專利名稱：利用一個或多個參數(shù)來表示圖像顆粒度的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿真膠片顆粒的技術(shù)。
背景技術(shù)：
電影膠片包括在感光乳劑中分散的鹵化銀晶體，該感光乳劑被涂敷在膠片基底上的薄層內(nèi)。這些晶體的曝光和顯影形成包括銀的分散微粒的攝影圖像。在顯影后化學(xué)地去除了銀的彩色負片中，在形成銀顆粒的位置出現(xiàn)微小的染料滴。這些染料的小滴通常被稱作彩色膠片中的“顆粒(grain)”。顆粒隨機地分布在所得到的圖像中，這是因為銀晶體在原始感光乳劑上是隨機形成的。在均勻曝光的區(qū)域內(nèi)，一些晶體通過曝光顯影，而其他則沒有。
顆粒在尺寸和形狀上都不同。膠片形成越快，形成的銀塊和染料滴越大，并且它們越可能以隨機圖案(pattern)聚集在一起。典型的顆粒圖案公知為“顆粒度”。裸眼不可能分辨從0.0002mm到0.002mm變化的單個顆粒。然而，眼睛可以分辨被稱作滴的顆粒組。觀察者將這些滴的組識別為膠片顆粒。隨著圖像分辨率增大，對于膠片顆粒的察覺越高。膠片顆粒在電影和高清晰圖像中清楚地注意到，而膠片顆粒在SDTV中逐漸喪失顯著性，并且在更小格式下也變得不可察覺。
典型地，電影膠片包含圖像依賴噪聲，源自攝影膠片的曝光和顯影的物理工藝或源自圖像的后期編輯。攝影膠片具有準隨機圖案或紋理的特性，源自攝影感光乳劑的物理顆粒度。或者，能夠根據(jù)計算產(chǎn)生的圖像來仿真類似的圖案，以便將其與攝影膠片混合。在這兩種情況下，將圖像依賴噪聲稱作顆粒。經(jīng)常，適度的顆粒紋理在電影中呈現(xiàn)出希望的紋理。在一些示例中，膠片顆粒提供了利于正確察覺二維畫面的線索。在單個膠片中，膠片等級(grade)經(jīng)常變化，以提供關(guān)于時間參考、視點等的各種線索。許多其他技術(shù)和藝術(shù)使用已有工藝在電影廠控制顆粒紋理。因此，需要在電影廠中的圖像處理和傳遞鏈條中保留圖像的顆粒外觀。
多種商業(yè)可用產(chǎn)品具有仿真膠片顆粒的能力，經(jīng)常用于將計算機產(chǎn)生的目標與自然場景相混合。最早的數(shù)字膠片應(yīng)用程序之一、來自Eastman Kodak Co，Rochester New York的Cineon產(chǎn)生了多種顆粒類型的、非常真實的結(jié)果。然而，對于許多高速膠片，Cineon應(yīng)用程序不能實現(xiàn)較好的性能，這是因為對于高顆粒尺寸設(shè)置，應(yīng)用程序產(chǎn)生了可察覺的斜紋帶。此外，當對圖像進行前期處理時，例如當復(fù)制圖像或數(shù)字地處理圖像時，Cineon應(yīng)用程序不能以足夠的逼真度來仿真顆粒。
仿真膠片顆粒的另一商業(yè)產(chǎn)品是來自Visual Infinity Inc.的Grain SurgeryTM，將其用作AdobeAfter Effects的插件。GrainSurgeryTM產(chǎn)品通過對隨機數(shù)的集合進行濾波來產(chǎn)生合成顆粒。該方法的缺點在于較高的計算復(fù)雜度。
這些已有方案均不能解決壓縮視頻恢復(fù)中恢復(fù)膠片顆粒的問題。膠片顆粒構(gòu)成了高頻準隨機現(xiàn)像，通常不能利用采用了視頻序列冗余性的傳統(tǒng)空間和時間方法對其進行壓縮。嘗試利用MPEG-2或ITU-T/ISO H.264壓縮技術(shù)來處理源自膠片的圖像通常會導(dǎo)致不能接受的較低壓縮度或顆粒紋理的完全丟失。
因此，需要一種通過一個或多個參數(shù)集合來呈現(xiàn)膠片顆粒特性的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
簡要地，根據(jù)本原理的優(yōu)選實施例，提供一種用于仿真膠片顆粒的技術(shù)。當接收到表示膠片顆粒至少已經(jīng)被衰減的圖像的圖像信息時，該技術(shù)開始。伴隨圖像信息的是膠片顆粒信息，包括可能的參數(shù)集合中的至少一個參數(shù)，所述參數(shù)集合預(yù)先指定了圖像中膠片顆粒的不同屬性。選擇用于仿真顆粒的模型，并根據(jù)所選擇的模型和至少一個參數(shù)來仿真膠片顆粒。然后，將仿真的膠片顆粒融合到圖像中。


圖1示出了根據(jù)本原理，根據(jù)用于仿真膠片顆粒的本原理的、系統(tǒng)的第一實施例的方框圖；圖2示出了根據(jù)本原理，根據(jù)用于仿真膠片顆粒的本原理的、系統(tǒng)的第二實施例的方框圖；以及圖3示出了根據(jù)本原理，根據(jù)用于仿真膠片顆粒的本原理的、系統(tǒng)的第三實施例的方框圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本原理，根據(jù)用于執(zhí)行膠片顆粒仿真的本原理的、系統(tǒng)10的第一實施例的方框示意圖。系統(tǒng)10包括膠片顆粒去除器22，用于從輸入視頻流12中去除膠片顆粒，從而產(chǎn)生在視頻編碼器13處接收的濾波視頻流24。膠片顆粒去除構(gòu)成了噪聲濾除的一種特定情況，其中噪聲信號與圖像信號相關(guān)。因此，盡管這種濾波器不必提供最優(yōu)性能，膠片顆粒去除器22可以采用經(jīng)典圖像濾波器的形式。視頻編碼器13對濾波視頻流24進行編碼，以產(chǎn)生編碼視頻流14，用于在視頻解碼器15處進行接收，視頻解碼器15解碼編碼流以產(chǎn)生解碼視頻流16。視頻編碼器13和視頻解碼器15使用了本領(lǐng)域公知的相同視頻編碼方案。例如，視頻編碼方案包括ITU-TH.264視頻編碼標準或其他類型的、基于塊的編碼。使用MPEG-2和ITU-TH.264標準的編碼器和解碼器是公知的。
系統(tǒng)10還包括膠片顆粒特征器23，用于接收輸入視頻流12和濾波視頻流24。從這些視頻流中，膠片顆粒特征器23輸出下文中被稱作顆粒消息的消息，該消息包括用于仿真顆粒的模型的標識以及包含多個參數(shù)的集合中的至少一個參數(shù)，所述多個參數(shù)包括由所識別的模型使用的相關(guān)性參數(shù)、亮度無關(guān)參數(shù)和亮度依賴參數(shù)。如下詳細所述，膠片顆粒消息中的參數(shù)使得能夠利用所識別的模型來仿真原始的圖像依賴噪聲。在缺少任何一個參數(shù)的情況下，將默認值分配給該丟失的參數(shù)。(實際上，如果沒有識別模型，假定膠片顆粒的默認模型)。在一個實施例中，膠片顆粒特征器23根據(jù)模型來產(chǎn)生參數(shù)，所述模型基于攝影膠片的曝光和顯影的物理工藝或后期圖像編輯期間添加的工藝。
在產(chǎn)生顆粒消息之后，膠片顆粒特征信息編碼器26對消息進行編碼，以便與從視頻編碼器13發(fā)送到視頻解碼器15的編碼視頻流14同帶(in-band)或不同帶(out of-band)地被發(fā)送到膠片顆粒特征信息解碼器28。視頻編碼器13和膠片顆粒特征信息編碼器26均使用相同的編碼方案。因此，例如，當編碼器26使用ITU-TH.264視頻編碼標準進行編碼時，編碼膠片顆粒特征信息流27可以采用在ITU-TH.264視頻編碼標準中定義的膠片顆粒補充增強信息(SEI)消息。
膠片顆粒特征信息解碼器28對編碼膠片顆粒消息27進行解碼，以產(chǎn)生解碼膠片顆粒特征信息流29，以便輸入到膠片顆?；謴?fù)處理器30。如下詳細所述，處理器30能夠使用消息中的參數(shù)，利用在顆粒消息中識別的模型來仿真膠片顆粒。在沒有識別模型時，處理器30假定默認模型。同樣，在沒有給定參數(shù)的特定值時，處理器假定該參數(shù)的默認值。
在優(yōu)選的實施例中，圖1的顆粒消息25通常包括一個或多個相關(guān)性參數(shù)，指定了空間相關(guān)性、長寬比、彩色相關(guān)性以及時間相關(guān)性。下面將解釋每一個參數(shù)。
空間相關(guān)性在典型的實施例中，可以利用至少一個參數(shù)(空間相關(guān)性)來建?？沼蛑心z片顆粒的圖像依賴相關(guān)性。測量的空間相關(guān)性確定了滴的尺寸。下面將說明用于空間相關(guān)性的二階自動回歸模型和卷積模型。
長寬比理想地，膠片顆粒應(yīng)當呈現(xiàn)各向同性，在X和Y方向均具有相同特性。然而，在實際中，膠片顆粒實際可能在一個方向上呈現(xiàn)拉長，這經(jīng)常是由于與膠片記錄相關(guān)的因子而導(dǎo)致的，例如使用失真的光學(xué)系統(tǒng)或非方形的檢測器幾何形狀(detector geometry)。因此，當對膠片顆粒建模時，表示長寬比因子的亮度無關(guān)參數(shù)將補充空間相關(guān)性量度。利用至少一個參數(shù)來指定顆粒滴的長寬比。
彩色相關(guān)性根據(jù)本原理，利用彩色相關(guān)性來表示彩色圖像中膠片顆粒的層依賴性。測量的彩色相關(guān)性確定了顆粒的察覺的色彩。弱彩色相關(guān)性暗示在不同彩色層中產(chǎn)生的顆粒滴隨機地彼此重疊。結(jié)果，觀察者會察覺顆粒是彩色的。高彩色相關(guān)性暗示一個彩色分量的顆粒滴依賴于其他彩色分量。在這種情況下，觀察者會察覺該顆粒是單色的。
時間相關(guān)性由至少一個參數(shù)表示序列中顆粒的時間相關(guān)性。顆粒本身不能呈現(xiàn)幀之間的任何時間相關(guān)性，但引入表示時間相關(guān)性的參數(shù)有助于仿真由膠片的編輯引起的其他觀察到的效果。
噪聲強度結(jié)合表示膠片圖像的膠片顆粒依賴性的前述參數(shù)，需要表示來自引起膠片顆粒的隨機過程的噪聲強度。噪聲強度對于每一個彩色分量都是不同的，并且取決于膠片圖像。顆粒的亮度確定了在圖像中覺察噪聲的等級。較小的顆粒亮度等級在原始圖像中引入較小的變化并難以被覺察。較高的亮度等級清楚地被看作是圖像中疊加的峰值。
其他參數(shù)除了上述參數(shù)以外，顆粒消息還包括識別以下內(nèi)容的參數(shù)其中添加了膠片顆粒的彩色空間以及用于將顆粒與視頻信號相混合的混合模式。注意，對于每一個彩色分量和膠片圖像的不同亮度等級，可以發(fā)送不同的參數(shù)集合。例如，公知的是，膠片顆粒取決于圖像的局部亮度，并且不同彩色分量可以具有取決于電影膠片類型的不同顆粒。
圖1的膠片顆粒特征器23能夠根據(jù)圖像的亮度等級來產(chǎn)生不同的參數(shù)集合。如果希望，膠片顆粒解碼器28能夠?qū)?shù)集合插值到各種亮度等級中，以便得到膠片顆粒特性的平滑過渡。
為了解譯參數(shù)集合，膠片顆粒解碼器28必須具有產(chǎn)生參數(shù)的模型的說明。為了理解如何指定這種模型，以下的數(shù)學(xué)關(guān)系的證明是有用的。首先，由I(x，y，c，t)表示位于圖像位置(x，y)、彩色通道c和幀號t的解碼圖像像素值。方便起見，假設(shè)縮放該像素值，使其具有最大值1。此外，假設(shè)RGB圖像表示(c＝1、2或3)，盡管該模型可以直接針對單色圖像，顯而易見的，可以修改為YUV表示。
利用加法顆粒模型，顆粒仿真將每一個像素值改變?yōu)镴(x，y，c，t)，其中由以下關(guān)系給出J(x，y，c，t)(1)J(x，y，c，t)＝I(x，y，c，t)+G(x，y，c，t，L(x，y，t))，其中L(x，y，t)是圖像中局部亮度的量度，G(x，y，c，t，L(x，y，t))定義了顆粒值。一種可能的實現(xiàn)是將L定義為輝度，或所有彩色信道的亮度I(x，y，c，t)的加權(quán)和。
當使用對數(shù)亮度縮放時，由等式(1)給出的加法模型是適合的。對于線性縮放，可以由以下乘法模式來代替等式(1)的模型(1a)J(x，y，c，t)＝I(x，y，c，t)*(1+G(x，y，c，t，L(x，y，t)))使用加法還是乘法顆粒模型取決于解碼圖像的格式。通常，顆粒應(yīng)當包括最大像素值的較小部分(small fraction)。以下說明了根據(jù)本發(fā)明、用于提取參數(shù)集合的不同類型模型的示例。
1.膠片顆粒圖案的自動回歸仿真在典型實施例中，可以將二階自動回歸方案用于模型空間相關(guān)性，而將一階回歸方案用于模型彩色和時間互相關(guān)性。所有的相關(guān)性因子均取決于解碼圖像的亮度。水平和垂直空間相關(guān)因子通過恒定長寬比因子相關(guān)。在這種條件下，以下公式可以產(chǎn)生仿真的顆粒值，(2)G(x，y，c，t，L)＝p(c，L)*N+q(c，L)*(G(x-1，y，c，t，L)+A*G(x，y-1，c，t，L))+r(c，L)*A*(G(x-1，y-1，c，t，L)+G(x+1，y-1，c，t，L))+s(c，L)*(G(x-2，y，c，t，L)+A*A*G(x，y-2，c，t，L))+u(c，L)*G(x，y，c-1，t，L)+v(c，L)*G(x，y，c，t-1，L)其中N是具有歸一化高斯分布的隨機值。A是恒定像素長寬比，p、q、r、s、u和v是相關(guān)性參數(shù)。對于第一彩色通道，參數(shù)u始終是零，只要任意指標超出范圍，假設(shè)顆粒值G為零。
如等式(2)的結(jié)構(gòu)可見，利用之前計算的顆粒值來遞歸地計算給定彩色通道中給定像素的顆粒值。具體地，按照幀號增加(即，增加t)的順序來計算幀。在每一幀中，按照彩色通道號增加(即，增加c)的順序來進行彩色通道處理。在每一個彩色通道中，按照增加x和y的順序，水平然后垂直地對像素進行光柵化。之后，預(yù)先自動計算等式(2)所需的所有顆粒值。
在特定環(huán)境下，垂直光柵化更為實用，即，首先按列進行像素處理。在這種情況下，等式(2)需要稍微進行修改，以便只使用之前計算的值(2a)G(x，y，c，t，L)＝p(c，L)*N+q(c，L)*(G(x-1，y，c，t，L)+A*G(x，y-1，c，t，L))+r(c，L)*A*(G(x-1，y-1，c，t，L)+G(x-1，y+1，c，t，L))+s(c，L)*(G(x-2，y，c，t，L)+A*A*G(x，y-2，c，t，L))+u(c，L)*G(x，y，c-1，t，L)+v(c，L)*G(x，y，c，t-1，L)。
實現(xiàn)等式(2)或等式(2a)需要一定的最小解碼器能力。首先，膠片顆粒信息解碼器28必須實時地執(zhí)行所有計算。第二，膠片顆粒信息解碼器28需要在存儲器中保持多個之前計算的顆粒值。具體地，為了實現(xiàn)時間相關(guān)性(即，等式(2)和(2a)的最后一項)，膠片顆粒信息解碼器28需要保持用于全部之前幀的顆粒值。因此，重要的是，等式(2)的模型允許具有某些逼真度下降的逐步縮小需要。
具有稍低逼真度的系統(tǒng)可以忽略等式(2)中的最后(時間)一項。這么做可以消除保持之前幀的顆粒值的附加幀緩沖器的需要。此外，忽略等式(2)中取決于s(c，L)的這些項引起成本節(jié)約。這么做可以消除存儲存儲器中第二在先行的需要，并減小了計算的數(shù)目。忽略由具有r(c，L)的項說明的對角相關(guān)等實現(xiàn)了復(fù)雜度的進一步減小。最低質(zhì)量的顆粒仿真器只使用白噪聲項。
只要忽略了縮小系統(tǒng)中的項，如果膠片顆粒信息解碼器28調(diào)整剩余參數(shù)以便有效的一階相關(guān)，就是有益的，更重要地，自相關(guān)(噪聲功率)保持了與等式(2)體現(xiàn)的模型的全尺度實現(xiàn)相同的效果。在沒有所有之前顆粒值可用時，對于每一幀的第一行和列應(yīng)當進行相同的調(diào)整。
通過對于除第一彩色通道以外的所有通道，將p、q、r和s設(shè)為零，并且對于c＞1，將彩色相關(guān)性u(c，L)設(shè)為1，等式(2)中體現(xiàn)的模型的靈活性將更加明顯。在這種條件下，顆粒變?yōu)橥耆珕紊?。這些參數(shù)值的集合能夠說明彩色空間的在先YUV4:2:0變換所洗掉(wash out)的彩色變化。
對于三色集合，等式(2)的模型說明了對于每一個亮度級、根據(jù)一組17個參數(shù)的顆粒圖案，添加了不依賴于亮度的長寬比。對于多個固定亮度級，可以編碼亮度依賴參數(shù)。解碼器針對中間亮度級對參數(shù)值進行插值。
不必精確地以等式(2)的形式來表示顆粒參數(shù)。例如，可以使用參數(shù)的任意一對一變換。此外，不同的參考亮度級集合可以用于不同的參數(shù)，也可以使用不同的插值方案等。
2.用于仿真膠片顆粒圖案的空域卷積在另一個典型實施例中，可以通過將隨機數(shù)x的集合與按照以下形式定義的線性時不變數(shù)字濾波器h進行卷積來仿真膠片顆粒圖案(3)h＝(h0，h1，h2，h3，...hn)這表明仿真膠片顆粒的濾波器輸出y(n)是輸入x(n)與濾波器脈沖響應(yīng)h(n)的卷積(4)---y(n)=Σi=0nx(i)h(n-i)=(x*h)(n)]]>盡管等式(4)實現(xiàn)了一個維度的仿真，通過級聯(lián)一個維度的垂直和水平卷積，可以得到二維圖案。在這種環(huán)境下，除了長寬比以外，還應(yīng)當發(fā)送濾波器系數(shù)。
具有有限能力的膠片顆粒信息解碼器28能夠限制卷積內(nèi)核的空間尺寸，這能夠減小存儲器和處理功率要求。
3.在變換域進行濾波以仿真膠片顆粒圖案如前所述，將濾波器的脈沖響應(yīng)h與隨機數(shù)集合x進行卷積能夠表現(xiàn)膠片顆粒圖案的特征。通過在頻域?qū)⒚}沖響應(yīng)的傅立葉變換H與隨機數(shù)集合的傅立葉變換X相乘，也能夠說明相同的運算(5)Y(u)＝X(u)·H(u)頻域濾波是有利的，這是因為如果圖像的傅立葉變換可用，例如作為濾波或壓縮處理的一部分，則計算更快。
根據(jù)本原理，以下參數(shù)集合能夠產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，以表示圖像依賴顆粒。這些參數(shù)假設(shè)仿真顆粒的自動回歸方法。通過類似的表可以表示針對其他方法的參數(shù)。
彩色空間對數(shù)RGB混合模式加法長寬比1亮度級的數(shù)目3R分量的參數(shù)qru v p級[ 0， 84] 0.1 .01 0.0 0.2 0.02級[ 85，168] 0.1 .01 0.0 0.15 0.03級[169，255] 0.3 -.01 0.0 0.15 0.05G分量的參數(shù)qruv p級[ 0， 84] 0.3 0.0 0.1 0.2 0.01級[ 85，168] 0.2 .01 0.1 0.15 0.03級[169，255] 0.1 -.01 0.2 0.1 0.05B分量的參數(shù)qruv p級[ 0， 84] 0.4 .01 0.1 0.2 0.02級[ 85，168] 0.1 0.0 0.1 0.15 0.03級[169，255] 0.1 0.0 0.2 0.1 0.04沒有在該表中示出的相關(guān)性參數(shù)被設(shè)為0。
在指定了針對其定義了不同參數(shù)的彩色空間、混合模式、長寬比和亮度級數(shù)目之后，對每一個彩色分量的膠片顆粒進行編碼。注意，除了一些級(亮度)信息以外，還必須只發(fā)送斜體數(shù)據(jù)。
圖2示出了根據(jù)本原理，用于仿真膠片顆粒的系統(tǒng)的第二實施例10’。系統(tǒng)10’與圖1的系統(tǒng)10共享許多相同的組件，相同的參考數(shù)字表示相同組件。實際上，圖2的系統(tǒng)10’的不同之處僅在于沒有圖1的膠片顆粒特征信息編碼器26和膠片顆粒特征信息解碼器28。圖2的系統(tǒng)10’使用視頻編碼器13和視頻解碼器15來分別編碼和解碼膠片顆粒特征器23輸出的膠片顆粒特征信息25。圖2的系統(tǒng)10’需要使用支持作為并行增強信息來傳輸膠片顆粒特征信息的視頻編碼標準。
圖3示出了根據(jù)本原理，用于仿真膠片顆粒的系統(tǒng)的第三實施例10”。系統(tǒng)10”與圖2的系統(tǒng)10’共享許多相同的組件，相同的參考數(shù)字表示相同組件。實際上，圖3的系統(tǒng)10”的不同之處僅在于沒有圖2的膠片顆粒去除器22。圖3的系統(tǒng)10”使用在視頻編碼器13可用的重構(gòu)圖像來仿真去除膠片顆粒的結(jié)果。與圖1的系統(tǒng)10和圖2的系統(tǒng)10’相比，圖3的系統(tǒng)10”提供了兩個優(yōu)點。首先，圖3的系統(tǒng)10”減小了與膠片顆粒去除相關(guān)的計算復(fù)雜度，第二，其使膠片顆粒特征適應(yīng)于由視頻編碼器13抑制的膠片顆粒量。一旦圖3的膠片顆粒特征器處理具有膠片顆粒的輸入視頻12以及來自視頻編碼器13的重構(gòu)視頻24，其可以實現(xiàn)體現(xiàn)了觀察到的膠片顆粒的特征的任務(wù)。
以上說明了一種用于仿真視頻信號中膠片顆粒的技術(shù)。盡管已經(jīng)結(jié)合視頻信號的編碼和解碼說明了該膠片顆粒仿真技術(shù)，該技術(shù)對于其他目的具有等同的實用性，例如電影膠片的后期制作。在這方面，原始圖像以圖像信息形式存在，而不是壓縮視頻信號，膠片顆粒信息可以按照除消息(例如SEI消息)以外的形式存在。例如，圖像信息可以按照現(xiàn)有技術(shù)中各種不同格式之一的形式存在。
權(quán)利要求
1.一種用于仿真膠片顆粒的方法，包括步驟接收表示膠片顆粒至少已經(jīng)被衰減的圖像的圖像信息；接收膠片顆粒信息，所述膠片顆粒信息包括可能的參數(shù)集合中的至少一個參數(shù)，所述參數(shù)集合預(yù)先指定了圖像中膠片顆粒的不同屬性；選擇用于仿真顆粒的模型；根據(jù)所選擇的模型和至少一個參數(shù)來仿真膠片顆粒；以及將仿真的膠片顆粒融合到圖像中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中參數(shù)集合包括多個相關(guān)性參數(shù)和多個亮度無關(guān)參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中至少一個相關(guān)性參數(shù)定義了膠片顆粒的察覺圖案中的空間相關(guān)性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中至少一個相關(guān)性參數(shù)定義了彩色層之間的相關(guān)性。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中至少一個相關(guān)性參數(shù)定義了源自之前處理圖像序列的時間相關(guān)性。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中至少一個亮度無關(guān)參數(shù)定義了膠片顆粒的長寬比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個參數(shù)定義了膠片顆粒的隨機分量的亮度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中至少一個亮度無關(guān)參數(shù)定義了彩色空間和用于將仿真膠片顆粒與圖像融合的混合模式操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中與圖像表示信息不同帶地發(fā)送包含膠片顆粒信息的消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中與圖像表示信息同帶地發(fā)送包含膠片顆粒信息的消息。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中根據(jù)空間相關(guān)性的二階自動回歸表示以及彩色和時間互相關(guān)性的一階回歸表示來計算參數(shù)集合。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中根據(jù)空間卷積模型來建立描述顆粒的空間圖案的至少一個參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中利用傅立葉域的濾波器的截頻來得到描述顆粒的空間圖案的至少一個參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇模型的步驟還包括選擇加法顆粒模型的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇模型的步驟還包括選擇乘法顆粒模型的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇模型的步驟還包括步驟選擇通過將隨機數(shù)集合與如下定義的線性時不變數(shù)字濾波器h卷積來仿真膠片顆粒的模型h＝(h0，h1，h2，h3，...hn)其中參數(shù)的集合包括濾波器系數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇模型的步驟還包括步驟根據(jù)以下關(guān)系，在頻域?qū)⒚}沖響應(yīng)的傅立葉變換H與隨機數(shù)的傅立葉變換集合相乘，以產(chǎn)生仿真的顆粒結(jié)果Y(u)Y(u)＝X(u)·H(u)。
18.一種用于仿真膠片顆粒的設(shè)備，包括第一裝置，用于(1)接收表示膠片顆粒至少已經(jīng)被衰減的圖像的圖像信息；(2)接收膠片顆粒信息，所述膠片顆粒信息包括可能的參數(shù)集合中的至少一個參數(shù)，所述參數(shù)集合預(yù)先指定了圖像中膠片顆粒的不同屬性；(3)選擇用于仿真顆粒的模型；以及(4)根據(jù)所選擇的模型和至少一個參數(shù)來仿真膠片顆粒；以及第二裝置，用于將仿真的膠片顆粒融合到圖像中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中由第一裝置選擇的模型包括加法顆粒模型。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中由第一裝置選擇的模型包括乘法顆粒模型。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中由第一裝置選擇的模型通過將隨機數(shù)集合x與如下定義的線性時不變數(shù)字濾波器h卷積來仿真膠片顆粒h＝(h0，h1，h2，h3，...hn)其中參數(shù)的集合包括濾波器系數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中由第一裝置選擇的模型根據(jù)以下關(guān)系，通過在頻域?qū)⒚}沖響應(yīng)的傅立葉變換H與隨機數(shù)的傅立葉變換集合相乘，來產(chǎn)生仿真的顆粒結(jié)果Y(u)Y(u)＝X(u)·H(u)。
全文摘要
為了仿真壓縮視頻信號中的膠片顆粒，解碼器(15、28)接收包含信息的消息，所述信息包括一個或多個參數(shù)的集合，每一個參數(shù)指定了與膠片顆粒相關(guān)的特定屬性。例如，參數(shù)之一指定了用于仿真膠片顆粒的模型，而其他參數(shù)中的每一個均指定了與該模型相關(guān)的一個特定因子。當接收到消息時，解碼器選擇模型，并仿真膠片顆粒，以便在解壓之后將其添加到視頻信號中。
文檔編號H04N5/262GK1791891SQ200480013335
公開日2006年6月21日 申請日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者克里斯蒂娜·戈米拉, 亞歷山大·科比蘭斯基 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司