JPS6222312B2 - - Google Patents
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- JPS6222312B2 JPS6222312B2 JP53084942A JP8494278A JPS6222312B2 JP S6222312 B2 JPS6222312 B2 JP S6222312B2 JP 53084942 A JP53084942 A JP 53084942A JP 8494278 A JP8494278 A JP 8494278A JP S6222312 B2 JPS6222312 B2 JP S6222312B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフレームメモリを用いて、リカーシブ
フイルタ(recursive filer)を構成し、映像信号
のランダム雑音を軽減する装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus that uses a frame memory to configure a recursive filter to reduce random noise in a video signal.
一般にテレビジヨン信号において、画面の静止
部分ではフレーム間の相関は信号成分については
大きく、雑音成分についてはない。従つて現フレ
ームの信号と1フレーム前の信号との相関をと
り、相関の大きさに応じた比率で2つの信号を混
合し、混合した信号を新しいテレビジヨン信号と
してフレームメモリに記憶する動作を反復するこ
とにより、動きの少ない画信号に限れば信号成分
のレベルを低下させることなく、フレーム相関の
ない雑音成分についてはそのレベルを低下させる
ことができS/N比を改善することができる。 Generally, in a television signal, in a still part of the screen, the correlation between frames is large for signal components, but not for noise components. Therefore, the operation of calculating the correlation between the signal of the current frame and the signal of the previous frame, mixing the two signals at a ratio according to the magnitude of the correlation, and storing the mixed signal in the frame memory as a new television signal is performed. By repeating the process, it is possible to reduce the level of noise components with no frame correlation, without reducing the level of signal components only for image signals with little movement, and improve the S/N ratio.
上記のようにフレーム相関を用いた雑音軽減装
置の従来の例を第1図に示して説明する。 A conventional example of a noise reduction device using frame correlation as described above will be described with reference to FIG.
この雑音軽減装置の基本的な動作はテレビジヨ
ン信号を一般にリカーシブフイルタ(recursive
filter)と呼ばれるフイルタを通過させ、新たな
テレビジヨン信号を出力させることにある。リカ
ーシブフイルタはその出力信号が、入力信号のみ
ならず既にこのリカーシブフイルタが出力した信
号とにより決定される特徴を有したもので、例え
ば出力部に遅延回路があり、この遅延回路出力を
一定の割合で入力側に戻して入力信号と混合させ
その混合信号が即ち入力であるという構成が一般
的である。 The basic operation of this noise reduction device is to pass the television signal through a recursive filter.
The purpose of this is to pass the signal through a filter called "filter" and output a new television signal. A recursive filter has the characteristic that its output signal is determined not only by the input signal but also by the signal already output by the recursive filter.For example, the output section has a delay circuit, and the output of this delay circuit is In general, the signal is returned to the input side and mixed with the input signal, and the mixed signal is the input.
第1図で、1は符号化された出力を発生する
A/D変換器、2はA/D変換器1の出力を入力
とする演算回路、3はA/D変換器1の出力を入
力とする動き検出回路、4は演算回路2の出力を
入力するフレームメモリで、フレームメモリ4の
出力はクロマ反転回路5を介して前記動き検出回
路3に入力されている。6は動き検出回路3の出
力に応じて演算回路2に定数Kを発生する混合比
率発生回路である。前記フレームメモリ4の駆動
部を説明すると、7は入力テレビジヨン信号から
同期信号を分離する同期分離回路、8は同期分離
回路7の出力により各種のクロツクを作成するク
ロツク発生回路、9はアドレスカウンタ、10は
アドレスカウンタ9の出力によりフレームメモリ
4の読み出し、書き込みを制御するR/W制御回
路である。また11は演算回路2の出力を出力テ
レビジヨン信号に変換するD/A変換器である。 In Figure 1, 1 is an A/D converter that generates an encoded output, 2 is an arithmetic circuit that receives the output of A/D converter 1, and 3 inputs the output of A/D converter 1. 4 is a frame memory into which the output of the arithmetic circuit 2 is input, and the output of the frame memory 4 is input to the motion detection circuit 3 via the chroma inversion circuit 5. Reference numeral 6 denotes a mixing ratio generating circuit which generates a constant K to the arithmetic circuit 2 in accordance with the output of the motion detecting circuit 3. To explain the drive section of the frame memory 4, 7 is a sync separation circuit that separates a sync signal from an input television signal, 8 is a clock generation circuit that generates various clocks from the output of the sync separation circuit 7, and 9 is an address counter. , 10 is an R/W control circuit that controls reading and writing of the frame memory 4 based on the output of the address counter 9. Further, 11 is a D/A converter that converts the output of the arithmetic circuit 2 into an output television signal.
次にこの装置の動作を説明する。入力されたテ
レビジヨン信号はA/D変換器1により符号化さ
れ、この符号化された信号Aは演算回路2と動き
検出回路3にそれぞれ加えられる。動き検出回路
3には前記信号Aと、この信号Aに対してクロマ
反転回路により副搬送波の位相が反転されて信号
Aと同位相となつた1フレーム前の信号Bとが入
力され、2つの信号の差が絵素ごとに求められ
る。この動き検出回路3の絵素ごとの差信号出力
を混合比率発生回路6に加え、差信号レベルに応
じて定数Kの値を決定する。演算回路2には、前
記の信号Aと、信号Aに対して1フレーム前の信
号Bと、混合比率発生回路6の出力である定数K
とが入力され、次のような演算が行なわれる。 Next, the operation of this device will be explained. The input television signal is encoded by an A/D converter 1, and this encoded signal A is applied to an arithmetic circuit 2 and a motion detection circuit 3, respectively. The motion detection circuit 3 receives the signal A and the signal B of one frame before, which has the subcarrier phase inverted by the chroma inversion circuit and has the same phase as the signal A. The signal difference is determined for each picture element. The difference signal output for each picture element of the motion detection circuit 3 is applied to the mixing ratio generation circuit 6, and the value of the constant K is determined according to the difference signal level. The arithmetic circuit 2 receives the signal A, the signal B one frame before the signal A, and a constant K which is the output of the mixing ratio generating circuit 6.
is input, and the following calculations are performed.
C=(1−K)A+KB(0≦K≦1)
Kの値として、例えばK=0、1/4、1/2、3/
4、1のように簡単な値にすれば演算回路2自体
の構成が簡単になる。演算回路2の出力信号(上
記信号C)はフレームメモリ4とD/A変換器1
1に加えられている。そしてD/A変換器11の
出力が出力テレビジヨン信号である。 C=(1-K)A+KB (0≦K≦1) As the value of K, for example, K=0, 1/4, 1/2, 3/
By using simple values such as 4 and 1, the configuration of the arithmetic circuit 2 itself becomes simple. The output signal of the arithmetic circuit 2 (signal C above) is sent to the frame memory 4 and the D/A converter 1.
It has been added to 1. The output of the D/A converter 11 is the output television signal.
ここでフレームメモリ4の出力は、ちようど信
号Aの1フレーム前の信号とする必要があるが、
テレビジヨン信号の副搬送波の位相に1フレーム
ごとに反転しているので、クロマ反転回路5によ
り位相を反転して信号Bを作成している。このよ
うにすれば動き検出回路3の2つの入力信号A,
Bは副搬送波の位相が合致しかつちようど1フレ
ームの時間差の信号となり、フレーム間の差信号
を求めることが可能となる。 Here, the output of frame memory 4 needs to be a signal just one frame before signal A.
Since the phase of the subcarrier of the television signal is inverted every frame, the chroma inversion circuit 5 inverts the phase to create signal B. In this way, the two input signals A of the motion detection circuit 3,
B becomes a signal with a time difference of one frame as long as the phases of the subcarriers match, and it becomes possible to obtain a difference signal between frames.
第3図に、画面が全く動かない場合即ちフレー
ム間の信号に差がない場合について、定数Kの値
に対するS/N比の改善度を示す。例えばフレー
ム間の信号に差がないときK=0.6に設定すれば
S/N比を約6dB改善できることになる。 FIG. 3 shows the degree of improvement in the S/N ratio with respect to the value of the constant K when the screen does not move at all, that is, when there is no difference in signals between frames. For example, if there is no difference in signals between frames, setting K=0.6 will improve the S/N ratio by about 6 dB.
第1図に示した従来の装置では、画面の動きの
ある部分ではこの動きの大きさに応じてS/N比
の改善度が決定され、動きのある部分では静止部
分に比較してS/N比の改善度がなだらかに低下
する特性を有している。しかしフレーム間の信号
の差に対するKの値を、上記改善度がむやみに大
となるように設定すると残像が増え、即ち動きの
ある部分ではこの残像のために解像度が劣化す
る。 In the conventional device shown in Fig. 1, the degree of improvement in the S/N ratio is determined in accordance with the magnitude of movement in moving parts of the screen, and the S/N ratio in moving parts is higher than that in static parts. It has a characteristic that the degree of improvement in the N ratio gradually decreases. However, if the value of K for the signal difference between frames is set so that the degree of improvement is unnecessarily large, afterimages will increase, that is, resolution will deteriorate in moving parts due to these afterimages.
本発明はリカーシブフイルタの特徴を生かし、
特にズームアツプ(画面の一部拡大)やテレビカ
メラによるパンニング(水平移動)の場合には、
これを検出し解像度の劣化を少なくしてしかも
S/Nのよい良好な画像を得る装置で、第2図に
その一実施例のブロツク図を示して説明する。な
おこの第2図において第1図と同機能を有する回
路、装置は同一の番号を付してある。 The present invention takes advantage of the characteristics of a recursive filter,
Especially when zooming up (enlarging a part of the screen) or panning (horizontal movement) with a TV camera,
This is an apparatus that detects this and obtains a good image with a good S/N ratio while reducing deterioration in resolution. FIG. 2 shows a block diagram of one embodiment of the apparatus and will be described. Note that in FIG. 2, circuits and devices having the same functions as those in FIG. 1 are given the same numbers.
本実施例の特徴は、動き検出回路3の出力の絶
対値をとり、この絶対値を混合比率発生回路13
に入力するとともに比較回路14にて設定値Dと
比較し、設定値以上の値となつた絶対値の個数を
計数して混合比率を制御するところにある。 The feature of this embodiment is that the absolute value of the output of the motion detection circuit 3 is taken, and this absolute value is transferred to the mixing ratio generation circuit 13.
The mixing ratio is controlled by inputting the D and comparing it with the set value D in the comparator circuit 14, and counting the number of absolute values that are equal to or higher than the set value.
以下本実施例を詳しく説明する。 This example will be explained in detail below.
動き検出回路3では、現フレームの信号Aと、
その1フレーム前の信号Bとの差信号Mを求め、
絶対値回路12で差信号の絶対値|M|を形成す
る。そして絶対値|M|は混合比率発生回路13
に入力され定数Kを発生させる。ここで第4図に
差信号の絶対値|M|と前述の混合の定数Kとの
関係の一例を示す。この第4図の関係はPROMを
用いて設定されたもので、フレーム間の差信号の
絶対値がゼロの場合、即ち画面の静止した部分に
ついては|M|=0でK=0.6となり、次に第3
図からS/N比の改善度は約6dBとなることがわ
かる。ここで上記の設定は、あまりS/Nの改善
度を高くすれば解像度が悪くなることは既に述べ
た通りである。 In the motion detection circuit 3, the signal A of the current frame,
Find the difference signal M from the signal B one frame before,
The absolute value circuit 12 forms the absolute value |M| of the difference signal. And the absolute value |M| is the mixing ratio generation circuit 13
is input to generate a constant K. Here, FIG. 4 shows an example of the relationship between the absolute value |M| of the difference signal and the above-mentioned mixing constant K. The relationship shown in Figure 4 was set using PROM, and when the absolute value of the difference signal between frames is zero, that is, for a stationary part of the screen, |M| = 0 and K = 0.6, and the next 3rd to
From the figure, it can be seen that the degree of improvement in the S/N ratio is approximately 6 dB. As mentioned above, if the S/N ratio is improved too much with the above settings, the resolution will deteriorate.
一方絶対値|M|は比較回路14に入力され、
比較回路14の他の入力端子に加えられている設
定値Dと比較される。この比較は絵素ごとの絶対
値|M|と設定値Dとの間で行なわれ、設定値D
より大きいものが識別される。 On the other hand, the absolute value |M| is input to the comparison circuit 14,
It is compared with the set value D applied to the other input terminal of the comparator circuit 14. This comparison is performed between the absolute value |M| of each pixel and the set value D, and the set value D
The larger one is identified.
上記比較回路14の出力は計数回路15に加え
られ、計数回路15では設定値D以上の絶対値|
M|の個数を計数する。計数期間は入力テレビジ
ヨン信号の1フイールドまたは1フレームで、こ
の期間前記計数した値を保持するレジスタを備え
ており、1フイールドごとまたは1フレームごと
にリセツトされる。この計数回路15の出力は、
前記混合比率発生回路13の出力を他の入力とす
る混合比率制御回路16に入力される。 The output of the comparison circuit 14 is added to the counting circuit 15, where the absolute value greater than the set value D |
Count the number of M|. The counting period is one field or one frame of the input television signal, and a register is provided to hold the counted value during this period, and is reset every field or frame. The output of this counting circuit 15 is
The output of the mixing ratio generating circuit 13 is input to a mixing ratio control circuit 16 which has another input.
混合比率制御回路16は、差信号の絶対値信号
に応じて発生された定数Kの値を、前記計算回路
15の出力で制御するものである。例えばこの回
路16を乗算回路で構成し、計数回路15の出力
が小さいときは、混合比率発生回路13の出力に
かける乗数を1に近い値となし、計数回路15の
出力が大きいときは前記乗数を0に近い値とす
る。即ちズームアツプやカメラのパンニングによ
り画面全体が大きく動き、各絵素の差信号号の絶
対値|M|の多くが設定値Dを越えるような場
合、計数回路15の出力は大となるので、混合の
定数Kを強制的に小さい値となし、S/N比の改
善度を低下させる。この作用により、動きの大き
い場面での残像が減少し、解像度の劣化を少なく
することとができる。一方静止部の多い通常の画
面では、絶対値|M|が設定値Dを越すような絵
素が少なく、したがつて計数回路15の出力が少
さいので定数Kの値は第4図に示したものとほと
んど変わらず、S/N比の改善度が大きくなつて
ノイズの少ない画像が得られる。 The mixing ratio control circuit 16 controls the value of the constant K generated according to the absolute value signal of the difference signal using the output of the calculation circuit 15. For example, if this circuit 16 is configured with a multiplier circuit, and when the output of the counting circuit 15 is small, the multiplier applied to the output of the mixing ratio generating circuit 13 is set to a value close to 1, and when the output of the counting circuit 15 is large, the multiplier is set to a value close to 1. Let be a value close to 0. In other words, when the entire screen moves significantly due to zooming up or camera panning, and most of the absolute values |M| of the difference signal signals of each picture element exceed the set value D, the output of the counting circuit 15 becomes large, so the mixing The constant K is forcibly set to a small value, thereby reducing the degree of improvement in the S/N ratio. This effect reduces afterimages in scenes with large movements, making it possible to reduce deterioration in resolution. On the other hand, in a normal screen with many static parts, there are few picture elements whose absolute value |M| exceeds the set value D, and therefore the output of the counting circuit 15 is small, so the value of the constant K is shown in FIG. It is almost the same as the previous image, but the degree of improvement in the S/N ratio is greater and an image with less noise can be obtained.
上記の混合比率制御回路16は乗算回路に限ら
ず、たとえば計数回路15の出力がある値以上に
大になつたときに混合の定数Kを0にするスイツ
チング回路を用いても上記と同様の効果が得られ
る。 The mixing ratio control circuit 16 described above is not limited to a multiplication circuit; for example, a switching circuit that sets the mixing constant K to 0 when the output of the counting circuit 15 exceeds a certain value may be used to obtain the same effect as above. is obtained.
上記実施例では、差信号の絶対値|M|を設定
値Dと比較し、設定値以上となる絵素数を計数し
てズーミングやパンニングの操作をされたことを
検出し、このときには強制的に混合の定数Kを小
さくすることにより、S/N比の改善度は小さく
なるが画面の動きが大きいためにノイズは目立た
ず、残像をKを小さくすることにより少なくして
解像度の劣化を抑えることが可能である。一方静
止部分の多い画面ではノイズが十分に減少される
ことはいうまでもない。また混合比率制御回路1
6に乗算回路を用いれば、ズームアツプやパンニ
ングの速度に応じて上記効果が顕著にあらわれ
る。 In the above embodiment, the absolute value |M| of the difference signal is compared with the set value D, and the number of pixels that is greater than or equal to the set value is counted to detect that a zooming or panning operation has been performed. By reducing the mixing constant K, the degree of improvement in the S/N ratio will be reduced, but since the movement of the screen is large, noise will not be noticeable, and by reducing K, the afterimage will be reduced and resolution deterioration will be suppressed. is possible. On the other hand, it goes without saying that noise is sufficiently reduced on screens with many static parts. Also, the mixing ratio control circuit 1
If a multiplier circuit is used in 6, the above effect will be noticeable depending on the speed of zooming up or panning.
以上のように本発明は、画面の変化の少ない場
合にはノイズを減少させ、ズームアツプやカメラ
のパンニング時のように画面の多くの部分で変化
の大きい場合には残像を減少させて解像度の劣化
を小さくすることにより、非常に画質のよい雑音
軽減装置を提供するものである。 As described above, the present invention reduces noise when there are few changes in the screen, and reduces afterimages when there are large changes in many parts of the screen, such as when zooming up or panning the camera, resulting in resolution degradation. By reducing the size of the image, a noise reduction device with very good image quality can be provided.
第1図は従来の雑音軽減装置のブロツク図、第
2図は本発明の一実施例による雑音軽減装置のブ
ロツク図、第3図は定数KとS/N比改善度の関
係線図、第4図は差信号の絶対値と定数Kの関係
線図である。
2……演算回路、3……動き検出回路、4……
フレームメモリ、8……クロツク発生回路、12
……絶対値回路、13……混合比率発生回路、1
4……比較回路、15……計数回路、16……混
合比率制御回路。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional noise reduction device, FIG. 2 is a block diagram of a noise reduction device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a relationship diagram between constant K and S/N ratio improvement degree, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the absolute value of the difference signal and the constant K. 2... Arithmetic circuit, 3... Motion detection circuit, 4...
Frame memory, 8...Clock generation circuit, 12
... Absolute value circuit, 13 ... Mixing ratio generation circuit, 1
4... Comparison circuit, 15... Counting circuit, 16... Mixing ratio control circuit.
Claims (1)
信号(以下現フレームと称す)とこの現フレーム
の信号に対して1フレーム前の信号との差異を検
出することにより画像のフレーム間の動きを検出
する動き検出回路と、前記動き検出回路の出力信
号の絶対値を求める絶対値回路と、前記絶対値回
路の出力を入力となし前記現フレームの信号とそ
の1フレーム前の信号との混合比率を定める混合
比率発生回路と、前記絶対値回路の出力を入力と
なしある設定値以上のものを比較検出する比較回
路と、前記比較回路の出力を入力となし前記ある
設定値以上のものの数を計数する計数回路と、前
記計数回路の出力に応じて前記混合比率発生回路
の出力を制御する混合比率制御回路と、前記混合
比率制御回路により定められた混合比率で前記現
フレームの信号とその1フレーム前の信号とを混
合する演算回路と、前記演算回路の出力信号を入
力となして記憶するとともに出力を1フレーム前
の信号として前記動き検出回路に加えるフレーム
メモリとを備えたことを特徴とする雑音軽減装
置。1 A movement that detects the movement between frames of an image by detecting the difference between the signal of one frame of a television signal (hereinafter referred to as the current frame) and the signal of the current frame one frame before. a detection circuit; an absolute value circuit that determines the absolute value of the output signal of the motion detection circuit; and a mixer that takes the output of the absolute value circuit as input and determines a mixing ratio between the signal of the current frame and the signal of one frame before the current frame. a ratio generating circuit; a comparison circuit that takes the output of the absolute value circuit as an input and compares and detects things that are above a certain set value; and a counter that takes the output of the comparison circuit as an input and counts the number of things that are above the certain set value. a mixing ratio control circuit that controls the output of the mixing ratio generating circuit according to the output of the counting circuit; Noise reduction characterized by comprising: an arithmetic circuit that mixes the signals, and a frame memory that stores the output signal of the arithmetic circuit as an input and adds the output to the motion detection circuit as a signal from one frame before. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8494278A JPS5511678A (en) | 1978-07-11 | 1978-07-11 | Noise reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8494278A JPS5511678A (en) | 1978-07-11 | 1978-07-11 | Noise reduction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5511678A JPS5511678A (en) | 1980-01-26 |
| JPS6222312B2 true JPS6222312B2 (en) | 1987-05-18 |
Family
ID=13844696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8494278A Granted JPS5511678A (en) | 1978-07-11 | 1978-07-11 | Noise reduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5511678A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4367490A (en) * | 1981-04-24 | 1983-01-04 | General Electric Company | Noise reduction in digital fluoroscopy systems |
| US4809069A (en) * | 1988-03-10 | 1989-02-28 | North American Philips Corporation | Multifunction memory for digital television |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4064530A (en) * | 1976-11-10 | 1977-12-20 | Cbs Inc. | Noise reduction system for color television |
-
1978
- 1978-07-11 JP JP8494278A patent/JPS5511678A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5511678A (en) | 1980-01-26 |
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