FR2858096A1 - Procede de decodage d'image et dispositif de mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Abstract

Procédé de décodage d'images numériques pour générer, à partir d'un ensemble de données résultant de l'encodage d'une première image de dimension RX1 par RY1, une deuxième image de dimension RXm par RYm, ledit ensemble de données étant composé d'un ou plusieurs sous-ensembles de données, chaque sous-ensemble de données résultant de la transformation par une transformation réversible, avec ou sans perte, de ladite première image et permettant par application de la transformée inverse de restituer une sous-image décodée de ladite première image, ledit procédé comportant les étapes d'allocation (31) d'une mémoire d'image de résolution RXm par RYm, et de remplacement (32) dans ledit ensemble de données des informations de dimension RX1 et RY1 par les informations de dimension RXm et RYm, puis décodage (34) de chacun des sous-ensembles de données ainsi modifié en utilisant ladite transformée inverse.Ledit procédé peut en outre être mis en oeuvre par un dispositif comportant des moyens d'allocation mémoire et de calcul.

Description

L'invention a pour objet un procédé de décodage d'image, ainsi qu'un

dispositif

de mise en oeuvre de ce procédé, notamment pour un dispositif d'affichage d'image.

La diffusion massive d'images numériques par les réseaux de transmission de données, notamment par Internet ou par les réseaux de télécommunication, se heurte, 5 de par la multiplication des dispositifs d'affichage et la multiplication des sources de diffusion, au problème général de l'adaptation de la dimension de l'image à la résolution du dispositif d'affichage.

Des procédés connus permettant d'afficher une image numérique sur un dispositif d'affichage, quel que soit la dimension de cette image et quel que soit la 10 résolution du dispositif d'affichage, sont décrits schématiquement sur les figures 1 et 2.

Le procédé le plus couramment utilisé, décrit par la figure 1 consiste dans une première étape à appliquer sur l'image source 10 de dimension Rx par Ry (nombre de points par ligne Rx et nombre de lignes Ry) une modification 11 de manière à ce que la dimension de cette image après modification soit égale, voire inférieure, à la 15 résolution du dispositif sur laquelle on veut afficher l'image. Par résolution de dispositif d'affichage, on entend ici le nombre maximum de lignes et de points par ligne que ce dispositif est susceptible d'afficher. Cette modification 11 opère par exemple, selon une technique connue, par filtrage spatial dans une ou deux dimensions, c'est-à-dire par interpolation spatiale des points de l'image. On obtient alors une image filtrée de 20 dimension Rxa par Rya.

L'image est ensuite encodée 13 selon un procédé d'encodage déterminé. Ce procédé peut être choisi parmi les différents procédés d'encodage d'image connus, qui de plus en plus, utilisent des techniques de compression de manière à réduire la bande passante nécessaire à la transmission des images. Ce procédé d'encodage est 25 par exemple: - un encodage dit RLE qui procède par repérage et encodage de séquences ou motifs identiques, un encodage dit GIF qui procède par diminution du nombre de couleur, - un encodage dit JPEG qui procède par moyennage de points contigus au 30 moyen d'une transformée en cosinus discrète (connue sous l'abréviation DCT pour Discrete Cosinus Transform ) puis quantification et compression, - un encodage dit MPEG qui procède par détection des corrélations temporelles entre des images successives et encodage des différences entre ces images successives, ou encore - un encodage par transformée en ondelettes appliquant sur l'image, selon un procédé itératif, une décomposition de l'image en sous-images de résolutions décroissantes avant quantification et codage entropique.

L'image encodée 14 est ensuite transmise au dispositif d'affichage, 5 éventuellement via un réseau de communication. A réception de l'image encodée 14, le dispositif d'affichage décode 15 I'image encodée, restituant une image décodée 16, qui est adaptée à sa résolution d'affichage, et donc peut afficher cette image décodée.

Ce type de solution présente toutefois l'inconvénient majeur que l'image source doit subir une adaptation préalable, avant encodage, en ce qui concerne sa dimension 10 et ce en fonction du dispositif sur lequel on souhaite l'afficher. Il en résulte qu'une image ainsi adaptée et encodée, ne pourra être transmise et affichée correctement que sur des dispositifs pour lesquels sa dimension est adaptée, ce qui est un frein à une diffusion simultanée de l'image vers différents types de dispositifs d'affichage, par exemple un affichage simultané sur un écran d'ordinateur de résolution 800 par 600 15 points, recevant cette image via Internet et sur un écran de téléphone portable de résolution, 200 par 150 points, recevant cette image via un réseau de télécommunication.

Un autre procédé connu est décrit sur la figure 2. L'image source 20 à afficher est ici d'abord encodée 21 selon un procédé d'encodage connu, choisi par exemple 20 parmi ceux cités ci-dessus. L'image encodée 22 est ensuite transmise au dispositif d'affichage qui, à réception décode 23 cette image et génère ainsi une image décodée 24 ayant la même dimension que l'image d'origine. Cette image étant ou trop petite ou trop grande, un procédé de filtrage spatial 25, similaire à celui utilisé dans le procédé décrit sur la figure 1, lui est appliqué et permet de générer une image filtrée 26 de 25 dimension adaptée à la résolution du dispositif d'affichage.

Ce deuxième type de procédé présente cet inconvénient majeur, que dans le cas par exemple où le dispositif d'affichage est un écran de téléphone portable de résolution 200 par 150 points et l'image d'origine une image de dimension 4000 par 3000 points, une quantité importante de mémoire est nécessaire pour pouvoir décoder 30 cette image avant de l'afficher, cette quantité de mémoire étant telle que, dans le cas de figure d'un téléphone portable, il n'est simplement pas possible de décoder cette image.

L'invention a donc pour but de fournir un procédé de décodage d'image ne présentant pas les inconvénients évoqués ci-dessus des solutions antérieures et 35 permettant de restituer par décodage une image de dimension ajustable, notamment en fonction des besoins de l'utilisateur ou du dispositif d'affichage auquel elle est destinée, et ce indépendamment de la dimension de l'image d'origine ayant été encodée..

Dans ce but l'invention a pour objet un procédé de décodage d'images 5 numériques pour générer, à partir d'un ensemble de données résultant de l'encodage d'une première image de dimension RX1 par RY1, une deuxième image de dimension RXm par RYm, ledit ensemble de données comprenant des paramètres de valeur RX1 et RY1 donnant la dimension de ladite première image et un ou plusieurs sousensembles de données, chaque sous-ensemble de données étant représentatif d'une 10 sous-image de niveau i de ladite première image, chaque sous-image ayant une résolution inférieure ou égale à la résolution de ladite première image, chaque sousensemble de données résultant de la transformation par une transformation réversible, avec ou sans perte, de ladite première image et permettant par application de la transformation inverse de restituer une sous-image décodée de ladite première image, 15 ledit procédé comportant les étapes suivantes: a) allocation d'une mémoire d'image dont la résolution est au moins égale à la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image, b) remplacement dans ledit ensemble de données des valeurs des paramètres RX1 et RY1 donnant la dimension de ladite première image par les valeurs 20 RXm et RYm donnant la dimension de ladite deuxième image, c) décodage de chacun desdits sous-ensembles de données ainsi modifiés en utilisant ladite transformée inverse pour restituer ladite sous-image décodée puis affectation de ladite mémoire d'image avec les données de ladite sousimage décodée pour générer ladite deuxième image.

Dans ce même but l'invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, notamment pour un dispositif d'affichage d'image, et comprenant des moyens d'allocation de mémoire pour effectuer l'étape a) dudit procédé et des moyens de calcul pour effectuer les étapes b), ou c) dudit procédé.

Les images considérées ici sont aussi bien des images comportant un seul 30 canal (typiquement, une image en niveaux de gris) que des images comportant plusieurs canaux (typiquement, une image couleur codée sur 3 canaux en RGB ou YUV), et ce sans restriction sur le mode de représentation utilisé pour l'information de couleur ou de niveau de gris.

Par résolution de mémoire d'image on entend ici la dimension maximale de 35 I'image que cette mémoire est susceptible de contenir, abstraction faite du nombre de bits par point d'image, étant entendu que dans le cas présent ladite mémoire d'image est destinée à contenir ladite deuxième image et que chaque donnée décrivant un point de l'image est représentée dans cette mémoire par un nombre de bits correspondant à la profondeur (ou nombre de bits par point) de cette deuxième image. 5 D'autre part la résolution de ladite mémoire d'image est dite au moins égale à la dimension de ladite deuxième image. Il est entendu ici que la situation optimale, du point de vue de la réduction de la quantité de mémoire utilisée, est celle dans laquelle la résolution de ladite mémoire d'image est égale à la dimension de ladite deuxième image. Toutefois cette résolution peut être choisie supérieure - dans le cas par 10 exemple où la taille physique de la mémoire allouée devrait être arrondie au multiple supérieur de 256 octets - et ceci sans préjudice aucun pour le bon déroulement du procédé selon l'invention.

Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de limiter la taille de la mémoire allouée pour le décodage de l'image, et ce quelle que soit la dimension de 15 I'image d'origine. En outre, l'image ainsi décodée est représentative de l'image d'origine dans son ensemble, et non pas seulement d'une sous-partie qui aurait été découpée dans cette image d'origine.

Selon un mode de réalisation particulier, la taille mémoire allouée pourra être indépendante de l'image reçue et être allouée de façon permanente pour toutes les 20 images à décoder.

D'autre part, le procédé selon l'invention permet d'éviter une étape d'adaptation (d'interpolation spatiale) préalable telle que décrite précédemment par référence aux figures 1 et 2, le processus de mise à l'échelle se trouvant selon le procédé conforme à l'invention intégré, très simplement et sans calculs supplémentaires, dans le procédé 25 de décodage. En conséquence le procédé selon l'invention présente des avantages certains également du point de vue du temps de traitement.

Dans le procédé revendiqué on se limite toutefois à des données issues d'un procédé d'encodage d'une certaine catégorie de procédés d'encodage, ceux générant un ensemble de données composé d'un ou plusieurs sousensembles de données, 30 tels que chaque sous-ensemble de données est représentatif d'une sous-image de ladite première image, chaque sousimage ayant une résolution inférieure ou égale à la résolution de ladite première image, et tels que chaque sous-ensemble de données résulte de la transformation par une transformation réversible, avec ou sans perte, de ladite première image et permet par application de la transformation inverse de 35 restituer une sous-image décodée de ladite première image. Ces sous-images comprennent ainsi des composantes fréquentielles d'un domaine fréquentiel déterminé du spectre en fréquence de ladite première image et le domaine fréquentiel auquel appartiennent ces composantes fréquentielles est dépendant de la nature de la transformée appliquée. Dans le cas particulier d'une transformée en ondelettes, la 5 résolution des sous-images obtenues est régulièrement décroissante de niveau en niveau, ce qui permet de donner une bonne qualité à l'image décodée, les composantes fréquentielles pouvant être restituées avec une bonne fidélité par rapport à l'image d'origine.

On dispose dans un tel cas d'un jeu de sous-images de résolutions différentes 10 permettant, par une reconstruction adaptée selon le procédé conforme à l'invention, de restituer pour l'image de sortie le spectre en fréquence de l'image d'origine. Il est entendu que si la dimension de l'image de sortie à décoder- et donc sa résolution maximale - est inférieure à celle de l'image d'origine, certaines composantes fréquentielles ne pourront être restaurées qu'à concurrence de la résolution maximale 15 de l'image de sortie. Avantageusement dans un tel cas, on est assuré qu'il est conféré à l'image de sortie une résolution maximale.

Les procédés d'encodage connus faisant partie de cette catégorie sont par exemple et typiquement les procédés à base d'ondelettes ou ceux à base de bandelettes. Un autre procédé d'encodage, utilisant par exemple un encodage RLE ou 20 JPEG agissant par DCT sur des sous-blocs de l'image, ne sera pas approprié pour le procédé selon l'invention. Dans le cas d'un encodage de type RLE, la modification des informations de dimensions dans l'ensemble des données à décoder aura pour effet de limiter les données qui seront décodées aux données représentatives des premières lignes de l'image d'origine jusqu'à concurrence du nombre de pixel de 25 I'image de sortie souhaitée. Dans le cas d'un encodage de type JPEG agissant par DCT sur des sous-blocs de l'image, du fait qu'une analyse locale de l'image est effectuée - par segmentation de l'image en blocs et application de la transformée en cosinus discrète sur chacun de ces blocs - la modification des informations de dimension dans l'ensemble des données à décoder aura pour effet de limiter les 30 données qui seront décodées aux données représentatives des premiers blocs de l'image jusqu'à concurrence du nombre de pixel de l'image de sortie souhaitée.

Dans le cas d'une image encodée par transformée en ondelettes ou bandelettes, le procédé est en outre itératif ce qui veut dire que chaque sous-image est générée à partir de la transformée en ondelettes respectivement bandelettes d'une 35 sous-image du niveau supérieur. Le procédé selon l'invention ne se limite toutefois pas à cette situation. En effet toute transformation, que ce soit ondelettes, bandelettes ou une transformation équivalente ou dérivées de celle-ci, voire d'une autre catégorie, mais toutefois susceptible de générer des sous-images de résolutions décroissantes de l'image d'origine, pouvant être restituées par la transformé inverse, sont appropriées à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

En outre il est indifférent dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention que les données représentatives des sous-images soient ou non compressées pour réduire la quantité de données à transmettre.

Le procédé selon l'invention s'applique principalement à une image isolée. Mais 10 des procédés d'encodage de suites d'image utilisant une ou des transformées permettant de répondre aux caractéristiques énoncées cidessous entrent également dans le champ d'application du procédé. Par exemple, des procédés de décodage de vidéo numérique, exploitant - à la manière du procédé MPEG2 - une compression temporelle inter-image, mais encodant au moins certaines images de référence par un 15 encodage intraimage ou intra-trame, pourront néanmoins avantageusement utiliser le procédé de décodage d'image selon l'invention pour décoder ces images de références, puis exploiter les informations supplémentaires issues du procédé d'encodage choisi, pour interpoler temporellement ces images de référence. En outre le procédé selon l'invention s'applique aussi bien à de la vidéo pré-encodée et pré20 enregistrée qu'à un flux d'images diffusé en direct et encodé à la volée (en mode dit streaming ) et sans phase d'enregistrement préalable. Ce flux vidéo peut être aussi bien un flux vidéo continu ou temps réel (par exemple à 25 images par secondes) ou un flux discontinu (échantillonné par exemple à 1 image par seconde, par exemple dans le cadre d'un dispositif de vidéosurveillance).

Dans le cas d'un dispositif d'affichage intégrant le dispositif selon l'invention, il est possible de limiter la taille de mémoire allouée, et ce par exemple en fonction de la résolution du dispositif d'affichage: soit par exemple en définissant pour ladite deuxième image une taille correspondant à la résolution du dispositif d'affichage, soit encore en fixant une limite se trouvant dans un certain rapport avec cette résolution, 30 par exemple une image ayant une taille limite de 150% par rapport à la résolution du dispositif d'affichage, soit enfin en déterminant cette taille à partir d'une capacité mémoire maximum disponible dans le dispositif d'affichage. La façon de fixer cette limite peut aussi dépendre des moyens de traitement dont on dispose dans le dispositif d'affichage: moyens d'interpolation spatiale, moyens de zoom ou de réduction, etc.... 35 En effet si de tels moyens sont présents, une étape de post-traitement (par interpolation spatiale ou troncature) ou un mode d'affichage particulier (via une fonction de zoom) permettra la meilleure adaptation possible de la taille de l'image décodée au dispositif d'affichage, moyennant le fait que l'image aura été décodée avec une contrainte sur sa taille après décodage. Dans un tel cas de figure on peut en outre s'arranger pour que la dimension de l'image décodée s'approche au mieux de la résolution du dispositif d'affichage.

Le procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - on alloue pour le traitement et/ou le stockage de chacun desdits sous10 ensembles de données au moins une zone mémoire dont la résolution est au moins égale à la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image; - la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image est ajustée en fonction de la dimension RX2 par RY2 d'une troisième image et/ou en fonction de la résolution de la sous-image de plus faible résolution; - la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image est supérieure ou égale à la résolution de ladite sous-image de plus faible résolution; - on décode les sous-ensembles de données par niveau de résolution croissant, relativement à la résolution de la sous-image dont chacun est représentatif; - on ne décode un sous-ensemble de données que s'il est représentatif d'une 20 sous-image dont la résolution horizontale est inférieure ou égale à la dimension horizontale RXm de ladite deuxième image et dont la résolution verticale est inférieure ou égale à la dimension verticale RYm de ladite deuxième image; - ladite première image est une image comportant au moins deux canaux de couleur et en ce que ledit sous-ensemble de données résulte de l'encodage séparé de 25 chaque canal, les canaux étant décodés séparément et successivement dans ladite mémoire d'image; - une sous-image de niveau i+1 est obtenue par application de ladite transformée à une sous-image de niveau i; - ladite transformée est une transformée en ondelettes ou équivalent; 30 - ladite transformée est une transformée en bandelettes ou équivalent; - ladite deuxième image a sensiblement le même rapport largeur / hauteur que ladite première image; - le procédé comporte en outre l'étape de génération de ladite troisième image de dimension RX2 par RY2 par interpolation spatiale et/ou troncature de ladite 35 deuxième image; - la valeur du rapport RXm/RX2 est comprise entre 0,5 et 2 et la valeur du rapport RYm/RY2 est comprise entre 0,5 et 2.

Le dispositif selon l'invention peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - ledit dispositif comprend en outre des moyens d'affichage d'image comportant une mémoire de sortie, ladite troisième image est de dimension inférieure ou égale à la résolution de ladite mémoire de sortie et ledit dispositif comprend en outre des moyens pour transférer, en vue de son affichage, ladite troisième d'image vers ladite mémoire de sortie; - ladite mémoire d'image est allouée à une taille maximale RXmax par RYmax dépendant de la résolution de ladite mémoire de sortie et indépendante de la dimension de ladite première image; - lesdits moyens d'affichage comportent un nombre déterminé de formats d'affichage de points d'image et en ce que ledit dispositif comprend en outre des 15 moyens pour adapter le format des points de ladite troisième d'image à au moins un desdits formats d'affichage.

Par le dispositif et le procédé selon l'invention, un même flux de données contenant une image encodée peut être affiché sur différents dispositifs d'affichage, indépendamment de leur résolution d'affichage et indépendamment de la dimension 20 de l'image d'origine.

D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre et faisant référence aux figures dans lesquelles: - les figures 1 et 2 représentent des procédés connus de l'art antérieur qui ont été décrits précédemment, - la figure 3 est un exemple de procédé d'encodage d'image utilisant une transformé à base d'ondelettes pouvant être utilisé dans le procédé ou le dispositif selon l'invention, la figure 4a représente schématiquement les différentes images concernées par le procédé ou le dispositif selon l'invention, - la figure 4b est un organigramme du procédé selon l'invention, - la figure 5 est une représentation schématique d'un sous-ensemble de données utilisé dans le procédé ou le dispositif selon l'invention, - la figure 6 est une illustration d'un exemple d'application du procédé ou du dispositif selon l'invention.

De manière à simplifier l'exposé, la description détaillée de l'invention qui va suivre sera faite en prenant comme exemple non limitatif de réalisation le cas où le procédé d'encodage est un procédé d'encodage par transformée en ondelettes. Le procédé selon l'invention ne se limite toutefois pas à une telle transformation, puisque, 5 toute transformation (par exemple une transformée en bandelettes) permettant de générer un sous-ensemble de données répondant aux caractéristiques énoncées plus haut convient pour la mise en oeuvre du procédé.

Un procédé d'encodage par transformée en ondelettes est décrit schématiquement sur la figure 3. Cette figure représente les étapes de transformation 10 appliquées sur une image de départ P1 de dimension RX1 par RY1. Sur cette image on applique dans une première étape une première transformée en ondelettes, décomposant l'image en 4 sous-ensembles N13 de données LL1, LH1, HL1, HH1, représentatifs respectivement des basses fréquences horizontales et verticales du spectre en fréquence de l'image P1, des basses fréquences verticales et hautes 15 fréquences horizontales du spectre en fréquence de l'image P1, des basses fréquences horizontales et hautes fréquences verticales spectre en fréquence de l'image P1, et des hautes fréquences horizontales et verticales spectre en fréquence de l'image P1.

Dans une deuxième étape on applique au sous-ensemble LL1, correspondant à 20 une sous-image basse fréquence de P1, une transformée en ondelettes décomposant la sous-image LL1 en 4 sous-ensembles N12 de données LL2, LH2, HL2, HH2, représentatifs respectivement des basses fréquences horizontales et verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL1, des basses fréquences verticales et hautes fréquences horizontales du spectre en fréquence de la sous-image LL1, des 25 basses fréquences horizontales et hautes fréquences verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL1, et des hautes fréquences horizontales et verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL1.

Dans une troisième étape on applique au sous-ensemble LL2, correspondant à une sous-image basse fréquence de LL1, une transformée en ondelettes 30 décomposant la sous-image LL2 en 4 sous-ensembles NIl de données LL3, LH3, HL3, HH3, représentatifs respectivement des basses fréquences horizontales et verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL2, des basses fréquences verticales et hautes fréquences horizontales du spectre en fréquence de la sous-image LL2, des basses fréquences horizontales et hautes fréquences verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL2, et des hautes fréquences horizontales et verticales du spectre en fréquence de la sous-image LL2.

A chacune des trois étapes qui viennent d'être décrites on a donc décomposé l'image en sous-images de résolution décroissante par niveau, successivement au 5 premier niveau N13 (L1, LH1, HL1, HH1), au deuxième niveau N12 (LL2, LH2, HL2, HH2) et au troisième niveau Nil (LL3, LH3, HL3, HH3). Chacune de ces sous-images a une résolution inférieure ou égale à celle de l'image d'origine P1 et est représentatives de composantes fréquentielles de P1 d'un domaine de fréquence déterminé du spectre de l'image P1. Ce domaine de fréquence dépend directement de 10 la nature de la transformation appliquée.

Au procédé de transformation par ondelettes suit un procédé de compression proprement dit qui permet d'encoder chacun des sous-ensembles de données ainsi obtenus, par exemple par utilisation d'une méthode de quantification couplée avec un codage entropique. Il en résulte une image compressée P12. Selon la méthode de 15 compression utilisée ici, il peut y avoir perte ou non d'information. L'image compressée P12 est ensuite décompressée, en vue par exemple de son affichage. De manière avantageuse chaque sous-ensemble de données est compressé indépendamment des autres de manière à pouvoir ne décompresser que certains de ces sousensembles.

Après décompression, les sous-ensembles LL3, LH3, HL3, HH3, LH2, HL2, HH2, LH1, HL1, HH1 sont restitués. L'image d'origine est restituée à partir de ces sous-ensembles par application de la transformée en ondelettes inverse de celle utilisée pour l'encodage, les sous-ensembles LL3, LH3, HL3, HH3 permettant de restituer la sous-image LL2, les sous-ensembles LL2, LH2, HL2, HH2 permettant de 25 restituer la sous-image LL1 et enfin les sous-ensembles LL1, LH1, HL1, HH1 permettant de restituer l'image source P1 de dimension RX1 par RY1.

Le procédé selon l'invention est maintenant décrit par référence aux figures 4a et 4b. Lorsque l'on reçoit 30 une première image P1 encodée, par exemple selon la méthode de transformée en ondelettes qui vient d'être décrite, on alloue 31 une 30 mémoire d'image dont la résolution correspond à la dimension RXm par RYm d'une deuxième image Pm qui est à décoder.

Par résolution de mémoire d'image on entend ici la dimension maximale de l'image que cette mémoire est susceptible de contenir, abstraction faite du nombre de bits par point d'image. Ainsi une mémoire de résolution 800 par 600 sera susceptible 35 de contenir une image de dimension au plus 800 par 600 points, sachant que si la profondeur (ou nombre de bits par point d'image) de cette image est de 24 bits par point, la taille physique de la zone mémoire en nombre de bits sera de 800 * 600 * 24.

Dans le cas du procédé selon l'invention, la mémoire d'image est destinée à contenir l'image Pm décodée, et donc possède une profondeur égale à celle de l'image Pm. De 5 plus, dans le cas général, la profondeur de la deuxième image Pm après décodage est la même que celle de l'image P1 d'origine.

Dans les données disponibles représentant l'image PI encodée, et comprenant en particulier les données représentants les sous-ensembles LLi, LHi, HLi, HHi tels que décrits plus haut, se trouvent des informations, en particulier des paramètres 10 donnant la dimension RX1 par RY1 de l'image d'origine. Ces valeurs de paramètres sont remplacées 32 par les valeurs RXm par RYm donnant la dimension de l'image Pm de sortie souhaitée. Le procédé de décodage prévu pour décoder l'image P1 de dimension RX1 par RY1 se poursuit par le décodage 34 des différents sousensembles de données, et ce comme s'ils étaient issus d'une image de dimension 15 RXm par RYm. De cette manière les sous-images de l'image P1 codées par ces sousensembles LLi, LHi, HLi, HHi sont décodées pour générer des sous-images de l'image Pm.

Dans le cas d'un procédé de décodage utilisant une transformée en ondelettes, la dimension de l'image Pm sera nécessairement supérieure ou égale à la résolution 20 de la sous-image de plus faible résolution. Ceci n'est pas une limitation à l'utilisation du procédé selon l'invention dans la mesure où il est possible d'encoder l'image d'origine de telle manièreque l'on dispose dans tous les cas de sous-images de très faible résolution, par exemple des sous-images ayant une résolution ou dimension de 16 par 16 points.

Selon un mode de réalisation particulier le décodage des sous-ensembles de données s'effectue niveau par niveau, et de préférence en commençant par les sousensembles correspondant aux sous-images de plus faible résolution, puis en procédant par ordre de résolution croissante, relativement à la résolution des sousimages. Sur l'organigramme de la figure 4, la variable i est utilisée pour désigner le 30 niveau de résolution courant. Ce niveau de résolution est initialisé par exemple à la valeur 1 à l'étape 33 avant de procéder aux étapes de décodage successives. Le niveau de résolution est ainsi incrémenté à l'étape 35 de une unité après chaque étape de décodage d'un niveau.

Dans le cas particulier où la transformée utilisée est une transformée en 35 ondelettes, le rapport largeur/hauteur de l'image Pm restituée sera sensiblement égal - aux arrondis près liés au traitement des bords des sous-images qui est spécifique à la transformée en ondelettes récursive à celui de l'image P1 d'origine, dès lors que l'on décode chaque fois toutes les sous-images d'un même niveau de résolution. Par contre si par exemple on décode entièrement les deux premiers niveaux, c'est-à-dire les sous-images LL3, LH3, HL3, HH3, LH2, HL2 et HH2, et que l'on ne décode pour le niveau de résolution suivant que la sous-image LH1, on restituera une image deux fois plus large. La dimension horizontale, respectivement verticale, de l'image décodée est donc dans le cas d'une transformée en ondelettes dans un rapport en puissance de 2 par rapport à la dimension horizontale, respectivement verticale de l'image d'origine.

Dans le cas où la transformée utilisée est une transformée en ondelettes, la taille de l'image Pm restituée sera au maximum celle de l'image d'origine. Lorsque l'image Pm à restituer est ainsi de dimension inférieure, soit horizontalement, soit verticalement, à la taille de l'image d'origine, il n'est pas nécessaire de décoder tous les sousensembles de données, puisque, au-delà d'une certaine résolution, les 15 données ainsi décodées ne pourront être affichées. Dans un tel cas, on détermine à l'étape 36, à chaque itération, en fonction de la résolution des sous-images du niveau courant et par comparaison avec la taille de la mémoire allouée RXm par RYm, s'il est nécessaire de poursuivre le processus de décodage. Par exemple pour une image Pm de dimension RX1/2 par RY1/2 telle que représentée en pointillés sur la figure 3, on 20 décodera uniquement les 2 premiers niveaux de sous-ensembles, c'est-àdire LL3, LH3, HL3, HH3, LH2, HL2 et HH2. En conséquence le procédé selon l'invention présente aussi des avantages du point de vue du temps de traitement, puisque seules les données utiles à la reconstitution de l'image Pm seront décodées.

Usuellement, dans un procédé de décodage par ondelettes, le décodage des 25 sous-images peut s'effectuer de deux manières différentes. Soit on restitue pour chaque sous-ensemble, une sous-image de dimension et de résolution correspondant à la résolution de la sous-image dont il est représentatif. Soit on restitue une image de même dimension que l'image de sortie mais dont la résolution correspond à la résolution de la sousimage dont il est représentatif. Cette deuxième solution a 30 I'avantage de permettre une visualisation progressive de l'image résultant au fur et à mesure du processus de décodage, sans devoir comme c'est le cas dans l'autre solution, attendre la fin du processus de décodage pour bénéficier d'une image de la taille recherchée.

Dans le cas d'un procédé de décodage d'image par application de transformée 35 en ondelettes, les sous-ensembles de données représentatifs des sous-images sont reçus sous la forme de coefficients d'ondelettes. Ces sous-ensembles de données (ou coefficients d'ondelettes) doivent, avant d'être traités, être stockés en mémoire pour décodage. Du fait de la modification des paramètres de dimension opérée préalablement à la phase de décodage qui a été décrite précédemment, le procédé de 5 décodage usuellement utilisé va allouer des blocs de mémoire, ayant une résolution correspondant, non pas à la dimension de l'image d'origine P1 encodée, mais à la dimension de l'image Pm à décoder. Bien entendu ces blocs ou zones de mémoire peuvent être alloués avec une taille supérieure sans affecter le déroulement du procédé selon l'invention. Il est clair que c'est toutefois cette limite inférieure utilisable 10 pour la taille de ces blocs mémoire qui permet le mieux de réduire la quantité de mémoire nécessaire au procédé de décodage. Ces blocs de mémoire intermédiaires représentent un pourcentage non négligeable (le plus souvent 50% à 90%) de la quantité mémoire totale nécessaire au processus de décodage. Ainsi selon l'invention, la quantité de mémoire nécessaire au processus de décodage sera fortement réduite. 15 Dans le cas où l'on souhaite obtenir au final une troisième image P2 dont le rapport hauteur/largeur diffère de celui de l'image de départ P1 et que la transformée inverse utilisée ne permet pas de le faire directement, une étape de post-traitement de l'image Pm est nécessaire pour obtenir le bon rapport. Cette étape peut consister, selon des méthodes bien connues, soit en une interpolation dans une ou deux 20 dimensions, soit une troncature des bords de l'image. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, et selon un mode de réalisation particulier de cette étape de posttraitement, I'image P2 de dimension RX2 par RY2 sera obtenue à partir de l'image Pm par interpolation de points supplémentaires horizontalement et verticalement, ce qui permettra d'obtenir une image P2 légèrement plus grande que Pm.

Selon un autre mode de réalisation de l'étape de post-traitement, et par référence à l'exemple de la figure 3, l'image Pm sera décodée de manière à avoir la même taille que l'image P1 d'origine, soit RX1 par RY1 en décodant tous les sousensembles LL3, LH3, HL3, HH3, LH2, HL2, HH2, puis LH1, HL1 et HH1. Dans ce cas de figure l'étape d'interpolation visera à réduire la taille de l'image Pm pour obtenir 30 I'image P2 de dimension RY2 par RY2. Cette deuxième méthode donne une meilleure résolution à l'image P2 finale. En alternative on pourra ne décoder que les sousensembles LL3, LH3, HL3, HH3, LH2, HL2, HH2, puis LH1 pour générer une image aussi large que l'image d'origine, mais deux fois moins haute. Dans ce cas de figure l'étape d'interpolation visera à réduire la dimension horizontale, respectivement augmenter la dimension verticale, de l'image Pm pour obtenir l'image P2 de dimension RY2 par RY2.

Etant donné que dans le cas d'une transformée par ondelettes on est contraint à conserver - en dehors de l'étape de post-traitement - le rapport largeur/hauteur de 5 I'image d'origine ou à le modifier d'un facteur en puissance de 2, on veillera lors de la phase de décodage de déterminer le niveau de résolution maximal nécessaire pour donner une meilleure qualité à l'image et on choisira entre une des deux méthodes de post-traitement (par réduction ou élargissement de l'image Pm). Selon un mode de réalisation particulier d'un dispositif selon l'invention, comprenant des moyens 10 d'affichage et possédant une résolution d'affichage X par Y donnée, on limite les images Pm décodées à une taille maximale correspondant par exemple à une résolution double de celle des moyens d'affichage. Ce qui veut dire qu'on alloue au maximum une mémoire d'image de dimension RXmax = 2 * X par RYmax = 2 * Y, cette mémoire d'image pouvant alors servir pour le décodage de toutes les images 15 reçues quelle que soit la dimension de l'image d'origine. Selon un autre mode de réalisation, on alloue la mémoire d'image en fonction de la taille RXm par RYm de l'image Pm que l'on veut obtenir, qui conserve le rapport largeur/hauteur de l'image d'origine et est la plus proche en taille de la résolution du dispositif d'affichage. Ainsi la dimension de l'image Pm est ajustable en fonction de l'utilisation que l'on veut en faire, 20 en particulier en fonction de la résolution du dispositif d'affichage auquel l'image Pm ou l'image P2 est destinée et/ou en fonction de la taille exacte de l'image P2 souhaitée. Cet ajustement doit, notamment dans le cas d'une transformée en ondelettes, tenir compte également de la résolution de la sous-image de plus faible résolution présente, la dimension de l'image Pm ne pouvant pas lui être inférieure. Cet 25 ajustement s'opère par comparaison des rapports hauteur/largeur de l'image P1 d'origine et de celle de l'image finale souhaitée. Selon un mode de réalisation particulier on donnera à l'image Pm un rapport hauteur/largeur égal à celui de P1 et choisi en fonction de la dimension de l'image P2 souhaitée, c'est-à-dire tel que le rapport RXm/RX2, respectivement RYm/RY2, ait une valeur est comprise dans un 30 intervalle donné, par exemple entre 0,5 et 2. Il est également possible en cas par exemple de grande divergence entre le rapport hauteur/largeur de P1 et celui de P2 de donner à l'image Pm un rapport hauteur/largeur dans un facteur en puissance de 2 à celui de P1, ledit facteur étant choisi pour s'approcher au mieux du rapport de l'image P2 souhaitée. L'ajustement qui vient d'être décrit par rapport à l'image P1 peut, au lieu 35 d'être réalisé par rapport à cette image P1, être réalisé par rapport à une des sous- images, notamment par rapport à la sous-image de plus faible résolution déjà considérée plus haut comme étant la taille minimale de l'image Pm, cette sous-image conservant au moins dans une première approximation le rapport largeur/hauteur de l'image d'origine, et permettant de déterminer très directement - par multiplications par 5 2 successives et considération des arrondis de taille - les dimensions possibles pour l'image Pm après décodage.

Toutefois on peut remarquer que l'opération de mise à l'échelle entre l'image Pm et l'image P2 peut s'avérer inutile, si le dispositif d'affichage destiné à afficher cette image finale possède par exemple une fonction de zoom verticale et/ou 10 horizontale intégrée (réalisée électroniquement par exemple).

Dans le cas d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant des moyens de stockage de données sous forme de mémoire associés à des moyens d'allocation de cette mémoire et des moyens de calculs sous forme de processeur de calcul, et comprenant des moyens d'affichage, une étape 15 supplémentaire est nécessaire pour mettre l'image décodée au bon format avant de pouvoir l'afficher. D'une part l'image finale P2 devra avoir une résolution correspondante (en tout cas inférieure ou égale) à celle du dispositif d'affichage de façon à pouvoir être transférer vers la mémoire de sortie dudit dispositif. D'autre part il peut s'avérer nécessaire d'opérer une conversion sur le format de chaque point de 20 l'image, dans le cas où le dispositif d'affichage n'est pas à même d'afficher tout type de format de point (8 bits, 16 bits, 24 bits, 32 bits, etc.). Cette étape de conversion utilise des algorithmes connus de transformation d'espace de couleur, quantification, projection, etc. et ne sont pas décrits plus en détails ici.

Lorsque la mise au format est effectuée, I'image à afficher peut alors être 25 transférée vers la mémoire de sortie du dispositif d'affichage pour y être enfin affichée.

Sur la figure 5 on a représenté schématiquement un exemple d'un ensemble de données représentatif d'une image encodée par une transformée en ondelettes.

Cet ensemble de données se compose de différents blocs de données. Le premier bloc est une en-tête HE comprenant des informations relatives à ces données, 30 notamment les paramètres donnant la dimension de l'image d'origine RX1 et RY1.

L'image est dans cet exemple une image couleur comportant 3 canaux de couleur. Il s'agit par exemple d'une image définie dans l'espace de couleur RGB ( Red, Green, Blue ) avec un canal pour la composante rouge R, un canal pour la composante verte G et un canal pour la composante bleue B ou encore d'une image avec un canal pour 35 la luminance et deux pour la chrominance dans un espace de couleur de type YUV (ou YCrCb, très utilisé dans le monde de la vidéo) ou encore une image définie dans un espace HLS ( Hue, Light, Saturation ou teinte, luminance, saturation espace de couleur très utilisé dans le monde du graphisme). Un canal se rapporte donc aussi bien à une information de luminance, de saturation, de teinte ou de composante de 5 couleur, voire à toute autre information résultant d'un encodage spécifique d'un espace de couleur ou d'un niveau de gris. Dans l'exemple de la figure 5, les trois blocs de données suivants C1, C2, C3 représentent chacun un canal de couleur, les données étant encodées dans cet exemple canal par canal. Dans chaque canal C1, C2, C3, sont encodés successivement les différents sous-ensembles N1, N2, N3 10 correspondant chacun à un niveau de résolution donné d'un canal donné. De manière avantageuse, les niveaux de faible résolution sont encodés en premier. De cette manière on peut commencer à décoder un canal C1 en commençant par le niveau N1, de plus faible résolution. Par référence à l'exemple de la figure 3, le niveau N1 comprend les sous-ensembles LL3, HL3, LH3 et HH3. Puis on traite les niveaux 15 suivants jusqu'à ce que la résolution d'un niveau atteigne ou dépasse d'un niveau celle de l'image à restituer, comme décrit précédemment. De manière avantageuse, on dispose d'un pointeur sur chacun des premiers niveaux N1 des 3 canaux, de manière à ce que si l'on ne décode pas tous les niveaux de résolution, on puisse directement traiter le canal suivant sans avoir à lire les données restantes pour le canal que l'on 20 vient de traiter. Ce mode de réalisation particulier permet de traiter séquentiellement les canaux, et donc concourt à limiter la taille de la mémoire qu'il est nécessaire d'allouer. Dans ce mode de réalisation, une seule et même mémoire d'image, ayant la profondeur de l'image Pm qui, dans le cas général, est celle de l'image P1 d'origine, est utilisée pour stocker après décodage les données des différents canaux de l'image 25 Pm.

En ce qui concerne les sous-ensembles de données (correspondant dans le cas d'une transformée en ondelettes aux coefficients d'ondelettes), ils sont stockés dans des zones mémoires dont la profondeur (le nombre de bit nécessaire pour décrire chaque donnée) dépend du mode de représentation de ces coefficients 30 (représentation entière ou représentation en précision flottante) et du nombre de bits utilisé dans ce mode de représentation (typiquement 16, 32 ou 64).

Sur la figure 6 on a représenté schématiquement un exemple d'application du procédé selon l'invention. On dispose d'une image source 40 présente sur un terminal informatique source, que l'on veut pouvoir transférer simultanément à un terminal 35 informatique client 44 et à un téléphone portable 45. Le terminal informatique client se trouve en communication par réseau 42, par exemple par Internet, avec le terminal informatique source. Le téléphone portable est en communication via un deuxième réseau de communication 43 avec le terminal informatique source. Le contenu de l'information véhiculée par les deux réseaux est identique et résulte de l'encodage 41 de l'image source 40. Le terminal informatique source n'a donc pas besoin d'opérer d'adaptation en fonction du type de récepteur ou du type de réseau utilisé pour la transmission. Le terminal informatique client aussi bien que le téléphone portable sont en mesure, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention, d'effectuer un décodage du flux de données émis par le terminal informatique source. Une même personne est 10 donc en mesure de recevoir une communication sur son terminal informatique, et si elle doit se déplacer et néanmoins continuer à suivre l'émission d'images, elle pourra le faire très simplement ou moyen de son téléphone portable dès lors qu'il est susceptible de recevoir des flux de données numériques en provenance du même terminal source. Le dispositif et le procédé selon l'invention pourront par exemple être 15 exploités dans une application de type télédiagnostic, un médecin pouvant ainsi recevoir des images médicales soit sur un terminal informatique fixe, soit encore sur son téléphone portable. Ce qui s'avère très utile dès lors que le médecin est amené à se déplacer.

Selon un autre exemple d'application le procédé selon l'invention, est apte à 20 être utilisé dans une application de type vidéosurveillance, dans laquelle des images sont transmises en direct vers différents terminaux de contrôle, à la fois des terminaux informatiques fixes et des terminaux de type téléphone portable ou assistant personnel, ces derniers terminaux permettant aux destinataires de suivre de manière continue l'émission d'images de vidéosurveillance, même s'ils sont amenés à se 25 déplacer.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé de décodage d'images numériques pour générer, à partir d'un ensemble de données résultant de l'encodage d'une première image de dimension RX1 par RY1, une deuxième image de dimension RXm par RYm, ledit ensemble de données comprenant des paramètres de valeur RX1 et RY1 5 donnant la dimension de ladite première image et un ou plusieurs sousensembles de données, chaque sous-ensemble de données étant représentatif d'une sous-image de niveau i de ladite première image, chaque sous-image ayant une résolution inférieure ou égale à la résolution de ladite première image, chaque sous-ensemble de données résultant de la transformation par une transformation réversible, avec ou sans perte, de ladite première image et permettant par application de la transformation inverse de restituer une sous-image décodée de ladite première image, ledit procédé comportant les étapes suivantes: a) allocation (31) d'une mémoire d'image dont la résolution est au moins égale à la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image, b) remplacement (32) dans ledit ensemble de données des valeurs des paramètres RXI et RY1 donnant la dimension de ladite première image par les valeurs RXm et RYm donnant la dimension de ladite deuxième 20 image, c) décodage (34) de chacun desdits sous-ensembles de données ainsi modifiés en utilisant ladite transformée inverse pour restituer ladite sousimage décodée puis affectation de ladite mémoire d'image avec les données de ladite sous-image décodée pour générer ladite deuxième 25 image.

2. Procédé de décodage d'images numériques selon la revendication 1 caractérisé en ce que on alloue pour le traitement et/ou le stockage de chacun desdits sous- ensembles de données au moins une zone mémoire dont la résolution est au moins égale à la dimension RXm par RYm de ladite deuxième image.

3. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que, la dimension RXm par RYm de ladite 5 deuxième image est ajustée en fonction de la dimension RX2 par RY2 d'une troisième image et/ou en fonction de la résolution de la sousimage de plus faible résolution.

4. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, la dimension RXm par RYm de ladite 10 deuxième image est supérieure ou égale à la résolution de ladite sous-image de plus faible résolution.

5. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, on décode les sous-ensembles de données par niveau de résolution croissant, relativement à la résolution de la 15 sous-image dont chacun est représentatif.

6. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que, on ne décode un sous-ensemble de données que s'il est représentatif d'une sous-image dont la résolution horizontale est inférieure ou égale à la dimension horizontale RXm de ladite deuxième 20 image et dont la résolution verticale est inférieure ou égale à la dimension verticale RYm de ladite deuxième image.

7. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que, ladite première image est une image comportant au moins deux canaux de couleur et en ce que ledit sousensemble 25 de données résulte de l'encodage séparé de chaque canal, les canaux étant décodés séparément et successivement dans ladite mémoire d'image.

8. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, une sous-image de niveau i+1 est obtenue par application de ladite transformée à une sous- image de 30 niveau i.

9. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que, ladite transformée est une transformée en ondelettes ou équivalent.

10. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 8 caractérisé en ce que, ladite transformée est une transformée en bandelettes ou équivalent.

11. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que, ladite deuxième image a sensiblement le même rapport largeur / hauteur que ladite première image.

12. Procédé de décodage d'images numériques selon l'une quelconque des revendications 3 à 11 caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'étape suivante: d) génération de ladite troisième image de dimension RX2 par RY2 par interpolation spatiale et/ou troncature de ladite deuxième image.

13. Procédé de décodage d'images numériques selon la revendication 12 15 caractérisé en ce que la valeur du rapport RXm/Rx2 est comprise entre 0,5 et 2 et la valeur du rapport RYm/RY2 est comprise entre 0,5 et 2.

14. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens d'allocation de mémoire pour effectuer l'étape a) dudit procédé et des moyens de calcul pour effectuer 20 les étapes b), c) ou d) dudit procédé.

15. Dispositif selon la revendication 14 pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'affichage d'image comportant une mémoire de sortie, en ce que ladite troisième image est de dimension inférieure ou égale à la résolution 25 de ladite mémoire de sortie et en ce que ledit dispositif comprend en outre des moyens pour transférer, en vue de son affichage, ladite troisième d'image vers ladite mémoire de sortie.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite mémoire d'image est allouée à une taille maximale RXmax par RYmax dépendant de la résolution de ladite mémoire de sortie et indépendante de la dimension de ladite première image.

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 à 16, caractérisé en ce que lesdits moyens d'affichage comportent un nombre déterminé de formats 5 d'affichage de points d'image et en ce que ledit dispositif comprend en outre des moyens pour adapter le format des points de ladite troisième d'image à au moins un desdits formats d'affichage.

18. Procédé de décodage de suite d'images numériques, notamment de vidéo numérique, caractérisé en ce que au moins une des images de la suite d'images 10 numériques est décodée par le procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13.