FR2769784A1 - Methode de codage de mode dans un codage de forme binaire - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une méthode de codage de mode dans le codage d'un bloc alpha binaire (BAB) dans une trame courante en se basant sur celle-ci et une trame précédente comprenant un certain nombre de BAB.Selon l'invention, le BAB dans la trame courante est sous-échantillonné pour générer un bloc échantillon et ensuite un BAB est reconstruit en se basant sur le bloc échantillon; en un mode intra, après avoir évalué la différence entre BAB reconstruit et BAB, s'il n'y a pas de différence, un premier signal de mode est généré et s'il y en a une, un deuxième signal de mode est généré en même temps qu'un deuxième bloc de données d'erreur représentant la différence; en un mode inter, en plus, un BAB très similaire au BAB dans la trame courante parmi les BAB dans la trame précédente est détecté en tant que BAB prédit et la différence entre BAB et BAB prédit est évaluée; s'il n'y a pas de différence, un troisième signal de mode est généré, autrement, un quatrième signal de mode est généré en même temps qu'un quatrième bloc de données d'erreur représentant la différence; si deux signaux de mode ou plus parmi les premier à quatrième signaux sont générés, un signal de mode parmi eux est sélectionné selon une règle de sélection prédéterminée.L'invention s'applique notamment au codage dans le cas d'un système à faible débit binaire.
Description
La présente invention se rapporte à une méthode de codage de mode; et plus
particulièrement à une méthode
de codage de mode dans un codage de forme binaire.
Dans les systèmes vidéo numériques comme les systèmes de vidéotéléphone et de téléconférence, il faut une grande quantité de données numériques pour définir chaque signal de trame vidéo car le signal de trame vidéo comprend une séquence de données numériques que
l'on appelle des valeurs d'éléments d'image.
Cependant, comme la largeur de bande des fréquences disponible d'un canal conventionnel de transmission est limitée, afin de transmettre la quantité sensible de données numériques à travers lui, il est nécessaire de comprimer ou de réduire le volume des données par l'utilisation de diverses techniques de compression des données, en particulier dans le cas de codeurs de signaux vidéo à faible débit binaire tels que
les systèmes de vidéotéléphone et de téléconférence.
Une de ces techniques pour le codage des signaux vidéo pour un système de codage à faible débit binaire est une technique de codage par analysesynthèse orienté vers l'objet, o une image vidéo d'entrée est divisée en objets; et trois groupes de paramètres pour définir les données de mouvement, de contour et d'éléments d'image de chaque objet sont traités par différents canaux de codage. Un exemple d'un tel schéma de codage orienté vers l'objet est ce que l'on appelle MPEG (Groupe d'Experts d'Images Mobiles) phase 4 (MPEG-4), qui est conçu pour produire un standard de codage audiovisuel pour permettre une interactivité basée sur le contenu, une meilleur efficacité de codage et/ou une accessibilité universelle dans des applications telles qu'une communication à faible débit binaire, des multimédias interactifs (e.g., jeux, télévision interactive, etc.)
et la surveillance des aires.
Selon MPEG-4, une image vidéo d'entrée est divisée en un certain nombre de plans d'objet vidéo (VOP) qui correspondent à des entités dans un train de bits auquel
un utilisateur peut avoir accès et qu'il peut manipuler.
Un VOP peut être appelé un objet et être représenté par un rectangle délimitant, dont la largeur et la hauteur peuvent être les plus petits multiples de 16 éléments d'image (une grandeur d'un macrobloc) entourant chaque objet de manière que le codeur puisse traiter l'image vidéo d'entrée sur une base VOP par VOP, i.e., une base
objet par objet.
Un VOP décrit dans MPEG-4 comprend une information de forme et une information de couleur consistant en données de luminance et de chrominance, o l'information de forme est représentée, e.g., par un masque binaire et en rapport avec les données de luminance. Dans le masque binaire, une valeur binaire, e.g., 0, est utilisée pour désigner un élément d'image, i.e., un élément d'image de fond placé en dehors de l'objet dans VOP et l'autre valeur binaire, e.g., 1, est utilisée pour indiquer un élément d'image, i.e., un élément d'image d'objet à
l'intérieur de l'objet.
Un signal de forme binaire, représentant l'emplacement et la forme des objets, peut être exprimé comme un bloc alpha binaire (BAB) dans une trame ou un VOP, e.g., un bloc de 16x16 éléments binaires d'image, o chaque élément binaire d'image a une valeur binaire, e.g., 0 ou 1, représentant soit un élément d'image
d'objet ou un élément d'image de fond.
Un BAB peut être codé en utilisant une méthode de codage de forme basée sur la topographie binaire comme une méthode de codage arithmétique basée sur le contexte (CAE) (voir MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving And Associated Audio Information, ISO/IEC
JTC1/SC29/WGll MPEG97/N1642, Bristol, Avril 1997).
Par exemple, dans un mode intra, un BAB est codé en utilisant une méthode de CAE conventionnelle pour ainsi générer un BAB codé. Et dans un mode inter, un vecteur de mouvement représentant le déplacement entre un BAB dans une trame courante (ou VOP) et son BAB le plus similaire dans une trame précédente (ou VOP) avec la donnée d'erreur représentant la différence entre eux sont trouvés par estimation et compensation du mouvement. La donnée d'erreur est codée en utilisant une méthode de CAE conventionnelle pour ainsi générer une donnée d'erreur codée. Alors, la donnée d'erreur codée et le vecteur de mouvement sont combinés pour ainsi
générer un BAB codé.
Cependant, le BAB codé obtenu, comme ci-dessus, est décodé dans un décodeur en une image reconstruite qui n'a qu'une résolution préétablie. Par conséquent, si une image pour un BAB avec une plus haute résolution est souhaitée, BAB est conventionnellement codé avec une possibilité de mise à l'échelle qui y est réalisée, qui augmente graduellement la résolution de l'image décodée pour BAB. En effet, une couche de base représentant une image pour BAB avec une plus faible résolution est codée; et basée sur la couche de base, une information additionnelle est ajoutée pour générer une couche de
mise en valeur pour BAB qui, à son tour, est codée.
Entre temps, selon une méthode de codage de forme binaire conventionnelle, e.g., une méthode de CAE pour améliorer son efficacité de codage, divers signaux de mode pour des BAB correspondants sont codés pour ainsi produire des signaux codés correspondants de mode, respectivement à transmettre à un décodeur, via un transmetteur sur une base BAB par BAB au lieu de coder de toutes les valeurs des éléments binaires d'image dans BAB et de transmettre les valeurs correspondantes des
éléments binaires d'images codées.
En plus de détails, par exemple, s'il y a un plan d'image de 160x160 éléments binaires d'image dans une trame (ou un VOP), il existe cent BAB de 16x16 éléments binaires d'image et chacun des BAB comprend 256 éléments binaires d'image. Par conséquent, 256 bits de données pour un BAB sont nécessaires pour transmettre l'information de forme binaire indiquant si chacun des éléments binaires d'image dans un BAB est un élément d'image d'objet ou un élément d'image de fond sans perte de données. Cela est très inefficace en ce qui concerne l'efficacité de codage. Donc, il est nécessaire d'améliorer l'efficacité de codage pour un BAB en utilisant des corrélations temporelles et/ou spatiales entre des éléments binaires d'image dans BAB. Cependant, comme il y a une limite à l'amélioration ou à la mise en valeur de l'efficacité de codage dans le codage des éléments binaires d'image dans un BAB en employant des corrélations temporelles et/ou spatiales entre les éléments binaires d'image dans BAB, il est souhaitable d'améliorer l'efficacité de codage en codant un signal de mode représentant ou caractérisant une condition correspondante de codage pour BAB pour ainsi générer
puis transmettre un signal de mode codé correspondant.
Par exemple, dans le cas o tous les éléments binaires d'image dans BAB sont des éléments d'image d'objet, au lieu de coder toutes les valeurs des éléments binaires d'image pour générer des valeurs d'éléments binaires d'image codés à transmettre, un signal de mode informant ou représentant que tous les éléments binaires d'image dans BAB sont des éléments d'images d'objet est codé pour ainsi générer un signal de mode codé correspondant à transmettre. En employant la méthode décrite ci-dessus, il est possible d'améliorer l'efficacité de codage en transmettant le signal de mode codé correspondant en tant qu'information de forme binaire pour le BAB que les 256 éléments binaires d'image dans BAB représentent. De ce point de vue, une méthode conventionnelle de codage de mode est
décrite ci-après.
Selon une méthode conventionnelle de codage de mode, dans le codage d'un BAB, un signal de mode parmi 7 signaux de mode indiqués ci-dessous est codé en un signal de mode codé correspondant à transmettre. Les 7 signaux de mode sont décrits ci-dessous. En effet, il y a un premier signal de mode représentant le fait qu'un mode inter, un vecteur de mouvement est zéro et un codage a été effectué; un deuxième signal de mode représentant le fait qu'en mode inter, le vecteur de mouvement n'est pas zéro et que le codage a été effectué; un troisième signal de mode représentant le fait qu'en mode inter, le vecteur de mouvement est zéro et que le codage n'a pas été effectué; un quatrième signal de mode représentant le fait qu'en mode inter, le vecteur de mouvement n'est pas zéro et que le codage n'a pas été effectué; un cinquième signal de mode représentant le fait qu'en un mode intra, le codage a été effectué; un sixième signal de mode représentant le fait que tous les éléments binaires d'image dans BAB sont des éléments d'image d'objet, respectivement; et un septième signal de mode représentant le fait que tous les éléments binaires d'image dans BAB sont des éléments d'image de fond, respectivement (voir MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International Organization for Standardization, Coding of Moving And Associated Audio Information, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642,
Bristol, Avril 1997, pp 20-21).
En se référant à la figure 1, elle montre un VOP codé intra et des VOP codés inter à utiliser pour décrire une méthode conventionnelle de codage de mode dans un codage de forme binaire. Sur la figure 1, sont montrés un VOP 100 codé intra et des VOP 110 et 120 codés par prédiction. VOP 110 comprend des BAB 111, 112 et 113; et VOP 120 comprend des BAB 121, 122 et 123, o une région hachurée et une région non hachurée dans chacun des VOP représentent respectivement un objet et
un fond.
Le cinquième signal de mode est alloué ou prévu pour chacun des BAB dans VOP 100 car VOP 100 est un VOP codé intra. Les septième et sixième signaux de mode sont alloués à BAB 111 et BAB 113 dans VOP 110, respectivement, car BAB 111 et BAB 113 ne comprennent que des éléments d'image d'objet et des éléments d'image
de fond respectivement.
Si un vecteur de mouvement correspondant représentant le déplacement entre BAB 112 dans VOP 110 et un BAB (indiqué ci-dessous comme premier BAB prédit) très similaire à BAB 112 dans VOP 100 qui est un VOP précédant le VOP 110 est zéro et s'il y a des différences entre les valeurs des éléments binaires d'image de BAB 112 et les valeurs des éléments binaires d'image correspondants du premier BAB prédit et donc que les différences sont codées, le premier signal de mode
est alloué à BAB 112.
Si un vecteur de mouvement correspondant représentant le déplacement entre BAB 121 dans VOP 120 et un BAB (indiqué ci-dessous comme deuxième BAB prédit) très similaire à BAB 121 dans VOP 110 qui est un VOP précédant VOP 120 n'est pas zéro et s'il y a des différences entre les valeurs d'éléments binaires d'image dans BAB 121 et les valeurs correspondantes d'éléments binaires d'image dans le deuxième BAB prédit et donc que les différences sont codées, le deuxième
signal de mode est alloué à BAB 121.
Si un vecteur de mouvement correspondant représentant le déplacement entre BAB 122 dans VOP 120 et un BAB (indiqué ci-dessous comme troisième BAB prédit) très similaire à BAB 122 dans VOP 110 est zéro et s'il n'y a pas de différence entre les valeurs des éléments binaires d'image dans BAB 122 et les valeurs correspondantes des éléments binaires d'images dans le troisième BAB prédit et donc que la différence n'est pas
codée, le troisième signal de mode est alloué à BAB 121.
Et si un vecteur correspondant de mouvement représentant le déplacement entre BAB 123 dans VOP 120 et un BAB (indiqué ci-dessous comme quatrième BAB prédit) très similaire à BAB 123 dans VOP 110 n'est pas zéro et s'il y a des différences entre les valeurs des éléments binaires d'image dans BAB 123 et les valeurs des éléments binaires d'image correspondants dans le quatrième BAB prédit et donc que les différences sont codées, le quatrième signal de mode est alloué à BAB 121. Cependant, même si une méthode conventionnelle de codage de mode telle que décrite ci-dessus permet de réaliser une amélioration considérable des performances quand on l'applique à un codage d'une couche de base, il y a une limite à l'amélioration de l'efficacité de codage quant on l'applique au codage d'une couche de mise en valeur car cela ne permet pas de réfléchir les caractéristiques du codage de la couche de mise en valeur. La présente invention a par conséquent pour objectif principal de procurer une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire, qui permette
d'augmenter encore l'efficacité du codage.
Selon la présente invention, on prévoit une méthode de codage de mode dans le codage d'un bloc alpha binaire (BAB) de MxN éléments binaires d'image dans une trame courante, en se basant sur la trame courante et une trame précédente comprenant une multiplicité de BAB, M et N étant des entiers positifs, respectivement, o chaque élément binaire d'image a une valeur binaire représentant soit un élément d'image d'objet ou un élément d'image de fond, comprenant les étapes de: (a) accomplir un sous-échantillonnage de BAB dans la trame
courante selon une règle prédéterminée de sous-
échantillonnage pour ainsi générer un bloc échantillon de (M/K)x(N/K) éléments binaires d'image dans la trame courante, o M et N sont des multiples de K qui est un entier positif prédéterminé, respectivement; (b) générer un BAB reconstruit de MxN éléments binaires d'image selon une règle prédéterminée de reconstruction basée sur le bloc échantillon dans la trame courante; (c) évaluer la différence entre BAB reconstruit et BAB dans la trame courante, alors, s'il n'y a pas de différence entre eux, générer un premier signal de mode informant qu'il n'y a pas de différence entre eux et donc que la différence n'est pas codée et s'il y a une différence entre eux, générer un deuxième signal de mode informant qu'il y a une différence entre eux et en même temps, générer un deuxième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence à coder en tant que deuxième bloc de données d'erreur
codées; (d) en un mode inter, accomplir le sous-
échantillonnage sur les BAB dans la trame précédente selon une règle prédéterminée de sous-échantillonnage pour ainsi générer une multiplicité de blocs échantillons correspondants de (M/K)x(N/K) éléments binaires d'image dans la trame précédente; (e) en mode inter, comparer le bloc échantillon dans la trame courante aux blocs échantillons correspondants dans la trame précédente puis détecter un deuxième bloc échantillon correspondant très similaire au bloc échantillon dans la trame courante parmi les blocs échantillons correspondants dans la trame précédente en tant que bloc échantillon prédit pour ainsi produire un vecteur de mouvement ayant des composantes verticale et horizontale représentant le déplacement entre le bloc échantillon dans la trame courante et le bloc échantillon prédit; (f) en mode inter, en se basant sur le vecteur de mouvement, détecter un BAB très similaire au BAB dans la trame courante parmi les BAB dans la trame précédente en tant que BAB prédit, évaluer a différence entre BAB dans la trame courante et BAB prédit, puis s'il n'y a pas de différence entre eux, générer un troisième signal de mode informant qu'il n'y a pas de différence entre eux et donc que la différence n'est pas codée, et s'il y a une différence entre eux, générer un quatrième signal de mode informant qu'il y a une différence entre eux et en même temps générer un quatrième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence à coder en tant que quatrième bloc de données d'erreur codées; et (g) dans le cas o BAB dans la trame courante est codé en un mode intra, comme l'un des premier et deuxième signaux de mode est généré à l'étape (c), produire le signal généré de mode à l'étape (c) en tant que signal de mode sélectionné et dans le cas o BAB dans la trame courante est codé en mode inter, si un signal de mode parmi les premier à quatrième signaux de mode est produit aux étapes (c) et (f), produire le signal produit de mode aux étapes (c) et (f) en tant que signal sélectionné de mode et si deux signaux de mode parmi les premier au quatrième signaux de mode sont générés en même temps aux étapes (c) et (f), sélectionner et produire l'un des deux signaux générés de mode des étapes (c) et (f) en tant que signal sélectionné de mode
selon une première règle prédéterminée de sélection.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: La figure 1 montre un plan d'image en codage intra et des plans d'image en codage inter à utiliser pour décrire une méthode conventionnelle de codage de mode dans un codage de forme binaire; La figure 2 illustre une trame courante comprenant une multiplicité de blocs alpha binaires à utiliser pour expliquer une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire selon la présente invention; Les figures 3A à 3I représentent des blocs et des groupes de lignes constituant des blocs à utiliser pour décrire un procédé de sous-échantillonnage pour générer une couche de base d'un BAB, un procédé de reconstruction pour générer un BAB reconstruit en se basant sur la couche de base et un procédé de codage de mode selon la présente invention; et La figure 4 présente des trames codées intra et des trames codées inter à utiliser pour décrire une méthode de codage de mode dans un codage de forme
binaire selon la présente invention.
Selon la présente invention, on prévoit une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire. Sur la figure 2, est illustrée une trame courante 200 comprenant une multiplicité de blocs alpha binaires (BAB) 1 à 16 utilisés pour expliquer une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire selon la présente invention, o les régions hachurées et non hachurées y représentent un objet et un fond, respectivement. En bref, en accomplissant un codage de mode dans le codage d'un signal de forme binaire, e.g., la trame courante comprenant les BAB 1 à 16, un signal de mode (ou chacun des signaux codés de mode générés en codant les signaux de mode) est alloué
ou prévu pour chaque BAB correspondant des BAB 1 à 16.
Sur les figures 3A à 3H, sont représentés des blocs et des groupes de lignes constituant des blocs à utiliser pour décrire un procédé de sous-échantillonnage pour générer une couche de base d'un BAB et un procédé de reconstruction pour générer un BAB reconstruit basé sur la couche de base, o les parties noires représentent des éléments d'image d'objet et les parties blanches représentent des éléments d'image de fond. La figure 3I montre un bloc de données d'erreur 380 à utiliser pour décrire une méthode de codage de mode selon la présente invention. Et sur la figure 4, sont représentées des trames codées intra et des trames codées inter à utiliser pour décrire une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire selon la présente invention. En se référant à la figure 2, aux figures 3A à 3I et à la figure 4, une méthode de codage de mode dans un codage de forme binaire selon des modes de réalisation préférés de la présente invention sera
décrite ci-après.
Selon la présente invention, on prévoit une méthode de codage de mode dans le codage d'un BAB de MxN éléments binaires d'image dans une trame courante en se basant sur la trame courante et une trame précédente comprenant une multiplicité de BAB, M et N étant des entiers positifs, respectivement, o chaque élément binaire d'image a une valeur binaire représentant soit un élément d'image d'objet ou un élément d'image de fond. Il faut remarquer ici que les trames courante et précédente peuvent être remplacées par un plan d'objet
vidéo courant (VOP) et un VOP précédent, respectivement.
Pour la simplicité, seule une méthode de codage de mode dans le codage d'un BAB dans une trame courante sera
décrite ici.
D'abord, le sous-échantillonnage est accompli sur BAB dans la trame courante selon une règle prédéterminée de sous-échantillonnage pour ainsi générer un bloc échantillon de (M/K)x(N/K) éléments binaires d'image en tant que couche de base dans la trame courante, o M et N sont des multiples de K, respectivement, K étant un entier positif prédéterminé. En général, (1/K) est appelé rapport de conversion. Par exemple, si un BAB 300 montré à la figure 3A, dont la hauteur (M) et la largeur (N) sont respectivement des 16, dans la trame courante, est sous-échantillonné ou échantillonné avec réduction avec un rapport de conversion (1/2), un bloc échantillon 310 tel que montré à la figure 3B, dont la hauteur (M) et la largeur (N) sont des 8, respectivement, dans la
trame courante, est généré.
Ensuite, un BAB reconstruit de MxN éléments binaires d'image dont la trame courante est généré selon une règle prédéterminée de reconstruction ou d'échantillonnage avec augmentation basée sur le bloc échantillon dans la trame courante. Par exemple, un BAB reconstruit 370 de 16x16 éléments binaires d'image que l'on peut voir à la figure 3H est généré selon une règle prédéterminée de reconstruction basée sur le bloc
échantillon 310 dans la trame courante.
Diverses méthodes de sous-échantillonnage peuvent être utilisées en tant que méthode prédéterminée de sous-échantillonnage, e.g., une méthode d'échantillonnage avec réduction, dont le rapport de conversion est de 1/2. Pour un méthode de reconstruction, il y a également plusieurs méthodes bien connues comprenant une méthode d'imbrication du balayage employant une méthode de codage arithmétique basée sur le contexte (CAE). En se référant aux figures 3A à 3H, une méthode de sous-échantillonnage et une méthode de reconstruction selon un mode de réalisation préféré de la présente invention sont décrites ci-après. D'abord, on accomplit une étape de sous-échantillonnage horizontal. En effet, une ligne horizontale sur deux d'un BAB dans une trame courante, e.g., le BAB 300, est échantillonnée en partant d'une première ou d'une deuxième ligne horizontale de BAB pour générer un premier bloc de (M/2)xN éléments binaires d'image, o M et N sont des entiers pairs positifs, respectivement, et la première ligne horizontale est la ligne horizontale
la plus haute du BAB.
Alors une étape de sous-échantillonnage vertical est accomplie. En effet, une ligne verticale sur deux du premier bloc est échantillonnée en partant soit de la première ou de la deuxième ligne verticale du premier bloc pour ainsi générer un bloc échantillon de (M/2)x(N/2) éléments binaires d'image, e.g., le bloc échantillon 310 de 8x8 éléments binaires d'image comme le montre la figure 3B en tant que couche de base, o la première ligne verticale est la ligne verticale la plus à gauche du premier bloc. Ensuite, un premier bloc reconstruit de (M/2)xN éléments binaires d'image peut être généré en insérant (N/2) lignes verticales reconstruites séquentiellement en des emplacements des lignes verticales non échantillonnées dans l'étape de sous- échantillonnage vertical à la condition que (N/2) lignes verticales du bloc échantillon soient placées en des emplacements des
lignes verticales échantillonnées dans l'étape de sous-
échantillonnage vertical, o les lignes verticales reconstruites sont produites selon une règle d'interpolation prédéterminée basée sur les lignes
verticales du bloc échantillon.
Alors, un premier BAB reconstruit de MxN éléments binaires d'image peut être produit en insérant (M/2) lignes horizontales reconstruites séquentiellement en des emplacements des lignes horizontales non échantillonnées dans l'étape de sous-échantillonnage horizontal à la condition que (M/2) lignes horizontales du premier bloc reconstruit soient placées en des emplacements des lignes horizontales échantillonnées dans l'étape de sous-échantillonnage horizontal, o les lignes horizontales reconstruites sont produites selon une règle d'interpolation prédéterminée basée sur les
lignes horizontales du premier bloc reconstruit.
En se référant aux figures 3C à 3H, elles illustrent des blocs et des groupes de lignes constituant des blocs à utiliser pour décrire un procédé de reconstruction pour générer le BAB reconstruit 370 selon une règle d'interpolation prédéterminée basée sur le bloc échantillon 310 qui est la couche de base du BAB 300. La figure 3C montre un groupe de lignes verticales 320 comprenant 8 lignes verticales du bloc échantillon 310 en tant que 8 lignes verticales de numéros pairs V2, V4,..., V16. La figure 3D illustre un groupe de lignes verticales 330 comprenant 8 lignes verticales de numéros impairs Vl, V3.. ., V15 reconstruites selon la règle d'interpolation prédéterminée basée sur le groupe de
lignes verticales 320.
Et la figure 3E représente un premier bloc reconstruit 340 de 8x16 éléments binaires d'image générés en insérant les 8 lignes verticales du groupe de lignes verticales 330, séquentiellement selon les indices qui leur sont assignés comme le montre la figure 3D aux emplacements des lignes verticales de numéros impairs à la condition que les 8 lignes verticales du groupe de lignes verticales 320 soient placées séquentiellement selon les indices assignés, comme le montre la figure 3C, aux emplacements des lignes
verticales de numéros pairs.
La figure 3F montre un groupe de lignes horizontales 350 comprenant 8 lignes horizontales du premier bloc reconstruit 340 sous la forme de 8 lignes horizontales de numéros pairs H2, H4,..., H16. La figure 3G illustre un groupe de lignes horizontales 360 comprenant 8 lignes horizontales de numéros impairs H1, H3,..., H15 reconstruites selon la règle d'interpolation prédéterminée en se basant sur le groupe
de lignes horizontales 350.
Et la figure 3H représente le BAB 370 reconstruit de 16x16 éléments binaires d'image produits en insérant les 8 lignes horizontales du groupe de lignes horizontales 360 séquentiellement, selon les indices qui leur sont assignés, comme le montre la figure 3G aux emplacements des lignes horizontales de numéros impairs à la condition que les 8 lignes horizontales du groupe de lignes horizontales 350 soient placées séquentiellement, selon les indices qui leur sont assignés, comme le montre la figure 3F, aux emplacements
des lignes horizontales de numéros pairs.
IF Ensuite, la différence entre BAB reconstruit et BAB dans la trame courante est évaluée. Alors, s'il n'y a pas de différence entre eux, un premier signal de mode est généré, o le premier signal de mode informe qu'il n'y a pas de différence entre eux et donc que la différence n'est pas codée. S'il y a une différence entre eux, un deuxième signal de mode est généré o le deuxième signal de mode informe qu'il y a une différence entre eux. Et en même temps, un deuxième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence est généré et à son tour le deuxième bloc d'erreur est codé en tant que deuxième bloc de données
d'erreur codé.
En plus de détails, en se référant à la figure 3I, elle montre un deuxièmebloc de données d'erreur 380 informant de la différence entre BAB 300 dans la trame courante et BAB reconstruit 370. Sur la figure 3I, les parties noires représentent des valeurs d'éléments binaires d'image, e.g., des 1 informant qu'il y a des différences entre les éléments d'image dans BAB 300 et les éléments correspondants d'image placés à la même position dans BAB reconstruit 370, respectivement, et les parties blanches représentent des valeurs d'éléments binaires d'image, e.g., des 0 informant qu'il n'y a pas de différence entre les éléments d'image dans BAB 300 et les éléments correspondants d'image à la même position
dans BAB reconstruit 370, respectivement.
Par ailleurs, en mode inter, le procédé décrit ci-
dessous est de plus suivi afin d'effectuer le codade de mode dans le codage de forme binaire selon les modes de réalisation préférés de la présente invention. D'abord, un sous-échantillonnage est accompli sur les BAB dans la
trame précédente, selon la règle prédéterminée de sous-
échantillonnage, pour ainsi générer une multiplicité de blocs échantillons correspondants de (M/K)x(N/K)
éléments binaires d'image dans la trame précédente.
Ensuite, le bloc échantillon dans la trame courante est comparé aux blocs échantillons correspondants dans la trame précédente puis un bloc échantillon correspondant très similaire au bloc échantillon dans la trame courante, parmi les blocs échantillons correspondants dans la trame précédente, est détecté en tant que bloc échantillon prédit pour ainsi produire un vecteur de mouvement ayant des composantes verticale et horizontale représentant le déplacement entre le bloc échantillon dans la trame
courante et le bloc échantillon prédit.
En mode inter, en se basant sur le vecteur de mouvement, un BAB très similaire au BAB dans la trame courante est détecté parmi les BAB dans la trame précédente, en tant que BAB prédit, et alors la différence entre le BAB dans la trame courante et le BAB prédit est évaluée. Selon les modes de réalisation préférés de la présente invention, les distances horizontale et verticale entre le BAB dans la trame courante et le BAB prédit produit sont deux fois les composantes horizontale et verticale du vecteur de
mouvement, respectivement.
Ensuite, s'il n'y a pas de différence entre eux, un troisième signal de mode est généré, o le troisième signal de mode informe qu'il n'y a pas de différence
entre eux et donc que la différence n'est pas codée.
S'il y a une différence entre eux, un quatrième signal de mode est généré, o le quatrième signal de mode informe qu'il y a une différence entre eux. Et en même temps, un quatrième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence est généré et, à son tour, le quatrième bloc de données d'erreur est codé en tant que quatrième bloc de données
d'erreur codé.
Dans le codage de mode, dans le cas o BAB dans la trame courante est codé en mode intra, comme l'un des premier et second signaux de mode est généré, le signal généré de mode est prévu en tant que signal sélectionné de mode. Et dans le cas o le BAB dans la trame courante est codé en mode inter, si un signal de mode parmi les premier à quatrième signaux de mode est généré, le signal généré de mode est prévu en tant que signal sélectionné de mode; et si deux signaux de mode parmi les premier à quatrième signaux de mode sont produits en même temps, l'un des deux signaux produits de mode est sélectionné et prévu en tant que signal sélectionné de mode selon une première règle de sélection prédéterminée. La première règle de sélection prédéterminée selon un mode de réalisation préféré de la présente invention est décrite ci-après. Si les premier et troisième signaux de mode sont générés en même temps, l'un des premier et troisième signaux de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode selon une deuxième règle de sélection prédéterminée, e.g., une règle sélectionnant le troisième signal de mode. Si le premier signal de mode est généré et que le troisième signal de mode n'est pas généré, le premier signal de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode même
si le quatrième signal de mode est généré en même temps.
Et si le troisième signal de mode est généré et que le premier signal de mode n'est pas généré, le troisième signal de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode même si le deuxième signal de mode est généré en même temps. Si les deuxième et quatrième signaux de mode sont générés en même temps, l'un des deuxième et quatrième signaux de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode selon
une troisième règle de sélection prédéterminée.
La troisième règle de sélection prédéterminée est comme suit. D'abord, les deuxième et quatrième signaux de mode sont codés pour ainsi générer des deuxième et quatrième signaux codés de mode, respectivement, et les deuxième et quatrième blocs de données d'erreur sont codés pour ainsi générer des deuxième et quatrième blocs codés de données d'erreur, respectivement. Et les deuxième et quatrième signaux codés de mode et les deuxième et quatrième blocs codés de données d'erreur sont combinés pour ainsi générer des deuxième et quatrième données de couches de mise en valeur codées, respectivement. Alors, les deuxième et quatrième nombres de bits de données pour les deuxième et quatrième données codées de couche de mise en valeur sont calculés, respectivement; ensuite, le deuxième nombre de bits de données est comparé au quatrième nombre de bits de données pour ainsi sélectionner le deuxième signal de mode en tant que signal sélectionné de mode si le deuxième nombre de bits de données est égal à au plus faible que le quatrième nombre de bits de données et sélectionner le quatrième signal de mode en tant que signal sélectionné de mode si le deuxième nombre de bits de données est plus grand que le quatrième nombre de
bits de données.
Selon la méthode de codage de mode du mode de réalisation préféré de la présente invention, par exemple, chaque signal sélectionné de mode (ou chaque signal sélectionné de mode codé obtenu en codant le signal sélectionné de mode correspondant) est prévu ou alloué à chaque BAB correspondant des BAB 1 à 16 dans la
trame courante que l'on peut voir à la figure 2.
Ensuite, si les premier et troisième signaux de mode sont sélectionnés en tant que signaux sélectionnés de mode respectivement, les premier et troisième signaux de mode sont codés en tant que premier et troisième signaux codés de mode, respectivement, puis les premier et troisième signaux codés de mode sont prévus en tant que première et troisième couches codées de mise en valeur, respectivement. Et si les deuxième et quatrième signaux de mode sont sélectionnés en tant que signaux sélectionnés de mode, respectivement, les deuxième et quatrième données codées de couches de mise en valeur sont prévues en tant que couches codées de mise en
valeur, respectivement.
Dans ce qui précède, la méthode de codage de mode selon le mode de réalisation préféré de la présente invention a été décrite. Il faut remarquer ici que la méthode de codage de mode peut s'appliquer sur un codage de forme binaire, i.e., un codage d'une couche de mise en valeur sans considérer le type des méthodes, e.g., une méthode de souséchantillonnage et une méthode de
reconstruction du codage de forme binaire.
La figure 4 représente des trames codées intra et des trames codées inter à utiliser pour décrire la méthode de codage de mode selon le mode de réalisation préféré de la présente invention. En se référant à la figure 4, la méthode de codage de mode appliquée est décrite ci-après. Sur la figure 4, I représente une trame codée intra en tant que couche de base; P1 représente une trame codée intra en tant que couche de mise en valeur; P2 et P3 représentent des trames codées intra en tant que couches de base, respectivement; et B1 et B2 représentent des trames codées inter en tant que couches de mise en valeur, respectivement. Sur la figure 4, la trame I est la couche de base de la trame P1; les trames P2 et P3 sont les couches de base des
trames B1 et B2, respectivement.
La méthode de codage de mode selon le mode de réalisation préféré de la présente invention se rapporte au codage des BAB dans les trames P1, B1 et B2. Par conséquent, on décrira ci-dessous quels signaux de mode sont alloués aux BAB, respectivement, dans les trames P1, B1 et B2. Il faut remarquer là qu'au lieu des signaux de mode, les signaux codés de mode peuvent être alloués aux BAB dans les trames P1, B1 et B2. Pour la simplicité, seul le cas o les signaux de mode sont
alloués sera décrit ci-après.
En mode intra, comme la trame P1 est reconstruite en se basant sur la trame I (se référer au trajet 1 montré à la figure 4), soit le premier signal de mode ou le troisième signal de mode est généré. Donc, soit le premier signal de mode ou le troisième signal de mode est alloué à chacun des BAB dans la trame P1 dans son codage de mode. Un signal de mode alloué à chacun des BAB dans la trame B1 est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode à partir des premier à quatrième signaux de mode car la trame B1 peut être reconstruite en se basant soit sur la trame P2 (se référer au trajet 3 montré à la figure 4) ou la trame P1 qui est une précédente de la trame B1 (se référer au trajet 2 montré
à la figure 4).
L'un des premier à quatrième signaux de mode est alloué à chacune des BAB dans la trame B2 dans son codage de mode car la trame B2 peut être reconstruite en se basant soit sur la trame P3 (se référer au trajet 5 montré à la figure 4) ou la trame B1 qui est une trame précédente de la trame B2 (se référer au trajet 4 montré
à la figure 4).
Comme décrit ci-dessus, dans le codage d'un signal de forme binaire, e.g. , un BAB dans une trame (ou un VOP), en particulier dans le codage de la couche de la mise en valeur du signal de forme binaire, la méthode de codage de mode selon la présente invention permet d'améliorer son efficacité de codage de manière significative.
Claims (12)
1. Procédé de codage de mode pour le codage d'un bloc alpha binaire (BAB) de MxN éléments binaires d'image dans une trame courante en se basant sur la trame courante et une trame précédente comprenant une multiplicité de BAB, M et N étant des entiers positifs, respectivement, o chaque élément binaire d'image a une valeur binaire représentant soit un élément d'image objet ou un élément d'image de fond, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: (a) accomplir un sous- échantillonnage sur BAB dans
la trame courante selon une règle prédéterminée de sous-
échantillonnage pour ainsi générer un bloc échantillon de (M/K)x(N/K) éléments binaires d'image dans la trame courante, o M et N sont des multiples de K qui est un entier positif prédéterminé, respectivement; (b) générer un BAB reconstruit de MxN éléments binaires d'image selon une règle de reconstruction prédéterminée basée sur le bloc d'échantillon dans la trame courante; (c) évaluer la différence entre BAB reconstruit et BAB dans la trame courante, alors s'il n'y a pas de différence entre eux, générer un premier signal de mode informant qu'il n'y a pas de différence entre eux et donc que la différence n'est pas codée, et s'il y a une différence entre eux, générer un deuxième signal de mode informant qu'il y a une différence entre eux et en même temps générer un deuxième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence à coder en tant que deuxième bloc de données d'erreur codées;
(d) en un mode inter, accomplir le sous-
échantillonnage sur les BAB dans la trame précédente selon la règle prédéterminée de sous-échantillonnage pour ainsi générer une multiplicité de blocs échantillons correspondants de (M/K)x(N/K) éléments binaires d'image dans la trame précédente; (e) en mode inter, comparer le bloc échantillon dans la trame courante aux blocs échantillons correspondants dans la trame précédente puis détecter un deuxième bloc échantillon très similaire au bloc échantillon dans la trame courante, parmi les blocs échantillons correspondants dans la trame précédente en tant que bloc échantillon prédit pour ainsi produire un vecteur de mouvement ayant des composantes verticale et horizontale représentant le déplacement entre le bloc échantillon dans la trame courante et le bloc échantillon prédit; (f) en mode inter, en se basant sur le vecteur de mouvement, détecter un BAB très similaire au BAB dans la trame courante parmi les BAB dans la trame précédente en tant que BAB prédit, évaluer la différence entre le BAB dans la trame courante et le BAB prédit, puis s'il n'y a pas de différence entre eux, générer un troisième signal de mode informant qu'il n'y a pas de différence entre eux et donc que la différence n'est pas codée, et s'il y a une différence entre eux, générer un quatrième signal de mode informant qu'il y a une différence entre eux et en même temps générer un quatrième bloc de données d'erreur de MxN éléments binaires d'image représentant la différence à coder en tant que quatrième bloc de données d'erreur codées; et (g) dans le cas o BAB dans la trame courante est codé en un mode intra, comme l'un des premier et deuxième signaux de mode est généré à l'étape (c), produire le signal généré de mode & l'étape (c) en tant que signal sélectionné de mode et dans le cas o BAB dans la trame courante est codé en mode inter, si un signal de mode parmi les premier et quatrième signaux de mode est produit aux étapes (c) et (f), produire le signal produit de mode aux étapes (c) et (f) en tant que signal sélectionné de mode et si deux signaux de mode parmi les premier à quatrième signaux de mode sont générés en même temps aux étapes (c) et (f), sélectionner et produire l'un des deux signaux généré de mode aux étapes (c) et (f) en tant que signal sélectionné de mode selon une première règle
prédéterminée de sélection.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trames courante et précédente sont remplacées par un plan d'objet vidéo courant (VOP) et un
VOP précédent, respectivement.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première règle de sélection prédéterminée est comme suit: si les premier et troisième signaux de mode sont générés en même temps, l'un des premier et troisième signaux de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode selon une deuxième règle prédéterminée de sélection; si le premier signal de mode est généré et que le troisième signal de mode n'est pas généré, le premier signal de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode même si le quatrième signal de mode est généré en même temps; et si le troisième signal de mode est généré et que le premier signal de mode n'est pas généré, le troisième signal de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode même si le deuxième signal de mode est généré en même temps; si les deuxième et quatrième signaux de mode sont générés en même temps, l'un des deuxième et quatrième signaux de mode est sélectionné en tant que signal sélectionné de mode selon une troisième règle de
sélection prédéterminée.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la troisième règle de sélection prédéterminée est comme suit: les deuxième et quatrième signaux de mode sont codés pour ainsi générer des deuxième et quatrième signaux codés de mode, respectivement, et les deuxième et quatrième blocs de données d'erreur sont codés pour ainsi générer des deuxième et quatrième blocs de données codées d'erreur, respectivement; et les deuxième et quatrième signaux codés de mode et les deuxième et quatrième blocs de données codées d'erreur sont combinés pour ainsi générer des deuxième et quatrième données de couches de mise en valeur codées respectivement; et ensuite, les deuxième et quatrième quantités de bits de données pour les deuxième et quatrième données codées de couches en mise en valeur sont calculées respectivement; ensuite, le deuxième nombre de bits de données est comparé au quatrième nombre de bits de données pour ainsi sélectionner le deuxième signal de mode en tant que signal sélectionné de mode si le deuxième nombre de bits de données est égal ou plus petit que le quatrième nombre de bits de données et sélectionner le quatrième signal de mode en tant que signal sélectionné de mode si le deuxième nombre de bits de données est plus grand que le
quatrième nombre de bits de données.
5. Procédé selon la revendicaton 4, caractérisé en ce que la deuxième règle de sélection prédéterminée est que si les premier et troisième signaux de mode sont générés en même temps, le troisième signal de mode est
sélectionné en tant que signal sélectionné de mode.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que si les premier et troisième signaux de mode sont sélectionnés en tant signaux sélectionnés de mode, respectivement, les premier et troisième signaux de mode sont codés en tant que premier et troisième signaux codés de mode, respectivement, et alors les premier et troisième signaux codés de mode sont prévus en tant que couches codées de mise en valeur, respectivement; et si les deuxième et quatrième signaux de mode sont sélectionnés en tant que signaux sélectionnés de mode, respectivement, les deuxième et quatrième données de couches de mise en valeur sont prévues en tant que
couches codées de mise en valeur, respectivement.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape (a) comprend les étapes de: (al) échantillonner une ligne horizontale sur deux du BAB pour générer un premier bloc de (M/2)xN éléments binaires d'image en partant d'une première ou d'une deuxième ligne horizontale de BAB, o la première ligne horizontale est la ligne horizontale la plus haute de BAB; et (a2) échantillonner une ligne verticale sur deux du premier bloc pour générer le bloc échantillon de (M/2)x(N/2) éléments binaires d'image en tant que couche de base en partant d'une première ou d'une deuxième ligne verticale du premier bloc, o la première ligne verticale est la ligne verticale la plus & gauche du premier bloc;
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape (b) comprend les étapes de: (bl) générer un premier bloc reconstruit de (M/2)xN éléments binaires d'image en insérant (N/2) lignes verticales reconstruites sequentiellement en des emplacements des lignes verticales non échantillonnées à l'étape (a2) dans la condition que (N/2) lignes verticales dans le bloc échantillon soient placées en des emplacements des lignes verticales échantillonnées à l'étape (a2), o les lignes verticales reconstruites sont produites selon une règle d'interpolation prédéterminée basée sur les lignes verticales du bloc échantillon; et (b2) produire BAB reconstruit de MxN éléments binaires d'image en insérant (M/2) lignes horizontales reconstruites séquentiellement en des emplacements des lignes horizontales non échantillonnées à l'étape (al) dans la condition que (M/2) lignes horizontales du premier bloc reconstruit soient placées en des emplacements des lignes horizontales échantillonnées à l'étape (al), o les lignes horizontales reconstruites sont produites selon une règle d'interpolation prédéterminée basée sur les lignes horizontales du
premier bloc reconstruit.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les distances horizontale et verticale entre BAB dans la trame courante et BAB prédit produit à l'étape (f) sont deux fois les composantes horizontale
et verticale du vecteur de mouvement, respectivement.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape (al) est l'étape d'échantillonnage des lignes horizontales de numéros pairs de BAB, pour générer le premier bloc, et l'étape (a2) est l'étape d'échantillonnage des lignes verticales de numéros pairs
du premier bloc pour générer le bloc échantillon.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que M est égal à N.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé
en ce que chacun de M et N est 16.
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