FR2903556A1 - Procedes et des dispositifs de codage et de decodage d'images, un systeme de telecommunications comportant de tels dispositifs et des programmes d'ordinateur mettant en oeuvre de tels procedes - Google Patents

Abstract

Le procédé de codage d'une image numérique, comportant une étape de codage selon un format comportant une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, comporte, en outre :- une étape de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite « cible » comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure et- une étape d'association, au résultat de l'étape de codage, d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible.

Description

1 La présente invention concerne des procédés et des dispositifs de codage

et de décodage d'images, un système de télécommunications comportant de tels dispositifs et des programmes d'ordinateur mettant en oeuvre de tels procédés. Elle s'applique, en particulier, aux codeurs et décodeurs vidéo. La présente invention a pour but de proposer une solution simple liée notamment à la fonctionnalité d'adaptabilité spatiale de la future norme SVC (acronyme de Scalable Video Coding ou codage vidéo adaptable). SVC est une nouvelle norme de codage vidéo en cours d'élaboration qui devrait être finalisée fin 2006. SVC est développée par le groupe JVT (acronyme de Joint Video Team ou équipe vidéo conjointe), qui réunit des experts de la compression vidéo du groupe MPEG (acronyme de moving picture expert group pour groupe d'expert en image animée) du comité ISO/IEC (acronyme de International Standardization Organization/International Electrotechnical Committee pour, en français, Organisation internationale de standardisation / Comité électrotechnique international) et les experts vidéo de l'ITU (acronyme de International Telecommunications Union, pour, en français, Union Internationale des Télécommunications). SVC prend pour base les techniques de compression vidéo de la norme MPEG4-AVC (AVC est l'acronyme de Advanced Video Coding en français, codage vidéo avancé) appelé encore H.264 et vise à l'étendre, notamment pour offrir plus de capacité d'adaptation, appelée aussi adaptabilité ou scalabilité , du format vidéo. En effet, ce nouveau format vidéo aura la possibilité d'être décodé de manière différente en fonction des possibilités du décodeur et les caractéristiques du réseau. En considérant deux séquences vidéo à encoder de tailles distinctes, une technique particulière a été mise au point dans le standard SVC pour permettre de coder la vidéo de taille la plus grande (couche supérieure) à partir de la vidéo de taille inférieure (couche inférieure), le but étant de prédire, au mieux, la vidéo de taille supérieure à partir de la vidéo de taille inférieure. Par exemple, à partir d'une vidéo de moyenne définition, de type SD (acronyme de Standard Definition , pour, définition standard), de taille 2903556 2 704x576 et de fréquence 60 Hz, avec le standard SVC, il sera possible d'encoder dans un flux binaire unique, à l'aide de deux couches , les données compressées de la séquence SD précédente et celles d'une séquence au format CIF (acronyme de Common Intermediate Format , pour format commun 5 intermédiaire) de définition 352x288 et de fréquence 60 Hz. Pour décoder la définition CIF, le décodeur ne décodera qu'une partie des informations codées dans le flux binaire. En revanche, il devra décoder l'intégralité du flux binaire pour restituer la version SD. L'exemple donné ci-dessus illustre la fonctionnalité d'adaptabilité 10 spatiale, c'est-à-dire la possibilité à partir d'un flux unique d'extraire des vidéos dont la définition (également connue sous le nom de résolution) des images est différente. Dans l'exemple ci-dessus, le rapport de définitions entre les deux images des deux séquences SD et CIF est de deux dans chaque dimension (horizontale et verticale). Il est à noter que le standard à venir ne se limite pas à 15 cette valeur de deux, qui est néanmoins la plus courante. Il est prévu qu'il soit possible d'avoir n'importe quel rapport de définition des images entre les deux couches considérées. On observe que, pour des définitions d'images données et pour une fréquence temporelle donnée, il sera possible de décoder une vidéo en 20 sélectionnant la qualité souhaitée en fonction de la capacité du réseau. Ceci illustre les trois axes principaux d'adaptabilité offerts par SVC que sont l'adaptabilité spatiale, temporelle et en qualité. Dans le cadre du standard SVC, il a été proposé (voir l'article "AHG Report on Spatial Scalability Resampling" du "Joint Draft 6" issu des 1 gèmes rencontres 25 du "Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG (ISO/IEC TC1/SC29/WG11 and ITU-T SG16 Q.6)", à Genève, Suisse, 31 mars-7 avril 2006 et disponible par exemple sous http://ftp3.itu.ch/av-arcjkvt-site/2006 04 Geneva/JVT-S006.doc) un outil pour réaliser cette fonction d'adaptabilité spatiale qui s'appelle l'Extended Spatial Scalability (dont l'acronyme est ESS et qui 30 signifie adaptabilité spatiale étendue ). Cet outil décrit comment réaliser les prédictions de la couche supérieure (aussi dite couche d'amélioration ) en fonction de la couche inférieure (dite aussi couche de base ) quel que soit le rapport des définitions d'images entre ces deux couches. Ces prédictions concernent à la fois la prédiction des vecteurs de mouvement (en anglais inter- 2903556 3 layer motion prediction ), la prédiction de texture (en anglais inter-layer texture prediction ) et la prédiction d'erreur de prédiction (en anglais inter-layer residual prediction ). Il est assez facile de prédire les macro-blocs d'une couche supérieure 5 en fonction de la couche inférieure lorsque les rapports de définitions entre les blocs sont entiers. En particulier, un rapport de définitions égal à deux fait coïncider parfaitement les quatre macro-blocs de la couche supérieure avec un macro-bloc de la couche inférieure. Pour des valeurs de rapport de définitions rationnelles non entières 10 (par exemple 3/2, 4/3 ou 5/3), la non-correspondance des macro-blocs du niveau inférieur avec ceux du niveau supérieur engendre une prédiction plus compliquée à mettre en oeuvre. Cette mise en correspondance devient difficile lorsque les rapports ont des valeurs rationnelles dont le dénominateur est élevé (par exemple pour un rapport 17/11 horizontal qui fait correspondre 17 blocs de la 15 couche supérieure à 11 blocs de la couche inférieure : les frontières horizontales de blocs ne correspondent que tous les 17 blocs pour la couche supérieure avec les frontières de blocs tous les 11 blocs dans la couche inférieure). La solution proposée par I'ESS permet de mettre en correspondance, pour les trois modes de prédiction précités, les blocs et macro-blocs de la couche 20 inférieure avec ceux de la couche supérieure en utilisant un algorithme complexe décrit dans la spécification du standard. Cet algorithme permet de prédire à la fois les vecteurs de mouvement et la texture. Cependant, cette solution est complexe et grande consommatrice en ressources. La spécification actuelle du standard SVC permet d'inclure, par 25 exemple, une couche inférieure et une couche supérieure présentant, entre elles, un rapport de définition quelconque. Cependant, seules les deux définitions choisies par l'utilisateur à l'encodeur sont décodables par le décodeur. La même vidéo codée ne peut donc pas être décodée et optimisée pour d'autres définitions que celles prévues à l'encodage. 30 La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un procédé de codage d'une image numérique, comportant une étape de codage selon un format comportant une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre : 2903556 4 - une étape de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, - une étape d'association, au résultat de l'étape de codage, 5 d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible. Ainsi, pour la mise en oeuvre de la présente invention, au niveau du codeur, on prévoit le codage d'images avec des définitions cibles pour lesquelles on fournit, au décodeur, de l'information sur le débit de données nécessaire au 10 décodage, pour que le décodeur puisse effectuer des choix, pour une définition d'affichage, même différente de chaque résolution cible. La mise en oeuvre de la présente invention permet ainsi d'obtenir l'adaptabilité spatiale quel que soit la définition d'affichage comprise strictement, dans chaque dimension de l'image, entre la définition inférieure et la définition supérieure la plus élevée. La mise en 15 oeuvre de la présente invention, au niveau du codeur, permet d'atteindre toute définition d'affichage par une opération de sous-échantillonnage réalisée au décodeur sur les images décodées. On observe que, au sens de la présente invention, le terme d'image couvre non seulement les images complètes mais aussi les parties d'images, par 20 exemple, les blocs ou macroblocs utilisés pour coder ou décoder une image. Ainsi, la présente invention pourra être mise en oeuvre pour une partie seulement des blocs constituant une image. L'adaptabilité spatiale est ainsi obtenue sans recourir à un algorithme complexe de mise en correspondance, pour tenir compte des définitions de 25 l'image à restituer au décodage, des blocs et macro-blocs de la couche inférieure avec ceux de la couche supérieure. La présente invention présente ainsi, notamment, les avantages suivants : - une grande simplicité de mise en oeuvre, 30 - de meilleures performances que l'art antérieur, en termes de compression et - la possibilité d'introduire de plusieurs résolutions cibles dans une couche supérieure. Les applications de l'invention visent à fournir un bon rapport débit- 2903556 5 distorsion au niveau du décodeur, quel qu'il soit. Par exemple, à partir d'une vidéo haute définition (par exemple 1920 x 1080), la mise en oeuvre de la présente invention permet de décoder, pour affichage sur l'écran d'un assistant personnel numérique ou d'un téléphone mobile, des versions spatiales plus 5 petites qui sont plus adaptées aux ressources et à la définition de l'écran du dispositif de décodage. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'association, on associe au résultat de l'étape de codage, de l'information représentative d'au moins une définition cible et d'au moins un dit débit 10 correspondant à ladite définition cible, à au moins une grandeur physique. Selon des caractéristiques particulières, ladite grandeur physique est une distorsion d'image décodée produite par sous-échantillonnage d'une couche supérieure décodée, pour obtenir l'image présentant la définition cible. Grâce à chacune de ces dispositions, le décodeur peut tenir compte 15 d'au moins un autre paramètre que le seul débit, par exemple la distorsion de l'image décodée, pour déterminer les conditions de décodage, par exemple en fonction de la définition d'affichage utilisée. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de détermination, on détermine, pour au moins une définition cible, une pluralité de 20 débits correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdits débits et desdites distorsions au résultat de l'étape de codage. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de détermination, on détermine, pour au moins une définition cible, des valeurs de 25 paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée, et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdites valeurs de paramètres au résultat de l'étape de codage. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de 30 détermination, on détermine, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdits couples au résultat de l'étape de codage. 2903556 6 Grâce à chacune de ces dispositions, le décodeur peut tenir compte de la distorsion de l'image décodée pour choisir le débit mis en oeuvre au décodage, par exemple en fonction de la définition d'affichage. Selon des caractéristiques particulières, l'étape de détermination 5 comporte une étape de sélection d'au moins une dite définition cible. Par exemple, la sélection peut être effectuée par un utilisateur. Grâce à chacune de ces dispositions, au moins une définition cible peut être choisie, par exemple en fonction d'un canal de transmission, d'un service de diffusion et/ou d'une connaissance préalable des définitions 10 d'affichage utilisées par des destinataires des images. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de codage, on met en oeuvre un codage vidéo adaptable SVC. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de codage, on met en oeuvre, pour au moins une couche supérieure, l'adaptabilité à 15 granularité grossière CGS (acronyme de "Coarse Grain Scalability'). Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de codage, on met en oeuvre, pour au moins une couche supérieure, l'adaptabilité à granularité fine FGS. Grâce à chacune de ces dispositions, la mise en oeuvre de la présente 20 invention est une alternative simple à un outil déjà existant dans la future norme SVC, qui fournit une fonctionnalité d'adaptabilité spatiale. De plus, la mise en oeuvre de la présente invention fournit des résultats supérieurs à ceux de l'outil de la norme SVC : le taux de compression est plus élevé pour une qualité équivalente. 25 De plus, la mise en oeuvre de la présente invention permet d'introduire plusieurs facteurs de définition dans une même couche supérieure. En effet, en utilisant l'outil FGS (acronyme de fine grain scalability ) dans SVC, il est possible de décoder tout ou une partie de la couche FGS. Une simple information concernant l'association faite entre les débits et les définitions cibles permet alors 30 de décoder les données nécessaires pour restituer la définition visée. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de codage, chaque définition supérieure est un multiple entier de la définition inférieure. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de 2903556 7 codage, la définition supérieure est une puissance de deux fois la définition inférieure, dans chaque dimension d'image. En effet, les inventeurs ont déterminé que ce ratio est favorable, en termes de consommation de ressource et en termes de qualité d'image, aussi 5 bien au codage qu'au décodage. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de codage, on code au moins deux couches supérieures, le ratio des définitions d'images des couches supérieures étant, entre elles, dans chaque dimension d'image, un nombre entier, au moins une des couches supérieures étant codée 10 en mettant en oeuvre une autre couche supérieure. Ainsi, pour obtenir, au décodage, des images présentant une définition intermédiaire entre les définitions des couches supérieures, on met en oeuvre la couche supérieure de définition la plus élevée et on effectue un sous-échantillonnage. La pluralité de couches supérieures permet une plus grande 15 adaptabilité aux différents formats d'écrans de visualisation, y compris ceux qualifiés de haute définition et ceux des terminaux portables de faible définition tout en limitant les pertes de qualité d'image dues aux difficultés de prédiction entre des images de définitions trop différentes. Le procédé de codage tel que succinctement exposé ci-dessus est 20 particulièrement adapté à la transmission de signal représentatif d'images codées et d'information représentative de chaque débit de données correspondant à une définition cible, parallèlement ou suite à l'étape de codage d'image. Grâce à ces dispositions, on bénéficie des avantages de la diffusion en flux continu, ou streaming . 25 Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, une étape d'association, au résultat de l'étape de codage, d'une information représentative de la nécessité, au décodage, d'effectuer une étape de sous-échantillonnage. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que 30 succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, une étape de détermination d'un nombre de couches supérieures à encoder, en fonction d'au moins une définition cible. Grâce à ces dispositions, on peut adapter automatiquement le nombre de couches supérieures à encoder à la définition cible la plus élevée, notamment 2903556 8 lorsque le ratio de définitions entre les couches supérieures est prédéterminé, par exemple de deux. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, une étape de détermination 5 d'un ratio entier entre les définitions de deux couches, en fonction d'au moins une définition cible. Grâce à ces dispositions, on peut déterminer la définition supérieure pour qu'elle soit, à la fois un multiple de la définition inférieure ou d'une autre définition supérieure et supérieure à la définition cible la plus élevée. On 10 bénéficie ainsi des avantages de la mise en oeuvre de ratios entiers, en terme de simplicité de calcul, de consommation de ressources et de qualité d'image décodée. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de décodage d'une image numérique encodée selon un format comportant au moins 15 une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, pour former une image présentant une définition d'affichage, qui comporte : - une étape d'obtention d'une information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour au moins une définition 20 dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, - une étape de détermination d'un débit de décodage, en fonction de la définition d'affichage et de ladite information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour une définition cible, - une étape de décodage d'un ensemble de données d'une couche 25 supérieure de définition supérieure à la définition d'affichage, ledit ensemble de données correspondant au débit de décodage déterminé au cours de l'étape de détermination, pour fournir une image décodée possédant ladite définition supérieure, - une étape de sous-échantillonnage de ladite image décodée pour 30 fournir l'image possédant ladite définition d'affichage. Ainsi, le procédé de décodage selon l'invention permet d'obtenir de manière peu complexe des images décodées possédant une définition différente de celle de la couche supérieure, ayant une qualité prédéfinie. En particulier, grâce à l'invention, il est suffisant de décoder une partie des données codées 2903556 9 seulement pour obtenir une qualité et une définition visées puisqu'on se limite dans le flux reçu aux données de qualité et de définition immédiatement supérieures à la qualité et à la définition visées. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape 5 d'obtention, on obtient de l'information représentative d'au moins un débit correspondant à ladite définition cible et à une distorsion d'image décodée. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée. 10 Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape 15 d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, des couples débits- distorsion. Selon des caractéristiques particulières, le procédé de décodage tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une étape de sélection, par un utilisateur, de ladite définition d'affichage. 20 Grâce au procédé de l'invention, il est possible de décoder des images à différentes définitions tout en conservant la simplicité de mise en oeuvre. Selon des caractéristiques particulières, le procédé de décodage tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre : - une étape de détermination de la définition d'affichage, au cours de 25 laquelle la définition d'affichage est déterminée comme égale à celle d'un écran d'affichage et - une étape d'affichage, au cours de laquelle on affiche l'image sous- échantillonnée possédant ladite définition d'affichage sur ledit écran d'affichage. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de 30 décodage, on met en oeuvre un décodage vidéo adaptable SVC. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de décodage, on décode ladite couche supérieure en mettant en oeuvre l'adaptabilité à granularité grossière CGS. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de 2903556 10 décodage, on décode la couche supérieure en mettant en oeuvre l'adaptabilité à granularité fine FGS. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un dispositif de codage d'une image numérique, comportant un moyen de codage selon un 5 format comportant une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, qui comporte, en outre : - un moyen de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure et 10 - un moyen d'association, au résultat du codage, d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'association est adapté à associer au résultat du codage, de l'information représentative d'au 15 moins une définition cible et d'au moins un dit débit correspondant à ladite définition cible, à au moins une grandeur physique. Selon des caractéristiques particulières, ladite grandeur physique est une distorsion d'image décodée produite par sous-échantillonnage d'une couche supérieure décodée, pour obtenir l'image présentant la définition cible. 20 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination est adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative desdits débits et desdites distorsions au résultat du codage. 25 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination st adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée, et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative desdites valeurs de paramètres au résultat du codage. 30 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination est adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative desdits couples au résultat du codage. 2903556 11 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de détermination comporte un moyen de sélection d'au moins une dite définition cible. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de sélection est adapté à ce qu'un utilisateur sélectionne au moins une dite définition cible. 5 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage met en oeuvre un codage vidéo adaptable SVC. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage met en oeuvre, pour au moins une couche supérieure, l'adaptabilité à granularité grossière CGS. 10 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage met en oeuvre, pour au moins une couche supérieure, l'adaptabilité à granularité fine FGS. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage st adapté à ce que chaque définition supérieure soit un multiple entier de la définition 15 inférieure. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage est adapté à ce que la définition supérieure soit une puissance de deux fois la définition inférieure, dans chaque dimension d'image. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de codage est 20 adapté à coder au moins deux couches supérieures, le ratio des définitions d'images des couches supérieures étant, entre elles, dans chaque dimension d'image, un nombre entier, au moins une des couches supérieures étant codée en mettant en oeuvre une autre couche supérieure. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de codage tel que 25 succinctement exposé ci-dessus comporte un moyen de transmission de signal représentatif d'images codées et d'information représentative de chaque débit de données correspondant à une définition cible, parallèlement au codage réalisé par le moyen de codage d'image. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de codage tel que 30 succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, un moyen d'association, au résultat du codage, d'une information représentative de la nécessité, au décodage, d'effectuer un moyen de sous-échantillonnage. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de codage tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, un moyen de détermination 2903556 12 d'un nombre de couches supérieures à encoder, en fonction d'au moins une définition cible. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de codage tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre, un moyen de détermination 5 d'un ratio entier entre les définitions de deux couches, en fonction d'au moins une définition cible. Selon un quatrième aspect, la présente invention vise un dispositif de décodage d'une image numérique encodée selon un format comportant au moins une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition 10 supérieure, pour former une image présentant une définition d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen d'obtention d'une information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour au moins une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, 15 - un moyen de détermination d'un débit de décodage, en fonction de la définition d'affichage et de ladite information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour une définition cible, - un moyen de décodage d'un ensemble de données d'une couche supérieure de définition supérieure à la définition d'affichage, ledit ensemble de 20 données correspondant au débit de décodage déterminé le moyen de détermination, pour fournir au moins une image décodée possédant ladite définition supérieure, - un moyen de sous-échantillonnage de ladite image décodée pour fournir une image possédant ladite définition d'affichage. 25 Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'obtention est adapté à obtenir de l'information représentative d'au moins un débit correspondant à ladite définition cible et à une distorsion d'image décodée. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits 30 correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée. Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée.2903556 13 Selon des caractéristiques particulières, le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de décodage tel 5 que succinctement exposé ci-dessus comporte un moyen de sélection, par un utilisateur, de ladite définition d'affichage. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif de décodage tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, en outre : - un moyen de détermination de la définition d'affichage comme égale 10 à celle d'un écran d'affichage et - un moyen d'affichage adapté à afficher l'image sous-échantillonnée possédant ladite définition d'affichage sur ledit écran d'affichage. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de décodage met en oeuvre un décodage vidéo adaptable SVC. 15 Selon des caractéristiques particulières, le moyen de décodage est adapté à décoder ladite couche supérieure en mettant en oeuvre l'adaptabilité à granularité grossière CGS. Selon des caractéristiques particulières, le moyen de décodage est adapté à décoder la couche supérieure en mettant en oeuvre l'adaptabilité à 20 granularité fine FGS. Selon un cinquième aspect, la présente invention vise un système de télécommunications comprenant une pluralité de dispositifs terminaux reliés à travers un réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif terminal équipé d'un dispositif de codage tel que 25 succinctement exposé ci-dessus et au moins un dispositif terminal équipé d'un dispositif de décodage tel que succinctement exposé ci-dessus. Selon un sixième aspect, la présente invention vise un programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé de codage 30 tel que succinctement exposé ci-dessus, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique. Selon un septième aspect, la présente invention vise un programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé de décodage 2903556 14 tel que succinctement exposé ci-dessus, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique. Selon un huitième aspect, la présente invention vise un support d'informations lisibles par un ordinateur ou un microprocesseur, amovible ou non, 5 conservant des instructions d'un programme informatique, caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé de codage tel que succinctement exposé ci-dessus. Selon un neuvième aspect, la présente invention vise un support d'informations lisibles par un ordinateur ou un microprocesseur, amovible ou non, 10 conservant des instructions d'un programme informatique, caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé de décodage tel que succinctement exposé ci-dessus. Les avantages, buts et caractéristiques de ce dispositif de codage, de ce dispositif de décodage, de ce système de télécommunications, de ces 15 programmes d'ordinateur et de ces supports d'informations étant similaires à ceux du procédé de filtrage, tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et 20 nullement limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, sous forme d'un schéma bloc, un mode de réalisation particulier du dispositif de codage et du dispositif de décodage objets de la présente invention ; - la figure 2 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes 25 mises en oeuvre dans un mode de réalisation particulier du procédé de codage objet de la présente invention ; - la figure 3 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en oeuvre dans un mode de réalisation particulier du procédé de décodage objet de la présente invention, et 30 - la figure 4 représente, sous forme de courbes, une comparaison de qualité obtenues avec et sans mise en oeuvre de la présente invention. On rappelle que, au sens de la présente invention, le terme d'image couvre non seulement les images complètes mais aussi les parties d'images, par exemple, les blocs ou macroblocs utilisés pour coder ou décoder une image. 2903556 15 Ainsi, la présente invention pourra être mise en oeuvre pour une partie seulement des blocs constituant une image. Les moyens décrits ci-dessous, en regard de la figure 1, concernent un dispositif de codage et un dispositif de décodage objets de la présente 5 invention. Dans des systèmes de télécommunications objets de la présente invention, une pluralité de dispositifs terminaux sont reliés, par l'intermédiaire d'un réseau de télécommunications, deux, au moins de ces dispositifs terminaux comportant un dispositif de codage tel que décrit en regard de la figure 1 et un dispositif de décodage tel que décrit en regard de la figure 1. 10 Dans des modes de réalisation, une communication réseau de type streaming , ou diffusion en flux continu, est mise en place entre le décodeur et l'encodeur. On observe, en figure 1, un dispositif objet de la présente invention, de codage et/ou de décodage, 100 et différents périphériques adaptés à 15 implémenter chaque aspect de la présente invention. Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, le dispositif 100 est un micro-ordinateur de type connu connecté, dans le cas du codeur, par le biais d'une carte graphique 104, à un moyen d'acquisition ou de stockage d'images 101, par exemple une caméra numérique ou un scanner, adapté à fournir des 20 informations d'images animées à coder et à transmettre. Le dispositif 100 comporte une interface de communication 118 reliée à un réseau 134 apte à transmettre, en entrée, des données numériques à coder ou à décoder et, en sortie, des données codées ou décodées par le dispositif. Le dispositif 100 comporte également un moyen de stockage 112, 25 par exemple un disque dur, et un lecteur 114 de disquette 116. La disquette 116 et le moyen de stockage 112 peuvent contenir des données à coder ou à décoder, des données codées ou décodées et un programme informatique adapté à implémenter le procédé de codage ou de décodage objets de la présente invention. 30 Selon une variante, le programme permettant au dispositif de mettre en oeuvre la présente invention est stocké en mémoire morte ROM (acronyme de Read Only Memory pour mémoire non réinscriptible) 106. Selon une autre variante, le programme est reçu par l'intermédiaire du réseau de communication 134 avant d'être stocké. 2903556 16 Le dispositif 100 est, optionnellement, relié à un microphone 124 par l'intermédiaire d'une carte d'entré/sortie 122. Ce même dispositif 100 possède un écran 128 permettant de visualiser les données à coder ou décodées ou servant d'interface avec l'utilisateur pour paramétrer certains 5 modes d'exécution du dispositif 100, à l'aide d'un clavier 110 et/ou d'une souris par exemple. Une unité centrale CPU (acronyme de central processing unit ) 103 exécute les instructions du programme informatique et de programmes nécessaires à son fonctionnement, par exemple un système d'exploitation. 10 Lors de la mise sous tension du dispositif 100, les programmes stockés dans une mémoire non volatile, par exemple la mémoire morte 106, le disque dur 112 ou la disquette 116, sont transférés dans une mémoire vive RAM (acronyme de random access memory pour mémoire à accès aléatoire) 108 qui contiendra alors le code exécutable du 15 programme objet de la présente invention ainsi que des registres pour mémoriser les variables nécessaires à sa mise en oeuvre. Bien entendu, la disquette 116 peut être remplacée par tout support d'information amovible, tel que disque compact, clé ou carte mémoire. De manière plus générale, un moyen de stockage d'information, lisible par un 20 ordinateur ou par un microprocesseur, intégré ou non au dispositif, éventuellement amovible, mémorise un programme objet de la présente invention. Un bus de communication 102 permet la communication entre les différents éléments inclus dans le dispositif 100 ou reliés à lui. La représentation, en figure 1, du bus 102 n'est pas limitative et notamment 25 l'unité centrale 103 est susceptible de communiquer des instructions à tout élément du dispositif 100 directement ou par l'intermédiaire d'un autre élément du dispositif 100. Le dispositif décrit ici est susceptible d'implémenter tout ou partie des traitements décrits en regard des figures 2 et 3 pour mettre en oeuvre chaque 30 procédé objet de la présente invention. Par l'exécution du programme implémentant le procédé objet de la présente invention, l'unité centrale 103 constitue les moyens suivants: - un moyen de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite cible comprise 2903556 17 entre la définition inférieure et une définition supérieure, - un moyen d'association, au résultat du codage, d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible, 5 lorsque le dispositif fonctionne en mode de codage, - un moyen d'obtention d'une information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour au moins une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, - un moyen de détermination d'un débit de décodage, en fonction de la 10 définition d'affichage et de ladite information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour une définition cible, - un moyen de décodage d'un ensemble de données d'une couche supérieure de définition supérieure à la définition d'affichage, ledit ensemble de données correspondant au débit de décodage déterminé le moyen de 15 détermination, pour fournir au moins une image décodée possédant ladite définition supérieure, - un moyen de sous-échantillonnage de ladite image décodée pour fournir une image possédant ladite définition d'affichage, lorsque le dispositif fonctionne en mode de décodage. 20 On rappelle que, dans le futur standard SVC, par exemple, à partir d'une séquence vidéo de format 560x480 originellement composée de 60 images par seconde, il est possible d'encoder (et réciproquement de décoder) une définition spatiale inférieure dont la définition est, par exemple, égale à 336x288. Le rapport entre ces deux définitions, ici de 5/3, est choisi par 25 l'utilisateur qui met les vidéos à disposition des destinataires, au niveau de l'encodeur, et peut être quelconque suivant l'application visée. De la même manière, il est possible de coder (et par la suite de décoder), pour une même définition spatiale (560x480), différentes versions temporelles dyadiques : 60 Hz, 30 Hz, 15 Hz. Le nombre de versions est 30 également choisi par l'utilisateur au moment de l'encodage. Enfin pour chaque image des séquences illustrées, la future norme SVC permet d'attribuer un débit variable à chaque image et de fournir ainsi une adaptabilité en termes de qualité. Les techniques utilisées dans SVC permettent ainsi de combiner les 2903556 18 aspects spatiaux, temporels et qualitatifs pour fournir, par exemple, une vidéo 336x288 à 15 Hz ayant une basse qualité. Bien entendu, la notion d'adaptabilité spatiale est utilisée pour viser des définitions de récepteur d'images couramment utilisées lors de la 5 visualisation de vidéos et qui ne sont pas multiples de 2. Il est à noter que des rapports entre les définitions peuvent être différents pour la hauteur et la largeur. Comme exposé ci-dessus, la présente invention vise, notamment, à fournir des procédés et dispositifs de codage et de décodage permettant l'adaptation spatiale, de manière simple, en fournissant une meilleur qualité 10 d'image que dans l'art antérieur, compatible avec des outils du standard SVC et évitant la sélection de la définition au niveau de l'encodeur. La mise en oeuvre de la présente invention permet aussi de décoder les images avec des définitions différentes de celles choisies à l'encodage, par exemple pour les afficher, successivement, sur un écran d'ordinateur, sur un téléviseur haute définition et 15 sur un écran de téléphone mobile ou d'assistant numérique personnel. La figure 2 représente différentes étapes effectuées au niveau de l'encodeur, pour la mise en oeuvre d'un mode de réalisation

particulier du procédé de codage objet de la présente invention et la figure 3 différentes étapes effectuées au niveau du décodeur, pour la mise en oeuvre d'un mode de 20 réalisation particulier du procédé de décodage objet de la présente invention. Dans l'exemple choisi pour la description des figures 2 et 3, on se limite, dans un but de simplicité, à l'encodage d'une couche inférieure et d'une seule couche supérieure. Cependant, conformément à l'invention, une pluralité de couches supérieures peuvent être codées, chaque couche supérieure étant 25 préférentiellement codée en mettant en oeuvre, pour la prédiction, la couche immédiatement inférieure qui peut être la couche de base ou une autre couche supérieure. Dans des modes de réalisation particuliers de la présente invention, le nombre de couches supérieures est déterminé, automatiquement, en fonction 30 des définitions visées par le créateur. Par exemple, si, les rapports de définition sont 4/3, 5/3 et 8/3 et que l'on utilise à l'encodeur un rapport de deux entre les définitions des couches successives, les rapports de 4/3 et 5/3 (dont la valeur est comprise entre 1 et 2) seront atteints par la première couche supérieure et le dernier rapport (8/3) (dont la valeur est comprise entre 2 et 4) sera atteint par la 2903556 19 deuxième couche supérieure. Dans l'exemple choisi pour la description des figures 2 et 3, on se limite, dans un but de simplicité, aux ratios de définitions entre deux couches codées égaux à deux. Cependant, conformément à l'invention, les ratios de 5 définition entre deux couches successives, peuvent être des nombres entiers et, préférentiellement, des puissances de deux. Dans des modes de réalisation particuliers de la présente invention, le ratio, entier, des définitions entre les couches est déterminé, automatiquement, en fonction des définitions visées par le créateur.

10 Par exemple, si, les rapports de définition sont 4/3 et 5/3 (valeurs comprises entre 1 et 2), le ratio des définitions choisi est préférentiellement de deux. Par exemple, si le rapport de définition le plus élevé est le rapport 8/3 et que l'on n'utilise, à l'encodeur, qu'une seule couche supérieure, le ratio des 15 définitions choisi sera préférentiellement de trois ou de quatre. Dans l'exemple choisi pour la description des figures 2 et 3, on se limite, dans un but de simplicité, au codage de type SVC. Cependant la présente invention s'applique à tout codage mettant en oeuvre une pluralité de couches de représentation d'images de différentes définitions, au moins l'une de ces couches 20 étant codée en mettant en oeuvre une autre couche. Dans le mode de réalisation particulier illustré en figures 2 et 3, lors de l'encodage, on choisit une définition d'image de 336x288, pour la couche inférieure, et de 672x576, pour la couche supérieure. Au cours d'une étape 210, l'utilisateur qui met la vidéo à disposition de 25 destinataires affecte une valeur à au moins un paramètre d'encodage spécifique à SVC comme le mode de codage, qui peut prendre les valeurs CGS ou FGS, le mode de prédiction inter-couches, les paramètres d'estimation de mouvement (par exemple espace de recherche, précision de l'estimation, etc.), le nombre d'images d'un groupe d'images. On observe que les fonctions et valeurs 30 possibles de ces différents paramètres sont explicitées dans la spécification publique de la future norme SVC. Selon un autre mode de mise en oeuvre, ces valeurs peuvent être également définies par défaut, sans intervention de l'utilisateur. Elles sont par exemple mémorisées dans l'appareil qui met en oeuvre le codage.

2903556 20 Au cours d'une étape 220, l'utilisateur sélectionne les ratios de définitions qu'il souhaite mettre à disposition pour la couche supérieure, par rapport aux définitions horizontale et verticale de la couche inférieure. Ces ratios correspondent aux définitions horizontales et verticales proposées pour 5 l'affichage au niveau du décodeur, étant entendu que la mise en oeuvre de la présente invention permet d'afficher des images présentant d'autres définitions. Selon un mode de mise en oeuvre alternatif, les ratios peuvent être déterminés sans intervention de l'utilisateur, en fonction des applications visées. En d'autres termes, ces ratios correspondent à plusieurs types de 10 définition d'écran. Par exemple, pour les rapports de définition RR1 = 4/3, RR2 = 3/2 et RR3 = 5/3, les définitions (arrondies à l'entier le plus proche) des images restituées après décodage et sous-échantillonnage conformément à la présente invention, seront, respectivement, de 448x384 pour RR1, 504x432 pour RR2 et 560x480 pour RR3.

15 On observe que les définitions de décodage peuvent posséder des ratios différents pour les deux dimensions, horizontale et verticale, de l'image. Ainsi, on peut avoir, entre deux couches successives, un ratio de définitions horizontales de 4/3 et un ratio de définitions verticales de 5/3. Puis, au cours d'une étape 230, on effectue une sélection du débit 20 maximal DT0 pour la couche inférieure, de manière connue en soi. Au cours d'une étape 240, on code la séquence vidéo correspondant à la couche inférieure avec le débit DT0. Au cours d'une étape 250, on associe au moins un débit à chaque définition sélectionnée lors de l'étape 220. Cette étape d'association des débits 25 aux définitions peut, dans des variantes de la présente invention, se faire selon au moins deux méthodes possibles. Dans un premier cas, des opérations de codage, de décodage et de sous-échantillonnage sont réalisées afin de connaitre précisément pour une définition donnée les distorsions obtenues pour un débit donné. Ainsi un tableau 30 comprenant plusieurs couples débit-distorsion peut être construit pour chacune des définitions sélectionnées. Par exemple, pour trois rapports de définitions particulières RR1, RR2 et RR3, les tableaux sont donnés ci-dessous : 2903556 21 Tableau pour le rapport de définition RR1 Taille d'image correspondante 448 x 384 Débit Distorsion (Kbps) (PSNR en dB) 1 1500 31. 94 2 2000 33.50 3 2500 34.40 4 3000 35.17 5 3500 38.83 Tableau pour le rapport de définition RR2 Taille d'image correspondante 504 x 432 Débit Distorsion (Kbps) (PSNR en dB) 1 1500 31.21 2 2000 32.82 3 2500 33.61 4 3000 34.45 5 3500 35.11 Tableau pour le rapport de définition RR3 Taille d'image correspondante 560 x 480 Débit Distorsion (Kbps) (PSNR en dB) 1 1500 30.51 2 2000 32.21 3 2500 33.31 4 3000 34.05 5 3500 34.61 Dans un second cas, une modélisation paramétrique de la courbe 5 débit distorsion des différentes définitions ciblées est réalisée, par exemple par extrapolation de la courbe de débit distorsion de la couche inférieure. Par exemple, un modèle paramétrique simple du type DTi = Ai . exp(B;..DS;) est utilisé pour modéliser le débit DTi de la définition i en fonction de la distorsion (erreur quadratique) DS; à partir de deux réels A; et B;, réels déterminés de façon 10 connue en soi, à partir de données connues ou extrapolées, par exemple, celles données dans les tableaux ci-dessus. Selon d'autres exemples, on utilise des modèles paramétriques plus complexes comportant plus de paramètres bien connus par l'homme de l'art. Il existe aussi plusieurs méthodes connues de l'homme de l'art pour ajuster très rapidement les paramètres d'un tel modèle.

15 Conformément à un aspect de la présente invention, l'encodeur fournit au décodeur de l'information représentative d'au moins un triplet 2903556 22 définition/débit/distorsion différents afin que le décodeur puisse déterminer au moins un paramètre de fonctionnement, par exemple débit en fonction de la définition visée et de la distorsion autorisée ou définition pour un débit et une distorsion prédéterminés.

5 Par exemple, les courbes débit-distorsion ou leur modélisation sont fournies, par le codeur, au décodeur afin de permettre au décodeur de déterminer les qualités des images qui seront obtenues pour un débit donné et une définition sélectionnée. Par exemple à partir des tables ci-dessus l'utilisateur sait que s'il décode la couche supérieure (de définition initiale 672x576) avec un 10 débit de 2500 Kbit/s il obtiendra une qualité de 34.40 dB pour la définition 448x384. En revanche pour une définition plus grande (par exemple pour le rapport de définition RR2 correspondant à une taille d'image 504x432), et pour un même de débit 2500 Kbit/s la qualité baissera et se situera au niveau de 33.61 dB. Ces représentations de distorsion en fonction du débit permettent ainsi 15 d'adapter ou optimiser le décodage partiel de la couche supérieure à réaliser en fonction des besoins de l'utilisateur et du dispositif de décodage. Selon un autre exemple, si l'on vise une qualité similaire pour les différentes définitions (par exemple autour de 34,4 dB), les données de débit/distorsion montrent que, pour la définition RR1, il est nécessaire d'atteindre 20 un débit de 2500 Kbit/s alors qu'il faudra décoder un débit de 3000 Kbit/s pour la définition RR2. Au cours d'une étape 260, on réalise l'encodage de la couche supérieure. Suivant le mode, CGS ou FGS, choisi dans l'étape 210, l'encodage de la couche supérieure est effectué de l'une des manières suivantes : 25 - si le mode FGS a été choisi, la couche supérieure peut être unique et le débit maximum DT3, correspondant au débit maximal nécessaire pour obtenir une qualité visée pour la résolution RR3, est utilisé comme débit maximal de la couche supérieure. Puisque la couche FGS est sécable à n'importe quel endroit, les trois définitions cibles citées en exemple ci-dessus sont incluses dans une 30 seule couche supérieure. - si le mode CGS a été choisi, la couche supérieure sera représentée par autant de couches physiques que nécessaire selon le choix de l'utilisateur. En effet, la mise en oeuvre d'une seule couche physique ne permet de coder qu'un seul point de la courbe débit distorsion des différentes définitions choisies.

2903556 23 En revanche, en utilisant, par exemple, cinq couches physiques et en respectant les débits de 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 Kbit/s, on peut précisément atteindre les qualités présentées dans les tableaux ci-dessus. Dans ce cas, la construction des couches CGS correspond parfaitement avec les points de débit annoncés.

5 On rappelle que les couches CGS sont complémentaires et sont codées de façon incrémentale : la deuxième couche contient un incrément de données codées, par rapport à la première couche. On observe que les étapes de codage de la couche inférieure et de la couche supérieure 240 et 260 sont effectuées de manière alternée sur un 10 groupe d'images (en anglais Group of Picture , dont l'acronyme est GOP ). En effet, après avoir compressé un groupe d'images dans la couche inférieure, le codage de la couche supérieure de ce même GOP est réalisé (on pourrait introduire cette notion de GOP en liaison avec l'étape 210). On recommence ensuite avec un GOP pour la couche inférieure, et ainsi de suite.

15 Au cours d'une étape 270, on associe aux informations codées, représentatives d'images, une information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible. Cette information est en fait représentative de la nécessité, au décodage, d'effectuer une étape de sous-échantillonnage pour restituer les définitions 20 visées. Cette information, pour indiquer au décodeur qu'il doit effectuer le sous-échantillonnage, peut être signalée de différentes manières : - elle peut être indiquée dans la syntaxe du décodeur et est interprétée par le décodeur qui doit effectuer un sous-échantillonnage : c'est une 25 fonction obligatoire du décodeur ; -elle est indiquée par l'intermédiaire de messages SEI (acronyme de Supplemental Enhancement Information pour information d'amélioration supplémentaire), comme indiqué ci-dessous : c'est alors une option de décodage; 30 - elle est indiquée par un autre moyen, seul un décodeur propriétaire est capable d'interpréter ces informations (et donc de mettre en oeuvre la présente l'invention). Préférentiellement, au cours d'une étape 270, on associe aussi, aux informations codées, représentatives d'images, une information représentative 2903556 24 des trois définitions visées afin que le décodeur détermine les données encodées pour chaque définition. Ces informations pour chaque définition sont soit les couples de débit-distorsion, soit les paramètres de modélisation (Ai, Bi). Dans des modes de réalisation particuliers, au cours de l'étape 270, 5 pour transmettre les informations au décodeur, on utilise un message connu sous le nom de SEI (acronyme de Supplemental Enhancement Information pour information d'amélioration supplémentaire), spécifique à la mise en oeuvre de la présente invention. Différents messages SEI sont déjà décrits dans la section D de la future norme SVC. La fonction première d'un message SEI est 10 d'aider les processus de décodage, d'affichage ou autre. Cependant ces messages ne sont pas obligatoires et un décodeur conforme à la spécification devra décoder les séquences vidéo sans ces messages. Les variantes proposées ici nécessitent que le décodeur ait la possibilité d'interpréter le message SEI en question, pourront exécuter la fonction d'adaptabilité spatiale 15 objet de la présente invention. On observe que l'utilisation de messages SEI présente l'avantage de ne pas nécessiter, à la date de la présente invention, de modification de syntaxe du décodeur. La figure 3 illustre des étapes mises en oeuvre dans des modes de réalisation particuliers du procédé de décodage objet de la présente l'invention, 20 notamment pour décoder les informations transmises après la réalisation de la succession d'étape de la figure 2. Au cours d'une étape 310, on effectue une sélection de la définition choisie parmi celles qui sont disponibles, c'est-à-dire celles qui ont été transmises. Cette étape de sélection peut être effectuée de façon manuelle, par 25 un utilisateur utilisant, par exemple, le clavier 110 illustré en figure 1, ou de façon automatique suivant les caractéristiques du système d'affichage. Ensuite, au cours d'une étape 320, on lit les informations représentatives des relations débits-distorsion associées, au cours de l'étape 270, aux informations représentatives d'images, par exemple sous la forme d'un 30 message SEI. Puis, au cours d'une étape 330, on effectue le décodage de la couche inférieure qui sert pour la prédiction pour la couche supérieure. On exécute ensuite le décodage de la couche supérieure, au cours d'une étape 340. Le décodage de la couche supérieure est réalisé en fonction du 2903556 25 choix de définition effectué au cours de l'étape 310. Plus précisément, la sélection de la définition et du débit étant réalisée, le décodeur sait, grâce aux informations de débit-distorsion pour la définition sélectionnée, la quantité de données à décoder. Suivant le mode FGS ou CGS utilisé lors de l'encodage, 5 deux modes de décodage sont possibles : - dans le cas ou le mode CGS a été utilisé au cours du codage, le décodeur décode, dans leur intégralité, un nombre déterminé de couches correspondant au débit choisipour la définition sélectionnée. - dans le cas ou le mode FGS a été utilisé au cours du codage, le 10 décodeur ne décode (après troncature du flux binaire) que la partie de la couche FGS correspondant au débit choisi pour la définition sélectionnée. Au cours d'une étape 350, on réduit les définitions des images de la couche supérieure afin de fournir les définitions correspondant au rapport de définition multiplié par les définitions de la couche inférieure. On rappelle que les 15 images de la couche supérieure ont des définitions horizontale et verticale doubles de celles de la couche inférieure dans le mode de mise en oeuvre préféré. L'étape 350 génère des images dont les définitions correspondent aux besoins de l'utilisateur avec un débit optimal par rapport à la définition sélectionnée. En pratique, l'étape 350 est réalisée en utilisant des filtres sous- 20 échantillonneurs bien connus de l'homme de l'art. Puis, au cours d'une étape 360, on affiche les images sous-échantillonnées résultant de l'étape 350 et correspondant aux définitions sélectionnées par l'utilisateur. On observe que les étapes de décodage de la couche inférieure et de 25 la couche supérieure ne se font pas complètement l'une après l'autre comme au niveau de l'encodage. Les traitements se font par groupe d'images, ou GOP. Ainsi, dès qu'un groupe d'images est décodé pour la couche inférieure, la couche supérieure peut être décodée. On passe ensuite au groupe suivant pour la couche inférieure, et ainsi de suite.

30 A la lecture de la description ci-dessus, on comprend que la mise en oeuvre de la présente invention permet de passer très rapidement d'une définition à une autre. Si le système (ou l'utilisateur) souhaite passer à une définition supérieure en cours de visualisation d'une séquence, il suffit au décodeur de décoder un peu plus de données codées comme indiqué par les informations 2903556 26 (tableau ou modèle) de débit-distorsion (pour une qualité équivalente, plus la définition est grande et plus le débit est élevé). La figure 4 représente les résultats obtenus en comparant la méthode ESS proposée dans le standard SVC et celle proposée ici par l'invention.

5 Les deux courbes représentées en figure 4 illustrent les performances en termes de distorsion (ici exprimée sous forme de PSNR) en fonction du débit. Elle montre les résultats de la couche supérieure pour la technique ESS, courbe 405, et ceux résultant de la mise en oeuvre de la présente invention, courbe 410. Dans l'exemple de la figure 4, la définition des images de la séquence 10 de la couche inférieure est égale à 336x288. Selon l'invention, la définition des images de la séquence vidéo encodée est double, soit : 672x576. Le rapport de définition sélectionnée entre la couche inférieure et la couche supérieure est ici de 5/3. Par conséquent, la définition de la séquence vidéo décodée, puis sous-échantillonnée de la couche supérieure se déduit alors facilement: 560x480.

15 On rappelle que, en utilisant la technologie ESS du standard SVC, la définition des images encodées pour la couche supérieure est celle correspondant à la version décodée sous-échantillonnée obtenue par la mise en oeuvre de la présente invention. On observe que la mise en oeuvre de la présente invention réduit la 20 distorsion de l'image décodée, par rapport à l'image initiale, quel que soit le débit utilisé, à partir d'un débit minimal. La portée de la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et représentés mais s'étend, bien au contraire, aux procédés et dispositifs tels que définis dans les revendications.

25 En particulier, la présente invention s'applique aussi bien aux cas où la couche supérieure représente la même partie d'image que chaque couche supérieure, par exemple l'intégralité d'une image, qu'aux cas où les différentes couches représentent différentes parties de la même image. 30

Claims (46)

REVENDICATIONS

1. Procédé de codage d'une image numérique, comportant une étape de codage selon un format comportant une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre : - une étape de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, -une étape d'association, au résultat de l'étape de codage, d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition cible.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'association, on associe au résultat de l'étape de codage, de l'information représentative d'au moins une définition cible et d'au moins un dit débit correspondant à ladite définition cible, à au moins une grandeur physique.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite grandeur physique est une distorsion d'image décodée produite par sous-échantillonnage d'une couche supérieure décodée, pour obtenir l'image présentant la définition cible.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de détermination, on détermine, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdits débits et desdites distorsions au résultat de l'étape de codage.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de détermination, on détermine, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée, et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdites valeurs de paramètres au résultat de l'étape de codage.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de détermination, on détermine, pour 2903556 28 au moins une définition cible, des couples débits-distorsion et, au cours de l'étape d'association, on associe une information représentative desdits couples au résultat de l'étape de codage.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 5 caractérisé en ce que l'étape de détermination comporte une étape de sélection d'au moins une dite définition cible.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de codage, on met en oeuvre un codage vidéo adaptable SVC. 10

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de codage, chaque définition supérieure est un multiple entier de la définition inférieure.

10. Procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de codage, on code au moins deux 15 couches supérieures, le ratio des définitions d'images des couches supérieures étant, entre elles, dans chaque dimension d'image, un nombre entier, au moins une des couches supérieures étant codée en mettant en oeuvre une autre couche supérieure.

11. Procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 10, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape d'association, au résultat de l'étape de codage, d'une information représentative de la nécessité, au décodage, d'effectuer une étape de sous-échantillonnage.

12. Procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape de détermination d'un 25 nombre de couches supérieures à encoder, en fonction d'au moins une définition cible.

13. Procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape de détermination d'un ratio entier entre les définitions de deux couches, en fonction d'au moins une 30 définition cible.

14. Procédé de décodage d'une image numérique encodée selon un format comportant au moins une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, pour former une image présentant une définition d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte : 2903556 29 une étape d'obtention d'une information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour au moins une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, - une étape de détermination d'un débit de décodage, en fonction de la 5 définition d'affichage et de ladite information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour une définition cible, - une étape de décodage d'un ensemble de données d'une couche supérieure de définition supérieure à la définition d'affichage, ledit ensemble de données correspondant au débit de décodage déterminé au cours de l'étape de 10 détermination, pour fournir une image décodée possédant ladite définition supérieure, - une étape de sous-échantillonnage de ladite image décodée pour fournir l'image possédant ladite définition d'affichage.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que, au cours 15 de l'étape d'obtention, on obtient de l'information représentative d'au moins un débit correspondant à ladite définition cible et à une distorsion d'image décodée.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de 20 distorsions d'image décodée.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée. 25

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'obtention, on obtient, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre : 30 - une étape de détermination de la définition d'affichage, au cours de laquelle la définition d'affichage est déterminée comme égale à celle d'un écran d'affichage et - une étape d'affichage, au cours de laquelle on affiche l'image sous-échantillonnée possédant ladite définition d'affichage sur ledit écran d'affichage. 2903556 30

20. Dispositif de codage d'une image numérique, comportant un moyen de codage selon un format comportant une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre : 5 - un moyen de détermination d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion correspondant à une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure et - un moyen d'association, au résultat du codage, d'information représentative d'au moins un débit de données et/ou d'au moins une distorsion 10 correspondant à une définition cible.

21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que le moyen d'association est adapté à associer au résultat du codage, de l'information représentative d'au moins une définition cible et d'au moins un dit débit correspondant à ladite définition cible, à au moins une grandeur physique. 15

22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite grandeur physique est une distorsion d'image décodée produite par sous-échantillonnage d'une couche supérieure décodée, pour obtenir l'image présentant la définition cible.

23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, 20 caractérisé en ce que le moyen de détermination est adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de distorsions d'image décodée et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative desdits débits et desdites distorsions au résultat du codage. 25

24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que le moyen de détermination st adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée, et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative 30 desdites valeurs de paramètres au résultat du codage.

25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que le moyen de détermination est adapté à déterminer, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion et le moyen d'association est adapté à associer une information représentative desdits 2903556 31 couples au résultat du codage.

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, caractérisé en ce que le moyen de détermination comporte un moyen de sélection d'au moins une dite définition cible. 5

27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que le moyen de sélection est adapté à ce qu'un utilisateur sélectionne au moins une dite définition cible.

28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 27, caractérisé en ce que le moyen de codage met en oeuvre un codage vidéo 10 adaptable SVC.

29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 28, caractérisé en ce que le moyen de codage st adapté à ce que chaque définition supérieure soit un multiple entier de la définition inférieure.

30. Dispositif de codage selon l'une quelconque des revendications 20 15 à 29, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de transmission de signal représentatif d'images codées et d'information représentative de chaque débit de données correspondant à une définition cible.

31. Dispositif de codage selon l'une quelconque des revendications 20 à 30, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un moyen d'association, au 20 résultat du codage, d'une information représentative de la nécessité, au décodage, d'effectuer un moyen de sous-échantillonnage.

32. Dispositif de codage selon l'une quelconque des revendications 20 à 31, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un moyen de détermination d'un nombre de couches supérieures à encoder, en fonction d'au moins une définition 25 cible.

33. Dispositif de codage selon l'une quelconque des revendications 20 à 32, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un moyen de détermination d'un ratio entier entre les définitions de deux couches, en fonction d'au moins une définition cible. 30

34. Dispositif de décodage d'une image numérique encodée selon un format comportant au moins une couche de définition inférieure et au moins une couche de définition supérieure, pour former une image présentant une définition d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen d'obtention d'une information représentative d'au moins un 2903556 32 débit de données et/ou d'au moins une distorsion, pour au moins une définition dite cible comprise entre la définition inférieure et une définition supérieure, - un moyen de détermination d'un débit de décodage, en fonction de la définition d'affichage et de ladite information représentative d'au moins un débit 5 de données et/ou d'au moins une distorsion, pour une définition cible, - un moyen de décodage d'un ensemble de données d'une couche supérieure de définition supérieure à la définition d'affichage, ledit ensemble de données correspondant au débit de décodage déterminé le moyen de détermination, pour fournir au moins une image décodée possédant ladite 10 définition supérieure, - un moyen de sous-échantillonnage de ladite image décodée pour fournir une image possédant ladite définition d'affichage.

35. Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que le moyen d'obtention est adapté à obtenir de l'information représentative d'au moins 15 un débit correspondant à ladite définition cible et à une distorsion d'image décodée.

36. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 ou 35, caractérisé en ce que le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, une pluralité de débits correspondant à une pluralité de 20 distorsions d'image décodée.

37. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 à 36, caractérisé en ce que le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, des valeurs de paramètres d'un modèle de débit d'image décodée en fonction d'une distorsion de ladite image décodée. 25

38. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 à 36, caractérisé en ce que le moyen d'obtention est adapté à obtenir, pour au moins une définition cible, des couples débits-distorsion.

39. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 à 38, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de sélection, par un utilisateur, de 30 ladite définition d'affichage.

40. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 à 38, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre : - un moyen de détermination de la définition d'affichage comme égale à celle d'un écran d'affichage et 2903556 33 - un moyen d'affichage adapté à afficher l'image sous-échantillonnée possédant ladite définition d'affichage sur ledit écran d'affichage.

41. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 34 à 40, caractérisé en ce que le moyen de décodage met en oeuvre un décodage vidéo 5 adaptable SVC.

42. Système de télécommunications comprenant une pluralité de dispositifs terminaux reliés à travers un réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif terminal équipé d'un dispositif de codage selon l'une quelconque des revendications 20 à 33 et au 10 moins un dispositif terminal équipé d'un dispositif de décodage selon l'une quelconque des revendications 34 à 41.

43. Programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, 15 lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique.

44. Programme d'ordinateur chargeable dans un système informatique, ledit programme contenant des instructions permettant la mise en oeuvre du procédé de décodage selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique. 20

45. Support d'informations lisibles par un ordinateur ou un microprocesseur, amovible ou non, conservant des instructions d'un programme informatique, caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.

46. Support d'informations lisibles par un ordinateur ou un 25 microprocesseur, amovible ou non, conservant des instructions d'un programme informatique, caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé de décodage selon l'une quelconque des revendications 14 à 19.