JPH03148979A - Preprocessing filter - Google Patents
Preprocessing filterInfo
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、テレビ電話やテレビ会議システム等の動画像
符号化装置や、静止画伝送装置等で用いる前処理フィル
タに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pre-processing filter used in moving image encoding devices such as video telephones and video conference systems, still image transmission devices, and the like.
従来の技術
画像符号化技術の発達に伴い、テレビ電話またはテレビ
会議システム用動画像符号化装置、あるいは静止画伝送
装置が開発されている。これらの装置では一般に、カメ
ラ等から入力したアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換して得
たディジタル画像信号に対し、Ｍ×Ｎ画素（Ｍ、ＮＩＩ
ｉ自然数）のブロック単位で離散的コサイン変換等の直
交変換により情報を圧縮して、符号化している。ところ
で、入力画像信号には照明のフック力あるいは撮像系等
に起因する雑音や歪が含まれており、符号化する前にな
んらかのフィルタリング処理によって、雑音あるいは符
号化に不必要な空間周波数の高周波成分を除去すること
が必要である。動画像符号化装置等のようにリアルタイ
ム処理が要求される場合には、このような前置フィルタ
として例えば、尾上守夫ほか編集二画像処理ハンドブッ
ク、ｐ。2. Description of the Related Art With the development of image encoding technology, moving image encoding devices for video telephones or video conference systems, or still image transmission devices have been developed. These devices generally convert M×N pixels (M, NII
The information is compressed and encoded by orthogonal transform such as discrete cosine transform in blocks of i natural numbers). Incidentally, the input image signal contains noise and distortion caused by the hook force of the lighting or the imaging system, etc., and some filtering processing is performed before encoding to eliminate noise or high-frequency components of spatial frequencies unnecessary for encoding. It is necessary to remove the When real-time processing is required, such as in a moving image encoding device, such a pre-filter may be used, for example, as described in Morio Onoe et al., 2nd Image Processing Handbook, p.
２６９、昭晃堂（１９８７）に示されているような、デ
ィジタル信号処理による空間周波数領域を使ったローパ
スフィルタ（移動平均化と呼ばれることもある）がよく
知られている。269, Shokodo (1987), a low-pass filter (sometimes called moving averaging) that uses a spatial frequency domain through digital signal processing is well known.
以下、空間周波数領域を使ったローパスフィルタによる
従来技術を説明する。分散が０２の分布から独立にとら
れたｎ個のサンプルの平均値の分散はσ２ ／ｎとなる
。したがって、２次元非巡回型デジタルフィルタ等を用
いて、入力画像のラスクスキャンによる第ｉラインの第
ｊ画素（以下、ラスクスキャンによる第ｉラインの第ｊ
画素を点（ｉ、ｊ）と略記する）の近傍の画像信号の重
み付き平均値を出力画像の点（ｉ、ｊ）の画像信号値と
することにより、雑音による画像信号のばらつきを低下
させることができる。ただし大きな近傍を用いると、近
傍の平均値を用いることによる新たな画像のぼけが発生
するので、３Ｘ３画素程度の小さな近傍を用いるととも
に、荷重マトリクスの中央に周囲より大きな重みを与え
る。このとき、荷重マトリクスの定め方によって、ロー
パスフィルタの特性が決定される。Hereinafter, a conventional technique using a low-pass filter using a spatial frequency domain will be explained. The variance of the average value of n samples taken independently from a distribution with a variance of 02 is σ2/n. Therefore, using a two-dimensional acyclic digital filter or the like, the j-th pixel of the i-th line by rask scanning of the input image (hereinafter, the j-th pixel of the i-th line by rask scanning
By setting the weighted average value of image signals in the vicinity of a pixel (abbreviated as a point (i, j)) as the image signal value of the point (i, j) of the output image, variations in the image signal due to noise are reduced. be able to. However, if a large neighborhood is used, new image blurring will occur due to the use of the average value of the neighborhood, so a small neighborhood of about 3×3 pixels is used and a larger weight is given to the center of the weight matrix than the surroundings. At this time, the characteristics of the low-pass filter are determined by how the load matrix is determined.
発明が解決しようとする課題
上述のように、空間周波数領域を使ったローパスフィル
タでは、荷重マトリクスの定め方によって、ローパスフ
ィルタの特性が決定される。ところで一般に、背景等の
自然画領域では、雑音を効果的に除去するために空間周
波数の高周波成分を急峻に減衰させるローパスフィルタ
が望まれるのに対して、文字領域では、輪郭がほけるの
を防ぐために空間周波数の高周波数成分を適度に保存す
るローパスフィルタが望まれる。このため従来技術では
、文字領域と非文字領域の双方に最適なフィルタを構成
することができなかった。Problems to be Solved by the Invention As described above, in a low-pass filter using the spatial frequency domain, the characteristics of the low-pass filter are determined by how the weight matrix is determined. By the way, in general, in natural image areas such as backgrounds, a low-pass filter is desired that sharply attenuates high-frequency components of the spatial frequency in order to effectively remove noise, whereas in character areas, it is desired to use a low-pass filter that sharply attenuates high-frequency components of the spatial frequency. To prevent this, a low-pass filter that appropriately preserves high frequency components of spatial frequencies is desired. For this reason, in the prior art, it has not been possible to configure a filter that is optimal for both text areas and non-text areas.
本発明は、上記課題に鑑み、文字領域の輪郭部分をぼけ
させることなく、非文字領域の雑音を効果的に除去する
ことを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to effectively remove noise in non-character areas without blurring the contours of character areas.
課題を解決するだめの手段
本発明は、画１象を複数のブロックに分割する各々のブ
ロック内に文字が含まれるか否かを判定する領域判定部
と、文字領域用のｆ４１のローパスフィルタと、非文字
領域用の第２のローパスフィルタと、領域判定部の判定
結果に応じてフィルタを選択するスイッチとを持つこと
により、上記課題を解決するものである。Means for Solving the Problems The present invention includes an area determination unit that divides one image into a plurality of blocks and determines whether or not each block contains a character, and an f41 low-pass filter for the character area. The above problem is solved by having a second low-pass filter for the non-character area and a switch that selects the filter according to the determination result of the area determination section.
作 用
本発明は上記構成によシ、文字領域にフィルタリング処
理を行なう場合と、非文字領域にフィルタリング処理を
行なう場合とで、フィルタの特性を変えることにより、
文字領域の輪郭を保存しなから効果的な雑音除去を実現
するものである。Operation The present invention is based on the above-mentioned configuration, and by changing the characteristics of the filter depending on whether the filtering process is performed on a text area or the non-text area,
This method realizes effective noise removal while preserving the contours of character areas.
実施例
第１図は、本発明の一実施例における前処理フィルタの
ブロック結線図である。第１図において、ｌｔｉ領域判
定部、Ｚは画は信号を一時記憶するパッファメモり、３
ｔｉｍｌのローパスフィルタ、４は第２のローパスフィ
ルタ、５．６１１１領域判定部ｌの判定結果で制御され
るスイッチである。第１のローパスフィルタ：Ｂ：Ｍ２
のローパスフィルタ４の具体的な構成は、従来技術と同
様であるが、第１のローパスフィルタ３は、空間周波数
の高周波成分を急峻に減衰させるように荷重マトリクス
を定め、第２のσ−パスフィルタ４は、空間周波数の高
周波数成分を適度に保存するように荷重マトリクスを定
めている。Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a preprocessing filter in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the lti area determination unit, Z is a puffer memory for temporarily storing signals, and 3 is a buffer memory for temporarily storing signals.
timl low-pass filter, 4 is a second low-pass filter, and 5.6111 is a switch controlled by the determination result of area determination unit l. First low-pass filter: B: M2
The specific configuration of the low-pass filter 4 is similar to that of the prior art, but the first low-pass filter 3 has a weight matrix determined so as to sharply attenuate the high frequency component of the spatial frequency, and the second σ-pass The filter 4 has a weight matrix determined so as to appropriately preserve high frequency components of the spatial frequency.
以上のような構成において、以下その動作を説明するが
、処理け８Ｘ８画素を１ブロックとして行なうものと仮
定する。また、第１のローパスフィルタ３および第２の
ローパスフィルタ４の動作は従来技術と同様であるので
、説明を省略する。The operation of the above-described structure will be described below, assuming that processing is performed as one block of 8×8 pixels. Furthermore, since the operations of the first low-pass filter 3 and the second low-pass filter 4 are similar to those of the prior art, their explanations will be omitted.
領域判定部１社、ブロック内の画像信号のうち、輝度信
号の最大値と最小値の差（以下、ブロック内の輝度信号
の最大値と最小値の差を最大輝度差と略記する）を求め
、その結果を予め定められた閾値Ｓと比較する。「一般
に、文字等の輪郭が明確に認識されるためには大きなコ
ンストラストが必要であるため、文字領域では輝度信号
の変化量が大きい。Ｊきいう性質を利用して、最大輝度
差が閾値Ｓ未満のブロックは非文字領域であると判定し
、最大輝度差が閾値Ｓ以上のブロックは文字領域である
と判定する。領域判定部１の判定結果は、制御情報とし
てスイッチ５．６に通知される。One area determination unit calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the brightness signal among the image signals in the block (hereinafter, the difference between the maximum value and the minimum value of the brightness signal in the block is abbreviated as maximum brightness difference). , and compares the result with a predetermined threshold S. "Generally, in order to clearly recognize the outlines of characters, etc., a large contrast is required, so the amount of change in the luminance signal is large in the character area.Using the J characteristic, the maximum luminance difference is set to a threshold value. Blocks with a maximum luminance difference of less than S are determined to be non-text areas, and blocks with a maximum luminance difference equal to or greater than the threshold S are determined to be character areas.The determination result of the area determination unit 1 is notified to the switch 5.6 as control information. be done.
閾値Ｓの値は経験的に定められるが、画像信号を８ビッ
トで量子化した場合には、５０〜１００程度の値が良い
。The value of the threshold S is determined empirically, but when the image signal is quantized with 8 bits, a value of about 50 to 100 is good.
領域判定部１の判定結果１１１８ライン分の輝度信号が
入力されて以後に出力されるため、第１のロー パスフ
ィルタ３あるいは第２のローパスフィルタ４に入力する
画像信号を、領域判定部１に入力する画像信号に対して
８ライン遅延させる。この遅延を実現するために、バク
ファメモ９２１ｊ：遅延量よりも多い画像信号を一時記
憶する。Since the brightness signals for 1118 lines of judgment results from the area judgment unit 1 are input and subsequently output, the image signals input to the first low-pass filter 3 or the second low-pass filter 4 are not input to the area judgment unit 1. The input image signal is delayed by 8 lines. In order to realize this delay, the buffer memo 921j temporarily stores image signals larger than the amount of delay.
スイッチ５．６ｔｊ：、領域判定部１が当該ブロックを
非文字領域と判定した場合には、パッファメモり２から
読み出す画像信号が第１のローパスフィルタ３で処理、
出力されるように接点を接続し、領域判定部１が当該ブ
ロックを文字領域と判定した場合には、パッファメモり
２から読み出す画像信号が第２のローパスフィルタ４で
処理、出力されるように接点を接続する。Switch 5.6tj: When the area determination unit 1 determines that the block is a non-character area, the image signal read from the puffer memory 2 is processed by the first low-pass filter 3;
When the area determining unit 1 determines that the block is a character area, the contacts are connected so that the image signal read from the puffer memory 2 is processed by the second low-pass filter 4 and output. Connect.
領域判定部１の詳細な構成について、第２図を用いて説
明する。第２図において、７はブロック内の輝度信号の
最大値を記憶するラッチ、８は新たに入力した輝度信号
とラッｙ−７に記憶している内容とを比較する比較器、
９はブロック内の輝度信号の最小値を記憶するラッチ、
ｌｏｔｊ：新たに入力した輝度信号とラッテ９に記憶し
ている内容とを比較する比較器、ｌｉｔ；ｊ、ラッチ７
に記憶した内容とラッテ９に記憶した内容との差分を演
算する差分器、１２は差分器１１の出力を記憶するラッ
チ、１３１１１ラッチ１２の出力と閾値Ｓとを比較する
比較器である。以上の構成において、以下その動作を説
明する。The detailed configuration of the area determining section 1 will be explained using FIG. 2. In FIG. 2, 7 is a latch that stores the maximum value of the luminance signal in the block, 8 is a comparator that compares the newly input luminance signal with the content stored in latch y-7,
9 is a latch that stores the minimum value of the luminance signal within the block;
lotj: a comparator that compares the newly input luminance signal with the content stored in the latte 9, lit;j, latch 7
12 is a latch that stores the output of the difference device 11, and 13111 is a comparator that compares the output of the latch 12 with a threshold value S. The operation of the above configuration will be explained below.
ｌブロックの画像信号の入力に先だって、ラッテフおよ
びラッテ９はリセットしておく。比較器８は、ラッチ７
に記憶したデータ１４と新たに入力した輝度信号１５と
を比較し、新たに人力した輝度信号１５のほうが大きい
場合には、ラッテフに書き込み信号１６を出力する。比
較器１０け、ラッテ９に記憶したデータ１７と新たに入
力した輝度信号１５とを比較し、新たに入力した輝度信
号１５のほうが小さい場合には、ラッテ９に曹き込み信
号１８を出力する。差分器１１は、ラッチ７に記憶した
データ１４とラッテ９に記憶したデータ１７との差分を
演算する。このようにしてｌブロック分の輝度信号の入
力が終了すると、ラッチ７は輝度信号の最大値を記憶し
、ラッチ９は輝度信号の最小値を記憶しており、さらに
差分器１１ は最大輝度差を出力している。１ブロック
の輝度信号の入力終了を示す人力終了信号１９で、最大
輝度差をラッチ１２に記憶するとともに、ラッテフおよ
びラッチ９をリセットする。−比較器１３ ｔｊ：、ラ
ッテ１２に記憶された最大輝度差と予め設定された閾値
Ｓとを比較し、その比較結果を当該ブロックの判定結果
としてスイッチ５．６に通知する。Prior to inputting the image signal of the l block, the Lattef and Latte 9 are reset. Comparator 8 is connected to latch 7
The data 14 stored in the data 14 and the newly input luminance signal 15 are compared, and if the newly input luminance signal 15 is larger, a write signal 16 is outputted to the rattef. The comparator 10 compares the data 17 stored in the latte 9 with the newly input luminance signal 15, and if the newly input luminance signal 15 is smaller, outputs a reduction signal 18 to the latte 9. . The differentiator 11 calculates the difference between the data 14 stored in the latch 7 and the data 17 stored in the latch 9. When the input of luminance signals for l blocks is completed in this way, the latch 7 stores the maximum value of the luminance signal, the latch 9 stores the minimum value of the luminance signal, and the difference unit 11 stores the maximum luminance difference. is outputting. At the manual end signal 19 indicating the end of inputting one block of brightness signals, the maximum brightness difference is stored in the latch 12, and the latch 9 and the latch 9 are reset. - Comparator 13 tj: Compares the maximum brightness difference stored in the ratte 12 with a preset threshold S, and notifies the switch 5.6 of the comparison result as the determination result for the block.
以上、本実施例によれば、文字領域と非文字領域との判
定を、簡単な構成で実現できる。As described above, according to this embodiment, determination of character areas and non-character areas can be realized with a simple configuration.
発明の効果
本発明によれば、文字領域の輪郭部分をほけさせること
なく、非文字領域の雑音を効果的に除去することができ
、その効果は大きい。Effects of the Invention According to the present invention, noise in non-character areas can be effectively removed without blurring the contours of character areas, and the effect is significant.
第１図は本発明の一実施例における前処理フィルタのブ
ロック結線図、第２図は同前処理フィルタの要部である
領域判定部のブロック結線図である。
１・・・領域判定部、２・・−パッファメモり、３・・
−第１のローパスフィルタ、４・・・第２のローパスフ
ィルタ、５．６・・・スイッチ、７．９．１２・・・ラ
ッチ、８ 、１０ 、１３−・−比較器、１１・・・差
分器。
代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ベ
１
÷
蒼 ＩＩ １
確
第 ２ 回 ７
； １９ ７４
＋１１１＋１ ロー１
１１１ｒ−イ ＩＩ １
旧；＝刊FIG. 1 is a block diagram of a pre-processing filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a region determining section which is a main part of the pre-processing filter. 1...Area determination unit, 2...-puffer memory, 3...
- first low-pass filter, 4... second low-pass filter, 5.6... switch, 7.9.12... latch, 8, 10, 13-- comparator, 11... Differentiator. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person
1 ÷ Blue II 1 2nd edition 7; 19 74 +111+1 Low 1 111r-i II 1 Old; = Published
Claims (2)
画素のブロックに分割した各々のブロックが文字領域か
非文字領域かを判定する領域判定部と、文字領域用の第
１のフィルタと、非文字領域用の第２のフィルタと、前
記第１のフィルタと第２のフィルタを切り替えるスイッ
チとを具備することを特徴とする前処理フィルタ。(1) Digital image signal M×N (M and N are natural numbers)
an area determination unit that determines whether each block divided into blocks of pixels is a text area or a non-text area; a first filter for text areas; a second filter for non-text areas; A preprocessing filter comprising a switch for switching between a filter and a second filter.
号のうち輝度信号の最大値と最小値との差を予め定めら
れた閾値と比較することによって、当該ブロックが文字
領域か否かを判定する領域判定部を具備することを特徴
とする請求項１記載の前処理フィルタ。(2) By comparing the difference between the maximum value and the minimum value of the luminance signal among the image signals of a block of M×N (M and N are natural numbers) pixels with a predetermined threshold, the block is determined to be a character area. 2. The preprocessing filter according to claim 1, further comprising an area determining section that determines whether or not the preprocessing filter has received the preprocessing filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287038A JPH03148979A (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Preprocessing filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287038A JPH03148979A (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Preprocessing filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148979A true JPH03148979A (en) | 1991-06-25 |
Family
ID=17712242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287038A Pending JPH03148979A (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Preprocessing filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03148979A (en) |
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1989
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