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発明の名称 映像色信号の雑音低減装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−95606
公開日 平成7年(1995)4月7日
出願番号 特願平5−232932
出願日 平成5年(1993)9月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 野村 浩一郎 / 影山 敦久
要約 目的
色の垂れが少なくどの入力信号の電界でも効果の高いライン巡回型の色信号の雑音低減装置を提供する。

構成
入力映像搬送色信号と遅延搬送色信号を第1の加算回路1で加算し該信号をライン間差分検出回路5に入力しライン相関信号lを検出。また、アダマール変換回路8で垂直変化成分を求め、第2のゲインコントロール回路9に入力し振幅を制御。結果をリミッタ回路10で振幅制限し、この信号と信号lを第2の加算回路11で加算し、結果を巡回量制御回路6に入力し巡回量を決め第1のゲインコントロール回路2を制御。第1のゲインコントロール回路2で制御された信号を入力映像搬送色信号から第2の減算回路3で減算しノイス除去し出力映像搬送色信号として出力する。さらに、この出力映像搬送色信号mは第1のライン遅延回路4に入力され、次の走査線での遅延映像搬送色信号となる。
特許請求の範囲
【請求項1】 入力映像搬送色信号と遅延映像搬送色信号を加算する第1の加算回路と、この加算信号のゲインを調整する第1のゲインコントロール回路と、ゲインコントロールされた信号を入力映像搬送色信号から減算するする第1の減算回路と、この第1の減算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する第1のライン遅延回路と、第1の加算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出するライン間差分検出回路と、このライン相関検出結果などにより、ライン相関のあるときは第1のゲインコントロール回路のゲインを高め、逆にライン相関のないときには第1のゲインコントロール回路のゲインを弱めるかゼロにするように働く巡回量制御回路により構成されたライン巡回型の色雑音低減装置に加え、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する第2のライン遅延回路とこの第2のライン遅延回路と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行うアダマール変換回路と、このアダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する第2のゲインコントロール回路と、このゲインコントロール回路の出力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ回路の出力信号とライン間差分検出回路の出力信号を加算する第2の加算回路と、この加算回路の出力信号を新たに、ライン相関信号として巡回量制御回路にに入力するように構成したことを特徴とする映像色信号の雑音低減装置。
【請求項2】 入力映像搬送色信号と遅延映像搬送色信号を加算する第1の加算回路と、この加算信号のゲインを調整する第1のゲインコントロール回路と、ゲインコントロールされた信号を入力映像搬送色信号から減算する第1の減算回路と、この第1の減算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する第1のライン遅延回路と、第1の加算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出するライン間差分検出回路と、このライン相関検出結果などにより、ライン相関のあるときは第1のゲインコントロール回路のゲインを高め、逆にライン相関のないときには第1のゲインコントロール回路のゲインを弱めるかゼロにするように働く巡回量制御回路により構成されたライン巡回型の色雑音低減装置に加え、入力映像輝度信号の同期信号を分離する同期分離回路と、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する第2のライン遅延回路とこの第2のライン遅延回路と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行うアダマール変換回路と、このアダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する第2のゲインコントロール回路と、また、この輝度信号の走査線間の変化を表す成分の垂直同期期間の出力を平滑する平滑回路と、この平滑回路の垂直同期期間の平滑結果を次の垂直同期期間までホールドするホールド回路と、第2のゲインコントロール回路の出力からホールド回路の出力信号を減算する第2の減算回路と、この減算回路の出力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ回路の出力信号とライン間差分検出回路の出力信号を加算する第2の加算回路と、この加算回路の出力信号を新たに、ライン相関信号として巡回量制御回路にに入力するように構成したことを特徴とする映像色信号の雑音低減装置。
【請求項3】 入力映像色差信号と遅延映像色差信号を減算する第1の減算回路と、この減算信号のゲインを調整する第1のゲインコントロール回路と、ゲインコントロールされた信号を入力映像色差信号から減算する第2の減算回路と、この第2の減算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する第1のライン遅延回路と、減算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出するライン間差分検出回路と、このライン相関検出結果などにより、ライン相関のあるときは第1のゲインコントロール回路のゲインを高め、逆にライン相関のないときには第1のゲインコントロール回路のゲインを弱めるかゼロにするように働く巡回量制御回路により構成されたライン巡回型の色雑音低減装置に加え、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する第2のライン遅延回路とこの第2のライン遅延回路と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行うアダマール変換回路と、このアダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する第2のゲインコントロール回路と、このゲインコントロール回路の出力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ回路の出力信号とライン間差分検出回路の出力信号を加算する加算回路と、この加算回路の出力信号を新たに、ライン相関信号として巡回量制御回路にに入力するように構成したことを特徴とする映像色信号の雑音低減装置。
【請求項4】 入力映像色差信号から遅延映像色差信号を減算する第1の減算回路と、この減算信号のゲインを調整する第1のゲインコントロール回路と、ゲインコントロールされた信号を入力映像色差信号から減算する第2の減算回路と、この第1の加算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する第1のライン遅延回路と、減算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出するライン間差分検出回路と、このライン相関検出結果などにより、ライン相関のあるときは第1のゲインコントロール回路のゲインを高め、逆にライン相関のないときには第1のゲインコントロール回路のゲインを弱めるかゼロにするように働く巡回量制御回路により構成されたライン巡回型の色雑音低減装置に加え、入力映像輝度信号の同期信号を分離する同期分離回路と、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する第2のライン遅延回路とこの第2のライン遅延回路と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行うアダマール変換回路と、このアダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する第2のゲインコントロール回路と、また、この輝度信号の走査線間の変化を表す成分の垂直同期期間の出力を平滑する平滑回路と、この平滑回路の垂直同期期間の平滑結果を次の垂直同期期間までホールドするホールド回路と、第2のゲインコントロール回路の出力からホールド回路の出力信号を減算する第3の減算回路と、この減算回路の出力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、このリミッタ回路の出力信号とライン間差分検出回路の出力信号を加算する加算回路と、この加算回路の出力信号を新たに、ライン相関信号として巡回量制御回路にに入力するように構成したことを特徴とする映像色信号の雑音低減装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機やビデオテープレコーダ等に用い、映像色信号に含まれる雑音成分を低減するときに用いることのできる映像色信号の雑音低減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、映像色信号の雑音低減装置は、テレビジョン受像機の大型化、高画質化、また、ビデオテープレコーダの高画質化に伴い、テレビジョン放送の弱電界地域や一部ビデオソフト等での不十分な録画状態、保存状態により発生する雑音を低減し、より見やすい映像を再生するために重要視されている。
【0003】以下、図面を参照しながら、上述した従来の映像色信号の雑音低減装置の一例について説明を行う。
【0004】図6は、従来の映像色信号の雑音低減装置の構成ブロック構成図を示すものである。図6において1は加算回路、2はゲインコントロール回路、3は減算回路、4はライン遅延回路、5はリミッタ回路である。
【0005】以上のように構成された映像色信号の雑音低減装置について、以下その動作について説明する。
【0006】まず、入力映像搬送色信号aと遅延映像搬送色信号bを加算回路1で加算する事で、走査線間のノイズを含む非相関成分cを求める。この加算回路1の出力信号cをリミッタ回路5に入力し振幅を制限する。この振幅制限された信号をゲインコントロール回路2に入力する。そして、このゲインコントロール回路2で制御された信号fを入力映像搬送色信号aから減算回路3で減算することで雑音の低減された出力映像搬送色信号bを得ることができる。さらに、この出力映像搬送色信号qはライン遅延回路4に入力され、次の走査線での遅延映像搬送色信号bとなる。
【0007】
【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では、連続するライン間の差分のみで色の境目を検出しようとしているので、たとえば、色がわずかに変化しているような境界において、色のライン間の境界検出が不十分な場合が発生し、色の異なったライン間でもライン間の加算処理を行うこととなり、その結果色の境界において色が垂直方向に垂れてしまうという問題点を有していた。また、このため、ライン間差分の検出効果を上げ色の垂れを防止しようとした場合、本来の雑音除去効果が低減するという問題点も有していた。
【0008】本発明は上記問題点に鑑み、色の垂直だれを防止し、かつ雑音除去効果も低下しない映像色信号の雑音低減装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するために本発明の映像色信号の雑音低減装置は、映像信号を加算する加算回路、信号の振幅を制御するゲインコントロール回路、1水平走査期間遅延するライン遅延回路、信号を全波整流することにより走査線間の相関を検出するライン間差分検出回路、ライン相関検出結果により、巡回量を制御する巡回量制御回路、映像信号を複数の周波数成分に分解するアダマール変換回路、信号の走査線間の変化を表す成分の垂直同期期間の出力を平滑する平滑回路、平滑回路の垂直同期期間の平滑結果を次の垂直同期期間までホールドするホールド回路、信号の減算を行う減算回路、信号の振幅を制限するリミッタ回路という構成を備えたものである。
【0010】
【作用】本発明は上記した構成によって、まず、映像輝度信号をアダマール変換回路で周波数成分に分解し、分解した成分のうち輝度信号の走査線間の変化を表す成分にて映像の垂直変化を検出し、第2のゲインコントロール回路で振幅の制御を行う。また、このアダマール変換回路の輝度信号の走査線間の変化を表す成分の垂直ブランキング期間のノイズ量を平滑回路とホールド回路にて求める。そして、アダマール変換回路の輝度信号の走査線間の変化を表す成分からアダマール変換回路の輝度信号の走査線間の変化を表す成分の垂直ブランキング期間のノイズ量を減算する。この減算結果の振幅を制限したものとライン間差分検出回路の出力を第3の加算回路にて加算する。この加算結果を巡回量制御回路に入力しその結果を第1のゲインコントロール回路に入力し巡回量を制御する。この動作により、垂直方向の変化を判断し巡回量を制御することができるため、今まで問題となっていた色の垂直垂れを防止することができ、更に電界強度が弱く雑音を多く含む場合については多少の色だれはあっても十分な巡回量を確保し、ノイズ低減効果を高めることができることとなる。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例の映像色信号の雑音低減装置について、図面を参照しながら説明する。
【0012】図1は本発明の第1の実施例における映像色信号の雑音低減装置の構成ブロック図を示すものである。図1において、1は第1の加算回路であり、入力映像搬送色信号と遅延映像搬送色信号を加算する。2は第1のゲインコントロール回路であり、第1の加算回路から出力された信号の振幅を調整する。3は第1の減算回路であり、第1のゲインコントロール回路の出力信号を遅延映像搬送色信号から減算する。4はライン遅延回路であり、第1の減算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する。5はライン間差分検出回路であり、第1の加算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出する。6は巡回量制御回路であり、ライン間差分検出結果により第1のゲインコントロール回路の巡回量を制御する。7は第2のライン遅延回路であり、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する。8はアダマール変換回路であり、第2のライン遅延回路の出力と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行い、入力映像色信号を複数の周波数成分に分解する。9は第2のゲインコントロール回路であり、アダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する。10はリミッタ回路であり、第2のゲインコントロール回路の出力信号の振幅を制限する。11は第2の加算回路であり、リミッタ回路の出力とライン間差分検出回路の出力を加算する。
【0013】以上のように構成された映像色信号の雑音低減装置について、以下図1及び図2を用いてその動作を説明する。
【0014】まず、入力映像搬送色信号aと遅延映像搬送色信号bを加算回路1で加算する。この加算回路1の出力信号cをライン間差分検出回路に入力し、この入力信号を全波整流する。こうすることによって走査線間の相関を検出する。つまり、ライン相関があるときはこの回路の出力信号lは小さな値を取り、逆にライン間の相関がないときは出力信号lは大きな値を取ることとなる。また、入力映像輝度信号dを第2のライン遅延回路に入力し、1水平走査期間遅延した信号eを得る。この遅延信号eと入力映像輝度信号dをアダマール変換回路に入力し映像輝度信号を複数の周波数成分に変換する。ここでアダマール変換について図2を用いて説明する。まず、入力映像輝度信号dと入力より1水平走査期間遅延した信号eを得る。そして、図2の様にそれぞれ入力された信号を遅延素子で遅延してやり4つの入力を得る。この4入力をそれぞれ加減算してやることにより複数の周波数成分に変換することができる。このなかで、信号fが最も垂直の変化を表しており、この信号fを垂直変化成分として用いる。この信号fを第2のゲインコントロール回路9に入力し振幅を制御する。この振幅制御された信号gをリミッタ回路10に入力し振幅を制限する。そして、振幅制限された信号mとライン相関を検出した信号lを第2の加算回路で加算する。こうすることによって、ライン相関だけでなく輝度信号が垂直方向に変化している場合も検出することができるためこの信号を巡回量制御回路に入力し巡回量を制御してやれば、垂直方向の色だれを防止できる。この加算信号jをライン相関検出信号として巡回量制御回路に入力する。この入力された相関信号jにより新たに巡回量を求め、この巡回量制御信号oを第1のゲインコントロール回路に入力する。この出力信号pを入力映像輝度信号aから第1の減算回路で減算し出力映像搬送色信号qとして出力する。さらに、この出力映像搬送色信号qは第1のライン遅延回路4に入力され、次の走査線での遅延映像搬送色信号bとなる。
【0015】以上のように本実施例によれば、映像信号の遅延回路、映像信号を複数の周波数成分に変換するアダマール変換回路、信号の振幅を制御するゲインコントロール回路、信号の振幅を制限するリミッタ回路、信号を加算する加算回路を設けることにより、従来問題となっていた、色信号の垂直方向垂れをライン相関に加え輝度信号の垂直方向変化を検出しゲインコントロールのゲインを制御することにより防止することができる。
【0016】以下本発明の第2の実施例について図面を参照しながら説明する。図3は本発明の第2の実施例における映像色信号の雑音低減装置の構成ブロック図を示すものである。図3において、13は平滑回路であり、入力信号の垂直同期期間の出力を平滑する。14はホールド回路であり、入力信号を1垂直同期期間保持する回路である。12は同期分離回路であり、入力映像信号の水平、垂直の各同期信号の同期を分離し、さらにホールド回路のタイミングも決める。15は第2の減算回路である。その他の構成は第1の実施例と同様である。
【0017】以上のように構成された映像色信号の雑音低減装置について、以下図3を用いてその動作を説明する。
【0018】まず、アダマール変換回路の出力信号fのうち走査線間の変化を表す成分を平滑回路13に入力し、入力信号の垂直同期期間の出力を平滑する。この平滑回路の出力信号hをホールド回路14に入力し、平滑回路13の垂直同期期間の平滑結果を1垂直同期期間保持する。また、ホールド回路14は、同期分離回路12より出力された制御パルスjにより制御される。このような一連の動作により、映像信号の電界強度を判断し、中、弱電界時には、ホールド回路の出力信号jの振幅は大きくなる。逆に、強電界時は、ほとんど出力がなくなる。そして、第2の減算回路15で、第2のゲインコントロール回路9の出力信号gよりホールド回路14の出力信号jを減算する。
【0019】以上のように本実施例によれば、平滑回路13により、垂直同期期間のノイズを検出し、第2のゲインコントロール9の出力信号gと第2の減算回路15で減算することにより、効果の高い雑音低減装置を提供することができる。
【0020】以下本発明の第3の実施例について図面を参照しながら説明する。図4は本発明の第3の実施例における映像色信号の雑音低減装置の構成ブロック図を示すものである。図4において、1は減算回路であり、入力映像色差信号から遅延映像色差信号を減算する。2は第1のゲインコントロール回路であり、減算回路から出力された信号の振幅を調整する。3は第2の減算回路であり、第1のゲインコントロール回路の出力信号を遅延映像色差信号から減算する。4はライン遅延回路であり、第2の減算回路の出力信号を、1水平走査期間遅延する。5はライン間差分検出回路であり、減算回路の出力信号を全波整流することにより、走査線間の相関を検出する。6は巡回量制御回路であり、ライン間差分検出結果により第1のゲインコントロール回路の巡回量を制御する。7は第2のライン遅延回路であり、入力映像輝度信号を1水平走査期間遅延する。8はアダマール変換回路であり、第2のライン遅延回路の出力と入力映像輝度信号を入力とし、入力映像輝度信号のアダマール変換を行い、入力映像輝度信号を複数の周波数成分に分解する。9は第2のゲインコントロール回路であり、アダマール変換回路の出力信号の中で輝度信号の走査線間の変化を表す成分の振幅を制御する。10はリミッタ回路であり、第2のゲインコントロール回路の出力信号の振幅を制限する。11は加算回路であり、リミッタ回路の出力とライン間差分検出回路の出力を加算する。
【0021】以上のように構成された映像色信号の雑音低減装置について、以下図4を用いてその動作を説明する。
【0022】まず、入力映像色差信号aと遅延映像色差信号bを減算回路16で減算する。この減算回路16の出力信号cをライン間差分検出回路に入力し、この入力信号を全波整流する。こうすることによって走査線間の相関を検出する。つまり、ライン相関があるときはこの回路の出力信号lは小さな値を取り、逆にライン間の相関がないときは出力信号lは大きな値を取ることとなる。また、入力映像輝度信号dを第2のライン遅延回路に入力し、1水平走査期間遅延した信号eを得るこの遅延信号eと入力映像輝度信号dをアダマール変換回路に入力し映像輝度信号を複数の周波数成分に変換する。ここで得た複数の周波数成分のうち輝度信号の走査線間の変化を表す信号fを第2のゲインコントロール回路で振幅を制御する。この振幅制御された信号gをリミッタ回路10に入力し振幅を制限する。そして、振幅制限された信号mとライン相関を検出した信号lを加算回路で加算する。こうすることによって、ライン相関だけでなく輝度信号が垂直方向に変化している場合も検出することができるためこの信号を巡回量制御回路に入力し巡回量を制御してやれば、垂直方向の色だれを防止できる。この加算信号nをライン相関検出信号として巡回量制御回路に入力する。この入力された相関信号nにより新たに巡回量を求め、この巡回量制御信号oで第1のゲインコントロール回路を制御する。この出力信号pを入力映像輝度信号aから第2の減算回路で減算し出力映像色差信号mとして出力する。さらに、この出力映像色差信号mは第1のライン遅延回路4に入力され、次の走査線での遅延映像色差信号bとなる。
【0023】以上のように本実施例によれば、映像信号の遅延回路、映像輝度信号を複数の周波数成分に変換するアダマール変換回路、信号の振幅を制御するゲインコントロール回路、信号の振幅を制限するリミッタ回路、信号を加算する加算回路を設けることにより、従来問題となっていた、色信号の垂直方向垂れをライン相関に加え輝度信号の垂直方向変化を検出しゲインコントロールのゲインを制御することにより防止することができる。
【0024】以下本発明の第4の実施例について図面を参照しながら説明する。図5は本発明の第4の実施例における映像色信号の雑音低減装置の構成ブロック図を示すものである。図5において、13は平滑回路であり、入力信号の垂直同期期間の出力を平滑する。14はホールド回路であり、入力信号を1垂直同期期間保持する回路である。12は同期分離回路であり、入力映像信号の水平垂直の各同期信号の同期を分離し、さらにホールド回路のタイミングも決める。15は減算回路である。その他の構成は第3の実施例と同様である。
【0025】以上のように構成された映像色信号の雑音低減装置について、以下図5を用いてその動作を説明する。
【0026】まず、アダマール変換回路の出力信号fのうち走査線間の変化を表す成分を平滑回路13に入力し、入力信号の垂直同期期間の出力を平滑する。この平滑回路の出力信号hをホールド回路14に入力し、平滑回路13の垂直同期期間の平滑結果を1垂直同期期間保持する。また、ホールド回路14は、同期分離回路12より出力された制御パルスjにより制御される。このような一連の動作により、映像信号の電界強度を判断し、中、弱電界時には、ホールド回路の出力信号jの振幅は大きくなる。逆に、強電界時は、ほとんど出力がなくなる。そして、第3の減算回路15で、第2のゲインコントロール回路9の出力信号gよりホールド回路14の出力信号jを減算する。
【0027】以上のように本実施例によれば、平滑回路13により、垂直同期期間のノイズを検出し、第2のゲインコントロール9の出力信号gと第3の減算回路15で減算することにより、効果の高い雑音低減装置を提供することができる。
【0028】なお、以上の実施例においてアダマール変換回路としたが、離散コサイン変換、フーリエ変換等でもよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明は、映像信号を1水平走査期間遅延するライン遅延回路、映像信号を複数の周波数成分に分解するアダマール変換回路、垂直同期期間のノイズ量を求めるための平滑回路、ホールド回路、ノイズ量検出のタイミングを制御する同期分離回路、入力信号の振幅を制御するゲインコントロール回路、入力信号の振幅を制限するリミッタ回路、減算回路、加算回路を設けることにより、色の雑音低減効果を落とす事なく色の垂れを防止することができ、より効果的にノイズの低減を行うことができる。




 

 


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