JP2000091886A - Adaptive filter device and signal processing method - Google Patents

Adaptive filter device and signal processing method

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JP2000091886A
JP2000091886A JP10260737A JP26073798A JP2000091886A JP 2000091886 A JP2000091886 A JP 2000091886A JP 10260737 A JP10260737 A JP 10260737A JP 26073798 A JP26073798 A JP 26073798A JP 2000091886 A JP2000091886 A JP 2000091886A
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JP
Japan
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data
output
coefficient
delay
taps
Prior art date
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Withdrawn
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JP10260737A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokuhito Ouchi
徳人 大内
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an adaptive filter device and a signal processing method for realizing a highly precise movement adaptive processing by suppressing the increase of a circuit scale. SOLUTION: An adaptive filter device 10 writes supplied data in a memory part 14 under the control of a memory control part 16, and reads the data under the reading control of the memory control part 16 so that the reading start position DS of the data is shifted at each number of 4 taps and a data block DB divided at each number of 8 taps of an FIR filter part 12 is delayed. The reading speed is set two times as fast as the writing speed, and data corresponding to each delay element circuit 12b-12h of a delay circuit 12 are provided to each delay stage of a tap part 12B. Also, reading under the consideration of movement detection amounts (for example, vectors or the like) is operated in the memory part 14. The memory control part 16 controls the output of a multiplication coefficient from a multiplication coefficient outputting part 18 to the tap part 12B so that only the number of coefficients corresponding to the number of 4 taps can be outputted, and the arithmetic results are totaled by an adder 20 and outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、供給されるデータ
に含まれる特徴量が検出された際に、この特徴量を考慮
したデータを遅延させて複数の各タップで乗算し、これ
らのデータの総和をまとめて適応的なフィルタ処理を施
す適応フィルタ装置および信号処理方法に関し、特に、
たとえば、画像の対象の動きに適応した信号処理を行う
動き適応フィルタ等に用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for detecting a feature contained in supplied data, delaying the data in consideration of the feature, multiplying the delayed data by a plurality of taps, and multiplying the data by a plurality of taps. The present invention relates to an adaptive filter device and a signal processing method for performing an adaptive filter process by summing sums,
For example, it is suitable for use in a motion adaptive filter or the like that performs signal processing adapted to the motion of an image target.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のディジタル技術の発達により、テ
レビジョン信号をディジタル化して各種の信号処理を施
することが、一般的になってきている。このテレビジョ
ン信号に対するディジタル処理の一例には、ディジタル
フィルタによる処理がある。このフィルタ処理には、画
素や水平ラインの間引き、あるいは水平ラインの補間処
理のような内挿処理に用いるローパスフィルタ等があ
る。また、画像の輪郭強調による補正や画像信号に含ま
れるノイズの除去等の処理にもフィルタが用いられてい
る。
2. Description of the Related Art With the development of digital technology in recent years, it has become common to digitize television signals and perform various signal processing. One example of digital processing for the television signal is processing by a digital filter. The filter processing includes a low-pass filter used for interpolation processing such as pixel or horizontal line thinning or horizontal line interpolation processing. Filters are also used for processing such as correction by contour enhancement of an image and removal of noise included in an image signal.

【0003】上述した処理には、一般的に有限インパル
ス応答(Finite Impulse Response:以下、FIR という)
フィルタがよく用いれらている。このFIR フィルタを同
一時間に並列して処理を行うパイプライン処理という手
法を用いることにより演算処理の速度を一層向上させる
ことができる。FIR フィルタは、遅延素子(たとえば、
シフトレジスタ)、乗算器および加算器の構成により実
現させて、汎用のDSP(Digital Signal Processor: 以
下、DSP という)等のLSI を用いて信号処理における装
置の構成を簡略化するとともに、その装置の信号処理機
能を従来よりも向上させるようにしている。
[0003] In the above-described processing, a finite impulse response (hereinafter, referred to as FIR) is generally used.
Filters are often used. The speed of the arithmetic processing can be further improved by using a method called pipeline processing in which the FIR filters are processed in parallel at the same time. An FIR filter is a delay element (for example,
Shift register), a multiplier and an adder to simplify the configuration of the device in signal processing using an LSI such as a general-purpose DSP (Digital Signal Processor: hereinafter referred to as DSP), The signal processing function is improved from the conventional one.

【0004】一方、テレビジョン信号の情報量を圧縮し
て伝送するための高能率符号化やテレビジョン信号のフ
ィールド数を変換するTV方式変換処理において、符号化
効率を向上させるため、あるいはフィールド内挿処理に
よる歪みを軽減させるため、一般にディジタル信号処理
において動き適応処理が用いられている。この動き適応
処理では、たとえば、映像内の着目した対象に対してそ
の対象の動き量およびその移動方向を合わせた量として
動きベクトルと呼ぶ数値を検出している。検出方法は、
画像の勾配を基に移動量を求める勾配法やブロック単位
に2次元パターンの一致を調べるブロックマッチング法
などがある。このようにテレビジョン信号には、ディジ
タル信号処理において検出した動きベクトルを用いて動
き補償やフィールド間内挿等が施されている。
On the other hand, in high-efficiency coding for compressing the amount of information of a television signal and transmitting the same, and in TV system conversion processing for converting the number of fields of a television signal, encoding efficiency is improved, In order to reduce distortion due to insertion processing, motion adaptive processing is generally used in digital signal processing. In this motion adaptation processing, for example, a numerical value called a motion vector is detected as an amount obtained by combining a movement amount of the target and a moving direction of the target in a video. The detection method is
There are a gradient method for obtaining a moving amount based on an image gradient and a block matching method for checking the coincidence of a two-dimensional pattern in block units. As described above, the television signal is subjected to motion compensation, field interpolation, and the like using the motion vector detected in the digital signal processing.

【0005】一般に、動き適応処理は、テレビジョン信
号で表される画像をブロック単位に分けて処理する。こ
のブロックは、8画素×8ラインや16画素×16ラインを
一ブロック単位とすることが多い。
In general, the motion adaptation process processes an image represented by a television signal in units of blocks. In this block, 8 pixels × 8 lines or 16 pixels × 16 lines are often used as one block unit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、画像
中の対象(画素)は動きベクトルにより変化することが
多い。このため、フィールド単位あるいはフレーム単位
の画像にブロック単位毎で動き適応処理を施すと、たと
えば、対象を含むブロックは対象の移動により対象を含
まないブロックになる。換言すると、周囲の対象を含ま
ないブロックが新たな対象を含むブロックとなる。場合
によっては、読み出すブロックのデータが複数のブロッ
クにまたがって読み出すデータにずれが生じ、そのまま
読み出すと領域的に不連続な関係による読出しになって
しまう。それぞれのブロックに対して信号処理を行って
も、この信号処理の結果にはブロックの境界で信号の連
続性がなくなることが判る。ブロック単位で8画素ある
いは16画素といった有限長の入力信号に対するフィルタ
処理となるFIR フィルタ処理は、動きを伴う場合、上述
したようにブロック境界で信号が不連続になる。これに
より、DSP での信号に対するパイプライン処理は、この
ような信号の不連続等のためできなくなってしまう。す
なわち、データに対する動き適応処理を行う場合、通常
のFIR フィルタの構成を適用できなくなる。
As described above, an object (pixel) in an image often changes according to a motion vector. Therefore, if motion adaptation processing is performed on an image in a field unit or a frame unit for each block unit, for example, a block including a target becomes a block not including a target due to movement of the target. In other words, a block that does not include surrounding objects becomes a block that includes a new object. In some cases, data of a block to be read is shifted in data to be read across a plurality of blocks, and if the data is read as it is, the data is read due to a discontinuity in area. It can be seen that even if signal processing is performed on each block, the result of this signal processing loses signal continuity at block boundaries. In the FIR filter processing, which is a filter processing for an input signal having a finite length such as 8 pixels or 16 pixels in block units, when motion is involved, the signal becomes discontinuous at the block boundaries as described above. As a result, pipeline processing for signals in the DSP cannot be performed due to such discontinuities in signals. That is, when performing the motion adaptation process on the data, the configuration of the normal FIR filter cannot be applied.

【0007】動き適応処理を対象とするフィルタは、並
列処理を可能にするようにフィルタのタップ数に応じた
RAM (Random Access Memory: 以下、RAM という)、乗
算器および加算器という構成となる。ところが、この場
合、動き適応フィルタは、タップ数に比例して使用する
RAM の数が増加する。これにより動き適応フィルタの回
路規模が増大してしまい、現実的には2タップ程度の簡
単なフィルタしかできない。
[0007] The filter for the motion adaptive processing is adapted to the number of taps of the filter so as to enable parallel processing.
It has a structure of RAM (Random Access Memory: RAM), a multiplier, and an adder. However, in this case, the motion adaptive filter is used in proportion to the number of taps.
The number of RAM increases. As a result, the circuit scale of the motion adaptive filter increases, and in reality, only a simple filter of about two taps can be performed.

【0008】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、回路規模の増大を抑えて精度のよい動き適応処理の
できる適応フィルタ装置および信号処理方法を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an adaptive filter device and a signal processing method capable of solving such a drawback of the prior art and suppressing an increase in circuit scale and performing accurate motion adaptive processing.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、供給されるデータをブロック単位に分け
て、分けたブロック内のデータから適応させる定量的な
特徴量を検出し、この特徴量を考慮したデータに対して
遅延させて複数の各タップで乗算し、これらのデータの
総和をまとめることにより適応的なフィルタ処理を施す
適応フィルタ装置において、データを格納するメモリ手
段と、データを順に書き込む書込み制御およびこの装置
で形成するタップの数毎にデータの読出し開始位置をず
らし、かつこの装置に用いる実際のタップの数で区切っ
た、一組のデータブロックを遅延させながら、メモリ手
段からデータを読み出す際に、この装置で形成するタッ
プの数と実際に用いるタップの数の関係から得られる読
出し速度で特徴量を考慮して形成するタップの数ずつ各
遅延段に対応するデータをこのメモリ手段から読み出す
読出し制御を行うメモリ制御手段と、このメモリ手段へ
の読出し制御に応じて読み出される出力を遅延させる遅
延素子を複数個備えた遅延手段と、この遅延手段の遅延
素子の各出力にそれぞれの乗算係数を供給する係数供給
手段と、この係数供給手段の出力する乗算係数の個数を
この装置で形成するタップの数にするとともに、この個
数毎に特徴量も加味した乗算係数の出力を制御する係数
出力制御手段と、この係数供給手段からの係数を遅延素
子の各出力に乗算させるタップ手段と、このタップ手段
の出力を総和する加算手段とを含むことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention divides supplied data into blocks and detects a quantitative feature to be adapted from data in the divided blocks. A memory means for storing data in an adaptive filter device for performing adaptive filter processing by delaying and multiplying data in consideration of this feature amount by a plurality of taps and summing up the sum of these data; A write control unit for sequentially writing data and a data read start position are shifted for each of the number of taps formed by the device, and a memory is set while delaying a set of data blocks separated by the number of actual taps used in the device. When reading data from the means, the feature quantity is determined by the reading speed obtained from the relationship between the number of taps formed by this device and the number of taps actually used. Memory control means for performing read control for reading data corresponding to each delay stage from the memory means by the number of taps formed in consideration of the number of taps to be formed, and a delay element for delaying an output read in accordance with the read control for the memory means. A plurality of delay means, a coefficient supply means for supplying a respective multiplication coefficient to each output of the delay element of the delay means, and the number of taps for forming the number of multiplication coefficients output from the coefficient supply means by this apparatus And a coefficient output control means for controlling the output of a multiplication coefficient in consideration of the characteristic amount for each number, a tap means for multiplying each output of the delay element by a coefficient from the coefficient supply means, And an adding means for summing the outputs.

【0010】ここで、メモリ制御手段は、データの書込
み速度に対して倍の速度でデータを読み出し、係数出力
制御手段は、遅延手段の遅延素子から各出力が出力され
る度に係数供給手段の出力を切り換える制御を行うこと
が好ましい。この場合、たとえば、ブロックサイズを4
画素とし、フィルタのタップ数を4タップとする場合、
ハードウェア上8タップのフィルタを構成し、1ブロッ
クの時間で連続する8つのデータを倍の速度で読み出し
て連続的な出力を可能にし、この4タップに合わせて4
画素単位に特徴量としてたとえば動き量を考慮した乗算
係数をタップに供給する1サンプルデータを遅延素子出
力毎に切り換えることにより、たとえば、移動量に応じ
たブロック毎のランダムな処理とそれに伴うブロック内
の並列処理を可能にする。
Here, the memory control means reads the data at a speed twice as fast as the data writing speed, and the coefficient output control means controls the coefficient supply means every time each output is outputted from the delay element of the delay means. It is preferable to perform control for switching the output. In this case, for example, if the block size is 4
When the number of taps of the filter is 4 taps,
A hardware eight-tap filter is configured on the hardware to read eight consecutive data at double speed in one block of time to enable continuous output.
By switching, for each delay element output, one sample data for supplying a multiplication coefficient considering a motion amount to a tap as a feature amount in a pixel unit, for example, random processing for each block according to the movement amount and the accompanying Parallel processing.

【0011】メモリ制御手段は、データの書込み/読出
し制御を所定のタイミング毎に切り換える制御信号に応
じて複数のメモリ手段にそれぞれ共通のアドレス情報を
供給する書込み/読出し選択手段を含み、メモリ制御手
段は、複数の組に分割されたメモリ手段、係数供給手段
および遅延手段の内、メモリ手段、係数供給手段を所定
のタイミングに伴ってそれぞれ制御し、さらに、メモリ
手段から書込み速度の倍で読み出す速度を所定のタイミ
ングに応じた速度で読み出し、かつ遅延素子から各出力
が出力される度に係数供給手段の出力を切り換えること
が好ましい。これによってもデータの供給をブロック単
位で見た場合に生じる不連続を防ぎ、連続的な出力を可
能にする。
The memory control means includes write / read selection means for supplying common address information to each of the plurality of memory means in response to a control signal for switching data write / read control at predetermined timing. The memory means, the coefficient supply means and the delay means among the memory means, the coefficient supply means and the delay means which are divided into a plurality of sets, respectively control the memory means and the coefficient supply means in accordance with a predetermined timing, and further read out from the memory means at twice the writing speed Is preferably read at a speed corresponding to a predetermined timing, and the output of the coefficient supply means is switched each time each output is output from the delay element. This also prevents discontinuity that occurs when the data supply is viewed in block units, and enables continuous output.

【0012】適応フィルタ装置において、遅延手段、タ
ップ手段および加算手段による構成はFIR フィルタを用
いてもよい。
In the adaptive filter device, the delay means, the tap means and the adding means may use an FIR filter.

【0013】本発明の適応フィルタ装置は、メモリ制御
手段で、メモリ手段に書込み制御信号に応じて供給され
るデータを書き込み、メモリ手段からの読出し時にこの
装置で形成するタップの数毎にデータの読出し開始位置
をずらし、かつこの装置で形成するタップの数と実際に
用いるタップの数で区切った、一組のデータブロックを
遅延させるとともに、形成するタップの数と実際に用い
るタップの数の関係に基づく読出し速度で読出し制御を
行う。このデータ読出し制御により、形成するタップの
数ずつ各遅延段に対応するデータをタップ手段の各遅延
段に提供している。また、メモリ手段は、たとえば動き
検出量(あるいは動きベクトル等)といった特徴量を考
慮した読出し制御が行われている。読み出されたデータ
は遅延手段で段階的に遅延させられてタップ手段に供給
される。また、係数出力制御手段は係数供給手段からタ
ップ手段に特徴量を含めて考慮された係数を出力するよ
うに制御する。このとき、構成するタップ数に対応した
数の係数が出力されるが、それ以外の部分には係数が供
給されない。タップ手段による乗算結果を加算手段で総
和をとって出力するとき、適応処理に用いるデータが隣
接するデータブロックの両方に含まれることがないの
で、供給されるデータの連続性を保ってフィルタ処理を
行わせることができる。
In the adaptive filter device according to the present invention, the memory control means writes data supplied to the memory means in response to the write control signal, and reads out data from the memory means for each of the number of taps formed by the device when reading from the memory means. A set of data blocks is shifted by shifting the reading start position and separated by the number of taps formed by this device and the number of taps actually used, and the relationship between the number of taps formed and the number of taps actually used. The read control is performed at the read speed based on. By this data read control, data corresponding to each delay stage is provided to each delay stage of the tap means by the number of taps to be formed. In addition, the memory means performs read control in consideration of a feature amount such as a motion detection amount (or a motion vector or the like). The read data is delayed stepwise by the delay means and supplied to the tap means. Further, the coefficient output control means controls the coefficient supply means to output the coefficient considered including the characteristic amount to the tap means. At this time, a number of coefficients corresponding to the number of taps to be configured are output, but no coefficients are supplied to other parts. When the sum of the multiplication results obtained by the tap means is output by the addition means, the data used for the adaptive processing is not included in both adjacent data blocks. Therefore, the filter processing is performed while maintaining the continuity of the supplied data. Can be done.

【0014】また、本発明は供給されるデータをブロッ
ク単位に分けて、分けたブロック内のデータから適応さ
せる定量的な特徴量を検出し、この特徴量を考慮したデ
ータに対して遅延させて複数の各タップで乗算し、これ
らのデータの総和をまとめることにより適応的なフィル
タ処理を施す信号処理方法において、データを供給され
る書込み制御信号に応じて用意するデータ準備工程と、
このデータ準備工程で用意されたデータに対して形成す
るタップの数毎にデータの読出し位置をずらし、かつ準
備する実際のタップの数で区切った、一組のデータブロ
ックを遅延させながら、形成するタップの数と実際に用
いるタップの数の関係から得られる読出し速度で各タッ
プに対応するデータを特徴量を考慮して読み出す読出し
制御信号を生成する読出し信号生成工程と、この読出し
信号生成工程の読出し制御信号に応じてデータブロック
単位にデータを各タップに提供するデータ提供工程と、
このデータ提供工程により提供されたデータを段階的に
遅延させる遅延工程と、この遅延工程で段階的に得られ
る出力にそれぞれ供給される乗算係数を形成するタップ
の数だけにするとともに、供給するタップの位置を特徴
量も加味した制御を行う係数出力制御工程と、この係数
出力制御工程の制御に対応して乗算係数を各タップに出
力させる係数提供工程と、この係数提供工程からの乗算
係数を遅延工程からの各出力に乗算させる乗算工程と、
この乗算工程の出力を総和する加算工程とを含むことを
特徴とする。
Further, according to the present invention, the supplied data is divided into block units, a quantitative characteristic amount to be adapted is detected from the data in the divided blocks, and a delay is applied to the data in consideration of the characteristic amount. In a signal processing method of performing adaptive filtering by multiplying by a plurality of taps and summing up the sum of these data, a data preparation step of preparing data according to a supplied write control signal;
The data read position is shifted for each number of taps formed for the data prepared in the data preparation step, and a set of data blocks divided by the actual number of prepared taps are formed while delaying. A read signal generating step of generating a read control signal for reading data corresponding to each tap at a read speed obtained from a relationship between the number of taps and the number of taps actually used in consideration of a characteristic amount; A data providing step of providing data to each tap in data block units according to a read control signal;
A delay step of delaying the data provided by the data providing step by step, and taps to supply and supply only the number of taps forming a multiplication coefficient respectively supplied to the output obtained step by step in the delay step A coefficient output control step of performing control in consideration of the feature amount of the position, a coefficient providing step of outputting a multiplication coefficient to each tap in accordance with the control of the coefficient output control step, and a multiplication coefficient from the coefficient provision step. A multiplication step of multiplying each output from the delay step,
And an addition step of summing the outputs of the multiplication step.

【0015】ここで、データ提供工程は、データの書込
み速度に対して倍の速度でデータを読み出し、係数出力
制御工程は、遅延工程の遅延素子から各出力が出力され
る度に係数提供工程からの出力を切り換える制御を行う
ことが好ましい。これにより、連続的なデータの提供が
確保され、遅延素子からの出力される度に特徴量に対応
して乗算係数が変わるので、特徴量の考慮された、いわ
ゆる適応フィルタ処理を行うことができる。
Here, the data providing step reads out data at a speed twice as fast as the data writing speed, and the coefficient output controlling step includes the steps of starting the coefficient providing step every time each output is output from the delay element in the delay step. It is preferable to perform a control for switching the output of the control. As a result, continuous data provision is ensured, and the multiplication coefficient changes in accordance with the feature value each time the data is output from the delay element, so that the so-called adaptive filter processing in which the feature value is considered can be performed. .

【0016】また、信号処理方法は、データ格納工程の
前にデータの供給先を選択する入力選択工程を含み、こ
の入力選択工程の後、入力選択工程で分岐させられたデ
ータの各供給先でのデータ提供工程、遅延工程、係数出
力制御工程、係数提供工程および乗算工程の対応する各
工程を同時に行い、さらに、データ提供工程において、
書込み速度の倍の速度とする読出しデータの速度をデー
タの各供給先への分岐数で割った速度で行わせ、係数提
供工程は、遅延工程の遅延素子から各出力が出力される
度に出力する乗算係数を切り換えることが好ましい。こ
れにより、処理に用いるメモリの全容量を変えずに読出
し速度も抑えて動作させることができる。
Also, the signal processing method includes an input selection step of selecting a data supply destination before the data storage step, and after this input selection step, each of the data branch destinations in the input selection step is used. The data providing step, the delay step, the coefficient output control step, the coefficient providing step and the corresponding step of the multiplying step are performed simultaneously, and further, in the data providing step,
The read data speed, which is twice as fast as the write speed, is divided by the number of branches to each data supply destination. The coefficient providing step is performed every time each output is output from the delay element in the delay step. It is preferable to switch the multiplication coefficient to be used. As a result, it is possible to operate with a reduced reading speed without changing the total capacity of the memory used for processing.

【0017】本発明の信号処理方法は、供給されるデー
タを書込み制御信号に応じて書き込む書込みデータと
し、この書込みデータを読出し用のデータとして用意す
る。そして、読出し制御信号は、形成するタップの数と
準備する実際のタップの数に応じてデータを遅延させな
がら区切って一組のデータブロックとするように生成さ
れる。この読出し制御信号は、書き込まれたデータに対
してタップの数と実際のタップの数の関係に応じた読出
し速度にするとともに、各遅延段に対応するデータを特
徴量を考慮して読み出しが行われるように生成される。
したがって、書込みデータは、この読出し制御信号に応
じてデータを読み出される。このデータ読出しにより、
たとえば、読み出されたデータが隣接するブロックにま
たがる、いわゆるデータの不連続性に陥る虞れを回避し
ている。それぞれ段階的に遅延処理を受けて得られたデ
ータには対応する特徴量も加味した乗算係数が供給さ
れ、乗算係数とデータにより演算が行われる。これらの
乗算結果の総和をとって特徴量に適応した信号処理を連
続的に行っている。
According to the signal processing method of the present invention, the supplied data is used as write data to be written according to a write control signal, and the write data is prepared as read data. Then, the read control signal is generated so as to be divided into a set of data blocks while delaying data according to the number of taps to be formed and the number of actual taps to be prepared. The read control signal has a read speed corresponding to the relationship between the number of taps and the actual number of taps with respect to the written data, and reads out data corresponding to each delay stage in consideration of the characteristic amount. Generated to be
Therefore, the write data is read in accordance with the read control signal. By reading this data,
For example, it is possible to avoid a possibility that the read data may fall into a so-called data discontinuity that extends over adjacent blocks. Each of the data obtained by performing the delay processing stepwise is supplied with a multiplication coefficient in consideration of the corresponding feature amount, and the calculation is performed using the multiplication coefficient and the data. The signal processing adapted to the characteristic amount is continuously performed by taking the sum of these multiplication results.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる適応フィルタ装置および信号処理方法の実施例を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of an adaptive filter device and a signal processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0019】本発明は、メモリからブロック単位にラン
ダムに読み出されるデータに対して有限インパルス応答
(Finite Impulse Response:以下、FIR という)フィル
タを用い、このFIR フィルタに供給する乗算係数を各遅
延段からの一出力毎に切り換えて信号処理することに特
徴がある。本実施例は、適応フィルタ装置10を用いて構
成およびその動作から信号処理方法について図1〜図5
を参照しながら説明する。
According to the present invention, a finite impulse response (FIR) filter is used for data read at random from the memory in block units, and a multiplication coefficient supplied to the FIR filter is supplied from each delay stage. It is characterized in that the signal processing is performed by switching every one output. In this embodiment, the signal processing method is described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0020】適応フィルタ装置10には、FIR フィルタ部
12、メモリ14、メモリ制御部16、乗算係数出力部18およ
び遅延素子20が備えられている。FIR フィルタ12は、た
とえば8 タップの一般に市販されており、かつパイプラ
イン処理を可能にする構成のフィルタを用いる。FIR フ
ィルタ12には、図1に示すように、遅延部12A 、タップ
部12B 、および加算器12q が含まれている。遅延部12A
には、8 タップのFIRフィルタの構成にするように8 段
の遅延を生成する遅延素子回路(DL)12a 〜12hが含まれ
ている。この他に、遅延段がまとめて設けられているシ
フトレジスタで構成してもよい。タップ部12B は、それ
ぞれ供給される乗算係数Ka,・・・,Kh と各遅延素子回路(D
L)12a 〜12h からの出力とを乗算する8 個の乗算器12i
〜12p を含んでいる。加算器12q は、タップ部12B から
供給される8 個のデータすべてを加算する。
The adaptive filter device 10 includes an FIR filter unit.
12, a memory 14, a memory control unit 16, a multiplication coefficient output unit 18, and a delay element 20 are provided. As the FIR filter 12, for example, a commercially available 8-tap filter having a configuration enabling pipeline processing is used. As shown in FIG. 1, the FIR filter 12 includes a delay unit 12A, a tap unit 12B, and an adder 12q. Delay unit 12A
Includes delay element circuits (DL) 12a to 12h that generate eight stages of delays so as to form an 8-tap FIR filter. In addition, a shift register in which delay stages are provided collectively may be used. The tap section 12B is connected to the supplied multiplication coefficients Ka,..., Kh and the respective delay element circuits (D
L) Eight multipliers 12i that multiply the outputs from 12a to 12h
Includes ~ 12p. The adder 12q adds all eight data supplied from the tap unit 12B.

【0021】メモリ14は、RAM を用い、後述するメモリ
制御部16の書込み制御によりデータを書込み、そしてそ
の読出し制御により書込み時における基準アドレスに対
して画像データの4 画素を1 ブロック単位に特徴量であ
る、動きベクトル値による補正が考慮されたデータを出
力する。メモリ14では、図1に詳細に示さないが入力端
子3 を介してイネーブル信号に応じてデータの書込み/
データの読出しの期間が設定される。また、メモリ14に
は、書込みアドレス/読出しアドレスが端子Aを介して
メモリ制御部16から供給されている。
The memory 14 uses a RAM, and writes data by a write control of a memory control unit 16 described later. The read control controls four pixels of image data with respect to a reference address at the time of writing in units of one block. Is output in which the correction by the motion vector value is considered. In the memory 14, although not shown in detail in FIG.
A data reading period is set. Further, a write address / read address is supplied to the memory 14 from the memory control unit 16 via the terminal A.

【0022】メモリ制御部16には、切換スイッチSWおよ
び加算器16a が含まれている。切換スイッチSWの端子a
には、入力端子5 を介して書込みアドレスが供給されて
いる。また、入力端子7 を介して供給される読出しアド
レスは、加算器16a の一端側に加算入力されている。加
算器16には、入力端子9 を介して画像から検出された動
きベクトル値が加算器16の他端側に供給されている。加
算器16は、この加算結果をスイッチSWの端子b に供給し
ている。切換スイッチSWは、イネーブル信号を切換制御
信号として用いて端子a, bに供給される書込みアドレス
と読出しアドレスをメモリ14や乗算係数出力部18に出力
している。このメモリ制御部16は、乗算係数出力部18も
制御して乗算係数の出力も制御している。
The memory control unit 16 includes a changeover switch SW and an adder 16a. Terminal a of the changeover switch SW
Is supplied with a write address via an input terminal 5. The read address supplied via the input terminal 7 is added to one end of the adder 16a. The motion vector value detected from the image is supplied to the adder 16 via the input terminal 9 to the other end of the adder 16. The adder 16 supplies this addition result to the terminal b of the switch SW. The changeover switch SW outputs the write address and the read address supplied to the terminals a and b to the memory 14 and the multiplication coefficient output unit 18 using the enable signal as a changeover control signal. The memory control unit 16 also controls the multiplication coefficient output unit 18 to control the output of the multiplication coefficient.

【0023】乗算係数出力部18には、メモリ制御部16か
ら供給される読出しアドレスに対応して乗算係数が出力
されるように予め乗算係数が書き込まれている。ただ
し、実際に乗算係数がデータとして書き込まれている部
分は、8 個ある乗算係数の内、4 箇所だけにしか書き込
まれていない(図2(c) を参照)。これは、前述したよ
うに基準アドレスに対し4 画素1 ブロック単位で動き検
出を行っていることと、この適応フィルタ装置を4 タッ
プのフィルタとして用いるように規定していることによ
っている。
The multiplication coefficient is previously written in the multiplication coefficient output section 18 so that the multiplication coefficient is output in accordance with the read address supplied from the memory control section 16. However, the part where the multiplication coefficient is actually written as data is written only in four of the eight multiplication coefficients (see FIG. 2 (c)). This is due to the fact that motion detection is performed in units of four pixels and one block with respect to the reference address as described above, and that this adaptive filter device is specified to be used as a four-tap filter.

【0024】遅延素子回路(DL)20は、供給される信号処
理結果に含まれるノイズ等の成分を含まないようにする
ため設けている。遅延素子回路(DL)20は、供給されたデ
ータを出力端子2 を介して出力する。ところで、前述し
た 遅延素子回路(DL)12a 〜12h や遅延素子回路(DL)20
には図示していないが共通のクロック信号が供給されて
いる。また、入力端子3 〜9 を介して供給される信号や
データは、図示していないシステム制御部から供給され
ている。このように1つのメモリと動きに適応させる適
応フィルタの構成では用いられないFIR フィルタを用い
た構成により装置の構成を従来の適応フィルタよりも簡
略な構成で済ませている。
The delay element circuit (DL) 20 is provided so as not to include components such as noise contained in the supplied signal processing result. The delay element circuit (DL) 20 outputs the supplied data via the output terminal 2. By the way, the delay element circuits (DL) 12a to 12h and the delay element circuits (DL) 20
Are supplied with a common clock signal (not shown). Signals and data supplied through the input terminals 3 to 9 are supplied from a system control unit (not shown). As described above, the configuration of the apparatus can be simplified with a configuration using an FIR filter which is not used in the configuration of one memory and the adaptive filter adapted to the motion than the conventional adaptive filter.

【0025】この適応フィルタ装置10の信号処理につい
て図2を用いて簡単に説明する。入力データは、入力端
子1 を介して 遅延部12A に供給される。図1の参照符
号aの位置でのデータを図2(a) に示す。遅延素子回路
(DL)12a を経た入力データは、入力端子5 、メモリ制御
部16の切換スイッチSW(端子b )を介して供給される書
込みアドレスに応じてハードウェア上 8タップのフィル
タを構成されているので、8 タップに対応するように8
つのデータを一遅延分の遅延を経てメモリ14に書き込ま
れる。書き込まれているデータに対して、この場合のブ
ロックサイズは4画素にする。このフィルタ構成におい
て、実際に構成するフィルタのタップ数を4タップとす
る場合、読出し速度は、1ブロックの時間で連続する8
つのデータを倍の速度で読み出して連続的な出力を行っ
ている。また、この4 タップに合わせて4 画素単位に特
徴量として、たとえば動き量を考慮した乗算係数をタッ
プに供給する。
The signal processing of the adaptive filter device 10 will be briefly described with reference to FIG. The input data is supplied to the delay unit 12A via the input terminal 1. FIG. 2A shows the data at the position indicated by reference numeral a in FIG. Delay element circuit
The input data that has passed through the (DL) 12a constitutes an 8-tap filter on hardware according to the write address supplied through the input terminal 5 and the changeover switch SW (terminal b) of the memory control unit 16. , 8 to support 8 taps
The two data are written to the memory 14 after a delay of one delay. The block size in this case is 4 pixels for the written data. In this filter configuration, when the number of taps of the filter to be actually configured is 4 taps, the read speed is 8 continuous in one block time.
The two data are read at double speed and output continuously. In addition, a multiplication coefficient in consideration of a motion amount, for example, is supplied to the tap as a feature amount in units of four pixels in accordance with the four taps.

【0026】このような関係を構築した上でメモリ14に
書き込まれたデータが、読出し時には8 タップに対応す
るように8 つのデータを一遅延分ずつずれたデータとし
て読み出されるとともに、さらに基準アドレスに対し構
成するフィルタのタップ数に同一数である4 画素を1 ブ
ロックとする。また、このブロック単位は、動きベクト
ル検出のブロックでもある。このように読み出すデータ
数(ブロックサイズ)と動きベクトル検出に用いるデー
タ数を一致させ、すなわち4 画素毎に読み出すことによ
り、従来、生じていたような動きベクトルを加味するこ
とで隣接する複数のブロックにデータが入ることがない
ようにしている。ここで、連続する8つのデータに対し
てデータブロックDBの開始位置をDSとすると、開始位置
DSは(4n+1 )という関係にしている。ここで、n は何
番目のデータブロックDBかを表す整数である。すなわ
ち、たとえばn=0: DS=1; n=1: DS=5; n=2: DS=9; n=3:
DS=13; ・・・である(図2(b) を参照)。このように4 タ
ップのフィルタ処理を行うには、1 画素のデータの処理
において前後2 画素のデータを用いるから、その結果8
画素のデータでデータブロックを構成しなければならな
い。図2(b) の階段状の太線は、データブロックDBの境
界を示している。
The data written in the memory 14 after such a relationship is established is read out at the time of reading, as eight data are shifted by one delay so as to correspond to eight taps, and furthermore, the data is stored in the reference address. On the other hand, four pixels that are the same number as the number of taps of the filter to be configured are defined as one block. This block unit is also a block for motion vector detection. By matching the number of data to be read (block size) with the number of data to be used for motion vector detection, that is, by reading every four pixels, a plurality of adjacent blocks can be obtained by taking into account the motion vector that has conventionally occurred. To ensure that no data enters. Here, assuming that the start position of the data block DB is DS for eight consecutive data, the start position is
DS has a relationship of (4n + 1). Here, n is an integer indicating the number of the data block DB. That is, for example, n = 0: DS = 1; n = 1: DS = 5; n = 2: DS = 9; n = 3:
DS = 13; (see FIG. 2 (b)). In order to perform the 4-tap filter processing in this manner, data of two pixels before and after are used in processing of one pixel data.
A data block must be composed of pixel data. The step-like thick line in FIG. 2B indicates the boundary of the data block DB.

【0027】上述した関係をより具体的に説明すると、
メモリ14には、入力端子7 からの読出しアドレスと入力
端子9 からの動きベクトル値を合成して動き対応の読出
しアドレス(以下、単に読出しアドレスという)が供給
される。ここで、図2(b) の符号b 〜i は、図1の参照
符号b 〜i と同じ各遅延素子回路(DL)12a 〜12h からの
出力側の位置を示している。これにより、読出しアドレ
スに対応してメモリ14から読み出されるデータは、図2
(b) に示したデータ構造を太線で囲んだデータが矢印R
方向に見た際に各出力側の位置に供給されるように読み
出される。また、そのときのデータ読出し速度は、書込
み速度の倍の速度、すなわち書込み時間の半分になって
いる。そして、この速度関係からデータ読出しは、時間
T 方向に見てデータの読出しが図2(b) のデータ構造に
示したように一列飛ばしで行われる。実際に、たとえば
データNo.3〜 6に対する処理を行うにあたって、データ
No.1〜8 が読み出される。
The above relationship will be described more specifically.
To the memory 14, a read address from the input terminal 7 and a motion vector value from the input terminal 9 are combined, and a read address corresponding to motion (hereinafter, simply referred to as a read address) is supplied. Here, reference numerals b to i in FIG. 2B indicate positions on the output side from the respective delay element circuits (DL) 12a to 12h, which are the same as reference numerals b to i in FIG. As a result, the data read from the memory 14 corresponding to the read address is
The data enclosing the data structure shown in (b) with a bold line is the arrow R
It is read so that it is supplied to the position on each output side when viewed in the direction. The data reading speed at that time is twice the writing speed, that is, half the writing time. From this speed relationship, data reading takes time.
The data is read out one row at a time, as shown in the data structure of FIG. Actually, for example, when processing data Nos.
Nos. 1 to 8 are read.

【0028】適応フィルタ装置10は、メモリ14からのデ
ータ読出しに対応するようにタイミングを調整して乗算
係数K1〜K4がタップ部12B の各乗算器12i 〜12p に供給
している。このとき、供給される乗算係数K1〜K4は、図
2(c) に示す関係で供給される。すなわち、図2(b) の
太線で囲んだデータ位置に対応してそれぞれ乗算係数K1
〜K4が供給される。これにより乗算係数出力部18は、メ
モリ14と同様の構造に乗算係数を用意しておき、読出し
アドレスに応じて読み出せばよい。ただし、図2(c) に
おいて記号 "−" は、データのない状態にする。
The adaptive filter device 10 adjusts timing so as to correspond to data reading from the memory 14 and supplies the multiplication coefficients K1 to K4 to the multipliers 12i to 12p of the tap section 12B. At this time, the supplied multiplication coefficients K1 to K4 are supplied in the relationship shown in FIG. That is, the multiplication coefficients K1 correspond to the data positions surrounded by the thick lines in FIG.
~ K4 is supplied. Thus, the multiplication coefficient output unit 18 may prepare the multiplication coefficient in the same structure as the memory 14 and read the multiplication coefficient according to the read address. However, the symbol "-" in FIG. 2 (c) indicates that there is no data.

【0029】このようにタップ部12B にデータと乗算係
数が供給されると、乗算係数 "−"が供給された乗算器
からはゼロが出力され、乗算係数K1〜K4の供給された乗
算器だけが演算結果を出力する。したがって、演算結果
は、4 つしか出力されず、4タップのデータとして使わ
れる。加算器12g では、この演算結果を加算して総和を
求める。このフィルタ処理の結果が加算器12g から遅延
素子回路(DL)20を介して図2(d) の出力データ(2),・・・,
(12),・・・が出力される。
When the data and the multiplication coefficient are supplied to the tap section 12B, zero is output from the multiplier supplied with the multiplication coefficient "-", and only the multiplier supplied with the multiplication coefficients K1 to K4. Outputs the operation result. Therefore, only four calculation results are output and used as data of four taps. The adder 12g adds the operation results to obtain a sum. The result of this filtering is output from the adder 12g via the delay element circuit (DL) 20 to the output data (2),.
(12),... Are output.

【0030】図2に示したデータ読出しは、説明を簡単
にするため動きベクトル値がゼロの場合で説明しデータ
No.1〜8,次にデータNo.5〜12を読み出しているが動きベ
クトル値がゼロでなければ、次にデータNo.5〜12が読み
出されず異なるデータが読み出されることになる。この
ように個々のデータ、すなわち画素単位毎に係数を切り
換えることにより、ブロック境界の不連続を避けること
ができ、かつ連続的にフィルタ処理を出力させることが
できる。
The data reading shown in FIG. 2 is described for the case where the motion vector value is zero for simplicity.
If data Nos. 1 to 8 and then data Nos. 5 to 12 are read out but the motion vector value is not zero, then data Nos. 5 to 12 will not be read out and different data will be read out. By switching the coefficient for each data, that is, for each pixel, discontinuity of the block boundary can be avoided and the filter processing can be continuously output.

【0031】これに対して、従来の4 タップの適応フィ
ルタ装置30と比較する。適応フィルタ装置30には、遅延
部32、メモリ部34、タップ部36、乗算係数出力部36、乗
算係数出力部38、加算器40および切換スイッチSW1 が含
まれている。加算器40の出力は遅延素子回路(DL)40で遅
延させて信号として整定させて出力される。遅延部32に
は、遅延素子回路(DL)32a 〜32d が含まれる。この遅延
素子回路(DL)に対応し、かつブロックの境界での信号
(データ)の連続性を保つようにメモリ部34は4つのメ
モリ34a 〜34d を含む。同様に、タップ部36にも当然、
乗算器36a 〜36dが備えられている。乗算係数出力部3
8、加算器40および遅延素子回路(DL)40は、前述した実
施例と同じ構成にしている。また、切換スイッチSW1
は、入力端子4から供給される書き込みイネーブル信号
を入力端子4aを介して供給される切換信号によってメモ
リ34a 〜34d のいずれか一つを選択している。 これに
よって、遅延部32を介してメモリ34a 〜34d に入力デー
タとしてたとえばデータNo.1〜8が供給されたとき、メ
モリ34a はデータNo.1, 5 、メモリ34b はデータNo.2,
6、メモリ34c はデータNo.3, 7 、およびメモリ34d は
データNo.4, 8 がそれぞれ格納される。メモリ部34から
データを読み出す場合、この書き込まれたアドレスを読
み出す。このとき、乗算係数出力部38は、固定係数を各
乗算器36a 〜36d にそれぞれ供給して演算を行う。この
演算結果が加算器40に供給され、すべての総和が算出さ
れる。これら一連の動作は、動きベクトル値が入ってい
ない場合を説明したものである。
On the other hand, a comparison is made with the conventional 4-tap adaptive filter device 30. The adaptive filter device 30 includes a delay unit 32, a memory unit 34, a tap unit 36, a multiplication coefficient output unit 36, a multiplication coefficient output unit 38, an adder 40, and a switch SW1. The output of the adder 40 is delayed by a delay element circuit (DL) 40, settled as a signal, and output. The delay unit 32 includes delay element circuits (DL) 32a to 32d. The memory unit 34 includes four memories 34a to 34d so as to correspond to the delay element circuit (DL) and to maintain continuity of signals (data) at block boundaries. Similarly, of course, for the tap portion 36,
Multipliers 36a to 36d are provided. Multiplication coefficient output section 3
8. The adder 40 and the delay element circuit (DL) 40 have the same configuration as in the above-described embodiment. Also, changeover switch SW1
Selects one of the memories 34a to 34d according to a write enable signal supplied from the input terminal 4 and a switching signal supplied via the input terminal 4a. Thus, when, for example, data Nos. 1 to 8 are supplied as input data to the memories 34a to 34d via the delay unit 32, the memory 34a stores data Nos. 1 and 5 and the memory 34b stores data Nos.
The memory 34c stores data Nos. 3 and 7, and the memory 34d stores data Nos. 4 and 8, respectively. When data is read from the memory unit 34, the written address is read. At this time, the multiplication coefficient output unit 38 performs the operation by supplying the fixed coefficient to each of the multipliers 36a to 36d. This calculation result is supplied to the adder 40, and the total sum of all is calculated. These series of operations describe a case where no motion vector value is included.

【0032】しかしながら、動きベクトル値の考慮、か
つブロックの境界を含まない、データの連続性を維持す
るようなデータの読出しを行うために、画素毎にデータ
を分けて書き込み、そしてデータを個々に読み出せるよ
うにメモリをタップの数に合わせて設けなければならな
い。メモリをタップの数に合わせて配設することは、高
い精度のフィルタ処理が要求されるとき、適応フィルタ
装置30の回路規模が大規模になってしまうことを意味す
る。
However, in order to consider the motion vector value and to read out data that does not include block boundaries and maintain data continuity, the data is divided and written for each pixel, and the data is written individually. The memory must be provided for the number of taps so that it can be read. Arranging the memories in accordance with the number of taps means that when high-precision filtering is required, the circuit size of the adaptive filter device 30 becomes large.

【0033】本発明は、前述したように従来からあるFI
R フィルタ、一つのメモリおよびメモリ制御部でデータ
の連続性および動きベクトルの動作を含めた処理を行
い、かつ対応した乗算係数の読出しも行えるようにして
装置構成を大幅に簡略化することができ、タップ数の大
きなフィルタも容易に実現させることができる。また、
前述したフィルタ処理に限定されるものでなく、垂直方
向のフィルタ処理にも適用することができる。
According to the present invention, as described above, the conventional FI
The R filter, one memory and a memory control unit can perform processing including data continuity and motion vector operations, and can also read out corresponding multiplication coefficients, greatly simplifying the device configuration. Also, a filter having a large number of taps can be easily realized. Also,
The present invention is not limited to the filter processing described above, and can be applied to filter processing in the vertical direction.

【0034】次に本発明の適応フィルタ装置の他の実施
例について簡単に図4および図5を参照しながら説明す
る。前述した実施例と共通する部分には同じ参照番号を
付して説明を省略する。本実施例は、入力端子1 から供
給される入力データを2系統に分配し、この分配された
入力データにフィルタ処理を施すように遅延部12A 、メ
モリ部14および乗算係数出力部18を2つに分けた構成に
し、この構成により、データの書込み/読出しを同じ速
度で行うことを特徴としている。
Next, another embodiment of the adaptive filter device according to the present invention will be briefly described with reference to FIGS. Portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this embodiment, the input data supplied from the input terminal 1 is distributed to two systems, and two delay units 12A, a memory unit 14, and a multiplication coefficient output unit 18 are provided so as to perform a filtering process on the distributed input data. The configuration is characterized in that data writing / reading is performed at the same speed by this configuration.

【0035】上述したように、遅延部12A は、遅延素子
回路(DL)12a, 12c, 12e, 12gを含む遅延部120 と、遅延
素子回路(DL)12b, 12d, 12f, 12hとを含む遅延部122 に
分けている。図4でタップ部12B は、分れているように
描いているが実際の機能は図1と全く同じである。メモ
リ部14は、奇数番号と偶数番号のデータを分けてそれぞ
れ書込みができるように書込みイネーブル信号で分類し
て2つのメモリ14a, 14bに書き込んでいる。書込みイネ
ーブル信号は、データの分類に対応させるように反転論
理回路(NOT)22 が新たに設けられている。メモリ14a, 1
4bは、読出しイネーブル信号が供給された際に同時にデ
ータの読出しが行われる。また、乗算係数出力部18に
は、メモリ14a, 14bに対応して乗算係数出力部18a, 18b
が備えられている。
As described above, the delay unit 12A includes a delay unit 120 including delay element circuits (DL) 12a, 12c, 12e, and 12g, and a delay unit including delay element circuits (DL) 12b, 12d, 12f, and 12h. Section 122. In FIG. 4, the tap portion 12B is depicted as being separated, but the actual functions are exactly the same as in FIG. The memory unit 14 divides the odd-numbered data and the even-numbered data by the write enable signal so that the data can be separately written and writes the data into the two memories 14a and 14b. An inverted logic circuit (NOT) 22 is newly provided for the write enable signal so as to correspond to the classification of data. Memory 14a, 1
In 4b, data is read simultaneously when the read enable signal is supplied. Further, the multiplication coefficient output unit 18 has a multiplication coefficient output unit 18a, 18b corresponding to the memories 14a, 14b.
Is provided.

【0036】この場合、先の実施例と同様の入力データ
が供給される(図5(a) を参照)。このとき、書込みイ
ネーブル信号に応じて、たとえばメモリ14a, 14bにデー
タが奇数番号と偶数番号に分れて描き込まれる。メモリ
14a が奇数番号を記憶させると、データNo.1〜7 、すな
わち1, 3, 5, 7を一つのデータブロックとする。次にデ
ータNo.5〜11がデータブロックとして書き込まれる(図
5(b) を参照)。したがって、データブロックの開始位
置DSは、(4n+1)の関係になる。また、メモリ14b が偶数
番号を記憶させると、データNo.2〜8 、すなわち2, 4,
6, 8を一つのデータブロックとする。次にデータNo.6〜
12がデータブロックとして書き込まれる(図5(d) を参
照)。この場合のデータブロックの開始位置DSは、(4n+
2)の関係になる。ここで、変数n はデータブロックの番
号で整数である。
In this case, the same input data as in the previous embodiment is supplied (see FIG. 5A). At this time, in accordance with the write enable signal, data is drawn into the memories 14a and 14b, for example, by dividing the data into odd numbers and even numbers. memory
When 14a stores an odd number, data Nos. 1 to 7, that is, 1, 3, 5, and 7, are regarded as one data block. Next, data Nos. 5 to 11 are written as data blocks (see FIG. 5B). Therefore, the start position DS of the data block has a relationship of (4n + 1). When the memory 14b stores even numbers, data Nos. 2 to 8, namely, 2, 4,
Let 6 and 8 be one data block. Next, data No. 6 ~
12 is written as a data block (see FIG. 5 (d)). In this case, the start position DS of the data block is (4n +
2) Here, the variable n is a data block number and is an integer.

【0037】乗算係数出力部18a, 18bには、それぞれ図
5(c), (e)に示すように遅延素子回路(DL)が隣接した位
置に対応して2つの乗算係数が出力される。乗算係数出
力部18a, 18bは同時に読出し状態にして対応する乗算係
数をタップ部12B に出力する。この結果を合わせてタッ
プ部12B で演算すると、先の実施例の場合と同様に4タ
ップのフィルタ処理が行われる。この結果は、図5(f)
の出力データに示されている。
As shown in FIGS. 5C and 5E, two multiplication coefficients are output to the multiplication coefficient output sections 18a and 18b, respectively, corresponding to the positions where the delay element circuits (DL) are adjacent to each other. The multiplication coefficient output units 18a and 18b simultaneously read out and output the corresponding multiplication coefficients to the tap unit 12B. When this result is calculated by the tap unit 12B, a 4-tap filter process is performed in the same manner as in the previous embodiment. This result is shown in FIG.
Output data.

【0038】このように構成してもメモリと乗算係数出
力部が2系統になるが、全メモリ容量は一定のままでそ
の他の構成を増加させず、かつデータの読出し速度を先
の実施例の場合に比べて半分で済ませることができるよ
うになる。これにより、一層容易にフィルタ処理を実現
させることができる。
With this configuration, the memory and the multiplication coefficient output unit are divided into two systems. However, the total memory capacity is kept constant, the other configurations are not increased, and the data reading speed is reduced. It will be able to be done in half compared to the case. This makes it possible to more easily realize the filtering process.

【0039】[0039]

【発明の効果】このように本発明の適応フィルタ装置に
よれば、メモリ制御手段で、メモリ手段に書込み制御信
号に応じて供給されるデータを書き込み、メモリ手段か
らの読出し時にこの装置で形成するタップの数毎にデー
タの読出し開始位置をずらし、かつこの装置で形成する
タップの数と実際に用いるタップの数で区切った、一組
のデータブロックを遅延させるとともに、形成するタッ
プの数と実際に用いるタップの数の関係に基づく読出し
速度で読出し制御を行う。このデータ読出し制御によ
り、形成するタップの数と実際に用いるタップの数の関
係から得られる読出し速度で形成するタップの数ずつ各
遅延段に対応するデータをタップ手段の各遅延段に提供
する。また、メモリ手段は、たとえば、動き検出量(あ
るいは動きベクトル等)といった特徴量を考慮した読出
し制御が行われている。読み出されたデータは遅延手段
で段階的に遅延させられてタップ手段に供給される。ま
た、係数出力制御手段は係数供給手段からタップ手段に
特徴量を含めて考慮された係数を出力するように制御し
て、構成するタップ数に対応した数の係数が出力され、
それ以外の部分には係数が供給されないので、タップ手
段による乗算結果を加算手段で総和をとって出力すると
き、適応処理に用いるデータが隣接するデータブロック
の両方に含まれることがなく、FIR フィルタを用いた簡
単な構成で供給されるデータの連続性を保って高い精度
のフィルタ処理を実現させることができる。
As described above, according to the adaptive filter device of the present invention, the memory control means writes data supplied to the memory means in response to the write control signal, and forms the data when reading from the memory means. The data reading start position is shifted for each number of taps, and a set of data blocks separated by the number of taps formed by this device and the number of actually used taps are delayed, and the number of formed taps and The read control is performed at a read speed based on the relationship between the number of taps used for. By this data read control, data corresponding to each delay stage is provided to each delay stage of the tap means by the number of taps formed at the read speed obtained from the relationship between the number of taps to be formed and the number of taps actually used. In addition, the memory unit is controlled to read in consideration of a feature amount such as a motion detection amount (or a motion vector or the like). The read data is delayed stepwise by the delay means and supplied to the tap means. Further, the coefficient output control means controls the coefficient supply means to output a coefficient considered including the feature amount to the tap means, and outputs a number of coefficients corresponding to the number of constituent taps,
Since the coefficients are not supplied to the other parts, when the sum of the multiplication results by the tap means is output by the addition means, the data used for the adaptive processing is not included in both adjacent data blocks, and the FIR filter is not included. , The continuity of the supplied data can be maintained and a highly accurate filtering process can be realized.

【0040】本発明の信号処理方法によれば、供給され
るデータを書込み制御信号に応じて書き込む書込みデー
タとし、この書込みデータを読出し用のデータとして用
意する。そして、読出し制御信号は、形成するタップの
数と準備する実際のタップの数に応じてデータを遅延さ
せながら区切って一組のデータブロックとするようにを
生成される。この読出し制御信号は、書き込まれたデー
タに対してタップの数と実際のタップの数の関係に応じ
た読出し速度にするとともに、各遅延段に対応するデー
タを特徴量を考慮して読み出しが行われるように生成さ
れる。したがって、書込みデータは、この読出し制御信
号に応じてデータを読み出される。このデータ読出しに
より、読み出されたデータが隣接するブロックにまたが
る、いわゆるデータの不連続性に陥る虞れを回避するこ
とができる。それぞれ段階的に遅延処理を受けて得られ
たデータには対応する特徴量も加味して供給された乗算
係数が乗算されるので、この乗算結果の総和をとって特
徴量に適応した信号処理が容易に連続的に行わせること
ができる。
According to the signal processing method of the present invention, the supplied data is used as write data to be written according to the write control signal, and the write data is prepared as read data. Then, the read control signal is generated so as to be divided into a set of data blocks while delaying data according to the number of taps to be formed and the number of actual taps to be prepared. The read control signal has a read speed corresponding to the relationship between the number of taps and the actual number of taps with respect to the written data, and reads out data corresponding to each delay stage in consideration of the characteristic amount. Generated to be Therefore, the write data is read in accordance with the read control signal. By this data reading, it is possible to avoid a possibility that the read data may fall into a so-called data discontinuity that extends over adjacent blocks. Each of the data obtained by the stepwise delay processing is multiplied by the multiplication coefficient supplied in consideration of the corresponding feature amount, and signal processing adapted to the feature amount is obtained by summing up the multiplication results. It can be performed easily and continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の適応フィルタ装置の概略的な構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an adaptive filter device according to the present invention.

【図2】図1に示した適応フィルタ装置の動作を説明す
るタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the adaptive filter device shown in FIG.

【図3】図1の適応フィルタ装置に対する比較例である
従来の構成の概略的なブロック図である。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a conventional configuration as a comparative example with respect to the adaptive filter device of FIG. 1;

【図4】図1に示した適応フィルタ装置の他の実施例に
おける概略的なブロック図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram of another embodiment of the adaptive filter device shown in FIG. 1;

【図5】図4に示した適応フィルタ装置の動作を説明す
るタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the adaptive filter device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 適応フィルタ装置 12 FIR フィルタ部 14 メモリ 16 メモリ制御部 18 乗算係数出力部 12A 遅延部 12B タップ部 12a 〜12h, 20 遅延素子回路(DL) 12i 〜12p 乗算器 12q, 16a 加算器 SW 切換スイッチ 10 Adaptive filter device 12 FIR filter unit 14 Memory 16 Memory control unit 18 Multiplication coefficient output unit 12A Delay unit 12B Tap unit 12a to 12h, 20 Delay element circuit (DL) 12i to 12p Multiplier 12q, 16a Adder SW switch

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供給されるデータをブロック単位に分け
て、分けたブロック内のデータから適応させる定量的な
特徴量を検出し、この特徴量を考慮したデータに対して
遅延させて複数の各タップで乗算し、これらのデータの
総和をまとめることにより適応的なフィルタ処理を施す
適応フィルタ装置において、該装置は、 前記データを格納するメモリ手段と、 前記データを順に書き込む書込み制御および該装置で形
成するタップの数毎にデータの読出し開始位置をずら
し、かつ該装置に用いる実際のタップの数で区切った、
一組のデータブロックを遅延させながら、前記メモリ手
段からデータを読み出す際に、該装置で形成するタップ
の数と実際に用いるタップの数の関係から得られる読出
し速度で前記特徴量を考慮して前記形成するタップの数
ずつ各遅延段に対応するデータを該メモリ手段から読み
出す読出し制御を行うメモリ制御手段と、 該メモリ手段への前記読出し制御に応じて読み出される
出力を遅延させる遅延素子を複数個備えた遅延手段と、 該遅延手段の前記遅延素子の各出力にそれぞれの乗算係
数を供給する係数供給手段と、 該係数供給手段の出力する乗算係数の個数を該装置で形
成するタップの数にするとともに、該個数毎に前記特徴
量も加味した前記乗算係数の出力を制御する係数出力制
御手段と、 該係数供給手段からの係数を前記遅延素子の各出力に乗
算させるタップ手段と、 該タップ手段の出力を総和する加算手段とを含むことを
特徴とする適応フィルタ装置。
1. A method according to claim 1, wherein the supplied data is divided into block units, a quantitative characteristic amount to be adapted is detected from the data in the divided block, and a plurality of individual characteristic values are delayed by delaying the data in consideration of the characteristic amount. In an adaptive filter device that performs adaptive filter processing by multiplying by a tap and summing up the sum of these data, the device includes a memory unit that stores the data, a write control that sequentially writes the data, and a write control unit that The data reading start position is shifted for each number of taps to be formed, and is divided by the actual number of taps used in the device.
When reading data from the memory means while delaying a set of data blocks, the characteristic amount is taken into consideration by a reading speed obtained from a relationship between the number of taps formed by the device and the number of taps actually used. A plurality of memory control means for performing read control for reading data corresponding to each delay stage from the memory means by the number of taps to be formed; and a plurality of delay elements for delaying an output read in accordance with the read control to the memory means Number of delay means, coefficient supply means for supplying a respective multiplication coefficient to each output of the delay element of the delay means, and the number of taps for forming the number of multiplication coefficients output by the coefficient supply means in the device And a coefficient output control means for controlling the output of the multiplication coefficient in consideration of the characteristic amount for each of the numbers, and a coefficient from the coefficient supply means for the delay element. An adaptive filter device comprising: tap means for multiplying each of the outputs; and addition means for summing the outputs of the tap means.
【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記メ
モリ制御手段は、前記データの書込み速度に対して倍の
速度で前記データを読み出し、 前記係数出力制御手段は、前記遅延手段の前記遅延素子
から各出力が出力される度に前記係数供給手段の出力を
切り換える制御を行うことを特徴とする適応フィルタ装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said memory control means reads out said data at a speed twice as fast as said data write speed, and said coefficient output control means comprises said delay of said delay means. An adaptive filter device, wherein control is performed to switch the output of the coefficient supply means each time each output is output from the element.
【請求項3】 請求項1に記載の装置において、前記メ
モリ制御手段は、前記データの書込み/読出し制御を所
定のタイミング毎に切り換える制御信号に応じて複数の
前記メモリ手段にそれぞれ共通のアドレス情報を供給す
る書込み/読出し選択手段を含み、 前記メモリ制御手段は、複数の組に分割された前記メモ
リ手段、前記係数供給手段および前記遅延手段の内、前
記メモリ手段、前記係数供給手段を前記所定のタイミン
グに伴ってそれぞれ制御し、 さらに該装置は、 前記メモリ手段から前記書込み速度の倍で読み出す速度
を前記所定のタイミングに応じた速度で読み出し、かつ
前記遅延素子から各出力が出力される度に前記係数供給
手段の出力を切り換えることを特徴とする適応フィルタ
装置。
3. An apparatus according to claim 1, wherein said memory control means is configured to store address information common to each of said plurality of memory means in response to a control signal for switching write / read control of said data at predetermined timings. The memory control means, wherein the memory means, the coefficient supply means and the delay means among the memory means, the coefficient supply means and the delay means are divided into a plurality of sets, and The apparatus further reads a speed read from the memory means at twice the writing speed at a speed corresponding to the predetermined timing, and each time the respective outputs are output from the delay element. An adaptive filter device for switching the output of said coefficient supply means.
【請求項4】 請求項1に記載の装置において、前記遅
延手段、前記タップ手段および前記加算手段による構成
はFIR フィルタであることを特徴とする適応フィルタ装
置。
4. The adaptive filter device according to claim 1, wherein said delay means, said tap means and said adding means are FIR filters.
【請求項5】 供給されるデータをブロック単位に分け
て、分けたブロック内のデータから適応させる定量的な
特徴量を検出し、この特徴量を考慮したデータに対して
遅延させて複数の各タップで乗算し、これらのデータの
総和をまとめることにより適応的なフィルタ処理を施す
信号処理方法において、該方法は、 前記データを供給される書込み制御信号に応じて用意す
るデータ準備工程と、 該データ準備工程で用意されたデータに対して形成する
タップの数毎にデータの読出し位置をずらし、かつ準備
する実際のタップの数で区切った、一組のデータブロッ
クを遅延させながら、前記形成するタップの数と実際に
用いるタップの数の関係から得られる読出し速度で各タ
ップに対応するデータを前記特徴量を考慮して読み出す
読出し制御信号を生成する読出し信号生成工程と、 該読出し信号生成工程の前記読出し制御信号に応じて前
記データブロック単位に前記データを各タップに提供す
るデータ提供工程と、 該データ提供工程により提供されたデータを段階的に遅
延させる遅延工程と、 該遅延工程で段階的に得られる出力にそれぞれ供給され
る乗算係数を形成するタップの数だけにするとともに、
供給するタップの位置を前記特徴量も加味した制御を行
う係数出力制御工程と、 該係数出力制御工程の制御に対応して前記乗算係数を前
記各タップに出力させる係数提供工程と、 該係数提供工程からの前記乗算係数を前記遅延工程から
の各出力に乗算させる乗算工程と、 該乗算工程の出力を総和する加算工程とを含むことを特
徴とする信号処理方法。
5. The supplied data is divided into block units, a quantitative characteristic amount to be adapted is detected from the data in the divided blocks, and a plurality of individual data are delayed by delaying the data in consideration of the characteristic amount. In a signal processing method for performing adaptive filtering by multiplying by a tap and summing up the sum of these data, the method includes: a data preparation step of preparing the data in accordance with a supplied write control signal; The data read position is shifted for each number of taps formed for the data prepared in the data preparation step, and a set of data blocks divided by the number of actual taps prepared is formed while delaying the set of data blocks. A read control signal for reading data corresponding to each tap at a read speed obtained from the relationship between the number of taps and the number of taps actually used in consideration of the feature amount A read signal generating step of generating; a data providing step of providing the data to each tap in data block units according to the read control signal of the read signal generating step; And a delay step for sequentially delaying, and the number of taps forming a multiplication coefficient supplied to the output obtained in a stepwise manner in the delay step.
A coefficient output control step of controlling the position of the tap to be supplied in consideration of the characteristic amount; a coefficient providing step of outputting the multiplication coefficient to each of the taps in accordance with the control of the coefficient output control step; A signal processing method comprising: a multiplication step of multiplying each output from the delay step by the multiplication coefficient from the step; and an addition step of summing outputs of the multiplication step.
【請求項6】 請求項5に記載の方法において、前記デ
ータ提供工程は、前記データの書込み速度に対して倍の
速度で前記データを読み出し、 前記係数出力制御工程は、前記遅延工程の前記遅延素子
から各出力が出力される度に前記係数提供工程からの出
力を切り換える制御を行うことを特徴とする信号処理方
法。
6. The method according to claim 5, wherein the data providing step reads the data at a speed twice as fast as the data writing speed, and the coefficient output control step includes the delay of the delay step. A signal processing method comprising: performing control to switch the output from the coefficient providing step each time each output is output from the element.
【請求項7】 請求項5に記載の方法において、前記デ
ータ格納工程の前に前記データの供給先を選択する入力
選択工程を含み、 該入力選択工程の後、前記入力選択工程で分岐させられ
たデータの各供給先での前記データ提供工程、前記遅延
工程、前記係数出力制御工程、前記係数提供工程および
前記乗算工程の対応する各工程を同時に行い、 さらに該方法は、 前記データ提供工程において、前記書込み速度の倍の速
度とする読出しデータの速度を各供給先への前記データ
の分岐数で割った速度で行わせ、 前記係数提供工程は、前記遅延工程の前記遅延素子から
各出力が出力される度に出力する乗算係数を切り換える
ことを特徴とする信号処理方法。
7. The method according to claim 5, further comprising an input selecting step of selecting a data supply destination before the data storing step, and branching in the input selecting step after the input selecting step. The data providing step, the delay step, the coefficient output control step, the coefficient providing step and the multiplying step at the respective supply destinations of the received data are performed simultaneously, and the method further comprises: The speed of read data, which is twice as fast as the write speed, is divided by the number of branches of the data to each supply destination. A signal processing method, wherein a multiplication coefficient to be output is switched every time the signal is output.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100419791B1 (en) * 2002-06-14 2004-02-25 피앤피네트워크 주식회사 Finite Impulse Response filter
KR100734876B1 (en) * 2005-08-19 2007-07-03 한국전자통신연구원 A motion vector estimation method and continuous picture generation method based on convexity property of sub pixel

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