FR2835366A1 - Procede et dispositif de formation d'un signal numerique compresse reduit - Google Patents
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Abstract
L'invention conceme un procédé de formation d'un signal numérique compressé dit réduit, caractérisé en ce que le signal numérique compressé réduit est formé à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique, comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal, ledit procédé comportant les étapes suivantes :- à partir dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, formation d'au moins un en-tête du signal compressé réduit qui comporte des informations représentatives d'une configuration réduite du signal initial et de la structure des données dans le signal compressé de configuration réduite, la configuration réduite étant définie par un jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé,- extraction des données compressées correspondant au jeu final de paramètres à partir du signal initial compressé et,- insertion de ces données dans le signal compressé réduit en formation.
Description
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L'invention concerne un procédé et un dispositif de formation d'un signal numérique compressé dit réduit à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal.
L'invention s'applique notamment dans le domaine du traitement d'images compressées et, par exemple, pour des images conformes à la norme JPEG2000.
L'invention s'applique également dans le domaine du traitement d'autres signaux numériques tels que des séquences vidéo ou des signaux sonores.
Il est connu que certains appareils de traitement de données numériques tels que, par exemple, des appareils photographiques numériques, des téléphones cellulaires ou des assistants personnels numériques du type PDA ("Personal Digital Assistant"en terminologie anglo-saxonne) disposent, dans leurs mémoires internes, de plusieurs signaux numériques stockés sous forme compressée.
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Les signaux stockés qui sont, à titre d'exemple, des signaux d'image peuvent, par exemple, correspondre à des données acquises par l'appareil ou bien reçues par celui-ci d'une source externe via un réseau de communication.
Lorsque l'utilisateur de l'appareil de traitement de données veut transmettre, via un réseau de communication, les signaux d'images ainsi stockés à un appareil de communication distant (ex : serveur) par exemple, en vue d'une exploitation ultérieure d'un ou plusieurs de ces signaux, il peut être souhaitable, pour diverses raisons, de ne pas transmettre l'intégralité de ces signaux d'image.
Ceci s'explique, par exemple, lorsque les fichiers contenant ces signaux sont trop volumineux et que leur temps de transfert va donc être relativement long.
Une autre raison est que le réseau de communication peut véhiculer un trafic important et donc laisser peu de bande passante disponible pour la transmission de l'intégralité des signaux.
Par ailleurs, les transmissions sur le réseau peuvent être entachées d'erreurs de transmission élevées, voire occasionner des pertes de données, rendant ainsi très aléatoire la transmission des signaux dans leur intégralité.
En outre, l'appareil distant auquel sont destinés ces signaux peut avoir une capacité de stockage relativement réduite qui rend difficile, voire impossible, le stockage de plusieurs fichiers contenant l'intégralité de plusieurs signaux.
Pour toutes ces raisons non exhaustives, l'appareil de traitement de données contenant plusieurs signaux numériques compressés peut, de manière connue, traiter ces signaux en réduisant la taille des images, ceci afin de diminuer le volume des données à transmettre à l'appareil distant.
On notera que la compression d'une image numérique comprend généralement deux étapes.
Une première étape concerne une transformation spatio-fréquentielle de l'image, par exemple du type transformée en cosinus discrète connue sous l'abréviation DCT ("Discrete Cosine Transform"en terminologie anglo-saxonne),
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au cours de laquelle les données numériques de l'image ou pixels sont transformés en coefficients de sous-bandes de fréquence.
Souvent, les coefficients ainsi obtenus sont quantifiés.
La deuxième étape concerne un codage entropique des coefficients transformés, éventuellement quantifiés, afin de fournir le signal d'image compressé.
Il est connu de réduire la taille d'images qui sont, par exemple, compressées au format JPEG en procédant d'abord par un décodage entropique des blocs de pixels 8 x 8 de l'image compressée.
Une méthode de modification de la taille d'une image JPEG dans le domaine compressé est citée dans l'article intitulé fast scheme for image size change in the compressed domain" de Rakesh Dugad et Narendra Ahuja, IEEE transactions on circuits and systems for video technology, April 2001, vol.
11 No. 4, pp 461-474.
Après décodage des blocs, on extrait à partir de chaque bloc un sous-ensemble de coefficients de basse fréquence contenant un nombre donné de coefficients ordonnés à partir du coefficient de plus basse fréquence.
L'ensemble des coefficients extraits est transformé, donnant ainsi lieu à de nouveaux blocs de coefficients 8 x 8.
Les coefficients de ces nouveaux blocs subissent ensuite une étape de codage entropique pour reformer un signal d'image compressé réduit, c'est- à-dire de taille réduite mais qui conserve la sémantique du signal d'image initial.
Cette méthode a pour principal inconvénient le fait que l'appareil de traitement de données dispose parfois d'une capacité de traitement insuffisante pour effectuer un tel traitement des signaux d'image compressés.
Par ailleurs, le temps nécessaire pour traiter ainsi tous les signaux d'image compressés avant de les transmettre peut être relativement long, et donc accaparer de manière excessive l'unité de traitement de l'appareil.
Une autre méthode connue pour réduire la taille du signal est de décompresser le signal initial compressé puis de sous-échantillonner le signal initial en sélectionnant un nombre x de pixels sur un nombre y de pixels du signal, où x et y sont des entiers, avec x < y.
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Cette méthode comporte en outre des étapes supplémentaires de filtrage du signal sous-échantillonné et de compression.
Cependant, cette méthode relativement compliquée peut se révéler difficile, voire impossible à mettre en oeuvre lorsque l'appareil de traitement de données dispose d'une capacité de traitement insuffisante.
La présente invention vise à remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un procédé de formation d'un signal numérique compressé dit réduit, caractérisé en ce que le signal numérique compressé réduit est formé à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - à partir dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, formation d'au moins un en-tête du signal compressé réduit qui comporte des informations représentatives d'une configuration réduite du signal initial et de la structure des données dans le signal compressé de configuration réduite, la configuration réduite étant définie par un jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé, - extraction des données compressées correspondant au jeu final de paramètres à partir du signal initial compressé et, - insertion de ces données dans le signal compressé réduit en formation.
Corrélativement, l'invention concerne également un dispositif de formation d'un signal numérique compressé dit réduit, caractérisé en ce que le signal numérique compressé réduit est formé à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations
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représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal, ledit dispositif comportant : - des moyens de formation d'au moins un en-tête du signal compressé réduit à partir dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, ledit au moins un en-tête du signal compressé réduit comportant des informations représentatives d'une configuration réduite du signal initial et de la structure des données dans le signal compressé de configuration réduite, la configuration réduite étant définie par un jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé, - des moyens d'extraction des données compressées correspondant au jeu final de paramètres à partir du signal initial compressé et, - des moyens d'insertion de ces données dans le signal compressé réduit en formation.
La représentation du signal compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques permet de sélectionner, dans ce signal, une configuration réduite par rapport à sa configuration totale et qui correspond à au moins un niveau hiérarchique dudit signal.
Les niveaux hiérarchiques du signal sont "imbriqués" les uns dans les autres, en ce sens qu'il existe un niveau de base et plusieurs niveaux de raffinement successifs (ex : résolution, qualité...).
Les niveaux hiérarchiques étant imbriqués les uns dans les autres, lorsqu'une configuration correspondant à un niveau hiérarchique est sélectionnée, alors les niveaux hiérarchiques inférieurs imbriqués dans ce niveau sont également sélectionnés.
De par cette représentation à niveaux hiérarchiques, les données compressées correspondant au niveau hiérarchique de la configuration sélectionnée et aux éventuels niveaux hiérarchiques inférieurs susvisés peuvent être extraites du signal initial compressé et insérées dans le signal réduit en cours de formation, compressé sans être préalablement décodées et recodées.
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Le volume de ces données compressées extraites et insérées est réduit par rapport au volume total des données compressées du signal initial, ce qui permet malgré tout d'interpréter le signal ainsi réduit, malgré une qualité diminuée.
Ainsi, le signal réduit qui est formé selon l'invention occupe un fichier moins volumineux que le signal entier.
Il en résulte une économie en terme d'utilisation de la bande passante allouée à la transmission du signal sur le réseau de communication, ainsi qu'une diminution du temps de transmission de ce signal.
En outre, le traitement du signal selon l'invention représente un faible temps de calcul par rapport à l'art antérieur et nécessite peu de ressources mémoire.
Par ailleurs, l'appareil de communication distant qui reçoit le signal compressé réduit selon l'invention peut prendre une décision sur l'intérêt de la transmission ou non du signal initial compressé en entier, dans la mesure où les données reçues sont suffisamment représentatives des données du signal initial, même si la qualité du signal réduit est quelque peu affectée par la réduction de configuration.
L'invention fait intervenir un nombre d'étapes aussi restreint que possible lors de la formation du signal compressé réduit.
Dans le cas d'un signal d'image, on peut obtenir un configuration réduite de ce signal en réduisant la résolution et/ou la qualité et/ou le nombre de composantes de ce signal.
Selon une caractéristique, le jeu final de paramètres caractérisant le niveau hiérarchique de la configuration réduite sélectionnée et les éventuels niveaux hiérarchiques inférieurs, s'il y en a, comprend au moins l'un des paramètres suivants : niveau de résolution, niveau de qualité, composante du signal.
Selon un premier mode de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes : - extraction et insertion dudit au moins un en-tête du signal initial compressé dans le signal compressé réduit en formation et, - modification dudit au moins un en-tête inséré en fonction des données compressées insérées.
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Selon un deuxième mode de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes : - obtention des informations représentatives de la configuration réduite du signal initial et de la structure des données correspondant à la configuration réduite et, - insertion de ces informations dans le signal compressé réduit en formation afin de former ledit au moins un en-tête de ce signal.
Selon une caractéristique, le procédé comporte une étape de simplification de la structure du signal compressé réduit.
Cette simplification de la structure s'avère utile, par exemple, lorsque l'on souhaite réduire le temps consacré à la décompression du signal réduit reçu par l'appareil de communication distant.
Ceci peut apparaître d'autant plus utile que la puissance de calcul de l'appareil de communication distant n'est pas très élevée ou que l'on souhaite alléger la tâche de l'unité de calcul associée à cet appareil.
Il est également possible, avant d'envisager une simplification de la structure du signal compressé réduit, de prévoir une étape de test en fonction d'au moins un critère prédéterminé qui peut être, par exemple, la puissance de calcul de l'appareil récepteur du signal compressé réduit.
Il convient de noter que la simplification de la structure du signal compressé réduit peut aussi s'avérer utile lorsque l'on souhaite transmettre un train binaire aussi petit que possible.
Selon une caractéristique, les données compressées du signal d'image compressé réduit sont organisées en paquets de données P qui, à leur tour, sont organisés en blocs de données ordonnés, chaque paquet comportant un en-tête de paquet et un corps de paquet contenant des blocs de données, un paquet P correspondant à un niveau de résolution, à un niveau de qualité, à une composante du signal et, lorsque le signal initial a été décomposé en sousbandes de fréquence, à un ensemble de blocs de données du signal décomposé, appelé position spatiale, et ayant une localisation spatiale donnée dans la ou les sous-bandes constituant un même niveau de résolution.
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Selon une caractéristique dépendant de la précédente, l'étape de simplification de la structure du signal comporte, plus particulièrement, les étapes suivantes pour chaque niveau de résolution du signal compressé réduit : - fusion en un seul en-tête de paquet de données, des en-têtes de différents paquets concernés par la simplification, - fusion en un seul corps de paquet des corps des différents paquets concernés, ladite fusion des corps incluant un réordonnancement des blocs de données contenus dans ces corps.
Ainsi, on réduit le nombre de paquets de données dans le signal de configuration réduite en cours de formation, après que les paquets de données correspondant à la configuration réduite du signal initial compressé aient été insérés.
Il convient de noter que l'insertion et la fusion de ces paquets peuvent, à titre d'alternative, être effectuées simultanément.
Plusieurs types de simplification sont à envisager pour un signal d'image.
Selon une caractéristique, le réordonnancement des blocs dépend du type de simplification envisagée.
Selon une première caractéristique, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs positions spatiales pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux affectés à ces différentes positions spatiales.
Selon une deuxième caractéristique, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs niveaux de qualité pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux qui contribuent à ces différents niveaux de qualité.
Selon une troisième caractéristique, le signal compressé réduit comporte, pour un même niveau de résolution, plusieurs niveaux de qualité et plusieurs positions spatiales, les paquets fusionnés étant ceux qui contribuent à la fois aux différentes positions spatiales et aux différents niveaux de qualité.
Le réordonnancement des blocs est, quant à lui, effectué de façon adaptée au type de simplification envisagée.
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Ainsi, si la simplification vise à réduire le nombre de positions spatiales par niveau de résolution et ce, pour tous les niveaux de résolution du signal réduit, les blocs sont réordonnés dans le corps du paquet unique, résultat de la fusion des paquets pour le niveau de résolution considéré, suivant l'ordre de parcours spatial desdits blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal.
Si la simplification vise à réduire le nombre de niveaux de qualité par niveau de résolution et ce, pour tous les niveaux de résolution du signal réduit, les blocs de données sont réordonnés dans le corps du paquet unique, pour le niveau de résolution considéré, en concaténant les contributions d'un même bloc de données aux différents niveaux de qualité, dans l'ordre croissant de ces niveaux et suivant l'ordre de parcours spatial desdits blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal.
Si la simplification vise à réduire, pour un même niveau de résolution, le nombre de niveaux de qualité et le nombre de positions spatiales, et ce, pour tous les niveaux de résolution du signal réduit, les blocs de données sont réordonnés dans le corps du paquet unique dans l'ordre de parcours spatial de ces blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal et, pour chaque bloc, en concaténant les contributions de ce bloc aux différents niveaux de qualité.
Selon une autre caractéristique, le procédé comporte une étape de traitement différent de l'en-tête du paquet unique selon que la fusion des paquets de données concerne ou non uniquement des positions spatiales du signal.
Selon une caractéristique, l'étape de modification dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, selon le premier mode de réalisation mentionné plus haut, intervient après l'étape de simplification de la structure du signal compressé réduit.
Selon une caractéristique, les étapes d'obtention et d'insertion d'informations, selon le deuxième mode de réalisation mentionné plus haut, interviennent après l'étape de simplification de la structure du signal compressé réduit. Ceci permet d'éviter d'avoir recours à une étape supplémentaire de mise
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à jour du ou des entêtes ainsi formés, dans le cas où la simplification de structure aurait lieu après formation de ce ou ces en-têtes.
L'invention concerne également un appareil de traitement de données comportant un dispositif de formation d'un signal numérique compressé réduit tel que brièvement exposé ci-dessus.
Selon un autre aspect, l'invention vise aussi : - un moyen de stockage d'informations lisible par un ordinateur ou un microprocesseur comportant des instructions de code d'un programme d'ordinateur pour l'exécution des étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'invention tel que celui exposé brièvement ci-dessus, et - un moyen de stockage d'informations amovible, partiellement ou totalement, lisible par un ordinateur ou un microprocesseur comportant des instructions de code d'un programme d'ordinateur pour l'exécution des étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'invention tel que celui brièvement exposé ci-dessus.
Selon encore un autre aspect, l'invention vise un programme d'ordinateur chargeable dans un appareil programmable, comportant des séquences d'instructions ou portions de code logiciel pour mettre en oeuvre des étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit de l'invention tel que brièvement exposé ci-dessus, lorsque ledit programme d'ordinateur est chargé et exécuté sur l'appareil programmable.
Les caractéristiques et avantages relatifs au dispositif de formation d'un signal numérique compressé réduit, à l'appareil de traitement de données comportant un tel dispositif, aux moyens de stockage d'informations et au programme d'ordinateur étant les mêmes que ceux exposés ci-dessus concernant le procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'invention, ils ne seront pas rappelés ici.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
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- la figure 1 a représente de manière schématique et connue un dispositif de compression d'un signal numérique ; - la figure 1 b représente de manière schématique un dispositif de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'invention dans une architecture de communication du type client-serveur ; - la figure 2 est un mode de réalisation d'un appareil programmable mettant en oeuvre l'invention ; - la figure 3 est un algorithme comprenant différentes étapes du procédé selon l'invention ; - les figures 4a et 4b illustrent la formation d'un signal compressé de configuration réduite selon l'invention ; - les figures 5 et 6 sont respectivement des algorithmes de formation de l'en-tête principal et des en-têtes de tuiles du signal compressé ; - la figure 7 est un algorithme de simplification de la structure du signal compressé réduit selon l'invention qui est rattaché à l'algorithme de la figure 3 ; -la figure 8a illustre le mécanisme de fusion des paquets en cas de réduction du nombre de positions spatiales ; - la figure 8b illustre le réordonnancement des blocs de données dans le cas représenté à la figure 8a ; - la figure 9a illustre le mécanisme de fusion des paquets en cas de réduction du nombre de niveaux de qualité ; - la figure 9b illustre le réordonnancement des blocs de données dans le cas représenté à la figure 9a.
Sur la figure 1 a est représenté un dispositif 2 de compression de données qui comporte une entrée 24 à laquelle est reliée une source 1 de données numériques d'origine non compressées.
La source 1 comporte par exemple un moyen de mémoire, telle que mémoire vive, disque dur, disquette, disque compact, pour mémoriser des données non compressées, ce moyen de mémoire étant associé à un moyen de lecture approprié pour y lire les données. Un moyen pour enregistrer les données dans le moyen de mémoire peut également être prévu.
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On considérera plus particulièrement dans la suite que les données d'origine à compresser sont une suite d'échantillons numériques représentatifs de grandeurs physiques et représentant, par exemple, une image IM.
Cette image est, par exemple, plus particulièrement conforme au standard JPEG2000 sur lequel on reviendra ultérieurement.
La source 1 fournit un signal numérique d'image IM à l'entrée du dispositif de compression 2. 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 image noir et blanc. L'image peut être une image multispectrale, par exemple une image en couleur ayant des composantes dans trois bandes de fréquence, de type rouge-vert-bleu ou luminance et chrominance. Soit l'image couleur est traitée dans son intégralité, soit chaque composante est traitée de manière analogue à l'image monospectrale.
Des moyens 3 utilisateurs de données compressées sont reliés en sortie 25 du dispositif de compression 2.
Les moyens utilisateurs 3 comportent par exemple des moyens de mémorisation de données compressées, et/ou des moyens de transmission des données compressées au dispositif selon l'invention qui est représenté sur la figure 1 b ou sur la figure 2.
Le dispositif de compression 2 peut également être inclus dans le dispositif selon l'invention de la figure 1 b ou de la figure 2.
Le dispositif de compression 2 comporte classiquement, à partir de l'entrée 24, un circuit de transformation spatio-fréquentielle 21 qui met en oeuvre des décompositions en des signaux de sous-bandes de fréquence du signal de données, de manière à effectuer une analyse du signal.
Toutefois, la décomposition en sous-bandes de fréquence n'est pas indispensable.
D'autres transformations peuvent bien entendu être envisagées.
Il convient de noter qu'il est possible de se passer du circuit de transformation spatio-fréquentielle.
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Toutefois, la décomposition en sous-bandes de fréquence du signal est utile pour l'exposé du mode de réalisation de l'invention.
Le circuit de transformation 21 est relié à un circuit de quantification 22. Le circuit de quantification met en oeuvre une quantification connue en soi, par exemple une quantification scalaire, ou une quantification vectorielle, des coefficients, ou de groupes de coefficients, des signaux de sous-bandes de fréquence fournis par le circuit 21.
Le circuit 22 est relié à un circuit 23 de codage entropique, qui effectue un codage entropique, par exemple un codage de Huffman, ou un codage arithmétique, des données quantifiées par le circuit 22.
Le signal numérique d'image initial a été compressé par le dispositif de compression 2 selon un format de compression hiérarchique, ce qui lui confère une représentation à plusieurs niveaux hiérarchiques imbriqués les uns dans les autres.
L'ensemble des niveaux hiérarchiques du signal correspond à la configuration de ce signal qui est définie par un jeu initial de paramètres.
Le signal numérique d'image initial compressé a une structure générale qui comporte un en-tête principal qui sera décrit plus en détail ultérieurement et un corps comportant, sous forme compressée, les données d'origine visées plus haut et qui sont regroupées en blocs de données (connus
en terminologie anglosaxonne sous le terme"code-blocks") ordonnés dans le signal. On notera que les blocs ont été compressés indépendamment les uns des autres.
en terminologie anglosaxonne sous le terme"code-blocks") ordonnés dans le signal. On notera que les blocs ont été compressés indépendamment les uns des autres.
Le signal initial compressé comporte des informations qui sont représentatives de la configuration du signal (jeu initial de paramètres) et de la structure des données compressées dans le corps de ce signal.
Ces informations sont contenues dans l'en-tête principal.
La fin du signal numérique est indiquée par un marqueur.
Plus particulièrement, le signal d'image est, par exemple, partitionné en zones appelées tuiles qui elles-mêmes sont chacune partitionnées en blocs de données.
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Dans ce cas, le signal initial compressé comporte également des entêtes de tuiles et les informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données compressées sont alors contenues dans l'entête principal et dans les en-têtes de tuiles.
On notera que, dans le cadre du standard JPEG2000, les données d'un signal numérique d'image compressé sont organisées en paquets de données qui sont indexés suivant différents paramètres que sont les tuiles, les composantes, les niveaux de résolution, les positions spatiales ("precincts" en terminologie anglosaxonne) et les niveaux ou couches de qualité.
Une position spatiale ("precinct") est un ensemble de blocs de données qui, à l'intérieur des sous-bandes de fréquence d'un même niveau de résolution, occupe la même localisation spatiale.
Un paquet de données contient un en-tête de paquet (en anglais"packet header") qui fait partie des informations d'en-tête évoquées plus haut et un corps de paquet (en anglais "packet body' ? Cet en-tête décrit notamment le contenu des données incluses dans le corps du paquet.
Le corps de chaque paquet comporte des blocs de données (codeblocks) qui sont compressés chacun suivant plusieurs niveaux ou couches de qualité incrémentaux : une couche de base et des couches de raffinement.
Un même bloc de données correspondant à une position spatiale précise de l'image comporte différents niveaux de qualités présents dans les corps respectifs de différents paquets.
Un paquet de données d'un signal d'image conforme à la norme JPEG2000 contient donc un ensemble de blocs de données correspondant à une tuile t, une composante c, un niveau de résolution r, une position spatiale p et un niveau de qualité 1 donnés.
Le jeu initial de paramètres définissant la configuration du signal initial compressé correspond, dans cet exemple de réalisation, à l'ensemble des paramètres c, r, 1 précités.
L'invention propose en effet de réduire le nombre de composantes et/ou la résolution et/ou la qualité du signal d'image initial.
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En outre, on peut également modifier l'ordre de progression des paquets du signal initial (organisation des paquets de données dans le train binaire) en correspondance avec au moins une des réductions précitées.
La syntaxe de représentation compressée d'image du standard JPEG2000 permet, comme on le verra ultérieurement, de sélectionner une configuration réduite d'un signal d'image compressé et les données compressées correspondantes, sans avoir besoin d'effectuer un décodage entropique de ces données puis un codage entropique ultérieur.
On notera que l'invention ne se limite pas aux images conformes à ce standard, ni même aux signaux d'image.
En effet, il faut que la représentation compressée du signal soit à plusieurs niveaux hiérarchiques pour que l'invention s'applique et une telle représentation existe pour d'autres types de signaux numériques comme, par exemple, les signaux vidéo et les signaux sonores.
On va maintenant revenir plus en détail sur la constitution de l'en-tête principal et des en-têtes de tuiles d'un signal d'image conforme à la norme JPEG2000.
Cette description de la constitution des en-têtes sera utile lors de la description faite ultérieurement en référence aux figures 5 et 6 concernant la modification des en-têtes conformément à l'invention.
L'en-tête principal d'une image JPEG2000 est constitué d'un ensemble de champs indiquant différents paramètres de l'image compressée, et des options utilisées pour compresser cette image. Ces champs sont constitués d'un marqueur identifiant la nature du champ, suivi des informations apportées par le champ. En terminologie JPEG2000, ces champs sont aussi appelés "marker segments".
Les champs ou marker segments pouvant apparaître dans un en-tête principal et leur définition sont les suivants : e SIZ : taille de l'image décompressée, taille des tuiles, nombre de composantes, sous-échantillonage des différentes composantes, . COD : ordre de progression, nombre de couches, transformation de composantes utilisée (ex : transformation en couleur),
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e COC : style de codage, nombre de niveaux de décomposition, taille des blocs, transformation en ondelettes, tailles des positions spatiales, e QCD : type de quantification utilisée et paramètres de quantification, 'QCC : type de quantification utilisée pour une composante particulière,
* RGN : présence d'une région d'intérêt, 'POC : points de départ et de fin d'ordres de progression (organisation des paquets de données dans le train binaire), * PPM : en-têtes de paquets rassemblés dans l'en-tête principal, * TLM : longueurs respectives des tuiles et des segments de tuiles ou "tile-parts" (segments de train binaire obtenus lorsqu'une partition des tuiles est utilisée), PLM longueurs des paquets,
CRG configuration (sous-échantillonage) d'une composante par rapport aux autres, a COM : information non structurée (commentaires éventuels).
* RGN : présence d'une région d'intérêt, 'POC : points de départ et de fin d'ordres de progression (organisation des paquets de données dans le train binaire), * PPM : en-têtes de paquets rassemblés dans l'en-tête principal, * TLM : longueurs respectives des tuiles et des segments de tuiles ou "tile-parts" (segments de train binaire obtenus lorsqu'une partition des tuiles est utilisée), PLM longueurs des paquets,
CRG configuration (sous-échantillonage) d'une composante par rapport aux autres, a COM : information non structurée (commentaires éventuels).
L'ensemble des paramètres susceptibles d'être modifiés par la réduction de configuration du signal et pouvant influer sur les champs visés cidessus sont les suivants : * nombre de niveaux de résolution, . nombre de niveaux ou couches de qualité, # nombre de composantes, 'ordre de progression, . longueur des tuiles, . nombre de paquets, . longueurs des paquets.
Un en-tête de tuile d'une image JPEG2000 comporte un ensemble de champs ou marker segments très similaire à celui de l'en-tête principal. Les différences les séparant sont les suivantes : les champs SIZ, TLM et CRG n'existent pas dans les en-têtes de tuiles ;
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e le champ PPT est le pendant du champ PPM pour les en-têtes de tuiles et indique que les en-têtes de paquets de la tuile considérée sont rassemblés dans l'en-tête de la tuile ; a le champ PLT est le pendant du champ PLM pour les en-têtes de tuiles et indique les longueurs respectives des paquets contenus dans la tuile considérée.
Comme représenté sur la figure 1 b, un dispositif 30 de formation d'un signal compressé réduit selon l'invention est en communication, par l'intermédiaire d'un réseau de communication 32 avec un appareil de communication distant 34 comme, par exemple, un serveur, dans lequel se trouve une base de données de signaux d'image au format JPEG2000.
Le dispositif 30 selon l'invention est par exemple un dispositif mobile tel qu'un appareil photographique numérique qui est apte à saisir des signaux d'image et à les compresser au format JPEG2000.
Au lieu de transmettre systématiquement tous les signaux d'image compressés vers le serveur 34, le dispositif 30 selon l'invention prévoit de former pour chaque signal d'image initial compressé une version réduite des signaux d'image compressés appelée"imagette".
Ces signaux compressés réduits ou imagettes seront ensuite transmis au serveur 34 qui pourra alors décider, en fonction du contenu des imagettes reçues, si la transmission d'un ou plusieurs signaux initiaux compressés complets est nécessaire.
Ceci permet en effet d'éviter de transmettre des fichiers trop volumineux entre le dispositif 30 et le serveur 34 et qui pourraient occuper la bande passante disponible sur le réseau de communication 32 pendant un temps trop long, voire être affectés d'erreurs de transmission.
Ceci peut également être intéressant lorsque l'appareil de communication distant 34 possède des ressources mémoire limitées et/ou une puissance de calcul insuffisante, ou bien encore lorsque l'unité de traitement de l'appareil distant 34 ne doit pas être accaparé trop longtemps par des tâches de décompression des images reçues.
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On notera que le dispositif 30 peut, à titre d'alternative, être associé à un appareil d'acquisition de signaux numériques. Dans ce cas, le dispositif 30 selon l'invention comporte alors seulement les différents éléments servant à la formation d'un signal compressé réduit à partir d'un signal compressé initial acquis par l'appareil.
Dans la représentation qui est faite sur la figure 1 b, une source de signal compressé 36 est incluse dans le dispositif 30 selon l'invention.
Un utilisateur communique, par exemple, au moyen d'un clavier non représenté, une requête au dispositif 30 afin de lui indiquer le jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé et définissant ainsi une configuration réduite de ce signal qui est à prendre en compte.
L'utilisateur peut ainsi, par exemple spécifier la résolution, le nombre de niveaux ou couches de qualité et le nombre de composantes qu'il souhaite pour le signal de configuration réduite.
Le dispositif 30 comporte à cet effet une unité de réception de requête 38 transmettant la requête ainsi reçue à une unité d'analyse 40. L'unité 40 délivre en sortie, à une unité 42, les paramètres du jeu final caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques correspondant à la configuration réduite (c, r, 1).
Par exemple, pour un signal initial de configuration (c = 2, r = 5, 1 = 10), les paramètres du jeu final sont c = 2, r = 2 et 1 = 1.
Ainsi, les paramètres du jeu final caractérisent le niveau hiérarchique maximal c = 2, r = 2 et 1 = 1 ainsi que les niveaux hiérarchiques inférieurs imbriqués dans le niveau maximal et qui correspondent à l'ensemble de toutes les valeurs de c, r et 1 respectivement égales à 0,1 (c), 0,1 (r) et 0 (1).
En outre, une modification de l'ordre de progression des données dans le signal compressé réduit peut également être introduit sur requête de l'utilisateur.
L'unité 42 est une unité de lecture de l'en-tête principal et des entêtes de tuiles du signal d'image initial compressé provenant de la source 36.
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Dans ces en-têtes qui ont été décrits de façon détaillée plus haut, se trouvent des informations représentatives de la configuration du signal initial compressé et de la structure des données dans ce dernier.
Le dispositif 30 comporte également une unité 44 reliée à l'unité 42 et à la source du signal compressé 36 et qui a pour fonction d'obtenir du signal initial compressé des informations d'en-têtes et des données compressées du corps du signal initial compressé.
L'unité 44 peut fonctionner de deux manières différentes.
Selon un premier mode de réalisation, l'unité 44 extrait l'en-tête principal du signal initial compressé ainsi que les en-têtes de tuiles de ce signal et les transmet à une unité 46 qui les insère alors dans le signal compressé de configuration réduite qui est en cours de formation.
L'unité 44 extrait également du corps du signal initial compressé les données compressées de ce signal qui correspondent au jeu final de paramètres fourni par l'utilisateur et définissant la configuration réduite du signal en cours de formation.
Selon un deuxième mode de réalisation, l'unité 44 obtient, à partir de la lecture de l'en-tête principal et des en-têtes de tuiles du signal initial compressé et du jeu final de paramètres précité, des informations représentatives, d'une part, de la configuration réduite choisie pour le signal en cours de formation, et, d'autre part, de la structure des données correspondant à cette configuration réduite.
L'unité 46 procède ensuite à l'insertion, dans le signal de configuration réduite en cours de formation, des données compressées du signal initial compressé et qui correspondent au jeu final de paramètres définissant la configuration réduite.
Le dispositif comporte une unité de test 48 qui détermine, en fonction d'au moins un critère prédéterminé, si une simplification de la structure du signal compressé réduit issu de l'unité 46, doit avoir lieu ou non, quel que soit le mode de réalisation envisagé.
On notera que le critère prédéterminé peut être, par exemple, la puissance de calcul de l'appareil 30 et/ou de l'appareil de communication
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distant 34 et/ou le nombre élevé de niveaux de qualité ou de positions spatiales que renferme le signal réduit ainsi formé.
Dans le cas où la puissance de calcul de l'appareil de communication 34 est jugée suffisante ou, selon le critère prédéterminé retenu, lorsque le nombre de niveaux de qualité et le nombre de positions spatiales du signal réduit formé n'est pas trop élevé, alors le signal compressé réduit provenant de l'unité 46 et fourni à l'unité 48 peut être transmis tel quel à une unité 50.
Dans le cas où le fonctionnement des unités 44 et 46 s'est déroulé conformément au premier mode de réalisation mentionné ci-dessus, l'unité 50 a pour fonction de modifier l'en-tête principal et les en-têtes de tuiles insérés dans le signal compressé réduit en fonction des données compressées qui ont été insérées dans ce signal afin d'adapter ces en-têtes.
Le signal compressé réduit issu de l'unité 50 est alors à même d'être transmis à l'appareil distant 34 via le réseau 32.
Lorsqu'une simplification de la structure du signal n'a pas été décidée et que le fonctionnement des unités 44 et 46 s'est déroulé conformément au deuxième mode de réalisation, le signal compressé réduit est délivré par l'unité 48 à l'unité 50.
Dans ce cas, l'unité 50 a pour fonction, d'une part, de former un entête principal et des en-têtes de tuiles à partir des informations précitées obtenues par le circuit 44, en tenant compte des données insérées et, d'autre part, d'insérer ces en-têtes dans le signal compressé de configuration réduite en cours de formation.
On forme ainsi dans le signal de configuration réduite un en-tête principal et des en-têtes de tuiles adaptés aux données compressées insérés dans ce signal.
Au contraire, lorsque la décision de simplifier la structure du signal compressé réduit et délivré par l'unité 46 est prise, ce signal est injecté dans deux unités 52, et qui constituent au moins partiellement une unité de simplification de la structure du signal 55.
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L'unité 52 est une unité de fusion des en-têtes des différents paquets concernés par la simplification en un seul en-tête de paquet, pour chaque niveau de résolution du signal compressé réduit.
Parallèlement, l'unité 54 est une unité de fusion des corps des différents paquets mentionnés ci-dessus en un seul corps de paquet.
L'unité 54 procède également à un réordonnancement des blocs de données contenus dans ces paquets lors de la fusion des corps.
On verra ultérieurement, lors de la description faite en référence à la figure 7, que le réordonnancement des bloc de données est différent selon le type de simplification pratiquée.
Parmi les types de simplification proposés, il est possible de réduire pour un même niveau de résolution, le nombre de positions spatiales dans le signal compressé réduit ou de réduire le nombre de niveaux de qualité de ce signal ou bien encore de réduire le nombre de niveaux de qualité et de positions spatiales.
L'unité de simplification de la structure 55 comporte également une unité 56 qui effectue, pour chaque niveau de résolution, sur le paquet fusionné issu des unités 52 et 54, un traitement de son en-tête.
Ce traitement est différent selon que la fusion des paquets de données concernait ou non uniquement des positions spatiales du signal compressé réduit.
Là encore, selon que le fonctionnement des unités 44 et 46 s'est déroulé conformément au premier mode de réalisation défini plus haut ou non, le signal compressé réduit de structure simplifiée par les unités 52 à 56 est adressé à l'unité 50 de modification des en-têtes en fonction des données compressées insérées dans le signal.
Le signal compressé réduit issu du dispositif 30 selon l'invention est transmis via le réseau 32 à l'appareil de communication distant 34. Le signal reçu par l'appareil 34 est décompressé et son contenu est analysé avant de prendre une décision sur l'éventuelle transmission du signal initial compressé dans son intégralité.
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On notera que les imagettes ou signaux d'image compressés réduits formés par le dispositif 30 selon l'invention correspondent dans l'ensemble aux signaux initiaux compressés issus de la source 36, en ce sens que ces signaux réduits conservent la sémantique des signaux initiaux, bien que leur qualité se trouve quelque peu affectée par la réduction de configuration.
Le contenu de ces signaux compressés réduits est toutefois suffisamment significatif par rapport aux signaux initiaux compressés pour que l'appareil 34 soit capable de prendre une décision sur l'éventuelle transmission des signaux de configuration non réduite (ex : image à pleine résolution et pleine qualité).
En référence à la figure 2, est décrit un exemple d'appareil de traitement de données programmable 100 mettant en oeuvre l'invention. Cet appareil est adapté à traiter un signal numérique initial compressé.
A cet effet, l'appareil 100 comporte, par exemple, le dispositif de formation d'un signal d'image compressé réduit selon l'invention représenté à la figure 1 b.
Selon le mode de réalisation choisi et représenté à la figure 2, un appareil mettant en oeuvre l'invention est par exemple un micro-ordinateur 100 connecté à différents périphériques, par exemple un appareil photographique numérique 101 (ou un téléphone cellulaire, un assistant personnel numérique du type PDA, une caméra numérique, un scanner, ou tout moyen d'acquisition ou de stockage d'image) reliée à une carte graphique et fournissant des données à compresser.
L'appareil 100 comporte un bus de communication 102 auquel sont reliés : - une unité centrale 103 (microprocesseur), - une mémoire morte 104, comportant un programme d'ordinateur "Progr", - une mémoire vive 106, comportant des registres adaptés à enregistrer des variables modifiées au cours de l'exécution du programme précité,
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- un écran 108 permettant de visualiser, par exemple, les données d'image provenant de l'appareil 101 et qui ne sont pas encore compressées, ou de servir d'interface avec l'utilisateur qui pourra paramétrer certains modes de formation du signal compressé réduit selon l'invention, à l'aide d'un clavier 410 ou de tout autre moyen, tel que par exemple une souris, - un disque dur 112 pouvant également comporter le programme "Progr"précité, - un lecteur de disquette 114 adapté à recevoir une disquette 116, - une interface de communication 118 avec un réseau de communication 120 et qui est apte à transmettre des données compressées et traitées par l'appareil ou apte à recevoir des données compressées à traiter par l'appareil.
Le bus de communication permet la communication entre les différents éléments inclus dans le micro-ordinateur 100 ou reliés à lui. La représentation du bus n'est pas limitative et, notamment, l'unité centrale est susceptible de communiquer des instructions à tout élément du microordinateur 100 directement ou par l'intermédiaire d'un autre élément du microordinateur 100.
Le programme noté"Progr"permettant à l'appareil programmable de mettre en oeuvre l'invention, peut être stocké par exemple en mémoire morte 104 (appelée ROM sur le dessin) comme représenté sur la figure 2.
Bien qu'un seul programme soit identifié, il est possible d'avoir plusieurs programmes ou sous programmes pour mettre en oeuvre l'invention.
Selon une variante, la disquette 116, tout comme le disque dur 112, peuvent contenir des données compressées et à traiter ainsi que le code de l'invention qui, une fois lu par l'appareil 100, sera stocké dans le disque dur 112.
La disquette tout comme le disque dur peuvent également contenir des données compressées traitées selon l'invention.
En seconde variante, le programme pourra être reçu par l'intermédiaire du réseau de communication 120, pour être stocké de façon identique à celle décrite précédemment.
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Les disquettes peuvent être remplacées par tout support d'information tel que, par exemple, un CD-ROM ou une carte mémoire. De manière générale, un moyen de stockage d'information, lisible par un ordinateur ou par un microprocesseur, intégré ou non à l'appareil, éventuellement amovible, mémorise un programme mettant en oeuvre le procédé selon l'invention.
De manière plus générale, le programme pourra être chargé dans un des moyens de stockage de l'appareil 100 avant d'être exécuté.
L'unité centrale 103 va exécuter les instructions relatives à la mise en oeuvre de l'invention, instructions stockées dans la mémoire morte 104 ou dans les autres éléments de stockage (disque dur). Lors de la mise sous tension, le ou les programmes de formation d'un signal compressé réduit selon l'invention, qui sont stockés dans une mémoire non volatile, par exemple la mémoire ROM 104, sont transférés dans la mémoire vive RAM 106 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.
Il convient de noter que l'appareil de traitement de données comportant un dispositif de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'invention peut également être un appareil programmé.
Cet appareil contient alors le code du ou des programmes informatiques, par exemple, figé dans un circuit intégré à application spécifique (ASIC).
Par ailleurs, l'appareil 100 intégrant le dispositif selon l'invention qui est représenté à la figure 1 b peut, par exemple, être un appareil photographique numérique, un caméscope, un assistant personnel numérique, voire un appareil de téléphonie cellulaire.
La figure 3 illustre un algorithme comportant différentes instructions ou portions de code logiciel correspondant à des étapes du procédé de formation d'un signal initial compressé réduit selon l'invention.
Le programme d'ordinateur noté"Progr"qui est basé sur cet algorithme est stocké dans la mémoire morte 104 de la figure 2, et à l'initialisation du système, est transféré dans la mémoire vive 106.
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Le programme est ensuite exécuté par l'unité centrale 103, ce qui permet ainsi de mettre en oeuvre) le procédé selon l'invention dans l'appareil de la figure 2.
Les différentes étapes du procédé illustrées par les instructions ou portions de code logiciel de l'algorithme de la figure 3 peuvent aussi être mises en oeuvre par les différentes unités contenues dans le dispositif 30 de la figure 1b.
L'algorithme de la figure 3 comporte une première étape E 1 de réception d'une requête fournie par un utilisateur et qui contient les différents paramètres du jeu final de paramètres caractérisant le ou les niveaux hiérarchiques du signal initial compressé définissant la configuration réduite souhaitée.
Ces paramètres sont, par exemple, le nombre de niveaux de résolution, le nombre de niveaux ou couches de qualité, le nombre de composantes et, éventuellement, l'ordre de progression souhaité pour organiser les données dans le train binaire du signal compressé réduit à former.
L'utilisateur choisit ainsi, par exemple, un niveau de résolution, un nombre de niveaux ou couches de qualité et un nombre de composantes pour définir la configuration réduite du signal compressé réduit qui va être formé.
Au cours de l'étape suivante E2, on procède à l'analyse de cette requête et à la lecture des paramètres qui viennent d'être mentionnés.
L'étape suivante E3 prévoit de lire et d'analyser l'en-tête principal et les en-têtes de tuiles du signal initial compressé à partir duquel va être formé le signal compressé réduit.
Ces en-têtes comprennent des informations représentatives de la configuration du signal initial compressé et de la structure des données dans celui-ci.
On rappelle que la configuration du signal est définie par un jeu initial de paramètres (composantes, résolutions, niveaux de qualité) caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal.
A partir de ces informations contenues dans ces en-têtes, le procédé va permettre de former les en-têtes du signal compressé réduit en cours de
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formation et qui vont comporter des informations représentatives, d'une part, de la configuration réduite du signal sélectionnée par l'utilisateur et, d'autre part, de la structure des données dans le signal compressé de configuration réduite.
Cette configuration réduite est définie par le jeu final de paramètres mentionné plus haut.
Au cours de l'étape suivante E4, les paquets de données compressés correspondant au jeu final de paramètres définissant la configuration réduite sont extraits du signal initial compressé.
L'étape E4 est ensuite suivie d'une étape E5 au cours de laquelle on procède à l'insertion par concaténation des paquets de données compressés précédemment extraits dans le corps du signal compressé réduit en cours de formation.
Lors de cette étape, on peut également modifier l'ordre de progression des paquets de données si l'utilisateur le requiert.
L'algorithme comporte une étape suivante E6 de test au cours de laquelle on détermine si l'en-tête principal et les en-têtes de tuiles du signal initial compressé doivent être extraits de ce dernier et insérés dans le signal compressé réduit en cours de formation.
Suivant le premier mode de réalisation, l'étape suivante E7 prévoit, dans l'affirmative, d'extraire du signal initial compressé l'en-tête principal et les en-têtes de tuiles et d'insérer ceux-ci dans le signal compressé réduit en cours de formation.
L'étape E7 est alors suivie d'une étape de test E8.
Lorsque le test pratiqué à l'étape E6 est négatif, alors on se place dans un deuxième mode de réalisation et cette étape est directement suivie de l'étape E8.
L'étape suivante E8 prévoit d'effectuer un test, en fonction d'au moins un critère prédéterminé, afin de déterminer si une simplification de la structure du signal compressé réduit est nécessaire ou non.
Le critère prédéterminé, comme on l'a vu plus haut, peut être, par exemple, la puissance de calcul du dispositif 30 de la figure 1 b et/ou de l'appareil de communication distant 34 de cette figure, ou le nombre de
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positions spatiales, ou encore le nombre de niveaux de qualité présents dans le signal compressé réduit.
Lorsqu'il est décidé de ne pas simplifier la structure, le test pratiqué à l'étape E6 est de nouveau exécuté à l'étape E9. Si, comme pour l'étape E6, le résultat du test est positif, alors on se trouve dans le premier mode de réalisation, et l'étape E9 est suivie d'une étape E10. Au cours de cette étape les différents champs constitutifs de l'en-tête principal et des en-têtes de tuiles du signal compressé réduit formé sont modifiés pour tenir compte des données compressées correspondant à la configuration réduite du signal qui ont été insérées.
La mise à jour des champs de ces en-têtes sera plus particulièrement décrite ultérieurement en référence à la figure 5, pour l'en-tête principal, et à la figure 6 pour les en-têtes de tuiles.
Selon le deuxième mode de réalisation (résultat négatif au test de l'étape E9), l'étape suivante E11 prévoit d'obtenir du signal initial compressé, non pas toutes les informations représentatives de la configuration de ce signal et de la structure des données dans celui-ci, mais des informations représentatives de la configuration réduite sélectionnées par l'utilisateur et de la structure des données correspondant à cette configuration réduite.
Ces informations obtenues sont ensuite insérées dans le signal compressé réduit au cours de cette même étape.
A la différence du premier mode de réalisation, les informations représentatives de la configuration réduite du signal et de la structure des données correspondantes, une fois insérées dans le signal compressé réduit, constituent l'en-tête principal et les en-têtes de tuiles définitifs de ce signal.
On notera que l'insertion de ces informations dans le signal comporte une opération de recodage complet de ces informations et une opération d'écriture dans ledit signal des informations recodées.
Le processus de codage utilisé est connu du standard JPEG2000 comme on le verra ultérieurement.
Lorsque le test pratiqué à l'étape E8 conduit à une décision de simplification de la structure du signal compressé réduit formé, alors cette étape
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est suivie d'une étape E13 de simplification de la structure qui sera décrite ultérieurement en référence à la figure 7.
L'étape E13 est ensuite suivie de l'étape E9 déjà décrite.
On notera qu'en cas de simplification de la structure, il est avantageux que les étapes E10 et E11 interviennent ultérieurement car, la simplification de structure ayant des répercussions sur les en-têtes du signal formé, si la simplification était postérieure aux étapes E10 et E11, il faudrait prévoir, après la simplification, une étape supplémentaire de mise à jour des en-têtes du signal de structure simplifiée.
On va maintenant illustrer en référence aux figures 4a et 4b un exemple de formation d'un signal d'image compressé réduit ou imagette selon l'invention.
Sur la figure 4a sont représentées quatre tuiles tO, t1, t2, t3 partitionnant le signal d'image initial compressé 1.
Comme représenté sur cette figure, chaque tuile a été décomposée en sous-bandes de fréquence sur trois niveaux de résolution (r = 0, r= 1, r= 2).
Chaque tuile comporte alors une sous-bande de fréquence basse LL1 (résolution 0), trois sous-bandes de fréquence basse pour le niveau de résolution 1, HL1, LH1 et HH1, ainsi que trois sous-bandes de fréquence haute pour le niveau de résolution 2, à savoir les sous-bandes HLo, LHo et HHo.
Dans l'exemple considéré, l'utilisateur a choisi pour paramètres du signal compressé réduit ou imagette, le niveau de résolution r=0 du signal d'image 1 initial et le premier niveau de qualité 1=0 de cette image.
Compte tenu du jeu final de paramètres ainsi déterminé, l'invention prévoit d'extraire de chaque tuile les paquets de données correspondant au niveau de résolution 0 et au niveau de qualité 0.
C'est ce qu'illustrent les flèches en pointillés partant des différentes sous-bandes de fréquence basse LL1 qui, rassemblées, forment le signal compressé réduit F.
Sur la figure 4b, sont représentées la structure du signal initial compressé et celle du signal compressé réduit.
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Dans cette représentation, les paquets de données P sont notés P (t, c, r, p, 1) où t désigne la tuile concernée, c la composante, r le niveau de résolution, p le numéro de position spatiale ("precinct"), et 1 l'indice du niveau ou de la couche de qualité.
Dans l'exemple considéré, le nombre de positions spatiales est fixé à un et le nombre de niveaux de qualité à trois.
Le signal initial compressé comporte un en-tête noté MHD référencé 200 et quatre en-têtes de tuiles THDO, THD1, THD2 et THD3 respectivement référencés 202,204, 206 et 208.
Le signal se termine par un marqueur EOC ("End of Codestream"en terminologie anglo-saxonne) et référencé 210, conformément à la norme JPEG2000.
Etant donné que chaque niveau de résolution est formé d'une unique position spatiale ("precinct"), seul un paquet pour chaque tuile correspond au niveau de résolution 0 et au niveau de qualité 0.
On notera que les paquets de données dans le signal compressé sont par exemple organisés de manière progressive en résolution.
Comme illustré par les flèches en pointillés sur la figure 4b, l'invention prévoit d'obtenir, à partir du signal initial compressé, des informations permettant de former l'en-tête principal MHD'212 et les en-têtes de tuiles THD'O, THD'1, THD'2 et THD'3 respectivement notés 214,216, 218 et 220.
Pour ce faire, suivant les deux modes de réalisation indiqués plus haut, on procède, soit à l'insertion complète des en-têtes du signal initial compressé (premier mode), soit à la formation entière des en-têtes principal et de tuiles à partir des informations obtenues à la lecture des en-têtes du signal initial et consécutivement à la réduction de configuration (deuxième mode).
Selon le premier mode de réalisation, les en-têtes qui sont extraits du signal initial compressé sont modifiés pour être cohérents avec les caractéristiques des données compressées insérées (nombre de composantes, niveaux de résolution, niveaux de qualité, ordre de progression...)
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Les en-têtes du signal compressé réduit MHD'et THD'i, avec i = 0,1, 2,3, sont les en-têtes résultant de cette modification en fonction des données compressées insérées dans le signal compressé réduit.
L'invention prévoit donc également d'extraire de chaque tuile le premier paquet noté 222 pour la première tuile tO et qui correspond au niveau de résolution 0 et à la qualité 0 sélectionnés par l'utilisateur, ainsi qu'à l'unique composante 0 et à l'unique position spatiale 0.
On procède de même avec tous les premiers paquets de données de chaque tuile jusqu'au paquet de données 224 de la tuile t3.
On obtient ainsi dans le signal compressé réduit, pour chaque tuile, les paquets de données compressés notés 222,226, 228 et 224.
Par ailleurs, le marqueur de fin de signal 210 est lui aussi inséré dans le signal compressé réduit.
La figure 5 illustre un algorithme comportant différentes instructions ou portions de code logiciel correspondant à des étapes du procédé selon l'invention qui détaillent le contenu de l'étape E10 de la figure 3.
Le programme d'ordinateur qui est basé sur cet algorithme fait partie du programme"Progr"basé sur l'algorithme de la figure 3 et qui est stocké dans la mémoire morte 104 de la figure 2.
L'algorithme de la figure 5 prévoit de modifier l'en-tête principal du signal compressé réduit en cours de formation pour l'adapter aux données compressées contenues dans ce signal.
On notera que les champs ou"marker segments"RGN et COM de l'en-tête principal et qui ont été présentés plus haut ne sont pas modifiés dans le signal compressé réduit.
D'une manière générale, l'algorithme de la figure 5 prévoit d'effectuer un test préalable à la modification d'un champ afin de déterminer si les paramètres du jeu final caractérisant la configuration réduite choisie par l'utilisateur ont influé sur ledit champ.
Dans l'affirmative, le champ est modifié en conséquence.
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On notera que chaque champ d'en-tête comporte des valeurs codées suivant un code donné, ce code correspondant à une syntaxe de description d'en-tête définie par le standard JPEG2000.
Ainsi, la modification d'un champ de l'en-tête principal consiste à recoder entièrement le champ considéré, c'est-à-dire à lui donner une ou plusieurs nouvelles valeurs codées, à partir du champ du signal initial compressé et des paramètres du jeu final définissant la configuration réduite du signal compressé réduit.
Le processus de codage utilisé est conforme à la syntaxe de description fournie par le standard JPEG2000 part 1 Final Draft International Standard (corrected and formatted) ISO/IEC JTC1/SC29 WG1 15444 Annex A.
On notera que pour la plupart des champs ou"marker segments"le recodage de leur contenu dans son ensemble est simple et peu coûteux.
L'algorithme de la figure 5 comporte une première étape E20 au cours de laquelle un test est pratiqué à partir de l'en-tête principal du signal compressé réduit pour déterminer si la taille de l'image décompressée ou le nombre de composantes de ce signal a été modifié.
Dans l'affirmative, l'étape E20 est suivie d'une étape E21 au cours de laquelle on procède à une modification du champ SIZ par recodage dudit champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E20 est négatif ou lorsque l'étape E21 est terminée, l'étape suivante E22 prévoit de pratiquer un test afin de déterminer si l'ordre de progression des données dans le train binaire, le nombre de couches ou de niveaux de qualité ou le nombre de composantes a été modifié.
Dans l'affirmative, le champ COD est modifié à l'étape E23 par recodage du champ dans son ensemble.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E22 est négatif ou après l'étape E23, l'étape suivante E24 prévoit d'effectuer un test afin de déterminer si le nombre de niveaux de résolution a été modifié.
Dans l'affirmative, un autre test est pratiqué à l'étape E25 afin de déterminer si le champ COC est présent dans le signal compressé réduit.
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On rappelle que le champ COC concerne le style de codage, le nombre de niveaux de décomposition, la taille des blocs de données, la transformation en odelettes appliquée et les tailles des positions spatiales ("precincts").
Dans l'affirmative, le champ COC est modifié, comme indiqué plus haut, en recodant entièrement ce champ à l'étape E26.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E25 est négatif ou après l'étape E26 le champ QCD correspondant au type de quantification utilisé et aux paramètres de quantification est modifié à l'étape E27 par recodage dudit champ.
* Consécutivement à l'étape E27, une étape E28 fait apparaître un test afin de déterminer si le champ QCC correspondant au type de quantification utilisé pour une composante particulière est présent dans le signal compressé réduit.
Dans l'affirmative, l'étape E28 est suivie d'une étape E29 au cours de laquelle le champ QCC est modifié par recodage dudit champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E24 est négatif ou lorsque le test pratiqué à l'étape E28 est négatif ou encore après l'exécution de l'étape E29, une étape suivante E30 prévoit d'effectuer un autre test au cours duquel on détermine si l'ordre de progression des données dans le train binaire, le nombre de changements d'ordre de progression, le nombre de niveaux de résolution, le nombre de niveaux de qualité ou le nombre de composantes a été modifié.
Dans l'affirmative, cette étape est suivie d'une étape E31 au cours de laquelle un test est pratiqué afin de déterminer si le champ POC correspondant aux points de départ et de fin d'une progression est présent dans le signal initial compressé.
Dans l'affirmative, cette étape est suivie d'une étape E32 au cours de laquelle le champ POC est modifié en recodant entièrement ce champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E31 est négatif, ou après l'exécution de l'étape E32, une étape suivante E33 prévoit de pratiquer un test afin de déterminer si le champ PPM correspondant aux en-têtes de
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paquets rassemblés dans l'en-tête principal est présent dans le signal compressé réduit.
Dans l'affirmative, l'étape E33 est suivie d'une étape E34 au cours de laquelle le champ PPM est modifié.
Un mécanisme de modification plus efficace que le recodage en entier du champ considéré est proposé pour ce champ.
Il s'agit de copier, à partir des en-têtes de paquets contenus dans le champ PPM initial, certains de ces en-têtes de paquets correspondant aux paquets insérés dans le corps du signal compressé réduit en cours de formation.
Dans le cas où le résultat du test pratiqué à l'étape E33 est négatif ou après l'exécution de l'étape E34, une étape suivante E35 prévoit d'effectuer un autre test sur la présence du champ TLM concernant les longueurs respectives des tuiles et des segments de tuiles ("tile-parts").
Dans l'affirmative, le champ TLM est modifié en recodant entièrement ce champ au cours d'une étape E36.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E35 est négatif ou après l'exécution de l'étape E36, une étape suivante E37 prévoit d'effectuer encore un autre test sur la présence du champ PLM concernant les longueurs des paquets dans le signal compressé réduit.
Dans l'affirmative, ce champ PLM est modifié à l'étape E38 par recodage dudit champ.
Lorsque le test pratiqué à l'étape E30 est négatif ou lorsque le test pratiqué à l'étape E37 est négatif ou encore après l'exécution de l'étape E38, l'algorithme comporte une étape suivante E39 au cours de laquelle un test est pratiqué afin de déterminer si le nombre de composantes a été modifié et si le champ CRG correspondant à la configuration d'une composante par rapport aux autres composantes est présent dans le signal compressé réduit.
Dans l'affirmative, le champ CRG est modifié à l'étape E40 par recodage dudit champ.
Dans le cas où le test pratiqué à l'étape E39 est négatif ou après l'exécution de l'étape E40, une étape suivante E41 met fin à l'exécution de
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l'algorithme de la figure 5 et l'en-tête principal, par exemple notée 212 sur la figure 4b, qui a été inséré dans le signal compressé réduit, est ainsi adapté en fonction des données correspondant à la configuration réduite.
La figure 6 détaille les opérations de modification des en-têtes de tuiles évoqués à l'étape E10 de l'algorithme de la figure 3.
Cette figure 6 illustre un algorithme comportant différentes instructions ou portions de code logiciel correspondant à des étapes du procédé selon l'invention.
Le programme d'ordinateur qui est basé sur cet algorithme fait également partie du programme d'ordinateur"Progr"sur lequel est basé l'algorithme de la figure 3 et qui est stocké dans la mémoire morte 104 de la figure 2.
L'algorithme de la figure 6 prévoit un traitement tuile par tuile du signal d'image compressé réduit afin de rendre l'en-tête de chaque tuile cohérent avec l'ensemble des paquets de données que ladite tuile contient et qui correspondent à la configuration réduite sélectionnée.
L'algorithme de la figure 6 débute par une première étape E50 qui prévoit de sélectionner la première tuile, par exemple la tuile tO de la figure 4a.
L'étape suivante E51 prévoit d'obtenir l'en-tête de la tuile concernée par l'étape E50.
Au cours d'une étape suivante E52, un test est pratiqué afin de déterminer si l'ordre de progression, le nombre de couches ou niveaux de qualité ou le nombre de composantes du signal a été modifié.
Dans l'affirmative, une étape suivante E53 prévoit de modifier le, champ COD concernant l'ordre de progression, le nombre de niveaux de qualité et la transformation de composantes utilisée.
Cette modification est effectuée en recodant entièrement le champ considéré.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E52 est négatif ou après l'exécution de l'étape E53, une étape E54 prévoit d'effectuer un autre test afin de déterminer si le nombre de niveaux de résolution a été modifié.
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Dans l'affirmative, un autre test est pratiqué à l'étape E55 afin de déterminer si le champ COC est présent dans le signal compressé réduit.
Dans l'affirmative, l'étape suivante E56 prévoit de modifier le champ COC en recodant entièrement ce champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E55 est négatif ou après l'exécution de l'étape E56, le champ QCD est modifié par recodage dudit champ à l'étape suivante E57.
L'étape E57 est suivie d'une étape E58 au cours de laquelle un test est pratiqué afin de déterminer si le champ QCC est présent dans le signal.
Dans l'affirmative, cette étape est suivie d'une étape E59 au cours de laquelle ce champ QCC est modifié par recodage dudit champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E54 est négatif ou lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E58 est négatif, ou après l'exécution de l'étape E59, une étape E60 de test est alors exécutée.
Au cours de cette étape, on détermine si l'ordre de progression des données dans le train binaire, le nombre de changements d'ordre de progression, le nombre de niveaux de résolution, le nombre de niveaux de qualité ou le nombre de composantes a été modifié.
Dans l'affirmative, cette étape est suivie d'une étape E61 au cours de laquelle un test est pratiqué sur la présence du champ POC dans le signal.
Dans l'affirmative, l'étape suivante E62 procède à une modification de ce champ en le recodant entièrement.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E61 est négatif ou après l'exécution de l'étape E62, une étape suivante E63 prévoit d'effectuer un test sur la présence du champ PPT dans le signal.
On notera que le champ PPT est le pendant du champ PPM pour les en-têtes de tuiles et indique que les en-têtes de paquets de la tuile considérée sont rassemblés dans l'en-tête de cette tuile.
Dans l'affirmative, ce champ est modifié à l'étape suivante E64.
Il s'agit de copier, à partir des en-têtes de paquets contenus dans le champ PPT initial, certains des en-têtes de paquets correspondant aux paquets insérés dans la tuile considérée du signal en cours de formation.
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Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E63 est négatif ou après l'exécution de l'étape E64, l'étape suivante E65 effectue un test sur la présence du champ PLT dans le signal.
On notera que le champ PLT est le pendant du champ PLM pour les en-têtes de tuiles et indique les longueurs respectives des paquets contenus dans la tuile considérée.
Dans l'affirmative, l'étape E65 est suivie d'une étape E66 au cours de laquelle on modifie le champ PLT par recodage dudit champ.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E60 est négatif ou lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E65 est négatif ou après l'exécution de l'étape E66, l'algorithme comporte une étape E67 au cours de laquelle on détermine si la tuile considérée est la dernière tuile du signal.
Dans la négative, l'étape E67 est suivie d'une étape E68 au cours de laquelle on incrémente d'une unité l'indice de la tuile considérée afin de traiter l'en-tête de la tuile suivante du signal compressé réduit.
L'étape E68 est ensuite suivie de l'étape E51 précédemment décrite et l'algorithme de la figure 6 est de nouveau exécuté.
Lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E67 est positif, alors l'étape suivante E69 met fin à l'exécution de cet algorithme.
La figure 7 représente l'algorithme comportant différentes instructions ou portions de code logiciel correspondant à des étapes du procédé selon l'invention et qui concerne plus particulièrement la simplification de la structure du signal compressé réduit mentionné à l'étape E13 de l'algorithme de la figure 3.
Le programme d'ordinateur qui est basé sur la figure 7 fait partie du programme"Progr"sur lequel est basé l'algorithme de la figure 3 et qui est stocké dans la mémoire morte 104 de la figure 2.
L'algorithme de la figure 7 comporte une première étape E100 de lecture des en-têtes des paquets qui sont à fusionner.
Ainsi, selon que l'on cherche à réduire le nombre de positions spatiales ou le nombre de niveaux de qualité, voire encore le nombre de positions spatiales ou le nombre de niveaux de qualité, et ce, pour un même
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niveau de résolution, cette étape prévoit de ne lire que les en-têtes des paquets concernés par la fusion.
Lors de la lecture des en-têtes des paquets à fusionner, on récupère les informations suivantes qui seront utilisées dans la deuxième partie de l'algorithme : - le champ d'informations d'inclusion d'un bloc de données ("codeblock inclusion information") qui indique si le bloc de données est présent dans le corps de paquet considéré, - le champ d'informations de plans de bits à zéro ("zéro bit-plane information") qui indique le nombre de plans de bits sur lesquels sont codés les coefficients transformés (transformation en odelettes) et quantifiés du bloc de données considéré, - la position dans le train binaire du signal initial compressé et la longueur en octets de la contribution à chaque couche de qualité des blocs de données présents dans les paquets à fusionner, - le champ correspondant au nombre de passes de codage ("number of coding passes") qui indique le nombre de passes de codage contenu dans le bloc de données compressé qui a été inséré dans le corps du paquet considéré.
On notera que l'algorithme qui est illustré sur cette figure doit être exécuté pour chaque niveau de résolution du signal compressé réduit.
L'étape suivante E101 prévoit, en vue de la fusion des corps des paquets, de se positionner sur le premier bloc de données contenu dans les paquets à fusionner.
On entend par premier bloc le bloc qui, parmi tous les paquets de données à fusionner, se trouve dans la première position spatiale lorsque l'on parcourt tous les blocs contenus dans tous les paquets à fusionner, dans l'ordre de parcours spatial ou de balayage, qualifié en terminologie anglo-saxonne de "raster-scan". L'ordre de parcours correspond à un balayage ligne par ligne, de haut en bas et de gauche à droite.
Cette étape correspond à un réordonnancement des blocs de données des paquets qui vont être fusionnés, le premier bloc du premier paquet
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ne correspondant pas forcément au premier bloc rencontré suivant l'ordre de parcours spatial.
Le premier bloc considéré est noté Cbistart.
L'algorithme comporte une étape suivante notée E102 au cours de laquelle on se positionne, pour le bloc de données considéré, au premier niveau de qualité des paquets fusionnés et qui est noté first.
L'étape suivante E103 prévoit d'insérer la contribution du bloc de données considéré au niveau de qualité 1 dans le corps du paquet en cours de fusion et qui va réunir les paquets à fusionner.
L'étape suivante E104 comporte un test selon lequel on détermine si le niveau de qualité considéré est le dernier niveau pour les paquets à fusionner.
Dans la négative, l'étape E104 est suivie d'une étape E105 au cours de laquelle on incrémente d'une unité l'indice du niveau de qualité à considérer pour les paquets à fusionner.
L'étape E105 est ensuite suivie de l'étape E103 précédemment décrite au cours de laquelle on insère la contribution du bloc de données considéré au niveau de qualité 1+1.
Lorsque le test pratiqué à l'étape E104 est positif, cette étape est suivie d'une étape E106 au cours de laquelle un test est pratiqué afin de déterminer si le bloc de données considéré est le dernier bloc contenu dans les paquets à fusionner.
Dans la négative, cette étape est suivie d'une étape E107 au cours de laquelle on incrémente d'une unité l'indice du bloc de données considéré et cette étape est suivie de l'étape E102 précédemment décrite.
Au cours de cette étape on se positionne au premier niveau de qualité des paquets à fusionner pour le bloc de données Cbi+1 considéré.
On comprend ainsi que, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs positions spatiales, comme cela est illustré sur la figure 8a qui va maintenant être décrite, les blocs de données des différents paquets à fusionner sont réordonnés suivant cet algorithme, dans le corps du paquet en cours de fusion, suivant l'ordre de parcours spatial des blocs.
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Lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs niveaux ou couches de qualité, alors les différents blocs de données contenus dans les paquets à fusionner sont insérés dans le paquet en cours de fusion dans leur ordre de parcours spatial et, pour chacun des blocs considérés, les différents niveaux ou couches de qualité de ce bloc sont concaténés dans l'ordre croissant de leur indice, comme cela sera illustré plus tard en référence aux figures 9a et 9b.
En outre, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs niveaux ou couches de qualité et plusieurs positions spatiales, alors le réordonnancement des différents blocs contenus dans les paquets à fusionner est réalisé conjointement avec la concaténation des niveaux ou couches de qualité des blocs.
Les étapes E100 à E107 qui viennent d'être décrites permettent d'effectuer la fusion des corps de paquets à fusionner en un seul paquet de données.
Lorsque le test pratiqué à l'étape E106 est positif, alors on passe à l'étape suivante E108 qui sera décrite ultérieurement, après la description des figures 8a et 8b qui va maintenant suivre.
La figure 8a illustre le mécanisme mis en oeuvre lors de la fusion de plusieurs positions spatiales ("precincts") contenues dans le signal compressé réduit.
En haut de la figure 8a on a représenté une vue partielle schématique d'une décomposition en sous-bandes de fréquence du signal d'image initial compressé suivant trois niveaux de résolution (r=0, r=1 et r=2).
Sur cette figure on a représenté par des flèches une position spatiale au sein d'un même niveau de résolution et pour les trois sous-bandes de fréquence du niveau de résolution r=1, pour la tuile tO.
La position spatiale comprend ainsi un ensemble de quatre blocs de données compressées pour le niveau de résolution r = 0 et trois ensembles de quatre blocs pour le niveau r = 1.
Pour faire suite à l'exemple illustré sur les figures 4a et 4b où le signal compressé réduit l'était formé des quatre sous-bandes basses
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correspondant au niveau de résolution r=O, on va également s'intéresser sur la figure 8a aux quatre positions spatiales contenues dans la sous-bande basse de niveau de résolution r=0 pour une tuile donnée.
On notera qu'au sein d'une même sous-bande d'un même niveau de résolution, les blocs de données sont ordonnés suivant l'ordre de parcours spatial qui commence en haut à gauche et se termine en bas à droite de la sous-bande de fréquence considérée.
Les quatre positions spatiales contenues dans cette sous-bande contiennent respectivement les blocs de données numérotés, pour la première position spatiale, 0,1, 4,5, pour la deuxième position spatiale, 2,3, 6,7, pour la troisième position spatiale, 8,9, 12,13, et pour la quatrième position spatiale, 10,11, 14,15.
Comme représenté sur la figure 8a, le signal compressé réduit l' de la figure 4a comporte, pour chaque tuile, quatre paquets correspondant respectivement aux quatre positions spatiales pour le niveau de résolution r=0.
Sur la figure 8a, le signal compressé réduit dont la structure est représentée comporte un en-tête 230 et un marqueur de fin de signal 232, ainsi que plusieurs en-têtes de tuiles dont seulement les en-têtes référencés 234 et 236 concernant les tuiles tO et t1 sont représentés.
Pour la tuile tO, les paquets de données contenus dans celle-ci sont indiqués par les références 238,240, 242 et 244 et correspondent respectivement aux positions spatiales p=0, p=1, p=2 et p=3.
Lors de la mise en oeuvre du mécanisme de fusion des corps de paquets qui a été décrite en référence aux étapes E 101 à E107 de la figure 7, les quatre paquets 238,240, 242 et 244 sont fusionnés en un seul et même paquet 246, correspondant à une position spatiale unique qui est illustrée par l'ensemble des blocs de données numérotés de 0 à 15 en bas à gauche de la figure 8a.
Pour la tuile t1, seul un des paquets de données contenus dans celle-ci est représenté par la référence 245, pour la position spatiale p = 0.
Tous les paquets de cette tuile sont fusionnés en un seul paquet noté 247 dans le signal réduit.
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On notera que, sur la figure 8a, la fusion des quatre paquets en un paquet unique concerne la fusion des corps de ces paquets, ainsi que la fusion de leurs en-têtes qui sera décrite dans la deuxième partie de l'algorithme de la figure 7.
Sur ! a figure 8b on a représenté dans les mêmes positions que celles indiquées sur la figure 8a le signal compressé réduit avant et après la fusion des corps de paquet et des en-têtes de paquets.
Comme représenté sur la figure 8b, les différents paquets 238, 240,242 et 244 représentés sur la figure 8a sont ici décomposés en un en-tête et en un corps de paquet constitué des différents blocs de données repérés par leur indice et correspondant aux blocs représentés sur la partie gauche de la figure (blocs de données de la sous-bande basse du niveau de résolution r=0).
Les paquets de données considérés comportent ainsi respectivement un en-tête 238a, 240a, 242a et 244a.
Ainsi que représenté sur cette figure, les différents paquets sont fusionnés en un seul paquet 246 comportant un en-tête 246a et un corps 246b.
Le corps 246b comporte les différents blocs de données contenus dans les paquets à fusionner 238,240, 242 et 244 mais qui ont été réordonnés dans l'ordre de parcours spatial de ces blocs à l'intérieur de la sous-bande de fréquence basse du niveau de résolution r=0.
Ainsi, les différents blocs de données sont insérés un par un par ordre croissant de leur indice dans le corps 246b.
Les différents en-têtes 238a, 240a, 242a et 244a sont, quant à eux, fusionnés en un en-tête unique 246a suivant un mécanisme de fusion qui va maintenant être décrit en référence aux étapes E108 et suivantes de l'algorithme de la figure 7.
Au cours de cette étape, il est prévu de se positionner au premier bloc de données noté Cbistart identique à celui mentionné à l'étape E101 précédemment décrite.
Cette étape est suivie d'une étape E109 au cours de laquelle on recode la valeur déjà codée du champ d'information d'inclusion du bloc Cbi dans l'en-tête du paquet fusionné.
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Ce champ était codé de manière connue au sens de la norme JPEG 2000 au moyen d'un arbre d'identification (connu en terminologie anglosaxonne sous le terme"tag-tree").
On procède ainsi, au cours de l'étape E109, au recodage de ce champ de manière connue, à l'aide d'un arbre d'identification, afin d'indiquer la présence du bloc Cbi dans l'en-tête du paquet fusionné.
Au cours de l'étape suivante E110 on procède au recodage de la valeur du champ d'information"zero bit-plane"du bloc Cbi dans l'en-tête du paquet fusionné.
Le codage de ce champ d'information étant contextuel, c'est-à-dire qu'il prend en compte ce qui a été codé pour les couches précédentes et pour les blocs de données précédents, son recodage est nécessaire lors de la fusion des en-têtes des différents paquets à fusionner.
L'algorithme de la figure 7 comporte ensuite une étape E111 au cours de laquelle un test est pratiqué afin de déterminer si la fusion des paquets de données concerne ou non uniquement des positions spatiales du signal.
En effet, selon le résultat de ce test, l'algorithme prévoit un traitement différent de l'en-tête du paquet fusionné.
Lorsque le test pratiqué à cette étape E111 est positif, alors cette étape est suivie d'une étape E112 au cours de laquelle on insère dans l'en-tête fusionné la valeur codée initiale indiquant le nombre de passes de codage du bloc de données Cbi.
Au cours de l'étape suivante E113 on insère, dans ce même entête, la valeur du code initial indiquant la longueur de données du bloc Cbi.
Au contraire, lorsque le résultat du test pratiqué à l'étape E111 est négatif, alors une étape E114 est prévue au cours de laquelle on procède au recodage du champ indiquant le nombre de passes de codage du bloc de données Cbi considéré.
En effet, dans ce cas la contribution du bloc de données au paquet fusionné peut être plus importante que précédemment.
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Au cours de l'étape suivante E115 on prévoit un recodage du champ indiquant la longueur des données compressées correspondant au bloc de données Cbi.
Le traitement pratiqué lors des étapes E114 et E115 concerne le cas où le nombre de niveaux ou couches de qualité est réduit, ainsi que le cas où le nombre de niveaux ou couches de qualité et le nombre de positions spatiales sont réduits.
L'algorithme comporte ensuite une étape E116 au cours de laquelle un test est pratiqué sur le bloc de données Cbi, afin de déterminer s'il s'agit du dernier bloc du corps du paquet qui vient d'être fusionné.
Dans la négative, cette étape est suivie d'une étape E117 au cours de laquelle on incrémente d'une unité l'indice du bloc de données Cbi, afin de procéder comme indiqué aux étapes précédemment décrites E109 à E115 (fusion des en-têtes de paquets).
Lorsque le test pratiqué à l'étape E116 est positif, alors l'étape suivante E118 met fin à l'algorithme de la figure 7.
Les figures 9a et 9b illustrent le mécanisme de fusion des paquets de données lorsque le signal initial compressé comporte plusieurs couches ou niveaux de qualité et que l'on envisage de réduire à une leur nombre.
Comme représenté sur la figure 9a, le signal initial compressé comporte un en-tête principal 250, un marqueur de fin de signal 252 et des entêtes THDO, THD1, THD2, THD3, correspondant aux tuiles tO, t1, t2, t3 et respectivement notés 254,256, 258 et 260.
La tuile tO comporte des paquets de données dont seuls ceux notés 262,264 et 266 sont représentés et correspondent respectivement aux niveaux de qualité 1=0, 1=1 et 1=2.
De façon similaire, on a également représenté un paquet de données 268 pour la tuile t1 et qui correspond au niveau de qualité 1=0, ainsi que deux paquets 270 et 272 pour la tuile t3 qui correspondent respectivement aux premier et dernier paquets de cette tuile.
En dessous de ce signal est représenté le signal compressé réduit formé par le procédé selon l'invention qui a été décrit en référence à la figure 3.
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Ce signal comporte un en-tête modifié par rapport à l'en-tête 250, noté 274, et reprend le marqueur de fin de signal 252 du signal initial compressé.
Ce signal compressé réduit comporte également des en-têtes de tuiles 276,278, 280 et 282 qui ont été modifiés par rapport aux en-têtes de tuiles du signal initial compressé 254,256, 258 et 260.
Lors de la formation du signal compressé réduit, la configuration réduite sélectionnée par l'utilisateur correspondait aux niveaux de qualité 1=0 et
1=1.
1=1.
Ainsi, les paquets de données compressés qui ont été insérés dans le signal compressé réduit en cours de formation sont les paquets correspondant à ces deux niveaux de qualité, à savoir, pour la tuile tO, les paquets 262 et 264, pour la tuile t1 les paquets 268 et 284, pour la tuile t2, les paquets 286 et 288 et pour la tuile t3, les paquets 270 et 290.
Lors de la fusion des paquets, afin de réduire le nombre de niveaux de qualité du signal compressé réduit, les paquets 262 et 264,268 et 284,286 et 288,270 et 290 sont fusionnés en un seul paquet respectivement noté 292, 294,296, 298.
Sur la figure 9b, on a représenté le mécanisme de fusion des entêtes et des corps de paquets pour les paquets de données compressés 262 et 264 du signal compressé réduit.
Le paquet de données 262 comporte un en-tête 262a et un corps 262b constitué de différents blocs de données compressés numérotés par leur indice, suivant un ordre croissant.
Le paquet de données compressé 264 qui est partiellement représenté comporte, quant à lui, un en-tête 264a et un corps 264b, lui aussi constitué de blocs de données numérotés par ordre croissant d'indice.
Les blocs de données du corps de paquet 262b contribuent à la couche ou au niveau de qualité 0, tandis que les blocs de données du corps de paquet 264b contribuent à la couche ou au niveau de qualité 1.
Lors de la fusion des deux couches ou niveaux de qualité 0 et 1, les blocs de données sont insérés dans le corps 292b du paquet 292, suivant
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l'ordre croissant de leur indice spatial, avec le bloc d'indice 0 qui correspond au premier bloc rencontré suivant l'ordre spatial de parcours des blocs dans le signal.
En outre, pour chaque bloc d'indice donné, les contributions de ce bloc aux différentes couches ou niveaux de qualité à fusionner sont concaténées dans le corps du paquet 292b, comme représenté sur la figure 9b.
Une fois le corps du paquet 292b formé, les en-têtes 262a et 264a des deux paquets à fusionner sont, à leur tour, également fusionnés en un entête unique 292a, comme illustré par la figure 9b.
Claims (38)
1. Procédé de formation d'un signal numérique compressé dit réduit, caractérisé en ce que le signal numérique compressé réduit est formé à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - à partir dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, formation d'au moins un en-tête du signal compressé réduit qui comporte des informations représentatives d'une configuration réduite du signal initial et de la structure des données dans le signal compressé de configuration réduite, la configuration réduite étant définie par un jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé, - extraction des données compressées correspondant au jeu final de paramètres à partir du signal initial compressé et, - insertion de ces données dans le signal compressé réduit en formation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - extraction et insertion dudit au moins un en-tête du signal initial compressé dans le signal compressé réduit en formation et, - modification dudit au moins un en-tête inséré en fonction des données compressées insérées.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, ledit au moins un en-tête inséré comportant plusieurs champs, ledit procédé comporte une étape de test préalable à l'étape de modification et au cours de laquelle on
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détermine le ou les champs dudit au moins un en-tête qui sont concernés par au moins l'un des paramètres du jeu final de paramètres.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - obtention des informations représentatives de la configuration réduite du signal initial et de la structure des données correspondant à la configuration réduite et, - insertion de ces informations dans le signal compressé réduit en formation afin de former ledit au moins un en-tête de ce signal.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque le signal numérique est un signal d'image, le jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé comprend au moins un paramètre parmi les paramètres que sont un niveau de résolution, un niveau de qualité et une composante du signal.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de simplification de la structure du signal compressé réduit.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable de test en fonction d'au moins un critère prédéterminé afin de déterminer si une simplification de la structure du signal compressé réduit aura lieu ou non.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les données compressées du signal d'image compressé réduit sont organisées en paquets de données P qui, à leur tour, sont organisés en blocs de données ordonnés, chaque paquet comportant un en-tête de paquet et un corps de paquet contenant des blocs de données, un paquet P correspondant à un niveau de résolution, à un niveau de qualité, à une composante du signal et, lorsque le signal initial a été décomposé en sous-bandes de fréquence, à un ensemble de blocs de données du signal décomposé, appelé position spatiale, et ayant une localisation spatiale donnée dans la ou les sous-bandes constituant un même niveau de résolution.
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9. Procédé selon les revendications 6 et 8, caractérisé en ce que l'étape de simplification de la structure du signal comporte, plus particulièrement, les étapes suivantes pour chaque niveau de résolution du signal compressé réduit : - fusion en un seul en-tête de paquet de données, des en-têtes de différents paquets concernés par la simplification et, - fusion en un seul corps de paquet des corps des différents paquets concernés, ladite fusion des corps incluant un réordonnancement des blocs de données contenus dans ces corps.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le réordonnancement dépend de la simplification de la structure du signal.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs positions spatiales pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux affectés à ces différentes positions spatiales.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les blocs de données sont réordonnés dans le corps du paquet unique, pour le niveau de résolution considéré, suivant l'ordre de parcours spatial desdits blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal.
13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs niveaux de qualité pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux qui contribuent à ces différents niveaux de qualité.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les blocs de données sont réordonnés dans le corps du paquet unique, pour le niveau de résolution considéré, en concaténant les contributions d'un même bloc de données aux différents niveaux de qualité, dans l'ordre croissant de ces niveaux.
15. Procédé selon les revendications 11 et 13, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte, pour un même niveau de résolution, plusieurs niveaux de qualité et plusieurs positions spatiales, les blocs de données sont réordonnés dans le corps du paquet unique dans l'ordre
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de parcours spatial de ces blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal et, pour chaque bloc, en concaténant les contributions de ce bloc aux différents niveaux de qualité.
16. Procédé selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de traitement différent de l'en-tête du paquet unique selon que la fusion des paquets de données concerne ou non uniquement des positions spatiales du signal.
17. Procédé selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que, lorsqu'une simplification de la structure du signal compressé réduit a lieu et que ledit au moins un en-tête du signal initial compressé est extrait et inséré dans le signal compressé réduit, l'étape de modification dudit au moins un en-tête intervient après l'étape de simplification.
18. Procédé selon les revendications 4 et 6, caractérisé en ce que, lorsqu'une simplification de la structure du signal compressé réduit a lieu et que des informations représentatives de la configuration réduite du signal initial et de la structure des données correspondant à cette configuration sont obtenues et insérées dans le signal compressé réduit, les étapes d'obtention et d'insertion interviennent après l'étape de simplification.
19. Dispositif de formation d'un signal numérique compressé dit réduit, caractérisé en ce que le signal numérique compressé réduit est formé à partir d'un signal numérique initial compressé à plusieurs niveaux hiérarchiques qui a été obtenu par compression, selon un format de compression hiérarchique, d'un signal numérique comportant des données représentatives de grandeurs physiques, le signal initial ainsi compressé comportant au moins un en-tête qui comporte des informations représentatives de la configuration du signal et de la structure des données dans celui-ci, la configuration du signal étant définie par un jeu initial de paramètres caractérisant l'ensemble des niveaux hiérarchiques de ce signal, ledit dispositif comportant : - des moyens de formation d'au moins un en-tête du signal compressé réduit à partir dudit au moins un en-tête du signal initial compressé, ledit au moins un en-tête du signal compressé réduit comportant des informations représentatives d'une configuration réduite du signal initial et de la structure des données dans le
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signal compressé de configuration réduite, la configuration réduite étant définie par un jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé, - des moyens d'extraction des données compressées correspondant au jeu final de paramètres à partir du signal initial compressé et, - des moyens d'insertion de ces données dans le signal compressé réduit en formation.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'extraction et d'insertion dudit au moins un en-tête du signal initial compressé dans le signal compressé réduit en formation et, - des moyens de modification dudit au moins un en-tête inséré en fonction des données compressées insérées.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que, ledit au moins un en-tête inséré comportant plusieurs champs, ledit dispositif comporte des moyens de test déterminant le ou les champs dudit au moins un en-tête qui sont concernés par au moins l'un des paramètres du jeu final de paramètres.
22. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens d'obtention des informations représentatives de la configuration réduite du signal initial et de la structure des données correspondant à la configuration réduite et, - des moyens d'insertion de ces informations dans le signal compressé réduit en formation afin de former ledit au moins un en-tête de ce signal.
23. Dispositif selon l'une des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que, lorsque le signal numérique est un signal d'image, le jeu final de paramètres caractérisant au moins un des niveaux hiérarchiques du signal initial compressé comprend au moins un paramètre parmi les paramètres que sont un niveau de résolution, un niveau de qualité et une composante du signal.
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24. Dispositif selon l'une des revendications 19 à 23, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de simplification de la structure du signal compressé réduit.
25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de test en fonction d'au moins un critère prédéterminé afin de déterminer si une simplification de la structure du signal compressé réduit aura lieu ou non.
26. Dispositif selon l'une des revendications 19 à 25, caractérisé en ce que les données compressées du signal d'image compressé réduit sont organisées en paquets de données P qui, à leur tour, sont organisés en blocs de données ordonnés, chaque paquet comportant un en-tête de paquet et un corps de paquet contenant des blocs de données, un paquet P correspondant à un niveau de résolution, à un niveau de qualité, à une composante du signal et, lorsque le signal initial a été décomposé en sous-bandes de fréquence, à un ensemble de blocs de données du signal décomposé, appelé position spatiale, et ayant une localisation spatiale donnée dans la ou les sous-bandes constituant un même niveau de résolution.
27. Dispositif selon les revendications 24 et 26, caractérisé en ce que les moyens de simplification de la structure du signal comportent, plus particulièrement : - des moyens de fusion en un seul en-tête de paquet de données, des en-têtes de différents paquets concernés par la simplification et, - des moyens de fusion en un seul corps de paquet des corps des différents paquets concernés, lesdits moyens de fusion des corps incluant des moyens de réordonnancement des blocs de données.
28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que les moyens de réordonnancement appliquent un réordonnancement des blocs qui dépend de la simplification de la structure du signal.
29. Dispositif selon la revendication 27 ou 28, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs positions spatiales pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux affectés à ces différentes positions spatiales.
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30. Dispositif selon la revendication 29, caractérisé en ce que les moyens de réordonnancement réordonnent les blocs de données dans le corps du paquet unique, pour le niveau de résolution considéré, suivant l'ordre de parcours spatial desdits blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal.
31. Dispositif selon l'une des revendications 27 à 30, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte plusieurs niveaux de qualité pour un même niveau de résolution, les paquets fusionnés sont ceux qui contribuent à ces différents niveaux de qualité.
32. Dispositif selon la revendication 31, caractérisé en ce que les moyens de réordonnancement réordonnent les blocs de données dans le corps du paquet unique, pour le niveau de résolution considéré, en concaténant les contributions d'un même bloc de données aux différents niveaux de qualité, dans l'ordre croissant de ces niveaux.
33. Dispositif selon les revendications 29 et 31, caractérisé en ce que, lorsque le signal compressé réduit comporte, pour un même niveau de résolution, plusieurs niveaux de qualité et plusieurs positions spatiales, les moyens de réordonnancement réordonnent les blocs de données dans le corps du paquet unique dans l'ordre de parcours spatial de ces blocs qui est conforme à la syntaxe de description du signal et, pour chaque bloc, en concaténant les contributions de ce bloc aux différents niveaux de qualité.
34. Dispositif selon l'une des revendications 27 à 33, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de traitement différent de l'en-tête du paquet unique selon que la fusion des paquets de données concerne ou non uniquement des positions spatiales du signal.
35. Appareil de traitement de données, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'une des revendications 19 à 34.
36. Moyen de stockage d'informations lisible par un ordinateur ou un microprocesseur comportant des instructions de code d'un programme d'ordinateur pour l'exécution des étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'une des revendications 1 à 18.
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37. Moyen de stockage d'informations amovible, partiellement ou totalement lisible par un ordinateur ou un microprocesseur comportant des instructions de code d'un programme d'ordinateur pour l'exécution des étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'une des revendications 1 à 18.
38. Programme d'ordinateur chargeable dans un appareil programmable, caractérisé en ce qu'il comporte des séquences d'instructions ou des portions de code logiciel pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de formation d'un signal numérique compressé réduit selon l'une des revendications 1 à 18, lorsque ce programme d'ordinateur est chargé et exécuté par l'appareil programmable.
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---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20140930 |