FR2661062A2 - Method and device for compatible coding and decoding of television images with different resolutions - Google Patents

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FR2661062A2
FR2661062A2 FR9004816A FR9004816A FR2661062A2 FR 2661062 A2 FR2661062 A2 FR 2661062A2 FR 9004816 A FR9004816 A FR 9004816A FR 9004816 A FR9004816 A FR 9004816A FR 2661062 A2 FR2661062 A2 FR 2661062A2
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sub
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bands
coding
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FR9004816A
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Pecot Michel
Tourtier Philippe
Thomas Yann
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
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Abstract

In this method the signals representing images are transmitted on a transmission channel between at least one transmission coder and one reception decoder linked to a receiver. It consists: - in cutting up the image to be coded into sub-bands according to the same tree structure by filtering and decimating the spatial frequency band of the signals to be transmitted, whatever their resolution family - in independently coding the signals to be transmitted in each sub- band according to an intra-image coding mode or an inter-images mode (95). Application: standardisation of television systems.

Description

Procédé et dispositif de codage et de décodage
compatible d'images de télévision de résolutions différentes
Le présent certificat d'addition est un perfectionnement à l'invention décrite dans la demande de brevet principal 89 15175 déposée en France le 20 novembre 1989 au nom de la Demanderesse.
Method and device for encoding and decoding
compatible TV images of different resolutions
This certificate of addition is an improvement to the invention described in the main patent application 89 15175 filed in France on November 20, 1989 in the name of the Applicant.

Le procédé de codage et de décodage tel qu'il est décrit selon la revendication 1 de la demande de brevet principal consiste à
- découper chaque image à transmettre en sous-bandes suivant une même structure arborescente par filtrage et décimation de la bande de fréquences spatiales des signaux à transmettre quelque soit leur famille d'appartenance,
- à coder indépendamment les signaux à transmettre dans chaque sous-bande
- à multiplexer les signaux codés des sous-bandes avant de les transmettre sur le canal de transmission
et à effectuer dans le décodeur de réception
- un démultiplexage des signaux codés reçus dans chaque sous-bande,
- pour décoder les signaux reçus relatifs à chaque sous-bande en fonction de la résolution des signaux transmis de la résolution propre du récepteur.
The coding and decoding method as described according to claim 1 of the main patent application consists in:
- cutting each image to be transmitted into sub-bands according to the same tree structure by filtering and decimating the spatial frequency band of the signals to be transmitted whatever their family of belonging,
- to independently code the signals to be transmitted in each sub-band
- multiplexing the coded signals of the sub-bands before transmitting them on the transmission channel
and to be performed in the reception decoder
- a demultiplexing of the coded signals received in each sub-band,
- to decode the signals received relating to each sub-band as a function of the resolution of the signals transmitted from the receiver's own resolution.

Appliqué directement au codage de points situés uniquement à l'intérieur d'une même image ce procédé perd malheureusement rapidement de son efficacité lorsque le débit sur le canal de transmission diminue. En fait, pour des débits inférieurs à 1,4 bits par pixel, la qualité visuelle des images observées n'est plus suffisante. Applied directly to the coding of points located only inside the same image, this process unfortunately quickly loses its effectiveness when the bit rate on the transmission channel decreases. In fact, for bit rates lower than 1.4 bits per pixel, the visual quality of the images observed is no longer sufficient.

Le but de l'invention décrite dans la présente demande de certificat d'addition est de prendre en compte la corrélation temporelle naturelle des séquences d'images pour réduire le débit à environ 0,8 bit par pixel sans dégradation apparente de la qualité de l'image, tout en conservant les propriétés de codage compatible. The object of the invention described in the present application for an addition certificate is to take into account the natural temporal correlation of the image sequences in order to reduce the bit rate to approximately 0.8 bit per pixel without apparent degradation of the quality of the image. image, while maintaining compatible coding properties.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de codage et de décodage compatible d'images de télévision de résolutions différentes selon la revendication 1 du brevet principal caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un codage inter-image basé sur la compensation du mouvement dans chacune des sous-bandes. To this end, the subject of the invention is a method of coding and decoding compatible with television images of different resolutions according to claim 1 of the main patent, characterized in that it consists in performing an inter-image coding based on the motion compensation in each of the sub-bands.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent
- les figures 1A et 1B différents niveaux de résolution dans les espaces de Fourier spatial-temporel
- la figure 2 une cellule monodimensionnelle à deux canaux
- la figure 3A une cellule de décomposition bidimensionnelle séparable à quatre bandes
- la figure 3b un découpage du spectre obtenu au moyen de la cellule de décomposition représentée à la figure 3A
- la figure 4A une cellule de décomposition optimale
- la figure 4B un découpage du spectre obtenu au moyen de la cellule de décomposition représentée à la figure 4A
- la figure 5 un découpage fréquentiel correspondant à un arbre à sept branches
- la figure 6 un mode de réalisation d'un codeur compatible FIS (INTRA IMAGE)
- la figure 7 un mode de réalisation d'un décodeur compatible pour un récepteur au format VT
- la figure 8A un mode de réalisation simplifié d'un codeur inter-images
- la figure 8B un graphe pour illustrer le fonctionnement du quantificateur utilisé dans le mode de réalisation de la figure 8A
- la figure 9 une illustration du positionnement d'une fenêtre de recherche relativement à un bloc d'images dont le mouvement est estimé à l'aide d'une ligne
- la figure 10 un dispositif de quantification mis en oeuvre par l'invention pour coder une image inter-intra avec compensation de mouvement
- la figure 11A un mode de réalisation d'un codeur sous-bande HDP selon une configuration où le codage inter-images avec compensation de mouvement est sélectionné
- la figure 11B un mode de réalisation d'un décodeur compatible au format EDP selon une configuration inter-images avec compensation de mouvement
- la figure 12 un codeur compatible inter-images
- la figure 13 un mode de réalisation d'un décodeur inter-images d'une sous-bande quelconque.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following description given with reference to the appended drawings which represent
- Figures 1A and 1B different levels of resolution in spatial-temporal Fourier spaces
- Figure 2 a one-dimensional cell with two channels
- Figure 3A a separable two-dimensional decomposition cell with four bands
- Figure 3b a breakdown of the spectrum obtained by means of the decomposition cell shown in Figure 3A
- Figure 4A an optimal decomposition cell
- Figure 4B a breakdown of the spectrum obtained by means of the decomposition cell shown in Figure 4A
- Figure 5 a frequency division corresponding to a tree with seven branches
- Figure 6 an embodiment of a FIS compatible encoder (INTRA IMAGE)
- Figure 7 an embodiment of a compatible decoder for a receiver in VT format
- Figure 8A a simplified embodiment of an inter-image coder
- Figure 8B a graph to illustrate the operation of the quantizer used in the embodiment of Figure 8A
- Figure 9 an illustration of the positioning of a search window relative to a block of images whose movement is estimated using a line
- Figure 10 a quantization device implemented by the invention to code an intra-intra image with motion compensation
FIG. 11A an embodiment of an HDP sub-band coder according to a configuration in which inter-image coding with motion compensation is selected
- Figure 11B an embodiment of a decoder compatible in EDP format according to an inter-image configuration with motion compensation
- Figure 12 an inter-image compatible encoder
- Figure 13 an embodiment of an inter-image decoder of any sub-band.

Le procédé selon l'invention qui est décrit ci-après est basé sur le même principe que le procédé déjà décrit dans la demande de brevet principal, il en diffère cependant par le fait outil prend en compte la corrélation temporelle des séquences d'images en introduisant un codage inter-image supplémentaire. The method according to the invention which is described below is based on the same principle as the method already described in the main patent application, it differs from it by the fact that the tool takes into account the temporal correlation of the image sequences in introducing additional inter-picture coding.

Comme cela a déjà été indiqué dans la demande de brevet principal, une décomposition en sous-bandes, du spectre bidimensionnel de l'image, en ne considérant que les formats progressifs, peut être envisagée de maintes manières selon la forme désirée des sous-bandes obtenues par décimations rectangulaire, quinconce, hexagonale, etc..., selon la structure hiérarchique ou parallèle utilisée du banc de filtre et enfin selon les filtres de décomposition employés, que ces filtres soient à réponse impulsionnelle fini ou infini, séparables ou non.Néanmoins, pour des raisons tant pratiques que théoriques, notamment celles causées par la nécessité de pouvoir aisément dessiner des filtres sous-bandes assurant une reconstruction parfaite, ou quasi-parfaite du signal original en l'absence de toute quantification de signaux sous-bandes, mais aussi celles dues à la volonté d'obtenir un système modulaire permettant une recherche plus aisée de la décomposition sous-bande optimale en fonction du débit souhaité, il est préférable de choisir un système à structure hiérarchique qui seul permet de faire appa raître des niveaux de résolution emboîtés les uns dans les autres. Cela permet d'aménager à volonté la découpe du spectre de l'image à partir d'une spécification unique d'une cellule élémentaire d'analyse synthèse.L'intérêt est que plusieurs cellules élémentaires peuvent alors être arrangées selon une structure arborescente et que certaines parties du spectre peuvent ainsi être plus ou moins décomposées selon leur contenu informationnel. Enfin, pour faire apparaître des bandes de fréquences rectangulaires nécessitées par les contraintes de compatibilité de codage entre les différents standards vidéo actuellement envisagés HDP, HDI, EDP, TV et VT et dont les spectres sont représentés aux figures 1A et 1B, une approche utilisant des filtres séparables est préférable à tout autre car elle permet de traiter séparément les lignes et les colonnes de l'image au moyen de filtres monodimensionnels.Comme déjà décrit dans la demande de brevet principal les images entrelacées peuvent être associées à des images progressives équivalentes ayant un spectre de bande rectangulaire, et le spectre spatial de l'image peut alors être découpé selon une structure d'arbre à quatre bandes de fréquence et la conception du système d'analyse-synthèse peut alors reposer sur celle nettement plus simple d'un système d'analyse synthèse monodimensionnel à deux canaux. Une cellule monodimensionnelle comporte de la façon représentée à la figure 2 deux filtres 11 et 12 respectivement passe-bas et passe-haut de réponses impulsionnelles HOn et Hln et deux filtres d'interpolation 17 et 18 de réponses impulsionnelles GOn et Gln couplés entre eux par des dispositifs 13 et 14 de sous-échantillonnage et 15 et 16 de sur-échantillonnage. As already indicated in the main patent application, a decomposition into sub-bands of the two-dimensional spectrum of the image, considering only the progressive formats, can be envisaged in many ways depending on the desired form of the sub-bands obtained by rectangular, staggered, hexagonal, etc. decimations, according to the hierarchical or parallel structure used of the filter bank and finally according to the decomposition filters used, whether these filters are with finite or infinite impulse response, separable or not. , for both practical and theoretical reasons, notably those caused by the need to be able to easily draw sub-band filters ensuring perfect, or almost-perfect reconstruction of the original signal in the absence of any quantization of sub-band signals, but also those due to the desire to obtain a modular system allowing an easier search for subband decomposition optimal as a function of the desired bit rate, it is preferable to choose a system with a hierarchical structure which alone makes it possible to show resolution levels nested one inside the other. This allows the spectrum of the image to be cut out at will from a single specification of an elementary synthesis analysis cell. The advantage is that several elementary cells can then be arranged in a tree structure and that certain parts of the spectrum can thus be more or less broken down according to their informational content. Finally, to reveal rectangular frequency bands required by the constraints of coding compatibility between the various video standards currently considered HDP, HDI, EDP, TV and VT and the spectra of which are shown in FIGS. 1A and 1B, an approach using separable filters is preferable to any other because it allows the rows and columns of the image to be treated separately using one-dimensional filters. As already described in the main patent application, the interlaced images can be associated with equivalent progressive images having a rectangular band spectrum, and the spatial spectrum of the image can then be cut according to a tree structure with four frequency bands and the design of the analysis-synthesis system can then be based on that clearly simpler of a system two-channel synthesis analysis analysis. A one-dimensional cell comprises, as shown in FIG. 2, two low-pass and high-pass filters 11 and 12 respectively of impulse responses HOn and Hln and two interpolation filters 17 and 18 of impulse responses GOn and Gln coupled together by devices 13 and 14 for undersampling and 15 and 16 for oversampling.

La cellule de décomposition bidimensionnelle séparable à quatre bandes qui est représentée à la figure 3A comporte un ensemble formé par la mise en cascade de trois cellules monodimensionnelles selon un arbre à deux étages. Le premier étage formé par les filtres 20 et 21 de fonctions de transfert HOn et Hln filtre les colonnes d'une image et le second étage formé par les filtres 240 et 243 de fonctions de transfert HOn et Hln filtre les lignes de deux images sous-bandes obtenues du premier étage.La mise en cascade de telles cellules permet donc de découper le spectre spatial image selon une structure "quadtree" d'arbre à quatre bandes de fréquence, selon laquelle la hiérarchie de l'image initiale est d'abord découpée en 4 sous-bandes puis certaines des sous-bandes sont découpées et ainsi de suite avec possibilité d'utiliser des arbres tronqués pour découper par exemple plus les basses fréquences que les hautes fréquences. Dans le mode de réalisation de la figure 2 les filtres 11 et 12 doivent donner une reconstruction parfaite ou au moins supérieure à 50 décibels du signal Xn appliqué sur leur entrée. Pour leur réalisation le choix de filtres à réponse impulsionnelle finie est préférable car ils peuvent avoir une phase strictement linéaire, et ils permettent d'éviter les problèmes numériques (stabilité notamment) en arithmétique finie.Dans de telles conditions un bon choix des filtres 17 et 18 permet d'éliminer l'aliasing inter-bandes et toute paire de solution sur le choix des filtres 11 et 12 peut être obtenue par factorisation d'un filtre demi-bande. Cependant, seule une partie de cet ensemble de solutions est vraiment utilisable pour une application telle que le codage qui impose une condition impérative concernant la quantification des signaux sous-bandes y0, Y1 obtenus en sorties des dispositifs de sous-échantillonnage 13 et 14 à savoir que la variance de l'erreur de reconstruction soit égale à la somme des variances des bruits de quantification de chaque voie.Cette condition, ajoutée bien évidemment à l'exigence de reconstruction parfaite du signal original sans quantification, n'est satisfaite qu'avec des filtres connus sous l'abréviation "CQF" du terme anglo-saxon "conjugate quadrature filters", suivant lesquels la réponse impulsionnelle du filtre H1 est obtenue à partir de la réponse impulsionnelle du filtre HO par inversion temporelle et changement de signe d'un coefficient sur deux. De plus la condition de reconstruction parfaite impose que le filtre 20 HO ait une fonction d'auto-corrélation qui soit un filtre demi-bande. Ces filtres ont nécessairement une longueur paire et peuvent être déterminés pratiquement pour n'importe quel gabarit spectral.Leur principal inconvénient est qu'ils ne peuvent avoir une phase linéaire dès que leur longueur est supérieure à 2, néanmoins un bon appariement des zéros, lors de la factorisation du filtre produit résultant, peut donner une phase quasiment linéaire. Une autre condition peut être un peu moins fondamentale à vérifier lors de la réalisation des filtres est celle de la décorrélation des signaux sous-bandes YO et Y1 obtenus à la sortie des sous-échantillonneurs 13 et 14, de façon à pouvoir coder les sous-bandes indépendamment les unes des autres avec des performances proches de l'optimal.Néanmoins, cette condition est trop forte à satisfaire cependant si les fonctions de transfert HO et H1 des filtres 11 et 12 forment une paire de filtres CQF, c'est-à-dire si la fonction de transfert H1 est obtenue à partir de la fonction de transfert HO par inversion temporelle et changement du signe d'un coefficient sur deux et si les filtres 11 et 12 ont des longueurs paires et sont à phase linéaire alors on obtient une dé corrélation point à point des signaux YO et Y1. Les filtres qui en résultent sont connus sous l'abréviation QMF "quadrature mirror filter" mais ne peuvent cependant faire qu'une reconstruction approchée du signal original. Toutefois les rapports signal à bruit de reconstruction obtenus sont supérieurs à 50 décibels dès que les filtres ont des longueurs suffisantes.Par ailleurs, aucune distorsion de phase n'est apportée puisque la fonction de transfert du système d'analyse synthèse global est alors à phase linéaire. Le choix d'un filtre de l'un ou l'autre type ne peut résulter que d'un compromis entre bonne reconstruction et décorrélation inter-bande. La décorrélation intra-bande est quant à elle déterminée par le choix de l'arbre de décomposition, par un arrangement de cellules bidimensionnelles à quatre bandes. Naturellement plus une bande est découpée plus la corrélation à l'intérieur de celle-ci diminue mais par ailleurs plus le filtre de reconstruction correspondant est long ce qui entraîne un risque pour que le bruit de quantification se propage dans l'image reconstruite. Un bon compromis est représenté par l'arbre de décomposition à 16 bandes décrit à la figure 4.Quelque soit l'image à découper cet arbre donne une bonne décorrélation intra-bande. Une fois décomposée chaque bande est linéairement quantifiée, le pas de quantification de chaque bande devant être fonction du nombre de découpes qu'elle a subi pour obtenir une quantification optimale au sens de la variance minimale de terreur de reconstruction : plus précisément, le pas de quantification de la bande i doit être proportionnel à 4-ki où ki est le nombre de fois que la bande i a subi une découpe en quatre bandes. Ainsi les bandes situées au même étage de l'arbre de décomposition sont quantifiées avec le même pas et une découpe supplémentaire en quatre bandes divise le pas par deux.Après quantification chaque bande est codée en utilisant des codes à longueurs variables définis de la manière décrite dans la demande de brevet 2 627 337 déposée au nom de la Demanderesse, avec une description par plage de zéro. Néanmoins dans la bande de base (celle qui a toujours été filtrée par un filtre passe-bas) l'utilisation de codes à longueurs fixes est préférable puisque ses statistiques sont très dépendantes de l'image originale. The separable two-dimensional four-band decomposition cell which is represented in FIG. 3A comprises an assembly formed by the cascading of three one-dimensional cells according to a two-stage tree. The first stage formed by filters 20 and 21 of transfer functions HOn and Hln filters the columns of an image and the second stage formed by filters 240 and 243 of transfer functions HOn and Hln filters the lines of two sub-images bands obtained from the first stage. The cascading of such cells therefore makes it possible to cut the spatial image spectrum according to a "quadtree" tree structure with four frequency bands, according to which the hierarchy of the initial image is first cut in 4 sub-bands then some of the sub-bands are cut and so on with the possibility of using truncated trees to cut for example more the low frequencies than the high frequencies. In the embodiment of FIG. 2, the filters 11 and 12 must give a perfect reconstruction or at least greater than 50 decibels of the signal Xn applied to their input. For their realization the choice of filters with finite impulse response is preferable because they can have a strictly linear phase, and they make it possible to avoid the numerical problems (stability in particular) in finite arithmetic. Under such conditions a good choice of filters 17 and 18 eliminates inter-band aliasing and any pair of solutions on the choice of filters 11 and 12 can be obtained by factorization of a half-band filter. However, only part of this set of solutions is really usable for an application such as coding which imposes an imperative condition concerning the quantization of the sub-band signals y0, Y1 obtained at the outputs of the sub-sampling devices 13 and 14 namely that the variance of the reconstruction error is equal to the sum of the variances of the quantization noises of each channel. This condition, obviously added to the requirement of perfect reconstruction of the original signal without quantization, is only satisfied with filters known by the abbreviation "CQF" from the English term "conjugate quadrature filters", according to which the impulse response of the filter H1 is obtained from the impulse response of the filter HO by time inversion and change of sign of a coefficient on two. In addition, the condition for perfect reconstruction requires that the filter 20 HO has an auto-correlation function which is a half-band filter. These filters necessarily have an even length and can be determined for practically any spectral mask. Their main disadvantage is that they cannot have a linear phase as soon as their length is greater than 2, nevertheless a good pairing of zeros, during factorization of the resulting product filter, can give an almost linear phase. Another condition may be a little less fundamental to check during the production of the filters is that of the decorrelation of the sub-band signals YO and Y1 obtained at the output of the sub-samplers 13 and 14, so as to be able to code the sub- bands independently of each other with performances close to the optimal.Nevertheless, this condition is too strong to satisfy however if the transfer functions HO and H1 of filters 11 and 12 form a pair of filters CQF, i.e. - say if the transfer function H1 is obtained from the transfer function HO by time inversion and change of the sign of a coefficient on two and if the filters 11 and 12 have even lengths and are in linear phase then we obtain a point-to-point correlation of the signals YO and Y1. The resulting filters are known by the abbreviation QMF "quadrature mirror filter" but can however only make an approximate reconstruction of the original signal. However, the signal-to-noise reconstruction ratios obtained are greater than 50 decibels as soon as the filters have sufficient lengths. Furthermore, no phase distortion is provided since the transfer function of the overall synthesis analysis system is then in phase linear. The choice of a filter of one or the other type can only result from a compromise between good reconstruction and inter-band decorrelation. The intra-band decorrelation is determined by the choice of the decomposition tree, by an arrangement of four-band two-dimensional cells. Naturally, the more a band is cut, the more the correlation inside it decreases, but moreover the longer the corresponding reconstruction filter, which involves a risk for the quantization noise to propagate in the reconstructed image. A good compromise is represented by the 16-band decomposition tree described in FIG. 4. Whatever the image to be cut out, this tree gives good intra-band decorrelation. Once decomposed, each band is linearly quantified, the quantization step of each band having to be a function of the number of cuts it has undergone in order to obtain an optimal quantification in the sense of the minimum variance of reconstruction terror: more precisely, the step of quantization of the band i must be proportional to 4-ki where ki is the number of times that the band i has been cut into four bands. Thus the bands located on the same floor of the decomposition tree are quantified with the same step and an additional cut into four bands divides the step by two. After quantization each band is coded using variable length codes defined as described in patent application 2 627 337 filed in the name of the Applicant, with a description in the range of zero. However in the baseband (the one that has always been filtered by a low-pass filter) the use of fixed length codes is preferable since its statistics are very dependent on the original image.

Dans le schéma de codage intra-compatible décrit dans la demande de brevet principal la prise en compte des formats entrelacés se fait par utilisation de leur signal progressif équivalent. Tout signal entrelacé est d'abord transformé en un signal progressif équivalent par un désentrelaceur puis décomposé comme tout signal progressif, mise à part la première décomposition en deux bandes horizontales qui n'est pas effectuée. Dans ce qui suit on ne considère donc plus les signaux entrelacés et seuls les formats progressifs HDP, EDP et VT sont pris en compte, cependant le même processus peut être aisément étendu au cas de signaux entrelacés HDI et TV en considérant leur signal progressif associé et en procédant comme dans la demande de brevet principal en incorporant un désentrelaceur au codeur et un entrelaceur au décodeur dans le cas d'un récepteur entrelacé.Le codage intra-compatible qui est réalisé est un schéma de type connu sous la désignation FIS (format independent spliting) suivant lequel le signal à coder est toujours décomposé de la même manière quelque soit sa résolution. De ce fait par exemple pour assurer une compatibilité à trois niveaux une découpe en sept bandes au moins selon la représentation de la figure 5 est nécessaire. L'arbre correspondant permet en plus d'assurer la compatibilité avec les formats entrelacés HDI et
TV. Naturellement il faut assurer un codage et une transmission indépendante, c'est-à-dire séparés par des mots de synchronisation inimitables, des groupes de bandes (1, 2, 3) [partie
HFC], (5, 6, 7) [partie IFCj et de la bande 4 [partie BB].
In the intra-compatible coding scheme described in the main patent application, the interleaved formats are taken into account by using their equivalent progressive signal. Any interlaced signal is first transformed into an equivalent progressive signal by a deinterlacer and then decomposed like any progressive signal, apart from the first decomposition into two horizontal bands which is not performed. In what follows, therefore, interlaced signals are no longer considered and only the progressive formats HDP, EDP and VT are taken into account, however the same process can easily be extended to the case of interlaced signals HDI and TV by considering their associated progressive signal and by proceeding as in the main patent application by incorporating a deinterlacer in the coder and an interleaver in the decoder in the case of an interlaced receiver. The intra-compatible coding which is carried out is a type scheme known under the designation FIS (independent format spliting) according to which the signal to be coded is always decomposed in the same way whatever its resolution. Therefore, for example to ensure compatibility at three levels, cutting into at least seven strips according to the representation in FIG. 5 is necessary. The corresponding tree also allows compatibility with HDI interlaced formats and
TV. Naturally, coding and independent transmission must be ensured, that is to say separated by inimitable synchronization words, groups of bands (1, 2, 3) [part
HFC], (5, 6, 7) [part IFCj and band 4 [part BB].

Un mode de réalisation d'un codeur compatible correspondant est représenté à la figure 6A. Ce codeur comporte un bloc de codage BBC 29, un bloc de codage IFCC 30 et un bloc de codage HFCC 31. Les sorties des blocs de codage 29, 30 et 31 sont reliées respectivement aux entrées correspondantes d'un circuit multiplexeur 32. Le découpage en sous-bandes est obtenu au moyen de filtres passe-bas référencés respectivement 32 à 37 couplés à des circuits de sous-échantillonnage non représentés et au moyen de filtres passe-haut référencés respectivement de 38 à 43 associés également à des opérateurs de sous-échantillonnage non représentés.Le dispositif de codage de la figure 6A permet outre ces bonnes performances d'assurer une complète transparence entre les différents formats d'échantillonnage HDP,
HDI, EDP, TV et VT décrits précédemment et ce, quels que soient les blocs de codage BBC, IFCC et HFCC. I1 permet également d'obtenir un sixième format qui correspond à la définition du signal vidéo téléphone entrelacé. Le signal à coder quelque soit son format HDP, EDP ou VT est appliqué à l'entrée marquée IP du dispositif et est découpé en sept sous-bandes référencées de S1 à S7 selon un arbre de décomposition semblable au schéma de la figure 5. La sous-bande S1 est obtenue au travers de la suite des filtres 42 et 43.La sous-bande S2 est obtenue au travers de la suite des filtres 37 et 43, la sous-bande S3 est obtenue au travers de la suite des filtres 41 et 32, la sous-bande S4 est obtenue au travers de la suite des filtres passe-bas 32 à 35, la sous-bande S5 est obtenue au travers des filtres 36, 40, 33 et 32, la sous-bande
S6 est obtenue au travers de la suite des filtres 38, 34, 33 et 32 et la sous-bande S7 est obtenue au travers des filtres 39, 40, 33 et 32. Quel que soit le type des codeurs BBC, IFCC et
HFCC, les propriétés de compatibilité sont vérifiées. En fait ils constituent des découpes supplémentaires des sous-bandes S1 à S7 de façon à obtenir l'arbre optimal à 16 bandes représenté à la figure 4.Chacune des bandes qui est alors obtenue est suivie d'un quantificateur linéaire Qi et d'un codeur à longueur variable VLC. comme ceci est représenté à la figure 6B qui représente un mode de réalisation du codeur BBC 29. Ainsi sur la figure 6B la sous-bande S4 est découpée de nouveau en deux sous-bandes par un filtre passe-bas 45 et un filtre passe-haut 46. La sous-bande obtenue en sortie du filtre passe-bas 45 est à nouveau divisée en deux sous-bandes respectivement par un filtre passe-bas 47 et un filtre passe-haut 48. Les sous-bandes résultantes sont alors quantifiées respectivement par des circuits de quantification 49 et 50, les signaux quantifiés obtenus sont ensuite codés à l'aide de dispositifs de codage à longueur variable 51 et 52.De même la sous-bande obtenue à la sortie du filtre 46 est elle-même divisée en deux sous-bandes par un filtre passe-bas 53 et un filtre passe-haut 54. Les sous-bandes ainsi obtenues sont également quantifiées par deux circuits de quantification 55 et 56 et les signaux quantifiés obtenus sont codés par des dispositifs de codage à longueur variable 57 et 58. Les sorties des dispositifs de codage à longueur variable 51, 52, 57 et 58 sont reliées respectivement aux entrées d'un circuit de multiplexage 59 dont la sortie est reliée sur une première entrée du circuit multiplexeur 32 de la figure 6A. De même le codeur IFCC 30 effectue uniquement une quantification et un codage à longueur variable des bandes S5,
S6 et S7. Enfin, le codeur HFCC 31 découpe chacune des bandes
S3 et S2 en 4 bandes supplémentaires. La bande S1 restant telle quelle.Pour les signaux entrelacés la procédure de décomposition n'est pas tout-à-fait la même. En effet pour éviter d'avoir à effectuer une décomposition tridimensionnelle impliquant une décomposition en quinconce dans le plan des fréquences temporelles et verticales qui pourrait sérieusement compromettre les propriétés de compatibilité un signal entrelacé est d'abord transformé en un signal progressif équivalent. Le signal progressif équivalent est obtenu en plaçant le signal entrelacé qui est appliqué à l'entrée IE du dispositif dans un désentrelaceur 44 sur la figure 6A, dans le but de déphaser verticalement d'un demi pixel chaque trame impaire, ceci est réalisé simplement au moyen d'un filtre interpolateur monodimensionnel vertical.On obtient ainsi en sortie un signal progressif avec deux fois moins de points en vertical que le signal progressif de même définition horizontale c'est-à-dire correspondant à la bande basse fréquence de la première découpe en deux bandes du codeur (découpe en deux bandes horizontales par filtrage le long des colonnes), de la sorte le signal obtenu en sortie du désentrelaceur 44 est appliqué au point de liaison commun aux filtres passe-bas 32 et 33. Ce signal est ensuite décomposé de la même façon que tous signal progressif mais naturellement dans ce cas il ne conduit qu'à cinq sous-bandes les sous-bandes S1 et S2 ne pouvant être formées. Dans les modes de réalisation qui vont suivre c'est le codeur optimal à 16 bandes qui vient d'être décrit qui sera utilisé.
An embodiment of a corresponding compatible encoder is shown in Figure 6A. This coder comprises a BBC coding block 29, an IFCC coding block 30 and an HFCC coding block 31. The outputs of coding blocks 29, 30 and 31 are respectively connected to the corresponding inputs of a multiplexer circuit 32. The chopping in sub-bands is obtained by means of low-pass filters referenced respectively 32 to 37 coupled to sub-sampling circuits not shown and by means of high-pass filters referenced respectively from 38 to 43 also associated with operators of sub- sampling not shown. The coding device of FIG. 6A allows, in addition to these good performances, to ensure complete transparency between the different HDP sampling formats,
HDI, EDP, TV and VT described above, regardless of the BBC, IFCC and HFCC coding blocks. I1 also makes it possible to obtain a sixth format which corresponds to the definition of the interlaced telephone video signal. The signal to be coded whatever its HDP, EDP or VT format is applied to the input marked IP of the device and is divided into seven sub-bands referenced from S1 to S7 according to a decomposition tree similar to the diagram in FIG. 5. The sub-band S1 is obtained through the series of filters 42 and 43. The sub-band S2 is obtained through the series of filters 37 and 43, the sub-band S3 is obtained through the series of filters 41 and 32, the sub-band S4 is obtained through the series of low-pass filters 32 to 35, the sub-band S5 is obtained through filters 36, 40, 33 and 32, the sub-band
S6 is obtained through the series of filters 38, 34, 33 and 32 and the S7 sub-band is obtained through filters 39, 40, 33 and 32. Whatever the type of coders BBC, IFCC and
HFCC, compatibility properties are checked. In fact they constitute additional cuts of the sub-bands S1 to S7 so as to obtain the optimal tree with 16 bands represented in FIG. 4. Each of the bands which is then obtained is followed by a linear quantizer Qi and a VLC variable length encoder. as shown in FIG. 6B which represents an embodiment of the BBC encoder 29. Thus in FIG. 6B the sub-band S4 is cut again into two sub-bands by a low-pass filter 45 and a pass-filter high 46. The sub-band obtained at the output of the low-pass filter 45 is again divided into two sub-bands respectively by a low-pass filter 47 and a high-pass filter 48. The resulting sub-bands are then quantified respectively by quantization circuits 49 and 50, the quantized signals obtained are then coded using variable length coding devices 51 and 52. Similarly, the sub-band obtained at the output of the filter 46 is itself divided into two sub-bands by a low-pass filter 53 and a high-pass filter 54. The sub-bands thus obtained are also quantized by two quantization circuits 55 and 56 and the quantized signals obtained are coded by length coding devices variable 57 and 58. The outputs of the variable-length coding devices 51, 52, 57 and 58 are respectively connected to the inputs of a multiplexing circuit 59 whose output is connected to a first input of the multiplexer circuit 32 of FIG. 6A. Similarly, the IFCC 30 coder only performs quantization and variable length coding of the bands S5,
S6 and S7. Finally, the HFCC 31 encoder cuts each of the bands
S3 and S2 in 4 additional bands. The S1 band remains as it is. For interlaced signals the decomposition procedure is not quite the same. Indeed, to avoid having to carry out a three-dimensional decomposition involving a staggered decomposition in the plane of the temporal and vertical frequencies which could seriously compromise the compatibility properties, an interlaced signal is first transformed into an equivalent progressive signal. The equivalent progressive signal is obtained by placing the interlaced signal which is applied to the input IE of the device in a deinterlacer 44 in FIG. 6A, with the aim of vertically phase-shifting by half a pixel each odd frame, this is done simply at by means of a vertical one-dimensional interpolator filter. This produces a progressive signal with twice as few vertical points as the progressive signal of the same horizontal definition, i.e. corresponding to the low frequency band of the first cut. into two bands of the encoder (cut into two horizontal bands by filtering along the columns), in this way the signal obtained at the output of the deinterleaver 44 is applied to the point of connection common to the low-pass filters 32 and 33. This signal is then decomposed in the same way as all progressive signals but naturally in this case it only leads to five sub-bands since the sub-bands S1 and S2 cannot be formed . In the embodiments which follow, the optimal 16-band coder which has just been described will be used.

Un mode de réalisation d'un décodeur correspondant est représenté à la figure 7 dans le cas d'un récepteur VT. Ce décodeur réalise les fonctions inverses du codeur de la figure 6A. La complexité de ce décodeur dépend essentiellement de la vitesse du travail associée. Il est formé de manière similaire au dispositif de décodage correspondant aux tables de décodage à la figure 13 du brevet principal, par un ensemble de blocs de décodage numérotés de 60 à 65 recevant d'un canal de transmission 66 la trame numérique des signaux vidéo au travers d'un circuit multiplexeur 67 et d'un bloc logique d'aiguillage 68 relié en série. Les blocs de décodage 60 à 62 sont des blocs
BBC 1, les blocs de décodage 63 et 65 sont des blocs de décodage IFCC 1 et le bloc 64 est un bloc de décodage HFCC 1.
An embodiment of a corresponding decoder is shown in Figure 7 in the case of a VT receiver. This decoder performs the inverse functions of the coder of FIG. 6A. The complexity of this decoder depends essentially on the speed of the associated work. It is formed similarly to the decoding device corresponding to the decoding tables in FIG. 13 of the main patent, by a set of decoding blocks numbered from 60 to 65 receiving from a transmission channel 66 the digital frame of the video signals at through a multiplexer circuit 67 and a logic switching block 68 connected in series. Decoding blocks 60 to 62 are blocks
BBC 1, the decoding blocks 63 and 65 are IFCC 1 decoding blocks and the block 64 is an HFCC 1 decoding block.

Un ensemble de circuits sommateurs et de filtres passe-bas et passe-haut référencés de 69 à 86 assure de la manière représentée par les tables de la figure 13 de la demande de brevet principal la reconstitution du signal vidéo téléphone et son application au récepteur correspondant référencé en 87 sur la figure 7. Sur la figure 7 le bloc logique 68 applique la partie utile du train binaire reçue sur le canal 66 sur les entrées appropriées du décodeur 60 à 65. Dans ces conditions les décodeurs associés au récepteur de format EDP et HDP se déduisent aisément. Dans le cas d'un décodeur EDP le décodeur 60 par exemple doit être retiré et dans le cas d'un décodeur
HDP il faut en plus enlever les décodeurs IFCC-1 63 et 65.Pour les décodeurs entrelacés le principe reste le même et il faut dans ce cas enlever du décodeur VT les entrées qui ne servent jamais en fonction du tableau 13 de la demande de brevet principal. Enfin, au niveau du décodeur pour un format de récepteur donné une partie du matériel n'est pas utilisé si l'image transmise a un format plus élevé, cependant les décodeurs tourneront toujours à la même vitesse quelque soit la résolution de l'image transmise. Cette vitesse est celle du récepteur associé au dernier étage de reconstruction et décroît vers les étages d'entrée puisqu'elle est divisée par deux à chaque étage.
A set of summing circuits and low-pass and high-pass filters referenced from 69 to 86 ensures, as represented by the tables in FIG. 13 of the main patent application, the reconstruction of the telephone video signal and its application to the corresponding receiver referenced 87 in FIG. 7. In FIG. 7 the logic block 68 applies the useful part of the binary train received on channel 66 to the appropriate inputs of the decoder 60 to 65. Under these conditions the decoders associated with the receiver in EDP format and HDP is easily deduced. In the case of an EDP decoder the decoder 60 for example must be removed and in the case of a decoder
HDP it is necessary in addition to remove the decoders IFCC-1 63 and 65.For interlaced decoders the principle remains the same and it is necessary in this case to remove from the VT decoder the inputs which are never used according to table 13 of the patent application main. Finally, at the level of the decoder for a given receiver format, some of the hardware is not used if the transmitted image has a higher format, however the decoders will always rotate at the same speed whatever the resolution of the transmitted image. . This speed is that of the receiver associated with the last reconstruction stage and decreases towards the input stages since it is halved on each stage.

Le schéma de codage intra-image qui vient d'être décrit perd malheureusement de son efficacité dès que le débit transmis décroît, la qualité visuelle obtenue avec ce type de codage n'étant plus suffisante. Le dispositif qui est décrit ci-après permet de prendre en compte la corrélation temporelle des séquen ces d'image de façon à pouvoir descendre à des débits encore bien inférieurs de l'ordre de 0,8 bit par pixel. Le problème est résolu par l'utilisation d'un schéma hybride au moyen d'une prédiction temporelle alliée à une compensation du mouvement estimé dans l'image. Bien que ce schéma soit classique et soit déjà appliqué par exemple pour des codeurs à transformée cosinus, l'originalité réside ici dans son utilisation au schéma à découpage sous-bande décrit précédemment tout en assurant les propriétés de codage compatible.Le schéma prédictif temporel le plus simple qui soit (INTER PUR) est représenté figure 8A. Il consiste selon une méthode de codage différentielle à retirer au pixel à coder x(k,l) de l'image à l'instant n la valeur codée du pixel en vis à vis dans l'image précédente à l'instant n-l et à coder ensuite cette différence. Il comporte de la façon représentée à la figure 8A un quantificateur 88 couplé sur son entrée à la sortie d'un circuit soustracteur 89. La sortie du circuit quantificateur 88 est couplée au canal de transmission et à un circuit déquantificateur 90 dont la sortie est reliée à un circuit additionneur 91. Un circuit à retard 92 relie la sortie du circuit 91 à une première entrée du circuit soustracteur 89 et à une deuxième entrée du circuit additionneur 91.Suivant ce schéma le pixel x(k, 1, n) d'adresse k,l dans l'image n est appliqué à l'entrée du codeur sur la deuxième entrée du circuit soustracteur 89. Le circuit 89 soustrait de la valeur du pixel x(k,l,n) dans l'image à l'instant n la valeur décodée du pixel x(k,l,n-1) à l'instant n-l. La différence d(k,l,n) obtenue est dans ces conditions égale à
d(k,l,n) = x(k,l,n)-x(k,l,n-l)
Dans ce schéma c'est la valeur codée du pixel correspondant dans l'image précédente qui est prise en compte pour éviter tout phénomène de dérive du décodeur c'est-à-dire de façon à faire temporellement exactement la même chose au codeur qu'au décodeur.
The intra-image coding scheme which has just been described unfortunately loses its effectiveness as soon as the transmitted bit rate decreases, the visual quality obtained with this type of coding no longer being sufficient. The device which is described below makes it possible to take into account the temporal correlation of the image sequences so as to be able to descend to still much lower bit rates of the order of 0.8 bit per pixel. The problem is solved by the use of a hybrid diagram by means of a temporal prediction allied with a compensation of the motion estimated in the image. Although this scheme is conventional and is already applied for example for cosine transform coders, the originality here resides in its use in the sub-band switching scheme described above while ensuring the properties of compatible encoding. simpler that is (INTER PUR) is shown in Figure 8A. It consists according to a differential coding method to be removed from the pixel to be coded x (k, l) of the image at time n the coded value of the pixel opposite in the previous image at time nl and at then code this difference. It comprises, as shown in FIG. 8A, a quantizer 88 coupled on its input to the output of a subtractor circuit 89. The output of the quantizer circuit 88 is coupled to the transmission channel and to a dequantifier circuit 90 whose output is connected to an adder circuit 91. A delay circuit 92 connects the output of the circuit 91 to a first input of the subtractor circuit 89 and to a second input of the adder circuit 91. Following this diagram the pixel x (k, 1, n) of address k, l in image n is applied to the encoder input on the second input of subtractor circuit 89. Circuit 89 subtracts from the value of the pixel x (k, l, n) in the image at instant n the decoded value of pixel x (k, l, n-1) at instant nl. The difference d (k, l, n) obtained is under these conditions equal to
d (k, l, n) = x (k, l, n) -x (k, l, nl)
In this diagram it is the coded value of the corresponding pixel in the previous image which is taken into account to avoid any phenomenon of drift of the decoder, that is to say so as to do temporally exactly the same thing to the coder as to the decoder.

Le quantificateur 88 associe à la différence d(k,l,n) une valeur d (k, 1, n) qui est en fait un numéro de niveau de quantification. La dé quantification est effectuée à l'aide du déquantificateur 90 associe à ce numéro de niveau sa valeur de reconstruction correspondante qui est une valeur approchée de la différence d (k, 1, n) entachée du bruit de quantification. La valeur de reconstruction d (k, l, n) qui est obtenue à la sortie du circuit déquantificateur 90 est représentée figure 8B en fonction de la différence d(k,l, n) calculée par le circuit soustracteur 89.Dans ces conditions il est clair que c'est la valeur de prédiction x(k,l,n-l) qui doit être utilisée et non la valeur x(k,l,n-1) pour pouvoir recalculer la valeur de prédiction x(k,l,n) au niveau du décodeur. Dans ce cas au niveau du décodeur la valeur recalculée x(k,l,n) est égale à x(k,l,n-l)+d(k,l,n) et seule l'erreur de quantification commise sur la différence d(k,l,n) intervient. En effet, l'erreur de codage est égale à x(k,l,n)-x(k,l,n) soit encore e(k,l, n) =d(k, 1, n) +x(k,l, n-1) -x(k,l, n) ou encore d(k,l,n) -d(k,l,n-1)
En utilisant la valeur du pixel x(k,l,n-1) comme prédicteur les erreurs précédentes de codage des pixels x(k,l,i) pour i < n s accumuleraient en créant un phénomène de dérive.
The quantizer 88 associates with the difference d (k, l, n) a value d (k, 1, n) which is in fact a quantization level number. The quantization is carried out using the dequantifier 90 associates with this level number its corresponding reconstruction value which is an approximate value of the difference d (k, 1, n) marred by the quantization noise. The reconstruction value d (k, l, n) which is obtained at the output of the dequantizer circuit 90 is represented in FIG. 8B as a function of the difference d (k, l, n) calculated by the subtractor circuit 89. is clear that it is the prediction value x (k, l, nl) which must be used and not the value x (k, l, n-1) in order to be able to recalculate the prediction value x (k, l, n ) at the decoder. In this case at the level of the decoder the recalculated value x (k, l, n) is equal to x (k, l, nl) + d (k, l, n) and only the quantization error made on the difference d (k, l, n) intervenes. Indeed, the coding error is equal to x (k, l, n) -x (k, l, n) or even e (k, l, n) = d (k, 1, n) + x ( k, l, n-1) -x (k, l, n) or d (k, l, n) -d (k, l, n-1)
By using the value of the pixel x (k, l, n-1) as a predictor the previous coding errors of the pixels x (k, l, i) for i <ns would accumulate creating a drift phenomenon.

En fait on obtient ici un décodeur local au niveau même du codeur. Le schéma qui vient d'être décrit étant très peu sophistiqué il y a un risque pour que ce schéma perde de son efficacité lorsqu'il se présente un peu de mouvement dans les séquences d'images, la prédiction devenant très mauvaise et donc donnant une erreur de prédiction très importante beaucoup plus difficile à coder. Ce risque peut cependant être minimisé en améliorant la prédiction par l'introduction d'une estimation de mouvement et d'un recalage des images. Ainsi pour améliorer la prédiction le procédé selon l'invention consiste à introduire une estimation de mouvement et un recalage des images.Ce procédé consiste au lieu de retirer le pixel en vis à vis décodé de l'image précédente (x(k,l,n-1)), à retirer le pixel x(k',l',n-1) de coordonnées k' et l' calculées en fonction du mouvement local. In fact, a local decoder is obtained here at the very level of the coder. The diagram which has just been described being very unsophisticated there is a risk that this diagram will lose its effectiveness when there is a little movement in the sequences of images, the prediction becoming very bad and therefore giving a very large prediction error much more difficult to code. This risk can however be minimized by improving prediction by introducing motion estimation and image registration. Thus to improve the prediction the method according to the invention consists in introducing an estimation of movement and a registration of the images. This method consists instead of removing the opposite pixel decoded from the previous image (x (k, l, n-1)), to remove the pixel x (k ', l', n-1) of coordinates k 'and l calculated according to the local movement.

Un dispositif correspondant permettant d'obtenir ce résultat est représenté à la figure 10. 1l comporte outre les éléments de la figure 8A qui sont représentés avec les mêmes références, un dispositif 93 de formation de blocs, un estimateur de mouvement 94, un dispositif d'aiguillage inter-intra images et un dispositif de compensation de mouvement 96. Le dispositif permet d'effectuer une quantification simple d'une image associée à un schéma inter ou à un schéma intra avec compensation de mouvement. Le dispositif d'estimateur de mouvement 94 permet d'estimer le mouvement entre deux images successives par exécution de l'algorithme connu de "Block-matching" qui permet de calculer une intercorrélation entre deux images successives et estime le vecteur mouvement correspondant à partir du pic de corrélation obtenu.Chaque image est divisée par le dispositif de formation de blocs 93 en blocs de dimension NxN disjoints et recouvrant complètement l'image et un vecteur mouvement est estimé par bloc. Dans ce calcul le nombre N est supposé pair. Pour chaque bloc B(k, 1, n) tel que représenté à la figure 9, il est recherché dans l'image précédente à l'intérieur d'une fenêtre de recherche le bloc le plus proche B(k',l',n-l) au sens d'un certain critère et on donne au vecteur mouvement estimé pour chacun des points du bloc B(k, i, n) les coordonnées k'-k, l'-l. La fenêtre de recherche utilisée a une étendue de 2M. 2L et est centrée sur le bloc B (k, i, n). Le critère utilisé est un critère énergétique consistant à effectuer une somme de différence au carré ou une somme de différence en valeur absolue. Le recalage du mouvement qui est effectué par le bloc 96 est obtenu en recherchant pour chaque bloc de l'image courante le bloc correspondant qui dans l'image précédente décodée doit être utilisé comme prédiction. Lorsque les composantes du vecteur mouvement sont entières c'est-à-dire correspondent à un nombre entier de pixels, le problème se réduit uniquement à un problème d'adressage de mémoire. Par contre, lorsque le vecteur mouvement n'est pas entier, ses valeurs doivent être interpolées en fonction des pixels voisins (les interpolations bilinéaires peuvent être utilisées).Le choix au niveau de chaque bloc entre le mode intra et le mode inter est effectué par le bloc 95. Ce choix est basé sur un critère énergétique. Il consiste à calculer l'énergie du bloc à coder intra et l'énergie du bloc erreur de prédiction (bloc inter) fournis par le soustracteur 89. Ce choix consiste à sélectionner le mode (inter ou intra) qui donne l'énergie minimale. Dans le mode de réalisation de la figure 10 l'élément de retard 92 est constitué par une mémoire d'image. Cette mémoire contient l'image précédente décodée et c'est cette image qui est généralement utilisée pour effectuer l'estimation de mouvement. Mais il est aussi possible d'utiliser l'image précédente non codée.A corresponding device making it possible to obtain this result is represented in FIG. 10. It comprises, in addition to the elements of FIG. 8A which are represented with the same references, a device 93 for forming blocks, a motion estimator 94, a device d inter-intra image referral and a motion compensation device 96. The device allows a simple quantification of an image associated with an inter scheme or an intra scheme with motion compensation. The motion estimator device 94 makes it possible to estimate the movement between two successive images by executing the known "block-matching" algorithm which makes it possible to calculate an intercorrelation between two successive images and estimates the corresponding motion vector from the correlation peak obtained. Each image is divided by the blocking device 93 into disjoint blocks of dimension NxN and completely covering the image and a motion vector is estimated per block. In this calculation the number N is assumed to be even. For each block B (k, 1, n) as shown in FIG. 9, the nearest block B (k ', l', nl) within the meaning of a certain criterion and the motion vector estimated for each of the points of the block B (k, i, n) is given the coordinates k'-k, l'-l. The search window used has a range of 2M. 2L and is centered on block B (k, i, n). The criterion used is an energy criterion consisting in carrying out a sum of difference squared or a sum of difference in absolute value. The registration of the movement which is carried out by block 96 is obtained by searching for each block of the current image the corresponding block which in the previous decoded image must be used as prediction. When the components of the motion vector are whole, that is to say correspond to an integer number of pixels, the problem is reduced only to a memory addressing problem. On the other hand, when the motion vector is not integer, its values must be interpolated as a function of the neighboring pixels (bilinear interpolations can be used). The choice at the level of each block between the intra mode and the inter mode is made by block 95. This choice is based on an energy criterion. It consists in calculating the energy of the block to be coded intra and the energy of the prediction error block (inter block) supplied by the subtractor 89. This choice consists in selecting the mode (inter or intra) which gives the minimum energy. In the embodiment of FIG. 10, the delay element 92 is constituted by an image memory. This memory contains the previous decoded image and it is this image which is generally used to carry out the motion estimation. But it is also possible to use the previous image without coding.

La décomposition en sous-bandes est très bien adaptée au contexte d'estimation et de compensation de mouvement du fait que les propriétés géométriques sont conservées dans les images sous-bandes et que l'estimation et la compensation de mouvement peuvent être faites aussi bien au niveau de l'image pleine bande, c'est-à-dire avant la décomposition en sous-bandes, qu'au niveau des sous-bandes. Néanmoins les contraintes de codage compatible imposent tout d'abord à la compensation de mouvement d'être effectuée au niveau des sous-bandes et non au niveau de l'image non décomposée. En effet, dans le cas d'une compensation du mouvement effectuée au niveau de l'image non décomposée, les traitements au niveau du codeur et d'un décodeur compatible associé (c'est-à-dire ne décodant qu'une partie de l'image transmise) seraient différents et un phénomène de dérive se produirait immanquablement.Ce cas de compensation du mouvement au niveau de l'image non décomposée est illustré sur les figures llA et 11B et on va mettre en évidence ci-après le phénomène de dérive qui apparaît. Pour simplifier l'exposé le fonctionnement du codeur et du décodeur représentés aux figures 1iA et 11E est expliqué ci-après en prenant pour hypothèse que le décodeur représenté à la figure 11E est le décodeur compatible EDP associé qui décode la partie EDP du signal HDP fourni par le codeur de la figure llA. Sur la figure 1iA les éléments homologues au dispositif de codage représenté à la figure 8A sont représentés avec les mêmes références.A la différence des éléments représentés à la figure 8A il comporte deux quantificateurs 88a et 88b pour quantifier respectivement les parties relatives au signal EDP et le complément du signal HDP et deux déquantifieurs 90a et 90b correspondants. Ils comportent également un dispositif de décomposition en sous-bandes HDP 97 et un dispositif de reconstruction de sous-bandes HDP 98. Le dispositif de retard 92 est constitué par une mémoire d'image. The subband decomposition is very well suited to the context of motion estimation and compensation since the geometric properties are preserved in the subband images and the motion estimation and compensation can be done as well level of the full-band image, that is to say before the decomposition into sub-bands, than at the level of the sub-bands. However, the constraints of compatible coding require first of all that the motion compensation be carried out at the level of the sub-bands and not at the level of the non-decomposed image. Indeed, in the case of motion compensation carried out at the level of the non-decomposed image, the processing operations at the level of the coder and of an associated compatible decoder (i.e. decoding only part of the transmitted image) would be different and a phenomenon of drift would inevitably occur. This case of compensation of the movement at the level of the non-decomposed image is illustrated in FIGS. 11A and 11B and we will highlight below the phenomenon of drift that appears. To simplify the description, the operation of the coder and of the decoder represented in FIGS. 1iA and 11E is explained below, assuming that the decoder represented in FIG. 11E is the associated EDP compatible decoder which decodes the EDP part of the HDP signal supplied. by the coder of FIG. 11A. In FIG. 1iA, the elements homologous to the coding device represented in FIG. 8A are represented with the same references. Unlike the elements represented in FIG. 8A, it comprises two quantizers 88a and 88b for quantifying respectively the parts relating to the EDP signal and the complement of the HDP signal and two corresponding decantifiers 90a and 90b. They also include an HDP 97 sub-band decomposition device and an HDP 98 sub-band reconstruction device. The delay device 92 consists of an image memory.

Un dispositif de compensation de mouvement 96 est également introduit comme sur la figure 10 entre la mémoire d'image 92 et le circuit de soustraction 89. Le dispositif de compensation de mouvement 96 reçoit des vecteurs mouvements vx et vy d'un dispositif d'estimation de mouvement représenté sur la figure liA ayant des caractéristiques identiques au dispositif 94 représenté à la figure 10. Le dispositif de décomposition en sous-bandes HDP 97 est interposé entre la sortie du circuit soustracteur 89 et les entrées des circuits quantifications 88a, 88b. Le dispositif de reconstruction en sous-bandes HDP 98 est interposé entre les sorties des circuits de déquantification 90a, 90b et l'entrée du circuit sommateur 91.Suivant ce mode de réalisation le signal d(k,l, n) obtenu à la sortie du circuit soustracteur 89 est égal à la différence du signal x(k,l,u) appliqué sur entrée "+" du circuit soustracteur 89 et du signal reconstitué x(k+vx,l+vy,n-1) fourni par le bloc compensateur de mouvement 96, vx et vy étant les composantes du vecteur de mouvement estimé fournies par l'estimateur de mouvement 94. Après reconstruction en sous-bandes effectuée par le bloc de reconstruction 98 on récupère le signal d(k,l,n) qui représente en fait le signal d(k,l,n) affecté des erreurs de quantification des signaux sous-bandes. Le signal reconstruit x(k,l,n) égal au signal x(k+vx,l+vy,n-l) +d(k,l,n) est appliqué à l'entrée de la mémoire 92 par la sortie du circuit additionneur 91.A motion compensation device 96 is also introduced as in FIG. 10 between the image memory 92 and the subtraction circuit 89. The motion compensation device 96 receives motion vectors vx and vy from an estimation device motion shown in Figure liA having characteristics identical to the device 94 shown in Figure 10. The HDP sub-band decomposition device 97 is interposed between the output of the subtractor circuit 89 and the inputs of the quantization circuits 88a, 88b. The HDP 98 sub-band reconstruction device is interposed between the outputs of the dequantization circuits 90a, 90b and the input of the summing circuit 91. Following this embodiment, the signal d (k, l, n) obtained at the output of the subtractor circuit 89 is equal to the difference of the signal x (k, l, u) applied to input "+" of the subtractor circuit 89 and of the reconstructed signal x (k + vx, l + vy, n-1) supplied by the motion compensator block 96, vx and vy being the components of the estimated motion vector provided by the motion estimator 94. After reconstruction in sub-bands performed by the reconstruction block 98 the signal d (k, l, n is recovered) ) which in fact represents the signal d (k, l, n) affected by the quantization errors of the sub-band signals. The reconstructed signal x (k, l, n) equal to the signal x (k + vx, l + vy, nl) + d (k, l, n) is applied to the input of memory 92 by the output of the circuit adder 91.

L'erreur de quantification globale est donnée par la relation e(k,l,n)=x(k,l,n)-x(k,l,n) soit encore
e(k,l, n)=d(k,l, n) +x(k+vx,l+vy, n-1) -x(k, l, n) soit encore e(k,l,n) =d(k, 1, n) -d(k,l, n)
La relation précédente montre que l'erreur de quantification globale est identique à l'erreur de quantification commise sur l'erreur de prédiction et qu'il n'y a pas de phénomène de dérive. Le décodeur compatible EDP correspondant qui est représenté à la figure 11B comprend relié au canal de transmission 99, un déquantificateur 100 couplé sur sa sortie à un dispositif de reconstruction de sous-bandes EDP 101. Il comprend également un dispositif de compensation de mouvement 102 et une mémoire d'image 104.Un circuit additionneur 103 est couplé par une première entrée d'opérande à la sortie du dispositif de reconstruction de sous-bandes EDP 101 et par une deuxième entrée d'opérande à la sortie du dispositif de compensation de mouvement 102. La sortie du circuit additionneur 103 est reliée à l'entrée de la mémoire d'image 104 et fournit le signal compatible EDP reconstitué xc (k, 1, n). Dans le décodeur de la figure 11B le dispositif 101 de reconstruction de sous-bandes
EDP fournit la partie filtrée sous-échantillonnée et quantifiée dc(k,l,n) du signal d(k,l,n). Le signal reconstruit xc(k,l,n) est obtenu à la sortie du circuit additionneur 103 par addition du signal dc(k,l,n) et du signal xc(k+vx/2,1+vy/2,n-1) fourni par la sortie du dispositif de compensation de mouvement 102.
The global quantification error is given by the relation e (k, l, n) = x (k, l, n) -x (k, l, n) let again be
e (k, l, n) = d (k, l, n) + x (k + vx, l + vy, n-1) -x (k, l, n) let e (k, l, n ) = d (k, 1, n) -d (k, l, n)
The previous relation shows that the global quantification error is identical to the quantization error committed on the prediction error and that there is no drift phenomenon. The corresponding EDP compatible decoder which is represented in FIG. 11B comprises connected to the transmission channel 99, a dequantifier 100 coupled on its output to an EDP sub-band reconstruction device 101. It also comprises a motion compensation device 102 and an image memory 104. An adder circuit 103 is coupled by a first operand input to the output of the EDP sub-band reconstruction device 101 and by a second operand input to the output of the motion compensation device 102. The output of the adder circuit 103 is connected to the input of the image memory 104 and provides the reconstituted EDP compatible signal xc (k, 1, n). In the decoder of FIG. 11B, the device 101 for reconstructing sub-bands
EDP provides the filtered, sub-sampled and quantified part dc (k, l, n) of the signal d (k, l, n). The reconstructed signal xc (k, l, n) is obtained at the output of the adder circuit 103 by adding the signal dc (k, l, n) and the signal xc (k + vx / 2,1 + vy / 2, n -1) supplied by the output of the motion compensation device 102.

Dans cet exemple il est supposé que les vecteurs mouvement vx/2 et vy/2 sont entiers pour ne pas tenir compte de l'interpolation qui serait nécessaire dans le cas contraire.In this example it is assumed that the motion vectors vx / 2 and vy / 2 are integers so as not to take account of the interpolation which would be necessary in the opposite case.

L'erreur de codage commise par rapport au signal xc(k,l,n) (qui représente la partie EDP du signal x(l,l, s)) est égale dans ces conditions à e c (k, i, n) =xc (k, l, n) ~XC (k,l,n) soit encore ec(k,l,n)=
Xc (k,l,n)-x
c (k+vx/2, l+vy/2, n- 1) -dc (k, I, n)
Dès que le vecteur mouvement est non nul la relation précédente montre que l'erreur n'est pas uniquement due à la quantification de l'erreur de prédiction du signal dc (k, i, n) puisque l'estimation de mouvement n'est pas faite au niveau du signal
EDP. Et il y a donc introduction d'un terme d'erreur récursif qui crée la dérive.L'exemple précédent donne une raison majeure d'effectuer une compensation de mouvement au niveau des sous-bandes plutôt qu au niveau de l'image pleine bande.
The coding error committed with respect to the signal xc (k, l, n) (which represents the EDP part of the signal x (l, l, s)) is equal in these conditions to ec (k, i, n) = xc (k, l, n) ~ XC (k, l, n) let ec (k, l, n) =
Xc (k, l, n) -x
c (k + vx / 2, l + vy / 2, n- 1) -dc (k, I, n)
As soon as the motion vector is non-zero the preceding relation shows that the error is not only due to the quantification of the error of prediction of the signal dc (k, i, n) since the motion estimation is not not done at signal level
EDP. And there is therefore the introduction of a recursive error term which creates the drift. The previous example gives a major reason to perform motion compensation at the level of the sub-bands rather than at the level of the full-band image. .

Une seconde raison vient du fait qu'un choix du mode inter ou intra est pris à chaque bloc. Ainsi si la compensation du mouvement et le choix inter/intra étaient effectués sur l'image non décomposée, c'est un ensemble de blocs inter et intra disparates qu'il faudrait découper en sous-bandes. Or les hautes fréquences artificielles introduites aux frontières entre blocs inter et intra viendraient créer des rebonds dans les images sous-bandes les rendant ainsi beaucoup plus difficiles à coder et dans ces conditions le schéma perdrait de son efficacité.A second reason comes from the fact that a choice of inter or intra mode is taken for each block. So if the motion compensation and the inter / intra choice were made on the non-decomposed image, it is a set of inter and intra disparate blocks that should be cut into sub-bands. However, the artificial high frequencies introduced at the borders between inter and intra blocks would create rebounds in the sub-band images thus making them much more difficult to code and under these conditions the diagram would lose its effectiveness.

Bien sûr une solution possible pourrait consister à effectuer le choix inter-intra au niveau des sous-bandes, tout en faisant la compensation de mouvement sur l'image pleine bande, en compensant en mouvement toute l'image et en décomposant en sous-bandes à la fois l'image intra et l'image compensée. La décision inter-intra serait alors prise dans les sous-bandes sur les blocs homothétiques correspondants aux blocs d'estimation de mouvement sur l'image pleine bande. Mais une telle approche s'avère très coûteuse au niveau de la réalisation matérielle des codeurs et décodeurs puisque deux décompositions en sous-bandes doivent être effectuées.D'autre part, la compensation de mouvement par bloc risquerait de créer certaines frontières artificielles dans l'image compensée, du fait notamment de la non uniformité du champ de mouvement estimé, amenant donc des problèmes de rebond dans les sous-bandes, et le choix inter-intra pourrait ainsi être biaisé en faveur de l'intra. Il est donc préférable de procéder à la compensation de mouvement au niveau des sous-bandes et c'est ce qui a été retenu au niveau de l'invention. Dans ce cas l'estimation de mouvement peut être faite aussi bien au niveau de l'image pleine bande qu au niveau des sous-bandes.Of course a possible solution could consist in making the inter-intra choice at the level of the sub-bands, while making the motion compensation on the full band image, by compensating in motion the whole image and by decomposing into sub-bands. both the intra image and the compensated image. The inter-intra decision would then be taken in the sub-bands on the homothetic blocks corresponding to the motion estimation blocks on the full band image. But such an approach proves to be very costly in terms of the hardware implementation of the coders and decoders since two decompositions into sub-bands must be carried out. On the other hand, motion compensation by block would risk creating certain artificial boundaries in the compensated image, due in particular to the non-uniformity of the field of motion estimated, thus bringing problems of rebound in the sub-bands, and the inter-intra choice could thus be biased in favor of the intra. It is therefore preferable to carry out the motion compensation at the level of the sub-bands and this is what has been retained at the level of the invention. In this case, the motion estimation can be made both at the level of the full-band image and at the level of the sub-bands.

Néanmoins étant donné que le mouvement physique est le même dans chaque image sous-bande il est préférable d'utiliser un seul ensemble de vecteurs mouvements plutôt que d'estimer le mouvement dans chaque bande. Cette dernière solution amène d'ailleurs une certaine redondance entre les vecteurs mouvements de chaque bande et un codage assez sophistiqué de ces vecteurs est nécessaire pour ne pas perdre trop de débit lors de leur transmission. En effectuant l'estimation de mouvement au niveau de l'image pleine bande celle-ci peut être faite indifféremment entre deux images sources successives où une image source et la précédente décodée, la première solution donnant un mouvement plus physique mais peut être moins bien adapté pour le codage que la seconde. Par ailleurs, l'estimation au niveau pleine bande permet d'obtenir une meilleure précision au niveau des vecteurs mouvements.Un mode de réalisation de codeurs correspondants est représenté à la figure 12. Ce codeur contient autant de dispositifs de codage homologues à celui représenté à la figure 10 qu'il y a de sous-bandes. Sur la figure 12 chaque dispositif de codage homologue comporte les mêmes éléments que ceux de la figure 10 affectés des mêmes références avec un indice i correspondant à la sous-bande. Après décomposition de l'image originale en sous-bandes (banc de filtres 93).Les sous-bandes sont transmises à chaque dispositif de codage à l'aide d'un dispositif de formation de blocs B. et un dispositif d'estimation de mouvement 94 est couplée à un dispositif de mise à l'échelle des vecteurs mouvements 105 pour appliquer les paramètres de mouvement respectivement à chaque dispositif de compensation de mouvement 96.. Le dispositif de reconstruction 106 est relié aux sorties des mémoires 92. pour reconstruire 1 image de départ et l'appliquer au dispositif d'estimation de mouvement 94. Des dispositifs de codage à longueur variable 107.However, since the physical movement is the same in each subband image it is better to use a single set of motion vectors rather than to estimate the motion in each band. The latter solution moreover brings a certain redundancy between the motion vectors of each band and a fairly sophisticated coding of these vectors is necessary so as not to lose too much bit rate during their transmission. By carrying out the motion estimation at the level of the full band image, this can be done either between two successive source images where a source image and the previous decoded, the first solution giving a more physical movement but may be less well suited for coding as the second. Furthermore, estimation at the full band level makes it possible to obtain better precision at the level of the motion vectors. An embodiment of corresponding coders is represented in FIG. 12. This coder contains as many coding devices homologous to that represented at Figure 10 that there are sub-bands. In FIG. 12, each homologous coding device comprises the same elements as those in FIG. 10 assigned the same references with an index i corresponding to the sub-band. After decomposition of the original image into sub-bands (filter bank 93). The sub-bands are transmitted to each coding device using a block forming device B. and an estimation device of motion 94 is coupled to a device for scaling motion vectors 105 to apply the motion parameters respectively to each motion compensation device 96. The reconstruction device 106 is connected to the outputs of memories 92. to reconstruct 1 starting image and apply it to the motion estimation device 94. Variable length coding devices 107.

sont couplés en sortie des dispositifs de quantification 88. et un circuit multiplexeur 108 couplé en sortie des dispositifs de codage à longueur variable 107. pour transmettre sur le canal de transmission le résultat du codage au travers une mémoire tampon 109.are coupled at the output of the quantization devices 88. and a multiplexer circuit 108 coupled at the output of the variable-length coding devices 107. to transmit the result of the coding on the transmission channel through a buffer memory 109.

Un mode de réalisation du décodeur correspondant pour une quelconque des bandes est représenté à la figure 13, il comporte relié dans cet ordre, un dispositif de décodage des codes à longueur variable 110, un dispositif de décodification 111, un dispositif de sélection des modes intra ou inter-images. An embodiment of the corresponding decoder for any of the bands is represented in FIG. 13, it comprises connected in this order, a device for decoding variable length codes 110, a decoding device 111, a device for selecting intra modes or inter-images.

Dans le mode intra l'information décodée est directement transmise vers le banc de filtres de reconstruction non représenté. Par contre dans le mode de fonctionnement inter les informations sont transmises à une première entrée d'un circuit additionneur 113. La deuxième entrée du circuit additionneur 113 est reliée à la sortie d'un dispositif de compensation de mouvement 114 relié à la sortie d'une mémoire d'image 115 et commandée par les informations de mouvement reçus du codeur d'émission. La mémoire 115 est reliée par son entrée à la sortie commune du dispositif de sélection intra-inter image 112 et à la sortie des circuits additionneurs 113. Suivant les modes de réalisation du codeur et du décodeur qui viennent d'être décrits les images sont divisées en blocs de N.N. Un vecteur de mouvement est estimé par bloc et est transmis à destination du décodeur de réception. Un codage à longueur variable peut être envisagé pour les vecteurs mouvements. Ces vecteurs sont remis à l'échelle en fonction du facteur de sous-échantillonnage, par division de chaque composante par ce facteur, afin de pouvoir les utiliser dans chaque bande où la compensation du mouvement est effectuée sur les blocs correspondant à l'estimation. Ces "blocs correspondants" ont été remis à l'échelle par homothétie de la même façon que les vecteurs (taille divisée par le facteur de sous-échantillonnage). Il faut cependant noter que les déphasages introduits par le filtrage doivent être pris en compte dans la localisation des blocs correspondants.Dans le cas d'utilisation de filtres à phase linéaire de longueur L un décalage de longueur (L-1)/2 est introduit dans l'image filtrée.In the intra mode, the decoded information is directly transmitted to the reconstruction filter bank, not shown. In contrast, in the inter operating mode, the information is transmitted to a first input of an adder circuit 113. The second input of the adder circuit 113 is connected to the output of a motion compensation device 114 connected to the output of an image memory 115 and controlled by the movement information received from the transmission coder. The memory 115 is connected by its input to the common output of the intra-inter image selection device 112 and to the output of the adder circuits 113. According to the embodiments of the coder and the decoder which have just been described, the images are divided in blocks of NN A motion vector is estimated per block and is transmitted to the reception decoder. Variable length coding can be considered for motion vectors. These vectors are scaled according to the sub-sampling factor, by dividing each component by this factor, in order to be able to use them in each band where the motion compensation is carried out on the blocks corresponding to the estimate. These "corresponding blocks" were scaled by homothety in the same way as the vectors (size divided by the sub-sampling factor). It should however be noted that the phase shifts introduced by the filtering must be taken into account in the localization of the corresponding blocks. In the case of using linear phase filters of length L a length shift (L-1) / 2 is introduced in the filtered image.

Ce décalage doit être compensé. Néanmoins étant donné que la longueur L est paire il y a toujours un déphasage de + pixel ce qui est négligeable d'autant plus qu'il se réduit à i de pixel avec le sous-échantillonnage. Cette compensation se fait simple ment à l'aide d'une ligne à retard. Si la précision des vecteurs mouvements estimés au niveau de l'image pleine bande est de 1 pixel (composantes estimées en nombre entier de pixels) alors la précision des vecteurs correspondant est de i dans la bande 1, i dans les bandes 2 jusqu'à 12, et 1/8 dans les bandes 13 jusqu a 16 en supposant bien sûr l'utilisation de l'arbre de décomposition à 16 bandes représenté à la figure 4.Une interpolation généralement bilinéaire est par conséquent nécessaire pour effectuer la compensation. Par ailleurs, N, la taille des blocs d'estimation de mouvement au niveau de l'image pleine bande peut être de la forme k .21 et 1 doit être au moins égal à 4 pour obtenir des blocs de compensation plus grands que 2x2 au niveau des bandes les plus basses. Généralement k peut être fixé égal à 1. Enfin pour chaque bloc et pour chaque bande une décision inter-intra est prise suivant un critère énergétique.This offset must be compensated. However, given that the length L is even there is always a phase shift of + pixel which is negligible all the more since it is reduced to i of pixel with the sub-sampling. This compensation is simply done using a delay line. If the precision of the motion vectors estimated at the level of the full-band image is 1 pixel (components estimated as a whole number of pixels) then the precision of the corresponding vectors is i in band 1, i in bands 2 up to 12, and 1/8 in bands 13 to 16 assuming of course the use of the 16-band decomposition tree shown in Figure 4. A generally bilinear interpolation is therefore necessary to perform the compensation. Furthermore, N, the size of the motion estimation blocks at the level of the full-band image can be of the form k. 21 and 1 must be at least equal to 4 in order to obtain compensation blocks larger than 2x2 at level of the lowest bands. Generally k can be fixed equal to 1. Finally for each block and for each band an inter-intra decision is taken according to an energy criterion.

Néanmoins c'est surtout au niveau des bandes basses fréquences que le mode inter semble le plus utile. Sur la figure 12 les mémoires 92. contiennent des sous-bandes décodées d'instants précédents et peuvent donc permettre via le banc de filtres de reconstruction 106 de créer l'image précédente décodée (décodeur local au codeur) qui pourra servir à ltestimation de mouvement effectuée par le bloc 94. La séparation des blocs de compensation de mouvement 96. par bande est très intéressante du point de vue matériel puisqu'elle permet d'effectuer des traitements en parallèle. Des mémoires plus petites tournant à des vitesses plus faibles sont nécessaires par rapport à une compensation de mouvement au niveau de l'image pleine bande. De même les inter polations peuvent être faites à vitesse réduite. Pour ce qui est du processus de codage-décodage compatible tout se passe comme dans le cas des schémas intra décrits dans la demande de brevet principal et dans le tableau représenté à la figure 13 de la demande de brevet principal. However it is especially at the low frequency bands that the inter mode seems the most useful. In FIG. 12 the memories 92. contain decoded sub-bands from previous instants and can therefore allow via the reconstruction filter bank 106 to create the previous decoded image (decoder local to the coder) which can be used for motion estimation performed by block 94. The separation of motion compensation blocks 96. by strip is very advantageous from the hardware point of view since it allows processing to be carried out in parallel. Smaller memories running at lower speeds are needed compared to full band image motion compensation. Similarly, the interpolations can be done at reduced speed. With regard to the compatible coding-decoding process, everything takes place as in the case of the intra schemes described in the main patent application and in the table represented in FIG. 13 of the main patent application.

Claims (15)

REVENDICATIONS 1. Procédé de codage et de décodage compatible d'images de télévision de résolutions différentes selon la revendication 1 du brevet principal caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer également un codage inter-image (95i' 88i, 67i) dans chacune des sous-bandes. 1. A method of coding and decoding compatible with television images of different resolutions according to claim 1 of the main patent, characterized in that it consists in also carrying out an inter-image coding (95i '88i, 67i) in each of the sub -bands. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste pour effectuer le codage inter-image à effectuer une estimation des points en mouvement (94) au niveau de l'image pleine bande, avant d'effectuer une compensation de ce mouvement dans chaque sous-bande. 2. Method according to claim 1 characterized in that it consists in carrying out the inter-image coding in carrying out an estimation of the moving points (94) at the level of the full-band image, before carrying out compensation for this movement in each sub-band. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un codage différentiel (89i) des points situés en vis à vis de l'image courante et de l'image précédente. 3. Method according to any one of claims 1 and 2 characterized in that it consists in carrying out a differential coding (89i) of the points located opposite the current image and the previous image. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il consiste avant de décomposer l'image en sous-bandes  4. Method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that it consists before decomposing the image into sub-bands - à découper l'image en blocs (93) - to cut the image into blocks (93) et à déterminer pour chaque bloc courant un vecteur mouvement au moyen d'un bloc de prédiction obtenu en comparant chaque bloc courant à son homologue à l'intérieur d'une fenêtre dans l'image précédente. and determining for each current block a motion vector by means of a prediction block obtained by comparing each current block with its counterpart inside a window in the previous image. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le découpage de l'image en sous-bandes est obtenu au moyen de filtres (20, 21, 24i) associés à des circuits de sous-échantillonnages (22, 23, 25 ... 27) et en ce que le déphasage introduit par les filtres est compensé pour permettre la localisation des blocs avant d'effectuer la compensation du mouvement dans chaque sous-bande. 5. Method according to claim 4 characterized in that the cutting of the image into sub-bands is obtained by means of filters (20, 21, 24i) associated with sub-sampling circuits (22, 23, 25 .. . 27) and in that the phase shift introduced by the filters is compensated to allow the localization of the blocks before compensating for the movement in each sub-band. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisé en ce qu'il consiste à faire correspondre à chaque bloc de l'image pleine bande un bloc homothétique dans chaque image sous-bande.  6. Method according to any one of claims 4 and 5 characterized in that it consists in making correspond to each block of the full-band image a homothetic block in each sub-band image. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que l'estimation des points en mouvement (94) au niveau de l'image pleine bande fournit des vecteurs mouvements pour chaque bloc de l'image pleine bande et en ce que les vecteurs mouvements sont divisés en fonction des facteurs d'échantillonnage utilisés pour l'obtention des sous-bandes considérées, avant d'être appliqués sur les blocs homothétiques aux blocs de l'image pleine bande. 7. Method according to any one of claims 2 to 6 characterized in that the estimation of the moving points (94) at the level of the full band image provides motion vectors for each block of the full band image and in what the motion vectors are divided according to the sampling factors used to obtain the sub-bands considered, before being applied to the blocks homothetic to the blocks of the full-band image. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce qu'il consiste à choisir (95) le mode de codage intra-image ou le mode de coder inter-image en calculant l'énergie du bloc courant et la différence d'énergie entre le bloc courant et celle du bloc prédit pour choisir le mode de codage dont l'énergie est minimale. 8. Method according to any one of claims 4 to 7 characterized in that it consists in choosing (95) the intra-image coding mode or the inter-image coding mode by calculating the energy of the current block and the energy difference between the current block and that of the predicted block to choose the coding mode whose energy is minimal. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le codage a lieu sur des signaux entrelacés ou progressifs, le codage des signaux entrelacés ayant lieu après qu'ils aient été transformés en signaux progressifs équivalents. 9. Method according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the coding takes place on interlaced or progressive signals, the coding of the interlaced signals taking place after they have been transformed into equivalent progressive signals. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il consiste à découper chaque signal progressif en un même nombre déterminé de sous-bandes quelque soit son format. 10. Method according to claim 9 characterized in that it consists in cutting each progressive signal into the same determined number of sub-bands whatever its format. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que les vecteurs mouvements estimés sont mis à l'échelle (105) avant d'effectuer la compensation du mouvement dans chaque sous-bande. 11. Method according to any one of claims 1 to 10 characterized in that the estimated movement vectors are scaled (105) before effecting the compensation of the movement in each sub-band. 12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque sous-bande un codeur inter-intra (88il 107i) image commandé à partir d'un dispositif d'estimation de mouvement (94). 12. Device for implementing the method according to any one of claims 1 to 11 characterized in that it comprises for each sub-band an inter-intra coder (88il 107i) image controlled from a device d motion estimation (94). 13. Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce que chaque codeur d'une sous-bande comprend un dispositif quantificateur (88) couplé à un dispositif de codage différentiel par l'intermédiaire d'un dispositif d'aiguillage (95) pour quantifier chaque pixel fourni par un bloc directement lorsque le mode de codage intra-image a été choisi ou quantifier sa différence par rapport à son homologue corrigé par des vecteurs mouvement dans l'image précédente lorsque le mode de codage inter-image a été choisi. 13. Device according to claim 12 characterized in that each coder of a sub-band comprises a quantizing device (88) coupled to a differential coding device via a switching device (95) to quantify each pixel supplied by a block directly when the intra-image coding mode has been chosen or quantify its difference with respect to its counterpart corrected by motion vectors in the previous image when the inter-image coding mode has been chosen. 14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que chaque dispositif de codage différentiel est couplé à un dispositif d'estimation de mouvement (94) des points de l'image par l'intermédiaire d'un dispositif de compensation de mouvement (96i) .  14. Device according to claim 13 characterized in that each differential coding device is coupled to a motion estimation device (94) of the points of the image by means of a motion compensation device (96i) . 15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que chaque dispositif de compensation de mouvement (96i) est couplé au dispositif d'estimation de mouvement (94) par l'intermédiaire d'un dispositif de mise à l'échelle (105) des vecteurs mouvement fournis par le dispositif d'estimation de mouvement (94), de manière que l'estimation de mouvement soit faite au niveau de l'image non décomposée alors que la compensation de mouvement a lieu sur les sous-bandes.  15. Device according to claim 14 characterized in that each motion compensation device (96i) is coupled to the motion estimation device (94) by means of a scaling device (105) of the motion vectors provided by the motion estimation device (94), so that motion estimation is made at the level of the non-decomposed image while motion compensation takes place on the sub-bands.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022985A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-23 Thomson-Csf Variable compatibility level television signal subband codec
EP0539833A2 (en) * 1991-10-31 1993-05-05 International Business Machines Corporation A motion video compression system with multiresolution features
EP0561593A2 (en) * 1992-03-17 1993-09-22 Sony Corporation Image compression apparatus
FR2712449A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-19 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Moving image encoder for digital television
EP0661884A2 (en) * 1993-12-29 1995-07-05 Victor Company Of Japan, Limited Image information compression and decompression device
EP0873016A2 (en) * 1997-04-17 1998-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Video-coding device and video-decoding device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0262109A1 (en) * 1986-09-23 1988-03-30 Torbjörn Kronander Method for representing moving pictures
US4827336A (en) * 1987-12-18 1989-05-02 General Electric Company Symbol code generation processing from interframe DPCM of TDM'd spatial-frequency analyses of video signals
US4829378A (en) * 1988-06-09 1989-05-09 Bell Communications Research, Inc. Sub-band coding of images with low computational complexity

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0262109A1 (en) * 1986-09-23 1988-03-30 Torbjörn Kronander Method for representing moving pictures
US4827336A (en) * 1987-12-18 1989-05-02 General Electric Company Symbol code generation processing from interframe DPCM of TDM'd spatial-frequency analyses of video signals
US4829378A (en) * 1988-06-09 1989-05-09 Bell Communications Research, Inc. Sub-band coding of images with low computational complexity

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
COMMUNICATIONS OF THE ACM, vol. 32, no. 7, juillet 1989, pages 852-860; A. LIPPMAN et al.: "Coding image sequences for interactive retrieval" *
IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING, vol. ASSP-34, no. 5, octobre 1986, pages 1278-1288; J.W. WOODS et al.: "Subband coding of images" *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022985A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-23 Thomson-Csf Variable compatibility level television signal subband codec
US5446495A (en) * 1991-06-11 1995-08-29 Thomson-Csf Television signal sub-band coder/decoder with different levels of compatibility
EP0539833A2 (en) * 1991-10-31 1993-05-05 International Business Machines Corporation A motion video compression system with multiresolution features
EP0539833A3 (en) * 1991-10-31 1994-04-06 Ibm
US5414469A (en) * 1991-10-31 1995-05-09 International Business Machines Corporation Motion video compression system with multiresolution features
EP0561593A2 (en) * 1992-03-17 1993-09-22 Sony Corporation Image compression apparatus
EP0561593A3 (en) * 1992-03-17 1994-08-10 Sony Corp Image compression apparatus
US5398067A (en) * 1992-03-17 1995-03-14 Sony Corporation Picture data processing apparatus
FR2712449A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-19 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Moving image encoder for digital television
EP0661884A2 (en) * 1993-12-29 1995-07-05 Victor Company Of Japan, Limited Image information compression and decompression device
EP0661884A3 (en) * 1993-12-29 1996-03-06 Victor Company Of Japan Image information compression and decompression device.
EP0873016A2 (en) * 1997-04-17 1998-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Video-coding device and video-decoding device

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