JPH027614A - Circuit configuration of logic filter - Google Patents

Circuit configuration of logic filter

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Publication number
JPH027614A
JPH027614A JP63012720A JP1272088A JPH027614A JP H027614 A JPH027614 A JP H027614A JP 63012720 A JP63012720 A JP 63012720A JP 1272088 A JP1272088 A JP 1272088A JP H027614 A JPH027614 A JP H027614A
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JP
Japan
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circuit
signal
output
input
ranking
Prior art date
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Application number
JP63012720A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Kobayashi
和正 小林
Hideki Kokubu
秀樹 国分
Kazuyuki Akechi
明智 和幸
Kiichi Kobayashi
小林 希一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
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Abstract

PURPOSE:To obtain a circuit with a wide bit width, suitable for a digital real time signal and ease of large scale circuit integration by forming the circuit applying direct sequencing. CONSTITUTION:A nearby element extracting circuit 2 able to extract an optional nearby element of a noted element of an input signal, a sequencing circuit 4 receiving an output of the nearby element extracting circuit 2 and applying sequencing to the signal level, and a sequence selection output circuit 6 able to select and output a signal of an optional order in the output signal of the sequencing circuit 4 are provided to the filter circuit. Then the filter characteristic is varied by varying how to select the size, form and dimension of the nearby area, how to select a sequence selection signal or how to repeat the processing. Thus, the circuit is applied to a real time signal and excellent economy, high speed, small size and low power consumption are attained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、−次元または多次元的に標本化され、−次元
または多次元配列化されている信号に論理フィルタリン
グを施づ論理フィルタ回路構成、特に画像の1m1lH
・収縮等の論理処理を行う論理フィルタ回+f6構成に
閏Jる。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a logic filter circuit configuration that performs logical filtering on a signal that is sampled in -dimensional or multidimensional manner and arranged in -dimensional or multidimensional array. , especially the image 1m1lH
・Enter the logical filter circuit +f6 configuration that performs logical processing such as contraction.

(発明の概要) 本発明は、入力信号である配列中の特定要素に対する出
力を得るために、その要素の近傍にある要素を取出して
くる要素取出し回路と、この要素取出し回路の出力を並
列に入力し、この入力レベルに応じた順位付けを行う順
位(=J CJ回路と、任意の順位の信号を取り出して
きて出力信号とする順位選択出力回路とを備えることに
より、不規則雑音の効果的除去、品位のよいエツジ信号
の抽出、図形の膨張・収縮、図形および波形の変形、各
種の帯域制限、多数決演算等が行える汎用的な論理フィ
ルタを回路構成Jるbのて゛ある。
(Summary of the Invention) In order to obtain an output for a specific element in an array that is an input signal, the present invention includes an element extraction circuit that extracts an element in the vicinity of that element, and an output of this element extraction circuit that is connected in parallel. By providing a ranking (=J) circuit that performs input and ranking according to the input level and a ranking selection output circuit that extracts signals of arbitrary ranking and outputs them, it is possible to effectively suppress irregular noise. There are circuit configurations of general-purpose logic filters that can perform removal, extraction of high-quality edge signals, dilation/contraction of figures, deformation of figures and waveforms, various band limitations, majority calculations, etc.

(従来の技術) 従来、この種のフィルタ動作について紹介したもの(こ
は、゛に、Prcston Jr、  r三−FTLT
ER8JIEEE  Trans、on  Vol、 
 八5SP−31No、4  Aug、1983四8f
31−1378”や入力fffi号のn番目の最大1直
を出力することにより、従来のメデイアンフィルタを一
般化するものとして、Peter D、Wendt e
t、 at、、 [5tack −Filtersj 
 IEEE Trans、on Vol、^5SP−3
4N。
(Prior Art) Conventionally, this type of filter operation was introduced (this is by Prcston Jr., r3-FTLT).
ER8JIEEE Trans, on Vol.
85SP-31No, 4 Aug, 1983 48f
Peter D, Wendte et al.
t, at,, [5tack-Filtersj
IEEE Trans, on Vol, ^5SP-3
4N.

4八uu、 198G I+p898−911 、また
それに16Xだ回路構成としテハ、例えば R,G、1
Iarber  et、al。
48 uu, 198G I+p898-911, and 16X circuit configuration, for example, R, G, 1
Iarber et al.

「VLSI Implelentation of A
 Fa3j Rank  OrderFilterin
g  ^Igorithn+J   IC−八SSP 
  ’85    TanpaDp13り6−1399
”および’Quy B、Co1enan  r基準機能
比較を用いるリアルタイム序数値フィルタ」米国1h訂
tlsP45GO974”があった。
“VLSI Implementation of A
Fa3j Rank Order Filter
g ^Igorithn+J IC-8SSP
'85 TampaDp13ri6-1399
``and 'Quy B, Colenan R Real Time Ordinal Value Filter Using Reference Functional Comparison', US 1h Rev. TLsP45GO974''.

この種のフィルタ回路の構成方法として提案されている
ものは、次の(順に従っている。
The methods proposed for configuring this type of filter circuit are as follows (in order):

(1)入力信号を第1のしきい値処理により、・信号レ
ベルごとに多数の二値化信号に変換する。
(1) The input signal is converted into a large number of binary signals for each signal level by first threshold processing.

(2)各信号レベルごとのすべての二値化信号の全要素
に対して、近傍演粋領域内に含まれる論理レベル1の数
を数える。
(2) Count the number of logical levels 1 included in the neighborhood abstraction region for all elements of all binarized signals for each signal level.

(3)手順2)の論理レベル1の数に関する第2のしさ
い姶処理により、各信号レベルの二値化出力を決足りる
(3) The second fine-grained processing regarding the number of logic levels 1 in step 2) determines the binary output of each signal level.

(4)各信号レベルごとの二値化信号に対する出力をす
べて加降してR柊の結果を1qる。
(4) All outputs for the binarized signal for each signal level are increased or decreased, and the result of R Hiiragi is 1q.

(光明が解決しようと覆る問題点) この(1)ないしく4)の各手順は、いずれし回路規模
の点から兄で、そのままではリアルタイム信号に適用で
きる回路とならない。例えば、8ピッ]〜映像信号の場
合、入力を□256111の二値画像に変換し、各二値
画像について論理演粋を行った後に、256組の二値画
像を加算して結果を得ることになる。従って、R,G、
 Harber等は、手順(2)の論理レベル1の数を
数える回路と、手順(3)のしきい端処理回路の部分と
にアナログ回路を用い、手順(4)の部分に独自の回路
構成を用いることにより回路を構成し、LSIの試作を
行なっているが、入力信号は最大6ビツトであった。
(Problems that Komei tries to solve) Each of the steps (1) to 4) is a big brother in terms of circuit scale, and as it is, it will not be a circuit that can be applied to real-time signals. For example, in the case of a video signal of 8 bits], convert the input into a binary image of □256111, perform a logical operation on each binary image, and then add 256 sets of binary images to obtain the result. become. Therefore, R, G,
Harber et al. used analog circuits for the circuit that counts the number of logical level 1s in step (2) and the threshold processing circuit in step (3), and created a unique circuit configuration for step (4). By using this, circuits were constructed and LSI prototypes were produced, but the input signal was a maximum of 6 bits.

また、Guy B、 Co1enan等の米国特flニ
示されている回路は、比較用の基準信号をスイープづる
ことがCきる発信器と、アナログの比較器とを有Jるこ
とにより、手順(1)での第1のしきい値処理をコンパ
クトに行うことができるが、入出力はアナログであって
、このような回路構成はLSI化に適当でなかった。
In addition, the circuit shown in the US Pat. ) can be performed compactly, but the input/output is analog, and such a circuit configuration is not suitable for LSI implementation.

本発明の目的は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点を
有効に解決し、上述の手順(1)ないしく4)を経るこ
となく、直接順位付けを行う回路を構成して、ビット幅
が広く、ディジタルのリアルタイム信号に適応可能で、
LSI化が容易な論理フィルタ回路、構成を提供リ−る
ことである。
In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to effectively solve the problems of the prior art, to configure a circuit that directly ranks bits without going through the above-mentioned steps (1) to 4), and to Wide range, adaptable to digital real-time signals,
The object of the present invention is to provide a logic filter circuit and structure that can be easily integrated into an LSI.

(問題点を解決覆るための手段) このような目的を達成J゛るために、本発明は、標本化
により一次元または多次元配列化されている入力信号の
ある特定要素に対する任意の近傍要素を取出1ことので
きる近傍要素取出し回路と、この近傍要素取出し回路の
出力を入力とし、信号レベルに対する順位付けを行う順
位付は回路と、この順位付は回路の出力の中から順位選
択信号により任意の順位の信号を選択し出力することの
できる順位選択出力回路とを備え、前記それぞれの回路
により一連の処理をづると共に、前記近傍要素取出し回
路の構成、前記順位)パ択信号の大きさおよび前記−1
重の処理の繰り変えし回数の少なくとも1つを変えるこ
とにより、フィルタ特i生を変1ヒさせることを特徴と
する。
(Means for Solving and Overcoming the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a means for obtaining arbitrary neighboring elements for a certain element of an input signal which is arranged one-dimensionally or multi-dimensionally by sampling. A neighboring element extracting circuit that can extract 1, a ranking circuit that uses the output of this neighboring element extracting circuit as input, and ranks the signal level according to a ranking selection signal from among the outputs of the circuit. and a rank selection output circuit capable of selecting and outputting a signal of any rank, each of the circuits performs a series of processing, the configuration of the neighboring element extraction circuit, the magnitude of the rank selection signal, etc. and above-1
The present invention is characterized in that the filter characteristic i is changed by changing at least one of the number of repetitions of the heavy processing.

(実施例) 次に、添附図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明
σる。
(Embodiments) Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は木光明による論理フィルタの基本構成図を示す
。図にj>いて論理フィルタは、1個または複数個の標
本化された信号に対りる信号入力端子1と、この入力端
子1に加えられた信号の内から、次の処理に使用゛づる
信号を取出して出力りる近傍要素取出し回路2と、この
近傍要素取出し回路2の出力3を並列に入力し、この人
カイに号を信号レベルに応じて順位付cノを行い、信号
レベルの大きい順に(または小さい順に)並べ変えて出
力覆る順位付は回路4と、この順位付Cプ回路4の順位
付【ブされた出力信号5を並列に入力し、順位選択信号
入力端子7から与えられた順位選択信号に応じて、入力
信号の内から任意の順位の信号を選択し、出力端子8か
ら出力できる順位選択出力回路6とから構成される。
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of a logical filter by Mitsuaki Ki. In the figure, the logical filter has a signal input terminal 1 for one or more sampled signals and selects one of the signals applied to this input terminal 1 to be used for the next processing. The neighboring element extracting circuit 2, which extracts and outputs the signal, and the output 3 of this neighboring element extracting circuit 2 are input in parallel, and the signals are ranked according to the signal level. The ranking of the outputs by rearranging them in ascending order (or descending order) is done by inputting the output signals 5 in parallel and applying them from the order selection signal input terminal 7. It is comprised of a rank selection output circuit 6 which can select a signal of an arbitrary rank from among the input signals in accordance with the received rank selection signal and output it from an output terminal 8.

次に、この論理′ノイルタの作用を説明する。信号入力
端子1に加えられる入力信号は、標本イヒされた信号で
あって、音声信号またはテレビの映像信号のように、時
系列−次元信号または光学的に伝送されてきた信号ある
いは計算別の画像メモリから読み出されでくる信号のよ
うな並列信号であってもよい。
Next, the operation of this logic 'noirter will be explained. The input signal applied to the signal input terminal 1 is a sampled signal, and may be a time-series-dimensional signal, an optically transmitted signal, or a calculated image, such as an audio signal or a television video signal. It may also be a parallel signal, such as a signal read from memory.

また、近傍要素取出し回路2は、標本化された時系列−
次元信号入力に対して、各種の信号遅延要素を用いるこ
とにより、入力信号の標本化クロックに同期しながら、
現時点で注目している信号要素に対づる近1′Pi要木
を、並列に出力するための回路である。一方、光学的に
伝送されてきた信号または画像メモリから読み出された
信号のような並列信号入力に対して、現時点で注目して
いる要素の近傍要素を出力すると同時に、注目要素を走
査する煎能も持つものとする。
Further, the neighboring element extraction circuit 2 extracts the sampled time series -
By using various signal delay elements for dimensional signal input, while synchronizing with the sampling clock of the input signal,
This is a circuit for outputting in parallel the near 1'Pi key tree for the signal element of interest at the moment. On the other hand, in response to a parallel signal input such as an optically transmitted signal or a signal read out from an image memory, it is possible to output neighboring elements of the currently focused element and at the same time scan the focused element. They are also assumed to have the ability.

なお、順位付IJ回路4は、並列に入力づる要素に関し
て、信号レベルに応じた順位付(プを行う回路、すなわ
ち「並列ソーター」である。その出力端子の空間的な位
置と、出力信号の信号レベルの順位とは、1対1に対応
しているものである。
The ranking IJ circuit 4 is a circuit that ranks elements that are input in parallel according to their signal levels, that is, a "parallel sorter". The order of signal levels has a one-to-one correspondence.

順位選択出力回路6は、いわゆる「セレクタ」であって
、入力端子肝の中の一つと出力端子8とを、順位選択信
号入力端子7から与えられる順位選択信号に応じて接続
するものて、ぞの接続が順位選択信号と1対1に対応し
ている。それ故に、順位選択信号と、出力端子8から出
力される信号の近傍領域内での信号レベルの順位とを、
1対1に対応させることができる。例えば、順位選択信
号入力端子7に1を与えれば、出力端子8に近傍領域内
の最も信号レベルの大きい信号を出力し、同揉に端子7
に2を与えれば2番目に大きい信号を出力することがで
きる。この際に、 (1)近傍要素取出し回路2の偶成の仕方、すなわち近
傍領域のりイズと形 (2)順位選択信号入力端子7に与える順位選択信号の
大きさ (3)上述の一連の処理の繰り換えしの数この3項■を
変えることにより、論理フィルタとしての特性を変える
ことができ、従来考えられている論理フィルタに比較し
て、柔軟な処理を行うことができる。
The rank selection output circuit 6 is a so-called "selector" that connects one of the input terminals and the output terminal 8 according to the rank selection signal given from the rank selection signal input terminal 7. There is a one-to-one connection between the connections and the rank selection signal. Therefore, the order selection signal and the order of signal levels within the vicinity of the signal output from the output terminal 8 are as follows:
A one-to-one correspondence is possible. For example, if 1 is given to the rank selection signal input terminal 7, the signal with the highest signal level in the nearby area is output to the output terminal 8, and
By giving 2 to , the second largest signal can be output. At this time, (1) the conjunctive manner of the neighboring element extraction circuit 2, that is, the size and shape of the neighboring region; (2) the magnitude of the rank selection signal applied to the rank selection signal input terminal 7; and (3) the above-mentioned series of processing. By changing the number of repetitions (3), the characteristics of the logical filter can be changed, allowing more flexible processing than conventional logical filters.

次に、第2図は本発明の一実施例である画像用二次元論
理フィルタの回路構成図を示J0図において画像用二次
元論理フィルタ100は、テレビ映像信号のようなリア
ルタイムの時系列信号に適用される論理フィルタで、主
として近傍要素取出し回路2と、順位イ」け回路4およ
び順位選択出力回路6とから構成される。このうち、近
傍要素取出し回路2は、時系列信号の入力端子1と、こ
の入力(a号から1ライン(または1フレーム)遅延し
た信号と、2ライン(または2フレーム)遅延した(、
ij’3を1qるための第1遅延要素21と、現在の入
力信号の他に2個のμ延要素21の出力を入力としで、
これら3個の入力信号の信号レベル間の順位付けを行っ
て、一番大きい信号H1中位の信号M、最も小さい信号
L1.:並べ換えて出力する三点ブリソータ22と、こ
の三点ブリソータ22の3gの出力のそれぞれを一単位
または二単位遅延きせるだめの第2遅延要素23とから
構成8れる。ただし、第1の遅延要素21がライン理延
の場合には、クロック遅延(水平方向の一画Au延)を
−単位とし、フレーム圧延で・ある場合には、クロック
遅延(水平力rojの一画素遅延)またはライン遅延を
一中位とする。
Next, FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of a two-dimensional logic filter for images, which is an embodiment of the present invention. In FIG. This logic filter is mainly composed of a neighboring element extraction circuit 2, a ranking input circuit 4, and a ranking selection output circuit 6. Among these, the neighboring element extraction circuit 2 receives the time-series signal input terminal 1, this input (a signal delayed by 1 line (or 1 frame) from signal a, and the signal delayed by 2 lines (or 2 frames) from the time-series signal input terminal 1,
In addition to the first delay element 21 for multiplying ij'3 by 1q and the outputs of two μ delay elements 21 in addition to the current input signal,
By ranking the signal levels of these three input signals, the largest signal H1, the medium signal M, the smallest signal L1, . : It consists of a three-point brisorter 22 that rearranges and outputs, and a second delay element 23 that delays each of the 3g outputs of the three-point brisorter 22 by one or two units. However, when the first delay element 21 is line rolling, the clock delay (horizontal one stroke Au extension) is - unit, and when it is frame rolling, the clock delay (one horizontal force roj Pixel delay) or line delay is set to the middle level.

順位付は回路4は、三点ブリソータ22の出力おJ、び
第2遅延要素23の出力からなる合計9個の出力信号(
すなわち、プリンート済みのH,M。
The ranking shows that the circuit 4 has a total of nine output signals (
In other words, printed H and M.

Lの3 it!] X 3組)のうちの211116個
をマージしつつ並列にソートし、611!Iのソート済
み近傍要素上e(3,3)を得る入力並列マージソート
回路41と、このマージソー1へ回路/11の6個の出
力と遅延要素23の出力の残りの1組311!Iの信号
とを並列に7−ジ゛づる(6.3)入力並クリマージソ
ート回路42とから構成きれる。
L's 3 it! ] 211116 of the 3 sets) are merged and sorted in parallel, 611! An input parallel merge sort circuit 41 which obtains e(3,3) on the sorted neighboring elements of I, and the remaining set 311 of the six outputs of circuit/11 and the output of delay element 23 to this merge saw 1! It consists of a 7-digit (6.3) input parallel merge sort circuit 42 that connects the I signal in parallel.

ここでは、m個のソート済みイエ号のグループと、[1
周のソート流みのグループとをマージソートして、新た
にm+nl[!lのソート済みの信号のグループを得る
並列マージソート回路を、(m、n)入力並列マージソ
ー1・回路ということにJる。
Here, a group of m sorted house numbers and [1
Merge sort the groups in the same way as Zhou's sort, and create a new m+nl[! A parallel merge sort circuit that obtains l groups of sorted signals is referred to as an (m, n) input parallel merge sort circuit.

順位選択出力回路6は、(6,3>入力並列マージソー
ト回路42の9個の順位付けされた出力信号の巾から、
へ順位選択信号入力端子7に加えられる順位選択信号に
従って、任意の順位の信号を出力端子8に出力りる。
The rank selection output circuit 6 calculates (6, 3> from the width of the nine ranked output signals of the input parallel merge sort circuit 42,
According to the rank selection signal applied to the rank selection signal input terminal 7, a signal of an arbitrary rank is outputted to the output terminal 8.

次に゛、このように構成された論理フィルタ100の作
用を説明する。
Next, the operation of the logical filter 100 configured as described above will be explained.

入力端子1に人力されたイム号に対して、近傍要素取出
し回路2は、第1遅延要木21とプリソータ22および
第2遅延要素23とからなり、本実施例では3×3の近
傍要素を取出J0ここに、第1理延要素21としてライ
ン遅延を用い、第2理延要素23としてクロック遅延(
水平方向の一画素遅延)を用い、テレビ画像に対して、
水平−垂直二次元画像として処理を行うことができる。
The neighborhood element extraction circuit 2 consists of a first delay tree 21, a presorter 22, and a second delay element 23 for the im input manually to the input terminal 1, and in this embodiment, it extracts 3×3 neighborhood elements. Extract J0 Here, a line delay is used as the first logic element 21, and a clock delay (
(one pixel delay in the horizontal direction), for a TV image,
Processing can be performed as a horizontal-vertical two-dimensional image.

また、第1遅延要M21としてフレーム遅延を用い、第
2遅延としてクロック遅延(水平方向の一画素;序延)
を用い、テレビ画像に対して、水平−フレーム(時間)
二次元画像どして処理を行うことができる。
Also, a frame delay is used as the first delay element M21, and a clock delay (one pixel in the horizontal direction; predetermined) is used as the second delay.
For the TV image, use horizontal - frame (time)
Processing can be performed using two-dimensional images.

な「夕、第1遅延要素21としてフレーム遅延を用い、
第2遅延要素23としてライン遅延を用い、テレビ画像
に対して、垂直−フレーム(時間)二次元画象として処
理を行うこともできる。
``In the evening, using a frame delay as the first delay element 21,
It is also possible to use a line delay as the second delay element 23 and process the television image as a vertical-frame (time) two-dimensional image.

順位イリは回路4は、(3,3)入力並列マージソー1
・回路41とおよび(6,3)入力並列マージソート回
路42とからなり、ブリソーク22により、予め大(ト
1)、中(M)、小(L)の順位イ旧ノδれた3gの信
号を3組、合計9個の近傍要素信号に対して、このうち
2組を並列にマージソートして、6個の順位イ旧ノされ
た信号を’+5する。ぞの後、残り1紺3fl!+の信
号と並列にマージソートして9個の順位付()出力を1
りる。このような方法によれば、直接的に9詞の入力信
号に対して、順位付けを行うよりも、回路規模を極端に
少なくザることが可能となり、LSI化が効果的である
The order is circuit 4, (3, 3) input parallel merge saw 1
- Consists of a circuit 41 and a (6, 3) input parallel merge sort circuit 42, which uses the Brisoak 22 to calculate 3g of 3g whose rankings have been changed in advance by δ for large (T1), medium (M), and small (L). Three sets of signals, a total of nine neighboring element signals, are merge-sorted in parallel on two sets, and the six ranked signals are increased by '+5'. After that, 1 navy blue 3fl left! Merge sort in parallel with + signal and output 9 ranked () as 1
Rir. According to such a method, the circuit size can be extremely reduced compared to directly ranking input signals of nine words, and LSI implementation is effective.

順位選択出力回路6は、いわゆるセレクタで、順位選択
信号入力端子7から与えられる順位選択信号に応じて、
任意の順位の信号を出力端子8に出力できる。
The rank selection output circuit 6 is a so-called selector, and according to the rank selection signal applied from the rank selection signal input terminal 7,
Signals of any order can be output to the output terminal 8.

次に、第3図番よ第2図の論理フィルタの近傍要素の取
出し方参考図を示す。図において注目している要素(画
素)Oに対づる3×3の近傍領域の形を示している。
Next, Fig. 3 shows a reference diagram for extracting neighboring elements of the logical filter of Fig. 2. The figure shows the shape of a 3×3 neighborhood area for the element (pixel) O of interest.

第4図は第2図の論理フィルタのシンボル図を示す。図
において9は論理フィルタ本体で、第2図と同一の渫能
を有する部分には、同一の符号が付されている。
FIG. 4 shows a symbolic diagram of the logic filter of FIG. In the figure, reference numeral 9 denotes a logic filter main body, and parts having the same control functions as in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第5図は第2図の論理フィルタの直列接続図を示す。図
において複数個、例えばN個の論理フィルタ本体9−1
.9−2.・・・・・・9−Nを直列に接続し、各順位
選択信号入力端子7−1.7−2.・・・・・・7−N
に与える順位選択信号を、任意に選択して付与し、出力
端子81より出力することができる。
FIG. 5 shows a series connection diagram of the logic filter of FIG. In the figure, there are a plurality of logical filter bodies 9-1, for example N logical filter bodies.
.. 9-2. ...9-N are connected in series, and each rank selection signal input terminal 7-1.7-2.・・・・・・7-N
It is possible to arbitrarily select and apply a ranking selection signal to be given to the output terminal 81 and output it from the output terminal 81.

第6図は近傍要素の取出しサイズ参考図を示づ。FIG. 6 shows a reference diagram of the extraction size of neighboring elements.

図(A>は2×2、図(B)は3×3、図(C)は4×
4、図(D)は5×5、図([)は7×7の場合で、現
在注目している近傍要素0に対する近傍領域の各種のサ
イズの例である。
Figure (A> is 2x2, Figure (B) is 3x3, Figure (C) is 4x
4. Figure (D) shows the case of 5x5, and Figure ([) shows the case of 7x7, which are examples of various sizes of the neighborhood region for the neighborhood element 0 of current interest.

第7図は各種の近傍要素の取出しの形の参考図を示す。FIG. 7 shows a reference diagram of the extraction form of various neighboring elements.

図において現在注目している近傍要素Oに対する近傍領
域の形の実施例を、サイズが3×3の場合について示す
も、その取り方は、ここに述べるものに限らずサイズ、
形、次元等を任意に選ぶことができる。
In the figure, an example of the shape of the neighborhood region for the neighborhood element O of current interest is shown for the case where the size is 3 x 3, but the way to take it is not limited to what is described here, but the size,
The shape, dimensions, etc. can be chosen arbitrarily.

次に、第8図【よ本発明による他の実施例Cある外部マ
ージ入出力端子付き論理フィルタの回路構成図を示づ。
Next, FIG. 8 shows a circuit configuration diagram of another embodiment C of a logic filter with an external merge input/output terminal according to the present invention.

図において外部マージ入出力端子付き論理フィルタ20
0は、主として近傍要素取出し回路2と、順位付は回路
4と、入力並列マージソー1・回路44と、グループ選
択回路45および順位選択出力回路6とから構成される
。このうち、入力並列マージソート回路44は、入力並
列マージソート回路42の9個の出力と、外部マージ入
力端子43 (43−1,43−2,43−3)からの
3傭の外部マージ入力との間の並列マージソー1・を行
う。
In the figure, logic filter 20 with external merge input/output terminal
0 is mainly composed of a neighboring element extraction circuit 2, a ranking circuit 4, an input parallel merge saw 1/circuit 44, a group selection circuit 45, and a ranking selection output circuit 6. Among these, the input parallel merge sort circuit 44 receives nine outputs of the input parallel merge sort circuit 42 and three external merge inputs from external merge input terminals 43 (43-1, 43-2, 43-3). Perform a parallel merge saw 1.

また、グループ選択回路45は、入力並列マージソー1
・回路44の出力のうち、信号レベルの大きい方から3
個と小さい方から31[!]とを入力とし、グループ選
択信号入力端子46に付加されたグループ選択13号に
より、人力のうちの信号レベルの上(ηグループ31[
!]または信号レベルの下位グルー73個を、3個の外
部マージ出力端子47(471、/I 7−2.47−
3)に出力できる。
In addition, the group selection circuit 45 includes the input parallel merge saw 1
・Among the outputs of the circuit 44, 3 from the one with the highest signal level
31 [! ] is input, and group selection No. 13 added to the group selection signal input terminal 46 selects the signal above the human signal level (η group 31 [
! ] or the 73 lower groupings of the signal level to the three external merge output terminals 47 (471, /I 7-2.47-
3) can be output.

なお、順位選択出力回路6は、入力並列マージソート回
路44の12(f!Iの出力を入力として、順位選択信
号入力端子7に付加された順位選択信号に応じて、任意
の順位の信号を出力端子8に出力する。
The rank selection output circuit 6 inputs the output of the input parallel merge sort circuit 44 (f! Output to output terminal 8.

このように構成された論理フィルタ200の基本動作は
、第2図と同様であるが、相違点として、外部マージ入
力端子43 (43−1,43−2,433)、外部マ
ージ出力端子47(47−1,472,47−3> 、
第3人力並列マージソート回銘44、グループ選択信号
入力端子46、グループ選択回路45が加入されて、処
理する近傍領域が拡張きれる。
The basic operation of the logic filter 200 configured in this way is the same as that shown in FIG. 2, but the difference is that the external merge input terminal 43 (43-1, 43-2, 433) 47-1, 472, 47-3>,
A third manual parallel merge sort input 44, a group selection signal input terminal 46, and a group selection circuit 45 are added to expand the neighborhood area to be processed.

すなわち、ある使用目的に基づいて、LSI化する際に
、近傍要素取出し回路2から求められる近傍要素のサイ
ズは固定的なしのとなるが、処理用途によっては、さら
に広い近傍領域にて処理をする必要が生じる。この際、
複数個のLSIチップを用いて、他のチップからのデー
タの入出力用として、外部マージ入出力端子47を設け
ることにより、必要に応じて近傍領域を拡張覆ることが
できることである。本実施例では、拡張された近傍領域
内の要素のうち、出力として取り1qるものは、最も大
さい方から3藺または最も小さい方から3個のみとなり
、論理フィルタの性能としては制約を受Cブるも、これ
は外部マージ入出力端子47の数を、可能な範囲で多く
づることにより解決できるものである。
That is, when converting into an LSI based on a certain purpose of use, the size of the neighboring element obtained from the neighboring element extraction circuit 2 is fixed, but depending on the processing purpose, processing may be performed in a wider neighboring area. The need arises. On this occasion,
By using a plurality of LSI chips and providing an external merge input/output terminal 47 for inputting and outputting data from other chips, it is possible to expand and cover the neighboring area as necessary. In this example, only the largest three elements or the smallest three elements are taken as output among the elements in the expanded neighborhood region, and the performance of the logical filter is limited. However, this problem can be solved by increasing the number of external merge input/output terminals 47 as much as possible.

第9図は第8図の論理フィルタのシンボル図を示す。図
において91は外部マージ入出力付き論理フィルタ本体
で、第8図と同一の懇能を有する部分には、同一の符号
が付されている。。
FIG. 9 shows a symbolic diagram of the logic filter of FIG. In the figure, 91 is a main body of a logic filter with external merge input/output, and parts having the same functions as those in FIG. 8 are given the same reference numerals. .

第10図は第8図の論理フィルタの近傍領域のサイズ拡
張構成図を示す。図において外部マージ入出力付き論理
フィルタ本体91が4個使用され、処理される近傍領域
のサイズが4倍に拡張されている。
FIG. 10 shows a block diagram of the size expansion of the vicinity area of the logical filter of FIG. 8. In the figure, four logical filter bodies 91 with external merge input/output are used, and the size of the processed neighborhood region is expanded four times.

次に、第11図は本発明のさらに他の実施例である時系
列信号のスペクトル変換用論理フィルタの回路構成図を
示す。図において本論理フィルタ300は、主として、
例えば音声信号のような時系列信号の入力端子1と、近
傍要素取出し回路2と、順位付【プ回路4および順位選
択出力回路6とからなる。このうち、近傍要素取出し回
路2は、この入力端子1に付加された信号に対する1単
位(時系列信号の標本1ヒクロツクの間隔等)遅延、2
単位遅延、さらに任意単位の遅延を得る遅延要素21を
有する。順位付は回路4は、この遅延要素21の出力端
および入力端子1に付加された入力信号の中から任意の
選んで入力とし、この入力に与えられた信号に対して、
信号レベルに応じた順位付けを行って出力する。また、
順位選択出力回路6は、順位付は回路4で順位付けされ
た出力信号5を入力として、これらの信号5の中から、
順位選択信号入力端子7に付加ろれた順位選択信号に応
じて、任意の信号を選択して、出力端子8に出力づる。
Next, FIG. 11 shows a circuit configuration diagram of a logical filter for spectrum conversion of a time-series signal, which is still another embodiment of the present invention. In the figure, this logical filter 300 mainly includes:
It consists of an input terminal 1 for a time-series signal such as an audio signal, a neighboring element extraction circuit 2, a ranking circuit 4, and a ranking selection output circuit 6. Among these, the neighboring element extraction circuit 2 delays the signal added to the input terminal 1 by 1 unit (such as the interval between 1 sample of a time series signal) and 2
It has a delay element 21 that obtains a unit delay and further an arbitrary unit delay. The ranking circuit 4 selects any input signal from among the input signals added to the output terminal of the delay element 21 and the input terminal 1 as input, and for the signal given to this input,
Ranking is performed according to the signal level and output. Also,
The ranking selection output circuit 6 inputs the output signals 5 ranked by the ranking circuit 4 and selects, from among these signals 5,
According to the rank selection signal added to the rank selection signal input terminal 7, an arbitrary signal is selected and outputted to the output terminal 8.

このような論理フィルタ300は、口)系列信号に対し
て、ある時間範囲にある1Δ号の中から、例えば一番大
きいものを出力したり、2番口に人込いものを出力どし
て、選んで出力したり覆るために、波形そのものを変形
する効果を有づる。従って、順位選択信号として、比較
的に大さな順位信号を選ぶことにより、低周波部分は通
過しつつ波形が変形を受けることになるから、意図的に
音質を変1ヒさせることができる。
Such a logical filter 300 outputs, for example, the largest one from among the 1Δ numbers in a certain time range, or outputs the crowded one at the second gate, etc., for the sequence signal. , has the effect of transforming the waveform itself in order to selectively output or override it. Therefore, by selecting a relatively large ranking signal as the ranking selection signal, the waveform is modified while passing the low frequency portion, so that the sound quality can be intentionally changed.

(北門の効果) 以上に説明するように、本発明による論理フィルタ回路
は、入力信号のある注目要素の任意の近傍要素を取出し
得る近傍要素取出し回路と、この近傍要素取出し回路の
出力を入力として信号レベルに対でる順位付けをする順
位付は回路と、この順位付は回路の出力信号の中から任
意の順位の信号を選択して出力づることができる順位選
択出力回路とを設(−1、近IVi領域のサイズ、形、
次元の選び方、順位選択信号の選び方または処理の繰り
返し方を変えるとにより、フィルタ特性を変化させるこ
とができるから、例えば画像用フィルタとして、従来の
線形フィルタのみ使用された分野において、極めて有効
で°ある。
(North Gate Effect) As explained above, the logic filter circuit according to the present invention includes a neighboring element extracting circuit that can extract any neighboring element of a target element with an input signal, and an output of this neighboring element extracting circuit as an input. A ranking circuit that ranks signal levels and a ranking selection output circuit that can select and output a signal of an arbitrary rank from among the output signals of the circuit are set up (-1). , the size and shape of the near-IVi region,
The filter characteristics can be changed by changing the dimension selection, the ranking selection signal, or the repeating process, so it is extremely effective in fields where only conventional linear filters have been used, for example as image filters. be.

また、波形のエッチ部分を劣化さゼない雑音の除去、高
品位なエツジ信号の抽出、画像の動き信号の演出、時間
成分を有Δる雑音除去、図形・波形の変形、画像の膨張
・収縮、多数決処理等への適用が可能で・ある。
It also removes noise without degrading the edge part of the waveform, extracts high-quality edge signals, produces motion signals in images, removes noise with a temporal component, deforms figures and waveforms, and expands and contracts images. , it is possible to apply it to majority voting processing, etc.

なお、従来の主としてソフトウェアで行われた論理フィ
ルタリ、ングをハード化することにより、リアルタイム
信号への適用を可能とすることにより、高速性、経演性
が優れ、小形化・低消費電力化される等の効果を秦する
Furthermore, by converting the conventional logic filtering, which was mainly done in software, into hardware, it is possible to apply it to real-time signals, resulting in superior high-speed performance and performance, as well as smaller size and lower power consumption. Qin effects such as.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明における論理フィルタの基本的構成図、
第2図は本発明の一実rAi例である画像用論理フィル
タの回路構成図、第3図は第2図の近傍要素の取出しの
形番4図、第4図は同じく論理フィルタのシンボル図、
第5図は同じく直列接続図、第6図は近傍要素の取出し
サイズ参考図、第7図は各種の近傍要素の取出しの形番
各図、第8図は本発明の他の実施例の回路構成図、第9
図は第8図の論理フィルタのシンボル図、第10図は第
8図の近傍領域のサイズ拡張構成図、第11図は本発明
のさらに他の実施例の回路構成図である。 1:信号入力端子、2:近傍要素取出し回路、3:近傍
要素信号、4:順位付は回路、5:順位付けされた信号
、6:順位選択出力回路、7:順位選択信号入力端子、
8:出力端子、9:論理フィルタ本体、21ニライン(
またはフレーム)遅延要素、22:3点ブリソータ、2
3:クロック(またはライン)遅延要素、41 : (
3,3)入力並列マージソータ、42: (6,3)入
力並列マージソータ、43:外部マージ入力端子、44
:(9,3)入力並列マージソータ、45ニゲル一プ選
択回路、47:外部マージ出力端子、100゜200.
300:論J里フィルり。
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a basic configuration diagram of a logical filter in the present invention;
Fig. 2 is a circuit configuration diagram of an image logic filter which is an example of the rAi of the present invention, Fig. 3 is a model number 4 for taking out the neighboring elements in Fig. 2, and Fig. 4 is a symbol diagram of the logic filter as well. ,
Fig. 5 is a series connection diagram, Fig. 6 is a reference drawing of the extraction size of neighboring elements, Fig. 7 is a model number diagram for extracting various neighboring elements, and Fig. 8 is a circuit of another embodiment of the present invention. Configuration diagram, No. 9
8 is a symbol diagram of the logic filter shown in FIG. 8, FIG. 10 is a diagram showing the enlarged size of the neighboring area shown in FIG. 8, and FIG. 11 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. 1: Signal input terminal, 2: Neighboring element extraction circuit, 3: Neighboring element signal, 4: Ranking circuit, 5: Ranked signal, 6: Ranking selection output circuit, 7: Ranking selection signal input terminal,
8: Output terminal, 9: Logic filter body, 21 lines (
or frame) delay element, 22: 3-point resorter, 2
3: Clock (or line) delay element, 41: (
3,3) Input parallel merge sorter, 42: (6,3) Input parallel merge sorter, 43: External merge input terminal, 44
:(9,3) Input parallel merge sorter, 45 Nigel single selection circuit, 47: External merge output terminal, 100°200.
300: Ron Juri Philly.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)標本化により一次元または多次元配列化されている
入力信号のある特定要素に対する任意の近傍要素を取出
すことのできる近傍要素取出し回路と、この近傍要素取
出し回路の出力を入力とし、信号レベルに対する順位付
けを行う順位付け回路と、この順位付け回路の出力信号
の中から順位選択信号により任意の順位の信号を選択し
出力することのできる順位選択出力回路とを備え、前記
それぞれの回路により一連の処理をすると共に、前記近
傍要素取出し回路の構成、前記順位選択信号の大きさお
よび前記一連の処理の繰り返し回数の少なくとも一つを
変えることにより、フィルタ特性を変化させることを特
徴とする論理フィルタ回路構成。
1) A neighboring element extracting circuit that can extract any neighboring element for a certain element of an input signal that is arranged in a one-dimensional or multidimensional array through sampling, and the output of this neighboring element extracting circuit is input, and the signal level is and a ranking selection output circuit capable of selecting and outputting a signal of an arbitrary ranking from among the output signals of the ranking circuit using a ranking selection signal; Logic characterized by performing a series of processes and changing filter characteristics by changing at least one of the configuration of the neighborhood element extraction circuit, the magnitude of the rank selection signal, and the number of times the series of processes is repeated. Filter circuit configuration.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102663964B1 (en) * 2022-12-09 2024-05-10 동아대학교 산학협력단 Entropy filter implementation method and hardware device for implementing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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