Técnica para simular el grano de una película en un video codificado.

Un método para simular grano de película, que comprende las etapas de:

recibir como mínimo una imagen (14) de vídeo codificada que se ha codificado de acuerdo con una normade compresión de video;.

recibir información codificada (25) de caracterización de grano de película separada de la como mínimo unaimagen de video codificada, siendo dicha información de caracterización de grano de película indicativa degrano en una película sobre la que se haya grabado originalmente la imagen codificada para sucodificación;

descodificar la como mínimo una imagen de video codificada y la información codificada de caracterizaciónde grano de película.

simular un patrón de grano de película (29) de acuerdo con la información descodificada de caracterizaciónde grano de película, y

mezclar el grano de película simulado con la imagen descodificada.

Técnica para simular el grano de una película en un video codificado

Campo técnico Esta invención se refiere a una técnica para simular el grano de una película fotográfica en una secuencia de imágenes de video codificadas.

Técnica anterior.

La película fotográfica usada para realizar películas cinematográficas comprende unos cristales de haluro de plata dispersos en una emulsión que se deposita en estratos delgados sobre una base de película. La exposición y el desarrollo de estos cristales forman la imagen fotográfica, que se realiza a la máxima escala de partículas discretas de plata. Con los negativos en color, existen diminutos borrones de colorante en los sitios donde se forman los cristales de plata después de la extracción química de la plata que sigue al revelado.. Estas pequeñas manchas ( o borrones) de colorante forman el “grano” en la película de color. El grano concurre aleatoriamente en la imagen resultante debido a la formación aleatoria de cristales de plata sobre la emulsión original. Dentro de un área uniformemente expuesta, algunos cristales sectores se desarrollan por la exposición, y otros no. Los granos varían en el tamaño y en la forma. Cuanto más rápida sea la película (es decir, cuanto mayor sea la sensibilidad) mayores serán los macizos de plata formados y los borrones de plata formados y más tenderán a agruparse juntos en patrones aleatorios. El patrón del grano se conoce típicamente como “granularidad”.

A simple vista no se pueden distinguir los granos individuales, que varían desde 0, 0002 mm hasta 0, 002 mm. En su lugar, el ojo humano resuelve grupos de granos, que el observador identifica como grano de película. Cuanto mayor sea la resolución de la imagen, con mayores probabilidades el observador percibirá el grano de la película. Aunque raramente apreciable en las imágenes cinematográficas y de alta definición, el grano de la película pierde progresivamente prominencia en las imágenes de televisión de definición estándar (en adelante SDTV) y llega a ser imperceptible en formatos todavía más pequeños.

Típicamente, dentro del dominio de la codificación de imágenes de video, existen actualmente esfuerzos para perfeccionar las prestaciones del codificador con el fin de codificar granos de película a tasas de bits elevadas. Nótese que, dado que el grano de la película llega a hacerse apreciable solamente en grandes formatos de imágenes tales como la televisión de definición estándar (en adelante SDTV) , la televisión de alta definición (en adelante HDTV) y formatos superiores, el problema del grano de la película afecta principalmente a los codificadores profesionales.

Los estudios actuales sobre el grano de la película han apuntado principalmente a las aplicaciones de formación de imágenes fotográficas (edición de imagen, formación de imágenes médicas, imaginería por satélite, astronomía y astrofotografía, etcétera. Existen actualmente aplicaciones de software en el mercado (Adobe After Effects, Photoshop, etc) , que aportan soluciones a este problema. En el dominio de la codificación de imágenes de video, los estudios se han dirigido a la conveniencia de extraer el grano de la película con el objetivo de perfeccionar las prestaciones de la codificación en tasas de bits medias y bajas. Sin embargo, la bibliografía no contiene estrategias específicas para codificar grano de película de un modo diferente de otra información de alta frecuencia, tales como textura o contornos.

En cierto sentido, el grano de la película constituye el ruido correlacionado inherente en el proceso físico del revelado de una película fotográfica. La presencia de grano de película denota un contraste entre las imágenes del “mundo real” y el material “generado por ordenador” sin grano de película. Las imágenes sin grano de película parecen como hiper- realidad, simplemente demasiado planas y demasiado afiladas para ser reales. Por esta razón, el grano de la película sigue siendo un “artefacto” deseado en la mayoría de las imágenes y de material de imágenes de video. Sin embargo como el grano de película surge de un proceso aleatorio que afecta a las frecuencias elevadas, el proceso de codificación afecta típicamente al grano de película.. Los codificadores con pérdidas comúnmente logran parte de su ganancia de compresión evitando la transmisión de las altas frecuencias en el dominio de la transformada de coseno discreta (en adelante DCT) . Tales frecuencias están típicamente en relación de asociación con el ruido, con los bordes afilados y con la textura, pero también con el grano de la película. Aún en tasas de bits elevadas, el grano de la película llega a ser difícil de preservar, y siempre con un elevado coste de compresión.

En los documentos de patentes US 5647196 y EP 1215624 se describen métodos actuales para simular el grano de película.

Por tanto, existe una necesidad de aliviar el coste de la codificación del grano de película sin degradar la calidad percibida de la imagen (o imágenes) presentada (o presentadas) visualmente.

Breve sumario de la invención.

En pocas que palabras, según los presentes principios, se ha provisto un método para simular el grano de película en una imagen codificada según la reivindicación 1, así como el aparato correspondiente según la reivindicación 7. El método provisto implica la extracción del grano de la película y la caracterización del grano de la película en el codificador para permitir la recuperación del grano de la película en el descodificador. En una realización preferida, el método comienza por identificar el grano de la película que esté presente en una imagen entrante. A continuación, se caracteriza el grano de la película basándose o bien en el tipo de película, o usando un modelo particular. La imagen entrante luego se codifica y se transmite la información de la caracterización del grano de la película, lo cual permite que un descodificador descodifique la imagen codificada para recuperar el grano de la película según la información transmitida. El método transmite los detalles particulares del grano de la película como información paralela al tren de imágenes de video codificadas, típicamente como un mensaje suplementario de información de mejora de grano de película (en adelante SEI) cuando se usa la norma de codificación de video ITU-T- H.264

Breve descripción de los dibujos.

La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de una primera realización de un sistema según los presentes principios para simular el grano de la película de acuerdo con los principios presentes;

La figura 2 ilustra un diagrama de bloques de una segunda realización de un sistema de acuerdo con los principios presentes para simular grano de la película según los principios presentes;

La figura 3 ilustra un diagrama de bloques de una tercera realización de un sistema de acuerdo con los principios presentes para simular grano de película según los principios presentes.

Descripción detallada Los diferentes tipos de película cinematográfica tienen diferentes patrones de grano de película bien conocidos en la técnica. Por tanto, la identificación del tipo de existencias de película usado para registrar el material de fuente original permite la identificación del grano de la película del material codificado. La tabla 1 da una relación de un identificador numérico individual para cada una de una pluralidad de existencias de película ejemplares, cada uno de los cuales tiene un patrón conocido de grano de película.

Tabla 1

Identificador Modelo de grano de película

0 Kodak Vision 200T 5274

1 Kodak Vision 259D 5246

2 Kodak Vision 320 T 5277

3 Kodak Vision 500 T 5279

......

N Kodak PROFESSIONAL SUPRA 100

El conocimiento del tipo de película utilizado originalmente para registrar las películas realizadas en un video codificado asegura una calidad óptima cuando se recupera el grano de la película después de una descodificación de la imagen. La información adicional concerniente a factores de sub- muestreo que se aplican a la imagen original también demostrará ser útil en la recuperación del grano de película en la escala correcta. Nótese que la tabla 1 no está destinada a incluir todos los casos, sino que simplemente se trata de un ejemplo. Otras existencias de película de otros fabricantes tendrán identificadores separados.

En ausencia de cualquier conocimiento del tipo de existencias de película utilizado para registrar la fuente original, puede producirse una caracterización del grano de la película mediante un proceso de modelado. El proceso de... [Seguir leyendo]

Un método para simular grano de película, que comprende las etapas de:

recibir como mínimo una imagen (14) de vídeo codificada que se ha codificado de acuerdo con una norma de compresión de video;.

recibir información codificada (25) de caracterización de grano de película separada de la como mínimo una imagen de video codificada, siendo dicha información de caracterización de grano de película indicativa de grano en una película sobre la que se haya grabado originalmente la imagen codificada para su codificación;

descodificar la como mínimo una imagen de video codificada y la información codificada de caracterización de grano de película.

simular un patrón de grano de película (29) de acuerdo con la información descodificada de caracterización de grano de película, y

mezclar el grano de película simulado con la imagen descodificada.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

recibir la imagen codificada (14) de video en un formato de codificación de imagen de video ITU-T H 264; y

recibir la información codificada (25) de caracterización de grano de película como un mensaje suplementario de información de mejora (SEI) .

3. El método según la reivindicación 1, en el que la etapa de recibir la información codificada de caracterización de grano de película incluye la etapa de recibir un identificador del cual se haya usado originalmente el tipo de existencias de película para grabar la imagen codificada.

4. El método según la reivindicación 1, en el que la etapa de recibir la información codificada (25) de caracterización de grano de película incluye la etapa de recibir un identificador de un modelo que se aproxime mejor al grano de película de las existencias de película originalmente utilizada para grabar la imagen codificada.

5. El método según la reivindicación 1 en el que la etapa de recibir la información codificada (25) de caracterización de grano de película incluye la etapa de recibir información indicativa del tamaño, intensidad, correlación espacial y correlación de colores del grano de la película.

6. El método según la reivindicación 1, que incluye además la etapa de simular por separado el patrón de grano de película para grupos separados de fotogramas en la imagen de video descodificada.

7. Un aparato para simular grano de película en una imagen, que comprende:

un descodificador (15, 28) para recibir una imagen codificada (12) de video que se ha codificado según una norma de compresión de imagen de video y para recibir, por separado de la imagen, una información codificada (25) de caracterización de grano de película indicativa del grano en una película en el que se grabó originalmente la imagen de video codificada y antes de codificar y para descodificar la imagen, cuyo descodificador descodifica la como mínimo una imagen de video codificada y la información codificada de caracterización de grano de película; y

un procesador (30) de recuperación de grano de película para simular un patrón de grano de película de acuerdo con la información descodificada de parámetros de grano de película y para mezclar el patrón de grano de película simulado con la imagen descodificada de video.

8. El aparato según la reivindicación 7, en el que el descodificador recibe la información codificada (25) de caracterización de grano de película como una formación paralela a la imagen de video codificada.

9. El aparato según la reivindicación 7, en el que el descodificador recibe la imagen codificada de video (12) en un formato de codificación de video ITU-T H.264; y en donde el descodificador recibe la información codificada (25) de caracterización del grano de película como un mensaje suplementario de información de mejora (SEI) .

10. El aparato según la reivindicación 7, en el que la información codificada (25) de caracterización del grano de película incluye un identificador de qué tipo de existencias de películas grabaron originalmente la imagen codificada para proveer una indicación de grano de película.

11. El aparato según la reivindicación 7, en el que la información codificada (25) de caracterización de grano de

película incluye un identificador de un modelo que proporcione mejor una indicación de grano de película en la película que grabó originalmente la imagen codificada para proveer una indicación de grano de película.

12. El aparato según la reivindicación 11, en el que el identificador de modelo identifica el modelo óptimo entre una pluralidad de modelos de grano de película.

13. El aparato según la reivindicación 7, en el que la información codificada (25) de caracterización de grano de

película incluye información indicativa de tamaño, intensidad, correlación espacial, y correlación de colores de grano de película.