JP2005198219A - Estimation of frequency and amplitude of halftone screen for digital screening cancel of document - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像信号のスクリーン周波数(frequency)及び大きさ(magnitude)についての推定を求める方法、或いは、スクリーン周波数及び大きさについての推定装置に関する。 The present invention relates to a method for obtaining an estimation of a screen frequency and a magnitude of an image signal, or an estimation device for a screen frequency and a magnitude.
ハロゲン化銀写真法を除くほとんど全ての印刷物は、ハーフトーン・スクリーンを用いて印刷される。ハーフトーン周波数と大きさを推定する必要性は、昇華型又はハロゲン化銀写真法のような幾つかの装置を除くほとんど全ての印刷物が、ハーフトーン・スクリーンを用いてプリントアウトされるという事実から生じる。これらのハーフトーンは、印刷装置にとって非常に特有のものであり、走査され再びハーフトーン形成されるときに適正に除去されないと、可視的アーチファクト及び/又は容認できないモアレパターンを生じることになる。ハーフトーンは、典型的には、異なる角度及び/又は周波数の僅かに異なるスクリーンによる4つ又はそれ以上のカラー分解をもって印刷されるものであり、それらが互いに干渉しあって望ましくない空間的アーチファクトをもたらすことになるので、ハーフトーンを抑制することは、カラードキュメントにとっては特に重要である。 Almost all prints except silver halide photography are printed using a halftone screen. The need to estimate halftone frequency and size is due to the fact that almost all prints except some devices such as sublimation or silver halide photography are printed out using a halftone screen. Arise. These halftones are very unique to the printing device and will result in visible artifacts and / or unacceptable moire patterns if not properly removed when scanned and halftoned again. Halftones are typically printed with four or more color separations with slightly different screens at different angles and / or frequencies, which interfere with each other and create undesirable spatial artifacts. Suppressing halftones is particularly important for color documents as it will result.
オリジナル・ハーフトーン・スクリーンの除去を成功させることは、局部的周波数を正確に推定する能力に基づくものである。したがって、ハーフトーン・スクリーンの周波数及び大きさを推定するための改善された方法及び装置に対する必要性がある。 Successful removal of the original halftone screen is based on the ability to accurately estimate the local frequency. Accordingly, there is a need for an improved method and apparatus for estimating the frequency and size of a halftone screen.
テキストと線画の品質及び鮮明度を保ちながら、走査されたドキュメントからハーフトーン・スクリーンを除去するための有効な方法及びシステムが開示される。この方法及びシステムは、周波数及び大きさの高品質の推定を与えるために、異なる感度(例えば、Max、High及びLow)をもつ1つ又はそれ以上の独立したチャネルを用いるものである。最も感度の良いチャネル(Max)が周波数の推定を導出し、残りのチャネル(例えばHighとLow)が組み合わされて、スクリーンの大きさを与える。最大チャネルは最も感度が良く、スクリーンが非常に弱いときであっても普通は周波数の存在を知らせることになる。したがって、スクリーン周波数は、スクリーンの大きさによって付加的に制限されなければならない。スクリーンの大きさは、局所的近傍がハーフトーン形成されたデータを表わすという信頼性のレベルとして解釈することができる。 An effective method and system for removing a halftone screen from a scanned document while preserving the quality and sharpness of text and line art is disclosed. This method and system uses one or more independent channels with different sensitivities (eg, Max, High and Low) to give a high quality estimate of frequency and magnitude. The most sensitive channel (Max) derives an estimate of the frequency and the remaining channels (eg, High and Low) are combined to give the screen size. The largest channel is the most sensitive and will usually signal the presence of a frequency even when the screen is very weak. Therefore, the screen frequency must be additionally limited by the size of the screen. The size of the screen can be interpreted as a level of confidence that the local neighborhood represents halftoned data.
デジタル式に走査されたドキュメントをスクリーニング解除し、潜在的なハーフトーン干渉と、好ましくないモアレパターンとをなくすか又は実質的に減少させるための新しい方法及びシステムを説明する。図1を参照すると、本発明の方法及びシステムのブロック図が、スクリーン推定量モジュールSEMによって表わされる。スクリーン推定量モジュールは、現在の関心あるピクセルにおける瞬間的なハーフトーンの周波数及び大きさ(強度)を推定するために応答可能である。スクリーン推定量モジュールは、8ビットソース画像Src28に対して動作し、8ビットハーフトーン周波数推定Scf70と、8ビットハーフトーン大きさ推定Scm72を生成する。 A new method and system for unscreening digitally scanned documents to eliminate or substantially reduce potential halftone interference and unwanted moiré patterns is described. Referring to FIG. 1, a block diagram of the method and system of the present invention is represented by a screen estimator module SEM. The screen estimator module is responsive to estimate the instantaneous halftone frequency and magnitude (intensity) at the current pixel of interest. The screen estimator module operates on the 8-bit source image Src28 and generates an 8-bit halftone frequency estimate Scf70 and an 8-bit halftone magnitude estimate Scm72.
ハーフトーンの周波数及び大きさの推定に対する必要性は、昇華型又はハロゲン化銀写真法のような幾つかの装置を除くほとんど全ての印刷物が、ハーフトーン・スクリーンを用いてプリントアウトされるという事実から生じる。これらのハーフトーンは、印刷装置に対して非常に特有のものであり、印刷のために走査され再びハーフトーン形成されるときに適正に除去されないと、可視的アーチファクト及び/又は容認できないモアレパターンを生じることになる。本出願人の出願継続中の出願である出願人整理番号D/A3010に記載されるようなスクリーン解除装置モジュール(DSC)は、オリジナル走査画像からのオリジナル・ハーフトーン・パターンを除去する(フィルタする)ために、スクリーン推定量モジュールによって生成された情報に頼るものである。ハーフトーンは、典型的には、を異なる角度及び/又は周波数の僅かに異なるスクリーンによる4つ又はそれ以上のカラー分解をもって印刷されるものであり、それらが互いに干渉しあって望ましくない空間的アーチファクトをもたらすことになるので、ハーフトーンを抑制することは、カラードキュメントにとっては特に重要である。 The need for halftone frequency and size estimation is the fact that almost all prints, except some devices such as sublimation or silver halide photography, are printed out using a halftone screen. Arise from. These halftones are very specific to the printing device and can cause visible artifacts and / or unacceptable moire patterns if not properly removed when scanned for printing and halftoned again. Will occur. A screen releaser module (DSC) as described in Applicant's pending application, Applicant Serial Number D / A 3010, removes (filters) the original halftone pattern from the original scanned image. ) To rely on the information generated by the screen estimator module. Halftones are typically printed with four or more color separations with slightly different screens at different angles and / or frequencies, which interfere with each other and are undesirable spatial artifacts. Suppressing halftones is particularly important for color documents.
スクリーン推定量モジュールは、並列的に作用する1つ又はそれ以上の周波数推定(例えばMx、Hi及びLo)からなる。第1Mxチャネル30は、スクリーン周波数Scf70を推定するのに用いられる。残りのチャネル(例えば、それぞれHi40及びLo50)は、最後の最後で互いに結合されて、スクリーンの大きさ信号Scm72を生成する。小さい点のカラーハーフトーン形成されたテキストの高品質推定においては、関心ある所望の周波数範囲をカバーするためにスクリーンの大きさを推定するのに2つ又はそれ以上のチャネルを用いることが必要である。
The screen estimator module consists of one or more frequency estimates (eg, Mx, Hi and Lo) acting in parallel. The
一実施形態においては、スクリーン推定量モジュールSEMは、異なる感度レベルで3つまでの周波数チャネルを用いるものとすることができる。図1の上側のMxチャネル30は、フルソース解像度における最大の周波数感度のために調整され、それによりスクリーン周波数推定信号Scf70を導出するのに用いられる。しかしながら、このチャネルは非常に感度がよく、普通はスクリーンが非常に弱いときであっても周波数の存在を報告することになる。したがって、スクリーン周波数は、スクリーンの大きさScm72によって付加的に制限されなければならない。
In one embodiment, the screen estimator module SEM may use up to three frequency channels with different sensitivity levels. The
図1におけるHiチャネル40は、Mxチャネル30より感度が低い中程度の周波数感度のために調整される。2つのチャネルMx30及びHi40は、フルソース解像度で動作する。Loチャネル50もまた、中程度の感度のために調整される。しかしながら、Mx30チャネル及びHi40チャネルとは対照的に、Lo50チャネルは、各方向にソース解像度の半分の解像度で三角形LoチャネルフィルタF3/2 56から出力されたサブサンプリング信号に対して動作する。スクリーンの大きさ信号Scm72は、Hi40チャネルとLo50チャネルによって生成された1つ又はそれ以上の周波数推定の解析から導出される。
The Hi
各周波数チャネルは、それぞれ、後述される複数のMin−Maxテクスチャ検出器MM3 31、32及び33と、その後に続く平均フィルタ41、42及び52で構成される。Mx30及びHi40チャネルMM3 32ユニットは、単一チャネル8ビット入来ソース信号Src28に対して動作し、一方、LoチャネルMM3 32は、半分の解像度でサブサンプリングされた信号に対して動作する。LoチャネルF3/2フィルタ56は、ソース信号Src28をフィルタ処理し、各方向に2xの係数によってサブサンプリングし、LoチャネルMM3ユニット32を作動させるために応答可能である。
Each frequency channel is composed of a plurality of Min-Max
3つのMM3Min−Maxモジュール31、32及び33は、2D入力信号におけるピークと谷を見つけるために用いられる。Mx30チャネルとHi40チャネルは同じSrc入力信号28を共有するので、それらはMM3ユニット32の第1段階の計算を重複する。しかしながら、2つのユニットの第2段階において異なる閾値が適用され、2つの別個の結果が与えられる。図1における破線27は、2つのMM3ユニット32のフロントエンド部分を一度計算し、次いで共有することができるという注意として働くように意図されている。
Three MM3Min-Max
Min−Max検出器ユニットの詳細な説明が以下に与えられる。ユニットは、基本的に、現在の関心あるピクセルが中心である3×3ウィンドウのコンテンツを調べ、中心ピクセルがそれを取り囲む8つの隣接ピクセルに対してかなり大きいか又は小さい場合には適応閾値化を用いて解析する。その場合、中心ピクセルは、それぞれピーク(大きければ)又は谷(小さければ)となると考えられる。単位面積当りのピーク及び谷の数をカウントすることによって、ローカル周波数の尺度が得られる。 A detailed description of the Min-Max detector unit is given below. The unit basically examines the contents of a 3x3 window centered on the current pixel of interest and applies adaptive thresholding if the center pixel is significantly larger or smaller than the eight neighboring pixels that surround it. Use to analyze. In that case, the central pixel is considered to be a peak (if large) or a valley (if small), respectively. By counting the number of peaks and valleys per unit area, a measure of the local frequency is obtained.
各MM3ユニットの出力31、32及び33は、1ビットのみの精度をもつが、各々は第1の後段のフィルタ処理の前に、構成係数DotGainによってスケーリングされる。各ユニットは、入力信号の1つ又はそれ以上のカラーチャネルを動作させる。しかしながら、この実施形態においては、1つのみのチャネル、すなわち輝度チャネルが用いられる。Loチャネル50についてのDotGain係数は、4のようなある係数によって割られる。このスケーリングは、その段階の正規化係数を調節することによって、第1後続フィルタの正規化ステップまで先送りにできることに注意されたい。
The
MM3 Min−Max検出器31、32及び33からの出力は、異なる平均・サブサンプリング・フィルタに通して送られる。サブサンプリングに伴う問題の発生を防ぐために、各場合における空間的なフィルタスパンは、サブサンプリング比から1を引いたものを2倍する。Mxチャネル30は、帯域幅を各方向に32xの係数によって減少させる三角形2D F63/32フィルタ32を使用する(ソース帯域幅のほぼ千分の一)。
The outputs from the MM3 Min-Max
同様に、Hiチャネル40のMM3の出力は、2つの三角形2Dサブサンプリング・フィルタ、すなわちF31/16フィルタ42とF3/2フィルタ46にカスケード形式で適用される。カスケード形式にされたフィルタ処理ユニットからの出力はまた、各方向に32xの係数によってサブサンプリングされ(第1フィルタでは16x、第2フィルタでは2x)、それにより出力はMxチャネル30と同じデータ速度である。
Similarly, the output of MM3 of
同じく、Loチャネル50は、2つの三角形2Dフィルタ、すなわちF15/8 52とF3/2 46をカスケード形式で用いる。第2フィルタ処理ユニットからの出力はまた、各方向に32xの係数によってサブサンプリングされる(F3/2により最初に2x、次いで8x及び2x)。より高次の帯域幅データパスが図1に示されており、ソース帯域幅に太く黒い線、1/16帯域幅により細めの線、1/32nd帯域幅に細く黒い線が用いられている。減少係数はまた、数字によって特定的に示される。
Similarly, Lo
Hi30チャネルとLo40チャネルとの両方において、1/16解像度のサンプル信号がMX3ユニット44に送られる。これらは、3×3Max演算を実行する(グレイ拡大)。出力は、それぞれ、チャネル二重双一次補間ユニットDBI54の各々のb入力に送られる。
In both the Hi30 channel and the Lo40 channel, a 1/16 resolution sample signal is sent to the
Mxチャネル30とは異なり、Hi40及びLo50の大きさ推定チャネルは、空間的なノイズをさらに減少させるために、付加的なスムージング/平均F5 64段階を含む。F5ユニット64は、5×5三角形ウェイト(非サブサンプリング)フィルタである。これらのユニットからのフィルタ処理された出力は、それらのそれぞれの二重双一次補間ユニットDBI54の入力に送られる。出力はまた、現在のピクセルが中心である3×3ウィンドウにおける最大の差を探し出すC3コントラスト・ユニット48を通して送られる。C3出力は、それぞれDBIユニット48へのc入力となる。
Unlike the
1/32解像度で平均されたMxチャネル30が双一次補間ユニットSCF36に送られる。Hi40及びLo50チャネルの各々によって生成された3つの信号が、それらのそれぞれのDBIユニット54に送られる。これらのユニットは、サブサンプリングされた入力解像度を元のソース解像度に戻るようにもっていく二重双一次補間を実行する。DBIのa及びc入力は1/32解像度におけるものであり、b入力は1/16解像度におけるものである。補間ユニットからの出力帯域幅は実質的に入力より高い。例えば、32xより高い係数においては、補間ユニットは、各入力ピクセルに対して1024出力ピクセルを生成する。
The
Mxチャネル30の補間ユニットSCF36の補間された出力は、8ビット推定スクリーン周波数Scf70である。Hi40及びLo50チャネル二重補間ユニット(Hi及びLo)のような他のチャネルの出力は、大きさ推定モジュールSCM61において互いに組み合わされる。この出力は、8ビット推定スクリーン大きさ信号Scm72である。推定スクリーン周波数及び大きさ信号Scf70及びScm72は、スクリーン解除モジュールDSCにエクスポートされ、(Scmのみが)セグメンテーション・モジュールSEGにエクスポートされる(両方とも図示せず)。スクリーン推定モジュールの種々の要素のより詳細な説明が以下に与えられる。
The interpolated output of the
図2は、種々のフィルタユニットの一次元フィルタ応答を示し、図3−5は種々のユニットの二次元フィルタ応答を示す。これらのフィルタリングユニットは、高周波数を除去するために入力信号をスムージングするか又は平均する目的のために用いられる。各フィルタユニットは、正方形の分離可能な対称の2D FIR(Finite impulse response)フィルタを実装する。フィルタ応答は、水平方向及び垂直方向において同一のものである。フィルタへの入力がカラー信号である場合には、カラー成分の各々1つに対して同じフィルタ応答が独立して適用される。1Dフィルタ60応答は、図2に示されるような整数の係数をもつ対称な三角形である。実装の便宜のために特定のフィルタ形状(しかし他のフィルタ形状もカバーされる)を選択した。
FIG. 2 shows the one-dimensional filter response of the various filter units, and FIGS. 3-5 show the two-dimensional filter response of the various units. These filtering units are used for the purpose of smoothing or averaging the input signal to remove high frequencies. Each filter unit implements a square separable symmetrical 2D FIR (Finite Impulse Response) filter. The filter response is the same in the horizontal and vertical directions. If the input to the filter is a color signal, the same filter response is independently applied to each one of the color components. The
一般的なフィルタ形態はFn/kフィルタと呼ばれ、nはフィルタサイズ(x又はy方向における全体的なスパン)であり、kは各方向にフィルタ処理された出力に適用されるサブサンプリング量である。サブサンプリング係数kは、k=1であるときに省略される。このドキュメントにおいては、フィルタスパンnは奇数の整数(n=1,3,5・・・)であり、それにより2Dフィルタ応答は有効な中心ピクセル位置における明確なピークをもつと仮定される。 A common filter form is called an Fn / k filter, where n is the filter size (overall span in the x or y direction) and k is the sub-sampling amount applied to the output filtered in each direction. is there. The sub-sampling coefficient k is omitted when k = 1. In this document, the filter span n is an odd integer (n = 1, 3, 5...) So that the 2D filter response has a well-defined peak at the effective center pixel location.
1D及び2Dフィルタ応答の例が図1及び図2に示されている。図2は、F3及びF11に対する非正規化1Dフィルタ60の応答を示し、図3から図5までは、それぞれ、F3 62、F5 64及びF7 66に対する結果として得られる非正規化2D係数を示す。
Examples of 1D and 2D filter responses are shown in FIGS. FIG. 2 shows the response of the
フィルタは分離可能であるので、2つの1Dフィルタを水平方向に及び垂直方向にカスケード形式にすることによって、2Dフィルタ応答を実行することができる。フィルタは全て、フル入力データ速度で動作するが、出力は係数kによって各方向にサブサンプリングすることができる。多くの場合において、常にではないが、フィルタサイズnとサブサンプリング係数kは以下の関係性を満たすものである。
n=2*k−1
これは、サブサンプリングされた面積に対する50%カバレージ・オーバーラップを表わす。一例として、最小の3×3フィルタの全体的な2D応答であるF3 62は、以下の通りである。
Since the filters are separable, a 2D filter response can be performed by cascading two 1D filters horizontally and vertically. All filters operate at full input data rate, but the output can be subsampled in each direction by a factor k. In many cases, although not always, the filter size n and the subsampling coefficient k satisfy the following relationship.
n = 2 * k-1
This represents a 50% coverage overlap for the subsampled area. As an example,
より大きいフィルタが同様に説明される。これらのフィルタは分離可能であるので、それらを互いに直交する2つの1Dステップで実行するのが最善である。各フィルタ出力は、それを8ビット範囲に戻るように適合させるために、係数の和によって正規化される。F3フィルタ62のような幾つかのフィルタは、2のべき乗であるウェイトの総和を有する。これらのフィルタは、2の右シフト丸め処理として単純に実行することができるので、正規化段階において割り算を要求しない。例えば、F3フィルタ62は、合計1Dウェイト1+2+1=4を有する。このウェイトによる丸め処理割り算は、2を加え、その後右に2だけシフトさせることによって達成可能である。
正規化された結果=(和+2)>>2
Larger filters are described as well. Since these filters are separable, it is best to run them in two 1D steps orthogonal to each other. Each filter output is normalized by the sum of coefficients to adapt it back to the 8-bit range. Some filters, such as
Normalized result = (sum + 2) >> 2
一般に、丸め処理が要求されるときには、丸め処理は、シフトを実行する前に除数の半分を加えることによって適用される。二進数でコード化された2の補数に対して実行される右シフトがフロア関数と同等な値(分子/2^シフト)であるので、除数の半分を加えることによって、符号付きの分子と符号なしの分子との両方に対して最も近い整数への丸め処理が行われる。 In general, when rounding is required, rounding is applied by adding half the divisor before performing the shift. Since the right shift performed on a binary-encoded two's complement is a value equivalent to the floor function (numerator / 2 ^ shift), by adding half the divisor, the signed numerator and sign Rounding to the nearest integer is performed for both the numerator and none.
フィルタの合計ウェイトが2のべき乗まで加えられないときには、2つの数の比による乗算を用いてそれを概算することによって、計算が集中する除算演算が回避され、分母は2のべき乗が選択される。 When the total weight of the filter is not added to a power of 2, by approximating it using multiplication by the ratio of the two numbers, a calculation-intensive division operation is avoided and the denominator is chosen to be a power of 2 .
サブサンプリング・フィルタF3/2、F15/8、F31/16及びF63/32の全ては2のべき乗の1Dウェイトを有し、それぞれ4、64、256及び1024である。したがって、正規化はちょうど丸め処理右シフトである。F5フィルタ64は、9の1Dウェイトをもち、9の位置による丸め処理右シフトの前に57を掛けることによって概算することができる。以下のように、可変乗算を用いずに、シフト/加算/引き算演算を用いることによって、xに57を掛ける乗算を行うことができることに注意されたい。
x*57=x<<6−x<<3+x
Subsampling filters F3 / 2, F15 / 8, F31 / 16 and F63 / 32 all have 1D weights of powers of 2, 4, 64, 256 and 1024, respectively. Therefore, normalization is just a rounding right shift. The
x * 57 = x << 6-x << 3 + x
図6A及び図6Bを参照すると、Hi40チャネル及びLo50チャネルにおいて用いられるMX3Maxユニット32は、現在の関心あるピクセル74が中心である3×3ウィンドウにおける最大値を要求する。入力は8ビット信号である。最大値に対する要求は、3×3ウィンドウの9つのピクセルに対して行われる。このグレイ拡大モジュールは、サーチウィンドウの境界内で見出される最大ピクセル値76からなる8ビット出力を生成する。MX3maxアルゴリズムが図6Bに示される。
Referring to FIGS. 6A and 6B, the
次に図7A及び図7Bを参照すると、これらのC3コントラスト・モジュール48は、入力におけるローカル・コントラストの量を計測するために設計される。コントラストは、現在の関心あるピクセル74が中心であるウィンドウ内の最大ピクセル値と最小ピクセル値との間の差として定められる。C3コントラスト・ユニット48は、現在の関心あるピクセル74が中心である3×3ウィンドウサイズを用いるものである。コントラスト・ユニットへの入力は8ビット信号である。コントラスト・モジュールは、8ビットモノクロ出力(単一チャネル)84を生成する。C3コントラスト・ユニット48の演算は、図7Bに示されている。演算は以下の通りである。各ピクセル位置において、3×3ウィンドウのコンテクストは、最小ピクセル値と最大ピクセル値を別個に要求する。出力コントラスト値は次のように定められる。
コントラスト=最大−最小
最大及び最小ピクセル値は、符号なし8ビット入力信号に対して常に0から255までの間であるので、コントラストは、[0・・・255]の範囲内になるように保証され、特別な正規化は必要とされない。
Referring now to FIGS. 7A and 7B, these
Contrast = maximum-minimum
Since the maximum and minimum pixel values are always between 0 and 255 for an unsigned 8-bit input signal, the contrast is guaranteed to be in the range [0. Conversion is not required.
3つのMin−Max検出モジュール31、32及び33が、入力信号におけるピーク及び谷を見つけるために用いられる。単位面積当りのピークと谷の数をカウントすることによって、ローカル周波数の尺度が得られる。Mx30、Hi50及びLo40チャネルの各々1つは、同様のMM3ユニット31、32及び33を用いる。3つのユニット間の1つの差は、対応するチャネルの周波数感度を調節するために各ユニットが異なる閾値の組を用いることと、LoチャネルMM3 32が、他の2つの速度の1/4で動作することである。
Three Min-
3つのユニット31、32及び33の全ては、1成分グレイソースに対して動作する。各ユニットは、中心ピクセルが、その8つの近隣ピクセルに対して極値(ピーク又は谷)であるときを示すために3×3ウィンドウを用い、以下の論理に従う。各Min−Max検出ユニット31、32及び33からの出力は、対応するSrcピクセルが極値状態であることを示す1ビット信号である(同様に他のカラーチャネルまで延長することができる)。
All three
MM3 Min−Max検出構造は、図8に示されている。各ピクセルにおいて、それ(現在の関心あるピクセル)を取り囲む8つのピクセルの外側リングが最初に解析される。8つの外側ピクセルはさらに、図8にそれぞれ示されるように、2組の4ピクセルに分けられる。2つの組への外側リングの区分化は、(最も一般的に直面するハーフトーンは、恐らくはクラスタ化されたドットとなるので)ハーフトーンとして直線セグメントを検出する際の偽警報の恐れを低減させるのに有用である。 The MM3 Min-Max detection structure is shown in FIG. For each pixel, the outer ring of eight pixels surrounding it (the current pixel of interest) is first analyzed. The eight outer pixels are further divided into two sets of four pixels, as shown in FIG. The partitioning of the outer ring into two sets reduces the risk of false alarms when detecting a straight line segment as a halftone (since the most commonly encountered halftone is probably a clustered dot). Useful for.
各組において、ピクセル値は、各組内の最小値及び最大値を別個に求めるために、組の部材78及び86間で比較される。
組Aに所属する全ての(i,j)に対し、Amax=max(Aij)
組Aに所属する全ての(i,j)に対し、Amin=min(Aij)
組Bに所属する全ての(i,j)に対し、Bmax=max(Bij)
組Bに所属する全ての(i,j)に対し、Bmin=min(Bij)
これらから、全体的な外側リングとminの合計が計算される。minの合計と2の構成パラメータを用いて、ノイズレベルが計算される。
ノイズ=ConThr+X*NoiseFac/256
In each set, pixel values are compared between the set
For all (i, j) belonging to the set A, A max = max (Aij)
For all (i, j) belonging to the set A, A min = min (Aij)
For all (i, j) belonging to the set B, B max = max (Bij)
For all (i, j) belonging to set B, B min = min (Bij)
From these, the sum of the overall outer ring and min is calculated. The noise level is calculated using the sum of min and the configuration parameter of 2.
Noise = ConThr + X * NoiseFac / 256
中心ピクセル74値Xは、組のいずれかの最大ピクセル値より[かなり]大きい場合のピークにおいて定められる。
The
もし
ならば(1)に戻る。
同様に、中心ピクセル74値Xは、組のいずれかからの最小ピクセル値より[かなり]小さい場合の谷において定められる。
if
If so, return to (1).
Similarly, the
もし
ならば(1)に戻る。
上記の式は、3×3検出ウィンドウからの出力が1に設定される2つの条件を決め、他の全ての場合において出力は0に設定されるであろう。
if
If so, return to (1).
The above equation determines two conditions in which the output from the 3x3 detection window is set to 1, and in all other cases the output will be set to 0.
スクリーン周波数・大きさモジュールSEMは、1つの双一次補間ユニットSCF36と2つの二重双一次補間ユニットDBI54を利用するものである。単一補間ユニットSCF36は、スクリーン周波数信号SCF70を生成するために、図9Aに示されるように、高感度周波数推定Mxチャネル30に適用される。Hi40及びLo50チャネルDBI二重補間ユニット54は、それらを互いに組み合わせてスクリーンの大きさSCM72を生成する前に用いられる。
The screen frequency / size module SEM uses one bilinear interpolation unit SCF36 and two double bilinear interpolation units DBI54. A single
3つの補間モジュールは、信号を補間(アップサンプリング)してソース解像度に戻す。入力信号は、それをオリジナル解像度に復元するために、各方向に係数32によってアップサンプリングされる。各補間ユニットは、双一次補間を実行し、本質的には各オリジナルピクセルに対して32*32=1024ピクセルを生成する。双一次補間のステップサイズは、オリジナルピクセルグリッドの1/32ndである。以下のパラグラフは、単一及び二重補間ユニットを詳細に説明する。
Three interpolation modules interpolate (upsample) the signal back to the source resolution. The input signal is upsampled by a
単一の補間ユニットSCF36は、スクリーン周波数推定Mxチャネル30のサブサンプリングされた出力に対して適用される。その目的は、Mxチャネル30出力を、スクリーン推定モジュールSEMへの入力のフルソース解像度まで復元することである。補間技術は、各方向に32xの係数による2D双一次補間に基づくものである。補間後に、瞬間的なスクリーン周波数推定信号SCFが、スクリーン解除モジュールDSCに送られる。
A single
単一補間ユニットSCFのブロック図が、図9A及び図9Bに示されている。ユニットへの入力は、スクリーン周波数を表わすサブサンプリングされたMxチャネル出力である。各入力ピクセルにおいては、ユニットは、32×32=1024出力ピクセルを生成する。図9Aの太線は、より高次の出力帯域幅を示す。入力と出力の両方は、8ビットモノクロ信号である。出力は、8ビットスクリーン周波数推定信号Scf70である。 A block diagram of the single interpolation unit SCF is shown in FIGS. 9A and 9B. The input to the unit is a subsampled Mx channel output representing the screen frequency. For each input pixel, the unit produces 32 × 32 = 1024 output pixels. The thick line in FIG. 9A indicates a higher order output bandwidth. Both input and output are 8-bit monochrome signals. The output is an 8-bit screen frequency estimation signal Scf70.
単一補間ユニットSCF36の動作は、図9Bに示されている。丸で囲まれた位置88及び90は入力ピクセルの位置を示す。出力ピクセルは、グリッドの交差点に位置される。簡単のために、図9Bは各方向に8xの補間係数のみを示すが、実際のユニットは、各方向に32xの係数をサポートすることを要求する。双一次補間のステップサイズは、オリジナルピクセルグリッドの1/32ndである。実行の詳細は単純なものである。
The operation of the single
Hi及びLoチャネルDPI二重補間ユニットは、中間に付加的な混合動作をもつ2つの補間段階が存在することを除き、単一補間ユニットSCFと同様のものである。二重補間ユニットの1つの構造は図10に示されている。二重補間ユニットは、Hi及びLo大きさ推定チャネルの各々において生成された3つの信号94、96及び98に対して動作する。
The Hi and Lo channel DPI double interpolation unit is similar to the single interpolation unit SCF, except that there are two interpolation stages with additional mixing operations in between. One structure of the double interpolation unit is shown in FIG. The double interpolation unit operates on the three
図10に見られるように、二重補間ユニットの各々は、それぞれ2つの補間段階100及び102からなるものである。第1段階は、各方向に2xによるA594及びC598入力の補間100を含む。補間100は、簡単な双一次補間技術を用いるものである。A5入力94は、F5フィルタ64ユニットの出力に対応する。図10における添え字は、サブサンプリングレベルに対応するものであることに注意されたい。添え字5は、信号が係数1/2(合計1/32)により5回サブサンプリングされたことを示す。C5入力98は、3×3コントラスト・ユニットの出力に対応する。図1に示されるように、これらの入力の両方は、各方向に32xの係数によって既にサブサンプリングされている。補間後に、この第1補間段階のA4及びC4出力は1/16によってサブサンプリングされる。これは、B4入力96のサブサンプリングレベルと同一である。B4からA4を減じた差信号であるBmA4を計算することが可能である。C4をMagFineBlenVsCon関数106に適用することによって生成された大きさファイン混合係数MFB3がBmA3に乗算される。BmAxC4信号は、108 BmA4にMFB4を乗算し、右に8シフトさせた結果である。110においてこれにA4が加えられ、チャネルに応じてHl4又はLO4信号が生成される。その結果は、チャネルに応じてLo又はHi出力を生成する16xの双一次補間ユニット112に送られる。
As can be seen in FIG. 10, each of the double interpolation units consists of two
上記のMagFineBlenVsCon関数106は、プログラム可能な関数である。一実施形態においては、上記の典型的なMagFineBlenVsCon関数106は、y=(x−16)*12として簡単に計算することができ、出力は0から192までの間にクランプされる。以下の式は、MagFineBlenVsCon106のこの典型的な構成値を組み入れるものである。
BmA4=B4−A4
MFB4=MagFineBlendVsCn3(C4)=max(0,min(192,(C4−16)*12))
BmAxC4=(BmA4 *MFB4)>>8
The
BmA 4 = B 4 -A 4
MFB 4 = MagFineBlendVsCn3 (C 4 ) = max (0, min (192, (C 4 −16) * 12))
BmAxC 4 = (BmA 4 * MFB 4 ) >> 8
この構成の目的は、変化を受ける位置における大きさの推定を洗練させることである。チャネルの1つにおける周波数大きさ推定が安定かつ一定となるように見える場合には、その値は、混合された出力として用いられる。これは、ゼロに近いコントラスト計測ユニットからのC4信号に起因して生じ、それによりA入力が選択される。しかしながら、大きさ推定が変化し始める場合には、C4信号が増加し、B4のコンテンツが混合出力に対して影響を及ぼし始める。C4はコントラストに比例し、これは変化の派生物の大きさに比例する。したがって、結果として得られる大きさ推定は、或るレベルの変化が検出されたとき変化の方向に向けて偏らされる。 The purpose of this configuration is to refine the size estimation at the location subject to change. If the frequency magnitude estimate in one of the channels appears to be stable and constant, that value is used as the mixed output. This occurs due to the C 4 signal from the contrast measurement unit close to zero, thereby selecting the A input. However, if the magnitude estimate begins to change, the C 4 signal increases and the B 4 content begins to affect the mixed output. C 4 is proportional to the contrast, which is proportional to the magnitude of the derivative of the change. Thus, the resulting magnitude estimate is biased towards the direction of change when a certain level of change is detected.
図1におけるスクリーン大きさ推定モジュールSCM54は、入力として2つの二重補間ユニットのHi及びLo出力を取り込む。次いで、これは互いに加えられ、チャネルの各々からの寄与は、以下の通りである。
SCM=min(255,SCMH+SCML)
ここで、
SCMH=max(0,(Hi−MagHiFrqThr)*MagHiFrqFac)
SCML=max(0,(Lo−MagLoFrqThr)*MagLoFrqFac)
The screen size
SCM = min (255, SCM H + SCM L )
here,
SCM H = max (0, (Hi-MagHiFrqThr) * MagHiFrqFac)
SCM L = max (0, (Lo-MagLoFrqThr) * MagLoFrqFac)
図11は、上記の式を図示し、HTWの値を許容範囲に制限する付加的な論理の作用をクリッピングする図である。「LA」116として示される領域は、線画領域を表わす。図11に示されるように、1つの特定のカラースクリーンパターンは、その周波数が高か中、低へと変化する際に、LFHTからMFHT124、HFHT126として示される位置から変化することができる。2Dプロット上の位置によって示されるカーブは凸形であり、Lo又はHiを単独で観測することによってスクリーン周波数を区別することはできない。
FIG. 11 is a diagram illustrating the above equation and clipping the action of additional logic that limits the value of HTW to an acceptable range. An area indicated as “LA” 116 represents a line drawing area. As shown in FIG. 11, one particular color screen pattern can change from the position shown as LFHT to
28 ソース画像
30 Mxチャネル
31、32、33 Min−Maxテクスチャ検出器
36 SCF補間
40 Hiチャネル
41、42、52 平均フィルタ
44 MX3ユニット
46 フィルタ
50 Loチャネル
54 DBI二重補間
56 フィルタ
61 SCM大きさ推定
70 ハーフトーン周波数推定
72 ハーフトーン大きさ推定
28
Claims (3)
(a)各々が異なる感度を呈する1つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える動作と、
(b)独立したチャネルからの1つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する動作と、
からなる方法。 A method for obtaining an estimate of the screen frequency and size of an image signal,
(A) performing an estimation on one or more channels each exhibiting different sensitivities to give a high quality estimate for frequency and magnitude;
(B) combining one or more frequency estimates from independent channels to generate a frequency magnitude estimate;
A method consisting of:
(a)各々が異なる感度を呈する1つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える手段と、
(b)独立したチャネルからの1つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する手段と、
からなる装置。 An estimation device for screen frequency and size,
(A) means for making an estimate in one or more channels each exhibiting different sensitivities and providing a high quality estimate for frequency and magnitude;
(B) means for combining one or more frequency estimates from independent channels to generate a frequency magnitude estimate;
A device consisting of
(a)各々が異なる感度を呈する1つ又はそれ以上のチャネルにおいて推定を行い、周波数及び大きさについての高品質の推定を与える手段と、
(b)独立したチャネルからの1つ又はそれ以上の周波数推定を組み合わせて周波数大きさ推定を生成する手段と、
からなり、最も高い感度を呈するチャネルが周波数推定を導出することを特徴とする装置。 An estimation device for screen frequency and size,
(A) means for making an estimate in one or more channels each exhibiting different sensitivities and providing a high quality estimate for frequency and magnitude;
(B) means for combining one or more frequency estimates from independent channels to generate a frequency magnitude estimate;
An apparatus characterized in that the channel exhibiting the highest sensitivity derives a frequency estimate.
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2004
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