잡음 억압 방법, 잡음 억압 방법의 프로그램, 잡음 억압방법의 프로그램을 기록한 기록 매체 및 잡음 억압 장치 document_id A220623046584

본 발명은, 잡음 억압 방법, 잡음 억압 방법의 프로그램, 잡음 억압 방법의 프로그램을 기록한 기록 매체 및 잡음 억압 장치에 관한 것이며, 특히 영상 신호의 잡음을 억압하는 시간 순회형의 잡음필터에 적용할 수 있다. 본 발명은, 입력 영상 신호에 대해 신호 레벨이 급격하게 변화한 후에 필드수, 프레임수를 카운트하고, 이 카운트치에 따라 귀환율이 차례차례 증가하도록 동적으로 귀환율을 제어하여, 종래에 비해 고속으로 충분히 잡음을 억압할 수 있도록 하는 것이다. 종래, 시간 순회형의 잡음필터는, 도 13에 도시한 바와 같이, 필드간차분, 프레임간 차분을 이용해 영상 신호의 잡음을 억압하고 있다. 즉, 이 잡음필터(1)에서, 지연 신호 생성부(2)는, 출력 영상 신호(S2)를 1 필드 또는 1 프레임의 기간만 지연하여 잡음 성분 추출용의 참조 영상 신호(S3)를 출력한다. 또한, 여기서 참조 영상 신호(S3)는, 출력 영상 신호(S2)에 대해 이동 보정을 실시함으로써 생성된다. 감산 회로(3)는, 입력 영상 신호(S1)로부터 참조 영상 신호(S3)를 감산해 차분 신호(S4)를 생성한다. 보정용 신호 생성부(4)는, 이 차분 신호(S4)를 귀환율(k)로 곱셈하여 잡음 보정용 신호(S5)를 생성한다. 또한 이 때, 예를 들면, 변화의 진폭이 작으면 작을 수록, 변화가 잡음이 될 확률이 높아지도록, 귀환율이 큰 값으로 설정되고, 반대로 진폭이 큰 만큼, 변화가 잡음이 되지 않도록, 귀환율을 작은 값으로 설정하고, 잡음 보정용 신호(S5)를 생성하는 경우도 있다. 또한, 차분 신호(S4)를 대역 분할하여 처리하는 경우도 있다. 감산 회로(5)는, 이 잡음 보정용 신호(S5)를 입력 영상 신호(S1)로부터 감산해 출력 영상 신호(S2)를 생성한다. 이러한 시간 순회형의 잡음필터에 관해서, 특개 2001－136416호 공보등에는, 잡음 레벨을 계측하고, 잡음 레벨 계측 결과에 근거해 잡음 보정용 신호(S5)의 신호 레벨을 자동적으로 설정하는 내용이 제안되어 있다. 그런데, 이러한 시간 순회형의 잡음필터에 있어서의 잡음 저감 처리는, 다음 식의 점화식(recurrence relation)으로 나타낼 수 있다. 또한, 여기서 It는, 입력 영상 신호(S1)의 신호 레벨, Ot는, 출력 영상 신호(S2)의 신호 레벨이다. 또한, 각 부호의 첨자 t는, 시각이며, 입력 영상 신호(S1)의 처리 단위가 프레임 및 필드의 경우에는, 각각 선두로부터의 프레임, 필드의 번호이다. 따라서, 단지 출력 영상 신호(S2)를 지연시켜 귀환하는 구성에서는, Ot-1은, 참조 영상 신호(S3)의 신호 레벨이며, (It－Ot-1)은, 차분 신호(S4)의 신호 레벨이다. 여기에서는, 입력 영상 신호(S1)의 평균 신호 레벨이 0레벨이며, 이 입력 영상 신호(S1)가 분산(σ02)의 잡음 성분만으로 구성되어 있다고 가정한다. [식 1] Ot = It - kㆍ(It - Ot-1) = (1-k)ㆍIt+kㆍOt-1 -----------(1) 잡음은 평균하면 신호 레벨이 0레벨이 되어, 연속하는 필드, 프레임사이에는 상관이 없으므로, 시각(t)에 있어서의 참조 영상 신호(S3)의 분산(σ02)은, 식 (1)에 근거하여, 다음과 같이 나타낼 수 있다. [식 2] σ02 = (1-k)2ㆍσ02+kσt-12 -----------------------(2) 식 (2)의 점화식을 풀면, 시각(t)에 있어서의 출력 영상 신호(S2)의 분산은, 다음 식의 일반식으로 나타낼 수 있다. [식 3] --------------------(3) 여기서 귀환율(k)은 값 1보다 값이 작으므로(k＜1), 시각(t)을 무한대로 했을 때의 출력 영상 신호(S2)의 (분산)2는, 다음 식으로 나타낼 수 있다. [식 4] ---------------------(4) 여기서, σt2／σ02는, 시점(t)에 있어서의 잡음 저감율을 나타내게 된다. 따라서 귀환율(k)에 의한 무한대 시점의 잡음 저감율은, 도 14에 도시된 바와 같이, 이 도 14의 식 (4)로부터, 종래의 시간 순회형의 잡음필터에서는, 귀환율(k)을 크게 설정하면, 잡음 저감 효과가 커지게 된다는 것을 알 수 있다. 이에 대해서 상술의 관계식으로부터, 출력 영상 신호(S2)에 있어서의 분산(σt2)과 시각(t)의 관계는, 도 15에 도시되어 있다. 따라서, 종래의 시간 순회형의 잡음필터에서는, 귀환율(k)을 크게 설정하면, 컨버지(converge)하는 데에 시간을 필요로 한다는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 종래의 시간 순회형의 잡음필터에서는, 잡음 저감 효과가 커지도록 설정하면, 빠른 이동시에 한 부분에서의 잡음 저감 효과를 확보 하는 것이 어렵다는 문제가 있었다. 즉, 예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 정지한 배경의 전면을 이동 물체(7A, 7B)가 고속으로 이동하고 있는 경우에, 화살표(A)로 가리키는 이동 물체(7A, 7B)가 횡단하는 배경의 일부분에 대해 관찰해 보면, 이 일부분에서는, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 시점(t1, t2, t3, ……)에서 배경이 나타나고 이동 물체(7A, 7B)가 나타나게 된다. 이 경우에, 귀환율(k)을 작게 하면, 도 17에 도시된 바와 같이, 이동 물체(7A, 7B)의 이동 속도에 대응하여 충분히 고속으로 잡음을 억압할 수 있지만, 잡음 저감 효과가 작아진다. 또한, 이 경우, 이동 물체(7A, 7B)가 횡단하지 않는 배경 부분에 대해서는, 귀환율(k)이 작으므로, 충분히 잡음 억압 효과를 확보하는 것이 곤란하게 된다. 이것과는 반대로 귀환율(k)을 크게 하면, 이동 물체(7A, 7B)가 횡단하지 않는 배경 부분에 대해서는, 충분히 잡음 억압 효과를 확보할 수 있지만, 이동 물체(7A, 7B)가 횡단하는 부분에 대해서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 이동 물체(7A, 7B)의 이동 속도에 대응하여 충분히 고속으로 잡음을 억압하는 것이 곤란하게 된다.