(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データと参照画像データとの差分値を求める減算部と、
この減算部により求められた差分値に所定の係数を乗算する演算処理を行う演算処理部と、
この演算処理部により演算処理された差分値に対して適応的に切り上げ処理又は切り捨て処理を行って整数化差分値を求める適応整数化処理部と、
この適応整数化処理部により求められた整数化差分値と上記参照画像データに基づき出力画像データを求める加算部と、
この加算部により求められた出力画像データを上記参照画像データとして格納するメモリとを備え、
上記適応整数化処理部は、
フレームのカウント値と切り上げを行う設定周期に基づき、切り上げ処理又は切り捨て処理を行うよう指示する整数化制御部と、
この整数化制御部の指示に基づき、上記演算処理部により演算処理された差分値の切り上げ処理又は切り捨て処理を行う切り上げ／切り捨て処理部と
を備えたことを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項２】
上記整数化制御部は、フレームのカウント値に対する切り上げを行う設定周期による剰余が所定の値となる場合に切り上げ処理を行い、上記剰余が所定の値とならない場合に切り捨て処理を行うように指示することを特徴とする請求項１記載のノイズ除去装置。
【請求項３】
入力画像データと参照画像データとの差分値を求める減算部と、
この減算部により求められた差分値に所定の係数を乗算する演算処理を行う演算処理部と、
この演算処理部により演算処理された差分値に対して適応的に切り上げ処理又は切り捨て処理を行って整数化差分値を求める適応整数化処理部と、
この適応整数化処理部により求められた整数化差分値と上記参照画像データに基づき出力画像データを求める加算部と、
この加算部により求められた出力画像データを上記参照画像データとして格納するメモリとを備え、
上記適応整数化処理部は、
上記減算部により求められた差分値に基づき、入力画像データが静止部分であるか否かを判定する静止判定部と、
上記参照画像データの小数点以下の端数値と上記演算処理部により演算処理された差分値を加算する実数加算部と、
この実数加算部により求められた実数差分値を整数部分の整数化差分値と小数点以下の端数値に分離する整数部／小数部分離部と、
この整数部／小数部分離部により分離された上記端数値を保持するとともに、上記静止判定部において入力画像データが静止部分であると判定された場合、保持している端数値を上記実数加算部に出力する端数メモリと
を備えることを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項４】
上記演算処理部は、上記静止判定部による判定結果に基づく所定の係数値を上記減算部により求められた差分値に乗算する演算処理を行うことを特徴とする請求項３記載のノイズ除去装置。
【請求項５】
上記端数メモリは、上記静止判定部による判定結果に基づき、入力された所定フレームの画像データが静止部分でないと判定された場合に、上記端数メモリに保持している小数点以下の端数値をリセットすることを特徴とする請求項３記載のノイズ除去装置。
【請求項６】
上記静止判定部は、上記端数メモリに保持される端数値に基づいて参照画像データが静止部分であるか否かを推測した第１の判定と上記入力された所定のフレームの画像データに対して上記減算部により求められた差分値による静止部分であるか否かの第２の判定とに基づき最終判定を行うことを特徴とする請求項３記載のノイズ除去装置。
【請求項７】
入力画像データと参照画像データとの差分値を求める減算ステップと、
この減算ステップにより求められた差分値に所定の係数を乗算する演算処理を行う演算処理ステップと、
この演算処理ステップにより演算処理された差分値に対して適応的に切り上げ処理又は切り捨て処理を行って整数化差分値を求める適応整数化処理ステップと、
この適応整数化処理ステップにより求められた整数化差分値と上記参照画像データに基づき出力画像データを求める加算ステップと、
この加算ステップにより求められた出力画像データを上記参照画像データとして格納する記憶ステップとを備え、
上記適応整数化処理ステップは、
フレームのカウント値と切り上げを行う設定周期に基づき、切り上げ処理又は切り捨て処理を行うよう指示する整数化制御ステップと、
この整数化制御ステップの指示に基づき、上記演算処理ステップにより演算処理された差分値の切り上げ処理又は切り捨て処理を行う切り上げ／切り捨て処理ステップと
を備えたことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項８】
入力画像データと参照画像データとの差分値を求める減算ステップと、
この減算ステップにより求められた差分値に所定の係数を乗算する演算処理を行う演算処理ステップと、
この演算処理ステップにより演算処理された差分値に対して適応的に切り上げ処理又は切り捨て処理を行って整数化差分値を求める適応整数化処理ステップと、
この適応整数化処理ステップにより求められた整数化差分値と上記参照画像データに基づき出力画像データを求める加算ステップと、
この加算ステップにより求められた出力画像データを上記参照画像データとして格納する記憶ステップとを備え、
上記適応整数化処理ステップは、
上記減算ステップにより求められた差分値に基づき、入力画像データが静止部分であるか否かを判定する静止判定ステップと、
上記参照画像データの小数点以下の端数値と上記演算処理ステップにより演算処理された差分値を加算する実数加算ステップと、
この実数加算ステップにより求められた実数差分値を整数部分の整数化差分値と小数点以下の端数値に分離する整数部／小数部分離ステップと、
この整数部／小数部分離ステップにより分離された上記端数値を保持するとともに、上記静止判定ステップにおいて入力画像データが静止部分であると判定された場合、保持している端数値を上記実数加算ステップに出力する端数記憶ステップと
を備えることを特徴とするノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は映像信号のノイズを除去するノイズ除去装置及びノイズ除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のノイズ除去装置では、映像信号のフレーム間差分を条件によって決まる比率によって減衰し、その差分値に含まれるノイズを除去している。例えば、特許文献１では、差分値に基づく値で動き判定器が動きを検出して比率Ｋ（０＜Ｋ＜１）を決定し、その比率Ｋを乗じた前フレーム画素値と比率（１−Ｋ）を乗じた入力画素値を加算した後の画素値を得ることで、フレーム間差分に含まれるノイズを減衰した画素値を得ている。このような処理部をノイズ除去フィルタという。
【０００３】
例えば、従来のノイズ除去装置では、上記特許文献１に示されるように、入力画素値と前フレーム画素値を（１−Ｋ）：Ｋの比に基づいてノイズ除去の演算処理を適用している。つまり、時刻の経過に伴い、フレーム番号が進行するものとして、任意のフレーム番号ｔのノイズ除去処理における入力画素値（入力画像）をｆtとし、そのノイズ除去後の画素値をＦtとすると、Ｆtは次の式（１）で表せる。ここで、フレーム番号ｔは整数とし、Ｆt-1は前フレームに対するノイズ除去後の画素値（参照画像）を示す。
【０００４】
Ｆt＝（１−Ｋ）・ｆt＋Ｋ・Ｆt-1                                      （１）
【０００５】
上記特許文献１には記載されていないが、一般に、映像信号は整数値で扱われるため、実数ｘに対して整数化を行う整数化関数をｉｎｔ（ｘ）とすると、ノイズ除去後の整数化された画素値Ｆtは次の式（２）で示される。
【０００６】
Ｆt＝ｉｎｔ（（１−Ｋ）・ｆt＋Ｋ・Ｆt-1）                            （２）
【０００７】
このとき、Ｆt-1はＦtとともに整数値であるので、上記式（２）は次の式（３）のように変形できて、前フレームのノイズ除去後の整数化された画素値Ｆt-1に、入力画素値と前フレーム画素値の差分値（ｆt−Ｆt-1）に比率（１−Ｋ）を乗じた値（出力差分値という）を加えた形としても示される。
【０００８】
Ｆt＝Ｆt-1＋ｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））                      （３）
【０００９】
第１図、第２図は、上記式（３）における入力画素値ｆtと前フレーム画素値Ｆt-1の差分値（ｆt−Ｆt-1）に対する整数化関数適用部分に関する非線形の特性の一例を示す図である。この第１図、第２図において、横軸はともに入力画素値と前フレーム画素値との差分値（ｆt−Ｆt-1）とする。ここで、差分値（ｆt−Ｆt-1）に対して、微小なノイズでも知覚されやすい０近傍の区間と、微小なノイズの影響が大きくなく、知覚されにくい０近傍の区間以外の両側区間で、比率（１−Ｋ）を切り替えることでノイズ除去を実現する。ここでは、０近傍のノイズ除去するものとして説明を行う。
【００１０】
例えば、第１図、第２図において、上記差分値（ｆt−Ｆt-1）の絶対値が４以下の区間を０近傍の区間とし、この区間で（１−Ｋ）を１／４、それ以外の差分値の絶対値が４より大きい区間で（１−Ｋ）を１とした場合の（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1）の実数の演算結果を破線で示す。
【００１１】
整数化関数ｉｎｔ（ｘ）には切り捨て処理と切り上げ処理による整数化があるが、第１図は切り捨て処理で整数化した場合、第２図は切り上げ処理で整数化した場合を示している。上記破線で示した実数の演算結果に対して、整数化した値ｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））を実線で示している。実際には、差分値（ｆt−Ｆt-1）は整数であるため、横軸が整数となる格子点上のみをとる。白丸はその端点を含まず、黒丸はその端点を含むものとする。第１図と第２図に示すように、切り捨て処理で整数化を行う場合と切り上げ処理で整数化を行う場合で、それぞれ異なるノイズ除去特性が示される。
【００１２】
まず、整数化を切り捨て処理で行った場合と切り上げ処理で行った場合の微小ノイズの除去について説明する。第３図は、固定したカメラで所定の静止した物体を撮影した場合に、各フレームの構成画素数に対して、連続するフレーム間で対応する入力画素値の差分値（ｆt−ｆt-1）の割合の一例を示す図である。一般に、入力画素には入力系ノイズが加わることにより全体的にいくらかの差分が発生するが、第３図の例では、大きさ２の差分となる画素が２０％、大きさ１の差分となる画素が３０％、大きさ０となる差分のない画素が残りの５０％でほぼ一定である場合を示している。
【００１３】
この第３図に対して、整数化関数として第１図に示した切り捨て処理によって整数化する場合の微小ノイズ除去特性について説明する。
【００１４】
連続するフレーム間で対応する入力画素値の差分値（ｆt−ｆt-1）が第３図に示すような割合で発生した場合に、切り捨て処理で整数化を行うことにより、連続するフレーム間のノイズ除去後の画素値の差分値（Ｆt−Ｆt-1）の割合は第４図に示すようになる。第１図に示したように、１−Ｋ＝１／４の場合、切り捨て処理で整数化すると差分値（ｆt−Ｆt-1）が大きさ１と２の画素ともにｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））の演算処理で０となるため、上記式（３）からＦt＝Ｆt-1となって、第４図に示すように、連続するフレーム間で対応するノイズ除去後の画素値の前フレームとの差分値（Ｆt−Ｆt-1）は全て０となりノイズが除去される。
【００１５】
また、第３図に対して、整数化関数として第２図に示した切り上げ処理によって整数化する場合の微小ノイズ除去特性について説明する。
【００１６】
連続するフレーム間で対応する入力画素値の差分値（ｆt−ｆt-1）の割合が第３図に示すような割合で発生した場合に、整数化を切り上げ処理で行うことにより連続するフレーム間のノイズ除去後の画素値の差分値（Ｆt−Ｆt-1）の割合は第５図に示すようになる。第２図に示したように、１−Ｋ＝１／４の場合、切り上げ処理で整数化すると差分値（ｆt−Ｆt-1）が大きさ１と２の画素ともにｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））の演算処理で１となるため、上記式（３）からＦt＝Ｆt-1＋１となって、第５図に示すように、連続するフレーム間で対応するノイズ除去後の画素値の前フレームとの大きさ２の差分値（Ｆt−Ｆt-1）もすべて大きさ１の差分となって、フレーム全体のノイズは低減されても完全な解消には至らず残存したままとなる。
【００１７】
以上、整数化における切り捨て処理と切り上げ処理の違いによる微小ノイズの除去に対する影響について説明した。
【００１８】
次に、従来のノイズ除去装置でディゾルブ等の遷移によって、ある静止画から徐々に画面が異なる静止画へ遷移する場合の整数化における切り捨て処理と切り上げ処理の違いによる微小ノイズの除去に対する影響について説明する。なお、上記式（３）の整数化関数における（１−Ｋ）は、第１図、第２図と同様に、差分値（ｆt−Ｆt-1）の絶対値が４以下で１／４、４を超えると１とする。
【００１９】
第６図は任意のフレーム番号ｔにおける画像データの入力画素値ｆtとノイズ除去された画素値Ｆtの値の一例を示すグラフである。第６図の上段のグラフにおいて、十字印が入力画素値ｆtを示しており、ｔ＝５からｔ＝１２の８フレームかけて０から８まで大きさ１ずつ変化し、静止画に遷移する例について説明する。
【００２０】
まず、整数化関数として第１図に示した切り捨て処理を適用した場合について説明する。入力画素値ｆtに対する出力画素値Ｆtは、第６図の上段のグラフに四角印で示したように遷移する。この遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）は、第６図の下段のグラフに四角印で示した。
【００２１】
第６図の下段のグラフにおいて、前フレームの出力画素値Ｆt-1に対する増分である上記式（３）のｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））は、この四角印で示される差分を（１−Ｋ）倍、すなわち１／４倍し、さらに切り捨て処理によって整数化するため、差分値（ｆt−Ｆt-1）が４をとるｔ＝８からｔ＝１２の範囲で増分１となり、このとき第６図の上段のグラフの出力画素値Ｆtは１ずつ５まで増加する。差分値（ｆt−Ｆt-1）が４未満となるｔ＜８およびｔ＞１２の範囲では増分０となり、第６図の上段のグラフの出力画素値Ｆtは増加しない。
【００２２】
ｔ＝１２で入力画素値ｆtの遷移が終了し、ｔ＝１２まで大きさ４であった差分値が、減少に転じるｔ＝１３で大きさ３となることで、それ以降はこの差分値が微小なノイズとみなされて除去されるが、出力画素値Ｆtは５を超えることはなく、５のまま遷移終了となるので、これが残像として知覚されることになる。
【００２３】
また、整数化関数として第２図に示した切り上げ処理を適用した場合について説明する。入力画素値ｆtに対する出力画素値Ｆtは、第６図の上段のグラフに丸印で示したように遷移する。この遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）は、第６図の下段のグラフに丸印で示した。
【００２４】
第６図の下段のグラフにおいて、前フレームの出力画素値Ｆt-1に対する増分である上記式（３）のｉｎｔ（（１−Ｋ）・（ｆt−Ｆt-1））は、この丸印で示される差分を（１−Ｋ）倍、すなわち１／４倍し、さらに切り上げ処理によって整数化するため、差分値（ｆt−Ｆt-1）が１となるｔ＝５からｔ＝１２の範囲で増分１となり、このとき第６図の上段のグラフの出力画素値Ｆtは１ずつ８まで、十字印で示される入力画素値ｆtと同一値をとりながら増加するため、残像は知覚されない。
【００２５】
さらに、入力画素値と前フレームの出力画素値の差分が大きさ２以上で、整数化関数を適用する場合について説明する。整数化関数として第１図に示した切り捨て処理を適用する場合でも、差分が大きさ１のときと同様に入力画素値の遷移終了時の同一値にまで遷移できず、残像として知覚される。
【００２６】
同様に、入力画素値の差分が大きさ２以上で、整数化関数として第２図に示した切り上げ処理を適用する場合は、入力画素値の遷移開始と同時に遷移を始めるが、差分を（１−Ｋ）倍するため、差分の増分が縮小されて、差分が大きさ１のときのように遷移過程では同一値とはならないが、少し遅れながらも入力画素値の遷移終了時の同一値まで遷移できるため、残像は知覚されない。
【００２７】
ここでは、一定の大きさの差分により線形に遷移するディゾルブの例として説明したが、一定の大きさの差分とならない非線形の遷移であっても同様に微小ノイズに対する現象が確認される。
【００２８】
このように、従来のノイズ除去装置は、ノイズ除去の演算処理の過程で整数化関数に切り捨て処理を適用した場合には、微小なノイズを除去できるが、残像が知覚されることがあり、また、整数化関数に切り上げ処理を適用した場合には、残像が知覚されない反面、微小なノイズを除去できないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開平６−２２５１７８号公報（段落００１３、図１、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
従来のノイズ除去装置は、以上のように構成されているので、微小なノイズの除去と残像の解消の両方を一緒に達成することができないという課題があった。
【００３１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、微小なノイズの除去を行うとともに残像の解消を行うことができるノイズ除去装置及びノイズ除去方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
この発明に係るノイズ除去装置は、入力画像データと参照画像データとの差分値を求める減算部と、この減算部において求められた差分値に所定の係数を乗算する演算処理を行う演算処理部と、この演算処理部により演算処理された差分値に対して適応的に切り上げ処理又は切り捨て処理を行って整数化差分値を求める適応整数化処理部と、この適応整数化処理部により求められた整数化差分値と上記参照画像データに基づき出力画像データを求める加算部と、この加算部により求められた出力画像データを上記参照画像データとして格納するメモリとを備え、適応整数化処理部は、フレームのカウント値と切り上げを行う設定周期に基づき、切り上げ処理又は切り捨て処理を行うよう指示する整数化制御部と、この整数化制御部の指示に基づき、演算処理部により演算処理された差分値の切り上げ処理又は切り捨て処理を行う切り上げ／切り捨て処理部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００３３】
この発明のノイズ除去装置によれば、微小なノイズの除去を行うとともに残像の解消を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】入力画素と前フレームとの差分値を切り捨て処理による整数化関数の特性の一例を示す説明図である。
【図２】入力画素と前フレームとの差分値を切り上げ処理による整数化関数の特性の一例を示す説明図である。
【図３】フレームに占める入力画素と前フレームとの差分値の割合の一例を示す説明図である。
【図４】第３図の入力に対して切り捨て処理による整数化によりノイズ除去したフレームに占める出力画素と前フレームの画素の差分値の割合を示す説明図である。
【図５】第３図の入力に対して切り上げ処理による整数化によりノイズ除去したフレームに占める出力画素と前フレームの画素の差分値の割合を示す説明図である。
【図６】ディゾルブの遷移による入力画素の一例と、その切り捨て処理と切り上げ処理によってノイズ除去された出力画素と差分の推移を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態１におけるノイズ除去装置の切り上げ判定部の判定結果である指示を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１におけるノイズ除去装置の差分値１のときの入力に対する出力過程を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１におけるディゾルブの遷移による入力画素の一例と、その適応整数化によってノイズ除去された出力画素と差分の推移を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態２におけるノイズ除去装置の差分値１のときの入力に対する出力過程を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２におけるディゾルブの遷移による入力画素の一例と、その適応整数化によってノイズ除去された出力画素と差分と端数値の推移を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態３におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態４におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態５におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００３６】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１では、ノイズ除去の演算処理後の実数値に対する整数化関数を切り捨て処理又は切り上げ処理から適応的に選択して適用する適応整数化処理部を備えたノイズ除去装置について説明する。
【００３７】
第７図はこの発明の実施の形態１におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。このノイズ除去装置は、減算部１１、演算処理部１２ａ、適応整数化処理部１３ａ、加算部１４及びフレームメモリ１５を備えている。
【００３８】
この適応整数化処理部１３ａは、より詳細な内部構成として、フレームカウンタ３１、周期設定部３２、切り上げ／切り捨て判定部３３からなる整数化制御部２１と切り上げ／切り捨て処理部２２を備えている。
【００３９】
第７図において、この発明の実施の形態１における適応整数化処理部１３ａを備えたノイズ除去装置の動作を説明する。
【００４０】
減算部１１は入力画像である所定のフレームの画像データ（ｆt）１０１と、参照画像であるフレームメモリ１５に格納されている１フレーム前のフレームの画像データ（Ｆt-1）１０２の同一位置の差分を取り、ノイズ成分を含む差分値（ｄ）１０３として（ｆt−Ｆt-1）を出力する。
【００４１】
演算処理部１２ａは減算部１１において出力された差分値（ｄ）１０３に従来技術で説明した上記式（３）の（１−Ｋ）に相当する所定の係数αを乗算することによりノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４を出力する。演算処理部１２ａにおけるノイズ除去の演算処理は様々な方式が使用できるが、ここでは非線形特性を持った演算を行うこととし、第１図、第２図に示した特性を適用して説明する。
【００４２】
まず、差分値（ｄ）１０３がノイズ除去対象値である場合、すなわち、非線形特性における閾値４に基づき、差分値（ｄ）１０３の絶対値が閾値４以下の範囲である場合は、次の式（４）に示すように、所定の係数αを乗算する演算処理された差分値（ｄ’）１０４を求める。
【００４３】
ｄ’＝α×ｄ                                                              （４）
【００４４】
このように、演算処理部１２ａは、除去対象のノイズ成分である差分値（ｄ）１０３には、１より小さい所定の係数α（０＜α＜１）、この例では１／４を乗算することによりノイズ除去の演算処理を行う。
【００４５】
また、差分値（ｄ）１０３がノイズ除去対象外の値である場合、すなわち、閾値４に基づき、差分値（ｄ）１０３の絶対値が閾値４を上回る範囲である場合は、上記式（４）により差分値（ｄ）１０３に所定の係数α＝１を乗算する演算処理された差分値（ｄ’）１０４を求める。ただし、この場合、ノイズ除去の演算処理は実質的に不要であるので、整数の差分値（ｄ）１０３をそのまま実数の差分値（ｄ’）１０４として扱って出力するようにしてもよい。
【００４６】
なお、所定の係数αと非線形特性における閾値は、それぞれ独立に設定して構わない。
【００４７】
適応整数化処理部１３ａは、演算処理部１２ａがノイズ除去の演算処理した差分値（ｄ’）１０４に後述する適応整数化を行って、整数化差分値（ｉｎｔ（ｄ’））１０５を出力する。
【００４８】
加算部１４は、適応整数化処理部１３ａにおいて出力された整数化差分値（ｉｎｔ（ｄ’））１０５と、フレームメモリ１５に格納されている１フレーム前の参照画像データ（Ｆt-1）１０２とを加算して、ノイズ除去された出力画像データ（Ｆt）１０６を求める。フレームメモリ１５は、このノイズ除去された出力画像データ（Ｆt）１０６を格納する。
【００４９】
このように、この発明の実施の形態１における適応整数化処理部１３ａを備えたノイズ除去装置は動作するが、ここで適応整数化処理部１３ａの詳細動作を説明する。
【００５０】
適応整数化処理部１３ａは、整数化制御部２１と切り上げ／切り捨て処理部２２から構成され、切り上げ／切り捨て処理部２２が、適応整数化処理部１３ａへの入力であるノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４を後述の適応整数化し、適応整数化処理部１３ａからの出力である整数化差分値（ｉｎｔ（ｄ’））１０５を出力している。
【００５１】
まず、整数化制御部２１のフレームカウンタ３１は、入力された１フレーム毎にカウントアップするカウンタで、フレームのカウント値（ｔ）２０１を出力する。
【００５２】
整数化制御部２１の周期設定部３２は、切り上げ処理を行う周期（Ｎ）２０２が設定されており、これを出力する。この周期設定部３２に設定される周期（Ｎ）２０２は、予め設定しておいてもよいし、ＣＰＵ（図示せず）等の外部から設定するようにしてもよい。
【００５３】
なお、ここではフレームカウンタ３１のカウント値（ｔ）２０１は、フレーム番号と同一値ｔとして説明するが、カウント値２０１をフレーム番号と独立に設定してカウントしても構わない。
【００５４】
整数化制御部２１の切り上げ／切り捨て判定部３３は、フレームカウンタ３１においてカウントされたフレームのカウント値（ｔ）２０１と、周期設定部３２において出力された切り上げ処理を行う周期（Ｎ）２０２を入力とし、処理対象となっているフレームのカウント値（ｔ）２０１が切り上げ処理を行う周期（Ｎ）２０２で割り切れるフレームの場合には切り上げ処理を行い、割り切れないフレームの場合には切り捨て処理を行うように切り上げ／切り捨て処理部２２にその適用すべき整数化関数の指示２０３を与える。
【００５５】
第８図は切り上げ処理を行う周期（Ｎ）２０２が４の場合の切り上げ／切り捨て判定部３３の判定結果である指示２０３の一例を示す図である。第８図に示すように、切り上げ／切り捨て判定部３３は、周期（Ｎ）２０２が４の場合に、フレームカウンタ３１のカウント値（ｔ）２０１が０からカウントする場合、カウント値（ｔ）２０１が周期２０２（Ｎ＝４）で割り切れるｔ＝０、４、８・・・のときに切り上げ処理の指示２０３を出力し、それ以外のときに切り捨て処理の指示２０３を出力する。
【００５６】
切り上げ／切り捨て処理部２２は、切り上げ／切り捨て判定部３３において与えられた指示２０３に基づき、演算処理部１２ａにおいてノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４に対して切り上げ処理又は切り捨て処理を適用する適応整数化を行い、整数化差分値（ｉｎｔ（ｄ’））１０５を出力する。
【００５７】
このように、整数化制御部２１では、切り上げ／切り捨て判定部３３と切り上げ／切り捨て処理部２２において、フレームのカウント値（ｔ）２０１と周期（Ｎ）２０２の関係に基づいて、次の式（５）に示すような整数化処理を行っている。
【００５８】
【数１】
0004842316.tif 000002
【００５９】
上記式（５）の上方の式に基づいて、切り上げ／切り捨て判定部３３は、フレームのカウント値（ｔ）２０１に対する周期（Ｎ）２０２による剰余が０のとき、切り上げ処理を選択して適用するように指示し、切り上げ処理を指示された切り上げ／切り捨て処理部２２は、切り上げ処理を選択して整数化処理を行う。一方、上記式（５）の下方の式に基づいて、切り上げ／切り捨て判定部３３は、フレームのカウント値（ｔ）２０１に対する周期（Ｎ）２０２による剰余が０以外のとき、切り捨て処理を選択して適用するように指示し、切り捨て処理を指示された切り上げ／切り捨て処理部２２は、切り捨て処理を選択して整数化処理を行う。
【００６０】
なお、上記式（５）および第８図ではカウント値（ｔ）２０１に対する周期（Ｎ）２０２による剰余が０のときに切り上げ処理を適用しているが、切り上げ処理の指示２０３は周期（Ｎ）２０２ごとに出力されればよいため、剰余が０のときでなくてもよく、剰余が０から（Ｎ−１）の所定の整数値のときに切り上げ処理の指示を出力するようにしても構わない。
【００６１】
次に、任意のフレーム番号ｔの画像データで大きさ１のノイズが発生した場合の動作を第９図により説明する。説明のために、入力画像データｆtを（ｘ＋１）、参照画像データＦt-1をｘとする（ｘは整数）。減算部１１における差分値（ｄ）１０３は（ｆt−Ｆt-1）で１となり、非線形特性に応じて演算処理される。係数αが１／４の場合には、演算処理部１２ａは、差分値（ｄ）１０３が１であることから、上記式（４）によりノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４として０．２５を出力する。
【００６２】
切り上げ／切り捨て判定部３３は、切り上げ処理の周期（Ｎ）２０２が４なので、１／Ｎ、すなわち１／４の割合で切り上げ処理の指示２０３を出力する。切り上げ／切り捨て処理部２２の出力である整数化差分値（ｄ”）１０５は、全整数化処理に占める切り上げ処理の適用割合１／４で１を出力し、ノイズ除去された出力画像Ｆtは（ｘ＋１）となり、ノイズが残留してしまう。しかし、切り捨て処理の適用割合（Ｎ−１）／Ｎ、すなわち３／４で整数化差分値（ｄ”）１０５として０を出力し、ノイズ除去された出力画像Ｆｔはｘとなり、ノイズを除去できる。このように、切り上げ処理の周期（Ｎ）２０２が４の場合には３／４の割合で微小ノイズを除去できる。切り上げ処理を行う周期（Ｎ）２０２を大きくしていくと、さらに高い割合でノイズを除去できるようになり、例えば、周期（Ｎ）２０２を８にすると、７／８の割合で微小ノイズが除去される。
【００６３】
以上、この発明の実施の形態１における適応整数化による微小ノイズの除去について説明した。
【００６４】
次に、この発明の実施の形態１のノイズ除去装置において、ディゾルブ等の遷移によって、ある静止画から徐々に画面が異なる静止画へ遷移する場合の適応整数化による微小ノイズの除去に対する影響について説明する。なお、上記式（４）の整数化関数における所定の係数αは、第１図、第２図と同様に、差分値（ｆt−Ｆt-1）の絶対値が４以下で１／４、４を超えると１とする。
【００６５】
第１０図は、第６図と同様に、任意のフレーム番号ｔにおける画像データの入力画素値ｆtとノイズ除去された画素値Ｆtの値の一例を示すグラフである。第１０図の上段のグラフにおいて、十字印が入力画素値ｆtを示しており、ｔ＝５からｔ＝１２の８フレームかけて０から８まで大きさ１ずつ変化し、静止画に遷移する例について説明する。
【００６６】
この発明の実施の形態１の適応整数化関数を適用した場合、入力画素値ｆtに対するノイズ除去された画素値Ｆtは、第１０図の上段のグラフに丸印で示したように遷移する。この遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）は、第１０図の下段のグラフに丸印で示した。
【００６７】
なお、第６図で説明した従来のノイズ除去装置における切り捨て処理及び切り上げ処理によるノイズ除去された画素値Ｆtの遷移を第１０図の上段のグラフ、その遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）を第１０図の下段のグラフにそれぞれ太い破線で示している。
【００６８】
差分値ｄ＝ｆt−Ｆt-1が４以下において、ノイズ除去の演算処理の所定の係数α＝１／４が適用され、ｄが１から３では演算処理された差分は１未満となる。すなわち、ｔ＝５からｔ＝７では、ノイズ除去の演算処理された差分値は、切り捨て処理によって整数化され、その整数化差分値は０となって、（１−K）を所定の係数αとした上記式（３）によりＦt＝Ｆt-1となる。
【００６９】
次に、ｔ＝８からｔ＝１２の範囲でｄ＝４をとるが、ｔ＝８およびｔ＝１２で切り上げ処理、その他は切り捨て処理によって整数化されるが、整数化差分値のすべてが１となって、同様に上記式（３）によりＦt＝Ｆt-1＋１となる。
【００７０】
また、ｔ＝１３からｔ＝１６の範囲でｄ＝３をとるが、ｔ＝１５まで切り捨て処理によって整数化され、整数化差分値は０となって、上記式（３）によりＦt＝Ｆt-1となる。ｔ＝１６では、切り上げ処理によって整数化され、整数化差分値が１となって、上記式（３）によりＦt＝Ｆt-1＋１となる。入力画素値ｆtの遷移は完了して一定値となっているが、入力画素値とノイズ除去された前フレームの画素値の差分値が１縮小されて残像が緩和される。
【００７１】
同様に、ｄ＝２をとるｔ＝１７からｔ＝２０の範囲、ｄ＝１をとるｔ＝２１から２４の範囲においても、ｔ＝２０、ｔ＝２４で切り上げ処理によって整数化され、整数化差分値が１となって、入力画素値とノイズ除去された前フレームの画素値の差分値が１ずつ縮小されて、最終的にｔ＝２５で残像が解消される。
【００７２】
このように、切り上げ処理による整数化が適用される切り上げ処理を適用する周期Nに対して、入力画素値ｆtの遷移が完了時の残像となる差分値が１周期（Ｎ）あたり１ずつ解消されていくことが説明できる。
【００７３】
なお、ディゾルブで遷移する入力画素値ｆtが横軸方向に平行移動しても切り上げ処理による整数化の適用位置が変わることで遷移状況が変化することにはなるが、従来技術で説明した切り捨て処理のみ適用する整数化によるノイズ除去とは異なり、差分値がある間は周期的な切り上げ処理によりＦt＝ｆtに達することができ、残像が解消する。また、縦軸方向に伸縮しても、残像解消までの収束時間は変わるが、同様に残像を解消することができる。
【００７４】
なお、ノイズ除去の演算処理の所定の係数αと、整数化関数の切り上げ処理の適用周期Ｎは、独立に設定することが可能である。また、第１図や第２図に示した非線形特性における閾値も、所定の係数α、適用周期Ｎとは独立に設定してよい。
【００７５】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、ノイズ除去の演算処理された差分値に対する整数化関数として切り捨て処理又は切り上げ処理から適応的に適用する適応整数化処理部１３ａを備えたので、微小なノイズの除去を行うとともに残像の解消を行うことができるという効果が得られる。
【００７６】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２では、端数メモリに前フレームの対応画素の整数化で切り捨てられた端数値を記憶しておき、ノイズ除去された実数値に前フレームの端数を反映させてから整数化を適用する適応整数化処理部を備えたノイズ除去装置について説明する。
【００７７】
第１１図はこの発明の実施の形態２におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。このノイズ除去装置は、減算部１１、演算処理部１２ｂ、適応整数化処理部１３ｂ、加算部１４及びフレームメモリ１５を備えており、減算部１１、加算部１４及びフレームメモリ１５は、上記実施の形態１の第７図に示すものと同一である。
【００７８】
この適応整数化処理部１３ｂは、より詳細な内部構成として、静止判定部４１ａ、端数メモリ４２ａ、実数加算部４３、整数部／小数部分離部４４を備えている。
【００７９】
第１１図において、この発明の実施の形態２における適応整数化処理部１３ｂを備えたノイズ除去装置の動作を説明する。
【００８０】
減算部１１は、上記実施の形態１と同様に、入力画像である所定のフレームの画像データ（ｆt）１０１と、参照画像であるフレームメモリ１５に格納されている１フレーム前の画像データ（Ｆt-1）１０２の同一位置の差分を取り、ノイズ成分を含む差分値（ｄ）１０３として（ｆt−Ｆt-1）を出力する。
【００８１】
演算処理部１２ｂは、後述の適応整数化処理部１３ｂの静止判定部４１ａにおいて入力画像データ１０１が静止画部分であると判定結果３０１を得た場合には、減算部１１において出力された差分値（ｄ）１０３に対して上記式（４）の所定の係数α（０＜α＜１）、ここでは上記実施の形態１と同様に１／４を乗算してノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４を出力し、入力画像データ（ｆt）１０１が静止画部分でないと判定結果３０１を得た場合には、減算部１１において出力された差分値（ｄ）１０３をノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４とみなして出力する。
【００８２】
なお、入力画像データ（ｆt）１０１が静止画部分でないと判定結果３０１を得たときに出力される差分値（ｄ’）１０４は、実質的には整数値のままであるが、差分値（ｄ）１０３に所定の係数αとして１を乗算するとともに実数値にしたと解釈しても構わない。
【００８３】
適応整数化処理部１３ｂは、演算処理部１２ｂがノイズ除去の演算処理した差分値（ｄ’）１０４に後述する適応整数化を行って、整数化差分値１０５を出力する。
【００８４】
加算部１４は、適応整数化処理部１３ｂから出力された整数化差分値１０５と、フレームメモリ１５に格納されている１フレーム前の画像データ（Ｆt-1）１０２とを加算して、ノイズ除去された出力画像データ（Ｆt）１０６を求める。フレームメモリ１５は、上記実施の形態１と同様に、このノイズ除去された出力画像データ（Ｆt）１０６を格納する。
【００８５】
このように、この発明の実施の形態２における適応整数化処理部１３ｂを備えたノイズ除去装置は動作するが、ここで適応整数化処理部１３ｂの詳細動作を説明する。
【００８６】
適応整数化処理部１３ｂは、静止判定部４１ａ、端数メモリ４２ａ、実数加算部４３、整数部／小数部分離部４４から構成され、適応整数化処理部１３ｂへの入力である差分値（ｄ）１０３は静止判定部４１ａ、同様にノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４は実数加算部４３に入力される。また、適応整数化処理部１３ｂからの出力である整数化差分値１０５は整数部／小数部分離部４４から出力される。
【００８７】
まず、静止判定部４１ａは、減算部１１より出力された差分値（ｄ）１０３に基づき、入力画像データ（ｆt）１０１が静止画部分であるか否かを判定し、その判定結果３０１を出力する。このとき、例えば、静止判定部４１ａは、差分値（ｄ）１０３の絶対値が閾値未満の場合に入力画像データ１０１が静止画部分であると判定し、閾値以上の場合に入力画像データ１０１が静止画部分でないと判定する。静止画部分でないという判定は、動画部分であるという判定と同意とする。一例として、この判定の閾値を４とする。
【００８８】
端数メモリ４２ａは、整数部／小数部分離部４４において１フレーム前の整数化時に切り捨てられた小数点以下の端数値Ｃt-1を各画素の位置毎に保持するメモリで、静止判定部４１ａにおける判定結果３０１が、静止画部分と判定されている間は小数点以下の端数値を保持し、静止画部分でないと判定された場合は保持している小数点以下の端数値をリセットして０として参照させる。ここで、端数メモリ４２ａの保持する端数値の精度は、所定の係数αが２のべき乗（Ｓ乗とする）の逆数であれば、その指数部を表す数値であるＳ桁を保持すればよい。例えば、所定の係数αが１／４であれば小数点以下２桁となる。２のべき乗の逆数のときにも、桁落ちによる切り捨て誤差を許容できればＳ桁より小さい桁数としても構わない。また、２のべき乗の逆数でないときには、保持する端数値の下位桁の切り捨て誤差を許容できれば適当な桁数とすればよい。なお、正負両方の差分値を扱うときには、正負符号の記憶ための１桁を余分に保持するものとする。
【００８９】
実数加算部４３は、演算処理部１２ｂにおいてノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４と、端数メモリ４２ａに保持されている１フレーム前の小数点以下の端数値（Ｃt-1）３０２とを加算して、加算結果を実数差分値（ｄ’＋Ｃt-1）３０３として出力する。
【００９０】
ここで加算される端数値（Ｃt-1）３０２は、静止判定部４１ａにおいて入力画像データ（ｆt）１０１が静止画部分でないと判定されていれば加算前にリセットされて０となっている。
【００９１】
整数部／小数部分離部４４は、実数差分値３０３の整数部分の整数化差分値（ｄ”）１０５と小数点以下の端数値（Ｃt）３０４とに分離し、整数部分の値である整数化差分値（ｄ”）１０５を加算部１４に出力し、小数点以下の端数値（Ｃt）３０４を端数メモリ４２ａに出力する。小数点以下の端数値（Ｃt）３０４は、端数メモリ４２ａに保持され、次のフレームの同一位置の画素における実数差分値３０３の算出に使用される。
【００９２】
ここで、静止判定部４１ａにおいて入力画像データ（ｆt）１０１が静止画部分でないと判定されるとき、演算処理部１２ｂにおいてノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４は実質的に整数の差分値（ｄ）１０３であって、また端数メモリ４２ａに保持された端数値（Ｃt-1）３０２もリセットされて実数加算部４３で加算されるため、端数メモリ４２ａに保持される端数値（Ｃt）３０４は０となる。
【００９３】
本構成で、任意のフレーム番号ｔの画像データで大きさ１のノイズが発生した場合の動作を図１２により説明する。ｘを整数として、このとき入力画像データはｆt＝ｘ＋１、参照画像データはＦt-1＝ｘである。減算部１１における差分値（ｄ）１０３は１となり、非線形特性に応じて乗算処理される。所定の係数α＝１／４の場合には、演算処理部１２は、上記実施の形態１と同様にして、差分値（ｄ）１０３が１とすれば、上記式（４）によりノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４として０．２５を出力する。
【００９４】
端数メモリ４２ａには、１フレーム前に処理した何らかの端数値（Ｃt-1）３０２が入っており、所定の係数α＝１／４の場合には０．２５刻みで、Ｃt-1＝０．００、０．２５、０．５０、０．７５のいずれかである。端数値（Ｃt-1）３０２が０から０．５０の場合、実数加算部４３の出力である実数差分値（ｄ’＋Ｃt-1）３０３は１未満となるため、整数部／小数部分離部４４の整数部の出力である整数化差分値（ｄ”）１０５は０、端数値となる小数部の出力である端数値（Ｃt）３０４は０．２５、０．５０、０．７５のいずれかとなり、適応整数化処理部１３ｂの出力として切り捨て処理による整数化と等価な効果が得られる。また、Ｃt-1＝０．７５の場合には、実数差分値（ｄ’＋Ｃt-1）３０３は１であり、整数部の整数化差分値（ｄ”）１０５は１、小数部の端数値（Ｃt）３０４は０．００となり、適応整数化処理部１３ｂの出力として切り上げ処理による整数化と等価な効果が得られる。上記実施の形態１でも説明したように、切り上げ処理に相当する整数化のときには、ノイズ除去はできないことになるが、所定の係数α＝１／４の場合には、０．２５刻みの値をとる整数部／小数部分離部４４の小数部の出力端数値（Ｃt）３０４及び端数メモリ４２ａから出力される端数値（Ｃt-1）３０２が均等に発生するとすれば、３／４の割合で微小ノイズが除去される。
【００９５】
以上、この発明の実施の形態２における適応整数化による微小ノイズの除去に対する影響について説明した。
【００９６】
次に、この発明の実施の形態２のノイズ除去装置において、ディゾルブ等の遷移によって、ある静止画から徐々に画面が異なる静止画へ遷移する場合の適応整数化による微小ノイズの除去に対する影響について説明する。なお、上記式（４）の整数化関数における所定の係数αは、差分値（ｆt−Ｆt-1）から静止画部分であると判定されたときには１／４、静止画部分でないと判定されたときには１とする。
【００９７】
第１３図は、第１０図と同様に、任意のフレーム番号ｔにおける画像データの入力画素値ｆtとノイズ除去された画素値Ｆtの値の一例を示すグラフである。第１３図の上段のグラフにおいて、十字印が入力画素値ｆtを示しており、ｔ＝５からｔ＝１２の８フレームかけて０から８まで大きさ１ずつ変化し、静止画に遷移する例について説明する。
【００９８】
この発明の実施の形態２の適応整数化関数を適用した場合、入力画素値ｆtに対するノイズ除去された画素値Ｆtは、第１３図の上段のグラフに丸印で示したように遷移する。この遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）は、第１３図の中段のグラフに丸印で示した。また、この遷移の過程における１フレーム前の端数値（Ｃt-1）は、第１３図の下段のグラフに四角印で示すとともに、この端数値（Ｃt-1）をノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ×α）に反映させた実数差分値（ｄ×α＋Ｃt-1）は、丸印で示した。
【００９９】
なお、この発明の実施の形態１と同様に、第６図で説明した従来のノイズ除去装置における切り捨て処理及び切り上げ処理によるノイズ除去された画素値Ｆｔの遷移を第１３図の上段のグラフ、その遷移の過程における差分値（ｆt−Ｆt-1）を第１３図の中段のグラフにそれぞれ太い破線で示している。
【０１００】
中段のグラフに示される差分値ｄに対して、静止画部分であると判定されたとき、ノイズ除去の演算処理する所定の係数αを１／４とすれば、下段のグラフにおける丸印の実数差分値（ｄ×α＋Ｃt-1）は、四角印の端数値Ｃt-1に（ｄ／４）だけ上乗せした値となる。この整数化前の実数差分値（ｄ×α＋Ｃt-1）の整数部が、適応整数化後の整数化差分値となる。すなわち、実数差分値が１を超えると、整数化差分値は１となり、このとき１を上回る分が端数値Ｃtになる。また、実数差分値が１未満では、整数化差分値は０となり、そのまま端数値Ｃtになる。このように得られた現フレームｔの端数値Ｃtが、次のフレーム（ｔ＋１）において四角印で示される端数値になる。よって、下段のグラフにおいて、黒丸印で示したフレームで切り上げ処理、白丸印で示したフレームで切り捨て処理のように機能し、ノイズ除去された出力画素値Ｆｔが得られる。
【０１０１】
この発明の実施の形態２では、この発明の実施の形態１のように一定の周期による切り捨て処理と切り上げ処理の整数化になるとは限らないが、ｔ＝７から適度に発生する切り上げ処理によりｔ＝１８でＦt＝ｆtに達することができ、残像が解消する。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、端数メモリ４２ａに前フレームの対応画素の整数化で切り捨てられた端数値を記憶しておき、ノイズ除去された実数値に反映させてから整数化を適用する適応整数化処理部１３ｂを備えたので、微小なノイズの除去を行うとともに残像の解消を行うことができるという効果が得られる。
【０１０３】
また、端数メモリ４２ａに前フレームの対応画素の切り捨てられた端数値を保持しておき、演算処理部１２ｂでノイズ除去した実数値に端数値を加えてから整数部だけ分離して整数化することで、適用する整数化関数が切り捨て処理のみであっても演算処理部１２ｂでノイズ除去した実数値に対して切り上げ処理で整数化するのと同等な効果が得られる。
【０１０４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３では、上記実施の形態２の適応整数化処理部における静止判定部の相当機能を演算処理部の内部に備えたノイズ除去装置について説明する。
【０１０５】
第１４図はこの発明の実施の形態３におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。このノイズ除去装置は、減算部１１、演算処理部１２ｃ、適応整数化処理部１３ｃ、加算部１４及びフレームメモリ１５を備えており、減算部１１、加算部１４及びフレームメモリ１５は、上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１０６】
この適応整数化処理部１３ｃは、より詳細な内部構成として、端数メモリ４２ａ、実数加算部４３、整数部／小数部分離部４４を備えており、静止判定部４１ａを除去した以外は上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１０７】
第１４図において、演算処理部１２ｃは、その内部に備えた上記実施の形態２の静止判定部４１ａの相当機能により判定結果４０１を得て、減算部１１において出力された差分値（ｄ）１０３から所定の係数を乗算する上記実施の形態２の演算処理部１２ｂと同様のノイズ除去の演算処理された差分値（ｄ’）１０４を出力するとともに、その判定結果４０１を端数メモリ４２ａに出力する。
【０１０８】
この判定結果４０１を得た端数メモリ４２ａ及び以降のノイズ除去装置の動作は、上記実施の形態２において判定結果３０１を得た端数メモリ４２ａにおける説明と同様である。
【０１０９】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態２の適応整数化処理部１３ｂにある静止判定部４１ａを演算処理部１２ｃが内部に備える構成のノイズ除去装置としても、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。
【０１１０】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４では、上記実施の形態２の静止判定部が出力する演算処理部と端数メモリへの判定結果を独立させたノイズ除去装置について説明する。
【０１１１】
第１５図はこの発明の実施の形態４におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。このノイズ除去装置は、減算部１１、演算処理部１２ｂ、適応整数化処理部１３ｄ、加算部１４及びフレームメモリ１５を備えており、減算部１１、加算部１４及びフレームメモリ１５は、上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１１２】
この適応整数化処理部１３ｄは、より詳細な内部構成として、静止判定部４１ｂ、端数メモリ４２ａ、実数加算部４３、整数部／小数部分離部４４を備えており、静止判定部４１ｂから演算処理部１２ｂと端数メモリ４２ａへの出力が独立した以外は上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１１３】
上記実施の形態２では静止判定部４１ａは減算部１１から出力される差分値１０３に基づいて入力画像データ１０１が静止画部分であるか否かを判定し、その判定結果３０１を出力していた。この発明の実施の形態４では、静止判定部４１ｂは静止画部分とした判定の信頼度を２段階以上に分類して演算処理部１２ｂに通知し、ノイズ除去の演算処理の所定の係数αを分類に合わせて複数用意して適用する。例えば、静止判定部４１ｂは減算部１１から出力される差分値１０３に基づいて判定を行うが、その値が大きいほど静止画部分でない確率も高くなると考えられ、静止画部分と判定される信頼度が低下するとともに、ノイズの画像データへの影響も小さくなる。
【０１１４】
よって、閾値を適用して差分値１０３を複数の区間に分割し、その区間を分類として静止画部分でない確率が高くなるほど所定の係数αを高くして１．０に近付けていく。例えば、所定の係数を与える非線形特性として、差分値１０３が静止画部分と判定する区間として−２以上２以下で所定の係数α＝１／４、−４以上−２以下又は２以上４以下でα＝１／２、それ以外の静止画部分でないと判定する区間でα＝１とするなど、区間及び所定の係数は任意に設定すればよい。
【０１１５】
端数メモリ４２ａには、上記実施の形態２と同様に、判定結果３０１ｂとして静止画部分でないと判定されたとき端数値３０２をリセットするように判定結果３０１ａと別系統で通知する。
【０１１６】
このように、静止判定部４１ｂは、演算処理部１２ｂに判定結果３０１ａ、端数メモリ４２ａに判定結果３０１ｂを出力し、演算処理部１２ｂが判定結果３０１ａに基づく所定の係数αを適用すること以外のノイズ除去装置の動作は、上記実施の形態２における説明と同様である。
【０１１７】
なお、本発明の実施の形態４では、静止判定部の演算処理部及び端数メモリへの判定結果を分けて説明したが、端数メモリが演算処理部への特定の判定結果とその他を区別することで、上記実施の形態２の第１１図で実施することも可能である。
【０１１８】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、上記実施の形態２の演算処理部１２ｂの非線形特性を３つ以上の状態に分類した構成のノイズ除去装置としても、上記実施の形態２と同様の効果が得られる
【０１１９】
また、この発明の実施の形態４によれば、減算部１１から出力される差分値に基づいて、その静止画部分と判定される確率を３つ以上の状態に分類した非線形特性を定義して所定の係数値を使い分けているので、静止画部分と静止画でない部分の中間に異なる所定の係数値を設定することができ、差分値に対して端数値が大きくなるため、実数加算部４３の出力が１以上になりやすくなり、切り上げ処理に相当する整数化が適用されやすくなることで遅延を改善する効果が得られる。
【０１２０】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５では、上記実施の形態２の静止判定部が判定時に近隣の画像データにおける判定結果を参照して判定の信頼度を向上させるノイズ除去装置について説明する。
【０１２１】
第１６図はこの発明の実施の形態５におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。このノイズ除去装置は、減算部１１、演算処理部１２ｂ、適応整数化処理部１３ｅ、加算部１４及びフレームメモリ１５を備えており、減算部１１、加算部１４及びフレームメモリ１５は、上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１２２】
この適応整数化処理部１３ｅは、より詳細な内部構成として、静止判定部４１ｃ、端数メモリ４２ｂ、実数加算部４３、整数部／小数部分離部４４を備えており、静止判定部４１ｃが端数メモリ４２ｂから隣接の画像データの端数値を参照する以外は上記実施の形態２の第１１図に示すものと同一である。
【０１２３】
この発明の実施の形態５では、静止判定部４１ｃが静止画部分でないと判定したときに端数メモリ４２ｂにリセットされて０が書き込まれることを利用し、同一フレーム内で処理済の隣接する画像データや、同一フレームでは未処理であるが前フレーム内で対応する隣接する画像データの保持された端数値を参照して静止画部分か否かを推測し、判定の信頼度を向上させる。複数の隣接する画像データの端数値を参照し、０ならば静止画部分でないと推測する。なお、前フレームの同一位置の端数値を判定結果によるリセットが適用される前に参照してもよい。例えば、その中の０をとる割合と差分値１０３の大きさに基づき、静止画部分か否かを最終判定する。
【０１２４】
また、ここでも上記実施の形態４と同様に、判定の信頼度の分類を行い、隣接する画像データの端数値を参照しながら分類を判定しても構わない。
【０１２５】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、上記実施の形態２の適応整数化処理部１３ｂにある静止判定部４１ａの判定の信頼度をより向上させることができ、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。
【０１２６】
この発明の実施の形態１から実施の形態５によれば、微小なノイズが正の値のときについて説明を行ったが、負の値のときにも絶対値をとって整数化の判定することにより同様な効果が得られることは明らかである。また、微小なノイズは、１または−１に限らない。
【０１２７】
この発明の実施の形態１から実施の形態５によれば、演算処理部の特性として第１図、第２図に示す一例を適用して説明を行ったが、差分値０で対称とせず、また０近傍に限らずより広範に設定しておいても構わない。
【０１２８】
また、この発明の実施の形態１から実施の形態５によれば、演算処理部において、差分値の２次差分（微分）値によって増加や減少、収束、停滞といった傾向に基づき、同一閾値区間の分類でも所定の係数値を設定し分けても構わない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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