FR2595175A1 - Procede et dispositif pour determiner un " m-tile " souhaite d'un certain nombre d'echantillons numeriques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR DETERMINER, D'UN GROUPE D'ECHANTILLONS NUMERIQUES, UN ECHANTILLON NUMERIQUE QUI A SENSIBLEMENT UNE VALEUR SOUHAITEE DE M-TILE DE CE GROUPE D'ECHANTILLONS. SELON L'INVENTION, UN MOYEN 10 PRODUIT LE GROUPE D'ECHANTILLONS NUMERIQUES, CHACUN ETANT REPRESENTE PAR UN NOMBRE PREDETERMINE DE BITS; UN MOYEN 20, RELIE AU MOYEN 10, COMPARE LES VALEURS DES VERSIONS TRONQUEES DES ECHANTILLONS NUMERIQUES POUR DETERMINER LAQUELLE DES VERSIONS TRONQUEES A LA VALEUR SOUHAITEE DE M-TILE ET PRODUIRE DES SIGNAUX RESPECTIFS DE COMMANDE DE SELECTION INDIQUANT QU'UNE VERSION TRONQUEE CORRESPONDANTE A LA VALEUR SOUHAITEE DE M-TILE; ET UN MOYEN 30, COUPLE AU MOYEN 10 ET REPONDANT AUX SIGNAUX DE COMMANDE DE SELECTION, PRODUIT UNE FONCTION DES ECHANTILLONS NUMERIQUES CORRESPONDANT AUX VERSIONS TRONQUEES CHOISIES POUR FORMER UN ECHANTILLON NUMERIQUE AYANT SENSIBLEMENT LA VALEUR SOUHAITEE DE M-TILE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA TELEVISION.

Description

La présente invention se rapporte à l'amélioration d'un signal représenté

par un certain nombre d'échantillons numériques. Un procédé est décrit cidessous, qui détermine un M-tile souhaité d'un certain nombre de ces échantillons numériques. Un dispositif pour la mise en oeuvre de ce

procédé est également décrit.

Le développement du traitement numérique a permis

de traiter des images dans une grande variété de formes.

Par exemple, une photographie peut être traitée dans un ordinateur sous la forme d'une série bidimensionnelle d'échantillons. Un signal vidéo, par exemple d'une caméra de télévision, peut être traité sous la forme d'une série tridimensionnelle d'échantillons, la troisième dimension étant la dimension temporelle et représentant le mouvement dans l'image. Un algorithme de filtrage que l'on peut appliquer au traitement de telles images est le filtre médian.

Un filtre médian réduit le bruit du type impul-

sionnel dans tout signal, mais peut être particulièrement efficace pour réduire un tel bruit dans une image,tel que celui pouvant être provoqué par une rayure sur une photographie ou une chute dans le canal de communication par lequel un signal vidéo est transmis. Un filtre médian n'affecte pas de manière néfaste les bords ou les coins qui existent dans une image. Dans les filtres médians antérieurs, l'échantillon courant (l'échantillon qui est filtré) est remplacé par un échantillon ayant la valeur médiane des valeurs de cet échantillon et d'un certain nombre

d'échantillons entourant cet échantillon. -

La valeur médiane d'un certain nombre d'échantil-

lons peut être déterminée par la méthode qui suit. D'abord, on produit, du signal d'entrée, un certain nombre d'échantillons pour lesquels la valeur médiane doit être

déterminée. Par exemple, on considère un groupe d'échan-

tillons ayant des valeurs de 2, 5, 4, 8, 1, 3 et 7. On suppose que l'échantillon ayant la valeur de 8 est l'échantillon courant et que les autres échantillons sont de points entourant cet échantillon. Deuxièmement, les

valeurs des échantillons sont mises en une liste ordonnée.

Pour l'exemple ci-dessus, la liste ordonnée serait: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8. La valeur médiane est la valeur de l'échantillon au milieu de cette liste, c'est-à-dire la valeur 4. L'échantillon ayant la valeur médiane est le troisième échantillon du groupe original. Ainsi, le troisième échantillon (valeur 4) remplacera l'échantillon

courant (valeur 8).

Il est possible que plus d'un échantillon partage

la valeur médiane. Par exemple, pour un groupe d'échan-

tillons ayant des valeurs de 5, 2, 7, 9, 4, 5, 5, la liste

ordonnée est 2, 4, 5, 5, 5, 7, 9 et la valeur médiane est 5.

La valeur médiane est partagée par les ler, 6ème et 7ème échantillons. Dans un filtre médian, chacun de ces trois échantillons pourrait être substitué à l'échantillon courant. Une amélioration de l'algorithme de filtrage

médian décrit ci-dessus, substitue sélectivement l'échan-

tillon ayant la valeur médiane à l'échantillon courant uniquement si la valeur de l'échantillon courant se trouve en dehors de seuils prédéterminés. Par exemple, dans un article intitulé "Image Enhancement Using the Median and Interquartile Distance" de Scollar et autres, dans Computer Vision, Graphics and Image Processing, Volume 25, pages

236-251 (1984), la différence entre la valeur de l'échantil-

lon courant et la valeur médiane est comparée à une constante multipliée par la différence entre les quartiles supérieur et inférieur (distance entre quartiles) des échantillons. Si la différence échantillon courant/médiane est supérieure à la fonction de la distance entre quartiles, alors l'échantillon ayant la valeur médiane est substitué à l'échantillon courant. Pour utiliser cet algorithme, il est nécessaire de calculer non seulement la valeur médiane d'un groupe d'échantillons mais également les valeurs des

quartiles supérieur et inférieur.

Les valeurs des quartiles supérieur et inférieur sont les valeurs placées à trois quarts et à un quart

de la liste ordonnée des valeurs d'échantillon respective-

ment. Pour l'exemple ci-dessus, la valeur du quartile inférieur est 2 (à la position 2 de la liste ordonnée) et la valeur du quartile supérieur est 7 (à la position 6 de la liste ordonnée). La distance entre quartiles est ainsi de 7-2 ou 5. Si la constante par laquelle la distance entre quartiles est multipliée est égale à un demi, alors le seuil est de x 5 ou 2. La valeur médiane est de 4

et l'échantillon courant a la valeur de 8. La différence échan-

tillon donné courant/médiane est de 8-4 ou 4. Comme la différence échantillon/médiane (4) dépasse le seuil (2),

la valeur médiane est substituée à la valeur de l'échan-

tillon courant.

Avec la venue des circuits électroniques intégrés à très grande échelle (VLSI), il est devenu possible de traiter les images telles qu'elles sont reçues (en temps réel). Dans un article intitulé "VLSI Architecture For a One Chip Video Median Filter" de Demassiex et autres, dans Proceedings IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Volume 3, pages 1001-1004 (1985), est décrit un tel filtre. Ce filtre comprend une série de 10 comparateurs à 8 bits qui trient cinq échantillons de 8 bits en une liste ordonnée d'o une

valeur médiane peut être prise à chaque cycle d'horloge.

Une telle série de comparateurs nécessite une quantité sensible de montage électronique et prend une surface sensible du substrat du circuit intégré sur lequel elle

est fabriquée.

Le seuil peut être calculé à partir de deux M-tiles différents (un terme général pour la valeur en une position particulière dans la liste ordonnée d'échantillons, dont la médiane et les quartiles supérieur et inférieur sont des cas spéciaux) pouvant changer en fonction d'un certain paramètre du signal qui est filtré. Pour utiliser cet algorithme, il est nécessaire de calculer les valeurs

médianes et d'autres M-tiles supérieur et inférieur.

Il est souhaitable de pouvoir extraire un échantillon ayant toute valeur souhaitée de M-tile, par exemple la médiane et lesquartiles supérieur et inférieur, d'un groupe d'échantillons d'entrée avec un montage électronique minimum et nécessitant une quantité minimale

de la surface sur un substrat de circuit intégré.

Selon les principes de la présente invention, un échantillon ayant sensiblement la valeur médiane d'un groupe d'échantillons est dérivé de versions tronquées

des échantillons d'entrée. Un montage traitant les échan-

tillons tronqués fonctionnera en temps réel et sera moins

important que dans le cas des circuits des articles ci-

dessus mentionnés.

Le procédé selon les principes de la présente invention comprend les étapes suivantes. D'abord, on produit un groupe d'échantillons numériques, chacun étant représenté par un nombre prédéterminé de bits. Deuxièmement, des versions tronquées du groupe d'échantillons numériques sont comparées pour déterminer lesquelles des versions tronquées ont la valeur de M-tile souhaitée des versions tronquées. Troisièmement, une fonction des échantillons numériques correspondant aux versions tronquées ayant la valeur souhaitée de M-tile des versions tronquées est produite pour représenter sensiblement le M-tile souhaité

des échantillons.

Un dispositif selon la présente invention comprend un producteur d'un groupe d'échantillons numériques, chacun étant représenté par un nombre prédéterminé de bits. Un autre moyen, relié audit producteur d'échantillons, compare les versions tronquées du groupe d'échantillons numériques et produit des signaux respectifs de commande de sélection indiquant que la version tronquée correspondante a le M-tile souhaité des échantillons tronqués. Un moyen,

couplé au producteur d'échantillons et au moyen de compa-

raison, produit une fonction des échantillons numériques correspondant aux versions tronquées choisies sensiblement

en tant que M-tile souhaité des échantillons numériques.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels:

- la figure I donne un schéma-bloc d'un disposi-

tif pour déterminer l'échantillon numérique qui a sensible-

ment la valeur souhaitée de M-tile selon les principes de la présente invention; - la figure 2 donne un schéma-bloc d'un moyen de comparaison d'échantillons que l'on peut utiliser dans le dispositif illustré à la figure 1; - la figure 3 donne un schéma-bloc d'un calculateur de la valeur relative que l'on peut utiliser dans le moyen de comparaison d'échantillons illustré à la figure 2; - la figure 4 donne un schéma-bloc d'un autre

mode de réalisation d'un moyen de comparaison d'échantil-

lons et d'un générateur de fonction que l'on peut utiliser dans le dispositif illustré à la figure 1; et - la figure 5 est un schéma-bloc d'un filtre médian construit selon les principes de la présente invention. Sur les figures, des lignes de signaux numériques multibits sont illustrées par une seule ligne avec un tiret

à travers elleset un nombre indiquant le nombre de bits.

Cela peut avoir la forme d'un certain nombre de connexions parallèles, chacune porteuse d'un seul bits. De plus lorsqu'un sous-ensemble du nombre de bits dans le signal multibit est extrait et appliqué à un emplacement différent, cela est indiqué par une ligne se courbant au loin de la ligne du signal à pleine largeur de bits. Le nombre de bits est

de nouveau illustré par un tiret et un nombre comme ci-

dessus et l'on indique si les bits extraits sont les bits de poids fort (MSB) ou les bits de poids faible (LSB)

du signal sur pleine largeur de bits.

Sur la figure 1, des échantillons vidéo numériques

d'entrée, par exemple, d'un convertisseur analogique-

numérique placé à l'extrémité avant d'un récepteur numérique de télévision (non représenté) sont appliqués à une borne d'entrée 5. Les échantillons d'entrée, supposés être des échantillons numériques multibits ayant une largeur de bits

de n bits,sont appliqués à un producteur d'échantillons 10.

Le producteur d'échantillons 10 produit un groupe d'échan-

tillons comprenant un échantillon à n bits actuellement examiné et huit autres échantillons. L'échantillon actuellement examiné représente un point courant dans une image représentée par le signal vidéo numérique d'entrée et les huit autres échantillons représentent des points entourant le point courant. Les points entourants peuvent

être adjacents au point courant verticalement, horizonta-

lement, dans le temps (c'est-à-dire de trames adjacentes)

ou toute combinaison possible. Le producteur d'échan-

tillons 10 peut par exemple être une ligne à retard à

prisespavec des prises agencées pour produire des échan-

tillons des points souhaités dans l'image.

Un groupe de versions tronquées des échantillons numériques comprenant les m bits de poids fort (MSB) de chacun des neuf échantillons sur pleine largeur de bits

est appliqué à un moyen de comparaison d'échantillons 20.

Chacun des échantillons sur pleine largeur de bitsest également appliqué à un générateur de fonction 30. Neuf signaux de commande de sélection (un correspondant à chaque échantillon d'entrée) du moyen de comparaison d'échantillons 20 sont appliqués aux entrées de commande du générateur de fonction 30. La sortie du générateur de fonction 30 est un échantillon à n bits qui a sensiblement la valeur souhaitée de M-tile des neuf échantillons à la

sortie du producteur 10 d'échantillons.

En fonctionnement, le moyen de comparaison 20 d'échantillons compare les versions tronquées à m bits des échantillons d'entrée à la sortie du producteur d'échantillons 10 les unes aux autres. Si un échantillon tronqué particulier qui est comparé satisfait au critère (se rapportant à sa position dans une liste ordonnée)

pour le M-tiIe souhaité, le moyen de comparaison d'échan-

tillons 20 produit un signal de sélection indiquant que l'échantillon tronqué correspondant a la valeur souhaitée

de M-tile.

On considère un groupe de neuf échantillons.

Comme on l'a décrit ci-dessus, la valeur médiane est la valeur à la cinquième position (milieu) d'une liste d'échantillons ordonnés par valeur, il y a donc quatre échantillons ayant des valeurs supérieures ou égales à l'échantillon ayant la valeur médiane et quatre échantillons ayant des valeurs inférieures à ou égales à l'échantillon ayant la valeur médiane. Si un échantillon a cinq autres échantillons ou plus ayant des valeurs plus faibles que sa valeur, alors cet échantillon ne peut être le cinquième

échantillon dans la liste ordonnée de neuf échantillons.

De même, si un échantillon a cinq autres échantillons ou plus ayant des valeurs supérieures à sa valeur, alors cet échantillon ne peut pas non plus être le cinquième

échantillon dans la liste ordonnée de neuf échantillons.

Le générateur de fonction 30 produit une fonction des échantillons à n bits à la sortie du producteur 10 d'échantillons qui est déterminée par les signaux de commande de sélection du moyen de comparaison d'échantillons 20. Par exemple, si le moyen de comparaison de signaux 20 indique que le quatrième échantillon tronqué d'un groupe de neuf échantillons tronqués a la valeur médiane des échantillons tronqués, alors l'échantillon sur pleine largeur de. bitscorrespondant au quatrième échantillon

tronqué peut être émis par le générateur de fonction 30.

La sortie du générateur de fonction 30 est sensiblement la valeur médiane des échantillons sur pleine largeur de

bitsdu producteur d'échantillons-10.

Si le moyen de comparaison de signaux 20 indique

que les quatrième et septième échantillons tronqués parta-

gent la valeur médiane des échantillons tronqués, alors une fonction des échantillons sur pleine largeur de bits correspondant aux quatrième et septième échantillons tronqués est produite par le générateur de fonction 30, sensiblement en tant que la valeur médiane. La fonction peut par exemple être la moyenne des échantillons sur pleine largeur de bitscorrespondant aux échantillons

tronqués choisis.

Alternativement, le générateur de fonction 30 peut fusionner un motif prédéterminé de bits à un échantillon tronqué ayant la valeur médiane pour produire un échantillon de sortie ayant la largeur de n bits requise. Dans ce cas, l'échantillon tronqué de m bits ayant la valeur médiane peut former les m bits de poids fort de l'échantillon de sortie. Des valeurs de zéro peuvent être appliquées à la position des in-m bits de moindre poids de l'échantillon de sortie pour former un

échantillon de n bits.

La figure 2 montre un moyen particulier de compa-

raison d'échantillons 20 que l'on peut utiliser selon la présente invention. Sur la figure 2, le M-tile souhaité

est la médiane. Pour la facilité de la description, cinq

échantillons d'entrée à 8 bits du producteur d'échantillons de la figure 1 sont utilisés au lieu des neuf à n bits illustrés à la figure 1. On comprendra que le moyen de comparaison d'échantillons 20 illustré à la figure 2 peut être étendu pour traiter tout nombre d'échantillons tronqués, que les échantillons tronqués peuvent avoir tout nombre de bits (moindres que la largeur de bitsdes échantillons d'entrée, par exemple, 4 bits comme le montre la figure 2) et que tout M-tile souhaité peut produire,une indication. Sur la figure 2, les cinq échantillons tronqués d'entrée du générateur d'échantillons 10 de la figure 1 sont appliqués aux bornes d'entrée A à E. Les bornes d'entrée A à E sont couplées aux bornes d'entrée de chacun des cinq calculateurs de valeurs relatives 21 à 29. Une première borne d'entrée X de chaque calculateur de valeurs

relatives 21 à 29 reçoit un échantillon tronqué mutuelle-

ment différent. Les quatre autres bornes d'entrée de chaque calculateur 21 à 29 de valeurs relatives reçoivent

les échantillons tronqués des autres bornes d'entrée A-E.

La sortie de chaque calculateur de valeurs relatives est un signal de commande de sélection qui, par exemple, peut présenter un état logique "1" si l'échantillon tronqué à la première borne d'entrée X a la valeur médiane de tous les échantillons tronqués et présente autrement un zéro logique. Les signaux de sélection sont appliqués

au générateur de fonction 30 de la figure 1.

La figure 3 montre un mode de réalisation possible des calculateurs de valeurs relatives (21-29) illustrés à la figure 2. L'échantillon tronqué dont la valeur relative doit être calculée est désigné par l'échantillon donné et est appliqué à une première borne d'entrée X. Les quatre autres échantillons tronqués sont appliqués aux autres bornes d'entrée. L'échantillon tronqué appliqué à la borne d'entrée X est couplé aux premières entrées respectives de quatre comparateurs 22. Chacune des quatre autres d'entrée est couplée à une seconde borne respective

d'entrée des comparateurs 22. Chacun des quatre compara-

teurs 22 produit un signal plus grande que (GT) et moins grand que (LT). Les quatre signaux LT des comparateurs 22 sont appliqués aux bornes d'entrée d'adresse d'une mémoire morte programmable ou PROM 24 de LT. Les quatre signaux GT à la sortie du comparateur 22 sont appliqués aux bornes

d'entrée d'adresse d'une PROM 26 de GT.

Les bornes de sortie de bit simple des PROM 24 et 26 sont reliées aux bornes respectives d'entrée d'une porte ET 28. Le signal de sortie produit par la porte ET 28 indique si l'échantillon tronqué appliqué à la borne X a, ou non, la valeur médiane des cinq échantillons tronqués. En fonctionnement, chacun des comparateurs 22 compare l'échantillon tronqué donné appliqué à sa première borne d'entrée à l'autre échantillon tronqué appliqué à sa seconde borne d'entrée. Si la valeur de l'échantillon donné est supérieure à celle de l'autre échantillon, la sortie GT applique un signal logique "1" à la PROM 26 et un signal logique "O" autrement. Si la valeur de l'échan- tillon donné est plus faible que celle de l'autre échantillon, la sortie LT applique un signal "1" logique

à la PROM 24 et un signal "O" logique autrement.

La PROM 24 est préprogrammée pour émettre un "1" logique si le nombre d'autres échantillons dont les valeurs

sont plus faibles que celle de l'échantillon donné satis-

fait au critère du M-tile souhaité. En effet, si le M-tile souhaité est le médian, alors, pas plus de la moitié (c'est-à-dire 2) des autres échantillons peuvent avoir des

valeurs plus faibles que celle de l'échantillon donné.

La PROM 24 est ainsi préprogrammée pour produire un "1" logique à chaque fois que deux des bits d'adresse de la PROM, ou plus, sont déterminés comme présentant des signaux logiques "O". Une situation semblable existe pour la PROM 26: pas plus de la moitié des autres échantillons peuvent avoir des valeurs supérieures à celle de l'échantillon donné si l'échantillon à la borne X a la valeur médiane. La PROM 26 est préprogrammée pour produire une sortie logique "1" à chaque fois que deux de ses bits d'entrée d'adresse ou plus sont déterminés comme présentant des signaux

logiques "O".

Le tableau I ci-dessous est un tableau illustrant

la donnée préprogrammée dans la PROM 24 ou 26 afin d'indi-

quer que l'échantillon donné a la valeur médiane des échantillons tronqués. La donnée produite est un signal logique "1" si deux bits d'entrée d'adresse ou plus sont

des signaux logiques "O".

Tableau I

PROM 24 et 26 (Pour médiane) Adresse Donnée

0000 1=

0001 1

0010 1

0011 1

1

0101 1

1

0111 0

1000 1

1001 1

1010 1

1011 0O

1100 1

1101 0

1110 0

1111 0

En se référant de nouveau à la figure 3, si les deux PROM 24 et 26 produisent des signaux logiques "1", indiquant que les deux critères "moins que" et "plus que" ont été satisfaits, alors la porte ET 28 produit un signal logique "1". Cela indique que l'échantillon à la borne

d'entrée X a la valeur médiane des échantillons tronqués.

La figure 4 illustre un autre moyen déterminant la valeur médiane pour un cas o trois échantillons forment le groupe d'échantillons et o chaque échantillon tronqué est représenté par quatre bits. Ce mode de réalisation combine le moyen de comparaison d'échantillons 20 et le

générateur de fonction 30 dans un montage commun.

Sur la figure 4, des échantillons de 8 bits du producteur d'échantillons 10 de la figure 1 sont appliqués aux bornes d'entrée A, B et C. Les quatre bits de poids fort de chacune des bornes d'entrée sont appliqués aux bornes respectives d'entrée d'adresse de la PROM 50 de bits de poids fort. La PROM 50 de MSB produit, à ses quatre bornes de sortie de données, un échantillon tronqué à 4 bits ayant la valeur médiane des échantillons tronqués d'entrée. Cet échantillon tronqué forme les quatre bits de poids fort de l'échantillon de sortie de valeur médiane

à 8 bits.

Des échantillons résiduels formés, par exemple, par les quatre bits de moindre poids des échantillons d'entrée à 8 bits des bornes d'entrée A, B et C,sont appliqués aux premières bornes d'entrée de portes ET respectives 62 à 66. On comprendra que l'échantillon

résiduel peut avoir tout nombre de bits de moindre poids.

Les bornes de sortie des portes ET 62 à 66 sont couplées aux bornes respectives d'entrée d'un élément additionnant 70. La porte de sortie de l'élément additionnant 70 est

couplée à une borne d'entrée de dividende d'un diviseur 80.

L'échantillon de quatre bits d'une borne de sortie de quotient du diviseur 80 est fusionné à l'échantillon tronqué de valeur médiane à la sortie de la PROM 50 de MSB pour former l'échantillon de sortie de valeur médiane à

8 bits.

La PROM 50 de MSB produit également des signaux de commande de sélection de bitssimples Am, Bm et Cm à trois bornes de sortie de données. Chacun de ces signaux est un signal logique "1" si l'échantillon tronqué à la borne d'entrée correspondante de la PROM 50 a la valeur médiane et un signal logique "O" autrement. Les signaux de commande Am, Bm et Cm sont appliqués aux secondes bornes d'entrée des portes ET 62 à 66 et aux bornes respectives d'entrée d'un élément additionnant 75. Une borne de sortie de l'élément additionnant 75 est couplée à une borne

d'entrée de diviseur du diviseur 80.

La PROM 50 est préprogrammée comme l'illustre le tableau II qui suit. Il y a 13 cas possibles de valeurs relatives pour trois échantillons d'entrée. Le tableau II donne la liste des cas et des conditions des valeurs relatives. Le tableau donne également, pour chaque cas,

la liste de la borne d'entrée de la PROM 50 dont l'échan-

tillon tronqué est produit à la borne de sortie de donnée médiane de la PROM 50 et les valeurs des signaux de

commande de sélection Am, Bm et Cm.

Tableau II

PROM 50 DE MSB (POUR MEDIANE)

Sorties Cas Condition Médiane Am Bm Cm

1 A > B > C B 0 1 0

2 A > B = C B (ou C) 0 1 1

3 A >B < C <A C O 0 1

4 A > B C >A A I 0 0

A > B K C = A A (ou C) I 0 1

6 A <B >C A A 1 0 0

7 A s. B->)> A C > A0 1 8 A < B >C = A A (ou C) 1 0 1 9 A < B = C B (ou C) 0 1 1

A< B <C B 0 1 0

11 A = B = C A (ou B, ou C) 1 1 1 12 A = B < C A (ou B) 1 1 0 13 A= B > C A (ou B) i 1 0 Par exemple, pour le cas 1, la valeur de

l'échantillon tronqué à la borne d'entrée A est plus im-

portante que la valeur de l'échantillon tronqué à la borne d'entrée B; et la valeur de l'échantillon à la borne

d'entrée B est plus importante que la valeur de l'échan-

tillon à la borne d'entrée C. L'échantillon tronqué de la borne d'entrée B a la valeur médiane des trois échantillons tronqués. La PROM 50 produit ainsi, à sa sortie de donnée médiane, un échantillon tronqué ayant la valeur de l'échantillon tronqué de la borne d'entrée B, tel qu'il est appliqué à ses bornes d'entrée d'adresse. La PROM 50 produit également les signaux de commande de sélection Am, Bm et Cm ayant des signaux logiques "O", "1" et "O" respectivement,indiquant que seul l'échantillon tronqué B

a la valeur médiane des échantillons tronqués.

Les portes ET 62 à66, les éléments additionnants et 75 et le diviseur 80 coopèrent pour produire un échantillon de quatre bits qui a la valeur moyenne des échantillons résiduels qui correspondent aux échantillons

tronqués ayant la valeur médiane des échantillons tronqués.

Les portes ET 62 à 64 servent de portes comman-

dées par le signal de commande de sélection appliqué à leurs secondes bornes d'entrée. Si le signal de commande de sélection est un signal logique "1", alors le signal à la première borne d'entrée est couplé à la borne de sortie. Si le signal de commande de sélection est un signal "0" logique, alors un échantillon d'une valeur de 0 est produit à la borne de sortie. Chacune des portes ET 62 à 66 produit ainsi un échantillon ayant la valeur de l'échantillon résiduel d'entrée si l'échantillon tronqué correspondant a la valeur médiane des échantillons tronqués et ayant autrement la valeur 0. Les portes ET 62 et 64 peuvent par exemple comprendre quatre portes ET à deux entrées dont les premières entrées respectives sont

couplées à des bits mutuellement différents de l'échantil-

lon résiduel et chacune ayant sa seconde entrée couplée

pour recevoir le signal de commande de sélection.

L'élément additionnant 70 produit, à sa borne de sortie, un échantillon ayant la valeur de la somme des échantillons à la sortie des portes ET 62 à 66. C'est la somme des échantillons résiduels dont les échantillons tronqués correspondants ont la valeur médiane des

échantillons tronqués.

Le diviseur 80 divise la sortie de l'élément additionnant 70 par un facteur de division dérivé des signaux de commande Am, Bm et Cm dans l'élément additionnant 75. Le facteur de division est le nombre d'échantillons tronqués qui ont la valeur médiane des échantillons tronqués. La sortie du diviseur 80 est ainsi la moyenne des échantillons résiduels correspondant aux versions tronquées ayant la valeur médiane des valeurs tronquées. Si une image est traitée par le filtre médian et que trois points de l'image sont filtrés, et que chacune des versions tronquées du groupe de trois échantillons est représentée par quatre bits, alors un filtre médian formant une autre simplification du

détecteur médian illustré à la figure 4 est possible.

Dans un processeur d'image, chaque point de l'image est filtré en prenant la médiane de ce point et d'autres points entourant ce point. Dans l'exemple ci-dessus, un point courant et deux points de chaque cOté du point courant (soit verticalement, horizontalement, temporellement ou toute combinaison) sont filtrés dans un filtre médian.

On suppose que si l'échantillon tronqué représentant le point courant a la valeur médiane des échantillons tronqués, alors l'échantillon sur pleine largeur de bits représentant le point courant est produit en tant qu'échantillon à la sortie du filtre médian, qu'un autre échantillon tronqué ou non partage la valeur médiane avec lui. Si l'échantillon tronqué représentant le point donné n'a pas la valeur médiane, alors la moyenne des

échantillons d'entrée dont les versions tronquées parta-

gent la valeur médiane est produite en tant qu'échantillon de sortie du filtre médian. La figure 5 illustre un mode de réalisation qui accomplira cette forme de filtrage médian. Des éléments de la figure 5 qui sont semblables à ceux illustrés à la figure 4 ont la même numérotation

et fonctionnent de la même manière.

Sur la figure 5, l'échantillon d'entrée repré-

sentant le point courant est appliqué à la borne d'entrée B. Les échantillons représentant les points entourant le point courant sont appliqués aux bornes A et C. Les bits de poids fort des bornes d'entrée A, B et C sont appliqués aux bornes d'entrée d'adresse de la PROM 50 de MSB ( comme sur la figure 4). La sortie de donnée médiane de la PROM 50 forme les bits de poids fort d'un échantillon appliqué à une première borne d'entrée d'un multiplexeur 90. L'échantillon sur pleine largeur de bits de la borne d'entrée B est appliqué à une seconde borne d'entrée du multiplexeur 90. La borne de sortie du multiplexeur 90 produit l'échantillon filtré dans le

filtre médian représentant le point courant de l'image.

La PROM 50 de MSB produit également des signaux de commande de sélection Am, Bm et Cm comme cela est illustré à la figure 4 et dont la liste est donnée au tableau II. Le signal de commande de sélection Bm est

appliqué à une entrée de commande du multiplexeur 90.

Si le signal de commande de sélection Bm est un signal logique "1", alors l'échantillon à la borne d'entrée B est couplé à la borne de sortie du multiplexeur 90 (quelle que soit la valeur des autres signaux de commande) , autrement l'échantillon de valeur médiane formé par la PROM 50 de MSB et la PROM 95 de LSB est appliqué à la

borne de sortie du multiplexeur 90.

Les parties résiduelles ou de LSB des échantil-

lons des bornes d'entrée A et C sont appliquées aux bornes d'entrée d'adresse de la PROM 95 de LSB. De plus, des signaux de commande de sélection Am et Cm sont appliqués à d'autres bornes d'entrée d'adresse de la PROM 95. La PROM 95 est préprogrammée comme cela est

montré au tableau III qui suit.

Tableau III

PROM 95 de LSB A C Echantillon de sortie 0 0 à négliger

0 1 C

i 0 A

I

(A+C)/2

Si les signaux de commande de sélection Am et Cm sont tous deux des signaux logiques "O", alors le signal de commande de sélection Bm doit être un signal "1"

logique. Dans ce cas, le multiplexeur 90 couple l'échan-

tillon à la borne d'entrée B à la borne de sortie et la sortie de la PROM 95 est ignorée. Si le signal de commande de sélection Am est un signal logique "O" et que le signal de commande de sélection Cm est un signal logique "1", alors un échantillon ayant la valeur de l'échantillon résiduel à la borne d'entrée C est produit à la borne de sortie de données de la PROM 95. Si les signaux de commande de sélection Am et Cm sont respectivement des signaux logiques "1" et "O", un échantillon ayant la valeur de

l'échantillon résiduel de la borne d'entrée A est produit.

Si les deux signaux de commande de sélection Am et Cm sont des signaux logiques "1", alors un échantillon ayant la valeur moyenne des échantillons résiduels aux bornes

d'entrée A et C est produit aux bornes de sortie de données.

Les échantillons à la sortie de la PROM 95 sont confondus aux bits de poids forts de la PROM 50 pour former un

échantillon de sortie de valeur médiane.

Le filtre illustré à la figure 5 peut être encore amélioré en substituant l'échantillon de valeur médiane à l'échantillon courant uniquement si l'échantillon courant dépasse des seuils prédéterminés. Par exemple, le système décrit dans l'article ci-dessus mentionné de Scollar n'accomplit la substitution que si la distance échantillon courant/médiane dépasse la valeur de la

distance entre quartiles. La PROM 50 peut être pré-

programmée pour accomplir cette opération de formation de seuil et ainsi, produire le signal de commande de sélection Bm à moins que le seuil ne soit dépassé. Un système comprenant l'opération de formation du seuil est assez efficace pour réduire le bruit impulsionnel dans

l'image.

Bien que les modes de réalisation illustrés et décrits se rapportent principalement au filtrage d'une image vidéo, on comprendra que tout signal sujet à une

contamination par un bruit impulsionnel peut avanta-

geusement être filtré dans le filtre médian.

Claims (13)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Dispositif pour déterminer, d'un groupe d'échantillons numériques, un échantillon numérique qui a sensiblement une valeur de M-tile souhaitée dudit groupe d'échantillons numériques, caractérisé par un moyen (10) pour produire ledit groupe d'échantillons numériques, chacun représenté par un nombre prédéterminé de bits; un moyen (20) relié audit moyen de production pour comparer les valeurs de versions tronquées desdits échantillons numériques pour déterminer lesquelles ont la valeur souhaitée de M-tile desdites versions tronquées et produire des signaux respectifs de commande de sélection indiquant qu'une version tronquée correspondante a la valeur souhaitée de M-tile; et un moyen (30) couplé audit moyen producteur d'échantillons et répondant auxdits signaux de commande de sélection pour produire une fonction des échantillons numériques correspondant auxdites versions tronquées choisies pour former un échantillon numérique ayant

sensiblement ladite valeur souhaitée de M-tile.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (20) de comparaison d'échantillons comprend: un certain nombre de moyens répondant auxdites versions tronqués, chacun calculant la valeur relative d'une version tronquée mutuellement différente comparée aux autres desdites versions tronquées pour déterminer si ladite version tronquée a la valeur souhaitée de M-tile desdites versions tronquées et pour produire ledit signal

de commande de sélection dans ce cas.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen précité calculant la valeur

relative comprend un certain nombre de moyens de comparai-

son (22), chacun comparant ladite version tronquée à d'autres valeurs tronquées mutuellement différentes pour produire un signal indiquant si ladite version tronquée est plus importante que ou plus faible que l'autre; et un moyen répondant aux signaux d'indication produits par le moyen de comparaison pour produire le signal de commande de sélection si le nombre d'indications de plus grand que et d'indications de moins grand que est vérifié comme

étant dans des limites prédéterminées.

4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des moyens de comparaison précités (22) comprend un comparateur ayant une première borne d'entrée répondant à la première des versions tronquées, une seconde borne d'entrée répondant à une autre version tronquée mutuellement différente, une première borne de sortie pour indiquer que la valeur du signal à la première entrée est plus importante qu'à la seconde entrée et une seconde borne de sortie pour indiquer que la valeur du signal à la seconde entrée est plus faible qu'à la première entrée; et le moyen produisant des signaux de sélection comprend un premier moyen couplé aux premières bornes de sortie des comparateurs pour produire un signal de sortie ayant un premier état si le nombre de valeurs des autres valeurs tronquées plus importantes que celle -ci est vérifié comme étant plus faible qu'un premier nombre prédéterminé et un second état autrement, un second moyen

répondant auxdites secondes bornes de sortie des compara-

teurs pour produire un signal de sortie ayant un premier état si le nombre des valeurs des autres plus faibles que ladite valeur tronquée est vérifié comme étant plus faible qu'un second nombre prédéterminé et un second état autrement et une porte ET ayant des bornes respectives d'entrée répondant aux signaux de sortie desdits premier et second moyens et ayant une borne de sortie pour produire le signal de commande de sélection lorsque les signaux

aux deux entrées sont au premier état.

5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier et second moyens générateurs de signaux comprennent des premier et second moyens formant mémoires numériques respectivement (24, 26), chacun ayant des bornes d'entrée d'adresse reliées aux première et seconde bornes de sortie respectivement des comparateurs et des bornes respectives de sortie reliées

aux bornes d'entrée de la porte ET (28).

6.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen générateur de fonction produit la valeur moyenne des échantillons numériques correspondants.

7.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de comparaison d'échantillons comprend un moyen formant mémoire numérique ayant des bornes respectives d'entrée d'adresse répondant aux versions tronquées et des bornes respectives de sortie

pour produire les signaux de commande de sélection, pré-

programmé pour produire le second signal de commande de sélection correspondant aux échantillons tronqués ayant

la valeur souhaitée de M-tile.

8.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de fonction comprend: un moyen répondant aux versions tronquées pour produire un échantillon tronqué ayant la valeur souhaitée de M-tile de ladite valeur tronquée; un moyen répondant aux échantillons résiduels du groupe d'échantillons numériques et aux signaux de commande de sélection pour produire un échantillon résiduel

ayant la valeur moyenne des échantillons résiduels corres-

pondant aux versions tronquées choisies; et un moyen pour fusionner l'échantillon tronquée produit et résiduel pour former l'échantillon numérique

ayant sensiblement la valeur souhaitée de M-tile.

9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen produisant l'échantillon tronqué à la valeur de M-tile comprend une mémoire numérique ayant des bornes respectives d'entrée d'adresse répondant aux versions tronquées et des bornes de sortie de donnée, préprogrammée pour produire l'échantillon tronqué ayant la valeur souhaitée de M-tile.

10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen produisant l'échantillon résiduel de valeur moyenne comprend: un moyen ayant des bornes respectives d'entrée répondant aux échantillons résiduels et aux signaux de

commande de sélection pour produire la somme des échan-

tillons résiduels correspondants; et un moyen de division ayant une entrée de dividende répondant à la somme, une sortie de quotient et une entrée de diviseur répondant aux signaux de commande de sélection pour diviser ladite somme par un facteur prédéterminé de division afin de produire l'échantillon résiduel de

valeur moyenne.

11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen précité produisant la somme comprend: un certain nombre de moyens formant portes ET ayant des premières bornes respectives d'entrée répondant à des échantillons résiduels mutuellement différents, chacune ayant une seconde borne d'entrée répondant à un signal correspondant de commande de sélection et une borne de sortie de donnée; et un moyen d'addition ayant des bornes respectives d'entrée reliées aux bornes de sortie de donnée des

moyens formant portes ET, pour produire ladite somme.

12.- Dispositif, dans un système pour le

traitement d'une image représentée par un groupe d'échan-

tillons numériques, chacun représenté par un nombre prédéterminé de bits, comprenant un filtre médian ayant un moyen pour déterminer un échantillon numérique ayant sensiblement la médiane dudit groupe d'échantillons numériques, o ledit groupe comprend un échantillon numérique courant représentant un point courant dans

l'image qui est filtrée, et d'autres échantillons numé-

riques représentant des points entourant ledit point courant, et un moyen pour substituer sélectivement ledit échantillon de valeor médiane audit échantillon courant,

caractérisé par: -

un moyen (10) pour produire ledit groupe d'échantillons numériques; un moyen (20) couplé audit moyen producteur d'échantillons pour comparer les valeurs des versions tronquées des échantillons numériques et déterminer lesquelles ont la valeur médiane des versions tronquées et produire des signaux respectifs de commande de sélection indiquant qu'une version tronquée correspondante a la valeur médiane; et un moyen (30) couple audit moyen producteur d'échantillons et répondant auxdits signaux de commande de sélection pour produire une fonction des échantillons numériques correspondant aux versions tronquées choisies afin de former l'échantillon numérique ayant

sensiblement ladite valeur médiane.

13.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen sélectif de substitution précité comprend une première borne d'entrée de donnée répondant audit échantillon numérique de valeur médiane,

une seconde borne d'entrée de donnée répondant à l'échan-

tillon numérique courant, une borne de sortie de donnée et une borne d'entrée de commande répondant au signal de commande de sélection correspondant audit échantillon courant, pour coupler ledit échantillon numérique courant

à ladite sortie de donnée lorsque ledit signal corres-

pondant de commande de sélection est produit, et ledit

échantillon numérique de valeur médiane autrement.