JP3070041B2 - Video / still image converter - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ・カメラやVT
Rなどから入力された動画像をCRTやプリンタなどに
静止画として出力するための動画/静止画変換装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a television camera, a VT
The present invention relates to a moving image / still image conversion device for outputting a moving image input from R or the like as a still image to a CRT or a printer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、プリンタなどに印加される画像信
号は、イメージ・スキャナなどの静止画入力装置から入
力されたものが主であったが、近年、テレビ・カメラ、
ビデオ・カメラ、VTRなどの多種多様な映像機器が使
用されるようになった。また、ハイビジョン・テレビな
どの画像の高精細化に伴い、ハイビジョン・テレビ画像
をプリンタや印刷装置により印刷したいとする要望があ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, image signals applied to a printer or the like have been mainly input from a still image input device such as an image scanner.
A wide variety of video equipment such as video cameras and VTRs have been used. In addition, with the increase in definition of an image of a high-definition television or the like, there is a demand for printing a high-definition television image by a printer or a printing device.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、テレビ・カメ
ラの入力画像は動画像であるのに対し、プリンタにおけ
る出力画像は静止画像であるので、動画像を静止画像に
変換する装置が必要になる。動画/静止画変換に際して
は、ノイズ成分が動画像より静止画像で視覚的に目立ち
やすいという点が問題になってくる。即ち、動画像では
視覚系の時間軸方向の積分効果により1フレーム中のノ
イズが見えにくくなるのに対し、1フレームを抽出した
静止画像では視覚系の積分効果が無く、ノイズによる画
質劣化が目立つ。However, since the input image of the television camera is a moving image, while the output image of the printer is a still image, a device for converting the moving image into a still image is required. . At the time of moving image / still image conversion, there is a problem in that noise components are more visually conspicuous in a still image than in a moving image. That is, in a moving image, noise in one frame is difficult to see due to the integration effect in the time axis direction of the visual system, whereas in a still image from which one frame is extracted, there is no visual system integration effect, and image quality degradation due to noise is conspicuous. .
【0004】ノイズ除去方法には、フレーム間平滑化と
フレーム内平滑化があるが、一長一短である。即ち、フ
レーム間平滑化では、画像に動き部分があると、フレー
ム間での画像位置がずれる。従ってノイズの除去されな
い部分が残るだけでなく、ボケや色にじみなどの不鮮明
部分が発生する。また、フレーム内平滑化では、高周波
成分が除去されるので、画像のエッジ部分が不鮮明にな
る。エッジを保存してフレーム内平滑化を行なう各種の
フィルタリング手法が提案されているが、フレーム内の
情報のみを使用しているので、ノイズ除去が不十分であ
る。[0004] Noise removal methods include inter-frame smoothing and intra-frame smoothing, but they have advantages and disadvantages. That is, in the inter-frame smoothing, if there is a moving portion in the image, the image position between the frames shifts. Therefore, not only a portion from which noise is not removed remains but also an unclear portion such as blur or color blur occurs. In the intra-frame smoothing, high-frequency components are removed, so that an edge portion of an image becomes unclear. Various filtering methods for preserving edges and performing intra-frame smoothing have been proposed. However, since only information within the frame is used, noise removal is insufficient.
【0005】そこで本発明は、このような問題点を解決
する動画/静止画変換装置を提示することを目的とす
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving picture / still picture conversion apparatus which solves such a problem.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る動画/静止
画変換装置は、所定数の画像を記憶自在な画像メモリ
と、当該画像メモリに記憶される少なくとも2つの画像
から注目領域毎に動き量及びエッジ量を検出する検出手
段と、当該検出手段の検出結果に従う2次元空間処理及
び時間軸方向の処理の割合で、当該画像メモリに記憶さ
れる画像にノイズ低減処理を施すノイズ低減手段とから
なり、当該ノイズ低減手段が、動き量及びエッジ量に対
する時間軸方向処理及び2次元空間処理の程度を規定す
る規定値を変更自在に保持する規定値保持手段を具備す
ることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a moving image / still image conversion apparatus according to the present invention, wherein an image memory capable of storing a predetermined number of images is freely movable, and at least two images stored in the image memory are moved for each attention area. Detecting means for detecting the amount and the edge amount; and noise reducing means for performing noise reduction processing on the image stored in the image memory at a rate of two-dimensional spatial processing and processing in the time axis direction according to the detection result of the detecting means. Wherein the noise reduction means comprises a specified value holding means for freely changing a specified value for defining the degree of the time axis direction processing and the two-dimensional spatial processing for the motion amount and the edge amount.
【0007】[0007]
【作用】上記手段により、画像の動き量及びエッジ量に
応じた時間軸方向の処理及び2次元空間処理の割合で、
ノイズ除去が行なわれるので、エッジを保存又は強調す
ると共に、ボケや色にじみなどの画質劣化が視覚的に目
立たない静止画像を得ることができる。また、時間軸方
向の処理の程度及び2次元空間処理の程度を変更できる
ので、対象画像に応じたノイズ低減処理を容易に行なえ
るようになる。According to the above means, the ratio of the processing in the time axis direction and the two-dimensional spatial processing in accordance with the amount of motion and the amount of edge of the image,
Since noise removal is performed, it is possible to preserve or enhance the edges and to obtain a still image in which image quality deterioration such as blurring or color blur is not visually noticeable. Further, since the degree of the processing in the time axis direction and the degree of the two-dimensional spatial processing can be changed, the noise reduction processing according to the target image can be easily performed.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0009】図1は本発明の一実施例及びその周辺装置
の構成ブロック図を示す。10は本発明の一実施例であ
る動画/静止画変換装置、12はテレビ・カメラ、ビデ
オ・カメラ、VTRなどの動画像入力装置、14はカラ
ー・プリンタやカラー・モニタなどの静止画像出力装置
である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention and its peripheral devices. Reference numeral 10 denotes a moving image / still image conversion device according to an embodiment of the present invention, 12 denotes a moving image input device such as a television camera, a video camera, or a VTR, and 14 denotes a still image output device such as a color printer or a color monitor. It is.
【0010】本実施例の動画/静止画変換装置10にお
いて、16は動画像入力装置12とのインターフェー
ス、18は静止画像出力装置14とのインターフェー
ス、20は画像データ・バス、22は制御信号バス、2
4は全体を制御する制御回路、26は動画像をフレーム
単位で数フレーム分記憶できる画像メモリ、28はフレ
ーム間の画像の動き量を検出する動き量検出回路、30
はフレーム内のエッジ量を検出するエッジ量検出回路で
ある。32はノイズ除去回路であり、フレーム内でノイ
ズ低減処理するフレーム内処理回路34とフレーム間で
ノイズ低減処理するフレーム間処理回路36を具備す
る。38は、ユーザが動画/静止画変換装置10(具体
的には制御回路24)に種々の操作指示を入力するキー
・スイッチなどからなる操作装置である。In the moving picture / still picture conversion apparatus 10 of the present embodiment, 16 is an interface with the moving picture input apparatus 12, 18 is an interface with the still picture output apparatus 14, 20 is an image data bus, and 22 is a control signal bus. , 2
4 is a control circuit for controlling the whole; 26 is an image memory capable of storing several frames of moving images in frame units; 28 is a motion amount detecting circuit for detecting the amount of motion of images between frames;
Is an edge amount detection circuit for detecting an edge amount in a frame. Reference numeral 32 denotes a noise removal circuit, which includes an intra-frame processing circuit 34 for performing noise reduction processing within a frame and an inter-frame processing circuit 36 for performing noise reduction processing between frames. Reference numeral 38 denotes an operation device including a key switch for inputting various operation instructions to the moving image / still image conversion device 10 (specifically, the control circuit 24).
【0011】図2は、動き量検出回路28、エッジ量検
出回路30及びノイズ除去回路32からなる部分の詳細
な回路構成ブロック図を示す。以下、1画面を3×3画
素からなるブロックに分割し、このブロック単位でノイ
ズ除去処理を行なう場合を例に説明する。エッジ量検出
回路30において、40は注目するブロックの画像Ai
j内の最小値Aminを検出する最小値検出器、42は
最大値Amaxを検出する最大値検出器、44は最大値
Amaxと最小値Aminとの差分Asを求める差分器
である。動き量検出回路28において、46は第1フレ
ームの注目ブロックの画像Aijと第2フレーム(例え
ば第1フレームの次のフレーム)で画像Aijに相当す
る位置の画像Bijとのフレーム差分画像(Aij−B
ij)を求める差分器、48はフレーム差分画像(Ai
j−Bij)内の最小値Sminを検出する最小値検出
器、50は最大値Smaxを検出する最大値検出器、5
2は最大値Smaxと最小値Sminとの差分Ssを求
める差分器である。FIG. 2 is a detailed circuit block diagram of a portion including the motion amount detecting circuit 28, the edge amount detecting circuit 30, and the noise removing circuit 32. Hereinafter, an example will be described in which one screen is divided into blocks each including 3 × 3 pixels and noise removal processing is performed in units of the blocks. In the edge amount detection circuit 30, reference numeral 40 denotes an image Ai of a block of interest.
A minimum value detector for detecting the minimum value Amin in j, a maximum value detector for detecting the maximum value Amax, and a difference device 44 for calculating a difference As between the maximum value Amax and the minimum value Amin. In the motion amount detection circuit 28, reference numeral 46 denotes a frame difference image (Aij-) between the image Aij of the target block of the first frame and the image Bij at a position corresponding to the image Aij in the second frame (for example, the frame following the first frame). B
ij), and 48 is a frame difference image (Ai)
j-Bij), a minimum value detector for detecting the minimum value Smin, 50 a maximum value detector for detecting the maximum value Smax, 5
Reference numeral 2 denotes a differentiator for calculating a difference Ss between the maximum value Smax and the minimum value Smin.
【0012】ノイズ除去回路32のフレーム内処理回路
34において、54はエッジ量検出回路30の出力As
に基づいて加重平均の係数Kijを発生する係数発生
器、56はフレーム間処理回路36の出力Sijに係数
Kijを掛ける乗算器、58は乗算器56の出力を加算
する加算器である。また、フレーム間処理回路36にお
いて、60は動き量検出回路28の出力Ssに基づいて
フレーム間処理の程度を示す係数Tを発生する係数発生
器、62は差分器46の出力(Aij−Bij)に係数
Tを掛ける乗算器、64は画像Aijから乗算器62の
出力を減算する差分器である。In the intra-frame processing circuit 34 of the noise removal circuit 32, reference numeral 54 denotes an output As of the edge amount detection circuit 30.
, A multiplier 56 for multiplying the output Sij of the inter-frame processing circuit 36 by the coefficient Kij, and an adder 58 for adding the output of the multiplier 56. In the inter-frame processing circuit 36, reference numeral 60 denotes a coefficient generator for generating a coefficient T indicating the degree of inter-frame processing based on the output Ss of the motion amount detection circuit 28, and 62 denotes an output (Aij-Bij) of the differentiator 46. Is multiplied by a coefficient T, and 64 is a differentiator for subtracting the output of the multiplier 62 from the image Aij.
【0013】ノイズ除去回路32にはまた、エッジ量A
sと係数Kij、及び動き量Ssと係数Tの、予め決定
された関係表を記憶するデフォルト・メモリ66と、当
該関係表を修整した関係表を記憶する修整用メモリ68
からなるパラメータ・メモリ70が設けられている。な
お、係数Tはフレーム間処理の程度を示し、係数Kij
はフレーム内処理の程度を示す。デフォルト・メモリ6
6と修整用メモリ68のどちらを採用するかは、ユーザ
が操作装置38により制御回路24を介して選択できる
ようになっており、また、修整用メモリ68の記憶内容
はユーザが任意の変更できる。The noise removal circuit 32 also has an edge amount A
A default memory 66 for storing a predetermined relation table of s and coefficient Kij and a motion amount Ss and coefficient T, and a modification memory 68 for storing a relation table obtained by modifying the relation table.
Is provided. The coefficient T indicates the degree of inter-frame processing, and the coefficient Kij
Indicates the degree of intra-frame processing. Default memory 6
The user can select which of the modification memory 6 and the modification memory 68 to use via the control circuit 24 by the operation device 38, and the user can arbitrarily change the storage contents of the modification memory 68. .
【0014】本実施例の動作を説明する。ユーザが操作
装置38により動画像の入力要求を入力すると、制御回
路24は、制御バス22を介してインターフェース16
及び画像メモリ26をアクティブにして、画像データ・
バス20へのアクセス権を与える。インターフェース1
6は、動画像入力装置12からフレーム同期信号などの
同期信号に同期して動画像信号を取り込み、画像データ
・バス20上に出力する。勿論、動画像入力装置12の
出力信号がアナログ信号である場合、インターフェース
16はディジタル信号に変換して画像データ・バス20
上に出力する。画像メモリ26は、画像データ・バス2
0上の画像データを順次、連続する画像をフレーム単位
で数フレーム分(少なくとも2フレーム)取り込み、記
憶する。所定フレーム数の画像データが画像メモリ26
に記憶されると、制御回路24は、制御バス22を介し
てインターフェース16及び画像メモリ26をノンアク
ティブにする。これにより動画像の入力が完了する。The operation of this embodiment will be described. When the user inputs a moving image input request using the operation device 38, the control circuit 24
And activates the image memory 26 to store the image data
An access right to the bus 20 is given. Interface 1
6 fetches a moving image signal from the moving image input device 12 in synchronization with a synchronizing signal such as a frame synchronizing signal, and outputs it on the image data bus 20. Of course, if the output signal of the moving image input device 12 is an analog signal, the interface 16 converts the output signal into a digital signal and converts the signal into a digital signal.
Output to the top. The image memory 26 stores the image data bus 2
The image data on 0 is sequentially captured and stored for several frames (at least two frames) in frame units. A predetermined number of frames of image data are stored in the image memory 26.
The control circuit 24 makes the interface 16 and the image memory 26 non-active via the control bus 22. Thus, the input of the moving image is completed.
【0015】次に、ユーザが操作装置38から静止画像
への変換要求を入力すると、動画/静止画変換装置10
は、画像メモリ26に記憶された複数のフレーム画像か
らノイズ除去された静止画像を形成し、静止画像出力装
置14に出力する。即ち、制御回路24は制御バス22
を介して、画像メモリ26、動き量検出回路28、エッ
ジ量検出回路30及びノイズ除去回路32をアクティブ
にし、画像データ・バス20へのアクセス権を与える。
画像メモリ26の第1フレームの注目ブロックの画像Ai
jが動き量検出回路28及びエッジ量検出回路30に供
給され、また、第2フレームの画像Bijが動き量検出回
路28に供給される。Next, when the user inputs a request for conversion into a still image from the operation device 38, the moving image / still image conversion device 10
Forms a still image from which noise has been removed from a plurality of frame images stored in the image memory 26, and outputs the still image to the still image output device 14. That is, the control circuit 24 controls the control bus 22
To activate the image memory 26, the motion amount detection circuit 28, the edge amount detection circuit 30, and the noise removal circuit 32 to give the right to access the image data bus 20.
The image Ai of the target block of the first frame in the image memory 26
j is supplied to the motion amount detection circuit 28 and the edge amount detection circuit 30, and the image Bij of the second frame is supplied to the motion amount detection circuit 28.
【0016】エッジ量検出回路30では、最小値検出器
40が注目ブロック内の最小値Aminを検出し、最大
値検出器42が最大値Amaxを検出し、差分器44が
最大値Amaxと最小値Aminとの差分Asを出力す
る。差分器44の出力、即ちエッジ量検出回路30の出
力Asは、注目ブロックの画像Aijの分散の程度を表
わす。また動き量検出回路28では、差分器46が第1
フレームと第2フレームとの差分画像(Aij−Bi
j)を求め、最小値検出器48が注目ブロック内の差分
画像の最小値Sminを検出し、最大値検出器50が差
分画像の最大値Smaxを検出し、差分器52が最大値
Smaxと最小値Sminとの差分Ssを出力する。差
分器52の出力、即ち動き量検出回路28の出力Ss
は、差分画像(Aij−Bij)の分散の程度を表わ
す。In the edge amount detection circuit 30, the minimum value detector 40 detects the minimum value Amin in the block of interest, the maximum value detector 42 detects the maximum value Amax, and the differentiator 44 detects the maximum value Amax and the minimum value. A difference As from Amin is output. The output of the differentiator 44, that is, the output As of the edge amount detection circuit 30, indicates the degree of dispersion of the image Aij of the block of interest. In the motion amount detection circuit 28, the differentiator 46
The difference image between the frame and the second frame (Aij-Bi
j), the minimum value detector 48 detects the minimum value Smin of the difference image in the block of interest, the maximum value detector 50 detects the maximum value Smax of the difference image, and the differentiator 52 determines the maximum value Smax and the minimum value. The difference Ss from the value Smin is output. The output of the differentiator 52, that is, the output Ss of the motion amount detection circuit 28
Represents the degree of dispersion of the difference image (Aij-Bij).
【0017】エッジ量As、動き量Ss、差分画像(A
ij−Bij)及び画像Aijがノイズ除去回路32に
印加される。図示は省略したが、ノイズ除去回路32の
入力は、適当なラッチ回路又はバッファ・メモリにより
一時的に保持される。The edge amount As, the motion amount Ss, and the difference image (A
ij-Bij) and the image Aij are applied to the noise removal circuit 32. Although not shown, the input of the noise elimination circuit 32 is temporarily held by an appropriate latch circuit or a buffer memory.
【0018】ノイズ除去回路32の内部では、先ず、パ
ラメータ・メモリ70から、エッジ量Asと係数Kij
との関係表が読み出されて係数発生器54にセットさ
れ、動き量sと係数Tとの関係表が読み出されて係数発
生器60にセットされる。その際、デフォルト・メモリ
66に記憶される関係表を使用するか、又は修整用メモ
リに記憶される関係表を使用するかは、操作装置38か
らの操作指示に従い制御回路24が決定する。In the noise elimination circuit 32, first, the edge amount As and the coefficient Kij are read from the parameter memory 70.
Is read out and set in the coefficient generator 54, and a relational table between the motion amount s and the coefficient T is read out and set in the coefficient generator 60. At this time, the control circuit 24 determines whether to use the relation table stored in the default memory 66 or the relation table stored in the modification memory in accordance with an operation instruction from the operation device 38.
【0019】係数発生器60はパラメータ・メモリ70
から読み出されてセットされた関係表に差分器52から
の動き量Ssを当てはめ、対応する係数T(フレーム間
処理の程度を示す係数)を発生し、乗算器62が差分画
像(Aij−Bij)に係数Tを乗算した値T(Aij
−Bij)を出力する。差分器64は画像AijからT
(Aij−Bij)を減算したSij{=Aij−T
(Aij−Bij)}を出力する。このようにして得ら
れたSijはフレーム間処理された画像になる。Sij
はフレーム内処理回路34に印加され、ここで、エッジ
量Asに応じたフレーム内処理を施される。即ち、係数
発生器54はパラメータ・メモリ70から読み出されて
セットされた関係表に差分器44からのエッジ量Asを
当てはめ、対応する係数Kij(フレーム内処理の程度
を示す係数)を出力し、乗算器56がフレーム間処理回
路36の出力Sijに係数Kijを画素毎に乗算する。
加算器58は画素毎の積Kij・Sijを注目ブロック
内で積算し、P22(=ΣKij・Sij)を出力する。
P22は注目ブロック内でフレーム内処理された中心画素
値に相当する。The coefficient generator 60 includes a parameter memory 70
Is applied to the relation table read and set from the difference table 52, the corresponding coefficient T (coefficient indicating the degree of inter-frame processing) is generated, and the multiplier 62 outputs the difference image (Aij-Bij). ) Multiplied by a coefficient T, T (Aij
-Bij). The differentiator 64 converts the image Aij to T
Sij {= Aij−T obtained by subtracting (Aij−Bij)
(Aij-Bij)} is output. The Sij thus obtained is an image that has been subjected to inter-frame processing. Sij
Is applied to the intra-frame processing circuit 34, where the intra-frame processing corresponding to the edge amount As is performed. That is, the coefficient generator 54 applies the edge amount As from the differentiator 44 to the relation table read and set from the parameter memory 70, and outputs the corresponding coefficient Kij (coefficient indicating the degree of intra-frame processing). , A multiplier 56 multiplies the output Sij of the inter-frame processing circuit 36 by a coefficient Kij for each pixel.
The adder 58 integrates the product Kij · Sij for each pixel in the block of interest and outputs P 22 (= ΣKij · Sij).
P 22 corresponds to the center pixel value that has been processed in a frame in the block of interest.
【0020】係数発生器54,60の発生する係数Ki
j,Tの一例を夫々図3及び図4に図示した。Coefficient Ki generated by coefficient generators 54 and 60
Examples of j and T are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
【0021】図3で、係数Kijのうち注目ブロック内
の中心画素に対する係数K22をKaとし、注目ブロック
内のその他の周辺画素(この例では8画素)に対する係
数を同じ値の係数Kbとした。また、注目ブロック内の
係数の総和は1になるように、即ちKa+Kb×8=1
になるように規格化してある。エッジ量Asが大きくな
るほど係数Kaが大きくなり、係数Kbが小さくなっ
て、フレーム内処理の程度が小さくなる。具体的には、
エッジ量Asが0から所定値As1の間では係数Ka,
Kbは共に1/9であり、ノイズ除去回路32の出力P
22はΣSij/9になり、これはフレーム内平均化され
たことに相当する。エッジ量Asが所定値As2より大
きい場合、Kaは1に、Kbは0に、P22はS22にな
り、これはフレーム内処理されていないことに相当す
る。エッジ量AsがAs1からAs2の間では、係数Ka
は1/9から1の間で連続的な値をとり、係数Kbは1
/9から0の間で連続的な値をとり、P22はΣSij/
9からS22の間で連続的に変化し、これは、フレーム内
処理の程度が連続的に変化することに相当する。[0021] In FIG. 3, the coefficient K 22 and Ka for the center pixel in the block of interest among the coefficients Kij, (in this example 8 pixels) other peripheral pixels in the block of interest and the coefficients for the coefficient Kb of the same value . The sum of the coefficients in the block of interest is set to 1, that is, Ka + Kb × 8 = 1.
It is standardized so that As the edge amount As increases, the coefficient Ka increases, the coefficient Kb decreases, and the degree of intra-frame processing decreases. In particular,
Coefficient Ka is between the edge amount As is 0 predetermined value As 1,
Kb is 1/9, and the output P of the noise removal circuit 32 is
22 becomes ΣSij / 9, which corresponds to intra-frame averaging. If the edge amount As is larger than the predetermined value As 2 , Ka becomes 1, Kb becomes 0, and P 22 becomes S 22 , which corresponds to no intra-frame processing. Between the edge amount As from As 1 of As 2, coefficient Ka
Takes a continuous value between 1/9 and 1, and the coefficient Kb is 1
/ 9 take continuous values between 0, P 22 is ShigumaSij /
Continuously varies between S 22 from 9, which is equivalent to the degree of the frame processing is continuously changed.
【0022】図4では、動き量Ssが大きい程、係数T
は小さくなり、フレーム間処理の程度も小さくなる。具
体的には、動き量Ssが0から所定値Ss1の間では、
係数T=1/2であり、従ってSijは(Aij+Bi
j)/2となり、これはフレーム間平均されたことに相
当する。動き量Ssが所定値Ss2より大きい場合、係
数T=0でSij=Aijとなり、これはフレーム間処
理されていないことに相当する。動き量SsがSs1か
らSs2の間では、係数Tは1/2から0の間で連続的
な値をとり、Sijは(Aij+Bij)/2からAi
jの範囲で連続的に変化する。これはフレーム間処理の
程度が連続的に変わることを意味する。In FIG. 4, as the amount of movement Ss increases, the coefficient T
Becomes smaller, and the degree of inter-frame processing becomes smaller. Specifically, during the motion amount Ss is 0 predetermined value Ss 1,
The coefficient T = 1/2, so Sij is (Aij + Bi
j) / 2, which corresponds to inter-frame averaging. If the motion amount Ss is larger than the predetermined value Ss 2, Sij = Aij becomes a factor T = 0, which corresponds to not being processed between frames. Between motion amount Ss from Ss 1 of Ss 2, coefficient T takes a continuous value between 1/2 of 0, Sij from (Aij + Bij) / 2 Ai
It changes continuously in the range of j. This means that the degree of inter-frame processing changes continuously.
【0023】このようにして得られたノイズ除去回路3
2の出力P22は、画像データ・バス20を介して画像メ
モリ26の出力用フレーム記憶エリアに記憶される。以
後、順次、注目ブロックを1画素ずつずらして、以上の
処理をフレームの全画像領域に対して行なうことによ
り、ノイズ低減されたフレーム画像が画像メモリ26の
出力用フレーム記憶エリアに記憶される。但し厳密に
は、フレームの最外郭の1画素は特異ケースになる。The noise elimination circuit 3 thus obtained
Second output P 22 is stored in the output frame memory area of the image memory 26 via the image data bus 20. Thereafter, by shifting the block of interest one pixel at a time and performing the above processing on the entire image area of the frame, the noise-reduced frame image is stored in the output frame storage area of the image memory 26. However, strictly speaking, the outermost one pixel of the frame is a singular case.
【0024】ノイズ低減処理が完了すると、制御回路2
4は制御バス22を介して動き量検出回路28、エッジ
量検出回路30及びノイズ除去回路32をノンアクティ
ブにし、インターフェース18をアクチブにして、画像
メモリ26の出力フレーム用記憶エリアに記憶される出
力用フレームを順次画像データ・バス20に読み出す。
インターフェース18は画像データ・バス20の画像デ
ータを、静止画像出力装置14と同期をとって静止画像
出力装置14に出力する。静止画像出力装置14は、こ
れにより、可視の静止画像を形成出力する。静止画像出
力装置14の信号入力形式がアナログ形式である場合に
は、インターフェース18は内部のD/A変換器により
アナログ画像信号を出力する。When the noise reduction processing is completed, the control circuit 2
Reference numeral 4 denotes an output stored in the output frame storage area of the image memory 26 by making the motion amount detection circuit 28, the edge amount detection circuit 30, and the noise removal circuit 32 inactive via the control bus 22 and making the interface 18 active. Are sequentially read to the image data bus 20.
The interface 18 outputs the image data on the image data bus 20 to the still image output device 14 in synchronization with the still image output device 14. Thus, the still image output device 14 forms and outputs a visible still image. When the signal input format of the still image output device 14 is an analog format, the interface 18 outputs an analog image signal by an internal D / A converter.
【0025】次に、フレーム内処理の程度とフレーム間
処理の程度をデフォルト設定値から修整する方法を簡単
に説明する。簡単な方法としては、図3及び図4に図示
したAs1,As2及びSs1,Ss2を変更することによ
り、エッジ量Asと係数Kijとの関係、及び、動き量
sと係数Tとの関係を修整できる。ユーザは操作装置3
8からフレーム内処理とフレーム間処理の割合の変更要
求を入力する。制御回路24はこの修整要求に応じて、
デフォルト・メモリ66から特性値As1,As2,Ss
1,Ss2を読み出し、操作装置38の表示画面に表示す
る。ユーザはその表示値を見て、それぞれに所望の値を
入力する。特性値As1,As2を大きくすればフレーム
内平滑化される領域が増し、逆に小さくすれば減少す
る。また、特性値Ss1,Ss2を大きくすればフレーム
間平滑化される領域は増加し、逆に小さくすれば減少す
る。また、特性値As1,As2の間隔及びSs1,Ss2
の間隔を変更することにより、図3及び図4に示す特性
曲線の傾きを変更できる。Next, a method of modifying the degree of the intra-frame processing and the degree of the inter-frame processing from the default setting value will be briefly described. As a simple method, by changing As 1 , As 2 and Ss 1 , Ss 2 shown in FIGS. 3 and 4, the relationship between the edge amount As and the coefficient Kij, and the motion amount s and the coefficient T, The relationship can be modified. The user operates the operating device 3
In step 8, a request to change the ratio between the intra-frame processing and the inter-frame processing is input. The control circuit 24 responds to the modification request,
Characteristic values As 1 from the default memory 66, As 2, Ss
1 and Ss 2 are read out and displayed on the display screen of the operation device 38. The user looks at the displayed values and inputs desired values for each. If the characteristic values As 1 and As 2 are increased, the area to be smoothed in the frame increases, and if the characteristic values As 1 and As 2 are decreased, the area decreases. Also, the area to be smoothed between frames increases when the characteristic values Ss 1 and Ss 2 are increased, and decreases when the characteristic values Ss 1 and Ss 2 are reduced. Further, the interval between the characteristic values As 1 and As 2 and Ss 1 and Ss 2
By changing the interval, the inclination of the characteristic curves shown in FIGS. 3 and 4 can be changed.
【0026】変更された特性値As1,As2,Ss1,
Ss2は制御回路24に転送され、制御回路24はこれ
ら特性値の妥当性(大小関係や適正範囲か否か等)を確
認し、適当ならば、変更された特性値As1,As2,S
s1,Ss2に基づき新たに各特性曲線を計算する。計算
された特性曲線は、所定間隔でサンプリングされた表形
式で、上述の関係表として修整用メモリ68に書き込ま
れる。不適当な場合には、操作装置38の表示画面によ
り再入力を促す。The changed characteristic values As 1 , As 2 , Ss 1 ,
Ss 2 is transferred to the control circuit 24. The control circuit 24 checks the validity of these characteristic values (e.g., whether the relationship is large or small, and whether it is within an appropriate range), and if appropriate, changes the characteristic values As 1 , As 2 , S
Each characteristic curve is newly calculated based on s 1 and Ss 2 . The calculated characteristic curve is written in the modifying memory 68 as the above-mentioned relation table in the form of a table sampled at predetermined intervals. If inappropriate, re-input is prompted on the display screen of the operation device 38.
【0027】各回路ブロックの機能は、個別のハードウ
エアにより実現しても、専用又は汎用のディジタル演算
処理装置によりソフトウエア処理により実現してもよい
ことはいうまでもない。適宜の箇所の処理をパイプライ
ン処理により同時実行させてもよい。本実施例では、処
理対象画像を2フレームとしたが、勿論、3フレーム以
上の画像を使用して、逐次的にノイズ低減処理を行なっ
てもよい。インターレース走査の動画像に対してはフィ
ールド単位であってもよい。It goes without saying that the function of each circuit block may be realized by individual hardware, or may be realized by software processing by a dedicated or general-purpose digital processing unit. Processes at appropriate locations may be simultaneously executed by pipeline processing. In this embodiment, the number of images to be processed is two, but of course, noise reduction processing may be performed sequentially using images of three or more frames. A field unit may be used for interlaced scanning moving images.
【0028】また、上記実施例では、エッジ量として注
目領域の画像の最大値と最小値との差分を用いたが、本
発明はこれに限定されず、統計的処理(例えば相関値)
や空間周波数での処理などの構造解析から別のエッジ量
を検出してもよい。動き量としては、各種の動きベクト
ル検出方式により得た動き量を用いてもよい。Further, in the above embodiment, the difference between the maximum value and the minimum value of the image of the region of interest is used as the edge amount. However, the present invention is not limited to this, and statistical processing (for example, correlation value)
Another edge amount may be detected from structural analysis such as processing at a spatial frequency or the like. As the motion amount, a motion amount obtained by various motion vector detection methods may be used.
【0029】ノイズ除去方式として、フレーム間の加重
平均処理とフレーム内の加重平均処理を併用し、それら
の加重平均の係数を動き量及びエッジ量に応じた値とす
ることにより、フレーム間処理とフレーム内処理の割合
を制御するようにしたが、本発明はこれに限定されな
い。即ち、各種のフィルタリング処理のような、異なる
方式のフレーム間処理及びフレーム内処理を採用しても
よい。動き量及びエッジ量によって制御するパラメータ
は、加重平均の係数だけでなく、他の複数のパラメータ
であったり、エッジ量と動き量が複合的に関係するパラ
メータであってもよい。フレーム間処理とフレーム内処
理の順序も上記例に限定されず、上記例の逆でも、部分
的に互いに関係するようなものでもよい。処理単位であ
る注目ブロックを3×3画素としたが、注目ブロックの
大きさ及び形は、用いるフレーム間処理及びフレーム内
処理に応じて決定すればよい。例えば、処理単位自体を
動き量とエッジ量で制御する構成としてもよい。As a noise elimination method, a weighted average process between frames and a weighted average process within a frame are used in combination, and the weighted average coefficient is set to a value corresponding to the amount of motion and the amount of edge. Although the rate of intra-frame processing is controlled, the present invention is not limited to this. That is, different types of inter-frame processing and intra-frame processing such as various types of filtering processing may be employed. The parameters controlled by the movement amount and the edge amount may be not only the weighted average coefficient but also other parameters or a parameter in which the edge amount and the movement amount are complexly related. The order of the inter-frame processing and the intra-frame processing is not limited to the above example, and may be the reverse of the above example or may be partially related to each other. The block of interest, which is a processing unit, is 3 × 3 pixels, but the size and shape of the block of interest may be determined according to the inter-frame processing and intra-frame processing to be used. For example, a configuration in which the processing unit itself is controlled by the amount of motion and the amount of edge may be employed.
【0030】また本実施例で説明した1又は複数の回路
ブロックの機能をソフトウエア処理により実現してもよ
いことはいうまでもない。It goes without saying that the function of one or more circuit blocks described in the present embodiment may be realized by software processing.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、エッジを保存又は強調し、且つ、
ボケや色にじみなどの画質劣化が目立たない鮮明な静止
画像を得ることができる。特に、動き量とエッジ量に応
じて2次元空間処理と時間軸方向の処理の割合を連続的
に調整できるようになるので、処理不連続性で発生する
画像歪みを抑制できる。As can be easily understood from the above description, according to the present invention, edges are preserved or emphasized, and
It is possible to obtain a clear still image in which image quality deterioration such as blur or color blur is not conspicuous. In particular, since the ratio between the two-dimensional spatial processing and the processing in the time axis direction can be continuously adjusted according to the amount of motion and the amount of edge, image distortion generated due to processing discontinuity can be suppressed.
【図1】 本発明の一実施例の構成ブロックである。FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】 図1の主要部の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a main part of FIG. 1;
【図3】 フレーム内処理の係数Kijの特性図であ
る。FIG. 3 is a characteristic diagram of coefficients Kij for intra-frame processing.
【図4】 フレーム間処理の係数Tの特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of a coefficient T of inter-frame processing.
10:動画/静止画変換装置 12:動画像入力装置
14:静止画像出力装置16,18:インターフェース
20:画像データ・バス 22:制御信号バス24:
制御回路 26:画像メモリ 28:動き量検出回路
30:エッジ量検出回路 32:ノイズ除去回路 3
4:フレーム内処理回路 36:フレーム間処理回路
38:操作装置 40,48:最小値検出器 42,5
0:最大値検出器 44,46,52,64:差分器
54,60:係数発生器 56,62:乗算器 58:
加算器 66:デフォルト・メモリ 68:修整用メモ
リ70:パラメータ・メモリ10: moving image / still image conversion device 12: moving image input device
14: Still image output devices 16, 18: Interface 20: Image data bus 22: Control signal bus 24:
Control circuit 26: Image memory 28: Motion amount detection circuit
30: Edge amount detection circuit 32: Noise removal circuit 3
4: In-frame processing circuit 36: Inter-frame processing circuit
38: Operating device 40, 48: Minimum value detector 42, 5
0: maximum value detector 44, 46, 52, 64: differentiator
54, 60: coefficient generator 56, 62: multiplier 58:
Adder 66: Default memory 68: Modification memory 70: Parameter memory
Claims (1)
と、当該画像メモリに記憶される少なくとも2つの画像
から注目領域毎に動き量及びエッジ量を検出する検出手
段と、当該検出手段の検出結果に従う2次元空間処理及
び時間軸方向の処理の割合で、当該画像メモリに記憶さ
れる画像にノイズ低減処理を施すノイズ低減手段とから
なり、当該ノイズ低減手段が、動き量及びエッジ量に対
する時間軸方向処理及び2次元空間処理の程度を規定す
る規定値を変更自在に保持する規定値保持手段を具備す
ることを特徴とする動画/静止画変換装置。An image memory capable of storing a predetermined number of images, detection means for detecting a motion amount and an edge amount for each attention area from at least two images stored in the image memory, and detection of the detection means A noise reduction unit that performs a noise reduction process on the image stored in the image memory at a rate of the two-dimensional spatial processing and the processing in the time axis direction according to the result. A moving image / still image conversion device, comprising: a specified value holding means for variably holding a specified value for defining the degree of axial processing and two-dimensional spatial processing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001619A JP3070041B2 (en) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Video / still image converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001619A JP3070041B2 (en) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Video / still image converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235480A JPH04235480A (en) | 1992-08-24 |
| JP3070041B2 true JP3070041B2 (en) | 2000-07-24 |
Family
ID=11506543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3001619A Expired - Fee Related JP3070041B2 (en) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | Video / still image converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070041B2 (en) |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP3001619A patent/JP3070041B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235480A (en) | 1992-08-24 |
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