PL180169B1

PL180169B1 - Sposób i urzadzeniedo przetwarzania koncowego w systemie dekodowania sygnalu obrazu PL PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL180169B1
Application number: PL96322974A
Authority: PL
Inventors: Sang Ho Kim
Original assignee: Daewoo Electronics Co Ltd; Daewoo Electronics Coltd
Priority date: 1995-04-29
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 2000-12-29
Also published as: CA2219746A1; KR960039992A; US5734757A; CN1139255C; MX9708188A; PL322974A1; EP0886972A1; JPH11504482A; WO1996035295A1; RU2154917C2; DE69619707T2; EP0886972B1; CN1183199A; DE69619707D1

Abstract

ramki z dekodera sygnalów obrazu zawartego w systemie dekodowania syg- nalów obrazu, znam ienny tym, ze zapamietuje sie dekodowana dana obrazu biezacej ramki, zapamietuje sie dana piksela obrazu, reprezentujaca wartosc odfiltrowanego piksela i zawarta w dekodowanej danej obrazu biezacej ram- ki, filtruje sie dana piksela obrazu i dostarcza sie odfiltrowana dana piksela obrazu, sumuje sie wstepnie okreslony poziom progowy z dana piksela obra- zu i dostarcza sie wartosc górna, porównuje sie odfiltrowana dana piksela ob- razu z wartosciagoma i d o s ta r c z a sie pierwszy sygnal selekcji, przeprowadza sie selekcje, w odpowiedzi na pierwszy sygnal selekcji, danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest wieksza niz wartosc górna, lub przeprowadza sie selekcje, w odpowiedzi na pierwszy sygnal selekcji, odfil- trowanej danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest nie wieksza niz wartosc górna, odejmuje sie wstepnie okreslony poziom progowy od danej piksela obrazu i dostarcza sie wartosc dolna, porownuje sie albo odfil- trowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, która wybiera sie podczas selekcji, z wartoscia dolna i dostarcza sie drugi sygnal selekcji, przeprowadza sie selekcje, w odpowiedzi na drugi sygnal selekcji, danej piksela obrazu, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, która wybiera sie podczas selekcji, jest mniejsza niz wartosc dolna, lub przeprowadza sie selekcje, w odpowiedzi na drugi sygnal selekcji, albo odfiltrowanej danej piksela obra- zu albo danej piksela obrazu, która wybiera sie podczas selekcji, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, która wybiera sie podczas selekcji, jest nie mniejsza niz wartosc dolna i dostarcza sie odfiltro- wany wynik dla piksela obrazu oraz aktualizuje sie dana piksela obrazu, zapa- mietana podczas zapamietania dekodowanej danej obrazu biezacej ramki, przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do przetwarzania końcowego w systemie dekodowania sygnału obrazu.

Znana jest transmisja sygnału obrazu w postaci cyfrowej w różnych zastosowaniach elektronicznych i elektrycznych, na przykład w systemach telewizyjnych i telefonicznych wizyjnych o dużej rozdzielczości. Gdy sygnał obrazu jest w postaci cyfrowej, istnieje pewna granica stosowania dużej ilości danych cyfrowych. Jeżeli dostępna szerokość pasma częstotliwości kanału transmisyjnego jest ograniczona dla transmisji sygnału obrazu, znane jest zastosowanie

180 169 systemu kodowania obrazu dla kompresji dużej ilości danych cyfrowych. Spośród różnych technik kompresji sygnałów wizyjnych najbardziej skuteczna jest technika kodowania hybrydowego, która łączy techniki kompresji czasowej i przestrzennej z techniką kodowania statycznego.

Większość znanych technik kodowania hybrydowego wykorzystuje adaptacyjne kodowania trybu wzajemnego i wewnętrznego, transformatę ortogonalną kwantyzację współczynników transformaty, kodowanie grupowe RLC i kodowanie o zmiennej długości VLV. Adaptacyjne kodowanie trybu wzajemnego i wewnętrznego jest procesem selekcji sygnału wizyjnego dla kolejnej transformaty ortogonalnej albo danych impulsowej modulacji kodowej PCM bieżącej ramki albo danych różniczkowej modulacji kodowo-impulsowej DPCM adaptacyjnie, na przykład w oparciu o jego wariancję. Kodowanie wzajemne, znane także jako sposób predykcyjny, oparte na idei zmniejszania redundancji pomiędzy sąsiednimi ramkami, jest procesem określania ruchu obiektu pomiędzy bieżącą ramką i sąsiednią lub dwiema sąsiednimi względem niej ramkami oraz przewidywania bieżącej ramki zgodnie z przebiegiem ruchu obiektu dla wytworzenia sygnału błędu reprezentującego różnicę pomiędzy bieżącą ramką i jej przewidywaniem. Ten sposób kodowania jest opisany na przykład w publikacji Staffana Ericssona, pod tytułem: „Stałe i dostosowane predyktory dla hybrydowego kodowania predykcyjnego/transformaty”, wydanej przez IEEE Transactions on Communications, COM-33, nr 12, strony 1291-1301, grudzień 1985 i w publikacji Ninomiya i Ohtsuka, pod tytułem: „Schemat kodowania międzyramkowego kompensowanego ruchem dla obrazów telewizyjnych”, wydanej przez IEEE Transactions on Communications, COM 30, nr 1, strony 201-210, styczeń 1982.

Transformata ortogonalna, która wykorzystuje związki przestrzenne pomiędzy danymi obrazu, takimi jak dane PCM bieżącej ramki lub dane DPCM kompensowane ruchem oraz zmniejsza lub usuwa redundancje przestrzenne pomiędzy nimi, przetwarza blok cyfrowych danych obrazu w zespół współczynników transformaty. Ta technika jest opisana w publikacji Chena i Pratta, pod tytułem: „Adaptacyjny koder sceny”, wydanej przez IEEE Transactions on Communications, COM-32, nr 3, strony 225-232, marzec 1984. W wyniku przetwarzania takich danych współczynników transformaty przez kwantyzację, wybieranie zygzakowate, kodowanie grupowe i kodowanie o zmiennej długości, może skutecznie ulec kompresji ilość przetwarzanych danych.

Kodowane dane obrazu są transmitowane przez kanał transmisyjny do dekodera sygnałów obrazu zawartego w systemie dekodowania sygnałów obrazu, który realizuje odwrotny proces operacji kodowania dla odtwarzania pierwotnych danych obrazu, przy czym występuje zjawisko blokowania, w wyniku którego linia granicy bloku staje się widoczna na końcu odbiorczym, co jest spowodowane tym, że ramka jest kodowana w jednostkach bloków.

Znane jest, że dekodowane dane obrazu są następnie przetwarzane przy wykorzystaniu filtru przetwarzania końcowego dla poprawy jakości odtwarzanych danych obrazu lub dekodowanych danych obrazu. Znany filtr przetwarzania końcowego realizuje filtrowanie dekodowanych danych obrazu przy wstępnie określonej częstotliwości odcięcia dla zwiększenia jakości dekodowanych danych obrazu.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr 0346766 sposób zmniejszania zjawiska blokowania przy kodowaniu obrazów wizyjnych przy pomocy dyskretnej transformacji cosinus, w którym parametry ograniczenia częstotliwości są stosowane do sterowania funkcjąfiltrowania bloku, w wyniku czego także przetwarzania końcowego dekodowanego sygnału wizyjnego w celu zmniejszenia zjawiska blokowania. Sposób polega na tym, że w systemie transmisji sygnału wizyjnego z wejściem sygnału wizyjnego po stronie nadawczej, do której doprowadza się przesyłany sygnał wizyjny, przez koder nadawczy przesyła się poszczególne bloki parametrów ograniczenia częstotliwości, przyporządkowane sygnałom wizyjnym, wraz z sygnałem wizyjnym specyficznym dla bloku, kodowanym przez koder, poprzez kanał transmisyjny do dekodera odbiorczego. Parametry ograniczenia częstotliwości po stronie odbiorczej są stosowane do tego, żeby sterować funkcjąfiltru blokującego na wyjściu dekodera, który podaje dekodowany sygnał wizyjny dla przetwarzania dekodowanego sygnału wizyjnego, w celu zmniejszenia zjawiska blokowania.

Znane są z francuskiego opisu patentowego nr 2661063 sposób i urządzenie do filtrowania dla kodowania obrazów przy pomocy dyskretnej transformacji cosinus. Sposób polega na tym,

180 169 że określa się dla każdego piksela obrazu zdolność dekodowania, oblicza się różnicę bezwzględnych luminancji i/lub chrominancji każdego piksela i sąsiedniego piksela dla decydowania na podstawie otrzymanego wyniku, czy rozważane piksele mają takie same wartości luminancji i/lub chrominancji. Urządzenie zawiera filtr jednowymiarowy, mający układ odejmujący wartości luminancji i/lub chrominancji pikseli, którego wyjście jest dołączone do układu obliczania wartości bezwzględnej, dołączonego do pierwszego układu pamięciowego poprzez komparator, który steruje przełącznikiem dla dostarczania wyniku odejmowania do pierwszego wejścia mnożnika. Do drugiego wejścia mnożnika jest dołączony drugi układ pamięciowy dostarczający wartości danych współczynników. Do wyjścia mnożnika jest dołączony trzeci układ pamięciowy poprzez rejestr i drugi mnożnik, którego wyjście jest dołączone do sumatora.

Sposób według wynalazku polega na tym, że zapamiętuje się dekodowaną daną obrazu bieżącej ramki, zapamiętuje się danąpiksela obrazu, reprezentującą wartość odfiltrowanego piksela i zawartą w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, filtruje się danąpiksela obrazu i dostarcza się odfiltrowaną daną piksela obrazu. Sumuje się wstępnie określony poziom progowy z danąpiksela obrazu i dostarcza się wartość górną, porównuje się odfiltrowaną daną piksela obrazu z wartością górną i dostarcza się pierwszy sygnał selekcji. Przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest większa niż wartość górna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, odfiltrowanej danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest nie większa niż wartość górną. Odejmuje się wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu i dostarcza się wartość dolną. Porównuje się albo odfiltrowanądanąpiksela obrazu albo daną piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, z wartością dolną i dostarcza się drugi sygnał selekcji. Przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest mniejsza niż wartość dolna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest nie mniejsza niż wartość dolna i dostarcza się odfiltrowany wynik dla piksela obrazu oraz aktualizuje się daną piksela obrazu, zapamiętaną podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu.

Korzystnie podczas filtrowania danej piksela obrazu dostarcza się dane piksela obrazu i dane sąsiednich pikseli obrazu, zapamiętane podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przy czym jako dane sąsiednich pikseli stosuje się wartości sąsiednich pikseli względem piksela obrazu i określa się odfiltrowane dane piksela obrazu na podstawie danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli.

W drugim przykładzie wykonania sposób według wynalazku polega na tym, że zapamiętuje się dekodowaną daną obrazu bieżącej ramki, zapamiętuje się danąpiksela obrazu, reprezentującą wartość odfiltrowanego piksela i zawartą w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, filtruje się daną piksela obrazu i dostarcza się odfiltrowanądanąpiksela obrazu. Sumuje się wstępnie określony poziom progowy z danąpiksela obrazu i dostarcza się wartość górną. Porównuje się odfiltrowaną daną piksela obrazu z wartością górną i dostarcza się pierwszy sygnał selekcji. Przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest większa niż wartość górna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, odfiltrowanej danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest nie większa niż wartość górna. Odejmuje się wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu i dostarcza się wartość dolną, porównuje się albo odfiltrowaną danąpiksela obrazu albo danąpiksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, z wartością dolną i dostarcza się drugi sygnał selekcji.

Przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, danej piksela obrazu w przypadku, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest mniejsza niż wartość dolna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu,

180 169 którą wybiera się podczas selekcji w przypadku, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest nie mniejsza niż wartość dolna i dostarcza się odfiltrowany wynik dla piksela obrazu oraz aktualizuje się daną piksela obrazu zapamiętaną podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu, gdy odfiltrowaną daną piksela obrazu wybiera się jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu. Powtarza się powyższe czynności oprócz pierwszego zapamiętania, gdy odfiltrowaną danąpiksela obrazu wybiera się jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu do wstępnie określonej liczby czasów i powtarza się te czynności dla następnego piksela obrazu, aż wszystkie piksele w bieżącej ramce przetworzy się końcowo.

Urządzenie według wynalazku zawiera drugą pamięć ramki do pamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, dołączoną do bufora do pamiętania danej piksela obrazu, reprezentującej wartość odfiltrowanego piksela i zawartej w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, oraz dołączoną do filtru danej piksela obrazu dla dostarczania odfiltrowanej danej piksela obrazu do pierwszego komparatora, do którego jest dołączony także sumator do sumowania wstępnie określonego poziomu progowego z danąpiksela obrazu, dla dostarczania wartości górnej. Pierwszy komparator ma wyjście selekcji do dostarczania pierwszego sygnału selekcji, dołączone do pierwszego przełącznika do selekcji danej piksela obrazu lub odfiltrowanej danej piksela obrazu, do którego jest dołączony układ odejmujący wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu, dla dostarczania wartości dolnej. Do pierwszego przełącznika i do układu odejmującego jest dołączony drugi komparator do porównywania albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu, wybranej przez pierwszy przełącznik, i wartości dolnej. Drugi komparator ma wyjście selekcji do dostarczania drugiego sygnału selekcji, dołączone do drugiego przełącznika do selekcji danej piksela obrazu lub odfiltrowanej danej piksela obrazu, dla dostarczania odfiltrowanego wyniku dla piksela obrazu. Do drugiego przełącznika jest dołączony układ aktualizacji danej piksela obrazu, zapamiętanej w drugiej pamięci ramki przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu.

Korzystnie filtr zawiera elementy do dostarczania danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli w pamięci, przy czym dane sąsiednich pikseli są wartościami sąsiednich pikseli względem piksela obrazu, i elementy do filtrowania do określenia odfiltrowanych danych piksela obrazu na podstawie danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli.

Korzystnie elementy do filtrowania określają odfiltrowane dane pikseli obrazu przy zastosowaniu filtru środkowego.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie sposobu i urządzenia do przetwarzania końcowego w systemie dekodowania sygnału obrazu, umożliwiających zasadnicze zmniejszenie lub wyeliminowanie zjawiska blokowania na granicy bloku dekodowanych danych obrazu przez przetwarzanie końcowe dekodowanych danych obrazu, dzięki czemu jakość obrazu poprawia się.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia system dekodowania sygnałów obrazu w schemacie blokowym, fig. 2 urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego z fig. 1, w schemacie blokowym, fig. 3 - urządzenie oceniające dane pikseli z fig. 2, w schemacie blokowym i fig. 4 - urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego z fig. 1 według innego przykładu wykonania, w schemacie blokowym.

Figura 1 przedstawia system dekodowania 100 sygnałów obrazu, w celu wyjaśnienia sposobu i urządzenia do przetwarzania końcowego według wynalazku. System dekodowania 100 sygnałów obrazu zawiera dekoder 20 sygnałów obrazu i urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40. Dekoder 20 sygnałów obrazu ma dekoder o zmiennej długości VLD 22, dekoder grupowy RLD 24, skaner zygzakowy odwrotny 26, urządzenie kwantujące odwrotne 28, transformator odwrotny ΓΓ 30, sumator 32, pierwszą pamięć ramki 34 i kompensator ruchu 36.

180 169

W dekoderze 20 sygnałów obrazu kodowane dane obrazu, to jest zespół kodowanych współczynników transformaty o zmiennej długości i wektory ruchu sądostarczane do dekodera o zmiennej długości 22 na podstawie kolejnych bloków. Dekoder o zmiennej długości 22 służy do dekodowania zespołu kodowanych współczynników transformaty o zmiennej długości i wektorów ruchu dla dostarczania współczynników transformaty kodowanych grupowo do dekodera grupowego 24 i wektorów ruchu do kompensatora ruchu 36. Dekoder o zmiennej długości 22 jest zasadniczo tablicąprzeglądową, jest w nim zastosowanych wiele zespołów kodów do określania poszczególnych związków pomiędzy kodami o zmiennej długości i ich kodami grupowymi lub wektorami ruchu. Następnie współczynniki transformaty kodowane grupowo sądostarczane do dekodera grupowego 24, który jest także tablicąprzeglądową, dla wytwarzania skanowanych zygzakowe współczynników transformaty, które są następnie dostarczane do skanera zygzakowego odwrotnego 26.

W skanerze zygzakowym odwrotnym 26 analizowane zygzakowo współczynniki transformaty są odtwarzane dla dostarczania bloków kwantowanych współczynników transformaty do urządzenia kwantującego odwrotnego 28, w którym każdy blok kwantowanych współczynników transformaty jest przemieniany w zespół współczynników transformaty. Następnie zespół współczynników transformaty jest dostarczany do transformatora odwrotnego 30, na przykład transformatora odwrotnego dyskretnego cosinus, który transformuje zespół współczynników transformaty w zespół danych różnicowych pomiędzy blokiem bieżącej ramki i blokiem poprzedniej ramki. Zespół danych różnicowych jest następnie przesyłany do sumatora 32.

W międzyczasie kompensator ruchu 36 wydziela zespół danych pikseli z poprzedniej ramki pamiętanej w pierwszej pamięci ramki 34 na podstawie wektora ruchu, który odpowiada każdemu blokowi bieżącej ramki z dekodera o zmiennej długości 22 i dostarcza zespół wydzielonych danych pikseli do sumatora 32. Zespół wydzielonych danych pikseli z kompensatora ruchu 36 i zespół danych różnicowych pikseli z transformatora odwrotnego 30 są następnie sumowane w sumatorze 32 dla uzyskania danych odtworzonego obrazu danego bloku bieżącej ramki. Dane odtworzonego obrazu i dane dekodowanego obrazu bloku są następnie dostarczane do pierwszej pamięci ramki 34 i do urządzenia filtrującego 40 przetwarzania końcowego.

W urządzeniu filtrującym 40 przetwarzania końcowego jest przeprowadzane przetwarzanie końcowe dekodowanych danych obrazu z sumatora 32 dla skutecznego odfiltrowania dekodowanych danych obrazu. Przetworzone końcowo dane obrazu są następnie transmitowane do jednostki wyświetlającej, której nie pokazano.

Figura 2 przedstawia urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40 z fig. 1 w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku. Urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40, które ma drugą pamięć ramki 42, blok filtrujący 45 i bufor 48, filtruje dekodowane dane obrazu bieżącej ramki z dekodera 20 sygnałów obrazu przez przetwarzanie bieżącej ramki na podstawie kolejnych pikseli.

Dekodowane dane obrazu bieżącej ramki z dekodera 20 sygnałów obrazu są najpierw pamiętane w drugiej pamięci ramki 42. W odpowiedzi na sygnał sterujący ze sterownika systemu, którego nie pokazano, dana piksela obrazu, to jest wartość piksela obrazu, jest odzyskiwana z drugiej pamięci ramki 42 i dostarczana do bufora 48 oraz dane pikseli dla NxN, na przykład 3x3 pikseli, zawierających piksel obrazu i sąsiednie piksele, są dostarczane do filtru 44 w bloku filtrującym 45, przy czym piksel obrazu oznacza piksel odfiltrowany w bieżącej ramce i umieszczony w środku NxN pikseli, gdzie N jest dodatnią liczbą całkowitą.

Blok filtrujący 45 służy do dostarczania odfiltrowanego wyniku dla piksela obrazu według wynalazku. Szczególnie filtr 44, który odbiera NxN danych pikseli z drugiej pamięci ramki 42, realizuje ich filtrowanie, na przykład przy wstępnie określonej częstotliwości odcięcia, dla wytwarzania odfiltrowanych danych pikseli obrazu. Filtr 44 jest na przykład filtrem dolnoprzepustowym, takim jak filtr Mediana lub filtr Laplaciana. Wstępnie określona częstotliwość odcięcia filtru 44 lub charakterystyki filtrujest określana na podstawie wymaganej jakości obrazu w systemie dekodowania obrazu.

180 169

Odfiltrowana dana piksela obrazu z filtru 44 jest dostarczana do urządzenia oceniającego 46 dane pikseli, w którym każda odfiltrowana dana piksela obrazu lub pierwotna dana piksela obrazu jest wybierana na podstawie wartości bezwzględnej różnicy pomiędzy nimi, dla dostarczania odfiltrowanego wyniku dla piksela obrazu z powrotem do drugiej pamięci ramki 42. Proces filtrowania jest powtarzany dla wszystkich pikseli w bieżącej ramce, a następnie odfiltrowana bieżąca ramka, pamiętana w drugiej pamięci ramki 42, jest dostarczana do jednostki wyświetlającej.

Figura 3 przedstawia urządzenie oceniające 46 dane pikseli. W przypadku wartości bezwzględnej różnicy pomiędzy pierwotną daną piksela obrazu i odfiltrowaną daną piksela obrazu, która jest większa niż wstępnie określona wartość progowa, na przykład THR. pierwotna dana piksela obrazu jest określona jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu, a w przypadku, gdy wartość bezwzględna różnicy nie jest większa niż wstępnie określona wartość progowa, odfiltrowana dana piksela obrazu jest określana jako odfiltrowany wynik piksela obrazu.

Urządzenie oceniające 46 dane pikseli zawiera dwa komparatory 53, 56, dwa przełączniki 54,57, sumator 52 i układ odejmujący 55. Dla uproszczenia odfiltrowana dana piksela obrazu jest oznaczona jako Ffi. i), a pierwotna dana piksela obrazu jest oznaczona jako I(i, j). Odfiltrowana dana piksela obrazu F(i.j) z filtru 44 jest wprowadzana do pierwszego komparatora 53 i pierwszego przełącznika 54. Pierwotna dana piksela obrazu I(i, j) z bufora 48 jest doprowadzana do sumatora 52, układu odejmującego 55 oraz pierwszego przełącznika 54 i drugiego przełącznika 57.

Najpierw wstępnie określona wartość progowa THR jest dodawana do pierwotnej danej piksela obrazu Ki.j) w sumatorze 52 i wartość górna, Ki.j) + THR jest dostarczana do pierwszego komparatora 53. W pierwszym komparatorze 53 odfiltrowana dana piksela obrazu F(i, j) jest porównywana z wartością górną Ki, j) + THR, dostarczając w wyniku pierwszy sygnał selekcji CS 1 do pierwszego przełącznika 54. Wstępnie określona wartość progowa THR jest określana na podstawie wymaganej jakości obrazu w systemie dekodowania sygnałów obrazu.

W pierwszym przełączniku 54 pierwszy sygnał selekcji CS1 służy do określania, które z jego wejść, to jest odfiltrowana dana piksela obrazu F(i, j) i pierwotna dana piksela obrazu Ki. j) jest wybierana i dostarczana do drugiego komparatora 56. To jest, jeżeli F(i, j) jest większa niż wartość górna Ki, j) + THR, jest wybierane Ki, j) dostarczane do drugiego komparatora 56, a w przeciwnym przypadku jest wybierane Fii, i) dostarczane do drugiego komparatora 56.

W układzie odejmującym 55 wartość progowa THRjest odejmowana od I(i, j) dla dostarczania dolnej wartości, to jest I(i j)-THR, do drugiego komparatora 56. W drugim komparatorze 56 wartość dolna I(i, j) - THR jest porównywana albo z I(i, j) albo F(i. j\ które jest wybierane w pierwszym przełączniku 54 dla dostarczania drugiego sygnału selekcji CS2 do drugiego przełącznika 57.

W drugim przełączniku 57 drugi sygnał selekcji CS2 służy do określania, które z dwóch jego wejść, to jest albo odfiltrowana dana piksela obrazu F(i.j) albo pierwotna dana piksela obrazu Ki, j) jest wybierana w pierwszym przełączniku 54. W przypadku, gdy pierwotna dana piksela obrazu Ki, j) jest wybierana w pierwszym przełączniku 54, dwa wejścia drugiego przełącznika 57 mają oba pierwotną daną piksela obrazu Ki, j) i dlatego Ki, j) jest dostarczana z drugiego przełącznika 57 jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu. W przypadku, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu F(i. j) jest większa lub równa dolnej wartości Ki. j)-THR. odfiltrowana dana piksela obrazu Ffi, j) jest wybierana jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu w drugim przełączniku 57. W przypadku, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu F?i. i) jest wybierana w pierwszym przełączniku 54 i F(i, i) jest mniejsze niż Ki. j)-THR, pierwotna dana piksela obrazu Ki. j) jest wybierana jako odfiltrowany wynik dla danej piksela obrazu w drugim przełączniku 57. Odfiltrowany wynik dla piksela obrazu jest następnie doprowadzany do drugiej pamięci ramki 42 dla aktualizacji danej piksela obrazu pamiętanej z odfiltrowanym wynikiem dla piksela obrazu.

Operacja filtrowania dla piksela obrazu może być powtarzana przez dostarczenie NxN danych pikseli zawierających aktualizowane dane pikseli obrazu z drugiej pamięci ramki 42 do filtru 44, pokazanego na fig. 2, i realizując ponownie proces filtrowania. Podczas powtarzanej operacji filtrowania dla piksela obrazu, pierwotne dane piksela obrazu zapamiętane w buforze 48 nie są aktualizowane i stosowane przy określaniu odfiltrowanego wyniku, jak to opisano powyżej. Blok filtrowania jest wykonany tak, że charakterystyki lub częstotliwości odcięcia filtru i

180 169 wstępnie określona wartość progowa THR dla każdego powtórzenia operacji filtrowania różnią się od siebie.

Operacja filtrowania dla piksela obrazu jest powtarzana do wstępnie określonej liczby. Alternatywnie odfiltrowany wynik dla piksela obrazu bezpośrednio przed wartością bezwzględną różnicy pomiędzy F(i, i) i I(i, i) staje się większy niż wartość progowa THR i jest określany jako końcowy odfiltrowany wynik dla piksela obrazu. To jest, gdy wartość bezwzględna różnicy pomiędzy Ffi. j) i I(i, i) staje się większa niż wartość progowa THR, proces filtrowania zatrzymuje się i dane piksela obrazu pamiętane w drugiej pamięci ramki 42 nie są już aktualizowane.

Po zakończeniu operacji filtrowania dla jednego piksela, operacja filtrowania jest powtarzana dla następnego piksela obrazu, aż wszystkie dane pikseli bieżącej ramki pamiętane w drugiej pamięci ramki 42 są aktualizowane.

Figura 4 przedstawia urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40 z fig. 1 w drugim przykładzie wykonania wynalazku. Urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40, które zawiera drugą pamięć ramki 42, bufor 48 i trzy bloki filtrujące 45a, 45b i 45c, filtruje dekodowane dane obrazu bieżącej ramki, dostarczane z dekodera 20 sygnałów obrazu z fig. 1 przez przetwarzanie bieżącej ramki na podstawie kolejnych pikseli. Funkcjonowanie urządzenia filtrującego przetwarzania końcowego 40 jest prawie identyczne do pierwszego przykładu wykonania z fig. 2, oprócz tego, że proces filtrowania jest realizowany w trzech blokach filtrujących 45a, 45b, i 45c. Bloki filtrujące 45a, 45b i 45c są wykonane tak, że charakterystyki lub częstotliwości odcięcia filtrów w blokach filtrujących i wstępnie określona wartość progowa THR każdego bloku filtrującego 45a, 45b i 45c różnią się od siebie.

Dekodowane dane obrazu bieżącej ramki z dekodera 20 sygnałów obrazu są najpierw pamiętane w drugiej pamięci 42. W odpowiedzi na sygnał sterujący ze sterownika systemu, którego nie pokazano, dana piksela obrazu, to jest wartość piksela obrazu, jest odzyskiwana i dostarczana do bufora 48, podczas gdy dane pikseli dla NxN, na przykład 3x3 pikseli, obejmujących piksel obrazu i sąsiednie piksele, są dostarczane do bloku filtrującego 45a. Działanie bloku filtrującego 45a jest identyczne, jak bloku filtrującego 45 z fig. 2 i fig. 3.

Odfiltrowany wynik dla piksela obrazu z bloku 45a jest dostarczany z powrotem do drugiej pamięci 42 ramki dla aktualizacji danych pikseli obrazu pamiętanych z odfiltrowanym wynikiem dla danych pikseli obrazu z bloku filtrującego 45a.

W odpowiedzi na sygnał sterujący ze sterownika systemu, dane pikseli dla NxN pikseli obejmujących aktualizowany piksel obrazu i sąsiednie piksele, są dostarczane do bloku filtrującego 45b. Operacja filtrowania w bloku filtrującym 45b jest realizowana przy zastosowaniu odfiltrowanego wyniku dla piksela obrazu z bloku filtrującego 45a i danych piksela dla sąsiednich pikseli. Inaczej, operacja filtrowania jest identyczna z operacją bloku filtrującego 45a.

Odfiltrowany wynik dla piksela obrazu z bloku filtrującego 45b jest dostarczany z powrotem do drugiej pamięci 42 ramki i jest doprowadzany do bloku filtrującego 45c wraz z danymi pikseli dla sąsiednich pikseli. Po podobnej operacji filtrowania w bloku filtrującym 45c, odfiltrowany wynik z bloku filtrującego 45c jest dostarczany z powrotem do drugiej pamięci 42 ramki dla aktualizacji pamiętanych w niej danych pikseli obrazu. Proces filtrowania jest powtarzany dla wszystkich pikseli w bieżącej ramce, a następnie odfiltrowana, bieżąca ramka, pamiętana w drugiej pamięci ramki 42, jest dostarczana do jednostki wyświetlającej.

Chociaż jest przedstawione urządzenie filtrujące przetwarzania końcowego 40 zawierające trzy bloki filtrujące, może być wprowadzona dowolna liczba bloków filtrujących. Działanie bloków filtrujących jest modyfikowane w podobny sposób, jak na fig. 2. To znaczy, zamiast realizacji procesu filtrowania przez wstępnie określoną liczbę czasów, na przykład 3, odfiltrowany wynik dla piksela obrazu bezpośrednio przed wartością bezwzględną różnicy pomiędzy F(i.j) i IfL j) staje się większy niż wartość progowa THR i może być określony jako końcowy, odfiltrowany wynik dla piksela obrazu. Dla przykładu, gdy wartość bezwzględna różnicy pomiędzy F(i, j) i I(i, j) staje się większa niż wartość progowa THR w bloku filtrującym 45b, proces filtrowania zatrzymuje się i odfiltrowany wynik z bloku filtrującego 45a jest określanyjako końcowy odfiltrowany wynik dla piksela obrazu.

180 169

FIG . 2

WYŚWIETLAJĄCEJ

180 169

Z FILTRU 44

Z BUFORA 48

Tuj)

FIG. 3

PIERWSZY KOMPARATOR

DRUGIEJ PAMIĘCI RAMKI

FIG. i

JEDNOSTKI

WYŚWIETLAJĄCEJ

180 169

KODOWANE DANE OBRAZU

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób przetwarzania końcowego w systemie dekodowania sygnału obrazu, na podstawie kolejnych pikseli, dekodowanych danych obrazu bieżącej ramki z dekodera sygnałów obrazu zawartego w systemie dekodowania sygnałów obrazu, znamienny tym, że zapamiętuje się dekodowaną daną obrazu bieżącej ramki, zapamiętuje się daną piksela obrazu, reprezentującą wartość odfiltrowanego piksela i zawartą w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, filtruje się daną piksela obrazu i dostarcza się odfiltrowaną daną piksela obrazu, sumuje się wstępnie określony poziom progowy z daną piksela obrazu i dostarcza się wartość górną porównuje się odfiltrowanądanąpiksela obrazu z wartością górną i dostarcza się pierwszy sygnał selekcji, przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest większa niż wartość górna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, odfiltrowanej danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest nie większa niż wartość górna, odejmuje się wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu i dostarcza się wartość dolną porównuje się albo odfiltrowaną daną piksela obrazu albo daną piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, z wartością dolną i dostarcza się drugi sygnał selekcji, przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest niniejsza niż wartość dolna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest nie mniejsza niż wartość dolna i dostarcza się odfiltrowany wynik dla piksela obrazu oraz aktualizuje się danąpiksela obrazu, zapamiętaną podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas filtrowania danej piksela obrazu dostarcza się dane piksela obrazu i dane sąsiednich pikseli obrazu, zapamiętane podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przy czym jako dane sąsiednich pikseli stosuje się wartości sąsiednich pikseli względem piksela obrazu i określa się odfiltrowane dane piksela obrazu na podstawie danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli.
3. Sposób przetwarzania końcowego w systemie dekodowania sygnału obrazu, na podstawie kolejnych pikseli, dekodowanych danych obrazu bieżącej ramki z dekodera sygnałów obrazu zawartego w systemie dekodowania sygnałów obrazu, znamienny tym, że zapamiętuje się dekodowaną daną obrazu bieżącej ramki, zapamiętuje się danąpiksela obrazu, reprezentującą wartość odfiltrowanego piksela i zawartą w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, filtruje się daną piksela obrazu i dostarcza się odfiltrowaną daną piksela obrazu, sumuje się wstępnie określony poziom progowy z daną piksela obrazu i dostarcza się wartość górną, porównuje się odfiltrowanądanąpiksela obrazu z wartościągómąi dostarcza się pierwszy sygnał selekcji, przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest większa niż wartość górna, lub przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na pierwszy sygnał selekcji, odfiltrowanej danej piksela obrazu, gdy odfiltrowana dana piksela obrazu jest nie większa niż wartość górna, odejmuje się wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu i dostarcza się wartość dolną, porównuje się albo odfiltrowaną daną piksela obrazu albo daną piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, z wartościądolną i dostarcza się drugi sygnał selekcji, przeprowadza się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, danej piksela obrazu w przypadku, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest mniejsza niż wartość dolna, lub przeprowadza

180 169 się selekcję, w odpowiedzi na drugi sygnał selekcji, albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji w przypadku, gdy albo odfiltrowana dana piksela obrazu albo dana piksela obrazu, którą wybiera się podczas selekcji, jest nie mniejsza niż wartość dolna i dostarcza się odfiltrowany wynik dla piksela obrazu oraz aktualizuje się daną piksela obrazu zapamiętaną podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu, gdy odfiltrowaną daną piksela obrazu wybiera się jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu, powtarza się powyższe czynności oprócz pierwszego zapamiętania, gdy odfiltrowaną daną piksela obrazu wybiera się jako odfiltrowany wynik dla piksela obrazu do wstępnie określonej liczby czasów i powtarza się te czynności dla następnego piksela obrazu, aż wszystkie piksele w bieżącej ramce przetworzy się końcowo.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że podczas filtrowania danej piksela obrazu dostarcza się dane piksela obrazu i dane sąsiednich pikseli obrazu, zapamiętane podczas zapamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, przy czym jako dane sąsiednich pikseli stosuje się wartości sąsiednich pikseli względem piksela obrazu i określa się odfiltrowane dane piksela obrazu na podstawie danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli.
5. Urządzenie do przetwarzania końcowego w systemie dekodowania sygnału obrazu, dołączone do dekodera sygnału obrazu, zawarte w systemie dekodowania sygnału obrazu, znamienne tym, że zawiera drugą pamięć ramki (42) do pamiętania dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, dołączoną do bufora (48) do pamiętania danej piksela obrazu, reprezentującej wartość odfiltrowanego piksela i zawartej w dekodowanej danej obrazu bieżącej ramki, oraz dołączoną do filtru (44) danej piksela obrazu dla dostarczania odfiltrowanej danej piksela obrazu do pierwszego komparatora (53), do którego jest dołączony także sumator (52) do sumowania wstępnie określonego poziomu progowego z daną piksela obrazu, dla dostarczania wartości górnej, przy czym pierwszy komparator (53) ma wyjście selekcji do dostarczania pierwszego sygnału selekcji, dołączone do pierwszego przełącznika (54) do selekcji danej piksela obrazu lub odfiltrowanej danej piksela obrazu, do którego jest dołączony układ odejmujący (55) wstępnie określony poziom progowy od danej piksela obrazu, dla dostarczania wartości dolnej, a do pierwszego przełącznika (54) i do układu odejmującego (55) jest dołączony drugi komparator (56) do porównywania albo odfiltrowanej danej piksela obrazu albo danej piksela obrazu, wybranej przez pierwszy przełącznik (54), i wartości dolnej, przy czym drugi komparator (56) ma wyjście selekcji do dostarczania drugiego sygnału selekcji, dołączone do drugiego przełącznika (57) do selekcji danej piksela obrazu lub odfiltrowanej danej piksela obrazu, dla dostarczania odfiltrowanego wyniku dla piksela obrazu, przy czym do drugiego przełącznika (57) jest dołączony układ aktualizacji danej piksela obrazu, zapamiętanej w drugiej pamięci ramki (42) przez odfiltrowany wynik dla piksela obrazu.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że filtr (44) zawiera elementy do dostarczania danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli w pamięci, przy czym dane sąsiednich pikseli są wartościami sąsiednich pikseli względem piksela obrazu i elementy do filtrowania do określenia odfiltrowanych danych piksela obrazu na podstawie danych piksela obrazu i danych sąsiednich pikseli.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że elementy do filtrowania określają odfiltrowane dane pikseli obrazu przy zastosowaniu filtru środkowego.

* * *