RU2346330C2 - Методика имитации зернистости пленки с помощью базы данных узоров зернистости пленки - Google Patents
Методика имитации зернистости пленки с помощью базы данных узоров зернистости пленки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346330C2 RU2346330C2 RU2006123942/09A RU2006123942A RU2346330C2 RU 2346330 C2 RU2346330 C2 RU 2346330C2 RU 2006123942/09 A RU2006123942/09 A RU 2006123942/09A RU 2006123942 A RU2006123942 A RU 2006123942A RU 2346330 C2 RU2346330 C2 RU 2346330C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film grain
- block
- film
- values
- grain
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 claims description 6
- 238000009432 framing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 3
- GJJFMKBJSRMPLA-HIFRSBDPSA-N (1R,2S)-2-(aminomethyl)-N,N-diethyl-1-phenyl-1-cyclopropanecarboxamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1[C@@]1(C(=O)N(CC)CC)C[C@@H]1CN GJJFMKBJSRMPLA-HIFRSBDPSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- -1 silver halide Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20021—Dividing image into blocks, subimages or windows
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20172—Image enhancement details
- G06T2207/20204—Removing film grain; Adding simulated film grain
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/70—Denoising; Smoothing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
- H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
- H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу имитации зернистости пленки в изображении. Техническим результатом является собственно создание эффективной методики имитации зернистости пленки, которая снижает потребность в пропускной способности памяти и в объеме вычислений. Предложен способ создания блока пикселов с зернистостью пленки, в котором отдельные пикселы в блоке изображения подвергаются смешиванию с зернистостью пленки из блока зернистости пленки, случайным образом выбранного из совокупности (18) ранее установленных блоков зернистости пленки в соответствии с характеристикой яркости блока изображения. Перед смешиванием выбранный блок зернистости пленки подвергается перекомпонованию перекомпоновывающим фильтром (28), после смешивания модуль (32) кадрирования кадрирует отдельные пикселы перед отображением, совокупность (18) блоков зернистости пленки создается масштабированием набора узоров зернистости пленки в соответствии с по меньшей мере одним параметром сообщения с информацией о зернистости пленки, которое сопровождает блок изображения. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка заявляет приоритет по ст. 119(е) 35 USC по предварительной заявке на патент США № 60/527895, поданной 5 декабря 2003 года, раскрытие которой включено сюда посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к методике имитации зернистости пленки в изображении.
Предшествующий уровень техники
Кинопленки содержат кристаллы галоидного серебра, распределенные в эмульсии, которая тонким слоем нанесена на основу пленки. Экспозиция и проявление этих кристаллов образуют фотографическое изображение, состоящее из дискретных мельчайших частичек серебра. В цветных негативах мельчайшие пятнышки красителя появляются на тех местах, где серебряные кристаллы образуют последующее химическое удаление серебра в процессе проявления кинопленки. Эти маленькие крапинки красителя обычно именуются “зерно” в цветной пленке. Зерна появляются случайно распределенными на результирующем изображении из-за случайного формирования серебряных кристаллов в исходной эмульсии. В равномерно экспонированной области некоторые кристаллы проявляются после экспонирования, тогда как другие не проявляются.
Зерно изменяется по размеру и форме. Чем более скоростная пленка, тем больше комки образуемого серебра и пятнышки вызываемого красителя и тем в большей степени они стремятся сгруппироваться вместе в случайных узорах. Как правило, этот узор зерен именуется термином “зернистость”. Невооруженный глаз не может разглядеть отдельные зерна, которые меняются от 0,0002 мм до примерно 0,002 мм. Взамен отдельных зерен глаз различает группы зерен, именуемые пятнышками. Зритель идентифицирует эти группы пятнышек как зернистость пленки. Когда разрешение изображения увеличивается, восприятие зернистости пленки становится выше. Зернистость пленки становится ясно заметной в кино и изображениях высокого разрешения (ВР, HD), тогда как зернистость пленки постепенно теряет важность при стандартном разрешении (СР, SD) и становится не воспринимаемой при меньших форматах.
Кинопленка, как правило, содержит зависящий от изображения шум, возникающий либо от физических процессов экспонирования и проявления фотопленки, либо от последующего редактирования изображений. Фотопленка обладает характерным квазислучайным узором, или текстурой, возникающей из физической зернистости фотоэмульсии. Альтернативно, имитация аналогичного узора может происходить в генерируемых компьютером изображениях, чтобы подмешивать их к фотопленке. В обоих случаях зависящий от изображения шум носит обозначение “зернистость пленки”. Довольно часто структура средней зернистости представляет желательную черту в кино. В некоторых случаях зернистость пленки создает видимые намеки, которые облегчают восприятие двумерных картин. Зернистость пленки зачастую изменяется в одной пленке для обеспечения различных намеков, таких как упоминание времени, точка зрения и т.п. В кинопромышленности существует много иных технических и художественных требований для управления зернистой текстурой. Поэтому сохранение зернистого вида изображений на всей цепочке обработки и доставки изображений становится требованием в современной кинопромышленности.
Несколько коммерчески доступных продуктов имеют способность имитировать зернистость пленки, часто для подмешивания в естественную сцену к генерируемому компьютером объекту. Cineon® от компании Истман Кодак (Eastman Kodak Co, Rochester New York), одно из первых приложений цифровой пленки для воплощения имитации зернистости пленки, дает очень реалистичные результаты для многих типов зерна. Однако приложение Cineon® не дает хорошего качества для многих высокоскоростных пленок из-за заметных диагональных полос, которые это приложение выдает для крупнозернистых фонов. Далее, приложение Cineon® не имитирует зерно с адекватной точностью, когда изображения подвергаются предварительной обработке, к примеру такой, как когда изображения копируются или обрабатываются в цифровом виде.
Другим коммерческим продуктом, который имитирует зернистость пленки, является Grain Surgery™ от фирмы Visual Infinity Inc., который используется в качестве расширения программы Adobe® After Effects®. Представляется, что продукт Grain Surgery™ генерирует синтетическое зерно путем фильтрации набора случайных чисел. Недостатком этого подхода является высокая вычислительная сложность.
Таким образом, существует необходимость в эффективной методике имитации зернистости пленки, которая снижает потребность в пропускной способности памяти и в объеме вычислений, тем самым обеспечивая имитацию зернистости пленки в чувствительных к стоимости массовых устройствах, таких как телеприставки.
Сущность изобретения
Вкратце, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ создания блока из М N пикселов с зернистостью пленки для смешивания с пикселами блока изображения, где М и N являются целыми числами больше нуля. Способ начинается с приема информации о зернистости пленки, которая включает в себя по меньшей мере один параметр, задающий атрибут зернистости пленки, который должен появиться в блоке зернистости пленки. (Те параметры, которые не передаются, должны устанавливаться в значения по умолчанию. В частном варианте осуществления значения по умолчанию могут быть выявлены как определено в стандарте H.2641AVC.) Блок зернистости пленки из М N пикселов выбирается из базы данных ранее установленных блоков, содержащих зернистость пленки, в зависимости от псевдослучайного числа и набора частот отсечки, характеризующих узор зернистости пленки. Все значения пикселов в выбранном блоке зернистости пленки подвергаются масштабированию в соответствии с одним параметром и принятой информацией о зернистости пленки. Созданный блок зернистости пленки становится затем частью совокупности блоков зернистости пленки, из которой выбирается блок для смешивания с пикселами в блоке изображения для имитации зернистости пленки в блоке изображения.
В соответствии с другим объектом настоящего изобретения предлагается способ имитации зернистости пленки в блоке изображения из пикселов. Способ начинается с выбора блока зернистости пленки из совокупности заранее установленных значений зернистости пленки. Выбор блока зернистости пленки происходит случайным образом, в соответствии со случайным числом, среди блоков из совокупности для интервала яркости, соответствующего среднему значению яркости в блоке изображения. Выбранный блок зернистости пленки подвергается перекомпонованию. По меньшей мере часть перекомпонованного блока зернистости пленки смешивается с отдельными пикселами в блоке изображения для имитации зернистости пленки, и результирующие смешанные пикселы кадрируются перед выдачей, такой как для дисплея или тому подобного.
Перечень фигур чертежей
Фиг.1 - блок-схема устройства для генерирования заранее установленных блоков зернистости пленки для использования в последующей имитации зернистости пленки; и
фиг.2 - блок-схема устройства в соответствии с принципами настоящего изобретения для имитации зернистости пленки на попиксельной основе с помощью заранее установленных блоков зернистости пленки, генерируемых устройством по фиг.1.
Подробное описание
Введение
В соответствии с принципами настоящего изобретения имитация зернистости пленки происходит в соответствии с информацией о зернистости пленки, переданной с изображением, с которым имитируемая зернистость смешивается. На практике переданное изображение, как правило, подвергается сжатию (кодированию) перед передачей посредством одной из множества общеизвестных схем сжатия, такой как схема сжатия Н.264. Вместе с передаваемым изображением, сжатым с помощью схемы сжатия Н.264, передача информации о зернистости пленки происходит посредством сообщения дополнительной расширенной информации (ДРИ, SEI). В соответствии с предложениями, принятыми ранее группой стандартов, ответственной за распространение стандарта Н.264, сообщение SEI может теперь включать в себя различные параметры, которые конкретизируют различные атрибуты зернистости пленки.
Ограничения на параметры сообщения SEI о зернистости пленки
Способ согласно принципам настоящего изобретения налагает некоторые ограничения в отношении числа параметров и их диапазона возможных значений, разрешенных рекомендацией Н.264. Таблица 1 предоставляет список таких параметров, включая описания их смысла и ограничения, налагаемые принципами настоящего изобретения.
Таблица 1 | |
Параметр зернистости пленки | Описание и ограничения |
model_id | Этот параметр конкретизирует модель имитации. Он должен быть 0, что определяет модель имитации зернистости пленки как частотную фильтрацию. |
separate_colour_description _present_flag | Этот параметр конкретизирует, отличается ли цветовое пространство, в котором оцениваются параметры, от цветового пространства, в котором закодирована видеопоследовательность (если вставлено сообщение SEI о зернистости пленки). Он должен быть 0, что определяет цветовое пространство для зернистости пленки такое же, как и для закодированной последовательности. |
blending_mode_id | Этот параметр конкретизирует режим смешивания, используемый для смешивания имитированной зернистости пленки с декодированными изображениями. Он должен быть 0, что соответствует режиму аддитивного смешивания. |
log2_scale_factor | Этот параметр конкретизирует логарифмический масштабирующий коэффициент, используемый для представления параметров зернистости пленки в сообщении SEI. Он должен быть в диапазоне [0, 4], чтобы гарантировать, что имитация зернистости пленки может выполняться с помощью 16-битовой арифметики. |
comp_model_present_flag[1] | Этот параметр разрешает передачу параметров зернистости пленки для цветовой составляющей Cb в цветовом пространстве YCbCr. Он должен быть 0, поскольку имитация зернистости пленки в цветоразностном сигнале не поддерживается. |
comp_model_present_flag[2] | Этот параметр разрешает передачу параметров зернистости пленки для цветовой составляющей Cr в цветовом пространстве YCbCr. Он должен быть 0, поскольку имитация зернистости пленки в цветоразностном сигнале не поддерживается. |
num_intensity_intervals_ minus1[0] | Этот параметр определяет число интервалов интенсивности, для которых оценен конкретный набор параметров. Он должен быть в диапазоне [0, 7]. |
intensity_interval_lower_ bound[0][i+1],
intensity_interval_upper_ bound[0][i] |
Эти параметры определяют границы уровней яркости, для которых определяются различные параметры зернистости пленки. Нижняя граница интервала i+1 должна быть больше, чем верхняя граница интервала i, потому что многоступенчатая зернистость пленки не разрешается. |
num_model_values_minus1[0] | Этот параметр конкретизирует число модельных значений, присутствующих в каждом интервале интенсивности, в котором смоделирована зернистость пленки. Он должен быть в диапазоне [0, 2], потому что цветовая корреляция не разрешается. |
comp_model_value[0][i][0] | Этот параметр представляет интенсивность зернистости пленки для каждого интервала яркости, в котором смоделирована зернистость пленки. Он должен быть в диапазоне [0, 255], чтобы гарантировать, что имитация зернистости пленки может выполняться с помощью 16-битовой арифметики. |
Согласно принципам настоящего изобретения параметры comp_model_value[0][i][1] и comp_model_value[0][i][2] могут принимать разные значения. Однако допустимо только ограниченное число различных пар (comp_model_value[0][i][1], comp_model_value[0][i][2]), как определено в таблице 2.
Таблица 2 | |
comp_model_value[0][i][1] | comp_model_value[0][i][2] |
4 | 3 |
6 | 4 |
7 | 5 |
8 | 6 |
10 | 7 |
11 | 8 |
13 | 9 |
14 | 10 |
15 | 11 |
15 | 12 |
15 | 13 |
15 | 14 |
15 | 15 |
Все остальные параметры сообщения SEI о зернистости пленки не имеют ограничений в отношении стандартной спецификации.
Воплощение имитации зернистости пленки с точностью до бита
Имитация зернистости пленки в соответствии с принципами настоящего изобретения происходит в двухстадийном процессе. Сначала происходит генерирование совокупности блоков зернистости пленки в течение инициализации вслед за приемом сообщения SEI, предшествующего изображению I, как подробнее описывается в отношении фиг.1. Из совокупности блоков зернистости пленки выбирается отдельный блок значений. После этого части выбранного блока добавляются к каждому пикселу яркости каждого декодированного изображения, как описывается в отношении фиг.2.
Фиг.1 показывает устройство 10 в соответствии с иллюстрируемым вариантом осуществления принципов настоящего изобретения для генерирования совокупности блоков зернистости пленки для использования в имитации зернистости пленки. После приема сообщения SEI о зернистости пленки, содержащего информацию о зернистости пленки, осуществляется процесс инициализации для создания совокупности из 4096 (512) значений пикселов зернистости пленки для каждого из вплоть до 8 разных интервалов яркости. Число интервалов яркости указывается 1 плюс поле num_intensity_intervals_minus1[0] сообщения SEI. Генерирование отсчетов зернистости пленки начинается с наинизшего интервала яркости.
Имитация шума зернистости пленки с точностью до бита обычно происходит за счет использования специфического равномерного генераторного полинома псевдослучайных чисел и за счет использования специфической базы 12 данных узоров зернистости пленки. На практике база 12 данных узоров зернистости пленки содержит 26 наборов из 4096 (512) значений зернистости пленки (13 наборов с круглым зерном и 13 наборов с удлиненным зерном). Эти значения хранятся в виде дополнения до 2 и в диапазоне [-127, 127]. Список значений для каждого набора может быть определен заранее и храниться в постоянной памяти, доступной для системы, или создаваться с помощью способа с точностью до бита при инициализации или сбросе системы.
Хранящиеся в базе 12 данных узоры зернистости пленки подвергаются выбору модулем 14 выбора и последующему масштабированию масштабирующим модулем 16, чтобы получить совокупность 18 блоков зернистости пленки. Обращение к базе 12 данных узоров зернистости пленки, масштабирование значений модулем 16 и последующее хранение масштабированных значений в блоках совокупности 18 осуществляется в соответствии со следующей подпрограммой:
для (i = 0..4096)
v = comp_model_value[0][s][0]*database[m][n][i]
pool[s][i] = (((v + 2log2_scale_factor - 1) >> log2_scale_factor) + 32) >> 6,
где n равно comp_model_value[0][s][2] - 3, m равно 0, когда num_param_minus1[0] равно 1, и равно 1 в противном случае, а коэффициент 6 масштабирует хранящиеся в базе данных значения зернистости пленки. Этот процесс выполняется столько раз, сколько указано 1 плюс поле num_intensity_intervals_minus1[0] в сообщении SEI.
Операции над блоками и пикселами перед отображением пикселов
Фиг.2 показывает устройство 20 для выполнения операций, необходимых для добавления зернистости пленки к декодированному изображению на уровне блоков и пикселов. Модуль 22 усреднения яркости обрабатывает каждый блок 8 декодированного изображения и вычисляет среднее от значений пикселов яркости для сравнения с параметрами intensity_interval_lower_bound[0][i] и intensity_interval_upper_bound[0][i] в сообщении SEI, чтобы найти точный интервал яркости для этого блока. Равномерный генератор 24 случайных чисел генерирует случайное число для введения в модуль 26 выбора с помощью примитивного полиномиального оператора по модулю 2, х18 + х5 + х2 + х1 + 1. Модуль 26 выбора обращается к совокупности 18 зернистости пленки, чтобы выбрать блоки зернистости пленки в соответствии с этим случайным числом и значением яркости.
Чтобы понять, как генератор 24 случайных чисел генерирует случайное число для выбора блока зернистости пленки, положим, что x(i, e) указывает i-й символ последовательности х, начиная с начального инициирующего значения е. (Инициирующее значение устанавливается на 1 при получении каждого сообщения SEI о зернистости пленки.) Сдвиг текущего блока 8 зернистости пленки генерируется следующим образом:
previous_offset = offset
offset = (x(i, 1) % 4088) >> 2
offset ^= (index == previous_offset)
offset <<= 2
где сдвиг offset инициализирован в 0 после создания совокупности. После вычисления сдвига блок 8 зернистости пленки выделяется из совокупности следующим образом:
для (i = 0..7, j = 0..7)
block[i][j] = pool[s][offset + i + j*4096]
Блок зернистости пленки, выбранный модулем выбора в соответствии со случайным числом из генератора 24 случайных чисел и средним значением яркости из модуля 22, подвергается перекомпонованию пикселов левого и правого столбцов блока посредством перекомпоновывающего фильтра 28 перед смешиванием. После этого сумматор 30 добавляет соответствующее значение перекомпонованного блока зернистости пленки к соответствующим декодированным пикселам, а модуль 32 кадрирования кадрирует результаты в диапазоне [0, 255], чтобы получить пикселы яркости, смешанные с зернистостью пленки для отображения на дисплее (не показан) или для последующей записи. Отметим, что шум зернистости пленки добавляется только к пикселам яркости.
Перекомпоновывающий фильтр 28
Как описано, перекомпоновывающий фильтр работает, чтобы перекомпоновывать блок зернистости пленки перед смешиванием для сглаживания артефактов разбиения на блоки, получающихся из-за малого размера преобразования. В иллюстративном варианте осуществления перекомпоновывающий фильтр 28 содержит трехотводный фильтр, применяемый ко всем пикселам, ограничивающим левый и правый края блока 8. Если строка пикселов принадлежит двум смежным блокам 8, а переход между блоками располагается между пикселами b и с,
фильтр применяется следующим образом:
b' = (a + (b << 1) + c) >> 2
c' = (b + (c << 1) + d) >> 2,
где b' и c' заменяют значение исходных пикселов b и с, соответственно. Перекомпонование левого и правого краев блока выполняется для каждого блока в момент отображения.
Вышеописанный способ имитации зернистости пленки может быть сразу осуществлен на практике устройствами копирования контента, такими как устройство воспроизведения (или воспроизведения-записи) DVD или средством доставки контента, таким как телеприставка или тому подобное. В случае устройства копирования контента, такого как устройство воспроизведения DVD или устройство воспроизведения-записи DVD, носитель контента (например, DVD) будет переносить информацию о зернистости пленки вместе с самим контентом (т.е. сжатым видеосигналом), чтобы позволить устройству копирования контента имитировать зернистость пленки описанным образом. Так, к примеру, DVD будет нести как информацию изображения, как правило, в виде сжатых макроблоков, так и информацию о зернистости пленки, что позволит устройству воспроизведения или воспроизведения-записи DVD смешивать зернистость пленки с разуплотненным видеосигналом для последующего отображения.
Вышеприведенное описывает методики имитации зернистости пленки в изображении. Преимущественно, эта методика имитации зернистости пленки дает возможность имитировать удлиненное зерно пленки вследствие допустимых значений параметра num_model_values_minus1[0], а также допустимых значений параметров comp_model_value[0][i][1] и comp_model_value[0][i][2]. Кроме того, в методике имитации зернистости пленки по принципам настоящего изобретения выбор одного набора отсчетов зернистости пленки из базы 12 данных отсчетов исключает необходимость выполнения дискретного косинусного преобразования (ДКТ, DCT) и обратного DCT.
Claims (15)
1. Способ создания блока пикселов с зернистостью пленки,содержащий этапы, на которых принимают информацию о зернистости пленки, которая включает в себя по меньшей мере один параметр, задающий атрибут зернистости пленки, который должен появиться в блоке изображения, случайным образом выбирают блок зернистости пленки из набора ранее установленных блоков, содержащих зернистость пленки, масштабируют все значения пикселов в этом блоке, как указывается упомянутым по меньшей мере одним параметром, характеризующим зернистость пленки, и записывают созданный блок зернистости пленки в совокупность блоков зернистости пленки.
2. Способ по п.1, в котором этап выбора дополнительно содержит этап, на котором выбирают из заранее определенного числа наборов по 4096 значений каждый.
3. Способ по п.2, в котором каждый из упомянутого заранее определенного числа наборов значений организуется в виде матрицы 512×8.
4. Способ по п.3, в котором упомянутое заранее определенное число наборов значений сохраняется в виде дополнения до 2 и в диапазоне [-127, 127].
5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых случайным образом выбирают блок зернистости пленки из упомянутой совокупности блоков зернистости пленки в соответствии с псевдослучайным числом и характеристикой яркости поступающего изображения, перекомпоновывают противолежащие края выбранного блока зернистости пленки, смешивают по меньшей мере часть перекомпонованного выбранного блока зернистости пленки с каждым пикселом в блоке изображения и кадрируют пикселы блока изображения, смешанные с зернистостью пленки.
6. Способ имитации зернистости пленки в пиксельном блоке изображения, содержащий этапы, на которых случайным образом выбирают блок зернистости пленки из совокупности заранее установленных блоков зернистости пленки для значения яркости, соответствующего характеристике яркости блока изображения, перекомпоновывают выбранный блок зернистости пленки, смешивают по меньшей мере часть перекомпонованного блока зернистости пленки с каждым пикселом блока изображения, чтобы имитировать зернистость пленки, кадрируют результирующие смешанные пикселы перед выводом.
7. Способ создания совокупности заранее установленных блоков зернистости пленки, содержащий этапы, на которых принимают информацию о зернистости пленки, которая включает в себя по меньшей мере один параметр, задающий атрибут зернистости пленки, который должен появиться в блоке изображения, случайным образом выбирают блок зернистости пленки из набора ранее установленных блоков, содержащих зернистость пленки, масштабируют все значения пикселов в этом блоке, как указывается упомянутым по меньшей мере одним параметром в принятой информации о зернистости пленки, и записывают созданный блок зернистости пленки в совокупность блоков зернистости пленки.
8. Способ по п.7, в котором этап выбора дополнительно содержит этап, на котором выбирают из заранее определенного числа наборов по 4096 значений каждый.
9. Способ по п.8, в котором каждый из упомянутого заранее определенного числа наборов значений организуется в виде матрицы 512×8.
10. Способ по п.8, в котором упомянутое заранее определенное число наборов значений сохраняется в виде дополнения до 2 и в диапазоне [-127, 127].
11. Устройство для создания блока пикселов, содержащее первый информационный архив для запоминания набора ранее установленных блоков пикселов, содержащих зернистость пленки, модуль выбора для выбора случайным образом блока зернистости пленки из первого информационного архива, масштабирующий модуль для масштабирования всех значений пикселов в выбранном блоке зернистости пленки в соответствии с по меньшей мере одним параметром информации о зернистости пленки, принятой масштабирующим блоком, и второй информационный архив, запоминающий масштабированные блоки зернистости пленки.
12. Устройство по п.11, в котором первый информационный архив запоминает заранее определенное число наборов по 4096 значений каждый.
13. Устройство по п.12, в котором каждый из упомянутого заранее определенного числа наборов значений организуется в виде матрицы 512×8.
14. Устройство по п.13, в котором упомянутое заранее определенное число наборов значений сохраняется в виде дополнения до 2 и в диапазоне [-127, 127].
15. Устройство для имитации зернистости пленки в пиксельном блоке изображения, содержащее совокупность заранее установленных значений зернистости пленки, модуль выбора для выбора случайным образом блока зернистости пленки из упомянутой совокупности заранее установленных блоков зернистости пленки для значения яркости, соответствующего характеристике яркости блока изображения, перекомпоновывающий фильтр для перекомпоновки выбранного блока зернистости пленки, сумматор для смешивания по меньшей мере части перекомпонованного блока зернистости пленки с каждым пикселом блока изображения, чтобы имитировать зернистость пленки, и модуль кадрирования для кадрирования результирующих смешанных пикселов перед выводом.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US52789503P | 2003-12-05 | 2003-12-05 | |
US60/527,895 | 2003-12-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006123942A RU2006123942A (ru) | 2008-01-10 |
RU2346330C2 true RU2346330C2 (ru) | 2009-02-10 |
Family
ID=34676788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006123942/09A RU2346330C2 (ru) | 2003-12-05 | 2004-12-01 | Методика имитации зернистости пленки с помощью базы данных узоров зернистости пленки |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070117291A1 (ru) |
EP (1) | EP1690423B1 (ru) |
JP (2) | JP2007513434A (ru) |
KR (1) | KR101180184B1 (ru) |
CN (1) | CN1890978B (ru) |
AU (1) | AU2004298261B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0417216B1 (ru) |
RU (1) | RU2346330C2 (ru) |
WO (1) | WO2005057936A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200604413B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498521C2 (ru) * | 2010-12-24 | 2013-11-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Устройство обработки изображений и способ управления им |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2340943C2 (ru) * | 2003-09-23 | 2008-12-10 | Томсон Лайсенсинг | Способ для имитирования зернистости фотопленки посредством мозаицирования предварительно вычисленных образцов |
JP2005100100A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Toyota Motor Corp | 車輪情報処理装置および車輪情報処理方法 |
CN1868216B (zh) * | 2003-10-14 | 2010-04-28 | 汤姆森特许公司 | 用于减少视频图像中的主观伪像的方法和装置 |
JP2007529945A (ja) * | 2004-03-19 | 2007-10-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 疑似ランダムノイズ生成のためのテレビジョン信号にリンクされたシードの組み込み及び抽出 |
US8150206B2 (en) * | 2004-03-30 | 2012-04-03 | Thomson Licensing | Method and apparatus for representing image granularity by one or more parameters |
CA2583156C (en) * | 2004-10-18 | 2014-03-18 | Thomson Licensing | Film grain simulation method |
RU2372659C2 (ru) * | 2004-11-17 | 2009-11-10 | Томсон Лайсенсинг | Способ имитации зернистости пленки с точностью до бита на основе предварительно вычисленных преобразованных коэффициентов |
WO2006057937A2 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-01 | Thomson Licensing | Methods, apparatus and system for film grain cache splitting for film grain simulation |
AU2005309975B2 (en) | 2004-11-23 | 2010-09-16 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | Low-complexity film grain simulation technique |
US8023567B2 (en) * | 2004-11-24 | 2011-09-20 | Thomson Licensing | Film grain simulation technique for use in media playback devices |
EP1670255A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electronic image processing method and device with linked random generators |
US7596239B2 (en) * | 2005-08-02 | 2009-09-29 | Lsi Corporation | Method and/or apparatus for video watermarking and steganography using simulated film grain |
US7684626B1 (en) * | 2005-12-01 | 2010-03-23 | Maxim Integrated Products | Method and apparatus for image decoder post-processing using image pre-processing and image encoding information |
US7664337B2 (en) * | 2005-12-20 | 2010-02-16 | Marvell International Ltd. | Film grain generation and addition |
US10715834B2 (en) | 2007-05-10 | 2020-07-14 | Interdigital Vc Holdings, Inc. | Film grain simulation based on pre-computed transform coefficients |
US8432975B2 (en) * | 2008-01-18 | 2013-04-30 | Mediatek Inc. | Apparatus and method for processing a picture frame |
US8334912B2 (en) * | 2008-09-03 | 2012-12-18 | Olympus Imaging Corp. | Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing method, and computer readable recording medium storing image processing program |
US20100110287A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. | Method and apparatus for modeling film grain noise |
CN101778300B (zh) * | 2008-12-05 | 2012-05-30 | 香港应用科技研究院有限公司 | 模拟胶片颗粒噪声的方法和装置 |
KR101047544B1 (ko) * | 2010-01-25 | 2011-07-07 | 엠텍비젼 주식회사 | 카메라 기능을 구비한 휴대형 장치 및 그 이미지 처리 방법 |
JP5595257B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2014-09-24 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理装置の制御方法 |
JP7451710B2 (ja) * | 2019-12-19 | 2024-03-18 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | デジタル画像のためのノイズ合成 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01156069A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Canon Inc | 画像処理装置 |
FR2641832B1 (fr) * | 1989-01-13 | 1991-04-12 | Melchior Jean | Accouplement pour la transmission de couples alternes |
US4935816A (en) * | 1989-06-23 | 1990-06-19 | Robert A. Faber | Method and apparatus for video image film simulation |
JPH05502539A (ja) * | 1990-09-19 | 1993-04-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 主データファイル及び制御ファイルが記録された記録担体、その記録方法及び装置、及びその読取装置 |
US5374954A (en) * | 1990-10-11 | 1994-12-20 | Harry E. Mowry | Video system for producing video image simulating the appearance of motion picture or other photographic film |
US5140414A (en) * | 1990-10-11 | 1992-08-18 | Mowry Craig P | Video system for producing video images simulating images derived from motion picture film |
US5687011A (en) * | 1990-10-11 | 1997-11-11 | Mowry; Craig P. | System for originating film and video images simultaneously, for use in modification of video originated images toward simulating images originated on film |
US5457491A (en) * | 1990-10-11 | 1995-10-10 | Mowry; Craig P. | System for producing image on first medium, such as video, simulating the appearance of image on second medium, such as motion picture or other photographic film |
US5335013A (en) * | 1992-01-16 | 1994-08-02 | Faber Robert A | Method and apparatus for video camera image film simulation |
US5471572A (en) * | 1993-07-09 | 1995-11-28 | Silicon Graphics, Inc. | System and method for adding detail to texture imagery in computer generated interactive graphics |
US5475425B1 (en) * | 1994-01-25 | 2000-07-25 | Przyborski Production | Apparatus and method for creating video ouputs that emulate the look of motion picture film |
US5831673A (en) | 1994-01-25 | 1998-11-03 | Przyborski; Glenn B. | Method and apparatus for storing and displaying images provided by a video signal that emulates the look of motion picture film |
WO1996013006A1 (en) * | 1994-10-20 | 1996-05-02 | Mark Alan Zimmer | Digital mark-making method |
US5629769A (en) * | 1995-06-01 | 1997-05-13 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for the measurement of grain in images |
JPH0962718A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Sony Corp | シミュレーション装置およびシミュレーション方法 |
US5641596A (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-24 | Eastman Kodak Company | Adjusting film grain properties in digital images |
JPH09307861A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-28 | Sony Corp | 信号処理方法及び信号処理装置 |
JP2000013585A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-14 | Sony Corp | 付加情報の重畳装置、付加情報の重畳方法、画像情報記録装置および画像情報記録方法 |
CA2309002A1 (en) * | 2000-05-23 | 2001-11-23 | Jonathan Martin Shekter | Digital film grain reduction |
JP2001357095A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置設計支援装置 |
US6987586B2 (en) * | 2001-03-02 | 2006-01-17 | Eastman Kodak Company | Method of digital processing for digital cinema projection of tone scale and color |
US20030206662A1 (en) * | 2002-05-03 | 2003-11-06 | Avinash Gopal B. | Method and apparatus for improving perceived digital image quality |
CN1868216B (zh) * | 2003-10-14 | 2010-04-28 | 汤姆森特许公司 | 用于减少视频图像中的主观伪像的方法和装置 |
US8023567B2 (en) * | 2004-11-24 | 2011-09-20 | Thomson Licensing | Film grain simulation technique for use in media playback devices |
-
2004
- 2004-12-01 ZA ZA200604413A patent/ZA200604413B/xx unknown
- 2004-12-01 US US10/581,151 patent/US20070117291A1/en not_active Abandoned
- 2004-12-01 CN CN2004800358073A patent/CN1890978B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-01 RU RU2006123942/09A patent/RU2346330C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-12-01 KR KR1020067010849A patent/KR101180184B1/ko active IP Right Grant
- 2004-12-01 JP JP2006542892A patent/JP2007513434A/ja active Pending
- 2004-12-01 WO PCT/US2004/041164 patent/WO2005057936A1/en active Application Filing
- 2004-12-01 AU AU2004298261A patent/AU2004298261B2/en not_active Ceased
- 2004-12-01 EP EP04813479.5A patent/EP1690423B1/en active Active
- 2004-12-01 BR BRPI0417216A patent/BRPI0417216B1/pt not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-09-07 JP JP2011195138A patent/JP5876691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GOMILA C, SEI message for film grain encoding, ISO/IEC * |
GOMILA С., SEI message for film grain encoding: syntax and results, JVT OF ISO IEC MPEG AND ITU-T VCEG JVT-I013 REVISION 2, Sandiego, 02.09.2003, c.c.1-11. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498521C2 (ru) * | 2010-12-24 | 2013-11-10 | Кэнон Кабусики Кайся | Устройство обработки изображений и способ управления им |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1690423B1 (en) | 2020-03-18 |
JP2007513434A (ja) | 2007-05-24 |
AU2004298261B2 (en) | 2010-02-25 |
EP1690423A1 (en) | 2006-08-16 |
US20070117291A1 (en) | 2007-05-24 |
BRPI0417216A (pt) | 2007-02-21 |
BRPI0417216B1 (pt) | 2018-12-26 |
KR20060118524A (ko) | 2006-11-23 |
CN1890978A (zh) | 2007-01-03 |
CN1890978B (zh) | 2013-06-26 |
JP5876691B2 (ja) | 2016-03-02 |
JP2012059267A (ja) | 2012-03-22 |
AU2004298261A1 (en) | 2005-06-23 |
ZA200604413B (en) | 2007-10-31 |
KR101180184B1 (ko) | 2012-09-05 |
RU2006123942A (ru) | 2008-01-10 |
WO2005057936A1 (en) | 2005-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2346330C2 (ru) | Методика имитации зернистости пленки с помощью базы данных узоров зернистости пленки | |
RU2340944C2 (ru) | Способ имитации зерна пленки на битовом уровне | |
RU2378697C2 (ru) | Способ имитации зернистости пленки | |
RU2372660C2 (ru) | Способ имитации зернистости пленки для использования в медиа устройствах воспроизведения | |
RU2377651C2 (ru) | Методика имитации зернистости пленки с низкой сложностью | |
EP3457359B1 (en) | Method and apparatus for representing image granularity by one or more parameters | |
EP1809043A1 (en) | Technique for film grain simulation using a database of film grain patterns | |
MXPA06006308A (en) | Technique for film grain simulation using a database of film grain patterns |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191111 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201202 |