(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値を検出する実効値検出手段と、
前記輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値を、前記実効値検出手段からの前記実効値に基づいて調整することにより、非相関検出信号を求める非相関検出信号算出手段と、
前記輝度信号から所定の周波数帯域の信号成分を取り出す第１のフィルタ手段と、
前記第１のフィルタ手段により取り出された前記信号成分を前記輝度信号から減算する減算手段と、
前記減算手段における減算動作を制御し、前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、前記減算動作を実行させる制御手段と
を備える映像信号のノイズ低減装置。
【請求項２】
前記第１のフィルタ手段とは異なる周波数帯域の信号を前記輝度信号から取り出して、前記非相関検出信号算出手段に供給する第２のフィルタ手段をさらに備える
請求項１に記載の映像信号のノイズ低減装置。
【請求項３】
垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値を検出する実効値検出手段と、
前記輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値を、前記実効値検出手段からの前記実効値に基づいて調整することにより、非相関検出信号を求める非相関検出信号算出手段と、
前記輝度信号から異なる周波数帯域の信号成分をそれぞれ取り出す複数の第１のフィルタ手段と、
前記第１のフィルタ手段のそれぞれにより取り出された前記信号成分のそれぞれを前記輝度信号から減算する減算手段と、
前記減算手段における減算動作を制御し、前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、前記減算動作を実行させる制御手段と
を備える映像信号のノイズ低減装置。
【請求項４】
前記複数の第１のフィルタ手段のそれぞれに対応するように、前記非相関検出信号算出手段、および、前記制御手段を複数備え、
複数の前記制御手段は、それぞれ、対応する前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、対応する前記第１のフィルタ手段により取り出された前記信号成分のそれぞれに対する前記減算動作を実行させる
請求項３に記載の映像信号のノイズ低減装置。
【請求項５】
前記複数の第１のフィルタ手段および複数の前記非相関検出信号算出手段のそれぞれに対応するように、複数の第２のフィルタ手段をさらに備え、
複数の前記第２のフィルタ手段は、それぞれ、対応する前記第１のフィルタ手段とは異なる周波数帯域の信号を前記輝度信号から取り出して、対応する前記非相関検出信号算出手段に供給する
請求項４に記載の映像信号のノイズ低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、テレビ受像機などの映像処理装置において用いられ、映像信号に混入したノイズを低減させる映像信号のノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、テレビ受像機などの映像処理装置においては、映像信号に混入したノイズが再生画像に及ぼす影響を低減させて、より良好な再生画像を得ることができるようにするために、従来から幾つかのノイズ低減方式が提案されている。
【０００３】
その１つに、特開平５−１６８０４４号公報に開示されているノイズ低減装置がある。このノイズ低減装置は、空間的に、あるいは、時間的に隣接する相関の高い映像信号同士の平均を求めることにより、映像信号に混入しているノイズを低減させようとするものであり、巡回型のフィルタを用いたノイズの低減方式である。
【０００４】
例えば、フレームを処理単位とする場合には、隣接するフレーム同士の映像信号を足し合わせ、これを２分の１にして平均値を求めることにより、１フレーム分の映像信号を得るようにし、映像信号に混入したノイズを３ｄＢ程度のレベルにまで低減させるようにするものである。
【０００５】
また、他の方式として、映像信号に混入しているノイズのレベルを、ノイズ量として検出し、このノイズ量に応じて、再生画像のシャープネス量（鮮鋭度）を絞ることによって、映像信号に混入しているノイズが、再生画像に与える影響を低減させるようにするものがある。
【０００６】
シャープネス量の調整は、映像信号の高周波成分の信号ゲインを調整することにより行われる。つまり、映像信号の高周波成分の信号ゲインを引き上げることにより、鮮鋭度を向上させ、はっきりとした再生画像を得ることができる。しかし、映像信号にノイズが多く混入していた場合には、鮮鋭度を向上させると、ノイズが目立ってしまう。そこで、前述したように、ノイズ量に応じて、再生画像のシャープネス量を絞ることによって、再生画像においてノイズが目立つことがないようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した空間的にあるいは時間的に連続した映像信号の平均値を取ることにより、映像信号に混入したノイズを低減させる方式の場合、前述もしたように、フレームメモリを用意し、連続する２フレーム分の映像信号の平均値を求めるようにしても、２フレーム分の映像信号の合計を２分の１にするのであって、最大でも、約３ｄＢ程度の改善効果しか得られない。
【０００８】
しかも、約３ｄＢ程度のノイズ低減のためにフレームメモリを用意しなければならず、この方式を採用するテレビ受像機のコストがアップすることになる。また、混入したノイズを低減させようとしている映像信号の色変調方式が、ヨーロッパなどにおいて広く採用されているＰＡＬ方式の場合には、その原理上、フレームメモリが複数枚必要になり、ＮＴＳＣ方式に対応する場合に比べ、コストのアップ幅が大きくなってしまう。
【０００９】
また、前述した映像信号に混入したノイズ量に応じて、再生画像のシャープネス量を絞る方式は、直接的に映像信号におけるＳ／Ｎ比（信号／ノイズの比）を改善するのでは無く、再生画像のシャープネス量を絞ることによりノイズを目立たないようにするいわば消極的なノイズ低減方法である。そして、この方式の場合には、映像信号にノイズが混入していると、シャープネス量を上げることができず、鮮鋭度を低下させてしまうという問題がある。
【００１０】
以上のことにかんがみ、この発明は、映像信号に混入してしまったノイズを簡単にかつ効果的に低減させることができる映像信号のノイズ低減装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値を検出する実効値検出手段と、前記輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値を、前記実効値検出手段からの前記実効値に基づいて調整することにより、非相関検出信号を求める非相関検出信号算出手段と、前記輝度信号から所定の周波数帯域の信号成分を取り出すための第１のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段により取り出された前記信号成分を前記輝度信号から減算する減算手段と、前記減算手段における減算動作を制御し、前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、前記減算動作を実行させる制御手段とを備える映像信号のノイズ低減装置である。
【００１２】
前記第１のフィルタ手段とは異なる周波数帯域の信号を前記輝度信号から取り出して、前記非相関検出信号算出手段に供給する第２のフィルタ手段をさらに備えることができる。
【００１３】
本発明の第２の側面は、垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値を検出する実効値検出手段と、前記輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値を、前記実効値検出手段からの前記実効値に基づいて調整することにより、非相関検出信号を求める非相関検出信号算出手段と、前記輝度信号から異なる周波数帯域の信号成分をそれぞれ取り出すための複数の第１のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段のそれぞれにより取り出された前記信号成分のそれぞれを前記輝度信号から減算する減算手段と、前記減算手段における減算動作を制御し、前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、前記減算動作を実行させる制御手段とを備える映像信号のノイズ低減装置である。
【００１４】
前記複数の第１のフィルタ手段のそれぞれに対応するように、前記非相関検出信号算出手段、および、前記制御手段を複数備え、複数の前記制御手段は、それぞれ、対応する前記非相関検出信号算出手段により算出された前記非相関検出信号がローレベルの場合のみ、対応する前記第１のフィルタ手段により取り出された前記信号成分のそれぞれに対する前記減算動作を実行させることができる。
【００１５】
前記複数の第１のフィルタ手段および複数の前記非相関検出信号算出手段のそれぞれに対応するように、複数の第２のフィルタ手段をさらに備え、複数の前記第２のフィルタ手段は、それぞれ、対応する前記第１のフィルタ手段とは異なる周波数帯域の信号を前記輝度信号から取り出して、対応する前記非相関検出信号算出手段に供給することができる。
【００１６】
本発明の第１の側面においては、垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値が検出され、輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値が実効値に基づいて調整されることにより、非相関検出信号が求められ、輝度信号から所定の周波数帯域の信号成分が取り出され、その取り出された信号成分が輝度信号から減算され、この減算動作が制御され、算出された非相関検出信号がローレベルの場合のみ、減算動作が実行される。
【００１７】
本発明の第２の側面においては、垂直帰線消去区間の所定の水平区間における輝度信号の実効値が検出され、輝度信号の水平走査区間内での、入力タイミングが時間方向に隣接する前後の信号同士の差分の絶対値が、その実効値に基づいて調整されることにより、非相関検出信号が求められ、輝度信号から異なる周波数帯域の信号成分がそれぞれ取り出され、その取り出された信号成分のそれぞれが輝度信号から減算され、減算動作が制御され、算出された非相関検出信号がローレベルの場合のみ、減算動作が実行される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明によるビデオ信号のノイズ低減装置の一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態においては、この発明によるビデオ信号のノイズ低減装置に一実施の形態を地上波のテレビ放送信号の受信が可能なテレビ受像機に搭載した場合を例にして説明する。
【００３０】
すなわち、テレビ受像機においては、受信したレビジョン信号から、検波回路により映像信号（コンポジットビデオ信号）を復調し、この復調した映像信号を櫛形フィルタに供給して、輝度信号Ｙと色信号Ｃとに分離する。この櫛形フィルタによって分離された輝度信号Ｙが、以下に説明する実施の形態のビデオ信号のノイズ低減装置に供給され、ノイズの低減処理（キャンセル処理）を行うことによって、映像信号からノイズを除去し、ノイズのない良好な再生画像を得るようにするものである。
【００３１】
なお、以下に説明する実施の形態においては、説明を簡単にするため、ノイズがない場合には、映像信号区間において、立ち上がりと立ち下がりとの時点以外には信号変化はなく、電圧レベルが固定とされているために直線で表すことができる輝度レベルが一定であって、映像同期信号を含む複合輝度信号（フラットフィールド信号）Ｙから、これに混入したノイズを低減させる場合を例にして説明する。
【００３２】
［第１の実施の形態］
［ノイズ低減装置の概要］
まず、この第１の実施の形態のビデオ信号のノイズ低減装置（以下、単にノイズ低減装置という。）の概要について説明する。図１は、この第１の実施の形態のノイズ低減装置を説明するためのブロック図であり、図２は、図１に示すノイズ低減装置において行われる輝度信号Ｙからのノイズの低減処理を説明するための図である。
【００３３】
図１に示すように、この第１の実施の形態のノイズ低減回路は、フィルタ手段としてのバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと略称する。）１１と、スイッチ部１２と、ＢＰＦ１３（第２のフィルタ手段）と、非相関検出回路１４、遅延回路１５、加算器１６を備えている。
【００３４】
この図１に示すノイズ低減装置には、前述もしたように、図示しないが櫛形フィルタによって分離された輝度レベルが一定の輝度信号（フラットフィールド信号）Ｙが入力される。しかし、実際には、輝度信号Ｙには、何らかのノイズが混入してしまう。このため、この第１の実施の形態において、図１に示すノイズ低減回路には、図２Ａに示すように、例えば高周波のノイズが混入した輝度信号Ｙが供給されるものとして説明する。
【００３５】
そして、図１に示すノイズ低減装置のＢＰＦ１１は、図２Ｂに示すように、輝度信号Ｙからノイズの多い周波数帯域の信号成分Ｙ１のみを通過させる。そして、基本的には、図１に示すノイズ低減装置に入力された図２Ａに示す輝度信号Ｙから、ＢＰＦ１１により帯域制限された図２Ｂに示すノイズの多い周波数帯域の信号成分Ｙ１を減算（引き算）すれば、輝度信号Ｙに混入しているノイズをキャンセルすることができるはずである。
【００３６】
しかし、ＢＰＦ１１により帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ１には、ノイズ成分だけでなく、例えば水平同期信号の高周波成分などの信号も含まれている。このため、図２Ａに示す輝度信号Ｙから、図２Ｂに示すノイズの多い周波数帯域の信号成分Ｙ１を減算することにより得られる輝度信号（Ｙ−Ｙ１）は、高周波成分が減算されることにより、図２Ｃに示すように、鈍った信号になってしまう。つまり、輝度信号自体が劣化してしまう。
【００３７】
このような輝度信号の劣化を生じさせることなく、輝度信号Ｙに混入しているノイズだけをキャンセルするために、図１に示すように、この第１の実施の形態のノイズ低減装置にはスイッチ１２３と、このスイッチ１２３を切り換えるための切り換え制御信号であって、輝度信号Ｙの時間方向に隣接する前後の信号の非相関区間と、相関区間とを示す非相関検出信号ＨＳを形成する非相関検出回路１４とが設けられている。
【００３８】
つまり、輝度信号Ｙの映像信号区間において、時間方向に隣接する信号同士は相関が高い。これに対し、水平同期信号の立ち下がり時点、立ち上がり時点、映像信号区間の立ち上がり時点、立ち下がり時点などの変化点における信号と、その直前あるいは直後の信号との間には相関は無く、非相関であるといえる。
【００３９】
このため、非相関検出回路１４においては、図２Ｅに示すように、時間方向に隣接する前後の信号同士の間で相関の高い映像信号区間においては、ローレベルとなり、時間方向に隣接する前後の信号同士の間で相関の低い信号区間においては、ハイレベルとなる非相関検出信号ＨＳを形成する。
【００４０】
そして、この非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳのハイレベルの区間においては、ＢＰＦ１１により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ１を加算器１６に供給しないようにスイッチ１２３をオフにする。また、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳのローレベルの区間（映像信号区間）においては、ＢＰＦ１１により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ１を加算器１６に供給するようにスイッチ１２３をオンにする。
【００４１】
このようにすることによって、後述もするように、遅延回路１５によって位相調整がされた輝度信号Ｙの映像信号区間の信号からＢＰＦ１１により帯域制限することにより得られた信号成分（ノイズ成分）Ｙ１の映像信号区間の信号のみを減算することにより、輝度信号Ｙの映像信号区間に混入したノイズのみをキャンセルし、輝度信号Ｙを劣化させることなく、輝度信号のＳ／Ｎ比を良くするようにしている。
【００４２】
なお、図１に示すように、この第１の実施の形態において、スイッチ１２３の前段には、遅延回路１２１、反転増幅器１２２が設けれている。後述もするように、遅延回路１２１は、位相調整のために設けられたものであり、反転増幅器１２２は、加算器１６において、スイッチ１２３から出力されるノイズ成分を輝度信号Ｙから減算するためにノイズ成分の極性反転を行うものである。すなわち、加算器１６は、反転増幅器１２２の作用によって、減算手段を構成する。
【００４３】
［ＢＰＦ１１、１３について］
次に、この第１の実施の形態のノイズ低減装置の各部についてより詳細に説明する。櫛形フィルタにより分離された輝度信号Ｙは、図１に示すように、この第１の実施の形態のノイズ低減回路のＢＰＦ１１と、ＢＰＦ１３と、遅延回路１５とに供給される。
【００４４】
ＢＰＦ１１およびＢＰＦ１３は、所定の周波数帯域の信号成分のみを通過させる帯域通過フィルタである。図３は、ＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３の特性を説明するための図である。図３において、横軸は周波数であり、縦軸は信号の利得（ゲイン）である。図３において、実線が示すように、地上波のテレビ放送信号の周波数帯域は約４ＭＨｚである。つまり、図３に示すように、地上波のテレビ放送信号の利得が減衰し始める点が、４ＭＨｚになっている。
【００４５】
そして、図３において実線が示すテレビ放送信号の例えば高周波部分に混入したノイズを効率良くかつ正確にキャンセルできるようにするために、ＢＰＦ１１の通過帯域を図３において一点鎖線が示すように、２ＭＨｚ〜４ＭＨｚとなるようにする。
【００４６】
このとき、ＢＰＦ１３の通過帯域は、図３において２点鎖線で示すように、ＢＰＦ１１の通過帯域よりもやや広き通過帯域を持つようにする。このように、ＢＰＦ１１の通過帯域よりも、ＢＰＦ１３の通過帯域を広く取るのは、非相関検出回路１４において、信号の非相関（信号の輝度変化）を広く検出するためである。
【００４７】
つまり、ＢＰＦ１１が通過させるノイズを多く含む周波数帯域の信号成分Ｙ１よりも、より広い周波数帯域の信号成分Ｙ２を用いて輝度信号の輝度変化を検出するようにした方が、確実かつ正確に信号の輝度変化を検出できるためである。なお、図３においては、ＢＰＦ１１が通過させる信号の利得よりも、ＢＰＦ１３が通過させる信号の利得の方が高くなっているが、これは、ＢＰＦ１１とＢＰＦ１３の通過帯域を分かりやすく示すためである。したがって、ＢＰＦ１１とＢＰＦ１３とで、出力信号の利得を異ならせる必要はない。
【００４８】
図４は、ＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３の具体的な構成例を説明するための回路図である。この図４に示すアクティブフィルタは、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと略称する。）１１Ｈと、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと略称する。）１１Ｌとの組み合わせでＢＰＦを構成している。この図４に示すＢＰＦは、ザレンキーフィルタと呼ばれるものであり、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣ３、Ｃ４がＬＰＦを構成し、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ３、Ｒ４、コンデンサＣ１、Ｃ２がＨＰＦを構成している。
【００４９】
なお、この図４に示すＢＰＦにおいて用いる各部の乗数は、例えば、カットオフ周波数を２ＭＨｚとすると、次の式（１）、式（２）により決定することができる。
２＊π＊２００００００＝０．７０７／（Ｒ１＊Ｃ）          …（１）
２＊π＊２００００００＝１．０／（Ｒ２＊Ｃ＊０．７０７）  …（２）
ここで、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃとし、πは、円周率である。また、＊は掛け算記号として用いている。
【００５０】
このように、式（１）、式（２）により決定される乗数は、ＬＰＦにも、ＨＰＦにも使用できる。このようにして、ＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３を構成することができる。そして、図４に示すＢＰＦの入力端子ＩＮ１を通じて輝度信号Ｙを供給することにより、目的とする帯域制限された信号成分Ｙ１、あるいは、信号成分Ｙ２が、出力端子ＯＴ１に得られる。
【００５１】
なお、ＢＰＦは、図４に示したものに限るものではない。ＬＣフィルタやオペアンプを用いたアクティブフィルタや、デジタルフィルタなどでもＢＰＦを構成することができ、各種のＢＰＦを用いることができる。
【００５２】
そして、図３を用いて説明したように、ＢＰＦ１１により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ１は、スイッチ部１２に供給される。このＢＰＦ１１からスイッチ部１２へ供給される信号成分Ｙ１は、図２Ｂを用いて前述したように、高周波成分のみが抽出されたものである。
【００５３】
また、ＢＰＦ１３により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ２は、非相関検出回路１４に供給される。このＢＰＦ１３から非相関検出回路１４へ供給されるの信号成分Ｙ２は、前述もしたように、ＢＰＦ１１からの信号成分Ｙ１よりも、やや周波数帯域の広いものである。
【００５４】
［非相関検出回路１４について］
次に、非相関検出回路１４について説明する。図５は、この第１の実施の形態のノイズ低減装置の非相関検出回路１４の具体的な構成例を説明するための回路図である。この非相関検出回路１４は、前述もしたように、ＢＰＦ１１により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られた信号成分Ｙ１のうち、映像信号区間の信号のみをスイッチ部１２から加算器１６に供給するために、スイッチ部１２から信号を出力するか否かを切り換えるための非相関検出信号ＨＳを形成するものである。
【００５５】
図５に示すように、この第１の実施の形態の非相関検出回路１４は、トランジスタＱ３、Ｑ４で構成される差動増幅器と、トランジスタＱ５、Ｑ６で構成される絶対値回路とを備えている。そして、ＢＰＦ１３からの信号成分Ｙ２が、入力端子ＩＮ２を通じて、トランジスタＱ３、Ｑ４で構成される差動増幅器に供給される。この差動増幅器は、トランジスタＱ３、Ｑ４のエミッタ端子側に抵抗が入っていないので、利得が高く、比較器として動作する。
【００５６】
すなわち、トランジスタＱ３、Ｑ４は、ベース−エミッタ電圧に近い入力電圧で、最大振幅の信号がコレクタ端子に出力される。トランジスタＱ３からは、入力信号の反転出力が得られ、トランジスタＱ４からは、入力信号の非反転出力が得られる。
【００５７】
この結果、トランジスタＱ３、Ｑ４により構成される差動増幅器からは、例えば、図２Ｂに示したように、水平走査区間内において、時間方向に隣接する前後の信号同士の差分が大きい場合（相関がない場合（非相関））には大振幅となり、時間方向に隣接する前後の信号同士の差がない場合（相関がある場合）にはローレベル（所定レベル）となる信号が得られる。
【００５８】
そして、トランジスタＱ３、Ｑ４からの出力信号は、トランジスタＱ５、Ｑ６により構成される絶対値回路に供給される。この絶対値回路は、エミッタフォロアの接続とされている。トランジスタＱ５とトランジスタＱ６のエミッタ端子同士が接続されているので、負の振幅を正の振幅に反転させた信号を得ることができる。
【００５９】
つまり、トランジスタＱ５、Ｑ６からなる絶対値回路に、例えば、図２Ｂに示したＢＰＦ１３により帯域制限された信号成分Ｙ２を入力すれば、トランジスタＱ５、Ｑ６のエミッタ端子側からは、図２Ｄに示したように、図２Ｂの信号の負の振幅を正の信号に反転させた信号（非相関検出信号）ＨＳを得ることができる。
【００６０】
このトランジスタＱ５、Ｑ６からなる絶対値回路からの出力信号が、エミッタフォロアのトランジスタＱ７を通じて、ダイオードリミッタ回路に供給される。そして、ダイオードＤ１の作用により、非相関検出回路１４からの出力信号である非相関検出信号ＨＳの振幅レベルが調整される。この第１の実施の形態の非相関検出回路１４からの非相関検出信号の振幅レベルは、図２Ｅに示したように、ダイオード１個分の１ＶＦとなるようにされる。
【００６１】
したがって、非相関検出回路１４からの出力信号である非相関検出信号ＨＳは、図２Ｅに示したように、時間方向の隣接する前後の信号の相関がある場合にはローレベルとなり、時間方向の隣接する前後の信号の相関がない場合にはハイレベルとなる２値化信号の非相関検出信号ＨＳを生成することができる。
【００６２】
図２Ｄにおいては、輝度信号に混入しているノイズを大振幅で表しているが、実際には、ノイズの振幅は微弱であり、ＶＦと比較すると無視できる程度の振幅しか出力されない。したがって、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳは、図２Ｅに示したような水平走査区間における信号の変化点を示す信号と見なせる。すなわち、非相関検出信号ＨＳのハイレベルとなる信号区間は、輝度信号Ｙの立ち上がり、立ち下がりのタイミングを示し、時間方向に隣接する前後の信号の非相関を検出していることになる。
【００６３】
そして、図１、図５を用いて説明した非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳが、切り換え部１２のスイッチ１２３を切り換える制御信号として用いられる。すなわち、非相関検出信号ＨＳがハイレベルの信号であるときには、輝度信号の時間方向に隣接する前後の信号の相関は低いと判断し、図１に示したスイッチ部１２から信号を出力しないようにする。
【００６４】
また、非相関検出信号がローレベルの信号であるときには、輝度信号の時間方向の信号の相関は高いと判断し、図１に示したスイッチ部１２から信号を出力するようにする。これにより、スイッチ部１２からは、時間方向に隣接する前後の信号との相関の高い映像信号区間の信号成分Ｙ１が出力され、加算器部１６に供給される。
【００６５】
このように、非相関検出回路１４は、輝度信号の立ち上がりや立ち下がりのように、水平走査区間内での信号の変化を検出し、これに応じた出力をスイッチ１２３に切り換え制御信号として供給することができるものである。
【００６６】
［スイッチ部１２について］
次に、前述もしたように、ＢＰＦ１１により輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られる信号成分Ｙ１と、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳの供給を受けるスイッチ部１２と、スイッチ部１２からの出力信号と、後述する遅延回路１５からの信号との演算を行う加算器１６とについて詳細に説明する。
【００６７】
図６は、この第１の実施の形態のノイズ低減回路のスイッチ部１２および加算器１６の具体的な構成例を説明するための回路図である。図６に示すように、点線で囲まれた２つの回路部分のうち、入力端子ＩＮ３、ＩＮ４を備える前段の回路部分がスイッチ部１２に相当し、入力端子ＩＮ５および出力端子ＯＴ３を備える後段の回路部分が加算器１６に相当する。
【００６８】
スイッチ部１２の入力端子ＩＮ３は、輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られるＢＰＦ１１からの信号成分Ｙ１の供給を受け付けるものである。また、入力端子ＩＮ４は、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳの供給を受け付けるものである。
【００６９】
そして、図６に示すように、ＢＰＦ１１からの信号成分Ｙ１は、入力端子ＩＮ３を通じてトランジスタＱ８のベース端子に供給される。この第１の実施の形態において、スイッチ部１２のトランジスタＱ８と、コンデンサＣ６と、抵抗Ｒ５とが、遅延回路１２１を構成している。
【００７０】
そして、トランジスタＱ８と、コンデンサＣ６と、抵抗Ｒ５とからなる遅延回路１２１は、このスイッチ部１２のスイッチ１２３に供給される信号成分Ｙ１と、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳとの間に生じる微妙な信号のずれを、この第１の実施の形態においては、２＊ＲＣ（時定数）〜ＲＣの範囲内で調整する。ここで、Ｒ＝Ｒ５、Ｃ＝Ｃ６である。
【００７１】
遅延回路１２１からの出力信号は、反転増幅器１２２として動作するエミッタ接地のトランジスタＱ９のベース端子に供給される。トランジスタＱ９は、これに供給された信号の極性を反転させるとともに、利得を調整する。トランジスタＱ９のコレクタ端子からの出力信号は、トランジスタＱ１０のベース端子に供給される。
【００７２】
この実施の形態において、トランジスタＱ１０と、トランジスタＱ１１と、トランジスタＱ１２とが、スイッチ１２３を構成している。そして、このスイッチ回路１２を構成するトランジスタＱ１２のベース端子には、前述した非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳが供給される。
【００７３】
トランジスタＱ１２のベース端子に供給された非相関検出信号ＨＳが、輝度信号Ｙの時間方向の隣接する前後の信号が相関を有する映像信号区間であることを示すローレベルの信号であるときには、トランジスタＱ１０と、トランジスタＱ１１とは、通常の差動アンプとして動作し、トランジスタＱ１１のコレクタ端子から出力される信号がエミッタフォロワーの接続とされた加算器１６のトランジスタＱ１３に供給される。
【００７４】
また、トランジスタＱ１２のベース端子に供給された非相関検出信号ＨＳが、輝度信号Ｙの時間方向の隣接する前後の信号が非相関であることを示すハイレベルの信号であるときには、トランジスタＱ１２は、オン状態となり、トランジスタＱ１１から出力される信号は０（零）となる。
【００７５】
この場合、トランジスタＱ１０とトランジスタＱ１２とが差動アンプとして動作し、トランジスタＱ１１には、信号が流れなくなる。したがって、この場合には、トランジスタＱ１１のコレクタ端子には、信号は出力されないので、加算器１６のトランジスタＱ１３には、トランジスタＱ９により極性反転された信号は供給されない。
【００７６】
このように、トランジスタＱ１０、トランジスタＱ１１、トランジスタ１２により構成されるスイッチ１２３は、トランジスタ１２のベース端子に供給される非相関検出信号ＨＳによって、トランジスタＱ９によって極性反転させた信号を加算器１６に供給するか否かを切り換えることができるようにしている。そして、前述したように、非相関検出信号ＨＳがローベルとなる映像信号区間の信号だけが加算器１６に供給されることになる。
【００７７】
つまり、スイッチ１２３は、非相関検出信号ＨＳによって切り換え制御され、輝度信号Ｙの時間方向の隣接する前後の信号が非相関である場合には、反転増幅器１２２からの信号を加算器１６に供給しないようにし、減算器として動作する加算器１６においての減算動作を停止させるようにしている。
【００７８】
［加算器１６について］
この第１の実施の形態において、加算器１６は、前述もしたように、スイッチ部１２の反転増幅器１２２の作用によって、減算器として動作するようにされている。そして、この第１の実施の形態において、加算器１６は、スイッチ回路１２からの出力信号を入力信号とするトランジスタＱ１３と、後述する遅延回路１５により遅延された輝度信号Ｙを入力信号とするトランジスタＱ１４とを備えている。
【００７９】
そして、トランジスタＱ１３のエミッタ端子からの出力と、トランジスタＱ１４のエミッタ端子からの出力とが、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７との作用により平均加算される。これにより、輝度信号Ｙの映像信号信号区間の信号から、輝度信号Ｙのノイズ成分であって、スイッチ部１２からの信号成分Ｙ１の映像信号区間の信号が減算される。
【００８０】
これにより、櫛形フィルタにより分離された輝度信号Ｙから、その輝度信号Ｙの映像信号区間に混入してしまったノイズをキャンセルし、ノイズ低減させた輝度信号ＮＲＹを加算器１６の出力端子ＯＴ３に得ることができる。しかも、輝度信号Ｙからは、映像信号区間からしかノイズの減算が行われることはないので、図２Ｃに示した輝度輝度（Ｙ−Ｙ１）のように、ノイズを減算した後の輝度信号ＮＲＹを劣化させることもない。
【００８１】
［遅延回路１５について］
なお、この第１の実施の形態において、結果として減算処理を行う加算器の構成とされた加算器１６の入力端子ＩＮ５には、遅延回路１５により、所定時間分遅延させた輝度信号Ｙが供給される。このように、加算器に供給する輝度信号Ｙを遅延させるのは、ＢＰＦ１１を通過させる得た信号成分（ノイズ成分）Ｙ１に、位相遅れが生じるためである。信号成分Ｙ１と、輝度信号Ｙとの間の位相関係にずれが生じていると、輝度信号Ｙから信号成分Ｙ１の減算を行うと、演算ミスの原因になるためである。
【００８２】
このため、この第１の実施の形態においては、遅延回路１５として、例えば、図７に示すように構成されたものが用いられる。図７は、遅延回路１５の構成例を説明するための回路図である。図７において、参照符号７１が示すＬＣ遅延線で、ここを通過する信号の位相に一定の遅延時間を発生させるようにしている。
【００８３】
なお、ＬＣ遅延線を用いる場合、終端抵抗を両端に入れるため、遅延回路から出力される信号の利得は、２分の１に低下してしまう。そこで、この図７に示す例の場合には、エミッタフォロアーの接続とされたトランジスタＱ１６と、ベース接地の構成とされたトランジスタＱ１７とによって、この遅延回路１５から出力する輝度信号の利得を２倍に増幅させるようにしている。
【００８４】
このように、この第１の実施の形態のノイズ低減装置は、輝度信号を劣化させることなく、輝度信号からノイズをキャンセルし、より画質の良い再生画像を使用者に提供することが可能となる。
【００８５】
［第２の実施の形態］
前述した第１の実施の形態においては、ビデオ信号の２ＭＨｚ〜４ＭＨｚの高周波帯域のノイズをキャンセルするようにした。しかし、ビデオ信号の２ＭＨｚ以下の周波数帯域にもノイズが混入している場合もあり、この低い周波数帯域に存在するノイズについてもキャンセルすることが望ましい。
【００８６】
そこで、この第２の実施の形態においては、ビデオ信号を複数の周波数帯域に分割し、分割した各周波数帯域毎にノイズ低減装置を設けることにより、より広い周波数帯域において、ビデオ信号に混入しているノイズをキャンセルできるようにする。
【００８７】
図８は、この第２の実施の形態のノイズ低減装置を説明するための図である。図８に示すように、この第２の実施の形態のノイズ低減装置は、櫛形フィルタにより分離された輝度信号Ｙの異なる周波数帯域のノイズ成分を除去するようにするノイズ抽出部１と、ノイズ抽出部２とを備えるとともに、遅延回路１５および演算回路２６を備えたものである。
【００８８】
ノイズ抽出部を２重に備えていることを除けば、つまり、ノイズ抽出部を１つにすれば、図１を用いて前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置とほぼ同様に構成されたものである。このため、この第２の実施の形態においては、説明を簡単にするため、図１を用いて前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置と同様に構成される部分には、第１の実施の形態のノイズ低減装置と同じ参照を付し、その説明については省略する。
【００８９】
図８に示すように、ノイズ抽出部１は、２つのＢＰＦ１１、１３と、スイッチ部１７と、非相関検出回路１４とを備えている。同様に、ノイズ抽出部２は、２つのＢＰＦ２１、２３と、スイッチ１７と、非相関検出回路１４とを備えている。
【００９０】
すなわち、ノイズ抽出部１と、ノイズ抽出部２とは、ＢＰＦ以外の各部は同様に構成されている。しかし、この第２の実施の形態において、ノイズ抽出部１と、ノイズ抽出部２とでは、処理の対象とする信号の周波数帯域が異なっている。図９は、この第２の実施の形態において、ノイズ抽出部１、２のそれぞれが有するＢＰＦによって抽出する信号の周波数帯域について説明するための図である。
【００９１】
この第２の実施の形態において、ノイズ抽出部１のＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３は、前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置の場合と同じものである。したがって、ＢＰＦ１１の通過帯域は、２ＭＨｚ〜４ＭＨｚであり、ＢＰＦ１３の通過帯域は、ＢＰＦ１１の通過帯域よりもやや広い帯域を通過帯域としている。
【００９２】
これに対し、ノイズ抽出部２のＢＰＦ２１は、図９に示すように、ＢＰＦ１１の通過帯域より低域側の通過帯域、例えば、０．１ＭＨｚ〜２ＭＨｚを通過帯域とするものである。また、ＢＰＦ２３は、ＢＰＦ２１の通過帯域よりも、やや広めの通過帯域を有している。
【００９３】
このように、ノイズ抽出部１と、ノイズ抽出部２とで処理の対象とする信号の周波数帯域を異ならせることによって、図９に示すように、輝度信号Ｙのほぼ全帯域に渡って、ノイズを除去するようにしている。
【００９４】
そして、この第２の実施の形態において、ノイズ抽出部１、２のそれぞれの非相関検出回路１４は、第１の実施の形態のノイズ低減回路の対応する部分と同様に構成されたものである。また、遅延回路１５も前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置のものと同様に構成させれたものである。しかし、スイッチ部１７および演算回路２６は、前述した第１の実施の形態の対応する部分とはその構成が若干異なるものである。
【００９５】
図１０は、この第２の実施の形態のノイズ低減装置において、ノイズ抽出部１、２のそれぞれで用いられるスイッチ部１７の構成例を説明するための回路図である。この第２の実施の形態のスイッチ部１７もまた、第１の実施の形態のスイッチ部１２と同様に、トランジスタＱ８、抵抗Ｒ５、コンデンサＣ６からなる遅延回路１７１と、トランジスタＱ９からなる反転増幅器１７２と、トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２からなるスイッチ１７３とを備えている。
【００９６】
また、入力端子ＩＮ７は、ＢＰＦ１１またはＢＰＦ２１からの輝度信号Ｙを帯域制限することにより得られる信号成分Ｙ１または信号成分Ｙ４の入力を受け付けるものであり、入力端子ＩＮ８は、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳの入力を受け付けるものである。
【００９７】
そして、この第２の実施の形態のスイッチ部１７の場合には、スイッチ１７３からの出力が、トランジスタＱ１８およびトランジスタＱ１９を通じて、調整され、この調整された信号が、出力端子ＯＴ５を通じて、後述する加算器２６に供給するようにされている。
【００９８】
すなわち、前述の第１の実施の形態のスイッチ部１２が、スイッチ１２３からの出力信号がそのまま加算器１６に供給されていたのに対し、この第２の実施の形態のスイッチ部１７は、その後の演算処理に合致するように、出力信号を調整するようにしている。
【００９９】
［加算器２６について］
次に、この第２の実施の形態の加算器２６について説明する。この加算器２６もまた、前述した加算器１６の場合と同様に、各ノイズ抽出部のスイッチ部１７が有する反転増幅器１７２の作用により減算器として動作するようにされている。
【０１００】
図１１は、この第２の実施の形態の加算器２６の構成例を説明するための回路図である。図１１に示すように、この第２の実施の形態の加算器２６は、入力端子ＩＮ９と、差動アンプを構成するトランジスタＱ２１、Ｑ２２と、出力端子ＯＴ６とを備えている。
【０１０１】
入力端子ＩＮ９は、遅延回路１５により所定時間分遅延させた輝度信号Ｙの入力を受け付けるものである。また、出力端子ＯＴ６には、ノイズ抽出部１のスイッチ部１７からの出力信号Ｙ３と、ノイズ抽出部２のスイッチ部１７からの出力信号Ｙ６とが供給するようにされる。
【０１０２】
そして、この加算器２６においては、遅延回路１５からの輝度信号Ｙのインピーダンス調整を行って、この輝度信号Ｙから、ノイズ抽出部１からの出力信号Ｙ３と、ノイズ抽出部からの出力信号Ｙ６とが減算される。
【０１０３】
しかも、この第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置の場合と同様に、非相関検出回路１４からの非相関検出信号ＨＳにより、スイッチ部１７のスイッチ１７３の切り換え制御が行われる。これにより、ノイズ抽出部１、２からは、各水平走査区間のうちの時間方向の隣接する信号の相関の高い映像信号区間の信号しか出力されない。したがって、演算部２６において、輝度信号Ｙから信号成分Ｙ３、Ｙ６を減算する処理を行っても、輝度信号Ｙが劣化することもない。
【０１０４】
また、異なる周波数帯域の信号を処理するノイズ抽出部１、２を設けることにより、輝度信号Ｙの全周波数帯域のノイズ低減が可能になり、ビデオ信号からノイズを効果的に除去し、高品位の再生画像を得ることができる。
【０１０５】
なお、この第２の実施の形態においては、加算器２６を図１１に示すように構成するものとして説明した。しかし、これに限るものではない。例えば、図６に示した加算器（平均加算回路）１６を２段設ける構成とするようにしてもよい。
この他、各種の加算器を用いることもできる。
【０１０６】
また、この第２の実施の形態においては、第１のノイズ抽出部１と、第２のノイズ抽出部２とからなる２つのブロック構成で、信号の周波数帯域全体を２分割したが、必要に応じて３個以上の周波数帯域に分割してもよい。つまり、図８に示したノイズ抽出部１と同様のノイズ抽出部を複数個用意し、各ノイズ抽出部のＢＰＦの通過帯域を全て加えると、映像信号帯域と等しくなるようにすればよい。
【０１０７】
また、前述の第２の実施の形態において、図９を用いて前述したように、ノイズ抽出部１のＢＰＦ１３と、ノイズ抽出部のＢＰＦ２３との通過帯域は、異なるものとして説明した。しかし、図１２に示すように、非相関検出回路１４に供給する信号は、ノイズ除去の目的とする信号の全周波数帯域をカバーする通過帯域とするようにしてもよい。
【０１０８】
すなわち、第２の実施の形態のように、輝度信号の全周波数帯域のノイズを除去する場合には、低周波側は、ほぼビデオ信号の水平周期の帯域から、高周波側は、ビデオ信号の最大周波数の帯域までをカバーしなければならない。このため、非相関検出回路１４に信号を供給するＢＰＦ１３、２３の通過帯域を図１２において、２点鎖線が示す広範囲の周波数帯域を通過帯域としてもよい。
【０１０９】
したがって、ノイズ抽出部を複数設ける場合に、各ノイズ抽出部に非相関検出回路１４、この非相関検出回路１４に供給する信号の低域制限を行うＢＰＦを設ける必要はなく、非相関検出回路１４、および、この非相関検出回路１４に供給する信号の低域制限を行うＢＰＦは、各ノイズ抽出部が供給するようにすることができる。
【０１１０】
また、前述の第１、第２の実施の形態においては、輝度信号の輝度変化を広く検出するため、非相関検出回路１４に供給する信号の周波数帯域を、スイッチ部１２、１７に供給する信号の周波数帯域よりも広く取るようにした。しかし、非相関検出回路１４においては、水平同期信号の立ち上がりや立ち下がり、映像信号区間の立ち上がりや立ち下がりを検出できればよいので、スイッチ部１２と、非相関検出回路とに供給する信号の周波数帯域を同じ帯域としてもよい。
【０１１１】
この場合には、スイッチ部１２の前段と、非相関検出回路１４の前段とに、通過帯域の異なるＢＰＦを別々に設ける必要がなくなる。図１３は、スイッチ部１２と、非相関検出回路１４と周波数帯域の同じ信号を供給するようにした場合のノイズ低減回路の構成例を示すブロック図である。
【０１１２】
この図１３に示すノイズ低減回路の例においても、図１に示した第１のノイズ低減装置と同様に構成される部分には、第１の実施の形態のノイズ低減の対応する部分と同じ参照符号を付し、それらの部分についての詳細な説明は省略することとする。
【０１１３】
そして、図１３に示すように、この例のノイズ低減装置は、ＢＰＦを１つしか有していない。すなわち、図１３に示すように、櫛形フィルタにより分離された輝度信号Ｙは、ＢＰＦ１１と遅延回路１５に供給される。ＢＰＦ１１は、これに供給された輝度信号Ｙのうち、例えば、図３において、一点鎖線で示した帯域の信号成分Ｙ１を通過させ、これをスイッチ部１２の遅延回路１２１と、非相関検出回路１４とに供給する。
【０１１４】
以降の処理、図１を用いて前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置と同様に行われることになる。このように、構成した場合にも、輝度信号Ｙに混入したノイズをキャンセルすることが可能である。
【０１１５】
なお、輝度信号Ｙの非相関／相関を広く検出し、スイッチ部のより確実な切り換え制御を行うようにする場合には、前述した第１、第２の実施の形態のノイズ低減装置のように、非相関検出回路１４に供給する信号の周波数帯域は、スイッチ部１２、１７に供給する信号の周波数帯域よりも広いことが望ましい。
【０１１６】
しかし、テレビ受像機などのこの発明によるノイズ低減装置を搭載する映像信号処理装置のコストを少しでも低減させたい場合などにおいては、図１３に示した構成のノイズ低減装置を用いる利点がある。
【０１１７】
このように、この第１、第２の実施の形態においては、水平走査区間内において、輝度信号Ｙの時間方向の隣接する前後の信号の非相関／相関を検出し、非相関部分においては、ノイズキャンセルのための減算処理を行わないように制御することができる。これにより、輝度信号Ｙの高周波成分を損なうことなく、輝度信号に混入したノイズ成分の減算をすることができるので、特に高周波ノイズを１０ｄＢ以上低減させることができる。
【０１１８】
また、輝度信号Ｙから減算するノイズ成分の周波数帯域をＢＰＦで制限することができる。したがって、例えば、クロマ信号が輝度信号にもれ込むいわゆるクロスドット妨害などの特定の周波数帯域に広範囲に広がって混入しているノイズを効果的低減させることができる。
【０１１９】
また、前述した第２の実施の形態の場合には、異なる周波数帯域の信号を処理するノイズ抽出部を複数個設けることにより、そのそれぞれの周波数帯域のノイズをキャンセルすることができる。
【０１２０】
また、ノイズの低減処理において、メモリを必要としないため、映像信号の色変調方式にかかわらず、安価にノイズ低減回路を実現することができる。すなわち、ＰＡＬ方式の映像信号からも効果的にノイズをキャンセルすることができる。
【０１２１】
また、前述した第１、第２の実施の形態の場合には、輝度信号からノイズを除去するための処理において、フレームメモリなどを使用しないために、動画像に残像が生じるという弊害を発生させることもない。
【０１２２】
［第３の実施の形態］
前述した第１、第２の実施の形態においては、非相関検出回路により、輝度信号の非相関位置を検出し、この非相関位置においては、スイッチ部から信号を加算器に供給しないようにすることによって、輝度信号Ｙからのノイズ成分の減算動作を中止するようにしている。
【０１２３】
しかし、Ｓ／Ｎ比（信号対ノイズ比）がよくない信号においては、ノイズよりもレベルが低い輝度信号Ｙと、大振幅のノイズとを識別することが困難になる。
このため、以下の▲１▼、▲２▼のような問題が発生する可能性がある。
【０１２４】
つまり、▲１▼非相関検出の基準レベルをノイズを除去しようとしている輝度信号Ｙの最小値レベルよりも大きく取ることができず、大振幅のノイズをキャンセルすることができない可能性がある。また、▲２▼ノイズがないＳ／Ｎ比の良好な輝度信号Ｙであっても、常にノイズ低減回路を動作させる必要があるために、輝度信号Ｙを劣化させてしまう可能性がある。
【０１２５】
この第３の実施の形態のノイズ低減回路は、これら▲１▼、▲２▼の問題を解決するため、ノイズレベルに応じて、非相関検出の基準レベルを調整することができるようにするとともに、Ｓ／Ｎ比の良好な輝度信号については、ノイズキャンセル処理を行わないようにするようにしたものである。
【０１２６】
図１４は、この第３の実施の形態のノイズ低減装置を説明するためのブロック図である。図１４に示すように、この第３の実施の形態のノイズ低減装置は、ノイズレベル検出回路３１を備え、ノイズレベル検出回路３１の検出出力を、非相関検出回路２４に供給するようにしている。
【０１２７】
これら、ノイズレベル検出回路３１、非相関検出回路２４以外の各部は、図１を用いて前述した第１の実施の形態のノイズ低減装置の対応する各部と同様に構成されたものである。このため、図１４に示すこの第３の実施の形態のノイズ低減装置においても、図１に示した第１の実施の形態のノイズ低減装置と同様に構成される部分には、第１の実施の形態のノイズ低減装置の対応する部分と同じ参照符号を付し、その部分の説明については省略する。
【０１２８】
図１５は、この第３の実施の形態のノイズ低減回路に用いられるノイズレベル検出回路３１を説明するためのブロック図である。図１５に示すように、ノイズレベル検出回路３１は、ＢＰＦ３１１、３１３、実効値検出回路３１２と、同期分離回路３１４と、サンプリング信号発生器３１５と、サンプルホールド回路３１６とを備えたものである。
【０１２９】
ＢＰＦ３１１は、輝度信号Ｙに混入しているノイズ成分を取り出すようにする目的で用いるものである。すなわち、ＢＰＦ３１１は、実効値検出回路３１２に対して供給する信号をノイズ成分に制限するものである。そして、輝度信号ＹをＢＰＦ３１により帯域制限することにより得られたノイズ成分が実効値検出回路３１２に供給される。
【０１３０】
実効値検出回路３１２は、これに供給された信号成分の実効値を検出し、これをＤＣ（直流）に変換して出力するものである。図１６は、実効値検出回路３１２の構成例を説明するための回路図である。図１６に示すように、この例の実効値検出回路３１２は、掛け算回路１０１と、３つのオペアンプＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３とを備えたものである。
【０１３１】
掛け算回路１０１の入力端Ｘ２とＹ１とに、ＢＰＦ３１１により取り出された信号成分を供給する。そして、掛け算回路１０１の出力端Ｗ１、Ｗ２からの出力信号をオペアンプＯＰ１に供給する。このオペアンプＯＰ１からの出力信号を、掛け算回路１０１の入力端Ｘ１に供給するとともに、反転増幅器を構成するオペアンプＯＰ２に供給する。そして、オペアンプＯＰ２により極性反転されたオペアンプＯＰ２からの出力信号を掛け算回路１０１の入力端Ｙ２に供給する。
【０１３２】
これにより、掛け算回路１０１、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２により構成される回路からの出力は、オペアンプＯＰ１からの出力が０（零）の時にバランスし、次に示す式（３）を満足する演算を行う。
（Ｖｉｎ  −  Ｖｏｕｔ）＊（Ｖｉｎ  ＋  Ｖｏｕｔ）＝０    …（３）
つまり、Ｖｏｕｔ＝√（Ｖｉｎ＊Ｖｉｎ）［Ｖｉｎの自乗の平方根］の関係を満足する演算出力が得られる。
【０１３３】
したがって、この図１６に示す回路にサイン波を入力すると、入力信号の実効値がＤＣ（直流）でトランジスタＱ１０２のエミッタ端子から得られる。このトランジスタＱ１０２からの出力信号が、オペアンプＯＰ３で極性反転されるとともに、抵抗Ｒ１０３、Ｒ１０４とによりＤＣ成分の調整が行われる。この調整されたＤＣ成分、すなわち、この図１６に示す回路に入力された信号の実効値ＲＭＳが、出力端子ＯＴを通じて出力され、図１５に示したサンプルホールド回路３１６に供給される。
【０１３４】
一方、ＢＰＦ３１３は、輝度信号Ｙの供給を受けて、この輝度信号Ｙの所定の周波数帯域の信号を通過させ、これを同期分離回路３１４に供給する。同期分離回路３１４は、供給された信号から垂直同期信号を分離し、これをサンプリング信号発生器３１５に供給する。
【０１３５】
サンプリング信号発生器３１５は、同期分離回路３１４からの垂直同期信号を基準信号として、映像信号や制御信号などが重畳されることのない信号区間を示すサンプリング信号を発生させる。図１７は、同期分離回路３１４、サンプリング信号発生器３１５の動作を説明するための図である。
【０１３６】
図１７Ａは、同期分離回路３１４に入力される同期信号を含む輝度信号Ｙの垂直同期信号の周辺のタイミング（信号の状態）を示している。同期分離回路３１４には、図１７Ａに示す輝度信号Ｙの供給を受け、この輝度信号から、図１７Ｂに示すように、垂直同期信号を分離する。この図１７Ｂに示す垂直同期信号が、サンプリング信号発生器３１５に供給される。
【０１３７】
サンプリング信号発生器３１５は、同期分離回路３１４からの垂直同期信号を基準信号として用い、図１７Ｂに示す垂直同期信号の立ち下がりから１水平走査区間（１Ｈ）の間、ハイレベルとなり、それ以外の区間ではローレベルとなる図１７Ｃに示すサンプリング信号を発生させる。
【０１３８】
この例のサンプリング信号発生器３１５は、例えば、２つのＤフリップフロップ回路によって実現することができる。すなわち、図１７Ｂに示したように、垂直同期信号をロジックのハイレベルに変換したものを、２つのＤフリップフロップ回路のクリア入力端子に入力し、水平同期信号をロジックのハイレベルに変換したものを当該２つのＤフリップフロップ回路のクロック端子に入力する。さらに、第１のＤフリップフロップ回路の負論理出力端子と第２のＤフリップフロップのデータ入力端子を接続することで、第２のＤフリップフロップ回路の正論理出力として、図１７Ｃに示すサンプリング信号を得ることができる。
【０１３９】
このようにして、サンプリング信号発生器３１５において発生させた図１７Ｃに示すサンプリング信号が、サンプルホールド回路３１６に供給される。サンプルホールド回路３１６は、サンプリング信号発生器３１５からのサンプリング信号のハイレベルの区間において、サンプリング状態となる。
【０１４０】
この第３の実施の形態においては、図１７に示したように、サンプルリング信号（図１７Ｃ）がハイレベルになる区間は、垂直同期信号区間の直後の等価パルス区間の１水平走査区間である。この区間は、映像信号、制御信号などのが重畳される区間ではない。
【０１４１】
したがって、サンプルホールド回路３１６においては、サンプリング信号発生器からのサンプリング信号がハイレベルとなる区間において、実効値検出回路３１２からの実効値をサンプリングすることにより、映像信号や制御信号などの信号成分を含まないノイズだけが混入している信号の実効値ＲＭＳ（以下、ノイズレベルという。）を検出することができる。このようにして得られるノイズレベルが、ノイズレベル検出回路３１から非相関検出回路２４に供給される。
【０１４２】
なお、この実施の形態において、ＢＰＦ３１１、ＢＰＦ３１３の通過帯域は、例えば、同じ通過帯域とされる。もちろん、ＢＰＦ３１１、ＢＰＦ３１３の通過帯域を異ならせることもできる。
【０１４３】
図１８は、この第３の実施の形態の非相関検出回路２４の構成例を説明するための回路図である。図１８に示すように、この第３の実施の形態の非相関検出回路２４は、図５を用いて前述した第１の実施の形態の非相関検出回路１４とほぼ同様に構成されたものである。
【０１４４】
しかし、この第３の実施の形態の非相関検出回路２４は、ノイズレベル検出回路３１からのノイズレベルに応じたＤＣ電圧の供給を受ける入力端子ＩＮＮを備えている。そして、この第３の実施の形態の非相関検出回路２４は、入力端子ＩＮＮを通じて供給を受けた信号（電圧）を、非相関検出信号（相関検出電圧）のバイアス電圧に加算できるように構成している。
【０１４５】
これにより、非相関検出回路２４に供給される信号のノイズレベルが大きくなれば、入力端子ＩＮＮを通じて供給されるノイズレベル（実効値（ＲＭＳ））によって、非相関検出信号のレベルが低下し、非相関検出回路の入力端子ＩＮ２に供給される信号の変化が大きくならないと、非相関とは見なさず、この結果、スイッチ１２３はオン状態とされて、輝度信号Ｙからスイッチ１２３からのノイズ成分Ｙ１の減算が行われる。
【０１４６】
これに対し、輝度信号のＳ／Ｎ比がよく輝度信号にノイズがない場合には、輝度信号をＢＰＦ１３により帯域制限された信号の実効値が、非相関検出回路２４に入力端子ＩＮＮを通じて供給されることになる。この場合、非相関検出回路２４の入力端子ＩＮ２を通じて供給された信号には、ノイズはなく、信号の大きな変化はないので、非相関検出回路２４からの出力信号のレベルは、入力端子ＩＮＮを通じて供給された信号により、非相関検出信号のバイアス電圧を上げ、トランジスタＱ７の電圧が常に１ＶＦを越えることになる。したがって、この場合には、常時、スイッチ１２３をオフ状態にすることになる。
【０１４７】
したがって、輝度信号にノイズが混入していない場合には、加算器１６には、スイッチ１２３からノイズ成分Ｙ１が供給されることがないので、輝度信号Ｙからノイズ成分Ｙ１を減算する処理（ノイズキャンセル動作）が禁止される。したがって、ノイズの混入していない輝度信号をノイズキャンセルにより劣化させることもない。
【０１４８】
このように、実際にノイズをキャンセルしようとしている映像信号に混入したノイズのノイズレベルに応じて、非相関検出の基準レベルを調整することができる。これにより、映像信号にノイズが大振幅で混入していても、非相関検出回路２４においては、供給された輝度信号の時間方向の隣接する前後の信号の非相関／相関を確実に検出することができるので、大振幅のノイズをも減算の対象として低減させることができる。
【０１４９】
また、映像信号に微弱なノイズが混入している場合にも、前述した第１、第２の実施の形態の場合と同様に、これを低減させることができる。さらに、ノイズが混入していないＳ／Ｎ比の良好な映像信号の場合には、ノイズを低減させるためのスイッチ部１２からの信号（ノイズ成分）の出力を停止させることにより、加算器１６においての減算処理を中止させることができる。
【０１５０】
すなわち、ノイズがない映像信号の場合には、図１４に示したこの第３の実施の形態のノイズ低減装置における減算処理を中止するようにすることができるので、ノイズがない輝度信号を劣化させることもない。
【０１５１】
なお、この第３の実施の形態の場合にも、図１４に示したノイズレベル検出回路３１、ＢＰＦ１１、スイッチ部１２、ＢＰＦ１３、非相関検出回路２４からなるノイズ抽出部を複数個設け、各ノイズ抽出部において、異なる周波数帯域の輝度信号を処理するようにしてもよい。
【０１５２】
この場合、複数個のノイズ抽出部において処理の対象とする輝度信号の周波数帯域は、映像信号の周波数帯域を複数に分割した場合の１つ周波数帯域とすることにより、映像信号の全帯域のノイズを低減させることができる。つまり、複数個のノイズ抽出部における輝度信号の周波数帯域は、それを全部合わせれば、映像信号の周波数帯域に一致するように設定すればよい。
【０１５３】
また、前述した第１、第２、第３の実施の形態のいずれの場合にも、フレームメモリなどを用いることがないので、前述した従来の方式を用いようとすれば、複数のフレームメモリが必要になるＰＡＬ方式の映像信号からノイズをキャンセルする場合にはより有効である。
【０１５４】
なお、前述の第１、第２、第３の実施の形態においては、この発明をテレビ受像機に搭載し、テレビ受像機により受信された地上波テレビ放送信号からこれに混入したノイズを低減する場合を例にして説明した。しかし、テレビ受像機により受信した地上波テレビ放送信号に混入したノイズを低減するものに限るものではない。
【０１５５】
例えば、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）、ＬＤ（レーザディスク）プレーヤ、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）プレーヤなどの映像再生装置からテレビ受像機に供給される映像信号（コンポジットビデオ信号）や映像再生装置において分離されて提供される輝度信号から、これらの入力信号に混入しているノイズを低減させることができる。
【０１５６】
また、ＶＴＲ、ＬＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどが、映像信号（コンポジットビデオ信号）から輝度信号と色信号とを分離し、これら輝度信号と色信号とをテレビ受像機などのモニタ受像機に供給するようにしている場合には、これらの映像再生装置側にこの発明によるノイズ低減装置を搭載するようにしてもよい。
【０１５７】
つまり、ＶＴＲ、ＬＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどの映像再生装置の輝度信号と色信号とを分離する回路の後段に、この発明のノイズ低減装置を設け、映像再生装置側において、輝度信号に混入しているノイズの低減処理を行い、ノイズ低減後の輝度信号をテレビ受像機に供給するようにしてもよい。この場合には、テレビ受像機にこの発明によるノイズ低減装置を搭載しなくてもよい。
【０１５８】
また、前述した、ＢＰＦ、スイッチ部、非相関検出回路、遅延回路、加算器などの各部の構成例は、実施の形態において説明したものに限るものではない。同じ機能を有するように設計された様々な構成の回路を用いることができる。
【０１５９】
また、前述の実施の形態においては、スイッチ部を設け、このスイッチ部のオン／オフ制御を行うことによって、加算器１６、２６においての減算動作を制御した。しかし、これに限るものではない。加算器側に、減算動作のオン／オフ（実行／停止）を制御する機能が設けられている場合には、加算器に非相関検出回路からの非相関検出信号を供給し、加算器の動作を制御するようにしてももちろんよい。
【０１６０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、輝度信号の時間方向の隣接する前後の信号の非相関／相関を検出し、非相関部分においては、ノイズキャンセルのための減算処理を行わないように制御することができる。これにより、輝度信号の高周波成分を損なうことなく、輝度信号に混入したノイズ成分の減算をすることができるので、特に高周波ノイズを１０ｄＢ以上低減させることができる。
【０１６１】
また、輝度信号から減算するノイズ成分の周波数帯域をＢＰＦ（バンドパスフィルタ）で定義することができるので、特定の周波数帯域に広範囲に広がって混入しているノイズを効果的低減させることができる。したがって、テレビジョンセットなどの機器において問題になる弱電界のいわゆるホワイトノイズを低減させるのに好適である。
【０１６２】
また、輝度信号から減算するノイズを決定する回路（スイッチ部）と、非相関検出回路と、処理する信号の周波数帯域を決定するフィルタ（ＢＰＦ）とからなるノイズ抽出部を複数個設け、そのそれぞれにおいて、異なる周波数帯域の信号を処理するようにすることより、輝度信号全帯域のノイズを低減させることもできる。
【０１６３】
また、ノイズの低減処理において、メモリを必要としないため、映像信号の色変調方式にかかわらず、安価にノイズ低減回路を実現することができる。
【０１６４】
また、従来の方式である映像信号の平均値を取る方式である巡回型フィルタによるノイズ低減方式の場合には、メモリを用いるために動画像に残像が生じる場合があるが、この発明のノイズ低減装置は、メモリを使用しないために、動画像に残像が生じるという弊害も発生しない。
【０１６５】
また、ノイズレベルを検出し、このノイズレベルをも考慮することによって、減算するノイズの閾値を最適に変化させることができ、Ｓ／Ｎ比のよくない輝度信号の場合、大振幅のノイズまで減算して低減させることができる。
【０１６６】
また、ノイズレベルを検出する回路を用いて、ノイズがない良好な輝度信号からは、ノイズの除去処理を行わないようにすることにより、ノイズのない輝度信号を劣化させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるノイズ低減装置の一実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示したノイズ低減装置において行われる輝度信号Ｙからノイズをキャンセルする処理を説明するための図である。
【図３】図１に示したノイズ低減装置のＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３の特性を説明するための図である。
【図４】ＢＰＦ１１、ＢＰＦ１３の具体的な構成例を説明するための回路図である。
【図５】図１に示したノイズ低減装置の非相関検出回路１４の具体的な構成例を説明するための回路図である。
【図６】図１に示したノイズ低減装置のスイッチ部１２および加算器１６の具体的な構成例を説明するための回路図である。
【図７】図１に示したノイズ低減装置の遅延回路１５の構成例を説明するための回路図である。
【図８】この発明によるノイズ低減装置の第２の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図９】図８に示したノイズ抽出部１、２のそれぞれが有するＢＰＦの特性を説明するための図である。
【図１０】ノイズ抽出部１、２のそれぞれで用いられるスイッチ１７３の構成例を説明するための回路図である。
【図１１】図８に示したノイズ低減装置に加算器２６の構成例を説明するための回路図である。
【図１２】図８に示したノイズ抽出部１、２のそれぞれが有するＢＰＦが取り得る特性の例を説明するための図である。
【図１３】ノイズ低減装置の他の例を説明するためのブロック図である。
【図１４】この発明によるノイズ低減装置の第３の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図１５】図１４に示したノイズ低減装置のノイズレベル検出回路３１を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１５に示したノイズレベル実効値検出回路３１２の構成例を説明するためのｋｓ色ずである。
【図１７】図１５に示した同期分離回路３１４、サンプリング信号発生器３１５の動作について説明するための図である。
【図１８】図１４に示したノイズ低減装置の非相関検出回路２４の構成例を説明するための回路図である。
【符号の説明】
１１…ＢＰＦ、１２…スイッチ部、１２１…遅延回路、１２３…スイッチ、１３…ＢＰＦ、１４…非相関検出回路、１５…遅延回路、１６…加算器、１７…スイッチ部、１７１…遅延回路、１７３…スイッチ、２１…ＢＰＦ、２３…ＢＰＦ、２４…非相関検出回路、３１…ノイズレベル検出回路、３１１…ＢＰＦ、３１２…ノイズレベル実効値検出回路、３１３…ＢＰＦ、３１４…同期分離回路、３１５…サンプリング信号発生器、３１６…サンプルホールド回路
【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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【図１７】
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【図１８】
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