FI117533B - Menetelmä digitaalisten videokuvien suodattamiseksi - Google Patents

Description

_ 1 117533

Menetelmä digitaalisten videokuvien suodattamiseksi

Nyt esillä oleva keksintö koskee menetelmää lohkomaisten kuvavirhei-den poistamiseksi digitaalisen videosignaalin kehyksestä, joka on koo-5 dattu lohkoina ja sen jälkeen dekoodattu, jolloin lohkon koodausmenetelmä on valittu ennalta määrätystä joukosta koodaustapoja, jossa menetelmässä ainakin yksi kuva-alkio valitaan käsiteltäväksi ainakin lohkorajan yhdeltä puolelta, ja ainakin yhden käsiteltäväksi valitun kuva-alkion arvo korjataan suodattamalla. Nyt esillä oleva keksintö 10 koskee myös laitetta lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi digitaalisen videosignaalin kehyksestä, joka on koodattu lohkoina ja sen jälkeen dekoodattu, jolloin koodausmenetelmä on valittu ennalta määrätystä joukosta koodaustapoja, joka laite käsittää välineet ainakin yhden kuva-alkion valitsemiseksi käsiteltäväksi lohkorajan ainakin 15 yhdeltä puolelta, sekä suodattimen ainakin yhden käsiteltäväksi valitun kuva-alkion arvon korjaamiseksi. Nyt esillä oleva keksintö koskee lisäksi patenttivaatimuksen 22 johdanto-osan mukaista videokooderia, patenttivaatimuksen 24 johdanto-osan mukaista videodekooderia, patenttivaatimuksen 25 johdanto-osan mukaista videokoodekkia, sekä 20 patenttivaatimuksen 26 johdanto-osan mukaista langatonta pääte laitetta. Nyt esillä oleva keksintö koskee lisäksi tallennusvälinettä .... sellaisen ohjelman tallentamiseksi, joka käsittää koneellisesti toteutet- : \ tavia vaiheita digitaalisen videosignaalin koodaamiseksi ja dekoodaa- ’· miseksi lohkoittain, koodausmenetelmän valitsemiseksi lohkolle ί": 25 ennalta määritellystä joukosta koodaustapoja, lohkomaisten kuva- ä virheiden poistamiseksi digitaalisen videosignaalin kehyksestä, ainakin λ yhden kuva-alkion valitsemiseksi käsiteltäväksi ainakin lohkorajan yhdeltä puolelta, käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden arvon korjaamiseksi suodattamalla.

···»· 30 * ·

Kuvassa 1 esitetyn kaltaista siirtojärjestelmää käytetään yleisesti digi- | taalisen videokuvan siirtämiseksi tiivistetyssä muodossa. Videokuva · " muodostuu peräkkäisistä kehyksistä. Joissakin tunnetun tekniikan tason mukaisissa videosiirtojärjestelmissä, esimerkiksi ITU-T ....: 35 H.261/H263 -suosituksissa, määritellään kolme kehystyyppiä: l-kehys ....: (Intra), P-kehys (Predicted, ennustettu, tai Inter) ja B-kehys (Bi-direc- tional, kaksisuuntainen), l-kehys muodostetaan pelkästään kuvan itsessään sisältämän tiedon perusteella, jolloin vastaanottopäässä tätä 2 117533 I-kehystä voidaan käyttää koko kuvan muodostamiseen. P-kehykset muodostetaan edeltävän l-kehyksen tai P-kehyksen perusteella, jolloin vastaanottopäässä käytetään vastaavaa edeltävää I- tai P-kehystä vastaanotetun P-kehyksen kanssa kuvan rekonstruoimiseksi. Edeltä-5 vää J-kehystä käytetään myös viitekehyksenä, kuten selostetaan tarkemmin jäljempänä tässä selityksessä. P-kehyksien muodostamisessa käytetään esimerkiksi liikkeen kompensoimista tiedon määrän tiivistämiseksi. B-kehykset muodostetaan edeltävän P- tai l-kehyksen ja/tai seuraavan P- tai l-kehyksen perusteella.

10

Kehykset jaetaan edelleen lohkoihin. Yksi tai useampi tällainen lohko muodostaa lohkoalueen. Lohkoalueita voi olla yleisesti neljää eri tyyppiä: Intra-alue, kopioalue, koodattu alue ja ei-koodattu alue. Intra-alue on lohkoalue, jossa lohkot koodataan itsenäisesti viittaamatta mihin-15 kään aiempaan kehykseen. Kopioalue koostuu lohkoista, jotka on saatu kopioimalla viitekehyksen sisältö täsmälleen samaan paikkaan ilman minkäänlaista liikekompensoitua ennustetta. Koodattu alue koostuu lohkoista, jotka on saatu käyttäen liikekompensoitua ennustetta ja ennustevirhekoodausta. Ennustevirhe on kuva-alkioiden arvo-20 jen ero todellisen kehyksen ja rekonstruoidun kehyksen välillä, joka muodostetaan käyttämällä koodausta ja dekoodausta lähettävässä ··.. järjestelmässä. Tällöin ennustevirhe koodataan ja lähetetään vastaan-ottimeen. Ei-koodattu alue saadaan käyttämällä pelkästään liike-’· | kompensoitua ennustetta. Itse asiassa ei-koodattu alue on sama kuin 25 kopioalue, jos liikeinformaatio on 0. Yhden kehyksen kaikki lohkoalueet eivät välttämättä ole samaa tyyppiä, vaan yksi kehys voi sisältää eri- ··· tyyppisiä lohkoalueita.

» · · • · • * • *·

Tarkasteltavana oleva videokehys tulee siirtojärjestelmään 10 tulotieto-·:··· 30 na ln(x,y). Se muunnetaan differentiaalisummaimessa 11 ennustevirhe-kehykseksi En(x,y) vähentämällä siitä aikaisempien kuvien perusteella muodostettu ennustekehys Pn(x,y). Ennustevirhekehys koodataan lohkossa 12 tavalla, jota selostetaan jäljempänä, ja koodattu ennuste-virhekehys johdetaan multiplekseriin 13. Uuden ennustekehyksen ·:··· 35 muodostamiseksi myös koodattu ennustevirhekehys johdetaan dekoo-deriin 14, joka muodostaa dekoodatun ennustevirhekehyksen En(x,y), joka summataan summaimessa 15 ennustekehykseen Pn(x,y), jolloin tulokseksi saadaan dekoodattu kehys ln(x,y)· Dekoodattu kehys tallen- 3 117533 netaan kehysmuistiin 16. Seuraavan kehyksen koodaamiseksi kehys-muistiin 16 tallennettu kehys luetaan viitekehyksenä Rn(x,y) ja se muunnetaan liikekompensointi- ja ennustelohkossa 17 uudeksi ennus- ί tekehykseksi seuraavan kaavan mukaan: 5

Pn(x,y) = Rn[x + Dx(x,y), y + Dy(x,y)] (1)

Numeroparia [Dx(x,y), Dy(x,y)] nimitetään kohdassa (x,y) olevan kuva-alkion liikevektoriksi, ja numerot Dx(x,y) ja Dy(x,y) ovat kuva-alkion 10 vaaka- ja pystysuorat siirtymät. Ne lasketaan liike-estimointilohkos-sa18. Liikevektorien joukko [Dx(·), Dy(·)], joka koostuu kaikista tiivistettävän kehyksen kuva-alkioihin liittyvistä liikevektoreista, koodataan myös perusfunktioita ja kertoimia käsittävän liikemallin avulla. Kerroin-arvot koodataan ja johdetaan multiplekseriin 13, joka lomittaa ne 15 samaan informaatiovirtaan koodatun ennustevirhekehyksen kanssa lähetettäväksi vastaanottimeen. Tällä tavoin siirrettävän informaation määrä vähenee huomattavasti. Perusfunktiot ovat sekä kooderin että dekooderin tiedossa. Jotkin kehykset voivat olla osittain tai kokonaan niin vaikeasti ennustettavissa, että niiden koodauksessa ei kannata 20 käyttää liikekompensoitua ennustetta. Nämä kehykset tai kehyksen osat koodataan käyttäen ns. intrakoodausta ilman ennustetta, ja tällöin *...·* ei vastaanottimeen tarvitse lähettää niihin liittyvää liikevektori-infor-maatiota.

* · · · • · 25 Vastaanottojärjestelmässä 20 demultiplekseri 21 erottaa koodatut **· 'y* .***: ennustevirhekehykset ja liikevektorien lähettämän liikeinformaation ja .···. johtaa koodatut ennustevirhekehykset dekooderiin 22, joka muodostaa dekoodatun ennustevirhekehyksen En(x,y), joka summataan sum-t . maimessa23 edellisen kehyksen perusteella muodostetun ennuste- !,.* 30 kehyksen Pn(x,y) kanssa, jolloin tulokseksi saadaan dekoodattu kehys * · λ '··£ *:** ln(x,y). Dekoodattu kehys johdetaan dekooderin lähtöön 24 ja tallen- netaan samalla kehysmuistiin 25. Seuraavaa kehystä koodattaessa kehysmuistiin tallennettu kehys luetaan viitekehyksenä ja muunnetaan * * * t liikekompensointi- ja ennustelohkossa 26 uudeksi ennustekehykseksi | 35 edellä esitetyn kaavan (1) mukaisesti.

• * 4 117533

Koodausmenetelmä, jota on lohkossa 12 sovellettu ennusvirhekehyk-sen koodaukseen tai ilman ennustetta lähetettävän kehyksen tai P-kehyksen osan intrakoodaukseen, perustuu pääasiassa muunnokseen, joista yleisin on diskreetti kosinimuunnos (Discrete Cosine 5 Transformation, DCT). Kehys jaetaan vierekkäisiin lohkoihin, joiden koko on esim. 8x8 kuva-alkiota. Koodauksessa ja dekoodauksessa lohkoja käsitellään erillisinä. Muunnos lasketaan koodattavalle lohkolle, jolloin tulokseksi saadaan sarja termejä. Näiden termien kertoimet kvantisoidaan diskreetillä asteikolla, jotta niitä voidaan käsitellä digitaali) lisesti. Kvantisointi aiheuttaa pyöristysvirheitä, jotka voivat näkyä lohkoista rekonstruoidussa kuvassa siten, että kuva-alkioiden arvot eivät ί ole kohdakkain kahden vierekkäisen lohkon välisellä rajalla. Koska tiettyä dekoodattua kehystä käytetään ennustekehyksen laskemiseksi seuraavia kehyksiä varten, virheet voivat edetä peräkkäisissä kehyk-15 sissä aiheuttaen näkyviä reunoja vastaanottimen muodostamassa kuvassa. Tämäntyyppisiä kuvavirheitä sanotaan lohkomaisiksi kuva-virheiksi (blocking artefacts).

Lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi tunnetaan joitakin tekniikan 20 tason mukaisia menetelmiä. Näille menetelmille ovat tunnusomaisia seuraavat piirteet: *·· .

; \ — määritellään, mikä kuva-alkio vaatii arvon korjausta lohkomaisen ···..

’· kuvavirheen poistamiseksi, * * 25 • · · ·*...·* — määritellään sopiva alipäästösuodatus kullekin korjattavalle kuva- alkiolle kuva-alkion ympärillä olevan suodatusikkunan sisältämien muiden kuva-alkioiden arvojen perusteella, ....:30 — lasketaan uusi arvo korjattavalle kuva-alkiolle, ja « • *» • » * — pyöristetään uusi arvo lähimpään digitoituun kuva-alkion arvoon.

» · * · * * ·«

Tekijöitä, jotka vaikuttavat suodattimen valintaan ja päätökseen käyttää 35 suodatusta, voivat olla esimerkiksi kuva-alkioiden arvojen erot lohko-rajalla, muunnostuloksena vastaanotettujen kertoimien kvantisointi-askeleen koko ja käsiteltävän kuva-alkion eri puolilla olevien kuva-alkioiden arvojen väliset erot.

5 117533

On havaittu, että tunnetun tekniikan tason mukaiset menetelmät pyrkivät poistamaan kuvasta myös viivoja, joiden tulisi kuulua kuvaan. Toisaalta tekniikan tason mukaiset menetelmät eivät aina pysty poista-5 maan kaikkia lohkomaisia kuvavirheitä.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää uudentyyppinen suodatusjärjestely lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi. Keksinnön tarkoituksena on myös se, että sen mukainen menetelmä ja lait-10 teisto toimivat luotettavammin ja tehokkaammin kuin tekniikan tason mukaiset ratkaisut.

Keksinnön mukainen menetelmä on tarkoitettu säätämään suodatus-parametreja niiden lohkojen tyyppien mukaan, joiden rajaa suodate-15 taan. Eri suodatusparametreja valitaan rajan kummallakin puolella olevan lohkon tyypin mukaan paremman suodatustuloksen saamiseksi.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan sovittamalla suodatettavien kuva-alkioiden valinta ja suodatusprosessi aiempaa joustavammin kehyksen 20 ominaisuuksiin ja suodatuskohdan ympäristöön ja ottamalla huomioon suodatettavien lohkojen luonne/tyyppi.

··· * ;-· : Keksinnön mukaiselle menetelmälle lohkomaisten kuvavirheiden pois- lii *· *| tamiseksi kehyksestä, joka on koodattu lohkoittain, jossa menetel- * ‘ 25 mässä käsiteltäväksi valitaan ainakin yksi kuva-alkio lohkorajan ainakin i...: toiselta puolelta, on tunnusomaista se, että lohkorajaan sovellettava !...: suodatus riippuu kehyksen lohkotyypeistä lohkorajan ympäristössä.

»·· » » • » ··

Keksintö koskee myös laitetta keksinnön mukaisen menetelmän ·:··· 30 toteuttamiseksi. Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että .·**. suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti kehyksen lohko- tyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä.

* * • · * • >

Keksinnön mukaiselle kooderille on tunnusomaista, että suodatin on ·:··; 35 järjestetty toimimaan mukautuvasti kehyksen lohkotyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä. Keksinnön mukaiselle dekooderille on tunnusomaista, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti kehyksen lohkotyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä. Keksinnön 6 117533 mukaiselle koodekille on tunnusomaista, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti kehyksen lohkotyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä. Keksinnön mukaiselle langattomalle päätelaitteelle on tunnusomaista, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti 5 kehyksen lohkotyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä. Keksinnön mukaiselle tallennusvälineelle on tunnusomaista, että ohjelma käsittää lisäksi koneellisesti suoritettavat vaiheet suodatuksen toteuttamiseksi mukautuvasti kehyksen lohkotyyppien mukaan lohkorajan ympäristössä.

10

Koska lohkomaisia kuvavirheitä osuu vain lohkorajoille, keksinnön mukaista suodatusta käytetään vain lohkorajoilla ja niiden välittömässä läheisyydessä oleviin kuva-alkioihin. Kuvaan kuuluvia viivoja tai reunoja voi olla missä tahansa kuvan alueella. Jotta korjaavaan suodatuk-15 seen valitaan ainoastaan kuva-alkioita, jotka sisältävät lohkomaisia kuvavirheitä, ja jotta kuvaan kuuluvien viivojen laatuun ei vaikuteta suodatuksella, keksintöön johtaneessa tutkimuksessa on tehty seuraa-vat oletukset: 20 Muutokset sellaisten kuva-alkioiden arvoissa, jotka liittyvät kuvaan kuuluviin reunoihin, ovat yleensä suurempia kuin muutokset, jotka liitty-.... vät lohkomaisiin kuvavirheisiin, ja kuvan sellaiset viivat, joissa kuva- r\ alkion arvon muutos on pieni, eivät juurikaan kärsi suodatuksen aiheut- ' tamasta kuva-alkion arvon eron pyöristyksestä.

25 ···

Koska koodattava kuva on yleensä jaettu lohkoihin sekä pysty- että • · vaakasuunnassa, kuva sisältää sekä pysty- että vaakasuuntaisia lohko-·*,"’·* rajoja. Pystysuuntaisisten lohkorajojen kohdalla on rajan oikealla ja vasemmalla puolella olevia kuva-alkioita, ja vaakasuuntaisten lohko-·;··· 30 rajojen kohdalla on rajan ylä- ja alapuolella olevia kuva-alkioita. Kuva-.···. alkioiden sijainti voidaan yleisesti määritellä olevan lohkorajan ensim- maisella tai toisella puolella. Keksinnön mukaisessa suodatusmene-\ " telmässä korjattavien kuva-alkioiden lukumäärä, käytettävän suodatti- !...: men tunnusomaiset piirteet ja suodatusikkunan koko riippuvat seuraa- ·:··· 35 vista tekijöistä: ·%·#· a) lohkon tyyppi rajan jommallakummalla puolella (inter, kopio, koodattu, ei-koodattu), 7 117533 b) kuva-alkioiden arvojen erotus Δ lohkorajan yli (erotus voidaan määritellä usealla tavalla; yksi määritelmä on Δ = |η -hl, missä n on lohkorajan ensimmäisellä puolella lähinnä 5 lohkorajaa olevan kuva-alkion arvo, ja h on lohkorajan toi sella puolella lähinnä lohkorajaa olevan kuva-alkion arvo), c) koodauksessa käytetyn muunnoksen tuloksena saatujen kertoimien kvantisointiaskeleen QP koko, ja 10 d) erot lohkorajan ensimmäisellä puolella olevien kuva-alkioiden välisissä arvoissa ja vastaavasti lohkorajan toisella puolella olevien kuva-alkioiden välisissä arvoissa.

15 Keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteessa suodatettavaksi valittujen kuva-alkioiden lukumäärä voi vaihdella, eikä se ole välttämättä sama lohkorajan eri puolilla. Kuva-alkioiden määrä riippuu myös lohkon tyypistä lohkon kummallakin puolella. Koska kuva-alkioiden määrä mukautetaan kehyksen tietyllä alueella sisältämän kuvatiedon 20 yleisiin ominaisuuksiin edellä mainittujen tekijöiden mukaan, menetelmä tuottaa paremman suodatustuloksen kuin tunnetun tekniikan ... tason mukaiset menetelmät. "Parempi" tulos on tässä yhteydessä sel- *:··; lainen, jossa lohkomaiset kuvavirheet vähenevät enemmän samalla • tl ’•‘I kun todellisiin kuvassa oleviin reunoihin kajotaan vähemmän. Suurempi 25 määrä lohkomaisia kuvavirheitä voidaan poistaa heikentämättä kuvan ··· *...* oikeita reunoja liikaa.

··* • • * ··· :***: Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla edullisiin ·«· suoritusmuotoihin ja oheisiin piirustuksiin, joissa ....:30 • · · · .···. kuva 1 esittää tunnetun tekniikan tason mukaista videokoodekkia, ·· : *** kuva 2 esittää kuva-alkioiden sijaintia lohkorajan suhteen keksin- • ·· nön mukaisessa menetelmässä, ‘ . 35 * « · · · UU ;;o'· • · kuva 3 esittää vaihtoehtoja keksinnön mukaisen suodatusmenetel- ^ * män sijoittamiseksi videokoodekkiin, 117533 8 kuva 4 esittää kaaviollisesti laitetta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, kuva 5 esittää kuvan 4 mukaista laitetta toiminnassa, ja 5 kuva 6 esittää kaaviollisesti kannettavaa teleneuvottelulaitetta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Edellä on tekniikan tason kuvauksen yhteydessä viitattu kuvaan 1, ja 10 näin ollen seuraavassa keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen kuvauksessa viitataan pääasiassa kuviin 2 ja 5. Kuvissa käytetään samoista osista samoja viitenumerolta.

Kuva 2 esittää kuva-alkioiden η—r6 ja li—16 sijainnin suhteessa pysty-15 suuntaiseen lohkorajaan 30. Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi on tiettyjä parametreja määritettävä. Parametri n on lohko-rajasta yhdessä suunnassa tarkasteltavien kuva-alkioiden suurin määrä, ja kuvan 2 tapauksessa sen arvo on 6. On käytännöllistä valita parametrin n arvo siten, että sillä on tietty suhde sekä kuva-alkioiden 20 arvojen erotukseen Δ lohkorajan yli ja kuvan koodauksen tuloksena saatujen kertoimien kvantisointiaskeleen QP kokoon. Lisäksi paramet-···, rin n arvo on edullisesti pienempi tai yhtäsuuri kuin lohkon kuva-alkioi-den lukumäärä tarkastelusuunnassa, jotta vältetään mahdollisten aikai-; ’! sempien lohkorajoihin liittyvien lohkomaisten kuvavirheiden leviäminen ],.* 25 lohkorajaan tarkastelun aikana. Seuraavaa määritelmää suositellaan käytettäväksi keksinnön edullisessa suoritusmuodossa sovellettuna kuvalohkoihin, jotka käsittävät 8x8 kuva-alkiota: ··· • · ··· .

0 A > 2.00cr ·:··: 1 1.50α < Δ < 2.00a ·’**: 2 1.00a < Δ < 1.50a 1 ·*« n = -J3 0.66a< Δ < 1.00a , (2) * ·· ]···. 4 0.40a < Δ < 0.66a 5 0.25a < Δ < 0.40a 6 0 < Δ < 0.25a • ^ • t«»· * * 30 9 117533 jossa α = QPIog(QP). Jos QP:llä on eri arvo lohkorajan eri puolilla olevissa lohkoissa, laskennassa käytetään QP:n pienempää arvoa, samoin kuin kaikissa jäljempänä esitetyissä tapauksissa, joissa määritelmä sisältää viittauksen ainoastaan yhteen QP-arvoon. Keksintö ei 5 rajoita parametrin n arvon määritystä, mutta yhtälön (2) ohjearvojen mukaisesti on edullista, että sen arvo on yleensä suurempi, kun kuva-alkioarvojen erotus Δ lohkorajan yli on pieni verrattuna koodaus-muunnoksen tuloksena saatujen kertoimien kvantisointiaskeleen QP kokoon. Jos kuva-alkioarvojen erotus Δ on suuri, on hyvin toden-10 näköistä, että lohkorajalla on todellinen kuvareuna, ja tässä tapauksessa kuva-alkioita ei edullisesti tarkastella lainkaan suodatusta varten (n = 0).

Keksinnön mukaisen suodatusmenetelmän seuraavassa vaiheessa 15 tarkastellaan kahta vierekkäistä lohkoa koskevaa aluetyyppitietoa, eli lohkojen tyyppiä kyseisen lohkorajan kummallakin puolella. Aluetyyppi-tiedon mukaan parametrin n arvoa voidaan vielä rajoittaa (typistää) vieläkin parempien tulosten aikaansaamiseksi lohkomaisten kuva-virheiden poistamiseksi. Aluetyyppitieto sisältyy esim. yhden lohkon 20 kuva-alkioiden koodattuun informaatioon, jolloin tätä informaatiota ylläpidetään, tai se tallennetaan väliaikaisesti, lohkon informaation dekoo-dauksen aikana, kunnes on määritelty parametrin n typistetty arvo ntr.

• · ·· • · • 11 *· Taulukossa 1 on esitetty nyt esillä olevan keksinnön edullisen suori- 25 tusmuodon mukaiset typistysarvot. Taulukko 1 koskee tilannetta, jossa

Ml n:n suurin arvo on 6, ja luonnollisesti eri typistetyt arvot soveltuisivat O tilanteisiin, joissa suurin arvo on erisuuri kuin 6. Näitä typistysarvoja käytetään lohkorajan ensimmäisellä ja toisella puolella lohkorajan ensimmäisellä puolella olevan lohkon aluetyypin mukaan ja lohkorajan ..,.:30 toisella puolella olevan lohkon aluetyypin mukaan.

··· • · •4« * • · • f • 1· * • M * · ··· ♦ ♦ ··1· • ♦ · ; 10 1 1 7533

Toisella puolella olevan lohkon aluetyyppi_

Ensimmäisellä intra kopio koodattu ei-koodattu puolella olevan lohkon aluetyyppi_________ INTRA__nn22n4n2_ I KOPIO__22222422_ ’ KOODATTU 4Π424442_ EI-KOODATTU 2_ n 2 2 2_ 4 [2 2 TAULUKK01 l ' . Λ

Taulukon 1 kukin tiettyä aluetyyppiyhdisteimää vastaava solu on jaettu kahteen osaan. Vasemmalla mainittu arvo ilmaisee typistysarvon trval 5 lohkorajan ensimmäisellä puolella ja oikealla mainittu arvo ilmaisee typistysarvon trval rajan toisella puolella. Jos parametrin 'n' arvo ylittää taulukossa 1 mainitun arvon, 'n' typistetään taulukon 1 typistysarvoon trval. Kuitenkin jos kokonaisaktiivisuusparametrin 'n' arvo ei ylitä taulukon 1 arvoa, parametrin n arvo (alkuperäinen yhtälöllä (2) määritetty 10 arvo) säilytetään. Taulukossa 1 merkki "n" osoittaa, että lisätypistystä ei suoriteta, vaan parametrin arvo säilytetään. Parametrin n typistetty arvo ntr voidaan myös esittää kaavalla: ntr = min(trval,n), (3) 15 .♦1·. Samaa taulukkoa voidaan käyttää sekä suodatukseen pystysuuntais- • · ten lohkorajojen yli (vaakasuuntainen suodatus) sijoittamalla ** "VasenTOikea" kohtiin "EnsimmäinenVToinen" että suodatukseen • · · · · vaakasuuntaisten lohkorajojen yli (pystysuuntainen suodatus) sijoitta-20 maila vastaavasti "Alapuoli'7"YläpuoliM kohtiin "EnsimmäinenVToinen".

• · · • · • · · • · · * · • · • · · • · · • 1 1 • · · . · · * · · • · • · • · 1 * *·· ··· • · · ···'· • · • · * 1 « • · .

• · · • · · ··· · « ····· • 1 117533 11 Tällöin vasemmalla oleva arvo ilmaisee lohkorajan vasemmalla puolella / alapuolella olevien kuva-alkioiden typistysarvon ja oikealla oleva arvo ilmaisee lohkorajan oikealla puolella / yläpuolella olevien kuva-alkioiden typistysarvon.

5

Taulukon 1 käytön selvittämiseksi esitetään seuraavassa esimerkki-tilanne. Tässä havainnollistavassa esimerkkitilanteessa suoritetaan "vaakasuuntainen suodatus" pystysuuntaisen lohkorajan 30 yli. Oletetaan, että yhtälöllä 2 laskettu parametrin n arvo on esim. 4 ja lohko-10 rajan 30 vasemmalla puolella oleva lohko on Intra-tyyppiä ja lohko-rajan 30 oikealla puolella oleva lohko on Ei-koodattu -tyyppiä, jolloin taulukon 1 mukaan vasemmanpuolinen typistysarvo on 'n' ja oikeanpuolinen typistysarvo on 2. Tämä merkitsee sitä, että lohkorajan vasemmalta puolelta valitaan suodatettaviksi lohkorajaa lähinnä olevat 15 4 kuva-alkiota (n:n laskettu arvo) ja lohkorajan oikealta puolelta vali taan suodatettaviksi lohkorajaa lähinnä olevat 2 kuva-alkiota (n:n typistetty arvo).

Seuraavassa esitetään toinen esimerkkitilanne. Tässä havainnollista-20 vassa esimerkkitilanteessa suoritetaan "vaakasuuntainen suodatus" pystysuuntaisen lohkorajan 30 yli. Oletetaan, että yhtälöllä (2) laskettu ... parametrin n arvo on esim. 4 ja kyseisen lohkorajan 30 kummallakin *;·*! puolella olevat lohkot ovat Kopio-tyyppiä, jolloin taulukoni mukaan '· *·' vasemmanpuolinen typistysarvo on 2 ja oikeanpuolinen typistysarvo on 25 2. Tämä merkitsee sitä, että lohkorajan vasemmalta puolelta valitaan in suodatettaviksi lohkorajaa lähinnä olevat 2 kuva-alkiota (n:n typistetty arvo) ja lohkorajan oikealta puolelta valitaan suodatettaviksi lohkorajaa ,·***.» lähinnä olevat 2 kuva-alkiota (n:n typistetty arvo).

30 Kaksisuuntaisesti ennustettaviin kehyksiin (B-kehyksiin) parametrin n .·*·. typistystä ei sovelleta, koska niille ei ole mitään erityistä lohkotyyppi-tietoa.

• « * ·· ·*·

Keksinnön mukaisen suodatusmenetelmän seuraava vaihe on määri-35 teliä parametrien d| ja dr arvot, jotka edustavat aktiivisuutta eli lohko-rajan yhdellä puolella olevien kuva-alkioiden välisiä eroja. Parametrille • · dr on seuraava edullinen määritelmä: 117533 12 dr - 6, jos - r,| < β/j kaikille je [1,6], muutoin: dr - i, missä i täyttää ehdot ie[1, ntr], (4) |n - ri(1| > β/ί, ja 5 |n - η| < β/j kaikille je[1,i].

Tässä lisäparametri β = 4log(QP). Parametrin di arvo määräytyy vastaavalla tavalla paitsi, että kaikki r:t korvataan l:illä ja parametrille n on käytettävä vastaavaa typistysarvoa ntr- Luku 6 esiintyy määritelmässä 10 siksi, että yhtälön (2) mukaan suurin mahdollinen n:n arvo on 6. Jos n määritellään eri tavalla, mutta parametrit dr ja di määritellään kaavan (4) mukaan, luku 6 on korvattava uuden määritelmän mukaisella suurimmalla mahdollisella n:n arvolla.

15 Keksinnön mukaisesti on edullista, että parametrien dr ja di arvot lasketaan toisistaan riippumatta, koska kehykseen sisältyvä kuvainfor-maatio voi olla erilaista lohkorajan eri puolilla. Keksintö ei rajoita parametrien dr ja di määrittelyä, mutta kaavan (4) mukaisesti on edullista, että näitä parametreja käytetään lohkomaisen kuvavirheen käsittelyn 20 rajoittamiseksi suhteellisen lähelle lohkorajaa, jos lohkorajan lähellä on todellinen kuvareuna. Määritelmän (4) oleelliset ominaisuudet voidaan ·*·, tiivistää seuraavasti: parametrin dr Ga vastaavasti parametrin d,) arvo t · ilmaisee, kuinka monella kuva-alkiolla lohkorajasta laskettuna on suun- * *! nilleen sama arvo kuin lohkorajalla olevalla kuva-alkiolla.

i * · · · ‘ * 25 ·· 5»*' Parametrin n korkea arvo (esim. 6) osoittaa, että lohkorajalla olevien kuva-alkioiden arvojen välinen ero on suhteellisen pieni verrattuna • · * kuva-alkioiden yleiseen variaatioon lohkossa. Tässä tapauksessa on mahdollista, että lähellä lohkorajaa on todellinen kuvareuna. Valitse-*:**: 30 maila parametrille dr (tai dt) riittävän pieni arvo voidaan suodatus ·***. rajoittaa lohkomaisten kuvavirheiden korjaukseen siten, että se ei vai kuta haitallisesti lähellä lohkorajaa olevaan todelliseen kuvareunaan.

• · 5.7 Joissakin tilanteissa lohkorajasta lasketuilla useilla kuva-alkioilla on :···: suunnilleen sama arvo kuin lohkorajalla olevalla kuva-alkiolla. Tässä *:»: 35 tapauksessa kaava (4) antaisi parametrille dr (tai d|) suhteellisen suu- ren arvon. Jos lohkojen välillä olevien kuva-alkioiden arvot ovat kuitenkin selvästi epäyhtenäiset, parametrilla n on pieni arvo ja kaavassa (4) käytetään typistettyä arvoa ntr, mikä varmistaa, ettei parametrin dr 13 1 1 7533 (tai di) arvoksi valita kohtuuttoman suurta arvoa. Muussa tapauksessa parametrin dr (tai d() suhteellisen suuri arvo johtaisi tarpeettomaan suodatukseen.

5 Jos lohkorajan kummallakin puolella olevat lohkot ovat Intra-tyyppisiä lohkoja, typistys ei vaikuta parametriarvojen n, dr ja di valintaan. Toisaalta jos ainakin toisen lohkon tyyppi on muu kuin Intra, arvon n typistys kaavan (3) mukaan saattaa rajoittaa suodatettavien kuva-alkioiden lukumäärää. Tästä on se etu, että lohkorajoja ei tasoiteta liikaa.

10

Lisäksi on päätettävä suodatettavien kuva-alkioiden suurin mahdollinen lukumäärä eli suodatusikkuna. Tästä ei ole kuvassa 2 omaa merkintää, mutta se voi olla esimerkiksi 3, mikä merkitsee, että suodatusta voidaan käyttää ainoastaan kuva-alkioiden u, h, h, li, <2 ja I3 arvojen kor-15 jäämiseen.

Kun parametrien n, ntr, dr ja di arvot on määritelty, suoritetaan suodatus sopivaa suodatinta käyttäen. Keksintö ei rajoita käytettävän suodattimen tyyppiä, mutta edulliseksi osoittautunutta suodatusjärjestelyä 20 selostetaan seuraavassa. Suodatusta käytetään suodatettaviksi valittujen kuva-alkioiden uuden arvon määrittämiseksi. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kuva-alkion uusi arvo määritellään tietylle kuva-alkiolle laskemalla suodatusikkunassa olevien kuva-alkioiden • » * ’· *; arvojen keskiarvo. Edullisen suoritusmuodon mukaan suodatusikkuna 25 on suodatettavan kuva-alkion suhteen symmetrinen ja sisältää suoda-tettavan kuva-alkion lisäksi yhden, kaksi tai kolme kuva-alkiota sen kummallakin puolella riippuen parametrien dr ja df arvoista, kuten selostetaan jäljempänä. Nämä ovat luonnollisesti pelkästään esimerkkejä, ja muita arvoja voitaisiin valita tilanteissa, joissa n, ntr, dr ja d| on ·.»· 30 määritelty eri tavalla. Laskettu keskiarvo pyöristetään lähimpään digi-.···. toituun kuva-alkion arvoon, jolloin siitä tulee suodatetun kuva-alkion *" uusi arvo.

• · • · « ·· 4 4 ·· \..s Taulukossa 2 on esitetty suodatusikkunan leveyden määrittely kuva-35 alkioille r1t r2 ja r3 parametrin dr arvon mukaan keksinnön edullisessa suoritusmuodossa. Kuva-alkioiden l1f l2 ja l3 arvot määritellään samalla tavalla parametrin di arvon mukaan. Taulukossa X merkitsee, että kyseistä kuva-alkiota ei lainkaan suodateta, ja numero merkitsee, että 14 1 1 7533 suodatusikkuna sisältää numeron osoittaman lukumäärän kuva-alkioita tarkasteltavan kuva-alkion kummallakin puolella. Taulukossa 2 on esitetty muun muassa se, että suodatuksen soveltamiseksi mihin tahansa kuva-alkioon parametreillä dr ja di on kummallakin oltava arvo, joka on 5 suurempi kuin 1.

dr (di > 1) n r? r3 1 X_X_X_ 2 _J_X_X_ 3 _j__r_x_ 4 _2_2_X_ 5 _2_2_2** 6 13 tai 2*** |3 |3 ~ * kuva-alkion η suodatettua arvoa käytetään kuva-alkion r2 suodatukseen 10 ** kuva-alkioiden η ja r2 suodatettuja arvoja käytetään kuva- alkion r3 suodatukseen *** 3 jos di > 2, muutoin 2.

Edellä oleva selitys liittyy kuva-alkiorivin yhden vaakasuoran osan suo- 15 datukseen, joka osa on 12 kuva-alkiota pitkä ja sijaitsee symmetrisesti pystysuoran lohkorajan kummallakin puolella. Selitys voidaan helposti yleistää koskemaan kuva-alkiosarakkeiden pystysuoria osia, jotka .···, sijaitsevat symmetrisesti vaakasuoran lohkorajan kummallakin puolella: • *

Kuvaa 2 voidaan kääntää 90 astetta vastapäivään, jolloin lohkoraja 30 *::f 20 muuttuu vaakasuoraksi ja kuva-alkiot η—r6 ovat yläpuolisia kuva-alki-• · *···* oita ja kuva-alkiot h—16 ovat alapuolisia kuva-alkioita. Lohkorajojen suodattamiseksi koko kehyksessä keksinnön mukaista menetelmää soveltaen käsitellään kehyksen kaikki pystysuuntaiset lohkorajat riveit- täin ja kaikki vaakasuuntaiset lohkorajat sarakkeittain. Järjestyksellä ei :! 25 ole merkitystä sinänsä, ja tällöin kehyksen kaikki vaakasuuntaiset loh- ]···. korajat voitaisiin käsitellä ensin sarakkeittain ja tämän jälkeen kaikki • · ‘1* pystysuuntaiset lohkorajat riveittäin. Keksinnön edullisessa suoritus- muodossa suodatusta toistetaan rivi riviltä, eli (rajan viereisten) lohko-"·**: jen kuva-alkioiden ensimmäinen rivi suodatetaan ensin, sitten toinen 30 rivi, jne.

“v 15 1 1 7533

Kuvassa 3 on esitetty, missä kohdissa tunnetun tekniikan mukaista kuvakoodekkia voidaan parantaa soveltamalla keksinnön mukaista ; suodatusta. Ensimmäinen vaihtoehto on sijoittaa keksinnön mukaista 5 suodatusta toteuttava lohko vastaanottimen dekooderin lähtöön, mitä on merkitty viitenumerollasi. Tässä tapauksessa videokuvan lohko-rajoja suodatetaan pelkästään kehyksen kaikkien lohkojen dekoodauksen jälkeen. Tämä edellyttää yhden kehyksen kaikkien lohkojen lohko-tyyppitiedon tallennusta. Toinen vaihtoehto on sijoittaa keksinnön 10 mukaista suodatusta toteuttava lohko vastaanottimeen ennen kohtaa, jossa dekoodattu kehys johdetaan kehysmuistiin ennustekehyksen muodostamista varten, mitä on merkitty viitenumerolla 32. Tässäkin tapauksessa kehyksen kaikkien lohkojen lohkotyyppitieto on tallennettava, koska lohkorajan suodatus suoritetaan edelleen koko kehyksen 15 dekoodauksen ja rekonstruoinnin jälkeen. Tässä vaihtoehdossa on kuitenkin se etu, että lohkomaisten kuvavirheiden poistaminen vaikuttaa myös ennustekehyksen muodostamiseen, jolloin yhden kehyksen lohkomaiset kuvavirheet eivät etene ennustekehyksen välityksellä seu-raaviin kehyksiin. Viimemainitun vaikutuksen aikaansaamiseksi keksin-20 nön mukaista suodatusta toteuttava lohko voidaan sijoittaa ennen kehysmuistia 25 tai sen jälkeen, mutta viitenumerolla 32 osoitettu .... sijoitus on sopivin, koska tässä vaiheessa sovellettuna suodatus vai- V*! kutiaa samalla kehyksen ulostuloon vastaanottavasta dekooderista ja » » · ’· Ί kehyksen tallentumiseen muistiin. Lähettimessä keksinnön mukaista 5": 25 suodatusta toteuttava lohko voidaan sijoittaa, kuten viitenumeroilla 33 ja 34 on merkitty, ennen muistia 16 tai sen jälkeen, jos halutaan, että *· keksintöä sovelletaan myös korjatun ennustekehyksen tuottamiseen O lähetyspäässä.

30 Keksinnön mukaista suodatusta soveltava lohko toteutetaan erityisen .···. edullisesti digitaalisessa signaaliprosessorissa tai vastaavassa digitaa- ./* lisen signaalin käsittelyyn soveltuvassa laitteessa, joka voidaan ohjel- \!r moida soveltamaan ennalta määrättyjä käsittelyfunktioita syöttötietoina vastaanotettuun signaaliin. Digitaalisen signaaliprosessorin ohjelmoin-·.»·· 35 tivaiheessa kuvan 4 mukaiset määritykset 35—39 tallennetaan suoda-tusta ohjaavien parametrien laskemiseksi. Kuvan 5 mukaisen toiminnon aikana kehys tallennetaan väliaikaisesti rekisteriin 41, jolloin sitä voidaan käsitellä signaaliprosessorissa kuva-alkio kerrallaan. Kehyk- 117533 16 sestä valitaan parametrin ntr osoittama lukumäärä kuva-alkioita käsiteltäviksi 42 tietyllä hetkellä tietyn lohkorajan tietyn pisteen kummaltakin puolelta, lasketaan d-parametrit 43, suoritetaan suodatus 44, ja näitä toimenpiteitä toistetaan, kunnes kaikkien lohkojen kaikki rajat on 5 suodatettu/käsitelty, minkä jälkeen kehys voidaan tulostaa rekisteristä 41 ja tallentaa uusi kehys prosessointia varten. Kuvien 4 ja 5 mukaiset toimenpiteet voivat suorittaa erillisessä signaaliprosessorissa, tai ne voivat olla osa toimintaa tällaisessa yleisessä prosessorissa, joka käsittää myös muita järjestelyjä signaalinkäsittelyä varten.

10

Voidaan käyttää tallennusvälinettä tallentamaan ohjelmaa, joka käsittää koneellisesti suoritettavia vaiheita keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa ohjelma voidaan tällöin lukea tallennusvälineestä laitteeseen, joka käsittää 15 ohjelmoitavat välineet, esim. prosessorin, keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Keksintöä voidaan muunnella jäljempänä määriteltävien patenttivaatimusten puitteissa käyttäen alan asiantuntijan kykyjä ilman erityistä 20 keksinnöllisyyttä. Esimerkiksi parametri Δ voidaan laskea käyttäen kaavaa Δ = |(η + r2) - (li + l2)| tai jotakin muuta sopivaksi katsottua kaa-/··. vaa. Myös muiden edellä esitettyjen parametrien määritelmät on tar-koitettu ainoastaan esimerkeiksi. Keksinnön erityisen edullinen käyttö • * · on langattomissa teleneuvottelusovelluksissa, digitaalisissa televisio-... 25 vastaanottimissa ja muissa laitteissa, jotka ainakin vastaanottavat ja dekoodaavat digitaalista videokuvaa.

· * · ···' »* ·

Kuvassa 6 on esitetty langaton päätelaite 46, joka on tarkoitettu käytettäväksi kannettavana teleneuvottelulaitteena ja joka soveltaa kek-*:·*: 30 sinnön mukaista kuvavirheiden suodatusmenetelmää. Langaton *”*: päätelaite 46 käsittää edullisesti ainakin näyttöelimen 47 kuvien näyt- ./ tämiseksi, audiovälineet 48 ääni-informaatiota varten, näppäimistön 49 esim. käyttäjäkäskyjen syöttämiseksi, radio-osan 50 matkaviestin-’:** verkon (ei esitetty) kanssa kommunikoimiseksi, prosessointivälineet 51 *:*·: 35 laitteen toiminnan ohjaamiseksi, muistivälineet 52 tiedon tallentami-·:·*: seksi, ja sopivimmin kameran 53 kuvien ottamiseksi.

17 1 1 7533

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu pelkästään edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

» · » * · «·· • · • * * • ·* • * «·«« · * · ·*· • · • · * * · • · * * · • t · · • · • * • · **· * · · · · • * t · · * * * • · · • « • · · • · * · • · · # * • · · · · • * ·*·*· • ·

Claims (27)

1. Menetelmä lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi digitaalisen 1 videosignaalin kehyksestä, joka on koodattu lohkoina ja sen jälkeen 5 dekoodattu, jolloin lohkon koodausmenetelmä on valittu ennalta määrätystä joukosta koodaustapoja, jossa menetelmässä ainakin yksi kuva-alkio (n) valitaan käsiteltäväksi ainakin lohkorajan (30) yhdeltä puolelta, ja ainakin yhden käsiteltäväksi valitun kuva-alkion arvo korjataan suodattamalla, tunnettu siitä, että lohkorajaan sovellettava suo-10 datus riippuu kehyksen lohkotyypeistä lohkorajan (30) ympäristössä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden (n) lukumäärä riippuu lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen kuvasisällöstä ja että käsiteltäväksi 15 valittujen kuva-alkioiden (n) lukumäärä riippuu lisäksi kehyksen lohkotyypeistä lohkorajan (30) ympäristössä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden lukumäärä riippuu lohkojen koo- 20 dauksessa käytettyjen kertoimien kvantisointiaskeleen koosta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden (n) lukumäärä määräytyy kaa- *···1 valla :M 25 ♦ ·««·· • · ... ίο Δ > 2.00α III 1 150α < Δ < 2.00α * · *“·’ 2 1.00α < Δ < 150α *··♦’ η — 3 0.66α < Δ < 1.00α , (2) 4 0.40α < Δ < 0.66α : 5 0.25α < Δ < 0.40α 6 0< Δ < 0.25α 11« , ^ * ··1 • 1 • · * « 1 jossa α = QP Iog(QP) ja QP on lohkojen koodauksessa käytettyjen ·:··: kertoimien kvantisointiaskeleen koko. : 30 I «I VV · 19 117533

5. Patenttivaatimuksen 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuva-alkioiden lukumäärä (n) määritellään ensin lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen kuvasisällön mukaan ja kuva-alkioiden lukumäärää (n) lisäksi typistetään lohkorajan (30) ympäris- 5 tössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuva-alkioiden lukumäärän (n) typistetty arvo (ntr) määritellään valitsemalla typistysarvo (trval) taulukosta 10 _ _ ' Toisella puolella olevan lohkon aluetyyppi_ Ensimmäisellä intra KOPIO koodattu ei-koodattu puolella olevan lohkon aluetyyppi_________ INTRA__nn22n4n2 _

7' KOPIO__22222422_ KOODATTU 4n424442_ l EI-KOODATTU | 2 n 2 | 2 I 2 l 4 I 2 2_ ja käyttämällä mainittua valittua typistysarvoa {trval) kaavassa .·1·. ntr =min(trval,n), (3). • · · • · 1 « ’· 1; 15 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tun- ··**· nettu siitä, että käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden joukosta väli-taan tietyt suodatettavat kuva-alkiot ja määritetään uusi arvo kullekin • · · suodatettavalle kuva-alkiolle kuva-alkion ympärille asetetussa suoda-tusikkunaan kuuluvien kuva-alkioiden perusteella. 20 : :1.1

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • 1 · · .·**. suodatettavan kuva-alkion uusi arvo on suodatusikkunaan kuuluvien kuva-alkioiden keskiarvo. * 1 • · • 1 ·

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·;··: uuden arvon määrittämiseksi lohkorajan ensimmäisellä puolella oleville • · • · · « 20 1 1 7533 suodatettaville kuva-alkioille käytetään mainittua suodatusikkunaa, ja suodatusikkunan koko määritetään taulukosta dr (dt > 1) n_r2 r3 _ J_X_X_X_ 2 _1_X_X_ 3 _j_r_x_ 4 _2_2_X_ 5 _2_2_2T_ 6 13 tai 2*** \3 |3 5 jossa * kuva-alkion η suodatettua arvoa käytetään kuva-alkion r2 suodatukseen ** kuva-alkioiden r-ι ja r2 suodatettuja arvoja käytetään kuva- 10 alkion r3 suodatukseen *** 3 jos d|> 2, muutoin 2, jolloin kokonaislukuparametri dr osoittaa aktiivisuuden lohkorajan ensimmäisellä puolella ja kokonaislukuparametri d| osoittaa 15 aktiivisuuden lohkorajan toisella puolella; η, r2 ja r3 ovat kolme :***: lohkorajaa lähinnä sen ensimmäisellä puolella olevaa kuva-alkiota * · * : tässä järjestyksessä; X merkitsee, että kuva-alkiota ei suodateta; numero merkitsee, että suodatettavan kuva-alkion lisäksi • · ... suodatusikkunaan otetaan numeron osoittama lukumäärä kuva-alkioita * · '.V. 20 suodatettavan kuva-alkion kummaltakin puolelta; ja "3 tai 2" merkitsee "3 jos di > 2, muutoin 2”; ja lohkorajan toisella puolella olevien t * *···* suodatettavien kuva-alkioiden uuden arvon määrittämiseksi käytetään vastaavalla tavalla määriteltyä suodatusikkunaa sillä poikkeuksella, • · : että kaikki r:t korvataan kiliä ja päinvastoin. * « · : : 25 • M .··*·.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että * · * * · • * ♦ * · dr = 6, jos |r-i - η! < p/j kaikille “**! muutoin: dr = i, missä i täyttää ehdot 30 ie[1,ntr], (4) • · ... ! fit i .... 117533 In - ri+1| > β/i, ja In- nl < p/j kaikille je[1,i], jossa lisäparametri β = 4 log(QP) ja QP on lohkojen muunnos-5 koodauksessa käytettyjen muunnoskertoimien kvantisointiaskeleen koko, ja parametrin d| arvo määräytyy samalla tavalla sillä poikkeuksella, että kaikki r:t korvataan l:illä.

11. Laite lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi digitaalisen video- 10 signaalin kehyksestä, joka on koodattu lohkoina ja sen jälkeen dekoodattu, jolloin lohkon koodausmenetelmä on valittu ennalta määrätystä ! joukosta koodaustapoja, joka laite käsittää välineet ainakin yhden kuva-alkion (n) valitsemiseksi käsiteltäväksi lohkorajan (30) ainakin yhdeltä puolelta, sekä suodattimen ainakin yhden käsiteltäväksi valitun 15 kuva-alkion arvon korjaamiseksi, tunnettu siitä, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että se 20 käsittää välineet (41) kuva-alkioiden valitsemiseksi käsiteltäväksi ja suodatettavaksi, jotka toimivat mukautuvasti kehyksen kuvasisällön mukaan, ja että välineet (41) kuva-alkioiden valitsemiseksi ... käsiteltäväksi ja suodatettavaksi käsittävät lisäksi välineet (42) *;·1’ lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien • 1 · '·'j 25 tutkimiseksi käsiteltäväksi valittavien kuva-alkioiden (n) lukumäärän määrittämiseksi. * · * · »·· ·1„2:

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että se :[2: käsittää välineet (42) käsiteltävien kuva-alkioiden lukumäärän valitse- 30 miseksi lohkojen koodauksessa käytettävien kertoimien kvantisointi- : .·. askeleen koon mukaan. • · · ·1· · ··♦ • ♦ • ·

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että ··· välineet (42) käsiteltävien kuva-alkioiden lukumäärän valitsemiseksi 35 käsittävät välineet (35) mainitun kuva-alkioiden lukumäärän määrittämiseksi kaavalla: • · • « f • ·· 2 • · 1 117533 [0 Δ > 2.00α 1 150α < Δ < 2.00α 2 1.00α < Δ < 1.50α η = < 3 0.66α < Δ < 1.00α , (2) 4 0.40α < Δ < 0.66α 1 5 0.25α < Δ < 0.40α 6 0< Δ < 0.25α jossa α = QP Iog(QP) ja QP on lohkojen koodauksessa käytettyjen kertoimien kvantisointiaskeleen koko.

15. Patenttivaatimuksen 11, 12, 13 tai 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (42) käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden määrän (n) typistämiseksi mainittujen lohkotyyppien perusteella.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 11—15 mukainen laite, tunnettu ? siitä, että välineet (42) käsiteltävien kuva-alkioiden lukumäärän valitsemiseksi käsittävät välineet kuva-alkioiden lukumäärän (n) määrittämiseksi lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen kuvasisällön mukaan ja välineet kuva-alkioiden lukumäärän (n) 15 typistämiseksi lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan. ··· • · • · • · «

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että :*·: välineet kuva-alkioiden lukumäärän (n) typistämiseksi käsittää välineet 20 typistysarvon (trval) valitsemiseksi taulukosta • · * ·*· ® · .···. Toisella puolella olevan lohkon aluetyyppi__ Ensimmäisellä intra kopio koodattu ei-koodattu : .·. puolella * · · olevan lohkon • · **:·* aluetyyppi_________ ··· INTRA n_ n 2 2 n 4 n 2_ "·*: kopio__22222422_ I KOODATTU 4n424442 • · I — i“" - - : I EI-KOODATTU 2 n 2 2 2 4 2 2 • * 23 1 1 7533 ja mainitun valitun typistysarvon (trval) käyttämiseksi kaavassa ntr = min(trval,n), (3). 5

18. Jonkin patenttivaatimuksista 11—17 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (42) suodatettavien kuva-alkioiden valitsemiseksi käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden joukosta, välineet (42) suodatusikkunan määrittelemiseksi, ja välineet uuden arvon 10 määrittämiseksi kullekin suodatettavalle kuva-alkiolle kuva-alkion ympärille asetetussa suodatusikkunaan kuuluvien kuva-alkioiden perusteella.

18 1 1 7533

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että 15 välineet uuden arvon määrittämiseksi kullekin kuva-alkiolle käsittävät välineet suodatusikkunaan kuuluvien kuva-alkioiden keskiarvon laskemiseksi.

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että 20 välineet uuden arvon määrittämiseksi kullekin kuva-alkiolle käsittävät välineet mainitun suodatusikkunan käyttämiseksi lohkorajan ensimmäisellä puolella olevien kuva-alkioiden suodattamiseen ja *···* välineet ikkunan koon määrittämiseksi taulukosta • · • φ · * «· • · dr (dl > 1) n r2 r3 O j_x_x_x O 2_J_X_X_ O 3_j_r_x_ 4_2_2_X_ : 5_2 2 2** *** * — - -- - 6. tai 2*** 3 3 ' ··« -1 . — I ! I . 25 * * “*! jossa ··»** • · *"*: * kuva-alkion^ suodatettua arvoa käytetään kuva-alkion r2 suodatukseen * · 24 1 1 7533 ** kuva-alkioiden η ja r2 suodatettuja arvoja käytetään kuva- alkion r3 suodatukseen *** 3 jos d|> 2, muutoin 2, 5 jolloin kokonaislukuparametri dr osoittaa aktiivisuuden lohkorajan ensimmäisellä puolella ja kokonaislukuparametri di osoittaa aktiivisuuden lohkorajan toisella puolella; r1f r2 ja r3 ovat kolme lohkorajaa lähinnä sen ensimmäisellä puolella olevaa kuva-alkiota tässä järjestyksessä; X merkitsee, että kuva-alkiota ei suodateta; 10 numero merkitsee, että suodatettavan kuva-alkion lisäksi suodatusikkunaan otetaan numeron osoittama lukumäärä kuva-alkioita suodatettavan kuva-alkion kummaltakin puolelta; ja "3 tai 2" merkitsee "3 jos di > 2, muutoin 2"; ja lohkorajan toisella puolella olevien suodatettavien kuva-alkioiden uuden arvon määrittämiseksi käytetään 15 vastaavalla tavalla määriteltyä suodatusikkunaa sillä poikkeuksella, että kaikki r:t korvataan l:illä ja päinvastoin.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että 20 dr = 6, jos |n - rj < p/j kaikille je[1,6], muutoin: dr = i, missä i täyttää ehdot ic[1, ntr], (4) ,···. In - ri+1| > p/i, ja *:1·; I n,- rjl < β/j kaikille je[1,i], ***’: 25 jossa lisäparametri β = 4 log(QP) ja QP on lohkojen muunnos-koodauksessa käytettyjen muunnoskertoimien kvantisointiaskeleen ··1 koko, ja parametrin d( arvo määräytyy samalla tavalla sillä poikkeuk-sella, että kaikki r:t korvataan l:illä. 30 : :1·

22. Jonkin patenttivaatimuksista 11—21 mukainen laite, tunnettu ··· · :**·. siitä, että se käsittää ohjelmoitavat välineet (42) kuva-alkioiden valitse- .·1 miseksi tallennetusta kehyksestä käsiteltäviksi kuva-alkioiksi, ohjel- * · *···) moitavat välineet (45) kuva-alkioiden valitsemiseksi suodatettaviksi 35 käsiteltävien kuva-alkioiden joukosta, ja ohjelmoitavat välineet (44) ·:··· suodatettavien kuva-alkioiden uuden arvon määrittämiseksi. • · • · · 25 1 1 75 33

23. Videokooderi (10), joka käsittää välineet (35—44) digitaalisen videosignaalin koodaamiseksi ja dekoodaamiseksi lohkoittain, välineet lohkon koodaustavan valitsemiseksi ennaltamääritetystä joukosta koodaustyyppejä, joka kooderi käsittää välineet ainakin yhden kuva- 5 alkion (n) valitsemiseksi käsiteltäväksi ainakin lohkorajan (30) yhdeltä puolelta, ja suodattimen käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden arvon korjaamiseksi, tunnettu siitä, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan. 10

24. Videodekooderi (20), joka käsittää välineet (35—44) lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi digitaalisen videosignaalin kehyksestä, joka on koodattu lohkoittain ja sen jälkeen dekoodattu, joka lohkon koodaustapa on valittu ennaltamääritetystä joukosta koodaustyyppejä, 15 joka videodekooderi käsittää välineet ainakin yhden kuva-alkion (n) valitsemiseksi käsiteltäväksi ainakin lohkorajan (30) yhdeltä puolelta, ja suodattimen käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden arvon korjaamiseksi, tunnettu siitä, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti lohkorajan (30) ympäristössä olevan kehyksen 20 lohkotyyppien mukaan.

25. Videokoodekki (10, 20), joka käsittää välineet (35—44) digitaalisen videosignaalin koodaamiseksi ja dekoodaamiseksi lohkoittain, välineet • · y. lohkon koodaustavan valitsemiseksi ennaltamääritetystä joukosta koo- ** 25 daustyyppejä, välineet lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi digitaalisen videosignaalin kehyksestä, joka videokoodekki käsittää **··.·' välineet ainakin yhden kuva-alkion (n) valitsemiseksi käsiteltäväksi * · ♦ ainakin lohkorajan (30) yhdeltä puolelta, ja suodattimen käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden arvon korjaamiseksi, tunnettu siitä, että 30 suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti lohkorajan (30) : ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan. • * · · • · · . • · • ♦

26. Langaton päätelaite (46), joka käsittää videokoodekin (10, 20), ’·*·) joka käsittää välineet (35—44) digitaalisen videosignaalin 35 koodaamiseksi ja dekoodaamiseksi lohkoittain, välineet lohkon ·:··· koodaustavan valitsemiseksi ennaltamääritetystä joukosta koodaus- tyyppejä, välineet lohkomaisten kuvavirheiden poistamiseksi ’ digitaalisen videosignaalin kehyksestä, joka videokoodekki käsittää 26 1 1 7 5 3 3 välineet ainakin yhden kuva-alkion (n) valitsemiseksi käsiteltäväksi ainakin lohkorajan (30) yhdeltä puolelta, ja suodattimen käsiteltäväksi valittujen kuva-alkioiden arvon korjaamiseksi, tunnettu siitä, että suodatin on järjestetty toimimaan mukautuvasti lohkorajan (30) 5 ympäristössä olevan kehyksen lohkotyyppien mukaan.

27. Tietokoneohjelma tallennettuna tietovälineelle, tunnettu siitä, että tietokoneohjelma suorittaa jonkin menetelmävaatimuksen 1—10 mukaiset laskutoimitukset suoritettaessa ohjelma 10 tietojenkäsittelylaiteessa. ··· : : ·♦· • · J · · • ·« • « ·««·« • · - · M· • · • 1 ··♦ ··· • · • ♦ • · ♦ • ·« : : ··1 • · ··· • · · ··· · ·1· • « ··· ··-.'· · ··· • · · • · -• · 1 • · 27 1 1 7 5 3 3