JPH0117177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は複数のデータから、それらのデータの
大小に応じてその中央の大きさの値を有するデー
タを抽出するメデアンフイルタ回路に関する。

(2) 従来技術と問題点 従来、値の異なる一定個数の複数のデータから
その中央の値を有するデータを抽出するために、
これらの複数のデータをその値の大小の順に並べ
るソーテング回路が使用され、これにより複数の
データを大小順位を求めその中央の値のものを抽
出している。そしてこのためのソーテング回路と
して、順次送られてくるデータを毎回ソーテング
して一つの順序列として抽出したのち中央値を取
出す方法や、一定の長さのバツフアを設けある長
さのデータが揃つた後に一度にソーテングを行つ
てその中央の値を抽出する方法等がある。

しかし前者の方法は処理時間がかかるという欠
点があり、また後者の方法はそのソーテング回路
を構成する素子数が多くなりハード量が大型化さ
れるという欠点がある。

(3) 発明の目的 本発明の目的は、このような欠点を改善して求
める順序列ｎの中よりその中央値を求める場合
に、少ない構成素子数と簡単な機能により、短時
間でその中央値を抽出するようにしたメデアンフ
イルタ回路を提供するものである。

(4) 発明の構成 この目的を遂行するために本発明のメデアンフ
イルタ回路では、メデアン・データを求める順序
列を構成するデータ数ｎに対してｎ／２＋１個の
データを保持するデータ保持手段と、このデータ
保持手段に保持されたデータの最大値あるいは最
小値を求める第１の比較手段と、前記データ数ｎ
のうちの残りのデータが順次入力され、該データ
が入力される毎に、当該入力データの値と前記第
１の比較手段の求めた値とを比較し最大値あるい
は最小値を求める第２の比較手段と、前記第２の
比較手段により求められた最大値あるいは最小値
のデータを除くデータ列を前記データ保持手段に
保持させる入替手段と、前記データ数ｎのデータ
が全て入力されたことを検出する検出手段を備
え、前記検出手段の検出出力があつた時点におけ
る前記第１の比較手段の求めた最大値あるいは最
小値のデータを、前記データ数ｎのデータ列中の
メデアン・データとすることを特徴とする。

(5) 発明の実施例 本発明の構成を一実施例にもとづき詳述するに
先立ち、本発明の動作原理を第１図及び第２図に
より説明する。

第１図イに示すように「９」から「８」までの
７個のデータがこの順序で送出されたとき、この
７個のデータのうちその中央の大きさの値を求め
る場合、第１図ロに示すように、「13」が求める
メデアン・データである。本発明では、７個のデ
ータよりメデアン値を求める場合には第２図イに
示すように４個のデータ記入部を有するレジスタ
を設け、第２図ロに示すように、先ず最初の４個
のデータ「９」〜「16」をこれにセツトする。そ
してこの４個のデータのうちの最大値「35」を求
め、これと次に伝達されたデータ「２」を比較
し、保持されていたデータが大きいときにこれら
を入れ替え、第２図ハに示す状態にする。そして
次に伝達されたデータ「21」とこのレジスタ中に
記入された最大値のデータ「16」とを比較する
が、伝達されたデータが大きいときはこれらの入
れ替えは行わない。したがつてレジスタは第２図
ニの状態にある。そして最後のデータ「８」が伝
達されたとき、これとレジスタ中に記入されてい
る最大値のデータ「16」を比較する。このとき保
持されていたデータが大きいのでこの「16」を
「８」と入れ替えるので、レジスタのデータは第
２図ホに示す状態になる。それからこの状態でそ
のレジスタ中の最大値「13」を求めれば、これが
第１図イの７個のデータ列の中央値である。

次に本発明の一実施例を第３図にもとづき説明
する。

図中、１―１〜１―４は第１レジスタ〜第４レ
ジスタであつてデータがセツトされるもの、２は
第１比較器であつて第１レジスタ１―１と第２レ
ジスタ１―２にセツトされたデータの大小を検出
するもの、３は第２比較器であつて第３レジスタ
１―３と第４レジスタ１―４にセツトされたデー
タの大小を検出するものである。４は第１セレク
タであつて第１比較器２の出力にもとづき第１レ
ジスタ１―１あるいは第２レジスタ１―２のいず
れかのデータを選択出力するもの、５は第２セレ
クタであつて第２比較器３の出力にもとづき第３
レジスタ１―３あるいは第４レジスタ１―４のい
ずれかのデータを選択出力するもの、６は第３比
較器であつて第１セレクタ４あるいは第２セレク
タ５から出力されたデータの大小を検出するも
の、７は第３セレクタであつて第３比較器６の出
力にもとづき第１セレクタ４あるいは第２セレク
タ５から出力されたいずれかのデータを選択出力
するもの、８は第４比較器であつて第３セレクタ
７から出力されたデータと入力データの大小を検
出するものである。９はコード変換器であつて第
１レジスタ１―１〜第４レジスタ１―４のうち最
大値のセツトされているレジスタを検出するもの
であり、第１比較器２、第２比較器３及び第３比
較器６の出力にもとづきこれらより最大値のセツ
トされているレジスタ番号を出力するものであ
る。ここで第１比較器２、第２比較器３、第３比
較器６は、データ保持手段を構成する第１レジス
タ１―１〜第４レジスタ１―４に保持されたデー
タのうち最大値を選択する第１の比較手段を構成
する。そして第４比較器８は、この第１の比較手
段により選択された最大値と入力データとの大小
を比較する第２の比較手段を構成する。１０はマ
ルチプレクサであつて第１レジスタ１―１〜第４
レジスタ１―４のいずれにデータをセツトすべき
かを選択する選択信号を出力するもの、１１はカ
ウンタであつて入力データ数をカウントする、１
２はデコーダ、１３はフリツプフロツプ（以下
FFという）である。

次に第３図の動作について他図を参照しつつ説
明する。

スタートのときFF１３をセツトするととも
にカウンタ１１を初期値１にリセツトし、第１
図イに示す入力データを順次伝達する。この入
力データの伝達によりカウンタ１１は１より計
数を開始するが、４を計数するまでFF１３に
対しリセツト信号は出力しない。そしてカウン
タ１１の計数値はデコーダ１２により解読さ
れ、それに応じた信号がマルチプレクサ１０に
伝達される。このマルチプレクサ１０はFF１
３からセツト出力が伝達されている間はデコー
ダ１２の出力に応じて選択信号を出力し、また
第４比較器８よりロード信号「１」が出力され
るので、デコーダ１２が１を出力したとき第１
レジスタ１―１に入力データをセツトするよう
に選択信号が出力され、デコーダ１２が２，
３，４を出力したときこれに応じて第２レジス
タ１―２、第３レジスタ１―３、第４レジスタ
１―４に順次入力データがセツトされる。かく
して入力データ「９」、「13」、「35」、「16」まで
は第１レジスタ１―１〜第４レジスタ１―４に
順次セツトされることになる。そしてカウンタ
１１が「４」をカウントした後にFF１３に対
してリセツト信号が出力されるのでFF１３は
リセツトされることになる。

このようにして第１レジスタ１―１〜第４レ
ジスタ１―４に入力データがセツトされると、
第１比較器２は第１レジスタ１―１と第２レジ
スタ１―２にセツトされた「９」と「13」を比
較して第２レジスタ１―２のデータが大きいこ
とを示す「０」を出力し、第２比較器３は第３
レジスタ１―３と第４レジスタ１―４にツトさ
れた「35」と「16」を比較して第３レジスタ１
―３のデータが大きいことを示す「１」を出力
する。この第１比較器２の出力「０」により第
１セレクタ４は第２レジスタ１―２にセツトさ
れたデータ「13」を出力し、また第２比較器３
の出力「１」により第２セレクタ５は第３レジ
スタ１―３にセツトされたデータ「35」を出力
する。そして第３比較器６でこのデータ「13」
と「35」が比較され、第３比較器６は第２セレ
クタ５から出力されたデータ「35」が大きいこ
とを示す「０」を出力する。この第３比較器６
の出力「０」により第３セレクタ７は第２図ロ
に示す如くそのとき各レジスタにセツトされて
いるデータの最大値「35」を出力し、これを第
４比較器８に伝達する。またコード変換器９
は、第１比較器２より「０」が、第２比較器３
より「１」が、第３比較器６より「０」が伝達
されているので、これにより前記最大値のセツ
トされている第３レジスタ１―３を指示するコ
ード「３」を出力しこれをマルチプレクサ１０
に伝達する。

次に入力データとして第５番目のデータ
「２」が伝達されるが、このときFF１３はリセ
ツトされておるのでマルチプレクサ１０はコー
ド変換器９の出力に応じて選択信号を出力する
ので、カウンタ１１が「５」を計数してもマル
チプレクサ１０からは前記の如く、コード変換
器９から伝達された第３レジスタ１―３に対し
て選択信号が出力されている。しかしこのとき
FF１３はリセツトされ、第４比較器８はロー
ド信号「０」を出力しているのでこの入力デー
タ「２」はこの時点では第３レジスタ１―３に
セツトされない。

ところでこの入力データ「２」は第４比較器
８にも伝達され、前記最大値「35」と比較され
る。このとき、入力データが小さければ第４比
較器８はロード信号「１」を出力するので、こ
の比較結果により入力データ「２」は第３レジ
スタ１―３にセツトされる。この結果、第１レ
ジスタ１―１〜第４レジスタ１―４には、第２
図ハに示す状態でデータがセツトされることに
なる。これにより各レジスタ１―１〜１―４に
セツトされたデータの最大値が再び演算される
ことになり、今度はレジスタ１―４にセツトさ
れた「16」が最大値となり第４比較器８に伝達
されることになる。このとき第４比較器８はロ
ード信号を「０」にする。そしてコード変換器
９は第４レジスタ１―４を指示するコード
「４」を出力し、これをマルチプレクサ１０に
伝達する。

この状態で第６番目の入力データ「21」が伝
達されると、この入力データ「21」と前記最大
値「16」との比較が第４比較器８で行なわれる
が、入力データの方が大きいので第４比較器８
はロード信号「０」を出力する。それ故、この
入力データ「21」はマルチプレクサ１０から選
択信号の出力されている第４レジスタ１―４に
セツトされることはない。

次に第７番のデータ「８」が伝達されると、
同様にして第４比較器８でこの入力データ
「８」と前記最大値「16」との比較が行なわれ
る。このとき入力データの方が小さいので第４
比較器８はロード信号「１」を出力し、この第
７番の入力データ「８」は第４レジスタ１―４
にセツトされることになる。そしてこの第１レ
ジスタ１―１〜第４レジスタ１―４にセツトさ
れているデータの最大値「13」が求められる。
第７番目のデータ「８」が伝達されたとき、カ
ウンタ１１は順列終了信号を出力するので、こ
れによりこのときの前記最大値「13」を抽出す
ることにより、その中央値を得ることができ
る。

なお前記説明では７個の入力データのうちか
らその中央値を抽出する例について説明した
が、勿論これのみに限定されるものではない。
ｎ個の入力データから中央値を抽出するときに
はｎ／２＋１個のレジスタを用意してｎ／２＋
１個の入力データまではそのままこのレジスタ
にセツトし、あとはその最大値と入力データと
を比較して同様の処理を行えばよい。

また前記の例ではレジスタにセツトされた最
大値と入力データを比較して入力データが小さ
いときに入力データをセツトする例について説
明したが、逆にレジスタにセツトされた最小値
と入力データを比較して入力データが大きいと
きに書き替えることを繰返し最終的に各レジス
タの最小値を抽出するようにしても、同様に中
央値を得ることができる。

(6) 発明の効果 本発明によれば少ない構成要素によりメデアン
フイルタ回路を構成することができるので、簡単
なハードにより、しかもソフトで抽出するよりは
はるかに高速で中央値を抽出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の動作状態説明図、
第３図は本発明の一実施例構成図である。 図中、１―１〜１―４は第１レジスタ〜第４レ
ジスタ、２は第１比較器、３は第２比較器、４は
第１セレクタ、５は第２セレクタ、６は第３比較
器、７は第３セレクタ、８は第４比較器、９はコ
ード変換器、１０はマルチプレクサ、１１はカウ
ンタ、１２はデコーダ、１３はフリツプフロツプ
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メデアン・データを求める順序列を構成する
   データ数ｎに対してｎ／２＋１個のデータを保持
   するデータ保持手段と、このデータ保持手段に保
   持されたデータの最大値あるいは最小値を求める
   第１の比較手段と、 前記データ数ｎのうちの残りのデータが順次入
   力され、該データが入力される毎に、当該入力デ
   ータの値と前記第１の比較手段の求めた値とを比
   較し最大値あるいは最小値を求める第２の比較手
   段と、 前記第２の比較手段により求められた最大値あ
   るいは最小値のデータを除くデータ列を前記デー
   タ保持手段に保持させる入替手段と、 前記データ数ｎのデータが全て入力されたこと
   を検出する検出手段を備え、 前記検出手段の検出出力があつた時点における
   前記第１の比較手段の求めた最大値あるいは最小
   値のデータを、前記データ数ｎのデータ列中のメ
   デアン・データとすることを特徴とするメデアン
   フイルタ回路。