DE19809707C2

DE19809707C2 - Adaptives Filter für ein eindimensionales Signal für das Vermindern des Blockeffekts und Filterverfahren

Info

Publication number: DE19809707C2
Application number: DE1998109707
Authority: DE
Inventors: Yung-Lyul Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2018-03-07
Also published as: US6167164A; GB2323235A; JPH10322695A; CN1105993C; FR2763460B1; GB2323235B; JP3095140B2; GB9804621D0; FR2763460A1; DE19809707A1; CN1195829A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenfilter und insbesondere auf ein adaptives Filter eines eindimensionalen Signals für das Vermindern von Blockrauschen und auf ein adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals.

Im allgemeinen verwenden Bilderkodiernormen, wie das MPEG der Internationalen Normierungsorganisation (ISO) und H.236, die von der Internationalen Telekommunikationsunion (ITU) empfohlen werden, eine auf Blöcken basierende Bewegungsschätzung und eine diskrete Kosinustransformation (DCT) von Blöcken. Wenn ein Bild stark komprimiert wird, kann die auf Blöcken basierende Kodierung den wohlbekannten Blockeffekt verursachen. Ein typischer Blockeffekt ist Gitterrauschen in einem homogenen Gebiet, in welchem benachbarte Bildpunkte relativ ähnliche Bildpunktwerte aufweisen. Einen anderen Blockeffekt stellt das Treppenrauschen dar, das eine Treppenform aufweist und entlang den Kanten des Bildes erzeugt wird.

Gitterrauschen zeigt Spuren des auf Blöcken basierenden Ver fahrens an den Kanten zwischen Blöcken, wenn die komprimierten Daten auf einem Schirm nach ihrer Wiederherstellung angezeigt werden. Somit kann man die Kanten zwischen den Blöcken erkennen. Auch das Treppenrauschen hat eine Treppenform entlang der Kanten des Bildes, so daß man eine unruhige Kante des Bildes wahrnimmt.

Um den Blockeffekt zu vermindern, der auftritt, wenn eine auf Blöcken basierende Kodierung durchgeführt wird, wurden ver schiedene Verfahren vorgeschlagen. Gemäß der H.261 Kodierung wird ein einfaches 3 × 3 Tiefpaßfilter (LPF) als Schleifenfilter verwendet, um den Blockeffekt zu vermindern. Wenn jedoch der 3 × 3 LPF verwendet wird, so ist das Maß, mit dem der Blockeffekt entfernt werden kann, beschränkt, und die Menge der erforderlichen Berechnung wird erhöht.

Aus der EP 817 497 A2 ist ein adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals bekannt, bei dem der Blockeffetk auf Bilddaten vermindert wird. Hierzu werden Gradientenopertionen auf den Bildpunkten durchgeführt und die Ergebnisse mit entsprechenden Schwellwerten verglichen. Schließlich wird eine Filterung erzeugter binärer Kantenwerte unter Verwendung von Wichtungswerten durchgeführt.

Um die obigen Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals zu liefern, für eine Verminde rung eines Blockeffektes bei einer Kodierung mit hoher Kom primierung und ein dafür verwendbares adaptives Filter eines eindimensionalen Signals, in welchem ein eindimensionales Filterfenster und ein adaptives Filter eines eindimensionalen Signals verwendet werden, um den Blockeffekt, der verursacht wird, wenn eine auf Blöcken basierende Kodierung durchgeführt wird, stark zu vermindern.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein adap tives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals geliefert, das einen Blockeffekt von Bilddaten vermindern kann, wenn ein Rahmen aus Blöcken einer vorbestimmten Größe zusammengesetzt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: (a) Anwenden eines eindimensionalen Fensters einer vorbestimmten Größe entlang der Grenzen der Blöcke, um eine vorbestimmte Gradientenoperation jedes Bildpunktes innerhalb des eindimensionalen Fensters durchzuführen; (b) Berechnen von Schwellwerten (T) für jeden Bildpunkt innerhalb des eindimen sionalen Fensters, der durch eine vorbestimmte Funktion eines Quantisierschrittes (Q) bestimmt wird; (c) Vergleichen der Ergebnisse der Gradientenoperation jedes Bildpunktes innerhalb des eindimensionalen Fensters mit dem entsprechenden berechneten Schwellwert, um ein Vergleichsergebnis als eine binäre Kantenkarte zu erzeugen; (d) Anwenden eines eindimen sionalen Filterfensters einer vorbestimmten Größe auf die erzeugte binäre Kantenkarte, um gewichtete Werte zu erzeugen, unter Verwendung des binären Wertes, der dem eindimensionalen Filterfenster zugehört; und (e) Durchführen einer Filterung unter Verwendung der erzeugten gewichteten Werte, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

Vorzugsweise wird das eindimensionale Fenster des Schrittes (a) des Durchführens der Gradientenoperation so plaziert, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zen triert sind, und es ein eindimensionales horizontales 1 × 4 Fenster und ein eindimensionales vertikales 4 × 1 Fenster um faßt.

Vorzugsweise wird das eindimensionale Fenster des Schrittes (a) des Durchführens der Gradientenoperation so plaziert, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zen triert sind, und es ein eindimensionales horizontales 1 × 6 Fenster und ein eindimensionales vertikales 6 × 1 Fenster um faßt.

Vorzugsweise wird, wenn die Binärwerte, die man in Schritt (c) erhält, sich in den horizontalen und vertikalen Fenstern unterscheiden, wenn die horizontalen und vertikalen Fenster angewandt werden, der entsprechende Bildpunkt als Kantenbild punkt bestimmt, und wenn der Quantisierschritt (Q) eines Quantisierers kleiner als ein vorbestimmter Wert N1 ist, so wird keine Filterung durchgeführt.

Vorzugsweise werden in Schritt (b) der Berechnung von Schwellwerten (T), wenn man annimmt, daß die Bildpunkte der eindimensionalen, horizontalen (1 × 4) und vertikalen (4 × 1) Fenster mit p0, p1, p2 beziehungsweise p4 von links nach oben bezeichnet sind, die Schwellwerte der linken und oberen Bild punkte p1 neben der Blockgrenze auf 2Q - 4 gesetzt, und die Schwellwerte der verbleibenden Bildpunkte p1, p2 und p3 wer den auf Q + 2 gesetzt, wenn ein zu filternder Rahmen ein Innen rahmen (intraframe) ist, und der Schwellwert T wird auf Q gesetzt, wenn der Quantisierschritt Q größer als der vorbe stimmte Wert N1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert N2 ist, und der Schwellwert T wird auf einen vorbestimmten Wert N3 gesetzt, wenn der Quantisierschritt Q gleich oder größer als der vorbestimmte Wert N2 ist, wenn der zu filternde Rah men ein Zwischenrahmen (interframe) ist.

Es werden auch, vorzugsweise in Schritt (b) der Berechnung der Schwellwerte (T), wenn man annimmt, daß die Bildpunkte des horizontalen (1 × 6) und des vertikalen (6 × 1) eindimensio nalen Bildes mit p0, p1, p2, p3, p4 beziehungsweise p5 von links nach oben bezeichnet sind, die Schwellwerte der linken und der oberen Bildpunkte p2 neben der Blockgrenze auf 2Q - 4 gesetzt, und die Schwellwerte der verbleibende Bildpunkte p0, p1, p3, p4 und p5 werden auf Q + 2 gesetzt, wenn ein zu fil ternder Rahmen ein Innenrahmen ist, und der Schwellwert T wird auf Q gesetzt, wenn der Quantisierschritt Q größer als der vorbestimmte Wert N1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert N2 ist, und der Schwellwert T wird auf einen vorbestimm ten Wert N3 gesetzt, wenn der Quantisierschritt Q gleich oder größer als der vorbestimmter Wert N2 ist, wenn der zu fil ternde Rahmen ein Zwischenrahmen ist.

Vorzugsweise werden, wenn man annimmt daß vier Bildpunkte des eindimensionalen horizontalen 1 × 4 Fensters mit p0, p1, p2 und p3 von links her bezeichnet sind, die entsprechenden Bild punktwerte mit a, b, c und d bezeichnet, wobei der Bildpunkt rechts des Bildpunktes p3 mit p4 bezeichnet ist, und der entsprechende Bildpunktwert des Bildpunktes p4 mit e bezeich net ist, wobei der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradientenoperationswert des Bildpunk tes p1 gleich |b - c|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 gleich |d - e| ist, und der Gradiente noperationswert jedes Bildpunktes innerhalb des eindimensio nalen vertikalen 4 × 1 Fensters auf der Basis derselben Prinzi pien berechnet wird, wie sie auf das eindimensionale horizon tale 1 × 14 Fenster angewandt werden.

Vorzugsweise werden, wenn man annimmt daß sechs Bildpunkte des eindimensionalen horizontalen 1 × 6 Fensters mit p0, p1, p2, p3, p4 und p5 von links her bezeichnet sind, die entspre chenden Bildpunktwerte mit a, b, c, d, e und f bezeichnet, wobei der Bildpunkt rechts des Bildpunktes p5 mit p6 bezeich net ist, und der entsprechende Bildpunktwert des Bildpunktes p6 mit e bezeichnet ist, wobei der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradientenoperations wert des Bildpunktes p1 gleich |b - c|, der Gradientenopera tionswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, der Gradiente noperationswert des Bildpunktes p3 gleich |d - e|, der Gra dientenoperationswert des Bildpunktes p4 gleich |e - f| und der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p5 gleich |f - g| ist, und der Gradientenoperationswert jedes Bildpunktes innerhalb des eindimensionalen vertikalen 6 × 1 Fensters auf der Basis derselben Prinzipien berechnet wird, wie sie auf das eindimensionale horizontale 1 × 16 Fenster angewandt wer den.

Vorzugsweise wird, wenn man annimmt, daß vier Bildpunkte des eindimensionalen Filterfensters mit s0, s1, s2 und s3 be zeichnet werden, das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) nur auf die Bildpunkte s1 und s2 angewandt, und der Basiswichtungswert des Filterfensters, das auf den Bild punkt s1 angewandt wird, wird auf (1, 2, 1, 1) gesetzt, und der Basiswichtungswert des Filterfensters, das auf den Bild punkt s2 angewandt wird, wird auf (1, 1, 2, 1) gesetzt, wobei der Wichtungswert des Filterfensters auf den Bildpunkt s1 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s1 ein Kantenbildpunkt ist, und er auf den Basiswichtungswert (1, 2, 1, 1) gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s1 noch irgendeiner der ver bleibenden Bildpunkt s0, s2 und s3 ein Kantenbildpunkt ist, und die Wichtungswerte der Kantenbildpunkte unter den Basis wichtungswerten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s0, s2 und s3 Kantenbildpunkte sind, und der Wichtungswert des Bildpunktes s3 auf 0 gesetzt wird, wenn der Wichtungswert des Bildpunktes s2 auf 0 gesetzt wird, und der Wichtungswert des Filterfensters auf den Bildpunkt s2 eingestellt wird auf der Basis desselben Prinzips, das auf den Bildpunkt s1 angewandt wird.

Vorzugsweise wird, wenn man annimmt, daß vier Bildpunkte des eindimensionalen Filterfensters mit s0, s1, s2 und s3 be zeichnet werden, das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) nur auf die Bildpunkte s1 und s2 angewandt, und die vorbestimmten Wichtungswerte, die in Abhängigkeit von der Kanteninformation durch jeden Bildpunkt des eindimensionalen Filterfensters gesetzt werden, werden in Schritt (d) ange wandt, und eine Bitverschiebeoperation wird im Schritt (e) durchgeführt, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

Vorzugsweise sind die Bestandteile eines Filterfensters s0, s1, s2 und s3 und eine Filterung wird durchgeführt unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 2, 1, 1), die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s2 sind s1, s2, s3 und s4, und es wird eine Filterung ausgeführt unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 2, 1, 1), die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s3 sind s1, s2, s3 und s4, und es wird eine Filterung ausge führt unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 1, 2, 1), und die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s4 sind s2, s3, s4 und s5, und es wird eine Filte rung ausgeführt unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 1, 2, 1), und der Wichtungswert jedes Filterfensters für die Bildpunkte s2, s3 und s4 wird erzeugt auf der Basis desselben Prinzips, das auf den Bildpunkt s1 angewandt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein adaptives Filter eines eindimensionalen Signals bereitge stellt, das folgendes umfaßt: eine Bildspeichereinheit für das vorübergehende Speichern von Bilddaten; eine Schwellwert berechnungsvorrichtung für das Berechnen von Schwellwerten (T) unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion eines Quan tisierschrittes (Q), die in der Bildspeichereinheit gespeichert ist; eine Gradientenoperationseinheit für das Anwenden eines eindimensionalen Fensters einer vorbestimmten Größe entlang der Grenzen der Blöcke einer vorbestimmten Größe, die einen Bildrahmen bilden, der in der Bildspeichereinheit gespeichert ist, und das Durchführen einer vorbestimmten Gra dientenoperation auf jedem Bildpunkt, der das eindimensionale Fenster ausbildet; einen Schwellwertvergleicher für das Ver gleichen des Ergebnisses jedes Bildpunktes des eindimensionalen Fensters, den man durch die Gradientenoperationseinheit erhält, mit dem entsprechenden Schwellwert (T), der durch die Schwellwertberechungsvorrichtung berechnet wird, einen binären Kantenkartengenerator für das Erzeugen des Ergebnisses des Schwellwertvergleichers als ein Binärwert für jeden Bildpunkt; einen Wichtungsfilterwertgenerator für das Anlegen eines eindimensionalen Filterfensters einer vorbestimmten Größe auf die binäre Kantenkarte, die durch den binären Kan tenkartengenerator erzeugt wird, und das Erzeugen eines Wich tungswertes nur auf dem Kantenbildpunkt, der zum eindimensio nalen Filterfenster gehört, wobei ein Wichtungswert bei einem Bildpunkt, der keinen Kantenbildpunkt darstellt, nicht erzeugt wird; und einen eindimensionalen Wichtungsfilter für das Durchführen einer Filterung unter Verwendung des Wich tungswertes, der durch den Wichtungsfilterwertgenerator erzeugt wird, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

Die obige Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch das detaillierte Beschreiben bevor zugter Ausführungsformen unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines adaptiven Filters eines eindimensionalen Signals gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A zeigt Blöcke und ein eindimensionales 1 × 4 Fenster, wenn ein Bildrahmen in Blöcke von 8 × 8 (oder 16 × 16) Bildpunkte aufgeteilt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2B zeigt Blöcke und ein eindimensionales 1 × 6 Fenster, wenn ein Bildrahmen in Blöcke von 8 × 8 (oder 16 × 16) Bildpunkte aufgeteilt ist, gemäß einer anderen Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 3A ist ein Flußdiagramm, das ein adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals zeigt, wenn das Fenster der Fig. 2A angewandt wird;

Fig. 3B ist ein Flußdiagramm, das ein adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals zeigt, wenn das Fenster der Fig. 2B angewandt wird;

Fig. 4A und 4B zeigen Basiswichtungswerte der Filterfenster, die auf die Bildpunkte s1 beziehungsweise s2 angewandt werden;

Fig. 5A bis 5C zeigen Wichtungswerte und Bildpunktwerte gemäß der Bildpunktinformation des eindimensionalen Filter fensters; und

Fig. 6A bis 6E zeigen Bildpunktwichtungswerte und Bild punktwerte für die Ganzzahloperation des eindimensionalen Filterfensters.

In Fig. 1 umfaßt ein adaptives Filter eines eindimensionalen Signals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung eine Bildspeichereinheit 100, eine Schwell wertberechnungsvorrichtung 110, eine Gradientenoperationsein heit 120, einen Schwellwertvergleicher 130, einen binären Kantenkartengenerator 140, einen Wichtungsfilterwertgenerator 150 und einen eindimensionalen Wichtungsfilter 160. Fig. 2A zeigt einen Block 200 und eindimensionale 1 × 4 Fenster 210 und 220, wenn ein Bildrahmen in Blöcke von 8 × 8 (oder 16 × 16) Bild punkte aufgeteilt ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2B zeigt einen Block 205 und eindimensionale 1 × 6 Fenster 215 und 225, wenn ein Bildrahmen in Blöcke von 8 × 8 (oder 16 × 16) Bildpunkte aufgeteilt ist, gemäß einer anderen Ausführungsform der vor liegenden Erfindung. Fig. 3A zeigt das adaptive Signalfilter verfahren, das die Fenster verwendet, die in Fig. 2A gezeigt sind, und Fig. 3B zeigt das adaptive Signalfilterverfahren, das die Fenster verwendet, die in Fig. 2B gezeigt sind.

Zuerst wird das adaptive Signalfilterverfahren beschrieben, wenn die in Fig. 2A gezeigten eindimensionalen 1 × 4 Fenster angewandt werden. Die Bildspeichereinheit 100 speichert vor übergehend die Bilddaten mit einem Blockeffekt. Die Schwell wertberechnungsvorrichtung 110 empfängt einen vorbestimmten Quantisierschritt Q von der Bildspeichereinheit 100, um einen Schwellwert T zu berechnen. In dieser Ausführungsform wird, wenn der Quantisierschritt Q eines Quantisierers kleiner als 4 ist, keine Filterung durchgeführt. Die adaptive Signalfil terung wird nur durchgeführt (Schritt 300), wenn der Quanti sierschritt Q gleich oder größer als 4 ist.

Der durch die Schwellwertberechnungsvorrichtung 110 berech nete Schwellwert T ist unterschiedlich in Abhängigkeit davon, ob ein zu filternder Rahmen ein Innenrahmen oder ein Zwi schenrahmen ist. Somit wird bestimmt, ob der zu filternde Rahmen ein Innenrahmen oder ein Zwischenrahmen ist (Schritt 305).

Wenn man annimmt, daß die vier Bildpunkte, die zum eindimen sionalen horizontalen 1 × 4 Fenster 210 gehören, mit p0, p1, p2 und p3 bezeichnet sind, und deren Bildpunktwerte a, b, c und d sind, und der Bildpunkt rechts vom Bildpunkt p3 als p4 bezeichnet wird, und der Bildpunktwert des Bildpunktes p4 e ist, wird der Schwellwert T1 in Bezug auf den Bildpunkt p1 neben der Blockgrenze auf 2Q - 4 gesetzt, wenn der zu filternde Rahmen ein Zwischenrahmen ist. Es wird auch der Schwellwert T2 bezüglich der verbleibenden Bildpunkte p0, p2 und p3 auf Q + 2 gesetzt (Schritt 310).

Wenn der zu filternde Rahmen ein Zwischenrahmen ist, wird auch eine Bestimmung durchgeführt, ob der Quantisierschritt Q kleiner als 19 ist (Schritt 315). Wenn der Quantisierschritt Q kleiner als 19 ist, so wird der Schwellwert T1 (oder T2) auf Q gesetzt (Schritt 320). Wenn der Quantisierschritt Q gleich oder größer als 19 ist, so wird der Schwellwert T1 (oder T2) auf 19 gesetzt (Schritt 325).

Die Gradientenoperationseinheit 120 wendet eine vorbestimmte Größe eines eindimensionalen Fensters, vorzugsweise eine 1 × 4 Größe, entlang der Grenze der Blöcke an, wenn der Bildrahmen der Bildspeichereinheit 100 in Blöcke mit einer vorbestimmten Größe aufgeteilt ist, um eine Gradientenoperation durchzufüh ren, in welcher absolute Werte der Differenz zwischen benach barten Bildpunkten, die das eindimensionale Fenster bilden, berechnet werden (Schritt 330). Fig. 2A zeigt den Block 200 und die eindimensionalen Fenster 210 und 220, wenn der Bild rahmen in Blöcke von 8 × 8 (oder 16 × 16) Bildpunkte aufgeteilt ist. Hier gibt es die eindimensionalen Fenster 210 und 220, bei denen es sich um ein horizontales 1 × 4 Fenster beziehungs weise ein vertikales 4 × 1 Fenster handelt, deren zentrale Bildpunkte b und c um die Grenzen 230 und 240 des Blocks 200 zentrisch angeordnet sind.

Es wird auch eine Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt durchgeführt, der innerhalb des eindimensionalen horizontalen Fensters 210 liegt, durch Berechnen des absoluten Wertes der Differenz zwischen jedem Bildpunkt und seinem benachbarten Bildpunkt. Das heißt, der Gradientenoperationswert des Bild punktes p0 ist gleich |a - b|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p1 ist gleich |b - c|, der Gradientenopera tionswert des Bildpunktes p2 ist gleich |c - d| und der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 ist gleich |a - e|. In derselben Art wird die Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt innerhalb des eindimensionalen vertikalen Fensters 220 auf der Basis desselben Prinzips, das auf das eindimen sionale horizontale Fenster 210 angewandt wird, durchgeführt. Hier wird die Gradientenoperation nur auf der linken Grenze 230 und der oberen Grenze 240 des Blockes 200 durchgeführt. Die Gradientenoperation auf der rechten Grenze 250 und der unteren Grenze 260 des Blockes 200 wird im rechten Block 270 und im unteren Block 280 durchgeführt.

Der Schwellwertvergleicher 130 vergleicht jeden Gradiente noperationswert der Bildpunkte innerhalb des eindimensionalen Fensters, die durch die Gradientenoperationseinheit 120 be rechnet werden, mit dem Schwellwert T, der durch die Schwell wertberechnungsvorrichtung 110 berechnet wird, um zu bestim men, ob der Bildpunkt ein Kantenbildpunkt ist oder nicht (Schritt 335). Der binäre Kantenkartengenerator 140 erzeugt auch die Ergebnisse des Schwellwertvergleichers 130 als Bi närwert für jeden Bildpunkt (Schritt 340).

Andererseits werden, wenn der Schwellwertvergleicher 130 und der binäre Kantenkartengenerator 140 als Software ausgeführt sind, der Vergleicher 130 und der binäre Kantenkartengenera tor 140 als ein Modul konstruiert. Hier kann ein solches Modul als binärer Kantenkartenerzeugungsteil 170 bezeichnet werden.

Die Operationen des Schwellwertvergleichers 130 und des binä ren Kantenkartengenerators 140 werden im Detail beschrieben. Der Schwellwertvergleicher 130 vergleicht die Gradientenope rationswerte auf jedem Bildpunkt mit dem Schwellwert T, der durch die Schwellwertberechnungsvorrichtung 110 berechnet wird. Wenn der Gradientenoperationswert größer als der Schwellwert T ist, so wird der Bildpunkt als Kantenbildpunkt bestimmt, und die Kanteninformation Kante[0] des ersten Bild punktes p0 wird auf 0 gesetzt. In derselben Art wird die Kantenkarteninformation Kante[1], Kante[2] und Kante[3] der Bildpunkte p1, p2 und p3 berechnet. Dadurch werden die binä ren Kantenkarteninformationen in den horizontalen und verti kalen Richtungen durch das Anwenden des eindimensionalen Fensters entlang der Grenzen der Blöcke erzeugt. Andererseits wird, wenn die binäre Kantenkarteninformationen in den hori zontalen und vertikalen Richtungen unterschiedlich sind, der entsprechende Bildpunkt als Kantenbildpunkt bestimmt, so daß seine binäre Kantenkarteninformation auf 1 gesetzt wird.

Der Wichtungsfilterwertgenerator 150 erzeugt Wichtungswerte gemäß der binären Kantenkarteninformation innerhalb des ein dimensionalen Filterfensters durch Anwenden eines eindimen sionalen 1 × 4 Filterfensters auf die binäre Kantenkarteninfor mation, die durch den binären Kantenkartengenerator 140 er zeugt wird.

Das eindimensionale Wichtungsfilter 160 filtert die Daten der Bildspeichereinheit 100 unter Verwendung der Wichtungswerte, die durch den Wichtungsfilterwertgenerator 150 erzeugt wer den, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen. Wenn man annimmt, daß vier Bildpunkte, die zum eindimensionalen Filterfenster gehören, als s0, s1, s2 und s3 bezeichnet werden, und Filter koeffizienten (oder Wichtungswerte) mit w1, w2, w3 und w4 bezeichnet werden, so wird eine Filterung nur auf den Bild punkten s1 und s2 ausgeführt. Das heißt, das eindimensionale Wichtungsfilter 160 führt eine Filterung unter Verwendung der Wichtungswerte durch, die durch den Wichtungsfilterwertgene rator 150 erzeugt werden, um neue Bildpunktwerte auf den Bildpunkten s1 und s2 zu erzeugen. Das heißt, wenn man an nimmt, daß die Bildpunktwerte der Bildpunkte s1 und s2, die in der Bildspeichereinheit 100 gespeichert sind, a2 bezie hungsweise a3 sind, so werden die Bildpunktwerte in a'2 be ziehungsweise a'3 geändert.

Die Operationen des Wichtungsfilterwertgenerators 150 und des eindimensionalen Wichtungsfilters 160 werden im Detail be schrieben. Als erstes wird der Basiswichtungswert des Filter fensters, das auf den Bildpunkt s1 angewandt wird, auf (1, 2, 1, 1) gesetzt, wie das in Fig. 4A gezeigt ist, und der Basis wichtungswert des Filterfensters, der auf den Bildpunkt s2 angewandt wird, wird auf (1, 1, 2, 1) gesetzt.

Dann wird, um den Wichtungswert des Filterfensters auf dem Bildpunkt s1 zu bestimmen, eine Bestimmung durchgeführt, ob der Bildpunkt s1 ein Kantenbildpunkt ist oder nicht (Schritt 345). Wenn der Bildpunkt s1 ein Kantenbildpunkt ist, wird der Wichtungswert nicht erzeugt und die eindimensionale Filterung wird nicht durchgeführt (Schritt 360). Wenn der Bildpunkt s1 kein Kantenbildpunkt ist, wird ein passender Wichtungswert eingestellt in Abhängigkeit von den Werten der anderen Bild punkte s0, s2 und s3 (Schritt 350). Wenn beispielsweise der Bildpunkt s1 kein Kantenbildpunkt ist und die Bildpunkte s0, s2 und s3, die zum Filterfenster gehören, keine Kantenbild punkte sind, so wird eine Filterung durchgeführt unter Ver wendung der Wichtungswerte der Fig. 4A. Wenn man annimmt, daß Bildpunkt s1 kein Kantenbildpunkt ist, und mindestens einer der Bildpunkte s0, s2 und s3 innerhalb des Filterfensters einen Kantenbildpunkt darstellt, so werden die Bildpunkte s0 und s1 geprüft. Wenn der Bildpunkt s0 ein Kantenbildpunkt ist, so wird der Wichtungswert w1, der dem Bildpunkt s0 ent spricht, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5A gezeigt ist. Wenn der Bildpunkt s2 ein Kantenbildpunkt ist, so werden die Wich tungswerte w3 und w4, die den Bildpunkten s2 und s3 entspre chen, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5B gezeigt ist. Wenn der Bildpunkt s3 ein Kantenbildpunkt ist, wird der Wichtungswert w4, der dem Bildpunkt s3 entspricht, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5C gezeigt ist. Die Wichtungswerte des eindimensiona len Filterfensters für den Bildpunkt s2 werden in derselben Art wie die für den Bildpunkt s1 bestimmt.

Wenn die Wichtungswerte wie oben eingestellt werden, wird eine Wichtungsfilterung durchgeführt (Schritt 355). Ein Bei spiel der Wichtungsfilterung auf der Basis des Satzes der Wichtungswerte gestaltet sich wie folgt. Wenn die ursprüngli chen Bildpunktwerte des eindimensionalen Filterfensters a, b, c und d sind, so werden die Bildpunktwerte a'2 des Bildpunk tes s1, wenn die Wichtungswerte der Fig. 5A verwendet werden, zum ganzzahligen Teil des Ergebnisses von (2b + c + d)/4 + 0,5. Wenn die Wichtungswerte der Fig. 5C verwendet werden, so wird der Bildpunktwert a'2 zum ganzzahligen Teil des Ergebnisses von (a - 2b - c)/4 + 0,5. Die Bildpunktwerte der Bildpunkte s2 werden berechnet durch eine Wichtungsfilterung, die dieselbe ist, wie diejenige, die auf den Bildpunkt s1 angewandt wird.

Andererseits wird im Wichtungsfilterverfahren, das unter Bezug auf die Fig. 5A bis 5C dargestellt ist, eine Gleit kommaoperation durchgeführt, so daß das Verfahren mehr Zeit benötigt. Somit kann die Wichtungsfilterung auf der Basis ganzer Zahlen durchgeführt werden. Es wird angenommen, daß die Bildpunkte des eindimensionalen 1 × 4 Fensters s0, s1, s2 und s3 sind, und daß die Bildpunktwerte der Bildpunkte a, b, c beziehungsweise d sind. Fig. 6A zeigt die Wichtungswerte, wenn der Bildpunkt s0 ein Kantenbildpunkt ist. Hier zeigt der schraffierte Teil einen Kantenbildpunkt an und der Wichtungs wert des Kantenbildpunktes ist gleich 0. Der Bildpunktwert a'2 des Bildpunktes s1 wird berechnet durch (2a + c + d) << 2. Hier bezeichnet "<<" eine Rechtsverschiebeoperation. In derselben Art zeigt Fig. 6B die Wichtungswerte, wenn die Bildpunkte s2 und s3 Kantenbildpunkte sind, und der Bildpunktwert a'2 des Bildpunktes s1 wird berechnet durch (6a - 10b) << 4. Fig. 6C zeigt die Wichtungswerte, wenn sich keine Bildpunkte auf der Kante befinden, und der Bildpunktwert a'2 des Bildpunktes s1 wird berechnet durch (a - 4b - 2c - d) << 3. Fig. 6D zeigt die Wich tungswerte, wenn der Bildpunkt s3 ein Kantenbildpunkt ist, und der Bildpunktwert a'2 des Bildpunktes s1 wird berechnet durch (a - 2b - c) << 2. Fig. 6E zeigt die Wichtungswerte, wenn die Bildpunkte s0 und s3 Kantenbildpunkte sind, und der Bild punktwert a'2 des Bildpunktes s1 wird berechnet durch (10b + 6c) << 4. Auch der Bildpunktwert a'3 des Bildpunktes s2 wird berechnet auf der Basis desselben Prinzips wie für den Bildpunktwert a'2 des Bildpunktes s1.

Nachfolgend wird das adaptive Signalfilterverfahren gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrie ben, in welchem ein Block 205 und eindimensionale 1 × 6 Fenster 215 und 225 angewandt werden. Fig. 3B zeigt das adaptive Signalfilterverfahren wenn die eindimensionalen 1 × 6 Fenster 215 und 225 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wer den.

Die Funktionen und Operationen der Bildspeichereinheit 100 und der Schwellwertberechnungsvorrichtung 110 sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. Wie in der ersten Ausfüh rungsform wird, wenn der Quantisierschritt Q eines Quantisie rers kleiner als 4 ist, keine Filterung durchgeführt. Das heißt, die adaptive Signalfilterung wird nur durchgeführt (Schritt 400), wenn der Quantisierschritt Q gleich oder grö ßer als 4 ist. Der Schwellwert T, der durch die Schwellwert berechnungsvorrichtung 110 berechnet wird, unterscheidet sich in Abhängigkeit davon, ob ein zu filternder Rahmen ein Innen rahmen oder ein Zwischenrahmen ist. Somit wird der zu fil ternde Rahmen entweder als ein Innenrahmen oder ein Zwischen rahmen bestimmt (Schritt 405). Wenn man annimmt, daß sechs Bildpunkte, die zum eindimensionalen horizontalen 1 × 6 Fenster 210 gehören, mit p0, p1, p2, p3, p4 und p5 von der linken Seite aus bezeichnet sind, und deren Bildpunktwerte a, b, c, d, e und f sind, so wird der Bildpunkt rechts des Bildpunktes p5 als p6 bezeichnet, und der Bildpunktwert des Bildpunktes p6 ist g, der Schwellwert T1 des Gradientenoperationswertes |c - d| des Bildpunktes p2 neben der Blockgrenze wird auf 2Q - 4 gesetzt, wenn der zu filternde Rahmen ein Zwischenrahmen ist. Auch der Schwellwert T2 wird unter Berücksichtigung der üb rigbleibenden Bildpunkte p0, p1, p4 und p5 auf Q - 2 gesetzt (Schritt 410).

Auch wenn der zu filternde Rahmen ein Zwischenrahmen ist, so wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Quantisierschritt Q kleiner als 19 ist (Schritt 415). Wenn der Quantisierschritt Q kleiner als 19 ist, so wird der Schwellwert T1 (oder T2) auf Q gesetzt (Schritt 420). Wenn jedoch der Quantisier schritt Q gleich oder größer als 19 ist, so wird der Schwell wert T1 (oder T2) auf 19 gesetzt (Schritt 425).

Andererseits wendet die Gradientenoperationseinheit 120 das eindimensionale 1 × 6 Fenster entlang der Grenzen der Blöcke an, wenn der Bildrahmen der Bildspeichereinheit 100 in Blöcke einer vorbestimmten Größe aufgeteilt ist, um eine Gradiente noperation durch eine Berechnung der absoluten Werte der Differenz benachbarter Bildpunkte durchzuführen, die das eindimensionale Fenster bilden (Schritt 430).

Hier gibt es die eindimensionalen Fenster 215 und 225, bei denen es sich um das horizontale 1 × 6 Fenster beziehungsweise ein vertikales 6 × 1 Fenster handelt, in welchen ihre zentralen Bildpunkte c und d um die Grenzen 235 beziehungsweise 245 des Blockes 205 zentriert sind.

Auch die Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt, der inner halb des eindimensionalen horizontalen Fensters 215 angeord net ist, wird durchgeführt durch Berechnen des absoluten Wertes der Differenz zwischen jedem Bildpunkt und seinem benachbarten Bildpunkt. Das heißt, der Gradientenoperations wert des Bildpunktes p0 ist gleich |a - b|, der Gradiente noperationswert des Bildpunktes p1 ist gleich |b - c|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p2 ist gleich |c - d|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 ist gleich |d - e|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p4 ist gleich |e - f| und der Gradientenoperationswert des Bild punktes p5 ist gleich |f - g|. In derselben Art wird die Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt innerhalb des eindi mensionalen vertikalen Fensters 225 auf der Basis desselben Prinzips durchgeführt, das auf das eindimensionale horizon tale Fenster 215 angewandt wurde. Hier wird die Gradiente noperation nur auf der linken Grenze 235 und der oberen Gren ze 245 des Blockes 200 durchgeführt. Die Gradientenoperation der rechten Grenze 255 und der unteren Grenze 265 des Blockes 205 wird im rechten Block 275 und im unteren Block 285 durch geführt.

Der Schwellwertvergleicher 130 vergleicht jeden Gradiente noperationswert der Bildpunkte innerhalb des eindimensionalen Fensters, der durch die Gradientenoperationseinheit 120 be rechnet wurde, mit dem Schwellwert T1 (oder T2), der durch den Schwellwertberechner 110 berechnet wurde, um zu bestimm ten, ob der Bildpunkt ein Kantenbildpunkt ist oder nicht (Schritt 435). Auch der binäre Kantenkartengenerator 140 erzeugt die Ergebnisse des Schwellwertvergleichers 130 als Binärwerte für jeden Bildpunkt (Schritt 440).

Andererseits wird bei der Ausbildung des Schwellwertverglei chers 130 und des binärer Kantenkartengenerators 140 als Software der Schwellwertvergleicher 130 und der binäre Kan tenkartengenerator 140 als ein Modul, wie in der ersten Aus führungsform erzeugt. Hier kann ein solches Modul als binärer Kantenkartenerzeugungsteil 170 bezeichnet werden.

Die Operationen des Schwellwertvergleichers 130 und des binä ren Kantenkartengenerators 140 werden im Detail beschrieben. Der Schwellwertvergleicher 130 vergleicht die Gradientenope rationswerte auf jedem Bildpunkt mit dem Schwellwert T1 (oder T2), die durch die Schwellwertberechnungsvorrichtung 110 berechnet werden. Wenn der Gradientenoperationswert größer als der Schwellwert T1 (oder T2) ist, wird der Bildpunkt als Kantenbildpunkt bestimmt, und die Kanteninformation Kante[0] des ersten Bildpunktes p0 wird auf 1 gesetzt. Mittlerweile wird, wenn der Gradientenwert kleiner als der Schwellwert T1 (oder T2) ist, der Bildpunkt ein als Nicht-Kantenbildpunkt bestimmt, und die Kanteninformation Kante[0] des ersten Bild punktes p0 wird auf 0 gesetzt. In derselben Art wird die binäre Kantenkarteninformation Kante[1], Kante[2], Kante[3], Kante[4] und Kante[5] der Bildpunkte p1, p2, p3, p4 und p5 berechnet. Hier wird der Schwellwert T2 auf die Kanteninfor mation Kante [2] angewandt. Dadurch werden die binären Kan tenkarteninformationen in den horizontalen und vertikalen Richtungen durch das Anwenden des eindimensionalen Fensters entlang der Grenzen der Blöcke erzeugt. Andererseits wird, wenn die binäre Kantenkarteninformationen in den horizontalen und vertikalen Richtungen unterschiedlich sind, der entspre chende Bildpunkt als Kantenbildpunkt bestimmt, so daß seine binäre Kantenkarteninformation auf 1 gesetzt wird.

Der Wichtungsfilterwertgenerator 150 erzeugt Wichtungswerte gemäß der binären Kantenkarteninformation innerhalb des ein dimensionalen Filterfensters durch Anwenden eines eindimen sionalen 1 × 6 Filterfensters auf die binäre Kantenkarteninfor mation, die durch den binären Kantenkartengenerator 140 er zeugt wird. Die Größe des eindimensionalen Filterfensters ist nicht auf 1 × 6 beschränkt, was für Fachleute offensichtlich sein dürfte.

Das eindimensionale Wichtungsfilter 160 filtert die Daten der Bildspeichereinheit 100 unter Verwendung der Wichtungswerte, die durch den Wichtungsfilterwertgenerator 150 erzeugt wer den, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen. Wenn man annimmt, daß sechs Bildpunkte in der horizontalen oder vertikalen Richtung um die Grenzen der Blöcke als s0, s1, s2, s3, s4 und s5 bezeichnet werden, und diesen entsprechende Filterkoeffi zienten (oder Wichtungswerte) mit w0, w1, w2, w3, w4 und w5 bezeichnet werden, so wird eine Filterung nur auf den Bild punkten s1, s2, s3 und s4 ausgeführt. Das heißt, das eindi mensionale Wichtungsfilter 160 führt eine Filterung unter Verwendung der Wichtungswerte durch, die durch den Wichtungs filterwertgenerator 150 erzeugt werden, um neue Bildpunktwer te auf den Bildpunkten s1, s2, s3 und s4 zu erzeugen. Das heißt, wenn man annimmt, daß die Bildpunktwerte der Bild punkte s1, s2, s3 und s4, die in der Bildspeichereinheit 100 gespeichert sind, a1, a2, a3 beziehungsweise a4 sind, so werden die Bildpunktwerte in a'1, a'2, a'3 beziehungsweise a'4 geändert.

Die Operationen des Wichtungsfilterwertgenerators 150 und des eindimensionalen Wichtungsfilters 160 werden im Detail be schrieben. Als erstes wird der Basiswichtungswert des Filter fensters, das auf die Bildpunkte s1 und s2 angewandt wird, auf (1, 2, 1, 1) gesetzt, wie das in Fig. 4A gezeigt ist, und der Basiswichtungswert des Filterfensters, der auf die Bild punkte s3 und s4 angewandt wird, wird auf (1, 1, 2, 1) ge setzt.

Dann wird, wenn das Filterfenster für den Bildpunkt s1 aus den Bildpunkten s0, s1, s2 und s3 besteht, um den Wichtungs wert des Filterfensters auf dem Bildpunkt s1 zu bestimmen, eine Bestimmung durchgeführt, ob der Bildpunkt s1 ein Kanten bildpunkt ist oder nicht (Schritt 445). Wenn der Bildpunkt s1 ein Kantenbildpunkt ist, wird der Wichtungswert nicht er zeugt, und die eindimensionale Filterung wird nicht durchge führt (Schritt 460). Das heißt, der Bildpunktwert des Bild punktes s1 bleibt unverändert. Wenn der Bildpunkt s1 kein Kantenbildpunkt ist, werden die Bildpunkte s0, s1, s2 und s3, die das Filterfenster für den Bildpunkt s1 bilden, und der Basiswichtungswert (1, 2, 1, 1) davon bestimmt (Schritt 447), und dann wird ein passender Wichtungswert eingestellt in Abhängigkeit von den Werten der anderen Bildpunkte s0, s2 und s3 (Schritt 450). Wenn im Detail der Bildpunkt s1 kein Kan tenbildpunkt ist und keiner der Bildpunkte s0, s2 und s3 die zum Filterfenster gehören, Kantenbildpunkte sind, so wird eine Filterung durchgeführt unter Verwendung der Wichtungs werte der Fig. 4A. Wenn man annimmt, daß Bildpunkt s1 kein Kantenbildpunkt ist, und mindestens einer der Bildpunkte s0, s2 und s3 innerhalb des Filterfensters einen Kantenbildpunkt darstellt, so werden die Bildpunkte s0 und s1 geprüft. Wenn der Bildpunkt s0 ein Kantenbildpunkt ist, so wird der Wich tungswert w0, der dem Bildpunkt s0 entspricht, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5A gezeigt ist. Wenn der Bildpunkt s2 ein Kantenbildpunkt ist, so werden die Wichtungswerte w2 und w3, die den Bildpunkten s2 und s3 entsprechen, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5B gezeigt ist. Wenn der Bildpunkt s3 ein Kanten bildpunkt ist, wird der Wichtungswert w3, der dem Bildpunkt s3 entspricht, auf 0 gesetzt, wie das in Fig. 5C gezeigt ist.

Um auch den Wichtungswert des Filterfensters für den Bild punkt s2 zu bestimmen, besteht das Filterfenster für den Bildpunkt s2 aus den Bildpunkten s1, s2, s3 und s4, das Fil terfenster für den Bildpunkt s3 aus den Bildpunkten s2, s3, s4 und s5 und das Filterfenster für den Bildpunkt s4 aus den Bildpunkten s3, s4, s5 und s6. Die Wichtungswerte des eindi mensionalen Filterfensters für die Bildpunkte s2, s3 und s4 werden auch durch dasselbe Prinzip bestimmt, das angewandt wurde, um die Werte für den Bildpunkt s1 zu bestimmen. Wie oben beschrieben wurde, wird (1, 2, 1, 1) als Basiswichtungs wert für den Bildpunkt s2 und (1, 1, 2, 1) als Basiswich tungswert für die Bildpunkte s3 und s4 verwendet.

Andererseits sind die Schritte 455 und 464 dieselben wie die Schritte 355 und 365 der ersten Ausführungsform, so daß eine Erläuterung der Schritte weggelassen wird.

Es ist für Fachleute offensichtlich, daß die obigen Ausfüh rungsformen als Schleifenfilter für einen Kodierer verwendet werden und auch auf einen Dekodierer angewandt werden können. Es ist für Fachleute ebenfalls offensichtlich, daß Moskito rauschen durch das Anwenden der obigen Filterung innerhalb eines 8 × 8 Blocks vermindert werden kann, so daß hierfür keine Erläuterung erfolgt.

Wie oben beschrieben wurde, kann im adaptiven Verfahren eines eindimensionalen Signals, das ein adaptives Filter eines eindimensionalen Signals gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, Blockrauschen aus einem Bild eliminiert werden, das aus einem Bild auf Blockbasis wiederhergestellt wird, um somit das Bild zu verbessern, das aus dem komprimierten Zu stand wieder hergestellt wird.

Claims

1. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals, das ein Blockeffekt auf Bilddaten vermindern kann, wenn ein Rahmen aus Blöcken einer vorbestimmten Größe zusammengesetzt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Anwenden eines eindimensionalen Fensters einer vor bestimmten Größe entlang den Grenzen der Blöcke, um eine vorbestimmte Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt inner halb des eindimensionalen Fensters durchzuführen;
b) Berechnen von Schwellwerten (T) für jeden Bildpunkt innerhalb des eindimensionalen Fensters, wobei dieses durch eine vorbestimmte Funktion eines Quantisierschrittes (Q) bestimmt wird;
c) Vergleichen der Ergebnisse der Gradientenoperation auf jedem Bildpunkt innerhalb des eindimensionalen Fensters mit den entsprechenden berechneten Schwellwerten, um ein Vergleichsergebnis als binäre Kantenkarte zu erzeugen;
d) Anwenden eines eindimensionalen Filterfensters einer vorbestimmten Größe auf die erzeugte binäre Kantenkarte, um Wichtungswerte unter Verwendung des binären Wertes, der zum eindimensionalen Filterfenster gehört, zu erzeugen; und
e) Durchführen einer Filterung unter Verwendung der erzeugten Wichtungswerte, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

2. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 1, wobei das eindimensionale Fenster des Schrittes (a) des Durchführens der Gradientenoperation so angeordnet ist, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zentriert sind, und ein eindimensionales horizon tales 1 × 4 Fenster und ein eindimensionales vertikales 4 × 1 Fenster umfaßt.

3. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 1, wobei das eindimensionale Fenster des Schrittes (a) des Durchführens der Gradientenoperation so angeordnet ist, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zentriert sind, und ein eindimensionales horizon tales 1 × 6 Fenster und ein eindimensionales vertikales 6 × 1 Fenster umfaßt.

4. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 2 oder 3, wobei, wenn die Binärwerte, die man in Schritt (c) erhält, sich bei den horizontalen und vertika len Fenstern unterscheiden, wenn die horizontalen und verti kalen Fenster angewandt werden, der entsprechende Bildpunkt als ein Kantenbildpunkt bestimmt wird.

5. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenn der Quantisierschritt (Q) eines Quantisierers kleiner als ein vorbestimmter Wert N1 ist, keine Filterung durchgeführt wird.

6. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 2, wobei im Schritt (b) der Berechnung der Schwellwerte (T), wenn man annimmt, daß die Bildpunkte der horizontalen und vertikalen eindimensionalen Fenster als p0, p1, p2 und p4 von links nach oben bezeichnet sind, die Schwellwerte der linken und oberen Bildpunkte p1 neben der Blockgrenze auf 2Q - 4 gesetzt werden, und die Schwellwerte der verbleibenden Bildpunkte p1, p2 und p3 auf Q + 2 gesetzt wer den, wenn es sich beim zu filternden Rahmen um einen Innen rahmen (intraframe) handelt, und der Schwellwert T auf Q gesetzt wird, wenn der Quantisierschritt Q größer als der vorbestimmte Wert N1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert N2 ist, und der Schwellwert T auf einen vorbestimmten Wert N3 gesetzt wird, wenn der Quantisierschritt Q gleich oder größer als der vorbestimmte Wert N2 ist, wenn es sich beim zu fil ternden Rahmen um einen Zwischenrahmen (interframe) handelt.

7. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 3, wobei im Schritt (b) der Berechnung der Schwellwerte (T), wenn man annimmt, daß die Bildpunkte der horizontalen und vertikalen eindimensionalen Fenster als p0, p1, p2, p3, p4 und p5 von links nach oben bezeichnet sind, die Schwellwerte der linken und oberen Bildpunkte p2 neben der Blockgrenze auf 2Q - 4 gesetzt werden, und die Schwellwerte der verbleibenden Bildpunkte p0, p1, p3, p4 und p5 auf Q + 2 gesetzt werden, wenn es sich beim zu filternden Rahmen um einen Innenrahmen (intraframe) handelt, und der Schwellwert T auf Q gesetzt wird, wenn der Quantisierschritt Q größer als der vorbestimmte Wert N1 und kleiner als ein vorbestimmter Wert N2 ist, und der Schwellwert T auf einen vorbestimmten Wert N3 gesetzt wird, wenn der Quantisierschritt Q gleich oder größer als der vorbestimmte Wert N2 ist, wenn es sich beim zu filternden Rahmen um einen Zwischenrahmen (interframe) handelt.

8. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 6 oder 7, wobei der vorbestimmte Wert N1 gleich 4 ist und die vorbestimmten Werte N2 und N3 gleich 19 sind.

9. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 2, wobei die Gradientenoperation, die auf jedem Bildpunkt innerhalb des eindimensionalen Fensters in Schritt (a) durchgeführt wird, darin besteht, den absoluten Wert der Differenz zwischen jedem Bildpunkt des eindimensionalen Fen sters und seinem benachbarten Bildpunkt zu berechnen.

10. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 9, wobei angenommen wird, daß die vier Bild punkte des eindimensionalen horizontalen 1 × 4 Fensters mit p0, p1, p2 und p3 von links her bezeichnet sind, die entsprechen den Bildpunktwerte als a, b, c und d bezeichnet werden, der Bildpunkt rechts des Bildpunktes p3 als p4 bezeichnet wird und der entsprechende Bildpunktwerte des Bildpunktes p4 mit e bezeichnet ist, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradientenoperationswert des Bild punktes p1 gleich |b - c|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, und der Gradientenoperations wert des Bildpunktes p3 gleich |d - e| ist; und angenommen wird, daß die vier Bildpunkte des eindimen sionalen horizontalen 4 × 4 Fensters mit p0, p1, p2 und p3 von oben her bezeichnet sind, die entsprechenden Bildpunktwerte als a, b, c und d bezeichnet werden, der Bildpunkt unterhalb des Bildpunktes p3 als p4 bezeichnet wird und der entspre chende Bildpunktwerte des Bildpunktes p4 mit e bezeichnet ist, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p1 gleich |b - c|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, und der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 gleich |d - e| ist.

11. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 3, wobei die Gradientenoperation, die auf jedem Bildpunkt innerhalb des eindimensionalen Fensters in Schritt (a) durchgeführt wird, darin besteht, die absoluten Werte der Differenz zwischen jedem Bildpunkt des eindimensionalen Fen sters und seinem benachbarten Bildpunkt zu berechnen.

12. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 11, wobei angenommen wird, daß die sechs Bild punkte des eindimensionalen horizontalen 1 × 6 Fensters mit p0, p1, p2, p3, p4 und p5 von links her bezeichnet sind, die entsprechenden Bildpunktwerte als a, b, c, d, e und f be zeichnet werden, der Bildpunkt rechts des Bildpunktes p5 als p6 bezeichnet wird und der entsprechende Bildpunktwert des Bildpunktes p6 mit g bezeichnet ist, der Gradientenoperati onswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradiente noperationswert des Bildpunktes p1 gleich |b - c|, der Gra dientenoperationswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 gleich |d - e|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p4 gleich |e - f|, und der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p5 gleich |f - g| ist; und angenommen wird, daß die sechs Bildpunkte des eindimen sionalen horizontalen 6 × 1 Fensters mit p0, p1, p2, p3, p4 und p5 von oben her bezeichnet sind, die entsprechenden Bild punktwerte als a, b, c, d, e und f bezeichnet werden, der Bildpunkt unterhalb des Bildpunktes p5 als p6 bezeichnet wird und der entsprechende Bildpunktwert des Bildpunktes p6 mit g bezeichnet ist, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p0 gleich |a - b|, der Gradientenoperationswert des Bild punktes p1 gleich |b - c|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p2 gleich |c - d|, der Gradientenoperationswert des Bildpunktes p3 gleich |d - e|, der Gradientenoperations wert des Bildpunktes p4 gleich |e - f|, und der Gradiente noperationswert des Bildpunktes p5 gleich |f - g| ist.

13. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 2, wobei das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) ein 1 × 4 Filterfenster ist.

14. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 13, wobei, wenn man annimmt, daß vier Bild punkte des eindimensionalen Filterfensters als s0, s1, s2 und s3 bezeichnet werden, das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) nur auf die Bildpunkte s1 und s2 angewandt wird, und der Basiswichtungswert des Filterfensters, der auf den Bildpunkt s1 angewandt wird, auf (1, 2, 1, 1) und der Basiswichtungswert des Filterfensters, das auf den Bildpunkt s2 angewandt wird, auf (1, 1, 2, 1) gesetzt wird,
wobei der Wichtungswert des Filterfensters des Bildpunk tes s1 nicht festgesetzt wird, wenn der Bildpunkt s1 ein Kantenbildpunkt ist, und auf den Basiswichtungswert von (1, 2, 1, 1) gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s1 noch ir gendeiner der verbleibenden Bildpunkte s0, s2 und s3 ein Kantenbildpunkt ist, und die Wichtungswerte der Kantenbild punkte unter den Wichtungswerten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s0, s2 und s3 Kantenbildpunkte sind, und der Wichtungswert des Bildpunktes s3 auf 0 gesetzt wird, wenn der Wichtungswert des Bildpunktes s2 auf 0 gesetzt wird; und
der Wichtungswert des Filterfensters auf dem Bildpunkt s2 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s2 ein Kantenbild punkt ist, und auf den Basiswichtungswert von (1, 1, 2, 1) gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s2 noch einer der verbleibenden Bildpunkte unter den Basiswichtungswerten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s0, s1 und s3 Kantenbild punkte sind.

15. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 13, wobei, wenn man annimmt, daß die vier Bild punkte des eindimensionalen Filterfensters mit s0, s1, s2 und s3 bezeichnet sind, das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) nur auf die Bildpunkte s1 und s2 angewandt wird, und die vorbestimmten Wichtungswerte, die in Abhängig keit von der Kanteninformation jedes Bildpunktes des eindi mensionalen Filterfensters festgesetzt werden, in Schritt (d) angewandt werden, und eine Bitschiebeoperation in Schritt (e) durchgeführt wird, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

16. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 3, wobei das eindimensionale Filterfenster des Schrittes (d) 1 × 4 und 4 × 1 Filterfenster umfaßt, und wenn man annimmt, daß die sechs Bildpunkte, die in horizontaler und vertikaler Richtung um die Grenzen der Blöcke zentriert sind, mit s0, s1, s2, s3, s4 beziehungsweise s5 bezeichnet sind, so wird das Filtern des Schrittes (e) durchgeführt unter Verwen dung des Filterfensters auf die Bildpunkte s1, s2, s3 und s4, wobei eine Filterung auf dem Bildpunkt nicht durchge führt wird, von dem in Schritt (c) bestimmt wird, daß er eine Kanteninformation aufweist, und eine Filterung nur auf dem Bildpunkt durchgeführt wird, der kein Kantenbildpunkt ist.

17. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 16, wobei die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s1 s0, s1, s2 und s3 sind, und eine Filte rung durchgeführt wird unter Verwendung seines Basiswich tungswertes von (1, 2, 1, 1), die Bestandteile eines Filter fensters für den Bildpunkt s2 s1, s2, s3 und s4 sind, und eine Filterung durchgeführt wird unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 2, 1, 1), die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s3 s1, s2, s3 und s4 sind, und eine Filterung durchgeführt wird unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 1, 2, 1), und die Bestandteile eines Filterfensters für den Bildpunkt s4 s2, s3, s4 und s5 sind, und eine Filterung durchgeführt wird unter Verwendung seines Basiswichtungswertes von (1, 1, 2, 1),
wobei der Wichtungswert des Filterfensters für den Bild punkt s1 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s1 ein Kan tenbildpunkt ist, und auf den Basiswichtungswert gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s1 noch die verbleibenden Bildpunkte s0, s2 und s3 Kantenbildpunkte sind, und die Wich tungswerte der Kantenbildpunkte unter den Basiswichtungswer ten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s0, s2 und s3 die Kante bilden, und der Wichtungswert des Bildpunktes s3 auf 0 gesetzt wird, wenn der Wichtungswert des Bildpunktes s2 auf 0 gesetzt wird;
wobei der Wichtungswert des Filterfensters für den Bild punkt s2 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s2 ein Kan tenbildpunkt ist, und auf den Basiswichtungswert gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s2 noch die verbleibenden Bildpunkte s1, s3 und s4 Kantenbildpunkte sind, und die Wich tungswerte der Kantenbildpunkte unter den Basiswichtungswer ten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s1, s3 und s4 die Kante bilden;
wobei der Wichtungswert des Filterfensters für den Bild punkt s3 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s3 ein Kan tenbildpunkt ist, und auf den Basiswichtungswert gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s3 noch die verbleibenden Bildpunkte s1, s2 und s4 Kantenbildpunkte sind, und die Wich tungswerte der Kantenbildpunkte unter den Basiswichtungswer ten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s1, s2 und s4 die Kante bilden; und
wobei der Wichtungswert des Filterfensters für den Bild punkt s4 nicht gesetzt wird, wenn der Bildpunkt s4 ein Kan tenbildpunkt ist, und auf den Basiswichtungswert gesetzt wird, wenn weder der Bildpunkt s4 noch die verbleibenden Bildpunkte s2, s3 und s5 Kantenbildpunkte sind, und die Wich tungswerte der Kantenbildpunkte unter den Basiswichtungswer ten auf 0 gesetzt werden, wenn die Bildpunkte s2, s3 und s5 die Kante bilden.

18. Adaptives Filterverfahren eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 3, wobei, wenn man annimmt, daß die sechs Bild punkte des horizontalen und vertikalen eindimensionalen Fil terfensters als s0, s1, s2, s3, s4 und s5 von links und von oben her bezeichnet sind, die Filterung auf den Bildpunkten s1, s2, s3 und s4 durchgeführt wird unter Verwendung der eindimensionalen Filterfenster, und die vorbestimmten Wich tungswerte in Abhängigkeit der Kanteninformation jedes Bild punktes der eindimensionalen Filterfenster gesetzt werden, in Schritt (d) angewandt werden, und eine Bitschiebeoperation in Schritt (e) durchgeführt wird, um die neuen Bildpunktwerte zu erzeugen.

19. Adaptives Filter eines eindimensionalen Signals umfas send:
eine Bildspeichereinheit für das vorübergehende Spei chern von Bilddaten;
eine Schwellwertberechnungsvorrichtung für das Berechnen von Schwellwerten (T) unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion eines Quantisierschrittes (Q), die in der Bildspei chereinheit gespeichert ist;
eine Gradientenoperationseinheit für das Anwenden eines eindimensionalen Fenster einer vorbestimmten Größe entlang der Grenzen der Blöcke einer vorbestimmten Größe, die einen Bildrahmen bilden, der in der Bildspeichereinheit gespeichert ist, und das Durchführen einer vorbestimmten Gradientenopera tion auf jedem Bildpunkt, der das eindimensionale Fenster bildet;
einen Schwellwertvergleicher für das Vergleichen des Ergebnisses jedes Bildpunktes des eindimensionalen Fensters, das man durch die Gradientenoperationseinheit erhalten hat, mit dem entsprechenden Schwellwert (T), der durch die Schwellwertberechnungsvorrichtung berechnet wird;
einen binären Kantenkartengenerator für das Erzeugen des Ergebnisses des Schwellwertvergleichers als Binärwert für jeden Bildpunkt;
einen Wichtungsfilterwertgenerator für das Anwenden eines eindimensionalen Filterfensters einer vorbestimmten Größe auf die binäre Kantenkarte, die vom binären Kantenkar tengenerator erzeugt wird, und das Erzeugen eines Wichtungs wertes nur auf dem Kantenbildpunkt, der zu eindimensionalen Filterfenster gehört, wobei ein Wichtungswert nicht auf einem Bildpunkt erzeugt wird, der kein Kantenbildpunkt ist; und
ein eindimensionales Wichtungsfilter für das Durchführen einer Filterung unter Verwendung des Wichtungswertes, der durch den Wichtungsfilterwertgenerator erzeugt wird, um neue Bildpunktwerte zu erzeugen.

20. Adaptives Filter eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 19, wobei das eindimensionale Fenster der Gradiente noperationseinheit so plaziert wird, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zentriert werden, und ein eindimensionales horizontales 1 × 4 Fenster und ein eindi mensionales, vertikales 4 × 1 Fenster umfaßt.

21. Adaptives Filter eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 19, wobei das eindimensionale Fenster der Gradiente noperationseinheit so plaziert wird, daß seine zentralen Bildpunkte um die Grenzen der Blöcke zentriert werden, und ein eindimensionales horizontales 1 × 6 Fenster und ein eindi mensionales, vertikales 6 × 1 Fenster umfaßt.

22. Adaptives Filter eines eindimensionalen Signals nach Anspruch 19, wobei das eindimensionale Wichtungsfilter eine Größe von 1 × 4 aufweist.