MX2007004577A - Dispositivo de procesamiento de imagenes y metodo de procesamiento. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de generacion de patron basico (81) genera un patron basico de particulas de pelicula (86) que tiene un histograma de ruido aleatorio casi identico a la informacion de paton basico de particulas de pelicula (53). El patron basico de particulas de pelicula (86) tiene [64 X 64] pixeles, de los cuales se corta un area de [16 x 16] pixeles y se suministra a un multiplicador (84). Se genera informacion de intensidad (88) de acuerdo con la informacion de intensidad de particulas de pelicula (54) creada en el lado de codificacion y un valor promedio (87) del valor de pixeles del area de [16 x 16] pixeles de la informacion de imagen de descodificacion (42). De acuerdo con esta informacion de intensidad (88), se ajusta la intensidad del patron basico (86). La imagen de particulas de pelicula (89) que se ha sometido a ajuste de intensidad se agrega en unidad de pixeles al area de [16 x 16] pixeles de la informacion de imagenes de descodificacion (42) por un adicionador (85).

Description

DISPOSITIVO DE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES Y MÉTODO DE PROCESAMIENTO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un aparato de procesamiento de imágenes y método de procesamiento de imágenes que se aplican a un caso de codificación, por ejemplo, una imagen de pelicula que usa codificación de MPEG-4 AVC (o H. 264) .

TÉCNICA ANTECEDENTE Se describirán un aparato de transmisión/recepción de imágenes convencional o aparato de registro/reproducción de imágenes (de aqui en adelante se denominarán ambos como un aparato de transmisión de imágenes) con referencia a la Fig. 1. Primero, una imagen de entrada 11 se codifica por una unidad de codificación de imágenes 12 y la información codificadas se envia o registra a, o en, un pasaje de transmisión inalámbrico/con cableado 13 o un medio de acumulación 14 que corresponde a un sistema de transmisión.

Los datos obtenidos en un lado de recepción/reproducción se descodifican por una unidad de descodificación de imagen 15 de manera que obtenga una imagen descodificada 16.

Después de que se reduce la cantidad de los datos de imágenes de entrada de uno a varias décimas por la unidad de codificación de imágenes 12, los datos se envian o registran. Por ejemplo, los datos de imágenes pueden disminuirse a un régimen de transmisión de 1.5 bps por codificación de MPEG-4 AVC (o H.264). Debido a dicha codificación, se reconoce una diferencia entre la imagen descodificada 16 y la imagen de entrada 11 se reconoce como deterioro. El aparato de transmisión de imagen convencional reduce la cantidad de los datos de imagen de entrada y el tiempo de transmisión o registro. Generalmente, la imagen de codificación normal tal como codificación MPEG-4 AVC (o H.264) tiene un método estipulado para reducir la cantidad de datos de manera efectiva sin deterioro notorio para la percepción visual humana. Sin embargo, bajo una anchura de banda de transmisión limitada o capacidad de almacenamiento, la información detallada de la imagen se daña en gran parte. Particularmente, cuando se transmiten o registran imágenes de película tal como información de grano de película cinematográfica, que expresa que se pierde una gran cantidad de la textura de una película cinematográfica, de manera que la calidad de la imagen descodificada se deteriora notoriamente.

La Fig. 2A muestra un ejemplo de imagen de película aplicada como la imagen de entrada 11, y la Fig. 2B muestra un ejemplo de la imagen descodificada 16. Como es evidente en las Figs. 2A y 2B, aunque el grano de película que se detecta como la calidad de la película se puede percibir en la imagen de entrada 21, la imagen descodificada 22 presente una imagen plana debido a que la mayoría de la información de grano de película se pierde. Dado que se pierde el grano de película, hay un problema en cuanto a que no se puede captar la textura de película. Convencionalmente, la Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público (JP-A) No. 11-250246 ha establecido que se enfatiza la agudeza suprimiendo ruidos de una imagen buscada por un escáner. El aparato descrito en JP-A-11-250246 pretende suprimir el ruido de grano particular a la imagen de película pero no mejora la pérdida de textura de imagen de película para codificar por sistema de codificación de alta eficiencia en el lado de descodificación. Consecuentemente, un objeto de la presente invención es proveer un aparato de procesamiento de imagen y método de procesamiento en el cual la pérdida de información de grano de película difícilmente se capta en el lado de descodificación de manera que mantiene la textura de la película de una imagen de entrada, mejorando asi consecuentemente en gran parte la calidad de imagen.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con el fin de resolver los problemas anteriores, un primer aspecto de la presente invención provee un aparato de procesamiento de imágenes para codificar la alta eficiencia de una señal de imágenes de entrada, incluyendo: medios de detección de área para detectar un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; primeros medios de extracción para extraer información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectada por los medios de detección de área; segundos medios de extracción para obtener información que indica la resistencia de un grano de película que será agregado; y medios para transmitir o registrad datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia. La invención también provee un método de procesamiento de imágenes en el lado de codificación para lograr procesar el aparato en el lado de codificación descrito antes .

Un segundo aspecto de la presente invención provee un aparato de procesamiento de imágenes para recibir o reproducir datos codificados por codificación de alta eficiencia, información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en un área que con contiene cambio de desnivel en la imagen de entrada e información de resistencia indicando un grado de grano de película de adición, incluyendo; medios de descodificación para descodificar datos codificados; medios de generación de patrón básicos para reconstruir una imagen de grano de película convirtiendo una distribución de nivel de ruido aleatorio igual que la distribución de nivel indicada en la información de patrón básico; medios de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia; y medios de adición para agregar la imagen de grano de película cuya resistencia se ajusta para descodificar información de imagen obtenida por los medios de descodificación. La invención también provee un método de procesamiento de imágenes en el lado de descodificación para lograr el procesamiento del aparato en el lado de descodificación descrito antes.

La presente invención provee un aparato de procesamiento de imágenes para codificar alta eficiencia que codifica una señal de imagen de entrada, transmitiendo o registrando datos codificados y descodificando los datos recibidos o reproducidos, en donde El lado de codificación del mismo incluye: medios de detección de área para detectar un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; primeros cambios de extracción para extraer información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectada por los medios de detección de área; segundos medios de extracción para obtener información de resistencia indicando la resistencia de un grano de película que será agregado; y medios para transmitir o registrar datos codificados, la información de patrón básico e información de resistencia y, el lado de descodificación incluye: medios para recibir o reproducir los datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia; medios que generan patrón básico para reconstruir una imagen de grano de película convirtiendo una distribución de nivel de ruido aleatoria igual a la distribución de nivel indicada en la información de patrón básico; medios de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia; y medios de adición para adicionar la imagen de grano de película cuya resistencia se ajusta a la información de imagen descodificada obtenida por los medios de descodificación. La invención también provee un método de procesamiento de imagen en el lado de codificación y lado de descodificación para lograr procesamiento del aparato en el lado de codificación y lado de descodificación descrito antes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es un diagrama de bloque que muestra un ejemplo de un aparato de transmisión de imágenes convencionales al cual se puede aplicar la presente invención; Las Figs. 2A y 2B son vistas esquemáticas que muestran un ejemplo de una imagen de entrada y una imagen descodificada en el aparato de transmisión de imágenes convencional; La Fig. 3 es un diagrama de bloques que muestra esquemáticamente una modalidad del aparato de transmisión de imágenes de la presente invención; La Fig. 4 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de extracción de información de grano de película de acuerdo con la modalidad de la presente invención; La Fig. 5 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de extracción de información de patrón básico de grano de película en la unidad de extracción de grano de película; La Fig. 6 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de extracción de información de resistencia de grano de película en la unidad de extracción de grano de película; Las Figs. 7A, 7B y 7C son diagramas esquemáticos para explicar esquemáticamente el procesamiento de extracción de la información de patrón básico de rano de película; La Fig. 8 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de adición de grano de película de acuerdo con la modalidad de la presente invención; La Fig. 9 es un diagrama de bloques de un ejemplo de una unidad de generación de patrón básico en la unidad de adición de grano de película; La Fig. 10 es un diagrama esquemático para explicar el procesamiento de adición de grano de película: La Fig. 11 es una gráfica de tiempo para explicar un primer método de extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película; La Fig. 12 es una gráfica de tiempo para explicar un segundo método de la extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película; La Fig. 13 es una gráfica de tiempo para explicar un tercer método de la extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película; La Fig. 14 es una gráfica de tiempo para explicar un cuarto método de la extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película; La Fig. 15 es una gráfica de tiempo para explicar un quinto método de la extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película; y La Fig. 16 es una gráfica de tiempo para explicar un sexto método de la extracción de información de grano de película y procesamiento de adición de grano de película.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN De aqui en adelante, una modalidad de la presente invención será descrita con referencia a los dibujos anexos.

La Fig.3 muestra un aparato de transmisión de imagen de la presente invención. Primero, se describirá el lado de codificación. Una imagen de entrada 31 se codifica de manera altamente eficiente por una unidad de codificación de imágenes 32 de manera que genera información codificada 34 comprimiendo la cantidad de datos. La información codificada 34 se envia a un pasaje de transmisión inalámbrico/con cableado 36 que corresponde a un sistema de transmisión o se registra en un medio de acumulación 37 tal como un disco versátil digital (DVD) . El número de referencia 33 denota una unidad de extracción de información de grano de película. La unidad de extracción de información de grano de película 33 extrae información de grano de película 31, y la información de grano de película extraída 35 se envia al pasaje de transmisión inalámbrico/con cableado 36 que corresponde al sistema de transmisión similar a la información codificada 34 o se registra en el medio de acumulación 37. Después, se describirá el lado de descodificación. La información codificada recibida 38 se suministra a una unidad de descodificación de imágenes 40 en el lado de descodificación, y la unidad de descodificación de imágenes 40 genera información de imagen descodificada 42 de la información codificada recibida 38. El número de referencia 41 denota una unidad de adición de grano de película. Después que la unidad de adición de grano de película 41 saca información de grano de película de la información de grano de película recibida 39, agrega información de grano de película reconstruida que corresponde a la característica de la información de imagen descodificada 42 y la reproduce como imagen descodificada 43. La unidad de codificación de imagen 32 y la unidad de descodificación de imagen 40 ejecutan el procesamiento basado en la norma de codificación MPEG-4 AVC (o H.264) como un ejemplo. En este caso, la información de codificación 34 tiene una corriente de estructura de datos que incluye unidades de una longitud predeterminada. La información de grano de película 35 se transmite o registra usando una unidad para transmitir Información de Mejoramiento Suplemental (IMS) , que no es indispensable para descodificar una imagen de animación. Es decir, debido a que la IMS contiene información que un usuario define independientemente, la información de grano de película 35 se transmite o registra usando los datos del usuario. La Fig. 4 muestra un ejemplo de la unidad de extracción de grano de película 33. La unidad de extracción de grano de película 33 se constituye de una unidad de extracción de patrón básico 51 y una unidad de extracción de resistencia 52. La unidad de extracción de patrón básico 51 extrae información indicando gramo de película de la imagen de salida 31 y saca información de patrón básico de grano de película 53. La unidad de extracción de resistencia 52 calcula la información de cuánta resistencia se agregará a un grano de película que será agregada a un área que tiene un valor promedio para cada trama deberá tener, en cada rango del valor de pixeles, por ejemplo, 0-20, 21-40, ... y su información sale como la información de resistencia de grano de película 54. La información de grano de película 35 incluye tanto la información de patrón básico de grano de película 53 como la información de resistencia de grano de película 54. La Fig. 5 muestra un ejemplo de la unidad de extracción de patrón básico 51. La unidad de extracción de patrón básico 51 está compuesta de una unidad de extracción del área uniforme 61, un banco de filtro 62 y unidades de cálculo de histograma 63, 64, 65, 66 y 67. La unidad de extracción de área uniforme 61 extrae un área de un tamaño predeterminado (llamada área uniforme) en la cual los granos de película se distribuyen uniformemente y una imagen no contiene un cambio de desnivel de la imagen de entrada 31 y saca datos de área uniformes 68. Un ejemplo del área uniforme es una imagen plana similar a la imagen del cielo como un fondo. Los datos de área uniforme 68 se constituyen de artículos plurales de datos de pixeles que salen en un área uniforme. Mientras, para obtener los datos de área uniformes 68, se puede permitir especificar uno directamente o especificar uno de los candidatos que salen de la unidad. Los datos de área uniforme 68 obtenidos de esta forma se dividen en una pluralidad de sub-bandas por bancos de filtro 62a, 62b, constituidos de filtros de paso rápido plurales (indicados con H) y filtros de paso lento (indicados con L9. Los filtros que constituyen los bancos de filtro 62a, 62b son filtros digitales cuyo coeficiente de filtro se especifica bidimensionalmente. En un ejemplo de estructura mostrado en la Fig. 5, cada una de las bandas del filtro 62a, 62b se constituyen de una banda de paso rápido y una banda de paso lento. Adicionalmente, se pueden proveer una pluralidad de filtros de paso de banda y según el número de etapa, se peden proveer múltiples etapas de los mismos en lugar de las dos etapas mostradas en la Fig. 5. La salida de una banda de base y cada sub-banda se suministran a las unidades de cálculo de histograma 63 a 67 correspondiendo a cada banda. La información de distribución de frecuencia (denominada de aqui en adelante como histograma) del valor de pixeles de cada banda se extrae por las unidades de cálculo de histograma 63 a 67 y la información de histograma extraída sale como la información de patrón básico de grano de película 53.

La información de histograma es información frecuente que indica la cantidad de pixeles contenidos en una escala de valor de pixeles predeterminada (de aqui en adelante denominada como sección de división) . Por ejemplo, se supone que existen cuatro secciones de división predeterminadas, a saber, de -19 a -10, de -9 a 0, de 1 a +10, de +11 a +20 y el valor de cada pixel de los datos de entrada en la unidad de cálculo de histograma en ese momento es [-11, -5, -1, +3, +8, +14] . En este caso, la información del histograma que sale es la frecuencia de datos de pixeles contenidos en cada escala, es decir, [1, 2, 2, 1] . La información de histograma sale para cada banda. La Fig. 6 muestra una configuración ilustrativa de la unidad de extracción de resistencia 52. La unidad de extracción de resistencia 52 incluye una unidad de extracción de área uniforme 71 y una unidad de cálculo de resistencia 72. Un área uniforme se extrae de la imagen de entrada 31 por la unidad de extracción de área uniforme 71 como la unidad de extracción de área uniforme 61 y sale información de área uniforme 73. En este caso, con respecto al área de desnivel de la imagen, la información distinguida de otra área uniforme sale como un área no uniforme. Como se indica en la Fig. 6, a, b, c, d, e y F en la imagen de salida hay áreas uniformes mientras un área llena es un área no uniforme.

La información de área uniforme 73 se suministra a la unidad de cálculo de resistencia 72. La unidad de cálculo de resistencia 72 calcula un valor de pixel promedio del área y un valor de distribución del grano de película para cada área uniforme. Para calcular el valor de distribución del grano de película, por ejemplo, se puede usar un método de uso del valor de distribución del valor de pixeles dentro del área uniforme. Luego, la información de resistencia de grano de película 55 se calcula usando el valor de pixel promedio y el valor de distribución del grano de película. La información de resistencia de grano de película 54 es un valor promedio de la distribución del grano de película en la escala de un valor promedio de área predeterminada. Por ejemplo, suponiendo que la escala de un valor promedio de un valor de pixeles en un área predeterminada, por ejemplo, un área de (16 x 16) pixeles de de 0 a 15, de 16 a 31, ..., de 240 a 255 y un par de un valor promedio de área y un valor de distribución en le área uniforme de la imagen de salida es (valor promedio de área = 28, valor de distribución = 500), (30, 1000), 44, 400), (250, 20), la información de resistencia de grano de película de salida es [0, 750 (= (500+1000) /2, 400, ..., 20). Si la imagen se constituye de componentes R, G, B o Y, Cb y Cr, estos salen para cada componente. La información de resistencia de grano de película se somete a procesamiento de normalización tal como cambiar a 1/1000, de manera que se convierte a un valor adecuado para multiplicarse con un patrón básico de grano de película generado en el lado de descodificación. Si la imagen de entrada se constituye de la señal de video de componentes, por ejemplo, componentes Y, Cb y Cr, están disponibles un método para detectar la información de grano de película solamente con señal de brillantez Y y la adición de información de grano de película generada en cada componente Y, Cb y Cr que corresponde a un resultado de detección y un método para detectar la información de grano de película para cada componente y agregando la información de grano de película generada en cada uno de los componentes Y, Cb y Cr que corresponden a un resultado de detección. El proceso de extracción de patrón básico en el procesamiento lateral de codificación descrito antes se describirá esquemáticamente con referencia a las Figuras 7A a 7C. Como se muestra en la Fig. 7A, el área uniforme R se detecta de la imagen de entrada I de una trama. El tamaño del área uniforme R se supone que tiene un tamaño predeterminado, por ejemplo, (64 x 64 pixeles). Los pixeles del área uniforme R se dividen a una banda de base, banda inferior y banda superior por el banco de filtros 62a. Aunque en la estructura de la Fig. 5, la banda inferior se divide dependiendo de la frecuencia por el banco de filtro 62b, las Figs. 7A a 7C muestran un ejemplo del uso únicamente del banco de filtro 62a para simplificación de descripción. La Fig. 7B muestra un ejemplo de la división de frecuencia. En la Fig. 7B, el eje en la abscisa indica frecuencia horizontal espacial y su eje en la ordenada indica frecuencia vertical espacial. Un área rectangular es la banda de base Bl, un área en la cual ambas frecuencias horizontal y vertical se elevan es la banda alta B2 y un área en la cual ambas frecuencias horizontal y vertical se disminuyen es la banda baja B3. Una linea punteada indica las posiciones de un limite de la banda alta y una linea sólida indica posiciones de un limite de la banda baja. En este ejemplo, las áreas de frecuencia de la banda baja y banda alta se traslapan entre ellas en la cercanía de la banda media. Los datos de salida de cada sub-banda se suministran a las unidades de cálculo de histograma 63, 64 y 65. La unidad de cálculo de histograma 63 calcula un histograma que se refiere a una banda de base indicada en Fl en La Fig. 7C, la unidad de cálculo de histograma 63 calcula un histograma que se refiere a una banda de base indicada en Fl en la Fig. 7C, y la unidad de cálculo de histograma 63 calcula un histograma que se refiere a una banda de base indicada en Fl en la Fig. 7C. En la Fig. 7C, el eje de la ordenada indica la frecuencia y el eje de la abscisa indica la sección de división del valor de pixeles. Cada sección de división tiene una escala predeterminada del valor de pixeles para cada banda. Los histogramas Fl, F2, y F3 indican información de patrón básico de grano de película. En las Figs. 7A a 7C, la información de resistencia de grano de película no será descrita. Como se describió antes, la información de resistencia de película es un valor promedio de la dispersión de los granos de película en la escala de un valor promedio del valor de pixeles en un área predeterminada su se somete a procesamiento de normalización según se requiere. Después, se describirán la estructura y procesamiento en el lado de descodificación. La Fig. 8 muestra un ejemplo de la unidad de adición de grano de película 41 en el lado de descodificación. La unidad de adición de grano de película 41 está compuesta de una unidad de generación de patrón básico de grano de película 81, una unidad de cálculo de resistencia de patrón 82, una unidad de cálculo de valor promedio de área 83, un multiplicador 84 y un adicionador 85. La unidad de generación de patrón básico 81 genera un patrón del grano de película que será agregado a la información de imagen de descodificación 42 de la información de patrón básico de grano de película 53 y saca un patrón básico de grano de película 86. El patrón del grano de película se supone que es un área del mismo tamaño que el área que será establecida para extraer el patrón básico en el lado de codificación, por ejemplo, un área de (64 x 64) pixeles . La unidad de cálculo de valor promedio del área 83 obtiene un valor promedio de valores de pixeles en un área predeterminada de la información de imagen es descodificada 42, por ejemplo, un área de (16 x 16) pixeles, y saca un valor promedio de área 87. El valor promedio de área 87 se suministra a la unidad de cálculo de resistencia de patrón 82. La unidad de cálculo de resistencia de patrón 82 determina a cual sección promedio de la información de resistencia de grano de película 54 pertenece el valor promedio de área 87 y saca una resistencia de grano de película que corresponde a la sección como información de resistencia de grano de película 88. Por ejemplo, suponiendo que las escalas de los valores promedio de áreas predeterminadas son de 0 a 15, de 16 a 31, ..., de 240 a 255 y la información de resistencia de grano de película 54 en ese momento es de [0, 750, 400, ..., 20], la resistencia de grano de película salida en ese momento es de 750 si el valor promedio de área de entrada es de 23. Sin embargo, como se describió antes, si la información de resistencia de grano de película se somete a proceso de normalización en el lado de codificación preliminarmente, se convierte a un valor el cual puede usarse para multiplicación para ajuste de resistencia. Esta normalización puede llevarse a cabo en el lado de descodificación . El patrón básico de grano de película 86 se multiplica por la información de resistencia de grano de película 88 y el multiplicador 84. Una imagen de grano de película reconstruida 89 se obtiene del multiplicador 84. Esta imagen de grano de película 89 se agrega a la información de imagen descodificada 42 por el adicionador 89. La imagen descodificada 43 sale del adicionador 85. En el adicionador 85, los pixeles en una posición en la cual la imagen de grano de película 89 corresponde a los pixeles (16 x 16) de la información de imagen descodificada 42 en la unidad de los pixeles (16 x 16) se suman. La imagen de grano de película 89 se cortan del patrón básico de los pixeles (64 x 64) generados por la unidad de generación de patrón básico 81. Mientras, el patrón básico de grano de película 86 se pueden agregar cambiando por cada unidad de área para ser suministrada con el patrón de grano de película, por ejemplo, cada 16 x 16 (pixeles) con el fin de obtener uniformidad en una pantalla de imágenes. Por ejemplo, suponiendo que el tamaño del área es H x V y el valor del pixel o el patrón es G (g, v) (0=v<V), un patrón cambado por un número aleatorio puede obtenerse generando un número randv aleatorio (0 = randh z H, O = randv < V) y luego calculando un patrón A para agregarse realmente de la siguiente manera. Este patrón puede suponerse que es patrón básico de grano de película. A (h, v) = G (mod(h + randh, H) , mod (v + +randv, V)) La Fig. 9 muestra una configuración ilustrativa del patrón básico de grano de película que genera la unidad 81. El patrón básico 81 incluye una unidad de generación de ruido 91, unidades de igualación de histograma 92, 93, 4, 95 y 96, filtros de paso rápido 97 y 99, filtros de paso lento 98 y 100 y un bando de filtro de síntesis 101. La unidad de generación de ruidos 91 genera ruidos (ruido de Gauss, ruido aleatorio de números aleatorios uniformes) del mismo tamaño (H x V) como el patrón básico de grano de película, por ejemplo, (64 x 64) pixeles. El ruido generado se suministra a la unidad de igualación de histograma 92. La unidad de igualación de histograma 92 convierte el ruido dado que tiene sustancialmente el mismo histograma que la información de patrón básico de grano de película 53. Un ejemplo de algoritmo de conversión en el caso en donde se logra una unidad de igualación de histograma 92 por procesamiento de software se muestra más adelante. [Algoritmo de igualación de histograma en las unidades igualación de histograma] 1. Suponer que el valor minimo y el valor máximo del histograma que será el objeto igualado en la información de patrón básico de grano de película 53 son CMIN, CMAX y la cantidad de secciones de división del histograma entre la CMIN y CMAX es el número de bins. bins indica una sección de división del histograma. Además, se supone que la función de distribución acumulativa de un histograma creado, recibido o reproducido en el lado de codificación es de CDF ref (binario) (O=bin<número de binarios-1) . 2.- Suponer que la señal de entrada (salida de unidad de generación de ruido 91) es val org (h, v) y la función de distribución acumulativa de la señal de entrada es CDF org (binario) (0=bin<número de bins-1). 3.- Para cada factor de la señal de entrada val org (h, v) , ral repl se obtiene de acuerdo con el siguiente seudo-código y val org (h, v) se reemplaza con ese valor. Val= CDF org ((val org (h, v) - CMIN)/(CMAX - CMIN) * (número de bins -1) ) ) ; para (I = 0;I z número de bins; 1 ++) si (CDFD ref (i)> = val) suspensión; si (i == número de bins) i — ; val repl=l/ (número de bins - 1)* (CMAX - CMIN) + CMIN; Las otras unidades de igualación de histograma 93, 94,95 y 96 tienen una función de igualación de histograma del algoritmo descrito antes. Una señal de salida de la unida de igualación de histograma 92 se suministra a un filtro de paso rápido de análisis 97 y un filtro de paso lento de análisis 98, una salida del filtro de paso rápido de análisis 97 se suministra a la unida de igualación de histograma 93, y una salida del filtro de paso lento de análisis 98 se suministra a la unidad de igualación de histograma 94. Además, una señal de salida de la unidad de igualación de histograma 94 se suministra a un filtro de paso rápido de análisis 99 y un filtro de paso lento de análisis 100, una salida del filtro de paso rápido de análisis 99 se suministra a la unidad de igualación de histograma 95, una salida del filtro de paso lento de análisis 100 se suministra a la unidad de igualación de histograma 96. La información de patrón básico de grano de película 53 provee cada una de las unidades de igualación de histograma 92 a 96 con diferente información de histograma. La información de histograma Fl en la Fig. 7C se suministra a la unidad de igualación de histograma 92 dado que se refiere a la banda de base. La información de histograma F2 se suministra a la unidad de igualación de histograma 93 dado que se refiere a una banda alta. La información de histograma F3 se suministra a la unidad de igualación de histograma 94 dado que se refiere a una banda baja. La división de la sub-banda se lleva a cabo por el los filtros de paso rápido de análisis 97 y 99 y los filtros de paso lento de análisis 98 y 100, los componentes de cada sub-banda se suministran al banco de filtro de síntesis 101. El bando de filtro de síntesis 101 incluye un filtro de paso rápido de síntesis 102 al cual se suministra una señal de salida de la unidad de igualación de histograma 93, un filtro de alto paso de síntesis 103 al cual se suministra una señal de salida de la unidad de igualación de histograma 95, y un filtro de paso lento de síntesis 104 al cual se suministra una señal de salida de la unidad de igualación de histograma. Una señal de salida del filtro de paso rápido de síntesis 103 y una señal de salida del filtro de paso lento de síntesis 104 se suman por un adicionador 105, mientras que una señal de salida del filtro de paso rápido de síntesis 102 y una señal de salida del adicionador 105 se suman por un adicionador 106. La información de patrón básico de grano de película 86 se busca en la salida del adicionador 106. Mientras, la estructura del banco de filtro de síntesis corresponde a la estructura de la división de la sub-banda en el lado de codificación. La resistencia se corrige o ajusta multiplicando la información de patrón básico de grano de película 86 con la información de resistencia de grano de película 88 por medio del multiplicador 84 como se describió antes. La imagen de grano de película 89 después de que se ajusta su resistencia se adiciona a la información de imagen descodificada 42, de manera que se obtiene la imagen descodificada de alta cualidad 43 teniendo perdida la información de grano de película por la alta eficiencia de codificación y descodificación. La Fig. 10 explica esquemáticamente el procesamiento de reconstrucción de la imagen de grano de película en el lado de descodificación. El patrón básico de grano de película 86 cuyo histograma de ruido es sustancialmente el mismo que la información de patrón básico de grano de película 53 se genera por la unidad de generación de patrón básico de grano 81. El patrón básico de grano de película 86 es de (64 x 64) pixeles y un área de (16 x 16) pixeles se corta y suministra al multiplicador 84. La información de resistencia de grano de película 54 se crea en el lado de codificación y se almacena y la información de resistencia 88 se saca correspondiendo al valor promedio 87 de los valores de pixeles en el área de (16 x 16) pixeles de la información de imagen descodificada 42. La resistencia del patrón básico 86 se ajusta por su información de resistencia 88. La imagen de grano de película 89 cuya resistencia se ajusta se agrega al área de (16 x 16) pixeles de la información de margen descodificada 42 por el adicionador 85 por la unidad del pixel. Después, algunos métodos de procesamiento para la extracción de la información de grano de película y la reconstrucción de la imagen de grano de película serán descritos tomando un caso de la señal de video componente como un ejemplo. La Fig. 11 muestra un primer método de procesamiento. De acuerdo con el primer método de procesamiento, la información de patrón básico de grano de película y la información de resistencia de grano de película se extraen para cada uno de los componentes Y, Cr y Cb de manera que extrae estas piezas de información de cada marco. La figura muestra una señal de imagen en la cual existen la escena A y la escena B. En el lado de descodificación, el grano de película se reconstruye usando la información de patrón básico de grano de película y la información de resistencia de grano de película de cada trama para cada uno de los componentes Y, Cr y Cb. La Fig. 12 muestra un segundo método de procesamiento. De acuerdo con el segundo método de procesamiento, la información de patrón básico de grano de película y la información de resistencia de grano de película se extraen para cada uno de los componentes Y, Cr y Cb. La información de patrón básico de grano de película se extrae solo en una trama y el encabezado de cada escena. En el lado de descodificación, se usa la información de patrón básico extraída comúnmente para todos los marcos en la misma escena. La información de resistencia de grano de película se extrae para cada componente como el primer método de procesamiento en cada trama.

La Fig. 13 muestra un tercer método de procesamiento. De acuerdo con el tercer método de procesamiento, la información de patrón básico de grano de película se extrae solamente de la señal Y de brillantez en el componente. La información de patrón básico de grano de película se extrae solamente en una trama en el encabezado de cada escena. En el lado de descodificación, se usa la información de patrón básico extraída comúnmente para todas las tramas y todos los componentes de la misma escena. La información de resistencia de grano de película se extrae para cada componente como el primer método de procesamiento en cada trama. La Fig. 14 muestra un cuarto método de procesamiento. De acuerdo con el cuarto método de procesamiento, la información de patrón básico de grano de película y la información de resistencia de grano de película se extraen para cada uno de los componentes Y, Cr y Cb. Tanto la información del patrón básico de grano de película como la información de resistencia de grano de película se extraen solo en una trama en el encabezado de cada escena. En el lado de descodificación, la información de patrón básico extraída y la información de resistencia se usan comúnmente pata todas las tramas en la misma escena. La Fig. 15 muestra un quinto método de procesamiento. De acuerdo con el quinto método de procesamiento, la información de patrón básico de grano de película se extrae de la señal de brillantez Y en los componentes. La información de patrón básico de grano de película se extrae en solo una trama en el encabezado de cada escena. En el lado de descodificación, la información de patrón básico extraída se usa comúnmente para todas las tramas y todos los componentes en la misma escena. La información de resistencia de grano de película se extrae para cada uno de los componentes Y, Cr y Cb. La información de resistencia de grano de película se extrae en solo una trama en el encabezado de cada escena. En el lado de descodificación, comúnmente se usa la información de resistencia de grano de película extraída para cada componente en todas las tramas de la misma escena. La Fig. 16 muestra un sexto método de procesamiento. De acuerdo con el sexto método de procesamiento, tanto la información de patrón básico de grano de película como la información de resistencia de grano de película se extraen solamente de la señal de brillantez Y en los componentes. En el lado de descodificación, tanto la información de patrón básico extraída y la información de resistencia se usan comúnmente para todas las tramas y todos los componentes en la misma escena. De los primero al sexto métodos de procesamiento descritos antes, se usa un método apropiado considerando la relación entre el efecto de mejora de calidad de imagen agregando los granos de película y la cantidad de datos de la información de grano de película que será transmitida. Además, los primero al sexto métodos de procesamiento pueden construirse de tal manera que se pueden seleccionar dos o más de los mismos y se pueden intercambiar sobre la operación por el usuario. Las modalidades de la presente invención se han descrito específicamente antes. La presente invención no se deberá restringir a las modalidades descritas antes pero se pueden modificar en varias formas con base en el espíritu técnico de la invención. Por ejemplo, en cuanto al método de división de la sub-banda, pueden dividirse dos secciones en la dirección de frecuencia horizontal y dirección de frecuencia vertical de manera que produzcan cuatro sub-bandas. Además, como un método para procesar los componentes de ruido de acuerdo con la información de patrón básico de grano de película, se puede adoptar un algoritmo mencionado antes. Además, la presente invención permite el uso de toros métodos de codificación tales como MPEG2 en lugar de MPEG-4 AVC (o H.264) como un método de codificación de alta eficiencia para animación. De acuerdo con la presente invención, la información de grano de película perdida en el lado de descodificación se extrae eficientemente en el lado de codificación y se transmite al lado de descodificación o se registra en el medio de grabado. En el lado de registro. En el lado de descodificación, la información de grano de película que será agregada a una imagen se reconstruye de la información obtenida y se agrega a la imagen descodificada. Consecuentemente, la imagen descodificada se provee con la textura de la película de manera que se puede mejorar en gran parte la calidad de la imagen.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1.- Un aparato de procesamiento de imágenes para codificar con alta eficiencia una señal de imagen de entrada, que comprende : medios de detección de área para detectar un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; primeros medios de extracción para extraer información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectada por los medios de detección de área; segundos medios de extracción para obtener información de resistencia indicando la resistencia de un grano de película que será agregada; y medios para transmitir o registrar datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia.

2.- El aparato de procesamiento de imagen de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer medio de extracción es un aparato de procesamiento de imágenes que emplea una distribución de frecuencia de valores de pixeles en el área como la información de patrón básico.

3.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primer medio de extracción es un aparato de procesamiento de imágenes para dividir los pixeles en el área en una pluralidad de bandas de frecuencia y extraer el patrón básico para cada banda de frecuencia.

4.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo medio de extracción es un aparato de procesamiento de imágenes para generar la información de resistencia que corresponde a un valor promedio de los pixeles en cada área.

5.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el primeo y segundo medios de extracción detectan la información de patrón básico y la información de resistencia para cada trama en la imagen de entrada.

6.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los primero y segundo medios de extracción detectan la información de patrón básico y la información de resistencia para cada escena en la imagen de entrada.

7. - El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en donde uno de los primero y segundo medios de extracción detecta una información de patrón básico y la información de resistencia para cada trama de la imagen de entrada mientras que el otro de los primero y segundo medios de extracción detecta la otra información de patrón básico y la información de resistencia para cada escena de la imagen de entrada.

8.- Un aparato de procesamiento de imágenes para recibir o reproducir datos codificados por codificación de alta eficiencia, la información de patrón básico que indica una distribución de nivel de valores de pixeles en un área que no contiene cambio de desnivel en la imagen de entrada e información de resistencia indicando un grao de adición del grano de película, comprendiendo: medios de descodificación para descodificar datos codificados; medios de generación de patrón básico para reconstruir una imagen de grano de película para convertir una distribución de nivel de ruido aleatorio al mismo que la distribución de nivel indicada en la información de patrón básico; medios de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia; y medios de adición para agregar la imagen de grano de película cuya resistencia se ajusta a la información de imagen descodificada obtenida por los medios de descodificación.

9.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 8, en donde un área en la imagen de grano de película generada por los medios de generación de patrón básico se corta y agrega a la información de imágenes descodificadas.

10.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la posición del área cortada se cambia aleatoriamente.

11.- El aparato de procesamiento de imágenes de acuerdo con la reivindicación 8, en donde los medios de ajuste de resistencia ajustan la resistencia en cada área especifica en la imagen.

12.- Un aparato de procesamiento de imagen para codificar con alta eficiencia una señal de imagen de entrada, transmitiendo o registrando datos codificados y descodificando los datos codificados recibidos o reproducidos, en donde el lado de codificación del los mismos incluye: medios de detección de área para detectar un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; primeros medios de extracción para extra información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectada por los medios de detección de área; segundos medios de extracción para obtener información de resistencia indicando la resistencia de un grano de película que será agregado; y medios para transmitir o registrar datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia, y el lado de descodificación del mismo incluye: medios para recibir o reproducir los datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia; medios de generación de patrón básico para reconstruir una imagen de grano de película convirtiendo una distribución de nivel de ruido aleatorio iguala la distribución de nivel indicada en la información de patrón básico; medios de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia, y medios de adición para agregar la imagen de gano de película cuya resistencia se ajusta a la información de imagen descodificada obtenida por los medios de descodificación.

13.- un método de procesamiento de imágenes para codificar con alta eficiencia una señal de imágenes de entrada, comprendiendo: un paso de detección de área para detecta un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; un primer paso de extracción para extraer información de patrón básico indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectada por el paso de detección de área; un segundo paso de extracción para obtener información de resistencia indicando la resistencia de un grano de película que será agregada; y un paso para transmitir o registrar datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia.

14.- Un método de procesamiento de imágenes para recibir o reproducir datos codificados por codificación de alta eficiencia, información de patrón básico indicando una distribución de niveles de valores de pixeles sen un área que cono contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada, e información de resistencia indicando un grado de adición de un grano de película, comprendiendo: un paso de descodificación para descodificar datos codificados; un paso de regeneración de patrón básico para reconstruir una imagen de grano de película convirtiendo una distribución de nivel de ruido aleatorio igual que la distribución o de nivel indicada en la información de patrón básico; un paso de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia; y un paso de adición para agregar la imagen de grano de película cuya resistencia se ajusta para descodificar la información de imagen obtenida en el paso de descodificación.

15.- Un método de procesamiento de imágenes para codificar con alta eficiencia una señal de imagen de entrada, transmitir o registrar datos codificados y descodificar los datos codificados recibidos o reproducidos, en donde el procesamiento en el dato de codificación de los mismos incluye: un paso de detección de área para detectar un área que no contiene cambio de desnivel en una imagen de entrada; un primer paso de extracción de la información de patrón básico de extracción indicando una distribución de nivel de valores de pixeles en el área detectad por el paso de detección de área; un segundo paso de extracción para obtener información de resistencia indicando la resistencia de un grano de película que será agregada; y un paso para transmitir o registrar datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia, y procesamiento en el lado de descodificación del mismo incluye: un paso para recibir o reproducir los datos codificados, la información de patrón básico y la información de resistencia; un paso de generación o de patrón básico de la reconstrucción de una imagen de grano de película convirtiendo una distribución de nivel de ruido aleatorio al mismo como la distribución de nivel indicada en la información de patrón básico; un paso de ajuste de resistencia para ajustar la resistencia de la imagen de grano de película de acuerdo con la información de resistencia; y un paso de adición para agregar la imagen de grano de película cuya resistencia se ajusta para descodificar información de imágenes obtenida por el paso de descodificación.