FR2812506A1 - Procede et dispositif d'alerte lors du decodage progressif d'une image numerique codee avec une region d'interet - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un proc ed e d'alerte lors du d ecodage progressif d'une image num erique cod ee avec une r egion d'int erêt, caract eris e en ce qu'il comporte les etapes de :- d etection (E13) de la fin du d ecodage de ladite r egion d'int erêt,- activation (E14) d'une indication de fin de d ecodage de ladite r egion d'int erêt.
Description
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La présente invention concerne de manière générale le décodage
progressif de données numériques codées avec au moins une région d'intérêt.
Ces données numériques sont des images numériques. L'invention concerne
plus particulièrement une alerte lors de ce décodage progressif.
Les méthodes les plus récentes pour compresser des images permettent de coder une image de façon progressive en qualité. Le décodage de cette image est également progressif, et il est possible d'afficher une partie de l'image, ou une version de basse qualité de celle-ci, avant que toute l'image ne soit décodée. Au fur et à mesure que des données supplémentaires sont décodées, la qualité de l'image affichée est améliorée. Cette possibilité est notamment avantageuse lors de la transmission de l'image codée, puisque, à la réception, les opérations de réception, décodage et affichage sont effectuées
de manière progressive.
D'autre part, il est possible de définir une région d'intérêt dans l'image. Une région d'intérêt est composée d'une ou plusieurs parties de I'image. La région d'intérêt est définie par un utilisateur et sera codée avec une
qualité supérieure par rapport au reste de l'image.
La norme JPEG2000 (en cours de normalisation) permet la mise en
oeuvre des deux fonctionnalités.
Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir une indication lors du décodage progressif d'une image codée avec une région d'intérêt, de
manière à indiquer à un utilisateur la fin du décodage de la région d'intérêt.
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A cette fin, I'invention propose un procédé d'alerte lors du décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: - détection de la fin du décodage de ladite région d'intérêt, - activation d'une indication de fin de décodage de ladite région d'intérêt. Corrélativement, I'invention concerne un dispositif d'alerte lors du décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens de détection de la fin du décodage de ladite région d'intérêt, - des moyens d'activation d'une indication de fin de décodage de
ladite région d'intérêt.
Grâce à l'invention, I'utilisateur sait que la région d'intérêt est complètement reçue, il peut commencer son exploitation de celle-ci, ou
interrompre le décodage si le reste de l'image ne l'intéresse pas.
Selon une caractéristique préférée, le procédé comporte en outre les étapes de: - activation d'une indication de début de décodage de ladite région d'intérêt, - activation d'une indication de la progression du décodage de ladite
région d'intérêt.
Ainsi, I'utilisateur est à même de suivre la progression du décodage
de la région d'intérêt.
Selon une autre caractéristique préférée, le procédé comporte en outre l'étape de décodage des données codées de l'image qui ne sont pas
dans ladite région d'intérêt.
Selon une autre caractéristique préférée, le procédé comporte en outre les étapes de: - activation d'une indication de décodage des données codées de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt,
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- activation d'une indication de fin de décodage des données codées
de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt.
Ainsi, l'utilisateur connaît la progression de décodage de toute l'image. Selon une caractéristique préférée, I'indication est un affichage de
données d'information sur un écran.
Une telle information est simple à percevoir pour l'utilisateur.
Le dispositif d'alerte comporte des moyens de mises en oeuvre des
caractéristiques précédentes.
L'invention concerne aussi un procédé et un dispositif de réception
de données intégrant le procédé d'alerte précédemment présenté.
L'invention concerne encore un procédé et un dispositif de décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, intégrant le
procédé d'alerte précédemment présenté.
L'invention concerne aussi un appareil numérique incluant le dispositif d'alerte, de décodage ou de réception, ou des moyens de mise en oeuvre du procédé d'alerte, de décodage ou de réception.. Les avantages du dispositif et de l'appareil numérique sont identiques à ceux précédemment exposés. Un moyen de stockage d'information, lisible par un ordinateur ou par un microprocesseur, intégré ou non au dispositif, éventuellement amovible, mémorise un programme mettant en oeuvre le procédé d'alerte, de réception ou
de décodage.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture d'un mode préféré de réalisation illustré par les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est un mode de réalisation d'un dispositif mettant en oeuvre l'invention, - la figure 2 représente un dispositif de codage et un dispositif de décodage selon l'invention,
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- la figure 3 représente une sous bande de fréquence obtenue dans le dispositif de codage, - la figure 4 est une représentation d'un signal numérique par plan de bits, - la figure 5 est une représentation d'un signal numérique par plan de bits, dans lequel une région d'intérêt a été amplifiée, -la figure 6 représente un mode de réalisation de procédé de codage, - la figure 7 représente un mode de réalisation de dispositif selon I'invention, - la figure 8 représente un mode de réalisation de procédé de décodage selon l'invention, - la figure 9 représente une zone d'affichage de données décodées selon l'invention, - la figure 10 est une représentation d'un signal numérique par plan
de bits, dans lequel une région d'intérêt a été amplifiée.
Selon le mode de réalisation choisi et représenté à la figure 1, un dispositif mettant en oeuvre l'invention est par exemple un microordinateur 10 connecté à différents périphériques, par exemple une caméra numérique 107 (ou un scanner, ou tout moyen d'acquisition ou de stockage d'image) reliée à
une carte graphique et fournissant des informations à traiter selon l'invention.
Le dispositif 10 comporte une interface de communication 112 reliée à un réseau 113 apte à transporter des données numériques à traiter ou inversement des données traitées par le dispositif. Le dispositif 10 comporte également un moyen de stockage 108 tel que par exemple un disque dur. Il comporte aussi un lecteur 109 de disque 110. Ce disque 110 peut être une disquette, un CD-ROM, ou un DVD-ROM, par exemple. Le disque 110 comme le disque 108 peuvent contenir des données traitées selon l'invention ainsi que le ou les programmes mettant en oeuvre l'invention qui, une fois lu par le dispositif 10, sera stocké dans le disque dur 108. Selon une variante, le programme permettant au dispositif de mettre en oeuvre l'invention, pourra être
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stocké en mémoire morte 102 (appelée ROM sur le dessin). En seconde variante, le programme pourra être reçu pour être stocké de façon identique à celle décrite précédemment par l'intermédiaire du réseau de communication 113. Le dispositif 10 est relié à un microphone 111. Les données à traiter
selon l'invention seront dans ce cas du signal audio.
Ce même dispositif possède un écran 104 permettant de visualiser les données à traiter ou de servir d'interface avec l'utilisateur qui peut ainsi paramétrer certains modes de traitement, à l'aide du clavier 114 ou de tout
autre moyen (souris par exemple).
L'unité centrale 100 (appelée CPU sur le dessin) exécute les instructions relatives à la mise en oeuvre de l'invention, instructions stockées dans la mémoire morte 102 ou dans les autres éléments de stockage. Lors de la mise sous tension, les programmes de traitement stockés dans une mémoire non volatile, par exemple la ROM 102, sont transférés dans la mémoire vive RAM 103 qui contiendra alors le code exécutable de l'invention ainsi que des registres pour mémoriser les variables nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. De manière plus générale, un moyen de stockage d'information, lisible par un ordinateur ou par un microprocesseur, intégré ou non au dispositif, éventuellement amovible, mémorise un programme mettant en
oeuvre le procédé de codage, de transmission et respectivement de décodage.
Le bus de communication 101 permet la communication entre les différents éléments inclus dans le micro-ordinateur 10 ou reliés à lui. La représentation du bus 101 n'est pas limitative et notamment l'unité centrale 100
est susceptible de communiquer des instructions à tout élément du micro-
ordinateur 10 directement ou par l'intermédiaire d'un autre élément du micro-
ordinateur 10.
En référence à la figure 2, un mode de réalisation d'un dispositif de codage et d'un dispositif de décodage associé selon l'invention est plus
particulièrement destiné à traiter des images numériques.
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Une source de signal 1 contient un signal d'image fixe IM. De manière générale, la source de signal soit contient le signal numérique, et comporte par exemple une mémoire, un disque dur ou un CD-ROM, soit convertit un signal analogique en signal numérique, et est par exemple un caméscope analogique associé à un convertisseur analogique-numérique. La source d'image 1 génère une suite d'échantillons numériques représentant une image IM. Le signal d'image IM est une suite de mots numériques, par exemple des octets. Chaque valeur d'octet représente un pixel de l'image IM, ici à 256
niveaux de gris ou en couleur.
Une sortie de la source de signal 1 est reliée à un circuit 2 de compression de données qui effectue un codage connu en soi de l'image. Par exemple, le codage utilisé est selon la norme JPEG2000 (en anglais Joint
Photographic Expert Group), en cours de normalisation et dont une description
est disponible via Internet à l'adresse http://www.jpeg.org/cd 15444-1. pdf.
Un codage selon la norme JPEG2000 comporte une transformation en ondelettes discrète, dit DWT, d'après l'anglais Discrete Wavelet Transform,
puis une quantification et un codage entropique.
A l'issue de la transformation en ondelettes, les données sont traitées par plan de bits. Comme représenté à la figure 3, une sous-bande de fréquence obtenue après transformation en ondelettes comporte P x Q coefficients, o P et Q sont des entiers. Chaque coefficient comporte un bit de signe et M bits d'amplitude numérotés de 0 pour le bit de poids le plus faible
jusqu'à M-1 pour le bit de poids le plus fort, o M est un entier.
La sous-bande peut donc être vue comme un plan contenant P x Q
bits de signe et M plans contenant chacun P x Q bits.
En référence de nouveau à la figure 2, le circuit 2 de codage de données est relié à un circuit 3 de transmission de données. Le circuit 3 est classique et est adapté à transmettre des données à destination d'un circuit 4
de réception, par l'intermédiaire d'un réseau de transmission.
Le circuit 4 est relié à un circuit 5 de décodage des données, lui-
même relié à un circuit 6 de visualisation des données décodées.
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Le fonctionnement du dispositif de codage et du dispositif de
décodage sera détaillé dans la suite.
La figure 4 représente un exemple de représentation par plans de bits, dans un cas monodimensionel. Ce cas est par exemple une ligne de données extraite d'une sous bande de fréquence de l'image. Le plan numéro zéro contient les bits de poids le plus faible et les plans sont ordonnés de manière à contenir les bits de poids de plus en plus élevé au fur et à mesure que les numéros des plans augmentent. Ainsi, le plan
numéro quatorze contient les bits de poids le plus fort.
Dans cet exemple, on constate que le plan de bit de poids le plus
élevé contenant au moins un bit à la valeur un est le plan numéro cinq.
D'autre part, une valeur B d'amplification (en anglais: boost) est définie en fonction de plusieurs paramètres, dont notamment le type de
transformation en ondelettes utilisée.
La valeur d'amplification est supérieure ou égale au numéro de plans de bits le plus élevé contenant au moins un bit non nul pour toutes les sous bandes du signal. Ce plan de bits est le plan de bits le plus élevé atteint par le signal. Par exemple, pour une image codée sur huit bits (soit jusqu'au plan numéro 7), on considère une transformée en ondelettes dont le filtre multiplie la dynamique du signal par 4 (2 en filtrage vertical et 2 en filtrage horizontal). Le plan de bit le plus élevé atteint après transformation est alors le plan numéro 9, puisqu'une multiplication de la dynamique par 4 demande 2 bits
supplémentaires pour le codage.
La figure 5 représente les mêmes données qu'à la figure 4, auxquelles une valeur d'amplification égale à 9 a été appliqué sur une région d'intérêt ROI. Une région d'intérêt est une partie de l'image à laquelle un utilisateur accorde une plus grande importance que le reste de l'image. Par exemple, une région d'intérêt est un visage dans un portrait, ou la partie fracturée d'un os dans une radiographie. Il est à noter que la région d'intérêt
peut être formée de plusieurs parties disjointes de l'image.
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Les données associées à la région d'intérêt sont transférées 9 plans
de bits plus haut.
Il est à noter qu'il n'est pas nécessaire d'associer une information pour indiquer quelle est la région d'intérêt, notamment lors de la transmission des données. En effet, pour retrouver la région d'intérêt lors du décodage des données, il suffit de détecter les coefficients pour lesquels il existe des bits non
nuls dans les plans de bits de numéro supérieur ou égal à neuf.
Ces données ont forcément été amplifiées, puisque le signal n'atteint
pas naturellement cette dynamique.
Lors du décodage, il suffit alors de transférer ces données neuf
plans de bits plus bas pour obtenir le signal décodé.
La figure 6 représente un procédé de codage d'une image avec région d'intérêt. Ce procédé est mis en oeuvre dans le dispositif de codage de
la figure 1 et comporte des étapes E1 à E3.
Le procédé est réalisé sous la forme d'un algorithme qui peut être mémorisé en totalité ou en partie dans tout moyen de stockage d'information capable de coopérer avec le microprocesseur. Ce moyen de stockage est lisible par un ordinateur ou par un microprocesseur. Ce moyen de stockage est intégré ou non au dispositif, et peut être amovible. Par exemple, il peut comporter une bande magnétique, une disquette ou un CD-ROM (disque
compact à mémoire figée).
L'étape E1 est la définition d'une région d'intérêt dans l'image. Pour cela, une fenêtre pour chaque partie de la région d'intérêt peut être désignée à l'aide de la souris, sur l'image affichée à l'écran. Chaque partie de la région d'intérêt peut être également définie en entrant ses coordonnées à l'aide du clavier. L'étape suivante E2 est un codage de l'image avec qualité progressive (en anglais: " quality scalable "). Ainsi, les données contenues dans le fichier compressé sont organisées de telle sorte que les données les plus importantes sont en début de fichier. Par données les plus importantes, on
entend ici les plans de bits de poids le plus fort.
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Le codage comporte des opérations d'amplification d'une région
d'intérêt, en plus des opérations classiques qui ne sont pas décrites ici.
Il est à noter que la valeur B d'amplification est associée au fichier
compressé contenant le résultat du codage de l'image.
L'étape suivante E3 est une transmission progressive des données. Les données les plus importantes sont transmises en premier. Ainsi, à la réception, les données les plus importantes sont reçues en premier, et peuvent être traitées avant le reste des données. En particulier, les données les plus importantes peuvent être décodées et affichées, dans le cas d'un signal
d'image, avant que toutes les données ne soient reçues.
Comme représenté à la figure 7, un mode de réalisation de la mise en oeuvre de l'invention comporte un ordinateur 7, qui est connectable à une
base de données distante 8, via un réseau de télécommunication 9.
La base de données 8 contient des données codées comme
précédemment décrit. Ces données sont plus particulièrement des images.
La figure 8 représente un mode de réalisation de procédé d'alerte
qui est exécuté lors du décodage progressif de l'image précédemment codée.
Ce procédé est mis en oeuvre sous la forme d'un algorithme mémorisé en mémoire de l'ordinateur 7. Il est exécuté en parallèle de la réception et du
décodage de l'image, qui ne sont pas décrites en détail ici.
Le procédé peut être mémorisé en totalité ou en partie dans tout moyen de stockage d'information capable de coopérer avec le microprocesseur de l'ordinateur. Ce moyen de stockage est intégré ou non au dispositif, et peut être amovible. Par exemple, il peut comporter une bande magnétique, une
disquette ou un CD-ROM (disque compact à mémoire figée).
L'algorithme comporte des étapes El0 à E16.
L'étape E0IO est une connexion de l'ordinateur 7 à la base de données 8, par l'intermédiaire du réseau 9. La connexion est classique et ne
sera pas décrite ici.
L'étape El est le lancement du téléchargement d'une image qui a été ultérieurement codée comme précédemment décrit. Tant qu'aucune
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donnée de l'image n'est reçue, un indicateur est affiché dans la fenêtre
d'affichage de l'image pour indiquer cela.
La figure 9 représente la fenêtre 200 d'affichage de l'image, avec la région d'intérêt ROI et la zone d'affichage 201 de l'indicateur. La fenêtre 200 est affichée sur l'écran de l'ordinateur 7.
Bien entendu, la position de la région d'intérêt est définie au codage.
La position de la zone d'affichage de l'indicateur peut être modifiée par l'utilisateur. Lorsque les données de l'image parviennent à l'ordinateur 7, l'étape E12 est un affichage d'un indicateur dans la fenêtre d'affichage de l'image pour indiquer que la région d'intérêt ROI est en cours de réception et décodage. Cet indicateur indique le début du décodage de la région d'intérêt, puis la
progression du décodage de celle-ci.
Les plans de bits sont transmis par numéros décroissants et les données de la région d'intérêt sont contenues dans les plans de bits de numéros les plus élevés. Tant que le numéro du plan de bits en cours de transmission est supérieur ou égal à 8, cela correspond à des données auxquelles le facteur d'amplification B a été appliqué, avec B = 9 dans cet
exemple. Ces données sont celles de la région d'intérêt.
Comme déjà précisé, la valeur d'amplification B est utilisée lors du décodage des données pour transférer les données amplifiées B plans de bits
plus bas.
L'étape suivante E13 est un test pour vérifier si la région d'intérêt ROI a été entièrement reçue et décodée. Le test est effectué sur les numéros
de plans de bits reçus.
Tant que la réponse est négative, cette étape est suivie de l'étape
E12 précédemment décrite.
Lorsque la réponse est positive à l'étape E13, cette étape est suivie de l'étape E14 à laquelle un indicateur est affiché dans la fenêtre d'affichage de I'image pour indiquer que la région d'intérêt a été entièrement reçue et par
conséquent que son décodage est terminé.
il 2812506 Les données n'appartenant pas à la région d'intérêt sont alors en
cours de réception et décodage.
L'étape suivante E15 est un test pour vérifier si l'image a été
entièrement reçue et décodée.
Tant que la réponse est négative, cette étape est suivie de l'étape E14 précédemment décrite. L'indicateur peut en outre afficher une indication de
décodage des données n'appartenant pas à la région d'intérêt.
Lorsque la réponse est positive à l'étape E15, cette étape est suivie de l'étape E16 à laquelle un indicateur est affiché dans la fenêtre d'affichage de
l'image pour indiquer que l'image a été entièrement reçue.
Bien entendu, I'utilisateur peut interrompre la réception avant que
toute l'image ne soit reçue.
En variante, le facteur d'amplification est choisi de sorte que la région d'intérêt ne soit pas entièrement " au-dessus " du reste du signal (figure 5), mais soit " légèrement " privilégiée par rapport au reste du signal. Dans ce mode dit d'ajustement (d'après l'anglais: scaling), le facteur d'amplification
peut prendre toute valeur supérieure ou égale à un.
Dans ce cas, les coordonnées de la région d'intérêt sont ajoutées
comme information additionnelle au fichier contenant l'image.
A la réception, cette information additionnelle permet de retrouver la
région d'intérêt.
La figure 10 représente un exemple de représentation par plans de bits, dans lequel un facteur d'amplification égal à deux a été appliqué à la
région d'intérêt.
Le décodage de l'image est similaire à celui précédemment décrit, à la différence que la détection de la région d'intérêt est réalisée grâce aux coordonnées de celle-ci, et non plus en analysant la dynamique du signal reçu,
comme dans l'exemple précédent.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais englobe, bien au contraire,
toute variante à la portée de l'homme du métier.
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Claims (15)
1. Procédé d'alerte lors du décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt (ROI), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: - détection (E13) de la fin du décodage de ladite région d'intérêt, - activation (E14) d'une indication de fin de décodage de ladite
région d'intérêt.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de: - activation (E12) d'une indication de début de décodage de ladite région d'intérêt, - activation (E12) d'une indication de la progression du décodage de
ladite région d'intérêt.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de: - activation (E14) d'une indication de décodage des données codées de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt, - activation (E16) d'une indication de fin de décodage des données
codées de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que l'indication est un affichage de données d'information
(201) sur un écran.
5. Procédé de réception de données intégrant le procédé d'alerte
selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
6. Procédé de décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, intégrant le procédé d'alerte selon l'une quelconque
des revendications 1 à 4.
7. Dispositif d'alerte lors du décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, caractérisé en ce qu'il comporte:
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- des moyens (5) de détection de la fin du décodage de ladite région d'intérêt, - des moyens (5, 6) d'activation d'une indication de fin de décodage
de ladite région d'intérêt.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - des moyens d'activation d'une indication de début de décodage de ladite région d'intérêt, - des moyens d'activation d'une indication de la progression du
décodage de ladite région d'intérêt.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - des moyens d'activation d'une indication de décodage des données codées de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt, - des moyens d'activation d'une indication de fin de décodage des
données codées de l'image qui ne sont pas dans ladite région d'intérêt.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (6) d'affichage de données
d'information sur un écran.
11. Dispositif de réception de données intégrant le dispositif d'alerte
selon l'une quelconque des revendications 7 à 10.
12. Dispositif de décodage progressif d'une image numérique codée avec une région d'intérêt, intégrant le dispositif d'alerte selon l'une quelconque
des revendications 7 à 10.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12,
caractérisé en ce que les moyens de détection et activation sont incorporés dans: - un microprocesseur (100), - une mémoire morte (102) comportant un programme pour traiter les données, et
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- une mémoire vive (103) comportant des registres adaptés à
enregistrer des variables modifiées au cours de l'exécution dudit programme.
14. Appareil de traitement (10) d'une image numérique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre le procédé selon
I'une quelconque des revendications 1 à 6.
15. Appareil de traitement (10) d'une image numérique, caractérisé
en ce qu'il comporte le dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à
13.
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