Capture vidéo et compression par codec - Artéfacts

[allhoest 280]

Introduction
J’ai été surpris de trouver un pattern répétitif dans ma dernière image de protubérances. Il s’agit d’une série de points en ligne, dans le fond de ciel. Cette ligne-pattern se répète régulièrement, donnant un aspect picoré à l’image.
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Pattern mis en evidence

Source possible - Codec
J’avais pour la première fois traité une image sur base d’un .avi qui était capturé et sauvé au moyen d’un codec.

Faisant des captures solaires de l’ordre de120s avec une caméra DMK31 (1024x768 pixels), la taille des fichiers se compte en plusieurs gigabytes. Logiquement, j’ai cherché à réduire ce volume dès la capture primaire, afin de faciliter toute la chaîne de traitement, y compris l’archivage final des données.

Le codec MCMP semblait être livré d’origine avec ces camera DMK, en version AS en tout cas. Il était apprécié positivement par plusieurs astrophotographes. Je me suis tourné naturellement vers celui-ci, dont les essais préliminaires ne laissaient ressortir aucun problème.

Les tests présentés ici sont réalisés avec la version 1.0.0.11 du codec MCMP/MJPEG édité par Lead Technologies. Il s’agit d’une version faisant partie d’un set de codecs, lui-même disponible à travers Internet.

Essais
Pour mettre en évidence ces artéfacts, j’ai appliqué sur des captures de Flats le même traitement que sur les images de protubérances:
- Captures d’un .avi maître non compressé au moyen de IC Capture AS 2.1
- Sous virtualdub 1.9.9, conversion de l’avi primaire en un nouvel .avi non compressé.
- Sous virtualdub 1.9.9, conversion de l’avi primaire en un nouvel .avi compressé au moyen du codec.
- Sous Registax 5.1, addition de 100 images, pour chacun des .avi avec et sans codec
- Ondelettes

De prime abord, les images stackées sous registax ne laissent apparaître aucun artéfact.
Cependant, l’application d’ondelettes laisse paraître un pattern répétitif et ce uniquement sur l’image obtenue à l’aide de l’avi compressé.

La valeur d’ondelettes de 100% a aussi été appliquée individuellement pour chaque couche, et le pattern est présent sous chaque couche.
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Addition de 100 Flats sauvés sans codec. Avec des ondelettes de la couche 1 portée à 100%, seul un bruit uniforme est relevé.
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Addition de 100 Flats sauvés avec codec. Avec des ondelettes de la couche 1 portée à 100%, un pattern est mis en évidence.

FFT
Les images stackées à partir des Flats ont été découpées à une taille de 128x128 pixels en choisissant une zone sans poussière. Un traitement par FFT leur a été appliqué.

La puissance spectrale est principalement concentrée au centre, représentant un bruit relativement arbitraire.
Une ligne verticale apparaît aussi, démontrant la présence d’un pattern horizontal résiduel dans l’image.

Malheureusement, la FFT de l’image obtenue à partir des données compressées montre une répartition non uniforme du reste du spectre de puissance, démontrant l’introduction de composantes fréquentielles supplémentaires.
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FFT d’image de Flat sans codec.
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FFT d’image de Flat avec codec.

Elimination du bruit – des artéfacts
Dans le cas de traitement de protubérances, j’avais par le passé été ennuyé par un bruit résiduel dans l’image finale. Je m’étais alors décidé à utiliser des techniques d’élimination du bruit (denoising) lors de nouveaux traitements.

Appliqué à la présente situation, le débruitage a permis d’éliminer fortement ces artéfacts, rendant l’image à nouveau présentable.
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Elimination du bruit – des artéfacts

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