の信号へ復
   調するＭＵＳＥデコーダにおいて、 画像信号の高域成分を通過させる高域通過フィルター
   と、 前記画像信号から画像の輪郭を検出する輪郭検出回路
   と、 前記高域通過フィルターの出力が入力され前記輪郭検出
   回路からの検出信号に基づいて特性を変化させる非線形
   処理回路と、 前記非線形処理回路で処理した信号を前記画像信号から
   減じる減算回路と、を具備することを特徴とするノイズ
   低減回路。
2. 【請求項２】 前記非線形処理回路は、画像の輪郭部分
   では画像信号の高域成分を相対的に減衰させる演算を行
   い、画像の輪郭以外の部分では画像信号の高域成分を相
   対的に増幅する演算を行うことを特徴とする請求項１記
   載のノイズ低減回路。
3. 【請求項３】 前記高域通過フィルターを帯域通過フィ
   ルターとしたことを特徴とする請求項１または請求項２
   記載のノイズ低減回路。
4. 【請求項４】 前記高域通過フィルターを帯域阻止フィ
   ルターとしたことを特徴とする請求項１または請求項２
   記載のノイズ低減回路。
5. 【請求項５】 前記輪郭検出回路は、動き検出用の非線
   形輪郭検出回路と共用されることを特徴とする請求項１
   ないし請求項４の何れかに記載のノイズ低減回路。