JP4736598B2 - Noise removal circuit and noise removal method - Google Patents

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Description

本発明は、エッジ検出回路、エッジ検出方法、ノイズ除去回路及びノイズ除去方法に関し、例えば画像データにおけるモスキートノイズの除去に適用することができる。本発明は、交流成分のエネルギーと第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算することにより、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができるようにする。   The present invention relates to an edge detection circuit, an edge detection method, a noise removal circuit, and a noise removal method, and can be applied to removal of mosquito noise in image data, for example. According to the present invention, by calculating the ratio between the energy of the AC component and the energy by the discrete cosine transform coefficient of the first base, it is possible to reliably detect an edge whose rise and fall are gradual.

従来、画像データの処理に関して、特開２００４−１７２７２６号公報には、非線型フィルタであるεフィルタにより急峻なエッジを保存したまま画像データを平滑化処理し、これによりノイズを除去する工夫が提案されている。   Conventionally, regarding the processing of image data, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172726 proposes a device for smoothing image data while preserving steep edges using an ε filter that is a nonlinear filter, thereby removing noise. Has been.

しかしながら単に、εフィルタによりノイズを除去する場合、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジで、ノイズによりεフィルタが頻繁に特性を切り換え、これにより却って画質が劣化する問題がある。これによりこのようなノイズによる頻繁な特性の切り換えを防止することが求められ、このためにはこのような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することが求められる。
特開２００４−１７２７２６号公報 However, when noise is simply removed by the ε filter, there is a problem that the ε filter frequently switches characteristics due to noise at edges where the rise and fall are gentle, thereby degrading the image quality. Thus, it is required to prevent frequent switching of characteristics due to such noise, and for this purpose, it is required to reliably detect such an edge having a gradual rise and fall.
JP 2004-172726 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができるエッジ検出回路及びエッジ検出方法、これらエッジ検出回路及びエッジ検出方法を用いたノイズ除去回路及びノイズ除去方法を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and uses an edge detection circuit and an edge detection method capable of reliably detecting an edge whose rise and fall are gentle, and uses the edge detection circuit and the edge detection method. A noise removal circuit and a noise removal method are proposed.

かかる課題を解決するため請求項１の発明は、エッジ検出回路に適用して、入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換回路と、前記ディスクリートコサイン変換回路による処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算回路と、前記比率を判定して、エッジ検出結果を出力する判定回路とを備えるようにする。   In order to solve such a problem, the invention of claim 1 is applied to an edge detection circuit, and a discrete cosine transform circuit for performing a discrete cosine transform process on input image data, and a result of processing by the discrete cosine transform circuit, the input image data A ratio calculation circuit for calculating a ratio between the energy of the AC component in the input image data and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data; and a determination circuit for determining the ratio and outputting an edge detection result Be prepared.

また請求項３の発明は、エッジ検出方法に適用して、入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換処理のステップと、前記ディスクリートコサイン変換処理のステップによる処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算のステップと、前記比率を判定して、エッジ検出結果を出力する判定のステップとを有するようにする。   Further, the invention of claim 3 is applied to the edge detection method, and based on the result of the discrete cosine transform processing step for the discrete cosine transform processing of the input image data and the processing result of the discrete cosine transform processing step, the input image data A ratio calculating step of calculating a ratio between the energy of the AC component and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data; and a determining step of determining the ratio and outputting an edge detection result; To have.

また請求項４の発明は、ノイズ除去回路に適用して、入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換回路と、前記ディスクリートコサイン変換回路による処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算回路と、前記比率の増大によりノイズを抑圧する程度を低減して、前記入力画像データのノイズを除去するフィルタ回路とを備えるようにする。   The invention of claim 4 is applied to a noise removing circuit, and a discrete cosine transform circuit that performs discrete cosine transform processing on the input image data, and the energy of the AC component in the input image data based on the processing result by the discrete cosine transform circuit. A ratio calculation circuit for calculating a ratio of the first base discrete cosine transform coefficient to the energy in the input image data, and reducing the degree of noise suppression by increasing the ratio to reduce the noise of the input image data. And a filter circuit to be removed.

また請求項７の発明は、ノイズ除去方法に適用して、入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換処理のステップと、前記ディスクリートコサイン変換処理のステップによる処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算のステップと、前記比率の増大によりノイズを抑圧する程度を低減して、前記入力画像データのノイズを除去するフィルタリング処理のステップとを有するようにする。   Further, the invention of claim 7 is applied to a noise removal method, and a discrete cosine transform processing step for performing discrete cosine transform processing on the input image data, and a processing result by the discrete cosine transform processing step, A ratio calculating step for calculating a ratio between the energy of the alternating current component and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data; and reducing the degree of noise suppression by increasing the ratio; And a filtering process step for removing noise of the image data.

εフィルタ等の非線型フィルタにより入力画像データを処理する場合に、この非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは、第１基底のディスクリートコサイン変換係数により表される特性により、入力画像データの信号レベルが変化する。これにより請求項１の構成により、エッジ検出回路に適用して、入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換回路と、前記ディスクリートコサイン変換回路による処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算回路と、前記比率を判定して、エッジ検出結果を出力する判定回路とを備えるようにすれば、非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができる。   When input image data is processed by a non-linear filter such as an ε filter, the non-linear filter uses a discrete cosine transform coefficient of the first base at an edge with a gradual rise and fall where the characteristic is frequently switched due to noise. The signal level of the input image data changes depending on the characteristics represented. Thus, according to the configuration of claim 1, the present invention is applied to an edge detection circuit, and a discrete cosine transform circuit that performs discrete cosine transform processing on input image data, and processing results of the discrete cosine transform circuit, the AC component of the input image data A ratio calculation circuit for calculating a ratio between the energy and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data; and a determination circuit for determining the ratio and outputting an edge detection result. For example, it is possible to reliably detect an edge having a gradual rise and fall such that the nonlinear filter frequently switches characteristics due to noise.

これにより請求項３の構成によれば、非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができる。   Thus, according to the third aspect of the present invention, it is possible to reliably detect an edge having a gradual rise and fall such that the nonlinear filter frequently switches characteristics due to noise.

また請求項４、請求項７の構成によれば、非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジで特性を切り換えてノイズを除去するノイズ除去回路及びノイズ除去方法を提供することができる。   According to the configurations of claims 4 and 7, a noise removing circuit and a noise removing circuit for removing noise by switching characteristics at a rising edge and a falling edge where the nonlinear filter frequently switches characteristics due to noise. A method can be provided.

本発明によれば、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができる。   According to the present invention, it is possible to reliably detect an edge whose rise and fall are gentle.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

（１）実施例の構成
図１は、本発明の実施例に係るノイズ除去回路を示すブロック図である。このノイズ除去回路１は、例えばディジタルシグナルプロセッサにより形成されてＤＶＤレコーダ等の各種画像処理装置に設けられ、急峻なエッジ、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを保存したまま画像データを平滑化処理してモスキートノイズ等のノイズを除去する。 (1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a noise removal circuit according to an embodiment of the present invention. The noise removal circuit 1 is formed by, for example, a digital signal processor and provided in various image processing apparatuses such as a DVD recorder, and smoothes image data while preserving sharp edges, rising edges, and gradual edges. Remove noise such as mosquito noise.

このためこのノイズ除去回路１は、εフィルタ２により画像データＤ１のノイズを除去することにより、急峻なエッジを保存したまま入力画像データＤ１を平滑化処理する。またエッジ検出回路３により立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを検出し、この検出結果によりεフィルタ２の特性を切り換え、これにより立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは平滑化処理しないようにして、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを保存する。   For this reason, the noise removing circuit 1 removes noise from the image data D1 by the ε filter 2, thereby smoothing the input image data D1 while preserving steep edges. The edge detection circuit 3 detects an edge that rises and falls slowly, and switches the characteristics of the ε filter 2 based on the detection result. Save edges that fall slowly.

ここでノイズ除去回路１は、ラスタ走査の順序により入力画像データＤ１が入力される。ディスクリートコサイン変換回路（ＤＣＴ）４は、次式の演算処理により、この入力画像データＤ１の各サンプル毎に、水平方向に連続する８サンプルにより入力画像データＤ１をディスクリートコサイン変換処理する。なおここでＮはサンプリング数であり、ｐ（ｋ）はｋ番目（ｋ＝０〜７）のサンプリング値であり、Ｃ（０）、Ｃ（ｌ）は係数である。ディスクリートコサイン変換回路（ＤＣＴ）４は、このディスクリートコサイン変換処理により、ｌ＝１により表される第一基底のディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）を計算して出力する。   Here, the noise removal circuit 1 receives the input image data D1 in the order of raster scanning. The discrete cosine transform circuit (DCT) 4 performs a discrete cosine transform process on the input image data D1 with eight consecutive samples in the horizontal direction for each sample of the input image data D1 by the following arithmetic processing. Here, N is the number of samplings, p (k) is the kth (k = 0 to 7) sampling value, and C (0) and C (l) are coefficients. The discrete cosine transform circuit (DCT) 4 calculates and outputs the first base discrete cosine transform coefficient X (1) represented by l = 1 by this discrete cosine transform processing.

Figure 0004736598
このノイズ除去回路１は、このディスクリートコサイン変換回路４の処理結果より、入力画像データＤ１における交流成分のエネルギーと、入力画像データＤ１における第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算し、この比率を判定して立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを検出する。
Figure 0004736598
 The noise removal circuit 1 calculates the ratio between the energy of the AC component in the input image data D1 and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data D1 from the processing result of the discrete cosine transform circuit 4. The ratio is determined to detect an edge that rises and falls slowly.

すなわちエッジ検出回路３において、ＤＣエネルギー計算回路５は、入力画像データＤ１の各サンプル毎に、ディスクリートコサイン変換回路４でディスクリートコサイン変換処理に供するサンプリング数により次式の演算処理を実行する。これによりＤＣエネルギー計算回路５は、ディスクリートコサイン変換処理に供する領域について、直流成分のエネルギーＤＣ ＰＷを計算して出力する。なおここでＸ（０）は、この領域の直流レベルである。   That is, in the edge detection circuit 3, the DC energy calculation circuit 5 executes the following calculation process for each sample of the input image data D <b> 1 according to the number of samplings used for the discrete cosine conversion process in the discrete cosine conversion circuit 4. As a result, the DC energy calculation circuit 5 calculates and outputs the DC component energy DC PW for the region to be subjected to the discrete cosine transform process. Here, X (0) is a direct current level in this region.

Figure 0004736598
全エネルギー計算回路６は、入力画像データＤ１の各サンプル毎に、ディスクリートコサイン変換回路４でディスクリートコサイン変換処理に供するサンプリング数により次式の演算処理を実行する。これにより全エネルギー計算回路６は、各サンプリング値の２乗和を計算し、このディスクリートコサイン変換処理に供する領域について、全エネルギーＡＬＬ ＰＷを計算して出力する。
Figure 0004736598
 The total energy calculation circuit 6 executes the calculation process of the following equation for each sample of the input image data D1 according to the number of samplings used for the discrete cosine conversion process by the discrete cosine conversion circuit 4. As a result, the total energy calculation circuit 6 calculates the sum of squares of the respective sampling values, and calculates and outputs the total energy ALL PW for the region to be subjected to this discrete cosine transformation process.

Figure 0004736598
エネルギー計算回路７は、次式により示すように、ディスクリートコサイン変換回路４で計算された第一基底のディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）の２乗和を計算することにより、この第一基底のディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）によるエネルギーＣ１ ＰＷを計算する。
Figure 0004736598
 The energy calculation circuit 7 calculates the sum of squares of the discrete cosine transform coefficient X (1) of the first base calculated by the discrete cosine transform circuit 4 as shown by the following equation, thereby obtaining the discrete of the first base. The energy C1 PW by the cosine transform coefficient X (1) is calculated.

Figure 0004736598
比率計算回路８は、ＤＣエネルギー計算回路５、全エネルギー計算回路６、エネルギー計算回路７の計算結果により、次式の演算処理を実行することにより、入力画像データＤ１における交流成分のエネルギー（ＡＬＬ ＰＷ−ＤＣ ＰＷ）と、入力画像データＤ１における第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーＣ１ ＰＷとの比率ＲＴＯを計算する。
Figure 0004736598
 The ratio calculation circuit 8 executes the arithmetic processing of the following expression based on the calculation results of the DC energy calculation circuit 5, the total energy calculation circuit 6, and the energy calculation circuit 7, thereby obtaining the AC component energy (ALL PW) in the input image data D1. -DC PW) and the ratio RTO between the energy C1 PW and the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data D1.

Figure 0004736598
ここでこのようにして計算される比率ＲＴＯは、ディスクリートコサイン変換回路４でディスクリートコサイン変換処理する領域について、第１基底のディスクリートコサイン変換係数に係る特性により変化する信号成分が、この領域の交流成分に含まれる割合を示していることになり、この比率が大きい程、この領域における入力画像データＤ１による信号レベルの変化が、第１基底のディスクリートコサイン変換係数に係る特性により変化していることを示すことになる。
Figure 0004736598
 Here, the ratio RTO calculated in this way is such that the signal component that changes depending on the characteristics related to the discrete cosine transform coefficient of the first basis for the region that is subjected to the discrete cosine transform processing by the discrete cosine transform circuit 4 is the AC component of this region. The higher the ratio is, the more the signal level change due to the input image data D1 in this region changes due to the characteristics related to the discrete cosine transform coefficient of the first basis. Will show.

これに対してεフィルタ等の非線型フィルタにより入力画像データＤ１を処理する場合に、この非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは、第１基底のディスクリートコサイン変換係数により表される特性により、入力画像データの信号レベルが変化する。これにより比率ＲＴＯは、このように非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジである割合を表していることになり、比率ＲＴＯが大きい場合程、非線型フィルタがノイズにより頻繁に特性を切り換えることになる。   On the other hand, when the input image data D1 is processed by a non-linear filter such as an ε filter, the non-linear filter has an edge with a gradual rise and fall where the characteristic is frequently switched by noise. The signal level of the input image data changes due to the characteristic represented by the discrete cosine transform coefficient. As a result, the ratio RTO represents the ratio of rising and falling edges that cause the nonlinear filter to frequently switch characteristics due to noise in this way. The higher the ratio RTO, the more nonlinear the RTO. The filter frequently switches characteristics due to noise.

これによりこの比率ＲＴＯを判定基準値により判定して、この判定基準値からの比率ＲＴＯの立ち上がりを検出することにより、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを検出することができる。   As a result, the ratio RTO is determined based on the determination reference value, and by detecting the rising edge of the ratio RTO from the determination reference value, it is possible to detect an edge that rises and falls slowly.

この実施例では、このエッジ検出原理によりεフィルタ２で立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを検出し、この立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジで、ノイズを抑圧する程度を低減する。   In this embodiment, the edge detection principle detects an edge that rises and falls slowly, and the edge that rises and falls gently reduces the degree of noise suppression.

すなわちεフィルタ２は、図２に示すように、３タップにより構成され、連続する入力画像データＤ１の３つのサンプリング点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３による信号レベルの変化が一定基準以下の場合に、これら３つのサンプリング点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で平滑化処理を実行する。このεフィルタ２は、これら連続する３つのサンプリング点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のうちの、両端のサンプリング点Ｐ１、Ｐ３のサンプリング値を基準にして、しきい値εを設定し、中央のサンプリング点Ｐ２のサンプリング値が、このしきい値εによる範囲を越えるか否かにより、これらサンプリング点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３による信号レベルの変化が一定基準以上か否か判定する。これによりεフィルタ２は、信号レベルの変化が大きな急峻なエッジにあっては、この平滑化の処理を中止してエッジを保存するのに対し、信号レベルの変化が小さい場合には、入力画像データＤ１を平滑化処理して出力する。   That is, as shown in FIG. 2, the ε filter 2 is composed of 3 taps, and when the change in signal level due to the three sampling points P1, P2, and P3 of the continuous input image data D1 is below a certain reference, these 3 Smoothing processing is executed at two sampling points P1, P2, and P3. The ε filter 2 sets a threshold value ε on the basis of the sampling values of the sampling points P1, P3 at both ends of the three consecutive sampling points P1, P2, P3, and the central sampling point P2 It is determined whether the change in the signal level at the sampling points P1, P2, and P3 is equal to or greater than a certain reference depending on whether or not the sampling value exceeds the range defined by the threshold value ε. As a result, the ε filter 2 stops the smoothing process and stores the edge when the signal level changes sharply at a sharp edge. On the other hand, when the signal level change is small, the input image Data D1 is smoothed and output.

これによりこの図２に示すような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは、この場合、平滑化の処理が実行されて、符号Ｌ１による入力特性の入力画像データを符号Ｌ２による出力特性による出力画像データにより出力することになる。またノイズによりサンプリング値がばらつくと、平滑化処理を実行する場合と、平滑化処理を実行しない場合とが、頻繁に切り換わり、これにより画質が劣化する。   As a result, in the case of an edge having a gradual rise and fall as shown in FIG. 2, smoothing processing is executed in this case, and the input image data having the input characteristic represented by the symbol L1 is converted into the output image data having the output characteristic represented by the symbol L2. Will be output. Also, if the sampling value varies due to noise, the case where the smoothing process is executed and the case where the smoothing process is not executed are frequently switched, thereby degrading the image quality.

これによりこの実施例において、εフィルタ２は、比率ＲＴＯを一定の判定基準値により判定し、比率ＲＴＯがこの判定基準値より大きい場合、信号レベルの変化が小さいと判定される場合であっても、平滑化の処理を中止する。これによりεフィルタ２は、急峻なエッジに加えて、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジにあっても、平滑化処理を実行しないようにして、急峻なエッジ、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを保存したまま画像データを平滑化処理してノイズを除去する。   Thus, in this embodiment, the ε filter 2 determines the ratio RTO based on a constant determination reference value, and if the ratio RTO is larger than the determination reference value, even if it is determined that the change in the signal level is small. , Stop the smoothing process. As a result, in addition to the steep edge, the ε filter 2 does not execute the smoothing process even when the rising edge and the falling edge are gentle, so that the sharp edge, the rising edge and the falling edge are slow. The image data is smoothed while being stored to remove noise.

（２）実施例の動作
以上の構成において、このノイズ除去回路１では、光ディスクより再生されて復号された画像データ等が入力画像データＤ１により入力される。この入力画像データＤ１は、ディスクリートコサイン変換回路４において、ディスクリートコサイン変換処理により第１基底のディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）が求められ、このディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）の２乗値がエネルギー計算回路７で計算されてディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）のエネルギーＣ１ ＰＷが計算される。 (2) Operation of Embodiment In the above configuration, in this noise removal circuit 1, image data or the like reproduced and decoded from the optical disc is input as input image data D1. In the input image data D1, the discrete cosine transform circuit 4 obtains the first base discrete cosine transform coefficient X (1) by discrete cosine transform processing, and the square value of the discrete cosine transform coefficient X (1) is energy. The calculation circuit 7 calculates the energy C1 PW of the discrete cosine transform coefficient X (1).

またこの入力画像データＤ１は、ディスクリートコサイン変換回路４によりディスクリートコサイン変換処理する領域について、ＤＣエネルギー計算回路５、全エネルギー計算回路６でそれぞれ直流成分のエネルギーＤＣ ＰＷ、全エネルギーＡＬＬ ＰＷが計算され、比率計算回路８により全エネルギーＡＬＬ ＰＷから直流成分のエネルギーＤＣ ＰＷが減算されて、交流成分のエネルギー（ＡＬＬ ＰＷ−ＤＣ ＰＷ）が計算される。   In addition, for the input image data D1, the DC energy energy DC PW and the total energy ALL PW are respectively calculated by the DC energy calculation circuit 5 and the total energy calculation circuit 6 for the area subjected to the discrete cosine conversion processing by the discrete cosine conversion circuit 4. The ratio calculation circuit 8 subtracts the DC component energy DC PW from the total energy ALL PW to calculate the AC component energy (ALL PW−DC PW).

入力画像データＤ１は、エネルギー計算回路７によるディスクリートコサイン変換係数Ｘ（１）のエネルギーＣ１ ＰＷが、この交流成分のエネルギー（ＡＬＬ ＰＷ−ＤＣ ＰＷ）により割り算され、比率ＲＴＯが求められる。   In the input image data D1, the energy C1 PW of the discrete cosine transform coefficient X (1) by the energy calculation circuit 7 is divided by the energy (ALL PW-DC PW) of this AC component, and the ratio RTO is obtained.

ここでこの比率ＲＴＯは、ディスクリートコサイン変換回路４でディスクリートコサイン変換処理する領域について、第１基底のディスクリートコサイン変換係数に係る特性により変化する信号成分が、この領域の交流成分に含まれる割合を示していることから、この比率が大きい程、この領域における入力画像データＤ１による信号レベルの変化が、第１基底のディスクリートコサイン変換係数に係る特性により変化していることを示すことになる。これに対してノイズにより非線型フィルタが頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジは、この第１基底のディスクリートコサイン変換係数に係る特性により入力画像データＤ１の信号レベルが変化する場合である。   Here, this ratio RTO indicates the ratio that the signal component that changes depending on the characteristics of the first base discrete cosine transform coefficient in the discrete cosine transform processing by the discrete cosine transform circuit 4 is included in the alternating current component of this area. Therefore, the larger this ratio is, the more the change in signal level due to the input image data D1 in this region is indicated by the characteristic relating to the discrete cosine transform coefficient of the first base. On the other hand, at the edge where the rising and falling edges are such that the nonlinear filter frequently switches characteristics due to noise, the signal level of the input image data D1 changes due to the characteristics related to the discrete cosine transform coefficient of the first base. Is the case.

これによりこの実施例では、εフィルタ２において、この比率ＲＴＯが判定基準値より大きい場合が検出されて、ノイズにより非線型フィルタが頻繁に特性を切り換えるような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジが検出され、この検出結果によりεフィルタ２の特性が切り換えられる。   As a result, in this embodiment, the ε filter 2 detects that the ratio RTO is larger than the criterion value, and detects an edge with a gradual rise and fall that causes the nonlinear filter to frequently switch characteristics due to noise. The characteristic of the ε filter 2 is switched according to the detection result.

すなわち入力画像データＤ１は、εフィルタ２において、信号レベルの変化が大きい場合には、何ら平滑化処理されることなく出力され、これにより急峻なエッジを保存した平滑化処理によりノイズが低減される。さらにこの実施例では、信号レベルの変化が小さい場合であっても、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは、平滑化処理が中止され、これにより比率ＲＴＯの増大によりノイズを抑圧する程度を低減して、入力画像データＤ１のノイズが除去され、これらにより急峻なエッジ、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを保存して平滑化処理されてノイズが除去される。   That is, the input image data D1 is output without any smoothing process when the signal level change is large in the ε filter 2, thereby reducing noise by the smoothing process that preserves steep edges. . Further, in this embodiment, even when the signal level change is small, the smoothing process is stopped at the edges where the rising and falling edges are gentle, thereby reducing the degree of noise suppression by increasing the ratio RTO. Thus, the noise of the input image data D1 is removed, and a sharp edge, a rising edge, and a falling edge are smoothed and smoothed to remove the noise.

これにより入力画像データＤ１の信号レベルがノイズにより変化した場合であっても、このような立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジでは、εフィルタ２における頻繁な特性の切り換わりが防止されて、画質の劣化が防止される。   As a result, even when the signal level of the input image data D1 changes due to noise, such a gradual rise and fall edge prevents frequent switching of the characteristics in the ε filter 2 and improves image quality. Deterioration is prevented.

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、交流成分のエネルギーと第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算することにより、立ち上がり、立ち下がりが緩やかなエッジを確実に検出することができる。 (3) Advantages of the embodiment According to the above configuration, by calculating the ratio between the energy of the alternating current component and the energy of the discrete cosine transform coefficient of the first base, it is possible to reliably detect an edge having a gradual rise and fall. can do.

また入力画像データの２乗和による全エネルギーから、入力画像データの直流成分のエネルギーを減算して、交流成分のエネルギーを計算することにより、簡易な処理により交流成分のエネルギーを計算して比率を計算することができ、その分、全体の構成を簡略化することができる。   Also, by subtracting the DC component energy of the input image data from the total energy of the sum of squares of the input image data and calculating the AC component energy, the AC component energy is calculated by a simple process to calculate the ratio. Therefore, the entire configuration can be simplified.

またこの比率により、ノイズを抑圧する程度を低減して、入力画像データのノイズを除去することにより、頻繁な特性の切り換わりによる画質劣化を防止することができる。   Further, this ratio reduces the degree of noise suppression and removes noise in the input image data, thereby preventing image quality deterioration due to frequent characteristic switching.

図３は、本発明の第２の実施例に係るノイズ除去回路を示すブロック図である。このノイズ除去回路１１では、乗算回路１２、１３、加算回路１４により、εフィルタ２から出力される画像データと、入力画像データＤ１とを重み付け加算して出力画像データＤ２を出力する。このノイズ除去回路１１は、この乗算回路１２、１３における重み付け係数を比率ＲＴＯにより相補的に変化させ、これにより比率ＲＴＯにより、ノイズを抑圧する程度を低減して、入力画像データのノイズを除去する。   FIG. 3 is a block diagram showing a noise removal circuit according to the second embodiment of the present invention. In the noise removal circuit 11, the multiplication circuits 12, 13 and the addition circuit 14 weight-add the image data output from the ε filter 2 and the input image data D1, and output the output image data D2. The noise removing circuit 11 changes the weighting coefficients in the multiplying circuits 12 and 13 in a complementary manner by the ratio RTO, thereby reducing the degree of noise suppression by the ratio RTO and removing the noise of the input image data. .

この実施例のようにεフィルタ２から出力される画像データと、入力画像データとを重み付け加算して出力するようにして、この重み付け加算に供する重み付け係数を比率により相補的に変化させることにより、比率によりノイズを抑圧する程度を低減するようにしても、実施例１と同様の効果を得ることができる。   By weighting and adding the image data output from the ε filter 2 and the input image data as in this embodiment, and changing the weighting coefficient used for the weighted addition in a complementary manner by the ratio, Even if the degree of noise suppression is reduced by the ratio, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお上述の実施例においては、入力画像データの２乗和による全エネルギーから、入力画像データの直流成分のエネルギーを減算して、交流成分のエネルギーを計算する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばディスクリート変換係数の第１基底以上の２乗和により交流成分のエネルギーを計算するようにしてもよい。また事前に入力画像データより直流成分を除去した後、２乗和を計算して交流成分のエネルギーとしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the energy of the AC component is calculated by subtracting the energy of the DC component of the input image data from the total energy of the sum of squares of the input image data has been described. For example, the energy of the AC component may be calculated by the sum of squares of the discrete transformation coefficients equal to or higher than the first basis. Further, after removing the DC component from the input image data in advance, the sum of squares may be calculated to obtain the AC component energy.

また上述の実施例においては、立ち上がり、立ち下がりの緩やかなエッジの検出により、εフィルタにおける平滑化処理を停止制御することにより、ノイズを抑圧する程度を比率により低減して入力画像データのノイズを除去する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図２に示すしきい値εを比率により可変して、ノイズを抑圧する程度を比率により低減するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the smoothing process in the ε filter is stopped by detecting the rising and falling edges, thereby reducing the noise suppression ratio by the ratio and reducing the noise of the input image data. Although the case of removing is described, the present invention is not limited to this. For example, the threshold ε shown in FIG. 2 may be varied depending on the ratio to reduce the degree of noise suppression by the ratio.

また上述の実施例においては、水平方向に入力画像データを平滑化処理するについて述べたが、本発明はこれに限らず、垂直方向に平滑化処理する場合、さらには水平方向及び垂直方向に平滑化処理する場合にも広く適用することができる。   In the above embodiment, the input image data is smoothed in the horizontal direction. However, the present invention is not limited to this. In the case of smoothing in the vertical direction, the smoothing is further performed in the horizontal direction and the vertical direction. The present invention can also be widely applied to the case of processing.

また上述の実施例においては、εフィルタによりノイズを除去する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の非線型フィルタによりノイズを除去する場合にも広く適用することができる。またタップ係数を比率により可変するようにして、ＦＩＲフィルタ等の各種の線型フィルタによりノイズを除去する場合にも広く適用することができる。   In the above-described embodiments, the case where noise is removed by the ε filter has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to the case where noise is removed by other nonlinear filters. Further, the present invention can be widely applied to a case where noise is removed by various linear filters such as an FIR filter by changing the tap coefficient according to the ratio.

本発明は、エッジ検出回路、エッジ検出方法、ノイズ除去回路及びノイズ除去方法に関し、例えば画像データにおけるモスキートノイズの除去に適用することができる。   The present invention relates to an edge detection circuit, an edge detection method, a noise removal circuit, and a noise removal method, and can be applied to removal of mosquito noise in image data, for example.

本発明の実施例１に係るノイズ除去回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the noise removal circuit which concerns on Example 1 of this invention. 図１のノイズ除去回路におけるεフィルタの説明に供する特性曲線図である。It is a characteristic curve figure with which it uses for description of the epsilon filter in the noise removal circuit of FIG. 本発明の実施例２に係るノイズ除去回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the noise removal circuit which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１１……ノイズ除去回路、２……εフィルタ、３……エッジ検出回路、４……ディスクリートコサイン変換回路、５……ＤＣエネルギー計算回路、６……全エネルギー計算回路、７……エネルギー計算回路、８……比率計算回路

1, 11: Noise reduction circuit, 2: ε filter, 3: Edge detection circuit, 4: Discrete cosine conversion circuit, 5: DC energy calculation circuit, 6: Total energy calculation circuit, 7: Energy Calculation circuit, 8 ... Ratio calculation circuit

Claims (4)

入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換回路と、  A discrete cosine conversion circuit for performing a discrete cosine conversion process on input image data;
前記ディスクリートコサイン変換回路による処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算回路と、  From a processing result by the discrete cosine transform circuit, a ratio calculation circuit that calculates a ratio between the energy of the alternating current component in the input image data and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data;
前記比率の増大によりノイズを抑圧する程度を低減して、前記入力画像データのノイズを除去するフィルタ回路とを備える  A filter circuit that reduces the degree of noise suppression by increasing the ratio and removes noise from the input image data.
ことを特徴とするノイズ除去回路。  A noise elimination circuit characterized by that. 前記フィルタ回路が、  The filter circuit is
非線型フィルタ回路である  Non-linear filter circuit
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去回路。  The noise removal circuit according to claim 1. 前記フィルタ回路が、  The filter circuit is
εフィルタ回路である  ε filter circuit
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去回路。  The noise removal circuit according to claim 1. 入力画像データをディスクリートコサイン変換処理するディスクリートコサイン変換処理のステップと、  Discrete cosine transform processing steps for discrete cosine transform of input image data;
前記ディスクリートコサイン変換処理のステップによる処理結果より、前記入力画像データにおける交流成分のエネルギーと、前記入力画像データにおける第１基底のディスクリートコサイン変換係数によるエネルギーとの比率を計算する比率計算のステップと、  From the processing result of the discrete cosine transform processing step, a ratio calculation step of calculating a ratio between the energy of the AC component in the input image data and the energy of the first base discrete cosine transform coefficient in the input image data;

前記比率の増大によりノイズを抑圧する程度を低減して、前記入力画像データのノイズを除去するフィルタリング処理のステップとを有する  A filtering process step of reducing noise to be suppressed by increasing the ratio and removing noise of the input image data.
ことを特徴とするノイズ除去方法。  The noise removal method characterized by the above-mentioned.
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