JP2005328162A - Signal processing apparatus and method - Google Patents

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Hironobu Bun
浩信 文
Kazuki Yokoyama
一樹 横山
Tetsuji Inada
哲治 稲田
Mitsuyasu Asano
光康 浅野
Kazuhiko Ueda
和彦 上田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of suppressing variations in contrast correction and reducing the circuit scale in a filtering processing for smoothing parts other than edges of image signals in a state that edges having steep changes in pixel values are accurately maintained. <P>SOLUTION: A delay section 81 generates 5 kinds of taps on the basis of an input signal. Control sections 91 to 98 respectively generate control signals C1 to C5 on the basis of each tap received from the delay section 81. An LPF composite section 82 processes the tap of interval 16 on the basis of the control signal C1. An LPF composite section 84 processes the tap of interval 8 on the basis of the control signal C2. An LPF composite section 86 processes the tap of interval 4 on the basis of the control signal C3. An LPF composite section 88 processes the tap of interval 2 on the basis of the control signal C4. An LPF composite section 90 processes the tap of interval 1 on the basis of the control signal C5. The technology above can be applied to television receivers or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、信号処理装置および方法に関し、例えば、画像の中のエッジを強調し過ぎることなく、エッジに囲まれた内部のテクスチャを強調する場合に用いて好適な信号処理装置および方法に関する。   The present invention relates to a signal processing apparatus and method, and more particularly to a signal processing apparatus and method suitable for use in enhancing an internal texture surrounded by an edge without over-emphasizing an edge in an image.

従来、ビデオカメラにおいては、CCD(Charge Coupled Device),CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いて撮像された画像のコントラスト(明暗の差)および鮮鋭度(境界の明確さ)を向上させる方法として、階調変換によるコントラスト強調方法、画像中の高域成分のコントラストを強調する高域成分強調方法等が考えられている。   Conventionally, in a video camera, the contrast (brightness / darkness difference) and sharpness (brightness of the boundary) of an image captured using an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), etc. As an improvement method, a contrast enhancement method by gradation conversion, a high-frequency component enhancement method for enhancing the contrast of a high-frequency component in an image, and the like are considered.

コントラスト強調方法としては、画像の各画素に対して、その画素レベルを所定の入出力関係を持つ関数(以下、これをレベル変換関数と称する)で変換するトーンカーブ調整や、画素レベルの頻度分布に応じてレベル変換関数を適応的に変化させるヒストグラムイコライゼーションと呼ばれる方法が提案されている。   As a contrast enhancement method, tone curve adjustment for converting each pixel level of an image with a function having a predetermined input / output relationship (hereinafter referred to as a level conversion function), or frequency distribution of pixel levels A method called histogram equalization has been proposed in which the level conversion function is adaptively changed according to the above.

高域成分強調方法としては、画像内の人物や物体の輪郭(エッジ)を抽出し、抽出したエッジを強調する、いわゆる輪郭強調を行うアンシャープマスクと呼ばれる方法が提案されている。   As a high-frequency component emphasis method, a method called an unsharp mask that performs so-called contour emphasis in which the contour (edge) of a person or an object in an image is extracted and the extracted edge is emphasized has been proposed.

しかしながら、コントラスト強調方法においては、画像の全ダイナミックレンジ(最大レベルと最小レベルの差)のうち、一部の輝度域しかコントラストを向上させることができない問題があり、これに加えて、トーンカーブ調整の場合には画像の最明部と最暗部において、またヒストグラムイコライゼーションの場合には頻度分布の少ない輝度域付近において、逆にコントラストが低下するという問題があった。   However, the contrast enhancement method has a problem that the contrast can be improved only in a part of the luminance range in the entire dynamic range (difference between the maximum level and the minimum level) of the image. In addition, the tone curve adjustment is performed. In the case of (1), there is a problem that the contrast is lowered in the brightest and darkest parts of the image, and in the case of histogram equalization, in the vicinity of the luminance region where the frequency distribution is small.

高域成分強調方法においては、画像の高域成分のコントラストのみが強調されるので、画像のエッジ付近が不自然に目立ってしまい、画質の劣化を避けることがでいないという問題があった。   In the high-frequency component emphasis method, only the contrast of the high-frequency component of the image is emphasized, so that there is a problem that the vicinity of the edge of the image is unnaturally conspicuous and deterioration of the image quality cannot be avoided.

このような問題を解決する方法として、従来、図1に示すように構成される画像信号処理装置により、入力画像データのうち、画素値の変化が急峻なエッジを保存した状態で当該エッジ以外の部分を増幅することにより、エッジ以外の部分を強調する方法が存在する(例えば、特許文献1)。   As a method for solving such a problem, conventionally, an image signal processing apparatus configured as shown in FIG. 1 is used to store an edge other than the edge of the input image data in a state where a sharp change in pixel value is stored. There is a method for enhancing a portion other than an edge by amplifying the portion (for example, Patent Document 1).

図1に示された画像信号処理装置において、入力された画像信号は、εフィルタ1、および減算部2に入力される。εフィルタ1は、図2Aに示されるような急峻なエッジを挟んで僅かに変動する画像信号を入力とし、図2Bに示されるようにエッジのみが抽出された(エッジ以外の部分が平滑化された)画像信号に変換して、減算部2および加算部4に出力する。ここで図2は、横軸は連続して配置された画素の配置、縦軸は各画素値を示している。   In the image signal processing apparatus shown in FIG. 1, the input image signal is input to the ε filter 1 and the subtraction unit 2. The ε filter 1 receives an image signal that slightly fluctuates across a steep edge as shown in FIG. 2A, and only the edge is extracted as shown in FIG. 2B (the part other than the edge is smoothed). E) converted into an image signal and output to the subtracting unit 2 and the adding unit 4. Here, in FIG. 2, the horizontal axis indicates the arrangement of pixels arranged continuously, and the vertical axis indicates each pixel value.

εフィルタ1の具体的な処理について、図3および図4を参照して説明する。εフィルタ1は、入力画像の各画素を順次、注目画素Cに決定し、図3に示すように、注目画素Cを中心として水平方向に連続する複数の近傍画素(いまの場合、6画素L3,L2,L1,R1,R2,R3)からなるタップを設定し、次式(1)のように、注目画素Cおよび複数の近傍画素の画素値を、所定のタップ係数(例えば、{1,2,3,4,3,2,1})用いて加重平均して、注目画素Cに対応する変換結果C’として出力する。
C’=(1・L3+2・L2+3・L1+4・C
+3・R1+2・R2+1・R3)/16 …(1)
Specific processing of the ε filter 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The ε filter 1 sequentially determines each pixel of the input image as the target pixel C, and, as shown in FIG. 3, a plurality of neighboring pixels (in this case, six pixels L3) that are continuous in the horizontal direction with the target pixel C as the center. , L2, L1, R1, R2, R3), and a pixel value of the target pixel C and a plurality of neighboring pixels is set to a predetermined tap coefficient (for example, {1, 2, 3, 4, 3, 2, 1}) and the result is output as a conversion result C ′ corresponding to the target pixel C
C ′ = (1 · L3 + 2 · L2 + 3 · L1 + 4 · C
+ 3 · R1 + 2 · R2 + 1 · R3) / 16 (1)

ただし、図4に示すように、注目画素Cとの画素値の差が、所定の閾値ε以上である近傍画素(図4の場合、近傍画素R2,R3)については、その画素値を注目画素Cのものと置換して計算するようにする。すなわち、図4の場合、次式(2)が計算される。
C’=(1・L3+2・L2+3・L1+4・C
+3・R1+2・C+1・C)/16 …(2)
However, as shown in FIG. 4, for neighboring pixels in which the difference in pixel value from the target pixel C is equal to or greater than a predetermined threshold ε (in the case of FIG. 4, neighboring pixels R2 and R3), the pixel value is set to the target pixel. Replace with the one of C and calculate. That is, in the case of FIG. 4, the following equation (2) is calculated.
C ′ = (1 · L3 + 2 · L2 + 3 · L1 + 4 · C
+ 3 · R1 + 2 · C + 1 · C) / 16 (2)

図1に戻る。減算部2は、前段から入力される画像信号(εフィルタ1に対する入力と同一のもの)から、εフィルタ1から入力される画像信号を減算することにより、エッジ以外の僅かに変動している画像信号を抽出して増幅部3に出力する。増幅部3は、減算部2の出力を増幅して加算部4に出力する。加算部4は、増幅部3から出力されるエッジ以外の部分が増幅されている画像信号と、εフィルタ1から入力されるエッジのみが抽出された画像信号を加算する。したがって、この加算結果は、急峻なエッジが保持された状態で当該エッジ以外の部分が増幅されている画像信号となっており、これが当該画像処理装置の出力信号とされる。   Returning to FIG. The subtracting unit 2 subtracts the image signal input from the ε filter 1 from the image signal input from the previous stage (the same as the input to the ε filter 1), thereby slightly changing the image other than the edge. The signal is extracted and output to the amplifying unit 3. The amplification unit 3 amplifies the output of the subtraction unit 2 and outputs the amplified output to the addition unit 4. The adder 4 adds the image signal from which the part other than the edge output from the amplifier 3 is amplified and the image signal from which only the edge input from the ε filter 1 is extracted. Therefore, the addition result is an image signal in which a portion other than the edge is amplified in a state where a steep edge is held, and this is an output signal of the image processing apparatus.

特開2001−298621号公報JP 2001-298621 A

ところで、図1に示された画像信号処理装置のεフィルタ1では、所定の閾値εが100であって、例えば、図5に示されるように、画素値が急峻に変化するエッジの画像信号が入力された場合、当該エッジの高さが100以上であれば、εフィルタ1から出力される画像信号は、図6に示すように、エッジの形状が保持されるが、当該エッジの高さが閾値εよりも僅かでも小さい場合(例えば、エッジの高さが99の場合)、εフィルタ1から出力される画像信号は、図7に示すように、エッジの形状が保持されず、鈍ったものとなる。なお、図5等において、横軸は画素の配置、縦軸は画素値を示している。   By the way, in the ε filter 1 of the image signal processing apparatus shown in FIG. 1, the predetermined threshold value ε is 100. For example, as shown in FIG. 5, an edge image signal whose pixel value changes sharply is obtained. When input, if the height of the edge is 100 or more, the image signal output from the ε filter 1 retains the edge shape as shown in FIG. When it is slightly smaller than the threshold value ε (for example, when the height of the edge is 99), the image signal output from the ε filter 1 is dull because the shape of the edge is not maintained as shown in FIG. It becomes. In FIG. 5 and the like, the horizontal axis indicates the pixel arrangement, and the vertical axis indicates the pixel value.

また、例えば、図8に示されるような形状のエッジの画像信号が入力された場合、当該エッジの高さが100以上であれば、εフィルタ1から出力される画像信号は、図9に示すように、エッジの形状が保持されるが、当該エッジの高さが閾値εよりも僅かでも小さい場合(例えば、エッジの高さが99の場合)、εフィルタ1から出力される画像信号は、図10に示すように、エッジの形状が保持されず、平滑化されてしまう。   For example, when an image signal of an edge having a shape as shown in FIG. 8 is input, if the height of the edge is 100 or more, the image signal output from the ε filter 1 is shown in FIG. Thus, the shape of the edge is maintained, but when the height of the edge is slightly smaller than the threshold value ε (for example, when the edge height is 99), the image signal output from the ε filter 1 is As shown in FIG. 10, the shape of the edge is not maintained and is smoothed.

したがって、従来のεフィルタ1では、連続して入力された画像のエッジの高さが、閾値εを挟んで微少に変動した場合、フィルタリング後の画像のエッジのコントラスト補正が大きく変動してしまい、視覚的に見映えが悪くなるという課題があった。   Therefore, in the conventional ε filter 1, when the height of the edge of a continuously input image slightly fluctuates across the threshold ε, the contrast correction of the edge of the image after filtering greatly fluctuates. There was a problem that it visually deteriorated.

また、別の観点として、上述したような画像処理を行う装置の回路規模の縮小が望まれているという課題があった。   Further, as another viewpoint, there has been a problem that it is desired to reduce the circuit scale of an apparatus that performs image processing as described above.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画素値の変化が急峻なエッジを正確に保持した状態で、エッジ以外の部分を平滑化するフィルタリング処理において、エッジのコントラスト補正の変動を抑えることができ、かつ、回路規模を縮小できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation. In a filtering process for smoothing a portion other than an edge in a state where an edge having a steep change in pixel value is accurately retained, fluctuations in edge contrast correction are achieved. An object of the present invention is to reduce the circuit scale.

本発明の信号処理装置は、連続的に配置されている入力信号を、順次、注目信号に指定し、入力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成る、異なる複数のタップを生成する第1のタップ生成手段と、第1のタップ生成手段によって生成されたタップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出手段と、タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、算出手段によって算出された重み付け係数に従い、演算した複数の平滑化信号を合成する複数の演算手段と、算出手段によって算出された重み付け係数の演算手段に対する供給を遅延する遅延手段と、演算手段の出力信号を、順次、注目信号に指定し、出力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成るタップを生成する第2のタップ生成手段とを含むことを特徴とする。   The signal processing device of the present invention sequentially specifies input signals that are continuously arranged as attention signals, and specifies a plurality of neighboring signals at predetermined intervals with reference to the attention signal from among the input signals, A first tap generating means for generating a plurality of different taps composed of a signal of interest and a neighboring signal; a plurality of calculating means for calculating a weighting coefficient based on the taps generated by the first tap generating means; A plurality of smoothed signals are calculated according to a weighting coefficient calculated by a calculation means by calculating a plurality of smoothed signals by weighted averaging the signal of interest and a plurality of neighboring signals using a plurality of different coefficient sets. A delay means for delaying the supply of the weighting coefficient calculated by the calculation means to the calculation means, and the output signal of the calculation means in order, the signal of interest And a second tap generation means for designating a plurality of neighboring signals at predetermined intervals from the output signal as a reference from the output signal and generating a tap composed of the noticed signal and the neighboring signal. To do.

前記入力信号は、画像を構成する画素の画素値とすることができる。   The input signal may be a pixel value of a pixel constituting the image.

前記第1および第2のタップ生成手段は、フリップフロップ回路から構成されるようにすることができる。   The first and second tap generating means may be constituted by flip-flop circuits.

本発明の信号処理方法は、連続的に配置されている入力信号を、順次、注目信号に指定し、入力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成る、異なる複数のタップを生成する第1のタップ生成ステップと、第1のタップ生成ステップの処理で生成されたタップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出ステップと、タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、算出ステップの処理で算出された重み付け係数に従い、演算した複数の平滑化信号を合成する複数の演算ステップと、算出ステップの処理で算出された重み付け係数の演算ステップに対する供給を遅延する遅延ステップと、演算ステップの処理での出力信号を、順次、注目信号に指定し、出力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成るタップを生成する第2のタップ生成ステップとを含むことを特徴とする。   The signal processing method of the present invention sequentially specifies input signals that are continuously arranged as a target signal, specifies a plurality of neighboring signals at predetermined intervals from the input signal as a reference, and A first tap generation step for generating a plurality of different taps composed of a signal of interest and a neighborhood signal; a plurality of calculation steps for calculating a weighting coefficient based on the taps generated in the processing of the first tap generation step; A plurality of smoothed signals are calculated by performing weighted averaging of the signal of interest and a plurality of neighboring signals constituting a tap using a plurality of different coefficient sets, and the plurality of calculated signals are calculated according to the weighting coefficient calculated in the processing of the calculation step. A plurality of calculation steps for synthesizing the smoothed signal, a delay step for delaying the supply of the weighting coefficient calculated in the calculation step processing to the calculation step, and an operation The output signal in the step processing is sequentially designated as the attention signal, and multiple neighboring signals are designated at predetermined intervals based on the attention signal from the output signal, and a tap composed of the attention signal and the neighboring signal is generated. And a second tap generation step.

本発明の信号処理装置および方法においては、連続的に配置されている入力信号から、異なる複数のタップが生成され、生成されたタップに基づき、重み付け係数が算出され、タップを構成する注目信号と複数の近傍信号から複数の平滑化信号が演算され、算出された重み付け係数に従い、演算された複数の平滑化信号が合成される。また、演算の処理での出力信号からタップが生成される。   In the signal processing apparatus and method of the present invention, a plurality of different taps are generated from continuously arranged input signals, a weighting coefficient is calculated based on the generated taps, and the attention signal constituting the taps A plurality of smoothed signals are calculated from a plurality of neighboring signals, and the calculated plurality of smoothed signals are synthesized according to the calculated weighting coefficient. Further, a tap is generated from the output signal in the calculation process.

本発明によれば、画素値の変化が急峻なエッジを正確に保持した状態で、エッジ以外の部分を平滑化するフィルタリング処理において、エッジのコントラスト補正の変動を抑えることができ、かつ、回路規模を縮小することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in edge contrast correction in a filtering process for smoothing a part other than an edge while accurately maintaining an edge with a sharp change in pixel value, and the circuit scale. Can be reduced.

以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。   Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between constituent elements described in the claims and specific examples in the embodiments of the present invention are exemplified as follows. This description is to confirm that specific examples supporting the invention described in the claims are described in the embodiments of the invention. Therefore, even if there are specific examples that are described in the embodiment of the invention but are not described here as corresponding to the configuration requirements, the specific examples are not included in the configuration. It does not mean that it does not correspond to a requirement. On the contrary, even if a specific example is described here as corresponding to a configuration requirement, this means that the specific example does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. not.

さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。   Further, this description does not mean that all the inventions corresponding to the specific examples described in the embodiments of the invention are described in the claims. In other words, this description is an invention corresponding to the specific example described in the embodiment of the invention, and the existence of an invention not described in the claims of this application, that is, in the future, a divisional application will be made. It does not deny the existence of an invention that is added by correction.

請求項1に記載の信号処理装置(例えば、図30の非線形フィルタ80)は、連続的に配置されている入力信号を、順次、注目信号に指定し、入力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成る、異なる複数のタップ(インターバル16,8,4,2,1の5種類のタップ)を生成する第1のタップ生成手段(例えば、図30の遅延部81)と、第1のタップ生成手段によって生成されたタップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出手段(例えば、図30の制御部91,92,94,96,98)と、タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、算出手段によって算出された重み付け係数に従い、演算した複数の平滑化信号を合成する複数の演算手段(例えば、図30のLPF合成部82,84,86,88,90)と、算出手段によって算出された重み付け係数の演算手段に対する供給を遅延する遅延手段(例えば、図30の遅延部93)と、演算手段の出力信号を、順次、注目信号に指定し、出力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成るタップ(インターバル8のタップ)を生成する第2のタップ生成手段(例えば、図30の遅延部83)とを含むことを特徴とする。   The signal processing device according to claim 1 (for example, the non-linear filter 80 in FIG. 30) sequentially designates the input signals arranged continuously as the attention signal, and uses the attention signal as a reference from among the input signals. First tap generation for designating a plurality of neighboring signals at predetermined intervals and generating a plurality of different taps (five types of taps of intervals 16, 8, 4, 2, 1) composed of the target signal and the neighboring signal 30 (for example, the delay unit 81 in FIG. 30) and a plurality of calculation units (for example, the control units 91, 92, 94, FIG. 30 in FIG. 30) that calculate weighting coefficients based on the taps generated by the first tap generation unit. 96, 98) and a weighted average calculated by calculating means by calculating a plurality of smoothed signals by performing weighted averaging of a signal of interest and a plurality of neighboring signals constituting a tap using different coefficient sets. A plurality of arithmetic means (for example, LPF synthesis units 82, 84, 86, 88, and 90 in FIG. 30) that synthesizes the plurality of smoothed signals calculated according to the number, and a weighting coefficient calculation means calculated by the calculation means The delay means for delaying the supply (for example, the delay unit 93 in FIG. 30) and the output signal of the calculation means are sequentially designated as the attention signal, and a plurality of output signals are set at predetermined intervals with reference to the attention signal. It includes a second tap generation means (for example, a delay unit 83 in FIG. 30) that designates a proximity signal and generates a tap (interval 8 tap) composed of the signal of interest and the proximity signal.

請求項4に記載の信号処理方法は、連続的に配置されている入力信号を、順次、注目信号に指定し、入力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成る、異なる複数のタップ(インターバル16,8,4,2,1の5種類のタップ)を生成する第1のタップ生成ステップ(例えば、図31のステップS11)と、第1のタップ生成ステップの処理で生成されたタップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出ステップ(例えば、図31のステップS13)と、タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、算出ステップの処理で算出された重み付け係数に従い、演算した複数の平滑化信号を合成する複数の演算ステップ(例えば、図31のステップS14)と、算出ステップの処理で算出された重み付け係数の演算ステップに対する供給を遅延する遅延ステップ(例えば、図31のステップS13)と、演算ステップの処理での出力信号を、順次、注目信号に指定し、出力信号のなかから注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、注目信号と近傍信号から成るタップ(インターバル8のタップ)を生成する第2のタップ生成ステップ(例えば、図31のステップS15)とを含むことを特徴とする。   The signal processing method according to claim 4 sequentially specifies input signals that are continuously arranged as a signal of interest, and outputs a plurality of neighboring signals at predetermined intervals from the input signal with reference to the signal of interest. A first tap generation step (for example, step S11 in FIG. 31) for generating a plurality of different taps (5 types of taps of intervals 16, 8, 4, 2, 1, and 1) that are designated and made up of a signal of interest and neighboring signals And a plurality of calculation steps (for example, step S13 in FIG. 31) for calculating a weighting coefficient based on the tap generated in the first tap generation step processing, and the attention signal and the plurality of neighboring signals constituting the tap. Calculating a plurality of smoothed signals by performing weighted averaging using a plurality of different coefficient sets, and calculating the calculated plurality of smoothed signals according to the weighting coefficients calculated in the processing of the calculation step. A plurality of calculation steps (for example, step S14 in FIG. 31), a delay step (for example, step S13 in FIG. 31) for delaying the supply of the weighting coefficient calculated in the calculation step processing to the calculation step, and a calculation step In this process, the output signal is sequentially designated as a signal of interest, a plurality of neighboring signals are designated at predetermined intervals from the output signal as a reference, and a tap (interval 8) comprising the signal of interest and the neighboring signal is designated. And a second tap generation step (for example, step S15 in FIG. 31).

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図11は、非線形フィルタの構成例を示している。この非線形フィルタ11は、図1に示された画像信号処理装置のεフィルタ1と置換して用いるものであり、連続して入力された画像の画像信号に含まれるエッジの高さが、所定の閾値を挟んで微少に変動していた場合、エッジの補正も緩やかに変動するようにするものである。より具体的には、画像信号に含まれる画素値のエッジの高さが、所定の閾値ε1よりも小さくなったとしても、閾値ε2(ε2<ε1)よりも小さくなるまでは、変換後の画像信号に含まれるエッジの変動を緩やかにするものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 shows a configuration example of the nonlinear filter. This non-linear filter 11 is used in place of the ε filter 1 of the image signal processing apparatus shown in FIG. 1, and the height of the edge included in the image signal of the continuously input image has a predetermined value. In the case of slight fluctuations across the threshold value, edge correction is also made to fluctuate gently. More specifically, even if the height of the edge of the pixel value included in the image signal is smaller than the predetermined threshold value ε1, the converted image is not reduced until it becomes smaller than the threshold value ε2 (ε2 <ε1). This is to moderate the fluctuation of the edge included in the signal.

非線形フィルタ11は、制御信号発生部12、LPF(Low Pass Filter)13、および合成部14から構成される。   The nonlinear filter 11 includes a control signal generator 12, an LPF (Low Pass Filter) 13, and a synthesizer 14.

制御信号発生部12は、上段から入力される、ラスター順の画素の画素値から成る画像信号に、例えば、図12に示すような注目画素Cを中心として左右に間隔無しで隣接する5画素L2,L1,C,R1,R2からなるタップ(すなわち、インターバル1のタップ)を設定し、タップに基づいて重み付け係数w1,w3を発生し、制御信号として合成部14に出力する。以下、タップを構成する画素L2,L1,C,R1,R2の画素値も、適宜、画素値L2,L1,C,R1,R2と記述する。また、タップを構成する画素のうち、注目画素以外のものを近傍画素と記述する。   The control signal generation unit 12 is adjacent to the image signal that is input from the upper stage and includes pixel values of the pixels in the raster order, for example, the five pixels L2 that are adjacent to each other with no space left and right around the target pixel C as shown in FIG. , L1, C, R1, and R2 (that is, taps of interval 1) are set, weighting coefficients w1 and w3 are generated based on the taps, and output to the synthesizer 14 as control signals. Hereinafter, the pixel values of the pixels L2, L1, C, R1, and R2 constituting the tap are also described as pixel values L2, L1, C, R1, and R2 as appropriate. In addition, among the pixels constituting the tap, pixels other than the target pixel are described as neighboring pixels.

LPF13は、制御信号発生部12と同様のタップを設定し、タップに含まれる5画素の画素値を3種類のタップ係数を用いて加重平均し、3種類の平滑化信号F1,F3,F5を演算する。合成部14は、制御信号発生部12により発生される制御信号に従って平滑化信号F1,F3,F5を合成する。   The LPF 13 sets the same tap as that of the control signal generator 12, performs a weighted average of five pixel values included in the tap using three types of tap coefficients, and outputs three types of smoothed signals F1, F3, and F5. Calculate. The synthesizer 14 synthesizes the smoothed signals F1, F3, F5 according to the control signal generated by the control signal generator 12.

図13は、LPF13において用いられるタップ係数の一例を示している。平滑化信号F1が演算される場合、次式(3)に示されるように、タップ係数{0,0,1,0,0}が用いられる。
F1=(0・L2+0・L1+1・C+0・R1+0・R2)/1 …(3)
FIG. 13 shows an example of tap coefficients used in the LPF 13. When the smoothed signal F1 is calculated, tap coefficients {0, 0, 1, 0, 0} are used as shown in the following equation (3).
F1 = (0 * L2 + 0 * L1 + 1 * C + 0 * R1 + 0 * R2) / 1 (3)

平滑化信号F3が演算される場合、次式(4)に示されるように、タップ係数{0,1,2,1,0}が用いられる。
F3=(0・L2+1・L1+2・C+1・R1+0・R2)/4 …(4)
When the smoothed signal F3 is calculated, tap coefficients {0, 1, 2, 1, 0} are used as shown in the following equation (4).
F3 = (0 · L2 + 1 · L1 + 2 · C + 1 · R1 + 0 · R2) / 4 (4)

平滑化信号F5が演算される場合、次式(5)に示されるように、タップ係数{1,2,2,2,1}が用いられる。
F5=(1・L2+2・L1+2・C+2・R1+1・R2)/8 …(5)
When the smoothed signal F5 is calculated, tap coefficients {1, 2, 2, 2, 1} are used as shown in the following equation (5).
F5 = (1 · L2 + 2 · L1 + 2 · C + 2 · R1 + 1 · R2) / 8 (5)

次に、非線形フィルタ11の動作について、図14のフローチャートを参照して説明する。   Next, the operation of the nonlinear filter 11 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS1において、制御信号発生部12は、入力されたラスター順の画素を、順次、1画素ずつ注目画素Cに決定する。ステップS2において、制御信号発生部12は、図12に示されたように、注目画素Cを中心として左右に間隔無しで隣接する画素L2,L1,C,R1,R2からなるタップを設定する。以下、タップに含まれる画素L2,L1,R1,R2を、近傍画素L2,L1,R1,R2と記述する。   In step S <b> 1, the control signal generation unit 12 sequentially determines the input pixels in the raster order as the target pixel C one by one. In step S2, as shown in FIG. 12, the control signal generator 12 sets a tap composed of pixels L2, L1, C, R1, and R2 adjacent to each other with no interval left and right around the target pixel C. Hereinafter, the pixels L2, L1, R1, and R2 included in the tap are described as neighboring pixels L2, L1, R1, and R2.

ステップS3において、LPF13は、制御信号発生部12と同様にタップを設定し、タップの画素L2,L1,C,R1,R2を、式(1)乃至(3)を用いて加重平均し、その結果得られる平滑化信号F1,F3,F5を、合成部14に出力する。   In step S3, the LPF 13 sets taps in the same manner as the control signal generator 12, performs weighted averaging of the tap pixels L2, L1, C, R1, and R2 using the equations (1) to (3), The resulting smoothed signals F1, F3, F5 are output to the synthesis unit 14.

ステップS4において、制御信号発生部12は、注目画素Cと各近傍画素L2,L1,R1,R2との画素値の差|L2−C|,|L1−C|,|R1−C|,|R2−C|を演算する。   In step S4, the control signal generator 12 determines the pixel value differences | L2-C |, | L1-C |, | R1-C |, | of the pixel value of the target pixel C and the neighboring pixels L2, L1, R1, and R2. R2-C | is calculated.

ステップS5において、制御信号発生部12は、ステップS4の処理で算出した差に基づき、合成部14において用いられる重み付け係数w1,w3を算出する。具体的は、注目画素Cと、注目画素Cを中心として対称の位置にある近傍画素L1,R1との画素値の差|L1−C|,|R1−C|のうち、大きい方を変数d1に代入し、図15に示すように、変数d1に従って重み付け係数w1を算出する。
d1=MAX[|L1−C|,|R1−C|]
d1<ε2である場合、 w1=0
ε2≦d1<ε1である場合、w1=(d1−ε2)/(ε1−ε2)
ε1≦d1である場合、 w1=1
In step S5, the control signal generation unit 12 calculates weighting coefficients w1 and w3 used in the synthesis unit 14 based on the difference calculated in the process of step S4. Specifically, the larger of the difference | L1-C |, | R1-C | between the pixel of interest C and the neighboring pixels L1 and R1 located symmetrically about the pixel of interest C is the variable d1. And the weighting coefficient w1 is calculated according to the variable d1, as shown in FIG.
d1 = MAX [| L1-C |, | R1-C |]
If d1 <ε2, w1 = 0
When ε2 ≦ d1 <ε1, w1 = (d1−ε2) / (ε1−ε2)
When ε1 ≦ d1, w1 = 1

同様に、注目画素Cと、注目画素Cを中心として対称の位置にある近傍画素L2,R2との画素値の差|L2−C|,|R2−C|のうち、大きい方を変数d2に代入し、変数d2に従って重み付け係数w3を算出する。
d2=MAX[|L2−C|,|R2−C|]
d2<ε2である場合、 w3=0
ε2≦d2<ε1である場合、w3=(d2−ε2)/(ε1−ε2)
ε1≦d2である場合、 w3=1
Similarly, the larger of the pixel value differences | L2-C |, | R2-C | between the target pixel C and neighboring pixels L2 and R2 that are symmetric with respect to the target pixel C as the variable d2. Substituting and calculating the weighting coefficient w3 according to the variable d2.
d2 = MAX [| L2-C |, | R2-C |]
When d2 <ε2, w3 = 0
When ε2 ≦ d2 <ε1, w3 = (d2−ε2) / (ε1−ε2)
When ε1 ≦ d2, w3 = 1

このようにして算出された重み付け係数w1,w3は、制御信号として合成部14に出力される。ステップS6において、合成部14は、LPF13により演算された平滑化信号F1,F3,F5を、制御信号発生部12により算出された重み付け係数w1,w3を用い、次式(6)に従って合成して、注目画素Cのフィルタリング後の値C’として出力する。
C’=w1・F1+(1−w1)・w3・F3
+(1−w1)・(1−w3)・F5 …(6)
以上で非線形フィルタ11の動作の説明を終了する。
The weighting coefficients w1 and w3 calculated in this way are output to the synthesis unit 14 as control signals. In step S6, the synthesizer 14 synthesizes the smoothed signals F1, F3, F5 calculated by the LPF 13 according to the following equation (6) using the weighting coefficients w1, w3 calculated by the control signal generator 12. , The value C ′ after filtering of the target pixel C is output.
C ′ = w1 · F1 + (1−w1) · w3 · F3
+ (1-w1). (1-w3) .F5 (6)
This is the end of the description of the operation of the nonlinear filter 11.

この非線形フィルタ11によれば、例えば、閾値ε1が100、閾値ε2が70であって、図5に示されたように、画素値が急峻に変化するエッジの画像信号が入力された場合、当該エッジの高さが閾値ε1以上の100であれば、非線形フィルタ11から出力される画像信号は、図16に示すように、エッジの形状が保持されたものとなり、当該エッジの高さが閾値ε1より小さい90,80となっても、非線形フィルタ11から出力される画像信号は、図17、図18に示すように、エッジの形状は著しく鈍ること無く、若干変化しただけで保持される。さらに、当該エッジの高さが徐々に小さくなるに従い、非線形フィルタ11から出力される画像信号は、エッジの形状が徐々に変化し、当該エッジの高さが閾値ε2と等しい70となった段階で、非線形フィルタ11から出力される画像信号のエッジの形状は、図19に示す程度となる。   According to this non-linear filter 11, for example, when the threshold value ε1 is 100 and the threshold value ε2 is 70, and an edge image signal whose pixel value changes sharply as shown in FIG. If the edge height is 100 which is equal to or greater than the threshold value ε1, the image signal output from the nonlinear filter 11 has an edge shape as shown in FIG. 16, and the height of the edge is the threshold value ε1. Even if it is smaller than 90 and 80, the image signal output from the non-linear filter 11 is held with only a slight change, as shown in FIGS. Furthermore, as the edge height gradually decreases, the image signal output from the non-linear filter 11 gradually changes in edge shape, and the edge height reaches 70, which is equal to the threshold value ε2. The shape of the edge of the image signal output from the nonlinear filter 11 is as shown in FIG.

図19と、従来のεフィルタ1の出力を示した図7を比較して明らかなように、従来のεフィルタ1では、入力される画像信号のエッジの高さが、閾値ε=100よりも僅かに小さい99であっても、図7に示されたように、フィルタリング後のエッジの形状は大きく変化してしまったが、本発明を適用した非線形フィルタ11では、入力される画像信号のエッジの高さが、閾値ε1より小さくなっても、閾値ε2までの間では、フィルタリング後のエッジの形状は緩やかに変化することになる。   As is clear from comparison between FIG. 19 and FIG. 7 showing the output of the conventional ε filter 1, in the conventional ε filter 1, the height of the edge of the input image signal is higher than the threshold ε = 100. Even if it is slightly small 99, the shape of the edge after filtering has changed greatly as shown in FIG. 7, but in the nonlinear filter 11 to which the present invention is applied, the edge of the input image signal is changed. Even if the height of is smaller than the threshold value ε1, the shape of the edge after filtering changes gently until the threshold value ε2.

次に、図20は、非線形フィルタの他の構成例を示している。この非線形フィルタ21は、図1に示された画像信号処理装置のεフィルタ1と置換して用いるものであり、インターバル4の5画素から成るタップを設定してフィルタリング処理を行う狭帯域処理部22、狭帯域処理部22の出力に対してインターバル2の5画素のタップを設定してフィルタリング処理を行う中帯域処理部26、中帯域処理部26の出力に対してインターバル1の5画素のタップを設定してフィルタリング処理を行う広帯域処理部30、入力信号を狭帯域処理部22における処理時間だけ遅延する遅延部34、および入力信号を中帯域処理部26における処理時間だけ遅延する遅延部35から構成される。   Next, FIG. 20 shows another configuration example of the nonlinear filter. This non-linear filter 21 is used in place of the ε filter 1 of the image signal processing apparatus shown in FIG. 1, and a narrowband processing unit 22 that performs a filtering process by setting a tap consisting of 5 pixels at an interval 4. An intermediate band processing unit 26 that performs filtering by setting a tap of 5 pixels in interval 2 for the output of the narrow band processing unit 22, and a tap of 5 pixels in interval 1 for the output of the intermediate band processing unit 26 A wideband processing unit 30 that performs filtering processing by setting, a delay unit 34 that delays the input signal by the processing time in the narrowband processing unit 22, and a delay unit 35 that delays the input signal by the processing time in the mediumband processing unit 26. Is done.

インターバル4のタップは、図21に示すように、水平方向に配置された画素列のうち、注目画素Cを基準として3画素間隔で近傍画素が決定される。すなわち、注目画素Cの左側の8番目の画素l8、4番目の画素l4、右側の4番目の画素r4、および8番目の画素r8が、それぞれ近傍画素L2,L1,R1,R2とされる。   As shown in FIG. 21, in the tap of the interval 4, neighboring pixels are determined at intervals of 3 pixels with the target pixel C as a reference in the pixel array arranged in the horizontal direction. That is, the eighth pixel l8 on the left side of the target pixel C, the fourth pixel l4, the fourth pixel r4 on the right side, and the eighth pixel r8 are set as neighboring pixels L2, L1, R1, and R2, respectively.

インターバル2のタップは、図22に示すように、水平方向に配置された画素列のうち、注目画素Cを基準として1画素間隔で近傍画素が決定される。すなわち、左側の4番目の画素l4、2番目の画素l2、右側の2番目の画素r2、および4番目の画素r4が、それぞれ近傍画素L2,L1,R1,R2とされる。   As shown in FIG. 22, in the tap of interval 2, neighboring pixels are determined at intervals of one pixel with reference to the target pixel C in the pixel array arranged in the horizontal direction. That is, the left fourth pixel l4, the second pixel l2, the right second pixel r2, and the fourth pixel r4 are set as neighboring pixels L2, L1, R1, and R2, respectively.

インターバル1のタップは、図23に示すように、水平方向に配置された画素列のうち、注目画素Cを基準として間隔無しで近傍画素が決定される。すなわち、左側の2番目の画素l2、1番目の画素l1、右側の1番目の画素r1、および2番目の画素の画素r2が、それぞれ近傍画素L2,L1,R1,R2とされる。   As shown in FIG. 23, in the tap of interval 1, neighboring pixels are determined without any interval on the basis of the target pixel C in the pixel array arranged in the horizontal direction. That is, the second pixel l2, the first pixel l1, the first pixel r1, the right pixel r1, and the second pixel r2 on the left side are the neighboring pixels L2, L1, R1, and R2, respectively.

図20に戻る。狭帯域処理部22は、図11に示された非線形フィルタ11と同様に構成される。すなわち、狭帯域処理部22の制御信号発生部23、LPF24、および合成部25が、それぞれ非線形フィルタ11の制御信号発生部12、LPF13、および合成部14に相当する。狭帯域処理部22の非線形フィルタ11に対する相違点は、非線形フィルタ11が、図12に示されたインターバル1のタップを処理することに対して、狭帯域処理部22では図21に示されたインターバル4のタップを処理することと、制御信号発生部23が、タップ以外の画素を用いて制御信号を生成することである(詳細は後述する)。   Returning to FIG. The narrow band processing unit 22 is configured in the same manner as the nonlinear filter 11 shown in FIG. That is, the control signal generation unit 23, LPF 24, and synthesis unit 25 of the narrowband processing unit 22 correspond to the control signal generation unit 12, LPF 13, and synthesis unit 14 of the nonlinear filter 11, respectively. The difference between the narrowband processing unit 22 and the non-linear filter 11 is that the non-linear filter 11 processes the tap of the interval 1 shown in FIG. 12, whereas the narrowband processing unit 22 uses the interval shown in FIG. 4 taps and the control signal generator 23 generates a control signal using pixels other than taps (details will be described later).

中帯域処理部26も、図11に示された非線形フィルタ11と同様に構成される。すなわち、中帯域処理部26の制御信号発生部27、LPF28、および合成部29が、それぞれ非線形フィルタ11の制御信号発生部12、LPF13、および合成部14に相当する。中帯域処理部26の非線形フィルタ11に対する相違点は、図22に示されたインターバル2のタップを処理することと、制御信号発生部27が、タップ以外の画素を用いて制御信号を生成することである(詳細は後述する)。   The middle band processing unit 26 is also configured similarly to the nonlinear filter 11 shown in FIG. That is, the control signal generation unit 27, the LPF 28, and the synthesis unit 29 of the intermediate band processing unit 26 correspond to the control signal generation unit 12, the LPF 13, and the synthesis unit 14 of the nonlinear filter 11, respectively. The difference between the intermediate band processing unit 26 and the non-linear filter 11 is that the tap of the interval 2 shown in FIG. 22 is processed and the control signal generating unit 27 generates a control signal using pixels other than the tap. (Details will be described later).

さらに、広帯域処理部30も、図11に示された非線形フィルタ11と同様に構成される。すなわち、中帯域処理部26の制御信号発生部31、LPF32、および合成部33が、それぞれ非線形フィルタ11の制御信号発生部12、LPF13、および合成部14に相当する。広帯域処理部30は、非線形フィルタ11と同様に、図23に示されたインターバル1のタップを処理する。   Further, the broadband processing unit 30 is configured in the same manner as the nonlinear filter 11 shown in FIG. That is, the control signal generator 31, LPF 32, and synthesizer 33 of the intermediate band processor 26 correspond to the control signal generator 12, LPF 13, and synthesizer 14 of the nonlinear filter 11, respectively. The broadband processing unit 30 processes the tap of the interval 1 shown in FIG.

図24は、狭帯域処理部22のLPF24、中帯域処理部26のLPF28、および広帯域処理部30のLPF32において用いられるタップ係数の一例を示している。   FIG. 24 shows an example of tap coefficients used in the LPF 24 of the narrowband processing unit 22, the LPF 28 of the medium band processing unit 26, and the LPF 32 of the wideband processing unit 30.

LPF24において、インターバル4のタップが設定され、平滑化信号F11が演算されるとき、式(3)と同様に、タップ係数{0,0,1,0,0}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する17画素からなるタップが設定され、タップ係数{0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 24, when the tap of the interval 4 is set and the smoothed signal F11 is calculated, the tap coefficients {0, 0, 1, 0, 0} are used as in the equation (3). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps composed of 17 pixels adjacent to each other with no interval are set as the center, and tap coefficients {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 are set. , 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}.

LPF24において、インターバル4のタップが設定され、平滑化信号F13が演算されるとき、式(4)と同様に、タップ係数{0,1,2,1,0}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する17画素からなるタップが設定され、タップ係数{0,0,0,0,1,0,0,0,2,0,0,0,1,0,0,0,0}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 24, when the tap of the interval 4 is set and the smoothed signal F13 is calculated, the tap coefficients {0, 1, 2, 1, 0} are used as in the equation (4). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps of 17 pixels adjacent to each other with no interval are set around the target pixel, and tap coefficients {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2 are set. , 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0}.

LPF24において、インターバル4のタップが設定され、平滑化信号F15が演算されるとき、式(5)と同様に、タップ係数{1,2,2,2,1}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する17画素からなるタップが設定され、タップ係数{1,0,0,0,2,0,0,0,2,0,0,0,2,0,0,0,1}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 24, when the tap of the interval 4 is set and the smoothed signal F15 is calculated, the tap coefficients {1, 2, 2, 2, 1} are used as in the equation (5). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps of 17 pixels adjacent to each other with no interval are set around the target pixel, and tap coefficients {1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 2 are set. , 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 1}.

LPF28において、インターバル2のタップが設定され、平滑化信号F21が演算されるとき、式(3)と同様に、タップ係数{0,0,1,0,0}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する9画素からなるタップが設定され、タップ係数{0,0,0,0,1,0,0,0,0}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 28, when the tap of the interval 2 is set and the smoothed signal F21 is calculated, the tap coefficients {0, 0, 1, 0, 0} are used as in the equation (3). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps of 9 pixels adjacent to each other with no interval are set around the target pixel, and tap coefficients {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 are set. } Is equivalent to the weighted average.

LPF28において、インターバル2のタップが設定され、平滑化信号F23が演算されるとき、式(4)と同様に、タップ係数{0,1,2,1,0}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する9画素からなるタップが設定され、タップ係数{0,0,1,0,2,0,1,0,0}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 28, when the tap of the interval 2 is set and the smoothed signal F23 is calculated, the tap coefficients {0, 1, 2, 1, 0} are used as in the equation (4). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps of 9 pixels adjacent to each other with no interval are set with the pixel of interest at the center, and tap coefficients {0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 0 are set. } Is equivalent to the weighted average.

LPF28において、インターバル2のタップが設定され、平滑化信号F25が演算されるとき、式(5)と同様に、タップ係数{1,2,2,2,1}が用いられる。この演算は、従来のεフィルタ1において、注目画素を中心として間隔無しで隣接する9画素からなるタップが設定され、タップ係数{1,0,2,0,2,0,2,0,1}を用いて加重平均することに相当する。   In the LPF 28, when the tap of the interval 2 is set and the smoothed signal F25 is calculated, the tap coefficients {1, 2, 2, 2, 1} are used as in the equation (5). In this calculation, in the conventional ε filter 1, taps of 9 pixels adjacent to each other with no interval are set with the pixel of interest at the center, and tap coefficients {1, 0, 2, 0, 2, 0, 2, 0, 1 } Is equivalent to the weighted average.

LPF32において、インターバル1のタップが設定され、平滑化信号F31が演算されるとき、式(3)と同様に、タップ係数{0,0,1,0,0}が用いられる。   In the LPF 32, when the tap of the interval 1 is set and the smoothed signal F31 is calculated, the tap coefficients {0, 0, 1, 0, 0} are used as in the equation (3).

LPF32において、インターバル1のタップが設定され、平滑化信号F33が演算されるとき、式(4)と同様に、タップ係数{0,1,2,1,0}が用いられる。   When the tap of interval 1 is set in the LPF 32 and the smoothed signal F33 is calculated, the tap coefficients {0, 1, 2, 1, 0} are used as in the equation (4).

LPF32において、インターバル1のタップが設定され、平滑化信号F35が演算されるとき、式(5)と同様に、タップ係数{1,2,2,2,1}が用いられる。   In the LPF 32, when the tap of the interval 1 is set and the smoothed signal F35 is calculated, the tap coefficients {1, 2, 2, 2, 1} are used as in the equation (5).

次に、非線形フィルタ21の動作について説明する。まず、狭帯域処理部22のフィルタリング処理について、図14のフローチャートを流用して説明する。   Next, the operation of the nonlinear filter 21 will be described. First, the filtering process of the narrowband processing unit 22 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS1において、制御信号発生部23は、入力された画像信号を構成するラスター順の画素を、順次、1画素ずつ注目画素Cに決定する。ステップS2において、制御信号発生部23は、図21に示されたように、注目画素Cを中心とするインターバル4のタップを設定する。   In step S <b> 1, the control signal generation unit 23 sequentially determines the pixels in the raster order constituting the input image signal as the target pixel C one by one. In step S <b> 2, the control signal generation unit 23 sets the tap of the interval 4 with the target pixel C as the center, as illustrated in FIG. 21.

ステップS3において、LPF24は、制御信号発生部23と同様にタップを設定し、タップの画素L2,L1,C,R1,R2を、式(1)乃至(3)を用いて加重平均し、その結果得られる平滑化信号F11,F13,F15を、合成部25に出力する。   In step S3, the LPF 24 sets a tap in the same manner as the control signal generator 23, performs weighted averaging of the tap pixels L2, L1, C, R1, and R2 using equations (1) to (3), The resulting smoothed signals F11, F13, F15 are output to the synthesizer 25.

ステップS4において、制御信号発生部23は、注目画素Cと各近傍画素L2,L1,R1,R2との画素値の差|L2−C|,|L1−C|,|R1−C|,|R2−C|を演算する。さらに、制御信号発生部23は、注目画素Cと、近傍画素L2,R2よりも注目画素C側に位置していてタップには含まれない画素l7,l6,l5,l3,l2,l1,r1,r2,r3,r5,r6,r7との画素値の差|l7−C|,|l6−C|,|l5−C|,|l3−C|,|l2−C|,|l1−C|,|r1−C|,|r2−C|,|r3−C|,|r5−C|,|r6−C|,|r7−C|を演算する。   In step S4, the control signal generator 23 compares the pixel values | L2-C |, | L1-C |, | R1-C |, | of the pixel value between the target pixel C and the neighboring pixels L2, L1, R1, and R2. R2-C | is calculated. Further, the control signal generating unit 23 is located on the target pixel C and the target pixel C side with respect to the neighboring pixels L2 and R2, and is not included in the tap. The pixels l7, l6, l5, l3, l2, l1, r1 , R2, r3, r5, r6, r7, pixel value differences | l7-C |, | l6-C |, | l5-C |, | l3-C |, | l2-C |, | l1-C |, | R1-C |, | r2-C |, | r3-C |, | r5-C |, | r6-C |, | r7-C |

ステップS5において、制御信号発生部23は、ステップS4の処理で算出した差に基づき、合成部25において用いられる重み付け係数w1,w3を算出する。   In step S5, the control signal generation unit 23 calculates weighting coefficients w1 and w3 used in the synthesis unit 25 based on the difference calculated in the process of step S4.

具体的は、注目画素Cと、注目画素Cを中心として対称の位置にある近傍画素L1,R1よりも注目画素C側に位置する画素の画素値の差|L1−C|,|l3−C|,|l2−C|,|l1−C|,|r1−C|,|r2−C|,|r3−C|,|R1−C|のうち、最大のものを変数d1に代入し、図15に示されたように、変数d1に従って重み付け係数w1を算出する。
d1=MAX[|L1−C|,|l3−C|,|l2−C|,|l1−C|
,|r1−C|,|r2−C|,|r3−C|,|R1−C|]
d1<ε2である場合、 w1=0
ε2≦d1<ε1である場合、w1=(d1−ε2)/(ε1−ε2)
ε1≦d1である場合、 w1=1
Specifically, the difference between the pixel values of the pixel of interest C and pixels located closer to the pixel of interest C than the neighboring pixels L1 and R1 that are symmetric with respect to the pixel of interest C | L1-C |, | l3-C |, | L2-C |, | l1-C |, | r1-C |, | r2-C |, | r3-C |, | R1-C | As shown in FIG. 15, the weighting coefficient w1 is calculated according to the variable d1.
d1 = MAX [| L1-C |, | l3-C |, | l2-C |, | l1-C |
, | R1-C |, | r2-C |, | r3-C |, | R1-C |]
If d1 <ε2, w1 = 0
When ε2 ≦ d1 <ε1, w1 = (d1−ε2) / (ε1−ε2)
When ε1 ≦ d1, w1 = 1

同様に、注目画素Cと、注目画素Cを中心として対称の位置にある近傍画素L2,R2よりも注目画素C側に位置する画素の画素値の差|L2−C|,|l7−C|,|l6−C|,|l5−C|,|r5−C|,|r6−C|,|r7−C|,|R2−C|のうち、最大のものを変数d2に代入し、変数d2に従って重み付け係数w3を算出する。
d2=MAX[|L2−C|,|l7−C|,|l6−C|,|l5−C|
,|r5−C|,|r6−C|,|r7−C|,|R2−C|]
d2<ε2である場合、 w3=0
ε2≦d2<ε1である場合、w3=(d2−ε2)/(ε1−ε2)
ε1≦d2である場合、 w3=1
Similarly, the difference between the pixel values of the pixel of interest C and pixels located closer to the pixel of interest C than the neighboring pixels L2 and R2 that are symmetric with respect to the pixel of interest C | L2-C |, | l7-C | , | L6-C |, | l5-C |, | r5-C |, | r6-C |, | r7-C |, | R2-C | The weighting coefficient w3 is calculated according to d2.
d2 = MAX [| L2-C |, | l7-C |, | l6-C |, | l5-C |
, | R5-C |, | r6-C |, | r7-C |, | R2-C |]
When d2 <ε2, w3 = 0
When ε2 ≦ d2 <ε1, w3 = (d2−ε2) / (ε1−ε2)
When ε1 ≦ d2, w3 = 1

このようにして算出された重み付け係数w1,w3は、制御信号として合成部25に出力される。ステップS6において、合成部25は、LPF24により演算された平滑化信号F11,F13,F15を、制御信号発生部23により算出された重み付け係数w1,w3を用い、式(6)に従って合成して、注目画素Cのフィルタリング後の値C’として、中帯域処理部26に出力する。以上で、狭帯域処理部22によるフィルタリング処理の説明を終了する。   The weighting coefficients w1 and w3 calculated in this way are output to the synthesis unit 25 as control signals. In step S6, the synthesizer 25 synthesizes the smoothed signals F11, F13, F15 calculated by the LPF 24 according to the equation (6) using the weighting coefficients w1, w3 calculated by the control signal generator 23, The value C ′ after filtering of the target pixel C is output to the middle band processing unit 26. Above, description of the filtering process by the narrowband process part 22 is complete | finished.

狭帯域処理部22から出力された画像信号は、次に、中帯域処理部26でフィルタリング処理が施され、さらに、広帯域処理部30でもフィルタリング処理が施されることになる。なお、中帯域処理部26、および広帯域処理部30におけるフィルタリング処理は、上述した狭帯域処理部22によるフィルタリング処理と、タップのインターバルが異なることの他は同様であるので、その説明は省略する。   Next, the image signal output from the narrowband processing unit 22 is subjected to filtering processing by the intermediate band processing unit 26 and further subjected to filtering processing by the wideband processing unit 30. The filtering process in the medium band processing unit 26 and the wide band processing unit 30 is the same as the filtering process performed by the narrow band processing unit 22 except that the tap interval is different, and thus the description thereof is omitted.

この非線形フィルタ21によれば、例えば、閾値ε1が100、閾値ε2が70であって、図8に示されたように、急峻なエッジの幅がインターバル4に収まるような画像信号が入力された場合、当該エッジの高さが閾値ε1以上の100であれば、非線形フィルタ21から出力される画像信号は、図25に示すように、エッジの形状がほぼ保持されたものとなり、当該エッジの高さが閾値ε1より小さい90,80となった場合、非線形フィルタ21から出力される画像信号は、図26、図27に示すように、エッジの形状が徐々に変化したものとなる。さらに、当該エッジの高さが徐々に小さくなるに従い、非線形フィルタ21から出力される画像信号は、エッジの形状が徐々に変化し、当該エッジの高さが閾値ε2と等しい70となった段階で、非線形フィルタ21から出力される画像信号のエッジの形状は、図28に示す程度となる。   According to this non-linear filter 21, for example, an image signal having a threshold value ε1 of 100 and a threshold value ε2 of 70 and having a steep edge width within the interval 4 is input as shown in FIG. In this case, if the height of the edge is 100 that is equal to or greater than the threshold ε1, the image signal output from the nonlinear filter 21 has the shape of the edge substantially retained as shown in FIG. When the value is 90 or 80, which is smaller than the threshold value ε1, the image signal output from the nonlinear filter 21 has an edge shape that gradually changes as shown in FIGS. Further, as the edge height gradually decreases, the image signal output from the non-linear filter 21 has a shape in which the edge shape gradually changes and the edge height reaches 70 which is equal to the threshold value ε2. The shape of the edge of the image signal output from the nonlinear filter 21 is as shown in FIG.

図28と、従来のεフィルタ1の出力を示した図10を比較して明らかなように、従来のεフィルタ1では、入力される画像信号のエッジの高さが、閾値ε=100よりも僅かに小さい99であっても、図10に示されたように、フィルタリング後のエッジの形状は大きく変化してしまったが、本発明を適用した非線形フィルタ21では、入力される画像信号のエッジの高さが、閾値ε1より小さくなっても、閾値ε2までの間では、フィルタリング後のエッジの形状は緩やかに変化することになる。   As is apparent from a comparison between FIG. 28 and FIG. 10 showing the output of the conventional ε filter 1, in the conventional ε filter 1, the height of the edge of the input image signal is higher than the threshold ε = 100. Even if it is slightly small 99, the shape of the edge after filtering has changed greatly as shown in FIG. 10. However, in the nonlinear filter 21 to which the present invention is applied, the edge of the input image signal is changed. Even if the height of is smaller than the threshold value ε1, the shape of the edge after filtering changes gently until the threshold value ε2.

次に、図29は、図20に示された3つの帯域処理部(狭帯域処理部22、中帯域処理部26、および広帯域処理部30)から構成される非線形フィルタ21を拡張し、5つの帯域処理部から構成される非線形フィルタの構成例を示している。   Next, FIG. 29 expands the nonlinear filter 21 composed of the three band processing units (the narrow band processing unit 22, the middle band processing unit 26, and the wide band processing unit 30) shown in FIG. The structural example of the nonlinear filter comprised from a band process part is shown.

図29の非線形フィルタ51は、入力信号に対してインターバル16のタップを設定してフィルタリング処理を行う最狭帯域処理部52、入力信号に対してインターバル8のタップを設定してフィルタリング処理を行う狭帯域処理部55、入力信号に対してインターバル4のタップを設定してフィルタリング処理を行う中帯域処理部56、入力信号に対してインターバル2のタップを設定してフィルタリング処理を行う広帯域処理部57、および入力信号に対してインターバル1のタップを設定してフィルタリング処理を行う最広帯域処理部58から構成される。最狭帯域処理部52、狭帯域処理部55、中帯域処理部56、広帯域処理部57、および最広帯域処理部58は、図20に示された非線形フィルタ21の狭帯域処理部22等と同様の処理を行う。   The non-linear filter 51 in FIG. 29 has a narrowest band processing unit 52 that performs a filtering process by setting a tap at an interval 16 for an input signal, and a narrow band that performs a filtering process by setting a tap at an interval 8 for an input signal. A band processing unit 55, a medium band processing unit 56 that performs a filtering process by setting a tap of an interval 4 for an input signal, a broadband processing unit 57 that performs a filtering process by setting a tap of an interval 2 for an input signal, And the widest bandwidth processing unit 58 that sets the tap of the interval 1 for the input signal and performs the filtering process. The narrowest band processing unit 52, the narrow band processing unit 55, the middle band processing unit 56, the wide band processing unit 57, and the widest band processing unit 58 are the same as the narrow band processing unit 22 of the nonlinear filter 21 shown in FIG. Perform the process.

さらに、非線形フィルタ51は、入力信号を最狭帯域処理部52における処理時間だけ遅延する遅延部59、入力信号を最狭帯域処理部55における処理時間だけ遅延する遅延部60、入力信号を最狭帯域処理部56における処理時間だけ遅延する遅延部61、および入力信号を最狭帯域処理部527おける処理時間だけ遅延する遅延部62から構成される。   Further, the non-linear filter 51 includes a delay unit 59 that delays the input signal by the processing time in the narrowest band processing unit 52, a delay unit 60 that delays the input signal by the processing time in the narrowest band processing unit 55, and the narrowest input signal. The delay unit 61 delays the processing time in the band processing unit 56 and the delay unit 62 delays the input signal by the processing time in the narrowest band processing unit 527.

なお、非線形フィルタ51の中帯域処理部56、広帯域処理部57、および最広帯域処理部58は、図20に示された非線形フィルタ21の狭帯域処理部22、中帯域処理部26、および広帯域処理部30に相当する。したがって、非線形フィルタ51は、非線形フィルタ21に比較して、最狭帯域処理部52および狭帯域処理部55を設けた分だけ、より狭帯域の信号成分をフィルタリングすることが可能となる。   Note that the middle band processing unit 56, the wide band processing unit 57, and the widest band processing unit 58 of the nonlinear filter 51 are the narrow band processing unit 22, the middle band processing unit 26, and the wide band processing of the nonlinear filter 21 shown in FIG. It corresponds to the section 30. Therefore, as compared with the nonlinear filter 21, the nonlinear filter 51 can filter a narrower band signal component by the amount provided with the narrowest band processing unit 52 and the narrow band processing unit 55.

最狭帯域処理部52は、LPF合成部53、および制御信号発生部54から構成される。LPF合成部53は、ラスター順の画素の画素値から成る入力信号に基づき、インターバル16のタップを設定し、タップに含まれる5画素の画素値を3種類のタップ係数を用いて加重平均し、3種類の平滑化信号を演算する。さらに、LPF合成部53は、制御信号発生部54により発生される制御信号に従って3種類の平滑化信号を合成する。制御信号発生部54は、LPF合成部53と同様に、インターバル16のタップを設定し、タップに基づいて重み付け係数を発生し、制御信号としてLPF合成部53に出力する。   The narrowest band processing unit 52 includes an LPF synthesis unit 53 and a control signal generation unit 54. The LPF synthesis unit 53 sets a tap of an interval 16 based on an input signal composed of pixel values of pixels in raster order, performs a weighted average of pixel values of 5 pixels included in the tap using three types of tap coefficients, Three types of smoothed signals are calculated. Further, the LPF synthesis unit 53 synthesizes three types of smoothed signals in accordance with the control signal generated by the control signal generation unit 54. Similar to the LPF synthesis unit 53, the control signal generation unit 54 sets a tap for the interval 16, generates a weighting coefficient based on the tap, and outputs the weighting coefficient to the LPF synthesis unit 53 as a control signal.

なお、最狭帯域処理部52と同様に、狭帯域処理部55、中帯域処理部56、広帯域処理部57、および最広帯域処理部58も、それぞれ、LPF合成部と制御信号発生部から構成されるが、その図示は省略されている。   Similar to the narrowest band processing unit 52, the narrow band processing unit 55, the middle band processing unit 56, the wide band processing unit 57, and the widest band processing unit 58 are each configured by an LPF synthesis unit and a control signal generation unit. However, the illustration thereof is omitted.

次に、非線形フィルタ51を実現するための電子回路について、特に、用いるフリップフロップ回路(以下、単にFFと記述する)の数について考察する。以下、非線形フィルタ51の動作クロックに同期して入力信号が1画素分ずつ入力され、その画素値が8ビットであると仮定する。   Next, regarding the electronic circuit for realizing the nonlinear filter 51, the number of flip-flop circuits (hereinafter simply referred to as FF) to be used will be considered. Hereinafter, it is assumed that an input signal is input for each pixel in synchronization with the operation clock of the non-linear filter 51 and the pixel value is 8 bits.

一般に、インターバルIでP個の画素(bビット)から成るタップを生成する回路は、(I×(P−1)×b)個のFFが必要となる。   In general, a circuit that generates a tap composed of P pixels (b bits) at an interval I requires (I × (P−1) × b) FFs.

したがって、インターバル16のタップが2カ所で独立して生成される最狭帯域処理部52では、1024(=16×4×8×2)個のFFが必要である。同様に、インターバル8のタップが2カ所で独立して生成される狭帯域処理部55では、512(=8×4×8×2)個のFFが必要である。インターバル4のタップが2カ所で独立して生成される中帯域処理部56では、256(=4×4×8×2)個のFFが必要である。インターバル2のタップが2カ所で独立して生成される広帯域処理部57では、128(=2×4×8×2)個のFFが必要である。インターバル1のタップが2カ所で独立して生成される最広帯域処理部58では、64(=1×4×8×2)個のFFが必要である。   Therefore, in the narrowest band processing unit 52 in which the taps of the interval 16 are independently generated at two places, 1024 (= 16 × 4 × 8 × 2) FFs are required. Similarly, 512 (= 8 × 4 × 8 × 2) FFs are required in the narrowband processing unit 55 in which the taps of the interval 8 are independently generated at two locations. In the middle band processing unit 56 in which the taps of the interval 4 are independently generated at two places, 256 (= 4 × 4 × 8 × 2) FFs are required. In the broadband processing unit 57 in which the taps of the interval 2 are independently generated at two places, 128 (= 2 × 4 × 8 × 2) FFs are required. In the widest bandwidth processing unit 58 in which the taps of the interval 1 are independently generated at two locations, 64 (= 1 × 4 × 8 × 2) FFs are required.

遅延部59乃至62は、それぞれ最狭帯域処理部52、狭帯域処理部55、中帯域処理部56、広帯域処理部57、および最広帯域処理部58での処理時間に相当するクロック数だけ入力信号を遅延するので、その遅延量は、最狭帯域処理部52等のタップ生成に以外の処理(平滑化信号を演算して合成する処理)に要する時間をMクロックとすれば、((I×2+M)×b)クロックとなる。   The delay units 59 to 62 respectively input signals corresponding to the number of clocks corresponding to the processing time in the narrowest band processing unit 52, the narrow band processing unit 55, the middle band processing unit 56, the wide band processing unit 57, and the widest band processing unit 58. Therefore, if the time required for processing (processing for calculating and synthesizing the smoothed signal) other than tap generation by the narrowest band processing unit 52 or the like is M clocks, ((I × 2 + M) × b) clock.

したがって、M=3とすれば、遅延部59の遅延量は、280(=(16×2+3)×8)クロックとなる。よって、遅延部59では、280個のFFが必要となる。同様に、遅延部60の遅延量は、152(=(8×2+3)×8)クロックとなる。よって、遅延部60では、152個のFFが必要となる。遅延部61の遅延量は、88(=(4×2+3)×8)クロックとなる。よって、遅延部61では、88個のFFが必要となる。
遅延部62の遅延量は、56(=(2×2+3)×8)クロックとなる。よって、遅延部62では、56個のFFが必要となる。
Therefore, if M = 3, the delay amount of the delay unit 59 is 280 (= (16 × 2 + 3) × 8) clocks. Therefore, the delay unit 59 requires 280 FFs. Similarly, the delay amount of the delay unit 60 is 152 (= (8 × 2 + 3) × 8) clocks. Therefore, the delay unit 60 requires 152 FFs. The delay amount of the delay unit 61 is 88 (= (4 × 2 + 3) × 8) clocks. Therefore, the delay unit 61 requires 88 FFs.
The delay amount of the delay unit 62 is 56 (= (2 × 2 + 3) × 8) clocks. Therefore, the delay unit 62 requires 56 FFs.

以上の結果より、上述した仮定の下で非線形フィルタ51を電子回路として実現した場合、少なくとも2600(=1024+512+256+128+64+280+152+88+56+40)個のFFが必要となる。   From the above results, when the nonlinear filter 51 is realized as an electronic circuit under the above assumption, at least 2600 (= 1024 + 512 + 256 + 128 + 64 + 280 + 152 + 88 + 56 + 40) FFs are required.

次に、図30は、本発明の一実施の形態であり、非線形フィルタ51と同様の出力信号を得ることができる非線形フィルタであって、非線形フィルタ51よりも少ない数のFFで実現可能な非線形フィルタの構成例を示している。   Next, FIG. 30 is an embodiment of the present invention, which is a non-linear filter that can obtain an output signal similar to that of the non-linear filter 51, and can be realized with a smaller number of FFs than the non-linear filter 51. An example of the configuration of a filter is shown.

この非線形フィルタ80において、遅延部(DL)81は、入力信号を元に、インターバル16の5画素から成るタップ(信号S1乃至S5)を生成してLPF合成部82および制御部91に出力し、インターバル8の5画素から成るタップ(信号S6乃至S10)を生成して制御部92に出力し、インターバル4の5画素から成るタップ(信号S11乃至S15)を生成して制御部94に出力し、インターバル2の5画素から成るタップ(信号S16乃至S20)を生成して制御部96に出力し、インターバル1の5画素から成るタップ(信号S21乃至S25)を生成して制御部98に出力する。したがって、遅延部81は、最大でインターバル16の5画素から成るタップを生成するので、512(=16×4×8)個のFFが必要である。   In this non-linear filter 80, the delay unit (DL) 81 generates taps (signals S1 to S5) consisting of five pixels of interval 16 based on the input signal, and outputs them to the LPF synthesis unit 82 and the control unit 91. Taps (signals S6 to S10) consisting of 5 pixels at interval 8 are generated and output to the controller 92, taps (signals S11 to S15) consisting of 5 pixels at interval 4 are generated and output to the controller 94, Taps (signals S16 to S20) consisting of 5 pixels in interval 2 are generated and output to the control unit 96, and taps (signals S21 to S25) consisting of 5 pixels in interval 1 are generated and output to the control unit 98. Therefore, since the delay unit 81 generates a tap composed of 5 pixels at the interval 16 at the maximum, 512 (= 16 × 4 × 8) FFs are required.

なお、信号S1乃至S5は、入力信号に対し、それぞれ、0,16,32,48,64クロックだけ遅延されている。信号S6乃至S10は、入力信号に対し、それぞれ、32,40,48,56,64クロックだけ遅延されている。信号S11乃至S15は、入力信号に対し、それぞれ、48,52,56,60,64クロックだけ遅延されている。信号S16乃至S20は、入力信号に対し、それぞれ、56,58,60,62,64クロックだけ遅延されている。信号S21乃至S25は、入力信号に対し、それぞれ、60,61,62,63,64クロックだけ遅延されている。   The signals S1 to S5 are delayed by 0, 16, 32, 48, and 64 clocks, respectively, with respect to the input signal. The signals S6 to S10 are delayed by 32, 40, 48, 56, and 64 clocks, respectively, with respect to the input signal. The signals S11 to S15 are delayed by 48, 52, 56, 60, and 64 clocks, respectively, with respect to the input signal. The signals S16 to S20 are delayed by 56, 58, 60, 62, and 64 clocks, respectively, with respect to the input signal. The signals S21 to S25 are delayed by 60, 61, 62, 63, and 64 clocks, respectively, with respect to the input signal.

LPF合成部82は、遅延部81から入力されるインターバル16の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部91によって生成される制御信号C1に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部83に出力する。   The LPF synthesizing unit 82 calculates the three types of smoothed signals by weighted average of the pixel values of the taps composed of the five pixels in the interval 16 input from the delay unit 81, and generates the control signal C 1 generated by the control unit 91. Based on this, three types of smoothed signals are synthesized and output to the delay unit 83.

遅延部83は、LPF合成部82の出力を元に、インターバル8の5画素から成るタップ(信号S26を注目画素の画素値とする)を生成してLPF合成部84に出力する。したがって、遅延部83は、256(=8×4×8)個のFFが必要である。   Based on the output of the LPF synthesis unit 82, the delay unit 83 generates a tap composed of 5 pixels in interval 8 (the signal S 26 is the pixel value of the target pixel) and outputs the tap to the LPF synthesis unit 84. Therefore, the delay unit 83 requires 256 (= 8 × 4 × 8) FFs.

LPF合成部84は、遅延部83から入力されるインターバル8の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部92で生成され、遅延部93を介して入力される制御信号C2に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部85に出力する。   The LPF synthesizing unit 84 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of the five pixels of interval 8 input from the delay unit 83, and is generated by the control unit 92. 3 types of smoothed signals are synthesized based on the control signal C <b> 2 input via the control signal C <b> 2 and output to the delay unit 85.

遅延部85は、LPF合成部84の出力を元に、インターバル4の5画素から成るタップ(信号S27を注目画素の画素値とする)を生成してLPF合成部86に出力する。したがって、遅延部85は、128(=4×4×8)個のFFが必要である。   Based on the output of the LPF synthesis unit 84, the delay unit 85 generates a tap composed of 5 pixels in interval 4 (the signal S27 is the pixel value of the pixel of interest) and outputs it to the LPF synthesis unit 86. Therefore, the delay unit 85 requires 128 (= 4 × 4 × 8) FFs.

LPF合成部86は、遅延部85から入力されるインターバル4の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部94で生成され、遅延部95を介して入力される制御信号C3に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部87に出力する。   The LPF synthesis unit 86 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of 5 pixels in interval 4 input from the delay unit 85, and is generated by the control unit 94. 3 types of smoothed signals are synthesized based on the control signal C <b> 3 input via the control signal C <b> 3 and output to the delay unit 87.

遅延部87は、LPF合成部86の出力を元に、インターバル2の5画素から成るタップ(信号S28を注目画素の画素値とする)を生成してLPF合成部88に出力する。したがって、遅延部87は、64(=2×4×8)個のFFが必要である。   Based on the output of the LPF synthesis unit 86, the delay unit 87 generates a tap composed of 5 pixels in interval 2 (the signal S28 is the pixel value of the pixel of interest) and outputs it to the LPF synthesis unit 88. Therefore, the delay unit 87 requires 64 (= 2 × 4 × 8) FFs.

LPF合成部88は、遅延部87から入力されるインターバル2の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部96で生成され、遅延部97を介して入力される制御信号C4に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部89に出力する。   The LPF synthesizing unit 88 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of the five pixels in interval 2 input from the delay unit 87, and is generated by the control unit 96. 3 types of smoothed signals are synthesized based on the control signal C 4 input via the control signal C 4 and output to the delay unit 89.

遅延部89は、LPF合成部88の出力を元に、インターバル1の5画素から成るタップ(信号S29を注目画素の画素値とする)を生成してLPF合成部90に出力する。したがって、遅延部89は、32(=1×4×8)個のFFが必要である。   Based on the output of the LPF synthesis unit 88, the delay unit 89 generates a tap composed of 5 pixels in interval 1 (the signal S29 is the pixel value of the target pixel) and outputs the tap to the LPF synthesis unit 90. Therefore, the delay unit 89 requires 32 (= 1 × 4 × 8) FFs.

LPF合成部90は、遅延部89から入力されるインターバル1の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部98で生成され、遅延部99を介して入力される制御信号C5に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、これを出力信号として非線形フィルタ80の後段に出力する。   The LPF synthesizing unit 90 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of the five pixels in interval 1 input from the delay unit 89, and is generated by the control unit 98. The three types of smoothed signals are synthesized based on the control signal C5 input via the control signal C5 and output to the subsequent stage of the nonlinear filter 80 as an output signal.

制御部91は、遅延部81から入力されるインターバル16の5画素から成るタップの画素値に基づいて重み付け係数を算出し、LPF合成部82に対する制御信号C1としてLPF合成部82に出力する。   The control unit 91 calculates a weighting coefficient based on the pixel value of the tap composed of 5 pixels in the interval 16 input from the delay unit 81, and outputs the weighting coefficient to the LPF synthesis unit 82 as a control signal C 1 for the LPF synthesis unit 82.

制御部92は、遅延部81から入力されるインターバル8の5画素から成るタップの画素値に基づいて重み付け係数を算出し、LPF合成部84に対する制御信号C2として、遅延部93に出力する。遅延部93は、遅延部83からの信号S26と、制御部92からの制御信号C2とが同期してLPF合成部84に入力されるように、制御部92からの制御信号C2を遅延させる。ここで、信号S26の入力信号に対する遅延量は、LPF合成部82における処理時間をMクロックとすれば、48+M(=16×2+M+8×2)クロックであり、制御信号C2の入力信号に対する遅延量は、信号S8と同様に48クロックである。したがって、遅延部93においては、Mクロックだけ、制御信号C2を遅延させるようにする。   The control unit 92 calculates a weighting coefficient based on the pixel value of the tap composed of 5 pixels of interval 8 input from the delay unit 81 and outputs the weighting coefficient to the delay unit 93 as the control signal C2 for the LPF synthesis unit 84. The delay unit 93 delays the control signal C2 from the control unit 92 so that the signal S26 from the delay unit 83 and the control signal C2 from the control unit 92 are input to the LPF synthesis unit 84 in synchronization. Here, the delay amount with respect to the input signal of the signal S26 is 48 + M (= 16 × 2 + M + 8 × 2) clocks when the processing time in the LPF synthesis unit 82 is M clocks, and the delay amount with respect to the input signal of the control signal C2 is As with the signal S8, there are 48 clocks. Therefore, the delay unit 93 delays the control signal C2 by M clocks.

制御部94は、遅延部81から入力されるインターバル4の5画素から成るタップの画素値に基づいて重み付け係数を算出し、LPF合成部86に対する制御信号C3として、遅延部95に出力する。遅延部95は、遅延部85からの信号S27と、制御部94からの制御信号C3とが同期してLPF合成部86に入力されるように、制御部94からの制御信号C3を遅延させる。ここで、信号S27の入力信号に対する遅延量は、LPF合成部84における処理時間をMクロックとすれば、56+2M(=16×2+M+8×2+M+4×2)クロックであり、制御信号C3の入力信号に対する遅延量は、信号S13と同様に56クロックである。したがって、遅延部95においては、2Mクロックだけ、制御信号C3を遅延させるようにする。   The control unit 94 calculates a weighting coefficient based on the pixel value of the tap composed of 5 pixels in the interval 4 input from the delay unit 81 and outputs the weighting coefficient to the delay unit 95 as the control signal C3 for the LPF synthesis unit 86. The delay unit 95 delays the control signal C3 from the control unit 94 so that the signal S27 from the delay unit 85 and the control signal C3 from the control unit 94 are input to the LPF synthesis unit 86 in synchronization. Here, the delay amount with respect to the input signal of the signal S27 is 56 + 2M (= 16 × 2 + M + 8 × 2 + M + 4 × 2) clock if the processing time in the LPF synthesizing unit 84 is M clock, and the delay with respect to the input signal of the control signal C3. The amount is 56 clocks, similar to signal S13. Therefore, the delay unit 95 delays the control signal C3 by 2M clocks.

制御部96は、遅延部81から入力されるインターバル2の5画素から成るタップの画素値に基づいて重み付け係数を算出し、LPF合成部88に対する制御信号C4として、遅延部97に出力する。遅延部97は、遅延部87からの信号S28と、制御部96からの制御信号C4とが同期してLPF合成部88に入力されるように、制御部96からの制御信号C4を遅延させる。ここで、信号S28の入力信号に対する遅延量は、LPF合成部86における処理時間をMクロックとすれば、60+3M(=16×2+M+8×2+M+4×2+M+2×2)クロックであり、制御信号C4の入力信号に対する遅延量は、信号S18と同様に60クロックである。したがって、遅延部96においては、3Mクロックだけ、制御信号C4を遅延させるようにする。   The control unit 96 calculates a weighting coefficient based on the pixel value of the tap composed of 5 pixels in interval 2 input from the delay unit 81 and outputs the weighting coefficient to the delay unit 97 as a control signal C4 for the LPF synthesis unit 88. The delay unit 97 delays the control signal C4 from the control unit 96 so that the signal S28 from the delay unit 87 and the control signal C4 from the control unit 96 are input to the LPF synthesis unit 88 in synchronization. Here, the delay amount with respect to the input signal of the signal S28 is 60 + 3M (= 16 × 2 + M + 8 × 2 + M + 4 × 2 + M + 2 × 2) clock, assuming that the processing time in the LPF synthesis unit 86 is M clock, and the input signal of the control signal C4 The delay amount with respect to is 60 clocks as in the signal S18. Therefore, the delay unit 96 delays the control signal C4 by 3M clocks.

制御部98は、遅延部81から入力されるインターバル1の5画素から成るタップの画素値に基づいて重み付け係数を算出し、LPF合成部90に対する制御信号C5として、遅延部99に出力する。遅延部99は、遅延部89からの信号S29と、制御部98からの制御信号C5とが同期してLPF合成部90に入力されるように、制御部98からの制御信号C5を遅延させる。ここで、信号S29の入力信号に対する遅延量は、LPF合成部88における処理時間をMクロックとすれば、62+4M(=16×2+M+8×2+M+4×2+M+2×2+M+1×2)クロックであり、制御信号C5の入力信号に対する遅延量は、信号S23と同様に62クロックである。したがって、遅延部99においては、4Mクロックだけ、制御信号C5を遅延させるようにする。   The control unit 98 calculates a weighting coefficient based on the pixel value of the tap composed of five pixels of interval 1 input from the delay unit 81 and outputs the weighting coefficient to the delay unit 99 as a control signal C5 for the LPF synthesis unit 90. The delay unit 99 delays the control signal C5 from the control unit 98 so that the signal S29 from the delay unit 89 and the control signal C5 from the control unit 98 are input to the LPF synthesis unit 90 in synchronization. Here, the delay amount of the signal S29 with respect to the input signal is 62 + 4M (= 16 × 2 + M + 8 × 2 + M + 4 × 2 + M + 2 × 2 + M + 1 × 2) clock if the processing time in the LPF synthesis unit 88 is M clocks, and the control signal C5 The delay amount with respect to the input signal is 62 clocks like the signal S23. Therefore, the delay unit 99 delays the control signal C5 by 4M clocks.

次に、非線形フィルタ80の動作について、図31のフローチャートを参照して説明する。ステップS11において、遅延部81は、入力信号を元に、インターバル16の5画素から成るタップ、インターバル8の5画素から成るタップ、インターバル4の5画素から成るタップ、インターバル2の5画素から成るタップ、およびインターバル1の5画素から成るタップの生成を開始し、それぞれを、LPF合成部82および制御部91、制御部92、制御部94、制御部96、または制御部98に出力する。   Next, the operation of the nonlinear filter 80 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S11, based on the input signal, the delay unit 81 taps consisting of 5 pixels in interval 16, taps consisting of 5 pixels in interval 8, taps consisting of 5 pixels in interval 4, taps consisting of 5 pixels in interval 2 , And generation of taps composed of 5 pixels in interval 1 are started, and are output to the LPF synthesis unit 82 and the control unit 91, the control unit 92, the control unit 94, the control unit 96, or the control unit 98, respectively.

ステップS12において、制御部91、制御部92、制御部94、制御部96、および制御部98は、入力されたタップに基づき、LPF合成部82に対する制御信号C1、LPF合成部84に対する制御信号C2、LPF合成部86に対する制御信号C3、LPF合成部88に対する制御信号C4、またはLPF合成部90に対する制御信号C5を生成して後段に出力する。ステップS13において、遅延部93、遅延部95、遅延部97、および遅延部99は、前段から入力された制御信号C1乃至C5の遅延を開始する。   In step S12, the control unit 91, the control unit 92, the control unit 94, the control unit 96, and the control unit 98 control the control signal C1 for the LPF synthesis unit 82 and the control signal C2 for the LPF synthesis unit 84 based on the input tap. The control signal C3 for the LPF synthesis unit 86, the control signal C4 for the LPF synthesis unit 88, or the control signal C5 for the LPF synthesis unit 90 is generated and output to the subsequent stage. In step S13, the delay unit 93, the delay unit 95, the delay unit 97, and the delay unit 99 start delaying the control signals C1 to C5 input from the previous stage.

ステップS14において、LPF合成部82は、遅延部81から入力されたインターバル16の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部91によって生成された制御信号C1に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部83に出力する。ステップS15において、遅延部83は、LPF合成部82の出力を元に、インターバル8の5画素から成るタップを生成してLPF合成部84に出力する。   In step S <b> 14, the LPF synthesis unit 82 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of 5 pixels in the interval 16 input from the delay unit 81, and is generated by the control unit 91. Based on the control signal C <b> 1, three types of smoothed signals are combined and output to the delay unit 83. In step S <b> 15, the delay unit 83 generates a tap composed of 5 pixels at interval 8 based on the output of the LPF synthesis unit 82 and outputs the tap to the LPF synthesis unit 84.

ステップS16において、LPF合成部84は、遅延部83から入力されたインターバル8の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部92で生成され、遅延部93を介して入力された制御信号C2に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部85に出力する。ステップS17において、遅延部85は、LPF合成部84の出力を元に、インターバル4の5画素から成るタップを生成してLPF合成部86に出力する。   In step S <b> 16, the LPF synthesis unit 84 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of 5 pixels in the interval 8 input from the delay unit 83, and is generated by the control unit 92. Based on the control signal C <b> 2 input via the delay unit 93, three types of smoothed signals are synthesized and output to the delay unit 85. In step S <b> 17, the delay unit 85 generates a tap composed of 5 pixels in interval 4 based on the output of the LPF synthesis unit 84 and outputs the tap to the LPF synthesis unit 86.

ステップS18において、LPF合成部86は、遅延部85から入力されたインターバル4の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部94で生成され、遅延部95を介して入力された制御信号C3に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部87に出力する。ステップS19において、遅延部87は、LPF合成部86の出力を元に、インターバル2の5画素から成るタップを生成してLPF合成部88に出力する。   In step S <b> 18, the LPF synthesis unit 86 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of 5 pixels in the interval 4 input from the delay unit 85, and is generated by the control unit 94. Based on the control signal C <b> 3 input via the delay unit 95, three types of smoothed signals are synthesized and output to the delay unit 87. In step S <b> 19, the delay unit 87 generates a tap composed of 5 pixels in interval 2 based on the output of the LPF synthesis unit 86 and outputs the tap to the LPF synthesis unit 88.

ステップS20において、LPF合成部88は、遅延部87から入力されたインターバル2の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部96で生成され、遅延部97を介して入力される制御信号C4に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、遅延部89に出力する。ステップS21において、遅延部89は、LPF合成部88の出力を元に、インターバル1の5画素から成るタップを生成してLPF合成部90に出力する。   In step S20, the LPF synthesis unit 88 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of the five pixels in interval 2 input from the delay unit 87, and is generated by the control unit 96. Based on the control signal C <b> 4 input via the delay unit 97, three types of smoothed signals are synthesized and output to the delay unit 89. In step S <b> 21, the delay unit 89 generates a tap composed of 5 pixels in interval 1 based on the output of the LPF synthesis unit 88 and outputs the tap to the LPF synthesis unit 90.

ステップS22において、LPF合成部90は、遅延部89から入力されたインターバル1の5画素から成るタップの画素値を加重平均して3種類の平滑化信号を演算し、制御部98で生成され、遅延部99を介して入力される制御信号C5に基づき、3種類の平滑化信号を合成し、これを出力信号として非線形フィルタ80の後段に出力する。以上で、非線形フィルタ80の動作の説明を終了する。   In step S22, the LPF synthesis unit 90 calculates the three types of smoothed signals by performing weighted averaging of the pixel values of the taps composed of the five pixels in interval 1 input from the delay unit 89, and is generated by the control unit 98. Based on the control signal C5 input through the delay unit 99, three types of smoothed signals are synthesized and output to the subsequent stage of the nonlinear filter 80 as an output signal. Above, description of operation | movement of the nonlinear filter 80 is complete | finished.

ここで、LPF合成部82,84,85,86,88のそれぞれにおける処理時間のMクロックを、3クロックであると仮定し、制御信号C2,C3,C4,C5が、4ビットであると仮定すれば、遅延部93,95,97,99を実現するために、それぞれ、12(=3×4)、24(=6×4)、36(=9×4)、48(=12×4)個のFFが必要となる。   Here, it is assumed that the M clocks of the processing time in each of the LPF synthesis units 82, 84, 85, 86, and 88 are 3 clocks, and that the control signals C2, C3, C4, and C5 are 4 bits. Then, in order to realize the delay units 93, 95, 97, and 99, 12 (= 3 × 4), 24 (= 6 × 4), 36 (= 9 × 4), and 48 (= 12 × 4), respectively. ) FFs are required.

したがって、上述した仮定の下で、図30の非線形フィルタ80を電子回路として実現した場合、1112(=512+256+128+64+32+12+24+36+48)個のFFが必要となる。   Therefore, when the nonlinear filter 80 of FIG. 30 is realized as an electronic circuit under the above-described assumption, 1112 (= 512 + 256 + 128 + 64 + 32 + 12 + 24 + 36 + 48) FFs are required.

このことは、非線形フィルタ80と同等の出力信号を得ることができる非線形フィルタ51が2600個のFFの必要としていたことに比較して、1488個のFFが削減できることになる。よって回路規模を縮小することができ、省コスト化、省スペース化が実現できる。   This means that 1488 FFs can be reduced compared to the case where the nonlinear filter 51 capable of obtaining an output signal equivalent to the nonlinear filter 80 requires 2600 FFs. Therefore, the circuit scale can be reduced, and cost saving and space saving can be realized.

ところで、本発明は、入力信号をX個の帯域成分に分けて処理する非線形フィルタにも、本発明は適用可能である。換言すれば、図30の非線形フィルタ80は、X=5の場合に構成例である。   By the way, the present invention can also be applied to a nonlinear filter that processes an input signal by dividing it into X band components. In other words, the nonlinear filter 80 in FIG. 30 is a configuration example when X = 5.

入力信号をX個の帯域成分に分けて処理する場合、その非線形フィルタを電子回路として実現した場合、(2X−1+2X−2+…+512+256+128+64+32+12+24+36+48+…+12(X−2)+12(X−1))個のFFの必要となる。   When the input signal is processed by dividing it into X band components, when the nonlinear filter is realized as an electronic circuit, (2X-1 + 2X-2 +... + 512 + 256 + 128 + 64 + 32 + 12 + 24 + 36 + 48 +... +12 (X-2) +12 (X-1)) FF is required.

なお、本発明は、ビデオカメラ、ディジタルスチルカメラ、プリンタ、ディスプレイ、コンピュータ等の画像信号を扱うあらゆる装置に適用することが可能である。   The present invention can be applied to any apparatus that handles image signals, such as a video camera, a digital still camera, a printer, a display, and a computer.

なお、本明細書において、各フローチャートを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。   In the present specification, the steps describing each flowchart include not only processes performed in time series according to the described order, but also processes executed in parallel or individually even if not necessarily performed in time series. Is also included.

画像内の急峻なエッジを保存した状態でエッジ以外の部分を強調する画像信号処理装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image signal processing apparatus which emphasizes parts other than an edge in the state which preserve | saved the steep edge in an image. 図1のεフィルタに入力される画像信号と、出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal input into the epsilon filter of FIG. 1, and the output image signal. 図1のεフィルタで用いられるタップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the tap used with the epsilon filter of FIG. 図1のεフィルタの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the epsilon filter of FIG. フィルタ処理前の画像信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image signal before a filter process. 図5に示された画像信号に対応して、εフィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from an epsilon filter corresponding to the image signal shown by FIG. 図5に示された画像信号に対応して、εフィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from an epsilon filter corresponding to the image signal shown by FIG. フィルタ処理前の画像信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image signal before a filter process. 図8に示された画像信号を入力として、εフィルタから出力される画像信号を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an image signal output from an ε filter with the image signal illustrated in FIG. 8 as an input. 図8に示された画像信号を入力として、εフィルタから出力される画像信号を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an image signal output from an ε filter with the image signal illustrated in FIG. 8 as an input. 非線形フィルタの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a nonlinear filter. 図11の非線形フィルタで設定されるタップを示す図である。It is a figure which shows the tap set with the nonlinear filter of FIG. 図11の非線形フィルタで用いられるタップ係数を示す図である。It is a figure which shows the tap coefficient used with the nonlinear filter of FIG. 図11の非線形フィルタによるフィルタリング処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the filtering process by the nonlinear filter of FIG. 重み付け係数の決定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination method of a weighting coefficient. 図5に示された画像信号を入力として、図11の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 11 by using the image signal shown in FIG. 5 as an input. 図5に示された画像信号を入力として、図11の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 11 by using the image signal shown in FIG. 5 as an input. 図5に示された画像信号を入力として、図11の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 11 by using the image signal shown in FIG. 5 as an input. 図5に示された画像信号を入力として、図11の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 11 by using the image signal shown in FIG. 5 as an input. 非線形フィルタの他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of a nonlinear filter. 図20の狭帯域処理部で設定されるインターバル4のタップを示す図である。It is a figure which shows the tap of the interval 4 set by the narrowband process part of FIG. 図20の中帯域処理部で設定されるインターバル2のタップを示す図である。It is a figure which shows the tap of the interval 2 set by the middle band process part of FIG. 図20の広帯域処理部で設定されるインターバル1のタップを示す図である。It is a figure which shows the tap of the interval 1 set by the wideband process part of FIG. 図20の非線形フィルタで用いられるタップ係数を示す図である。It is a figure which shows the tap coefficient used with the nonlinear filter of FIG. 図8に示された画像信号を入力として、図20の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 20 by using the image signal shown in FIG. 8 as an input. 図8に示された画像信号を入力として、図20の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 20 by using the image signal shown in FIG. 8 as an input. 図8に示された画像信号を入力として、図20の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 20 by using the image signal shown in FIG. 8 as an input. 図8に示された画像信号を入力として、図20の非線形フィルタから出力される画像信号を示す図である。It is a figure which shows the image signal output from the nonlinear filter of FIG. 20 by using the image signal shown in FIG. 8 as an input. 図20の非線形フィルタを拡張した非線形フィルタの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the nonlinear filter which expanded the nonlinear filter of FIG. 図29の非線形フィルタと同様の出力信号を得る、本発明を適用した非線形フィルタの構成例を示すブロック図である。FIG. 30 is a block diagram illustrating a configuration example of a nonlinear filter to which the present invention is applied, which obtains an output signal similar to that of the nonlinear filter of FIG. 図30の非線形フィルタの動作を説明するフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart for explaining the operation of the nonlinear filter of FIG. 30. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

80 非線形フィルタ, 81 遅延部, 82 LPF合成部, 83 遅延部, 84 LPF合成部, 85 遅延部, 86 LPF合成部, 87 遅延部, 88 LPF合成部, 89 遅延部, 90 LPF合成部, 91,92 制御部, 93 遅延部, 94 制御部, 95 遅延部, 96 制御部, 97 遅延部, 98 制御部, 99 遅延部   80 nonlinear filter, 81 delay unit, 82 LPF synthesis unit, 83 delay unit, 84 LPF synthesis unit, 85 delay unit, 86 LPF synthesis unit, 87 delay unit, 88 LPF synthesis unit, 89 delay unit, 90 LPF synthesis unit, 91 , 92 control unit, 93 delay unit, 94 control unit, 95 delay unit, 96 control unit, 97 delay unit, 98 control unit, 99 delay unit

Claims (4)

連続的に配置されている入力信号のレベルを調整する信号処理装置において、
連続的に配置されている前記入力信号を、順次、注目信号に指定し、前記入力信号のなかから前記注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、前記注目信号と前記近傍信号から成る、異なる複数のタップを生成する第1のタップ生成手段と、
前記第1のタップ生成手段によって生成された前記タップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出手段と、
タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、前記算出手段によって算出された前記重み付け係数に従い、演算した前記複数の平滑化信号を合成する複数の演算手段と、
前記算出手段によって算出された前記重み付け係数の前記演算手段に対する供給を遅延する遅延手段と、
前記演算手段の出力信号を、順次、注目信号に指定し、前記出力信号のなかから前記注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、前記注目信号と前記近傍信号から成るタップを生成する第2のタップ生成手段と
を含むことを特徴とする信号処理装置。
In a signal processing device that adjusts the level of an input signal that is continuously arranged,
The input signals that are continuously arranged are sequentially designated as attention signals, and a plurality of neighboring signals are designated at predetermined intervals with reference to the attention signal from among the input signals. First tap generation means for generating a plurality of different taps composed of the neighborhood signals;
A plurality of calculating means for calculating a weighting coefficient based on the taps generated by the first tap generating means;
A plurality of smoothed signals are calculated by performing weighted averaging of a target signal and a plurality of neighboring signals constituting a tap using different coefficient sets, and the calculation is performed according to the weighting coefficient calculated by the calculation unit. A plurality of arithmetic means for combining a plurality of smoothed signals;
Delay means for delaying supply of the weighting coefficient calculated by the calculation means to the calculation means;
The output signal of the arithmetic means is sequentially designated as the attention signal, and a plurality of neighboring signals are designated at predetermined intervals from the output signal as a reference, and consists of the attention signal and the neighboring signal. And a second tap generation means for generating a tap.
前記入力信号は、画像を構成する画素の画素値である
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the input signal is a pixel value of a pixel constituting an image.
前記第1および第2のタップ生成手段は、複数のフリップフロップ回路から構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the first and second tap generation units include a plurality of flip-flop circuits.
連続的に配置されている入力信号のレベルを調整するための信号処理方法において、
連続的に配置されている前記入力信号を、順次、注目信号に指定し、前記入力信号のなかから前記注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、前記注目信号と前記近傍信号から成る、異なる複数のタップを生成する第1のタップ生成ステップと、
前記第1のタップ生成ステップの処理で生成された前記タップに基づき、重み付け係数を算出する複数の算出ステップと、
タップを構成する注目信号と複数の近傍信号を、異なる複数の係数組を用いて加重平均することにより複数の平滑化信号を演算し、前記算出ステップの処理で算出された前記重み付け係数に従い、演算した前記複数の平滑化信号を合成する複数の演算ステップと、
前記算出ステップの処理で算出された前記重み付け係数の前記演算ステップに対する供給を遅延する遅延ステップと、
前記演算ステップの処理での出力信号を、順次、注目信号に指定し、前記出力信号のなかから前記注目信号を基準として所定の間隔毎に複数の近傍信号を指定し、前記注目信号と前記近傍信号から成るタップを生成する第2のタップ生成ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
In a signal processing method for adjusting the level of an input signal arranged continuously,
The input signals that are continuously arranged are sequentially designated as attention signals, and a plurality of neighboring signals are designated at predetermined intervals with reference to the attention signal from among the input signals. A first tap generation step of generating a plurality of different taps composed of neighboring signals;
A plurality of calculation steps for calculating a weighting coefficient based on the taps generated in the processing of the first tap generation step;
A plurality of smoothed signals are calculated by performing weighted averaging of the signal of interest and a plurality of neighboring signals constituting the tap using a plurality of different coefficient sets, and calculation is performed according to the weighting coefficient calculated in the processing of the calculation step. A plurality of calculation steps for combining the plurality of smoothed signals,
A delay step of delaying the supply of the weighting coefficient calculated in the calculation step to the calculation step;
The output signal in the processing of the calculation step is sequentially designated as a signal of interest, and a plurality of neighborhood signals are designated at predetermined intervals from the output signal with reference to the signal of interest, and the signal of interest and the neighborhood are designated. A signal processing method comprising: a second tap generation step of generating a tap composed of a signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023166912A1 (en) * 2022-03-04 2023-09-07 ソニーグループ株式会社 Image processing device, image processing method, and program

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