FR2727545A1 - METHOD AND DEVICE FOR CODING A MOVING IMAGE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé pour coder une image en mouvement et un dispositif destiné à cet effet comportant des premier et second tampons (51, 59), un estimateur/compensateur (52) de mouvement, un générateur/diviseur (53) d'erreurs de compensation de mouvement, des premier et second processeurs à arbre quaternaire (54, 55), un multiplexeur (56), un quantificateur (57), un codeur (58) en longueur variable, un dispositif de commande de débit binaire (60), un quantificateur inverse (61), des premier et second processeurs à arbre quaternaire inverse (62, 63), et un additionneur/filtre (64). Les erreurs de compensation de mouvement engendrées après la compensation du mouvement sont divisées en erreurs accumulées et en erreurs de compensation conformément à leurs caractéristiques, et sont ensuite codées. Par conséquent, la production de binaires peut être réduite par comparaison au procédé habituel, la qualité de l'image peut être améliorée, et la structure du traitement peut être simplifiée.The present invention relates to a method for encoding a moving image and a device for this purpose comprising first and second buffers (51, 59), a motion estimator / compensator (52), a motion generator / divider (53). motion compensation errors, first and second quaternary shaft processors (54, 55), multiplexer (56), quantizer (57), variable length encoder (58), bit rate controller (60 ), an inverse quantizer (61), a first and second inverse quaternary shaft processors (62, 63), and an adder / filter (64). Motion compensation errors generated after motion compensation are divided into accumulated errors and compensation errors according to their characteristics, and are then encoded. Therefore, the bit output can be reduced compared to the usual method, the image quality can be improved, and the structure of the processing can be simplified.
Description
-4 La présente invention concerne un procédé et unThe present invention relates to a method and a
dispositif pour coder une image en mouvement et, de ma- device for coding a moving image and, therefore,
nière plus particulière, un procédé et un dispositif pour coder une image en mouvement dans lesquels une erreur de compensation de mouvement (erreur CM), engendrée après more particularly, a method and a device for coding a moving image in which a motion compensation error (CM error), generated after
compensation de mouvement, est séparée en erreurs accumu- motion compensation, is separated into accumulated errors
lées et en erreurs de compensation conformément à des ca- compensation errors in accordance with ca-
ractéristiques de distribution dans une zone prédétermi- distribution characteristics in a predetermined area
née, et sont codées conformément à chaque caractéristique born, and are coded according to each characteristic
de distribution.of distribution.
De manière générale, un codeur d'image en mou- Generally, a soft image coder
vement qui a largement été utilisé supprime le chevauche- which has been widely used removes the overlap
ment temporel par 1'intermédiaire d'un traitement de mou- temporal ment through a muscle treatment
vement, et supprime le chevauchement spatial par l'inter- and eliminates spatial overlap by
médiaire d'une transformation cosinus discrète (TCD), median of a discrete cosine transformation (TCD),
pour comprimer ainsi des données.to thus compress data.
La figure 1 représente la structure fondamen- Figure 1 shows the basic structure
tale d'un codeur d'images en mouvement conçu de telle sorte que le chevauchement temporel puisse être supprimé par le traitement de mouvement et de telle sorte que le chevauchement spatial puisse l'être par la transformation cosinus discrète, et qui est destinée à être utilisée dans un certain nombre de codeurs normalisés, tels que tale of a moving picture encoder designed so that temporal overlap can be removed by motion processing and so that spatial overlap can be removed by discrete cosine transformation, and which is intended to be used in a number of standard coders, such as
H.261, MPEG-1 et MPEG-2.H.261, MPEG-1 and MPEG-2.
En se reportant à la figure 1, un estimateur 11 Referring to Figure 1, an estimator 11
de mouvement engendre des vecteurs mouvement pour consti- of motion generates motion vectors for consti-
tuer des images courantes en référence à des images pré- kill common images with reference to pre-
cédentes. Pour engendrer un vecteur mouvement, la plupart cedents. To generate a motion vector, most
des codeurs effectuent une recherche complète à l'inté- coders carry out a comprehensive research
rieur d'une plage prédéterminée sur la base d'erreurs ab- less than a predetermined range based on ab-
solues minimales (EAM), à l'aide d'une unité de bloc fixe. Le vecteur mouvement engendré par l'estimateur 11 de mouvement est transmis vers une mémoire d'image et un compensateur de mouvement 17, et est transformé en une image compensée en termes de mouvement par compensation minimum solues (EAM), using a fixed block unit. The motion vector generated by the motion estimator 11 is transmitted to an image memory and a motion compensator 17, and is transformed into an image compensated in terms of motion by compensation.
de mouvement en référence à une image reconstruite d'ima- of movement in reference to a reconstructed image of ima-
ges précédentes qui sont mémorisées à l'avance dans une mémoire. En conséquence, l'image compensée en termes de previous events which are stored in advance in a memory. As a result, the image compensated in terms of
mouvement devient tout à fait similaire à l'image cou- movement becomes quite similar to the image
rante du fait de l'estimation du mouvement faite par l'estimateur 11 de mouvement et à l'image compensée en termes de mouvement fournie par la mémoire d'image et le rante due to the motion estimation made by the motion estimator 11 and to the image compensated in terms of motion provided by the image memory and the
compensateur de mouvement 17.motion compensator 17.
Un soustracteur 18 calcule la différence entre A subtractor 18 calculates the difference between
l'image courante et 1 'image compensée en termes de mouve- the current image and the compensated image in terms of motion
ment, pour engendrer une erreur de compensation de mouve- to generate a motion compensation error
ment. Ainsi, lorsque l'image compensée en termes de mou- is lying. So when the image compensated in terms of mo-
vemnent est ajoutée à l'erreur de compensation de mouve- vemnent is added to the motion compensation error
ment, l'image courante complète est engendrée. L'erreur ment, the complete current image is generated. The mistake
de compensation de mouvement est transmise vers un dispo- of motion compensation is transmitted to a dispo-
sitif de TCD 12, et est ensuite transformée d'une zone sitive of TCD 12, and is then transformed from an area
spatiale en une zone de fréquences. in a frequency zone.
Un quantificateur (Q) 13 quantifie l'erreur de compensation de mouvement, transformée dans le dispositif A quantizer (Q) 13 quantifies the motion compensation error, transformed in the device
de TCD 12, selon un pas de quantification qui est engen- of TCD 12, according to a quantification step which is generated
dré dans un dispositif 18 de comnande de débit binaire. dré in a device 18 for controlling bit rate.
L'erreur de compensation de mouvement quantifiée dans le The motion compensation error quantified in the
quantificateur 13 est codée de manière variable en lon- quantizer 13 is variably coded in length
gueur dans un codeur 19 en longueur variable, et trans- in a variable length encoder 19, and trans-
mise vers un tampon 21, c'est-à-dire vers l'étage final bet towards a buffer 21, that is to say towards the final stage
du codeur, via un multiplexeur 20, et est ensuite trans- of the encoder, via a multiplexer 20, and is then trans-
mise vers un décodeur.put to a decoder.
Dans un quantificateur inverse (Q-) 14 et dans In an inverse quantifier (Q-) 14 and in
un dispositif de TCD inverse (TCD-1) 15, servant de pro- a reverse TCD device (TCD-1) 15, serving as a
cesseurs de transformation inverse du quantificateur 13 et du dispositif de TCD 12, l'erreur de compensation de reverse transformers of the quantizer 13 and the TCD device 12, the compensation error of
mouvement est quantifiée et transformée par transforma- movement is quantified and transformed by transforma-
tion cosinus discrète dans le sens inverse, respective- discrete cosine in the opposite direction, respectively-
ment, et est ensuite ajoutée à l'image compensée en ter- ment, and is then added to the image compensated in ter-
mes de mouvement dans un additionneur 16, pour engendrer ainsi une image reconstruite de l'image courante. L'image reconstruite est mémorisée dans la mémoire d'image et le compensateur de mouvement 17. Ici, l'image reconstruite qui est engendrée est parfaitement identique à l'image reconstruite engendrée dans le décodeur. En conséquence, les données transmises vers le motion measurements in an adder 16, so as to generate a reconstructed image of the current image. The reconstructed image is stored in the image memory and the motion compensator 17. Here, the reconstructed image which is generated is perfectly identical to the reconstructed image generated in the decoder. Consequently, the data transmitted to the
décodeur à partir du codeur sont une erreur de compensa- decoder from the encoder are a compensation error
tion de mouvement dans laquelle une partie du vecteur mouvement et des données sont perdues. Dans le décodeur, une image compensée en termes de mouvement est constituée en utilisant le vecteur mouvement reçu, et, ensuite, l 'erreur de compensation de mouvement est inversement transformée, pour engendrer ainsi une image reconstruite motion in which part of the motion vector and data are lost. In the decoder, a motion compensated image is formed using the received motion vector, and then the motion compensation error is inversely transformed, thereby generating a reconstructed image.
identique à l'image reconstruite mémorisée dans la mé- identical to the reconstructed image stored in the memory
moire d'image et le compensateur de mouvement 17. image moiré and motion compensator 17.
L'erreur de compensation de mouvement provenant The motion compensation error from
du soustracteur 18 est engendrée pour deux raisons. of the subtractor 18 is generated for two reasons.
D'abord, lorsque plus de deux composantes de mouvement différentes existent dans un bloc obtenu en estimant le First, when more than two different motion components exist in a block obtained by estimating the
mouvement à l'aide de l'unité de bloc fixe par l'intermé- movement using the fixed block unit via
diaire de l'estimateur 11 de mouvement, la mémoire d'image et le compensateur de mouvement 17 ne peuvent pas effectuer une compensation exacte du mouvement, ceci ayant pour résultat d'engendrer des erreurs à partir de l'image compensée en termes de mouvement et d'une image originale. Ici, une telle erreur est appelée erreur de diary of the motion estimator 11, the image memory and the motion compensator 17 cannot perform an exact compensation of the motion, this resulting in generating errors from the compensated image in terms of motion and an original image. Here, such an error is called error of
compensation. Les erreurs de compensation ont pour carac- compensation. Compensation errors have the charac-
téristiques que la plupart d'entre elles sont engendrées à partir d'un bord limite d'un objet se déplaçant dans most of which are generated from a boundary of an object moving in
une image, mais peu sont engendrées à partir d'autres em- an image, but few are generated from other em-
placements. Un tel effet est appelé par Strobach effet de investments. Such an effect is called by Strobach effect of
tracé de ligne.line drawing.
Ensuite, l'erreur de compensation de mouvement est engendrée du fait d'une erreur accumulée. Lorsque Then, the motion compensation error is generated due to an accumulated error. When
1 'erreur de compensation de mouvement est entièrement co- The motion compensation error is fully co-
dés par 1 'un des divers procédés suivants, aucune erreur dice by one of the following various methods, no error
n'est engendrée à partir de l'image reconstruite. Cepen- is generated from the reconstructed image. However
dant, une erreur est engendrée pendant qu'une quantifica- However, an error is generated while a quantification
tion est effectuée par l'intermédiaire d'un pas de quan- tion is carried out via a step of quan-
tification prédéterminé par un dispositif 18 de commande de débit binaire selon un débit de transmission binaire cible. En conséquence, des erreurs existent dans l'image reconstruite engendrée par le décodeur, la mémoire predification by a device 18 for controlling the bit rate according to a target bit transmission rate. Consequently, errors exist in the reconstructed image generated by the decoder, the memory
d'image et le compensateur de mouvement 17. De telles er- and motion compensator 17. Such er-
reurs sont accumulées lorsque se poursuit le traitement rors are accumulated when treatment continues
d'une image, et n'ont pas une valeur élevée mais sont ré- of an image, and do not have a high value but are re-
parties de manière très large et aléatoire. games very broadly and randomly.
Par conséquent, 'erreur CM a les caractéristi- Therefore, CM error has the characteristics
ques à la fois d'une erreur de compensation et d'une er- that both a compensation error and an er-
reur accumulée, du fait que l'erreur CM est engendrée en combinant les deux erreurs. C'est-à-dire que l'erreur CM accumulated error, because the CM error is generated by combining the two errors. That is, the CM error
a une valeur élevée au niveau de la zone limite de l'ob- has a high value in the limit zone of the ob-
jet se déplaçant dans l'image commne l'erreur de compensa- jet moving in the image like the compensation error
tion, et une valeur d'erreur faible est répartie de ma- tion, and a low error value is distributed ma-
nière irrégulière sur toutes les zones cormme l'erreur ac- irregular in all areas, the error ac-
cumulée. L'erreur CM décrite ci-dessus est transformée à partir de la zone spatiale vers la zone de fréquences par cumulative. The CM error described above is transformed from the spatial area to the frequency area by
l'intermédiaire du dispositif de TCD de sorte qu'une con- through the TCD device so that a con-
centration de puissance peut être espérée. Cependant, une power centering can be expected. However, a
concentration de puissance par l'intermédiaire du dispo- power concentration via the dispo-
sitif de TCD n'est admise que dans le cas o les valeurs de chaque pixel situé dans la zone spatiale présentent une forte corrélation entre elles. Puisque l'erreur CM a pour caractéristique d'avoir une répartition irrégulière par le fait de l'erreur accumulée, lorsque la TCD est réalisée par rapport à l'erreur CM ayant la répartition irrégulière, la puissance n'est pas concentrée, mais au sitive TCD is only allowed in the case where the values of each pixel located in the spatial area have a strong correlation between them. Since the CM error has the characteristic of having an irregular distribution due to the accumulated error, when the TCD is performed with respect to the CM error having the irregular distribution, the power is not concentrated, but at
lieu de cela est dispersée.instead is scattered.
Par conséquent, Strobach a suggéré un procédé de codage par l'intermédiaire d'un arbre quaternaire en Therefore, Strobach suggested a method of coding through a quaternary tree in
tant que substitut, en insistant sur le fait que le pro- as a substitute, insisting that the pro-
cessus de TCD, en ce qui concerne l'erreur CM, est insuf- TCD cessation, with regard to the CM error, is insufficient
fisant. Dans le cas du codage par 1l'intermédiaire d'un arbre quaternaire, lorsque des pixels situés dans des blocs ont des valeurs similaires par rapport à un bloc de dimension prédéterminée, une valeur moyenne des valeurs situées dans les blocs est codée, mais lorsque les pixels situés dans les blocs ont des valeurs très différentes, sucking. In the case of coding using a quaternary tree, when pixels located in blocks have similar values with respect to a block of predetermined size, an average value of the values located in the blocks is coded, but when the pixels located in the blocks have very different values,
les blocs sont séparés en quatre sous-blocs, et les simi- the blocks are separated into four sub-blocks, and the similar
litudes de valeurs dans chaque sous-bloc sont déterminées value litudes in each sub-block are determined
en ce qui concerne les quatre sous-blocs. De cette ma- with regard to the four sub-blocks. Of this ma-
nière, une valeur moyenne de chaque bloc et la structure de 1 'arbre quaternaire sont codées en divisant de manière continue chaque bloc en quatre parties jusqu'à ce qu'ils Finally, an average value of each block and the structure of the quaternary tree are coded by continuously dividing each block into four parts until they
satisfassent à une condition prédéterminée. meet a predetermined condition.
Cependant, Strobach n'a pris en considération que la caractéristique des erreurs de compensation en tant que caractéristique de l'erreur de compensation de However, Strobach only considered the characteristic of the compensation errors as a characteristic of the compensation error
mouvement, et, par conséquent, il n'a porté aucune atten- movement, and therefore he paid no attention
tion à la caractéristique de la distribution irrégulière des erreurs accumulées. En effet, les signaux d'image en mouvement ont une valeur de dispersion élevée du fait non seulement d'erreurs concentrées sur le bord limite de tion to the characteristic of the irregular distribution of accumulated errors. Indeed, the moving image signals have a high dispersion value due not only to errors concentrated on the boundary edge of
l'objet en mouvement, mais aussi du fait de la distribu- the moving object, but also due to the distribution
tion irrégulière des erreurs accumulées dans d'autres zo- irregular errors accumulated in other zo-
nes. Par conséquent, lorsque les erreurs de compensation de mouvement sont codées par l'intermédiaire d'un arbre quaternaire, toutes les zones doivent être divisées en un nes. Therefore, when motion compensation errors are coded through a quaternary tree, all areas must be divided into one
grand nombre de petites parties. En conséquence, le vo- large number of small parts. As a result, the vo-
lume d'informations augmente du fait du codage de valeurs moyennes pour chaque zone, comportant des informations the amount of information increases due to the coding of average values for each zone, comprising information
sur la structure de l'arbre quaternaire à coder. on the structure of the quaternary tree to be coded.
Cependant, du fait que la valeur moyenne a ten- However, since the average value has tended to
dance à être voisine de 0 du fait de la distribution ir- dance to be close to 0 due to the ir-
régulière des erreurs accumulées, un effet de compensa- regular accumulated errors, a compensatory effect
tion d'erreur remarquable ne peut être obtenu par l'in- tion of remarkable error can only be obtained by in-
termédiaire de la valeur moyenne.intermediate of the average value.
La figure 2 représente le nombre de noeuds fo- Figure 2 shows the number of nodes fo-
liaires engendrés lorsque les erreurs de compensation, les erreurs accumulées, les erreurs de compensation de mouvement (erreurs de compensation + erreurs accumulées) sont divisées par l'intermédiaire d'un arbre quaternaire en appliquant un seuil de dispersion uniforme 400. Ici, on peut voir que le nombre de noeuds foliaires dans les erreurs de compensation est bien plus important que dans les erreurs accumulées. En conséquence, les erreurs de Liaries generated when compensation errors, accumulated errors, motion compensation errors (compensation errors + accumulated errors) are divided through a quaternary tree by applying a uniform dispersion threshold 400. Here, we can see that the number of leaf nodes in the compensation errors is much greater than in the accumulated errors. As a result, errors of
compensation de mouvement augmentent. motion compensation increase.
Comme mentionné ci-dessus, le procédé TCD habi- As mentioned above, the TCD process allows
tuel utilisé largement pour le codage d'erreurs de com- tuel widely used for coding error com
pensation de mouvement s'est révélé être inefficace du movement thinking has been shown to be ineffective of
fait de la distribution irrégulière des erreurs de com- makes irregular distribution of comp errors
pensation de mouvement et des composantes haute-fréquence au niveau du bord. Par ailleurs, le traitement par arbre thought of movement and high-frequency components at the edge. In addition, tree treatment
quaternaire proposé à titre de substitut s'est aussi ré- quaternary proposed as a substitute also occurred
vélé être inefficace du fait de la distribution irrégu- proven to be ineffective due to irregular distribution
lière des erreurs de compensation de mouvement. motion compensation errors.
Cependant, des erreurs sont engendrées au cours However, errors are generated during
de l'étape de quantification en fonction du pas de quan- of the quantification step as a function of the quantum step
tification engendré par le dispositif 18 de commande de débit binaire du fait des pertes de données engendrées tification generated by the bit rate control device 18 due to the data losses generated
pendant le codage. Dans le cas o le débit de transmis- during coding. In the event that the transmission rate
sion binaire cible est élevé, le pas de quantification est faible, et, par conséquent, les erreurs sont moins target binary sion is high, the quantization step is low, and therefore errors are less
nombreuses. Cependant, dans le cas o le débit de trans- many. However, in the event that the trans-
mission binaire cible est faible, le pas de quantifica- target binary mission is weak, the quantification step
tion est important, et les erreurs sont donc très nom- tion is important, and errors are therefore very nom-
breuses de sorte que la qualité d'image des images re- breuses so that the image quality of the images re-
construites est détériorée.built is deteriorated.
En particulier, dans le cas du codage d'une image en mouvement à l'aide d'un débit de transmission très faible, inférieur à 64 kilo-instructions par seconde (kcips), le traitement du dispositif de TCD habituel ou de In particular, in the case of coding a moving image using a very low transmission rate, less than 64 kilo-instructions per second (kcips), the processing of the usual TCD device or
la structure d'arbre quaternaire a un pas de quantifica- the quaternary tree structure has a quantification step
tion très important du fait du débit de transmission li- very important due to the low transmission rate
mité, ce qui entraîne de grandes pertes de données. Il en miter, which results in large data loss. It
résulte que sont engendrés des phénomènes d'effet de blo- results that phenomena of blocking effect are generated
cage, dans lequel une image persistante ayant la même di- cage, in which a persistent image having the same di-
mension que celle d'un bloc traité reste sur un écran, mension that that of a treated block remains on a screen,
d'effet moustique, dans lequel les erreurs sont concen- mosquito effect, in which errors are concentrated
trées au niveau de la limite d'un objet en mouvement sous la forme de points, et de discordance des lignes limites d'un objet, entraînant ainsi une qualité d'image très trés at the limit of a moving object in the form of points, and of discordance of the limit lines of an object, thus resulting in a very good image quality
nettement inférieure.significantly lower.
En conséquence, c'est un but de la présente in- Accordingly, it is a goal of the present in-
vention de fournir un procédé pour coder une image en mouvement dans laquelle des erreurs CM engendrées après vention to provide a method for coding a moving image in which CM errors generated after
compensation de mouvement sont divisées en erreurs accu- motion compensation are divided into accumulated errors
mulées et en erreurs de compensation en fonction des ca- offset and compensation errors according to the ca-
ractéristiques de distribution dans une zone prédétermi- distribution characteristics in a predetermined area
née, et sont ensuite codées, en permettant de la sorte la born, and are then coded, thereby allowing the
création de binaires et des images reconstruites effica- efficient binaries and reconstructed images
ces.these.
C'est un autre but de fournir un dispositif ap- It is another aim to provide a suitable device
proprié pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus. property for implementing the above process.
Pour aboutir au but mentionné ci-dessus de la présente invention, il est fourni un procédé pour coder une image en mouvement comportant les étapes consistant à To achieve the above-mentioned object of the present invention, there is provided a method for encoding a moving image comprising the steps of
(a) engendrer des vecteurs mouvement en effec- (a) generate effective motion vectors
tuant une estimation de mouvement concernant des images originales courantes en référence à des images originales précédentes, et engendrer des images compensées en termes de mouvement en référence auxdits vecteurs mouvement et à killing motion estimation for current original images with reference to previous original images, and generating motion compensated images with reference to said motion vectors and
des images reconstruites des images originales précéden- reconstructed images of the original images previously-
tes, (b) diviser les erreurs de compensation de mouvement engendrées après avoir effectué ladite étape (a) en erreurs accumulées et en erreurs de compensation, tes, (b) dividing the motion compensation errors generated after performing said step (a) into accumulated errors and compensation errors,
(c) traiter par arbre quaternaire lesdites er- (c) treat said er-
reurs accumulées et erreurs de compensation divisées au cours de l'étape (b) en fonction de la caractéristique de chaque erreur, (d) quantifier par rapport à une moyenne dans chaque arbre quaternaire lesdites erreurs accumulées et de compensation traitées au cours de ladite étape (c), et déterminer un coefficient de quantification en fonction d'un pas de quantification prédéterminé, (e) coder en longueur variable les données quantifiées au cours de ladite étape (d), (f) mémoriser les données émises à partir de l'étape (e), accumulated rors and compensation errors divided during step (b) as a function of the characteristic of each error, (d) quantifying with respect to an average in each quaternary tree said accumulated and compensation errors processed during said step (c), and determining a quantization coefficient as a function of a predetermined quantization step, (e) coding in variable length the data quantified during said step (d), (f) storing the data transmitted from l 'step (e),
(g) déterminer le pas de quantification à four- (g) determine the quantization step to be
nir à ladite étape (d) en fonction du volume desdites données mémorisées au cours de ladite étape (f), (h) transformer de manière inversée lesdites données quantifiées à ladite étape (d) en données avant quantification, to terminate in said step (d) as a function of the volume of said data stored during said step (f), (h) to reverse convert said data quantified in said step (d) into data before quantification,
(i) effectuer un traitement par arbre quater- (i) carry out a tree treatment four-
naire inverse d'un bloc ayant une valeur moyenne dans un inverse of a block having an average value in a
sous-bloc prédéterminé des données émises à partir de la- predetermined sub-block of the data transmitted from the
dite étape (h), pour engendrer des erreurs de compensa- said step (h), to generate compensation errors
tion et des erreurs accumulées de reproduction, et tion and accumulated reproductive errors, and
(j) engendrer des premières images reconstrui- (j) generate the first reconstructed images
tes à partir desdites erreurs de compensation et desdites erreurs accumulées de reproduction engendrées à partir de ladite étape (i), et lesdites images compensées en termes de mouvement engendrées à partir de ladite étape (a), et ensuite engendrer des images reconstruites finales par tes from said compensation errors and said accumulated reproduction errors generated from said step (i), and said motion compensated images generated from said step (a), and then generate final reconstructed images by
l'intermédiaire d'un filtrage passe-bas. through low pass filtering.
Pour accomplir un autre but de la présente in- To accomplish another purpose of this in-
vention, il est fourni un dispositif pour coder une image en mouvement comportant: vention, there is provided a device for coding a moving image comprising:
un premier tampon destiné à mémoriser des ima- a first buffer intended to memorize images
ges originales précédentes et des images originales cou- previous original ages and original images
rantes, un estimateur/compensateur de mouvement destiné rantes, a motion estimator / compensator
à engendrer des vecteurs mouvement en effectuant une es- to generate motion vectors by performing an
timation du mouvement desdites images originales couran- timation of the movement of said original original images
tes en référence auxdites images originales précédentes with reference to said previous original images
mémorisées dans ledit premier tampon, et destiné à engen- stored in said first buffer, and intended to generate
drer des images compensées en termes de mouvement en ré- dr compensated images in terms of movement in re-
férence auxdits vecteurs mouvement engendrés et aux ima- reference to said generated motion vectors and to the ima-
ges reconstruites desdites images originales précédentes, reconstructed from said previous original images,
un générateur/diviseur d'erreurs de compensa- a generator / divider of compensation errors
tion de mouvement destiné à engendrer des erreurs de com- tion of movement intended to generate computation errors
pensation de mouvement par l'intermédiaire desdites ima- movement thinking through said ima-
ges compensées en termes de mouvement engendrées par le- compensated in terms of movement generated by the-
dit estimateur/compensateur de mouvement et desdites ima- said motion estimator / compensator and said ima-
ges originales courantes, et destiné à diviser lesdites current original ges, and intended to divide said
erreurs de compensation de mouvement en erreurs de com- motion compensation errors
pensation et en erreurs accumulées, thought and accumulated errors,
des premier et second processeurs à arbre qua- first and second quad shaft processors
ternaire destinés à effectuer un traitement par arbre ternary intended for tree treatment
quaternaire de manière à coder les erreurs de compensa- quaternary so as to code the compensation errors
tion et les erreurs accumulées émises par ledit généra- tion and the accumulated errors emitted by said genera-
teur/diviseur d'erreurs de compensation de mouvement, une partie de commutation destinée à commuter motion compensation error divider, a switching part for switching
et à émettre lesdits vecteurs mouvement engendrés par le- and to emit said motion vectors generated by the-
dit estimateur/compensateur de mouvement et les données émises par lesdits premier et second processeurs à arbre quaternaire, said motion estimator / compensator and the data transmitted by said first and second quaternary tree processors,
un quantificateur destiné à quantifier la va- a quantifier intended to quantify the value
leur moyenne dans un arbre quaternaire des données émises their average in a quaternary tree of the data transmitted
provenant de la partie de commutation, et destiné à dé- coming from the switching part, and intended to
terminer un coefficient de quantification en fonction d'un pas de quantification prédéterminé, complete a quantization coefficient as a function of a predetermined quantization step,
un codeur en longueur variable destiné à effec- a variable length encoder for performing
tuer un codage en longueur variable desdites données quantifiées par ledit quantificateur, killing a variable length coding of said data quantified by said quantizer,
un second tampon destiné à mémoriser les don- a second buffer intended to memorize the data
nées émises en provenance dudit codeur en longueur varia- born from said encoder in length varying
ble,corn,
un dispositif de commande de débit binaire des- a bit rate controller for
tiné à déterminer ledit pas de quantification à fournir determined to determine the said quantification step to be provided
audit quantificateur en fonction du volume de données mé- audit quantifier as a function of the volume of data
morisées dans ledit second tampon, un quantificateur inverse destiné à transformer lesdites données quantifiées par ledit quantificateur en données avant quantification, moralized in said second buffer, an inverse quantifier intended to transform said data quantified by said quantizer into data before quantization,
des premier et second processeurs à arbre qua- first and second quad shaft processors
ternaire inverse destinés à effectuer un traitement par arbre quaternaire inverse des blocs avec une moyenne dans reverse ternary intended to perform a reverse quaternary tree processing of blocks with an average in
un sous-bloc prédéterminé desdites données émises prove- a predetermined sub-block of said transmitted data coming from
nant dudit quantificateur inverse, pour engendrer des er- from said inverse quantifier, to generate er-
reurs de compensation et des erreurs accumulées de repro- compensation errors and accumulated repro
duction, et un additionneur/filtre destiné à engendrer des duction, and an adder / filter intended to generate
premières images reconstruites en ajoutant lesdites er- first images reconstructed by adding said er-
reurs de compensation et lesdites erreurs accumulées de compensation rors and said accumulated errors of
reproduction émises par lesdits premier et second proces- reproduction issued by said first and second process-
seurs à arbre quaternaire inverse auxdites images de com- sisters with reverse quaternary tree to said images of com-
pensation de mouvement émises par ledit estima- thought of movement emitted by said estima-
teur/compensateur de mouvement, et destiné à engendrer des images reconstruites finales en traitant les erreurs motion compensator, and intended to generate final reconstructed images by handling errors
irrégulièrement réparties par filtrage. irregularly distributed by filtering.
Les buts de la présente invention, et autres The objects of the present invention, and others
avantages de cette dernière, apparaîtront de manière évi- advantages of the latter, will become evident
dente à la lecture de la description détaillée d'un mode reading a detailed description of a mode
préféré de réalisation, donné à titre d'exemple unique- preferred embodiment, given as a unique example-
ment, faite en référence aux dessins annexés sur les- ment, made with reference to the attached drawings on the-
quels:which:
- la figure 1 représente la structure d'un co- - Figure 1 shows the structure of a co-
deur d'images en mouvement habituel, - la figure 2 représente le nombre de noeuds foliaires engendré lorsque les erreurs de compensation, les erreurs accumulées et les erreurs de compensation de deur of images in usual movement, - figure 2 represents the number of leaf nodes generated when the compensation errors, the accumulated errors and the compensation errors of
mouvement sont traitées par un traitement par arbre qua- movement are treated by a quad shaft treatment
ternaire,ternary,
- la figure 3 est un schéma fonctionnel repré- FIG. 3 is a functional diagram represented
sentant un dispositif pour coder une image en mouvement selon la présente invention, feeling a device for coding a moving image according to the present invention,
- la figure 4 est un schéma fonctionnel dé- - Figure 4 is a block diagram
taillé d'un estimateur/compensateur de mouvement et d'un générateur/diviseur d'erreurs représentés sur la figure 3, cut from a motion estimator / compensator and an error generator / divider shown in FIG. 3,
- la figure 5 est un ordinogramme destiné à il- - Figure 5 is a flowchart for it-
lustrer le fonctionnement des premier et second proces- polish the operation of the first and second processes
seurs à arbre quaternaire représentés sur la figure 3, sisters with a quaternary tree represented in FIG. 3,
- la figure 6 est un schéma fonctionnel dé- - Figure 6 is a block diagram
taillé d'un additionneur/filtre représenté sur la figure 3, - la figure 7 montre des exemples représentant cut from an adder / filter shown in Figure 3, - Figure 7 shows examples showing
de manière schématique une structure de traitement rela- schematically a related processing structure
* tive aux erreurs accumulées et aux erreurs de compensa-* tive to accumulated errors and compensation errors
tion, ettion, and
- la figure 8 représente des séquences d'expé- - Figure 8 shows sequences of experiment
rience de filtrage concernant les erreurs accumulées res- filtering experience regarding accumulated errors
tant après un traitement des erreurs de compensation. both after processing compensation errors.
On va décrire la présente invention, en détail, We will describe the present invention in detail,
en se reportant aux dessins annexes. referring to the accompanying drawings.
En se reportant à la figure 3, un dispositif Referring to Figure 3, a device
pour coder une image en mouvement selon la présente in- to encode a moving image according to the present in-
vention comporte: des premier et second tampons 51 et vention includes: first and second buffers 51 and
59, un estimateur/compensateur de mouvement 52, un géné- 59, a motion estimator / compensator 52, a general
rateur/diviseur d'erreurs de compensation de mouvement 53, des premier et second processeurs à arbre quaternaire motion compensation error generator / divider 53, first and second quaternary tree processors
54 et 55, une partie de commutation, par exemple, un mul- 54 and 55, a switching part, for example, a multi-
tiplexeur 56, un quantificateur 57, un codeur en longueur tiplexer 56, quantifier 57, length coder
variable 58, un dispositif 60 de commande de débit bi- variable 58, a bi-flow control device 60
naire, un quantificateur inverse 61, des premier et se- nary, an inverse quantizer 61, of the first and se-
cond processeurs à arbre quaternaire inverse 62 et 63, et cond processors with reverse quaternary shaft 62 and 63, and
un additionneur/filtre 64.an adder / filter 64.
Lorsque le dispositif pour coder l'image en When the device for coding the image in
mouvement représenté sur la figure 3 est en fonctionne- movement shown in Figure 3 is in operation
ment, le premier tampon 51 mémorise des images originales courantes et précédentes, 1 'estimateur/compensateur de ment, the first buffer 51 stores current and previous original images, the estimator / compensator of
mouvement 52 engendre des vecteurs mouvement en effec- motion 52 generates motion vectors in effect
tuant l'estimation du mouvement par rapport aux images killing the estimation of the movement compared to the images
courantes en se référant aux images originales précéden- with reference to the original images above-
tes mémorisées dans le premier tampon 51, et engendre des images compensées en mouvement en référence aux vecteurs your stored in the first buffer 51, and generates compensated moving images with reference to the vectors
mouvement engendrés et aux images reconstruites des ima- generated movements and reconstructed images of ima-
ges originales précédentes qui sont mémorisées. previous original events which are stored.
Le générateur/diviseur d'erreurs de compensa- The compensation error generator / divider
tion de mouvement 53 engendre des erreurs de compensation de mouvement à l'aide des images compensées en mouvement engendrées par l'estimateur/compensateur de mouvement 52 motion 53 generates motion compensation errors using motion compensated images generated by the motion estimator / compensator 52
et des images originales courantes, et engendre des er- and current original images, and generates er-
reurs accumulées et des erreurs de compensation en divi- accumulated errors and errors of compensation in divi-
sant les erreurs de compensation de mouvement. health motion compensation errors.
Les premier et second processeurs à arbre qua- The first and second quad shaft processors
ternaire 54 et 55 effectuent chacun des traitements par arbre quaternaire pour effectuer un codage des erreurs de ternary 54 and 55 each perform quaternary tree processing to code the errors of
compensation et des erreurs accumulées émises par le gé- compensation and accumulated errors issued by the ge-
nérateur/diviseur d'erreurs de compensation de mouvement 53. motion compensation error generator / divider 53.
Le multiplexeur 56 reçoit les vecteurs mouve- Multiplexer 56 receives motion vectors
ment engendrés par l'estimateur/compensateur de mouvement 52 et les données émises par les premier et second pro- ment generated by the motion estimator / compensator 52 and the data sent by the first and second pro-
cesseurs à arbre quaternaire 54 et 55, sélectionne de ma- quaternary tree stoppers 54 and 55, selects ma-
nière séquentielle les vecteurs mouvement entrés et les sequentially the input motion vectors and the
données entrées, et les transmet dans un décodeur (non- entered data, and transmits them to a decoder (not
représenté).represented).
Le quantificateur 57 effectue une quantifica- The quantizer 57 performs a quantification
tion par rapport à une valeur moyenne pendant le traite- tion compared to an average value during processing
ment par arbre quaternaire à partir des données fournies par le multiplexeur 56, et détermine un coefficient de quantification conformément à un pas de quantification ment by quaternary tree from the data supplied by the multiplexer 56, and determines a quantization coefficient in accordance with a quantization step
fourni par le dispositif 60 de commande de débit binaire. supplied by the bit rate control device 60.
Le codeur en longueur variable 58 effectue un codage en longueur variable des données quantifiées par le quantificateur 57, et un second tampon 59 mémorise les The variable length coder 58 performs variable length coding of the data quantized by the quantizer 57, and a second buffer 59 stores the
données émises par le codeur en longueur variable 58. variable length encoded data 58.
Le dispositif 60 de commande de débit binaire The bit rate control device 60
détermine le pas de quantification à fournir au quantifi- determines the quantization step to be provided to the quantifier
cateur 57 en fonction du volume de données mémorisées dans le second tampon 59, et le quantificateur inverse 61 effectue une opération inverse à celle du quantificateur 57 et transforme les données quantifiées sous la forme de encoder 57 as a function of the volume of data stored in the second buffer 59, and the inverse quantizer 61 performs an inverse operation to that of the quantizer 57 and transforms the quantized data in the form of
données similaires à celles dont on disposait avant quan- data similar to that available before
tification.tification.
Des premier et second processeurs à arbre qua- First and second quad shaft processors
ternaire inverse 62 et 63 engendrent des erreurs de cornm- ternary inverse 62 and 63 generate cornm errors
pensation de reproduction et des erreurs accumulées de reproduction par 1 'extraction uniquement de blocs ayant thought of reproduction and accumulated errors of reproduction by extracting only blocks having
une valeur moyenne dans un sous-bloc prédéterminé, à par- an average value in a predetermined sub-block, from
tir des données émises provenant du quantificateur in- from the data sent from the quantizer
verse 61.pour 61.
Un additionneur/filtre 64 engendre des premiè- An adder / filter 64 generates first
res images reconstruites par l'addition des erreurs accu- res images reconstructed by adding accumulated errors
mulées et des erreurs de compensation de reproduction aux images compensées en termes de mouvement qui sont émises par l'estimateur/compensateur de mouvement 52, et engen- dre ensuite des images reconstruites finales en traitant mules and reproduction compensation errors to motion compensated images that are output from the motion estimator / compensator 52, and then generates final reconstructed images by processing
les erreurs distribuées de manière irrégulière par fil- errors distributed irregularly by wire-
trage.trage.
Pour commencer, les caractéristiques des er- To begin with, the characteristics of er-
reurs de compensation de mouvement ayant à la fois la ca- motion compensation rors having both the
ractéristique des erreurs accumulées et celle des erreurs de compensation, peuvent être exprimées de la manière suivante: et = MC(ME(xti), xt-i) - xt = le__. + ecel... (1) o et indique les erreurs de compensation de mouvement, t indique le temps, ME(k) indique les vecteurs mouvement engendrés en référence à une image "k", MC(v, k) indique of accumulated errors and that of compensation errors, can be expressed as follows: et = MC (ME (xti), xt-i) - xt = le__. + ecel ... (1) o and indicates the motion compensation errors, t indicates the time, ME (k) indicates the motion vectors generated with reference to an image "k", MC (v, k) indicates
une image reconstruite en utilisant des vecteurs mouve- an image reconstructed using moving vectors
ment "v" et en référence à l'image "k", xt indique une ment "v" and with reference to the image "k", xt indicates a
image reconstruite pour une période temps "t" et xt indi- reconstructed image for a time period "t" and xt indi-
que une image originale pour la période de temps "t", respectivement. Dans la formule (2) suivante, les erreurs de compensation de mouvement "et" exprimées par la formule (1) sont divisées en erreurs de compensation (eà._c) et en as an original image for the time period "t", respectively. In the following formula (2), the motion compensation errors "and" expressed by the formula (1) are divided into compensation errors (eà._c) and in
erreurs accumulées (eacc), de sorte qu'un traitement ap- accumulated errors (eacc), so that processing
proprié aux caractéristiques de distribution de chaque property of the distribution characteristics of each
erreur est possible.error is possible.
et = MC(ME(xtl), xt-1)- xt = MC(ME(xt-1.), xt) - xt + eacc... (2) = emc + eacc et = MC (ME (xtl), xt-1) - xt = MC (ME (xt-1.), xt) - xt + eacc ... (2) = emc + eacc
Ici, "et" peut être obtenu par la formule (1). Here, "and" can be obtained by formula (1).
Du fait que "emc=" est '"C(ME(xt-1), xt-,), les erreurs accumulées et les erreurs de compensation peuvent être Since "emc =" is' "C (ME (xt-1), xt-,), the accumulated errors and the compensation errors can be
obtenues par "eac = et - es.". Les erreurs de compensa- obtained by "eac = et - es.". Compensation errors
tion sont distribuées en se concentrant sur le bord exté- tion are distributed focusing on the outer edge
rieur de l'objet mobile et ont une très petite valeur laughing at the moving object and have a very small value
dans les autres zones. Dans le cas o les erreurs de com- in other areas. In the event that the errors of com-
pensation dont les valeurs ont déjà été concentrées dans la zone limitée sont divisées en petites parties par le procédé par arbre quaternaire, un codage efficace est thinking whose values have already been concentrated in the limited area are divided into small parts by the quaternary tree method, efficient coding is
possible. Dans les autres zones, le codage n'est pas ef- possible. In the other zones, the coding is not effective.
fectué du fait que la valeur moyenne est proche de 0. effected by the fact that the mean value is close to 0.
Cependant, les erreurs accumulées sont très ir- However, the accumulated errors are very ir-
régulièrement distribuées sur toutes les images, la plu- regularly distributed on all images, most
part en petites valeurs, et la valeur moyenne des erreurs accumulées dans des blocs importants est pratiquement share in small values, and the average value of errors accumulated in large blocks is practically
égale à 0. En conséquence, un filtrage passe-bas est suf- equal to 0. As a result, low-pass filtering is sufficient
fisant pour permettre un procédé efficace, sans transmet- fisant to allow an efficient process, without transmitting-
tre aucune donnée supplémentaire. Cependant, du fait que be no additional data. However, because
les erreurs accumulées sont engendrées à partir du trai- tement incomplet des erreurs de compensation, les erreurs accumulated errors are generated from the incomplete processing of compensation errors, errors
accumulées sont traitées par le même procédé que les er- accumulated are treated by the same process as the er-
reurs de compensation à travers le procédé par arbre qua- compensating rors through the four-shaft process
ternaire. Ici, du fait que les erreurs accumulées sont difficilement divisées en parties plus petites que dans le cas des erreurs de compensation, et que celles-ci ont encore de petites valeurs et une distribution irrégulière bien qu'elles aient été traitées par la valeur moyenne, le filtrage passe-bas est effectué après traitement par ternary. Here, since the accumulated errors are hardly divided into smaller parts than in the case of compensation errors, and that these still have small values and an irregular distribution although they have been treated by the average value, low-pass filtering is performed after treatment with
la valeur moyenne.the average value.
La figure 4 est un schéma fonctionnel détaillé Figure 4 is a detailed block diagram
de l'estimateur/compensateur de mouvement 52 et du géné- the motion estimator / compensator 52 and the general
rateur/diviseur d'erreurs 53 représentés sur la figure 3. error rectifier / divider 53 shown in FIG. 3.
Ici, l'estimateur/compensateur de mouvement 52 comporte un estimateur de mouvement 101 et des premier et second Here, the motion estimator / compensator 52 includes a motion estimator 101 and first and second
compensateurs de mouvement 102 et 103. Le généra- motion compensators 102 and 103. The general
teur/diviseur d'erreurs de compensation de mouvement 53 motion compensation error divider / divider 53
comporte un tampon 107 et des premier, deuxième et troi- comprises a buffer 107 and first, second and third
sième soustracteurs 108, 109 et 110. sth subtractors 108, 109 and 110.
Lorsque l'estimateur/compensateur de mouvement 52, représenté sur la figure 4, est en fonctionnement, l'estimateur de mouvement 101 engendre des vecteurs mou- vement, le premier compensateur de mouvement 102 engendre une première image compensée en termes de mouvement en utilisant les vecteurs mouvement émis par l'estimateur de mouvement 101 et en se reportant aux images originales précédentes, et le second compensateur de mouvement 103 When the motion estimator / compensator 52, shown in Figure 4, is in operation, the motion estimator 101 generates motion vectors, the first motion compensator 102 generates a first motion compensated image using the motion vectors emitted by the motion estimator 101 and referring to the previous original images, and the second motion compensator 103
engendre des secondes images compensées en termes de mou- generates second images compensated in terms of motion
vement en utilisant les vecteurs mouvement émis par l'es- using the motion vectors emitted by the es
timateur de mouvement 101 en se reportant aux images re- motion timer 101 with reference to the images
construites des images originales précédentes. constructed from previous original images.
Lorsque le générateur/diviseur d'erreurs de compensation de mouvement 53 est en fonctionnement, le tampon 107 mémorise les secondes images compensées en termes de mouvement émises par le second compensateur de mouvement 103, et constitue des images reconstruites, le When the motion compensation error generator / divider 53 is in operation, the buffer 107 stores the second images compensated in terms of motion emitted by the second motion compensator 103, and constitutes reconstructed images, the
premier soustracteur 108 engendre des erreurs de compen- first subtractor 108 generates compensation errors
sation en calculant la différence existant entre les pre- sation by calculating the difference between the pre-
mières images compensées en termes de mouvement émises better motion compensated images
par le premier compensateur de mouvement 102 et les ima- by the first motion compensator 102 and the ima-
ges originales courantes, le deuxième soustracteur 109 current original ges, the second subtractor 109
engendre des erreurs de compensation de mouvement en cal- generates motion compensation errors in cal-
culant la différence existant entre l'image compensée en termes de mouvement émise par le second compensateur de mouvement 103 et les images originales courantes, et le being the difference between the compensated image in terms of motion emitted by the second motion compensator 103 and the current original images, and the
troisième soustracteur 110 engendre les erreurs accumu- third subtractor 110 generates the accumulated errors
lées en calculant la différence existant entre les er- by calculating the difference between the er-
reurs de compensation de mouvement émises par le deuxième soustracteur 109 et les erreurs de compensation émises motion compensation errors emitted by the second subtractor 109 and the compensation errors emitted
par le premier soustracteur 108.by the first subtractor 108.
La figure 5 est un ordinogramme destiné à re- FIG. 5 is a flowchart intended to re-
présenter le fonctionnement du premier et du second pro- present the operation of the first and second pro-
cesseur à arbre quaternaire 54 et 55 représentés sur la stopper with quaternary tree 54 and 55 represented on the
figure 3.figure 3.
A l'étape 151, des images d'erreurs d'une di- In step 151, images of errors of a di-
mension de bloc prédéterminée sont introduites, puis, à l'étape 152, une valeur moyenne "M d'un bloc complet et predetermined block dimensions are introduced, then, in step 152, an average value "M of a complete block and
les valeurs moyennes M1, M2, M3 et M4 de quatre sous- the mean values M1, M2, M3 and M4 of four sub-
blocs divisés par l'intermédiaire d'un arbre quaternaire blocks divided by a quaternary tree
sont calculées.are calculated.
A l'étape 153, il est décidé si oui ou non la In step 153, it is decided whether or not the
valeur moyenne "M" est plus petite qu'un seuil prédéter- mean value "M" is smaller than a predetermined threshold-
miné "TH". A l'étape 154, il est décidé si oui ou non les valeurs moyennes M1, M2, M3 et M4 des sous-blocs sont plus petites que le seuil "TH" lorsque la valeur moyenne mined "TH". In step 154, it is decided whether or not the average values M1, M2, M3 and M4 of the sub-blocks are smaller than the threshold "TH" when the average value
"' est plus petite que le seuil "TH". Lorsque les va- "'is smaller than the" TH "threshold. When the values
leurs moyennes MI, M2, M3 et M4 des sous-blocs sont tou- their MI, M2, M3 and M4 averages of the sub-blocks are all
tes plus petites que le seuil "TH" à l'étape 154, la sé- your smaller than the "TH" threshold in step 154, the
paration par 1 'intermédiaire du procédé par arbre quater- paration by means of the four-tree process
naire est arrêtée, et les structures d'arbre quaternaire mémorisées jusqu'à maintenant sont transmises vers le is stopped, and the quaternary tree structures memorized until now are transmitted to the
multiplexeur 56 de la figure 4 (étape 156). multiplexer 56 of Figure 4 (step 156).
En même temps, lorsque la valeur moyenne "M" At the same time, when the average value "M"
est plus grande que le seuil "TH", à l'étape 153, la va- is greater than the threshold "TH", in step 153, the value
leur moyenne "M" est soustraite de toutes les valeurs existant dans le bloc pour engendrer une nouvelle valeur du bloc (étape 156) et engendre de nouvelles valeurs moyennes M1, M2, M3, M4 des sous-blocs (étape 157). A l'étape 158, il est décidé si les valeurs moyennes MI, M2, M3, M4 des sous-blocs engendrés à l'étape 157 sont their mean "M" is subtracted from all the values existing in the block to generate a new value of the block (step 156) and generates new mean values M1, M2, M3, M4 of the sub-blocks (step 157). In step 158, it is decided whether the average values MI, M2, M3, M4 of the sub-blocks generated in step 157 are
plus petites que le seuil "TH". Lorsque toutes les va- smaller than the "TH" threshold. When all the
leurs moyennes MI, M2, M3, M4 des sous-blocs sont plus petites que le seuil "TH", la division effectuée par le procédé par arbre quaternaire est interrompue, et les their averages MI, M2, M3, M4 of the sub-blocks are smaller than the threshold "TH", the division carried out by the process by quaternary tree is interrupted, and the
structures d'arbre quaternaires mémorisées jusqu'à pré- quaternary tree structures memorized until pre-
sent sont transmises vers le multiplexeur 56 de la figure sent are transmitted to the multiplexer 56 of the figure
4 (étape 155).4 (step 155).
Néanmoins, lorsqu'au moins une des valeurs moyennes Ml, M2, M3, M4 des sous-blocs est plus grande que le seuil "TH" à l'étape 158, il est décidé si un bloc However, when at least one of the average values M1, M2, M3, M4 of the sub-blocks is greater than the threshold "TH" in step 158, it is decided whether a block
courant est plus grand que le bloc minimum (étape 159). current is greater than the minimum block (step 159).
Lorsque le bloc courant est plus grand que le bloc mini- When the current block is larger than the mini block
mum à l'étape 159, le bloc est divisé par arbre quater- mum in step 159, the block is divided by tree quater-
naire, la structure d'arbre quaternaire est mémorisée, et, ensuite, on retourne à l'étape 152, et, un autre traitement par arbre quaternaire est répété pour chaque nary, the quaternary tree structure is memorized, and then we return to step 152, and another treatment by quaternary tree is repeated for each
sous-bloc (étape 160).sub-block (step 160).
La figure 6 est un schéma fonctionnel détaillé Figure 6 is a detailed block diagram
d'un additionneur/filtre 64 représenté sur la figure 3. an adder / filter 64 shown in FIG. 3.
Ici, des premier et second additionneurs 201 et 202, une Here, first and second adders 201 and 202, a
partie 203 de détermination de coefficient/prise de fil- part 203 of coefficient determination / wire taking-
tre, et un filtre passe-bas 204 sont agencés. tre, and a low-pass filter 204 are arranged.
Pendant le fonctionnement de 1 'addition- During the operation of the addition
neur/filtre 64 représenté sur la figure 6, le premier ad- neur / filter 64 represented in FIG. 6, the first ad-
ditionneur 201 ajoute les images compensées en termes de editor 201 adds compensated images in terms of
mouvement émises par l'estimateur/compensateur de mouve- movement emitted by the motion estimator / compensator
ment 52 de la figure 4 aux erreurs de compensation de re- ment 52 of figure 4 to the compensation errors of
production émises par le premier processeur à arbre qua- production from the first quad-shaft processor
ternaire inverse 62 de la figure 4, et le second addi- inverse ternary 62 of Figure 4, and the second addi-
tionneur 202 ajoute la sortie provenant du premier addi- actuator 202 adds the output from the first addi-
tionneur 201 aux erreurs accumulées de reproduction émi- operator 201 with accumulated minor reproduction errors
ses à partir du second processeur à arbre quaternaire in- its from the second quaternary tree processor in-
verse 63 de la figure 4.verse 63 of figure 4.
La partie 203 de détermination de coeffi- The part 203 for determining the coefficient
cient/prise de filtre détermine le nombre de prises en cient / filter intake determines the number of intakes
fonction de la taille des sous-blocs des erreurs accumu- function of the size of the sub-blocks of accumulated errors
lées de reproduction émises par le second processeur à arbre quaternaire inverse 63 de la figure 4, détermine un coefficient de filtrage par dispersion d'images de mêe taille et situées dans la même position dans des images reconstruites émises par le premier additionneur 201. Le filtre passe-bas 204 filtre la sortie provenant du second Reproduction lines emitted by the second reverse quaternary tree processor 63 of FIG. 4, determines a filtering coefficient by dispersion of images of the same size and located in the same position in reconstructed images emitted by the first adder 201. The filter low pass 204 filters the output from the second
additionneur 202 à l'aide du coefficient de filtre déter- adder 202 using the filter coefficient deter-
miné par la partie 203 de détermination de coeffi- undermined by the part 203 for determining the coefficient
cient/prise de filtre.cient / filter plug.
Les figures 7A à 7I montrent des exemples re- Figures 7A to 7I show examples
présentant de manière schématique la structure d'un trai- tement relatif aux erreurs accumulées et aux erreurs de compensation. La figure 7A représente des signaux originaux, et la figure 7B représente des erreurs accumulées. Les schematically presenting the structure of a processing relating to accumulated errors and compensation errors. Figure 7A shows original signals, and Figure 7B shows accumulated errors. The
erreurs accumulées (figure 7B) existent de manière irré- accumulated errors (Figure 7B) exist irre-
gulière sur des zones de signaux. La figure 7C représente regular on signal areas. Figure 7C shows
les erreurs accumulées (voir figure 7B) combinées au si- accumulated errors (see Figure 7B) combined with if-
gnal original (voir figure 7A). Lorsqu'un filtrage passe- original original (see Figure 7A). When a filtering pass
bas est effectué sur le signal de la figure 7C, un signal reconstruit, tel qu'indiqué sur la figure 7D, peut être low is carried out on the signal of figure 7C, a reconstructed signal, as indicated on figure 7D, can be
engendré. En conséquence, le signal reconstruit très si- generates. As a result, the reconstructed signal very if-
milaire au signal original peut être engendré par unique- milaire to the original signal can be generated by unique-
ment le filtrage passe-bas, du fait que la valeur moyenne des erreurs accumulées est égale à 0 et du fait que les the low-pass filtering, because the average value of the accumulated errors is equal to 0 and because the
erreurs accumulées sont irrégulièrement distribuées. accumulated errors are irregularly distributed.
La figure 7E représente les erreurs de compen- Figure 7E shows compensation errors
sation. Le signal de la figure 7F o les erreurs de com- station. The signal of figure 7F o the errors of com-
pensation existent peut être obtenu lorsque les erreurs de compensation (voir figure 7E) sont combinées au signal original (voir figure 7A). Lorsque le signal de la figure 7F est divisé par arbre quaternaire (mais dans le cas d'un premier signal, par arbre binaire), seule la zone existing thinking can be obtained when the compensation errors (see figure 7E) are combined with the original signal (see figure 7A). When the signal of figure 7F is divided by quaternary tree (but in the case of a first signal, by binary tree), only the zone
telle que sur la figure 7G o existe une erreur de com- as in FIG. 7G o there is a com-
pensation est divisée en petites parties. La zone compor- thought is divided into small parts. The area includes
tant des erreurs peut être remplacée par la valeur moyenne, et en conséquence, les erreurs de compensation so many errors can be replaced by the average value, and as a result, compensation errors
reconstruites en utilisant l'arbre quaternaire et la va- reconstructed using the quaternary tree and the va-
leur moyenne sont représentées sur la figure 7H. Lorsque le signal de la figure 7H est soustrait du signal de la their mean are shown in Figure 7H. When the signal of figure 7H is subtracted from the signal of
figure 7F, les images reconstruites telles que représen- FIG. 7F, the reconstructed images as represented
tées sur la figure 7I peuvent être obtenues. Un tel pro- tees in Figure 7I can be obtained. Such a pro-
cédé par arbre quaternaire relatif aux erreurs de compen- transferred by quaternary tree relating to compensation errors
sation peut être très efficacement mis en oeuvre, du fait que les erreurs de compensation existent principalement de manière concentrée sur une zone prédéterminée. This can be very effectively implemented, since the compensation errors exist mainly in a concentrated manner over a predetermined area.
La figure 8 représente le résultat d'un fil- Figure 8 shows the result of a thread-
trage expérimental des erreurs accumulées restant après traitement des erreurs de compensation. Les données d'images en mouvement utilisées sont une image "foreman", qui est échantillonnée à une fréquence de 10 Hz et a un experimental tracing of accumulated errors remaining after processing of compensation errors. The moving image data used is a "foreman" image, which is sampled at a frequency of 10 Hz and has a
format de 352 x 288. L'expérience donne le résultat fil- format of 352 x 288. Experience gives the result fil-
tré par cinq prises bidimensionnelles simples et par une by five simple two-dimensional sockets and one
valeur de coefficient fixe au lieu d'un filtrage adapta- fixed coefficient value instead of adaptive filtering
tif en fonction de l'image, en conséquence, en fait, si tif depending on the picture, therefore, in fact, if
le filtrage adaptatif est utilisé, un résultat plus effi- adaptive filtering is used, a more efficient result
cace peut être espéré. Comme représenté dans le résultat cace can be expected. As shown in the result
de l'expérience, la qualité de l'image peut être amélio- experience, image quality can be improved
rée de 3 à 4 dB sans traitement de codage particulier des 3 to 4 dB level without special coding processing of
erreurs accumulées.accumulated errors.
Comme décrit ci-dessus, dans un procédé pour coder une image en mouvement et dans un dispositif adapté à cet effet selon la présente invention, des signaux d'erreurs de compensation de mouvement sont divisés en As described above, in a method for coding a moving image and in a device adapted for this purpose according to the present invention, motion compensation error signals are divided into
erreurs de compensation et en erreurs accumulées, les er- compensation errors and accumulated errors, the
reurs concentrées dans les erreurs de compensation sont traitées par l'intermédiaire d'un traitement par arbre quaternaire pour coder une valeur moyenne et les autres rors concentrated in the compensation errors are treated via a quaternary tree processing to code a mean value and the others
erreurs de petites tailles dans les erreurs de compensa- small errors in compensation errors
tion sont filtrées, et les erreurs accumulées sont pour la plupart filtrées en fonction des caractéristiques, et tion are filtered, and the accumulated errors are mostly filtered according to the characteristics, and
une valeur moyenne d'une partie de celles-ci est codée. an average value of a part of these is coded.
En conséquence, la production de binaires est réduite par comparaison au procédé de TCD ou au procédé par arbre Consequently, the production of binaries is reduced compared to the TCD process or the tree process.
quaternaire habituel, d'o l'utilité de la présente in- usual quaternary, hence the usefulness of the present in-
vention pour coder l'image en mouvement en ayant une très vention to code the moving image by having a very
faible vitesse de transmission.low transmission speed.
Cependant, un codage efficace des erreurs de However, effective coding of
compensation facilite la réduction importante d'un phéno- compensation facilitates the significant reduction of a pheno-
mène de discordance entre les lignes limites d'un objet, leads to discrepancy between the boundary lines of an object,
d'un effet moustique et d'un effet de blocage par fil- mosquito effect and wire blocking effect
trage, de sorte qu'il est efficace pour améliorer la qua- trage, so it is effective in improving the quality
lité de l'image, par comparaison au procédé TCD ou par image clarity, by comparison with the TCD process or by
arbre quaternaire habituel.usual quaternary tree.
En outre, selon la présente invention, les don- Furthermore, according to the present invention, the data
nées sont traitées uniquement dans la zone spatiale sans transformation de la zone, de sorte qu'il est possible de supprimer les retards de traitement engendrés par la transformation de la zone, comme dans le procédé TCD. Par born are processed only in the spatial area without transformation of the area, so that it is possible to eliminate the processing delays caused by the transformation of the area, as in the TCD process. By
ailleurs, les erreurs accumulées et les erreurs de comn- elsewhere, the accumulated errors and the errors of
pensation peuvent être traitées par 1l'intermédiaire d'un thought can be dealt with through a
arbre quaternaire général, de sorte qu'un matériel parti- general quaternary tree, so that a particular material
culier, dû à un traitement particulier des erreurs, n'est culier, due to special handling of errors, is not
pas nécessaire.not necessary.
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